高考生物一輪復(fù)習(xí) 第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化 第20講 基因突變和基因重組-人教版高三生物試題

第七單元生物的變異、育種和進(jìn)化第20講基因突變和基因重組(限時(shí):40分鐘)測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)及難易度1.基因突變1,2,3,5,7,8,112.基因重組43.綜合考查6,9,10(中),12(中),13(難)1.果蠅某基因中一個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變,其結(jié)果是(A)A.所屬基因變成其等位基因B.基因內(nèi)部的堿基配對(duì)原則改變C.DNA空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變D.染色體上基因數(shù)目和排列順序改變解析:果蠅某基因中一個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生改變屬于基因突變,基因突變使原基因變?yōu)槠涞任换?因基因突變發(fā)生在基因內(nèi)部,故不會(huì)改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和排列順序,基因突變不會(huì)影響堿基配對(duì)原則及DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.鏈霉素能與原核生物核糖體上的S蛋白結(jié)合,從而阻止了基因表達(dá)中的翻譯過程?，F(xiàn)有一種細(xì)菌,其S蛋白上有一個(gè)氨基酸種類發(fā)生改變,導(dǎo)致S蛋白不能與鏈霉素結(jié)合。以下敘述正確的是(C)A.鏈霉素是抗此種細(xì)菌的特效藥B.鏈霉素能誘導(dǎo)細(xì)菌S蛋白基因發(fā)生相應(yīng)的突變C.該細(xì)菌內(nèi)S蛋白的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了改變D.該細(xì)菌S蛋白基因可能缺失一個(gè)或兩個(gè)堿基解析:鏈霉素不能與此種細(xì)菌的S蛋白結(jié)合,使鏈霉素失去作用;鏈霉素不能定向誘導(dǎo)基因突變;蛋白質(zhì)的功能與空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān);該細(xì)菌S蛋白僅一個(gè)氨基酸發(fā)生改變,最可能是發(fā)生了堿基替換。3.(2016遼寧大連月考)Tay-Sachs病是一種基因病,可能是由于基因突變從而產(chǎn)生異常酶引起的。下表為正常酶和異常酶的部分氨基酸序列。根據(jù)題干信息,推斷異常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是(D)酶的種類密碼子位置4567正常酶蘇氨酸(ACU)絲氨酸(UCU)纈氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)異常酶蘇氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)絲氨酸(UCU)纈氨酸(GUU)A.第5個(gè)密碼子中插入堿基AB.第6個(gè)密碼子前UCU被刪除C.第7個(gè)密碼子中的C被G替代D.第5個(gè)密碼子前插入U(xiǎn)AC解析:比較表格中異常酶與正常酶的部分編碼序列可知,在原mRNA的第5個(gè)密碼子前插入U(xiǎn)AC后會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。4.(2015河北邯鄲摸底)下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是(C)A.將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交,生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗B.血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變,導(dǎo)致某些血紅蛋白病C.一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦,生下了一個(gè)既白化又色盲的兒子D.高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育解析:將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交,生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗屬于染色體變異;血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變,導(dǎo)致某些血紅蛋白病屬于基因突變;一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦,生下了一個(gè)既白化又色盲的兒子屬于基因重組;高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育屬于基因突變。5.某炭疽桿菌的A基因含有A1～A66個(gè)小段,某生物學(xué)家分離出此細(xì)菌A基因的2個(gè)缺失突變株K(缺失A2、A3)、L(缺失A3、A4、A5、A6)。將一未知的點(diǎn)突變株X與突變株L共同培養(yǎng),可以得到轉(zhuǎn)化出來的野生型細(xì)菌(即6個(gè)小段都不缺失);若將X與K共同培養(yǎng),得到轉(zhuǎn)化的細(xì)菌都為非野生型。由此可判斷X的點(diǎn)突變最可能位于A基因的(A)A.A2小段 B.A3小段C.A4小段 D.A5小段解析:由于X與L混合培養(yǎng)時(shí)均轉(zhuǎn)化為野生型,說明X中含有A3、A4、A5、A6片段;X與K混合培養(yǎng)時(shí)均不能正常轉(zhuǎn)化,說明X中缺少A2、A3中的一個(gè)。綜合上述兩種情況可知,X的點(diǎn)突變是在A基因的A2小段。6.(2016江西臨川月考)下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的變異分別屬于(D)A.均為基因重組,可遺傳變異B.基因重組,基因突變C.均為基因突變,可遺傳變異D.基因突變,基因重組解析:甲圖中的“a”基因是從“無”到“有”,屬于基因突變;乙圖中的A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的,只是進(jìn)行了重新組合。