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新教材2023高中生物第5章基因突变及其他变异质量评估新人教版必修2 试卷
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这是一份新教材2023高中生物第5章基因突变及其他变异质量评估新人教版必修2，共10页。
第5章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列有关生物的基因突变的说法,错误的是( )
A.基因突变一定会导致遗传信息的改变
B.体细胞发生的基因突变一般不会遗传给后代
C.由基因突变引发的人类遗传病都不能直接通过显微镜检测
D.基因突变是生物界中普遍存在的一种可遗传的变异方式
解析:基因突变是指DNA分子中碱基的替换、增添或缺失引起的基因碱基序列的改变,所以基因突变一定会导致遗传信息的改变,A项正确;对于有性生殖的生物,发生在体细胞中的基因突变一般不会遗传给后代,B项正确;由基因突变引发的人类遗传病如镰状细胞贫血,能直接通过显微镜检测红细胞的形态来确诊,C项错误;基因突变具有普遍性,是生物界中普遍存在的一种可遗传的变异方式,D项正确。
答案:C
2.某DNA分子上的K基因发生突变,导致合成的mRNA上一个碱基G变成A。下列叙述错误的是( )
A.突变后,K基因中的嘧啶类脱氧核苷酸比例下降
B.突变后,合成的肽链中氨基酸排列顺序可能不变
C.突变后,参与翻译过程的tRNA的种类数可能不变
D.该突变可为进化提供原材料
解析:由于基因位于DNA上,通常是有遗传效应的DNA片段,属于双链结构,因此突变后,K基因中的嘧啶类脱氧核苷酸与嘌呤类脱氧核苷酸仍然相等,比例不变,A项错误;突变后,由于密码子的简并性,合成的肽链中氨基酸排列顺序可能不变,B项正确;突变后,基因指导合成的蛋白质中氨基酸的种类可能不变,参与翻译过程的tRNA的种类数可能不变,C项正确;该突变可为进化提供原材料,D项正确。
答案:A
3.下列关于基因重组的叙述,正确的是( )
A.基因重组与基因突变都能产生新的性状
B.基因重组导致由一对等位基因控制的杂合子自交后代出现性状分离
C.同源染色体上的姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组
D.基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义
解析:基因重组不能产生新基因,也不能产生新的性状,A项错误;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,一对等位基因不能发生基因重组,B项错误;同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组,C项错误;基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义,D项正确。
答案:D
4.下列有关生物体内基因突变和基因重组的叙述,正确的是( )
A.能发生基因重组的生物,不能发生基因突变
B.豌豆植株在有性生殖过程中,一对等位基因可以发生基因重组
C.基因重组会导致生物产生新基因
D.进行减数分裂的生物,可以发生基因重组
解析:基因突变具有普遍性,所以所有生物都能发生基因突变,A项错误;一对等位基因在有性生殖时,不会发生基因重组,B项错误;基因重组能产生新的基因型,不能产生新基因,C项错误;在减数分裂Ⅰ四分体时期和后期,可以发生基因重组,D项正确。
答案:D
5.下列变异不属于染色体变异的是( )
A.猫叫综合征 B.唐氏综合征
C.镰状细胞贫血 D.无子西瓜的培育
解析:猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病,属于染色体结构变异;唐氏综合征是体细胞中较正常人多了一条21号染色体引发的遗传病,属于染色体数目变异;镰状细胞贫血产生的根本原因是基因突变;无子西瓜的培育采用的育种方式是多倍体育种,其原理是染色体数目变异。
答案:C
6.下列有关变异的叙述,错误的是 ( )
A.一个基因中增加了若干对脱氧核苷酸属于基因突变
B.基因重组只能发生在同种生物相互杂交的过程中
C.可以用光学显微镜观察染色体变异
D.发生在玉米花药中的变异比发生在根尖中的更容易遗传给后代
解析:基因突变是指DNA分子中碱基的替换、增添或缺失引起的基因碱基序列的改变,一个基因中增加了若干对脱氧核苷酸是碱基的增添,属于基因突变,A项正确;基因重组可发生在生物减数分裂形成配子的过程中,也可以发生在不同的物种间,B项错误;可以用光学显微镜观察染色体变异,C项正确;发生在玉米花药(生殖细胞)中的变异比发生在根尖(体细胞)中的变异更容易遗传给后代,D项正确。
答案:B
7.下列关于染色体数目和染色体组数目的叙述,错误的是( )
A.染色体数目变异产生的后代可能是不育的
B.四倍体植株的卵细胞中含有2个染色体组
C.单倍体植株的染色体组数目是本物种正常植株的一半
D.染色体组数目的变化必然会导致基因种类的增多
解析:染色体数目变异产生的后代可能是不育的,如二倍体和四倍体杂交,产生的三倍体是不育的,A项正确;四倍体植株含有4个染色体组,经过减数分裂产生的卵细胞中含有2个染色体组,B项正确;单倍体植株是由配子直接发育形成的个体,配子是减数分裂形成的,含有本物种正常植株一半的染色体组数,C项正确;染色体组数目的变化会导致基因数目的增加,不一定导致基因种类的增多,D项错误。
答案:D
8.下图表示某植物正常体细胞中染色体的组成,下列可表示该植物基因型的是( )
A.aBCd B.AAa
C.aaaabbbb D.AaBbCCDd
解析:据图可知,细胞中一种形态的染色体有4条,说明该细胞中含有4个染色体组。根据“同一英文字母无论大写还是小写出现几次,就含有几个染色体组”,可知A项含有1个染色体组,B项含有3个染色体组,C项含有4个染色体组,D项含有2个染色体组。
答案:C
9.下列与染色体变异有关的说法,错误的是( )
A.染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异
B.两条染色体相互交换片段都属于染色体变异
C.猫叫综合征的患者与正常人相比,5号染色体发生部分缺失
