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2018-2019學(xué)年高中生物 課時(shí)提升作業(yè)十二 5.1 基因突變和基因重組(含解析)新人教版必修2

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1、基因突變和基因重組 (35分鐘 100分) 一、選擇題(共9小題,每小題5分,共45分) 1.(2017·廣州高一檢測(cè))亮氨酸的密碼子有如下幾種:UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,當(dāng)某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時(shí),這種突變的結(jié)果對(duì)該生物的影響是(  ) A.一定是有害的 B.一定是有利的 C.有害的概率大于有利的概率 D.既無(wú)利也無(wú)害 【解析】選D。當(dāng)某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時(shí),轉(zhuǎn)錄所形成的mRNA相應(yīng)位置上的堿基序列由CUG變?yōu)閁UG,CUG和UUG決定的都是亮氨酸,這種突變的結(jié)果沒(méi)有導(dǎo)致該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,因此對(duì)該生物

2、既無(wú)利,也無(wú)害。 2.(2017·成都高一檢測(cè))鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者與正常人的血紅蛋白相比,β鏈上第6位氨基酸發(fā)生了改變。下列分析錯(cuò)誤的是(  ) A.造成β鏈上第6位氨基酸發(fā)生改變的根本原因是基因突變 B.通過(guò)分析異?;蚺c正常基因的堿基種類可以確定變異的類型 C.通過(guò)分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥系譜圖,可以推斷該病的遺傳方式 D.如果對(duì)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者進(jìn)行基因治療,可以選擇改造其造血干細(xì)胞 【解析】選B。堿基對(duì)替換引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥,這屬于基因突變,A項(xiàng)正確;異?;蚺c正?;虻膲A基種類可能相同,不能據(jù)此確定變異類型,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐮刀型細(xì)胞貧血癥屬于常染色體隱性遺傳病,通過(guò)分析遺傳

3、系譜圖可以推斷該病的遺傳方式,C項(xiàng)正確;紅細(xì)胞由造血干細(xì)胞分化而來(lái),所以可通過(guò)改造造血干細(xì)胞對(duì)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者進(jìn)行治療,D項(xiàng)正確。 【互動(dòng)探究】(1)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者能否通過(guò)顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)?為什么? 提示:可以?;颊叩募t細(xì)胞為鐮刀狀,與正常紅細(xì)胞不同,用顯微鏡可以觀察到。 (2)該病說(shuō)明基因是如何控制生物體性狀的? 提示:通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物體性狀。 3.下圖表示在生物的一個(gè)種群中某一基因的類型及其關(guān)系。下列哪項(xiàng)不能從圖中分析得到(  ) A.表明基因突變具有不定向性 B.表明基因突變具有可逆性 C.這些基因的堿基序列一定不同 D.表明基因突變具有普遍

4、性 【解析】選D。A基因可以突變成a1、a2、a3基因,說(shuō)明基因突變具有不定向性;A基因可以突變成a1基因,a1基因也可以突變成A基因,說(shuō)明基因突變具有可逆性;控制同一性狀的基因有幾種,其根本原因是基因的堿基序列不同。 【誤區(qū)警示】(1)基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變,即改變了基因的表現(xiàn)形式:A→a或a→A,基因的位置和數(shù)量并沒(méi)有改變。 (2)在誘變因素的作用下,不一定發(fā)生基因突變,但基因突變的頻率會(huì)提高。 4.(2017·寧波高一檢測(cè))某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀,連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型,該突變?yōu)?  ) A.顯性突變(d→D) B.隱性突變(D→d) C.

5、顯性突變和隱性突變 D.人工誘變 【解析】選A。隱性突變發(fā)生后,只需自交一代即可表現(xiàn)出隱性性狀,且隱性性狀一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳;顯性突變發(fā)生后,顯性性狀在當(dāng)代會(huì)立即表現(xiàn)出來(lái),但需要連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型,所以A正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等,誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異,然后進(jìn)行培育的一種育種方法。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 B.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 C.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 D.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 【解析】選A。太空育種與其他誘變方法

6、在本質(zhì)上是一樣的,都是引起基因突變,產(chǎn)生新的性狀,A正確;基因突變具有多害少利性,B錯(cuò)誤;基因突變具有不定向性,C錯(cuò)誤;基因突變只是改變某個(gè)基因產(chǎn)生新的等位基因,不能產(chǎn)生新的植物,D錯(cuò)誤。 5.(2017·石家莊高一檢測(cè))下列過(guò)程中發(fā)生基因重組的是(  ) A.雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖 B.雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個(gè)體 C.雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒 D.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1雌雄均為紅眼 【解析】選C。雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖屬于性狀分離,A錯(cuò)誤;雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個(gè)體是受精作用,B錯(cuò)誤;雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒屬

7、于控制不同性狀的基因自由組合,屬于基因重組,C正確;紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,F(xiàn)1雌雄均為紅眼,屬于伴X染色體遺傳,D錯(cuò)誤。 6.(2017·西安高一檢測(cè))下圖為某二倍體生物精原細(xì)胞分裂過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)同源染色體對(duì)數(shù)的變化曲線,則基因重組最可能發(fā)生在(  ) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294168 A.AB段 B.CD段 C.FG段 D.HI段 【解題指南】解答本題需要關(guān)注兩點(diǎn): (1)明確基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。 (2)根據(jù)縱坐標(biāo)含義判斷發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)段。 【解析】選C。由題圖可知,AE段精原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,不存在基因重組;EI段

8、為減數(shù)分裂,F(xiàn)G段為減數(shù)第一次分裂,減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和后期可發(fā)生基因重組,故C項(xiàng)正確。 7.下列關(guān)于基因突變和基因重組的敘述,錯(cuò)誤的是(  ) A.基因突變和基因重組都對(duì)生物進(jìn)化有重要意義 B.基因突變能改變基因中的堿基序列,而基因重組只能改變基因型 C.真核細(xì)胞的分裂方式中基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中 D.基因突變和基因重組都能發(fā)生在受精過(guò)程中 【解析】選D?;蛲蛔兡軌虍a(chǎn)生新基因,基因重組能夠產(chǎn)生新基因型,都對(duì)生物進(jìn)化有重要意義,A正確;基因突變可以改變基因中的堿基序列,基因重組只能改變生物個(gè)體的基因型,B正確;真核細(xì)胞的分裂方式包括有絲分裂、無(wú)絲分裂和減數(shù)分裂三種,

9、而自然狀態(tài)下基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,C正確,D錯(cuò)誤。 8.(2017·鄭州高一檢測(cè))用人工誘變方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化:CCGCTAACG→CCGCGAACG,那么,黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是(可能相關(guān)的密碼子為:脯氨酸-CCG、CCA;甘氨酸-GGC、GGU;天冬氨酸-GAU、GAC;丙氨酸-GCA、GCU、GCC、GCG;半胱氨酸-UGU、UGC)(  ) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294169 A.基因突變,性狀改變 B.基因突變,性狀沒(méi)有改變 C.基因和性狀均沒(méi)有改變 D.基因沒(méi)變,性狀改變 【解析】選A。對(duì)照比較CCGCTAACG→CCGCG

10、AACG,發(fā)現(xiàn)CTA→CGA,即基因中T突變?yōu)镚,密碼子由GAU變?yōu)镚CU,編碼的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楸彼幔渣S色短桿菌將發(fā)生的變化是基因突變,結(jié)果是性狀改變。 9.(2017·贛州高一檢測(cè))下圖是某二倍體動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體,字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖判斷,正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294170(  ) A.甲、乙、丙細(xì)胞所處時(shí)期均易發(fā)生基因突變 B.乙細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變或基因重組 C.1與2片段的交換和1與2的分離,均屬于基因重組 D.丙細(xì)胞不能進(jìn)行基因重組 【解析】選D。甲、乙、丙三個(gè)細(xì)胞染色體高度螺旋化,不能進(jìn)行DNA復(fù)制,一

11、般不發(fā)生基因突變,A錯(cuò)誤;乙圖表示有絲分裂,不會(huì)發(fā)生基因重組,可能發(fā)生了基因突變,B錯(cuò)誤;1與2片段的交換屬于基因重組,1與2的分離會(huì)造成等位基因的分離,不屬于基因重組,C錯(cuò)誤;丙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂時(shí)期,基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期或后期,D正確。 【互動(dòng)探究】 (1)據(jù)圖判斷,該動(dòng)物為雌性還是雄性?判斷的依據(jù)是什么? 提示:雄性。根據(jù)甲圖細(xì)胞質(zhì)均等分裂可判斷,甲為初級(jí)精母細(xì)胞,所以該動(dòng)物為雄性。 (2)甲細(xì)胞完成分裂后,可產(chǎn)生幾種子細(xì)胞? 提示:2種。 二、非選擇題(共25分) 10.下面圖1表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因,圖2是一個(gè)家族中該病的遺傳系譜圖(Hb

12、a代表致病基因,HbA代表正常的等位基因),請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294171 (1)圖1中①過(guò)程發(fā)生在_______________________期, ②過(guò)程表示___________________________________。           (2)α鏈堿基組成為_(kāi)_______,β鏈堿基組成為_(kāi)_____________。 (3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因位于____________染色體上,屬于________性遺傳病。 (4)Ⅱ8的基因型是______________________,Ⅱ6和Ⅱ7再生一

