考點(diǎn)規(guī)范練21基因突變和基因重組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.下列針對(duì)基因突變的描述,正確的是()A.基因突變豐富了種群的基因庫(kù)B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的C.親代的突變基因一定能傳遞給子代D.基因突變只發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期答案:A解析:基因突變產(chǎn)生了新的基因,豐富了種群的基因庫(kù),A項(xiàng)正確;基因突變是不定向的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)生在體細(xì)胞中的突變,一般是不能傳遞給后代的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2019江西奉新高級(jí)中學(xué)高三月考)下圖表示發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)DNA上的一種堿基改變方式,下列敘述正確的是()A.這種改變一定會(huì)引起生物性狀發(fā)生改變B.該DNA的結(jié)構(gòu)一定沒(méi)發(fā)生改變C.該DNA的熱穩(wěn)定性不變D.該細(xì)胞內(nèi)一定發(fā)生了基因突變答案:C解析:根據(jù)題意和分析圖示可知,該DNA結(jié)構(gòu)的這種改變屬于堿基對(duì)的替換。若發(fā)生在DNA分子中沒(méi)有遺傳效應(yīng)的片段上(基因之間的區(qū)域),則沒(méi)有發(fā)生基因突變,不會(huì)引起生物性狀發(fā)生改變;若發(fā)生在DNA分子中的基因上,則一定發(fā)生了基因突變,由于多個(gè)密碼子可編碼同一種氨基酸,這種改變不一定會(huì)引起生物性狀發(fā)生改變。DNA的熱穩(wěn)定性的高低與氫鍵數(shù)目的多少有關(guān),該DNA結(jié)構(gòu)中的這種改變沒(méi)有改變氫鍵的數(shù)目,所以該DNA的熱穩(wěn)定性不變。3.(2018江蘇卷)下列過(guò)程不涉及基因突變的是()A.經(jīng)紫外線照射后,獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母B.運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個(gè)基因中的特定堿基C.黃瓜開(kāi)花階段用2,4-D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花,提高產(chǎn)量D.香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換,增加患癌風(fēng)險(xiǎn)答案:C解析:用紫外線照射酵母細(xì)胞,引發(fā)基因突變,經(jīng)過(guò)篩選可獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母,A項(xiàng)不符合題意;基因中堿基被替換屬于基因突變,B、D兩項(xiàng)不符合題意;使用植物激素2,4-D誘導(dǎo)黃瓜產(chǎn)生更多的雌花,屬于不可遺傳的變異,與基因突變無(wú)關(guān),C項(xiàng)符合題意。4.(2019寧夏銀川二模)下圖中a、b、c表示一條染色體上相鄰的3個(gè)基因,m、n為基因間的間隔序列。下列相關(guān)敘述正確的是()A.該染色體上的3個(gè)基因一定控制生物的3種性狀B.m、n片段中堿基對(duì)發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致基因突變C.若a中1個(gè)堿基對(duì)被替換,其控制合成的肽鏈可能不變D.a、b、c均可在細(xì)胞核中復(fù)制及表達(dá)答案:C解析:該染色體上的3個(gè)基因可能控制生物的3種性狀,也可能控制生物的1種或2種性狀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;m、n為基因間的間隔序列,m、n片段中堿基對(duì)發(fā)生變化不會(huì)導(dǎo)致基因突變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于密碼子具有簡(jiǎn)并性的特點(diǎn),所以,若a中1個(gè)堿基對(duì)被替換,其控制合成的肽鏈有可能不變,C項(xiàng)正確;基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,a、b、c均可在細(xì)胞核中復(fù)制及轉(zhuǎn)錄,但翻譯過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上完成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.下圖表示基因突變的一種情況,其中a、b是核酸鏈,c是肽鏈。下列說(shuō)法正確的是()A.abc表示基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄B.圖中由于氨基酸沒(méi)有改變,所以沒(méi)有發(fā)生基因突變C.圖中氨基酸沒(méi)有改變的原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性D.除圖示情況外,基因突變還包括染色體片段的缺失和增添答案:C解析:由題圖可知,abc表示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,A項(xiàng)錯(cuò)誤。只要基因中堿基對(duì)發(fā)生改變,該基因就發(fā)生了基因突變,B項(xiàng)錯(cuò)誤。圖中氨基酸沒(méi)有發(fā)生改變,是由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,C項(xiàng)正確。