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第1講 基因突變和基因重組 [課時(shí)作業(yè)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　單獨(dú)成冊(cè)　方便使用 一、選擇題 1．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．基因突變是染色體上的基因從一個(gè)位點(diǎn)改變到另一個(gè)位點(diǎn) B．所有的基因突變一定能通過(guò)生殖傳遞給子代 C．基因突變只能通過(guò)有性生殖傳遞給子代 D．生物個(gè)體發(fā)育的全過(guò)程中都可發(fā)生基因突變 解析：染色體上的基因從一個(gè)位點(diǎn)改變到另一個(gè)位點(diǎn)屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變一般不能傳遞給后代，B錯(cuò)誤；基因突變也可通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞給后代，C錯(cuò)誤；基因突變具有隨機(jī)性，可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)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(dǎo)致基因重組 B．單倍體植株的體細(xì)胞中不存在同源染色體 C．觀察細(xì)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(duì)應(yīng)片段的等位基因才可能導(dǎo)致基因重組，A錯(cuò)誤；單倍體植株的體細(xì)胞中若含有兩個(gè)染色體組，則可存在同源染色體，B錯(cuò)誤；基因突變?cè)陲@微鏡下是不可見的，C錯(cuò)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(shuō)法正確的是(　　) A．任何生物在遺傳過(guò)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(guò)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(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上體現(xiàn)了其隨機(jī)性 D．基因重組和染色體變異都可導(dǎo)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(guò)程中發(fā)生的是有絲分裂，該過(guò)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(xì)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(jī)性；基因重組不會(huì)導(dǎo)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(gè)賴氨酸被一個(gè)精氨酸所取代，導(dǎo)致酶的活性下降，這種改變是由(　　) A．DNA中堿基對(duì)的增添引起 B．DNA中堿基對(duì)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(gè)賴氨酸被一個(gè)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(xiàng)會(huì)使該酶的氨基酸數(shù)量改變，C項(xiàng)會(huì)使該酶的氨基酸數(shù)量減少，D項(xiàng)會(huì)使該酶的氨基酸數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，只有B項(xiàng)不會(huì)改變?cè)撁傅陌被釘?shù)量和其他氨基酸的排列順序，故B項(xiàng)正確。 答案：B 5．洋蔥根尖生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞中由一個(gè)共同的著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體上所攜帶的全部基因應(yīng)完全相同，但實(shí)際上卻有不相同的，其原因可能是(　　) A．復(fù)制時(shí)發(fā)生了差錯(cuò) B．聯(lián)會(huì)時(shí)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(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，不能發(fā)生交叉互換，B、C錯(cuò)誤；其細(xì)胞中由一個(gè)共同的著絲點(diǎn)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(cuò)誤。 答案：A 6．(2018河北衡水調(diào)研)某鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者因血紅蛋白基因發(fā)生突變，導(dǎo)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(xì)胞中血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)與正常人不同 C．患者細(xì)胞中攜帶谷氨酸的tRNA與正常人不同 D．此病癥可通過(guò)顯微觀察或DNA分子雜交檢測(cè) 解析：由題意可知，該患者因血紅蛋白基因發(fā)生突變，導(dǎo)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(xì)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(duì)。A—T堿基對(duì)復(fù)制時(shí)加入了酮式5溴尿嘧啶，復(fù)制第二輪時(shí)酮式5溴尿嘧啶異構(gòu)為烯醇式。下列敘述正確的是(　　) A．細(xì)胞中發(fā)生類似的堿基對(duì)種類改變，屬于基因重組 B．細(xì)胞中發(fā)生此改變，可能導(dǎo)致翻譯的多肽鏈變短 C．第二輪復(fù)制時(shí)，A—T堿基對(duì)突變?yōu)镚—C堿基對(duì) D．堿基對(duì)種類發(fā)生改變，此變異對(duì)生物體是有害的 解析：細(xì)胞中發(fā)生類似的堿基對(duì)種類改變，是基因結(jié)構(gòu)的改變，因此屬于基因突變，A錯(cuò)誤；細(xì)胞中發(fā)生此改變，可能會(huì)在轉(zhuǎn)錄時(shí)形成終止密碼，導(dǎo)致翻譯的多肽鏈變短，B正確；因?yàn)锳—T堿基對(duì)復(fù)制時(shí)加入了酮式5溴尿嘧啶，復(fù)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(fù)制后，A—T堿基對(duì)才能突變?yōu)镚—C堿基對(duì)，C錯(cuò)誤；堿基對(duì)種類發(fā)生改變，此變異對(duì)生物體可能是有害的，也可能是有利的，D錯(cuò)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(lái)DNA序列導(dǎo)致該酶不能合成，從而引起種子細(xì)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(cuò)誤的是(　　) A．基因可通過(guò)控制酶的合成間接控制生物性狀 B．該實(shí)例體現(xiàn)了基因性狀之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 C．該變異的發(fā)生有可能會(huì)導(dǎo)致翻譯過(guò)程提前終止 D．該變異導(dǎo)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(lái)DNA序列，導(dǎo)致酶不能合成，說(shuō)明基因通過(guò)控制淀粉分支酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀，A正確。從該實(shí)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(duì)應(yīng)的關(guān)系，B錯(cuò)誤。插入DNA序列后的基因在翻譯時(shí)，可能提前遇到終止密碼子，翻譯有可能提前終止，C正確。基因堿基序列發(fā)生改變，屬于基因突變，D正確。 答案：B 9．(2018山東重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法，正確的是(　　) A．染色體上DNA中堿基對(duì)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(xué)顯微鏡直接觀察 C．基因重組和染色體數(shù)目變異均不會(huì)引起基因中堿基序列的改變 D．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)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(duì)的替換、缺失、增添若不發(fā)生在基因內(nèi)部，就不會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，也就不會(huì)引起基因突變，A錯(cuò)誤；無(wú)法用光學(xué)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(xué)顯微鏡觀察，B錯(cuò)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(huì)改變基因數(shù)目，二者均不會(huì)引起基因中堿基序列的改變，C正確；秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成是通過(guò)抑制紡錘體形成從而使染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤。 答案：C 10．果蠅灰體對(duì)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(cè)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(cuò)誤的是(　　) A．親代灰體雄蠅變異發(fā)生在胚胎時(shí)期 B．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)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(yīng)該發(fā)生在灰體雄蠅產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過(guò)程中，A錯(cuò)誤；數(shù)千只子代(F1)中出現(xiàn)一只灰體雄蠅說(shuō)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(huì)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(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期 B．