5-1-基因突變和基因重組(分層作業(yè))-(解析版)

5.1基因突變和基因重組1．若某基因中發(fā)生了堿基對的替換，則下列說法合理的是（

）A．基因中堿基的排列順序一定改變B．基因在染色體上的位置一定改變C．基因編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一定改變D．基因中嘌呤堿基所占比例一定改變【答案】A【解析】若某基因中發(fā)生了堿基對的替換，則發(fā)生了基因突變，基因突變一定會引起堿基的排列順序改變，A正確；基因突變不會改變基因在染色體上的位置，B錯誤；若某基因中發(fā)生了堿基對的替換，即基因發(fā)生了基因突變，由于密碼子的簡并性，基因編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不一定改變，C錯誤；基因突變不改變堿基互補配對關(guān)系，故基因中嘌呤堿基所占比例不變，D錯誤。2．新冠病毒（RNA病毒）和肺炎鏈球菌均可引發(fā)肺炎，下列敘述正確的是（）A．兩者都可以在培養(yǎng)基中直接培養(yǎng)B．兩者均需利用宿主細胞內(nèi)的核糖體進行蛋白質(zhì)合成C．與肺炎鏈球菌相比，新冠病毒更容易發(fā)生基因突變D．兩者都以RNA作為遺傳物質(zhì)【答案】C【解析】病毒只能寄生生活，不可以在培養(yǎng)基中直接培養(yǎng)，新冠病毒（RNA病毒）屬于病毒，A錯誤；肺炎鏈球菌是原核生物，含有核糖體，能合成蛋白質(zhì)，B錯誤；新冠病毒是RNA病毒，單鏈結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變異，肺炎鏈球菌是原核生物，遺傳物質(zhì)是DNA，與肺炎鏈球菌相比，新冠病毒更容易發(fā)生基因突變，C正確；新冠病毒是RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA，肺炎鏈球菌是原核生物，是細胞結(jié)構(gòu)生物，遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。3．基因堿基序列的改變可能會引起細胞癌變，癌癥是威脅人類健康最嚴重的疾病之一，為降低癌癥發(fā)生風(fēng)險，提倡下列哪種生活方式？（）A．長期飲酒B．長期吸煙C．科學(xué)合理運動D．不注重心理健康【答案】C【解析】不健康的生活方式是誘發(fā)癌癥的重要原因，如：長期飲酒、長期吸煙、不注重心理健康都會增加患癌的幾率，ABD錯誤；健康的生活方式可減少癌癥的發(fā)病率，如多吃新鮮蔬菜和水果、科學(xué)合理運動等，C正確。4．2018年10月1日，美國生物學(xué)家詹姆斯·艾利森和日本生物學(xué)家本庶佑因為在腫瘤免疫領(lǐng)域?qū)θ祟愃龀龅慕艹鲐暙I，榮獲2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。下列與惡性腫瘤（癌）細胞有關(guān)的敘述中，正確的是（

）A．健康人體細胞內(nèi)沒有原癌基因和抑癌基因B．原癌基因和抑癌基因在正常細胞內(nèi)不表達C．罹患癌癥后，人體內(nèi)各種蛋白質(zhì)的含量都減少D．癌細胞容易擴散是因為糖蛋白減少，細胞間的黏著性降低【答案】D【解析】正常體細胞中均含有原癌基因和抑癌基因，從而維持細胞正常的分裂，A錯誤；原癌基因負責(zé)調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的過程，抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖，原癌基因和抑癌基因在正常細胞內(nèi)也表達，B錯誤；癌變細胞的細胞膜成分會發(fā)生改變，膜上糖蛋白減少，而不是各種蛋白質(zhì)都減少，如甲胎蛋白增多，C錯誤；細胞癌變后膜表面的糖蛋白減少，細胞間的黏著性降低，因而容易轉(zhuǎn)移，D正確。5．下列有關(guān)基因突變和基因重組的描述，正確的是（）A．基因突變對生物個體是利多于弊B．基因突變所產(chǎn)生的基因都可以通過有性生殖遺傳給后代C．基因重組能產(chǎn)生新的基因D．基因重組可以為進化提供原材料【答案】D【解析】基因突變大多數(shù)對生物是有害的，少數(shù)是有利的，A錯誤；基因突變屬于可遺傳的變異，但體細胞中發(fā)生的基因突變一般不遺傳給后代，B錯誤；基因重組能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新基因，C錯誤；基因重組是可遺傳變異，是生物變異的重要來源，D正確。6．下列關(guān)于有性生殖過程中基因重組的敘述，正確的是（）A．不利于生物的生存和進化B．發(fā)生在有絲分裂過程中C．不利于配子種類的多樣化D．是生物變異的來源之一【答案】D【解析】基因重組使產(chǎn)生的配子種類多樣化，進而產(chǎn)生基因組合多樣化的子代，有利于生物的生存和進化，AC錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B錯誤；可遺傳的變異有三種來源：基因突變、染色體變異和基因重組，因此，基因重組是生物變異的來源之一，D正確。7．下列關(guān)于基因重組的說法中，正確的是（

