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課時作業(yè)(二十三)　基因突變和基因重組 1．[2018吉林長春二模]若某植物的白花基因發(fā)生了堿基對缺失的變異，則 (　　) A．該植物一定不出現(xiàn)變異性狀 B．該基因的結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變 C．該變異可用光學顯微鏡觀察 D．該基因中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)的比值改變 答案：B　解析：基因突變是基因中堿基對增添、缺失、替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，某植物的白花基因發(fā)生堿基對缺失的變異，屬于基因突變，B正確；由于密碼子的簡并性，基因突變后植物性狀不一定發(fā)生改變，A錯誤；基因突變在光學顯微鏡下是觀察不到的，C錯誤；根據(jù)堿基互補配對原則，基因突變后嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)的比值不變，D錯誤。 2．下列有關(guān)基因重組的敘述，正確的是(　　) A．非同源染色體的自由組合能導致基因重組 B．非同源染色體之間的交叉互換可引起基因重組 C．雜合子(Aa)自交因基因重組導致子代出現(xiàn)性狀分離 D．不同基因型的雌雄配子因隨機結(jié)合進行基因重組而產(chǎn)生新性狀 答案：A　解析：減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合，屬于基因重組，A正確；同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換屬于基因重組，非同源染色體之間的交叉互換則屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，B錯誤；雜合子(Aa)自交后代出現(xiàn)性狀分離的原因是在減數(shù)分裂過程中等位基因隨同源染色體的分開而分離，而不是基因重組，C錯誤；不同基因型的雌雄配子的隨機結(jié)合也不屬于基因重組，D錯誤。 3．下列選項中都屬于基因重組的是(　　) ①同源染色體的非姐妹染色單體交換片段?、谌旧w的某一片段移接到另一條非同源染色體上?、跠NA堿基對的增添、缺失?、芊峭慈旧w上的非等位基因自由組合?、荽竽c桿菌細胞中導入了外源基因 A．①③⑤ B．①②④ C．①④⑤ D．②④⑤ 答案：C　解析：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA堿基對的增添、缺失屬于基因突變。 4．[2018廣東肇慶一模]下列哪種情況能產(chǎn)生新的基因？(　　) A．基因突變 B．交叉互換 C．染色體變異 D．基因的自由組合 答案：A　解析：可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，只有基因突變能產(chǎn)生新的基因，A正確。 5．[2018海南?？谡{(diào)研]下列關(guān)于生物體基因突變的敘述中，不正確的是(　　) A．基因突變是生物變異的根本來源 B．基因突變可由物理、化學或生物因素誘發(fā) C．發(fā)生在DNA中的突變一定導致基因結(jié)構(gòu)上的改變 D．發(fā)生在植物體的基因突變，可通過無性繁殖傳遞 答案：C　解析：基因是有遺傳效應的DNA片段，所以DNA上的片段不一定都是基因，則發(fā)生在DNA中的突變不一定導致基因結(jié)構(gòu)上的改變，C錯誤。 6．[2018四川廣安、遂寧、內(nèi)江、眉山四市二模]秋水仙素的結(jié)構(gòu)與核酸中的堿基相似，其可滲入到基因中去；秋水仙素還能插入到DNA的堿基對之間，導致DNA不能與RNA聚合酶結(jié)合。據(jù)此推測，秋水仙素作用于細胞后不會引發(fā)的結(jié)果是(　　) A．DNA分子在復制時堿基對錯誤導致基因突變 B．轉(zhuǎn)錄受阻導致基因中的遺傳信息不能流向RNA C．DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)局部解旋導致穩(wěn)定性降低 D．轉(zhuǎn)運RNA錯誤識別氨基酸導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變 答案：D　解析：秋水仙素的結(jié)構(gòu)與堿基相似，滲入到基因中的秋水仙素取代正常堿基配對可導致基因突變，A正確；插入到DNA堿基對之間的秋水仙素導致DNA不能與RNA聚合酶結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄受阻，B正確；插入到DNA堿基對之間的秋水仙素，可能會使DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)局部解旋，導致其穩(wěn)定性降低，C正確；秋水仙素作用于細胞后，不會導致轉(zhuǎn)運RNA錯誤識別氨基酸，D錯誤。 