高中人教版 (2019)第1节 基因突变和基因重组第1课时巩固练习

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1.下列关于基因突变的叙述,错误的是( )
A.镰状细胞贫血产生的根本原因是编码血红蛋白的基因发生突变
B.流感病毒的RNA上发生的碱基的改变可以称为基因突变
C.在没有外来因素的影响时,基因突变不能自发产生
D.基因突变是生物变异的根本来源
2.下列有关基因突变的说法,正确的是( )
A.基因突变一定能产生等位基因
B.DNA分子中碱基发生增添、缺失、替换就是基因突变
C.基因突变可以发生在以RNA为遗传物质的病毒中
D.基因突变改变基因的数量,但不改变基因在染色体上的排列顺序
3.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法,正确的是( )
A.生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变
B.基因突变能定向形成新的等位基因
C.低等生物和高等生物均可发生基因突变
D.体细胞发生的基因突变一定不能遗传
4.原核生物中某一基因编码蛋白质的区段在起始端插入了1个碱基对。在插入位点的附近,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.置换单个碱基对
B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对
D.缺失4个碱基对
5.癌症是威胁人类健康的严重疾病之一,对于癌症晚期的患者,目前仍缺少有效的治疗手段,因此要避免癌症的发生。下列有关说法错误的是( )
A.原癌基因的过量表达可能导致细胞癌变
B.抑癌基因表达的蛋白质活性降低可能导致细胞癌变
C.体内多种细胞都可能癌变体现了基因突变的不定向性
D.肝脏中检测到来自肺部的癌细胞与癌细胞表面糖蛋白减少有关
6.人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。下列说法错误的是( )
A.抑癌基因表达的蛋白质活性减弱会促进细胞凋亡
B.原癌基因和抑癌基因在人体正常细胞中普遍存在
C.癌细胞之间的黏着性降低,容易在体内分散和转移
D.原癌基因或抑癌基因发生突变都可能导致细胞癌变
7.下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述,错误的是( )
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减少,使其易分散和转移
C.有些物理射线可诱发基因突变,导致细胞癌变
D.癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变导致的
8.周期性共济失调是一种由编码细胞膜上钙离子通道蛋白的基因发生突变,其mRNA的长度不变,但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致的遗传病。下列有关该病的叙述,正确的是( )
A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基的缺失
B.突变导致基因转录和翻译过程中的碱基互补配对原则发生改变
C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D.该病的致病原因可能是发生了碱基的替换,导致终止密码子提前出现
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9.我国科学家利用化学诱变方法从水稻品种9311中获得了一个产量对氮肥不敏感的突变体,从而定位了氮肥高效利用的关键基因NGR5。NGR5的表达水平和蛋白积累量随施肥量的增加而增加。下列叙述错误的是( )
A.氮肥不敏感突变水稻的获得利用的原理是基因突变
B.突变的特点决定了化学诱变育种时需处理大量材料
C.只有发生在水稻生殖细胞中的突变才能够遗传给下一代
D.NGR5的表达水平及其突变频率都受外界环境因素的影响
10.[多选](2023江苏泰州中学高三一模改编)当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,产生的P53蛋白既可以阻止损伤的DNA复制,同时也可以启动修复酶系统促使DNA的自我修复,修复后的细胞能继续完成细胞周期的其余过程。具体过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.烟草中所含的大量致癌物质可引起基因突变,导致人体细胞DNA损伤
B.DNA出现损伤时,P53蛋白启动P21基因表达,通过产生的P21蛋白来阻止DNA的复制
C.P53蛋白参与修复的细胞,与同种正常细胞相比,细胞周期时间变长
