第5章 基因突变及其他变异 单元测试人教版必修2.docx

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第5章基因突变及其他变异单元测试人教版必修2

第5章基因突变及其他变异单元测试（人教版必修2）

1．（2013·四川理综）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是（　　）

A．细胞的增殖与分化B．光能的吸收与转化

C．ATP的合成与分解D．基因的突变与重组

解析　诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程，有细胞的增殖及分化，A项正确；幼苗会进行光合作用，体内会发生光能的吸收及转化，B项正确；在细胞生命活动过程中，会发生ATP的水解及合成，C项正确；在脱分化及再分化的过程中均无减数分裂过程，没有基因重组发生，D项错误。

答案　D

2．（2013·福建理综）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

解析　据题干及图示，该变异属于染色体结构的变异，不属于基因重组，如果观察染色体的形态最好选处于有丝分裂中期的细胞；由于配对的三条染色体中，配对的两条染色体分离，另一条随机移向细胞任一极。

因此当14号染色体与异常染色体分离时，21号染色体随机移向细胞一极，则形成的配子类型有14号＋21号、异常染色体、14号、异常染色体＋21号四种类型配子，当21号染色体与异常染色体分离时，14号染色体随机移向细胞一极，形成的配子类型有：

14号＋21号、异常染色体、21号、异常染色体＋14号四种配子，因此共有6种类型的配子。

由于该男子产生的配子中有正常配子，也有异常配子，与正常女性婚配能生育染色体组成正常的后代。

答案　D

3．（2014·连云港三调）作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一，下列关于作物育种的叙述正确的是（　　）

A．袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果

B．改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种

C．培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头

D．把两个小麦优良性状结合在一起常采用植物体细胞杂交技术

解析　A项错，杂交水稻是基因重组的结果。

B项错，改良缺乏某种抗病性的水稻品种可采用诱变育种。

C项对，三倍体西瓜中没有种子，生长素含量少，子房难以发育成果实。

D项错，把两个小麦优良性状结合在一起常采用杂交育种技术。

答案　C

4．某2n生物正常体细胞中含8条染色体，请分析图中表示一个染色体组的是（　　）

解析　2n代表该生物体细胞内有2个染色体组，即二倍体生物，有8条染色体，则每个染色体组有4条染色体。

而构成此生物的一个染色体组中的染色体形态、大小一定各不相同。

答案　A

5．如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。

已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。

该基因发生的突变是（　　）

A．①处插入碱基对G－C

B．②处碱基对A－T替换为G－C

C．③处缺失碱基对A－T

D．④处碱基对G－C替换为A－T

解析　本题考查基因突变和基因指导蛋白质合成过程的知识，意在考查考生识图和分析图的能力以及对基因突变的理解。

根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的，那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG，由此可推知该基因发生的突变是②处碱基对A－T被替换为G－C。

答案　B

1.

（2012·江苏单科）某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（见图）。

如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。

下列解释最合理的是（　　）

A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B

B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离

C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合

D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换

解析　本题主要考查减数分裂、遗传定律的基本知识。

从题中信息可知，突变植株为父本，减数分裂产生的雄配子为b和B，后者花粉不育。

正常情况下，测交后代表现型应都为白色性状，而题中已知测交后代中部分为红色性状，推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的正常染色体的可育花粉，而产生这种花粉最可能的原因是减Ⅰ同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，故D项最符合题意。

题中缺乏判断最可能发生了基因突变的相关信息，减Ⅱ时姐妹染色单体分开与此题出现的现象无关，减Ⅱ时没有非姐妹染色单体的自由组合，故A、B、C项均不符合题意。

答案　D

2．（2012·广东理综）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．还可能发生其他变异

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

解析　本题主要考查生物变异和进化的相关知识。

重组的酵母菌还可能发生基因突变和染色体变异，A项正确；表现型是基因型和环境相互作用的结果，B项正确；重组酵母菌的遗传物质发生了改变，增加了酵母菌的遗传多样性，C项正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，染色体变异不能改变酵母菌的进化方向，D错误。

答案　D

3．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是（　　）

A．可能出现三倍体细胞

B．多倍体细胞形成的比例常达100%

C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期

D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会

解析　本题考查教材中“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验，意在考查考生对实验结果的分析能力。

