沪科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 基因突变与基因重组巩固练习

【精品】第一节基因突变与基因重组-4优选练习

一．单项选择

1．酶的应用在生产生活中广泛存在，现在许多科学家致力于从遗传基因角度“改造”酶使其发挥更大的效应酶定向进化技术就是成果之一，通过人为创造特殊条件模拟自然进化过程，在体外使其基因发生大量变异，并定向筛选获得具有特定性质或功能的突变酶分子。下列叙述错误的是（    ）

A．基因突变是酶的定向进化的根本来源

B．酶的定向进化技术的运用大大缩短了酶的进化历程

C．在酶的定向进化过程中，所获得的突变酶分子的基因序列往往是已知的

D．酶的定向进化技术通过人工选择使酶分子朝着人们期望的特定目标进化

2．人的载脂蛋白是由apo-B基因编码产生的分泌蛋白。apo-B基因在肝细胞中的编码产物为含4536个氨基酸的apoB100，而在肠细胞中的产物为含2152个氨基酸的apoB48，原因是肠细胞中apo-B基因的mRNA在脱氨酶的作用下一个碱基C转变成了U。下列说法正确的是（    ）

A．肠细胞中，apo-B基因的mRNA中提前出现了终止密码

B．与肠细胞相比，肝细胞中缺少对多肽链进行加工的酶

C．与肝细胞相比，肠细胞中apo-B基因发生了突变

D．apo-B基因在不同细胞中转录出不同的mRNA，翻译出不同的蛋白质

3．一个碱基被另一个碱基取代而造成的突变称为碱基置换突变。根据碱基置换对肽链中氨基酸顺序的影响，碱基置换突变分为同义突变（肽链没有改变）．错义突变（肽链上氨基酸种类改变）．无义突变（肽链提前终止合成）和终止密码突变（肽链不能正常终止）四种类型。下列有关说法错误的是（    ）

A．DNA上一个嘧啶碱基能被另一个嘌呤碱基所取代

B．肽链上氨基酸数目增加一个，不可能是由于错义突变导致的

C．无义突变将导致染色体缺失，同义突变不容易被检测发现

D．镰刀型细胞贫血症属于错义突变，可通过DNA检测进行确诊

4．水稻（2N=24）是我国重要的粮食作物，利用辐射诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秤植株甲。将甲与正常水稻杂交，F1自交，F2为3/4正常植株．1/4矮秤植株。D11基因的作用机理如图，BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长。下列叙述错误的是（　　）

A．矮杆性状的出现是辐射诱发D11基因发生隐性突变的结果

B．D11基因突变后会使水稻植株内BR含量减少或不能合成

C．1号染色体上D61基因突变也可产生矮秆性状

D．油菜素内酯可直接参与水稻体内的代谢活动

5．某地草地贪夜蛾（二倍体）幼虫大量啃食植物的茎和叶，严重危害农作物。使用有机磷杀虫剂对其防治一段时间后，其抗药性快速增强。研究发现其常染色体上抗性相关基因a可突变为a1．a2。对该地草地贪夜蛾的基因型及比例进行调查，结果如表下列叙述，正确的是（    ）

草地贪夜蛾的基因型及比例

A．a1．a2的产生体现了基因突变的不定向性

B．各基因型的产生体现了自然选择的不定向性

C．该种群中a1．a2基因频率分别为21．9%和51．9%

D．a．a1．a2的遗传不遵循基因分离定律

6．玉米2号染色体上有一对等位基因A1与A2（A2来自A1的突变），若不考虑其他变异。下列叙述错误的是（    ）

A．该突变可能发生在细胞分裂间期

B．A1基因在复制过程可能发生了碱基对的缺失

C．基因A1和A2编码的蛋白质可能相同

D．基因A1．A2可能同时存在于同一个配子中

7．控制小鼠毛色的基因有A+（灰色）．a1（黄色）．a2（黑色）等。它们是染色体上某一位置的基因突变成的等位基因，这体现了基因突变具有（　　）

A．普遍性 B．随机性

C．不定向性 D．低频性

8．基因A的一个突变导致其编码蛋白质的mRNA中部产生了一个UGA终止密码子，该细胞内基因B的一个突变导致了一个tRNA上的单个核苷酸改变，改变后的tRNA将密码子UGA翻译为色氨酸（密码子为UGG)，使得基因A翻译得到的蛋白质是正常的，也就是说，基因B的这种突变“抑制”了基因A突变造成的缺陷。下列说法错误的是（    ）

