2018-2019學年高中生物 課時提升作業(yè)十二 5.1 基因突變和基因重組（含解析）新人教版必修2.doc

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基因突變和基因重組 (35分鐘　100分) 一、選擇題(共9小題，每小題5分，共45分) 1.(2017廣州高一檢測)亮氨酸的密碼子有如下幾種：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，當某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時，這種突變的結(jié)果對該生物的影響是(　　) A.一定是有害的 B.一定是有利的 C.有害的概率大于有利的概率 D.既無利也無害 【解析】選D。當某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時，轉(zhuǎn)錄所形成的mRNA相應位置上的堿基序列由CUG變?yōu)閁UG，CUG和UUG決定的都是亮氨酸，這種突變的結(jié)果沒有導致該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，因此對該生物既無利，也無害。 2.(2017成都高一檢測)鐮刀型細胞貧血癥患者與正常人的血紅蛋白相比，β鏈上第6位氨基酸發(fā)生了改變。下列分析錯誤的是(　　) A.造成β鏈上第6位氨基酸發(fā)生改變的根本原因是基因突變 B.通過分析異?；蚺c正?；虻膲A基種類可以確定變異的類型 C.通過分析鐮刀型細胞貧血癥系譜圖，可以推斷該病的遺傳方式 D.如果對鐮刀型細胞貧血癥患者進行基因治療，可以選擇改造其造血干細胞 【解析】選B。堿基對替換引起鐮刀型細胞貧血癥，這屬于基因突變，A項正確；異?；蚺c正?；虻膲A基種類可能相同，不能據(jù)此確定變異類型，B項錯誤；鐮刀型細胞貧血癥屬于常染色體隱性遺傳病，通過分析遺傳系譜圖可以推斷該病的遺傳方式，C項正確；紅細胞由造血干細胞分化而來，所以可通過改造造血干細胞對鐮刀型細胞貧血癥患者進行治療，D項正確。 【互動探究】(1)鐮刀型細胞貧血癥患者能否通過顯微鏡進行檢測？為什么？ 提示：可以?；颊叩募t細胞為鐮刀狀，與正常紅細胞不同，用顯微鏡可以觀察到。 (2)該病說明基因是如何控制生物體性狀的？ 提示：通過控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物體性狀。 3.下圖表示在生物的一個種群中某一基因的類型及其關系。下列哪項不能從圖中分析得到(　　) A.表明基因突變具有不定向性 B.表明基因突變具有可逆性 C.這些基因的堿基序列一定不同 D.表明基因突變具有普遍性 【解析】選D。A基因可以突變成a1、a2、a3基因，說明基因突變具有不定向性；A基因可以突變成a1基因，a1基因也可以突變成A基因，說明基因突變具有可逆性；控制同一性狀的基因有幾種，其根本原因是基因的堿基序列不同。 【誤區(qū)警示】(1)基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變，即改變了基因的表現(xiàn)形式：A→a或a→A，基因的位置和數(shù)量并沒有改變。 (2)在誘變因素的作用下，不一定發(fā)生基因突變，但基因突變的頻率會提高。 4.(2017寧波高一檢測)某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)?　　) A.顯性突變(d→D) B.隱性突變(D→d) C.顯性突變和隱性突變 D.人工誘變 【解析】選A。隱性突變發(fā)生后，只需自交一代即可表現(xiàn)出隱性性狀，且隱性性狀一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳；顯性突變發(fā)生后，顯性性狀在當代會立即表現(xiàn)出來，但需要連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，所以A正確。 【補償訓練】 太空育種是指利用太空綜合因素如強輻射、微重力等，誘導由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。下列說法正確的是(　　) A.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 B.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 C.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 D.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 【解析】選A。太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的，都是引起基因突變，產(chǎn)生新的性狀，A正確；基因突變具有多害少利性，B錯誤；基因突變具有不定向性，C錯誤；基因突變只是改變某個基因產(chǎn)生新的等位基因，不能產(chǎn)生新的植物，D錯誤。 5.(2017石家莊高一檢測)下列過程中發(fā)生基因重組的是(　　) A.雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖 B.