2019-2020学年人教版生物必修二培优学案课时作业：第5章基因突变及其他变异5-1 7页

[课时作业] (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题 1．下面关于基因突变的叙述，正确的是( ) A．亲代的突变基因一定能传递给子代 B．子代获得突变基因一定能改变性状 C．突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发 D．突变基因一定有基因结构上的改变 解析： 发生在体细胞中的基因突变一般不传递给子代，A 错误；基因突变有可能不改 变性状，如下列 3 种情况：①不编码氨基酸的基因片段发生突变，②碱基替换前后所对应的 氨基酸未发生改变中，③由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因，B 错误；基因突 变可以自发产生，也可以诱发产生，C 错误；基因突变指 DNA 分子中碱基对发生替换、增 添或缺失，所以基因结构一定发生改变，D 正确。 答案： D 2．(2019·山东学业水平测试)某植物幼苗中与叶绿素合成有关的基因缺失了一个碱基对， 导致叶绿素无法合成，从而使幼苗叶片发黄。该幼苗所发生的变异类型属于( ) A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 答案： A 3．下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是( ) A．DNA 分子缺失一个基因属于基因突变 B．发生在体细胞的突变一定不能遗传给后代 C．精子与卵细胞中染色体上基因的组合属于基因重组 D．基因突变和基因重组都能改变生物的基因型 解析： 基因突变指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添、缺失引起的基因结构的改 变，DNA 分子缺失一个基因不属于基因突变；植物的体细胞发生的突变，可以通过无性生 殖传递给后代，精卵细胞的结合不属于基因的重组。 答案： D 4．大丽花的红色(C)对白色(c)为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红 色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的 C 基因突变为 c 基因造成 的( ) A．幼苗的体细胞 B．早期叶芽的体细胞 C．花芽分化时的细胞 D．杂合植株产生的性细胞 解析： 一般来说，在个体发育中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分 就越少，对生物的危害就越小。该大丽花植株的一朵花半边红色半边白色，说明是花芽分化 时细胞发生突变造成的。 答案： C 5．如图 a、b、c、d 表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是 ( ) A．只有过程 a、b 能发生基因突变 B．基因重组主要是通过过程 c 和过程 d 来实现的 C．过程 b 和过程 a 的主要差异之一是同源染色体的联会 D．过程 d 和过程 b 的主要差异之一是姐妹染色单体的分离 解析： 过程 a 表示有丝分裂，过程 b 表示减数分裂，过程 c 表示受精作用，过程 d 表 示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，基因重组发生在减数分裂过程中。减数分裂和有 丝分裂的主要差异在于减数分裂过程发生同源染色体联会、分离及其非姐妹染色单体之间的 交叉互换。 答案： C 6．下列有关基因突变的说法正确的是( ) ①无论是低等生物还是高等生物都可能发生基因突变 ②生物在个体发育的特定时期 才可发生基因突变 ③基因突变只定向形成新的等位基因 ④基因突变对生物的生存往往 是有利的 ⑤不同基因突变的频率是相同的 ⑥基因突变的方向是由环境决定的 ⑦一个 基因可以向多个方向突变 A．①⑦ B．①③④ C．②⑤⑦ D．④⑥⑦ 解析： 基因突变在生物界中普遍存在，①正确。基因突变是随机发生的，可发生在个 体发育的任何时期，②错误。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， 且突变的方向和环境没有明确的因果关系，③⑥错误、⑦正确。大多数基因突变时生物体是 有害的，④错误。不同基因突变的频率不同，但都具有低频性，⑤错误。 答案： A 7．如图所示是一个基因型为 AaBb(两对基因独立遗传)的精原细胞在一次减数分裂过程 中产生的两个次级精母细胞。则该过程发生了 ( ) A．交叉互换与同源染色体未分离 B．交叉互换与姐妹染色单体未分离 C．基因突变与同源染色体未分离 D．基因突变与姐妹染色单体未分离 解析： 根据两个次级精母细胞中染色体与基因的位置关系可以看出最可能是第一对染 色体上发生了基因突变，即有一个 A 基因突变成了 a 基因，若发生交叉互换。则每个次级 精母细胞中都应含 A 和 a 基因各一个；B 与 b 基因分别在两个次级精母细胞中，说明同源 染色体正常分离，而含有 b 基因的两条染色体移向细胞的一极，说明减数第二次分裂后期姐 妹染色单体形成的两条染色体未正常分离。 答案： D 8．自然界中，一种生物体中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 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的改变最可能是( ) A．突变基因 1 和 2 为一个碱基对的替换，突变基因 3 为一价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： 基因突变是指由 DNA 分子中碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改 变。一般情况下，基因中碱基对的增添或缺失会引起相应蛋白质分子中氨基酸序列的较大改 变。突变基因 1 与正常基因决定的氨基酸序列相同，说明可能是替换了一个碱基对(因为一 种氨基酸可由一种或多种密码子编码)。