第五章 基因突变及其他变异.docx
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第五章基因突变及其他变异
第五章基因突变及其他变异
一、选择题(每题3分,共60分)
1.下图为有性生殖过程的图解,基因突变和基因重组均可发生在( )
A.①③
B.②⑥
C.④⑤
D.③⑥
2.针对基因突变的描述正确的是( )
A.基因突变丰富了种群的基因库
B.基因突变的方向是由环境决定的
C.亲代的突变基因一定能传递给子代
D.基因突变只发生在生物个体发育的特定时期
3.引起生物可遗传变异的原因有三种,即基因重组、基因突变和染色体变异。
以下几种生物性状的产生来源于同一种变异类型的是( )
①果蝇的白眼 ②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 ③八倍体小黑麦的出现 ④人类的色盲 ⑤玉米的高秆皱形叶⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A.①②③B.④⑤⑥C.①④⑥D.②③⑤
4.在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中,如果其中部缺失1个核苷酸对,不可能的后果是( )
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
5.下列可能会使DNA的分子结构发生改变的是( )
①同源染色体分离 ②非同源染色体自由组合 ③基因突变 ④同源染色体上非姐妹染色单体互换部分片段 ⑤染色体结构变异 ⑥染色体数目变异
A.①②③B.②③④C.③④⑤D.③④⑥
6.以下有关基因重组的叙述,正确的是( )
A.基因重组所产生的新基因型不一定会表达出新的表现型
B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
C.基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离
D.同卵双生兄弟间的性状差异是由基因重组导致的
7.研究发现线粒体的进化速度非常快,它的一个基因的进化速度(突变速度)大约是一个核基因进化速度的6~17倍,用作遗传分析灵敏度高,下列哪项不是这种现象的原因( )
A.线粒体DNA代增时间短,快速增殖为突变提供了更多的机会
B.线粒体DNA无组蛋白保护,易发生突变
C.线粒体基因突变对生物生命没影响,没有选择压力,突变比较容易保留下来
D.线粒体DNA复制酶具备的校对能力低,碱基误配率高,且缺乏修复机制
8.5-BrU(5-溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。
将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过几次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换( )
A.2次B.3次C.4次D.5次
9.下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)突变品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基和氨基酸所在的位置。
下列有关叙述错误的是( )
抗性品系
CGT
丙氨酸
GGT
脯氨酸
AAG
苯丙氨酸
TTA
天冬酰胺
敏感品系
CGA
丙氨酸
AGT
丝氨酸
AAG
苯丙氨酸
TTA
天冬酰胺
氨基酸位置
227
228
229
230
A.抗性品系有可能再突变为敏感品系
B.编码丙氨酸的密码子是CGU、CGA
C.抗性的产生是由于DNA上的遗传信息发生了改变
D.抗性基因与敏感基因之间有两个碱基对发生了替换
10.下列情况中不属于染色体变异的是( )
A.第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
B.第21号染色体多一条引起的21三体综合征
C.同源染色体非姐妹染色单体之间交换了对应部分的结构
D.用花药培养出了单倍体植株
11.下列关于染色体组、单倍体和多倍体的叙述中,正确的是( )
A.卵细胞中含有的全部染色体称为一个染色体组
B.某生物体细胞中含有三个染色体组,则该生物为三倍体生物
C.含一个染色体组的个体是单倍体,单倍体含有的染色体组数都是单数
D.人工诱导多倍体常用的方法是低温诱导染色体数目加倍和秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
12.右图为果蝇X染色体的特有部分基因图,下列对此X染色体的叙述错误的是( )
A.若来自雄性,则经减数分裂不能产生重
组型配子
B.若来自雌性,则经减数分裂能产生重组型配子
C.若发生交换,则发生在X和Y的非姐妹染
色单体之间
D.若发生交换,图所示四个基因中,f与w基因间交换频率最高
13.下图显示了染色体及其部分基因,对①和②过程最恰当的表述分别是( )
A.交换、缺失 B.倒位、缺失
C.倒位、易位D.交换、易位
14.下列关于染色体变异的叙述,正确的是( )
A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异
B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力