实验过程中并非所有的细胞的染色体都被加倍。

大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中没有非同源染色体的重组。

答案　C

4．科学家运用基因工程去掉了染色体的某些片段，从而删除了猪细胞中的使人产生排斥的基因，培育成可以用于人类进行器官（如心脏）移植的“猪”。

从变异的角度来看，这种变异属于（　　）

A．基因重组B．染色体变异

C．基因突变D．不遗传变异

解析　本题要求从基因的角度理解生物可遗传变异的实质。

由于这种变异涉及基因（具遗传效应的DNA片段）的缺失，应属染色体变异。

答案　B

5．（2014·济南一模）相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最难产生新的基因（　　）

A．叶肉B．根分生区

C．茎尖D．花药

解析　新的基因是基因突变的结果，基因突变发生在细胞分裂的间期DNA复制时。

B、C细胞进行有丝分裂、D进行减数分裂，它们都可能发生基因突变。

答案　A

6．下面是某基因的部分碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸（异亮氨酸的密码子是AUA）”。

如果箭头所指碱基对A—T缺失，该片段所编码的氨基酸序列为（　　）

↓

—ATACGGGAGGCGGATGTC—

—TATGCCCTCCGCCTACAG—

A．异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸

B．异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—缬氨酸

C．精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸

D．亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—缬氨酸

解析　由于碱基对A—T缺失，导致天冬氨酸被改变，天冬氨酸之前的氨基酸序列没有变化，所以A、C、D错。

答案　B

7．依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中没有发生基因重组的是（　　）

解析　基因重组有三种类型，分别是自由重组、交叉互换重组、通过基因工程实现的人工重组。

A选项属于诱变育种，利用的是基因突变。

答案　A

8．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是（　　）

A．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列

B．图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质

C．如含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了基因突变

D．基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变

解析　由图知，基因在染色体上呈线性排列，故A正确；基因由编码区和非编码区组成，编码区又包括外显子和内含子，只有外显子能编码蛋白质，故B正确；C项中，说明发生了染色体变异，基因突变应为基因内部碱基对的增添、缺失或改变，故C不正确；性状由蛋白质体现，而组成蛋白质的一个氨基酸可以有多个密码子，故D正确。

答案　C

9．某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。

①、②、③、④为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于（　　）

A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失

B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加

C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失

D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体

解析　本题考查染色体变异的有关知识。

从图①可看出有一组同源染色体是三条，另外两组同源染色体都是两条，说明二倍体中多了一条染色体成为三体。

从图②中可看出上面的一条与下面的一条相比多了一段4片段，属于染色体片段的增添。

图③中含有三个染色体组，是染色体组成倍地增加，该图属于三倍体。

图④上下两条染色体相对比，下面的一条少了3、4片段，属于染色体片段的缺失。

答案　C

10．某生物正常体细胞的染色体数目为12条，是三倍体，如图表示其正常体细胞的是（　　）

解析　由题意可知正常体细胞的12条染色体中，含3个染色体组，即每种形态的染色体有3条；每个染色体组中含4条形态、大小不同的染色体。

答案　A

11．（2011·天津）玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。

如图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。

下列叙述错误的是（　　）

A．A～B过程中细胞内不发生基因重组

B．C～D过程中细胞内发生了染色体数目加倍

C．E点后细胞内各染色体组的基因组成相同

D．F～G过程中同源染色体分离，染色体数目减半

解析　题图示AB段为有丝分裂的分裂期，DE段为染色体加倍后进行有丝分裂的间期，所以AB过程不会发生基因重组，秋水仙素处理后细胞的染色体数目加倍，因此此过程是从单倍体幼苗经秋水仙素处理后形成的二倍体，细胞中含有的二个染色体组之间是复制关系，所以细胞内染色体组间基因组成相同。

FG过程为有丝分裂后期，将分成两个子细胞，所以不会发生同源染色体的分离。

答案　D

12．（2011·山东）基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生了一个不含性染色体的AA型配子。

等位基因A、a位于2号染色体。

下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是（　　）

①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离

②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离

③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离

④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离

A．①③B．①④

C．②③D．②④

解析　AaXBY产生了AA型配子，该配子不含性染色体，原因可能是2号染色体在减Ⅱ期含A的染色单体分开后移向了同一极，而性染色体的两条单体分开后移向了另一极。

也可能是减Ⅰ时2号染色体正常分离，而性染色体未分离，形成了含A而不含性染色体的次级精母细胞，该细胞减Ⅱ时，含A的染色体的两条单体分开后移向了同一极。

答案　A

13．如图示意某生物细胞减数分裂时，两对联会的染色体之间出现异常的“十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。

