高中生物沪科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 基因突变与基因重组练习

【名师】第一节基因突变与基因重组-4优质练习

一．单项选择

1．DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质，但是近些年新的研究表明，生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的，比如科学家们发现，可以在不影响DNA的情况下改变基因的修饰，这种改变不仅可以影响个体的发育，而且还可以遗传下去，这就是表观遗传现象的主要原因。对于表观遗传描述错误的是（　　）

A．组蛋白的乙酰化．DNA的甲基化等修饰会影响基因的表达

B．同卵双生之间的微小差异可能与表观遗传有关

C．表观遗传现象发生时，DNA的碱基序列发生改变

D．表观遗传现象普遍存在于生物体的生命进程中

2．帝王蝶的幼虫吃一种叫作“乳草”的有毒植物，乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵，帝王蝶的幼虫能将“强心甾”储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶的钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同，如果蝇。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗“强心甾”能力的同时导致果蝇“瘫痪”，119位氨基酸改变时表现型不变，但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是（　　）

A．帝王蝶在进化过程中119．122位氨基酸的改变一定是同时发生的

B．帝王蝶钠钾泵突变基因是由于强心甾与钠钾泵结合后诱发突变形成的

C．通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了三个实验组

D．强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，一般会因渗透压失衡而皱缩

3．如图所示为某二倍体高等动物（基因型为AaDd）形成配子过程中某时期的细胞，下列叙述正确的是（　　）

A．该细胞处于减数第二次分裂前期

B．图中有4个四分体．8条染色单体

C．该细胞能进行连续多次的分裂

D．该细胞最终可能会产生3种基因型的子细胞

4．食虫蝙蝠可利用回声定位捕食夜行性昆虫，很多夜行性昆虫进化出超声波听觉及相应的行为反应，防御回声定位蝙蝠的捕食，蛾类探测到与蝙蝠距离较近时，通过改变飞行路线，或盘旋向地面俯冲等行为被动防御，有些昆虫会积极反击。下列说法错误的是（　　）

A．蛾类通过释放出强烈的超声波来削弱蝙蝠的回声定位能力属于积极反击

B．食虫蝙蝠利用回声定位诱导夜行性昆虫通过变异产生不同的防御类型

C．针对夜行性昆虫的多种防御方式，食虫蝙蝠会进化出多种捕食模式

D．共同进化是生物与生物之间．生物与环境之间相互协同．不断发展的结果

5．某地草地贪夜蛾（二倍体）幼虫大量啃食植物的茎和叶，严重危害农作物。使用有机磷杀虫剂对其防治一段时间后，其抗药性快速增强。研究发现其常染色体上抗性相关基因a可突变为al．a2。对该地草地贪夜蛾的基因型及比例进行调查，结果如表下列叙述，错误的是（    ）

表1草地贪夜蛾的基因型及比例

A．a．al．a2的区别在于碱基对的数目．排列顺序不同

B．al．a2的产生体现了基因突变的不定向性

C．该种群中al．a2基因频率分别为21．9%和51．9%

D．a．al．a2的遗传遵循基因分离定律

6．RNA编辑是转录后的RNA的一种加工方式，是指在mRNA分子内部（不包括两端）发生的任何碱基序列的变化。RNA编辑常见于mRNA在编码区发生碱基的替换，或增减一定数目的核苷酸。下列相关叙述正确的是（    ）

A．mRNA发生编辑时可能会出现碱基由胸腺嘧啶替换为腺嘌呤的情况

B．编码区内增减一定数目的核苷酸会改变一个密码子的碱基数量

C．若碱基发生替换，则翻译时多肽链的氨基酸数目不会发生改变

D．RNA编辑可以在不改变基因组的前提下，增加细胞内蛋白质的多样性

7．健康人的HTT基因含有6~35个CAG重复序列，而亨廷顿氏疾病患者的HTT基因中含有36个以上多至250个CAG重复序列。引发该疾病的变异类型是（　　）

A．基因突变 B．基因重组

C．染色体结构变异 D．染色体数目变异

8．研究发现，携带疟原虫的按蚊中存在一种化学感应蛋白（SAP2），使它们对杀虫剂的有效成分拟除虫菊酯表现出了很强的抵抗力。SAP2出现原因是（    ）

A．基因突变 B．地理隔离

C．生殖隔离 D．适应辐射

9．人类性别的形成是以SRY基因为主导的．多基因参与的有序协调表达的生理过程，除染色体变异这一因素外，相关基因发生突变，也可导致性别畸形。下列说法正确的是（    ）

