2019-2020学人教版生物必修二导学同步练习：第5章第1节　基因突变和基因重组

2019-2020学人教版生物必修二导学同步练习：第5章第1节　基因突变和基因重组

第五章 第 1 节 一、选择题 1．基因突变按其发生部位可分为体细胞突变 a 和生殖细胞突变 b 两种，则( B ) A．均发生于有丝分裂的间期 B．a 发生于有丝分裂的间期，b 发生于减数第一次分裂前的间期 C．均发生于减数第一次分裂前的间期 D．a 发生于有丝分裂间期，b 发生于减数第二次分裂的间期 [解析] 基因突变通常发生在 DNA 复制时期，所以体细胞突变发生于有丝分裂的间期， 生殖细胞突变发生于减数第一次分裂前的间期。 2．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发 生下列哪种情况，有可能对编码的蛋白质结构影响最小( D ) A．置换单个碱基对 B．增加 4 个碱基对 C．缺失 3 个碱基对 D．缺失 4 个碱基对 [解析] 在编码区插入一个碱基对，因每相邻的三个碱基决定一个氨基酸，所以必然造 成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应的氨基酸发生变化，致使编码的蛋白质差别 很大。若插入一个碱基对，再增添 2 个、5 个、8 个碱基对，或缺失 1 个、4 个、7 个碱基对， 恰好凑成 3 的倍数，则对后面密码子不产生影响，致使编码的蛋白质差别不大。 3．下列有关基因突变的说法正确的是( A ) ①无论是低等生物还是高等生物都可能发生基因突变 ②生物在个体发育的特定时期 才可发生基因突变 ③基因突变只定向形成新的等位基因 ④基因突变对生物的生存往往 是有利的 ⑤不同基因突变的频率是相同的 ⑥基因突变的方向是由环境决定的 ⑦一个 基因可以向多个方向突变 A．①⑦ B．①③④ C．②⑤⑦ D．④⑥⑦ [解析] 基因突变在生物界中普遍存在，①正确。基因突变是随机发生的，可发生在个 体发育的任何时期，②错误。基因突变具有不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变， 且突变的方向和环境没有明确的因果关系，③⑥错误、⑦正确。大多数基因突变对生物体是 有害的，④错误。不同基因突变的频率不同，但都具有低频性，⑤错误。 4．下列变化属于基因突变的是( C ) A．玉米籽粒播于肥沃土壤，植株穗大粒饱；播于贫瘠土壤，植株穗小粒瘪 B．黄色饱满粒与白色凹陷粒玉米杂交，F2 中出现黄色凹陷粒与白色饱满粒 C．在野外的棕色猕猴中出现了白色猕猴 D．人由于晒太阳而使皮肤变黑 [解析] 基因突变是指基因结构的改变，是可遗传的变异的根本来源。在四个选项中， A、D 两项是属于环境对生物表现型的影响，是不遗传的变异，不是基因突变；B 项属于基 因重组现象，虽属可遗传的变异，但不属于基因突变；只有 C 符合基因突变的情况，因为 正常的棕色猕猴是纯合子，体内并没有白毛基因，一旦出现白毛猕猴，一定不是基因分离的 结果，只能是发生了基因突变。 5．下图为有性生殖过程的图解，基因突变和基因重组均可发生在( B ) A．①③ B．②⑥ C．④⑤ D．③⑥ [解析] 基因突变可发生在有丝分裂间期，也可发生在减数第一次分裂前的间期，而基 因重组通常只能发生在减数第一次分裂过程中，故两者均可发生在②和⑥过程中。 6．基因 A 与 a1、a2、a3 的关系如图所示，该图不能说明的是( D ) A．基因突变是不定向的 B．等位基因的出现是基因突变的结果 C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D．这些基因的转化遵循自由组合定律 [解析] 图示表明通过基因突变产生等位基因，而突变的不定向性导致产生复等位基 因，它们之间可相互转变。由于是复等位基因之间的转化情况，所以本图与基因的自由组合 定律无关。 7．依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是( D ) [解析] 基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期非同源染色体自由组合，导致 非同源染色体上非等位基因间的重组和四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉 互换，所以 C 正确；基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化过程 中都发生了基因重组，所以 A、B 正确；青霉素的高产菌株是基因突变引起的，D 错误。 8．如图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是( A ) ①该细胞一定发生了基因突变 ②该细胞一定发生了基因重组 ③该细胞可能发生了 基因突变 ④该细胞可能发生了基因重组 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ [解析] 由图中没有同源染色体，同时着丝点分开，可以确定该细胞为减数第二次分裂 后期的图像。