7.下圖為某哺乳動(dòng)物某個(gè)DNA分子中控制毛色的a、b、c三個(gè)基因的分布狀況,其中Ⅰ、Ⅱ?yàn)闊o遺傳效應(yīng)的序列。有關(guān)敘述正確的是(D)A.c基因堿基對(duì)缺失,屬于染色體變異B.在減數(shù)分裂四分體時(shí)期的交叉互換,可發(fā)生在a～b之間C.Ⅰ、Ⅱ中發(fā)生的堿基對(duì)的替換,屬于基因突變D.基因與性狀之間并不都是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系解析:基因堿基對(duì)缺失,應(yīng)屬于基因突變;減數(shù)分裂四分體時(shí)期的交叉互換,發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間;Ⅰ、Ⅱ是非基因序列,發(fā)生的堿基對(duì)的替換,不屬于基因突變;一個(gè)基因可控制多個(gè)性狀,一個(gè)性狀也可受多個(gè)基因的控制,基因與性狀之間并不都是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。8.野生型大腸桿菌能利用基本培養(yǎng)基中的簡(jiǎn)單的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成自身生長(zhǎng)所必需的氨基酸,如色氨酸。但如果發(fā)生基因突變,導(dǎo)致生化反應(yīng)的某一步驟不能進(jìn)行,而致使某些必需物質(zhì)不能合成,它就無法在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。某科學(xué)家利用紫外線處理野生型大腸桿菌后,得到4種不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的突變體。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中間體,突變菌株甲～丁在無色氨酸的培養(yǎng)基中,僅添加A～E中一種物質(zhì),其生長(zhǎng)情況如下表。(“+”能生長(zhǎng),“-”不能生長(zhǎng))分析實(shí)驗(yàn),判斷下列說法不正確的是(D)ABCDE甲突變菌+-+-+乙突變菌--+--丙突變菌+-+++丁突變菌--+-+A.基因突變是不定向的B.基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀C.可以用野生型大腸桿菌獲得突變體,也可以利用突變體獲得野生型大腸桿菌D.大腸桿菌正常菌株合成色氨酸的途徑是:B→D→A→C→E解析:由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,紫外線處理野生型大腸桿菌后,出現(xiàn)了4種突變菌,說明基因突變是不定向的。突變后致使某些必需物質(zhì)不能合成,說明基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。代謝途徑中最靠后的物質(zhì)將使最多數(shù)目的突變體生長(zhǎng),最靠前的物質(zhì)使最少數(shù)目的突變體生長(zhǎng),因此大腸桿菌正常菌株合成色氨酸的途徑是:B→D→A→E→C。9.(2016山東德州期中)甲、乙、丙個(gè)體的基因組成分別為,若三者都產(chǎn)生了Ab、aB的配子,則下列甲、乙、丙個(gè)體及產(chǎn)生上述配子的機(jī)理對(duì)應(yīng)一致的是(C)A.甲——同源染色體分離;乙——染色體變異;丙——基因重組B.甲——染色體變異;乙——交叉互換;丙——同源染色體分離C.甲——同源染色體分離;乙——交叉互換;丙——基因重組D.甲——交叉互換;乙——染色體變異;丙——交叉互換解析:分析三基因在染色體上的位置可知:甲個(gè)體基因A與b在一條染色體上,基因a與B在另一條染色體上,這兩對(duì)基因在減數(shù)分裂過程中隨同源染色體分離,即可產(chǎn)生Ab、aB的配子;乙個(gè)體A與B在一條染色體上,a與b在另一條染色體上,若產(chǎn)生了Ab、aB的配子,則應(yīng)是在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換的結(jié)果;丙個(gè)體A、a與B、b分別位于兩對(duì)同源染色體上,產(chǎn)生Ab、aB的配子是非等位基因在減數(shù)第一次分裂后期隨非同源染色體自由組合的結(jié)果,屬于基因重組。10.(2015浙江效實(shí)中學(xué)模擬)子葉黃色(Y,野生型)和綠色(y,突變型)是孟德爾研究的豌豆相對(duì)性狀之一。野生型豌豆成熟后,子葉由綠色變?yōu)辄S色。Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白,研究發(fā)現(xiàn),SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體。其部分氨基酸序列見下圖。相關(guān)描述錯(cuò)誤的是(B)A.子葉黃色和綠色的遺傳遵循基因分離定律B.Y基因在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄翻譯為SGRY蛋白C.據(jù)圖推測(cè),Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的增添和替換D.據(jù)圖推測(cè),位點(diǎn)③的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常解析:子葉黃色和綠色是由一對(duì)等位基因控制的性狀,遵循基因的分離定律;翻譯場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)中;由圖可知,在①②處發(fā)生了替換,在③處發(fā)生了增添;由于SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體,所以①②處的突變未導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能變化,可推測(cè)位點(diǎn)③的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常。11.(2016山東青島期中)原本紫色的多年生草本植物醉蝶經(jīng)過“太空”誘變出現(xiàn)了白色、紅色等多種顏色,請(qǐng)回答下列有關(guān)問題。(1)紅色醉蝶細(xì)胞液呈堿性,而色素分子在此環(huán)境中表現(xiàn)為紅色,生理機(jī)制如下,圖中a過程所需要的原料是,蛋白H應(yīng)該是一種蛋白。

