内容正文:
5.1 基因突变与基因重组
考点1·基因突变
1.下列关于基因突变的叙述,错误的是( )
A.基因突变会导致碱基序列改变,但生物性状可能不变
B.在没有外来因素的影响时,基因突变不能自发产生
C.细胞癌变与原癌基因和抑癌基因发生累积突变有关
D.烟草花叶病毒的RNA发生碱基改变也属于基因突变
2.DNA分子中一个碱基被另一个碱基取代而造成的突变称为碱基置换突变。如表为碱基置换突变的不同类型及其对肽链的影响。下列叙述正确的是( )
碱基置换突变类型
对肽链的影响
同义突变
肽链没有改变
错义突变
肽链上氨基酸种类改变
无义突变
肽链提前终止合成
终止密码突变
肽链不能正常终止
A.同义突变没有引起肽链改变可能是因为一个氨基酸可以对应多个密码子
B.镰刀形细胞贫血症是由错义突变导致的,只能通过基因检测诊断
C.大多数囊性纤维病患者的CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸,这是由无义突变导致的
D.根据肽链的长短是否发生改变即可区分碱基置换突变的四种类型
3.某基因的中间某个相同位置发生了两种类型的突变,突变1插入了A,突变2插入了AAA。下列叙述正确的是( )
A.突变1只能引起1个氨基酸的改变
B.突变1可能导致终止密码子提前出现
C.两种突变都会导致转录无法进行
D.突变2对性状的影响一定比突变1的大
4.若基因突变使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子,这种突变称为无义突变;若突变使原密码子变成另一种氨基酸的密码子,这种突变称为错义突变。校正tRNA可通过改变反密码子区来校正基因突变,如一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸密码子的tRNA(X)。下列叙述错误的是( )
A.DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失都会导致基因突变
B.真核生物的基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C.校正tRNA在校正过程中必须与正常的tRNA竞争结合密码子
D.X参与合成的多肽链中,原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸
5.基因突变是生物变异的根本来源,下列叙述错误的是( )
A.低等生物和高等生物都能发生基因突变
B.自然状态下,基因突变的频率是很高的
C.基因突变可以发生在个体发育的任何时期
D.有的基因突变对生物的生存是有利的
6.下列关于基因突变的叙述正确的是( )
A.基因突变在低等生物、高等动植物以及人体中都会发生,因此具有普遍性
B.基因突变能改变基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置不变
C.基因中碱基的缺失、增添和替换中对性状影响较小的通常是增添
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系
7.下列关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.基因突变一定都能产生新的等位基因
B.血友病、红绿色盲、多指、白化病等致病基因的出现说明基因突变具有不定向性
C.分裂间期较分裂期更易发生基因突变,主要是因为间期持续的时间更长
D.基因突变可形成新基因,而新基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列不一定改变
考点2·细胞癌变
8.研究发现,锌指蛋白(ZFP28)在肾透明癌细胞(ccRCC)中高表达,可调节ccRCC的增殖、代谢和迁移。ZFP28表达量减少后可明显抑制ccRCC的增殖、代谢和迁移能力。ZFP28是一个有潜力的ccRCC治疗靶点。下列叙述错误的是( )
A.ccRCC的产生可能与原癌基因过表达有关
B.肾透明细胞癌变后形态结构会发生显著变化
C.ccRCC细胞膜上的糖蛋白增多,容易转移
D.可研发抑制ZFP28基因表达的药物以抑制ccRCC的发展
9.关于癌症,下列叙述错误的是( )
A.成纤维细胞癌变后变成球形,其结构和功能会发生相应改变
B.癌症发生的频率不是很高,大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应
C.正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞,原因是抑癌基因突变成原癌基因
D.乐观向上的心态、良好的生活习惯,可降低癌症发生的可能性
10.TP53基因是迄今发现的与人类肿瘤相关性最高的基因。不仅可以阻止肿瘤细胞分裂,诱导肿瘤细胞凋亡,还可以修复正常DNA的损伤,被称作人体的“基因警察”。以下相关说法错误的是( )
A.TP53基因可能为抑癌基因,其正常表达可以降低细胞癌变的概率
B.TP53基因诱导肿瘤细胞凋亡是一个由遗传机制决定的自然的生理过程
C.石棉、烯环烃、碱基类似物、亚硝胺等可能使TP53基因失去“基因警察”功能
D.形成癌症的根本原因是相关遗传物质发生了改变,因此癌症常遗传给子女
考点3·基因重组
学习时要区分基因突变是基因结构改变,产生新基因;基因重组是原有基因重新组合,不产生新基因。结合减数分裂、育种实例,掌握二者发生时期与意义。
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11.下列关于基因重组的叙述,不正确的是( )
A.一对等位基因不存在基因重组,一对同源染色体存在基因重组
