2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章基因突變及其他變異1基因突變和基因重組課時素養(yǎng)評價含解析新人教版必修2

PAGE8-基因突變和基因重組(20分鐘·70分)一、選擇題(共9小題，每小題5分，共45分)1.亮氨酸的密碼子有如下幾種：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，當(dāng)某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時，這種突變的結(jié)果對該生物的影響是()A.肯定是有害的B.肯定是有利的C.有害的概率大于有利的概率D.既無利也無害【解析】選D。當(dāng)某基因片段中模板鏈的GAC突變?yōu)锳AC時，轉(zhuǎn)錄所形成的mRNA相應(yīng)位置上的堿基序列由CUG變?yōu)閁UG，CUG和UUG確定的都是亮氨酸，這種突變的結(jié)果沒有導(dǎo)致該基因限制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變更，因此對該生物既無利，也無害。2.鐮狀細胞貧血患者與正常人的血紅蛋白相比，β鏈上第6位氨基酸發(fā)生了變更。下列分析錯誤的是 ()A.造成β鏈上第6位氨基酸發(fā)生變更的根本緣由是基因突變B.通過分析異樣基因與正?；虻膲A基種類可以確定變異的類型C.通過分析鐮狀細胞貧血系譜圖，可以推斷該病的遺傳方式D.假如對鐮狀細胞貧血患者進行基因治療，可以選擇改造其造血干細胞【解析】選B。堿基對替換引起鐮狀細胞貧血，這屬于基因突變，A項正確；異樣基因與正常基因的堿基種類可能相同，不能據(jù)此確定變異類型，B項錯誤；鐮狀細胞貧血屬于常染色體隱性遺傳病，通過分析遺傳系譜圖可以推斷該病的遺傳方式，C項正確；紅細胞由造血干細胞分化而來，所以可通過改造造血干細胞對鐮狀細胞貧血患者進行治療，D項正確。3.經(jīng)檢測發(fā)覺某生物發(fā)生了基因突變，但其性狀并沒有發(fā)生變更，其緣由可能是 ()A.遺傳信息沒有變更B.遺傳基因沒有變更C.遺傳密碼沒有變更D.限制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有變更【解析】選D。基因突變會導(dǎo)致遺傳信息和遺傳基因的變更，A、B錯誤；基因突變后，相應(yīng)的遺傳密碼也會發(fā)生變更，C錯誤；因為密碼子具有簡并性，基因突變后，其限制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列沒有變更，因此性狀不會發(fā)生變更，D正確。4.探討發(fā)覺，正常干細胞中兩種關(guān)鍵蛋白質(zhì)“失控”發(fā)生越位碰撞后，正常干細胞會變成腫瘤干細胞。下列有關(guān)說法錯誤的是 ()A.干細胞的分化方向與細胞中基因的表達狀況有關(guān)B.干細胞具有發(fā)育成完整個體的全套遺傳物質(zhì)C.干細胞分化后漸漸蒼老是由基因確定的D.干細胞在癌變過程中細胞膜上的糖蛋白會增多【解析】選D。干細胞的分化是基因選擇性表達的結(jié)果，A正確；每個細胞最初都是由受精卵分裂、分化而來，因此含有個體發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)，B正確；干細胞分化后漸漸蒼老是由基因確定的，C正確；干細胞在癌變過程中細胞膜上的糖蛋白削減，D錯誤。5.正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎倪^程中，發(fā)生變更的是 ()①細胞中的染色體數(shù)②細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)③細胞中的遺傳物質(zhì)④細胞的分裂實力A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④【解析】選B。細胞癌變的內(nèi)因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，所以遺傳物質(zhì)發(fā)生了變更，但染色體數(shù)不發(fā)生變更。細胞癌變后，形態(tài)結(jié)構(gòu)變更，并且可以無限增殖。6.人和動物細胞的染色體上普遍存在著原癌基因和抑癌基因，但是大多數(shù)人不患癌癥，只有少數(shù)人患癌癥，其緣由主要是 ()A.原癌基因不能被激活B.在正常狀況下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的概率很低C.癌細胞是細胞畸形分化造成的D.