13、個(gè)患病男孩的概率為_(kāi)_____,要保證Ⅱ9婚配后子代不患此病,從理論上說(shuō)其配偶的基因型必須為_(kāi)_________。 (5)若圖1中正?;蚱沃蠧TT突變?yōu)镃TC,由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生改變?_______________。為什么?______________________________。 【解題指南】(1)圖示信息:根據(jù)圖1寫(xiě)出①②所示過(guò)程,根據(jù)系譜圖2判斷該病遺傳方式,寫(xiě)出每個(gè)成員的基因型。 (2)關(guān)鍵知識(shí):基因突變的實(shí)質(zhì),密碼子的簡(jiǎn)并性,轉(zhuǎn)錄與翻譯的概念。 【解析】(1)圖1中①過(guò)程表示DNA分子的復(fù)制,發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期,圖1中②過(guò)程表示轉(zhuǎn)錄。 (2)α鏈中與G

14、TA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的堿基是CAT,轉(zhuǎn)錄后形成的堿基序列為GUA。 (3)由圖2中Ⅰ3和Ⅰ4正常,Ⅱ9患病推知,鐮刀型細(xì)胞貧血癥的遺傳方式是常染色體隱性遺傳。 (4)通過(guò)圖2判斷出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均為HbAHba,所以他們的后代Ⅱ8的基因型為HbAHbA或HbAHba;由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均為HbAHba,所以生出HbaHba的概率為1/4,生出男孩的概率為1/2,所以生出患病男孩的概率為1/8。后代表現(xiàn)顯性性狀的同時(shí)又不發(fā)生性狀分離的條件是其中一個(gè)親代為顯性純合子。 (5)由于兩種堿基序列經(jīng)轉(zhuǎn)錄后形成的密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸,所以生物性狀不可能改變。 答案:(1)細(xì)胞分裂間 轉(zhuǎn)錄

15、 (2)CAT GUA (3)?!‰[ (4)HbAHbA或HbAHba 1/8 HbAHbA (5)不可能 改變后的密碼子對(duì)應(yīng)的還是谷氨酸 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (2017·唐山高一檢測(cè))圖甲表示果蠅某正?;蚱慰刂坪铣啥嚯牡倪^(guò)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(shè)4種突變都單獨(dú)發(fā)生。圖乙表示基因組成為AaBb的個(gè)體的細(xì)胞分裂某時(shí)期圖像。圖丙表示細(xì)胞分裂過(guò)程中mRNA的含量(虛線)和每條染色體所含DNA分子數(shù)的變化(實(shí)線)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。〔可能用到的密碼子:天冬氨酸(GAC),甘氨酸(GGU、GGG),甲硫氨酸(A

16、UG),終止密碼子(UAG)〕 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294172 (1)圖甲中①過(guò)程所需的酶主要有______________。 (2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序是________________,在a突變點(diǎn)附近再丟失________個(gè)堿基對(duì)對(duì)氨基酸序列的影響最小。 (3)圖甲中________突變對(duì)性狀無(wú)影響,其意義是________________________ __________________________________________________________________。 (4)導(dǎo)致圖乙中染色體上B、b不同的原因?qū)儆赺___________

17、__(變異種類)。 (5)誘發(fā)基因突變一般處于圖丙中的________階段,而基因重組發(fā)生于________階段。(填圖中字母) 【解析】(1)圖甲中①過(guò)程屬于轉(zhuǎn)錄,是以DNA為模板合成RNA的過(guò)程。(2)在題干最后提供的密碼子中沒(méi)有與a突變后第2個(gè)密碼子UAU對(duì)應(yīng)的,但從已知的正常情況下mRNA的翻譯中得知,它與酪氨酸對(duì)應(yīng)。為了不破壞其他密碼子的完整性,所以再減少2個(gè)堿基對(duì)對(duì)氨基酸序列的影響是最小的。(3)b突變后的密碼子為GAC,仍與天冬氨酸相對(duì)應(yīng)。(4)圖乙中的細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期,分開(kāi)前姐妹染色單體上的相同位置基因不同,可能是復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因突變,也可能是減數(shù)第一次分裂四分體

18、時(shí)期發(fā)生了交叉互換。(5)基因突變發(fā)生于DNA復(fù)制時(shí),即分裂間期中的S期,而基因重組發(fā)生于減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。圖丙中b為S期,d包括減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期、中期。 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(duì)穩(wěn)定 (4)基因突變或基因重組 (5)b d 1.(6分)下圖為人類個(gè)體發(fā)育過(guò)程示意圖,有關(guān)說(shuō)法正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294172(  ) A.基因突變不可能發(fā)生在a過(guò)程中 B.基因重組可通過(guò)c過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn) C.b過(guò)程會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)、交叉互換等現(xiàn)象 D.d過(guò)程發(fā)生的基因突變,會(huì)通過(guò)a

