2019年高考生物總復習 第七單元 生物變異、育種與進化 第22講 基因突變和基因重組提考能強化通關 新人教版.doc

2019年高考生物總復習 第七單元 生物變異、育種與進化 第22講 基因突變和基因重組提考能強化通關 新人教版1(xx山東煙臺模擬)如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生的突變是()A處插入堿基對GCB處堿基對AT替換為GCC處缺失堿基對ATD處堿基對GC替換為AT解析：選B。首先由賴氨酸的密碼子分析轉錄模板基因堿基為TTC，確定賴氨酸的密碼子為AAG，處插入、缺失堿基對會使其后編碼的氨基酸序列發(fā)生改變，處堿基對替換后密碼子為AAA還是賴氨酸，處堿基對替換后密碼子為GAG，對應谷氨酸。2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。下列說法正確的是()Aabc表示基因的復制和轉錄B圖中由于氨基酸沒有改變，所以沒有發(fā)生基因突變C圖中氨基酸沒有改變的原因是密碼子具有簡并性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解析：選C。由圖可知，abc表示基因的轉錄和翻譯，A錯誤；只要DNA中堿基對發(fā)生改變，該基因就發(fā)生了基因突變，B錯誤；圖中氨基酸沒有發(fā)生改變，是由于密碼子具有簡并性，C正確；染色體片段缺失和增添屬于染色體結構的變異，D錯誤。3如圖是某二倍體動物細胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷下列說法正確的是()A此細胞含有4個染色體組，8個DNA分子B此動物體細胞基因型一定是AaBbCcDdC此細胞發(fā)生的一定是顯性突變D此細胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組解析：選D。圖示細胞有2個染色體組，8個DNA分子；細胞中正在發(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，故不能判斷動物體細胞的基因型；圖中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應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。4化學誘變劑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，復制一次時，只能出現(xiàn)基因中烷基化后的G與T配對，只有在第二次復制時，才可能出現(xiàn)GC替換為AT的現(xiàn)象。5(xx湖北襄陽調研)廣西、廣東地區(qū)高發(fā)的地中海貧血癥屬于常染色體遺傳病。研究發(fā)現(xiàn)，患者的珠蛋白(血紅蛋白的組成部分)合成受阻，原因是血紅蛋白鏈第39位氨基酸的編碼序列發(fā)生了基因突變，由正?；駻突變成致病基因a(見甲圖，AUG、UAG分別為起始和終止密碼子)。請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)甲圖中過程稱做_，過程在_中進行。與過程相比，堿基互補配對的不同點是_。(2)正?；駻發(fā)生了堿基對的_，突變成地中海貧血癥基因a。該病體現(xiàn)了基因通過_控制生物體的性狀。(3)若異常mRNA進行翻譯產生了異常珠蛋白，則該蛋白與正常珠蛋白在結構上最大的區(qū)別是_。(4)事實上，基因型aa患者體內并沒有發(fā)現(xiàn)上述異常蛋白，這是因為細胞里出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復合物識別而發(fā)生了降解(見乙圖)。異常mRNA的降解產物是_。除SURF復合物外，科學家還發(fā)現(xiàn)了具有類似作用的其他復合物，它們被統(tǒng)稱為mRNA監(jiān)視系統(tǒng)。試說明mRNA監(jiān)視系統(tǒng)對生物體的意義_。解析：(1)轉錄過程是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA 的過程，翻譯是以mRNA為模板合成多肽鏈的過程，因此甲圖中過程稱做轉錄，過程表示翻譯，翻譯發(fā)生在核糖體上。轉錄和翻譯過程相比，堿基互補配對的不同點是轉錄過程有TA配對(DNA和mRNA配對)，而翻譯過程沒有。(2)從甲圖中看出，正?；駻發(fā)生了堿基對的替換，突變成地中海貧血癥基因a。該病體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。(3)從甲圖中看出，替換后的部位轉錄形成的密碼子為UAG，該密碼子為終止密碼子。