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课时素养评价十二基因突变和基因重组(30分钟·70分)一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)1.(2018·山东学考真题)下列有关基因突变的叙述,正确的是( )A.基因突变必须用物理因素诱发B.基因突变可发生在个体发育的不同时期C.体细胞发生基因突变,一定能传给后代D.DNA分子上的碱基对的替换、增添或缺失一定能引起基因突变【解析】选B。
诱发突变的因素有化学因素、物理因素和生物因素,A项错误;基因突变有普遍性,可以发生在个体发育的不同时期,B项正确;若体细胞发生突变,一般情况下不会遗传给后代,C项错误;DNA分子上有非基因序列,在这上面发生的碱基对的替换、增添或缺失不会引起基因突变,D项错误。
2.下列细胞可能发生癌变的是 ( )A.易于转移,形态结构改变的细胞B.细胞核体积增大,染色深的细胞C.膜通透性改变,运输功能降低的细胞D.酶活性降低的细胞【解析】选A。
易于转移,形态结构改变属于癌细胞的特征,A正确;细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深属于衰老细胞的特征,B错误;膜通透性改变,运输功能降低,属于衰老细胞的特征,C错误;癌细胞代谢旺盛,能无限增殖,其酶活性没有降低,而酶活性降低是衰老细胞的特征表现,D错误。
3.下列关于基因重组的叙述,错误的是( )A.基因型为Dd的个体自交后代出现3∶1的分离比,不是基因重组的结果B.减数分裂时同源染色体上的非姐妹染色单体上的非等位基因的交换会导致基因重组C.基因重组会导致后代产生新的基因型,对生物进化有重要意义D.基因重组会导致同卵双胞胎之间的性状差异【解析】选D。
基因型为Dd的个体自交后代出现3∶1的分离比,不是基因重组的结果,而是等位基因分离的结果,A项正确;减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体上的非等位基因可以发生交叉互换,导致基因重组,B项正确;基因重组会导致后代产生新的基因型,为生物进化提供原材料,对生物进化有重要意义,C项正确;同卵双胞胎之间的基因型应该相同,所以他们之间性状的差异不是基因重组导致的,可能是基因突变或环境因素导致的,D项错误。
【补偿训练】下列过程中发生基因重组的是 ( )A.杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎B.雌、雄配子随机结合产生与亲本基因型相同的子代个体C.杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒D.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子一代雌、雄果蝇均为红眼【解析】选C。
杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于一对等位基因分离导致的性状分离,基因重组指的是多对控制相同或不同性状的基因的自由组合,A错误;基因重组通常发生在减数分裂过程中,即形成配子的过程中,雌、雄配子结合过程中不会发生基因重组,B错误;杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒是基因重组引起的,C正确;果蝇的红眼与白眼由一对基因控制,不发生基因重组,D错误。
4.某原核生物由于一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸(密码子有CCU、CCC、CCA、CCG)转变为组氨酸(密码子有CAU、CAC)。
基因中发生改变的是( )A.碱基对变为B.碱基对变为C.鸟嘌呤变为胸腺嘧啶D.胞嘧啶变为腺嘌呤【解析】选A。
由题中信息可知,决定脯氨酸的密码子为CCU、CCC、CCA、CCG,决定组氨酸的密码子为CAU、CAC,则脯氨酸转变为组氨酸,有可能是CCU转变为CAU,也有可能是CCC转变为CAC,这都是RNA上C转变成了A的结果,则根据碱基互补配对原则,基因中碱基对变为。
5.癌细胞有多种检测方式。
切取一块组织鉴定是否为癌细胞,下列最可靠的依据是 ( )A.用显微镜观察细胞染色体数目是否改变B.用显微镜观察细胞原癌基因是否突变C.用显微镜观察细胞的形态结构是否改变D.用显微镜观察细胞膜外的糖蛋白是否减少【解析】选C。
癌细胞中染色体数目没有改变,A错误;基因突变在光学显微镜下观察不到,B错误;细胞癌变后细胞的形态结构发生显著改变,C正确;细胞膜外的糖蛋白在光学显微镜下观察不到,D错误。
【互动探究】癌症的治疗方法有手术切除、化疗、放疗等,请分析用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂的哪个时期?为什么有较强的副作用?提示:作用于细胞分裂前的间期,这种抑制作用无特异性,因此化疗有较强的副作用。
6.研究发现,一个生物种群中存在A基因突变为a,b基因突变为B,C基因突变为c。
这体现了基因突变的( )A.普遍性B.不定向性C.低频性D.随机性【解析】选D。
本题中A、b、C表明了不同DNA、DNA的不同部位均可能发生基因突变。
这体现了基因突变的随机性。
7.基因突变的随机性表现在( )A.生物个体发育的任何时期都可能发生基因突变B.只有生殖细胞才可能发生基因突变C.细胞分裂前的间期和分裂期都可能发生基因突变D.DNA复制、转录、翻译都可能发生基因突变【解析】选A。
生物个体发育的任何时期都可能发生基因突变,A正确;体细胞和生殖细胞都可能发生基因突变,B错误;基因突变一般发生在细胞分裂前的间期DNA复制时,细胞分裂前的间期和分裂期都可能发生基因突变,没有体现随机性,C错误;DNA复制、转录都可能发生基因突变,翻译过程不会发生基因突变,D 错误。
8.下列关于癌细胞的形成的说法错误的是( )A.癌细胞会出现过度增殖的特点B.紫外线、病毒等均可能导致细胞发生癌变C.细胞癌变是因为基因发生突变产生了原癌基因D.与肿瘤发生相关的某一原癌基因或抑癌基因的突变并不一定形成癌症【解析】选C。