大多數(shù)人體內(nèi)有反抗癌細胞的免疫功能【解析】選B。在正常狀況下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的概率很低，且癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個細胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能給予癌細胞全部的特征，這是一種累積效應(yīng)。因此，生活中的致癌因子許多，但是癌癥發(fā)生的概率并不是很高，而且易患癌癥的多為老年人，故選B。7.一種果蠅的突變個體在21℃的氣溫下，生活實力很差，但是當(dāng)氣溫上升到25.5℃時，其生活實力則大大提高了，這說明 ()A.生物的突變經(jīng)常是有利的B.環(huán)境條件的變更對突變體是有利的C.突變后使個體的體質(zhì)增加D.突變的有利或有害與環(huán)境條件有關(guān)【解析】選D。變異是不定向的，既可能產(chǎn)生有利變異，又可能產(chǎn)生不利變異，變異樣具有多害少利性，A錯誤；突變的有害和有利并不是肯定的，它取決于生存環(huán)境，因此環(huán)境條件的變更對突變體有的是有利的，有的是有害的，B錯誤；突變后使個體更適應(yīng)25.5℃時的環(huán)境，C錯誤；同一突變體在不同環(huán)境中生存實力不同，說明突變的有害或有利取決于環(huán)境條件，D正確。8.下列關(guān)于基因突變和基因重組的敘述，錯誤的是 ()A.基因突變和基因重組都對生物進化有重要意義B.基因突變能變更基因中的堿基序列，而基因重組只能變更基因型C.真核細胞的分裂方式中基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中D.基因突變和基因重組都能發(fā)生在受精過程中【解析】選D?；蛲蛔兡軌虍a(chǎn)生新基因，基因重組能夠產(chǎn)生新基因型，都對生物進化有重要意義，A正確；基因突變可以變更基因中的堿基序列，基因重組只能變更生物個體的基因型，B正確；真核細胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種，都可以發(fā)生基因突變，而自然狀態(tài)下基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，C正確，D錯誤。9.下列過程中發(fā)生基因重組的是 ()A.雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖B.雌雄配子隨機結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個體C.雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒D.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄均為紅眼【解析】選C。雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖屬于性狀分別，A不符合題意；雌雄配子隨機結(jié)合產(chǎn)生不同類型的子代個體是受精作用，B不符合題意；雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒屬于限制不同性狀的基因自由組合，屬于基因重組，C符合題意；紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄均為紅眼，該過程只涉及一對基因，沒有發(fā)生基因重組，D不符合題意?！菊`區(qū)警示】基因重組發(fā)生的條件(1)發(fā)生的時期：減數(shù)第一次分裂前期和減數(shù)第一次分裂后期，即發(fā)生在形成配子的過程中，而非受精作用過程中。(2)基因重組是非等位基因發(fā)生重新組合，所以在一個個體中至少存在兩對等位基因才有可能發(fā)生基因重組，存在一對等位基因的只能發(fā)生等位基因的分別。二、非選擇題(共2小題，共25分)10.(15分)目前臨床上癌癥治療的方法主要包括手術(shù)治療、放療、化療、激素治療、基因治療和免疫治療。此外，科學(xué)家通過對前列腺癌細胞系的探討發(fā)覺，綠茶中的多酚酶能促進多酚的合成，多酚可削減BCL-XL蛋白的合成，而這種蛋白有抑制癌細胞凋亡的作用，從而證明綠茶具有抗癌的作用。據(jù)以上資料回答下列問題。(1)細胞癌變的分子基礎(chǔ)是細胞內(nèi)的________發(fā)生了變更，從而使它成為具有________特性的細胞。癌細胞的分裂方式是________________。

