课时冲关22 基因突变和基因重组-【创新教程】2025年高考生物总复习大一轮课时作业word（人教版 双选）

第七单元　生物的变异与进化 课时冲关22　基因突变和基因重组 [基础对点练] 一、单项选择题 1．茉莉花的花色与花瓣细胞中色素的种类和含量有关，控制色素的基因位于一对同源染色体上。某茉莉花的花瓣细胞中某一相关基因发生突变后，花色由紫色变为白色。下列相关叙述错误的是(　　) A．该基因突变不能用普通光学显微镜观察识别 B．基因突变发生后，色素种类和含量可能发生变化 C．控制茉莉花白色和紫色的基因是一对等位基因 D．这种变异是体细胞突变造成的，不能遗传给后代 解析：D　[基因突变是基因中碱基的改变，不能用普通光学显微镜观察识别，A正确；根据题干信息，“茉莉花的花瓣细胞中某一相关基因发生突变后，花色由紫色变为白色”，说明色素种类和含量可能发生变化，B正确；控制色素的基因位于一对同源染色体上，说明控制茉莉花白色和紫色的基因是一对等位基因，C正确；根据题干信息“茉莉花的花瓣细胞中某一相关基因发生突变后，花色由紫色变为白色”，这种变异是体细胞突变造成的，一般不能遗传，但进行植物组织培养，也可以遗传，D错误。] 2．(2024·安徽示范高中高三第二次联考)野生型酵母菌细胞内有Sec12＋和Sec17＋基因，一旦突变成Sec12－和Sec17－，这两个基因的相应功能将会丧失。给野生酵母菌、突变体A、突变体B和突变体C分别提供一定量的放射性元素标记的氨基酸，相关基因及其放射性出现的顺序如表所示。下列叙述错误的是(　　) 酵母菌 相关基因 放射性出现顺序 野生型 Sec12＋、Sec17＋ 核糖体→内质网→高尔基体→细胞外 突变 体A Sec12－、Sec17＋ 核糖体→内质网 突变 体B Sec12＋、Sec17－ 核糖体→内质网→囊泡 突变 体C Sec12－、Sec17－ ？ A.Sec12＋基因控制内质网的“出芽” B．表中“？”指代的是“核糖体→内质网” C．Sec17＋基因控制囊泡与靶膜的融合 D．标记氨基酸所用同位素可以是18O或15N 解析：D　[与野生型酵母菌相比，Sec12＋基因突变成Sec12－，突变体A细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网，由此推测，Sec12＋基因控制内质网的“出芽”，A正确；Sec12＋基因突变成Sec12－，内质网不能出芽形成囊泡，所以Sec17＋基因是否突变成Sec17－，放射性出现的顺序都只能为核糖体→内质网，B正确；突变体B的Sec17＋基因突变成Sec17－，突变体细胞内放射性出现顺序为核糖体→内质网→囊泡，由此推测，Sec17＋基因控制囊泡与靶膜的融合，C正确；18O或15N不具有放射性，不能用于标记氨基酸追踪放射性，D错误。] 3．(2024·湖北重点高中高三联考)果蝇的红眼对白眼为显性，这对相对性状由X染色体上的基因B、b控制。一对红眼果蝇交配，母本的基因型为XBXb，父本的基因型为XBY，子代出现了一只XXY的白眼果蝇。下列推断的理由不合理的是(　　) A．在母本产生卵细胞的过程减数分裂Ⅱ染色体不分离产生异常卵细胞 B．在父本产生精子的过程减数分裂Ⅰ染色体不分离产生异常精子 C．环境条件缺少特定的物质导致XBXbY或XBXBY的果蝇表现出白眼性状 D．基因型为XBXbY的果蝇受精卵发生基因突变可转变为XbXbY的白眼果蝇 解析：B　[根据题意，母本XBXb减数分裂Ⅰ正常而Xb在减数分裂Ⅱ不分离，可以产生含XbXb的卵细胞，可以形成XbXbY的白眼果蝇，A不符合题意；父本XBY减数分裂Ⅰ不分离，产生XBY精子，与卵细胞结合后子代都是红眼，B符合题意；正常情况下基因型为XBXbY或XBXBY的果蝇应该表现出红眼性状，因环境条件缺少特定的物质也可能表现为白眼，C不符合题意；基因型为XBXbY的果蝇受精卵发生基因突变可转变为XbXbY的白眼果蝇，D不符合题意。] 4．(2024·青岛高三统考)研究发现，胞外蛋白TGF－β1抑制细胞癌变的机理为：TGF－β1与靶细胞膜上受体结合，诱导核内靶基因表达，阻止细胞异常增殖，抑制肿瘤的发生；线粒体上的PT孔和细胞凋亡直接相关，PT孔的开放导致线粒体膜电位丧失，诱导凋亡基因的表达，促使细胞凋亡。下列有关说法错误的是(　　) A．细胞癌变时，细胞膜上的甲胎蛋白、癌胚抗原等减少，使癌细胞易转移扩散 B．TGF－β1信号通路中被诱导的靶基因可能属于抑癌基因 C．线粒体上的PT孔可能是某些离子进出线粒体的通道 D．癌细胞不发生细胞凋亡的原因可能是凋亡基因没有表达 解析：A　[细胞癌变时，细胞膜上糖蛋白减少，使癌细胞间黏着性降低，易转移扩散，但会出现新的蛋白质，如甲胎蛋白、癌胚抗原等，A错误；分析题意可知，TGF—β1信号通路中，被诱导的靶基因表达后，阻止细胞异常增殖，抑制肿瘤的发生，该基因可能属于抑癌基因，B正确；线粒体上PT孔的开放导致线粒体膜电位丧失，可推断PT孔是某些离子进出线粒体的通道，C正确；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡，癌细胞不发生细胞凋亡的原因可能是凋亡基因没有表达，D正确。] 