限时集训(二十一) 基因突变和基因重组(限时30分钟 满分100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1．基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是( )A．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因B．A基因可突变为A1、A2、A3……，它们为一组复等位基因C．基因突变都是有害的D．基因突变可以改变种群的基因频率2．小香猪的体色由黑色变为白色是细胞核中某基因发生碱基对改变，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换的结果，下列各项中也会发生改变的是( )A．该基因在染色体上的位置B．rRNA的碱基排列顺序C．所编码蛋白质的肽键数目D．该基因的基因频率3．(2022·大连双基测试)野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长。向基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了。由此说明( )A．这种维生素是基本培养基的一种成分B．自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变C．野生型链孢霉发生了定向的基因突变D．可能是基因突变导致链孢霉不能合成该维生素4．下列能产生新基因的是( )A．基因突变 B．基因的重新组合C．基因分离D．染色体数目变异5．(2022·滨州一模)原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为( )A．少一个氨基酸，氨基酸顺序不变B．少一个氨基酸，氨基酸顺序改变C．氨基酸数目不变，但顺序改变D．A、B都有可能6．下图是基因型为AA的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型( )7\nA．①基因突变 ②基因突变 ③基因突变B．①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组C．①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组D．①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组7．(2022·洛阳统考)下列情况可引起基因重组的是( )①非同源染色体上的非等位基因自由组合 ②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 ③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 ④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换 ⑤正常夫妇生出白化病儿子A．①②③B．③④C．①③D．①③⑤8．依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是( )9．辐射对人体危害很大，可能导致基因突变。下列相关叙述正确的是( )A．碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的B．环境所引发的变异可能为可遗传变异C．辐射能导致人体遗传物质发生定向改变D．基因突变可能造成某个基因的缺失10．下图为一个二倍体生物细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在( )A．AB段B．CD段C．FG段D．HI段7\n11．(2022·江南十校联考)野生型大肠杆菌能利用基本培养基中的简单的营养物质合成自身生长所必需的氨基酸，如色氨酸。但如果发生基因突变，导致生化反应的某一步骤不能进行，而致使某些必需物质不能合成，它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后，得到4种不能在基本培养基上生长的突变体。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中间体，突变菌株甲～丁在无色氨酸的培养基中，仅添加A～E中一种物质其生长情况如下表(“＋”表示能生长，“－”表示不能生长)：ABCDE甲突变菌＋－＋－＋乙突变菌－－＋－－丙突变菌＋－＋＋＋丁突变菌－－＋－＋分析实验，判断下列说法不正确的是( )A．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状B．基因突变是不定向的C．可以用野生型大肠杆菌获得突变体，也可以利用突变体获得野生型大肠杆菌D．大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是：B→D→A→C→E12．下图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是( )A．只有a、b过程能发生基因突变B．基因重组主要是通过c和d过程实现的C．b和a过程的主要相同点之一是染色体在分裂过程中移向细胞两极D．d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离二、非选择题(共40分)13．(10分)(2022·潍坊一模)某地区生长的野生植物类群中出现了许多变异植株。请分析回答有关问题：(1)植株的可遗传变异类型中，只能发生在减数分裂过程中的是________。(2)部分变异植株与正常植株相比，茎秆粗壮，营养物质含量明显增加，原因是环境因素影响了这些植株有丝分裂中________的形成，导致了________成倍地增加而引起的。7\n(3)某种植物有甲、乙两株突变体，对它们同一基因形成的信使RNA进行检测，发现甲的第二个密码子中第二个碱基C变为U，乙的第二个密码子中第二个碱基前多了一个U，则与正常植株相比________的性状变化大。(4)某植株产生了一种新的抗病基因，要将该基因提取出来，应用________________酶处理它的DNA分子，这种酶的作用部位是________。(5)将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤是__________________，将抗病基因导入受体细胞最常用的方法是________。14．(15分)(2022·广州检测)下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：(1)上述两个基因发生突变是由于___________________________________________引起的。(2)右图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为________，表现型是____________________________，请在右图中标明基因与染色体的关系。(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？可用什么方法让其后代表现出突变性状。(4)a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，培育出同时具有两种优良性状的植株(用遗传图解表示)。15．(15分)(2022·福州模拟)某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)(1)杂交方法：_________________________________________________________。(2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。