2020-2021学年第五章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组习题

第1节 基因突变和基因重组

[课时作业(十一)]

一、选择题

1．下列关于基因突变的说法，正确的是(　　)

A．如果显性基因A发生突变，只能产生等位基因a

B．通过人工诱变的方法，人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌

C．基因突变都可以通过有性生殖传递给后代

D．基因突变是生物变异的根本来源，有的变异对生物是有利的

解析：基因突变具有不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，如A可突变为a、a1等，A项错误；培育生产人胰岛素的大肠杆菌需利用基因工程技术，而不是人工诱变，B项错误；发生在体细胞中的基因突变只表现在当代，不能遗传给后代，发生在生殖细胞中的基因突变才可以遗传下去，C项错误；基因突变可以产生新基因，所以是生物变异的根本来源，绝大多数基因突变对生物都是不利的，少数是有利的，D项正确。

答案：D

2．如图所示，基因A与a1、a2、a3之间的关系不能表现的是(　　)

A．基因突变是不定向的

B．等位基因的出现是基因突变的结果

C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化

D．图中基因的遗传将遵循自由组合定律

解析：图中的基因A与a1、a2、a3之间是等位基因的关系，它们的遗传不遵循自由组合定律，从图中更表现不出来。

答案：D

3．下列有关基因重组的说法中，正确的是(　　)

A．基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因

B．同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体

C．基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中

D．基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间

解析：基因重组可以产生新的基因型，但不能产生新的基因，A错误；同源染色体的大小形态不一定相同，如X和Y，Z和W等性染色体，B错误；基因重组还可以人工操作完成，C错误；发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，D正确。

答案：D

4.如图所示为某雄性哺乳动物某一时期细胞中染色体组成及其上的部分基因。下列叙述不正确的是(　　)

A．该细胞含同源染色体

B．该细胞在DNA复制时发生了基因突变

C．该细胞在四分体时期发生了交叉互换

D．该细胞形成的子细胞的基因型有2种或3种

解析：图中1号与2号染色体、3号与4号染色体是同源染色体。2号染色体中姐妹染色单体相同位置的基因不同，是由基因突变引起的，如果是由交叉互换导致的，则1号染色体中姐妹染色单体上的基因也应该不同。该细胞进行减数分裂，形成的子细胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3种；该细胞进行有丝分裂，形成的子细胞的基因型有AaBb、aaBb 2种。

答案：C

5．某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，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．乳糖酶基因有一个碱基替换了

D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了

解析：根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸改换”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则会发生一系列氨基酸的改变。

答案：C

6．某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是(　　)

A．75对碱基  B．78对碱基

C．90对碱基  D．93对碱基

解析：设氨基酸为N个，110N－18(N－1)＝2 778，N＝30，终止密码子考虑在内，总密码子为31个，编码该多肽的基因长度至少是93对碱基。

答案：D

7．用人工诱变方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么，黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能相关的密码子为：脯氨酸—CCG、CCA；甘氨酸—GGC、GGU；天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸—UGU、UGC)(　　)

A．基因突变，性状改变

B．基因突变，性状没有改变

C．基因和性状均没有改变

D．基因没变，性状改变

解析：对照比较CCGCTAACG→CCGCGAACG，发现CTA→CGA，即基因中T突变为G，密码子由GAU变为GCU，编码的氨基酸由天冬氨酸变为丙氨酸，所以答案为A。

答案：A

8．利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，下列关于其变异来源的叙述，正确的是(　　)

A．前者不会发生变异，后者有较大的变异性

B．前者一定不会产生基因重组，后者可能发生基因重组

C．后者一定不会发生基因重组，前者可能发生基因重组

D．前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异

解析：扦插属于无性生殖，变异来源不可能有基因重组；种子繁殖属于有性生殖，变异来源有基因重组；扦插和种子繁殖的变异来源都会受环境的影响。

答案：B

9．下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)(　　)

—ATG GGC CTG CTG A……GAG TTC TAA—

 　1　　4　　7 　 10　 13 　 100　103　106

A．第6位的C被替换为T

B．第9位与第10位之间插入1个T

C．第100、101、102位被替换为TTT

D．第103至105位被替换为1个T

解析：当第6位的C被替换为T，或第100、101、102位被替换为TTT，都只是改变一个密码子，在不考虑终止密码子的情况下，最多只改变一个氨基酸的种类，其他都没有变；第103至105位被替换为1个T，转录后形成的mRNA中碱基减少，从而引起后面氨基酸序列的改变，但由于发生在尾部，所以影响不大；但当插入1个T时，就会造成插入点后所有氨基酸的种类甚至数目的改变。

