高考生物一轮复习课时作业21 基因突变和基因重组.docx
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高考生物一轮复习课时作业21基因突变和基因重组
课时作业(二十一) 基因突变和基因重组
[基础达标]
1.(2018·吉林长春模拟)若某植物的白花基因发生了碱基对缺失的变异,则( )
A.该植物一定不出现变异性状
B.该基因的结构一定发生改变
C.该变异可用光学显微镜观察
D.该基因中嘌呤数与嘧啶数的比值改变
解析:
选B 基因突变是基因中碱基对增添、缺失、替换而引起的基因结构的改变,某植物的白花基因发生碱基对缺失的变异,属于基因突变,B正确;由于密码子的简并性,基因突变后植物性状不一定发生改变,A错误;基因突变在光学显微镜下是观察不到的,C错误;根据碱基互补配对原则,基因突变后嘌呤数与嘧啶数的比值不变,D错误。
2.(2018·海南海口调研)下列关于生物体基因突变的叙述中,不正确的是( )
A.基因突变是生物变异的根本来源
B.基因突变可由物理、化学或生物因素诱发
C.发生在DNA中的突变一定导致基因结构上的改变
D.发生在植物体的基因突变,可通过无性繁殖传递
解析:
选C 基因是有遗传效应的DNA片段,所以DNA上的片段不一定都是基因,则发生在DNA中的突变不一定导致基因结构上的改变,C错误。
3.(2017·天津五区期末)利用X射线处理长翅果蝇,成功地使生殖细胞内的翅长基因(M)中的碱基对A—T变为G—C,经多次繁殖后子代中果蝇的翅长未见异常。
下列分析正确的是( )
A.此次突变为隐性突变
B.突变后的基因转录产物发生了改变
C.突变后的基因控制合成的蛋白质一定发生了改变
D.突变后的基因控制合成的蛋白质一定未发生改变
解析:
选B 基因中碱基对发生了改变,则基因的转录产物也会发生改变,B正确;密码子具有简并性,基因突变后,密码子发生改变,但对应的氨基酸种类可能不变,所以控制合成的蛋白质不一定发生了改变,即使对应的氨基酸种类发生改变,该蛋白质功能也可能未受影响,所以不影响生物的性状,C、D错误;若该突变为隐性突变,则经过多次繁殖后子代中果蝇的翅长会出现异常,A错误。
4.(2018·宁夏银川模拟)下图中,a、b、c表示一条染色体上相邻的3个基因,m、n为基因间的间隔序列,下列相关叙述,正确的是( )
A.该染色体上的三个基因一定控制生物的三种性状
B.m、n片段中碱基对发生变化会导致基因突变
C.若a中有一个碱基对被替换,其控制合成的肽链可能不变
D.a、b、c均可在细胞核中复制及表达
解析:
选C 该染色体上的三个基因可能控制生物的三种性状,A错误;m、n为基因间的间隔序列,m、n片段中碱基对发生变化不会导致基因突变,B错误;由于密码子具有简并性的特点,若a中有一个碱基对被替换,其控制合成的肽链可能不变,C正确;基因的表达包括转录和翻译两个阶段,a、b、c均可在细胞核中复制及转录,但翻译过程在细胞质中的核糖体上完成,D错误。
5.(2018·福建漳州模拟)图为某哺乳动物体内细胞分裂的示意图。
下列有关叙述错误的是( )
A.该细胞中含有两个染色体组
B.该细胞所处时期出现在受精作用开始后
C.该细胞产生的卵细胞基因型为AB或aB
D.该细胞形成过程中可能发生了基因突变
解析:
选C 图为减Ⅱ后期的次级卵母细胞,该细胞中含有两个染色体组,A正确;次级卵母细胞的减Ⅱ后期出现在受精作用开始后,B正确;次级卵母细胞分裂时细胞质不均等分裂,所含细胞质较多的部分将是卵细胞,基因型应是aB,C错误;由同一染色体复制来的姐妹染色单体形成的子染色体相同位置的基因应该相同,图中A和a不同,则该细胞形成过程中可能发生了基因突变,D正确。
6.(2017·定州中学期中)周期性共济失调是一种编码细胞膜上钙离子通道蛋白基因发生突变导致的遗传病,该突变基因转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,使通道蛋白结构异常而导致遗传病。
下列有关叙述。
正确的是( )
A.翻译的多肽链缩短说明编码基因一定发生了碱基对的缺失
B.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状
C.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
D.患该病的原因可能是基因中碱基对的替换而导致mRNA上终止密码子提前出现
解析:
选D 正常基因和突变基因转录出的mRNA长度相同,但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短,可能原因是基因中碱基发生替换,使对应的密码子变为终止密码子,导致mRNA上终止密码子提前出现,故A项错误,D项正确;周期性共济失调是一种编码细胞膜上钙离子通道蛋白基因发生突变导致的遗传病,说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,B项错误;突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变,C项错误。
7.(2018·溜博模拟)成人的每个血红蛋白分子由2条β肽链参与构成,位于常染色体上的B、b基因分别控制合成正常β肽链和异常β肽链,正常β肽链与异常β肽链仅有1个氨基酸的差异(位于肽链的中段,种类不同),两种肽链均参与血红蛋白的构成,血红蛋白全为异常β肽链的人临床上表现为贫血症。
下列分析正确的是( )
A.基因B突变为基因b的过程中发生了碱基对的增添或缺失
B.基因型为Bb人的红细胞内含有3种类型的血红蛋白分子
