2020版新素养同步人教版高中生物必修二练习：课后分层检测案14基因突变和基因重组 10页

课后分层检测案 14 基因突变和基因重组 【合格基础练】 1．下列属于可遗传变异的是( ) A．一对正常夫妇生了个白化病女儿 B．穗大粒多的植株在干旱时变得穗小粒少 C．植株在水肥条件很好的环境中长势旺盛 D．生活在海边的渔民皮肤变得特别黑 解析：由于环境因素导致的变异不可遗传，B、C、D 项均是 由环境因素导致的变异，不可遗传。 答案：A 2．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，可能导致基因变异。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变异 D．基因突变可能造成某个基因的缺失 解析：引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、 化学因素和生物因素，A 错误；如果环境引发了细胞中遗传物质 的改变，就成了可遗传的变异，B 正确；辐射能导致人体遗传物 质发生不定向改变，C 错误；基因突变会导致基因内部分子结构 的改变，不会导致某个基因的缺失，D 错误。 答案：B 3．基因突变按其发生部位可分为体细胞突变(a)和生殖细胞突 变(b)两种，则( ) A．均发生于有丝分裂的间期 B．a 发生于有丝分裂的间期，b 发生于减数第一次分裂前的 间期 C．均发生于减数第一次分裂前的间期 D．a 发生于有丝分裂间期，b 发生于减数第二次分裂的间期 解析：基因突变多发生于 DNA 复制的时候，因此 a、b 分别 发生于有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。 答案：B 4．下列有关基因突变的叙述中，正确的是( ) A．生物随环境改变而产生适应性的突变 B．由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率高 C．有性生殖的个体，基因突变不一定遗传给子代 D．自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变的突变是定向 的 解析：基因突变是遗传物质的改变，具有低频性的特点；细 菌数量多，只是提高突变的数量，而不会提高突变率；基因突变 若发生在体细胞中，一般不会遗传给后代；突变在任何情况下都 是不定向的。 答案：C 5．某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳 定遗传的纯合突变类型，该突变为( ) A．显性突变(d→D) B．隐性突变(D→d) C．显性突变和隐性突变 D．人工诱变 解析：由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状， 说明突变性状相对于原有性状为显性性状。 答案：A 6．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。 在插入点的附近，再发生下列哪种情况对其编码的蛋白质结构影 响最小( ) A．置换单个碱基对 B．增加 4 个碱基对 C．缺失 3 个碱基对 D．缺失 4 个碱基对 解析：在编码区插入 1 个碱基对，因每相邻的 3 个碱基决定 1 个氨基酸，必然造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相 应氨基酸发生变化，致使编码的蛋白质差别很大。若再增添 2 个、 5 个、8 个碱基对，或缺失 1 个、4 个、7 个碱基对，恰好凑成 3 的倍数，则对后面的密码子不产生影响，致使编码的蛋白质差别 不大。 答案：D 7．在一只鼠的精巢中，由一个着丝点相连的两条染色单体上 所携带的全部基因本应全部相同，但实际上却有不相同的，其原 因可能是( ) A．该鼠不是纯合子 B．复制时一定会发生差错 C．联会时染色单体间发生了交叉互换 D．四分体内非姐妹染色单体发生交叉互换 解析：精巢内的精原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行 减数分裂。由一个着丝点相连的两条染色单体是间期复制而来的， 它们所含的基因应该完全相同，如果发生基因突变，则导致基因 不同；在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上非姐妹染 色单体之间交叉互换，也可导致由一个着丝点相连的两条染色单 体所携带的基因不相同。 答案：D 8．下列有关基因重组的叙述中，正确的是( ) A．基因型为 Aa 的个体自交，因基因重组而导致子代性状发 生分离 B．基因 A 因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基 因 a，这属于基因重组 C．基因型为 YyRr 的植物自交后代出现不同于亲本的新类型 及肺炎双球菌的转化等过程中都发生了基因重组 D．造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组 解析：基因型为 Aa 的个体自交，只涉及一对等位基因，所以 不属于基因重组，A 项错误；基因 A 因替换、增添或缺失部分碱 基而形成它的等位基因 a，这属于基因突变，B 项错误；基因型为 YyRr 的植物自交后代出现不同于亲本的新类型及肺炎双球菌的 转化等过程中都发生了基因重组，C 项正确；同卵双生姐妹是由 同一个受精卵发育而来的，受精卵的分裂方式是有丝分裂，不可 能发生基因重组，性状上差异的主要原因是基因突变、染色体变 异和环境因素，D 项错误。 答案：C 9．下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于 ( ) A．基因重组，不可遗传变异 B．