2020版同步导学高中生物人教版必修二课时作业12　基因突变和基因重组

2020版同步导学高中生物人教版必修二课时作业12　基因突变和基因重组

课时作业 12 基因突变和基因重组 一、选择题 1．下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，由此分析正确的是( ) A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换都会 引起贫血症 B．②过程是以α链为模板，以脱氧核苷酸为原料，由 ATP 供能， 在酶的作用下完成的 C．转运缬氨酸的 tRNA 一端裸露的三个碱基可能是 CAU D．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬 氨酸取代 解析：控制血红蛋白合成的一段基因中的一个碱基对发生替换， 使谷氨酸替换为缬氨酸，从而引起贫血症；②过程是以α链为模板， 但合成的是 mRNA，所用原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子是 GUA 可知，对应的 tRNA 上的反密码子为 CAU；人类患镰刀型细胞 贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换。 答案：C 2．如果一个基因的中部缺失了 1 个核苷酸对，不可能的后果是 ( ) A．没有蛋白质产物 B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析：基因的中部若编码区缺少 1 个核苷酸对，该基因仍然能表 达，但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情 况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸 减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。 答案：A 3．一种果蝇的突变体在 21℃的气温下，生存能力很差，当气温 上升到 25.5 ℃时，突变体的生存能力大大提高。这个现象可以说明 ( ) A．基因突变是不定向的 B．突变的有害或有利取决于环境条件 C．基因突变与温度有关 D．基因突变是随机发生的 解析：基因突变是不定向的，但本题没有涉及多种变异，不符合 题意，A 错误；果蝇突变体在 21℃的气温下，生存能力很差，当气 温高过 25.5℃时，突变体生存能力大大提高，说明突变的有害或有利 取决于环境条件， B 正确；在改变温度之前，果蝇已经发生了突变， 所以题目中没有体现基因突变与温度有关，C 错误；题目内容不能说 明基因突变是随机发生的，D 错误。 答案：B 4．如图是某二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判 断错误的是( ) 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了基因突 变 C．丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生了交叉互换 D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代 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 示意图分析可知：甲细胞处于有丝分裂后期，染色体上基因 A 与 a 不同，是基因突变的结果；乙细胞处于减数第二次分裂后期，其染色 体上基因 A 与 a 不同，只能是基因突变的结果；丙细胞也处于减数第 二次分裂后期，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；若甲细胞分裂产生体细胞，产 生的变异一般不遗传给后代。 答案：D 5．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 解析：基因重组包括同源染色体交叉互换带来的基因重组和非同 源染色体自由组合带来的基因重组，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；基因重组能导致性状重组，产生新的表现型， 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 均 正确。 答案：B 6．(2019 年南昌六校模拟)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 可能是发生了碱基对的替换，D 错误。 答案：C 7．镰刀型细胞贫血症患者因控制血红蛋白合成的基因发生突变， 导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述不 正确的是( ) A．患者细胞中携带谷氨酸的 tRNA 与正常人相同 B．患者红细胞中血红蛋白的结构与正常人不同 C．患者血红蛋白 mRNA 的碱基序列与正常人不同 D．患者的致病基因通过控制酶的合成控制代谢 解析：血红蛋白基因突变并不造成 tRNA 的改变，A 正确；由于 血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，血红蛋白的结构发生 改变，B 正确；基因突变后造成血红蛋白 mRNA 的碱基序列与正常 人不同，C 正确；镰刀型细胞贫血症的病因说明了基因可以通过控制 蛋白质的结构直接控制生物的性状，D 错误。 答案：D 8．(2019 年江西南昌一模)下列关于基因突变的叙述，正确的是 ( ) A．DNA 分子中发生碱基对的替换都会引起基因突变 B．在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变 C．基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因 D．