5.1基因突变和基因重组 同步练习-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

5.1基因突变和基因重组 教材衔接练 1.镰状细胞贫血是一种遗传病,严重时会导致患病个体死亡。该病的致病机理是相关基因发生了碱基的替换,导致相应的氨基酸发生了替换,从而使血红蛋 白的结构发生改变(如图),最终使红细胞由圆饼状变成镰刀状。与正常人相比,下列各项会在该病患者体内发生改变的是　　(　　) A.突变基因中碱基对间的氢键总数 B.突变基因中储存的遗传信息 C.突变基因转录的mRNA的碱基总数 D.异常血红蛋白的氨基酸残基数目 2.结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是解释结肠癌发生的简化模型,据图分析,下列说法错误的是(　　) A.原癌基因和抑癌基因在调控细胞周期的过程中共同起作用 B.体细胞中的原癌基因和抑癌基因突变可能引发细胞癌变 C.健康人的肌细胞和神经元等体细胞中均存在原癌基因和抑癌基因 D.体细胞中任意一个抑癌基因发生突变或过量表达均能引发细胞癌变 3.科研人员利用辐射方法处理基因型为Rr的发芽的大豆,最终选育出具有优良性状的大豆品种。下列相关说法错误的是(　　) A.R与r基因在自然条件和诱变条件下均可发生基因突变 B.利用辐射处理发芽的大豆,可提高大豆基因突变的频率 C.利用辐射方法处理发芽的大豆,可定向改变大豆的性状 D.基因突变可使R基因发生不同的突变,产生多个等位基因 4.金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中,野生鲫鱼产生变异,人们选择喜欢的品种培养,并进行人工杂交与选育,从而选育出色彩斑斓、形态各异的金鱼。下列相关说法错误的是　(　　) A.金鱼体细胞与野生鲫鱼体细胞中不会存在相同的基因 B.利用野生鲫鱼选育金鱼的过程中可能存在基因突变 C.在人工选育过程中,基因重组可使金鱼子代的性状出现多样性 D.在金鱼的人工选育过程中,人工选择不会引发金鱼基因的突变 5.镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下,并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力。下列叙述错误的是(　　) A.综合镰状细胞贫血和疟疾对个体的影响,杂合子在非洲疟疾高发地区生存机会更大 B.杂合子中,镰状细胞贫血突变基因不能表达 C.非洲疟疾高发的地区,镰状细胞贫血突变基因的基因频率较高 D.基因突变对生物的生存是否有利,往往取决于生物的生存环境 6.在水稻育种中,CRISPR/Cas9系统可对OSSWEET11基因(目的基因)的特定序列进行切割,修复切口时基因会发生碱基的插入、缺失或替换,使目的基因失去功能,从而实现对OSSWEET11基因的“敲除”。相关叙述错误的是(　　) A.该系统对目的基因“敲除”时发生了基因突变 B.该技术可导致目的基因产生多种等位基因 C.目的基因发生碱基的替换一定会改变生物的性状 D.应用该技术时需充分讨论其安全性 7.（判断题）镰状细胞贫血发生的根本原因是红细胞形态结构改变。(　　) 8.（判断题）基因重组会产生新的性状,增加了生物的多样性。(　　) 9.（判断题）基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变。(　　) 10.（判断题）与癌变有关的基因,只存在于癌细胞中。(　　) 11.（判断题）DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可能会诱发细胞癌变。(　　) 12.（判断题）细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散和转移。(　　) 13.（判断题）精子与卵细胞的随机结合导致基因重组。(　　) 基础知识巩固练　　　　　　　 知识点1　基因突变 14.(2024南京期末)玉米2号染色体上有一对等位基因A1与A2(A2来自A1的突变),若不考虑其他变异。下列有关叙述错误的是(　　) A.该突变可能发生在细胞分裂前的间期 B.基因A1和A2编码的蛋白质可能相同 C.基因A1、A2可能同时存在于同一花粉中 D.A1基因在复制过程中可能发生了碱基的增添 15.(2025辽宁模拟预测)下列有关基因突变的叙述,错误的是(　　) A.基因突变可以发生在任何生物体内,具有普遍性 B.基因突变具有低频性,且突变后都是对生物不利的 C.基因突变后碱基序列一定发生了改变 D.突变基因可随细胞分裂遗传给后代 16.(2024重庆期末)吖啶橙是一种诱变剂,能够使 DNA 分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是(　　) A.诱变基因的碱基序列发生改变 B.