2024届人教版高考生物一轮复习基因突变和基因重组作业（多项版）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习基因突变和基因重组作业（多项版）含答案，共10页。

第1课　基因突变和基因重组
[基础练透]
1．豌豆的高茎对矮茎为显性，受一对等位基因M/m控制。M基因控制合成的酶能促进赤霉素的合成，与此酶相比，m基因控制合成的酶在第229位由丙氨酸(GCU、GCC、GCA、GCG)变为苏氨酸(ACU、ACC、ACA、ACG)，使其失去了原有的酶活性。下列叙述正确的是(　　)
A．M基因突变为m基因是因为G—C替换为A—T
B．M基因突变为m基因后导致三个密码子发生改变
C．赤霉素是M基因的表达产物，能促进豌豆茎的生长
D．在杂合体Mm中，M基因表达，m基因不表达
解析：选A。根据“第229位由丙氨酸(GCU、GCC、GCA、GCG)变为苏氨酸(ACU、ACC、ACA、ACG)”，说明M基因突变为m基因是因为G—C替换为A—T，A正确；由A项分析可知，M基因突变为m基因后导致一个密码子发生改变，B错误；M基因控制合成的酶能促进赤霉素的合成，故赤霉素不是M基因的表达产物，C错误；在杂合体Mm中，M基因表达，m基因也表达，只是表达的酶失去了原有的酶活性，D错误。
2．(2022·辽宁模拟)吖啶橙是一种诱变剂，能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因，不可能产生的结果是(　　)
A．突变基因表达的肽链延长
B．突变基因表达的肽链缩短
C．突变基因转录产生的mRNA上碱基序列发生改变
D．突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
解析：选D。基因突变时，碱基的增添、缺失和替换都有可能导致终止密码子提前或者滞后出现，从而导致肽链缩短或延长；转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，故突变基因碱基序列的改变会导致mRNA碱基序列发生改变；基因突变会产生新基因，但不会改变染色体上基因的位置和数量，染色体上也不会增加或减少染色体片段。
3．(2023·济南章丘模拟)最新研究发现白癜风致病根源与人体血清中的酪氨酸酶活性减小或丧失有关，当编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变时，表达产物将变为酶A，下表显示酶A与酪氨酸酶相比，可能出现的四种情况。相关叙述正确的是(　　)
比较指标
①
②
③
④
患者白癜风面积
30%
20%
10%
5%
酶A氨基酸数目/酪氨酸酶氨基酸数目
1.1
1
1
0.9
A．①④中碱基的改变是染色体结构变异导致的
B．②③中氨基酸数目没有改变，对应的mRNA中碱基排列顺序也不会改变
C．①使tRNA种类增多，④使tRNA数量减少，②③中tRNA的数量没有变化
D．①④可能导致控制酪氨酸酶合成的mRNA中的终止密码子位置改变
解析：选D。①④中碱基的改变，可能是碱基的增添或缺失造成的，属于基因突变，A错误；②③中酶A的氨基酸数目没有发生变化，但是基因控制合成的酶的种类发生变化，说明发生了基因突变，故转录的mRNA的碱基序列发生改变，B错误；基因突变会引起mRNA上的密码子发生改变，但不改变tRNA的种类数，C错误；由表格信息可知，①④基因突变导致控制合成的蛋白质的氨基酸数目改变，因此基因突变可能导致控制酪氨酸酶合成的mRNA中的终止密码子位置改变，D正确。
4．三阴乳腺癌(TNBC)是指没有雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER2)的一类乳腺癌亚型。下列相关叙述正确的是(　　)
A．与正常细胞相比，TNBC细胞的形态和结构会发生显著变化
B．ER、PR、HER2都是由核糖体合成的糖蛋白
C．TNBC细胞容易分散和转移是由于乳腺细胞之间的黏着性较低
D．TNBC细胞内的原癌基因或抑癌基因突变都会导致其能无限增殖
解析：选A。与正常细胞相比，TNBC细胞(癌细胞)的形态和结构会发生显著变化，A正确；ER、PR、HER2的本质都是糖蛋白，糖蛋白中的蛋白质由核糖体合成，但糖类不是由核糖体合成的，B错误；癌细胞容易分散和转移是由于其细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得癌细胞之间的黏着性降低，并非乳腺细胞之间的黏着性降低，C错误；细胞癌变是抑癌基因和原癌基因等多个基因突变累积的结果，D错误。
5．图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，下列相关叙述正确的是(　　)

