2019-2020学年人教版生物必修二抢分教程能力提升：第5章第1节　基因突变和基因重组Word版

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第 5 章 基因突变及其他变异 第 1 节 基因突变和基因重组 [随堂巩固] 1．基因突变一定会导致 A．性状改变 B．遗传信息的改变 C．遗传规律的改变 D．碱基互补配对原则的改变 解析 基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变 遗传信息。但由于同义密码子的存在，可能不改变该密码子决定的氨基酸。同时蛋白质中 次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响。因此，性状不一定 发生改变。 答案 B 2．经检测某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变化，其原因可能是 A．遗传信息没有改变 B．遗传基因没有改变 C．遗传密码没有改变 D．控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变 解析 生物的性状没有改变是合成的相应蛋白质中的氨基酸序列没有改变，基因发生 了突变则其含有的碱基的排列顺序一定改变，所以遗传信息和遗传基因是一定改变的。而 由于密码子的简并性，性状不一定改变。 答案 D 3．下列关于基因突变和基因重组的叙述，不正确的是 A．基因突变和基因重组都是不定向的 B．在没有外来因素影响时，基因突变也会发生 C．基因型为 Dd 的个体自交后代出现 3∶1 的分离比，是基因重组的结果 D．基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变 解析 基因突变和基因重组都是不定向的，A 正确；基因突变的因素可以来自外界的 因素，也可以是自身的因素引起的，B 正确；基因型为 Dd 的个体自交后代出现 3∶1 性状 分离比，实质是等位基因的分离，不是基因重组的结果，C 错误；基因突变是由于基因中 脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而产生的，D 正确。 答案 C 4．下列情况引起的变异属于基因重组的是 ①非同源染色体上非等位基因的自由组合 ②基因型为 DD 的豌豆，种植在土壤贫瘠 的地方而出现矮茎性状，下一代种植在水肥充足的地方，全表现为高茎 ③同源染色体上 的非姐妹染色单体之间发生局部交换 ④DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析 基因重组有两种情况：一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体上的非 姐妹染色单体之间发生的交叉互换，二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。 答案 C 5．镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换。下图是该病 的病因图解。回答下列问题： (1)图中①表示 DNA 上的碱基对发生改变，遗传学上称为________。 (2)图中②以 DNA 的一条链为模板，按照________原则，合成 mRNA 的过程，遗传学 上 称 为 ________ ， 该 过 程 的 场 所 主 要 是 ________________________________________________________________________。 (3)图中③过程称为________，完成该过程的场所是______________________。 (4)已知谷氨酸的密码子为 GAA 或 GAG，组氨酸的密码子为 CAU 或 CAC，天冬氨酸 的密码子为 GAU 或 GAC，缬氨酸的密码子为 GUA、GUU、GUC 或 GUG。图中氨基酸甲 是________。 解析 (1)DNA 中碱基对的改变称为基因突变。(2)②称为转录，以 DNA 一条链为模板， 按照碱基互补配对原则合成 mRNA，发生于细胞核中。(3)③称为翻译，发生于核糖体中。 (4)氨基酸甲对应的密码于是 GAA，对应于谷氨酸。 答案 (1)基因突变 (2)碱基互补配对 转录 细胞核 (3)翻译 核糖体 (4)谷氨酸 [限时检测] [满分 60 分，限时 30 分钟] 一、选择题(每小题 3 分，共 36 分) 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 A．均易发生于有丝分裂的间期 B．a 易发生于有丝分裂的间期，b 易发生于减数第一次分裂前的间期 C．均只能发生于减数第一次分裂前的间期 D．a 只能发生于有丝分裂间期，b 只能发生于减数第二次分裂前的间期 解析 基因突变是碱基对排列顺序的改变，由于 DNA 复制时结构不稳定，所以易导致 基因突变，DNA 复制发生在细胞分裂的间期，体细胞只能进行有丝分裂，生殖细胞的产生 是减数分裂的结果。 答案 B 2．在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型 的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花 植株中 A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的 DNA 序列 C．细胞的 DNA 含量 D．细胞的 RNA 含量 解析 基因的碱基组成相同，A 错；如果为基因突变，那么白花与红花基因不同，如 果是环境引起的，那么基因应相同，B 对；DNA 和 RNA 的含量基本不变，C、D 错。 答案 B 3．下面是某基因的部分碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“－异亮氨酸 －精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－天冬氨酸－缬氨酸－”(异亮氨酸的密码子是 AUA)。如果箭 头所指碱基对 T－A 缺失，该片段所编码的氨基酸序列为 A．－异亮氨酸－精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－天冬氨酸－ B．