第18講基因突變與基因重組A組基礎(chǔ)題組考點(diǎn)一基因突變1.(2017北京東城期末)遺傳學(xué)家摩爾根在培養(yǎng)果蠅若干代后,發(fā)現(xiàn)群體里偶然出現(xiàn)了一只白眼果蠅。這種變異來源于() A.基因重組B.基因突變C.染色體結(jié)構(gòu)的變異D.染色體數(shù)目的變異2.(2017北京東城期末)下列有關(guān)基因突變的敘述,錯(cuò)誤的是()A.基因突變不一定由物理或化學(xué)因素誘發(fā)B.親代的突變基因不一定能傳遞給子代C.突變的基因不一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變D.子代獲得突變基因不一定能改變性狀3.(2017北京東城期末)某種家鼠中,當(dāng)用短尾鼠與正常鼠交配,得到的后代中正常尾與短尾比例相同;而短尾類型相互交配,子代中短尾與正常尾之比為21。對(duì)上述現(xiàn)象的分析正確的是()A.家鼠的這對(duì)性狀中正常尾對(duì)短尾為顯性B.該種家鼠中正常尾個(gè)體均為純合子C.該種家鼠中的顯性雜合子有致死現(xiàn)象D.家鼠尾長(zhǎng)短的性狀遺傳不遵循分離定律4.(2017北京豐臺(tái)期末)繆勒在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),用X射線處理果蠅后,短時(shí)間內(nèi)即得到了幾百個(gè)突變體。同樣條件下,受高劑量X射線處理的果蠅的突變率比未處理的高150倍左右。下列敘述正確的是()A.必須選擇處于繁殖期的果蠅B.果蠅的突變性狀一定能夠遺傳C.高劑量X射線未明顯提高突變率D.未經(jīng)X射線處理的果蠅也發(fā)生了突變5.下圖為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是()A.圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B.結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果C.圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機(jī)和定向的D.上述基因突變可傳遞給子代細(xì)胞從而一定傳給子代個(gè)體6.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)期考點(diǎn)二基因重組7.(2017北京東城期末)同無(wú)性生殖相比,有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性,其根本原因()A.基因突變頻率高B.產(chǎn)生新的基因組合機(jī)會(huì)多C.產(chǎn)生許多新的基因D.更易受環(huán)境影響而發(fā)生變異8.下列過程中能發(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(jī)結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個(gè)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,F1雌雄均為紅眼9.圖為基因型為AaBb的某雄性動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行分裂的某一時(shí)期圖。下列有關(guān)敘述正確的是() A.該時(shí)期發(fā)生在體細(xì)胞增殖過程中B.該分裂過程中一定發(fā)生過基因突變C.該分裂過程中一個(gè)精原細(xì)胞可能產(chǎn)生三種或四種精子D.該分裂過程中沒有基因重組10.圖甲表示果蠅卵原細(xì)胞中的一對(duì)同源染色體,圖乙表示該卵原細(xì)胞形成的一個(gè)卵細(xì)胞中的一條染色體,兩圖中的字母均表示對(duì)應(yīng)位置上的基因。下列相關(guān)敘述中正確的是()A.圖甲中的同源染色體上最多只有三對(duì)等位基因B.圖乙中的卵細(xì)胞在形成過程中肯定發(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B組提升題組一、選擇題1.(2017北京海淀期末)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表:枯草桿菌核糖體S12蛋白第5558位的氨基酸序列鏈霉素與核糖體的結(jié)合 在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%)野生型-P-K-K-P-能0突變型-P-R-K-P-不能100注P:脯氨酸;K:賴氨酸;R:精氨酸。下列敘述正確的是()A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性B.鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的缺失所致D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變2.已知a、b、c、d是某細(xì)菌DNA片段上的4個(gè)基因,如圖中W表示野生型,分別表示三種缺失不同基因的突變體,虛線表示所缺失的基因。若分別檢測(cè)野生型和各種突變體中某種酶的活性,發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體中該酶有活性,則編碼該酶的基因是() A.基因aB.基因bC.基因cD基因d3.某科學(xué)興趣小組偶然發(fā)現(xiàn)一突變雄性植株,其突變性狀是其一條染色體上的某個(gè)基因發(fā)生突變的結(jié)果,假設(shè)突變性狀和野生性狀由一對(duì)等位基因(A、a)控制。為了進(jìn)一步了解突變基因的顯隱性和在染色體上的位置,小組成員設(shè)計(jì)了雜交實(shí)驗(yàn),讓該株突變雄株與多株野生純合雌株雜交,觀察記錄子代雌雄植株中野生性狀和突變性狀的數(shù)量,如表所示,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論的說法不正確的是()性別野生性狀突變性狀突變性狀/(野生性狀+突變性狀)雄株M1M2Q雌株N1N2PA.如果突變基因位于Y染色體上,則Q和P值分別為1、0B.如果突變基因位于X染色體上,且為顯性,則Q和P值分別為0、1C.如果突變基因位于X和Y的同源區(qū)段,且為顯性,則Q和P值分別為1、1D.如果突變基因位于常染色體上,且為顯性,則Q和P值分別為1/2、1/24.下圖表示的是控制正常酶1的基因突變后所引起的氨基酸序列的改變。兩種基因突變分別是()A.堿基對(duì)的替換堿基對(duì)的缺失B.堿基對(duì)的缺失堿基對(duì)的增添C.堿基對(duì)的替換堿基對(duì)的增添或缺失D.堿基對(duì)的增添或缺失堿基對(duì)的替換5.(2017北京海淀期末)乙烯能與R蛋白上乙烯結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,與乙烯結(jié)合后的R蛋白使酶T失活。有活性的酶T可使E蛋白磷酸化,從而使E蛋白無(wú)法調(diào)控相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄,無(wú)乙烯生理反應(yīng)出現(xiàn)。R蛋白上乙烯結(jié)合位點(diǎn)突變的純合子與野生型雜交,在有乙烯條件下,F1個(gè)體的表現(xiàn)型及該突變基因的顯隱性分別是()A.有乙烯生理反應(yīng)、顯性B.有乙烯生理反應(yīng)、隱性C.無(wú)乙烯生理反應(yīng)、顯性D.無(wú)乙烯生理反應(yīng)、隱性6.某高等生物基因型為AaBb,經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子。如圖為其體內(nèi)的某個(gè)細(xì)胞,則()A.該狀態(tài)下的細(xì)胞發(fā)生了基因重組B.與上的基因分離體現(xiàn)了分離定律C.圖中基因位點(diǎn)可能分別是A、b、B、bD.該狀態(tài)下的細(xì)胞含有4個(gè)染色體組,其中和所在染色體組成一個(gè)染色體組二、非選擇題7.(2017北京昌平期末)現(xiàn)有Muller-5品系純合雌果蠅,該雌果蠅X染色體上有B(棒眼)W(杏色眼)基因。欲檢測(cè)某接受大劑量射線照射的雄果蠅X染色體上是否發(fā)生了基因突變(B、W基因位點(diǎn)之外),讓兩者雜交,得到F1,F1雌雄個(gè)體相互交配。(1)使用觀察親本雌果蠅卵巢內(nèi)處于減數(shù)第一次分裂前期的細(xì)胞,由于該雌果蠅X染色體發(fā)生倒位,導(dǎo)致減數(shù)分裂的過程異常,無(wú)法與其他品系果蠅X染色體的基因發(fā)生重組。(2)如果F2中被檢測(cè)基因所控制的性狀在雌雄果蠅中,且此性狀在雌性果蠅中所占的比例為,說明發(fā)生了性突變。(3)如果F2中被檢測(cè)基因所控制的性狀只有性果蠅表現(xiàn),說明發(fā)生了性突變。(4)為檢測(cè)該突變是否為隱性致死突變(胚胎致死),實(shí)驗(yàn)過程同上。如果F2中性別比例為,說明其發(fā)生了隱性完全致死突變。如果F2中雄蠅所占比例位于區(qū)間范圍,說明其發(fā)生了隱性不完全致死突變。8.水稻葉片寬窄受細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞寬度的影響,為探究水稻窄葉突變體的遺傳機(jī)理,科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。