高中生物课时规范练20　基因突变、基因重组(学生版含答案详解)

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高中生物课时规范练20　
基因突变、基因重组　　
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022山东青岛十七中期中)下列关于“一定”的叙述,正确的是(　　)
A.在减数分裂过程中,姐妹染色单体上出现等位基因一定发生了基因突变
B.酵母菌细胞核内和细胞质内的遗传物质一定都是DNA
C.DNA复制过程中发生碱基的增添、缺失或替换一定会导致基因突变
D.由于基因的选择性表达,同一生物体内所有细胞中的mRNA和蛋白质一定不同
2.某二倍体植物细胞基因型为AA,其体细胞中一个基因A突变为基因a,A基因编码138个氨基酸的多肽,a基因使相应mRNA增加1个相连的3个碱基的序列,编码含有139个氨基酸的多肽(不考虑互换和染色体变异)。下列相关说法正确的是(　　)
A.突变的a基因在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4个
B.A基因与a基因在减数分裂Ⅱ后期随姐妹染色体的分开而分离
C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D.如果得到了基因型为Aa的子一代,则最早在子三代中能分离得到的基因型为aa的纯合子
3.(2022福建福州一中质检)某二倍体的基因A可编码1条含63个氨基酸的肽链,在紫外线照射下,该基因内部插入了3个连续的碱基对,突变成基因a。下列相关叙述正确的是(　　)
A.基因A和a中的遗传信息一定不同
B.基因A和a所表达出的蛋白质一定相差1个氨基酸
C.基因A和a分别含有189个和192个碱基对
D.该突变一定在基因A复制时发生
4.(2022辽宁沈阳测评)下列有关遗传变异及育种的叙述,正确的是(　　)
A.由于基因碱基序列改变出现的新性状一定能遗传给后代
B.离体培养基因型为Db植株的花粉,产生的植株高度不育
C.基因重组不能产生新的基因,但肯定会表现出新的性状
D.基因型为AaBB的植物通过诱变育种可培育出基因型为AaBb的植物
5.(2022辽宁朝阳联考)我国科学家以小麦“豫麦57号”为材料,通过辐射诱变和太空搭载培育出了具有抗逆性和广适性的小麦新品种,该品种的黑胚率显著降低。下列有关叙述错误的是(　　)
A.小麦新品种出现的根本原因是辐射诱导下基因发生了定向突变
B.一般来说,需处理大量材料才可能获得黑胚率显著降低的突变体
C.辐射诱变和太空栽培可能诱导小麦发生基因突变或染色体变异
D.后续通过逐代自交的方法筛选出能稳定遗传的黑胚率低的新品种
6.(2022山东菏泽期中)皱粒豌豆是由于淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列,导致淀粉分支酶的活性大大降低,使细胞内淀粉的含量下降。由于淀粉有保留水分的作用,淀粉含量低的豌豆会因为失水而皱缩。下列相关说法正确的是(　　)
A.该变异属于染色体片段重复,是可遗传的变异
B.豌豆的皱粒为基因突变所致,这种突变是可逆的
C.皱粒基因通过控制蛋白质的结构直接控制皱粒性状
D.豌豆皱粒基因是有害基因,不能为进化提供原材料
7.(2022山东泰安测试)β-地中海贫血是一种遗传性溶血性疾病,由β-珠蛋白多种类型的基因突变所致。β-珠蛋白基因经IVS-Ⅱ-5突变导致β-珠蛋白合成不足,经CD17突变导致β-珠蛋白肽链短小。下列叙述正确的是(　　)
A.IVS-Ⅱ-5和CD17突变均导致β-珠蛋白结构异常
B.IVS-Ⅱ-5和CD17突变均形成无功能的mRNA
C.经CD17突变的基因转录出的mRNA中可能提前出现了终止密码子
D.经IVS-Ⅱ-5和CD17突变的基因在减数分裂中可自由组合
