2023新教材高中生物第四章生物的變異第一節(jié)基因突變可能引起性狀改變學(xué)案浙科版必修2

第四章生物的變異第一節(jié)基因突變可能引起性狀改變[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明基因突變的特征、類型及誘發(fā)基因突變的因素，理解基因突變的機(jī)理。2.掌握基因突變?cè)谟N中的應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)一堿基對(duì)的替換、插入或缺失會(huì)引發(fā)基因序列的改變并可能會(huì)影響其編碼的蛋白質(zhì)1．基因突變概念：基因內(nèi)部特定eq\o(□,\s\up3(01))核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程。DNA分子上堿基對(duì)的eq\o(□,\s\up3(02))缺失、eq\o(□,\s\up3(03))插入或eq\o(□,\s\up3(04))替換都可以引起核苷酸序列的變化，從而引起eq\o(□,\s\up3(05))基因結(jié)構(gòu)的改變。2．基因突變機(jī)理(以鐮刀形細(xì)胞貧血癥為例)(1)機(jī)理eq\x(DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的原特定核苷酸順序的片段)誘發(fā)↓因素eq\x(堿基對(duì)的缺失、插入或替換)↓eq\x(DNA分子中的核苷酸順序發(fā)生改變)↓eq\x(DNA分子相對(duì)應(yīng)的mRNA的堿基順序發(fā)生改變)↓eq\x(mRNA翻譯的蛋白質(zhì)出現(xiàn)異常)↓eq\x(遺傳性狀的改變)(2)實(shí)例——人類的鐮刀形細(xì)胞貧血癥①癥狀a．細(xì)胞形狀：患者紅細(xì)胞由中央微凹的圓餅狀變?yōu)閑q\o(□,\s\up3(06))鐮刀狀。b．特點(diǎn)：易發(fā)生紅細(xì)胞eq\o(□,\s\up3(07))破裂，使人嚴(yán)重貧血而死亡。②病因圖解(3)鐮刀形細(xì)胞貧血癥的原因①直接原因：谷氨酸eq\o(→,\s\up16(替換為))eq\o(□,\s\up3(08))纈氨酸。②根本原因：基因中堿基對(duì)eq\o(=,\s\up16(A),\s\do16(T))eq\o(→,\s\up16(替換為))eq\o(=,\s\up16(T),\s\do16(A))。3．基因突變特點(diǎn)(1)eq\o(□,\s\up3(09))普遍性eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(①從低等生物到高等生物包括,人類在內(nèi)的所有生物,②在生物個(gè)體發(fā)育的不同階段,③不同個(gè)體的任何細(xì)胞內(nèi)))均可發(fā)生基因突變(2)eq\o(□,\s\up3(10))多方向性：染色體某一位置上的基因可以向不同的方向突變成它的eq\o(□,\s\up3(11))等位基因。即基因A可突變成a1、a2、a3……(3)稀有性：自然狀態(tài)下，生物的基因突變頻率一般是eq\o(□,\s\up3(12))很低的。(4)eq\o(□,\s\up3(13))可逆性：顯性基因eq\o(□,\s\up3(14))隱性基因。(5)多數(shù)eq\o(□,\s\up3(15))有害性：eq\o(□,\s\up3(16))大多數(shù)的基因突變會(huì)給生物帶來不利的影響。4．基因突變意義：基因突變是生物變異的eq\o(□,\s\up3(17))根本來源，也是生物進(jìn)化的eq\o(□,\s\up3(18))原材料。DNA分子上某個(gè)堿基改變屬于基因突變嗎？基因中缺失了一段DNA序列屬于基因突變嗎？提示：不一定，如果改變的堿基發(fā)生在非基因區(qū)段中則不屬于基因突變。屬于，基因突變中堿基對(duì)的缺失不一定是一對(duì)堿基，可能是很多對(duì)堿基。基因突變發(fā)生在什么時(shí)候，最可能發(fā)生在什么時(shí)候？提示：核苷酸序列改變發(fā)生的時(shí)間是任何時(shí)候，但最大概率是在DNA復(fù)制時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)。堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)(性狀)的改變，原因是什么？提示：不一定。比如基因突變發(fā)生在不具有遺傳功能的DNA片段中；不同密碼子有可能翻譯出相同的氨基酸；由純合子中的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。基因突變后染色體上的基因數(shù)量和位置發(fā)生改變了嗎？提示：沒有，基因突變只是改變了基因內(nèi)部堿基排列順序，但基因在染色體上的數(shù)量和位置沒有變。[例1]下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是()A．基因突變一定會(huì)引起生物性狀的改變B．基因突變一定會(huì)引起基因所攜帶的遺傳信息的改變C．基因的堿基對(duì)的缺失、插入、替換中對(duì)性狀影響最小的一定是替換D．