第5章 第1节 基因突变和基因重组(第2课时)-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化练习手册（人教版）

N 高中生物学必修2（人教版） 第1节 基因突变和基因重组（第2课时） 基础练习 知识点一细胞的癌变 B.基因重组产生原来没有的新基因 1.下列关于细胞癌变的叙述，错误的是 C.基因重组是生物变异的重要来源 ( D.基因重组能产生原来没有的新表型 A.癌变后的细胞在适宜条件下可无限增殖 4.下列过程中没有发生基因重组的是 B.同一个体的癌细胞与非癌细胞的遗传 () 物质相同 A.肺炎链球菌转化实验中的R型细菌转 C.癌细胞具有细胞增殖失控的特点 化为S型细菌 D.若用化学药物抑制癌细胞的DNA复： B.圆粒豌豆自交后代出现3：1的性状分 制，则会使细胞停留在分裂间期 离比 2.结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤，如图是 C.基因型为AaBb的豌豆植株能产生4种 解释结肠癌发生的示意图。下列相关叙述 类型的配子 错误的是( D.同源染色体的非姐妹染色单体间的互换 5.减数分裂过程中，配对的同源染色体并不 是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单 结肠 癌 体间的某些部位因交换形成清晰可见的交 抑癌基因【原癌基因抑癌基因Ⅱ抑癌基因Ⅲ 突变 突变 突变 突变 叉，如图为某细胞中的交换模式图。下列 第2题图 叙述错误的是() A.原癌基因是结肠癌的致病基因 交叉 B.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的 生长和增殖 C.结肠癌的发生是多个基因突变累积的 结果 D.癌细胞具有无限增殖、容易扩散和转移 第5题图 等特点 A.此种变异属于基因重组，在减数分裂I 前期能观察到 山知识点二基因重组 B.一般情况下，染色体越长可形成的交 3.下列有关基因重组的说法错误的是( 叉数目越多 A.基因重组发生在减数分裂过程中 C.该细胞经减数分裂可产生AB、Ab 50)练 第5章基因突变及其他变异。 aB、ab四种配子 同源染色体也不存在基因重组 D.互换是基因重组的一种常见类型，为 B.基因重组只能产生新的基因型和重组 进化提供原材料 性状，不能产生新基因和新性状 6.一般认为，基因重组是指在生物体进行有 C.减数分裂过程中，非同源染色体上的 性生殖的过程中，控制不同性状的基因的 非等位基因自由组合可导致基因重组 重新组合。下列关于基因重组的叙述，错 D.减数分裂四分体时期，同源染色体的 误的是() 非姐妹染色单体之间的局部交换可导 A一对等位基因不存在基因重组，一对 致基因重组 提 升练 一、不定项选择题 D.没有患癌症的人体细胞染色体上没有与 1.下面有关基因重组的说法，正确的是 癌变有关的基因 ( )：3.如图为某雄性动物个体（基 A.基因重组发生在减数分裂过程中，是 因型为AaBb,两对等位基 生物变异的重要来源 因位于不同对常染色体上) B.基因重组所产生的新基因型不一定会 细胞分裂某一时期示意图， 表达为新的表型 下列说法正确的是( 第3题图 C.基因重组产生原来没有的新基因，从 A.与该细胞活动关系最密切的激素是雄 而改变基因中的遗传信息 激素 D.基因重组能产生原来没有的新性状组合 B.3和4上对应位置基因不同是因为该细 2.细胞的癌变受多种致癌因子的作用， 胞在间期发生了基因突变 TGF-B1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传 C.若该细胞以后正常进行减数分裂，可 递途径。研究表明，胞外蛋白TGF-B1与 产生3种或4种不同基因型的配子(3 靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子 与4未发生交换和基因突变)》 Smads,生成复合物转移到细胞核内，诱 D.1上a的出现可能是发生了交换，也可 导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑 能是发生了基因突变 制恶性肿瘤的发生。下列相关叙述正确的：4.研究人员对果蝇进行诱变处理后得到纯合 是() 的残翅品系。已知酶X参与调控果蝇翅 A.恶性肿瘤细胞膜上的糖蛋白减少，因 膀的发育，经检测得知，酶X基因发生 此易分散和转移 突变后其mRNA序列如下图所示。下列 B.原癌基因或抑癌基因发生突变，可能引 相关分析正确的是() 发细胞癌变 C.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于 抑癌基因 练 51 高中生物学必修2（人教版） 密码子 D.