生物必修2（人教版）练习：第5章第1节基因突变和基因重组

第5章 基因突变及其他变异 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

1

C．产生了新的基因 答案：A

D．改变了基因的数量

5．下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生基因重组现象，又有可能发生基因突变现象的是( )

A．心肌细胞 C．根毛细胞 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：

B．成熟的红细胞 D．精原细胞

(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________。

AI

解析：(1)读图知，DNA分子内部碱基对突变为，属于替换。

TA

2

(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．基因突变的原因是( ) A．染色体上的DNA变成了蛋白质 B．染色体上的DNA变成了RNA

C．染色体上的DNA中的基因数目减少了或增多了 D．染色体上的DNA中的基因结构发生了局部改变 答案：D

2．如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。两者体现的区别如下：基因1来源于具有正常翅的雌性个体的细胞，基因2来源于另一具有异常翅的雌性个体的细胞。据此可知，翅异常产生的原因最可能是( )

A．碱基对的增添 C．碱基对的缺失 答案：C

3．拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，

3

B．碱基对的替换 D．基因重组

下列分析正确的是( )

A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程 B．该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变

C．若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止 D．若在插入位点再缺失3个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小

解析：基因突变一般发生在分裂间期，而根尖成熟区细胞已经高度分化，不再分裂，一般不会发生基因突变；某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，可导致子代细胞中遗传信息发生改变；若该变异发生在基因中部，可能导致突变位点以后的密码子变成终止密码子，导致翻译过程提前终止，若在插入位点再缺失3个碱基对，则原基因缺失了2个碱基对，这对编码的蛋白质结构影响较大。

答案：C

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

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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

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(2)等位基因、非等位基因 (3)AaBB AABb

B级 能力训练

7．以下关于生物变异的叙述，正确的是( ) A．同源染色体上的基因不能发生重组

B．基因突变会使人患遗传病，所以对人类来说，变异都是不利的

C．非同源染色体的交叉互换导致的变异叫基因重组

D．基因型为DdTt的一个初级精母细胞，如果产生2种配子，则其数量比为1∶1

解析：同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换属于基因重组；突变的有利或有害是相对的，有的基因突变既无害也无利；非同源染色体的交叉互换属于染色体结构变异；基因型为DdTt的一个初级精母细胞，如果减数分裂时不发生交叉互换，产生2种配子，其数量比为1∶1。

答案：D

8．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都可以突变成为不同的等位基因 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

解析：因突变具有不定向性，等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因，A项正确；X射线属于物理诱变因素，其照射会影响基因B和基因b的突变率，B项错误；基因突变的实质是碱基对

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的增添、缺失和替换，使基因的结构发生变化，C项和D项均正确。

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，正常情况下，q1和q2不可能存在于同一个配子中，A项错误；基因突变在光学显微镜下观察不到，B项错误；基因突变对碱基互补配对原则没有影响，C项错误；如果突变后产生的是隐性基因，或基因突变发生在叶片或根细胞中，则水毛茛的花色性状不会发生改变，D项正确。

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答案：D

11．果蝇的野生型和突变型为一对相对性状，受一对等位基因控制。某自然种群的果蝇全为野生型，现用该自然种群中一对野生型果蝇交配，后代中出现了一只突变型雄果蝇。研究发现突变型雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。请回答下列问题：

(1)突变型基因的产生是由于野生型基因发生了碱基对的__________________________________________________________，

而导致基因结构发生了改变。

(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上。则显性性状为________，发生基因突变的亲本是________(填“父本”“母本”或“父本或母本”)。

(3)若控制该对相对性状的基因位于X染色体上，则发生基因突变的亲本是________，判断理由是___________________________

______________________________________________________。 解析：(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构改变。

(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上，则野生型果蝇的后代出现的突变型是显性性状，可能是父本或母本的基因型由aa突变为Aa的结果。

(3)若控制该对相对性状的基因位于X染色体上，亲本的基因型应该为XaXa、XaY，后代雄果蝇为XAY，说明母本的基因发生了突变，因为雄果蝇X染色体上的基因只能来自母本。

答案：(1)增添、缺失或替换 (2)突变型 父本或母本

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(3)母本 雄果蝇X染色体上的基因只能来自母本

12．已知几种氨基酸的密码子为：a.精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG、AGG、AGA b．缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG c．甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG d．组氨酸：CAU、CAC e．色氨酸：UGG f．甲硫氨酸：AUG

