必修2第5章第1节(时间：45分钟 分值：100分)一、选择题(每小题5分，共70分)1．[基础题]下列关于基因突变的表述错误的是( )A．一般来说，只有发生在生殖细胞中的突变才能通过配子遗传给下一代B．只要发生基因突变就能引起生物性状改变C．基因突变发生在DNA复制过程中D．基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失答案：B解析：生物的基因突变发生在DNA复制过程中；而基因的突变就是DNA分子的碱基对的替换、增添和缺失；一般来说，基因突变发生在生殖细胞中就会使突变后形成的新的遗传信息随配子遗传给下一代；若基因突变点发生在不编码氨基酸的区域，或者因密码子的简并性、或者是隐性突变等原因，即使基因发生了突变，生物性状也不一定发生改变。2．[信息题]第27届世界大学生运动会将于2022年在俄罗斯伏尔加河沿岸城市喀山举行，年轻的体育健儿们将在梦想的舞台上展示自己的风采，对运动员来说，他们可以通过练习来提高速度和发展力量，但是并不能传递给下一代，原因是( )A．肌细胞不能携带遗传信息B．体细胞发生的突变不能遗传C．生殖细胞没有携带全套遗传信息D．DNA碱基序列不因锻炼而改变答案：D解析：肌细胞有细胞核，能携带遗传信息；基因突变多数有害且频率低，而运动员速度和力量的发展不是基因突变的结果；速度和力量是后天锻炼的结果，并不会改变基因。3.[2022·东北三省高三第二次联合考试]某人只要吃一点含有糖类的食物，就会出现醉酒的症状。你认为导致这人发病的原因最可能是( )A.可能他体内的基因发生了突变，从而自己可以进行乙醇发酵B.他体内的大肠杆菌发生了突变，可以进行乙醇发酵C.酵母类微生物发生了突变，它们长期生活在他的消化道里进行乙醇发酵D．他体内的乳酸代谢有关酶发生了突变，不再催化乳酸发酵了答案：C8\n解析：不吃糖人体内也含有糖类，但不会产生醉酒现象，由此可知不可能是人体细胞无氧呼吸产生酒精。4.[2022·山西太原市高三调研题]某基因的一个片段在解旋时，a链发生差错，碱基C变为G，该基因复制3次后，发生突变的基因占全部基因的( )A.100% B.50%C.25%D.12.5%答案：B解析：a链的一个碱基发生变化，说明a链碱基排列顺序发生变化，b链碱基排列顺序没变，DNA复制是半保留复制，所以以a链为模板复制所得的DNA均错误，以b链为模板复制所得的DNA均正确，所以答案为B。5．基因突变具有普遍性、随机性、低频性和不定向性的特点，其随机性表现在( )①生物发育的任何时期都可能发生基因突变 ②体细胞和生殖细胞都可能发生基因突变 ③细胞分裂间期和分裂期都可能发生基因突变 ④DNA复制、转录、翻译都可能发生基因突变A．①②B．③④C．①③D．②③④答案：A解析：基因突变易发生于细胞分裂的DNA复制时期，所以对多细胞生物而言，无论在生物发育的哪一个时期都存在着细胞分裂，而任何部位的形成也必须要经过相应的细胞分裂和分化而形成，所以，基因突变可发生于生物发育的任何时期和任何部位。而细胞的分裂期不存在DNA的复制不易在这个时期发生基因突变，在翻译过程中DNA结构也很稳定，不易发生基因突变。因此答案为A。6．下列各项中可以导致基因重组现象发生的是( )A．姐妹染色单体的交叉互换B．等位基因彼此分离C．非同源染色体的自由组合D．姐妹染色单体分离答案：C解析：基因重组主要表现在两方面：一是减数第一次分裂后期，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；二是四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。7.[2022·河南郑州市高三第三次质检]“超级细菌”能抵抗多种抗生素，它含有超强耐药性基因a，该a基因编码一种b酰胺酶。此菌具有耐药性的原因可能是( )A.遗传物质为RNA，变异性强B.b酰胺酶使许多抗菌药物失活8\nC.滥用抗生素诱发了抗药性变异D.通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因答案：B解析：此菌是细菌，属于原核生物。作为细胞结构的生物遗传物质都是DNA，A错误；原核生物没有染色体，D错误；变异是不定向的，滥用抗生素只是对细菌的抗药性个体做出了选择并不是诱发突变的原因，C错误；细菌具有抗药性，是因为酰胺酶使许多抗菌药物失活，因此B正确。8．[2022·南昌一模]由于基因突变，细胞中有一种蛋白质在赖氨酸残基(位置)上发生了变化。已知赖氨酸的密码子为AAA或AAG；天冬氨酸的密码子为GAU或GAC；甲硫氨酸的密码子为AUG。根据已知条件，你认为基因模板链上突变后的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是( )选项ABCD基因模板链上突变后的脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸替代赖氨酸的氨基酸天冬氨酸天冬氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸 答案：D解析：对比赖氨酸和甲硫氨酸的密码子可知，很可能是mRNA上密码子AAG中间的碱基A变为U导致赖氨酸变为甲硫氨酸，对应DNA模板链上的碱基变化是由胸腺嘧啶替换为腺嘌呤，故D项正确。