專題5-1 基因突變和基因重組測(cè)-2016-2017學(xué)年高一生物

必修2第爲(wèi)章第1節(jié)基因突變和基因重組（測(cè)）滿分60分，40分鐘完成）一、單選題（每題3分，30分）科學(xué)家以正常人及某種病患者的相應(yīng)mRNA為模板合成了cDNA。已查明該患者相應(yīng)蛋白質(zhì)中只有32號(hào)氨基酸與正常人不同，cDNA中只有一個(gè)位點(diǎn)的堿基發(fā)生改變。對(duì)比結(jié)果見下表。以下有關(guān)分析合理的是（）研究對(duì)象cDNA的堿基位點(diǎn)32號(hào)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(shí)需要DNA解旋酶C.患者第94號(hào)位點(diǎn)堿基缺失D.患者相應(yīng)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(hào)氨基酸的對(duì)應(yīng)序列，該mRNA的實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)大于那A轄爲(wèi)臥冏A為摸扳含成D貼時(shí)需逆活錄酶催化，活錯(cuò)詢對(duì)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(xí)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(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)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(zhì)…甘氨醸-賴氨酸-谷氨酰胺…①處插入堿基對(duì)G—cB.②處堿基對(duì)IA—T替換為）G—CC.③處缺失堿基對(duì)A—TD.④處堿基對(duì)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?qū)?yīng)的正常蛋白質(zhì)中賴氨酸的密碼子為AAG，基因突變后僅僅導(dǎo)致了相應(yīng)蛋白質(zhì)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(duì)類型發(fā)生了替換，而非缺失或增添，經(jīng)分析，②處堿基對(duì)A—T替換為G—C，B項(xiàng)正確；①③處插入、缺失堿基對(duì)會(huì)使其后編碼的氨基酸序列發(fā)生改變，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；④處堿基對(duì)替換后密碼子為AAA還是賴氨酸，不符合題意，D項(xiàng)錯(cuò)誤。以下有關(guān)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(dǎo)致的姐妹染色單體間相同片段的交換導(dǎo)致基因重組基因重組導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)融的皿頃錯(cuò)誤』在;威數(shù)分裂刑成匹分體時(shí)「位于同源染色f本上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐嫌蓋笆單協(xié)的交叉互換而發(fā)生交檢，導(dǎo)致基因重組，而姐妹樂邑單體上相同片段交換不禽導(dǎo)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(yè)錯(cuò)團(tuán)主物體通過減數(shù)分製形成配子時(shí)，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(dǎo)致星因重組，衛(wèi)項(xiàng)正確*B基因在人肝臟細(xì)胞中的表達(dá)產(chǎn)物是含100個(gè)氨基酸的B-100蛋白，而在小腸細(xì)胞中的表達(dá)產(chǎn)物是由前48個(gè)氨基酸構(gòu)成的B-48蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，小腸細(xì)胞中B基因轉(zhuǎn)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(cuò)誤的是（）肝臟和小腸細(xì)胞中的B基因結(jié)構(gòu)有差異B-100蛋白和B-48蛋白的空間結(jié)構(gòu)不同B-100蛋白前48個(gè)氨基酸序列與B-48蛋白相同小腸細(xì)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(xì)胞中的B基因結(jié)構(gòu)是一樣的，只是表達(dá)不同，故A錯(cuò)誤。不同的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)很可能不同，故B正確。由題意可知B-48的是和BTOO蛋白質(zhì)的前48個(gè)氨基酸相同，故C正確。因?yàn)锽-48只有48個(gè)氨基酸，所以在49位應(yīng)是終止密碼子，根據(jù)題意所以小腸細(xì)胞中編輯后的mRNA第49位應(yīng)是終止密碼子UAA,故D正確。突變和基因重組的共同點(diǎn)是（）都可以產(chǎn)生新的基因B.都對(duì)生物體有利C.均可增加基因的數(shù)目D.都能產(chǎn)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(chǎn)生新基因，基因重組不能產(chǎn)生新基因，故A錯(cuò)誤。變異一般是多害少利的，故B錯(cuò)誤。染色體變異中的缺失會(huì)減少基因的數(shù)目，故C錯(cuò)誤。突變和基因重組都改變了遺傳物質(zhì)都能產(chǎn)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(gè)堿基對(duì)，在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最?。ǎ〢.置換單個(gè)堿基對(duì)B.增加4個(gè)堿基對(duì)C.缺失3個(gè)堿基對(duì)D.缺失4個(gè)堿基對(duì)【答案】D【解析】毎三個(gè)極央定一個(gè)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(gè)減基對(duì)，則后面的確基序列全改查.若在插入儉點(diǎn)的再缺失i個(gè)堿基對(duì)或缺失4介堿基對(duì)，則可ME少后面的堿基的改變數(shù)，r項(xiàng)正確°動(dòng)態(tài)突變是指基因中的3個(gè)相鄰核苷酸重復(fù)序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增而產(chǎn)生的變異，這類變異會(huì)導(dǎo)致人類的多種疾病，且重復(fù)拷貝數(shù)越多，病情越嚴(yán)重。