山东专用2021高考生物一轮复习课时作业19基因突变与基因重组解析版 8页

课时作业(十九)　基因突变与基因重组 ‎[基础练]‎ ‎1．下列关于基因突变的叙述正确的是(　　 )‎ A．基因突变一定会引起生物性状的改变 B．DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换一定会引起基因突变 C．基因突变具有不定向性且基因突变的方向和环境有明确的因果关系 D．基因突变的随机性可表现在基因突变可以发生在个体发育的任何时期 D　[基因突变，性状不一定改变，如：AA突变为Aa，表现型仍为显性，又如基因突变后，密码子改变，而翻译的氨基酸不变，由蛋白质决定的生物的性状也不变，A错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，故DNA分子是由基因部分和非基因部分组成的，如果基因中碱基对的增添、缺失或替换则会引起基因突变，而非基因片段中发生同样的变化不会引起基因突变，B错误；基因突变具有不定向性，与环境之间没有明确的因果关系，C错误；基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，体现了基因突变的随机性。]‎ ‎2．(2019·四川乐山一模)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 D　[基因突变具有不定向性；生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得；发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后代。]‎ ‎3．下列关于基因重组的叙述错误的是(　　 )‎ A．基因重组通常发生在有性生殖过程中 B．基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料 C．同源染色体上的基因可以发生重组 D．非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组 D　[同源染色体上的基因可以通过交叉互换发生重组，非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体自由组合发生重组。]‎ ‎4．(2019·山西太原模拟)以下各项属于基因重组的是(　　 )‎ A．基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离 B．雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体 C．YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型 D．同卵双生姐妹间性状出现差异 C - 8 -‎ ‎　[基因重组的来源有减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合、减数分裂四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换和基因工程中的DNA重组，YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型是基因自由组合的结果，属于基因重组。]‎ ‎5．某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变，形成了它的等位基因E1，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，下列叙述正确的是(　　 )‎ A．基因E2形成E1时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变 B．基因E2突变形成E1，该变化是由基因中碱基对的替换、增添和缺失导致的 C．基因E2形成E1时，一定会使代谢加快，细胞中含糖量增加，采摘的果实更加香甜 D．在自然选择作用下，该种群基因库中基因E2的基因频率会发生改变 D　[基因E2突变形成E1时，其上的遗传信息会发生改变，在染色体上的位置不变；蛋白质中只有一个氨基酸被替换，这说明该突变是由基因中碱基对的替换造成的，碱基对的增添和缺失会造成氨基酸数目和种类的改变；基因突变具有不定向性和多害少利性，基因E2突变形成E1后，植株代谢不一定加快，含糖量不一定增加。]‎ ‎6．(2019·河南郑州调研)下表是关于DNA片段增添导致的变异类型，据表判断正确的组合是(　　 )‎ 片段来源 插入位置 导致遗传效应 变异类型 ‎①‎ 外来无效片段 原基因内部，基因结构被破坏 原基因不表达 基因突变 ‎②‎ 外来有效片段 原基因内部，基因结构被破坏 原基因不表达，插入基因表达 基因突变 ‎③‎ 外来有效片段 原基因内部，原基因无影响 原基因表达，插入基因表达 基因重组 A．①②　　 B．①③　　‎ C．②③　　 D．①②③‎ B　[①外来无效片段插入原基因内部，导致原基因结构被破坏，原基因不表达，这属于基因突变，正确；②外来有效片段插入原基因内部，导致基因结构被破坏，原基因不表达，但插入基因表达，这属于基因重组，错误；③外来有效片段插入原基因内部，但对原基因无影响，原基因表达，插入基因也表达，这属于基因重组，正确。]‎ ‎7．(2019·山东潍坊模拟)二倍体水毛茛黄花基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2，导致其编码的蛋白质中氨基酸序列发生了改变，下列叙述错误的是(　　 )‎ A．正常情况下，q1和q2可存在于同一个配子中 B．光学显微镜下无法观测到q2的长度较q1短 C．突变后翻译时碱基互补配对原则未发生改变 D．突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变 A - 8 -‎ ‎　[基因突变后产生的是它的等位基因，等位基因在减数第一次分裂后期分离，故正常情况下，q1和q2不能同时存在于一个配子中。基因突变在光学显微镜下看不到。基因突变不影响碱基互补配对的原则。