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高中生物生物的变异测试答案和解释
1. (2011安徽理综，4)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131Ⅰ治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131Ⅰ对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131Ⅰ可能直接 ( )
A. 插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变
B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
解析 C 本题考查生物的变异。131Ⅰ作为放射性物质，可以诱发基因突变、染色体结构变异，但它不是碱基类似物，不能插入或替换DNA的碱基。发生在甲状腺滤泡上皮细胞基因突变属于体细胞突变，不能通过有性生殖遗传给下一代(体细胞突变可通过无性生殖传给下一代，但人不进行无性生殖)。
2. (2011山东理综，8)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是 ( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体一定在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析 A 本题考查有关染色体数目个别增添或缺失的相关知识。如果多的或少的是同源染色体，则是减数第一次分裂时未分离，如果多的是相同染色体，则是减数第二次分裂时未分离。配子中没有性染色体，可能是减数第一次分裂时同源性染色体未分离，也可能是减数第二次分裂时相同的性染色体未分离；配子基因型为AA，原因是多了相同的2号染色体，因此一定是减数第二次分裂时相同的2号染色体未分离。本题极易误选B。
3. (2011长沙市一中质检)我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产，这一发现将有助于研究和培育出更高产的水稻新品种。以下说法正确的是( )
A．水稻产生的突变基因一定能遗传给它的子代
B．该突变基因可能在其他农作物增产中发挥作用
C．基因突变产生的性状对于生物来说大多有利
D．该突变基因是生物随环境改变而产生适应性的突变
解析 B 体细胞突变基因在有性生殖中一定不能遗传给它的子代(可通过无性生殖传给子代)；即使是生殖细胞突变基因，也只是有可能而并非一定遗传给它的子代(因有可能未受精)。大多数基因突变对生物体是有害的。基因突变是自发的，产生适应性的突变是不正确的说法。该突变基因可通过基因工程导入其他农作物，从而在其他农作物增产中发挥作用。
4. (2011浙江宁波八校联考)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；天门冬氨酸的密码子为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(TTC)上突变后的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是 ( )
备选项 A B C D
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 天门冬氨酸 天门冬氨酸 甲硫氨酸 甲硫氨酸
解析 D TTC→TTT(密码子AAA)，仍为赖氨酸。TTC→ATC(密码子UAG)，不是天门冬氨酸；TTC→TAC(密码子AUG)，是甲硫氨酸；TTC→TTA(密码子AAU), 不是天门冬氨酸。
5. (2011安徽合肥模拟)囊性纤维病发病的直接原因是Cl－不能有效运出肺等组织细胞，而根本病因是CF基因发生突变，导致运输Cl－的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失。下列理解错误的是( )
A．CF基因通过控制蛋白质分子结构控制生物性状
B．CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失
C．CF基因突变导致细胞膜通透性发生改变
D．CF基因制成的DNA探针可治疗该遗传病
解析 D 由题意可知，CF基因突变引起运输Cl－的膜蛋白改变，说明CF基因通过控制蛋白质分子结构控制生物性状。膜蛋白的第508位氨基酸缺失最可能是CF基因中缺失了相应的3对碱基所致。膜蛋白结构改变使Cl－不能有效运出肺等组织细胞，可见CF基因突变导致细胞膜通透性发生改变。DNA探针(特定的DNA单链片段)的作用是诊断疾病，而不是治疗疾病。
6. 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．①②④⑤
B．①②③④⑤⑥
C．③⑥
D．④⑤
解析 D ①、②是一对等位基因的分离，④、⑤是两对基因的重组，③、⑥代表受精作用。
7. (2011北京石景山区一模)图中①和②表示某精原细胞中的一段DNA分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是( )
A．①和②所在的染色体都来自父方
B．③和④的形成是由于染色体易位
C．与①和②相比，③和④上的非等位基因已分别发生了重新组合
D．③和④形成后，立即被平均分配到两个精细胞中
解析 C 同源染色体是一条来自父方，一条来自母方，因此①和②所在的染色体不可能都来自父方。③和④的形成不是由于染色体易位，而是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换造成的，因此会造成非等位基因发生重新组合。③和④形成后，需要先经过减数第一次分裂平均分配到两个次级精母细胞中，然后再经过减数第二次分裂进入精细胞中。
8. 北京的一家大型医院接诊了一位严重早衰的女孩，该女孩12岁，但已呈现80多岁的面容，皮肤老化，器官已严重衰竭，经染色体检查发现，该女孩22号染色体比常人多了一条，为22号染色体三体综合征，全世界目前包括该女孩总共有三例病症。下面是有关22号染色体三体综合征的说法，正确的是 ( )
①属于基因突变，可能是由于母方减数分裂产生异常的卵细胞所致
②属于基因突变，可能是由于父方减数分裂产生异常的精子所致
③属于染色体变异，可能是由于母方减数分裂产生异常的卵细胞所致
④属于染色体变异，可能是由于父方减数分裂产生异常的精子所致
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析 C 多了一条染色体应属于染色体数目变异，第22号染色体为常染色体，可能是父母一方在减数分裂时产生异常的生殖细胞所致。