8.(2022湖北六校联考)2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的3位科学家。P53基因合成的P53蛋白对细胞分裂起监视作用。P53蛋白可判断DNA损伤的程度,如果损伤较小,该蛋白就促使细胞自我修复(过程如下图所示);若DNA损伤较大,该蛋白则诱导细胞凋亡。下列有关叙述错误的是(　　)
A.P53蛋白可使DNA受损细胞的细胞周期延长
B.若P53基因发生突变,细胞不能在DNA受损时进行自我修复或凋亡
C.P53基因可能是一种原癌基因,癌细胞中转入正常的P53基因后可能使其凋亡
D.相对于不分裂的细胞而言,持续分裂的细胞中P53基因的表达水平更高
9.(2022安徽滁州模拟)细胞癌变与基因突变有关。科学家检测了289例肝癌病人的基因突变,发现每个样品都涉及多种基因突变,其中突变频率最大的两种基因如下表所示。下列有关叙述错误的是(　　)
被检基因 检出突变的样品数 突变基因形式 突变基因活性
A 96 Ar 活性增强
B 24 Bw 活性减弱
A.癌症的发生不是单一基因突变的结果,其具有累积效应
B.癌细胞膜上的甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白质增多
C.基因A可能为抑癌基因,基因B可能为原癌基因
D.分析蛋白质发现,检测基因A突变的96例样品中,相应肽链均是365号氨基酸发生了替换,推测基因A突变的类型是碱基的替换
10.(2022山东菏泽模拟)赤霉素能促进茎的伸长,与植物株高密切相关。研究人员对野生型水稻进行诱变育种,获得了两株严重矮化的突变体甲和乙,分析发现它们的D25基因均发生了改变,而D25是一个指导赤霉素合成酶合成的基因。进一步研究发现,甲是D25基因发生1个碱基替换,导致相邻的两个外显子的产物无法正常拼接,不能合成正常的mRNA;乙是D25基因的1个碱基发生替换,导致原编码色氨酸的密码子变为终止密码子。下列分析错误的是(　　)
A.甲、乙的突变基因和野生型水稻的D25基因互为等位基因
B.甲矮化的原因是转录过程缺乏模板,导致不能合成赤霉素合成酶
C.乙矮化的原因是翻译产生的多肽没有活性,导致不能合成赤霉素合成酶
D.用外源赤霉素处理甲、乙的幼苗,其株高与未加赤霉素的组别相比均会显著增高
11.(2022辽宁调研)已知性染色体组成为XO(体细胞内只含1条性染色体X)的果蝇表现为雄性不育。用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本进行杂交,在F1群体中,发现1只白眼雄果蝇M。为探究M果蝇出现的原因,某研究小组用M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,再根据杂交结果进行分析推理。下列有关实验结果和实验结论的叙述,正确的是(　　)
A.若子代雌、雄果蝇的表型都为白眼,则M果蝇的出现是由环境改变引起的
B.若子代雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,则M果蝇的出现是由基因突变引起的
C.若无子代产生,则M果蝇的基因型为XrO,由不能进行正常的减数分裂引起
D.若无子代产生,则M果蝇的基因型为XrY,由基因重组引起
12.(2022山东菏泽期中)着色性干皮病(XP)是首个被发现的与DNA损伤修复缺陷有关的人类单基因遗传病。患者的皮肤部位缺乏核酸内切酶,不能修复被紫外线损伤的皮肤细胞DNA,在日光照射后皮肤容易被紫外线损伤,先是出现皮肤炎症,继而可发生皮肤癌。研究发现,该病在两性中发病率相当,父母常为近亲结婚且表现为隔代遗传。下列相关推测错误的是(　　)
A.XP致病基因位于常染色体上
B.XP产生的根本原因是基因突变
C.细胞内某些核酸内切酶能有效阻止细胞癌变
D.XP患者的双亲至少有一方携带致病基因
