高中生物一輪復習同步練習：基因突變和基因重組

基因突變和基因重組練習一、選擇題1.鐮狀細胞貧血(SCA)病因的發(fā)現(xiàn)，是現(xiàn)代醫(yī)學史上重要的事件。假設(shè)正常血紅蛋白由H基因控制，突變后的異常血紅蛋白由h基因控制。下列相關(guān)敘述正確的是()A.基因H的長度較基因h長B.患SCA的根本原因是一個氨基酸發(fā)生了替換C.h基因與H基因中的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值不同D.SCA屬于單基因遺傳病，該病的癥狀可利用光學顯微鏡觀察到2.結(jié)腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤，下圖是結(jié)腸癌發(fā)生的簡化模型。下列關(guān)于結(jié)腸癌發(fā)生及預(yù)防的分析，錯誤的是()A.從細胞形態(tài)的角度分析，結(jié)腸癌細胞已失去了正常結(jié)腸上皮細胞的形態(tài)B.從基因的角度分析，結(jié)腸癌的發(fā)生是原癌基因和抑癌基因突變的累積C.從基因表達的角度分析，結(jié)腸癌細胞的細胞膜上糖蛋白的表達量增強D.從蛋白質(zhì)活性的角度分析，結(jié)腸癌細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的活性可出現(xiàn)增強、減弱甚至喪失3.酪氨酸酶基因(A)有3種隱性突變基因(a1、a2、a3)，均能使該基因失效導致白化病。如圖為3種突變基因在A基因編碼鏈(與轉(zhuǎn)錄模板鏈互補)對應(yīng)的突變位點及堿基變化，下列敘述錯誤的是()A.酪氨酸酶基因突變具有不定向性，三種突變基因之間互為等位基因B.a1基因與A基因的表達產(chǎn)物相比，多一個甘氨酸而其他氨基酸不變C.a2和a3基因都只替換一個堿基，表達的產(chǎn)物只有一個氨基酸差異D.對白化病患者父母(表型正常)進行基因檢測，可含其中三種基因4.化學誘變劑EMS能使DNA分子中的堿基G發(fā)生烷基化后與T配對。研究小組用EMS處理野生型小麥種子獲得CLH基因(葉綠素酶基因，該酶能促進葉綠素的降解)突變的植株甲和乙(葉綠素含量分別為野生型的53.8%和19.7%)。下列分析正確的是()A.實驗中獲得植株甲和乙，可說明EMS引起的基因突變是隨機的B.經(jīng)EMS處理后，CLH基因在第二次復制時才會出現(xiàn)A—T替換成G—C的現(xiàn)象C.若EMS使DNA中堿基發(fā)生替換但生物性狀沒有改變，說明沒有發(fā)生基因突變D.通過EMS處理，可以提高突變率，從而避免誘變育種的盲目性5.某種動物(ZW型)Z染色體上的某個基因突變后的表達產(chǎn)物會導致胚胎發(fā)育停滯而死亡，W染色體上無該基因或其等位基因。下列關(guān)于該種突變的敘述錯誤的是()A.若該突變?yōu)轱@性突變，則雌性個體產(chǎn)生的卵細胞不攜帶突變基因B.若該突變?yōu)轱@性突變，則該動物種群中雄性個體均為隱性純合子C.若該突變?yōu)殡[性突變，則該動物種群中雌、雄個體的數(shù)量相等D.若該突變?yōu)殡[性突變，則雌、雄個體雜交，子代致死的均為雌性個體6.DNA兩條鏈中只有一條具有轉(zhuǎn)錄功能，這條具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫作模板鏈或反義鏈，另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫作編碼鏈或有義鏈。下圖為某哺乳動物一個雙鏈DNA分子中控制毛色的a、b、c三個基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應(yīng)的堿基序列。下列有關(guān)敘述錯誤是()A.基因a和基因b在減數(shù)分裂過程中遵循基因的自由組合定律B.不同基因的有義鏈并不都在同一條鏈上，但是基因a、b、c都只有一條鏈進行轉(zhuǎn)錄C.位置Ⅰ和Ⅱ也可能發(fā)生堿基的增添、缺失和替換，但不屬于基因突變D.基因a、b、c都有可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有隨機性的特點7.下列過程中不發(fā)生基因重組的是()A.