1、人教版生物必修2精讲优练第5章 基因突变及其他变异十二 51 基因突变和基因重组探究导学课型温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(十二)基因突变和基因重组一、选择题(共8小题，每小题4分，共32分)1.(2014蚌埠高一检测)在白花豌豆品种栽培园中偶然发现了一株红花豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果，为确定推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中（ ）A.白花基因的碱基组成B.花色基因的DNA序列C.细胞DNA含量D.细胞的RNA含量【解析】选B。基因突变是指DNA分子中
2、发生碱基对的增添、缺失和替换而引起基因结构的改变，所以可以检测和比较花色基因的DNA序列。【变式训练】(2013盐城高一检测)大肠杆菌的某基因有180个碱基对，由于受到X射线的辐射少了一个碱基对。此时，由它控制合成的蛋白质与原来的蛋白质比较，不可能出现的情况是（ ）A.59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序没有改变B.59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改变C.60个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改变D.少于59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改变【解析】选C。某基因有180个碱基对，转录得到的mRNA最多有180个碱基，翻译的蛋白质的氨基酸数最多是60个。由于X射线的辐射少了一个碱基对，基因的碱基对数变
3、为179对，转录得到的mRNA最多有179个碱基，翻译的蛋白质的氨基酸数最多是59个，而且氨基酸的排列顺序可能改变也可能不变。2.(2013鹤岗高一检测)人类能遗传的基因突变，常发生在（ ）A.减数第二次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂前的间期D.有丝分裂间期【解析】选C。基因突变发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，其中体细胞突变一般不能遗传给后代，所以人类能遗传的基因突变，常发生在减数第一次分裂前的间期。3.(2013吉林高一检测)下列哪种说法不属于基因突变的特点（ ）A.能产生新的基因B.突变后性状一般对生物有利C.突变频率一般较低D.突变是随机的【解析】选B。基因突变有以下特
4、点：普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性，并且通过基因突变能产生新的基因。4.洋葱根尖分生区细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因是（ ）A.复制出现差错B.发生过交叉互换C.联会发生紊乱D.发生了自由组合【解析】选A。由于基因重组发生在减数分裂的过程中，所以洋葱根尖分生区细胞进行的有丝分裂不会发生基因重组，其两条姐妹染色单体所携带的基因不同是由于发生了基因突变。5.(2014邢台高一检测)以下有关基因重组的叙述，正确的是（ ）A.非同源染色体之间进行交叉互换不属于基因重组B.非姐妹染色单体间对应片段的交换导致基因重组C.洋葱根尖分生区细胞中可能发生基因重组
5、D.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的【解析】选A。基因重组发生在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间对应片段的交换导致基因重组；洋葱根尖分生区细胞只能进行有丝分裂，不能发生基因重组；同卵双生兄弟间的基因型应该相同，所以他们之间性状的差异不是基因重组导致的，可能是突变或环境因素导致的。6.有性生殖生物后代的性状差异主要来自于基因重组，下列过程中哪些可以发生基因重组（ ）A.B.C.D.【解析】选A。该题中的基因重组发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。所以应为，而不是配子的随机组合。【误区警示】解答本题要注意以下误区：(1)不要误认为配子的随机结合为基
6、因重组，而将过程认为是基因重组。(2)也不要认为AAaa中，产生的配子A与配子a结合形成Aa是基因重组，因为基因重组发生在非等位基因之间。7.(2013宁德高一检测)甲、乙两个细胞所示时期可能发生的是（ ）A.甲细胞所示时期可能发生基因重组B.乙细胞所示时期可能发生基因突变C.两个细胞所示时期既不能发生基因突变，也不能发生基因重组D.甲细胞所示时期可能发生基因突变【解析】选C。基因突变发生在细胞分裂的间期，所以甲、乙两个细胞都不可能发生基因突变；基因重组发生在减数第一次分裂的前期或后期，而甲是减数第二次分裂的后期，乙是有丝分裂。8.已知某个核基因片段碱基排列如图所示：GGCCTGAAGAGAA
7、GACCGGACTTCTCTTCT若该基因由于一个碱基被置换而发生改变，氨基酸序列由“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”变成“脯氨酸谷氨酸甘氨酸赖氨酸”(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)。下列叙述正确的是（ ）A.基因突变导致了氨基酸序列的改变B.翻译上述多肽的mRNA是由该基因的链转录的C.若发生碱基置换的是原癌基因，则具有该基因的细胞一定会癌变D.若上述碱基置换发生在配子中，将不能传递给后代【解题关键】解答本题应从以下三个方面入手：(1)基因突变的类型及对肽链结构的影响。
