第13周基因突变、基因重组和染色体变异（测试时间：40分钟，总分：60分）班级：____________姓名：____________座号：____________得分：____________一、选择题：共18小题，每小题2分，共36分，每小题只有一个选项符合题意。1．下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是A．基因突变对生物个体是利多于弊B．基因突变所产生的基因都可以遗传给后代C．基因重组能产生新的基因D．在自然条件下，基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式【答案】D2．下列关于基因的叙述正确的是A．DNA的复制只发生在分裂间期，复制的场所只能是细胞核B．控制豌豆红花和白花的基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同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．一个基因转录时其两条链可同时作为模板，提高转录效率【答案】B【解析】DNA的复制只发生在分裂间期，复制的场所主要是细胞核，细胞质的叶绿体和线粒体也有DNA的复制；控制豌豆红花和白花的基因为等位基因，其根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同；观察细胞有丝分裂分裂中期染色体形态不能判断基因突变的位置，基因突变为分子结构变异，在光学显微镜下观察不到；基因转录时只能以其中一条链作为模板。3．研究发现果蝇有一种储存及利用能量的基因（Indy基因），该基因变异后，可以对果蝇细胞级别的能量吸收进行限制，即让果蝇的细胞节食，进而使果蝇的寿命明显延长。而人类有着和果蝇类似的DNA序列。关于上述研究成果的叙述，正确的是A．Indy基因变异后，果蝇体内细胞将不再衰老B．对Indy基因进行诱变，一定可以使果蝇寿命明显延长C．Indy基因的正常表达能限制果蝇细胞级别的能量吸收D．人类有可能研制出一种既能延长寿命又能控制体重的药物12\n【答案】D【解析】依据题干信息可知，该基因突变后，使细胞节食，进而延长果蝇寿命，但细胞仍会衰老，A项错误。因基因突变具有不定向性，故不一定诱导形成使果蝇寿命延长的基因，B项错误。该基因未变异前即正常表达时会使细胞正常储存和利用能量，基因变异后会导致细胞节食，C项错误。依据基因变异后延长寿命的原理，人类可研制出延长寿命和控制体重的药物，D项正确。4．如图是三种因相应结构发生替换而产生变异的示意图，下列相关判断错误的是A．镰刀型细胞贫血症的变异类型类似于过程①B．过程②的变异类型为基因重组，发生在减数第一次分裂前期C．过程③能在光学显微镜下观察到D．杂交育种的原理是过程③【答案】D5．甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤变成7乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。为获得更多的水稻变异类型，育种专家常用适宜浓度的EMS溶液浸泡种子后再进行大田种植。下列叙述不正确的是A．使用EMS浸泡种子可以提高基因突变的频率B．EMS的处理可使DNA序列中G—C转换成A—TC．获得的变异植株细胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶D．经EMS处理后，水稻体细胞中的染色体数目保持不变【答案】C12\n【解析】人工使用EMS浸泡种子能使鸟嘌呤变成7乙基鸟嘌呤，DNA序列中的G—C转换成A—T，能提高基因突变的频率，A、B正确；获得的变异植株细胞核的DNA分子是双螺旋结构，严格遵循碱基互补配对原则，嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，二者含量相等，C错误；EMS只是使鸟嘌呤变成7乙基鸟嘌呤，即碱基对的替换，属于基因突变，没有改变染色体数目，D正确。6．下列关于遗传变异的说法正确的是A．任何生物在遗传过程中都可以发生基因突变、基因重组和染色体变异B．花药离体培养过程中发生的变异有基因重组和染色体变异C．基因突变可发生在细胞内不同DNA分子上体现了其随机性D．基因重组和染色体变异都可导致基因在染色体上的排列顺序发生改变【答案】C【解析】有的生物不含染色体；花药离体培养成单倍体幼苗过程中发生的是有丝分裂，该过程可以发生基因突变和染色体变异，但不发生基因重组；细胞的不同DNA分子上的基因都可能发生突变体现了基因突变的随机性；基因重组不会导致染色体上基因的排列顺序发生改变。7．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【答案】C8．甲、乙为两种果蝇（2n），下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B．甲发生染色体交叉互换形成了乙12\nC．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D．图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料【答案】D【解析】因甲、乙是两种果蝇，故甲、乙杂交产生的F1虽然含2个染色体组，但不能正常进行减数分裂；甲的1号染色体发生倒位形成了乙；染色体中某一片段发生倒位会改变基因的排列顺序；可遗传的变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料。9．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是A．染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了基因突变B．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列C．