生物人教版（2019）必修2课时作业：5-1 基因突变和基因重组 Word版含解析 9页

课时作业12　基因突变和基因重组 ‎1．下列有关基因突变的叙述中，错误的是(　D　)‎ A．基因突变可发生在DNA分子复制时 B．微生物的数量多、繁殖快，但突变率仍很低 C．基因突变的性状在生物界中普遍存在 D．自然突变是不定向的，而人工诱变是定向的 解析：依据基因突变的概念，基因突变是指基因内部碱基的增添、缺失或替换，这种变化具有普遍性、随机性、低频性和不定向性。‎ ‎2．突变的有利和有害是相对的，下列对这一问题的认识不正确的是(　C　)‎ A．突变的有利与有害可因生物的不同生存环境而异 B．突变是产生生物进化的原材料 C．突变对生物体是有害的 D．有的突变对生物生存有利，对生物的进化也有利 解析：有的突变对生物生存有害，有的突变对生物生存有利。‎ ‎3．生物体内的基因重组(　D　)‎ A．能够产生新的基因 B．在生殖过程中都能发生 C．是生物变异的根本来源 D．在同源染色体之间可发生 解析：考查基因重组与基因突变的区别。基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因；它发生在有性生殖的配子形成过程中；它是生物变异的来源之一，但不是根本来源。‎ ‎4．基因突变是生物变异的根本来源，下列有关叙述错误的是(　B　)‎ A．生物体内发生在配子上的基因突变属于可遗传的变异 B．基因突变频率很低，种群每代突变的基因数也很少 C．基因突变发生后，生物的表型可能不改变 D．基因突变的方向与环境没有明确的因果关系 解析：配子上的基因突变产生了新的基因，改变了遗传物质，所以属于可遗传的变异。虽然基因突变的频率比较低，但是种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞中都有成千上万个基因，这样每一代都会出现大量的突变。由于密码子具有简并性(一个氨基酸有多个密码子)，所以基因突变并不一定改变蛋白质中的氨基酸，所以生物性状并不一定改变。基因突变是不定向的，环境可以改变基因突变的频率，但是不能决定基因突变的方向。‎ ‎5．下列关于基因重组的叙述错误的是(　D　)‎ A．基因重组通常发生在有性生殖过程中 B．基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料 C．同源染色体上的非等位基因可以发生重组 D．非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组 解析：同源染色体上的非等位基因可以通过互换发生重组，非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体自由组合发生重组，D错误。‎ ‎6．(2019·江苏卷改编)镰状细胞贫血是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述正确的是(多选)(　BCD　)‎ A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病 解析：本题考查基因突变的相关知识，意在考查考生的理解能力。考查的核心素养为生命观念与科学思维。密码子由GAG变为GUG，则模板链对应的碱基由CTC变为CAC，并不影响DNA中A与T和C与G的对数，故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变，A 项错误；由于血红蛋白β链中一个氨基酸发生了改变，故血红蛋白β链的结构会发生改变，B项正确；镰状细胞贫血患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状态，容易破裂，C项正确；镰状细胞贫血属于单基因遗传病，D项正确。‎ ‎7．基因重组发生在有性生殖过程中，是指控制不同性状的基因的自由组合。下列有关基因重组的说法错误的是(多选)(　ABD　)‎ A．有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B．基因突变、基因重组都能够改变基因的结构 C．基因重组发生在初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞过程中 D．基因重组不能产生新的基因，也就不能产生新的基因型 解析：A项，有细胞结构的生物包括真核生物和原核生物，原核生物不进行有性生殖，不能发生基因重组。B项，基因重组是基因的自由组合，不会改变基因的结构；基因突变是碱基的增添、缺失、替换，所以能够导致基因结构的改变。C项，基因重组发生在减数分裂Ⅰ期间，减数分裂Ⅰ的结果是初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞，正确。D项，基因重组不产生新基因，但可产生新的基因型。‎ ‎8．在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内的繁殖结果如下。‎ 注：●纯合脱毛♀，■纯合脱毛♂，○纯合有毛♀，□纯合有毛♂，杂合♀，杂合♂‎ ‎(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于常染色体上。‎ ‎(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由一对等位基因控制的，相关基因的遗传符合孟德尔分离定律。‎ ‎(3)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是环境因素影响的结果。‎ ‎(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于自发(自然)突变。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是突变基因的频率足够高。‎ ‎(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是d(填选项前的符号)。‎ a．由GGA变为AGA b．由CGA变为GGA c．由AGA变为UGA d．由CGA变为UGA ‎(6)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是 蛋白质合成提前终止。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的代谢速率下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠产仔率低的原因。‎ 解析：(1)因为Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状不存在性别差异，所以相关基因位于常染色体上。‎ ‎(2)Ⅲ组子代产生性状分离，且比例接近13，符合一对等位基因的基因分离定律。‎ ‎(3)Ⅳ组中脱毛纯合个体雌雄交配，后代都为脱毛小鼠。