2022年高考生物一轮复习考点突破07基因突变和基因重组（解析版）

基因突变和基因重组1．关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是（　　）A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C．基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变【答案】B【解析】基因突变具有不定向性，等位基因B和b都可以突变成不同的等位基因，A正确；X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率，B错误；基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变，C正确；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变，D正确。2.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．a→b→c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】由图可知，a→b→c表示基因的转录和翻译，A错误;只要DNA中碱基对发生改变，该基因就发生了基因突变，B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正确;染色体片段缺失和增添属于染色体结构的变异，D错误。3.某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是（　　）A．该突变可能是碱基对替换、碱基对插入或碱基对缺失造成的B．基因型为B1B2的植株其中一个基因在该植株可能不表达C．基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D．基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞或同一个配子中【答案】D【解析】基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换，A正确;由于等位基因间的相互作用，基因型为B1B2 的植株其中一个基因在该植株可能不表达，B正确;自然界中所有生物共用一套遗传密码，C正确;减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此基因B;和B，可同时存在干同一个体细胞中，但不会存在于同一个配子中，D错误。4.某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（如图）。若以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是（　　）A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【答案】D【解析】由于“缺失染色体的花粉不育”，若以该植株为父本，测交后代理论上应该全部表现为白色。若出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的;减数第二次分裂时，即使姐妹染色单体3与4分离，由干其缺失突变，产生的花粉也，不育，因而B项不合理;减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，不发生自由组合，因而C项也不合理;最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期，由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，基因B转移到染色单体1或2上，D正确。5．某镰刀形细胞贫血症患者因血红蛋白基因发生突变，导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述错误的是（　　）A．患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人不同B．患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同C．患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同D．此病症可通过显微镜观察【答案】A 【解析】患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人相同，A错误；患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同，B正确；患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同，C正确；此病症红细胞的形态发生了改变，可通过显微镜观察，D正确。6．如图为某雄性动物个体（基因型为AaBb，两对等位基因位于不同对常染色体上）细胞分裂某一时期示意图，下列说法错误的是（　　）A．与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素B．3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变C．若该细胞以后正常进行减数分裂可产生3种或4种不同基因型的配子（3与4未发生交换）D．1上a的出现可能属于交叉互换，也可能是发生了基因突变【答案】B【解析】据图中同源染色体的行为变化可以看出，该细胞为初级精母细胞，所以与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素，A正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb，据图可知，B、b位于3和4这对同源染色体上，因此两条染色体的相同位置就是等位基因，不是基因突变的原因，B错误；如果是发生基因突变，则该细胞就会产生3种不同基因型的配子，如果是发生交叉互换，则会产生4种不同基因型的配子，C正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb,1上a的出现可能是同源染色体上发生了交叉互换，也可能是间期时发生了基因突变，D正确。