5．碱基类似物5­溴尿嘧啶(5­Bu)既能与碱基A配对，又可以与碱基G配对。在含有5­Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌，得到突变体大肠杆菌。下列叙述错误的是(　　) A．突变体大肠杆菌体内可能发生了多个基因的突变 B．很多位点发生T—A到C—G的替换后，DNA分子中氢键数目增多 C．该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高 D．在此培养基上繁殖2代，可实现DNA分子某位点碱基对从T—A到G—C的替换 解析：D　[根据题干信息，碱基类似物5­溴尿嘧啶(5­Bu)既能与碱基A配对，又可以与碱基G配对，使得碱基发生改变，则突变体大肠杆菌体内可能发生了多个基因的突变，A正确；A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，则很多位点发生T—A到C—G的替换后，DNA分子中氢键数目增加，B正确；DNA复制时，5­Bu可与A互补配对，也可与G互补配对，则该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高，C正确；5­溴尿嘧啶可以与A配对，又可以和G配对，T—A对复制一次时有A—5­溴尿嘧啶，复制第二次时有5­溴尿嘧啶—G，复制第三次时出现G—C，所以需要经过3次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换，D错误。] 6．减数分裂过程中，配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单体间的某些部位因交换形成清晰可见的交叉，如图为某细胞中交换模式图。下列叙述错误的是(　　) A．此种变异属于基因重组，在减数分裂Ⅰ前期能观察到 B．一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目越多 C．该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子 D．交换是基因重组的一种常见类型，为进化提供原材料 解析：C　[同源染色体上非姐妹染色单体发生互换会导致基因重组，染色体互换在光学显微镜下可见，A正确；一般状况下，染色体越长，说明染色体上基因片段越长，可交叉的基因数目就越多，B正确；题图中，同源染色体中的非姐妹染色单体交换的片段在A和B，a和b之间，故非姐妹染色单体上A与B的等位基因没有发生交换，故该细胞减数分裂产生的配子只有AB和ab两种，C错误；交换是基因重组的一种常见类型，能为生物的进化提供原材料，D正确。] 7．(2024·长沙雅礼中学阶段考)某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb，如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是(　　) A．若图示现象发生的原因是基因突变，则未标出的基因分别是A和a B．若发生的是显性突变，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、ab或Ab、aB、ab C．若图示现象发生的原因是同源染色体的非姐妹染色单体间的片段互换，则可使该初级精母细胞产生的配子类型由2种增加到4种 D．基因突变和基因重组都是生物变异的根本来源，为生物进化提供丰富的原材料 解析：C　[若图示现象发生的原因是基因突变，则未标出的基因分别是A和A或a和a，A错误；若发生的是显性突变，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab或AB、Ab、ab，B错误；不考虑基因突变和互换，一个初级精母细胞只能产生2种配子，若发生互换，则配子种类为4种，C正确；基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，基因重组只能产生新的基因型，是生物变异的来源之一，D错误。] 8．(2024·湘豫名校高三诊断)研究发现基因突变虽然具有多方向性，但也是可逆的。野生型基因经过突变成为突变型基因的过程称为正向突变；突变基因又可以通过突变而成为野生型基因，这一过程称为回复突变。回复突变常包含两种类型，一种是真回复突变，突变发生的位点跟正向突变的位置一样；一种是抑制因子突变，即突变发生在另一基因座上，但掩盖了原来突变型的表型效应，据此推测不合理的是(　　) A．将回复突变体与野生型个体杂交，若子一代都是野生型则可判断为真回复突变 B．