2018年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 高考預(yù)測 第七部分 生物的變異、育種與進(jìn)化二十二 7.1 基因突變和基因重組課時(shí)提升作業(yè)

基因突變和基因重組(40分鐘100分)一、選擇題(共12小題，每小題5分，共60分)1.(2015·海南高考)關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯(cuò)誤的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982370A.等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因B.X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率C.基因B中的堿基對G-C被堿基對A-T替換可導(dǎo)致基因突變D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變【解析】選B。本題考查基因突變的有關(guān)知識?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?，等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因，A項(xiàng)正確；X射線屬于物理誘變因素，其照射會影響基因B和基因b的突變率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變的實(shí)質(zhì)是堿基對的增添、缺失和替換，使基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，C項(xiàng)和D項(xiàng)均正確。2.(2015·四川高考)M基因編碼含63個(gè)氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個(gè)三堿基序列AAG，表達(dá)的肽鏈含64個(gè)氨基酸。以下說法正確的是()A.M基因突變后，參與基因復(fù)制的嘌呤核苷酸比例增加B.在M基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接C.突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個(gè)氨基酸不同D.在突變基因的表達(dá)過程中，最多需要64種tRNA參與【解題指南】(1)隱含信息：突變后該基因表達(dá)的肽鏈含64個(gè)氨基酸，但最多有20種氨基酸。插入突變有可能致使mRNA中一個(gè)密碼子改變，也可能兩個(gè)密碼子改變。(2)關(guān)鍵知識：DNA和RNA的結(jié)構(gòu)，氨基酸、密碼子和反密碼子的對應(yīng)關(guān)系?！窘馕觥窟xC。A項(xiàng)，基因是DNA雙鏈的一部分，任何雙鏈DNA均符合嘌呤堿基=嘧啶堿基，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在M基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，插入突變使mRNA增加的一個(gè)三堿基序列AAG，若位于原兩個(gè)密碼子之間，則兩條肽鏈只有一個(gè)氨基酸的差異，若位于原一個(gè)密碼子之內(nèi)，則兩條肽鏈會有兩個(gè)氨基酸的差異，故正確；D項(xiàng)，64個(gè)氨基酸最多有20種，因密碼子的簡并性，20種氨基酸對應(yīng)的密碼子有61個(gè)，對應(yīng)的反密碼子(tRNA)最多有61個(gè)，故錯(cuò)誤。3.(2017·宜春模擬)如圖所示為某二倍體生物的正常細(xì)胞及幾種突變細(xì)胞的一對常染色體和性染色體。以下分析不正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982371A.圖中正常雄性個(gè)體產(chǎn)生的雄配子類型有四種B.突變體的形成可能是由于基因發(fā)生了突變C.突變體所發(fā)生的變異能夠通過顯微鏡直接觀察到D.突變體中基因A和a的分離符合基因的分離定律【解析】選D。圖中正常雄性個(gè)體產(chǎn)生的雄配子類型有四種，即AX、AY、aX、aY，A正確；突變體中A基因變成a基因，其形成原因可能是基因突變，B正確；突變體所發(fā)生的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異，能夠通過顯微鏡直接觀察到，C正確；突變體中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)，導(dǎo)致基因A和a不在一對同源染色體上，因此它們的分離不再符合基因的分離定律，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】如圖是某二倍體動物細(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6個(gè)DNA分子B.此動物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDdC.此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變D.此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組【解析】選D。由圖可知，該細(xì)胞內(nèi)的染色體上存在姐妹染色單體，因此著絲點(diǎn)未分裂，此細(xì)胞含有4條染色體，每條染色體均由兩條姐妹染色單體組成，共有8個(gè)DNA分子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖示細(xì)胞的姐妹染色單體上存在等位基因D和d，在間期發(fā)生過基因突變，因此該動物體細(xì)胞的基因型是AaBbCcDd或AaBbCcdd，B項(xiàng)錯(cuò)誤；此細(xì)胞可能發(fā)生的是顯性突變，也可能發(fā)生的是隱性突變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；此細(xì)胞在分裂間期發(fā)生了基因突變或在減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生了基因重組，均能形成圖示的結(jié)果，D項(xiàng)正確。4.下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是()A.生物體進(jìn)行有性生殖的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)分裂過程中，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)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(dǎo)致基因重組D.