課時作業(yè)21基因突變和基因重組時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共60分)1如果基因中4種脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生變化，那么一定會導(dǎo)致()A遺傳性狀的改變B遺傳密碼子的改變C遺傳信息的改變 D遺傳規(guī)律的改變解析：基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息，因此該順序改變時，遺傳信息一定改變。由于基因中存在非編碼序列，如果順序改變影響非編碼區(qū)，則mRNA上的遺傳密碼子就不會改變，即使密碼子改變，因為一個氨基酸可以有多個密碼子，也不一定導(dǎo)致氨基酸種類變化，即性狀不一定改變。答案：C2(2013·鄭州質(zhì)量預(yù)測)某一基因的起始端插入了兩個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()A置換單個堿基對 B增加3個堿基對C缺失3個堿基對 D缺失5個堿基對解析：某基因的起始端插入兩個堿基對后，在插入位點后的所有密碼子均改變，導(dǎo)致合成的蛋白質(zhì)在插入位點后序列全發(fā)生改變。若此時在附近缺兩個堿基對或增加1個堿基對，即總堿基對的增減數(shù)為3n，則可能對將來控制合成的蛋白質(zhì)影響較小。答案：D3(2013·浙江模擬考試一)下列有關(guān)基因重組的說法，錯誤的是()A生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組C減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組D一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能解析：減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而根尖進(jìn)行的是有絲分裂。答案：B4棉花某基因上的一個脫氧核苷酸對發(fā)生了改變，不會出現(xiàn)的情況是()A該基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的部分密碼子的排列順序發(fā)生了改變B該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變C該細(xì)胞中tRNA的種類發(fā)生了改變D該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變解析：基因無論怎樣突變，都不會引起細(xì)胞中氨基酸的轉(zhuǎn)運工具tRNA的種類發(fā)生改變。答案：C5下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是()A將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗B血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些貧血病C一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個既白化又色盲的兒子D目的基因被誤插入受體基因的非編碼區(qū)，使受體基因不能表達(dá)解析：A項中運用染色體變異原理，B項中是由基因突變引起的，C項中是由基因重組產(chǎn)生的，D項中轉(zhuǎn)基因工程受體基因不能表達(dá)的原因是原有基因受到了破壞。答案：C6已知某個核基因片段堿基排列順序如圖所示：鏈GGCCTGAAGAGAAGT鏈CCGGACTTCTCTTCA若該基因由于一個堿基被置換而發(fā)生改變，由其控制合成的氨基酸序列由“脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸”變成“脯氨酸谷氨酸甘氨酸賴氨酸”。(脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密碼子是GAA、GAG；賴氨酸的密碼子是AAA、AAG；甘氨酸的密碼子是CGU、GGC、GGA、GGG。)下列敘述正確的是()A基因重組導(dǎo)致了氨基酸序列的改變B翻譯上述正常多肽的mRNA是由該基因的鏈轉(zhuǎn)錄的C若發(fā)生堿基置換的是原癌基因，具有該基因的細(xì)胞不一定會發(fā)生癌變D若上述堿基置換發(fā)生在原始生殖細(xì)胞形成配子的過程中，該基因?qū)⒆裱系聽栠z傳規(guī)律傳遞給后代解析：由題中信息“該基因由于一個堿基被置換而發(fā)生改變”可知基因發(fā)生了基因突變，而不是基因重組，A錯誤?