据此所作推断中，错误的是（　　）

A．此种异常源于染色体的结构变异

B．该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBb

C．该生物基因型为HhAaBb，一定属于二倍体生物

D．此种异常可能会导致生物体的生殖能力下降

解析　题图中发生了易位。

该生物基因型为HhAaBb，可能是二倍体生物，也可能是四倍体的单倍体。

答案　C

14．为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。

利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是（　　）

A．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体

B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体

C．将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体

D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体

解析　本题考查如何利用染色体变异培育生物新品种的知识，意在考查考生的综合运用能力。

A中利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，使细胞中的染色体数目加倍，将发育成四倍体的个体；B中处理之后，新个体其实是由卵细胞直接发育而来，因此新个体是含一个染色体组的单倍体；C中是利用胚胎细胞进行克隆，获得的个体依然是二倍体；D中受精后的次级卵母细胞中含三个染色体组，一个来自精子，一个是将要分配到受精后的卵细胞中，一个是将要分配到极体中，若阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，则三个染色体组共存于受精卵中，由受精卵发育为三倍体的新个体。

答案　D

15．癌症是目前基因疗法的重点攻克对象之一。

P53基因是一种遏制细胞癌化的基因。

科学家发现几乎所有的癌细胞中都有P53基因异常的现象。

现在通过动物病毒转导的方法将正常P53基因转入到癌细胞中，发现能引发癌细胞产生“自杀现象”，从而为癌症的治疗又提供了一个解决的方向。

对于该基因疗法，从变异的角度分析属于（　　）

A．基因突变B．基因重组

C．染色体结构变异D．染色体数量变异

解析　A项错误：

基因突变应该只是基因分子结构的改变，基因的数目不变，不符合题意；C项错误：

染色体结构的变异主要有某一片段的缺失、增加、颠倒、移接4种，而本题不是某一染色体上增加了一个片段；D项错误：

本题染色体数目不变。

基因工程中的转基因技术引起的变异属于基因重组。

答案　B

16．在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。

下列有关叙述正确的是（　　）

①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性　②乙图中出现的这种变异属于染色体变异　③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中　④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验

A．①②③B．②③④

C．①②④D．①③④

解析　图甲发生了染色体结构变异，图乙发生了染色体数目变异，甲、乙两图中的变化可发生在有丝分裂或减数分裂过程中。

答案　C

17．植物细胞有丝分裂的过程中，染色体在细胞中的位置不断地发生变化。

那么是什么牵引染色体运动呢？

某同学对该问题进行了实验探究。

实验假设：

______________________________________________________________________。

实验方法：

破坏纺锤丝。

方法步骤：

（1）培养洋葱根尖。

（2）切取根尖2mm～3mm，并对它进行解离、漂洗和染色。

（3）将洋葱根尖制成临时装片，并滴加一定浓度的秋水仙素溶液，使根尖处于秋水仙素溶液中，在显微镜下用一个分裂期的时间观察染色体的运动情况。

根据该同学的实验设计回答：

①该同学设计的实验步骤有两处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。

②请你预测实验结果及结论：

A．________________________________________________________________________。

B．________________________________________________________________________。

解析　实验题型中容易出现以下错误：

一、实验对照组设计的错误。

为某个实验设计一个对照组，已是一种常见的实验题类型，显然大家都做过不少这样的题目，但是一旦情景有所变化，还是会出错，主要原因是没有真正理解设置对照组的意义，只是照搬套路而已。

二、实验结果预测的错误。

实验结果预测往往会犯两种错误，一种是题目要求预测可能的结果时，只写自己认为正确的那一种；另一种是有时又不顾题目情景或题目要求的变化，写出所有结果。

答案　实验假设：

染色体的运动是由于纺锤丝的牵引

实验步骤：

（3）①其一，该实验要观察活细胞染色体的运动，不能解离和漂洗；其二，缺少对照组，应添加一组不加秋水仙素的对照组

②A.滴加一定浓度的秋水仙素溶液，能抑制纺锤体形成，染色体将不再运动，说明染色体的运动是由于纺锤丝的牵引

B．滴加一定浓度的秋水仙素溶液，能抑制纺锤体形成，染色体仍能运动，说明染色体的运动不是由于纺锤丝的牵引

18．（2011·四川）小麦的染色体数为42条。

如图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：

Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。

②品系和③品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段）。

（1）②、③品系在培育过程中发生了染色体的________变异。

该现象如在自然条件下发生，可为________提供原材料。

（2）①和②杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随________的分开而分离。

F1自交所得F2中有________种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有________种。

（3）①与③杂交所得到的F1自交，减数分裂中Ⅰ①与Ⅰ③因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常配对，可观察到________个四分体；该减数分裂正常完成，可生产________种基因型的配子，配子中最多含有________条染色体。

