1、基因突变和基因重组基因突变和基因重组 A 组 基础对点练 题组一 基因突变的实例和概念 1在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表型的出现是花色基因突变的结果。 为了确定该推测是否正确， 应检测和比较红花植株与白花植株中( ) A花色基因的碱基组成 B花色基因的碱基序列 C细胞的 DNA 含量 D细胞的 RNA 含量 答案 B 解析 基因突变不改变花色基因的碱基组成，基因中均含有 A、T、C、G 四种碱基，A 项错误；基因突变是碱基的替换、增添或缺失，其结果是基因的碱基序列发生改变，B 项正确；基因突变不会改变细胞中 DNA 分子的含量，C 项错误；细胞中的 RNA
2、 含量与细胞中蛋白质合成功能强弱有关，D 项错误。 2 自然界中， 一种生物体中某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下： 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因 1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因 2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因 3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变最可能是( ) A突变基因 1 和 2 为一个碱基的替换，突变基因 3 为一个碱基的增添或缺失 B突变基因 2 和 3 为一个碱基的替换，突变基因 1 为一个碱基的增添或缺失 C突变基因 1 为一个碱
3、基的替换，突变基因 2 和 3 为一个碱基的增添或缺失 D突变基因 2 为一个碱基的替换，突变基因 1 和 3 为一个碱基的增添或缺失 答案 A 解析 突变基因 1 与正常基因决定的氨基酸序列相同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因 2 与正常基因决定的氨基酸序列相比，只有第二个氨基酸不同，说明可能是替换了一个碱基； 突变基因 3 与正常基因决定的氨基酸序列相比， 第三、 第四和第五个氨基酸的种类不同，可能是由一个碱基的增添或缺失导致密码子的重新排序引起的。 3检测癌细胞有多种方法。切取一块组织鉴定其是否发生癌变，可用光学显微镜观察( ) A细胞中染色体数目是否改变 B细胞原癌基因是否发生突变
4、 C细胞的形态是否改变 D细胞膜上的糖蛋白是否减少 答案 C 解析 细胞癌变的根本原因不是染色体数目的改变，而是原癌基因或抑癌基因发生突变，基因突变在光学显微镜下观察不到，A、B 项错误；癌细胞的主要特征之一是形态结构发生显著变化，例如，正常的成纤维细胞呈扁平梭形，其癌变后变成球形，可用光学显微镜观察，C 项正确；癌细胞表面的糖蛋白减少，但糖蛋白在光学显微镜下观察不到，D 项错误。 题组二 基因突变的原因、特点及意义 4 (2019 华中师大一附中高二上期末考试)化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化， 氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。育种学家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。
5、羟胺处理过的番茄一定不会出现( ) A番茄种子的基因突变频率提高 B体细胞中染色体数目不变 CDNA 分子的嘌呤数目大于嘧啶数目 D诱导出了耐储存的番茄新品种 答案 C 解析 诱导育种与自然突变相比能提高突变频率，并能在较短的时间内获得较多的优良变异类型，从而加快育种进程，A 项不符合题意；羟胺溶液处理过的番茄可能发生基因突变，但其体细胞中染色体数目一般不发生改变，B 项不符合题意；羟胺溶液处理过的番茄 DNA 分子，只是腺嘌呤代替鸟嘌呤与胞嘧啶配对，嘌呤数目没有改变，C 项符合题意；羟胺溶液处理过的番茄可能发生了基因突变，可能会诱导出耐储存的番茄新品种，D 项不符合题意。 5 (2018 广
6、东佛山一中高二下段测)如图曲线 a 表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线 b、c、d 表示使用诱变剂后菌株数和产量之间关系的三种情况。下列说法正确的是( ) a 变为 b、c、d 体现了基因突变的不定向性 c 是符合人们生产要求的变异类型 青霉菌在诱变剂作用下发生了基因突变 A B C D 答案 A 解析 图中由 a 变为 b、c、d 体现了基因突变的不定向性，正确；从图中看，d 产量最高，是最符合人们生产要求的变异类型，错误；青霉菌在诱变剂的作用下发生了基因突变， 正确。 6基因突变是生物变异的根本来源，其原因是( ) A基因突变能产生新基因 B基因突变发生的频率高 C基
7、因突变能产生大量有利变异 D基因突变能改变生物的表型 答案 A 解析 基因突变是新基因产生的途径，所以是生物变异的根本来源，A 项正确。 题组三 基因重组 7(2018 甘肃兰州一中期末考试)如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是( ) A B C D 答案 C 解析 基因重组发生在减数分裂四分体时期和减数分裂后期，且发生在至少两对等位基因之间，符合要求的为图中的。 8下列有关基因重组的说法，不正确的是( ) A基因重组可以产生新的基因 B基因重组是生物变异的来源之一 C基因重组可以产生新的基因型 D基因重组能产生新的性状组合 答案 A 解析 一般情况下，基因重组是原有基因在减数分裂
8、过程中的重新组合，不能产生新基因，可以产生新的基因型，A 项错误、C 项正确；基因重组能产生新的基因型，是生物变异的来源之一，B 项正确；基因重组产生新的基因型，可能表现出新的性状组合，D 项正确。 B 组 综合强化练 16 题为选择题，14 题中只有一个选项符合题目要求，5、6 题中有一个或多个选项符合题目要求。 1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。下列相关叙述错误的是( ) A基因突变一定引起基因碱基
9、序列的改变，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 a2 C没有细胞结构的病毒体内也可以发生基因突变 D科学家用光学显微镜观察基因的变化 答案 D 解析 基因突变一定引起基因碱基序列的改变，但由于密码子的简并等原因，基因突变不一定能改变生物的性状，A 项正确；基因突变具有不定向性，控制生物钟的基因 A 可自发突变为基因 a1或基因 a2， B 项正确； 没有细胞结构的病毒体内也有遗传物质， 也会发生基因突变，C 项正确； 基因的变化属于分子水平上的改变， 在光学显微镜下是无法观察到的， D 项错误。 25溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，在含有
10、 Bu 的培养基上培养大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌， 突变型大肠杆菌中的碱基数目不变， 但ATCG的碱基比例略小于原大肠杆菌，这表明 Bu 诱发突变的机制是( ) A阻止碱基正常配对 B断裂 DNA 链中脱氧核糖与磷酸间的化学键 C诱发 DNA 链发生碱基种类置换 D诱发 DNA 链发生碱基序列变化 答案 C 解析 5溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，大肠杆菌的 DNA 在含 Bu 的培养基上复制时，少数 Bu 代替 T 作为原料，导致ATCG的碱基比例略小于原大肠杆菌，所以这是由于碱基种类发生了置换所致。 3基因型为 Cc(红色)的大丽花植株上盛开红花，仅有一朵花半边红色半边
