2019-2020學(xué)年高中生物 第四章 生物的變異 第一節(jié) 生物變異的來源 第1課時 基因重組與基因突變知能演練輕巧奪冠 浙科版必修2

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1、第1課時 基因重組與基因突變 [隨堂檢測][學(xué)生用書P62] 1．基因A可突變?yōu)榛騛1、a2、a3……。這說明基因突變具有(　　) A．稀有性　　　　　　　 B．可逆性 C．多方向性 D．有害性 解析：選C。A基因可突變?yōu)閍1、a2、a3等基因，體現(xiàn)的是基因突變的多方向性特點，C正確；稀有性表明突變率低；可逆性表示A可以突變?yōu)閍，a也可以突變回A；有害性表明基因突變對生物而言大多數(shù)是不利的。 2．央視一則報道稱，孕婦防輻射服不僅不能防輻射，反而會聚集輻射。輻射對人體危害很大，可能導(dǎo)致基因變異。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因突變可能造成某個基因的缺失 B．堿基對的

2、替換、添加和缺失都是由輻射引起的 C．輻射能導(dǎo)致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生定向變異 D．環(huán)境引發(fā)的變異可能為可遺傳的變異 答案：D 3.下面有關(guān)基因重組的說法，不正確的是(　　) A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，是生物變異的重要來源 B．基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因，從而改變基因中的遺傳信息 C．基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會表達(dá)為新的表現(xiàn)型 D．基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合 解析：選B。基因重組包括同源染色體交叉互換和非同源染色體自由組合，前者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，后者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，是生物變異的重要來源，A項正確；基因突變產(chǎn)生原來沒有的新基因，基因重組不

3、能產(chǎn)生新基因，只能產(chǎn)生新基因型，B項錯誤；基因重組能產(chǎn)生新的基因型，但基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會表達(dá)為新的表現(xiàn)型，C、D項均正確。 4．血紅蛋白異常會產(chǎn)生貧血癥狀，結(jié)合減數(shù)分裂過程的曲線圖和細(xì)胞分裂圖，回答下列問題： (1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是__________________________________ ______________，此種變異一般發(fā)生于圖甲中________階段，此種變異一般最大的特點是能產(chǎn)生________。 (2)基因重組可以發(fā)生于圖乙中__________時期，除此之外還有可能發(fā)生于__________________________

4、______________________________________________。 解析：(1)蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的，所以蛋白質(zhì)變化的根本原因是相應(yīng)基因發(fā)生了變化，屬于基因突變，它一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制時，基因突變的結(jié)果是能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類型，均發(fā)生于減數(shù)分裂過程中，即減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)第一次分裂四分體時期的同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。 答案：(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了突變　2～3　新基因 (2)C　減數(shù)第一次分裂后期 [課時作業(yè)] [學(xué)生用書P121(單獨成冊)] 一、選擇題 1．用

5、一定劑量的稀硝酸處理某種霉菌，誘發(fā)了基因突變，稀硝酸最有可能在下列哪個過程中起作用(　　) A．有絲分裂的間期 B．有絲分裂全過程 C．受精作用過程 D．減數(shù)第一次分裂前的間期 解析：選A?；蛲蛔冏钜装l(fā)生于DNA分子的復(fù)制過程中，即細(xì)胞有絲分裂的間期(導(dǎo)致體細(xì)胞發(fā)生突變)或減數(shù)第一次分裂前的間期(導(dǎo)致生殖細(xì)胞發(fā)生突變)。霉菌的繁殖方式是無性生殖(孢子生殖)，不進(jìn)行減數(shù)分裂。 2．下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是(　　) A．基因重組是形成生物多樣性的重要原因之一 B．基因重組能夠產(chǎn)生多種表現(xiàn)型 C．基因重組可以發(fā)生在酵母菌進(jìn)行出芽生殖時 D．一對同源染色體的非姐妹染色單

