2018-2019高中生物 課時(shí)分層作業(yè)13 基因突變和基因重組 蘇教版必修2.doc

課時(shí)分層作業(yè)(十三) 基因突變和基因重組(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練1下列情況引起的變異屬于基因重組的是()非同源染色體上的非等位基因的自由組合基因型為DD的豌豆，種植在土壤貧瘠的地方而出現(xiàn)矮莖性狀，下一代種植在水肥充足的地方，全表現(xiàn)為高莖同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失ABC DC基因重組有兩種情況：一是在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換，二是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合。2下列有關(guān)生物變異的敘述，不合理的是()A基因突變會(huì)導(dǎo)致遺傳信息的改變B染色體變異在光學(xué)顯微鏡下可觀察到C可遺傳的變異可為生物進(jìn)化提供原材料D非同源染色體上的非等位基因才能重組D減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換也能導(dǎo)致基因重組。3人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632165】A插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代C131I作為放射性物質(zhì)，可以誘導(dǎo)生物變異，但不能插入或替換DNA的堿基，從而使基因發(fā)生突變。大劑量的放射性同位素131I積聚在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞可誘發(fā)其發(fā)生基因突變，但因突變發(fā)生在體細(xì)胞而不是生殖細(xì)胞，故不能遺傳給下一代；大劑量131I可能造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異，故C正確。4下列哪項(xiàng)不是有絲分裂或減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生的變異()ADNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組C非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異D著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組僅發(fā)生在減過程中；有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂的間期DNA復(fù)制過程中均可發(fā)生基因突變；C、D中導(dǎo)致的染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目變異在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生。5下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述正確的是()ADNA分子缺失一個(gè)基因?qū)儆诨蛲蛔傿發(fā)生在體細(xì)胞的突變一定不能遺傳給后代C非同源染色體之間交換部分片段屬于基因重組D基因突變和基因重組都能改變生物的基因型D基因突變指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變，DNA分子缺失一個(gè)基因不屬于基因突變，A錯(cuò)誤；植物的體細(xì)胞發(fā)生的突變，可以通過無性繁殖傳遞給后代，B錯(cuò)誤；非同源染色體之間交換部分片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，C錯(cuò)誤。6用人工誘變方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化：CCGCTAACGCCGCGAACG，那么黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632166】(可能相關(guān)的密碼子為：脯氨酸：CCG，CCA；甘氨酸：GGC，GGU；天冬氨酸：GAU，GAC；丙氨酸：GCA，GCU，GCC，GCG；半胱氨酸：UGU，UGC)A基因突變，性狀改變B基因突變，性狀沒有改變C基因和性狀均沒有改變D基因沒變，性狀改變A從基因突變的情況可看出：基因片段中的T突變?yōu)镚，對應(yīng)的mRNA上的密碼子由GAU變成GCU，編碼的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楸彼?，氨基酸的改變引起生物性狀的改變?關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因BX射線的照射不會(huì)影響基因B和基因b的突變率C基因B中的堿基對GC被堿基對AT替換可導(dǎo)致基因突變D在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變B基因突變具有不定向性，A項(xiàng)正確；物理因素如X射線等可提高突變率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因中堿基對的替換、增添或缺失均可引起基因突變，C項(xiàng)、D項(xiàng)正確。