染色體片段缺失和增添屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.利用物理因素或化學(xué)因素處理某種生物,使該生物體內(nèi)的基因A突變?yōu)榛騛。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.堿基類似物通過(guò)改變核酸的堿基使基因A突變?yōu)榛騛B.基因A突變?yōu)榛騛,兩者的堿基對(duì)數(shù)目可能不同C.與基因A相比,基因a的結(jié)構(gòu)不一定改變D.用紫外線再次處理該生物,基因a不一定突變?yōu)榛駻答案:C解析:堿基類似物使基因A突變?yōu)榛騛,原因可能是堿基類似物改變了基因中堿基對(duì)的數(shù)目和排列順序等。基因A突變?yōu)榛騛,兩者的堿基對(duì)數(shù)目或排列順序可能不同。基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變。基因突變具有不定向性。7.(2019安徽合肥一模)右圖為人體內(nèi)的細(xì)胞在細(xì)胞分裂過(guò)程中每條染色體中的DNA分子含量的變化曲線,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.DNA復(fù)制發(fā)生在BC時(shí)期B.同源染色體分離可發(fā)生在DE時(shí)期C.EF段細(xì)胞中的染色體數(shù)可能達(dá)到92條D.染色體交叉互換等基因重組可發(fā)生在CD時(shí)期答案:B解析:BC時(shí)期每條染色體中的DNA含量加倍,所以DNA復(fù)制發(fā)生在BC時(shí)期,A項(xiàng)正確;若該圖表示減數(shù)分裂,則同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,即CD段,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若該圖表示有絲分裂,則EF時(shí)期表示后期和末期,細(xì)胞中染色體數(shù)可能達(dá)到92條,C項(xiàng)正確;若該圖為減數(shù)分裂,則染色體交叉互換等基因重組發(fā)生在CD段的某一時(shí)期,即減數(shù)第一次分裂過(guò)程中,D項(xiàng)正確。8.下列關(guān)于基因重組的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B.減數(shù)分裂四分體時(shí)期,同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換可導(dǎo)致基因重組C.減數(shù)分裂過(guò)程中,非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組D.一般情況下,花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖則不能答案:B解析:控制不同性狀的基因重新組合,稱為基因重組。減數(shù)分裂四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換可導(dǎo)致基因重組。減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組。減數(shù)分裂過(guò)程中存在基因重組,而根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,不進(jìn)行減數(shù)分裂,所以不會(huì)發(fā)生基因重組。能力提升1.H2O2能將鳥(niǎo)嘌呤氧化損傷為8-氧-7-氫脫氧鳥(niǎo)嘌呤(8-oxodG),8-oxodG與腺嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。若下圖所示DNA片段中有兩個(gè)鳥(niǎo)嘌呤發(fā)生上述氧化損傷后,在正常復(fù)制多次后形成大量的子代DNA。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()TCTCGAAGAGCTA.子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變B.部分子代DNA中嘧啶堿基的比例可能會(huì)增加C.子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)可能不發(fā)生改變D.氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變答案:B解析:根據(jù)題意,若被損傷的兩個(gè)鳥(niǎo)嘌呤分別位于兩條鏈上,子代DNA分子都會(huì)發(fā)生堿基序列的改變,A項(xiàng)正確;DNA復(fù)制是以堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式,嘧啶數(shù)=嘌呤數(shù),子代DNA中嘧啶堿基的比例不會(huì)增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若被損傷的鳥(niǎo)嘌呤位于同一條鏈上,以未被損傷的鏈為模板鏈復(fù)制得到的子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)不發(fā)生改變,C項(xiàng)正確;氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變,D項(xiàng)正確。2.玉米抗銹病基因R和不抗銹病基因r是一對(duì)等位基因。下列有關(guān)敘述正確的是()A.基因R和基因r不可能出現(xiàn)在處于減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞的兩極B.基因R可以突變成基因r,基因r也可以突變成基因RC.基因突變屬于可遺傳變異,故細(xì)胞中突變形成的基因r都能通過(guò)有性生殖遺傳給后代D.