課時跟蹤檢測(十九)生物的變異與應(yīng)用強(qiáng)化練(本檢測滿分60分)一、選擇題(每小題4分,共28分)1.人鐮狀細(xì)胞貧血是基因突變造成的,患者血紅蛋白β鏈第6個氨基酸的密碼子由GAG變?yōu)镚UG,導(dǎo)致編碼的谷氨酸被置換為纈氨酸。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.密碼子的簡并性能一定程度上減小基因突變的影響B(tài).人缺鐵性貧血癥的發(fā)病機(jī)理與鐮狀細(xì)胞貧血的不同C.以上基因突變后,DNA分子中嘌呤堿基數(shù)量與嘧啶堿基的不同D.該實例說明基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接影響生物性狀2.惡性腫瘤就是人們所說的癌癥,當(dāng)人體細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因突變后,細(xì)胞會不受控制地分裂,最后形成癌細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是()A.人類正常細(xì)胞不存在原癌基因和抑癌基因B.癌癥晚期可以通過手術(shù)切除,配合抗癌藥一般都可以治愈C.原癌基因過度表達(dá)、抑癌基因表達(dá)不足容易引起癌癥D.腌制食品含有的亞硝酸鹽可能是誘發(fā)結(jié)腸癌的物理因素3.X三體綜合征常見的染色體核型表示為47,XXX,該核型患者在產(chǎn)生配子時,多余的那條性染色體隨機(jī)移向細(xì)胞某一極,且配子均可育。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.對X三體綜合征患者基因組測序時,需測23個核DNA分子的堿基序列B.若減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體未分離,則可導(dǎo)致子代患此類疾病C.可用光學(xué)顯微鏡初步診斷X三體綜合征患者或染色體核型為45,XO的患者D.若47,XXX患者為紅綠色盲基因攜帶者,其與正常男性婚配,則后代患紅綠色盲的概率為1/44.S6蛋白參與調(diào)控細(xì)胞周期,在癌細(xì)胞中表達(dá)量明顯升高。為研究S6過表達(dá)的影響,將S6?GFP融合基因(GFP為綠色熒光蛋白基因)轉(zhuǎn)入細(xì)胞,篩選出S6過表達(dá)細(xì)胞。在S6過表達(dá)細(xì)胞中,檢測到CDH1蛋白水平明顯降低。在S6基因敲除細(xì)胞中,CDH1蛋白第135位賴氨酸乙?；缴?。下列敘述錯誤的是()A.人體細(xì)胞分裂過程中,中心粒倍增與紡錘體形成的時期不同B.在構(gòu)建S6過表達(dá)細(xì)胞群體時,可根據(jù)綠色熒光的強(qiáng)弱來挑選細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)C.S6蛋白與CDH1蛋白結(jié)合,可能使CDH1蛋白第135位賴氨酸乙酰化水平升高D.S6基因可能是一種原癌基因,CDH1基因可能是一種抑癌基因5.早在20世紀(jì),我國科學(xué)家就結(jié)合單倍體育種技術(shù)成功培育出玉米新品種,部分育種過程如下圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()玉米花藥或花粉單倍體純合二倍體優(yōu)良品種A.過程①常常采用花藥(或花粉)離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體B.過程②需用秋水仙素或低溫誘導(dǎo)處理單倍體的種子以獲得二倍體C.過程③可從個體水平上進(jìn)行篩選,從而獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種D.該培育過程涉及了染色體變異等生物學(xué)原理6.亞硝基化合物可使基因中的某一個腺嘌呤(A)脫氨基后變成次黃嘌呤(I),I不能再與T配對,但能與C配對。下列敘述正確的是()A.基因中的A變成I后,遺傳信息也隨之改變B.基因中堿基一旦替換就會改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的功能C.經(jīng)過1次復(fù)制,突變位點的堿基對由A—T替換為G—CD.利用亞硝基化合物可以對基因進(jìn)行定向突變7.某男子表型正常,但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體,如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙,配對的三條染色體中,任意兩條染色體分離時,另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極。下列敘述錯誤的是()A.圖甲所示的變異使染色體上基因的數(shù)量和排列順序發(fā)生改變B.觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞C.如不考慮其他染色體,理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有6種D.該男子與正常女子婚配能生育出染色體組成正常的后代二、非選擇題(共32分)8.(10分)水稻A1和A2基因分別位于5號染色體和1號染色體,兩者編碼的蛋白質(zhì)都是赤霉素合成的關(guān)鍵酶?？蒲腥藛T利用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)改造A1獲得突變體OX1;改造A2獲得突變體OX2?；卮鹣铝袉栴}:(1)序列分析表明,突變體OX1在A1基因編碼氨基酸的序列增加了一個堿基“T”。與野生型A1蛋白(384個氨基酸)相比,A1基因突變導(dǎo)致翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)第1~44位氨基酸與野生型一致,第45~237位異常,而后終止。說明A1基因插入堿基“T”導(dǎo)致mRNA編碼第45~237位氨基酸的發(fā)生改變,并。突變體OX2的A2基因編碼氨基酸的序列缺失了一個堿基C,可推測該基因突變導(dǎo)致翻譯的蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序可能發(fā)生的變化是