C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响
D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型
15.某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。
减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。
下列叙述正确的是( )
A.图甲所示的变异属于基因重组
B.观察异常染色体应选择处于分
裂间期的细胞
C.如不考虑其他染色体,理论上
该男子产生的精子类型有8种
D.该男子与正常女子婚配能生育
染色体组成正常的后代
16.科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,未见明显异常。
关于该重组酵母菌的叙述,错误的是( )
A.还可能发生变异B.表现型仍受环境的影响
C.增加了酵母菌的遗传多样性
D.改变了酵母菌的进化方向
17.油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。
下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍
B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体
C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向
D.形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种
18.下列现象中,与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是( )
①人类的47,XYY综合征个体的形成
②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落
③三倍体西瓜植株的高度不育
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比
⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21-三体综合征个体
A.①②B.①⑤C.③④D.④⑤
19.下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中,正确的是( )
A.洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导36h,可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂B.改良苯酚品红染液的作用是固定和染色
C.体积分数为95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和解离细胞
D.经过解离、漂洗、染色和制片,在显微镜下观察,发现所有细胞内的染色体数目都加倍
20.下列有关水稻的说法正确的是( )
A.用秋水仙素处理二倍体水稻花粉离体培养得到的单倍体水稻幼苗,可迅速获得纯合子
B.二倍体水稻经过秋水仙素加倍后得到的四倍体植株,一定表现为早熟、粒多等性状
C.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小
D.四倍体水稻的配子形成的新个体,含两个染色体组,是二倍体
二、非选择题
21.比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组数,填出字母表示的信息。
(10分)
比较项目
生物种类
体细胞中的
染色体数
配子中的
染色体数
体细胞中的
染色体组数
配子中的
染色体组数
属于几倍体
生物
豌豆
7
2
A
普通小麦
42
B
3
小黑麦
C
28
D
E
八倍体
A_______B_______C_______D_______E_______
22.无籽西瓜的培育过程如图所示:
根据图解,结合你所学过的生物学知识,回答下列问题。
(10分)
1.①过程用秋水仙素处理或______________处理,它的作用主要是抑制细胞有丝分裂前期____________的形成。
2.由三倍体西瓜植株所结的西瓜为无籽西瓜,原因是______________。
3.四倍体植株所结的西瓜中,种皮和胚分别含有________、_________个染色体组
23.假设水稻抗病(R)对感病(r)为显性,高秆(T)对矮秆(t)为显性。
现有纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻。
为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻,可采取以下步骤:
(10分)
(1)将纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻杂交,得到杂交种子。
播种这些种子,长出的植株可产生基因型为的______________________花粉。
(2)采用______________________的方法得到单倍体幼苗。
(3)用______________________处理单倍体幼苗,使染色体加倍。
(4)采用______________________的方法,鉴定出其中的抗病植株。
