新教材高中生物第四章生物的變異1基因突變可能引起性狀改變課時(shí)練（含解析）浙科版必修2

基因突變可能引起性狀改變(20分鐘·70分)一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分)1.鼠毛的灰色基因可以突變成黃色基因,也可以突變成黑色基因,說(shuō)明基因突變具有 ()A.普遍性B.多方向性C.多數(shù)有害性 D.稀有性【解析】選B?？刂剖竺幕疑蚣瓤梢酝蛔兂牲S色基因,也可以突變成黑色基因,即基因可以朝不同的方向突變,因此該實(shí)例體現(xiàn)了基因突變具有多方向性?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的 ()A.分裂間期B.分裂期前期C.分裂期后期 D.分裂期末期【解析】選A?；蛲蛔円话惆l(fā)生在間期,即有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期,因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞中主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,其中DNA分子在復(fù)制時(shí),其雙螺旋結(jié)構(gòu)會(huì)打開(kāi),穩(wěn)定性較差,所以容易發(fā)生基因突變。2.癌癥是威脅人類(lèi)健康的最嚴(yán)重的疾病之一,下列各項(xiàng)中,可能增加患癌風(fēng)險(xiǎn)的是 ()A.適度鍛煉 B.按時(shí)作息C.長(zhǎng)期吸煙 D.保持樂(lè)觀心態(tài)【解析】選C。適度鍛煉有助于減少癌癥的發(fā)生,A不符合題意;按時(shí)作息有助于減少癌癥的發(fā)生,B不符合題意;長(zhǎng)期吸煙等不良生活習(xí)慣可能會(huì)誘發(fā)正常人體細(xì)胞內(nèi)原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,可能增加患癌風(fēng)險(xiǎn),C符合題意;保持樂(lè)觀心態(tài)有助于減少癌癥的發(fā)生,D不符合題意。3.(2020·紹興高一檢測(cè))下列關(guān)于細(xì)胞癌變的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.癌細(xì)胞在適宜條件下可無(wú)限增殖B.癌細(xì)胞表面蛋白質(zhì)很少或缺失C.癌細(xì)胞易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移D.癌變是細(xì)胞異常分化的結(jié)果【解析】選B。癌細(xì)胞在適宜條件下可無(wú)限增殖,A正確;癌細(xì)胞表面粘連蛋白減少,但不是蛋白質(zhì)很少或缺失,B錯(cuò)誤;由于癌細(xì)胞表面粘連蛋白減少,細(xì)胞間的黏著性降低,所以癌細(xì)胞易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移,C正確;細(xì)胞的癌變是由于基因突變導(dǎo)致細(xì)胞異常分化的結(jié)果,D正確。4.我國(guó)發(fā)射的神舟飛船上搭載了一些生物,利用太空特定的物理環(huán)境進(jìn)行一系列的科學(xué)試驗(yàn)。對(duì)此,下列說(shuō)法正確的是 ()A.太空育種并不能提高突變率B.培育成生物新品種的理論依據(jù)是基因突變C.獲得的新性狀都對(duì)人類(lèi)有益D.此育種方法不可能產(chǎn)生新的基因【解析】選B。太空育種能提高突變率,A錯(cuò)誤;太空育種依據(jù)的原理是基因突變,是利用失重和宇宙射線誘發(fā)基因發(fā)生突變,B正確;由于基因突變是不定向的,所以太空培育的新品種對(duì)人類(lèi)不一定是有益的,C錯(cuò)誤;太空育種利用的原理是基因突變,因而會(huì)產(chǎn)生新的基因,D錯(cuò)誤。5.某基因的一個(gè)片段中的α鏈在復(fù)制時(shí)一個(gè)堿基由G→C,該基因復(fù)制3次后,發(fā)生突變的基因占該基因總數(shù)的 ()A.100% B.50%C.25% D.12.5%【解析】選B。DNA的復(fù)制是半保留式的,在DNA雙鏈中,以α鏈為模板復(fù)制的子代雙鏈DNA中,兩條單鏈都有突變堿基。而以與α鏈的互補(bǔ)鏈為模板復(fù)制的后代DNA中,基因都是正常的,因此在后代DNA中,正?；蚝屯蛔兓蚋髡家话?。6.有些物質(zhì)可以導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變,而引發(fā)癌癥。下列不屬于致癌物質(zhì)的是 ()A.維生素 B.亞硝胺C.尼古丁 D.黃曲霉毒素【解析】選A。維生素屬于人體需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),A符合題意;亞硝胺具有致癌作用,屬于化學(xué)致癌因子,B不符合題意;尼古丁屬于化學(xué)致癌因子,C不符合題意;黃曲霉毒素屬于化學(xué)致癌因子,D不符合題意。7.一條染色體一般含有一個(gè)DNA分子,一個(gè)DNA分子中有許多個(gè)基因。若該DNA分子中某個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變分子所攜帶的遺傳信息可能發(fā)生改變分子上一定有某個(gè)基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變D.該DNA分子控制合成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變【解析】選C。DNA分子中發(fā)生了脫氧核苷酸的改變,DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,A項(xiàng)正確;DNA分子的堿基排列順序發(fā)生改變,DNA分子所攜帶的遺傳信息可能發(fā)生改變,B項(xiàng)正確;該脫氧核苷酸可能位于非基因序列,也可能位于基因內(nèi)部,故脫氧核苷酸的改變不一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若該脫氧核苷酸位于基因內(nèi)部,則脫氧核苷酸的改變可能導(dǎo)致該基因控制合成的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,D項(xiàng)正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】已知某生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,有基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換而導(dǎo)致基因突變,但該生物個(gè)體卻始終沒(méi)有表現(xiàn)出變異性狀,其原因可能是 ()A.