图示各基因间不会发生自由组合D．基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变【答案】A10．下列过程可能存在基因重组的是12\nA．④⑤B．③⑤C．①④D．②④【答案】C【解析】基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合，发生在产生配子的过程中，①中发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，存在基因重组；②是发生在非同源染色体间的易位，没有基因重组；③过程有等位基因的分离，没有基因重组；④发生非同源染色体上非等位基因的自由组合；⑤是雌雄配子结合，没有基因重组。11．以二倍体植物甲（2N＝10）和二倍体植物乙（2n＝10）进行有性杂交，得到的F1不育，以物理撞击的方法使F1减数第一次分裂时整套的染色体分配到同一个次级性母细胞中，减数第二次分裂正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是A．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物B．F1为四倍体，具有的染色体为N＝10、n＝10C．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的D．物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体【答案】C12\n12．用不同浓度的秋水仙素溶液处理多组二倍体草莓幼苗的芽尖，诱导其染色体加倍，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述中正确的是A．该实验的自变量是秋水仙素处理的时间B．秋水仙素诱导染色体加倍表现出两重性C．秋水仙素通过抑制着丝点分裂诱导染色体加倍D．处理后的植株中不同细胞染色体数目可能不同【答案】D【解析】由图可知，该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；图中用秋水仙素处理草莓幼苗的结果未体现出低浓度促进、高浓度抑制的特点，因此无法体现两重性；秋水仙素诱导染色体数目加倍是通过抑制纺锤体的形成实现的；由于秋水仙素对已形成纺锤体的细胞不起作用，因此处理后不同细胞染色体的数目可能不同。13．某植株的基因型为AaBb，其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种过程如图所示，下列相关分析中正确的是花粉植株A植株BA．通过过程①得到的植株A全为纯合子B．过程②可用适当的低温处理，低温作用时期为有丝分裂间期C．若未对植株A进行筛选，则植株B中符合要求的类型约占D．该育种方法的优点是缩短育种年限，原理是基因重组【答案】C12\n型，植株B的基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb，由于A和b基因控制的性状对提高产量是有利的，所以符合要求的类型是AAbb，占，C正确；该育种方法是单倍体育种，其优点是明显缩短育种年限，原理是染色体数目变异，D错误。14．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是A．单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C．人的初级卵母细胞的一个染色体组中可能存在等位基因D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组【答案】C【解析】同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体，A错误；21三体综合征患者的21号染色体为三条，并不是三倍体，B错误；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换，从而出现等位基因，C正确；多倍体育种通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定均加倍，D错误。15．下列有关生物变异的说法中正确的是A．即使遗传物质不发生改变，生物也可能出现变异性状B．在细胞分裂过程中，如果染色体数目发生了变化，则说明发生了染色体变异C．在减数分裂过程中，如果同源染色体之间发生了交叉互换，则说明发生了染色体结构变异D．如果某果蝇的长翅基因缺失，则说明其发生了基因突变【答案】A16．将纯种的某二倍体小麦品种甲（AA）与近缘山羊草品种乙（EE）杂交后，经多代选育出如图所示的新品种小麦丙（图中的同源染色体，黑色部分是来自山羊草品种乙的染色体片段，小麦品种甲没有此片段）。下列相关叙述错误的是12\nA．杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异B．杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换C．丙品种的产生为生物的进化提供了原材料D．丙品种自交后代中有1/2个体能够稳定遗传【答案】B17．多倍体鱼类较正常鱼个体大、生长快速、抗逆性强。下面是采用低温和秋水仙素处理，利用二倍体鱼培育多倍体鱼的示意图。下列选项正确的是A．由a、b分别受精后发育成的①和②所含染色体组数目相同B．育种过程中可发生三种可遗传的变异C．秋水仙素阻止染色单体分离导致染色体数目加倍D．在育种过程中，低温处理和秋水仙素处理作用的原理不同【答案】B【解析】①是由含有两个染色体组的卵细胞和一个染色体组的精子结合而成的，含有3个染色体组，②是由二倍体的受精卵在有丝分裂过程中经秋水仙素处理发育而成的，含有4个染色体组，A错；在减数第一次分裂间期和有丝分裂间期可能发生基因突变，产生配子的过程中可发生基因重组，低温和秋水仙素处理可导致染色体数目加倍，B对；秋水仙素抑制纺锤体形成从而导致染色体数目加倍，C错；在育种过程中，低温处理和秋水仙素处理作用的原理相同，D错。