9. 生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是( )
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异和基因重组
B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．乙图是由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体与DNA数之比为1∶2
解析 D 据图中信息可知：甲的变异类型属于染色体结构变异中的缺失或重复，乙的变异类型属于染色体结构变异中的易位；甲图中增添或缺失了基因而不是个别碱基对，导致染色体上基因数目改变；乙图中右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异是易位而不是基因重组；甲、乙两图表示染色体联会，常出现在减数第一次分裂的前期，此时每条染色体都含两条姐妹染色单体、两个DNA分子。
10．(2010湖南省湘西州部分重点中学联考)下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂过程中染色单体交换的示意图，其中D和d，E和e，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。该细胞在发生有丝分裂后，产生子代表皮细胞的基因型不可能是 ( )
A．DdEeFf B．DdEeFF
C．DdEeff D．DDEEFf
解析 D 此题以细胞分裂知识为载体考查了获取信息能力。该细胞发生有丝分裂后，含DEF、DEf基因的染色体分离，分别和含deF、def基因的染色体随机结合，(DEF＋DEf)(deF＋def)→DdEeFf、DdEeFF、DdEeff。不能产生基因型为DDEEFf的细胞。
11．(2011南通质检)由受精卵发育而来的雌蜂(蜂王和工蜂)是二倍体(2n＝32)，由卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n＝16)。下列相关叙述正确的是( )
A．蜜蜂属于XY型性别决定的生物
B．雄蜂是单倍体，因此高度不育
C．由于基因重组，一只雄蜂可以产生多种配子
D．雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组
解析 D 雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来，雌蜂(蜂王和工蜂)由受精卵发育而来，因此蜜蜂性别是由细胞中染色体的数目决定的，而不是XY型性别决定方式；雄蜂是由卵细胞直接发育而来，属于单倍体，但雄蜂可以进行假减数分裂产生精子，因此雄蜂是可育的单倍体；雄蜂中只有一个染色体组，在减数分裂过程中不能发生基因重组，一只雄蜂只产生一种与自身基因型相同的精子；雄蜂体细胞中只有一个染色体组，在有丝分裂后期，染色体组数为正常体细胞的两倍，即含有2个染色体组。
12．(2011福建漳州模拟)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变异类型符合人们的生产要求
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．③④ B．①③
C．②④ D．②③④
解析 B 基因重组发生在减数分裂过程中而不需要诱变剂的作用，青霉菌不发生减数分裂；基因突变的方向是不定向的，诱变剂不能决定变异方向；d、代表的高产类型是符合人们生产要求的变异类型。
13．科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。请分析回答相关问题。
(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有_____________________________________________________________________________，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是______________________________________________________________________________。
(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
观察时，最好选择处于分裂________期的细胞。
(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到下表：
倍性 气孔长度/μm 气孔宽度/μm 气孔密度/个mm－2
二倍体 22.8 19.4 120.5
四倍体 34.7 29.6 84.3
实验结果表明四倍体植株单位叶面积上气孔总面积比二倍体植株________。联系多倍体植株糖类和蛋白质等营养物质含量高，从光合作用角度分析，四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于________________________________________________________________________。
解析 秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍。从图中可以看出秋水仙素浓度和处理时间影响多倍体的诱导率，而且用0.2%的秋水仙素溶液处理1天诱导率最大。当代草莓的根尖细胞没有经过诱导，诱导的只是地上部分，所以染色体没有发生加倍。而观察时，应选择分裂中期，此时染色体的形态、数目最清晰。从表格中的数据可以统计出，四倍体植株单位叶面积上气孔总面积(34.7×29.6×84.3＝865 86.216)比二倍体植株(22.8×19.4×120.5＝532 99.56)大，其意义是有利于植株从外界更多地吸收CO2进行光合作用，产生更多的糖类等有机物。
答案 (1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成
(2)秋水仙素浓度和处理时间 用0.2%的秋水仙素溶液处理1天 (3)当代草莓植株的根尖细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍 中 (4)大 有利于植株从外界更多地吸收CO2进行光合作用，产生更多的糖类等有机物
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