(1)科研人員利用化學(xué)誘變劑處理野生型寬葉水稻,可誘發(fā)野生型水稻的DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的,導(dǎo)致基因突變,獲得水稻窄葉突變體。(2)測(cè)定窄葉突變體和野生型寬葉水稻的葉片細(xì)胞數(shù)目和單個(gè)細(xì)胞寬度,結(jié)果如圖所示。該結(jié)果說明窄葉是由所致。(3)將窄葉突變體與野生型水稻雜交,F1均為野生型,F1自交,測(cè)定F2水稻的,統(tǒng)計(jì)得到野生型122株,窄葉突變體39株。據(jù)此推測(cè)窄葉性狀是由控制的。(4)研究發(fā)現(xiàn),窄葉突變基因位于2號(hào)染色體上?？蒲腥藛T推測(cè)2號(hào)染色體上已知的三個(gè)突變基因可能與窄葉性狀出現(xiàn)有關(guān)。這三個(gè)突變基因中堿基發(fā)生的變化如下表所示。突變基因堿基變化CCGCTCTTC蛋白質(zhì)與野生型分子結(jié)構(gòu)無(wú)差異與野生型有一個(gè)氨基酸不同長(zhǎng)度比野生型明顯變短由上表推測(cè),基因的突變沒有發(fā)生在序列,該基因突變(填“會(huì)”或“不會(huì)”)導(dǎo)致窄葉性狀?；蛲蛔兪沟鞍踪|(zhì)長(zhǎng)度明顯變短,這是由于基因的突變導(dǎo)致。(5)隨機(jī)選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測(cè)序,發(fā)現(xiàn)基因的36次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T,基因的21次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,窄葉突變體是由于基因發(fā)生了突變。(6)F2群體野生型122株,窄葉突變體39株,仍符合31的性狀分離比,其原因可能是。答案全解全析A組基礎(chǔ)題組考點(diǎn)一基因突變1.B摩爾根培養(yǎng)紅眼果蠅進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)若干代后,偶然發(fā)現(xiàn)了一只白眼果蠅,說明這些紅眼果蠅是純種,不可能重組出白眼性狀,而染色體變異產(chǎn)生的改變幅度較大,所以該變異應(yīng)該是基因突變,由紅眼基因突變?yōu)榘籽刍蛩隆?.C基因突變分為自發(fā)突變和誘發(fā)突變,A正確;體細(xì)胞中發(fā)生的突變一般不遺傳給子代,生殖細(xì)胞中發(fā)生的突變一般可以遺傳給子代,B正確;突變的基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變,C錯(cuò)誤;子代獲得突變基因不一定能改變性狀,如AA突變?yōu)锳a,性狀不改變,或者由于密碼子的簡(jiǎn)并性,突變后形成的密碼子與原密碼子決定同一種氨基酸,D正確。3.B兩只短尾鼠交配,后代出現(xiàn)性狀分離,所以家鼠的這對(duì)性狀中正常尾對(duì)短尾為隱性,A錯(cuò)誤;該種家鼠中正常尾個(gè)體是隱性個(gè)體,所以正常尾個(gè)體均為純合子,B正確;該種家鼠中的顯性純合子有致死現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;家鼠尾長(zhǎng)短的性狀遺傳受一對(duì)等位基因控制,其遺傳遵循基因的分離定律,D錯(cuò)誤。4.D基因突變具有普遍性,任何生物在任何時(shí)期都會(huì)發(fā)生基因突變;發(fā)生在體細(xì)胞內(nèi)的基因突變不能夠遺傳給后代;由題干信息可知,高劑量X射線明顯提高了突變率,稱為誘發(fā)突變,未經(jīng)X射線處理的果蠅也發(fā)生了突變,稱為自發(fā)突變。5.B由圖分析發(fā)現(xiàn)各突變體的突變基因不在一對(duì)同源染色體上,所以與結(jié)腸癌有關(guān)的基因不互為等位基因,A錯(cuò)誤;從圖中可以發(fā)現(xiàn)突變體的突變基因個(gè)數(shù)越來越多,最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變,B正確;圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機(jī)和不定向的,C錯(cuò)誤;題述基因突變可傳遞給子代細(xì)胞,但是不一定傳給子代個(gè)體,D錯(cuò)誤。