）A．一對同源染色體上非姐妹染色單體的上的基因可以發(fā)生基因重組B．一對表現(xiàn)型正常的夫妻生了一個紅綠色盲的孩子是基因重組的結(jié)果C．非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生基因重組D．基因重組可以發(fā)生在精子和卵細胞的結(jié)合過程中【答案】A【解析】一對同源染色體上非姐妹染色單體上的基因會因交叉互換而發(fā)生基因重組，A正確；一對表型（表現(xiàn)型）正常的夫妻生了一個紅綠色盲的孩子是等位基因分離的結(jié)果，B錯誤；非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生基因重組，C錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中，而不是發(fā)生在精子和卵細胞結(jié)合的受精作用過程中，D錯誤。8．鐮刀型細胞貧血癥是一種遺傳病，患者的紅細胞呈彎曲的鐮刀狀。對患者紅細胞的血紅蛋白分子分析研究發(fā)現(xiàn)，組成該分子的多肽鏈上發(fā)生了某個氨基酸的替換。下圖甲為血紅蛋白基因的片段模式圖，圖乙為該病發(fā)病機理的圖解。請據(jù)圖回答問題：(1)圖甲的基因片段中脫氧核糖和______交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；兩條鏈的堿基通過[5]______連接。(2)圖甲中[2]代表的堿基是______，圖乙中[6]代表的堿基是______。(3)據(jù)圖乙分析，鐮刀型細胞貧血癥的病因是控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了堿基對的替換，經(jīng)過程[8]______形成的mRNA中密碼子隨之改變，從而導(dǎo)致血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和功能異常。這種堿基對的替換引起基因結(jié)構(gòu)的改變屬于可遺傳變異中的______。【答案】(1)

磷酸

氫鍵(2)A/腺嘌呤

T/胸腺嘧啶(3)

轉(zhuǎn)錄

基因突變【解析】（1）血紅蛋白基因是一段有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其中脫氧核糖和磷酸交替排列，構(gòu)成基本骨架；兩條鏈為互補鏈，堿基通過氫鍵連接，遵循堿基互補配對原則。（2）圖甲中[2]代表的堿基和T配對，代表A-腺嘌呤。圖乙中[6]所在的DNA鏈為非模板鏈，根據(jù)mRNA的序列可知，[6]代表的堿基是T-胸腺嘧啶。（3）圖乙中過程[8]是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，該過程為轉(zhuǎn)錄。堿基對的替換引起基因結(jié)構(gòu)的改變屬于可遺傳變異中的基因突變。9．下圖是以二倍體水稻（2N＝24）為親本的幾種不同育種方法示意圖，回答問題：(1)A→D表示的育種方法稱為雜交育種，其原理是_______________，產(chǎn)生這種可遺傳變異的途徑有兩條，分別是①___________________，②_____________（不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異）。(2)A→C育種途徑中，常采用___________________方法和___________________方法來獲取純合子。單倍體是指_________。(3)G為___________________育種，育種過程中獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳，原因是____________________________________________。(4)如果要培育一個能夠穩(wěn)定遺傳的隱性性狀個體，則最簡便的育種方法是___________________（用圖中字母表示）。(5)若親本的基因型有以下四種類型，兩對等位基因控制兩對相對性狀，兩親本相互雜交，后代表現(xiàn)型為3∶1的雜交組合是___________________。【答案】(1)基因重組

交叉互換

自由組合(2)花藥離體培養(yǎng)

