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2019-2020年高中生物 課時訓(xùn)練 15 基因突變 蘇教版必修2 一、非標(biāo)準(zhǔn) 1.下列有關(guān)基因突變的敘述,正確的是(　　)。 A.不同基因突變的頻率是相同的 B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的 C.一個基因可以向多個方向突變 D.細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變 解析:基因突變是不定向性,環(huán)境對基因突變起選擇作用。細(xì)胞分裂中期線粒體中也可以進(jìn)行DNA的復(fù)制,可能發(fā)生基因突變。 答案:C 2.人類血管性假血友病基因位于X染色體上,長度180 kb。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該病有20多種類型,這表明基因突變具有(　　)。 A.不定向性 B.可逆性 C.隨機(jī)性 D.重復(fù)性 解析:由題意知,X染色體同一位點(diǎn)上控制人類血管性假血友病的基因有20多種類型,說明該位點(diǎn)上的基因由于突變的不定向性產(chǎn)生多個等位基因。 答案:A 3.吸煙有害健康,煙葉中有鐳226、釙222、鉛210等放射性物質(zhì),鐳、釙、鉛本身就是致癌物質(zhì),放射性輻射更是致癌的重要因素,放射性物質(zhì)致癌的原因是(　　)。 A.DNA中堿基對的替換 B.DNA中堿基對的缺失 C.DNA中堿基對的增加 D.遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變 解析:基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換等。放射性物質(zhì)會引起脫氧核苷酸數(shù)量和排列順序的改變,使基因所含的遺傳信息發(fā)生改變。 答案:D 4.基因突變在生物進(jìn)化中起重要作用,下列表述錯誤的是(　　)。 A.A基因突變?yōu)閍基因,a基因還可能再突變?yōu)锳基因 B.A基因可突變?yōu)锳1,A2,A3……,它們?yōu)橐唤M復(fù)等位基因 C.基因突變大部分是有害的 D.基因突變可以為進(jìn)化提供原材料 解析:A基因突變?yōu)閍基因,a基因還可以回復(fù)突變?yōu)锳基因;基因突變具有不定向性,可以產(chǎn)生一組復(fù)等位基因;基因突變大多是中性的,既無害也無利,有利或有害的突變都是少數(shù)。 答案:C 　　　　　　　　　　　　　　　　 5.太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等,誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異,然后進(jìn)行培育的一種育種方法。下列說法正確的是(　　)。 A.太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 B.太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的 C.太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 D.太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 解析:太空育種產(chǎn)生的突變也具有不定向性,多害而少利的特點(diǎn),與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的。 答案:D 6.鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者與正常人的血紅蛋白比較,β鏈上第6位氨基酸發(fā)生了改變。下列分析錯誤的是(　　)。 A.造成β鏈上第6位氨基酸發(fā)生改變的根本原因是基因突變 B.通過分析異常基因與正?；虻膲A基種類可以確定變異的類型 C.通過分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥系譜圖,可以推斷該病的遺傳方式 D.鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因是血紅蛋白合成異常 解析:β鏈第6位上氨基酸種類改變的根本原因是基因突變;分析異常基因與正?；虻膲A基排列順序可以確定變異類型;根據(jù)系譜圖,可推斷遺傳病的遺傳方式;鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者紅細(xì)胞中血紅蛋白中氨基酸發(fā)生了改變,即血紅蛋白合成異常。 答案:B 7.下圖為大腸桿菌某基因的一條脫氧核苷酸鏈的堿基序列,以下變化對該基因所控制合成的多肽(以此鏈為模板)的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子)(　　)。 —ATG　GGC　CTG　CTG　A…GAG　TTC　TAA— 1 4 7 10 13 100 103 106 A.第6位的C被替換為T B.第9位與第10位之間插入1個T C.第100、101、102位被替換為TTT D.第103至105位之間缺失1個T 解析:A項(xiàng)屬于堿基替換,由于密碼子存在簡并性,可能對氨基酸序列無影響;B項(xiàng)屬于堿基的增添,自增添處之后合成的多肽序列將會全部改變;C項(xiàng)屬于整個密碼子被替換,只會引起多肽序列中一個氨基酸的改變;D項(xiàng)屬于堿基缺失,自缺失處之后合成的多肽序列將會改變,但D項(xiàng)改變對氨基酸序列的影響比B項(xiàng)小。 答案:B 8.在白花豌豆品種栽培園中,偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株,推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確,應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中(　　)。 A.花色基因的堿基組成 B.花色基因的DNA序列 C.細(xì)胞的DNA含量 D.細(xì)胞的RNA含量 解析:基因突變會導(dǎo)致DNA堿基對的增添、缺失或替換。分析花色基因是否突變,可比較花色基因的DNA序列。 答案:B 9.如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對,不可能導(dǎo)致的后果是(　　)。 A.沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B.翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止 C.