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夯基提能练 21 基因突变和基因重组
第一部分【夯实基础】
答案和解
1.(2019·海南卷，11)下列有关基因突变的叙述，正确的是( )
析在卷尾
A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B.基因突变必然引起个体表现型发生改变
C.环境中的某些物理因素可引起基因突变
D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
2.(2017·天津卷，4)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数
分裂时同源染色体变化示意图如图。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
3.(2021·吉林长春质量监测)下列叙述不涉及基因突变的是( )
A.用X射线、紫外线照射青霉菌获得高产青霉素菌株
B.DNA分子中碱基对的替换引起镰刀型细胞贫血症
C.编码某跨膜蛋白的基因缺失3个碱基引起囊性纤维病
D.用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄
4.(2021·重庆八中适应考)下列关于可遗传变异的说法正确的是( )
A.亲代Aa自交，由于基因重组导致子代发生了性状分离
B.基因突变的随机性体现在一个基因可以突变成多个等位基因
C.基因重组不能产生新性状，但可以产生新的性状组合，是生物变异的来源之
一
D.发生在植物根尖的基因突变是通过有性生殖传递的
5.(2022·广东茂名调研)某种动物(ZW型)Z染色体上的某个基因突变后的表达产物会导致胚胎发育停滞而死亡，W染色体上无该基因或其等位基因。下列关
于该种突变的叙述错误的是 ( )
A.若该突变为显性突变，则雌性个体产生的卵细胞不携带突变基因
B.若该突变为显性突变，则该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子
C.若该突变为隐性突变，则该动物种群中雌、雄个体的数量相等
D.若该突变为隐性突变，则雌、雄个体杂交，子代致死的均为雌性个体
6.(2022·湖南永州模拟)5－溴尿嘧啶是胸腺嘧啶的结构类似物，可取代胸腺嘧
啶。5－溴尿嘧啶能产生两种互变异构体，一种是酮式，一种是烯醇式。酮式可
与A互补配对，烯醇式可与G互补配对。在含有5－溴尿嘧啶的培养基中培养大
肠杆菌，得到少数突变体大肠杆菌，突变体大肠杆菌中的碱基数目不变，但(A
＋T)/(C＋G)的值不同于原大肠杆菌。下列说法错误的是( )
A.5－溴尿嘧啶诱发突变的机制是阻止碱基配对
B.培养过程中可导致A—T变成G—C或G—C变成A—T
C.5－溴尿嘧啶诱发突变发生在DNA复制过程中
D.5－溴尿嘧啶诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换
7.(2022·吉林名校联合模拟)下列过程中没有发生基因重组的是( )
A.肺炎双球菌转化实验中的R型细菌转化为S型细菌
B.圆粒豌豆自交后代出现3∶1的性状分离比
C.基因型为AaBb的豌豆植株能产生4种类型的配子
D.同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换
8.(2022·安徽蚌埠期末)下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确
的是( )
A.能发生基因重组的生物，不能发生基因突变
B.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代发生性状分离
C.基因重组会导致生物产生新基因和新性状
D.减数分裂过程中控制一对相对性状的基因可能发生基因重组
第二部分【能力提升】
9.(2021·山东济南章丘期中)月季花有红花、白花等多种品种，一株原本只开
红花的月季植株现在却开出了一朵白花。下列与该变异相关的叙述，错误的是(
)
A.该变异可能来源于白花植株传粉后的基因重组B.该变异可能来源于有丝分裂过程中红花基因所在的染色体片段缺失
C.该变异可能是红花基因控制合成的酶的种类发生改变所致
D.该变异的直接原因可能是花瓣细胞液中的色素发生了改变
10.(2022·东北育才学校调研)如图为某雄性动物个体(基因型为AaBb，两对等
位基因位于两对常染色体上)细胞分裂某一时期的示意图，下列说法错误的是(
)
A.与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素
B.3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变
C.若该细胞正常进行减数分裂，可产生4种不同基因型的配子
D.1上a的出现属于交叉互换
11.(2022·百校联盟质检)不同基因型的T 噬菌体能够使大肠杆菌出现不同的菌
2
斑。将野生型T 噬菌体(h＋r＋)和突变型T 噬菌体(hr)混合，并在接种了大肠杆
2 2
菌的培养基上培养，检测到的结果如表所示。下列分析错误的是( )
小噬菌斑、 大噬菌斑、
大噬菌斑、透
菌斑类型 小噬菌斑、透明
明
半透明 半透明
对应基因
h＋r＋ hr h＋r hr＋
型
A.T 噬菌体基因经逆转录整合到大肠杆菌的基因组上
2
B.基因h＋和h在T 噬菌体遗传过程中不遵循分离定律
2
