高中生物 课时训练 15 基因突变 苏教版必修2 (2)

课时训练15 基因突变
一、非标准
1.下列有关基因突变的叙述,正确的是( )。

A.不同基因突变的频率是相同的
B.基因突变的方向是由环境决定的
C.一个基因可以向多个方向突变
D.细胞分裂的中期不发生基因突变
解析:基因突变是不定向性,环境对基因突变起选择作用。

细胞分裂中期线粒体中也可以进行DNA 的复制,可能发生基因突变。

答案:C
2.人类血管性假血友病基因位于X染色体上,长度180 kb。

目前已经发现该病有20多种类型,这表明基因突变具有( )。

A.不定向性
B.可逆性
C.随机性
D.重复性
解析:由题意知,X染色体同一位点上控制人类血管性假血友病的基因有20多种类型,说明该位点上的基因由于突变的不定向性产生多个等位基因。

答案:A
3.吸烟有害健康,烟叶中有镭226、钋222、铅210等放射性物质,镭、钋、铅本身就是致癌物质,放射性辐射更是致癌的重要因素,放射性物质致癌的原因是( )。

A.DNA中碱基对的替换
B.DNA中碱基对的缺失
C.DNA中碱基对的增加
D.遗传物质结构的改变
解析:基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等。

放射性物质会引起脱氧核苷酸数量和排列顺序的改变,使基因所含的遗传信息发生改变。

答案:D
4.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.基因突变大部分是有害的
D.基因突变可以为进化提供原材料
解析:A基因突变为a基因,a基因还可以回复突变为A基因;基因突变具有不定向性,可以产生一组复等位基因;基因突变大多是中性的,既无害也无利,有利或有害的突变都是少数。

答案:C
5.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。

下列说法正确的是( )。

A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
解析:太空育种产生的突变也具有不定向性,多害而少利的特点,与其他诱变方法在本质上是一样的。

答案:D
6.镰刀型细胞贫血症患者与正常人的血红蛋白比较,β链上第6位氨基酸发生了改变。

下列分析错误的是( )。

A.造成β链上第6位氨基酸发生改变的根本原因是基因突变
B.通过分析异常基因与正常基因的碱基种类可以确定变异的类型
C.通过分析镰刀型细胞贫血症系谱图,可以推断该病的遗传方式
D.镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白合成异常
解析:β链第6位上氨基酸种类改变的根本原因是基因突变;分析异常基因与正常基因的碱基排列顺序可以确定变异类型;根据系谱图,可推断遗传病的遗传方式;镰刀型细胞贫血症患者红细胞中血红蛋白中氨基酸发生了改变,即血红蛋白合成异常。

答案:B
7.下图为大肠杆菌某基因的一条脱氧核苷酸链的碱基序列,以下变化对该基因所控制合成的多肽(以此链为模板)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位之间缺失1个T
解析:A项属于碱基替换,由于密码子存在简并性,可能对氨基酸序列无影响;B项属于碱基的增添,自增添处之后合成的多肽序列将会全部改变;C项属于整个密码子被替换,只会引起多肽序列中一个氨基酸的改变;D项属于碱基缺失,自缺失处之后合成的多肽序列将会改变,但D项改变对氨基酸序列的影响比B项小。

答案:B
8.在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。

为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中( )。

A.花色基因的碱基组成
B.花色基因的DNA序列
C.细胞的DNA含量
D.细胞的RNA含量
解析:基因突变会导致DNA碱基对的增添、缺失或替换。

分析花色基因是否突变,可比较花色基因的DNA序列。

答案:B
9.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能导致的后果是( )。

A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
解析:在中部缺失一个碱基对,只能导致移码突变。

所以在突变位点前仍能正常转录与翻译,一定会有蛋白质产物。

在突变位点后移码则可能立即或移码若干氨基酸后产生终止码或氨基酸序列改变,这样B、C、D三种情况都会发生。

只有A是不可能发生的。

答案:A
10.用人工诱变方法使黄色短杆菌的质粒上的某基因模板链中的脱氧核苷酸序列发生如下变
化:CCGCTAACG→CCGCGAACG(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),那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是( )。

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:由题意知,脱氧核苷酸序列中的一个碱基T变成了碱基G,故发生了基因突变,由此碱基转录成的密码子由正常的GAU变为GCU,从而引起所决定的氨基酸由天冬氨酸变成丙氨酸,故性状也发生了改变。

答案:A
11.20世纪50年代,科学家受到达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动植物育种研究,通过人工创造变异选育优良的新品种。

人们将这一过程形象地称为“人工进化”。

(1)某农民在水稻田中发现一矮秆植株,将这株水稻连续种植几代,仍保持矮秆,这种变异主要发生在细胞分裂的期。

(2)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种,用空间辐射等因素创造变异,这种变异类型可能属于、。

(3)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交,选育抗病矮秆品种,假设该植物具有3对同源染色体,用杂种一代花药离体培养获得单倍体,其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为。