。

(2)雖然A1和A2基因編碼的蛋白質(zhì)都是赤霉素合成的關(guān)鍵酶,但OX1、OX2突變體表現(xiàn)不同性狀,有人認(rèn)為這與A1、A2基因在不同組織細(xì)胞中選擇性表達(dá)有關(guān),寫出驗證該假設(shè)的實驗設(shè)想。

9.(10分)玉米(2n=20)是我國重要的糧食作物之一?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)玉米突變體S(♂)與普通玉米(♀)雜交時,母本會結(jié)出一定比例的單倍體籽粒(單倍體籽粒的胚是單倍體,胚乳含3個染色體組),如圖1所示。已知玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對獨立遺傳的基因控制,A、R同時存在時籽粒為紫色,缺少A或R時籽粒為白色?；卮鹣铝袉栴}:(1)突變體S的花粉中含有對同源染色體。

(2)與普通玉米相比,單倍體玉米表現(xiàn)高度不育,原因是。

(3)單倍體胚可能是由普通玉米的卵細(xì)胞發(fā)育而來,還可能是。為確定單倍體胚的來源,對圖1中的親代、子代中的某基因進(jìn)行PCR(體外DNA復(fù)制)并電泳,結(jié)果如圖2所示。單倍體籽粒胚的基因型是。

10.(12分)我國是水稻(2N=24)的原產(chǎn)地之一,水稻是自花傳粉植物。我國科學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)了水稻中高產(chǎn)基因O(OsDREB1C的簡寫)和籽?！芭质?長寬比)”基因G(GSE9的簡寫),已知高產(chǎn)基因O是位于6號染色體上的顯性基因。(1)對水稻基因組進(jìn)行測序,應(yīng)該測定條染色體上的DNA序列。

(2)多倍體植株的優(yōu)點是,但多倍體植株有晚熟的缺點。

(3)與野生型相比,敲除基因G導(dǎo)致粒長顯著增加、粒寬減小,表明決定胖粒的基因G是顯性基因。請以高產(chǎn)瘦粒水稻純合子和非高產(chǎn)胖粒水稻純合子為親本設(shè)計實驗,確定基因G是否位于6號染色體上(對雜交操作技術(shù)不作要求、兩對等位基因均為完全顯性):實驗思路:。

預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:。

(4)研究發(fā)現(xiàn)與基因G在同一條染色體上的基因U受高溫誘導(dǎo)表達(dá),導(dǎo)致水稻花粉發(fā)育不良,若在36℃時含U的花粉粒1/3致死,則基因型為UuGg的個體在36℃環(huán)境下自交,其子代中胖?！檬萘?。(不考慮互換)

