高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组优化练习新人教版必修2 2.docx
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高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组优化练习新人教版必修22
第1节基因突变和基因重组
[课时作业（十一）]
一、选择题
1．下列关于基因突变的说法，正确的是（ ）
A．如果显性基因A发生突变，只能产生等位基因a
B．通过人工诱变的方法，人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌
C．基因突变都可以通过有性生殖传递给后代
D．基因突变是生物变异的根本来源，有的变异对生物是有利的
解析：
基因突变具有不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，如A可突变为a、a1等，A项错误；培育生产人胰岛素的大肠杆菌需利用基因工程技术，而不是人工诱变，B项错误；发生在体细胞中的基因突变只表现在当代，不能遗传给后代，发生在生殖细胞中的基因突变才可以遗传下去，C项错误；基因突变可以产生新基因，所以是生物变异的根本来源，绝大多数基因突变对生物都是不利的，少数是有利的，D项正确。
答案：
D
2．如图所示，基因A与a1、a2、a3之间的关系不能表现的是（ ）
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．图中基因的遗传将遵循自由组合定律
解析：
图中的基因A与a1、a2、a3之间是等位基因的关系，它们的遗传不遵循自由组合定律，从图中更表现不出来。
答案：
D
3．下列有关基因重组的说法中，正确的是（ ）
A．基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因
B．同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体
C．基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中
D．基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间
解析：
基因重组可以产生新的基因型，但不能产生新的基因，A错误；同源染色体的大小形态不一定相同，如X和Y，Z和W等性染色体，B错误；基因重组还可以人工操作完成，C错误；发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，D正确。
答案：
D
4.如图所示为某雄性哺乳动物某一时期细胞中染色体组成及其上的部分基因。
下列叙述不正确的是（ ）
A．该细胞含同源染色体
B．该细胞在DNA复制时发生了基因突变
C．该细胞在四分体时期发生了交叉互换
D．该细胞形成的子细胞的基因型有2种或3种
解析：
图中1号与2号染色体、3号与4号染色体是同源染色体。
2号染色体中姐妹染色单体相同位置的基因不同，是由基因突变引起的，如果是由交叉互换导致的，则1号染色体中姐妹染色单体上的基因也应该不同。
该细胞进行减数分裂，形成的子细胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab3种；该细胞进行有丝分裂，形成的子细胞的基因型有AaBb、aaBb2种。
答案：
C
5．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
6．某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（ ）
A．75对碱基B．78对碱基
C．90对碱基D．93对碱基
解析：
设氨基酸为N个，110N－18（N－1）＝2778，N＝30，终止密码子考虑在内，总密码子为31个，编码该多肽的基因长度至少是93对碱基。
答案：
D
7．用人工诱变方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸序列发生如下变化：
CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么，黄色短杆菌将发生的变化和结果是（可能相关的密码子为：
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）（ ）
A．基因突变，性状改变
B．基因突变，性状没有改变
C．基因和性状均没有改变
D．基因没变，性状改变
解析：
对照比较CCGCTAACG→CCGCGAACG，发现CTA→CGA，即基因中T突变为G，密码子由GAU变为GCU，编码的氨基酸由天冬氨酸变为丙氨酸，所以答案为A。
答案：
A
8．利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，下列关于其变异来源的叙述，正确的是（ ）
A．前者不会发生变异，后者有较大的变异性
B．前者一定不会产生基因重组，后者可能发生基因重组
C．后者一定不会发生基因重组，前者可能发生基因重组
D．前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异
解析：
扦插属于无性生殖，变异来源不可能有基因重组；种子繁殖属于有性生殖，变异来源有基因重组；扦插和种子繁殖的变异来源都会受环境的影响。
答案：
B
9．下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，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）（ ）
—ATGGGCCTGCTGA……GAGTTCTAA—
1 4 7 10 13 100 103 106
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：
当第6位的C被替换为T，或第100、101、102位被替换为TTT，都只是改变一个密码子，在不考虑终止密码子的情况下，最多只改变一个氨基酸的种类，其他都没有变；第103至105位被替换为1个T，转录后形成的mRNA中碱基减少，从而引起后面氨基酸序列的改变，但由于发生在尾部，所以影响不大；但当插入1个T时，就会造成插入点后所有氨基酸的种类甚至数目的改变。