C.h＋r＋和hr的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组
D.自然界中突变型T 噬菌体是由野生型发生基因突变得到的
2
12.(2021·选择性考试湖南卷，15)血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB－100结合形
成低密度脂蛋白(LDL)，LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，
从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使
PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL
受体减少。下列叙述错误的是( )
A.引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高B.PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平
C.引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D.编码apoB－100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
13.(2022·云南师大附中适应考)某二倍体植物的花色受一对等位基因控制，该
植物的某品系在自然条件下大量种植时只开红花，将该品系移入温室栽培后，
后代出现开白花的植株。科研工作者对子代中出现白花植株的原因提出三种假
说：
①环境改变但遗传物质不变；②控制该植物花色的基因发生显性突变；③控制
该植物花色的基因发生隐性突变。
为研究白花植株的形成原因，用白花植株与自然条件下种植的红花植株杂交。
请回答下列问题：
(1)自然条件下种植的红花植株为________(填“纯合子”或“杂合子”)。
(2)上述的杂交实验和后续实验都应在________(填“自然”或“温室”)条件下
进行。
(3)若杂交后，子一代全为红花植株，则说明假说________(填序号)一定不成立，
为进一步研究白花植株的形成原因，请利用子一代的红花植株为实验材料设计
相 关 实 验 ( 要 求 写 出 实 验 思 路 、 预 期 结 果 和 相 应 结 论 ) 。
____________________________________________________
_____________________________________________________________________
___。
第三部分【综合拓展】
14.(2020·全国卷Ⅰ，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：
(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，
产生基因重新组合的途径有两条，分别是__________________________
_____________________________________________________________________
___。
(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是
____________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措
施 是
__________________________________________________________________________________________________________________________。
15.(2021·山东青岛胶州期中)倒位是遗传研究中利用较多的变异类型。例如
ClB品系果蝇可用于隐性突变的检测。ClB品系果蝇有一条正常的X染色体(X＋)
和一条含ClB区段的X染色体(XClB)，其中C表示染色体上的倒位区，可抑制 X
染色体间发生交叉互换，增强了ClB区段的稳定性；1基因导致雄性果蝇胚胎致
死：B为显性棒眼基因，正常眼由b基因控制。回答下列问题：
(1)C区段的存在，表明该品系果蝇发生了________变异。可推测，倒位通过影
响________过程抑制X染色体间发生交叉互换，使ClB区段稳定存在。
(2)自然状态下是否存在基因型为XClBXClB的果蝇，为什么？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___。
(3)ClB品系果蝇用于隐性突变的检测实例如下：正常眼的雄果蝇A(X＋Y)经一定
量射线辐射后，与ClB品系的雌果蝇(X＋XClB)杂交，再让F 的棒眼果蝇与某果蝇
1
杂交，观察后代是否出现隐性突变性状，以判断果蝇 A的X染色体是否发生隐
性突变。请分析：
①利用射线处理正常眼个体的受精卵不一定能直接获得想要的突变个体，原因
是
_____________________________________________________________________
___。
②F 的棒眼果蝇为________(填“雄性”或“雌性”)，所占比例为________。
1
③观察后代是否出现隐性突变时应该选择________(填“雄性”或“雌性”)个
体进行观察。
参考答案及解析
