课时微练20 基因突变和基因重组(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（多选版）

课时微练(二十)　基因突变和基因重组 一、选择题:本题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.基因突变和基因重组在生物界中普遍存在。下列叙述错误的是(　　) A.基因突变导致DNA分子中基因数目的增多或减少 B.基因突变可产生新的基因,基因重组可产生新的基因型 C.细胞癌变是原癌基因或抑癌基因突变导致的 D.基因突变是生物变异的根本来源 解析　基因突变的结果是使基因的碱基序列发生改变,变成一个新的基因,基因的数目不变,A项错误。基因突变可产生新的基因,基因重组通过基因的重新组合产生新的基因型,B项正确。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达就会导致相应的蛋白质活性过强,可能引起细胞癌变;抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变就会导致相应的蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变,C项正确。基因突变是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,为生物的进化提供了丰富的原材料,D项正确。 答案　A 2.某二倍体生物的核基因A1中替换了一个碱基后形成了基因A2,导致转录翻译后的肽链长度变短。下列分析错误的是 (　　) A.该变异为可遗传变异,该突变基因一定会遗传给子代 B.基因A1、基因A2为控制同一性状的一对等位基因 C.该变异可能导致了翻译过程提前终止 D.正常情况下,基因A1和基因A2不可能存在于同一个配子中 解析　该基因突变为可遗传变异,但不一定会遗传给子代,A项错误;基因A1、基因A2为控制同一性状的一对等位基因,对于真核生物核基因,突变产生的新基因和原来的基因互为等位基因,B项正确;基因突变可能导致mRNA上终止密码子提前出现,那么翻译过程就会提前终止,基因A1突变为基因A2导致转录翻译后的肽链变短,则该变异可能导致翻译过程提前终止,C项正确;正常情况下,等位基因会随着同源染色体的分开而分开,进入到不同的配子中,所以基因A1和基因A2不可能存在于同一个配子中,D项正确。 答案　A 3.2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。我国在国际上首次空间在轨完成了水稻从种子到种子的全生命周期培养,获得了水稻种子。下列叙述正确的是(　　) A.进入太空的水稻发生基因突变,实质上是基因碱基的替换 B.同一批次进入太空的不同水稻种子将产生相同的突变性状 C.太空返回的水稻种子部分细胞中染色体的结构可能已经改变 D.在太空遨游过程中水稻种子若产生了新基因,则形成了新物种 解析　进入太空的水稻在太空特殊的环境诱变条件下发生基因突变,实质上是基因碱基的替换、增添或缺失,A项错误;基因突变具有不定向性,同一批次进入太空的不同水稻种子产生相同突变性状的概率极低,B项错误;太空返回的水稻种子部分细胞中可能会发生染色体结构变异,C项正确;在太空遨游过程中水稻种子若产生了新基因则可以产生新品种,不一定形成新物种,要产生生殖隔离才能形成新物种,D项错误。 答案　C 4.通过对患抗维生素D佝偻病家系X染色体上的基因进行研究发现,PHEX基因某位点上发生了G替换A突变及T替换A突变,只要一条染色体上的基因发生这种变化就会患抗维生素D佝偻病。以下说法错误的是(　　) A.抗维生素D佝偻病是单基因显性遗传病 B.PHEX基因的基因结构发生了改变 C.减数分裂过程中PHEX基因可以与常染色体基因发生基因重组 D.该变异可能发生在个体发育的任何时期,体现了基因突变的不定向性 解析　由题干信息可知,抗维生素D佝偻病只涉及PHEX基因,是单基因显性遗传病,A项正确;由于PHEX基因发生了碱基对的替换,所以其基因结构发生了改变,B项正确;在减数分裂Ⅰ后期,位于X染色体上的PHEX基因可以与常染色体上的基因随着染色体的自由组合而发生基因重组,C项正确;基因突变可以发生在个体发育的任何时期,这体现了基因突变的随机性,D项错误。 答案　D 5.研究发现癌细胞的线粒体分裂加速。研究者设计了一种小分子药物,可特异性抑制线粒体中的RNA聚合酶。对癌症模型小鼠使用该药物,小鼠肿瘤体积显著减小。下列叙述不正确的是(　　) A.线粒体分裂需要自身DNA参与 B.该药物可抑制线粒体基因的转录 C.