解析:题目中提到的矮秆性状能稳定遗传,为基因突变,发生在减数第一次分裂的间期DNA复制时。

航天育种属于诱变育种,会发生基因突变,也会产生染色体变异。

若涉及3对同源染色体,通过花药离体培养得到的单倍体,完全含有父本染色体的可能是1/8(可分析每一对同源染色体的情况然后乘积)。

答案:(1)减数第一次分裂的间(2)基因突变染色体变异(3)1/8
12.某生物小组为了“验证基因突变的不定向性”,进行了下述实验。

实验1:将细菌A接种于一般的培养基上,结果出现了菌落。

实验2:用射线处理细菌A,得突变种a1。

将a1接种于一般培养基上,不出现菌落;但在培养基中添加营养物质甲后,就出现菌落。

实验3:另用射线处理A,得突变种a2。

将a2接种于一般培养基上,不出现菌落;但在培养基中添加营养物质乙后,就出现菌落。

分析实验,回答下列问题。

(1)细菌a1和a2分别接种于一般培养基上,均不能生长。

其原因是:用射线处理导致细菌A发生了
,从而缺乏合成营养物质甲或乙的。

(2)实验1至3说明。

解析:射线导致细菌发生了基因突变,影响了酶的合成,从而影响代谢。

没有甲、乙物质,a1、a2不能生存,细菌a1、a2正常生长需分别加入甲和乙。

实验1至3说明射线能引起基因突变,突变是不定向的。

答案:(1)基因突变酶
(2)射线能引起基因突变,突变是不定向的
13.随着除草剂的广泛使用,杂草逐渐出现了抗药性。

下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)品系的pbs基因和对除草剂敏感品系的正常基因的部分碱基序列,以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。

请分析回答问题。

(1)抗除草剂品系的出现,是由于正常的敏感品系发生了基因突变,导
致。

(2)从部分DNA碱基的变化,可推知密码子的变化是。

(3)若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的mRNA成分如下表,则mRNA中含有个尿嘧啶,控制蛋白质合成的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有个,mRNA形成场所是。

解析:(1)抗除草剂品系的出现,是由于基因突变导致基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故,即
第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)。

(2)DNA转录形成了mRNA,根据部分DNA碱
基的变化,可以推知密码子的变化。

(3)根据mRNA中碱基数量关系知A+G=3 300,U=6 600,C=1 100,所以控制蛋白质合成的基因中A+G=mRNA中的所有碱基之和=11 000。

答案:(1)第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)
(2)UCA→GCA
(3)6 600 11 000 细胞核
课时训练11 DNA分子的结构
一、非标准
1.根据查哥夫关于DNA分子碱基组成的定量分析所作出的猜想最可能成立的是( )。

A.DNA由一条链构成
B.DNA由两条链构成
C.DNA分子中碱基以配对的形式存在:A与A配对,T与T配对,C与C配对,G与G配对
D.DNA分子中碱基以配对的形式存在:A与T配对,C与G配对
解析:查哥夫关于DNA分子碱基组成的定量分析是:A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的
量。

A与T配对、C与G配对最能解释查哥夫关于DNA分子碱基组成的定量分析。

答案:D
2.某DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)=2,这种比例在其互补链和整个DNA分子中分别是( )。

A.都是2
B.0.5和2
C.0.5和1
D.2和1
解析:由碱基互补配对原则可知:在DNA分子中,A=T,C=G,因此,A+G=T+C。

由于在DNA分子的单链中,一条链的A+G或T+C与互补链中的T+C或A+G相等,所以一条链的(A+G)/(T+C)=2,其互补链中的
(A+G)/(T+C)的比值就是已知链比值的倒数,即1/2=0.5。

答案:C
3.某同学在制作DNA双螺旋结构模型的实验中,按要求制作含20个碱基对的DNA片段。

那么该同
学需要制作长方形、五边形、圆形塑料片的数量依次为( )。

A.20、20、20
B.30、30、30
C.40、40、40
D.20、30、40
解析:含20个碱基对的DNA片段包括40个脱氧核苷酸,长方形、五边形、圆形的塑料片依次代表
碱基、脱氧核糖、磷酸,所以都需要40个。

答案:C
4.有人从甲、乙、丙3种生物体内提取了核酸,经分析它们的碱基比率如下:
以上分析表明( )。

A.丙是双链DNA,乙和甲都是RNA
B.甲和丙都是双链DNA,乙是RNA
C.甲是双链DNA,乙是RNA,丙是单链DNA
D.丙是双链DNA,乙是RNA,甲是单链DNA
解析:首先分析核酸类型,含有T碱基的是DNA,故甲和丙是DNA;含有U碱基的是RNA。

由于甲中A
与T、G与C数量不等,故甲是单链DNA。

丙中A与T、G与C数量相等,两对碱基间遵循碱基互补配对原则,故丙是双链DNA。

答案:D
5.一个DNA分子中有腺嘌呤1 500个,腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3∶1,则这个DNA分子中含有脱氧核
糖的数目为( )。