野生型突变型突变型/(野生型＋突变型)雄性7\n小鼠A雌性小鼠B(3)结果分析与结论：①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于________________________________________；②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为__________，且位于________________；③如果A＝0，B＝________，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；④如果A＝B＝1/2，说明突变基因为__________，且位于________________。(4)拓展分析：如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为________，该个体的基因型为________。答案限时集训(二十一)1．选C 基因突变具有不定向性，A基因可以突变为a基因，a基因也可以回复突变为A；还可以产生一组复等位基因；基因突变大多是有害的；基因突变能够改变种群的基因频率。2．选D 基因发生碱基对改变，导致编码的蛋白质中氨基酸的被替换，不会影响该基因在染色体上的位置、所编码蛋白质的肽键数目和核糖体RNA(rRNA)的碱基排列顺序，但会影响mRNA的碱基排列顺序，改变该基因的基因频率。3．选D 链孢霉在用X射线照射前，能在基本培养基上生长，照射后不能生长，但在培养基中加入某种维生素后又能生长，说明用X射线照射使链孢霉发生了基因突变，不能合成该维生素。4．选A 基因突变是基因结构的改变，能够产生新的基因；基因的重新组合属于基因重组，基因重组可以产生新的基因型，但不能产生新基因；基因分离是减数第一次分裂后期时产生的，是基因自由组合的基础，不能产生新基因；染色体数目变异可以是染色体的增加或减少，但不能产生新基因。5．选D 突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少1个；若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若减少的三个碱基对正好对应着两个密码子中的碱基，则在减少一个氨基酸数目的基础上，还会改变一种氨基酸的种类，从而引起氨基酸顺序改变；若减少的不是三个连续的碱基，则对氨基酸的种类和顺序影响将更大。7\n6．选A 由题干图中获得的信息有：①和②均为有丝分裂，且A和a为同一染色体上的姐妹染色单体所携带的基因。③为减数第二次分裂后期的细胞图，A和a所在染色体原为姐妹染色单体，并未发生交叉互换。故造成①、②和③中A和a不同的原因都是基因突变。7．选C 基因重组发生在减数第一次分裂前期(③)和后期(①)，②属于染色体结构变异，④属于基因突变，⑤属于性状分离，故C正确。8．选D 基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交叉互换、减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合(图C)、基因工程中的DNA重组(图B)。图D人工诱变的原理，属于基因突变；图A中新型S菌的出现，是R菌的DNA与S菌的DNA重组的结果，所以也属于基因重组。9．选B 引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素；如果环境引发了细胞中遗传物质的改变，就会引起可遗传的变异；辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变；基因突变会导致基因内部分子结构的改变，但不会导致某个基因的缺失。10．选C 由题图可知，CD段细胞内同源染色体的对数加倍，为有丝分裂后期，A～F为有丝分裂过程；GH段细胞内没有了同源染色体，因此FG段为减数第一次分裂过程，HI段为减数第二次分裂过程；基因重组主要发生在减数第一次分裂前期和后期，即FG段。11．选D 由题干信息，“但如果发生基因突变，导致生化反应的某一步骤不能进行，而致使某些必需物质不能合成，它就无法在基本培养基上生长”，说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；紫外线处理的结果是出现了不同的突变体，说明基因突变是不定向的，故可以用野生型大肠杆菌获得突变体，也可以利用突变体获得野生型大肠杆菌；代谢途径中最靠后的物质将使最多数目的突变体生长，最靠前的物质使最少数目的突变体生长，故大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是：B→D→A→E→C。12．选C 由图可知，a过程是有丝分裂，b过程是减数分裂，c过程是受精作用，d过程是有丝分裂。基因突变可发生在人体发育任何时期的任何细胞内。基因重组发生在减数第一次分裂，受精过程(c过程)中不发生基因重组。d过程和b过程均有姐妹染色单体的分离。13．解析：(1)植物在通过减数分裂形成配子的过程中，会发生基因重组。(2)环境因素(如低温)可影响有丝分裂过程中纺锤体的形成，形成多倍体。(3)基因中碱基的替换属于点突变，只影响一个密码子的表达；而乙的突变属于移码突变，从突变点以后，基因中的脱氧核苷酸的序列都发生了变化，因此乙与正常植株相比，性状变化较大。(4)限制性核酸内切酶可用于切取目的基因，切割的部位是磷酸二酯键。(5)基因工程包括四个步骤，其中最核心的步骤是基因表达载体的构建，抗病基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法。答案：(1)基因重组 (2)纺锤体染色体组(染色体数目) (3)乙 (4)限制性核酸内切(或限制) 磷酸二酯键 (5)基因表达载体的构建 农杆菌转化法7\n14．解析：(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于图中两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状；当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传给子代。要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，然后让其自交，后代中即可出现突变性状。(4)杂交育种和单倍体育种两种方法都能取得不错的效果。答案：(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB 扁茎缺刻叶 提示：表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可，图略 (3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞，通过组织培养技术获得试管苗，让其自交，其子代即可表现突变性状。15．解析：让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配，如果突变基因位于Y染色体上，子代中雄性全为突变型小鼠，雌性全为野生型小鼠；如果突变基因位于X染色体上，且为显性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性全为突变型小鼠；如果突变基因位于X染色体上，且为隐性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性也全为野生型小鼠；如果突变基因位于常染色体上，且为显性，子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠。如果基因位于X、Y的同源区段，突变后性状发生改变，说明突变性状为显性性状，该个体的基因型为XDYd或XdYD。答案：(1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配(3)①Y染色体上 ②显性 X染色体上 ③0 ④显性 常染色体上 (4)显性性状 XDYd或XdYD7