環(huán)境因素可誘導(dǎo)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(wú)外界誘發(fā)因素，生物不會(huì)發(fā)生基因突變 解析：基因突變具有隨機(jī)性，基因突變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，A正確；基因突變具有不定向性，B錯(cuò)誤；每個(gè)基因突變的概率是不同的，因?yàn)椴煌蚪佑|誘發(fā)突變的因素的種類和次數(shù)都不完全相同，C錯(cuò)誤；基因突變既有外界誘因，也有自發(fā)突變的情況，D錯(cuò)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(jìn)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(xué)因素誘導(dǎo)害蟲產(chǎn)生抗藥性突變，導(dǎo)致害蟲抗藥性增強(qiáng) 解析：基因突變具有不定向性，也可發(fā)生回復(fù)突變，A錯(cuò)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(cuò)誤；害蟲抗藥性增強(qiáng)是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，突變是不定向的，也不能決定生物進(jìn)化的方向，D錯(cuò)誤。 答案：B 13．下列有關(guān)基因突變的敘述，錯(cuò)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(shí)期 C．基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料 D．基因堿基序列改變不一定導(dǎo)致性狀改變 解析：基因突變?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘?，是隨機(jī)發(fā)生的，原核生物和真核生物都能發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；基因突變具有隨機(jī)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(shí)期、可以發(fā)生在細(xì)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(jìn)化提供原材料，C正確；由于密碼子的簡(jiǎn)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(dǎo)致性狀改變，D正確。 答案：A 14．(2018遼寧沈陽(yáng)監(jiān)測(cè))下圖中A、a、B、b表示基因，下列過(guò)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(guò)程中。A中只有一對(duì)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(jī)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(dòng)物的精原細(xì)胞形成的四個(gè)精細(xì)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(guò)基因突變實(shí)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(xì)胞中缺失了一條點(diǎn)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(guò)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(xiàng)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(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理。圖中①②表示的遺傳信息流動(dòng)過(guò)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(dòng)物進(jìn)行細(xì)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(hào))，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是________(填序號(hào))，從發(fā)生的染色體種類說(shuō)，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(lái)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(dòng)物的基因型是AaBB，圖示細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂過(guò)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(shí)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(fù)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(xì)胞水平的遺傳變異問題： (1)真核生物的基因能在細(xì)胞分裂時(shí)隨著________的復(fù)制而復(fù)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(xì)胞的過(guò)程中，基因會(huì)通過(guò)______________________________(染色體的兩種行為)導(dǎo)致基因重組；基因在復(fù)制時(shí)會(huì)出現(xiàn)________________三種差錯(cuò)導(dǎo)致基因突變；基因的載體——染色體會(huì)發(fā)生________兩類變化導(dǎo)致染色體變異。 (2)基因中的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄傳遞給________分子，再通過(guò)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(guò)程能實(shí)現(xiàn)不同物質(zhì)分子之間信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，依靠的是________和________兩種機(jī)制。 解析：(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，真核生物的基因能在細(xì)胞分裂時(shí)隨著DNA(染色體)的復(fù)制而復(fù)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(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生基因重組，基因重組的來(lái)源之一：在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)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(dǎo)致染色單體上的基因重組；基因重組的來(lái)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(duì)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(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成mRNA的過(guò)程；通過(guò)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(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，以tRNA為運(yùn)載工具，合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過(guò)程；通過(guò)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(bǔ)配對(duì)原則，實(shí)現(xiàn)了基因和mRNA分子之間信息的對(duì)應(yīng)；翻譯依據(jù)tRNA對(duì)氨基酸的特異性識(shí)別，實(shí)現(xiàn)了mRNA和蛋白質(zhì)分子之間信息的對(duì)應(yīng)。 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(duì)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(bǔ)配對(duì)原則　tRNA對(duì)氨基酸的特異性識(shí)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(guò)度且嚴(yán)重畏光，該病的發(fā)病機(jī)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(xué)因素和________因素。在沒有這些外來(lái)因素的影響時(shí)，基因突變也會(huì)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(lái)的，那么該患者的母親________(填“一定”或“不一定”)患病，因?yàn)開___________________________。 (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(guò)調(diào)查______________________________來(lái)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(qǐng)你對(duì)調(diào)查結(jié)果和結(jié)論作出預(yù)測(cè)：____________________________________________________________________________。 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(xué)因素和生物因素；在沒有這些外來(lái)因素的影響時(shí)，基因突變也會(huì)由于DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)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(lái)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(guò)調(diào)查患者中男女人數(shù)或比例來(lái)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(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)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