如果发生的是隐性突变，或基因突变发生在叶片或根细胞中，花色性状是不会发生改变的。]‎ ‎8．水稻核基因hw(t)表达的蛋白参与光合作用，该基因发生了单碱基替换，导致表达的蛋白减少了251个氨基酸。 已知突变使mRNA发生改变的碱基在如图所示区域内(终止密码：UAA、UAG或UGA)。下列说法正确的是(　　 )‎ ‎……A G A G C U G G G U……‎ ‎↑　　　　　　　　↑‎ ‎251　　　　　　　260‎ 注：图中数字表示mRNA中从起始密码开始算起的碱基序号。‎ A．hw(t)基因编码的蛋白通过被动运输进入叶绿体 B．碱基替换只可能发生在第257号核苷酸位置 C．突变后参与基因转录的嘌呤核苷酸比例降低 D．突变前基因表达的蛋白共含有336 个氨基酸 D　[hw(t)基因编码的蛋白(大分子物质)通过胞吞的方式进入叶绿体；根据题意可知，单碱基替换导致表达的蛋白减少了251个氨基酸，则替换导致终止密码提前，则所在图示区域可得到此结果的碱基包括第257、258号核苷酸位置，替换后分别使对应密码子变为UAG、UGA；突变后只影响蛋白质的翻译，不会影响参与基因转录的嘌呤核苷酸比例；突变前基因表达的蛋白共含有255÷3＋251＝336个氨基酸。]‎ ‎9．(2019·山东淄博模拟)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：‎ 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 ‎(1)图中Ⅱ过程发生的场所是________，Ⅰ过程叫________。‎ - 8 -‎ ‎(2)除赖氨酸外，对照表中的密码子，X表示表中哪种氨基酸的可能性最小？________。原因是________________。‎ ‎(3)若图中X是甲硫氨酸，且①链与④链只有一个碱基不同，那么④链上不同于①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，Ⅱ过程为翻译，该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。Ⅰ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：①链与④链的碱基序列分别为TTC与TAC，故④链上不同于①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 ‎10．(2019·河北承德联校模拟)在一个鼠(2N)的种群中，鼠的毛色有野生型黄色(A)、突变型灰色(a1)和突变型黑色(a2)三种表现型，基因A对a1和a2为显性，a1对a2为显性，三种基因的形成关系如图所示。请回答：‎ ‎(1)由图可以看出DNA分子中碱基对的____________能导致基因突变。‎ ‎(2)基因a2控制的蛋白质肽链长度明显变短，这是由于基因突变导致________________，在细胞质中参与该蛋白质合成的核酸有________________。‎ ‎(3)杂合灰色鼠精巢中的一个细胞中含有2个a2基因，原因最可能是________________，此时该细胞可能含有________个染色体组。‎ ‎(4)有些杂合黄色小鼠的皮毛上出现灰色斑点，请从可遗传变异的角度对这一现象做出合理解释。‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)分析图示可知：a1基因的产生是由于A基因中的碱基对C//G被T//A替换，a2‎ - 8 -‎ 基因的产生是由于A基因中的碱基对T//A的缺失，因此DNA分子中碱基对的缺失、替换能导致基因突变。(2) 基因a2控制的蛋白质肽链长度明显变短，这是由于基因突变导致翻译提前终止，在细胞质中参与该蛋白质合成的核酸种类有tRNA、mRNA、rRNA。(3) 杂合灰色鼠精巢中的一个细胞中含有2个a2基因，其原因最可能是DNA发生了复制(染色体复制)。若该细胞为处于减数第二次分裂前期或中期的次级精母细胞，则含有1个染色体组；若该细胞为处于有丝分裂前期或中期的精原细胞，或者是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，则含有2个染色体组；若该细胞为处于有丝分裂后期的精原细胞，则含有4个染色体组；综上分析，该细胞可能含有1或2或4个染色体组。(4)A基因控制黄色、a1基因控制灰色，且A对a1为显性。有些杂合黄色小鼠的皮毛上出现灰色斑点，说明这些杂合黄色小鼠的基因型为Aa1，且灰色斑点的出现可能是由于部分细胞A基因突变成了a1，表现为灰色(或部分细胞带有A基因的染色体片段缺失，使a1基因表现了出来)。‎ 答案　(1)缺失、替换　(2)翻译提前终止　 tRNA、mRNA、rRNA　 (3)DNA发生了复制(染色体复制)　1或2或4　(4)部分细胞A基因突变成了a1，表现为灰色(或部分细胞带有A基因的染色体片段缺失，使a1基因表现了出来)‎ ‎[能力练]‎ ‎11．(2019·河南郑州调研)许多化学药剂可以导致基因突变和染色体变异。野生型水稻用甲磺酸乙酯(EMS)处理获得雄性不育突变体，且雄性不育基因与可育基因是一对等位基因。下列相关叙述正确的是(　　 )‎ A．判断雄性不育基因的显隐性最简便的方法是让该突变体自交 B．若经EMS处理导致基因多个碱基对缺失，则引起的变异为基因突变 C．若让该雄性不育突变体再经人工诱变则不能恢复为野生型 D．若该雄性不育突变体为一条染色体片段缺失所致，则雄性不育基因为显性基因 B　[雄性不育突变体不能产生正常的雄配子，故不能自交；若经EMS处理导致基因多个碱基对缺失，则引起的变异为基因突变；由于基因突变是不定向的，若让该雄性不育突变体再经人工诱变则可能恢复为野生型；由于不育基因与可育基因是一对等位基因，所以经诱变后，显性的可育型基因随那段染色体的缺失而消失了，剩下的是隐性的不育基因，所以不育基因一定为隐性基因。]‎ ‎12．