第7单元 第19讲 基因突变和基因重组（word练习）-【导学教程】2025年生物新编高考大一轮总复习（人教版 多选）

一、单项选择题 1．(2023·抚顺二模)载人航天飞行任务中，一定量的水稻种子被带进飞行舱进入太空。下列关于水稻种子的航天育种的叙述，正确的是(　　) A．水稻种子航天育种主要利用了基因突变的原理 B．水稻种子发生的变异都能遗传给子代 C．返回地球的水稻种子均能获得预期优良性状 D．水稻种子基因的碱基序列的变化能在显微镜下观察到 解析：选A　太空中含有大量的射线等可以诱发水稻种子产生基因突变进而加快育种的进程，因此太空育种的原理是基因突变，A正确；由遗传物质决定的变异能够遗传给下一代，是遗传的变异，由环境因素引起的变异由于遗传物质没有发生变化，这种变异不能遗传给下一代，是不遗传的变异，但若遗传物质的改变发生在体细胞中，一般不能遗传给子代，B错误；基因突变具有低频性、不定向性、多害少利的特点，故返回地球的水稻种子很少能获得预期优良性状，C错误；水稻种子基因的碱基序列的变化无法在显微镜下观察到，D错误。 2．(2023·唐山模拟)下图表示人体内原癌基因转化为癌基因的三种途径。下列有关说法错误的是(　　) A．人的卵细胞和精子中存在原癌基因和抑癌基因 B．途径一中可能发生了碱基的增添、缺失或替换 C．途径二中基因种类未变化，没改变人的遗传物质 D．途径三说明基因位置的改变会影响基因的表达 解析：选C　人的卵细胞和精子中存在原癌基因和抑癌基因，原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A正确；途径一发生的变异为基因突变，可能发生了碱基的增添、缺失或替换，B正确；途径二中，基因多拷贝后，基因数量增多，改变了人的遗传物质，C错误；途径三基因移到新的位置后出现过量表达，从而导致癌变，说明基因位置的改变会影响基因的表达，D正确。 3．(2023·蚌埠期末)下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确的是(　　) A．能发生基因重组的生物，不能发生基因突变 B．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代发生性状分离 C．基因重组会导致生物产生新基因和新性状 D．减数分裂过程中控制一对相对性状的基因可能发生基因重组 解析：选D　基因突变具有普遍性，生物都能发生基因突变，A错误；基因型为Aa的个体自交导致子代发生性状分离的原因是Aa在产生配子时发生了等位基因的分离，此过程只有一对等位基因参与，不是基因重组，B错误；基因重组会导致生物产生新基因型，既不会产生新基因也不会形成新的性状，C错误；控制一对相对性状的基因也可能是多对基因，所以减数分裂过程中控制一对相对性状的基因也可能发生基因重组，D正确。 4．(2023·辽宁三模)科学研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关，突变情况如下表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇；F1雌雄个体交配，所得F2中圆眼果蝇有450只、棒眼果蝇有30只。下列说法正确的是(　　) 突变基因 Ⅰ Ⅱ 碱基变化 G→T CTT→C 蛋白质变化 有一个氨基酸与野生型果蝇的不同 多肽链长度比野生型果蝇长 A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基的替换和增添 B．果蝇的眼形至少由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 C．棒眼果蝇的体细胞中至少含有一个突变的基因 D．棒眼果蝇的出现说明基因通过控制酶的合成间接控制生物性状 解析：选B　分析表中数据可知，基因Ⅰ发生的是一个碱基被另一个碱基替换，属于碱基的替换；基因Ⅱ发生的是3个碱基变成1个碱基，属于碱基的缺失。所以突变型Ⅰ的产生是由于控制眼形的基因发生了碱基的替换，突变型Ⅱ的产生是由于控制眼形的基因发生了碱基的缺失，A错误；由F2果蝇中圆眼∶棒眼＝450∶30＝15∶1可知，基因Ⅰ、Ⅱ分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，即果蝇的眼形至少由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，且只有隐性纯合子才能表现为棒眼，所以只有一个基因发生突变对性状无影响，B正确，C错误；从表中分析可得，基因Ⅰ突变将导致蛋白质中一个氨基酸发生改变，使其控制的蛋白质结构改变，基因Ⅱ突变导致蛋白质中肽链变长，使其控制的蛋白质结构发生改变，但二者都无法判断这种蛋白质是酶的结构改变导致的，还是控制眼形的结构蛋白质直接改变导致的，D错误。 5．(2023·泰安调研)某男孩骨骼畸形，智力低下。调查显示，其父母、外祖父母、母亲的姐妹、姐姐身体正常，两个舅舅有一个患病，医生怀疑其所患疾病是单基因遗传病，于是对该男孩及其父亲、母亲的X染色体上的相关基因进行了碱基测序，部分结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该病最可能的遗传方式为伴X染色体显性遗传 B．