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1、2022年秋高中生物 第五章 基因突變及其他變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組練習 新人教版必修2
1.人類能遺傳的基因突變,常發(fā)生在( )
A.減數第二次分裂
B.四分體時期
C.減數第一次分裂前的間期
D.有絲分裂間期
答案:C
2.基因突變是生物變異的根本來源。下列關于基因突變特點的說法正確的是( )
A.無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變
B.生物在個體發(fā)育的特定時期才可發(fā)生突變
C.突變只能定向形成新的等位基因
D.突變對生物的生存往往是有利的
答案:A
3.基因突變是生物變異的根本來源和生物進化的原始材料,其原因是 ( )
A.能產生新基
2、因 B.發(fā)生的頻率高
C.能產生大量有利變異 D.能改變生物的表現(xiàn)型
答案:A
4.基因的自由組合可導致生物多樣性的原因是( )
A.產生了新的基因型 B.改變了基因的結構
C.產生了新的基因 D.改變了基因的數量
答案:A
5.以下幾種生物,其可遺傳的變異既可以來自基因突變,又可以來自基因重組的是( )
A.藍細菌 B.噬菌體
C.煙草花葉病毒 D.豌豆
解析:基因突變可以發(fā)生在所有生物中,而基因重組只發(fā)生在進行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都無法進行有性生殖,而豌豆可以進行有性生殖,所以豌豆既可以發(fā)生基因突變,也可以發(fā)生基因重組。
答案:D
3、
6.鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白多肽鏈中,一個氨基酸發(fā)生了替換。下圖是該病的病因圖解?;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖中①表示DNA上的堿基對發(fā)生改變,遺傳學上具體稱為________。
(2)圖中②以DNA的一條鏈為模板,按照________原則,合成mRNA的過程,遺傳學上稱為________,該過程的主要場所是________。
(3)圖中③過程稱為________,完成該過程的場所是________。
(4)已知谷氨酸的密碼子為GAA或GAG,組氨酸的密碼子為CAU或CAC,天冬氨酸的密碼子為GAU或GAC,纈氨酸的密碼子為GUA、GUU、GUC或GUG。圖中氨基酸甲是___
4、_____。
解析:(1)讀圖知,DNA分子內部堿基對突變?yōu)?,屬于替換。
(2)②為轉錄,遵循堿基互補配對原則,轉錄的主要場所是細胞核。
(3)圖中③為翻譯,其場所為核糖體。
(4)編碼氨基酸甲的密碼子是GAA,即氨基酸甲為谷氨酸。
答案:(1)替換 (2)堿基互補配對 轉錄 細胞核 (3)翻譯 核糖體 (4)谷氨酸
[A級 基礎鞏固]
1.鐮刀型細胞貧血癥的根本病因是決定血紅蛋白的相關基因發(fā)生了突變,如圖所示。這種基因突變的情況屬于( )
A.增添一對堿基 B.替換一對堿基
C.缺失一對堿基 D.缺失兩對堿基
解析:題圖顯示:正常人DNA分子片段中堿基對
5、被替換后,導致決定血紅蛋白的相關基因發(fā)生了突變。
答案:B
2.用輻射量超標的大理石裝修房屋,會對未生育夫婦造成危害進而影響生育的質量。以下說法正確的是( )
A.射線易誘發(fā)基因突變,通過受精作用傳給后代
B.射線易誘發(fā)基因突變,通過有絲分裂傳給后代
C.射線易誘發(fā)基因重組,通過減數分裂傳給后代
D.射線易誘發(fā)基因重組,通過有絲分裂傳給后代
解析:射線能引起生物發(fā)生基因突變,若突變發(fā)生在體細胞的有絲分裂過程中,則一般不遺傳給后代;若突變發(fā)生在減數分裂過程中,則可通過受精作用傳給后代。
答案:A
3.如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知
6、WNK4基因發(fā)生一種突變,導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是( )
A.①處插入堿基對G-C
B.②處堿基對A-T替換為G-C
C.③處缺失堿基對A-T
D.④處堿基對G-C替換為A-T
解析:由題干可知,該基因突變造成了1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?,則必然是發(fā)生了堿基對的替換。賴氨酸的密碼子是AAA、AAG,而谷氨酸的密碼子是GAA、GAG,說明是第一位堿基發(fā)生了替換,由A-T替換為G-C。
答案:B
4.下圖表示在生物的一個種群中某一基因的類型及其關系。下列哪項不能從圖中分析得到( )
A.表明基因突變具有不定向性
B.表明基因突變具有可逆性
7、
C.這些基因的堿基序列一定不同
D.表明基因突變具有普遍性
答案:D
5.下列有關基因重組的敘述中,正確的是( )
A.基因型為Aa的個體自交,因基因重組而導致子代性狀分離
B.基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a屬于基因重組
C.非姐妹染色單體間的互換可能導致基因重組
D.造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因重組
答案:C
