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第1講 基因突變和基因重組 [課時作業(yè)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　單獨成冊　方便使用 一、選擇題 1．下列說法中正確的是(　　) A．基因突變是染色體上的基因從一個位點改變到另一個位點 B．所有的基因突變一定能通過生殖傳遞給子代 C．基因突變只能通過有性生殖傳遞給子代 D．生物個體發(fā)育的全過程中都可發(fā)生基因突變 解析：染色體上的基因從一個位點改變到另一個位點屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；發(fā)生在體細胞中的基因突變一般不能傳遞給后代，B錯誤；基因突變也可通過無性繁殖傳遞給后代，C錯誤；基因突變具有隨機性，可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，D正確。 答案：D 2．(2018鄂豫晉冀陜五省聯(lián)考)下列有關(guān)生物遺傳和變異的敘述，正確的是(　　) A．同源染色體之間的交叉互換必然導致基因重組 B．單倍體植株的體細胞中不存在同源染色體 C．觀察細胞中染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置 D．遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變的生物也可能出現(xiàn)變異性狀 解析：同源染色體的非姐妹染色單體之間交換對應片段的等位基因才可能導致基因重組，A錯誤；單倍體植株的體細胞中若含有兩個染色體組，則可存在同源染色體，B錯誤；基因突變在顯微鏡下是不可見的，C錯誤；變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異兩種類型，其中后者變異類型的遺傳物質(zhì)并沒有改變，D正確。 答案：D 3．下列關(guān)于遺傳變異的說法正確的是(　　) A．任何生物在遺傳過程中都可以發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異 B．花藥離體培養(yǎng)過程中發(fā)生的變異有基因重組和染色體變異 C．基因突變可發(fā)生在細胞內(nèi)不同DNA分子上體現(xiàn)了其隨機性 D．基因重組和染色體變異都可導致基因在染色體上的排列順序發(fā)生改變 解析：有的生物不含染色體；花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗過程中發(fā)生的是有絲分裂，該過程可以發(fā)生基因突變和染色體變異，但不發(fā)生基因重組；細胞的不同DNA分子上的基因都可能發(fā)生突變體現(xiàn)了基因突變的隨機性；基因重組不會導致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變。 答案：C 4．由于控制某種酶合成的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，引起該酶的一個賴氨酸被一個精氨酸所取代，導致酶的活性下降，這種改變是由(　　) A．DNA中堿基對的增添引起 B．DNA中堿基對的替換引起 C．mRNA中堿基的缺失引起 D．染色體片段的移接引起 解析：據(jù)題干中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，引起該酶的一個賴氨酸被一個精氨酸所取代可知，該酶的氨基酸數(shù)量和其他氨基酸的排列順序都沒有發(fā)生改變，而A項會使該酶的氨基酸數(shù)量改變，C項會使該酶的氨基酸數(shù)量減少，D項會使該酶的氨基酸數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，只有B項不會改變該酶的氨基酸數(shù)量和其他氨基酸的排列順序，故B項正確。 答案：B 5．洋蔥根尖生長點細胞中由一個共同的著絲點相連的兩條染色單體上所攜帶的全部基因應完全相同，但實際上卻有不相同的，其原因可能是(　　) A．復制時發(fā)生了差錯 B．聯(lián)會時染色單體間發(fā)生了交叉互換 C．發(fā)生基因突變或交叉互換 D．該洋蔥不是純合體 解析：根尖生長點細胞進行的是有絲分裂，不能發(fā)生交叉互換，B、C錯誤；其細胞中由一個共同的著絲點相連的兩條染色單體上所攜帶的全部基因不完全相同，其原因可能是發(fā)生了基因突變或染色體結(jié)構(gòu)變異，A正確、D錯誤。 答案：A 6．(2018河北衡水調(diào)研)某鐮刀型細胞貧血癥患者因血紅蛋白基因發(fā)生突變，導致血紅蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸變成纈氨酸。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．患者血紅蛋白mRNA的堿基序列與正常人不同 B．患者紅細胞中血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)與正常人不同 C．患者細胞中攜帶谷氨酸的tRNA與正常人不同 D．