基因突變的方向與環(huán)境變化有明確的因果關(guān)系，基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料解題分析基因突變后，性狀不一定改變，如：AA突變?yōu)锳a，表型仍為顯性，又如基因突變后，密碼子改變，而翻譯的氨基酸不變，A錯(cuò)誤；基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，故引起基因所攜帶的遺傳信息的改變，B正確；替換引發(fā)的突變對(duì)性狀的影響不一定最小，C錯(cuò)誤；基因突變是不定向的，D錯(cuò)誤。答案B基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的替換、插入、缺失對(duì)氨基酸序列的影響類型影響范圍影響結(jié)果替換小可改變1個(gè)氨基酸或不改變，也可使翻譯提前終止插入大插入位置前不影響，影響插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列插入或缺失3個(gè)堿基小插入或缺失的位置插入或缺失一個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的序列[例2]編碼酶a的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí)，表達(dá)產(chǎn)物將變成酶b。如圖顯示了與酶a相比，酶b可能出現(xiàn)的四種情況，下列敘述正確的是()A．情況1一定是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化B．情況2可能是因?yàn)殡逆湹目臻g結(jié)構(gòu)發(fā)生變化C．情況3可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致終止密碼子位置后移D．由情況3和情況4可以得出肽鏈越長活性越高解題分析一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換后，遺傳密碼一定改變，但由于密碼子具有簡并性，決定的氨基酸并不一定改變，情況1中酶活性不變且氨基酸數(shù)目不變，可能是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化，也可能是氨基酸序列雖然改變但不影響兩種酶活性，A錯(cuò)誤；情況2中酶活性降低，但氨基酸數(shù)目沒有改變，可能是因?yàn)殡逆湹目臻g結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，B正確；情況3中酶活性下降且氨基酸數(shù)目減少，可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼子的位置提前了，C錯(cuò)誤；由情況2、3、4可知，并不是肽鏈越長活性越高，例如情況2與情況3比較，情況2肽鏈長于情況3，但情況2酶活性低于情況3，D錯(cuò)誤。答案B基因突變類問題的解題方法(1)確定突變的形式：若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對(duì)的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對(duì)的插入或缺失。(2)確定替換的堿基對(duì)：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷，若只有一個(gè)堿基存在差異，則該堿基所對(duì)應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基。[例3]子葉黃色(Y)和綠色(y)是孟德爾研究的豌豆相對(duì)性狀之一，Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列見下圖。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體，但SGRy蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱，最終使突變型豌豆子葉和葉片維持“常綠”。據(jù)圖可知，以下相關(guān)推理不合理的是()注：序列中的字母是氨基酸縮寫，序列上方的數(shù)字表示該氨基酸在序列中的位置，①、②、③表示發(fā)生突變的位點(diǎn)。A．Y基因突變?yōu)閥基因時(shí)，既有堿基對(duì)替換，又有堿基對(duì)插入B．綠色性狀的出現(xiàn)是由③位點(diǎn)改變導(dǎo)致，與①、②位點(diǎn)改變無關(guān)C．SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體的原因是密碼子的簡并性D．