2014高考生物一轮复习讲、练、测第二十一讲基因突变和基因重组课堂训练(解析版)
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2014年高三生物一轮复习教案-5.1-基因突变和基因重组D(4)基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因(A→a或a→A),不改变染色体上基因的数量,只改变基因的内部结构,并且通常会引起一定的表现型的变化.(5)突变后的基因遗传问题①基因突变发生在配子中可能遗传给后代。
②发生在体细胞一般不遗传,但有的可通过无性繁殖传递。
③人体某些体细胞基因的突变可发展成癌细胞。
二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因(1)自发突变(内因)DNA复制时偶尔发生错误(2)诱变突变(外因)物理因素:如X射线、激光等化学因素:如亚硝酸、碱基类似物等生物因素:如病毒和某些细菌等2、基因突变的特点生物界中普遍存在——普遍性个体发育的任何时期和部位—随机性自然情况下突变频率很低(10-5-10-8)—低频性多数对生物有害——多害少利性突变是不定向的——不定向性3、基因突变发生的类型(1)显性突变:如a→A,该突变一旦发生即可表现出相应性状。
(2)隐性突变:如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来,该性状即可稳定遗传。
4、基因突变的意义可以产生新的基因;是生物变异的根本来源,为生物的进化提供了最初的原材料。
5、人工诱变在育种上的应用诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法(1)常用的方法:物理方法:X射线、γ射线、紫外线、激光等化学方法:亚硝酸、硫酸二乙酯等(2)优点:①提高突变率,缩短育种周期②大幅度改良某些性状缺点:①成功率低,有利个体往往不多②需大量处理材料三、基因重组1、定义:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。
2、原因:(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)四分体内部非姐妹染色单体的交叉互换3、基因重组的理解4、意义:是生物变异的来源之一,通过杂交育种,性状的重组,可培育出新的优良品种5、基因突变和基因重组的比较四、问题部分1、下列细胞或生物中可以发生基因突变的是( B )①洋葱根尖生长点细胞②洋葱表皮细胞③硝化细菌④T2噬菌体⑤人的神经细胞⑥人的骨髓细胞⑦蓝藻⑧人的精原细胞A.①②③⑤⑥⑦B.①③④⑥⑦⑧C.①③④⑤⑥⑧ D.①②④⑤⑧2、原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入了一个碱基对。
限时集训(二十一) 基因突变和基因重组(限时30分钟满分100分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.基因突变在生物进化中起重要作用,下列表述错误的是( )A.A基因突变为a基因,a基因还可能再突变为A基因B.A基因可突变为A1、A2、A3……,它们为一组复等位基因C.基因突变都是有害的D.基因突变可以改变种群的基因频率2.小香猪的体色由黑色变为白色是细胞核中某基因发生碱基对改变,导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换的结果,下列各项中也会发生改变的是( )A.该基因在染色体上的位置B.rRNA的碱基排列顺序C.所编码蛋白质的肽键数目D.该基因的基因频率3.(2012·大连双基测试)野生型链孢霉能在基本培养基上生长,而用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长。
向基本培养基中添加某种维生素后,经过X射线照射的链孢霉又能生长了。
由此说明( )A.这种维生素是基本培养基的一种成分B.自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变C.野生型链孢霉发生了定向的基因突变D.可能是基因突变导致链孢霉不能合成该维生素4.下列能产生新基因的是( )A.基因突变B.基因的重新组合C.基因分离D.染色体数目变异5.(2013·滨州一模)原核生物某基因原有213对碱基,现经过突变,成为210对碱基(未涉及终止密码子改变),它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比,差异可能为( ) A.少一个氨基酸,氨基酸顺序不变B.少一个氨基酸,氨基酸顺序改变C.氨基酸数目不变,但顺序改变D.A、B都有可能6.下图是基因型为AA的个体不同分裂时期的图像,请根据图像判定每个细胞发生的变异类型( )A.①基因突变②基因突变③基因突变B.①基因突变或基因重组②基因突变③基因重组C.①基因突变②基因突变③基因突变或基因重组D.①基因突变或基因重组②基因突变或基因重组③基因重组7.(2013·洛阳统考)下列情况可引起基因重组的是( )①非同源染色体上的非等位基因自由组合②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换⑤正常夫妇生出白化病儿子A.①②③ B.③④C.①③ D.①③⑤8.依据基因重组的概念,下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是( )9.辐射对人体危害很大,可能导致基因突变。
21 基因突变与基因重组1.(2023·广东梅州·大埔县虎山中学校考模拟预测)囊性纤维化是一种严重的肺部疾病,其发生的一种主要原因是,患者支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白(CFTR)的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,黏稠的液体黏附在气道细胞表面,使纤毛运动和咳嗽的清除作用下降,造成如铜绿假单孢菌等细菌感染。
据图分析错误的是()A.支气管黏液增多的原因是CFTR蛋白异常,导致细胞外氯离子浓度下降B.据图可知,氯离子跨膜运输的方式是主动运输C.水分子向膜外扩散速度减慢,使肺部细胞表面的黏稠分泌物积累D.该病的病因体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能2.(2023·广东梅州·统考三模)新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白质表达水平。
核糖体"移码"是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸,导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质。
下列有关该现象的叙述,错误的是()A.抑制新冠病毒RNA翻译过程中的“移码”,可大幅度减少病毒蛋白质合成B.核糖体“移码”会导致RNA上起始密码子和终止密码子位置均改变C.可通过检测机体“移码”强度判断机体是否感染新冠病毒D.核糖体“移码”会导致生物所含蛋白质种类数目可能比基因种类数目多3.(2023·江西·江西省宜春市第一中学校联考模拟预测)核基因p53是细胞的“基因组卫士”,是一种肿瘤抑制基因,当人体细胞DNA受损时,p53基因被激活,通过如图所示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。
有关叙述不正确的是()A.P53基因和P21基因在正常细胞中都不表达B.修复酶系统用于修复断裂的DNA时可催化磷酸二酯键的形成C.修复或清除受损DNA的过程中既有正反馈调节,也有负反馈调节D.P21基因和P53基因共同作用可以减少受损DNA的复制和积累4.(2023·广东汕头·统考三模)酪氨酸激酶是参与细胞的信号转导的一类重要物质,在细胞生长和增殖过程中起着重要作用。