6、體上的基因可以發(fā)生重組 解析：選C。基因重組可導(dǎo)致出現(xiàn)新的基因型，進(jìn)而出現(xiàn)新性狀；它發(fā)生在有性生殖過程中，而出芽生殖為無性生殖；同源染色體上的非姐妹染色單體上的基因可發(fā)生交叉互換，屬于基因重組。 3．番茄果皮的紅色基因(R)可以突變?yōu)辄S色基因(r)，r也可突變成R。這說明基因突變具有(　　) A．可逆性　　　　　　　 B．稀有性 C．普遍性 D．有害性 解析：選A。番茄果皮的紅色基因(R)可以突變?yōu)辄S色基因(r)，r也可變回R，體現(xiàn)了基因突變的可逆性的特點，A正確；基因突變的稀有性指的是發(fā)生基因突變的頻率低，普遍性指的是基因突變在生物界普遍存在，有害性指的是基因突變對生物來說往往是

7、害大于利，B、C、D不符合題意。 4．人類的血紅蛋白(HbA)的β鏈第63位氨基酸為組氨酸(CAU)，異常血紅蛋白(HbM)的β鏈第63位為酪氨酸(UAU)，這種變異的原因在于基因中(　　) A．某堿基對發(fā)生替換 B．CAU變成UAU C．缺失一個堿基對 D．增添了一個堿基對 解析：選A。據(jù)題意知，密碼子由CAU變成UAU，根據(jù)堿基互補配對原則，其對應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄鏈變化為GTA→ATA，即一個堿基對的替換。 5．基因r1、r2、r3分別是由R基因的一對不同堿基發(fā)生改變而引起的，r1、r2、r3控制蛋白質(zhì)合成過程中轉(zhuǎn)錄的mRNA如表所示，分析表中mRNA堿基序列，R基因相應(yīng)的DNA片

8、段中模板鏈的堿基順序是(　　) 突變基因 mRNA堿基序列 r1 …GCGACUCGGUGA… r2 …GAGACGCGGUGA… r3 …GAGACUCGUUGA… A.…CTCTGAGCCACT… B．…GAGACTCGGTGA… C．…CTCTGAGCCTCT… D．…GAGACTCGGGGA… 解析：選A。對比表中r1、r2、r3控制蛋白質(zhì)合成過程中轉(zhuǎn)錄的mRNA可知，R基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA為…G_GAC_CG_UGA…，而基因r1、r2、r3分別是由R基因的一對不同堿基發(fā)生改變而引起的，因此該段mRNA的第二個堿基為A，第6個堿基為U，第9個堿基為G，

9、即該mRNA的堿基序列為…GAGACUCGGUGA…，根據(jù)堿基互補配對原則，R基因相應(yīng)DNA片段中模板鏈的堿基順序是…CTCTGAGCCACT…。 6．有性生殖生物后代的性狀差異主要來自基因重組，下列過程中哪些可以發(fā)生基因重組(　　) A．①②　　 B．①③　　　 C．②③　　 D．③ 解析：選A。該題中的基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。所以應(yīng)為①②，而不是③配子的隨機(jī)組合。 7．人類紅細(xì)胞ABO血型的基因表達(dá)及血型的形成過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．H基因正常表達(dá)時，一種血型對應(yīng)一種基因型 B．若IA基因缺失一個堿基對

10、，表達(dá)形成的多肽鏈就會發(fā)生一個氨基酸的改變 C．H基因正常表達(dá)時，IA基因以任意一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生A酶，表現(xiàn)為A型 D．H酶缺乏者(罕見的O型)生育了一個AB型的子代，說明子代H基因表達(dá)形成了H酶 答案：D 8．自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下： 正常基因　精氨酸　苯丙氨酸　亮氨酸　蘇氨酸　脯氨酸 突變基因1　精氨酸　苯丙氨酸　亮氨酸　蘇氨酸 脯氨酸 突變基因2　精氨酸　亮氨酸　亮氨酸　蘇氨酸　脯氨酸 突變基因3　精氨酸　苯丙氨酸　蘇氨酸　酪氨酸 丙氨酸 根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是(　　) A

11、．突變基因1和2為某個堿基對的替換，突變基因3為某個堿基對的增加 B．突變基因2和3為某個堿基對的替換，突變基因1為某個堿基對的增加 C．突變基因1為某個堿基對的替換，突變基因2和3為某個堿基對的增加 D．突變基因2為某個堿基對的替換，突變基因1和3為某個堿基對的增加 解析：選A?；蛲蛔兪荄NA分子中堿基對的增加、缺失或替換，突變的基因通過轉(zhuǎn)錄還可引起信使RNA上密碼子改變，密碼子在信使RNA上既不間斷也不重疊，所以DNA堿基對增加，信使RNA上密碼子種類、數(shù)目和序列改變，最終導(dǎo)致氨基酸種類數(shù)目改變。DNA堿基對替換，只能引起信使RNA上密碼子種類改變，不改變密碼子的數(shù)目，結(jié)果可能引

12、起氨基酸種類變化，也可能不引起氨基酸種類變化。突變基因1是基因中某個堿基對替換，但沒有引起信使RNA上密碼子代表的氨基酸種類發(fā)生變化。突變基因2是基因中某個堿基對替換，使信使RNA上苯丙氨酸密碼子變成了亮氨酸的密碼子。突變基因3是基因中增加了某個堿基對，使信使RNA上從苯丙氨酸以后的密碼子種類都發(fā)生了改變。 9．某個嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個氨基酸改變而導(dǎo)致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是(　　) A．缺乏吸收某種氨基酸的能力 B．不能攝取足夠的乳糖酶 C．乳糖酶基因有一個堿基對被替換了 D．乳糖酶基因有一個堿基對缺失了 解析：選C。本題考查基因突變的病例

13、分析。該嬰兒的病癥是由于體內(nèi)的乳糖酶內(nèi)有一個氨基酸發(fā)生改變，其根本原因是基因中的一個堿基對發(fā)生替換。如果發(fā)生一個堿基對缺失，則有可能導(dǎo)致乳糖酶的多個氨基酸改變。 10．下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于(　　) A．基因重組，不遺傳變異 B．基因重組，基因突變 C．基因突變，不遺傳變異 D．基因突變，基因重組 解析：選D。甲圖中的“a”基因是從“無”到“有”，屬于基因突變，而乙圖中的A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的，只是進(jìn)行了重新組合。 11．已知某個核基因片段堿基排列如圖所示，若該基因由于一個堿基被置換而發(fā)生改變，氨基酸序列由“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸—

14、”變成“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—賴氨酸—”。下列敘述正確的是(脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密碼子是GAA、GAG；賴氨酸的密碼子是AAA、AAG；甘氨酸的密碼子是GGU、GGC、GGA、GGG)(　　) ①—GGCCTGAA GAGAAGA— ②—CCGGACTT CTCTTCT— A．基因突變導(dǎo)致了氨基酸序列的改變 B．翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的①鏈轉(zhuǎn)錄的 C．若發(fā)生堿基置換的是原癌基因，則具有該基因的細(xì)胞一定會癌變 D．若上述堿基置換發(fā)生在配子中，將不能遺傳給后代 解析：選A。圖中基因片段中每條鏈含有15個堿基，而氨基酸的序列中含4個氨

15、基酸，對應(yīng)基因片段中一條鏈上的12個堿基。依據(jù)堿基互補配對原則及氨基酸對應(yīng)的密碼子，可判斷翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的②鏈轉(zhuǎn)錄的。癌變是基因突變累積的結(jié)果，若該基因突變未激活原癌基因，將不發(fā)生癌變。若上述堿基置換發(fā)生在配子中，將可遺傳給后代。 12．產(chǎn)生鐮刀形細(xì)胞貧血癥的根本原因是(　　) A．紅細(xì)胞易變形破裂 B．血紅蛋白中的一個氨基酸不正常 C．信使RNA中的一個堿基發(fā)生了改變 D．基因中的一個堿基對發(fā)生了改變 解析：選D。產(chǎn)生鐮刀形細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因突變，答案選D。 二、非選擇題 13．圖甲表示人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥的病因，圖乙是一個家庭中該病的遺傳系譜圖(H

