2019-2020年高中生物 第5章 基因突变及其他变异过关检测 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中生物 第5章 基因突变及其他变异过关检测 新人教版必修2一、选择题(每小题2分,共50分)1.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系答案:B2.下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列相关叙述不正确的是()A.观察图示可知,基因在染色体上呈线性排列B.图示各基因转录时,只以一条链作为模板C.如果含红宝石眼基因的片段缺失,则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答案:C3.基因的随机重组和配子形成过程中的基因突变分别发生在()分裂间期DNA复制过程有丝分裂形成子细胞的过程减数第一次分裂减数第二次分裂前期配子受精形成合子的过程A.B.C.D.解析:基因重组只发生在减时期,包括四分体中非姐妹染色单体的交叉互换和后期非同源染色体的自由组合,而配子形成过程中的基因突变发生在减数第一次分裂前的间期DNA的复制过程中。答案:D4.如果一个基因的中部缺失了一个碱基对,不可能的后果是()A.没有蛋白质产物B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化解析:基因的中部若编码区缺少一个碱基对,该基因仍然能表达,但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化,有可能出现下列三种情况:翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。答案:A5.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答案:D6.田间种植的三倍体香蕉某一性状发生了变异,其变异不可能来自()A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.环境变化答案:A7.下列属于单倍体的是()A.玉米种子发育成的幼苗B.由蛙的受精卵发育成的蝌蚪C.由花粉离体培育成的幼苗经秋水仙素处理长成的小麦植株D.由三个染色体组的花粉直接发育成的试管幼苗解析:由配子直接发育成的个体属于单倍体。答案:D8.用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体,起作用的时间分别是()A.有丝分裂的间期和中期B.有丝分裂的间期和分裂期C.有丝分裂的前期和前期D.有丝分裂的间期和前期解析:诱发基因突变和诱导多倍体所起作用的时间分别是有丝分裂间期和分裂期。答案:B9.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按右上图所示的程序进行实验。根据图中所示实验,下列叙述错误的是()A.在花粉形成过程中发生了等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合B.花粉通过组织培养形成的植株A为单倍体,其特点之一是具有不育性C.秋水仙素的作用是在细胞分裂时抑制纺锤体的形成,使细胞内的染色体数目加倍D.在花粉形成过程中一定会发生基因突变,从而导致生物性状的改变解析:花粉的形成需经减数分裂,花粉经组织培养形成的植株称单倍体,其特点之一是具有不育性。秋水仙素的作用是使细胞内染色体数目加倍。基因突变虽然普遍存在,但突变率很低。答案:D10.下列关于人类遗传病的叙述,不正确的是()A.人类遗传病是遗传因素和环境因素相互作用的结果B.镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因突变C.猫叫综合征是由染色体结构变化引起的D.调查人群中的遗传病最好选取群体中发病率较高的多基因遗传病解析:调查人群中的遗传病最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病。答案:D11.右图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()解析:染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失A、易位B、倒位D;C是由基因突变或是减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。答案:C12.某婴儿不能消化乳类,经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变,导致乳糖酶失活,其根本原因是()A.缺乏吸收某种氨基酸的能力B.不能摄取足够的乳糖酶C.乳糖酶基因至少有一个碱基对改变了D.乳糖酶基因有一个碱基对缺失了解析:乳糖酶的本质是蛋白质,由乳糖酶基因控制合成,故导致乳糖酶失活的根本原因是乳糖酶基因发生突变,排除A、B两项。又因乳糖酶分子中只是一个氨基酸发生了改变,其他氨基酸的数目和顺序都未变,故不可能是乳糖酶基因有一个碱基对缺失,因为若缺失一个碱基对,则从该位置往后的氨基酸都会发生改变,排除D项。答案:C13.科学家用X射线照射纯合紫株玉米的花粉,然后给绿株玉米授粉,734株F1幼苗中出现2株绿苗。经细胞学鉴定表明,这是由第6号染色体上载有紫色基因的长臂缺失导致。这种变异在生物学上称为()A.基因突变B.基因重组C.染色体结构变异D.染色体数目变异解析:第6号染色体上载有紫色基因的长臂缺失,导致该片段上的多个基因缺失,属于染色体结构变异。答案:C14.右图表示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。