C.基因B对b为显性,基因型为Bb的红细胞中基因b不表达
D.基因B对b为显性,基因型为Bb的体细胞中基因B均表达
解析:
选B 由题意可知,B、b基因控制合成的多肽链仅有1个氨基酸的差异(位于肽链的中段,种类不同),由此可推知基因B突变为基因b的过程中发生了碱基对的替换,A项错误;B、b基因分别控制合成正常β肽链和异常β肽链,基因型为Bb人的红细胞内含有正常β肽链和异常β肽链两种,则红细胞内含有3种类型的血红蛋白分子,它们的区别在于β肽链,分别是含有两条正常β肽链、含有两条异常β肽链、含有一条正常β肽链和一条异常β肽链,B项正确;基因B对b为显性,基因型为Bb的红细胞中基因B和b均能表达,C项错误;基因B控制血红蛋白分子的β肽链的合成,只能在红细胞中表达,在其他体细胞中不表达,故D项错误。
8.(2018·长沙高三模拟)吖啶类物质可插入到DNA分子相邻的碱基对之间。
当这样的DNA分子发生交叉互换时,会导致不等交换,即某个DNA碱基对增加数个,而另一个DNA分子碱基对减少数个,下面说法错误的是( )
A.交叉互换发生的同一条染色体上不同的DNA分子之间
B.把某个细胞置于含吖啶类物质的培养液中进行减数分裂,会导致基因突变的概率增大
C.由吖啶类物质导致的基因突变属于碱基对的增添或缺失
D.由吖啶类物质引发的基因突变往往可由吖啶类物质诱发回复突变
解析:
选A 交叉互换是发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间,不是同一条染色体上不同的DNA分子之间,A项错误;把某个细胞置于含吖啶类物质的培养液中进行减数分裂,由于吖啶类物质可插入到DNA分子相邻的碱基对之间,会导致基因突变的概率增大,B项正确;由题吖啶类物质可插入到DNA分子后,交叉互换时某个DNA碱基对增加数个,而另一个DNA分子碱基对减少数个,所以由吖啶类物质导致的基因突变属于碱基对的增添或缺失,C项正确;因为吖啶类引起基因突变是通过增加或减少一个或几个碱基对,所以由增加一个碱基对的突变型可由邻近一个碱基对的缺失而使遗传密码又回复原来读法,出现回复突变,这种回复突变可以由吖啶类物质诱发,D项正确。
9.(2018·成都模拟)在果蝇的X染色体上可以发生隐性突变,而隐性突变会导致不同情况的出现:
如突变不会引起个体死亡、突变会导致完全致死(全部突变体死亡)和不完全致死(一部分突变体死亡),若经诱变处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配,得F1,使F1单对交配,分别饲养,观察F2的分离情况。
请回答:
(1)若经诱变后没有发生突变,则F2果蝇表现型为________。
(2)若只发生隐性突变而不引起致死现象,则F2中红眼与白眼的比值为________。
(3)若发生突变后,会导致完全致死现象的发生,则F2中雌∶雄为________。
(4)若发生突变后,会导致不完全致死现象的发生,则F2中雌∶雄介于________和________之间。
解析:
(1)根据以上分析可知,若经诱变后没有发生突变,则F2中X-Y的基因型为XBY,都为红眼。
(2)若只发生隐性突变而不引起致死现象,则F2中表现型为红眼与白眼的比值为3∶1,且雄性中有隐性突变体。
(3)若发生突变后,会导致完全致死现象的发生,F2中X-Y死亡,则F2中雌∶雄=2∶1。
(4)若突变不致死,则F2中雌∶雄为1∶1,若完全致死,则F2中雌∶雄=2∶1,所以若不完全致死,则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间。
答案:
(1)均为红眼
(2)3∶1 (3)2∶1 (4)1∶1 2∶1
[能力提升]
10.(2018·安庆三校月考)已知性染色体组成为XO(体细胞内只含1条性染色体X)的果蝇,性别为雄性,不育。
用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本进行杂交,在F1群体中,发现一只白眼雄果蝇(记为“W”)。
为探究W果蝇出现的原因,某学校研究性学习小组设计将W果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,再根据杂交结果,进行分析推理获得。
下列有关实验结果和实验结论的叙述中,正确的是( )
A.若子代雌、雄果蝇的表现型都为白眼,则W出现是由环境改变引起
B.若子代雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼,则W出现是由基因突变引起
C.若无子代产生,则W的基因组成为XrO,由不能进行正常的减数第一次分裂引起
D.若无子代产生,则W的基因组成为XrY,由基因重组引起
解析:
选C 若子代雌、雄果蝇的表现型都为白眼,则W出现是由基因突变引起,A项错误;若子代雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,则W出现是由环境改变引起,B项错误;若无子代产生,则W的基因组成为XrO,由不能进行正常的减数第一次分裂引起,C项正确,D项错误。
11.(2018·江西联考)下图是某基因型为AABb生物(2n=4)细胞分裂示意图。
下列叙述正确的是( )
A.图甲正在进行减数第二次分裂
B.图甲所示分裂过程中可能发生基因重组
C.图乙中①和②上相应位点的基因A、a一定是基因突变造成的
D.图乙细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为1∶1∶2
解析:
