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1课后限时集训21基因突变和基因重组1．某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是()A．该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的B．基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同C．基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D．基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中D[B1和B2可同时存在于同一个体细胞中，二倍体的配子中B1和B2不能同时存在，D错误。]2．下列有关基因突变的叙述，正确的是()A．DNA分子中发生了碱基对的替换一定会引起基因突变B．基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长C．生殖细胞发生的基因突变一定会传递给子代D．基因突变的方向是由环境条件决定的B[DNA分子中发生了碱基对的替换不一定发生在基因所在的片段，A错误；生殖细胞发生的基因突变可能会传递给子代，C错误；基因突变具有不定向性的特点，D错误。]3．(2019·安徽省芜湖市高三模拟)某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体，20条DNA分子，光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂，则该细胞可能正在进行()A．同源染色体配对B．基因的自由组合C．染色体着丝点分裂D．非姐妹染色单体交叉互换B[在减数第一次分裂的后期，细胞膜开始缢缩，着丝点不分裂，同源染色体分开，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B正确。]4．基因突变和基因重组为生物进化提供原材料。下列有关叙述错误的是()A．基因重组可发生在减数分裂过程中，会产生多种基因型B．豌豆植株进行有性生殖时，一对等位基因之间不会发生基因重组C．控制一对相对性状的基因能发生基因突变，但不能发生基因重组D．通常基因重组只发生在真核生物中，而基因突变在生物界中普遍存在C[一对相对性状可能由多对等位基因控制，由此判断C错误。]5．某基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列UUC，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是()2A．在突变基因表达的过程中，最多需61种tRNA参与B．该基因突变后，复制时参与的酶为RNA聚合酶C．突变前后编码的两条肽链，最多有1个氨基酸不同D．在该基因转录时，核糖核苷酸之间通过氢键相连接A[该基因突变后，复制时参与的酶仍是DNA聚合酶，B错误；由于插入了3个碱基，突变前后编码的两条肽链，最少有一个氨基酸不同，C错误；该基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，D错误。]6．(2019·柳州模拟)由于控制某种酶合成的遗传物质发生改变，引起该酶的一个赖氨酸被一个精氨酸所取代，导致酶的活性下降，这种改变是由()A．DNA中碱基对的增添引起B．DNA中碱基对的替换引起C．mRNA中碱基的缺失引起D．染色体片段的移接引起B[DNA中碱基对的增添后，会引起相应的mRNA上突变点后的密码子全部错位，这将导致之后的多个氨基酸顺序改变，A错误；DNA中碱基对的替换将导致该处转录形成的mRNA上的一个密码子改变，从而引起该酶的一个赖氨酸被一个精氨酸所取代，导致蛋白质的结构发生变化，从而使酶的活性下降，B正确；题干中提出“控制某种酶合成的遗传物质发生改变”，即基因发生改变，不是mRNA发生改变，C错误；根据题意可知，该变异属于基因突变，而不是染色体变异，D错误。]7．(2019·福建泉州模拟)园艺工作者在栽培开黄花的兰花品种时，偶然发现了一株开白花的兰花。下列叙述正确的是()A.控制白花性状的基因是通过基因重组产生的B．白花植株和黄花植株存在着生殖隔离C．白花植株的自交子代开出黄花，则白花植株为杂合子D．快速繁育白花品种，应取白花植株的种子进行繁殖C[基因重组必须是控制不同性状的基因进行组合，控制白花性状的基因是通过基因突变产生的，A错误；白花植株和黄花植株是否存在生殖隔离，需要看它们能否产生后代及后代是否可育，而题干中没有任何相关信息，无法进行判断，B错误；如果白花植株的自交子代开出黄花，则白花植株为杂合子，C正确；快速繁育白花品种，应取白花植株的茎尖进行植物组织培养，而种子会发生性状分离，D错误。]8．(2019·攀枝花市高三统考)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是()3A．朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对等位基因B．在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组C．常染色体DNA上碱基对的增添、缺失、替换一定导致基因突变D．在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极D[朱红眼基因ca、辰砂眼基因v位于非同源染色体上，因此不是等位基因，A错；基因cb与基因w位于非同源染色体上，在四分体时期不会发生基因重组，B错；常染色体DNA上碱基对的增添、缺失、替换若发生在非基因部分，则不会导致基因突变，C错。]9．(2019·云南师大附中高三月考)沃柑的果实形状有扁圆形、卵圆形和椭圆形，科研人员利用一株扁圆形品种沃柑与一株卵圆形品种沃柑杂交，并对子一代果实形状进行了测定和统计分析，结果是扁圆形∶卵圆形∶椭圆形＝3∶4∶1，回答下列问题：(1)从上述杂交结果可以看出，沃柑形状(扁圆形、卵圆形和椭圆形)至少由________对等位基因控制。(2)若沃柑的果实形状由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推，则杂交亲本的基因型组合为________，F1中结扁圆形果实的植株有________种基因型。