据此所作出的推断,错误的是()A.此种异常属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型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育性下降解析:由图示可知,此细胞的基因型为HhAaBb,如果该生物体由受精卵发育而来,一定属于二倍体生物,如果由配子发育而来,只能属于单倍体生物。题图中非同源染色体交换片段,即A与b或a与B发生互换,属于染色体结构变异中的“易位”,因此可能产生异常的配子:HAa或hBb。多数染色体结构变异对生物体是有害的,可能引起生物体的育性下降。答案:C15.优生优育关系到国家人口的整体质量,也是每个家庭的自身需求,下列采取的优生措施正确的是()A.胎儿所有的先天性疾病都可通过产前诊断来确定B.杜绝有先天性缺陷的患儿的根本措施是禁止近亲结婚C.产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征D.通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征答案:C16.一个色盲女人和一个正常男人结婚,生了一个性染色体为XXY的色盲儿子,此染色体畸变是发生在什么之中?如果父亲是色盲,母亲正常,则此染色体畸变发生在什么之中?假如父亲正常,母亲色盲,儿子正常,则此染色体畸变发生在什么之中?()A.精子、卵细胞、不确定B.精子、不确定、卵细胞C.卵细胞、精子、不确定D.卵细胞、不确定、精子答案:D17.在患有“成视网膜细胞瘤”的儿童体内,染色体缺失的情况出现在所有细胞内,这说明染色体畸变()A.在视网膜细胞中发生B.首先出现在视网膜细胞,然后延伸到其他细胞C.在胚胎发育的早期就出现D.是从父亲或母亲遗传下来的解析:染色体缺失出现在所有的细胞而不是个别细胞,说明是细胞内的遗传物质变化导致的结果。由于受精卵中含有父母的遗传物质,所以染色体畸变是由父亲或母亲遗传下来的。答案:D18.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:低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍成为四倍体,但不能使所有细胞的染色体数目都加倍。根尖细胞的分裂方式为有丝分裂,而非同源染色体重组发生在减数分裂过程中,不能增加重组机会。多倍体细胞形成的原理是抑制纺锤体的形成阻止细胞的分裂,所以细胞周期是不完整的。答案:C19.下图是人类有关遗传病的四个系谱图,下列与甲、乙、丙、丁四个系谱图相关的说法正确的是()A.乙系谱中患病男孩的父亲一定是该致病基因的携带者B.丁系谱中的夫妻再生一个正常男孩的概率是1/8C.甲、乙、丙、丁都可能是苯丙酮尿症遗传病的系谱图D.甲、乙、丙、丁都不可能是红绿色盲症的系谱图解析:乙系谱中,若该病是伴X染色体隐性遗传病,则男孩的父亲完全正常,故A项错误。丁系谱中,该病为常染色体显性遗传病,不会是苯丙酮尿症,则再生一个正常男孩的概率是1/41/2=1/8,故B项正确,C项错误。乙系谱中,该病可能是红绿色盲,故D项错误。答案:B20.某农科所通过下图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是()A.a过程中运用的遗传学原理是基因重组B.b过程能提高突变率,从而明显缩短了育种年限C.a过程需要使用秋水仙素,作用于萌发的种子D.b过程需要通过自交来提高纯合率解析:分析题图可知,a为单倍体育种过程,其遗传学原理是染色体变异;b过程为杂交育种过程,不是诱变育种,不能提高突变率,缩短育种年限;a过程需要使用秋水仙素,但其作用对象不是萌发的种子,而是花粉萌发形成的单倍体幼苗;杂合子自交可以提高后代中纯合子的比例。答案:D21.下列现象中,与减数分裂同源染色体联会行为有关的是()人类的47,XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21三体综合征个体A.B.C.D.解析:人类的47,XYY综合征个体的形成与减数第二次分裂异常有关,卵细胞不可能提供Y染色体,所以YY染色体来自于精子,减姐妹染色单体没有分离,与同源染色体联会行为无关。线粒体DNA不与蛋白质结合不形成染色体,和同源染色体联会无联系。三倍体西瓜植株的高度不育正是由于同源染色体不能正常联会。一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比是基因分离定律的本质,在于联会后的同源染色体的分离。卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21三体综合征个体,是指有丝分裂过程,与同源染色体联会无关。答案:C22.A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因,位于1号和2号这一对同源染色体上,1号染色体上有部分来自其他染色体的片段,如图所示。下列有关叙述不正确的是()A.A和a、B和b均符合基因的分离定律B.可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象C.染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组D.同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子解析:1号和2号是一对同源染色体,1号染色体上有部分来自其他染色体的片段,属于染色体结构变异,故C错误。答案:C23.图1是果蝇体细胞示意图,图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为,请判断下列说法正确的是()A.