1、第三單元 生物的變異、育種與進化第1講 基因突變和基因重組一、選擇題1.下列關于基因重組的說法,不正確的是( )A.生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B.減數分裂四分體時期,由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換,可導致基因重組C.減數分裂過程中,非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組D.一般情況下,花藥內可發生基因重組,而根尖則不能解析:控制不同性狀的基因重新組合,為基因重組。減數分裂四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換可導致基因重組;非同源染色體上的非等位基因自由組合也可導致基因重組。減數分裂過程中存在基因重組,而根尖細胞只能進

2、行有絲分裂,所以不會發生基因重組。答案:B2.下列過程存在基因重組的是( ) 精卵 abABAbaBabaabbAaBbAabbaaBbABAaBbAABBAABbAaBBAbAabbAABbAAbbAaBbaBaaBbAaBBAaBbaaBB A B 親代 Aa 子代 AA Aa aa C D解析:基因重組發生在減數第一次分裂過程中,A存在兩對等位基因,且是減數分裂產生配子的過程,存在基因重組;B是精子和卵細胞隨機結合的過程,不存在基因重組;C是減數第二次分裂,沒有基因重組;基因重組至少涉及兩對等位基因,D中是含一對等位基因的雜合子自交的過程,不存在基因重組。答案:A3.下列大腸桿菌某基因的

3、堿基序列的變化,對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子)( ) A.第6位的C被替換為TB.第9位與第10位之間插入1個TC.第100、101、102位被替換為TTTD.第103至105位被替換為1個T解析:基因突變是指DNA分子中發生堿基對的替換、增添或缺失,而引起基因結構的改變。因密碼子具有簡并性,發生堿基替換后,不同的密碼子可能決定同一種氨基酸,基因控制的性狀可能不發生改變,即使發生改變,也只是一個氨基酸有變化;堿基的增添或缺失,改變了原有堿基的排列順序,一般會引起基因控制的性狀發生改變,且變化位置越靠前,性狀的改變越大。因此B項對多肽的氨基酸序列影響最大。答案:

4、B4.變異是生物的基本特征之一,下列不屬于細菌產生的可遺傳變異有( )基因突變 基因重組 染色體變異 環境條件的變化 染色單體互換 非同源染色體上非等位基因自由組合A. B.C.D.解析:細菌屬于原核生物,沒有染色體,進行無性生殖,因此細菌產生的可遺傳變異只有基因突變,沒有其他類型。答案:C5.5BrU(5溴尿嘧啶)既可以與A配對,又可以與C配對。將一個正常的具有分裂能力的細胞,接種到含有A、G、C、T、5BrU五種核苷酸的適宜培養基上,至少需要經過幾次復制后,才能實現細胞中某DNA分子某位點上堿基對從TA到GC的替換?( )A.2次B.3次C.4次D.5次解析:基因突變包括堿基(對)的增添、

5、缺失或替換,該題中的5BrU能使堿基錯配,屬于堿基(對)的替換,但這種作用發生在復制時新形成的子鏈中;TA在第一次復制后會出現異常的5BrUA,這種異常的堿基對在第二次復制后會出現異常的5BrUC,而5BrUC在第三次復制后會出現GC,過程如下圖: 答案:B6.在自然界中,生物變異處處發生,下面是幾個變異的例子:動物細胞在分裂過程中突破“死亡”的界限,成為“不死性”的癌細胞;某雜合的紅花植株(RrYy),產生了基因型為rryy的白花植株后代;R型活細菌在與S型細菌的DNA混合后轉化為S型活細菌;某同卵雙胞胎兄弟,哥哥長期在野外工作,弟弟長期在室內工作,哥哥與弟弟相比膚色黝黑。上述四種變異的來源

6、依次是( )A.基因突變、基因重組、基因重組、環境改變B.基因重組、基因突變、基因重組、環境改變C.基因突變、基因重組、染色體變異、基因突變D.基因突變、基因重組、染色體變異、環境改變解析:癌細胞的形成是原癌基因和抑癌基因突變的結果;RrYy個體產生rryy的后代是基因重組的結果;R型活細菌在與S型細菌的DNA混合后轉化成S型活細菌,是S型細菌的DNA與R型活細菌的DNA進行了重組;中情況是由環境引起的。答案:A7下圖是某個二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖(數字代表染色體,字母代表染色體上帶有的基因)。據圖判斷錯誤的是( ) A.該動物的性別為雄性B.乙細胞表明該動物發生了基因突變或基因重組C.