秋水仙素處理

由配子發(fā)育而來的個體(3)誘變育種

突變個體是雜合子(4)A→D(5)甲×乙【解析】據(jù)圖分析：A→D屬于雜交育種，A→B→C屬于單倍體育種，E屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，F(xiàn)屬于多倍體育種，G屬于誘變育種。(1)雜交育種的原理是基因重組，產(chǎn)生這種可遺傳變異的途徑有減數(shù)第一次分裂前期同源染色體配對，非姐妹染色單體交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合。(2)A→C屬于單倍體育種，常采用花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理的方法來獲取純合子，單倍體是指直接由配子發(fā)育而來的個體。(3)G為誘變育種，原理是基因突變和染色體畸變，育種過程中獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳，原因是突變個體是雜合子。(4)如果要培育一個能夠穩(wěn)定遺傳的隱性性狀個體，則最簡便的育種方法是雜交育種。(5)要使后代出現(xiàn)3：1的性狀分離比，則所選親本要具有一對相同的雜合基因，而另一對基因雜交后代所表現(xiàn)的性狀為一種，所以選甲和乙。1．在培養(yǎng)人食管癌細胞的實驗中，加入青蒿琥酯（Art），隨著其濃度升高，凋亡蛋白Q表達量增多，癌細胞凋亡率升高。下列敘述錯誤的是（）A．為初步了解Art對癌細胞的影響，可用顯微鏡觀察癌細胞的形態(tài)變化B．在癌細胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標(biāo)記的Art，可確定Art能否進入細胞C．為檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，須設(shè)置不含Art的對照實驗D．用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠，可確定該蛋白能否在動物體內(nèi)誘導(dǎo)癌細胞凋亡【答案】D【解析】癌變細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化，這些變化可以用顯微鏡觀察到，A正確；同位素示蹤法即通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以分析物質(zhì)的運行和變化規(guī)律，因此在癌細胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標(biāo)記的Art，可確定Art能否進入細胞，B正確；生物實驗一般要遵循對照原則，這樣會使實驗結(jié)果更有說服力，故為檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，須設(shè)置不含Art的對照實驗作為對照組，排除其他因素對實驗結(jié)果的影響，C正確；凋亡蛋白Q屬于大分子物質(zhì)，若用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠，會在鼠的消化道內(nèi)被消化分解成氨基酸，失去效果，所以不能確定該蛋白質(zhì)的作用，D錯誤。2．c－Myc基因是一種常見的原癌基因。某實驗小組在研究c－Myc基因?qū)Π籽∏绑w細胞系的影響時發(fā)現(xiàn)，正常生長條件下，c－Myc基因的過度表達對該細胞的生長沒有影響，而當(dāng)白細胞介素（IL－3）缺失時，過度表達的c－Myc蛋白則會促進細胞的凋亡。下列有關(guān)敘述錯誤的是（

）A．c－Myc基因表達的蛋白質(zhì)通常是細胞正常的生長和增殖所必需的B．IL－3會加速c－Myc基因的過度表達，從而促進細胞的凋亡C．c－Myc基因發(fā)生突變可能會導(dǎo)致細胞的分裂進程失去控制D．細胞凋亡有利于機體維持內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定【答案】B【解析】c－Myc基因是原癌基因，一般來說，原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞正常的生長和增殖所必需的，A正確；根據(jù)題意分析，當(dāng)IL－3缺失時，過度表達的c－Myc蛋白則會促進細胞的凋亡，而正常生長條件下，c－Myc基因的過度表達對細胞的生長沒有影響，B錯誤；原癌基因發(fā)生突變可能會引起細胞癌變，從而導(dǎo)致細胞的分裂進程失去控制，C正確；細胞凋亡對維持機體內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定起關(guān)鍵作用，D正確。3．下列對基因突變和基因重組的說法中正確的是（

）A．基因突變具有普遍性，可以發(fā)生在任何時期B．基因重組沒有新基因產(chǎn)生，也沒有新基因型產(chǎn)生C．基因突變和基因重組可以同時發(fā)生在根尖細胞增殖過程中D．基因突變不一定會導(dǎo)致性狀發(fā)生改變，此時基因堿基序列沒有發(fā)生變化【答案】A【解析】基因突變具有普遍性，任何生物均可能發(fā)生；基因突變在任何時期任何生物體內(nèi)都可能發(fā)生，具有隨機性，A正確；基因重組沒有新基因產(chǎn)生，有新基因型產(chǎn)生，B錯誤；自然狀態(tài)下，基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，減I前，同源染色體的非同源染色體交叉互換；減I后，非同源染色體自由組合，控制不同性狀的非等位基因重新組合。根尖細胞進行有絲分裂，因此不會發(fā)生基因重組，C錯誤；基因突變后遺傳信息會發(fā)生改變，由于密碼子簡并性，編碼的氨基酸不一定改變，性狀不一定改變，但是基因突變后基因的堿基序列一定改變，D錯誤。4．雖然遺傳物質(zhì)能夠穩(wěn)定地遺傳給后代，但親代與子代、子代與子代間仍具有一定的差異。下列有關(guān)基因突變與基因重組的敘述，正確的是（）A．基因突變不一定會使DNA的堿基排列順序發(fā)生改變B．基因突變的隨機性表現(xiàn)在基因突變的方向和環(huán)境沒有明確的因果關(guān)系C．雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖豌豆的原因是親本產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因重組D．基因突變和基因重組引起的變異均為可遺傳變異，都能導(dǎo)致新基因型的產(chǎn)生【答案】D【解析】基因突變是堿基對增添、缺失或替換而引起基因結(jié)構(gòu)都而改變，基因突變一定會使DNA的堿基排列順序發(fā)生改變，A錯誤；基因突變具有不定向性，基因突變的方向與環(huán)境之間沒有明確的因果關(guān)系；基因突變的隨機性可表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期，B錯誤；雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖是等位基因分離的結(jié)果，C錯誤；基因突變能產(chǎn)生新基因，因此可產(chǎn)生新的基因型，基因重組不能產(chǎn)生新基因，但可將原有基因進行重組組合而產(chǎn)生新的基因型，D正確。5．某昆蟲翅型受常染色體上兩對等位基因控制，野生型為顯性基因純合體，表現(xiàn)為長翅，在該昆蟲群體中發(fā)現(xiàn)兩種短翅突變體，都為單基因隱性突變，兩種基因突變前后的堿基變化及對蛋白質(zhì)的影響如表，下列相關(guān)敘述正確的是（