課時跟蹤檢測(十九)1.選C密碼子的簡并性是指一種氨基酸可能由一個或多個密碼子編碼,能一定程度上減小基因突變的影響,A正確;人缺鐵性貧血癥是缺少微量元素Fe,導(dǎo)致血紅蛋白含量降低所致,其發(fā)病機(jī)理與鐮狀細(xì)胞貧血的不同,B正確;基因突變后,DNA分子中嘌呤堿基數(shù)量與嘧啶堿基的相等,C錯誤;題述實例說明基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接影響生物性狀,D正確。2.選C人類正常細(xì)胞存在原癌基因和抑癌基因,細(xì)胞癌變的根本原因是細(xì)胞內(nèi)原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,A錯誤;癌細(xì)胞易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,對于癌癥晚期的患者,目前還缺少有效的治療手段,B錯誤;原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長和增殖所必需的,抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖,原癌基因過度表達(dá)、抑癌基因表達(dá)不足容易引起癌癥,C正確;腌制食品含有的亞硝酸鹽是化學(xué)物質(zhì),可能是誘發(fā)結(jié)腸癌的化學(xué)因素,D錯誤。3.選D測定人基因組的堿基序列時,需測定常染色體和性染色體上DNA的堿基序列,X三體綜合征患者有22對常染色體和3條X染色體,故需測定23條染色體上DNA分子的堿基序列,A正確。減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體未分離,如XX未分離,會導(dǎo)致子代患此類疾病,B正確。染色體數(shù)目變異可通過顯微鏡觀察,C正確。若47,XXX患者為紅綠色盲基因攜帶者,用A表示色覺正常基因,用a表示紅綠色盲基因,則其基因型為XAXAXa或XAXaXa。XAXAXa產(chǎn)生的配子的種類及比例為1/6XAXA、1/6Xa、2/6XAXa、2/6XA,正常男性產(chǎn)生的配子為1/2XA、1/2Y,后代患色盲的概率為1/6×1/2=1/12;XAXaXa產(chǎn)生的配子的種類及比例為1/6XaXa、1/6XA、2/6XAXa、2/6Xa,正常男性產(chǎn)生的配子為1/2XA、1/2Y,后代患色盲的概率為1/6×1/2+2/6×1/2=1/4,D錯誤。4.選C人體細(xì)胞分裂過程中,中心粒在間期倍增,進(jìn)入分裂期后,在前期,兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體,A正確;將S6?GFP融合基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞后,可根據(jù)綠色熒光的強(qiáng)弱來挑選細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),B正確;在S6過表達(dá)細(xì)胞中,檢測到CDH1蛋白水平明顯降低,在S6基因敲除細(xì)胞中,CDH1蛋白第135位賴氨酸乙?；缴?推測S6蛋白與CDH1蛋白結(jié)合,可能使CDH1蛋白第135位賴氨酸乙?；浇档?C錯誤;在癌細(xì)胞中,S6蛋白表達(dá)量明顯升高,而CDH1蛋白水平明顯降低,故S6基因可能是一種原癌基因,CDH1基因可能是一種抑癌基因,D正確。5.選B過程①常常采用花藥(或花粉)離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體,A正確;過程②需用秋水仙素或低溫誘導(dǎo)處理單倍體的幼苗,不是種子,B錯誤;過程③可從個體水平上進(jìn)行篩選,觀察玉米的性狀,從而獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種,C正確;該過程中,由單倍體到純合二倍體運(yùn)用了染色體數(shù)目變異的原理,D正確。6.