2014届高考生物一轮复习方案 第18讲 基因突变和基因重组（含详解）配套作业 浙科版VIP

1 第第 1818 讲讲 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 基础巩固 1 下列针对基因突变的描述正确的是 A 基因突变丰富了种群的基因库 B 基因突变的方向是由环境决定的 C 亲代的突变基因一定能传递给子代 D 基因突变只发生在生物个体发育的特定时期 2 变异是生物的基因特征之一 下列不属于细菌产生的可遗传变异有 基因突变 基因重组 染色体畸变 环境条件的变化 染色单体互换 非 同源染色体上非等位基因自由组合 A B C D 3 如图 K18 1 为有性生殖过程的图解 基因突变和基因重组均可发生在 图 K18 1 A B C D 4 依据基因重组的概念 下列过程中没有发生基因重组的是 A B C D 能力提升 5 如图 K18 2 为人 WNK4 基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已 知 WNK4 基因发生一种突变 导致 1 169 位赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 注明 甘氨酸 GGG 赖氨酸 AAA AAG 谷氨酰胺 CAG CAA 谷氨酸 GAA GAG 丝氨酸 AGC 丙氨酸 GCA 天冬酰胺 AAU 图 K18 2 A 处插入碱基对 G C B 处碱基对 A T 替换为 G C C 处缺失碱基对 A T D 处碱基对 G C 替换为 A T 6 DNA 分子经过诱变 某位点上的一个正常碱基 设为 P 变成了尿嘧啶 该 DNA 连续复制 两次 得到的 4 个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别为 U A A T G C C G 推测 P 可能是 A 胸腺嘧啶 B 腺嘌呤 2 C 胞嘧啶 D 胸腺嘧啶或腺嘌呤 7 2012 滨州一模原核生物某基因原有 213 对碱基 现经过突变 成为 210 对碱基 未涉 及终止密码子改变 它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比 差异可能为 A 少一个氨基酸 氨基酸顺序不变 B 少一个氨基酸 氨基酸顺序改变 C 氨基酸数目不变 但顺序改变 D A B 都有可能 8 野生型链孢霉能在基本培养基上生长 而用 X 射线照射后的链孢霉却不能在基本培养 基上生长 在基本培养基中添加某种维生素后 经过 X 射线照射的链孢霉又能生长了 由此说 明 A 这种维生素是基本培养基的一种成分 B 自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变 C 野生型链孢霉发生了定向的基因突变 D 可能是基因突变导致了链孢霉不能合成该维生素 9 下列有关基因重组的说法 正确的是 A 基因重组可以产生多对等位基因 B 发生在生物体内的基因重组都能遗传给后代 C 基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型 D 基因重组会改变基因中的遗传信息 10 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力 临床上常用小剂量的放射性同位素 131I 治疗某些甲状腺疾病 但大剂量的131I 对人体会产生有害影响 积聚在细胞内的131I 可能 直接 A 插入 DNA 分子引起插入点后的碱基序列改变 B 替换 DNA 分子中的某一碱基引起基因突变 C 造成染色体断裂 缺失或易位等染色体结构变异 D 诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 11 2012 淮南模拟下列过程存在基因重组的是 精 卵 abABAbaB abaabbAaBbAabbaaBb ABAaBbAABBAABbAaBB AbAabbAABbAAbbAaBb aBaaBbAaBBAaBbaaBB A B 3 C D 图 K18 3 12 已知某植物非糯对糯为显性 植株抗病对感病为显性 某同学以纯合的非糯感病品种 为母本 纯合的糯抗病品种为父本进行杂交实验 在母本植物上获得的 F1种子都表现为非糯 在无相应病原体的生长环境中 播种所有的 F1种子 长出许多的 F1植物 然后严格自交得到 F2种子 以株为单位保存 F2种子 发现绝大多数 F1植株所结的 F2种子都出现糯与非糯的分离 而只有一株 F1植株所结的 F2种子全部表现为非糯 可见这株 F1植株控制非糯的基因是纯合的 据分析 导致该植株非糯基因纯合的原因有两种 一是母本自交 二是父本的一对基因中有一 个基因发生突变 为确定是哪一种原因 可以分析 F2植株的性状 如果是由于父本控制糯的 一对基因中有一个基因发生突变 则 F2植株的表现型为 A 全部非糯抗病 B 全部非糯感病 C 