优化探究2017届高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种与进

基因突变和基因重组

一、选择题

1．(2016·西安质检)下列关于变异的叙述，错误的是( ) A．生物发生变异，相应基因型不一定发生改变 B．生物的性状发生改变，相应基因可能未发生改变 C．可遗传变异均可通过显微镜观察到 D．变异是不定向的，而自然选择是定向的

解析：染色体结构变异不一定引起基因型的改变，A正确；基因重组不影响基因本身，但可以产生新的基因型，从而引起性状改变，B正确；基因突变在显微镜下是不可见的，C错误；变异是不定向的，可为生物进化提供原材料，生物进化的方向是由自然选择决定的，D正确。

答案：C

2．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( )

①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛

A．① C．①②③

B．①② D．②③④

解析：杂交育种的原理是基因重组，①正确；基因工程的原理是基因重组，②正确；太空椒是诱变育种的成果，原理是基因突变，③错；体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，与基因重组无关，④错。

答案：B

3．(2016·宝鸡联考)下列关于生物变异的叙述正确的是( )

A．基因突变指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的DNA中基因数目的改变

B．基因型为Aa的植物连续自交F2基因型比例为3∶2∶3，这是由基因重组造成的 C．不能通过有性生殖遗传给后代的变异，也可能属于可遗传变异，如：三倍体无子西瓜就属于可遗传变异

D．基因重组包含非同源染色体上的非等位基因自由组合和非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换

解析：DNA片段中发生的碱基对的替换、增添和缺失改变的是DNA分子的结构，基因数目没变，A错误；基因型为Aa的植物连续自交，得到的F2基因型比例为3∶2∶3，这是基

因分离导致的结果，不是基因重组，B错误；遗传物质发生了改变而引起的变异都属于可遗传的变异，不一定能通过有性生殖遗传给后代，C正确；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，不是发生在非同源染色体的非姐妹染色单体间，D错误。

答案：C

4．链霉素能与原核生物核糖体上的S蛋白结合，从而阻止了基因表达中的翻译过程。现有一种细菌，其S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变，导致S蛋白不能与链霉素结合。以下叙述正确的是( )

A．链霉素是抗此种细菌的特效药

B．链霉素能诱导细菌S蛋白基因发生相应的突变 C．该细菌内S蛋白的空间结构可能发生了改变 D．该细菌S蛋白基因可能缺失一个或两个碱基

解析：链霉素不能与此种细菌的S蛋白结合，使链霉素失去作用，A错误；链霉素不能定向诱导基因突变，B错误；蛋白质的功能与空间结构密切相关，C正确；该细菌S蛋白仅一个氨基酸发生改变，最可能是S蛋白基因中发生了碱基替换，D错误。

答案：C

5．对一株玉米白化苗研究发现，控制叶绿素合成的基因缺失了一段碱基序列，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素，该白化苗发生的变异类型属于( )

A．染色体数目变异 C．染色体结构变异

B．基因突变 D．基因重组

解析：基因突变是基因内发生碱基对的增添、缺失或替换引起的变异，题中控制叶绿素合成的基因缺失了一段碱基序列，发生在基因内部，属于基因突变，B正确。

答案：B

6．(2016·山西质检)白虎自古被称为“神兽”，非常稀有。科学院院士对某动物园一个由7只白虎和9只黄虎组成的家系进行了相关基因组的分析，发现白虎毛色的形成，是由于某转运蛋白质第477位氨基酸位置上丙氨酸转变成了缬氨酸，导致色素水平下降。白虎的生理健康状况与黄虎没有差异。下列相关叙述正确的是( )

A．白虎是由基因突变引起的白化病个体

B．白虎毛色的形成可能是DNA分子中碱基对的增添或缺失造成的 C．决定白虎毛色和人的白化病症状的突变基因控制性状的途径是不同的 D．白虎的观赏价值和科研价值分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值 解析：某转运蛋白质中一个氨基酸发生了改变，可以判断发生了基因突变，且最可能为碱基对的替换，如果发生碱基对的增添或缺失，则氨基酸序列会发生较大改变；人的白化病是控制酪氨酸酶的基因发生突变所引起的，白虎是基因突变所形成的，但不是白化病个体；决定白虎毛色的突变基因是通过控制蛋白质的结构控制性状的，而决定白化病的突变基因是