；蚱沃薪o出了15個堿基對，若全部進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄和翻譯應(yīng)指導(dǎo)合成5個氨基酸，但題中氨基酸序列只給出了4個，用假設(shè)法進(jìn)行排除，假設(shè)B正確，則轉(zhuǎn)錄和翻譯的結(jié)果有下面幾種情況：第一種情況(如圖甲)：從左側(cè)第一個堿基開始轉(zhuǎn)錄翻譯，對照題中給出的氨基酸對應(yīng)的密碼子，不能得到上述正常肽鏈；第二種情況(如圖乙)：從左側(cè)第二個堿基開始轉(zhuǎn)錄、翻譯，同樣不能得到上述正常肽鏈；第三種情況(如圖丙)：從左側(cè)第三個堿基開始轉(zhuǎn)錄、翻譯，也不能得到上述正常肽鏈。以此類推，翻譯上述多肽的mRNA不是由該基因的鏈轉(zhuǎn)錄的，而是由鏈轉(zhuǎn)錄的，B錯誤。基因突變并不一定導(dǎo)致性狀的改變，因此，若該基因是原癌基因，細(xì)胞也不一定會發(fā)生癌變，C正確。只有發(fā)生突變的基因位于細(xì)胞核中的染色體上時，才會遵循孟德爾遺傳規(guī)律，D錯誤。答案：C7(2013·陜西寶雞質(zhì)檢一理綜)下表是水稻抗稻瘟病的突變品系和敏感品系的部分DNA堿基和氨基酸所在位置。請分析下列說法正確的是()抗性品系CGT丙氨酸GGT脯氨酸TTA天冬酰胺敏感品系CGT丙氨酸AGT絲氨酸TTA天冬酰胺氨基酸所在位置227228230A.基因中的堿基對改變，必將引起相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸的變化B抗性產(chǎn)生的根本原因是DNA模板鏈上決定第228位氨基酸的相關(guān)堿基發(fā)生了替換C對生物而言，堿基對替換多數(shù)是有利的，而增添和缺失比替換的危害更大D該突變品系不可能再突變?yōu)槊舾衅废到馕觯河捎诙喾N密碼子可以決定同一種氨基酸，所以基因中堿基對的改變不一定引起相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸的變化；突變是不定向的，所以該品系有可能再突變?yōu)槊舾衅废?；突變是多害少利的，堿基增添或缺失不一定造成的危害都比替換嚴(yán)重，例如堿基增添或缺失發(fā)生在基因的非編碼序列。答案：B8(2013·山東臨沂一模)下列有關(guān)基因突變的敘述中，正確的是()A基因突變就是DNA分子中堿基對的替換、增添、缺失和重組B基因突變一定會導(dǎo)致生物變異C基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生等位基因D基因突變的結(jié)果有三種：有利、有害、中性解析：基因突變不包括DNA分子中堿基對的重組；由于密碼子的簡并性，基因突變不一定導(dǎo)致生物變異；基因突變一般是產(chǎn)生原有基因的等位基因，但也可能是產(chǎn)生了致死的基因等。答案：D9(2013·天津市河西區(qū)高三期末摸底質(zhì)量調(diào)查)下列關(guān)于基因重組的理解不準(zhǔn)確的是()A同一雙親子女中的遺傳差異與基因重組有關(guān)B純合子自交因基因重組會導(dǎo)致子代性狀分離C非同源染色體上的非等位基因的重新組合屬于基因重組D有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合叫做基因重組解析：本題考查學(xué)生對基因重組概念的整體理解，難度不大。純合子只能產(chǎn)生一種配子，不會出現(xiàn)非同源染色體的自由組合現(xiàn)象?；蛑亟M包括四分體時的交叉互換、減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體上的非等位基因的自由組合，有時還包括不同個體之間的基因轉(zhuǎn)移。答案：B10德國科學(xué)家利用高度純合的植物界中基因組最少的擬南芥為研究材料對基因突變的速率進(jìn)行研究，結(jié)果表明，致使生物進(jìn)化的基因突變速率比科學(xué)家此前認(rèn)為的速率快得多。對此科研的相關(guān)敘述不正確的是()A快速的基因突變速率可使一些植物迅速適應(yīng)外界環(huán)境的變化B生物進(jìn)化的原材料是通過基因突變提供的C該項研究結(jié)果顯示的基因突變速率或許同樣適用于人類的脫氧核糖核酸D快速發(fā)生基因突變可能是一些植物僅在幾代后便能抵御特定除草劑的原因之一解析：生物進(jìn)化的原材料來自基因突變、染色體變異和基因重組，而不僅僅是基因突變。答案：B11.