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第1节基因突变和基因重组[学生用书P119(单独成册)][基础达标]1．下列关于生物变异的叙述，正确的是()A．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变B．太空射线能使种子发生定向变异C．DNA中一个碱基对的缺失一定导致基因发生突变D．非同源染色体的自由组合可导致基因重组解析：选D。无外界诱发因素的作用，生物也可能发生自发突变；太空射线诱发产生的基因突变是不定向的；DNA中一个碱基对的缺失不一定发生在基因中，即不一定引起基因结构的改变。2．(2019·湖北十堰期末调研)下图表示发生在细胞内DNA上的一种碱基改变方式，下列叙述正确的是()A．这种改变一定会引起生物性状发生改变B．该DNA的结构一定没发生改变C．该DNA的热稳定性一定不变D．该细胞内一定发生了基因突变解析：选C。依题意和分析题图可知：该DNA结构的这种改变属于碱基对的替换，若发生在DNA分子中没有遗传效应的片段上(基因之间的区域)，则没有发生基因突变，一定不会引起生物性状发生改变，若发生在DNA分子中的基因上，则一定发生了基因突变，由于多个密码子可编码同一种氨基酸，则不一定会引起生物性状发生改变，A、B、D均错误；DNA的热稳定性的高低与氢键数目的多少有关，该DNA结构的这种改变，没有改变氢键的数目，所以该DNA的热稳定性一定不变，C正确。3．原核生物中某一基因的编码蛋白质的区段起始端插入了1个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小()A．置换单个碱基对B．增加4个碱基对C．缺失3个碱基对D．缺失4个碱基对解析：选D。在编码区插入1个碱基对，因每相邻的3个碱基决定1个氨基酸，必然造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应氨基酸发生变化，致使编码的蛋白质差别很大。若插入1个碱基对，再增添2个、5个、8个碱基对，或缺失1个、4个、7个碱基对，恰好凑成3的倍数，则对后面密码子不产生影响，能减少对蛋白质结构的影响。4．(2019·河北衡水中学高一期中)我国古代有谚语“一树之果有苦有甜，一母之子有愚有贤”，根据生物学原理分析错误的是()A．同树果实的果肉味道不同是因为基因不同B．同母孩子长相不同，主要原因是基因重组C．同卵双生的孩子基因相同性格可能不同D．果实中种子发育状况影响果实形状答案：A5．(2019·武汉模拟)以下有关基因重组的叙述，错误的是()A．基因型Aa的个体自交，因基因重组后代出现基因型为AA、Aa、aa的个体B．同源染色体上的基因也可能发生基因重组C．一对表现型正常的夫妇生下了一个既白化又色盲的儿子最有可能是因为基因重组D．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关解析：选A。基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，基因型为Aa的个体自交，后代出现性状分离与等位基因分离和雌雄配子之间的随机结合有关，A错误。[能力提升]6．(2019·江苏扬州高一期末)下图中列出了DNA分子中可能产生的12种不同的碱基置换(包含转换和颠换两种类型)，下列有关说法错误的是()A．嘌呤可以置换成嘧啶B．碱基置换增加了DNA分子中碱基数目C．任何碱基之间都能发生置换D．置换引起的变异类型是基因突变解析：选B。碱基之间的置换是不定向的，所以嘌呤可以置换成嘧啶，A正确；碱基置换只能改变碱基的种类，不能增加DNA分子中碱基的数目，B错误；根据图示，可以判断任何碱基之间都能发生置换，C正确；碱基置换引起的变异类型是基因突变，D正确。7．下图表示大肠杆菌某基因碱基序列的变化，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，氨基酸序列中可能有一个氨基酸发生改变；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。8．(2019·广东中山高一期末)某二倍体植物染色体上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突变产生的，且基因A1、A2均能合成特定的蛋白质来控制花色。下列叙述正确的是()A．基因A2一定是基因A1中碱基对的增添或缺失造成的B．基因A1、A2合成蛋白质时共用一套遗传密码C．A1、A2不能同时存在于同一个体细胞中D．A1、A2是同时存在于同一个配子中的解析：选B。基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换，A错误；自然界中所有生物的基因控制蛋白质合成时都共用一套遗传密码，B正确；减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此基因A1和A2可同时存在于同一个体细胞中，但不会同时存在于同一个配子中，C、D错误。9．(2019·临沂检测)脯氨酸的密码子有如下几种：CCU、CCC、CCA、CCG，当某基因片段中模板链的GGC突变为GGA时，这种突变的结果对该生物的影响是()A．一定是有害的B．一定是有利的C．有害的可能性较大D．无影响解析：选D。根据题意，当某基因片段中模板链的GGC突变为GGA时，其转录形成的mRNA密码子由CCG变为CCU，而CCG和CCU对应的氨基酸都是脯氨酸，该生物的性状并未发生改变，即对该生物没有影响。10．(2019·唐山高一检测)人类的血管性假血友病基因位于第12号染色体上，目前该病有20多种类型，这表明基因突变具有()A．可逆性B．不定向性C．普遍性D．稀有性解析：选B。基因突变具有普遍性、随机性、低频性、多害少利性和不定向性。人类血管性假血友病基因有20多种突变类型，说明基因突变具有不定向性，B项正确。11．(2019·长沙高一检测)下面有关基因重组的说法，不正确的是()A．非同源染色体的自由组合可导致基因重组B．基因重组产生原来没有的新性状C．基因重组是生物变异的主要来源D．基因重组能产生原来没有的新基因型解析：选B。基因重组发生在减数分裂过程中，即减数第一次分裂后期同源染色体分开，非同源染色体自由组合，A项正确；产生原来没有的新性状是基因突变的结果，B项错误；基因重组是生物变异的主要来源，C项正确；通过基因重组可以产生新的基因型，D项正确。12．(2019·马鞍山高一检测)下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异属于()A．