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1基因突变和基因重组(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．变异是生物的基本特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异有()①基因突变②基因重组③染色体变异④环境条件的变化⑤染色单体互换⑥非同源染色体上非等位基因自由组合A．①②③B．④⑤⑥C．②③④⑤⑥D．①②③④【解析】细菌为原核生物，细胞内不含染色体，且分裂方式为裂殖，不能进行有性生殖，由此可知细菌产生的可遗传的变异不包括基因重组、染色体变异、染色单体交叉互换及非同源染色体上非等位基因自由组合，而且环境的变异引起的变异为不可遗传的变异。【答案】C2．据报道，加拿大科学家研究发现选择特定的外源DNA(脱氧核糖核酸)片段并将其嵌入到细菌基因组的特定区域，这些片段便可作为一种免疫因子，抵抗DNA裂解酶入侵，此项技术有望解决某些细菌对抗生素产生抗药性的难题。这种技术所依据的原理是()A．基因突变B．基因重组C．染色体变异D．DNA分子杂交【解析】读题干信息“外源DNA片段嵌入细菌基因组”，可知此项技术为基因工程，其原理为DNA分子重组或基因重组。【答案】B3．某正常人无致病基因，甲、乙、丙三人均表现正常。这四个人的7号和12号染色体上的相关基因对应的碱基排列顺序如表所示。以下有关分析不正确的是()正常人甲乙丙7号染色体CTTCATCTTCAT12号染色体ATTATTGTTATTA.甲、乙、丙三人表现正常的原因一定是致病基因为隐性突变所致B．若表中碱基所在的链为非模板链，则基因突变前后控制合成的蛋白质中氨基酸的数量不变C．若甲、乙、丙体内变化的基因均为致病基因，且甲为女性，乙、丙为男性，则甲不宜与丙婚配D．7号、12号染色体上的基因发生了突变【解析】该变异是基因中碱基序列发生改变而引起的基因突变。甲、乙、丙三人表现正常的原因可能是发生了隐性突变，也可能是基因突变未改变其控制的蛋白质的结构；若变2化的基因为致病基因，则甲、丙具有相同的致病基因，后代易出现隐性基因纯合现象。【答案】A4．下面描述的生物变异属于可遗传的变异且生物界各种生物都有可能产生的是()①长在边际的玉米比田中心的玉米粗壮产量高②流感病毒有几百个变种，且新亚种不断产生③“R型活菌＋加热杀死的S型菌”后代产生S型活菌④果蝇的白眼⑤豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒⑥人类的红绿色盲⑦人类的镰刀型细胞贫血症⑧猫叫综合征⑨高山草甸多倍体植物居多A．②③⑥⑦B．①③⑥⑦⑧C．②④⑥⑦D．⑤⑧⑨【解析】①是光照、CO2供应等差异引起的不可遗传变异；②、④、⑥、⑦的成因为基因突变；③类似于转基因技术，是广义的基因重组；⑤是基因重组；⑧、⑨依次是染色体结构变异和数目变异，根据题干要求，只有基因突变属于生物界各种生物都可以发生的可遗传的变异。【答案】C5．下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是()A．获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变B．非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组C．同源染色体上的基因也可能发生基因重组D．发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代【解析】获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程是基因工程技术，依据的原理是基因重组，A错误；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组，B错误；在减Ⅰ四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，C正确；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂中，水稻根尖内不能发生基因重组，D错误。【答案】C6．下图有关生物变异来源概念图叙述不正确的是()A．产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是图中的④的改变3B．图中⑤过程发生在减数第二次分裂时期C．表中的①②可分别表示为基因突变和基因重组D．③的结构改变不一定会造成生物性状的改变【解析】产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是蛋白质结构的改变；⑤过程是交叉互换，发生在减数第一次分裂前期；①②可分别表示为基因突变和基因重组；由于密码子的简并性，基因结构改变不一定会造成生物性状的改变。【答案】B7．下列关于可遗传变异的叙述正确的是()A．A基因可自发突变为a1或a2基因，但a1基因不可突变为A基因B．有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组C．Ti质粒的TDNA片段整合到土壤农杆菌的DNA上，属于染色体变异D．杀虫剂作为化学因素诱导害虫产生抗药性突变，导致害虫抗药性增强【解析】基因突变具有不定向性，由a1也可突变为A；C项的生物技术是DNA分子重组技术，其原理是基因重组；害虫抗药性增强是长期自然选择的结果，不是突变导致的，突变不能决定生物进化的方向。【答案】B8．小麦幼苗发生基因突变导致不能合成叶绿素，从而会形成白化苗。现有一小麦的绿色幼苗种群，经检测种群中的个体全为杂合子，让其自由传粉，统计后代绿色幼苗和白化苗的比例。下列有关叙述错误的是()A．该基因突变属于隐性突变B．后代中白化基因的频率会降低C．小麦白化苗的产生说明形成了新物种D．杂合子自由传粉两代，F2中绿色幼苗∶白化苗＝8∶1【解析】杂合子表现为绿色幼苗，说明该基因突变为隐性突变，故A正确；白化苗不能进行光合作用，不能产生后代，后代中白化基因的频率会降低，故B正确；白化苗不是一个新物种，故C错误；杂合子自由传粉，F1中纯合子和杂合子幼苗分别占1/3、2/3(白化苗被淘汰)，显性基因的频率＝1/3＋1/2×2/3＝2/3，隐性基因的频率为1/3，自由交配，基因频率不变，故F2中纯合绿色幼苗占4/9，杂合绿色幼苗占4/9，白化苗占1/9，故D正确。【答案】C9．DNA聚合酶是细胞复制DNA的重要作用酶，DNA聚合酶保证了复制的准确性，某些突变的DNA聚合酶(突变酶)比正常的DNA聚合酶精确度更高，从而减少了基因突变的产生。