内容正文:
第9周·周末作业 “基因突变、基因重组和染色体数目变异”强化练
一、选择题
1.我国通过“太空育种”培育出许多性状优良的作物新品种,如耐寒的水稻新品种。研究发现,与原产南方水稻不耐寒基因M1相比,耐寒基因M2中增加了一段DNA序列。下列分析正确的是 ( )
A.M2是由基因突变产生的
B.M2是由染色体变异产生的
C.M2编码的蛋白质的氨基酸数量增多
D.DNA插入M2的位置是固定的
2.基因重组是生物变异的重要来源之一,下列关于基因重组和基因突变的叙述,正确的是 ( )
A.高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆是基因重组的结果
B.S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,出现S型活细菌是基因突变的结果
C.圆粒豌豆的DNA上插入一小段外来DNA序列,出现皱粒豌豆,此过程属于基因重组
D.“一母生九子,九子各不同”是基因重组的结果
3.黏多糖贮积症是某基因突变,终止密码子提前出现导致的。抑制性tRNA(sup⁃RNA)可以携带氨基酸,与终止密码子配对,从而获得有功能的蛋白。下列叙述错误的是 ( )
A.黏多糖贮积症可能是发生了单个碱基的替换
B.tRNA参与的翻译过程有氢键的生成和断裂
C.tRNA分子不存在氢键,可参与多种氨基酸的运输
D.sup⁃tRNA的参与可能导致产生分子量过大的蛋白质
4.XYY综合征,又称超雄综合征,是一种性染色体异常的疾病,患者出生时带有两条Y染色体和一条X染色体。下列说法错误的是 ( )
A.XYY综合征患者体细胞内含有三个染色体组
B.一般情况下,女性婴儿是不存在XYY综合征的
C.XYY综合征可能与父源染色体未分离有关
D.某些环境因素可能增加染色体不分离的风险,导致XYY的形成
5.人类研究较深入的与癌症发生相关的基因是p53基因,p53基因属于抑癌基因,科学家发现约40%的癌症与p53基因的改变有关。一旦细胞癌变,癌基因可以传给其子代细胞。下列叙述错误的是 ( )
A.当原始生殖细胞的正常基因突变后,可能导致子代患癌症
B.放射疗法会损伤DNA,治愈后的癌症患者某些基因可能会改变
C.由于糖蛋白减少,癌细胞可通过血管或淋巴管向身体其他部位转移
D.p53基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的
6.水稻叶片颜色与A1、A2、A三个等位基因有关,基因A控制绿色,基因A1和A2都控制黄色,且显隐性关系为A1>A>A2。研究人员发现基因A1、A2都是由基因A突变而来的,且基因A1翻译出的蛋白质只发生了一个氨基酸的替换。下列说法错误的是 ( )
A.A1、A2的出现体现了基因突变的随机性
B.A→A1最有可能发生了碱基对的替换
C.基因型为A1A和AA2的水稻杂交,后代叶片黄色和绿色的比例为1∶1
D.突变基因A1可能是通过影响有关色素形成的酶的合成,从而影响生物性状的
7.研究发现,人类癌细胞中DNA聚合酶ε(Polε)的校对功能缺陷,导致抑癌基因p53的复制错误率升高。同时,p53基因的mRNA存在可变剪接现象,其不同剪接体翻译的蛋白质功能差异显著。已知Polε具有3'→5'外切酶活性,负责DNA复制时的碱基校对。下列叙述正确的是 ( )
A.若p53基因复制时模板链碱基G被错配为T,Polε可能会识别并切除错配碱基,通过重新聚合降低突变频率
B.若p53剪接体因剪接位点异常导致终止密码子提前出现,翻译时核糖体读取到该密码子会导致肽链合成终止,形成具有完整抑癌功能的蛋白质
C.若p53基因编码区发生单碱基替换(不影响甲基化),同时启动子发生甲基化,二者均属于不改变DNA碱基序列的表观遗传现象
D.翻译过程中,tRNA携带氨基酸通过反密码子与mRNA的密码子互补配对,该过程需要ATP为碱基配对提供能量
8.科研人员在对某一区域的野生植物进行调查研究时,发现了一株特殊的二倍体植株,该植株与同种的其他正常植株相比,表型发生了很大改变。通过细胞遗传学分析发现,该植株体细胞中的①号和②号染色体发生了图示的异常现象。若该植株的原始生殖细胞减数分裂过程中,图示三条染色体联会配对后,其中的两条染色体随机移向细胞一极,另一条染色体移向细胞另一极,且形成的配子均可育,不考虑其他变异,下列相关叙述错误的是 ( )
A.该植株的出现,可能是亲本某一方减数分裂过程异常造成的,属于可遗传变异
B.该植株的有丝分裂中期的细胞比正常植株细胞的染色体数少一条
C.只考虑①号和②号两对同源染色体,该个体理论上能产生4种染色体组成不同的配子
D.该植株自交,其产生的后代中可以出现染色体组成正常的植株
二、非选择题
9.如图是各细胞中所含染色体的示意图,据图回答下列问题。
(1)图中可表示二倍体生物体细胞的是 ;可表示三倍体生物体细胞的是 ;可表示单倍体生物体细胞的是 ;肯定表示单倍体生物体细胞的是 。
(2)若由受精卵发育成的个体,体细胞含有的染色体组数与C细胞相同,则该生物体为 倍体。
(3)每个染色体组中含有3条染色体的细胞是 (填图中字母)。