答案：B

10．如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(　　)

A．①处插入碱基对G—C

B．②处碱基对A—T替换为G—C

C．③处缺失碱基对A—T

D．④处碱基对G—C替换为A—T

解析：据题知赖氨酸的密码子有AAA和AAG两种，结合题中所给的赖氨酸对应的WNK4基因序列，可以确定该题中的赖氨酸的密码子是AAG，所以当②处碱基对A—T替换为G—C，则相应的密码子由AAG被替换成谷氨酸的密码子GAG。

答案： B

11．下面是有关果蝇的培养记录，通过本实验说明(　　)

A.果蝇的突变是通过影响酶的活性而引起的

B．果蝇的突变率与培养地点所处的海拔高度有关

C．果蝇在25 ℃时突变率最高

D．果蝇的突变率与培养温度有关

解析：通过该实验不能证明温度通过影响酶的活性而影响果蝇的突变率，A错误；由题意知，果蝇的突变率与培养地点所处的海拔高度关系不大，B错误；该实验只能证明在25 ℃时突变率高于19 ℃，C错误；相同的海拔高度，培养的温度条件不同，果蝇的突变率具有显著差异，说明果蝇的突变率与培养温度有关，D正确。

答案：D

12.某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(　　)

A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B

B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离

C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合

D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换

解析：本题主要考查减数分裂、遗传定律的基本知识。从题中信息可知，突变植株为父本，减数分裂产生的雄配子为和，后者花粉不育。正常情况下，测交后代表现型应都为白色性状，而题中已知测交后代中部分为红色性状，推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的正常染色体的可育花粉，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；而产生这种花粉最可能的原因是减Ⅰ同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，故D最符合题意。减Ⅱ时姐妹染色单体分开与此题出现的现象无关，减Ⅱ时没有非姐妹染色单体的自由组合，故B、C均不符合题意。

答案：D

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。据图回答下列问题：

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甲中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。

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．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。

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，小鼠表现出的脱毛性状不是______________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)Ⅰ、Ⅱ组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以相关基因位于常染色体上。(2)通过对Ⅲ组的分析可知，一对杂合子相交，后代产生了性状分离，结果接近于3∶1，所以可知该性状由细胞核内染色体上的一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。(3)Ⅳ组的交配组合为一对纯合子，后代性状未发生分离，所以小鼠表现出的脱毛性状不是由环境因素引起的，而是由基因控制的。(4)在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自然突变。要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即突变基因频率应足够高。(5)模板链上的G对应密码子上的C，而模板链上的A对应密码子上的U，所以模板链中的1个G突变为A，则密码子上的C变为U，所以选项d符合。(6)突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止。

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

15．小鼠毛色的黄与黑、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因B、b和D、d控制。在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及比例如表所示，请分析回答：

(1)控制毛色的基因在________染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是_______。

(2)父本的基因型是____________，母本的基因型是________。

(3)若F1出现一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果还是由环境因素引起的，写出能达到这一目的的杂交亲本，并给出相应的实验结果预期。

①亲本组合_______________________________________________________________。

②预期实验结果：

a．若是由基因突变导致，则杂交后代的表现为____________；

b．若是由环境因素导致，则杂交后代的表现为____________。

解析：(1)分析后代表现型和比例可知，黄毛∶黑毛＝2∶1，相同基因型组合中，后代出现了黄毛和黑毛，可知亲本基因型均为Bb，后代中黄毛只占2份，说明显性纯合致死。

(2)分析后代可知，弯曲尾的全为雌性，表现型和性别相关联，应位于X染色体上。根据比例可知，父本的基因型是XDY，母本的基因型是XDXd。

(3)若要探究这只雌鼠是基因突变的结果(基因型为XdXd)还是由环境因素引起的(基因型为XDXd)，应设计某基因型的雄鼠与其杂交，使后代的表现型及比例在两种情况下不同。分析可知用正常尾或弯曲尾雄鼠都能达到目的。

答案：(1)常　BB

(2)BbXDY　BbXDXd

(3)方案一：①尾正常雌鼠×尾弯曲雄鼠

②a.雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾

b．雄鼠出现弯曲尾

方案二：①尾正常雌鼠×尾正常雄鼠

②a.全为正常尾  b．出现弯曲尾