通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状的；白虎的观赏价值和科研价值都体现了生物多样性的直接价值。

答案：C

7．(2016·湖南联考)下列各项中属于基因重组的是( ) A．基因型为Dd的个体自交后代发生性状分离 B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体 C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型 D．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎

解析：杂合子Dd个体自交后代发生性状分离过程中只涉及一对等位基因的分离，基因重组涉及两对以上等位基因，A错误；基因重组发生在减数分裂产生配子时，不是受精过程中，B错误；YyRr产生四种类型配子过程中存在基因重组，C正确；杂合高茎与矮茎豌豆测交过程中只涉及一对等位基因的分离，D错误。

答案：C

8．医学界认为抗生素的滥用是“超级细菌”产生的罪魁祸首，超级细菌因含有一种叫NDM-1的基因，使这种细菌对现有的绝大多数抗生素都“刀枪不入”。下列有关“超级细菌”的叙述，正确的是( )

A．NDM-1基因的产生是该细菌发生染色体变异的结果 B．滥用抗生素诱导细菌发生基因突变产生NDM-1基因 C．细菌耐药性增强的过程中NDM-1基因频率不断增大 D．NDM-1基因的产生标志着新的细菌(物种)已经产生

解析：选项A，“超级细菌”为原核生物，无染色体，不能发生染色体变异；选项B，抗生素只是起选择作用，而不是诱导细菌发生基因突变；选项C，由于抗生素的选择作用，耐药基因NDM-1的基因频率不断增大；选项D，新物种产生的标志是生殖隔离，而不是出现新的基因。

答案：C

9．(2016·崇文模拟)已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变，可行性方案是( )

A．甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素 B．乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素 C．甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素 D．甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素

解析：在孵化早期，向有尾鸡群体卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状，无尾性状的产生可能有两个原因，一是胰岛素诱导基因突变(a→A)，二是胰岛素影响了

发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因，可以让乙群体与甲群体(aa)杂交，在孵化早期不向卵内注射胰岛素，观察孵化出的小鸡的性状，如果全为有尾鸡，则为胰岛素影响了发育进程，即是不可遗传的变异，如果还有无尾性状产生，则为基因突变。

答案：D

10．(2016·烟台模拟)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，对这四种状况出现的原因判断正确的是( )

比较指标 酶Y活性/酶X活性 酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目 ① 100% 1 ② 50% 1 ③ 10% 小于1 ④ 150% 大于1 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，A错误；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，A错误；状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，B错误；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，C正确；基因突变不会导致tRNA种类改变，D错误。

答案：C

11．如图A、B、C、D分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。试判断c所代表的结构物质、基因重组可能发生的时期(以一对同源染色体为例考虑)( )

A．染色体 B→C的过程中 B．染色体 C→D的过程中 C．DNA A→B的过程 D．DNA C→D的过程

解析：图示为减数分裂过程，减数分裂过程中各种结构或物质在各时期的变化规律为：细胞数为1－1－2－4、DNA数为2－4－2－1、染色体数为2－2－1－1、染色单体数为0－4

－2－0，结合图示可知b表示DNA、c表示染色体、d表示染色单体，图示A表示分裂间期、B表示减数第一次分裂、C表示减数第二次分裂前期和中期、D表示配子时期，基因重组发生在减数第一次分裂时期，即B→C的过程中，由上可见，A项正确。

答案：A

12．(2016·大连月考)如图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。据图分析正确的是( )

A．转运缬氨酸的tRNA一端的裸露的三个碱基是CAU

B．②过程是α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的

C．控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症 D．基因突变的结果可以产生它的等位基因及控制其他性状的基因

解析：分析题图可以推知，缬氨酸的密码子为GUA，转运氨基酸的tRNA一端的裸露的三个碱基是CAU，A正确；图中②过程为转录，从图中可以看出以α链作模板，原料是核糖核苷酸，B错误；由于密码子的简并性，控制血红蛋白的基因中任意碱基的替换不一定导致患病，C错误；基因突变的结果是可以产生原来基因的等位基因，但不能产生控制其他性状的基因，D错误。