所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸 D.翻譯的蛋白質(zhì)中,缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 解析:在中部缺失一個堿基對,只能導(dǎo)致移碼突變。所以在突變位點(diǎn)前仍能正常轉(zhuǎn)錄與翻譯,一定會有蛋白質(zhì)產(chǎn)物。在突變位點(diǎn)后移碼則可能立即或移碼若干氨基酸后產(chǎn)生終止碼或氨基酸序列改變,這樣B、C、D三種情況都會發(fā)生。只有A是不可能發(fā)生的。 答案:A 10.用人工誘變方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒上的某基因模板鏈中的脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化:CCGCTAACG→CCGCGAACG(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),那么黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是(　　)。 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 解析:由題意知,脫氧核苷酸序列中的一個堿基T變成了堿基G,故發(fā)生了基因突變,由此堿基轉(zhuǎn)錄成的密碼子由正常的GAU變?yōu)镚CU,從而引起所決定的氨基酸由天冬氨酸變成丙氨酸,故性狀也發(fā)生了改變。 答案:A 11.20世紀(jì)50年代,科學(xué)家受到達(dá)爾文進(jìn)化思想的啟發(fā),廣泛開展了人工動植物育種研究,通過人工創(chuàng)造變異選育優(yōu)良的新品種。人們將這一過程形象地稱為“人工進(jìn)化”。 (1)某農(nóng)民在水稻田中發(fā)現(xiàn)一矮稈植株,將這株水稻連續(xù)種植幾代,仍保持矮稈,這種變異主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的　　　　期。 (2)我國科學(xué)家通過航天搭載種子或塊莖進(jìn)行蔬菜作物的育種,用空間輻射等因素創(chuàng)造變異,這種變異類型可能屬于　　　　、　　　　。 (3)若以某植物抗病高稈品種與感病矮稈品種雜交,選育抗病矮稈品種,假設(shè)該植物具有3對同源染色體,用雜種一代花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體,其單倍體細(xì)胞中的染色體(遺傳物質(zhì))完全來自父本的概率為　　　。 解析:題目中提到的矮稈性狀能穩(wěn)定遺傳,為基因突變,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期DNA復(fù)制時。航天育種屬于誘變育種,會發(fā)生基因突變,也會產(chǎn)生染色體變異。若涉及3對同源染色體,通過花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體,完全含有父本染色體的可能是1/8(可分析每一對同源染色體的情況然后乘積)。 答案:(1)減數(shù)第一次分裂的間　(2)基因突變　染色體變異　(3)1/8 12.某生物小組為了“驗(yàn)證基因突變的不定向性”,進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)1:將細(xì)菌A接種于一般的培養(yǎng)基上,結(jié)果出現(xiàn)了菌落。 實(shí)驗(yàn)2:用射線處理細(xì)菌A,得突變種a1。將a1接種于一般培養(yǎng)基上,不出現(xiàn)菌落;但在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質(zhì)甲后,就出現(xiàn)菌落。 實(shí)驗(yàn)3:另用射線處理A,得突變種a2。將a2接種于一般培養(yǎng)基上,不出現(xiàn)菌落;但在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質(zhì)乙后,就出現(xiàn)菌落。 分析實(shí)驗(yàn),回答下列問題。 (1)細(xì)菌a1和a2分別接種于一般培養(yǎng)基上,均不能生長。其原因是:用射線處理導(dǎo)致細(xì)菌A發(fā)生了　　　　,從而缺乏合成營養(yǎng)物質(zhì)甲或乙的　　　　。 (2)實(shí)驗(yàn)1至3說明　。 解析:射線導(dǎo)致細(xì)菌發(fā)生了基因突變,影響了酶的合成,從而影響代謝。沒有甲、乙物質(zhì),a1、a2不能生存,細(xì)菌a1、a2正常生長需分別加入甲和乙。實(shí)驗(yàn)1至3說明射線能引起基因突變,突變是不定向的。 答案:(1)基因突變　酶 (2)射線能引起基因突變,突變是不定向的 13.隨著除草劑的廣泛使用,雜草逐漸出現(xiàn)了抗藥性。下表是莧菜抗“莠去凈”(一種除草劑)品系的pbs基因和對除草劑敏感品系的正常基因的部分堿基序列,以及相應(yīng)蛋白質(zhì)中的部分氨基酸序列。 抗除草 劑品系 GCT 精氨酸 CGT 丙氨酸 TTC 賴氨酸 AAC 亮氨酸 敏感品系 GCT 精氨酸 AGT 絲氨酸 TTC 賴氨酸 AAC 亮氨酸 氨基酸位置 227 228 229 230 請分析回答問題。 (1)抗除草劑品系的出現(xiàn),是由于正常的敏感品系發(fā)生了基因突變,導(dǎo)致　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)從部分DNA堿基的變化,可推知密碼子的變化是　　　　　。 (3)若抗除草劑品系基因控制合成蛋白質(zhì)的mRNA成分如下表,則mRNA中含有　　　　個尿嘧啶,控制蛋白質(zhì)合成的基因中腺嘌呤和鳥嘌呤共有　　　個,mRNA形成場所是　　　　。 成分 腺嘌呤 鳥嘌呤 尿嘧啶 胞嘧啶 含量 x% y% z% 10% 數(shù)量 1 700 1 600 其他關(guān)系 x+y=30 解析:(1)抗除草劑品系的出現(xiàn),是由于基因突變導(dǎo)致基因所控制合成的蛋白質(zhì)發(fā)生改變的緣故,即第228位上的氨基酸的替換(或絲氨酸被丙氨酸替換)。(2)DNA轉(zhuǎn)錄形成了mRNA,根據(jù)部分DNA堿基的變化,可以推知密碼子的變化。(3)根據(jù)mRNA中堿基數(shù)量關(guān)系知A+G=3 300,U=6 600,C=1 100,所以控制蛋白質(zhì)合成的基因中A+G=mRNA中的所有堿基之和=11 000。 答案:(1)第228位上的氨基酸的替換(或絲氨酸被丙氨酸替換) (2)UCA→GCA (3)6 600　11 000　細(xì)胞核