7．下图表示某动物一个精原细胞分裂时染色体配对时的一种情况，A～D为染色体上的基因，下列分析错误的是（　　） A．该变异发生在同源染色体之间故属于基因重组B．该细胞减数分裂能产生3种基因型的精细胞C．C1D2和D1C2转录翻译产物可能发生改变D．C1D2和D1C2可能成为C、D的等位基因【答案】A【解析】该变异发生在非同源染色体之间，故属于染色体结构易位，A错误;该细胞减数分裂能产生3种基因型的精细胞，B正确;由于染色体片段的交换，导致C1D2和D1C2基因的结构发生变化，故C1D2和D1C2转录翻译产物可能发生改变，C正确;C1D2和D1C2中增加或改变了某些碱基，由此产生了C、D的等位基因，D正确。8．对抗肥胖的一个老处方是“管住嘴迈开腿”，但最新研究发现，基因是导致一些胖人不愿运动的原因-----懒是SLC35D3基因突变所致，下列叙述正确的是（　　）A．基因突变一定是可遗传变异B．基因突变主要是由于转录过程发生差错导致的C．基因突变会导致人体内基因的数目和排列顺序发生改变D．SLC35D3基因的基本单位是脱氧核糖核酸【答案】A【解析】可遗传变异的来源包括基因突变、染色体变异和基因重组，A项正确；基因突变主要是由于DNA复制过程发生差错导致的，B项错误；基因突变会导致基因中的碱基数目和排列顺序发生改变，C项错误；SLC35D3基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸，D项错误。9．经诱变、筛选得到几种基因A与基因B突变的酵母菌突变体，它们的蛋白质分泌过程异常，如下图所示。正确的是（　　）A．出现不同突变体说明基因突变具有随机性B．A、B基因双突变体蛋白质沉积在高尔基体 C．图中显示突变体A、B病变，主要影响了蛋白质的合成D．A、B基因的突变不会影响细胞膜蛋白的更新【答案】A【解析】正常细胞中，蛋白质经过内质网加工后由囊泡运输到高尔基体，高尔基体加工后再由囊泡运输到细胞膜最终胞吐出细胞。现不同突变体说明基因突变具有随机性，A正确；A基因突变体蛋白沉积在内质网，B基因突变体蛋白沉积在高尔基体，因此A、B基因双突变体蛋白质沉积在内质网，B错误；由题干无法得出该突变是显性突变还是隐性突变，C错误；A基因突变体蛋白沉积在内质网，B基因突变体蛋白沉积在高尔基体，这样会影响细胞膜蛋白的更新，D错误。10．减数分裂与生物变异具有密切的关系。下列相关叙述中正确的是（　　）A．减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是相关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开C．基因重组只能发生于同源染色体之间D．发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律【答案】A【解析】减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生，A正确；若不考虑基因突变，基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因只能是相关细胞在减数在第二次分裂后期两条染色体没有分开，B错误；狭义的基因重组有两种类型，一种是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，另一种是非同源染色体的自由组合，C错误；无论是否发生生物变异，细胞核中的基因都遵循遗传规律，D错误。11．已知果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性，灰身（B）对黑身（b）为显性，红眼（W）对白眼（w）为显性，三对基因所在的染色体各不相同。结合所学知识，请回答下列相关问题：（1）A和a基因位于_________（填“常”或“X”）染色体上，B和b基因位于_________（填“常”或“X”）染色体上。（2）长翅果蝇与残翅果蝇单对交配，子代中长翅与残翅的比值为1:1或1:0，而灰身果蝇与黑身果蝇单对交配，子代中灰身果蝇与黑身果蝇的比值均为1:1，分析体色只出现1:1的最可能的原因是___________。结合上述分析，让A和a、B和b两对基因均杂合的雌雄果蝇杂交，子代的表现型及其比例为___________。（3）从真实遗传的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的单对交配中，获得的子代中有670只红眼雌果蝇，658只白眼雄果蝇，1只白眼雌果蝇。已知亲本的染色体均正常，子代果蝇中出现白眼雌果蝇的可能原因有以下三种情况： ①基因突变，即__________；②染色体数目变异，即__________；③染色体结构变异，即__________。【答案】（1）常　　常（2）B基因纯合致死　　长翅灰身：长翅黑色：残翅灰身：残翅黑色=6:3:2:1（3）亲本红眼雄果蝇（XWY）减数分裂时，W基因突变成w基因，进而产生了含有w基因的精子（意思对即可）亲本白眼雌果蝇减数分裂时产生的含XwXw的配子与含Y精子结合成白眼雌果蝇（意思对即可）本应为红眼的雌果蝇（XWXw）的W基因所在的染色体片段缺失【解析】（1）果蝇的长翅与残翅、灰身与黑身均与性别无关，控制相关性状的基因位于常染色体上。（2）灰身果蝇与黑身果蝇单对交配，子代中灰身果蝇与黑身果蝇的比值均为1:1，说明B基因纯合致死，亲代灰身果蝇均为杂合体。让A和a、B和b两对基因均杂合的雌雄果蝇杂交，1AABB、2AaBB、1aaBB个体均致死，子代的表现型及其比例为长翅灰身∶长翅黑色∶残翅灰身∶残翅黑色=6∶3∶2∶1。（3）子代果蝇中出现白眼雌果蝇，考虑可遗传的变异，可能是亲本红眼雄果蝇（XWY）减数分裂时，W基因突变成w基因，进而产生了含有w基因的精子，也可能是亲本白眼雌果蝇减数分裂时产生的含XwXw的配子与含Y精子结合成白眼雌果蝇，还可能是本应为红眼的雌果蝇（XWXw）的W基因所在的染色体片段缺失。12．决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见左图）。