苏教版生物必修二：第二节 基因突变和基因重组

第二节基因突变和基因重组
合格考达标练
1.人镰状细胞贫血是由基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAA变为GUA,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。

下列相关叙述错误的是()
A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C.在缺氧严重的情况下,患者的红细胞易破裂
D.该病不属于染色体异常遗传病
T—A碱基对被替换成A—T碱基对造成的,突变前后该基因中A—T碱基对和C—G碱基对的数目均不变,故氢键数目不变,A项错误;血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变,进而导致血红蛋白结构异常,B项正确;缺氧不严重时,患者的红细胞呈镰状,缺氧严重时,红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,C项正确;镰状细胞贫血只是发生了基因突变,不属于染色体异常遗传病,D项正确。

2.(2021无锡高一期末)若基因D因一个碱基对A—T替换为G—C而突变为其等位基因d,则一定发生改变的是()
A.基因中碱基的排列顺序
B.基因中嘌呤碱基所占的比例
C.基因在染色体上的位置
D.基因编码蛋白的氨基酸序列
A—T替换为G—C,基因中碱基的排列顺序发生改变,A项符合题意;根据碱基互补配对原则可知(A=T,G=C),基因中嘌呤碱基数(A+G)=嘧啶碱基数(C+T),因此基因突变不会改变嘌呤碱基所占的比例,始终是50%,B项不符合题意;等位基因是指同源染色体上的相同位置控制相对性状的基因,因此基因突变不会改变基因在染色体上的位置,C项不符合题意;由于密码子的简并性,基因突变不一定会改变其编码蛋白的氨基酸序列,D项不符合题意。

3.下列关于基因突变的叙述,正确的是()
A.基因突变只发生在细胞分裂前的间期的DNA复制过程中
B.基因突变能改变基因的结构,但不会改变基因的数量
C.基因中碱基对的增添、缺失或替换中,对性状影响较小的是增添
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系,并为进化提供原始材料
DNA复制过程中,其可发生在生物个体发育的任何时期,A项错误;基因中碱基对的替换对性状的影响较小,C项错误;基因突变是不定向的,与环境之间没有明确的因果关系,D项错误。

4.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是()
A.癌细胞可无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
,癌细胞能够无限增殖。

细胞癌变后,形态和结构发生显著变化。

某些病毒通过感染宿主细胞,将自身与致癌相关的核酸序列整合到宿主细胞的基因组中,从而可能诱发细胞癌变。

原癌基因产生的蛋白质能调控细胞周期,控制细胞分裂和生长的进程,抑癌基因编码产生的蛋白质可抑制细胞异常增殖。

5.人类在与癌症的抗争中,逐步积累了防治癌症的经验。

下列相关叙述错误的是()
A.当前表观遗传学表明,DNA甲基化异常是癌细胞最重要的表观遗传改变之一
B.病因预防即消除或减少可能致癌的因素,防止癌症的发生,降低发病率
C.手术切除和放疗只作用于病灶部位的癌细胞,而化疗只作用于扩散到全身各处的癌细胞
D.传统疗法着眼于打击癌细胞,而免疫疗法着力于研究整个人体免疫系统
,还作用于扩散到全身各处的癌细胞。

6.下图是基因型为Aa的个体在不同分裂时期的图像,请根据图像判定每个细胞发生的变异类型
()
A.①基因突变②基因突变③基因突变
B.①基因突变或基因重组②基因突变③基因重组
C.①基因突变②基因突变③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组②基因突变或基因重组③基因重组
①②细胞分别处于有丝分裂的中期和后期,基因A与a所在的DNA分子都是经过复制而
得到的,所以图中①②细胞的变异只能属于基因突变;③细胞处于减数第二次分裂后期,由于减数第一次分裂前期同源染色体上非姐妹染色单体之间可能发生遗传物质互换,所以③细胞中基因A与a的不同可能是基因突变或基因重组造成的。

