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考点规范练21基因突变和基因重组基础达标1.下列针对基因突变的描述,正确的是()A.基因突变丰富了种群的基因库B.基因突变的方向是由环境决定的C.亲代的突变基因一定能传递给子代D.基因突变只发生在生物个体发育的特定时期答案:A解析:基因突变产生了新的基因,丰富了种群的基因库,A项正确;基因突变是不定向的,B项错误;发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的,C项错误;基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,D项错误。2.(2019江西奉新高级中学高三月考)下图表示发生在细胞内DNA上的一种碱基改变方式,下列叙述正确的是()A.这种改变一定会引起生物性状发生改变B.该DNA的结构一定没发生改变C.该DNA的热稳定性不变D.该细胞内一定发生了基因突变答案:C解析:根据题意和分析图示可知,该DNA结构的这种改变属于碱基对的替换。若发生在DNA分子中没有遗传效应的片段上(基因之间的区域),则没有发生基因突变,不会引起生物性状发生改变;若发生在DNA分子中的基因上,则一定发生了基因突变,由于多个密码子可编码同一种氨基酸,这种改变不一定会引起生物性状发生改变。DNA的热稳定性的高低与氢键数目的多少有关,该DNA结构中的这种改变没有改变氢键的数目,所以该DNA的热稳定性不变。3.(2018江苏卷)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:用紫外线照射酵母细胞,引发基因突变,经过筛选可获得红色素产量更高的红酵母,A项不符合题意;基因中碱基被替换属于基因突变,B、D两项不符合题意;使用植物激素2,4-D诱导黄瓜产生更多的雌花,属于不可遗传的变异,与基因突变无关,C项符合题意。4.(2019宁夏银川二模)下图中a、b、c表示一条染色体上相邻的3个基因,m、n为基因间的间隔序列。下列相关叙述正确的是()A.该染色体上的3个基因一定控制生物的3种性状B.m、n片段中碱基对发生变化会导致基因突变C.若a中1个碱基对被替换,其控制合成的肽链可能不变D.a、b、c均可在细胞核中复制及表达答案:C解析:该染色体上的3个基因可能控制生物的3种性状,也可能控制生物的1种或2种性状,A项错误;m、n为基因间的间隔序列,m、n片段中碱基对发生变化不会导致基因突变,B项错误;由于密码子具有简并性的特点,所以,若a中1个碱基对被替换,其控制合成的肽链有可能不变,C项正确;基因的表达包括转录和翻译,a、b、c均可在细胞核中复制及转录,但翻译过程在细胞质内的核糖体上完成,D项错误。5.下图表示基因突变的一种情况,其中a、b是核酸链,c是肽链。下列说法正确的是()A.abc表示基因的复制和转录B.图中由于氨基酸没有改变,所以没有发生基因突变C.图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性D.除图示情况外,基因突变还包括染色体片段的缺失和增添答案:C解析:由题图可知,abc表示基因的转录和翻译,A项错误。只要基因中碱基对发生改变,该基因就发生了基因突变,B项错误。图中氨基酸没有发生改变,是由于密码子具有简并性,C项正确。染色体片段缺失和增添属于染色体结构变异,D项错误。6.利用物理因素或化学因素处理某种生物,使该生物体内的基因A突变为基因a。下列有关叙述错误的是()A.碱基类似物通过改变核酸的碱基使基因A突变为基因aB.基因A突变为基因a,两者的碱基对数目可能不同C.与基因A相比,基因a的结构不一定改变D.用紫外线再次处理该生物,基因a不一定突变为基因A答案:C解析:碱基类似物使基因A突变为基因a,原因可能是碱基类似物改变了基因中碱基对的数目和排列顺序等。基因A突变为基因a,两者的碱基对数目或排列顺序可能不同。基因突变一定会引起基因结构的改变。基因突变具有不定向性。7.(2019安徽合肥一模)右图为人体内的细胞在细胞分裂过程中每条染色体中的DNA分子含量的变化曲线,下列有关叙述错误的是()A.DNA复制发生在BC时期B.同源染色体分离可发生在DE时期C.EF段细胞中的染色体数可能达到92条D.染色体交叉互换等基因重组可发生在CD时期答案:B解析:BC时期每条染色体中的DNA含量加倍,所以DNA复制发生在BC时期,A项正确;若该图表示减数分裂,则同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,即CD段,B项错误;若该图表示有丝分裂,则EF时期表示后期和末期,细胞中染色体数可能达到92条,C项正确;若该图为减数分裂,则染色体交叉互换等基因重组发生在CD段的某一时期,即减数第一次分裂过程中,D项正确。8.下列关于基因重组的说法,错误的是()A.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属于基因重组B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D.一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖则不能答案:B解析:控制不同性状的基因重新组合,称为基因重组。