2015高考生物(人教版)总复习作业：必修2 第5章 第1讲 基因突变和基因重组

必修②第五章第一讲
一、选择题
1．下列关于基因重组的叙述不正确的是()
A．同一双亲的子女的遗传差异与基因重组有关
B．纯合子自交会发生基因重组，导致子代发生性状分离
C．非同源染色体上的非等位基因的重新组合属于基因重组
D．有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合叫做基因重组
解析：纯合子只能产生一种配子，纯合子自交不会出现基因重组现象。

答案：B
2．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．只有a、b过程能发生基因突变
B．基因重组主要是通过c和d过程实现的
C．b和a过程的主要相同点之一是染色体在分裂过程中移向细胞两极
D．d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离
解析：a是有丝分裂，b是减数分裂，c是受精作用，d是有丝分裂。

基因突变可发生在任何细胞内。

基因重组发生在减数第一次分裂，受精过程中不发生基因重组。

d和b均有姐妹染色单体的分离。

答案：C
3．下列过程存在基因重组的是()
解析：基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A 存在两对等位基因，且是减数分裂产生配子的过程，存在基因重组；B 是精子和卵细胞随机结合的过程，不存在基因重组；C 是减数第二次分裂，没有基因重组；基因重组至少涉及两对等位基因，D 中是含一对等位基因的杂合子自交的过程，不存在基因重组。

答案：A
4．自然界中，一种生物某一基因及其突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如表所示：
A ．突变基因1和2为一个碱基对的替换，突变基因3为一个碱基对的增添
B ．突变基因2和3为一个碱基对的替换，突变基因1为一个碱基对的增添
C ．突变基因1为一个碱基对的替换，突变基因2和3为一个碱基对的增添
D ．突变基因2为一个碱基对的替换，突变基因1和3为一个碱基对的增添
解析：当基因分子结构中发生一个碱基对替换时，其所决定的蛋白质的氨基酸数量将不变，种类可能有一个氨基酸改变，但也可能未引起氨基酸种类的改变。

当基因分子结构中发生一个碱基对的增添或缺失时，将会引起突变位置之后的密码子连锁反应式的一系列改变。

与正常基因相比，突变基因1所控制的氨基酸序列未变，突变基因2所控制的氨基酸序列仅发生一个氨基酸的改变，而突变基因3所控制的氨基酸序列从苯丙氨酸之后，连锁反应式的发生了一系列变化，故选项A 所述符合题意。

答案：A
5．(2013·烟台模拟)某基因上一个片断的碱基对是：a 链b 链=====A T C T G A T A G A C T ，在第一次复制过程中，a 链发
生了差错，其中的C 被G 替换。

该基因连续复制3次后，发生差错性改变的基因占全部基因的( )
A ．100%
B ．50%
C ．25%
D ．12.5%
解析：第一次复制发生突变的只是一个分子即a片段所在的分子，b片段没有发生突变，所在分子正常；接着又进行两次复制，其中以a片段所在分子的两条链为模板的复制品全含有突变基因，占总数的一半。

答案：B
6．5－BrU(5－溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。

将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5－BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T－A到G－C的替换()
A．2次B．3次
C．4次D．5次
解析：据题意，图解如下：
答案：B
7.如图为高等动物的细胞分裂示意图。

图中不可能反映的是()
①该细胞一定发生了基因突变②该细胞一定发生了基因重组③该细胞可能发生了基因突变④该细胞可能发生了基因重组
A．①②B．③④
C．①③D．②④
解析：由于图中没有同源染色体，同时着丝点分开，可以确定该细胞为减数第二次分裂后期的图像。

同时注意到该细胞中，由两条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的基因不完全相同，分别是B、b，其原因可能是减数第一次分裂前的间期染色体复制出现错误，发生了基因突变，也可能是减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，使得两姐妹染色单体上的基因不完全相同。

答案：A
8．图中①和②表示某精原细胞中的一段DNA分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。

下列相关叙述中，正确的是()
A．①和②所在的染色体都来自父方
B．③和④的形成是由于染色体易位
C．③和④上的非等位基因可能会发生重新组合
D．③和④形成后，立即被平均分配到两个精细胞中
解析：图中①和②分别位于一对同源染色体上，一条来自父方，一条来自母方；图中③和④表示交叉互换之后，其上的非等位基因发生重新组合，是基因重组的一种，不是非同源染色体之间的易位；由于交叉互换，原来同源染色体上的非等位基因可以组合到一条染色体上；③和④形成后，发生的是减数第一次分裂过程，会被平均分配到两个次级精母细胞中。

答案：C
9．(2013·威海模拟)下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)突变品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基和氨基酸所在的位置。

下列有关叙述中错误的是()
A.
B．抗性基因与敏感基因之间有两个碱基对发生了替换
C．抗性的产生是由于DNA上的遗传信息发生了改变
D．编码丙氨酸的密码子是CGU、CGA
解析：由于基因突变具有不定向的特点，所以抗性品系有可能再突变为敏感品系；抗性基因与敏感基因相比第227、228位对应的DNA模板链中分别有一个碱基不同，而其他位置的碱基对没有发生改变；编码丙氨酸的密码子与DNA模板链是互补配对的，所以丙氨酸的密码子为GCA、GCU。

答案：D
10．已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。

现用有尾鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。

为研究胰岛素在小鸡孵化过
程中是否引起基因突变，可行性方案是()
A．甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
B．乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素
C．甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素
D．甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
解析：在孵化早期，向有尾鸡卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状，无尾性状的产生可能有两个原因：一是胰岛素诱导基因突变(a→A)，二是胰岛素影响了发育进程。