6.A基因突變產(chǎn)生了新的基因,豐富了種群的基因庫(kù),A正確;基因突變是不定向的,B錯(cuò)誤;發(fā)生在親代體細(xì)胞中的突變,一般是不能傳遞給子代的,C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錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二基因重組7.B基因突變具有低頻性,A錯(cuò)誤;有性生殖過程需要親本經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞,在減數(shù)分裂過程中會(huì)發(fā)生基因重組,從而產(chǎn)生多種類型的生殖細(xì)胞,這樣導(dǎo)致后代具有較大的變異性,B正確;有性生殖和無(wú)性生殖過程中均會(huì)進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,均能發(fā)生基因突變,因此它們均能產(chǎn)生新基因,C錯(cuò)誤;環(huán)境因素對(duì)兩種生殖方式變異的影響沒有明顯差別,D錯(cuò)誤。8.C雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖屬于性狀分離,A錯(cuò)誤;雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個(gè)體是受精作用,B錯(cuò)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的自由組合,屬于基因重組,C正確;紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,F1雌雄均為紅眼,屬于伴X染色體遺傳,D錯(cuò)誤。9.C由圖可知,該圖為減數(shù)第二次分裂前期圖。該時(shí)期發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中,A錯(cuò)誤;該分裂過程中有可能發(fā)生過基因突變,也可能在四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換,B錯(cuò)誤;該分裂過程中一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可能產(chǎn)生三種或四種精子,C正確;該分裂過程中有基因重組,D錯(cuò)誤。10.D圖甲中的同源染色體上標(biāo)出了三對(duì)等位基因,但也有可能存在其他的等位基因,A錯(cuò)誤;圖乙中的卵細(xì)胞在形成過程中發(fā)生了交叉互換,所以B、C錯(cuò)誤;D、d屬于等位基因,其本質(zhì)區(qū)別是堿基對(duì)的排列順序不同,D正確。B組提升題組一、選擇題1.A據(jù)表可知,核糖體S12蛋白結(jié)構(gòu)改變后,突變型枯草桿菌的核糖體不能與鏈霉素結(jié)合,其在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率為100%,說明突變型枯草桿菌對(duì)鏈霉素具有抗性,A項(xiàng)正確;鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;突變型是S12蛋白第56位的賴氨酸被替換為精氨酸所致,該基因突變屬于堿基對(duì)的替換,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鏈霉素不能誘發(fā)基因突變,只是對(duì)枯草桿菌起選擇作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.B從圖中可以看出:突變體缺失d基因;突變體缺失b、c、d基因;突變體缺失a、b基因。由題意可知,分別檢測(cè)野生型和各種突變體中某種酶的活性,發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體中該酶有活性,說明決定該酶的基因在野生型和突變體中都有,而在其他突變體中沒有,因此編碼該酶的是基因b。3.C如果突變基因位于Y染色體上,則雄性植株全部表現(xiàn)為突變性狀,Q和P值分別為1、0,A正確;如果突變基因位于X染色體上,且為顯性,則突變雄株的基因型為XAY,野生純合雌株的基因型為XaXa,則子代中雌性全部表現(xiàn)為突變性狀,雄性全部表現(xiàn)為野生性狀,Q和P值分別為0、1,B正確;若突變基因位于X和Y的同源區(qū)段,且為顯性,則突變雄株的基因型為XaYA或XAYa,野生純合雌株的基因型為XaXa,Q和P值分別為1、0或0、1,C錯(cuò)誤;如果突變基因位于常染色體上,且為顯性,則突變雄株的基因組成為Aa,野生純合雌株的基因組成為aa,子代中雌雄個(gè)體顯隱性性狀的比例都為11,即Q和P值都為1/2,D正確。4.C從圖中可以看出,突變只引起一個(gè)氨基酸的改變,所以應(yīng)屬于堿基對(duì)的替換。突變引起突變點(diǎn)以后的多個(gè)氨基酸的改變,所以應(yīng)屬于堿基對(duì)的增添或缺失。