下列有关叙述正确的是()A．这些突变酶大大提高了DNA复制的速度4B．翻译这些突变酶的mRNA序列不一定发生改变C．这些突变酶作用的底物是四种核糖核苷酸D．这些突变酶的产生不利于生物的进化【解析】这些突变酶只是使DNA复制的精确度更高，并不能提高DNA复制的速度，故A项错误。既然发生了基因突变，故翻译突变酶的mRNA序列必然会发生改变，故B项错误；突变酶催化的是DNA的复制，其作用的底物为4种脱氧核苷酸，故C项错误；突变酶减少了基因突变的发生，因此不利于生物的进化，故D项正确。【答案】D10．对于下列图示的有关叙述，错误的是()图1图2A．图1表示有丝分裂，图2表示减数分裂B．图1所示细胞发生了基因突变或基因重组；图2所示细胞只是发生了基因重组C．图1、图2分裂后形成的子细胞基因型均有2种类型D．图1所示细胞发生了基因突变，图2所示细胞已发生了基因突变或基因重组【解析】读图知图1为有丝分裂后期，图2为减数第二次分裂后期，由同一染色体的着丝点断裂后形成的两条子染色体对应的基因型应该相同。图1出现AB、Ab，图2出现AB、Ab，图1是间期发生基因突变造成的，图2可能是减Ⅰ四分体时交叉互换或减数分裂间期突变所致。【答案】B二、非选择题(共50分)11．(15分)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子由________变为________。正常情况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状5不分离植株所占的比例为________，用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________。(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是____________________________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是___________________________________________________________________。【解析】(1)由起始密码子(mRNA上)为AUG可知，基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说，箭头处C突变为A，对应的mRNA上的即是G变成U，所以密码子由GUC变成UUC；正常情况下，基因成对出现，若此植株的基因为RR，则DNA复制后，R基因最多可以有4个。(2)F1为双杂合子，这两对基因又在非同源染色体上，所以符合孟德尔自由组合定律，F2中自交后性状不分离的指的是纯合子，F2中的四种表现各有一种纯合子，且比例各占F2中的1/16，故四种纯合子所占F2的比例为(1/16)×4＝1/4；F2中宽叶高茎植株有四种基因型MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh＝1∶2∶2∶4，它们分别与mmhh测交，后代宽叶高茎∶窄叶矮茎＝4∶1。(3)减数分裂第二次分裂应是姐妹染色单体的分离，而现在出现了Hh，说明最可能的原因是基因型为Hh的个体减数分裂过程联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，形成了基因型为Hh的次级性母细胞；配子中应只能含一个基因H，且在4号只有一条染色体的情况下，说明异常是发生在减数第二次分裂时着丝点没有分开造成的。【答案】(1)GUCUUC4a(2)1/44∶1(3)(减数第一次分裂时)交叉互换减数第二次分裂时染色体未分离12．(15分)图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)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：(1)上述两个基因发生突变是由于_____________________________引起的。(2)图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为____________，表现型是________________，请在图中标明基因与染色体的关系。6(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？可用什么方法让其后代表现出突变性状。【解析】(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(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图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(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，在植株上并不能表现出突变性状。当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传给子代；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培养，而后让其自交，后代中即可出现突变性状。【答案】(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB扁茎缺刻叶表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可(3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞，通过组织培养技术获得试管苗，让其自交，其子代即可表现出突变性状。13．(20分)南瓜皮色分为白色、黄色和绿色，皮色性状的遗传涉及两对等位基因，分别用H、h和Y、y表示。现用白甲、白乙、黄色和绿色4个纯合品种进行杂交实验，结果如下：实验1：黄×绿，F1表现为黄，F1自交，F2表现为3黄∶1绿；实验2：白甲×黄，F1表示为白，F1自交，F2表现为12白∶3黄∶1绿；实验3：白乙×绿，F1表现为白，F1×绿(回交)，F2表现为2白∶1黄∶1绿；分析上述实验结果，请回答：(1)南瓜皮色遗传________(遵循/不遵循)基因自由组合定律。(2)南瓜皮的色素、酶和基因的关系如下图所示：若H基因使酶1失去活性，则控制酶2合成的基因是______，白甲、白乙的基因型分别为________、________。(3)若将实验3得到的F2白皮植株自交，F