人教(2019)生物必修2课时跟踪检测（15） 基因突变和基因重组（含答案）

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人教(2019)生物必修2课时跟踪检测
（十五）基因突变和基因重组
1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。
(1)基因突变一定引起基因碱基序列的改变，但不一定引起生物性状的改变。(√)
(2)基因突变是由于DNA片段的增添、缺失或替换引起的基因碱基序列的改变。(×)
(3)基因突变通常发生在DNA→RNA的过程中。(×)
(4)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体交换部分片段可导致基因重组。(×)
(5)各种生物都可以发生基因重组。(×)
2．原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为(　　)
①少一个氨基酸，氨基酸顺序不变
②少一个氨基酸，氨基酸顺序改变
③氨基酸数目不变，但顺序改变
A．①③　　　　　　　 B．②③
C．① D．①②
解析：选D　突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少1个；若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若减少的三个碱基对正好对应着两个密码子中的碱基，则在减少一个氨基酸的基础上，缺失部位后氨基酸顺序也会改变；若减少的不是三个连续的碱基对，则对氨基酸的种类和顺序影响将更大。 ①②符合题意，③不符合题意，故选D。
3．某种群中发现一突变性状，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(d→D) B．隐性突变(D→d)
C．显性突变或隐性突变 D．人工诱变
解析：选A　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，需要连续培养几代才能选出稳定遗传的纯合子。故选A。
4．下列属于癌细胞特征的是(　　)
①无限增殖　②代谢速率减慢　③细胞膜上糖蛋白减少　④具有转移性　⑤产生大量的毒素
A．①②③④ B．①③④
C．①③④⑤ D．①②③④⑤
解析：选B　癌细胞是不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，其细胞膜上糖蛋白减少，易分散、转移，但不会产生大量的毒素。故选B。
5．下列有关基因重组的叙述，正确的是(　　)
A．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离
B．基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，这属于基因重组
C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组
D．造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组
解析：选C　Aa个体自交，后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的，A错误；基因A中碱基的替换、增添或缺失属于基因突变，B错误；YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型，这属于基因重组，C正确；同卵双生是由同一个受精卵发育而来的，所以细胞核中的遗传物质是一样的，其性状差异主要是由外界环境引起的，D错误。
6．DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的基因的改变，称为点突变。点突变常分为转换和颠换两种形式。一种嘌呤被另一种嘌呤取代或一种嘧啶被另一种嘧啶取代称为转换，嘌呤取代嘧啶或嘧啶取代嘌呤的突变则称为颠换。下列有关点突变的说法中，错误的是(　　)
A．点突变通常发生在DNA复制的时期
B．点突变可导致等位基因的产生
C．DNA分子中，最多出现4种转换和4种颠换
D．点突变改变了基因的碱基序列导致基因结构改变
解析：选C　由题意知，点突变属于基因突变，通常发生于DNA复制的时期，基因突变是产生等位基因的原因，基因突变改变了碱基序列，即改变了其结构，A、B、D正确；DNA分子中，最多可出现4种转换(A→G、G→A、T→C、C→T)和8种颠换(A→C、A→T、T→A、T→G、G→C、G→T、C→G、C→A)，C错误。
7．诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点。下列分析正确的是(　　)
①结实率低，发育迟缓　②提高突变率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程　③大幅度改良某些性状　④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高
⑤有利个体不多，需要处理大量的材料
A．①④ B．②③⑤
C．①④⑤ D．①②④
解析：选B　诱变育种利用的原理是基因突变，利用物理或化学方法会提高突变率；产生新基因进而产生新的性状，能够大幅度改良某些性状，加速育种进程；由于基因突变的多害少利性，有利变异的个体不多，且需要处理大量的材料。②③⑤正确。
8．辐射可能导致基因变异。下列相关叙述正确的是(　　)
A．碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的
B．环境引发的变异可能为可遗传变异
C．辐射能导致人体遗传物质发生定向变异
D．基因突变可能造成某个基因的缺失
解析：选B　引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素，A错误；如果环境引发了细胞中遗传物质的改变，就成了可遗传的变异，B正确；辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变，C错误；基因突变会导致基因内部分子结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换，不会导致某个基因的缺失，D错误。
9．离子辐射可引起细胞DNA产生某种损伤。下图为人体p53基因参与的多种DNA损伤应答机制，以应对离子辐射带来的后果。下列叙述错误的是(　　)
A．p53发生突变，损伤DNA可继续复制以避免辐射影响
B．p53可引起细胞周期阻滞，抑制细胞的不正常增殖
C．p53可激活DNA修复系统，降低DNA的基因突变率
D．p53可诱导细胞发生凋亡，该应答机制对机体有利
解析：选A　若p53发生突变，p53基因无法控制产生正常蛋白质，损伤DNA在未得到修复的情况下可继续复制，无法避免辐射影响，A错误；p53可以引起细胞周期阻滞，将细胞分裂阻滞在细胞周期的某一时期，从而抑制细胞的不正常增殖，B正确；p53可以激活DNA修复系统，将已损伤的DNA区域进行修复，减轻DNA损伤程度，降低DNA的基因突变率，C正确；p53可以诱导细胞发生凋亡，减少含有损伤DNA而发生变异的细胞，该应答机制对机体有利，D正确。
10.小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四种表型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。回答下列问题：
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或互换。
①若是发生互换，则该初级精母细胞产生配子的基因型是________________________。
②若是发生基因突变，且为隐性突变，则该初级精母细胞产生配子的基因型是__________或________。
(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验：
实验方案：用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为________的雌性个体进行交配，观察子代的表型。
结果预测：①如果子代______________________________________________________，则发生了互换。
②如果子代________________________________________________________，则基因发生了隐性突变。
