2019-2020年高中生物第二轮限时35分钟 第五章 第1节 基因突变和基因重组 必修2.doc

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2019-2020年高中生物第二轮限时35分钟 第五章 第1节 基因突变和基因重组 必修2 一、选择题 1．下列从根本上为自然选择提供原始材料的是 (　　) A．DNA→DNA B．DNA→RNA C．mRNA→蛋白质 D．tRNA携带的氨基酸 解析：基因突变是生物变异的根本来源，因而从根本上为自然选择提供原始材料。基因突变发生在DNA复制过程中。 答案：A 2．田间种植的三倍体香蕉某一性状发生了变异，其变异来源通常不可能来自 (　　) A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．环境变化 解析：基因重组通常只能发生在有性生殖过程中的减数分裂过程中，而三倍体不能完成减数分裂产生正常的配子。基因突变和染色体变异可发生在有丝分裂过程中。 答案：A 3．下列有关叙述中，正确的是 (　　) A．基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组 B．基因突变一定会导致生物变异 C．基因突变的结果是产生非等位基因 D．基因突变的结果有三种：有利、有害、中性 解析：基因突变不包括DNA分子中碱基对的重组；由于密码子的简并性，基因突变不一定导致生物变异；基因突变是产生原有基因的等位基因。 答案：D 4．突变和基因重组产生了生物进化的原始材料，现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述错误的是 (　　) A．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，但却导致了自然界没有的定向变异的产生 B．体细胞杂交技术是人为造成染色体变异的方法，它突破了自然界生殖隔离的限制 C．人工诱变没有改变突变的本质，但却因突变率的提高而实现了定向变异 D．经过现代生物技术的改造和人工选择的作用，许多生物变得更适合人的需要 解析：基因突变是不定向的，人工诱变无法实现定向变异。 答案：C 5．研究发现线粒体的进化速度非常快，它的一个基因的进化速度(突变速度)大约是一个核基因进化速度的6～17倍，用作遗传分析灵敏度高，下列哪项不是这种现象的原因 (　　) A．线粒体DNA代增时间短，快速增殖为突变提供了更多的机会 B．线粒体DNA无组蛋白保护，易发生突变 C．线粒体基因突变对生物生命没影响，没有选择压力，突变比较容易保留下来 D．线粒体DNA复制酶具备的校对能力低，碱基误配率高，且缺乏修复机制 解析：线粒体进化速度快与线粒体DNA代增时间短，无组蛋白保护以及线粒体DNA复制酶校对能力低，碱基误配率高且缺乏修复机制有关，线粒体基因突变会影响生物的代谢，从而影响生物的生存。 答案：C 6．几种氨基酸可能的密码子为甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG。经研究发现，在某基因的某位点上发生一个碱基置换，导致对应位置上的密码子改变，使甘氨酸变为缬氨酸，接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸，则突变前该基因中决定甘氨酸的碱基排列顺序为 (　　) A. B. C. D. 解析：该题由后往前推出结果，甲硫氨酸的密码子为AUG，由此可以推知碱基第二次替换前，决定缬氨酸的密码子为GUG，还可以推知碱基第一次替换前，决定甘氨酸的密码子为GGG，因此可以知道突变前基因中决定甘氨酸的碱基排列顺序为。 答案：A 7．某炭疽杆菌的A基因含有A1～A66个小段，某生物学家分离出此细菌A基因的2个缺失突变株：K(缺失A2、A3)、L(缺失A3、A4、A5、A6)。将一未知的点突变株X与L共同培养，可以得到转化出来的野生型细菌(即6个小段都不是突变型)；若将X与K共同培养，得到转化的细菌都为非野生型。由此可判断X的点突变最可能位于A基因的 (　　) A．A2小段 B．A3小段 C．A4小段 D．A5小段 解析：由于一未知的点突变株X与L共同培养，可以得到转化出来的野生型细菌，说明X的一个点突变在A1或A2，而X和K共同培养后，不能得到野生型，说明他们有共同的缺失点，即缺失A2。 答案：A 8．分析表格可知，正常血红蛋白(HbA)变成异常血红蛋白(HbW)，是由于对应的基因片段中碱基对发生了 (　　) mRNA 密码 顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 正常血 红蛋白 (HbA) ACC 苏氨 酸 UCC 丝氨 酸 AAA 赖氨 酸 UAC 酪氨 酸 CGU 精氨 酸 UAA 终止 异常血 红蛋白 (HbW) ACC 苏氨 酸 UCA 丝氨 酸 AAU 天冬 酰胺 ACC 苏氨 酸 GUU 缬氨 酸 AAG 赖氨 酸 CUG 亮氨 酸 GAG 谷氨 酸 CCU 脯氨 酸 CGG 精氨 酸 UAG 终止 A．增添 B．缺失 C．改变 D．重组 解析：比较表中正常血红蛋白与异常血红蛋白的密码子顺序可知，第138位缺失了一个C，导致氨基酸的种类和顺序不相同，这是基因碱基对缺失造成的。 答案：B 9．某一种细菌菌株对链霉素敏感。此菌株需要从环境中摄取现成的亮氨酸(20种氨基酸中的一种)才能够生长，实验者用诱变剂处理此菌株。若想筛选出表中列出的细菌菌株类型。根据实验目的，选用的培养基类型应该是 (　　) 注：E－亮氨酸、L－链霉素；“＋”表示加入、“－”表示不加入，例如：E－：表示不加入亮氨酸；L＋：表示加入链霉素。 