1、基因突变和基因重组时间：45分钟一、选择题1(2020山西运城芮城中学模拟)下列有关基因突变的叙述，正确的是(C)A环境因素可诱导某基因朝某一方向突变B基因突变后遗传信息不一定改变，但生物的性状一定改变C自然界中所有等位基因产生的根本来源都是基因突变D基因突变产生的性状往往对个体的生存是不利的，所以会阻止生物的进化解析：基因突变是不定向的，环境因素可对生物的性状进行定向选择；基因突变是基因结构的改变，而生物的性状不一定改变；基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源；生物与环境的适应是长期自然选择的结果，当发生基因突变后，出现新的生物性状往往与环境是不相适应的，突变对生物的生存往往是有害的，但
2、是有的基因突变对生物的生存是有利的，因此有利于生物的进化。2(2020河北定州中学开学考试)编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断，正确的是(C)A.状况一定是因为氨基酸序列没有变化B状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化D状况可能是因为突变导致tRNA的种类增加解析：基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变；状况氨基酸数目减少，
3、最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前；基因突变不会导致tRNA 种类改变。3(2020江西上饶检测)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，加热杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌，R型细菌转化过程中，遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似(C)A用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强B无子西瓜与无子番茄的培育C减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象D低温或秋水仙素诱导染色体加倍解析：R型细菌转化过程中，遗传物质发生变化的原理为基因重组。用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强，这属于诱变育种，其原理是基因突变，A错误；无子西瓜的培育采用了多倍体育种的方法，其原理是染色体变异，无子
4、番茄的培育利用的是生长素能促进果实发育的原理，B错误；减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象可导致基因重组，C正确；低温或秋水仙素诱导染色体加倍，其原理是染色体变异，D错误。4(2020河北衡水中学高三模拟)某科学兴趣小组偶然发现一突变雄性植株，其突变性状是其一条染色体上的某个基因发生突变的结果，假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制。为了进一步了解突变基因的显隐性以及该突变基因在染色体上的位置，设计了杂交实验，让该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交，观察记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示，下列有关实验结果和结论的说法不正确的是(C)性别野生性状突变性状突变性状/(
5、野生性状突变性状)雄株M1M2Q雌株N1N2PA.如果突变基因位于Y染色体上，则Q和P值分别为1、0B如果突变基因位于X染色体上，且为显性，则Q和P值分别为0、1C如果突变基因位于X和Y的同源区段，且为显性，则Q和P值分别为1、1D如果突变基因位于常染色体上，且为显性，则Q和P值分别为1/2,1/2解析：如果突变基因位于Y染色体上，则雄性植株全部表现为突变性状，Q和P值分别为1、0，A正确；如果突变基因位于X染色体上，且为显性，则突变雄株的基因型为XAY，野生纯合雌株的基因型为XaXa，则子代中雌性全部表现为突变性状，雄性全部表现为野生性状，Q和P值分别为0、1，B正确；若突变基因位于X和Y的
6、同源区段，且为显性，则突变雄株的基因型为XAYa或XaYA，野生纯合雌株的基因型为XaXa，Q和P值分别为0、1或1、0，C错误；如果突变基因位于常染色体上，且为显性，则突变雄株的基因组成为Aa，野生纯合雌株的基因组成为aa，子代中雌雄个体显隐性性状的比例都为11，即Q和P值都为1/2，D正确。5(2020四川资阳中学月考)下列关于可遗传变异的叙述，正确的是(B)AA基因可以自发突变为a1或a2基因，但a1基因不可以突变为A基因B有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组CTi质粒的TDNA片段整合到受体细胞的DNA上，属于染色体变异D杀虫剂作为化学因素诱导害虫产生抗药性突变
7、，导致害虫抗药性增强解析：基因突变具有不定向性，由a1也可以突变为A，A错误；非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，属于基因重组，B正确；Ti质粒的TDNA片段整合到受体细胞的DNA上属于基因重组，C错误；杀虫剂作为环境因素不能诱导害虫产生抗药性突变，只能选择已有的抗药性变异，导致害虫抗药性增强，D错误。6(2020山东烟台诊断性测试)瑞特综合征是由于X染色体上的MECP2基因突变导致的遗传病，患者神经系统异常，运动控制能力丧失。研究表明，MECP2基因突变的小鼠神经元细胞中与运动有关的基因信息是正常的，但无法正常表达，突变小鼠表现为活动能力极弱。当研究者开启了突变小鼠体