下列關(guān)于動(dòng)態(tài)突變的推斷正確的是（）可借助光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察只發(fā)生在生長(zhǎng)發(fā)育的特定時(shí)期會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)量有所增加突變基因的翻譯產(chǎn)物中某個(gè)氨基酸重復(fù)出現(xiàn)【答案】D【解析】依題意可知，動(dòng)態(tài)突變屬于基因突變的范疇，基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下無法觀察到，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變是隨機(jī)發(fā)生的，可以發(fā)生在生長(zhǎng)發(fā)育的任何時(shí)期,B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，不會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)量有所增加，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因中的3個(gè)相鄰核苷酸重復(fù)序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄所產(chǎn)生的mRNA上的相應(yīng)的密碼子重復(fù)出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致翻譯產(chǎn)物中某個(gè)氨基酸重復(fù)出現(xiàn)，D項(xiàng)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(zhì)中部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇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(duì)堿基的替換，突變基因3為一對(duì)堿基的缺失突變基因2和3為一對(duì)堿基的替換，突變基因1為一對(duì)堿基的缺失突變基因1為一對(duì)堿基的替換，突變基因2和3為一對(duì)堿基的增添突變基因2為一對(duì)堿基的替換，突變基因1和3為一對(duì)堿基的增添【答案】B【解析】因?yàn)橥幻?并沒有這成氮基酸的改孌，所以突變3只育一對(duì)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?yàn)槟承┱缁効赡苡卸鄠€(gè)密科子。而實(shí)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(duì)腿的替換*而突窘1在亮舷a后的備個(gè)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(duì)減基，就會(huì)造成^定亮氫酸以及以后的各個(gè)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(xì)胞具有很強(qiáng)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(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()插入DNA分子引起插入點(diǎn)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?cè)斐扇旧w斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代【答案】C【解析】放射性同位素會(huì)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(cuò)，也不是DNA堿基，不能替換堿基，B錯(cuò)，可能引起染色體結(jié)構(gòu)變異，C正確。會(huì)誘發(fā)體細(xì)胞基因突變，但是體細(xì)胞突變的基因不能傳給下一代，生殖細(xì)胞的才能，D錯(cuò)。10.如圖是某個(gè)二倍體(AABb)動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖。據(jù)圖判斷不正確的是()甲細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變乙細(xì)胞表明該動(dòng)物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變丙細(xì)胞表明該動(dòng)物在減數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生交叉互換甲、乙、丙所產(chǎn)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(gè)二倍體動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂圖分折可知：甲團(tuán)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(jié)果匚乙團(tuán)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(jié)果,兩細(xì)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(xì)胞分裂產(chǎn)生怵細(xì)胞，產(chǎn)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(duì)野生純合小鼠進(jìn)行X射線處理，得到一只雄性突變型小鼠。對(duì)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(chǎn)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(shè)計(jì)了如下雜交實(shí)驗(yàn)方案，如果你是其中一員，將下列方案補(bǔ)充完整。(注：除要求外，不考慮性染色體的同源區(qū)段。相應(yīng)基因用D、d表示)TOC\o"1-5"\h\z雜父方法：。觀察統(tǒng)計(jì)：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(jì)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(jié)果分析與結(jié)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?yàn)?且位于；如果A=0,B=，說明突變基因?yàn)殡[性，且位于X染色體上；如果A=B=l/2，說明突變基因?yàn)?，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(gè)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(gè)體的基因型為XDYd或XdYD。(12分)下圖表示HIV侵染人體細(xì)胞的過程，①?⑨表示HIV在細(xì)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(xì)胞核中的DNA分子為雙螺旋結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中的多樣性造成了DNA分子的多樣性。⑧是基因表達(dá)的過程，結(jié)構(gòu)c合成的肽鏈由n個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)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(gè)亞型。I型的基因組中4個(gè)主要基因的變異率最高可達(dá)22%，多達(dá)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(jié)果，結(jié)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。【答案】(1)逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合(2)堿基對(duì)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(jié)構(gòu)不穩(wěn)定【解折】⑴③過程表示以HIV的遺傳物質(zhì)RNA為模板合祓DNA的逆輔錄過瘍