专题05 基因突变及其他变异(练习)(解析版)

专题 05 基因突变及其他变异一、选择题1. （2020 内蒙古自治区高二期末）下列有关基因突变的叙述，正确的是ADNA 分子中发生了碱基对的替换一定会引起基因突变B. 基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长C. 生殖细胞发生的基因突变一定会传递给子代D. 基因突变的方向是由环境条件决定的【答案】B【解析】A、基因是具有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子中发生了碱基对的 替换不一定发生在基因所在的片段，不一定属于基因突变，A错误；B、基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长，B正确；C、生殖细胞发生的基因突变可能会传递给子代，C错误；D、基因突变具有不定向性的特点，D错误。故选B。2. （2018 山西太原五中高二下段测）某种群中发现一突变性状（第一代），连续 培养到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为（ ）A.显性突变（dTD）B.隐性突变（DTd）C.显性突变或隐性突变D.人工诱变【答案】 A【解析】 若为隐性突变，性状只要出现，即可稳定遗传；而显性突变中表现突 变性状的个体不一定是纯合子，若为杂合子，则需要连续培养几代才能选出稳定 遗传的纯合子。3. （2019 江西宜春奉新一中高二上期末）人体内发生在下列哪种细胞中的基因 突变可以遗传给下一代（ ）A. 神经细胞B.造血干细胞C.生殖细胞D.肌细胞【答案】 C【解析】 人类是通过有性生殖产生下一代的，因此只有发生在生殖细胞中的基 因突变才可以遗传给下一代，故选 C。4. (2018 天津静海一中高二下期中)某二倍体植物染色体上的基因E发生了突2变，变成了它的等位基因E,导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，下列叙1述正确的是( )A. 基因E突变为基因E，但基因E不能突变为基因E2 1 1 2B. 基因E突变为基因E时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生21改变C. 基因E突变为基因E,该变化是由基因中碱基对的替换导致的21D. 基因E突变为基因E时，一定会使代谢加快，细胞中含糖量增加，所结的果21实更加香甜【答案】 C【解析】 基因突变是随机发生的，不定向的，基因E可以突变为基因E,基21因E也可以突变为基因E, A错误；基因突变只是发生了基因中碱基对的替换、 12增添和缺失，该基因在染色体上的位置并不会发生改变，B错误；根据题意，基 因突变导致基因 E 所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，由此可知，基因 E 突 22变为基因E ,该变化是由基因中碱基对的替换导致的，C正确；基因突变具有不1定向性和多害少利性，故基因 E 突变为基因 E 时，不一定会使代谢加快，细胞21中含糖量增加，所结的果实更加香甜，D错误。5. (2019 湖北武汉二中高二上期末)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能发生基因突变B. 自然状态下，基因突变的频率是很高的C. 基因突变只能定向形成新的等位基因D. 基因突变对生物的生存往往是有利的【答案】 A【解析】 基因突变具有普遍性，因此无论是低等生物还是高等生物都可能发生基因突变，A正确；自然状态下，基因突变的频率很低，B错误；基因突变是不定向的，C错误；基因突变对生物的生存往往是有害的，D错误。6. (2019 云南昆明三中月考)如图表示某二倍体动物细胞中染色体的行为变化。下列相关说法中，正确的是( )A. 如果该细胞来自雌性动物，则它最终产生的具有生理功能的卵细胞有两种类 型B. 如果该细胞来自雄性动物，则它最终产生的精细胞有2种类型C. 该细胞一定发生了基因重组D. 基因A和a、B和b的分离将在细胞分裂的同一时间发生【答案】 C【解析】 由题图中同源染色体联会可知，该细胞处于减数第一次分裂前期，是 初级性母细胞。如果该细胞来自雌性动物，则该细胞为初级卵母细胞，它最终产 生的具有生理功能的卵细胞只有1个，即一种类型，A项错误；如果该细胞来自 雄性动物，则该细胞为初级精母细胞，由于该细胞中发生了交叉互换，因此能够 产生4种类型的精子，即AB、ab、Ab、aB，B项错误；题图中显示携带B、b基 因的同源染色体在联会时发生了非姐妹染色单体之间的交叉互换，这一变异属于 基因重组，C项正确；基因A和a的分离发生在减数第一次分裂的后期，基因B 和b的分离可发生在减数第一次分裂的后期和减数第二次分裂的后期，D项错误。