7．[2018黑龍江大慶一模]下列有關(guān)生物學知識的敘述，正確的是(　　) A．原癌基因或抑癌基因發(fā)生基因突變不一定會引起癌變 B．哺乳動物成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達 C．非同源染色體之間染色體片段的交叉互換屬于基因重組 D．生物的共同進化都是通過無機環(huán)境對生物的不斷選擇完成的 答案：A　解析：哺乳動物成熟紅細胞沒有細胞核，也不存在基因，實際上，紅細胞未成熟前凋亡基因就已經(jīng)開始表達，B錯誤；非同源染色體之間染色體片段的交叉互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，C錯誤；生物的共同進化是指不同生物之間及生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，D錯誤。 8．[2018河北武邑中學第三次質(zhì)檢]下表為部分基因與細胞癌變的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) 基因種類 基因狀態(tài) 結(jié)果 抑癌基因APC 失活 細胞突變 原癌基因Kran 活化 細胞快速增殖 抑癌基因DCC 失活 癌細胞形變 抑癌基因p53 失活 腫瘤擴大 其他基因 異常 癌細胞轉(zhuǎn)移 A.表格中與癌變有關(guān)的基因都是由正?；蛲蛔兌鴣淼? B．原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是細胞癌變的內(nèi)因 C．癌細胞的轉(zhuǎn)移與“其他基因”正常表達有關(guān) D．細胞的癌變受多種基因和環(huán)境條件的共同影響 答案：D　解析：原癌基因和抑癌基因在正常細胞中存在，不是由正?；蛲蛔兌鴣淼模珹錯誤；根據(jù)表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是細胞癌變的內(nèi)因，B錯誤；癌細胞的轉(zhuǎn)移與“其他基因”異常表達有關(guān)，C錯誤；細胞的癌變受多種基因和環(huán)境條件的共同影響，D正確。 9．如圖表示的是一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法錯誤的是(　　) A．非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 B．B與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中 C．A與a的分離只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中 D．基因突變是等位基因A、a和B、b產(chǎn)生的根本原因 答案：C　解析：在兩條非姐妹染色單體上都有黑色和白色兩種片段，說明兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換；在減數(shù)第一次分裂后期，兩條同源染色體上的等位基因B和b隨著同源染色體的分開而分離；A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期；等位基因產(chǎn)生的根本原因是基因突變。 10．已知a、b、c、d是某細菌DNA片段上的4個基因，圖中W表示野生型，①②③分別表示三種缺失不同基因的突變體，虛線表示所缺失的基因。若分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性，則編碼該酶的基因是(　　) A．基因a B．基因b C．基因c D．基因d 答案：B　解析：從圖中可以看出：突變體①缺失基因d；突變體②缺失基因b、c、d；突變體③缺失基因a、b。由題中“分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性”，說明決定該酶的基因在野生型和突變體①中都有，而在其他突變體中沒有，因此編碼該酶的基因是基因b。 11．一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后，產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個體之比也為2∶1，這個結(jié)果從遺傳學角度可作出合理解釋的是(　　) A．該突變基因為X染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死 B．該突變基因為X染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死 C．該突變基因為X染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個體致死 D．