选C 该生物(2n=4)体细胞含有4条染色体,甲图中细胞每一极均有4条染色体,应为有丝分裂后期,A项错误;有丝分裂过程中不会发生基因重组,B项错误;该生物体细胞中不含有a基因,图乙中姐妹染色单体①和②上相应位点的基因A、a一定是基因突变造成的,C项正确;图乙细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为1∶2∶2,D项错误。
12.(2018·武邑中学质检)下表为部分基因与细胞癌变的关系。
下列相关叙述正确的是( )
基因种类
基因状态
结果
抑癌基因APC
失活
细胞突变
原癌基因K-ran
活化
细胞快速增殖
抑癌基因DCC
失活
癌细胞形变
抑癌基因p53
失活
肿瘤扩大
其他基因
异常
癌细胞转移
A.表格中与癌变有关的基因都是由正常基因突变而来的
B.原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是细胞癌变的内因
C.癌细胞的转移与“其他基因”正常表达有关
D.细胞的癌变受多种基因和环境条件的共同影响
解析:
选D 原癌基因和抑癌基因在正常细胞中存在,不是由正常基因突变而来的,A错误;根据表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是细胞癌变的内因,B错误;癌细胞的转移与“其他基因”异常表达有关,C错误;细胞的癌变受多种基因和环境条件的共同影响,D正确。
13.(2017·衡水中学期中)一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后,产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为2∶1,这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是( )
A.该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雌雄配子致死
B.该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死
C.该突变为X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性个体致死
D.X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死
解析:
选B 突变型雌果蝇的后代中雄性有1/2死亡,说明该雌性果蝇为杂合子。
如果该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死,相关基因用D、d表示,则子代为1XDXd(突变型♀)∶1XdXd(野生型♀)∶1XDY(死亡)∶1XdY(野生型♂),B项符合题意。
若X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死,则子代中会出现一种表现型,且不会引起雌雄个体数量的差异。
14.(2018·盐城高三模拟)科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变,选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。
将该矮秆水稻与正常水稻杂交,F2表现型及比例为正常植株∶矮秆植株=3∶1。
D11基因的作用如下图所示。
请分折并回答问题:
(1)BR与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长,这体现了细胞膜的________功能。
(2)EMS诱发D11基因发生________(显性/隐性)突变,从而________(促进/抑制)CYP72481酶的合成,水稻植株内BR含量________,导致产生矮秆性状。
(3)研究发现,EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。
由此说明基因突变具有________特点。
(4)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。
现将甲、乙水稻植株杂交,以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其它情况不考虑)。
①若杂交子代皆表现为正常植株,则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生________(显性/隐性)突变引起的。
②若杂交子代出现矮秆植株,尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。
请进一步设计操作较简便的实验方案,预期实验结果及结论。
实验方案:
杂交子代矮秆植株苗期喷施BR,分析统计植株的表现型及比例。
预期实验结果及结论:
若植株全为________植株,则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同;若植株全为________植株,则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。
解析:
(1)BR与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长,这体现了细胞膜的信息交流功能。
(2)F2表现型及比例为正常植株∶矮秆植株=3∶1,说明正常相对于矮秆为显性性状,由此可见EMS诱发D11基因发生隐性突变;D11基因能控制合成CYP724B1酶,EMS诱发D11基因发生基因突变后会抑制CYP724B1酶的合成,使水稻植株内BR含量减少,进而产生矮秆性状。