要探究小鸡无尾性状产生的原因，可以让乙群体与甲群体(aa)杂交，在孵化早期不向卵内注射胰岛素，观察孵化出的小鸡的性状，如果全为有尾鸡，则为胰岛素影响了发育进程，即是不可遗传的变异；如果还有无尾性状产生，则为基因突变。

答案：D
11．下列情况可引起基因重组的是()
①非同源染色体上的非等位基因自由组合②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上③同源染色体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增添、缺失或替换⑤正常夫妇生出白化病儿子
A．①②③B．③④
C．①③D．①③⑤
解析：基因重组发生在减数第一次分裂前期(③)和后期(①)。

②属于染色体结构变异，④属于基因突变，⑤属于性状分离，故C正确。

答案：C
二、非选择题
12．刺毛鼠(2n＝16)背上有硬棘毛，体浅灰色或沙色，张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中，偶然发现一只无刺雄鼠(浅灰色)，全身无棘毛，并终身保留无刺状态。

张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F1全是刺毛鼠；再让F1刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只有刺小鼠，其中无刺小鼠全为雄性。

(1)张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的，而不是营养不良或其他环境因素造成的。

②控制无刺性状的基因位于性染色体上。

写出张教授作出上述两项判断的理由：
判断①的理由______________________________________________________。

判断②的理由______________________________________________________。

(2)若该浅灰色无刺雄鼠基因型为BbX a Y(基因独立遗传)，为验证基因的自由组合定律，则可用来与该鼠进行交配的个体基因型分别为_________________。

(3)若该浅灰色无刺雄鼠的某精原细胞经减数分裂产生了一个BbbX a的精子，则同时产生的另外三个精子的基因型分别为________、Y、Y，这四个精子中染色体数目依次为________，这些精子与卵细胞结合后，会引起后代发生变异，这种变异属于________。

解析：(1)可遗传的变异与不可遗传的变异的区别在于这种变异是否能够遗传。

若性状与性别无关，则该性状是常染色体基因控制的，若性状与性别相关联，则该性状由性染色体基因控制。

(2)验证基因自由组合定律可以用基因型相同的双杂合个体交配，也可以通过测交或者选择一对亲本满足一对基因为杂合子自交型，另一对基因为测交型的个体间交配，如：BbX a Y×bbX A X a、BbX a Y×BbX a X a。

(3)精子中不存在等位基因或相同的基因，由精子BbbX a可知：在该精子形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂均不正常。

减数第一次分裂产生的两个次级精母细胞基因型BBbbX a X a和YY，次级精母细胞BBbbX a X a在减数第二次分裂时，因bb基因未分开，故得到的两个精子为BbbX a和BX a。

这些精子与卵细胞结合所形成的受精卵的染色体数均不正常，这属于染色体数目变异。

答案：(1)①因为无刺的性状可遗传给后代，是可遗传的变异，种群中常见种为有刺毛鼠，出现无刺性状最可能是基因突变的结果
②因为F1刺毛鼠雌雄交配后代无刺性状和性别相关联，故该基因位于性染色体上
(2)bbX a X a、BbX A X a、bbX A X a、BbX a X a
(3)BX a10、8、7、7染色体数目变异
13．(2013·山东理综)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。

基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如下图，起始密码子均为AUG。

若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子将由________变为________。

正常情况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。

(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为________；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________。

(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能
的原因是________。

缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是____________________________。

(4)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为下图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。

现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。

(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡)
实验步骤：①____________________________________；
②观察、统计后代表现型及比例。

结果预测：Ⅰ.若________，则为图甲所示的基因组成；
Ⅱ.若________，则为图乙所示的基因组成；
Ⅲ.若________，则为图丙所示的基因组成。

解析：(1)对基因M来说，箭头处碱基C突变为碱基A，对应的mRNA上的密码子由GUC变成UUC。

正常情况下，基因成对出现，若此植株的基因型为RR，则DNA复制后，基因R最多可以有4个。

由起始密码子(位于mRNA上)为AUG可知，基因R转录的模板为a链。

(2)控制叶型和茎高度的基因位于非同源染色体上，符合孟德尔自由组合定律，则F2自交后代不发生性状分离，即F2中纯合子的比例为1/4；F2中宽叶高茎植株有四种基因型，比例为MMHH∶MmHH∶MMHh∶HmHh＝1∶2∶2∶4，与mmhh测交，后代高茎的概率为2/3，矮茎的概率为1/3，宽叶的概率为2/3，窄叶的概率为1/3，则后代中宽叶高茎(4/9)∶窄叶矮茎(1/9)＝4∶1。

(3)基因型为Hh的植株在减数第二次分裂中期时，基因型应该为HH或hh，出现Hh型细胞，其原因可能是发生了基因突变或交叉互换，因为基因突变具有低频性，所以出现Hh型最可能的原因是减数第一次分裂时发生了交叉互换。

缺失一条4号染色体的高茎植株只含有一个基因H，产生的配子应该为
H、H、O、O。

若产生HH型配子，说明减数第二次分裂后期着丝点没有分开。

(4)检测植株的基因组成最简便的方法为自交，但是题干要求为杂交，故应选用测交方法来进行检测。

选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株进行测交，其结果如下：
F1中宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1
F1中宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1
F1中宽叶红花∶窄叶白花＝2∶1
本题也可采取用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交，分析同上。

答案：(1)GUC UUC4a(2)1/44∶1(3)(减数第一次分裂时)交叉互换减数第二次分裂时染色体未分离(4)答案一：①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交Ⅰ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1
Ⅱ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2∶1
Ⅲ.宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1
答案二：②用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交
Ⅰ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3∶1
Ⅱ.后代全部为宽叶红花植株
Ⅲ.宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2∶1。