8、(2)基因突变与癌变的关系。(3)遵循遗传规律所具备的条件(基因突变对后代影响)。【解析】选A。由题干中的氨基酸序列，推出此肽链中的脯氨酸对应的密码子为CCU，它与DNA的模板链是互补的，所以链是模板链。癌症的发生是由于原癌基因和抑癌基因共同突变积累的结果。若上述碱基置换发生在配子中，将有可能传递给后代。【延伸探究】(1)题干中哪个位点的哪对碱基对发生了改变？提示：左侧第10位的“AT”对变为“GC”对。(2)举例说明哪个位点的碱基对如何改变不会影响肽链结构。提示：例如，左侧第5位的“TA”对变为“CG”对，对应的氨基酸还是脯氨酸。二、非选择题(共18分)9.由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖
9、氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题：第一个字母第二个字母第三个字母UCAGA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UCAG(1)图中过程发生的场所是_。(2)除赖氨酸以外，图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？_，原因是_。(3)若图中X是甲硫氨酸，且链与链这两条模板链只有一个碱基不同，那么链不同于链上的那个碱基是_。(4)从表中可看出密码子具有_的特点，它对生物体生存和发展的意义是：_。【解析】(1)过程表示翻译过程，它发生在核糖体上。(2)从赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸
10、、苏氨酸、精氨酸、天冬酰胺，它们与赖氨酸所对应的密码子均有一个碱基之差，而丝氨酸对应的密码子与之有两个碱基之差。(3)甲硫氨酸对应的密码子是AUG，而与之有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是AAG，所以链上与mRNA中U相对应的碱基是A。(4)通过题中信息可以看出，本题中的氨基酸对应着多种密码子，说明密码子具有简并性，所以当基因突变时，其对应的氨基酸不一定改变，有利于保证生物遗传性状的稳定性。答案：(1)核糖体(2)丝氨酸要同时突变两个碱基对(3)A(4)简并性保证生物遗传性状的稳定性一、选择题(共7小题，每小题5分，共35分)1.(2013邢台高一检测)下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生
11、基因重组现象，又有可能发生基因突变现象的是（ ）A.心肌细胞 B.成熟的红细胞C.分生区细胞 D.精原细胞【解析】选D。基因重组只能发生在减数分裂过程中，基因突变发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。心肌细胞和成熟的红细胞都已经高度分化，不再分裂，所以不会发生基因重组和基因突变；分生区细胞只能进行有丝分裂，因此只有可能发生基因突变，不会发生基因重组；精原细胞是原始的生殖细胞，既能进行有丝分裂实现自身的增殖，也能进行减数分裂产生配子，所以既有可能发生基因重组现象，又有可能发生基因突变现象。2.自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸苯丙氨酸
12、亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（ ）A.突变基因1和2为一个碱基对的替换，突变基因3为一个碱基对的增添或缺失B.突变基因2和3为一个碱基对的替换，突变基因1为一个碱基对的增添或缺失C.突变基因1为一个碱基对的替换，突变基因2和3为一个碱基对的增添或缺失D.突变基因2为一个碱基对的替换，突变基因1和3为一个碱基对的增添或缺失【解析】选A。从题干可以看出，突变基因1没有导致蛋白质的改变，突变基因2引起1个氨基酸的改变，因而突变基因1和
13、2为一个碱基对的替换。突变基因3导致蛋白质中氨基酸数量和种类的改变较多，所以突变基因3为一个碱基对的增添或缺失。【变式训练】(2013隆化高一检测)原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。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.缺失4个碱基对 B.增加4个碱基对C.缺失3个碱基对 D.置换单个碱基对【解析】选A。基因中三个相邻的碱基对决定mRNA中三个相邻的碱基，mRNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸。若基因中碱基对增加了一个，必然会引起其编码的蛋白质分子中氨基酸序列的改变，但如果在插入位点的附近再缺失4个碱基对，那么只会影响其编码的蛋白质分子
14、中最初的几个氨基酸，而不会影响后面的氨基酸序列，这样有可能对其编码的蛋白质结构影响最小。3.下图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列哪项不能从图中分析得到（ ）A.表明基因突变具有不定向性B.表明基因突变具有可逆性C.这些基因的碱基序列一定不同D.表明基因突变具有普遍性【解析】选D。A基因可以突变成a1、a2、a3基因，说明基因突变具有不定向性；A基因可以突变成a1基因，a1基因也可以突变成A基因，说明基因突变具有可逆性；控制同一性状的基因有几种，其根本原因是基因的碱基序列不同。【误区警示】(1)基因突变是基因内部碱基发生的改变，即改变了基因的表现形式：Aa或aA，基因的位置和数