(2013·東城區(qū)檢測)下列有關(guān)可遺傳變異的敘述，不正確的是()A精子和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致基因重組BDNA復(fù)制時堿基對的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變C非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異D著絲點分裂后，子染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異解析：基因重組是由減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合導(dǎo)致的非同源染色體上的非等位基因自由組合引起的，或者是由減數(shù)第一次分裂的四分體時期同源染色體的交叉互換引起的；基因突變是由DNA堿基對的增添、缺失或改變引起的；非同源染色體之間交換一部分片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；著絲點分裂后，子染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。答案：A12如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對，不可能的后果是()A沒有翻譯產(chǎn)物多肽的生成B翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸D翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化解析：因為缺失發(fā)生在基因的中部，所以不可能無多肽生成，但多肽有可能在該部位或之后部位終止，原因是有可能產(chǎn)生終止密碼子，同時D項發(fā)生的可能性很大。答案：A二、非選擇題(共40分)13(10分)芽的分生組織細(xì)胞發(fā)生變異后，可表現(xiàn)為所長成的枝條和植株性狀改變，稱為芽變。(1)為確定某果樹枝條的芽變是否與染色體數(shù)目變異有關(guān)，可用_觀察正常枝條與芽變枝條的染色體數(shù)目差異。(2)桃樹可發(fā)生芽變。已知桃樹株型的高株(D)對矮株(d)為顯性，果形的圓(A)對扁(a)為顯性，果皮毛的有毛(H)對無毛(h)為顯性。現(xiàn)從高株圓果有毛的桃樹(DdAaHh)中，選到一株高株圓果無毛的芽變個體(這一芽變是由一對等位基因中的一個基因發(fā)生突變造成的)。在不考慮再發(fā)生其他突變的情況下，未芽變桃樹(DdAaHh)測交后代發(fā)生分離的性狀有_，原因是 _；芽變桃樹測交后代發(fā)生分離的性狀有_，原因是_。(3)上述桃樹芽變個體用枝條繁殖，所得植株群體性狀表現(xiàn)如何？請用細(xì)胞分裂的知識解釋原因。_解析：(1)染色體屬于顯微結(jié)構(gòu)，能夠在光學(xué)顯微鏡下觀察到，利用顯微鏡觀察分裂中期的染色體來確定芽變枝條的染色體的數(shù)目變異。(2)未芽變桃樹(DdAaHh)含有三種雜合的基因，測交后代三對性狀都會發(fā)生性狀分離；高株圓果無毛的芽變個體(DdAahh)含有兩對雜合基因，測交后代有兩對性狀發(fā)生性狀分離，即株型、果形。(3)用枝條繁殖屬于無性繁殖，無性繁殖的優(yōu)點是基本保持母本的性狀，芽變個體為高株圓果無毛，后代也是高株圓果無毛。從細(xì)胞分裂角度分析，無性繁殖是通過有絲分裂而產(chǎn)生新個體的，有絲分裂前后遺傳物質(zhì)保持不變，基因型不變，性狀也不變。答案：(1)顯微鏡(2)株型、果形、果皮毛控制這三對性狀的基因都是雜合的株型、果形只有控制這兩對性狀的基因是雜合的(3)高株圓果無毛。因為無性繁殖不經(jīng)過減數(shù)分裂，而是通過細(xì)胞的有絲分裂完成的。14(15分)回答下列有關(guān)遺傳和變異以及育種的問題：(1)設(shè)小麥的高產(chǎn)與低產(chǎn)受一對等位基因控制，基因型為AA的小麥為高產(chǎn)，基因型為Aa的小麥為中產(chǎn)，基因型為aa的小麥為低產(chǎn)?？逛P病與不抗銹病受另一對等位基因(用B、b表示)控制，只要有一個B基因小麥就表現(xiàn)為抗病。這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律。現(xiàn)有高產(chǎn)不抗銹病與低產(chǎn)抗銹病兩個純種品系雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交得F2。F2的表現(xiàn)型有_種，其中高產(chǎn)抗銹病個體的基因型為_，占F2的比例為_。選出F2的高產(chǎn)抗銹病個體之后，對高產(chǎn)性狀_(填“需要”或“不需要”)繼續(xù)選育，原因是_ _。(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的玉米都是雜交種，雜交玉米的性狀不能穩(wěn)定遺傳，因此農(nóng)民每年都需要購買玉米雜交種?