1、衡中作业(二十一)基因突变和基因重组1TaySachs 病是一种基因病，可能是由于基因突变从而产生异常酶引起的。下列表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息，推断异常酶的 mRNA 不同于正常酶的 mRNA 的原因是()密码子位置酶种类 4567正常酶苏氨酸(ACU)丝氨酸(UCU)缬氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)异常酶苏氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)丝氨酸(UCU)缬氨酸(GUU)A.第 5 个密码子前插入 UACB第 5 个密码子中插入碱基 AC第 6 个密码子前 UCU 被删除D第 7 个密码子中的 C 被 G 替代解析 比较正常酶和异常酶的氨基酸发现从 5 号氨基酸开始发生
2、改变，4号和 5 号氨基酸之间多了酪氨酸，其后氨基酸顺序不变，所以异常酶的 mRNA不同于正常酶的 mRNA 的原因是第 5 个密码子前插入 UAC，A 正确。答案 A2基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变的说法正确的是()A基因突变是生物变异的主要来源，有利的变异对生物是有利的而且是定向的变异B基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变C如果显性基因 A 发生突变，只能产生其等位隐性基因 aD通过人工诱变的方法，人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌解析 基因突变是生物变异的根本来源，变异是不定向的，A 错误；基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对
3、的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，B 正确；基因突变具有不定向性，显性基因 A 发生突变，可能产生多种等位基因，C 错误；人工培育生产人胰岛素的大肠杆菌利用的是转基因技术，D 错误。答案 B3(2017山东日照校际联考)如图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是()A非姐妹染色单体之间发生了交叉互换BB 与 b 的分离发生在减数第一次分裂CA 与 a 的分离只发生在减数第一次分裂D基因突变是等位基因 A、a 和 B、b 产生的根本原因解析 在两条非姐妹染色单体上都有黑色和白色两种片段，说明两条同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换；在减数第一次分裂的后期，两条同源
4、染色体上的等位基因 B 和 b 随着同源染色体的分开而分离；A 与 a 的分离发生在减数第一次分裂的后期和减数第二次分裂的后期；等位基因产生的根本原因是基因突变。答案 C4下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是()解析 将抗虫基因导入棉花获得抗虫棉是通过基因工程实现的，基因工程所利用的原理是基因重组；花药离体培养获得单倍体植株的原理是细胞的全能性；R 型细菌转化为 S 型细菌过程中发生了基因重组；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成次级精母细胞，在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，在减数第一次分裂的后期会出现非同源染色体上的非等位基因的自由组合，都属于
5、基因重组。答案 B5(2018福州质检)由于控制某种酶合成的遗传物质发生改变，引起该酶的一个赖氨酸被一个精氨酸所取代，导致酶的活性下降，这种改变是由()ADNA 中碱基对的增添引起BDNA 中碱基对的替换引起CmRNA 中碱基的缺失引起D染色体片段的移接引起解析 据题干中遗传物质发生改变，引起该酶的一个赖氨酸被一个精氨酸所取代可知，该酶的氨基酸数量和其他氨基酸的排列顺序都没有发生改变，而 A项会使该酶的氨基酸数量改变，C 项会使该酶的氨基酸数量减少，D 项会使该酶的氨基酸数量和排列顺序发生改变，只有 B 项不会改变该酶的氨基酸数量和其他氨基酸的排列顺序，故 B 项正确。答案 B6(2018福州
6、八校联考)用人工诱变的方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACGCCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸GAU、GAC；丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)()A基因突变，性状改变B基因突变，性状没有改变C染色体结构改变，性状没有改变D染色体数目改变，性状改变解析 由题意可知，基因模板链中 CTA 转变成 CGA，则 mRNA 中相应的密码子由 GAU 转变成 GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，性状也发生了改变。答案 A7下图表示的是控制正常酶的基因突变后引起的氨
7、基酸序列的改变。、两种基因突变分别是()注：字母代表氨基酸，序列上数字表示氨基酸的位置，箭头表示突变导致改变了氨基酸A碱基对的替换、碱基对的缺失B碱基对的缺失、碱基对的增添C碱基对的替换、碱基对的增添或缺失D碱基对的增添或缺失、碱基对的替换解析 从图中可以看出，突变只引起一个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的替换。突变引起多个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的增添或缺失。答案 C8(2018株洲一模)如图为基因型为 aaBbCc 的某动物细胞分裂示意图，据此可确认该细胞()A发生过基因突变B将形成四种配子C是次级精母细胞D没有同源染色体解析 图示细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂前期。根据该细
8、胞不能判断该动物的性别，因此该细胞可能是次级精母细胞，也可能是次级卵母细胞或第一极体。图示细胞中出现 C、c 和 B、b 基因，可能发生过基因突变，也可能发生过交叉互换；图示细胞属于次级性母细胞，只能分裂形成两个子细胞，最多能形成两种配子。答案 D9(2018山东潍坊调研)六倍体的普通小麦体细胞含 42 条染色体。用紫外线处理小麦种子后，筛选出一株抗锈病的植株 X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占 50%。下列叙述正确的是()A用花粉离体培养获得的抗病植株，自交后代无性状分离B单倍体植株的体细胞中有三个染色体组，最多时含有 42 条染色体C植株 X 连续自交若干代，纯合抗病
9、植株的比例逐代降低D紫外线诱发的突变，决定小麦向抗病的方向进化解析 用花粉离体培养获得的抗病植株是单倍体，高度不育，A 错误；六倍体小麦细胞中有 6 个染色体组，其单倍体中有 3 个染色体组，有丝分裂后期时染色体数目最多为 42 条，B 正确；连续自交，杂合子的概率降低，纯合子的概率上升，C 错误；突变是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，D 错误。答案 B10(2018河南郑州质量预测)下列属于基因重组的是()同源染色体的非姐妹染色单体交换片段 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 DNA 碱基对的增添、缺失 非同源染色体上非等位基因自由组合 大肠杆菌细胞中导入了外源基因A BC D