8如圖是基因工程主要技術(shù)環(huán)節(jié)的一個(gè)基本步驟，這一步驟需用到的工具是 ()ADNA連接酶和解旋酶BDNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶C限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶DDNA聚合酶和RNA聚合酶C目的基因和運(yùn)載體結(jié)合需要基因剪刀限制性核酸內(nèi)切酶和基因針線DNA連接酶。此過程不涉及DNA復(fù)制，不需要DNA聚合酶和解旋酶。9下圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()ADNA連接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制酶、DNA連接酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶C圖中處是氫鍵，可由解旋酶破壞；處是磷酸二酯鍵，可由限制酶破壞；處是限制酶切口，可由DNA連接酶催化連接。10由于基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)圖和下表回答問題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632167】第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)圖中過程發(fā)生的場所是_，過程叫_。(2)除賴氨酸以外，圖解中X是密碼子表中哪一種氨基酸的可能性最小？_。原因是_。(3)若圖中X是甲硫氨酸，且鏈與鏈(模板鏈)只有一個(gè)堿基不同，那么鏈不同于鏈上的那個(gè)堿基是_。(4)從表中可看出密碼子具有_的特點(diǎn)，它對生物體生存和發(fā)展的意義是_。解析(1)過程為翻譯，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。過程為轉(zhuǎn)錄，在細(xì)胞核中進(jìn)行。(2)由賴氨酸與表格中其他氨基酸的密碼子對比可知，賴氨酸與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密碼子相比，都只有一個(gè)堿基的差別，而賴氨酸與絲氨酸的密碼子有兩個(gè)堿基的差別，故圖解中X是絲氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫氨酸與賴氨酸的密碼子可知，鏈與鏈的堿基序列分別為TTC與TAC，差別的堿基是A。(4)從增強(qiáng)密碼容錯(cuò)性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不會(huì)改變其對應(yīng)的氨基酸；從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼這種氨基酸，可以保證翻譯的速度。答案(1)核糖體轉(zhuǎn)錄(2)絲氨酸絲氨酸與賴氨酸有兩個(gè)堿基的差別(3)A(4)簡并性增強(qiáng)了密碼容錯(cuò)性，保證了翻譯的速度11酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可用于生產(chǎn)食品和藥品等。科學(xué)家將大麥細(xì)胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，獲得的啤酒酵母菌可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒。基本的操作過程如下：(1)該技術(shù)定向改變了酵母菌的性狀，這在可遺傳的變異的來源中屬于_。(2)本操作中為了將LTP1基因?qū)虢湍妇?xì)胞內(nèi)，所用的運(yùn)載體是_。(3)要使運(yùn)載體與LTP1基因連接，首先應(yīng)使用_進(jìn)行切割。(4)切割完成后，利用_將運(yùn)載體與LTP1基因連接。解析(1)基因工程能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，使原本不在一起的基因組合到一起，使生物具有特定性狀，其原理為基因重組。(2)運(yùn)載體是取自大腸桿菌的質(zhì)粒(見圖)。(3)(4)基因工程中的“剪刀”為限制酶，兩個(gè)序列相同、能互補(bǔ)配對的黏性末端可用DNA連接酶“縫合”。答案(1)基因重組(2)質(zhì)粒(3)同一種限制酶(4)DNA連接酶12下圖為具有2對相對性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種)的一個(gè)A基因和乙植株(純種)的一個(gè)B基因發(fā)生突變的過程(已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的)，請分析該過程，回答下列問題。(1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變是由于_引起的。(2)右圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細(xì)胞，它的基因型為_，表現(xiàn)型是_，請?jiān)趫D中標(biāo)明基因與染色體的關(guān)系。(3)甲、乙發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)突變性狀，為什么？