5.1 基因突变和基因重组练习题-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

参考答案 1．C 【分析】基因突变类型包括碱基对的增添、缺失和替换。 【详解】图示表明，DNA中碱基对A-T替换为T-A，对应密码子GAA变为GUA，导致对应氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，引起镰状细胞贫血。引起图中DNA碱基序列改变的原因是碱基对的替换。ABD错误，C正确。 故选C。 2．C 【分析】基因突变的特点：①普遍性：基因突变是普遍存在的；②随机性：基因突变是随机发生的，可以发生在个体发育的任何时期；③不定向性：基因突变是不定向的；④低频性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；⑤多害少益性：大多数突变是有害的；⑥可逆性：基因突变可以自我回复（频率低）。 【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变，A正确； B、基因突变具有随机性，可以发生在个体发育的任何时期，B正确； C、基因突变具有多害少益性，有些基因突变是有利的，C错误； D、基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性等特点，D正确。 故选C。 3．C 【分析】1、癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 2、细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。 3、癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、癌细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，故癌细胞能无限增殖，A正确； B、癌细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，容易扩散和转移，B正确； C、细胞癌变的原因是抑癌基因和原癌基因发生基因突变的结果，C错误； D、癌细胞膜上糖蛋白减少，导致细胞间的黏着性降低，D正确。 故选C。 4．C 【分析】原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。 【详解】A、癌细胞容易扩散的原因是癌细胞膜上的糖蛋白含量减少，A错误； B、正常的原癌基因和抑癌基因都是正常细胞所必需的，B错误； C、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。，C正确； D、基因突变是不定向的，D错误。 故选C 5．C 【分析】基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换，从而导致基因碱基序列的改变。 基因突变的典型实例是镰刀型细胞贫血症，因此镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是基因突变（碱基对的改替换），直接原因是血红蛋白结构异常。 【详解】A、患者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半，是患者的红细胞功能异常，不是患病的根本原因，A错误； B、血红蛋白中的一条多肽链发生变化是血红蛋白分子空间结构变化的直接原因，B错误； C、患镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白合成的DNA碱基序列发生了改变，从而改变了遗传信息，C正确； D、血液中的红细胞形状变成镰刀型，容易破裂是细胞贫血症产生的直接原因，D错误。 故选C。 6．B 【分析】基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。基因的自由组合定律告诉我们，在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合。在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。 【详解】基因重组指的是在减数分裂过程中，父母的基因组在形成精子或卵子时，会发生基因重组。这种过程使得每个子代获得的基因型不同，从而导致性状上的差异，ACD错误，B正确。 故选B。 7．C 【分析】减数第一次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂姐妹染色单体分离。 【详解】一对同源染色体中，一条染色体上是 E 基因，另一条染色体上是 e 基因，互换后，一条染色体的两条姐妹染色单体上分别有 E 和 e ，另一条染色体的两条姐妹染色单体上分别也有 E 和 e 。那么减数第一次分裂后期，这对同源染色体分开，存在E 和 e 分开；减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开，也存在E 和 e 才分开，ABD错误，C正确。 故选C。 8．(1)基因突变 (2) DNA分子的一条链 碱基互补配对 转录 细胞核 (3) 翻译 核糖体 (4)谷氨酸 【分析】分析题图：图示为表示镰刀型细胞贫血症的病因，图中可以看出镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA碱基序列有一个碱基对发生了改变，即A-T变为T-A。图中①表示基因突变、②表示转录过程、③表示翻译。 【详解】（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变，图中①是碱基对的替换，因此为基因突变。 （2） 图中②表示转录过程，即以DNA分子的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA，转录的场所主要是细胞核。 （3）图中③表示翻译过程，该过程的场所是细胞质中的核糖体。 （4）由图可知，图中氨基酸甲对应的密码子为GAG，对应的氨基酸应为谷氨酸。 9．D 【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。①基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变，进而产生新基因；②基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因的重新组合，包括两种类型：自由组合、互换；③染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。 