(2)癌癥化療時應(yīng)用的烷化劑(如二氯二乙胺)能夠阻擋參加DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。此類藥品作用于癌細胞細胞周期的________________期。

(3)在正常生理條件下，人體的血管內(nèi)皮細胞倍增時間約為一年，而不受調(diào)整限制的血管生成卻非?？焖伲@對于癌細胞生命活動的意義是____________________________________________________________________________

______________________________________________________________。

(4)綠茶含有多酚酶，其根本緣由是________________________。

(5)除了不抽煙、不酗酒外，請再寫出一條防治癌癥的建議：_______。

【解析】(1)細胞癌變的分子基礎(chǔ)是DNA分子結(jié)構(gòu)變更，即基因突變，癌細胞具有無限增殖的特點。癌細胞以有絲分裂的方式增殖。(2)DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期，由于烷化劑能夠阻擋參加DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用，因此，該類藥品作用于癌細胞細胞周期的分裂間期。(3)血管運輸養(yǎng)分物質(zhì)和氧氣，血管生成速度快，能為無限增殖的癌細胞的生命活動供應(yīng)大量的養(yǎng)分物質(zhì)和氧氣。(4)綠茶含有多酚酶，此酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成受基因的限制。(5)從遠離致癌因素的角度考慮，防治癌癥除了不抽煙、不酗酒外，還有不食用烤焦、發(fā)霉等致癌因素較多的食物；不食用被亞硝酸鹽污染的食物；不食用食品添加劑過量的食物等。答案：(1)DNA分子結(jié)構(gòu)無限增殖有絲分裂(2)分裂間(3)為無限增殖的癌細胞的生命活動供應(yīng)大量的養(yǎng)分物質(zhì)和氧氣(4)具有多酚酶基因(5)不食用烤焦、發(fā)霉等致癌因素較多的食物(或不食用被亞硝酸鹽污染的食物；不食用食品添加劑過量的食物等)(答案合理即可，任寫一條)11.(10分)鐮狀細胞貧血患者的血紅蛋白多肽鏈中，一個氨基酸發(fā)生了替換。如圖是該病的病因圖解?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中①表示DNA上的堿基對發(fā)生變更，遺傳學(xué)上稱為__________。

(2)圖中②以DNA的一條鏈為模板，依據(jù)__________原則，合成mRNA的過程，遺傳學(xué)上稱為__________，該過程的場所是__________。

(3)圖中③過程稱為__________，完成該過程的場所是__________。

(4)已知谷氨酸的密碼子為GAA或GAG，組氨酸的密碼子為CAU或CAC，天冬氨酸的密碼子為GAU或GAC，纈氨酸的密碼子為GUA、GUU、GUC或GUG。圖中氨基酸甲是______。

