一、选择题
1.下列叙述不能表现基因突变具有随机性的是(
)
A.基因突变可以发生在自然界中的任何生物体中
B.基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期
C.基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上
D.基因突变可以发生在同一个DNA分子的不同部位
2.下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述,正确的是(
)
A.由碱基改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变
B.减数分裂过程中,控制一对相对性状的基因不能发生基因重组
C.淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列,不属于基因突变
D.小麦植株有性生殖时,一对等位基因一定不会发生基因重组
3.基因重组是自然界中生物变异的来源之一。下列关于基因重组的叙述,正确的是(
)
A.在R基因中插入几个核苷酸序列导致的变异属于基因重组
B.在减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体间部分片段的互换可导致基因重组
C.有性生殖过程中的基因重组会引起种群基因频率的定向改变
D.含A基因的精子与含a基因的卵细胞的结合会导致基因重组
4.二倍体水毛茛的黄花基因q1中丢失3个相邻碱基后形成基因q2,导致其编码的蛋白质中的氨基酸序列发生改变。下列叙述正确的是(
)
A.正常情况下q1和q2可存在于同一个配子中
B.利用光学显微镜可观测到q2的长度较q1短
C.突变后翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
D.突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变
5.在减数分裂过程中每对同源染色体联会形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生互换。实验表明,互换也可以发生在某些生物体的有丝分裂过程中,这种现象称为有丝分裂互换。下图表示某雄性个体的杂合细胞在分裂时出现了互换。下列相关叙述错误的是(
)
A.若发生在减数分裂过程中,则产生含正常基因和突变基因的配子比例为1∶1
B.若发生在有丝分裂过程中,则可能产生同时含有正常基因和突变基因的子细胞
C.若发生在有丝分裂过程中,则可能产生正常基因纯合和突变基因纯合的子细胞
D.互换发生在有丝分裂过程中属于染色体结构变异,发生在减数分裂过程中属于基因重组
6.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)和植株乙(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.获得植株甲和植株乙,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,则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G—C替换为A—T的现象
7.下图是某DNA片段的碱基序列,该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—亮氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—酪氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG,亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA,其中UGA在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸,其他两种密码子不编码氨基酸)。下列有关说法正确的是(
)
A.该DNA片段是以a链为模板合成信使RNA的
B.若1处的碱基对C—G替换成T—A,编码的氨基酸序列不变
C.若2处的碱基对C—G替换成A—T,编码的氨基酸数目不变
D.发生1个碱基对的缺失对氨基酸序列的影响总是大于发生3个碱基对的缺失
8.某科学兴趣小组偶然发现某植物的一突变雄性植株,其突变性状是一条染色体上的某个基因发生突变的结果,假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制。为了进一步了解突变基因的显隐性及其在染色体上的位置,让该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量,如下表所示。下列有关实验结果和结论的说法,错误的是(
)
A.如果突变基因位于Y染色体上,则Q和P值分别为1,0
B.如果突变基因位于X染色体上(非同源区段),且为显性,则Q和P值分别为0,1
C.如果突变基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上,且为显性,则Q和P值分别为1,1
D.如果突变基因位于常染色体上,且为显性,则Q和P值分别为1/2,1/2
9.某雄性动物的基因型为AaBb,右图是其一个精原细胞减数分裂过程中两个不同时期的细胞分裂图像。下列相关叙述正确的是(
)
A.图甲所示细胞处于减数分裂Ⅰ,称为初级精母细胞
B.由图甲可知,该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变
C.由图乙可知,另外三个精细胞的基因型分别为ab、AB、AB
D.在减数分裂Ⅰ后期,移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b
10.下图表示果蝇胚胎胚轴中五种蛋白质的浓度分布。已知a蛋白和b蛋白都能激活q基因的表达,c蛋白和d蛋白都能抑制q基因的表达。科研小组检测果蝇胚胎中的a~d四种蛋白质,发现甲、乙、丙、丁四个变异胚胎各缺少其中一种蛋白质,分别是a蛋白、b蛋白、c蛋白、d蛋白(尚未检测q蛋白及其他物质的含量)。下列相关说法正确的是(
)
A.a蛋白和b蛋白激活q基因表达的时期和机理都相同
