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2020-2021学年高中生物 第5章 基因突变及其他变异 达标检测卷新人教版必修2

2020-2021学年高中生物 第5章 基因突变及其他变异 达标检测卷新人教版必修2

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第5章达标检测卷
(满分：100分 时间：45分钟)
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
1．下列关于基因突变的叙述，不正确的是(　　)
A．基因突变在自然界的物种中广泛存在
B．DNA分子中发生的碱基的改变都属于基因突变
C．自然状态下的突变与人工诱发的突变都是不定向的
D．虽然细菌的数量多、繁殖周期短，但其基因突变频率不会很高
【答案】B　
【解析】DNA分子发生碱基的改变，引起基因结构发生改变才属于基因突变，B错误。
2．经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(　　)
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异
C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变
D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
【答案】A　
【解析】白花植株的出现是基因突变的结果，基因突变是不定向的，A错误。
3．下图为人类个体发育过程示意图，有关说法正确的是(　　)

A．基因突变不可能发生在a过程中
B．基因重组可通过c过程来实现
C．b过程会发生联会、交叉互换等现象
D．d过程发生的基因突变，会通过a、b、c过程传给下一代
【答案】C　
【解析】过程a表示有丝分裂，过程b表示减数分裂，过程c表示受精作用，过程d表示个体发育过程。基因突变发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，可发生在a、b、d过程中，A错误；基因重组发生在减数分裂过程中，B错误；联会、交叉互换是减数第一次分裂的前期的特点，C正确；d过程进行的是体细胞的有丝分裂，会发生基因突变，一般不会传递给下一代，D错误。
4．基因重组和基因的自由组合(定律)是遗传学中易被混淆的生物专业术语，下列关于二者的相互关系及应用的说法不正确的是(　　)
A．基因重组包括位于同源染色体上和非同源染色体上的非等位基因的重新组合
B．基因的自由组合包括基因重组
C．基因自由组合的实质是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合
D．自然状况下，病毒和原核生物均不会发生基因重组和基因的自由组合
【答案】B　
【解析】基因重组包括位于同源染色体上和非同源染色体上的非等位基因的重新组合，A正确；基因重组包括基因的自由组合，B错误；基因自由组合的实质是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合，C正确；自然状况下，病毒和原核生物均不会发生基因重组和基因的自由组合，只有真核生物细胞核基因在有性生殖过程中才会发生基因重组，D正确。
5．下列变异中，不属于染色体结构变异的是(　　)
A．染色体缺失了某一片段
B．染色体增加了某一片段
C．染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D．染色体某一片段位置颠倒了180°
【答案】C　
【解析】DNA中一个碱基发生改变，属于基因突变，选项A、B、D依次属于染色体结构变异的缺失、重复和倒位。
6．某地发现罕见人类染色体异常核型。其46条染色体中有4条变异无法成对。经研究发现：X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上，3号染色体的一个片段插入13号染色体上。上述变化属于染色体结构变异中的(　　)
A．缺失 B．片段重复
C．易位 D．倒位
【答案】C　
【解析】发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接，属于易位。
7．下图为雄果蝇体细胞的染色体组成，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y构成一个染色体组
B．雄果蝇为二倍体
C．一个染色体组中染色体形态各不相同
D．雄果蝇细胞中可能的染色体组数只能为1个或2个
【答案】D　
【解析】雄果蝇的精子中的染色体组数可为1个，体细胞及初级精母细胞等细胞中染色体组数可为2个，处于有丝分裂后期的细胞中染色体组数可为4个，D错误。
8．将四倍体水稻的花粉进行离体培养，则得到的植株是(　　)
A．单倍体；含1个染色体组
B．单倍体；含2个染色体组
C．二倍体；含1个染色体组
D．二倍体；含2个染色体组
【答案】B　
【解析】由配子直接发育成的个体是单倍体，四倍体水稻有4个染色体组，其配子中含2个染色体组，B正确。
9．下列细胞分裂图中含有2个染色体组的是(　　)