答案：
B
10．如图为人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位赖氨酸变为谷氨酸。
该基因发生的突变是（ ）
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：
据题知赖氨酸的密码子有AAA和AAG两种，结合题中所给的赖氨酸对应的WNK4基因序列，可以确定该题中的赖氨酸的密码子是AAG，所以当②处碱基对A—T替换为G—C，则相应的密码子由AAG被替换成谷氨酸的密码子GAG。
答案：
B
11．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
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。
答案：
D
12.某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（见图）。
如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。
下列解释最合理的是（ ）
A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
解析：
本题主要考查减数分裂、遗传定律的基本知识。
从题中信息可知，突变植株为父本，减数分裂产生的雄配子为
和
，后者花粉不育。
正常情况下，测交后代表现型应都为白色性状，而题中已知测交后代中部分为红色性状，推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的正常染色体的可育花粉，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；而产生这种花粉最可能的原因是减Ⅰ同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，故D最符合题意。
减Ⅱ时姐妹染色单体分开与此题出现的现象无关，减Ⅱ时没有非姐妹染色单体的自由组合，故B、C均不符合题意。
答案：
D
二、非选择题
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。
据图回答下列问题：
第一个
字母
第二个字母
第三个
字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
丙
（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）在真核生物细胞中图甲中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。
答案：
（1）基因突变或基因重组
（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．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，统计相同时间段内繁殖结果如下。
组合编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
交配组合
●×
×■
●×■
●×□
○×■
产仔次数
6
6
17
4
6
6
子代小鼠
总数（只）
脱毛
9
20
29
11
0
0
有毛
12
27
110
0
13
40
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____________染色体上。
（2）Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由__________________基因控制的，相关基因的遗传符合________定律。
（3）Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是______________影响的结果。
（4）在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于____________。
此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是__________。
（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__________（填选项前的符号）。
a．由GGA变为AGAb．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______________。
解析：
（1）Ⅰ、Ⅱ组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以相关基因位于常染色体上。
（2）通过对Ⅲ组的分析可知，一对杂合子相交，后代产生了性状分离，结果接近于3∶1，所以可知该性状由细胞核内染色体上的一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。
（3）Ⅳ组的交配组合为一对纯合子，后代性状未发生分离，所以小鼠表现出的脱毛性状不是由环境因素引起的，而是由基因控制的。
（4）在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自然突变。
要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即突变基因频率应足够高。
（5）模板链上的G对应密码子上的C，而模板链上的A对应密码子上的U，所以模板链中的1个G突变为A，则密码子上的C变为U，所以选项d符合。
（6）突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止。
答案：
（1）常
（2）一对等位 孟德尔分离 （3）环境因素 （4）自发/自然突变 突变基因的频率足够高 （5）d （6）提前终止