9．下列有关生物变异的说法，正确的是( )A．基因重组可以产生多对等位基因B．发生在生物体内的基因重组都能遗传给后代C．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型D．基因重组会改变基因的遗传信息答案：C解析：基因突变可以产生新的基因，从而改变基因的遗传信息。基因重组不能产生新的基因，只能产生新的基因型；这些新产生的基因型，不一定会表达为新的表现型，如AaBb×AABB的后代，全为显性，与亲本表现型一致。减数分裂中发生基因重组形成的配子，只有在形成受精卵发育成个体时才能遗传给后代。10．依据基因重组的概念，下列过程中没有发生基因重组的是( )8\n 答案：A解析：基因重组有三种来源：自由组合、交叉互换和通过基因工程实现的人工基因重组。A选项属于诱变育种，其原理是基因突变。11．[改编题]子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组( )A．①②③B．④⑤⑥C．④⑤D．③⑥答案：C解析：基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，故④⑤过程中的A、a和B、b之间可以发生基因重组。①②过程只能发生等位基因的分离。③⑥过程属于配子间的随机组合。12．突变和基因重组是生物进化的原材料，下列关于基因突变和基因重组的说法，正确的是( )A．基因突变是生物体基因型的改变B．诱发突变对生物自身都是有利的C．非同源染色体上的非等位基因只能发生重组D．基因重组是生物变异的根本来源答案：A8\n解析：从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变，基因突变形成相应的等位基因，导致生物体基因型的改变；突变大多是有害的，并且突变频率很低，但种群的个体数量较多，所以突变个体数较多，其中有的是有利变异，所以突变是生物进化的原始材料，生物变异的根本来源；非同源染色体上的非等位基因可以通过非姐妹染色单体之间的互换发生染色体变异，而不是基因重组。13．下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是( )A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的D．上述基因突变可传递给子代细胞从而一定传给子代个体答案：B解析：等位基因位于同源染色体上的相同位置，图中的各基因不互为等位基因；基因突变的方向是不确定的；结肠癌的发生应在体细胞中，不会遗传给后代。14．如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是( )①由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性②诱变剂决定了青霉菌的变异方向，加快了变异频率③d是符合人们生产要求的变异类型④青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变、基因重组和染色体变异A．③④B．①③C．②④D．②③④答案：B8\n解析：诱变剂只加快了变异频率，不能决定青霉菌变异方向；青霉菌在诱变剂的作用下发生的变异没有基因重组；产量高的d才是最符合人们生产要求的变异类型。二、非选择题(共30分)15．(10分)下面的左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答：(已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG)(1)图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：①________；②________。(2)α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于________染色体上，属于________性遗传病。(4)Ⅱ6基因型是________，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病男孩的概率是________，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为________。(5)镰刀型细胞贫血症是由________产生的一种遗传病。该病十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是________和________。