高中生物必修二课时作业2451 基因突变和基因重组.docx

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高中生物必修二课时作业2451基因突变和基因重组

第1节　基因突变和基因重组

题组一　基因突变

1．镰刀型细胞贫血症患者体内组成血红蛋白分子的多肽链上，发生了一个氨基酸的替换，从而导致血红蛋白的结构发生改变，发生这种现象的根本原因是（　　）

A．血红蛋白基因中有一个碱基缺失

B．血红蛋白基因中发生了碱基对的替换

C．血红蛋白中氨基酸的排列顺序发生改变

D．患者血红蛋白运输氧气的能力降低

[答案]　B

[解析]　血红蛋白中的一个氨基酸发生了替换，其根本原因是基因上的碱基对发生了替换，故选B。

2．基因突变一定会导致（　　）

A．性状改变B．遗传信息的改变

C．遗传规律的改变D．碱基互补配对原则的改变

[答案]　B

[解析]　基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变遗传信息。

但由于密码子简并性的存在，可能不改变该密码子决定的氨基酸。

同时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响，因此性状不一定发生改变。

3．（2018·湖北武汉二中高二上期末）下面是有关果蝇的培养记录，通过本实验说明（　　）

海拔高度

温度

突变率（每一百万个个体中）

5000m

19℃

0.23

5000m

25℃

0.63

3000m

19℃

0.21

3000m

25℃

0.63

A.果蝇的突变是通过影响酶的活性而引起的

B．果蝇的突变率与培养地点所处的海拔高度有关

C．果蝇在25℃时突变率最高

D．果蝇的突变率与培养温度有关

[答案]　D

[解析]　通过该实验不能证明温度通过影响酶的活性而影响果蝇的突变率，A错误；由题意知，果蝇的突变率与培养地点所处的海拔高度关系不大，B错误；该实验只能证明在25℃时突变率高于19℃，C错误；相同的海拔高度，培养的温度条件不同，果蝇的突变率具有显著差异，说明果蝇的突变率与培养温度有关，D正确。

4．（2019·重庆一中高二上期末）辐射对人体危害很大，可能导致基因突变。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的

B．环境所引发的变异可能为可遗传变异

C．辐射能导致人体遗传物质发生定向改变

D．基因突变会造成某个基因的缺失

[答案]　B

[解析]　导致基因突变的因素有很多，如物理因素、化学因素和生物因素，A项错误；环境所引发的变异，若导致遗传物质发生改变，则为可遗传变异，B项正确；辐射导致的基因突变是不定向的，C项错误；基因突变是碱基对的增添、缺失和替换，一般不会导致基因的缺失，D项错误。

5．（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

[答案]　B

[解析]　由题意可知，控制人类血管性假血友病的基因有20多种类型，说明基因突变具有不定向性，该位点上的基因产生了多个等位基因。

题组二　基因重组

6．下列有关基因重组的叙述，正确的是（　　）

A．肺炎双球菌转化实验的实质是发生了基因重组

B．姐妹染色单体间相同片段的交换属于基因重组

C．基因重组导致一对等位基因杂合子自交后代出现性状分离

D．同卵双生兄弟间的性状表现差异是基因重组导致的

[答案]　A

[解析]　肺炎双球菌转化实验的实质是不同基因间的重组，A正确；同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，B错误；基因重组一般指的是两对或两对以上的非等位基因的自由组合，而一对等位基因杂合子自交后代出现性状分离不属于基因重组，C错误；同卵双生兄弟的遗传物质一般相同，性状表现差异可能是其生存环境不同或突变导致的，D错误。

7．（2019·甘肃兰州一中期中）如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是（　　）

A．①②④⑤B．①②③

C．④⑤D．③⑥

[答案]　C

[解析]　基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中，且发生在至少两对等位基因之间，符合要求的为题图中的④⑤。

8．自然状态下，基因重组（　　）

A．是指同源染色体上等位基因的重新组合

B．是指各条染色体上全部基因的重新组合

C．能够体现遗传的稳定性

D．能够使生物更好地适应多变的环境

[答案]　D

[解析]　自然状态下，基因重组是指在有性生殖的过程中，非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，A、B错误；基因重组是生物变异的来源之一，不能体现遗传的稳定性，C错误；基因重组能够产生多样性的基因组合的子代，能更好地适应多变的环境，D正确。

9．若一对夫妇所生育的所有孩子都表现正常，但性状差异很大，则这种差异主要来自（　　）

A．基因突变B．基因重组

C．环境影响D．其他

[答案]　B

[解析]　基因突变在个体中发生的频率非常小，且基因突变引起的差异往往是病态的，A错误；进行有性生殖的生物，亲子代之间及子代个体之间性状的差异主要来自基因重组，B正确、D错误；环境能影响生物的性状，但这不是子代性状具有多样性的主要原因，C错误。

