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2019-2020年高中生物第二輪限時(shí)35分鐘 第五章 第1節(jié) 基因突變和基因重組 必修2 一、選擇題 1．下列從根本上為自然選擇提供原始材料的是 (　　) A．DNA→DNA B．DNA→RNA C．mRNA→蛋白質(zhì) D．tRNA攜帶的氨基酸 解析：基因突變是生物變異的根本來源，因而從根本上為自然選擇提供原始材料?；蛲蛔儼l(fā)生在DNA復(fù)制過程中。 答案：A 2．田間種植的三倍體香蕉某一性狀發(fā)生了變異，其變異來源通常不可能來自 (　　) A．基因重組 B．基因突變 C．染色體變異 D．環(huán)境變化 解析：基因重組通常只能發(fā)生在有性生殖過程中的減數(shù)分裂過程中，而三倍體不能完成減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子?；蛲蛔兒腿旧w變異可發(fā)生在有絲分裂過程中。 答案：A 3．下列有關(guān)敘述中，正確的是 (　　) A．基因突變就是DNA分子中堿基對的替換、增添、缺失和重組 B．基因突變一定會(huì)導(dǎo)致生物變異 C．基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生非等位基因 D．基因突變的結(jié)果有三種：有利、有害、中性 解析：基因突變不包括DNA分子中堿基對的重組；由于密碼子的簡并性，基因突變不一定導(dǎo)致生物變異；基因突變是產(chǎn)生原有基因的等位基因。 答案：D 4．突變和基因重組產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原始材料，現(xiàn)代生物技術(shù)也是利用這一點(diǎn)來改變生物遺傳性狀，以達(dá)到人們所期望的目的。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)造成的變異，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于人為的基因重組，但卻導(dǎo)致了自然界沒有的定向變異的產(chǎn)生 B．體細(xì)胞雜交技術(shù)是人為造成染色體變異的方法，它突破了自然界生殖隔離的限制 C．人工誘變沒有改變突變的本質(zhì)，但卻因突變率的提高而實(shí)現(xiàn)了定向變異 D．經(jīng)過現(xiàn)代生物技術(shù)的改造和人工選擇的作用，許多生物變得更適合人的需要 解析：基因突變是不定向的，人工誘變無法實(shí)現(xiàn)定向變異。 答案：C 5．研究發(fā)現(xiàn)線粒體的進(jìn)化速度非常快，它的一個(gè)基因的進(jìn)化速度(突變速度)大約是一個(gè)核基因進(jìn)化速度的6～17倍，用作遺傳分析靈敏度高，下列哪項(xiàng)不是這種現(xiàn)象的原因 (　　) A．線粒體DNA代增時(shí)間短，快速增殖為突變提供了更多的機(jī)會(huì) B．線粒體DNA無組蛋白保護(hù)，易發(fā)生突變 C．線粒體基因突變對生物生命沒影響，沒有選擇壓力，突變比較容易保留下來 D．線粒體DNA復(fù)制酶具備的校對能力低，堿基誤配率高，且缺乏修復(fù)機(jī)制 解析：線粒體進(jìn)化速度快與線粒體DNA代增時(shí)間短，無組蛋白保護(hù)以及線粒體DNA復(fù)制酶校對能力低，堿基誤配率高且缺乏修復(fù)機(jī)制有關(guān)，線粒體基因突變會(huì)影響生物的代謝，從而影響生物的生存。 答案：C 6．幾種氨基酸可能的密碼子為甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；纈氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在某基因的某位點(diǎn)上發(fā)生一個(gè)堿基置換，導(dǎo)致對應(yīng)位置上的密碼子改變，使甘氨酸變?yōu)槔i氨酸，接著由于另一個(gè)堿基的替換，該位置上的氨基酸又由纈氨酸變?yōu)榧琢虬彼幔瑒t突變前該基因中決定甘氨酸的堿基排列順序?yàn)? (　　) A. B. C. D. 