基因突变能产生自然界中原本不存在的基因，是变异的根本 来源 解析：基因突变是碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构 的改变，但只有 DNA 分子上具有遗传效应的片段才是基因；基因突 变可自发产生；随机性表现为基因突变可发生在生物个体发育的任何 时期，可以发生在细胞内的不同 DNA 分子上，可以发生在同一 DNA 分子的不同部位等，而一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一 个以上的等位基因，这属于基因突变的不定向性。 答案：D 9．下图表示基因突变的一种情况，其中 a、b 是核酸链，c 是肽 链。下列说法正确的是( ) A．a→b→c 表示基因的复制和转录 B．图中由于氨基酸没有改变，所以没有发生基因突变 C．图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性 D．除图示情况外，基因突变还包括染色体片段的缺失和增添 解析：由图可知，a→b→c 表示基因的转录和翻译，A 错误；图 中 DNA 分子中发生了碱基对的替换，该基因发生了基因突变，B 错 误；图中密码子发生了改变，但氨基酸没有改变，体现了密码子的简 并性(兼并性)，C 正确；基因突变是 DNA 分子中碱基对的增添、缺 失或替换，是微观变化，D 错误。 答案：C 10．拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基 对，下列分析正确的是( ) A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程 B．该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变 C．若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止 D．若在插入位点再缺失 3 个碱基对，对其编码的蛋白质结构影 响最小 解析：根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力， 细胞中不会发生 DNA 复制，一般不会发生此过程，A 错误；拟南芥 细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，说明发生了基 因突变，导致遗传信息发生改变，突变的基因会随 DNA 分子进入到 子细胞，B 错误；若该变异发生在基因中部，有可能使该基因转录的 mRNA 分子中提前出现终止密码子，导致翻译过程提前终止，C 正确； 若在插入位点再缺失 3 个碱基对，会使该基因转录的密码子从插入位 点后全部改变，导致其编码的蛋白质结构与原来差异很大，D 错误。 答案：C 11．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 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。 答案：D 12．很多因素都能引起基因突变，但最终表现出来的突变性状却 比较少。原因不包括( ) A．遗传密码具有简并性 B．突变产生的隐性基因在杂合子中不能表现 C．自然选择淘汰部分突变个体 D．生物发生了基因突变就导致生殖隔离 解析：遗传密码具有简并性，多种 tRNA 可能携带相同的氨基酸， A 正确；突变产生的隐性基因在杂合子中不能表现其隐性性状，B 正 确；突变多数是有害的，会被自然选择给淘汰，C 正确；生殖隔离的 形成是一个漫长的过程，不是单个个体的基因突变就会形成，D 错误。 答案：D 13．以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可 以来自基因重组的是( ) A．蓝藻 B．噬菌体 C．烟草花叶病毒 D．豌豆 解析：基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进 行有性生殖的生物中；病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆 可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因 重组。 答案：D 14．如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染 色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是( ) A．该动物的性别是雄性的 B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C．1 与 2 的片段交换属于基因重组 D．丙图细胞中也可能存在等位基因 解析：甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图。甲图 中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂的特征，且细胞为均等分 裂，因此可判定该动物性别为雄性，A 正确。乙图中着丝点分开，而 且有同源染色体，是有丝分裂的特征。丙图中着丝点正在分开，而且 没有同源染色体，是减数第二次分裂的特征。由于基因重组发生在减 数分裂过程中，所以乙细胞不可能进行基因重组，B 错误，D 正确。 1 与 2 的片段交换是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，属于基 因重组，C 正确。 答案：B 15．如图所示为某雄性哺乳动物某一时期细胞中染色体组成及其 上的部分基因。下列叙述错误的是( ) A．该细胞含有同源染色体 B．该细胞在 DNA 复制时发生了基因突变 C．该细胞在四分体时期发生了交叉互换 D．该细胞形成的子细胞的基因型有 2 种或 3 种 解析：图中 1 号与 2 号染色体、3 号与 4 号染色体是同源染色体； 2 号染色体中姐妹染色单体相同位置的基因不同，是由基因突变引起 的，如果是由交叉互换导致的，则 1 号染色体中姐妹染色单体上的基 因也应该不同；若该细胞进行减数分裂，则形成的子细胞的基因型有 ab、AB、aB 或 aB、ab、Ab 3 种；若该细胞进行有丝分裂，则形成 的子细胞的基因型有 AaBb、aaBb 2 种。 