浙科版高中生物必修2遗传与进化重点突破练5生物的变异加强练含答案

重点突破练5　生物的变异加强练

(建议用时：40分钟)

一、选择题

1．人镰刀形细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是(　　)

A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数

B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变

C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂

D．该病不属于染色体异常遗传病

A　[血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，说明镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中T－A碱基对被替换成A－T碱基对，替换后氢键数目不变，A错误；血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B正确；患者的红细胞呈镰刀形，容易破裂，使人患溶血性贫血，C正确；镰刀形细胞贫血症属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，D正确。]

2．下列有关染色体组的叙述，正确的是(　　)

A．二倍体生物体内的所有细胞中都含有两个染色体组

B．体细胞中没有同源染色体的生物都是单倍体生物

C．基因型为AAaa的细胞中一定含有4个染色体组

D．1个染色体组中含有控制个体生长、发育和繁殖的整套基因

D　[二倍体生物体内处于有丝分裂后期的细胞中都含有四个染色体组，减数第二次分裂前期、中期的细胞以及生殖细胞中均含一个染色体组，A错误；二倍体的甲种生物和二倍体的乙种生物杂交的后代是异源二倍体，体细胞中也没有同源染色体，B错误；基因型为AAaa的细胞如果处于有丝分裂后期含有8个染色体组，如果处于减数第一次分裂或有丝分裂前期、中期则含有4个染色体组，C错误；1个染色体组中含有控制个体生长、发育和繁殖的整套基因，D正确。]

3．下列关于三倍体生物的叙述，正确的是(　　)

A．减数分裂时不能联会，无法进行减数分裂

B．该生物体内的细胞中，染色体组数最多有6个

C．由于不育，在农业生产中没有培育的价值

D．用秋水仙素处理三倍体幼苗，植株细胞都变成六倍体

B　[三倍体生物减数分裂时联会紊乱，不能形成可育配子，A错误；三倍体的体细胞在有丝分裂后期可含有六个染色体组，B正确；多倍体的细胞，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值，如三倍体无籽西瓜，C错误；用秋水仙素处理三倍体幼苗，地上部分可能变成六倍体，而地下部分不会变成六倍体，D错误。]

4．一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是(　　)

A．该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死

B．该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死

C．该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死

D．X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死

B　[若该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，由于XD配子致死，子代为1XdXd(野生)∶1XdY(野生)，A不符合题意；若该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，子代为1XDXd(突变)∶1XdXd(野生)∶1XDY(突变)∶1XdY(野生)，由于XDY致死，因此F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，B符合题意；若该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为d，则杂交组合为XdXd×XDY，由于含该突变基因的雄性个体致死，则子代全为XDXd(雌性)，C不符合题意；若X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失X染色体为X0，则杂交组合为XX0×XY，雌配子X0致死，故子代为1XX(野生)∶1XY(野生)，D不符合题意。故选B。]

5．普通小麦(2n＝AABBDD＝42)与圆锥小麦(2n＝AABB＝28)杂交，F1是异源五倍体，而普通小麦与提莫菲维小麦(2n＝AAGG＝28)杂交的F1也是一个异源五倍体。以下说法错误的是(　　)

A．前者F1体细胞染色体组数可表示为AABBD

B．后者F1体细胞有染色体35条

C．圆锥小麦和提莫菲维小麦杂交后代体细胞有两个染色体组

D．后者F1体细胞染色体组数可表示为AABDG

C　[前者F1体细胞染色体组数可表示为AABBD，A正确；后者F1体细胞染色体组数可表示为AABDG，每个染色体组数有7条染色体，故共有染色体35条，B正确；圆锥小麦(2n＝AABB＝28)和提莫菲维小麦(2n＝AAGG＝28)杂交的F1是一个异源四倍体，体细胞染色体组数可表示为AABG，体细胞有4个染色体组，C错误；据分析可知，后者F1体细胞染色体组数可表示为AABDG，D正确。]

6．由X染色体上显性基因导致的遗传病，可能出现的遗传现象是(　　)

A．母亲患病，儿子一定患此病

B．父亲患病，女儿一定患此病

C．祖母患病，孙女一定患此病

D．外祖父患病，外孙一定患此病

B　[患病母亲可以是纯合子或杂合子，所以儿子不一定患此病，A错误；父亲患病，患病基因一定会遗传给女儿，所以女儿一定患此病，B正确；患病祖母可以是纯合子或杂合子，所生儿子可能患病或不患病，所以孙女不一定患此病，C错误；外祖父患病，其女儿一定患病，但是外祖母可能正常，女儿可能是杂合子，所以外孙可能患此病，D错误。]

7．某二倍体植物基因A1中插入了一个碱基对后形成基因A2，下列分析正确的是(　　)

