高中生物 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组课时分层作业(含解析)新人教版必修2

第1节基因突变和基因重组
(建议用时：40分钟)
题组一基因突变
1．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是( )
A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换都会引起贫血症
B．②过程是以α链为模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的C．转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU
D．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代
C[控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换不一定引起贫血症；②过程是以α链为模板，但合成的是mRNA，所用原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子是GUA，可知对应的tRNA上的反密码子为CAU；人类患镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换。

]
2．基因突变按其发生部位可分为体细胞突变(a)和生殖细胞突变(b)两种，则( ) A．均发生于有丝分裂的间期
B．a发生于有丝分裂的间期，b发生于减数第一次分裂前的间期
C．均发生于减数第一次分裂前的间期
D．a发生于有丝分裂间期，b发生于减数第二次分裂的间期
B[基因突变多发生于DNA复制的时候，因此a、b分别发生于有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。

]
3．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，而人工诱变的突变是定向的
C[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。

]
4．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。

在插入点的附近，再发生下列哪种情况对其编码的蛋白质结构影响最小( )
A．置换单个碱基对B．增加4个碱基对
C．缺失3个碱基对D．缺失4个碱基对
D[在编码区插入1个碱基对，因每相邻的3个碱基决定1个氨基酸，必然造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应氨基酸发生变化，致使编码的蛋白质差别很大。

若再增添2个、5个、8个碱基对，或缺失1个、4个、7个碱基对，恰好凑成3的倍数，则对后面的密码子不产生影响，致使编码的蛋白质差别不大。

]
5．下图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图2是一个家族中该病的遗传系谱图(Hb a 代表致病基因，Hb A代表正常的等位基因)。

请据图回答问题(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)：
(1)图1中①过程发生在期，②过程表示。

(2)α链碱基组成为，β链碱基组成为。

(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于染色体上，属于性遗传病。

(4)Ⅱ8的基因型是，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为。

(5)若图1中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？。

为什么？。

[解析] (1)图1中①过程表示DNA分子的复制，发生在细胞分裂的间期，图1中②过程表示转录。

(2)α链中与GTA发生碱基互补配对的碱基是CAT，转录后形成的碱基序列为GUA。

(3)由图2中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，镰刀型细胞贫血症的遗传方式是常染色体隐性遗传。

(4)通过图2判断出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均为Hb A Hb a，所以他们的后代Ⅱ8的基因型为Hb A Hb A或Hb A Hb a；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均为Hb A Hb a，所以生出Hb a Hb a的概率为1/4，生出男孩的概率为1/2，所以生出患病男孩的概率为1/8。

后代表现显性性状的同时又不发生性状分离的条件是其中一个亲代为显性纯合子。

(5)由于两种碱基序列经转录后形成的密码子对应同一种氨基酸，所以生物性状不可能改变。

[答案](1)细胞分裂间转录(2)CAT GUA
(3)常隐(4)Hb A Hb A或Hb A Hb a1/8 Hb A Hb A(5)不可能改变后的密码子对应的还是谷氨酸
题组二基因重组
6．基因重组是指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，下列描述不正确的是( )
A．基因重组是生物多样性的原因之一
B．基因重组有可能发生在有丝分裂的后期
C．基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期
D．基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期
B[基因重组能够产生多样化的基因组合，因此，基因重组是生物多样性的原因之一，A 正确；基因重组发生在减数第一次分裂的前期或后期，有丝分裂过程中不可能发生基因重组，B错误；基因重组有两种类型，第一种类型发生在减数第一次分裂的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组；第二种类型发生在减数第一次分裂的后期，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，C、D正确。

]
7．下列有关基因重组的叙述中，正确的是( )
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双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
C[基因型为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双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，性状上差异的主要原因是基因突变、染色体变异和环境因素，D 项错误。

]
8．下列有关基因突变和基因重组的说法，正确的是( )
A．基因突变具有普遍性，基因重组是生物变异的根本来源
B．基因重组发生在有性生殖过程中，可以产生新的性状
C．有性生殖的基因重组有助于生物在复杂变化的环境中生存
D．不考虑基因突变，要保证子女中有两个所有染色体上基因完全相同的个体，子女数量至少为246个
C[基因突变具有普遍性，基因突变是生物变异的根本来源，A错误；基因重组发生在有性生殖过程中，可以形成多种多样的基因型，使性状重新组合，不能产生新的性状，B错误；有性生殖的基因重组是生物变异的重要来源，为生物进化提供原材料，有助于生物在复杂变化的环境中生存，C正确；人的正常体细胞中含有23对同源染色体，在减数分裂形成配子过程中，等位基因随同源染色体分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，因而可以产生223种精子和223种卵细胞，当精子与卵细胞随机结合时，共有223×223＝246种组合，在不考虑基因突变的情况下，要保证子女中有两个所有染色体上基因完全相同的个体，即已有一个个体，另一个个体与其所有染色体上基因完全相同的概率是246种组合中的一种，因此，子女数量至少应该是246＋1个，D错误。

]
9．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，共有四种表现型：黑色(AB)、褐色(aaB)、棕色(Abb)和白色(aabb)。

