5.1 基因突变和基因重组 同步练习（含答案）

5.1 基因突变和基因重组 同步练习
一、选择题
1．下列关于细胞结构、功能及分化的叙述，错误的是（　　）
A．参与暗反应的酶分布在叶绿体的囊状结构薄膜上
B．淋巴细胞识别各种抗原与淋巴细胞膜表面的糖被密切相关
C．癌细胞容易分散和转移是由于癌细胞膜上糖蛋白等物质减少的缘故
D．受精卵形成不同组织和器官离不开细胞分化
2．苏云金芽孢杆菌（Bt）能产生多种杀虫蛋白（Bt抗虫蛋白），高效地杀死多种宿主昆虫。研究表明，在小菜蛾细胞内存在位于常染色体上能对抗Bt的显性突变基因SE2，使其对Bt生物杀虫剂或转Bt抗虫蛋白基因的抗虫作物产生了抗性。若通过某种技术完整敲除小菜蛾体内SE2基因，则可以显著降低小菜蛾Bt抗性水平。现调查得到某小菜蛾种群中具有SE2基因的纯合个体占60%、杂合个体占30%，下列叙述正确的是（　　）
A．小菜蛾对抗Bt的SE2基因是某基因中发生碱基对的替换得到的
B．完整敲除SE2基因的小菜蛾对Bt的抗性并未完全消除，说明其抗Bt能力可能还与其他基因有关
C．该小菜蛾种群中SE2基因的频率为65%
D．长期使用Bt生物杀虫剂会诱使小菜蛾的SE2基因朝着抗药性越来越强的方向变异
3．恶性血液病中一种罕见的因20号染色体长臂部分缺失引发的疾病，引发医学家的关注。下列与这种病产生原因相似的是（　　）
A．线粒体DNA突变会导致生物性状变异
B．三倍体西瓜植株的高度不育
C．猫叫综合征
D．白化病
4． 我国学者对棕白色大熊猫棕色毛产生的机制进行研究，发现其棕色毛的产生与1号同源染色体上BACE基因（编码某蛋白裂解酶）的部分缺失（缺失25个碱基对）有关，这一缺失导致毛色由黑色变为棕色。下列说法错误的是（　　）
A．BACE基因突变时缺失的嘧啶数等于嘌呤数
B．BACE突变基因上的终止密码子位置可能提前或延后
C．BACE蛋白结构随着BACE基因突变发生改变
D．该突变可以为生物进化提供原材料
5．肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式功能。小鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用增强，影响肿瘤生长。下列叙述错误的是（ ）
A．葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，转运过程需依赖载体蛋白的构象变化
B．解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持
C．冷刺激条件下，高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用
D．提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制
6．拟南芥是自花授粉植物，体细胞中有5对染色体，是第一个基因组被完整测序的植物。研究发现，野生型拟南芥的细胞核核孔上存在H蛋白，能够协助mRNA转移，而某种突变型拟南芥的H蛋白功能缺失。下列叙述正确的是（　　）
A．突变型拟南芥H蛋白功能缺失一定由基因突变引起
B．突变型拟南芥的基因表达过程受阻是因为转录过程不能正常进行
C．突变型拟南芥的细胞核核孔仍然可以进行物质交换，并具有选择性
D．拟南芥基因组测序需要测10条染色体
7．酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶作用下再转化为乙酸，最终转化成和水。头孢类药物能抑制的活性。基因某突变导致活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足，而东亚人群中高达。下列叙述错误的是（　　）
A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C．基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D．饮酒前口服酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
8．图甲是基因型为AaBB的二倍体动物某个细胞的分裂示意图（展示部分染色体），图乙表示一个细胞周期中每条染色体上的DNA含量的变化。下列叙述正确的是（　　）
A．图甲细胞内含有4条姐妹染色单体，6个DNA分子，对应图乙的CD段
B．图甲细胞为初级卵母细胞，图示时期正在发生基因重组
C．出现图甲细胞基因组成的原因是发生了染色体互换和基因突变
D．图乙DE段表示细胞分裂，EF段染色体和DNA数目是CD段的一半