B.基因重组包括基因自由组合和染色体互换
C.基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中
D.R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
12.下列现象中,与基因重组有关的是( )
A.一对色觉正常的男女婚配,子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体
B.当有丝分裂染色体未平均分配时,会形成基因组成不同的子代细胞
C.一对色觉正常但均患多指的男女婚配,子代出现仅患红绿色盲的个体
D.受精作用时,雌雄配子随机结合可产生基因型和表型均多样的后代
13.如图是基因型为AA的个体细胞分裂的图像,请根据图像判断每个细胞发生的变异类型( )
① ②
③
A.①基因突变;②基因突变;③基因突变
B.①基因突变或基因重组;②基因突变;③基因重组
C.①基因突变;②基因突变;③基因突变或基因重组
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
14.下列关于基因突变和基因重组说法正确的是( )
A.X射线照射可提高基因突变频率,定向改变生物的性状
B.基因突变是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源
C.基因型Aa的个体自交出现性状分离是基因重组的结果
D.精子与卵细胞结合成受精卵的过程中发生了基因重组
能力拔高题
15.图中甲表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a~d表示4种基因突变。a丢失T/A,b由T/A变为C/G,c由T/A变为G/C,d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生。图乙表示基因组成为AaBbDd的个体细胞分裂的某时期图像。图丙表示细胞分裂过程中mRNA的含量(虚线)和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)。请回答下列问题:
“变异是进化的原材料,选择是进化的推动力。” 基因突变与基因重组产生的多样变异类型,经自然选择定向积累,推动生物从简单向复杂不断进化。
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注:可能用到的密码子:天冬氨酸(GAC),甘氨酸(GGU、GGG),甲硫氨酸(AUG),终止密码(UAG)。
(1)图甲中的过程①所需的酶主要有___________________。
(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是__________,在a突变点附近再丢失_________个碱基对对氨基酸序列的影响最小。
(3)图中__________突变对性状无影响,其意义是_________________________。
(4)导致图乙中染色体上B、b不同的原因属于__________(变异种类)。
(5)诱发基因突变一般处于图丙中的__________阶段,而基因重组发生于__________阶段(填图中字母)。
老师问基因突变和基因重组的区别,学生答:“基因突变是改了剧本台词,基因重组是把原有剧本重新编排,都能演新剧情,但剧本底子不一样!”
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错题记录:
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答案以及解析
1.答案:B
解析:A、基因突变一定导致碱基序列改变,由于密码子具有简并性等,生物性状可能不发生改变,A正确;
B.基因突变还受机体内环境影响,没有外部因素的影响,基因突变也可自发发生,B错误;
C.癌变发生的一个很重要的原因是细胞基因组发生了突变,细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生累积突变的结果,C正确;
D.烟草花叶病毒的RNA携带遗传信息,其碱基发生的改变也属于基因突变,D正确。
故选B。
2.答案:A
解析:由于一个氨基酸可能对应多个密码子,若碱基置换后密码子发生改变,但所编码的氨基酸没有改变,则肽链不发生改变,A正确;镰刀形细胞贫血症是由一个碱基对发生替换使血红蛋白上一个氨基酸发生改变导致的,这属于错义突变,但镰刀形细胞贫血症患者的红细胞形状异常,可以在显微镜下观察到,B错误;大多数囊性纤维病患者中,编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基,导致该蛋白缺少一个苯丙氨酸,这不属于碱基置换突变,C错误;无义突变会导致肽链变短,终止密码突变会导致肽链变长,但同义突变和错义突变不改变肽链的长短,D错误。
3.答案:B
解析:突变1可能会改变突变位置之后的所有氨基酸序列,A错误;在基因中间某个位置插入一个碱基可能会造成肽链合成提前终止(形成终止密码子)或插入点后氨基酸序列改变,B正确;由题意可知,两种突变是在基因的中间某个位置插入碱基,因此一般不会导致转录无法进行,C错误;突变2插入了AAA可能只导致在原来基础上增加一个氨基酸,其余氨基酸不变,也可能增加一个氨基酸并改变一个氨基酸,其余氨基酸不变,而突变1可能导致插入位置以后的氨基酸全部改变,因此突变2对性状的影响可能比突变1小,D错误。
4.答案:A
