2019-2020学年度人教新课标版高中生物必修二课后作业16　基因突变和基因重组

2019-2020学年度人教新课标版高中生物必修二课后作业16　基因突变和基因重组

课后作业(十六) [学业水平合格练] 1．依据中心法则，若原核生物中的 DNA 编码序列发生变化后， 相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该 DNA 序列的变化是( ) A．DNA 分子发生断裂 B．DNA 分子发生多个碱基增添 C．DNA 分子发生碱基替换 D．DNA 分子发生多个碱基缺失 [解析] 本题主要考查基因突变的本质与基因表达的结果。A 项， DNA 分子发生断裂会造成合成的蛋白质氨基酸数目变少，故错误。 B 项，DNA 分子发生多个碱基增添，一般会造成合成的蛋白质氨基 酸数目增多，也有可能提前出现终止密码子，合成的蛋白质氨基酸数 目减少，两种情况下氨基酸序列均会改变，故错误。C 项，DNA 分 子发生碱基替换，因密码子具有简并性，相应的蛋白质氨基酸序列可 能不变，故正确。D 项，DNA 分子发生多个碱基缺失，相应的蛋白 质氨基酸数目一般会减少，故错误。 [答案] C 2．下列有关基因突变的叙述，错误的是( ) A．诱发突变的突变率比自然突变的突变率高 B．只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变 C．基因突变是生物进化的重要因素之一 D．基因碱基序列改变不一定导致性状改变 [解析] 基因突变具有低频性的特点，但可以通过人工诱导提高 突变率，A 正确；基因突变可以发生在所有生物的各个发育阶段，不 是只有进行有性生殖的生物才能发生，B 错误；基因突变是生物进化 的原材料，C 正确；由于密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基 酸，所以基因碱基序列改变不一定导致性状的改变，D 正确。 [答案] B 3．某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨 基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是( ) A．缺乏吸收某种氨基酸的能力 B．不能摄取足够的乳糖酶 C．乳糖酶基因有一个碱基替换了 D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了 [解析] 根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸改换”，可判断是 乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则 会发生一系列氨基酸的改变。 [答案] C 4．如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。 基因 1 来源于具正常翅的雌性个体的细胞，基因 2 来源于另一具异常 翅的雌性个体的细胞。据此可知，翅异常最可能是由于碱基对的 ( ) A．增添 B．替换 C．缺失 D．正常复制 [解析] 通过对比可知，翅异常个体基因缺失了一个 A—T 碱基 对，导致性状发生了改变，C 项正确。 [答案] C 5．下列关于基因突变的叙述中，正确的是( ) A．在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变 B．基因突变能产生自然界中原本不存在的基因，是变异的根本 来源 C．DNA 分子中发生碱基对的替换都会引起基因突变 D．基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因 [解析] 在没有外界不良因素的影响下，生物也可能发生基因突 变，A 错误；基因突变能产生自然界中原本不存在的基因，是变异的 根本来源，B 正确；DNA 分子中无遗传效应的片段发生碱基对的替 换不会引起基因突变，C 错误；基因突变的随机性表现在基因突变可 发生于个体发育的任何时期，也可以发生在细胞内不同的 DNA 分子 上或同一 DNA 分子的不同部位，D 错误。 [答案] B 6．以下有关基因重组的叙述，错误的是( ) A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B．非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C．纯合子自交，因为基因重组，子代发生性状分离 D．常染色体上的基因能与性染色体上的基因发生基因重组 [解析] 生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的 重新组合称为基因重组。基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分 体时期和减数第一次分裂后期，即同源染色体上非姐妹染色单体的交 叉互换引起染色单体上非等位基因的重组和非同源染色体自由组合 导致非同源染色体上非等位基因的重组，A、B 正确；纯合子自交子 代一般不会发生性状分离，若出现性状分离，最可能的原因是基因突 变，C 错误；常染色体上的基因和性染色体上的基因是非同源染色体 上的非等位基因，能发生基因重组，D 正确。 [答案] C 7．下列关于基因重组的说法中，不正确的是( ) A．基因重组是形成生物多样性的重要原因之一 B．基因重组能够产生多种表现型 C．基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时 D．一对同源染色体的非姐妹染色单体上的基因可以发生重组 [解析] 基因重组可导致出现新的基因型，进而出现新性状，它 发生在有性生殖过程中，而出芽生殖为无性生殖。