7.基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。

下
列叙述正确的是()
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.基因B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体间发生交叉互换导致了染色体结构变异
,位于两条同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离,此过程发生在初级精母细胞中,如A与a、D与d的分离,因此图中三对等位基因的分离不都发生在次级精母细胞中,A项错误;正常情况下,一个精原细胞能产生两种类型的精子,但图中同源染色体的非姐妹染色单体间部分片段发生了互换,故该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B项正确;基因B(b)与D(d)位于一对同源染色体上,发生重组是同源染色体的非姐妹染色单体间部分片段发生交叉互换导致的,不遵循基因自由组合定律,C项错误;图中非姐妹染色单体间部分片段交叉互换发生在同源染色体之间,属于基因重组,不属于染色体结构变异,D项错误。

8.(2021南京五校高一期末联考)下列有关基因突变和基因重组的叙述,正确的是()
A.基因突变一定引起生物体表型改变
B.基因重组是生物可遗传变异的根本来源
C.基因突变是指基因的碱基对增添、缺失或替换
D.基因重组可以产生新的基因
,基因突变不一定引起生物体表型改变,A项错误;基因突变是生物可遗传变异的根本来源,B项错误;基因碱基对的增添、缺失或替换等,引起基因碱基序列的改变,即基因突变,C 项正确;基因重组不能产生新的基因,基因突变可以产生新的基因,D项错误。

9.生物世界广泛存在着变异,人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。

下列能产生
新基因的育种方式是()
A.“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻
B.用X射线进行大豆人工诱变育种,从诱变后代中选出抗病性强的优良品种
C.通过杂交和人工染色体加倍技术,成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦
D.通过单倍体育种技术,由高秆抗病玉米培育出矮秆抗病玉米
,该技术的原理是基因重组,能产生新的基因型,但不能产生新基因,A项不符合题意;用X射线进行大豆人工诱变育种,该育种方法的原理是基因突变,基因突变能产生新基因,从而在诱变后代中选出抗病性强的优良品种,B项符合题意;杂交和人工染色体加倍技术的原理分别是基因重组和染色体变异,这两种变异都不会产生新基因,C项不符合题意;单倍体育种的原理是染色体变异,该变异不会产生新基因,D项不符合题意。

10.一种α链异常的血红蛋白叫作Hbwa,其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋
白(HbA)的差异如下表所示。

请据表分析回答下列问题。

Hbwa ACC 苏氨 酸 UCA 丝氨 酸 AAU 天冬 酰胺 ACC 苏氨 酸 GUU 缬氨 酸 AAG 赖氨 酸 CCU 脯氨 酸 CGU 精氨 酸
UAG 终止
(1)Hbwa 异常的直接原因是α链第 位的氨基酸对应的密码子 (
填如何变化),从而使合成的肽链的氨基酸序列发生改变。

(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因
是 。

(3)这种变异类型属于 ,一般发生在
(填时期)。

这种变异与其他可遗传变异相比,最突出的特点是能产生 。

缺失一个碱基C (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对C —G 缺失 (3)基因突变 细胞分裂前间期(DNA 复制时)
新基因
等级考提升练
11.(2021扬州高一期末)动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异,这类变异会导致人类患多种疾病,且重复拷贝数越多,病情越严重。

下列关于动态突变的推断,正确的是( )
A.可借助光学显微镜进行观察
B.只发生在生长发育的特定时期
C.会导致染色体上基因的数量有所增加
D.翻译产物中某个氨基酸可能会重复出现
,在光学显微镜下是看不到的,A 项错误;
基因突变可以发生在生物个体生长发育的任何时期,B 项错误;基因突变是基因结构的改变,而基因的数量不变,故不会导致染色体上基因的数量有所增加,C 项错误;由题干“动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异”
,可推知其翻译产物中某个氨基酸可能会重复出现,D 项正确。