10．（2018·江西吉安一中期末）下列关于基因重组的叙述，正确的是（　　）

A．无性生殖可导致基因重组

B．基因重组只能发生于减数第一次分裂的后期

C．通过基因重组可以增加配子的种类

D．基因重组只发生在有丝分裂过程中

[答案]　C

[解析]　无性生殖过程中不会发生基因重组，A错误；自然条件下基因重组有交叉互换型和自由组合型，自由组合型发生于减数第一次分裂的后期，交叉互换型发生于减数第一次分裂的前期（四分体时期），B、D错误；通过基因重组可以增加配子的种类，使生物具有多样性，C正确。

11．（2019·广东佛山一中高二下段测）如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间关系的三种情况。

下列说法正确的是（　　）

①a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性

②c是符合人们生产要求的变异类型

③青霉菌在诱变剂作用下发生了基因突变

A．①③B．①②C．②③D．①②③

[答案]　A

[解析]　题图中由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性，①正确；由题图可知，d产量最高，是最符合人们生产要求的变异类型，②错误；青霉菌在诱变剂的作用下发生了基因突变，③正确。

12．下列情况引起的变异属于基因重组的是（　　）

①非同源染色体上非等位基因的自由组合

②基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方出现矮茎性状，而下一代种植在水肥充足的地方，全表现为高茎

③R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的过程

④DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失引起基因结构改变

A．①②B．③④C．①③D．②④

[答案]　C

[解析]　基因重组在有性生殖中有两种情况：

一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

①属于基因重组；②是环境对性状的影响；③R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌属于基因重组；④是基因突变。

13．下面左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家庭中该病的遗传系谱图（Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因），请据图回答问题（已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG）：

（1）图中①过程发生在________________期，②过程表示__________。

（2）α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。

（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于__________染色体上，属于__________性遗传病。

（4）Ⅱ8的基因型是________________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为________，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为__________。

（5）若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？

_________________________________________________________________。

为什么？

________________________________________________________________________。

[答案]　

（1）细胞分裂间　转录　

（2）CAT　GUA　（3）常　隐　（4）HbAHbA或HbAHba　

　HbAHbA　（5）不可能　改变后的密码子对应的还是谷氨酸

[解析]　

（1）图中①过程表示DNA分子的复制，发生在细胞分裂间期，图中②过程表示转录。

（2）α链中与GTA发生碱基互补配对的碱基是CAT，转录后形成的碱基序列为GUA。

（3）由图中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，镰刀型细胞贫血症的遗传方式是常染色体隐性遗传。

（4）通过图中判断出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均为HbAHba，所以他们的后代Ⅱ8的基因型为HbAHbA或HbAHba；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均为HbAHba，所以生出基因型为HbaHba的概率为

，生出男孩的概率为

，所以生出患病男孩的概率为

。

后代表现显性性状的同时又不发生性状分离的条件是其中一个亲代为显性纯合子。

（5）由于两种碱基序列经转录后形成的密码子对应同一种氨基酸，所以生物性状不发生改变。

14．一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位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：

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

苏氨

酸

UCC

丝氨

酸

AAA

赖氨

酸

UAC

酪氨

酸

CGU

精氨

酸

UAA

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）对应的密码子缺失了一个碱基，从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变，缺失的碱基是________。

（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______________，一般发生的时期是在____________________。

这种变异与其他可遗传变异相比，最突出的特点是能产生____________________。

[答案]　

（1）138　丝氨酸　C　

（2）控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对C—G缺失　（3）基因突变　细胞分裂的间期（DNA复制时期）　新基因

[解析]　

（1）发生异常前后，第138位的密码子分别为UCC和UCA，与第139位相结合，进行比较可知mRNA中缺失了碱基C。

（2）从基因层次分析才是最根本的原因。

（3）这种发生在分子水平的个别碱基对的改变属于基因突变，由于间期DNA会因复制而解旋，使其结构稳定性降低，易发生基因突变。

15.（2019·新乡一中模拟）小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）共同控制的，共有四种表现型：

黑色（A_B_）、褐色（aaB_）、棕色（A_bb）和白色（aabb）。

（1）如图为一只黑色小香猪（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或交叉互换。

①若是发生交叉互换，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是______________________。

②若是发生基因突变，且为隐性突变，该初级精母细胞产生的配子的基因型是______________或____________。

（2）某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验：

实验方案：

用该黑色小香猪（AaBb）与基因型为________的雌性个体进行交配，观察子代的表现型。

结果预测：

①如果子代____________________________，则发生了交叉互换。

②如果子代____________________________________，则基因发生了隐性突变。

[答案]　

（1）①AB、Ab、aB、ab　②AB、aB、ab　Ab、aB、ab

（2）aabb　结果预测：

①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型　②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型

[解析]　题图中1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或交叉互换，若是发生交叉互换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab4种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型；若是基因发生隐性突变，即A→a，则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型。