学年高中生物 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组练习 新人教版必修21.docx

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学年高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组练习新人教版必修21

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．①③D．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．①③B．①②

C．②④D．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、Ab3种；若该细胞进行有丝分裂，则形成的子细胞的基因型有AaBb、aaBb2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　GGCCTGCTG　A……GAGTTC　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