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了下图所示的研究。请回答问题：（1）8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为___________________。（2）右图中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_____________（填“能”或“不能”）发生联会。（3）右图中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代__________细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_________，产生了基因型为__________的重组型配子。（4）由于异常的9号染色体上有_______作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1 表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_______的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。【答案】（1）易位（或“移接”）（2）能（3）初级生殖母　　交叉互换cwx（4）结节和片段有片段无结节【解析】（1）一条染色体的一部分片段转移到另外一条染色体上被称为染色体变异，并且这是染色体结构变异中的易位。（2）图中的母本染色体上含有两对等位基因，只在两端稍微有所区别，在减数分裂形成配子的过程中这两对等位基因会发生配对，所以这两对等位基因所在的部分染色体能发生联会。学科&网（3）正常情况下，图中表示的类型杂交，由于母本有结构异常片段的存在，只能产生Wxc的配子，后代不会出现表现型为无色蜡质个体，但是如果出现的话，说明母本产生了wxc的配子，要产生这种配子，需要经过染色体的交叉互换，产生wxc的配子。（4）异常的9号染色体上有结节和片段，与正常的9号染色体有明显的区别，可以作为C和wx的细胞学标记，可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，因为如果观察到有片段无结节的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。13．研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料，通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。（1）若诱变后某植株出现一个新形状，可通过________________交判断该形状是否可以遗传，如果子代仍出现该突变性状，则说明该植株可能携带________________性突变基因，根据子代________________，可判断该突变是否为单基因突变。（2）经大量研究，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径，简图如下。　　 由图可知，R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能，乙烯与_______________结合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，导致E蛋白被剪切，剪切产物进入细胞核，可调节乙烯相应基因的表达，植株表现有乙烯生理反应。（3）酶T活性丧失的纯合突变体（1#）在无乙烯的条件下出现_____________（填“有”或“无”）乙烯生理反应的表现型，1#与野生型杂交，在无乙烯的条件下，F1的表现型与野生型相同。请结合上图从分子水平解释F1出现这种表现型的原因：_____________。（4）R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体（2#）仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下，该突变基因相对于野生型基因的显隐性，并结合乙烯作用途径陈述理由：_____________。（5）番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变，则这种植株的果实成熟期会_____________。【答案】（1）自　　显　　表现型的分离比（2）R蛋白　　被抑制（3）有　　杂合子有野生型基因，可产生有活性的酶T，最终阻断乙烯作用途径（4）2#与野生型杂交，中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应，其表现型与2#一致，因此突变基因为显性（5）推迟【解析】（1）对于植物而言，可通过自交看后代有无性状分离来判断。若亲本为突变性状，自交后代发生性状分离，说明该突变性状可遗传，且为显性突变。一对相对性状的遗传若为一对等位基因控制，则自交后代的性状分离比为3：1，一对相对性状的遗传若为两对或两对以上的等位基因控制，则杂合子自交后代不会出现3:1的性状分离比。（2）由左右两图对比看出：酶T有活性促进ATP的水解，酶T活性受到抑制后，有利于乙烯生理反应的进行。由左图看出酶T与R蛋白结合后，酶T活性受到抑制，不能催化E蛋白磷酸化，导致E蛋白被剪切，剪切产物进入细胞核，可调节乙烯相应基因的表达，植株表现有乙烯生理反应。（3）由图可知，有无乙烯生理反应的发生，关键在于酶T有无活性，因此只要酶T无活性，不管有无乙烯都会发生乙烯生理反应。若杂合子含有野生型基因，就可产生有活性的酶T，最终阻断乙烯作用途径。（4）2＃与野生型杂交，F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应，其表现型与2＃一致，因此突变基因为显性。（5）由“番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与2＃相同的突变”和“突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应”推测，发生突变的该番茄植株果实的成熟期会推迟。