基因重组，基因突变 C．基因突变，不可遗传变异 D．基因突变，基因重组 解析：甲图中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突 变；而乙图中的 A、a、B、b 基因是原来已经存在的，只是进行了 重新组合。 答案：D 10．用亚硝基化合物处理萌发的种子，发现某基因上一个腺 嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I)，I 不能再与 T 配对，但能与 C 配对。下列相关叙述错误的是( ) A．这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换 B．连续复制两次后，含原基因的 DNA 分子占 1/4 C．突变产生的新基因与原基因互为等位基因 D．突变性状对该生物的生存是否有害，取决于其能否适应环 境 解析：根据题意可知，用亚硝基化合物处理萌发的种子，发 现某基因上一个腺嘌呤经脱氨基变成了次黄嘌呤，这属于人工诱 变，碱基对被替换，A 正确；因只有一条链上的一个碱基发生了 改变，故突变后的 DNA 分子连续复制两次后，有 1/2 的 DNA 分 子仍含有原来的基因，B 错误；基因突变产生等位基因，C 正确； 突变的性状有害还是有利是相对的，取决于环境条件，D 正确。 答案：B 11．动态突变是指基因中的 3 个相邻核苷酸重复序列的拷贝 数发生倍增而产生的变异，这类变异会导致人类的多种疾病，且 重复拷贝数越多，病情越严重。下列关于动态突变的推断正确的 是( ) A．可借助光学显微镜进行观察 B．只发生在生长发育的特定时期 C．会导致染色体上基因的数量有所增加 D．突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现 解析：用光学显微镜无法观察基因上核苷酸的变化，A 项错 误；基因突变可发生在生长发育的任何时期，在细胞分裂的间期 DNA 复制时，DNA 分子相对不稳定，较容易发生基因突变，B 项 错误；根据题意可知，动态突变指基因结构的改变，并没有引起 基因数量的增加，C 项错误；基因中的 3 个相邻核苷酸转录成 mRNA 上的一个密码子，若重复拷贝，则会产生重复的密码子， 将会导致翻译产物中某个氨基酸重复出现，D 项正确。 答案：D 12．由于基因突变，蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根 据题中所示的图、表回答问题： (1)图中Ⅰ过程发生的场所是________，Ⅱ过程叫________。 (2)除赖氨酸外，对照表中的密码子判断，X 表示哪一种氨基 酸 的 可 能 性 最 小 ？ ________ 。 原 因 是 ________________________________________________________ ________________。 (3)若图中 X 是甲硫氨酸，且②链与⑤链只有一个碱基不同， 那么⑤链上不同于②链上的那个碱基是________。 (4)从表中可看出密码子具有________，它对生物体生存和发 展 的 意 义 是 ________________________________________________________ ________________。 解析：(1)根据题图中物质之间的相互联系可推知，Ⅰ过程为 翻译，该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。Ⅱ过程是转录， 其发生的场所主要是细胞核。(2)比较赖氨酸和表中其他氨基酸的 密码子可知：赖氨酸的密码子与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、 天冬酰胺、精氨酸的密码子均只有一个碱基的差别，而赖氨酸的 密码子与丝氨酸的密码子有两个碱基的差别，故图解中 X 表示丝 氨酸的可能性最小。(3)根据表中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子可推 知：②链与⑤链的碱基序列分别为 TTC 与 TAC，故⑤链上不同于 ②链上的那个碱基是 A。(4)从增强密码容错性的角度来考虑，当 密码子中有一个碱基改变时，由于密码子具有简并性，可能不会 改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸 使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻 译的速度。 答案：(1)核糖体 转录 (2)丝氨酸 要同时突变两个碱基 (3)A (4)简并性 增强了密码容错性，保证了翻译的速度 【等级提升练】 13．同一番茄地里有两株异常番茄，甲株所结果实均为果形 异常，乙株只结了一个果形异常的果实，其余的正常。甲、乙两 株异常果实连续种植，其自交后代中果形仍保持异常。下列分析 不正确的是( ) A．二者均可能是基因突变的结果 B．甲发生变异的时间比乙早 C．甲株变异一定发生于减数分裂时期 D．乙株变异一定发生于有丝分裂时期 解析：甲、乙变异都是可遗传变异，均可能是基因突变的结 果，A 正确；发生变异的时间越早，对植物的影响越大，B 正确； 甲株变异最可能发生于早期的有丝分裂，C 错误、D 正确。 答案：C 14．编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变 为酶 Y。如表显示了与酶 X 相比，酶 Y 可能出现的四种状况，对 这四种状况出现的原因判断正确的是( ) 比较指标 ① ② ③ ④ 酶 Y 活性/酶 X 活性 100% 50% 10% 150% 酶 Y 氨基酸数目/酶 X 氨基酸数目 1 1 小于 1 大于 1 A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化 B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了 50% C．