基因突變和基因重組(35分鐘100分)一、選擇題(共9小題，每小題5分，共45分)1.(2017·廣州高一檢測)亮氨酸的密碼子有如下幾種：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，當某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時，這種突變的結果對該生物的影響是()A.一定是有害的B.一定是有利的C.有害的概率大于有利的概率D.既無利也無害【解析】選D。當某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時，轉(zhuǎn)錄所形成的mRNA相應位置上的堿基序列由CUG變?yōu)閁UG，CUG和UUG決定的都是亮氨酸，這種突變的結果沒有導致該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結構發(fā)生改變，因此對該生物既無利，也無害。2.(2017·成都高一檢測)鐮刀型細胞貧血癥患者與正常人的血紅蛋白相比，鏈上第6位氨基酸發(fā)生了改變。下列分析錯誤的是()A.造成鏈上第6位氨基酸發(fā)生改變的根本原因是基因突變B.通過分析異?；蚺c正?；虻膲A基種類可以確定變異的類型C.通過分析鐮刀型細胞貧血癥系譜圖，可以推斷該病的遺傳方式D.如果對鐮刀型細胞貧血癥患者進行基因治療，可以選擇改造其造血干細胞【解析】選B。堿基對替換引起鐮刀型細胞貧血癥，這屬于基因突變，A項正確；異?；蚺c正?；虻膲A基種類可能相同，不能據(jù)此確定變異類型，B項錯誤；鐮刀型細胞貧血癥屬于常染色體隱性遺傳病，通過分析遺傳系譜圖可以推斷該病的遺傳方式，C項正確；紅細胞由造血干細胞分化而來，所以可通過改造造血干細胞對鐮刀型細胞貧血癥患者進行治療，D項正確?！净犹骄俊?1)鐮刀型細胞貧血癥患者能否通過顯微鏡進行檢測？為什么？提示：可以?；颊叩募t細胞為鐮刀狀，與正常紅細胞不同，用顯微鏡可以觀察到。(2)該病說明基因是如何控制生物體性狀的？提示：通過控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物體性狀。3.下圖表示在生物的一個種群中某一基因的類型及其關系。下列哪項不能從圖中分析得到()A.表明基因突變具有不定向性B.表明基因突變具有可逆性C.這些基因的堿基序列一定不同D.表明基因突變具有普遍性【解析】選D。A基因可以突變成a1、a2、a3基因，說明基因突變具有不定向性；A基因可以突變成a1基因，a1基因也可以突變成A基因，說明基因突變具有可逆性；控制同一性狀的基因有幾種，其根本原因是基因的堿基序列不同?！菊`區(qū)警示】(1)基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變，即改變了基因的表現(xiàn)形式：Aa或aA，基因的位置和數(shù)量并沒有改變。(2)在誘變因素的作用下，不一定發(fā)生基因突變，但基因突變的頻率會提高。4.(2017·寧波高一檢測)某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)?)A.顯性突變(dD)B.隱性突變(Dd)C.顯性突變和隱性突變D.人工誘變【解析】選A。隱性突變發(fā)生后，只需自交一代即可表現(xiàn)出隱性性狀，且隱性性狀一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳；顯性突變發(fā)生后，顯性性狀在當代會立即表現(xiàn)出來，但需要連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，所以A正確?！狙a償訓練】太空育種是指利用太空綜合因素如強輻射、微重力等，誘導由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。下列說法正確的是()A.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的B.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的C.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的D.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的【解析】選A。太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的，都是引起基因突變，產(chǎn)生新的性狀，A正確；基因突變具有多害少利性，B錯誤；基因突變具有不定向性，C錯誤；基因突變只是改變某個基因產(chǎn)生新的等位基因，不能產(chǎn)生新的植物，D錯誤。5.