12.5- 溴尿嘧啶是胸腺嘧啶的结构类似物,可取代胸腺嘧啶。

5- 溴尿嘧啶能产生两种互变异构体,一种是酮式,一种是烯醇式。

酮式可与A 互补配对,烯醇式可与G 互补配对。

在含有5- 溴尿嘧啶的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变体大肠杆菌,突变体大肠杆菌中的碱基数目不变,但(A+T)/(C+G)的值不同于原大肠杆菌。

下列说法错误的是( )
A.5- 溴尿嘧啶诱发突变的机制是阻止碱基配对
B.培养过程中可导致A —T 变成G —C 或G —C 变成A —T
C.5- 溴尿嘧啶诱发突变发生在DNA 复制过程中
D.5- 溴尿嘧啶诱发突变的机制是诱发DNA 链发生碱基种类替换
,5- 溴尿嘧啶是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,DNA 复制时,其酮式可代替T 与A 互补配对,其烯醇式可代替C 与G 互补配对,从而使碱基种类发生替换,导致突变后的大肠杆菌中的
(A+T)/(C+G)的值不同于原大肠杆菌。

由上述内容可知,5-溴尿嘧啶诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类的替换,A项错误,B、C、D三项正确。

13.研究者得到B基因突变、P基因突变和B、P基因双突变小鼠,持续在一定剂量紫外线照射条件
下培养上述三组小鼠,一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤(一种皮肤癌)的数目,得到下图所示结果。

下列相关叙述不正确的是()
A.皮肤上的黑色素瘤细胞增殖失去了控制
B.黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致
C.仅P基因突变会导致小鼠产生大量黑色素瘤
D.多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目
,在适宜条件下,癌细胞可以无限增殖,与正常细胞相比,癌
细胞增殖失去了控制,A项正确。

根据题意,该实验是持续在一定剂量紫外线照射条件下培养的结果,因此黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致,B项正确。

据图分析可知,持续一定剂量紫外线照射后,P基因突变小鼠皮肤上黑色素瘤的数目接近于0;B基因突变小鼠皮肤上黑色素瘤的数目较低;而B、P基因双突变小鼠皮肤上黑色素瘤的数目明显高于P基因、B基因单独突变时,故C项错误,D 项正确。

14.(多选)下列有关基因重组的叙述,错误的是()
A.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状发生分离
B.基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a,这属于基因重组
C.基因型为YyRr的植物自交后代出现不同于亲本的新类型及肺炎链球菌的转化等过程中都发生了基因重组
D.造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组
Aa的个体自交,只涉及一对等位基因,所以不属于基因重组,A项错误;基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a,这属于基因突变,B项错误;基因型为YyRr的植物自交
后代出现不同于亲本的新类型及肺炎链球菌的转化等过程中都发生了基因重组,C项正确;同卵双生姐妹是由同一个受精卵发育而来的,受精卵的分裂方式是有丝分裂,不可能发生基因重组,性状上出现差异的主要原因是基因突变、染色体变异和环境影响等,D项错误。

15.已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的,共有四种表型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。

请分析回答下列问题。

(1)下图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞,1位点为A基因,2位点为a基因,某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换。

①若是发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则该初级精母细胞产生的配子的基因型是。

②若是发生基因突变,且为隐性突变,该初级精母细胞产生的配子的基因型是
或。

(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果,设计了如下实验。

实验方案:用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为的雌性个体进行交配,观察子代的表型。

结果预测:①如果子代,则发生了同源染色体上非姐妹染色体单体间的交叉互换。

②如果子代,则基因发生了隐性突变。

①AB、Ab、aB、ab②AB、aB、ab Ab、ab、aB(2)aabb①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型
,1与2为姐妹染色单体,在正常情况下,姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的,若不相同,则可能是发生了基因突变或同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换。

若是同源染色体上非姐妹染色单体间发生了交叉互换,则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab四种基因型的配子,与基因型为ab的卵细胞结合,子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型;若是基因发生隐性突变,即A→a,则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子,与基因型为ab 的卵细胞结合,子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型。