高中生物人教版必修2练习：第5章第1节基因突变和基因重组含解析

2020-2021学年人教版生物必修2课时分层作业：第5章第1节基因突变和基因重组含解析课时分层作业（十四）(建议用时：40分钟)题组一基因突变1．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是(）A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换都会引起贫血症B．②过程是以α链为模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的C．转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAUD．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代C［控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换不一定引起贫血症；②过程是以α链为模板，但合成的是mRNA，所用原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子是GUA，可知对应的tRNA上的反密码子为CAU;人类患镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换.]2．基因突变按其发生部位可分为体细胞突变（a)和生殖细胞突变(b）两种,则（)A．均发生于有丝分裂的间期B．a发生于有丝分裂的间期,b发生于减数第一次分裂前的间期C．均发生于减数第一次分裂前的间期D．a发生于有丝分裂间期，b发生于减数第二次分裂的间期B[基因突变多发生于DNA复制的时候，因此a、b分别发生于有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。

]3．下列有关基因突变的叙述中，正确的是()A．生物随环境改变而产生适应性的突变B．由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率高C．有性生殖的个体，基因突变不一定遗传给子代D．自然状态下的突变是不定向的,而人工诱变的突变是定向的C［基因突变是遗传物质的改变，具有低频性的特点；细菌数量多，只是提高突变的数量，而不会提高突变率；基因突变若发生在体细胞中，一般不会遗传给后代；突变在任何情况下都是不定向的。

]4．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。

在插入点的附近,再发生下列哪种情况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。

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.B[解析]基因突变会改变基因中脱氧核苷酸的排列顺序,因此从根本上来说,基因突变改变了生物的遗传信息。

2.A[解析]基因突变一定会导致基因结构的改变,但由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定引起生物性状的改变。

3.C[解析]在插入位点的附近再置换单个碱基对,仍然导致之后的密码子全部改变,对其编码的蛋白质结构影响很大。

在插入位点的附近增加4个碱基对,则导致一共增加5个碱基对,由于不是完整的两个密码子,这将会导致之后密码子全部改变,使编码的氨基酸种类全部改变,对其编码的蛋白质结构影响很大。

在插入位点的附近缺失4个碱基对后,最终导致该mRNA上缺失一个密码子,可能对其编码的蛋白质结构影响最小。

在插入位点的附近缺失5个碱基对后,最终导致该mRNA上缺失4个碱基对,由于不是完整的两个密码子,这将会导致之后密码子全部改变,使编码的氨基酸种类全部改变,对其编码的蛋白质结构影响很大。

4.C[解析] 5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,DNA复制时,少数Bu代替T作为原料,导致(A+T)∶(G+C)的碱基比例略小于原大肠杆菌,即碱基种类发生了替换。

5.D[解析]基因突变是随机发生的、不定向的;在自然状态下,基因突变的频率是很低的;基因突变在自然界中是普遍存在的。

6.D[解析]基因突变普遍存在,即所有生物均可发生基因突变;而基因重组发生在有性生殖过程,故进行有性生殖的生物会发生基因重组。

蓝细菌即蓝藻属于原核生物,不能进行有性生殖,故其只发生基因突变;噬菌体和烟草花叶病毒属于病毒,没有细胞结构,只发生基因突变;豌豆可进行有性生殖,故其可发生基因突变和基因重组。

7.C[解析]基因重组属于基因的重新组合,不会改变基因内部的碱基序列,不可能产生新的基因,基因中的遗传信息也不会改变。

生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够形成合子,所以基因重组不一定能够传递给后代。

第1节基因突变和基因重组课后·训练提升合格考过关检验1.下图表示正常人和患者的某基因的部分区域比对,这种基因突变是碱基的()A.替换B.增添D.重组,患者该基因的部分区域中,有一对碱基T—A与正常人不同,说明发生了碱基的替换。

