《创新方案》2013-2014学年高中生物人教版必修二名师课堂阶段检测：第五章 基因突变及其他变异（12页，含解析）

一、选择题(每小题2.5分，共50分)
1．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
解析：基因重组只发生在有性生殖过程中，而三倍体香蕉的繁殖属于无性生殖。
答案：A
2．在减数第一次分裂间期，因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子缺失了一个基因，这种变异属于(　　)
A．染色体变异 B．基因重组
C．基因突变 D．基因重组或基因突变
解析：DNA分子缺失了一个基因，涉及基因数目的改变，属于染色体结构的变异；而基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。
答案：A
3．下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，其中含有染色体组数最多的是(　　)
解析：在一个染色体组内不存在同源染色体，A选项相同染色体有3条，应分为3个染色体组；B选项6条染色体两两相同，也应分为3个染色体组；C选项无同源染色体，应为1个染色体组；D选项相同染色体4条，应分为4个染色体组。
答案：D
4．人类苯丙酮尿症发生的根本原因是(　　)
A．基因突变 B．染色体结构改变
C．基因重组 D．染色体数目改变
解析：人类苯丙酮尿症是将苯丙氨酸转变成酪氨酸的酶遗传缺陷造成的一种疾病，属于基因突变范畴。
答案：A
5．下列变化属于基因突变的是(　　)
A．玉米子粒播于肥沃土壤，植株穗大粒饱；播于贫瘠土壤，植株穗小粒瘪
B．黄色饱满粒与白色凹陷粒玉米杂交，F2中出现黄色凹陷粒与白色饱满粒
C．在野外的棕色猕猴中出现了白色猕猴
D．21三体综合征患者第21号染色体比正常人多一条
解析：A选项属于不可遗传的变异，而B选项为基因重组，D选项中多了一条染色体，属于染色体变异。
答案：C
6．有关基因突变的叙述，正确的是(　　)
A．不同基因突变的频率是相同的
B．基因突变的方向是由环境决定的
C．一个基因可以向多个方向突变
D．细胞分裂的中期不发生基因突变
解析：不同基因突变的频率是不同的；基因突变是不定向的，不是由环境决定的；一个基因可以向多个方向突变；在没有外来因素的影响时，基因突变多发生在分裂间期，如果有外来因素影响，基因突变可发生在细胞分裂的任何时期。
答案：C
7．以下有关基因重组的叙述，错误的是(　　)
A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B．同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C．纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
解析：纯合子自交，后代不发生性状分离。
答案：C
8．右图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是(　　)
解析：A中染色体缺失了部分片段，属于染色体结构变异。B属于染色体片段的易位，也属于染色体结构变异。D中属于染色体片段颠倒，属于染色体结构变异。C中属于基因突变(b→B)。
答案：C
9．利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是(　　)
A．前者不会发生变异，后者有很大的变异性
B．前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组
C．前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异
D．前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异
解析：扦插属营养繁殖的一种，不会发生基因重组，但有可能发生基因突变和染色体变异。种子繁殖属有性生殖，在产生种子的过程中，由于有基因重组，所以由种子发育形成的个体与亲本相比，有一定的差异性。
答案：B
10．家系图中最可能属于常染色体隐性遗传病、Y染色体遗传病、X染色体上显性遗传病、X染色体上隐性遗传病的依次是(　　)
A．③①②④ B．②④①③
C．①④②③ D．①④③②
解析：①③中出现“无中生有”，为隐性遗传病；①中女性患者的父亲表现正常，属于常染色体隐性遗传病；③中女性患者后代中男性全部患病，女性正常，女性患者的父亲患病，可以判断最可能为伴X染色体隐性遗传病；④中患者全部为男性，最可能为伴Y染色体遗传病；②中男性患者的女儿全部为患者，可以判断最可能为伴X染色体显性遗传病。
答案：C
11．下列遗传病遵循孟德尔分离定律的是(　　)
A．抗维生素D佝偻病 B．原发性高血压
C．青少年型糖尿病 D．猫叫综合征
解析：原发性高血压和青少年型糖尿病属于多基因遗传病，猫叫综合征为染色体变异引起的遗传病。
答案：A
12．(2011·安徽高考)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病。但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接(　　)
A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变
B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
解析：131I不能插入DNA分子中，也不能替换DNA分子中的碱基；大剂量的放射性同位素131I会导致基因突变或染色体结构的变异。上皮细胞属于体细胞，发生基因突变后不会遗传给下一代。
答案：C
13．下列关于单倍体的叙述正确的是(　　)
①单倍体只含有一个染色体组　②单倍体只含有一条染色体　③单倍体是含有本物种配子染色体数的个体
④单倍体只含有一对同源染色体　⑤未经受精的配子发育成的个体是单倍体
A．①⑤ B．③⑤
C．②③ D．④⑤