5.C據(jù)題意知野生型個(gè)體,乙烯+R蛋白上乙烯結(jié)合位點(diǎn)酶T失活不能使E蛋白磷酸化E蛋白調(diào)控相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄有乙烯生理反應(yīng);突變體個(gè)體,乙烯不能結(jié)合R蛋白上乙烯結(jié)合位點(diǎn)酶T有活性使E蛋白磷酸化E蛋白不能調(diào)控相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄無(wú)乙烯生理反應(yīng);突變純合個(gè)體與野生型個(gè)體雜交后代一定是雜合子,那么一定會(huì)存在酶T有活性的狀態(tài),表現(xiàn)出無(wú)乙烯生理反應(yīng);又因?yàn)榧兒蟼€(gè)體雜交,F1表現(xiàn)的性狀為顯性性狀,所以無(wú)乙烯生理反應(yīng)為顯性性狀,雜合子后代也表現(xiàn)為無(wú)乙烯生理反應(yīng)。因此C正確。6.C由題意可知,該細(xì)胞處于有絲分裂后期,有絲分裂過程中不發(fā)生基因重組,A錯(cuò)誤;與上的基因分離不能體現(xiàn)基因分離定律,B錯(cuò)誤;該高等生物的基因型為AaBb,為同源染色體上的等位基因,為非等位基因,C正確;該狀態(tài)下的細(xì)胞含有4個(gè)染色體組,但和所在染色體為同源染色體,不能組成一個(gè)染色體組,D錯(cuò)誤。二、非選擇題7.答案(1)顯微鏡染色體聯(lián)會(huì)(2)相同1/2顯(3)雄隱(4)雌蠅雄蠅=211/31/2解析(1)由于染色體在分裂前期縮短變粗,所以可使用顯微鏡觀察親本雌果蠅卵巢內(nèi)處于減數(shù)第一次分裂前期的細(xì)胞。由于該雌果蠅X染色體發(fā)生倒位,則會(huì)導(dǎo)致減數(shù)分裂的染色體聯(lián)會(huì)過程異常,無(wú)法與其他品系果蠅X染色體的基因發(fā)生重組。(2)如果F2中被檢測(cè)基因所控制的性狀在雌雄果蠅中相同,且此性狀在雌性果蠅中所占的比例為50%,則說明發(fā)生了顯性突變。(3)如果F2中被檢測(cè)基因所控制的性狀只有雄性果蠅表現(xiàn),則說明發(fā)生了隱性突變。(4)為檢測(cè)該果蠅的致死突變情況,可讓兩者雜交,得到F1,F1雌雄個(gè)體相互交配,統(tǒng)計(jì)F2中雌雄蠅所占比例。如果F2中雌雄比例為11,說明沒有發(fā)生隱性致死突變;如果F2中雌雄=21,說明發(fā)生了隱性完全致死突變;如果F2中雌雄在1121之間,即雄蠅所占比例位于1/31/2區(qū)間范圍,說明其發(fā)生了隱性不完全致死突變。8.答案(1)增添、缺失、替換(2)細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄(3)(單株)葉片寬窄一對(duì)隱性基因(4)密碼子對(duì)應(yīng)(或“編碼”)不會(huì)翻譯提前終止(5)、(同時(shí))(6)基因、之間未發(fā)生交叉互換(或“基因、中的一個(gè)突變對(duì)性狀無(wú)影響”)解析(1)基因突變指的是DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換,導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。(2)根據(jù)圖形分析,野生型和突變型的單個(gè)細(xì)胞寬度相同,細(xì)胞數(shù)目不同,說明窄葉是由細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄所致。(3)根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)的過程,將窄葉突變體與野生型水稻雜交,F1均為野生型,F1自交,測(cè)定F2水稻的表現(xiàn)型,即(單株)葉片寬窄,結(jié)果為野生型突變體=1223931,說明窄葉性狀受一對(duì)隱性基因控制。(4)根據(jù)表格分析,基因的突變沒有引起蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變,說明該突變沒有發(fā)生在密碼子對(duì)應(yīng)的序列,不會(huì)導(dǎo)致性狀發(fā)生改變。基因突變使蛋白質(zhì)長(zhǎng)度明顯變短,這是由于基因的突變導(dǎo)致翻譯提前終止,突變位點(diǎn)以后都不能編碼蛋白質(zhì)。(5)隨機(jī)選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測(cè)序,發(fā)現(xiàn)基因的36次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T,基因的21次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失,說明基因、都發(fā)生了突變,即窄葉突變體是由于基因、(同時(shí))發(fā)生了突變。(6)F2群體野生型122株,窄葉突變體39株,仍符合31的性狀分離比,其原因可能是基因、之間未發(fā)生交叉互換。