解析：該題由后往前推出結(jié)果，甲硫氨酸的密碼子為AUG，由此可以推知堿基第二次替換前，決定纈氨酸的密碼子為GUG，還可以推知堿基第一次替換前，決定甘氨酸的密碼子為GGG，因此可以知道突變前基因中決定甘氨酸的堿基排列順序?yàn)椤? 答案：A 7．某炭疽桿菌的A基因含有A1～A66個(gè)小段，某生物學(xué)家分離出此細(xì)菌A基因的2個(gè)缺失突變株：K(缺失A2、A3)、L(缺失A3、A4、A5、A6)。將一未知的點(diǎn)突變株X與L共同培養(yǎng)，可以得到轉(zhuǎn)化出來的野生型細(xì)菌(即6個(gè)小段都不是突變型)；若將X與K共同培養(yǎng)，得到轉(zhuǎn)化的細(xì)菌都為非野生型。由此可判斷X的點(diǎn)突變最可能位于A基因的 (　　) A．A2小段 B．A3小段 C．A4小段 D．A5小段 解析：由于一未知的點(diǎn)突變株X與L共同培養(yǎng)，可以得到轉(zhuǎn)化出來的野生型細(xì)菌，說明X的一個(gè)點(diǎn)突變在A1或A2，而X和K共同培養(yǎng)后，不能得到野生型，說明他們有共同的缺失點(diǎn)，即缺失A2。 答案：A 8．分析表格可知，正常血紅蛋白(HbA)變成異常血紅蛋白(HbW)，是由于對應(yīng)的基因片段中堿基對發(fā)生了 (　　) mRNA 密碼 順序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 正常血 紅蛋白 (HbA) ACC 蘇氨 酸 UCC 絲氨 酸 AAA 賴氨 酸 UAC 酪氨 酸 CGU 精氨 酸 UAA 終止 異常血 紅蛋白 (HbW) ACC 蘇氨 酸 UCA 絲氨 酸 AAU 天冬 酰胺 ACC 蘇氨 酸 GUU 纈氨 酸 AAG 賴氨 酸 CUG 亮氨 酸 GAG 谷氨 酸 CCU 脯氨 酸 CGG 精氨 酸 UAG 終止 A．增添 B．缺失 C．改變 D．重組 解析：比較表中正常血紅蛋白與異常血紅蛋白的密碼子順序可知，第138位缺失了一個(gè)C，導(dǎo)致氨基酸的種類和順序不相同，這是基因堿基對缺失造成的。 答案：B 9．某一種細(xì)菌菌株對鏈霉素敏感。此菌株需要從環(huán)境中攝取現(xiàn)成的亮氨酸(20種氨基酸中的一種)才能夠生長，實(shí)驗(yàn)者用誘變劑處理此菌株。若想篩選出表中列出的細(xì)菌菌株類型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，選用的培養(yǎng)基類型應(yīng)該是 (　　) 注：E－亮氨酸、L－鏈霉素；“＋”表示加入、“－”表示不加入，例如：E－：表示不加入亮氨酸；L＋：表示加入鏈霉素。 選項(xiàng) 篩選出抗鏈霉素的菌株應(yīng)使用的培養(yǎng)基 篩選出不需要亮氨酸的菌株應(yīng)使用的培養(yǎng)基 篩選出不需要亮氨酸和抗鏈霉素的菌株應(yīng)使用的培養(yǎng)基 A E－，L－ E＋，L＋ E＋，L－ B E＋，L＋ E－，L＋ E－，L－ C E＋，L＋ E－，L－ E－，L＋ D E－，L－ E＋，L－ E＋，L＋ 解析：此種細(xì)菌需從環(huán)境中攝取現(xiàn)成的亮氨酸，故在篩選出抗鏈霉素的菌株時(shí)使用的培養(yǎng)基中應(yīng)該加上亮氨酸并且加上鏈霉素，能夠生長的菌株就是我們想要的；只是篩選不需要亮氨酸的菌株時(shí)，培養(yǎng)基中不需要加任何物質(zhì)；要同時(shí)得到不需亮氨酸但抗鏈霉素的菌株，在培養(yǎng)基中只加入鏈霉素即可。 答案：C 10．下列關(guān)于基因重組的說法不正確的是(雙選) (　　) A．生物體進(jìn)行有性生殖的過程中控制不同性狀的基因重新組合屬于基因重組 B．減數(shù)分裂四分體時(shí)期，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，導(dǎo)致基因重組 C．減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體上的基因自由組合可導(dǎo)致基因重組 D．