2021版高考生物一轮复习课时规范练20基因突变基因重组和染色体变异解析版苏教版 11页

课时规范练20　基因突变、基因重组和染色体变异 一、选择题 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1.(2019河南高考模拟)S基因是果蝇染色体上的白眼基因,在该基因中插入一个碱基对引起了果蝇眼色的变化。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.该变异可导致染色体上基因的排列顺序发生变化 B.在高倍显微镜下可看到该基因序列的改变 C.S基因突变后嘌呤碱基和嘧啶碱基的比例发生变化 D.突变后的基因是S基因的等位基因 ‎2.Tay-Sachs病是一种基因病,可能是由基因突变从而产生异常酶引起的。下表为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息,推断异常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是(　　)‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 正常酶 苏氨酸 ‎(ACU)‎ 丝氨酸 ‎(UCU)‎ 缬氨酸 ‎(CUU)‎ 谷氨酸 ‎(CAG)‎ 异常酶 苏氨酸 ‎(ACU)‎ 酪氨酸 ‎(UAC)‎ 丝氨酸 ‎(UCU)‎ 缬氨酸 ‎(CUU)‎ A.第5个密码子前插入UAC B.第5个密码子中插入碱基A C.第6个密码子前UCU被删除 11‎ D.第7个密码子中的C被G替代 ‎3.二倍体野生香蕉果实中有大量的硬子,无法食用,人们食用的香蕉是三倍体。下列叙述正确的是(　　)‎ A.二倍体香蕉体细胞在有丝分裂中期含有四个染色体组 B.三倍体香蕉体细胞在有丝分裂前期同源染色体联会紊乱 C.确认香蕉细胞中染色体数目时应该观察有丝分裂中期的细胞 D.将二倍体香蕉细胞低温诱导后置于显微镜下可看到三倍体细胞 ‎4.(2019海南高考模拟)下列有关基因突变的叙述,正确的是(　　)‎ A.基因突变是指DNA分子中碱基对发生改变 B.X射线照射会提高人体基因的突变率 C.基因突变后都能传递给子代 D.基因突变后生物的性状会发生改变 ‎5.(2018天津理综)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是(　　)‎ A.该细胞是初级精母细胞 B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半 C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离 D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变 11‎ ‎6.(2018全国Ⅰ理综)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 ‎7.图1表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图2表示该卵原细胞形成的一个卵细胞中的一条染色体,两图中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.图1中的同源染色体上最多有三对等位基因 B.图2中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变 C.图中的非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合 D.基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同 ‎8.(2019江西南昌二中模拟)下列关于基因重组的说法,不正确的是(　　)‎ A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组 B.四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组 11‎ C.基因型为Aa的植物体自交后代出现3∶1的性状分离比,该过程发生了基因重组 D.基因型为AaBb的个体产生四种配子且AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,该过程发生了基因重组 ‎9.豌豆的株高与赤霉素合成有关,其性状是由一对等位基因(T、t)控制的,等位基因(T、t)的遗传信息的结构只相差1个核苷酸。隐性基因t产生的酶的活性相当于正常酶的1/20。下列叙述正确的是(　　)‎ A.基因通过控制酶的合成控制细胞代谢来间接控制豌豆的株高 B.在杂合子体内,只有T基因表达,可产生大量赤霉素 C.用赤霉素处理基因型为tt的植株,可使它生长为高植株,该植株的自交后代仍为高植株 D.基因突变不一定会导致遗传信息的改变 ‎10.(2019湖南怀化模拟)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体,其他染色体均正常)。以下分析合理的是(　　)‎ A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变 B.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察 C.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合 D.该细胞的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代 二、非选择题 11‎ ‎11.假设果蝇的灰翅和白翅为一对相对性状,受一对等位基因控制。某自然种群的果蝇全为灰翅,现用该自然种群中一对灰翅果蝇交配,后代中出现了一只白翅雄果蝇。研究发现白翅雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。请回答下列问题。‎ ‎(1)白翅基因产生是由于灰翅基因发生了碱基对的　　　　　　　　　　　　　,而导致基因结构发生了改变。 ‎ ‎(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上,则显性性状为　　　　,发生基因突变的是来自　　　　　　　　　　(填“父本”“母本”或“父本或母本”)的生殖细胞。 ‎ ‎(3)若控制该对相对性状的基因位于X染色体上,则发生基因突变的亲本是　　　　,判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎12.(2017北京理综)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。‎ ‎(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为　　　　　,因此在　　　　分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。‎ ‎①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。‎ 从图2结果可以推测单倍体的胚是由　　　　　发育而来。 ‎ ‎②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是 ‎ 11‎ ‎　　,推测白粒亲本的基因型是　　　　　。 ‎ ‎③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:‎ 请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型  　。 ‎ ‎(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。 ‎ ‎13.某XY型性别决定的野生型植物不抗除草剂(4-Bu),甲组研究者对多株该植物进行辐射处理,然后让其随机传粉,在后代中筛选出甲品系抗4-Bu的雌、雄植株各一株(F1),将F1杂交后,发现F2中约有1/4的个体不具有抗4-Bu的特性,抗4-Bu的个体中雌株、雄株约各占一半的数量。请回答下列问题。‎ ‎(1)研究者判定:抗4-Bu属于显性基因突变,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;相关基因A、a位于常染色体上,其理由是:如果抗4-Bu的相关基因仅位于X染色体上,则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物,得到了乙品系抗4-Bu的植株,同时确定了相关基因为位于常染色体上的B、b,与A、a基因是独立遗传关系。甲、乙组研究者合作进行如下杂交实验:‎ 实验 抗4-Bu亲本来源 子代表现型及比例 11‎ 组别 雄株 雌株 丙 乙品系 乙品系 抗4-Bu∶不抗4-Bu=2∶1‎ 丁 甲品系 乙品系 抗4-Bu∶不抗4-Bu=3∶1‎ 对丙组实验结果最合理的解释是　　　　　　　　　　　。 ‎ 丁组的子代中含有两种抗4-Bu基因的个体比例为　　　　(请用分数表示)。 ‎ 参考答案 课时规范练20‎ ‎1.D　解析 该变异只可导致基因的碱基排列顺序发生变化,不能导致染色体上基因的排列顺序发生变化,A项错误;基因序列的改变属于分子水平,所以在高倍显微镜下无法看到,B项错误;在双链DNA分子或基因中嘌呤碱基和嘧啶碱基的比例是1∶1的关系,所以S基因突变后,嘌呤碱基和嘧啶碱基的比例不变,仍是1∶1,C项错误;突变后的基因是S基因的等位基因,D项正确。‎ ‎2.A　解析 若第5个密码子前插入UAC,则第4个密码子编码的氨基酸不变,第5个密码子编码的氨基酸为酪氨酸,第6、7个密码子编码的氨基酸依次是原先第5、6个密码子编码的氨基酸,与表中内容相符,A项正确。第5个密码子中插入碱基A,则第5、6、7个密码子依次是UAC、UCU、UCA,与表中内容不符,B项错误。第6个密码子前UCU被删除,则第5、6个密码子应该为CUU、CAG,与表中内容不符,C项错误。第7个密码子中的C被G替代,则第5、6个密码子应该不变,且第7个密码子应该为GAG,与表中内容不符,D项错误。‎ 11‎ ‎3.C　解析 二倍体香蕉体细胞在有丝分裂中期含有两个染色体组,A项错误。三倍体香蕉体细胞在减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱,B项错误。有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,C项正确。将二倍体香蕉细胞低温诱导后置于显微镜下可看到二倍体、四倍体细胞,但不会观察到三倍体细胞,D项错误。‎ ‎4.B　解析 基因突变是指基因上的某碱基对的增添、替换或者缺失,A项错误;X射线照射能损伤细胞内的DNA,X射线照射会提高人体内基因的突变率,B项正确;基因突变如果发生在体细胞中一般不能通过有性生殖遗传给后代,C项错误;基因突变后,生物的性状不一定会发生改变,如纯合子的高茎豌豆(DD),突变为杂合子高茎豌豆(Dd),D项错误。‎ ‎5.D　解析 本题考查细胞减数分裂及变异的有关内容。整个过程中,染色体只复制1次,而细胞连续分裂2次。由题意知:基因型为AaXBY的雄果蝇进行减数分裂,首先DNA复制,DNA数目增加一倍 ,初级精母细胞基因型可表示为AAaaXBXBYY,伴随着同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞基因型可表示为AAXBXB和aaYY(或AAYY和aaXBXB),此时核DNA含量与正常体细胞的相等,故A、B、C三项错误。而题目中出现的AAXBXb是基因突变的结果,故D项正确。‎ ‎6.C　解析 本题的整体命题思路借鉴肺炎双球菌的转化实验。由题意知,大肠杆菌M和N是由大肠杆菌X突变而来,大肠杆菌X既可以自身产生氨基酸甲,也可以产生氨基酸乙,而突变体M不能产生氨基酸甲,突变体N不能产生氨基酸乙。所以,将两个突变体单独在基本培养基中培养都不能生存。将它们在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培养基中培养,两种突变体都可以生存。然后本题的思路转移到了证明DNA是遗传物质的经典实验之一——肺炎双球菌的转化实验中,突变体M和突变体N可以通过基因转移获得正常的基因,从而恢复到了突变前的菌株X,细胞中的遗传物质是DNA而不是RNA,即促使两种突变体转化成菌种X的不是RNA,而是遗传物质DNA。