課后集訓基礎達標1.人類發生鐮刀型細胞貧血癥的根本原因在于基因突變，其突變的方式是基因內（）A.堿基發生改變(替換)B.增添或缺失某個堿基對C.增添一小段DNAD.缺失一小段DNA解析：考查基因突變的本質：基因分子結構的改變，是組成基因的堿基對的增添、缺失或改變。人類鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是控制合成血紅蛋白分子的基因的一個堿基發生了突變，由T→A。答案：A2.某基因的一個片段中的αDNA鏈在復制時一個堿基由G→C，該基因復制三次后發生基因突變的基因占該基因總數的（）A.100％B.50％C.25％D.12.5％解析：DNA的復制是半保留式的，在DNA雙鏈中，以αDNA單鏈為模板復制的子代雙鏈DNA中，兩條單鏈都有基因突變。而以與αDNA鏈的互補鏈為模板復制的后代DNA中，基因都是正常的。因此在后代DNA中，正常基因和突變基因各占一半。答案：B3.果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，一個大約有109個的果蠅種群，每一代出現的基因突變數是（）A.2×109B.2×108C.2×107D.108解析：自然界中生物的突變率是很低的，這是對單個基因而言。但種群是由許多個體所組成，每個個體的每個細胞中都會有成千上萬個基因。依據題干所列出的數值，這個果蠅種群每一代出現的基因突變數目為2×104×10－5×109＝2×108個。答案：B4.下列有關基因突變的敘述中，正確的是（）A.生物隨環境改變而產生適應性的變異B.由于細菌的數量多、繁殖周期短，因此其基因突變率很高C.基因突變在自然界中廣泛存在D.自然狀態下的突變是不定向的，而人工誘變多是定向的解析：基因突變是隨機發生的，往往與環境無直接的聯系。如果環境中存在著誘發基因突變的因素，如各種射線、致癌物質等，也只是提高了基因突變的頻率。誘變因素與發生突變的方向無關，所以選項A是不正確的；突變頻率是指多少個細胞或生殖細胞中發生突變的細胞所占的比例，細菌突變率高低與細菌的數量、繁殖周期無關，故選項B也是不對的；基因突變是不定向的，在各個方向上的突變都有可能發生，不管是自然突變還是人工誘變，都是如此。人工誘變只是提高了突變的頻率，與突變的方向無關，故選項D也是不對的；基因突變在自然界是普遍存在的，無論是低等生物，還是高等動、植物及人，都可能發生基因突變。故選項C是正確的。答案：C5.原核生物中某一基因的編碼區起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近，再發生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質結構影響最?。ǎ〢.置換單個堿基對B.增加4個堿基對C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對解析：在編碼區插入1個堿基對，因每相鄰的3個堿基決定1個氨基酸，必然造成插入點以后幾乎所有密碼子的改變，控制相應氨基酸發生變化，致使編碼的蛋白質差別很大。若插入1個堿基對，再增添2個、5個、8個堿基對，或缺失1個、4個、7個堿基對，恰好湊成3的倍數，則對后面密碼子不產生影響，致使編碼的蛋白質差別不大。答案：D6.自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質的部分氨基酸序列如下：正?；蚓彼岜奖彼崃涟彼崽K氨酸脯氨酸突變基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因3精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸丙氨酸根據上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是（）A.