A．①③ B．②④
C．①④ D．③⑤
【答案】C　
【解析】在细胞中，大小、形态各不相同的一组染色体组成一个染色体组。根据图中染色体的大小和形态可判断出图①②③④⑤中分别含有2个、4个、1个、2个和1个染色体组。
10．下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述，正确的是(　　)
A．原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
【答案】C　
【解析】低温诱导染色体数目加倍实验的实验原理是，低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而产生染色体数目加倍的细胞，A错误；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离，B错误；染色体易被碱性染料染成深色，改良苯酚品红和醋酸洋红液都可以使染色体着色，C正确；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞，D错误。
11．关于基因突变和染色体变异的叙述，错误的是(　　)
A．基因突变可以是一段DNA序列发生改变，因此也是一种染色体结构变异
B．在染色体数目变异中，可发生以染色体组或个别染色体为单位的变异
C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变，前者所涉及的数目比后者少
D．X射线可引起基因突变，也可导致染色体变异
【答案】A　
【解析】基因突变可以是一段DNA序列发生改变而导致的基因结构的改变，不是染色体结构变异，染色体结构变异是以基因为单位的染色体片段的变化，A错误；在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位成倍地增加或减少的变异，也可发生以个别染色体为单位的变异，B正确；基因突变是基因中碱基对的变化，涉及的碱基对数目少，染色体变异涉及的碱基对数目多，会引起碱基排列顺序的变化，C正确；X射线可引起基因突变，也可导致染色体变异，D正确。
12．下图显示某种生物体细胞中的两对染色体及其基因，下面不属于该细胞染色体变异结果的是(　　)

【答案】C　
【解析】A图中含有a的染色体片段缺失，属于染色体结构的变异中的缺失，A不符合题意；B图中含有a基因的染色体片段移接到了非同源染色体上，属于染色体结构的变异中的易位，B不符合题意；C图中a基因变成了A基因，属于基因突变，C符合题意；D图中多了含有a和b的染色体各一条，属于染色体数目的变异，D不符合题意。
13．一对表现型正常的夫妇，生了一个既是红绿色盲又是XYY的患儿，从根本上说，前者的病因与父母中的哪一方有关，后者的病因发生的时期是(　　)
A．与母亲有关，减数第二次分裂
B．与父亲有关，减数第一次分裂
C．与父母亲都有关，受精作用
D．与母亲有关，减数第一次分裂
【答案】A　
【解析】假设红绿色盲基因由B、b控制，依题意，该红绿色盲孩子的基因型为XbYY，表现正常的夫妇的基因型是XBXb和XBY，由此可推出该患儿是由母亲产生的Xb的卵细胞与父亲产生的YY的精子受精后所形成的受精卵发育而成的，所以该患儿的致病基因来自母亲，两条Y染色体来自父亲；正常情况下，父亲的精原细胞中只含有一条Y染色体，经减数分裂所形成的精子中也只含有一条Y染色体，若出现两条Y染色体，说明精原细胞在形成精子的过程中，减数第二次分裂过程中出现异常，着丝粒分裂后所形成的两条Y染色体没有正常分离，A正确。
14．某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(　　)

A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C．减数第二次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间自由组合
D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
【答案】D　
【解析】减数分裂时，染色单体1或2上的基因可能发生突变，但基因突变的频率是很低的，只会出现个别现象，不符合后代出现部分红色性状；只有减数第一次分裂时，同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换(有一定的交换率)，基因B移到正常染色体上，后代才会出现部分红色性状。
二、选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。
15．人类β型地中海贫血症的病因是血红蛋白中的珠蛋白β链发生了缺损，是一种单基因遗传病，β珠蛋白基因有多种突变类型。甲患者的β链17～18位缺失了赖氨酸、缬氨酸；乙患者β珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短。下列叙述正确的是(　　)
A．通过染色体检查可明确诊断该病携带者和患者
B．控制甲、乙患者贫血症的基因在同源染色体的相同位置上
C．甲患者β链氨基酸的缺失是基因中碱基对不连续的缺失所致
D．乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变
【答案】B　
【解析】通过染色体检查可明确诊断的疾病为染色体异常遗传病，而人类β型地中海贫血症的病因是血红蛋白中的珠蛋白β链发生了缺损，是一种单基因遗传病，A错误；控制甲、乙患者贫血症的基因均为β珠蛋白的基因，其在同源染色体的相同位置上，B正确；甲患者的β链17～18位缺失了赖氨酸、缬氨酸，说明甲患者β链氨基酸的缺失是基因中碱基对连续的缺失所致，C错误；乙患者β珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短，说明其发生基因突变后导致翻译过程中提前出现终止密码，而发生突变位点之后的碱基序列未发生改变，D错误。
16．随着“全面二孩”政策的推行，遗传病的预防工作则显得尤为重要。黏多糖贮积症就是一种常见遗传病，患者因缺少黏多糖水解酶，骨骼畸形、智力低下，出生即被判“死刑”。下图为该病某患者的家族遗传系谱图(4号不含致病基因)，下列判断错误的是(　　)