1. C解析 高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由
于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变，显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物
理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只
能通过无性生殖传递，D错误。
2. B解析 由图可知，基因b所在的片段发生了交叉互换，因此等位基因 B和
b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因 A、a和D、d的分
离只发生在初级精母细胞中，A错误；若不发生交叉互换，该细胞将产生AbD和
aBd两种精子，但由于基因B和b所在的片段发生了交叉互换，因此该细胞能产
生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；基因B(b)与D(d)位于同一对同源染
色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非
姐妹染色单体发生交叉互换只是导致基因重组，染色体结构并没有发生改变，D
错误。
3 D解析 用X射线、紫外线照射青霉菌可以提高基因突变的频率，以获得高
产青霉素菌株，A不符合题意；镰刀型细胞贫血症是由控制合成血红蛋白分子
的DNA的一个碱基对发生替换，使血红蛋白分子的结构发生改变引起的，B不符
合题意；囊性纤维病是由编码某跨膜蛋白的基因缺失 3个碱基，使跨膜蛋白结
构异常引起的，C不符合题意；用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子
番茄与基因突变无关，D符合题意。
4. C解析 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的
非等位基因重新组合，而亲代Aa自交，导致子代发生性状分离的原因是Aa在
产生配子时发生了等位基因的分离，精子与卵细胞结合的过程是随机的，不是
基因重组，A错误；基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发
育的任何时期，基因突变可以发生在细胞内的不同的 DNA分子上或同一DNA分
子的不同部位上，B错误；基因重组没有产生新的基因，所以不能产生新的性
状，但能产生新的基因型，是生物变异的来源之一，C正确；根尖细胞不能进
行减数分裂，所以其产生的基因突变不能通过有性生殖传递，D错误。
5 C解析 若该突变为显性突变，则雌性个体(ZaW)产生的卵细胞不携带突变基
因，A正确；若该突变为显性突变，则出现突变基因的个体会死亡，所以该动
物种群中雄性个体均为隐性纯合子，B正确；若该突变为隐性突变，则该动物
种群中雄性个体(ZAZA和ZAZa)与雌性个体(ZAW)的数量不相等，C错误；若该突变
为隐性突变，则雌(ZAW)、雄(ZAZA和ZAZa)个体杂交，子代致死的均为雌性(ZaW)个体，D正确。
6 A解析 根据题意分析，5－溴尿嘧啶是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，DNA复
制时，其酮式可与A互补配对，代替T作为原料，其烯醇式可与 G互补配对，
代替C作为原料，从而使碱基种类发生替换，故导致(A＋T)/(C＋G)的值不同于
原大肠杆菌。由上述内容可知，5－溴尿嘧啶诱发突变的机制是诱发DNA链发生
碱基种类替换，A错误，B、C、D正确。
7. B解析 S型细菌的DNA能进入R型细菌中，并与R型细菌的DNA重新组合，
进而将R型细菌转化为S型细菌，因此R型细菌转化为S型细菌属于基因重组，
A不符合题意；控制豌豆圆粒和皱粒的基因是位于同源染色体上的一对等位基
因，因此，圆粒豌豆自交只能发生等位基因的分离，而不会发生基因重组，B
符合题意；基因型为AaBb的个体在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因
A与a、B与b彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因 A与B或b、a与
B或b自由组合，因此会产生AB、Ab、aB、ab 4种类型的配子，发生了基因重
组，C不符合题意；同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换发生在减数第
一次分裂的四分体时期，属于基因重组，D不符合题意。
8. D解析 基因突变具有普遍性，生物都能发生基因突变，A错误；基因型为
Aa的个体自交导致子代发生性状分离的原因是Aa在产生配子时发生了等位基因
的分离，此过程只有一对等位基因参与，不是基因重组，B错误；基因重组会
导致生物产生新基因型，既不会产生新基因也不会形成新的性状，C错误；控
制一对相对性状的基因也可能是多对基因，所以减数分裂过程中控制一对相对
性状的基因也可能发生基因重组，D正确。
9. A解析 根据题中信息可知，一株原本只开红花的月季植株现在却开出了
一朵白花，花瓣细胞是经过有丝分裂形成的，其变异不涉及减数分裂，故不涉
及基因重组，A错误。
10. B解析 由图中同源染色体的行为可以看出，该细胞为初级精母细胞，所
以与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素，A正确；由于该雄性动物的基