2.辐射对人体危害很大,可能会导致基因突变。

下列相关叙述正确的是()A.碱基的替换、增添和缺失都是由辐射引起的B.环境所引发的变异可能为可遗传的变异C.辐射能导致人体的遗传物质发生定向改变,如物理因素、化学因素和生物因素等。

环境所引发的变异,若导致遗传物质发生改变,则为可遗传的变异。

辐射导致的基因突变是不定向的。

基因突变是碱基的增添、缺失或替换,并不会导致某个基因的缺失。

3.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是()A.癌细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散和转移B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别C.原癌基因对于正常细胞来说主要是阻止细胞不正常的增殖,细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易分散和转移,A项正确。

细胞癌变后,细胞的形态和结构发生显著变化,B项正确。

原癌基因控制细胞正常的生长和繁殖,抑癌基因对于正常细胞来说主要是阻止细胞不正常的增殖,C项错误。

病毒的致癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变,D项正确。

4.某二倍体植物基因A1中插入了一个碱基对后形成基因A2,下列分析正确的是()A.利用光学显微镜可观察到A1的长度较A2短B.正常情况下A1和A2可存在于同一个配子中C.该变异可能导致翻译过程提前终止,A项错误。

A1与A2为一对等位基因,应该位于同源染色体上,因此正常情况下是不可能出现在同一个配子中的,B项错误。

该变异为基因突变,可能导致转录形成的mRNA上终止密码子的提前,因此可能导致翻译过程提前终止,C 项正确。

基因突变可以发生在个体发育的任何时期,D项错误。

5.多代均为红眼的果蝇群体中,出现了一只白眼雄果蝇。

让一只红眼雌果蝇与此白眼雄果蝇交配,F2又出现了白眼果蝇。

5.1 新提升·课后作业一、选择题1.赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，当某基因片段中模板链的GAC突变为AAC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．有害的概率大于有利的概率D．既无利也无害【解析】当某基因片段中模板链的GAC突变为AAC时，转录所形成的mRNA相应位置上的碱基序列由CUG 变为UUG，CUG和UUG决定的都是赖氨酸，这种突变的结果没有导致该基因控制合成的蛋白质的结构发生改变，因此对该生物既无利也无害，A、B、C三项均错误，D项正确。

【答案】 D2.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。

下列说法正确的是( )A．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的B．太空育种产生的突变总是有益的C．太空育种产生的性状是定向的D．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的【解析】太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的，都是引起基因突变，产生新的性状，A正确；基因突变具有多害少利性，B错误；基因突变具有不定向性，C错误；基因突变只是改变某个基因产生新的等位基因，不能产生新的植物，D错误。

【答案】 A3．一种果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差，当气温上升到25.5 ℃时，突变体的生存能力大大提高。

这个现象可以说明( )A. 基因突变是不定向的B. 突变的有害和有利取决于环境条件C. 基因突变与温度有关D．基因突变是随机发生的【解析】基因突变是不定向的，但本题没有涉及多种变异，不符合题意，A项错误；果蝇突变体在21℃的气温下，生活能力很差，当气温高过25.5℃时，突变体生存能力大大提高，说明突变的有害和有利取决于环境条件， B项正确；在改变温度之前，果蝇已经发生了突变，所以题目中没有体现基因突变与温度有关，C 项错误；题目内容不能说明基因突变是随机发生的，D项错误。

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组合格考达标练1.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的突变答案B解析基因突变具有不定向性,A项正确;物理因素如X射线的照射等可提高基因突变率,B项错误;基因中碱基的替换、增添或缺失均可引起基因突变,C、D两项正确。

