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高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组当堂达标检测题
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组当堂达标检测题，共9页。试卷主要包含了如图为某基因的突变过程等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 基因突变的概念、原因及意义
1.(2021广东河源考试)下列关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.基因突变后基因间的位置关系没有改变
B.体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代
C.DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失都会导致基因突变
D.基因突变能用光学显微镜观察
2.(2021河北沧州高一期中)下列有关基因突变的叙述,不正确的是( )
A.噬菌体、大肠杆菌、绿藻均可通过基因突变产生新基因
B.基因突变是生物变异的根本来源,基因突变一定导致性状改变
C.基因突变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期
D.亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基从而诱发基因突变
3.(2021山东济宁月考)如图为某基因的突变过程(突变发生在能编码氨基酸的区域)。下列相关叙述错误的是( 易错 )
A.该基因突变过程中碱基对的数目发生了改变
B.若该突变发生在体细胞中,则一般不能遗传
C.突变后的基因与原有基因的转录产物不相同
D.突变后的基因与原有基因指导合成的蛋白质可能不相同
4.(2020福建厦门双十中学高三上测试)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是( )
A.等位基因B和b都可以突变成不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
题组二 基因突变的特点
5.(2021河北衡水十四中高二月考)一种果蝇的突变体在21 ℃ 的气温下生存能力很差,但是,当气温上升到25.5 ℃ 时,突变体的生存能力大大提高。这说明( )
A.突变是定向的
B.突变的有害或有利往往取决于环境条件
C.突变的频率很高
D.环境的变化对突变体总是有害的
6.(2021福建莆田高二期末)下列关于基因突变的特点的叙述中正确的是( )
A.一个基因可以产生不同的基因突变,产生不同等位基因,具有随机性
B.基因突变发生在个体发育的任何时期和不同的DNA上,具有普遍性
C.某些病毒、原核生物和真核生物都能发生基因突变,基因突变具有低频性
D.基因突变产生的变异大多数是有害的,少数是有利的,具有多害少利性
题组三 基因重组
7.(2020辽宁沈阳东北育才学校高三上模拟)下列关于基因重组的叙述中,正确的是( 易错 )
A.减数第二次分裂后期等位基因分离也可以发生基因重组
B.雌雄配子在受精过程中会发生基因重组,导致重组类型出现
C.非姐妹染色单体间的基因交换势必导致基因重组
D.控制一对相对性状的基因在遗传时也可能发生基因重组
8.(2021宁夏青铜峡高二开学考试 )关于基因重组的叙述,下列哪项是错误的( )
A.有性生殖过程可发生基因重组
B.非等位基因的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换可能导致基因重组
C.基因重组是生物变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一
D.基因重组能产生多种新基因和新基因型
题组四 基因突变与基因重组的比较
9.(2021安徽合肥高二开学考试)下列关于基因突变和基因重组的叙述,错误的是( )
A.基因突变是基因结构的改变,具有低频性、随机性等特点
B.基因突变可发生在形成配子的过程中,不一定都遗传给后代
C.基因重组可以实现基因的重新组合,产生新的基因和基因型
D.基因重组可导致同胞兄妹之间的遗传差异
10.(不定项)(2021山东临沂高一期中)下列有关基因突变和基因重组的描述正确的是( )
A.有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变、基因重组
B.基因决定性状,基因突变后生物的性状一定随之改变
C.基因突变和基因重组都能产生新的基因型
D.基因突变和基因重组都是变异产生的根本来源能力提升练