SGRY蛋白和SGRy蛋白是核基因表達(dá)產(chǎn)物解題分析根據(jù)圖可以看出，突變型的SGRy蛋白和野生型的有3處變異，①處氨基酸由T變成S，②處氨基酸由N變成K，可以確定是基因相應(yīng)的堿基對(duì)發(fā)生了替換，③處多了一個(gè)氨基酸，所以可以確定是發(fā)生了堿基對(duì)的插入，A正確；從圖中可以看出SGRY蛋白的第12和38個(gè)氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進(jìn)入葉綠體，根據(jù)題意，SGRy和SGRY都能進(jìn)入葉綠體，說明①、②處的變異沒有改變其功能，綠色性狀的出現(xiàn)是由③位點(diǎn)改變導(dǎo)致，B正確；SGRy蛋白①、②位點(diǎn)的氨基酸與SGRY相比發(fā)生了改變，所以SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體的原因不是密碼子的簡并性，C錯(cuò)誤；SGRY蛋白和SGRy蛋白是合成后進(jìn)入葉綠體發(fā)揮作用的，所以二者不是線粒體基因表達(dá)產(chǎn)物，而是核基因表達(dá)產(chǎn)物，D正確。答案C知識(shí)點(diǎn)二提高基因突變概率的因素和某些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控1．自發(fā)突變與誘發(fā)突變概念(1)自發(fā)突變：將在eq\o(□,\s\up3(01))自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變稱為自發(fā)突變。(2)誘發(fā)突變：將在eq\o(□,\s\up3(02))人工條件下誘發(fā)的基因突變稱為誘發(fā)突變。2．誘發(fā)基因突變的因素(1)物理因素：如eq\o(□,\s\up3(03))各種射線(X射線、紫外線等)的照射、溫度劇變等。(2)化學(xué)因素：如亞硝酸、eq\o(□,\s\up3(04))堿基類似物等。(3)eq\o(□,\s\up3(05))生物因素：如麻疹病毒等。3．細(xì)胞癌變(1)與細(xì)胞癌變有關(guān)的基因：eq\o(□,\s\up3(06))原癌基因和抑癌基因。(2)原癌基因：控制細(xì)胞生長和分裂的一類eq\o(□,\s\up3(07))正?；?，其突變或eq\o(□,\s\up3(08))過量表達(dá)能引起正常細(xì)胞發(fā)生癌變。(3)抑癌基因：其編碼的蛋白質(zhì)的功能是正常細(xì)胞增殖過程中的eq\o(□,\s\up3(09))負(fù)調(diào)控因子，抑癌基因突變喪失其細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控作用，則導(dǎo)致細(xì)胞周期失控而發(fā)生癌變。(4)癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生eq\o(□,\s\up3(10))多個(gè)基因突變，才能賦予癌細(xì)胞所有的特征，這是一種eq\o(□,\s\up3(11))累積效應(yīng)。(5)致癌因子：eq\o(□,\s\up3(12))物理致癌因子、eq\o(□,\s\up3(13))化學(xué)致癌因子和eq\o(□,\s\up3(14))病毒致癌因子。[例1]一般情況下，不會(huì)誘發(fā)基因突變的因素是()A．紫外線 B.亞硝酸C．Rous肉瘤病毒 D.維生素C解題分析紫外線是一種物理因素，可能會(huì)誘發(fā)基因突變，A錯(cuò)誤；亞硝酸是一種化學(xué)因素，可能會(huì)誘發(fā)基因突變，B錯(cuò)誤；Rous肉瘤病毒是一種生物因素，可能會(huì)誘發(fā)基因突變，C錯(cuò)誤；維生素C能促進(jìn)膠原蛋白的形成，不會(huì)誘發(fā)基因突變，D正確。答案D[例2]如圖是原癌基因轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗虻耐緩绞疽鈭D，假設(shè)原癌基因最初表達(dá)的蛋白質(zhì)能刺激細(xì)胞分裂，下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A．原癌基因表達(dá)異?？赡軐?dǎo)致細(xì)胞的異常分裂B．原癌基因與抑癌基因同時(shí)突變才能導(dǎo)致細(xì)胞癌變C．原癌基因內(nèi)突變能導(dǎo)致其表達(dá)的蛋白質(zhì)活性超常D．原癌基因若被復(fù)制或轉(zhuǎn)移能導(dǎo)致其表達(dá)的正常蛋白過量解題分析原癌基因位于細(xì)胞中，主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞的生長和分裂，因此原癌基因表達(dá)異常可能導(dǎo)致細(xì)胞的異常分裂，A正確；細(xì)胞癌變是基因突變積累的效應(yīng)，不要求原癌基因和抑癌基因同時(shí)突變，B錯(cuò)誤；由圖可知，原癌基因內(nèi)突變能導(dǎo)致其表達(dá)的蛋白質(zhì)活性超常，如呼吸酶的活性增強(qiáng)，C正確；由圖可知，原癌基因若被復(fù)制或轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的蛋白質(zhì)還是正常的，且表達(dá)的蛋白量增加，D正確。答案B

