2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业13　基因突变和基因重组

2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业13　基因突变和基因重组

课时分层作业(十三) (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射。辐射 对人体危害很大，可能导致基因变异。下列相关叙述正确的是( ) A．碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的 B．环境引发的变异可能为可遗传变异 C．辐射能导致人体遗传物质发生定向变异 D．基因突变可能造成某个基因的缺失 B [引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因 素，A 项错误；如果环境引发了细胞中遗传物质的改变，就成了可遗传的变异，B 项正确；辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变，C 项错误；基因突变会导致 基因内部分子结构的改变，不会导致某个基因的缺失，D 项错误。] 2．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 ( ) A．均发生于有丝分裂前的间期 B．a 发生于有丝分裂前的间期，b 发生于减数分裂前的间期 C．均发生于减数分裂前的间期 D．a 发生于有丝分裂前的间期，b 发生于减数分裂Ⅱ前的间期 B [基因突变多发生于 DNA 复制的时候，因此 a、b 分别发生于有丝分裂前 的间期和减数分裂前的间期。] 3．下列有关基因突变的叙述，正确的是( ) A．生物随环境改变而产生适应性的突变 B．由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率高 C．有性生殖的个体，基因突变不一定遗传给子代 D．自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变的突变是定向的 C [基因突变是遗传物质的改变，具有不定向性的特点，A 项错误；细菌数 量多，只是增加突变的数量，而不会提高突变率，B 项错误；基因突变若发生在 体细胞中，一般不会遗传给后代，C 项正确；突变在任何情况下都是不定向的，D 项错误。] 4．某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突 变类型，该突变为( ) A．显性突变(d→D) B．隐性突变(D→d) C．显性突变和隐性突变 D．人工诱变 A [由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相 对于原有性状为显性性状。] 5．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入点的附近， 再发生下列哪种情况对其编码的蛋白质结构影响最小( ) 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 D [在编码区插入 1 个碱基对，因每相邻的 3 个碱基决定 1 个氨基酸，必然 造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应氨基酸发生变化，致使编码的 蛋白质差别很大。若再增添 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，则对后面的密码子不产生影响，致使编码的蛋白质差 别不大。] 6．科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现，绿茶中的多酚具有抗癌的作用。 绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成，多酚可促进某种蛋白质的合成，而这种蛋白 质有促进癌细胞凋亡的作用。下列叙述合理的是( ) A．绿茶具有抗癌作用的根本原因是绿茶细胞中有多酚酶基因 B．与正常细胞相比，前列腺癌细胞的形态发生变化，但膜的成分未改变 C．前列腺癌细胞的凋亡是多酚引起的，不受人体基因的调控 D．前列腺癌细胞能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有无限增殖的特性 A [细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，B 项错误；细胞凋亡是由 基因所决定的细胞自动结束生命的过程，C 项错误；前列腺癌细胞能侵袭周围正 常组织，说明癌细胞具有扩散和转移的特性，D 项错误。] 7．在一只鼠的精巢中，由一个着丝粒相连的两条染色单体上所携带的全部基 因本应全部相同，但实际上却有不相同的，其原因可能是( ) A．该鼠不是纯合子 B．复制时一定会发生差错 C．联会时染色单体间发生了互换 D．四分体内非姐妹染色单体发生互换 D [精巢内的精原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂。由一个 着丝粒相连的两条染色单体是间期复制而来的，它们所含的基因应该完全相同， 如果发生基因突变，则导致基因不同；在减数分裂Ⅰ的四分体时期，同源染色体 上非姐妹染色单体之间互换，也可导致由一个着丝粒相连的两条染色单体所携带 的基因不相同。] 8．下列有关基因重组的叙述，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发生分离 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．基因型为 YyRr 的植物自交后代出现不同于亲本的新类型及肺炎链球菌的 转化等过程中都发生了基因重组 D．造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组 C [基因型为 Aa 的个体自交，只涉及一对等位基因，所以不属于基因重组， A 项错误。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 基因突变，B 项错误。基因型为 YyRr 的植物自交后代出现不同于亲本的新类型及 肺炎链球菌的转化等过程中都发生了基因重组，C 项正确。同卵双生姐妹是由同 一个受精卵发育而来的，受精卵的分裂方式是有丝分裂，不可能发生基因重组， 性状上差异的主要原因是基因突变、染色体变异和环境因素，D 项错误。] 9．下图是某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，下列叙述正确的是( ) A．甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变 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 片段的交换和 1 与 2 的分离，均属于基因重组 D．丙细胞不能进行基因重组 D [甲、乙、丙三个细胞染色体高度螺旋化，不能进行 DNA 复制，一般不发 生基因突变，A 项错误；乙细胞处于有丝分裂，不会发生基因重组，可能发生了 基因突变，B 项错误；1 与 2 片段的交换属于基因重组，1 与 2 的分离会造成等位 基因的分离，不属于基因重组，C 项错误；丙细胞处于减数第二次分裂时期，基 因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期，D 项正确。] 10．用亚硝基化合物处理萌发的种子，发现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基 变成了次黄嘌呤(I)，I 不能再与 T 配对，但能与 C 配对。下列相关叙述错误的是 ( ) A．这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换 B．连续复制两次后，含原基因的 DNA 分子占 1/4 C．突变产生的新基因与原基因互为等位基因 D．突变性状对该生物的生存是否有害，取决于其能否适应环境 B [根据题意可知，用亚硝基化合物处理萌发的种子，发现某基因上一个腺 嘌呤经脱氨基变成了次黄嘌呤，这属于人工诱变，碱基对被替换，A 项正确；因 只有一条链上的一个碱基发生了改变，故突变后的 DNA 分子连续复制两次后，有 1/2 的 DNA 分子仍含有原来的基因，B 项错误；基因突变产生等位基因，C 项正 确；突变的性状有害还是有利是相对的，取决于环境条件，D 项正确。] 11．动态突变是指基因中的 3 个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产 生的变异，这类变异会导致人类的多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重。 