雌雄配子隨機結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個體 C.雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒 D.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄均為紅眼 【解析】選C。雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖屬于性狀分離，A錯誤；雌雄配子隨機結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個體是受精作用，B錯誤；雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒屬于控制不同性狀的基因自由組合，屬于基因重組，C正確；紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄均為紅眼，屬于伴X染色體遺傳，D錯誤。 6.(2017西安高一檢測)下圖為某二倍體生物精原細胞分裂過程中，細胞內(nèi)同源染色體對數(shù)的變化曲線，則基因重組最可能發(fā)生在(　　) 世紀金榜導學號94294168 A.AB段 B.CD段 C.FG段 D.HI段 【解題指南】解答本題需要關注兩點： (1)明確基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。 (2)根據(jù)縱坐標含義判斷發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)段。 【解析】選C。由題圖可知，AE段精原細胞進行有絲分裂，不存在基因重組；EI段為減數(shù)分裂，F(xiàn)G段為減數(shù)第一次分裂，減數(shù)第一次分裂的四分體時期和后期可發(fā)生基因重組，故C項正確。 7.下列關于基因突變和基因重組的敘述，錯誤的是(　　) A.基因突變和基因重組都對生物進化有重要意義 B.基因突變能改變基因中的堿基序列，而基因重組只能改變基因型 C.真核細胞的分裂方式中基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 D.基因突變和基因重組都能發(fā)生在受精過程中 【解析】選D?；蛲蛔兡軌虍a(chǎn)生新基因，基因重組能夠產(chǎn)生新基因型，都對生物進化有重要意義，A正確；基因突變可以改變基因中的堿基序列，基因重組只能改變生物個體的基因型，B正確；真核細胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種，而自然狀態(tài)下基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，C正確，D錯誤。 8.(2017鄭州高一檢測)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)(　　) 世紀金榜導學號94294169 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】選A。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?，所以黃色短桿菌將發(fā)生的變化是基因突變，結(jié)果是性狀改變。 9.(2017贛州高一檢測)下圖是某二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖判斷，正確的是　世紀金榜導學號94294170(　　) A.甲、乙、丙細胞所處時期均易發(fā)生基因突變 B.乙細胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組 C.1與2片段的交換和1與2的分離，均屬于基因重組 D.丙細胞不能進行基因重組 【解析】選D。甲、乙、丙三個細胞染色體高度螺旋化，不能進行DNA復制，一般不發(fā)生基因突變，A錯誤；乙圖表示有絲分裂，不會發(fā)生基因重組，可能發(fā)生了基因突變，B錯誤；1與2片段的交換屬于基因重組，1與2的分離會造成等位基因的分離，不屬于基因重組，C錯誤；丙細胞處于減數(shù)第二次分裂時期，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期或后期，D正確。 【互動探究】 (1)據(jù)圖判斷，該動物為雌性還是雄性？判斷的依據(jù)是什么？ 提示：雄性。根據(jù)甲圖細胞質(zhì)均等分裂可判斷，甲為初級精母細胞，所以該動物為雄性。 (2)甲細胞完成分裂后，可產(chǎn)生幾種子細胞？ 提示：2種。 二、非選擇題(共25分) 10.下面圖1表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因，圖2是一個家族中該病的遺傳系譜圖(Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，請據(jù)圖回答問題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)。 世紀金榜導學號94294171 (1)圖1中①過程發(fā)生在_______________________期， ②過程表示___________________________________。　　　　　　　　　　 (2)α鏈堿基組成為________，β鏈堿基組成為______________。 (3)鐮刀型細胞貧血癥的致病基因位于____________染色體上，屬于________性遺傳病。 (4)Ⅱ8的基因型是______________________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一個患病男孩的概率為______，要保證Ⅱ9婚配后子代不患此病，從理論上說其配偶的基因型必須為__________。 (5)若圖1中正常基因片段中CTT突變?yōu)镃TC，由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生改變？_______________。為什么？______________________________。 【解題指南】(1)圖示信息：根據(jù)圖1寫出①②所示過程，根據(jù)系譜圖2判斷該病遺傳方式，寫出每個成員的基因型。 (2)關鍵知識：基因突變的實質(zhì)，密碼子的簡并性，轉(zhuǎn)錄與翻譯的概念。 【解析】(1)圖1中①過程表示DNA分子的復制，發(fā)生在細胞分裂的間期，圖1中②過程表示轉(zhuǎn)錄。 (2)α鏈中與GTA發(fā)生堿基互補配對的堿基是CAT，轉(zhuǎn)錄后形成的堿基序列為GUA。 (3)由圖2中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，鐮刀型細胞貧血癥的遺傳方式是常染色體隱性遺傳。 (4)通過圖2判斷出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均為HbAHba，所以他們的后代Ⅱ8的基因型為HbAHbA或HbAHba；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均為HbAHba，所以生出HbaHba的概率為1/4，生出男孩的概率為1/2，所以生出患病男孩的概率為1/8。后代表現(xiàn)顯性性狀的同時又不發(fā)生性狀分離的條件是其中一個親代為顯性純合子。 (5)由于兩種堿基序列經(jīng)轉(zhuǎn)錄后形成的密碼子對應同一種氨基酸，所以生物性狀不可能改變。 答案：(1)細胞分裂間　轉(zhuǎn)錄 (2)CAT　GUA　(3)?！‰[ (4)HbAHbA或HbAHba　1/8　HbAHbA (5)不可能　改變后的密碼子對應的還是谷氨酸 【補償訓練】 (2017唐山高一檢測)圖甲表示果蠅某正常基因片段控制合成多肽的過程。a～d表示4種基因突變。a丟失T/A，b由T/A變?yōu)镃/G，c由T/A變?yōu)镚/C，d由G/C變?yōu)锳/T。假設4種突變都單獨發(fā)生。圖乙表示基因組成為AaBb的個體的細胞分裂某時期圖像。圖丙表示細胞分裂過程中mRNA的含量(虛線)和每條染色體所含DNA分子數(shù)的變化(實線)。請回答下列問題。〔可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼子(UAG)〕　世紀金榜導學號94294172 (1)圖甲中①過程所需的酶主要有______________。 (2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序是________________，在a突變點附近再丟失________個堿基對對氨基酸序列的影響最小。 (3)圖甲中________突變對性狀無影響，其意義是________________________ __________________________________________________________________。 (4)導致圖乙中染色體上B、b不同的原因?qū)儆赺_____________(變異種類)。 (5)誘發(fā)基因突變一般處于圖丙中的________階段，而基因重組發(fā)生于________階段。(填圖中字母) 【解析】(1)圖甲中①過程屬于轉(zhuǎn)錄，是以DNA為模板合成RNA的過程。(2)在題干最后提供的密碼子中沒有與a突變后第2個密碼子UAU對應的，但從已知的正常情況下mRNA的翻譯中得知，它與酪氨酸對應。為了不破壞其他密碼子的完整性，所以再減少2個堿基對對氨基酸序列的影響是最小的。(3)b突變后的密碼子為GAC，仍與天冬氨酸相對應。(4)圖乙中的細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，分開前姐妹染色單體上的相同位置基因不同，可能是復制時發(fā)生了基因突變，也可能是減數(shù)第一次分裂四分體時期發(fā)生了交叉互換。(5)基因突變發(fā)生于DNA復制時，即分裂間期中的S期，而基因重組發(fā)生于減數(shù)第一次分裂過程中。圖丙中b為S期，d包括減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期、中期。 答案：(1)RNA聚合酶 (2)天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸　2 (3)b　有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定 (4)基因突變或基因重組　(5)b　d 1.(6分)下圖為人類個體發(fā)育過程示意圖，有關說法正確的是　世紀金榜導學號94294172(　　) A.基因突變不可能發(fā)生在a過程中 B.