2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二5.1基因突变和基因重组分层训练（含答案）

第1节　基因突变和基因重组分层训练
层级一--课堂基础练
1．某镰状细胞贫血患者因血红蛋白基因发生突变，导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同
B．患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同
C．患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人不同
D．此病症可通过电子显微镜观察进行检测
2．基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，关于这种改变的说法正确的是(　　)
①若发生在配子形成过程中，可以通过有性生殖遗传给后代
②若发生在体细胞中，一定不能遗传
③若发生在人的体细胞中有可能发展为癌细胞
④都是外来因素引起的
A．①②③④
B．①③④
C．①③
D．①②③
3．下列关于癌细胞的叙述，错误的是(　　)
A．癌细胞具有无限增殖的能力
B．细胞癌变可以由病毒感染引发
C．原癌基因只存在于癌细胞中
D．癌细胞的转移与细胞间黏着性降低有关
4．周期性共济失调症是一种由编码细胞膜上钙离子通道蛋白的基因发生突变，其mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致的遗传病。下列有关该病的叙述，正确的是(　　)
A．翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基的缺失
B．突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C．该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D．该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现
5．下列关于基因重组的叙述，不正确的是(　　)
A．基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中
B．一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体上存在基因重组
C．肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
D．有丝分裂过程中一般不发生基因重组
1-5
CCCDA
6．由于基因突变导致蛋白质的一个赖氨酸发生了改变。根据下列图表信息回答问题：
第一个碱基
第二个碱基
第三个碱基
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Ⅰ过程发生的场所是________。
(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②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同，那么⑤链不同于②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________。
答案　(1)核糖体　(2)丝氨酸　要同时突变两个碱基才能变为丝氨酸　(3)A　(4)简并　保证生物遗传性状的稳定性
解析　(1)过程Ⅰ表示翻译过程，它发生在核糖体上。(2)从赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、精氨酸、天冬酰胺，它们与赖氨酸所对应的密码子均只有一个碱基之差，而丝氨酸对应的密码子与之有两个碱基之差。(3)甲硫氨酸对应的密码子是AUG，而与之有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是AAG，所以⑤链上与mRNA中U相对应的碱基是A。(4)通过表中信息可以看出，表中的一个氨基酸对应着多种密码子，说明密码子具有简并的特点，所以当生物发生基因突变时，其对应的氨基酸不一定改变，有利于保证生物遗传性状的稳定性。
层级二--课时提升练
题组一　基因突变
1．基因D因碱基A/T替换为G/C而突变成基因d，则下列各项中一定发生改变的是(　　)
A．d基因在染色体上的位置
B．d基因中的氢键数目
C．d基因编码的蛋白质的结构
D．d基因中嘌呤碱基所占比例
2．在某白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中(　　)
A．花色基因的碱基组成
B．花色基因的碱基序列
C．细胞的DNA含量
D．细胞的RNA含量
3．自然界中，一种生物体中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：
正常基因
精氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因1
精氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因2
精氨酸
亮氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因3
精氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
酪氨酸
丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变最可能是(　　)
A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添或缺失
B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添或缺失
C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添或缺失
D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添或缺失
4．检测癌细胞有多种方法。切取一块组织鉴定其是否发生癌变，可用光学显微镜观察(　　)
A．细胞中染色体数目是否改变
B．细胞原癌基因是否发生突变
C．细胞的形态是否改变
D．细胞膜上的糖蛋白是否减少
5．如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间关系的三种情况。下列说法正确的是(　　)
①a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性
②c是符合人们生产要求的变异类型
③青霉菌在诱变剂的作用下发生了基因突变
A．①③
B．①②　C．②③
D．①②③
6．诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是(　　)
①结实率低，发育迟缓
②提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
③大幅度改良某些性状
④人们可以通过定向诱导，得到符合要求的新品种
⑤有利个体不多，需要大量的材料
A．①④
B．②③⑤　C．①④⑤
D．①②④
题组二　基因重组
7．下列有关基因重组的说法，不正确的是(　　)
A．基因重组可以产生新的基因
B．基因重组是生物变异的来源之一
C．基因重组可以产生新的基因型
D．基因重组能产生新的性状组合
8．如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是(　　)
A．①②④⑤
B．①②③　C．④⑤
D．③⑥
9．下列关于基因重组的说法不正确的是(　　)
A．生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B．在减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部互换，可导致基因重组
C．减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组
D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能
