2020-2021学年生物人教版必修2课后提升训练：第5章　第1节　基因突变和基因重组

2020-2021学年生物人教版必修2课后提升训练：第5章　第1节　基因突变和基因重组

第 5 章基因突变及其他变异 第 1 节 基因突变和基因重组 课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列关于基因突变的说法正确的是( ) A.如果显性基因 A 发生突变,只能产生等位基因 a B.通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌 C.基因突变都可以通过有性生殖传递给后代 D.基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的 解析基因突变具有不定向性;生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得;发生在体细胞 中的突变不能通过有性生殖传递给后代。 答案 D 2.以下有关基因重组的叙述,正确的是( ) A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组 C.基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离 D.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的 解析基因重组的发生与非同源染色体的自由组合和同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换 有关;纯合子自交后代不出现性状分离;同卵双生个体基因型相同,其性状差异与环境条件或突 变有关,与基因重组无关。 答案 A 3.下图是基因型为 Aa 的个体不同分裂时期的图像,根据图像判定每个细胞发生的变异类型,正 确的是( ) A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变 B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组 C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组 D.①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组 解析图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期,A 与 a 所在的 DNA 分子是由一个 DNA 分子经 过复制而得到的,图中①②的变异只能是基因突变;③处于减数第二次分裂的后期,A 与 a 的不同 可能来自基因突变或交叉互换(基因重组)。 答案 C 4.如果一个基因的中部缺失了 1 个核苷酸对,不可能出现的后果是( ) 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,缺失部位之后的氨基酸序列发生变化 解析题干中“基因的中部缺失”这一信息非常关键,根据这一信息可判断出基因会有蛋白质产物, 但可能会使翻译在缺失位置终止或缺失部位之后的氨基酸序列发生变化。 答案 A 5.二倍体水毛茛黄花基因 q1 中丢失 3 个相邻碱基对后形成基因 q2,导致其编码的蛋白质中氨基 酸序列发生了改变,下列叙述错误的是( ) A.正常情况下,q1 和 q2 可存在于同一个配子中 B.光学显微镜下无法观测到 q2 的长度较 q1 短 C.突变后翻译时碱基互补配对原则未发生改变 D.突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变 解析基因突变后产生的是它的等位基因,等位基因在减数第一次分裂后期分离,故正常情况 下,q1 和 q2 不能同时存在于一个配子中。基因突变在光学显微镜下看不到。基因突变不影响碱 基互补配对的原则。如果发生的是隐性突变,或基因突变发生在叶片或根细胞中,花色性状是不 会发生改变的。 答案 A 6.以下几种生物的可遗传的变异,既可以来自基因突变,又可以来自基因重组的是( ) A.蓝细菌 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,所以无法发生基因重组,而豌豆可以进行有性生殖,所以豌豆既可 以发生基因突变,又可以发生基因重组。 答案 D 7.某农场种植的数十亩矮秆小麦中,出现了若干株高秆小麦。生物兴趣小组对该变异性状进行 遗传学分析。 (1)判断该变异性状是否能够遗传,最为简便的方法是 。 (2)该性状最可能是基因突变产生的,题中所述体现了基因突变 的特 点。该变异性状对小麦本身是 (填“有利”或“不利”)的,对农业生产来说是 (填“有利”或“不利”)的,由此说明的基因突变的特点 是 。 (3)已知该性状是通过基因突变产生的,若要判断该突变性状的显隐性,应选择的实验方案 是 。① 若 ,说明突变性状为显性;② 若 ,说明突变性状为隐性。 解析(1)小麦属于自花传粉植物,判断变异性状是否可以遗传,最简便的方法是让具有变异性状 的小麦自交,观察后代是否出现变异性状。 (2)数十亩矮秆小麦中出现若干株高秆小麦,体现了基因突变的低频性。高秆性状可以让小 麦更多地得到光照,对小麦本身有利,但高秆小麦易倒伏,对小麦增产不利,这体现了基因突变有 利(有害)的相对性。 (3)判断高秆性状的显隐性,应让高秆小麦与矮秆小麦杂交。由于矮秆小麦为纯合子,若后代 全为矮秆,则说明高秆为隐性性状;若后代出现高秆,则说明高秆为显性性状。 答案(1)让高秆小麦自交,观察后代是否出现高秆性状 (2)低频性 有利 不利 有利(有害)的相对性 (3)让高秆小麦与矮秆小麦杂交 ①后代出现 高秆小麦 ②后代全为矮秆小麦 能力提升 1.原核生物某基因原有 213 对碱基,经过突变,成为 210 对碱基(未涉及终止密码子改变),它指导 合成的蛋白质分子与原蛋白质相比,差异可能为( ) A.少一个氨基酸,氨基酸顺序不变 B.少一个氨基酸,氨基酸顺序改变 C.氨基酸数目不变,但顺序改变 D.A、B 都有可能 解析突变后该基因少了 3 个碱基对,其指导合成的蛋白质中的氨基酸至少比原来少 1 个,C 项错 误。若减少的 3 个碱基对正好控制着原蛋白质的 1 个氨基酸,则与原蛋白质相比,突变基因指导 合成的蛋白质少 1 个氨基酸,其余氨基酸顺序不变;若减少的 3 个碱基对不是连续的,而是间断的, 则突变后基因指导合成的蛋白质在减少 1 个氨基酸的同时,突变位点之间的氨基酸序列发生改 变。 