高考生物總復(fù)習(xí) 第7單元 第20講 基因突變和基因重組練習(xí)

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第7單元 第20講 基因突變和基因重組練習(xí) 考點(diǎn)一　基因突變 1．(2015高考江蘇卷)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存 B．X射線不僅可引起基因突變，也會(huì)引起染色體變異 C．通過雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D．觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520352]　解析：選A。A項(xiàng)，變異具有不定向性，不存在主動(dòng)適應(yīng)。B項(xiàng)，X射線可導(dǎo)致生物體發(fā)生基因突變或染色體變異。C項(xiàng)，白花植株與原紫花品種雜交，若后代都是紫花植株，則白花植株是隱性突變的結(jié)果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，則是顯性突變的結(jié)果。D項(xiàng)，白花植株的自交后代中若出現(xiàn)白花植株，則是可遺傳變異；若全是紫花植株，則是不遺傳變異。 2．(2016河北邢臺(tái)模擬)如圖表示擬南芥體細(xì)胞中某個(gè)基因片段發(fā)生改變的過程，下列分析正確的是(　　) A．該變異屬于基因重組 B．該體細(xì)胞可取自根尖成熟區(qū)細(xì)胞 C．該細(xì)胞的子代遺傳信息不會(huì)發(fā)生改變 D．若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致翻譯過程提前終止 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520353]　解析：選D。分析題圖可知，該基因發(fā)生了堿基對(duì)的缺失，屬于基因突變，A錯(cuò)誤；能進(jìn)行DNA復(fù)制的應(yīng)是根尖分生區(qū)，B錯(cuò)誤；該細(xì)胞的子代遺傳信息發(fā)生了改變，C錯(cuò)誤；如果發(fā)生在基因中部，可因終止密碼子的出現(xiàn)，而導(dǎo)致翻譯過程的提前終止，D正確。 考點(diǎn)二　基因重組及其與基因突變綜合 3．(2016山東淄博月考)美國的卡佩奇和史密斯以及英國的埃文斯等3位科學(xué)家曾在“基因靶向”技術(shù)上作出杰出貢獻(xiàn)?！盎虬邢颉庇址Q“基因敲除”或“基因打靶”，是指定向替換生物某一基因的技術(shù)。它依據(jù)的遺傳學(xué)原理是 (　　) A．基因突變 　　　　　　　　 B．基因重組 C．染色體變異 D．DNA復(fù)制 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520354]　解析：選B。由題意可知，“基因靶向”是定向替換生物某一基因，它所依據(jù)的遺傳學(xué)原理是基因重組，B正確。 4．(2016遼寧沈陽月考)下圖中A、a，B、b表示基因，下列過程存在基因重組的是(　　) [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520355]　解析：選B。基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。A中只有一對(duì)等位基因，只能體現(xiàn)基因分離，C為減數(shù)第二次分裂后期位于姐妹染色單體上的相同基因分離，D為雌雄配子之間的隨機(jī)結(jié)合，都不存在基因重組。 5．(2016安徽六校一聯(lián))下列有關(guān)變異的說法，正確的是(　　) A．基因突變只發(fā)生在有絲分裂的間期 B．染色體數(shù)量變異不屬于突變 C．倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會(huì) D．同源染色體上的非姐妹染色單體之間片段的交換屬于基因重組 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520356]　解析：選D?；蛲蛔兺ǔ０l(fā)生在DNA分子復(fù)制時(shí)，可以是有絲分裂、減數(shù)分裂等不同分裂過程中的間期，A錯(cuò)誤；突變包括染色體變異和基因突變，B錯(cuò)誤；染色體結(jié)構(gòu)變異后，在減數(shù)分裂過程中，該對(duì)同源染色體仍能聯(lián)會(huì)，C錯(cuò)誤；基因重組包括同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換和非同源染色體上的非等位基因的自由組合，D正確。 6．(2016安徽巢湖質(zhì)檢)如圖是某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷(　　) A．此細(xì)胞含有4個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子 B．此動(dòng)物體細(xì)胞基因型是AaBbCcDd C．此細(xì)胞發(fā)生的是顯性突變 D．此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520357]　解析：選D。圖示細(xì)胞有2個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因?yàn)镈和d，其對(duì)應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。 7．下圖表示果蠅胚胎胚軸中5種蛋白質(zhì)的濃度分布。已知A蛋白和B蛋白都能激活Q基因的表達(dá)，C蛋白和D蛋白都能抑制Q基因的表達(dá)?？蒲行〗M檢測(cè)果蠅胚胎中的這四種蛋白，發(fā)現(xiàn)甲、乙、丙、丁四個(gè)變異胚胎各缺少其中一種蛋白，分別是A蛋白、B蛋白、C蛋白、D蛋白(尚未檢測(cè)Q蛋白及其他物質(zhì)的含量)。