突变体2与1杂交结果不能判断C,是 25 55 431 580 序号 显性还是隐性突变 正常的核 AUG…AAC…ACU.UUA.UAG 二、非选择题 苷酸序列 突变后的 6.小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色 核苷酸序 AUG…AAC…ACU…UGA…UAG 体上的两对等位基因(A、a和B、b)共 列 同控制的，共有4种表型：黑色(AB_)、 第4题图 褐色(aaB)、棕色(Abb)和白色 注：省略号表示省略了部分相同的碱基序列， (aabb). AUG是起始密码子，UGA和UAG均为终止密 (1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产 码子。 生的一个初级精母细胞，1位点为A A.突变后酶X的活性可能降低或丧失 基因，2位点为a基因，某同学认为 B.诱变处理直接使酶X的mRNA发生碱 该现象出现的原因可能是基因突变或 基替换 互换。 C.突变酶X的相对分子质量可能小于正 常酶X的 D.诱变处理残翅果蝇，可能得到不同序 列的酶X基因 5.某野生型二倍体植物叶片绿色由常染色基 因C控制。黄色突变型1由C突变为C 第6题图 (基因C纯合幼苗期致死)，测序结果发 现，突变基因C成熟转录产物第727位 ①若是发生互换，则该初级精母细胞 碱基改变，由5'一GAGAG一3'变为5'一 产生的配子的基因型是 GACAG一3'。黄色突变型2由C突变C2, ②若是发生基因突变，且为隐性突 突变体2与1杂交，子代黄色：绿色=1：1。 变，则该初级精母细胞产生的配子 (部分密码子及对应氨基酸：GAG一谷氨 的基因型是 或 酸、AGA一精氨酸、GAC一天冬氨酸、 (2)某同学欲对上面的假设进行验证并预 ACA一苏氨酸、CAG一谷氨酰胺)下列 测实验结果，设计了如下实验： 分析正确的是() 实验方案：用该黑色小香猪(AaBb) A.基因突变的影响与色素形成有关酶的 与基因型为 的雌性个体进行 合成，导致叶片变黄 交配，观察子代的表型。 B.突变型1连续自交3代，F3成年植株 结果预测：①如果子代 中黄色叶植株占2/9 则发生了互换。 C.C编码蛋白质中第243位氨基酸突变 ②如果子代 为谷氨酰胺 则基因发生了隐性突变。 52)练物体的性状(4)常染色体4/9 【解析】(1)据图分析可知，①过程表示转录，需 要RNA聚合酶参与催化反应，②过程表示翻译，发生 的场所是核糖体（或细胞质）。(2)据图分析可知，异 常CFTR蛋白在第5O8位缺少一个氨基酸，推测异常 第5章 基因影 "第1节 基因突变和基因重组 (第1课时) 基础练习 1.B 2.C【解析】bZIP73基因碱基的改变导致该基因表 达的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异，说明改变后的 碱基对应的密码子仍能翻译为氨基酸，并没有导致 mRNA上的终止密码子提前出现，C错误。 3.A【解析】I、Ⅱ为非基因片段，也可能发生碱 基的增添、缺失和替换，但不属于基因突变，A正确； 基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物 中，基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突 变的随机性，B错误；一个细胞周期中，间期基因突变 频率较高，主要是由于间期发生DNA复制，C错误： 题图中控制白眼与红宝石眼的基因是同一条染色体上的 基因，不是等位基因，D错误。 4.B【解析】基因突变具有不定向性，与生物所处 环境之间没有明确的因果关系，B错误。 5.C【解析】基因突变可以发生在生物个体发育的 任何时期，基因突变具有随机性，A错误；基因突变 具有不定向性，一个基因可以发生不同的突变，产生 一个以上的等位基因，B错误；基因突变具有普遍性， C正确；经X射线处理后，可能发生了隐性突变等情 况，导致未出现新的性状，D错误。 6.D【解析】紫外线等物理因素可诱发基因突变， B正确；自然状态下，基因突变率是很低的，人工诱变 可以提高突变率，C正确；有些植物的体细胞发生了基 因突变，可以通过无性生殖遗传给后代，D错误。 提升练习 1.ACD【解析】基因突变可以自发产生，A正确： 基因突变可以发生在任意生物体内，体现了其普遍性， B错误；基因突变可以使生物体获得新性状，适应多变 的环境，进而获得新的生存空间，D正确。 2.ACD【解析】三种肽链的形成体现出基因突变具 有不定向性的特点，B错误。 3.AC【解析】题述突变可能会使基因的翻译过程 提前或延迟终止，A正确；基因突变不会使基因的数目 发生改变，B错误。 4.