此病癥可通過顯微觀察或DNA分子雜交檢測 解析：由題意可知，該患者因血紅蛋白基因發(fā)生突變，導致血紅蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸變成纈氨酸，因此患者血紅蛋白基因中的堿基序列、mRNA中的堿基序列、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)以及紅細胞的形態(tài)都與正常人不同，但是攜帶谷氨酸的tRNA與正常人是相同的。 答案：C 7．5溴尿嘧啶有酮式和烯醇式兩種異構(gòu)體，5溴尿嘧啶酮式是胸腺嘧啶的類似物，5溴尿嘧啶烯醇式則能與鳥嘌呤配對。A—T堿基對復制時加入了酮式5溴尿嘧啶，復制第二輪時酮式5溴尿嘧啶異構(gòu)為烯醇式。下列敘述正確的是(　　) A．細胞中發(fā)生類似的堿基對種類改變，屬于基因重組 B．細胞中發(fā)生此改變，可能導致翻譯的多肽鏈變短 C．第二輪復制時，A—T堿基對突變?yōu)镚—C堿基對 D．堿基對種類發(fā)生改變，此變異對生物體是有害的 解析：細胞中發(fā)生類似的堿基對種類改變，是基因結(jié)構(gòu)的改變，因此屬于基因突變，A錯誤；細胞中發(fā)生此改變，可能會在轉(zhuǎn)錄時形成終止密碼，導致翻譯的多肽鏈變短，B正確；因為A—T堿基對復制時加入了酮式5溴尿嘧啶，復制第二輪酮式5溴尿嘧啶異構(gòu)為烯醇式，所以要在第三輪復制后，A—T堿基對才能突變?yōu)镚—C堿基對，C錯誤；堿基對種類發(fā)生改變，此變異對生物體可能是有害的，也可能是有利的，D錯誤。 答案：B 8．(2018安徽安慶模擬)皺粒豌豆的淀粉分支酶基因中，因插入了一段外來DNA序列導致該酶不能合成，從而引起種子細胞內(nèi)淀粉含量降低，游離蔗糖含量升高，這樣的豌豆雖皺但味道更甜。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) A．基因可通過控制酶的合成間接控制生物性狀 B．該實例體現(xiàn)了基因性狀之間的一一對應關(guān)系 C．該變異的發(fā)生有可能會導致翻譯過程提前終止 D．該變異導致基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于基因突變 解析：皺粒豌豆的淀粉分支酶基因中因插入了一段外來DNA序列，導致酶不能合成，說明基因通過控制淀粉分支酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀，A正確。從該實例可知，豌豆的該基因既能控制種子的形狀(如皺粒)，也能控制種子的甜味，由此可知該基因與性狀之間的關(guān)系不是一一對應的關(guān)系，B錯誤。插入DNA序列后的基因在翻譯時，可能提前遇到終止密碼子，翻譯有可能提前終止，C正確?；驂A基序列發(fā)生改變，屬于基因突變，D正確。 答案：B 9．(2018山東重點中學聯(lián)考)下列有關(guān)生物變異的說法，正確的是(　　) A．染色體上DNA中堿基對的替換、缺失、增添一定引起基因突變 B．基因突變、基因重組和染色體變異均可以用光學顯微鏡直接觀察 C．基因重組和染色體數(shù)目變異均不會引起基因中堿基序列的改變 D．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是促進染色單體分離使染色體數(shù)目加倍 解析：染色體上DNA中堿基對的替換、缺失、增添若不發(fā)生在基因內(nèi)部，就不會引起基因結(jié)構(gòu)的改變，也就不會引起基因突變，A錯誤；無法用光學顯微鏡直接觀察到基因是否發(fā)生基因突變和基因重組，染色體變異可用光學顯微鏡觀察，B錯誤；基因重組是原有的基因重新組合，染色體數(shù)目變異只會改變基因數(shù)目，二者均不會引起基因中堿基序列的改變，C正確；秋水仙素誘導多倍體形成是通過抑制紡錘體形成從而使染色體數(shù)目加倍，D錯誤。 答案：C 10．果蠅灰體對黃體為顯性，相關(guān)基因E、e位于X染色體上。用X射線處理一只灰體雄蠅，然后將其與黃體雌蠅雜交，數(shù)千只子代(F1)中出現(xiàn)一只灰體雄蠅。檢測發(fā)現(xiàn)，這只灰體雄蠅Y染色體上多了一段帶有E基因的片段。下列判斷錯誤的是(　　) A．親代灰體雄蠅變異發(fā)生在胚胎時期 B．實驗結(jié)果說明突變具有低頻性 C．F1中灰體雄蠅的出現(xiàn)是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果 D．F1灰體雄蠅與黃體雌蠅交配，后代雄蠅都是灰體 解析：數(shù)千只子代(F1)中出現(xiàn)一只灰體雄蠅，所以突變應該發(fā)生在灰體雄蠅產(chǎn)生生殖細胞的過程中，A錯誤；數(shù)千只子代(F1)中出現(xiàn)一只灰體雄蠅說明突變具有低頻性，B正確；灰體雄蠅Y染色體上多了一段帶有E基因的片段，表明F1中灰體雄蠅的出現(xiàn)是發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果，C正確；F1灰體雄蠅Y染色體上多了一段帶有E基因的片段，會把Y染色體傳遞給子代雄蠅，子代雄蠅都是灰體，D正確。 答案：A 11．下列關(guān)于基因突變的表述，正確的是(　　) A．基因突變可發(fā)生在生物個體發(fā)育的不同時期 B．環(huán)境因素可誘導基因朝某一方向突變 C．所有生物發(fā)生基因突變的概率相同 D．若無外界誘發(fā)因素，生物不會發(fā)生基因突變 解析：基因突變具有隨機性，基因突變可發(fā)生在生物個體發(fā)育的不同時期，A正確；基因突變具有不定向性，B錯誤；每個基因突變的概率是不同的，因為不同基因接觸誘發(fā)突變的因素的種類和次數(shù)都不完全相同，C錯誤；基因突變既有外界誘因，也有自發(fā)突變的情況，D錯誤。 