因此若異常mRNA進行翻譯產生了異常珠蛋白，則該蛋白與正常珠蛋白在結構上最大的區(qū)別是肽鏈較短。(4)異常mRNA的基本單位為核糖核苷酸，因此降解產物是4種核糖核苷酸。除SURF復合物外，科學家還發(fā)現(xiàn)了具有類似作用的其他復合物，它們被統(tǒng)稱為mRNA監(jiān)視系統(tǒng)，說明mRNA監(jiān)視系統(tǒng)能夠阻止錯誤基因產物的產生，避免可能具有潛在危害的蛋白的表達，保護自身機體。答案：(1)轉錄核糖體有TA配對，沒有(2)替換控制蛋白質的結構直接(3)肽鏈較短(4)4種核糖核苷酸阻止錯誤基因產物的產生，避免可能具有潛在危害的蛋白的表達，保護自身機體?！菊n下作業(yè)】基礎達標1對抗肥胖的一個老處方是“管住嘴邁開腿”，但最新研究發(fā)現(xiàn)，基因是導致一些胖人不愿運動的原因懶是SLC35D3基因突變所致，下列敘述正確的是()A基因突變一定是可遺傳變異B基因突變主要是由于轉錄過程發(fā)生差錯導致的C基因突變會導致人體內基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變DSLC35D3基因的基本單位是脫氧核糖核酸解析：選A。可遺傳變異的來源包括基因突變、染色體變異和基因重組，A項正確；基因突變主要是由于DNA復制過程發(fā)生差錯導致的，B項錯誤；基因突變會導致基因中的堿基數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，C項錯誤；SLC35D3基因的基本單位是脫氧核糖核苷酸，D項錯誤。2(xx衡陽模擬)某二倍體植物染色體上的基因E2發(fā)生了堿基對替換，形成了等位基因E1，導致所編碼的蛋白質中一個氨基酸被替換，下列敘述正確的是()AE2形成E1時，E2中遺傳密碼發(fā)生了改變B轉運該氨基酸的tRNA是基因的表達產物C基因E1和E2同時存在于同一個配子中或同一體細胞中D合成該蛋白質時，相應的rRNA的堿基排列順序發(fā)生了變化解析：選B。E2是基因，不含密碼子，密碼子在mRNA上，A錯誤；轉運該氨基酸的tRNA是基因轉錄形成的，屬于表達產物，B正確；基因E1和E2是一對等位基因，正常情況下，配子中只含有等位基因中的一個，C錯誤；控制rRNA形成的基因沒有發(fā)生突變，所以rRNA的堿基排列順序不變，D錯誤。3下列關于基因重組的說法，錯誤的是()A生物體進行有性生殖過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)分裂四分體時期，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換可導致基因重組C減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組D一般情況下，水稻花藥內可發(fā)生基因重組，而根尖則不能解析：選B?；蛑亟M是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的非同源染色體上的非等位基因重新組合；減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換可導致基因重組；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致基因重組；一般情況下，基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中，水稻花藥內精原細胞減數(shù)分裂形成配子的過程中可發(fā)生基因重組，但根尖細胞只能進行有絲分裂，不會發(fā)生基因重組。4有一顯性基因僅在肝細胞中表達，決定某種酶的合成，該基因突變后，其遺傳效應最不可能發(fā)生的是()A無法在肝細胞內表達B表達出的酶的結構發(fā)生改變C表達出的酶的催化效率更高D表達出肝細胞內特有的結構蛋白解析：選D。基因突變后，基因結構變化，可能不能再合成該種酶，故無法在肝細胞內表達，A項正確；該基因決定某種酶的合成，故突變后可能使控制合成的酶的結構發(fā)生改變，B項正確；基因突變后該酶的結構發(fā)生變化，表達出的酶的催化效率可能更高，C項正確；據(jù)題干可知，該基因決定某種酶的合成，酶不是結構蛋白，故不會表達肝細胞內特有的結構蛋白，D項錯誤。5B基因在人肝臟細胞中的表達產物是含100個氨基酸的B100蛋白，而在人小腸細胞中的表達產物是由前48個氨基酸構成的B48蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，小腸細胞中B基因轉錄出的mRNA靠近中間位置某一CAA密碼子上的C被編輯成了U。以下判斷錯誤的是()A肝臟和小腸細胞中的B基因結構有差異BB100蛋白和B48蛋白的空間結構不同CB100蛋白前48個氨基酸序列與B48蛋白相同D小腸細胞中編輯后的mRNA第49位密碼子是終止密碼UAA解析：選A。