B.乙胚胎中控制b蛋白的基因的表达量显著减少
C.丁胚胎的前轴和中轴的细胞中q蛋白浓度较高
D.若变异胚胎是基因突变所致,则突变发生在起始密码子处
11.(不定项选择题)链霉素能与原核生物核糖体上的S蛋白结合,从而阻止基因表达中的翻译过程。现有一种细菌,其S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变,导致S蛋白不能与链霉素结合。下列叙述错误的是(
)
A.链霉素是抗此种细菌的特效药
B.链霉素能诱导细菌的S蛋白基因发生相应的突变
C.该细菌内S蛋白的空间结构可能发生了改变
D.该细菌的S蛋白基因可能缺失一个或两个碱基对
12.(不定项选择题)细胞的癌变受多种致癌因子的作用,TGF-β1/Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明,胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上受体结合,激活胞内信号分子Smads,生成复合物转移到细胞核内,诱导靶基因的表达,阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是(
)
A.恶性肿瘤细胞膜上的糖蛋白增多,因此易分散和转移
B.原癌基因或抑癌基因发生突变,可能引发细胞癌变
C.从功能来看,复合物诱导表达的靶基因属于抑癌基因
D.没有患癌症的人的体细胞染色体上没有与癌变有关的基因
二、非选择题
13.图甲表示人类镰状细胞贫血的病因,图乙是一个家族该病的遗传系谱图(相关基因为B与b)。请据图回答下列问题。(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)
甲
乙
(1)图甲中①②表示的遗传信息流动过程分别是:①
,②
。
(2)α链的碱基组成为
,β链的碱基组成为
。
(3)镰状细胞贫血的致病基因位于
染色体上,属于
性遗传病。
(4)Ⅱ6的基因型是
,Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病女孩的概率是
;要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病,其配偶的基因型必须为
。
(5)镰状细胞贫血是由
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
。
14.以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料,进行辐射诱变实验。将辐射后的种子单独隔离种植,发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株,且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3∶1。经观察,这些叶舌突变都能真实遗传。请回答下列问题。
(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有
(填“一”“二”或“多”)个基因发生
(填“显”或“隐”)性突变。
(2)甲株后代中,无叶舌突变基因的频率为
。将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,只收获正常株上所结的种子,若每株的结实率相同,则其中无叶舌突变类型的基因型频率为
。
(3)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料,设计杂交实验予以判断。
①实验设计思路:选取甲、乙后代的
进行单株杂交,统计F1的表型及比例。
②预测实验结果及结论:
;
。
答案：
1.A 基因突变可以发生在自然界中的任何生物体中,体现的是基因突变的普遍性。
2.D 基因是有遗传效应的DNA片段,如果由碱基改变引起DNA分子结构改变,但基因的碱基序列没有发生改变,则不属于基因突变,A项错误。若一对相对性状由两对(或多对)等位基因控制,则减数分裂过程中可能发生基因重组,B项错误。淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列,属于基因突变,C项错误。基因重组发生在两对或多对等位基因之间,D项正确。
3.B 在R基因中插入几个核苷酸序列导致的变异属于基因突变,A项错误。在减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体间部分片段的互换可导致基因重组,B项正确。自然选择可导致种群基因频率的定向改变,基因重组不会导致种群基因频率的定向改变,C项错误。含A基因的精子与含a基因的卵细胞的结合不属于基因重组,基因重组通常发生在减数分裂过程中,D项错误。
4.D 基因q1中丢失3个相邻碱基后形成基因q2,q1和q2互为等位基因,正常情况下不可能存在于同一个配子中,A项错误。基因突变不能用光学显微镜观察到,即利用光学显微镜不能观测到基因长度的变化,B项错误。突变后翻译过程中碱基互补配对原则不会发生改变,C项错误。若是纯合显性个体的一个基因发生了隐性突变,则突变后水毛茛的花色性状不发生改变,D项正确。
5.D 若题图所示互换发生在减数分裂过程中,则减数分裂形成的4个子细胞中有2个含有正常基因,还有2个含有突变基因,即产生含正常基因和突变基因的配子比例为1∶1,A项正确。若题图所示互换发生在有丝分裂过程中,由于姐妹染色单体分开后随机移向细胞两极,因此可能产生同时含有正常基因和突变基因的子细胞,也可能产生正常基因纯合和突变基因纯合的子细胞,B、C两项正确。同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换属于基因重组,D项错误。
6.C 植株乙叶片呈黄色,说明其叶绿素水解酶活性更高,A项错误。EMS只可提高基因突变率,不能决定基因突变的方向,B项错误。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;在第二次及以后的复制过程中,才可能出现G—C替换为A—T的现象,D项错误。
