2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：5-1 基因突变和基因重组

2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：5-1 基因突变和基因重组

DI WU ZHANG | 第 5 章 基因突变及其他变异 第 1 节 基因突变和基因重组 基础必刷题 对应学生用书 P45 1．产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是( ) A．红细胞易变形破裂 B．血红蛋白中的一个氨基酸改变 C．mRNA 中一个碱基发生了改变 D．基因中一个碱基对发生了改变 答案 D 解析 镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，原本正常的遗传信息发生了 基因突变，使得红细胞中控制血红蛋白的基因中的一个碱基对发生了改变，从而 使红细胞变为镰刀型。 2．在一个种群中发现两种突变的性状，其中 A 种性状无论繁殖几代都不变， 而 B 种突变性状繁殖的后代的性状又有一部分恢复到原来的性状，以上 A、B 突 变最可能属于( ) A．隐性突变和显性突变 B．人工诱变和隐性突变 C．显性突变和隐性突变 D．都是隐性突变或者都是显性突变 答案 A 解析 隐性突变一旦出现相应的性状，该个体便是纯合子，不再发生性状分 离；而显性突变发生后，生物有可能成为杂合子，后代会发生性状分离。 3．下列关于基因突变的叙述正确的是( ) A．基因突变不一定导致基因结构的改变 B．基因突变可以随机发生 C．基因突变的方向与环境有明确的因果关系 D．基因突变对生物体都有害 答案 B 解析 基因突变一定导致基因结构的改变，A 错误；基因突变具有随机性，B 正确；基因突变具有不定向性，C 错误；基因突变具有多害少利性，D 错误。 4．基因突变是生物变异的根本来源，其原因是( ) A．能产生新基因 B．发生的频率高 C．能产生大量有利变异 D．能改变生物的表现型 答案 A 解析 基因突变可以产生新的基因，所以基因突变是变异的根本来源，A 正 确。 5．同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是 ( ) A．基因突变频率高 B．产生新的基因组合机会多 C．产生许多新的基因 D．更易受环境影响而发生变异 答案 B 解析 无性生殖不能产生配子，有性生殖产生配子时，可发生基因重组，产 生新的基因组合机会多，B 正确。 6．下列有关基因重组的说法，不正确的是( ) A．基因重组是生物变异的根本来源 B．基因重组能够产生多种基因型 C．基因重组发生在有性生殖的过程中 D．非同源染色体上的非等位基因可以发生重组 答案 A 解析 基因突变是变异的根本来源，A 错误；基因重组是有性生殖中，控制 不同性状的基因，即非等位基因的重新组合，可产生多种基因型，B、C、D 正确。 7．下列关于基因突变的叙述，不正确的是( ) A．紫外线、γ射线、亚硝酸都是诱发突变的诱变因素 B．基因突变主要是由于内外因素的干扰，使 DNA 复制发生差错导致的 C．基因突变主要发生在 DNA 复制过程中的原因是此时 DNA 分子的稳定性 降低 D．基因突变能产生新基因，但不能产生新基因型 答案 D 解析 引起基因突变的因素包括内因和外因两方面。外因有物理因素如紫外 线、γ射线等，化学因素如亚硝酸等，还有生物因素，A 正确；基因突变主要是在 内外因素的作用下，使 DNA 分子的复制发生差错而产生的，B 正确；DNA 复制 过程中双螺旋结构打开以后，DNA 分子的稳定性降低，使其结构容易发生改变， C 正确；基因突变能产生新基因，因此就能产生新基因型，D 错误。 8．下列过程中发生基因重组的是( ) A．杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎 B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体 C．杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒 D．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1 雌雄均为红眼 答案 C 解析 杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于性状分离，A 不符合题意；雌雄 配子随机结合产生不同类型的子代个体是受精作用，B 不符合题意；杂合黄色圆粒 豌豆自交后代出现绿色皱粒属于控制不同性状的基因自由组合，属于基因重组，C 符合题意；红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1 雌雄均为红眼，该过程只涉及一对 基因，没有发生基因重组，D 不符合题意。 9．下面图 1 表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图 2 是一个家族中该病的遗 传系谱图(h 代表致病基因，H 代表正常的等位基因)，请据图回答下列问题： (1)人类镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是发生了________。H 与 h 基因的 根本区别在于基因中________________不同。 (2)图中①过程发生的时间是________________，②过程表示________，该过 程发生的场所主要在________。 (3)α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。 (4)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于________染色体上，属于________性遗 传病。 (5)镰刀型细胞贫血症的相关基因能否与人类红绿色盲的相关基因发生基因重 组？为什么？ 答案 (1)基因突变 碱基对序列 (2)细胞分裂间期 转录 细胞核 (3)CAT GUA (4)常 隐 (5)能。因为这两对基因中镰刀型细胞贫血症的相关基因在常染 色体上，红绿色盲的相关基因在 X 染色体上，可以发生非同源染色体上的非等位 基因的自由组合，属于基因重组。 解析 (1)镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因突变；等位基因的遗传信息不 同是由于不同基因中脱氧核苷酸对(碱基对)的排列顺序不同决定的。 (2)①是 DNA 分子复制过程，发生在细胞分裂间期；②是转录过程，转录发生 的场所主要在细胞核。 (3)α链与 GTA 互补配对，是 CAT，编码缬氨酸的密码子是以α链为模板转录而 来，因此是 GUA。 (4)由图 2 中Ⅰ3 和Ⅰ4 正常，Ⅱ9 患病推知，镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 常染色体上，是隐性遗传病。 (5)由于镰刀型细胞贫血症的相关基因位于常染色体上，红绿色盲的相关基因 位于 X 染色体上，可以发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于基因重 组。 能力提升题 对应学生用书 P46 1．基因重组和基因的自由组合(定律)是遗传学中易被混淆的生物专业术语， 下列关于二者的相互关系及应用的说法不正确的是( ) A．基因重组包括位于同源染色体上和非同源染色体上的非等位基因的重新组 合 B．基因的自由组合包括基因重组 C．基因自由组合的实质是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因 的自由组合 D．自然状况下，病毒和原核生物均不会发生基因重组和基因的自由组合 答案 B 解析 基因重组包括位于同源染色体上和非同源染色体上的非等位基因的重 新组合，A 正确；基因重组包括基因的自由组合，B 错误；基因自由组合的实质是 减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合，C 正确；自然状况 下，病毒和原核生物均不会发生基因重组和基因的自由组合，只有真核生物在有 性生殖过程中才会发生基因重组，D 正确。 2．下面有关基因重组的说法，不正确的是( ) A．基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的重要来源 B．基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息 C．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型 D．基因重组能产生原来没有的新性状组合 答案 B 解析 基因重组包括同源染色体交叉互换和非同源染色体自由组合，前者发 生在减数第一次分裂前期，后者发生在减数第一次分裂后期，是生物变异的重要 来源，A 正确；基因突变产生原来没有的新基因，基因重组不能产生新基因，只 能产生新基因型，B 错误；基因重组能产生新的基因型，但基因重组所产生的新基 因型不一定会表达为新的表现型，C、D 正确。 3．下列关于基因突变和基因重组的叙述，错误的是( ) A．基因突变和基因重组都对生物进化有重要意义 B．基因突变能改变基因中的碱基序列，而基因重组只能改变基因型 C．真核细胞的分裂方式中基因重组发生在减数分裂过程中 D．基因突变和基因重组都能发生在受精过程中 答案 D 解析 基因突变能够产生新基因，基因重组能够产生新基因型，都对生物进 化有重要意义，A 正确；基因突变可以改变基因中的碱基序列，基因重组只能改 变生物个体的基因型，B 正确；真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减 数分裂三种，而自然状态下基因重组发生在减数分裂过程中，C 正确，D 错误。 4．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的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，由于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，随着非同源染色体上的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 答案 B 解析 基因重组是指生物体在进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重 新组合的现象，A 正确；基因重组包括减数第一次分裂的四分体时期同源染色体 上非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基 因的自由组合，B 错误，C 正确；根尖细胞不能进行减数分裂，所以不会发生基因 重组，D 正确。 5．下列有关基因重组的叙述中，正确的是( ) A．