黑色家鼠和白化家鼠雜交，F(xiàn)1全為黑鼠，F(xiàn)2中黑鼠∶淡黃鼠∶白化鼠＝9∶3∶4B.灰身長翅果蠅和黑身殘翅果蠅雜交，F(xiàn)1全為灰身長翅，F(xiàn)1的測交后代出現(xiàn)四種表型，比例為42∶42∶8∶8C.表型正常的雙親生下患苯丙酮尿癥的孩子D.將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素8.我國是最早養(yǎng)殖和培育金魚的國家，金魚養(yǎng)殖愛好者將透明鱗朝天眼和正常鱗水泡眼的金魚雜交，得到了深受大眾喜愛的五花朝天泡眼金魚，已知金魚的這兩對性狀分別由一對等位基因控制，且位于兩對同源染色體上。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.控制透明鱗、正常鱗的基因為一對等位基因，源于基因突變B.不同品種的金魚在雜交過程中精、卵細胞隨機結(jié)合，完成基因重組C.任一品種金魚產(chǎn)生配子過程中均可能在減數(shù)分裂Ⅰ前期、后期發(fā)生基因重組D.控制金魚這兩對性狀的兩對等位基因的遺傳符合基因自由組合定律9.基因型為AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某二倍體生物有以下幾種細胞分裂圖像，下列說法正確的是()A.圖甲中基因a最可能來源于染色體的互換B.圖乙中基因a不可能來源于基因突變C.丙細胞產(chǎn)生的子細胞發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D.圖丁中基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)10.減數(shù)分裂過程中，配對的同源染色體并不是簡單地平行靠攏，而是在非姐妹染色單體間的某些部位因交換形成清晰可見的交叉，如圖為某細胞中交換模式圖。下列敘述錯誤的是()A.此種變異屬于基因重組，在減數(shù)分裂Ⅰ前期能觀察到B.一般情況下，染色體越長可形成的交叉數(shù)目越多C.該細胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種配子D.互換是基因重組的一種常見類型，為進化提供原材料11.下圖表示三種基因重組，下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖1所示細胞產(chǎn)生的次級精(卵)母細胞內(nèi)不含有等位基因B.圖1和圖2兩種類型的基因重組都發(fā)生在同源染色體之間C.R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的基因重組與圖3中的基因重組相似D.孟德爾兩對相對性狀雜交實驗，F(xiàn)2出現(xiàn)新表型的原因和圖1相似12.紫外線對DNA分子的主要損傷方式是形成胸腺嘧啶二聚體，下圖表示細胞中DNA分子發(fā)生這種損傷后的自動修復過程。下列敘述錯誤的是()A.胸腺嘧啶二聚體形成后可能會影響DNA的復制和轉(zhuǎn)錄B.上圖DNA分子損傷后的修復過程可能需要多種酶參與C.DNA修復功能缺陷可能會引發(fā)基因突變，導致惡性腫瘤D.DNA損傷引起的生物變異不能成為生物進化的原材料二、非選擇題13.下圖表示細胞中出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復合物識別而發(fā)生降解的過程，該過程被稱為NMD作用，能阻止有害異常蛋白的表達。NMD作用常見于人類遺傳病中，如我國南方地區(qū)高發(fā)的地中海貧血癥(AUG、UAG分別為起始密碼子和終止密碼子)。回答下列問題：(1)圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同，推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是基因中發(fā)生了____________________。(2)異常mRNA來自突變基因的________，其降解產(chǎn)物為________。如果異常mRNA不發(fā)生降解，細胞內(nèi)就會產(chǎn)生肽鏈較________的異常蛋白。(3)常染色體上的正常β－珠蛋白基因(A＋)既有顯性突變(A)，又有隱性突變(a)，兩者均可導致地中海貧血癥。