高中生物阶段质量检测四基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程B卷.docx

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高中生物阶段质量检测四基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程B卷

阶段质量检测（四）　基因突变及其他变异　从杂交育种到基因工程（B卷　能力素养提升）

一、选择题（每小题3分，共42分）

1．某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。

出现镰刀型红细胞的直接原因是（　　）

A．环境影响　　　　　　B．细胞分化

C．基因突变D．蛋白质差异

解析：

选D　镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白分子的结构发生改变，根本原因是发生了基因突变。

2．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．无论是低等生物还是高等生物都可能发生突变

B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变

C．突变只能定向形成新的等位基因

D．突变对生物的生存往往是有利的

解析：

选A　基因突变具有普遍性、随机性，基因突变是不定向的，一般是有害的。

3．生物世界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。

下列能产生新基因的育种方式是（　　）

A．“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻

B．用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种

C．通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦

D．把合成β胡萝卜素的有关基因转进水稻，育成可防止人类维生素A缺乏症的转基因水稻

解析：

选B　基因突变可产生新的基因，转基因技术和杂交技术可产生新的基因型，但不会产生新的基因。

4．生物体内的基因重组（　　）

A．能够产生新的基因

B．在生殖过程中都能发生

C．是生物变异的根本来源

D．在同源染色体之间也可发生

解析：

选D　基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因；它发生在有性生殖的配子形成过程中；它是生物变异的来源之一，但不是根本来源。

5．依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中一般不会发生基因重组的是（　　）

解析：

选D　次级卵母细胞形成卵细胞的过程是姐妹染色单体分开平均分配到两个子细胞的过程，一般不会发生基因重组。

6．下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是（　　）

A．甲图是染色体结构变异中的易位

B．乙图是染色体结构变异中的重复

C．丙图表示生殖过程中的基因重组

D．丁图表示的是染色体的数目变异

解析：

选D　甲图中染色体发生了倒位；乙图中染色体属于易位；丙图发生了染色体片段的缺失；丁图中着丝点分裂，染色体数目增加一倍，只是有两条移向了同一极，属于染色体数目变异。

7．染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，下列属于染色体变异的一组是（　　）

①花药离体培养后长成的植株

②镰刀型细胞贫血症

③非同源染色体的自由组合

④四分体中非姐妹染色单体之间相应部位的交叉互换

⑤21三体综合征

A．①④⑤B．②④

C．①⑤D．②③④

解析：

选C　②是基因突变，③④为基因重组。

8．用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物，秋水仙素的主要作用是（　　）

A．使染色体再次复制

B．使染色体着丝点不分裂

C．抑制纺锤体的形成

D．使细胞稳定在间期阶段

解析：

选C　秋水仙素能够抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，这样细胞中的染色体虽然完成了复制，但细胞不分裂，因而使细胞染色体数目加倍，由这样的体细胞经过正常的有丝分裂（秋水仙素的作用有其时效性），产生的子细胞染色体数目均比原来的体细胞增加一倍，形成多倍体植株。

9．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（　　）

A．低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成

B．改良苯酚品红染液的作用是固定和染色

C．固定和解离后的漂洗液都是95%的酒精

D．该实验的目的是了解纺锤体的结构

解析：

选A　改良苯酚品红染液的作用是使染色体染色，固定细胞形态的液体是卡诺氏液，固定后用95%的酒精溶液冲洗，解离后用清水漂洗，该实验的目的是理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的机制。

10．唇裂是一种常见的遗传病，该病的遗传类型及与该病类型相同的疾病分别是（　　）

①单基因遗传病　②多基因遗传病　③染色体异常遗传病　④线粒体病　⑤进行性肌营养不良　⑥原发性高血压　⑦并指　⑧青少年型糖尿病　⑨先天性聋哑　⑩无脑儿

A．①，⑤⑥⑦　　　　　B．②，④⑤⑧

C．③，⑥⑦⑩D．②，⑥⑧⑩

解析：

选D　唇裂属多基因遗传病，是由多对基因控制的遗传病，患者常表现家族聚集现象，题中所述各项中同属本类遗传病的还有原发性高血压、青少年型糖尿病及无脑儿。

11．某生物小组种植的纯种高茎豌豆，自然状态下却出现了矮茎后代，小组成员有的认为是基因突变的结果，有的认为是环境引起的。

为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现，该小组成员设计了如下几种实验方案，其中最佳方案是（　　）

