与名师对话届高考一轮总复习课标版生物练习课时跟踪训练20基因突变与基因重组 Word版含答案.docx

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与名师对话届高考一轮总复习课标版生物练习课时跟踪训练20基因突变与基因重组Word版含答案

课时跟踪训练（二十）　

一、选择题

1．（2015·菏泽模拟）下列有关基因突变的叙述，错误的是（　　）

A．只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变

B．基因突变可发生于生物体发育的任何时期

C．基因突变是生物进化的重要因素之一

D．基因碱基序列改变不一定导致性状改变

[解析]　基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换。

进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变，A错误；在生物体发育的任何时期都可发生基因突变，B正确；基因突变产生新基因，是生物进化的重要因素，C正确；基因碱基序列改变导致mRNA的序列改变，但由于密码子具有简并性等多种原因导致生物性状不一定改变，D正确。

[答案]　A

2．（2015·临川模拟）下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。

据图分析正确的是（　　）

A．转运缬氨酸的tRNA一端的裸露的三个碱基是CAU

B．②过程是α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的

C．控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症

D．人发生此贫血症的根本原因在于血红蛋白中的一个谷氨酸被缬氨酸取代

[解析]　变异后DNA的模板链碱基序列是CAT，转录出的mRNA碱基序列是GUA，翻译时对应的tRNA是CAU，A项正确；②过程是转录，其原料为核糖核苷酸，而不是脱氧核苷酸，B项错误；由于密码子的简并性，控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换不一定引起生物性状的改变，不一定导致镰刀型细胞贫血症，C项错误；镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因中碱基对的替换，直接原因是血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸取代，D项错误。

[答案]　A

3．（2015·福州期末）对一株玉米白化苗研究发现，控制叶绿素合成的基因缺失了一段碱基序列，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素，该白化苗发生的变异类型属于（　　）

A．染色体数目变异B．基因突变

C．染色体结构变异D．基因重组

[解析]　本题考查基因突变及其他变异的相关知识，意在考查考生的理解能力和分析辨别能力，难度中等。

基因突变是基因内发生碱基对的增添、缺失或替换引起的变异，题中控制叶绿素合成的基因缺失了一段碱基序列，发生在基因内部，属于基因突变，B正确。

[答案]　B

4．（2015·株洲一模）如图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。

下列表述正确的是（　　）

A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因

B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果

C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的

D．上述突变的基因一定能传递给子代个体

[解析]　本题考查等位基因的概念、基因突变，意在考查考生在获取信息和综合运用方面的能力，难度中等。

图中细胞的四条染色体的形态、大小各不相同，不是同源染色体，因此，与结肠癌有关的基因不是等位基因；图示中发生细胞癌变需要四个部位基因发生突变，这说明结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果；基因突变是不定向的；结肠癌突变的基因发生在体细胞中，突变的基因一般不能遗传给后代。

[答案]　B

5．（2015·齐鲁名校调研）研究发现果蝇有一种储存及利用能量的基因（Indy基因），该基因变异后，可以对果蝇细胞级别的能量吸收进行限制，即让果蝇的细胞节食，进而使果蝇的寿命明显延长。

而人类有着和果蝇类似的DNA序列。

关于上述研究成果的叙述，正确的是（　　）

A．Indy基因变异后，果蝇体内细胞将不再衰老

B．对Indy基因进行诱变，一定可以使果蝇寿命明显延长

C．Indy基因的正常表达能限制果蝇细胞级别的能量吸收

D．人类有可能研制出一种既能延长寿命又能控制体重的药物

[解析]　本题考查基因突变，意在考查考生在信息提取和分析方面的能力，难度中等。

依据题干信息可知，该基因突变后，使细胞节食，进而延长果蝇寿命，但细胞仍会衰老，A项错误。

因基因突变具有不定向性，故不一定诱导形成使果蝇寿命延长的基因，B项错误。

该基因未变异前即正常表达时会使细胞正常储存和利用能量，基因变异后会导致细胞节食，C项错误。

依据基因变异后延长寿命的原理，人类可能研制出延长寿命和控制体重的药物，D项正确。

[答案]　D

6．（2015·南通模拟）下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（　　）

—ATGGGCCTGCTGA……GAGTTCTAA—

　1　　4　　7　　10　13　　100　103　106

A．第6位的C被替换为T

B．第9位与第10位之间插入1个T

C．第100、101、102位被替换为TTT

D．第103至105位被替换为1个T

[答案]　B

7．（2015·海淀模拟）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。

下列相关叙述中，正确的是

（　　）

A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的

B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体

C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置

D．将该株水稻的花药离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系

[解析]　据题意可知：

该植株基因突变之后引起当代性状改变，由此推出该基因突变属于显性突变，该植株为杂合子，A项错误；该植株为杂合子，自交后产生的后代中有1/4的变异性状纯合子，B项正确；基因突变是染色体上某一位点的变化，不可以通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置，C项错误；仅进行花药离体培养而没有诱导染色体加倍，得到的仅仅是高度不育的单倍体植株，D项错误。