據(jù)下表分析：基因型aaAA＋A＋a表型重度貧血中度貧血輕度貧血原因分析能否發(fā)生NMD作用能②能β－珠蛋白合成情況①合成少量合成少量表格中①②處分別為________、________；除表中所列外，貧血患者的基因型還有________。14.減數(shù)分裂時通過同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換可以增加配子中染色體組成的多樣性，互換的情況因物種、個體等的不同而有差異。某昆蟲的一對常染色體上有兩對完全顯性的等位基因(A/a、B/b，如下圖甲，其中一對基因位于互換區(qū)域)。其雌、雄個體減數(shù)分裂時互換的情況和互換率的計算如下圖甲?；卮鹣铝袉栴}：(1)互換發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ________期，該變異類型屬于________。請在圖乙中畫出該時期細胞內(nèi)的染色體并標注發(fā)生了互換后基因的位置示意圖。(2)多只基因組成如圖甲的雌性個體與基因型為aabb的多只雄性個體雜交，得到四種基因型的子代AaBb、Aabb、aaBb、aabb，其比例為42%、8%、8%、42%。那么，雌性個體中初級卵母細胞的互換率為________%。(3)如圖甲所示基因組成的若干雌、雄個體隨機交配，雌性個體的初級卵母細胞互換率如題(2)，那么，子代四種表型的比例為______________________________。(4)互換的現(xiàn)象可以通過現(xiàn)代分子生物學技術(shù)中的熒光標記進行基因定位而形象地顯示出來。利用熒光技術(shù)進行基因定位的思路是_____________________。答案：1.D鐮狀細胞貧血的根本原因是基因中一對堿基發(fā)生替換，基因的長度不變，A、B錯誤；雙鏈DNA分子中的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值都等于1，C錯誤；鐮狀細胞貧血屬于單基因遺傳病，患者的紅細胞呈鐮刀狀，可利用光學顯微鏡觀察紅細胞形態(tài)來確定是否患病，D正確。2.C結(jié)腸癌細胞的細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞之間的黏著性顯著降低，在體內(nèi)易發(fā)生分散和轉(zhuǎn)移，C錯誤。3.C圖中A基因突變?yōu)閍1、a2和a3三種基因，這三種基因?qū)儆诘任换?，說明基因突變具有不定向性，A正確；a1基因是在A基因編碼鏈的GAG的G和A之間插入了GGG，編碼鏈變?yōu)镚GGGAG，相比以前多了三個堿基GGG，所以其模板鏈多了CCC，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA多了GGG，因此多了一個甘氨酸，而其他氨基酸不變，B正確；a2基因CGA變?yōu)門GA，DNA分子的模板鏈是ACT，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上的密碼子為UGA，是終止密碼子，如果發(fā)生a2基因突變，則編碼的蛋白質(zhì)少了多個氨基酸，C錯誤；白化病患者父母表型正常，攜帶患病基因，可能突變成a1、a2或a3基因，因此基因檢測時可含其中三種基因，D正確。4.B經(jīng)EMS誘發(fā)基因突變后，產(chǎn)生了植株甲和植株乙兩類不同性狀的植株可知，基因突變具有不定向性，A錯誤；經(jīng)誘變劑處理后，葉綠素酶基因第一次復制時可產(chǎn)生一個正?；蚝鸵粋€異?；?其中發(fā)生烷基化的堿基G與T配對的現(xiàn)象)，異?；蛟诘诙螐椭茣r才能出現(xiàn)A—T替換成G—C的現(xiàn)象，B正確；若EMS使DNA中堿基發(fā)生替換但生物性狀沒有改變，依舊屬于基因突變，C錯誤；通過EMS處理可提高突變率，但基因突變具有不定向性，并不能避免誘變育種的盲目性，D錯誤。5.C假設(shè)該突變用A/a表示，若該突變?yōu)轱@性突變，則雌性個體(ZaW)產(chǎn)生的卵細胞不攜帶突變基因，A正確；若該突變?yōu)轱@性突變，則出現(xiàn)突變基因的個體會死亡，所以該動物種群中雄性個體均為隱性純合子，B正確；若該突變?yōu)殡[性突變，則該種動物種群中雄性個體(ZAZA和ZAZa)與雌性個體(ZAW)的數(shù)量不相等，C錯誤；若該突變?yōu)殡[性突變，則雌(ZAW)、雄(ZAZA和ZAZa)個體雜交，子代致死的均為雌性(ZaW)個體，D正確。