6.下圖為某植物種群(雌雄同花,自花授粉)中甲植株的A基因和乙植株的B基因發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨立遺傳的,請分析該過程,回答下列問題:
(1)簡述上述兩個基因發(fā)生突變的過程:____________
8、______
______________________________________________________。
(2)突變產生的a基因與A基因、a基因與B基因分別是什么關系?________________________。
(3)若a基因和b基因分別控制兩種優(yōu)良性狀,則A基因發(fā)生突變的甲植株基因型為________,B基因發(fā)生突變的乙植株基因型為________。
解析:(1)圖甲中C∥G替換為G∥G,圖乙中C∥G替換為A∥G,因此甲、乙都是堿基替換。(2)基因突變產生等位基因,A與a為等位基因,a與B為非等位基因。(3)由題干可知,基因a和b都是突變而來的,原親本為純
9、合子,因此突變后的甲植株基因型為AaBB,乙植株基因型為AABb。
答案:(1)DNA復制的過程中一個堿基被另一個堿基替換,導致基因的堿基序列發(fā)生了改變
(2)等位基因、非等位基因
(3)AaBB AABb
B級 能力訓練
7.下圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況,圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應的序列。下列有關敘述,正確的是( )
A.基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突變具有普遍性
B.Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換,但不屬于基因突變
C.一個細胞周期中,間期基因突變頻率較高,主要是由于間期時間相對較長
D.在減數分裂的四分體時期,
10、b、c之間可發(fā)生交叉互換
解析:基因a、b、c都可能發(fā)生基因突變,但這體現(xiàn)的是基因突變的隨機性,而不是普遍性。Ⅰ、Ⅱ也會發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換,但因為不是具有遺傳效應的DNA片段,不屬于基因突變。一個細胞周期中,間期基因突變頻率較高,因為間期DNA復制而解旋,結構穩(wěn)定性降低,與間期時間長短沒有必然的關系。在減數分裂的四分體時期,b和c是位于同一條染色體上的基因,不能發(fā)生交叉互換。
答案:B
8.下列有關生物遺傳和變異的敘述,正確的是( )
A.一對夫婦生了一個孩子患白化病(不考慮突變),則雙親均為雜合子
B.在減數分裂過程中,基因突變、基因重組都可能發(fā)生
C.一個基因型為A
11、aBb(位于兩對染色體上)的精原細胞只能形成兩種精子
D.同源染色體的姐妹染色單體之間局部交叉互換可導致基因重組
解析:一對夫婦生了一個患白化病(不考慮突變)的孩子,這一對夫婦可能均為雜合子,也可能都患病,或者一方患病,一方為雜合子;一個基因型為AaBb(位于兩對染色體上)的精原細胞可形成兩種精子(無交叉互換)或四種精子(有交叉互換);同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可導致基因重組。
答案:B
9.結合下圖,下列說法不正確的是( )
A.基因突變發(fā)生于Ⅰ過程,基因重組發(fā)生于Ⅱ過程
B.Ⅲ過程是在細胞分裂和細胞分化基礎上進行的
C.有性生殖實現(xiàn)了基因重組,增強了生物變
12、異性
D.有性生殖方式的出現(xiàn)加快了生物進化的過程
解析:題圖中Ⅰ為減數分裂,可發(fā)生基因突變和基因重組,Ⅱ為受精作用,Ⅲ為細胞的分裂、分化。
答案:A
10.二倍體水毛茛的黃花基因q1中丟失3個相鄰堿基對后形成基因q2,導致基因編碼的蛋白質中氨基酸序列發(fā)生了改變。下列敘述正確的是( )
A.正常情況下q1和q2可存在于同一個配子中
B.利用光學顯微鏡可觀測到q2的長度較q1短
C.突變后翻譯時堿基互補配對原則發(fā)生了改變
D.突變后水毛茛的花色性狀不一定發(fā)生改變
解析:基因突變后產生的是等位基因,等位基因在減數第一次分裂后期分離,正常情況下,q1和q2不可能存在于同一個配子中,
13、A項錯誤;基因突變在光學顯微鏡下觀察不到,B項錯誤;基因突變對堿基互補配對原則沒有影響,C項錯誤;如果突變后產生的是隱性基因,或基因突變發(fā)生在葉片或根細胞中,則水毛茛的花色性狀不會發(fā)生改變,D項正確。
答案:D
11.果蠅的野生型和突變型為一對相對性狀,受一對等位基因控制。某自然種群的果蠅全為野生型,現(xiàn)用該自然種群中一對野生型果蠅交配,后代中出現(xiàn)了一只突變型雄果蠅。研究發(fā)現(xiàn)突變型雄果蠅出現(xiàn)的原因是其中一個親本的一個基因發(fā)生了基因突變。請回答下列問題:
(1)突變型基因的產生是由于野生型基因發(fā)生了堿基對的___________________________________________
14、_______________,
而導致基因結構發(fā)生了改變。
(2)若控制該對相對性狀的基因位于常染色體上。則顯性性狀為________,發(fā)生基因突變的親本是________(填“父本”“母本”或“父本或母本”)。
(3)若控制該對相對性狀的基因位于X染色體上,則發(fā)生基因突變的親本是________,判斷理由是___________________________
