1、1基因突变和基因重组(35 分钟 100 分)一、选择题(共 9 小题，每小题 5 分，共 45 分)1.(2017广州高一检测)亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，当某基因片段中模板链的 GAC 突变为 AAC 时，这种突变的结果对该生物的影响是( )A.一定是有害的B.一定是有利的C.有害的概率大于有利的概率D.既无利也无害【解析】选 D。当某基因片段中模板链的 GAC 突变为 AAC 时，转录所形成的 mRNA 相应位置上的碱基序列由 CUG 变为 UUG，CUG 和 UUG 决定的都是亮氨酸，这种突变的结果没有导致该基因控制合成的蛋白质的结构发生改
2、变，因此对该生物既无利，也无害。2.(2017成都高一检测)镰刀型细胞贫血症患者与正常人的血红蛋白相比， 链上第 6 位氨基酸发生了改变。下列分析错误的是( )A.造成 链上第 6 位氨基酸发生改变的根本原因是基因突变B.通过分析异常基因与正常基因的碱基种类可以确定变异的类型C.通过分析镰刀型细胞贫血症系谱图，可以推断该病的遗传方式D.如果对镰刀型细胞贫血症患者进行基因治疗，可以选择改造其造血干细胞【解析】选 B。碱基对替换引起镰刀型细胞贫血症，这属于基因突变，A 项正确；异常基因与正常基因的碱基种类可能相同，不能据此确定变异类型，B 项错误；镰刀型细胞贫血症属于常染色体隐性遗传病，通过分析遗
3、传系谱图可以推断该病的遗传方式，C 项正确；红细胞由造血干细胞分化而来，所以可通过改造造血干细胞对镰刀型细胞贫血症患者进行治疗，D 项正确。【互动探究】(1)镰刀型细胞贫血症患者能否通过显微镜进行检测？为什么？提示：可以。患者的红细胞为镰刀状，与正常红细胞不同，用显微镜可以观察到。(2)该病说明基因是如何控制生物体性状的？提示：通过控制蛋白质的合成直接控制生物体性状。3.下图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列哪项不能从图中分析得到( )2A.表明基因突变具有不定向性B.表明基因突变具有可逆性C.这些基因的碱基序列一定不同D.表明基因突变具有普遍性【解析】选 D。A 基因可以突变
4、成 a1、a 2、a 3基因，说明基因突变具有不定向性；A 基因可以突变成 a1基因，a 1基因也可以突变成 A 基因，说明基因突变具有可逆性；控制同一性状的基因有几种，其根本原因是基因的碱基序列不同。【误区警示】(1)基因突变是基因内部碱基发生的改变，即改变了基因的表现形式：Aa或 aA，基因的位置和数量并没有改变。(2)在诱变因素的作用下，不一定发生基因突变，但基因突变的频率会提高。4.(2017宁波高一检测)某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为( )A.显性突变(dD)B.隐性突变(Dd)C.显性突变和隐性突变D.人工诱变【解析】选 A。隐性突
5、变发生后，只需自交一代即可表现出隐性性状，且隐性性状一旦出现就能稳定遗传；显性突变发生后，显性性状在当代会立即表现出来，但需要连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，所以 A 正确。【补偿训练】太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )A.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的B.太空育种产生的突变总是有益的C.太空育种产生的性状是定向的D.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的【解析】选 A。太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的，都是引起基因突变，产生新3的性状，A 正确；基因突变具有多害少利
6、性，B 错误；基因突变具有不定向性，C 错误；基因突变只是改变某个基因产生新的等位基因，不能产生新的植物，D 错误。5.(2017石家庄高一检测)下列过程中发生基因重组的是( )A.杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎B.雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体C.杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒D.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F 1雌雄均为红眼【解析】选 C。杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于性状分离，A 错误；雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体是受精作用，B 错误；杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒属于控制不同性状的基因自由组合，属于基因重组，C 正确；红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F 1雌雄
7、均为红眼，属于伴 X 染色体遗传，D 错误。6.(2017西安高一检测)下图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，细胞内同源染色体对数的变化曲线，则基因重组最可能发生在( )世纪金榜导学号 94294168A.AB 段 B.CD 段C.FG 段 D.HI 段【解题指南】解答本题需要关注两点：(1)明确基因重组发生在减数第一次分裂过程中。(2)根据纵坐标含义判断发生有丝分裂和减数分裂的区段。【解析】选 C。由题图可知，AE 段精原细胞进行有丝分裂，不存在基因重组；EI 段为减数分裂，FG 段为减数第一次分裂，减数第一次分裂的四分体时期和后期可发生基因重组，故C 项正确。7.下列关于基因突变和基因重组