一、选择题
1.(2021江西九江高三上期中,)某植物个体的基因型是AabbCcDdeeFf,基因a至f在染色体上的位置依次分布在1~6处(如图所示),选项中属于基因突变的是( )
2.(不定项)(2021山东临沂高三一模,)科学家在实验过程中得到组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-),继续培养该突变株时,在个别培养基上得到了功能恢复型大肠杆菌(His+),下表是His+和His-的相关基因中控制某氨基酸的突变位点的碱基对序列。下列叙述正确的是( )
部分密码子:组氨酸:CAU、CAC;色氨酸:UGG;苏氨酸:ACC、ACU、ACA、ACG;终止密码子:UGA、UAA、UAG。
A.在His+→His-过程中,基因中核苷酸的种类和数量均未发生改变
B.个别培养基上长出了His+菌落体现了基因突变的低频性和不定向性
C.His+菌株控制产生组氨酸所需的酶中一定含有苏氨酸
D.His-菌株中控制有关酶的基因突变后导致翻译提前终止
3.(2021辽宁渤海大学附属高级中学高三开学考试,)交换是基因重组的基础,A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是(深度解析)
A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
B.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
C.甲和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB
D.甲、乙和丙的交换不能为生物进化提供原材料
4.(2021北京海淀高三上期末,)SLC基因编码锰转运蛋白。研究发现该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT,导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸,使组织中锰元素严重缺乏,引发炎性肠病等多种疾病。下列相关分析错误的是( )
A.推测患者SLC基因内部发生了碱基对的替换
B.SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的功能改变
C.突变的SLC基因相应mRNA中的变化为CGU→UGU
D.识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同
5.(2021海南海口高三月考,)如图是某二倍体动物细胞分裂示意图,其中字母表示基因。据图判断错误的是 ( )
A.此细胞含有4条染色体,8个DNA分子
B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd
C.此细胞可能发生的是显性突变或者隐性突变
D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组
二、非选择题
6.()控制果蝇翅型的基因A(长翅)和a(残翅)与控制体色的基因B(灰身)和b(黑身)位于Ⅱ号常染色体上(如图所示),控制眼色(红眼和白眼)、眼形(圆眼和棒眼)的基因位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因。
(1)若控制红眼和白眼的基因分别为W、w,现用纯合长翅灰身红眼雌果蝇与纯合残翅黑身白眼雄果蝇杂交获得F1,将F1的雌雄果蝇交配获得F2。若用亲本中的隐性个体与F2中长翅灰身红眼果蝇杂交,所得后代中残翅黑身白眼雌果蝇占 。若F2中出现了长翅灰身白眼果蝇,这最可能是由 (填“基因自由组合”“基因组合”或“交叉互换”)造成的;若F2中出现了长翅黑身红眼果蝇,这可能是由 (填“基因自由组合”“基因突变”或“交叉互换”)造成的。
(2)现有一群圆眼果蝇中出现了一只棒眼突变体雄果蝇。欲知其突变是显性突变还是隐性突变,具体操作是:
①选择 和该棒眼突变体雄果蝇杂交,统计子代表现型;
②若子代 ,则可确定棒眼是显性突变;
③若子代 ,则可确定棒眼是隐性突变。
答案全解全析
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
基础过关练
1.A 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起的基因结构的改变,基因突变后基因间的位置关系不发生改变,A正确;体细胞发生的基因突变一般不遗传给后代,但有些植物可通过无性繁殖遗传给后代,生殖细胞发生的基因突变会遗传给后代,B错误;DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失若发生在非基因片段,则不会引起基因结构的改变,不属于基因突变,C错误;用光学显微镜能观察到染色体,但是不能观察到染色体上的基因,也就不能观察到基因突变, D错误。