15、量并没有改变。(2)基因突变是发生在分子水平上的变化，在显微镜下是不可见的。(3)在诱变因素的作用下，不一定发生基因突变，但基因突变的频率会提高。4.(2014菏泽高一检测)基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，关于这种改变的说法正确的是（ ）若发生在配子形成过程中，可以通过有性生殖遗传给后代若发生在体细胞中，一定不能遗传若发生在人的体细胞中，有可能发展为癌细胞都是外来因素影响引起的A. B.C. D.【解析】选C。基因突变若发生在配子中，可通过有性生殖遗传给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物的体细胞发生基因突变，可以通过无性繁殖遗传给后
16、代；诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素，但是在没有外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误，使DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生，故C正确。5.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方面的叙述正确的是（ ）A.前者不会发生变异，后者有较大的变异性B.前者一定不会发生基因重组，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】选B。扦插属于无性繁殖，变异来源不可能有基因重组；种子繁殖属于有性生殖，变异来源中有基因重组；
17、扦插和种子繁殖的变异来源都会受环境的影响。【延伸探究】(1)若将题中植物改为原核生物，还能发生基因突变或基因重组吗？提示：能发生基因突变，但不能发生基因重组。所有生物均能发生基因突变，但自然条件下只有进行有性生殖的生物才能进行基因重组。(2)题中后者若发生基因重组，其后代会产生新基因和新性状吗？提示：不会。基因重组不改变基因的种类和数量，只是产生新的基因型，使子代出现新的性状组合。6.(2013南昌高一检测)下列关于基因重组的叙述中，正确的是（ ）A.等位基因的分离可导致基因重组B.有性生殖可导致基因重组C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组D.无性生殖可导致基因重组【解析】选B。等位基
18、因的分离是随着同源染色体的分开而分离的，会导致性状分离；基因重组发生在减数分裂的过程中，减数分裂参与有性生殖过程；非同源染色体上的非等位基因自由组合以及同源染色体内非姐妹染色单体上的等位基因的交叉互换都能导致基因重组。7.下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是(多选)（ ）A.基因突变常常发生在DNA复制时B.基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换C.基因突变的随机性仅表现在生物个体发育的胚胎时期D.基因重组是生物变异的根本来源，基因重组也可以产生新的基因【解题关键】解答本题的关键是：(1)掌握基因突变和基因重组的原理和特点。(2)明确基因突变和基因重组的主要区别。【解析】选A、B
19、。基因突变是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而引起的基因结构的改变。在DNA复制时，双螺旋结构解开，容易发生基因突变。基因突变具有随机性，可以发生在个体发育的任何时期，同一DNA分子的不同部位，不同的DNA分子上。基因突变能产生新的基因，是生物变异的根本来源，基因重组不能产生新的基因。二、非选择题(共15分)8.(2013济宁高一检测)下面左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族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)图中过程发生的时间是_，过程表示_。(2)链碱基组成为_，链碱基组成为_
20、。(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)8的基因型是_，6和7再生一个患病男孩的概率为_，要保证9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？_。【解析】(1)图中过程表示复制，发生在细胞分裂的间期，图中过程表示转录。(2)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3和4正常，9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3、4的基因型均为HbAHba，所以他们的后代8的基因型为HbAHbA或HbAHba；由于6和7的基因型均为HbAHba，所以生出HbaHba的概率为1/4，生出男孩的概率为1/2，所以生出患病男孩的概率为1/8。后代呈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，所以生物性状不可能改变。答案：(1)细胞分裂间期转录(2)CATGUA(3)常隐(4)HbAHbA或HbAHba1/8HbAHbA(5)不可能改变后的密码子对应的还是谷氨酸关闭Word文档返回原板块