此遗传病的变异类型属于染色体结构变异 C．该男孩的致病基因可能来自其外祖母 D．该遗传病在男性和女性中的发病率相等 解析：选C　分析题图中患者母亲的两条X染色体和患者的X染色体上碱基的排列可知，该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，患者母亲为致病基因携带者，致病基因发生了碱基的缺失，属于基因突变，A、B错误；该遗传病的致病基因可能是由外祖母传给母亲，母亲再传给该男孩的，C正确；伴X染色体隐性遗传病在男性中的发病率大于在女性中的，D错误。 6．(2024·衡阳模拟)位于果蝇某常染色体上的基因S上插入了一个碱基对而发生基因突变，导致该基因控制的性状发生变化。下列相关叙述错误的是(　　) A．基因S突变后，其在染色体上的位置不变 B．基因S突变后，其所含的氢键数量不变 C．该变异可为果蝇种群的进化提供原材料 D．基因S突变后，其嘌呤碱基所占比例不变 解析：选B　基因S突变是插入一个碱基对导致的，基因突变不改变其在染色体上的位置，A正确；碱基对之间靠氢键连接，基因S突变是插入一个碱基对导致的，其所含的氢键数量增多，B错误；基因突变可以产生新基因，进而产生新性状，为生物进化提供了丰富的原材料，C正确；双链DNA(片段)中，嘌呤碱基所占比例等于1/2，因此基因S突变后，其嘌呤碱基所占比例保持不变，D正确。 7．(2023·天津卷)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是(　　) A．该酶基因突变 B．该酶基因启动子甲基化 C．该酶中一个氨基酸发生变化 D．该酶在翻译过程中肽链加工方式变化 解析：选B　基因控制蛋白质的合成，基因突变是指DNA分子中碱基的增添、替换或缺失而引起基因碱基序列的改变。基因突变后可能导致蛋白质功能发生改变，进而导致酶活性降低，A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，转录出的mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质。若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基因的转录过程无法进行，不能合成酶，B错误；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲折叠的方式等有关。故若该酶中一个氨基酸发生变化 (氨基酸种类变化)或该酶在翻译过程中肽链加工方式变化，都可能导致该酶的空间结构变化而导致功能改变，酶活性降低，C、D正确。 8．(2023·潍坊一模)植物的杂种一代会出现产量等性状优于双亲的杂种优势，雄性不育品系能有效提高作物的杂交效率。油菜花粉的育性由一对基因控制，现有三种花粉育性基因型不同的纯合油菜(具两性花)品系，品系甲、乙育性正常，品系丙雄性不育(肉眼可观测到雄蕊异常)，杂交实验如下。下列说法错误的是(　　) A．由于基因重组的原因，杂交一中F1的育性无法在自交后代中保持 B．据杂交一二推测，与油菜花粉育性有关的基因共有三种 C．杂交二F2中雄性不育株与品系甲杂交可获得兼具品系甲、乙优良性状的杂交种子 D．杂交二自F2起逐代选取雄性不育株与品系乙杂交可使雄性不育株具有更多品系乙的性状 解析：选A　结合分析可知，该性状受一对等位基因控制，不会发生基因重组，A错误；结合分析可知，油菜的育性性状可能由同源染色体上的3个等位基因(A1、A2、A3)决定，设品系甲的可育性状由基因A1决定，雄性不育由基因A2决定，品系乙的可育性状由基因A3决定，则其显隐性关系为基因A1对A2、A3为显性，基因A2对A3为显性，故与油菜花粉育性有关的基因共有三种，B正确；结合B选项，品系甲的基因型应为A1A1，品系丙为A2A2，品系乙为A3A3，则杂交二中F1雄性不育株基因型为A2A3，其与品系甲A1A1杂交，子代基因型有A1A2、A1A3，可获得兼具品系甲、乙优良性状的杂交种子，C正确；杂交二F1基因型为A2A3，与品系乙(A3A3)杂交，F2基因型包括A2A3、A3A3，自F2起逐代选取雄性不育株(A2A3)与品系乙(A3A3)杂交，雄性不育株可做母本，其上结的种子基因型为1/2A2A3、1/2A3A3，可使雄性不育株具有更多品系乙A3A3的性状，D正确。 二、不定项选择题 9．(2023·扬州月考)如图所示，一条染色体上有一对等位基因(D和d)，当染色体的端粒断裂(②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂。下列说法正确的是(　　) A．端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截 B．图④和图⑤分别表示细胞分裂的中期和后期 C．图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中 D．