(2017·石家莊高一檢測)下列過程中發(fā)生基因重組的是()A.雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖B.雌雄配子隨機結合產(chǎn)生不同類型的子代個體C.雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒D.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄均為紅眼【解析】選C。雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖屬于性狀分離，A錯誤；雌雄配子隨機結合產(chǎn)生不同類型的子代個體是受精作用，B錯誤；雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒屬于控制不同性狀的基因自由組合，屬于基因重組，C正確；紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄均為紅眼，屬于伴X染色體遺傳，D錯誤。6.(2017·西安高一檢測)下圖為某二倍體生物精原細胞分裂過程中，細胞內(nèi)同源染色體對數(shù)的變化曲線，則基因重組最可能發(fā)生在()世紀金榜導學號94294168A.AB段B.CD段C.FG段D.HI段【解題指南】解答本題需要關注兩點：(1)明確基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。(2)根據(jù)縱坐標含義判斷發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)段?！窘馕觥窟xC。由題圖可知，AE段精原細胞進行有絲分裂，不存在基因重組；EI段為減數(shù)分裂，F(xiàn)G段為減數(shù)第一次分裂，減數(shù)第一次分裂的四分體時期和后期可發(fā)生基因重組，故C項正確。7.下列關于基因突變和基因重組的敘述，錯誤的是()A.基因突變和基因重組都對生物進化有重要意義B.基因突變能改變基因中的堿基序列，而基因重組只能改變基因型C.真核細胞的分裂方式中基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中D.基因突變和基因重組都能發(fā)生在受精過程中【解析】選D?；蛲蛔兡軌虍a(chǎn)生新基因，基因重組能夠產(chǎn)生新基因型，都對生物進化有重要意義，A正確；基因突變可以改變基因中的堿基序列，基因重組只能改變生物個體的基因型，B正確；真核細胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種，而自然狀態(tài)下基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，C正確，D錯誤。8.(2017·鄭州高一檢測)用人工誘變方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化：CCGCTAACGCCGCGAACG，那么，黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結果是(可能相關的密碼子為：脯氨酸-CCG、CCA；甘氨酸-GGC、GGU；天冬氨酸-GAU、GAC；丙氨酸-GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸-UGU、UGC)()世紀金榜導學號94294169A.基因突變，性狀改變B.基因突變，性狀沒有改變C.基因和性狀均沒有改變D.基因沒變，性狀改變【解析】選A。對照比較CCGCTAACGCCGCGAACG，發(fā)現(xiàn)CTACGA，即基因中T突變?yōu)镚，密碼子由GAU變?yōu)镚CU，編碼的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楸彼幔渣S色短桿菌將發(fā)生的變化是基因突變，結果是性狀改變。9.(2017·贛州高一檢測)下圖是某二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖判斷，正確的是世紀金榜導學號94294170()A.甲、乙、丙細胞所處時期均易發(fā)生基因突變B.乙細胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組C.1與2片段的交換和1與2的分離，均屬于基因重組D.丙細胞不能進行基因重組【解析】選D。甲、乙、丙三個細胞染色體高度螺旋化，不能進行DNA復制，一般不發(fā)生基因突變，A錯誤；乙圖表示有絲分裂，不會發(fā)生基因重組，可能發(fā)生了基因突變，B錯誤；1與2片段的交換屬于基因重組，1與2的分離會造成等位基因的分離，不屬于基因重組，C錯誤；丙細胞處于減數(shù)第二次分裂時期，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期或后期，D正確?！