D.P53基因属于抑癌基因,P21基因属于原癌基因
11.[多选](2023江苏常州一中高一期末)下图中a、b、c表示某一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因,m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A.基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺失或替换,必然导致a、b、c基因碱基序列发生改变
B.m、n片段中发生碱基的增添、缺失或替换,不属于基因突变
C.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
D.在生物个体发育的不同时期,基因a、b、c不一定都能表达
12.由于基因突变导致蛋白质的一个赖氨酸发生了改变。根据下列图表信息回答问题。
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是 。
(2)除赖氨酸以外,图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小? ,原因是 。
(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是 。
(4)从表中可看出,密码子具有 的特点,它对生物体生存和发展的意义是 。
13.图1是真核细胞内遗传信息传递的过程。请据图回答下列问题。
图1
图2
图3
图4
(1)图1所示过程所需的原料是 ,图1中①在细胞中共有 种,其作用是 ,图1中左边为 (填“3'-”或“5'-”)端。
(2)如果图2中蛋白质A是由两条肽链(共含198个肽键)组成的,若每个氨基酸的平均相对分子质量是b,则该蛋白质A的相对分子质量是 ,则作为合成该蛋白质的DNA分子片段至少含有 个碱基。
(3)假设生物的基因型为Aabb,图3中的两条姐妹染色单体上含B和b,其原因可能是 ,B和b分离的时期为 。
(4)图4为某细胞进行减数分裂时发生的染色体行为,发生的时期为 ,该细胞分裂完成后可产生 种基因型的子细胞。
第1节 基因突变和基因重组
第1课时 基因突变
1.C 解析 引起基因突变的因素可以是来自外界的因素,也可以是自身的因素,C项错误。
2.C 解析 基因突变可以产生新基因,但不一定都是等位基因,如原核生物和病毒的基因一般成单存在,不存在等位基因,A项错误;DNA分子中碱基发生增添、缺失、替换引起基因碱基序列的改变,叫作基因突变,B项错误;以RNA为遗传物质的病毒,其遗传信息储存在RNA中,故基因突变可以发生在以RNA为遗传物质的病毒中,C项正确;基因突变会造成某些基因碱基序列的改变,而基因的数量和位置不变,D项错误。
3.C 解析 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,A项错误;基因突变具有不定向性,B项错误;无论是低等生物还是高等生物,无论是体细胞还是生殖细胞,都可能发生基因突变,C项正确;某些植物的体细胞发生的基因突变可以通过无性生殖遗传给后代,D项错误。
4.D 解析 在编码区插入1个碱基对,因每相邻的3个碱基决定1个氨基酸,必然造成插入位点以后几乎所有的密码子及相应氨基酸序列发生变化,致使编码的蛋白质差别很大。若插入1个碱基对后,再增添2个、5个、8个碱基对,或缺失1个、4个、7个碱基对,恰好凑成3的倍数,则能减少对蛋白质结构的影响。
5.C 解析 原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞正常的生长和增殖,若原癌基因过量表达可能导致细胞无限增殖,发生癌变,A项正确;抑癌基因主要抑制细胞的不正常增殖,其表达的蛋白质会抑制细胞无限增殖,减少癌变的发生,抑癌基因表达的蛋白质活性降低可能导致细胞癌变,B项正确;体内各个部位的细胞都可能发生突变造成癌变,体现了基因突变的随机性,C项错误;肝脏中检测到来自肺部的癌细胞表明癌细胞进行了扩散与转移,这与癌细胞表面糖蛋白减少有关,D项正确。
6.A 解析 抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,因此抑癌基因表达的蛋白质活性减弱会抑制细胞凋亡,A项错误。
7.A 解析 癌细胞的分裂失去控制,能够无限增殖,A项错误;癌细胞表面的糖蛋白减少,使其易分散和转移,B项正确;有些物理射线属于物理致癌因子,可诱发基因突变,导致细胞癌变,C项正确;癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变导致的,D项正确。