D.染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生
改变
解析:染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异,A项正确;非同源染色体之间的两条染色体相互交换片段引起的变异属于染色体结构的变异,而同源染色体上的两条非姐妹染色单体相互交换片段引起的变异属于基因重组,B项错误;猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病,C项正确;染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,D项正确。
答案:B
10.(2022·广东卷)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是 ( )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
解析:根据“无中生有为隐性”可知,该夫妇表型正常,儿子患病,说明是隐性遗传病,再由题干信息可知,致病基因位于11号染色体上,所以是常染色体隐性遗传病,用A/a表示相关基因,从探针杂交结果来看,父亲、母亲的基因型都是Aa,所以女儿的基因型是AA、Aa,女儿和父母基因检测结果相同的概率是,A项正确;若父母生育第三胎,所生孩子的基因型及概率为AA、Aa、aa,此孩携带该致病基因的概率是+=,B项正确;由A解析可知,女孩的基因型及概率为AA、Aa,将该致病基因传递给下一代的概率是×=,C项错误;该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视,D项正确。
答案:C
11.下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,正确的是 ( )
A.多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会
B.解离液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原理相似
D.显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍
解析:多倍体形成过程中没有进行减数分裂,所以不会增加非同源染色体重组的机会,A项错误;盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离,卡诺氏液适用于一般植物组织和细胞的固定,B项错误;在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原理相似,都是抑制纺锤体的形成,C项正确;显微镜下可以看到大多数细胞处于分裂间期,处于分裂期的细胞中也只有少数细胞的染色体数目加倍,D项错误。
答案:C
12.下列是某生物学兴趣小组开展人类遗传病调查的基本步骤,其正确的顺序是( )
①确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现 ②汇总结果,统计分析 ③设计记录表格及调查要点 ④分多个小组调查,获得足够大的群体调查数据
A.①③②④ B.③①④②
C.①③④② D.①④③②
解析:开展调查的社会实践活动,一般分为四个步骤:第一步要确定好调查的内容,了解有关的要求;第二步是设计调查方案(包括设计印刷用于记录的表格、确定调查的地点和要点、分析和预测可能出现的问题及应对措施等);第三步是实施调查,在调查过程中,要注意随机性和要获得足够多的调查数据;第四步是汇总、统计数据,根据数据得出结论,并撰写调查报告。因此正确的顺序是①③④②,C项正确。
答案:C
13.果蝇性染色体组成为XX、XXY的个体为雌性,XY、XYY、XO(缺少一条性染色体)的个体为雄性,其余类型在胚胎时期死亡。已知果蝇的红眼基因(R)和白眼基因(r)仅位于X染色体上。将正常红眼雄性果蝇与正常白眼雌性果蝇杂交,子代中出现了一只白眼雌性果蝇。对此现象的分析错误的是 ( )
A.父本形成配子过程中,基因R突变成了基因r
B.父本形成配子过程中,基因R所在染色体片段缺失
C.父本XY未分离,子代白眼雌性果蝇的基因型为XrO
D.母本形成配子过程中,同源染色体XX未分离
解析:正常红眼雄性果蝇(XRY)与正常白眼雌性果蝇(XrXr)杂交,子代中出现了一只白眼雌性果蝇,可能是父本形成配子过程中,基因R突变成了基因r,形成了XrXr的白眼雌性果蝇,A项正确;若父本形成配子过程中,基因R所在染色体片段缺失,则发育成雌性个体的受精卵的基因型为XrXO,表现为白眼雌性,B项正确;父本XY未分离,则形成的精子的基因型为XRY和不含性染色体两种,不含性染色体的精子与含Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XrO的个体表现为白眼雄性,C项错误;由题干可知,XXY为雌性,因此可能是母本形成配子过程中,同源染色体XX未分离,形成了基因型为XrXr的卵细胞,并与含Y的精子结合形成了XrXrY的白眼雌性果蝇,D项正确。
答案:C
14.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( )
A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B.该变异植株自交可产生这种变异性状的纯合个体
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.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
解析:据题意可知,该植株基因突变后,当代性状就改变了,由此推出该基因突变属于显性突变,该植株为杂合子,A项错误;该植株为杂合子,自交后产生的后代中有的变异纯合子,B项正确;该基因突变不可以在光学显微镜下直接观察,所以不能通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置,C项错误;只进行花药离体培养而没有诱导染色体数目加倍,故得到的仅仅是高度不育的单倍体植株,D项错误。
答案:B
15.(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异? ( )