(1)基因突变一个性状可以受多个基因的影响 参考答案与解析⊙ CFTR基因比正常CFTR基因少3个碱基对，异常CFTR 蛋白的氨基酸数目减少，其空间结构和功能发生改变。 (4)由一对表型正常的夫妇生育了一个患囊性纤维化的 女儿，可推测CFTR基因位于常染色体上。龙凤胎是异 卵双胞胎，二者均是携带者的概率为49。 变及其他变异 (2)3⑤(3)在突变体①中选择双平衡致死系 果蝇与野生型非致死系果蝇杂交得F,让F,中雌雄果 蝇自由交配。若F2果蝇中野生型：突变型=6：1，则突变 基因位于2号染色体上；若F2果蝇中野生型：突变型= 3:1,则突变基因不位于2号染色体上 【解析】(2)杂交组合①x③子代为眼睛发育不全， 说明二者为同一基因突变而来，②与⑤子代为眼睛发育 不全，说明两者为同一基因突变而来，④分别与①②③ ⑤杂交的子代均为野生型，说明④为第三种突变类型， 即5个隐性突变体是由3个基因突变而来：据表可知， 其中②和⑤杂交后子代都是眼睛发育不全，说明两者发 生突变的基因相同。(3)分析题意，本实验的目的是 判断突变体①的突变基因是否位于2号染色体上，设突 变基因是Dd,故可在突变体①中选择双平衡致死系果 蝇(AaBbdd)与野生型非致死系果蝇(aaBBDD)杂交 得F,让F1中雌雄果蝇(AaBBDd、aaBbDd)自由交 配，观察并统计子代表型及比例：若突变基因位于2号 染色体上，则三对基因连锁，即ABd连锁，aBD连锁， 由于AA或bb均可致死，则F2果蝇中野生型：突变型= 6:1;若突变基因位于其他染色体上，则AB与b和D 与d之间自由组合，F2果蝇中野生型：突变型=3：1。 一"第1节基因突变和基因重组 (第2课时) 基础练习 1.B【解析】癌细胞遗传物质发生了改变，癌细胞 与非癌细胞的遗传物质不完全相同，B错误。 2.A【解析】原癌基因是正常基因，存在于所有的 细胞中，原癌基因发生基因突变才是结肠癌的致病基 因，A错误；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长 和增殖，或者促进细胞调亡，B正确：结合图示可以看 出，结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，C正 确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的 黏着性显著降低，因而容易在体内扩散和转移，D正确。 3.B【解析】基因重组是指在生物体进行有性生殖 过程中，控制不同性状的基因的重新组合。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，另一种类型的基因重组发 生在减数分裂四分体时期，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的交换而发生交换，导致 高中生物学必修2（人教版） 染色单体上的基因重组，两种类型的基因重组都发生在 减数分裂过程中，A正确：基因重组不会产生新的基 因，基因突变是新基因产生的途径，B错误；可遗传变 异的来源有三种，基因突变、基因重组和染色体变异， 所以基因重组是生物变异的重要来源，C正确；控制不 同性状的基因重新组合，产生了原来没有的新表型，D 正确。 4.B【解析】S型细菌的DNA能进入R型细菌中， 并与R型细菌的DNA重新组合，进而将R型细菌转化 为S型细菌，因此R型细菌转化为S型细菌属于基因重 组，A错误；控制豌豆圆粒和皱粒的基因是位于同源染 色体上的一对等位基因，因此，圆粒豌豆自交只能发生 等位基因的分离，而不会发生基因重组，B正确；基因 型为AaBb的个体在减数分裂过程中，同源染色体上的 等位基因A与a、B与b彼此分离的同时，非同源染色 体上的非等位基因A与B或b、a与B或b自由组合， 因此会产生AB、Ab、aB、ab4种类型的配子，发生了 基因重组，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体间的 互换发生在减数分裂I的四分体时期，属于基因重组， D错误。 5.C【解析】同源染色体上非姐妹染色单体发生互 换会导致基因重组，此过程发生在减数分裂I前期，A 正确；一般情况下，染色体越长，说明染色体上基因 片段越长，可交叉的基因数目就越多，B正确；题图 中，同源染色体中的非姐妹染色单体互换的片段在A 和B,a和b之间，故非姐妹染色单体上A与B的等 位基因没有发生互换，故该细胞减数分裂产生的配子 只有AB和ab两种，C错误：互换是基因重组的一种 常见类型，能为生物的进化提供原材料，D正确。 