【精选单元测试 全程方略 人教】2014年春高中生物必修二：第5-6章 基因突变及其他变异 从杂交育种到基因工程 单元质量评估（含详解）

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单元质量评估（三）
第5、6章
（45分钟　100分）
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.关于基因突变的说法中，正确的是(　　)
A.基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的
B.基因突变一定能够改变生物的表现型
C.人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的
D.由环境引起的变异是不能够遗传的
2.(2013·银川高一检测)下列关于生物可遗传变异的说法，正确的是(　　)
A.病毒、细菌和小鼠均可发生的变异是基因突变
B.染色体变异仅能发生在有丝分裂过程中
C.只有非同源染色体上的非等位基因可以发生基因重组
D.可遗传变异来源于基因突变和染色体变异
3.(2013·济宁高一检测)如图所示某种生物的部分染色体发生了两种变异示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于(　　)
A.图a和图b均为染色体结构变异
B.图a为基因重组，图b为染色体结构变异
C.图a为染色体结构变异，图b为基因重组
D.图a和图b均为基因重组
4.下列与遗传变异有关的叙述，正确的是(　　)
A.三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成
B.XY型生物体细胞中的X和Y染色体在细胞增殖过程中会发生联会现象
C.基因突变、基因重组都能够产生新基因，增加生物的多样性
D.利用二倍体玉米花药离体培养得到的植株是高度不育的单倍体
5.(2013·东营高一检测)实验小组在对果蝇体细胞中的染色体和基因进行研究时，绘制出右图所示图像，有关说法正确的是(　　)
A.此果蝇体内除精子外，其余细胞内均含有两个染色体组
B.位于X染色体上的基因均能在Y染色体上找到相应的等位基因
C.若此果蝇一个精原细胞减数分裂产生了一个DX的精子，则另外三个精子的基因型为DY，dX，dY
D.Ⅱ1、Ⅲ1、Ⅳ2、X或Ⅱ2、Ⅲ2、Ⅳ1、Y均可表示果蝇的一个染色体组
6.(2013·郑州高一检测)下列有关变异的说法正确的是(　　)
A.发生在生物体体细胞内的基因突变一般不能传给后代，所以它是不可遗传的变异
B.染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察
C.同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组
D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体加倍
7.(2013·宁德高一检测)关于人类遗传病的叙述不正确的是(　　)
A.通过产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征
B.通过检测致病基因可以确定胎儿是否患有苯丙酮尿症
C.调查某遗传病的发病率需要在人群中随机抽样调查
D.通过遗传咨询可控制遗传病的产生和发展
8.(2013·海南高考)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是(　　)
A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的
B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同
C.基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码
D.基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中
9.假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(如图)，下列说法不正确的是(　　)
A.过程①育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率
B.过程⑤可使用秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成
C.过程②③④育种方法运用的原理是基因重组，基因型为aaB_个体经④后，子代中aaBB所占比例是5/6
D.过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限
10.与下图中所指的化学键的形成或断裂有关的酶是(　　)
①DNA限制酶　 ②DNA连接酶　 ③DNA聚合酶
④RNA聚合酶　 ⑤解旋酶　　 　 ⑥DNA水解酶
A.①②③④⑤⑥　　　 　　B.①②③④
C.①②③④⑥ D.①②③⑥
11.(能力挑战题)如图表示体细胞增殖的细胞周期(按顺时针方向)。下列叙述错误的是(　　)
A.基因复制可发生在A时期，也可发生在B时期
B.基因重组不发生在A时期，也不发生在B时期
C.人工诱变育种指利用物理因素或化学因素来处理生物，可作用于A时期