9．冬季流感盛行，流感病毒容易发生基因突变。有关基因突变的叙述错误的是（　　）
A．可能产生新基因 B．具有普遍性和定向性
C．基因的碱基序列发生改变 D．是生物变异的根本来源
10．热休克蛋白（HSPs）是细胞和机体受到高温侵袭或生存威胁时，合成量迅速增加的一类蛋白质（如HSP60、HSP90等），它们具有多种功能。当细胞癌变时，会产生正常细胞原本不具有的蛋白质，它可引发免疫反应（如下图所示）。下列有关叙述正确的是（　　）
A．在此过程中，热休克蛋白参与了对抗原的识别过程
B．乙细胞代表能够识别癌细胞的成熟的辅助性T细胞
C．甲细胞来源于血液中的白细胞
D．T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成的辅助性T细胞能释放多种蛋白质
11．已知T2噬菌体DNA的某一片段与DNA复制有关，该片段含有多个位点，其中任何一个位点发生突变均可影响噬菌体DNA的复制。已知甲、乙均为上述片段某一个位点发生突变的噬菌体，让甲、乙同时侵染大肠杆菌，有子代噬菌体产生。下列推测错误的是（　　）
A．甲、乙的突变可能发生在不同位点
B．参与甲、乙DNA复制的物质和能量均来自大肠杆菌
C．甲、乙的DNA之间可能发生了片段交换
D．噬菌体DNA复制一次所需的核苷酸数目与自身核苷酸数目相等
12．下列关于遗传与变异的叙述，错误的是（　　）
A．基因突变具有不定向性，A基因既可以突变为a基因也可以突变为B基因
B．黑细(Aabb)与白粗(aaBb)杂交，后代表现型及比例为黑粗：黑细：白粗：白细＝1：1：1：1，不能验证自由组合定律
C．诱变育种、多倍体育种的育种原理都属于可遗传变异
D．孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上
13．人肿瘤细胞细胞质中含大量独立于染色体外的环状DNA(ecDNA)，其上普遍带有癌基因。ecDNA可大量扩增且癌基因能高效表达。下列叙述错误的是（　　）
A．ccDNA分子容易复制和表达，可能与其呈裸露状态易解旋有关
B．ecDNA分子复制时，DNA聚合酶在模板链上移动的方向为3＇→5＇
C．细胞癌变之后，癌细胞的端粒可能不会随细胞分裂而缩短
D．肿瘤的发生与细胞中抑癌基因突变、相应蛋白质活性过强有关
14．下列有关变异的叙述正确的是（　　）
A．三倍体无子西瓜由于不能形成可育的配子，属于不可遗传变异
B．水稻单倍体一般不存在等位基因，进行诱变处理后，当代就能表现出变异性状
C．普通小麦是异源六倍体，因遗传物质来自不同物种，从而导致育性较差
D．四分体时期，同源染色体上的非等位基因会发生交换，导致染色单体上的基因重组
15．下列有关育种原理的叙述，正确的是（　　）
A．杂交育种的原理是基因突变
B．诱变育种的原理是染色体结构变异
C．单倍体育种的原理是染色体变异
D．多倍体育种的原理是基因重组
16．FTO是近年来发现的一种与肥胖相关的基因，FTO可编码一种去甲基化酶，调节某些代谢相关的基因。体内FTO基因变异的人，肥胖几率会显著增加，用A、a分别表示突变前后的FTO基因，研究表明，在欧洲白人群体中a的频率逐渐增加。下列推测合理的是（　　）
A．a不存在于亚洲人群体中
B．a的出现可能决定欧洲白人群体超肥胖方向进化
C．AA、Aa和aa个体的脂肪含量可能依次增高
D．aa的个体可能由于去甲基化能力增强，进而增加了脂肪含量
17．某些癌细胞常常具有免疫逃逸现象，能躲避NK细胞（一种淋巴细胞）的攻击，其机理如下图。下列叙述正确的是（　　）
A．癌细胞形成过程中，核酸不发生改变，蛋白质发生改变
B．致癌因子是癌细胞产生的根本原因，所以定期检查、远离致癌因子、选择健康的生活方式是预防癌症的有效措施
C．逃逸癌细胞与正常细胞表面都有与PD-1蛋白识别的物质，从而不被攻击
D．PD-1抑制剂类药物会使NK细胞清除癌细胞，不会有副作用
18．科研人员在研究水稻矮秆的控制基因的过程中，发现矮秆突变型的基因r比野生型基因R多了一个酶切位点，如图所示。利用矮秆突变型水稻与野生型高秆水稻杂交得到的全为中间类型，自交得到的中野生型：突变型：中间类型=1：1：2，下列分析正确的是（　　）
A．根据杂交结果判断水稻茎秆高低的遗传不符合基因的分离定律
B．用PCR技术克隆R、r基因需要设计两组不同的特异性引物
C．所有个体自由交配，其子代野生型：突变型=3：1
D．的中间类型通过PCR、酶切、琼脂糖凝胶电泳等技术可得到3条条带
19．下列关于基因突变和基因重组的叙述，错误的是（　　）
A．基因突变具有随机性
B．基因突变具有不定向性
C．减数分裂过程中会发生基因重组