净犹骄俊?1)據(jù)圖判斷，該動物為雌性還是雄性？判斷的依據(jù)是什么？提示：雄性。根據(jù)甲圖細胞質(zhì)均等分裂可判斷，甲為初級精母細胞，所以該動物為雄性。(2)甲細胞完成分裂后，可產(chǎn)生幾種子細胞？提示：2種。二、非選擇題(共25分)10.下面圖1表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因，圖2是一個家族中該病的遺傳系譜圖(Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，請據(jù)圖回答問題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)。世紀金榜導學號94294171(1)圖1中過程發(fā)生在_期，過程表示_。(2)鏈堿基組成為_，鏈堿基組成為_。(3)鐮刀型細胞貧血癥的致病基因位于_染色體上，屬于_性遺傳病。(4)8的基因型是_，6和7再生一個患病男孩的概率為_，要保證9婚配后子代不患此病，從理論上說其配偶的基因型必須為_。(5)若圖1中正?；蚱沃蠧TT突變?yōu)镃TC，由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生改變？_。為什么？_?！窘忸}指南】(1)圖示信息：根據(jù)圖1寫出所示過程，根據(jù)系譜圖2判斷該病遺傳方式，寫出每個成員的基因型。(2)關鍵知識：基因突變的實質(zhì)，密碼子的簡并性，轉(zhuǎn)錄與翻譯的概念?！窘馕觥?1)圖1中過程表示DNA分子的復制，發(fā)生在細胞分裂的間期，圖1中過程表示轉(zhuǎn)錄。(2)鏈中與GTA發(fā)生堿基互補配對的堿基是CAT，轉(zhuǎn)錄后形成的堿基序列為GUA。(3)由圖2中3和4正常，9患病推知，鐮刀型細胞貧血癥的遺傳方式是常染色體隱性遺傳。(4)通過圖2判斷出3、4的基因型均為HbAHba，所以他們的后代8的基因型為HbAHbA或HbAHba；由于6和7的基因型均為HbAHba，所以生出HbaHba的概率為1/4，生出男孩的概率為1/2，所以生出患病男孩的概率為1/8。后代表現(xiàn)顯性性狀的同時又不發(fā)生性狀分離的條件是其中一個親代為顯性純合子。(5)由于兩種堿基序列經(jīng)轉(zhuǎn)錄后形成的密碼子對應同一種氨基酸，所以生物性狀不可能改變。答案：(1)細胞分裂間轉(zhuǎn)錄(2)CATGUA(3)常隱(4)HbAHbA或HbAHba1/8HbAHbA(5)不可能改變后的密碼子對應的還是谷氨酸【補償訓練】(2017·唐山高一檢測)圖甲表示果蠅某正?；蚱慰刂坪铣啥嚯牡倪^程。ad表示4種基因突變。a丟失T/A，b由T/A變?yōu)镃/G，c由T/A變?yōu)镚/C，d由G/C變?yōu)锳/T。假設4種突變都單獨發(fā)生。圖乙表示基因組成為AaBb的個體的細胞分裂某時期圖像。圖丙表示細胞分裂過程中mRNA的含量(虛線)和每條染色體所含DNA分子數(shù)的變化(實線)。請回答下列問題?？赡苡玫降拿艽a子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼子(UAG)世紀金榜導學號94294172(1)圖甲中過程所需的酶主要有_。(2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序是_，在a突變點附近再丟失_個堿基對對氨基酸序列的影響最小。(3)圖甲中_突變對性狀無影響，其意義是_。(4)導致圖乙中染色體上B、b不同的原因?qū)儆赺(變異種類)。(5)誘發(fā)基因突變一般處于圖丙中的_階段，而基因重組發(fā)生于_階段。(填圖中字母)【解析】(1)圖甲中過程屬于轉(zhuǎn)錄，是以DNA為模板合成RNA的過程。(2)在題干最后提供的密碼子中沒有與a突變后第2個密碼子UAU對應的，但從已知的正常情況下mRNA的翻譯中得知，它與酪氨酸對應。為了不破壞其他密碼子的完整性，所以再減少2個堿基對對氨基酸序列的影響是最小的。(3)b突變后的密碼子為GAC，仍與天冬氨酸相對應。(4)圖乙中的細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，分開前姐妹染色單體上的相同位置基因不同，可能是復制時發(fā)生了基因突變，也可能是減數(shù)第一次分裂四分體時期發(fā)生了交叉互換。(5)基因突變發(fā)生于DNA復制時，即分裂間期中的S期，而基因重組發(fā)生于減數(shù)第一次分裂過程中。