一株處于開(kāi)花期的雜合玉米個(gè)體中,含基因R的精子數(shù)目=含基因r的精子數(shù)目=含基因R的卵細(xì)胞數(shù)目=含基因r的卵細(xì)胞數(shù)目答案:B解析:若發(fā)生基因突變或在四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換,在減數(shù)第二次分裂時(shí)基因R和基因r可能出現(xiàn)在細(xì)胞兩極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因突變具有不定向性,B項(xiàng)正確;體細(xì)胞中的基因突變一般不能通過(guò)有性生殖遺傳給后代,C項(xiàng)錯(cuò)誤;開(kāi)花期的玉米個(gè)體中卵細(xì)胞的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于精子的數(shù)目,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.二倍體水毛茛的黃花基因q1中丟失3個(gè)相鄰堿基對(duì)后形成基因q2,導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列發(fā)生了改變。下列敘述正確的是()A.正常情況下q1和q2可存在于同一個(gè)配子中B.利用光學(xué)顯微鏡可觀測(cè)到q2的長(zhǎng)度較q1短C.突變后翻譯時(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生了改變D.突變后水毛茛的花色性狀不一定發(fā)生改變答案:D解析:基因q1中丟失3個(gè)相鄰堿基對(duì)后形成基因q2,q1和q2互為等位基因,正常情況下不可能存在于同一個(gè)配子中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因突變不能用光學(xué)顯微鏡觀察到,即利用光學(xué)顯微鏡不能觀察到基因長(zhǎng)度的變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;突變后翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不會(huì)發(fā)生改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若是純合顯性個(gè)體的一個(gè)基因發(fā)生了隱性突變,則突變后水毛茛的花色性狀不發(fā)生改變,D項(xiàng)正確。4.(2018全國(guó)卷)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后,再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說(shuō)法不合理的是()A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B.突變體M和N都是由基因發(fā)生突變而得來(lái)的C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移答案:C解析:由題意知,大腸桿菌M和N是由大腸桿菌X突變而來(lái),大腸桿菌X既可以自身產(chǎn)生氨基酸甲,也可以產(chǎn)生氨基酸乙,而突變體M不能產(chǎn)生氨基酸甲,突變體N不能產(chǎn)生氨基酸乙。所以,將兩個(gè)突變體單獨(dú)在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)都不能生存。將它們?cè)诩群被峒子趾被嵋业呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng),兩種突變體都可以生存。然后本題的思路轉(zhuǎn)移到了證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,突變體M和突變體N混合培養(yǎng),兩者之間可以通過(guò)基因轉(zhuǎn)移(即基因重組)轉(zhuǎn)化成突變前的菌株X。細(xì)菌中的遺傳物質(zhì)是DNA而不是RNA,即促使兩種突變體轉(zhuǎn)化成菌種X的不是RNA,而是遺傳物質(zhì)DNA。5.右圖甲表示果蠅卵原細(xì)胞中的1對(duì)同源染色體,乙表示該卵原細(xì)胞形成的1個(gè)卵細(xì)胞中的1條染色體,兩圖中的字母均表示對(duì)應(yīng)位置上的基因。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖甲中的同源染色體上最多只有3對(duì)等位基因B.圖乙中的卵細(xì)胞在形成過(guò)程中肯定發(fā)生了基因突變C.圖中的非等位基因在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了自由組合D.基因D、d的本質(zhì)區(qū)別是堿基對(duì)的排列順序不同答案:D解析:圖甲中的同源染色體上有多對(duì)等位基因,圖中標(biāo)出的有3對(duì)等位基因。圖乙中的卵細(xì)胞在形成過(guò)程中發(fā)生了基因重組。圖中的非等位基因?yàn)橥慈旧w上的非等位基因,不能發(fā)生自由組合。6.科學(xué)家分別以正常人及某種病的患者的相應(yīng)mRNA為模板合成了cDNA。已查明該患者相應(yīng)蛋白質(zhì)中只有32號(hào)氨基酸與正常人的不同,cDNA中只有一個(gè)位點(diǎn)的堿基發(fā)生了改變,對(duì)比結(jié)果如下表。以下有關(guān)分析合理的是()研究對(duì)象cDNA的堿基位點(diǎn)32號(hào)氨基酸及密碼子949596密碼子氨基酸正常人GCGCGC精氨酸CGC患者G組氨酸C注組氨酸的密碼子為CAU、CAC。A.cDNA所含的堿基數(shù)等于96B.合成cDNA時(shí)需要DNA解旋酶C.患者第94號(hào)位點(diǎn)堿基缺失D.