可用什么方法讓其后代表現(xiàn)出突變性狀。_。(4)a基因和b基因分別控制兩種優(yōu)良性狀。請利用已表現(xiàn)出突變性狀的植株為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培育出同時(shí)具有兩種優(yōu)良性狀的植株(用遺傳圖解表示)。解析(1)由圖可知甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換。(2)因?yàn)锳基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，所以這兩對基因應(yīng)該分別位于圖中的兩對同源染色體上。又由于甲植株(純種)的一個(gè)A基因發(fā)生突變，所以該細(xì)胞的基因型應(yīng)該是AaBB，性狀是扁莖缺刻葉。(3)植株雖已突變但由于A對a的顯性作用，B對b的顯性作用，在植株上并不能表現(xiàn)出突變性狀。當(dāng)突變發(fā)生于體細(xì)胞時(shí)，突變基因不能通過有性生殖傳給子代；要想讓子代表現(xiàn)出突變性狀，可對突變部位的組織細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，而后讓其自交，后代中即可出現(xiàn)突變性狀。(4)雜交育種和單倍體育種兩種方法都能取得不錯(cuò)的效果。答案(1)一個(gè)堿基的替換(2)AaBB(寫Aa不行)扁莖缺刻葉(寫扁莖不得分)表示出兩對基因分別位于兩對同源染色體上即可(3)該突變均為隱性突變，且基因突變均發(fā)生在甲和乙的體細(xì)胞中，不能通過有性生殖傳遞給子代。取發(fā)生基因突變部位的組織細(xì)胞，通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得試管苗，讓其自交，其子代即可表現(xiàn)突變性狀(4)沖A挑戰(zhàn)練13如圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG，據(jù)圖分析正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632168】A轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端的三個(gè)堿基是CAUB過程是以鏈作模板，以脫氧核苷酸為原料，由ATP供能，在有關(guān)酶的催化作用下完成的C控制血紅蛋白的基因中任意一個(gè)堿基對發(fā)生改變都會(huì)引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥D人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于血紅蛋白中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代A由于運(yùn)輸氨基酸的tRNA一端的三個(gè)堿基是與mRNA中的堿基互補(bǔ)配對，所以運(yùn)輸纈氨酸的tRNA一端的三個(gè)堿基為CAU；過程為轉(zhuǎn)錄，所需的原料為核糖核苷酸；控制血紅蛋白的基因中不同堿基對的改變對氨基酸的種類變化作用是不同的；性狀改變的根本原因是基因中堿基對的改變。14某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。如以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是()A減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽B減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離C減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合D減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換D根據(jù)題干所知，染色體缺失花粉不育，則正常情況下，該植物做父本只產(chǎn)生含b的配子，測交后代不可能出現(xiàn)紅色性狀。既然測交后代中有部分個(gè)體表現(xiàn)為紅色性狀，說明父本產(chǎn)生的配子中有部分含有B。若發(fā)生基因突變，則后代個(gè)體只有個(gè)別個(gè)體表現(xiàn)為紅色；若是減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換，因?yàn)榻徊婊Q有一定的交換率，故父本產(chǎn)生的配子中可能有一部分含有B，測交后代可能會(huì)出現(xiàn)部分(不是個(gè)別)紅色性狀，D正確?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?，且突變率低，減數(shù)分裂時(shí)染色單體一旦形成，則不發(fā)生基因突變，故A錯(cuò)誤；減數(shù)二次分裂時(shí)3與4隨著絲點(diǎn)的分裂而分離，形成的兩個(gè)花粉由于含有缺失染色體而不育，B錯(cuò)誤；非姐妹染色單體之間自由組合發(fā)生在減數(shù)與第一次分裂后期，故C錯(cuò)誤。