A．性别畸形往往不能生育，人群中出现该病例极少，仅由基因突变的低频性造成

B．基因突变的实质是基因内部结构的改变，如基因内部碱基对的增加．缺失或替换

C．发生基因突变后，基因表达的产物如信使RNA．蛋白质分子的结构等一定会发生变化

D．人类的性别畸形，都与性别相关基因发生基因突变有关，用DNA探针可实现其产前诊断

10．基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的重要因素，其原因是基因突变（    ）

A．能产生大量有利变异 B．发生的频率大

C．能产生新基因 D．能改变生物的表现型

11．现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞（假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P）在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）．R（r）是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是（ ）

A．细胞①一定发生了基因突变，但不一定发生了等位基因的互换

B．细胞②中最多有三条染色体含有32P

C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等

D．细胞⑥⑦的基因型相同

12．发生于新冠病毒（RNA病毒）中“--UAGCUG→--UAGUG—”的变化称为（　　）

A．逆转录 B．转录

C．基因突变 D．染色体变异

13．有少数人因PCSK9基因发生突变，长期高脂饮食也不会使血液中的胆固醇含量升高。现已有研究者以PCSK9基因为靶点开发新药来降低胆固醇含量。以下相关叙述正确的是（    ）

A．多数情况下，发生基因突变对人体健康不利

B．只要诱发PCSK9基因突变就可以降低胆固醇含量

C．发生PCSK9基因突变的人，其后代也均能维持低胆固醇水平

D．基因突变只发生在胎儿发育的阶段

14．图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该精原细胞形成的精细胞中的一条染色体，若只考虑图中字母所表示的基因，下列相关叙述中正确的是（　　）

A．图甲中等位基因D/d分离只可发生在后期Ⅰ，复制出来的A/A分离只可发生在后期Ⅱ

B．图乙所示的精细胞形成的最可能原因是在减数分裂间期发生了基因突变

C．与乙同时产生的另外三个精细胞的基因型最可能为AdE，aDe，aDe

D．图甲的这一对同源染色体上2个DNA分子长度可能并不相等

15．镰刀型细胞贫血症系常染色体隐性遗传疾病，其分子病理是β基因发生单一碱基突变，导致红细胞扭曲成镰刀状（即镰变），会阻塞毛细血管，引起局部组织器官缺血缺氧，产生脾肿大．胸腹疼痛（又叫做“镰形细胞痛性危象”）等临床表现。下列说法错误的是（　　）

A．通过DNA探针可检测该疾病

B．通过骨髓移植可有效治疗该遗传病

C．重症患者可能出现代谢性酸中毒

D．低氧条件可能诱发危象，因此经常吸氧能有效遏制该疾病的发生

16．甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）中N元素位置上带有乙基而成为7—乙基鸟嘌呤（mG），mG不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。某DNA一条链中一个G（在X位点）在EMS作用下转化成mG。下列有关叙述正确的是（    ）

A．此DNA复制2次后，首次出现X位点上为A—T的DNA

B．此DNA复制3次后，有数目DNA中X位点仍为G—C

C．此DNA复制2次后，有一半数目DNA中碱基对数目增加

D．此DNA复制3次后，各DNA分子中碱基A与T数目均相等

17．假基因是一种与功能基因（正常基因）有相似序列，但失去原有功能的基因。如图表示真核生物体细胞内假基因形成的两种途径。下列有关分析错误的是（　　）

A．假基因与正常基因在染色体上的位置差别较大

B．假基因也可以通过复制遗传给子代细胞或个体

C．在生物进化过程中，假基因的存在有可能使生物更适应环境

D．与途径②相比，途径①获得的DNA序列与原DNA序列更相似

18．经大量临床研究，医学工作者发现了白癜风的致病原因：酪氨酸酶是黑色素合成的关键酶，控制酪氨酸酶的基因发生突变，使酪氨酸酶活性降低或丧失，导致黑色素分泌不足，从而引发白癜风。下列相关叙述正确的是（    ）

A．基因通过酪氨酸酶调控黑色素的合成体现了基因对性状的直接控制

B．酪氨酸酶基因突变前．后，所在染色体上的基因数目．位置没有发生改变

C．控制酪氨酸酶的基因发生突变，导致酪氨酸酶为化学反应提供活化能的能力降低

D．皮下注射黑色素会使皮肤恢复正常，这是根治白癜风的有效措施

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂．分化以及代谢等生命活动。研究发现，组成染色体的DNA发生甲基化和去甲基化修饰，可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态，从而影响其对性状的控制。