基因重組可通過c過程來實現(xiàn) C.b過程會發(fā)生聯(lián)會、交叉互換等現(xiàn)象 D.d過程發(fā)生的基因突變，會通過a、b、c過程傳給下一代 【解析】選C。過程a表示有絲分裂，過程b表示減數(shù)分裂，過程c表示受精作用，過程d表示個體發(fā)育過程(細胞分裂和分化)。基因突變可發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期，但主要集中在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，A錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B錯誤；聯(lián)會、交叉互換是減數(shù)第一次分裂的前期的特點，C正確；d是體細胞的有絲分裂，會發(fā)生基因突變，一般不會傳遞給下一代，D錯誤。 2.(6分)擬南芥細胞中某個基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個堿基對，下列分析正確的是(　　) A.根尖成熟區(qū)細胞一般均可發(fā)生此過程 B.該細胞的子代細胞中遺傳信息不會發(fā)生改變 C.若該變異發(fā)生在基因中部，可能導致翻譯過程提前終止 D.若在插入位點再缺失3個堿基對，對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小 【解析】選C。根尖成熟區(qū)細胞屬于高度分化的細胞，已經(jīng)失去分裂能力，細胞中不會發(fā)生DNA復制，一般不會發(fā)生此過程，A項錯誤；擬南芥細胞中某個基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個堿基對，說明發(fā)生了基因突變，導致遺傳信息發(fā)生改變，突變的基因會隨DNA分子進入子細胞，B項錯誤；若該變異發(fā)生在基因中部，有可能使該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子中提前出現(xiàn)終止密碼子，導致翻譯過程提前終止，C項正確；若在插入位點再缺失3個堿基對，會使該基因轉(zhuǎn)錄的密碼子從插入位點后全部改變，導致其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與原來差異很大，D項錯誤。 [接軌高考特色題型專練] 3.(18分)(2017武漢高一檢測)某高山植物開紅花，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開白花的?！∈兰o金榜導學號94294173 (1)請設計實驗來探究這株植物的白花性狀是受環(huán)境影響還是基因突變的結(jié)果。 ①實驗步驟： 第一步：取該株植物莖尖利用________技術，獲得試管苗。 第二步：__________________，觀察并記錄結(jié)果。 ②預測結(jié)果及結(jié)論：若仍開白花，則______________________________________ __________________________________________________________________。 (2)對該種植物進行了培養(yǎng)并記錄如下表，回答問題： 海拔 溫度 突變率(每一百萬個體中) 5 000 m 19℃ 0.23 5 000 m 25℃ 0.63 3 000 m 19℃ 0.21 3 000 m 25℃ 0.62 1 000 m 19℃ 0.22 1 000 m 25℃ 0.63 ①本實驗中共涉及哪些自變量？___________。實驗結(jié)果說明了什么問題？_____________。 ②在相同海拔，25℃突變率大于19℃突變率，從植物體本身來說，最可能是與其體內(nèi)的________(填“基因”或“酶”)有關。 ③為了探究在海拔為3 000 m，25℃時該植物的突變率是否最高，你認為應如何進行實驗？(請寫出簡要步驟)_____________________________ ________________________________________________________________。 【解析】(1)植物性狀的遺傳可用無性生殖來體現(xiàn)，可用植物組織培養(yǎng)，觀察記錄結(jié)果，看親子代表現(xiàn)型是否一致，來判斷是否是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果。(2)①實驗中探究了兩個因素(海拔、溫度)對突變率的影響，為了增強實驗結(jié)果的說服力，應分開研究自變量。例如，在相同海拔下，研究不同溫度對植物的影響，另一個是在相同溫度下，研究不同海拔對植物的影響。②酶的活性受溫度影響，而任何生化反應均離不開酶。③要想使實驗結(jié)果有說服力，應設計較小梯度的溫度來做實驗。 答案：(1)①植物組織培養(yǎng)　在相同且適宜條件下培養(yǎng)　②白花性狀的出現(xiàn)為基因突變的結(jié)果　(2)①海拔、溫度　說明植株的突變與培養(yǎng)溫度有關，與所選海拔關系不大?、诿浮、蹖⒅仓攴殖上嗟葦?shù)量的幾組，分別在25℃左右設置一定溫度梯度(如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃)下進行培養(yǎng)，記錄突變率