该药物减少了癌细胞的能量供应 D.该药物导致癌细胞积累大量CO2 解析　线粒体是半自主性细胞器,能进行DNA复制和基因表达,线粒体分裂需要自身DNA参与DNA复制与转录的过程,A项正确;由题意可知,该药物可特异性抑制线粒体中的RNA聚合酶,RNA聚合酶参与的是转录过程,所以该药物可抑制线粒体基因的转录,B项正确;该药物可抑制线粒体基因的转录,抑制了线粒体中基因的表达,从而减少了癌细胞的能量供应,C项正确;该药物抑制了线粒体功能的正常进行,使有氧呼吸第二阶段受到抑制,导致癌细胞中CO2的生成量减少,D项错误。 答案　D 6.(2024·长沙调研)一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中,偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。为了探究卷刚毛性状是如何产生的,科学家用这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交,F1全部为直刚毛果蝇,F1雌雄果蝇随机自由交配,F2的表型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1。最合理的结论是(　　) A.亲代生殖细胞中X染色体上基因发生隐性突变 B.亲代生殖细胞中X染色体上基因发生显性突变 C.亲代生殖细胞中常染色体上基因发生隐性突变 D.亲代生殖细胞中常染色体上基因发生显性突变 解析　由于这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交,F1的表型全部为直刚毛,说明直刚毛是显性。而让F1雌雄果蝇交配,F2的表型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1,说明卷刚毛和直刚毛与性别相关联,控制刚毛形态的基因不在常染色体上,所以很可能是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变。假设控制刚毛形态的基因用A/a表示,则卷刚毛雄果蝇(XaY)与直刚毛雌果蝇(XAXA)杂交,F1全部为直刚毛果蝇(XAXa、XAY),其随机自由交配,F2的表型及比例是直刚毛雌果蝇(XAXa、XAXA)∶直刚毛雄果蝇(XAY)∶卷刚毛雄果蝇(XaY)=2∶1∶1,A项符合题意。 答案　A 二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求 7.某雌雄同株的二倍体植物的株高由位于某对同源染色体的相同位点上的一系列基因A1~A15控制,且显隐性关系为A1>A2>A3>……>A14>A15,下列叙述正确的是(　　) A.一系列基因A1~A15的存在决定了该生物具有物种多样性 B.复等位基因的存在体现了基因突变的不定向性 C.若该种群的个体只能自交,则所得子代的基因频率、基因型频率不变 D.该二倍体植物有关株高的基因型、表型种类最多分别有120种、15种 解析　同源染色体相同位点上的A1~A15属于复等位基因,复等位基因的存在能体现同一物种的生物具有遗传多样性,而不能体现物种多样性,A项错误;复等位基因的存在体现了基因突变的不定向性,B项正确;若该种群的个体只能自交,则所得子代的基因频率不变、基因型频率可能改变,C项错误;该二倍体植物有关株高的基因型中纯合子有15种,杂合子种类数为=105种,故该二倍体植物有关株高的基因型共有120种、表型种类最多有15种,D项正确。 答案　BD 8.(2024·唐山联考)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法正确的是(　　) A.TOM2A合成之后会使细胞膜面积暂时增大 B.TMV核酸复制时碱基配对方式有A-T、T-A、G-C、C-G C.易感病烟草与TI203性状不同的根本原因是TOM2A基因的碱基序列不同 D.基因编码序列缺失2个碱基对,可能会造成肽链变长 解析　TOM2A合成之后会分布到液泡上,不会通过细胞膜分泌到细胞外,因此细胞膜面积不会增大,A项错误;TMV的遗传物质为RNA,RNA复制时碱基配对方式有A-U、U-A、G-C、C-G,B项错误;与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,因此易感病烟草与TI203性状不同的根本原因是TOM2A基因的碱基序列不同,C项正确;基因编码序列缺失2个碱基对,可能会导致该基因转录的mRNA上终止密码子延后出现,从而造成肽链变长,D项正确。 答案　CD 9.