【2014高考在线】(2014·上海卷)10.图2为果蝇X染色体的部分基因图,下列对此X染色体的叙述错误的是A.若来自雄性,则经减数分裂不能产生重组型配子B.若来自雌性,则经减数分裂能产生重组型配子C.若发生交换,则发生在X和Y的非姐妹染色单体之间D.若发生交换,图所示四个基因中,f与w基因间交换频率最高(2014·上海卷)13.将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果。
该幼苗发育成的植株具有的特征是A.能稳定遗传B.单倍体C.有杂种优势D.含四个染色体组(2014·上海卷)16.图4显示了染色体及其部分基因,对①和②过程最恰当的表述分别是A.交换、缺失B.倒位、缺失C.倒位、易位D.交换、易位【答案】C【解析】①过程中F与m位置相反,表示是染色体的倒位,②过程只有F,没有m,但多出了一段原来没有过的染色体片段,表示是染色体的易位,故C正确。
(2014·浙江卷)6.除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。
下列叙述正确的是A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链(2014·四川卷)5. 油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。
下列叙述正确的是A.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向D.形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种【重点知识梳理】一、基因突变(1)概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。
课时作业21 基因突变和基因重组时间:45分钟一、选择题1.(2020·山西运城芮城中学模拟)下列有关基因突变的叙述,正确的是( C )A.环境因素可诱导某基因朝某一方向突变B.基因突变后遗传信息不一定改变,但生物的性状一定改变C.自然界中所有等位基因产生的根本来源都是基因突变D.基因突变产生的性状往往对个体的生存是不利的,所以会阻止生物的进化解析:基因突变是不定向的,环境因素可对生物的性状进行定向选择;基因突变是基因结构的改变,而生物的性状不一定改变;基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源;生物与环境的适应是长期自然选择的结果,当发生基因突变后,出现新的生物性状往往与环境是不相适应的,突变对生物的生存往往是有害的,但是有的基因突变对生物的生存是有利的,因此有利于生物的进化。
2.(2020·河北定州中学开学考试)编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。
下表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况。
下列对这四种状况出现原因的判断,正确的是( C )A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B.状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C.状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D.状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加解析:基因突变引起氨基酸种类替换后,蛋白质的功能不一定发生变化;蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构,状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同,所以肽键数不变;状况③氨基酸数目减少,最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前;基因突变不会导致tRNA 种类改变。
3.(2020·江西上饶检测)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,加热杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌,R型细菌转化过程中,遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似( C )A.用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强B.无子西瓜与无子番茄的培育C.减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象D.低温或秋水仙素诱导染色体加倍解析:R型细菌转化过程中,遗传物质发生变化的原理为基因重组。
20 基因突变和基因重组一、选择题1.下列有关基因的说法,正确的是()A.在生物体内当显性基因存在时,相应的隐性基因控制的性状通常不表现B.不同的基因含有不同的密码子C.基因突变具有不定向性、低频性、有益性D.基因碱基序列发生改变,则其控制合成的蛋白质的氨基酸序列一定发生改变2.下列关于基因重组的说法不正确的是()A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状基因的重新组合属于基因重组B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因的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3.肺炎双球菌抗药性可遗传的变异来源是()A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.A、B、C都有可能4.亚硝酸可使胞嘧啶(C)变成尿嘧啶(U)。
某DNA分子中的碱基对G/C中的C在亚硝酸的作用下转变成U,转变后的碱基对经过两次正常复制后不可能出现的碱基对是(只考虑该对碱基,且整个过程不发生其他变异)()A.G/C B.A/T C.U/A D.C/U5.黄色卷尾鼠彼此杂交,子代的表现型及比例为:6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。
上述遗传现象的主要原因可能是()A.不遵循基因的自由组合定律B.控制黄色性状的基因纯合致死C.卷尾性状由显性基因控制D.鼠色性状由隐性基因控制6.(2012·黑龙江哈尔滨模拟)小麦幼苗发生基因突变导致叶绿体不能合成,从而会形成白化苗。
现有一小麦的绿色幼苗种群,经检测全为杂合子,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∶17.我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级水稻增产,这一发现将有助于研究和培育出更高产的水稻新品种。
1.(2013·青岛期中)下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述不正确的是()
A.白眼基因片段中,含有成百上千个脱氧核糖核苷酸
B.S基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因与其它基因的区别是碱基的种类不同
D.白眼基因与红眼基因的区别是部分碱基对的不同
3.(2013·泰安模拟)某个婴儿不能消化乳类,经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因是( )
A.缺乏吸收某种氨基酸的能力
B.不能摄取足够的乳糖酶
C.乳糖酶基因有一个碱基改换了
