高中生物届人教版 基因突变及其他变异 名师精编单元测试.docx

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高中生物届人教版基因突变及其他变异名师精编单元测试

2019届人教版基因突变及其他变异单元测试

一、选择题

1．下列可遗传变异的来源属于基因突变的是（　　）

A．将四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，产生三倍体无子西瓜

B．某人由于血红蛋白氨基酸发生改变，导致镰刀型细胞贫血症

C．艾弗里的肺炎双球菌转化实验中S型菌的DNA和R型菌混合培养出现S型菌

D．黄色圆粒豌豆自交后代不但有黄色圆粒，还出现了黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒

解析：

选B　A为染色体变异，C、D为基因重组。

2．（2018·南平一模）下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（　　）

①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻　②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉　③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒　④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛

A．①　　　　　　　　　　B．①②

C．①②③D．②③④

解析：

选B　杂交育种的原理是基因重组，①符合；基因工程的原理是基因重组，②符合；太空椒是诱变育种的成果，原理是基因突变，③不符合；体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，与基因重组无关，④不符合。

3．下列各项属于基因重组的是（　　）

A．基因型为Dd的个体自交后代发生性状分离

B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体

C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型

D．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎

解析：

选C　杂合子Dd个体自交后代发生性状分离的过程中只涉及一对等位基因的分离，基因重组涉及两对以上等位基因；基因重组发生在减数分裂产生配子时，不是受精过程中；YyRr产生四种类型配子过程中存在基因重组；杂合高茎与矮茎豌豆测交过程中只涉及一对等位基因的分离。

4．（2018·长沙一模）已知某DNA片段上有基因A、无效片段和基因B，其分布如图所示，现将某外来DNA片段（m）插入位点a或b，下列关于变异类型的说法正确的是（　　）

A．若m为无效片段且插入位点a，则发生了基因突变

B．若m为无效片段且插入位点b，则发生了染色体变异

C．若m为有效片段且插入位点a，则发生了基因重组

D．若m为有效片段且插入位点b，则发生了染色体变异

解析：

选C　基因是有遗传效应的DNA片段，若m为无效片段则m不是基因，插入无效片段中的位点a，不会发生基因突变；若m为无效片段且插入位点b，则会造成基因B发生改变，该变异属于基因突变；若m为有效片段，则m具有遗传效应，插入位点a后，无效片段有了遗传效应，则发生了基因重组；若m为有效片段，插入位点b后，导致基因B失去原有的遗传效应，并且m也具有遗传效应，则发生了基因突变、基因重组。

5．化学诱变剂EMS能使基因中的G烷基化后与T配对，CLH2基因控制合成叶绿素水解酶。

研究人员利用EMS处理野生型大白菜（叶片浅绿色）种子，获得CLH2基因突变的植株甲（叶片深绿色）和乙（叶片黄色）。

下列叙述正确的是（　　）

A．植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶失去活性

B．获得植株甲和乙，说明EMS可决定CLH2基因突变的方向

C．若植株甲自交获得叶片浅绿色的植株，说明浅绿色为隐性性状

D．EMS处理后，CLH2基因复制一次可出现G—C替换为A—T的现象

解析：

选C　CLH2基因控制合成叶绿素水解酶，CLH2基因突变的植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶活性较高。

获得植株甲和乙，说明CLH2基因突变是不定向的。

若植株甲（叶片深绿色）自交获得叶片浅绿色的植株，即发生性状分离，说明浅绿色为隐性性状。

化学诱变剂EMS能使基因中的G烷基化，烷基化的G与T配对，由于DNA的复制方式是半保留复制，因此EMS处理后，CLH2基因需经两次复制才可出现G—C替换为A—T的现象。

6．下图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。

以下表述错误的是（　　）

A．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果

B．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因

C．小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因

D．与正常细胞相比，癌细胞的表面发生了变化

解析：

选B　细胞癌变是细胞中原癌基因与抑癌基因发生突变的结果。

由图示可知：

细胞癌变是4处基因突变累积的结果。

发生突变的基因不位于等位基因的位置，故其不是等位基因；与正常细胞相比，癌细胞表面的糖蛋白等物质减少。

7．（2018·咸阳测试）化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化，氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。