解析：单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体。在自然条件下是由未受精的卵细胞发育形成的，人们对植物的花药进行离体培养也可得到单倍体。
答案：B
14．下列关于作物育种的叙述，正确的是(　　)
A．把两个小麦优良性状结合在一起常采用杂交育种方法
B．改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种
C．单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株一定是纯合的二倍体
D．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
解析：在育种过程中，将两个亲本的优良性状集中到一个个体上，通常采用杂交育种选育获得；改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用诱变育种或基因工程育种，单倍体育种不能产生新基因，因此不能形成抗病的水稻品种；单倍体若含有一个染色体组，经秋水仙素处理后得到的植株是纯合的二倍体，若单倍体含有两个以上的染色体组，则加倍以后不一定是纯合子；袁隆平采用杂交育种原理，选育出高产、抗逆性强的杂交水稻。
答案：A
15．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是(　　)
A．处于分裂间期的细胞最多
B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似
解析：因为分裂间期所占周期时间长，所以处于分裂间期的细胞数目最多；B项中可以根据染色体的形态和大小在视野内看到二倍体和四倍体的细胞；C项中因为观察的标本已经是死细胞，所以没法看到动态的变化；D项中低温和秋水仙素诱导染色体变异的原理是一样的。
答案：C
16．(2010·新课标全国卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中(　　)
A．花色基因的碱基组成
B．花色基因的DNA序列
C．细胞的DNA含量
D．细胞的RNA含量
解析：推测该红花表现型的出现是否为花色基因突变的结果，应检测和比较红花植株与白花植株细胞中基因的不同，即基因的DNA序列。
答案：B
17．实施“人类基因组计划”的一项工作是测定人类基因的碱基排列顺序，假定通过该项技术测定了一个不含致病基因的正常人的两条非同源染色体和甲、乙、丙、丁四个表现型正常的人对应的染色体，其结果如下表[表中未涉及的染色体的DNA与正常DNA(未发生基因突变的DNA)的碱基排列顺序相同]，下列说法错误的是(　　)
染色体
正常人
甲
乙
丙
丁
11
16
A．测定人类基因组的碱基排列顺序就是要测定人的一个染色体组的全部DNA序列
B．若上述四人中甲、乙为女性，丙、丁为男性，则甲和丁、乙和丙组成家庭更符合优生要求
C．若符合优生要求的上述两家庭各生一女A和一男B，则A、B婚配生出一个具有两种病后代的概率是1/256
D．若表中未标明碱基的那条链为模板链，则甲个体第11条染色体上的DNA转录成的密码子为CAU
解析：人的一个染色体组只含有23条染色体，由于X染色体和Y染色体上的基因，存在一部分不相同的区域，所以X、Y染色体均需测序。由表中看出，发生的基因突变是：甲、丙的第11条染色体的基因，乙、丁的第16条染色体基因。由于四人均表现正常，可见均为隐性突变，设甲、乙、丙、丁四人基因型分别为：AaBB、AABb、AaBB、AABb，甲、丁婚配生的女A基因型为AaBb的概率为1/4，乙、丙婚配生的男B基因型为AaBb的概率为1/4，A、B婚配所生后代两病兼患基因型为aabb，概率为1/16×1/4×1/4＝1/256。
答案：A
18．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T—A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—谷氨酸—
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：由于题干中所给的密码子较少，所以应从原有的题干序列中找寻氨基酸与密码子的对应关系，从左侧“ATA”对应“AUA”密码子开始向右读，缺少“T－A”后，使此处密码子变为“GAG”，它与第三个密码子是相同的。
答案：B
19．(2010·江苏高考)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
解析：据题意可知，该植株发生基因突变之后当代性状就改变了，由此推出该基因突变属于显性突变，该植株为杂合子；该植株为杂合子，自交后可产生这种变异性状的纯合子；基因突变与染色体变异是两种不同的变异，不可以通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置；D项中仅进行花药离体培养而没有用秋水仙素诱导染色体加倍，故得到的是高度不育的单倍体植株。
答案：B
20．(2011·江苏高考)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)(　　)
A．DNA 复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变
B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异
解析：有丝分裂和减数分裂的过程中都有DNA的复制，在DNA复制的过程中可能发生基因突变；非同源染色体之间的自由组合只发生在减数分裂的过程中，故只有减数分裂过程中能发生基因重组；非同源染色体之间交换一部分片段在有丝分裂和减数分裂过程都可以发生，引起的变异为染色体结构变异中的易位，而同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分片段则发生在减数分裂过程中，引起的变异为基因重组；在有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期，都可能发生着丝点分裂后染色体的分离异常，引起染色体数目的变异。
答案： ACD
二、非选择题(共50分)