同时注意到该细胞中，由两条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的基因不完 全相同，分别是 B、b，其原因可能是由于减数分裂间期染色体复制出现错误，发生了基因 突变；也可能是由于减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交 叉互换，使得两姐妹染色单体的基因不完全相同。 9．以下有关基因重组的叙述，错误的是( C ) A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B．非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C．纯合子自交，因为基因重组，子代发生性状分离 D．常染色体上的基因能与性染色体上的基因发生基因重组 [解析] 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称为基因重 组。基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期，即同源染色 体上非姐妹染色单体的交叉互换引起染色单体上非等位基因的重组和非同源染色体自由组 合导致非同源染色体上非等位基因的重组，A、B 正确；纯合子自交子代一般不会发生性状 分离，若出现性状分离，最可能的原因是基因突变，C 错误；常染色体上的基因和性染色体 上的基因是非同源染色体上的非等位基因，能发生基因重组，D 正确。 10．下列关于基因突变和基因重组的叙述正确的是( B ) A．M 基因可自发突变为 m1 或 m2 基因，但 m1 基因不可突变为 M 基因 B．进行有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组 C．同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的 D．杀虫剂作为化学因素诱导害虫产生抗药性突变，导致害虫抗药性增强 [解析] 基因突变具有不定向性，m1 基因也可突变为 M 基因，A 错误。进行有性生殖 的生物，在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组，B 正 确。同卵双生兄弟由同一个受精卵发育而来，所以他们最初的遗传物质是一样的，只是在后 来的发育过程中，由于基因突变或环境不同，他们的性状表现出差异，C 错误。基因突变的 方向和环境没有明确的因果关系，杀虫剂不能诱导害虫产生定向的突变，D 错误。 11．编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变为酶 Y。如表显示了与酶 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( C ) 比较指标 ① ② ③ ④ 酶 Y 活性/ 酶 X 活性 100% 50% 10% 150% 酶 Y 氨基酸数目/酶 X 氨基酸数目 1 1 小于 1 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子位置变化 D．状况④可能是因为突变导致 tRNA 的种类增加 [解析] 编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换，表达产物变为酶 Y，表明氨基酸序列改 变，A 错误。状况②中酶 X 和酶 Y 的氨基酸数目相等，酶 Y 的活性为酶 X 的一半，可能是 氨基酸序列改变导致蛋白质结构和性质改变，B 错误。状况③中酶 Y 的氨基酸数目小于酶 X， 表明编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换，可能导致了终止密码子提前出现，氨基酸序列 合成提前终止，C 正确。基因突变改变基因的结构，不改变 tRNA 的种类(61 种)，D 错误。 12．(2019·河北衡中月考)实验表明，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间 的交叉互换也可以发生在某些生物的有丝分裂过程中。如图为某哺乳动物细胞分裂时出现的 一对染色体的异常结果(其他染色体不考虑)，字母所示白色部分表示染色体上的基因。下列 分析正确的是( A ) A．若是减数分裂交换，则图示过程发生在减数第一次分裂前期 B．若是减数分裂交换，则该细胞产生 4 种基因型的成熟生殖细胞 C．若是有丝分裂交换，则该细胞产生 4 种基因型的子代体细胞 D．