新人教生物（2019）必修2对点训练：5.1 基因突变和基因重组（Word版含解析）

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新人教生物（2019）必修2对点训练
第1节　基因突变和基因重组
A组　基础对点练
题组一　基因突变
1．(2019·天津静海一中高一月考)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
答案　B
解析　D和d是等位基因，位于同源染色体的相同位置上，A不符合题意；碱基A/T之间有两个氢键，G/C之间有三个氢键，d基因中的氢键数目与D基因中的相比会发生改变，B符合题意；由于密码子的简并等原因，基因突变后的密码子决定的氨基酸可能不变，即d基因编码的蛋白质的结构可能不变，C不符合题意；双链DNA分子中嘌呤与嘧啶的数目始终是相等的，D不符合题意。
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
答案　B
解析　基因突变不改变花色基因的碱基组成，基因中均含有A、T、C、G四种碱基，A项错误；基因突变是碱基的替换、增添或缺失，其结果是基因的碱基序列发生改变，B项正确；基因突变不会改变细胞中DNA分子的含量，C项错误；细胞中RNA的含量与细胞中蛋白质合成功能强弱有关，D项错误。
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
答案　A
解析　突变基因1与正常基因决定的氨基酸序列相同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因2与正常基因决定的氨基酸序列相比，只有第二个氨基酸的种类不同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因3与正常基因决定的氨基酸序列相比，第三、第四和第五个氨基酸都不同，可能是由一个碱基的增添或缺失导致密码子的重新排序引起的。
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
答案　C
解析　细胞癌变的根本原因不是染色体数目的改变，而是原癌基因或抑癌基因发生突变，基因突变在光学显微镜下观察不到，A、B项错误；癌细胞的主要特征之一是形态结构发生显著变化，例如，正常的成纤维细胞呈扁平梭形，其癌变后变成球形，可用光学显微镜观察，C项正确；癌细胞表面的糖蛋白减少，但糖蛋白在光学显微镜下观察不到，D项错误。
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
答案　A
解析　从图中看，d产量最高，是最符合人们生产要求的变异类型，②错误。
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
答案　B
解析　结实率低，发育迟缓不是诱变育种的特点，故①错误；基因突变是不定向的，不能诱导定向突变，故④错误。
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
答案　A
解析　一般情况下，基因重组是原有基因在减数分裂过程中的重新组合，不能产生新基因，可以产生新的基因型，A项错误。
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
答案　C
解析　基因重组发生在减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期，且发生在至少两对等位基因之间，符合要求的为图中的④⑤。
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
答案　B
解析　在减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的局部互换，可导致基因重组，B错误。
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
B组　综合强化练
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
答案　D
解析　基因突变一定引起基因碱基序列的改变，但由于密码子的简并等原因，基因突变不一定能改变生物体的性状，A项正确；基因突变具有不定向性，控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2，B项正确；没有细胞结构的病毒体内也有遗传物质，也会发生基因突变，C项正确；基因的变化属于分子水平上的改变，在光学显微镜下是无法观察到的，D项错误。
12．(2020·云南曲靖一中月考)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
答案　C
解析　根据基因突变的概念可知，图中基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺失或替换，必然导致a、b、c基因碱基序列的改变，A项正确；m、n为不具有遗传效应的DNA片段，也可能发生碱基的增添、缺失或替换，但不属于基因突变，B项正确；基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物中，图中基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，C项错误；在生物个体发育的不同时期，细胞内基因选择性表达，即图中基因a、b、c不一定都能表达，D项正确。
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
答案　C
解析　5－溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，大肠杆菌的DNA在含Bu的培养基上复制时，少数Bu代替T作为原料，导致的碱基比例略小于原大肠杆菌，所以这是碱基种类发生了置换所致。
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
答案　C
解析　①为有丝分裂的中期，②为有丝分裂的后期，由于有丝分裂的过程中不能进行基因重组，故姐妹染色体单体或姐妹染色单体分开形成的染色体上含有等位基因的原因只能是基因突变；③为减数分裂Ⅱ的后期，姐妹染色单体分开形成的染色体上含有等位基因的原因可能是基因突变或基因重组。
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
答案　C
解析　过程a表示有丝分裂，过程b表示减数分裂，过程c表示受精作用，过程d表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在细胞分裂前的间期，A错误；基因重组发生在减数分裂过程中，B错误；减数分裂和有丝分裂的主要差异在于减数分裂过程发生同源染色体联会、分离及其非姐妹染色单体之间的互换，D错误。
16．(2018·全国Ⅰ，6)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
答案　C
解析　突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A项正确；大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的，B项正确；大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C项错误；突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌X，D项正确。
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。