A．原癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖
B．只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变
C．原癌基因和癌基因的碱基序列不同
D．抑制癌细胞DNA的解旋不会影响癌细胞的增殖
解析：选C。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，A错误；由图可知，原癌基因如果过量表达，产生过量的正常蛋白质，也会导致细胞癌变，B错误；癌基因是原癌基因发生突变产生的，故原癌基因和癌基因的碱基序列不同，C正确；抑制癌细胞DNA的解旋会影响癌细胞的增殖，D错误。
6．(2022·山东泰安市模拟)减数分裂过程中，配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单体间的某些部位因互换形成清晰可见的交叉，如图为某细胞中互换模式图。下列叙述错误的是(　　)

A．此种变异属于基因重组，在减数分裂Ⅰ前期能观察到
B．一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目越多
C．该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子
D．互换是基因重组的一种常见类型，为进化提供原材料
解析：选C。同源染色体上非姐妹染色单体发生互换会导致基因重组，染色体互换在光学显微镜下可见，A正确；一般状况下，染色体越长，说明染色体上基因片段越长，可交叉的基因数目就越多，B正确；题图中，同源染色体中的非姐妹染色单体互换的片段在A和B，a和b之间，故非姐妹染色单体上A与B的等位基因没有发生互换，故该细胞减数分裂产生的配子只有AB和ab两种，C错误；互换是基因重组的一种常见类型，能为生物的进化提供原材料，D正确。
7．(多选)水稻(2N＝24，雌雄同体)是我国重要的粮食作物，利用辐射诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秆植株甲。将甲与正常水稻杂交，F2为3/4正常植株、1/4矮秆植株。D11基因的作用机理如图所示，BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长。研究发现，辐射也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻，即可获得另一种矮秆植株乙。下列相关叙述错误的是(　　)

A．辐射诱发植株甲D11基因发生了隐性突变
B．D11隐性突变基因会导致水稻植株内BR含量减少
C．若植株乙D11基因未突变，其D61基因最可能发生的是隐性突变
D．对甲、乙植株杂交子代中的矮秆植株幼苗喷施BR可以改变其矮秆性状
解析：选CD。根据“将纯合矮秆植株甲与正常水稻杂交，F2为3/4正常植株、1/4矮秆植株”，后代出现3∶1的性状分离比，可判断矮秆为隐性性状，因此辐射诱发D11基因发生隐性突变，A正确。根据“BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长”，再结合D11基因的作用机理图分析，可知D11基因发生隐性突变能够抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株内BR含量减少，导致出现矮秆性状，B正确。水稻是二倍体，植株乙D61基因发生了基因突变就能表现矮秆性状，可推测此种基因突变为显性突变，C错误。根据显隐性关系，假定D11正常基因为A，D11突变基因为a，D61正常基因为b，D61突变基因为B，根据题意，甲植株为aabb，乙植株为AABb，杂交子代为1/2AaBb、1/2Aabb；AaBb能合成BR，不能合成BR受体，表现为矮秆，Aabb能合成BR和BR受体，表现为正常，则杂交子代表型和比例为正常植株∶矮秆植株＝1∶1；杂交子代矮秆植株基因型为AaBb，其D61基因发生突变，能合成BR，不能合成BR受体，则喷施BR不会改变矮秆性状，D错误。
8．甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变：a表示丢失T/A，b表示T/A变为C/G，c表示T/A变为G/C，d表示G/C变为A/T，假设4种都单独发生。乙图表示基因组成为AaBb的个体细胞减数分裂某时期图像。丙图表示细胞减数分裂过程中每条染色体所含DNA数的变化。请回答下列问题：[其中可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC、GAU)、亮氨酸(CUU、CUA、CUG、CUC)、甘氨酸(GGU、GGG、GGC、GGA)、甲硫氨酸(AUG)、终止密码子(UAG、UAA、UGA)]

