2019-2020版高中生物 第5章 第1節(jié) 基因突變和基因重組練習(xí)(含解析)新人教版必修2
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1、基因突變和基因重組 1.將同一品種的小麥分別種在水肥條件不同的農(nóng)田中,其株高等性狀表現(xiàn)出很大差異,這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為( ) A.遺傳性 B.基因重組引起的變異 C.基因突變產(chǎn)生的差異 D.不遺傳的變異 解析:生物的變異分為不遺傳的變異和可遺傳的變異,前者是由環(huán)境條件的改變引起的生物性狀的變異(遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變);后者由遺傳物質(zhì)的改變引起的生物性狀的變異。 答案:D 2.下列細胞在其生命活動過程中既有可能發(fā)生基因重組現(xiàn)象,又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象的是( ) A.心肌細胞 B.哺乳動物的成熟紅細胞 C.根毛細胞 D.精原細胞 答案:D 3.基因突變是
2、生物變異的根本來源和生物進化的原始材料,其原因是( ) A.能產(chǎn)生新基因 B.發(fā)生的頻率高 C.能產(chǎn)生大量有利變異 D.能改變生物的表現(xiàn)型 答案:A 4.有性生殖過程中一定發(fā)生和可能發(fā)生的過程依次是( ) A.基因突變、非同源染色體的自由組合 B.非同源染色體的自由組合、非姐妹染色單體的交叉互換 C.非姐妹染色單體的交叉互換、基因突變 D.非姐妹染色單體的交叉互換、基因重組 解析:基因突變具有隨機性,屬于有性生殖過程中可能發(fā)生的過程。非同源染色體在有性生殖形成配子的過程中一定自由組合,屬于有性生殖過程中一定發(fā)生的過程。同源染色體的非姐妹染色單體在形成配子的四分體時期,
3、有可能發(fā)生交叉互換。 答案:B 5.以下幾種生物,其可遺傳的變異既可以來自基因突變,又可以來自基因重組的是( ) A.藍細菌 B.噬菌體 C.煙草花葉病毒 D.豌豆 解析:基因突變可以發(fā)生在所有生物中,而基因重組只發(fā)生在進行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都無法進行有性生殖,而豌豆可以進行有性生殖,所以豌豆既可以發(fā)生基因突變,也可以發(fā)生基因重組。 答案:D 6.根據(jù)圖示分析人類鐮刀型細胞貧血癥的病因。并回答: (1)圖中下列序號表示的生理過程分別是: ①__________;②__________;③__________。 (2)④的堿基排列順序是______
4、__,這是決定纈氨酸的一個________。 (3)鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是_______________________ _______________________________________________________ ____________________________________________________, 從而改變了遺傳信息。 (4)根據(jù)鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病率和表現(xiàn)特征,說明基因突變具有________和________的特點。 (5)根據(jù)基因、密碼子和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系,若圖示基因中第三個堿基對發(fā)生變化,能否引起性狀的改變?(提示:谷氨酸的
5、密碼子為GAA、GAG) _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析:鐮刀型細胞貧血癥的病因是病人的血紅蛋白分子的一條多肽鏈上,有一個氨基酸的種類發(fā)生了改變,即由正常的谷氨酸變成了異常的纈氨酸,根本原因是控制合成血紅蛋白的DNA的堿基序列發(fā)生了改變,即發(fā)生了基因突變,由突變成了。 答案:(1)
6、轉(zhuǎn)錄 翻譯 基因突變(復(fù)制) (2)GUA 密碼子 (3)控制血紅蛋白合成的DNA的堿基序列發(fā)生了改變 (4)突變率低 有害性 (5)不一定,若第三個堿基對改變后,轉(zhuǎn)錄出的密碼子為GAG,由于翻譯出的氨基酸不發(fā)生改變,則不引起性狀的改變;若突變后轉(zhuǎn)錄出的密碼子為GAU或GAC,由于翻譯出的氨基酸改變,因此可改變性狀 A級 基礎(chǔ)鞏固 1.鐮刀型細胞貧血癥的根本病因是決定血紅蛋白的相關(guān)基因發(fā)生了突變,如圖所示。這種基因突變的情況屬于( ) A.增添一對堿基 B.替換一對堿基 C.缺失一對堿基 D.缺失兩對堿基 解析:題圖顯示:正常人DNA分子片段中堿基對被替換后,導(dǎo)致決