1-9
BBACA
BACB
10．图甲表示人类镰状细胞贫血的病因，图乙是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答下列问题：
注：谷氨酸的密码子是GAA、GAG。
(1)图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：
①________________；②________________。
(2)α链碱基组成为________________，β链碱基组成为________________。
(3)人类镰状细胞贫血的致病基因位于__________染色体上，属于________性遗传病。
(4)Ⅱ6的基因型是_______，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病男孩的概率是________，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为__________________________。
(5)人类镰状细胞贫血是由______________________产生的一种遗传病。
答案　(1)DNA复制　转录　(2)CAT　GUA　(3)常　隐　(4)Bb　　BB　(5)基因突变
层级三--综合加强练
11．杰弗里·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制，获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因，其昼夜节律就会被改变，这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列相关叙述错误的是(　　)
A．基因突变一定引起基因碱基序列的改变，从而可能改变生物体的性状
B．控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2
C．没有细胞结构的病毒体内也可以发生基因突变
D．科学家用光学显微镜观察基因的变化
12．下图中a、b、c表示某一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因，m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述错误的是(　　)
A．基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺失或替换，必然导致a、b、c基因分子碱基序列的改变
B．m、n片段中发生碱基的增添、缺失或替换，不属于基因突变
C．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
D．在生物个体发育的不同时期，基因a、b、c不一定都能表达
13．5－溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，在含有Bu的培养基上培养某大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但的碱基比例略小于原大肠杆菌，这表明Bu诱发突变的机制是(　　)
A．阻止碱基正常配对
B．断裂DNA链中脱氧核糖与磷酸间的化学键
C．诱发DNA链发生碱基种类置换
D．诱发DNA链发生碱基序列变化
14．下图是某基因型为Aa个体的细胞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．①基因突变　②基因突变　③基因突变
B．①基因突变或基因重组　②基因突变　③基因重组
C．①基因突变　②基因突变　③基因突变或基因重组
D．①基因突变或基因重组　②基因突变或基因重组　③基因重组
15．如图a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是(　　)
A．只有过程a、b能发生基因突变
B．基因重组主要是通过过程c和过程d来实现的
C．过程b和过程a的主要差异之一是同源染色体的联会
D．过程d和过程b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离
16．某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是(　　)
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
11-16
DCCCC
C
17．已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四种表型：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同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
①若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，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，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，观察子代的表型。
结果预测：①如果子代________________________________，则为发生了同源染色体非姐妹染色体单体间的互换。
②如果子代____________________________________，则为基因发生了隐性突变。
答案　(1)①AB、Ab、aB、ab　②AB、aB、ab　Ab、ab、aB　(2)aabb　①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型　②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型
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同源染色体非姐妹染色单体间的互换，若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab
4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、白色和褐色三种表型。
18．如图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物，种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)。请分析该过程，回答下列问题：
(1)上述两个基因发生突变是由于__________________引起的。
(2)如图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为___________，表型是___________，请在图中标明基因与染色体的关系。
(3)甲、乙植株发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？
__________________________________________________________________________。
答案　(1)碱基的替换(或碱基改变或基因碱基序列的改变)
(2)AaBB　扁茎缺刻叶　如图所示
(3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中时，不能通过有性生殖传递给子代
解析　(1)由题图可知，甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于题图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状表现是扁茎缺刻叶。(3)甲、乙植株虽已突变，但由于A对a、B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状；当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传递给子代。