X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死 答案：B　解析：若為X染色體顯性突變，則親本雜交組合為XAXaXaY，若含突變基因的雌配子致死，則子代為1XaXa∶1XaY，全部都為野生型，不符合題干，A項錯誤。若為X染色體顯性突變，則親本雜交組合為XAXaXaY，若含突變基因的雄性個體致死，則子代為1XAXa(突變型)∶1XaXa(野生型)∶1XaY(野生型)，即野生型∶突變型＝2∶1，雌∶雄＝2∶1，符合題干，B項正確。若為X染色體隱性突變，則親本雜交組合為XaXaXAY，若含突變基因的雄性個體致死，則子代全部為雌性，不符合題干，C項錯誤。若X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，假設(shè)發(fā)生缺失的X染色體為X－，則雜交組合為XX－XY，若缺失會導致雌配子致死，則子代為1XX(野生)∶1XY(野生)，不符合題干，D項錯誤。 12．如圖為高等動物細胞分裂示意圖。圖中反映的是(　　) ①該細胞一定發(fā)生了基因突變?、谠摷毎欢òl(fā)生了基因重組?、墼摷毎赡馨l(fā)生了基因突變　④該細胞可能發(fā)生了基因重組 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案：B　解析：由圖中沒有同源染色體，同時著絲點分開，可以確定該圖表示處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞。同時注意到該細胞中，由兩條姐妹染色單體形成的子染色體中所含的基因不完全相同，如存在基因B、b。其原因可能是減數(shù)第一次分裂前的間期染色體復制出現(xiàn)錯誤，發(fā)生了基因突變，也可能是減數(shù)第一次分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，即發(fā)生了基因重組。 13．下表描述一個控制A酶合成的基因的相關(guān)情況，當其堿基序列中的某一個堿基被另外一個堿基取代后其控制合成的蛋白質(zhì)產(chǎn)物(以甲、乙、丙、丁表示)的特性發(fā)生了變化，據(jù)表分析，下列說法中不正確的是(　　) 項目 相對于A酶的催化活性 相對于A酶的氨基酸數(shù)目 甲 100% 不變 乙 50% 不變 丙 0% 減少 丁 150% 不變 A.無法判斷蛋白質(zhì)丁的氨基酸序列是否有改變 B．蛋白質(zhì)乙的氨基酸序列一定有改變 C．單一堿基取代現(xiàn)象可以解釋蛋白質(zhì)丙的產(chǎn)生 D．蛋白質(zhì)甲的氨基酸序列不一定改變 答案：A　解析：基因堿基序列中的某一個堿基被另外一個堿基取代，說明發(fā)生了基因突變。由于蛋白質(zhì)丁的催化活性提高了，所以其氨基酸序列一定有改變，故A錯誤；由于蛋白質(zhì)乙的催化活性降低，所以其氨基酸序列也一定有改變，故B正確；單一堿基取代也可能導致對應密碼子變成了終止密碼子，因此可以解釋蛋白質(zhì)丙的出現(xiàn)，故C正確；由于蛋白質(zhì)甲的催化活性沒有改變，可能發(fā)生了中性突變，因此無法推斷蛋白質(zhì)甲的氨基酸序列是否改變，故D正確。 14．[2018寧夏銀川育才中學第四次月考]1993年，生物學家利用太空搭載的常規(guī)水稻種子做“太空條件下植物突變類型”的課題研究。當年，科學家將這些遨游太空后的種子播種后長出2 000多株禾苗，其中只有1株出現(xiàn)與眾不同的特性。在此后15年的種植培養(yǎng)過程中，這株水稻的后代發(fā)生了變異，有糯化早熟型、長粒型、高粗稈大穗型、小粒型、大粒型等十多個品種，有的植株高達1.8米左右。 (1)實驗結(jié)果表明該變異最有可能是____________________________，屬于________________。 (2)通過太空搭載獲得新的水稻品種，這種育種方法是________________。與之相比，傳統(tǒng)雜交育種的時間較長，其依據(jù)的原理是________________。 (3)2 000多株禾苗中，只有1株出現(xiàn)與眾不同的特性，而其后代發(fā)生變異形成了十多個品種，說明突變具有____________、____________的特點。 答案：(1)基因突變　可遺傳變異　(2)誘變育種　基因重組　(3)低頻性(發(fā)生頻率低)　不定向性 解析：(1)太空育種原理是基因突變，基因突變屬于可遺傳變異。(2)通過太空搭載獲得新的水稻品種，這種育種方法是誘變育種，與之相比，傳統(tǒng)雜交育種的時間較長，其依據(jù)的原理是基因重組。(3)基因突變具有低頻性和不定向性。 15．遺傳學上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子常導致個體死亡?，F(xiàn)有紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由缺失造成的，還是由基因突變引起的。 