答案：A 12．下列關(guān)于可遺傳變異的敘述，正確的是(　　) A．A基因可以自發(fā)突變?yōu)閍1或a2基因，但a1基因不可以突變?yōu)锳基因 B．進行有性生殖的生物，非同源染色體上的非等位基因間可以發(fā)生基因重組 C．Ti質(zhì)粒的T－DNA片段整合到土壤農(nóng)桿菌的DNA上，屬于染色體變異 D．殺蟲劑作為化學因素誘導害蟲產(chǎn)生抗藥性突變，導致害蟲抗藥性增強 解析：基因突變具有不定向性，也可發(fā)生回復突變，A錯誤；土壤農(nóng)桿菌沒有染色體，此變異的原理為基因重組，C錯誤；害蟲抗藥性增強是長期自然選擇的結(jié)果，突變是不定向的，也不能決定生物進化的方向，D錯誤。 答案：B 13．下列有關(guān)基因突變的敘述，錯誤的是(　　) A．只有真核生物才能發(fā)生基因突變 B．基因突變可發(fā)生于生物體發(fā)育的任何時期 C．基因突變?yōu)樯镞M化提供原材料 D．基因堿基序列改變不一定導致性狀改變 解析：基因突變在自然界是普遍存在的，是隨機發(fā)生的，原核生物和真核生物都能發(fā)生基因突變，A錯誤；基因突變具有隨機性，表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在生物體發(fā)育的任何時期、可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位，B正確；基因突變?yōu)樯镞M化提供原材料，C正確；由于密碼子的簡并性，基因堿基序列的改變有可能翻譯出相同的氨基酸序列，所以基因堿基序列改變不一定導致性狀改變，D正確。 答案：A 14．(2018遼寧沈陽監(jiān)測)下圖中A、a、B、b表示基因，下列過程存在基因重組的是(　　) 解析：基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。A中只有一對等位基因，只能體現(xiàn)基因分離，C為減數(shù)第二次分裂后期位于姐妹染色單體上的相同基因分離，D為雌雄配子之間的隨機結(jié)合，都不存在基因重組。 答案：B 15．下圖1為等位基因A、a間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，圖2為黑腹果蠅(2n＝8)的單體圖，圖3為某動物的精原細胞形成的四個精細胞的染色體示意圖，則圖1、2、3分別發(fā)生何種變異(　　) A．基因突變　染色體變異　染色體變異 B．基因突變　染色體變異　基因重組 C．基因重組　基因突變　染色體變異 D．基因突變　基因重組　基因突變 解析：等位基因A/a間的轉(zhuǎn)化是通過基因突變實現(xiàn)的，體現(xiàn)了基因突變的不定向性；圖2中黑腹果蠅的體細胞中缺失了一條點狀染色體，其變異類型為染色體數(shù)目變異；圖3中減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)了同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，其變異類型為基因重組。故B項正確。 答案：B 二、非選擇題 16．(2018閩粵聯(lián)合體聯(lián)考)回答下列關(guān)于生物變異的問題： (1)如圖甲表示鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理。圖中①②表示的遺傳信息流動過程分別是①________；②________；α鏈堿基組成為________，纈氨酸的密碼子(之一)為________。 (2)圖乙為基因型AaBB的某動物進行細胞分裂的示意圖。則圖中兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因可能是______________________________________。 (3)圖丙表示兩種類型的變異。其中屬于基因重組的是________(填序號)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是________(填序號)，從發(fā)生的染色體種類說，兩種變異的主要區(qū)別是________________________________。 解析：(1)根據(jù)DNA一條鏈上的堿基序列是GTA可知α鏈堿基組成為CAT，所以以α鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來的β鏈堿基組成為GUA，即纈氨酸的密碼子(之一)為GUA。(2)由于該動物的基因型是AaBB，圖示細胞處于減數(shù)第二次分裂過程中，圖中兩條姐妹染色單體上出現(xiàn)A和a的原因可能是發(fā)生了基因突變，也可能是四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換。(3)從圖中可以看出，①屬于同源染色體間的交叉互換，所以屬于基因重組。②屬于非同源染色體間的互換，所以屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 答案：(1)DNA復制　轉(zhuǎn)錄　CAT　GUA　(2)發(fā)生了交叉互換或基因突變　(3)①?、凇、侔l(fā)生在同源染色體之間，②發(fā)生在非同源染色體之間 17．