2017-2018學(xué)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(xí) 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(shí)作業(yè)(十一)] 一、選擇題 1．下列關(guān)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(duì)生物是有利的 解析：基因突變具有不定向性，一個(gè)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(xiàng)錯(cuò)誤；培育生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌需利用基因工程技術(shù)，而不是人工誘變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變只表現(xiàn)在當(dāng)代，不能遺傳給后代，發(fā)生在生殖細(xì)胞中的基因突變才可以遺傳下去，C項(xiàng)錯(cuò)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(duì)生物都是不利的，少數(shù)是有利的，D項(xiàng)正確。 答案：D 2．如圖所示，基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)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?；蚺c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(guān)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(guān)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(xì)胞減數(shù)分裂過程中 D．基因重組可發(fā)生在四分體時(shí)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(cuò)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(cuò)誤；基因重組還可以人工操作完成，C錯(cuò)誤；發(fā)生在四分體時(shí)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(dòng)物某一時(shí)期細(xì)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(xì)胞含同源染色體 B．該細(xì)胞在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因突變 C．該細(xì)胞在四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換 D．該細(xì)胞形成的子細(xì)胞的基因型有2種或3種 解析：圖中1號(hào)與2號(hào)染色體、3號(hào)與4號(hào)染色體是同源染色體。2號(hào)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(dǎo)致的，則1號(hào)染色體中姐妹染色單體上的基因也應(yīng)該不同。該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，形成的子細(xì)胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3種；該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，形成的子細(xì)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(gè)氨基酸改換而導(dǎo)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(gè)堿基替換了 D．乳糖酶基因有一個(gè)堿基缺失了 解析：根據(jù)題中“乳糖酶分子有一個(gè)氨基酸改換”，可判斷是乳糖酶基因中有一個(gè)堿基替換了；若乳糖酶基因有一個(gè)堿基缺失，則會(huì)發(fā)生一系列氨基酸的改變。 答案：C 6．某條多肽的相對(duì)分子質(zhì)量為2 778，若氨基酸的平均相對(duì)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(zhǎng)度至少是(　　) A．75對(duì)堿基 B．78對(duì)堿基 C．90對(duì)堿基 D．93對(duì)堿基 解析：設(shè)氨基酸為N個(gè)，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(gè)，編碼該多肽的基因長(zhǎng)度至少是93對(duì)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(guān)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(duì)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(guān)于其變異來源的敘述，正確的是(　　) A．前者不會(huì)發(fā)生變異，后者有較大的變異性 B．前者一定不會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(duì)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(gè)T C．第100、101、102位被替換為TTT D．第103至105位被替換為1個(gè)T 解析：當(dāng)?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(gè)密碼子，在不考慮終止密碼子的情況下，最多只改變一個(gè)氨基酸的種類，其他都沒有變；第103至105位被替換為1個(gè)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(dāng)插入1個(gè)T時(shí)，就會(huì)造成插入點(diǎn)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(dǎo)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(duì)G—C B．②處堿基對(duì)A—T替換為G—C C．③處缺失堿基對(duì)A—T D．④處堿基對(duì)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(duì)應(yīng)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(dāng)②處堿基對(duì)A—T替換為G—C，則相應(yīng)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(guān)果蠅的培養(yǎng)記錄，通過本實(shí)驗(yàn)說明(　　) 海拔高度 溫度 突變率(每一百萬個(gè)個(gè)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(diǎn)所處的海拔高度有關(guān) C．果蠅在25 ℃時(shí)突變率最高 D．果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān) 解析：通過該實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤；由題意知，果蠅的突變率與培養(yǎng)地點(diǎn)所處的海拔高度關(guān)系不大，B錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)只能證明在25 ℃時(shí)突變率高于19 ℃，C錯(cuò)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(guān)，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(cè)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(shí)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(shí)姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時(shí)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(shí)。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(cè)交后代表現(xiàn)型應(yīng)都為白色性狀，而題中已知測(cè)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(xiàng)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(huì)時(shí)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(shí)姐妹染色單體分開與此題出現(xiàn)的現(xiàn)象無關(guān)，減Ⅱ時(shí)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(xì)胞分裂示意圖，圖乙表示由于DNA中堿基改變導(dǎo)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(gè) 字母 第二個(gè)字母 第三個(gè) 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(cè)，此種細(xì)胞分裂過程中，出現(xiàn)的變異方式可能是________________。 (2)在真核生物細(xì)胞中圖甲中Ⅱ過程發(fā)生的場(chǎng)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(duì)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(duì)替換外，還可由堿基對(duì)____________________導(dǎo)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(xì)胞核、線粒體、葉綠體　(3)絲氨酸　需同時(shí)替換兩個(gè)堿基　增添或缺失　(4)堿基對(duì)排列順序(脫氧核苷酸排列順序) 14．在一個(gè)常規(guī)飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)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(shè)置了6組小鼠交配組合，統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間段內(nèi)繁殖結(jié)果如下。 組合編號(hào) 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(guān)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(guān)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(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是__________。 (5)測(cè)序結(jié)果表明，突變基因序列模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，推測(cè)密碼子發(fā)生的變化是__________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。 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(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，推測(cè)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(shí)驗(yàn)，由于兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中性狀與性別無關(guān)，所以相關(guān)基因位于常染色體上。(2)通過對(duì)Ⅲ組的分析可知，一對(duì)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(xì)胞核內(nèi)染色體上的一對(duì)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(duì)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(shí)出現(xiàn)幾只突變個(gè)體，則條件應(yīng)該是種群中存在較多突變基因，即突變基因頻率應(yīng)足夠高。(5)模板鏈上的G對(duì)應(yīng)密碼子上的C，而模板鏈上的A對(duì)應(yīng)密碼子上的U，所以模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，則密碼子上的C變?yōu)閁，所以選項(xiàng)d符合。(6)突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)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)?！?2)一對(duì)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(duì)相對(duì)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(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(dá)到這一目的的雜交親本，并給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期。 ①親本組合_______________________________________________________________。 ②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果： a．若是由基因突變導(dǎo)致，則雜交后代的表現(xiàn)為____________； b．若是由環(huán)境因素導(dǎo)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(guān)聯(lián)，應(yīng)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(yīng)設(shè)計(jì)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(dá)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