研究发现,生活在青藏高原的夏尔巴人线粒体中G3745A基因和T4216C基因发生了突变,使机体在能量代谢过程中提高了对氧气的利用效率,减少氧气的消耗。而位于常染色体上的EPAS1、EGLN1等9个基因则通过适量增加血红蛋白浓度进一步增强了血液运输氧的能力。下列有关叙述正确的是(　　) A.发生突变后的G3745A基因中碱基数目不一定减少 B.上述11个基因的遗传都遵循基因自由组合定律 C.突变后的G3745A基因和T4216C基因可能提高了有关酶的活性 D.EPAS1、EGLN1等9个基因通过不断合成血红蛋白来增加其浓度 解析　碱基的增添、缺失或替换都可能导致基因突变,因此发生突变后的G3745A基因中碱基数目不一定减少,A项正确;线粒体中基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,B项错误;突变后的G3745A基因和T4216C基因可能提高了有关酶的活性,从而使机体在能量代谢过程中耗氧量减少的同时,还提高了机体对氧气的利用效率,C项正确;依题意无法确定EPAS1、EGLN1等9个基因是控制合成血红蛋白的基因,有可能与血红蛋白基因的表达调控有关,D项错误。 答案　AC 10.研究人员对果蝇进行诱变处理后得到纯合的残翅品系。已知酶X参与调控果蝇翅膀的发育,经检测得知,酶X基因发生突变后其mRNA序列如图所示。下列相关分析正确的是(　　) [注]　省略号表示省略了部分相同的碱基序列,AUG是起始密码子,UGA和UAG均为终止密码子。 A.突变后酶X的活性可能降低或丧失 B.诱变处理直接使酶X的mRNA发生碱基替换 C.突变后酶X的相对分子质量可能小于正常酶X的 D.诱变处理残翅果蝇,可能得到不同序列的酶X基因 解析　突变后酶X的结构发生了变化,则其活性可能降低或丧失,A项正确;诱变处理直接使酶X的DNA发生了碱基替换,B项错误;第431位的UUA变为UGA(终止密码子),翻译提前终止,则突变后酶X的多肽链会变短,所以突变后酶X的相对分子质量可能小于正常酶X的相对分子质量,C项正确;由于基因突变具有不定向性,所以诱变处理残翅果蝇,可能得到不同序列的酶X基因,D项正确。 答案　ACD 三、非选择题 11.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体细胞(纯种,AABB)中的一个A基因和乙植株体细胞(纯种,AABB)中的一个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: 甲　 乙　 (1)上述两个基因的突变发生在__________的过程中,是由__________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。乙植株发生了基因突变后的基因型为__________。 (3)甲、乙植株发生基因突变后,该植株及其子一代均不能表现出突变性状,因为该突变均为__________,且基因突变均发生在甲和乙的__________中,不能通过有性生殖传递给子代。让其后代表现出突变性状的方法:取发生基因突变部位的组织细胞,先用__________技术对其进行繁殖得到试管苗后,让其__________(填“自交”“杂交”或“测交”),子代即可表现突变性状。 解析　(1)分析题图可知,两个基因的突变均发生在DNA复制过程中,是DNA单链上的一个碱基发生替换导致的。(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,所以题图细胞的基因型应为AaBB,表型是扁茎缺刻叶。乙植株(纯种)的一个B基因发生突变,突变后的基因型为AABb。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用,B对b的显性作用,在甲、乙植株上并不能表现出突变性状。由于突变发生在体细胞中,突变基因不能通过有性生殖传给子代,故甲、乙植株的子一代均不能表现突变性状。要想让子代表现出突变性状,可对突变部位的组织细胞进行组织培养,然后让其自交,后代中即可出现突变性状。 答案　(1)DNA复制　一个碱基的替换(或碱基对改变)　(2)AaBB　扁茎缺刻叶　如图所示(提示:表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可)　AABb (3)隐性突变　体细胞　组织培养　自交 12.(科学探究)我国繁育大白菜(2N=20)有7 000多年历史,为研究大白菜抽薹开花的调控机制,某科研单位将野生型的大白菜经过诱变育种得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。