D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了
4.(北京朝阳2013高三期末)右图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。
下列叙述正确的是
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的 D.基因突变属可遗传变异,必将传递给子代个体
【答案】B
【gkstk解析】癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5—6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征。
故选B
5.(2013·郑州质检)下列都属于基因重组的选项是()
①同源染色体的非姐妹染色单体交换片段②染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上③DNA碱基对的增添、缺失④非同源染色体上非等位基因自由组合⑤大肠杆茵细胞中导人了外源基因
A.①③⑤
B.①②④
C.①④⑤
D.②④⑤
【答案】C
【gkstk解析】②染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体结构变异,③DNA碱基对的增添、缺失属于基因突变。
6.(2013天津高三六校联考)图一表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,下列相关叙述正确的是()
A.图一中②④为次级精母细胞,②中A和a形成的原因只能是基因突变
B. 图一中①②③⑤都含有二个染色体组
C. 图一细胞中处于图二CD段的有①④⑤
D. 若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时段应为图二的DF段
7.(2013威海模拟)下列关于基因重组的说法,不正确的是( )
A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C.减数分裂过程中,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
A.AB段
B.CD段
C.FG段
D.HI段
【答案】C
【gkstk解析】基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期。
图示中AE段表示有
丝分裂,FG段表示减数第一次分裂,HI段表示减数第二次分裂,故C项正确。
9.(2013·蚌埠一模)在白花豌豆品种栽培园中偶然发现了一株红花豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果,为确定推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中( )
A.白花基因的碱基组成
B.花色基因的DNA序列
C.细胞的DNA含量
D.细胞的RNA含量
【答案】B
【gkstk解析】从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变,即碱基对的增添、缺失或改变而导致DNA序列的改变,因此为确定推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中花色基因的DNA序列。
10.(2013佛山一中临门一脚)下列关于生物变异和进化的叙述中,正确的是
①基因突变的有害或有利往往取决于环境条件②共同进化既发生在不同物种之间,也发生在生物与无机环境之间③生物体内的基因突变属于可遗传的变异④环境条件稳定时种群的基因频率不会发生变化
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【gkstk解析】环境条件稳定时生物个体也可能发生基因突变,会导致基因频率的改变。
11.(2013广东广雅中学三)试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面叙述正确的是()
A.都属于无性生殖,能保持母本性状
B.都能进行有丝分裂
C.都体现了细胞或细胞核的全能性
D.都不会发生基因重组和变异
【答案】BC
【gkstk解析】试管婴儿属有性生殖,在减数分裂形成精子卵子时,有基因重组,试管苗、克隆羊属于无性生殖;无性生殖与有性生殖都可能发生变异。
12.(2012四川30)回答下列I、II小题。
I. (7分)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体,该突变体对强光照环境的
适应能力更强。
请回答:
(l)提取水稻突变体的光合色素,应在研磨叶片时加入,以防止色素被破坏。
用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素,缺失的色素带应位于滤纸条的。
(2)该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如右图所示。
当光照强度为n 时,与野生型相比,突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率。
当光照强度为m时,测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大,据此推侧,突变体固定CO2形成
__________________的速率更快,对光反应产生的消耗也更快,进而提高了光合放氧速率。
(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变,将无法进行光合作用,其原因是:。
【答案】I.(1)CaCO3 最下端(2)较大 C3 NADPH、
13.(2012·广东卷28)子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。
野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。
(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图3。
其中,反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是________。
(注:序列中的字母是氨基酸缩写,序列上方的数字表示该氨基酸在序列中的位置,①、②、
③表示发生突变的位点)
图4
(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGR Y和SGR y蛋白,其部分氨基酸序列见图4。
据图4推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和________。
进一步研究发现,SGR Y蛋白和SGR y蛋白都能进入叶绿体。
可推测,位点________的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。
(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。
为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。
(一)培育转基因植株:
Ⅰ.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染____________的细胞,培育并获得纯合植株。
Ⅱ.植株乙:________________,培育并获得含有目的基因的纯合植株。
(二)预测转基因植株的表现型:
植株甲:________维持“常绿”;
植株乙:__________________。
(三)推测结论:________________________________________________________________________。