7、定血紅蛋白的相關(guān)基因發(fā)生了突變。 答案:B 2.用輻射量超標的大理石裝修房屋,會對未生育夫婦造成危害進而影響生育的質(zhì)量。以下說法正確的是( ) A.射線易誘發(fā)基因突變,通過受精作用傳給后代 B.射線易誘發(fā)基因突變,通過有絲分裂傳給后代 C.射線易誘發(fā)基因重組,通過減數(shù)分裂傳給后代 D.射線易誘發(fā)基因重組,通過有絲分裂傳給后代 解析:射線能引起生物發(fā)生基因突變,若突變發(fā)生在體細胞的有絲分裂過程中,則一般不遺傳給后代;若突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,則可通過受精作用傳給后代。 答案:A 3.下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生
8、一種突變,導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷T摶虬l(fā)生的突變是( ) A.①處插入堿基對G-C B.②處堿基對A-T替換為G-C C.③處缺失堿基對A-T D.④處堿基對G-C替換為A-T 解析:由題干可知,該基因突變造成了1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?,則必然是發(fā)生了堿基對的替換。賴氨酸的密碼子是AAA、AAG,而谷氨酸的密碼子是GAA、GAG,說明是第一位堿基發(fā)生了替換,由A-T替換為G-C。 答案:B 4.洋蔥根尖分生區(qū)細胞中由一個著絲點相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同,其原因是( ) A.復(fù)制出現(xiàn)差錯 B.發(fā)生過交叉互換 C.聯(lián)會發(fā)生紊亂 D.發(fā)
9、生了自由組合 解析:基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中,洋蔥根尖分生區(qū)細胞進行的是有絲分裂,不會發(fā)生基因重組,其兩條姐妹染色單體所攜帶的基因不同是由于復(fù)制時發(fā)生了基因突變。 答案:A 5.以下各項屬于基因重組的是( ) A.基因型為Aa的個體自交,后代發(fā)生性狀分離 B.雌、雄配子隨機結(jié)合,產(chǎn)生不同類型的子代個體 C.YyRr個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型 D.同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異 解析:一對等位基因無法發(fā)生基因重組,A錯誤;基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂而非受精作用過程中,B錯誤;基因重組指在生物體進行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因重新組合,C正確;同卵雙生姐妹遺傳物
10、質(zhì)相同,其性狀出現(xiàn)差異由環(huán)境引起,D錯誤。 答案:C 6.如圖為某植物種群(雌雄同花,自花授粉)中甲植株的A基因和乙植株的B基因發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨立遺傳的,請分析該過程,回答下列問題: (1)簡述上述兩個基因發(fā)生突變的過程:____________________ _____________________________________________________。 (2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因、a基因與B基因分別是什么關(guān)系?________________________。 (3)若a基因和b基因分別控制兩種優(yōu)良性狀,則A基因發(fā)生突變的甲植株基
11、因型為________,B基因發(fā)生突變的乙植株基因型為________。 解析:(1)圖甲中替換為,圖乙中替換為,因此甲、乙都是堿基替換。(2)基因突變產(chǎn)生等位基因,A與a為等位基因,a與B為非等位基因。(3)由題干可知,基因a和b都是突變而來的,原親本為純合子,因此突變后的甲植株基因型為AaBB,乙植株基因型為AABb。 答案:(1)DNA復(fù)制的過程中一個堿基被另一個堿基替換,導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生了改變 (2)等位基因、非等位基因 (3)AaBB AABb B級 能力訓(xùn)練 7.下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化,對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子)(