基因型为 Aa 的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离 B．基因 A 因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因 a，这属于基因 重组 C．AaBb 自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组 D．造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组 答案 C 解析 Aa 个体自交，后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机 结合而形成的，A 错误；基因 A 中碱基对的替换、增添或缺失属于基因突变，B 错误；AaBb 自交后代出现不同于亲本的新类型，这属于基因重组，C 正确；同卵 双生是由同一受精卵发育而来的，所以细胞核中的遗传物质是一样的，其性状差 异主要是由外界环境引起的，D 错误。 6．如图是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断不正确的 是( ) A．甲细胞表明该动物发生了基因突变 B．乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生基因突变 C．丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉互换 D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代 答案 D 解析 据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图分析可知： 甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因 A 与 a 不同，是基因突变的结果，A 正确； 乙图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因 A 与 a 不同，没有同源染色体交 叉互换的特征，只能是基因突变的结果，B 正确；丙细胞也属于减数第二次分裂后 期图，基因 B 与 b 所在的染色体颜色不一致，则染色体上基因 B 与 b 不同是交叉 互换造成的，C 正确；甲细胞分裂产生体细胞，产生的变异一般不遗传给后代，D 错误。 7．某高山植物开红花，偶然发现了一株开白花的。 (1)请设计实验来探究这株植物的白花性状是受环境影响还是基因突变的结 果。 ①实验步骤： 第一步：取该株植物茎尖利用植物组织培养技术，获得试管苗。 第二步：__________________________，观察并记录结果。 ②预测结果及结论： 若仍开白花，则_______________________________________。 (2)对该种植物进行了培养并记录如下表，据表回答问题： 海拔 温度 突变率(每一百万个个体中) 5000 m 19 ℃ 0.23 5000 m 25 ℃ 0.63 3000 m 19 ℃ 0.21 3000 m 25 ℃ 0.62 1000 m 19 ℃ 0.22 1000 m 25 ℃ 0.63 ① 本 实 验 中 共 涉 及 哪 些 自 变 量 ？ 实 验 结 果 说 明 了 什 么 问 题 ？ ______________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 ②在相同海拔条件下，25 ℃的突变率大于 19 ℃的突变率，从植物体本身来 说，最可能是与其体内的__________(物质)有关。 ③为了探究在海拔为 3000 m、温度为 25 ℃时该植物的突变率是否最高，你 认为应如何进行实验？(简要步骤) __________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 答案 (1)①在相同培养环境且适宜条件下培养 ②白花性状的出现为基因突 变的结果 (2)①海拔、温度两个自变量。实验结果说明植株的突变与培养温度有关，与 所选海拔关系不大 ②酶 ③将植株随机分成相等数量的几组，分别在 25 ℃左右 具有一定的温度梯度(如 21 ℃、22 ℃、23 ℃、24 ℃、26 ℃、27 ℃、28 ℃、 29 ℃)的条件下培养，记录突变率 解析 (1)①植物性状的遗传可用无性生殖来体现，可采用植物组织培养技术， 将植物茎尖放在相同且适宜条件下培养，观察记录结果，看亲子代表现型是否一 致，来判断是否是遗传物质改变的结果。 ②若白花性状的出现为基因突变的结果，则仍开白花。 (2)①实验中探究了两个因素(海拔、温度)对突变率的影响。为了增强实验结果 的说服力，应分开研究自变量，例如，在相同海拔下，研究不同温度对植物的影 响，另一个是在相同温度下，研究不同海拔对植物的影响。在海拔相同，温度不 同时，突变率差异较大；而温度相同，海拔不同时，突变率差不多，这说明植株 的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大。 ②温度是通过影响酶的活性来影响生物体的生命活动的，所以在相同海拔条 件下，25 ℃突变率大于 19 ℃突变率，最可能是与其体内的酶有关。 ③要想使实验结果有说服力，应设计较小梯度的温度来做实验，即将植株随 机分成相等数量的几组；分别在 25 ℃左右具有一定温度梯度下培养(如 21 ℃、 22 ℃、23 ℃、24 ℃、26 ℃、27 ℃、28 ℃、29 ℃)；最后记录突变率。