抗病和感病比为 1 1 D 抗病和感病比为 3 1 13 由于基因突变 导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变 根据以下图 表回答问题 图 K18 4 第一个 字母 第二个字母 UCAG 第三个 字母 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 4 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 过程发生的场所是 过程叫 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 14 2012 茂名一模已知水稻的光效 光能利用效率 由一对基因 A a 控制 抗病性由另 一对基因 B b 控制 两对基因独立遗传 高光效抗病水稻的育种方案如图 K18 5 所示 请回 答下列问题 纯合低光效抗病水稻 甲 辐射 水稻 乙 自交 F1 F1中低光效抗病水稻与高光效抗病水稻 3 1 图 K18 5 1 水稻的低光效与高光效这对相对性状中 是显性性状 而甲的基因型为 2 假设辐射处理后得到一株水稻 检测突变基因转录出的 mRNA 发现第二个密码子中的 一个碱基发生替换 问该水稻的光能利用效率一定提高吗 原因是 3 若用乙培育高光效抗病水稻新品种 为了提高其在子代中的比例 应采用的育种方法 是 其比例为 图 K18 6 4 若图 K18 6 为一株水稻 Aa 减数分裂过程中的一个细胞 同一条染色体两条姐妹染色 单体的同一位点上的基因分别是 A 和 a 造成这种结果可能的原因有 若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达 从理论上讲常用的育种方法 5 挑战自我 15 苯丙酮尿症 PKU 常造成新生儿神经系统损害而导致智力低下 1 图 K18 7 为某家族的遗传系谱图 据图可推测该病不可能是伴 X 隐性遗传病 判断理 由是 5 号个体患病的原因是其双亲的基因发生了 现象 图 K18 7 2 研究发现 苯丙酮尿症是由于肝脏细胞中缺乏苯丙氨酸羟化酶后 体内积累过多的苯 丙酮酸所致 下图为苯丙氨酸在体内的代谢过程 则控制苯丙氨酸羟化酶合成的基因是图 K18 8 中的 图 K18 8 3 据上图可知 苯丙氨酸经正常代谢后可形成黑色素 但一般苯丙酮尿症患者并不表现 为白化病 其原因是 已知基因甲 乙 丙位于不同对染色体上 则两个表现正常的 AaBbDd 个体婚配 正常情 况下 子代出现白化病的概率为 4 为防止类似遗传病的发生 最有效的措施是 对于筛查出的新生儿需 要及时治疗 目前有效的治疗方法是通过控制患儿饮食中 的含量 使体内苯丙酮酸含 量处于正常水平 治疗后体内苯丙氨酸羟化酶含量 填 正常 或 过多 或 缺乏 6 1 A 解析 基因突变的方向是多方向的 不是由环境决定的 亲代的突变基因不一定 能传递给子代 如 体细胞的突变一般不遗传给后代 就算是生殖细胞的突变也不一定能够传 给后代 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期 2 C 解析 细胞属于原核生物 没有染色体 进行无性生殖 因此自然状况下细菌产 生的可遗传变异只有基因突变 3 B 解析 基因突变可发生在有丝分裂间期 也可发生在减数第一次分裂前的间期 通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中 故两者均可发生的应是 和 的减数分裂过 程 4 D 解析 基因重组的类型包括有性生殖过程中同源染色体上非姐妹染色单体的交叉 互换 减数第一次分裂后期的自由组合 图 C 及转基因工程中的 DNA 重组 图 B 图 D 人工 诱变的原理属于基因突变 图 A 中新型 S 菌的出现 是 R 菌的 DNA 与 S 菌的 DNA 重组的结果 所以也属于基因重组 5 B 解析 根据图中 1 168 位的甘氨酸的密码子 GGG 可知 WNK4 基因是以其 DNA 分子 下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成 mRNA 的 那么 1 169 位的赖氨酸的密码子是 AAG 因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是 GAG 由此可推知该基因发生的突变是 处碱基对 A T 被替换为 G C 6 C 解析 由题干信息 一个正常碱基变成了尿嘧啶 及连续复制两次得到四个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别是 U A A T G C C G 说明原来的位点是 C 或 G 7 D 解析 原核生物的基因突变后少了三个碱基对 氨基酸数比原来少 1 C 不正确 若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸 