一、單項選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。每題只有一個選項最符合題意。1.(2021·江蘇如皋、徐州、宿遷三校聯(lián)考)基因突變和基因重組為生物進化提供原材料。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.基因重組可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,會產(chǎn)生多種基因型B.豌豆植株進行有性生殖時,一對等位基因之間不會發(fā)生基因重組C.控制一對相對性狀的基因能發(fā)生基因突變,但不能發(fā)生基因重組D.通常基因重組只發(fā)生在真核生物中,而基因突變在生物界中普遍存在
【解析】選C?；蛑亟M是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合,其來源有二:一是在減數(shù)第一次分裂四分體時期,同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組,二是在減數(shù)第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而組合,其結(jié)果會產(chǎn)生多種基因型,A正確;基因重組是指控制不同性狀的基因的重新組合,所以豌豆植株進行有性生殖時,一對等位基因之間不會發(fā)生基因重組,B正確;控制一對相對性狀的基因能發(fā)生基因突變,但與其他非等位基因之間能發(fā)生基因重組,C錯誤;通?；蛑亟M只發(fā)生在真核生物中,而基因突變在生物界中普遍存在,D正確。
2.(2021·南通、泰州模擬)科學(xué)家用甲基磺酸乙酯(EMS)對青檀萌發(fā)的種子進行誘變處理,培育青檀彩葉植株,得到葉片表現(xiàn)為黃葉、金邊、斑葉等多種變異類型。相關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.萌發(fā)的種子細胞分裂旺盛更易發(fā)生突變B.EMS誘導(dǎo)葉色基因中堿基對替換導(dǎo)致染色體變異C.獲得不同類型的彩葉植株說明變異是不定向的D.大量處理青檀種子可加快育種進程
【解析】選B?；蛲蛔冎饕l(fā)生在細胞分裂間期,故萌發(fā)的種子細胞分裂旺盛更易發(fā)生突變,A正確;EMS誘導(dǎo)葉色基因中堿基對替換屬于基因突變,B錯誤;獲得不同類型的彩葉植株說明變異是不定向的,C正確;基因突變能產(chǎn)生新基因,利用人工誘變可提高突變頻率,從而加速育種進程,D正確。
3.下列關(guān)于基因突變的說法正確的是(　　)A.如果顯性基因A發(fā)生突變,只能產(chǎn)生等位基因aB.通過人工誘變的方法,人們能培育出生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌C.基因突變都可以通過有性生殖傳遞給后代D.基因突變是生物變異的根本來源,有的變異對生物是有利的【解析】選D?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌不能通過基因突變獲得;發(fā)生在體細胞中的突變不能通過有性生殖傳遞給后代。
【方法技巧】基因突變的辨析技巧(1)基因突變一定會引起基因結(jié)構(gòu)的改變,即基因中堿基對發(fā)生了變化,但基因的數(shù)目和位置不變。(2)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。病毒和原核細胞的基因組結(jié)構(gòu)簡單,基因數(shù)目少,而且一般是單個存在的,不存在等位基因。因此,真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。
(3)“DNA分子結(jié)構(gòu)改變”不一定是基因突變。①具有遺傳效應(yīng)的DNA片段即基因結(jié)構(gòu)的改變屬于基因突變;②不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段即非基因片段的結(jié)構(gòu)的改變不屬于基因突變。(4)“基因改變”不一定是基因突變。①基因結(jié)構(gòu)的改變屬于基因突變;②基因數(shù)目、位置的改變屬于染色體變異,不屬于基因突變。
4.下列關(guān)于基因重組的敘述,正確的是(　　)A.雜交后代出現(xiàn)3∶1的分離比,不可能是基因重組導(dǎo)致的B.聯(lián)會時的交叉互換實現(xiàn)了同源染色體上等位基因的重新組合C.“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌的原理是基因重組D.基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性為生物進化提供了最基本的原材料