（4）让

（2）中F1与（3）中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的几率为________。

解析　

（1）②、③细胞中有来自偃麦草的染色体片段，说明发生了染色体的结构变异。

可遗传变异可为生物进化提供原材料。

（2）②与①杂交得F1，F1中A、a为等位基因，位于同源染色体上，减数分裂时随同源染色体的分开而分离。

①的基因型为AAOO，②的基因型为aaBB，F1的基因型为AaBO，F1自交得F2的基因型有9种，其中仅表现为抗矮黄病的基因型为aaBB、aaBO。

（3）①与③杂交得到F1，F1自交，F1有42条染色体，两个Ⅰ号染色体不能配对，所以可形成20个四分体。

F1基因型为AaEO，减数分裂正常完成，可产生4种基因型的配子（A、aE、AaE、O），配子最多含有22（21＋1）条染色体。

（4）

（2）中的F1能产生四种配子，（3）中的F1也能产生四种类型的配子，则后代同时表现三种性状的几率为

，基因型为AaBE、AAaBE、AaaBE。

答案　

（1）结构　生物进化

（2）同源染色体　9　2

（3）20　4　22

（4）3/16

19．2007年6月，中山市人民医院基因研究室在为一孕妇做基因检测时发现其染色体中有四条发生了易位。

在随后进行染色体外周血核型检查时，医生发现这名孕妇细胞中竟有4条染色体异常，其中的3号、21号、12号和18号染色体发生了易位，如图。

通俗点说，就是3号和21号染色体各有一段跑到对方那里“串门”了，12号和18号也是如此。

由于两条染色体异常都很少见，目前统计的发生率约为千分之一点九左右；而四条染色体同时异常则是极为罕见，估计百万个人中才可能有一个。

根据上述内容，回答下列问题：

（1）染色体结构变异除了“易位”以外，还有________、________和________。

（2）这位孕妇不管外形上还是生理上都和正常人并无两样，但在生育下一代时就会出现流产、死胎、早产和生育早夭的畸形儿等现象，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）这种极为罕见的染色体核型虽然给这名孕妇及一家带来了痛苦，但从另一方面来说也有重要意义，你认为这种染色体核型发现的重要意义体现在哪些方面？

解析　本题考查染色体变异的相关知识及获取信息与分析的能力。

染色体的结构变异有四种类型：

缺失、重复、倒位、易位；由于染色体的结构发生了变异，使得这位妇女在形成卵细胞的过程中，遗传物质会发生改变，从而造成上述现象；该病人的发现，对人类的遗传病的诊断以及指导优生优育等都有重要意义。

答案　

（1）缺失　重复　倒位

（2）虽然这位妇女染色体结构异常，但并不导致遗传物质的丢失，所以和常人并无两样。

但是这位妇女在形成卵细胞的过程中，会导致遗传物质的失衡（增加或减少），所以会产生流产等现象

（3）对丰富人类染色体异常核型登记库、遗传学的临床研究、遗传性疾病的诊断以及指导优生优育等都有重要意义。

20．已知西瓜红色瓤（R）对黄色瓤（r）为显性。

图中A是黄色瓤西瓜种子（rr）萌发而成的，B是红瓤西瓜种子（RR）长成的。

据图回答：

（1）秋水仙素的作用是____________________________________________________________________。

（2）G瓜瓤是________色，其中瓜子的胚的基因型________。

（3）H瓜瓤是________色，H中无子的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（4）生产上培育无子西瓜的原理是________________________________________________________________________，

而培育无子番茄应用的原理是________________________________________________________________________。

答案　

（1）抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍

（2）黄　Rrr

（3）红　三倍体的植株减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞

（4）染色体数目变异　生长素促进果实发育

基因突变是指由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的基因结构的变化，亦称点突变。

在自然条件下发生的突变叫自发突变，由人工利用物理因素或化学药剂诱发的突变叫诱发突变。

基因突变是生物变异的根本原因，是生物进化的主要因素。

在生产上人工诱变是产生生物新品种的重要方法。

根据基因结构的改变方式，基因突变可分为碱基置换突变和移码突变两种类型。

碱基置换突变：

由一个错误的碱基对替代一个正确的碱基对的突变叫碱基置换突变。

例如在DNA分子中的

碱基对由

或

或

碱基对所代替，

碱基对由

或

或

碱基对所代替。

碱基替换过程只改变被替换碱基的那个密码子，也就是说每一次碱基替换只改变一个密码子，不会涉及其他的密码子。

引起碱基置换突变的原因和途径有两个：

一是碱基类似物的掺入，例如在大肠杆菌培养基中加入5－溴尿嘧啶（BU）后，会使DNA的一部分胸腺嘧啶被BU所取代，从而导致

碱基对变成

碱基对，或者

碱基对变成

碱基对。

二是某些化学物质如亚硝酸、亚硝基胍