A．利用光学显微镜可观察到A1的长度较A2短

B．正常情况下A1和A2可存在于同一个配子中

C．该变异可能导致翻译过程提前终止

D．该个体的子代中遗传信息不会发生改变

C　[根据题意，该变异属于基因突变，故光学显微镜下观察不到，A错误；突变后产生的基因A2是基因A1的等位基因，在减数分裂过程中，等位基因分离，因此同一个配子中只有等位基因中的一个，B错误；基因突变可能会导致该位置的密码子变为终止密码子，可能导致翻译过程提前终止，C正确；基因突变若发生在生殖细胞中，将遵循遗传规律传递给后代，子代中遗传信息发生改变，D错误。]

8．在某基因型为AaBb的二倍体水稻根尖中，如果出现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析不正确的是(　　)

A．a基因产生的原因可能是有丝分裂过程中发生了基因突变

B．该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合

C．该细胞产生的各种变异均可在光学显微镜下直接进行观察

D．该细胞的变异不能通过有性生殖遗传给后代

C　[植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，所以a基因的出现是有丝分裂过程中发生了基因突变，A正确；由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体，而Ⅱ号染色体细胞中有三条，说明发生了染色体数目变异；同时基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，而根尖细胞中只能发生有丝分裂，不能发生减数分裂，B正确；基因突变在显微镜下看不见，C错误；体细胞发生的突变不能通过有性生殖遗传给后代，D正确。]

9．某基因的中间相同的位置发生了两种类型的突变，突变1为插入了G，突变2为插入了GGG。下列有关这两种突变的叙述，正确的是(　　)

A．突变1只能改变1个氨基酸序列

B．突变1可能导致终止密码子提前出现

C．两种突变都会导致转录无法进行

D．突变2对性状的影响一定比突变1的大

B　[突变1可能会改变突变位置之后的所有氨基酸序列，A错误；由分析可知，突变1可能导致终止密码子提前出现，B正确；两种突变都不会导致转录无法进行，C错误；突变2对性状的影响一定比突变1的小，D错误。]

10．人类的一个染色体组和人类的基因组的研究对象各包括(　　)

①46条染色体　②22条常染色体＋X染色体或22条常染色体＋Y染色体　③22条常染色体＋X、Y染色体　④44条常染色体＋X、Y染色体

A．①②　　　B．②③　　　C．①③　　　D．③④

B　[人类精子或卵细胞所含全部染色体为一个染色体组，即22条常染色体＋X染色体或22条常染色体＋Y染色体，即②；人体细胞共有23对染色体，1～22对为常染色体，每对常染色体所含的基因种类一般相同，只需测定其中一条染色体即可；第23对为性染色体，男性的性染色体为X和Y，这两条性染色体具有不同的基因和碱基序列，因此都需要测定。所以，人类基因组的研究对象为22条常染色体＋X、Y染色体，即③；故选B。]

11．某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条，基因型为AaBbCCDd，这4对基因分别位于4对同源染色体上。下列说法错误的是(　　)

A．产生的花粉基因型有8种

B．③是指用秋水仙素处理，则个体Ⅰ的体细胞中含有48条染色体

C．个体Ⅱ中能稳定遗传的占1/8，重组类型占37/64

D．若要尽快获得优良纯种aaBBCCdd，则应采用图中的①②③过程进行育种

B　[二倍体植物的体细胞的基因型为AaBbCCDd，且4对基因分别位于4对同源染色体上，则该植物体细胞经减数分裂形成精子(花粉)的过程遵循基因的分离定律和自由组合定律，产生的花粉基因型的种类为2×2×1×2＝8(种)，A正确；如果该二倍体植物的体细胞中染色体数为24条，则②过程为花药离体培养形成单倍体植株(染色体数目为12条)，③过程一般是用秋水仙素处理幼苗，使得染色体数目加倍，则个体Ⅰ的体细胞中含有24条染色体，B错误；基因型为AaBbCCDd的个体自交产生的个体Ⅱ中能稳定遗传的，即纯合子的概率为1/2×1/2×1×1/2＝1/8，亲本类型占3/4×3/4×1×3/4＝27/64，则重组类型占1－27/64＝37/64，C正确；图中的①②③表示单倍体育种过程，优点是能明显缩短育种年限，故若要尽快获得优良纯种aaBBCCdd，则应采用图中的①②③过程进行育种，D正确。]

12．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表，下列叙述正确的是(　　)

注：P脯氨酸；K赖氨酸；R精氨酸

A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性

B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能

C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致

D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变

A　[由分析可知：S12蛋白结构改变使链霉素不能与核糖体结合，故突变型具有链霉素抗性，A正确；链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B错误；突变型的产生是单个氨基酸的改变，故该突变性状的产生是由于碱基对的替换所致，C错误；链霉素对枯草杆菌产生的抗性突变进行了选择，D错误。]

二、非选择题

13．科研人员对不同个体进行染色体检查，结果如图所示，其中图甲为正常个体的5号和8号染色体。请分析回答下列问题：

甲　　　　　乙　　　　丙

(1)图乙为猫叫综合征患者，该病由________导致。其与________均可为生物的进化提供原材料，相较于镰刀形细胞贫血症患者，猫叫综合征患者________(填“含”或“不含”)致病基因。