D.人工诱导多倍体常用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，作用于B时期
12.如图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法正确的是(多选)(　　)
A.①→②过程简便，但培育周期长
B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(20分)用紫外线处理大肠杆菌，得到色氨酸合成酶第223位的氨基酸更换的几种突变型(如下图)，已知野生型大肠杆菌此位氨基酸是甘氨酸，表格中是这几种氨基酸所对应的密码子，请分析回答下列问题。
甘氨酸
GGU、GGC、GGA、GGG
天冬氨酸
GAU、GAC
丙氨酸
GCU、GCC、GCA、GCG
半胱氨酸
UGU、UGC
(1)造成上述变化的原因是紫外线诱导大肠杆菌发生　　　 　　　，该变异最可能是DNA分子上发生了　　　　 　　，如果以上变化都只是一个核苷酸对的改变引起的，请你利用密码子表推导出野生型大肠杆菌甘氨酸的密码子是　　　　 　　。
(2)从图解中你能看出基因突变的特点有哪些？(列举两例)
①　 ；
②　 。
(3)诱变育种具有明显的优点，但是由于具有频率低等特点，所以并不是所有材料均适合采用诱变育种，请从下面材料中选出不适合用诱变育种的材料(　　)
A.萌发的植物种子 B.酵母菌菌落
C.植物的愈伤组织 D.哺乳动物的胚胎
14.(20分)(2013·浙江高考)在玉米中，控制某种除草剂抗性(简称抗性，T)与除草剂敏感(简称非抗，t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙)；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体(丙)。
请回答：
(1)获得丙的过程中，运用了诱变育种和　　　 　育种技术。
(2)若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现型为　　　 　的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是　　 　 　　　。
(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为　　　　 　　的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。
(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得　　　　 　　，将其和农杆菌的　　　　 　　用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助　　　　 　　连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。
答案解析
1.【解析】选A。基因突变具有多害少利性；基因突变不一定能够改变生物的表现型，因为密码子具有一定的简并性；人工诱变只能提高突变的频率，也不是定向的，所以不一定对人类就是有利的；由环境引起的变异，若是遗传物质改变了，则属于可遗传变异。
2.【解析】选A。基因突变具有普遍性，所以病毒、细菌和小鼠均可发生的变异是基因突变；染色体变异既可以发生在有丝分裂过程中，也可以发生在减数分裂过程中；基因重组包括非同源染色体上的非等位基因的自由组合以及四分体时期同源染色体姐妹染色单体之间的交叉互换；可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。
3.【解析】选B。图a表示的是发生在同源染色体之间的交叉互换，属于基因重组；图b中的染色体片段移接是发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异。
4.【解析】选D。三倍体不能产生正常配子是因为减数分裂过程中染色体联会紊乱；X和Y染色体是同源染色体，在减数分裂过程中联会，但体细胞增殖时不会联会；基因突变能产生新基因，而基因重组不会产生新基因；任何生物体的花粉发育成的个体均称为单倍体。
5.【解析】选D。此果蝇含有Y染色体属于雄性果蝇，正常的体细胞中含有两个染色体组，而处于有丝分裂后期的细胞中有四个染色体组，精子细胞中有一个染色体组；由于X染色体和Y染色体之间存在非同源区段，所以X染色体上的部分基因在Y染色体上找不到相应的等位基因；一个精原细胞会产生两种类型的四个精子，一个为DX，则另外三个为DX、dY、dY；图中的Ⅱ1、Ⅲ1、Ⅳ2、X或Ⅱ2、Ⅲ2、Ⅳ1、Y均可表示果蝇的一个染色体组。
6.【解析】选C。发生在体细胞中的基因突变一般不能传给后代，但属于遗传物质的改变，属于可遗传变异；染色体变异可在光学显微镜下观察，基因突变不能在光学显微镜下观察；同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组；秋水仙素诱导多倍体形成的原理是抑制纺锤体的形成。
7.【解析】选D。产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征；通过基因检测可以判断胎儿是否有致病基因；调查某遗传病的发病率时应在人群中随机抽样调查；通过遗传咨询和产前诊断在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展，而不是控制。
