高考生物一轮复习 备用题库 28 课时作业28　基因突变和基因重组 【答案】【作业手册】

课时作业28基因突变和基因重组1.B[解析]用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗获得果实更大的四倍体,原理是染色体变异,A错误;基因中碱基对的增添、缺失或替换属于基因突变,B正确;2,4-D发挥调节作用,不会诱导基因突变,C错误;培育抗虫棉的原理是基因重组,D错误。2.B[解析]黄曲霉素为化学物质,属于化学致癌因子,A正确;黄曲霉素是极强的致癌物,会使DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸的碱基丢失,导致DNA复制时,子链中对应位置随机填补一个脱氧核苷酸,并没有导致碱基对缺失,随机填补可能会导致基因突变,B错误,C正确;遗传密码子具有简并性,随机填补可能不引起性状改变,D正确。3.C[解析]由题意可知,实验室内合成的该种突变蛋白仍具有抑制蛋白酶活性的作用,可能是突变引起蛋白质细微的错误折叠进而被降解,导致血液中该种蛋白酶抑制剂含量低,从而引起疾病,A正确;因为该蛋白酶抑制剂要释放到血液中,而实验室内合成的这种突变蛋白仍具有抑制蛋白酶活性的作用,所以该病可能是突变导致该蛋白质合成后无法分泌到细胞外引起的,B正确;在实验室内合成的这种突变蛋白仍具有抑制蛋白酶活性的作用,说明突变蛋白空间结构改变但并未完全失去活性,C错误;突变导致血液中蛋白酶抑制剂含量不足进而导致某些蛋白酶活性偏高,可能出现患病现象,D正确。4.A[解析]基因的表达包括转录和翻译过程,一般情况下,终止密码子不能编码氨基酸,某种噬菌体外壳蛋白基因突变使mRNA中部出现一个终止密码子,这种噬菌体能在大肠杆菌C品系中顺利增殖,释放子代噬菌体,原因可能是大肠杆菌C品系中某种突变型tRNA能识别并结合该终止密码子,使翻译正常进行,A正确;突变是不定向的,B错误;大肠杆菌C品系中的核糖体遇到终止密码子,翻译停止,C错误;若大肠杆菌C品系中存在该突变mRNA的互补RNA,该mRNA将不能翻译,D错误。5.D[解析]据题图可知,大肠杆菌既能利用葡萄糖也能利用乳糖作为生长过程中的碳源,A正确;由题图可知,前5小时左右大肠杆菌利用葡萄糖,后5小时利用乳糖进行生长繁殖,B正确;大肠杆菌在正常条件下无利用乳糖的酶,5小时左右时生长停滞与此相关,C正确;大肠杆菌在代谢中利用乳糖作碳源时,由于环境诱导,会产生分解乳糖的半乳糖苷酶,而非基因突变的作用,D错误。6.B[解析]分析题图可知,与母亲M基因的正常片段1相比,父亲M基因片段1发生了碱基的改变,转录后可能会提前出现终止密码子,使翻译提前结束,从而导致肽链可能会变短,A正确;患儿出现了两个异常片段,分别来自父方和母方,不是染色体发生互换的结果,B错误;分析题意可知,M基因纯合突变诱发耳聋,父本和母本均只有一个M基因发生突变,故听觉正常,C正确;基因突变的随机性表现为基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上,以及同一个DNA分子的不同部位,分析题图可知,基因突变既可以发生在片段1,也可以发生在片段2,体现了基因突变的随机性,D正确。7.D[解析]分析题意,实验品系为低表达HSP90果蝇品系,则对照品系为HSP90表达水平正常果蝇,B正确;HSP90能帮助蛋白质折叠组装,并对错误折叠蛋白进行修复或降解,若发生基因突变,蛋白质结构改变,在HSP90的作用下该蛋白质若被修复或降解,则生物的表型可能不发生变化,突变基因在进化过程中被保留,故对照品系的突变基因类型可能多于低表达品系(HSP90表达水平低),A、C正确,D错误。8.C[解析]基因突变具有不定向性和低频性,故紫外线照射时间越长,得到的突变个体不一定越多,A正确;分析题图可知,小斑点翅雄蝶和小斑点翅雌蝶相互交配的后代出现了大斑点翅,由此可知,小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状,B正确;控制斑点翅的基因位于常染色体上(亲代Aa×aa)或Z染色体上(亲代ZAZa×ZaW)的杂交结果是一样的,C错误;小斑点翅雄蝶和小斑点翅雌蝶相互交配的后代出现了大斑点翅,由此可知,小斑点翅为显性性状、大斑点翅是隐性性状,F2的性状分离比为大斑点翅∶小斑点翅=5∶7,大斑点翅占5/12,根据F1性状分离比可知,小斑点翅雄性个体产生的配子正常,推测含A基因的卵细胞部分不育,含a基因的可育卵细胞占全部可育卵细胞的比例为5/12÷1/2=5/6,则含A基因的可育卵细胞占全部可育卵细胞的比例为1/6,说明含A基因的卵细胞有4/5不育,D正确。9.B[解析]根据题图分析,第Ⅰ代双亲没有患病,子代女儿患病,说明该病是常染色体隐性遗传病,A正确;致病基因与分子标记1在同一条染色体上,不符合自由组合定律,B错误;该遗传病的致病基因邻近的片段有一段特异性序列(分子标记1),Ⅱ1个体没有分子标记1,可能不携带该病致病基因,C正确;致病基因和分子标记1在同一条染色体上,同源染色体上致病基因与分子标记1所在片段在减数分裂过程中可能发生互换,D正确。10.C[解析]根据题干信息“该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT,导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸”,说明该病是由基因内部碱基对发生替换造成的,属于基因突变,A正确;SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的氨基酸的种类发生改变,所以相应的功能改变,B正确;由于转录模板链的碱基序列由CGT变为TGT,所以编码的mRNA序列由GCA变为ACA,C错误;tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子配对,所以识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同,D正确。