2019-2020学年高中生物 第五章 基因突变及其他变异 5.1 基因突变和基因重组基础巩固练 新人教版必修2

分层　定时　训练

[基础巩固练]

1．人类的血红蛋白(HbA)的β链第63位氨基酸为组氨酸(CAU)，异常血红蛋白(HbM)的β链第63位为酪氨酸(UAU)，这种变异的原因在于基因中(　　)

A．某碱基对发生替换　　　B．CAU变成UAU

C．缺失一个碱基对 D．增添了一个碱基对

解析：据题意知，密码子由CAU→UAU，根据碱基互补配对原则，其对应的基因转录链变化为GTA→ATA，即一个碱基对的替换。

答案：A

2．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：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。

答案：C

3．基因突变一定会导致(　　)

A．性状改变

B．遗传信息的改变

C．遗传规律的改变

D．碱基互补配对原则的改变

解析：基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变遗传信息。但由于同义密码子的存在，可能不改变该密码子决定的氨基酸。同时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响，因此性状不一定发生改变。

答案：B

4．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

5．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，则对后面密码子不产生影响，致使编码的蛋白质影响最小。

答案：D

6．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：

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为一个碱基的增添

B．突变基因2和3为一个碱基对的替换，突变基因1为一个碱基的增添

C．突变基因1为一个碱基对的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添

D．突变基因2为一个碱基对的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添

解析：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，不可能是碱基对的增添或缺失，因为碱基对的增添或缺失导致蛋白质中氨基酸数量和种类的改变都较多。

答案：A

7．基因重组是有性生殖过程中已有基因的重新组合，下列有关基因重组的叙述，正确是(　　)

A．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离

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，属于基因重组

C．非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组

D．造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组

解析：A项中，基因型为Aa的个体自交，A和a可以发生分离，导致子代出现性状分离，但不是基因重组；B项中，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，应属于基因突变；C项中，同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换，可能导致同源染色体上的非等位基因的重组；D项中，造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因突变。

答案：C

8．可产生新基因及可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是(　　)

A．前者为基因重组，后者为基因突变

B．前者为基因突变，后者为基因重组

C．两者均为基因重组

D．两者均为基因突变

解析：只有基因突变才能产生新的基因，基因重组可产生许多新的基因型，使生物界千姿百态。

答案：B

9．下列关于生物变异的叙述，正确的是(　　)

A．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变

B．太空射线能使种子发生定向变异

C．DNA中一个碱基对的缺失一定导致基因发生突变

D．非同源染色体的自由组合可导致基因重组

解析：无外界诱发因素的作用，生物也可能发生自发突变；太空射线诱发产生的基因突变是不定向的；DNA中一个碱基对的缺失不一定发生在基因中，即不一定引起基因结构的改变。

答案：D

10．镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换。下图是该病的病因图解。回答下列问题：

(1)图中①表示DNA上的碱基对发生改变，遗传学上称为____________。

(2)图中②以DNA的一条链为模板，按照____________原则，合成mRNA的过程，遗传学上称为____________，该过程的场所主要是________________________。

(3)图中③过程称为____________，完成该过程的场所是____________。

(4)已知谷氨酸的密码子为GAA或GAG，组氨酸的密码子为CAU或CAC，天冬氨酸的密码子为GAU或GAC，缬氨酸的密码子为GUA、GUU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是____________。

解析：(1)DNA中碱基对的改变称为基因突变。(2)②称为转录，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA，发生于细胞核中。(3)③称为翻译，发生于核糖体中。(4)氨基酸甲对应的密码子是GAA，对应于谷氨酸。

答案：(1)基因突变

(2)碱基互补配对　转录　细胞核

(3)翻译　核糖体　

(4)谷氨酸

[能力提升练]

11．下列有关生物遗传和变异的叙述，正确的是(　　)

A．一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲均为杂合子

B．在减数分裂过程中，基因突变、基因重组都可能发生

C．一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子

D．同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组

解析：一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子，也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组。

答案：B

12．如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。两者体现的区别如下：基因1来源于具有正常翅的雌性个体的细胞，基因2来源于另一具有异常翅的雌性个体的细胞。据此可知，翅异常产生的原因最可能是(　　)

A．碱基对的增添 B．碱基对的替换

C．基因突变 D．基因重组

解析：通过图中基因1和基因2的碱基对进行对比可知，基因2中缺失了一个A—T碱基对，属于基因突变中碱基对的缺失。

答案：C

13．(2017·马鞍山检测)下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异属于(　　)

A．均为基因重组，可遗传的变异

B．甲为基因重组、乙为基因突变，均为可遗传的变异

C．均为基因突变，可遗传的变异

D．甲为基因突变、乙为基因重组，均为可遗传的变异

解析：图甲中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突变；图乙中的A、a、B、b基因是已经存在的，只是进行了重新组合；基因突变和基因重组均属于可遗传的变异，故选D。

答案：D

14．如图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失，b由变为，c由变为，d由变为。假设4种突变都单独发生，请回答：

可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。

(1)图中所示遗传信息传递的场所是____________。

(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸顺序为________，在a突变点附近再丢失____________个碱基对对性状影响最小。

(3)图中____________突变对性状无影响，其意义是________。

(4)①过程需要的酶主要有________。

(5)在②过程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白质，原因是________________________________。

解析：(1)根据示意图可知，①代表转录过程，主要发生场所为细胞核；②代表翻译过程，发生场所为细胞质(核糖体)。(2)根据碱基互补配对关系，可以判断DNA下面的单链为模板链，发生a突变后，mRNA上的碱基序列为：GACUAUGGUAUG，合成的多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸；在a点附近再丢失2个碱基对，只影响邻近1个氨基酸的改变，而其他氨基酸不变，对性状的影响最小。(3)发生b突变后，最终决定的氨基酸仍是天冬氨酸，对性状无影响。这有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)转录过程需要RNA聚合酶。(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成。

答案：(1)细胞核和细胞质(核糖体)　(2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸　2　(3)b　有利于维持生物遗传性状的相对稳定　(4)RNA聚合酶　(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成

[素养养成练]

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。

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，所以可判断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，则密码子上应是一个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

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