诱变基因所在染色体的基因数目发生改变 C.诱变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变 D.诱变基因在表达时提前或延迟终止 17.(2025河北枣强中学期末)一种果蝇的突变体在21 ℃的气温下,生存能力很差,但是,当气温上升到25.5 ℃时,突变体的生存能力大大提高。这说明(　　) A.突变是不定向的 B.突变的有害和有利取决于环境条件 C.突变是随机发生的 D.环境条件的变化对突变体都是有害的 知识点2　细胞的癌变 18.(2025辽宁阶段考试)某研究团队调查了医院确诊的肺癌患者1 303人,其中吸烟的有823人,约占患者总数的63.16%;同时调查健康人作为对照,在1 303名健康人中,吸烟的有509人,约占39.06%。下列说法正确的是(　　) A.上述调查结果不能说明吸烟与肺癌之间存在因果关系 B.正常情况下,细胞中的原癌基因不会表达 C.只有当原癌基因和抑癌基因都发生突变时,细胞的形态结构才会发生变化 D.在生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式,这样就可以杜绝癌症的发生 19.(2024青海期末)高危型人乳头瘤病毒(HPV)持续感染是宫颈癌的主要病因,HPV(DNA病毒)基因组整合到人体基因组被认为是HPV持续感染的分子基础,也是引发宫颈癌的关键步骤。下列说法错误的是(　　) A.HPV的遗传物质可能会影响人体细胞的DNA B.与正常细胞相比,宫颈癌细胞在人体内易分散和转移 C.HPV的整合可能导致原癌基因突变或原癌基因过量表达 D.HPV基因组整合到人体基因组会导致嘌呤碱基比例增加 20.(2025河南三模)如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 知识点3　基因重组 21.(2025甘肃武威模拟)下列关于基因重组的说法,错误的是(　　) A.在有性生殖过程中控制不同性状的基因可能重新组合 B.同源染色体的姐妹染色单体之间交换片段可导致基因重组 C.非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组 D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能 22.(2025云南联考)下列配子产生的过程中没有发生基因重组的是(　　) A.基因组成为的个体产生了Ab和ab的配子 B.基因组成为的个体产生了AB、ab、Ab和aB的配子 C.基因组成为的个体产生了ab、aB、Ab和AB的配子 D.基因组成为的个体产生了ABC、ABc、abC和abc的配子 23.(2024云南保山期末)交换是基因重组的基础,A/a、B/b两对基因交换的3种模式图如图。下列相关叙述正确的是(　　) A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab B.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB C.甲、乙和丙的交换都发生在减数分裂Ⅱ D.甲、乙和丙的交换都可能导致基因重组 综合能力提升练 24.(2025江西模拟)S型肺炎链球菌主要有S1、S2两种类型。研究发现,两种类型的S型细菌发生基因突变后成为相应类型的R型(R1、R2)细菌,R型细菌也可以回复突变为相应类型的S型(S1、S2)细菌;不同类型S型细菌的DNA片段能进入R型细菌细胞内使R型细菌转化为相应的S型细菌,但S型细菌的荚膜能阻止外源DNA分子的进入。研究人员将加热致死的S1型细菌和活的R2型细菌混合培养,一段时间后检测到子代细菌有S1、S2和R2三种类型。下列有关分析正确的是(　　) A.S1型细菌的DNA发生了基因重组和基因突变 B.部分R2型细菌的DNA发生了基因重组或基因突变 C.S1型细菌和R2型细菌的DNA都只发生了基因突变 D.S1型细菌和R2型细菌的DNA都只发生了基因重组 25.(2024广东茂名期末)紫外线会造成DNA损伤,但正常人仍可以享受阳光,这是因为皮肤细胞中的DNA修复系统能及时修复损伤。着色性干皮症患者体内修复系统缺乏DNA修复酶,使DNA损伤后不能修复而引起突变。该病患者对阳光极度敏感,皮肤会出现严重斑点,极易诱发癌变。下列相关叙述正确的是(　　) A.DNA修复酶基因通过控制酶的合成直接控制生物性状 B.正常人照射阳光不会发生碱基损伤形成碱基二聚体 C.碱基损伤形成碱基二聚体会改变基因中碱基序列 D.DNA损伤修复系统可以降低基因突变的概率 26.(2025江西新余二模)(多选)无义突变是指由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子,从而使肽链合成提前终止。“遗传补偿”是指基因在突变失活后,可以通过上调与此基因序列同源的相关基因的表达来弥补其功能,无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件。