A. B.
C. D.
解析:根据题意,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,即两对等位基因连锁。正常情况下,对该个体进行测交只能获得两种表型的子代。现在该个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1,说明其产生了四种类型的配子。A、B、D图示分别表示染色体片段缺失、重复、倒位,这些情况下该个体产生的配子种类仍然只有2种,子代不会有4种表型,A、B、D项都错误;C图表示染色体易位,即染色体片段移接到非同源染色体上,若此时该个体完成减数分裂产生的配子都能存活,其种类有4种,测交能够得到相应比例,C项正确。
答案:C
16.(2022·广东广州)大量临床研究表明,阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白代谢相关基因突变引起β-淀粉样蛋白过度产生有关。β-淀粉样蛋白代谢相关基因位于21号染色体上,唐氏综合征患者常常会出现阿尔茨海默病的症状。下列有关说法正确的是 ( )
A.唐氏综合征患者和阿尔茨海默病患者相关致病基因位于相同的染色体上
B.减少β-淀粉样蛋白代谢相关基因的表达可以预防或治疗阿尔茨海默病
C.阿尔茨海默病患者家族中男性患者的数量多于女性患者
D.若某人β-淀粉样蛋白代谢相关基因发生突变,此人一定会患阿尔茨海默病
解析:唐氏综合征患者发生的是染色体数目变异,不含致病基因,A项错误;阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白过度产生有关,故可以通过减少β-淀粉样蛋白代谢相关基因的表达来进行治疗或预防阿尔茨海默病,B项正确;β-淀粉样蛋白代谢相关基因位于21号染色体上,21号染色体为常染色体,故男性患者和女性患者数量没有明显差别,C项错误;由于密码子具有简并性等因素,β-淀粉样蛋白代谢相关基因突变不一定会引起β-淀粉样蛋白过度产生,也不一定会导致阿尔茨海默病的发生,D项错误。
答案:B
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(12分)由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题。
第一个
字母
第二个字母
第三个
字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是 ,Ⅱ过程叫 ,需要 _____________催化。
(2)除赖氨酸以外,图中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小? ,原因是 。
(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是 。
(4)从表中可看出密码子具有 的特点,它对生物体生存和发展的意义是____________________________________________。
答案:(1)核糖体 转录 RNA聚合酶
(2)丝氨酸 同时突变两个位点的碱基的概率更低
(3)A
(4)简并性 增强了物种的稳定性,保证了翻译的速度
18.(14分)已知抗维生素D佝偻病是由X染色体上的显性基因(A)控制的;血友病是由X染色体上的隐性基因(b)控制的。现有两对刚刚结婚的青年夫妻,甲夫妇的男方是抗维生素D佝偻病患者,女方正常。乙夫妇都正常,但乙夫妇女方的弟弟是血友病患者(其父母正常),请根据题意回答下列问题。
(1)根据这两对夫妇及其家庭成员各自的患遗传病情况,写出相应的基因型。
甲夫妇:男 ,女 ;乙夫妇:男 ,女 。
(2)医生建议这两对夫妇在生育之前,应进行遗传咨询。
①假如你是医生,你认为这两对夫妇的后代患相应遗传病的概率是甲夫妇后代患抗维生素D佝偻病的概率为 %。乙夫妇后代患血友病的概率为 %。
②优生学认为,有些情况下可通过选择后代的性别来降低遗传病的患病概率。请你就生男生女为这两对夫妇提出合理化建议。甲夫妇最好选择生一个 孩,乙夫妇最好选择生一个 孩。
(3)产前诊断是在胎儿出生前,医生用专门的检测手段,对遗传病进行检测和预防,包括孕妇血细胞检查、基因检测、____________和______________。
解析: (1)甲夫妇:男XAY,女XaXa。(只考虑抗维生素D佝偻病)。乙夫妇:男XBY,女方母亲是血友病致病基因携带者,所以她的基因型是XBXB或XBXb。(只考虑血友病)。(2)①甲夫妇后代女孩都患抗维生素D佝偻病,男孩都正常,所以患病概率为50%。乙夫妇后代女孩都正常,男孩有患病可能,后代患血友病的概率为××=12.5%。②结合上述分析,甲夫妇最好选择生一个男孩,乙夫妇最好选择生一个女孩。(3)产前诊断包括孕妇血细胞检查、基因检测、羊水检查和B超检查。
答案:(1)XAY XaXa XBY XBXB或XBXb (2)①50 12.5 ②男 女 (3)羊水检查 B超检查
19.(10分)回答下列关于生物变异的问题。
甲乙丙
(1)图甲表示镰状细胞贫血的发病机理。图中①②表示的遗传信息流动过程分别是① ,② ;α链碱基组成为 ,缬氨酸的密码子(之一)为 。
(2)图乙表示基因型为AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图,则图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是 。
(3)图丙表示两种类型的变异,其中属于基因重组的是 (填序号),属于染色体结构变异的是 (填序号),从发生的染色体种类说,两种变异的主要区别是 。
