高中生物必修2课时作业1：5.1基因突变和基因重组

第21课时基因突变和基因重组
基础过关
知识点一基因突变的实例
1．某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是()
A．缺乏吸收某种氨基酸的能力
B．不能摄取足够的乳糖酶
C．乳糖酶基因有一个碱基替换了
D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了
[答案] C
[解析]根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸改换”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则会发生一系列氨基酸的改变。

2．如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。

基因1来源于具正常翅的雌性个体的细胞，基因2来源于另一具异常翅的雌性个体的细胞。

据此可知，翅异常最可能是由于碱基对的()
A．增添B．替换
C．缺失D．正常复制
[答案] C
[解析]通过对比可知，翅异常个体基因缺失了一个A－T碱基对，导致性状发生了改变，C 项正确。

知识点二基因突变的原因和特点
3.基因A与a1、a2、a3之间的关系如图所示，该图不能表明的是()
A．基因突变是不定向的
B．等位基因的出现是基因突变的结果
C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化
D．这些基因的传递遵循自由组合定律
[答案] D
[解析]题中图示表明了突变的不定向性、可逆性等。

自由组合定律是非同源染色体上的非
等位基因传递的基本规律，与基因突变无关。

4．下列关于基因突变的叙述，错误的是()
A．基因突变是指基因结构中碱基对的替换、增添和缺失
B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而发生的
C．基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下引发
D．基因突变会改变染色体上基因的数量
[答案] D
[解析]A项是基因突变的概念；B项阐明了基因突变的原因；C项说明了基因突变的诱发因素；D项错误，基因突变只是染色体某一位点上基因的改变，但并没有改变基因的数量。

5．下列有关基因突变的叙述中，正确的是()
A．生物随环境改变而产生适应性的突变
B．由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率高
C．有性生殖的个体，基因突变不一定遗传给子代
D．自然状态下的突变是不定向的，而人工诱发的突变是定向的
[答案] C
[解析]基因突变是遗传物质的改变，具有低频性的特点，细菌数量多，只是提高突变的数量，而不会提高突变率；基因突变若发生在体细胞中，一般不会遗传给后代；突变在任何情况下都是不定向的。

知识点三基因重组
6．下列情况引起的变异属于基因重组的是()
①非同源染色体上非等位基因的自由组合②基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方而出现矮茎性状，下一代种植在水肥充足的地方，全表现为高茎③同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部交换④DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失
A．①②B．③④C．①③D．②④
[答案] C
[解析]基因重组有两种情况：一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

7．子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组()
A．①②③④⑤B．①②③④⑤⑥
C．④⑤D．③⑥
[答案] C
[解析]基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，故④⑤过程中的A、a和B、b之间可以发生基因重组。

①②过程只能发生等位基因的分离。

③⑥过程属于配子间的随机组合。

8．下面有关基因重组的说法，不正确的是()
A．基因重组发生在减数分裂过程中
B．基因重组产生原来没有的新基因
C．基因重组是生物变异的重要来源
D．基因重组能产生原来没有的新性状组合
[答案] B
[解析]基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程，即减数分裂过程中，控制不同性状的原有基因的重新组合，可产生新的基因型，从而控制新的表现型，是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。

但是，基因重组不会产生新的基因。

能力提升
9．利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，下列关于其变异来源上的叙述，正确的是()
A．前者不会发生变异，后者有较大的变异性
B．前者一定不会产生基因重组，后者可能发生基因重组
C．后者一定不会发生基因重组，前者可能发生基因重组
D．前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异
[答案] B
[解析]扦插属于无性生殖，变异来源不可能有基因重组。

种子繁殖属于有性生殖，变异来源有基因重组；扦插和种子繁殖的变异来源都会受环境的影响。

10．用人工诱变方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么，黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能相关的密码子为：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)()
A．基因突变，性状改变B．基因突变，性状没有改变
C．基因和性状均没有改变D．基因没变，性状改变
[答案] A
[解析]对照比较CCGCTAACG→CCGCGAACG，发现CTA→CGA，即基因中T突变为G，密码子由GAU变为GCU，编码的氨基酸由天冬氨酸变为丙氨酸，所以[答案]为A。

11．某种自花受粉植物连续几代只开红花，有一次开出一朵白花，该花的自交子代全部开白花，其原因是()
A．基因突变B．基因分离
C．基因互换D．基因重组
[答案] A
[解析]根据题意：自花受粉植物连续几代只开红花，说明其细胞中只有控制开红花的基因，而一次开出一朵白花并且其自交子代都开白花，那么控制开白花的新基因从何而来呢？基因分离、基因互换、基因重组都是生物体内原有基因的动态变化过程，这些过程不可能产生新基因，只有基因突变才能产生新基因。

