高中生物浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 基因突变可能引起性状改变综合训练题

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课后素养落实(十一)　基因突变可能引起性状改变(建议用时：40分钟)题组一　基因突变1．关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(　　)A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B．基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变C．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变C　[基因突变具有不定向性，因此等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因，A正确；基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换引起了基因中碱基序列的改变，因此该变化导致基因突变，B正确；X射线能够诱发基因突变，因此X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率，C错误；由分析可知，在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变，D正确。]2．下列关于基因突变的叙述中，错误的是(　　)A．突变基因只能由生殖细胞从亲代传递给子代B．基因突变是新基因产生的途径C．突变基因发生了基因碱基序列的改变D．一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因A　[发生在体细胞的基因突变，可以通过无性繁殖传递给子代，如植物组织培养，A错误；基因突变是基因结构的改变，所以能产生新的基因，B正确；基因突变是指DNA分子上碱基对的替换、插入或缺失从而引起基因结构的改变，故突变基因发生了基因碱基序列的改变，C正确；一个基因可以向不同的方向发生突变，从而产生一个以上的等位基因，D正确。]3．研究表明，粳稻与籼稻的所有基因中只有bzip73基因中有1个脱氧核苷酸不同，从而导致两种水稻的性状有区别。下列相关叙述错误的是(　　)A．两种水稻bzip73基因携带的遗传信息不同B．两种水稻bzip73基因的差异可能是基因突变导致的C．通过人工诱变处理籼稻，有可能会使籼稻变为粳稻D．bzip73基因中其他核苷酸序列改变，必将导致表达的蛋白质改变D　[粳稻与籼稻的所有基因中只有bzip73基因中有1个脱氧核苷酸不同，而核苷酸的排列顺序代表遗传信息，故二者的bzip73基因携带的遗传信息一定不同，而遗传信息的不同是由于基因分子结构中碱基对的替换引起的，属于基因突变，A、B正确；由于基因突变具有不定向性，通过人工诱变处理籼稻，有可能会使籼稻变为粳稻，C正确；由于密码子具有简并性，bzip73基因中其他核苷酸序列改变，mRNA密码子会改变，但对应的氨基酸不一定会改变，故不一定导致表达的蛋白质改变，D错误。]4．患者某基因的测序结果显示与正常人相比，患者模板链的互补链碱基序列发生了改变(如图)，据此可推断患者的模板链上发生的碱基改变是(　　)A．G→C　　　B．U→T　　　C．G→A　　　D．C→TC　[根据试题分析可知：正常人模板链为GGC，患者模板链为GAC，患者模板链上发生了碱基G→A的改变，C正确。]5．下列有关基因突变的原因和特点的叙述中，不正确的是(　　)A．用射线处理萌发的种子可大大提高基因突变的频率B．基因突变的方向与生物所处的环境有明确的因果关系C．无论是自发突变还是人工诱变，其实质都是改变了基因中的遗传信息D．虽然基因突变具有稀有性，但如果种群内的个体很多，也会产生很多的基因突变B　[用射线处理萌发的种子属于人工诱变，可以提高基因突变的频率，A正确；基因突变具有不定向性，突变的方向与生物所处的环境没有明确的因果关系，B错误；无论是自发突变还是人工诱变，都是引起基因结构的改变，改变了基因中的遗传信息，C正确；虽然基因突变具有稀有性，但如果种群内的个体很多，也会产生很多的基因突变，D正确。]6．在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下表。组合编号ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ交配组合产仔次数6617466子代小鼠总数(只)脱毛920291100有毛122711001340注：●纯合脱毛♀，纯合脱毛，○纯合有毛♀，□纯合有毛，杂合♀，杂合(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于________染色体上。(2)在封闭的小种群中，偶然出现的基因突变属于______。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是________________________。(3)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是________。a．由GGA变为AGA　　b．由CGA变为GGAc．由AGA变为UGA    d．由CGA变为UGA(4)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质的合成________。解析：(1)Ⅰ、Ⅱ组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以相关基因位于常染色体上。(2)在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自然突变。