該基因突變產(chǎn)生的新基因?yàn)殡[性B.密碼子的簡(jiǎn)并性C.并非所有細(xì)胞的所有基因都表達(dá)、B、C都有可能【解析】選D。生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,有基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換而導(dǎo)致基因突變,但該生物個(gè)體卻始終沒(méi)有表現(xiàn)出變異性狀,其原因可能是該基因突變產(chǎn)生的新基因?yàn)殡[性、密碼子的簡(jiǎn)并性、并非所有細(xì)胞的所有基因都表達(dá)。8.下列有關(guān)基因突變的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.基因突變不一定由物理或化學(xué)因素誘發(fā)B.親代的突變基因不一定能傳遞給子代C.突變的基因不一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變D.子代獲得突變基因不一定能改變性狀【解析】選C。誘導(dǎo)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素,A正確;親代的突變基因不一定能傳遞給子代,只有生殖細(xì)胞中的突變基因才可能傳遞給子代,B正確;基因突變是指基因在結(jié)構(gòu)上發(fā)生堿基對(duì)的插入、缺失和替換,所以突變的基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變,C錯(cuò)誤;子代獲得突變基因不一定能改變性狀,如突變基因是隱性基因時(shí),需純合時(shí)才會(huì)改變性狀,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】基因突變一定會(huì)導(dǎo)致 ()A.性狀改變B.遺傳信息的改變C.遺傳規(guī)律的改變D.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的改變【解析】選B?；蛑袎A基對(duì)的替換、增加或缺失一定會(huì)改變基因的堿基排列順序,從而改變遺傳信息。但由于同義密碼子的簡(jiǎn)并性,可能不改變?cè)撁艽a子決定的氨基酸。同時(shí)蛋白質(zhì)中次要位置的個(gè)別氨基酸的改變,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能并無(wú)大的影響。因此性狀不一定發(fā)生改變。9.有關(guān)誘變育種的說(shuō)法,不正確的是 ()A.能有效地改良生物的某些性狀B.需用誘變劑處理材料C.原理是基因的自由組合D.需要大量的選育工作【解析】選C。誘變育種能加速育種進(jìn)程,大幅度地改良某些性狀,A正確;誘變育種的原理是基因突變,需用誘變劑處理材料,B正確;誘變育種的原理是基因突變,C錯(cuò)誤;誘變育種的原理是基因突變,具有多方向性和稀有性,需要大量的選育工作,D正確。10.某二倍體植物染色體上的基因B2是由基因B1突變而來(lái)的,如不考慮染色體變異,下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的B.基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可能相同,也可能不同C.基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼D.基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中【解析】選D。DNA堿基對(duì)的插入、缺失、替換都會(huì)造成基因突變,A正確;如果是堿基對(duì)替換引起的基因突變,由于密碼子的簡(jiǎn)并性,合成蛋白質(zhì)可能相同,B正確;生物共用一套密碼子,C正確;配子經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成,發(fā)生等位基因分離,等位基因不會(huì)共同存在于同一個(gè)配子中,D錯(cuò)誤。【互動(dòng)探究】(1)基因B2可能再突變成基因B1嗎?提示:可以?；蛲蛔兙哂锌赡嫘?。(2)基因突變只能發(fā)生在高等生物中,這種說(shuō)法對(duì)嗎?舉例說(shuō)明。提示:不對(duì)。病毒、原核生物及真核生物都可以發(fā)生基因突變。二、非選擇題(共2小題,共30分)11.(12分)一種α鏈異常的血紅蛋白叫Hbwa,其137位及以后的氨基酸序列及對(duì)應(yīng)的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下:血紅蛋白部分α鏈血紅蛋白的密碼子及其氨基酸的順序137138139140141142143144145HbAACC蘇氨酸UCC絲氨酸AAA賴(lài)氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA終止HbwaACC蘇氨酸UCA絲氨酸AAU天冬酰胺ACC蘇氨酸GUU纈氨酸AAG賴(lài)氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG終止請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)Hbwa異常的直接原因是α鏈第__________位的氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子__________(如何變化),從而使合成的肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變。