育种学家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。

羟胺处理过的番茄不会出现（　　）

A．番茄种子的基因突变频率提高

B．DNA序列中C－G转换成T－A

C．DNA分子的嘌呤数目大于嘧啶数目

D．体细胞染色体数目保持不变

解析：

选C　氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对，并没有改变DNA中嘌呤与嘧啶进行配对的规则，所以不会出现DNA分子中的嘌呤数目大于嘧啶数目的情况。

8．下图表示的是控制正常酶Ⅰ的基因突变后引起的氨基酸序列的改变。

①、②两种基因突变分别是（　　）

A．碱基对的替换、碱基对的缺失

B．碱基对的缺失、碱基对的增添

C．碱基对的替换、碱基对的增添或缺失

D．碱基对的增添或缺失、碱基对的替换

解析：

选C　从图中可以看出，突变①只引起一个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的替换。

突变②引起多个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的增添或缺失。

9．B基因在人肝脏细胞中的表达产物是含100个氨基酸的B100蛋白，而在人小肠细胞中的表达产物是由前48个氨基酸构成的B48蛋白。

研究发现，小肠细胞中B基因转录出的mRNA靠近中间位置某一CAA密码子上的C被编辑成了U。

以下判断错误的是（　　）

A．肝脏和小肠细胞中的B基因结构有差异

B．B100蛋白和B48蛋白的空间结构不同

C．B100蛋白前48个氨基酸序列与B48蛋白相同

D．小肠细胞中编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码UAA

解析：

选A　肝脏细胞和小肠细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，含有相同的基因。

含100个氨基酸的B100蛋白和含48个氨基酸的B48蛋白的空间结构不同。

根据题干信息可知，B100蛋白前48个氨基酸序列与B48蛋白相同。

小肠细胞中的表达产物是由前48个氨基酸构成的B48蛋白，可见小肠细胞中编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码，且根据题干信息可知，该终止密码为UAA。

10．（2018·沈阳一模）一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中全为野生型雌果蝇，这个结果从遗传学角度分析，原因最可能的是（　　）

A．该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死

B．该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死

C．该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个性致死

D．X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死

解析：

选C　如果该突变基因为X染色体显性突变，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，若含突变基因的雌配子或雄性个体致死，则后代会出现基因型为XdY的雄性个性，与题干中“F1中全为野生型雌果蝇”不符。

如果该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为d，则杂交组合为XdXd×XDY，则子代全为XDXd（野生型雌果蝇）。

如果X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失X染色体为X－，则杂交组合为XX－×XY，故子代为1XX（野生型）∶1XY（野生型），与题干不符。

二、非选择题

11．（2018·南昌模拟）下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的表达。

NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的地中海贫血症（AUG、UAG分别为起始和终止密码子）。

（1）图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了________________________________________________________________________。

（2）异常mRNA来自突变基因的________________，其降解产物为________________。

如果异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较____________的异常蛋白。

（3）常染色体上的正常β珠蛋白基因（A＋）既有显性突变（A），又有隐性突变（a），两者均可导致地中海贫血症。

据下表分析：

基因型

aa

A＋A

A＋a

表现型

重度贫血

中度贫血

轻度贫血

原因分析

能否发生NMD作用

能

②

能

β珠蛋白合成情况

①

合成少量

合成少量

个表中①②处分别为：

①__________________________；

②____________________；除表中所列外，贫血患者的基因型还有________________________________________________________________________。

解析：

（1）图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了碱基对的替换。

（2）突变后的异常基因通过转录过程形成异常mRNA，mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，因此mRNA降解产物是核糖核苷酸；分析题图可知，异常mRNA中终止密码子比正常RNA中的终止密码子提前出现，因此如果异常mRNA不发生降解，细胞内翻译过程会产生肽链较短的异常蛋白质。

