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课时规范练21基因突变和基因重组基础巩固1.(2018山东寿光现代中学开学考试)如果细菌控制产生某种“毒蛋白”的基因发生了突变,突变造成的结果使其决定的蛋白质的部分氨基酸变化如下:基因突变前:甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸基因突变后:甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸赖氨酸根据上述氨基酸序列确定突变基因的改变最可能是()A.突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤B.突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶C.突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤D.突变基因为一个碱基的增减2.(2018湖北荆州中学段检)用亚硝基化合物处理萌发的种子,发现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I),I不能再与T配对,但能与C配对。下列相关叙述错误的是()A.这种基因突变属于人工诱变,碱基对被替换B.连续复制两次后,含原基因的DNA分子占1/4C.突变产生的新基因与原基因互为等位基因D.突变性状对该生物的生存是否有害,取决于能否适应环境3.(2018山东寿光现代中学开学考试)基因重组是生物变异的重要来源之一,下列有关基因重组的叙述中,正确的是()A.加热杀死后的S型菌和R型菌混合后注射到小鼠体内,可分离出活S型菌的原因是R型菌发生了基因重组B.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状分离C.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组D.非同源染色体之间的片段互换可能导致基因重组4.(2018河南南阳一中开学测试)具有一个突变基因的杂合细胞进行有丝分裂时,出现了如图所示的染色体片段交换,这种染色体片段交换的细胞继续完成有丝分裂后,可能产生的子细胞是()正常基因纯合细胞突变基因杂合细胞突变基因纯合细胞A.B.C.D.5.(2018江西赣州摸底)研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白的表达,诱发癌细胞凋亡;肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黄素,因此不会凋亡,而是增殖分化形成癌细胞。下列说法错误的是()A.肿瘤干细胞的增殖与分化过程都需要消耗ATPB.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因C.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不完全相同D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡能力提升6.(2018辽宁大连渤海中学猜题卷)某病毒的遗传物质是单链DNA,在其增殖的过程中,先形成复制型的双链DNA(其中母链为正链,子链为负链)。另外,以负链为模板指导外壳蛋白合成。下图为该病毒部分基因序列及其所指导的蛋白质部分氨基酸(用图示Met、Ser等表示)序列。(起始密码:AUG;终止密码:UAA、UAG、UGA)。则下列相关描述正确的是()A.不需要解旋酶是该病毒DNA复制过程与人体DNA复制的唯一区别B.若在基因D中发生碱基替换,则该基因控制合成蛋白质的多肽链长度可能缩短C.不同基因之间可以相互重叠是基因突变、基因重组的结果D.基因F转录合成mRNA的碱基序列为UACUGU7.(2018山东烟台诊断)瑞特综合征是由于X染色体上的MECP2基因突变导致患者神经系统异常,运动控制能力丧失的遗传病。研究表明,MECP2基因突变的小鼠神经元细胞中与运动有关的基因信息是正常的,但无法正常表达,突变小鼠表现为活动能力极弱。当研究者开启了突变小鼠体内MECP2基因的表达后,小鼠的活动能力迅速恢复正常。下列与之相关的叙述中,不正确的是()A.瑞特综合征患者的肝脏细胞中也存在MECP2突变基因B.瑞特综合征患者的基因改变属于可遗传变异C.MECP2基因的表达产物能够调节其他基因的表达D.MECP2基因突变小鼠的神经发育不良导致其运动能力减弱8.(2018湖南岳阳一中入学测试)化学诱变剂EMS能使基因中的G烷基化后与T配对,CLH2基因控制合成叶绿素水解酶。研究人员利用EMS处理野生型大白菜(叶片浅绿色)种子,获得CLH2基因突变的植株甲(叶片深绿色)和乙(叶片黄色)。下列叙述正确的是()A.植株乙叶片呈黄色,说明其叶绿素水解酶失去活性B.获得植株甲和乙,说明EMS可决定CLH2基因突变的方向C.若植株甲自交获得叶片浅绿色的植株,说明浅绿色为隐性性状D.EMS处理后,CLH2基因复制一次可出现GC替换为AT的现象9.(2018辽宁六校协作体期初)图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的一个卵细胞中的一条染色体,两图中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述中正确的是()A.图甲中的同源染色体上最多只有三对等位基因B.