【生物】2021届新高考生物一轮复习人教版基因突变和基因重组作业 15页

第24课 基因突变和基因重组 普查讲 24Ⅰ 基因突变 ‎1．基因突变的概念 ‎(1)(多选)(2021改编，6分)下列关于基因突变的叙述，错误的是(　　)‎ A．DNA分子中发生碱基对的改变就是基因突变 B．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 C．基因突变中的碱基缺失不会导致基因数目减少 D．基因突变时一定发生基因结构的改变 E．在DNA复制过程中，更容易发生基因突变 答案：AB 解析：DNA包括有遗传效应的DNA片段(基因)和无遗传效应的DNA片段，发生于后者中的碱基对变化不属于基因突变，故A项错误，符合题意。基因突变是基因内部碱基排列顺序的改变，不能通过显微镜观察到，当然也没办法在有丝分裂中期通过染色体的形态进行判断，故B项错误，符合题意。基因突变指的是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，而基因数目不会改变，故C项正确，不符合题意。基因突变时，DNA分子中的碱基对会发生增添、缺失或替换，所以一定发生基因结构的改变，故D项正确，不符合题意。DNA分子在复制过程中双螺旋解开，此时其稳定性降低，因此更容易发生基因突变，故E项正确，不符合题意。‎ ‎ (2)(经典题，6分)自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如图所示：‎ 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变是(　　)‎ A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添 B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添 C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添 D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添 答案：A 解析：基因突变是指基因结构的改变，包括基因中碱基对的增添、缺失或替换。若正常基因发生一个碱基对的替换，由于密码子的简并性，编码的氨基酸序列可能不变，也可能发生一个氨基酸的替换。突变基因1与正常基因决定的氨基酸相同，说明突变基因1为一个碱基对的替换，由于密码子的简并性，没有导致相应氨基酸发生改变。突变基因2与正常基因决定的氨基酸只有第二个氨基酸不同，说明也可能是发生了一个碱基对的替换。若正常基因发生一个碱基对的增添或缺失，会导致突变位点后面碱基序列发生整体位移，编码产生的氨基酸序列和正常氨基酸序列会有很大不同。突变基因3与正常基因决定的氨基酸序列比较，从第三个氨基酸开始，之后的序列均发生改变，这是由于一个碱基的增添或缺失导致密码子重新排序，使氨基酸的种类发生改变，故A项正确，B、C、D项错误。‎ ‎2．基因突变的原因 ‎(3)(2021汇编，6分)下列关于基因突变的说法，不正确的是(　　)‎ A．诱发基因突变的因素只有物理因素和化学因素 B．自然状态下，在细胞分裂的间期，最容易发生基因突变 C．长期摄入亚硝酸盐会导致某些原癌基因和抑癌基因发生突变 D．太空育种主要是利用太空中的射线诱导基因发生突变 答案：A 解析：诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素，某些病毒也可以诱发基因突变，如Rous肉瘤病毒等，故A项错误，符合题意。自然状态下，DNA分子复制时双链打开，结构不稳定，此时最容易发生基因突变，故B项正确，不符合题意。长期摄入亚硝酸盐会导致某些原癌基因和抑癌基因发生突变，进而引发癌症，故C项正确，不符合题意。太空育种主要是利用太空中的各种射线，提高基因突变的频率，故D项正确，不符合题意。‎ ‎3．基因突变的特点 ‎(4)(多选)(2021汇编，6分)下列关于基因突变特点的说法正确的是(　　)‎ A．无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变 B．基因突变的频率很低，突变的方向与环境并无明确的因果关系 C．基因突变对生物的生存往往是有利的 D．X射线的照射不会影响基因的突变率，但会引起基因的定向改变 E．大豆的除草剂敏感型突变成抗性型，则再经诱变不可能恢复为敏感型 F．基因突变的随机性体现在一个基因可突变成多个等位基因 答案：AB 解析：基因突变在生物界中普遍存在，故A项正确。基因突变本身具有低频性和不定向性；基因突变可以由外界环境诱发引起，如果没有外界干扰时，突变也能自发形成，因此突变的方向与环境并无明确的因果关系，故B项正确。基因突变是否有利取决于生物生存的环境，故C项错误。不管是自发突变还是诱导突变，基因突变都具有不定向性，故D、E项错误。基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，可以发生在同一DNA分子的不同部位；基因突变的不定向性体现在一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，故F项错误。‎ ‎4．基因突变的结果和意义 ‎(5)(2018江苏单科，2分)下列过程不涉及基因突变的是(　　)‎ A．