人教版高中生物必修2遗传与进化第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组练习含答案

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组（一）基础巩固1.下列关于基因突变的说法,正确的是()①若发生在配子形成过程中,可以通过有性生殖遗传给后代②若发生在体细胞中,一定不能遗传③若发生在人的体细胞中,有可能发展为癌细胞④都是外部因素影响引起的A.②④ B.①②C.①③ D.②③解析:孟德尔遗传规律发生于减数分裂过程中,所以基因突变若发生在配子形成过程中,将遵循孟德尔遗传规律传递给后代,①正确;若发生在体细胞中,一般不能遗传给后代,但有些植物可通过无性生殖将突变基因传递给后代,②错误;正常细胞中原癌基因和抑癌基因突变,可能导致正常细胞变成癌细胞,③正确;引起基因突变的因素既有外部因素,也有生物个体的内部因素,④错误。答案:C2.下列关于癌细胞的叙述,错误的是()A.具有无限增殖的能力B.细胞内酶的活性降低C.细胞膜表面糖蛋白减少D.由正常细胞发生突变而形成解析:癌细胞具有无限增殖的能力,A项正确;癌细胞由于无限增殖而代谢加快,如DNA复制、蛋白质合成等相关酶活性增加,B项错误;由于癌细胞的细胞膜表面糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,因此癌细胞容易分散和转移,C项正确;癌细胞由正常细胞发生基因突变而形成,D项正确。答案:B3.下列对基因突变和基因重组的说法,正确的是()A.基因突变具有不定向性,说明基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期B.基因重组没有新基因产生,也没有新基因型产生C.基因突变和基因重组可以同时发生在根尖细胞增殖过程中D.基因突变会导致遗传信息发生改变,但编码的氨基酸不一定改变解析:基因突变具有不定向性,与基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期无相关性,A项错误;基因重组没有新基因产生,但可以产生新的基因型,B项错误;根尖细胞进行有丝分裂,因此不会发生基因重组,C项错误;基因突变后遗传信息会发生改变,但由于密码子的简并性,编码的氨基酸不一定改变,D项正确。答案:D4.某基因突变后转录的mRNA长度不变,翻译的肽链缩短了。下列分析正确的是()A.该基因突变是发生了碱基的缺失B.基因突变可能导致mRNA没法与核糖体结合C.突变导致基因表达过程中碱基互补配对原则发生改变D.肽链缩短可能是因为基因突变导致终止密码子提前出现解析:如果基因突变时发生了碱基缺失,会导致转录的mRNA长度发生改变,A项错误;若mRNA无法与核糖体结合,就无法合成肽链,B项错误;基因突变只改变基因中碱基的数量和顺序,不会影响碱基互补配对原则,C项错误;基因突变后转录的mRNA长度不变,但碱基顺序会发生改变,可能会导致终止密码子提前出现,翻译提前结束,肽链缩短,D项正确。答案:D5.(2023·深圳高三第一次调研)有研究表明胃癌的产生和发展,与表皮生长因子受体(EGFR)相关基因的过量表达有密切关系。下列叙述正确的是()A.EGFR相关的基因很可能是一种抑癌基因B.抑制EGFR的功能是治疗胃癌的一种思路C.EGFR的增多表明细胞一定发生了癌变D.环境因素与EGFR量的变化及表达无关系解析:据题意“有研究表明胃癌的产生和发展,与表皮生长因子受体(EGFR)相关基因的过量表达有密切关系”可知,EGFR相关的基因很可能是一种原癌基因,抑制EGFR的功能是治疗胃癌的一种思路,但EGFR的增多不一定表明细胞就发生了癌变,A、C两项错误,B项正确;环境因素(如X射线等)会影响EGFR量的变化和EGFR相关基因的表达(转录和翻译),D项错误。答案:B6.下列有关基因重组的叙述,正确的是()A.基因重组发生在精子和卵细胞结合的过程中B.基因A因缺失部分碱基形成它的等位基因a属于基因重组C.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可能导致基因重组D.基因重组可发生在次级精母细胞形成精子的过程中解析:基因重组发生在减数分裂过程中,A项错误;基因A因缺失部分碱基形成它的等位基因a属于基因突变,B项错误;在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可能导致基因重组,C项正确;基因重组可发生在初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中,D项错误。答案:C7.(2024·广东阶段练习)科研人员研究玉米籽粒性状时发现,其饱满程度由大到小有饱满、中度饱满、干瘪等性状,由位于同源染色体相同位置的3个基因(S、S1、S2)决定,为探究这些性状出现的原因,进行系列研究。据此回答下列问题。(1)玉米是遗传学实验中常用的材料,具有的优点是

(写出2条)。

(2)科研人员分别利用野生型、突变体1、突变体2进行杂交实验,实验步骤及结果如图1所示。图1①突变体1基因型为S1S1,干瘪个体基因型为S2S2,根据杂交1、杂交2的结果,判断S、S1、S2之间的显隐性关系是,突变体2的表型为。

②上述杂交实验说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律,证据是

。

(3)科研人员推测突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列(BTA)导致,如图2。图2突变体1是由(填变异方式)产生的,检测野生型和突变体1的相关基因表达发现S基因编码某种糖类转运蛋白,突变体1中由于糖类转运蛋白异常,糖类转运到籽粒中受限,使籽粒饱满程度降低,这表明基因表达产物与性状的关系是

