内容正文:
第五章 第1节
[知识点一] 基因突变
1.产生镰状细胞贫血的根本原因( )
A.红细胞易变形破裂
B.血红蛋白中的一个氨基酸不正常
C.信使RNA中的一个碱基发生了改变
D.基因中的一个碱基对发生了改变
解析:D [产生镰状细胞贫血的根本原因是基因突变,答案选D。]
2.表观遗传学是指细胞内基因序列没有改变,但基因的表达发生可遗传变化的现象。对此现象的叙述错误的是( )
A.同卵双胞胎之间的差异是由表观遗传引起的
B.细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用
C.正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传
D.若基因的启动部位被修饰,则可能遏制了RNA聚合酶的识别
解析:A [同卵双胞胎来自同一个受精卵,拥有相同的遗传物质,同卵双胞胎之间的差异主要是由环境引起的,不属于可遗传的变异,不是由表观遗传引起的,A项错误。在细胞质中存在一些物质对细胞核内的基因的表达起着调控作用,B项正确。正常的细胞分化的实质是基因的选择性表达,已分化的细胞的遗传物质通常没有改变,正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传,C项正确。当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时,包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开,所以当基因的启动部位被修饰而改变后,RNA聚合酶可能就无法对其进行识别并结合了,D项正确。]
3.基因突变具有随机性的特点,以下不属于随机突变特点的是( )
A.基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期
B.可以发生在细胞内不同的DNA分子上
C.可以发生在同一DNA分子的不同部位
D.无论是低等生物还是高等动植物都会由于基因突变而引起生物性状的改变
解析:D [由题意分析可知,基因突变具有随机性,其随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的不同时期,可以发生在细胞内的DNA分子上,同一DNA分子的不同部位,A、B、C项正确,无论低等生物,还是高等动植物都会由于基因突变而引起生物性状的改变,是属于基因突变的普遍性,D项错误。]
4.基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料,其原因是( )
A.能产生新基因
B.发生的频率高
C.能产生大量有利变异
D.能改变生物的表型
解析:A [A.基因突变是基因结构的改变,能产生新基因,因而是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料,A正确;B.基因突变的频率是很低的,B错误;C.基因突变是不定向的,多数是有害的,C错误;D.基因突变不一定改变生物性状,D错误。]
5.自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
正常基因:精氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸
突变基因1:精氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸
突变基因2:精氨酸、亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸
突变基因3:精氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、酪氨酸、丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是( )
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
解析:A [第一种突变后形成的氨基酸序列没有发生改变,应该是碱基对的替换造成的,第二种突变后的氨基酸序列只有一个发生改变,也是碱基对替换引起的,第三种突变后的氨基酸序列从第二个氨基酸后都发生了改变,可能是碱基对的缺失或增添造成,故选A。]
[知识点二] 细胞癌变
6.下列关于癌症病因的叙述,错误的是( )
A.长期接触放射性物质,如电离辐射、X射线等
B.长期接触一些有毒的化学物质,如砷、苯等
C.由遗传因素决定的,不受其他条件影响
D.由引起癌变的病毒引起的
解析:C [放射性物质如电离辐射、X射线等属于物理致癌因子,长期接触可引发癌症,A正确;有毒的化学物质,如砷、苯等属于化学致癌因子,长期接触可引发癌症,B正确;癌症由遗传因素决定,也受环境的影响,C错误;病毒是致癌因子,能引发癌症,D正确。]
7.下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述,正确的是( )
A.癌细胞的分裂失去控制,但其增殖是有限的
B.癌细胞表面的糖蛋白增加,使其易扩散转移
C.细胞癌变,细胞的形态结构发生了显著变化
D.癌变是细胞异常分化的结果,此过程大多可逆
解析:C [癌细胞的分裂失去控制,能无限增殖,A错误;癌细胞表面的糖蛋白减少,使其易扩散转移,B错误;细胞癌变,细胞的形态结构发生了显著变化,C正确;癌变是细胞异常分化的结果,分化过程通常不可逆,D错误。]
8.下列关于细胞癌变的说法,错误的是( )
A.原癌基因和抑癌基因是细胞中不正常的基因
B.抑癌基因表达的蛋白质可以促进细胞凋亡
C.癌细胞与正常细胞相比,遗传信息有所不同
D.原癌基因突变或过量表达或抑癌基因突变都可能引起细胞癌变
解析:A [A.原癌基因和抑癌基因是细胞中正常的基因,A错误;B.抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的不正常增殖,可促进细胞的凋亡,B正确;C.细胞癌变的根本原因是基因突变,因此癌细胞与正常细胞相比,遗传信息有所不同,C正确;D.细胞发生癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,D正确。故选A。]