方法一：____________________________________________________。 方法二：____________________________________________________。 答案：方法一：取該果蠅有分裂能力的細胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之，可能是染色體缺失造成的　方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)目與雄果蠅數(shù)目比為1∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)目與雄果蠅數(shù)目比為2∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由染色體缺失造成的 解析：對于染色體變異，一是通過顯微鏡檢測的方法，觀察該果蠅分裂的細胞中染色體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，確定該變異是基因突變還是染色體缺失。二是利用題干中的信息“缺失純合子導致個體死亡”這一現(xiàn)象，將該果蠅與紅眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計子代雌雄個體數(shù)目的比例來確定該變異的來源。若為基因突變，則XaXaXAY→XAXa、XaY，子代雌雄比例為1∶1；若為染色體缺失，則XaX－XAY→XAXa、XAX－、XaY、X－Y(致死)，子代雌雄比例為2∶1。 16．決定玉米子粒有色(C)和無色(c)、淀粉質(zhì)(Wx)和蠟質(zhì)(wx)的基因位于9號染色體上，結(jié)構(gòu)異常的9號染色體一端有染色體結(jié)節(jié)，另一端有來自8號染色體的片段(如圖所示)?？茖W家利用玉米染色體的特殊性進行了如圖所示的研究。請回答問題。 (1)8號染色體片段轉(zhuǎn)移到9號染色體上的變異現(xiàn)象稱為________。 (2)如圖所示的母本在減數(shù)分裂形成配子時，這兩對基因所在的染色體________(填“能”或“不能”)發(fā)生聯(lián)會。 (3)如圖所示的親本雜交時，F(xiàn)1出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型，其中表現(xiàn)型為無色蠟質(zhì)個體的出現(xiàn)，說明親代________細胞在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了________，產(chǎn)生了基因型為__________的重組型配子。 (4)由于異常的9號染色體上有________作為C和wx的細胞學標記，所以可在顯微鏡下通過觀察染色體來研究兩對基因的重組現(xiàn)象。將F1表現(xiàn)型為無色蠟質(zhì)個體的組織細胞制成臨時裝片觀察，觀察到______________的染色體，可作為基因重組的細胞學證據(jù)。 答案：(1)易位　(2)能　(3)初級卵母　交叉互換　cwx(多答CWx也可)　(4)結(jié)節(jié)和片段　有片段、無結(jié)節(jié) 解析：(1)一條染色體的一部分片段轉(zhuǎn)移到另外一條非同源染色體上為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)圖中母本染色體上含有2對等位基因，只是末端的結(jié)節(jié)和片段稍微有所區(qū)別，在減數(shù)分裂形成配子的過程中，這兩對等位基因所在的染色體能發(fā)生聯(lián)會。(3)在不發(fā)生基因突變的情況下，圖中所示親本雜交，由于兩對等位基因位于一對同源染色體上，若不發(fā)生交叉互換，則母本會產(chǎn)生Cwx、cWx兩種卵細胞，父本會產(chǎn)生cWx、cwx兩種精子，子代中會出現(xiàn)四種基因型、三種表現(xiàn)型：CcWxwx(有色淀粉質(zhì))、Ccwxwx(有色蠟質(zhì))、ccWxWx和ccWxwx(均為無色淀粉質(zhì))，不會出現(xiàn)無色蠟質(zhì)個體(ccwxwx)。如果出現(xiàn)ccwxwx，則說明母本產(chǎn)生了cwx的配子，可能是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結(jié)果。(4)異常的9號染色體一端有結(jié)節(jié)，另一端有來自8號染色體的片段，與正常的9號染色體有明顯的區(qū)別，可以作為C和wx的細胞學標記，在顯微鏡下可通過觀察染色體來研究兩對基因的重組現(xiàn)象，故將F1表現(xiàn)型為無色蠟質(zhì)個體的組織細胞制成臨時裝片，如果觀察到有片段、無結(jié)節(jié)的染色體，則可作為基因重組的細胞學證據(jù)。