A．该病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传，2号一定为杂合子
B．若7号与一正常男性婚配，生育出患病男孩的概率是1/8
C．第Ⅲ代中只有8号个体生育前需进行遗传咨询和产前诊断
D．人群中无女性患者，可能与男患者少年期死亡有很大关系
【答案】C　
【解析】Ⅱ4不含致病基因，与Ⅱ5生出患病的儿子Ⅲ10，该病是X染色体的隐性遗传病；2号是正常女性，其儿子6号是患者，因此2号是致病基因的携带者，A正确。7号是正常女性，有一个患病的弟弟，因此该正常女性是致病基因携带者的概率是1/2，与一个正常男性婚配，生育的男孩有可能患病，患病男孩的概率是1/2×1/4＝1/8，B正确。第Ⅲ代中8号个体是正常男性，没有致病基因，因此不需要对8号个体进行遗传咨询和产前诊断，C错误。该病是X染色体的隐性遗传病，女性患者的父亲和母亲的X染色体上都含有致病基因；人群中无女性患者，可能是男患者少年期死亡，不提供含致病基因的配子，D正确。
17．减数第一次分裂的四分体时期，有时会发生同源染色体无法正常配对的“联会紊乱”现象。下列不会出现“联会紊乱”现象的是(　　)
A．交叉互换后的染色体
B．骡子原始生殖细胞中的染色体
C．三倍体西瓜细胞中的染色体
D．21三体综合征患者细胞中的染色体
【答案】A　
【解析】交叉互换后的染色体为同源染色体，不会出现“联会紊乱”现象，A正确；骡子原始生殖细胞中有2个染色体组，但无同源染色体，在四分体时期会出现“联会紊乱”现象，B错误；三倍体西瓜细胞中含有3个染色体组，在四分体时期会出现“联会紊乱”现象，C错误；21三体综合征患者细胞中含有3条21号染色体，在四分体时期会出现“联会紊乱”现象，D错误。
18．下列有关人类遗传病的说法正确的有(　　)
①单基因遗传病是由单个基因控制的遗传病
②21三体综合征患者是由染色体异常引起的三倍体个体
③可通过羊水检测、B超检查、DNA测序分析等基因诊断手段来确定胎儿是否患有镰状细胞贫血
④禁止近亲结婚可降低隐性遗传病在群体中的发病率
⑤成功改造过造血干细胞，凝血功能全部恢复正常的某女性血友病患者与正常男性结婚后所生子女的表现型为儿子全部患病，女儿全部正常
A．两项 B．三项
C．四项 D．五项
【答案】A　
【解析】单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病，①错误；21三体综合征患者比正常个体多了一条21号染色体，并非三倍体个体，②错误；羊水检测和B超检查不属于基因诊断手段，且不能判断胎儿的基因是否发生基因突变，③错误；禁止近亲结婚可降低隐性基因控制的遗传病在群体中的发病率，④正确；成功改造了造血干细胞，但生殖细胞没有改造，其内的遗传物质没有改变，所以其后代仍会遗传来自女性的位于X染色体上的隐性致病基因，故儿子全部患病，女儿全部正常，⑤正确。
19．优生优育关系到国家人口的整体质量，也是每个家庭的自身需求。下列采取的优生措施正确的是(　　)
A．胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
B．杜绝有先天性缺陷的患儿的根本措施是禁止近亲结婚
C．产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征
D．通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征
【答案】C　
【解析】可通过产前诊断判断胎儿的第21号染色体数目是否异常来判断其是否患有21三体综合征，C正确；不是所有的先天性疾病都可通过产前诊断来确定，A错误。禁止近亲结婚只能降低隐性遗传病的发病率，而不能杜绝，B错误。遗传咨询只是推算发病风险，并提出防治对策和建议，不能确定胎儿是否患有猫叫综合征；猫叫综合征是由人的第5号染色体部分缺失引起的，应通过产前诊断来确定，D错误。
20．选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是(　　)