下列相關(guān)說法中，正確的是(　　) A．A蛋白和B蛋白激活Q基因表達(dá)的時(shí)期和機(jī)理都相同 B．乙胚胎中B蛋白基因的表達(dá)量顯著減少 C．丁胚胎的前軸和中軸的細(xì)胞中Q蛋白濃度較高 D．若變異胚胎是基因突變所致，則突變發(fā)生在起始密碼處 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520358]　解析：選B。據(jù)圖分析可知，Q蛋白只在3時(shí)期含量最多，且Q蛋白含量最多時(shí)期，A蛋白含量較多，而B蛋白含量較少，說明A蛋白和B蛋白激活Q基因表達(dá)的時(shí)期相同，但機(jī)理不同，A錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，乙胚胎中缺少B蛋白，說明乙胚胎中B蛋白基因的表達(dá)顯著減少，B正確；Q蛋白在3時(shí)期含量最多，說明Q基因主要在3時(shí)期表達(dá)，所以胚胎的前軸和中軸的細(xì)胞中Q蛋白濃度應(yīng)較少，C錯(cuò)誤；基因突變是指DNA分子上堿基對(duì)的替換、增添和缺失引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，而起始密碼在mRNA上，D錯(cuò)誤。 8．(2016江西南昌調(diào)研)如圖為人工培養(yǎng)的肝細(xì)胞中DNA含量隨時(shí)間變化的曲線，培養(yǎng)中所有細(xì)胞都處于細(xì)胞周期的同一階段。以下分析正確的是(　　) A．人工培養(yǎng)肝細(xì)胞的細(xì)胞周期是12 h B．DE段一般不會(huì)發(fā)生基因突變 C．AB段主要變化是核仁核膜消失 D．在BC段細(xì)胞內(nèi)可能會(huì)發(fā)生基因重組 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520359]　解析：選B。根據(jù)曲線圖可以看出，人工培養(yǎng)肝細(xì)胞的細(xì)胞周期是20 h；基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，但在DNA復(fù)制過程中更容易出現(xiàn)差錯(cuò)，即最可能發(fā)生于AB段(分裂間期)，DE段一般不會(huì)發(fā)生基因突變；核仁和核膜消失發(fā)生在前期，而AB段是間期；有絲分裂過程中不會(huì)發(fā)生基因重組。 9．(2016山東文登質(zhì)檢)由于編碼酶X的基因中某個(gè)堿基被替換，酶X變?yōu)槊竃。下表顯示，酶Y與酶X相比，可能出現(xiàn)的四種狀況。下列有關(guān)分析，合理的是(　　) 比較指標(biāo) ① ② ③ ④ 酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150% 酶Y氨基酸數(shù)目/ 酶X氨基酸數(shù)目 1 1 小于1 大于1 A.狀況①說明基因結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變 B．狀況②是因?yàn)榘被釘?shù)減少了50% C．狀況③是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致終止密碼子提前 D．狀況④翻譯的肽鏈變短 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520360]　解析：選C。狀況①已經(jīng)發(fā)生了堿基對(duì)的替換，所以基因結(jié)構(gòu)肯定發(fā)生了改變，A錯(cuò)誤；狀況②的酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目＝1，說明氨基酸數(shù)不變，B錯(cuò)誤；狀況③的酶Y活性/酶X活性＝10%，酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目＜1，是因?yàn)榻K止密碼子提前了，C正確；狀況④酶的活性提高了，酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目＞1，說明翻譯的肽鏈變長了，D錯(cuò)誤。 10．在某反應(yīng)體系中，用固定序列的核苷酸聚合物(mRNA)進(jìn)行多肽的合成，實(shí)驗(yàn)情況及結(jié)果如下表： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 重復(fù)的mRNA序列 生成的多肽中含有的氨基酸種類 實(shí)驗(yàn)一 (UUC)n，即UUCUUC…… 絲氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸 實(shí)驗(yàn)二 (UUAC)n，即UUACUUAC…… 亮氨酸、蘇氨酸、酪氨酸 請(qǐng)根據(jù)上表判斷，下列說法不正確的是(　　) A．上述反應(yīng)體系中應(yīng)加入細(xì)胞提取液，但必須除去其中的DNA和mRNA B．實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的密碼子可能有：UUC、UCU、CUU和UUA、UAC、ACU、CUU C．通過實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果推測(cè)：mRNA中不同的密碼子有可能決定同一種氨基酸 D．通過實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果，能夠推測(cè)出UUC為亮氨酸的密碼子 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520361]　解析：選D。