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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、选择题知识点一基因突变的实例[题型一镰状细胞贫血]1．产生镰状细胞贫血的根本原因是()A．红细胞易变形破裂B．血红蛋白中的一个氨基酸改变C．mRNA中一个碱基发生了改变D．基因中编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变答案D解析镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患病根本原因是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变，从而使红细胞变为镰刀型。2．关于基因突变的下列叙述中，错误的是()A．基因突变是指基因结构中碱基的增添、缺失或替换B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序的改变而发生的C．基因突变只发生在有丝分裂前的间期DNA复制过程中D．基因突变不一定遗传给后代答案C解析基因突变可以发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，C错误。3．某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是()A．缺乏吸收某种氨基酸的能力B．不能摄取足够的乳糖酶C．乳糖酶基因有一个碱基替换了D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了答案C解析根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸改换”，可判断发生这种现象的根本原因是乳糖酶基因中碱基发生了替换；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则可能会发生一系列氨基酸的改变。[题型二细胞癌变]4．下列有关癌细胞的叙述正确的是()A．与正常细胞相比，癌细胞中的遗传物质发生了变化B．癌细胞细胞膜上糖蛋白多，易分散C．癌细胞分裂速度快，无分裂前的间期D．癌细胞在适宜的条件下只能分裂50～60次答案A解析细胞癌变的根本原因是基因突变，因此与正常细胞相比，癌细胞中的遗传物质发生了变化，A正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白含量减少，使得细胞彼此之间的黏着性下降，所以易扩散转移，B错误；癌细胞分裂速度快，有分裂前的间期和分裂期，C错误；正常细胞在适宜条件下只能分裂50～60次，而癌细胞在适宜条件下能无限增殖。D错误。5．如图为小鼠结肠癌发病过程的简化模型。以下表述不正确的是()A．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果B．原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的C．小鼠细胞的染色体上本来不存在与癌有关的基因D．与正常细胞相比，癌细胞的形态发生了变化答案C解析由图可知结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，A正确；小鼠细胞的染色体上存在与癌有关的基因，包括原癌基因和抑癌基因，一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，B正确，C错误；与正常细胞相比，癌细胞形态结构有明显差别，D正确。知识点二基因突变的原因[题型一基因突变的原因]6．下列关于基因突变的叙述，不正确的是()A．亚硝酸盐能改变核酸的碱基，提高基因突变频率B．基因突变主要发生在细胞分裂前的间期C．X射线、碱基类似物和病毒分别是诱发生物发生基因突变的物理因素、化学因素和生物因素D．基因突变只由外界因素诱发答案D解析在没有外来因素影响时，基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生，D错误。[题型二基因突变的特点]7．下列关于基因突变特点的说法中，错误的是()A．在自然状态下基因突变的频率是很低的B．所有生物都有可能发生基因突变C．基因突变只发生在生物个体发育的某一阶段D．基因突变具有不定向性，一个基因可以产生一个以上的等位基因答案C解析基因突变具有随机性，表现为可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位，C错误。[题型三诱变育种]8．下列有关诱变育种说法错误的是()A．可以提高突变率B．通常采用紫外线或亚硝酸盐处理生物C．创造人类需要的生物新品种D．诱变方向可以人为控制答案D知识点三基因突变的意义9．基因突变是生物变异的根本来源，其原因是()A．能产生新基因B．发生的频率高C．能产生大量有利变异D．能改变生物的表型答案A知识点四基因重组[题型一基因重组的概念、类型和意义]10．下列有关基因重组的说法，不正确的是()A．同源染色体的姐妹染色单体之间也可以发生基因重组B．基因重组能够产生多种基因型C．基因重组发生在有性生殖的过程中D．非同源染色体上的非等位基因可以发生重组答案A解析同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组，A错误。11．下列有关基因重组的概念和意义的说法，错误的是()A．自然条件下基因重组一般发生在真核生物中B．控制不同性状的基因的重新组合C．基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中D．生物变异的根本原因答案D解析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，B正确；基因重组一般发生在真核生物减数分裂Ⅰ前期和后期，A、C正确；生物变异的根本原因是基因突变，基因重组是生物变异的来源之一，D错误。12．中国二胎政策的放开，使得当前出现生育小高峰。而二胎孩子往往与头胎孩子在性状表现上既有相同又有差异，引起这种现象的主要原因是()A．基因重组B．基因突变C．环境影响D．染色体变异答案A解析进行有性生殖的生物，后代具有多样性的主要原因是基因重组。13．下列过程中发生基因重组的是()A．杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体C．杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒D．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄均为红眼答案C解析杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于性状分离，A不符合题意；雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体是受精作用，B不符合题意；杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒属于控制不同性状的基因自由组合，属于基因重组，C符合题意；红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄均为红眼，该过程只涉及一对基因，没有发生基因重组，D不符合题意。[题型二基因突变与基因重组辨析]14．如图表示某高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是()A．图甲细胞中1与2的片段部分交换，属于基因重组B．图乙细胞发生了基因突变或基因重组C．图丙表明该细胞发生了基因突变或基因重组D．图丙细胞为次级精母细胞答案B解析根据题干可知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的几个细胞分裂示意图。图甲细胞中同源染色体正在分开，处于减数分裂Ⅰ后期；图乙细胞中着丝粒已分开，而且有同源染色体，处于有丝分裂后期；图丙细胞中着丝粒已分开，没有同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期。1与2的片段部分交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换，为基因重组，A正确；基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以图乙细胞不可能进行基因重组，B错误；图丙细胞中，由两条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的基因不完全相同，其原因可能是减数分裂前的间期DNA复制出现错误，发生了基因突变，也可能是减数分裂Ⅰ的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换，C正确；图甲细胞是均等分裂，应为初级精母细胞，该动物为雄性，因而图丙细胞为次级精母细胞，D正确。15．下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异属于()A．均为基因重组，可遗传的变异B．甲为基因重组、乙为基因突变，均为可遗传的变异C．均为基因突变，可遗传的变异D．甲为基因突变、乙为基因重组，均为可遗传的变异答案D解析图甲中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突变；图乙中的A、a、B、b基因是已经存在的，只是进行了重新组合；基因突变和基因重组均属于可遗传的变异，D正确。16．以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是()A．蓝细菌B．噬菌体C．烟草花叶病毒D．豌豆答案D解析基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。二、非选择题17．下面图1表示人类镰状细胞贫血的病因，图2是一个家族中该病的遗传系谱图(h代表致病基因，H代表正常的等位基因)，请据图回答下列问题：(1)人类镰状细胞贫血产生的根本原因是发生了________。H与h基因的根本区别在于编码血红蛋白的基因中________________不同。(2)图中①过程发生的时间是________________，②过程表示________，该过程发生的场所主要在________。(3)α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。(4)镰状细胞贫血的致病基因位于________染色体上，属于________性遗传病。(5)镰状细胞贫血的相关基因能否与人类红绿色盲的相关基因发生基因重组？为什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案(1)基因突变碱基序列(2)细胞分裂前的间期转录细胞核(3)CACGUG(4)常隐(5)能。因为这两对基因中镰状细胞贫血的相关基因在常染色体上，红绿色盲的相关基因在X染色体上，可以发生非同源染色体上的非等位基因的自由组合。解析(1)镰状细胞贫血的根本原因是基因突变；等位基因的遗传信息不同是由于不同基因中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序不同。(2)①是DNA分子复制过程，发生在细胞分裂前的间期；②是转录过程，转录发生的场所主要在细胞核。(3)α链与GTG互补配对，是CAC，编码缬氨酸的密码子是以α链为模板转录而来，因此是GUG。(4)由图2中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，镰状细胞贫血的致病基因位于常染色体上，是隐性遗传病。易错题型一、基因突变对蛋白质合成及性状的影响18．如图表示大肠杆菌某基因碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)()A．第6位的C被替换为TB．第9位与第10位之间插入1个TC．第100、101、102位被替换为TTTD．第103至105位被替换为1个T答案B解析第6位的C被替换为T，可能影响一个氨基酸；第9位与第10位之间插入1个T，从第9位以后的氨基酸可能都发生变化；第100、101、102位被替换为TTT，氨基酸序列中可能只有一个氨基酸发生改变；第103至105位被替换为1个T，第103位以后的氨基酸可能都发生变化，但相对于第9位、第10位来说，突变位置较靠后，影响较小。19．脯氨酸的密码子有如下几种：CCU、CCC、CCA、CCG，当某基因片段中模板链的GGC突变为GGA时，这种突变的结果对该生物的影响是()A．一定是有害的B．一定是有利的C．有害的可能性较大D．无影响答案D解析根据题意，当某基因片段中模板链的GGC突变为GGA时，其转录形成的mRNA密码子由CCG变为CCU，而CCG和CCU对应的氨基酸都是脯氨酸，该生物的性状并未发生改变，即对该生物没有影响。二、基因突变和基因重组的辨析20．如图是某二倍体动物细胞分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断()A．此细胞含有4个DNA分子B．此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDdC．此细胞发生的一定是显性突变D．此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组答案D解析图示细胞有8个DNA分子；细胞中正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，即基因重组；其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d，其对应的同源染色体上含有d、d，但不能确定是D突变成d，还是d突变成D，故可能发生的是隐性突变，也可能发生的是显性突变，也无法确定生物体细胞的基因型。1．基因突变一定不会导致()A．碱基排列顺序发生改变B．遗传信息改变C．生物的性状发生改变D．碱基互补配对原则改变答案D解析基因突变是基因中碱基的增添、缺失和替换，若发生基因突变，碱基排列顺序一定发生改变，遗传信息储存在4种碱基的排列顺序之中，因此遗传信息也发生改变，A、B项不符合题意；由于密码子有简并性，故基因突变可能不会导致生物