A．高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56
B．实验表明：用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率最高
C．低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞，都能诱导染色体数目加倍
D．本实验中的自变量为秋水仙素浓度，无关变量为处理时间
【答案】D　
【解析】用秋水仙素溶液处理幼芽，部分细胞的染色体数目加倍为28，在有丝分裂后期这些细胞的染色体数目为56，A正确；分析柱形图，用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率最高，B正确；低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞，都能抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体数目加倍，C正确；该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，D错误。
三、非选择题：本题包括4小题，共54分。
21．(12分)小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四种表现型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。

(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或交叉互换。
①若是发生交叉互换，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是________________。
②若是发生基因突变，且为隐性突变，该初级精母细胞产生的配子的基因型是____________或____________。
(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验：
实验方案：用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为________的雌性个体进行交配，观察子代的表现型。
结果预测：①如果子代________________________，则为发生了交叉互换。
②如果子代________________________________，则为基因发生了隐性突变。
【答案】(每空2分，共12分)(1)①AB、Ab、aB、ab　②AB、aB、ab　Ab、ab、aB
(2)aabb　①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型
②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型
【解析】(1)1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或交叉互换；①若是发生了交叉互换，则该初级精母细胞产生的两个次级精母细胞的基因组成是AaBB、Aabb，即产生的配子的基因型为AB、Ab、aB、ab；②若是发生了基因突变，且为隐性突变，则该初级精母细胞产生的两个次级精母细胞的基因组成是AaBB、aabb或Aabb、aaBB，即产生的配子的基因型是AB、aB、ab或Ab、ab、aB。(2)探究某待测个体产生的配子类型一般采用测交的实验方法。黑色小香猪(AaBb)发生交叉互换与基因突变产生的配子种类不同，导致测交产生的后代表型不同，所以可用该黑色小香猪(AaBb)与隐性个体白色小香猪(aabb)的雌性个体进行交配，观察子代的表现型。结果预测：①若黑色小香猪(AaBb)发生过交叉互换，则产生AB、Ab、aB、ab四种配子，进而与ab的配子结合产生的后代会出现黑色、褐色、棕色和白色4种表现型；②若黑色小香猪(AaBb)发生过隐性突变，则产生的配子为AB、aB、ab或Ab、ab、aB，与ab的配子结合产生的后代会出现黑色、褐色和白色或褐色、棕色和白色3种表现型。
22．(16分)下面甲图为某一哺乳动物体内细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物细胞处于不同分裂时期的染色体示意图。请回答下列问题：

(1)判断该动物是否为纯合子应选用另一________(填“雌性”或“雄性”)动物与其测交。
(2)甲图细胞产生的变异是________，可通过减数分裂形成________传递给子代。
(3)乙图细胞处于________分裂______期，细胞内含有______个染色体组。
(4)丙图细胞分裂时会发生________(填变异类型)，进而增强生物变异的多样性。
(5)丁图细胞分裂后形成的子细胞的基因组成可能是____________。
【答案】(每空2分，共16分)(1)雄性　(2)基因突变　卵细胞
(3)有丝　后　4　(4)基因重组　(5)AB和aB
【解析】(1)由丙图细胞质不均等分裂可知，该动物为雌性，所以测交应选择雄性个体。(2)甲图中白色大染色体上出现A、a，因为看不出发生过交叉互换，则只能是发生了基因突变；基因突变是可以通过生殖细胞(本题是卵细胞)传递给下一代的。(3)乙为有丝分裂后期细胞，染色体数目加倍，染色体组数也加倍，为4个。(4)丙为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，可发生基因重组。(5)结合图甲的染色体大小、形态和基因组成，可知丁的两组姐妹染色单体上的基因分别为A、a和B、B，细胞分裂后产生的子细胞的基因组成是AB和aB。
23．(14分)下图是甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(显性基因为B，隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答下列问题。