若脱毛性状是由环境因素影响而形成的，后代应该出现有毛小鼠。‎ ‎(4)偶然出现的基因突变为自发(或自然)突变，基因突变具有不定向性和低频性，所以只有种群的突变基因的频率足够高时才可能同时出现几只脱毛小鼠。‎ ‎(5)模板链中1个G突变为A，在mRNA中应该是C突变为U，只有d项符合题意。‎ ‎(6)由题中“‎ 突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质”，说明蛋白质所含的氨基酸数量减少，其原因是蛋白质翻译过程提前终止。甲状腺激素受体功能下降，则甲状腺激素不能再作用于细胞，导致小鼠细胞新陈代谢速率下降，从而使得脱毛雌鼠产仔率明显低于有毛雌鼠。‎ ‎1.基因A与a1、a2、a3之间的关系如图，该图不能表明的是(　D　)‎ A．基因突变是不定向的 B．等位基因的出现是基因突变的结果 C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D．这些基因的转化遵循自由组合定律 解析：从图示可以看出基因A、a1、a2、a3之间可以通过突变相互转化，说明基因突变的不定向性(多方向性)；A、a1、a2、a3互称等位基因，所以基因突变的结果是突变成它的等位基因，并可通过突变相互转化；本图表示某个基因位点的突变情况，与自由组合定律无关。‎ ‎2．如果有一亲代个体，其DNA上某个碱基发生改变，其子代的性状不一定发生改变。下列选项中的解释不正确的是(　B　)‎ A．体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变 B．发生改变的碱基对应的密码子所决定的氨基酸种类一定发生改变 C．如果父方细胞质内的DNA上的某个碱基改变，受精作用时不一定会传递给子代 D．发生突变的基因是隐性基因，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来 解析：发生基因突变后，碱基的种类改变可导致mRNA上的密码子种类发生改变，但同一氨基酸可以有不同密码子对应，所以密码子种类改变了，氨基酸种类不一定改变。‎ ‎3．我国在神舟系列飞船中均搭载有植物种子，目的是通过基因突变来进行太空育种。下列有关太空育种的说法中不正确的是(　C　)‎ A．太空中微重力、强辐射等环境条件能大大提高基因的突变频率 B．太空育种可以缩短育种的年限 C．为防止种子霉变，一般搭载的都是干种子 D．即使太空中的条件也不能改变基因突变不定向性、多数有害性的特点 解析：理解基因突变的机理是解题的关键。太空育种是借助太空中微重力、强辐射等环境条件来诱发基因突变的，该育种方式仅能提高突变频率，并不能改变基因突变所具有的不定向性、多数有害性的特点。萌发的种子和幼苗的细胞分裂较旺盛，易于诱发基因突变，故不能用处于休眠状态的干种子。‎ ‎4．如下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是(　D　)‎ A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体 B．镰状细胞贫血致病的根本原因是基因突变 C．人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降 D．该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成进而控制代谢活动来进行的 解析：正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构是正常的，而异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常，说明基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物性状；缺乏酪氨酸酶会导致黑色素无法合成，说明基因通过控制酶的合成进而控制代谢活动。‎ ‎5．下列关于变异的叙述中，不正确的是(多选)(　ACD　)‎ A．生物所发生的基因突变一般是有害的，因此基因突变不利于生物的进化 B．基因重组只能产生新基因型，而不能产生新的基因，基因突变才能产生新的基因 C．生物变异的根本来源是基因重组 D．人为改变环境条件，可以促使生物产生变异，但这种变异都是不能遗传的 解析：只有基因突变产生新的基因，因此基因突变是生物变异的根本来源。虽然基因突变一般是有害的，但可为生物进化提供原始材料。基因重组是把原来已存在的基因进行重新组合，因此只能产生新的基因型，不能产生新的基因，通过人为改变环境产生的变异，如果遗传物质发生改变，则是可以遗传的。‎ ‎6．根据图示分析人类镰状细胞贫血的病因。并回答下列问题。‎ ‎(1)图中下列序号表示的生理过程分别是：‎ ‎①转录；②翻译；③基因突变。‎ ‎(2)④的碱基排列顺序是GUA；这是决定缬氨酸的一个密码子。‎ ‎(3)患镰状细胞贫血的根本原因是控制血红蛋白合成的DNA碱基序列发生了改变，从而改变了遗传信息。‎ ‎(4)根据镰状细胞贫血的发病率和表现特征，说明基因突变具有低频性和多害少利性的特点。‎ ‎(5)根据基因、密码子和氨基酸的对应关系，若图示基因中第三个碱基对发生变化，能否引起性状的改变？‎ ‎(提示：谷氨酸的密码子为：GAA、GAG)‎ 答案：若第三个碱基对改变后，转录出的密码子为GAG，由于编码的氨基酸不发生改变，则不引起性状的改变；若突变后转录出的密码子为GAU或GAC，由于编码的氨基酸改变，因此可能改变性状。‎ 解析：镰状细胞贫血的病因是病人的血红蛋白分子的一条多肽链上，有一个氨基酸的种类发生了改变，即由正常的谷氨酸变成了异常的缬氨酸，根本原因是合成血红蛋白分子的遗传物质DNA的碱基序列发生了改变，即发生了基因突变。‎ ‎7．假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。‎ 实验步骤：①这只雄蝇与正常雌蝇杂交；‎ ‎②F1互交(或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交)；‎ ‎③统计F2中雄蝇所占比例(或：统计F2中雌雄蝇比例)。‎ 结果预测：Ⅰ.如果F2雄蝇占1/3(或：F2中雌雄＝21)，则X染色体上发生了完全致死突变；‎ Ⅱ.如果F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或：F2中雌雄在11～21之间)，则X染色体上发生了不完全致死突变；‎ Ⅲ.如果F2中雄蝇占1/2(或：F2中雌雄＝11)，则X染色体上没有发生隐性致死突变。‎ 解析：‎ 若X染色体上未发生隐性致死突变，则该果蝇与正常雌果蝇杂交获得F1，F1雌雄个体随机交配产生的F2中雌雄个体比例为11。若X染色体上发生了隐性致死突变，且为完全致死突变，则按上述方法获得的F2中雌雄个体之比为21。若发生了隐性致死突变，但是为不完全致死突变，则同样方法获得的F2中雌雄个体之比应介于11～21之间。‎