状况③可能是因为突变导致了终止密码子位置变化 D．状况④可能是因为突变导致 tRNA 的种类增加 解析：编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换，表达产物变为 酶 Y，表明氨基酸序列改变，A 错误；状况②中酶 X 和酶 Y 的氨 基酸数目相等，酶 Y 的活性为酶 X 的一半，可能是氨基酸序列改 变导致蛋白质结构和性质改变，B 错误；状况③中酶 Y 的氨基酸 数目小于酶 X，表明编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换，可能 导致了终止密码子提前出现，氨基酸序列合成提前终止，C 正确； 基因突变改变基因的结构，不改变 tRNA 的种类(61 种)，D 错误。 答案：C 15．下图为二倍体生物细胞分裂图，下列有关叙述错误的是 ( ) A．图 1 表示有丝分裂，图 2 表示减数分裂 B．图 1 所示细胞发生了基因突变或基因重组，图 2 所示细胞 只是发生了基因重组 C．图 1、图 2 分裂后形成的子细胞基因型均有 2 种类型 D．图 1 所示细胞发生了基因突变，图 2 所示细胞发生了基因 突变或基因重组 解析：图 1 为有丝分裂后期，图 2 为减数第二次分裂后期， 由同一染色体的着丝点断裂后形成的两条子染色体对应的基因型 应该相同。图 1 出现 AB、Ab 是间期发生基因突变造成的，图 2 可能是减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换或减数第一次分 裂前的间期发生基因突变所致。 答案：B 16．某科研小组对野生纯合小鼠进行 X 射线处理，得到一只 雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色 体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在 染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员， 将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区 段。相应基因用 D、d 表示。) (1) 杂 交 方 法 ： ________________________________________________________ ________________。 (2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数 量填入表中。 野生 型 突变 型 突变型/(野生型＋突 变型) 雄性小 鼠 A 雌性小 鼠 B (3)结果分析与结论： ①如果 A＝1，B＝0，说明突变基因位于________上； ②如果 A＝0，B＝1，说明突变基因为__________，且位于 ________上； ③如果 A＝0，B＝________，说明突变基因为隐性，且位于 X 染色体上； ④如果 A＝B＝1/2，说明突变基因为__________，且位于 __________上。 (4)拓展分析：如果基因位于 X、Y 的同源区段，突变性状为 ________ ， 该 个 体 的 基 因 型 为 ________________________________________________________ ________________。 解析：(1)根据题干可知，这只突变型小鼠是雄性的，所以应 该让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配，然后根据子代的表现 型及比例来确定突变基因的显隐性和位于哪条染色体上。(3)①如 果突变基因位于 Y 染色体上，子代中雄性全为突变型小鼠，雌性 全为野生型小鼠；②如果突变基因位于 X 染色体上，且为显性， 子代中雄性全为野生型小鼠，雌性全为突变型小鼠；③如果突变 基因位于 X 染色体上，且为隐性，子代中雄性全为野生型小鼠， 雌性也全为野生型小鼠。④如果突变基因位于常染色体上，且为 显性，子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠。(4)如果突变基 因位于 X、Y 染色体的同源区段，突变后性状发生了改变，说明 突变性状为显性性状，该个体的基因型为 XDYd 或 XdYD。 答案：(1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配 (3)①Y 染色 体 ②显性 X 染色体 ③0 ④显性 常染色体 (4)显性性状 XDYd 或 XdYD 【素养达成练】 17．小香猪背部皮毛颜色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，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，则该初级精母细胞产 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。 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、ab 四种基因型的配子，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。 答案：(1)①AB、Ab、aB、ab ②AB、aB、ab Ab、ab、aB (2)aabb 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