【解析】選C。如果一對相對性狀是由非同源染色體上的兩對基因共同控制,則雜交后代出現(xiàn)3∶1的分離比,可能是基因重組導(dǎo)致的;聯(lián)會時的交叉互換實現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的重新組合;R型菌轉(zhuǎn)變成S型菌的原理是基因重組;突變和基因重組為生物的進化提供原材料,突變包括基因突變和染色體變異。
5.二倍體水毛茛黃花基因q1中丟失3個相鄰堿基對后形成基因q2,導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列發(fā)生了改變,下列敘述正確的是(　　)A.正常情況下q1和q2可存在于同一個配子中B.利用光學(xué)顯微鏡可觀測到q2的長度較q1短C.突變后翻譯時堿基互補配對原則發(fā)生了改變D.突變后水毛茛的花色性狀不一定發(fā)生改變
【解析】選D?；蛲蛔兊慕Y(jié)果是一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因。依題意可知:q2是由q1通過基因突變產(chǎn)生的,因此q1和q2是一對等位基因,等位基因在減數(shù)第一次分裂后期分離,可見正常情況下,q1和q2不可能存在于同一個配子中,A錯誤;基因突變在光學(xué)顯微鏡下觀察不到,因此利用光學(xué)顯微鏡不能觀測到q2的長度較q1短,B錯誤;基因突變對堿基互補配對原則沒有影響,C錯誤;如果突變后產(chǎn)生的是隱性基因,或基因突變發(fā)生在葉片或根細胞中,則水毛茛的花色性狀不發(fā)生改變,D正確。
6.如圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況,圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應(yīng)的序列。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突變具有普遍性B.Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換,但不屬于基因突變C.一個細胞周期中,間期基因突變頻率較高,主要是由于間期時間相對較長D.在減數(shù)分裂的四分體時期,b、c之間可發(fā)生交叉互換
【解析】選B。對同一DNA分子中的a、b、c而言,基因突變均可能發(fā)生,這體現(xiàn)了基因突變的隨機性,A項錯誤;Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換,但沒有改變基因的結(jié)構(gòu),因而不屬于基因突變,B項正確;一個細胞周期中,間期基因突變頻率較高,主要是由于間期進行DNA復(fù)制,此時DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)已經(jīng)打開,很容易發(fā)生基因突變,C項錯誤;在減數(shù)分裂的四分體時期,只有同源染色體的非姐妹染色單體間才可發(fā)生交叉互換,D項錯誤。
7.(創(chuàng)新性·周期基因)杰弗里·霍爾等人因發(fā)現(xiàn)了控制晝夜節(jié)律的分子機制,獲得了2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。研究中發(fā)現(xiàn)若改變果蠅體內(nèi)一組特定基因,其晝夜節(jié)律就會被改變,這組基因被命名為周期基因。這個發(fā)現(xiàn)向人們揭示出天然生物鐘是由遺傳基因決定的。下列敘述錯誤的是(　　)A.基因突變一定引起基因結(jié)構(gòu)的改變,從而可能改變生物的性狀B.控制生物鐘的基因A可自發(fā)突變?yōu)榛騛1或基因a2C.沒有細胞結(jié)構(gòu)的病毒也可以發(fā)生基因突變D.科學(xué)家用光學(xué)顯微鏡觀察了周期基因的變化
【解析】選D?；蛲蛔円欢ㄒ鸹蚪Y(jié)構(gòu)的改變,但是由于密碼子的簡并性等原因,不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變,A正確;基因突變往往是突變?yōu)槠涞任换?因此控制生物鐘的基因A可自發(fā)突變?yōu)榛騛1或基因a2,B正確;病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,因此病毒也可以發(fā)生基因突變,C正確;基因的結(jié)構(gòu)在光學(xué)顯微鏡下是觀察不到的,D錯誤。