解析：(1)题图中1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或互换，若是发生互换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab四种基因型的配子；若是基因发生隐性突变，即A→a，则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子。(2)若要验证该现象出现的原因是基因突变还是互换，可以用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为aabb的雌性个体进行交配，如果子代出现黑色(AaBb)、褐色(aaBb)、棕色(Aabb)和白色(aabb)四种表型，则发生了互换；如果子代出现黑色(AaBb)、褐色(aaBb)和白色(aabb)或棕色(Aabb)、白色(aabb)和褐色(aaBb)三种表型，则基因发生了隐性突变。
答案：(1)①AB、Ab、aB、ab　②AB、aB、ab　Ab、ab、aB　(2)aabb　①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型　②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型
11．研究发现，外界因子会导致HER基因过量表达，合成细胞膜上某种受体蛋白——HER蛋白，从而持续激活细胞内的信号传导启动DNA复制，导致细胞异常增殖而形成癌细胞。下列叙述错误的是(　　)
A．辐射、病毒等可能是激活HER基因过量表达的外界因子
B．HER基因过量表达后能影响细胞周期、控制细胞生长分裂
C．若细胞HER基因过量表达，会导致其细胞周期变短
D．HER蛋白是细胞膜上的一种糖蛋白，细胞癌变后其含量减少
解析：选D　由题意可知，HER基因过量表达会导致细胞癌变，而辐射、病毒等属于致癌因子，因此辐射、病毒等可能是激活HER基因过量表达的外界因子，A正确；HER基因过量表达后可导致细胞异常增殖形成癌细胞，故HER基因过量表达后能影响细胞周期、控制细胞生长分裂，B正确；若细胞HER基因过量表达，会引起细胞癌变，导致细胞周期变短，C正确；根据题意可知，HER蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白，细胞癌变后，该蛋白含量增加，而糖蛋白在细胞癌变后会减少，D错误。
12．已知果蝇体色由常染色体上的基因控制，灰身(B)对黑身(b)为显性。现有某果蝇群体，世代均表现为黑身，科学家用药物M处理一果蝇胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇(记为甲)。若想验证药物M引发个体甲在胚胎期发生的是显性突变，下列实验设计合理的是(　　)
A．将甲与其他黑身个体杂交，观察后代表型
B．取甲的生殖细胞于光学显微镜下，观察有无显性基因
C．将甲与其他黑身个体杂交，并用药物M处理胚胎期细胞，观察后代表型
D．将群体内的黑身个体杂交，并用药物M处理胚胎期细胞，观察后代表型
解析：选A　将甲与其他黑身(bb)个体杂交，若药物M引发个体甲在胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为BB或Bb，后代的基因型为Bb或Bb、bb，则后代会出现灰身。若没有发生显性突变，甲的基因型仍然是bb，则后代不会出现灰身，因此将甲与其他黑身个体杂交，观察后代表型，能验证药物M引发个体甲胚胎期发生的是否显性突变，A正确；在光学显微镜下，观察不到细胞的基因，B错误；由于药物M会引起基因发生突变，因此用药物M处理胚胎期细胞，会导致后代表型与实验结果不同，该实验设计不能用来验证药物M引发个体甲胚胎期发生的是否显性突变，C、D错误。
13．图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体，图中字母表示基因。下列叙述错误的是(　　)
A．基因突变具有不定向性，图甲中A/a基因可能突变成D/d或E/e基因
B．图乙染色体上的d基因可来自基因突变或基因重组
C．图甲中的非等位基因在减数分裂过程中一定不能发生自由组合
D．基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同
解析：选A　基因突变具有不定向性，但结果是产生新的等位基因，故A/a基因不可能突变成D/d或E/e基因，A错误；由题意分析可知，图乙染色体上的d基因可能来自基因突变或基因重组，B正确；图甲中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因，不能发生自由组合，C正确；基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同，D正确。
14．科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交，F2表型及比例为正常植株∶矮秆植株＝3∶1。D11基因的作用如下图所示。请分析并回答问题：
(1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的____________功能。
(2)EMS诱发D11基因发生________(填“显性”或“隐性”)突变，从而________(填“促进”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，水稻植株内BR含量______，导致产生矮秆性状。
(3)研究发现，EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。由此说明基因突变具有______特点。
(4)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。
①若杂交子代皆表现为正常植株，则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生________(填“显性”或“隐性”)突变引起的。
②若杂交子代出现矮秆植株，尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案，预期实验结果及结论。
实验方案：杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表型及比例。
预期实验结果及结论：若植株全为________植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同；若植株全为________植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。
解析：(1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的信息交流功能。(2)F2表型及比例为正常植株∶矮秆植株＝3∶1，说明正常相对于矮秆为显性，由此可见EMS诱发D11基因发生了隐性突变；D11基因能控制合成CYP724B1酶，EMS诱发D11基因发生基因突变后会抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株内BR含量减少，进而产生矮秆性状。(3)EMS既会诱发D11基因发生突变，也会诱发D61基因发生突变，可见基因突变具有随机性特点。 (4)纯合矮秆水稻突变植株(甲)是由D11基因发生隐性突变形成的，现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的。①若杂交子代皆表现为正常植株，说明D11基因能控制合成CYP724B1酶，进而形成BR，且BR的受体正常，这表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生隐性突变引起的。②若杂交子代皆表现为矮秆植株，乙水稻矮秆性状的产生原因可能是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，也可能是仅由D61基因发生显性突变引起的，需要进行进一步实验来探究。若乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，则其矮秆性状形成的原因是不能合成CYP724B1酶，导致BR不能形成所致，这可通过给杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表型及比例来判断，若植株全为正常植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同；若植株全为矮秆植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。
答案：(1)信息交流(或信息传递)　(2)隐性　抑制　减少　(3)随机性　(4)①隐性　②正常　矮秆