15．小鼠毛色的黄与黑、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因B、b和D、d控制。
在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。
从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及比例如表所示，请分析回答：
黄毛弯曲尾
黄毛正常尾
黑毛弯曲尾
黑毛正常尾
雄性
2/12
2/12
1/12
1/12
雌性
4/12
0
2/12
0
（1）控制毛色的基因在________染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是_______。
（2）父本的基因型是____________，母本的基因型是________。
（3）若F1出现一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果还是由环境因素引起的，写出能达到这一目的的杂交亲本，并给出相应的实验结果预期。
①亲本组合_______________________________________________________________。
②预期实验结果：
a．若是由基因突变导致，则杂交后代的表现为____________；
b．若是由环境因素导致，则杂交后代的表现为____________。
解析：
（1）分析后代表现型和比例可知，黄毛∶黑毛＝2∶1，相同基因型组合中，后代出现了黄毛和黑毛，可知亲本基因型均为Bb，后代中黄毛只占2份，说明显性纯合致死。
（2）分析后代可知，弯曲尾的全为雌性，表现型和性别相关联，应位于X染色体上。
根据比例可知，父本的基因型是XDY，母本的基因型是XDXd。
（3）若要探究这只雌鼠是基因突变的结果（基因型为XdXd）还是由环境因素引起的（基因型为XDXd），应设计某基因型的雄鼠与其杂交，使后代的表现型及比例在两种情况下不同。
分析可知用正常尾或弯曲尾雄鼠都能达到目的。
答案：
（1）常 BB
（2）BbXDY BbXDXd
（3）方案一：
①尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠
②a.雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾
b．雄鼠出现弯曲尾
方案二：
①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠
②a.全为正常尾b．出现弯曲尾第2节第1课时种群基因频率的改变与生物进化
[课时作业（十七）]
一、选择题
1．下列不符合现代生物进化理论的叙述是（ ）
A．遗传和变异为生物进化提供原始的选择材料
B．通过自然选择使种群基因频率发生定向改变
C．具有有利变异的个体在生存斗争中取胜，具有不利变异的个体在生存斗争中因失败而被淘汰，所以生物进化是以个体作为基本单位的
D．生物进化的过程是由定向的自然选择决定种群的基因频率的变化过程
解析：
现代生物进化理论认为生物进化是以种群为基本单位，不是以个体为基本单位。
答案：
C
2．下列关于生物遗传与进化的叙述中正确的是（ ）
A．在一对相对性状中，显性性状个体数量一定比隐性性状个体多
B．由X染色体上的基因控制的性状在雌性个体中易于表现
C．在一对等位基因中，基因频率相等时，显性性状个体数量一定不少于隐性性状个体
D．在一对等位基因中，基因频率大的一定是显性基因
解析：
A项中显性性状与隐性性状个体数量的多少与环境条件的选择作用有关；B项雄性个体X染色体上含有的显性或隐性基因都易表现出来，而雌性个体X染色体上基因杂合时，隐性基因不易表现出来；C项中显性纯合子或杂合子都表现显性基因控制的性状，只有隐性纯合子才表现隐性性状，所以显性性状个体数量一定不少于隐性性状个体；D项由出现频率大的基因控制的性状更能与环境相适应，该基因可能是显性基因也可能是隐性基因。
答案：
C
3．腕足类动物海豆芽，从4亿年前出现至今面貌基本没变，又没有灭绝，对此现象的合理解释是（ ）
A．自然选择对其不发生作用
B．海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化
C．海豆芽很少变异，适应性强
D．海豆芽的生活环境基本没有改变
解析：
自然选择决定了生物进化的方向，该生物的“面貌基本没变”，说明其生存环境基本没变，基因频率也基本没变，所以性状基本没变。
答案：
D
4．据调查，某小学的学生中基因型比率为XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝44%∶5%∶
1%∶43%∶7%，则Xb的基因频率为（ ）
A．13.2% B．5%
C．14%D．9.3%
解析：
由于XBY、XbY中分别只有一个XB、Xb，在计算时不能乘以2，所以Xb的基因频率
＝
≈9.3%。
答案：
D
5．1979年科学家对野生大象的种群进行调查统计发现，地球上大概有1300000只大象。
但到了1999年，大象只剩下700000只。
另一项调查统计表明，现有50%的非洲雄象不再长有长牙。
下列有关分析不正确的是（ ）
A．野生大象一旦灭绝，人类将丧失部分宝贵的基因资源
B．非洲象群中控制长牙的基因频率下降
C．采取就地保护措施可使大象的数量回增
D．上述现象是自然选择的结果
解析：
从1979年到1999年野生大象的种群数量急剧减少，主要原因是人为猎杀，且非洲雄象不再长有长牙不是对大象自身生存有利的，故不是自然选择的结果。
答案：
D
6．下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变一定导致基因频率的改变
B．一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1
C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率
D．因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
解析：
基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，基因型频率的改变不一定导致基因频率的改变。
