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第1课时基因重组与基因突变[随堂检测][学生用书P62]1．基因A可突变为基因a1、a2、a3……。这说明基因突变具有()A．稀有性B．可逆性C．多方向性D．有害性解析：选C。A基因可突变为a1、a2、a3等基因，体现的是基因突变的多方向性特点，C正确；稀有性表明突变率低；可逆性表示A可以突变为a，a也可以突变回A；有害性表明基因突变对生物而言大多数是不利的。2．央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射。辐射对人体危害很大，可能导致基因变异。下列相关叙述正确的是()A．基因突变可能造成某个基因的缺失B．碱基对的替换、添加和缺失都是由辐射引起的C．辐射能导致人体遗传物质发生定向变异D．环境引发的变异可能为可遗传的变异答案：D3.下面有关基因重组的说法，不正确的是()A．基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的重要来源B．基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息C．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型D．基因重组能产生原来没有的新性状组合解析：选B。基因重组包括同源染色体交叉互换和非同源染色体自由组合，前者发生在减数第一次分裂前期，后者发生在减数第一次分裂后期，是生物变异的重要来源，A项正确；基因突变产生原来没有的新基因，基因重组不能产生新基因，只能产生新基因型，B项错误；基因重组能产生新的基因型，但基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型，C、D项均正确。4．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________________________________________________，此种变异一般发生于图甲中________阶段，此种变异一般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的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[课时作业][学生用书P121(单独成册)]一、选择题1．用一定剂量的稀硝酸处理某种霉菌，诱发了基因突变，稀硝酸最有可能在下列哪个过程中起作用()A．有丝分裂的间期B．有丝分裂全过程C．受精作用过程D．减数第一次分裂前的间期解析：选A。基因突变最易发生于DNA分子的复制过程中，即细胞有丝分裂的间期(导致体细胞发生突变)或减数第一次分裂前的间期(导致生殖细胞发生突变)。霉菌的繁殖方式是无性生殖(孢子生殖)，不进行减数分裂。2．下列关于基因重组的说法，不正确的是()A．基因重组是形成生物多样性的重要原因之一B．基因重组能够产生多种表现型C．基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时D．一对同源染色体的非姐妹染色单体上的基因可以发生重组解析：选C。基因重组可导致出现新的基因型，进而出现新性状；它发生在有性生殖过程中，而出芽生殖为无性生殖；同源染色体上的非姐妹染色单体上的基因可发生交叉互换，属于基因重组。3．番茄果皮的红色基因(R)可以突变为黄色基因(r)，r也可突变成R。这说明基因突变具有()A．可逆性B．稀有性C．普遍性D．有害性解析：选A。番茄果皮的红色基因(R)可以突变为黄色基因(r)，r也可变回R，体现了基因突变的可逆性的特点，A正确；基因突变的稀有性指的是发生基因突变的频率低，普遍性指的是基因突变在生物界普遍存在，有害性指的是基因突变对生物来说往往是害大于利，B、C、D不符合题意。4．人类的血红蛋白(HbA)的β链第63位氨基酸为组氨酸(CAU)，异常血红蛋白(HbM)的β链第63位为酪氨酸(UAU)，这种变异的原因在于基因中()A．某碱基对发生替换B．CAU变成UAUC．缺失一个碱基对D．增添了一个碱基对解析：选A。据题意知，密码子由CAU变成UAU，根据碱基互补配对原则，其对应的基因转录链变化为GTA→ATA，即一个碱基对的替换。5．基因r1、r2、r3分别是由R基因的一对不同碱基发生改变而引起的，r1、r2、r3控制蛋白质合成过程中转录的mRNA如表所示，分析表中mRNA碱基序列，R基因相应的DNA片段中模板链的碱基顺序是()突变基因mRNA碱基序列r1…GCGACUCGGUGA…r2…GAGACGCGGUGA…r3…GAGACUCGUUGA…A.…CTCTGAGCCACT…B．…GAGACTCGGTGA…C．…CTCTGAGCCTCT…D．…GAGACTCGGGGA…解析：选A。对比表中r1、r2、r3控制蛋白质合成过程中转录的mRNA可知，R基因转录形成的mRNA为…G_GAC_CG_UGA…，而基因r1、r2、r3分别是由R基因的一对不同碱基发生改变而引起的，因此该段mRNA的第二个碱基为A，第6个碱基为U，第9个碱基为G，即该mRNA的碱基序列为…GAGACUCGGUGA…，根据碱基互补配对原则，R基因相应DNA片段中模板链的碱基顺序是…CTCTGAGCCACT…。6．有性生殖生物后代的性状差异主要来自基因重组，下列过程中哪些可以发生基因重组()A．①②B．①③C．②③D．③解析：选A。该题中的基因重组发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。所以应为①②，而不是③配子的随机组合。7．人类红细胞ABO血型的基因表达及血型的形成过程如图所示。下列叙述正确的是()A．H基因正常表达时，一种血型对应一种基因型B．若IA基因缺失一个碱基对，表达形成的多肽链就会发生一个氨基酸的改变C．H基因正常表达时，IA基因以任意一条链为模板转录和翻译产生A酶，表现为A型D．H酶缺乏者(罕见的O型)生育了一个AB型的子代，说明子代H基因表达形成了H酶答案：D8．自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是()A．突变基因1和2为某个碱基对的替换，突变基因3为某个碱基对的增加B．