1、阶段质量检测(四)基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程(B卷能力素养提升)(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(每小题3分，共42分)1某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。出现镰刀型红细胞的直接原因是()A环境影响B细胞分化C基因突变 D蛋白质差异解析：选D镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白分子的结构发生改变，根本原因是发生了基因突变。2基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是()A无论是低等生物还是高等生物都可能发生突变B生物在个体发育的特定时期才可发生突变C突变只能定向形成新的等位基因D突变对生物的生存往往是有利的解析：选A
2、基因突变具有普遍性、随机性，基因突变是不定向的，一般是有害的。 3生物世界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是()A“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻B用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种 C通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦 D把合成胡萝卜素的有关基因转入水稻，育成可防止人类维生素A缺乏症的转基因水稻解析：选B 基因突变可产生新的基因，转基因技术和杂交技术可产生新的基因型，但不会产生新的基因。4生物体内的基因重组()A能够产生新的基因B在生殖过程中都能发生C是
3、生物变异的根本来源D在同源染色体之间也可发生解析：选D基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因；它发生在有性生殖的配子形成过程中；它是生物变异的来源之一，但不是根本来源。 5依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中一般不会发生基因重组的是()解析：选D次级卵母细胞形成卵细胞的过程是姐妹染色单体分开平均分配到两个子细胞的过程，一般不会发生基因重组。6下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是()A甲图是染色体结构变异中的易位B乙图是染色体结构变异中的重复C丙图表示生殖过程中的基因重组D丁图表示的是染色体的数目变异解析：选D甲图中染色体发生了倒位；乙图中染色体属于易位；丙图
4、发生了染色体片段的缺失；丁图中着丝点分裂，染色体数目增加一倍，只是有两条移向了同一极，属于染色体数目变异。7染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，下列属于染色体变异的一组是()花药离体培养后长成的植株镰刀型细胞贫血症非同源染色体的自由组合四分体中非姐妹染色单体之间相应部位的交叉互换21三体综合征A BC D解析：选C是基因突变，为基因重组。 8用C、c和D、d表示两对同源染色体，如果在减数分裂过程中，一个染色体组成为CcDd的精原细胞形成了一个染色体组成为CCD的精子，导致该精子染色体异常的原因是()A同源染色体C、c没有分离B姐妹染色单体C、C没有分离C非同源染色体C、D没有分离D基
5、因发生突变解析：选B题干中字母代表染色体，因此不是基因突变的结果；CCD精子中多了一条C染色体，是减数第二次分裂时，姐妹染色单体没有分离而形成的。9下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是()A低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成B改良苯酚品红染液的作用是固定和染色C固定和解离后的漂洗液都是95%的酒精D该实验的目的是了解纺锤体的结构解析：选A改良苯酚品红染液的作用是使染色体染色，固定细胞形态的液体是卡诺氏液，固定后用95%的酒精溶液冲洗，解离后用清水漂洗，该实验的目的是理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的机制。10唇裂是一种常见的遗传病，该病的遗传类型及与该病类型相同的疾病分
6、别是()单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病线粒体病进行性肌营养不良原发性高血压并指青少年型糖尿病先天性聋哑无脑儿A，B，C， D，解析：选D唇裂属多基因遗传病，是由多对基因控制的遗传病，患者常表现家族聚集现象，题中所述各项中同属本类遗传病的还有原发性高血压、青少年型糖尿病及无脑儿。11某生物小组种植的纯种高茎豌豆，自然状态下却出现了矮茎后代，小组成员有的认为是基因突变的结果，有的认为是环境引起的。为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现，该小组成员设计了如下几种实验方案，其中最佳方案是()A分析种子中基因序列B将矮茎种子在良好的环境条件下种植(让它们自交)，再观察后代的性状表现C将得到的矮茎豌豆
7、与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现D以上方案都不合理解析：选B分析种子中基因序列可以作出判断，但操作比较复杂，不是最佳方案，A错误；基因突变是可遗传的变异，而环境引起的性状的改变属于不可遗传的变异，由于豌豆是自花闭花受粉植物，所以最佳方案是让该变异植株进行自交，观察后代的性状再作出判断，B正确；将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现也可以作出判断，但由于豌豆是自花闭花授粉植物，该方案还需进行人工异花授粉，操作较为复杂，不是最佳方案，C错误。12某种植物的两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简单的方法是(