肝臟細胞和小腸細胞都是由同一個受精卵有絲分裂形成的，含有相同的基因。含100個氨基酸的B100蛋白和含48個氨基酸的B48蛋白的空間結構不同。根據(jù)題干信息可知，B100蛋白前48個氨基酸序列與B48 蛋白相同。小腸細胞中的表達產物是由前48個氨基酸構成的B48蛋白，可見小腸細胞中編輯后的mRNA 第49位密碼子是終止密碼，且根據(jù)題干信息可知，該終止密碼為UAA。6在正常生物體內，堿基對的錯配可引起DNA的損傷，對損傷部位的切除修復過程如圖所示，據(jù)圖判斷下列敘述錯誤的是()A核酸內切酶和DNA酶作用的化學鍵相同B若無切除修復功能可能會導致癌變Ca過程所用的酶可能是DNA聚合酶D損傷的切除與修復屬于基因突變解析：選D。從圖中分析，核酸內切酶作用于損傷的部位斷開的是磷酸二酯鍵，DNA酶將DNA水解為脫氧核苷酸，斷開的也是磷酸二酯鍵；據(jù)題意，損傷部位若不修復，以損傷部位所在鏈作為模板鏈進行DNA復制時，可導致DNA結構發(fā)生改變，從而導致基因突變，如果是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，則可導致癌變；a過程為根據(jù)堿基互補配對合成損傷部位單鏈的過程，所需的酶可能為DNA聚合酶；損傷部位切除和修復后，基因恢復正常，不屬于基因突變。7.在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中，發(fā)現(xiàn)一個如圖所示的細胞(圖中、表示該細胞中部分染色體，其他染色體均正常)，以下分析合理的是()Aa基因產生的原因可能是其親代產生配子時發(fā)生了基因重組B該細胞一定發(fā)生了染色體變異，一定不會發(fā)生非等位基因的自由組合C該細胞產生的各項變異均可在光學顯微鏡下直接進行觀察D該細胞的變異均為可遺傳變異，都可通過有性生殖傳給后代解析：選B。由圖可知，a基因產生的原因可能是其親代產生配子時發(fā)生了基因突變，A錯誤；細胞中號染色體是3條，一定發(fā)生了染色體變異，但該細胞由于只涉及一對等位基因，所以一定不會發(fā)生非等位基因的自由組合，B正確；細胞號染色體發(fā)生基因突變，基因突變不能在光學顯微鏡下直接觀察，C錯誤；水稻根尖細胞是體細胞，發(fā)生的變異不能通過有性生殖傳給后代，D錯誤。能力提升8(xx福州八校聯(lián)考)用人工誘變的方法使黃色短桿菌的某基因模板鏈的部分脫氧核苷酸序列發(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(可能用到的密碼子：天冬氨酸GAU、GAC；丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)()A基因突變，性狀改變B基因突變，性狀沒有改變C染色體結構改變，性狀沒有改變D染色體數(shù)目改變，性狀改變解析：選A。由題意可知，基因模板鏈中CTA轉變成CGA，則mRNA中相應的密碼子由GAU轉變成GCU，多肽中相應的氨基酸由天冬氨酸轉變成丙氨酸。因此，黃色短桿菌發(fā)生了基因突變，性狀也發(fā)生了改變。9DNA聚合酶是DNA復制過程中起重要作用的酶，DNA聚合酶保證了復制的準確性，某些突變的DNA聚合酶(突變酶)比正常的DNA聚合酶精確度更高，從而減少了基因突變的產生。下列有關敘述正確的是()A這些突變酶大大提高了DNA復制的速度B翻譯這些突變酶的mRNA序列不一定發(fā)生改變C這些突變酶作用的底物是四種核糖核苷酸D這些突變酶的產生不利于生物的進化解析：選D。這些突變酶只是使DNA復制的精確度更高，并不能提高DNA復制的速度，A錯誤；既然發(fā)生了基因突變，故翻譯突變酶的mRNA序列必然會發(fā)生改變，B錯誤；突變酶催化的是DNA的復制，其作用的底物為四種脫氧核苷酸，C錯誤；突變酶減少了基因突變的發(fā)生，因此不利于生物的進化，D正確。10(xx湖北荊州中學月考)一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后，產生的F1中野生型與突變型之比為21，且雌雄個體之比也為21，這個結果從遺傳學角度可作出合理解釋的是()A該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死B該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死C該突變?yōu)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個體致死DX染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死解析：選B。