15據(jù)下圖分析，下列有關(guān)基因工程的說法不正確的是()A為防止目的基因與質(zhì)粒任意結(jié)合而影響基因的表達(dá)，應(yīng)用限制酶、同時(shí)切割二者B限制酶、DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵C與啟動(dòng)子結(jié)合的應(yīng)該是RNA聚合酶D能夠檢測到標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物的受體細(xì)胞中，也一定會(huì)有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物D限制酶、是兩種不同的限制酶，切割后形成的末端序列不同，用限制酶、同時(shí)切割質(zhì)粒和目的基因，可防止質(zhì)粒和目的基因任意結(jié)合而影響基因的表達(dá)，A正確；限制酶能破壞磷酸二酯鍵，DNA連接酶能形成磷酸二酯鍵，二者的作用部位相同，B正確；轉(zhuǎn)錄時(shí)與啟動(dòng)子結(jié)合的是RNA聚合酶，C正確；能夠檢測到標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物的受體細(xì)胞中，也一定會(huì)有目的基因，但目的基因不一定會(huì)表達(dá)，D錯(cuò)誤。16水稻葉片寬窄受細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞寬度的影響，為探究水稻窄葉突變體的遺傳機(jī)理，科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632169】(1)科研人員利用化學(xué)誘變劑處理野生型寬葉水稻，可誘發(fā)野生型水稻的DNA分子中發(fā)生堿基對的_，導(dǎo)致基因突變，獲得水稻窄葉突變體。(2)測定窄葉突變體和野生型寬葉水稻的葉片細(xì)胞數(shù)目和單個(gè)細(xì)胞寬度，結(jié)果如圖所示。該結(jié)果說明窄葉是_所致。(3)將窄葉突變體與野生型水稻雜交，F(xiàn)1均為野生型，F(xiàn)1自交，測定F2水稻的_，統(tǒng)計(jì)得到野生型122株，窄葉突變體39株。據(jù)此推測窄葉性狀是由_控制的。(4)研究發(fā)現(xiàn)，窄葉突變基因位于2號(hào)染色體上。科研人員推測2號(hào)染色體上已知的三個(gè)突變基因可能與窄葉性狀出現(xiàn)有關(guān)。這三個(gè)突變基因中堿基發(fā)生的變化如下表所示。突變基因堿基變化CCGCTCTTC蛋白質(zhì)與野生型分子結(jié)構(gòu)無差異與野生型有一個(gè)氨基酸不同長度比野生型明顯變短由上表推測，基因的突變沒有發(fā)生在_序列，該基因突變_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)導(dǎo)致窄葉性狀?；蛲蛔兪沟鞍踪|(zhì)長度明顯變短，這是基因的突變導(dǎo)致_。(5)隨機(jī)選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測序，發(fā)現(xiàn)基因的36次測序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T，基因的21次測序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，窄葉突變體是由于基因_發(fā)生了突變。(6)F2群體野生型122株，窄葉突變體39株，仍符合31的性狀分離比，其原因可能是_。解析(1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失、替換，引起基因結(jié)構(gòu)的改變。(2)據(jù)圖分析：突變體和野生型比較，細(xì)胞數(shù)減少，單個(gè)細(xì)胞寬度沒有明顯變化，故窄葉是細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄所致。(3)該雜交實(shí)驗(yàn)研究的相對性狀是葉片寬窄，故應(yīng)測定F2水稻的葉片寬窄；統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：野生型窄葉突變體1223931，據(jù)此推測窄葉突變體為隱性性狀，由一對隱性基因控制。(4)突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)與野生型分子結(jié)構(gòu)無差異，說明密碼子的數(shù)目和序列沒變，故基因的突變沒有發(fā)生在密碼子對應(yīng)的序列；基因通過控制蛋白質(zhì)的合成決定性狀，故該突變基因不會(huì)導(dǎo)致窄葉性狀；突變基因的堿基較野生型減少2個(gè)堿基對，但表達(dá)的蛋白質(zhì)長度明顯變短，原因可能是突變導(dǎo)致翻譯提前終止。(5)根據(jù)測序結(jié)果，發(fā)現(xiàn)窄葉突變體中基因出現(xiàn)表格中的突變的概率為35/36、基因出現(xiàn)表格中的突變的概率為100%，故可判斷窄葉突變體是由于基因、發(fā)生了突變。(6)兩個(gè)窄葉突變基因均位于2號(hào)染色體上，不遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)2群體野生型122株，窄葉突變體39株，仍符合31的性狀分離比，說明基因、之間未發(fā)生交叉互換。答案(1)增添、缺失、替換(或填“替換、缺失”)(2)細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄(3)(單株)葉片寬窄一對隱性基因(4)密碼子對應(yīng)(或“編碼”)不會(huì)翻譯提前終止(5)、(同時(shí))(6)基因、之間未發(fā)生交叉互換(或“基因、中的一個(gè)突變對性狀無影響”)