患者相應(yīng)氨基酸密碼子為CAC答案:D解析:根據(jù)題意分析表格可知,表格中僅顯示第32號(hào)氨基酸的對(duì)應(yīng)序列,該mRNA的實(shí)際堿基數(shù)應(yīng)大于96,A項(xiàng)錯(cuò)誤;以mRNA為模板合成cDNA時(shí)需逆轉(zhuǎn)錄酶催化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)比精氨酸與組氨酸的密碼子可知,該基因突變導(dǎo)致正常人的密碼子CGC變?yōu)榛颊叩腃AC,即該突變是基因上第95號(hào)位點(diǎn)堿基對(duì)替換,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。7.下圖為具有2對(duì)相對(duì)性狀的某自花傳粉的植物種群中植株甲(基因型為AABB)的一個(gè)基因A和植株乙(基因型為AABB)的一個(gè)基因B發(fā)生突變的過(guò)程(已知基因A和基因B是獨(dú)立遺傳的),請(qǐng)分析該過(guò)程,回答下列問(wèn)題。(1)上述兩個(gè)基因的突變發(fā)生在的過(guò)程中,是由引起的。 (2)下圖為植株甲發(fā)生了基因突變的細(xì)胞,它的基因型為,表現(xiàn)型是,請(qǐng)?jiān)谙聢D中標(biāo)明基因與染色體的關(guān)系。植株乙發(fā)生基因突變后的基因型為。 (3)發(fā)生基因突變后,植株甲、乙及它們的子一代均不能表現(xiàn)出突變性狀,因?yàn)樵撏蛔兙鶠?且基因突變均發(fā)生在甲和乙的中,不能通過(guò)有性生殖傳遞給子代。讓其后代表現(xiàn)出突變性狀的方法是取發(fā)生基因突變部位的組織細(xì)胞,先利用技術(shù)進(jìn)行繁殖得到試管苗后,讓其(填“自交”“雜交”或“測(cè)交”),其子代即可表現(xiàn)突變性狀。 答案:(1)DNA復(fù)制一個(gè)堿基的替換(或堿基對(duì)改變或基因結(jié)構(gòu)的改變)(2)AaBB扁莖缺刻葉圖示如下AABb(提示:表示出兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上即可)(3)隱性突變體細(xì)胞植物組織培養(yǎng)自交解析:(1)由圖可知,植株甲和植株乙都發(fā)生了堿基的替換,基因突變發(fā)生在間期DNA復(fù)制時(shí)。(2)因?yàn)榛駻和基因B是獨(dú)立遺傳的,所以這兩對(duì)基因應(yīng)該分別位于兩對(duì)同源染色體上。植株甲(純合子)的一個(gè)基因A發(fā)生突變,所以細(xì)胞的基因型應(yīng)該是AaBB,表現(xiàn)型是扁莖缺刻葉。植株乙(純合子)的一個(gè)基因B發(fā)生突變,突變后的基因型為AABb。(3)植株雖已突變,但由于A對(duì)a為顯性,B對(duì)b為顯性,植株甲、乙并不能表現(xiàn)出突變性狀。由于突變發(fā)生在體細(xì)胞中,突變基因不能通過(guò)有性生殖傳給子代,故植株甲、乙的子一代均不能表現(xiàn)突變性狀。要想讓子代表現(xiàn)出突變性狀,可利用突變部位的組織細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng),得到試管苗后讓其自交,后代中即可出現(xiàn)突變性狀。8.以一個(gè)具有正常葉舌的水稻純系的種子為材料,進(jìn)行輻射誘變實(shí)驗(yàn)。將輻射后的種子單獨(dú)隔離種植,發(fā)現(xiàn)甲、乙兩株的后代各分離出無(wú)葉舌突變株,且正常株與無(wú)葉舌突變株的分離比例均為31。經(jīng)觀察,這些葉舌突變都能真實(shí)遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)甲和乙的后代均出現(xiàn)31的分離比,表明輻射誘變處理均導(dǎo)致甲、乙中各有(填“一”“二”或“多”)個(gè)基因發(fā)生(填“顯”或“隱”)性突變。 (2)甲株后代中,無(wú)葉舌突變基因的頻率為。將甲株的后代種植在一起,讓其隨機(jī)傳粉一代,只收獲正常株上所結(jié)的種子,若每株的結(jié)實(shí)率相同,則其中無(wú)葉舌突變類型的基因型頻率為。 (3)現(xiàn)要研究甲、乙兩株葉舌突變是發(fā)生在同一對(duì)基因上,還是發(fā)生在兩對(duì)基因上,請(qǐng)以上述實(shí)驗(yàn)中的甲、乙后代分離出的正常株和無(wú)葉舌突變株為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)予以判斷。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:選取甲、乙后代的進(jìn)行單株雜交,統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例。 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: 。 答案:(1)一隱(2)50%(1/2)16.7%(1/6)(3)無(wú)葉舌突變株若F1全為無(wú)葉舌突變株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在同一對(duì)基因上若F1全為正常植株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在兩對(duì)基因上解析:(1)甲和乙的后代均出現(xiàn)31的分離比,說(shuō)明誘變處理后變成雜合子,甲、乙中各有一個(gè)基因發(fā)生突變,且是隱性突變。(2)甲株是雜合子,后代中,無(wú)葉舌突變基因的頻率為50%。將甲株的后代種植在一起,讓其隨機(jī)傳粉一代,只收獲正常株上所結(jié)的種子,由于正常株基因是顯性(用A表示),基因型比例是1/3AA、2/3Aa,產(chǎn)生的雌配子為2/3A、1/3a,后代所有植株的雄配子為1/2A、1/2a,故收獲的種子中,aa占1/3×1/2=1/6。(3)研究甲、乙兩株葉舌突變是發(fā)生在同一對(duì)基因上,還是發(fā)生在兩對(duì)基因上,可選取甲、乙后代的無(wú)葉舌突變株進(jìn)行單株雜交,若F1全為無(wú)葉舌突變株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在同一對(duì)基因上;若F1全為正常植株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在兩對(duì)基因上。7