内容正文:
作业验收评价(二十八) 基因突变和基因重组
一、选择题
1.下列有关基因突变的叙述,错误的是 ( )
A.基因突变可以发生在任何细胞生物体内,具有普遍性
B.基因突变具有低频性,且突变后都是对生物不利的
C.基因突变后碱基序列一定发生了改变
D.突变基因可随细胞分裂遗传给后代
2.基因重组是生物体在进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合。下列有关基因重组的叙述,正确的是 ( )
A.基因重组一定不会使DNA碱基序列发生改变
B.减数分裂前的间期DNA复制时可能发生基因重组
C.异卵双生的两个子代遗传物质差异主要是由基因重组导致的
D.基因型为Aa的生物自交产生的子代中出现三种基因型是基因重组的结果
3.某科研小组对某病人的癌细胞进行检测,结果发现癌细胞中多个基因发生突变。其中基因H突变成HT,突变后该基因编码的肽链变短,但其表达活性显著增强。下列说法正确的是 ( )
A.基因H一定发生了碱基的缺失 B.基因H最可能属于抑癌基因
C.基因H的编码产物可能与细胞增殖有关 D.基因H一旦突变,细胞就会发生癌变
4.(2026·白银模拟)实验人员对番茄幼苗进行紫外线处理,然后检测细胞中的蛋白R,并与处理前的蛋白r比较,如图所示。下列叙述正确的是 ( )
注:字母代表氨基酸,数字表示氨基酸位置,箭头表示突变位点。
A.对番茄幼苗进行紫外线处理可提高相关基因定向突变的频率
B.编码图中蛋白的基因在位点①对应的序列发生了碱基的替换
C.编码图中蛋白的基因在位点②对应的序列缺失了三个碱基
D.图示突变发生在体细胞中,不能遗传给子代
5.(2026·泉州模拟)我国学者对棕白色大熊猫的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
6.(2026·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,增加细胞癌变的可能性。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
7.某种植物果实的颜色与蛋白A有关。DNA测序表明,控制红色的基因由控制黄色的基因突变而来,其相关信息如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.突变前后的基因中嘌呤与嘧啶的比值相等
B.突变后的基因所控制合成的mRNA链变短
C.突变后的基因所控制的蛋白A中氨基酸数目减少
D.合成蛋白A的过程中核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动
8.(2026·南通月考)人11号染色体上β⁃珠蛋白基因HBB突变可能引起β⁃地中海贫血,下图为HBB基因及几个常见突变位点:①表示转录起始位点前第28个碱基由A突变为C,②表示转录起始位点后第17个碱基由A突变为T,③表示转录起始位点后第654个碱基C突变为T。图中仅标识了非模板链的变化,模板链也发生了相应的变化。下列说法不正确的是 ( )
A.三个位点出现的基因突变类型相同
B.三个位点的突变基因中嘧啶碱基的数量不变
C.位点③的突变可能导致mRNA中终止密码子提前
D.转录出的mRNA中位点②对应碱基由A替换成U
二、非选择题
9.(8分)白化病的产生与患者体内缺乏正常的酪氨酸酶有关。下图是酪氨酸酶基因A的转录模板链编码区部分位点的碱基序列及其编码的氨基酸。在多种突变类型中,检测到不同位点的碱基改变后,分别产生3种白化病隐性基因(a1、a2、a3)。
(1)该实例说明,基因可以通过 ,进而控制生物体的性状。(1分)
(2)基因a1、a2、a3的产生说明基因突变具有 的特点,据图分析,基因A与三种突变基因的根本区别在于 。与正常的酪氨酸酶相比,基因a1编码的蛋白质的氨基酸序列特点是 。(3分)
(3)若基因a2与a3编码的蛋白质分别为P2和P3,则相对分子质量较小的蛋白质是 (填“P2”或“P3”),原因是 。(4分)
10.(11分)肿瘤细胞的典型特征是代谢发生改变,为探究低温对肿瘤细胞代谢的影响,研究者进行了相关实验。
(1)多数肿瘤细胞通过无氧呼吸主要产生ATP和 。由于肿瘤细胞膜上的 等物质减少,使其在体内容易分散和转移。(2分)
(2)研究者将结肠癌细胞(CRC)植入小鼠的皮下组织构建皮下荷瘤小鼠,将其置于不同温度条件下培养,实验结果如图及表,由此分析低温影响肿瘤生长的机制是
。研究者将CRC植入小鼠肝脏,并重复上述实验,测量肿瘤体积,从而排除 对皮下肿瘤的直接影响。(3分)
CRC所处时期
细胞占比/%
4 ℃
30 ℃
死细胞
0.16
0.78
静止期+DNA合成前期
80.94
69.72
DNA合成期
8.7
16.2
DNA合成后期+分裂期
10.2
13.3
(3)将18F⁃FDG(18F为放射性核素、FDG为葡萄糖类似物)注射皮下荷瘤小鼠静脉,一段时间后发现:30 ℃条件下,18F⁃FDG主要聚集在肿瘤组织中;4 ℃条件下,18F⁃FDG主要聚集在棕色脂肪组织(BAT)中。据此推测,低温通过 ,进而抑制肿瘤的生长。(2分)
(4)为验证上述推测,研究者检测皮下荷瘤小鼠体内肿瘤细胞中葡萄糖运载体(GLUT4)基因表达水平,若4 ℃条件下,GLUT4基因表达水平低于30 ℃条件下,则上述推测正确。请修正该实验方案并写出预期结果。