甲

乙　　　　　　　丙　　　　
(1)甲图中过程①所需的原料是________________________，②过程的场所是______________。
(2)c突变发生后，转录出的mRNA编码的肽链是_______________。
(3)甲图中__________种突变对性状无影响，其原因是_______________。
(4)导致乙图中染色体上B、b不同的原因属于______________(填变异种类)。
(5)若要诱发基因突变，一般在丙图中的______阶段进行诱变(填字母)。
解析：据甲图分析，过程①属于转录，是由DNA为模板形成RNA的过程；过程②表示翻译。基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。其中碱基替换最终只能导致mRNA中一个密码子的改变，对生物性状改变的影响最小，而增添和缺失可能导致突变位之后的密码子全部改变。据乙图分析，若乙图表示基因组成为AaBb的个体细胞分裂某时期图像，则乙图为减数分裂Ⅱ后期。据丙图分析，丙图表示细胞分裂过程中每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)，a表示G1期，b表示S期，c表示G2期以及细胞减数分裂Ⅰ前、中、后、末期和减数分裂Ⅱ的前、中、后期，d表示细胞减数分裂Ⅱ末期。(1)甲图中过程①属于转录，转录需要RNA聚合酶来催化RNA的合成，该过程需要四种游离的核糖核苷酸作原料。②表示翻译，发生在核糖体上。(2)c由T/A变为G/C，c突变后转录的mRNA为GAUCUAGGGUAUG，决定的氨基酸依次是天冬氨酸—亮氨酸—甘氨酸—酪氨酸。(3)据题意可知，b由T/A变为C/G，则密码子由GAU变为GAC，由密码子的简并性可知b突变后的密码子仍与天冬氨酸相对应。密码子的简并性有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)乙图表示基因组成为AaBb的个体细胞分裂某时期图像，据图分析，乙图为减数分裂Ⅱ后期，导致乙图中染色体上B、b不同的原因属于基因突变或基因重组(互换)。(5)诱发基因突变一般在分裂间期的S期进行诱变，即丙图中的b阶段。
答案：(1)4种游离的核糖核苷酸　核糖体
(2)天冬氨酸—亮氨酸—甘氨酸—酪氨酸
(3)b　密码子具有简并性　(4)基因突变或基因重组　(5)b
[能力提升]
9．(2022·山东莱芜模拟)果蝇的某个基因若发生突变，会出现纯合致死效应(胚胎致死)，请分析下列说法不正确的是(　　)
A．如果是常染色体上的隐性突变，与多对野生型果蝇杂交，后代不会出现突变型个体
B．如果是常染色体上的显性突变，一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为2∶1
C．如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雌果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测
D．如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测
解析：选C。如果是常染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，与多对野生型果蝇(AA)杂交，后代不会出现突变型个体(aa)，A项正确；如果是常染色体上的显性突变(相应的基因用A表示)，一对突变型果蝇杂交(Aa×Aa)，后代基因型及比例为AA(胚胎致死)∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此后代性状分离比为2∶1，B项正确；如果是X染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，若选野生型雌果蝇(XAXA)与之杂交，无论该雄果蝇是否发生基因突变，后代雌雄比均为1∶1，因此不能通过后代雌雄比来推测，C项错误；如果是X染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇(XAY)与之杂交，若该雌果蝇未发生基因突变，即XAXA×XAY，则后代雌雄比为1∶1，若该雌果蝇发生基因突变，即XAXa×XAY，则后代雌雄比为2∶1，因此可通过后代雌雄比来推测，D项正确。
10．(2022·河南二模)科学研究发现，紫外线的主要作用是使同一条DNA单链上相邻胸腺嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体，而在互补双链间形成该结构的机会很少，一旦形成，则会影响双链的解开。如果经紫外线照射后的微生物立即暴露于可见光下，则可明显降低其死亡率，这种现象被称为光复活作用，简要过程如图所示。据此推测，下列叙述正确的是(　　)