7.B 依据题意可知,甲硫氨酸的密码子是AUG,与b链上的碱基TAC互补配对,所以该DNA片段是以b链为模板合成信使RNA的,A项错误。若1处的碱基对C—G替换成T—A,编码氨基酸的密码子由原来的CUA变为UUA,编码的氨基酸依然是亮氨酸,B项正确。若2处的碱基对C—G替换成A—T,编码氨基酸的密码子由原来的UAC变为UAA,而UAA是终止密码子,不编码氨基酸,所以题图中该DNA片段编码的氨基酸数目发生了变化,C项错误。发生1个碱基对的缺失对氨基酸序列的影响与缺失的位置有关,因此其影响不一定总是大于发生3个碱基对的缺失,D项错误。
8.C 如果突变基因位于Y染色体上,则雄性植株全部表现为突变性状,雌性植株全部表现为野生性状,Q和P值分别为1,0,A项正确。如果突变基因位于X染色体上(非同源区段),且为显性,则突变雄株的基因型为XAY,野生纯合雌株的基因型为XaXa,则子代中雌性全部表现为突变性状,雄性全部表现为野生性状,Q和P值分别为0,1,B项正确。若突变基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上,且为显性,则突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,野生纯合雌株的基因型为XaXa,Q和P值分别为0,1或1,0,C项错误。如果突变基因位于常染色体上,且为显性,则突变雄株的基因型为Aa,野生纯合雌株的基因型为aa,子代雌雄个体中显性性状与隐性性状的比例都为1∶1,即Q和P值都为1/2,D项正确。
9.D 图甲所示细胞中没有同源染色体,处于减数分裂Ⅱ前期,为次级精母细胞,A项错误。由图甲可知,四分体时期染色体发生了互换,由此引起的变异属于基因重组,B项错误。由图甲可知初级精母细胞发生过互换,由图乙可知四个精子的基因型分别为AB、aB、Ab、ab,C项错误。根据题图所示细胞中的基因及染色体颜色可知,该细胞在减数分裂Ⅰ前期发生过互换,在减数分裂Ⅰ后期,移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b,D项正确。
10.B 据题图分析可知,q蛋白只在3时期含量最多,且q蛋白含量最多时,a蛋白含量较多,而b蛋白含量较少,说明a蛋白和b蛋白激活q基因表达的时期和机理不同,A项错误。根据题意可知,乙胚胎中缺少b蛋白,说明乙胚胎中控制b蛋白的基因的表达显著减少,B项正确。q蛋白在3时期含量最多,说明q基因主要在3时期表达,所以胚胎的前轴q蛋白浓度应较少,C项错误。基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失引起的基因碱基序列的改变,而起始密码子在mRNA上,D项错误。
11.ABD 由题意知,该细菌的S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变,导致S蛋白不能与链霉素结合,则链霉素不是抗此种细菌的特效药,A项错误。细菌的S蛋白基因突变与链霉素没有关系,B项错误。该细菌的S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变,则其空间结构可能发生了改变,导致S蛋白不能与链霉素结合,C项正确。该细菌的S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变,可能是S蛋白基因有一个碱基对被替换;若缺失一个或两个碱基对,由于密码子由三个相邻的碱基组成,则控制形成的S蛋白中会有多个氨基酸发生变化,D项错误。
12.AD 癌细胞表面糖蛋白减少,A项错误。人体细胞中都有与癌变有关的基因,D项错误。
13.答案:(1)DNA复制 转录
(2)CAC GUG
(3)常 隐
(4)Bb 1/8 BB
(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①②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GTG,因此α链的碱基组成为CAC,β链为α链转录形成的mRNA,因此其碱基组成为GUG。(3)图乙中,表现正常的Ⅰ3和Ⅰ4生出患病的Ⅱ9,因此该病为隐性遗传病,由于“隐性看女病,女病男正非伴性”,由此确定镰状细胞贫血的致病基因位于常染色体上,属于隐性遗传病。(4)Ⅱ6和Ⅱ7已经生了一个患病孩子,因此他们的基因型均为Bb,所以再生一个患病女孩的概率为(1/2)×(1/4)=1/8。要保证Ⅱ9(bb)婚配后子代不患此病,其配偶的基因型必须为BB。(5)镰状细胞贫血产生的根本原因是基因中碱基的种类发生了改变,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。
14.答案:(1)一 隐
(2)50%(1/2) 16.7%(1/6)
(3)无叶舌突变株 若F1全为无叶舌突变株,则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上 若F1全为正常植株,则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上
解析:(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,说明诱变处理后变成杂合子,甲、乙中各有一个基因发生突变,且是隐性突变。(2)甲株是杂合子,后代中,无叶舌突变基因的频率为50%。将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,只收获正常株上所结的种子,由于正常株基因是显性(用A表示),基因型比例是1/3AA、2/3Aa,产生的雌配子为2/3A、1/3a,后代所有植株的雄配子为1/2A、1/2a,故收获的种子中,aa占(1/3)×(1/2)=1/6。(3)研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,可选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交,若F1全为无叶舌突变株,则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上;若F1全为正常植株,则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上。