(2)異常血紅蛋白α鏈發(fā)生變化的根本原因是________________________________________。

(3)這種變異類(lèi)型屬于____________,一般發(fā)生在__________(時(shí)期)。這種變異與其他可遺傳的變異相比,最突出的特點(diǎn)是__。

【解析】(1)由表中密碼子分析可知,Hbwa異常的直接原因是第138位的氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子缺失一個(gè)堿基C。(2)異常血紅蛋白α鏈發(fā)生變化的根本原因是控制血紅蛋白α鏈合成的基因中缺失1個(gè)C-G堿基對(duì)。(3)基因中一個(gè)堿基對(duì)缺失的變異屬于基因突變,一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期,最突出的特點(diǎn)是產(chǎn)生了等位基因。答案:(1)138缺失一個(gè)堿基C(2)控制血紅蛋白α鏈合成的基因中一個(gè)C-G堿基對(duì)缺失(3)基因突變細(xì)胞分裂的間期(DNA復(fù)制時(shí))產(chǎn)生新基因(等位基因)12.(18分)某年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,癌癥已經(jīng)成為我國(guó)城鄉(xiāng)居民的首要死因。請(qǐng)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)材料回答問(wèn)題:(1)體外分別培養(yǎng)某癌細(xì)胞和正常體細(xì)胞。圖中代表癌細(xì)胞生長(zhǎng)曲線的是____________;在體內(nèi),癌細(xì)胞可能侵襲周?chē)＝M織,說(shuō)明癌細(xì)胞具有______________________的特性。

(2)研究發(fā)現(xiàn),蛋白x是細(xì)胞膜上的一種受體,原癌基因x過(guò)量表達(dá)會(huì)持續(xù)激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo),啟動(dòng)細(xì)胞DNA的復(fù)制,導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖,因此可以通過(guò)檢測(cè)原癌基因x的____________和______________可判斷其是否轉(zhuǎn)錄和翻譯。

(3)端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細(xì)胞組分。表中信息顯示細(xì)胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān),請(qǐng)完成下面的探究實(shí)驗(yàn):細(xì)胞類(lèi)型增殖代數(shù)端粒酶活性正常體細(xì)胞50～60無(wú)癌細(xì)胞無(wú)限有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究端粒酶與細(xì)胞癌變的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)材料:癌細(xì)胞、端粒酶抑制劑、細(xì)胞培養(yǎng)液等。實(shí)驗(yàn)步驟:①_________________________________________________________;

②_________________________________________________________;

在相同且適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)。③_________________________________________________________。

結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論:

___________________________________________。

(4)請(qǐng)根據(jù)上述內(nèi)容,提出一種治療癌癥的新思路:

