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A级基础过关1某原核生物因一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸(密码子有CCU、CCC、CCA、CCG)转变为组氨酸(密码子有CAU、CAC)。基因中发生改变的是()。AGC变为TABAT变为CGC鸟嘌呤变为胸腺嘧啶D胞嘧啶变为腺嘌呤答案A2下列各项中可以导致基因重组现象发生的是(双选)()。A非姐妹染色单体的交叉互换B等位基因彼此分离C非同源染色体的自由组合D姐妹染色单体分离答案AC3下图表示某动物体细胞内的部分染色体及其上的基因(基因的控制均表现为完全显性)，表中所示为该生物皮肤细胞内黑色素的合成过程，下列选项正确的是()。基因类型
2、AbC基因控制合成的酶酶酶酶各种酶的催化途径无色物质物质甲物质甲物质乙物质乙黑色素A.由图中染色体和基因的关系可知，该生物个体可能合成黑色素B图中所示的基因只存在于皮肤细胞内，且只在该细胞中表达C若图中的1个b基因发生显性突变，则该生物体也可以合成出物质乙D表中所示基因对性状的控制途径不能解释豌豆圆粒性状解析图中表示该生物正常个体的体细胞内基因和染色体的关系，表格显示该生物的黑色素产生需要3类基因参与控制。根据表中信息可知产生黑色素个体的基因型是A_bbC_，而图中可以看出该个体的基因组成为Aabb，有可能产生黑色素，A正确；一般由同一个受精卵分裂产生的所有体细胞中的基因组成是相同的，但基因的
3、表达是有选择的，B错；若图中的1个b基因突变为B，基因型为AaBb，因为基因的控制均表现为完全显性，该生物体不可能合成物质乙，C错；豌豆的圆粒性状也是基因通过控制酶的合成来控制代谢途径的结果，D错。答案A4某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为()。A显性突变(dD) B隐性突变(Dd)C显性突变和隐性突变 D人工诱变解析由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相对于原有性状为显性性状。答案A5可产生新基因及可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是()。A前者为基因重组，后者为基因突变B前者为基因突变，后者为基因重组C两者均为基
4、因重组D两者均为基因突变解析本题考查基因突变和基因重组的特点。只有基因突变才能产生新的基因，基因重组可产生许多新的基因型，使生物界千姿百态。答案B6如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图示细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均分，不可能是次级卵母细胞。答案C7基因突变一定会导致()。A性状改变 B遗传信息的改变 C遗传规律的改变 D碱基互补配对原则的改变解析基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变遗传信息。但由于同义密码子的存在，可能不改变该密码子决定的氨基酸。同
5、时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响。因此性状不一定发生改变。答案B8下图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。ad表示4种基因突变。a丢失，b由变为，c由变为，d由变为。假设4种突变都单独发生，请回答：提示可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。(1)图中所示遗传信息传递的场所是_。(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸顺序为_，在a突变点附近再丢失_个碱基对对性状影响最小。(3)图中_突变对性状无影响，其意义_。(4)过程需要的酶主要有_。(5)在过程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白质，
6、原因是_。解析(1)根据示意图可知，代表转录过程，主要发生场所为细胞核；代表翻译过程，发生场所为细胞质(核糖体)。(2)根据碱基互补配对关系，可以判断DNA下面的单链为模板链，发生a突变后，mRNA上的碱基顺序为：GACUAUGGUAUG，合成的多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸酪氨酸甘氨酸甲硫氨酸；在a点附近再丢失2个碱基对，只影响邻近1个氨基酸的改变，而其他氨基酸不变，对性状的影响最小。(3)发生b突变后，最终决定的氨基酸仍是天冬氨酸，对性状无影响。这有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)转录过程需要解旋酶和RNA聚合酶。(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成。答
7、案(1)细胞核和细胞质(核糖体)(2)天冬氨酸酪氨酸甘氨酸甲硫氨酸2(3)b有利于维持生物遗传性状的相对稳定(4)解旋酶、RNA聚合酶(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成9下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题。 (1)上述两个基因发生突变是由于_引起的。(2)图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为_，表现型是_，请在图中标明基因与染色体的关系。(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？可用什
8、么方法让其后代表现出突变性状。(4)a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，培育出同时具有两种优良性状的植株(用遗传图解表示)。 解析 (1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状。当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传给子代；要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组
9、织细胞进行组织培养，而后让其自交，后代中即可出现突变性状。(4)杂交育种和单倍体育种两种方法都能取得不错的效果。答案(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB(写Aa不行)扁茎缺刻叶(写扁茎不得分)表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可(3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞，通过组织培养技术获得试管苗，让其自交，其子代即可表现突变性状。B级能力提升1下列有关生物遗传和变异的叙述正确的有(双选)()。A一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲可能均为杂合子B在减数分裂过程中，基因