選A基因中的A變成I后,會改變基因的堿基序列,遺傳信息也會隨之發(fā)生改變,A正確;由于密碼子的簡并性,基因中堿基改變,氨基酸可能不變,則蛋白質(zhì)的功能不變,B錯誤;基因突變之后由A—T變成I—T,復(fù)制一次后變?yōu)镮—C,T—A,復(fù)制第二次時,會產(chǎn)生I—C,G—C,所以突變位點的堿基對由A—T替換為G—C至少需要兩次復(fù)制,C錯誤;基因突變是不定向的,D錯誤。7.選B由題圖甲可以看出,一條14號染色體和一條21號染色體相互連接時,還丟失了一小段染色體,該過程染色體上基因的數(shù)量和排列順序發(fā)生改變,A正確;有絲分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰,所以觀察異常染色體應(yīng)選擇處于有絲分裂中期的細(xì)胞,B錯誤;不考慮其他染色體,理論上該男子應(yīng)該產(chǎn)生僅具有異常染色體、同時有14號和21號染色體、同時具有異常染色體和14號染色體、僅具有21號染色體、同時具有異常染色體和21號染色體、僅具有14號染色體共6種精子,C正確;該男子可以產(chǎn)生含有14號和21號染色體的正常的精子,因此與正常女子婚配,有可能生育染色體組成正常的后代,D正確。8.解析:(1)由題意可知,突變體OX1在A1基因編碼氨基酸的序列增加了一個堿基“T”,且突變體含有237個氨基酸(野生型A1蛋白含有384個氨基酸),這說明A1基因插入堿基“T”導(dǎo)致mRNA編碼第45~237位氨基酸的對應(yīng)密碼子發(fā)生改變,并提前出現(xiàn)終止密碼子。突變體OX2的A2基因編碼氨基酸的序列缺失了一個堿基C,可推測該基因突變導(dǎo)致缺失位點后對應(yīng)密碼子編碼的氨基酸種類、序列可能均發(fā)生改變,肽鏈長度可能改變。(2)由題意可知,A1和A2基因編碼的蛋白質(zhì)都是赤霉素合成的關(guān)鍵酶,若要驗證OX1、OX2突變體表現(xiàn)不同性狀與A1、A2基因在不同組織細(xì)胞中選擇性表達(dá)有關(guān),則需要測量不同組織細(xì)胞(如花穗和莖稈)的赤霉素含量及A1、A2基因表達(dá)量(mRNA或赤霉素合成關(guān)鍵酶)。答案:(1)對應(yīng)密碼子提前出現(xiàn)終止密碼子缺失位點后對應(yīng)密碼子編碼的氨基酸種類、序列可能均發(fā)生改變,肽鏈長度可能改變(2)測量不同組織細(xì)胞(如花穗和莖稈)的赤霉素含量及A1、A2基因表達(dá)量(mRNA或赤霉素合成關(guān)鍵酶)9.解析:(1)減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉的過程中同源染色體已分離,因此突變體S的花粉中含有0對同源染色體。(2)單倍體玉米只含一個染色體組,減數(shù)分裂過程無法正常聯(lián)會,因此不能產(chǎn)生可育配子,故表現(xiàn)高度不育。(3)單倍體胚可能是由普通玉米的卵細(xì)胞(ar)發(fā)育而來,還可能是突變體S的花粉(AR)發(fā)育而來,從圖2結(jié)果可以看出,F1單倍體胚與普通玉米母本所含DNA片段相同,與突變體S不同,因此可推測單倍體的胚是由普通玉米的卵細(xì)胞發(fā)育而來,其基因型為ar。答案:(1)0(2)單倍體玉米的體細(xì)胞中含有一個染色體組,減數(shù)分裂時無法聯(lián)會,不能產(chǎn)生正常的配子(3)突變體S的花粉發(fā)育而來ar10.解析:(1)水稻是二倍體生物且自花傳粉,沒有性染色體,因此對水稻基因組進(jìn)行測序,只需測定其一個染色體組中的染色體即可,即測定水稻12條染色體上的DNA序列。(2)多倍體植株的優(yōu)點是莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。(3)實驗思路和預(yù)期結(jié)果及結(jié)論詳見答案。(4)由于與基因G在同一條染色體上的基因U受高溫誘導(dǎo)表達(dá),導(dǎo)致水稻在36℃時含U的花粉粒1/3致死,故基因型為UuGg的個體產(chǎn)生雌配子的種類及比例為UG∶ug=1∶1,產(chǎn)生