－异亮氨酸－精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－谷氨酸－ C．－精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－天冬氨酸－缬氨酸－ D．－亮氨酸－精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－缬氨酸－ 解析 由于题干中所给的密码子较少，所以应从原有的题干序列中找寻氨基酸与密码 子的对应关系，从左侧“ATA”对应“AUA”密码子开始向右读，缺少“T－A”后，使此处 密码子变为“GAG”，它与第三个密码子是相同的，故 B 项正确。 答案 B 4．原核生物某基因原有 213 对碱基，现经过突变成为 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 突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少 1 个；若少的三个碱基对正好控制 着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若减少的三个碱基对 正好对应着两个密码子中的碱基，则在减少一个氨基酸数目的基础上，还会改变一种氨基 酸的种类，从而引起氨基酸顺序改变；若减少的不是三个连续的碱基，则对氨基酸的种类 和顺序影响将更大。 答案 D 5．(2019·十堰市期末)下列关于基因重组的叙述，不正确的是 A．基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中 B．一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体存在基因重组 C．R 型细菌转变为 S 型细菌的实质是基因重组 D．有丝分裂过程中一般不发生基因重组 解析 基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A 错误；基因重组是指在生物体进行 有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，因此一对等位基因不存在基因重组， 但一对同源染色体会因非姐妹染色单体的交叉互换而导致基因重组，B 正确；R 型细菌转变 为 S 型细菌的实质是 S 型细菌的 DNA 片段插入到 R 型细菌的 DNA 分子上，这种变异属于 基因重组，C 正确；基因重组发生在有性生殖的过程中，与减数分裂密切相关，因此有丝 分裂过程中一般不发生基因重组，D 正确。 答案 A 6．下列关于基因突变和基因重组的叙述中，正确的是 ①基因突变常常发生在 DNA 复制时 ②基因突变是 DNA 分子中碱基对的增添、缺失 和替换 ③基因重组是生物变异的根本来源 ④基因重组也可以产生新的基因 A．①③ B．①② C．②④ D．②③ 解析 基因突变是 DNA 分子中碱基对的增添、缺失和替换，常常发生在 DNA 复制时， 可以产生新的基因，是生物变异的根本来源。基因重组是生物在进行有性生殖过程中发生 的，为生物变异提供丰富的来源。 答案 B 7．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 8．(2019·襄阳市期末)下图表示发生在细胞内 DNA 上的一种碱基改变方式，下列叙述 正确的是 A．这种改变一定会引起生物性状发生改变 B．该 DNA 的结构一定没发生改变 C．该 DNA 的热稳定性一定不变 D．该细胞内一定发生了基因突变 解析 依题意和分析图示可知：该 DNA 结构的这种改变属于碱基对的替换，若发生在 DNA 分子中没有遗传效应的片段上(基因之间的区域)，则没有发生基因突变，一定不会引 起生物性状发生改变，若发生在 DNA 分子中的基因上，则一定发生了基因突变，由于多个 密码子可编码同一种氨基酸，则不一定会引起生物性状发生改变，A、B、D 错误；DNA 的 热稳定性的高低与氢键数目的多少有关，该 DNA 结构的这种改变，没有改变氢键的数目， 所以该 DNA 的热稳定性一定不变，C 正确。 答案 C 9．用辐射量超标的大理石装修房屋，会对未生育夫妇造成危害进而影响生育的质量。 以下说法正确的是 A．射线易诱发基因突变，通过受精作用传给后代 B．射线易诱发基因突变，通过有丝分裂传给后代 C．射线易诱发基因重组，通过减数分裂传给后代 D．射线易诱发基因重组，通过有丝分裂传给后代 解析 射线能引起生物发生基因突变，若突变发生在体细胞的有丝分裂过程中，则一 般不遗传给后代，若突变发生在减数分裂过程中，则可通过受精作用传给后代。 答案 A 10．(2019·南昌市期末)下列关于基因突变的叙述中，正确的是 A．在没有外来不良因素的影响时，生物就不会发生基因突变 B．DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失不一定引起基因突变 C．低等生物和高等动植物都有可能发生基因突变，体现了基因突变的随机性 D．一个基因可以向不同的方向发生突变，从而产生一个以上的非等位基因 解析 基因突变具有随机性，在没有外来不良因素的影响时，生物也会发生基因突变， A 错误；基因是有遗传效应的 DNA 片段，在一个 DNA 分子上有许多基因，也存在非基因 的 DNA 片段， DNA 分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，若位于非基因的 DNA 片 段上，则不会引起基因突变，若发生在基因中，则会导致基因的结构发生改变，会引起基 因突变，B 正确；低等生物和高等动植物都有可能发生基因突变，体现了基因突变的普遍 性，C 错误；一个基因可以向不同的方向发生突变，从而产生一个以上的等位基因，D 错 误。 答案 B 11．当牛精原细胞进行 DNA 复制时，细胞不可能发生 A．基因重组 B．DNA 解旋 C．蛋白质合成 D．基因突变 解析 基因重组通常发生在减数第一次分裂过程中。 答案 A 12．如图表示大肠杆菌某基因碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列 影响最大的是(不考虑终止密码子) —ATG GGCCTG CTG A…… GAG TTC TAA— 1 4 7 10 13 100 103 106 A．