突變型雌果蠅的后代中雄性有1/2死亡，說明該雌性果蠅為雜合子，該突變可能為X染色體顯性突變，若含突變基因的雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異；如果該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，相關基因用D、d表示，則子代為1XDXd(突變型)1XdXd(野生型)1XDY(死亡)1XdY(野生型)，B項符合題意。若X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異。11(xx長沙模擬)子代不同于親代的性狀，主要來自基因重組，下列圖解中發(fā)生基因重組的有()ABC D解析：選D。自由組合定律發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時，減數(shù)第一次分裂后期，隨同源染色體分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。圖中過程表示配子隨機結合過程，不屬于減數(shù)分裂，基因沒有自由組合；表示減數(shù)分裂形成配子的過程，但過程只有一對等位基因，不能自由組合，過程有兩對等位基因，可以發(fā)生基因重組。12下面左圖表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因，右圖是一個家族中該病的遺傳系譜圖(Hbs代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，請據(jù)圖回答下列問題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)：(1)圖中過程發(fā)生的時間是_。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？_。解析：(1)圖中過程表示DNA的復制，可以發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期，也可能發(fā)生在有絲分裂的間期。過程表示DNA的轉錄。(2)突變后形成的DNA的鏈上三個堿基為CAT，轉錄后形成的密碼子是GUA。(3)根據(jù)遺傳系譜圖中3與49，可推斷出該病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳病。(4)3的基因型和4的基因型都為HbAHbs，則8的基因型可能是HbAHbA或HbAHbs。6和7有一個患病的孩子，所以二者的基因型都為HbAHbs，生育患病男孩的概率1/21/21/21/8。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顯性純合子。(5)若圖中正?；蚱沃蠧TT突變?yōu)镃TC，表達決定的氨基酸種類不變，性狀也不會發(fā)生變化。答案：(1)減數(shù)分裂前的間期或有絲分裂間期DNA轉錄(2)CATGUA(3)常隱(4)HbAHbA或HbAHbs1/8HbAHbA(5)不會突變后密碼子決定的氨基酸沒變13(xx山東濰坊統(tǒng)考)以一個具有正常葉舌的水稻純系的種子為材料，進行輻射誘變實驗。將輻射后的種子單獨隔離種植，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩株的后代各分離出無葉舌突變株，且正常株與無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遺傳。請回答下列問題：(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致甲、乙中各有_(填“一”“二”或“多”)個基因發(fā)生_(填“顯”或“隱”)性突變。(2)甲株后代中，無葉舌突變基因的頻率為_。將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉一代，只收獲正常株上所結的種子，若每株的結實率相同，則其中無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)生在同一對基因上，還是發(fā)生在兩對基因上，請以上述實驗中的甲、乙后代分離出的正常株和無葉舌突變株為實驗材料，設計雜交實驗予以判斷。實驗設計思路：選取甲、乙后代的_進行單株雜交，統(tǒng)計F1的表現(xiàn)型及比例。預測實驗結果及結論：_。解析：設相關基因用A、a，B、b表示。(1)親本是純合的正常葉舌，實驗后出現(xiàn)了正常株與無葉舌突變株的分離比例均為31，說明正常株是顯性，無葉舌株是隱性，這是雜合子自交的結果，說明親本由AA突變?yōu)锳a，應是1個基因發(fā)生了隱性突變。