减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换可导致基因重组。减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组。减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不会发生基因重组。能力提升1.H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG与腺嘌呤互补配对。若下图所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,在正常复制多次后形成大量的子代DNA。下列相关叙述错误的是()TCTCGAAGAGCTA.子代DNA分子都有可能发生碱基序列的改变B.部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加C.子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变D.氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变答案:B解析:根据题意,若被损伤的两个鸟嘌呤分别位于两条链上,子代DNA分子都会发生碱基序列的改变,A项正确;DNA复制是以碱基互补配对的方式,嘧啶数=嘌呤数,子代DNA中嘧啶碱基的比例不会增加,B项错误;若被损伤的鸟嘌呤位于同一条链上,以未被损伤的链为模板链复制得到的子代DNA控制合成的蛋白质不发生改变,C项正确;氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变,D项正确。2.玉米抗锈病基因R和不抗锈病基因r是一对等位基因。下列有关叙述正确的是()A.基因R和基因r不可能出现在处于减数第二次分裂的细胞的两极B.基因R可以突变成基因r,基因r也可以突变成基因RC.基因突变属于可遗传变异,故细胞中突变形成的基因r都能通过有性生殖遗传给后代D.一株处于开花期的杂合玉米个体中,含基因R的精子数目=含基因r的精子数目=含基因R的卵细胞数目=含基因r的卵细胞数目答案:B解析:若发生基因突变或在四分体时期发生交叉互换,在减数第二次分裂时基因R和基因r可能出现在细胞两极,A项错误;基因突变具有不定向性,B项正确;体细胞中的基因突变一般不能通过有性生殖遗传给后代,C项错误;开花期的玉米个体中卵细胞的数目远远少于精子的数目,D项错误。3.二倍体水毛茛的黄花基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2,导致其编码的蛋白质中氨基酸序列发生了改变。下列叙述正确的是()A.正常情况下q1和q2可存在于同一个配子中B.利用光学显微镜可观测到q2的长度较q1短C.突变后翻译时碱基互补配对原则发生了改变D.突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变答案:D解析:基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2,q1和q2互为等位基因,正常情况下不可能存在于同一个配子中,A项错误;基因突变不能用光学显微镜观察到,即利用光学显微镜不能观察到基因长度的变化,B项错误;突变后翻译过程中碱基互补配对原则不会发生改变,C项错误;若是纯合显性个体的一个基因发生了隐性突变,则突变后水毛茛的花色性状不发生改变,D项正确。4.(2018全国卷)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XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移答案:C解析: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混合培养,两者之间可以通过基因转移(即基因重组)转化成突变前的菌株X。细菌中的遗传物质是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。5.右图甲表示果蝇卵原细胞中的1对同源染色体,乙表示该卵原细胞形成的1个卵细胞中的1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.图甲中的同源染色体上最多只有3对等位基因B.图乙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答案:D解析:图甲中的同源染色体上有多对等位基因,图中标出的有3对等位基因。图乙中的卵细胞在形成过程中发生了基因重组。图中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因,不能发生自由组合。6.科学家分别以正常人及某种病的患者的相应mRNA为模板合成了cDNA。已查明该患者相应蛋白质中只有32号氨基酸与正常人的不同,cDNA中只有一个位点的碱基发生了改变,对比结果如下表。以下有关分析合理的是()研究对象cDNA的碱基位点32号氨基酸及密码子949596密码子氨基酸正常人GCGCGC精氨酸CGC患者G组氨酸C注组氨酸的密码子为CAU、CAC。A.cDNA所含的碱基数等于96B.合成cDNA时需要DNA解旋酶C.