21．(9分)下图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图2是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG)。
(1)α链碱基组成为____________，β链碱基组成为____________。
(2)镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因中脱氧核苷酸(或碱基对)的________改变，这一基因突变最可能发生在________时。
(3)Ⅱ6基因型是________，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生患病男孩的概率是________，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________。
(4)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制某一性状的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常个体相比，________突变体的性状变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由DNA分子中GTA对应α链CAT，β链以α链为模板互补碱基为GUA。
(2)从图1看出镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因中碱基对的种类改变(→)，基因突变最可能发生在DNA复制时期。
(3)该病是常染色体隐性遗传病，Ⅱ6与Ⅱ7生有病Ⅲ10，可见Ⅱ6、Ⅱ7基因型均为Bb，Bb×Bb→bb(患病)，而生男孩概率为，所以生患病男孩的概率为。要保证Ⅱ9子女不患此病，理论上应与基因型为BB的男子婚配。
(4)X突变体是碱基种类改变，对应氨基酸可能改变，也可能不变，但其他氨基酸一般不会改变，Y突变体是碱基数目多了一个U，Y突变的结果可能使氨基酸种类、序列等发生改变，其改变量大。
答案：(1)CAT　GUA　(2)种类　DNA复制
(3)Bb　1/8　BB　(4)Y　Y突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多(或：X突变体的蛋白质氨基酸序列可能只有一个氨基酸发生改变，Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变)
22．(8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。
(1)诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为______的植株。
(2)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________条。
(3)在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该植株花粉表现________(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)自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选择以上两种植株中的________植株。
解析：(1)现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种，诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为RrBb的植株。
(2)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，该二倍体植株能够进行减数分裂形成可育的配子，因此二倍体植株体细胞染色体数为24，其花粉表现为可育，能够结实。
(3)在培养过程中，一部分花药壁细胞(体细胞)能发育成植株，该植株花粉可育，能够结实，体细胞染色体数为24。
(4)自然加倍植株(纯合子)和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。因此为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的自然加倍植株。
答案：(1)RrBb　(2)可育　结实　24
(3)可育　结实　24　(4)自然加倍
23．(12分)用秋水仙素处理植物分生组织，能诱导细胞内染色体数目加倍，那么，用一定时间的低温(4℃)处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同这个问题进行实验探究。
材料用具：长出根尖的洋葱(2N＝16)若干，培养皿若干，清水，冰箱，2%的秋水仙素溶液。
(1)实验假设：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
假设依据：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验步骤：
①取3个洁净的培养皿，分别标号为1、2、3。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③将3组根尖分别制成装片后，在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目。
(3)结果预测与结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：该题以“秋水仙素诱导染色体加倍”引出要探究的课题。由实验目的可知，本实验应设立3个环境：①常温下；②低温下；③秋水仙素处理。而这里最易被忽视的是第①组常温状态(空白对照)。将3个状态下的实验结果相对比便可得出结论。
答案：(1)低温同秋水仙素一样，可以诱导细胞内染色体数目加倍　　低温能够影响酶的活性(或纺锤体形成)，使细胞不能正常进行有丝分裂