7. （2020 天津高三一模）用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基 因易位于 W 染色体上，使雌蚕都有斑纹。再将斑纹雌蚕与白体雄蚕交配，其后代 雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑纹。这样有利 于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种 育种方法所依据的原理是A. 染色体结构变异B.染色体数目变异C.基因突变 D.基因重组【答案】A【解析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组：（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变 发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多 害性、随机性、不定向性。（2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色 体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、 重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别 染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加 或减少。根据题干信息“第 2 号染色体的斑纹基因易位于 W 染色体上”可知，这种育种方 法是染色体变异，且是染色体结构变异中的易位，故选 A。8. （2019 廊坊高二上期末）下表是水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA 碱基和氨基酸所在位置。请分析下列说法正确的是（ ）突变品系CGT丙氨酸GGT脯氨酸TTA天冬酰胺敏感品系CGT丙氨酸AGT丝氨酸TTA天冬酰胺氨基酸所在位置227228230A. 基因中的碱基对改变，必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化B. 抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了 替换C. 对生物而言，碱基对替换多数是有害的，替换比增添和缺失的危害更大D. 该突变品系不可能再突变为敏感品系【答案】 B【解析】 基因中的碱基对改变，必将引起基因结构的改变，但并不一定会引起 蛋白质的改变，A错误；分析题表信息可知，抗性产生的根本原因是DNA分子中 碱基对发生了替换，B正确；基因突变大多是有害的，而一般情况下，增添和缺 失对碱基排列顺序的改变更大，C错误；由于基因突变是不定向的，所以突变品 系有可能再突变为敏感品系，D错误。9. 为获得果实较大的四倍体葡萄(4n = 76),将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液 处理后栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，这种植 株含有 2n 细胞和 4n 细胞，称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙 述不正确的是( )A. “嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步B. “嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子C. “嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代D. “嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体【答案】 D【解析】 秋水仙素使细胞染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成，导致染 色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。而纺锤体是在有丝分 裂的前期形成的，故秋水仙素只能在有丝分裂的前期起作用，植物细胞的分裂是 不同步的，使秋水仙素对有些细胞不起作用，仍进行正常分裂，细胞染色体数目 不变，A项正确；配子中染色体数比体细胞少一半，4n (4n = 76)细胞可以产生含 有38条染色体的配子，B项正确；4n细胞产生的配子与2n细胞产生的配子结合 形成的后代为三倍体，C项正确；根尖分生区细胞不能进行减数分裂，不能产生 含19条染色体的细胞，D项错误。10. (2019 山西朔州怀仁一中高二下期中)如图甲为染色体及其部分基因，图乙 为染色体部分变化示意图，下列对图甲、乙中和过程最恰当的表述分别是 ()A. 