隨堂真題演練22 基因突變和基因重組 (2016高考海南卷)依據(jù)中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是()ADNA分子發(fā)生斷裂BDNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添CDNA分子發(fā)生堿基替換DDNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失解析：選C。原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，可能的原因是DNA分子發(fā)生堿基替換。堿基的增添或缺失均會(huì)導(dǎo)致多個(gè)氨基酸序列的改變。 (2016高考天津卷)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見表：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PKP能0突變型PKP不能100注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸下列敘述正確的是()AS12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)的抗性突變解析：選A。由表格可知，突變型在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活率達(dá)到100%，說明S12蛋白結(jié)構(gòu)的改變使突變型具有鏈霉素抗性，A項(xiàng)正確；鏈霉素通過與核糖體結(jié)合，可以抑制其翻譯功能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；野生型與突變型的氨基酸序列中只有一個(gè)氨基酸不同，故突變型的產(chǎn)生是堿基對替換的結(jié)果，C項(xiàng)錯(cuò)誤；本題中鏈霉素只是起到鑒別作用，能判斷野生型和突變型是否對鏈霉素有抗性，并不能誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2015高考海南卷)關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因BX射線的照射不會(huì)影響基因B和基因b的突變率C基因B中的堿基對GC被堿基對AT替換可導(dǎo)致基因突變D在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變解析：選B。基因突變具有不定向性，A項(xiàng)正確；物理因素如X射線等可提高突變率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因中堿基對的替換、增添或缺失均可引起基因突變，C項(xiàng)、D項(xiàng)正確。 (高考浙江卷)除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是()A突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因B突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復(fù)為敏感型C突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復(fù)為敏感型D抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈解析：選A。A項(xiàng)，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合子，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。B項(xiàng)，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會(huì)導(dǎo)致控制該性狀的一對基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無到有。C項(xiàng)，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有不定向性，所以經(jīng)誘變?nèi)钥赡芑謴?fù)為敏感型。D項(xiàng)，抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對替換所致，若該堿基對不在基因的前端(對應(yīng)起始密碼)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據(jù)突變后對應(yīng)的密碼子是否為終止密碼子來判斷。 (2016高考全國卷 )基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源。回答下列問題：(1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者_(dá)。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以_為單位的變異。(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體，則最早在子_代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子_代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子_代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子_代中能分離得到隱性突變純合體。 解析：(1)基因突變是指基因中發(fā)生的堿基對替換、增添和缺失，屬于分子水平的變異，只涉及一個(gè)基因中部分堿基對的數(shù)目或排列順序的改變；而染色體變異涉及染色體某一片段的改變或以染色體組形式增減或個(gè)別染色體增減，所以往往會(huì)改變多個(gè)基因的數(shù)目和排列順序，涉及到的堿基對的數(shù)目較多。因此基因突變所涉及的堿基對的數(shù)目往往比染色體變異的少。