高考生物一轮复习课时作业二十基因突变和基因重组课件

二十基因突变和基因重组(30分钟100分)一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.(2021·江苏如皋、徐州、宿迁三校联考)基因突变和基因重组为生物进化提供原材料。下列有关叙述错误的是 (

)A.基因重组可发生在减数分裂过程中,会产生多种基因型B.豌豆植株进行有性生殖时,一对等位基因之间不会发生基因重组C.控制一对相对性状的基因能发生基因突变,但不能发生基因重组D.通常基因重组只发生在真核生物中,而基因突变在生物界中普遍存在【解析】选C。基因重组是指在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,其来源有二:一是在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换,导致染色单体上的基因重组,二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合,其结果会产生多种基因型,A正确;基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合,所以豌豆植株进行有性生殖时,一对等位基因之间不会发生基因重组,B正确;控制一对相对性状的基因能发生基因突变,但与其他非等位基因之间能发生基因重组,C错误;通常基因重组只发生在真核生物中,而基因突变在生物界中普遍存在,D正确。2.(2021·南通、泰州模拟)科学家用甲基磺酸乙酯(EMS)对青檀萌发的种子进行诱变处理,培育青檀彩叶植株,得到叶片表现为黄叶、金边、斑叶等多种变异类型。相关叙述错误的是 (

)A.萌发的种子细胞分裂旺盛更易发生突变B.EMS诱导叶色基因中碱基对替换导致染色体变异C.获得不同类型的彩叶植株说明变异是不定向的D.大量处理青檀种子可加快育种进程【解析】选B。基因突变主要发生在细胞分裂间期,故萌发的种子细胞分裂旺盛更易发生突变,A正确;EMS诱导叶色基因中碱基对替换属于基因突变,B错误;获得不同类型的彩叶植株说明变异是不定向的,C正确;基因突变能产生新基因,利用人工诱变可提高突变频率,从而加速育种进程,D正确。3.下列关于基因突变的说法正确的是 (

)A.如果显性基因A发生突变,只能产生等位基因aB.通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌C.基因突变都可以通过有性生殖传递给后代D.基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的【解析】选D。基因突变具有不定向性;生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得;发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后代。【方法技巧】基因突变的辨析技巧(1)基因突变一定会引起基因结构的改变,即基因中碱基对发生了变化,但基因的数目和位置不变。(2)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此,真核生物基因突变可产生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。(3)“DNA分子结构改变”不一定是基因突变。①具有遗传效应的DNA片段即基因结构的改变属于基因突变;②不具有遗传效应的DNA片段即非基因片段的结构的改变不属于基因突变。(4)“基因改变”不一定是基因突变。①基因结构的改变属于基因突变;②基因数目、位置的改变属于染色体变异,不属于基因突变。4.下列关于基因重组的叙述,正确的是 (

)A.杂交后代出现3∶1的分离比,不可能是基因重组导致的B.联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合C.“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌的原理是基因重组D.基因重组导致生物性状多样性为生物进化提供了最基本的原材料【解析】选C。如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制,则杂交后代出现3∶1的分离比,可能是基因重组导致的;联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合;R型菌转变成S型菌的原理是基因重组;突变和基因重组为生物的进化提供原材料,突变包括基因突变和染色体变异。5.二倍体水毛茛黄花基因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【解析】选D。基因突变的结果是一个基因可以产生一个以上的等位基因。依题意可知:q2是由q1通过基因突变产生的,因此q1和q2是一对等位基因,等位基因在减数第一次分裂后期分离,可见正常情况下,q1和q2不可能存在于同一个配子中,A错误;基因突变在光学显微镜下观察不到,因此利用光学显微镜不能观测到q2的长度较q1短,B错误;基因突变对碱基互补配对原则没有影响,C错误;如果突变后产生的是隐性基因,或基因突变发生在叶片或根细胞中,则水毛茛的花色性状不发生改变,D正确。6.如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是 (

)A.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性B.Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变C.一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期时间相对较长D.在减数分裂的四分体时期,b、c之间可发生交叉互换【解析】选B。对同一DNA分子中的a、b、c而言,基因突变均可能发生,这体现了基因突变的随机性,A项错误;Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但没有改变基因的结构,因而不属于基因突变,B项正确;一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期进行DNA复制,此时DNA的双螺旋结构已经打开,很容易发生基因突变,C项错误;在减数分裂的四分体时期,只有同源染色体的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换,D项错误。7.(创新性·周期基因)杰弗里·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制,获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因,其昼夜节律就会被改变,这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列叙述错误的是 (

)A.基因突变一定引起基因结构的改变,从而可能改变生物的性状B.控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2C.没有细胞结构的病毒也可以发生基因突变D.科学家用光学显微镜观察了周期基因的变化【解析】选D。基因突变一定引起基因结构的改变,但是由于密码子的简并性等原因,不一定导致生物性状发生改变,A正确;基因突变往往是突变为其等位基因,因此控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2,B正确;病毒没有细胞结构,大多数病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,因此病毒也可以发生基因突变,C正确;基因的结构在光学显微镜下是观察不到的,D错误。8.(2021年江苏适应性测试)交换是基因重组的基础,A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是 (