答案：C 二、综合题 16．(2019 年江苏如皋检测)下图 1 为人体某致病基因控制异常蛋 白质合成的过程示意图。图 2 表示的是正常蛋白和异常蛋白氨基酸序 列，字母表示氨基酸，数字表示氨基酸的位置，箭头表示基因相应位 点突变引起的氨基酸种类的变化。请回答： (1)图1过程①中物质c能识别致病基因的________________并与 之结合，过程②是________________。 (2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨 酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的 tRNA 上的反密码子分别为 AGA、 CUU，则物质 a 中模板链碱基序列为______________________。 (3)据图 2 推测，导致①、②处突变的原因是基因中分别发生了碱 基对的________、________，进一步研究发现，异常蛋白质的相对分 子质量明显大于正常蛋白质，从物质 b 的变化分析，出现此现象的原 因可能是_________________________________________________ _______________________________________________________ ___________________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)图中的异常蛋白质不可能分布在人体细胞的____________(填 细胞器的名称)中。 解析：(1)图 1 过程①为遗传信息的转录，物质 c 是 RNA 聚合酶， 能识别致病基因的 DNA 序列中相应结合位点(启动子)并与之结合， 催化 DNA 转录形成信使 RNA。过程②是以 mRNA 为模板，在核糖 体上合成异常多肽链的过程，此过程为遗传信息的翻译。 (2)携带丝氨酸和谷氨酸的 tRNA 上的反密码子分别为 AGA、 CUU，则 mRNA 上相应的密码子碱基序列为 UCU、GAA，则物质 a 中模板链碱基序列应为 AGA、CTT。 (3)据图 2 推测，11 号位点氨基酸种类改变，但其后的氨基酸序 列不变，说明 mRNA 仅有一个密码子的改变，导致①处突变的原因 最可能是基因中相应位点发生了碱基对的替换；28 号位点氨基酸种 类改变，其后的氨基酸序列跟着改变，说明其后的密码子序列都改变， 导致②处突变的原因最可能是基因中相应位点发生了碱基对的增添 或缺失。若异常蛋白质的相对分子质量明显大于正常蛋白质，可推测 其含有的氨基酸的数目增加，物质 b 是 mRNA，从 mRNA 分析，出 现此现象的原因可能是碱基对的增添或缺失导致终止密码子被破坏 (或推迟出现)，蛋白质继续合成。 (4)图 1 显示图中的异常蛋白质分布在膜结构上，因此人体细胞 中的非膜细胞器，如中心体和核糖体中不可能含有。 答案：(1)RNA 聚合酶结合位点 翻译 (2)AGA 和 CTT (3)替换(或改变) 增添或缺失(缺一不可) 终止密码子被破坏 (或推迟出现)，蛋白质继续合成 (4)中心体和核糖体(答“中心体”或“核糖体”均可) 17．小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基 因(A、a 和 B、b)共同控制的，共有四种表现型：黑色(A_B_)、褐色 (aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。 (1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞，1 位 点为 A 基因，2 位点为 a 基因，某同学认为该现象出现的原因可能是 基因突变或交叉互换。 ①若是发生交叉互换，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是 ________________________________。 ②若是发生基因突变，且为隐性突变，该初级精母细胞产生的配 子的基因型是________或________。 (2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如 下实验： 实验方案：用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为________的雌性个 体进行交配，观察子代的表现型。 结果预测：①如果子代______________________，则发生了交叉 互换。 ②如果子代______________________，则基因发生了隐性突变。 解析：题图中 1 与 2 为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色 单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突 变或交叉互换，若是发生交叉互换，则该初级精母细胞可产生 AB、 Ab、aB、ab 4 种基因型的配子，与基因型为 ab 的卵细胞结合，子代 出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型；若是基因发生隐性突变， 既 A→a，则该初级精母细胞可产生 AB、aB、ab 或 Ab、ab、aB 三种 基因型的配子，与基因型为 ab 的卵细胞结合，子代可出现黑色、褐 色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型。 答案：(1)①AB、Ab、aB、ab ②AB、aB、ab Ab、aB、ab (2)aabb 结果预测：①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型 ②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型