(2)染色體數(shù)目的變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。所以在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以染色體為單位的變異。(3)AA植株發(fā)生隱性突變后基因型變?yōu)锳a，而aa植株發(fā)生顯性突變后基因型也可變?yōu)锳a，題目中已知在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體，所以不論是顯性突變還是隱性突變，在子一代中的基因型都有Aa，該基因型個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀，故最早可在子一代觀察到該顯性突變的性狀；該種植物自花受粉，且子一代基因型為Aa，則子二代的基因型有AA、Aa和aa三種，故最早在子二代中觀察到該隱性突變的性狀(aa)；子二代雖然出現(xiàn)了顯性突變純合體(AA)，但與基因型為Aa的雜合體區(qū)分不開(都表現(xiàn)顯性性狀)，需要再自交一代，若后代不發(fā)生性狀分離，才可證明基因型為AA，故最早在子三代中分離得到顯性突變純合體(AA)；只有隱性突變純合體(aa)才表現(xiàn)隱性性狀，所以該性狀一經(jīng)出現(xiàn)，即可確定是純合體，故最早在子二代中分離得到隱性突變純合體(aa)。答案：(1)少(2)染色體(3)一二三二 課時(shí)作業(yè)1(2018北京師大附中期中)下列針對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)期解析：選A。基因突變產(chǎn)生了新的基因，豐富了種群的基因庫，A正確；基因突變是不定向的，B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。2(2018吉林長春模擬)若某植物的白花基因發(fā)生了堿基對缺失的變異，則下列敘述正確的是()A該植物一定不出現(xiàn)變異性狀B該基因的結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變C該變異可用光學(xué)顯微鏡觀察D該基因中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)的比值改變解析：選B?；蛲蛔兪腔蛑袎A基對增添、缺失、替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，某植物的白花基因發(fā)生堿基對缺失的變異，屬于基因突變，B正確；由于密碼子的簡并性，基因突變后植物性狀不一定發(fā)生改變，A錯(cuò)誤；基因突變在光學(xué)顯微鏡下是觀察不到的，C錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，基因突變后嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)的比值不變，D錯(cuò)誤。3(2018天津五區(qū)模擬)利用X射線處理長翅果蠅，成功地使生殖細(xì)胞內(nèi)的翅長基因(M)中的堿基對AT變?yōu)镚C，經(jīng)多次繁殖后子代中果蠅的翅長未見異常。下列分析正確的是()A此次突變?yōu)殡[性突變B突變后的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物發(fā)生了改變C突變后的基因控制合成的蛋白質(zhì)一定發(fā)生了改變D突變后的基因控制合成的蛋白質(zhì)一定未發(fā)生改變解析：選B?；蛑袎A基對發(fā)生了改變，則基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物也會(huì)發(fā)生改變，B正確；密碼子具有簡并性，基因突變后，密碼子發(fā)生改變，但對應(yīng)的氨基酸種類可能不變，所以控制合成的蛋白質(zhì)不一定發(fā)生了改變，即使對應(yīng)的氨基酸種類發(fā)生改變，該蛋白質(zhì)功能也可能未受影響，所以不影響生物的性狀，C、D錯(cuò)誤；若該突變?yōu)殡[性突變，則經(jīng)過多次繁殖后子代中果蠅的翅長會(huì)出現(xiàn)變異，A錯(cuò)誤。4(2018廣東肇慶高三模擬)下列哪種情況能產(chǎn)生新的基因()A基因突變B交叉互換C染色體變異 D基因的自由組合解析：選A。可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，只有基因突變能產(chǎn)生新的基因，A正確。5(2018寧夏銀川模擬)如圖中，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該染色體上的三個(gè)基因一定控制生物的三種性狀Bm、n片段中堿基對發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致基因突變C若a中有一個(gè)堿基對被替換，其控制合成的肽鏈可能不變Da、b、c均可在細(xì)胞核中復(fù)制及表達(dá)解析：選C。該染色體上的三個(gè)基因可能控制生物的三種性狀，A錯(cuò)誤；m、n為基因間的間隔序列，m、n片段中堿基對發(fā)生變化不會(huì)導(dǎo)致基因突變，B錯(cuò)誤；由于密碼子具有簡并性的特點(diǎn)，若a中有一個(gè)堿基對被替換，其控制合成的肽鏈可能不變，C正確；基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段，a、b、c均可在細(xì)胞核中復(fù)制及轉(zhuǎn)錄，但翻譯過程在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上完成，D錯(cuò)誤。6化學(xué)誘變劑EMS能使基因中的G烷基化后與T配對，CLH2基因控制合成葉綠素水解酶。研究人員利用EMS處理野生型大白菜(葉片淺綠色)種子，獲得CLH2基因突變的植株甲(葉片深綠色)和乙(葉片黃色)。下列敘述正確的是()A植株乙葉片呈黃色，說明其葉綠素水解酶失去活性B獲得植株甲和乙，說明EMS可決定CLH2基因突變的方向C若植株甲自交獲得葉片淺綠色的植株，說明淺綠色為隱性性狀DEMS處理后，CLH2基因復(fù)制一次可出現(xiàn)GC替換為AT的現(xiàn)象解析：選C。