8、内MECP2基因的表达后，小鼠的活动能力迅速恢复正常。下列与之相关的叙述中，不正确的是(D)A瑞特综合征患者的肝脏细胞中也存在MECP2突变基因B瑞特综合征患者的基因改变属于可遗传变异CMECP2基因的表达产物能够调节其他基因的表达DMECP2基因突变小鼠的神经发育不良导致其运动能力减弱解析：同一个体的不同细胞都是由受精卵经有丝分裂产生的，细胞核中的基因都相同，A正确；遗传物质改变引起的变异(如基因突变)属于可遗传变异，B正确；由题干信息可知，MECP2基因的表达产物能够调节与运动有关基因的表达，C正确；由题干可知，MECP2基因突变小鼠的神经系统异常，对运动控制能力丧失，而小鼠的运动能力并没
9、有减弱，D错误。7(2020湖南岳阳一中入学测试)化学诱变剂EMS能使基因中的G烷基化后与T配对，CLH2基因控制合成叶绿素水解酶。研究人员利用EMS处理野生型大白菜(叶片浅绿色)种子，获得CLH2基因突变的植株甲(叶片深绿色)和乙(叶片黄色)。下列叙述正确的是(C)A植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶失去活性B获得植株甲和乙，说明EMS可决定CLH2基因突变的方向C若植株甲自交获得叶片浅绿色的植株，说明浅绿色为隐性性状DEMS处理后，CLH2基因复制一次可出现GC替换为AT的现象解析：植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶活性更高，EMS只可提高基因突变率，不能决定基因突变的方向；EMS处理
10、后，复制一次时，只能出现基因中烷基化后的G与T配对，只有在第二次复制时，才可能出现GC替换为AT 的现象。8(2020广东省名校联考)某炭疽杆菌的A基因含有A1A6 6个小段，某生物学家分离出此细菌A基因的2个缺失突变株K(缺失A2、A3)、L(缺失A3、A4、A5、A6)。将一未知的点突变株X与突变株L共同培养，可以得到转化出来的野生型细菌(即6个小段都不缺失)。若将X与 K共同培养，得到转化的细菌都为非野生型。由此可判断X的点突变最可能位于A基因的(A)AA2小段 BA3小段CA4小段 DA5小段解析：从题干的信息可看出突变株L缺失A3、A4、A5、A6小段，但具有A1、A2小段，其与点突
11、变株X共同培养后，可以得到转化出来的野生型细菌，那么点突变株X应具有A3、A4、A5、A6小段，所以未知的点突变可能位于A1、A2小段。突变株K缺失A2、A3小段，其与点突变株X共同培养后，得到转化的细菌都是非野生型，而只有当该点突变位于突变株K的缺失小段上时才能得到上述结果，因此点突变株X的点突变最可能位于A基因的A2小段，故选A。9(2020宁夏石嘴山市模拟)2017年7月，“太空灵芝”落地福州仙芝楼，填补了我国医用真菌空间育种的空白。下列相关叙述正确的是(C)A太空环境定向诱导后，可筛选出人们需要的性状B太空环境作用下，“太空灵芝”成为一种新的物种C在菌株培育和选择过程中，种群的基因频率
12、发生改变D太空环境作用下，灵芝菌株只可能发生基因突变解析：太空育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的，A错误；太空育种主要利用了基因突变的原理，基因突变可以产生新的基因，根据题干信息不能断定“太空灵芝”为新物种，B错误；在菌株培育和选择过程中，由于不利的变异被淘汰，有利的变异逐渐积累，会使种群的基因频率发生改变，C正确；太空育种主要是通过真空、微重力和大量宇宙射线的强辐射等太空综合环境因素诱发灵芝菌株基因突变，而灵芝为真核生物，也可以使灵芝菌株发生染色体变异，D错误；故选C。10(2020广东省深圳市模拟)下列关于变异和进化的叙述中，描述最准确的一项是(D)A在胡萝卜组织培养过程中，会同时发
13、生基因突变和基因重组B自然选择通过直接作用于控制有利性状的基因从而保留有利性状C种群是生物进化的基本单位，进化的实质就是种群基因型频率的改变D皮肤生发层细胞中两姐妹染色单体携带A和a基因，原因是发生了基因突变解析：在胡萝卜组织培养过程中，会发生基因突变，不能发生基因重组(因为不能进行减数分裂)，A错误；自然选择通过直接作用于表现型对生物性状进行选择，B错误；生物进化的实质就是种群基因频率的改变，C错误；皮肤生发层细胞中只能进行有丝分裂，两姐妹染色单体携带A和a基因，原因一定是发生了基因突变，D正确。故选D。11(2020辽宁省葫芦岛模拟)下列关于基因突变、基因重组、染色体变异的叙述，正确的是(
14、C)A一对表现型正常的双亲生了一个白化病的孩子是基因重组的结果B同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换常导致染色体结构变异C培育中国黑白花牛与转基因棉花的变异都属于基因重组D基因突变指的是基因的种类数目和排列顺序发生改变解析：一对表现型正常的双亲生了一个白化病的孩子是由于含有白化基因的雌雄配子结合引起的，而基因重组是指控制不同性状的基因重新组合，A错误；同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换常导致基因重组，B错误；培育中国黑白花牛是杂交育种，转基因棉花利用了体外DNA重组技术，都属于基因重组，C正确；基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，不改变基因的数目和排列顺序，D错误
15、。二、非选择题12(2020深圳六校联盟模拟)某XY型性别决定的野生型植物不抗除草剂(4Bu)，甲组研究者对多株该植物进行辐射处理，然后让其随机传粉，在后代中筛选出甲品系抗4Bu的雌、雄植株各一株(F1)，将F1杂交后，发现F2中约有1/4的个体不具有抗4Bu的特性，抗4Bu的个体中雌株、雄株约各占一半的数量。请回答下列问题：(1)研究者判定：抗4Bu属于显性基因突变，理由是均抗4Bu的雌、雄植株(F1)杂交后代(F2)中约有1/4的个体不抗4Bu(说明抗4Bu属于显性基因突变)；相关基因A、a位于常染色体上，其理由是：如果抗4Bu的相关基因仅位于X染色体上，则F2中抗4Bu植株中雌株应该占2
