2016届高三生物第一轮复习第5章第1节基因突变和基因重组练习新人教版必修2.doc

基因突变和基因重组练习教师版(40分钟100分)一、基础全面练(共8小题，每小题5分，共40分)1.(2015·临川模拟)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、GAG。据图分析正确的是()A.转运缬氨酸的tRNA一端的裸露的三个碱基是CAUB.过程是链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的C.控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症D.人发生此贫血症的根本原因在于血红蛋白中的一个谷氨酸被缬氨酸取代【解析】选A。变异后DNA的模板链碱基序列是CAT，转录出的mRNA碱基序列是GUA，翻译时对应的tRNA是CAU，A项正确；过程是转录，其原料为核糖核苷酸，而不是脱氧核苷酸，B项错误；由于密码子的简并性，控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换不一定引起生物性状的改变，不一定导致镰刀型细胞贫血症，C项错误；镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因中碱基对的替换，直接原因是血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸取代，D项错误。【加固训练】某镰刀型细胞贫血症患者因血红蛋白基因发生突变，导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述不正确的是()A.患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人不同B.患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同C.患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同D.此病症可通过显微观察或DNA分子杂交检测【解析】选A。患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人相同，A项错误；患者由于基因突变引起氨基酸种类发生替换导致蛋白质的空间结构发生变化，B项正确；由于患者基因发生了突变，导致转录而来的mRNA的碱基序列发生改变，C项正确；此病症可通过显微观察红细胞的形态或DNA分子杂交检测基因结构的改变，D项正确。2.下图表示基因突变的一种情况，其中a、b是核酸链，c是肽链。下列说法正确的是()A.abc表示基因的复制和转录B.图中由于氨基酸没有改变，所以没有发生基因突变C.图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性D.除图示情况外，基因突变还包括染色体片段的缺失和增添【解题指南】解答本题时，需要注意以下两点：(1)基因突变不一定引起性状的改变。(2)明确简并性是指多种密码子决定一种氨基酸的现象。【解析】选C。由图可知，abc表示基因的转录和翻译，A项错误；只要DNA中碱基对发生改变，该基因就发生了基因突变，B项错误；图中氨基酸没有发生改变，是由于密码子具有简并性，C项正确；染色体片段的缺失和增添属于染色体结构的变异，D项错误。【延伸探究】(1)上题b链的组成单位是什么？提示：b链是mRNA，其组成单位是核糖核苷酸。(2)除了上题中出现的基因突变方式外，基因突变还有哪些方式？提示：上题中基因突变的方式是碱基对的替换，除此之外还有碱基对的增添和缺失。3.(2015·南通模拟)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)()A.第6位的C被替换为TB.第9位与第10位之间插入1个TC.第100、101、102位被替换为TTTD.第103至105位被替换为1个T【解析】选B。第6位的C被替换为T，可能影响一个氨基酸；第9位与第10位之间插入1个T，从第9位以后的氨基酸可能都发生变化；第100、101、102位被替换为TTT，氨基酸序列中可能改变一个氨基酸；第103至105位被替换为1个T，第103位以后的氨基酸可能都发生变化。4.已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合是()A.无芒×有芒(AA×aa)B.无芒×有芒(Aa×aa)C.无芒×无芒(Aa×Aa)D.无芒×无芒(AA×Aa)【解析】选A。由于显性基因对隐性基因有显性作用，如果基因A发生突变而变为基因a，这时无芒的纯合子父本AA产生含a的雄配子，当遇到含a的雌配子时，形成受精卵aa，将来发育成的植株表现出隐性性状。所以，最佳的杂交组合为：父本为显性纯合子，母本为隐性纯合子。【方法技巧】显性突变与隐性突变的判定方法(1)类型(2)判定方法：选取突变体与已知的纯合未突变体杂交，根据子代性状表现判断。如果子代出现突变性状，则为显性突变。如果子代未出现突变性状，则为隐性突变。5.(2015·菏泽模拟)下列有关基因突变的叙述，错误的是()A.只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变B.基因突变可发生于生物体发育的任何时期C.基因突变是生物进化的重要因素之一D.基因碱基序列改变不一定导致性状改变【解析】选A。基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换。进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变，A错误；在生物体发育的任何时期都可发生基因突变，B正确；基因突变产生新基因，是生物进化的重要因素，C正确；基因碱基序列改变导致mRNA的序列改变，但由于密码子具有简并性等多种原因导致生物性状不一定改变，D正确。6.图中和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.和所在的染色体都来自父方B.和的形成是由于染色体易位C.和上的非等位基因发生了重新组合D.和形成后，立即被平均分配到两个精细胞中【解析】选C。图中和表示一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方；图中和表示发生交叉互换后的染色体，其上的非等位基因发生了重新组合，是基因重组的一种，不是非同源染色体之间的易位；和形成后，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。7.下列过程存在基因重组的是()【解析】选A。基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A项存在两对等位基因，且是减数分裂产生配子的过程，存在基因重组；B项是精子和卵细胞随机结合的过程，不存在基因重组；C项是减数第二次分裂，没有基因重组；基因重组至少涉及两对等位基因，D项中是只含一对等位基因的杂合子自交的过程，不存在基因重组。【易错提醒】(1)自然条件下，基因重组只发生在减数第一次分裂过程中，其他时期，如精子和卵细胞随机结合以及减数第二次分裂都不存在基因重组。