專題5-1 基因突變和基因重組測-2016-2017學年高一生物

必修2第爲章第1節(jié)基因突變和基因重組（測）滿分60分，40分鐘完成）一、單選題（每題3分，30分）科學家以正常人及某種病患者的相應mRNA為模板合成了cDNA。已查明該患者相應蛋白質中只有32號氨基酸與正常人不同，cDNA中只有一個位點的堿基發(fā)生改變。對比結果見下表。以下有關分析合理的是（）研究對象cDNA的堿基位點32號氨基酸及密碼子949596密碼子氨基酸正常人GCGCGC精氨酸CGCi=^r-FZ.患者G組氨酸C注：組氨酸的密碼子為CAU、CACcDNA所含的堿基數(shù)等于96B.合成cDNA時需要DNA解旋酶C.患者第94號位點堿基缺失D.患者相應氨基酸密碼子為CAC【答案】D【解析I相據(jù)題意分析表格可短表格中僅顯示第32號氨基酸的對應序列，該mRNA的實際長度應大于那A轄爲臥冏A為摸扳含成D貼時需逆活錄酶催化，活錯詢對比精氛釀與組気酸昨碼子可利該墓因突哽量由正幣人的密碼子CGC突變?yōu)橄胝叩腃AC,即第95位鹹基習換，C箱品D正確。下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導致第1169位的賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是j@j@WNK4基因…鬟cCTT甘氨酸：GGG賴氨酸：AAAAAGCAG…谷氨St胺：CAGCMGTC…谷氨酸：GAAGAG絲氨酸：絲氨酸：AGC丙氨酸：GCA天冬氨酸：A4U正常蛋白質…甘氨醸-賴氨酸-谷氨酰胺…①處插入堿基對G—cB.②處堿基對IA—T替換為）G—CC.③處缺失堿基對A—TD.④處堿基對G—C替換為A—T答案】B【解析】由甘氨酸密碼子為GGG,可推得模板為WNK4基因下面那條鏈。由題干分析得知,WNK4基因對應的正常蛋白質中賴氨酸的密碼子為AAG，基因突變后僅僅導致了相應蛋白質中1169位氨基酸由賴氨酸變成了谷氨酸，即氨基酸的類型發(fā)生了改變，而其他氨基酸的種類和數(shù)目沒有發(fā)生變化，因而只可能是WNK4基因中堿基對類型發(fā)生了替換，而非缺失或增添，經分析，②處堿基對A—T替換為G—C，B項正確；①③處插入、缺失堿基對會使其后編碼的氨基酸序列發(fā)生改變，故A、C項錯誤；④處堿基對替換后密碼子為AAA還是賴氨酸，不符合題意，D項錯誤。以下有關基因重組的敘述，正確的是（）同卵雙生兄弟間的性狀差異是基因重組導致的姐妹染色單體間相同片段的交換導致基因重組基因重組導致純合體自交后代出現(xiàn)性狀分離非同源染色體的自由組合能導致基因重組【答案】D【解析】同卵雙生兄弟遺傳物離是相同的，之間的性狀差異可能是基因突變、染色體孌異或環(huán)境導融的皿頃錯誤』在;威數(shù)分裂刑成匹分體時「位于同源染色f本上的等位基因有時會隨著非姐嫌蓋笆單協(xié)的交叉互換而發(fā)生交檢，導致基因重組，而姐妹樂邑單體上相同片段交換不禽導致蔓因重組，E頃轄i期純合體自交后代不藝出現(xiàn)性狀分離，"頁錯團主物體通過減數(shù)分製形成配子時，隨著非同源染色俸的自由組合，非同源染邑俸上湖E尊位星因也昌由組合，從而導致星因重組，衛(wèi)項正確*B基因在人肝臟細胞中的表達產物是含100個氨基酸的B-100蛋白，而在小腸細胞中的表達產物是由前48個氨基酸構成的B-48蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，小腸細胞中B基因轉錄出的mRNA靠近中間位置某一CAA密碼子上的C被修改編輯成了U。以下判斷錯誤的是（）肝臟和小腸細胞中的B基因結構有差異B-100蛋白和B-48蛋白的空間結構不同B-100蛋白前48個氨基酸序列與B-48蛋白相同小腸細胞中編輯后的mRNA第49位密碼子是終止密碼UAA【答案】A【解析】肝臟和小腸細胞中的B基因結構是一樣的，只是表達不同，故A錯誤。不同的蛋白質的空間結構很可能不同，故B正確。由題意可知B-48的是和BTOO蛋白質的前48個氨基酸相同，故C正確。因為B-48只有48個氨基酸，所以在49位應是終止密碼子，根據(jù)題意所以小腸細胞中編輯后的mRNA第49位應是終止密碼子UAA,故D正確。突變和基因重組的共同點是（）都可以產生新的基因B.都對生物體有利C.