经紫外线照射后，获得红色素产量更高的红酵母 B．运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基 C．黄瓜开花阶段用2，4－D诱导产生更多雌花，提高产量 D．香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换，增加患癌风险 答案：C 解析：经紫外线照射后，酵母细胞的基因突变率会增加，从中可筛选出红色素产量更高的菌种，故A项不符合题意。基因中的碱基对发生缺失、增添或替换称为基因突变，用CRISPR/Cas9技术替换基因中的特定碱基，属于基因突变，故B项不符合题意。2，4－D属于一种植物生长调节剂，其作用类似于生长素，诱导黄瓜产生更多雌花的过程中没有发生基因突变，故C项符合题意。香烟中的苯并芘等化学物质能诱导原癌基因和抑癌基因发生突变，增加患癌风险，故D项不符合题意。‎ ‎5．基因突变对生物性状的影响 ‎(6)(2019山东模拟，6分)科学家研究发现，突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关，突变情况如表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇，F1雌雄交配，测得F2中圆眼果蝇有450只，棒眼果蝇有30只。下列有关叙述正确的是(　　)‎ 突变基因 Ⅰ Ⅱ 碱基变化 C―→T CTT―→C 蛋白质变化 有一个氨基酸与野生型果蝇的不同 多肽链长度比野生型果蝇的长 A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基对的替换和增添 B．控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一个基因发生突变对性状无影响 C．棒眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 D．F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16‎ 答案：B 解析：突变基因Ⅰ的产生是由于控制眼形的基因发生了碱基对的替换，突变基因Ⅱ的产生是由于控制眼形的基因发生了碱基对的缺失，故A项错误。由F2果蝇中圆眼∶棒眼＝450∶30，可知基因Ⅰ、Ⅱ分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，且只有隐性纯合子才能表现为棒眼，故只有一个基因发生突变对性状无影响，故B项正确。从表中分析可得，基因Ⅰ突变导致蛋白质中一个氨基酸发生改变，基因Ⅱ突变导致蛋白质的多肽链变长，但二者都无法判断出被改变结构的蛋白质是酶，还是与眼形相关的结构蛋白，故C项错误。突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇，F1雌雄交配，F2中圆眼∶棒眼＝15∶1(是9∶3∶3∶1的变形)，说明其受两对等位基因控制(分别用A、a和B、b表示)，F2圆眼果蝇(A_B_、A_bb、aaB_)中纯合子(AABB、AAbb、aaBB)所占的比例为3/15，故D项错误。‎ 随堂普查练24Ⅰ ‎1．(2019海南单科，2分)下列有关基因突变的叙述，正确的是(　　)‎ A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中 B．基因突变必然引起个体表现型发生改变 C．环境中的某些物理因素可引起基因突变 D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的 答案：C 解析：高等生物中基因突变可以发生在生殖细胞中，也可以发生在体细胞中，故A项错误。由于密码子具有简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变，另外突变位点位于不具有遗传效应的DNA片段上或者显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，个体表现型也不发生改变，故B项错误。环境中的某些物理因素如射线等可引起基因突变，故C项正确。根细胞是体细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，故D项错误。‎ ‎2．(2018吉林长白山模拟，6分)杰弗理C·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制，而获得2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因，其昼夜节律就会改变，这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列叙述错误的是(　　)‎ A．基因突变一定引起基因结构的改变，从而可能改变生物的性状 B．控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2‎ C．没有细胞结构的病毒体内也可以发生基因突变 D．科学家用光学显微镜观察了周期基因的变化 答案：D 解析：基因突变一定引起基因结构的改变，但由于密码子的简并性，基因突变不一定能改变生物性状，故A项正确，不符合题意。基因突变具有随机性和不定向性，控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2，故B项正确，不符合题意。