解析:(1)由分析可知,①是DNA上发生的基因突变。②代表转录过程。其中α链是模板链,其上碱基与GTG互补,即为CAC。其转录出的信使RNA的序列为GUG。(2)由题干知,该动物原本就具有A、a基因,因此,图中姐妹染色单体上同时出现A、a这对等位基因就有两种可能,发生了基因突变或者交叉互换。(3)图丙的①可以表示同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组。②中染色体片段的位置改变发生在非同源染色体之间,因此属于染色体变异。
答案:(1)基因突变 转录 CAC GUG
(2)发生了交叉互换或基因突变
(3)① ② ①发生在同源染色体之间,②发生在非同源染色体之间
20.(14分)下图所示为利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞进行实验的流程示意图。据图回答下列问题。
(1)植株A的体细胞内最多有 个染色体组,基因重组发生在图中 ________(填编号)过程。
(2)秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制 的形成。
(3)利用幼苗2进行育种的最大优点是 ,植株B纯合的概率为 。
(4)植株C属于单倍体是因为_____________________________, 其培育成功说明花药细胞具有____________________________________。
解析:(1)植株A是利用芽尖细胞进行组织培养而获得的二倍体玉米,其体细胞中含有2个染色体组,在有丝分裂后期,着丝粒分裂,细胞中的染色体数目加倍,染色体组数也随之加倍,所以植株A的体细胞内最多有4个染色体组。基因重组发生在图中②所示的减数分裂过程中。(2)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成。(3)幼苗2为利用花药离体培养获得的单倍体,单倍体育种的最大优点是能够明显缩短育种年限。用秋水仙素处理幼苗2得到的植株B为纯合子,所以其纯合的概率为100%。(4)用花药离体培养获得的单倍体幼苗2,再经过正常培育得到单倍体植株C。植株C之所以属于单倍体,是因为其发育起点为配子(或含有玉米配子染色体数目),其培育成功说明花药细胞具有全能性(或具有控制玉米性状的全套遗传信息)。
答案:(1)4 ②(2)纺锤体(3)明显缩短育种年限 100%
(4)发育起点为配子(或含有玉米配子染色体数目) 全能性(或控制玉米性状的全套遗传信息)
21.(10分)某研究性学习小组的同学对某地区人类的单基因遗传病进行调查。以下是两种遗传病(简称甲病、乙病)在该地区万人中表现情况统计表(单位:人)。
项目
患甲病无乙病
无甲病患乙病
患甲病患乙病
无甲病无乙病
男性
280
245
5
4 470
女性
281
16
2
4 701
根据所给的材料和所学的知识回答问题。
(1)控制甲病的基因最可能位于 染色体上,你判断的主要依据是_______________________________________。
(2)据表数据计算所调查的人群中甲病的发病率是 。乙病在人群中男女发病率有较大差异,从基因及基因在染色体的位置分析,最可能的原因是 。
(3)调查分析发现有这样一个家庭:丈夫无病且不携带乙病致病基因,妻子正常,生了一个患甲病的女孩和一个患乙病的男孩,假设与甲病相关的基因为A或a,与乙病相关的基因为B或b,这对夫妇的基因型分别是 ,并画出该患病男孩的相关基因与染色体的位置关系。
解析:(1)由表中数据可以看出,患甲病的男性有280+5=285(人),患甲病的女性有281+2=283(人),患甲病的男性与女性的人数基本相同,即甲病与性别没有关系,甲病相关的基因最可能位于常染色体上。(2)甲病的发病率=(甲病人数÷被调查的人数)×100%=(280+5+281+2)÷(280+245+5+4 470+281+16+2+4 701)×100%=5.68%。乙病男性患者数量明显多于女性患者,根据伴性遗传的特点,乙病的致病基因最可能位于X染色体上,为伴X染色体隐性遗传。(3)丈夫无病且不携带乙病致病基因,妻子正常,生了一个患甲病的女孩和一个患乙病的男孩,说明甲为常染色体隐性遗传病,乙为伴X染色体隐性遗传病,假设与甲病相关的基因为A或a,与乙病相关的基因为B或b,根据患甲病女孩的基因型为aa,可推知父母的基因型均为Aa,根据患乙病男孩的基因型为XbY,可推知夫妇的基因型为XBY、XBXb,综合分析可知这对夫妇的基因型分别是AaXBY、AaXBXb,患乙病男孩的基因型可能为AAXbY、AaXbY。基因在染色体上的位置图见答案。
答案:(1)常 甲病男女患者人数基本相同
(2)5.68% 乙病可能是伴X染色体隐性遗传病(合理叙述给分)
(3)AaXBY、AaXBXb 基因与染色体关系如图所示:
或
第5章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列有关生物的基因突变的说法,错误的是( )
A.基因突变一定会导致遗传信息的改变
B.体细胞发生的基因突变一般不会遗传给后代
C.由基因突变引发的人类遗传病都不能直接通过显微镜检测
D.基因突变是生物界中普遍存在的一种可遗传的变异方式
解析:基因突变是指DNA分子中碱基的替换、增添或缺失引起的基因碱基序列的改变,所以基因突变一定会导致遗传信息的改变,A项正确;对于有性生殖的生物,发生在体细胞中的基因突变一般不会遗传给后代,B项正确;由基因突变引发的人类遗传病如镰状细胞贫血,能直接通过显微镜检测红细胞的形态来确诊,C项错误;基因突变具有普遍性,是生物界中普遍存在的一种可遗传的变异方式,D项正确。
答案:C