进行下列实验,回答下列问题: 突变体甲×野生型→F1(表型与突变体甲相同) 突变体乙×野生型→F1(表型与突变体乙相同) F1(表型与突变体甲相同)×F1(表型与突变体乙相同)→F2 (新性状∶表型与突变体甲相同∶表型与突变体乙相同∶野生型=1∶1∶1∶1) (1)若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果,突变体甲与突变体乙性状分别对野生型性状是__________、__________(填“显性”或“隐性”)。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上,将F2 中的新性状个体进行自交,统计其所有后代。若新性状∶表型与突变体甲相同∶表型与突变体乙相同∶野生型=__________,说明两个不同突变位点分别位于两对同源染色体上;若新性状∶表型与突变体甲相同∶表型与突变体乙相同∶野生型=__________,说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上。 (2)为探究上述大白菜早抽薹的原因,对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较,结果如图1: 图1 图2 ①由图1可知,大白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因__________(填碱基对)突变为__________(填碱基对),导致mRNA上的__________提前出现,__________(填过程)提前终止,最终导致蛋白质的空间结构改变,功能异常。 ②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶,通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响抽薹抑制F基因的表达,野生型与突变体甲的F基因表达的相对水平如图2(野生型与突变体甲的F基因均正常)。请根据以上信息推测突变体甲抽薹提前的原因:_______________________________________________。 解析　(1)由于突变体甲与野生型杂交,F1表型与突变体甲相同,突变体乙与野生型杂交,F1表型与突变体乙相同,说明突变体甲与突变体乙性状分别对野生型性状是显性。假设突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果,相关基因用A、a和B、b表示,野生型基因型为aabb,突变体甲基因型是AAbb,突变体乙基因型是aaBB,则突变体甲×野生型→F1基因型为Aabb,突变体乙×野生型→F1基因型为aaBb,F1(基因型为Aabb)×F1(基因型为aaBb)→F2[新性状(AaBb)∶表型与突变体甲相同(Aabb)∶表型与突变体乙相同(aaBb)∶野生型(aabb)=1∶1∶1∶1],将F2中的新性状个体(AaBb)进行自交,故新性状∶表型与突变体甲相同∶表型与突变体乙相同∶野生型=9∶3∶3∶1。假设突变体甲与突变体乙两个不同突变位点位于一对同源染色体上,则A、b基因位于一条染色体上,a、B基因位于另一条染色体上,故将F2中的新性状个体(AaBb)进行自交,新性状∶表型与突变体甲相同∶表型与突变体乙相同∶野生型=2∶1∶1∶0。(2)①由题图1可知,野生型W位置的其中一个G—C碱基对被A—T替换,W位置非模板链DNA变成了TAG,mRNA上相应的密码子变成UAG(终止密码子),终止密码子提前出现导致翻译提前终止,最终导致蛋白质的空间结构改变,功能异常。②根据题图2信息推测突变体甲抽薹提前的原因是:基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常,使染色体组蛋白甲基化水平降低,进而使F基因表达水平下降,解除对抽薹的抑制,使大白菜提前抽薹。 答案　(1)显性　显性　9∶3∶3∶1　2∶1∶1∶0　(2)①G—C　A—T　终止密码子　翻译　②因为基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常,使染色体组蛋白甲基化水平降低,进而使F基因表达水平下降,解除对抽薹的抑制,大白菜提前抽薹(或基因突变→甲基转移酶结构和功能异常→染色体组蛋白甲基化水平降低→F基因表达水平下降→解除对抽薹开花的抑制→大白菜抽薹开花提前) 学科网（北京）股份有限公司 $$