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生物必修2遗传与进化学案22基因突变和基因重组题号1234567891011选项一、单项选择题1．原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为()A．少一个氨基酸，氨基酸顺序不变B．少一个氨基酸，氨基酸顺序改变C．氨基酸数目不变，但顺序改变D．A、B都有可能解析：原核生物的基因是连续的，没有间隔的，因此可以直接根据数据计算，突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少1，C错误；若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若少的三个碱基对横跨原蛋白质的两个氨基酸，则可能出现少一个氨基酸，从少之处往后的氨基酸种类和顺序发生改变。因此选D项。答案：D2．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、GAG。据图分析正确的是()A．转运缬氨酸的tRNA一端的裸露的三个碱基是CAUB．②过程是α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的C．控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症D．人发生此贫血症的根本原因在于血红蛋白中的一个谷氨酸被缬氨酸取代解析：变异后DNA的模板链碱基序列是CAT，转录出的mRNA碱基序列是GUA，翻译时对应的tRNA是CAU，A正确；②过程是转录，其原料为核糖核苷酸，而不是脱氧核苷酸，B错误；由于密码子的简并性，控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换不一定引起生物性状的改变，不一定导致镰刀型细胞贫血症，C错误；镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因中碱基对的替换，直接原因是血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸取代，D错误。答案：A3．下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，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)()—ATGGGCCTGCTGA……GAGTTCTAA—1471013100103106A．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：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，氨基酸序列中可能改变一个氨基酸；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。答案：B4．下列与基因相关的知识描述中，正确的是()A．基因内增加一个碱基对，只会改变肽链上一个氨基酸B．无法进行基因交流的生物之间一定存在生殖隔离C．基因重组可能改变DNA分子的碱基序列D．目的基因只能从相应环境生物细胞的DNA获取解析：基因内增加一个碱基对可能改变1个或多个氨基酸，A错误。同一物种若存在地理隔离，则种群间不能进行基因交流，但此时可能不存在生殖隔离，B错误。基因重组中交叉互换会改变DNA分子的碱基序列，C正确。目的基因可通过逆转录法和化学合成法进行人工合成，D错误。答案：C5．下图表示某哺乳动物体内正在进行分裂的一个细胞，该细胞()A．存在于动物的精巢中B．在图示分裂过程中染色体数目最多时为8条C．在分裂的间期产生了基因突变D．分裂产生成熟生殖细胞的基因型有两种解析：该细胞不均等分裂，为初级卵母细胞，A错误；该细胞为初级卵母细胞，在后续分裂过程中不会出现8条染色体的情况，B错误；彼此分离的同源染色体中，一条由一个着丝点连接的两条姐妹染色体单体基因都为a，另一条由一个着丝点连接的两条姐妹染色体单体基因不同A和a，是DNA在复制时发生了基因突变，C正确；该细胞只产生一个卵细胞，只有一种基因型，D错误。答案：C6．疟疾流行的地区，镰刀型细胞贫血症基因的携带者(Aa)对疟疾的感染率比正常人低得多。现对A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。已知A地区人群中各种基因型比例如图所示。下列说法错误的是()A．A地区中A的基因频率为94%B．B地区人群中Aa的基因型频率大于8%C．变异的有利是相对的，是否有利取决于环境D．镰刀型细胞贫血症基因是基因重组的结果解析：A的基因频率为(90%×2A＋8%A)÷2＝94%，A正确；由于镰刀型细胞贫血症基因的携带者对疟疾的感染率比正常人低，因此B地区存活下来的杂合子较多，B正确；环境对基因突变起到选择作用，C正确；镰刀型贫血症基因的产生是基因突变的结果，D错误。答案：D7．下列有关基因重组的说法中，正确的是()A．基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因B．同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体C．基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中D．基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换解析：基因突变可产生新的基因；同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中配对的两条染色体，它们形态大小不一定相同，如性染色体X、Y；自然条件下的基因重组发生在减数分裂过程中，人工实验条件下的DNA重组也属于基因重组。答案：D8．依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是()解析：基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交叉互换，减数第一次分裂后期的自由组合，及基因工程中的DNA重组。图D是人工诱变，属于基因突变；图A中新型S菌的出现，是R菌的DNA与S菌DNA重组的结果，所以属于基因重组。答案：D9．下面关于基因突变的叙述中，不正确的是()A．亲代的突变基因不一定能传递给子代B．子代获得突变基因不一定能改变性状C．