二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
13.(2022山东任城联考)眼皮肤白化病(OCA)是一种与黑色素(合成时需要酪氨酸酶)合成有关的疾病,虹膜、毛发及皮肤呈现白色症状。该病的两种类型OCA1(Ⅰ型)与OCA2(Ⅱ型)均是隐性突变造成的,有关该病的介绍如下表所示。有一对患病的夫妇生下了两个正常的孩子。下列说法错误的是(　　)
类型 染色体 原因 结果 性状
Ⅰ型 11号 酪氨酸酶 基因突变 酪氨酸酶含量较低 毛发均 呈白色
Ⅱ型 15号 P基因突变 黑色素细胞中pH异 常,酪氨酸酶含量正常 患者症 状较轻
A.OCA两种突变类型体现了基因突变具有随机性的特点
B.Ⅱ型患病原因可能是黑色素细胞中pH异常导致酪氨酸酶活性降低
C.这对夫妇的基因型可能是纯合的,但他们的两个孩子都是杂合子
D.OCA两种突类型都体现了基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状
14.(2022湖南五市十校联考改编)下图为真核细胞内细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改变)。下列叙述不正确的是(　　)
A.基因1链中相邻碱基之间通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
B.基因突变导致新基因中(A+T)/(G+C)的值减小而(A+G)/(T+C)的值不变
C.RNA聚合酶进入细胞核参与转录过程,能催化脱氧核糖核苷酸经聚合反应形成mRNA
D.基因复制过程中1链和2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息不相同
三、非选择题
15.(2022黑龙江大庆实验中学期中)下表为野生型和突变型果蝇的部分性状。
性状 翅型 复眼形状 体色 …… 翅长
野生型 完整 球形 黑檀 …… 长
突变型 残 菱形 灰 …… 短
(1)由表可知,果蝇具有　　　　　　　　　　　　　　的特点,常用于遗传学研究。摩尔根等人运用　　　　　　　　法,通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上。
(2)在果蝇的饲料中添加碱基类似物,发现子代突变型不仅仅限于表中所列性状,说明基因突变具有　　　　　　　　的特点。
(3)果蝇X染色体上的长翅基因(M)对短翅基因(m)是显性。常染色体上的隐性基因(f)纯合时,仅使雌蝇转化为不育的雄蝇。对双杂合的雌蝇进行测交,F1中雌蝇的基因型有　　　种,雄蝇的表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：
课时规范练
1.B　解析 在减数分裂过程中,姐妹染色单体上出现等位基因可能发生了基因突变或互换,A项错误;酵母菌属于真核生物,不论是细胞核内还是细胞质内,其内的遗传物质都是DNA,B项正确;DNA复制过程中,若碱基的增添、缺失或替换发生在非基因区段,则不会导致基因突变,C项错误;由于基因的选择性表达,细胞分化成不同的组织,同一组织内的细胞中的mRNA和蛋白质相同,不同组织细胞中的mRNA和蛋白质不完全相同,D项错误。
2.C　解析 基因型为AA的二倍体植物突变为Aa后,细胞中数目最多时可有2个突变的a基因,A项错误;A基因与a基因在减数分裂Ⅰ后期随同源染色体的分离而分离,B项错误;由于a基因使相应mRNA增加1个相连的3个碱基序列,编码含有139个氨基酸的多肽,所以在突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同,也可能只有1个氨基酸不同,C项正确;如果得到了基因型为Aa的子一代,则最早在子二代中就能分离得到的基因型为aa的纯合子,D项错误。