8.【解析】选D。本题考查基因突变、中心法则以及减数分裂相关知识。A项，基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失，故正确。B项，一种氨基酸可能有几个密码子，所以可能出现不同的密码子决定同一种氨基酸的情况，故正确。C项，地球上几乎所有的生物体都共用同一套遗传密码，故正确。D项，B1和B2为等位基因，在体细胞中基因是成对存在的，生物体在形成生殖细胞时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中，所以配子中只能含有每对基因中的一个，故错误。
9.【解析】选C。过程①是用γ射线处理诱导生物体发生了基因突变，会提高突变率；过程⑤是用秋水仙素处理形成多倍体的过程；②③④运用的是杂交育种的方法，F2中aaB_个体中aaBB和aaBb分别占1/3和2/3，自交后aaBB占的比例为1/3+2/3×1/4=1/2；⑥⑦过程应用了单倍体育种的方法，由于经秋水仙素处理后得到的个体都是纯合子，因此缩短了育种年限。
10.【解析】选C。图中所示的化学键是磷酸二酯键，位于磷酸和五碳糖之间，五碳糖可以是核糖，也可以是脱氧核糖。若是核糖，则RNA聚合酶会促进该化学键的形成；若是脱氧核糖，则DNA限制酶、DNA水解酶会使该键断裂，DNA连接酶和DNA聚合酶会恢复该键。
11.【解析】选A。图中A时期较长，B时期较短，所以A代表的是有丝分裂的间期，而B代表的是有丝分裂期；基因重组发生在减数分裂的过程中，所以A、B时期均不发生基因重组；基因的复制只会发生在细胞分裂的间期，即A时期；人工诱导多倍体的形成是抑制纺锤体的形成，作用的时期是分裂期。
【方法技巧】生物变异类型与细胞分裂类型的关系
(1)无丝分裂——基因突变
(2)有丝分裂——基因突变和染色体变异
(3)减数分裂——基因突变、基因重组和染色体变异
12.【解析】选A、C、D。分析题图，①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；②过程发生的变异为基因重组，发生于减数第一次分裂四分体时期及减数第一次分裂后期；⑦过程是多倍体育种过程，⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制纺锤体的形成而产生的；③⑥表示的是单倍体育种过程，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。
13.【解析】(1)用紫外线处理大肠杆菌，使其发生基因突变产生变异类型；由于是更换了223位的氨基酸，所以最可能是发生了碱基的替换；由密码子表可知只有当甘氨酸密码子为GGU或GGC时才符合只有一个核苷酸对改变引起突变的条件。(2)由题图可知基因突变具有不定向性；基因突变产生等位基因；基因突变产生相对性状。(3)适合用诱变育种的材料有萌发的植物种子、植物幼苗及微生物等，一般不选用动物材料。
答案：(1)基因突变　碱基对替换　GGU或GGC
(2)基因突变具有不定向性　基因突变产生等位基因　基因突变产生相对性状(列举两例即可)
(3)D
14.【解题关键】解答本题需明确以下两点：
(1)单倍体育种过程：取花药进行花药离体培养，如取AaBb的花药AB培养，得到单倍体幼苗(从幼苗看不出性状)，再用秋水仙素处理幼苗，得到纯合正常植株。
(2)基因工程的过程：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
【解析】本题综合考查了单倍体育种、诱变育种、杂交育种和基因工程育种等相关内容。
(1)甲ttGG产生的花粉为tG，在EMS的诱变下，通过花药离体培养获得单倍体tg，再由单倍体tg获得可育的丙(非抗糯性ttgg)，需要秋水仙素处理使染色体加倍，这个过程属于单倍体育种。
(2)甲ttGG通过诱变产生乙TtGG，乙和丙ttgg杂交，可以获得TtGg和ttGg，从中选出表现型为抗性非糯性TtGg的个体自交，F2中有抗性糯性T_gg的个体，其比例为3/16。
(3)采用自交法，纯合子不会发生性状分离，杂合子出现性状分离。F2中抗性糯性T_gg的个体有可能为TTgg，其自交结果不会发生性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性∶非抗糯性=3∶1，则为杂合子Ttgg。
(4)转基因技术的第一步是获取目的基因，可以从其他生物直接获取抗虫基因，用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和质粒，然后在DNA连接酶的作用下将其拼接到运载体质粒上构建基因表达载体(农杆菌转化法中是将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中)，然后通过农杆菌转化法导入受体细胞玉米细胞中，通过组织培养获得抗虫植株，最后鉴定和筛选。
答案：(1)单倍体　(2)抗性非糯性　3/16
(3)非抗糯性
F1
雌配子
雄配子
Tg
tg
Tg
TTgg
抗性糯性
Ttgg
抗性糯性
tg
Ttgg
抗性糯性
ttgg
非抗糯性
抗性糯性∶非抗糯性=3∶1
(4)抗虫基因(或目的基因)　Ti质粒　DNA连接酶
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