A．分析种子中基因序列

B．将矮茎种子在良好的环境条件下种植（让它们自交），再观察后代的性状表现

C．将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现

D．以上方案都不合理

解析：

选B　分析种子中基因序列可以作出判断，但操作比较复杂，不是最佳方案，A错误；基因突变是可遗传的变异，而环境引起的性状的改变属于不可遗传的变异，由于豌豆是自花闭花受粉植物，所以最佳方案是让该变异植株进行自交，观察后代的性状再作出判断，B正确；将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现也可以作出判断，但由于豌豆是自花闭花授粉植物，该方案还需进行人工异花授粉，操作较为复杂，不是最佳方案，C错误。

12．某种植物的两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简单的方法是（　　）

A．单倍体育种B．杂交育种

C．人工诱变育种D．细胞工程育种

解析：

选B　本题要求用基因型为AAbb和aaBB（育种材料）的亲本培育出基因型为aabb的新品种（育种目标），并要求选择最简单的方法。

显然，杂交育种既能达到目的，也最简单。

13．在农作物育种上，采用的方法有：

杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种。

它们的理论依据依次是（　　）

①基因突变②基因互换

③基因重组④染色体变异

A．③①④④B．③①②④

C．④④①②D．④②①④

解析：

选A　杂交育种的理论依据是基因重组，诱变育种的理论依据是基因突变，多倍体育种、单倍体育种的理论依据是染色体变异。

14．将①、②两个植株杂交，得到③，将③再作进一步处理，如下图所示。

下列分析错误的是（　　）

A．由③到④过程一定发生了等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合

B．由⑤×⑥到⑧的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异

C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4

D．由③到⑦过程可能发生突变和基因重组，突变和基因重组为生物进化提供原材料

解析：

选A　由③到④是利用基因突变的原理进行的诱变育种，在这个过程中只进行有丝分裂，没有进行减数分裂，也就没有发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合。

由⑤×⑥到⑧，进行的是多倍体育种，遵循的主要原理是染色体数目变异；若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体的基因型为AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd，占总数的1/4；由③到⑦的过程是单倍体育种，发生了减数分裂，减数分裂过程中可能发生突变和基因重组。

二、非选择题（共58分）

15．（10分）下图1是基因型为AaBB的二倍体生物细胞分裂示意图，图2表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程，表为部分氨基酸的密码子表。

请回答下列问题：

第一个

字母

第二个字母

第三个

字母

U

C

A

G

A

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

U

C

A

G

（1）据图1推测，此细胞中的变异的来源可能是__________________；A与a基因的根本区别在于基因中__________________不同。

（2）在真核生物细胞中，图2中Ⅰ过程发生的场所是____________________________；写出图中①、②表示的序列：

①________，②________；根据表中内容推测X表示________。

（3）人类的正常血红蛋白（HbA）β链第63位氨基酸是组氨酸（密码子为CAU或CAC），当它被精氨酸（密码子为CGU或CGC）替代后．将产生异常血红蛋白而引起一种贫血症，其根本原因是控制血红蛋白β链合成的基因发生了怎样的变化？

________________________________________________________________________。

（4）在某一基因中，若只发生一个碱基对的改变，但生物性状没有改变，最可能的原因是__________________________________。

解析：

（1）图1细胞中的姐妹染色单体上出现基因A和a，可能是基因突变所致，也可能是基因重组所致；不同基因的根本区别是其碱基对的排列顺序不同。

（2）图2中的Ⅰ过程为转录过程，真核细胞转录过程发生在细胞核、线粒体、叶绿体中，根据碱基互补配对原则可知，①表示TCC，②表示AGG，结合表中内容得X表示精氨酸。

（3）比较组氨酸的密码子与精氨酸的密码子，不难发现控制β链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代。

（4）一个氨基酸可对应多个不同的密码子，若基因中一个碱基对改变，因密码子的简并性，可能产生的是相同的氨基酸，故生物性状没有改变。

答案：

（1）基因突变或基因重组　碱基对的排列顺序

（2）细胞核、线粒体、叶绿体　TCC　AGG　精氨酸

（3）控制β链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代了

（4）密码子有简并性

16．（10分）下图为农业生产上两种不同的育种途径，请回答：

（1）箭头“→”所示的途径为__________育种，其原理是__________；“⇨”所示的途径为______育种，其原理是________。

（2）图中A和B处理的手段依次为__________和________________。

（3）从F1到F4连续多代自交的目的是提高________的比例，从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰______________________。