第 6 位的 C 被替换为 T B．第 9 位与第 10 位之间插入 1 个 T C．第 100、101、102 位被替换为 TTT D．第 103 至 105 位被替换为 1 个 T 解析 第 6 位的 C 被替换为 T，可能影响一个氨基酸；第 9 位与第 10 位之间插入 1 个 T，从第 9 位以后的氨基酸可能都发生变化；第 100、101、102 位被替换为 TTT，氨基酸序 列中可能有一个氨基酸发生改变；第 103 至 105 位被替换为 1 个 T，第 103 位以后的氨基酸 可能都发生变化。 答案 B 二、非选择题(共 24 分) 13．(12 分)一种α链异常的血红蛋白叫 Hbwa，其 137 位及以后的氨基酸序列及对应的 密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下： 血红蛋白 HbA Hbwa 部分α链 血红蛋白 的密码子 及其氨基 酸的顺序 137 ACC 苏氨酸 ACC 苏氨酸 138 UCC 丝氨酸 UCA 丝氨酸 139 AAA 赖氨酸 AAU 天冬酰胺 140 UAC 酪氨酸 ACC 苏氨酸 141 CGU 精氨酸 GUU 缬氨酸 142 UAA 终止 AAG 赖氨酸 143 CCU 脯氨酸 144 CGU 精氨酸 145 UAG 终止 (1)Hbwa 异常的直接原因是α链第______位的氨基酸对应的密码子____________(如何 变化)，从而使合成肽链的氨基酸顺序发生改变。 (2) 异 常 血 红 蛋 白 a 链 发 生 变 化 的 根 本 原 因 是 _________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)这种变异类型属于________，一般发生在________________期。这种变异与其他可 遗 传 的 变 异 相 比 ， 最 突 出 的 特 点 是 ________________________________________________________________________。 (4)如果要降低该变异的影响，在突变基因的突变点的附近，再发生下列哪种情况有可 能对其编码的蛋白质结构影响最小 A．置换单个碱基 B．增加 3 个碱基对 C．缺失 3 个碱基 D．缺失 2 个碱基对 解析 (1)表中将 Hbwa 的第 138 位氨基酸密码子第 3 位碱基后移 1 位，与控制合成正 常血红蛋白的 mRNA 上的碱基顺序相同，因此 Hbwa 异常的直接原因是第 138 位的氨基酸 对应的密码子缺失一个碱基 C。 (2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是控制该 mRNA 合成的基因中缺少 1 个 C－ G 碱基对。 (3)基因中一个碱基对缺失的变异属于基因突变，一般发生于细胞分裂间期，最突出的 特点是产生了等位基因。 (4)在缺失了一个碱基对的情况下，若再缺失 2 个碱基对，与 HbA 相比，仅相差 1 个氨 基酸，则对蛋白质结构影响最小。 答案 (1)138 缺失一个碱基 C (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个 C－G 碱基对缺失 (3)基因突变 细胞分裂的间(DNA 复制) 产生新基因(等位基因) (4)D 14．(12 分)小鼠毛色的黄与黑、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因 B、b 和 D、d 控制。在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。从鼠 群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得 F1 的表 现型及比例如下表所示，请分析回答： 黄毛弯曲尾 黄毛正常尾 黑毛弯曲尾 黑毛正常尾 雄性 2/12 2/12 1/12 1/12 雌性 4/12 0 2/12 0 (1)控制毛色的基因在________染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是 ________。 (2)父本的基因型是________，母本的基因型是________________________________。 (3)若 F1 出现一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果还是由 环境因素引起的，写出能达到这一目的的杂交亲本，并给出相应的实验结果预期。 ① 亲 本 组 合 ________________________________________________________________________． ②预期实验结果： a ． 若 是 由 基 因 突 变 导 致 ， 则 杂 交 后 代 的 表 现 为 _______________________________________； b ． 若 是 由 环 境 因 素 导 致 ， 则 杂 交 后 代 的 表 现 为 ___________________________________________。 解析 (1)分析后代表现型和比例可知，黄毛∶黑毛＝2∶1，相同基因型组合中，后代 出现了黄毛和黑毛，可知亲本基因型均为 Bb，后代中黄毛只占 2 份，说明显性纯合致死。 (2)分析后代可知，弯曲尾的全为雌性，表现型和性别相关联，应位于 X 染色体上。根 据比例可知，父本的基因型是 XDY，母本的基因型是 XDXd。 (3)若要探究这只雌鼠是基因突变的结果(基因型为 XdXd)还是由环境因素引起的(基因 型为 XDXd)，应设计某基因型的雄鼠与其杂交，使后代的表现型及比例在两种情况下不同。 分析可知用正常尾或弯曲尾雄鼠都能达到目的。 答案 (1)常 BB (2)BbXDY BbXDXd (3)方案一：①尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠 ②a.雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾 b．雄鼠出现弯曲尾 方案二：①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠 ②a.全为正常尾 b．出现弯曲尾