（3）分析表格中的信息可知，基因型A＋A和A＋a分别表现为中度贫血和轻度贫血，合成的β珠蛋白少，基因型为aa的个体重度贫血，不能合成β珠蛋白；根据题干可知，基因的显隐性关系为：

A＞A＋＞a；A＋a的个体能发生NMD作用，体内只有正常基因的表达产物，所以表现为轻度贫血；基因型为aa的个体能发生NMD作用，无β珠蛋白合成，表现为重度贫血；基因型为AA＋的个体表现为中度贫血，说明其异常珠蛋白基因的表达未能被抑制，因此不能发生NMD作用，导致异常蛋白合成。

由题意可知，显性突变（A）和隐性突变（a）均可导致地中海贫血症，因此除表中所列外，贫血患者的基因型还有AA、Aa。

答案：

（1）碱基替换　

（2）转录　核糖核苷酸　短

（3）无合成　不能　AA、Aa

12．下面图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图乙是一个家族中该病的遗传系谱图（Hbs代表致病基因，HbA代表正常的等位基因），请据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG）：

（1）图甲中①过程发生的时间是________________________________。

②过程表示________。

（2）α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。

（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于________染色体上，属于________性遗传病。

（4）Ⅱ8基因型是____________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为________。

要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为________。

（5）若图甲中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？

________。

为什么？

________________________________________________。

解析：

（1）图甲中①过程表示DNA的复制，可以发生在减数第一次分裂前的间期，也可能发生在有丝分裂的间期。

②过程表示DNA的转录。

（2）突变后形成的DNA的α链上三个碱基为CAT，转录后形成的密码子是GUA。

（3）根据遗传系谱图中Ⅰ3与Ⅰ4→Ⅱ9，可推断出该病的遗传方式为常染色体隐性遗传。

（4）I3的基因型和I4的基因型都为HbAHbs，则Ⅱ8的基因型可能是HbAHbA或HbAHbs。

Ⅱ6和Ⅱ7有一个患病的孩子，所以二者的基因型都为HbAHbs，生育患病男孩的概率＝1/2×1/2×1/2＝1/8。

要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为显性纯合子。

（5）若图甲中正常基因片段中CTT突变为CTC，表达决定的氨基酸种类不变，性状也不会发生变化。

答案：

（1）减数分裂前的间期或有丝分裂间期　DNA转录

（2）CAT　GUA　（3）常　隐

（4）HbAHbA或HbAHbs　1/8　HbAHbA

（5）不会　突变后密码子决定的氨基酸没变

13．（2018·郴州质检）人类有一种肥厚性心肌病（HMC），主要症状有劳力性呼吸困难，严重者呈端坐呼吸或阵发性夜间呼吸困难。

一般在30岁以上发病，常有家族史。

在某个连续传递三代的该心脏病家族中（遗传系谱图如图1所示），第1代发病情况不详，第2～4代共有7人发病，男女发病机会均等。

请分析回答：

（1）依据遗传系谱图推断，肥厚性心肌病最可能的遗传方式为________________。

（2）经研究发现，此病患者的α原肌凝蛋白（αTm）结构异常，提取Ⅲ1和Ⅲ2的DNA，测序结果发现，Ⅲ2的αTm基因序列仅有T1（图2）一种，而Ⅲ1的αTm基因序列有T1和T2（图3）两种。

①根据T1基因和T2基因碱基序列推断，Ⅲ1的α原肌凝蛋白结构变异的根本原因是________，T1基因与T2基因的关系为________。

②依据遗传系谱图和基因测序结果________（填“可以”或“不可以”）确定HMC的遗传方式，Ⅲ5和Ⅲ6生育一个终生正常孩子的概率为________。

（3）研究发现，αTm基因序列有多种变异，体现了基因突变是________（填“定向”或“不定向”）的，αTm基因的突变________（填“一定”或“不一定”）会导致α原肌凝蛋白结构变异，原因是______________________，该机制的意义是降低突变的多害性。