(5)从中选择表现抗病的矮秆植株,其基因型应是________________。
24.四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多,为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,特设计如下实验。
(10分)
(1)实验主要材料:
大蒜、培养皿、恒温箱、解离固定液、显微镜、改良苯酚品红染液、清水等。
(2)实验步骤
①取五个培养皿,编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入-4℃、0℃、4℃、8℃、12℃的恒温箱中1h。
③取大蒜随机均分为五组,分别放入五个培养皿中,并在各自温度下恒温诱导36h。
④制作装片:
解离
___________
___________
制片。
⑤低倍镜检测,______________________,并记录结果。
(3)实验结果:
染色体加倍率最高的一组所对应的温度为最佳低温。
(4)实验分析
对染色体染色还可以用___________、___________等。
第五章基因突变及其他变异参考答案
1、解析:
基因突变可发生在有丝分裂间期,也可发生在减数第一次分裂的间期。
通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。
故两者均可发生在②和⑥的减数分裂过程中。
答案:
B
2、解析:
基因突变产生了新的基因,丰富了种群的基因库;基因突变是不定向的;发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的;基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。
答案:
A
3、解析:
果蝇的白眼、人类的色盲及镰刀型细胞贫血症都来源于基因突变;豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒,玉米的高秆皱形叶都来源于基因重组;八倍体小黑麦的出现则来源于染色体变异。
答案:
C
4、解析:
基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列若在其中部缺失1个核苷酸对,经转录后,在信使RNA上可能提前形成终止密码子,使翻译过程在基因缺失位置终止,使控制合成的蛋白质减少多个氨基酸,但也有蛋白质产物。
或者因基因中部缺失1个核苷酸对,使信使RNA上从缺失部位开始向后的密码子都发生改变,从而使合成的蛋白质中,在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化。
答案:
A
5、解析:
在减数第一次分裂的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,可使等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,但DNA分子内部结构并没有改变;基因突变是基因内部结构发生了碱基对的替换、增添或缺失,因此会使DNA分子结构发生改变;同源染色体上非姐妹染色单体互换部分片段,实质上是使相应部位的DNA片段发生了交换,因此会使DNA分子结构发生改变;染色体结构变异是指排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,因此会引起DNA分子结构发生改变;染色体数目变异不涉及染色体上的DNA分子结构的改变。
答案:
C
6、解析:
在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生变换,导致基因重组,而姐妹染色单体上相同片段交换不会导致基因重组;纯合体自交不会出现性状分离;同卵双生兄弟间的性状差异是由环境因素、基因突变等引起的。
答案:
A
7、解析:
线粒体进化速度快与线粒体DNA代增时间短,无组蛋白保护以及线粒体DNA复制酶校对能力低,碱基误配率高且缺乏修复机制有关,线粒体基因突变会影响生物的代谢,从而影响生物的生存。
答案:
C
8、解析:
基因突变包括碱基(对)的增添、缺失或替换,该题中的5-BrU能使碱基错配,属于碱基(对)的替换,但这种作用是作用于复制中新形成的子链的;T—A在第一次复制后会出现异常的5-BrU—A,这种异常的碱基对在第二次复制后出现异常的5-BrU—C,而5-BrU—C在第三次复制后会出现G—C,过程如图:
答案:
B
9、解析:
从表格中所给的DNA模板链碱基可知,编码丙氨酸的密码子应为GCA、GCU。
答案:
B
10、解析:
A项中的第5号染色体部分缺失引起的遗传病属于染色体结构变异;B项中的21三体综合征是由细胞中的个别染色体数目增多引起的,属于染色体数目变异;C项是指减数分裂过程中,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换了对应部分,属于基因重组;D项中的单倍体植株是由花粉粒直接培养形成的,染色体数目减少一半,属于染色体数目变异。
答案:
C
11解析 四倍体生物的卵细胞中含有两个染色体组,A项错误。
单倍体中也可能含有三个染色体组,B项错误。
单倍体也可能含有两个染色体组,染色体组数可能是双数,C项错误。
低温诱导和秋水仙素处理都可使染色体数目加倍,D项正确。
答案 D