2.辐射对人体危害很大,可能导致基因突变。

下列相关叙述正确的是()A.碱基的替换、增添和缺失都是由辐射引起的B.环境所引发的变异可能为可遗传变异C.辐射能导致人体遗传物质发生定向改变D.基因突变会造成某个基因的缺失答案B解析导致基因突变的因素有很多,如物理因素、化学因素等,不一定都是由辐射引起的,A项错误;环境所引发的变异,若导致遗传物质发生改变,则为可遗传变异,B项正确;辐射导致的人体遗传物质发生的改变是不定向的,C项错误;基因突变是碱基的增添、缺失或替换,不会导致某个基因的缺失,D项错误。

3.人镰状细胞贫血是由基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。

下列相关叙述错误的是()A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D.该病不属于染色体异常遗传病答案A解析镰状细胞贫血是由血红蛋白基因中A—T碱基对被替换成T—A碱基对造成的,突变前后该基因中A—T碱基对和C—G碱基对的数目均不变,故氢键数目不变,A项错误;血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变,进而导致血红蛋白结构异常,B项正确;患者的红细胞呈镰刀状,容易破裂,使人患溶血性贫血,C项正确;镰状细胞贫血只是发生了基因突变,不属于染色体异常遗传病,D项正确。

●习题详解一、练习（课本P84）（一）基础题1.（1）解析：所有生物都可能发生基因突变，因而基因突变是广泛存在的，但是基因突变多数是有害的，极少数是有利的。

答案：√（2）解析：基因突变就是DNA分子携带的遗传信息发生了变化，将会引起信使RNA 的变化，但由于信使RNA的密码子有重码，也可能不会引起氨基酸的改变，不会改变生物体性状的表现型。

答案：×（3）解析：基因重组并没有产生新的基因，所以也不会产生新的性状，基因重组只是造成了基因的重新组合，从而造成性状的重新组合。

答案：×2.解析：可遗传的变异是由于遗传物质的改变造成的，A、D都没有造成遗传物质的改变，B虽然造成遗传物质的改变，但它改变的是体细胞，不会遗传给后代。

答案：C3.解析：有性生殖由于精卵结合，使父母双方的遗传物质重新组合，产生了许多新的基因型，造成了更大的变异性。

答案：B4.解析：生物变异的根本来源是基因突变。

答案：A（二）拓展题1.放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞进行DNA 分子的复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂的能力，或者杀死癌细胞。

放疗的射线或化疗的药剂，既对癌细胞有作用，也对正常的体细胞有作用，因此，放疗或化疗后病人的身体是非常虚弱的。

2.镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明，在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一方面。

虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。

二、问题探讨（课本P80）提示：DNA分子携带的遗传信息发生了改变。

但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。

如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。

改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。

三、本节聚焦（课本P80）1.镰刀型细胞贫血症形成的原因是血红蛋白的结构发生改变，而引起红细胞形态的变化，直接影响到它的功能而导致贫血。

第五章第1节一、选择题1．如果一个基因中的一个脱氧核苷酸种类发生了变化，在正常情况下，这种变化将最终导致导学号12200435()A．遗传性状的变化B．遗传密码的变化C．遗传信息的变化D．遗传规律的变化[答案] C[解析]若一个基因中的一个核苷酸种类改变，将最终导致遗传信息的改变。

2．下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的导学号12200436 ()A．射线的辐射作用B．杂交C．激光照射D．秋水仙素处理[答案] B[解析]杂交的实质是基因重组。

而射线、激光、秋水仙素等都能够引起基因突变。

3．进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定差异的主要原因是导学号12200437()A．基因重组B．基因突变C．染色体变异D．生活条件改变[答案] A[解析]变异是生物的基本特征之一。

如果仅仅是由于环境条件改变而引起的变异不遗传，也不是变异的主要原因，故排除D。

引起可遗传的变异的原因有三个，其中基因突变频率甚低，染色体变异也很少见，故排除B、C两项。

基因重组是有性生殖生物必然发生的过程，如果生物的染色体数目多，携带的基因多，那么变异也就更多，因此基因重组成为亲子代以及子代个体之间差异的主要原因。

4．下列关于基因突变和基因重组的说法错误的是导学号12200438()A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．基因突变肯定会导致肽链上氨基酸序列的改变D．基因突变可以产生新的基因，为生物进化提供原材料，而基因重组是生物多样性的主要原因[答案] C[解析]由于密码子具有简并性，基因突变后可能对应的氨基酸不会改变，也就不会导致肽链上氨基酸序列的改变。