植株乙葉片呈黃色，說明其葉綠素水解酶活性更高；EMS只可提高基因突變率，不能決定基因突變的方向；EMS處理后，復(fù)制一次時(shí)，只能出現(xiàn)基因中烷基化后的G與T配對，只有在第二次復(fù)制時(shí)，才可能出現(xiàn)GC替換為AT的現(xiàn)象。7(2018長沙模擬)突變基因雜合細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)了如圖所示的染色體片段交換，這種染色體片段交換的細(xì)胞繼續(xù)完成有絲分裂后，可能產(chǎn)生的子細(xì)胞是()正常基因純合細(xì)胞突變基因雜合細(xì)胞突變基因純合細(xì)胞ABC D答案：D8(2018寧夏銀川一中模擬)科研人員研究小鼠癌變與基因突變的關(guān)系。如圖為小鼠結(jié)腸癌發(fā)生過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化關(guān)系，以下敘述正確的是()A結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果B圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的多個(gè)基因互為等位基因C癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化但其遺傳物質(zhì)未改變D小鼠細(xì)胞中與癌變有關(guān)的基因是突變才產(chǎn)生的新基因解析：選A。細(xì)胞癌變是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果，A正確；據(jù)題圖可知，發(fā)生突變的基因沒有位于同源染色體的同一位置上，因此不是等位基因，B錯(cuò)誤；細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，C錯(cuò)誤；小鼠細(xì)胞中與癌變有關(guān)的基因在癌變前已經(jīng)存在，D錯(cuò)誤。9(2018廈門模擬)下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的變異分別屬于()A基因重組，不可遺傳變異B基因重組，基因突變C基因突變，不可遺傳變異D基因突變，基因重組答案：D10用亞硝基化合物處理萌發(fā)的種子，發(fā)現(xiàn)某基因上一個(gè)腺嘌呤(A)經(jīng)脫氨基變成了次黃嘌呤(I)，I不能再與T配對，但能與C配對。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A這種基因突變屬于人工誘變，堿基對被替換B連續(xù)復(fù)制兩次后，含原基因的DNA分子占1/4C突變產(chǎn)生的新基因與原基因互為等位基因D突變性狀對該生物的生存是否有害，取決于能否適應(yīng)環(huán)境解析：選B?；蛲蛔儼ㄗ园l(fā)突變和人工誘變，用亞硝基化合物處理屬于人工誘變。A變?yōu)镮后，I不能與T配對，故突變后的DNA分子中AT堿基對被替換，A正確；DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，一條鏈上一個(gè)堿基發(fā)生改變，突變后的DNA分子連續(xù)兩次復(fù)制得到的4個(gè)DNA分子中，有1/2的DNA分子仍含原基因，B錯(cuò)誤；基因突變產(chǎn)生等位基因，突變性狀有害還是有利是相對的，取決于環(huán)境條件，C、D正確。11(2018山東德州模擬)研究發(fā)現(xiàn)某野生型二倍體植株3號染色體上有一個(gè)基因發(fā)生突變，且突變性狀一旦在子代中出現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)此判斷該突變?yōu)開(填“顯性”或“隱性”)突變。(2)若正?；蚺c突變基因編碼的蛋白質(zhì)分別表示為、，其氨基酸序列如圖所示：據(jù)圖推測，產(chǎn)生的原因是基因中發(fā)生了_，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，的相對分子質(zhì)量明顯大于，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是_。解析：(1)題干中指出突變性狀一旦在子代中出現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳，由此判斷該突變?yōu)殡[性突變，突變個(gè)體為隱性純合子。(2)分析突變基因編碼的蛋白質(zhì)可知，從突變位點(diǎn)之后氨基酸的種類全部改變，這說明基因中發(fā)生了堿基對的增添或缺失，若mRNA上終止密碼子位置后移，則會(huì)導(dǎo)致翻譯終止延后，使合成的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量增大。答案：(1)隱性(2)堿基對的增添或缺失終止密碼子位置后移，導(dǎo)致翻譯(或蛋白質(zhì)合成)終止延后12某農(nóng)場種植的數(shù)十畝矮稈小麥中，出現(xiàn)了若干株高稈小麥。生物興趣小組對該變異性狀進(jìn)行遺傳學(xué)分析?；卮鹣铝袉栴}：(1)判斷該變異性狀是否能夠遺傳，最為簡便的方法是_。(2)該性狀最可能是基因突變產(chǎn)生的，題中所述體現(xiàn)了基因突變_的特點(diǎn)。該變異性狀對小麥本身是_(填“有利”或“不利”)的，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說是_(填“有利”或“不利”)的，由此說明的基因突變的特點(diǎn)是_。(3)已知該性狀是通過基因突變產(chǎn)生的，若要判斷該突變性狀的顯隱性，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)方案是_。若_，說明突變性狀為顯性；若_，說明突變性狀為隱性。解析：(1)小麥屬于自花傳粉植物，判斷變異性狀是否可以遺傳，最簡便的方法是讓具有變異性狀的小麥自交，觀察后代是否出現(xiàn)變異性狀。(2)數(shù)十畝矮稈小麥中出現(xiàn)若干株高稈小麥，體現(xiàn)了基因突變的低頻性(稀有性)。高稈性狀可以讓小麥更多地得到光照，對小麥本身有利，但高稈小麥易倒伏，對小麥增產(chǎn)不利，這體現(xiàn)了基因突變有害(有利)的相對性。