2019-2020学年人教版生物必修二新素养同步练习：第5章第1节　基因突变和基因重组　演练强化提升

2019-2020学年人教版生物必修二新素养同步练习：第5章第1节　基因突变和基因重组　演练强化提升

[学生用书 P119(单独成册)] [基础达标] 1．下列关于生物变异的叙述，正确的是( ) A．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变 B．太空射线能使种子发生定向变异 C．DNA 中一个碱基对的缺失一定导致基因发生突变 D．非同源染色体的自由组合可导致基因重组 解析：选 D。无外界诱发因素的作用，生物也可能发生自发突变；太空射线诱发产生的 基因突变是不定向的；DNA 中一个碱基对的缺失不一定发生在基因中，即不一定引起基因 结构的改变。 2．(2019·湖北十堰期末调研)下图表示发生在细胞内 DNA 上的一种碱基改变方式，下 列叙述正确的是 ( ) A．这种改变一定会引起生物性状发生改变 B．该 DNA 的结构一定没发生改变 C．该 DNA 的热稳定性一定不变 D．该细胞内一定发生了基因突变 解析：选 C。依题意和分析题图可知：该 DNA 结构的这种改变属于碱基对的替换，若 发生在 DNA 分子中没有遗传效应的片段上(基因之间的区域)，则没有发生基因突变，一定 不会引起生物性状发生改变，若发生在 DNA 分子中的基因上，则一定发生了基因突变，由 于多个密码子可编码同一种氨基酸，则不一定会引起生物性状发生改变，A、B、D 均错误； DNA 的热稳定性的高低与氢键数目的多少有关，该 DNA 结构的这种改变，没有改变氢键 的数目，所以该 DNA 的热稳定性一定不变，C 正确。 3．原核生物中某一基因的编码蛋白质的区段起始端插入了 1 个碱基对。在插入位点的 附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小( ) A．置换单个碱基对 B．增加 4 个碱基对 C．缺失 3 个碱基对 D．缺失 4 个碱基对 解析：选 D。在编码区插入 1 个碱基对，因每相邻的 3 个碱基决定 1 个氨基酸，必然造 成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应氨基酸发生变化，致使编码的蛋白质差别很 大。若插入 1 个碱基对，再增添 2 个、5 个、8 个碱基对，或缺失 1 个、4 个、7 个碱基对， 恰好凑成 3 的倍数，则对后面密码子不产生影响，能减少对蛋白质结构的影响。 4．(2019·河北衡水中学高一期中)我国古代有谚语“一树之果有苦有甜，一母之子有愚 有贤”，根据生物学原理分析错误的是( ) A．同树果实的果肉味道不同是因为基因不同 B．同母孩子长相不同，主要原因是基因重组 C．同卵双生的孩子基因相同性格可能不同 D．果实中种子发育状况影响果实形状 答案：A 5．(2019·武汉模拟)以下有关基因重组的叙述，错误的是( ) A．基因型 Aa 的个体自交，因基因重组后代出现基因型为 AA、Aa、aa 的个体 B．同源染色体上的基因也可能发生基因重组 C．一对表现型正常的夫妇生下了一个既白化又色盲的儿子最有可能是因为基因重组 D．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关 解析：选 A。基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新 组合，基因型为 Aa 的个体自交，后代出现性状分离与等位基因分离和雌雄配子之间的随机 结合有关，A 错误。 [能力提升] 6．(2019·江苏扬州高一期末)下图中列出了 DNA 分子中可能产生的 12 种不同的碱基置 换(包含转换和颠换两种类型)，下列有关说法错误的是( ) A．嘌呤可以置换成嘧啶 B．碱基置换增加了 DNA 分子中碱基数目 C．任何碱基之间都能发生置换 D．置换引起的变异类型是基因突变 解析：选 B。碱基之间的置换是不定向的，所以嘌呤可以置换成嘧啶，A 正确；碱基置 换只能改变碱基的种类，不能增加 DNA 分子中碱基的数目，B 错误；根据图示，可以判断 任何碱基之间都能发生置换，C 正确；碱基置换引起的变异类型是基因突变，D 正确。 7．下图表示大肠杆菌某基因碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影 响最大的是(不考虑终止密码子)( ) A．第 6 位的 C 被替换为 T B．第 9 位与第 10 位之间插入 1 个 T C．第 100、101、102 位被替换为 TTT D．第 103 至 105 位被替换为 1 个 T 解析：选 B。第 6 位的 C 被替换为 T，可能影响一个氨基酸；第 9 位与第 10 位之间插 入 1 个 T，从第 9 位以后的氨基酸可能都发生变化；第 100、101、102 位被替换为 TTT，氨 基酸序列中可能有一个氨基酸发生改变；第 103 至 105 位被替换为 1 个 T，第 103 位以后的 氨基酸可能都发生变化。 8．(2019·广东中山高一期末)某二倍体植物染色体上控制花色的基因 A2 是由其等位基 因 A1 突变产生的，且基因 A1、A2 均能合成特定的蛋白质来控制花色。下列叙述正确的是 ( ) A．基因 A2 一定是基因 A1 中碱基对的增添或缺失造成的 B．基因 A1、A2 合成蛋白质时共用一套遗传密码 C．A1、A2 不能同时存在于同一个体细胞中 D．A1、A2 是同时存在于同一个配子中的 解析：选 B。