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课时跟踪练28 基因突变和基因重组
(1-7题,每题5分)
1.基因突变和基因重组是生物变异的重要来源。下列叙述错误的是( )
A.在淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列可引起基因突变
B.青蛙排出的多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式,导致基因重组
C.基因重组不会产生新的基因但产生新的基因型,出现新的重组性状
D.亚硝酸盐、碱基类似物等引起的DNA碱基序列改变具有随机性
解析:在淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列改变了原有基因的碱基序列,可引起基因突变,A正确;基因重组发生在减数分裂产生配子时,精卵结合过程中不会发生基因重组,B错误;基因重组不会产生新的基因(基因突变可产生新基因),但产生新的基因型,出现新的重组性状,C正确;亚硝酸盐、碱基类似物等物质能改变DNA的碱基序列,引起基因结构的改变从而诱发基因突变,且具有随机性,D正确。
答案:B
2.(2026·江西新余模拟)槟榔中的某些成分具有基因毒性,能损伤DNA,干扰细胞正常的生长与分裂,增加癌变的可能性。为了避免口腔癌,建议减少或避免食用槟榔,并关注口腔健康。下列说法错误的是( )
A.口腔癌细胞中抑癌基因、原癌基因都能正常表达
B.口腔癌细胞膜上糖蛋白的量减少,使细胞间的黏着性降低
C.槟榔中的某些成分会提高口腔细胞癌变概率
D.口腔细胞抑癌基因突变后其终止子可能提前出现
解析:口腔癌细胞中抑癌基因或原癌基因或两类基因都不能正常表达,A错误;口腔癌细胞膜上的糖蛋白表达量减少,导致细胞之间黏着性降低,B正确;槟榔中的某些成分能损伤DNA,摄入槟榔会提高口腔细胞基因突变概率,导致细胞癌变,C正确;口腔细胞抑癌基因突变,突变碱基位置不确定,其终止子可能提前出现,D正确。
答案:A
3.(2026·河北沧州期末)关于基因重组的类型,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂过程中的四分体时期可以发生染色体互换导致基因重组
B.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合也可以导致基因重组
C.基因重组只能发生在真核生物中,原核生物不会发生基因重组
D.基因重组是生物变异的来源之一,对于生物进化具有重要意义
解析:在减数分裂过程中的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换,导致基因重组,A正确;在减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体自由组合也是基因重组的一种重要方式,B正确;基因重组并非只能发生在真核生物中,原核生物(如肺炎链球菌)也可以通过转化进行基因重组,C错误;基因重组是生物变异的来源之一,对于生物进化具有重要意义,D正确。
答案:C
4.(2026·山西三模)基因由编码区和非编码区组成。内源性和外源性DNA损伤会导致基因突变,基因组特定位置发生的单碱基改变称为SNV,在基因编码区和非编码区都有可能发生SNV。下列说法错误的是( )
A.基因突变主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期
B.基因突变可发生在基因编码区和非编码区,体现了突变的不定向性
C.发生在基因编码区的SNV可能通过影响蛋白质的功能而影响性状
D.发生在非编码区的SNV可能通过影响转录而实现对性状的调控
解析:基因突变主要发生在DNA复制时,而DNA复制主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,A正确;DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变,基因突变可以发生在基因编码区和非编码区的任何位置,体现了基因突变的随机性,B错误;SNV(单碱基改变)如果发生在基因编码区,就有可能导致密码子发生改变,使其所决定的氨基酸种类甚至排列顺序发生改变,从而影响蛋白质的功能,进而影响性状,C正确;SNV(单碱基改变)如果发生在非编码区的启动子序列,可能影响RNA聚合酶的识别而影响转录,进而实现对性状的调控,D正确。
答案:B