(3)EMS会诱发D11基因发生基因突变,也会诱发D611基因发生突变,可见基因突变具有随机性特点。
(4)纯合矮秆水稻突变植株(甲)是D611基因发生隐性突变形成的,现将甲、乙水稻植株杂交,以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的。
①若杂交子代皆表现为正常植株,说明D11基因能控制合成CYP724B1酶,进而形成BR,且BR的受体正常,这有表明乙水稻矮秆性状是由D6基因发生隐性突变引起的。
②若杂交子代皆表现为矮秆植株,可能乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),也可能是仅由D61基因发生显性突变引起的,需要进行进一步实验来探究。
若乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),则其矮秆性状形成的原因是不能合成CYP724B1酶,导致BR不能形成所致,这可通过给杂交子代矮秆植株苗期喷施BR,分析统计植株的表现型及比例来判断,若植株全长为正常植株,则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同。
答案:
(1)信息交流(或信息传递)
(2)隐性 抑制 减少 (3)随机性 (4)①隐性 ②正常 矮秆
15.(2018·四川大联考)果蝇具有多对容易区分的相对性状,是遗传学研究的良好材料。
请回答有关问题:
(1)摩尔根等人运用________法,通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上。
(2)已知果蝇的Ⅲ号染色体上有黑檀体基因。
现将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交,获得的F1均为灰体有眼果蝇,说明有眼为________性状;再将F1雌雄果蝇相互杂交,若F2表现型及比例(无变异发生)为________,则控制有眼、无眼的基因________(填“位于”或“不位于”)Ⅲ号染色体上。
(3)已知控制果蝇翅型的基因在常染色体上。
如果在一翅型正常的群体中,偶然出现一只卷翅的雄性个体,这种卷翅究竟是由于基因突变的直接结果,还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的,请进行分析和探究。
①推测:
如果卷翅是由于基因突变的直接结果,则该卷翅雄性个体最可能为________(纯合子/杂合子/隐形纯合子);如果卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的,则该卷翅雄性个体最可能为________(纯合子/杂合子/隐形纯合子)。
②涉及杂交实验以验证以上推测:
________________。
③结论:
_________________________________________________________________。
解析:
(1)摩尔根等人运用假说演绎法,利用果蝇为材料进行杂交实验,证明了白眼基因w在X染色体上。
(2)将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交,获得的F1均为灰体有眼果蝇,说明双亲均为纯合子,且有眼和灰体均为显性性状。
假设灰体基因为A,有眼基因为B,若控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体上,则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,进而推知F1为AaBb;F1雌雄果蝇相互杂交,F2表现型及比例为灰体有眼∶灰体无眼∶黑檀体有眼∶黑檀体无眼=9∶3∶3∶1。
(3)设控制翅型的基因用D和d表示。
在一翅型正常的群体中,偶然出现一只卷翅的雄性个体,欲探究该卷翅究竟是由于基因突变引起,还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的,可用这只卷翅雄性个体与多只正常雌性个体交配,观察后代的变现型并统计数目。
①若该卷翅个体是由于基因突变造成的,由题意“突变只涉及一个亲本Ⅱ号染色体上一对等位基因中的一个基因”可知:
该基因突变为显性突变,卷翅雄性个体的基因型为Dd,正常雌性个体的基因型为dd,后代卷翅个体(Dd)与正常个体(dd)的数量比接近1∶1。
②若卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的,则该卷翅雄性个体的基因型为dd,正常雌性个体的基因型为DD或Dd,其交配(Dd×dd和DD×dd)后代全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体。
答案:
(1)假说—演绎法
(2)显性 灰体有眼∶灰体无眼∶黑檀体有眼∶黑檀体无眼=9∶3∶3∶1 不位于 (3)杂合子 纯合子 用这只卷翅雄性个体与多只正常雌性个体交配 如果后代出现卷翅个体与正常个体且数量比接近1∶1,则卷翅是由于基因突变的直接结果;如果后代出现全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体,则卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的
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