2018-2019学年生物同步苏教版必修2课时跟踪检测（十三） 基因突变

2018-2019学年生物同步苏教版必修2课时跟踪检测（十三） 基因突变

课时跟踪检测（十三） 基因突变 一、选择题 1．白化病患者的最根本病因是( ) A．缺乏黑色素 B．缺乏酪氨酸 C．缺乏酪氨酸酶 D．控制合成酪氨酸酶的基因不正常 解析：选 D 白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起，导致患者不能正常合成 酪氨酸酶，因而不能将酪氨酸合成为黑色素。可见产生白化病的根本原因是控制合成酪氨 酸酶的基因不正常。 2．某婴儿不能消化牛奶，经检查发现其乳糖酶分子中有一个氨基酸改变而导致乳糖酶 失活，发生这种现象的根本原因是( ) A．缺乏吸收某种氨基酸的能力 B．不能摄取足够的乳糖酶 C．乳糖酶基因中发生了碱基对的替换 D．乳糖酶基因缺失一个碱基对 解析：选 C 因为乳糖酶分子中只有一个氨基酸改变而导致了乳糖酶失活，所以其根 本原因是控制乳糖酶合成的基因中发生了碱基对的替换。 3．关于等位基因 B 和 b 发生突变的叙述，错误的是( ) A．等位基因 B 和 b 都可以突变成为不同的等位基因 B．X 射线的照射不会影响基因 B 和 b 的突变频率 C．基因 B 中的碱基对 G—C 被碱基对 A—T 替换可导致基因突变 D．在基因 b 的 ATGCC 序列中插入碱基 C 可导致基因 b 的突变 解析：选 B X 射线属于物理诱变因子，会提高基因 B 和基因 b 的突变频率。 4．经检测某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变化，其原因是( ) A．遗传信息没有改变 B．基因结构没有改变 C．遗传密码没有改变 D．合成的蛋白质的氨基酸序列没有改变 解析：选 D 基因突变会导致遗传信息改变，基因结构发生改变；基因突变后，相应 的遗传密码会发生改变，由于密码子的简并性，基因突变后，其控制合成的蛋白质的氨基 酸序列没有改变，因此其性状没有发生改变。 5．下列各项中属于化学诱变因素的是( ) A．电离辐射 B．X 射线 C．Rous 肉瘤病毒 D．亚硝胺 解析：选 D 电离辐射和 X 射线属于物理诱变因素，Rous 肉瘤病毒属于生物诱变因素， 亚硝胺是化学诱变因素。 6．下面是有关果蝇的培养记录。通过本实验可说明( ) 海拔高度(m) 5 000 5 000 3 000 3 000 温度(℃) 19 25 19 25 突变率(%) 0.23 0.63 0.23 0.63 A．果蝇在 25 ℃时突变率最高 B．果蝇的突变率与培养温度有关 C．果蝇的突变是通过影响酶的活性来实现的 D．果蝇的培养地点(所处的海拔高度)与突变率有关 解析：选 B 在相同的海拔高度下，培养的温度条件不同，果蝇的突变率具有显著差 异，这说明果蝇的突变率与培养温度有关。 7．汽车尾气中有多种因子能诱发基因突变。相关叙述正确的是( ) A．基因突变是生物变异的根本来源 B．汽车尾气会使基因发生定向突变 C．基因突变都能遗传给后代 D．基因突变不会改变细胞的基因型 解析：选 A 基因突变能引起基因结构的改变，是生物变异的根本来源；基因突变具 有不定向性，所以汽车尾气不会使基因发生定向突变；基因突变发生在生殖细胞中，可以 遗传给后代，基因突变发生在体细胞中，一般不遗传给后代；基因突变使原有基因变为其 等位基因，从而改变细胞的基因型。 8．人类血管性假血友病基因位于第 12 号染色体上，该病有 20 多种突变类型。这表明 基因突变具有( ) A．多方向性 B．有利性 C．稀有性 D．可逆性 解析：选 A 基因突变具有普遍性、随机性、低频性、多害少利性和不定向性。人类 血管性假血友病基因有 20 多种突变类型，说明基因突变具有不定向性，即多方向性。 二、非选择题 9．一种α链异常的血红蛋白叫做 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： 血红蛋 白 部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 HbA ACC 苏氨酸 UCC 丝氨酸 AAA 赖氨酸 UAC 酪氨酸 CGU 精氨酸 UAA 终止 Hbwa ACC 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α链第______位的______(氨基酸)对应的密码子缺失了一个 碱基，从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变。 (2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是_______________________________。 (3)这种变异与其他可遗传变异相比，最突出的特点是能产生________。 (4)如果要使该变异影响最小，在突变基因的突变点的附近，再发生下列哪种情况有可 能对其编码的蛋白质结构影响最小________。 A．置换单个碱基 B．增加 3 个碱基对 C．缺失 3 个碱基 D．缺失 2 个碱基对 解析：(1)比较 Hbwa 和 HbA137 位以后的氨基酸序列及对应的密码子可知，Hbwa 异 常的直接原因是α链第 138 位的丝氨酸对应的密码子缺失了一个碱基，从而使合成的肽链的 氨基酸的顺序发生改变。(2)根据表格可知，异常血红蛋白形成的直接原因是 mRNA 上缺失 一个碱基 C，该变化形成的根本原因是控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对(C≡G) 缺失。(3)碱基对缺失属于基因突变，与其他变异相比，其突出的特点是能产生新基因。(4) 在突变基因的突变点的附近，再增加 1 个碱基对或缺失 2 个碱基对，这样只会导致其控制 合成的蛋白质中一个氨基酸发生改变或缺失，使该变异影响最小。 答案：(1)138 丝氨酸 (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对 C≡G 缺失 (3) 新基因 (4)D 10．