，F(xiàn)有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)的兩個玉米雜合品種，為了達(dá)到長期培育長果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種的目的(即每年都可培育出AaBb的種子)，請你用單倍體育種及其他相關(guān)育種方法，設(shè)計育種方案。單倍體育種依據(jù)的原理是_ _。原始親本的基因型是_ _。為保證每年都能得到AaBb的種子，則每年必須留下的純合子的基因型為_ _。寫出你的育種方案(用遺傳圖解表示，并要求給出適當(dāng)?shù)奈淖终f明)。解析：(1)純種的高產(chǎn)不抗銹病(AAbb)與低產(chǎn)抗銹病(aaBB)雜交產(chǎn)生F1(AaBb)，F(xiàn)1自交得F2，其中Aa×Aa的后代有3種表現(xiàn)型，Bb×Bb的后代有2種表現(xiàn)型，故F2的表現(xiàn)型有3×26(種)。在F2中AABB占1/16，AABb占2/16，因此高產(chǎn)抗銹病個體在F2中占3/16。(2)單倍體育種常用的方法為花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)，依據(jù)的原理為染色體變異。由題干中“現(xiàn)有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)的兩個玉米雜合品種”可知，原始親本的基因型是Aabb、aaBb。答案：(1)6AABB、AABb3/16不需要表現(xiàn)為高產(chǎn)性狀的個體都為AA，可以穩(wěn)定遺傳(2)染色體變異Aabb、aaBbaaBB、AAbb如下圖探究點實驗步驟的設(shè)計思路生物變異類型的驗證15(15分).有三個通過不同途徑得到的純種白花矮牽牛品系，將它們相互雜交，得到如下結(jié)果，請回答(答題時可自設(shè)基因)：雜交親本后代表現(xiàn)型1品系1×品系2全部白花2品系1×品系3全部紅花3品系2×品系3全部白花4F1紅花×品系11/4紅花，3/4白花5F1紅花×品系21/8紅花，7/8白花6F1紅花×品系31/2紅花，1/2白花(1)僅結(jié)合雜交1、2、3可推知，花色性狀至少由_對等位基因控制。再聯(lián)系雜交4、5、6可推知，花色性狀應(yīng)該由_對獨立的等位基因控制。(2)由雜交2可知，紅花為_性性狀。(3)根據(jù)上面分析，結(jié)合雜交實驗，這三個純種品系的基因型分別為：品系1_，品系2_，品系3_。雜交1、雜交3的后代基因型分別是_、_。(基因可用A、a，B、b來表示).某種高稈植物經(jīng)理化因素處理，在其后代中發(fā)現(xiàn)個別矮稈植株，如何設(shè)計實驗鑒定與矮稈性狀出現(xiàn)的相關(guān)問題(只需寫出實驗步驟)：(1)是基因突變，還是環(huán)境影響：_ _。(2)若是基因突變，是顯性突變，還是隱性突變：_。命題人透析：(1)判斷性狀由一對還是多對基因控制一般根據(jù)親代與子代的表現(xiàn)型采用假設(shè)法一一驗證。如本題驗證方法如下：假設(shè)由一對等位基因控制，雜交2中，品系1和品系3都是純合白花，而子代是紅花，假設(shè)不成立。若由兩對基因控制，則品系1和品系3的子代紅花基因型應(yīng)為雙雜合子(如AaBb)，推測可知品系1和品系3應(yīng)為單顯純合子(如AAbb、aaBB)。如果推測成立，雜交4、6的子代分離比應(yīng)該相同，與事實不符，說明至少由3對基因控制。(2)驗證基因突變實驗設(shè)計的思路驗證生物變異是基因突變還是環(huán)境影響：可以把矮稈植株與原始親本種植在相同的環(huán)境條件下，觀察比較兩者的表現(xiàn)型是否相同，若相同則說明變異是由環(huán)境引起的。驗證基因突變的顯隱性：可讓矮稈植株和原始親本雜交，若出現(xiàn)性狀分離，則說明為顯性突變，若沒有出現(xiàn)性狀分離，則說明為隱性突變。答案：.(1)23(2)顯(3)aaBBddaabbddAAbbDDaaBbddAabbDd.(1)將矮稈植株連同原始親本一起種植，保持土壤和栽培條件盡量一致，觀察比較兩者的表現(xiàn)(2)第一年將矮稈植株和原始親本雜交得F1，第二年種植F1種子，觀察其表現(xiàn)閱卷人點評：(與15題中問題序號對應(yīng))一、得分要點.(1)(2)與標(biāo)準(zhǔn)答案一致才能得分。(3)只要體現(xiàn)“品系1只含一對顯性純合基因，品系2為隱性純合子，品系3含兩對顯性純合基因，且與品系1不同”即可。.(1)必須體現(xiàn)“二者種植在相同的環(huán)境條件下，看表現(xiàn)型是否相同”。(2)必須體現(xiàn)“將矮稈植株和原始親本雜交得F1，第二年種植F1種子，觀察其表現(xiàn)”。二、失分案例.(1)第一空錯答為“3”。(3)錯答為“aaBBddaabbDDAAbbdd”。.(1)只答出“將矮稈植株連同原始親本一起種植”，未控制其他變量。(2)錯答為“采用測交法”。原因是誤將實驗步驟理解為方法。