要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即基因突变的频率应足够高。(3)模板链上的G对应密码子上的C，而模板链上的A对应密码子上的U，所以模板链中的1个G突变为A，则密码子上的C变为U，选项d符合题意。(4)突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止。答案：(1)常　(2)自然突变　基因突变的频率足够高　(3)d　(4)提前终止7．近期，我国首次发布肿瘤年报，年报显示，全国每分钟有6人被诊断为癌症。专家指出肿瘤对我国人口健康的危害很大，人人需要有防控意识。(1)癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用，细胞中________发生变化，变成连续进行分裂的恶性增殖细胞。(2)下图表示原癌基因转变为癌基因的3种途径：①推测图中所示蛋白质的功能是_____________________。②由图可知，此蛋白质的________增强或________增加与细胞癌变有关。(3)下图为结肠癌发生的遗传学原理：①正常细胞中的这四条染色体互为________。②癌症的发生一般需要很长时间，因为细胞癌变是___________的结果。解析：(1)癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用，细胞中原癌基因和抑癌基因发生变化，变成连续进行分裂的恶性增殖细胞。(2)癌细胞的特征之一是在适宜条件下能无限增殖。分析图形可知，原癌基因通过3种途径转变为癌基因后，通过控制合成常量的超活性蛋白或过量的正常蛋白，使细胞恶性增殖，因此可推测图中所示蛋白质的功能是促进细胞有丝分裂，此蛋白质的活性增强或数量增加与细胞癌变有关。(3)①分析图形可知，细胞内的这4条染色体在形状、大小方面互不相同，属于一组非同源染色体。②由图可知，细胞癌变是多个基因突变累积的结果，因此癌症的发生一般需要很长时间。答案：(1)遗传物质(或原癌基因和抑癌基因)(2)①促进细胞有丝分裂　 ②活性　数量(3)①非同源染色体　 ②多个基因突变累积题组二　基因突变与细胞癌变8．关于人体细胞癌变的叙述，错误的是(　　)A．原癌基因和抑癌基因发生突变引起细胞癌变B．某些病毒能将其基因整合到人的基因组中导致细胞癌变C．细胞癌变后，细胞分裂能力增强，细胞分化速度加快D．细胞癌变后，细胞形态和表面的物质都发生了明显变化C　[细胞癌变的本质主要是因为人体细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变，A正确；致癌因子可以是生物病毒其基因整合到人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变，B正确；癌细胞一般比正常细胞的分裂周期短，但细胞不比正常细胞生长快，甚至还比正常细胞生长慢，C错误；癌细胞使某些基因变异而不能正常的表达，致使细胞的形态改变，同时细胞核的形态结构也发生改变，其细胞膜表面的糖蛋白减少， D正确。]9．下列关于细胞癌变的叙述，错误的是(　　)A．癌细胞的细胞膜糖蛋白含量减少，导致其易扩散、易转移B．细胞癌变后，其形态结构发生明显的变化且具有无限增殖特点C．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖D．紫外线、抽烟和病毒感染均可诱发正常细胞癌变C　[细胞膜上糖蛋白含量决定其黏着性高低，所以癌细胞的细胞膜糖蛋白含量减少，导致其易扩散、易转移，A正确；细胞癌变后，其形态结构发生明显的变化且具有无限增殖特点，B正确；原癌基因的主要功能是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂进程；抑癌基因主要是阻止细胞发生异常增殖，C错误；紫外线、抽烟和病毒感染均可能是致癌因子，所以均可诱发正常细胞癌变，D正确。]题组三　基因突变与诱变育种10．下列关于诱变育种的说法，正确的是A．用一定剂量的射线处理萌发的小麦种子，可以使其发生基因突变形成新的物种B．用一定剂量的射线处理萌发的水稻种子，可以定向产生具有优良性状的水稻新品种C．诱变育种可以提高基因突变频率，从中选育出符合人类需求的新性状D．诱变育种的原理是人工诱导生物发生基因突变C　[用一定剂量的射线处理萌发的小麦种子，可以使其发生基因突变形成新的基因，不能形成新的物种，A错误；基因突变是不定向的，B错误；诱变育种可以提高基因突变频率，从中选育出符合人类需求的新性状，C正确；诱变育种的原理是基因突变，D错误。]11．离子束诱变育种是将低能重离子注入生物体组织或细胞内，使其相应部位产生变异。该技术有效克服了辐射诱变育种的盲目性。下列说法正确的是(　　)A．离子束诱发基因突变只发生在细胞分裂前的间期B．没有外界因素的诱发，细胞内的基因不能发生突变C．通过离子束诱变育种得到具有优良性状的新物种D．离子束诱变育种可能比辐射诱变育种处理的材料少D　[基因突变可发生在生物个体发育的各个时期，主要发生在细胞分裂前的间期，A错误；没有外界因素的诱发，细胞内的基因也能发生突变，B错误；通过离子束诱变育种能得到具有优良性状的新品种，但不是新物种，只是大幅度改良了生物的某些性状，C错误；离子束诱变育种是将低能重离子注入生物体组织或细胞内，使其相应部位产生变异，有效克服了辐射诱变育种的盲目性，因此离子束诱变育种可能比辐射诱变育种处理的材料少，D正确。]12．用X射线照射萌发的番茄种子后，某种子发生了基因突变出现了一个新性状。下列有关分析错误的是(　　)A．在基因突变形成后，突变基因的结构发生了改变B．X射线照射会提高番茄种子基因突变的频率C．发生基因突变的DNA分子中，嘌呤与嘧啶的比例发生了改变D．