图乙中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变C.图中的非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合D.基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同10.(2018四川重庆巫山中学月考)图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,图乙是一个家族该病的遗传系谱图(控制基因为B与b),请据图回答下列问题。(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)(1)图甲中表示的过程分别是:;。(2)链碱基组成为,链碱基组成为。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于染色体上,属于性遗传病。(4)6的基因型是,6和7婚配后生一患病女孩的概率是,要保证9婚配后子代不患此病,从理论上说其配偶的基因型必须为。(5)镰刀型细胞贫血症是由产生的一种遗传病,从变异的种类来看,这种变异属于。该病十分少见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明基因突变的特点是和。11.蕹菜(二倍体)披针叶(Ce)基因与心形叶(C)基因是一对等位基因;自交亲和(Es)基因与自交不亲和(E)基因是一对等位基因。Ce基因比C基因多了T5转座子,T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段。相关基因与染色体的位置关系及Ce基因部分结构,如图所示。(1)将纯合披针叶、自交亲和植株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得F1。F1叶型为心形叶,表明基因为隐性基因。在基因不发生改变的情况下,F1植株叶型的基因型为。采用DNA分子杂交技术对F1中的Ce基因进行分子水平的检测,结果发现F1中有一半左右的植株中Ce基因发生改变,此变异较一般情况下发生的自然突变频率,推测可能是的结果。(2)从F1中选出基因型为EsE且Ce基因未发生改变的植株进行异花传粉得F2。若不考虑基因发生改变的情况,则F2中披针叶植株所占比例应为。从F2的150株披针叶植株中检测出5个植株含E基因,推测F1植株在减数分裂时发生了。12.(2018广东深圳六校联盟模拟)某XY型性别决定的野生型植物不抗除草剂(4-Bu),甲组研究者对多株该植物进行辐射处理,然后让其随机传粉,在后代中筛选出甲品系抗4-Bu的雌、雄植株各一株(F1),将F1杂交后,发现F2中约有1/4的个体不具有抗4-Bu的特性,抗4-Bu的个体中雌株、雄株约各占一半。请回答下列问题。(1)研究者判定:抗4-Bu属于显性基因突变,理由是;相关基因A、a位于常染色体上,其理由是如果抗4-Bu的相关基因仅位于X染色体上,则。(2)乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物,得到了乙品系抗4-Bu的植株,同时确定了相关基因为位于常染色体上的B、b,与A、a基因是独立遗传关系。甲、乙两组研究者合作进行如下杂交实验:实验组别抗4-Bu亲本来源子代表现型及比例雄株雌株丙乙品系乙品系抗4-Bu不抗4-Bu=21丁甲品系乙品系抗4-Bu不抗4-Bu=31对丙组实验结果最合理的解释是。丁组的子代中含有两种抗4-Bu基因的个体比例为(请用分数表示)。课时规范练21基因突变和基因重组1.D由题意知基因突变前后,前两个氨基酸不变,后三个氨基酸序列发生改变,说明第二个密码子之后的序列发生了改变,由于碱基的替换只能改变被替换的密码子,不会影响后面的密码子,故该突变基因最可能是因一个碱基的增减造成的。2.B基因突变包括自发突变和人工诱变,用亚硝基化合物处理导致的基因突变属于人工诱变,A变为I后,I不能与T配对,故突变后的DNA分子中AT碱基对被替换,A项正确;DNA复制为半保留复制,一条链上一个碱基发生改变,突变后的DNA分子连续两次复制得到的4个DNA分子中,有1/2的DNA分子仍含原基因,B项错误;基因突变产生等位基因,突变性状有害还是有利是相对的,取决于环境条件,C、D项正确。3.A加热杀死后的S型菌和R型菌混合后注射到小鼠体内,分离出活S型菌是因为R型菌发生了基因重组;基因型为Aa的个体自交,因等位基因分离而导致子代性状分离;造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是突变、环境等因素;非同源染色体之间的片段互换导致染色体变异(易位)。4.D假设正常基因为A,突变基因为a。染色体片段发生交叉互换后,每条染色体上的染色单体分别为A和a。在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体分离。这样细胞中出现分别含有基因A、a、A、a的4条子染色体。到有丝分裂末期,这些染色体平均进入不同的细胞中,可能有如下几种情况:两个A可同时进入某一细胞中(正常基因纯合),两个a可同时进入另一个细胞中(突变基因纯合),可以是A和a进到某一细胞中(突变基因杂合)。5.B肿瘤干细胞的增殖与分化过程涉及DNA和蛋白质的合成,都需要消耗ATP,A项正确;原癌基因调控细胞正常的细胞周期,控制细胞分裂和生长过程,编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因调控细胞的凋亡,不属于原癌基因,B项错误;由于基因的选择性表达,肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不完全相同,C项正确;ABCG2抑制剂可抑制细胞排出姜黄素,和姜黄素作用相同,均可促进肿瘤干细胞凋亡,D项正确。