12、) —ATG GGC CTG CTG A…… GAG TTC TAA— 1 4 7 10 13 100 103 106 A.第6位的C被替換為T B.第9位與第10位之間插入1個T C.第100、101、102位被替換為TTT D.第103至105位被替換為1個T 解析:當?shù)?位的C被替換為T,或第100、101、102位被替換為TTT,都只是改變一個密碼子,在不考慮終止密碼子的情況下,最多只改變一個氨基酸的種類,其他都沒有變;當?shù)?位和第10位間插入1個T時,就會造成插入點后所有氨基酸的種類甚至數(shù)目的改變;當?shù)?03至105位被替換為1個T,則堿基對減少,也會造
13、成后面的所有氨基酸的種類和數(shù)目改變,但由于發(fā)生在尾部,所以沒有A項影響大。 答案:B 8.下列有關(guān)生物遺傳和變異的敘述,正確的是( ) A.一對夫婦生了一個孩子患白化病(不考慮突變),則雙親均為雜合子 B.在減數(shù)分裂過程中,基因突變、基因重組都可能發(fā)生 C.一個基因型為AaBb(位于兩對染色體上)的精原細胞只能形成兩種精子 D.同源染色體的姐妹染色單體之間局部交叉互換可導(dǎo)致基因重組 解析:一對夫婦生了一個患白化病(不考慮突變)的孩子,這一對夫婦可能均為雜合子,也可能都患病,或者一方患病,一方為雜合子;一個基因型為AaBb(位于兩對染色體上)的精原細胞可形成兩種精子(無交叉互換)
14、或四種精子(有交叉互換);同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可導(dǎo)致基因重組。 答案:B 9.二倍體水毛茛的黃花基因q1中丟失3個相鄰堿基對后形成基因q2,導(dǎo)致基因編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列發(fā)生了改變。下列敘述正確的是( ) A.正常情況下q1和q2可存在于同一個配子中 B.利用光學(xué)顯微鏡可觀測到q2的長度較q1短 C.突變后翻譯時堿基互補配對原則發(fā)生了改變 D.突變后水毛茛的花色性狀不一定發(fā)生改變 解析:基因突變后產(chǎn)生的是等位基因,等位基因在減數(shù)第一次分裂后期分離,正常情況下,q1和q2不可能存在于同一個配子中,A項錯誤;基因突變在光學(xué)顯微鏡下觀察不到,B項錯誤;基因突變對
15、堿基互補配對原則沒有影響,C項錯誤;如果突變后產(chǎn)生的是隱性基因,或基因突變發(fā)生在葉片或根細胞中,則水毛茛的花色性狀不會發(fā)生改變,D項正確。 答案:D 10.可遺傳變異為生物的遺傳多樣性提供了內(nèi)在保障。請思考并回答下列問題: (1)對進行有性生殖的真核生物而言,可遺傳變異的類型包括________、________和染色體變異。 (2)基因突變涉及的堿基對數(shù)量較少且位于基因內(nèi)部,變化類型包括________、________和替換。染色體變異,既可發(fā)生以染色體組為單位的變異,也可發(fā)生以________為單位的變異,涉及堿基數(shù)量較多,顯微鏡下________(填“可見”或“不可見”)。
16、(3)基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生了新的________,而有性生殖通過________可使配子的基因型更加多樣,再加上受精過程中精卵結(jié)合的________性,必然導(dǎo)致同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性。 解析:(1)可遺傳變異是指遺傳物質(zhì)發(fā)生變化導(dǎo)致的變異,對進行有性生殖的真核生物而言,包括基因突變、基因重組、染色體變異。(2)基因突變只涉及基因內(nèi)部堿基的變化,包括堿基對的增添、缺失和替換,涉及的堿基數(shù)量較少。而染色體變異超出了基因的范疇,涉及堿基數(shù)量較多,顯微鏡下可見。包括染色體結(jié)構(gòu)的變化,如缺失、重復(fù)、易位、倒位;包括單個染色體數(shù)量的增加或減少。如三體,單體;也包括以染色體組為單位的整體性缺失或重復(fù),如
17、單倍體,多倍體等。(3)基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生了新的等位基因,基因重組導(dǎo)致了配子的基因型更加多樣,精卵結(jié)合具有隨機性。 答案:(1)基因突變 基因重組 (2)增添 缺失 染色體 可見 (3)等位基因 基因重組 隨機 11.某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性,高莖(H)對矮莖(h)為顯性,紅花(R)對白花(r)為顯性。基因M、m與基因R、r在2號染色體上,基因H、h在4號染色體上。 (1)基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列如圖所示,起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳,其對應(yīng)的密碼子由______變?yōu)開_______。正常情況下,基因R在細胞中