2.B 病毒(遗传物质为DNA)、原核生物和真核生物都能发生基因突变,基因突变能产生新基因,A正确;基因突变是生物变异的根本来源,是新基因产生的途径,但基因突变不一定导致生物性状的改变,B错误;基因突变一般发生在DNA复制时,DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,C正确;亚硝酸、碱基类似物等物质能改变核酸的碱基,引起基因结构的改变,从而诱发基因突变,D正确。
3.A 该基因突变过程中只有一个碱基对发生了替换,碱基对的数目没有发生改变,A错误;若该突变发生在体细胞中,则一般不能遗传,B正确;突变后的基因与原有基因碱基对的排列顺序发生了改变,故转录产物不相同,C正确;突变后的基因与原有基因转录出的mRNA上的密码子发生改变,其决定的氨基酸就可能发生改变,故指导合成的蛋白质可能不相同,D正确。
陷阱分析
基因突变改变了基因结构,则基因转录出的mRNA不同,表达出的蛋白质有可能不同,但一条染色体上的基因的数量和位置并未发生改变。
4.B 等位基因B和b都可以突变成不同的等位基因,A正确;物理因素、化学因素和生物因素等都能诱发基因突变,提高突变率,B错误;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,而引起的基因结构的改变,所以基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变,C正确;在基因b的ATGCC序列中插入碱基C,则基因b的碱基序列发生了改变,即发生了基因突变,D正确。
5.B 同一种果蝇的突变体在21 ℃和25.5 ℃时的生存能力不同,说明突变的有利或有害往往取决于环境条件。
6.D 一个基因可产生不同的基因突变,说明基因突变具有不定向性,A错误;基因突变可发生在生物个体发育的任何时期,可发生在细胞中不同DNA分子上,可发生在同一DNA分子的不同部位,说明基因突变具有随机性,B错误;某些病毒、原核生物和真核生物均可发生基因突变,体现了基因突变的发生具有普遍性,C错误;基因突变多数是有害的,少数是有利的,说明基因突变具有多害少利性,D正确。
7.D 基因重组发生在减数第一次分裂的前期(非姐妹染色单体的交叉互换)和后期(非同源染色体的自由组合),减数第二次分裂后期不发生基因重组,A错误;基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,受精过程中不发生基因重组,B错误;如果同源染色体上的基因是相同基因,则复制后的非姐妹染色单体上的基因是相同的,交换后不发生基因重组,C错误;若由多对等位基因控制一对相对性状,且这些基因位于不同对的同源染色体上,即能够发生基因重组,D正确。
陷阱分析
有性生殖过程中减数分裂四分体时期(即减数第一次分裂前期)和减数第一次分裂后期均有基因重组,在雌雄配子结合过程中不发生基因重组。
8.D 基因重组包括同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换、非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合、外源基因的导入。非同源染色体上的非等位基因之间发生的自由组合和四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换都发生在有性生殖过程中,A、B正确;基因重组能产生丰富的变异类型,是生物变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一,C正确;基因重组能产生多种新基因型,不产生新基因,D错误。
9.C 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,而引起的基因结构的改变,具有低频性、随机性、不定向性、多害少利性等特点,A正确;基因突变可发生在配子或体细胞中,体细胞发生的基因突变一般不遗传给后代,B正确;基因重组实现基因的重新组合,不能产生新基因,C错误;基因重组可导致同胞兄妹之间的遗传差异,D正确。
10.C 基因突变具有普遍性,有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变,一般来说,减数分裂可发生基因重组,有丝分裂不能发生基因重组,A错误。基因突变引起基因结构的改变,但由于密码子的简并性等,基因突变不一定能改变生物性状,B错误。基因突变能产生新的基因,进而产生新的基因型;基因重组不能产生新基因,但可以产生新的基因型,故基因突变和基因重组都能产生新的基因型,C正确。基因突变是生物变异的根本来源,基因重组也是生物变异的来源之一,D错误。