8、的叙述，错误的是( )A.基因突变和基因重组都对生物进化有重要意义B.基因突变能改变基因中的碱基序列，而基因重组只能改变基因型C.真核细胞的分裂方式中基因重组发生在减数分裂过程中4D.基因突变和基因重组都能发生在受精过程中【解析】选 D。基因突变能够产生新基因，基因重组能够产生新基因型，都对生物进化有重要意义，A 正确；基因突变可以改变基因中的碱基序列，基因重组只能改变生物个体的基因型，B 正确；真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种，而自然状态下基因重组发生在减数分裂过程中，C 正确，D 错误。8.(2017郑州高一检测)用人工诱变方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸序列发生如
9、下变化：CCGCTAACGCCGCGAACG，那么，黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能相关的密码子为：脯氨酸-CCG、CCA；甘氨酸-GGC、GGU；天冬氨酸-GAU、GAC；丙氨酸-GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸-UGU、UGC)( )世纪金榜导学号 94294169A.基因突变，性状改变B.基因突变，性状没有改变C.基因和性状均没有改变D.基因没变，性状改变【解析】选 A。对照比较 CCGCTAACGCCGCGAACG，发现 CTACGA，即基因中 T 突变为 G，密码子由 GAU 变为 GCU，编码的氨基酸由天冬氨酸变为丙氨酸，所以黄色短杆菌将发生的变化是基因突变，结果是性状
10、改变。9.(2017赣州高一检测)下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断，正确的是 世纪金榜导学号 94294170( )A.甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1 与 2 片段的交换和 1 与 2 的分离，均属于基因重组D.丙细胞不能进行基因重组【解析】选 D。甲、乙、丙三个细胞染色体高度螺旋化，不能进行 DNA 复制，一般不发生基因突变，A 错误；乙图表示有丝分裂，不会发生基因重组，可能发生了基因突变，B 错误；1 与 2 片段的交换属于基因重组，1 与 2 的分离会造成等位基因的分离
11、，不属于基因重组，5C 错误；丙细胞处于减数第二次分裂时期，基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期，D 正确。【互动探究】(1)据图判断，该动物为雌性还是雄性？判断的依据是什么？提示：雄性。根据甲图细胞质均等分裂可判断，甲为初级精母细胞，所以该动物为雄性。(2)甲细胞完成分裂后，可产生几种子细胞？提示：2 种。二、非选择题(共 25 分)10.下面图 1 表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图 2 是一个家族中该病的遗传系谱图(Hb a代表致病基因，Hb A代表正常的等位基因)，请据图回答问题(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)。世纪金榜导学号 94294171(1)图 1 中过程发生在
12、_期，过程表示_。 (2) 链碱基组成为_， 链碱基组成为_。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于_染色体上，属于_性遗传病。(4) 8的基因型是_， 6和 7再生一个患病男孩的概率为_，要保证 9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为_。(5)若图 1 中正常基因片段中 CTT 突变为 CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？_。为什么？_。6【解题指南】(1)图示信息：根据图 1 写出所示过程，根据系谱图 2 判断该病遗传方式，写出每个成员的基因型。(2)关键知识：基因突变的实质，密码子的简并性，转录与翻译的概念。【解析】(1)图 1 中过程表示 DNA 分子的复制，发生在
13、细胞分裂的间期，图 1 中过程表示转录。(2) 链中与 GTA 发生碱基互补配对的碱基是 CAT，转录后形成的碱基序列为 GUA。(3)由图 2 中 3和 4正常， 9患病推知，镰刀型细胞贫血症的遗传方式是常染色体隐性遗传。(4)通过图 2 判断出 3、 4的基因型均为 HbAHba，所以他们的后代 8的基因型为 HbAHbA或 HbAHba；由于 6和 7的基因型均为 HbAHba，所以生出 HbaHba的概率为 1/4，生出男孩的概率为 1/2，所以生出患病男孩的概率为 1/8。后代表现显性性状的同时又不发生性状分离的条件是其中一个亲代为显性纯合子。(5)由于两种碱基序列经转录后形成的密码
14、子对应同一种氨基酸，所以生物性状不可能改变。答案：(1)细胞分裂间 转录(2)CAT GUA (3)常 隐(4)HbAHbA或 HbAHba 1/8 Hb AHbA(5)不可能 改变后的密码子对应的还是谷氨酸【补偿训练】(2017唐山高一检测)图甲表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。ad 表示 4 种基因突变。a 丢失 T/A，b 由 T/A 变为 C/G，c 由 T/A 变为 G/C，d 由 G/C 变为 A/T。假设 4种突变都单独发生。图乙表示基因组成为 AaBb 的个体的细胞分裂某时期图像。图丙表示细胞分裂过程中 mRNA 的含量(虚线)和每条染色体所含 DNA 分子数的变化(实