一般情況下，水稻雄蕊內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖中則不能【解析】選B。減數(shù)分裂四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間局部交換可導(dǎo)致基因重組，姐妹染色單體上含有相同基因，不會導(dǎo)致基因重組；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體之間可以自由組合，其上的非等位基因隨之發(fā)生自由組合。一般情況下，減數(shù)分裂過程中存在基因重組，而根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，所以不會發(fā)生基因重組。5.(2017·武漢模擬)5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的類似物，可取代胸腺嘧啶。5-BU能產(chǎn)生兩種互變異構(gòu)體，一種是酮式，一種是烯醇式，酮式可與A互補(bǔ)配對，烯醇式可與G互補(bǔ)配對。在含有5-BU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，得到少數(shù)突變體大腸桿菌，突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變，但A+T/C+G的堿基比例不同于原大腸桿菌。下列說法不正確的是()A.5-BU誘發(fā)突變的機(jī)制是誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類替換B.5-BU誘發(fā)突變的機(jī)制是阻止堿基配對C.培養(yǎng)過程中可導(dǎo)致A/T配對變成C/G配對D.5-BU誘發(fā)突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中【解題指南】解答本題需注意兩點(diǎn)：(1)5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶(T)的結(jié)構(gòu)類似物，DNA復(fù)制時(shí)，酮式Bu可與A互補(bǔ)配對，代替T作為原料，烯醇式可與G互補(bǔ)配對，代替C作為原料。(2)5-溴尿嘧啶(5-BU)可導(dǎo)致A/T配對變成C/G配對?！窘馕觥窟xB。據(jù)題可知，5-BU誘發(fā)突變的機(jī)制是誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類替換，A正確；5-BU誘發(fā)突變的機(jī)制并非阻止堿基配對，而是導(dǎo)致堿基對錯(cuò)配，B錯(cuò)誤；據(jù)分析可知，培養(yǎng)過程中可導(dǎo)致A/T配對變成C/G配對，C正確；基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制的過程中，故5-BU誘發(fā)突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，D正確?！疽族e(cuò)提醒】本題易錯(cuò)選A。原因是不能根據(jù)5-溴尿嘧啶(BU)既可以與A互補(bǔ)配對，又可以與G互補(bǔ)配對，得出“5-溴尿嘧啶(BU)能導(dǎo)致堿基對的替換”這一正確的結(jié)論，而誤以為“5-溴尿嘧啶(BU)能阻止堿基互補(bǔ)配對”。6.(2017·咸陽模擬)下圖為某二倍體生物精原細(xì)胞分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)的同源染色體對數(shù)的變化曲線，則基因重組最可能發(fā)生在()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982372A.AB段B.CD段C.FG段D.HI段【解題指南】(1)明確基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。(2)根據(jù)縱坐標(biāo)含義判斷發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)段。【解析】選C。由題圖可知，AE段精原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，不存在基因重組；EI段為減數(shù)分裂，F(xiàn)G為減數(shù)第一次分裂，減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和后期可發(fā)生基因重組，故C項(xiàng)正確。7.如圖為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列敘述正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982373A.圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B.結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果C.圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機(jī)和定向的D.突變基因必將遺傳給子代個(gè)體【解析】選B。等位基因是位于同源染色體的同一位置上，控制著相對性狀的基因，圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因位于一組非同源染色體上，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，當(dāng)4處基因突變累積后，正常細(xì)胞成為癌細(xì)胞，B項(xiàng)正確；圖示基因突變可以發(fā)生在不同的染色體上，體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性，且基因突變具有不定向性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律遺傳給后代，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳給后代，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【易錯(cuò)提醒】基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生新基因，卻不一定是等位基因病毒和原核細(xì)胞的基因一般是單個(gè)存在的，不存在等位基因。因此，真核生物發(fā)生基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒發(fā)生基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。