解答：

A．除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化．乙酰化等修饰也会影响基因的表达，A正确；

B．同卵双胞胎（遗传物质相同）之间的微小差异（性状有差异）是表观遗传修饰调控的结果，B正确；

C．表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变，C错误；

D．表观遗传现象普遍存在于生物体的生长．发育和衰老的整个生命活动过程中，D正确。

故选C。

2．【答案】C

【解析】

3．【答案】D

【解析】

分析题图：图示细胞中同源染色体两两联会配对，处于减数第一次分裂的四分体时期，①号染色体上发生了基因突变。

解答：

A．该细胞有同源染色体，并且同源染色体联会配对，所以处在减数第一次分裂的前期，A错误；

B．图示细胞中有两对同源染色体，2个四分体．8条染色单体，B错误；

C．减数分裂的细胞连续分裂两次，但染色体只复制一次，C错误；

D．该细胞①号染色体上发生了基因突变，减数分裂可形成AD．aD．ad或者Ad．aD．ad3种基因型的子细胞，D正确。

故选D。

4．【答案】B

【解析】

共同进化：不同生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化.通过漫长的共同进化进程,地球上不仅出现了千姿百态的物种 ,而且形成了多种多样的生态系统。

解答：

A．据题干可知，蛾类通过释放超声波来削弱蝙蝠的回声定位属于积极反击，A正确；

B．据题干可知，食虫蝙蝠通过回声定位对夜行性昆虫的防御类型进行了选择，但不能诱导其产生变异，B错误；

C．昆虫多种防御方式导致食虫蝙蝠捕食的几率下降，食虫蝙蝠会进化出多种不同的捕食模式，C正确；

D．共同进化是生物与生物之间．生物与环境之间相互协同．不断发展的结果，增加了生物的多样性，D正确。

故选B。

5．【答案】C

【解析】

基因频率的计算：（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。（2）一个基因的频率=基因个数÷全部等位基因数×100%。

解答：

A．a．a1．a2属于复等位基因，区别在于碱基对的数目．排列顺序不同，A正确；

B．a产基因突变生a1．a2，体现了基因突变的不定向性，B正确；

C．a1基因频率=（18+1×2+15）÷（100×2）×100%=17.5%，a2基因频率=（24+15+22×2）÷（100×2）×100%=41.5%，C错误；

D．a．a1．a2属于复等位基因，遗传遵循基因分离定律，D正确。

故选C。

6．【答案】D

【解析】

RNA编辑是指改变原有mRNA 碱基序列组成的修饰，有两种方式：

7．【答案】A

【解析】

基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换．增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。

解答：

基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换．增添和缺失，而引起的基因结构改变。据题干信息分析，引起该疾病的原因是“HTT基因中含有36个以上多至250个CAG重复序列”，是基因中碱基对的增添，所以变异为基因突变。A符合题意。

故选A。

8．【答案】A

【解析】

9．【答案】B

【解析】

人类的性别是由 XY 性染色体决定的。这是因为 Y 染色体的末端有一段 SRY 基因，也叫 "睾丸决定基因"，它会促使未分化的性腺发育成睾丸，并激活睾酮合成基因，让睾丸分泌睾酮，刺激雄性生殖器的形成。

解答：

A．性别畸形往往不能生育，人群中出现该病例极少，除由基因突变的低频性造成，也可能由染色体变异引起，A错误；

B．基因突变的实质是基因内部结构的改变，如基因内部碱基对的增加．缺失或替换，B正确；

C．发生基因突变后，由于遗传密码的简并性，基因的表达产物不一定发生变化，C错误；

D．人类的性别畸形，除与性别相关基因发生基因突变有关，也可能由染色体变异引起，D错误。

故选B。

10．【答案】C

【解析】

有关基因突变，考生需要注意以下几方面：

11．【答案】B

【解析】

图中细胞①中同源染色体发生联会，细胞处于减数第一次分裂前期；细胞②不含同源染色体，且着丝点已经分裂，染色体分布在两极，细胞②处于减数第二次分裂后期；细胞②和 ③处于相同的分裂时期，细胞③也处于减数第二次分裂后期；细胞④~⑦都是精细胞；细胞①发生了交叉互换和基因突变。

解答：

A．图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，H和h发生了交叉互换，即发生了基因重组，姐妹染色单体上的R和r说明发生了基因突变，A错误；

B．根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞（DNA中的P元素都为32P），在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含32P（共4条染色单体含有32P），细胞 ①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞 ②中最多有3条染色体含有32P，B正确；

C．根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞 ③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；