【详解】A、生物新表现型的出现还可能是染色体变异导致的，并非都是基因突变和基因重组导致的，A错误； B、所有生物都可能发生基因突变，但这并不意味着基因突变的频率很高，实际上基因突变具有低频性，B错误； C、突变发生了遗传物质改变，但如果是体细胞发生的突变，一般不会遗传给后代，只有生殖细胞的突变才可能遗传给后代，C错误； D、太空环境下存在辐射等因素，能提高突变的频率，但变异是不定向的，太空环境不能决定变异的方向，D正确。 故选D。 10．D 【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。 2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。 【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。基因突变可以产生新基因，是生物变异的根本来源，A正确； B、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组所造成，B正确； C、基因突变属于分子水平上的变异，在光学显微镜下不可见。基因突变只是基因中的碱基变化，不会改变基因的数量和位置，C正确； D、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，基因型为Aa的个体自交，出现基因型为AA、Aa、aa的后代，是因为等位基因的分离以及雌、雄配子的随机结合，没有发生基因重组，D错误。 故选D。 11．D 【分析】基因突变的特征： 1、基因突变在自然界是普遍存在的； 2、变异是随机发生的、不定向的； 3、基因突变的频率是很低的； 4、多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。 【详解】基因突变具有低频性、不定向性、普遍性和随机性，但题意显示，在高等生物中，大约有105～108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，这说明基因突变的频率很低，D正确，ABC错误。 故选D。 12．C 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，致癌因子可以分为三类，物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。 【详解】A、癌细胞的一个主要特征就是具有无限增殖的能力，同时它们的形态结构也会发生显著变化，这与正常细胞形成鲜明对比，A正确； B、癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质通常会减少，这会影响细胞间的黏着性，使得癌细胞更容易从原发部位脱落并分散到身体的其他部位，形成新的肿瘤，即发生转移，B正确； C、原癌基因和抑癌基因存在于人体每个细胞中，根据题干信息分析可知，酒精致癌的根本原因是通过破坏DNA等途径导致原癌基因和抑癌基因发生突变，C错误； D、由于癌症的发生与多种致癌因子有关，包括化学致癌因子、物理致癌因子和生物致癌因子等，因此人们在日常生活中应该尽量远离这些致癌因子，选择健康的生活方式，如合理膳食、适量运动、戒烟限酒等，以降低癌症的发生风险，D正确。 故选C。 13．B 【分析】基因重组是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。 【详解】 A 、 高茎豌豆自交，后代出现 3：1 的性状分离比，这是由于等位基因的分离，不属于基因重组，A 错误； B 、 形成配子时，位于非同源染色体上控制不同性状的基因自由组合，属于基因重组，B 正确； C 、同卵双胞胎的性状差异主要是由环境因素引起的，不是基因重组，C 错误； D 、 形成配子时，控制一对性状的基因是等位基因，在减数分裂过程中会发生分离，不会发生基因重组，D 错误。 故选B。 14．(1)DNA复制 (2)GUA (3) 常 隐 (4) Bb 1/3 【分析】分析甲图：①表示DNA分子复制，根据谷氨酸的密码子可知，DNA分子中上面一条链为转录的模板链，即突变后的α链为模板，而α链上相应碱基与GTA碱基互补配对，故可知缬氨酸的密码子为GUA。图乙中Ⅰ3和Ⅰ4均为正常个体，所生女儿Ⅱ9患病，故可知该病为常染色体隐性遗传病。 【详解】（1）基因突变容易发生在DNA分子复制时期，图中①表示DNA复制。 （2）根据碱基互补配对原则，DNA的一条链为GTA，因此α链碱基组成为CAT，由正常蛋白质中对应的谷氨酸密码子可知，β链是由α链转录形成的mRNA，因此其碱基组成为GUA。 （3） 图乙中，表现正常的Ⅰ3和Ⅰ4生了个患病的Ⅱ9号，因此该病为隐性遗传病，由于“隐性遗传看女病，女病男正非伴性”，由此确定镰刀型细胞贫血症的致病基因位于常染色体上，属于隐性遗传。 （4）由于Ⅱ6和Ⅱ7已经生了一个患病孩子，因此他们的基因型均为Bb。Ⅱ6和Ⅱ7基因型均为Bb，再生一个女儿表现正常（B_），其不携带镰状细胞贫血基因（BB）的概率为1/3。 15．D 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 【详解】由题意可知，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传，ABC错误、D正确。 故选D。 16．C 【分析】癌细胞的主要特征：（1）无限增殖；（2）形态结构发生显著改变；（3）细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移。 【详解】A、细胞癌变结构和功能会发生相应改变，如成纤维细胞癌变后变成球形，A正确； B、癌变发生的原因是基因突变，基因突变在自然条件下具有低频性，故癌症发生的频率不是很高，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个相关基因突变的累积效应，B正确； C、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因，其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，C错误； D、开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，良好的生活习惯如远离辐射等，能降低癌症发生的可能性，D正确。 故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.1 基因突变和基因重组 练习题 基础必备(20min) 一、单选题 1．