图1中、中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组B.若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD,则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bcXDXDC.图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因,位于同源染色体上D.图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果解析:根据染色体组的概念,可知图1中、中的一条染色体和X染色体或Y染色体组成一个染色体组。若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD,说明在减数第二次分裂后期姐妹染色单体XD、XD没有分开,所以其余三个精子的基因型为bc、BCYd、BCYd。图2所示的果蝇细胞处于有丝分裂后期,分开的是姐妹染色单体,而不是同源染色体。图3是果蝇细胞减数第一次分裂后期,同源染色体分开,每一条染色体上含有两条姐妹染色单体,姐妹染色单体上的基因是通过复制形成的,应具有相同的基因。答案:D24.图中和表示某精原细胞中的一段DNA分子,分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述,正确的是()A.和所在的染色体都来自父方B.和的形成是由于染色体易位C.和上的非等位基因可能会发生重新组合D.和形成后,立即被平均分配到两个精细胞中解析:图中和表示同源染色体,一条来自父方,一条来自母方;图中和表示交叉互换过程,其上的非等位基因可能会发生重新组合,是基因重组的一种,不是非同源染色体之间的易位;和形成后,发生的是减分裂过程,会被平均分配到两个次级精母细胞中。答案:C25.下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是()A.2和4必须是纯合子B.1、1和4必须是纯合子C.2、3、2和3必须是杂合子D.4、5、1和2必须是杂合子解析:该遗传病为常染色体隐性遗传病,无论2和4是否纯合,2、3、4、5的基因型均为Aa,A项错误。若1、1纯合,则2为1/2Aa、1为1/4Aa,3为2/3Aa;若4纯合,则2为2/31/2=1/3Aa;故的两个个体婚配,子代患病的概率是1/41/31/4=1/48,与题意相符,B项正确。若2和3一定是杂合子,则无论1和4是同时AA或同时Aa或一个是AA另一个是Aa,后代患病概率都不可能是1/48,C项错误。的两个个体婚配,子代患病概率与5的基因型无关;若的两个个体都是杂合子,则子代患病的概率是1/4,D项错误。答案:B二、非选择题(共50分)26.(8分)一种链异常的血红蛋白叫作Hbwa,其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下表所示。血红蛋白部分链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序137138139140141142143144145HbAACC苏氨酸UCC丝氨酸AAA赖氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA终止HbwaACC苏氨酸UCA丝氨酸AAU天冬酰胺ACC苏氨酸GUU缬氨酸AAG赖氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG终止(1)Hbwa异常的直接原因是链第位的(氨基酸)对应的密码子缺失了一个碱基,从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变,缺失的碱基是。(2)异常血红蛋白链发生变化的根本原因是。(3)这种变异类型属于,一般发生的时期是在。这种变异与其他可遗传变异相比,最突出的特点是能产生。解析:(1)两种血红蛋白在138位的密码子分别为UCC和UCA,与139位相结合,进行比较可知mRNA中缺失了C。(2)从基因层次上分析才是最根本的原因。所以异常血红蛋白链发生变化的根本原因是控制血红蛋白链合成的基因中一个碱基对CG缺失。(3)这种发生在分子水平上的个别碱基对的改变属于基因突变。由于间期DNA会因复制而解旋,使其结构稳定性降低,易发生基因突变。答案:(1)138丝氨酸C(2)控制血红蛋白链合成的基因中一个碱基对CG缺失(3)基因突变细胞分裂的间期新基因27.(10分)已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。下图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的,B是红瓤瓜种子(RR)长成的。据图完成下列问题。(1)无子西瓜的培育方法叫,其理论基础是。秋水仙素的作用是。(2)G瓜瓤是色,其中瓜子的胚的基因型是。(3)H瓜瓤是色,H中无子的原理是。(4)多倍体在生产上具有一定的利用价值是因为。解析:无子西瓜的培育方法是多倍体育种,其理论依据是染色体变异。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体的着丝点分裂后,两条姐妹染色单体分开形成的子染色体不能分到两个子细胞中去,引起染色体数目加倍。用秋水仙素处理黄瓤(rr)西瓜的幼苗,使之形成四倍体的西瓜(rrrr),植株开花后产生的卵细胞为rr。当它接受二倍体红瓤(RR)西瓜的花粉后,子房壁发育成果皮(rrrr),瓜瓤为黄色,受精卵的基因型为Rrr,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。