一、选择题
1.(2014·长春调研)果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变,其结果可能是()
A.变成其等位基因
B.DNA分子内部的碱基配对方式改变
C.此染色体的结构发生改变
D.此染色体上基因的数目和排列顺序改变
解析:选A。DNA分子中发生碱基对(脱氧核苷酸对)的替换、增添和缺失引起的基因结构的改变叫基因突变,可产生原基因的等位基因。
2.(2014·青岛模拟)下图表示基因突变的一种情况,其中a、b是核酸链,c是肽链。下列说法正确的是()
A.a→b→c表示基因的复制和转录
B.图中由于氨基酸没有改变,所以没有发生基因突变
C.图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性
D.除图示情况外,基因突变还包括染色体片段的缺失和增添
解析:选C。由图可知,a→b→c表示基因的转录和翻译,A错误;只要DNA中碱基对发生改变,该基因就发生了基因突变,B错误;图中氨基酸没有发生改变,是由于密码子具有简并性,C正确;染色体片段的缺失和增添属于染色体结构的变异,D错误。
3.基因突变在生物进化中起重要作用,下列表述错误的是()
A.A基因突变为a基因,a基因还可能再突变为A基因
B.A基因可突变为A1、A2、A3……,它们为一组复等位基因
C.基因突变都是有害的
D.基因突变可以改变种群的基因频率
解析:选C。基因突变具有不定向性,A基因可以突变为a基因,a基因也可以回复突变为A;基因突变还可以产生一组复等位基因;基因突变大多是有害的;基因突变能够改变种群的基因频率。
4.(2014·大连双基测试)野生型链孢霉能在基本培养基上生长,而用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长。向基本培养基中添加某种维生素后,经过X射线照射的链孢霉又能生长了。由此说明()
A.这种维生素是基本培养基的一种成分
B.自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变
C.野生型链孢霉发生了定向的基因突变
D.可能是基因突变导致链孢霉不能合成该维生素
解析:选D。链孢霉在用X射线照射前,能在基本培养基上生长,照射后不能生长,但在培养基中加入某种维生素后又能生长,说明用X射线照射后的链孢霉不能合成该维生素。
5.下图中甲、乙、丙表示某一动物正在进行分裂的三个细胞。下列叙述正确的是()
A.该生物正确体细胞含8条染色体
B.甲、乙、丙中核DNA含量的比例为8∶8∶4
C.若三个细胞来自同一器官,该器官可能是卵巢
D.若三个细胞为亲子代关系,则关系为甲→乙→丙
解析:选B。三个细胞来自同一动物,根据图甲(减数第一次分裂后期)细胞,细胞质均等分裂判断,该动物为雄性动物;该生物正常体细胞含4条染色体;甲、乙、丙的核DNA含量分别为8、8、4;乙为有丝分裂后期,丙为减数第二次分裂后期,若三个细胞为亲子代关系,则关系为乙→甲→丙。
6.(2014·滨州一模)原核生物某基因原有213对碱基,现经过突变,成为210对碱基(未涉及终止密码子改变),它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比,差异可能为()
A.少一个氨基酸,氨基酸顺序不变
B.少一个氨基酸,氨基酸顺序改变
C.氨基酸数目不变,但顺序改变
D.A、B都有可能
解析:选D。突变后少了三个碱基对,氨基酸数比原来少1个;若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸,则少一个氨基酸,其余氨基酸顺序不变;若减少的三个碱基对正好对应着两个密码子中的碱基,则在减少一个氨基酸数目的基础上,还会改变一种氨基酸的种类,从而引起氨基酸顺序改变;若减少的不是三个连续的碱基,则对氨基酸的种类和顺序影响将更大。
7.(2014·洛阳统考)下列情况可引起基因重组的是()
①非同源染色体上的非等位基因自由组合 ②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 ③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 ④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换 ⑤正常夫妇生出白化病儿子
A.①②③B.③④
C.①③ D.①③⑤
解析:选C。基因重组发生在减数第一次分裂前期(③)和后期(①),②属于染色体结构变异,④属于基因突变,⑤属于性状分离,故C正确。
8.下图是基因型为AA的个体不同分裂时期的图像,请根据图像判定每个细胞发生的变异类型()A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变
B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组
C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组③基因重组
解析:选A。由题干图中获得的信息有:①和②均为有丝分裂,且A和a为同一染色体上的姐妹染色单体所携带的基因。③为减数第二次分裂后期的细胞图,A和a所在染色体原为姐妹染色单体,并未发生交叉互换。故造成①、②和③中A和a不同的原因都是基因突变。
9.下图为一个二倍体生物细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在()A.AB段 B.CD段
C.FG段 D.HI段
解析:选C。由题图可知,CD段细胞内同源染色体的对数加倍,为有丝分裂后期,A~F为有丝分裂过程;GH段细胞内没有了同源染色体,因此FG段为减数第一次分裂过程,HI段为减数第二次分裂过程;基因重组主要发生在减数第一次分裂前期和后期,即FG段。
10.小香猪的体色由黑色变为白色是细胞核中某基因发生碱基对改变,导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换的结果,下列各项中也会发生改变的是()
A.该基因在染色体上的位置
B.rRNA的碱基排列顺序
C.所编码蛋白质的肽键数目
D.该基因的基因频率
解析:选D。基因发生碱基对改变,导致编码的蛋白质中氨基酸被替换,不会影响该基因在染色体上的位置、所编码蛋白质的肽键数目和核糖体RNA(rRNA)的碱基排列顺序,但会影响mRNA的碱基排列顺序,改变该基因的基因频率。
11.(2014·江南十校联考)野生型大肠杆菌能利用基本培养基中的简单的营养物质合成自身生长所必需的氨基酸,如色氨酸。但如果发生基因突变,导致生化反应的某一步骤不能进行,而致使某些必需物质不能合成,它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中间体,突变菌株甲~丁在无色氨酸的培养基中,仅添加A~E中一种物质其生长情况如下表(“ ”表示能生长,“-”表示不能生长)
A B C D E 甲突变菌 - - 乙突变菌 - - - - 丙突变菌 - 丁突变菌 - - - 分析实验,判断下列说法不正确的是()
A.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
B.基因突变是不定向的