一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛 色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突变只 涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)：二是隐性基因携带者之间交配的结 果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力， 后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只 雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。 (1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________，则可推测毛色异常 是____性基因突变为____性基因的直接结果，因为_______________________________。 (2)如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比 例为________，另一种是同一窝子代全部表现为________鼠，则可推测毛色异常是隐性基 因携带者之间交配的结果。 解析：如果毛色异常雄鼠是基因突变的结果(由于基因突变只涉及一个亲本常染色体上 一对等位基因中的一个基因)，则毛色正常鼠是隐性纯合子，毛色异常雄鼠是杂合子。将毛 色异常雄鼠与其同窝的多只雌鼠交配(相当于测交)，每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的 比例均为 1∶1。如果毛色异常雄鼠是隐性基因携带者之间交配的结果，则毛色异常鼠是隐 性纯合子，与其同窝的毛色正常雌鼠有一部分是杂合子，有一部分是显性纯合子。将毛色 异常雄鼠与其同窝的多只雌鼠交配有两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正 常鼠的比例为 1∶1，另一种是同一窝子代全部表现为毛色正常。 答案：(1)1∶1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显 性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 1∶1 的结果 (2)1∶1 毛色 正常 一、选择题 1．基因突变的原因是( ) A．染色体上的 DNA 变成了蛋白质 B．染色体上的 DNA 变成了 RNA C．染色体上的 DNA 中的基因数目减少了或增多了 D．染色体上的 DNA 中的基因结构发生了局部改变 解析：选 D 基因是有遗传效应的 DNA 片段，DNA 分子中基因发生的碱基对的替换、 增添和缺失都会引起基因突变。 2．下列各项中，不容易发生基因突变的是( ) A．神经细胞 B．正在进行无丝分裂的蛙的红细胞 C．根尖分生区细胞 D．正在进行染色体复制的精原细胞 解析：选 A 神经细胞属于成熟的细胞，不再分裂，不发生 DNA 复制，故最不容易发 生基因突变。 3．碱基类似物能够与不同的碱基配对，对青霉菌进行诱变育种时，在培养基中加入一 定量碱基类似物，最可能产生的突变类型是( ) A．DNA 复制提前终止 B．发生碱基替换 C．碱基数目的增加 D．碱基数目的减少 解析：选 B 根据题意可知，碱基类似物能够与不同的碱基配对，因此在 DNA 复制过 程中，由于碱基类似物的影响，DNA 分子中的某些碱基可能会替换成碱基类似物，从而导 致基因发生突变。此过程只会导致 DNA 分子发生碱基的替换，而不会导致 DNA 复制的提 前终止，以及 DNA 分子中碱基数目的增加或减少。 4．TaySachs 病是一种基因病，可能是由于基因突变而产生异常酶引起的。下表为正 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 原因是( ) 酶的种类 密码子位置 4 5 6 7 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 个密码子中插入碱基 A B．第 6 个密码子前 UCU 被删除 C．第 7 个密码子中的 C 被 G 替代 D．第 5 个密码子前插入 UAC 解析：选 D 若第 5 个密码子中插入碱基 A，则第 5、6、7 个密码子依次是 UAC、UGU、 UCA，与表中内容不符；若第 6 个密码子前 UCU 被删除，则第 5、6 个密码子应该为 GUU、 CAG，与表中内容不符；若第 7 个密码子中的 C 被 G 替代，则第 5、6 个密码子应该不变， 且第 7 个密码子应该为 GAG，与表中内容不符；若第 5 个密码子前插入 UAC，则第 4 个 密码子编码的氨基酸不变，第 5 个密码子编码的氨基酸为酪氨酸，第 6、7 个密码子编码的 氨基酸依次是原先第 5、6 个密码子编码的氨基酸，与表中内容相符。 5．由于编码酶 X 的基因中某个碱基对被替换，酶 X 变为酶 Y。下表显示，酶 Y 与酶 X 相比，可能出现的四种状况。下列有关分析合理的是( ) 比较指标 ① ② ③ ④ 酶 Y 活性/酶 X 活性 100% 50% 10% 150% 酶 Y 氨基酸数目/ 酶 X 氨基酸数目 1 1 小于 1 大于 1 A．状况①说明基因结构没有发生改变 B．状况②是因为氨基酸数减少了 50% C．状况③是因为突变导致终止密码子提前 D．状况④翻译的肽链变短 解析：选 C 状况①说明基因突变前后转录形成的密码子编码的氨基酸序列相同；状 况②，氨基酸的数目没有减少，可能与氨基酸的种类有关；状况③是由于基因突变后，终 止密码子前移，翻译形成的蛋白质结构发生改变；状况④翻译的肽链变长。 6．人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素 131I 治疗某些甲状腺疾病。但大剂量的 131I 对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的 131I 可 能直接( ) A．