D．基因重组不能为生物进化提供原材料
20．植物甲抗病性强，植物乙结实率高。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。关于此实验下列叙述错误的是（　　）
A．过程①中处理时间的差异可能是甲乙的细胞壁组分比例有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C．过程④是脱分化，得到的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块
D．过程⑤是再分化，细胞分化时可能会发生基因突变
二、非选择题
21．果皮颜色是甜瓜重要的性状。为探究决定果皮颜色的基因，科研人员进行如下研究。
（1）选取绿皮品种甲和黄皮品种乙进行杂交实验，F1自交得F2，数据统计如下表。结果说明果皮颜色由　 　对等位基因控制；F1与乙杂交，后代性状及分离比为　 　。
子代 绿皮株数 白皮株数 黄皮株数
F1 30 0 0
F2 242 59 20
（2）果皮颜色与4号染色体存在相关性。进一步研究结果如图1，该染色体上A基因的　 　区域发生　 　，导致了基因突变，使得氨基酸　 　发生变化，相应蛋白质的空间结构改变。由此推测A基因可能为控制甜瓜果皮颜色的候选基因。
（3）在授粉后不同天数，测定不同品种A基因的表达情况，结果如图2。推测该基因的功能为　 　。
（4）为验证A基因的功能，研究人员开发了特异性序列MR作为标记，与A基因紧密连锁，在F2群体中进行扩增，结果如图3。该结果　 　（支持/不支持）上述推测，理由是　 　。
（5）果皮颜色的形成与多种色素积累有关，且易受光照、温度等环境因素影响，果皮颜色也会影响消费者的选择。请基于以上信息提出你的观点，是否支持开发与果皮颜色基因连锁的特异性序列标记，并说明理由　 　。
22．玉米是杂种优势利用的最好的作物之一，雄性不育材料作为一种宝贵的种质资源，对杂种优势的利用具有十分重要的价值。前期研究从野生型玉米Mo17中筛选得到1株雄性不育突变体mi-ms-3，对其进行遗传分析及基因定位，预期为不育化杂交制种提供新材料。
（1）以突变体mi-ms-3为母本，野生型Mo17为父本，杂交得到F1代雄穗与雌穗均表现育性正常，F1自交获得F2，F2群体野生型和突变体单株分别为83株和30株，则该突变表型是　 　性状，至少由　 　对基因控制。
（2）为探究mi-ms-3雄性不育基因的分子作用机制，研究者对突变体mi-ms-3的基因位点进行PCR扩增后电泳检测，最终确定突变基因为zmm16，该基因编码MADS-box蛋白，是参与花器官发育的一类功能基因。通过电泳比较野生型和突变体中的zmml6基因发现(图甲)，突变体zmm16基因比野生型　 　(填“长”或“短”)，导致其zmm16基因的表达量(图乙)　 　(填“降低”或“提高”)，这一结果与雄性不育突变体花药未完全退化表型相对应。
（3）研究表明，zmm16蛋白能与基因启动子区域中的特殊作用元件特异性结合，使靶基因在特定的时间和空间以特定的强度表达。突变体的zmm16蛋白不能与启动子区特殊作用元件结合来调控基因的表达，综合图甲、图丙分析，可能是znm16基因发生了　 　(变异类型)。进一步研究发现，zmml6基因启动子序列中存在低温响应元件及大量光响应元件，这说明其表达可能受温度和光照环境因素的影响，在花药发育的特定阶段，通过调节　 　来适应一定范围内的光、温等环境变化。
（4）该品系突变体在长日照、高于临界温度t℃时表现为雄性不育；而在短日照、低于临界温度t℃时表型为雄性可育。结合以上材料，请提出培育玉米杂交种并保存突变体mi-ms-3的遗传实验思路。
实验思路：
①在　 　日照、　 　临界温度t℃，使突变体mi-ms-3与野生型玉米Mo17杂交，收获　 　植株上所接种子即为生产中所用的杂交种；
②在　 　临界温度t℃，　 　日照、　 　，收获种子，即可保存突变体mi-ms-3。
答案解析部分
1．A
2．B
3．C
4．B
5．C
6．C
7．D
8．B
9．B
10．A
11．B
12．A
13．D
14．B
15．C
16．C
17．C
18．D
19．D
20．B
21．（1）两；果皮绿色：果皮白色：果皮黄色=2：1：1
（2）外显子；碱基对的缺失或插入；种类、数目、排列顺序
（3）控制果皮的绿色性状
（4）支持；F2中所有的绿皮单株均含有P1的条带，所有的黄皮或白皮单株均不含P1条带
（5）支持。可用于苗期筛选特定果皮颜色的植株
22．（1）隐性；一
（2）长；降低
（3）基因突变；zmm16 基因表达
（4）长；高于；突变体(mi-ms-3)；低于；短；使突变体(mi-ms-3)自交