将回复突变体与野生型个体杂交，若子代出现突变型则可判断为抑制因子突变 C．基因突变的多方向性可表现为某基因可突变为该基因座上的其他等位基因 D．能根据回复突变体与野生型个体杂交子代的表型推断回复突变类型 解析：A　[若突变基因与抑制因子突变基因位于一条染色体上，即二者连锁，则其与野生型个体杂交，子一代都是野生型，A错误；根据题意，将回复突变体与野生型个体杂交，若子代出现突变型则可判断为抑制因子突变，B正确；基因突变的多方向性可表现为某基因可突变为该基因座上的其他等位基因，C正确；能根据回复突变体与野生型个体杂交子代表型推断回复突变类型，D正确。] [素养提升练] 二、不定项选择题 9．(2024·江苏兴化高三测试)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述正确的是(　　) A．形成图中细胞的过程中发生了互换 B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞 C．图中细胞为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞 D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂 解析：CD　[图示细胞中，分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D，且除该基因外染色体形态无其他差异，可推测形成该细胞的过程发生了基因突变，A错误；由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数分裂Ⅰ的胞质分裂，才形成图示细胞，且图示细胞发生了基因突变，因此该精原细胞至多形成3种基因型的8个精细胞，B错误、D正确；分析图示可知，图示细胞着丝粒分裂，姐妹染色单体分离并移向细胞两极，且细胞内没有同源染色体，故该细胞处于减数分裂Ⅱ后期，且是由精原细胞分裂而来，故是次级精母细胞，C正确。] 10．目前已发现T4噬菌体有数千种突变型，这些突变来自同一个基因的突变或者不同基因的突变。科学家利用T4噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验(突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异)。下列说法错误的是(　　) 组别 处理 结果 1 用突变型A侵染大肠杆菌 噬菌体不增殖 2 用突变型B侵染大肠杆菌 噬菌体不增殖 3 突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌 噬菌体增殖 注：本实验过程中噬菌体不发生新的突变和基因重组 A．T4噬菌体DNA复制所需原料和酶来自宿主细胞 B．基因突变中的碱基缺失会导致基因数目减少 C．突变型A和突变型B的突变发生在不同的基因内 D．突变型A与突变型B中的突变基因共同存在时，则其能增殖 解析：BD　[T4噬菌体DNA复制所需原料和酶来自宿主细胞，A正确；基因突变中的碱基缺失会导致基因结构改变，不会导致基因数目减少，B错误；突变型A和突变型B的突变应发生在不同的基因内，C正确；由实验可知，突变型A与突变型B的突变基因功能丧失，二者未突变基因共同决定了其增殖过程，D错误。] 三、非选择题 11．(2024·辽宁朝阳高三月考)香豌豆的花色受等位基因A/a、B/b控制，当显性基因A与B都存在时开红花，只有一种显性基因或没有显性基因时都开白花。一批纯合红花香豌豆植株自交后代中出现了两株白花植株，这两株白花植株的自交子代全开白花。回答下列问题： (1)为探究两株白花植株(每个植株只考虑一对基因的突变)的出现是不是同一对基因发生基因突变造成的，将这两株白花植株杂交，观察F1的花色。预期结果并得出结论：________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若两株白花植株的出现不是同一对基因发生基因突变造成的。 ①A基因、B基因都可能发生基因突变，说明基因突变具有______特点。 ②为探究等位基因A/a与B/b是否独立遗传，让两株白花植株杂交所得的F1红花植株自交，观察F2的花色。预期结果并得出结论(不考虑互换)：__________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)每株植株只考虑一对基因的突变，若是同一对基因的突变，则两株白花植株的基因型同为AAbb或aaBB，杂交后代的基因型为AAbb或aaBB，全部开白花；若不是同一对基因的突变，则两株白花植株的基因型分别为AAbb、aaBB，杂交后代的基因型为AaBb，全部开红花。 (2)①每对等位基因都可能发生基因突变，说明基因突变具有随机性的特点。 ②若两株白花植株不是同一对基因发生基因突变造成的，两株白花植株杂交所得的F1中红花植株的基因型为AaBb，若基因A/a与B/b是独立遗传，F2中A_B_(红花)∶A_bb(白花)∶aaB_(白花)∶aabb(白花)＝9∶3∶3∶1，即红花∶白花＝9∶7； 若基因A/a与B/b位于同一对染色体上，不考虑互换，F1产生的雌、雄配子均为Ab∶aB＝1∶1，F2中，AaBb(红花)∶AAbb(白花)∶aaBB(白花)＝2∶1∶1，即红花∶白花＝1∶1。 答案：(1)若F1植株全部开白花，则是同一对基因发生基因突变造成的　若全部开红花，则不是同一对基因发生基因突变造成的 (2)随机性　F2中红花植株∶白花植株≈1∶1，则等位基因A/a与B/b位于同一对染色体上，这两对基因不是独立遗传的　F2中红花植株∶白花植株≈9∶7，则等位基因A/a与B/b位于两对染色体上，这两对基因是独立遗传的 12．(2024·浙江新高考联合体高三联考)水貂毛色有白色、灰蓝色、银蓝色、深褐色，受三对基因控制，其机理如图。请回答下列问题： (1)Ps基因和Pr基因是由P基因突变而来，说明基因突变有______________特点。 (2)P基因突变为Ps基因导致Ps蛋白不均匀运输真黑色素，其原因可能是__________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ps蛋白不均匀运输真黑色素，说明基因可通过______________直接控制生物性状。 (3)研究人员利用3个纯系(其中品系3的基因型是HHttPP)亲本水貂进行杂交，F1自由交配，结果如下： ①实验一中，亲本品系1的基因型是_____________，F2出现上述表型和比例的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 F2灰蓝色水貂与白色杂合水貂随机交配，子代中银蓝色水貂占_____________。 ②根据上述实验结果判断控制水貂毛色的Pr、Ps和P基因的显隐性关系为_____________(显性对隐性用“>”表示)。 ③根据以上实验结果无法确定三对基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律。研究人员让实验二F1自由交配，若F2的表型种类和比例为_____________________，证明这三对基因遵循基因的自由组合定律。如果这三对基因确实遵循自由组合定律，则F2深褐色水貂个体中，纯合子所占的比例为_____________。 解析：(1)Ps基因和Pr基因是由P基因突变而来，说明基因突变有多方向性的特点，可以产生一个或多个等位基因。 (2)P基因突变为Ps基因导致Ps蛋白不均匀运输真黑色素，其原因可能是基因突变导致基因表达产生的蛋白质结构和功能的改变，导致不均匀运输真黑色素。Ps蛋白不均匀运输真黑色素，说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 (3)①白色品系3的基因型是HHttPP，由实验二产生F1深褐色，可推知白色品系2的基因型为hhTTPsPs，再由实验一F1银蓝色中，可推知亲本品系1的基因型是HHTTPrPr。实验一F1银蓝色自由交配，F2出现3种表型和9∶3∶4比例的原因是F1减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体分离的同时非等位基因随非同源染色体自由组合。F2灰蓝色水貂(1HHTTPrPr、2HhTTPrPr)与白色杂合水貂(hhTTPsPr)随机交配，(1/3HH、2/3Hh)×hh→2/3Hh、1/3hh，PrPr×PsPr→1/2PsPr、1/2PrPr，子代中银蓝色水貂(HhPsPr)＝2/3×1/2＝1/3。 ②由实验二F1深褐色可推知深褐色(P)对银蓝色Ps完全显性，由实验一F1银蓝色中可推知，银蓝色Ps对灰蓝色Pr完全显性，因此控制水貂毛色的Pr、Ps和P基因的显隐性关系为P>Ps>Pr。 ③如果三对基因遵循自由组合定律，实验二F1(HhTtPPs)自由交配，F2中深褐色H_T_P_∶银蓝色H_T_PsPs∶白色(H_tt_ _、和hh_ _ _ _＝3/4×3/4×3/4∶3/4×3/4×1/4∶(3/4×1/4＋1/4×3/4＋1/4×1/4)＝27∶9∶28。F2深褐色水貂H_T_P_中，纯合子所占的比例为1/3×1/3×1/3＝1/27。 答案：(1)多方向性(不定向性) (2)基因突变导致基因表达产生的蛋白质结构和功能的改变(或基因突变导致基因转录和翻译产生的蛋白质结构和功能的改变)　控制蛋白质的结构 (3)①HHTTPrPr　　 F1减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体分离的同时非等位基因随非同源染色体自由组合　1/3　②P>Ps>Pr　③深褐色∶银蓝色∶白色＝27∶9∶28　1/27 学科网（北京）股份有限公司 $$