2.某DNA分子上的K基因发生突变,导致合成的mRNA上一个碱基G变成A。下列叙述错误的是( )
A.突变后,K基因中的嘧啶类脱氧核苷酸比例下降
B.突变后,合成的肽链中氨基酸排列顺序可能不变
C.突变后,参与翻译过程的tRNA的种类数可能不变
D.该突变可为进化提供原材料
解析:由于基因位于DNA上,通常是有遗传效应的DNA片段,属于双链结构,因此突变后,K基因中的嘧啶类脱氧核苷酸与嘌呤类脱氧核苷酸仍然相等,比例不变,A项错误;突变后,由于密码子的简并性,合成的肽链中氨基酸排列顺序可能不变,B项正确;突变后,基因指导合成的蛋白质中氨基酸的种类可能不变,参与翻译过程的tRNA的种类数可能不变,C项正确;该突变可为进化提供原材料,D项正确。
答案:A
3.下列关于基因重组的叙述,正确的是( )
A.基因重组与基因突变都能产生新的性状
B.基因重组导致由一对等位基因控制的杂合子自交后代出现性状分离
C.同源染色体上的姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组
D.基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义
解析:基因重组不能产生新基因,也不能产生新的性状,A项错误;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,一对等位基因不能发生基因重组,B项错误;同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组,C项错误;基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义,D项正确。
答案:D
4.下列有关生物体内基因突变和基因重组的叙述,正确的是( )
A.能发生基因重组的生物,不能发生基因突变
B.豌豆植株在有性生殖过程中,一对等位基因可以发生基因重组
C.基因重组会导致生物产生新基因
D.进行减数分裂的生物,可以发生基因重组
解析:基因突变具有普遍性,所以所有生物都能发生基因突变,A项错误;一对等位基因在有性生殖时,不会发生基因重组,B项错误;基因重组能产生新的基因型,不能产生新基因,C项错误;在减数分裂Ⅰ四分体时期和后期,可以发生基因重组,D项正确。
答案:D
5.下列变异不属于染色体变异的是( )
A.猫叫综合征 B.唐氏综合征
C.镰状细胞贫血 D.无子西瓜的培育
解析:猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病,属于染色体结构变异;唐氏综合征是体细胞中较正常人多了一条21号染色体引发的遗传病,属于染色体数目变异;镰状细胞贫血产生的根本原因是基因突变;无子西瓜的培育采用的育种方式是多倍体育种,其原理是染色体数目变异。
答案:C
6.下列有关变异的叙述,错误的是 ( )
A.一个基因中增加了若干对脱氧核苷酸属于基因突变
B.基因重组只能发生在同种生物相互杂交的过程中
C.可以用光学显微镜观察染色体变异
D.发生在玉米花药中的变异比发生在根尖中的更容易遗传给后代
解析:基因突变是指DNA分子中碱基的替换、增添或缺失引起的基因碱基序列的改变,一个基因中增加了若干对脱氧核苷酸是碱基的增添,属于基因突变,A项正确;基因重组可发生在生物减数分裂形成配子的过程中,也可以发生在不同的物种间,B项错误;可以用光学显微镜观察染色体变异,C项正确;发生在玉米花药(生殖细胞)中的变异比发生在根尖(体细胞)中的变异更容易遗传给后代,D项正确。
答案:B
7.下列关于染色体数目和染色体组数目的叙述,错误的是( )
A.染色体数目变异产生的后代可能是不育的
B.四倍体植株的卵细胞中含有2个染色体组
C.单倍体植株的染色体组数目是本物种正常植株的一半
D.染色体组数目的变化必然会导致基因种类的增多
解析:染色体数目变异产生的后代可能是不育的,如二倍体和四倍体杂交,产生的三倍体是不育的,A项正确;四倍体植株含有4个染色体组,经过减数分裂产生的卵细胞中含有2个染色体组,B项正确;单倍体植株是由配子直接发育形成的个体,配子是减数分裂形成的,含有本物种正常植株一半的染色体组数,C项正确;染色体组数目的变化会导致基因数目的增加,不一定导致基因种类的增多,D项错误。
答案:D
8.下图表示某植物正常体细胞中染色体的组成,下列可表示该植物基因型的是( )
A.aBCd B.AAa
C.aaaabbbb D.AaBbCCDd
解析:据图可知,细胞中一种形态的染色体有4条,说明该细胞中含有4个染色体组。根据“同一英文字母无论大写还是小写出现几次,就含有几个染色体组”,可知A项含有1个染色体组,B项含有3个染色体组,C项含有4个染色体组,D项含有2个染色体组。
答案:C
9.下列与染色体变异有关的说法,错误的是( )
A.染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异
B.两条染色体相互交换片段都属于染色体变异
C.猫叫综合征的患者与正常人相比,5号染色体发生部分缺失
D.染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生
改变
解析:染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异,A项正确;非同源染色体之间的两条染色体相互交换片段引起的变异属于染色体结构的变异,而同源染色体上的两条非姐妹染色单体相互交换片段引起的变异属于基因重组,B项错误;猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病,C项正确;染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,D项正确。