。

解析:(1)玉米是雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;相对性状明显,易于区分;产生的后代数量多,统计更准确;生长周期短,繁殖速度快,因此常被用作遗传学实验中的材料。(2)①突变体1为中度饱满,基因型为S1S1,干瘪个体基因型为S2S2,据此可知,S1决定中度饱满,S2决定干瘪,因此S决定饱满,根据杂交2可知,饱满的后代出现中度饱满,说明S对S1为显性,中度饱满的后代出现干瘪,说明S1对S2为显性,因此S、S1、S2之间的显隐性关系是S对S1为显性,S1对S2为显性。突变体1(中度饱满)与突变体2杂交,后代饱满和中度饱满为1∶1,这是测交实验,推测突变体2的表型为饱满。②杂交2中饱满籽粒自交后代出现饱满∶中度饱满=3∶1,中度饱满自交后代出现中度饱满∶干瘪=3∶1,说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律。(3)基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变,突变体1籽粒中度饱满是由于基因S中插入一段DNA序列(BTA)导致,其为基因突变。基因控制生物的性状,基因对性状的控制途径:①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;②基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。突变体1中由于糖类转运蛋白异常,糖类转运到籽粒中受限,使籽粒饱满程度降低,这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。答案:(1)雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;相对性状明显,易于区分;产生的后代数量多,统计更准确;生长周期短,繁殖速度快(合理即可)(2)①S对S1为显性,S1对S2为显性饱满②杂交2中饱满籽粒自交后代出现饱满∶中度饱满=3∶1,中度饱满自交后代出现中度饱满∶干瘪=3∶1(3)基因突变基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(二)拓展提高8.下图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列结论不能从图中分析得出的是()A.基因突变具有普遍性B.基因突变具有不定向性C.基因突变具有可逆性D.这些基因的碱基序列一定不同解析:图示表示一个种群中某一基因的突变情况,不能体现基因突变的普遍性;识图分析可知A基因可以突变成a1、a2、a3,说明基因突变具有不定向性;A基因可以突变成a1基因,a1基因也可以突变成A基因,说明基因突变具有可逆性;控制同一性状的基因有多种,其根本原因是基因的碱基序列不同。答案:A9.(2023·大湾区联考)基因中某个碱基对的替换并不改变对应的氨基酸,这种突变称为同义突变。近期有研究发现,酵母菌细胞中有超过34的同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量,对酵母菌显著有害。下列相关推断合理的是A.同义突变的基因中碱基之和“A+G”≠“C+T”B.同义突变对应的氨基酸可能有两种以上的密码子C.同义突变不改变对应的氨基酸,也不改变生物性状D.同义突变对酵母菌有害是因为其直接抑制了翻译过程解析:酵母菌细胞中的基因是有遗传效应的双链DNA片段,遵循碱基互补配对原则,即A和T配对,C和G配对,故碱基数量关系为A=T,C=G,所以“A+G”=“C+T”,A项错误;同义突变的基因中某个碱基对的替换并不改变对应的氨基酸,说明和突变前相比,mRNA的序列改变了,即密码子种类有变化,但对应的氨基酸没有改变,可能这些氨基酸有两种以上的密码子,这和密码子的简并性有关,B项正确;同义突变不改变对应的氨基酸,则不改变蛋白质的结构,但同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量,会改变生物性状,C项错误;同义突变对酵母菌有害是因为减少了突变基因对应的mRNA的数量,而非直接抑制翻译过程,D项错误。答案:B10.(2023·广州一模)鹌鹑的羽色属Z连锁伴性遗传。栗羽、黄羽和白羽是由Z染色体上的两对等位基因A/a和B/b相互作用的结果。A和a与色素的合成有关,A为有色基因、a为白化基因。A与B共同作用产生栗羽、A与b共同作用产生黄羽。某校生物学课外兴趣活动小组利用白羽(ZabW)、栗羽和黄羽的鹌鹑(均为纯合子)进行研究活动。回答下列问题。(1)纯合黄羽个体的基因型是。

(2)栗羽雄性与黄羽雌性鹌鹑杂交,后代F1全为羽。让F1的雌雄个体进行交配,F2中栗羽∶黄羽=3∶1,其中(填性别)鹌鹑一半为栗羽、一半为黄羽,另一种性别的鹌鹑的基因型有种。

(3)为验证这两对等位基因可发生重组,请写出实验思路、预期结果和结论:

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解析:分析题意可知,雌性纯合白羽的基因型为ZabW,纯合栗羽的基因型为ZABZAB、ZABW,纯合黄羽的基因型为ZAbZAb、ZAbW。(1)栗羽、黄羽和白羽是由Z染色体上的两对等位基因A/a和B/b相互作用的结果,A与b共同作用产生黄羽,故纯合黄羽个体的基因型是ZAbZAb、ZAbW。(2)纯合栗羽雄性的基因型为ZABZAB,纯合黄羽雌性的基因型为ZAbW,后代F1的基因型为ZABZAb、ZABW,全为栗羽。让F1的雌雄个体(ZABZAb、ZABW)进行交配,F2的基因型为ZABZAB(雄性栗羽)、ZABZAb(雄性栗羽)、ZABW(雌性栗羽)、ZAbW(雌性黄羽)=1∶1∶1∶1,即栗羽∶黄羽=3∶1,雌性鹌鹑一半为栗羽、一半为黄羽,雄性鹌鹑全为栗羽,有2种基因型。(3)为验证这两对等位基因可发生重组,可让纯合白羽(ZabW)与纯合栗羽(ZABZAB)进行杂交,得F1雄性栗羽(ZABZab),雄性栗羽(ZABZab)与纯合白羽(ZabW)进行杂交,若这两对基因不发生重组,雄性栗羽(ZABZab)能产生两种配子ZAB、Zab,F2的表型为白羽、栗