可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异；病毒不具有细胞结构，其可遗传的变异只有基因突变，故C项正确，不符合题意。基因的变化属于分子水平上的改变，在光学显微镜下是无法观察到的，故D项错误，符合题意。‎ ‎3．(2021改编，6分)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAA变为GUA，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病 答案：A 解析：人镰刀型细胞贫血症发病的根本原因是基因突变，密码子由GAA突变为GUA，对应于血红蛋白基因中，则是T－A碱基对被替换成了A－T碱基对，所以，DNA碱基对内的氢键数不会改变，故A项错误，符合题意。血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白β链结构的改变，故B项正确，不符合题意。镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀形，在缺氧情况下易破裂，故C项正确，不符合题意。该病是由单个基因突变导致的，属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，故D项正确，不符合题意。‎ ‎4．(2019北京模拟，6分)研究者得到B基因突变、P基因突变和B、P基因双突变的小鼠，持续在一定剂量的紫外线照射条件下培养上述三组小鼠，一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤(一种皮肤癌)的数目，得到如图所示结果。下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A．皮肤上的黑色素瘤细胞增殖失去了控制 B．黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致 C．仅P基因突变会导致小鼠产生大量黑色素瘤 D．多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目 答案：C 解析：由题意知，皮肤上的黑色素瘤细胞是一种皮肤癌细胞，癌细胞具有无限增殖的能力，与正常细胞相比，癌细胞增殖失去了控制，故A项正确，不符合题意。该实验持续在一定剂量的紫外线照射条件下培养三组小鼠，因此黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致，故B项正确，不符合题意。据图分析，当B、P基因单独突变时，小鼠的黑色素瘤数目较少，当B、P基因双突变时，小鼠产生大量的黑色素瘤，因此多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目，故C项错误，符合题意，D项正确，不符合题意。‎ 突破积累练　基因突变对性状的影响 ‎1．(2021改编，6分)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。如表显示了与酶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(　　)‎ A．状况①说明基因结构没有发生改变 B．状况②是因为氨基酸数减少了50%‎ C．状况③可能是因为突变导致了终止密码子提前 D．状况④是终止密码子的位置提前，导致肽链变短 答案：C 解析：由表分析可知，状况①酶X和酶Y氨基酸数目相等，酶活性相同，可能是单个碱基对发生替换，基因结构改变，但生物性状不变，故A项错误。状况②酶X与酶Y氨基酸的数目相等，故B项错误。状况③酶Y比酶X的氨基酸数目少，可能是因为突变导致了终止密码子位置提前，故C项正确。状况④酶Y比酶X的氨基酸数目多，可能是突变导致终止密码子位置延后，故D项错误。‎ ‎2．(经典题，6分)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，可能相关的密码子为：脯氨酸—CCA、CCG)(　　)‎ 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 解析：第6位的C被替换为T，编码的氨基酸仍然为脯氨酸，对氨基酸序列无影响，故A项错误。如果在第9位与第10位之间插入1个T，转录后形成的mRNA可能会造成插入点后面的所有氨基酸序列都发生改变，因此对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大，故B项正确。如果第100、101、102位被替换为TTT，转录后形成的mRNA只可能造成个别氨基酸的替换，其他氨基酸不变，故C项错误。如果第103至105位被替换为1个T，转录后形成的mRNA中碱基减少，从而引起后面氨基酸序列的改变，但由于发生在尾部，所以影响不大，故D项错误。‎ ‎3．(2019福建模拟，6分)某种水稻体内的DI8基因突变成了S基因，导致编码的多肽链第90位色氨酸替换为亮氨酸，表现为矮化的突变体水稻。用赤霉素处理这种突变体的幼苗，株高恢复正常。下列叙述正确的是(　　)‎ A．DI8基因突变成S基因是碱基对的缺失造成的 B．S基因与DI8基因在同源染色体上的位点是一致的 C．