下列说法正确的是(　　) A.遗传补偿效应使突变个体得以正常存活,是生命的一种容错机制 B.在某mRNA中提前出现终止密码子可能触发遗传补偿效应 C.无义突变基因的mRNA不能与同源基因进行碱基互补配对 D.各种基因突变均可通过遗传补偿效应维持生物体性状不变 27.(2024吉林模拟)(不定项)转座子是一段可移动的DNA序列,这段DNA序列能利用自身编码的转座酶将自身序列从原有位置上切除并插入新的基因组位点。转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移,在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动。有的转座子中含有抗生素抗性基因,可以很快地传播到其他细菌细胞。下列推测合理的是(　　) A.转座子的基本组成单位是脱氧核苷酸 B.转座子可造成基因重组 C.转座过程涉及磷酸二酯键的形成和断裂 D.细菌抗药性均来自自身的基因突变 28.(2025山东聊城期中)(不定项)现有仅一个位点发生突变的T4噬菌体的三种突变型(突变体甲、乙、丙)。突变体若独立感染大肠杆菌后,均丧失产生子代的能力。突变体若成对组合同时感染大肠杆菌,两个噬菌体在大肠杆菌内产生的蛋白质可以共用,两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质互换的过程。下列叙述正确的是(　　) A.甲与乙同时感染大肠杆菌,产生了子代噬菌体,表明发生DNA片段交换 B.乙与丙同时感染大肠杆菌,无子代噬菌体,表明突变位点在相同的基因中 C.甲与丙同时感染大肠杆菌,得到具有产生子代能力的噬菌体,突变位点可能在不同的基因中 D.一个基因可发生多种突变,所以基因是T4噬菌体发生突变的最小结构单位 29.(2024辽宁铁岭期末)(不定项)已知基因H指导蛋白N的合成,基因H发生了三种类型的突变。基因H和突变后的基因所转录的mRNA序列以及相关密码子如表所示(表中未显示的序列均没有发生变化)。下列说法正确的是(　　) 基因H AUG…AAC…ACU…UUA…UAG AUG:甲硫氨酸(起始密码子) UUA:亮氨酸 AAA:赖氨酸 ACU、ACC:苏氨酸 AAC:天冬酰胺 UAG、UGA:终止密码子 突变① AUG…AAC…ACC…UUA…UAG 突变② AUG…AAA…ACU…UUA…UAG 突变③ AUG…AAC…ACU…UGA…UAG A.突变①不会改变基因H编码的氨基酸序列 B.基因H发生突变②前后会发生氨基酸替换 C.突变③可使编码的氨基酸数量减少 D.表中只有突变③会造成蛋白N的功能异常 答案 1.B　由图可知,基因突变后,A—T突变为T—A,并没有改变基因中碱基对间的氢键总数,A错误;基因中碱基的排列顺序储存着遗传信息,基因突变改变了碱基的排列顺序,则改变了储存的遗传信息,B正确;基因中碱基的替换并没有改变碱基的总数,则相应模板链转录出的mRNA的碱基总数也没有发生改变,C错误;由图可知,碱基替换后只导致血红蛋白中一个氨基酸发生了替换,并没有改变血红蛋白的氨基酸残基数目,D错误。 2.D　一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变;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,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。原癌基因和抑癌基因共同调控着细胞的增殖,理论上存在于所有的有核体细胞中,因此,A、B、C正确;由图可知,细胞癌变是多个与癌变相关的基因突变的结果,D错误。 3.C　基因突变在生物界普遍存在,但其在自然条件下的频率很低,并具有随机性、不定向性,A、D正确;辐射能损伤细胞内的DNA,易诱发生物发生基因突变,提高突变频率,B正确;基因突变的不定向性以及环境条件对性状的影响会使性状的变化具有不定向性,C错误。 4.A　人们利用野生鲫鱼出现的变异选育出形态各异的金鱼,在该过程中,野生鲫鱼的某些基因发生突变,而部分基因不会改变,A错误,B正确。利用金鱼进行杂交育种时,基因重组使减数分裂产生多种基因组成的配子,进而产生具有多种多样的表型的子代,C正确。人们选择喜欢的品种进行杂交与选育时存在基因重组与人工选择,人工选择不会改变基因的碱基序列,D正确。 5.B　具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下,并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白(镰状细胞贫血突变基因在体内能表达),并对疟疾具有较强的抵抗力,所以杂合子在非洲疟疾高发地区生存机会更大,即杂合子更适应疟疾高发地区,据此可推测非洲疟疾高发地区镰状细胞贫血突变基因的频率较高,A、C正确,B错误;镰状细胞贫血突变基因携带者对疟疾具有较强的抵抗力,表明基因突变的有利和有害是相对的,往往取决于生物的生存环境,D正确。 