8.(2017·太原模擬)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病。對患者紅細(xì)胞的血紅蛋白分子進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，組成血紅蛋白分子的肽鏈上發(fā)生了氨基酸的替換，發(fā)生替換的根本原因在于控制血紅蛋白合成的基因中發(fā)生了個(gè)別堿基對的替換，上述材料說明()A.生物性狀發(fā)生改變的根本原因是蛋白質(zhì)分子的改變B.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀C.基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，生物性狀不一定發(fā)生改變D.生物性狀發(fā)生改變時(shí)，基因一定發(fā)生了堿基對的替換【解析】選B。生物性狀改變的根本原因是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，A錯(cuò)誤；鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理說明基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀，B正確；基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，生物性狀不一定發(fā)生改變，但本題材料不能說明這一點(diǎn)，C錯(cuò)誤；鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由基因中堿基對發(fā)生替換引起的，而生物性狀發(fā)生改變不一定都是由基因中堿基對發(fā)生替換引起的，D錯(cuò)誤。9.(2017·太原模擬)洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因是()A.復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)B.發(fā)生了交叉互換C.聯(lián)會發(fā)生紊亂D.發(fā)生了自由組合【解析】選A。洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂，無四分體，不會發(fā)生交叉互換。一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體是復(fù)制形成的，正常情況下所攜帶的基因應(yīng)該完全相同，如果不完全相同，其原因是有絲分裂間期DNA復(fù)制時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)發(fā)生基因突變。【加固訓(xùn)練】研究發(fā)現(xiàn)，某種動物體內(nèi)Wex基因發(fā)生堿基對替換會使其所編碼的蛋白質(zhì)中相應(yīng)位置上的氨基酸發(fā)生改變，結(jié)果導(dǎo)致()A.Wex的基因頻率發(fā)生改變B.突變基因在染色體上的位置改變C.突變基因所編碼蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)改變D.突變基因中的脫氧核苷酸數(shù)改變【解析】選A。由于基因突變產(chǎn)生的是等位基因，故Wex的基因頻率發(fā)生了改變，且突變基因在染色體上的位置不變；由題干信息可知，突變基因所編碼的蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目不變，故肽鍵數(shù)不變；由于該基因發(fā)生堿基對的替換，故突變后的基因與原基因中脫氧核苷酸數(shù)相等?！局R總結(jié)】基因突變改變生物性狀的四大成因(1)基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成。(2)終止密碼子推后出現(xiàn)，肽鏈延長。(3)終止密碼子提前出現(xiàn)，肽鏈縮短。(4)肽鏈中氨基酸種類改變。以上改變都會引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的改變，從而導(dǎo)致生物性狀的改變。10.(2017·南昌模擬)關(guān)于自然狀態(tài)下的基因突變與基因重組的敘述中，不正確的是()A.原癌基因突變可使其調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的功能改變B.基因突變普遍存在并且可以隨機(jī)地自發(fā)產(chǎn)生C.基因突變必然導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生變化D.基因重組可發(fā)生在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期【解析】選C。原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的過程，因此原癌基因突變可使其調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的功能改變，A正確；基因突變具有普遍性和隨機(jī)性等，B正確；如果突變后的個(gè)體適應(yīng)所在的環(huán)境而經(jīng)自然選擇保留下來，那么該基因頻率可影響種群基因頻率，反之，如果突變后的個(gè)體不適應(yīng)所在的環(huán)境，則會被淘汰，那么對該種群的基因頻率就不產(chǎn)生影響，C錯(cuò)誤；基因重組可發(fā)生在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期，即同源染色體的非姐妹染色體單體交叉互換導(dǎo)致基因重組，D正確。11.控制正常蛋白的基因發(fā)生突變后引起的氨基酸序列的改變?nèi)鐖D所示。圖中、兩種基因突變分別屬于世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982374()注：字母代表氨基酸，數(shù)字表示氨基酸位置，箭頭表示突變的位點(diǎn)A.堿基對的替換堿基對的缺失B.堿基對的缺失堿基對的增添C.堿基對的替換堿基對的增添或缺失D.堿基對的增添或缺失堿基對的替換【解析】選C。據(jù)圖可知，處基因突變只導(dǎo)致一個(gè)氨基酸改變，這種突變可能是堿基對的替換，而處基因突變導(dǎo)致處基因及其后肽鏈上所有氨基酸都發(fā)生變化，可能是堿基對的增添或缺失，故C項(xiàng)正確?！痉椒记伞炕蛲蛔冾愋偷呐袛嗉记?1)確定突變的形式：若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷，若只有一個(gè)堿基存在差異，則該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基。