矮化的突变体植株体内缺乏赤霉素和赤霉素受体 D．株高恢复正常的植株，自交后代仍为株高正常 答案：B 解析：根据题意，DI8基因突变成S基因，导致编码的多肽链第90位色氨酸替换为亮氨酸，表现为矮化的突变体水稻，这属于基因突变中的碱基对的替换，故A项错误。基因突变的结果是产生原来基因的等位基因，故S基因与DI8基因在同源染色体上的位点是一致的，故B项正确。该矮化植株幼苗用赤霉素处理后，株高恢复正常，说明矮化的突变体植株体内有赤霉素受体，故C项错误。用赤霉素处理没有改变植株的基因型，若突变后的植株为杂合子，则自交后代中部分个体为矮化植株，故D项错误。‎ ‎4．(2019广西模拟，6分)囊性纤维病是由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发生突变引起的，该突变使CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，进而导致氯离子运输障碍，使氯离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述不正确的是(　　)‎ A．该病体现了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失 C．编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性 D．氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使细胞排出水分子受阻 答案：C 解析：CFTR蛋白是细胞膜上主动转运氯离子的载体蛋白，为结构蛋白，因此该病体现了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，故A项正确，不符合题意。CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸，而其他氨基酸序列并没有发生改变，说明编码的基因发生了三个碱基对的缺失，故B项正确，不符合题意。编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的不定向性，基因突变的随机性是指基因突变可以发生在个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可以发生在同一DNA分子的不同部位，故C项错误，符合题意。囊性纤维病患者的CFTR蛋白异常导致氯离子运输障碍，使得氯离子在细胞内积累，进而导致细胞内液渗透压上升，致使细胞排出水分子受阻，故D项正确，不符合题意。‎ ‎5．(2019福建模拟，6分)经诱变、筛选得到几种基因A与基因B突变的酵母菌突变体，它们的蛋白质分泌过程异常，如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．出现不同突变体说明基因突变具有随机性 B．可用同位素32P标记法研究蛋白质的分泌过程 C．图中显示突变体A、B病变，主要影响了蛋白质的合成 D．A、B基因的突变不会影响细胞膜蛋白的更新 答案：A 解析：酵母菌突变可形成突变体A，也可形成突变体B，说明基因突变具有随机性，故A项正确。蛋白质的元素组成一定含有C、H、O、N四种元素，有的含有S元素，一般不含P元素，因此不能用P元素标记蛋白质，故B项错误。图中显示，突变体A、B使分泌蛋白沉积在内质网或高尔基体，影响了分泌蛋白向细胞膜的转运，因此会影响细胞膜的更新，图中没有显示出突变体A、B对蛋白质合成有影响，故C、D项错误。‎ ‎6．(经典题，6分)研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变，且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传。‎ ‎(1)据此判断该突变为 (填“显性”或“隐性”)突变。‎ ‎(2)若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ，其氨基酸序列如图所示：‎ 据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了 ，进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于Ⅰ，出现此现象的原因可能是 ‎ ‎ 。‎ 答案：(1)隐性(2分)　(2)碱基对的增添或者缺失(2分)　终止密码子位置后移，导致翻译(或蛋白质合成)终止延后(2分)‎ 解析：(1)纯合子可以实现稳定遗传，例如AA或者aa；题干中给出性状一旦出现即可稳定遗传，那么只能是突变后表现出隐性性状，对应的突变是变成aa(以一对等位基因A和a为例)，为隐性突变；因为如果突变后表现为显性性状，对应的基因型也可能是Aa，它不能稳定遗传。‎ ‎(2)由图可以看出，Ⅱ蛋白相对Ⅰ蛋白的氨基酸序列从第28位开始往后出现了很大差异，说明该基因发生了碱基对的增添或缺失，对氨基酸序列影响较大。突变后，Ⅱ的相对分子质量明显增大，说明编码的氨基酸序列变长，可以推断出终止密码子因为突变而后移，从而导致翻译出的氨基酸序列增长。‎ 普查讲 24Ⅱ 基因重组 ‎6．基因重组 ‎(7)(经典题，6分)下列过程中存在基因重组的是(　　)‎ A．③④ B．①③ C．①⑤ D．