10.在农业生产上,培育农作物新品种是提高粮食产量的重要途径之一,下图是某生命科学研究院以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④⑤⑥三个新品种的过程,请回答有关问题:
(1)用①和②培育⑤的过程中采用了两种育种方法,即 和 。
(2)用③培育出④常用的方法是 ,用④培育出⑤常用一定浓度的 溶液处理 。这种溶液的主要作用是 ,导致染色体不能移向细胞两极,从而使染色体加倍。
(3)经过Ⅳ过程培育出⑥所依据的遗传学原理是 。
11.玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。请结合相关知识分析回答下列问题:
(1)现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲,其细胞中9号染色体如图1所示。
①为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,通过人工异花传粉以植株甲为父本,正常的白色籽粒植株为母本进行杂交,其人工异花传粉操作步骤为 。
②杂交后得到的F1玉米均为白色籽粒,说明T基因位于图1中 染色体上。
(2)在上述杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株乙,则植株乙出现的原因可能有三种:
①基因突变: ;
②基因重组: ;
③染色体数目变异:植株甲在减数分裂过程中同源染色体未分离,导致产生同时含正常染色体和异常染色体的异常花粉。
(3)通过显微镜观察发现,植株乙染色体及其基因组成如图2所示。若植株乙在减数分裂Ⅰ过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极,并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则植株乙自交后代中,染色体结构和数目正常的子代比例为 。
第9周·周末作业
1.选A M1增加了一段DNA序列成为M2,基因结构发生了改变,属于基因突变,A正确,B错误;若突变后终止密码子提前出现,则蛋白质的氨基酸数量减少,所以M2编码的蛋白质的氨基酸数量不一定增多,C错误;基因突变具有随机性,DNA插入M2的位置不固定,D错误。
2.选D 豌豆的高茎与矮茎由一对等位基因控制,高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆是等位基因分离导致的,A错误;S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,出现S型活细菌是由于S型细菌的DNA与R型细菌的DNA发生了基因重组,B错误;圆粒豌豆的DNA上插入一小段外来DNA序列,出现皱粒豌豆,此过程属于基因突变,C错误;“一母生九子,九子各不同”是因为双亲减数分裂形成配子的过程中发生了基因重组,D正确。
3.选C 黏多糖贮积症发生了基因突变,导致终止密码子提前出现,可能是由于单个碱基发生替换造成的,A正确;tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对时形成氢键,离开时氢键断裂,B正确;tRNA含有氢键,且一种tRNA仅运输一种氨基酸,C错误;sup⁃tRNA可以携带氨基酸与终止密码子配对,可能导致翻译形成的多肽链延长,进而导致蛋白质的分子量增大,D正确。
4.选A XYY综合征患者体细胞中染色体数目为47条(44+XYY),其中常染色体仍为22对(两个染色体组),性染色体为XYY,故体细胞仍含两个染色体组,A错误;女性性染色体为XX,而XYY综合征需含Y染色体,因此女性婴儿不可能患此病,B正确;XYY的形成原因可能是父方在减数分裂Ⅱ时Y染色体未分离,形成YY精子,与正常卵子(X)结合后产生XYY,C正确;辐射、化学物质等环境因素可能干扰细胞分裂,导致染色体不分离,增加XYY综合征发生风险,D正确。
5.选D 原始生殖细胞的基因突变可传递给子代,若突变涉及原癌基因或抑癌基因,可能导致子代患癌症,A正确;放射疗法通过破坏DNA杀死癌细胞,但可能同时损伤正常细胞的DNA,导致某些基因发生改变,B正确;癌细胞膜表面糖蛋白减少,细胞间黏着性下降,易通过血管或淋巴管转移,C正确;p53基因属于抑癌基因,其表达的蛋白质可抑制细胞的生长和增殖或促进细胞凋亡,D错误。
6.选A A1、A2均由A突变而来,体现同一基因可发生不同突变,产生一个以上的等位基因,体现了基因突变的不定向性,A错误;因为基因A1翻译出的蛋白质只发生了一个氨基酸的替换,而碱基对的替换往往只改变一个氨基酸或不改变氨基酸(密码子的简并性),所以A→A1最有可能发生了碱基对的替换,B正确;基因型为A1A与AA2的水稻杂交,子代基因型为A1A、A1A2、AA、AA2,表型及比例为叶片黄色∶绿色=1∶1,C正确;基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,则突变基因A1可能是通过影响有关色素形成的酶的合成,从而影响生物性状的,D正确。