8.D 解析 根据题干信息“其mRNA的长度不变,但合成的肽链缩短”可知,该病的致病原因可能是发生了碱基的替换,导致终止密码子提前出现,A项错误,D项正确;突变不会导致基因转录和翻译过程中的碱基互补配对原则发生改变,B项错误;该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C项错误。
9.C 解析 分析题意,科学家利用化学诱变方法从水稻品种9311中获得了一个产量对氮肥不敏感的突变体,该技术属于诱变育种,诱变育种的原理是基因突变,A项正确;由于基因突变具有不定向性和低频性等特点,故化学诱变育种时需处理大量材料,以筛选出符合要求的类型,B项正确;一般来说,只有发生在生殖细胞中的突变才能通过配子遗传给下一代,但发生在体细胞中的突变也能通过无性生殖的方式遗传给下一代,C项错误;化学因素可诱发基因突变,且分析题意可知,NGR5的表达水平和蛋白积累量随施肥量的增加而增加,故NGR5的表达水平及其突变频率都受外界环境因素的影响,D项正确。
10.ABC 解析 烟草中所含的大量致癌物质为化学致癌因子,可引起基因突变,导致人体细胞DNA损伤,A项正确;DNA出现损伤时,P53蛋白启动P21基因表达,通过产生的P21蛋白来阻止DNA的复制,同时P53蛋白促进修复酶基因表达,促进DNA损伤修复,B项正确;P53蛋白参与修复的细胞,与同种正常细胞相比,DNA复制受到抑制,细胞周期时间变长,C项正确;P53基因、P21基因都属于抑癌基因,D项错误。
11.ABD 解析 a、b、c是具有遗传效应的DNA片段,若发生基因突变,一定会导致基因碱基序列发生改变,A项正确;m、n为不具有遗传效应的DNA片段,也可能发生碱基的增添、缺失或替换,但不属于基因突变,B项正确;基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性,C项错误;在生物个体发育的不同时期,细胞内的基因选择性表达,即图中基因a、b、c不一定都能表达,D项正确。
12.答案 (1)核糖体 (2)丝氨酸 要同时突变两个碱基才能变为丝氨酸 (3)A (4)简并 保证生物遗传性状的稳定性
解析 (1)过程Ⅰ表示翻译过程,它发生在核糖体上。(2)从赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、精氨酸、天冬酰胺,它们与赖氨酸所对应的密码子均只有一个碱基之差,而丝氨酸对应的密码子与之有两个碱基之差。(3)由于模板链只有一个碱基不同,故甲硫氨酸对应的密码子是AUG,而赖氨酸对应的密码子是AAG,所以⑤链上与mRNA中U相对应的碱基是A。(4)通过表中信息可以看出,一个氨基酸对应着多种密码子,说明密码子具有简并的特点,所以当生物体发生基因突变时,其对应的氨基酸不一定改变,有利于保证生物遗传性状的稳定性。
13.答案 (1)氨基酸 61 识别并转运氨基酸 5'- (2)200b-3 564 1 200 (3)发生了基因突变 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期 (4)减数分裂Ⅰ前期 4
解析 (1)分析题图可知,图1表示翻译过程,其中①是tRNA,能识别并携带特定氨基酸进入核糖体,翻译过程所需的原料为氨基酸,tRNA共61种,主要作用是识别并转运氨基酸;图1中左边为5'-端。(2)图2表示氨基酸C的合成过程,氨基酸C的合成需要基因A控制合成的酶A、基因B控制合成的酶B和基因C控制合成的酶C共同调节;蛋白质A是由两条肽链(共含198个肽键)组成的,若每个氨基酸的平均相对分子质量是b,则该蛋白质A的相对分子质量为b×(198+2)-18×198=200b-3564;mRNA 是以DNA的一条链为模板转录形成的,翻译过程中,mRNA中每相邻3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA中碱基数目的1/3,是DNA(基因)中碱基数目的1/6,即DNA(或基因)中碱基数∶mRNA中碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1,则作为合成该蛋白质的DNA分子片段至少含有的碱基数为(198+2)×6=1200。
(3)假设生物的基因型为Aabb,图3中的两条姐妹染色单体上含B和b,可能发生了基因突变;着丝粒分裂,B和b会随着姐妹染色单体的分开而分离,这一过程发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。
(4)图4表示同源染色体配对,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,该行为发生在减数分裂Ⅰ前期;发生图示染色体行为的细胞可产生AB、Ab、aB、ab4种基因型的子细胞。
第一个
碱基
第二个碱基
第三个
碱基
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G