5.(2026·辽宁大连模拟)环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。下列相关叙述错误的是( )
A.①引起DNA的改变,必将改变性状
B.②可调节③水平的高低,影响性状
C.②引起的变异也能为生物进化提供原材料
D.④引起蛋白质结构的改变,是不可遗传的
解析:①表示诱变,引起DNA的改变属于基因突变,基因突变不一定会改变性状,比如密码子的简并可能使翻译出的蛋白质不变,或者突变发生在非编码区等情况,A错误;②表示甲基化修饰,甲基化修饰可影响基因的表达,从而调节③转录水平的高低,进而影响性状,B正确;②甲基化修饰引起的变异属于表观遗传变异,也能为生物进化提供原材料,C正确;④影响蛋白质结构的改变,这种改变没有涉及DNA的变化,是不可遗传的,D正确。
答案:A
6.(2026·宁夏吴忠二模)视网膜细胞瘤基因又叫Rb基因,是世界上第一个被克隆和完成全序列测定的抑癌基因,位于人类的第13号染色体。当细胞的一对Rb基因都发生基因突变时,会导致细胞发生癌变。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞癌变的根本原因是正常基因突变成了原癌基因和抑癌基因
B.Rb基因突变可能延长细胞周期
C.Rb基因发生的突变属于隐性突变
D.当父母双方都携带突变的Rb基因时,女儿发病率为1/8
解析:细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,而非正常基因突变成这两种基因。原癌基因和抑癌基因本身存在于正常细胞中,A错误;Rb基因作为抑癌基因,其突变会导致细胞增殖失控,使细胞周期缩短,B错误;当一对Rb基因均突变才引发癌变,说明Rb基因发生的突变为隐性突变,C正确;若父母均为携带者(杂合子),子代患病概率为1/4(常染色体隐性遗传),与性别无关,女儿发病率应为1/4,D错误。
答案:C
7.(2026·福建泉州模拟)我国学者对棕白色大熊猫棕色毛产生的机制进行研究,发现其棕色毛的产生与1号同源染色体上BACE基因(编码某蛋白裂解酶)的部分缺失(缺失25个碱基对)有关,这一缺失导致毛色由黑色变为棕色。下列说法错误的是( )
A.该突变可以为生物进化提供原材料
B.BACE基因突变时缺失的嘧啶数等于嘌呤数
C.BACE蛋白结构随着BACE基因突变发生改变
D.BACE突变使基因上的终止密码子位置可能提前或延后
解析:基因突变可以为生物进化提供原材料,A正确;据碱基互补配对原则可知,BACE基因突变时缺失的嘧啶数等于嘌呤数,B正确;由于BACE基因突变导致毛色由黑色变为棕色,说明BACE蛋白结构随着BACE基因突变发生改变,C正确;缺失25个碱基对,则转录出的mRNA缺少25个碱基,BACE突变后mRNA上终止密码子可能提前或延后出现,基因上对应的终止子可能提前或延后出现,D错误。
答案:D
(8-9题,每题6分)
8.(2026·湖北模拟)DNA损伤由多种胞内和胞外压力因素所引起,如果没有进行修复,这种损伤就会导致基因突变,进而导致包括癌症在内的不同疾病的发生。DNA修复功能异常是癌症发生的关键驱动因素。下列叙述正确的是( )
A.分裂旺盛的细胞DNA受到损伤的可能性比高度分化的细胞小
B.组织内修复中的细胞增多,处于分裂期的细胞所占的比例提高
C.补充某些特定的核酸,可以直接增强机体修复受损DNA的能力
D.DNA修复能力受损可能引起基因和染色体不稳定进而诱发癌症
解析:分裂旺盛的细胞中DNA更容易受到内外因素的影响而发生损伤,A错误。若组织内处于修复中的细胞增多,则位于间期的细胞较多,分裂期的细胞比例降低,B错误。无论是食物中的核酸还是补充特定的核酸,都不能直接被细胞利用,需要被分解成小分子才能进入细胞,因此补充某些特定的核酸,不能增强基因的修复能力,C错误。当细胞的DNA修复机制出现故障时,细胞内的DNA损伤便无法得到及时和有效的修复,这种损伤的积累可能会导致基因序列发生改变。此外,染色体的稳定性也会受到威胁,染色体结构的改变或数目异常,是细胞癌变过程中的关键步骤,这些变化累积到一定程度,就可能引发癌症的发生,D正确。
答案:D
9.(2026·江苏镇江阶段练习)位于染色体上的酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3),无A时会导致人患白化病。下图表示3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化。下列叙述正确的有( )
A.该实例说明基因突变具有不定向性和随机性
B.三种突变基因是遗传信息互不相同的等位基因
