课时冲关31 基因突变和基因重组-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课时作业（多选版）

第六单元生物的变异与进化 第六单元生物的变异与进化 课时冲关31 基因突变和基因重组 [基础对点练] C.若EMS使DNA中碱基发生替换但生 一、单项选择题 物性状没有改变，说明没有发生基因 1.镰状细胞贫血 (SCA) 病因的发现，是现代 突变 医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白 D.通过EMS处理， 可以提高突变率， 从而 由H基因控制，突变后的异常血红蛋白由 避免诱变育种的盲目性 h基因控制。下列相关叙述正确的是 4.我国是最早养殖和培育金鱼的国家，金鱼 () A.基因H的长度较基因h长 养殖爱好者将透明鳞朝天眼和正常鳞水泡 B.患 SCA 的根本原因是一个氨基酸发生 眼的金鱼杂交，得到了深受大众喜爱的五 了替换 花朝天泡眼金鱼，已知金鱼的这两对性状 C.h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶 分别由一对等位基因控制，且位于两对同 碱基的比值不同 源染色体上。下列相关叙述错误的是 D.SCA 属于单基因遗传病，该病的症状可 () 利用光学显微镜观察到 2.研究发现，直肠癌患者体内同时存在癌细 A.控制透明鳞、正常鳞的基因为一对等位 胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起 基因，源于基因突变 癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达， 诱发 B.不同品种的金鱼在杂交过程中精、卵细 细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水 胞随机结合，完成基因重组 平的 $$A B C G _ { 2 }$$ 蛋白，能有效排除姜黄素，从 C.任一品种金鱼产生配子过程中均可能 而逃避凋亡。下列说法正确的是() 在减数分裂Ⅰ前期、后期发生基因重组 A.肿瘤干细胞不存在原癌基因，因而没有细 胞周期 D.控制金鱼这两对性状的两对等位基因 B.编码BAX蛋白和 $$A B C G _ { 2 }$$ 蛋白的基因 的遗传符合基因自由组合定律 均属于抑癌基因 5.基因型为 AaBb (两对基因独立遗传)的某 C.同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的 二倍体生物有以下几种细胞分裂图像，下 种类和数目完全相同 列说法正确的是 () D.用 $$A B C G _ { 2 }$$ 抑制剂与姜黄素联合治疗， 可有效促进肿瘤干细胞凋亡 A 3.化学诱变剂EMS能使DNA分子中的碱 基G发生烷基化后与T配对。研究小组 用EMS处理野生型小麦种子获得 CLH 甲 丙 丁 基因(叶绿素酶基因，该酶能促进叶绿素的 A.图甲中基因a最可能来源于染色体的 降解)突变的植株甲和乙(叶绿素含量分别 互换 为野生型的53.8%和19.7%)。下列分析 B.图乙中基因a不可能来源于基因突变 正确的是 () C.丙细胞产生的子细胞发生的变异属于 A.实验中获得植株甲和乙，可说明 EMS 染色体结构变异 引起的基因突变是随机的 B.经EMS处理后， CLH基因在第二次复制 D.图丁中基因a的出现最可能与基因重 时才会出现 G-C 替换成 A-T 的现象 组有关 ·407. 高考总复习生物学 [答题栏] [素养提升练] 三、非选择题 8.