10、突变、基因重组都可能发生C一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子D同源染色体的姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组解析一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子，也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组。答案AB2同一番茄地里有两株异常番茄，甲株所结果实均为果形异常，乙株只结了一个果形异常的果实，其余的正常。甲乙两株异常果实连续种植其自交后代中果形仍保持异常。下列分析不正确的是()
11、。A二者均可能是基因突变的结果B甲发生变异的时间比乙早C甲株变异一定发生于减数分裂时期D乙株变异一定发生于有丝分裂时期解析甲乙变异都是可遗传变异，均可能是基因突变的结果，A正确；发生变异的时间越早，对植物的影响越大，B正确；甲株变异最可能发生于早期的有丝分裂，C错误。答案C3原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入点的附近，再发生下列哪种情况对其编码的蛋白质结构影响最小()。A置换单个碱基对 B增加4个碱基对C缺失3个碱基对 D缺失4个碱基对解析在编码区插入1个碱基对，因每相邻的3个碱基决定1个氨基酸，必然造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应氨基酸发生变化，致使编码的蛋
12、白质差别很大。若再增添2个、5个、8个碱基对，或缺失1个、4个、7个碱基对，恰好凑成3的倍数，则对后面密码子不产生影响，致使编码的蛋白质差别不大。答案D4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确定这三种突变基因DNA分子的改变是()。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
13、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从题干可以看出，突变基因1没有导致蛋白质的改变，突变基因2引起1个氨基酸的改变，不可能是碱基对的增添或缺失，因为碱基对的增添或缺失导致蛋白质中氨基酸数量和种类的改变都较多。答案A5下图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。相关说法正确的是 (双选) ()。A.由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性B.诱变剂决定了青霉菌的变异方向，加快了变异频率C.d是符合人们生产要求的变异类型D.青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因
14、突变、基因重组和染色体变异解析基因重组发生在减数分裂过程中，而不需要诱变剂的作用；基因突变的方向是不定向的，诱变剂不能决定变异方向；d代表的高产类型是最符合人们生产要求的变异类型。答案AC6一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为()。A显性突变 B隐性突变CY染色体基因突变 DX染色体基因突变解析由于这只野生型鼠为纯合子，有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中均有突变型和野生型，所以该突变基因为显性基因，即引起显性突变，其突变基因可能在常染色体上，也可能在X染
15、色体上。答案A7如图所示为某一红色链孢霉合成精氨酸的过程： (1)在一次实验中发现链孢霉体内只有鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是_。(2)如果酶和酶活性正常，酶活性丧失，则能合成鸟氨酸和精氨酸吗？_。原因是_。(3)用一定剂量的Co射线照射萌发状态的棉花种子，其成活棉株的器官形态和生理代谢均发生显著变异，这种变异属于_。处理过的种子有的出苗后不久就死亡，绝大多数的产量和品质下降，这说明了_。在其中也发现了极少数的个体品质好、产量高，这说明了变异是_。解析由题干知，由某化合物精氨酸是一系列酶促反应，其间任何一种酶缺失都会导致反应无法进行，而酶又受基因的控制，由于基因的突变可能
16、导致反应无法进行；基因突变是不定向的且大多数是有害的。答案(1)基因发生了突变，致使酶不能合成(2)鸟氨酸能合成，精氨酸不能合成酶活性正常，鸟氨酸能合成；酶活性丧失，使瓜氨酸不能合成，因而精氨酸也无法合成(3)基因突变基因突变对大多数个体来说是有害的不定向的8在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内的繁殖结果如下。组合编号交配组合产仔次数6617466子代小鼠总数/只脱毛920291100有毛122711001340注：纯合脱毛，纯合脱毛，纯合有毛，纯合有毛，杂合，杂
17、合。(1)已知、组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于_染色体上。(2)组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由_基因控制的，相关基因的遗传符合_定律。(3)组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是_影响的结果。(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于_。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是_。(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是_(填选项前的符号)。a由GGA变为AGA b由CGA变为GGAc由AGA变为UGA d由CGA变为UGA(6)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因
18、是蛋白质合成_。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的_下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠_的原因。 解析(1)因脱毛和有毛性状与性别无关，故相关基因位于常染色体上。(2)组子代中有毛和脱毛小鼠的比例接近31，故该性状受一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。(3)由和组可确定有毛为显性性状、无毛为隐性性状，第组的亲代为纯合脱毛小鼠(设基因型为aa)，其子代也都为纯合脱毛小鼠(aa)，可见脱毛性状不是环境影响的结果。(4)若此种群中同时出现了几只脱毛小鼠，则可能在该小种群中突变基因的频率足够高。(5)密码子在mRNA上，模板链中G突变为A，则mRNA中应是C突变为U，故d项正确。(6)“突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质”，其原因可能是突变引起mRNA中终止密码子提前，导致蛋白质合成提前终止。若甲状腺激素受体的功能下降，则甲状腺激素不能正常作用于靶细胞，从而引起细胞代谢速率下降。组合、的后代个体数目都比较少，其原因可能是雌性脱毛小鼠的细胞代谢速率降低，导致产仔率低。答案(1)常(2)一对等位孟德尔分离(3)环境因素(4)自发/自然突变突变基因的频率足够高(5)d(6)提前终止代谢速率产仔率低