6.C　CRISPR/Cas9系统可对OSSWEET11基因(目的基因)的特定序列进行切割,修复切口时基因会发生碱基的插入、缺失或替换,使目的基因失去功能,从而实现对该基因的“敲除”,故A正确;该技术使目的基因发生了基因突变,可导致目的基因产生多种等位基因,B正确;由于密码子的简并性,目的基因发生碱基的替换不一定会改变生物的性状,C错误。 7.✕　镰状细胞贫血发生的根本原因是编码血红蛋白的碱基序列发生改变。 8.✕　基因重组不会产生新的性状,其通过不同性状的组合增加生物的多样性。 9.√ 10.✕　人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因,如原癌基因和抑癌基因,这些基因不只存在于癌细胞中。 11.√　抑癌基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,可能引起细胞癌变,故DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可能会诱发细胞癌变。 12.√　 13.✕　基因重组发生在配子的产生过程中,不发生在受精过程中。 14.C　细胞分裂前的间期进行DNA的复制和蛋白质的合成,可能发生基因突变,A正确;由于密码子的简并性等原因,基因突变后不一定会引起所编码蛋白质中氨基酸序列的改变,故B正确;玉米是二倍体植物,减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,不考虑其他变异,则基因A1与A2不会存在于同一个配子中,C错误;基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,所以基因A1突变成基因A2,可能是碱基的增添造成的,D正确。 15.B　基因突变可以发生在任何生物体内,具有普遍性,A正确;在自然状态下,基因突变的频率很低,基因突变具有多害少利性,并不是突变后的基因都对生物不利,B错误;基因突变的实质是基因的碱基序列发生改变,C正确;发生于生殖细胞中的突变基因,可随细胞分裂遗传给后代,D正确。 16.B　吖啶橙能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基,可能改变基因的碱基序列;DNA上碱基的改变可能改变基因种类,但不改变基因数目;转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,基因碱基序列的改变可能会导致mRNA碱基序列发生改变;碱基的增添、缺失和替换都有可能导致终止密码子提前或者延迟出现。故选B。 17.B　一种果蝇的突变体在21 ℃的气温下,生存能力很差(基因突变的有害性),但是,当气温上升到25.5 ℃时,突变体的生存能力大大提高(基因突变的有利性),这说明同一种基因突变在不同环境条件下对于生物的影响不同,即基因突变的有害和有利取决于环境条件,故选B。 18.A　肺癌患者并不是都吸烟,吸烟者中也有不患肺癌的健康人,调查结果不能说明吸烟与肺癌之间存在因果关系,A正确;一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,因此正常情况下细胞中的原癌基因也会表达,B错误;原癌基因或抑癌基因突变,都可能会导致细胞的形态结构发生变化,C错误;在生活中远离致癌因子,选择健康的生活方式,可以降低癌症的发生概率,但是不能杜绝癌症的发生,D错误。 19.D　HPV基因组整合到人体基因组被认为是HPV持续感染的分子基础,故HPV的遗传物质可能会影响人体细胞的DNA,A正确;与正常细胞相比,宫颈癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性降低,容易扩散和转移,B正确;一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,故C正确;HPV基因组整合到人体基因组后仍遵循A—T、G—C的碱基互补配对原则,故嘌呤碱基所占比例仍为50%,D错误。 20.C　人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的原癌基因和抑癌基因,故人的卵细胞和精子中存在原癌基因和抑癌基因,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;途径三中基因移到新的位置,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。 