(1)用化学方法使一种六肽分子降解，在其产物中测出3种三肽： 甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸；精氨酸—缬氨酸—甘氨酸；甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸。

①这种六肽的氨基酸顺序是____________________________。 ②编码这个六肽的DNA分子至少含有________个脱氧核糖。 (2)某一蛋白质分子分析表明，在编码甘氨酸的位点上发生了三个突变都是由一个碱基替换引起的。突变的起源如图所示，则甘氨酸可能的密码子是________。

(3)当基因片段转录链中转录成GUC的CAG突变为CAA时，这种突变的结果对该生物的影响是____________________________

_____________________________________________________。 解析：(1)基因控制蛋白质的合成过程中，mRNA与核糖体结合，翻译一旦开始就连续进行，不间断，直到遇到终止密码子为止。根据这个特点，我们可以判断这几个氨基酸的排列顺序为精氨酸—缬氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸；DNA分子中的脱氧核苷酸的数量和蛋白质中氨基酸的数量比至少为6∶1，所以6个氨基酸应该至少对应DNA中36个脱氧核糖。(2)根据题中所给信息，甲硫氨酸的密码子是AUG；如果是由缬氨酸突变来的，则缬氨酸的密码子

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为GUG；如果缬氨酸是由甘氨酸突变得来的，则甘氨酸的密码子是GGG。(3)当基因片段中CAG突变为CAA时，转录出的密码子应为GUU，它与GUC一样，编码的氨基酸都是缬氨酸。因此将来合成的蛋白质中氨基酸序列不变，故这种突变对生物没有影响。

答案：(1)①a—b—c—f—d—e ②36 (2)GGG (3)不变

C级 拓展提升

13．小鼠毛色的黄与黑、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因B、b和D、d控制。在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及比例如下表所示，请分析回答：

雄性 雌性 黄毛弯曲尾 2/12 4/12 黄毛正常尾 2/12 0 黑毛弯曲尾 1/12 2/12 黑毛正常尾 1/12 0 (1)控制毛色的基因在________染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是________。

(2)父本的基因型是________，母本的基因型是________。 (3)若F1出现一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果还是由环境因素引起的，写出能达到这一目的的杂交亲本，并给出相应的实验结果预期。

①亲本组合___________________________________________。 ②预期实验结果。

a．若是由基因突变导致，则杂交后代的表现为______________；

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b．若是由环境因素导致，则杂交后代的表现为_______________。 解析：(1)分析后代表现型和比例可知，黄毛∶黑毛＝2∶1，相同基因型组合中，后代出现了黄毛和黑毛，可知亲本基因型均为Bb，后代中黄毛只占2份，说明显性纯合致死。(2)分析后代可知，弯曲尾的全为雌性，表现型和性别相关联，应位于X染色体上。根据比例可知，父本的基因型是XDY，母本的基因型是XDXd。(3)若要探究这只雌鼠是基因突变的结果(基因型为XdXd)，还是由环境因素引起的(基因型为XDXd)，应设计某基因型的雄鼠与其杂交，使后代的表现型及比例在两种情况下不同。分析可知用正常尾或弯曲尾雄鼠都能达到目的。

答案：(1)常 BB (2)BbXDY BbXDXd

(3)方案一：①尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠 ②a.雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾 b．雄鼠出现弯曲尾

方案二：①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠 ②a.全为正常尾 b．出现弯曲尾

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b．若是由环境因素导致，则杂交后代的表现为_______________。 解析：(1)分析后代表现型和比例可知，黄毛∶黑毛＝2∶1，相同基因型组合中，后代出现了黄毛和黑毛，可知亲本基因型均为Bb，后代中黄毛只占2份，说明显性纯合致死。(2)分析后代可知，弯曲尾的全为雌性，表现型和性别相关联，应位于X染色体上。根据比例可知，父本的基因型是XDY，母本的基因型是XDXd。(3)若要探究这只雌鼠是基因突变的结果(基因型为XdXd)，还是由环境因素引起的(基因型为XDXd)，应设计某基因型的雄鼠与其杂交，使后代的表现型及比例在两种情况下不同。分析可知用正常尾或弯曲尾雄鼠都能达到目的。

答案：(1)常 BB (2)BbXDY BbXDXd

(3)方案一：①尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠 ②a.雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾 b．雄鼠出现弯曲尾

方案二：①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠 ②a.全为正常尾 b．出现弯曲尾

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