6.A【解析】基因重组是指控制不同性状的基因的 重新组合，因此一对等位基因不存在基因重组；在减数 分裂的四分体时期，一对同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换，可能导致基因重组，即一对同源染色 体可能存在基因重组，A错误，D正确；在基因重组过 程中，由于控制不同性状的基因的重新组合，基因重组 只能产生新的基因型和重组性状，而不能产生新基因和 新性状，B正确：在减数分裂过程中，非同源染色体上 的非等位基因的自由组合是基因重组的来源之一，C正确。 提升练习 1.ABD【解析】由于性状的显隐性关系，基因重组 所产生的新基因型不一定会表达为新的表型，B正确： 基因重组不能产生新基因，但可产生新的基因型，基因 突变改变基因中的遗传信息，进而产生原来没有的新基 因，C错误；由于控制不同性状的基因的重新组合，进 而可产生原来没有的新性状组合，D正确。 2.ABC【解析】癌细胞表面发生变化，细胞膜上的 糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性降低，因此易分 散和转移，A正确；细胞中原癌基因表达的蛋白质是细 128 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，原癌基因或抑癌基因发生突 变，可能引起细胞癌变，靶基因的表达也是阻止细胞异 常增殖，因此靶基因属于抑癌基因，B、C正确；人体 细胞染色体上本来就存在与细胞癌变有关的基因，D 错误。 3.ACD【解析】由于该动物个体为雄性，且性激素 能促进生殖细胞的形成，所以与该细胞活动关系最密切 的激素是雄激素，A正确：由于该雄性动物的基因型为 AaBb,据图可知B、b可分别位于3和4这对同源染色 体上，这两条染色体上相同位置的基因为等位基因，B 错误；如果是发生基因突变，则该细胞就会产生3种不 同基因型的配子，如果是发生交换，则会产生4种不同 基因型的配子，C正确；1上a的出现可能是同源染色 体上发生了交换，也可能是间期时发生了基因突变，D 正确。 4.ACD【解析】突变后酶X的结构发生了变化，则 其活性可能降低或丧失，A正确；诱变处理直接使酶X 的DNA发生碱基替换，B错误；第431位的UUA突变 为UGA(是终止密码子)，则突变酶X的多肽链会变 短，所以突变酶X的相对分子质量可能小于正常酶X 的相对分子质量，C正确；由于基因突变具有不定向 性，所以诱变处理残翅果蝇，可能得到不同序列的酶X 基因，D正确。 5.ABC【解析】依据题干信息可知，该基因突变是 通过影响与色素形成的有关酶的合成，导致叶片变黄， A正确；突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C所 致，基因C纯合幼苗期致死，说明突变型1应为杂合 子，C对C为显性，突变型1自交1代，子一代中基 因型为1/3CC、2/3CC,子二代中3/5CC、2/5CC,F3成 年植株中黄色叶植株占2/9，B正确；依据题千信息， 突变基因C成熟转录产物第727位碱基改变，mRNA 上三个相邻的碱基决定一个密码子，按照碱基互补配对 原则，可知第243位密码子由GAG变为CAG,对应的 氨基酸由谷氨酸变为谷氨酰胺，C正确；黄色突变体1 与黄色突变体2杂交，后代出现绿色，说明黄色为显性 性状，绿色为隐性性状，也说明C2为显性突变，D错误。 6.(1)①DAB、Ab、aB、ab②AB、aB、abAb、 ab、aB(2)aabb①出现黑色、褐色、棕色和白色4 种表型②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色 3种表型 【解析】题图中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互换，若是发生互 换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab四种基 因型的配子，与基因型为b的卵细胞结合，子代出现 黑色、褐色、棕色和白色4种表型：若是基因发生隐性 突变，即A→a,则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab 或Ab、ab、aB3种基因型的配子，与基因型为ab的卵 细胞结合，子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色 和褐色3种表型。 "第2节染色体变异（第1课时） 基础练习 1.A【解析】X、Y为同源染色体，不可以存在于 同一染色体组中，A错误。 2.C【解析】A、B属于染色体单个数目变异；D属 于染色体组整倍增加：C属于基因重组。 3.B【解析】三倍体可由含两个染色体组的配子与 含有一个染色体组的配子结合成受精卵发育而成，B 错误。 