答案 D 2.图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的一个卵细胞中的一 条染色体,两图中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述中正确的是( ) A.图甲中的同源染色体上最多只有三对等位基因 B.图乙中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变 C.图中的非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合 D.基因 D、d 的本质区别是碱基对的排列顺序不同 解析图甲中的同源染色体上有多对等位基因,图中标出的有三对等位基因,A 项错误;图乙中的 卵细胞在形成过程中可能发生了基因突变,也可能是同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致 的基因重组,B 项错误;图中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因,不能发生自由组合,C 项错误;基因 D、d 的本质区别是碱基对的排列顺序不同,D 项正确。 答案 D 3.下列关于基因突变和基因重组的叙述,正确的是( ) A.基因突变指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的 DNA 结构改变 B.基因型为 AaBb 的植物的基因重组发生在上图中的④⑤⑥ C.不能进行有性生殖的生物,也可能发生基因突变,但自然情况下不会发生基因重组 D.基因重组包括非同源染色体上的非等位基因自由组合和非同源染色体的非姐妹染色单体间 的交叉互换 解析具有遗传效应的 DNA 片段中发生的碱基对的替换、增添和缺失才是基因突变,A 项错误。 基因型为 AaBb 的植物的基因重组只能发生在有性生殖时配子的形成过程中,不会发生在受精 过程中,B 项错误。几乎所有生物都能发生基因突变,自然情况下只有进行有性生殖的生物才能 发生基因重组,C 项正确。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间,不是发生在非同源 染色体的非姐妹染色单体间,D 项错误。 答案 C 4.芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜,又名石刁柏,为 XY 型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几 株阔叶芦笋幼苗,雌雄株都有。请回答下列问题。 (1)仅从染色体分析,雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有 种,比例为 。 (2)现已证实阔叶为基因突变的结果,为确定是显性突变还是隐性突变,选用多株阔叶雌雄株进 行交配,并统计后代表现型。 若 ,则为 。 若 ,则为 。 (3)已经知道阔叶是显性突变所致,由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株,养殖户希望在幼苗期就能 区分雌雄,为了探求可行性,求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刁柏与阔叶雄株 杂交,你能否推断该技术人员做此实验的意 图? 。若 杂交实验结果出现 ,养殖户的心愿可以 实现。 解析(1)由于芦笋为 XY 型性别决定,雄性植株的性染色体组成为 XY。减数分裂产生的精子类 型为 2 种,即 X∶Y=1∶1。(2)选用多株阔叶突变型石刁柏雌雄株相交,若杂交后代出现了野生型, 则阔叶植株的出现为显性突变所致;若杂交后代仅出现突变型,则阔叶植株的出现为隐性突变 所致。(3)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为 雄株,突变型全为雌株,则这对基因位于 X 染色体上;若杂交后代野生型和突变型雌、雄均有,则 这对基因位于常染色体上。故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基 因是否在 X 染色体上。 答案(1)2 1∶1 (2)后代出现窄叶 显性突变 后代都为阔叶 隐性突变 (3)通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在 X 染色体上 后代雌株都为阔叶,雄株都为 窄叶 5.图甲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。图乙表示基因 组成为 AaBb 的个体的细胞分裂某时期图像。图丙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)。请回答下列问题。〔可能用到的密码子:天冬氨 酸(GAC),甘氨酸(GGU、GGG),甲硫氨酸(AUG),终止密码子(UAG)〕 (1)图甲中①过程所需的酶主要有 。 (2)a 突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序 是 ,在 a 突变点附近再丢失 个碱基 对对氨基酸序列的影响最小。 (3)图甲中 突变对性状无影响,其意义 是 。 (4)导致图乙中染色体上 B、b 不同的原因属于 (变异种类)。 (5)诱发基因突变一般处于图丙中的 阶段,而基因重组发生于 阶段。(填图中字 母) 解析(1)图甲中①过程属于转录,是以 DNA 为模板合成 RNA 的过程。 (2)在题干最后提供的密码子中没有与 a 突变后第 2 个密码子 UAU 对应的,但从已知的正 常情况下 mRNA 的翻译中得知,它与酪氨酸对应。为了不破坏其他密码子的完整性,所以再减 少 2 个碱基对对氨基酸序列的影响是最小的。 (3)b 突变后的密码子为 GAC,仍与天冬氨酸相对应。 (4)图乙中的细胞处于减数第二次分裂后期,分开前姐妹染色单体上的相同位置基因不同, 可能是复制时发生了基因突变,也可能是减Ⅰ四分体时期发生了交叉互换。 (5)基因突变发生于 DNA 复制时,即分裂间期中的 S 期,而基因重组发生于减Ⅰ过程中。 答案(1)RNA 聚合酶 (2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸 2 (3)b 有利于维持生物遗传性状的相对稳定 (4)基因突变或基因重组 (5)b d