(2)若图丙个体所示两对同源染色体能发生联会，且在________期正常分离和自由组合，则该个体产生正常精细胞的比例为________；若减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离(不考虑交叉互换)，则该个体可形成________种类型的精细胞。

(3)若图丙个体与正常人结婚想要生育正常的孩子则需进行____________________。

解析：(1)分析图中的染色体，猫叫综合征患者的产生是由于5号染色体发生缺失变异引起的。突变和基因重组均可为生物的进化提供原材料。镰刀形细胞贫血症患者属于基因突变引起的疾病，猫叫综合征属于染色体缺失引起的遗传病，故相较于镰刀形细胞贫血症患者，猫叫综合征患者不含致病基因。

(2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，若图丙个体两对同源染色体能发生联会、分离和自由组合，则可以产生4种不同类型的精子，但只有正常的5号染色体与正常的8号染色体组合才能产生含有正常染色体的精子，其各自产生含正常染色体的精子的概率为1/2，故正常精细胞的比例为1/2×1/2＝1/4。若减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离(不考虑交叉互换)，会形成6种类型的精细胞。

(3)图丙个体发生了染色体变异，与正常人结婚想要生育正常的孩子则需进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(产前诊断)。

答案：(1)染色体(结构)变异　基因突变、基因重组　不含　(2)减数第一次分裂后　1/4　6　(3)染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(产前诊断)

14．豌豆(2n＝14)等农作物，因杂交去雄工作很不方便，给育种带来很大的麻烦。科学家培育出一种如图所示的三体新品系，该三体植株在减数第一次分裂后期：染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。染色体数目异常的花粉无授粉能力；雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性(雄性不育指植株不能产生花粉)；椭圆粒种子(R)对长粒种子(r)为显性。请回答下列问题(不考虑交叉互换)：

(1)欲测定豌豆基因组的全部DNA序列，需要对______条染色体的DNA进行测序。

(2)该三体植株中处于减数第二次分裂后期细胞中染色体数为________条。

(3)自然状态下该三体植株产生的具有授粉能力的花粉基因型是________，F1雄性可育植株基因型是______，F2的表型及比例为________。

解析：(1)豌豆核染色体2n＝14，并且雌雄同株，故基因组测序工作要完成一个染色体组即7条染色体的测序。

(2)减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配，形成的子细胞中可能含有7条或8条染色体，减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此可形成的染色体数目为14或16条。

(3)依据题干信息“染色体数目异常的花粉无授粉能力”，因此该三体植株产生的具有授粉能力的花粉基因型是mr。亲本产生的可育的雄配子的基因型为mr，雌配子的基因型是MmRr∶mr＝1∶ 1，再根据题干信息“雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性”，因此子一代产生的雄性可育植株的基因型是MmmRrr。自然状态下，豌豆是自花授粉、闭花授粉，只能自交，因此子一代产生的可育的雄配子基因型是mr，产生的雌配子的基因型及比例是MmRr∶mr＝1∶1，雌雄配子结合，后代的基因型及比例为MmmRrr∶mmrr＝1∶1，表型及比例为雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒＝1∶1。

答案：(1)7　(2)14或16　(3)mr　MmmRrr　雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒＝1∶1

15．果蝇的体色中灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的基因B/b控制，只含一个基因(B或b)的个体不能成活。培育含异常染色体果蝇的过程如图所示。回答下列问题：

(1)图示培育含异常染色体个体的育种方法是____________________。

(2)60Co处理细胞发生的变异类型是_____________________________。甲与乙通过杂交得到所需类型的细胞学基础是______________________。

(3)图中筛选①和筛选②中均可通过________方法进行。筛选②中雌果蝇的体色理论上为_______，得到的异常染色体个体基因型是_________________。

解析：(1)图示培育含异常染色体个体的培育经历了基因诱变及杂交过程，其育种方法是诱变育种和杂交育种。

(2)由题图可知，60Co照射后，常染色体的B基因易位到X染色体上，属于染色体结构变异中的染色体畸变(易位或染色体结构变异)；甲与乙通过杂交得到所需类型的原理是基因重组，其细胞学基础是非同源染色体自由组合。

(3)由分析可知，图中筛选①和筛选②中均为找出染色体异常个体，均可通过显微镜观察方法进行；bbXX、BOXBY杂交，雌性个体只能产生bX类型的卵细胞，而雄性个体能产生：BXB、BY、OXB、OY 4种类型的配子，雌雄配子随机结合，后代为BbXBX、BbXY(染色体正常)、bOXBX、bOXY(只含其中一个B或b基因的个体无法发育)，所以筛选②中雌雄个体的体色理论上均为灰身；得到的异常染色体个体基因型是BbXBX和bOXBX。

答案：(1)诱变育种和杂交育种　(2)染色体畸变(易位或染色体结构变异)　非同源染色体自由组合　(3)显微镜观察　灰身　BbXBX和bOXBX