[答案]　B

8．（2015·河北唐山二模）下列关于生物变异的叙述正确的是（　　）

A．肺炎双球菌R型转化为S型的实质是基因突变

B．高茎豌豆后代出现高茎和矮茎是因为发生了基因重组

C．染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异

D．基因分子结构发生改变后可能产生新基因

[解析]　肺炎双球菌R型转化为S型的实质是基因重组，A错误；高茎豌豆后代出现高茎和矮茎是发生了性状分离现象，是等位基因分离的结果，B错误；非同源染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的片段交换属于基因重组，C错误；基因分子结构发生改变属于基因突变，可能产生新基因，D正确。

[答案]　D

9．（2015·山东烟台一模）编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。

下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是（　　）

比较指标

①

②

③

④

酶Y活性/酶X活性

100%

50%

10%

150%

酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目

1

1

小于1

大于1

A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化

B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%

C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化

D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加

[解析]　基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，B错误；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，C正确；基因突变不会导致tRNA种类改变，D错误。

[答案]　C

10．（2014·浙江卷）除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。

下列叙述正确的是（　　）

A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因

B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型

C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型

D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链

[解析]　突变体若为1条染色体的片段缺失所致，假设抗性基因为显性，则突变前即染色体片段缺失之前也含有抗性基因，则不能表现为敏感型，故假设不成立；突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则此基因不存在了，不能恢复为敏感型；基因突变是不定向的，再经诱变仍有可能恢复为敏感型；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，有可能只有一个氨基酸改变或不能编码肽链或肽链合成提前终止，所以A正确。

[答案]　A

11．（2014·江苏卷）下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是

（　　）

出发菌株

挑取200个单细胞菌株

选出50株

选出

5株

多轮重复筛选

A．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株

B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异

C．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高

[解析]　X射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变，又能造成染色体片段损伤导致染色体变异；图中是高产糖化酶菌株的人工定向选择过程。

通过此筛选过程获得的高产菌株的其他性状未必符合生产要求，故不一定能直接用于生产；诱变可提高基因的突变率，但每轮诱变相关基因的突变率不一定都会明显提高。

[答案]　D

12．（2015·江苏卷）经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是（　　）

A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存

B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异

C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变

D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异

[解析]　白花植株的出现是X射线诱变的结果因变异是不定向的，A错误；X射线诱变引起的突变可能是基因突变，也可能是染色体变异，B正确；通过杂交实验，根据后代是否出现白花及白花的比例可以确定是显性突变还是隐性突变，C正确；白花植株自交，若后代中出现白花则为可遗传变异，若无则为不可遗传变异，D正确。

[答案]　A

13．（2015·济南模拟）研究人员将抗虫基因（SCK基因）导入水稻，挑选出SCK基因成功整合到染色体上的抗虫植株（假定SCK基因都能正常表达）。

某些抗虫植株体细胞含两个SCK基因，假设这两个基因在染色体上随机整合，出现如图所示三种情况。

下列相关说法正确的是（　　）

A．甲图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为3∶1

B．乙图个体与正常水稻进行杂交，子代中抗虫植株和非抗虫植株的比例为1∶1

C．丙图个体减数分裂产生的配子有1/2含SCK基因

D．丙图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为9∶1

[解析]　甲相当于一对等位基因的显性纯合体，乙相当于一对等位基因的杂合体，丙相当于两对等位基因的双杂合子，故甲图个体自交F1全为抗虫植株；乙植株在不发生互换的情况下，与正常水稻杂交（相当于测交），子代抗病植株和非抗病植株的比例为1∶1；丙图个体减数分裂产生的配子有3/4含SCK基因；丙图个体自交，F1抗虫植株和非抗虫植株的比例为（9＋3＋3）∶1＝15∶1，故选B。

[答案]　B

二、非选择题

14．（2015·广东东莞期末）一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白（HbA）的差异如下，请据图回答下列问题。