8.(2021年江蘇適應(yīng)性測試)交換是基因重組的基礎(chǔ),A、B兩基因交換的3種模式圖如下。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)A.甲和乙的交換都會產(chǎn)生新的重組類型配子AbB.乙和丙的交換都會產(chǎn)生新的重組類型配子aBC.甲、乙和丙的交換都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期D.甲、乙和丙的交換都能導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生
【解析】選C。本題考查同源染色體聯(lián)會時的交叉互換。據(jù)圖分析: 甲產(chǎn)生Ab、aB、AB、ab配子,乙能產(chǎn)生AB和ab,丙能產(chǎn)生AB、ab、Ab、aB 配子,所以A、B 錯誤;同源染色體聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,C正確;只有出現(xiàn)生殖隔離才會形成新物種,基因重組形成新的基因型,沒有形成生殖隔離,D錯誤。
9.(綜合性·基因突變和堿基配對的關(guān)系)鐮刀型細胞貧血癥病因的發(fā)現(xiàn),是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)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.鐮刀型細胞貧血癥屬于單基因遺傳病,該病的癥狀可利用顯微鏡觀察到B.造成鐮刀型細胞貧血癥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.利用光學(xué)顯微鏡可觀測到基因H的長度較基因h長
【解析】選A。鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞由中央微凹的圓餅狀變成了彎曲的鐮刀狀,而紅細胞呈紅色,可在顯微鏡下看到其形態(tài),因此可用顯微鏡觀察鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞,A正確;造成鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是控制血紅蛋白分子中的基因的堿基序列發(fā)生了堿基對替換,從而引起所編碼的蛋白質(zhì)的改變,B錯誤;在雙鏈DNA分子中A=T、C=G,因此A+G=C+T,即嘌呤與嘧啶的比值等于1,因此h基因與H基因中的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值相同,其比值均等于1,C錯誤;基因的長短在光學(xué)顯微鏡下是觀察不到的,D錯誤。
10.(2020·天津等級考)一個基因型為DdTt的精原細胞產(chǎn)生了四個精細胞,其基因與染色體的位置關(guān)系如圖。導(dǎo)致該結(jié)果最可能的原因是(　　)A.基因突變B.同源染色體非姐妹染色單體交叉互換C.染色體變異D.非同源染色體自由組合
【解析】選B。本題主要考查減數(shù)分裂和基因重組的原理。在不考慮變異的情況下,一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂可形成兩兩相同的四個精細胞,圖中四個精細胞各不相同,應(yīng)是兩對基因位于同一對同源染色體上,減數(shù)第一次分裂四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,導(dǎo)致基因重組。
【易錯警示】本題易錯選D項。錯因在于審題不細,未能注意到題干中“一個基因型為DdTt的精原細胞”。
二、多項選擇題:本題共2小題,每小題6分,共12分。每題有不止一個選項符合題意。11.觀察甲、乙圖示,下列相關(guān)說法錯誤的是(　　)A.圖甲所示細胞減數(shù)分裂時只能形成2種配子B.正常情況下,圖乙所示的一個細胞經(jīng)減數(shù)分裂能夠產(chǎn)生4種配子C.若圖甲所示個體自交,不考慮基因突變和交叉互換,所得F1的基因型有4種D.若圖乙所示個體測交,后代基因型的比例是1∶1∶1∶1
【解析】選A、B、C。若圖甲所示細胞發(fā)生交叉互換,可形成4種配子,A項錯誤;正常情況下,圖乙所示的一個細胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生1種或2種配子,B項錯誤;圖甲所示個體自交,不考慮基因突變和交叉互換,所得F1的基因型有bbCC、BbCc、BBcc,C項錯誤;圖乙所示個體經(jīng)減數(shù)分裂形成bC、bc、BC、Bc 4種配子,與配子bc結(jié)合后,后代基因型的比例是1∶1∶1∶1,D項正確。
12.(2021·蘇、錫、常、鎮(zhèn)模擬)下列有關(guān)生物變異的敘述,正確的是(　　)A.基因中堿基對的缺失或替換不一定導(dǎo)致性狀的改變B.DNA分子中少數(shù)堿基對缺失引起多個基因不表達的現(xiàn)象屬于染色體變異C.雌、雄配子的隨機結(jié)合使后代具有多樣性的現(xiàn)象屬于基因重組D.肺炎雙球菌中的R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的現(xiàn)象屬于基因重組
