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第四節(jié)　基因突變和基因重組 課后篇鞏固探究 一、選擇題 1.下列關于基因突變的敘述,錯誤的是(　　) A.基因突變一般發(fā)生在DNA復制過程中 B.基因突變具有發(fā)生頻率低、不定向性和隨機性的特征 C.基因突變能產(chǎn)生新的基因,一定能改變生物的表現(xiàn)型 D.基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換等 解析:基因突變能產(chǎn)生新的基因,但由于密碼子的簡并性(一種氨基酸可能有多種密碼子)、突變的部位可能位于非編碼區(qū)等原因,所以性狀不一定會改變。 答案:C 2.基因A與a1、a2、a3的關系如右圖,該圖不能說明的是(　　) A.基因突變是不定向的 B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結果 C.正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉化 D.這些基因的轉化遵循自由組合定律 解析:該題圖示表示了基因的突變及等位基因之間的轉化關系。由圖可知,基因A可突變?yōu)閍1或a2或a3,說明基因突變是不定向的,同時也可說明等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結果?；虻淖杂山M合定律是減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時遵循的規(guī)律,基因突變不遵循這一規(guī)律。 答案:D 3.如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對,不可能的后果是(　　) A.沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B.翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止 C.所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸 D.翻譯的蛋白質(zhì)中,缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 解析:題干中“基因的中部缺失”這一信息非常關鍵,根據(jù)這一信息可判斷出基因會有蛋白質(zhì)產(chǎn)物,但可能造成翻譯在缺失位置終止或缺失部位后的氨基酸序列發(fā)生變化。 答案:A 4.小麥抗銹病基因R和不抗銹病基因r是一對等位基因,下列有關敘述正確的是(　　) A.基因R和基因r的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂中 B.基因R和基因r位于一對同源染色體的不同位置上 C.自然條件下根尖細胞中突變形成的基因r能遺傳給后代 D.基因R和基因r的本質(zhì)區(qū)別是核苷酸序列不同 解析:基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換,而引起的基因結構的改變,所以基因R和基因r的本質(zhì)區(qū)別是核苷酸序列不同。 答案:D 5.有性生殖生物的后代的性狀差異主要來自于基因重組,下列過程中哪些可以發(fā)生基因重組?(　　) 親代:　　AaBb　　　　AaBb 配子:　AB Ab aB ab　AB Ab aB ab 子代:　A_B_　A_bb　aaB_　aabb A.①②　 　B.①③　 　C.②③ 　　D.③ 解析:基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,①②為減數(shù)分裂過程,③為受精作用過程。 答案:A 6.下列關于基因重組的說法,不正確的是(　　) A.基因重組是形成生物多樣性的重要原因之一 B.基因重組能夠產(chǎn)生多種表現(xiàn)型 C.基因重組可以發(fā)生在酵母菌進行出芽生殖時 D.一對同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可以發(fā)生重組 解析:基因重組可導致出現(xiàn)新的基因型,進而出現(xiàn)新性狀,它發(fā)生在有性生殖過程中,而出芽生殖為無性生殖。同源染色體上的非姐妹染色單體可發(fā)生交叉互換,引起基因重組。 答案:C 7.下列配子的產(chǎn)生不是由基因重組引起的是(　　) A.基因組成為的個體產(chǎn)生了Ab和aB的配子 B.基因組成為的個體產(chǎn)生了Ab和aB的配子 C.基因組成為的個體產(chǎn)生了ab和AB的配子 D.基因組成為的個體產(chǎn)生了ABC和abc的配子 解析:基因重組有兩種類型:一是四分體時期同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換;二是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合。A項是基因突變,B項是交叉互換,C、D項是非同源染色體上的非等位基因自由組合。 答案:A 8.某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的,如不考慮染色體變異,下列敘述錯誤的是 (　　) A.該突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的 B.基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同,也可以不同 C.基因B1和B2指導蛋白質(zhì)合成時使用同一套遺傳密碼 D.基因B1和B2可同時存在于同一個體細胞中或同一個配子中 解析:基因突變是基因中堿基對的增添、缺失或替換導致的基因結構的改變,A項正確;基因突變?nèi)羰怯蓧A基對的替換造成的,可能替換后mRNA 上的密碼子與替換前mRNA 上的密碼子決定的氨基酸相同,突變前后基因決定的蛋白質(zhì)相同,B項正確;遺傳密碼子具有通用性,C項正確;二倍體生物的配子中只有一個染色體組,不存在同源染色體,也不存在等位基因,D項錯誤。 答案:D 9.導學號75604058下圖是某二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖。下列據(jù)圖判斷錯誤的是(　　) A.甲細胞表明該動物發(fā)生了基因突變 B.乙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生了基因突變 C.丙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生了交叉互換 D.甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代 解析:據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖分析可知:甲細胞處于有絲分裂后期,染色體上基因A與a不同,是基因突變的結果;乙細胞處于減數(shù)第二次分裂后期,其染色體上基因A與a不同,沒有同源染色體交叉互換的特征,只能是基因突變的結果;丙細胞也處于減數(shù)第二次分裂后期,基因B與b所在的染色體在著絲點分裂前互為姐妹染色單體,則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的;甲細胞分裂產(chǎn)生體細胞或性原細胞,若為體細胞產(chǎn)生的變異一般不能遺傳給后代。 答案:D 10.下圖中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理過程。下列說法正確的是(　　) A.只有a、b過程能發(fā)生基因突變 B.基因重組主要是通過c和d來實現(xiàn)的 C.b和a的主要差異之一是同源染色體的聯(lián)會 D.d和b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離 解析:a過程表示有絲分裂,b過程表示減數(shù)分裂,c過程表示受精作用,d過程表示個體發(fā)育過程(細胞分裂和分化)?；蛲蛔兛砂l(fā)生在個體發(fā)育的任何時期,但主要集中在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。減數(shù)分裂和有絲分裂的主要差異在于減數(shù)分裂過程中發(fā)生同源染色體的聯(lián)會、分離及其同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換。 答案:C 11.右圖為高等動物的細胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是(　　) A.發(fā)生了基因突變 B.發(fā)生了染色單體互換 C.該細胞為次級卵母細胞 D.該細胞為次級精母細胞 解析:題中所給圖因無同源染色體,故為減數(shù)第二次分裂的后期圖,又因為細胞質(zhì)均等分裂,故此細胞為次級精母細胞或第一極體。姐妹染色單體形成的兩條染色體上的基因若不相同,有兩種原因,一是基因突變,二是染色單體的交叉互換。 答案:C 12.在基因工程的操作過程中,獲得重組質(zhì)粒不需要 (　　) ①DNA連接酶?、谕环N限制性核酸內(nèi)切酶　③RNA 聚合酶?、芫哂袠擞浕虻馁|(zhì)粒?、菽康幕颉、匏姆N脫氧核苷酸 A.③⑥ B.②④ C.①⑤ D.①②④ 解析:在基因工程的操作過程中,需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因與運載體,并用DNA連接酶將二者連接起來,所選擇的質(zhì)粒必須具有標記基因,以便于進行目的基因的檢測。 答案:A 二、非選擇題 13.導學號75604059圖甲表示果蠅某正常基因片段控制合成多肽的過程。a~d 表示4種基因突變:a丟失T—A;b由T—A變?yōu)镃—G;c由T—A變?yōu)镚—C;d由G—C變?yōu)锳—T。假設4種突變都單獨發(fā)生。圖乙表示基因型為AaBbDd的個體細胞分裂某時期的圖像。圖丙表示細胞分裂過程中mRNA的含量(虛線)和每條染色體所含DNA分子數(shù)目的變化(實線)。請回答下列問題。[可能用到的密碼子:天冬氨酸(GAC、GAU),甘氨酸(GGU、GGG、GGC、GGA),甲硫氨酸(AUG),終止密碼子(UAG、UAA、UGA)] (1)圖甲中過程①所需的酶主要是　　　　　　　　　　　　。 (2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序是　　　　　　　　　　,在a突變點附近再丟失　　　　個堿基對對氨基酸序列的影響最小。 (3)圖中　　　突變對性狀無影響,其意義是　　　　　　　　　　。 (4)導致圖乙中染色體上B、b不同的原因?qū)儆凇　　　　　　　　　　　　　　?填變異種類) (5)基因突變一般發(fā)生于圖丙中　　　階段,而基因重組發(fā)生于　　　階段。(填圖中羅馬數(shù)字) 解析:(1)圖甲中過程①為轉錄,是以DNA的一條鏈為模板形成mRNA的過程,所需的酶主要是RNA聚合酶。(2)在題干提供的密碼子中沒有與a突變后第二個密碼子UAU對應的,但從已知的正常情況下翻譯的多肽可知,它編碼酪氨酸。為了不破壞其他密碼子的完整性,再丟失2個堿基對對氨基酸序列的影響是最小的。(3)b突變后密碼子為GAC,仍編碼天冬氨酸,對性狀無影響。(4)圖乙細胞處于減數(shù)第二次分裂后期,分開前姐妹染色單體上相同位置上的基因不同,可能是復制時發(fā)生了基因突變,也可能是減數(shù)第一次分裂四分體時期發(fā)生了交叉互換。(5)基因突變發(fā)生于DNA復制時,而基因重組發(fā)生于減數(shù)第一次分裂過程中。 答案:(1)RNA聚合酶 (2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸　2 (3)b　有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定 (4)基因突變或基因重組 (5)Ⅱ　Ⅳ 14.中國青年科學家成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上,使煙草獲得了抗病毒的能力,試分析回答下列問題。 (1)抗病毒煙草的培育應用了　　　　　　　　　技術。 (2)在培育過程中,所用的基因“剪刀”是　　　　　　　　　　　　　　　,基因的“針線”是　　　　　　　　　　,基因的“運載工具”是　　　　　　。 (3)煙草具有抗病毒能力,說明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了　　　　　　　　　　　　。 (4)煙草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某個基因,但并不影響該基因的表達,從基因功能角度考慮,說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)基因工程能定向改變生物的特定性狀。(2)基因工程中有三大工具:限制酶、DNA連接酶和運載體。(3)煙草具有了相應性狀,說明目的基因已經(jīng)表達,產(chǎn)生了相應蛋白質(zhì)。(4)基因不會因位置發(fā)生變化而喪失功能,說明它是遺傳物質(zhì)的基本單位。 答案:(1)基因工程 (2)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　運載體 (3)抗病毒干擾素 (4)基因是遺傳物質(zhì)的基本單位