控制一对相对性状的基因频率之和为1。
适应环境的个体得到保留，它可以是隐性基因控制的性状，也可以是显性基因控制的性状，所以无法判断是A还是a的基因频率高。
由于男性中只有一条X染色体，色盲为伴X隐性遗传病，故男性患色盲的概率大于女性，但是色盲基因在男性群体和女性群体中基因频率是相同的。
答案：
B
7．抗青霉素葡萄球菌是一种突变型。
将未接触过青霉素的葡萄球菌接种到含青霉素的培养基上，结果有极少数存活下来。
存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多代培养后，对青霉素的抗性明显增强。
原因是（ ）
A．青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率
B．青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性
C．葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果
D．葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的
解析：
自然选择导致种群基因频率的定向改变，所以青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率，A正确。
青霉素使用量的增加不能直接提高葡萄球菌对青霉素的抗性，B错误。
突变是不定向的，C错误。
葡萄球菌的抗青霉素基因是基因突变而来的，不是使用青霉素后产生的，D错误。
答案：
A
8．科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。
A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。
若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中和F2群体中A基因频率分别是（ ）
A．50%、60%B．50%、50%
C．40%、60%D．60%、40%
解析：
纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中各个体的基因型为AaBb，故A、a的基因频率均为50%；F2群体中各个体的基因型情况为9A_B_、3A_bb（死亡）、3aaB_（死亡）、1aabb，即F2群体中各个体的基因型有5种：
1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1aabb，故A的基因频率为[1×（1/10）＋1/2×（2/10）＋1×（2/10）＋1/2×（4/10）]×100%＝60%。
答案：
A
9.某种群中，AA、Aa、aa的基因型频率如图所示，图中黑色部分表示繁殖成活率低的个体。
则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率的结构最可能是图示中的（ ）
解析：
从题图中可见，亲本中的AA基因型繁殖成活率低的个体数多，而aa基因型繁殖成活率低的个体数少。
答案：
B
10．由于真菌传染而使某森林所有树的颜色都变成灰白色。
多年以后，不同颜色的蛾类增长率最可能的结果是（ ）
解析：
环境对生物进行自然选择，由于所有的树的颜色都变成了灰白色，所以在生存斗争中，体色与环境色彩相近的蛾类易生存下来，并产生子代个体，这种情况逐代进行就会使个体中体色与环境色彩相近的个体数越来越多。
但由于变异是不定向的，所以在群体中可能还会有棕色等其他颜色的个体存在。
答案：
D
11．假设在某一个群体中，AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等，A和a的基因频率均为50%。
如图表示当环境发生改变时，自然选择对基因A或a有利时，其基因频率的变化曲线。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲表示当自然选择对隐性基因不利时A的基因频率变化曲线
B．乙表示当自然选择对杂合子不利时A的基因频率变化曲线
C．自然选择直接作用的是生物个体的表现型
D．有利基因的频率变化如曲线甲时，该种群已进化成新物种
解析：
如自然选择对隐性基因不利，因为有杂合子的存在，A的基因频率不可能为1，A错误；自然选择对杂合子不利时，原本A与a的基因频率不会发生变化，B错误；自然选择直接作用的是个体的表现型，进而可能影响到种群中基因频率的改变，C正确；种群基因频率的改变意味着生物进化，但不一定形成新物种，D错误。
答案：
C
12．某区域中有a、b、c、d四个生活习性相近的种群，若环境因子由A（以▭表示）逐渐变为B（以表示），如下图所示，则下列分析错误的是（ ）
A．a种群基因频率可能会发生定向改变
B．d种群数量较以前会有所增加
C．a、d两个种群间将消除竞争关系
D．d种群生物性状更适应B环境
解析：
据图可知，d种群较适应B环境，D项正确。
环境因子由A逐渐变为B的过程中，经过自然选择，a种群的基因频率将发生定向改变，A项正确。
d种群由于环境适宜，数量增多，B项正确。
由于a种群中仍有部分个体生存，a种群与d种群间的竞争不能消除，C项错误。
答案：
C
二、非选择题
13．某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则：
（1）该植物种群的A、a基因频率分别是_________________________________________。
（2）若该种植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占________、________。
这时，A、a的基因频率分别是________。
（3）依现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？
________，原因是________________________________________________________________________。
（4）若第三年由于环境突然变化，a
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