1、课时分层作业 二十二 基因突变和基因重组(30分钟100分)一、选择题(共8小题，每小题7分，共56分)1.(2018大连模拟)下列关于基因突变的说法，错误的是()A.没有外界因素诱导也可能发生基因突变B.间期最易发生基因突变C.基因突变不一定会引起性状改变D.体细胞中的突变基因都不能遗传给后代【解析】选D。基因突变可以自然发生，也可以在外界因素如紫外线、X射线、射线的诱导下发生；间期进行DNA复制，最容易发生基因突变；由于密码子的简并性，一种氨基酸对应多种密码子或基因型AA突变成Aa等情况下，基因突变不一定会引起性状改变；体细胞中的突变基因可以通过无性生殖遗传给后代。2.动态突变是指基因中的
2、3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，这类变异会导致人类的多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重。下列关于动态突变的推断正确的是()A.可借助光学显微镜进行观察B.只发生在生长发育的特定时期C.会导致染色体上基因的数量有所增加D.突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现【解析】选D。依据动态突变的概念可知，该变异应属于基因突变，因此光学显微镜无法看清基因内部结构的变化，A项错误；基因突变发生在任何时期，在细胞分裂的间期DNA复制，DNA分子相对不稳定，较容易发生基因突变，B项错误；根据题意“动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增”，它是基因内部结构的改变，并没有
3、引起染色体上基因数量的增加，C项错误；基因中的3个相邻核苷酸转录成mRNA上的一个密码子，若重复拷贝，则产生重复的密码子，将会导致翻译产物中某个氨基酸重复出现，D项正确。3.(2015海南高考)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【解析】选B。本题考查基因突变的有关知识。基因突变具有不定向性，等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因，A项正确；X射线属于物理诱变因素，其照射会影
4、响基因B和基因b的突变率，B项错误；基因突变的实质是碱基对的增添、缺失和替换，使基因的结构发生变化，C项和D项均正确。4.除草剂敏感型的玉米经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是()A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为显性基因B.抗性基因与敏感基因的结构一定不同C.突变体若为基因突变所致，则再经诱变一定不能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对缺失所致，则该抗性基因一定不能编码肽链【解析】选B。因为敏感基因与抗性基因是一对等位基因，所以经诱变后，敏感基因随那段染色体的缺失而消失从而表现出抗性，因此消失的基因应为显性基因，剩下
5、的抗性基因是隐性的，A项错误；抗性基因与敏感基因为等位基因，碱基的数量和排列顺序存在差异，结构一定不同，B项正确；由于基因突变具有不定向性，因此突变体若为基因突变所致，则再经诱变可以恢复为敏感型，C项错误；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对缺失所致，会导致编码的肽链发生改变，但可以编码肽链，D项错误。5.(2018哈尔滨模拟)以下各项属于基因重组的是()A.基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离B.雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体C.YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型D.同卵双生姐妹间性状出现差异【解析】选C。一对等位基因无法发生基因重组，A错误；基因重组发生在减数第一次分
6、裂而非受精作用过程中，B错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，C正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异是由环境引起的，D错误。6.下列关于基因重组的叙述，正确的是()导学号14120369A.杂交后代出现31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31的分离比，可能是基因重组的结果，A错误；联会时的交叉
7、互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，B错误；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，D错误。【易错提醒】基因重组只是“原有基因间的重新组合”，它既未改变基因的“质”(未产生“新基因”)也未改变基因的“量”，只是产生了“新基因型”，其所产生的性状应称为“重组性状”而不是“新性状”。7.如图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是()导学号14120370A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C.图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的D.突变基因必将遗传给子代个体【解析】选B。等位基
8、因是位于同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因，图示中与结肠癌有关的基因位于一组非同源染色体上，A项错误；由图可知，当4处基因突变累积后，正常细胞成为癌细胞，B项正确；图示基因突变可以发生在不同的染色体上，体现了基因突变的随机性，且基因突变具有不定向性，C项错误；基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律遗传给后代，若发生在体细胞中，一般不能遗传给后代，D项错误。8.(2018武汉模拟)5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物，可取代胸腺嘧啶。5-BU能产生两种互变异构体，一种是酮式，一种是烯醇式，酮式可与A互补配对，烯醇式可与G互补配对。在含有5-BU的培养基中培养大肠杆菌，得到少数突变