）突變基因ⅠⅡ堿基變化CTCTTC蛋白質(zhì)變化有一個氨基酸與野生型果蠅的不同多肽鏈長度比野生型果蠅長A．該昆蟲的受精卵中有一種隱性基因為純合，該受精卵發(fā)育成的個體即可表現(xiàn)為短翅B．基因Ⅰ發(fā)生了堿基對的缺失，導(dǎo)致終止密碼滯后出現(xiàn)C．基因Ⅰ和基因Ⅱ都可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變的不定向性D．基因Ⅱ發(fā)生基因突變后，突變基因中嘧啶的比例大于突變前【答案】A【解析】該昆蟲群體中發(fā)現(xiàn)兩種短翅突變體，都為單基因隱性突變，據(jù)此推測，該昆蟲的受精卵中有一種隱性基因為純合時，該受精卵發(fā)育成的個體即可表現(xiàn)為短翅，A正確；據(jù)表分析可知，基因Ⅰ發(fā)生了堿基對的替換，堿基對數(shù)目未改變，氨基酸數(shù)目未變，終止密碼并未滯后，B錯誤；基因Ⅰ和基因Ⅱ都可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變的隨機性，C錯誤；基因Ⅱ發(fā)生基因突變后，減少了2個胸腺嘧啶，其互補鏈會減少2個腺嘌呤，突變基因中嘧啶的比例和突變前一致，D錯誤。6．下圖表示果蠅某正常核基因片段控制合成多肽的過程。a～d表示4種基因突變。a丟失T/A，b由T/A變?yōu)镃/G，c由T/A變?yōu)镚/C，d由G/C變?yōu)锳/T。假設(shè)4種突變都單獨發(fā)生，回答下列問題：提示：可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼子(UAG)。(1)圖中所示遺傳信息傳遞的場所是_______。(2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序為_______，在a突變點附近再丟失_______個堿基對對氨基酸序列影響最小。(3)圖中_______(填a~d)突變對性狀無影響，其意義是_______。(4)①過程需要的酶主要是_______。(5)在②過程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì)，原因是_______?！敬鸢浮?1)細胞核和細胞質(zhì)(核糖體)(2)天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸

2(3)b

有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定/減少變異的發(fā)生(4)RNA聚合酶(5)一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，進行多條多肽鏈的合成【解析】（1）轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核，翻譯發(fā)生在核糖體，所以圖中所示遺傳信息傳遞的場所是細胞核和細胞質(zhì)(核糖體)。（2）由圖和提示可知氨基酸和密碼子的對應(yīng)關(guān)系為天冬氨酸(GAC、GAU)，亮氨酸（CUA），色氨酸（UGG），酪氨酸（UAU），甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼子(UAG)。a突變后轉(zhuǎn)錄出的mRNAGACUAUGGUAUG，合成的多肽鏈中氨基酸順序為天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸。密碼子為mRNA上相鄰的三個堿基，當(dāng)同時缺失三個堿基時，只會引起一個氨基酸缺失，所以在a突變點附近再丟失2個堿基對對性狀影響最小。（3）b種突變前后，轉(zhuǎn)錄出的mRNA為GAU和GAC，決定的氨基酸均為天冬氨酸，所以對生物的性狀無影響，其意義有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定。（4）①過程為轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要的酶是RNA聚合酶，該酶與基因的啟動子部位發(fā)生結(jié)合催化轉(zhuǎn)錄過程的發(fā)生。（5）在②翻譯過程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì)，這是因為在一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條多肽鏈的合成，因而加快了蛋白質(zhì)合成的進度。7．科學(xué)家研究水稻時發(fā)現(xiàn)，可以將水稻寬葉KYJ品系，用甲基磺酸乙酯誘變獲得窄葉突變體zy17。請依據(jù)題目條件回答下列問題：（1）用甲基磺酸乙酯誘導(dǎo)水稻發(fā)生基因突變，會導(dǎo)致同一個體中有多個基因發(fā)生突變，如：A基因突變?yōu)閍、B基因突變?yōu)閎、c基因突變?yōu)镃……，這體現(xiàn)了基因突變________________的特點，除此之外，基因突變還具有________________的特點（至少寫兩點）。（2）研究發(fā)現(xiàn)，窄葉突變基因位于