C.a1基因的表达产物比A基因的表达产物多一个脯氨酸
D.a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目相同
解析:酪氨酸酶基因A可突变为基因a1、a2、a3,这体现了基因突变的不定向性,随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上,该实例未体现随机性,A错误;a1、a2、a3三种突变基因都是由基因A突变而来,三种突变基因是遗传信息互不相同的等位基因,B正确;a1基因在A基因中的G和A之间插入三个连续的碱基,插入后的编码链对应的碱基序列为GGGGAG,模板链为CCCCTC,密码子为GGGGAG,因此与A基因的表达产物相比,增加的是甘氨酸,其他氨基酸不变,C错误;a2对应的CGA变为TGA,DNA分子的模板链是ACT,转录形成的mRNA上的密码子为UGA,是终止密码子,所以如果发生a2突变,则编码的蛋白质少了多个氨基酸,a3对应的TGG变为TGA,DNA分子的模板链是ACT,转录形成的mRNA上的密码子为UGA,为终止密码子,由于a3突变后的终止密码子比a2突变后终止密码子出现的要晚,a3基因编码的肽链要比a2基因编码的肽链长,所以a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目不相同,D错误。
答案:B
10.(13分)(2026·河北模拟)某观赏植物(2n=24)为雌雄同株两性花,已知该植物花顶生和花腋生分别受基因A和a控制,A/a基因位于3号染色体上。研究人员进行该植物改良花色的育种研究时,从红花品种中发现了一株腋生的白花突变体,推测白花的性状可能是由基因B突变为B'导致的。不考虑染色体变异和互换,回答下列问题。
(1)为确定B/B'基因的位置,研究人员选择顶生红花纯合植株与该腋生白花突变体杂交,F1表型及比例为顶生红花∶顶生白花=1∶1,让F1的顶生白花植株自交,F2的表型及比例为顶生红花∶顶生白花∶腋生白花=1∶2∶1。由此推测:
①该白花突变体的出现是由于 条染色体上发生了 (填“显性”或“隐性”)突变。
②控制花色的基因与A/a基因位于 上,理由是
。
(2)现从该突变体和纯合红花植株的细胞中分别获取控制花色的基因片段,长度为1 000 bp(bp表示碱基对),用某种限制酶彻底酶切后进行电泳,其结果如下图。
根据电泳结果,可确定基因B突变为B'新增了 个该限制酶的识别序列。
(3)检测发现突变基因B'转录产物编码序列第167位碱基由5'…AACAG…3'变为5'…AAGAG…3',导致第______位氨基酸突变为 。(部分密码子及对应氨基酸:AAC天冬酰胺;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;AAG赖氨酸)
解析:(1)①顶生红花纯合植株AABB与该腋生白花突变体aaB'_杂交,F1表型及比例为顶生红花∶顶生白花=1∶1,且F1的顶生白花植株自交,后代出现了红花,说明白花基因B'为显性,红花基因B为隐性基因,则该腋生白花突变体基因型为aaB'B,即该白花突变体的出现是1条染色体上发生了显性突变所致。②结合亲本的基因型可知,F1中顶生白花植株基因型为AaB'B,若两对基因独立遗传,则自交后代性状分离比会出现9∶3∶3∶1的比例关系,但F2的表型及比例为顶生红花∶顶生白花∶腋生白花=1∶2∶1,说明两对基因位于一对同源染色体上,即控制花色的基因也位于3号染色体上。(2)该突变体的基因型为B'B,纯合红花植株的基因型为BB,由于突变前后基因的长度均为1 000 bp,根据纯合红花植株电泳的结果可知,B基因会被该限制酶切成两段,说明B含有一个该限制酶的酶切位点;突变体为杂合子,同时含有B'和B,B会被切成200 bp和800 bp的片段各一个,B'电泳后出现了300 bp的片段,推测可能在原本800 bp的区段中增加了2个该限制酶的切割位点,将原本800 bp的片段切成了200 bp、300 bp、300 bp。(3)比较mRNA的序列可知,第167位碱基由C变成了G,由于mRNA上相邻的三个碱基决定一个密码子,第166、167、168位碱基共同组成第56(168÷3=56)位密码子,密码子由ACA变成了AGA,结合密码子表可知,第56位氨基酸由苏氨酸变为精氨酸。
答案:(1)①1 显性 ②3号染色体 F1的顶生白花植株基因型为AaB'B,其自交后代性状分离比不是9∶3∶3∶1 (2)2 (3)56 精氨酸
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