3.A　解析 由于基因A和a中的碱基对有所不同,所以它们所含的遗传信息一定不同,A项正确;由于加入了3个连续的碱基对,所以基因A和a所表达出的蛋白质可能就相差1个氨基酸,也有可能提前终止了,B项错误;由于基因调控序列、非编码序列的存在(且mRNA上的终止密码子不决定氨基酸),基因A所含的碱基对数目应大于189个,a的碱基对数应大于192个,C项错误;基因突变通常是在DNA复制时发生的,其他时期也可能发生,D项错误。
4.D　解析 序列发生改变即发生了基因突变,若此突变发生在体细胞中则一般不会遗传给后代,A项错误;基因型为Db植株为单倍体植株,不能产生正常的花粉,更谈不上由其离体培养形成的植株是否可育,B项错误;基因重组不可以产生新的基因,只可能产生新的基因组合,但新的基因组合也不一定就表现出新的性状,如显性纯合子和隐性纯合子杂交过程中发生了基因重组,但没有表现出新的性状,C项错误;基因型为AaBB的植物要培育出基因型AaBb的植物,可利用物理或化学方法处理材料,通过诱发基因突变获得,D项正确。
5.A　解析 基因突变是不定向的,A项错误;基因突变具有低频性和不定向性,因此需要处理大量的材料,B项正确;辐射诱变和太空栽培主要诱导小麦发生基因突变,也可能使小麦发生染色体变异,C项正确;连续自交可以提高纯合子的比例,D项正确。
6.B　解析 插入的外来DNA序列使淀粉分支酶基因的碱基序列发生了改变,因此该变异属于基因突变,A项错误;插入外来DNA序列一定程度上使基因的结构发生了改变,属于基因突变,这种突变是可逆的,B项正确;控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来DNA片段而使淀粉分支酶活性降低,使得豌豆种子中淀粉减少而失水变得皱缩,说明基因是通过控制酶的合成间接控制生物性状的,C项错误;基因突变是生物变异的根本来源,能为生物进化提供原材料,D项错误。
7.C　解析 IVS-Ⅱ-5突变仅导致β-珠蛋白合成不足,A项错误;IVS-Ⅱ-5突变和CD17突变都能合成蛋白质,所以都可以产生有翻译功能的mRNA,B项错误;CD17突变导致β-珠蛋白肽链短小,可能是突变基因转录出的mRNA中提前出现了终止密码子,C项正确;IVS-Ⅱ-5和CD17突变产生的突变基因是等位基因,在减数分裂中不能自由组合,D项错误。
8.C　解析 由题意和图示分析可知,如果DNA损伤的程度较小,P53蛋白就促使细胞自我修复,而细胞在自我修复的过程中会暂时停止分裂,因此P53蛋白可使DNA受损细胞的细胞周期延长,A项正确;P53基因合成的P53蛋白对细胞分裂起监视作用,故若P53基因发生突变,细胞不能在DNA受损时进行自我修复或凋亡,B项正确;P53蛋白会诱导细胞凋亡,说明P53基因能抑制细胞分裂,是一种抑癌基因,癌细胞转入正常的P53基因后可能使其凋亡,C项错误;P53基因合成的P53蛋白对细胞分裂起监视作用,故相对于不分裂的细胞而言,持续分裂的细胞中P53基因的表达水平更高,D项正确。
9.C　解析 据题意分析,肝癌病人每个样品都涉及多种基因突变,因此癌症的发生不是单一基因突变的结果,其具有累积效应,A项正确;癌细胞膜上的甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白质增多,B项正确;A基因突变后活性增强,B基因突变后活性减弱,引起细胞分裂加剧而癌变,A基因应为原癌基因,B基因应为抑癌基因,C项错误;碱基的替换会导致决定的相应氨基酸改变,其他氨基酸不变,D项正确。
10.B　解析 基因突变产生新的等位基因,甲、乙的突变基因和野生型水稻的D25基因互为等位基因,A项正确;甲是D25基因发生1个碱基替换,导致相邻的2个外显子的产物无法正常拼接,不能合成正常的mRNA,则甲矮化的原因是翻译过程缺乏模板,导致不能合成赤霉素合成酶,B项错误;乙是D25基因的1个碱基发生替换,导致原编码色氨酸的密码子变为终止密码子,则乙矮化的原因是翻译产生的多肽没有活性,导致不能合成赤霉素合成酶,C项正确;赤霉素可促进细胞伸长,从而引起植株增高,而甲、乙均无法合成赤霉素,可用外源赤霉素处理甲、乙的幼苗,其株高与未加赤霉素的组别相比均会显著增高,D项正确。