突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发D．突变基因一定有结构上的改变解析：基因突变发生在生殖细胞中，会遗传给后代；基因突变发生在体细胞中，一般不遗传给后代，A正确；基因突变不一定能导致生物性状的改变，比如子代如果获得隐性突变基因而成为杂合子则不会表现出突变性状，B正确；基因在没有人为因素的干预下，可以发生自发突变，C错误；基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构的改变，D正确。答案：C10．甲和乙为同卵双胞胎，其发育过程示意图如下，下列说法不正确的是()A．幼小的胚胎在发育过程中会发生细胞的凋亡B．甲患某种常染色体显性遗传病，乙正常，则可能是甲胚胎发生了基因突变C．甲和乙在表现型上的差异主要是由基因重组导致的D．若母亲为伴X显性遗传病患者，胎儿为男性时，需要对胎儿进行基因检测解析：胚胎发育过程中温度不稳定、不适宜的生长因子水平、细胞内基因非正常表达，都可以诱发胚胎细胞的凋亡，A正确；甲和乙为同卵双胞胎，正常情况，甲乙的基因型应该是相同的。甲患有某种常染色体显现遗传病，乙也应该患有常染色体显性遗传病。如果乙正常，可能显性患病基因突变为隐性基因。B正确。基因重组是发生在有性生殖过程中，但是甲乙都是同一个受精卵发育而来的，不可能有基因重组导致的，可能是环境因素，C错误。胎儿是男孩，其X染色体来自其母亲，若母亲为伴X显性遗传病患者，其儿子患病概率为1/2，需要对胎儿进行基因检测，D正确。答案：C11．下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是()A．获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变B．非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组C．同源染色体上的基因也可能发生基因重组D．发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代给后代解析：获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程是基因工程，依据的原理是基因重组，A错误；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组，B错误；在减Ⅰ四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组，C正确；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂中，水稻根尖内不能发生基因重组，D错误。答案：C二、非选择题12．用紫外线处理或化学诱变剂处理，均可进行诱变育种，培育符合人们需要的新类型。碱基类似物是一种化学诱变剂，与正常碱基结构相似，在DNA复制过程中，取代正常碱基渗入DNA分子，5－BU(酮式)是胸腺嘧啶碱基类似物，与A配对。5－BU(酮式)在和A配对后转变成的互变异构体(烯醇式)能与G配对。请回答下列问题：(1)用紫外线或化学诱变剂进行诱变育种具有的明显优点是____________________。但并不是所有材料均适合采用诱变育种，下面材料中能够用于诱变育种的是________。A．萌发的植物种子B．酵母菌菌落C．植物的愈伤组织D．哺乳动物的胚胎(2)研究发现低剂量的紫外线能诱发大肠杆菌基因突变，而高剂量的紫外线会导致菌体死亡，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若只含有一个A－T碱基对的DNA片段，在第一次复制时加入5－BU(酮式)结构，则第一次复制产生的异常DNA比例是________。以上过程中DNA的分子结构发生了碱基对的________。(4)某DNA的一条链上的某片段只含有一个碱基A，其碱基排列顺序为－CACCGGGGG－，反应体系内有5－BU(酮式)，若该DNA进行若干次复制后，以该链为模板转录后翻译成的肽链的氨基酸顺序是丙氨酸—丙氨酸一脯氨酸，则至少经过________次复制才出现此现象，合成此多肽的模板DNA的该位点能否再突变成A－T碱基对？________，这说明基因突变具有________。(部分密码子如下：GGG为甘氧酸；GCG、GCC为丙氨酸；GUG为缬氨酸；CCC为脯氨酸)解析：(1)诱变育种好处是提高变异频率，细胞分裂旺盛的细胞，发生基因突变的概率越大。(2)高剂量的紫外线会导致菌体死亡，可能的原因是紫外线对细胞内的DNA损伤太大，导致细胞不能正常进行生命活动。(3)DNA第一次复制时加入5－BU(酮式)结构，则复制产生的异常DNA占一半，A－T碱基对被替换。(4)5－BU(酮式)是胸腺嘧啶碱基类似物(用T’表示)，与A配对，按照复制情况画出图解，DNA的一条链上的某片段只含有一个碱基A，其碱基排列顺序为－CACCGGGGG－，通过3次复制，则碱基排列顺序为－CGCCGGGGG－，转录成的mRNA碱基排列顺序为－GCGGCCCCC－翻译成的肽链的氨基酸顺序是丙氨酸—丙氨酸—脯氨酸；基因突变是不定向的，合成此多肽的模板DNA的该位点能再突变成A－T碱基对。答案：(1)大大提高了变异频率A、B、C(2)紫外线对细胞内的DNA损伤太大，导致细胞不能正常进行生命活动(3)1/2替换(4)3能不定向性13．某地区生长的野生植物类群中出现了许多变异植株。请分析回答有关问题：(1)植株的可遗传变异类型中，只能发生在减数分裂过程中的是________。(2)部分变异植株与正常植株相比，茎秆粗壮，营养物质含量明显增加，原因是环境因素影响了这些植株有丝分裂中________的形成，导致了________成倍地增加而引起的。(3)某种植物有甲、乙两株突变体，对它们同一基因形成的信使RNA进行检测，发现甲的第二个密码子中第二个碱基C变为U，乙的第二个密码子中第二个碱基前多了一个U，则与正常植株相比________的性状变化大。(4)某植株产生了一种新的抗病基因，要将该基因提取出来，应用____________酶处理它的DNA分子，这种酶的作用部位是____________。(5)将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤是________________________，将抗病基因导入受体细胞最常用的方法是____________。解析：(1)植物在通过减数分裂形成配子的过程中，会发生基因重组。(2)环境因素(如低温)可影响有丝分裂过程中纺锤体的形成，形成多倍体。(3)基因中碱基的替换属于点突变，只影响一个密码子的表达；而乙的突变属于移码突变，从突变点以后，基因