A．基因B的突变不会影响细胞内其他蛋白质的合成

B．基因B突变的实质是碱基替换

C．改变前后的tRNA转运的都是色氨酸

D．基因A突变未改变其转录的RNA的核苷酸数量

9．有翅昆虫有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下来，但在经常遭到暴风雨袭击的岛屿，具有这种突变类型的昆虫因不能飞行，而未被大风吹到海里淹死。这一事实说明（    ）

A．突变的有利和有害是绝对的 B．突变多数是有利的

C．突变的利弊与环境有很大关系 D．突变多数是有害的

10．科研人员通过化学方法合成了两种新碱基X和Y，X与Y可相互配对，它们与现有的已知碱基不能配对。将一对含X．Y碱基的脱氧核苷酸对插入大肠杆菌的DNA中，并使大肠杆菌能从外界获得这两种新核苷酸，结果发现，大肠杆菌的DNA仍可正常复制，只是速度稍慢一点。下列相关叙述正确的是（　　）

A．在大肠杆菌DNA中增加新的核苷酸对，属于人为进行的基因重组

B．一条链上X或Y与相邻碱基通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接

C．在大肠杆菌DNA的复制过程中，解旋酶与DNA聚合酶作用位点相同

D．新核苷酸X．Y的出现，将会导致密码子．氨基酸的数量和种类均增加

11．dUTP是脱氧尿苷三磷酸的英文名称缩写。脱氧尿苷三磷酸酶通过水解dUTP，可降低尿嘧啶在DNA中的错误掺入，调节dUTP与dTTP（脱氧胸苷三磷酸）的正常比例，保证DNA复制的准确性和有序性。有关分析错误的是（　　）

A．dUTP分子与ATP分子组成的元素相同

B．dUTP与dTTP分子结构的主要区别是含氮碱基不同

C．尿嘧啶掺入DNA结构中属于基因突变

D．据题中信息推测，胰岛B细胞中脱氧尿苷三磷酸酶含量较高

12．某种兔的毛色黑色（W）和白色（w）是一对相对性状。两只黑色兔交配得到的子代，放在-15℃环境中成长，表现为黑色；若放在30℃环境中成长，则表现为白色。这样的白色兔产生的子代再放在-15℃环境中，依然表现为黑色。这种现象在遗传学中称为“表型模拟”。下列相关叙述错误的是（    ）

A．在“表型模拟”中，兔子毛色的相关基因并没有发生变异

B．子代白色兔的出现，可能是在色素形成的过程中某些酶的活性受到影响

C．在30℃环境中成长的白色兔都是纯合子

D．基因决定生物性状，而性状形成的同时还受到环境的影响

13．由于基因中某个位点突变，使野生型大肠杆菌（his+）转变为组氨酸缺陷型突变株（his－），下表是his+和 his－的相关基因中控制某氨基酸的突变位点的碱基对序列。下列叙述不正确的是（　　）

部分密码子 组氨酸：CAU．CAC； 色氨酸：UGG；苏氨酸：ACC．ACU．ACA．ACG；终止密码：UGA．UAA．UAG。

A．上述实例体现了基因可通过控制酶的合成，进而控制组氨酸的合成

B．控制产生组氨酸所需的酶的基因，在转录时所用的模板链为②号链

C．his+菌株控制产生组氨酸所需的酶中一定含有苏氨酸

D．his－菌株中控制上述有关酶的基因突变后导致翻译提前终止

14．碱基类似物5-溴尿嘧啶（5-Bu）既能与碱基A配对，又可以与碱基G配对。在含有5-Bu．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。下列有关叙述正确的是（　　）

A．5-溴尿嘧啶使基因突变自发发生

B．5-溴尿嘧啶提高了基因突变频率

C．这种碱基的改变也可叫做表观遗传

D．繁殖3代后，突变体大肠杆菌DNA中的A-T全部替换为G-C

15．图中a．b．c．d分别表示有关人的不同的生理过程，下列说法不正确的是（　　）

A．a．b．d过程中均存在基因的表达过程

B．a．b．d过程中都可能发生基因突变

C．a．b．c过程均遵循孟德尔遗传定律

D．a．b．d过程中遗传信息的传递均遵循中心法则

16．某些因素会导致DNA分子中的某个碱基上连接一个“—CH3”基团，这个过程称为DNA甲基化，甲基化的基因无法转录。下图为某基因中二核苷酸（CpG）的胞嘧啶的甲基化过程，下列叙述合理的是（　　）