6.B该病毒的遗传物质是单链DNA,在复制过程中模板链只有一条,不需要解旋酶,最终得到的是单链DNA,这些都与正常人体DNA复制过程不同,A项错误;若基因D的第149组碱基序列由GAA替换为TAA(其对应的负链可转录出终止密码UAA),则该基因控制合成蛋白质的多肽链长度缩短,B项正确;不同基因之间可以相互重叠是长期自然选择的结果,与基因重组无关,C项错误;基因F的转录过程是以负链DNA为模板的,图中的DNA为正链DNA,因此,由基因F转录合成mRNA的碱基序列为AUGUCU,D项错误。7.D同一个体的不同细胞都是由受精卵经有丝分裂而来,细胞核中的基因都相同,A项正确;遗传物质改变引起的变异(如基因突变)属于可遗传变异,B项正确;由题干信息可知,MECP2基因的表达产物能够调节与运动有关的基因的表达,C项正确;由题干可知,MECP2基因突变小鼠的神经系统异常,对运动控制能力丧失,而小鼠的运动能力并没有减弱,D项错误。8.C植株乙叶片呈黄色,说明其叶绿素水解酶活性更高;EMS只可提高基因突变率,不能决定基因突变的方向;EMS处理后,复制一次时,只能出现基因中烷基化后的G与T配对,只有在第二次复制时,才可能出现GC替换为AT的现象。9.D同源染色体上有多对等位基因,图甲中只标出了三对;比较图甲、图乙的染色体颜色及含有的基因,图乙中的卵细胞在形成过程中发生了基因重组;图中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因,不能发生自由组合;基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同。10.答案(1)DNA复制转录(2)CATGUA(3)常隐(4)Bb1/8BB(5)基因突变可遗传的变异低频性多害少利性解析(1)图甲中分别表示DNA复制和转录。(2)根据碱基互补配对原则,DNA的一条链为GTA,因此链碱基组成为CAT,链为由链转录形成的mRNA,因此其碱基组成为GUA。(3)图乙中,表现正常的3和4生出患病的9,因此该病为常染色体隐性遗传病,由此确定镰刀型细胞贫血症的致病基因位于常染色体上,属于隐性遗传病。(4)由于6和7已经生了一个患病孩子,因此该对夫妇的基因型均为Bb,再生一个患病女孩的概率为1/21/4=1/8。要保证9(bb)婚配后子代不患此病,其配偶的基因型必须为BB。(5)镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因中的碱基对发生了替换,即发生了基因突变,基因突变属于可遗传的变异。该病十分少见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明基因突变的特点是低频性和多害少利性。11.答案(1)CeCCe高T5转座子发生转位(或转移)(2)1/4基因重组(交叉互换)解析(1)纯合披针叶植株与纯合心形叶植株杂交,F1叶型为心形叶,说明心形叶为显性性状,披针叶为隐性性状,控制该隐性性状的Ce基因为隐性基因,进而推知双亲的基因型分别为CeCe和CC,F1植株叶型的基因型为CCe。已知Ce基因比C基因多了T5转座子,T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段,据此由题意“F1中有一半左右的植株中Ce基因发生改变”可知:此变异较一般情况下发生的自然突变频率高,可能是T5转座子发生转位(或转移)的结果。(2)依题意并结合图示分析可知:F1中基因型为EsE且Ce基因未发生改变的植株的基因型为EsECCe,而且Es和Ce位于同一条染色体上,E和C位于与Es和Ce所在染色体同源的另一条染色体上。若不考虑基因发生改变的情况,则该F1植物产生雌配子和雄配子各有2种:EsCe和EC,它们之间的数量比为11,让其进行异花传粉,则所得F2的基因型及其比例为EsEsCeCeEEsCCeEECC=121,其中EsEsCeCe表现为披针叶,因此F2中披针叶植株所占比例应为1/4。从F2的150株披针叶植株中检测出5个植株含E基因,说明F1植株在减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换,导致染色单体上的基因重组,即F1植株在减数分裂时发生了基因重组(交叉互换)。12.答案(1)抗4-Bu的雌、雄植株(F1)杂交后代(F2)中约有1/4的个体不抗4-BuF2中抗4-Bu植株中雌株应该占2/3,而不是1/2(或F2中抗4-Bu的个体中雌株雄株21,而不是11)(2)B基因纯合致死1/4解析(1)由题干信息知甲品系的抗4-Bu雌、雄植株杂交,子代中产生了不抗4-Bu个体且占1/4,则抗4-Bu属于显性基因突变。若抗4-Bu的相关基因位于X染色体上,则子代中抗4-Bu的雌株与雄株分别占1/2、1/4,与题意不符,因此相关基因A、a位于常染色体上。(2)丙组中乙品系的基因型为aaBb,由表中乙品系自交结果及比例为抗4-Bu不抗4-Bu=21,可知BB个体死亡,即B基因纯合致死。甲品系(Aabb)与乙品系(aaBb)杂交产生的子代的基因型及比例为AaBbAabbaaBbaabb=1111,则丙组的子代中含有两种抗4-Bu基因的个体比例为1/4。
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