答案:B
10.(2022·广东卷)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是 ( )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
解析:根据“无中生有为隐性”可知,该夫妇表型正常,儿子患病,说明是隐性遗传病,再由题干信息可知,致病基因位于11号染色体上,所以是常染色体隐性遗传病,用A/a表示相关基因,从探针杂交结果来看,父亲、母亲的基因型都是Aa,所以女儿的基因型是AA、Aa,女儿和父母基因检测结果相同的概率是,A项正确;若父母生育第三胎,所生孩子的基因型及概率为AA、Aa、aa,此孩携带该致病基因的概率是+=,B项正确;由A解析可知,女孩的基因型及概率为AA、Aa,将该致病基因传递给下一代的概率是×=,C项错误;该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视,D项正确。
答案:C
11.下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,正确的是 ( )
A.多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会
B.解离液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原理相似
D.显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍
解析:多倍体形成过程中没有进行减数分裂,所以不会增加非同源染色体重组的机会,A项错误;盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离,卡诺氏液适用于一般植物组织和细胞的固定,B项错误;在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原理相似,都是抑制纺锤体的形成,C项正确;显微镜下可以看到大多数细胞处于分裂间期,处于分裂期的细胞中也只有少数细胞的染色体数目加倍,D项错误。
答案:C
12.下列是某生物学兴趣小组开展人类遗传病调查的基本步骤,其正确的顺序是( )
①确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现 ②汇总结果,统计分析 ③设计记录表格及调查要点 ④分多个小组调查,获得足够大的群体调查数据
A.①③②④ B.③①④②
C.①③④② D.①④③②
解析:开展调查的社会实践活动,一般分为四个步骤:第一步要确定好调查的内容,了解有关的要求;第二步是设计调查方案(包括设计印刷用于记录的表格、确定调查的地点和要点、分析和预测可能出现的问题及应对措施等);第三步是实施调查,在调查过程中,要注意随机性和要获得足够多的调查数据;第四步是汇总、统计数据,根据数据得出结论,并撰写调查报告。因此正确的顺序是①③④②,C项正确。
答案:C
13.果蝇性染色体组成为XX、XXY的个体为雌性,XY、XYY、XO(缺少一条性染色体)的个体为雄性,其余类型在胚胎时期死亡。已知果蝇的红眼基因(R)和白眼基因(r)仅位于X染色体上。将正常红眼雄性果蝇与正常白眼雌性果蝇杂交,子代中出现了一只白眼雌性果蝇。对此现象的分析错误的是 ( )
A.父本形成配子过程中,基因R突变成了基因r
B.父本形成配子过程中,基因R所在染色体片段缺失
C.父本XY未分离,子代白眼雌性果蝇的基因型为XrO
D.母本形成配子过程中,同源染色体XX未分离
解析:正常红眼雄性果蝇(XRY)与正常白眼雌性果蝇(XrXr)杂交,子代中出现了一只白眼雌性果蝇,可能是父本形成配子过程中,基因R突变成了基因r,形成了XrXr的白眼雌性果蝇,A项正确;若父本形成配子过程中,基因R所在染色体片段缺失,则发育成雌性个体的受精卵的基因型为XrXO,表现为白眼雌性,B项正确;父本XY未分离,则形成的精子的基因型为XRY和不含性染色体两种,不含性染色体的精子与含Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XrO的个体表现为白眼雄性,C项错误;由题干可知,XXY为雌性,因此可能是母本形成配子过程中,同源染色体XX未分离,形成了基因型为XrXr的卵细胞,并与含Y的精子结合形成了XrXrY的白眼雌性果蝇,D项正确。
答案:C
14.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( )
A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B.该变异植株自交可产生这种变异性状的纯合个体
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.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
解析:据题意可知,该植株基因突变后,当代性状就改变了,由此推出该基因突变属于显性突变,该植株为杂合子,A项错误;该植株为杂合子,自交后产生的后代中有的变异纯合子,B项正确;该基因突变不可以在光学显微镜下直接观察,所以不能通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置,C项错误;只进行花药离体培养而没有诱导染色体数目加倍,故得到的仅仅是高度不育的单倍体植株,D项错误。
答案:B
15.(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异? ( )