因型为AaBb，由图可知，B、b位于3和4这对同源染色体上，因此B与b是一
对等位基因，不是基因突变的结果，B错误；若该细胞正常进行减数分裂，可
产生4种不同基因型的配子，C正确；1上a的出现是同源染色体的非姐妹染色
单体间发生了交叉互换，D正确。11. A解析 T 噬菌体的遗传物质为DNA，因而T 噬菌体基因不需经逆转录整
2 2
合到大肠杆菌的基因组上，A错误；T 噬菌体是病毒，大肠杆菌是原核生物，基
2
因h＋和h在T 噬菌体遗传过程中不遵循分离定律，B正确；两种T 噬菌体基因
2 2
型为h＋r＋和hr，子代T 噬菌体有h＋r＋、hr、hr＋、h＋r四种，推测两种T 噬菌
2 2
体的DNA在大肠杆菌内发生了基因重组，C正确；自然界中突变型 T 噬菌体是
2
由野生型发生基因突变得到的，D正确。
12. C
解析 基因突变导致LDL受体缺失→LDL与细胞表面受体结合减少，运输到细胞
内的胆固醇减少→血浆中胆固醇含量升高，A正确；由于密码子的简并性，基
因突变不一定引起其指导合成的蛋白质的结构和功能改变，B正确；引起PCSK9
蛋白活性降低的基因突变→PCSK9蛋白活性降低→LDL受体降解水平下降→LDL
受体增多→LDL与细胞表面受体结合增多→血浆中胆固醇含量降低，C错误；编
码apoB－100的基因失活→载脂蛋白 apoB－100减少→血浆中胆固醇不易进入
组织细胞→血浆中胆固醇含量升高，D正确。
13.答案 (1)纯合子 (2)自然 (3)② 实验思路：子一代红花植株自交，观
察其子代花色情况。预期结果和相应结论：若其子代出现白花植株，则假说③
成立；若其子代全为红花植株，则假说①成立
解析 (1)根据“该植物的某品系在自然条件下大量种植时只开红花”，可说明
自然条件下种植的红花植株为纯合子，自交后代不发生性状分离。(2)为防止环
境因素对个体表现型的影响，题述的杂交实验和后续实验都应在自然条件下进
行。(3)若假设①成立，由于白花的遗传物质不变，因此该白花植株与自然条件
下种植的红花植株杂交，在自然条件下生长，后代应全为红花；若假设②成立，
设控制该性状的基因为A、a，则该白花基因型为Aa，其与自然条件下种植的红
花植株(aa)杂交，在自然条件下生长，后代应为红花∶白花＝1∶1；若假设③
成立，则该白花基因型为aa，其与自然条件下种植的红花植株(AA)杂交，在自
然条件下生长，后代应全为红花。所以白花和红花杂交后，子一代全为红花植
株，说明假说②一定不成立，为进一步研究白花植株的形成原因，可让子一代
红花植株自交，观察其子代花色情况。若子代出现白花植株，则假说③成立，
若子代全为红花植株，则假说①成立。
14.答案 (1)在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因
自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，
导致染色单体上的基因重组 (2)控制新性状的基因型是杂合的 通过自交筛选
性状能稳定遗传的子代
解析 (1)互换型基因重组发生在减数第一次分裂前期同源染色体联会过程中，在该过程中非姐妹染色单体之间交叉互换；自由组合型基因重组发生在减数第
一次分裂后期，伴随着非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等
位基因自由组合。(2)诱变育种过程中，突变体一般为杂合子，即控制新性状的
基因型是杂合的，不能稳定遗传；对于杂合子，可以采用连续自交和不断选择
的方法，获得纯合子，即通过自交筛选性状能稳定遗传的子代。
15.答案 (1)染色体结构 同源染色体联会 (2)不存在，含有1基因的雄果蝇
胚胎致死，不可能产生 XClB的雄配子，所以自然状态下一般不存在基因型为
XClBXClB的雌性个体 (3)①基因突变具有低频性和不定向性 ②雌性 1/3 ③
雄性
解析 (1)据题干信息可知：C表示染色体上的倒位区，故C区段的存在表明该
品系果蝇发生了染色体结构变异。倒位后基因的排列顺序发生改变，故倒位通
过影响同源染色体联会过程抑制X染色体间发生交叉互换，使ClB区段稳定存
在。(2)据题干信息“l基因导致雄性果蝇胚胎致死”可知含有 l基因的雄果蝇
胚胎致死，不可能产生 XClB的雄配子，所以自然状态下一般不存在基因型为
XClBXClB的雌性个体。(3)①因基因突变具有低频性和不定向性，故利用射线处理
正常眼个体的受精卵不一定能直接获得想要的突变个体。②设正常眼的雄果蝇
A(X＋Y)经一定量射线辐射后，基因型变为X？Y，据题干信息可将杂交过程表示
为P：X＋XClB×X？Y→F ：雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，雌果蝇提
1
供的XClB配子与含Y染色体的雄配子结合，由于含有 l基因，雄果蝇胚胎致死，
因此存在的棒眼个体一定为雌性，其所占比例为1/3。③P：X＋XClB×X？Y→F ：
1
雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，F 中棒眼果蝇基因型为X？XClB，由
1
于ClB存在时，同源染色体的非姐妹染色单体间不发生交叉互换，因此X？XClB
不会发生交叉互换。又由于杂交后代中雄果蝇X染色体来源于F (X？XClB)雌果蝇，
1
而F 棒眼雌果蝇(X？XClB)中的X？来自亲本的被一定量射线照射过的雄果蝇，故
1
隐性突变可以在子代雄性中显现出来，即观察后代是否出现隐性突变时应该选
择雄性个体进行观察。