知識(shí)點(diǎn)三基因突變可應(yīng)用于誘變育種1．誘變育種概念：利用eq\o(□,\s\up3(01))物理、化學(xué)因素誘導(dǎo)生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育eq\o(□,\s\up3(02))新品種的過程。2．原理：eq\o(□,\s\up3(03))基因突變。3．常用方法：用eq\o(□,\s\up3(04))物理因素或化學(xué)因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變。4．優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)①可提高eq\o(□,\s\up3(05))突變頻率。②能在較短時(shí)間內(nèi)有效地改良生物品種的某些性狀。③改良作物品質(zhì)，增強(qiáng)eq\o(□,\s\up3(06))抗逆性。(2)缺點(diǎn)：由于突變的eq\o(□,\s\up3(07))多方向性，育種具有一定的盲目性。獲得理想的個(gè)體需要處理大量的材料。5．應(yīng)用：用于作物、微生物和eq\o(□,\s\up3(08))動(dòng)物育種，其中在微生物育種方面成效極為明顯。誘變育種能得到新物種嗎？提示：不能，誘變育種的原理是基因突變，產(chǎn)生新基因，得到的是新品種?？茖W(xué)家為什么要將生物送入太空？提示：在太空的誘變因素作用下，可以提高基因的突變率，產(chǎn)生大量的變異類型，從而為生物育種提供大量的原材料。[例1]離子束誘變育種是將低能重離子注入生物體組織或細(xì)胞內(nèi)，使相應(yīng)部位產(chǎn)生變異。該技術(shù)有效克服了輻射誘變育種的盲目性。下列說法正確的是()A．離子束誘發(fā)基因突變只發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期B．沒有外界因素的誘發(fā)，細(xì)胞內(nèi)的基因不能發(fā)生突變C．通過離子束誘變育種得到具有優(yōu)良性狀的新物種D．離子束誘變育種可能比輻射誘變育種處理的材料少解題分析基因突變是隨機(jī)的，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，A錯(cuò)誤；沒有外界因素的誘發(fā)，細(xì)胞內(nèi)的基因也能發(fā)生突變，B錯(cuò)誤；通過離子束誘變育種能得到具有優(yōu)良性狀的新品種，但不是新物種，C錯(cuò)誤；離子束誘變育種是將低能重離子注入生物體組織或細(xì)胞內(nèi)，使相應(yīng)部位產(chǎn)生變異，有效克服了輻射誘變育種的盲目性，因此離子束誘變育種可能比輻射誘變育種處理的材料少，D正確。答案D[例2]科學(xué)家用甲基磺酸乙酯(EMS)對(duì)青檀萌發(fā)的種子進(jìn)行誘變處理，培育青檀彩葉植株，得到葉片表現(xiàn)為黃葉、金邊、斑葉等多種變異類型。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．萌發(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛更容易發(fā)生突變B．EMS誘導(dǎo)葉色基因中堿基對(duì)替換導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化C．獲得不同類型的彩葉植株說明變異是不定向的D．大量處理青檀種子可加快育種進(jìn)程解題分析萌發(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛更容易發(fā)生突變，A正確；EMS誘導(dǎo)葉色基因中堿基對(duì)替換導(dǎo)致基因突變，染色體結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；獲得不同類型的彩葉植株說明變異是不定向的，C正確；大量處理青檀種子可加快育種進(jìn)程，D正確。答案B1．誘變育種的突出優(yōu)點(diǎn)是()A．方法簡單易行B．能產(chǎn)生很多有利的個(gè)體C．節(jié)省實(shí)驗(yàn)用的材料D．提高變異頻率，加速育種進(jìn)程答案D解析誘變育種方法不簡單，工作量較大，A錯(cuò)誤；由于突變的不定向性，誘變育種不一定產(chǎn)生很多有利個(gè)體，B錯(cuò)誤；由于基因突變的低頻性，誘變育種不一定節(jié)省實(shí)驗(yàn)材料，C錯(cuò)誤；誘變育種突出的優(yōu)點(diǎn)是提高突變頻率，加速育種進(jìn)程，D正確。2．下列關(guān)于真核細(xì)胞基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A．在沒有外來因素影響時(shí)基因也會(huì)發(fā)生突變B．基因突變會(huì)使基因中的遺傳信息發(fā)生改變C．用顯微鏡檢測(cè)不出基因突變導(dǎo)致的遺傳病D．