[知识点三] 基因重组
9.基因的自由组合可导致生物多样性的原因是( )
A.产生了新的基因型 B.改变了基因的结构
C.产生了新的基因 D.改变了基因的数量
解析:A [A.基因的自由组合可以产生多种多样的基因型,使生物表现出多种多样的表型,A正确;B.基因突变能改变基因结构,基因重组但并不改变基因的结构,B错误;C.基因重组不产生新的基因,新基因产生是基因突变的结果,C错误;D.染色体变异能改变基因的数量,而基因重组不能改变基因的数量,D错误。故选A。]
10.以下有关基因重组的叙述,错误的是( )
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离
D.同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关
解析:C [在减数分裂Ⅰ的后期,非同源染色体上的非等位基因的自由组合能导致基因重组,A正确;在减数分裂Ⅰ的四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组,B正确;纯合体产生配子时只能产生一种配子,不能发生基因重组,C错误;生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合,进而形成同胞兄妹间的遗传差异,D正确。]
1.下列关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.一定能改变生物的表型
B.可以产生等位基因
C.对生物的生存都是有害的
D.有一定的方向性
解析:B [A.由于密码子的简并性以及隐性突变的存在,基因突变后不一定能改变生物的表型,A错误;B.基因突变一般会产生其等位基因,B正确;C.基因突变的有害和有利取决于生物生存的环境,即基因突变不一定对生物的生存是有害的,C错误;D.基因突变具有不定向性,D错误。故选B。]
2.基因发生了突变也不一定引起生物性状的改变,下列证据不支持该观点的有( )
A.密码子具有简并性,同一种氨基酸可能具有多种密码子
B.有的生物性状不受基因的控制
C.发生突变的基因在细胞中不表达
D.显性纯合子中一个基因突变成隐性基因
解析:B [A.密码子具有简并性,同一种氨基酸可能具有多种密码子,所以基因突变后的密码子和突变前的密码子可能决定同一种氨基酸,这样生物性状不会改变,A支持;B.基因控制生物的性状,B不支持;C.由于基因在不同细胞中选择性表达,如果发生突变的基因在细胞中不表达,生物的性状也不发生改变,C支持;D.显性纯合子中一个基因突变成隐性基因,生物就变成了杂合子,杂合子仍表现为显性性状,D支持。本题需选择不支持的选项,故答案为B。]
3.下列关于基因突变和基因重组的说法中,正确的是( )
A.DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失不一定是基因突变
B.若没有外界诱发因素的作用,生物不会发生基因突变
C.人的心肌细胞的一对同源染色体的多对基因之间可以发生基因重组
D.基因型为Aa的个体自交,导致子代出现性状分离的原因是基因重组
解析:A [A.DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失位置是在非基因片段,则不会使基因结构改变,不属于基因突变,A正确;B.若没有外界诱发因素的作用,基因突变可以自发发生,B错误;C.人的心肌细胞不能进行减数分裂,一般不可以发生基因重组,C错误;D.基因型为Aa的个体自交,导致子代出现性状分离的原因是A和a的分离造成的,D错误;故选A。]
4.我国大面积栽培的水稻有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。研究发现,粳稻的bZIP73基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。下列说法中正确的是( )
A.基因的碱基序列改变,不一定会引起遗传信息发生改变
B.bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的
C.bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的
D.基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性
解析:B [A.遗传信息是基因的碱基排列顺序,所以如果基因的碱基序列改变,定会引起遗传信息发生改变,A错误;B、C.bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的,同时导致的1个氨基酸的差异不是基因重组造成的,B正确,C错误;D.由于密码子具有简并性,所以基因的碱基序列改变,仍然编码同一种氨基酸,所以蛋白质也不会失去活性,D错误。故选B。]
5.如图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像,根据图像判定每个细胞发生的变异类型(有丝分裂过程中的交叉互换不考虑),正确的是( )
A.①基因突变②基因突变③基因突变
B.①基因突变②基因突变③基因突变或基因重组
C.①基因突变或基因重组②基因突变③基因重组
D.①基因突变或基因重组②基因突变或基因重组③基因重组
解析:B [图中①②分别属于有丝分裂的中期和后期;A与a所在的DNA分子都是经过复制而得到的,所以图中①②的变异类型只能属于基因突变;③属于减数分裂Ⅱ的后期,题中说明亲本基因型为Aa,所以A与a的不同可能来自于基因突变或基因重组(减数分裂Ⅰ前期发生的交叉互换)。故选B。]
6.某二倍体植物基因A1中插入了一个碱基对后形成基因A2,下列分析正确的是( )
A.利用光学显微镜可观察到A1的长度较A2短
B.正常情况下A1和A2可存在于同一个配子中
C.该变异可能导致翻译过程提前终止
D.该变异只有在个体发育的特定时期才会发生