(2)基因重组至少存在两对等位基因才能发生，一对等位基因不能发生基因重组。8.(2015·海淀模拟)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列相关叙述中，正确的是()A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花药离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系【解析】选B。据题意可知：该植株基因突变之后引起当代性状改变，由此推出该基因突变属于显性突变，该植株为杂合子，A项错误；该植株为杂合子，自交后产生的后代中有1/4的变异性状纯合子，B项正确；基因突变是染色体上某一位点的变化，不可以通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置，C项错误；仅进行花药离体培养而没有诱导染色体加倍，得到的仅仅是高度不育的单倍体植株，D项错误。二、能力培优练(共2小题，每小题6分，共12分)9.下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断，正确的是()A.甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1与2或1与4的片段交换，均属于基因重组D.丙细胞不能进行基因重组【解析】选D。甲、乙、丙三细胞染色体高度螺旋化，不能进行DNA复制，一般不发生基因突变；乙图为有丝分裂图像，不会发生基因重组，不能判断乙细胞发生了基因突变；丙细胞正在进行减数第二次分裂，基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期。【延伸探究】(1)据图判断，该动物为雌性还是雄性？提示：雄性。根据甲图细胞质均等分裂可判断甲为初级精母细胞。(2)甲细胞完成分裂后，可产生几种子细胞？提示：2种。10.(2015·济南模拟)研究人员将抗虫基因(SCK基因)导入水稻，挑选出SCK基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定SCK基因都能正常表达)。某些抗虫植株体细胞含两个SCK基因，假设这两个基因在染色体上随机整合，出现如图所示三种情况。下列相关说法正确的是()A.甲图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为31B.乙图个体与正常水稻进行杂交，子代中抗虫植株和非抗虫植株的比例为11C.丙图个体减数分裂产生的配子有1/2含SCK基因D.丙图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为91【解题指南】解答本题的切入点是：(1)从个体产生配子的角度来分析含有抗虫基因的概率。(2)两个基因在同一条染色体上，作为一个整体来进行分析。【解析】选B。甲图个体两个SCK基因位于一对同源染色体上，产生的配子100%含有SCK基因，个体自交F1中全部含有抗虫基因，全部表现为抗虫；乙图个体两个SCK基因都位于一条染色体上，产生的配子50%含有SCK基因，与正常水稻进行杂交，子代中抗虫植株占50%；丙图个体减数分裂产生的配子有3/4含SCK基因；丙图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为151。三、大题规范练(共2小题，共48分)11.(24分)子叶黄色(Y，野生型)和绿色(y，突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。(1)在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图1。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是。(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见图2。据图2推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的和。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体，据此可推测，位点的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。(3)水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请完善。一、培育转基因植株：.植株甲：用含有空载体的农杆菌感染的细胞，培育并获得纯合植株。.植株乙：，培育并获得含有目的基因的纯合植株。二、预测转基因植株的表现型：植株甲：维持“常绿”；植株乙：。三、推测结论：。【解析】(1)根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色”，可推测出野生型豌豆子叶中叶绿素降解能力较强。分析图1，B从第6天开始总叶绿素含量明显下降，因此B代表野生型豌豆，则A代表突变型豌豆。(2)据图2可以看出，突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY蛋白相比有3处变异，处氨基酸由T变成S，处氨基酸由N变成K，可以确定是基因中相应的碱基对发生了替换；处多了两个氨基酸，可以确定是发生了碱基对的增添。从图2中可以看出SGRY蛋白的第12个和第38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，根据题意SGRy蛋白和SGRY蛋白都能进入叶绿体，说明处的变异没有改变其功能，所以突变型的SGRy蛋白功能的改变是由处变异引起的。(3)欲通过转基因实验验证Y基因能使叶绿素的降解能力增强，实验组为含有目的基因Y的突变植株y2，即植株乙；对照组是不含目的基因Y的突变植株y2，即植株甲。用含有空载体的农杆菌感染突变植株y2的细胞，是为了排除基因工程中载体本身及其他操作程序对实验结果的影响。本实验为验证性实验，故预期的结果是植株甲的叶片始终维持“常绿”，而植株乙的叶片不能维持“常绿”，从而证明Y基因的功能是使叶片中叶绿素的降解能力增强。答案：(1)A(2)替换增添(3)一、突变植株y2用含Y基因的农杆菌感染突变植株y2的细胞二、叶片能叶片不能维持“常绿”三、Y基因的功能是使叶片中叶绿素的降解能力增强12.(24分)(2015·长治模拟)100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：；。结果预测：.如果，则X染色体上发生了完全致死突变；.如果，则X染色体上发生了不完全致死突变；.如果，则X染色体上没有发生隐性致死突变。【解析】为了探究该果蝇的致死突变情况，可以选择该果蝇与多只正常雌果蝇交配，产生数目较多的F1，再用F1中多只雌果蝇与正常雄果蝇杂交，根据后代雌雄果蝇比例，作出推断。答案：实验步骤：让这只雄果蝇与多只正常雌果蝇杂交F1互交(或：F1雌果蝇与正常雄果蝇杂交)统计F2中雄果蝇所占比例(或：统计F2中雌雄果蝇比例)结果预测：.F2中雄果蝇占1/3(或F2中雌雄=21).F2中雄果蝇占的比例介于1/3至1/2(或F2中雌雄介于1121).F2中雄果蝇占1/2(或F2中雌雄=11)- 9 -