患者第94号位点碱基缺失D.患者相应氨基酸密码子为CAC答案:D解析:根据题意分析表格可知,表格中仅显示第32号氨基酸的对应序列,该mRNA的实际碱基数应大于96,A项错误;以mRNA为模板合成cDNA时需逆转录酶催化,B项错误;对比精氨酸与组氨酸的密码子可知,该基因突变导致正常人的密码子CGC变为患者的CAC,即该突变是基因上第95号位点碱基对替换,C项错误,D项正确。7.下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中植株甲(基因型为AABB)的一个基因A和植株乙(基因型为AABB)的一个基因B发生突变的过程(已知基因A和基因B是独立遗传的),请分析该过程,回答下列问题。(1)上述两个基因的突变发生在的过程中,是由引起的。(2)下图为植株甲发生了基因突变的细胞,它的基因型为,表现型是,请在下图中标明基因与染色体的关系。植株乙发生基因突变后的基因型为。(3)发生基因突变后,植株甲、乙及它们的子一代均不能表现出突变性状,因为该突变均为,且基因突变均发生在甲和乙的中,不能通过有性生殖传递给子代。让其后代表现出突变性状的方法是取发生基因突变部位的组织细胞,先利用技术进行繁殖得到试管苗后,让其(填“自交”“杂交”或“测交”),其子代即可表现突变性状。答案:(1)DNA复制一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB扁茎缺刻叶图示如下AABb(提示:表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可)(3)隐性突变体细胞植物组织培养自交解析:(1)由图可知,植株甲和植株乙都发生了碱基的替换,基因突变发生在间期DNA复制时。(2)因为基因A和基因B是独立遗传的,所以这两对基因应该分别位于两对同源染色体上。植株甲(纯合子)的一个基因A发生突变,所以细胞的基因型应该是AaBB,表现型是扁茎缺刻叶。植株乙(纯合子)的一个基因B发生突变,突变后的基因型为AABb。(3)植株虽已突变,但由于A对a为显性,B对b为显性,植株甲、乙并不能表现出突变性状。由于突变发生在体细胞中,突变基因不能通过有性生殖传给子代,故植株甲、乙的子一代均不能表现突变性状。要想让子代表现出突变性状,可利用突变部位的组织细胞进行植物组织培养,得到试管苗后让其自交,后代中即可出现突变性状。8.以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料,进行辐射诱变实验。将辐射后的种子单独隔离种植,发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株,且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为31。经观察,这些叶舌突变都能真实遗传。请回答下列问题。(1)甲和乙的后代均出现31的分离比,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有(填“一”“二”或“多”)个基因发生(填“显”或“隐”)性突变。(2)甲株后代中,无叶舌突变基因的频率为。将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,只收获正常株上所结的种子,若每株的结实率相同,则其中无叶舌突变类型的基因型频率为。(3)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料,设计杂交实验予以判断。实验设计思路:选取甲、乙后代的进行单株杂交,统计F1的表现型及比例。预测实验结果及结论:;。答案:(1)一隐(2)50%(1/2)16.7%(1/6)(3)无叶舌突变株若F1全为无叶舌突变株,则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上若F1全为正常植株,则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上解析:(1)甲和乙的后代均出现31的分离比,说明诱变处理后变成杂合子,甲、乙中各有一个基因发生突变,且是隐性突变。(2)甲株是杂合子,后代中,无叶舌突变基因的频率为50%。将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,只收获正常株上所结的种子,由于正常株基因是显性(用A表示),基因型比例是1/3AA、2/3Aa,产生的雌配子为2/3A、1/3a,后代所有植株的雄配子为1/2A、1/2a,故收获的种子中,aa占1/31/2=1/6。(3)研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,可选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交,若F1全为无叶舌突变株,则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上;若F1全为正常植株,则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上。7
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