21.B　有性生殖过程中会发生减数分裂,在减数分裂Ⅰ前期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换,导致基因重组,在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,使非同源染色体上的非等位基因也自由组合,导致基因重组,故在有性生殖过程中控制不同性状的基因可能重新组合,A、C正确,B错误。水稻花药内的花粉是通过减数分裂形成的,减数分裂过程中可发生基因重组;根尖细胞可发生有丝分裂不进行减数分裂,故根尖一般不会发生基因重组,D正确。 22.A　基因组成为的个体产生了Ab和ab的配子,其原因是A和b、a和b基因连锁,同源染色体分离产生了Ab和ab的配子,此过程中没有发生基因重组;基因组成为的个体产生了AB、ab、Ab和aB的配子,其原因是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换发生交换,发生了基因重组;基因组成为的个体产生了ab、aB、Ab和AB的配子,其原因是随着非同源染色体的自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合,发生了基因重组;基因组成为的个体产生了ABC、ABc、abC和abc的配子,其原因是随着非同源染色体的自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合,发生了基因重组。 23.D　甲图中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交换,能产生新的重组类型配子Ab,乙图中发生交换的部位不影响A/a、B/b两对基因,因而不会产生重组配子Ab或aB,丙图中发生的交换能产生新的重组类型配子aB,A、B错误;甲、乙和丙的交换都发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期,C错误;甲和丙发生的交换,都属于基因重组的一种类型,乙中交换部位若存在等位基因,则会导致基因重组,D正确。 24.B　若S1型细菌发生基因突变,则可转变为R1型细菌,子代细菌没有R1型细菌,说明S1型细菌的DNA没有发生基因突变,由分析可知,S型细菌细胞内也未发生基因重组,A、C错误;子代细菌中S1型细菌的出现是R2型细菌的DNA与S1型细菌的DNA片段发生基因重组的结果,S2型细菌的出现是R2型细菌发生基因突变的结果,R2型细菌是亲代R2型细菌增殖的结果,B正确。 25.D　DNA修复酶基因通过控制酶的合成间接控制生物性状,A错误;据图可知,正常人照射阳光也会发生碱基损伤形成碱基二聚体,但其DNA损伤修复系统可及时修复损伤,B错误;据图可知,碱基损伤形成碱基二聚体不会改变基因中碱基序列,C错误;DNA损伤修复系统可识别并修复DNA中碱基二聚体,从而降低基因突变的频率,D正确。 26.AB　由题干信息可知,遗传补偿效应使突变个体得以正常存活,是生命的一种容错机制,A正确;由题干“无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件”可知,在某mRNA中提前出现终止密码子可能触发遗传补偿效应,B正确;由题干“与此基因序列同源的相关基因”可知,无义突变基因的mRNA与同源基因的部分碱基是互补的,可以发生碱基互补配对,C错误;无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件,其他类型的基因突变不一定会激活遗传补偿效应,故D错误。 27.ABC　转座子是一段可移动的DNA序列,基本组成单位是脱氧核苷酸,A合理;转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移,可造成基因重组,B合理;转座子能利用自身编码的转座酶将自身序列从原有位置上切除并插入新的基因组位点,此过程会涉及磷酸二酯键的形成和断裂,C合理;由题可知细菌抗药性也可来自转座子,D不合理。 28.BC　甲与乙同时感染大肠杆菌,产生了子代噬菌体,可能发生了DNA片段交换,也可能是仅利用了对方合成的蛋白质,A错误;乙与丙同时感染大肠杆菌,无子代噬菌体,表明突变位点在相同的基因中,两个噬菌体在大肠杆菌内产生的蛋白质中缺少相同的蛋白质,交换DNA片段或使用对方蛋白质都不能产生子代噬菌体,B正确;得到具有产生子代能力的噬菌体一定是发生了DNA片段的交换,子代噬菌体能合成原来不能合成的蛋白质,说明突变位点在不同的基因中,C正确;一个基因内部的许多位点上可以发生突变,并且可以在这些位点之间发生交换,一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位,D错误。 29.ABC　基因H发生突变②前后会发生氨基酸替换,突变③可使编码的氨基酸数量减少,这两种突变都可能会造成蛋白N的功能异常,D错误。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $