基因突變和基因重組

第1節(jié)基因突變和基因重組課時過關·能力提升一、基礎鞏固1.原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近,發(fā)生下列哪種變化對其編碼的蛋白質結構的影響最小?()A.置換單個堿基對 B.增加4個堿基對C.缺失4個堿基對 D.缺失5個堿基對答案:C2.下列細胞在其生命活動過程中既有可能發(fā)生基因重組現(xiàn)象,又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象的是()A.心肌細胞 B.哺乳動物的成熟紅細胞C.根毛細胞 D.精原細胞答案:D3.下列有關基因重組的敘述,錯誤的是()A.非同源染色體的自由組合能導致基因重組B.非姐妹染色單體的交叉互換可引起基因重組C.純合子自交因基因重組導致子代性狀分離D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母產生生殖細胞時的基因重組有關答案:C4.下面圖甲、圖乙分裂過程中產生配子時發(fā)生的變異分別屬于()A.基因重組,不可遺傳變異B.基因重組,基因突變C.基因突變,不可遺傳變異D.基因突變,基因重組答案:D5.有性生殖過程中一定發(fā)生和可能發(fā)生的過程依次是()A.基因突變、非同源染色體的自由組合B.非同源染色體的自由組合、非姐妹染色單體的交叉互換C.非姐妹染色單體的交叉互換、基因突變D.非姐妹染色單體的交叉互換、基因重組解析:基因突變具有隨機性,在有性生殖過程中可能發(fā)生。非同源染色體在有性生殖形成配子的過程中一定自由組合。同源染色體的非姐妹染色單體在形成配子的四分體時期,有可能發(fā)生交叉互換。答案:B6.同無性生殖相比,有性生殖產生的后代具有更大的變異性,其根本原因是()A.基因突變頻率高B.產生新的基因組合機會多C.產生許多新的基因D.更易受環(huán)境影響而發(fā)生變異答案:B7.在某動物的精巢中,由一個著絲點相連的兩條染色單體上所攜帶的基因應全部相同,但實際上卻有不相同的,其原因可能是()A.復制時發(fā)生了差錯B.聯(lián)會時染色體間發(fā)生了交叉互換C.發(fā)生了基因突變或交叉互換D.該動物不是純合子解析:染色體復制的實質是DNA的復制和相關蛋白質的合成,因此,兩條姐妹染色單體上的基因應全部相同。但如果在DNA復制過程中發(fā)生基因突變或四分體時期發(fā)生同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換,就會造成兩條姐妹染色單體上的基因不相同。答案:C8.某二倍體植株染色體上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突變產生的,且基因A1、A2均能通過合成特定的蛋白質來控制花色。下列敘述正確的是()A.基因A2是基因A1中堿基對的增添或缺失造成的B.基因A1、A2合成蛋白質時共用一套遺傳密碼C.基因A1、A2是同時存在于同一個配子中的D.基因A1、A2不能同時存在于同一個體細胞中解析:基因A2的產生還可能是因為原基因A1中的堿基對發(fā)生了替換,A項錯誤。生物體內合成蛋白質時都共用一套密碼子,B項正確。等位基因(A1與A2)在減數(shù)第一次分裂中隨同源染色體分開而分離,正常情況下,不會出現(xiàn)在同一配子中,C項錯誤。A1、A2是一對等位基因,可能存在于同一個體細胞中,D項錯誤。答案:B9.若某植物的白花基因發(fā)生了堿基對缺失的變異,則()A.該植物一定不出現(xiàn)變異性狀B.該基因的結構一定發(fā)生改變C.該變異可用光學顯微鏡觀察D.該基因中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)的比值改變解析:基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失、替換,引起基因結構的改變。某植物的白花基因發(fā)生堿基對缺失,屬于基因突變,B項正確。由于密碼子的簡并性,基因突變后控制合成的蛋白質不一定發(fā)生改變,所以性狀也不一定發(fā)生改變,A項錯誤?；蛲蛔冊诠鈱W顯微鏡下是觀察不到的,C項錯誤。根據(jù)堿基互補配對原則,基因突變后嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)的比值不變,D項錯誤。答案:B10.圖甲表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因,圖乙是一個家族中該病的遺傳系譜圖(控制基因為B與b),請據(jù)圖回答下列問題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)。甲乙(1)圖中①過程發(fā)生的時間是。

(2)α鏈的堿基組成為,β鏈的堿基組成為。

(3)鐮刀型細胞貧血癥的致病基因位于染色體上,屬于性遺傳病。

(4)Ⅱ-8的基因型是,Ⅱ-6和Ⅱ-7再生一個患病男孩的概率為。要保證Ⅱ-9結婚后子代不患此病,從理論上說其配偶的基因型必須為。

(5)若圖中正常基因片段中CTT突變?yōu)镃TC,由此控制的生物性狀是否會發(fā)生改變?為什么?

。

答案:(1)細胞分裂間期(2)CATGUA(3)常隱(4)BB或Bb1/8BB(5)不會,因為翻譯形成的氨基酸沒變,所以生物性狀不變11.甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤,這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對,從而使DNA序列中G—C對轉換成A—T對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型,常先將水稻種子用EMS溶液浸泡,再在大田種植,通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答下列問題。(1)經過處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻,其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型,說明這種變異為突變。

(2)用EMS浸泡種子,某一性狀出現(xiàn)多種變異類型,說明變異具有。(3)EMS誘導水稻細胞的DNA發(fā)生變化,而染色體的不變。

解析:(1)自交后代出現(xiàn)性狀分離的親本性狀為顯性;(2)變異類型多種說明變異具有不定向性;(3)EMS誘導水稻細胞的DNA發(fā)生變化,但是不影響染色體的結構和數(shù)目。答案:(1)顯性(2)不定向性(3)結構和數(shù)目二、能力提升1.觀察下圖,下列說法錯誤的是()A.基因突變發(fā)生于Ⅰ過程,基因重組發(fā)生于Ⅱ過程B.Ⅲ過程是在細胞分裂和細胞分化基礎上進行的C.有性生殖實現(xiàn)了基因重組,增強了生物變異性D.Ⅲ過程可能發(fā)生基因突變,不會發(fā)生基因重組解析:圖中Ⅰ為減數(shù)分裂,可能發(fā)生基因突變和基因重組;Ⅱ為受精作用;Ⅲ為細胞的分裂(有絲分裂)和分化,可能發(fā)生基因突變,不會發(fā)生基因重組。答案:A2.下圖為高等動物的細胞分裂示意圖。下列相關說法錯誤的是()A.可能發(fā)生了基因突變B.可能發(fā)生了交叉互換C.該細胞為次級卵母細胞D.該細胞可能為次級精母細胞解析:因題圖中無染色單體且移向一極的無同源染色體,所以為減數(shù)第二次分裂的后期圖,又因為細胞質均等分裂,故此細胞為次級精母細胞或第一極體。姐妹染色單體形成的兩條染色體上的基因若不相同,有兩個原因:一是基因突變,二是同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換。答案:C3.如果一個動物(正常體細胞的基因型為Aadd)的某個細胞中出現(xiàn)了染色體兩兩配對的情況(如下圖),則下列說法正確的是()A.此時該細胞的染色體上具有染色單體B.這個細胞可能來自肝C.該細胞處于減數(shù)第一次分裂的中期D.①染色體上的基因異常,表明該細胞同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換解析:圖示細胞處于減數(shù)第一次分裂前期,含有4條染色體,8條染色單體,A項正確,C項錯誤。肝細胞中不會發(fā)生減數(shù)分裂,B項錯誤。①染色體上的異?；騺碜曰蛲蛔?D項錯誤。答案:A4.下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變,導致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A.①處插入堿基對G—CB.②處堿基對A—T替換為G—CC.③處缺失堿基對A—TD.④處堿基對G—C替換為A—T解析:基因突變未導致氨基酸數(shù)目發(fā)生變化,說明發(fā)生的是堿基對替換。賴氨酸的密碼子為AAA、AAG,谷氨酸的密碼子為GAA、GAG,結合題圖可知,本題中賴氨酸密碼子為AAG,谷氨酸密碼子為GAG,可見是密碼子第一個堿基A變?yōu)镚,基因中是②處的A—T變?yōu)镚—C。答案:B5.下圖表示擬南芥體細胞中某個基因片段發(fā)生改變的過程,下列分析正確的是()A.該變異屬于基因重組B.該體細胞可取自根尖成熟區(qū)細胞C.該細胞的子代遺傳信息不會發(fā)生改變D.若該變異發(fā)生在基因中部,可能導致翻譯過程提前終止解析:分析題圖可知,該基因發(fā)生了堿基對的缺失,屬于基因突變,A項錯誤;根尖成熟區(qū)細胞不能進行DNA復制,B項錯誤;該細胞的子代遺傳信息發(fā)生了改變,C項錯誤;如果發(fā)生在基因中部,可因終止密碼子的提前出現(xiàn),而導致翻譯過程的提前終止,D項正確。答案:D6.右圖表示在生物的一個種群中某一基因的類型及其關系。下列哪項不能從圖中分析得出?()A.表明基因突變具有不定向性B.表明基因突變具有可逆性C.這些基因的堿基序列一定不同D.表明基因突變具有普遍性解析:A基因可以突變成a1、a2、a3,說明基因突變具有不定向性;同時A基因可以突變成a1基因,a1基因也可以突變成A基因,說明基因突變具有可逆性;控制同一性狀的基因有多種,其根本原因是其堿基的序列不同。答案:D7.下列關于基因重組的敘述,正確的是()A.有性生殖可導致基因重組B.等位基因的分離可導致基因重組C.細菌分裂時發(fā)生基因重組D.無性生殖可導致基因重組解析:基因重組是指生物體在有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合,具體包括非同源染色體上的非等位基因的自由組合,同源染色體上非姐妹染色單體間等位基因的互換。即發(fā)生在減Ⅰ后期或減數(shù)分裂的四分體時期。答案:A8.下圖中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理過程。下列說法正確的是()A.只有a、b過程能發(fā)生基因突變B.基因重組主要是通過c和d來實現(xiàn)的和a的主要差異之一是同源染色體的聯(lián)會和b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離解析:過程a表示有絲分裂,過程b表示減數(shù)分裂,過程c表示受精作用,過程d表示個體發(fā)育過程(細胞分裂和分化)。基因突變可發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期,但主要集中在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。減數(shù)分裂和有絲分裂的主要差異在于減數(shù)分裂過程中發(fā)生同源染色體的聯(lián)會、分離及同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換。答案:C★9.下圖為基因型為AaBb的某雄性動物細胞進行分裂時的某一時期圖。下列有關敘述正確的是()A.該時期發(fā)生在體細胞增殖過程中B.該分裂過程中一定發(fā)生了基因突變C.該分裂過程中一個精原細胞可能產生三種或四種精子細胞D.該分裂過程中沒有基因重組解析:由圖可知,該圖為減數(shù)第二次分裂前期圖。該時期發(fā)生在生殖細胞形成過程中,體細胞只進行有絲分裂,A項錯誤。該分裂過程中有可能發(fā)生了基因突變,也可能在四分體時期發(fā)生了交叉互換,B項錯誤。若該過程中發(fā)生了基因突變,則一個精原細胞能產生三種精子細胞,若發(fā)生了交叉互換,則一個精原細胞能產生四種精子細胞,C項正確。該分裂過程中有非同源染色體的自由組合,即基因重組,D項錯誤。答案:C★10.科研小組用60Co照射棉花種子,誘變當代獲得棕色(纖維顏色)新性狀,誘變1代獲得低酚(棉酚含量)新性狀,如下圖所示。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制,棉酚含量由另一對基因(B、b)控制,兩對基因獨立遺傳。(1)兩個新性狀中,棕色是性狀,低酚是性狀。