突变基因 2 与正常基因决定的氨基酸序列相比，只 有第二个氨基酸不同，说明也可能是替换了一个碱基对。突变基因 3 与正常基因决定的氨基 酸序列比较，第三、第四和第五个氨基酸的种类不同，这可能是由一个碱基对的增添(或缺 失)导致密码子的重新排序引起的。 答案： A 9．央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射，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．基因突变可能造成某个基因的缺失 解析： 导致基因突变的因素有很多，如物理因素、化学因素等；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；辐射导致的基因突变是不定向的；基因突变是 碱基对的增添、缺失或替换，并非基因的缺失。 答案： B 10．如图是基因型为 AA 的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的 变异类型( ) A．①基因突变 ②基因突变 ③基因突变 B．①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组 C．①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组 D．①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组 解析： 分析题图可知，①和②均为有丝分裂的图像，①中 A 和 a 为同一染色体上的 姐妹染色单体所携带的基因，②中 A 和 a 所在的染色体来源于姐妹染色单体，③为减数第 二次分裂后期的图像，该个体的基因型为 AA，没有 a，不可能是交叉互换引起的，故①②③ 中出现 a 的原因都是基因突变。 答案： A 11．当牛精原细胞进行 DNA 复制时，细胞不可能发生( ) A．基因重组 B．DNA 解旋 C．蛋白质合成 D．基因突变 答案： A 12. 基因 A 与 a1、a2、a3 的关系如图所示，该图不能说明的是( ) 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．这些基因的转化遵循自由组合定律 解析： 图示表明通过基因突变产生等位基因，而突变的不定向性导致产生复等位基因， 它们之间可相互转变。 由于是复等位基因之间的转化情况，所以本图与基因的自由组合定 律无关。 答案： D 二、非选择题 13．下图为某植物种数(雌雄同花，自花授粉)中甲植株的 A 基因和乙植株的 B 基因发 生突变的过程。已知 A 基因和 B 基因是独立遗传的，请分析该过程，回答下列问题： (1)简述上述两个基因发生突变的过程： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)突变产生的 a 基因与 A 基因、a 基因与 B 基因分别是什么关系？________________。 (3)若 a 基因和 b 基因分别控制两种优良性状，则 A 基因发生突变的甲植株基因型为 ________，B 基因发生突变的乙植株基因型为________。 解析： (1)图甲中 C∥G 替换为 G∥G，图乙中 C∥G 替换为 A∥G，因此甲、乙都是 碱基替换。(2)基因突变产生等位基因，A 与 a 为等位基因，a 与 B 为非等位基因。(3)由题 干可知，基因 a 和 b 都是突变而来的，原亲本为纯合子，因此突变后的甲植株基因型为 AaBB， 乙植株基因型为 AABb。 答案： (1)DNA 复制的过程中一个碱基被另一个碱基替换，导致基因的碱基序列发生 了改变 (2)等位基因、非等位基因 (3)AaBB AABb 14．血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图。回答下 列问题： (1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是____________________________，此种变异一 般发生于图甲中________阶段，此种变异一般最大的特点是能产生________。 (2) 基 因 重 组 可 以 发 生 于 图 乙 中 ________ 时 期 ， 除 此 之 外 还 有 可 能 发 生 于 ________________________________________________________________________。 解析： (1)蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因发 生了变化，属于基因突变。它一般发生于细胞分裂间期的 DNA 复制时，基因突变的结果是 能够产生新的基因。(2)基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次分 裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的同源染色体的非姐妹染 色单体交叉互换。 答案： (1)控制血红蛋白合成的基因发生了突变 2～3 新基因 (2)C 减数第一次分裂后期 15．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♀， 一纯合脱毛♂，○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 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________。 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，所以该性状应由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，即基因突变的频率应足够高。(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，选项 d 符合题意。(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 分离 (3)环境因素 (4)自然突变 基因突变的频率足够 高 (5)d (6)提前终止