5．(2015·常州检测)下列关于基因突变的叙述，不正确的是导学号12200439() A．基因突变一般发生在DNA复制过程中B．基因突变可发生在生物个体发育的任何时期C．基因突变一定能改变生物的表现型D．基因突变能产生新的基因[答案] C[解析]基因发生了隐性突变或者发生突变后转录出的mRNA的密码子与原密码子决定的为同一种氨基酸，则生物的性状(表现型)不改变，因此C项说法不对。

第5章第1节1．下列有关基因突变的说法正确的是(A)①无论是低等生物还是高等生物都可能发生基因突变②生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变③基因突变只定向形成新的等位基因④基因突变对生物的生存往往是有利的⑤不同基因突变的频率是相同的⑥基因突变的方向是由环境决定的⑦一个基因可以向多个方向突变A．①⑦B．①③④C．②⑤⑦D．④⑥⑦[解析]基因突变在生物界中普遍存在，①正确。

基因突变是随机发生的，可发生在个体发育的任何时期，②错误。

基因突变具有不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，且突变的方向和环境没有明确的因果关系，③⑥错误、⑦正确。

大多数基因突变对生物体是有害的，④错误。

不同基因突变的频率不同，但都具有低频性，⑤错误。

2．以下有关基因重组的叙述，错误的是(C)A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组B．非姐妹染色单体的交换可引起基因重组C．纯合子自交，因为基因重组，子代发生性状分离D．常染色体上的基因能与性染色体上的基因发生基因重组[解析]生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合称为基因重组。

基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期，即同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换引起染色单体上非等位基因的重组和非同源染色体自由组合导致非同源染色体上非等位基因的重组，A、B正确；纯合子自交子代一般不会发生性状分离，若出现性状分离，最可能的原因是基因突变，C错误；常染色体上的基因和性染色体上的基因是非同源染色体上的非等位基因，能发生基因重组，D正确。

3．下列关于基因突变和基因重组的叙述正确的是(B)A．M基因可自发突变为m1或m2基因，但m1基因不可突变为M基因B．进行有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组C．同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的D．杀虫剂作为化学因素诱导害虫产生抗药性突变，导致害虫抗药性增强[解析]基因突变具有不定向性，m1基因也可突变为M基因，A错误。

第 5 章基因突变及其余变异第 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．四分体期间C．减数第一次分裂前的间期D．有丝分裂间期答案： C2．基因突变是生物变异的根本根源。

以下对于基因突变特色的说法正确的选项是 ()A．不论是低等仍是高等生物都可能发生突变B．生物在个体发育的特准期间才可发生突变C．突变只好定向形成新的等位基因D．突变对生物的生计常常是有益的答案： A3．基因突变是生物变异的根本根源和生物进化的原始资料，其原由是()A．能产生新基因B．发生的频次高C．能产生大批有益变异D．能改变生物的表现型答案： A4．基因的自由组合可致使生物多样性的原由是()A．产生了新的基因型B．改变了基因的构造C．产生了新的基因D．改变了基因的数目答案： A5．以下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B．成熟的红细胞C．根毛细胞D．精原细胞答案： D6．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代。

以下图是该病的病因图解。

回答以下问题：(1)图中①表示DNA 上的碱基对发生改变，遗传学上详细称为________。

(2)图中②以DNA的一条链为模板，依据________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 ________，达成该过程的场所是________。

(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 ________。

A I分析： (1)读图知， DNA 分子内部碱基对T突变为A，属于替代。

(2)②为转录，依据碱基互补配对原则，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。