16、/3，而不是1/2(或答“F2中抗4Bu的个体中雌株雄株21，而不是11”)。(2)乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物，得到了乙品系抗4Bu的植株，同时确定了相关基因为位于常染色体上的B、b，与A、a基因是独立遗传关系。甲、乙组研究者合作进行如下杂交实验：对丙组实验结果最合理的解释是B基因纯合致死。丁组的子代中含有两种抗4Bu基因的个体比例为1/4(请用分数表示)。解析：(1)由题干信息可知甲品系的抗4Bu雌、雄植株杂交，子代中产生不抗4Bu个体且占1/4，则抗4Bu属于显性基因突变。若抗4Bu的相关基因位于X染色体上，则子代中抗4Bu的雌株与雄株分别占1/2、1/4，与题意不符，因此相
17、关基因A、a位于常染色体上。(2)丙组中乙品系的基因型为aaBb，表中乙品系杂交结果及比例为：抗4Bu不抗4Bu21，可知BB个体死亡，即B基因纯合致死。甲品系(Aabb)与乙品系(aaBb)杂交产生的子代的基因型及比例为AaBbAabbaaBbaabb1111，则丙组的子代中含有两种抗4Bu基因的个体比例为1/4。13(2020四川重庆巫山中学月考)图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图乙是一个家族该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答下列问题(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)：(1)图甲中表示的遗传信息流动过程分别是：DNA复制；转录。(2)链碱基组成为CAT，链碱基组成为G
18、UA。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于常染色体上，属于隐性遗传病。(4)6的基因型是Bb，6和7婚配后生一患病女孩的概率是1/8，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BB。(5)镰刀型细胞贫血症是由基因突变产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于可遗传的变异。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是低频性和多害少利性。解析：(1)图甲中分别表示DNA复制和转录。(2)根据碱基互补配对原则，DNA的一条链为GTA，因此链碱基组成为CAT，链为链转录形成的mRNA，因此其碱基组成为GUA。(3)图乙中，表现正常的3和4生出患病的9，因此该病
19、为隐性遗传病，由于“隐性看女病，女病男正非伴性”，由此确定镰刀型细胞贫血症的致病基因位于常染色体上，属于隐性遗传病。(4)由于6和7已经生了一个患病孩子，因此他们的基因型均为Bb，因此婚配再生一个患病女孩的概率为1/21/41/8。要保证9(bb)婚配后子代不患此病，其配偶的基因型必须为BB。(5)镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因中的碱基对的种类发生了改变，即发生了基因突变，基因突变属于可遗传的变异。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是低频性和多害少利性。14(2020南昌模拟)如图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NM
20、D作用，能阻止有害异常蛋白的表达。NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的地中海贫血症(AUG、UAG分别为起始和终止密码子)。(1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了碱基替换。(2)异常mRNA来自突变基因的转录，其降解产物为核糖核苷酸。如果异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较短的异常蛋白。(3)常染色体上的正常珠蛋白基因(A)既有显性突变(A)，又有隐性突变(a)，两者均可导致地中海贫血症。据下表分析：表格中处分别为：无合成；不能；除表中所列外，贫血患者的基因型还有AA、Aa。解析：(1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相
21、同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了碱基对的替换。(2)突变后的异常基因通过转录过程形成异常mRNA，mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，因此mRNA降解产物是核糖核苷酸；分析题图可知，异常mRNA中终止密码子比正常mRNA中的终止密码子提前出现，因此如果异常mRNA不发生降解，细胞内翻译过程会产生肽链较短的异常蛋白质。(3)分析表格中的信息可知，基因型为AA和Aa的个体分别表现为中度贫血和轻度贫血，合成的珠蛋白少，基因型为aa的个体表现为重度贫血，不能合成珠蛋白；根据题干信息可知，基因的显隐性关系为：AAa；Aa的个体能发生NMD作用，体内有正常基因的表达产物，所以表现为轻度贫血；基因型为aa的个体能发生NMD作用，无珠蛋白合成，表现为重度贫血；基因型为AA的个体表现为中度贫血，说明其异常珠蛋白基因的表达未能被抑制，因此不能发生NMD作用，导致异常蛋白合成。由题意可知，显性突变(A)和隐性突变(a)均可导致地中海贫血症，因此除表中所列外，贫血患者的基因型还有AA、Aa。