8、)A单倍体育种 B杂交育种C人工诱变育种 D细胞工程育种解析：选B本题要求用基因型为AAbb和aaBB(育种材料)的亲本培育出基因型为aabb的新品种(育种目标)，并要求选择最简单的方法。显然，杂交育种既能达到目的，也最简单。 13在农作物育种上，采用的方法有：杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种。它们的理论依据依次是()基因突变 基因互换基因重组 染色体变异 A BC D 解析：选A杂交育种的理论依据是基因重组，诱变育种的理论依据是基因突变，多倍体育种、单倍体育种的理论依据是染色体变异。14将、两个植株杂交，得到，将再作进一步处理，如下图所示。下列分析错误的是()A由到过程一定发生了等
9、位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合B由到的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异C若的基因型为AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到过程可能发生突变和基因重组，突变和基因重组为生物进化提供原材料解析：选A由到是利用基因突变的原理进行的诱变育种，在这个过程中只进行有丝分裂，没有进行减数分裂，也就没有发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合。由到，进行的是多倍体育种，遵循的主要原理是染色体数目变异；若的基因型为AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体的基因型为AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd，占总数的1/4；由到的过程是单倍体育种，发
10、生了减数分裂，减数分裂过程中可能发生突变和基因重组。 二、非选择题(共58分)15(10分)下图1是基因型为AaBB的二倍体生物细胞分裂示意图，图2表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程，表为部分氨基酸的密码子表。请回答下列问题：第一个字母第二个字母第三个字母UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)据图1推测，此细胞中的变异的来源可能是_；A与a基因的根本区别在于基因中_不同。(2)在真核生物细胞中，图2中过程发生的场所是_；写出图中、表示的序列：_，_；根据表中内容推测X表示_。(
11、3)人类的正常血红蛋白(HbA)链第63位氨基酸是组氨酸(密码子为CAU或CAC)，当它被精氨酸(密码子为CGU或CGC)替代后将产生异常血红蛋白而引起一种贫血症，其根本原因是控制血红蛋白链合成的基因发生了怎样的变化？_。(4)在某一基因中，若只发生一个碱基对的改变，但生物性状没有改变，最可能的原因是_。解析：(1)图1细胞中的姐妹染色单体上出现基因A和a，可能是基因突变所致，也可能是基因重组所致；不同基因的根本区别是其碱基对的排列顺序不同。 (2)图2中的过程为转录过程，真核细胞转录过程发生在细胞核、线粒体、叶绿体中，根据碱基互补配对原则可知，表示TCC，表示AGG，结合表中内容可知X表示精
12、氨酸。(3)比较组氨酸的密码子与精氨酸的密码子，不难发现控制链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代。(4)一个氨基酸可对应多个不同的密码子，若基因中一个碱基对改变，因密码子的简并性，可能产生的是相同的氨基酸，故生物性状没有改变。答案：(1)基因突变或基因重组碱基对的排列顺序(2)细胞核、线粒体、叶绿体TCCAGG精氨酸(3)控制链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代了(4)密码子有简并性16(10分)下图为农业生产上两种不同的育种途径，请回答：(1)箭头“”所示的途径为_育种，其原理是_；“”所示的途径为_育种，其原理是_。(2)图中A和B处理的手段依次
13、为_和_。(3)从F1到F4连续多代自交的目的是提高_的比例，从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰_。(4)图示的两种方法都从亲本杂交开始，这样做的目的是_。解析：(1)箭头“”所示的育种方式为杂交育种，其原理是基因重组；“ ”所示的育种方式为单倍体育种，其原理是染色体(数目)变异。(2)“”所示的单倍体育种过程中，利用F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，然后对单倍体幼苗进行秋水仙素处理，抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，形成纯合二倍体。(3)F1一般为杂合子，因此F1自交后，在F2中出现性状分离，若选择隐性纯合子，直接在F2中选择即可，而从F1到F4 连续多代自交的目的是提高纯合子的比例
14、，并不断淘汰表现型不符合要求的个体，从而获得显性纯合子。(4)单倍体育种往往离不开杂交育种，其目的是使两个亲本控制的优良性状通过交配集中在F1体内。答案：(1)杂交基因重组单倍体染色体变异(2)花药离体培养秋水仙素处理幼苗(3)纯合子表现型不符合育种目的的个体(4)使两个亲本控制的优良性状通过杂交集中在F1体内17(10分)下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：_；_；_；_。(2)能否利用人的皮肤细胞来完成过程？_，为什么？_。(3)过程必需的酶是_酶。(4)若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，若过程连续进行4次
15、，至少需提供胸腺嘧啶_个。(5)在利用A、B获得C的过程中，常用_切割A和B，使它们产生_，再加入_，才可形成C。解析：(2)图中过程是从细胞中获取相应的mRNA，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素mRNA。(3)从mRNADNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。(4)一个DNA分子中的鸟嘌呤(b个)和胸腺嘧啶之和占碱基总数(2a个)的一半，所以一个DNA分子片段中胸腺嘧啶数为(ab)个。连续复制4次，共产生DNA分子2416个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为(ab)(161)15(ab)。(5)构建基因表达载体时需将目的基因与