D．由于细胞①发生了交叉互换和基因突变，姐妹染色单体上存在等位基因，所以由姐妹染色体分向两个细胞形成的⑥⑦的基因型不相同，D错误。

故选B。

12．【答案】C

【解析】

基因通常是由遗传效应的DNA片段，对RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。基因中碱基的增添．缺失或改变而引起的基因结构的改变，叫基因突变。基因突变是生物变异的根本来源。

解答：

A．逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，题干中改变前后都是RNA片段（含有U），A错误；

B．转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA 的过程，题干中改变前后都是RNA片段（含有U），B错误；

C．新冠病毒（RNA病毒）中“--UAGCUG→--UAGUG—”的变化中，缺少了碱基C，属于基因突变，C正确；

D．病毒没有染色体，D错误。

故选C。

13．【答案】A

【解析】

基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换．增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代。基因突变的特点有：①基因突变在生物界中是普遍存在的；②基因突变具有随机性和不定向性；③在自然状态下，基因突变的频率是很低的； ④对生物体而言，基因突变多数是有害的，但有的是有益的，还有些基因突变既无害也无益。

解答：

A．基因突变多数是有害的，因此多数情况下，发生基因突变对人体健康不利，A正确；

B．基因突变是不定向的，所以诱发PCSK9基因突变不一定能降低胆固醇含量，B错误；

C．发生PCSK9基因突变的人，若PCSK9基因突变发生在体细胞中，则突变的基因不能遗传给其后代，其后代长期高脂饮食不能维持低胆固醇水平，C错误；

D．基因突变具有随机性，可发生在个体发育的任何时期，D错误。

故选A。

14．【答案】D

【解析】

据图分析，该动物的基因型为AaDdEe，但由于这些基因在一对同源染色体上，不符合自由组合定律，但考虑到交叉互换，该个体能产生8种不同类型的精子，但比例需要根据交叉互换概率而定。

解答：

A．据图分析，D和d属于等位基因，若发生交叉互换，则两者的分离可以发生在后期I和后期II；复制形成的两个A基因位于姐妹染色单体上，姐妹染色单体发生分离的时期为有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A错误；

B．图乙所示的精细胞中发生了d与EA的组合，形成的最可能原因是在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，B错误；

C．如果发生交叉互换，则与乙同时产生的另外三个精细胞的基因型为ADE．ade．aDe，C错误；

D．图甲的一对同源染色体上含有不同的等位基因，等位基因产生的原因是基因突变（可能发过碱基对的增添．替换或缺失），故图甲的这一对同源染色体上2个DNA分子长度可能并不相等，D正确。

故选D。

15．【答案】D

【解析】

基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添．缺失和替换，而引起的基因结构的改变，由题可知镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致的。基因突变的特点：普遍性．随机性．不定向性．低频性．多害少利性。

解答：

A．凡是含有DNA．RNA的结构均可以利用DNA探针进行分子检测，判断其是否存在，A正确；

B．因为该病是基因突变，药物无法根治，通过骨髓移植，使新产生的血细胞和免疫细胞正常，因而达到治疗目的，B正确；

C．重症患者由于严重的氧气供应不足，导致体内无氧呼吸旺盛，产生的乳酸量超出了缓冲物质所能缓冲的能力范围，因此可能出现代谢性酸中毒，C正确；

D．低氧条件可能诱发危象，只要体内细胞缺氧就会发生，但是此时环境条件不一定是缺氧的，只是由于某种原因导致部分内环境缺氧，便导致该病发生，所以经常吸氧不能有效遏制该疾病的发生，D错误。

故选D。

16．【答案】A

【解析】

DNA复制为半保留方式复制，在DNA复制时，甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）中N元素位置上带有乙基而成为7—乙基鸟嘌呤（mG），mG不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，某DNA一条链中一个G（在X位点）在EMS作用下转化成mG。第一次复制时，mG与胸腺嘧啶配对，出现mG-T，再复制一次时就会出现A-T。

解答：

A．据分析可知，此DNA复制2次后，才会首次出现X位点上有A—T的DNA，A正确；

B．某DNA一条链中一个G（在X位点）在EMS作用下转化成mG，另一条链正常，将来形成的DNA分子一半正常，一半变异，此DNA复制3次后，有1/2数目DNA中X位点仍为G—C，B错误；

C．基因中碱基对替换，不改变碱基对数目，此DNA复制2次后，子代DNA中碱基对数目均不增加，C错误；

D．此DNA复制3次后，有一个DNA分子中碱基A与T数目不相等，D错误。

故选A。

17．【答案】A

【解析】

18．【答案】B

【解析】