)A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子AbB.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aBC.甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期D.甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生【解析】选C。本题考查同源染色体联会时的交叉互换。据图分析:甲产生Ab、aB、AB、ab配子,乙能产生AB和ab,丙能产生AB、ab、Ab、aB配子,所以A、B错误;同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期,C正确;只有出现生殖隔离才会形成新物种,基因重组形成新的基因型,没有形成生殖隔离,D错误。9.(综合性·基因突变和碱基配对的关系)镰刀型细胞贫血症病因的发现,是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由H基因控制,突变后的异常血红蛋白由h基因控制。下列相关叙述正确的是 (

)A.镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病,该病的症状可利用显微镜观察到B.造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是一个氨基酸发生了替换C.h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同D.利用光学显微镜可观测到基因H的长度较基因h长【解析】选A。镰刀型细胞贫血症患者的红细胞由中央微凹的圆饼状变成了弯曲的镰刀状,而红细胞呈红色,可在显微镜下看到其形态,因此可用显微镜观察镰刀型细胞贫血症患者的红细胞,A正确;造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白分子中的基因的碱基序列发生了碱基对替换,从而引起所编码的蛋白质的改变,B错误;在双链DNA分子中A=T、C=G,因此A+G=C+T,即嘌呤与嘧啶的比值等于1,因此h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值相同,其比值均等于1,C错误;基因的长短在光学显微镜下是观察不到的,D错误。10.(2020·天津等级考)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是(

)A.基因突变B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换C.染色体变异D.非同源染色体自由组合【解析】选B。本题主要考查减数分裂和基因重组的原理。在不考虑变异的情况下,一个精原细胞经减数分裂可形成两两相同的四个精细胞,图中四个精细胞各不相同,应是两对基因位于同一对同源染色体上,减数第一次分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,导致基因重组。【易错警示】本题易错选D项。错因在于审题不细,未能注意到题干中“一个基因型为DdTt的精原细胞”。二、多项选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。11.观察甲、乙图示,下列相关说法错误的是 (

)A.图甲所示细胞减数分裂时只能形成2种配子B.正常情况下,图乙所示的一个细胞经减数分裂能够产生4种配子C.若图甲所示个体自交,不考虑基因突变和交叉互换,所得F1的基因型有4种D.若图乙所示个体测交,后代基因型的比例是1∶1∶1∶1【解析】选A、B、C。若图甲所示细胞发生交叉互换,可形成4种配子,A项错误;正常情况下,图乙所示的一个细胞经减数分裂可产生1种或2种配子,B项错误;图甲所示个体自交,不考虑基因突变和交叉互换,所得F1的基因型有bbCC、BbCc、BBcc,C项错误;图乙所示个体经减数分裂形成bC、bc、BC、Bc4种配子,与配子bc结合后,后代基因型的比例是1∶1∶1∶1,D项正确。12.(2021·苏、锡、常、镇模拟)下列有关生物变异的叙述,正确的是(

)A.基因中碱基对的缺失或替换不一定导致性状的改变B.DNA分子中少数碱基对缺失引起多个基因不表达的现象属于染色体变异C.雌、雄配子的随机结合使后代具有多样性的现象属于基因重组D.肺炎双球菌中的R型菌转化为S型菌的现象属于基因重组【解析】选A、D。基因中碱基对的缺失或替换属于基因突变,如果是隐性突变、密码子的简并性等,则生物的性状不会发生改变,A正确;DNA分子中少数碱基对缺失引起多个基因不表达的现象属于基因突变,B错误;雌、雄配子的随机结合属于受精作用,不属于基因重组,C错误;肺炎双球菌中的R型菌转化为S型菌的现象属于基因重组,D正确。三、非选择题:本题共2小题,共48分。13.(22分)(创新性·果蝇的活动周期)果蝇的日活动周期由基因per控制,野生型基因per+和突变基因perS、perL分别控制果蝇的日活动周期为24小时、19小时和29小时,突变基因perO则导致果蝇活动完全没有节律性。(1)突变型果蝇具有不同的日活动周期,说明基因突变具有

的特点。已知per+控制合成的蛋白质由1200个氨基酸组成,而perO控制合成的蛋白质仅由约400个氨基酸组成,试推测原因

。(2)per基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律。从基因与性状的关系分析

。

(3)科学家发现,哺乳动物也存在调节日活动周期的per基因。请结合生活实际推测日活动规律

(填“是”或“不是”)完全受基因调控,并说明理由

。

【解析】(1)由题意可知,由野生型基因突变而产生的不同突变基因,导致突变型果蝇的日活动周期与野生型果蝇不同,这说明基因突变具有不定向性的特点。已知per+控制合成的蛋白质由1200个氨基酸组成,而perO控制合成的蛋白质仅由约400个氨基酸组成,其原因在于基因突变,导致perO在表达的过程中,转录形成的mRNA上提前出现终止密码子,进而引起翻译提前终止。(2)per基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律,此现象说明基因与性状的关系并不是简单的线性关系,一种基因可控制多种性状。(3)表现型是基因与环境共同作用的结果。哺乳动物的日活动规律并不是完全受基因调控,而是既受基因调控,又受环境影响。答案:(1)不定向性基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现,翻译提前终止(2)一种基因可控制多种性状(基因与性状不是简单的线性关系)(3)不是日活动规律既受基因调控,又受环境影响14.(26分)(综合性·突变重组与基因表达)如图甲是基因型为AaBB的生物细胞分裂示意图,图乙表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程,表