【解析】選A、D?；蛑袎A基對的缺失或替換屬于基因突變,如果是隱性突變、密碼子的簡并性等,則生物的性狀不會發(fā)生改變,A正確;DNA分子中少數(shù)堿基對缺失引起多個基因不表達的現(xiàn)象屬于基因突變,B錯誤;雌、雄配子的隨機結(jié)合屬于受精作用,不屬于基因重組,C錯誤;肺炎雙球菌中的R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的現(xiàn)象屬于基因重組,D正確。
三、非選擇題:本題共2小題,共48分。13.(22分)(創(chuàng)新性·果蠅的活動周期)果蠅的日活動周期由基因per控制,野生型基因per+和突變基因perS、perL分別控制果蠅的日活動周期為24小時、19小時和29小時,突變基因perO則導(dǎo)致果蠅活動完全沒有節(jié)律性。(1)突變型果蠅具有不同的日活動周期,說明基因突變具有　　　　　　的特點。已知per+控制合成的蛋白質(zhì)由1 200個氨基酸組成,而perO控制合成的蛋白質(zhì)僅由約400個氨基酸組成,試推測原因　　　　　　　　　　　　　　。
(2)per基因除了能影響果蠅的日活動周期外,還能影響雄果蠅的求偶鳴叫節(jié)律。從基因與性狀的關(guān)系分析?　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),哺乳動物也存在調(diào)節(jié)日活動周期的per基因。請結(jié)合生活實際推測日活動規(guī)律　　　　(填“是”或“不是”)完全受基因調(diào)控,并說明理由　?　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【解析】(1)由題意可知,由野生型基因突變而產(chǎn)生的不同突變基因,導(dǎo)致突變型果蠅的日活動周期與野生型果蠅不同,這說明基因突變具有不定向性的特點。已知per+控制合成的蛋白質(zhì)由1 200個氨基酸組成,而perO控制合成的蛋白質(zhì)僅由約400個氨基酸組成,其原因在于基因突變,導(dǎo)致perO在表達的過程中,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上提前出現(xiàn)終止密碼子,進而引起翻譯提前終止。(2)per基因除了能影響果蠅的日活動周期外,還能影響雄果蠅的求偶鳴叫節(jié)律,此現(xiàn)象說明基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系,一種基因可控制多種性狀。
(3)表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。 哺乳動物的日活動規(guī)律并不是完全受基因調(diào)控,而是既受基因調(diào)控,又受環(huán)境影響。答案:(1)不定向性　基因突變導(dǎo)致mRNA上終止密碼子提前出現(xiàn),翻譯提前終止(2)一種基因可控制多種性狀(基因與性狀不是簡單的線性關(guān)系)(3)不是　日活動規(guī)律既受基因調(diào)控,又受環(huán)境影響
14.(26分)(綜合性·突變重組與基因表達)如圖甲是基因型為AaBB的生物細胞分裂示意圖,圖乙表示由于DNA中堿基改變導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的氨基酸發(fā)生改變的過程,表格為部分氨基酸的密碼子表。請回答下列問題:
(1)據(jù)圖甲推測,此種細胞分裂過程中,出現(xiàn)的變異方式可能是　　　　　　。(2)在真核生物細胞中圖乙中Ⅱ過程發(fā)生的場所是　　　　　　　　　　　。(3)表中提供了幾種氨基酸的密碼子。如果圖乙的堿基改變?yōu)閴A基對替換,則X是表中氨基酸中　　　　的可能性最小。圖乙所示變異,除由堿基對替換外,還可由堿基對　　　　　　　　　　　導(dǎo)致。?(4)A與a基因的根本區(qū)別在于基因中　　　　　　　　　　　　　不同。?
【解析】(1)根據(jù)題意可知,圖甲姐妹染色單體上同時出現(xiàn)了等位基因A和a,可能是基因突變或基因重組的結(jié)果。(2)圖乙中Ⅱ過程表示轉(zhuǎn)錄過程,可以發(fā)生在真核細胞中的細胞核、線粒體或葉綠體中。(3)基因突變的頻率是很低的,在基因突變時,堿基對替換一般一次只能替換一個,而要使氨基酸變?yōu)榻z氨酸需要同時替換兩個堿基,所以X是表中氨基酸中絲氨酸的可能性最小。圖乙所示變異為基因突變,指的是基因結(jié)構(gòu)中堿基對的增添、缺失或替換。(4)等位基因A與a的根本區(qū)別在于堿基對的排列順序不同或脫氧核苷酸的排列順序不同。

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