(2)研究發(fā)現(xiàn),與蛋白h比較,誘變后的蛋白H氨基酸序列有兩個(gè)變化位點(diǎn)如下圖,據(jù)圖推測(cè),h基因突變?yōu)镠基因時(shí),導(dǎo)致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的,導(dǎo)致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),蛋白H相對(duì)分子質(zhì)量明顯大于蛋白h,出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是蛋白質(zhì)合成。

解析:(1)據(jù)圖可知,a過程表示轉(zhuǎn)錄,所需要的原料是4種游離的核糖核苷酸;蛋白H應(yīng)該是一種轉(zhuǎn)運(yùn)OH-進(jìn)入液泡的載體蛋白。(2)據(jù)圖可知,①只是11號(hào)氨基酸種類改變,其余氨基酸種類沒變,說明導(dǎo)致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的替換;而②處發(fā)生的變異是28號(hào)及以后的氨基酸種類都發(fā)生了改變,說明導(dǎo)致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的增添或缺失;蛋白H相對(duì)分子質(zhì)量明顯大于蛋白h,出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是蛋白質(zhì)合成延遲終止,導(dǎo)致肽鏈延長(zhǎng)所致。答案:(1)核糖核苷酸載體(2)替換增添或缺失延遲終止12.家族性高膽固醇血癥(FH)是由于細(xì)胞膜表面的低密度脂蛋白受體(LDLR)異常引起血漿低密度脂蛋白膽固醇(LDLC)水平升高所致。對(duì)某人群進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果如表。FH調(diào)查表LDLR基因血漿LDLC水平患病情況隱性純合子正常+正常雜合子正常、缺陷+++輕度顯性純合子缺陷+++++重度已知LDLR基因位于第19號(hào)染色體上,將正?；蚺c缺陷基因進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)只有第1747和第1773核苷酸不同。兩種基因編碼的氨基酸序列比較如下圖(字母代表氨基酸,虛線處氨基酸相同)。請(qǐng)回答下列問題:DNA單鏈……1747……1773……正常LDLR……M……E……異常LDLR……N……E……(1)FH的遺傳方式是;臨床上通過檢測(cè)判斷某人是否患病。

(2)據(jù)圖推測(cè),致病的根本原因是由于第核苷酸發(fā)生了,最終導(dǎo)致LDLR結(jié)構(gòu)異常。這反映了基因和性狀的關(guān)系為

。

(3)某男子與其父母均患輕度FH,其妹妹患白化病。在正常情況下該男子細(xì)胞中最多有個(gè)LDLR缺陷基因,若他與一正常女子結(jié)婚(白化病群體發(fā)病率為1/10000),生出患病孩子的概率為。

解析:(1)根據(jù)表格信息知,FH的遺傳方式是常染色體顯性遺傳;患者血漿LDLC水平遠(yuǎn)高于正常人,可通過檢測(cè)血漿LDLC水平來判斷某人是否患病。(2)比較圖發(fā)現(xiàn),第1747的核苷酸不同,使形成的蛋白質(zhì)中的氨基酸不同,引起疾病。第1773的核苷酸不同,但最終形成的蛋白質(zhì)的氨基酸沒有變化,不會(huì)引起疾病。致病的根本原因是由于第1747核苷酸發(fā)生了替換,最終導(dǎo)致LDLR結(jié)構(gòu)異常。說明基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),直接控制生物體的性狀。(3)某男子患輕度FH,為雜合子,經(jīng)有絲分裂間期DNA復(fù)制后,男子細(xì)胞中最多有2個(gè)LDLR缺陷基因。分別分析:該男子為FH的雜合子,正常女子不攜帶FH致病基因,后代患病的概率是1/2;由于其妹妹患白化病,該男子攜帶白化病基因的概率是2/3,由于白化病群體發(fā)病率為1/10000,a出現(xiàn)的概率是1/100,A出現(xiàn)的概率是99/100,群體中AA的概率是99/100×99/100,Aa的概率是2×99/100×1/100,在正常中是攜帶者的概率是Aa/(AA+Aa)=2/101,生出患白化病孩子的概率為2/3×1/4×2/101=1/303。兩種病綜合分析,生出患病孩子的概率為1-1/2×(1-1/303)=152/303。答案:(1)常染色體顯性遺傳血漿LDLC水平(2)1747替換基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),直接控制生物體的性狀(3)2152/30313.(2016安徽廬江期中)蘆筍的幼苗是一種名貴蔬菜,又名石刀板,為XY型性別決定。在某野生型窄葉種群中偶見幾株闊葉蘆筍幼苗,雌雄株都有。請(qǐng)回答下列問題。(1)僅從染色體分析,雄性蘆筍幼苗產(chǎn)生的精子類型將有種,比例為。

