新教材2023高中生物第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组同步测试新人教版必修2

第5章　基因突变及其他变异

第1节　基因突变和基因重组

[基础检查]

1.下列关于基因突变的说法,正确的是(　　)

①若发生在配子形成过程中,可以通过有性生殖遗传给后代　②若发生在体细胞中,一定不能遗传　③若发生在人的体细胞中有可能发展为癌细胞　④都是外部因素影响引起的

A.②④ B.①②

C.①③ D.②③

解析:孟德尔遗传规律发生于减数分裂过程中,所以基因突变若发生在配子形成过程中,将遵循孟德尔遗传规律传递给后代,①正确;若发生在体细胞中,一般不能遗传给后代,但有些植物可通过无性生殖将突变基因传递给后代,②错误;正常细胞中原癌基因和抑癌基因突变,可能导致正常细胞变成癌细胞,③正确;引起基因突变的因素既有外部因素,也有生物个体的内部因素,④错误。

答案:C

2.下列关于癌细胞的叙述,错误的是(　　)

A.具有无限增殖的能力

B.细胞内酶的活性降低

C.细胞膜表面糖蛋白减少

D.由正常细胞发生突变而形成

解析:癌细胞具有无限增殖的能力,A项正确;癌细胞由于无限增殖而代谢加快,如DNA复制、蛋白质合成等相关酶活性增加,B项错误;由于癌细胞的细胞膜表面糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,因此癌细胞容易分散和转移,C项正确;癌细胞由正常细胞发生基因突变而形成,D项正确。

答案:B

3.下列对基因突变和基因重组的说法,正确的是(　　)

A.基因突变具有不定向性,说明基因突变可以发生在生物个体发育的任何

时期

B.基因重组没有新基因产生,也没有新基因型产生

C.基因突变和基因重组可以同时发生在根尖细胞增殖过程中

D.基因突变会导致遗传信息发生改变,但编码的氨基酸不一定改变

解析:基因突变具有不定向性,与基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期无相关性,A项错误;基因重组没有新基因产生,但可以产生新的基因型,B项错误;根尖细胞进行有丝分裂,因此不会发生基因重组,C项错误;基因突变后遗传信息会发生改变,但由于密码子的简并性,编码的氨基酸不一定改变,D项正确。

答案:D

4.某基因突变后转录的mRNA长度不变,翻译的肽链缩短了。下列分析正确的是(　　)

A.该基因突变是发生了碱基的缺失

B.基因突变可能导致mRNA没法与核糖体结合

C.突变导致基因表达过程中碱基互补配对原则发生改变

D.肽链缩短可能是因为基因突变导致终止密码子提前出现

解析:如果基因突变时发生了碱基缺失,会导致转录的mRNA长度发生改变,A项错误;若mRNA无法与核糖体结合,就无法合成肽链,B项错误;基因突变只改变基因中碱基的数量和顺序,不会影响碱基互补配对原则,C项错误;基因突变后转录的mRNA长度不变,但碱基顺序会发生改变,可能会导致终止密码子提前出现,翻译提前结束,肽链缩短,D项正确。

答案:D

5.每年的2月4日是“世界抗癌日”。下列叙述正确的是 (　　)

A.长期接触癌症患者的人细胞癌变的概率会明显提高

B.环境中致癌因子会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因

C.癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是有累积效应

D.癌细胞的细胞膜上的糖蛋白增加,导致癌细胞易发生转移

解析:癌症不是传染病,接触癌症患者不会增加细胞癌变的概率,A项错误;环境中致癌因子会使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控,变成癌细胞,B项错误;癌症的发生并不是单一基因突变的结果,在一个细胞中通常要发生多个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应,C项正确;癌细胞的细胞膜表面上的糖蛋白减少,使细胞之间的黏着性降低,细胞容易分散和转移,D项错误。

答案:C

6.下列有关基因重组的叙述,正确的是(　　)

A.基因重组发生在精子和卵细胞结合的过程中

B.基因A因缺失部分碱基形成它的等位基因a属于基因重组

C.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可能导致基因重组

D.基因重组可发生在次级精母细胞形成精子的过程中

解析:基因重组发生在减数分裂过程中,A项错误;基因A因缺失部分碱基形成它的等位基因a属于基因突变,B项错误;在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可能导致基因重组,C项正确;基因重组可发生在初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中,D项错误。

答案:C

7.如图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的),请分析该过程,回答下列问题。

(1)上述两个基因发生突变是由于　　　　　　　　　　　　　　　　　引起的。 

(2)下图为甲植株发生了基因突变的细胞,它的基因型为　　　　　,表型是　　　　　　,请在图中标明基因与染色体的关系。 

(3)甲、乙两植株发生基因突变后,该植株及其子一代均不能表现出突变性状,为什么?可用什么方法让其后代表现出突变性状?