选项 筛选出抗链霉素的菌株应使用的培养基 筛选出不需要亮氨酸的菌株应使用的培养基 筛选出不需要亮氨酸和抗链霉素的菌株应使用的培养基 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：此种细菌需从环境中摄取现成的亮氨酸，故在筛选出抗链霉素的菌株时使用的培养基中应该加上亮氨酸并且加上链霉素，能够生长的菌株就是我们想要的；只是筛选不需要亮氨酸的菌株时，培养基中不需要加任何物质；要同时得到不需亮氨酸但抗链霉素的菌株，在培养基中只加入链霉素即可。 答案：C 10．下列关于基因重组的说法不正确的是(双选) (　　) A．生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因重新组合属于基因重组 B．减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，导致基因重组 C．减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组 D．一般情况下，水稻花药和根尖内均可发生基因重组 解析：真核生物的基因重组有两种类型，一种是位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合，另一种是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，这两种基因重组都发生在减数分裂过程中。 答案：BD 11．如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，可能的后果是(双选) (　　) A．没有蛋白质产物 B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C．所控制合成的蛋白质增加多个氨基酸 D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析：基因的中部编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。 答案：BD 12．图示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、GAG。据图分析正确的是(双选) (　　) A．①过程发生了基因结构的改变，增加了基因的种类 B．②过程为转录，是以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在有关酶的催化下完成的 C．转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CAU D．控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症 解析：基因突变指的是基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变，不能增加基因的数量；转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，所以需要的原料是核糖核苷酸；转运RNA末端的三个碱基与信使RNA上对应的密码子是互补的；由于一个氨基酸可能对应多个密码子，所以一个碱基发生了改变，对应的氨基酸不一定发生改变。 答案：AC 二、非选择题 13．由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据图和下表回答问题。 第一个 字母 第二个字母 第三个 字母 U C A G A 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 U C A G (1)图中Ⅰ过程发生的场所是________，Ⅱ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②链与⑤链只有一个碱基不同，那么⑤链不同于②链上的那个碱基是________。 (4)从表中可看出密码子具有的________特点，它对生物体生存和发展的意义是：____________。 解析：(1)Ⅰ过程为翻译，在细胞质的核糖体上进行。Ⅱ过程是转录，在细胞核中进行。(2)由赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知：赖氨酸与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、精氨酸的密码子相比，只有一个碱基的差别，而赖氨酸与丝氨酸密码子有两个碱基的差别，故图解中X是丝氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子知：②链与⑤链的碱基序列分别为：TAC与TTC，差别的碱基是A。(4)从增强密码子容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。 答案：(1)核糖体　转录　(2)丝氨酸　要同时突变两个碱基　(3)A　(4)简并性　增强了密码容错性；保证了翻译的速度 14．芽的分生组织细胞发生变异后，可表现为所长成的枝条和植株性状改变，称为芽变。 (1)为确定某果树枝条的芽变是否与染色体数目变异有关，可用________观察正常枝条与芽变枝条的染色体数目差异。 (2)桃树可发生芽变。已知桃树株型的高株(D)对矮株(d)为显性，果形的圆(A)对扁(a)为显性，果皮毛的有毛(H)对无毛(h)为显性。现从高株圆果有毛的桃树(DdAaHh)中，选到一株高株圆果无毛的芽变个体(这一芽变是由一对等位基因中的一个基因发生突变造成的)。在不考虑再发生其他突变的情况下，未芽变桃树(DdAaHh)测交后代发生分离的性状有 ____ ___ ____ ___ ____ ___ _____， 原因是_______________________________________________________________； 芽变桃树测交后代发生分离的性状有_______ ____ ___ ____ _ _，原因是_ ______________________________________________________________。 (3)上述桃树芽变个体用枝条繁殖，所得植株群体性状表现如何？请用细胞分裂的知识解释原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析：(1)染色体属于显微结构，能够在光学显微镜下观察到，利用显微镜观察分裂中期的染色体来确定芽变枝条的染色体的数目变异。(2)未芽变桃树(DdAaHh)含有三对杂合的基因，测交后代三对性状都会发生性状分离；高株圆果无毛的芽变个体(DdAahh)含有两对杂合基因，测交后代有两对性状发生性状分离，即株型、果形。(3)用枝条繁殖属于无性繁殖，无性繁殖的优点是基本保持母本的性状，芽变个体为高株圆果无毛，后代也是高株圆果无毛。从细胞分裂角度分析，无性繁殖是通过有丝分裂而产生新个体的，有丝分裂前后遗传物质保持不变，基因型不变，性状也不变。 答案：(1)显微镜(其他合理答案也可) (2)株型、果形、果皮毛　控制这三对性状的基因都是杂合的　株型、果形　只有控制这两对性状的基因是杂合的 (3)高株圆果无毛。因为无性繁殖不经过减数分裂，而是通过细胞的有丝分裂完成的(其他合理答案也可) 15. 将果蝇进行诱变处理后，其染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测出上述三种情况。 Ⅰ.检测X染色体上的突变情况： 实验时，将经诱变处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因)，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的分离情况。 P　　　♀XBXB　　　　♂X－Y(待测果蝇) 　　　　　　　 F1　　　X－XB　　　　XBY单对交配 F2　　　XBXB　　X－XB　　XBY　　X－Y 　　　 ♀　　　♀　　　　♂　　　♂ 预期结果和结论： ①若F2中表现型为3∶1，且雄性中有隐性突变体，则说明 _______________________________________________________________________。 ②若F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体，则说明_______________________________________________________________________。 ③若F2中♀∶♂＝2∶1，则说明______________________________________________________________________。 Ⅱ.检测常染色体上的突变情况： (1)果蝇中有一种翻翅平衡致死系，翻翅平衡致死系个体的体细胞中一条2号染色体上有一显性基因Cy(翻翅)，这是纯合致死的；另一条2号染色体上有另一显性基因S(星状眼)，也是纯合致死的。 ①翻翅平衡致死系的雌雄个体相互交配，其遗传图解如下，请补充完善： P　　　　 翻翅星状眼　　翻翅星状眼 　　　　　 F1____________________。 ②由上述遗传图解，可以得出的结论是____________。 (2)现有一批经诱变处理的雄果蝇，遗传学家用翻翅作标志性状，利用上述平衡致死系设计了如下的杂交实验，通过三代杂交实验，就可以判断出这批雄果蝇2号染色体的其他位置上是否带有隐性突变或隐性致死突变基因，用m和n表示要鉴定的野生型果蝇的两条2号染色体，如图所示： ①将诱变处理后的雄果蝇与翻翅平衡致死系的雌果蝇交配，得F1，F1有______种类型的个体(不考虑雌雄差异)。 ②在F1中选取翻翅雄果蝇，再与翻翅平衡致死系的雌果蝇单对交配，分别饲养，得到F2，F2有________种类型的个体存活(不考虑雌雄差异)。 ③在F2中选取翻翅雌雄个体相互交配，得到F3。 预期结果和结论： ⅰ.如果F3中有1/3左右的野生型果蝇，则说明________。 ⅱ.如果F3 中只有翻翅果蝇，则说明__________。 ⅲ.如果F3中除翻翅果蝇外，还有1/3左右的突变型，则说明______________________。 解析：Ⅰ.检测X染色体上的突变情况：根据题中信息可知，F2有四种基因型XBXB、X－XB、XBY、X－Y，若X染色体上发生隐性突变，则F2中表现型为3∶1，且雄性中有隐性突变体；若X染色体上没发生隐性突变，则F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体；若X染色体上发生隐性致死突变，则F2中♀∶♂＝2∶1。 Ⅱ.检测常染色体上的突变情况：(1)根据题中信息可知，CyCy和SS纯合致死，所以 后代中CyS的个体存活，翻翅平衡致死系的雌雄个体交配，其后代总是翻翅星状眼 的个体。(2)根据题图中信息可知，①将诱变处理后的雄果蝇与翻翅平衡致死系的雌 果蝇交配，得F1染色体的组合有Cy和m、Cy和n、S和m、S和n，共4种类型的个 体；②在F1中选取翻翅雄果蝇，再与翻翅平衡致死系的雌果蝇单对交配，分别饲 养，得到F2，F2染色体的组合Cy和Cy(致死)、Cy和S、Cy和m、Cy和n，其中共3种 类型的个体存活；③预期结果和结论：如果F3中有1/3左右的野生型果蝇，则说明最 初2号染色体上不带隐性致死基因；如果F3中只有翻翅果蝇，则说明最初2号染色体含有隐性致死基因；如果F3中除翻翅果蝇外，还有1/3左右的突变型，则说明最初2号染色体上会有隐性突变基因。 答案：Ⅰ.①发生了隐性突变　未发生突变　发生了隐性致死突变 Ⅱ.(1)①F1　　 　　　纯合致死 翻翅星状眼　纯合致死 ②翻翅平衡致死系的雌雄个体交配，其后代总是翻翅星状眼的个体　(2)①四　②三　③最初2号染色体上不带隐性致死基因　最初2号染色体含有隐性致死基因　最初2号染色体上含有隐性突变基因