第1节基因突变和基因重组 课堂演练当堂达标 1.人类能遗传的基因突变,常发生在() A.减数第二次分裂 B.四分体时期 C.减数第一次分裂前的间期 D.有丝分裂间期 答案:C 2.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是 A.无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B.生物在个体发育的特定时期才可发生突变 C.突变只能定向形成新的等位基因 D.突变对生物的生存往往是有利的 答案:A 3.基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料,其原因是 A.能产生新基因 B.发生的频率高 C.能产生大量有利变异 D.能改变生物的表现型 答案:A 4.基因的自由组合可导致生物多样性的原因是() A.产生了新的基因型 B.改变了基因的结构 C.产生了新的基因 D.改变了基因的数量 答案:A 5.以下几种生物,其可遗传的变异既可以来自基因突变,又可以来自基因重组的是 A.蓝细菌 B.噬菌体 C.烟草花叶病毒 豌豆 解析:基因突变可以发生在所有生物中,而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。 病毒和原核生物都无法进行有性生殖,而豌豆可以进行有性生殖,所以豌豆既可以发生基 因突变,也可以发生基因重组。 答案:D 6.镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中,一个氨基酸发生了替换。下图是该病
1 第 1 节 基因突变和基因重组 1．人类能遗传的基因突变，常发生在( ) A．减数第二次分裂 B．四分体时期 C．减数第一次分裂前的间期 D．有丝分裂间期 答案：C 2．基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是( ) A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变 C．突变只能定向形成新的等位基因 D．突变对生物的生存往往是有利的 答案：A 3．基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料，其原因是 ( ) A．能产生新基因 B．发生的频率高 C．能产生大量有利变异 D．能改变生物的表现型 答案：A 4．基因的自由组合可导致生物多样性的原因是( ) A．产生了新的基因型 B．改变了基因的结构 C．产生了新的基因 D．改变了基因的数量 答案：A 5．以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是 ( ) A．蓝细菌 B．噬菌体 C．烟草花叶病毒 D．豌豆 解析：基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。 病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基 因突变，也可以发生基因重组。 答案：D 6．镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换。下图是该病
的病因图解。回答下列问题 DNA mRNA 多肽—氨基酸甲 氨基酸乙 正常红细胞 镰刀型红细胞 (1)图中①表示DNA上的碱基对发生改变,遗传学上具体称为 (2)图中②以DNA的一条链为模板,按照 原则,合成mRNA的过程,遗传学上 称为 该过程的主要场所是 (3)图中③过程称为 完成该过程的场所是 (4)已知谷氨酸的密码子为GA或GAG,组氨酸的密码子为CAU或CAC,天冬氨酸的密 码子为GAU或GAC,缬氨酸的密码子为GUA、GU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是 解析:(1)读图知,DNA分子内部碱基对突变为,,属于替换 (2)②为转录,遵循碱基互补配对原则,转录的主要场所是细胞核。 (3)图中③为翻译,其场所为核糖体。 (4)编码氨基酸甲的密码子是GA,即氨基酸甲为谷氨酸。 答案:(1)替换(2)碱基互补配对转录细胞核(③3)翻译核糖体(4)谷氨酸 课后作业知能强化 [A级基础巩固] 1.镰刀型细胞贫血症的根本病因是决定血红蛋白的相关基因发生了突变,如图所示 这种基因突变的情况属于() 正常 患者 DNA分子片段 DNA分子片段 GA A A.增添一对碱基 B.替换一对碱基 C.缺失一对碱基 缺失两对碱基 解析:题图显示:正常人DNA分子片段中一碱基对被一替换后,导致决定血红蛋 白的相关基因发生了突变。 答案:B
2 的病因图解。回答下列问题： (1)图中①表示 DNA 上的碱基对发生改变，遗传学上具体称为________。 (2)图中②以 DNA 的一条链为模板，按照________原则，合成 mRNA 的过程，遗传学上 称为________，该过程的主要场所是________。 (3)图中③过程称为________，完成该过程的场所是________。 (4)已知谷氨酸的密码子为 GAA 或 GAG，组氨酸的密码子为 CAU 或 CAC，天冬氨酸的密 码子为 GAU 或 GAC，缬氨酸的密码子为 GUA、GUU、GUC 或 GUG。图中氨基酸甲是________。 解析：(1)读图知，DNA 分子内部碱基对A T 突变为I A ，属于替换。 (2)②为转录，遵循碱基互补配对原则，转录的主要场所是细胞核。 (3)图中③为翻译，其场所为核糖体。 (4)编码氨基酸甲的密码子是 GAA，即氨基酸甲为谷氨酸。 答案：(1)替换 (2)碱基互补配对 转录 细胞核 (3)翻译 核糖体 (4)谷氨酸 [A 级 基础巩固] 1．镰刀型细胞贫血症的根本病因是决定血红蛋白的相关基因发生了突变，如图所示。 这种基因突变的情况属于( ) A．增添一对碱基 B．替换一对碱基 C．缺失一对碱基 D．缺失两对碱基 解析：题图显示：正常人 DNA 分子片段中===== T A 碱基对被===== A T 替换后，导致决定血红蛋 白的相关基因发生了突变。 答案：B
