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1、第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组1.下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,已知谷氨酸的密码子是GAA,由此分析正确的是()A.控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引起贫血症B.过程是以脱氧核苷酸为原料,由ATP供能,在酶的作用下完成的C.转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAUD.人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代解析:根据题意可知,引起人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA上某位置的碱基对TA替换为AT,并不是任一位置的碱基替换都会引起贫血症;直接原因是蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代。过程表示转录,它是以链为模板,以核糖核苷酸
2、为原料,由ATP供能,在酶的作用下完成的。缬氨酸的密码子为GUA,则tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU。答案:C2.以下关于生物变异的叙述,正确的是()A.基因突变都会遗传给后代B.基因碱基序列发生改变,一定导致性状改变C.基因突变不会改变DNA上基因的数目和种类D.生殖细胞形成过程中能够发生基因重组解析:如果基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,一般不会遗传给后代,如果发生在生殖细胞的形成过程中,则容易通过配子遗传给后代。基因突变产生了等位基因,基因在DNA上的位置没有改变,DNA上基因的数目没有改变,但种类可能改变。基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程中,即发生在生殖细胞的形成过程中。答
3、案:D3.下列有关遗传与变异的说法,正确的是()A.基因型为Dd的豌豆,产生雌、雄两种配子的数量比接近11B.自由组合定律的实质是所有等位基因分离,非等位基因自由组合C.孟德尔成功的原因是从研究豌豆的全部相对性状综合分析入手D.DNA中脱氧核苷酸的种类和数量发生改变,不一定引起基因突变解析:基因型为Dd的豌豆,产生雌配子或雄配子的类型比接近11。自由组合定律的实质是所有等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。孟德尔成功的原因是从研究豌豆一对相对性状分析入手。DNA中某些片段上脱氧核苷酸的种类和数量发生改变,引起的才是基因突变。答案:D4.下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所
4、控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)()ATG GGC CTG CTG AGAG TTC TAA147 1013 100103106A.第6位的C被替换为TB.第9位与第10位之间插入1个TC.第100、101、102位被替换为TTTD.第103至105位被替换为1个T答案:B5.自然界中,一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:正常基因:精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1:精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2:精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3:精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列,可确定这三种突变基因DNA分
5、子的改变情况是()A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添解析:由于遗传密码的简并性,基因中一个碱基被替换,mRNA上只有一个密码子改变,肽链中只有一个氨基酸可能会发生改变;若基因中一个碱基增添或缺失,mRNA上因为密码子阅读的连续性,突变位置后的密码子全部发生改变,肽链中的氨基酸种类也发生改变。答案:A6.右图基因A与a1、a2、a3之间的关系不能表明()A.基因突变是不定向的B.等位基
6、因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可通过突变而转化D.基因的遗传将遵循自由组合定律解析:题图中虽然有几对复等位基因,但具体到某一个体来讲,只是位于一对同源染色体上的等位基因,而自由组合研究的是位于两对同源染色体上的两对等位基因的遗传规律。答案:D7.右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是()A.发生了基因突变B.发生了染色单体互换C.该细胞为次级卵母细胞D.该细胞为次级精母细胞解析:题中所给图因无同源染色体,故为减数第二次分裂的后期图,又因为细胞质均等分裂,故此细胞为次级精母细胞或第一极体。姐妹染色单体形成的两条染色体上的基因若不相同,有两种原因,一是基因突变,二是染色
7、单体的交叉互换。答案:C8.下列关于基因突变和基因重组的叙述,正确的是()基因突变常常发生在DNA复制时基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换基因突变的随机性仅表现在生物个体发育的胚胎时期基因重组是生物变异的根本来源,基因重组也可以产生新的基因A.B.C.D.解析:基因突变是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起基因结构的改变,在DNA复制时,双螺旋结构解开,容易发生基因突变。基因突变具有随机性,可以发生在个体发育的任何时期,同一DNA分子的不同部位,不同的DNA分子上。基因突变能产生新的基因,是生物变异的根本来源,基因重组不能产生新的基因。答案:B9.用人工诱变方法使黄色短