解析:(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的,所以这两对基因应该分别位于图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变,所以该细胞的基因型应该是AaBB,性状是扁茎缺刻叶。(3)甲、乙两植株虽已突变但由于A对a的显性作用,B对b的显性作用,在植株上并不能表现出突变性状。当突变发生于体细胞时,突变基因不能通过有性生殖传递给子代。要想让子代表现出突变性状,可对突变部位的组织细胞进行组织培养,而后让其自交,后代即可出现突变性状。

答案:(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)　(2)AaBB　扁茎缺刻叶　如下图

(3)该突变均为隐性突变,且基因突变均发生在甲和乙两植株的体细胞中,不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞,通过组织培养技术获得试管苗,让其自交,其后代即可表现出突变性状。

 [拓展应用]

8.下图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列结论不能从图中分析得出的是(　　)

A.基因突变具有普遍性

B.基因突变具有不定向性

C.基因突变具有可逆性

D.这些基因的碱基序列一定不同

解析:图示表示一个种群中某一基因的突变情况,不能体现基因突变的普遍性;识图分析可知A基因可以突变成a1、a2、a3,说明基因突变具有不定向性;A基因可以突变成a1基因,a1基因也可以突变成A基因,说明基因突变具有可逆性;控制同一性状的基因有多种,其根本原因是基因的碱基序列不同。

答案:A

9.编码酶X的基因发生突变,基因中某个碱基对发生替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了两类指标的四种状况,对这四种状况出现的原因进行的判断,正确的是 (　　)

A.①可能是因为mRNA上密码子序列没有变化

B.②可能是因为氨基酸间的肽键数减少了50%

C.③可能是因为突变导致了终止密码子位置变化

D.④可能是因为突变导致tRNA的种类增加

解析:一个碱基被另一个碱基替换后,遗传密码子一定改变,但由于密码子具有简并性,决定的氨基酸并不一定改变,状况①:酶活性不变且氨基酸数目不变,可能是因为氨基酸序列没有变化,也可能是氨基酸序列虽然改变,但不影响两种酶活性,A项错误;状况②:酶活性虽然改变了,但氨基酸数目没有改变,所以氨基酸间的肽键数也不变,B项错误;状况③:碱基改变之后酶活性下降且氨基酸数目减少,可能是因为突变导致终止密码子的位置提前了,C项正确;状况④:酶活性改变且氨基酸数目增加,可能是因为突变导致终止密码子的位置推后,基因突变不影响tRNA的种类,D项错误。

答案:C

10.甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G—C碱基对替换成A—T碱基对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。

(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻,其自交后代中出现两种表型,说明这种变异为　　　　突变。 

(2)用EMS浸泡种子是为了提高　　　　　　　　,某一性状出现多种变异类型,说明变异具有　　　　。 

(3)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法(即DNA体外复制)进行检测,通常该植株的根、茎和叶都可作为检测材料,这是因为_______________________________________。 

解析:(1)一株某种性状变异的水稻,其自交后代中出现两种表型,说明后代发生了性状分离,该植株是杂合子,杂合子表现出的性状是显性性状,控制显性性状的基因是显性基因,因此该变异是显性突变。(2)基因突变具有低频性,用甲磺酸乙酯(EMS)浸泡种子可以提高突变频率;某一性状出现多种变异类型,说明基因突变具有不定向性。(3)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测,通常该植株的根、茎和叶都可作为检测材料,这是因为该植株是由种子经过有丝分裂发育而来的,植株的根、茎和叶等体细胞基因型相同。

答案:(1)显性

(2)基因突变频率　不定向性

(3)该水稻植株体细胞基因型相同