图甲：易位和缺失；图乙：基因重组和易位B. 图甲：倒位和缺失；图乙：易位和易位C. 图甲：倒位和易位；图乙：基因重组和易位D. 图甲：倒位和易位；图乙：基因重组和基因重组【答案】 C【解析】据题图分析：图甲中基因的位置发生颠倒，属于染色体结构变异中 的倒位，中染色体着丝点右侧的片段发生改变，说明与非同源染色体发生交换, 属于染色体结构变异中的易位，图乙属于同源染色体的非姐妹染色单体之间的 交叉互换，是基因重组，属于非同源染色体间片段的交叉互换，是染色体结构 变异中的易位，C项正确。11. 染色体平衡易位是指两条染色体发生断裂后相互交换，仅有位置的改变，没 有染色体片段的增减。这种易位造成了染色体遗传物质的“内部搬家”，所以平 衡易位患者的外貌、智力和发育等通常都是正常的。下列有关判断正确的是 ()A. 染色体平衡易位属于基因重组B. 在光学显微镜下观察不到染色体平衡易位C. 染色体平衡易位导致染色体上基因排列顺序改变D. 平衡易位携带者与正常人婚配，子代染色体全部正常【答案】 C【解析】 由题意可知，染色体平衡易位属于染色体结构变异，使染色体上基因排列顺序发生改变，在光学显微镜下能观察到。平衡易位携带者与正常人婚配， 子代染色体可能正常，也可能异常。12. (2020 济南市历城第二中学高一开学考试)下列关于基因突变和染色体变 异的叙述，正确的是 ( )A. DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失都会导致基因突变B. 有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生基因突变和染色体变异C. 染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D. 用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的个体都是二倍体【答案】B【解析】A、若DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失位于基因和基因之间的区域， 则不会导致基因突变，A错误；B、有丝分裂和减数分裂过程中，都涉及到DNA分子的复制和染色体的变化，因 此都可能发生基因突变和染色体变异，B正确；C、染色体易位不改变基因数量，但会改变基因在染色体上的排列顺序，对个体 性状会产生影响，C错误；D、单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数的个体，与其体细胞中含有的 染色体组数无关，因此用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的个体不一定都是二倍 体，D错误。故选B。13. (2019 吉林二中高二下月考)由受精卵发育而来的雌蜂(蜂王)是二倍体(2n = 32),由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n = 16)。下列相关叙述中正 确的是( )A. 雌蜂体内所有细胞中都含有2个染色体组B. 雄蜂是单倍体，因此高度不育C. 由于基因重组，一只雄蜂可以产生多种配子D. 雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组【答案】 D【解析】 雌蜂体内处于有丝分裂后期的细胞含有4个染色体组，A项错误；雄 蜂是未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，但可以产生生殖细胞，B项错误; 一只雄蜂只能产生一种配子，C项错误；雄蜂正常体细胞中含有1个染色体组， 有丝分裂后期含有2个染色体组，D项正确。14下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是( )A. 原理：低温抑制着丝点分裂，使染色单体不能移向两极B. 解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C. 染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D. 观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目加倍【答案】 C【解析】 “低温诱导植物染色体数目的变化”实验的原理是低温抑制纺锤体的 形成，导致着丝点分裂后染色体不分离，从而使染色体数目加倍，A错误；卡诺 氏液能固定细胞的形态，盐酸和酒精混合液可以使洋葱根尖细胞解离，B错误； 改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色，C正确；洋葱根尖装片中 的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目加倍的只 是少数细胞，D错误。