正常細(xì)胞內(nèi)的DNA能轉(zhuǎn)錄合成mRNA，所以應(yīng)除去細(xì)胞提取液中的DNA和mRNA，避免干擾實(shí)驗(yàn)，A正確；密碼子是指mRNA上能決定氨基酸的相鄰的3個(gè)堿基，則實(shí)驗(yàn)一的密碼子可能有三種，即UUC、UCU、CUU，實(shí)驗(yàn)二的密碼子可能有4種，即UUA、UAC、ACU、CUU，B正確；實(shí)驗(yàn)二的密碼子可能有4種，而生成的多肽中含有的氨基酸種類只有3種，所以mRNA中不同的密碼子有可能決定同一種氨基酸，C正確；實(shí)驗(yàn)二的密碼子中沒有UUC，但生成的多肽中含有亮氨酸，所以不能推測(cè)出UUC為亮氨酸的密碼子，D錯(cuò)誤。 11．某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見右圖)。如以該植株為父本，測(cè)交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(　　) A．減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4發(fā)生分離 C．減數(shù)分裂后產(chǎn)生了BB、Bb、bb三種類型的雄配子 D．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520362]　解析：選D。由題干信息知染色體缺失(涉及3、4)花粉不育，若不考慮變異，減數(shù)第一次分裂后，正常和缺失組成的這對(duì)同源染色體分離，分別進(jìn)入兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中，含有缺失(涉及3、4)染色體的次級(jí)精母細(xì)胞不管減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體怎樣分離和隨機(jī)組合，花粉都不育，因此正常情況下該植物只能產(chǎn)生白色隱性基因b的配子，測(cè)交后代不能出現(xiàn)紅色性狀；若考慮變異，如果出現(xiàn)基因突變b→B，則后代會(huì)出現(xiàn)紅色性狀，但在自然狀態(tài)下基因突變頻率是很低的，因而出現(xiàn)的數(shù)量極其少，而達(dá)不到題干信息中要求的“部分”表現(xiàn)為紅色性狀的要求。而根據(jù)基因重組——四分體時(shí)期非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換知，染色單體3或4上的紅色顯性基因B和染色單體1或2上的白色隱性基因b可發(fā)生交換，因而能夠產(chǎn)生含有紅色顯性基因B的配子，則后代會(huì)出現(xiàn)紅色性狀，故選擇D。 12．(2016北京東城檢測(cè))下圖表示某種動(dòng)物不同個(gè)體的某些細(xì)胞分裂過程，相關(guān)說法不正確的是(　　) A．甲、丙兩細(xì)胞都發(fā)生了基因重組 B．圖中的細(xì)胞均處于細(xì)胞分裂后期 C．可屬于卵原細(xì)胞分裂過程的是甲、乙、丁 D．乙、丁的染色體數(shù)都是體細(xì)胞的一半 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520363]　解析：選D。甲、丙兩細(xì)胞均為減數(shù)第一次分裂的后期，都發(fā)生了同源染色體分離、非同源染色體自由組合，因而都發(fā)生了基因重組，A正確；圖中的4個(gè)細(xì)胞均處于細(xì)胞分裂后期，B正確；甲、乙兩細(xì)胞均為不均等分裂，屬于卵原細(xì)胞分裂過程，丁細(xì)胞雖為均等分裂，可屬于第一極體的分裂，也可屬于卵原細(xì)胞的分裂過程，C正確；乙、丁兩圖均為減數(shù)第二次分裂后期，其染色體數(shù)與體細(xì)胞相同，D錯(cuò)誤。 13．下圖表示果蠅某正常基因片段控制合成多肽的過程，a～d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(shè)4種突變都單獨(dú)發(fā)生，請(qǐng)回答： 注：可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼(UAG)。 (1)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序?yàn)開___________________________________，在a突變點(diǎn)附近再丟失________個(gè)堿基對(duì)對(duì)性狀影響最小。 (2)圖中________突變對(duì)性狀無影響。 (3)①過程需要的酶主要是____________________。 (4)在②過程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì)，原因是________________________________________________________________________。 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520364]　解析：(1)a突變后的DNA轉(zhuǎn)錄形成的密碼子是—GACUAUGGUAUG—，對(duì)應(yīng)的氨基酸順序?yàn)樘於彼帷野彼帷拾彼帷琢虬彼?。在a突變點(diǎn)附近再丟失兩個(gè)堿基對(duì)對(duì)性狀的影響最小。(2)由于GAU與GAC均對(duì)應(yīng)于天冬氨酸，所以b突變對(duì)性狀無影響。(3)轉(zhuǎn)錄時(shí)需要RNA聚合酶。(4)由于一個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成，所以少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì)。 答案：(1)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸　2　(2)b　(3)RNA聚合酶　(4)一個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成 14．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(qǐng)分析該過程，回答下列問題： (1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變發(fā)生在________的過程中，是由__________________引起的。 (2)右圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細(xì)胞，它的基因型為________，表現(xiàn)型是________，請(qǐng)?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)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。若要讓子代表現(xiàn)出突變性狀，取發(fā)生基因突變部位的組織細(xì)胞，先利用________技術(shù)對(duì)其進(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。 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520365]　解析：(1)由圖可知甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換，基因突變的時(shí)間是間期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(duì)基因應(yīng)該分別位于兩對(duì)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)植株雖已發(fā)生基因突變，但由于A對(duì)a的顯性作用，B對(duì)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(duì)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(duì)改變或基因結(jié)構(gòu)的改變)　(2)AaBB　扁莖缺刻葉　(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)　AABb　(3)隱性突變　體細(xì)胞　組織培養(yǎng)　自交 15．(2016江蘇如皋檢測(cè))下圖1為人體某致病基因控制異常蛋白質(zhì)合成的過程示意圖。圖2表示的是正常蛋白和異常蛋白氨基酸序列，字母表示氨基酸，數(shù)字表示氨基酸的位置，箭頭表示基因相應(yīng)位點(diǎn)突變引起的氨基酸種類的變化。請(qǐng)回答： (1)圖1過程①中物質(zhì)c能識(shí)別致病基因的________________________并與之結(jié)合，過程②是________。 (2)若圖中異常多肽鏈中有一段氨基酸序列為“—絲氨酸—谷氨酸—”，攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU，則物質(zhì)a中模板鏈堿基序列為______________。 (3)據(jù)圖2推測(cè)，導(dǎo)致①、②處突變的原因是基因中分別發(fā)生了堿基對(duì)的________、________，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，異常蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量明顯大于正常蛋白質(zhì)，從物質(zhì)b的變化分析，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是________________________________________________________________________。 (4)圖中的異常蛋白質(zhì)不可能分布在人體細(xì)胞的________________(填細(xì)胞器的名稱)中。 [導(dǎo)學(xué)號(hào)29520366]　解析：(1)圖1過程①為遺傳信息的轉(zhuǎn)錄，物質(zhì)c是RNA聚合酶，能識(shí)別致病基因的DNA序列中相應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)(啟動(dòng)子)并與之結(jié)合，催化DNA轉(zhuǎn)錄形成信使RNA。過程②是以mRNA為模板，在核糖體上合成異常多肽鏈的過程，此過程為遺傳信息的翻譯。 (2)攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU，則mRNA上相應(yīng)的密碼子堿基序列為UCU、GAA，則物質(zhì)a中模板鏈堿基序列應(yīng)為AGA、CTT。 (3)據(jù)圖2推測(cè)，11號(hào)位點(diǎn)氨基酸種類改變，但其后的氨基酸序列不變，說明mRNA僅有一個(gè)密碼子的改變，導(dǎo)致①處突變的原因最可能是基因中相應(yīng)位點(diǎn)發(fā)生了堿基對(duì)的替換；28號(hào)位點(diǎn)氨基酸種類改變，其后的氨基酸序列跟著改變，說明其后的密碼子序列都改變，導(dǎo)致②處突變的原因最可能是基因中相應(yīng)位點(diǎn)發(fā)生了堿基對(duì)的增添或缺失。若異常蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量明顯大于正常蛋白質(zhì)，可推測(cè)其含有氨基酸數(shù)目增加，物質(zhì)b是mRNA，從mRNA分析，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是堿基的增添或缺失導(dǎo)致終止密碼子被破壞(或推遲出現(xiàn))，蛋白質(zhì)繼續(xù)合成。 (4)圖1顯示圖中的異常蛋白質(zhì)分布在膜結(jié)構(gòu)上，因此人體細(xì)胞的非膜結(jié)構(gòu)，如中心體和核糖體中不可能含有。 答案：(1)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)　翻譯 (2)AGA和CTT (3)替換(或改變)　增添或缺失(缺一不可)　終止密碼子被破壞(或推遲出現(xiàn))，蛋白質(zhì)繼續(xù)合成 (4)中心體和核糖體(答“中心體”或“核糖體”均可)