(2)有人對(duì)闊葉蘆筍幼苗的出現(xiàn)進(jìn)行分析,認(rèn)為可能有兩種原因:一是因?yàn)榛蛲蛔?二可能是染色體加倍成為多倍體。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)鑒定闊葉石刀板出現(xiàn)的原因。

。

(3)現(xiàn)已證實(shí)闊葉為基因突變的結(jié)果,為確定是顯性突變還是隱性突變,選用多株闊葉雌雄株進(jìn)行交配,并統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型。若,

則為。

若,

則為。

(4)已經(jīng)知道闊葉是顯性突變所致,由于雄株蘆筍幼苗產(chǎn)量高于雌株,養(yǎng)殖戶希望在幼苗期就能區(qū)分雌雄,為了探求可行性,求助于科研工作者。技術(shù)人員先用多株野生型雌石刀板與闊葉雄株雜交,你能否推斷該技術(shù)人員做此實(shí)驗(yàn)的意圖。

。

若雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn),

養(yǎng)殖戶的心愿可以實(shí)現(xiàn)。解析:(1)由于蘆筍為XY型性別決定,雄性植株的染色體組成為XY,減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類型為2種,即X∶Y=1∶1。(2)染色體變異在顯微鏡下可觀察到,基因突變?cè)陲@微鏡下觀察不到。因此,區(qū)分染色體變異與基因突變的最簡(jiǎn)單的方法是取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片,用顯微鏡觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目,若觀察到闊葉植株的染色體加倍,則說明是染色體組加倍的結(jié)果,否則為基因突變。(3)選用多株闊葉突變型石刀板雌雄株相交,若雜交后代出現(xiàn)了野生型窄葉,則闊葉植株的出現(xiàn)為顯性突變所致;若雜交后代僅出現(xiàn)突變型闊葉,則闊葉植株的出現(xiàn)為隱性突變所致。(4)選用多對(duì)野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。若雜交后代野生型全為雄株,突變型全為雌株,則這對(duì)基因位于X染色體上;若雜交后代,野生型和突變型雌、雄均有,則這對(duì)基因位于常染色體上。故該技術(shù)人員做此實(shí)驗(yàn)的意圖是通過該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上。答案:(1)21∶1(2)取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片,用顯微鏡觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目,若觀察到闊葉植株的染色體加倍,則說明是染色體組加倍的結(jié)果,否則為基因突變(3)后代出現(xiàn)窄葉顯性突變后代都為闊葉隱性突變(4)通過該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上后代雌株都為闊葉,雄株為窄葉【教師備用】1.(2015浙江五校聯(lián)考)某興趣小組偶然發(fā)現(xiàn)一突變植株,突變性狀是由一條染色體上的某個(gè)基因突變產(chǎn)生的。假設(shè)突變性狀和野生性狀由一對(duì)等位基因A、a控制,為了了解突變基因的顯隱性和在染色體中的位置,該小組設(shè)計(jì)了雜交實(shí)驗(yàn)方案:利用該突變雄株與多株野生純合雌株雜交;觀察記錄子代中雌雄植株中野生性狀和突變性狀的數(shù)量,下列說法錯(cuò)誤的是(C)A.如果突變基因位于Y染色體上,則子代雄株全為突變性狀,雌株全為野生性狀B.如果突變基因位于X染色體上且為顯性,則子代雄株全為野生性狀,雌株全為突變性狀C.如果突變基因位于X和Y的同源區(qū)段,且為顯性,則子代雄株雌株全為野生性狀D.如果突變基因位于常染色體上且為顯性,則子代雄株雌株各有一半野生性狀解析:若基因位于Y染色體上,該突變雄株XYA(a)與多株野生純合雌株XX雜交→雄性XYA(a)(突變性狀),雌性XX(野生性狀)。若基因位于X染色體上且為顯性時(shí),則該突變雄株XAY與多株野生純合雌株XaXa雜交→雌性XAXa(突變性狀),雄株XaY(野生性狀)。若基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,且為顯性,則該突變雄株XaYA與多株野生純合雌株XaXa雜交→雌性XaXa(野生性狀),雄性XaYA(突變性狀)或該突變雄株XAYa與多株野生純合雌株XaXa雜交→雌性XAXa(突變性狀),雄性XaYa(野生性狀)。突變性狀是由