12解析 若此X染色体来自雄性,由于XY染色体大小形态不相同,减数分裂时不能产生重组型配子,故A项正确;若来自雌性,由于雌性有两条X染色体,同源染色体的非姐妹染色单体之间可以产生重组型配子,故B项正确;若发生交换,应发生在两条X染色体之间,X与Y虽是同源染色体,但其中有同源区与非同源区之分,非同源区的片段不能交叉互换。
不能发生在X和Y的非姐妹染色单体之间,故C项错误;若发生交换,距离越远的基因交换的频率越高,f与w两基因间的距离最远,发生交换频率最高。
故D项正确。
C项是说法不准确。
答案 C
13解析 ①过程中F与m位置颠倒,表示是染色体的倒位,②过程只有F,没有m,但多出了一段原来没有过的染色体片段,表示是染色体的易位,故C项正确。
答案 C
14解析 染色体变异导致生物性状的改变包括有利和不利变异,是否有利取决于能否更好的适应环境,与基因表达水平的提高无直接联系,故A项错误。
染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失,这时便不利于隐性基因的表达,所以B项错误。
染色体易位不改变基因的数量,但染色体易位有可能会影响基因的表达,从而导致生物的性状发生改变,所以C选项错误。
远缘杂交获得杂种,其染色体可能无法联会而导致不育,经秋水仙素等诱导成可育的异源多倍体从而培育出生物新品种类型,故D选项正确。
答案 D
15解析 图甲看出,一条14号和一条21号染色体相互连接时,还丢失了一小段染色体,明显是染色体结构变异,A项错误;观察染色体的最佳时期是中期,B项错误;减数分裂时同源染色体发生分离,应该产生1、3和2、1和2、3和1、2和3六种精子,C项错误;该男子减数分裂时能产生正常的精子1、3,自然可以产生正常的后代,D项正确。
答案 D
16解析 题干中“科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段”属于染色体结构变异,重组酵母菌仍能发生变异,A项正确。
表现型是基因型与环境共同作用的结果,B项正确。
人工合成的染色体片段中DNA的碱基排列顺序代表遗传信息,与原来酵母菌的不同,增加了酵母菌的遗传多样性,C项正确。
进化的实质是在自然选择的作用下,基因频率的定向改变,故酵母菌进化的方向由自然选择来决定。
答案 D
17解析 A项,秋水仙素通过抑制纺锤体的形成,使染色体加倍,故A项错误。
B项,丙的染色体数为18条,用秋水仙素处理顶芽形成幼苗丁,并不是所有细胞的染色体都能加倍,所以B项正确。
C项,丙到丁发生的染色体变化属于染色体变异,并不能决定生物进化的方向,自然选择决定生物进化的方向,故C项错误。
D项,地理隔离并非新物种形成的必经途径,故D项错误。
答案 B
18解析 ①人类的47,XYY综合征个体的形成是X的卵细胞与YY的精子结合的结果,所以YY染色体来自于精子,减Ⅱ姐妹染色单体没有分离,与同源染色体联会行为无关;②线粒体DNA不与蛋白质结合不形成染色体,和同源染色体联会无联系。
③三倍体西瓜植株的高度不育正是由于同源染色体不能正常联会的结果,所以选项中必有此小项。
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比是基因分离的结果,在于联会后的同源染色体的分离。
⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21-三体综合征个体,是指有丝分裂过程,与同源染色体联会无关。
答案 C
19解析 低温诱导不会抑制染色体着丝点的分裂,而是使子染色体不能移向细胞的两极、细胞不能分裂成两个子细胞;改良苯酚品红染液的作用是染色,不能用于固定;显微镜下观察,发生染色体数目加倍的只有少数细胞,多数细胞处于分裂间期,看不到染色体,还有部分细胞有染色体,但可能是正常的有丝分裂。
答案 C
20解析 四倍体植株的发育会延迟,单倍体植株高度不育,不能结出果实,四倍体水稻的配子发育成的个体属于单倍体,只是含两个染色体组。
答案 A
21.解析根据题意和图表分析可知:
豌豆属于二倍体、普通小麦属于六倍体、小黑麦属于八倍体,所以它们的体细胞和配子中的染色体数、染色体组数等分别为:
比较项目
生物种类
体细胞中的
染色体数
配子中的
染色体数
体细胞中的
染色体组数
配子中的
染色体组数
属于几倍体
生物
豌豆
14
7
2
1
二倍体
普通小麦
42
21
6
3
六倍体
小黑麦
56
28
8
4
八倍体
答案:
二倍体、6、56、8、4
22.答案
1.低温处理纺锤体
2.联会紊乱
3.4、3
23.【解析】纯合抗病高秆(RRTT)与感病矮秆(rrtt)杂交,子代为RrTt,产生的花粉有RT、Rt、rT、rt4种。
对花药进行离体培养,是培育单倍体的重要手段,秋水仙素具有诱导形成多倍体的作用,单倍体经过诱导染色体加倍而成为纯合子。
【答案】
(1)RT、Rt、rT、rt
(2)花药离体培养(3)秋水仙素(4)病原体感染(5)RRtt
24.【解析】本实验目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,所以温度为自变量。
在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中,以排除室温的干扰。
显微观察时要通过统计染色体加倍率来确定最佳低温。
【答案】漂洗染色⑤统计每组视野中的染色体加倍率
②龙胆紫溶液醋酸洋红液
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- 第五章 基因突变及其他变异 第五 基因突变 及其 变异