16、ba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，請據(jù)圖回答問題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)： (1)圖中①過程發(fā)生在____________________期，②過程表示____________。 (2)α鏈堿基組成為________，β鏈堿基組成為____________。 (3)鐮刀形細(xì)胞貧血癥的致病基因位于________染色體上，屬于________性遺傳病。 (4)Ⅱ8的基因型是____________________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一個患病男孩的概率為________，要保證Ⅱ9婚配后子代不患此病，從理論上說其配偶的基因型必須為____________。 (5

17、)若圖中正?；蚱沃蠧TT突變?yōu)镃TC，由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生改變？________________________________________________________________________。 為什么？_________________________________________________。 解析：(1)圖中①過程表示DNA分子的復(fù)制，發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，圖中②過程表示轉(zhuǎn)錄。(2)α鏈中與GTA發(fā)生堿基互補配對的堿基是CAT，轉(zhuǎn)錄后形成的堿基序列為GUA。(3)由圖中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，鐮刀形細(xì)胞貧血癥的遺傳方式是常染色體隱性遺傳。(4

18、)通過圖中判斷出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均為HbAHba，所以他們的后代Ⅱ8的基因型為HbAHbA或HbAHba；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均為HbAHba，所以生出HbaHba的概率為1/4，生出男孩的概率為1/2，所以生出患病男孩的概率為1/8。后代表現(xiàn)顯性性狀的同時又不發(fā)生性狀分離的條件是其中一個親代為顯性純合子。(5)由于兩種堿基序列經(jīng)轉(zhuǎn)錄后形成的密碼子對應(yīng)同一種氨基酸，所以生物性狀不可能改變。 答案：(1)細(xì)胞分裂間　轉(zhuǎn)錄　(2)CAT　GUA (3)?！‰[ (4)HbAHbA或HbAHba　1/8　HbAHbA (5)不可能　改變后的密碼子對應(yīng)的還是谷氨酸 14．甲圖表示果蠅某正常

19、基因片段控制合成多肽的過程。a～d表示4種基因突變。a丟失T/A，b由T/A變?yōu)镃/G，c由T/A變?yōu)镚/C，d由G/C變?yōu)锳/T。假設(shè)4種突變都單獨發(fā)生，乙圖表示基因組成為AaBbDd個體細(xì)胞分裂某時期圖像，丙圖表示細(xì)胞分裂過程中mRNA的含量(虛線)和每條染色體所含DNA分子數(shù)的變化(實線)。請回答： 注：可能用到的密碼子有天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼(UAG)。 (1)甲圖中過程①所需的酶主要有_________________________________。 (2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序是____________

20、_________________________ ________________________________________________________________________， 在a突變點附近再丟失________個堿基對對氨基酸序列的影響最小。 (3)圖中________突變對性狀無影響，其意義是___________________。 (4)導(dǎo)致乙圖中染色體上B、b不同的原因?qū)儆赺________________________ _________________________________________________________________

21、_______(變異種類)。 (5)誘發(fā)基因突變一般處于丙圖中的________階段，而基因重組發(fā)生于________階段。(填圖中字母) 解析：(1)甲圖中過程①屬于轉(zhuǎn)錄，是由DNA為模板形成RNA的過程。 (2)在題干“注”中沒有與“a”突變后第二個密碼子UAU對應(yīng)的，但從已知的正常情況下甲圖的翻譯中得知它與酪氨酸對應(yīng)。為了不破壞其他密碼子的完整性所以再減少2個堿基對對氨基酸序列的影響是最小的。 (3)由密碼子的簡并性可知b突變后的密碼子為GAC，仍與天冬氨酸相對應(yīng)。 (4)細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，分開前姐妹染色單體上的相同位置基因不同，可能是復(fù)制時發(fā)生了基因突變，也可能是減Ⅰ四分體時期發(fā)生了交叉互換。 (5)基因突變發(fā)生于DNA復(fù)制時，即分裂間期中的“S”期，而基因重組發(fā)生于減Ⅰ過程中。 答案：(1)RNA聚合酶 (2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸　2 (3)b　有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定 (4)基因突變或基因重組 (5)b　d 8