2019-2020学年高中生物 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组练习 新人教版必修2

第1节基因突变和基因重组课下提能一、选择题1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cyyrr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解析：选c性状分离的根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组，a错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，b错误；yyrr个体产生配子时，控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组，c正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异一般是由环境引起的，d错误。2(2019淮南期中)下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述中，不正确的是()a基因重组可发生在有性生殖细胞的形成过程中b基因型aa的个体自交，因基因重组后代出现aa、aa、aac同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换属于基因重组d同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的解析：选b基因重组可发生在有性生殖细胞的形成过程中，a项正确；基因型aa的个体自交，因基因分离，后代出现aa、aa、aa，b项错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换属于基因重组，c项正确；同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的，d项正确。3(2019天津期末)利用x射线处理长翅果蝇，成功地使生殖细胞内的翅长基因(m)中的碱基对at变为gc，经多次繁殖后子代中果蝇的翅长未见异常。下列分析正确的是()a此次突变为隐性突变b突变后的基因转录产物发生了改变c突变后的基因控制合成的蛋白质一定发生了改变d突变后的基因控制合成的蛋白质一定未发生改变解析：选b若此次突变为隐性突变，则经多次繁殖后子代中果蝇的翅长会出现异常，a项错误；根据碱基互补配对原则，突变后的基因转录产物发生了改变，b项正确；密码子具有简并性，基因突变后，密码子虽改变但氨基酸种类不一定改变，因此控制合成的蛋白质不一定会发生改变，c、d项错误。4一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。为了探究卷刚毛性状是如何产生的，科学家用这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，f1全部为直刚毛果蝇，f1雌雄果蝇随机自由交配，f2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇直刚毛雄果蝇卷刚毛雄果蝇211。最合理的结论是()a亲代生殖细胞中x染色体上基因发生隐性突变b亲代生殖细胞中x染色体上基因发生显性突变c亲代生殖细胞中常染色体上基因发生隐性突变d亲代生殖细胞中常染色体上基因发生显性突变解析：选a根据题意，卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，f1全部为直刚毛，说明卷刚毛是隐性性状；f1雌雄果蝇随机交配，f2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇直刚毛雄果蝇卷刚毛雄果蝇211，与性别有关，说明是位于x染色体上的基因发生隐性突变。5最近科学家研究了8 000多只小鼠的睡眠模式，发现sik3基因突变导致小鼠睡眠需求增加，nalcn基因突变会导致小鼠的睡眠时间缩短。下列叙述错误的是()a这两种基因突变都是随机不定向的b基因突变时dna分子结构发生改变cnalcn基因突变会导致小鼠“嗜睡”d该项研究成果有助于研究人类睡眠机理解析：选c基因突变具有普遍性、随机性、不定向性，可以使基因结构发生改变。根据题意中“nalcn基因突变会导致小鼠的睡眠时间缩短”，可以推知该基因突变不会导致小鼠“嗜睡”。该项研究成果有助于研究人类睡眠机理。6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(dd)b隐性突变(dd)c显性突变和隐性突变 d人工诱变解析：选a若突变体为显性突变，则其基因型为dd(一般只突变一个基因，因为两个基因同时突变为同一基因的概率很小)，则亲代：ddddf1：dd、dd(目的是获得大量的突变型个体)，用f1中的dd自交获得f2：dd、dd、dd(此时dd、dd从性状上无法区分，所以需要进行第三次选育)，将f2中的dd、dd分别与dd进行测交，不发生性状分离的f2突变型即为所需的纯合突变类型(dd)。若突变体为隐性突变，则只要出现具有突变性状的个体，就是能稳定遗传的纯合突变类型(dd)，不需要连续培育到第三代。人工诱变具有不定向性，不能确定是显性突变还是隐性突变。7结合下图，下列说法不正确的是()a基因突变发生于过程，基因重组发生于过程b过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的c有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异性d有性生殖方式的出现加快了生物进化的过程解析：选a题图中为减数分裂，可发生基因突变和基因重组，为受精作用，雌雄配子随机结合，但不属于基因重组，a项错误；为个体发育，是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的，b项正确；有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异性，为进化提供了原材料，加快了生物进化的过程，c、d项正确。8(2019大竹期中)某雄性动物的基因型为aabb。如图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。相关叙述正确的是()a图甲细胞处于减数第一次分裂，称为初级精母细胞b由图甲可知，该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变c由图乙可知，另三个精细胞的基因型分别为ab、ab、abd在减后期，移向细胞同一极的基因可能是a、a、b、b解析：选d图甲细胞中没有同源染色体，处于减数第二次分裂前期，为次级精母细胞；由图甲可知，四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，由此引起的变异属于基因重组；由于该细胞在减数分裂过程中发生过交叉互换，则产生的4个精子的基因型分别为ab、ab、ab、ab；根据图中细胞中的基因及染色体颜色可知，该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换，在减数第一次分裂后期，移向细胞一极的基因可能是a、a、b、b。9(2019湛江期末)如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是()a图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因b结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果c图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定向的d上述基因突变一定可以传给子代个体解析：选b等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制相对性状的一对基因，图中的突变基因不在同源染色体上，故为非等位基因，a错误；由图可知，结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，b正确；基因突变具有随机性和不定向性，c错误；突变的基因能否传递给后代，要看发生基因突变的细胞是生殖细胞还是体细胞，倘若是生殖细胞突变，则能够传递给后代，倘若是体细胞突变，就不能传递给后代，d错误。