12.(能力挑戰(zhàn)題)(2014·江蘇高考改編)羥胺可使胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，導(dǎo)致DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)配(如圖)。若一個(gè)DNA片段的兩個(gè)胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，下列相關(guān)敘述正確的是()A.該片段復(fù)制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生改變B.該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G-C堿基對與總堿基對的比下降C.這種變化一定會引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變D.只在細(xì)胞核可發(fā)生如圖所示的錯(cuò)配【解題指南】(1)圖示信息：胞嘧啶轉(zhuǎn)化為羥化胞嘧啶后不再與鳥嘌呤配對，而是與腺嘌呤配對。(2)關(guān)鍵知識：基因發(fā)生突變后，不一定引起其控制的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，因?yàn)椴煌拿艽a子可能決定相同的氨基酸?！窘馕觥窟xB。該片段復(fù)制后的子代DNA分子上的堿基序列不一定都發(fā)生改變，如果發(fā)生改變的兩個(gè)胞嘧啶在DNA分子的同一條鏈上，那么，另一條互補(bǔ)的正常鏈復(fù)制后子代DNA分子中堿基序列不發(fā)生改變，A錯(cuò)誤；因羥化胞嘧啶不再與鳥嘌呤配對，故復(fù)制后的子代DNA分子中G-C堿基對在總堿基對中比例下降，B正確；這種變化為基因突變，由于密碼子的簡并性等原因，不一定引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，C錯(cuò)誤；細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中都含DNA，復(fù)制過程中都可能發(fā)生圖示的錯(cuò)配，D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共2小題，共40分)13.(16分)(2017·宜昌模擬)一種鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及對應(yīng)的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下，據(jù)圖回答：世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號77982375血紅蛋白部分鏈血紅蛋白的密碼子及其氨基酸的順序137138139140141142143144145HbAACC蘇氨酸UCC絲氨酸AAA賴氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA終止HbwaACC蘇氨酸UCA絲氨酸AAU天冬酰胺ACC蘇氨酸GUU纈氨酸AAG賴氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG終止(1)Hbwa異常的直接原因是鏈第_位的氨基酸對應(yīng)的密碼子由_變成_。(2)Hbwa的鏈發(fā)生變化的根本原因是控制其合成的基因中_了一個(gè)堿基對，引起基因結(jié)構(gòu)改變，這種變異是_，一般發(fā)生在_期，該變異之所以是生物變異的根本來源，是由于_。【解析】(1)比較Hbwa和HbA 137位以后的氨基酸序列及對應(yīng)的密碼子可知，Hbwa異常的直接原因是鏈第138位的絲氨酸對應(yīng)的密碼子缺失了一個(gè)堿基，氨基酸對應(yīng)的密碼子由UCC變?yōu)閁CA，從而使合成肽鏈的氨基酸順序發(fā)生改變。(2)根據(jù)表格可知，異常血紅蛋白形成的原因是mRNA上缺失一個(gè)堿基C，該變化形成的根本原因是控制血紅蛋白鏈合成的基因中一個(gè)堿基對(CG)缺失，堿基對缺失屬于基因突變，一般發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，與其他變異相比，其突出的特點(diǎn)是能產(chǎn)生新基因。答案：(1)138UCCUCA(2)缺失基因突變細(xì)胞分裂間基因突變產(chǎn)生了新基因14.(24分)(2017·德州模擬)玉米為一年生雌雄同株植物。某農(nóng)場種植的H品種玉米自交后代中，發(fā)現(xiàn)了葉片顏色為黃綠色的變異植株。此變異植株因光合作用不足，在開花前死亡。請分析回答：(1)有研究者提出：玉米葉片為黃綠色的原因是葉綠素含量減少。取等質(zhì)量的黃綠色葉片和正常的綠色葉片進(jìn)行研磨，為了研磨充分和防止色素被破壞，應(yīng)該分別加入_和_，研磨后獲取濾液；再用紙層析法分離濾液中的色素。若黃綠色葉片色素分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖中的圖_(填“甲”或“乙”)所示，則說明上述假設(shè)成立。(2)還有研究者對上述變異提出了兩種假設(shè)。假設(shè)1：與葉綠素合成相關(guān)的酶的基因(M基因)發(fā)生了基因突變；假設(shè)2：葉片黃綠色是由于“含M基因”的染色體片段丟失。研究者讓H品種玉米進(jìn)行單株自交，其中某株玉米所結(jié)種子再種植，子一代中葉片黃綠色有125株，葉片綠色有335株。上述性狀分離結(jié)果可用假設(shè)_解釋。假設(shè)2所述的變異屬于_變異。若假設(shè)1成立，則葉片黃綠色變異為_(填“顯性”或“隱性”)突變。(3)綠色玉米植株種植在缺乏鎂元素的土壤中，也會出現(xiàn)黃綠色玉米植株，此現(xiàn)象_(填“屬于”或“不屬于”)變異?！窘馕觥?1)為了研磨充分和防止色素被破壞，可以往研缽中加入SiO2、CaCO3。玉米葉片為黃綠色的原因是葉綠素含量減少，圖甲各色素含量正常，圖乙葉綠素含量減少，故圖乙所示符合題意。(2)由題意知，子一代中葉片綠色黃綠色31，推測假設(shè)1符合題意。染色體片段丟失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，若為染色體片段丟失，也會出現(xiàn)子一代中葉片綠色黃綠色31。若發(fā)生基因突變，根據(jù)題意，子一代中葉片綠色黃綠色31，則黃綠色的突變植株應(yīng)為隱性突變。(3)鎂是葉綠素的組成成分，土壤中缺乏鎂元素，造成葉綠素含量減少，也會出現(xiàn)黃綠色玉米植株，屬于因環(huán)境引起的變異，是不可遺傳的變異。答案：(1)SiO2CaCO3乙(2)1和2染色體結(jié)構(gòu)隱性(3)屬于- 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