A.2 000
B.3 000
C.4 000
D.8 000
解析:DNA分子中脱氧核糖、磷酸、碱基的比例为1∶1∶1。

由腺嘌呤有1 500个和腺嘌呤与鸟嘌
呤之比为3∶1推知,嘌呤的总数为2 000,由于嘌呤等于嘧啶,所以嘧啶的总数为2 000,碱基的总
数为4 000(即脱氧核糖的数量)。

答案:C
6.在含有4种碱基的DNA区段中,有腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例是b,则( )。

A.b≤0.5
B.胞嘧啶为a(-1)
C.b≥0.5
D.胞嘧啶为b(-1)
解析:若该DNA中只含A、T两种碱基,则b=0.5,但该DNA由4种碱基构成,所以b不可能等于0.5,因此A、C项错误。

经计算可以得出胞嘧啶的个数为(-2a)÷2=a(-1),故选B。

答案:B
7.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是( )。

A.35%
B.29%
C.28%
D.21%
解析:整个DNA中的A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,则G+C占整个DNA碱基总数的56%,又因
为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%,则G(a链上)+C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。

因为总的G+C占整个DNA分子碱基总
数的56%,所以G(b链上)+C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%,推得G占b链碱基总数的35%,所以答案选A。

答案:A
8.马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体,但性状差异很大,原因是( )。

A.生活环境不同
B.DNA分子中碱基对排列顺序不同
C.着丝点数目不同
D.DNA分子中碱基配对方式不同
解析:马和豚鼠性状差异很大的根本原因是基因或遗传信息的不同,基因或遗传信息的不同取决于碱基对的排列顺序。

答案:B
9.下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○表示磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )。

A.甲说:该图没有什么物质和结构上的错误
B.乙说:该图有一处错误,就是U应改为T
C.丙说:该图有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖
D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的
解析:图中有三处错误。

错误一:组成DNA 的五碳糖应该为脱氧核糖;错误二:碱基应为A、T、G、C 四种,其中图中的U应改为T;错误三:单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间,而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成。

答案:C
10.DNA分子的多样性和特异性分别决定于( )。

A.DNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性
B.碱基对的不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序
C.细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性
D.碱基对有不同的排列顺序和碱基互补配对原则
解析:DNA分子的结构特点是多样性和特异性,碱基对的不同排列顺序决定了其多样性,对于每个DNA分子来说,其碱基对的排列顺序是特定的,这就决定了DNA分子的特异性。

答案:B
11.下面是双链DNA分子平面结构模式图,请据图回答下列问题。

(1)图中1、2分别表示、,1、2、3合称。

(2)如果5是腺嘌呤(A),则6是,3代表。

(3)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是(用图中数字表示)。

解析:判断1、2、3、4、5、6所表示的基团名称是解题的关键。

1是磷酸,2是脱氧核糖,3、4、5、6均表示碱基,DNA被彻底氧化分解后,碱基能产生含氮废物。

答案:(1)磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸
(2)胸腺嘧啶(T) 鸟嘌呤或胞嘧啶
(3)3、4、5、6
12.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比率如下表:
(1)表中可见,不同种生物的DNA分子的碱基比率显著不同,这一事实表明DNA分子结构具
有。

(2)牛的肾和肺的DNA碱基比率相同,原因是
; 但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异,原因是。

(3)表中所列生物的DNA分子中,的比值差异显著吗?。

因
为。

(4)比较表中不同生物DNA的碱基比例,中DNA分子热稳定性最高。

原因是。

解析:(1)的比值在不同DNA分子中是不同的,是DNA分子特异性的表现。

(2)同一种生物不同器官
的DNA相同,因为这些器官是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的。

精子有的含X染色体,有的含Y染色体,由于X染色体和Y染色体上的DNA有差异,所以精子与肾或肺的DNA碱基比率稍
有差异。

(4)酵母菌的最低,说明G—C碱基对最多,其DNA所含氢键最多,热稳定性也最高。

答案:(1)特异性
(2)它们是由同一受精卵有丝分裂产生的体细胞构成的精子是减数分裂的产物,虽然XY染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA分子有差异
(3)不显著,比值均为1 双链DNA分子中,A=T,G=C
(4)酵母菌酵母菌DNA分子中,G—C碱基对含量比例最高,热稳定性最大
13.DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦察犯罪等方面是目前最为可靠的鉴定技术。

请思考回答下列有关DNA 指纹技术的问题。

(1)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。

则该小孩的真正生物学父亲是。

(2)在进行DNA指纹鉴定时,DNA分子结构非常稳定,这主要取决于DNA两条链之间的原
则和DNA分子规范的空间结构。

(3)为什么用DNA做亲子鉴定,而不用RNA?
解析:本题考查DNA分子中碱基排列顺序的多样性和特异性的应用。

(1)观察图知,孩子的DNA指纹图谱一部分与母亲相同,另一部分应该与父亲的DNA指纹图谱相同,所以孩子的真正生物学父亲是B。

(2)DNA分子结构非常稳定,这主要取决于DNA两条链之间的碱基互补配对原则和反向平行的双螺旋结构。

(3)DNA是人类的遗传物质,所以用DNA做亲子鉴定。

答案:(1)B
(2)碱基互补配对双螺旋
(3)因为DNA是人类的遗传物质。