下列关于动态突变的推断，正确的是( ) A．可借助光学显微镜进行观察 B．只发生在生长发育的特定时期 C．会导致染色体上基因的数量有所增加 D．突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现 D [用光学显微镜无法观察基因上核苷酸的变化，A 项错误；基因突变可发 生在生长发育的任何时期，在细胞分裂的间期 DNA 复制时，DNA 分子相对不稳 定，较容易发生基因突变，B 项错误；根据题意可知，动态突变指基因结构的改 变，并没有引起基因数量的增加，C项错误；基因中的3 个相邻核苷酸转录成 mRNA 上的一个密码子，若重复拷贝，则会产生重复的密码子，将会导致翻译产物中某 个氨基酸重复出现，D 项正确。] 12．下图 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)。请据图回答下列问题(已 知谷氨酸的密码子是 GAA、GAG)： (1)图 1 中①过程发生在________期，②过程表示________。 (2)α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。 (3)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。 (4)Ⅱ8 的基因型是________________，Ⅱ6 和Ⅱ7 再生一个患病男孩的概率为 ________________，要保证Ⅱ9 婚配后子代不患此病，从理论上来说其配偶的基因 型必须为________。 (5)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？________。为什么？ _____________________________________________________。 [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)α链中与 GTA 发生碱基互补配对的碱基是 CAT，转录后 形成的碱基序列为 GUA。(3)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。(4)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。(5)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。 [答案] (1)细胞分裂间 转录 (2)CAT GUA (3)常 隐 (4)HbAHbA 或 HbAHba 1/8 HbAHbA (5)不可能 改变后的密 码子对应的还是谷氨酸 [等级过关练] 13．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。下表显 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( ) 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 C [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 序列改变了，A 项错误。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 项错误。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 项正确。基因突 变改变基因的结构，不改变 tRNA 的种类(61 种)，D 项错误。] 14．下图为二倍体生物细胞分裂图，下列有关叙述错误的是( ) 图 1 图 2 A．图 1 表示有丝分裂，图 2 表示减数分裂 B．图 1 所示细胞发生了基因突变或基因重组，图 2 所示细胞只是发生了基因 重组 C．图 1、图 2 分裂后形成的子细胞基因型均有 2 种类型 D．图 1 所示细胞发生了基因突变，图 2 所示细胞发生了基因突变或基因重组 B [图 1 为有丝分裂后期，图 2 为减数分裂Ⅱ后期，由同一染色体的着丝粒 断裂后形成的两条子染色体对应的基因型应该相同。图 1 出现 AB、Ab 是间期发 生基因突变造成的，图 2 可能是减数分裂Ⅰ四分体时期发生互换或减数分裂前的 间期发生基因突变所致。] 15．某科研小组对野生纯合小鼠进行 X 射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。 对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组 想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果 你是其中一员，请将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源 区段。相应基因用 D、d 表示。) (1)杂交方法：____________________________________。 (2)观察统计：观察并将子代雌、雄小鼠中野生型和突变型的数量填入表中。 项目 野生型 突变型 突变型/(野生型＋突变型) 雄性小鼠 A 雌性小鼠 B (3)结果分析与结论： ①如果 A＝1，B＝0，说明突变基因位于________上； ②如果 A＝0，B＝1，说明突变基因为________，且位于________上； ③如果 A＝0，B＝________，说明突变基因为隐性，且位于 X 染色体上； ④如果 A＝B＝1/2，说明突变基因为________，且位于______________上。 (4)拓展分析：如果基因位于 X、Y 的同源区段，突变性状为________，该个 体的基因型为_________________。 [解析] (1)根据题干可知，这只突变型小鼠是雄性的，所以应该让该突变型 雄鼠与多只野生型雌鼠交配，然后根据子代的表型及比例来确定突变基因的显隐 性和位于哪条染色体上。(3)①如果突变基因位于 Y 染色体上，子代中雄性全为突 变型小鼠，雌性全为野生型小鼠；②如果突变基因位于 X 染色体上，且为显性， 子代中雄性全为野生型小鼠，雌性全为突变型小鼠；③如果突变基因位于 X 染色 体上，且为隐性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性也全为野生型小鼠；④如果 突变基因位于常染色体上，且为显性，子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠。 (4)如果突变基因位于 X、Y 染色体的同源区段，突变后性状发生了改变，说明突 变性状为显性性状，该个体的基因型为 XDYd 或 XdYD。 [答案] (1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配 (3)①Y 染色体 ②显性 X 染色体 ③0 ④显性 常染色体 (4)显性性状 XDYd 或 XdYD 16．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，共有四种表型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。 请回答下列问题： (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减数分裂Ⅰ四分 体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。 ①若是发生减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换， 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，则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减数分裂Ⅰ四分体 时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，若是发生减数分裂Ⅰ四分体时期同 源染色体的非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞可产生 AB、Ab、aB、 ab 四种基因型的配子，与基因型为 ab 的卵细胞结合，子代出现黑色、褐色、棕 色和白色四种表型；若是基因发生隐性突变，即 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、白色和褐色三种表型。 [答案] (1)①AB、Ab、aB、ab ②AB、aB、ab Ab、ab、aB (2)aabb ① 出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型 ②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色 和褐色三种表型