11.C　解析 M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交,若子代雌、雄果蝇的表型都为白眼,则M果蝇的基因型为XrY,其出现是由基因突变引起的。若子代雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼,则M果蝇的基因型为XRY,其出现是由环境改变引起的。若无子代产生,则M果蝇的基因型为XrO,表现为雄性不育,是由不能进行正常的减数分裂引起的。
12.D　解析 着色性干皮病(XP)在两性中发病率相当,XP致病基因位于常染色体上,A项正确;着色性干皮病(XP)是首个被发现的与DNA损伤修复缺陷有关的人类单基因遗传病,因此XP产生的根本原因是基因突变,B项正确;由题干可知,细胞内某些核酸内切酶能有效阻止细胞癌变,C项正确;该病在两性中发病率相当,父母常为近亲结婚且表现为隔代遗传,说明该病为常染色体隐性遗传,则患者的双亲都携带有致病基因,D项错误。
13.D　解析 据题意分析可知,OCA两种突变发生在不同的染色体上,而非同一基因突变形成的不同基因,故体现了基因突变的随机性,A项正确;据图表信息可知,Ⅱ型患者黑色素细胞中酪氨酸酶含量正常,而pH异常,推测致病原因可能是黑色素细胞中pH异常导致酪氨酸酶活性降低,B项正确;据题意与图表分析,两种类型均是隐性突变造成的,设两种遗传病分别由A/a、B/b控制,则正常个体的基因型应为A_B_,则有一对患病的夫妇生下了两个正常的孩子,双亲基因型可能是aaBB×AAbb,即该夫妇的基因型可能是纯合子,但他们的两个孩子都是杂合子,C项正确;眼皮肤白化病(OCA)是一种与黑色素(合成时需要酪氨酸酶)合成有关疾病,故基因通过控制酶的合成进行控制细胞代谢,间接控制了生物的性状,D项错误。
14.ACD　解析 基因或DNA链中相邻碱基之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,A项错误;基因突变中A—T突变成G—C,使A—T数目减少,G—C数目增加,但整个基因或DNA分子中G=C,A=T,所以新基因中(A+T)/(G+C)的值减小,(A+G)/(T+C)=1,B项正确;转录的产物是RNA,故该过程中消耗的原料是核糖核苷酸,C项错误;复制产生的子代DNA分子是相同的,基因中的遗传信息是相同的,D项错误。
15.答案 (1)多对易于区分的相对性状　假说—演绎　(2)不定向性　(3)2　长翅∶短翅=1∶1(或长翅不育∶短翅不育∶长翅可育∶短翅可育=1∶1∶2∶2)
解析 (1)表中信息显示:果蝇具有多对易于区分的相对性状。摩尔根等人运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上。(2)在果蝇的饲料中添加碱基类似物,发现子代突变型不仅仅限于表中所列性状,说明基因突变具有不定向性的特点。(3)依题意可知:双杂合的雌蝇的基因型为FfXMXm,让其与基因型为ffXmY的雄果蝇杂交,子代基因型的种类及其比例为FfXMXm∶FfXmXm∶ffXMXm∶ffXmXm∶FfXMY∶FfXmY∶ffXMY∶ffXmY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,其中基因型为ffXMXm和ffXmXm的个体转化为不育的雄蝇,因此F1中雌蝇的基因型有2种,即FfXMXm和FfXmXm;雄蝇的表型及其比例为长翅∶短翅=1∶1(或长翅不育∶短翅不育∶长翅可育∶短翅可育=1∶1∶2∶2)。
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