突變基因1和2為一個堿基的替換，突變基因3為一個堿基的增添B.突變基因2和3為一個堿基的替換，突變基因1為一個堿基的增添C.突變基因1為一個堿基的替換，突變基因2和3為一個堿基的增添D.突變基因2為一個堿基的替換，突變基因1和3為一個堿基的增添解析：本題考查基因突變的本質及對生物性狀的影響。比較正常蛋白質與突變后編碼的蛋白質的氨基酸組成及順序可知，突變基因1所決定的蛋白質的部分氨基酸與正?；驔Q定的氨基酸相同，故基因突變屬于同義突變，是基因中一個堿基的替換。突變基因2所決定的氨基酸與正?；蛩鶝Q定的氨基酸相比只有一個氨基酸種類發生變化，所以可以確定該突變也只是一個堿基的替換，屬于錯義突變。突變基因3決定的氨基酸與正常基因決定時氨基酸相比較，第3、4、5位上的三個氨基酸不同，說明該基因突變屬移碼突變，即在基因中決定苯丙氨酸的三個堿基對的后面增添了一個堿基對，從而使后面的堿基序列順延，經轉錄形成的密碼子都發生了改變，再經翻譯形成的氨基酸也都發生了改變。另外，堿基的缺失引起的突變會導致氨基酸數目的減少。題干中給出的三種基因突變，都不屬于這種情況。答案：A7.大麥的一個染色體組有7條染色體，在四倍體大麥根尖細胞有絲分裂后期能觀察到的染色體數目是…（）A.7條B.56條C.28條D.14條解析：四倍體大麥體細胞含有28條染色體，有絲分裂后期染色體數目加倍。答案：B8.用一定濃度的秋水仙素處理萌發的種子或幼苗能誘導形成多倍體植株。其中，秋水仙素作用于（）A.有絲分裂前期和減數第一次分裂的前期B.有絲分裂前期C.減數第一次分裂的后期D.減數第二次分裂的后期解析：秋水仙素的作用是在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成。答案：B9.引起生物可遺傳的變異的原因有3種，即基因重組、基因突變和染色體變異。以下幾種生物性狀的產生，來源于同一變異類型的是（）①果蠅的白眼②豌豆的黃色皺粒③八倍體小黑麥的出現④人類的色盲⑤玉米的高莖皺縮葉⑥人類鐮刀型細胞貧血癥A.①②③B.④⑤⑥C.①④⑥D.②③⑤解析：①④⑥選項的變異類型都是基因突變。答案：C10.細菌和變形蟲的變異來源分別是（）①基因突變②基因重組③染色體變異A.①②和②B.①和①②C.②③和①②③D.①和①③解析：細菌是原核生物，沒有染色體也不進行減數分裂；變形蟲是單細胞的原生動物，進行的是無性生殖。答案：D11.雙子葉植物大麻(2N＝20)為雌雄異株，性別決定為XY型，若將其花藥離體培養，將幼苗用秋水仙素處理，所得植物的染色體組成應是（）A.18+XXB.18+XYC.18+XX或18+YYD.18+XX或18+XY解析：大麻花粉的染色體組成是9+X或9+Y。答案：C12.下列哪種情況能產生新的基因（）A.基因自由組合B.基因互換C.基因突變D.染色體數目變異解析：基因的自由組合與互換都是在原有基因中進行的基因重組；染色體數目的增加或減少只會造成原有基因的重復或減少。只有基因突變導致遺傳物質的改變才可產生新的基因。答案：C13.一個堿基對可加到DNA分子上或從DNA分子上除去，這種生物體DNA堿基順序的變化是（）A.細菌的轉化B.基因自由組合C.基因突變D.等位基因分離解析：基因突變方式至少有兩大類：一類是堿基替換，即一個堿基對被另一個堿基對所代替；另一類是堿基對數目的改變，即增加或減少一個或幾個堿基對。答案：C14.(2006江蘇高考，14)農業生產中長期使用某種殺蟲劑后，害蟲的抗藥性增強，殺蟲效果下降，原因是…（）A.殺蟲劑誘發了害蟲抗藥性基因的產生B.殺蟲劑對害蟲具有選擇作用，使抗藥性害蟲的數量增加C.殺蟲劑能誘導害蟲分解藥物的基因大量表達D.抗藥性強的害蟲所產生的后代都具有很強的抗藥性解析：由于基因突變，害蟲本身存在著抵抗殺蟲劑的變異，當使用某種殺蟲劑后，絕大多數害蟲被殺死，少數具有抗藥性的個體生存下來并繁殖后代，害蟲大量繁殖后，再用該種殺蟲劑，會有比以前更多的個體生存，以后不斷使用該種殺蟲劑，會導致害蟲的抗藥性增強，殺蟲效果下降，殺蟲劑對害蟲起到定向選擇作用。