2.用辐射量超标的大理石装修房屋,会对未生育夫妇造成危害进而影响生育的质量。 以下说法正确的是() A.射线易诱发基因突变,通过受精作用传给后代 B.射线易诱发基因突变,通过有丝分裂传给后代 C.射线易诱发基因重组,通过减数分裂传给后代 D.射线易诱发基因重组,通过有丝分裂传给后代 解析:射线能引起生物发生基因突变,若突变发生在体细胞的有丝分裂过程中,则- 般不遗传给后代:若突变发生在减数分裂过程中,则可通过受精作用传给后代。 答案:A 3.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知 WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是() ①②③④ 甘氨酸GGG 氨酸AAA、AAG WNK4基因" GGGAAGCA 酰胺CAG、CA GAA、GA0 E常蛋白质…甘氨酸—赖氨酸一谷氨酰胺天冬酰胺:AAU 116811691170 A.①处插入碱基对G一C ②处碱基对A一T替换为G—C C.③处缺失碱基对A-T D.④处碱基对G一C替换为A-T 解析:由题干可知,该基因突变造成了1169位赖氨酸变为谷氨酸,则必然是发生了 碱基对的替换。赖氨酸的密码子是A、AAG,而谷氨酸的密码子是GA、GAG,说明是第 位碱基发生了替换,由A一T替换为G-C。 答案:B 4.下图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列哪项不能从图中分析 得到( A.表明基因突变具有不定向性 B.表明基因突变具有可逆性 C.这些基因的碱基序列一定不同 D.表明基因突变具有普遍性 答案:D 5.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分离
3 2．用辐射量超标的大理石装修房屋，会对未生育夫妇造成危害进而影响生育的质量。 以下说法正确的是( ) A．射线易诱发基因突变，通过受精作用传给后代 B．射线易诱发基因突变，通过有丝分裂传给后代 C．射线易诱发基因重组，通过减数分裂传给后代 D．射线易诱发基因重组，通过有丝分裂传给后代 解析：射线能引起生物发生基因突变，若突变发生在体细胞的有丝分裂过程中，则一 般不遗传给后代；若突变发生在减数分裂过程中，则可通过受精作用传给后代。 答案：A 3．如图为人 WNK4 基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知 WNK4 基因发生一种突变，导致 1 169 位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( ) A．①处插入碱基对 G－C B．②处碱基对 A－T 替换为 G－C C．③处缺失碱基对 A－T D．④处碱基对 G－C 替换为 A－T 解析：由题干可知，该基因突变造成了 1 169 位赖氨酸变为谷氨酸，则必然是发生了 碱基对的替换。赖氨酸的密码子是 AAA、AAG，而谷氨酸的密码子是 GAA、GAG，说明是第一 位碱基发生了替换，由 A－T 替换为 G－C。 答案：B 4．下图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列哪项不能从图中分析 得到( ) A．表明基因突变具有不定向性 B．表明基因突变具有可逆性 C．这些基因的碱基序列一定不同 D．表明基因突变具有普遍性 答案：D 5．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属于基因重组 C.非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组 D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 答案:C 6.下图为某植物种群(雌雄同花,自花授粉)中甲植株的A基因和乙植株的B基因发生 突变的过程。已知A基因和B基因是独立遗传的,请分析该过程,回答下列问题: A GG ACG突变ACC一 a基因 A基因 A基因 CCA突变CAA一下4A b基因 G GT B基因 B基因 GG T (1)简述上述两个基因发生突变的过程: (2)突变产生的a基因与A基因、a基因与B基因分别是什么关系 3)若a基因和b基因分别控制两种优良性状,则A基因发生突变的甲植株基因型为 ,B基因发生突变的乙植株基因型为 解析:(1)图甲中C∥G替换为G∥G,图乙中C∥G替换为A∥G,因此甲、乙都是碱基 替换。(2)基因突变产生等位基因,A与a为等位基因,a与B为非等位基因。(3)由题干可 知,基因a和b都是突变而来的,原亲本为纯合子,因此突变后的甲植株基因型为AaBB, 乙植株基因型为AABb。 答案:(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基替换,导致基因的碱基序列发生了 变 (2)等位基因、非等位基因 (3) AaBB AABb B级能力训练 7.下图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中I、Ⅱ为无 遗传效应的序列。下列有关叙述,正确的是() 基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性 B.Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变 C.一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期时间相对较长 D.在减数分裂的四分体时期,b、c之间可发生交叉互换
4 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 属于基因重组 C．非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组 D．造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 答案：C 6．下图为某植物种群(雌雄同花，自花授粉)中甲植株的 A 基因和乙植株的 B 基因发生 突变的过程。已知 A 基因和 B 基因是独立遗传的，请分析该过程，回答下列问题： (1)简述上述两个基因发生突变的过程：__________________ ______________________________________________________。 (2) 突变产生的 a 基因与 A 基因、 a 基 因 与 B 基 因 分 别 是 什 么 关 系 ？ ________________________。 (3)若 a 基因和 b 基因分别控制两种优良性状，则 A 基因发生突变的甲植株基因型为 ________，B 基因发生突变的乙植株基因型为________。 解析：(1)图甲中 C∥G 替换为 G∥G，图乙中 C∥G 替换为 A∥G，因此甲、乙都是碱基 替换。(2)基因突变产生等位基因，A 与 a 为等位基因，a 与 B 为非等位基因。