(3)判斷高稈性狀的顯隱性，應(yīng)讓高稈小麥與矮稈小麥雜交，由于矮稈小麥為純合子，若后代全為矮稈，則說明高稈為隱性性狀；若后代出現(xiàn)高稈，則說明高稈為顯性性狀。答案：(1)讓高稈小麥自交，觀察后代是否出現(xiàn)高稈性狀(2)低頻性(稀有性)有利不利有利(有害)的相對性(3)讓該高稈小麥與矮稈小麥雜交后代出現(xiàn)高稈小麥后代全為矮稈小麥13(2018福建漳州模擬)如圖為某哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂的示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A該細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組B該細(xì)胞所處時(shí)期出現(xiàn)在受精作用開始后C該細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為AB或aBD該細(xì)胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變解析：選C。題圖為減后期的次級卵母細(xì)胞，該細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，A正確；次級卵母細(xì)胞的減后期出現(xiàn)在受精作用開始后，B正確；次級卵母細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，所含細(xì)胞質(zhì)較多的部分將是卵細(xì)胞，基因型應(yīng)是aB，C錯(cuò)誤；由同一染色體復(fù)制來的姐妹染色單體形成的子染色體相同位置的基因應(yīng)該相同，圖中A和a不同，則該細(xì)胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變，D正確。14(2018河北武邑中學(xué)質(zhì)檢)下表為部分基因與細(xì)胞癌變的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是()基因種類基因狀態(tài)結(jié)果抑癌基因APC失活細(xì)胞突變原癌基因Kran活化細(xì)胞快速增殖抑癌基因DCC失活癌細(xì)胞形變抑癌基因p53失活腫瘤擴(kuò)大其他基因異常癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移A.表格中與癌變有關(guān)的基因都是由正常基因突變而來的B原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是細(xì)胞癌變的內(nèi)因C癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與“其他基因”正常表達(dá)有關(guān)D細(xì)胞的癌變受多種基因和環(huán)境條件的共同影響解析：選D。原癌基因和抑癌基因在正常細(xì)胞中存在，不是由正常基因突變而來的，A錯(cuò)誤；根據(jù)表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是細(xì)胞癌變的內(nèi)因，B錯(cuò)誤；癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與“其他基因”異常表達(dá)有關(guān)，C錯(cuò)誤；細(xì)胞的癌變受多種基因和環(huán)境條件的共同影響，D正確。15下圖為具有兩對相對性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種AABB)的一個(gè)A基因和乙植株(純種AABB)的一個(gè)B基因發(fā)生突變的過程(已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的)，請分析該過程，回答下列問題： (1)上述兩個(gè)基因的突變發(fā)生在_的過程中，是由_引起的。 (2)如圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細(xì)胞，它的基因型為_，表現(xiàn)型是_，請?jiān)谟覉D中標(biāo)明基因與染色體的關(guān)系。乙植株發(fā)生了基因突變后的基因型為_。(3)甲、乙發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)出突變性狀，因?yàn)樵撏蛔兙鶠開，且基因突變均發(fā)生在甲和乙的_中，不能通過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)對其進(jìn)行繁殖得到試管苗后，讓其_(填“自交”“雜交”或“測交”)，其子代即可表現(xiàn)突變性狀。解析：(1)由圖可知甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基對的替換，基因突變發(fā)生在間期DNA復(fù)制時(shí)。(2)因?yàn)锳基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，所以這兩對基因應(yīng)該分別位于兩對同源染色體上。又由于甲植株(純種)的一個(gè)A基因發(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。乙植株(純種)的一個(gè)B基因發(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a的顯性作用，B對b的顯性作用，在甲、乙植株上并不能表現(xiàn)出突變性狀。由于突變發(fā)生在體細(xì)胞中，突變基因不能通過有性生殖傳給子代，故甲、乙植株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，可對突變部位的組織細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，然后讓其自交，后代中即可出現(xiàn)突變性狀。答案：(1)DNA復(fù)制一個(gè)堿基的替換(或堿基對改變或基因結(jié)構(gòu)的改變)(2)AaBB扁莖缺刻葉如圖所示(提示：表示出兩對基因分別位于兩對同源染色體上即可)AABb(3)隱性突變體細(xì)胞組織培養(yǎng)自交