基因突变产生了新基因，决定了基因突变是生物变异的根本来源。

12．下图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。

下列说法正确的是()
A．c、d不能发生基因突变
B．基因重组主要是通过c和d来实现的
C．b和a的主要差异之一是同源染色体的联会
D．d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离
[答案] C
[解析]过程a表示有丝分裂，过程b表示减数分裂，过程c表示受精作用，过程d表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。

基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

基因重组发生在减数分裂过程中；减数分裂和有丝分
裂的主要差异有同源染色体的联会、同源染色体的分离、同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换等；在减数分裂和有丝分裂过程中均有姐妹染色单体的分离。

13．下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()
A．基因重组，不可遗传变异
B．基因重组，基因突变
C．基因突变，不可遗传变异
D．基因突变，基因重组
[答案] D
[解析]由甲过程中产生了含a的精子，可以判断发生在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制时发生了基因突变；由乙过程产生了四种配子，可以判断在减数第一次分裂时发生了非同源染色体的自由组合，导致基因重组。

14．如图所示是人类镰刀型细胞贫血症的成因，请据图回答下列问题：
(1)①是________过程，②是______过程，是在________中完成的。

(2)③是________，发生在____________过程中，这是导致镰刀型细胞贫血症的根本原因。

(3)④的碱基排列顺序是________，这是决定缬氨酸的一个________。

(4)镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突变的特点是__________________和________________________。

[答案](1)转录翻译核糖体(2)基因突变DNA复制(3)GUA密码子(4)突变频率很低(低频性)往往有害(多害少利性)
15．以Hb S代表镰刀型细胞贫血症的致病基因，Hb A代表正常的等位基因，有表现正常的夫妇两人，共生了七个孩子，其中两个夭折于镰刀型细胞贫血症。

在分析该夫妇的血样时发现，当氧分压降低时，红细胞有收缩呈镰刀状的现象，而正常的纯合子(Hb A Hb A)的红细胞在同样氧分压时则不变形。

请分析回答：
(1)该夫妇两人的基因型分别是________和________。

(2)存活的五个孩子可能与双亲基因型相同的几率是__________。

(3)人类产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是____________________；他们的部分孩子具有镰刀型细胞贫血症的根本原因是______________的结果。

[答案](1)Hb A Hb S Hb A Hb S(2)2/3(3)基因突变基因重组
[解析]根据题意，我们知道，该夫妇二人表现型正常，却生出了患镰刀型细胞贫血症的孩子，则这二人为杂合子，即都携带致病基因，所以他们二人的基因型均为Hb A Hb S。

存活的五个孩子表现型正常，那么他们是杂合子的可能性均是2/3，所以他们与双亲情况相同的几率是2/3。

我们知道，人类中镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA分子中的一个碱基发生了变化，即基因突变。

若夫妇二人都携带致病基因，他们的孩子中有发病者是因为这对夫妇的基因进行了重组的结果。

个性拓展
16．某高山植物开红花，偶然发现了一株开白花的。

(1)请设计实验来探究这株植物的白花性状是受环境影响还是基因突变的结果。

①实验步骤：
第一步：取该株植物茎尖利用________________技术，获得试管苗。

第二步：________________________________，观察并记录结果。

②预测结果及结论：若仍开白花，则________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)
①本实验中共涉及哪些自变量？实验结果说明了什么问题？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

②在相同海拔，25℃突变率大于19℃突变率，从植物体本身来说，最可能是与其体内的______________(物质)有关。

③为了探究在海拔为3000m,25℃时该植物的突变率是否最高，你认为应如何进行实验？(请写出简要步骤)
________________________________________________________________________________
人教版高中生物必修二
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[答案](1)①植物组织培养在相同且适宜条件下培养
②白花性状的出现为基因突变的结果(2)①海拔、温度两个自变量。

实验结果说明植株的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大②酶③将植株分成相等数量的几组，分别在25℃左右具有一定温度梯度(如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃)下培养，记录突变率
[解析](1)植物性状的遗传可用无性生殖来体现，可用植物组织培养，观察记录结果，看亲子代表现型是否一致，来判断是否是遗传物质改变的结果。

(2)①实验中探究了两个因素(海拔、温度)对突变率的影响，为了增强实验结果的说服力，应分开研究自变量。

例如，在相同海拔下，研究不同温度对植物的影响，另一个是在相同温度下，研究不同海拔对植物的影响。

②酶的活性受温度影响，而任何生化反应均离不开酶。

③要想使实验结果有说服力，应设计较小梯度的温度来做实验。

11。