______________________________________________________。
解析:(1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失,而引起的基因結構改變。
(2)若控制該對相
15、對性狀的基因位于常染色體上,則野生型果蠅的后代出現(xiàn)的突變型是顯性性狀,可能是父本或母本的基因型由aa突變?yōu)锳a的結果。
(3)若控制該對相對性狀的基因位于X染色體上,親本的基因型應該為XaXa、XaY,后代雄果蠅為XAY,說明母本的基因發(fā)生了突變,因為雄果蠅X染色體上的基因只能來自母本。
答案:(1)增添、缺失或替換
(2)突變型 父本或母本
(3)母本 雄果蠅X染色體上的基因只能來自母本
12.已知幾種氨基酸的密碼子為:a.精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG、AGG、AGA b.纈氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG c.甘氨酸:GGU、GGC、GGA、GGG d.組氨酸:C
16、AU、CAC e.色氨酸:UGG f.甲硫氨酸:AUG
(1)用化學方法使一種六肽分子降解,在其產物中測出3種三肽:
甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸;精氨酸—纈氨酸—甘氨酸;甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸。
①這種六肽的氨基酸順序是_________________________。
②編碼這個六肽的DNA分子至少含有________個脫氧核糖。
(2)某一蛋白質分子分析表明,在編碼甘氨酸的位點上發(fā)生了三個突變都是由一個堿基替換引起的。突變的起源如圖所示,則甘氨酸可能的密碼子是________。
甘氨酸纈氨酸→甲硫氨酸精氨酸
(3)當基因片段轉錄鏈中轉錄成GUC的CAG突變?yōu)镃AA時,這種突
17、變的結果對該生物的影響是________________________
_____________________________________________________。
解析:(1)基因控制蛋白質的合成過程中,mRNA與核糖體結合,翻譯一旦開始就連續(xù)進行,不間斷,直到遇到終止密碼子為止。根據這個特點,我們可以判斷這幾個氨基酸的排列順序為精氨酸—纈氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸;DNA分子中的脫氧核苷酸的數量和蛋白質中氨基酸的數量比至少為6∶1,所以6個氨基酸應該至少對應DNA中36個脫氧核糖。(2)根據題中所給信息,甲硫氨酸的密碼子是AUG;如果是由纈氨酸突變來的,則
18、纈氨酸的密碼子為GUG;如果纈氨酸是由甘氨酸突變得來的,則甘氨酸的密碼子是GGG。(3)當基因片段中CAG突變?yōu)镃AA時,轉錄出的密碼子應為GUU,它與GUC一樣,編碼的氨基酸都是纈氨酸。因此將來合成的蛋白質中氨基酸序列不變,故這種突變對生物沒有影響。
答案:(1)①a—b—c—f—d—e?、?6
(2)GGG (3)不變
C級 拓展提升
13.小鼠毛色的黃與黑、尾形的彎曲與正常各為一對相對性狀,分別由等位基因B、b和D、d控制。在毛色遺傳中,具有某種純合基因型的合子不能完成胚胎發(fā)育。從鼠群中選擇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,雜交所得F1的表現(xiàn)型及比例如下表所
19、示,請分析回答:
黃毛彎曲尾
黃毛正常尾
黑毛彎曲尾
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________染色體上,不能完成胚胎發(fā)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出現(xiàn)一只正常尾雌鼠,欲通過雜交實驗探究這只雌鼠是基因突變的結果還是由環(huán)境因素引起的,寫出能達到這一目的的雜交親本,并給出相應的實驗結果預期。
①親本組合______________________________
20、_____________。
②預期實驗結果。
a.若是由基因突變導致,則雜交后代的表現(xiàn)為______________;
b.若是由環(huán)境因素導致,則雜交后代的表現(xiàn)為_______________。
解析:(1)分析后代表現(xiàn)型和比例可知,黃毛∶黑毛=2∶1,相同基因型組合中,后代出現(xiàn)了黃毛和黑毛,可知親本基因型均為Bb,后代中黃毛只占2份,說明顯性純合致死。(2)分析后代可知,彎曲尾的全為雌性,表現(xiàn)型和性別相關聯(lián),應位于X染色體上。根據比例可知,父本的基因型是XDY,母本的基因型是XDXd。(3)若要探究這只雌鼠是基因突變的結果(基因型為XdXd),還是由環(huán)境因素引起的(基因型為XDXd),應設計某基因型的雄鼠與其雜交,使后代的表現(xiàn)型及比例在兩種情況下不同。分析可知用正常尾或彎曲尾雄鼠都能達到目的。
答案:(1)?!B
(2)BbXDY BbXDXd
(3)方案一:①尾正常雌鼠×尾彎曲雄鼠
②a.雌鼠全為彎曲尾,雄鼠全為正常尾
b.雄鼠出現(xiàn)彎曲尾
方案二:①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠
②a.全為正常尾 b.出現(xiàn)彎曲尾