6.A基因a和基因b在一個DNA分子上，其在減數(shù)分裂過程中不遵循基因的自由組合定律，A錯誤；從圖中可以看出，基因a、b、c的有義鏈不在同一條鏈上，但基因a、b、c都只有一條鏈(反義鏈)為模板進行轉(zhuǎn)錄，B正確；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，位置Ⅰ和Ⅱ是沒有遺傳效應(yīng)的堿基序列，如果發(fā)生堿基的增添、缺失和替換，不屬于基因突變，C正確；基因a、b、c都有可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有隨機性的特點，D正確。7.C黑色家鼠和白化家鼠雜交，F(xiàn)1全為黑鼠，F(xiàn)2中黑鼠∶淡黃鼠∶白化鼠＝9∶3∶4，這是“9∶3∶3∶1”的變式，說明這對相對性狀受兩對等位基因的控制，且這兩對等位基因的遺傳遵循基因自由組合定律，該過程中會發(fā)生基因重組，A不符合題意；灰身長翅果蠅和黑身殘翅果蠅雜交，F(xiàn)1全為灰身長翅，F(xiàn)1的測交后代出現(xiàn)四種表型，比例為42∶42∶8∶8，說明F1能產(chǎn)生四種配子，但與測交后代比例與1∶1∶1∶1不符，說明兩對基因位于一對同源染色體上，并且發(fā)生了互換，即發(fā)生了基因重組，B不符合題意；表型正常的雙親生下患苯丙酮尿癥的孩子，這是由于發(fā)生了等位基因的分離，只涉及一對等位基因，因此不會發(fā)生基因重組，C符合題意；將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素，即基因工程技術(shù)，其原理是基因重組，D不符合題意。8.B基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，不同品種的金魚在雜交過程中精、卵細胞隨機結(jié)合，不能體現(xiàn)基因重組，B錯誤。9.D圖甲是有絲分裂后期圖像，圖中基因a出現(xiàn)的原因是基因突變，A錯誤；圖乙是減數(shù)分裂Ⅱ圖像，圖中基因a出現(xiàn)的原因可能是同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生互換，也可能是基因突變，B錯誤；丙細胞產(chǎn)生的2個子細胞中，一個多一條染色體，一個少一條染色體，屬于染色體數(shù)目變異，C錯誤；圖丁是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，圖中基因a出現(xiàn)的原因可能是染色體互換，也可能是基因突變，基因突變的頻率是很低的，最可能的原因是四分體時期發(fā)生了非姐妹染色單體之間的互換，因此基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)，D正確。10.C同源染色體上非姐妹染色單體發(fā)生互換會導致基因重組，此過程發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期，A正確；一般情況下，染色體越長，說明染色體上基因片段越長，可交叉的基因數(shù)目就越多，B正確；題圖中，同源染色體中的非姐妹染色單體互換的片段在A和B，a和b之間，故非姐妹染色單體上A與B的等位基因沒有發(fā)生互換，故該細胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子只有AB和ab兩種，C錯誤；互換是基因重組的一種常見類型，能為生物的進化提供原材料，D正確。11.C圖1所示細胞發(fā)生了互換，其產(chǎn)生的次級精(卵)母細胞內(nèi)含有等位基因B、b；圖2發(fā)生了非同源染色體的自由組合，A、B錯誤；R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是由于S型細菌的部分基因整合到R型細菌上，與圖3相似，C正確；孟德爾兩對相對性狀雜交實驗，F(xiàn)2出現(xiàn)新表型的原因和圖2相似，D錯誤。12.D胸腺嘧啶二聚體形成后可能會影響DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程中的堿基互補配對，A正確；圖中DNA分子損