插入 DNA 分子引起插入点后的碱基序列改变 B．替换 DNA 分子中的某一碱基引起基因突变 C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 解析：选 C 131I 不能插入 DNA 分子中，也不能替换 DNA 分子中的碱基；大剂量的放 射性同位素 131I 会导致基因突变或染色体结构的变异；甲状腺中的细胞属于体细胞，发生基 因突变后不会遗传给下一代。 7．拟南芥细胞中某个基因的编码蛋白质的区段中插入了一个碱基对，下列分析正确的 是( ) A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程 B．该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变 C．若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止 D．若在插入位点再缺失 3 个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小 解析：选 C 基因突变一般发生在分裂间期，而根尖成熟区细胞已经高度分化，不再 分裂，因此该区细胞一般不会发生基因突变；某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基 对，即发生了基因突变，这可导致子代细胞中遗传信息发生改变；若该变异发生在基因中 部，可能导致突变位点的密码子变成终止密码子，进而导致翻译过程提前终止；若在插入 位点再缺失 1 个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小。 8．关于基因突变的下列叙述，错误的是( ) A．基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或替换 B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序的改变而发生的 C．基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下发生 D．基因突变的突变频率是很低的，并且都是有害的 解析：选 D 基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或替换，也会导致基因中 脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生改变；引起基因突变的原因包括内因(生物内部因 素)和外因(一定的外界环境条件)；基因突变的突变频率是很低的，并且大都是有害的。 9．碱基类似物 5溴尿嘧啶(5Bu)既能与碱基 A 配对，又可以与碱基 G 配对。在含有 5Bu、A、G、C、T 五种物质的培养基中培养大肠杆菌，得到突变体大肠杆菌。下列有关 叙述错误的是( ) A．该培养液中大肠杆菌的基因突变频率明显提高 B．发生突变的大肠杆菌 DNA 分子中共有 6 种碱基配对方式 C．大肠杆菌在此培养基上至少繁殖 3 代，才能实现 DNA 分子某位点上碱基对从 T—A 到 C—G 的替换 D．很多位点发生 T—A 到 C—G 的替换后，DNA 分子结构的稳定性增强 解析：选 B 根据题干信息，碱基类似物 5溴尿嘧啶(5Bu)既能与碱基 A 配对，又可 以与碱基 G 配对，使得碱基对发生改变，则该培养液中大肠杆菌基因突变频率明显提高； 发生突变的大肠杆菌 DNA 分子中共有 4 种碱基配对方式，即 5Bu－A,5Bu－G、A—T、 G—C；5溴尿嘧啶可以与 A 配对，又可以和 G 配对，复制一次 A－5溴尿嘧啶，复制第二 次时有 5溴尿嘧啶－G，复制第三次 C—G，所以需要经过 3 次复制后，才能实现细胞中某 DNA 分子某位点上碱基对从 T—A 到 G—C 的替换；A—T 之间 2 个氢键，C—G 之间 3 个 氢键，则很多位点发生 T—A 到 C—G 的替换后，DNA 分子结构的稳定性增强。 二、非选择题 10．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，统计相同时间段内繁殖结果如下表： 组合编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配组合 ●× ×■ × ●×■ ●×□ ○×■ 产仔次数 6 6 17 4 6 6 子代小鼠 总数(只) 脱毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40 注：●纯合脱毛♀，■纯合脱毛 ♂，○纯合有毛♀，□纯合有毛 ♂， 杂合♀， 杂 合 ♂ (1)已知Ⅰ、Ⅱ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)Ⅲ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)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是______________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 GGA C．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是蛋白质合成________。 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)第Ⅲ组子代 中有毛和脱毛小鼠的比例接近 3∶1，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 V 和Ⅵ两组可确定有毛为显性性状、无毛为隐性性状，第Ⅳ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 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。 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