18．如图为某种果蝇的染色体组成，染色体上的字母为控制不同性状的基因。下列相关叙述正确的是12\nA．图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体各一条和X、Y染色体可组成一个染色体组B．若图中基因D突变，则将会突变为基因dC．图中基因A与D的遗传遵循基因的分离定律D．若此果蝇产生了含YB的配子，则说明此配子形成过程中发生了基因突变或交叉互换【答案】D正确。二、非选择题：共2题，共24分。19．（8分）粗糙脉孢菌是一种真菌，约10天完成一个生活周期（如图），合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。请分析回答：12\n（1）从合子到8个孢子的过程中，细胞核内的DNA发生了________次复制。图中8个子代菌丝体都是________（填“单倍体”或“二倍体”）。（2）顺序排列的8个孢子中，如果第一个与第二个性状不同，原因可能是有丝分裂过程中发生了________（填选项前的字母）；如果第二个与第三个性状不同，原因可能是合子减数分裂过程中发生了________（填选项前的字母）。a．基因突变b．基因重组c．染色体变异（3）野生型脉胞菌能在只含水、无机盐、蔗糖和维生素的基本培养基中生长。研究人员用X射线照射野生型脉孢菌孢子，经选择培养，获得了三种营养缺陷型突变菌株（如图）。①如果培养C突变型脉胞菌，需要在基本培养基中加入________。②欲证明A突变型菌株的酶缺陷是一个基因决定的，应让该突变型菌株与________杂交，根据________定律，预期其后代的8个孢子的表现型是__________________，若实验结果与预期一致，则说明A突变型菌株的酶缺陷是一个基因决定的。【答案】（每空1分，共8分）（1）两单倍体（2）a、ca、b、c（3）①精氨酸②野生型菌株基因分离4个野生型、4个突变型如果培养C突变型脉胞菌，则需要在培养基中加入精氨酸。若A突变型菌株的酶缺陷是一个基因决定的，让该突变型菌株与野生型杂交，获得杂合子，杂合子进行减数分裂，形成两种孢子，再经有丝分裂形成的后代中8个孢子有两种表现型：4个野生型、4个突变型。12\n20．（16分）某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。（1）基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子将由________变为________。正常情况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于________（填“a”或“b”）链中。（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为________；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________。（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是__________________________________________________________________。（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）实验步骤：①________________________________________________________________；②观察、统计后代表现型及比例。结果预测：Ⅰ．若____________________，则为图甲所示的基因组成；Ⅱ．若____________________，则为图乙所示的基因组成；Ⅲ．若____________________，则为图丙所示的基因组成。【答案】（除注明外，每空1分，共16分）（1）GUCUUC4a12\n（2）1/44∶1（3）（减数第一次分裂时）交叉互换减数第二次分裂时染色体未分离（4）答案一：①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交（2分）②Ⅰ．宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1（2分）Ⅱ．宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2∶1（2分）Ⅲ．宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1（2分）答案二：①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交（2分）②Ⅰ．宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3∶1（2分）Ⅱ．后代全部为宽叶红花植株（2分）Ⅲ．宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2∶1（2分）及比例为MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh＝1∶2∶2∶4，将其分别与mmhh测交，后代中宽叶高茎∶窄叶矮茎＝4∶1。基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，可能的原因有基因突变或交叉互换，考虑到基因突变的低频性，最可能的原因是减数分裂过程中联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，形成了基因型为Hh的次级性母细胞；正常情况下，配子中应只含一个H基因，在只有一条4号染色体的情况下，出现一个HH型配子最可能的原因是减数第二次分裂时染色体没有分离。12