19、、b、c過(guò)程傳給下一代 【解析】選C。過(guò)程a表示有絲分裂,過(guò)程b表示減數(shù)分裂,過(guò)程c表示受精作用,過(guò)程d表示個(gè)體發(fā)育過(guò)程(細(xì)胞分裂和分化)?;蛲蛔兛砂l(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)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,A錯(cuò)誤;基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,B錯(cuò)誤;聯(lián)會(huì)、交叉互換是減數(shù)第一次分裂的前期的特點(diǎn),C正確;d是體細(xì)胞的有絲分裂,會(huì)發(fā)生基因突變,一般不會(huì)傳遞給下一代,D錯(cuò)誤。 2.(6分)擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì),下列分析正確的是(  ) A.根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過(guò)程 B.該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息不會(huì)發(fā)生改變 C.若該變異發(fā)生在基因

20、中部,可能導(dǎo)致翻譯過(guò)程提前終止 D.若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì),對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小 【解析】選C。根尖成熟區(qū)細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞,已經(jīng)失去分裂能力,細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生DNA復(fù)制,一般不會(huì)發(fā)生此過(guò)程,A項(xiàng)錯(cuò)誤;擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì),說(shuō)明發(fā)生了基因突變,導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變,突變的基因會(huì)隨DNA分子進(jìn)入子細(xì)胞,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若該變異發(fā)生在基因中部,有可能使該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子中提前出現(xiàn)終止密碼子,導(dǎo)致翻譯過(guò)程提前終止,C項(xiàng)正確;若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì),會(huì)使該基因轉(zhuǎn)錄的密碼子從插入位點(diǎn)后全部改變,導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與原來(lái)差異很大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

21、[接軌高考·特色題型專練] 3.(18分)(2017·武漢高一檢測(cè))某高山植物開(kāi)紅花,偶然發(fā)現(xiàn)了一株開(kāi)白花的?!∈兰o(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)94294173 (1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這株植物的白花性狀是受環(huán)境影響還是基因突變的結(jié)果。 ①實(shí)驗(yàn)步驟: 第一步:取該株植物莖尖利用________技術(shù),獲得試管苗。 第二步:__________________,觀察并記錄結(jié)果。 ②預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論:若仍開(kāi)白花,則______________________________________ ___________________________________________________________

22、_______。 (2)對(duì)該種植物進(jìn)行了培養(yǎng)并記錄如下表,回答問(wèn)題: 海拔 溫度 突變率(每一百萬(wàn)個(gè)體中) 5 000 m 19℃ 0.23 5 000 m 25℃ 0.63 3 000 m 19℃ 0.21 3 000 m 25℃ 0.62 1 000 m 19℃ 0.22 1 000 m 25℃ 0.63 ①本實(shí)驗(yàn)中共涉及哪些自變量?___________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么問(wèn)題?_____________。 ②在相同海拔,25℃突變率大于19℃突變率,從植物體本身來(lái)說(shuō),最可能是與其體內(nèi)的________(填“基因”或“酶”)有關(guān)。 ③為了

23、探究在海拔為3 000 m,25℃時(shí)該植物的突變率是否最高,你認(rèn)為應(yīng)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?(請(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟)_____________________________ ________________________________________________________________。 【解析】(1)植物性狀的遺傳可用無(wú)性生殖來(lái)體現(xiàn),可用植物組織培養(yǎng),觀察記錄結(jié)果,看親子代表現(xiàn)型是否一致,來(lái)判斷是否是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果。(2)①實(shí)驗(yàn)中探究了兩個(gè)因素(海拔、溫度)對(duì)突變率的影響,為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)服力,應(yīng)分開(kāi)研究自變量。例如,在相同海拔下,研究不同溫度對(duì)植物的影響,另一個(gè)是在相同溫度下,研究不同海拔對(duì)植物的影響。②酶的活性受溫度影響,而任何生化反應(yīng)均離不開(kāi)酶。③要想使實(shí)驗(yàn)結(jié)果有說(shuō)服力,應(yīng)設(shè)計(jì)較小梯度的溫度來(lái)做實(shí)驗(yàn)。 答案:(1)①植物組織培養(yǎng) 在相同且適宜條件下培養(yǎng) ②白花性狀的出現(xiàn)為基因突變的結(jié)果 (2)①海拔、溫度 說(shuō)明植株的突變與培養(yǎng)溫度有關(guān),與所選海拔關(guān)系不大 ②酶?、蹖⒅仓攴殖上嗟葦?shù)量的幾組,分別在25℃左右設(shè)置一定溫度梯度(如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃)下進(jìn)行培養(yǎng),記錄突變率 10

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