同源染色体的非姐 妹染色单体上的基因可发生交叉互换，属于基因重组。 [答案] C 8．下列不属于基因重组的是( ) A．四分体中同源染色体上等位基因随非姐妹染色单体的交叉互 换而互换 B．非同源染色体上非等位基因的重组 C．精子与卵细胞中染色体上基因的组合 D．有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合 [解析] 四分体时期同源染色体上等位基因随非姐妹染色单体 的交叉互换而引起的非等位基因的重新组合属于基因重组，A 错误； 非同源染色体上非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生组合 属于基因重组，B 错误；精子与卵细胞在受精时染色体上基因的组合 不属于基因重组，C 正确；基因重组是进行有性生殖的生物在产生生 殖细胞(精子、卵细胞)的过程中，控制不同性状的基因的重新组合， D 错误。 [答案] C 9．下列各项属于基因重组的是( ) A．基因型为 Dd 的个体自交后代发生性状分离 B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体 C．YyRr 自交后代出现不同于亲本的新类型 D．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎 [解析] 基因重组是指控制不同性状的基因重新组合在一起，而 基因型为 Dd 的个体自交，后代出现性状分离不属于基因重组，A 错 误；基因重组发生在减数分裂过程中，雌雄配子随机结合产生不同类 型的子代属于受精作用，B 错误；YyRr 自交后代出现不同的表现型， 属于基因重组，C 正确；豌豆的高茎和矮茎属于同一个性状，不能发 生基因重组，D 错误。 [答案] C [学业水平等级练] 10．下图为人 WNK4 基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分 氨基酸序列示意图。已知 WNK4 基因发生一种突变，导致 1169 位的 赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( ) 注：甘氨酸：GGG 赖氨酸：AAA、AAG 谷氨酰胺：CAG、 CAA 谷氨酸：GAA、GAG 丝氨酸：AGC 丙氨酸：GCA 天 冬氨酸：AAU A．①处插入碱基对 G—C B．②处碱基对 A—T 替换为 G—C C．③处缺失碱基对 A—T D．④处碱基对 G—C 替换为 A—T [解析] 第一步先根据基因结构和氨基酸种类确定密码子的排 列顺序，即 mRNA 上碱基排列顺序(—GGG AAG CAG—)。由于 1169 位赖氨酸(AAG)变为谷氨酸(GAA、GAG)，结合题干信息可知，①② ③④四处只有一处发生突变，只能是②处碱基对 A—T 替换为 G—C， B 项正确。 [答案] B 11．如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色 体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是( ) A．图甲细胞表明该动物发生了基因重组 B．图乙细胞由于完成 DNA 复制解开双螺旋容易发生基因突变 C．图丙细胞中 1 与 2 的片段部分交换属于基因重组 D．图丙细胞表示发生自由组合 [解析] 图甲细胞中着丝点已分开，而且有同源染色体，是有丝 分裂，相同的两条染色体上的基因不同是基因突变造成的。图乙细胞 处于分裂间期。图丙细胞中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂。 基因重组发生在减数分裂过程中，所以图甲细胞不能进行基因重组， A 错误；细胞分裂间期 DNA 复制解开双螺旋容易发生基因突变，B 正确；1 与 2 的片段部分交换，属于同源染色体上的非姐妹染色单体 之间发生交叉互换，属于基因重组，C 正确；图丙细胞中同源染色体 分离，非同源染色体自由组合，D 正确。 [答案] A 12．野生型大肠杆菌某基因的碱基序列如下： 大肠杆菌有两种突变型，甲第 6 位的 C 被替换为 T，乙第 9 位 与第 10 位之间插入 1 个 T。与野生型相比，乙突变体性状的改变程 度大于甲，原因是( ) A．甲可能只改变一个氨基酸，乙改变多个氨基酸 B．甲变异属于基因突变，乙变异属于基因重组 C．甲变异属于不遗传的变异，乙变异属于可遗传的变异 D．甲变异属于有利变异，乙变异属于不利变异 [解析] 甲、乙分别发生了基因中碱基对的替换和增添，都属于 基因突变，是可遗传的变异。突变的利与害是相对的，取决于生物的 生存环境。从题干不能确定甲、乙突变的利与害。甲第 6 位的 C 被 替换为 T，转录成为 mRNA 只改变一个密码子，可能只改变一个氨 基酸(如果突变前后对应的两个密码子决定同一种氨基酸，则不改 变)。乙第 9 位与第 10 位之间插入 1 个 T，从插入点开始向后的碱基 序列均改变，转录成的 mRNA 从插入点向后的密码子全部改变，翻 译出的蛋白质多个氨基酸发生改变。 [答案] A 13．如图甲是基因型为 AaBB 的生物细胞分裂示意图，图乙表示 由于 DNA 中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程，图丙 为部分氨基酸的密码子表。据图回答： (1)据图甲推测，此种细胞分裂过程中，出现的变异方式可能是 __________________。 (2) 真 核 生 物 细 胞 图 中 Ⅱ 过 程 发 生 的 场 所 是 ______________________。 (3)图丙提供了几种氨基酸的密码子。