基因突變可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因答案C解析在沒有外來因素影響時(shí)，DNA分子復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤也可能發(fā)生基因突變，A正確；遺傳信息指的是基因中的堿基排列順序，由于基因突變是堿基對(duì)的替換、插入或缺失，所以基因突變一定能改變基因中的遺傳信息，B正確；鐮刀形細(xì)胞貧血癥可以通過顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形狀來進(jìn)行檢測(cè)，C錯(cuò)誤；由于基因突變的不定向性，基因突變能產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，D正確。3．在一個(gè)種群中發(fā)現(xiàn)兩種突變的性狀，其中A種性狀無論繁殖幾代都不變，而B種性狀繁殖的后代又有一部分恢復(fù)到原來的性狀，以上A、B突變最可能屬于()A．隱性突變和顯性突變B．人工誘變和隱性突變C．顯性突變和隱性突變D．都是隱性突變或者都是顯性突變答案A解析根據(jù)題意可知，A種性狀無論繁殖幾代都不變，說明發(fā)生了隱性突變；B種性狀繁殖的后代又有一部分恢復(fù)到原來的性狀，說明該性狀的個(gè)體為雜合子，說明原來B種突變植物群體的基因型為aa，該個(gè)體通過基因突變形成Aa，即隱性基因突變?yōu)轱@性基因，說明發(fā)生了顯性突變。4．下列關(guān)于細(xì)胞癌變的說法正確的是()A．正常的細(xì)胞中都含有一個(gè)原癌基因和一個(gè)抑癌基因B．原癌基因控制合成的蛋白質(zhì)能阻止細(xì)胞不正常的增殖C．抑癌基因控制合成的蛋白質(zhì)能調(diào)節(jié)細(xì)胞周期并控制分裂進(jìn)程D．良好的心態(tài)可通過影響免疫能力從而減少癌癥發(fā)生的可能性答案D解析正常的細(xì)胞中都含有多個(gè)原癌基因和多個(gè)抑癌基因，A錯(cuò)誤；原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的過程，B錯(cuò)誤；抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，C錯(cuò)誤；良好的心態(tài)可通過影響免疫能力從而減少癌癥發(fā)生的可能性，D正確。5．2011年4月15日～21日是第17屆全國腫瘤防治宣傳周，主題為“科學(xué)抗癌，關(guān)愛生命?！毕铝邢嚓P(guān)敘述不正確的是()A．放射性治療可以引發(fā)癌細(xì)胞凋亡B．癌變的實(shí)質(zhì)是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變C．細(xì)胞的畸形分化與癌細(xì)胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系D．吸煙、酗酒等不良生活習(xí)慣是引發(fā)癌癥的危險(xiǎn)因素答案A解析細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程性死亡的過程，放射性治療直接殺死癌細(xì)胞，A錯(cuò)誤；癌變的實(shí)質(zhì)是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變，B正確；細(xì)胞的畸形分化與癌細(xì)胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系，C正確；吸煙、酗酒等不良生活習(xí)慣是引發(fā)癌癥的危險(xiǎn)因素，D正確。6．化學(xué)誘變劑羥胺能使胞嘧啶的氨基羥化，氨基羥化的胞嘧啶只能與腺嘌呤配對(duì)。育種學(xué)家常用適宜濃度的羥胺溶液浸泡番茄種子以培育番茄新品種。羥胺處理過的番茄不會(huì)出現(xiàn)()A．番茄種子的基因突變頻率提高B．DNA序列中C－G轉(zhuǎn)換成T－AC．DNA分子的嘌呤數(shù)目大于嘧啶數(shù)目D．體細(xì)胞染色體數(shù)目保持不變答案C解析誘變育種與自然突變相比能提高突變頻率，A正確；用適宜濃度的羥胺溶液浸泡番茄種子，氨基羥化的胞嘧啶與腺嘌呤配對(duì)，DNA序列會(huì)發(fā)生C－G轉(zhuǎn)換成T－A，B正確；羥胺處理過的番茄DNA分子，只是腺嘌呤代替鳥嘌呤與胞嘧啶配對(duì)，嘌呤數(shù)目沒有改變，C錯(cuò)誤；羥胺處理過的番茄發(fā)生基因突變，其體細(xì)胞染色體數(shù)目保持不變，D正確。知識(shí)點(diǎn)一堿基對(duì)的替換、插入或缺失會(huì)引發(fā)基因序列的改變并可能會(huì)影響其編碼的蛋白質(zhì)1.人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因是基因突變，即控制血紅蛋白的基因中一個(gè)堿基對(duì)A－T替換成了T－A。下列關(guān)于這一現(xiàn)象的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變B．產(chǎn)生新的基因C．說明基因突變具有可逆性的特點(diǎn)D．說明基因能控制生物性狀答案C解析基因中A－T替換成T－A，基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新基因，但沒有體現(xiàn)可逆性特點(diǎn)。2．