圖丙中b為S期，d包括減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期、中期。答案：(1)RNA聚合酶(2)天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸2(3)b有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定(4)基因突變或基因重組(5)bd1.(6分)下圖為人類個體發(fā)育過程示意圖，有關說法正確的是世紀金榜導學號94294172()A.基因突變不可能發(fā)生在a過程中B.基因重組可通過c過程來實現(xiàn)C.b過程會發(fā)生聯(lián)會、交叉互換等現(xiàn)象D.d過程發(fā)生的基因突變，會通過a、b、c過程傳給下一代【解析】選C。過程a表示有絲分裂，過程b表示減數(shù)分裂，過程c表示受精作用，過程d表示個體發(fā)育過程(細胞分裂和分化)?；蛲蛔兛砂l(fā)生在個體發(fā)育的任何時期，但主要集中在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，A錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B錯誤；聯(lián)會、交叉互換是減數(shù)第一次分裂的前期的特點，C正確；d是體細胞的有絲分裂，會發(fā)生基因突變，一般不會傳遞給下一代，D錯誤。2.(6分)擬南芥細胞中某個基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個堿基對，下列分析正確的是()A.根尖成熟區(qū)細胞一般均可發(fā)生此過程B.該細胞的子代細胞中遺傳信息不會發(fā)生改變C.若該變異發(fā)生在基因中部，可能導致翻譯過程提前終止D.若在插入位點再缺失3個堿基對，對其編碼的蛋白質(zhì)結構影響最小【解析】選C。根尖成熟區(qū)細胞屬于高度分化的細胞，已經(jīng)失去分裂能力，細胞中不會發(fā)生DNA復制，一般不會發(fā)生此過程，A項錯誤；擬南芥細胞中某個基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個堿基對，說明發(fā)生了基因突變，導致遺傳信息發(fā)生改變，突變的基因會隨DNA分子進入子細胞，B項錯誤；若該變異發(fā)生在基因中部，有可能使該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子中提前出現(xiàn)終止密碼子，導致翻譯過程提前終止，C項正確；若在插入位點再缺失3個堿基對，會使該基因轉(zhuǎn)錄的密碼子從插入位點后全部改變，導致其編碼的蛋白質(zhì)結構與原來差異很大，D項錯誤。接軌高考·特色題型專練3.(18分)(2017·武漢高一檢測)某高山植物開紅花，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開白花的。世紀金榜導學號94294173(1)請設計實驗來探究這株植物的白花性狀是受環(huán)境影響還是基因突變的結果。實驗步驟：第一步：取該株植物莖尖利用_技術，獲得試管苗。第二步：_，觀察并記錄結果。預測結果及結論：若仍開白花，則_。(2)對該種植物進行了培養(yǎng)并記錄如下表，回答問題：海拔溫度突變率(每一百萬個體中)5 000 m190.235 000 m250.633 000 m190.213 000 m250.621 000 m190.221 000 m250.63本實驗中共涉及哪些自變量？_。實驗結果說明了什么問題？_。在相同海拔，25突變率大于19突變率，從植物體本身來說，最可能是與其體內(nèi)的_(填“基因”或“酶”)有關。為了探究在海拔為3 000 m，25時該植物的突變率是否最高，你認為應如何進行實驗？(請寫出簡要步驟)_ _?！窘馕觥?1)植物性狀的遺傳可用無性生殖來體現(xiàn)，可用植物組織培養(yǎng)，觀察記錄結果，看親子代表現(xiàn)型是否一致，來判斷是否是遺傳物質(zhì)改變的結果。(2)實驗中探究了兩個因素(海拔、溫度)對突變率的影響，為了增強實驗結果的說服力，應分開研究自變量。例如，在相同海拔下，研究不同溫度對植物的影響，另一個是在相同溫度下，研究不同海拔對植物的影響。酶的活性受溫度影響，而任何生化反應均離不開酶。要想使實驗結果有說服力，應設計較小梯度的溫度來做實驗。答案：(1)植物組織培養(yǎng)在相同且適宜條件下培養(yǎng)白花性狀的出現(xiàn)為基因突變的結果(2)海拔、溫度說明植株的突變與培養(yǎng)溫度有關，與所選海拔關系不大酶將植株分成相等數(shù)量的幾組，分別在25左右設置一定溫度梯度(如21、22、23、24、25、26、27、28、29)下進行培養(yǎng)，記錄突變率10