7、1與2或1與4的片段交換,前者屬于基因重組,后者屬于染色體結構變異D.丙細胞不能進行基因重組解析:根據題干可知,甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖。甲圖中同源染色體正在分離,是減數第一次分裂后期的特征;乙圖中著絲點分開,而且有同源染色體,是有絲分裂后期的特征;丙圖中著絲點分開,而且沒有同源染色體,是減數第二次分裂后期的特征。甲和丙細胞質都是均等分裂,故該動物性別應為雄性。由于基因重組發生在減數分裂過程中,所以乙細胞不可能進行基因重組。1與2的片段交換,是同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換,屬于基因重組;1與4的片段交換,屬于非同源染色體間的交換,會改變染色體上基因的數目和排列順序

8、,屬于染色體結構變異。丙細胞屬于減數第二次分裂后期,不能進行基因重組。答案:B8.1970年以前,未發現植物對除草劑有抗性,但到目前為止已發現有百余種植物至少對一種除草劑產生了抗性。下表表示莧菜葉綠體基因pbsA抗“莠去凈”(一種除草劑,“莠”:狗尾草)品系和敏感品系的部分DNA堿基序列和氨基酸所在位置。下列有關莧菜能抗“莠去凈”的說法,正確的是( )抗性品系CGT丙氨酸GGT脯氨酸AAG苯丙氨酸TTA天冬酰胺敏感品系CGA丙氨酸AGT絲氨酸AAG苯丙氨酸TTA天冬酰胺氨基酸位置227228229230 A.由于基因突變,導致228號位的脯氨酸被絲氨酸取代B.其抗性性狀的遺傳遵循基因的分離定律

9、C.其抗性產生的根本原因是密碼子由AGT變成GGTD.其抗性產生的根本原因是DNA模板鏈上決定228號位氨基酸的有關堿基中的A被G取代解析:抗“莠去凈”品系是由于基因突變,導致228號位的絲氨酸被脯氨酸取代;葉綠體基因控制的抗性性狀的遺傳不遵循基因的分離定律;莧菜抗性產生的根本原因是DNA模板鏈上決定228號位氨基酸的有關堿基中的A被G取代,而不是密碼子的改變。答案:D9.如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對,不可能的后果是( )A.沒有蛋白質產物B.翻譯為蛋白質時在缺失位置終止C.所控制合成的蛋白質減少多個氨基酸D.翻譯的蛋白質中,缺失部位以后的氨基酸序列發生變化解析:基因的中部若缺少1個核

10、苷酸對,該基因仍然能表達,但是表達產物(蛋白質)的結構會發生變化,有可能出現下列情況:翻譯為蛋白質時在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質減少或者增加多個氨基酸(即缺失部位以后的氨基酸序列發生變化)。答案:A10.一對夫婦表現型正常,但他們生了一個色盲女孩,原因很可能是( )A.卵細胞形成的過程中發生了基因突變B.精子的形成過程中發生了基因突變C.父親的體細胞發生了基因突變D.母親的體細胞發生了基因突變解析:色盲女孩的基因型為XbXb,而其父母表現型正常,即父親的基因型為XBY,母親為XBXB或XBXb,女孩的兩條X染色體分別來自父親和母親,母親有可能產生Xb的卵細胞,而父親要產生Xb的精子只能通

11、過基因突變。答案:B11.右圖為高等動物的細胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是( ) 該細胞一定發生了基因突變 該細胞一定發生了基因重組 該細胞可能發生了基因突變 該細胞可能發生了基因重組A.B.C.D.解析:據圖分析該圖為減后期圖像,細胞兩極所含的基因不完全相同,分別是ABD、AbD。其原因可能是發生了基因突變,也可能是四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,發生了基因重組。答案:A12.圖中和表示某精原細胞中的一段DNA分子,分別位于一對同源染色體的兩條非姐妹染色單體的相同位置上。下列相關敘述,正確的是( ) A.和所在的染色體都來自父方B.和的形成是由于染色體易位C.和上的非等位基因