下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是()A．基因突變不一定引起遺傳信息的改變B．性染色體上的基因突變一定會(huì)遺傳給子代C．突變的有害和有利取決于環(huán)境條件D．基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期說明具有普遍性答案C解析基因突變使基因中脫氧核苷酸的排列順序一定發(fā)生改變，而基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息，A錯(cuò)誤；若是體細(xì)胞中性染色體上的基因突變，則不一定遺傳給后代，B錯(cuò)誤；基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期說明具有隨機(jī)性，D錯(cuò)誤。3．某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮其他變異，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該突變可能是堿基對(duì)替換造成的B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同C．基因B1可能比B2的脫氧核苷酸數(shù)多D．正常情況下基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)配子中答案D解析該突變可能是堿基對(duì)替換造成的，A正確；基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同，B正確；基因B1可能比B2的脫氧核苷酸數(shù)多，C正確；正常情況下基因B1和B2不同時(shí)存在于同一個(gè)配子中，D錯(cuò)誤。4．茉莉花的花色與花瓣細(xì)胞中色素的種類和含量有關(guān)，控制色素的基因位于一對(duì)同源染色體上。某茉莉花的花瓣細(xì)胞中某一相關(guān)基因發(fā)生突變后，花色由紫色變?yōu)榘咨?。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．該基因突變不能用普通光學(xué)顯微鏡觀察識(shí)別B．基因突變發(fā)生后，色素種類和含量可能發(fā)生變化C．控制茉莉花白色和紫色的基因是一對(duì)等位基因D．這種變異是體細(xì)胞突變?cè)斐傻?，不能遺傳給后代答案D解析基因突變是基因中堿基對(duì)的改變，不能用普通光學(xué)顯微鏡觀察識(shí)別，A正確；根據(jù)題干信息?！败岳蚧ǖ幕ò昙?xì)胞中某一相關(guān)基因發(fā)生突變后，花色由紫色變?yōu)榘咨?，說明色素種類和含量可能發(fā)生變化，B正確；控制色素的基因位于一對(duì)同源染色體上，說明控制茉莉花白色和紫色的基因是一對(duì)等位基因，C正確；根據(jù)題干信息“茉莉花的花瓣細(xì)胞中某一相關(guān)基因發(fā)生突變后，花色由紫色變?yōu)榘咨?，這種變異是體細(xì)胞突變?cè)斐傻模话悴荒苓z傳，但進(jìn)行無性繁殖(植物組織培養(yǎng))，也可以遺傳，D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)二提高基因突變的因素和某些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控5.以下對(duì)基因突變的認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是()A．自然條件下也會(huì)發(fā)生基因突變B．人工誘導(dǎo)的基因突變是定向的C．誘變劑可以提高基因的突變率D．物理、化學(xué)、生物因素都可能引起基因中堿基對(duì)的改變答案B解析自然條件下也有誘發(fā)基因突變的因素，故射線、化學(xué)物質(zhì)等，A正確；人工誘導(dǎo)的基因突變也是不定向的，B錯(cuò)誤；自然條件下突變頻率低，人工加誘變劑可以提高基因的突變率，C正確。6．下列關(guān)于細(xì)胞癌變的說法，錯(cuò)誤的是()A．原癌基因和抑癌基因是細(xì)胞中不正常的基因B．抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡C．癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，遺傳信息有所不同D．原癌基因突變或過量表達(dá)或抑癌基因突變都可能引起細(xì)胞癌變答案A解析原癌基因和抑癌基因是普遍存在于人和動(dòng)物染色體上的基因，是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必需的，A錯(cuò)誤；抑癌基因也稱為抗癌基因，主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，其表達(dá)的蛋白質(zhì)可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡，B正確；細(xì)胞癌變的根本原因是發(fā)生了基因突變，所以與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞遺傳信息有所不同，C正確；原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的過程，抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，原癌基因突變或過量表達(dá)或抑癌基因突變都可能引起細(xì)胞癌變，D正確。