答案：A

13．下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是( )

解析：将抗虫基因导入棉花获得抗虫棉是通过基因工程实现的，基因工程所利用的原理是基因重组；花药离体培养获得纯合子植株过程中发生的是染色体数目变异；R型细菌转化为S型细菌过程中发生了基因重组；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成次级精母细胞，在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，在减数第一次分裂的后期会出现非同源染色体上的非等位基因的自由组合，都属于基因重组。

答案：B

14．如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、

d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是( )

①由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性 ②诱变剂决定了青霉菌的变异方向，加快了变异频率 ③d是符合人们生产要求的变异类型 ④青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变、基因重组和染色体变异

A．③④ C．②④

B．①③ D．②③④

解析：基因重组发生在减数分裂过程中，且不需要诱变剂的作用；基因突变的方向是不定向的，诱变剂不能决定变异方向；d代表的高产类型是最符合人们生产要求的变异类型。

答案：B 二、非选择题

15．由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据下表和图回答问题：

第一个字母 第二个字母 U 异亮氨酸A 异亮氨酸异亮氨酸C 苏氨酸苏氨酸苏氨酸A 天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸 G 丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸 UCAG 第三个字母 甲硫氨酸 苏氨酸

(1)图中Ⅰ过程发生的场所是__________，Ⅱ过程叫________。

(2)除赖氨酸以外，图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？________。原因

是

_____________________________________________________________________________。

(3)若图中X是甲硫氨酸，且②链与⑤链只有一个碱基不同，那么⑤链不同于②链上的那个碱基是________。

(4)从表中可看出密码子具有________的特点，它对生物体生存和发展的意义是________________________________________________________________________。

解析：(1)Ⅰ过程为翻译，在细胞质的核糖体上进行。Ⅱ过程为转录，在细胞核中进行。(2)由赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知：赖氨酸与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密码子相比，只有一个碱基的差别，而赖氨酸与丝氨酸的密码子有两个碱基的差别，故图解中X是丝氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子可知：②链与⑤链的碱基序列分别为TTC与TAC，差别的碱基是A。(4)从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。

答案：(1)核糖体 转录 (2)丝氨酸 要同时替换两个碱基 (3)A (4)简并性 增强了密码容错性；保证了翻译的速度

16．(2016·荆州质检)回答下列关于生物变异的问题：

(1)2013年8月18日，中国“神舟”十号飞船搭载的“大红袍1号”和“正山小种1号”等茶种顺利移交给武夷山茶叶育种基地的科研人员，进入了基地的培育与筛种阶段。这是利用太空条件使相关茶种发生了________(填变异类型)，进而选育出品优或量高的新品种。但实际培育过程中，会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡、绝大多数的产量和品质下降等情况，这说明了________________________________。在其中也发现了极少数的个体品质好、产量高，这说明了变异是________。

(2)如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理，该病发病的根本原因是____________，转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基应该是________。

(3)某动物的基因型为AABb，该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙，则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是____________________________

________________________________________________________________________。 (4)图丙表示两种类型的变异。其中，属于基因重组的是________(填序号)，属于染色体结构变异的是________(填序号)。从发生的染色体种类来看，两种变异的主要区别是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)太空育种是利用太空条件使种子发生基因突变，再进行有目的的筛选；基因突变具有不定向性和多害少利性。(2)镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA在复制时，其中的一个碱基对被另一个碱基对所替换。题图中异常的转录模板链上的三个碱基是CAT，所以转录后对应的密码子是GUA，则反密码子是CAU。(3)体细胞在进行有丝分裂时不能进行联会，所以不能发生同源染色体间的交叉互换，因此，该细胞中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因只能是基因突变。(4)从题图丙中可以看出，①属于同源染色体间的交叉互换，所以属于基因重组；②属于非同源染色体间的互换，所以属于染色体结构变异。

答案：(1)基因突变 基因突变对大多数个体来说是有害的 不定向的 (2)DNA复制时，其中的一个碱基对(T－A)被另一个碱基对(A－T)所替代 CAU (3)发生了基因突变 (4)① ② ①发生在同源染色体之间，②发生在非同源染色体之间

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