解析:C [基因的长度在光学显微镜下是观察不到的,A错误;A1与A2为一对等位基因,应该位于同源染色体上,因此正常情况下是不可能出现在同一个配子中的,B错误;该变异为基因突变,可能导致转录形成的mRNA上终止密码子的提前,因此可能导致翻译过程提前终止,C正确;基因突变可以发生在个体发育的任何时期,D错误。]
7.研究发现,一种天然病毒M1能选择性地感染并杀伤肝癌、直肠癌等多种体外培养的癌细胞,对正常细胞无毒副作用。其主要机理是M1的选择性攻击依赖于对ZAP蛋白缺失的识别,而人类的癌细胞广泛缺乏ZAP蛋白。下列叙述正确的是( )
A.天然病毒M1利用自身核糖体合成蛋白质识别被攻击的癌细胞
B.天然病毒M1依赖其细胞膜表面的糖蛋白能选择性攻击癌细胞
C.癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使其容易分散和转移
D.通过检测血液中ZAP蛋白的含量可以判断体内有无癌细胞
解析:C [A.天然病毒M1没有核糖体,利用癌细胞的核糖体合成蛋白质识别被攻击的癌细胞,A错误;B.天然病毒M1没有细胞结构,依赖癌细胞膜表面的糖蛋白能选择性攻击癌细胞,B错误;C.癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使其容易分散和转移,C正确;D.ZAP蛋白不在血液中,D错误。故选C。]
8.一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa,其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下:
血红
蛋白
部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序
137
138
139
140
141
142
143
144
145
HbA
ACC
苏氨
酸
UCC
丝氨
酸
AAA
赖氨
酸
UAC
酪氨
酸
CGU
精氨
酸
UAA
终止
Hbwa
ACC
苏氨
酸
UCA
丝氨
酸
AAU
天冬
酰胺
ACC
苏氨
酸
GUU
缬氨
酸
AAG
赖氨
酸
CCU
脯氨
酸
CGU
精氨
酸
UAG
终止
(1)Hbwa异常的直接原因是α链第 ________ 位的氨基酸对应的密码子 ____________________ (如何变化),从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变。
(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是 ________________________________ 。
(3)这种变异类型属于 ____________ ,一般发生在 ____________________________ 时期。这种变异与其他可遗传变异相比,最突出的特点是 ________________ 。
(4)如果要降低该变异的影响,在突变基因的突变点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小( )
A.置换单个碱基 B.增加3个碱基对
C.缺失3个碱基 D.缺失2个碱基对
解析:(1)比较Hbwa和HbA137位以后的氨基酸序列及对应的密码子可知,Hbwa异常的直接原因是α链第138位的丝氨酸对应的密码子缺失了一个碱基,从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变。(2)根据表格可知,异常血红蛋白形成的直接原因是mRNA上缺失一个碱基C,该变化形成的根本原因控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对(C≡G)缺失。(3)碱基对缺失属于基因突变,发生在有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ间期,与其他变异相比,其突出的特点是能产生新基因。(4)在突变基因的突变点的附近,再增加1个碱基对或缺失2个碱基对,这样只会导致其控制合成的蛋白质中一个氨基酸发生改变或缺失,使该变异影响最小。
答案:(1)138 缺失一个碱基C (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对C≡G缺失 (3)基因突变 细胞分裂的间期(DNA复制) 产生新基因 (4)D
1.下列过程存在基因重组的是( )
解析:A [A图为杂种子一代经减数分裂产生配子的过程。在减数分裂过程中,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,因而发生了基因重组,A正确;图B是雌雄配子结合的基因组成方式,是受精作用过程中,细胞内基因的组合而不是基因重组,B错误;C图是减数分裂Ⅱ后期,着丝点分裂,染色单体分开形成染色体,没有发生基因重组,C错误;D图是一对等位基因的杂种子一代自交、没有发生基因重组,D错误。故选A。]
2.M基因编码含50个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列GAU,表达的肽链含51个氨基酸。以下说法错误的是( )
A.M基因突变前后,参与该基因复制所需的嘌呤核苷酸占核苷酸总数的比例不变
B.在突变基因翻译时,核糖体沿mRNA分子每次移动三个碱基的距离
C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D.M基因突变后未改变基因的数量,但有的基因突变可能会导致某个基因的缺失
解析:D [A.M基因突变后,由于mRNA中碱基的增加,因而参与基因复制的嘧啶核苷酸数量增加,但由于嘌呤和嘧啶配对,均为50%,突变前后此比例不会发生变化,故嘌呤核苷酸比例不变,A正确;B.基因翻译时,核糖体沿着mRNA移动,每次移动一个密码子的位置即3个碱基,B正确;C.由于插入了3个碱基,如果插在两个氨基酸之间,则突变前后编码的两条肽链,多了1个氨基酸;如果插在一个氨基酸对应的碱基内,则突变前后编码的两条肽链,有2个氨基酸不同,C正确;D.基因突变不改变基因的数目,只能将一个基因变为其等位基因,D错误。故选D。]
学科网(北京)股份有限公司
$