4.D【解析】陆地棉(AADD)与索马里棉(EE) 杂交，所得F:染色体组成为(ADE),有三个染色体组， 且是由受精卵发育而来，是三倍体，B正确；F染色体 组成为ADE,秋水仙素处理得到的F2为AADDEE,F2 与AADD杂交，最终得到的栽培棉染色体组成应为 AADDE,A、D、E所代表的每一个染色体组中各含13 条染色体，故栽培棉(AADDE)应含有5个染色体组， 有65条染色体，在有丝分裂后期染色体数目加倍，故 最多为130条，D错误。 5.C【解析】该实验的原理是低温能抑制有丝分裂 过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞的两极， A错误；该实验中卡诺氏液的作用是固定细胞形态，而 不是进行解离，B错误；由于大多数细胞处于分裂间 期，因此显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目未 发生改变，少数细胞染色体数目改变，D错误。 6.D【解析】制片时应先解离、漂洗，再染色、制 片，A错误；低温能诱导细胞内染色体数目加倍，该过 程中可能会观察到二倍体细胞或四倍体细胞，但不可能 观察到三倍体细胞，B错误；低温抑制纺锤体的形成， 而纺锤体是在细胞分裂前期形成的，C错误；本实验中 体积分数为95%的乙醇可以用于冲洗卡诺氏液，同时也 是解离液的组成成分，D正确。 提升练习 1.AC【解析】物理撞击使F,在减数分裂I时整套 的染色体分配到同一个次级精（卵）母细胞中，而秋水 仙素是抑制纺锤体的形成，两者的作用原理不同，A正 确；F含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条 来自甲，5条来自乙，B错误；利用物理撞击的方法使 配子中染色体数目加倍，产生的F2为异源四倍体，D 错误。 2.ABC【解析】该三体玉米植株是由2号染色体多 出一条，变成3条引起的，属于染色体数目变异，体细 胞含有2个染色体组，仍然属于二倍体，A、B错误； 该三体玉米植株体细胞中含有21条染色体，在有丝分 裂后期，着丝粒分开，姐妹染色单体分离，染色体数加 参考答案与解析⊙ 倍，此时染色体数目最多，因此三体玉米植株的细胞中 最多有42条染色体，C错误；三体植株在减数分裂过 程中，这3条染色体的任意两条向细胞一极移动，剩余 一条移向细胞另一极，细胞中其他染色体正常分离，因 此产生正常配子和多出一条染色体的配子比例为1：1， 测交后代产生正常植株和三体植株的比例也是1：1，即 子代出现三体植株的概率为1/2，D正确。 3.ABD【解析】经固定和解离等步骤的处理，细胞 失去活性，所以在显微镜下不能观察到细胞从二倍体变 为四倍体的过程，C错误。 4.ABC【解析】红鲫鱼与团头鲂属于不同物种，通 过不同方法进行人工育种分别获得了二倍体、三倍体 (染色体数目增多)和四倍体（染色体数目增多），其中 子代1染色体组成与亲本雌性红鲫鱼相同，子代1可能 是亲本红鲫鱼减数分裂异常，由染色体数目加倍的卵细 胞直接发育而来，故人工育种获得的3种后代的育种原 理主要为染色体变异，A正确；亲本红鲫鱼减数分裂异 常，如减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂但细胞不分裂，将导 致卵细胞中染色体数目加倍，后经人工育种可形成子代 1,B正确；红鲫鱼减数分裂形成=A的卵细胞与团头 鲂减数分裂形成的n=B的精子受精形成2n=AB的受精 卵，受精卵第一次卵裂过程中着丝粒分裂而细胞不分 裂，可导致子代3的出现，C正确；子代2中含有三个 染色体组，减数分裂联会紊乱形成高度不可育的配子， 而子代3中含有四个染色体组且每条染色体均能找出与 之对应的同源染色体，其育性比子代2高，D错误。 5.ABD【解析】该植物2n=8,即n=4,含有两个染 色体组，4对同源染色体，所以理论上该植物种群中最 多存在4种三体，A正确：二倍体及其三体、双三体的 体细胞染色体组数都是2，B正确；单考虑两对三体同 源染色体时，因每对三体同源染色体会产生6种类型的 配子，所以两对三体同源染色体会产生6×6=36种类型 配子，但染色体组成正常的只有3x3=9,所以该种植物 双三体产生染色体数目正常的配子的概率是1/4，C错 误：四分体是处于减数分裂I前期一对正值联会配对的 同源染色体，因有4个DNA分子，所以称为四分体， 而三体细胞中某对同源染色体减数分裂I前期会有三条 即6个DNA,双三体细胞中某两对同源染色体减数分 裂I前期会有三条即6个DNA,所以可以通过观察减 数分裂细胞中四分体的数目来判断是否发生上述变异， D正确。 6.AD【解析】秋水仙素处理后的结果为染色体数 目加倍，基因数目也加倍，而且基因至少两两相同，而 图①细胞的基因型为AAAa,不能表示经秋水仙素处理 后的细胞的基因组成，A错误；图②细胞中含有两对基 因，可表示细胞中含有2个染色体组，所以可以表示果 蝇体细胞的基因组成，B正确；21三体综合征患者多出 1条第21号染色体，图③细胞可以表示其基因组成，无 12