下图是镰状细胞贫血的病因图解，引起图中DNA碱基序列改变的原因是碱基对的（    ） A．缺失 B．增添 C．替换 D．易位 2．下列关于基因突变的叙述，错误的是（    ） A．指基因中碱基对的增添、缺失或替换 B．可以发生在个体发育的任何时期 C．一定引起生物体性状的有害改变 D．具有随机性、不定向性等特点 3．下列与细胞癌变有关的叙述，错误的是（    ） A．癌细胞能无限增殖 B．癌细胞容易扩散和转移 C．细胞癌变的原因是基因重组 D．癌细胞膜上糖蛋白减少 4．结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是结肠癌发生的简化模型。下列相关叙述正确的是（    ） A．癌细胞的代谢速率高于正常细胞，从而导致癌细胞容易扩散 B．原癌基因与抑癌基因同时存在于细胞中更容易发生癌变 C．抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡 D．原癌基因定向突变或过量表达导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变 5．镰刀型细胞贫血症患者患病的根本原因是（    ） A．血红蛋白分子运输氧的能力下降 B．血红蛋白分子一条多肽链发生变化 C．控制合成血红蛋白分子的DNA 发生变化 D．缺氧条件下红细胞会发生破裂 6．一对夫妇所生的多个孩子在性状表现上有很大差异，造成这种差异的主要原因是（    ） A．表观遗传 B．基因重组 C．基因表达 D．染色体变异 7．基因型为Ee的某动物细胞，在减数分裂Ⅰ前期发生了互换，不考虑其他变异，则基因E和基因e发生分离的时期是（    ） A．减数分裂Ⅰ后期 B．减数分裂Ⅱ后期 C．减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期 D．减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期 二、非选择题 8．镰状细胞贫血患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换，下图是该病的病因图解。回答下列问题： (1)图中①表示DNA上的碱基发生改变，遗传学上称为 。 (2)图中②以 为模板，按照 原则，合成mRNA的过程，遗传学上称为 ，该过程的场所是 。 (3)图中③过程称为 ，完成该过程的场所是 。 (4)已知谷氨酸的密码子为GAA或GAG，组氨酸的密码子为CAU或CAC，天冬氨酸的密码子为GAU或GAC，缬氨酸的密码子为GUA、GUU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是 。 能力提升(15min) 一、选择题 9．下列关于生物变异的叙述，正确的是（　　） A．生物新表现型的出现都是基因突变和基因重组导致的 B．所有生物都可能发生基因突变，说明基因突变的频率很高 C．突变发生了遗传物质改变，所以都会遗传给后代 D．太空环境下只能提高突变的频率，不能决定变异的方向 10．基因突变和基因重组是两类重要的可遗传变异。下列相关叙述错误的是（    ） A．基因突变可以产生新基因，是生物变异的根本来源 B．同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组所造成 C．基因突变在光学显微镜下不可见，也不改变基因的数量和位置 D．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离 11．自然状态下，高等生物大约105~108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，这说明基因突变是（    ） A．不定向的 B．随机发生的 C．普遍存在的 D．频率很低的 12．2024年2月4日是第25个“世界癌症日”。“世界癌症日”由国际抗癌联盟和世界卫生组织于2000年联合发起，旨在加快癌症研究、预防及治疗等领域的进展，为人类造福。研究发现，酒精与多种癌症之间存在关联，酒精导致癌症的主要机制是破坏细胞中的DNA。下列叙述错误的是（    ） A．与正常细胞相比，癌细胞能够无限增殖，形态结构发生显著变化 B．癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使癌细胞容易在体内分散和转移 C．原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中 D．在日常生活中，人们应该远离致癌因子，选择健康的生活方式 13．下列关于基因重组的叙述，正确的是（　　） A．高茎豌豆自交，后代出现3：1的性状分离比属于基因重组 B．形成配子时，位于非同源染色体上控制不同性状的基因自由组合，属于基因重组 C．造成同卵双胞胎的性状差异的原因主要与基因重组有关 D．形成配子时，控制一对性状的基因不能发生基因重组 二、非选择题 14．图甲表示人类镰状细胞贫血的病因，图乙是在一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因用B/b表示）。已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。请据图回答下列问题： (1)图甲中①表示的遗传信息传递过程是 。 (2)β链碱基组成为 。 (3)镰状细胞贫血致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。 (4)图乙中，Ⅱ6的基因型是 。若6号和7号再生一个女儿表现正常，其不携带镰状细胞贫血致病基因的概率为 。 真题再现(5min) 一、选择题 15．（2024·广东·高考真题)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于（　　） A．基因突变 B．染色体变异 C．基因重组 D．表观遗传 16．（2022·湖南·高考真题)关于癌症，下列叙述错误的是（　　） A．成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变 B．癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应 C．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因 D．乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性 学科网（北京）股份有限公司 $$