C.可以用野生型大肠杆菌获得突变体,也可以利用突变体获得野生型大肠杆菌
D.大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是:B→D→A→C→E
解析:选D。由题干信息,“但如果发生基因突变,导致生化反应的某一步骤不能进行,而致使某些必需物质不能合成,它就无法在基本培养基上生长”,说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;紫外线处理的结果是出现了不同的突变体,说明基因突变是不定向的,故可以用野生型大肠杆菌获得突变体,也可以利用突变体获得野生型大肠杆菌;代谢途径中最靠后的物质将使最多数目的突变体生长,最靠前的物质使最少数目的突变体生长,故大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是:B→D→A→E→C。
12.下图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是()
A.只有a、b过程能发生基因突变
B.基因重组主要是通过c和d过程实现的
C.b和a过程的主要相同点之一是染色体在分裂过程中移向细胞两极
D.d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离
解析:选C。由图可知,a过程是有丝分裂,b过程是减数分裂,c过程是受精作用,d过程是有丝分裂。基因突变可发生在人体发育任何时期的任何细胞内。基因重组发生在减数第一次分裂,受精过程(c过程)中不发生基因重组。d过程和b过程均有姐妹染色单体的分离。
二、非选择题
13.如图甲是基因型为AaBB的生物细胞分裂示意图,图乙表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程,图丙为部分氨基酸的密码子表。据图回答:
第一个字母 第二个字母 第三个字母 U C A G A 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸 苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸 天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸 丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸 U C
A
G 丙
(1)据图甲推测,此种细胞分裂过程中,出现的变异方式可能是___________________。
(2)在真核生物细胞中图乙中Ⅱ过程发生的场所是_______________________________________________________________________________________________________。
(3)图丙提供了几种氨基酸的密码子。如果图乙的碱基改变为碱基对替换,则X是图丙氨基酸中________的可能性最小,原因是__________________________________。
图乙所示变异,除由碱基对替换外,还可由碱基对________导致。
(4)A与a基因的根本区别在于基因中________不同。
解析:图甲为减数分裂,可发生基因突变、基因重组等变异类型。图Ⅱ为转录,主要发生在细胞核,除此之外,线粒体和叶绿体中也可发生。等位基因的碱基对排列顺序不同。
答案:(1)基因突变或基因重组
(2)细胞核、线粒体、叶绿体
(3)丝氨酸 需同时替换两个碱基 增添或缺失
(4)碱基对排列顺序(脱氧核苷酸排列顺序)
14.(2014·福州模拟)某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理,得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置,设计了如下杂交实验方案,如果你是其中一员,将下列方案补充完整。(注:除要求外,不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)
(1)杂交方法:__________________________________________________________。
(2)观察统计:观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。
野生型 突变型 突变型/(野生型 突变型) 雄性小鼠 A 雌性小鼠 B (3)结果分析与结论:
①如果A=1,B=0,说明突变基因位于_______________________________________;
②如果A=0,B=1,说明突变基因为________,且位于________________________;
③如果A=0,B=________,说明突变基因为隐性,且位于X染色体上;
④如果A=B=1/2,说明突变基因为________,且位于________________________。
(4)拓展分析:
如果基因位于X、Y的同源区段,突变性状为________,该个体的基因型为________。
解析:让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配,如果突变基因位于Y染色体上,子代中雄性全为突变型小鼠,雌性全为野生型小鼠;如果突变基因位于X染色体上,且为显性,子代中雄性全为野生型小鼠,雌性全为突变型小鼠;如果突变基因位于X染色体上,且为隐性,子代中雄性全为野生型小鼠,雌性也全为野生型小鼠;如果突变基因位于常染色体上,且为显性,子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠。如果基因位于X、Y的同源区段,突变后性状发生改变,说明突变性状为显性性状,该个体的基因型为XDYd或XdYD。
答案:(1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配
(3)①Y染色体上 ②显性 X染色体上 ③0 ④显性 常染色体上 (4)显性性状 XDYd或XdYD
15.(2014·广州检测)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:
甲
乙
(1)上述两个基因发生突变是由于________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。
(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)由图可如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)植株虽己突变但由于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。(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 扁茎缺刻叶
提示:表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可。图略 (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。