7．癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一，下列有關(guān)描述正確的是()A．黃曲霉素屬于生物致癌因子B．亞硝胺可通過改變基因的結(jié)構(gòu)而致癌C．長期接觸癌癥患者的人細(xì)胞癌變幾率增加D．癌癥是致癌因子引發(fā)的，患病幾率與年齡無關(guān)答案B解析導(dǎo)致細(xì)胞癌變的因素很多，黃曲霉素屬于化學(xué)致癌因子，A錯(cuò)誤；亞硝胺是化學(xué)致癌因子，可通過改變基因的結(jié)構(gòu)(即基因突變)而導(dǎo)致癌癥發(fā)生，B正確；癌癥不是傳染病，正常人不會(huì)因長期接觸癌癥患者而導(dǎo)致細(xì)胞癌變幾率增加，C錯(cuò)誤；癌癥患病幾率與年齡有關(guān)，隨著年齡增大，人體免疫力會(huì)逐漸下降，免疫能力弱則不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和殺死癌細(xì)胞，D錯(cuò)誤。8．細(xì)胞中的USP15酶在維持基因穩(wěn)定和在人體中抑制乳腺癌和胰腺癌細(xì)胞產(chǎn)生中扮演關(guān)鍵角色，因而有望幫助開發(fā)治療乳腺癌和胰腺癌的新型療法。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．乳腺癌細(xì)胞的DNA一定發(fā)生了堿基序列的改變B．USP15酶可能通過修復(fù)DNA來維持基因穩(wěn)定C．乳腺癌和胰腺癌細(xì)胞中的USP15基因表達(dá)增強(qiáng)D．治療癌癥要促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡和抑制癌細(xì)胞分裂答案C解析乳腺癌細(xì)胞的DNA一定發(fā)生了堿基序列的改變，A正確；USP15酶可能通過修復(fù)DNA來維持基因穩(wěn)定，B正確；USP15酶能抑制乳腺癌和胰腺癌細(xì)胞的產(chǎn)生，因此乳腺癌和胰腺癌細(xì)胞中的USP15基因表達(dá)減弱，C錯(cuò)誤；治療癌癥要促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡和抑制癌細(xì)胞分裂，D正確。知識(shí)點(diǎn)三基因突變可應(yīng)用于誘變育種9.下列不屬于誘變育種的是()A．用一定劑量的γ射線處理，引起變異而獲得新性狀B．用X射線照射處理，得到高產(chǎn)青霉素菌株C．用亞硝酸處理，得到動(dòng)物和植物的新類型D．通過組織培養(yǎng)獲得脫毒馬鈴薯答案D解析用一定劑量的γ射線處理(物理方法)，引起變異而獲得新性狀，這屬于誘變育種，A錯(cuò)誤；用X射線照射處理(物理方法)，得到高產(chǎn)青霉素菌株，這屬于誘變育種，B錯(cuò)誤；用亞硝酸處理(化學(xué)方法)，得到動(dòng)物和植物的新類型，這屬于誘變育種，C錯(cuò)誤；通過組織培養(yǎng)獲得脫毒馬鈴薯，這屬于細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用，不屬于誘變育種，D正確。10．下列有關(guān)誘變育種的敘述中，正確的是()A．可以定向誘變獲得所需要的性狀B．只需要處理少量生物材料，就能大量獲得所需性狀C．能明顯縮短育種年限D(zhuǎn)．其遺傳學(xué)原理是基因突變答案D解析基因突變是不定向的，所以誘變育種不能定向地改變生物的性狀，A錯(cuò)誤；基因突變是不定向，因此獲得所需性狀，需要處理大量生物材料，B錯(cuò)誤；單倍體育種的過程一般是首先花藥離體培養(yǎng)，從而獲得單倍體植株，然后進(jìn)行秋水仙素加倍，從而獲得所需性狀的純合個(gè)體，單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能迅速獲得純合體，加快育種進(jìn)程，C錯(cuò)誤；誘變育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是基因突變，D正確。11．如圖為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化，相關(guān)表述正確的是()A．癌細(xì)胞因膜表面糖蛋白增加而易轉(zhuǎn)移B．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果C．圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機(jī)和定向的D．