回答下列有關(guān)分子和細胞水平的遺傳變異問題： (1)真核生物的基因能在細胞分裂時隨著________的復制而復制，從而保持前后代遺傳信息的穩(wěn)定性。親代在形成生殖細胞的過程中，基因會通過______________________________(染色體的兩種行為)導致基因重組；基因在復制時會出現(xiàn)________________三種差錯導致基因突變；基因的載體——染色體會發(fā)生________兩類變化導致染色體變異。 (2)基因中的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞給________分子，再通過翻譯將遺傳信息反映到________的分子結(jié)構(gòu)上。這種遺傳信息傳遞過程能實現(xiàn)不同物質(zhì)分子之間信息的對應關(guān)系，依靠的是________和________兩種機制。 解析：(1)基因是有遺傳效應的DNA片段，真核生物的基因能在細胞分裂時隨著DNA(染色體)的復制而復制，從而保持前后代遺傳信息的穩(wěn)定性。親代在形成生殖細胞的減數(shù)分裂過程中會發(fā)生基因重組，基因重組的來源之一：在減數(shù)第一次分裂的四分體時期，同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換，導致染色單體上的基因重組；基因重組的來源之二：在減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合?；蛲蛔兪侵窪NA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異兩大類。(2)基因指導蛋白質(zhì)的合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄是在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成mRNA的過程；通過轉(zhuǎn)錄，基因中的遺傳信息就傳遞給RNA分子。翻譯是指游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過程；通過翻譯mRNA攜帶的遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上。轉(zhuǎn)錄依據(jù)堿基互補配對原則，實現(xiàn)了基因和mRNA分子之間信息的對應；翻譯依據(jù)tRNA對氨基酸的特異性識別，實現(xiàn)了mRNA和蛋白質(zhì)分子之間信息的對應。 答案：(1)DNA(染色體)　非同源染色體的自由組合和同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換　堿基對的替換、增添和缺失　結(jié)構(gòu)和數(shù)目 (2)RNA　蛋白質(zhì)　堿基互補配對原則　tRNA對氨基酸的特異性識別 18．IFAP綜合征是一種由基因突變引起的極為罕見的單基因遺傳病，患者毛囊角化過度且嚴重畏光，該病的發(fā)病機理尚不十分清楚。回答下列問題： (1)誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素可分為三類：物理因素、化學因素和________因素。在沒有這些外來因素的影響時，基因突變也會由于__________________________________、______________________等自發(fā)產(chǎn)生。 (2)若IFAP綜合征是由X染色體上隱性基因控制的，某一男性患者的致病基因是從親代遺傳而來的，那么該患者的母親________(填“一定”或“不一定”)患病，因為____________________________。 (3)某地區(qū)有一定數(shù)量的IFAP患者，若不能深入家庭去調(diào)查患者父母和子女的情況，則可通過調(diào)查______________________________來判斷該病是伴X染色體隱性遺傳病還是常染色體隱性遺傳病。請你對調(diào)查結(jié)果和結(jié)論作出預測：____________________________________________________________________________。 解析：(1)誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素有物理因素、化學因素和生物因素；在沒有這些外來因素的影響時，基因突變也會由于DNA分子復制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等自發(fā)產(chǎn)生。(2)若IFAP綜合征是由X染色體上隱性基因控制的，某一男性患者的致病基因是從親代遺傳而來的，那么該患者的母親不一定患病，有可能是致病基因攜帶者。 (3)若不能深入家庭去調(diào)查患者父母和子女的情況，則可通過調(diào)查患者中男女人數(shù)或比例來判斷該病是伴X染色體隱性遺傳病還是常染色體隱性遺傳??；若男性患者明顯多于女性則為伴X染色體隱性遺傳病，若男女患者人數(shù)接近則為常染色體隱性遺傳病。 答案：(1)生物　DNA分子復制偶爾發(fā)生錯誤　DNA的堿基組成發(fā)生改變 (2)不一定　其母親也有可能是致病基因攜帶者 (3)患者中男女人數(shù)或比例　若男性患者明顯多于女性則為伴X染色體隱性遺傳病，若男女患者人數(shù)接近則為常染色體隱性遺傳病