(3)由题干可 知，基因 a 和 b 都是突变而来的，原亲本为纯合子，因此突变后的甲植株基因型为 AaBB， 乙植株基因型为 AABb。 答案：(1)DNA 复制的过程中一个碱基被另一个碱基替换，导致基因的碱基序列发生了 改变 (2)等位基因、非等位基因 (3)AaBB AABb B 级 能力训练 7．下图为某植物细胞一个 DNA 分子中 a、b、c 三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无 遗传效应的序列。下列有关叙述，正确的是( ) A．基因 a、b、c 均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性 B．Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但不属于基因突变 C．一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期时间相对较长 D．在减数分裂的四分体时期，b、c 之间可发生交叉互换
解析:基因a、b、c都可能发生基因突变,但这体现的是基因突变的随机性,而不是 普遍性。Ⅰ、Ⅱ也会发生碱基对的增添、缺失和替换,但因为不是具有遗传效应的DNA片 段,不属于基因突变。一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,因为间期DNA复制而解 旋,结构稳定性降低,与间期时间长短没有必然的关系。在减数分裂的四分体时期,b和c 是位于同一条染色体上的基因,不能发生交叉互换。 答案:B 8.下列有关生物遗传和变异的叙述,正确的是() A.一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变),则双亲均为杂合子 B.在减数分裂过程中,基因突变、基因重组都可能发生 C.一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子 D.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组 解析:一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子,这一对夫妇可能均为杂合子 也可能都患病,或者一方患病,一方为杂合子:一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的 精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换):同源染色体的非姐妹染 色单体之间的交叉互换可导致基因重组 答案:B 9.结合下图,下列说法不正确的是() 雄体 (精子 n(合子每个 A.基因突变发生于I过程,基因重组发生于Ⅱ过程 B.Ⅲ过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的 C.有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异性 D.有性生殖方式的出现加快了生物进化的过程 解析:题图中I为减数分裂,可发生基因突变和基因重组,Ⅱ为受精作用,Ⅲ为细胞 的分裂、分化 答案:A 10.二倍体水毛茛的黄花基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2,导致基因编码 的蛋白质中氨基酸序列发生了改变。下列叙述正确的是() A.正常情况下q1和q2可存在于同一个配子中 B.利用光学显微镜可观测到q的长度较q短 C.突变后翻译时碱基互补配对原则发生了改变 D.突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变 解析:基因突变后产生的是等位基因,等位基因在减数第一次分裂后期分离,正常情
5 解析：基因 a、b、c 都可能发生基因突变，但这体现的是基因突变的随机性，而不是 普遍性。Ⅰ、Ⅱ也会发生碱基对的增添、缺失和替换，但因为不是具有遗传效应的 DNA 片 段，不属于基因突变。一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，因为间期 DNA 复制而解 旋，结构稳定性降低，与间期时间长短没有必然的关系。在减数分裂的四分体时期，b 和 c 是位于同一条染色体上的基因，不能发生交叉互换。 答案：B 8．下列有关生物遗传和变异的叙述，正确的是( ) A．一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲均为杂合子 B．在减数分裂过程中，基因突变、基因重组都可能发生 C．一个基因型为 AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子 D．同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组 解析：一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子， 也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型为 AaBb(位于两对染色体上)的 精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染 色单体之间的交叉互换可导致基因重组。 答案：B 9．结合下图，下列说法不正确的是( ) A．基因突变发生于Ⅰ过程，基因重组发生于Ⅱ过程 B．Ⅲ过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的 C．有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异性 D．有性生殖方式的出现加快了生物进化的过程 解析：题图中Ⅰ为减数分裂，可发生基因突变和基因重组，Ⅱ为受精作用，Ⅲ为细胞 的分裂、分化。 答案：A 10．二倍体水毛茛的黄花基因 q1 中丢失 3 个相邻碱基对后形成基因 q2，导致基因编码 的蛋白质中氨基酸序列发生了改变。下列叙述正确的是( ) A．正常情况下 q1 和 q2 可存在于同一个配子中 B．利用光学显微镜可观测到 q2 的长度较 q1 短 C．突变后翻译时碱基互补配对原则发生了改变 D．突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变 解析：基因突变后产生的是等位基因，等位基因在减数第一次分裂后期分离，正常情