15果蝇(2n = 8)缺失一条点状染色体的个体称为单体，可以存活，而且能够繁殖 后代；若两条点状染色体均缺失则不能存活；增加一条点状染色体的个体称为三 体，仍可以存活，而且能够繁殖后代。若让单体雄果蝇(基因型为a)和三体雌果 蝇(基因型为Aaa)相互交配，下列对子代基因型和表现型及其比例的分析，正确 的是( )A. 子代中三体果蝇所占的比例为1/4B. 子代正常果蝇中基因型为Aa的个体所占的比例为2/3C. 子代中单体果蝇的基因型有两种且所占比例相同D. 子代中致死个体所占的比例为1/12【答案】 A【解析】 单体雄果蝇产生了两种配子：含有a基因和不含a基因，且各占1/2, 三体雄果蝇产生了四种配子，各基因型及其比例为A：aa：a： Aa = 1 : 1 ：2：2, 故子代中三体果蝇所占的比例为1/2X1/2 = 1/4, A项正确；子代果蝇中基因型 为Aa的个体所占的比例为1/2X1/6+1/2X2/6=1/4,基因型为aa的个体占 1/6X1/2 + 2/6X1/2 = 1/4,所以子代正常果蝇中基因型为Aa的个体占1/2, B 项错误；单体果蝇的基因型有两种，其中A占1/3, a占2/3, C项错误；子代中 无致死个体，D项错误。16. 下列有关遗传病的说法正确的是()A. 先天性疾病和家族性疾病都是遗传病，后天性疾病不是遗传病B. 单基因遗传病是指由单个基因控制的遗传病C. 遗传病的发病在不同程度上需要环境因素的作用，但根本原因是遗传因素的存在D. 多基因遗传病是由两个或两个以上的基因扌空制的遗传病【答案】 C【解析】 先天性疾病若是由遗传因素引起的,则是遗传病,若是由环境因素或 母体条件的变化引起的,如病毒感染或服药不当,则不是遗传病；家族性疾病有 的是遗传病，有的则不是遗传病，故A错误；单基因遗传病是受一对等位基因控 制的遗传病，多基因遗传病是受两对以上的等位基因控制的遗传病，故B、D错、口误。17. 人类21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有 分离。若女患者与正常人结婚后可以生育，其子女患该病的概率为( )A.0 B.1/4 C.1/2 D.1【答案】 C【解析】 21 三体综合征女患者产生的卵细胞一半正常，一半异常，而正常男 性产生的精子则全部正常，因此生育的后代患病的概率是1/2。18. 深圳华大基因研究院在深圳第十届“高交会”上宣布：大熊猫“晶晶”的基 因组框架图绘制完成。大熊猫有 21 对染色体，基因组大小与人相似，约为 30 亿个碱基对，包含23万个基因。下列关于大熊猫“晶晶”基因组的叙述，合 理的是（ ）A. 大熊猫基因组是指熊猫所有DNA分子所携带的全部遗传信息B. 大熊猫的基因组由21个双链DNA分子上的遗传信息组成C. 大熊猫的一个染色体组与基因组所含的染色体数目相同D. 大熊猫与其他生物的基因组的相似程度越高，亲缘关系越远【答案】 A【解析】 某生物的基因组是指该生物所有DNA分子所携带的全部遗传信息；大 熊猫的基因组是指20条常染色体和X、Y两条性染色体，即22个双链DNA分子 上的遗传信息；染色体组不含有同源染色体，大熊猫的一个染色体组含有21条 染色体（20条常染色体+X染色体或20条常染色体+ Y染色体）；两种生物基因 组的相似程度越高，亲缘关系越近。19. （2018 湖北荆州中学高二上期末）下列关于生物可遗传变异的说法，正确的 是（ ）A. 只有发生在生殖细胞中的基因突变才能遗传给下一代B. 只有非同源染色体上的非等位基因可以发生基因重组C. 病毒、细菌和小鼠均可发生基因突变D. 基因突变和染色体变异在光学显微镜下都可以观察到【答案】 C【解析】 发生在生殖细胞中的基因突变可以通过有性生殖遗传给下一代，对于 植物体，发生在体细胞中的基因突变可通过无性生殖遗传给下一代，A错误；一 般情况下，基因重组有自由组合和交叉互换两类，前者发生在减数第一次分裂的 后期（非同源染色体的自由组合），后者发生在减数第一次分裂的四分体时期（同 源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换） ， B 错误；基因突变在生物界中是 普遍存在的，因此在病毒、细菌和小鼠体内均可发生，C正确；基因突变在光学 显微镜下不能观察到，染色体变异可在光学显微镜下观察到，D错误。20. 下列有关遗传咨询的基本程序，排列顺序正确的是（） 医生对咨询对象和有关的家庭成员进行身体检查并详细了解家庭病史 分 析、判断遗传病的传递方式 推算后代患病风险率 提出防治疾病的对策、方法和建议A.B.C.D.【答案】 D【解析】 遗传咨询的基本程序：首先医生对咨询对象进行身体检查，了解家庭 病史，然后分析、判断遗传病的传递方式，接着推算后代患病风险率，最后提出 防治疾病的对策、方法和建议。二、非选择题21. 