A. B.
C. D.
解析:根据题意,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,即两对等位基因连锁。正常情况下,对该个体进行测交只能获得两种表型的子代。现在该个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1,说明其产生了四种类型的配子。A、B、D图示分别表示染色体片段缺失、重复、倒位,这些情况下该个体产生的配子种类仍然只有2种,子代不会有4种表型,A、B、D项都错误;C图表示染色体易位,即染色体片段移接到非同源染色体上,若此时该个体完成减数分裂产生的配子都能存活,其种类有4种,测交能够得到相应比例,C项正确。
答案:C
16.(2022·广东广州)大量临床研究表明,阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白代谢相关基因突变引起β-淀粉样蛋白过度产生有关。β-淀粉样蛋白代谢相关基因位于21号染色体上,唐氏综合征患者常常会出现阿尔茨海默病的症状。下列有关说法正确的是 ( )
A.唐氏综合征患者和阿尔茨海默病患者相关致病基因位于相同的染色体上
B.减少β-淀粉样蛋白代谢相关基因的表达可以预防或治疗阿尔茨海默病
C.阿尔茨海默病患者家族中男性患者的数量多于女性患者
D.若某人β-淀粉样蛋白代谢相关基因发生突变,此人一定会患阿尔茨海默病
解析:唐氏综合征患者发生的是染色体数目变异,不含致病基因,A项错误;阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白过度产生有关,故可以通过减少β-淀粉样蛋白代谢相关基因的表达来进行治疗或预防阿尔茨海默病,B项正确;β-淀粉样蛋白代谢相关基因位于21号染色体上,21号染色体为常染色体,故男性患者和女性患者数量没有明显差别,C项错误;由于密码子具有简并性等因素,β-淀粉样蛋白代谢相关基因突变不一定会引起β-淀粉样蛋白过度产生,也不一定会导致阿尔茨海默病的发生,D项错误。
答案:B
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(12分)由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题。
第一个
字母
第二个字母
第三个
字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是 ,Ⅱ过程叫 ,需要 _____________催化。
(2)除赖氨酸以外,图中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小? ,原因是 。
(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是 。
(4)从表中可看出密码子具有 的特点,它对生物体生存和发展的意义是____________________________________________。
答案:(1)核糖体 转录 RNA聚合酶
(2)丝氨酸 同时突变两个位点的碱基的概率更低
(3)A
(4)简并性 增强了物种的稳定性,保证了翻译的速度
18.(14分)已知抗维生素D佝偻病是由X染色体上的显性基因(A)控制的;血友病是由X染色体上的隐性基因(b)控制的。现有两对刚刚结婚的青年夫妻,甲夫妇的男方是抗维生素D佝偻病患者,女方正常。乙夫妇都正常,但乙夫妇女方的弟弟是血友病患者(其父母正常),请根据题意回答下列问题。
(1)根据这两对夫妇及其家庭成员各自的患遗传病情况,写出相应的基因型。
甲夫妇:男 ,女 ;乙夫妇:男 ,女 。
(2)医生建议这两对夫妇在生育之前,应进行遗传咨询。
①假如你是医生,你认为这两对夫妇的后代患相应遗传病的概率是甲夫妇后代患抗维生素D佝偻病的概率为 %。乙夫妇后代患血友病的概率为 %。
②优生学认为,有些情况下可通过选择后代的性别来降低遗传病的患病概率。请你就生男生女为这两对夫妇提出合理化建议。甲夫妇最好选择生一个 孩,乙夫妇最好选择生一个 孩。
(3)产前诊断是在胎儿出生前,医生用专门的检测手段,对遗传病进行检测和预防,包括孕妇血细胞检查、基因检测、____________和______________。
解析: (1)甲夫妇:男XAY,女XaXa。(只考虑抗维生素D佝偻病)。乙夫妇:男XBY,女方母亲是血友病致病基因携带者,所以她的基因型是XBXB或XBXb。(只考虑血友病)。(2)①甲夫妇后代女孩都患抗维生素D佝偻病,男孩都正常,所以患病概率为50%。乙夫妇后代女孩都正常,男孩有患病可能,后代患血友病的概率为××=12.5%。②结合上述分析,甲夫妇最好选择生一个男孩,乙夫妇最好选择生一个女孩。(3)产前诊断包括孕妇血细胞检查、基因检测、羊水检查和B超检查。
答案:(1)XAY XaXa XBY XBXB或XBXb (2)①50 12.5 ②男 女 (3)羊水检查 B超检查
19.(10分)回答下列关于生物变异的问题。
甲乙丙
(1)图甲表示镰状细胞贫血的发病机理。图中①②表示的遗传信息流动过程分别是① ,② ;α链碱基组成为 ,缬氨酸的密码子(之一)为 。