A．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变

B．基因甲基化引起的变异属于基因突变

C．肝细胞的呼吸酶基因和RNA聚合酶基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态

D．原癌．抑癌基因甲基化不会导致细胞癌变

17．RNA编辑是转录后的RNA的一种加工方式，是指在mRNA分子内部（不包括两端）发生的任何碱基序列的变化。RNA编辑常见于mRNA在编码区发生碱基的替换，或增减一定数目的核苷酸。下列相关叙述正确的是（    ）

A．mRNA发生编辑时可能会出现碱基由胸腺嘧啶替换为腺嘌呤的情况

B．编码区内增减一定数目的核苷酸会改变一个密码子的碱基数量

C．若碱基发生替换，则翻译时多肽链的氨基酸数目不会发生改变

D．RNA编辑可以在不改变基因组的前提下，增加细胞内蛋白质的多样性

18．帝王蝶的幼虫吃一种叫作“乳草”的有毒植物，乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵，帝王蝶的幼虫能将“强心甾”储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶的钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同，如果蝇。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗“强心甾”能力的同时导致果蝇“瘫痪”，119位氨基酸改变时表现型不变，但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是（　　）

A．帝王蝶在进化过程中119．122位氨基酸的改变一定是同时发生的

B．帝王蝶钠钾泵突变基因是由于强心甾与钠钾泵结合后诱发突变形成的

C．通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了三个实验组

D．强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，一般会因渗透压失衡而皱缩

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

酶的定向进化技术是通过人为创造特殊条件模拟自然进化过程，在体外使其基因发生大量变异，并定向筛选获得具有特定性质或功能的突变酶分子。

解答：

A．突变和基因重组为生物进化提供原材料，且基因突变是生物进化的原始材料，因此基因突变是酶的定向进化的根本来源，A正确；

B．由于是定向筛选获得具有特定性质或功能的进化酶，所以酶的定向进化技术可以使酶朝着人们需要的方向进化，缩短了酶的进化历程，B正确；

C．由于密码子的简并性，在酶的定向进化过程中，获得的进化酶所对应的基因序列不是已知的，C错误；

D．由于是定向筛选获得具有特定性质或功能的进化酶，所以酶的定向进化技术可以人为控制酶分子朝着人们期望的特定目标进化，D正确。

故选C。

2．【答案】A

【解析】

转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA；翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。

基因突变是指基因中碱基对的增添．缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。

解答：

A．apo-B基因在肝细胞中的编码产物为含4536个氨基酸的apoB100，而在肠细胞中的产物为含2152个氨基酸的apoB48， 且肠细胞中apo-B基因的mRNA在脱氨酶的作用下一个碱基C转变成了U，据此可推测apo-B基因的mRNA中在肠细胞中提前出现了终止密码，A正确；

B．小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U，进而在肠细胞中apo-B基转录的mRNA中提前出现了终止密码，导致肽链合成提前终止，进而蛋白质氨基酸减少，并不是因为肝细胞中缺少对多肽链进行加工的酶引起的，B错误；

C．小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U，进而导致的相关蛋白质中氨基酸数量减少，并不能得出肠细胞中apo-B基因发生了突变的结论，C错误；

D．apo-B基因在不同细胞中转录出的mRNA是相同的，只不过是在脱氨酶的作用下导致mRNA的加工过程出现不同导致翻译出不同的蛋白质，D错误。

故选A。

3．【答案】C

【解析】

4．【答案】D

【解析】

5．【答案】A

【解析】

基因频率的计算：（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。（2）一个基因的频率=基因个数÷全部等位基因数×100%。

解答：

AB．a产基因突变生a1．a2，三者之间互为等位基因，体现了基因突变的不定向性，自然选择是定向的，A正确．B错误；

C．a1基因频率=（18+1×2+15）÷（100×2）×100%=17.5%，a2基因频率=（24+15+22×2）÷（100×2）×100%=41.5%，C错误；

D．a．a1．a2属于复等位基因，遗传遵循基因分离定律，D错误。

故选A。

6．【答案】D

【解析】

基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换．增添和缺失，而引起的基因结构改变；基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。

基因突变的特点：a．普遍性；b．随机性；c．低频性； d．多数有害性； e．不定向性。

解答：

A．间期进行DNA的复制和蛋白质的合成，可能发生基因突变，A正确；

B．基因突变是指碱基对的增添．缺失或替换，所以基因A1突变成基因A2，可能是碱基对的缺失造成的，B正确；

C．由于密码子的简并性等原因，基因突变后不一定会引起氨基酸序列的改变，因此基因A1和A2编码的蛋白质可以相同，也可以不同，C正确；

D．减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此基因A1和A2可同时存在于同一体细胞中，但正常情况下不会存在于同一个配子中，D错误。