均可增加基因的數(shù)目D.都能產生可遺傳的變異【答案】D【解析】突變包括基因突變和染色體變異，基因突變可以產生新基因，基因重組不能產生新基因，故A錯誤。變異一般是多害少利的，故B錯誤。染色體變異中的缺失會減少基因的數(shù)目，故C錯誤。突變和基因重組都改變了遺傳物質都能產生可遺傳的變異，故D正確。原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對，在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質結構影響最小（）A.置換單個堿基對B.增加4個堿基對C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對【答案】D【解析】毎三個極央定一個氨基釀，原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始躺抽入了一個減基對，則后面的確基序列全改查.若在插入儉點的再缺失i個堿基對或缺失4介堿基對，則可ME少后面的堿基的改變數(shù)，r項正確°動態(tài)突變是指基因中的3個相鄰核苷酸重復序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增而產生的變異，這類變異會導致人類的多種疾病，且重復拷貝數(shù)越多，病情越嚴重。下列關于動態(tài)突變的推斷正確的是（）可借助光學顯微鏡進行觀察只發(fā)生在生長發(fā)育的特定時期會導致染色體上基因的數(shù)量有所增加突變基因的翻譯產物中某個氨基酸重復出現(xiàn)【答案】D【解析】依題意可知，動態(tài)突變屬于基因突變的范疇，基因突變在光學顯微鏡下無法觀察到，A項錯誤；基因突變是隨機發(fā)生的，可以發(fā)生在生長發(fā)育的任何時期,B項錯誤；基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，不會導致染色體上基因的數(shù)量有所增加，C項錯誤；基因中的3個相鄰核苷酸重復序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增，會導致轉錄所產生的mRNA上的相應的密碼子重復出現(xiàn)，進而導致翻譯產物中某個氨基酸重復出現(xiàn)，D項正確。自然界中，一種生物某一基因及突變基因決定的蛋白質中部分氨基酸序列如下：正?；蚓彼岜奖彼崃涟彼崽K氨酸脯氨酸突變基因1精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸脯氨酸突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因3精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸根據(jù)上述氨基酸的序列，可以確定這3種突變（DNA分子的改變）最可能是（）突變基因1和2為一對堿基的替換，突變基因3為一對堿基的缺失突變基因2和3為一對堿基的替換，突變基因1為一對堿基的缺失突變基因1為一對堿基的替換，突變基因2和3為一對堿基的增添突變基因2為一對堿基的替換，突變基因1和3為一對堿基的增添【答案】B【解析】因為突蜜3并沒有這成氮基酸的改孌，所以突變3只育一對確基發(fā)生普換，而1対磁基發(fā)生昔換不一定造成氮基釀改翌，因為某些甄基釀可能有多個密科子。而實變2只造咸幫丙氨釀改為亮氮釀，其后的氯基酸并沒有改變，所以突變2也只能有一對腿的替換*而突窘1在亮舷a后的備個氛基酸都發(fā)生了改變'因而在決罡亮氛釀的基因處増扣或缺失了一對減基，就會造成^定亮氫酸以及以后的各個氨基醱的基因部發(fā)發(fā)生改變。故選頭人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對人體會產生有害影響。積聚在細胞內的131I可能直接()插入DNA分子引起插入點后的堿基引起基因突變替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結構變異誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代【答案】C【解析】放射性同位素會引起基因突變和染色體變異，放射性同位素i3il不能?