则少一个氨基酸 其余氨基酸顺序不变 若少的三个碱基对横跨原蛋白质的两个氨基酸 则可能出现少一个氨基酸 从少之处往后的氨 基酸种类和顺序发生改变 因此选 D 8 D 解析 X 射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长 在基本培养基中添加某 种维生素后 经过 X 射线照射的链孢霉又能生长了 说明基因突变导致了链孢霉不能合成该维 生素 基因突变是多方向的 在自然状态下和人工条件下都可以发生突变 9 C 解析 基因重组属于基因的重新组合 不会改变基因内部的碱基序列 不可能产 生新的基因 基因中的遗传信息也不会改变 生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够 形成合子 所以不一定能够传递给后代 基因重组能产生新基因型的配子 不同的配子形成合 子的表现型可能与原有个体的表现型相同 10 C 解析 放射性同位素 131I 不是碱基 因此不能直接插入 DNA 分子或替换 DNA 分子 中的某一碱基 因此 A 项和 B 项都不正确 放射性同位素 131I 能导致染色体结构变异 因此 C 项正确 放射性同位素 131I 能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变 但因为是体细胞的基因 突变 所以不能遗传给下一代 D 项错误 11 A 解析 基因重组发生在减数第一次分裂过程中 A 存在两对等位基因 且是减数 分裂产生配子的过程 存在基因重组 B 是精子和卵细胞随机结合的过程 不存在基因重组 C 是减数第二次分裂 没有基因重组 基因重组至少涉及两对等位基因 D 是含一对等位基因 的杂合子自交的过程 不存在基因重组 12 D 解析 设 A a 控制非糯和糯 B b 控制抗病和感病 则母本基因型为 AAbb 父 本的基因型为 aaBB 若是母本自交 则 F1的基因型为 AAbb 若是父本控制糯的一对基因中有 一个基因发生突变 则 F1自交时 父本的基因型为 AABb 所以若是父本基因突变 F1自交后 F2中抗病和感病比为 3 1 13 1 核糖体 转录 2 丝氨酸 要同时突变两个碱基 3 A 或 T 4 简并性 增强 了密码容错性 保证了翻译的速度 从增强密码容错性的角度来解释 当密码子中有一个碱基 改变时 由于密码的简并性 可能并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 解析 1 过程为翻译 在细胞质的核糖体上进行 过程是转录 在细胞核中进行 2 由赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知 赖氨酸与异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨 7 酸 天冬酰胺 精氨酸的密码子相比 只有一个碱基的差别 而赖氨酸与丝氨酸密码的差别有 两个碱基 故图解中 X 是丝氨酸的可能性最小 3 由表格可看出甲硫氨酸与赖氨酸的密码子 链与 链的碱基序列分别为 TTC 与 TAC 或 AAG 与 ATG 差别的碱基是 A 或 T 4 表中显示 有些氨基酸可以由两个或两个以上的密码子决定 即密码子的简并性 14 1 低光效 AABB 或 AAbb 2 不一定 一个氨基酸可以由几个不同的密码子来决定 或密码子具有简并性 3 单倍体育种 1 2 4 基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 基因工程 解析 1 由 F1 F1中低光效抗病水稻与高光效抗病水稻 3 1 可推出低光效是显性性 状 且乙的基因型是 AaBB 或 Aabb 因此 甲的基因型为 AABB 或 AAbb 2 由于密码子具有简 并性 基因突变不一定会引起性状的改变 因此 辐射处理后得到一株水稻 检测突变基因转 录出的 mRNA 发现第二个密码子中的一个碱基发生替换 该水稻的光能利用效率不一定提高 3 单倍体育种能在较短时间内得到纯合体 由于乙的基因型是 AaBB 或 Aabb 因此 用乙培 育高光效抗病水稻新品种的比例为 1 2 4 一株水稻 Aa 减数分裂过程中的一个细胞 同一 条染色体两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是 A 和 a 造成这种结果可能的原因有基 因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 15 1 若为伴 X 隐性遗传病 则 2 或 4 或 10 个体必为患者 等位基因分离 2 基因甲 3 酪氨酸可以来自食物蛋白 或来自体内蛋白质水解 7 16 4 禁止近亲结婚 苯丙氨酸 缺乏 解析 1 5 号女性患病 若该遗传病为伴 X 遗传病 则 2 号个体必定患病 与题意不符 所以该病不可能是伴 X 隐性遗传病 1 2 号个体不患病 5 号患病 其原因可能