答案：(1)复制 转录(2)CAT GUA(3)常 隐(4)Bb 1/8 BB(5)基因突变 低频性 多害少利性解析：发生人类镰刀型细胞贫血症的根本原因在于遗传物质DNA复制时发生了基因突变，由原来的CTT突变为CAT，从而使转录成的信使RNA上的碱基也相应地由GAA变成GUA，所以合成的血红蛋白中的谷氨酸就被缬氨酸所代替，异常的血红蛋白使红细胞变形，由正常的双面凹的圆饼状变为镰刀状，使红细胞运输氧的能力大大降低。该病十分少见，说明基因突变在自然界突变频率很低，也说明基因突变往往对生物是有害的。由遗传系谱图中Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ9个体可知，该病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均为Bb，生一患病男孩的概率为1/4×1/2＝1/8。16．(12分)用紫外线处理大肠杆菌，得到色氨酸合成酶第223位的氨基酸更换的几种突变型(如图)，已知野生型大肠杆菌此位的氨基酸是甘氨酸，表格中是这几种氨基酸所对应的密码子，请分析回答：8\n甘氨酸GGU、GGC、GGA、GGG天冬氨酸GAU、GAC丙氨酸GCU、GCC、GCA、GCG半胱氨酸UGU、UGC(1)造成上述变化的原因是紫外线诱导大肠杆菌发生________，该变异最可能是DNA分子上发生了________，如果以上变化都只是一个核苷酸的改变引起的，请你利用密码子表推导出野生型大肠杆菌甘氨酸的密码子是________。(2)从图解中你能看出基因突变的特点有哪些？(列举两例)________________________________________________________________________。(3)诱变育种具有明显的优点，但是由于具有频率低等特点，所以并不是所有材料均适合采用诱变育种，请从下面材料中选出不适合用诱变育种的材料( )A．萌发的植物种子B．酵母菌菌落C．植物的愈伤组织D．哺乳动物的胚胎(4)研究发现低剂量的紫外线能诱发大肠杆菌基因突变，而高剂量的紫外线会导致菌体死亡，可能的原因是________________。所以紫外线诱发过程中要控制剂量，控制剂量的方法通常有紫外灯的功率、照射距离和________等。答案：(1)基因突变 碱基对的替换 GGU或GGC(2)基因突变具有不定向性；基因突变产生等位基因；基因突变在生物界普遍存在(合理即可)(3)D(4)紫外线对细胞内的DNA损伤太大，导致细胞不能正常进行生命活动 照射时间解析：(1)紫外线会导致大肠杆菌发生基因突变，该变异是DNA分子中碱基对发生替换，最终导致个别氨基酸发生改变。根据信息判断，该处甘氨酸密码子可能是GGU，一个碱基替换后变成天冬氨酸GAU，或变成半胱氨酸UGU；也可能是GGC，则一个碱基替换后变成天冬氨酸GAC或半胱氨酸UGC。(2)基因突变具有不定向性和普遍性等。(3)诱变育种适用于细胞分裂比较旺盛的材料。萌发的植物种子、酵母菌菌落、植物的愈伤组织8\n等分裂较旺盛。哺乳动物的胚胎虽然细胞分裂旺盛，但不适合诱变育种。(4)高剂量的紫外线会导致DNA损伤较为严重，导致细胞不能正常进行生命活动，严重的导致细菌死亡。17.[2022·咸宁模拟](8分)如图甲为动物免疫细胞亚显微结构模式图，乙表示其细胞中某正常基因片段控制合成多肽的过程。请据图回答：[可能用到的密码子：天冬氨酸(GAU、GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，酪氨酸(UAU、UAC)]。(1)若图乙表示抗体形成过程，则Ⅰ、Ⅱ分别发生在图甲的________(用序号表示)，肽链形成后需经________(用序号表示)加工分泌到细胞外才具有生物活性。(2)图乙中第三对碱基由T/A变为C/G，该突变对性状________(“有”或“无”)影响，其意义是______________________________________________________________________。(3)若图乙合成的肽链中氨基酸序列变为：天冬氨酸——酪氨酸——甘氨酸，则该基因片段发生的突变是________________________________________________________________________。答案：(1)③、⑥ ④、⑤(2)无 有利于维持生物遗传性状的相对稳定(3)第三对碱基T/A或第四对碱基C/G丢失解析：(1)抗体是分泌蛋白，其合成过程包含转录和翻译两个过程，转录在细胞核，翻译在细胞质。肽链合成后，需要经过内质网和高尔基体加工才能分泌到细胞外。(2)图乙中第三对碱基由T/A变为C/G，对应的密码子由GAU变为GAC，对应的氨基酸都是天冬氨酸，所以对性状没有影响。其意义是有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(3)第三对碱基T/A或第四对碱基C/G丢失会造成氨基酸序列变为：天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸。8