(2)图乙表示基因型为AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图,则图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是 。
(3)图丙表示两种类型的变异,其中属于基因重组的是 (填序号),属于染色体结构变异的是 (填序号),从发生的染色体种类说,两种变异的主要区别是 。
解析:(1)由分析可知,①是DNA上发生的基因突变。②代表转录过程。其中α链是模板链,其上碱基与GTG互补,即为CAC。其转录出的信使RNA的序列为GUG。(2)由题干知,该动物原本就具有A、a基因,因此,图中姐妹染色单体上同时出现A、a这对等位基因就有两种可能,发生了基因突变或者交叉互换。(3)图丙的①可以表示同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组。②中染色体片段的位置改变发生在非同源染色体之间,因此属于染色体变异。
答案:(1)基因突变 转录 CAC GUG
(2)发生了交叉互换或基因突变
(3)① ② ①发生在同源染色体之间,②发生在非同源染色体之间
20.(14分)下图所示为利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞进行实验的流程示意图。据图回答下列问题。
(1)植株A的体细胞内最多有 个染色体组,基因重组发生在图中 ________(填编号)过程。
(2)秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制 的形成。
(3)利用幼苗2进行育种的最大优点是 ,植株B纯合的概率为 。
(4)植株C属于单倍体是因为_____________________________, 其培育成功说明花药细胞具有____________________________________。
解析:(1)植株A是利用芽尖细胞进行组织培养而获得的二倍体玉米,其体细胞中含有2个染色体组,在有丝分裂后期,着丝粒分裂,细胞中的染色体数目加倍,染色体组数也随之加倍,所以植株A的体细胞内最多有4个染色体组。基因重组发生在图中②所示的减数分裂过程中。(2)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成。(3)幼苗2为利用花药离体培养获得的单倍体,单倍体育种的最大优点是能够明显缩短育种年限。用秋水仙素处理幼苗2得到的植株B为纯合子,所以其纯合的概率为100%。(4)用花药离体培养获得的单倍体幼苗2,再经过正常培育得到单倍体植株C。植株C之所以属于单倍体,是因为其发育起点为配子(或含有玉米配子染色体数目),其培育成功说明花药细胞具有全能性(或具有控制玉米性状的全套遗传信息)。
答案:(1)4 ②(2)纺锤体(3)明显缩短育种年限 100%
(4)发育起点为配子(或含有玉米配子染色体数目) 全能性(或控制玉米性状的全套遗传信息)
21.(10分)某研究性学习小组的同学对某地区人类的单基因遗传病进行调查。以下是两种遗传病(简称甲病、乙病)在该地区万人中表现情况统计表(单位:人)。
项目
患甲病无乙病
无甲病患乙病
患甲病患乙病
无甲病无乙病
男性
280
245
5
4 470
女性
281
16
2
4 701
根据所给的材料和所学的知识回答问题。
(1)控制甲病的基因最可能位于 染色体上,你判断的主要依据是_______________________________________。
(2)据表数据计算所调查的人群中甲病的发病率是 。乙病在人群中男女发病率有较大差异,从基因及基因在染色体的位置分析,最可能的原因是 。
(3)调查分析发现有这样一个家庭:丈夫无病且不携带乙病致病基因,妻子正常,生了一个患甲病的女孩和一个患乙病的男孩,假设与甲病相关的基因为A或a,与乙病相关的基因为B或b,这对夫妇的基因型分别是 ,并画出该患病男孩的相关基因与染色体的位置关系。
解析:(1)由表中数据可以看出,患甲病的男性有280+5=285(人),患甲病的女性有281+2=283(人),患甲病的男性与女性的人数基本相同,即甲病与性别没有关系,甲病相关的基因最可能位于常染色体上。(2)甲病的发病率=(甲病人数÷被调查的人数)×100%=(280+5+281+2)÷(280+245+5+4 470+281+16+2+4 701)×100%=5.68%。乙病男性患者数量明显多于女性患者,根据伴性遗传的特点,乙病的致病基因最可能位于X染色体上,为伴X染色体隐性遗传。(3)丈夫无病且不携带乙病致病基因,妻子正常,生了一个患甲病的女孩和一个患乙病的男孩,说明甲为常染色体隐性遗传病,乙为伴X染色体隐性遗传病,假设与甲病相关的基因为A或a,与乙病相关的基因为B或b,根据患甲病女孩的基因型为aa,可推知父母的基因型均为Aa,根据患乙病男孩的基因型为XbY,可推知夫妇的基因型为XBY、XBXb,综合分析可知这对夫妇的基因型分别是AaXBY、AaXBXb,患乙病男孩的基因型可能为AAXbY、AaXbY。基因在染色体上的位置图见答案。
答案:(1)常 甲病男女患者人数基本相同
(2)5.68% 乙病可能是伴X染色体隐性遗传病(合理叙述给分)
(3)AaXBY、AaXBXb 基因与染色体关系如图所示:
或
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