能力提升练
一、选择题
1.D 根据基因突变的概念和题中植物个体的基因型分析,图A中基因F、e、d顺序发生了改变,不属于基因突变,A不符合题意;图B中基因出现丢失现象,不属于基因突变,B不符合题意;图C中6个基因正常排序,且没有产生新的基因,因此没有发生基因突变,C不符合题意;已知该个体的基因型是AabbCcDdeeFf,而图D中出现了E基因,产生了新的基因,说明发生了基因突变,D符合题意。
2.ABD 在功能恢复型大肠杆菌(His+)突变为组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-)的过程中,大肠杆菌DNA中碱基对G/C突变为A/T,基因中核苷酸的种类和数量均未发生改变,A正确;继续培养组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-)时,个别培养基上长出了功能恢复型大肠杆菌(His+)菌落,体现了基因突变的低频性和不定向性,B正确;功能恢复型大肠杆菌(His+)相应DNA中碱基对序列有TGG//ACC,故其控制产生组氨酸所需要的酶中可能含有苏氨酸(密码子为ACC),也可能含有色氨酸(密码子为UGG),C错误;组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-)中控制有关酶的基因突变后出现了终止密码子UGA,导致翻译提前终止,D正确。
3.C 交叉互换发生于减数第一次分裂的前期,即同源染色体联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分片段的交换。据题图可知,乙图中同源染色体的非姐妹染色单体间的互换并不会导致A、B基因互换,故不会产生基因组成为Ab、aB的配子,A、B错误;甲图和丙图的A、B基因之间都只发生了一次交换,会产生重组类型配子aB,C正确;甲和丙发生的交叉互换可产生新的基因型,可导致后代产生丰富的变异类型,为生物进化提供原材料,D错误。
解题通法
基因重组图解
4.C 由题意可知该病是由碱基对发生替换造成的,属于基因突变,A正确;SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白中氨基酸的种类发生改变,所以相应功能改变,B正确;由于转录模板的基因序列由CGT变为TGT,所以编码的mRNA序列由GCA变为ACA,C错误;tRNA上的反密码子和密码子配对,所以识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同,D正确。
5.B 该细胞含有同源染色体且同源染色体正在分离,该细胞均等分裂,称为初级精母细胞,该细胞中含有4条染色体,8个DNA分子,A正确;图示细胞的姐妹染色单体上存在等位基因D和d,在细胞分裂间期发生过基因突变,因此该动物体细胞基因型是AaBbCcDd或AaBbCcdd,B错误;该细胞可能发生的是显性突变或者隐性突变,C正确;该细胞在分裂间期发生了基因突变,在减数第一次分裂后期发生了基因重组,D正确。
二、非选择题
6.答案 (1)124 基因自由组合 基因突变或交叉互换 (2)①圆眼雌果蝇 ②雌果蝇都是棒眼,雄果蝇都是圆眼 ③雌雄果蝇都是圆眼
解析 (1)纯合长翅灰身红眼雌果蝇的基因型为AABBXWXW,纯合残翅黑身白眼雄果蝇的基因型为aabbXwY,杂交获得的F1基因型为AaBbXWXw和AaBbXWY。F1的雌雄果蝇交配获得F2,F2中长翅灰身红眼雌果蝇的基因型为A_B_XWX-。与亲本中的隐性个体aabbXwY杂交,由于翅型和体色都在Ⅱ号染色体上,因此,所得后代中残翅黑身白眼雌果蝇占23×12×12×14=124。由于控制果蝇翅型的基因A(长翅)和a(残翅)与控制体色的基因B(灰身)和b(黑身)位于Ⅱ号常染色体上,而控制眼色(红眼和白眼)的基因位于X染色体上,所以F2中出现了长翅灰身白眼果蝇,最可能是由基因自由组合造成的;若不考虑眼色遗传,由图示中A基因和B基因及a基因和b基因的位置关系可知,正常情况下,F2只会出现长翅灰身果蝇、残翅黑身果蝇。而F2出现了长翅黑身果蝇,这最可能是由基因突变(B→b)或交叉互换(在形成四分体时,B所在的染色单体和b所在的染色单体发生了交叉互换)造成的。(2)①由于控制眼形(圆眼和棒眼)的基因位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,所以要确定突变是隐性突变还是显性突变,可选择纯合圆眼雌果蝇和该棒眼突变体雄果蝇杂交。②若子代雌果蝇均为棒眼,雄果蝇均为圆眼,说明为显性突变;③若子代无棒眼个体,即雌雄果蝇都是圆眼,说明为隐性突变。
大肠杆菌类型
His+
His-
碱基对序列
——TGG——