上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异 解析：选ACD　每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，A正确；由题图可知，图④的着丝粒已经一分为二；图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期，由于纺锤丝的牵引而发生随机断裂后移向细胞两极，故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期，B错误；据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧，则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中，若发生断裂的部位位于D和d基因之间，则图⑤中D和d基因最后可能分配到两个不同的子细胞中，C正确；若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部，则可能会造成该基因部分碱基对的缺失而发生基因突变；若该变异发生在减数分裂的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换，即基因重组；由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，会发生染色体(结构)变异，故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异，D正确。 10．(2023·济南一模)不同基因型的T2噬菌体能够使大肠杆菌出现不同的菌斑。将野生型T2噬菌体(h＋r＋)和突变型T2噬菌体(hr)混合，并在接种了大肠杆菌的培养基上培养，检测到的结果如表所示。下列分析错误的是(　　) 菌斑 类型 小噬菌斑、 半透明 大噬菌斑、 透明 大噬菌斑、 半透明 小噬菌斑、 透明 对应基 因型 h＋r＋ hr h＋r hr＋ A.T2噬菌体基因经逆转录整合到大肠杆菌的基因组上 B．基因h＋和h在T2噬菌体遗传过程中不遵循分离定律 C．h＋r＋和hr的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组 D．自然界中突变型T2噬菌体是由野生型发生基因突变得到的 解析：选A　T2噬菌体的遗传物质为DNA，因而T2噬菌体基因不需经逆转录整合到大肠杆菌的基因组上，A错误；T2噬菌体是病毒，大肠杆菌是原核生物，基因h＋和h在T2噬菌体遗传过程中不遵循分离定律，B正确；两种T2噬菌体基因型为h＋r＋和hr，子代T2噬菌体有h＋r＋、hr、hr＋、h＋r四种，推测两种T2噬菌体的DNA在大肠杆菌内发生了基因重组，C正确；自然界中突变型T2噬菌体是由野生型发生基因突变得到的，D正确。 三、非选择题 11．(2023·衡阳模拟)如图1为雌雄果蝇染色体组成，基因D/d位于Ⅱ染色体上，A/a位于X染色体上。正常情况下果蝇的精原细胞经过4次有丝分裂后启动减数分裂。科研人员用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变剂处理果蝇获得精原细胞过度增殖的突变体果蝇(M和T)。将该M与异性正常有丝分裂果蝇交配，F1均为正常有丝分裂的果蝇，F1雌雄果蝇相互交配，F2中正常有丝分裂∶M突变体＝3∶1。科研人员用M突变体与T突变体进行杂交，杂交结果如图2所示。回答下列问题： 图1 图2 (1)图1中雌雄果蝇杂交，后代基因型有________种，雌果蝇中纯合子所占比例是________。 (2)M突变体是________(填“显性”或“隐性”)突变，分析图2所示实验结果，判断M突变体与T突变体不是相同基因突变，判断的理由是__________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)图2中，过度增殖果蝇中属于T突变体类型的比例是________。 (4)科研人员对M突变体与正常有丝分裂果蝇的相关基因进行了比较，两者基因的碱基序列如图3所示，其中②为模板链，这种变异类型属于________，突变位点对应的密码子是________(起始密码子为AUG)。 M突变体　　　　　　　正常有丝分裂 图3 解析　(1)分析图1可知，亲本的基因型为DdXAXa×DdXaY，后代基因型有3×4＝12种，雌果蝇中纯合子所占比例是1/2×1/2＝1/4。(2)根据题意，将该M与异性正常有丝分裂果蝇交配，F1均为正常有丝分裂的果蝇，说明M突变体是隐性突变。分析图2所示实验结果，判断M突变体与T突变体不是相同基因突变，理由是其F2表型比例为9∶7，是“9∶3∶3∶1”的变式，两个突变基因分别位于两对染色体上。(3)假设M突变体的基因型为aa，T突变体的基因型为bb，图2中，过度增殖果蝇(3aaB_、3A_bb、1aabb)中属于T突变体类型的比例是4/7。(4)根据碱基互补配对原则可知，②为模板链，对比正常有丝分裂和M突变体的②号链可知碱基C变为A，故这种变异类型属于基因突变。M突变体转录的mRNA为－AUGUCCUGGAAGACU－，其中AUG为起始密码子，突变位点对应的密码子是UGG。 答案　(1)12　1/4　 (2)隐性　两个突变基因分别位于两对染色体上　(3)4/7　(4)基因突变　UGG 12．