②⑤‎ 答案：B 解析：题中①所示是减数第一次分裂四分体时期，同源染色体联会，非姐妹染色单体出现交叉互换，属于基因重组。②中两条染色体大小不一，为非同源染色体，二者之间发生的交换不属于基因重组，是染色体结构变异中的易位。③是减数分裂产生配子的过程，非同源染色体上的非等位基因发生自由组合：A与B组合形成AB型配子，A与b组合形成Ab型配子，a与B组合形成aB型配子，a与b组合形成ab型配子——属于基因重组。④描述的是卵细胞和精子结合形成受精卵的过程，不属于基因重组。⑤中Aa型亲本自交，产生AA、Aa、aa型子代，发生在一对相对性状中，不属于基因重组，故B项正确。‎ ‎(8)(2018海南单科，2分)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了(　　)‎ A．基因重组 ‎ B．染色体重复 C．染色体易位 ‎ D．染色体倒位 答案：A 解析：根据题干信息“同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换”可知，在配子形成过程中发生了交叉互换，进而导致新的配子类型出现，故A项正确，B、C、D项错误。‎ ‎(9)(2021汇编，6分)下列与基因重组有关的叙述正确的是(　　)‎ A．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生基因重组 B．受精过程中不同基因型的雌雄配子随机结合属于基因重组 C．雌果蝇X染色体上的基因经减数分裂能产生重组型配子 D．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果(2016江苏单科)‎ E．联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合 F．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离 答案：C 解析：基因重组只发生在减数分裂过程中，故A项错误。基因重组指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，发生在减数分裂过程中，而不是发生在受精作用过程中，故B项错误。由于雌性果蝇有两条X染色体，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以产生重组型配子，故C项正确。肺炎双球菌R型转化为S型是广义的基因重组，‎ 和基因突变无关，故D项错误。基因重组有三种类型：①减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合；②减数分裂四分体时期，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换；③广义的基因重组还包括肺炎双球菌的转化、基因工程等，联会时同源染色体中非姐妹染色单体间的交叉互换实现了非等位基因的重新组合，故E项错误。基因型为Aa的个体自交，因等位基因分离而导致子代性状分离，属于基因分离，不属于基因重组，故F项错误。‎ ‎7．基因突变与基因重组的比较 ‎(10)(经典题，6分)如图为某雄性动物个体(基因型为AaBb，两对等位基因位于不同对常染色体上)细胞分裂某一时期示意图，下列说法错误的是(　　)‎ A．与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素 B．3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变 C．若该细胞以后正常进行减数分裂，可产生3种或4种不同基因型的配子(3与4未发生交换)‎ D．1上a的出现可能是发生了交叉互换，也可能是发生了基因突变 答案：B 解析：由图可以看出，细胞中同源染色体分离，为减数第一次分裂后期的分裂图，结合题干给出的“某雄性动物个体”，可以判断该细胞为初级精母细胞，和它关系最密切的激素是雄性激素，故A项正确，不符合题意。该细胞的基因型为AaBb，3和4染色体上对应位置的基因不同，不是因为基因突变，而是因为本身等位基因的不同(一个是B，一个是b)，故B项错误，符合题意。若该细胞以后进行正常的减数分裂，暂时假设3号染色体的两条姐妹染色单体上的基因均为B，而4号均为b，将有以下几种可能性：①如果1号染色体的两条姐妹染色单体上A和a的不同是因为基因突变导致的(假设是由A突变成a，这样可以推知2号染色体的两条姐妹染色单体上的基因均为aa)，最终随着减数分裂的进行，该细胞将产生以下4个配子：AB、aB、ab、ab，共3种基因型；同理，如果1号染色体是由a突变成A，也将产生3种基因型配子；②如果1号染色体的两条姐妹染色单体上A和a的不同是因为之前发生过交叉互换导致，那么可以推知，2号染色体的两条姐妹染色单体上的基因也必然为一个是A，一个是a，这样该细胞随着减数分裂的进行，最终会产生以下4个配子：AB、aB、Ab、ab，共4种基因型。同理，如果假设3号染色体的两条姐妹染色单体上的基因均为b，而4号均为B，也将产生3种或者4种基因型不同的配子，故C项正确，不符合题意。交叉互换和基因突变均会导致1号染色体的两条姐妹染色单体上对应位置基因的不同，故D项正确，不符合题意。‎ 随堂普查练24Ⅱ ‎1．(2021汇编，6分)下列过程中没有发生基因重组的是(　　)‎ A．肺炎双球菌转化实验中的R型菌转化为S型菌 B．圆粒豌豆自交后代出现3∶1的性状分离比 C．