_______________。

【解析】(1)與正常細(xì)胞相比,癌細(xì)胞能無(wú)限增殖,因此培養(yǎng)一定時(shí)間之后,癌細(xì)胞增殖仍然進(jìn)行,正常細(xì)胞不能進(jìn)行增殖,因此a表示癌細(xì)胞生長(zhǎng)曲線;由于細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜上的粘連蛋白減少,細(xì)胞之間的黏著性降低,細(xì)胞容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。(2)轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程,翻譯是指以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程,因此通過(guò)檢測(cè)原癌基因x的mRNA和蛋白質(zhì)可判斷其是否轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)分析題干信息可知,實(shí)驗(yàn)的目的是探究端粒酶與細(xì)胞癌變的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)的自變量是端粒酶的活性,可以通過(guò)加入端粒酶抑制劑進(jìn)行控制,因變量是細(xì)胞癌變率,由于癌細(xì)胞的特點(diǎn)之一是能無(wú)限增殖,因此可以用細(xì)胞增殖的代數(shù)代表細(xì)胞癌變率;按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將癌細(xì)胞分成A、B兩組。②A組加入端粒酶抑制劑,B組不加,在相同且適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)。③記錄并比較A、B兩組的增殖代數(shù)。結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論:A組比B組增殖代數(shù)減少,說(shuō)明端粒酶與細(xì)胞癌變(連續(xù)分裂)有關(guān);A組仍然能無(wú)限增殖,說(shuō)明端粒酶與細(xì)胞癌變(連續(xù)分裂)無(wú)關(guān)。(4)由題意可知,癌細(xì)胞的無(wú)限增殖與端粒酶的活性有關(guān)。因此抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性(或抑制細(xì)胞分裂)可以對(duì)癌癥進(jìn)行有效治療。答案:(1)a易擴(kuò)(分)散轉(zhuǎn)移(2)mRNA蛋白質(zhì)(3)實(shí)驗(yàn)步驟:①將癌細(xì)胞分成A、B兩組②A組加入端粒酶抑制劑,B組不加③記錄并比較A、B兩組的增殖代數(shù)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論:若A組比B組增殖代數(shù)減少,說(shuō)明端粒酶與細(xì)胞癌變(連續(xù)分裂)有關(guān);若A組仍然能無(wú)限增殖,說(shuō)明端粒酶與細(xì)胞癌變(連續(xù)分裂)無(wú)關(guān)(4)抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性(或抑制細(xì)胞分裂)(10分鐘·30分)1.(5分)如圖表示人類(lèi)鐮刀形細(xì)胞貧血癥的病因,已知谷氨酸的密碼子是GAA,由此分析正確的是 ()A.控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起貧血癥B.②過(guò)程是以α鏈作模板,以脫氧核苷酸為原料,由ATP供能,在酶的作用下完成的C.運(yùn)載纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基可能是CAUD.人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于蛋白質(zhì)中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代【解析】選C。由于遺傳密碼子的簡(jiǎn)并性,所以控制血紅蛋白合成的一段基因中任意一個(gè)堿基發(fā)生替換不一定會(huì)引起貧血癥;②過(guò)程是以α鏈作模板,合成mRNA的過(guò)程,所以原料是核糖核苷酸;根據(jù)纈氨酸的密碼子GUA可知,對(duì)應(yīng)的tRNA上的反密碼子為CAU;導(dǎo)致人類(lèi)鐮刀形細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因中的堿基對(duì)被替換。2.(5分)如圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過(guò)程中細(xì)胞形態(tài)與基因的變化,下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.抑癌基因調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂B.通過(guò)鏡檢觀察細(xì)胞形態(tài)可作為判斷細(xì)胞癌變的依據(jù)C.與細(xì)胞增殖有關(guān)的某一基因發(fā)生突變,就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變D.癌細(xì)胞易于在體內(nèi)轉(zhuǎn)移與其細(xì)胞膜上粘連蛋白增多有關(guān)【解析】選B。原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的過(guò)程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖,A錯(cuò)誤;由于細(xì)胞癌變后形態(tài)發(fā)生明顯改變,故可在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的形態(tài),判斷細(xì)胞是否發(fā)生癌變,B正確;細(xì)胞癌變是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果,C錯(cuò)誤;癌細(xì)胞容易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移與其細(xì)胞膜上粘連蛋白等物質(zhì)的減少有關(guān),D錯(cuò)誤。3.(5分)具有一個(gè)鐮刀形細(xì)胞貧血癥突變基因的個(gè)體(即雜合子)并不表現(xiàn)鐮刀形細(xì)胞貧血癥的癥狀,因?yàn)樵搨€(gè)體能同時(shí)合成正常和異常血紅蛋白,并對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力。鐮刀形細(xì)胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū)。正常血紅蛋白和異常血紅蛋白僅有1個(gè)氨基酸(位于肽鏈中段)種類(lèi)不同。對(duì)此現(xiàn)象的解釋,下列描述不恰當(dāng)?shù)氖?()A.該致病基因的產(chǎn)生是堿基對(duì)的插入或缺失的結(jié)果B.該病雜合子個(gè)體正?；蚺c致病基因均表達(dá)C.瘧疾猖獗的非洲地區(qū)該病雜合子比例較高D.正?；蚺c致病基因的本質(zhì)區(qū)別是堿基序列不同【解析】選A。鐮刀形細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因突變,發(fā)生了堿基對(duì)的替換,沒(méi)有插入和缺失,A錯(cuò)誤;雜合子個(gè)體能同時(shí)合成正常和異常血紅蛋白,所以雜合子個(gè)體正常基因與致病基因均表達(dá),B正確;該病雜合子對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力,因此瘧疾猖獗的非洲地區(qū)雜合子個(gè)體較多,C正確;不同基因的本質(zhì)區(qū)別是堿基序列不同,D正確。4.(5分)黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆,培育出“黑農(nóng)五號(hào)”等大豆品種,含油量提高2.5%,產(chǎn)量提高了16%。下列說(shuō)法正確的是 ()A.相關(guān)基因突變肯定會(huì)使大豆的含油量有所改變B.相關(guān)基因突變后會(huì)改變基因在染色體上的位置C.相關(guān)基因突變的方向和輻射處理有明確的因果關(guān)系D.經(jīng)人工誘變選育出的含油量高的個(gè)體不一定是純合子【解析】選D。由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因,相關(guān)基因突