(3)有性生殖过程中可发生两种类型的基因重组，一种类型的基因重组可导致出现上述杂交结果，请写出另一种类型基因重组发生的时间及简要过程：______________________________________。[解析](1)若沃柑性状受一对等位基因控制，则后代的性状分离比应该是1种或1∶1，而后代的分离比是3∶4∶1，3∶4∶1是3∶1∶3∶1的变式，则说明该性状至少受2对等位基因控制。(2)若受2对等位基因(A、a和B、b)控制，由于3∶4∶1是3∶1∶3∶1的变式，说明两对基因交配类型分别是杂合子自交和测交，因此亲本的基因型组合为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb；子一代扁圆形占3份，因此基因型有2种可能性。(3)有性生殖过程中可发生两种类型的基因重组，一种是减数第一次分裂后期的自由组合，上述杂交结果就是由该种基因重组导致的；还有一种是减数第一次分裂前期的交叉互换，即减数第一次分裂的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的非等位基因重组。[答案](1)2(2)AaBb×aaBb或AaBb×Aabb2(3)减数第一次分裂的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的非等位基因重组10．(2019·新余市第四中学高三月考)对正常绿叶的小麦纯系种子进行辐射处理，处理后将种子单独隔离种植，从其中两株正常绿叶(甲、乙)的后代中分离出了花斑叶的突变株。回答下列问题：(1)辐射处理时，DNA分子中发生________________，从而引起基因结构的改变，叫做4基因突变。人工诱变时往往需要处理大量种子，才能选出人们需要的新类型，原因是____________________________________________________。(2)若该辐射处理导致甲的单个基因发生突变，甲自交的子一代会出现________________的分离比。若将甲株子一代中的正常绿叶植株再进行自交，子二代中花斑叶植株的比例是________________。(3)若要研究甲、乙两株的单个基因突变是发生在同一对基因上，还是分别发生在独立遗传的两对基因上，可利用甲、乙后代的突变植株进行实验。请写出实验思路：___________________________________________________________________________________________________________________；并预测实验结果和结论：______________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，从而引起基因结构的改变。人工诱变的原理是基因突变，基因突变具有不定向性和低频性，所以需要大量处理实验材料，才能得到所需的品种。(2)设基因为A、a，若辐射导致单个基因发生突变，则甲发生的是隐性突变，即AA突变为Aa，则自交后代比例为A_∶aa＝3∶1，即正常绿叶∶花斑叶＝3∶1。子一代正常绿叶的基因型为1/3AA、2/3Aa，其自交产生的子二代中花斑叶植株(aa)的比例是2/3×1/4＝1/6。(3)判断甲、乙两株的单个基因突变是否发生在一对基因上，可选甲、乙后代的突变植株进行单株杂交，统计F1的表现型及比例进行判断。若突变发生在同一对基因上，则甲、乙后代的突变植株基因型均为aa，两者杂交，F1全为花斑叶植株；若突变分别发生在独立遗传的两对基因上，设基因为A、a，B、b，则甲、乙后代的突变植株基因型为aaBB、AAbb，两者杂交，F1全为正常叶植株。[答案](1)碱基对的替换、增添和缺失基因突变具有不定向性和低频性(2)3∶11/6(3)将甲、乙后代的突变植株进行单株杂交，统计F1的表现型及比例若F1全为花斑叶植株，则突变发生在同一对基因上；若F1全为正常叶植株，则突变分别发生在独立遗传的两对基因上11．(2019·广东省名校高三联考)某炭疽杆菌的A基因含有A1～A66个小段，某生物学家分离出此细菌A基因的2个缺失突变株K(缺失A2、A3)、L(缺失A3、A4、A5、A6)。将一未知的点突变株X与突变株L共同培养，可以得到转化出来的野生型细菌(即6个小段都不缺失)。若将X与K共同培养，得到转化的细菌都为非野生型。由此可判断X的点突变最可能位于A基因的()5A．A2小段B．A3小段C．A4小段D．A5小段A[从题干的信息可看出突变株L缺失A3、A4、A5、A6小段，但具有A1、A2小段，其与点突变株X共同培养后，可以得到转化出来的野生型细菌，那么点突变株X应具有A3、A4、A5、A6小段，所以未知的点突变可能位于A1、A2小段。突变株K缺失A2、A3小段，其与点突变株X共同培养后，得到转化的细菌都是非野生型，而只有当该点突变位于突变株K的缺失小段上时才能得到上述结果，因此点突变株X的点突变最可能位于A基因的A2小段，故选A。]12．(2019·贵州省遵义市航天高级中学模拟)已知某DNA片段上有基因A、无效片段和基因B，其分布如图所示，现将某外来DNA片段(m)插入位点a或b，下列关于变异类型的说法正确的是()A．若m为有效片段且插入位点b，则发生了染色体变异B．若m为有效片段且插入位点a，则发生了基因重组C．若m为无效片段且插入位点a，则发生了基因突变D．若m为无效片段且插入位点b，则发生了染色体变异B[若m为有效片段且插入位点b，由于位点b位于基因B中，说明外来有效片段插入原基因内部，导致基因结构改变，原基因不表达，但插入基因表达，既发生了基因突变，又发生了基因重组，A错误；若m为无效片段且插入位点a，由于位点a也位于无效片段，所以没有发生基因突变，C错误；若m为无效片段且插入位点b，由于位点b位于基因B中，说明外来无效片段插入原基因内部，导致原基因结构被破坏，原基因不表达，这属于基因突变，D错误。]13．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：枯草杆菌核糖体S12蛋白第55～58位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型…PKKP…能0突变型…PRKP…不能1006注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。下列叙述正确的是()A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录