‎ ‎7.D　解析 图1中的同源染色体上表示出了三对等位基因,还存在其他的等位基因,只是未表示出来,A项错误。图2中的卵细胞在形成过程中可能发生了基因突变或交叉互换,所以B、C两项错误。D、d属于等位基因,所以其本质区别是碱基对的排列顺序不同,D项正确。‎ 11‎ ‎8.C　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的重新组合,A项正确;基因重组的来源之一是在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,B项正确;基因型为Aa的植物体自交后代出现3∶1的性状分离比,是由于产生配子时等位基因的分离和受精时雌雄配子的随机结合,该过程没有发生基因重组,C项错误;基因型为AaBb的个体产生四种配子且AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,是因为在产生配子的减数第一次分裂后期,等位基因A和a、B和b分离的同时,非同源染色体上的非等位基因A(a)与B(b)之间发生了自由组合,该自由组合也属于基因重组的来源之一,D项正确。‎ ‎9.A　解析 基因可通过控制相关蛋白质的合成进而直接控制生物性状,基因还可通过控制酶的合成控制细胞代谢间接控制豌豆的株高;据题意可知,t基因也能表达;赤霉素是一种植物激素,在植物体内的含量很少,用赤霉素处理植株,可使tt个体发育为高植株,但不改变其基因型,因此它的自交后代仍为矮植株;遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序,基因突变一定导致遗传信息改变。‎ ‎10.C　解析 植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,所以a基因的出现只能是有丝分裂过程中发生了基因突变,A项错误;基因突变在光学显微镜下观察不到,B项错误;由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而Ⅱ号染色体细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;同时基因的自由组合发生在减数分裂过程中,而根尖细胞中只能发生有丝分裂,C项正确;可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代,D项错误。‎ ‎11.答案 (1)增添、缺失或替换 ‎(2)白翅　父本或母本 ‎(3)母本　雄果蝇X染色体上的基因只能来自母本 解析 (1)基因突变指基因中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构改变。(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上,则野生型果蝇的后代出现的突变型是显性性状,可能是父本或母本的生殖细胞发生基因突变,导致后代的基因型由aa突变为Aa的结果。(3)若控制该对相对性 11‎ 状的基因位于X染色体上,亲本的基因型应该为XaXa、XaY,后代雄果蝇为XAY,说明母本的基因发生了突变,因为雄果蝇X染色体上的基因只能来自母本。‎ ‎12.答案 (1)10　减数　染色体组 ‎(2)①卵细胞　②紫粒亲本是杂合子　aaRr/Aarr　③单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr ‎(3)G与H杂交;将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体 解析 (1)单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体,故单倍体玉米体细胞染色体数目为10。由二倍体的配子发育形成的单倍体细胞中无同源染色体,故在减数分裂过程中不能进行正常的联会,染色体随机分配,导致配子中无完整的染色体组。‎ ‎(2)①根据PCR扩增后电泳结果可知,单倍体胚的电泳结果与母本的相同,推测单倍体的胚是由卵细胞发育而来。②紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现了性状分离,出现该分离比的条件为紫粒玉米是双杂合子,其基因型是AaRr,白粒玉米的基因型是Aarr或aaRr。③由题意知单倍体的胚是由卵细胞发育而来的,故单倍体籽粒的基因型为ar,表现型为白色;二倍体的胚由受精卵发育而来,故二倍体籽粒的基因型为AaRr,表现型为紫色,二者的胚乳相同,都是由2个极核与1个精子结合形成的受精极核发育而来,基因型都是AaaRrr,表现型都为紫色。‎ ‎(3)结合(2)③中的育种材料与方法,将高产抗病白粒玉米纯合子(G)与抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H)杂交得F1,表现为白粒,让F1作母本,S做父本,杂交所得单倍体胚为白色,二倍体胚为紫色,因此选出胚为白色的种子,萌发后,用秋水仙素处理,再从得到的纯合体中选出符合生产要求的类型即可。‎ ‎13.答案 (1)均抗4-Bu的雌、雄植株(F1)杂交后代(F2)中约有1/4的个体不抗4-Bu(说明抗4-Bu属于显性基因突变)　F2中抗4-Bu植株中雌株应该占2/3,而不是1/2(或答“F2中抗4-Bu的个体中雌株∶雄株≈2∶1,而不是1∶1”)‎ ‎(2)B基因纯合致死　1/4‎ 11‎ 解析 (1)由题干信息知甲品系的抗4-Bu雌、雄植株杂交,子代中产生了不抗4-Bu个体且占1/4,则抗4-Bu属于显性基因突变。若抗4-Bu的相关基因位于X染色体上,则子代中抗4-Bu的雌株与雄株分别占1/2、1/4,与题意不符,因此相关基因A、a位于常染色体上。‎ ‎(2)丙组中乙品系的基因型为aaBb,由表中乙品系杂交结果及比例:抗4-Bu∶不抗4-Bu=2∶1,可知BB个体死亡,即B基因纯合致死。甲品系(Aabb)与乙品系(aaBb)杂交产生的子代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,则丙组的子代中含有两种抗4-Bu基因的个体比例为1/4。‎ 11‎