基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换，A 错误；自然界中所有生物的 基因控制蛋白质合成时都共用一套遗传密码，B 正确；减数分裂形成配子时，等位基因随着 同源染色体的分开而分离，因此基因 A1 和 A2 可同时存在于同一个体细胞中，但不会同时 存在于同一个配子中，C、D 错误。 9．(2019·临沂检测)脯氨酸的密码子有如下几种：CCU、CCC、CCA、CCG，当某基因 片段中模板链的 GGC 突变为 GGA 时，这种突变的结果对该生物的影响是( ) A．一定是有害的 B．一定是有利的 C．有害的可能性较大 D．无影响 解析：选 D。根据题意，当某基因片段中模板链的 GGC 突变为 GGA 时，其转录形成 的 mRNA 密码子由 CCG 变为 CCU，而 CCG 和 CCU 对应的氨基酸都是脯氨酸，该生物的 性状并未发生改变，即对该生物没有影响。 10．(2019·唐山高一检测)人类的血管性假血友病基因位于第 12 号染色体上，目前该病 有 20 多种类型，这表明基因突变具有( ) A．可逆性 B．不定向性 C．普遍性 D．稀有性 解析：选 B。基因突变具有普遍性、随机性、低频性、多害少利性和不定向性。人类血 管性假血友病基因有 20 多种突变类型，说明基因突变具有不定向性，B 项正确。 11．(2019·长沙高一检测)下面有关基因重组的说法，不正确的是( ) A．非同源染色体的自由组合可导致基因重组 B．基因重组产生原来没有的新性状 C．基因重组是生物变异的主要来源 D．基因重组能产生原来没有的新基因型 解析：选 B。基因重组发生在减数分裂过程中，即减数第一次分裂后期同源染色体分开， 非同源染色体自由组合，A 项正确；产生原来没有的新性状是基因突变的结果，B 项错误； 基因重组是生物变异的主要来源，C 项正确；通过基因重组可以产生新的基因型，D 项正确。 12．(2019·马鞍山高一检测)下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异属于( ) A．均为基因重组，可遗传的变异 B．甲为基因重组、乙为基因突变，均为可遗传的变异 C．均为基因突变，可遗传的变异 D．甲为基因突变、乙为基因重组，均为可遗传的变异 解析：选 D。图甲中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突变；图乙中的 A、a、 B、b 基因是已经存在的，只是进行了重新组合；基因突变和基因重组均属于可遗传的变异， 故选 D。 13．镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换。下图是该病 的病因图解。回答下列问题： (1)图中①表示 DNA 上的碱基对发生改变，遗传学上称为________。 (2)图中②以 DNA 的一条链为模板，按照____________原则，合成 mRNA 的过程，遗 传学上称为__________，该过程的场所主要是____________。 (3)图中③过程称为____________，完成该过程的场所是____________。 (4)已知谷氨酸的密码子为 GAA 或 GAG，组氨酸的密码子为 CAU 或 CAC，天冬氨酸 的密码子为 GAU 或 GAC，缬氨酸的密码子为 GUA、GUU、GUC 或 GUG。图中氨基酸甲 是________。 解析：(1)DNA 中碱基对的改变称为基因突变。(2)②过程称为转录，以 DNA 一条链为 模板，按照碱基互补配对原则合成 mRNA，发生于细胞核中。(3)③过程称为翻译，发生于 核糖体中。(4)氨基酸甲对应的密码子是 GAA，对应于谷氨酸。 答案：(1)基因突变 (2)碱基互补配对 转录 细胞核 (3)翻译 核糖体 (4)谷氨酸 14．血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图。回答下 列问题： (1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是________________________________ ________________________，此种变异发生于图甲中__________阶段，此种变异最大的 特点是能产生__________。 (2) 基 因 重 组 可 以 发 生 于 图 乙 中 __________ 时 期 ， 除 此 之 外 还 有 可 能 发 生 于 ________________________________________________________________________。 解析：(1)蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因发生 了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期 DNA 复制时，基因突变的结果是能够 产生新的基因。(2)基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次分裂后 期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单 体交叉互换。 答案：(1)控制血红蛋白合成的基因发生了突变 2～3 新基因 (2)C 减数第一次分裂后期 15．