故选D。

7．【答案】C

【解析】

8．【答案】A

【解析】

据题干信息可知，突变后的tRNA核苷酸数量没有发生改变，但导致了其反密码子与终止密码子UGA互补配对，从而将mRNA上的UGA密码子翻译为色氨酸，细胞中的这种转运RNA可能将其他mRNA的终止密码子也翻译成色氨酸，从而导致肽链延长。

解答：

A．根据分析，基因B的突变导致tRNA将密码子UGA翻译为色氨酸，即细胞内所有的mRNA将终止密码子翻译成色氨酸，A错误；

B．基因B的突变只导致了单个核苷酸的改变，实质是碱基的替换，B正确；

C．改变前tRNA翻译的是色氨酸，改变后的tRNA将终止密码子翻译成色氨酸，C正确；

D．基因A突变导致编码的mRNA中产生了UGA的终止密码子，没有改变转录的核苷酸数量，D正确。

故选A。

9．【答案】C

【解析】

基因突变的特征：（1）基因突变在自然界是普遍存在的；（2）变异是随机发生的．不定向的；（3）基因突变的频率是很低的；（4）多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。

解答：

由“残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下来，但在经常遭到暴风雨袭击的岛屿，这种突变类型因不能飞行，而未被大风吹到海里淹死”知道突变的有利和有害不是绝对的，由生物生存的环境决定，C正确。

故选C。

10．【答案】B

【解析】

11．【答案】D

【解析】

脱氧尿苷三磷酸酶通过水解dUTP，可降低尿嘧啶在DNA中的错误掺入，调节dUTP与dTTP（脱氧胸苷三磷酸）的正常比例，保证DNA复制的准确性和有序性。

解答：

A．dUTP分子与ATP分子组成的元素都是C．H．O．N．P，组成元素相同，A正确；

B．dUTP与dTTP分子结构的主要区别是含氮碱基不同，dUTP含有的碱基是尿嘧啶，dTTP含有的碱基是胸腺嘧啶，B正确；

C．尿嘧啶掺入DNA结构中，会改变DNA结构的碱基序列，从而使得基因结构发生改变，属于基因突变，C正确；

D．脱氧尿苷三磷酸酶能保证DNA复制的准确性和有序性，胰岛B细胞属于高度分化的细胞，细胞不能发生分裂，不再发生DNA复制，因此胰岛B细胞中脱氧尿苷三磷酸酶含量不会很高，D错误。

故选D。·

12．【答案】C

【解析】

13．【答案】C

【解析】

14．【答案】B

【解析】

基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添．缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性．普遍性．少利多害性．随机性．不定向性。基因突变可以自发发生，也可以在诱变因子的作用下诱发发生。

解答：

A．5-溴尿嘧啶导致的基因突变叫诱发突变，A错误；

B．基因突变具有低频性，由于5-溴尿嘧啶（5-Bu）既能与碱基A配对，又可以与碱基G配对，在5-溴尿嘧啶的作用下，会导致DNA复制出错，提高了基因突变频率，B正确；

C．表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。据题干信息可知，5-溴尿嘧啶（5-Bu）会导致DNA碱基序列的改变，C错误；

D．由于DNA的复制方式是半保留复制，繁殖3代后，才能使部分DNA分子某位点碱基对从T-A替换成G-C，D错误。

故选B。

15．【答案】C

【解析】

分析题图，a表示有丝分裂和细胞分化，b表示减数分裂，c表示受精作用，d表示有丝分裂和细胞分化。

解答：

A．基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因的表达过程发生在生命活动的整个过程中，所以a．b．d过程中均存在基因的表达，A正确；

B．基因突变发生在有丝分裂时期或减数第一次分裂间期，a．d过程发生有丝分裂，b过程发生减数分裂，B正确；

C．孟德尔遗传定律发生在减数分裂形成配子过程中，a．c过程都不发生减数分裂，不遵循孟德尔遗传定律，b过程发生减数分裂，遵循孟德尔遗传定律，C错误；

D．中心法是指遗传信息传递规律，包括遗传物质的复制．表达等过程，a．b所代表的细胞分裂过程，d所代表的细胞分裂．分化过程均遵循中心法则，D正确；

故选C。

16．【答案】C

【解析】

17．【答案】D

【解析】

RNA编辑是指改变原有mRNA 碱基序列组成的修饰，有两种方式：

18．【答案】C

【解析】