基因型为AaBb的豌豆植株能产生4种类型的配子 D．外源基因整合到宿主菌的DNA上 答案：B 解析：S型菌的DNA能进入R型菌，并与R型菌的DNA重新组合，进而将R型菌转化为S型菌，因此R型菌转化为S型菌属于基因重组，故A项不符合题意。控制豌豆圆、皱的基因是位于同源染色体上的一对等位基因，因此圆粒豌豆只能发生等位基因分离而不会发生基因重组，故B项符合题意。AaBb在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因A与a、B与b彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，因此会产生AB、Ab、aB、ab 4种类型的配子，该过程发生了基因重组，故C项不符合题意。外源基因整合到宿主菌的DNA上属于广义的基因重组，故D项不符合题意。‎ ‎2．(2019江苏二模，2分)人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因。如图是细菌抗药性形成示意图，下列有关叙述不正确的是(　　) ‎ A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果 B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组 C．长期使用某种抗生素，就会通过人工选择产生耐该抗生素的菌群 D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调 答案：C 解析：易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果，故A项正确，不符合题意。抗药性基因传递给其他细菌实现了细菌基因的重新组合，属于基因重组，故B项正确，不符合题意。长期使用抗生素，可以筛选出耐该抗生素的菌群，但是该抗药性菌群的产生是基因突变的结果，不是人工选择的结果，故C项错误，符合题意。抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调，故D项正确，不符合题意。‎ ‎3．(2017天津理综，6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是(　　)‎ A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 答案：B 解析：等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，即初级精母细胞中，由于发生了交叉互换，B和b的分离可发生于次级精母细胞中，‎ 故A项错误。由于AbD位于一条染色体上，则aBd位于另一条同源染色体上，由于染色体上B和b所在非姐妹染色单体发生了交叉互换，所以最终产生的精子基因型为AbD、ABD、abd、aBd四种，故B项正确。B(b)与D(d)位于一对同源染色体上，不遵循基因自由组合定律，故C项错误。同源染色体的非姐妹染色单体发生交换属于基因重组，故D项错误。‎ 课后提分练24 基因突变和基因重组 A组(巩固提升)‎ ‎1．(2021汇编，6分)下列关于生物变异的叙述中，正确的是(　　)‎ A．镰刀型细胞贫血症是由基因突变导致的遗传病，可用显微镜观察是否患病 B．基因重组导致生物性状多样性，也是生物变异的根本来源，一般发生在有性生殖的过程中 C．联会时的交叉互换实现了染色单体上等位基因的重新组合 D．病毒基因整合到宿主细胞DNA上属于基因突变 E．基因重组会导致配子种类和数目增多 答案：A 解析：导致镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因突变，但由于红细胞从圆饼状变成了镰刀状，因此可以用显微镜观察是否患病，故A项正确。基因突变才是生物变异的根本来源，故B项错误。在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换，即交叉互换，属于基因重组，但不能称之为等位基因的重新组合，故C项错误。病毒基因整合到宿主细胞DNA上属于基因重组，故D项错误。基因重组会导致配子种类增多，但是数目不会增多，故E项错误。‎ ‎2．(经典题，6分)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图所示)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(　　)‎ A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B ‎ B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离 C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 ‎ D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 答案：D 解析：根据题干可知，染色体缺失花粉不育，则正常情况下，该植物做父本只产生含b的配子，测交后代不可能出现红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状，说明父本产生的配子中有部分含有B。