A．图中紫外线造成的胸腺嘧啶二聚体是互补双链间形成的
B．互补双链间形成胸腺嘧啶二聚体后会影响复制和转录
C．图示中的二聚体解离是指两个胸腺嘧啶之间的氢键断裂
D．图中显示紫外线可引起基因突变或染色体变异
解析：选B。图中紫外线造成的胸腺嘧啶二聚体是同一条DNA单链上形成的，A错误；互补双链间一旦形成胸腺嘧啶二聚体会影响双链解旋，进而影响复制和转录，B正确；互补碱基之间以氢键连接，而嘧啶二聚体的两个胸腺嘧啶之间形成的是共价键，不是氢键，C错误；图中显示紫外线可引起两个脱氧核苷酸之间的连接，引起的是基因突变而不是染色体变异，D错误。
11．(多选)目前已发现T4噬菌体有数千种突变型，这些突变来自同一个基因的突变或者不同基因的突变。科学家利用T4噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验(突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异)。下列说法错误的是(　　)
组别
处理
结果
1
用突变型A侵染大肠杆菌
噬菌体不增殖
2
用突变型B侵染大肠杆菌
噬菌体不增殖
3
突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌
噬菌体增殖
注：本实验过程中噬菌体不发生新的突变和基因重组。
A．T4噬菌体DNA复制所需原料和酶来自宿主细胞
B．基因突变中的碱基缺失会导致基因数目减少
C．突变型A和突变型B的突变发生在不同的基因内
D．突变型A与突变型B中的突变基因共同存在时，则其能增殖
解析：选BD。T4噬菌体DNA复制所需原料和酶来自宿主细胞，A正确；基因突变中的碱基缺失会导致基因结构改变，不会导致基因数目减少，B错误；突变型A和突变型B的突变应发生在不同的基因内，C正确；由实验可知，突变型A与突变型B的突变基因功能丧失，二者未突变基因共同决定了其增殖过程，D错误。
12．(2022·湖南模拟)我国繁育大白菜(2N＝20)有7000多年历史，自然界中为野生型，为研究大白菜抽薹开花的调控机制，某科研单位将野生型的大白菜经过诱变育种得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。进行实验如下：
突变体甲×野生型→F1(表型与突变体甲相同)
突变体乙×野生型→F1(表型与突变体乙相同)
F1(表型与突变体甲相同)×F1(表型与突变体乙相同)→F2(新性状∶突变体甲∶突变体乙∶野生型＝1∶1∶1∶1)
(1)若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，突变体甲与突变体乙性状分别对野生型性状是__________、__________(填“显性”或“隐性”)。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上，将F2中的新性状个体进行自交，统计其所有后代。若新性状∶突变体甲∶突变体乙∶野生型＝__________(填比例)，说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上。
(2)为探究上述白菜早抽薹的原因，对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较，结果如下：

注：上面为非模板链，非模板链下面的字母代表模板链对应的氨基酸，*处无对应氨基酸(UAG、UAA、UGA为终止密码子)。
图1
①由图1可知，白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因中__________(填碱基对)突变，导致mRNA上的__________提前出现，__________(填过程)提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶，通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响基因F的表达，进而影响抽薹，野生型与突变体甲的F基因表达的相对水平如图2(野生型与突变体甲的F基因均为正常)。请根据以上信息推测突变体甲抽薹提前的原因：
______________________________________________________________。

图2
解析：(1)由于突变体甲与野生型杂交，F1表型与突变体甲相同，突变体乙与野生型杂交，F1表型与突变体乙相同，说明突变体甲(相应基因用A表示)与突变体乙(相应基因用B表示)性状对野生型(相应基因用a、b表示)都是显性性状。假设突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，野生型基因型为aabb，突变体甲基因型是AAbb，突变体乙的基因型是aaBB，则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb，突变体乙×野生型→F1基因型aaBb，F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2新性状(AaBb)∶突变体甲(Aabb)∶突变体乙(aaBb)∶野生型(aabb)＝1∶1∶1∶1，假设突变体甲与突变体乙两个不同突变位点位于一对同源染色体上，A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条染色体上，将F2中的新性状个体(AaBb)进行自交，由于只能产生Ab和aB的配子，所以子代中新性状(AaBb)∶突变体甲(Aabb)∶突变体乙(aaBb)∶野生型(aabb)＝2∶1∶1∶0。(2)①由图1可知，野生型W位置的其中一个G//C碱基对被A//T替换，W位置非模板链DNA变成了TAG，mRNA上相应的密码子变成UAG，是终止密码子，终止密码子提前出现导致翻译提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。②根据图2信息推测突变体甲抽薹提前的原因是：基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使F基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，使白菜提前抽薹。
答案：(1)显性　显性　2∶1∶1∶0　(2)①G//C　终止密码子　翻译　②因为基因突变导致合成甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使F基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，白菜提前抽薹