插入DNA分子，A錯，也不是DNA堿基，不能替換堿基，B錯，可能引起染色體結構變異，C正確。會誘發(fā)體細胞基因突變，但是體細胞突變的基因不能傳給下一代，生殖細胞的才能，D錯。10.如圖是某個二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖。據(jù)圖判斷不正確的是()甲細胞表明該動物發(fā)生了基因突變乙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變丙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生交叉互換甲、乙、丙所產生的變異均可遺傳給后代【答案】D【解析】據(jù)題干中甲*乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖分折可知：甲團表示有絲分裂后期，染色休上憂因A與茁不同，耒基因突變的結果匚乙團義示械數(shù)第二^分製后期，其樂邑俸上基因A與蠱不同，段有同源染色體交叉互換的特?此只能是基因突變的結果,兩細胞也屬于滴數(shù)第二;妨裂后期圖，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則染色體上基因B與b不同是交叉互換譙成的。甲細胞分裂產生怵細胞，產生的變A般不遺傳給后代。二、非選擇題(每格2分，30分)(18分)某科研小組對野生純合小鼠進行X射線處理，得到一只雄性突變型小鼠。對該鼠研究發(fā)現(xiàn)，突變性狀是由位于一條染色體上的某基因突變產生的。該小組想知道突變基因的顯隱性和在染色體上的位置，設計了如下雜交實驗方案，如果你是其中一員，將下列方案補充完整。(注：除要求外，不考慮性染色體的同源區(qū)段。相應基因用D、d表示)TOC\o"1-5"\h\z雜父方法：。觀察統(tǒng)計：觀察并將子代雌雄小鼠中野生型和突變型的數(shù)量填入下表。(下表不填寫只作為統(tǒng)計用)野牛型突變型突變型/(野生型+突變型)雄性小鼠A雌性小鼠BTOC\o"1-5"\h\z結果分析與結論：如果A=l,B=0,說明突變基因位于；如果A=0,B=1，說明突變基因為,且位于；如果A=0,B=，說明突變基因為隱性，且位于X染色體上；如果A=B=l/2，說明突變基因為，且位于。拓展分析：如果基因位于X、Y的同源區(qū)段，突變性狀為，該個體的基因型為【答案】(1)讓突變型雄鼠與多只野生型雌鼠交配(3)①Y染色體上②顯性X染色體上③0④顯性常染色體上(4)顯性性狀XDYd或XdYD【解析】本題只能根據(jù)子代的表現(xiàn)型來推斷突變基因的顯隱性及位置。讓該突變型雄鼠與多只野生型雌鼠交配，如果突變基因位于Y染色體上，子代中雄性全為突變型小鼠，雌性全為野生型小鼠；如果突變基因位于X染色體上，且為顯性，子代中雄性全為野生型小鼠，雌性全為突變型小鼠；如果突變基因位于X染色體上，且為隱性，子代中雄性全為野生型小鼠，雌性也全為野生型小鼠；如果突變基因位于常染色體上，且為顯性，子代雌雄性都有突變型小鼠和野生型小鼠。如果基因位于X、Y的同源區(qū)段，突變后性狀發(fā)生改變，說明突變性狀為顯性性狀,該個體的基因型為XDYd或XdYD。(12分)下圖表示HIV侵染人體細胞的過程，①?⑨表示HIV在細胞中的增殖過程的先后順序。據(jù)圖回答下列問題：a是催化③過程的酶，b是催化④過程的DNA聚合酶。圖示細胞核中的DNA分子為雙螺旋結構，在該結構中的多樣性造成了DNA分子的多樣性。⑧是基因表達的過程，結構c合成的肽鏈由n個氨基酸組成，指導其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n,主要原因是。HIV有I和II兩種類型，其中I型又有7個亞型。I型的基因組中4個主要基因的變異率最高可達22%，多達100種左右的HIV變異株是目前研制疫苗的主要困難，HIV眾多變異類型是基因突變的結果，結合上述材料分析可知其與一般生物的基因突變的不同之處是，其原因是?！敬鸢浮?1)逆轉錄DNA聚合(2)堿基對排列順序(3)翻譯mRNA兩端存在不翻譯的序列(4)突變頻率高和突變多方向(2分)單鏈RNA結構不穩(wěn)定【解折】⑴③過程表示以HIV的遺傳物質RNA為模板合祓DNA的逆輔錄過瘍