11.(1)替换减小(2)识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续(3)携带不同氨基酸的sup-tRNA基因和突变IDUA抗原—抗体杂交恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成,且效果最好(4)IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少;IDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异[解析](1)由题干信息可知,黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因突变后,转录出的mRNA长度不变,说明该基因没有发生碱基对的增添和缺失,因为这两者改变会导致转录出的mRNA长度改变,因此推测该基因突变是由于碱基对替换。由于终止密码子提前出现,导致翻译提前终止,肽链变短,IDUA酶相对分子质量变小,空间结构改变而失活。(2)由题干可知,抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对,最终诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息进而合成具有功能的全长蛋白,据此推测该抑制性tRNA可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子碱基配对使翻译过程继续。(3)本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA的通读效果,需要保证实验组细胞含有突变IDUA基因,即其不能合成具有正常功能的IDUA酶(防止正常IDUA酶对实验结果产生干扰),同时保证在不同的实验组细胞中可以转录出携带不同种氨基酸的sup-tRNA,因此实验组中受体细胞中应该导入携带不同氨基酸的sup-tRNA的基因和突变IDUA基因。若要判断各个实验组细胞中携带不同氨基酸的sup-tRNA是否成功诱导合成了具有功能的IDUA酶,可以采用该酶的特异性抗体对其进行检测,即进行抗原—抗体杂交。分析题图可知,与对照组(含正常IDUA基因的组)相比,含携带酪氨酸的sup-tRNA的受体细胞中表达的全长IDUA蛋白量比其他实验组都多,说明其能有效恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成,且效果最好。(4)由以上实验可知,携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA进行通读,进而产生具有正常功能的IDUA酶,因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗,与不进行治疗的IDUA突变基因纯合小鼠相比,治疗组小鼠的IDUA酶活性高,组织黏多糖积累量少;同时,利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗,与不进行治疗的IDUA基因敲除小鼠相比,由于二者都不含有IDUA基因,则其细胞内都没有相应mRNA,因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用,最终导致治疗组与不治疗组的IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异。12.(1)隐(2)(G—C)碱基对数目和排列顺序(3)①抗病∶易感病=13∶3②方案二更合理;方案二中植株N具有正常R基因,敲除A基因后能检测R基因表达情况,可验证A基因抑制R基因表达;方案一中突变体M的R基因发生突变,无法表达正常R蛋白,不适合作为实验材料(4)WT植株:没有A基因R基因正常表达R蛋白促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,故过氧化氢不积累突变体M:没有A基因R基因碱基对缺失,表达异常R蛋白无法促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,导致过氧化氢积累植株N:有A基因A基因抑制R基因表达,R基因不能正常表达R蛋白无法促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,导致过氧化氢积累(任选一种植株即可)[解析](1)分析题意可知,F1均表现为易感病,令其自交,F2的表型及比例为易感病∶抗性=3∶1,则抗性为隐性性状,由隐性基因控制。(2)据图可知,与WT相比,突变体M的碱基对G—C发生了缺失,即R基因发生了碱基对的缺失;基因决定蛋白质的合成,基因发生碱基对的缺失突变后,会导致氨基酸数目和排列顺序发生改变,进而导致该蛋白质空间结构改变,生理功能丧失。(3)①据题意可知,A基因与R基因不在同一染色体上,则其遗传遵循基因的自由组合定律,将植株N(AARR)与突变体M(aarr,a表示无A基因)杂交,F1均表现为抗性,基因型为AaRr,F1自交,子代基因型及比例为A_R_∶A_rr∶aaR_∶aarr=9∶3∶3∶1,若A基因抑制R基因的表达,则A_R_、A_rr、aarr均表现为抗性,故F2中抗病∶易感病=13∶3。②据表格可知,方案二中植株N具有正常R基因,敲除A基因后检测R基因表达情况,可验证A基因抑制R基因表达,方案一中突变体M的R基因发生突变,无法表达正常R蛋白,不适合作为实验材料,故方案二更合理。(4)分析题意“稻瘟病菌侵染WT过程中,正常R蛋白促进过氧化氢酶催化过氧化氢