多倍体植株一般表现为茎秆粗壮,叶片、果实、种子都比较大,营养物质含量丰富,具有较高利用价值。答案:(1)多倍体育种染色体变异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)多倍体植株由于染色体加倍,一般表现为茎秆粗壮,叶片、果实、种子较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量增高等优点28.(10分)下图是某家庭先天性并指(趾)遗传系谱,据图回答下列问题。(1)由遗传图解可以看出并指(趾)属于染色体性遗传病。(2)4和5婚后孩子正常的概率是。若5已经怀孕,为了生一个正常指(趾)的孩子,应该进行以便确定胎儿是否患病。(3)研究人员从该家庭多名患者的血液样本中提取DNA进行分析时发现,患者的第2号染色体的HOXD13基因中增加了一段碱基序列:CGCCGCCGCCGCCGTCGCCGCCGACGC(模板链),导致其指导合成的蛋白质中最多增加了个氨基酸,并且全是。(精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG,丙氨酸:GCU、GCA、GCG、GCC,脯氨酸:CCG、CCA、CCU、CCC)(4)上述研究表明,并指(趾)是由引起的一种遗传病。该家庭中的致病基因主要来自2,由于这种变化发生在细胞,从而导致每一代都有患者出现。答案:(1)常显(2)1/3产前诊断(基因诊断)(3)9丙氨酸(4)基因突变生殖29.(15分)已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性,有芒(B)对无芒(b)为显性,两对基因自由组合,体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。据此回答下列问题。(1)诱导单倍体所用的花药,应取自基因型为的植株。(2)为获得上述植株,应采用基因型为和的两亲本进行杂交。(3)在培养过程中,单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株,该二倍体植株花粉表现(填“可育”或“不育”),结实性为(填“结实”或“不结实”),体细胞染色体数为。(4)在培养过程中,一部分花药壁细胞能发育成为植株,该植株的花粉表现(填“可育”或“不育”),结实性为(填“结实”或“不结实”)。体细胞染色体数为。(5)鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是。解析:培育植株新品种有多种方式,单倍体育种是其中之一。在解本题时首先要弄清楚所要得到的植株是可育的纯合子,基因型是RRBB(抗病,有芒),由此可推测出其亲代中无RRBB这种类型。如何得到所需的品种呢?可考虑亲代为RRbb、BBrr杂交得到F1(RrBb),F1产生四种花粉粒,其中由基因为RB的花粉发育成的单倍体植株加倍即可得到所需的可育品种。而花药壁细胞基因型与亲代一样,即使发育成个体,也不是纯合子,不符合育种要求。答案:(1)RrBb(2)RRbbrrBB(3)可育结实24条(4)可育结实24条(5)将植株分别自交,子代性状表现一致的是自然加倍植株,子代性状表现分离的是花药壁植株30.(7分)已知某种遗传病是由一对等位基因引起的,但是不知道致病基因的位置,所以动员全体学生参与该遗传病的调查。为调查得科学准确,请你为该校学生设计调查步骤,并分析致病基因的位置。(1)调查步骤确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现。设计记录表格及调查要点如下。双亲性状调查的家庭个数子女总数子女患病人数男女总计分多个小组调查,获得足够大的群体调查数据。汇总总结,分析结果。(2)回答问题请在表格中的相应位置填出可能的双亲性状。若男女患病比例相等,且发病率较低,可能是遗传病。若男女患病比例不等,且男多于女,可能是伴X隐性遗传病。若男女患病比例不等,且女多于男,可能是遗传病。若只有男性患病,可能是遗传病。若男女患病比例相等且发病率较高,可能是常染色体显性遗传病。解析:双亲可能都正常,可能都患病,也可能只有一方患病;男女患病相同最可能为常染色体病,发病率较低为隐性遗传病,女患者多于男患者一般为伴X显性遗传病;伴Y遗传病只在男性中发病。答案:(2)双亲性状调查的家庭个数子女总数子女患病人数男女双亲正常母患病父正常父患病母正常双亲都患病总计常染色体隐性伴X显性伴Y1.首例海湾战争综合症患者孙渤先生曾于1989年7月至1990年8月在中国驻科威特使馆任商务随员,1991年3月,他又返回科威特参加重建中国使馆的工作,是首批海湾战争结束前就重返科威特的6名中国外交官之一。他频繁出入战场,并遭遇军火库爆炸和武装拘押等偶发事件,在恶劣、艰苦的工作环境中受到美军投下的贫铀弹核辐射侵害,在海湾地区工作时就已患上怪病,后来被确诊为海湾战争综合症。他是我国官方公开承认的第一例海湾战争综合症患者,伤残等级为一等公残。据医学检测表明,孙渤先生遭受了核辐射,染色体严重变异,身体的免疫系统、神经系统、内分泌系统、呼吸系统、生殖系统等方面均遭到了严重破坏。2.天才是怎样产生的基因排列失常加拿大的研究人员在探讨“威廉斯综合征”的时候意外地发现,有音乐、数学天分的人,可能是由于他们的基因排列失常造成的,但是同样的基因排列失常,也可能会导致精神分裂症等精神病。另外一项研究已经指出,15号染色体异常的人,较容易有恐慌和焦虑失调症。然而,同样的基因作用,也可能是智力“大跃进”的动力,说不定会因此而产生音乐天才和天才物理学家,有人就怀疑爱因斯坦曾患过某种孤独癖。但并不是所有的基因“失序”都会影响行为基因,有时候受到影响的是体型,或者是免疫系统,这要看在基因排列图谱当中,在哪里颠倒排列而定。