11、白色，这可能是由于哪个部位的 C 基因突变为 c 造成的( ) A生殖细胞 B早期的叶芽细胞 C幼苗的众多体细胞 D花芽分化时产生的细胞 答案 D 解析 花瓣是由体细胞发育而成的，故不可能是生殖细胞发生基因突变，A 项错误；若叶芽细胞中 C 基因突变为 c，那么会导致在该叶芽发育的一个枝条上细胞的基因型都是 cc，此枝条上的花均为白色，B 项错误；幼苗众多体细胞 C 基因突变为 c，会导致由此幼苗发育的植株，多数部位细胞都含 cc，多数花为白色，C 项错误；花芽分化时 C 基因突变为 c，由此花芽发育的花，可能有些细胞为 cc，进而出现半边红色半边白色的花，D 项正确。 4(2018 全国，6
12、)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体 M 和 N 均不能在基本培养基上生长，但 M 可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N 可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将 M 和 N 在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是( ) A突变体 M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B突变体 M 和 N 都是由于基因发生突变而得来的 C突变体 M 的 RNA 与突变体 N 混合培养能得到 X D突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移 答案 C 解析 突变体 M 不能在基本培
13、养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A 项正确；大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的，B 项正确；大肠杆菌的遗传物质是 DNA，突变体 M 的 RNA 与突变体 N 混合培养不能得到 X，C 项错误；突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌 X，D 项正确。 5如图 a、b、c、d 表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法不正确的是( ) A只有过程 a、b 能发生基因突变 B基因重组主要是通过过程 c 和过程
14、 d 来实现的 C过程 b 和过程 a 的主要差异之一是同源染色体的联会 D过程 d 和过程 b 的主要差异之一是姐妹染色单体的分离 答案 ABD 解析 过程 a 表示有丝分裂，过程 b 表示减数分裂，过程 c 表示受精作用，过程 d 表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在细胞分裂前的间期，A 错误；基因重组发生在减数分裂过程中，B 错误；减数分裂和有丝分裂的主要差异在于减数分裂过程发生同源染色体联会、分离及其非姐妹染色单体之间的交换，D错误。 6下列关于基因重组的叙述，正确的是( ) A杂交后代出现 31 的性状分离比可能是基因重组导致的 B减数
15、分裂时，非同源染色体的自由组合会导致等位基因的重新组合 C“肺炎链球菌转化实验”中 R 型细菌转变为 S 型细菌的原理是基因重组 D基因重组导致生物性状的多样性，是生物变异的根本来源 答案 AC 解析 如果一对相对性状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 的性状分离比可能是基因重组的结果，A 项正确；减数分裂时，非同源染色体的自由组合会导致非等位基因的重新组合，B 项错误；基因突变是生物变异的根本来源，D 项错误。 7在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了 6 组小鼠交配组合，
16、统计相同时间段内繁殖结果如下。 组合编号 交配组合 产仔次数 6 6 17 4 6 6 子代小鼠总数(只) 脱毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40 注： 纯合脱毛， 纯合脱毛， 纯合有毛， 纯合有毛， 杂合， 杂合 (1)已知、 组子代中脱毛、 有毛性状均不存在性别差异， 说明相关基因位于_染色体上。 (2)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于_。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是_。 (3)测序结果表明，突变基因序列模板链中的 1 个 G 突变为 A，推测密码子发生的变化是_。 a由 GGA 变为 AGA b由 CGA 变为 GGA c由 AGA 变
17、为 UGA d由 CGA 变为 UGA (4)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成_。 答案 (1)常 (2)自然突变 基因突变的频率足够高 (3)d (4)提前终止 解析 (1)、组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以相关基因位于常染色体上。(2)在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自然突变。要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即基因突变的频率应足够高。(3)模板链上的 G 对应密码子上的 C，而模板链上的 A对应密码子上的 U，所以模板
18、链中的 1 个 G 突变为 A，则密码子上的 C 变为 U，选项 d 符合题意。(4)突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止。 8如图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物， 种群中甲植株(纯种)的一个 A 基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)。 请分析该过程，回答下列问题： (1)上述两个基因发生突变是由于_引起的。 (2)如图为甲植株发生了基因突变的细胞， 它的基因型为_， 表型是_，请在图中标明基因与染色体的关系。 (3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？ _。 答案 (1)碱基的替换(
19、或碱基改变或基因碱基序列的改变) (2)AaBB 扁茎缺刻叶 图略(表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可) (3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中时，不能通过有性生殖传递给子代 解析 (1)由题图可知，甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为 A 基因和 B 基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于题图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个 A 基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是 AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(3)甲、乙植株虽已突变，但由于 A 对 a、B 对 b 的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状；当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传递给子代。