(2019·河南新乡一模)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是(　　 )‎ A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因 B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型 C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型 D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链 A - 8 -‎ ‎　[假设敏感和抗性由基因A、a控制，若突变体为1条染色体的片段缺失所致，则原敏感型大豆基因型为Aa，缺失了A基因所在染色体片段导致抗性突变体出现，则抗性基因一定是隐性基因；突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则该个体没有控制这对性状的基因，再经诱变也不可能恢复为敏感型；基因突变是可逆的，再经诱变可能恢复为敏感型；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则此情况属于基因突变，抗性基因可能编码肽链，也可能不编码肽链。]‎ ‎13．(2019·山东实验中学诊断)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(如图)。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 D　[由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。后代中出现部分红色性状，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；也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，这种情况最为常见，D项解释最合理。]‎ ‎14．最新研究发现白癜风致病根源与人体血清中的酪氨酸酶活性减小或丧失有关，当编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变时，表达产物将变为酶A，下表显示酶A与酪氨酸酶相比，可能出现的四种情况。相关叙述正确的是(　　 )‎ 比较指标 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 患者白癜风面积 ‎30%‎ ‎20%‎ ‎10%‎ ‎5%‎ 酶A氨基酸数目/酪氨酸酶氨基酸数目 ‎1.1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎0.9‎ A．①④中碱基的改变是染色体结构变异导致的 B．②③中氨基酸数目没有改变，对应的mRNA中碱基排列顺序也不会改变 C．①使tRNA种类增多，④使tRNA数量减少，②③中tRNA的数量没有变化 D．①④可能导致控制酪氨酸酶合成的mRNA中的终止密码子位置改变 D - 8 -‎ ‎　[编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变，说明只是该基因内部结构改变，整个DNA分子上基因的数量和位置都没有改变，所以属于基因突变，不属于染色体结构变异；编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变，则转录产生的mRNA中碱基排列顺序必然改变；同一tRNA可多次使用，其数量不会随基因中碱基的改变而改变；根据表中①④数据分析，突变后合成的蛋白质中氨基酸数目改变，说明合成酪氨酸酶的mRNA中的终止密码子位置可能发生了改变。]‎ ‎15．芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。请回答下列问题：‎ ‎(1)仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有________种，比例为________。‎ ‎(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。‎ ‎_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(3)现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。‎ 若________________，则为________________。‎ 若________________，则为________________。‎ ‎(4)已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员做此实验的意图。______________________ _____________________。若杂交实验结果出现_____________________，养殖户的心愿可以实现。‎ 解析　(1)由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY。减数分裂产生的精子类型为2种，即X∶Y＝1∶1。(2)染色体变异在显微镜下可观察到，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。(3)选用多株阔叶突变型石刀板雌雄株相交，若杂交后代出现了野生型，则阔叶植株的出现为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则阔叶植株的出现为隐性突变所致。(4)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。‎ 答案　(1)2　1∶1　(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变　(3)后代出现窄叶　显性突变　后代都为阔叶　隐性突变　(4)通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上　后代雌株都为阔叶，雄株都为窄叶 - 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