野生型果蝇眼睛发育完全，研究者发现了5 1 二、不定项选择题 26.DNA两条链中只有一条具有转录功能，这 个隐性突变体（①~⑤），每个隐性突变只涉 条具有转录功能的链叫作模板链或反义 及1个基因，这些突变都能使果蝇的眼睛 表现为发育不全。利用①~⑤进行互补杂 链，另一条无转录功能的链叫作编码链或 4 交测验，结果见表(W表示后代眼睛发育 有义链。如图为某哺乳动物一个双链 完全，其余表示后代眼晴发育不全)。 ----5 DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因 6 的分布状况，图中I、Ⅱ为无遗传效应的碱 ① ② ③ ④⑤ 基序列。下列有关叙述错误的是() o W W W W 基因a1基因bⅡ基因c ③ W W 3 5 5'☐ ☐3 ④ W W W ▣ ⑤ W W W 有义链反义链 (1)从分子水平上分析，果蝇眼睛发育出现 A.基因a和基因b在减数分裂过程中遵 突变体的根本原因是 循基因的自由组合定律 以上关于果蝇的眼睛发育情况说明基因与 B.不同基因的有义链并不都在同一条链 性状的关系是 上，但是基因a、b、c都只有一条链进行 (2)在互补杂交测验中，两个隐性突变若表 转录 现出互补效应，则证明这两个突变基因是 C.位置I和Ⅱ也可能发生碱基的增添、缺 不同基因突变而来的；若不能表现出互补 失或替换，都属于基因突变 效应，则证明这两个突变基因是同一基因 突变而来的。据此推测，5个隐性突变体 D.基因a、b、c都有可能发生基因突变，体 是由 个基因突变而来的，其 现了基因突变具有随机性的特点 中②和 发生突变的基因相同。 7.某植物经化学诱变剂EMS处理后得到三 (3)果蝇2号染色体上存在两对等位基因 个单隐性核基因控制的雄性不育突变体 A/a和B/b,且A与b基因纯合时均会导 (EC2-115、EC2-214和EC1-188),突 致果蝇胚胎致死。研究人员由此构建一种 变体EC2一115、E℃2一214经低温诱导可 果蝇的双平衡致死系，基因位置如图所示。 恢复育性，二者相互杂交的后代均可育。 双平衡致死系果蝇可用于基因的定位，现 对EC1一188进行基因定位发现，该突变 有各种突变体平衡致死系果蝇和野生型非 体中AtMYB103基因发生了点突变，转录 致死系果蝇（不含致死基因），请从中选择 果蝇设计杂交实验，判断突变体①的突变 的mRNA中原来的CAA变为了UAA。 基因是否位于2号染色体上 下列说法错误的是 () A.突变体E℃2一214经低温诱导后恢复育 (不考虑染色体互换)。 性说明生物体的表型取决于环境 A B B.突变体EC2-115与EC2一214的突变 6 基因可能位于两对非同源染色体上 (4)研究发现减数分裂时A/a、B/b两对等位 C.突变体EC1一188中基因发生了碱基对 基因会发生重组，其中AB配子所占的比例 的替换，由T/A碱基对替换为C/G 为40%，则双平衡致死系的雌雄果蝇杂交后 D.三种突变体分别与可育品系正反交，可 代会产生 种基因型，其中AaBb 验证突变基因位于细胞核内 基因型所占的比例为 ·408·8.(1)(四种)游离核糖核苷酸RNA聚合5′一 GUUAAC-3 (2)不完全相同 (3)BDNF基因表达的mRNA翻译 (4)丝氨酸 (5)6400 (6)acde 课时冲关30基因与性状的关 1.C[非编码区也属于DNA序列，其基本组成单位是脱 氧核苷酸，A正确：编码区的基因能编码蛋白质，则需要指 导mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成，B正确；这些 非编码序列在基因的转录调控中扮演重要角色，所以非 编码区发生基因突变对蛋白质的合成有影响，C错误；由 于密码子的简并性，编码区碱基序列发生改变，转录形 成的RNA上密码子可能编码同一种氨基酸，性状不一 定发生改变，D正确。 