（4）Ⅰ1和Ⅰ2在30岁前的心脏状况最可能为__________，该实例说明表现型是由________________决定的。

解析：

（1）根据遗传系谱图，该家族第2～4代中每代都有患者，男女发病机会均等，该病最可能为常染色体显性遗传病。

（2）①对照T1基因和T2基因碱基序列，可发现T2基因的一对碱基（C－G）与T1基因不同，发生了碱基对替换，属于基因突变。

基因突变产生新基因，为原基因的等位基因。

②根据基因测序结果，Ⅲ1的αTm基因序列有T1和T2（图3）两种，可知Ⅲ1为杂合子，表现为肥厚性心肌病，说明该病为显性遗传病，Ⅳ1为男患者，其母为正常，该病为常染色体显性遗传病。

Ⅲ5为隐性纯合子，Ⅲ6为杂合子，所生子代正常的概率为1/2。

（3）αTm基因序列有多种变异，证明基因突变是不定向的，具有多方向性；基因突变不一定导致其控制合成的蛋白质变异，因为一种氨基酸可以有多种密码子。

（4）据题意知，人肥厚性心肌病一般在30岁以上发病，故Ⅰ1和Ⅰ2在30岁前的心脏状况应表现为正常，说明表现型是基因型与环境共同作用的结果。

答案：

（1）常染色体显性遗传　

（2）①基因突变（碱基对的替换/改变）　等位基因　②可以　1/2　（3）不定向　不一定　一种氨基酸对应多种密码子（密码子的简并性）　（4）正常　基因型与环境共同

14．射线诱变可使同一基因突变，也可使不同基因突变。

将纯合深眼色果蝇用射线诱变处理，得到两种隐性突变品系，性状均为浅眼色，两突变品系杂交，子一代雌性均为深眼色，雄性均为浅眼色。

回答下列问题：

（1）基因突变是指DNA分子中____________________，从而引起基因结构的改变。

射线诱变可以使不同的基因突变，这体现了基因突变具有________的特点。

（2）有人认为两种突变品系有可能是同一基因突变的结果，你是否赞同这种观点？

________，理由是______________________________________。

（3）若上述两种突变品系是两对不同基因分别突变的结果，则突变基因在染色体上的分布情况是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）若让子一代自由交配，子二代性状表现如下：

深眼色

浅眼色

雄性

4

396

雌性

204

196

则突变基因在染色体上的分布情况是________________，子二代中出现深眼色雄蝇的最可能原因是________________________________________。

解析：

（3）若上述两种突变品系是两对不同基因分别突变的结果，则突变基因在染色体上的分布情况是一对位于常染色体上，另一对位于X染色体上或者两对均位于X染色体上。

假设这两对基因为A/a、B/b，若一对位于常染色体上，另一对位于X染色体上，则亲本的基因型由AAXBXB和AAXBY变成AAXbXb和aaXBY，亲本杂交后得到的子代的基因型为AaXBXb（深色眼）和AaXbY（浅色眼）；若两对均位于X染色体上，则亲本的基因型由XABXAB和XABY变成XaBXaB和XAbY，亲本杂交后得到的子代的基因型为XAbXaB（深色眼）和XaBY（浅色眼）。

（4）由表可知，子二代性状表现雄性基本为浅眼色，而雌性中深眼色∶浅眼色＝1∶1，则突变基因在染色体上的分布情况是两对均位于X染色体上，子二代中出现深眼色雄蝇的最可能原因是子一代雌蝇产生配子时，X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。

答案：

（1）碱基对的增添、缺失或替换　随机性

（2）不赞同　若为同一基因发生突变，两突变品系杂交后代应全为浅眼色　（3）一对位于常染色体上，另一对位于X染色体上或者两对均位于X染色体上　（4）两对均位于X染色体上　子一代雌蝇产生配子时，X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换