9、体大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但A+T/C+G的碱基比例不同于原大肠杆菌。下列说法不正确的是()导学号14120371A.5-BU诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换B.5-BU诱发突变的机制是阻止碱基配对C.培养过程中可导致A/T配对变成C/G配对D.5-BU诱发突变发生在DNA分子复制的过程中【解题指南】解答本题需注意两点：(1)5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，DNA复制时，酮式可与A互补配对，代替T作为原料，烯醇式可与G互补配对，代替C作为原料。(2)5-溴尿嘧啶(5-BU)可导致A/T配对变成C/G配对。【解析】选B。据题可知，5-BU诱发突
10、变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换，A正确；5-BU诱发突变的机制并非阻止碱基配对，而是导致碱基对错配，B错误；据分析可知，培养过程中可导致A/T配对变成C/G配对，C正确；基因突变发生在DNA复制的过程中，故5-BU诱发突变发生在DNA分子复制的过程中，D正确。【易错提醒】本题易错选A。原因是不能根据5-溴尿嘧啶既可以与A互补配对，又可以与G互补配对，得出“5-溴尿嘧啶能导致碱基对的替换”这一正确的结论，而误以为“5-溴尿嘧啶能阻止碱基互补配对”。二、非选择题(共14分)9.(2018衡水模拟)果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)，只位于X染色体上。研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系Xs
11、BXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因s，且该基因与棒眼基因B始终连锁在一起(如图甲所示)，s在纯合(XsBXsB、XsBY)时能使胚胎致死。图乙是某雄果蝇细胞分裂某一时期的图像。导学号14120372(1)果蝇体细胞中共有8条染色体，研究果蝇基因组应测定_条染色体上的DNA序列。(2)图乙细胞的名称是_，其染色体与核DNA数目的比值为_。正常情况下，此果蝇体细胞中含有X染色体数目最多为_条。(3)如果图乙中3上的基因是XB，4上基因是Xb，其原因是_，B与b基因不同的本质是它们的_不同。基因B是基因b中一个碱基对发生替换产生的，突变导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有A
12、UU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。【解析】(1)测定果蝇的基因组DNA序列时，应包括3条常染色体和两条性染色体，共5条染色体。(2)图乙所示细胞含四条染色体，其中无同源染色体，对应的细胞为次级精母细胞。图示染色体含有染色单体，所以染色体与核DNA数目的比值为12。雄果蝇体细胞中含X染色体数目最多的时期是有丝分裂后期，此时含2条X染色体。(3)因为X染色体上B和s连锁，会使雄果蝇致死，所以雄果蝇X染色体上初始不可能含B基因，雄果蝇X染色体上只含b基因。图乙所示情况只能是b基因复制时突变成了B基因。两基因不同的本质是因为碱
13、基对(脱氧核苷酸)的排列顺序不同。比较两种氨基酸的密码子发现U和C不对应，应是复制时U对应的A被C互补的G替换，也就是碱基对A/T被GC替换。答案：(1)5(2)次级精母细胞1/2或122(3)发生基因突变(b基因突变为B基因)碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序AT被GC替换1.(6分)(2018沈阳模拟)在正常生物体内，碱基对的错配可引起DNA的损伤，对损伤部位的切除修复过程如图所示，据图判断下列叙述错误的是导学号14120373()A.核酸内切酶和DNA酶作用的化学键相同B.若无切除修复功能可能会导致癌变C.a过程所用的酶可能是DNA聚合酶D.损伤的切除与修复属于基因突变【解析】选D。从题图分析
14、，核酸内切酶作用于损伤的部位断开的是磷酸二酯键，DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，断开的也是磷酸二酯键；据题意，损伤部位若不修复，以损伤部位所在链作为模板链进行DNA复制时，可导致DNA结构发生改变，从而导致基因突变，如果是原癌基因和抑癌基因发生突变，则可导致癌变；a过程为根据碱基互补配对合成损伤部位单链的过程，所需的酶可能是DNA聚合酶；损伤部位切除和修复后，基因恢复正常，不属于基因突变。2.(6分)嗜热土壤芽孢杆菌产生的-葡萄糖苷酶(bglB)是一种耐热纤维素酶，在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的bglB酶的基因。上
15、述育种技术与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，获取热稳定性高的bglB酶基因的效率更高，其原因不是在PCR过程中导学号14120374()A.仅针对bglB基因进行诱变B.bglB基因产生了定向突变C.bglB基因可快速累积突变D.bglB基因突变会导致酶的氨基酸种类、数目等改变【解析】选B。PCR过程中仅针对bglB基因进行诱变，而用诱变剂直接处理对嗜热土壤芽孢杆菌所有DNA均起作用；基因突变具有不定向性；突变后的bglB基因可以进行PCR技术扩增，因此可快速累积突变；bglB基因突变会导致酶的氨基酸种类、数目等改变。3.(18分)某农场种植的数十亩矮秆小麦中，出现了若干株高秆小麦。生物
16、兴趣小组对该变异性状进行遗传学分析。(1)判断该变异性状是否能够遗传，最简便的方法是_。(2)该性状最可能是基因突变产生的，题中所述体现了基因突变_的特点。该变异性状对小麦本身是_(填“有利”或“不利”)的，对农业生产来说是_(填“有利”或“不利”)的，由此说明基因突变的特点是_。(3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变性状的显隐性，应选择的实验方案是_。若_，说明突变性状为显性；若_，说明突变性状为隐性。【解析】(1)小麦属于自花传粉植物，判断变异性状是否可以遗传，最简便的方法是让具有变异性状的小麦自交，观察后代是否出现变异性状。(2)数十亩矮秆小麦中出现了若干株高秆小麦，体现了基因突变的低频性。高秆性状可以让小麦更多地得到光照，对小麦本身有利，但高秆小麦易倒伏，对小麦增产不利，这体现了基因突变有利(有害)的相对性。(3)判断高秆性状的显隐性，应让高秆小麦与矮秆小麦杂交。由于矮秆小麦为纯合子，若后代全为矮秆，则说明高秆为隐性性状；若后代出现高秆，则说明高秆为显性性状。答案：(1)让高秆小麦自交，观察后代是否出现高秆性状(2)低频性有利不利有利(有害)的相对性(3)让该高秆小麦与矮秆小麦杂交后代出现高秆小麦后代全为矮秆小麦- 7 -