10、解析 属于染色体结构变异中的易位，属于基因突变，故 C 正确。答案 C11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 AABB)的一个 A 基因和乙植株(纯种 AABB)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)上述两个基因的突变发生在_的过程中，是由_引起的。(2)右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_，请在右图中标明基因与染色体的关系。乙植株发生了基因突变后的基因型为_。(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现出突变性状，因为该突变均为_，且基因突变均发生在甲和乙的_中
11、，不能通过有性生殖传递给子代。让其后代表现出突变性状的方法是：取发生基因突变部位的组织细胞，先利用_技术对其进行繁殖得到试管苗后，让其_(填“自交”“杂交”或“测交”)，其子代即可表现突变性状。解析(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换，基因突变发生在DNA 复制时。(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，所以细胞的基因型应该是 AaBB，表现型是扁茎缺刻叶。乙植株(纯种)的一个 B 基因发生突变，突变后的基因型为 AABb。(3)植株虽已突变但由于 A 对 a 的显性作用，B对 b 的显性
12、作用，在甲、乙植株上并不能表现出突变性状。由于突变发生在体细胞中，突变基因不能通过有性生殖传给子代，故甲、乙植株的子一代均不能表现突变性状。要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，然后让其自交，后代中即可出现突变性状。答案(1)DNA 复制 一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB 扁茎缺刻叶 图示如右(提示：表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可)AABb(3)隐性突变 体细胞 组织培养 自交12一种 链异常的血红蛋白叫作 Hbwa，其 137 位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下，请据图回答：部分 链血红蛋白的密码
13、子及其氨基酸的顺序血红蛋白137138139140141142143144145HbAACC苏氨酸UCC丝氨酸AAA赖氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA终止HbwaACC苏氨酸UCA 丝氨酸AAU天冬酰胺ACC苏氨酸GUU缬氨酸AAG赖氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG终止(1)Hbwa 异常的直接原因是 链第_位的氨基酸对应的密码子由_变成_。(2)Hbwa 的 链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中_了一个碱基对，引起基因结构改变，这种变异是_，一般发生在_期，该变异之所以是生物变异的根本来源，是由于_。解析(1)由表格可知，Hbwa 异常的直接原因是 链的第 138 位氨基酸对应的密码
14、子由 UCC 变成了 UCA。(2)由题表可知，链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中缺失了 CG 这个碱基对，这种变异属于基因突变，一般发生在细胞分裂间期。基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源。答案(1)138 UCC UCA(2)缺失 基因突变 细胞分裂间 基因突变产生了新基因131993 年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究。当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出 2000多株禾苗，其中只有 1 株出现与众不同的特性。在此后 15 年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个
15、品种，有的植株高达 1.8 米左右。(1)实验结果表明该变异最有可能是_，属于_。(2)通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是_。与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是_。(3)2000 多株禾苗中，只有 1 株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有_、_的特点。解析(1)太空育种原理是基因突变，基因突变属于可遗传变异。(2)通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是诱变育种，与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是基因重组。(3)基因突变具有低频性和不定向性。答案(1)基因突变 可遗传变异(2)诱变育种 基因重组(3)低频性(发生频率低)
16、不定向14由于基因突变，蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据题中所示的图、表回答问题：(1)图中过程发生的场所是_，过程叫_。(2)除赖氨酸外，对照表中的密码子，X 表示表中哪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，那么链上不同于链上的那个碱基是_。(4)从表中可看出密码子具有_，它对生物体生存和发展的意义是_。解析(1)根据题图中物质之间的相互联系可推知，过程为翻译，该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。过程是转录，其发生的场所主要是细胞核。(2)比较赖氨酸和表中其他氨基酸的密码子可知：赖氨酸的密码子与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密码子只有一个碱基的差别，而与丝氨酸的密码子有两个碱基的差别，故图解中 X 表示丝氨酸的可能性最小。(3)根据表中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子可推知：链与链的碱基序列分别为 TTC 与TAC，故链上不同于链上的那个碱基是 A。(4)从增强密码容错性的角度来考虑，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子具有简并性，可能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