均为基因重组，可遗传的变异B．甲为基因重组、乙为基因突变，均为可遗传的变异C．均为基因突变，可遗传的变异D．甲为基因突变、乙为基因重组，均为可遗传的变异解析：选D。图甲中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突变；图乙中的A、a、B、b基因是已经存在的，只是进行了重新组合；基因突变和基因重组均属于可遗传的变异，故选D。13．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：(1)图中①表示DNA上的碱基对发生改变，遗传学上称为________。(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__________，该过程的场所主要是____________。(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)DNA中碱基对的改变称为基因突变。(2)②过程称为转录，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA，发生于细胞核中。(3)③过程称为翻译，发生于核糖体中。(4)氨基酸甲对应的密码子是GAA，对应于谷氨酸。答案：(1)基因突变(2)碱基互补配对转录细胞核(3)翻译核糖体(4)谷氨酸14．血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图。回答下列问题：(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是________________________________________________________，此种变异发生于图甲中__________阶段，此种变异最大的特点是能产生__________。(2)基因重组可以发生于图乙中__________时期，除此之外还有可能发生于________________________________________________________________________。解析：(1)蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因发生了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期DNA复制时，基因突变的结果是能够产生新的基因。(2)基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次分裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。答案：(1)控制血红蛋白合成的基因发生了突变2～3新基因(2)C减数第一次分裂后期15．一种α链异常的血红蛋白叫Hbwa，其137位及以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下，分析回答下列问题：血红蛋白部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序137138139140141142143144145HbAACC苏氨酸UCC丝氨酸AAA赖氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA终止HbwaACC苏氨酸UCA丝氨酸AAU天冬酰胺ACC苏氨酸GUU缬氨酸AAG赖氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG终止(1)Hbwa异常的直接原因是α链第________位的氨基酸对应的密码子________(如何变化)，从而使合成肽链的氨基酸顺序发生改变。(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是__________________________________________________________________________________________________________。(3)这种变异类型属于________，一般发生在________期。这种变异与其他可遗传的变异相比，最突出的特点是____________________。解析：(1)表中将Hbwa的第138位氨基酸密码子第3位碱基后移1位，与控制合成正常血红蛋白的mRNA上的碱基顺序相同，因此Hbwa异常的直接原因是第138位的氨基酸对应的密码子缺失一个碱基C。(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是控制该mRNA合成的基因中缺少1个C—G碱基对。(3)基因中碱基对缺失的变异属于基因突变，一般发生于细胞分裂间期，最突出的特点是产生了新基因。答案：(1)138缺失一个碱基C(2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个C—G碱基对缺失(3)基因突变细胞分裂的间产生了新基因[素养培优]16．野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇S的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见下图。请回答下列问题：实验1：P：果蝇S×野生型个体腹部有长刚毛腹部有短刚毛(①________)↓(②________)F1：1/2腹部有长刚毛∶1/2腹部有短刚毛实验2：F1中腹部有长刚毛的个体×F1中腹部有长刚毛的个体↓后代：1/4腹部有短刚毛∶3/4腹部有长刚毛(其中1/3胸部无刚毛)(③________)(1)根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状，其中长刚毛是________性性状。图中①②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。(2)实验2结果显示：与野生型不同的表现型有______种。③基因型为________，在实验2后代中该基因型的比例是________。(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，得出导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：_______________________________________________________________