———
——ACC——
——TGA——
———
——ACT——
1.A
2.B
3.A
4.B
5.B
6.D
7.D
8.D
9.C
10.C
1.D
2.ABD
3.C
4.C
5.B
基础过关练
题组一 基因突变的概念、原因及意义
1.(2021广东河源考试)下列关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.基因突变后基因间的位置关系没有改变
B.体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代
C.DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失都会导致基因突变
D.基因突变能用光学显微镜观察
2.(2021河北沧州高一期中)下列有关基因突变的叙述,不正确的是( )
A.噬菌体、大肠杆菌、绿藻均可通过基因突变产生新基因
B.基因突变是生物变异的根本来源,基因突变一定导致性状改变
C.基因突变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期
D.亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基从而诱发基因突变
3.(2021山东济宁月考)如图为某基因的突变过程(突变发生在能编码氨基酸的区域)。下列相关叙述错误的是( 易错 )
A.该基因突变过程中碱基对的数目发生了改变
B.若该突变发生在体细胞中,则一般不能遗传
C.突变后的基因与原有基因的转录产物不相同
D.突变后的基因与原有基因指导合成的蛋白质可能不相同
4.(2020福建厦门双十中学高三上测试)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是( )
A.等位基因B和b都可以突变成不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
题组二 基因突变的特点
5.(2021河北衡水十四中高二月考)一种果蝇的突变体在21 ℃ 的气温下生存能力很差,但是,当气温上升到25.5 ℃ 时,突变体的生存能力大大提高。这说明( )
A.突变是定向的
B.突变的有害或有利往往取决于环境条件
C.突变的频率很高
D.环境的变化对突变体总是有害的
6.(2021福建莆田高二期末)下列关于基因突变的特点的叙述中正确的是( )
A.一个基因可以产生不同的基因突变,产生不同等位基因,具有随机性
B.基因突变发生在个体发育的任何时期和不同的DNA上,具有普遍性
C.某些病毒、原核生物和真核生物都能发生基因突变,基因突变具有低频性
D.基因突变产生的变异大多数是有害的,少数是有利的,具有多害少利性
题组三 基因重组
7.(2020辽宁沈阳东北育才学校高三上模拟)下列关于基因重组的叙述中,正确的是( 易错 )
A.减数第二次分裂后期等位基因分离也可以发生基因重组
B.雌雄配子在受精过程中会发生基因重组,导致重组类型出现
C.非姐妹染色单体间的基因交换势必导致基因重组
D.控制一对相对性状的基因在遗传时也可能发生基因重组
8.(2021宁夏青铜峡高二开学考试 )关于基因重组的叙述,下列哪项是错误的( )
A.有性生殖过程可发生基因重组
B.非等位基因的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换可能导致基因重组
C.基因重组是生物变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一
D.基因重组能产生多种新基因和新基因型
题组四 基因突变与基因重组的比较
9.(2021安徽合肥高二开学考试)下列关于基因突变和基因重组的叙述,错误的是( )
A.基因突变是基因结构的改变,具有低频性、随机性等特点
B.基因突变可发生在形成配子的过程中,不一定都遗传给后代
C.基因重组可以实现基因的重新组合,产生新的基因和基因型
D.基因重组可导致同胞兄妹之间的遗传差异
10.(不定项)(2021山东临沂高一期中)下列有关基因突变和基因重组的描述正确的是( )
A.有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变、基因重组
B.基因决定性状,基因突变后生物的性状一定随之改变
C.基因突变和基因重组都能产生新的基因型
D.基因突变和基因重组都是变异产生的根本来源能力提升练
一、选择题
1.(2021江西九江高三上期中,)某植物个体的基因型是AabbCcDdeeFf,基因a至f在染色体上的位置依次分布在1~6处(如图所示),选项中属于基因突变的是( )