2.C [动物细胞的定向迁移与细胞骨架有关，其成分是蛋 白质纤维不是纤雏素，所以纤维素酶不会破坏细胞骨 架，不影响细胞迁移速度，A错误；迁移体膜的基本支架 是磷脂双分子层，B错误；当迁移体被周围细胞吞噬后， 其中的mRNA翻译形成蛋白质，改变该细胞的行为，所 以迁移体参与细胞间的信息交流，降低温度可能会减慢 细胞膜的流动性，从而减慢细胞释放迁移体以及周围细 胞吞噬迁移体的速度，影响细胞间的信息交流，C正确； 各项生命活动都受基因的调控，故细胞能定向迁移与基 因有关，D错误。] 3.B[题千提到出生后HbF逐渐被HbA取代，且HbF 存在于胎儿时期。胎儿在母体内获取氧气，若HbF对氧 气的亲和力高于HbA,更利于从母体（氧气浓度相对低 的环境)获取氧气，A正确；根据题干“血红蛋白由两种 不同的珠蛋白组成，且为两对，每个珠蛋白结合1个血红 素”，以及图示中出生后血红蛋白为α1和3组合，可知 HbA应是由2条α1链、2条3链和4个血红素分子组 成，B错误；从图示看，胚胎期1是α3和Y2,胚胎期2是 a2和Y2,胚胎期3是a2和Y1,这三种组合都属于HbF, 说明a2、a3、Y1、Y2参与构成了3种类型的HbF,C正确： 人的不同发育时期（胚胎期、出生后），血红蛋白分子组 成不同，是因为不同时期特定基因（控制珠蛋白合成的 基因)选择性表达，从而合成不同的珠蛋白，形成不同的 血红蛋白，D正确。 4.A[NAD存在于人体每个细胞中，所以细胞中NAD 的合成不能作为细胞发生分化的一种标志，A错误；细 胞内NAD+参与DNA的稳定和修复，NAD的水平降 低，DNA不稳定，细胞易发生癌变，B正确；NMN是 NAD+的前体物质。NAD+参与细胞内的多种生化代谢 途径，如有氧呼吸中丙酮酸的分解。NN的含量降低， NAD含量也减少，细胞可能表现出ATP生成量减少 C正确；NAD参与DNA的稳定和修复，可见NAD在 调控表观遗传时不会改变相关基因的碱基序列， D正确。 5.D[ALKBH5与FOXM1的mRNA结合需要依赖一种 非编码RNA一FOXM1一AS的帮助，因此推测 ALKBH5的化学本质是蛋白质，无法跟mRNA碱基互 补配对，A错误：mA是mRNA甲基化修饰形式之一， 是抑制翻译的过程，而RNA聚合酶是转录过程中与 DNA结合的酶，B错误；FOXM1的表达上升促进了神经 胶质瘤的发生，推测可能是一种原癌基因，原癌基因在 正常细胞存在且适量表达，保证细胞分裂的正常进行， C错误；FOXM1一AS的存在会导致FOXM1的mRNA 低甲基化，进而导致FOXM1表达上升，促进了神经胶质 瘤的发生，因此抑制F)XM1一AS的合成可以为神经胶 质瘤的治疗提供新思路，D正确。 6.BC[从图中可知，A蛋白表达的记忆过程是诱导A蛋 白基因表达的信号使A蛋白基因表达，之后这种表达状 态被细胞记住并传递给后代细胞，没有体现负反馈调节 机制，A错误；表观遗传是指DNA序列不发生变化，但 基因表达却发生了可遗传的改变；图中细胞中A蛋白表 达的记忆过程是基因表达状态被记住并传递给子细胞， 与表观遗传类似，B正确；由图及题意可知，A蛋白通过 调控转录过程来控制基因的表达，这种表达的过程会被 ·55 参考答案 后代细胞记住，C正确；没有信息表明A蛋白可与基因 模板链5'端的上游序列结合，D错误。] 7.AC[甲基转移酶可使组蛋白发生甲基化，DNA甲基转 移酶使DNA发生甲基化，A错误；胞嘧啶甲基化属于 DNA甲基化，能够抑制基因的转录，进而对表型产生影 响，B正确；表观遗传不会影响基因的碱基序列，不会导 致遗传信息发生改变，但会遗传给后代，C错误；由题图 可知，小RNA与mRNA结合后，太古蛋白剪切mRNA, 从而抑制翻译过程，D正确。