8、杆菌的质粒上的某基因模板链中的脱氧核苷酸序列发生如下变化:CCGCTAACGCCGCGAACG,(可能相关的密码子为: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)那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是()A.基因突变,性状改变B.基因突变,性状没有改变C.基因和性状均没有改变D.基因没变,性状改变解析:由题意知,脱氧核苷酸序列中的一个碱基T变成了碱基G,故发生了基因突变,由此碱基转录成的密码子由正常的GAU变为GCU,从而引起所决定的氨基酸由天冬氨酸变成丙氨酸,故性状也发生了改变。答案:A10.大肠杆菌的某基因有
9、180个碱基对,由于受到X射线的辐射少了一个碱基对。此时,由它控制合成的蛋白质与原来的蛋白质比较,不可能出现的情况是()A.59个氨基酸,且氨基酸的排列顺序没有改变B.59个氨基酸,且氨基酸的排列顺序有改变C.60个氨基酸,但氨基酸的排列顺序有改变D.少于59个氨基酸,且氨基酸的排列顺序有改变解析:基因中缺失了一个碱基对,其控制合成的蛋白质中氨基酸的数目,一定比原来的要减少,氨基酸的顺序可能发生变化,也可能不发生变化。答案:C11.下列关于基因重组的说法,不正确的是()A.生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B.减数分裂四分体时期,由于同源染色体的姐妹染色单体之
10、间的局部交换,可导致基因重组C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D.一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖则不能解析:同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的局部交换才会导致基因重组。答案:B12.有性生殖生物的后代性状差异,主要来自基因重组,下列过程中哪些可以发生基因重组?()亲代:AaBb AaBb配子:ABAbaBabABAbaBab子代:A_B_A_bbaaB_aabbA.B.C.D.解析:基因重组发生在通过减数分裂形成配子的过程中,主要包括两种类型:一种是在四分体时期,同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,一种是在减后期,非同源染色体上非等位基因的自由组
11、合。所以应为,而不是配子的随机组合。答案:A13.右上图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,图乙是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b),请据图回答下列问题(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)。甲乙(1)图中过程发生的时间是。(2)链碱基组成为,链碱基组成为。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于染色体上,属于性遗传病。(4)8的基因型是,6和7再生一个患病男孩的概率为。要保证9结婚后子代不患此病,从理论上说其配偶的基因型必须为。(5)若图中正常基因片段中CTT突变为CTC,由此控制的生物性状是否可能发生改变?为什么?。答案:(1)细胞分裂间期(2)CATGUA(3)常隐(4)BB或Bb
12、1/8BB(5)不会,因为翻译形成的氨基酸没变,所以生物性状不变14.由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题。第一个字母第二个字母第三个字母UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)图中过程发生的场所是,过程叫。(2)除赖氨酸以外,图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小?。原因是。(3)若图中X是甲硫氨酸,且链与链只有一个碱基不同,那么链不同于链上的那个碱基是。解析:(1)为翻译过程,发生在核糖体上,是以DNA为模板合成RNA的过程,属于基因表达的转录过程。(2)赖
13、氨酸密码子为AAA或AAG,与表中各种氨基酸上的密码子比较,丝氨酸的密码子AGU或AGC和赖氨酸的密码子相差最大。(3)甲硫氨酸的密码子为AUG,应该是由密码子AAG突变而来,说明链是由链上的TTC变为TAC。答案:(1)核糖体转录(2)丝氨酸要同时突变两对碱基(3)A(T)15.随着除草剂的广泛使用,杂草逐渐出现了抗药性。下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)品系的pbs基因和对除草剂敏感品系的正常基因的部分碱基序列,以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。抗除草剂品系GCT精氨酸CGT丙氨酸TTC赖氨酸AAC亮氨酸敏感品系GCT精氨酸AGT丝氨酸TTC赖氨酸AAC亮氨酸氨基酸位置227228229
14、230请分析回答问题。(1)抗除草剂品系的出现,是由于正常的敏感品系发生了基因突变,导致。(2)从部分DNA碱基的变化,可推知密码子的变化是。(3)若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的mRNA成分如下表,则mRNA中含有个尿嘧啶,控制蛋白质合成的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有个,mRNA形成场所是。成分腺嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶胞嘧啶含量x%y%z%10%数量1 7001 600其他关系x+y=30解析:(1)抗除草剂品系的出现,是基因突变导致基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故,即第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)。(2)DNA转录形成了mRNA,根据部分DNA碱基的变化,可以推知密码子的变化。(3)根据mRNA中碱基数量关系知A+G=3 300,U=6 600,C=1 100,所以控制蛋白质合成的基因中A+G=mRNA中的所有碱基之和=11 000。答案:(1)第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)(2)UCAGCA(3)6 6