如果图乙的碱基改变为碱 基对替换，则 X 是图丙氨基酸中________的可能性最小，原因是 ________________________________。图乙所示变异，除由碱基对替 换外，还可由碱基对________________导致。 (4)A 与 a 基 因 的 根 本 区 别 在 于 基 因 中 ________________________不同。 [解析] (1)甲图处于减数第二次分裂中期，位于同一条染色体的 两个染色单体上的基因应相同，A(a)可能是突变形成的；也可能是在 减数第一次分裂四分体时期交叉互换形成的。(2)Ⅱ为转录，发生于 真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体。(3)编码赖氨酸的密码子为 AAA、 AAG，结合其他氨基酸的密码子可推出突变为丝氨酸时需替换 2 个 碱基对，即概率较小。(4)A 与 a 为等位基因，是由基因突变形成的， 其碱基对排列顺序不同。 [答案] (1)基因突变或基因重组(缺一不可) (2)细胞核、线粒体、叶绿体 (3)丝氨酸 需同时替换两个碱基 增添或缺失 (4)碱基对排列顺序(脱氧核苷酸排列顺序) 14．果蝇的野生型和突变型为一对相对性状，受一对等位基因控 制。某自然种群的果蝇全为野生型，现用该自然种群中一对野生型果 蝇交配，后代中出现了一只突变型雄果蝇。研究发现突变型雄果蝇出 现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。请回答下列问 题： (1)突变 型基 因的 产生 是由 于野 生型基 因发 生了 碱基 对的 ___________________________________________________________ _____________， 而导致基因结构发生了改变。 (2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上。则显性性状为 ________，发生基因突变的亲本是________(选填“父本”“母本” 或“父本或母本”)。 (3)若控制该对相对性状的基因位于 X 染色体上，则发生基因突 变 的 亲 本 是 ________________ ， 判 断 理 由 是 ________________________ ___________________________________________________________ __________________________________________________________。 [解析] (1)基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添 或缺失，而引起的基因结构改变。(2)若控制该对相对性状的基因位 于常染色体上，则野生型果蝇的后代出现的突变型是显性性状，可能 是父本或母本的基因型由 aa 突变为 Aa 的结果。(3)若控制该对相对 性状的基因位于 X 染色体上，亲本的基因型应该为 XaXa、XaY，后 代雄果蝇为 XAY，说明母本的基因发生了突变，因为雄果蝇 X 染色 体上的基因只能来自母本。 [答案] (1)增添、缺失或替换 (2)突变型 父本或母本 (3)母 本 雄果蝇 X 染色体上的基因只能来自母本 [应用创新综合练] 15．某玉米品种高产，但由于茎秆较高易倒伏，而造成减产。在 某玉米田中偶然发现一株矮秆高产的玉米，请设计实验来探究这株玉 米矮秆性状是受环境影响还是基因突变的结果。 (1)实验步骤： ①第一步：分别从矮秆玉米和高秆玉米上取茎尖分别记作 A、B 进行________________，获得试管苗。 ②第二步：_____________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________________， 观察并记录结果。 (2)预测结果及结论： ① _____________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________。 ② _____________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________。 (3)若此株玉米来自基因突变，说明了基因突变有何意义？ ___________________________________________________________ _____________。 (4) 若 此 株 玉 米 来 自 基 因 突 变 ， 则 可 通 过 ___________________________________________________________ _____________ 技术快速大量繁殖。 (5)田中收获的玉米种子，来年能否直接种植，为什么？ _______________________________________________________ _________________。 [解析] 本题是遗传实验探究题，需要通过对照实验来探究变异 原因；自变量是不同植株得到的试管苗，在相同适宜条件下培养后观 察因变量，即植株的高度。如果是基因突变引起的变异，可通过组织 培养大量繁殖。由于田中获得的是杂种，后代会发生性状分离，因此 来年不能直接种植。 [答案] (1)①植物组织培养 ②把第一步获得的 A、B 植株放在 相同且适宜条件下培养 (2)①若矮秆 A 后代与高秆 B 后代高度相同，则为不可遗传变异 (由环境影响产生的) ②若矮秆 A 后代比高秆 B 后代矮，则矮秆玉米 的出现为基因突变 (3)基因突变为新品种的培育提供原材料 (4)植物组织培养 (5)不能，因为玉米为杂交种，后代会发生性状分离