上述基因突變可傳遞給子代細(xì)胞從而一定傳給子代個(gè)體答案B解析癌細(xì)胞因膜表面糖蛋白減少而易轉(zhuǎn)移，A錯(cuò)誤；由圖可知，結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果，B正確；圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機(jī)和不定向的，C錯(cuò)誤；基因突變屬于可遺傳變異，但不一定會(huì)傳給子代，因?yàn)轶w細(xì)胞突變一般不遺傳給子代，只有生殖細(xì)胞突變才可能遺傳給子代，D錯(cuò)誤。12．如圖為小鼠胚胎干細(xì)胞(2N＝40)的原癌基因和抑癌基因自發(fā)突變對(duì)細(xì)胞分裂的影響，下列分析合理的是()A．原癌基因與其突變后的基因堿基數(shù)目不可能相同B．過程①和②發(fā)生的基因突變均類似于顯性突變C．正常情況細(xì)胞甲在細(xì)胞周期中染色體最多有80條D．細(xì)胞甲產(chǎn)生含兩種突變基因的子細(xì)胞的比例為eq\f(1,4)答案C解析原癌基因與其突變后的基因堿基數(shù)目可能相同，A錯(cuò)誤；從分析可知，抑癌基因的突變類似于隱性突變，原癌基因的突變類似于顯性突變，B錯(cuò)誤；小鼠胚胎干細(xì)胞(2N＝40)，因此正常情況細(xì)胞甲在細(xì)胞周期中(有絲分裂后期)染色體最多有80條，C正確；細(xì)胞甲進(jìn)行的是有絲分裂，因此產(chǎn)生含兩種突變基因的子細(xì)胞的比為1∶1，D錯(cuò)誤。13．廣東地區(qū)高發(fā)的β-地中海貧血癥屬于常染色體遺傳病。研究發(fā)現(xiàn)，由正?；駻突變成致病基因a，患者的β-珠蛋白(血紅蛋白的組成部分)合成受阻，原因如圖所示(AUG、UAG分別為起始和終止密碼子)。以下敘述不正確的是()A．β-地中海貧血癥是β-珠蛋白第39位氨基酸的編碼序列發(fā)生了基因突變所致B．該病體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的合成間接控制生物體的性狀C．若異常mRNA進(jìn)行翻譯產(chǎn)生了異常β-珠蛋白，與正常β-珠蛋白相比，則該異常蛋白肽鏈更短D．正常基因A發(fā)生了堿基對(duì)的替換，改變了DNA堿基對(duì)內(nèi)的氫鍵數(shù)，突變成β-地中海貧血癥基因a答案B解析據(jù)圖分析，第39位氨基酸的編碼序列發(fā)生了基因突變，使得密碼子由CAG變成UAG，A正確；該病體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，B錯(cuò)誤；圖中看出，替換后的部位轉(zhuǎn)錄形成的密碼子為UAG，該密碼子為終止密碼子，因此若異常mRNA進(jìn)行翻譯產(chǎn)生了異常β-珠蛋白，則該蛋白與正常β-珠蛋白在結(jié)構(gòu)上最大的區(qū)別是肽鏈較短，C正確；由圖可知39位的C∥G，變?yōu)門∥A，說明基因A發(fā)生了堿基對(duì)的替換，突變成β-地中海貧血癥基因a，其中C∥G中含有3個(gè)氫鍵，而T∥A含有2個(gè)氫鍵，則DNA堿基對(duì)內(nèi)的氫鍵數(shù)改變，D正確。14．2018諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)公布，讓治愈癌癥成為現(xiàn)實(shí)。下圖是關(guān)于結(jié)腸癌發(fā)生的相關(guān)機(jī)理。(1)恩施享有“硒都”之稱，據(jù)了解，硒元素是人體身體健康的必需元素，能抑制多種致癌因子的致癌作用，環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷________，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，因而逐漸變成癌細(xì)胞。圖中K-ras原癌基因的作用是____________________________。(2)細(xì)胞癌變過程中，細(xì)胞膜的成分改變，膜蛋白的含量__________(填“一定不減少”“不一定減少”或“一定減少”)。(3)癌細(xì)胞的特點(diǎn)之一是能夠無限增殖，因此與正常細(xì)胞相比，相對(duì)表面積________(填“變大”或“變小”)，細(xì)胞中顯著增多的兩種細(xì)胞器是________________。(4)據(jù)圖可知，一般老年人易患癌癥，其原因_________________________。答案(1)細(xì)胞的DNA控制細(xì)胞生長和分裂(2)不一定減少(3)變大核糖體和線粒體(4)癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生5～6個(gè)基因突變，才能賦予癌細(xì)胞所有特征，這是一種累積效應(yīng)解析(1)細(xì)胞癌變的原因包括內(nèi)因和外因，其中外因是物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子，環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞的DNA，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，因而逐漸變成癌細(xì)胞。圖中K-ras原癌基因的作用是主要負(fù)