12、可能會發生重新組合D.和形成后,立即被平均分配到兩個精細胞中解析:圖中和表示一對同源染色體,一條來自父方,一條來自母方;圖中和表示交叉互換過程,其上的非等位基因可能會發生重新組合,是基因重組的一種,不是非同源染色體之間的易位;和形成后,發生的是減數第一次分裂過程,會被平均分配到兩個次級精母細胞中。答案:C13.“超級細菌”能夠合成一種特殊蛋白質,可以水解抗生素,幾乎使所有的抗生素對它都束手無策。推測這種“超級細菌”是發生變異的結果,為了確定該推測是否正確,應檢測和比較這類細菌細胞中( )A.染色體的數目B.mRNA的含量C.基因的堿基序列D.非等位基因隨非同源染色體的自由組合情況解析:“超級細

13、菌”是一種細菌,沒有染色體,不會發生染色體變異;“超級細菌”發生變異的來源是基因突變,所以應當檢測DNA的堿基序列。答案:C二、非選擇題14.由于基因突變,導致某蛋白質中的一個賴氨酸發生了改變。根據以下圖、表回答問題。 第一個字母第二個字母第三個字母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(模板鏈)與鏈只有一個堿基不同,那么鏈不同于鏈上的那個堿基是 。 (

14、4)從表中可看出密碼子具有 的特點。 解析:(1)過程為翻譯過程,發生在核糖體上,過程是轉錄過程。(2)賴氨酸的密碼子為AAA或AAG,與表中各種氨基酸的密碼子比較,絲氨酸的密碼子AGU或AGC和賴氨酸的密碼子相差最大,有兩個堿基不同。(3)甲硫氨酸的密碼子為AUG,應該是由密碼子AAG變化而來的,說明號鏈上的TAC由號鏈上的TTC替換一個堿基而來。(4)表中顯示,有些氨基酸可以由兩個或兩個以上的密碼子決定,即密碼子具有簡并性。答案:(1)核糖體 轉錄(2)絲氨酸 要同時突變兩個堿基(3)A(4)簡并性15.已知人類多種先天性貧血是由紅細胞本身的遺傳缺陷引起的。請回答下列問題。(1)某人常出現

15、紫紺,經醫生檢查其血紅蛋白的鏈上第67位氨基酸為谷氨酸(密碼子為GAA或GAG),而正常人是纈氨酸(密碼子為GUU或GUC、GUA、GUG),該病在醫學上稱為先天性高鐵血紅蛋白血癥型。該病的根本原因是患者有關的基因在轉錄中起模板作用的一條鏈上的一個脫氧核苷酸發生改變,即 。 基因中控制血紅蛋白鏈上第67位氨基酸的堿基若發生改變,是否一定會引發該遺傳病?請舉例說明。 。 (2)人類有一種非球形紅細胞性貧血(型),經查為糖代謝過程某個環節發生障礙所致。本病有紅細胞自溶現象,如加入三磷酸腺苷后,自溶現象可明顯降低。以下為成熟紅細胞糖代謝途徑中與ATP變化有關的過程簡圖: 研究人員根據代謝過程,在紅細

16、胞的細胞質基質中加入各種代謝中間產物(除丙酮酸外),均無法得到丙酮酸,則該病最可能是由于缺乏 ,從而不能生成ATP所引起的。 在無該病史的家族中出現了一個患病的孩子,引起孩子致病的可能原因是 。 一個患病的女孩的父母及叔叔均正常,但其祖父和嬸嬸是患者。那么她的嬸嬸生出一個正常男孩的概率為 。為避免生出有病的孩子,該家族應采取的措施有(寫出兩條你認為可行的措施) 。 (3)上述類型的遺傳病都能導致貧血,影響氧氣的運輸,將直接影響人體細胞中什么細胞器的正常工作? 。 解析:(1)根據密碼子可知mRNA中堿基由U變為A,推測其DNA模板鏈中腺嘌呤脫氧核苷酸變為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。由于密碼子的簡并性,基因突變不一定引起性狀改變。(2)在紅細胞的細胞質基質中加入各種代謝中間產物(除丙酮酸外),均無法得到丙酮酸,則該病最可能是由于缺乏丙酮酸激酶。無該病史的家族中出現了一個患病的孩子,最可能