门 8.解析：(1)根据图2可知，过程①通过半保留复制，其产物 都是半甲基化的，根据图1可知，日常型甲基转移酶使得 另一条脱氧核苷酸链进行甲基化，使得整个DNA的两 条链都甲基化。故过程②必须经过日常型甲基转移酶 的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。 (2)图3中，基因型亲代雌配子A:a=1：1,均未发生甲 基化；亲代雄配子A(甲基化)：a(甲基化)=1：1，所以 子一代灰色：褐色=1：1。现有一只褐色雄鼠，如果没 有发生甲基化，则其基因型为aa;与一只基因型为aa的 褐色雌鼠杂交，F基因型都是aa,表现为褐色。F1雌雄 个体相互交配，F,的表型仍是褐色。若亲本雄鼠发生甲 基化，其基因型为Aa(A表示A甲基化)，遗传图解如 下图所示。 P aa(♀) X Aa(d) F1Aa(♀)aa(♀) Aa(d)aa(d) 配子A:a=1:3 雌雄相互交配A:a=1:3 A 表型 灰色 褐色 比例 3 (3)显性基因发生甲基化或发生隐性突变，都能造成显 性性状不表达。但是，甲基化的显性基因遗传给后代时 可能由于印记重建而重新表达显性性状，而若是发生了 隐性突变，相关基因在后代中也只能决定隐性性状。 答案：(1)半日常型甲基转移 (2)灰色：褐色=1：1褐色灰色：褐色=1：3 (3)重新表达 课时冲关31基因突变和基因重组 1.D[镀状细胞贫血的根本原因是基因中一对碱基发生 替换，基因的长度不变，A、B错误；双链DNA分子中的嘌 呤碱基和嘧啶碱基的比值都等于1，C错误；镀状细胞贫血 属于单基因遗传病，患者的红细胞呈镀刀状，可利用光 学显微镜观察红细胞形态来确定是否患病，D正确。门 2.D[肿瘤干细胞存在原癌基因，A错误；依据抑癌基因 表达的蛋白质能促进细胞调亡，推测编码BAX蛋白的 基因属于抑癌基因，而编码ABCG2蛋白的基因不属于 抑癌基因，B错误；由于基因的选择性表达，肿瘤干细胞 与癌细胞中基因的表达情况不同，故同一个体癌细胞和 肿瘤干细胞核酸的种类和数目不完全相同，C错误；依据 姜黄素能诱发细胞调亡，ABCG?蛋白能有效排除姜黄 素，推测用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可有效促 进肿瘤千细胞调亡，D正确。」 3.B「经EMS处理后，CLH基因突变后出现了甲、乙两 种表型，可知基因突变具有不定向性，A错误；经诱变剂 处理后，叶绿素酶基因第一次复制时可产生一个正常基 因和一个异常基因（其中发生烷基化的碱基G与T配对 的现象)，异常基因在第二次复制时才能出现G一C替换 成A一T的现象，B正确；若EMS使DNA中碱基发生替 换但生物性状没有改变，依旧属于基因突变，C错误；通 过EMS处理可提高突变率，但基因突变具有不定向性 和随机性，并不能避免诱变育种的盲目性，D错误。] 4.B基因重组发生在减数分裂过程中，不同品种的金鱼 在杂交过程中精、卵细胞随机结合，不能体现基因重组， B错误。] 5.D[图甲是有丝分裂后期图像，图中基因a出现的原因 是基因突变，A错误；图乙是减数分裂Ⅱ图像，图中基因 出现的原因可能是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而发生互换，也可能是基因突 变，B错误；丙细胞产生的2个子细胞中，一个多一条染 色体，一个少一条染色体，属于染色体数目变异，C错误； 高考总复习生物学 图丁是减数分裂Ⅱ后期图像，图中基因a出现的原因可 能是染色体互换，也可能是基因突变，基因突变的频率 是很低的，最可能的原因是四分体时期发生了非姐妹染 色单体之间的互换，因此基因a的出现最可能与基因重 组有关，D正确。] 