答案：B綜合運用15.如下圖所示是人類鐮刀型細胞貧血癥的原因，據圖完成下列問題：(1)①是___________過程，②是___________過程，后者是在___________中完成的。(2)③是___________過程，發生在___________過程中，這是導致鐮刀型細胞貧血癥的根本原因。(3)④的堿基排列順序是___________，這是決定纈氨酸的一個___________。(4)鐮刀型細胞貧血癥十分少見，說明基因突變的特點是___________和___________。解析：本題是一道遺傳和變異的綜合性題目。以經典例子引入，考查遺傳學的基礎知識，并聯系選修教材中的基因工程。答案：(1)轉錄翻譯核糖體(2)基因突變DNA復制(3)GUA密碼子(4)突變率很低往往有害16.一只雌鼠的染色體上的某基因發生突變，使得野生型性狀變為突變型。請完成下列問題：(1)假定控制突變型的基因是位于常染色體上的隱性基因，則用純合野生型雄鼠與上述雌鼠雜交，后代的表現型是___________。(2)另假定上述雌鼠為雜合子，讓其與野生型雄鼠交配，F1代表現型有四種，分別為突變型♀，野生型♀、突變型♂、野生型♂，比例為1∶1∶1∶1。從F1代中選用野生型♀、突變型♂的個體進行雜交，其下一代的表現型中所有的♂都為野生型，所有的♀都為突變型。請問：突變基因位于X染色體上還是常染色體上？用遺傳圖解表示并加以說明(B表示顯性基因，b表示隱性基因)。解析：(1)由于假定控制突變型的基因是位于常染色體上的隱性基因，因而控制野生型的基因則為顯性基因，用純合野生型雄鼠與具有突變型的雌鼠雜交，則雜交后代的表現型一定是顯性基因控制的顯性性狀，即野生型。(2)據題意另假定上述雌鼠是雜合子，讓其與野生型雄鼠雜交，F1代出現了突變型的雌、雄鼠，因而說明此時基因突變為顯性突變，即突變型基因為顯性基因，野生型基因為隱性基因，而鼠屬于哺乳動物，其性別決定為XY型，因此假設1：突變基因B位于X染色體上，推理如下圖甲；假設2：突變基因B位于常染色體上，推理如下圖乙。由圖可知：假設1的圖解所表示的推理結果與雜交實驗結果一致，假設2的圖解所表示的推理結果與雜交實驗結果不一致，所以突變基因位于X染色體上。答案：(1)野生型(2)X染色體。推理過程略。探究創新17.昆蟲學家用人工誘變的方法使昆蟲產生基因突變，導致酯酶活性升高，該酶可催化分解有機磷農藥。近年來已將控制酯酶合成的基因分離出來，通過生物工程技術將它導入細胞體內，并與細菌內的DNA分子結合起來。經過這樣處理的細菌仍能分裂增殖。請根據上述材料完成下列問題。（1）人工誘變在生產實踐中已得到廣泛應用，因為它能提高___________，通過人工選擇獲得___________。（2）酯酶的化學本質是___________，基因控制酯酶合成要經過___________和___________兩個過程。（3）通過生物工程產生的細菌，其后代同樣能分泌酯酶，這是由于______________________。（4）請你具體說出一項上述科研成果的實際應用：______________________。解析：(1)在自然狀態下，生物突變率是很低的，但用人工方法（物理因素：各種射線輻射或激光等；化學因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等）處理生物，能大大地提高其變異的頻率，并從中選擇出對人類有利的突變型。(2)酶的化學本質是蛋白質，蛋白質的合成需要轉錄、翻譯兩個過程。(3)生物工程能將“目的基因”整合到細菌DNA分子中，并隨細菌DNA分子的復制而復制（在細菌的前后代傳遞），并在后代中能表達。(4)酯酶能分解有機磷農藥，將通過基因工程產生的含酯酶的細菌放入污水中，能分解污水中的有機磷農藥，從而降低農藥對環境的污染。答案：（1）基因突變頻率人們所需要的突變性狀(2)蛋白質轉錄翻譯(3)控制酯酶合成的基因，隨著細菌DNA分子的復制而復制