突变基因2和3为某个碱基对的替换，突变基因1为某个碱基对的增加C．突变基因1为某个碱基对的替换，突变基因2和3为某个碱基对的增加D．突变基因2为某个碱基对的替换，突变基因1和3为某个碱基对的增加解析：选A。基因突变是DNA分子中碱基对的增加、缺失或替换，突变的基因通过转录还可引起信使RNA上密码子改变，密码子在信使RNA上既不间断也不重叠，所以DNA碱基对增加，信使RNA上密码子种类、数目和序列改变，最终导致氨基酸种类数目改变。DNA碱基对替换，只能引起信使RNA上密码子种类改变，不改变密码子的数目，结果可能引起氨基酸种类变化，也可能不引起氨基酸种类变化。突变基因1是基因中某个碱基对替换，但没有引起信使RNA上密码子代表的氨基酸种类发生变化。突变基因2是基因中某个碱基对替换，使信使RNA上苯丙氨酸密码子变成了亮氨酸的密码子。突变基因3是基因中增加了某个碱基对，使信使RNA上从苯丙氨酸以后的密码子种类都发生了改变。9．某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改变而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是()A．缺乏吸收某种氨基酸的能力B．不能摄取足够的乳糖酶C．乳糖酶基因有一个碱基对被替换了D．乳糖酶基因有一个碱基对缺失了解析：选C。本题考查基因突变的病例分析。该婴儿的病症是由于体内的乳糖酶内有一个氨基酸发生改变，其根本原因是基因中的一个碱基对发生替换。如果发生一个碱基对缺失，则有可能导致乳糖酶的多个氨基酸改变。10．下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()A．基因重组，不遗传变异B．基因重组，基因突变C．基因突变，不遗传变异D．基因突变，基因重组解析：选D。甲图中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突变，而乙图中的A、a、B、b基因是已经存在的，只是进行了重新组合。11．已知某个核基因片段碱基排列如图所示，若该基因由于一个碱基被置换而发生改变，氨基酸序列由“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”变成“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。下列叙述正确的是(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)()①—GGCCTGAAGAGAAGA—②—CCGGACTTCTCTTCT—A．基因突变导致了氨基酸序列的改变B．翻译上述多肽的mRNA是由该基因的①链转录的C．若发生碱基置换的是原癌基因，则具有该基因的细胞一定会癌变D．若上述碱基置换发生在配子中，将不能遗传给后代解析：选A。图中基因片段中每条链含有15个碱基，而氨基酸的序列中含4个氨基酸，对应基因片段中一条链上的12个碱基。依据碱基互补配对原则及氨基酸对应的密码子，可判断翻译上述多肽的mRNA是由该基因的②链转录的。癌变是基因突变累积的结果，若该基因突变未激活原癌基因，将不发生癌变。若上述碱基置换发生在配子中，将可遗传给后代。12．产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是()A．红细胞易变形破裂B．血红蛋白中的一个氨基酸不正常C．信使RNA中的一个碱基发生了改变D．基因中的一个碱基对发生了改变解析：选D。产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是基因突变，答案选D。二、非选择题13．图甲表示人类镰刀形细胞贫血症的病因，图乙是一个家庭中该病的遗传系谱图(Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，请据图回答问题(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)：(1)图中①过程发生在____________________期，②过程表示____________。(2)α链碱基组成为________，β链碱基组成为____________。(3)镰刀形细胞贫血症的致病基因位于________染色体上，属于________性遗传病。(4)Ⅱ8的基因型是____________________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为________，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为____________。(5)若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？________________________________________________________________________。为什么？_________________________________________________。解析：(1)图中①过程表示DNA分子的复制，发生在细胞分裂的间期，图中②过程表示转录。(2)α链中与GTA发生碱基互补配对的碱基是CAT，转录后形成的碱基序列为GUA。(3)由图中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，镰刀形细胞贫血症的遗传方式是常染色体隐性遗传。(4)通过图中判断出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均为HbAHba，所以他们的后代Ⅱ8的基因型为HbAHbA或HbAHba；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均为HbAHba，所以生出HbaHba的概率为1/4，生出男孩的概率为1/2，所以生出患病男孩的概率为1/8。后代表现显性性状的同时又不发生性状分离的条件是其中一个亲代为显性纯合子。(5)由于两种碱基序列经转录后形成的密码子对应同一种氨基酸，所以生物性状不可能改变。答案：(1)细胞分裂间转录(2)CATGUA(3)常隐(4)HbAHbA或HbAHba