癌细胞具有无限增殖的特点,A正确;紫外线、病毒等致癌因子均会引起细胞癌变,B正确;细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致,C错误;癌症是多个基因突变积累的结果,D正确。
9.环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性并促进DNA螺旋化。
若在细菌正常生长的培养液中加入适量的环丙沙星,不可能出现的现象是( )A.细菌基因突变频率降低B.细菌染色体螺旋化加快C.细菌DNA复制发生障碍D.细菌蛋白质合成发生障碍【解析】选B。
环丙沙星抑制DNA的复制过程,所以会导致细菌基因突变频率降低,A可能出现;细菌属于原核生物,细胞内无染色体,B不可能出现;DNA复制时需要解旋酶,所以环丙沙星的使用结果会使细菌DNA复制发生障碍,C可能出现;环丙沙星抑制DNA解旋,进而影响基因的转录,从而使蛋白质合成发生障碍,D可能出现。
10.某植物基因编码含63个氨基酸的肽链,该基因突变使表达的肽链含64个氨基酸。
下列叙述正确的是( )A.该基因发生突变后,基因的结构一定会发生改变B.该突变基因进行复制时需要解旋酶和RNA聚合酶C.突变前后编码的两条肽链最多有1个氨基酸不同D.若该基因突变发生在体细胞中,则一定无法遗传【解析】选A。
基因突变即为基因结构的改变,A正确。
基因(DNA)复制时,不需要RNA聚合酶,B错误。
若突变类型为增添或缺失,突变前后的肽链可能会有很大的不同,C错误。
对于植物来说,有突变基因的体细胞有可能发育为枝条,可通过无性繁殖遗传,D错误。
11.结合图示,下列说法不正确的是( )A.基因突变发生于Ⅰ过程,基因重组发生于Ⅱ过程B.Ⅲ过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的C.有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异性D.有性生殖方式的出现加快了生物进化的过程【解析】选A。
题图中Ⅰ为减数分裂,可发生基因突变和基因重组,Ⅱ为受精作用,雌雄配子随机结合,但不属于基因重组,A项错误;Ⅲ为个体发育,是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的,B项正确;有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异性,为进化提供了原材料,加快了生物进化的过程,C、D项正确。
【补偿训练】下列图示过程可存在基因重组的是( )【解析】选A。
A项中非等位基因在减数分裂过程中发生重新组合,属于基因重组;B项中表示受精作用,因此不发生基因重组;C项中细胞处于减数第二次分裂后期,因此不发生基因重组;D项中只有一对等位基因A、a,只能发生基因分离,不能发生基因重组。
12.下图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。
下列说法正确的是 ( )A.c、d不能发生基因突变B.基因重组主要是通过c和d来实现的C.b和a的主要差异之一是同源染色体的联会D.d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离【解析】选C。
精卵结合过程中(c)没有DNA复制,一般不会发生基因突变,但合子发育为个体(d)过程中,存在DNA复制,会有基因突变,A错误。
基因重组发生在形成配子的过程中(b),B错误。
减数分裂(b)与有丝分裂(a)主要的区别在于是否发生联会,C正确。
无论在减数分裂(b)还是在有丝分裂(d)过程中都有着丝点分裂,姐妹染色单体分离,D错误。
二、非选择题(共2小题,共22分)13.(10分)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的一种多肽,具有抗菌、抗病毒效应。
研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有诱导凋亡作用。
(1)毒腺细胞合成蜂毒素的细胞器是________。
(2)癌细胞的产生是由于染色体上与癌相关的基因发生____________而导致的。
取人体的组织细胞在显微镜下检查可确定有无癌细胞,这是因为癌细胞与正常细胞相比____________发生变化,且癌细胞表面的糖蛋白____________(填“增加”或“减少”),使癌细胞之间的黏着性降低,容易在生物体内分散和转移。
(3)细胞凋亡也称为____________________。
蜂毒素诱导细胞凋亡与细胞中产生凋亡蛋白Q有关,可推测在无限增殖的癌细胞中,控制凋亡蛋白Q合成的基因处于________(填“活动”或“关闭”)状态,由此可知,凋亡细胞与癌细胞遗传信息的执行情况是________(填“相同”或“不同”)的。
【解析】(1)蜂毒素是多肽,故毒腺细胞合成蜂毒素的细胞器是核糖体。
(2)癌细胞的产生是由于染色体上与癌相关的基因发生突变而导致的。
取人体的组织细胞在显微镜下检查可确定有无癌细胞,这是因为癌细胞与正常细胞相比形态、结构发生变化,且癌细胞表面的糖蛋白减少,使癌细胞之间的黏着性降低,容易在生物体内分散和转移。
(3)细胞凋亡也称为细胞编程性死亡。
蜂毒素诱导细胞凋亡与细胞中产生凋亡蛋白Q有关,则在无限增殖的癌细胞中,控制凋亡蛋白Q合成的基因处于关闭状态,由此可知,凋亡细胞与癌细胞遗传信息的执行情况是不同的。
答案:(1)核糖体(2)突变形态结构减少(3)细胞编程性死亡关闭不同14.(12分)果蝇的野生型和突变型为一对相对性状,受一对等位基因控制。
某自然种群的果蝇全为野生型,现用该自然种群中一对野生型果蝇交配,后代中出现了一只突变型雄果蝇。
研究发现突变型雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。
请回答下列问题:(1)突变型基因的产生是由于野生型基因发生了碱基对的________,而导致基因结构发生了改变。