解析:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失引起基因碱基序列改变的,叫作基因突变,A错误;tRNA和rRNA是经基因转录产生的,但是不编码多肽链的合成,故真核生物的基因组中一定含有可转录但不翻译的基因,B正确;校正tRNA在校正过程中与正常的tRNA识别的密码子一样,因此二者必须竞争结合密码子,C正确;X上携带的是精氨酸,但是识别的是编码甲硫氨酸的密码子,所以X参与合成的多肽链中,原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸,D正确。
5.答案:B
解析:A、基因突变具有普遍性,低等生物和高等生物都能发生基因突变,A正确;B、自然状态下,基因突变的频率是很低的,B错误;C、基因突变具有普遍性,可以发生在个体发育的任何时期,C正确;D、基因突变大多数是有害的,有些突变对生物是有利的,D正确。故选B。
6.答案:B
解析:基因突变在低等生物、高等动植物以及人体中都会发生,这是基因突变具有普遍性的表现,A错误;基因突变一定会引起基因结构的改变,即改变了基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置没有改变,B正确;基因中碱基的缺失、增添和替换三种情况中对性状影响较小的通常是替换,C错误;基因突变是不定向的,能为进化提供原材料,基因突变的方向与环境变化之间没有因果关系,D错误。
7.答案:D
解析:基因突变不一定产生新的等位基因,例如发生在病毒体内的基因突变,A项错误;血友病、红绿色盲、多指、白化病等致病基因的出现说明基因突变具有普遍性,B项错误;分裂间期更易发生基因突变,主要是因为分裂间期进行DNA的复制,C项错误;基因突变可产生新基因,新基因中碱基序列发生改变,但由于密码子具有简并性,新基因控制合成的蛋白质中的氨基酸序列不一定发生改变,D项正确。
8.答案:C
解析:ccRCC为肾透明癌细胞,一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,A正确;细胞癌变后形态结构会发生显著变化,B正确;ccRCC细胞膜上的糖蛋白减少而容易转移,C错误;第一步:获取题干关键信息。ZFP28表达量减少后可明显抑制ccRCC的增殖、代谢和迁移能力,第二步:作出判断。可研发抑制ZFP28基因表达的药物以抑制ccRCC的发展,D正确。
9.答案:C
解析:本题考查细胞的癌变。成纤维细胞癌变后变成球形,其形态、结构和功能都会发生相应改变,A正确;正常人体细胞中均有抑癌基因和原癌基因,癌变是原癌基因或抑癌基因发生突变的结果,且是多个基因突变的累积效应,B正确、C错误;乐观向上的心态、良好的生活习惯,可提高人体免疫力,从而降低癌症发生的可能性,D正确。
10.答案:D
解析:通过题干信息可知,TP53基因可能为抑癌基因,其正常表达可以降低细胞癌变的概率,A项正确;TP53基因诱导肿瘤细胞凋亡是一个由遗传机制决定的自然的生理过程,B项正确;石棉、烯环烃、碱基类似物、亚硝胺等化学致癌因子可能使TP53基因发生突变,从而失去“基因警察”功能,C项正确;形成癌症的根本原因是相关遗传物质发生了改变,但是癌症一般是体细胞中的遗传物质改变引起的,故一般不遗传给子女,D项错误。
11.答案:C
解析:等位基因存在于同源染色体上,控制相对性状,故一对等位基因不存在基因重组,一对同源染色体中存在控制不同性状的非等位基因,通过互换可发生基因重组,A正确;基因重组包括基因自由组合和染色体互换,B正确;基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,C错误;R型细菌转变为S型细菌的实质是S型细菌的DNA片段插入R型细菌的DNA分子上,这种变异属于基因重组,D正确。
12.答案:C
解析:A、一对色觉正常的男女婚配,子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体,该现象与基因分离定律有关,A错误;B、基因重组发生于减数分裂过程中,B错误;C、一对色觉正常但均患多指的男女婚配,子代出现仅患红绿色盲的个体,亲本仅患多指不患红绿色盲,后代只患红绿色盲而不患多指,该现象与亲本产生配子时控制两对性状的基因自由组合有关,C正确;D、受精时配子的随机结合不属于基因重组,D错误。故选C。
13.答案:A
解析:由图可知,①为有丝分裂中期细胞图像,②为细胞有丝分裂后期细胞图像,③为减数第二次分裂后期图像。由于个体正常的基因型为AA,而同一个染色体上姐妹染色单体的基因是通过复制而来,因此姐妹染色单体相同位置上的基因应该是相同的,由题意可知,①中变异导致同一个染色体上姐妹染色单体相同位置的基因不同,故可能发生了基因突变。②和③中,在着丝点断开之前,图中所标含有A、a基因的染色体是由共同着丝点所连接的姐妹染色单体,故其相同位置的基因也是由复制产生,即其相同位置上的基因应该是相同的,由图可知,②和③中变异导致上述染色体相同位置基因不同,可能是发生了基因突变。综上所述,①②③图中均发生了基因突变。
14.答案:B
解析:A、X射线照射可提高基因突变频率,基因突变是不定向的,不能定向改变生物的性状,A错误;
B.基因突变的结果是产生新基因,是生物变异的根本来源,可以为生物进化提供原材料,B正确;
C.基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离是等位基因分离和雌雄配子随机结合的结果,C错误;
D.精子与卵细胞结合成受精卵的过程中没有发生基因重组,基因重组发生在有性生殖过程中,控制不同性状的基因发生重新组合,D错误。
故选B。
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