一种α链异常的血红蛋白叫 Hbwa，其 137 位及以后的氨基酸序列及对应的密码子 与正常血红蛋白(HbA)的差异如下，分析回答下列问题： 血红 蛋白 部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 HbA ACC 苏 UCC 丝 AAA 赖 UAC CGU UAA 氨酸 氨酸 氨酸 酪氨 酸 精氨 酸 终止 Hbwa ACC 苏 氨酸 UCA 丝 氨酸 AAU 天 冬酰胺 ACC 苏氨 酸 GUU 缬氨 酸 AAG 赖氨 酸 CCU 脯氨 酸 CGU 精氨 酸 UAG 终 止 (1)Hbwa 异常的直接原因是α链第________位的氨基酸对应的密码子________(如何变 化)，从而使合成肽链的氨基酸顺序发生改变。 (2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)这种变异类型属于________，一般发生在________期。这种变异与其他可遗传的变 异相比，最突出的特点是____________________。 解析：(1)表中将 Hbwa 的第 138 位氨基酸密码子第 3 位碱基后移 1 位，与控制合成正常 血红蛋白的 mRNA 上的碱基顺序相同，因此 Hbwa 异常的直接原因是第 138 位的氨基酸对 应的密码子缺失一个碱基 C。(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是控制该 mRNA 合成 的基因中缺少 1 个 C—G 碱基对。(3)基因中碱基对缺失的变异属于基因突变，一般发生于 细胞分裂间期，最突出的特点是产生了新基因。 答案：(1)138 缺失一个碱基 C (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个 C—G 碱基对 缺失 (3)基因突变 细胞分裂的间 产生了新基因 [素养培优] 16．野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇 S 的腹部却生出长刚毛， 研究者对果蝇 S 的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见下图。请回 答下列问题： 实验 1：P： 果蝇 S × 野生型个体 腹部有长刚毛 腹部有短刚毛 (①________) ↓ (②________) F1：1/2 腹部有长刚毛 ∶ 1/2 腹部有短刚毛 实验 2： F1 中腹部有长刚毛的个体 × F1 中腹部有长刚毛的个体 ↓ 后代： 1/4 腹部有短刚毛 ∶ 3/4 腹部有长刚毛(其中 1/3 胸部无刚毛) (③________) (1)根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状，其中长刚毛 是________性性状。图中①②基因型(相关基因用 A 和 a 表示)依次为________。 (2)实验 2 结果显示：与野生型不同的表现型有______种。③基因型为________，在实 验 2 后代中该基因型的比例是________。 (3)根据果蝇③和果蝇 S 基因型的差异，得出导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的 原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)检测发现突变基因转录的 mRNA 相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的 变化为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)实验 2 中出现的胸部无刚毛的性状不是由 F1 新发生突变的基因控制的。作出这一判 断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但_______________________________ ________________________________________________________________________， 说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。 解析：(1)同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状，果蝇腹部的短刚毛与长刚 毛是一对相对性状。由实验 2 可知，F1 中腹部有长刚毛的个体相互交配，子代出现性状分离， 可知短刚毛为隐性性状，则长刚毛为显性性状。实验 1 中显性个体∶隐性个体＝1∶1，可知 实验 1 的交配类型为测交，因此①②的基因型依次是 Aa、aa 。 (2)实验 2 中，与野生型表 现型(腹部有短刚毛，胸部有短刚毛)不同的是腹部有长刚毛胸部有短刚毛和腹部有长刚毛胸 部无刚毛两种类型。因为 F2 中胸部无刚毛的果蝇占腹部有长刚毛果蝇的 1/3，所以③的基因 型应为 AA，在实验 2 后代中所占的比例为 3/4×1/3＝1/4。(3)由决定胸部无刚毛的基因型为 AA，而果蝇 S 基因型为 Aa，可以推测两个 A 基因同时存在时抑制胸部长出刚毛，只有一 个 A 基因时无此效应。(4)检测发现突变基因转录的 mRNA 相对分子质量比野生型的小，推 测相关基因发生的变化应为核苷酸数量减少或缺失。(5)实验 2 后代中胸部无刚毛的果蝇占 1/4，明显符合基因的分离定律的比例，可见并非基因突变的结果。 答案：(1)相对 显 Aa、aa (2)两 AA 1/4 (3)两个 A 基因抑制胸部长出刚毛，具 有一个 A 基因时无此效应 (4)核苷酸数量减少/缺失 (5)新的突变基因经过个体繁殖后传 递到下一代中不可能出现比例高达 25%的该基因纯合子