2.(不定项)(2021山东临沂高三一模,)科学家在实验过程中得到组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-),继续培养该突变株时,在个别培养基上得到了功能恢复型大肠杆菌(His+),下表是His+和His-的相关基因中控制某氨基酸的突变位点的碱基对序列。下列叙述正确的是( )
部分密码子:组氨酸:CAU、CAC;色氨酸:UGG;苏氨酸:ACC、ACU、ACA、ACG;终止密码子:UGA、UAA、UAG。
A.在His+→His-过程中,基因中核苷酸的种类和数量均未发生改变
B.个别培养基上长出了His+菌落体现了基因突变的低频性和不定向性
C.His+菌株控制产生组氨酸所需的酶中一定含有苏氨酸
D.His-菌株中控制有关酶的基因突变后导致翻译提前终止
3.(2021辽宁渤海大学附属高级中学高三开学考试,)交换是基因重组的基础,A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是(深度解析)
A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
B.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
C.甲和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB
D.甲、乙和丙的交换不能为生物进化提供原材料
4.(2021北京海淀高三上期末,)SLC基因编码锰转运蛋白。研究发现该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT,导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸,使组织中锰元素严重缺乏,引发炎性肠病等多种疾病。下列相关分析错误的是( )
A.推测患者SLC基因内部发生了碱基对的替换
B.SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的功能改变
C.突变的SLC基因相应mRNA中的变化为CGU→UGU
D.识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同
5.(2021海南海口高三月考,)如图是某二倍体动物细胞分裂示意图,其中字母表示基因。据图判断错误的是 ( )
A.此细胞含有4条染色体,8个DNA分子
B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd
C.此细胞可能发生的是显性突变或者隐性突变
D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组
二、非选择题
6.()控制果蝇翅型的基因A(长翅)和a(残翅)与控制体色的基因B(灰身)和b(黑身)位于Ⅱ号常染色体上(如图所示),控制眼色(红眼和白眼)、眼形(圆眼和棒眼)的基因位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因。
(1)若控制红眼和白眼的基因分别为W、w,现用纯合长翅灰身红眼雌果蝇与纯合残翅黑身白眼雄果蝇杂交获得F1,将F1的雌雄果蝇交配获得F2。若用亲本中的隐性个体与F2中长翅灰身红眼果蝇杂交,所得后代中残翅黑身白眼雌果蝇占 。若F2中出现了长翅灰身白眼果蝇,这最可能是由 (填“基因自由组合”“基因组合”或“交叉互换”)造成的;若F2中出现了长翅黑身红眼果蝇,这可能是由 (填“基因自由组合”“基因突变”或“交叉互换”)造成的。
(2)现有一群圆眼果蝇中出现了一只棒眼突变体雄果蝇。欲知其突变是显性突变还是隐性突变,具体操作是:
①选择 和该棒眼突变体雄果蝇杂交,统计子代表现型;
②若子代 ,则可确定棒眼是显性突变;
③若子代 ,则可确定棒眼是隐性突变。
答案全解全析
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
基础过关练
1.A 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起的基因结构的改变,基因突变后基因间的位置关系不发生改变,A正确;体细胞发生的基因突变一般不遗传给后代,但有些植物可通过无性繁殖遗传给后代,生殖细胞发生的基因突变会遗传给后代,B错误;DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失若发生在非基因片段,则不会引起基因结构的改变,不属于基因突变,C错误;用光学显微镜能观察到染色体,但是不能观察到染色体上的基因,也就不能观察到基因突变, D错误。