若发生基因突变，则后代个体只有个别个体表现为红色；若是减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交叉互换，因为交叉互换有一定的交换率，故父本产生的配子中可能有一部分含有B，测交后代可能会出现部分(不是个别)红色性状，故D项正确。‎ ‎3．(2019湖北期末，6分)自然界中的生物多种多样，繁殖后代的方式也多种多样，如：‎ ‎①细菌的二分裂增殖 ‎②酵母菌的出芽生殖 ‎③某些植物(如马铃薯)的营养生殖 ‎④由蜂王产生雄蜂的孤雌生殖 ‎⑤由亲本形成精子、卵细胞并结合成为受精卵，再由受精卵发育成为新个体的有性生殖 上述几种由亲代产生子代的生殖过程中，会出现基因重组的是(　　)‎ A．①⑤ B．④⑤ C．①②④ D．②④⑤‎ 答案：B 解析：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。细菌不能进行有性生殖，故细菌的二分裂增殖不会出现基因重组；酵母菌的出芽生殖和某些植物(如马铃薯)的营养生殖属于无性生殖，无性生殖过程不会发生基因重组；由蜂王产生雄蜂的孤雌生殖属于有性生殖，由亲本形成精子、卵细胞，两者结合成为受精卵，再由受精卵发育成为新个体的过程可发生基因重组。因此上述几种由亲代产生子代的生殖过程中，会出现基因重组的是④⑤，故B项符合题意。‎ ‎4．(2018北京模拟，6分)如图表示三种基因重组，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．图1所示细胞产生的次级精(卵)母细胞内不含有等位基因 B．图1和图2两种类型的基因重组都发生在同源染色体之间 C．R型细菌转化为S型细菌的基因重组与图3中的基因重组相似 D．孟德尔两对相对性状杂交实验中F2出现新表现型的原因与图1相符 答案：C 解析：图1细胞发生的基因重组类型是交叉互换，根据图中的基因可知，该细胞减数第一次分裂完成产生的次级精(卵)母细胞中含有等位基因(B、b)，故A项错误。图2发生的基因重组类型是非同源染色体上的非等位基因自由组合，而图1发生的基因重组类型是同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换，故B项错误。肺炎双球菌转化实验中，转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，实现了基因重组；图3表示外源基因整合到质粒上形成重组质粒，然后导入受体细胞，实现了基因重组，因此两种基因重组相似，都为广义的基因重组，故C项正确。孟德尔两对相对性状的杂交实验中F2出现四种表现型是同源染色体分离、非同源染色体自由组合的结果，与图2相符，故D项错误。‎ ‎5．(2018全国模拟，6分)某地中海贫血症的致病原因是基因中编码血红蛋白β链第39位氨基酸的序列发生了点突变(含氮碱基C→T)，导致mRNA中第39位密码子变为终止密码子。下列关于该病的说法错误的是(　　)‎ A．患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人的不同 B．在光学显微镜下可观察到胞嘧啶C替换为胸腺嘧啶T C．患者血红蛋白β链的mRNA的碱基序列与正常人的不同 D．该病例说明基因可通过控制蛋白质的结构而控制生物性状 答案：B 解析：根据题目信息可知，某地中海贫血症的病因是发生了基因突变。由于基因突变导致mRNA中第39位密码子变为终止密码子，导致新合成的多肽链与原多肽链相比变短了，‎ 使形成的血红蛋白的空间结构发生了改变，从而使性状发生改变导致贫血。由以上分析可知，患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人的不同，故A项正确，不符合题意。胞嘧啶C替换为胸腺嘧啶T，这是发生在分子水平上的变异，光学显微镜下是观察不到的，故B项错误，符合题意。已知某地中海贫血症的致病原因是基因中编码血红蛋白β链第39位氨基酸的序列发生了点突变(含氮碱基C→T)，所以患者血红蛋白β链的mRNA的碱基序列与正常人的不同，故C项正确，不符合题意。该病例的病因是发生了基因突变，导致患者的血红蛋白空间结构与正常人的不同，说明基因可通过控制蛋白质的结构而控制生物性状，故D项正确，不符合题意。‎ B组(冲刺满分)‎ ‎6．(2016天津理综，6分)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异如表所示：‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 ‎ C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 答案：A 解析：根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是S12蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，故A项正确。翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，故B项错误。野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸(56位氨基酸)有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换所致，故C项错误。