2023-2024学年 人教版 必修二 基因突变 作业

基因突变题组一基因突变的实例和概念1．(2023·江苏镇江高一期末)镰状细胞贫血产生的根本原因是()A．血红蛋白的一个氨基酸不正常B．信使RNA中一个碱基发生改变C．基因中碱基发生替换D．血液中红细胞容易破裂答案C2．(2023·江苏淮安高一检测)下列关于基因突变的叙述，错误的是()A．DNA分子中碱基的缺失、增添或替换都属于基因突变B．基因突变会导致基因中碱基序列的改变C．基因突变不会改变基因的位置和数量D．基因突变不一定改变生物的性状答案A解析若DNA分子中碱基的缺失、增添或替换发生于DNA分子的非基因片段中，则不属于基因突变，A错误；基因突变是基因内部个别碱基对的改变，不会影响基因在DNA上的位置和数量，C正确；由于密码子的简并等原因，基因突变不一定改变生物的性状，D正确。3．基因D因碱基A/T替换为G/C而突变成基因d，则下列各项中一定发生改变的是()A．d基因的脱氧核苷酸数目B．d基因中的氢键数目C．d基因编码的蛋白质的结构D．d基因中嘌呤碱基所占比例答案B解析基因D发生了碱基的替换而突变为基因d，所以基因d中的脱氧核苷酸数目与D基因中的相比并不发生变化，A不符合题意；碱基A/T之间有两个氢键，G/C之间有三个氢键，d基因中的氢键数目与D基因中的相比会发生改变，B符合题意；由于密码子的简并，基因突变后的密码子决定的氨基酸可能不变，即d基因编码的蛋白质的结构可能不变，C不符合题意；双链DNA分子中嘌呤与嘧啶的数目始终是相等的，D不符合题意。4．(2023·河北保定高一校考)经检测发现某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变化，其原因可能是()A．遗传信息没有改变B．遗传基因没有改变C．遗传密码没有改变D．控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变答案D解析基因突变会导致遗传信息改变，A错误；基因突变后遗传基因发生改变，B错误；基因突变后，相应的遗传密码会发生改变，C错误；由于密码子的简并，基因突变后，控制合成的蛋白质的氨基酸序列没有改变，因此生物性状不会发生改变，D正确。5．自然界中，一种生物体中某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如表：正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变最可能是()A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添或缺失B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添或缺失C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添或缺失D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添或缺失答案A解析突变基因1与正常基因决定的氨基酸序列相同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因2与正常基因决定的氨基酸序列相比，只有第二个氨基酸的种类不同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因3与正常基因决定的氨基酸序列相比，第三、第四和第五个氨基酸都不同，可能是由一个碱基的增添或缺失导致密码子的重新排序引起的。题组二基因突变的原因、特点和意义6．诱发基因突变的因素可以分为物理因素、化学因素和生物因素，下列相关叙述正确的是()A．亚硝酸盐摄入过量使人体发生基因突变，属于物理因素的作用B．紫外线照射使大豆发生基因突变，属于化学因素的作用C．碱基类似物处理使西瓜幼苗发生变异，属于物理因素的作用D．乙肝病毒感染使人体发生基因突变，属于生物因素的作用答案D解析亚硝酸盐属于化学因素，A错误；紫外线属于物理因素，B错误；碱基类似物属于化学因素，C错误；乙肝病毒属于生物因素，D正确。7．基因突变为生物进化提供原材料。下列有关基因突变的叙述，错误的是()A．基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系B．紫外线可诱发基因突变C．在自然状态下，基因突变的频率很低D．若发生在体细胞中，一定不能遗传答案D解析有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传，D错误。8．基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是()A．生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变B．基因突变能定向形成新的等位基因C．低等生物和高等生物均可发生基因突变D．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生答案C解析基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，基因突变具有随机性，A错误；基因突变具有不定向性，一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，B错误；基因突变具有普遍性，C正确；经X射线处理后，可能发生了隐性突变等情况，导致未出现新的性状，D错误。9．(2022·陕西榆林高一检测)一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为()A．常染色体上的显性突变B．X染色体上的显性突变C．显性突变D．隐性突变答案C解析由题意可知，雌鼠的突变为显性突变，假设相关基因用A、a表示，如果是常染色体上的突变，则是aa变为Aa，如果突变基因是伴X染色体遗传，则是XaXa变为XAXa，让该雌鼠与野生型雄鼠(纯合子)杂交，无论突变基因位于常染色体还是X染色体上，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型，因此根据此杂交结果无法判断突变基因是位于常染色体还是X染色体上，C正确。10．(多选)镰状细胞贫血症主要流行于非洲疟疾高发地区，在血红蛋白(α2β2)分子的4条肽链的574个氨基酸残基中，两条β链中的两个谷氨酸残基分别被两个缬氨酸残基所代替，即能引起严重的疾病。杂合子(Aa)个体在氧含量正常的情况下并不表现出贫血症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，该基因型的个体在本地区占总人口比例较其他地区高。下列有关叙述正确的是()A．镰状细胞贫血症可通过光学显微镜检测出来B．基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状C．基因型为Aa个体的血红蛋白均有一条β链不正常D．Aa基因型个体在本地区占总人口比例较其他地区高的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾答案ABD解析杂合子(Aa)个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，其正常的血红蛋白中β链正常，C错误。