7.选A DNA聚合酶ε具有3'→5'外切酶活性,可能会切除错配碱基并进行修复,从而降低突变频率,A正确;终止密码子提前出现会导致肽链合成提前终止,形成的蛋白质结构不完整,无法发挥正常抑癌功能,B错误;单碱基替换属于基因突变,基因突变会改变DNA碱基序列,而启动子甲基化属于表观遗传,C错误;tRNA与mRNA的互补配对不需ATP供能,D错误。
8.选C 该植株的体细胞中含有正常的①②号染色体,同时存在①②号染色体连接成一条的异常染色体,可能是该植株亲本某一方减数分裂过程异常造成的,属于可遗传变异,A正确;由于①②两条染色体连接成一条染色体,因此该植株的有丝分裂中期的细胞比正常植株细胞的染色体数少一条,B正确;只考虑①号和②号两对同源染色体,该个体理论上能产生6种染色体组成不同的配子,即①②、①/②(表示①②染色体连接成一条染色体)、①/②+①、②、①/②+②、①,C错误;该植株可以产生染色体组成为①②的正常配子,因此其自交产生的后代中可以出现染色体组成正常的植株,D正确。
9.解析:(1)B、C细胞有两个染色体组,如果B、C细胞是由受精卵发育而来的,则是二倍体生物体细胞;细胞A有三个染色体组,若A由受精卵发育而来,则是三倍体生物体细胞;若细胞A、B、C、D都是由配子直接发育而来,则无论有几个染色体组都是单倍体;细胞D只有一个染色体组,一定是单倍体生物体细胞。
(2)若是由受精卵发育成的个体,体细胞含有的染色体组数与C细胞相同,则该生物体为二倍体。
(3)细胞中有几种形态的染色体,一个染色体组内就有几条染色体,则细胞A、B每个染色体组中含有3条染色体。
答案:(1)B、C A A、B、C、D D (2)二 (3)A、B
10.解析:(1)用①和②培育⑤的过程中,Ⅰ→Ⅱ为杂交育种,Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ为单倍体育种。
(2)用③培育出④的常用方法是花药离体培养,由④培育出⑤常用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗;秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而使染色体加倍。
(3)经过Ⅳ过程培育出⑥所依据的遗传学原理是染色体数目变异(或染色体变异)。
答案:(1)杂交育种 单倍体育种 (2)花药离体培养 秋水仙素 幼苗 抑制纺锤体形成 (3)染色体数目变异(或染色体变异)
11.解析:(1)①人工异花传粉的操作步骤为在母本雌花未成熟前套袋,待母本雌花成熟后,取父本花粉撒在母本雌花柱头上再套袋。②已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。以植株甲(Tt)为父本,正常的白色籽粒植株(tt)为母本进行杂交,若T基因位于正常染色体上,则父本产生的可育花粉含基因T,杂交后F1全为黄色籽粒(Tt);若T基因位于异常染色体上,则能够受精的花粉只含有基因t,则F1玉米均为白色籽粒。
(2)在上述杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株乙,其原因可能有以下三种,①基因突变:父本在减数分裂过程中,t基因突变为T基因,产生了含T基因的正常花粉,与母本产生的含t基因的卵细胞结合,形成基因型为Tt的黄色籽粒植株乙。②基因重组:在减数分裂过程中,植株甲同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换,导致T基因换至正常染色体上,产生含T基因的正常花粉,与母本产生的含t基因的卵细胞结合,形成基因型为Tt的黄色籽粒植株乙。③染色体数目变异:植株甲在减数分裂过程中同源染色体未分离,导致产生同时含正常染色体和异常染色体的异常花粉。
(3)由图2可知,植物乙的基因型为TOtt(O表示染色体缺失),若植株乙在减数分裂Ⅰ过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极,并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,则植株乙产生的雌配子种类及比例为TOt∶t∶TO∶tt=2∶2∶1∶1,产生的雄配子种类及比例为TOt∶t∶tt=2∶2∶1(只含TO的花粉不能参与受精作用),自交后代中,染色体结构和数目正常的子代基因型为tt,比例为2/6×2/5=2/15。
答案:(1)①在母本雌花未成熟前套袋,待母本雌花成熟后,取父本花粉撒在母本雌花柱头上再套袋 ②异常 (2)①t基因突变为T基因,产生含T基因的正常花粉 ②在减数分裂过程中,植株甲同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换,导致T基因换至正常染色体上,产生含T基因的正常花粉 (3)2/15
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