(2)②将3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3个培养皿中，其中1号放在室温下，2号放在4℃冰箱中，3号放在滴加了2%的秋水仙素的溶液中，同样处理12 h
(3)①若1号和2号相同，染色体数目没有改变，则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍
②若2号和3号一样，染色体数目加倍，则低温可诱导细胞内染色体数目加倍
24．(6分)某中学生物兴趣小组关于“调查人群中某项性状的遗传”的课题方案如下。
(1)调查流程：
①确定调查的性状、目的和要求：下列________项不能作为调查性状，原因是
________________。
A．能否卷舌 B．发际形状
C．体重 D．血型
②制订调查计划：小组选择发际形状后，将下表发到同学手中填写。
家庭成员发际形状调查表
性状
祖
父
祖
母
外祖父
外祖母
父
亲
母
亲
兄弟
姐妹
自
己
A1
A2
A3
B1
B2
B3
发
际
V型
直型
说明：请在上表亲属的相应性状(能够了解到的)的空格中打上“√”。
请指出本表的不足之处，并完善。__________________________________________。
③实施调查活动：同学根据自己家庭情况如实填写。
④____________________，得出结论，撰写调查报告。
(2)结果分析
①在家庭调查中可依据________和调查数据判断显隐性。
②调查结论如与权威数字相差很大，试分析可能的原因是_______________________。
解析：遗传病的调查一般先确定调查目的、性状等；再制订科学的调查计划，调查人群基数要大，要随机、真实，数据统计表要合乎要求；调查结束后要统计数据，得出结论。
答案：(1)①C　该性状受环境因素影响较大
②“自己”一栏，应要求填写性别
④整理、分析统计结果
(2)①性状分离现象
②调查的群体太小、取样不随机、表格填写不真实、统计出错等(任写出合理的两项即可)
25．(15分)据报道，在全球范围内存在近百例“狼人”，他们全身96%以上面积覆盖着浓密的毛发，看上去非常像传说中的“狼人”，但实际上他们患有一种罕见的病症——先天全身多毛症。日前，科学家最新研究揭示了这种奇特病症的根源在于染色体变异。研究人员扫描了16位包括多毛症患者和他们未患有多毛症亲属的基因，并对先天全身多毛症家族病史的家庭进行了分析，发现他们体内17号染色体存在着明显的差别，患者亲属体内17号染色体缺失了50万～90万个DNA碱基对，而多毛症患者却缺失了140万个DNA碱基对。
据此回答下列有关问题：
(1)研究证明先天全身多毛症产生的根本原因在于染色体变异，属于染色体变异中的____________________________类型，判断的依据是______________________________。
(2)这种生物变异与基因突变的区别在于_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)这种罕见的先天全身多毛症虽然给患者及家人带来了痛苦，但对研究人类遗传病具有重要的意义，具体体现在____________________________________________________。
(4)引起染色体变异的原因很多，辐射与化学药物是导致染色体变异的重要原因。用硫酸铜溶液(质量浓度300 mg/L)培养蚕豆种子，发现萌发的幼苗根尖细胞中出现微核(在有丝分裂间期，可在细胞核附近看到一到几个很小的圆形结构，这就是微核，是染色体结构变异的结果)；微核率是出现微核的细胞数与观察的细胞总数之比，因此微核率可以用来评价环境诱变因子对生物遗传物质损伤程度的指标。请利用萌发的蚕豆种子，200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L、350 mg/L、400 mg/L不同浓度梯度的硫酸铜溶液，设计实验探究诱变因子的剂量与生物遗传物质损伤程度的关系。
①实验步骤：
a．将生长状况相同的蚕豆种子平均分成若干组。
b．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
c．取萌发的幼苗根尖制成装片进行观察。
d．____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验结果及结论：
a．____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b．____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)先天全身多毛症产生的根本原因在于染色体变异，染色体变异分为染色体结构的变异和染色体数目的变异。由题意可知，17号染色体的结构发生了改变，因此属于染色体的结构变异。
(2)基因突变与染色体的结构变异的区别是：染色体的结构变异是染色体结构的改变，基因突变是染色体某一个位点上基因的改变。
(3)这种罕见的先天全身多毛症虽然给患者及家人带来了痛苦，但对遗传学的临床研究、遗传性疾病的诊断、指导优生优育等具有重要的意义。
(4)利用萌发的蚕豆种子，200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L、350 mg/L、400 mg/L不同浓度梯度的硫酸铜溶液，设计实验探究诱变因子的剂量与生物遗传物质损伤程度的关系，在设计实验时注意等量原则、对照原则、自变量与因变量的关系，分析要全面、条理、准确、规范。
答案：(1)染色体的结构变异　染色体的结构发生了改变
(2)染色体的结构变异是染色体的结构的改变，基因突变是染色体某一个位点上基因的改变
(3)遗传学的临床研究、遗传性疾病的诊断、指导优生优育等
(4)①b.分别用等量不同浓度的硫酸铜溶液处理对应组的蚕豆种子
d．统计并计算不同处理组的微核率
②a.若蚕豆根尖的微核率随硫酸铜溶液浓度的增加而增多，说明诱变因子剂量与生物遗传物质的损伤程度呈正相关(或成正比)
b．若蚕豆根尖的微核率随硫酸铜溶液浓度的增加而基本上没有发生变化，说明诱变因子剂量与生物遗传物质的损伤程度没有关系