该植株自交后代出现性状分离，说明该突变可能是显性突变C　[基因突变是DNA分子中发生了碱基对的替换、插入或缺失，因此在突变基因形成后，基因的结构发生了改变，A正确；X射线属于物理诱变因素，会提高番茄种子基因突变的频率，B正确；发生基因突变的DNA分子中，嘌呤与嘧啶数目没有发生改变，因此其比例也未发生改变，C错误；该植株自交后代出现性状分离，说明该植株携带显性突变基因，D正确。]13．某真核生物酶E的基因发生了一个碱基的替换，有关其表达产物的叙述不正确的是(　　)A．若酶E的氨基酸数目不变，活性不变，则碱基替换可能没有改变酶E的氨基酸序列B．若酶E的氨基酸数目不变，活性下降，则碱基的替换造成了酶E的一个氨基酸替换C．若酶E的氨基酸数目不变，活性增强，则碱基的替换没有改变酶E的空间结构D．若酶E的氨基酸数目减少，活性丧失，则碱基的替换使得酶E的翻译提前终止C　[若酶E的氨基酸数目不变，活性不变，由于密码子的简并性，碱基替换可能没有改变酶E的氨基酸序列，A正确；由分析可知，若酶E的氨基酸数目不变，活性下降，则碱基的替换造成了酶E只改变了一个氨基酸，B正确；若酶E的氨基酸数目不变，活性增强，则碱基替换可能造成了酶E只改变了一个氨基酸，或酶E的空间结构改变，C错误；若酶E的氨基酸数目减少，活性丧失，则碱基替换导致终止密码的位置提前，使得酶E的翻译提前终止，D正确。]14．果蝇的基因P发生突变后，转录出的mRNA长度不变，但翻译出肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4。下列原因分析正确的是(　　)A．该基因突变可能是碱基对的缺失B．该基因突变后转录形成的mRNA可能含有两个或多个终止密码C．该基因突变可能导致起始密码子的位置发生了向前移动D．该基因突变可能导致mRNA无法与核糖体正常结合B　[由于基因P发生突变后，转录的mRNA长度不变，因此应是发生了碱基对的替换，A错误；mRNA长度不变，但翻译出肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4，很有可能是提前出现了终止密码子，因此突变后造成转录形成的mRNA可能含有两个或多个终止密码，B正确；起始密码子的位置向前移动会导致肽链的长度变长，C错误；mRNA无法与核糖体正常结合则不会有多肽链产生，D错误。]15．基因型为Cc(红色)的大丽花植株上盛开红花，仅有一朵花半边红色半边白色，这可能是由于哪个部位的C基因突变为c造成的(　　)A.生殖细胞     B．早期的叶芽细胞C．幼苗的众多体细胞   D．花芽分化时产生的细胞D　[花瓣是由体细胞发育而成的，故不可能是生殖细胞发生基因突变，A项错误；若叶芽细胞中C基因突变为c，那么会导致在该叶芽发育的一个枝条上细胞的基因型都是cc，此枝条上的花均为白色，B项错误；幼苗众多体细胞C基因突变为c，会导致由此幼苗发育的植株，多数部位细胞都含cc，多数花为白色，C项错误；花芽分化时C基因突变为c，由此花芽发育的花，可能有些细胞为cc，进而出现半边红色半边白色的花，D项正确。]　　　　　　 不能对题目提供的信息作出正确的判断16．水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度的影响，为探究水稻窄叶突变体的遗传机理，科研人员进行了实验。(1)科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻，可诱发野生型水稻的 DNA 分子中发生碱基对的______________，导致基因突变，获得水稻窄叶突变体。(2)测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度，结果如图所示。说明窄叶是由于________________所致。(3)研究发现，窄叶突变基因位于2号染色体上。科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。这三个突变基因中碱基发生的变化如表所示。 突变基因ⅠⅡⅢ碱基变化C→CGC→TCTT→C蛋白质与野生型分子结构无差异与野生型有一个氨基酸不同长度比野生型明显变短由上表推测，基因Ⅰ的突变________(填“会”或“不会”)导致窄叶性状。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短，这是由于基因Ⅲ的突变导致________。(4)随机选择若干株 F2 窄叶突变体进行测序，发现基因Ⅱ的 36 次测序结果中该位点的碱基 35 次为T，基因Ⅲ的 21 次测序结果中该位点均为碱基 TT 缺失。综合上述实验结果判断，窄叶突变体是由于基因__________(填“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅱ、Ⅲ同时”)发生了突变。解析：(1)由基因突变的概念可知，导致基因突变的原因是碱基对的替换、插入或缺失。(2)由柱形图分析可知，窄叶性状出现是由于基因突变导致细胞数目减少造成的，每个细胞的宽度没有变窄。(3)由表格信息可知，基因Ⅰ的突变是碱基对插入造成的，突变基因控制合成的蛋白质分子没有改变，最可能的原因是突变发生在非编码区；由于蛋白质没有发生变化，该基因突变不会导致窄叶性状；基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短，说明基因突变使基因转录形成的mRNA上的终止密码子提前，翻译提前终止。(4)选择若干株F2窄叶突变体进行测序，发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T，说明存在突变基因Ⅱ，基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失，说明窄叶突变体是由于基因Ⅱ、Ⅲ同时发生了突变。答案：(1)替换、插入、缺失　(2)细胞数目减少(而不是单个细胞宽度变窄)　(3)不会　翻译提前终止(终止密码子提前)　(4)Ⅱ、Ⅲ同时