一般情況下，水稻花藥和根尖內(nèi)均可發(fā)生基因重組 解析：真核生物的基因重組有兩種類型，一種是位于非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合，另一種是發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，這兩種基因重組都發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。 答案：BD 11．如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對，可能的后果是(雙選) (　　) A．沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B．翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止 C．所控制合成的蛋白質(zhì)增加多個(gè)氨基酸 D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 解析：基因的中部編碼區(qū)缺少1個(gè)核苷酸對，該基因仍然能表達(dá)，但是表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)減少或者增加多個(gè)氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化。 答案：BD 12．圖示表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG。據(jù)圖分析正確的是(雙選) (　　) A．①過程發(fā)生了基因結(jié)構(gòu)的改變，增加了基因的種類 B．②過程為轉(zhuǎn)錄，是以脫氧核苷酸為原料，由ATP供能，在有關(guān)酶的催化下完成的 C．轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基是CAU D．控制血紅蛋白的基因中任意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥 解析：基因突變指的是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對的增添、缺失或改變，不能增加基因的數(shù)量；轉(zhuǎn)錄是以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的過程，所以需要的原料是核糖核苷酸；轉(zhuǎn)運(yùn)RNA末端的三個(gè)堿基與信使RNA上對應(yīng)的密碼子是互補(bǔ)的；由于一個(gè)氨基酸可能對應(yīng)多個(gè)密碼子，所以一個(gè)堿基發(fā)生了改變，對應(yīng)的氨基酸不一定發(fā)生改變。 答案：AC 二、非選擇題 13．由于基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)圖和下表回答問題。 第一個(gè) 字母 第二個(gè)字母 第三個(gè) 字母 U C A G A 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 U C A G (1)圖中Ⅰ過程發(fā)生的場所是________，Ⅱ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??？________。原因是__________。 (3)若圖中X是甲硫氨酸，且②鏈與⑤鏈只有一個(gè)堿基不同，那么⑤鏈不同于②鏈上的那個(gè)堿基是________。 (4)從表中可看出密碼子具有的________特點(diǎn)，它對生物體生存和發(fā)展的意義是：____________。 解析：(1)Ⅰ過程為翻譯，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。Ⅱ過程是轉(zhuǎn)錄，在細(xì)胞核中進(jìn)行。(2)由賴氨酸與表格中其他氨基酸的密碼子的對比可知：賴氨酸與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、精氨酸的密碼子相比，只有一個(gè)堿基的差別，而賴氨酸與絲氨酸密碼子有兩個(gè)堿基的差別，故圖解中X是絲氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫氨酸與賴氨酸的密碼子知：②鏈與⑤鏈的堿基序列分別為：TAC與TTC，差別的堿基是A。