根据题意可知，枯草杆菌对链霉素的抗性突变早已存在，不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起到选择作用，故D项错误。‎ ‎7．(2018全国Ⅰ，6分)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是(　　)‎ A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移 答案：C 解析：分析题干信息可知，大肠杆菌的突变体M和N在基本培养基上均不能生长，突变体M不能催化合成氨基酸甲，突变体N不能催化合成氨基酸乙，‎ 但把M和N培养于含氨基酸甲和乙的培养基中一段时间后再将其接种于基本培养基上，能产生大肠杆菌(X)的菌落，说明突变体M或N在共同培养时发生了变异，即M或N发生了转化。根据以上分析可知，突变体M由于基因突变导致催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，故A项正确，不符合题意。大肠杆菌属于细菌，细菌是原核生物，没有染色体，不能发生染色体变异，而且细菌不进行有性生殖，不能发生基因重组，因此细菌的变异在自然条件下只能来源于基因突变，故B项正确，不符合题意。细菌的变异还可以通过导入外源DNA实现，即使细菌内的DNA与外源DNA实现重组，而不是摄取外源RNA，故C项错误，符合题意。突变体M和N在混合培养期间发生了DNA的转移，导致细菌发生转化，产生了大肠杆菌X的菌落，故D项正确，不符合题意。‎ ‎8．(2019江苏模拟，2分)某DNA上的M基因编码含65个氨基酸的一条肽链。该基因发生缺失突变，使mRNA减少了一个AUA碱基序列，表达的肽链含64个氨基酸。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．在突变基因表达时，翻译过程最多涉及62种密码子 B．M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例会上升 C．突变前后编码的两条多肽链中，最多有1个氨基酸不同 D．与原M基因相比，突变后的M基因热稳定性相对下降 答案：A 解析：生物界中一共有64种遗传密码，其中包括三种终止密码子，在基因表达过程中，只要遇到其中一种终止密码子即可终止翻译，所以在突变基因表达时，翻译过程最多涉及62种密码子，故A项正确。M基因突变后，使mRNA减少了一个AUA碱基序列，但由于基因(双链DNA分子)中，嘌呤和嘧啶配对，各占50%，所以突变前后此比例不会发生变化，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例不变，故B项错误。如果减少的三个碱基在两个密码子之间，则突变后编码的多肽链比突变前编码的肽链只少了1个氨基酸，其余均相同；如果减少的三个碱基涉及两个密码子，则突变后编码的多肽链与突变前相比，少了1个氨基酸，且另有1个氨基酸不同，故C项错误。A—T碱基对之间有两个氢键，G—C碱基对之间有三个氢键，mRNA中减少了一个AUA序列，则其基因中减少的序列应为TAT，基因发生缺失突变后A—T碱基对的比例相对下降，G—C碱基对的比例相对上升，因此氢键数目相对增加，DNA分子中氢键越多结构越稳定，故D项错误。 ‎ ‎9．(经典题，15分)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下：‎ ‎(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于 染色体上。‎ ‎(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由 基因控制的，相关基因的遗传符合 定律。‎ ‎(3)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是 影响的结果。‎ ‎(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于 。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是 。‎ ‎(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是 ‎ (填选项前的符号)。‎ A．由GGA变为AGA B．由CGA变为GGA ‎ C．由AGA变为UGA D．由CGA变为UGA 答案：(1)常(2分)　(2)一对等位(2分)　孟德尔分离(2分)　(3)环境因素(2分)　(4)自发/自然突变(2分)　突变基因的频率足够高(2分)　(5)D(3分)‎ 解析：(1)根据伴性遗传的概念来判断，脱毛、有毛性状的遗传与性别无关联，因而相关基因位于常染色体上。‎ ‎(2)Ⅲ中产生性状分离，且比例接近1∶3，符合一对等位基因的基因分离定律。‎ ‎(3)Ⅳ组中脱毛纯合个体雌雄交配，后代都为脱毛小鼠，是可遗传变异，若是由环境变化引起的，后代应该为有毛小鼠。‎ ‎(4)偶发出现的基因突变为自发突变，基因突变具有低频性，只有种群足够大才可能出现几只脱毛小鼠，而该题目中题干给出的条件是小种群，所以要同时出现几只突变小鼠，只能是突变基因的频率足够高。‎ ‎(5)模板链G变为A，在mRNA中应该是C变为U。‎