内容正文:
第9周·周末作业 “基因突变与基因重组”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.(2024·缙云中学阶段测)碱基类似物5⁃溴尿嘧啶(5⁃BU)既能与碱基A配对,又可以与碱基C配对。在含有5⁃BU、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是 ( )
A.由于DNA碱基组成的改变是随机的,因此大肠杆菌体内每个基因都有可能发生突变
B.碱基类似物5⁃溴尿嘧啶属于化学诱变剂
C.很多位点发生C—G到T—A的替换后,DNA分子中氢键数目减少
D.在此培养基上至少繁殖2代,才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到C—G的替换
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普遍性
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.下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像,根据图像判定每个细胞发生的变异类型,正确的是 ( )
A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变
B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组
C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组
8.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
9.某昆虫翅型受常染色体上两对等位基因控制,野生型为显性基因纯合子,表现为长翅,在该昆虫群体中发现两种短翅突变体,都为单基因隐性突变,两种基因突变前后的碱基变化及对蛋白质的影响如表,下列相关叙述正确的是 ( )
突变基因
Ⅰ
Ⅱ
碱基变化
C→T
CTT→C
蛋白质
变化
有一个氨基酸与
野生型果蝇的不同
多肽链长度比
野生型果蝇长
A.该昆虫的受精卵中有一种隐性基因为纯合时,该受精卵发育成的个体即可表现为短翅
B.基因Ⅰ发生了碱基对的缺失,导致终止密码子滞后出现
C.基因Ⅰ和基因Ⅱ都可能发生基因突变,体现了基因突变的多方向性
D.基因Ⅱ发生基因突变后,突变基因中嘧啶的比例大于突变前
二、非选择题
10.专家指出,肿瘤对我国人口健康的危害很大,需要大众提高防控意识。请回答下列问题:
(1)癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用,细胞中 或 发生突变,导致细胞连续进行分裂成为恶性增殖细胞。癌细胞易在人体内分散和转移,原因是
。
(2)图甲表示原癌基因转变为癌基因的3种途径:
①推测图甲中所示蛋白质的功能是 。
②由图甲可知,此蛋白质的 增强或 增加与细胞癌变有关。
(3)图乙为结肠癌发生的遗传学原理:
癌症的发生一般需要很长时间,据图乙推测这是因为细胞癌变是 的结果。
11.已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的,共有四种表型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。请回答下列问题:
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞,1位点为A基因,2位点为a基因,某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
①若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则该初级精母细胞产生的配子的基因型是 。
②若是发生基因突变,且为隐性突变(突变后形成隐性基因),该初级精母细胞产生的配子的基因型是AB、aB、ab或 。
(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果,设计了如下实验。
实验方案:
用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为 的雌性个体进行测交,观察子代表型。
结果预测:
①如果子代 ,
则发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
②如果子代 ,
则基因发生了隐性突变。
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D 由于DNA碱基组成的改变是随机的,因此大肠杆菌体内每个基因都有可能发生突变,A正确;碱基类似物5⁃溴尿嘧啶属于化学诱变剂,B正确;因为C—G之间有3个氢键,而T—A之间有2个氢键,所以很多位点发生C—G到T—A的替换后,DNA分子中氢键数目减少,C正确;若原来DNA中的碱基对是T—A,由于碱基配对错误,经过一次复制后,产生了5⁃BU与碱基A的配对,第2次复制后,出现5⁃BU与碱基C的配对,第3次复制后才能出现C—G,因此,在此培养基上至少繁殖3代,才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到C—G的替换,D错误。
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,体现了基因突变的多方向性,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C 图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期,A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的,图中①②的变异只能来自基因突变;③处于MⅡ后期,A与a的不同可能来自基因突变或MⅠ前期的交叉互换(基因重组)。
8.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。
9.选A 该昆虫群体中发现两种短翅突变体,都为单基因隐性突变,据此推测,该昆虫的受精卵中有一种隐性基因为纯合时,该受精卵发育成的个体即可表现为短翅,A正确;据表分析可知,基因Ⅰ发生了碱基对的替换,碱基对数目未改变,氨基酸数目未变,终止密码子并未滞后,B错误;基因Ⅰ和基因Ⅱ不是同一基因,不能体现基因突变的多方向性,C错误;基因Ⅱ发生基因突变后,突变基因中嘧啶的比例和突变前一致,D错误。
10.解析:(1)癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用,细胞中原癌基因、抑癌基因发生突变所致;癌细胞易在体内扩散和转移,是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低。
(2)①分析图甲可知,原癌基因通过3种途径转变为癌基因后,通过控制合成常量的超活性蛋白或过量的正常蛋白,使细胞恶性增殖,因此可推测图中所示蛋白质的功能是促进细胞有丝分裂。②此蛋白质的活性增强或数量增加与细胞癌变有关。(3)由图乙可知,细胞内的这4条染色体都发生了突变才导致正常细胞转化为癌细胞,推测细胞癌变是多条染色体上的多个基因突变累积的结果。
答案:(1)原癌基因 抑癌基因 细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低 (2)①促进细胞有丝分裂 ②活性 数量 (3)多个基因突变累积
11.解析:(1)①题图中染色体1和2为姐妹染色单体,在正常情况下,姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的,若不相同,则可能是发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换。若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab 4种基因型的配子。②若是发生了基因突变,且为隐性突变,则该初级精母细胞产生的两个次级精母细胞的基因组成是AaBB、aabb或Aabb、aaBB,则产生的配子基因型为AB、aB、ab或Ab、ab、aB。
(2)用该黑色小香猪与基因型为aabb的雌性个体进行测交,观察子代表型。①若发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则精子的基因型为AB、Ab、aB、ab,与基因型为ab的卵细胞结合,子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型。②若是基因发生隐性突变,则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、aB、ab三种基因型的精子,与基因型为ab的卵细胞结合,子代可出现黑色、褐色、白色或棕色、褐色、白色三种表型。
答案:(1)①AB、Ab、aB、ab ②Ab、aB、ab (2)aabb ①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型 ②出现黑色、褐色、白色或棕色、褐色、白色三种表型
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