(2023·烟台、德州一模)水稻的花序和花器官的形态特征及结构对其产量有重要的影响。为阐明水稻颖花发育的遗传机制，科研人员通过射线辐照野生型水稻，培育出能稳定遗传的内颖完全退化的品系突变体甲和突变体乙，进行了如下实验。 (1)将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交，F2的性状分离比均为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶2∶1。可推测两种突变体的形成均可能是________对等位基因突变的结果。让F1与内颖完全退化型个体杂交，其后代表型及比例为________，可验证上述推论的合理性。 (2)科研人员将突变体甲与突变体乙杂交，F1表现为内颖部分退化，说明两种突变体是由不同基因突变所致。由此也说明了基因与性状的关系为________。为进一步研究两种突变体的突变基因在染色体上的位置关系，取F1自交，若F2表型及其比例为________，则说明两种突变体的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。 (3)进一步研究发现突变体甲、乙的突变基因分别为a、b基因，利用数字图像处理技术对相关基因的长度进行测量，测得A、a基因分别为1 200 bp、900 bp，B、b基因均为600 bp。由此可知，突变体甲是由于A基因内________所致。为了探究突变体乙产生的原因，科研人员用甲基化抑制剂(5azadC)处理突变体乙后进行基因B表达分析，结果如图所示。请从分子水平解释突变体乙出现的原因是_____________________________________________。 (4)SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性，某些SNP在个体间差异稳定，可作为DNA上特定位置的遗传标记。已知突变体甲和野生型水稻的Ⅱ号和Ⅲ号染色体上的SNP如图所示，为确定突变体甲的突变基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员进行了实验(不考虑互换)。 将突变体甲和野生型进行杂交，得到的F1植株自交。检测F2中全部内颖完全退化个体的SNP，若SNP1和SNP2的检测结果分别为________，则突变基因在Ⅱ号染色体上。 解析　(1)分析题意，品系突变体甲和突变体乙是能稳定遗传的内颖完全退化的品系，说明甲和乙都是纯合子，将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交，F2的性状分离比均为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶2∶1。可推测两种突变体的形成均可能是一对等位基因突变的结果。F1是杂合子，与内颖完全退化的个体杂交，如果后代表型及比例为内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶1，则可验证推论的合理性。(2)将突变体甲与突变体乙杂交，F1表现为内颖部分退化，说明两种突变体是由两对基因突变所致，一种性状可由多个基因控制，F1的基因型应为双显性杂合子，设F1的基因型为AaBb，则F2中：双显性纯合子(AABB)为野生型，占1/16，双显性杂合子(A_B_)的表型为内颖部分退化，占8/16，含一对隐形纯合(A_bb、aaB_、aabb)的表型为内颖完全退化，占7/16。(3)基因突变是指碱基对的增添、缺失或者替换。测得A、a基因分别为1 200 bp、900 bp，说明突变体甲是由A基因内碱基对缺失导致的。碱基发生甲基化修饰会抑制基因的表达，从而对表型产生影响，这种DNA甲基化修饰可以传递给后代，使后代出现同样的表型。分析坐标图，用甲基化抑制剂(5­aza­dC)处理突变体乙后，出现了基因B的mRNA，说明突变体乙出现的原因是B基因发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达。(4)SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性，某些SNP在个体间差异稳定，可作为DNA上特定位置的遗传标记。可将染色体上的SNP看作基因来分析。将突变体甲和野生型进行杂交，得到的F1，F1植株自交。检测F2中全部内颖完全退化个体的SNP，按照基因的分离定律，若突变基因在Ⅱ号染色体上，则全部内颖完全退化个体的SNP1检测结果均为SNP1m；SNP2检测结果为SNP2m和SNP2B的比例约为1∶1。 答案　(1)一　内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶1 (2)一种性状可由多个基因控制　野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶8∶7 (3)碱基对的缺失　B基因发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达 (4)SNP1检测结果全为SNP1m，SNP2检测结果为SNP2m∶SNP2B＝1∶1 学科网（北京）股份有限公司 $$