（4）图示的两种方法都从亲本杂交开始，这样做的目的是________________________。

解析：

（1）箭头“→”所示的育种方式为杂交育种，其原理是基因重组；“⇨”所示的育种方式为单倍体育种，其原理是染色体（数目）变异。

（2）“⇨”所示的单倍体育种过程中，利用F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，然后对单倍体幼苗进行秋水仙素处理，抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，形成纯合二倍体。

（3）F1一般为杂合子，因此F1自交后，在F2中出现性状分离，若选择隐性纯合子，直接在F2中选择即可，而从F1到F4连续多代自交的目的是提高纯合子的比例，并不断淘汰表现型不符合要求的个体，从而获得显性纯合子。

（4）单倍体育种往往离不开杂交育种，其目的是使两个亲本控制的优良性状通过交配集中在F1体内。

答案：

（1）杂交　基因重组　单倍体　染色体变异

（2）花药离体培养　秋水仙素处理幼苗

（3）纯合子　表现型不符合育种目的的个体

（4）使两个亲本控制的优良性状通过杂交集中在F1体内

17．（10分）下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：

（1）图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：

______________________；______________________________________________；

______________________；___________________________________________。

（2）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？

________，为什么？

________________________________________________________________________。

（3）过程②必需的酶是________酶。

（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，若③④⑤过程连续进行4次，至少需提供胸腺嘧啶________________个。

（5）在利用A、B获得C的过程中，常用________切割A和B，使它们产生__________________，再加入____________，才可形成C。

解析：

（2）图中①过程是从细胞中获取相应的mRNA，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素mRNA。

（3）从mRNA→DNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。

（4）一个DNA分子中的鸟嘌呤（b个）和胸腺嘧啶之和占碱基总数（2a个）的一半，所以一个DNA分子片段中胸腺嘧啶数为（a－b）个。

连续复制4次，共产生DNA分子24＝16个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为（a－b）×（16－1）＝15（a－b）。

（5）构建基因表达载体时需将目的基因与运载体用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNA连接酶的作用下连接形成基因表达载体。

答案：

（1）提取目的基因　目的基因与运载体结合

　将目的基因导入受体细胞　目的基因的检测与鉴定　

（2）不能　皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA　（3）逆转录　（4）15（a－b）　（5）同一种限制酶　相同的黏性末端　DNA连接酶

18．（8分）请根据下面的示意图，回答问题：

（1）请写出图中A、B、C所代表的结构或内容的名称：

A________，B________，C________。

（2）该图解是________示意图，进行该操作的主要目的是________________________________________________________________________。

（3）若胎儿患有多基因遗传病，________（填“能”或“不能”）在光镜下观察到致病基因；该类遗传病的特点是：

在群体中发病率较________，常表现出______________，易受________的影响。

（4）如果某人患有一种伴X染色体显性遗传病，对其妻子检查时发现C细胞的染色体组成为XX，是否需要终止妊娠？

________，理由是___________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）

（2）产前诊断的主要检测手段有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等，目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，图示为羊水检查，A为子宫，B为羊水，C为胎儿细胞。

（3）多基因遗传病属于分子水平的疾病，在光学显微镜下不可见。

多基因遗传病在群体中发病率较高，常表现出家族聚集现象，易受环境的影响。

（4）伴X染色体显性遗传病，父方的显性致病基因肯定传给女儿，女儿（XX）患病，因此要终止妊娠。

答案：

（1）子宫　羊水　胎儿细胞　

（2）羊水检查　确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病　（3）不能　高　家族聚集现象　环境　（4）是　父亲的X染色体一定传递给女儿，女儿一定患有该遗传病

19．（10分）冬小麦是山东省重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得高产抗病的新品种。

分析回答：

（1）冬小麦经过低温环境才能开花，这是由于幼苗感受低温刺激产生某种特殊蛋白质所致，该作用称为春化作用，高温、低氧、缺水等均可以解除春化而不能抽穗开花。

①春化过程使植物内某些细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，该过程称为______，这些稳定性差异产生的根本原因是_______________________________。