15、线)。请回答下列问题。 可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG) 世纪金榜导学号 942941727(1)图甲中过程所需的酶主要有_。(2)a 突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是_，在 a 突变点附近再丢失_个碱基对对氨基酸序列的影响最小。(3)图甲中_突变对性状无影响，其意义是_。(4)导致图乙中染色体上 B、b 不同的原因属于_(变异种类)。(5)诱发基因突变一般处于图丙中的_阶段，而基因重组发生于_阶段。(填图中字母)【解析】(1)图甲中过程属于转录，是以 DNA 为模板合成 RNA 的过程。(2)在题干最后提供的密码子中没
16、有与 a 突变后第 2 个密码子 UAU 对应的，但从已知的正常情况下 mRNA 的翻译中得知，它与酪氨酸对应。为了不破坏其他密码子的完整性，所以再减少 2 个碱基对对氨基酸序列的影响是最小的。(3)b 突变后的密码子为 GAC，仍与天冬氨酸相对应。(4)图乙中的细胞处于减数第二次分裂后期，分开前姐妹染色单体上的相同位置基因不同，可能是复制时发生了基因突变，也可能是减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换。(5)基因突变发生于 DNA 复制时，即分裂间期中的 S 期，而基因重组发生于减数第一次分裂过程中。图丙中 b 为 S 期，d 包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期。答案：(1)RN
17、A 聚合酶(2)天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸 2(3)b 有利于维持生物遗传性状的相对稳定(4)基因突变或基因重组 (5)b d1.(6 分)下图为人类个体发育过程示意图，有关说法正确的是 世纪金榜导学号 94294172( )A.基因突变不可能发生在 a 过程中8B.基因重组可通过 c 过程来实现C.b 过程会发生联会、交叉互换等现象D.d 过程发生的基因突变，会通过 a、b、c 过程传给下一代【解析】选 C。过程 a 表示有丝分裂，过程 b 表示减数分裂，过程 c 表示受精作用，过程d 表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在有丝分裂间期和
18、减数第一次分裂前的间期，A 错误；基因重组发生在减数分裂过程中，B 错误；联会、交叉互换是减数第一次分裂的前期的特点，C 正确；d 是体细胞的有丝分裂，会发生基因突变，一般不会传递给下一代，D 错误。2.(6 分)拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，下列分析正确的是( )A.根尖成熟区细胞一般均可发生此过程B.该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变C.若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止D.若在插入位点再缺失 3 个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小【解析】选 C。根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力，细胞中不会发生 DNA 复制，一般不会发生此过
19、程，A 项错误；拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，说明发生了基因突变，导致遗传信息发生改变，突变的基因会随 DNA分子进入子细胞，B 项错误；若该变异发生在基因中部，有可能使该基因转录的 mRNA 分子中提前出现终止密码子，导致翻译过程提前终止，C 项正确；若在插入位点再缺失 3 个碱基对，会使该基因转录的密码子从插入位点后全部改变，导致其编码的蛋白质结构与原来差异很大，D 项错误。接轨高考特色题型专练3.(18 分)(2017武汉高一检测)某高山植物开红花，偶然发现了一株开白花的。 世纪金榜导学号 94294173(1)请设计实验来探究这株植物的白花性状是受环境影响还是基
20、因突变的结果。实验步骤：第一步：取该株植物茎尖利用_技术，获得试管苗。第二步：_，观察并记录结果。预测结果及结论：若仍开白花，则_。(2)对该种植物进行了培养并记录如下表，回答问题：9海拔 温度 突变率(每一百万个体中)5 000 m 19 0.235 000 m 25 0.633 000 m 19 0.213 000 m 25 0.621 000 m 19 0.221 000 m 25 0.63本实验中共涉及哪些自变量？_。实验结果说明了什么问题？_。在相同海拔，25突变率大于 19突变率，从植物体本身来说，最可能是与其体内的_(填“基因”或“酶”)有关。为了探究在海拔为 3 000 m，2
21、5时该植物的突变率是否最高，你认为应如何进行实验？(请写出简要步骤)_ _。【解析】(1)植物性状的遗传可用无性生殖来体现，可用植物组织培养，观察记录结果，看亲子代表现型是否一致，来判断是否是遗传物质改变的结果。(2)实验中探究了两个因素(海拔、温度)对突变率的影响，为了增强实验结果的说服力，应分开研究自变量。例如，在相同海拔下，研究不同温度对植物的影响，另一个是在相同温度下，研究不同海拔对植物的影响。酶的活性受温度影响，而任何生化反应均离不开酶。要想使实验结果有说服力，应设计较小梯度的温度来做实验。答案：(1)植物组织培养 在相同且适宜条件下培养 白花性状的出现为基因突变的结果 (2)海拔、温度 说明植株的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大 酶 将植株分成相等数量的几组，分别在 25左右设置一定温度梯度(如 21、22、23、24、25、26、27、28、29)下进行培养，记录突变率10