(4)從增強(qiáng)密碼子容錯(cuò)性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼的簡并性，可能并不會(huì)改變其對應(yīng)的氨基酸；從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。 答案：(1)核糖體　轉(zhuǎn)錄　(2)絲氨酸　要同時(shí)突變兩個(gè)堿基　(3)A　(4)簡并性　增強(qiáng)了密碼容錯(cuò)性；保證了翻譯的速度 14．芽的分生組織細(xì)胞發(fā)生變異后，可表現(xiàn)為所長成的枝條和植株性狀改變，稱為芽變。 (1)為確定某果樹枝條的芽變是否與染色體數(shù)目變異有關(guān)，可用________觀察正常枝條與芽變枝條的染色體數(shù)目差異。 (2)桃樹可發(fā)生芽變。已知桃樹株型的高株(D)對矮株(d)為顯性，果形的圓(A)對扁(a)為顯性，果皮毛的有毛(H)對無毛(h)為顯性?，F(xiàn)從高株圓果有毛的桃樹(DdAaHh)中，選到一株高株圓果無毛的芽變個(gè)體(這一芽變是由一對等位基因中的一個(gè)基因發(fā)生突變造成的)。在不考慮再發(fā)生其他突變的情況下，未芽變桃樹(DdAaHh)測交后代發(fā)生分離的性狀有 ____ ___ ____ ___ ____ ___ _____， 原因是_______________________________________________________________； 芽變桃樹測交后代發(fā)生分離的性狀有_______ ____ ___ ____ _ _，原因是_ ______________________________________________________________。 (3)上述桃樹芽變個(gè)體用枝條繁殖，所得植株群體性狀表現(xiàn)如何？請用細(xì)胞分裂的知識解釋原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析：(1)染色體屬于顯微結(jié)構(gòu)，能夠在光學(xué)顯微鏡下觀察到，利用顯微鏡觀察分裂中期的染色體來確定芽變枝條的染色體的數(shù)目變異。(2)未芽變桃樹(DdAaHh)含有三對雜合的基因，測交后代三對性狀都會(huì)發(fā)生性狀分離；高株圓果無毛的芽變個(gè)體(DdAahh)含有兩對雜合基因，測交后代有兩對性狀發(fā)生性狀分離，即株型、果形。(3)用枝條繁殖屬于無性繁殖，無性繁殖的優(yōu)點(diǎn)是基本保持母本的性狀，芽變個(gè)體為高株圓果無毛，后代也是高株圓果無毛。從細(xì)胞分裂角度分析，無性繁殖是通過有絲分裂而產(chǎn)生新個(gè)體的，有絲分裂前后遺傳物質(zhì)保持不變，基因型不變，性狀也不變。 答案：(1)顯微鏡(其他合理答案也可) (2)株型、果形、果皮毛　控制這三對性狀的基因都是雜合的　株型、果形　只有控制這兩對性狀的基因是雜合的 (3)高株圓果無毛。因?yàn)闊o性繁殖不經(jīng)過減數(shù)分裂，而是通過細(xì)胞的有絲分裂完成的(其他合理答案也可) 15. 將果蠅進(jìn)行誘變處理后，其染色體上可發(fā)生隱性突變、隱性致死突變或不發(fā)生突變等情況，遺傳學(xué)家想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢測出上述三種情況。 Ⅰ.檢測X染色體上的突變情況： 實(shí)驗(yàn)時(shí)，將經(jīng)誘變處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅交配(B表示紅眼基因)，得F1，使F1單對交配，分別飼養(yǎng)，觀察F2的分離情況。 P　　　♀XBXB　　　　♂X－Y(待測果蠅) 　　　　　　　 F1　　　X－XB　　　　XBY單對交配 F2　　　XBXB　　X－XB　　XBY　　X－Y 　　　 ♀　　　♀　　　　♂　　　♂ 預(yù)期結(jié)果和結(jié)論： ①若F2中表現(xiàn)型為3∶1，且雄性中有隱性突變體，則說明 _______________________________________________________________________。 ②若F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體，則說明_______________________________________________________________________。 ③若F2中♀∶♂＝2∶1，則說明______________________________________________________________________。 Ⅱ.檢測常染色體上的突變情況： (1)果蠅中有一種翻翅平衡致死系，翻翅平衡致死系個(gè)體的體細(xì)胞中一條2號染色體上有一顯性基因Cy(翻翅)，這是純合致死的；另一條2號染色體上有另一顯性基因S(星狀眼)，也是純合致死的。 ①翻翅平衡致死系的雌雄個(gè)體相互交配，其遺傳圖解如下，請補(bǔ)充完善： P　　　　 翻翅星狀眼　　翻翅星狀眼 　　　　　 F1____________________。 ②由上述遺傳圖解，可以得出的結(jié)論是____________。 (2)現(xiàn)有一批經(jīng)誘變處理的雄果蠅，遺傳學(xué)家用翻翅作標(biāo)志性狀，利用上述平衡致死系設(shè)計(jì)了如下的雜交實(shí)驗(yàn)，通過三代雜交實(shí)驗(yàn)，就可以判斷出這批雄果蠅2號染色體的其他位置上是否帶有隱性突變或隱性致死突變基因，用m和n表示要鑒定的野生型果蠅的兩條2號染色體，如圖所示： ①將誘變處理后的雄果蠅與翻翅平衡致死系的雌果蠅交配，得F1，F(xiàn)1有______種類型的個(gè)體(不考慮雌雄差異)。 ②在F1中選取翻翅雄果蠅，再與翻翅平衡致死系的雌果蠅單對交配，分別飼養(yǎng)，得到F2，F(xiàn)2有________種類型的個(gè)體存活(不考慮雌雄差異)。 ③在F2中選取翻翅雌雄個(gè)體相互交配，得到F3。 預(yù)期結(jié)果和結(jié)論： ⅰ.如果F3中有1/3左右的野生型果蠅，則說明________。 ⅱ.如果F3 中只有翻翅果蠅，則說明__________。 ⅲ.如果F3中除翻翅果蠅外，還有1/3左右的突變型，則說明______________________。 解析：Ⅰ.檢測X染色體上的突變情況：根據(jù)題中信息可知，F(xiàn)2有四種基因型XBXB、X－XB、XBY、X－Y，若X染色體上發(fā)生隱性突變，則F2中表現(xiàn)型為3∶1，且雄性中有隱性突變體；若X染色體上沒發(fā)生隱性突變，則F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體；若X染色體上發(fā)生隱性致死突變，則F2中♀∶♂＝2∶1。 Ⅱ.檢測常染色體上的突變情況：(1)根據(jù)題中信息可知，CyCy和SS純合致死，所以 后代中CyS的個(gè)體存活，翻翅平衡致死系的雌雄個(gè)體交配，其后代總是翻翅星狀眼 的個(gè)體。(2)根據(jù)題圖中信息可知，①將誘變處理后的雄果蠅與翻翅平衡致死系的雌 果蠅交配，得F1染色體的組合有Cy和m、Cy和n、S和m、S和n，共4種類型的個(gè) 體；②在F1中選取翻翅雄果蠅，再與翻翅平衡致死系的雌果蠅單對交配，分別飼 養(yǎng)，得到F2，F(xiàn)2染色體的組合Cy和Cy(致死)、Cy和S、Cy和m、Cy和n，其中共3種 類型的個(gè)體存活；③預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：如果F3中有1/3左右的野生型果蠅，則說明最 初2號染色體上不帶隱性致死基因；如果F3中只有翻翅果蠅，則說明最初2號染色體含有隱性致死基因；如果F3中除翻翅果蠅外，還有1/3左右的突變型，則說明最初2號染色體上會(huì)有隱性突變基因。 答案：Ⅰ.①發(fā)生了隱性突變　未發(fā)生突變　發(fā)生了隱性致死突變 Ⅱ.(1)①F1　　 　　　純合致死 翻翅星狀眼　純合致死 ②翻翅平衡致死系的雌雄個(gè)體交配，其后代總是翻翅星狀眼的個(gè)體　(2)①四　②三?、圩畛?號染色體上不帶隱性致死基因　最初2號染色體含有隱性致死基因　最初2號染色體上含有隱性突變基因