。(4分)
答案
作业验收评价(二十八)
1.选B 基因突变可以发生在任何细胞生物体内,具有普遍性,A正确;在自然状态下,基因突变的频率很低,突变后的基因对生物可能有害,可能有利,也可能是中性的,B错误;基因突变的实质是基因的碱基排列顺序发生改变,C正确;发生于生殖细胞中的突变基因可随细胞分裂遗传给后代,D正确。
2.选C 基因重组中染色体互换可以使DNA的碱基序列发生改变,A错误;基因重组可发生在减数分裂Ⅰ前期(染色体互换)和减数分裂Ⅰ后期(自由组合),间期不发生基因重组,B错误;异卵双生指的是不同的精子和不同的卵细胞结合,产生两个受精卵而生出的双胞胎,而精子或卵细胞的差异主要是由基因重组导致的,C正确;基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组合,Aa是控制同一性状的基因,因此其自交产生的子代中出现三种基因型不是基因重组的结果,D错误。
3.选C 基因的碱基发生增添、缺失或替换,都有可能使终止密码子提前出现,导致编码的肽链变短,A错误;基因H突变成HT,突变后该基因编码的肽链变短,但其表达活性显著增强,推测基因H最可能属于原癌基因,因此基因H的编码产物可能与细胞增殖有关,B错误,C正确;细胞发生癌变是多个基因突变累积的结果,且基因突变不一定导致生物性状发生改变,D错误。
4.选B 基因突变具有不定向性,紫外线作为诱变因素,只能提高基因突变的频率,而不能导致基因定向突变,A错误;由题图可知,编码图中蛋白的基因在位点①对应的序列发生了碱基的替换,B正确;若编码图中蛋白的基因在位点②对应的序列缺失了三个碱基,可能会导致一个氨基酸缺失,后续的氨基酸序列应保持不变,但图中位点②之后的氨基酸序列发生了改变,所以并非缺失三个碱基,C错误;发生在体细胞中的突变也可通过无性生殖遗传给子代,D错误。
5.选D 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;终止密码子位于mRNA上,而不在基因上,D错误。
6.选A 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;口腔癌细胞膜上糖蛋白的量减少,导致细胞之间黏着性降低,B正确;由题意可知,槟榔中的某些成分会提高口腔细胞癌变概率,C正确;口腔细胞抑癌基因突变后,突变位置不确定,其终止子可能提前出现,D正确。
7.选B 该植物的基因是双链DNA,突变前后嘌呤总数与嘧啶总数相等,A正确;从图中可知,突变是模板链中一个碱基对发生替换,转录形成的mRNA只是改变了一个碱基,链长并没有变短,B错误;由图中信息可知,突变后的基因转录出的mRNA中编码谷氨酸的密码子变为终止密码子,翻译提前终止,因此突变后的基因所控制的蛋白A中氨基酸数目减少,C正确;在翻译过程中,核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动,读取密码子进行肽链的合成,D正确。
8.选C 由题意可知,三个位点出现的基因突变类型均为碱基的替换,A正确;发生碱基替换后,基因中的嘌呤碱基数仍等于嘧啶碱基数,且数量不改变,B正确;成熟mRNA中内含子序列会被切除,因此③位点突变与终止密码子无关,C错误;转录时,模板链与mRNA碱基互补配对,非模板链中位点②是A突变为T,则模板链对应位置是T突变为A,所以转录出的mRNA中位点②对应碱基由A替换成U,D正确。
9.解析:(1)酪氨酸酶能将酪氨酸转变为黑色素,使肤色和发色正常。缺乏正常的酪氨酸酶会导致黑色素合成异常,从而产生白化病。该实例说明,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(2)一个基因(A)可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因(a1、a2、a3),说明基因突变具有不定向性的特点;基因a1、a2、a3都是由基因A突变而来的,因此基因A与三种突变基因的根本区别在于碱基排列顺序不同。与正常的酪氨酸酶相比,基因a1的C、T间插入了CCC,对应mRNA多了GGG,这个密码子可编码甘氨酸,故可知基因a1编码的蛋白质的氨基酸序列特点是增加了一个甘氨酸。
(3)基因a2中G变为T,则对应mRNA由UCG变为UAG,UAG为终止密码子,不对应氨基酸,使得翻译提前结束,导致合成的肽链变短,相对分子质量变小,所以若基因a2与a3编码的蛋白质分别为P2、P3,则相对分子质量较小的蛋白质是P2。
答案:(1)控制酶的合成来控制代谢过程 (2)不定向性 碱基排列顺序不同 增加了一个甘氨酸 (3)P2 A基因突变为a2基因,密码子由UCG变为终止密码子,翻译提前结束,导致合成的肽链变短,相对分子质量变小
10.(1)乳酸 糖蛋白 (2)低温通过抑制CRC中DNA的复制从而抑制CRC的增殖 低温 (3)促进BAT细胞对葡萄糖摄取从而减少肿瘤细胞对葡萄糖的摄取 (4)实验方案:增加BAT细胞中GLUT4基因表达水平的检测;预期结果:4 ℃条件下,BAT细胞中GLUT4基因表达水平高于30 ℃条件下,肿瘤细胞中则相反
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