(1)甲病的遗传方式是____________。
(2)Ⅱ1和Ⅱ6两者的家庭均无乙病史，则乙病的遗传方式是____________。
(3)①Ⅲ3和Ⅲ1分别与正常男性结婚，她们怀孕后到医院进行遗传咨询，了解到若在妊娠早期对胎儿进行检查，可判断后代是否会患这两种病。可供选择的措施有：
A．染色体数目检测　　　
B．性别检测
C．基因检测　　　
D．无需进行上述检测
①Ⅲ3采取什么措施？__________(填序号)，原因是_______________________________ ____________。
②Ⅲ1采取什么措施？__________(填序号)，原因是_______________________________ ____________________________________________________________________________________。
(4)如果Ⅲ1与Ⅲ4违法结婚，子女中患病的可能性是__________。
【答案】(每空2分，共14分)(1)常染色体显性遗传　(2)伴X染色体隐性遗传　(3)①D　因为Ⅲ3的基因型为aaXBXB，与正常男性(aaXBY)婚配，所生孩子都正常　②B或C　因为Ⅲ1的基因型可能为aaXBXb或aaXBXB，与正常男性(aaXBY)婚配，所生女孩均正常，男孩可能患病，故应进行胎儿性别检测或基因检测　(4)17/24
【解析】(1)由Ⅱ5、Ⅱ6和Ⅲ3可知，甲病遗传方式是常染色体显性遗传。(2)由Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ2可知，乙病的遗传方式是隐性遗传，Ⅱ1和Ⅱ6两者的家庭均无乙病史，则乙病是伴X染色体隐性遗传。(3)①Ⅲ3基因型为aaXBXB，与正常男性(aaXBY)婚配，所生孩子都正常，所以无需进行检测；②Ⅲ1的基因型可能为aaXBXb或aaXBXB，与正常男性(aaXBY)婚配，所生女孩均正常，男孩可能患病，故应进行胎儿的性别检测或基因检测。(4)Ⅲ1的基因型可能为1/2aaXBXb或1/2aaXBXB，Ⅲ4的基因型为1/3AAXBY，2/3AaXBY，子代不患甲病的概率为2/3×1/2＝1/3，不患乙病的概率为1－1/2×1/4＝7/8，子女中患病的可能性是1－1/3×7/8＝17/24。
24．(12分)下图所示为两种西瓜的培育过程，A～L分别代表不同的时期，请回答下列问题：

(1)培育无子西瓜的育种方法为____________，依据的遗传学原理是____________。A时期需要用________(试剂)处理使染色体数目加倍，其原理是____________________________。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，该时期是______。
(2)K时期采用______________方法得到单倍体植株，K～L育种方法最大的优点是__________________________________。
(3)图示A～L各时期中发生基因重组的时期为________。
(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子？
________________________________________________________________________。
【答案】(除注明外，每空1分，共12分)(1)多倍体育种　染色体变异　秋水仙素　抑制纺锤体的形成　L
(2)花药离体培养　明显缩短育种年限(2分)
(3)B、C、H、K(2分)
(4)三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子(2分)
【解析】(1)无子西瓜的育种方法是多倍体育种，其原理是染色体变异；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，获得染色体数目加倍的细胞；单倍体变成纯合二倍体的过程中，也需要使用秋水仙素处理。(2)获得单倍体的方法是花药离体培养；单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。(3)基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中，即B、C、H、K。(4)由于三倍体植株在减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成可育配子，因此不能形成种子。