11．(多选)(2022·山东师范大学附中高一期中)编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。如表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因，判断不正确的是()比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1A.状况①说明基因碱基序列没有发生改变B．状况②是因为酶Y中氨基酸数减少了50%C．状况③可能是因为突变导致了终止密码子提前D．以上四种状况说明基因突变具有随机性答案ABD解析根据题干信息“编码酶X的基因中某个碱基被替换”可知，基因发生突变，故状况①说明基因碱基序列发生了改变，A错误；状况②中酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目＝1，说明氨基酸的数目没有减少，B错误；状况③中酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目小于1，说明基因突变后，终止密码子提前，翻译形成的蛋白质中的氨基酸数目减少，C正确；以上四种状况说明基因突变具有不定向性，D错误。12．(多选)羟胺类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插在DNA模板链上，新链合成时必须要有一个碱基与之配对；若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对。下列有关该类诱变剂引起移码突变的叙述，正确的是()A．基因中发生上述变化可能会使基因在表达时提前或延迟终止B．上述碱基对的增添或缺失引起的变异属于基因突变C．基因中发生上述变化可能会导致表达的肽链中多个氨基酸发生改变D．上述增添或缺失突变会导致该细胞中基因数目增加或减少答案AC解析基因中发生上述变化属于基因突变，可能会导致终止密码子提前或延后，从而会使基因在表达时提前或延迟终止，A正确；上述碱基对的增添或缺失若发生在基因结构内，才属于基因突变，若发生在非基因结构中，则不属于基因突变，B错误；若上述碱基对增添或缺失突变发生在编码区，一般会导致突变位点之后部位对应的氨基酸发生改变，C正确；若上述碱基对增添或缺失突变发生在基因结构中，则属于基因突变，基因突变会增添基因的种类，但不会导致基因的数目和位置发生改变，若上述碱基对增添或缺失突变发生在非基因结构中，则对基因的种类、数量和位置均没有影响，D错误。13．由于基因突变导致蛋白质的一个赖氨酸发生了改变。根据下列图表信息回答问题：第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)图中Ⅰ过程发生的场所是________。(2)除赖氨酸以外，图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若图中X是甲硫氨酸，且②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同，那么⑤链不同于②链上的那个碱基是______。(4)从表中可看出密码子具有__________的特点，它对生物体生存和发展的意义是____________________________________________________________________________________________________。答案(1)核糖体(2)丝氨酸要同时突变两个碱基才能变为丝氨酸(3)A(4)简并保证生物遗传性状的稳定性解析(1)Ⅰ表示翻译过程，它发生在核糖体上。(2)从赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、精氨酸、天冬酰胺，它们与赖氨酸所对应的密码子均只有一个碱基之差，而丝氨酸对应的密码子与之有两个碱基之差。(3)甲硫氨酸对应的密码子是AUG，而与之有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是AAG，所以⑤链上与mRNA中U相对应的碱基是A。(4)通过表中信息可以看出，表中的一个氨基酸对应着多种密码子，说明密码子具有简并的特点，所以当生物发生基因突变时，其对应的氨基酸不一定改变，有利于保证生物遗传性状的稳定性。14．(2022·江苏南通高一期末)水稻是我国重要粮食作物。凭借海南独特的地理条件，科研人员成功培育了很多水稻新品种。请回答下列问题：(1)自然条件下，科研人员从水稻品种ZH11中筛选出雄性不育突变体(hms1)。水稻是两性花作物，利用雄性不育植株进行杂交育种可以极大减轻工作量，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，将野生型ZH11和突变体(hms1)杂交，F2中突变体(hms1)占________，说明这对相对性状的遗传遵循分离定律，突变性状为隐性性状。没有外来因素影响时，基因突变会由于________________________等原因自发产生。(2)为研究突变体雄性不育机制，将野生型(ZH11)和突变体(hms1)在不同湿度下自交，结果如图1；将野生型和突变体的花粉置于相同溶液中，结果如图2。分析图1可知，突变体(hms1)在________________条件下表现为雄性不育。根据图2推测：突变体花粉可能在结构或化学组成方面发生变化，导致花粉________而不育。进一步研究发现，突变体的产生是由于HMS1基因中插入了8个碱基对而突变为hms1基因。由于hms1基因转录形成的mRNA______________________，导致催化脂肪酸链延伸的酶A肽链变短，花粉中缺少长链脂肪酸而发育受阻。(3)结合以上材料，提出生产突变体(hms1)种子的基本思路：___________________________________________________________________________________________________________。答案(1)利用雄性不育植株作母本进行杂交育种，不需要将母本去雄1/4DNA复制偶尔发生错误(2)湿度小于55%易脱(失)水终止密码子提前(3)使突变体(hms1)在湿度大于75%条件下自交，结出的即是突变体(hms1)种子解析(1)雄性不育个体不能作为父本，只能作为母本，利用雄性不育植株作母本进行杂交育种，不需要对母本去雄处理，极大减轻了工作量。让野生型ZH11和突变体(hms1)杂交，这对相对性状的遗传遵循分离定律，且突变性状为隐性性状，设相关基因为A、a，则F1为Aa，Aa×Aa→AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，则F2中基因型为aa的突变体(hms1)占1/4。引起基因突变的因素既有外界因素也有内在因素，在没有外界诱发因素时，基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错