18、最多有________個,其轉(zhuǎn)錄時的模板位于________(填“a”或“b”)鏈中。 (2)用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2,F(xiàn)2中自交性狀不分離植株所占的比例為______,用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測交,后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為______。 (3)基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時,出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞,最可能的原因是_________________。缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時,偶然出現(xiàn)一個HH型配子,最可能的原因是________________________。 解析:(1)由起始密碼子(
19、mRNA上)為AUG可知,基因M和基因R轉(zhuǎn)錄的模板分別為b鏈和a鏈。對M基因來說,箭頭處C突變?yōu)锳,對應(yīng)的mRNA上的即是G變成U,所以密碼子由GUC變成UUC;正常情況下,基因成對出現(xiàn),若此植株的基因為RR,則DNA復(fù)制后,R基因最多可以有4個。(2)F1為雙雜合子,這兩對基因又在非同源染色體上,所以符合孟德爾自由組合定律,F(xiàn)2中自交后性狀不分離的指的是純合子,F(xiàn)2中的四種表現(xiàn)型各有一種純合子,且比例各占F2的,故四種純合子占F2的比例為×4=;F2中寬葉高莖植株有四種基因型,這四種基因型及比例為MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh=1∶2∶2∶4,他們分別與mmhh測交,后代寬葉高莖∶窄
20、葉矮莖=4∶1。(3)減數(shù)第二次分裂過程中發(fā)生姐妹染色單體的分離,而現(xiàn)在出現(xiàn)了Hh,最可能的原因是基因型為Hh的個體減數(shù)分裂過程聯(lián)會時同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換,形成了基因型為Hh的次級性母細胞;配子中應(yīng)只能含一個基因H,且4號只有一條染色體,說明錯誤是由減數(shù)第二次分裂時著絲點沒有分開造成的。 答案:(1)GUC UUC 4 a (2) 4∶1 (3)(減數(shù)第一次分裂時)發(fā)生了交叉互換 減數(shù)第二次分裂時染色體未分離 C級 拓展提升 12.小鼠毛色的黃與黑、尾形的彎曲與正常各為一對相對性狀,分別由等位基因B、b和D、d控制。在毛色遺傳中,具有某種純合基因型的合子不能完成胚胎發(fā)
21、育。從鼠群中選擇多只基因型相同的雌鼠作母本,多只基因型相同的雄鼠作父本,雜交所得F1的表現(xiàn)型及比例如下表所示,請分析回答: 分類 黃毛彎曲尾 黃毛正常尾 黑毛彎曲尾 黑毛正常尾 雄性 雌性 0 0 (1)控制毛色的基因在________染色體上,不能完成胚胎發(fā)育的合子的基因型是________。 (2)父本的基因型是________,母本的基因型是________。 (3)若F1出現(xiàn)一只正常尾雌鼠,欲通過雜交實驗探究這只雌鼠是基因突變的結(jié)果還是由環(huán)境因素引起的,寫出能達到這一目的的雜交親本,并給出相應(yīng)的實驗結(jié)果預(yù)期。 ①親本組合_____
22、_______________________________________ _____________________________________________________。 ②預(yù)期實驗結(jié)果。 a.若是由基因突變導(dǎo)致,則雜交后代的表現(xiàn)為______________; b.若是由環(huán)境因素導(dǎo)致,則雜交后代的表現(xiàn)為______________。 解析:(1)分析后代表現(xiàn)型和比例可知,黃毛∶黑毛=2∶1,相同基因型組合中,后代出現(xiàn)了黃毛和黑毛,可知親本基因型均為Bb,后代中黃毛只占2份,說明顯性純合致死。(2)分析后代可知,彎曲尾的全為雌性,表現(xiàn)型和性別相關(guān)聯(lián),應(yīng)位于X染色體上。根據(jù)比例可知,父本的基因型是XDY,母本的基因型是XDXd。(3)若要探究這只雌鼠是基因突變的結(jié)果(基因型為XdXd),還是由環(huán)境因素引起的(基因型為XDXd),應(yīng)設(shè)計某基因型的雄鼠與其雜交,使后代的表現(xiàn)型及比例在兩種情況下不同。分析可知用正常尾或彎曲尾雄鼠都能達到目的。 答案:(1)?!B (2)BbXDY BbXDXd (3)方案一:①尾正常雌鼠×尾彎曲雄鼠 ②a.雌鼠全為彎曲尾,雄鼠全為正常尾 b.雄鼠出現(xiàn)彎曲尾 方案二:①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠 ②a.全為正常尾 b.出現(xiàn)彎曲尾 8
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