②某研究小组发现经过严寒之后，部分小麦幼叶细胞的染色体数目是老叶细胞的2倍。

合理的解释是______________________________________________。

（2）假设A、b代表小麦的优良基因，这两种基因是自由组合的。

现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。

①由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为________。

若经过②过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有________株。

基因型为Aabb的类型经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________。

②过程⑤常采用________由AaBb得到Ab个体。

与“过程①②③”的育种方法相比，“过程⑤⑥”育种的优势是_______________________________________________。

③过程④在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是____________。

与“过程⑦”的育种方法相比，“过程④”育种的优势是_________________________。

解析：

（1）细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异的过程称为细胞分化。

细胞分化是基因选择性表达的结果。

低温能诱导染色体数目加倍，故经过严寒之后，部分小麦幼叶细胞的染色体数目是老叶细胞的2倍。

（2）AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式是杂交育种，经过②过程产生的子代总数为1552株，其中基因型为AAbb的植株理论上占总数的1/16，共97株。

过程⑤为单倍体育种，常采用花药离体培养法由AaBb得到Ab个体。

与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。

过程④为基因工程育种，与过程⑦的诱变育种相比，基因工程育种的优势是能定向地改造生物的遗传性状。

答案：

（1）①细胞分化　基因的选择性表达

②低温抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍（或部分幼叶细胞处于有丝分裂后期）

（2）①杂交育种　97　1∶1

②花药离体培养　明显缩短了育种年限

③限制酶、DNA连接酶　定向地改造生物的遗传性状

20．（10分）某学校高二年级研究性学习小组调查了人的眼皮遗传情况，他们以年级为单位，对统计的数据进行汇总和整理，如下表。

请分析表中情况，回答下列问题：

双亲全双

眼皮（①）

仅父亲双

眼皮（②）

仅母亲双

眼皮（③）

双亲全单

眼皮（④）

性别

男

女

男

女

男

女

男

女

双眼皮

人数

59

61

31

29

30

30

0

0

单眼皮

人数

38

36

28

28

27

29

56

53

（1）根据表中________组调查情况，你能判断出显性性状为________。

（2）根据表中________组调查情况，你能判断出人的眼皮遗传是________染色体遗传。

（3）设A、a表示相关基因，第①组双亲基因型的所有组合为________________________________________________________________________。

（4）上图是某家庭的眼皮遗传调查情况，试分析4号与3号生一个双眼皮孩子的概率是________。

（5）表格中第①组的数据为双眼皮∶单眼皮＝120∶74，这个统计数值为何与理论上有较大误差？

_____________________________________________。

（6）某单眼皮女生到美容院做了双眼皮手术，该双眼皮性状能否遗传？

为什么？

解析：

（1）显性性状和隐性性状的判断取决于子代表现型，所以从表格中第①组就可以看出，双眼皮是显性性状，单眼皮是隐性性状，因为子代出现了性状分离比。

（2）判断基因是位于常染色体上还是X染色体上，通常用假设法，假设基因位于X染色体上，则第②组中的子代中女孩是不会出现单眼皮的，所以与题意不符，基因应该位于常染色体上。

（3）第①组中，子代双眼皮和单眼皮的比例不符合基因的分离定律，这与双亲基因型的多样化有关，双亲的基因型组合可能有：

AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa。

（4）题中系谱图中4号个体的基因型是1/3AA或2/3Aa,3号个体的基因型为aa，婚配后生一个双眼皮孩子的概率是：

1/3AA×aa＋2/3Aa×aa＝1/3＋2/3×1/2＝2/3。

（5）表格中第①组中双眼皮和单眼皮的数据与理论上有较大误差的主要原因是实际调查的群体较小。

（6）单眼皮女生到美容院做了双眼皮手术，该双眼皮性状是不能遗传的，因为可遗传的性状是由遗传物质的改变而引起的，手术后改变的性状与遗传物质的改变没有关系。

答案：

（1）①　双眼皮　

（2）②　常　（3）AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa　（4）2/3　（5）实际调查的群体较小，另外双亲双眼皮既有纯合子也有杂合子　（6）不能遗传，因为该女生的遗传物质没有改变