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基因突变基因突变基因突变b基因突变或基因重组基因突变基因重组c基因突变基因突变基因突变或基因重组d基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组解析：选a图中分别属于有丝分裂的中期和后期图像，基因a与a所在的dna分子都是经过复制而得到的，所以图中所示的变异只能属于基因突变。属于减数第二次分裂的后期图像，基因a与a的不同可能来自基因突变或基因重组，但亲本的基因型为aa，因此变异只能是基因突变。11编码酶x的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶y。下表显示了与酶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11小于1大于1a状况一定是因为氨基酸序列没有变化b状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化c状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%d状况可能是因为突变导致trna的种类增加解析：选b一个碱基被另一个碱基替换后，遗传密码一定改变，但由于密码子具有简并性，因此其决定的氨基酸并不一定改变，状况酶活性不变且氨基酸数目不变，可能是因为氨基酸序列没有变化，也可能是氨基酸序列虽然改变但不影响两种酶活性，a项错误；状况碱基改变之后酶活性下降且氨基酸数目减少了，可能是因为突变导致终止密码的位置提前了，b项正确；状况虽说酶活性变了，但氨基酸数目并没有改变，所以氨基酸间的肽键数也不变，c项错误；状况酶活性改变且氨基酸数目增加，可能是因为突变导致终止密码的位置推后了，基因突变不影响trna的种类，d项错误。12(2019天津期末)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表，下列叙述错误的是()枯草杆菌核糖体s12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型pkkp能0突变型prkp不能100注：p表示脯氨酸；k表示赖氨酸；r表示精氨酸。as12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性b链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能c突变型的产生是由于dna的碱基对发生改变d链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变解析：选d分析表格可知，突变型在含链霉素培养基中的存活率为100%，说明s12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性，a项正确；链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，b项正确；分析可知，突变型的产生是由于碱基对的改变，c项正确；基因突变是不定向的，链霉素只起到选择作用，d项错误。二、非选择题13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ucaga异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸u异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸c异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸a甲硫氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸g(1)图中过程发生的场所是_，过程叫_。(2)除赖氨酸外，对照表中的密码子，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，且链与链只有一个碱基不同，那么链上不同于链上的那个碱基是_。(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，过程为翻译，该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。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、精氨酸的密码子均可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：链与链的碱基序列分别为ttc与tac，故链上不同于链上的那个碱基是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14(2019威海检测)如图表示细胞中出现的异常mrna被surf复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为nmd作用，能阻止有害异常蛋白的表达。nmd作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的地中海贫血症(aug、uag分别为起始和终止密码子)。(1)图中异常mrna与正常mrna长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了_。(2)异常mrna来自突变基因的_，其降解产物为_。如果异常mrna不发生降解，细胞内就会产生肽链较_的异常蛋白。(3)常染色体上的正常珠蛋白基因(a)既有显性突变(a)，又有隐性突变(a)，两者均可导致地中海贫血症。据下表分析：基因型aaaaaa表现型重度贫血中度贫血轻度贫血原因分析能否发生nmd作用能能珠蛋白合成情况合成少量合成少量_；_；除表中所列外，贫血患者的基因型还有_。解析：(1)图中异常mrna与正常mrna长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了碱基对的替换。(2)突变后的异常基因通过转录过程形成异常mrna，mrna的基本组成单位是核糖核苷酸，因此mrna降解产物是核糖核苷酸；分析题图可知，异常mrna中终止密码子比正常mrna中的终止密码子提前出现，因此如果异常mrna不发生降解，细胞内翻译过程会产生肽链较短的异常蛋白质。(3)分析表格中的信息可知，基因型aa和aa分别表现为中度贫血和轻度贫血，合成的珠蛋白少，基因型为aa的个体重度贫血，不能合成珠蛋白；根据题干可知，基因的显隐性关系为：aaa；aa的个体能发生nmd作用，体内只有正常基因的表达产物，所以表现为轻度贫血；基因型为aa的个体能发生nmd作用，无珠蛋白合成，表现为重度贫血；基因型为aa的个体表现为中度贫血，说明其异常珠蛋白基因的表达未能被抑制，因此不能发生nmd作用，导致异常蛋白合成；由题意可知，显性突变(a)和隐性突变(a)均可导致地中海贫血症，因此除表中所列外，贫血患者的基因型还有aa、aa。答案：(1)碱基对的替换(2)转录核糖核苷酸短(3)无合成不能aa、aa15(2019长沙期末)一种链异常的血红蛋白叫做hbwa，其137位及以后的氨基酸序列和对应的密码子与正常血红蛋白(hba)的差异如下表所示。血红蛋白部分血红蛋白链的密码子及其氨基酸顺序137138139140141142143144145hbaacc苏氨酸ucc丝氨酸aaa赖氨酸uac酪氨酸cgu精氨酸uaa终止hbwaacc苏氨酸uca丝氨酸aau天冬酰胺acc苏氨酸guu缬氨酸aag赖氨酸ccu脯氨酸cgu精氨酸uag终止(1)产生异常血红蛋白hbwa的直接原因是链第_位的氨基酸对应的密码子_(如何变化)，从而使合成的肽链的氨基酸顺序发生改变。(2)异常血红蛋白链发生变化的根本原因是_。(3)这种变异类型属于_，一般发生在_(时期)。这种变异与其他可遗传的变异相比，最突出的特点是_。(4)如果要降低该变异的影响，在突变基因的突变点附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？()a置换单个碱