遗传病的发生，给患者及其家属带来很大的不利影响，对遗传病的发病率和 遗传方式的调查是预防遗传病的首要工作，下面对是某种遗传病的发病率和遗传 方式调查的过程，请回答下列问题：(1) 调查遗传病发病率： 确定调查范围； 在人群里抽查若干人数调查并记录，计算； 得出结果。(2) 调查遗传方式：选取具有患者的家族若干； 画出系谱图； 根据各种遗传病的推导出遗传方式。(3) 以下是某个家族某种遗传病的系谱图，根据所学知识回答问题(用A、a表示相关基因)：该遗传病为染色体上的性遗传病。6 号和 7 号个体为同卵双胞胎，8 号和 9 号个体为异卵双胞胎，假设 6 号和 9 号结婚，婚后生患病孩子的概率是。【答案】(1)随机(2)遗传规律 常 隐 1/6【解析】 (1)调查遗传病的发病率应在人群中随机取样。(2)调查遗传方式通常 在患者家系中，并通过绘制系谱图，利用各种遗传病的遗传特点推导出遗传方式。 (3)因为图示中 3 号和 4 号个体正常，而其女儿 10 号个体患病，可推出该病为常 染色体隐性遗传病。由于6 号和7号为同卵双胞胎，故6 号和7号的基因型相同， 均为Aa,而8号和9号个体为异卵双胞胎，故9号个体的基因型为1/3AA、/3Aa, 因此6号和9号婚配，后代患病的概率为2/3X1/4 = 1/6。22. (10分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌吟(G)的N位置上带有乙基而成为7 乙基 鸟嘌吟，这种鸟嘌吟不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列 中GC对转换成GT对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水 稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性 状变异的多种植株。请回答下列问题：(1) 如图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用 EMS 溶液浸泡处理水稻种 子后，该DNA序列中所有鸟嘌吟(G)的N位置上均带有了乙基而成为7 乙基鸟 嘌吟。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。(2)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分GC碱基对转换成 GT 碱基对， 但性状没 有发生改变， 其可能的原因有 (至少写 出两点)。(3)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经 EMS 溶液浸泡处理，种植 后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮 秆植株形成的原因：答案】 (1)如图所示（2）密码子具有简并性（或突变后的密码子对应同一种氨基酸）；突变发生在基因 的非编码区；该突变为隐性突变；突变后的基因在环境中不能表达（写出两点即 可）高秆基因经处理发生（隐性）突变，自交后代（或F?因性状分离出现矮秆【解析】（1）根据题意可知，经过EMS浸泡后，DNA序列中的GC变为GT,ATCCCGTAA则以一ATCCCGTAA一为模板复制的DNA分子应为，以TAGGGTATTATTTTGTAATAGGGCATT一为模板复制的DNA分子应为。（3）高秆个体TAGGGCATT发生隐性突变（如AATAa）,自交后代会因性状分离而出现矮秆。23. （10分）已知西瓜红色瓤（R ）对黄色瓤（r）为显性。图中A是黄瓤瓜种子（rr） 萌发而成的，B是红瓤瓜种子（RR）萌发而成的。请据图回答下列问题：(1) 秋 水 仙 素 的 作 用 是(2)G 瓜瓤是色的，其中瓜子的胚的基因型是。(3) H 瓜 瓤 是 色 的 ， H 中 无 子 的 原 理 是(4) 生 产 上 培 育 无 子 西 瓜 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【解析】 秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，阻碍细胞的有丝分裂，使 着丝点分裂后形成的子染色体不能移向细胞两极，从而导致细胞中染色体数目加 倍。用秋水仙素处理黄瓤西瓜(rr)的幼苗，使之形成四倍体的西瓜(rrrr),植株 开花后产生的卵细胞的基因型为rr。它接受二倍体红瓤西瓜(RR)的花粉(R)后， 瓜瓤由子房壁发育而成，为黄色(rrrr)，受精卵发育成的胚为三倍体(Rrr)。第 二年，三倍体的西瓜开花后，由于减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产 生正常的配子，所以当接受普通二倍体西瓜的花粉刺激后，发育成的三倍体西瓜 中没有种子。无子西瓜的培育原理是染色体数目变异。