(1)如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交叉互换。

①若是发生交叉互换，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，则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，观察子代的表现型。

结果预测：①如果子代
，
则发生了交叉互换。

②如果子代
，
则基因发生了隐性突变。

[解析] 题图中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交叉互换，若是发生交叉互换，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、棕色和白色四种表现型；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、白色和褐色三种表现型。

[答案](1)①AB、Ab、aB、ab ②AB、aB、ab Ab、ab、aB (2)aabb ①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型
10．编码酶X的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变为酶Y。

如表显示了与酶X 相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是( )
比较指标①②③④
酶Y活性/酶X活性100% 50% 10% 150%
酶Y氨基酸数目/酶X
1 1 小于1 大于1
氨基酸数目
A.
B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C．状况③可能是因为突变导致了终止密码子位置变化
D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
C[编码酶X的基因中某个碱基对被替换，表达产物变为酶Y，表明氨基酸序列改变，A
错误。

状况②中酶X和酶Y的氨基酸数目相等，酶Y的活性为酶X的一半，可能是氨基酸序列改变导致蛋白质结构和性质改变，B错误。

状况③中酶Y的氨基酸数目小于酶X，表明编码酶X的基因中某个碱基对被替换，可能导致了终止密码子提前出现，氨基酸序列合成提前终止，C正确。

基因突变改变基因的结构，不改变tRNA的种类(61种)，D错误。

] 11．如表是水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在位置。

请分析下列说法正确的是 ( )
A.
B．抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换
C．对生物而言，碱基对替换多数是有害的，替换一定比增添和缺失的危害大
D．该突变品系不可能再突变为敏感品系
B[基因中的碱基对改变，必将引起基因结构的改变，但并不一定会引起蛋白质的改变，A错误；分析图表信息可知，抗性产生的根本原因是DNA分子中碱基对发生替换，B正确；基因突变大多是有害的，而增添和缺失一般情况下对碱基排列顺序的改变更大，C错误；由于基因突变是不定向的，所以突变品系有可能再突变为敏感品系，D错误。

]
12．减数分裂与生物变异具有密切的关系。

下列相关叙述正确是 ( )
A．减数分裂过程中基因突变和基因重组均可能发生
B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因一定是相关细胞在减数第一次分裂后期两条同源染色体没有分开
C．基因重组只能发生于同源染色体之间
D．生物发生变异后，细胞核中基因的遗传不再遵循遗传规律
A[基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，减数第一次分裂前期和后期均可能发生基因重组，A正确；如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是相关细胞在减数第二次分裂后期姐妹染色单体没有分开，B错误；基因重组有两种类型，一种是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换，另一种是非同源染色体的自由组合，C错误；无论生物是否发生变异，细胞核中的基因的遗传都遵循遗传规律，D错误。

] 13．下图为二倍体生物细胞分裂图，下列有关叙述错误的是( )
图1 图2
A．图1表示有丝分裂，图2表示减数分裂
B．图1所示细胞发生了基因突变或基因重组，图2所示细胞只是发生了基因重组
C．图1、图2分裂后形成的子细胞基因型均有2种类型
D．图1所示细胞发生了基因突变，图2所示细胞发生了基因突变或基因重组
B[图1为有丝分裂后期，图2为减数第二次分裂后期，由同一染色体的着丝点断裂后形成的两条子染色体对应的基因型应该相同。

图1出现AB、Ab是间期发生基因突变造成的，图2可能是减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换或减数第一次分裂前的间期发生基因突变所致。

]
14．某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。

对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。

该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，将下列方案补充完整。

(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。

相应基因用D、d表示。

)
(1)杂交方法：。

(2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入表中。

野生型突变型突变型/(野生型＋突变型)
雄性小鼠A
雌性小鼠B
(3)
①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于上；
②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为，且位于上；
③如果A＝0，B＝，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；
④如果A＝B＝1/2，说明突变基因为，且位于上。

(4)拓展分析：如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为，该个体的基因型为。

[解析] (1)根据题干可知，这只突变型小鼠是雄性的，所以应该让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配，然后根据子代的表现型及比例来确定突变基因的显隐性和位于哪条染色体上。

(3)①如果突变基因位于Y染色体上，子代中雄性全为突变型小鼠，雌性全为野生型小鼠；
②如果突变基因位于X染色体上，且为显性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性全为突变型小鼠；③如果突变基因位于X染色体上，且为隐性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性也全为野生型小鼠；④如果突变基因位于常染色体上，且为显性，子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠。

(4)如果突变基因位于X、Y染色体的同源区段，突变后性状发生了改变，说明突变性状为显性性状，该个体的基因型为X D Y d或X d Y D。

[答案](1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配
(3)①Y染色体②显性X染色体③0④显性常染色体(4)显性性状X D Y d或X d Y D
辨析基因突变和基因重组
15．如图是基因型为AA的个体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
A[图中①②分别属于有丝分裂的中期和后期，A与a所在的DNA分子都是经过复制而得到的，所以图中①②的变异只能属于基因突变；③属于减数第二次分裂的后期，A与a的不同可能来自基因突变或基因重组，但亲本的基因型为AA，因此③变异只能是基因突变。

]。