经龙胆紫溶液染色，可在光学显微镜下观察到图示动态变化 [解析] 减数分裂交换是指四分体中非姐妹染色单体之间的交叉互换，发生在减数第一 次分裂前期，A 正确；若交换发生在动物精子形成过程，则该细胞产生 4 种精子，基因型分 别为 DEF、DEf、deF、def；若交换发生在卵细胞形成过程，则该细胞产生 1 个卵细胞，只 有 1 种基因型，即 DEF 或 DEf 或 deF 或 def，B 错误；若是有丝分裂交换，则该细胞产生两 个子细胞，只有 2 种基因型，即 DEF/def、DEf/deF 或 DEF/deF、DEf/def，C 错误；在光学 显微镜下观察的是经过龙胆紫溶液染色的死细胞，因而不能观察到图示动态变化，D 错误。 二、非选择题 13．如图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因： (1)图中①②③表示①__基因突变__，②__CAT__，③__GUA__。 (2)在 DNA 复制过程中，由于出现“差错”，导致 DNA__内部结构(或碱基对序列)__ 发生局部改变，从而改变了遗传信息。 (3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病。若正常基因为 H，那么致病基因就是 __h__。 (4)镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突变的特点是__突变率低__和__多害少利__。 [解析] 镰刀型细胞贫血症是基因突变引起的。从题图的左侧可以知道：mRNA 是以 DNA 的上边一条链为模板合成的，因此②、③分别是 CAT、GUA。在 DNA 复制过程中出 现“差错”，导致 DNA 内部结构(或碱基对序列)发生改变。镰刀型细胞贫血症是常染色体 上隐性遗传病。若正常基因为 H，则致病基因是 h，镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因 突变具有多害少利性且突变率低。 14．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 (Hba 代表致病基因，HbA 代表正常的等位基因)，请据图回答问题(已知谷氨酸的密码子是 GAA、GAG)。 (1)图 1 中①过程发生在__细胞分裂间__期，②过程表示__转录__。 (2)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于__常__染色体上，属于__隐__性遗传病。 (3)Ⅱ8 的基因型是__HbAHbA 或 HbAHba__，Ⅱ6和Ⅱ7 再生一个患病男孩的概率为__1/8__， 要保证Ⅱ9 婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为__HbAHbA__。 (4)若图 1 中正常基因片段中 CTT 突变为 CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改 变？__不可能__。为什么？__改变后的密码子对应的还是谷氨酸__。 [解析] (1)图 1 中①过程表示 DNA 分子的复制，发生在细胞分裂的间期，图 1 中②过 程表示转录。(2)由图 2 中Ⅰ3 和Ⅰ4 正常，Ⅱ9 患病推知，镰刀型细胞贫血症的遗传方式是常 染色体隐性遗传。(3)通过图 2 判断出Ⅰ3、Ⅰ4 的基因型均为 HbAHba，所以他们的后代Ⅱ8 的基因型为 HbAHbA 或 HbAHba；由于Ⅱ6 和Ⅱ7 的基因型均为 HbAHba，所以生出 HbaHba 的 概率为 1/4，生出男孩的概率为 1/2，所以生出患病男孩的概率为 1/8。后代表现显性性状的 同时又不发生性状分离的条件是其中一个亲代为显性纯合子。(4)由于两种碱基序列经转录 后形成的密码子对应同一种氨基酸，所以生物性状不可能改变。 15．甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。 a～d 表示 4 种基因突变。a 丢失 T/A，b 由 T/A 变为 C/G，c 由 T/A 变为 G/C，d 由 G/C 变为 A/T。假设 4 种突变都单独发生，乙图表示基因组成为 AaBbDd 个体细胞分裂某时期图 像，丙图表示细胞分裂过程中 mRNA 的含量(虚线)和每条染色体所含 DNA 分子数的变化(实 线)。请回答： 注：可能用到密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止 密码(UAG)。 (1)甲图中过程①所需要的酶主要有__RNA 聚合酶__。 (2)a 突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是__天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸 __，在 a 突变点附近再丢失__2__个碱基对对氨基酸序列的影响最小。 (3)图中__b__突变对性状无影响，其意义是__有利于维持生物遗传性状的相对稳定__。 (4)导致乙图中染色体上 B、b 不同的原因属于__基因突变或基因重组__(变异种类)。 (5)诱发基因突变一般处于丙图中的__b__阶段，而基因重组发生于__d__阶段(填图中字 母)。