2017-2018學年高中生物 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優(yōu)化練習 新人教版必修2.doc

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第1節(jié) 基因突變和基因重組 [課時作業(yè)(十一)] 一、選擇題 1．下列關于基因突變的說法，正確的是(　　) A．如果顯性基因A發(fā)生突變，只能產(chǎn)生等位基因a B．通過人工誘變的方法，人們能培育出生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌 C．基因突變都可以通過有性生殖傳遞給后代 D．基因突變是生物變異的根本來源，有的變異對生物是有利的 解析：基因突變具有不定向性，一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，如A可突變?yōu)閍、a1等，A項錯誤；培育生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌需利用基因工程技術，而不是人工誘變，B項錯誤；發(fā)生在體細胞中的基因突變只表現(xiàn)在當代，不能遺傳給后代，發(fā)生在生殖細胞中的基因突變才可以遺傳下去，C項錯誤；基因突變可以產(chǎn)生新基因，所以是生物變異的根本來源，絕大多數(shù)基因突變對生物都是不利的，少數(shù)是有利的，D項正確。 答案：D 2．如圖所示，基因A與a1、a2、a3之間的關系不能表現(xiàn)的是(　　) A．基因突變是不定向的 B．等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果 C．正常基因與致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化 D．圖中基因的遺傳將遵循自由組合定律 解析：圖中的基因A與a1、a2、a3之間是等位基因的關系，它們的遺傳不遵循自由組合定律，從圖中更表現(xiàn)不出來。 答案：D 3．下列有關基因重組的說法中，正確的是(　　) A．基因重組是生物體遺傳變異的主要方式之一，可產(chǎn)生新的基因 B．同源染色體指的是一條來自父方，一條來自母方，兩條形態(tài)大小一定相同的染色體 C．基因重組僅限于真核生物細胞減數(shù)分裂過程中 D．基因重組可發(fā)生在四分體時期的同源染色體非姐妹染色單體之間 解析：基因重組可以產(chǎn)生新的基因型，但不能產(chǎn)生新的基因，A錯誤；同源染色體的大小形態(tài)不一定相同，如X和Y，Z和W等性染色體，B錯誤；基因重組還可以人工操作完成，C錯誤；發(fā)生在四分體時期的同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組，D正確。 答案：D 4.如圖所示為某雄性哺乳動物某一時期細胞中染色體組成及其上的部分基因。下列敘述不正確的是(　　) A．該細胞含同源染色體 B．該細胞在DNA復制時發(fā)生了基因突變 C．該細胞在四分體時期發(fā)生了交叉互換 D．該細胞形成的子細胞的基因型有2種或3種 解析：圖中1號與2號染色體、3號與4號染色體是同源染色體。2號染色體中姐妹染色單體相同位置的基因不同，是由基因突變引起的，如果是由交叉互換導致的，則1號染色體中姐妹染色單體上的基因也應該不同。該細胞進行減數(shù)分裂，形成的子細胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3種；該細胞進行有絲分裂，形成的子細胞的基因型有AaBb、aaBb 2種。 答案：C 5．某嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個氨基酸改換而導致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是(　　) A．缺乏吸收某種氨基酸的能力 B．不能攝取足夠的乳糖酶 C．乳糖酶基因有一個堿基替換了 D．乳糖酶基因有一個堿基缺失了 解析：根據(jù)題中“乳糖酶分子有一個氨基酸改換”，可判斷是乳糖酶基因中有一個堿基替換了；若乳糖酶基因有一個堿基缺失，則會發(fā)生一系列氨基酸的改變。 答案：C 6．某條多肽的相對分子質(zhì)量為2 778，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是(　　) A．75對堿基 B．78對堿基 C．90對堿基 D．93對堿基 解析：設氨基酸為N個，110N－18(N－1)＝2 778，N＝30，終止密碼子考慮在內(nèi)，總密碼子為31個，編碼該多肽的基因長度至少是93對堿基。 答案：D 7．用人工誘變方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么，黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是(可能相關的密碼子為：脯氨酸—CCG、CCA；甘氨酸—GGC、GGU；天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸—UGU、UGC)(　　) A．基因突變，性狀改變 B．基因突變，性狀沒有改變 C．基因和性狀均沒有改變 D．基因沒變，性狀改變 解析：對照比較CCGCTAACG→CCGCGAACG，發(fā)現(xiàn)CTA→CGA，即基因中T突變?yōu)镚，密碼子由GAU變?yōu)镚CU，編碼的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楸彼?