6.AC[基因a和基因b在一个DNA分子上，其在减数分 裂过程中不遵循基因自由组合定律，A错误；从图中可 以看出，基因a、b、c的有义链不在同一条链上，但基因 a、b、c都只有一条链（反义链）为模板进行转录，B正确； 基因通常是有遗传效应的DNA片段，位置I和Ⅱ是没 有遗传效应的碱基序列，如果发生碱基的增添、缺失或 替换，不属于基因突变，C错误；基因a、b、c都有可能发 生基因突变，体现了基因突变具有随机性的特，点， D正确。] 7.ACD[突变体EC2-214经低温诱导后可恢复育性说 明生物体的表型是由环境和基因共同作用的结果，A错 误：突变体E℃2一115与EC2一214的突变基因可能位于 两对非同源染色体上，也可能位于一对同源染色体上 B正确；由题可知，对EC1一188进行基因定位发现，该 突变体中AtMYB1O3基因发生了点突变，转录的mRNA 中原来的CAA变为了UAA,说明EC1-188突变体中 AtMYB1O3基因由C/G碱基对替换为了T/A,C错误；三 种突变体都为雄性不育，无法进行正反交，D错误。] 8.解析：(1)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，从分子水 平上分析，果蝇眼晴发育出现突变体的根本原因是基因 突变。分析表格可知，果蝇眼晴的突变至少涉及5对等 位基因，说明基因与性状的关系是一个性状可以受多个 基因的影响 (2)杂交组合①×③的子代为眼晴发育不全，没有表现 出互补效应，说明①和③发生突变的基因相同，同理② 和⑤发生突变的基因也相同，即5个隐性突变体是由3 个基因突变而来的。 (3)本实验目的是判断突变体①的突变基因是否位于2 号染色体上，设突变基因是D/,可在突变体①中选择双 平衡致死系果蝇(A2d)与野生型非致元系果蝇 Bb a IDD)杂 交，让F1中雌雄果蝇 AaDd a a Dd)自由交配，观察并统计子代的表 型及比例。 若突变基因位于2号染色体上，则三对基因 4/ aa a 连锁，即F1中雌雄果蝇(B B、b B)自由交配，由于 d D dD AA、bb均可致死，F2果蝇为野生型：突变型=6：1；若 突变基因位于其他染色体上，则F1中雌雄果蝇 Aa a a B dl D )自由交配，F,果蝇为野 生型：突变型=3：1。 (4)双平衡致死系果蝇中AB连锁，b连锁，若减数分裂 时A/a、B/b两对等位基因发生重组，其中AB配子所占 的比例为40%，说明其在减数分裂时发生染色体互换， 则双平衡致死系的雌雄果蝇产生的配子的基因型种类及比 例为AB:ab:Ab:aB=4:4:1:1,由于AA和bb致 死，杂交后代的基因型有2X2=4(种)，杂交后代致死个 体占49/100，AaBb占34/100，故后代中AaBb基因型所 占的比例为2/3。 答案(1)基因突变 一个性状可以受多个基因的影响 (2)3⑤(3)在突变体①中选择双平衡致死系果蝇 与野生型非致死系果蝇杂交，让F中雌雄果蝇自由交 配。若F2果蝇野生型：突变型=6：1，则突变基因位 于2号染色体上；若F2果蝇野生型：突变型=3：1，则 突变基因位于其他染色体上(4)42/3 ·55 课时冲关32染色体变异与育种 1.B[染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数 目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色 体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体 死亡。DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的 一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，发生 倒位的两条姐妹染色单体上探针识别的区段位于着丝 粒两侧，而不发生倒位的另一条染色体的姐妹染色单体 上探针识别区段都位于着丝粒一侧，故B正确。] 2.C[有丝分裂中期染色体数目清晰、形态稳定，是观察 染色体形态和数目的最佳时期，故应该选择胎儿细胞有 丝分裂中期的分裂相进行核型分析，A正确；由题图可 知，该胎儿为21三体综合征患者，可能同时缺失一条性 染色体，B正确：G显带技术中加入胰蛋白酶是为了分解 染色体上与DNA结合疏松的组蛋白，染色后这些区段 成为浅带，而那些组蛋白和DNA结合牢固的区段可被 染成深带，便于分析，C错误：利用G显带技术，还可以 检测胎儿是否存在染色体结构变异，D正确。 3.D两条X染色体融合成并联X,从染色体结构看，属 于染色体结构变异中的易位；从染色体数目看，原本两 条X染色体，融合后成为一条“并联X”,相当于染色体 数目发生了变化，减少了一条染色体的“独立存在”形 式。所以并联X的形成过程中发生了染色体数目和结 构变异，A正确：亲本雌果蝇染色体组成为XXY,能产生 XX和Y两种卵细胞；亲本雄果蝇染色体组成为XY,能 产生X和Y两种精子。精卵随机结合，产生F1的染色 体组成为XXX、XXY、XY、YY。已知染色体组成为XXX 和YY的果蝇致死，所以存活的有XXY、XY,都含有Y 染色体，且雌果蝇XXY中的Y来源于亲本的雄果蝇，雄 果蝇XY中的Y来源于亲本的雌果蝇，B正确；若F,雌 雄果蝇均出现某新突变性状，说明该突变性状的遗传与 性别无关。因为常染色体上的基因遗传与性别无关，所 以该突变基因应位于常染色体上，C正确；若F1雄果蝇 有某新突变性状而雌果蝇没有，说明该突变性状的遗传 与性别有关，但不能直接得出该突变基因位于Y染色体 上。因为如果突变基因位于X染色体上，且为隐性突 变，也可能出现雄性(XY)果蝇表现突变性状，而雌果蝇 (XXY)不表现的情况，即雌果蝇有两条X染色体，可能 均为显性正常基因或一显性一隐性的情况，所以不能确 定该突变基因位于Y染色体上，D错误。 4.C[若M是2号染色体单体，当a位于2号染色体上 时，M的基因型为AO,其与aa杂交，F1为Aa(显性性 状)：aO(隐性性状)=1：1；当a不在2号染色体上时， M的基因型为AA,其与aa杂交，F1均为Aa(显性性 状)，A、B正确；若M是2号染色体三体，当a在2号染 色体上时，M的基因型为AAA,其与aa进行杂交，F1也 全为显性性状，C错误；若M是2号染色体三体，当a位 于2号染色体上时，其基因型为AAA,AAA与正常隐性 突变个体aa进行杂交，F1中的基因型及比例为AAa: Aa=1:1,F1中的三体(AAa)与正常隐性突变个体(aa) 杂交，AAa产生配子及比例为A:Aa:AA:a=2:2: 1：1,子代中显性性状：隐性性状=5：1，D正确。] 5.B[突变体Ⅱ经减数分裂可产生A、aa、Aa、a四种雌 (雄)配子，比例为1：1：1：1；突变体Ⅲ经减数分裂产 生雌（雄）配子的基因型及比例为A：Aa：aa:a=1: 2:1:2,B错误。] 6.BC[由题图可知，①表示同源染色体上非姐妹染色体 单体间的互换，属于基因重组，发生在减数分裂「前期； ②为非同源染色体间部分片段交换引起的易位，属于染 色体结构变异，可以发生在任何时期，A错误；甲产生⑤ 的过程可通过自交或单倍体育种来实现，B正确；③表示 染色体上的基因位置颠倒，属于染色体结构变异中的倒 位，会发生染色体片段的断裂和重接，C正确；④⑤的变 异方式为染色体数目变异，具有④或⑤的染色体组合的 受精卵理论上可以进行有丝分裂，有能够发育成个体的 可能性，D错误。]