16、运载体用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNA连接酶的作用下连接形成基因表达载体。答案：(1)提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(3)逆转录(4)15(ab)(5)同一种限制酶相同的黏性末端DNA连接酶18(8分)请根据下面的示意图，回答问题：(1)请写出图中A、B、C所代表的结构或内容的名称：A_，B_，C_。(2)该图解是_示意图，进行该操作的主要目的是_。(3)若胎儿患有多基因遗传病，_(填“能”或“不能”)在光镜下观察到致病基因；该类遗传病的特点是：在群体中发
17、病率较_，常表现出_，易受_的影响。(4)如果某人患有一种伴X染色体显性遗传病，对其妻子检查时发现C细胞的染色体组成为XX，是否需要终止妊娠？_，理由是_。解析：(1)(2)产前诊断的主要检测手段有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等，目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，图示为羊水检查，A为子宫，B为羊水，C为胎儿细胞。(3)多基因遗传病属于分子水平的疾病，在光学显微镜下不可见。多基因遗传病在群体中发病率较高，常表现出家族聚集现象，易受环境的影响。(4)伴X染色体显性遗传病，父方的显性致病基因肯定传给女儿，女儿(XX)患病，因此要终止妊娠。答案：(1)子宫羊水胎儿细胞(2)
18、羊水检查确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病(3)不能高家族聚集现象环境(4)是父亲的X染色体一定传递给女儿，女儿一定患有该遗传病19(10分)冬小麦是山东省重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得高产抗病的新品种。分析回答：(1)冬小麦经过低温环境才能开花，这是由于幼苗感受低温刺激产生某种特殊蛋白质所致，该作用称为春化作用，高温、低氧、缺水等均可以解除春化而不能抽穗开花。春化过程使植物内某些细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，该过程称为_，这些稳定性差异产生的根本原因是_。某研究小组发现经过严寒之后，部分小麦幼叶细胞的染色体数目是老叶细胞的2倍。合理的解释是_。(2)假设
19、A、b代表小麦的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。由品种AABB、aabb经过过程培育出新品种的育种方法称为_。若经过过程产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有_株。基因型为Aabb的类型经过过程，子代中AAbb与aabb的数量比是_。过程常采用_由AaBb得到Ab个体。与“过程”的育种方法相比，“过程”育种的优势是_。过程在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是_。与“过程”的育种方法相比，“过程”育种的优势是_。解析：(1)细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过
20、程称为细胞分化。细胞分化是基因选择性表达的结果。低温能诱导染色体数目加倍，故经过严寒之后，部分小麦幼叶细胞的染色体数目是老叶细胞的2倍。(2) AABB、aabb经过、过程培育出新品种的育种方式是杂交育种，经过过程产生的子代总数为1 552株，其中基因型为AAbb的植株理论上占总数的1/16，共97株。过程为单倍体育种，常采用花药离体培养法由AaBb得到Ab个体。与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。过程为基因工程育种，与过程的诱变育种相比，基因工程育种的优势是能定向地改造生物的遗传性状。答案：(1)细胞分化基因的选择性表达低温抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍(或部分幼叶细胞处
21、于有丝分裂后期)(2)杂交育种9711花药离体培养明显缩短了育种年限限制酶、DNA连接酶定向地改造生物的遗传性状20(10分)某学校高二年级研究性学习小组调查了人的眼皮遗传情况，他们以年级为单位，对统计的数据进行汇总和整理，如下表。请分析表中情况，回答下列问题：双亲全双眼皮()仅父亲双眼皮()仅母亲双眼皮()双亲全单眼皮()性别男女男女男女男女双眼皮人数59613129303000单眼皮人数3836282827295653(1)根据表中_组调查情况，你能判断出显性性状为_。(2)根据表中_组调查情况，你能判断出人的眼皮遗传是_染色体遗传。(3)设A、a表示相关基因，第组双亲基因型的所有组合为_
22、。(4)上图是某家庭的眼皮遗传调查情况，试分析4号与3号生一个双眼皮孩子的概率是_。(5)表格中第组的数据为双眼皮单眼皮12074，这个统计数值为何与理论上有较大误差？_。(6)某单眼皮女生到美容院做了双眼皮手术，该双眼皮性状能否遗传？为什么？解析：(1)显性性状和隐性性状的判断取决于子代表现型，所以从表格中第组就可以看出，双眼皮是显性性状，单眼皮是隐性性状，因为子代出现了性状分离。(2)判断基因是位于常染色体上还是X染色体上，通常用假设法，假设基因位于X染色体上，则第组中的子代中女孩是不会出现单眼皮的，所以与题意不符，基因应该位于常染色体上。(3)第组中，子代双眼皮和单眼皮的比例不符合基因的
23、分离定律，这与双亲基因型的多样化有关，双亲的基因型组合可能有：AAAA、AAAa、AaAa。(4)题中系谱图中4号个体的基因型是1/3AA或2/3Aa,3号个体的基因型为aa，婚配后生一个双眼皮孩子的概率是：1/3AAaa2/3Aaaa1/32/31/22/3。(5)表格中第组中双眼皮和单眼皮的数据与理论上有较大误差的主要原因是双亲的双眼皮中既有纯合子，也有杂合子。(6)单眼皮女生到美容院做了双眼皮手术，该双眼皮性状是不能遗传的，因为可遗传的性状是由遗传物质的改变而引起的，手术后改变的性状与遗传物质的改变没有关系。答案：(1)双眼皮(2)常(3)AAAA、AAAa、AaAa(4)2/3(5)实际调查的群体较小，另外双亲双眼皮既有纯合子也有杂合子(6)不能遗传，因为该女生的遗传物质没有改变