，所以答案為A。 答案：A 8．利用月季花的枝條扦插所產(chǎn)生的后代與利用月季花的種子播種所產(chǎn)生的后代相比，下列關于其變異來源的敘述，正確的是(　　) A．前者不會發(fā)生變異，后者有較大的變異性 B．前者一定不會產(chǎn)生基因重組，后者可能發(fā)生基因重組 C．后者一定不會發(fā)生基因重組，前者可能發(fā)生基因重組 D．前者一定不會因環(huán)境影響發(fā)生變異，后者可能因環(huán)境影響發(fā)生變異 解析：扦插屬于無性生殖，變異來源不可能有基因重組；種子繁殖屬于有性生殖，變異來源有基因重組；扦插和種子繁殖的變異來源都會受環(huán)境的影響。 答案：B 9．下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子)(　　) —ATG GGC CTG CTG A……GAG TTC TAA— 　1　　4　　7 　 10　 13 　 100　103　106 A．第6位的C被替換為T B．第9位與第10位之間插入1個T C．第100、101、102位被替換為TTT D．第103至105位被替換為1個T 解析：當?shù)?位的C被替換為T，或第100、101、102位被替換為TTT，都只是改變一個密碼子，在不考慮終止密碼子的情況下，最多只改變一個氨基酸的種類，其他都沒有變；第103至105位被替換為1個T，轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA中堿基減少，從而引起后面氨基酸序列的改變，但由于發(fā)生在尾部，所以影響不大；但當插入1個T時，就會造成插入點后所有氨基酸的種類甚至數(shù)目的改變。 答案：B 10．如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知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：據(jù)題知賴氨酸的密碼子有AAA和AAG兩種，結(jié)合題中所給的賴氨酸對應的WNK4基因序列，可以確定該題中的賴氨酸的密碼子是AAG，所以當②處堿基對A—T替換為G—C，則相應的密碼子由AAG被替換成谷氨酸的密碼子GAG。 答案： B 11．下面是有關果蠅的培養(yǎng)記錄，通過本實驗說明(　　) 海拔高度 溫度 突變率(每一百萬個個體中) 5 000 m 19 ℃ 0.23 5 000 m 25 ℃ 0.63 3 000 m 19 ℃ 0.21 3 000 m 25 ℃ 0.63 A.果蠅的突變是通過影響酶的活性而引起的 B．果蠅的突變率與培養(yǎng)地點所處的海拔高度有關 C．果蠅在25 ℃時突變率最高 D．果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關 解析：通過該實驗不能證明溫度通過影響酶的活性而影響果蠅的突變率，A錯誤；由題意知，果蠅的突變率與培養(yǎng)地點所處的海拔高度關系不大，B錯誤；該實驗只能證明在25 ℃時突變率高于19 ℃，C錯誤；相同的海拔高度，培養(yǎng)的溫度條件不同，果蠅的突變率具有顯著差異，說明果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關，D正確。 答案：D 12.某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見圖)。如以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(　　) A．減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 解析：本題主要考查減數(shù)分裂、遺傳定律的基本知識。從題中信息可知，突變植株為父本，減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子為和，后者花粉不育。正常情況下，測交后代表現(xiàn)型應都為白色性狀，而題中已知測交后代中部分為紅色性狀，推知父本減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生了含B基因的正常染色體的可育花粉，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項不是最合理的；而產(chǎn)生這種花粉最可能的原因是減Ⅰ同源染色體聯(lián)會時非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，故D最符合題意。減Ⅱ時姐妹染色單體分開與此題出現(xiàn)的現(xiàn)象無關，減Ⅱ時沒有非姐妹染色單體的自由組合，故B、C均不符合題意。 答案：D 二、非選擇題 13．如圖甲是基因型為AaBB的生物細胞分裂示意圖，圖乙表示由于DNA中堿基改變導致蛋白質(zhì)中的氨基酸發(fā)生改變的過程，圖丙為部分氨基酸的密碼子表。據(jù)圖回答下列問題： 第一個 字母 第二個字母 第三個 字母 U C A G A 異亮氨酸 異亮氨酸 異亮氨酸 甲硫氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 賴氨酸 賴氨酸 絲氨酸 絲氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G 丙 (1)據(jù)圖甲推測，此種細胞分裂過程中，出現(xiàn)的變異方式可能是________________。 (2)在真核生物細胞中圖甲中Ⅱ過程發(fā)生的場所是________________________。 (3)圖丙提供了幾種氨基酸的密碼子。如果圖乙的堿基改變?yōu)閴A基對替換，則X是圖丙氨基酸中________________的可能性最小，原因是________________________。 圖乙所示變異，除由堿基對替換外，還可由堿基對____________________導致。 (4)A與a基因的根本區(qū)別在于基因中____________________不同。 答案：(1)基因突變或基因重組　(2)細胞核、線粒體、葉綠體　(3)絲氨酸　需同時替換兩個堿基　增添或缺失　(4)堿基對排列順序(脫氧核苷酸排列順序) 14．在一個常規(guī)飼養(yǎng)的實驗小鼠封閉種群中，偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開始脫毛，以后終生保持無毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式，研究者設置了6組小鼠交配組合，統(tǒng)計相同時間段內(nèi)繁殖結(jié)果如下。 組合編號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配組合 ● ■ ●■ ●□ ○■ 產(chǎn)仔次數(shù) 6 6 17 4 6 6 子代小鼠 總數(shù)(只) 脫毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40 注：●純合脫毛♀，■純合脫毛，○純合有毛♀，□純合有毛，雜合♀，雜合。 (1)已知Ⅰ、Ⅱ組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，說明相關基因位于____________染色體上。 (2)Ⅲ組的繁殖結(jié)果表明脫毛、有毛性狀是由__________________基因控制的，相關基因的遺傳符合________定律。 (3)Ⅳ組的繁殖結(jié)果說明，小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是______________影響的結(jié)果。 (4)在封閉小種群中，偶然出現(xiàn)的基因突變屬于____________。此種群中同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是__________。 (5)測序結(jié)果表明，突變基因序列模板鏈中的1個G突變?yōu)锳，推測密碼子發(fā)生的變化是__________(填選項前的符號)。 a．由GGA變?yōu)锳GA b．由CGA變?yōu)镚GA c．由AGA變?yōu)閁GA　d．由CGA變?yōu)閁GA (6)研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達的蛋白質(zhì)，推測出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成______________。 解析： (1)Ⅰ、Ⅱ組可看成正交和反交實驗，由于兩組實驗結(jié)果中性狀與性別無關，所以相關基因位于常染色體上。(2)通過對Ⅲ組的分析可知，一對雜合子相交，后代產(chǎn)生了性狀分離，結(jié)果接近于3∶1，所以可知該性狀由細胞核內(nèi)染色體上的一對等位基因控制，符合孟德爾的分離定律。(3)Ⅳ組的交配組合為一對純合子，后代性狀未發(fā)生分離，所以小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是由環(huán)境因素引起的，而是由基因控制的。(4)在封閉的小種群中，小鼠未受到人為因素干擾，這樣的基因突變屬于自然突變。要使封閉小種群中同時出現(xiàn)幾只突變個體，則條件應該是種群中存在較多突變基因，即突變基因頻率應足夠高。(5)模板鏈上的G對應密碼子上的C，而模板鏈上的A對應密碼子上的U，所以模板鏈中的1個G突變?yōu)锳，則密碼子上的C變?yōu)閁，所以選項d符合。(6)突變基因表達的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量明顯變小，說明蛋白質(zhì)的合成提前終止。 答案：(1)常　(2)一對等位　孟德爾分離　(3)環(huán)境因素　(4)自發(fā)/自然突變　突變基因的頻率足夠高　(5)d　(6)提前終止 15．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)型及比例如表所示，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(jié)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(jié)果預期。 ①親本組合_______________________________________________________________。 ②預期實驗結(jié)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(jù)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(jié)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)常　BB (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