2.B 病毒(遗传物质为DNA)、原核生物和真核生物都能发生基因突变,基因突变能产生新基因,A正确;基因突变是生物变异的根本来源,是新基因产生的途径,但基因突变不一定导致生物性状的改变,B错误;基因突变一般发生在DNA复制时,DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,C正确;亚硝酸、碱基类似物等物质能改变核酸的碱基,引起基因结构的改变,从而诱发基因突变,D正确。
3.A 该基因突变过程中只有一个碱基对发生了替换,碱基对的数目没有发生改变,A错误;若该突变发生在体细胞中,则一般不能遗传,B正确;突变后的基因与原有基因碱基对的排列顺序发生了改变,故转录产物不相同,C正确;突变后的基因与原有基因转录出的mRNA上的密码子发生改变,其决定的氨基酸就可能发生改变,故指导合成的蛋白质可能不相同,D正确。
陷阱分析
基因突变改变了基因结构,则基因转录出的mRNA不同,表达出的蛋白质有可能不同,但一条染色体上的基因的数量和位置并未发生改变。
4.B 等位基因B和b都可以突变成不同的等位基因,A正确;物理因素、化学因素和生物因素等都能诱发基因突变,提高突变率,B错误;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,而引起的基因结构的改变,所以基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变,C正确;在基因b的ATGCC序列中插入碱基C,则基因b的碱基序列发生了改变,即发生了基因突变,D正确。
5.B 同一种果蝇的突变体在21 ℃和25.5 ℃时的生存能力不同,说明突变的有利或有害往往取决于环境条件。
6.D 一个基因可产生不同的基因突变,说明基因突变具有不定向性,A错误;基因突变可发生在生物个体发育的任何时期,可发生在细胞中不同DNA分子上,可发生在同一DNA分子的不同部位,说明基因突变具有随机性,B错误;某些病毒、原核生物和真核生物均可发生基因突变,体现了基因突变的发生具有普遍性,C错误;基因突变多数是有害的,少数是有利的,说明基因突变具有多害少利性,D正确。
7.D 基因重组发生在减数第一次分裂的前期(非姐妹染色单体的交叉互换)和后期(非同源染色体的自由组合),减数第二次分裂后期不发生基因重组,A错误;基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,受精过程中不发生基因重组,B错误;如果同源染色体上的基因是相同基因,则复制后的非姐妹染色单体上的基因是相同的,交换后不发生基因重组,C错误;若由多对等位基因控制一对相对性状,且这些基因位于不同对的同源染色体上,即能够发生基因重组,D正确。
陷阱分析
有性生殖过程中减数分裂四分体时期(即减数第一次分裂前期)和减数第一次分裂后期均有基因重组,在雌雄配子结合过程中不发生基因重组。
8.D 基因重组包括同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换、非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合、外源基因的导入。非同源染色体上的非等位基因之间发生的自由组合和四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换都发生在有性生殖过程中,A、B正确;基因重组能产生丰富的变异类型,是生物变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一,C正确;基因重组能产生多种新基因型,不产生新基因,D错误。
9.C 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,而引起的基因结构的改变,具有低频性、随机性、不定向性、多害少利性等特点,A正确;基因突变可发生在配子或体细胞中,体细胞发生的基因突变一般不遗传给后代,B正确;基因重组实现基因的重新组合,不能产生新基因,C错误;基因重组可导致同胞兄妹之间的遗传差异,D正确。
10.C 基因突变具有普遍性,有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变,一般来说,减数分裂可发生基因重组,有丝分裂不能发生基因重组,A错误。基因突变引起基因结构的改变,但由于密码子的简并性等,基因突变不一定能改变生物性状,B错误。基因突变能产生新的基因,进而产生新的基因型;基因重组不能产生新基因,但可以产生新的基因型,故基因突变和基因重组都能产生新的基因型,C正确。基因突变是生物变异的根本来源,基因重组也是生物变异的来源之一,D错误。
能力提升练
一、选择题
1.D 根据基因突变的概念和题中植物个体的基因型分析,图A中基因F、e、d顺序发生了改变,不属于基因突变,A不符合题意;图B中基因出现丢失现象,不属于基因突变,B不符合题意;图C中6个基因正常排序,且没有产生新的基因,因此没有发生基因突变,C不符合题意;已知该个体的基因型是AabbCcDdeeFf,而图D中出现了E基因,产生了新的基因,说明发生了基因突变,D符合题意。