（1）Hbwa异常的直接原因是α链第________位的氨基酸对应的密码子由________变成________________。

（2）Hbwa的α链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中________了一个碱基对，引起基因结构改变，这种变异是________，一般发生在________期，该变异之所以是生物变异的根本来源，是由于________。

[解析]　

（1）由表格可知Hbwa异常的直接原因是α链的第138位氨基酸对应的密码子由UCC变成了UCA。

（2）由题表可知α链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中缺失了C—G这个碱基对，这种变异属于基因突变，一般发生在细胞分裂间期。

基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源。

[答案]　

（1）138　UCC　UCA

（2）缺失　基因突变　细胞分裂间　基因突变产生了新基因

15．（2015·安徽庐山第四次联考）芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。

在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。

（1）仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有________种，比例为________。

（2）有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：

一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体。

请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。

（3）现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。

若_______________________，则为________________。

若____________________，则为_________________。

（4）已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。

技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员做此实验的意图。

_______________。

若杂交实验结果出现__________________，养殖户的心愿可以实现。

[解析]　

（1）由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY，减数分裂产生的精子类型为2种，即X∶Y＝1∶1。

（2）染色体变异在显微镜下可观察到，基因突变在显微镜下观察不到。

因此，区分染色体变异与基因突变的最简单的方法是取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。

（3）选用多株阔叶突变型石刀板雌雄株相交，若杂交后代出现了野生型，则阔叶植株的出现为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则阔叶植株的出现为隐性突变所致。

（4）选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。

若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。

故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。

[答案]　

（1）2　1∶1

（2）取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变

（3）后代出现窄叶　显性突变　后代都为阔叶　隐性突变

（4）通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上　后代雌株都为阔叶，雄株为窄叶

16．（2014·北京卷）拟南芥的A基因位于1号染色体上，影响减数分裂时染色体交换频率，a基因无此功能；B基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离，b基因无此功能。

用植株甲（AaBB）与植株乙（AAbb）作为亲本进行杂交实验，在F2中获得了所需的植株丙（aabb）。

（1）花粉母细胞减数分裂时，联会形成的__________经__________染色体分离、姐妹染色单体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。

（2）a基因是通过将T－DNA插入到A基因中获得的，用PCR法确定T－DNA插入位置时，应从图1中选择的引物组合是__________。

（3）就上述两对等位基因而言，F1中有__________种基因型的植株。

F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为__________。

（4）杂交前，乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。

两代后，丙获得C、R基因（图2）。

带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。

①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的__________在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。

②丙的花粉母细胞进行减数分裂时，若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换，则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是_______。

③本实验选用b基因纯合突变体是因为：

利用花粉粒不分离的性状，便于判断染色体在C和R基因位点间__________，进而计算出交换频率。

通过比较丙和__________的交换频率，可确定A基因的功能。

[解析]　

（1）在花粉母细胞减数分裂过程中，通过同源染色体联会、分离及着丝点断裂导致的姐妹染色单体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。

（2）确定T－DNA插入位置时，根据子链延伸方向是5′→3′，只有用引物Ⅱ、Ⅲ组合扩增该DNA分子，才能得到两条链均作为模板的扩增产物，且产物中同时有A基因片段和T－DNA片段，从而用于T－DNA插入位置的确定。

（3）由植株甲（AaBB）、乙（AAbb）二者杂交，F1代为AaBb、AABb两种基因型可知F2中花粉粒不分离的bb占1/4。

（4）①由图2可以看出，A与C，A与R连锁在一起，而丙是由a、C连锁的配子和a、R连锁的配子结合形成的，这两种雌雄配子的产生都是亲本在减数分裂过程中发生交叉互换的结果；②丙的花粉母细胞在进行减数分裂时，若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换，则可产生aC、aR、a、aCR四种花粉粒，呈现出的颜色分别是蓝色、红色、无色、蓝和红叠加色。

③bb隐性纯合突变体使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒不分离，把每4个不分离的花粉粒看作一组，通过观察不同花粉母细胞产生的四个花粉粒是否出现无色或叠加色，以及出现此类花粉粒的组数，即通过观察四个花粉粒中是否出现无色、蓝和红叠加色及出现无色、蓝和红叠加色的组数，可以判断染色体在C和R基因位点间是否交换和交换次数，通过比较乙和丙的交换频率可确定基因A的功能。

[答案]　

（1）四分体　同源

（2）Ⅱ和Ⅲ

（3）2　25%

（4）①父本和母本

②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色

③交换与否和交换次数　乙