(2)甲后代是1/4AA、2/4Aa 和1/4aa，故突變基因頻率是50%，將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉一代，只收獲正常株上所結的種子，即1/3AA和2/3Aa，若每株的結實率相同，則其中無葉舌突變類型的基因型頻率為1/31/21/6。(3)應選取無葉舌突變株進行雜交，如果后代都是無葉舌突變株，則突變發(fā)生在同一對基因上(aaaa)；如果后代都是正常植株，則突變應發(fā)生在兩對基因上(aaBBAAbb)。答案：(1)一隱(2)50%(1/2)16.7%(1/6)(3)無葉舌突變株若F1全為無葉舌突變株，則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在同一對基因上；若F1全為正常植株，則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在兩對基因上磨尖培優(yōu)14在一個常規(guī)飼養(yǎng)的實驗小鼠封閉種群中，偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開始脫毛，以后終生保持無毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式，研究者設置了6組小鼠交配組合，統(tǒng)計相同時間段內的繁殖結果如下。據(jù)此回答下列問題：組合編號交配組合產仔次數(shù)6617466子代小鼠總數(shù)(只)脫毛920291100有毛122711001340注：純合脫毛，純合脫毛，純合有毛，純合有毛，雜合，雜合。(1)已知、組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，說明相關基因位于_染色體上。(2)組的繁殖結果表明脫毛、有毛性狀是由_基因控制的，相關基因的遺傳符合_定律。(3)組的繁殖結果表明，小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是_影響的結果。(4)在封閉小種群中，偶然出現(xiàn)的基因突變屬于_。此種群中同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是_。(5)測序結果表明，突變基因序列模板鏈中的1個G突變?yōu)锳，推測密碼子發(fā)生的變化是_(填選項前的符號)。a由GGA變?yōu)锳GA b由CGA變?yōu)镚GAc由AGA變?yōu)閁GA d由CGA變?yōu)閁GA(6)研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達的蛋白質相對分子質量明顯小于突變前基因表達的蛋白質，推測出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質合成_。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白質會使甲狀腺激素受體的功能下降，據(jù)此推測脫毛小鼠細胞的_下降，這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠_的原因。解析：(1)、組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，即正交和反交的結果相同，說明控制該性狀的基因位于常染色體上。(2)組親本都為雜合子，子代中產生性狀分離，且比例接近31，說明這對相對性狀由一對等位基因控制，符合基因的分離定律。(3)組中脫毛純合個體雌雄交配，后代都為脫毛小鼠，若存在環(huán)境因素的影響，后代可能會出現(xiàn)有毛小鼠，說明小鼠表現(xiàn)出脫毛性狀不是環(huán)境因素影響的結果。(4)基因突變分為自發(fā)突變和人工誘變，在封閉小種群中，偶然出現(xiàn)的基因突變屬于自發(fā)突變；只有突變基因的頻率足夠高時，此種群中才有可能同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠。(5)DNA 模板鏈上的堿基和mRNA上的堿基互補配對，若模板鏈中的1個堿基G突變?yōu)锳，則mRNA中相應位置上的堿基應該由C突變?yōu)閁。(6)若突變基因表達的蛋白質相對分子質量明顯小于突變前基因表達的蛋白質相對分子質量，說明該蛋白質合成提前終止。該蛋白質會使甲狀腺激素受體的功能下降，而甲狀腺激素能促進細胞新陳代謝，由此可見該蛋白質會導致小鼠細胞的代謝下降，這可能也是雌性脫毛小鼠產仔率低的原因。答案：(1)常(2)一對等位基因的分離(3)環(huán)境因素(4)自發(fā)/自然突變突變基因的頻率足夠高(5)d(6)提前終止代謝速率產仔率低