2.ABD 在功能恢复型大肠杆菌(His+)突变为组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-)的过程中,大肠杆菌DNA中碱基对G/C突变为A/T,基因中核苷酸的种类和数量均未发生改变,A正确;继续培养组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-)时,个别培养基上长出了功能恢复型大肠杆菌(His+)菌落,体现了基因突变的低频性和不定向性,B正确;功能恢复型大肠杆菌(His+)相应DNA中碱基对序列有TGG//ACC,故其控制产生组氨酸所需要的酶中可能含有苏氨酸(密码子为ACC),也可能含有色氨酸(密码子为UGG),C错误;组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(His-)中控制有关酶的基因突变后出现了终止密码子UGA,导致翻译提前终止,D正确。
3.C 交叉互换发生于减数第一次分裂的前期,即同源染色体联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分片段的交换。据题图可知,乙图中同源染色体的非姐妹染色单体间的互换并不会导致A、B基因互换,故不会产生基因组成为Ab、aB的配子,A、B错误;甲图和丙图的A、B基因之间都只发生了一次交换,会产生重组类型配子aB,C正确;甲和丙发生的交叉互换可产生新的基因型,可导致后代产生丰富的变异类型,为生物进化提供原材料,D错误。
解题通法
基因重组图解
4.C 由题意可知该病是由碱基对发生替换造成的,属于基因突变,A正确;SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白中氨基酸的种类发生改变,所以相应功能改变,B正确;由于转录模板的基因序列由CGT变为TGT,所以编码的mRNA序列由GCA变为ACA,C错误;tRNA上的反密码子和密码子配对,所以识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同,D正确。
5.B 该细胞含有同源染色体且同源染色体正在分离,该细胞均等分裂,称为初级精母细胞,该细胞中含有4条染色体,8个DNA分子,A正确;图示细胞的姐妹染色单体上存在等位基因D和d,在细胞分裂间期发生过基因突变,因此该动物体细胞基因型是AaBbCcDd或AaBbCcdd,B错误;该细胞可能发生的是显性突变或者隐性突变,C正确;该细胞在分裂间期发生了基因突变,在减数第一次分裂后期发生了基因重组,D正确。
二、非选择题
6.答案 (1)124 基因自由组合 基因突变或交叉互换 (2)①圆眼雌果蝇 ②雌果蝇都是棒眼,雄果蝇都是圆眼 ③雌雄果蝇都是圆眼
解析 (1)纯合长翅灰身红眼雌果蝇的基因型为AABBXWXW,纯合残翅黑身白眼雄果蝇的基因型为aabbXwY,杂交获得的F1基因型为AaBbXWXw和AaBbXWY。F1的雌雄果蝇交配获得F2,F2中长翅灰身红眼雌果蝇的基因型为A_B_XWX-。与亲本中的隐性个体aabbXwY杂交,由于翅型和体色都在Ⅱ号染色体上,因此,所得后代中残翅黑身白眼雌果蝇占23×12×12×14=124。由于控制果蝇翅型的基因A(长翅)和a(残翅)与控制体色的基因B(灰身)和b(黑身)位于Ⅱ号常染色体上,而控制眼色(红眼和白眼)的基因位于X染色体上,所以F2中出现了长翅灰身白眼果蝇,最可能是由基因自由组合造成的;若不考虑眼色遗传,由图示中A基因和B基因及a基因和b基因的位置关系可知,正常情况下,F2只会出现长翅灰身果蝇、残翅黑身果蝇。而F2出现了长翅黑身果蝇,这最可能是由基因突变(B→b)或交叉互换(在形成四分体时,B所在的染色单体和b所在的染色单体发生了交叉互换)造成的。(2)①由于控制眼形(圆眼和棒眼)的基因位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,所以要确定突变是隐性突变还是显性突变,可选择纯合圆眼雌果蝇和该棒眼突变体雄果蝇杂交。②若子代雌果蝇均为棒眼,雄果蝇均为圆眼,说明为显性突变;③若子代无棒眼个体,即雌雄果蝇都是圆眼,说明为隐性突变。
大肠杆菌类型
His+
His-
碱基对序列
——TGG——
———
——ACC——
——TGA——
———
——ACT——
1.A
2.B
3.A
4.B
5.B
6.D
7.D
8.D
9.C
10.C
1.D
2.ABD
3.C
4.C
5.B
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