【解析】(1)DNA中堿基對的變更稱為基因突變。(2)②稱為轉(zhuǎn)錄，通過RNA聚合酶以DNA一條鏈為模板，依據(jù)堿基互補配對原則合成mRNA，發(fā)生于細胞核中。(3)③稱為翻譯，發(fā)生于核糖體中。(4)氨基酸甲對應(yīng)的密碼子是GAG，對應(yīng)谷氨酸。答案：(1)基因突變(2)堿基互補配對轉(zhuǎn)錄細胞核(3)翻譯核糖體(4)谷氨酸(10分鐘·30分)1.(3分)(多選)如圖是某二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖推斷下列說法不正確的是 ()A.甲、乙、丙細胞所處時期均不簡單發(fā)生基因突變B.乙細胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組C.1與2片段的交換和1與2的分別，均屬于基因重組D.丙細胞不能進行基因重組【解析】選B、C。甲、乙、丙三個細胞染色體高度螺旋化，不能進行DNA復(fù)制，一般不發(fā)生基因突變，A正確；乙圖表示有絲分裂，不會發(fā)生基因重組，可能發(fā)生了基因突變，B錯誤；1與2片段的交換屬于基因重組，1與2的分別會造成等位基因的分別，不屬于基因重組，C錯誤；丙細胞處于減數(shù)其次次分裂時期，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期或后期，D正確。2.(3分)(多選)與正常細胞相比，腫瘤細胞須要汲取更多的葡萄糖才能維持其生長。最新探討發(fā)覺，若限制體內(nèi)谷氨酰胺的含量，就可以使腫瘤細胞無法正常汲取葡萄糖，從而抑制它的生長。以下能從題意中得出的是 ()A.增加葡萄糖的攝入可使腫瘤細胞膜上的糖蛋白含量高于正常體細胞B.切斷腫瘤細胞的“糖路”，可達到“餓死”腫瘤細胞的目的C.糖類是包括腫瘤細胞在內(nèi)的全部人體細胞的主要能源物質(zhì)D.谷氨酰胺可能用于合成腫瘤細胞汲取葡萄糖的轉(zhuǎn)運蛋白【解析】選B、C、D。腫瘤細胞膜上的糖蛋白含量少于正常體細胞；依據(jù)題干“腫瘤細胞須要汲取更多的葡萄糖”，可知切斷“糖路”，會導(dǎo)致腫瘤細胞因供能不足而死亡；糖類是為細胞供能的主要能源物質(zhì)；限制谷氨酰胺的含量會導(dǎo)致腫瘤細胞不能正常汲取葡萄糖，腫瘤細胞汲取葡萄糖的方式為主動運輸，由此推想谷氨酰胺可能是合成葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的原料。3.(3分)探討發(fā)覺，外界因子會導(dǎo)致HER基因過量表達，合成細胞膜上某種受體蛋白—HER蛋白，從而持續(xù)激活細胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)啟動DNA復(fù)制，導(dǎo)致細胞異樣增殖而形成癌細胞。下列敘述錯誤的是 ()A.輻射、病毒等可能是激活HER基因過量表達的外界因子B.HER基因過量表達后能影響細胞周期、限制細胞生長分裂C.若細胞HER基因過量表達，會導(dǎo)致其細胞周期變短D.HER蛋白是細胞膜上的一種糖蛋白，細胞癌變后其含量削減【解析】選D。HER基因過量表達會導(dǎo)致細胞癌變，而輻射、病毒等屬于致癌因子，因此輻射、病毒等可能是激活HER基因過量表達的外界因子，A正確；HER基因過量表達后可導(dǎo)致細胞異樣增殖形成癌細胞，故能影響細胞周期、限制細胞生長分裂，B正確；若細胞HER基因過量表達，會引起細胞癌變，導(dǎo)致細胞周期變短，C正確；依據(jù)題意，HER蛋白過量表達導(dǎo)致細胞癌變，故細胞癌變后該蛋白含量增加，D錯誤。【誤區(qū)警示】正確相識癌細胞(1)癌細胞膜上的糖蛋白削減，HER基因過量表達，因此不屬于糖蛋白。細胞膜上的蛋白質(zhì)不僅有糖蛋白還有轉(zhuǎn)運蛋白等。(2)癌細胞的細胞周期變短，除了與原癌基因和抑癌基因有關(guān)外，還可能與HER基因的過量表達有關(guān)。4.(3分)利用月季花的枝條扦插所產(chǎn)生的后代與利用月季花的種子播種所產(chǎn)生的后代相比，下列關(guān)于其變異來源的敘述，正確的是 ()A.前者不會發(fā)生變異，后者有較大的變異性B.前者肯定不會產(chǎn)生基因重組，后者可能發(fā)生基因重組C.后者肯定不會發(fā)生基因重組，前者可能發(fā)生基因重組D.前者肯定不會因環(huán)境影響發(fā)生變異，后者可能因環(huán)境影響發(fā)生變異【解析】選B。扦插屬于無性生殖，變異來源不行能有基因重組。種子繁殖屬于有性生殖，變異來源有基因重組；扦插和種子繁殖的變異來源都會受環(huán)境的影響。5.(18分)下圖為人β-珠蛋白基因與其mRNA雜交的示意圖，①～⑦表示基因的不同功能區(qū)。請據(jù)圖回答：(1)上述分子雜交的原理是______________；細胞中β-珠蛋白基因編碼區(qū)不能翻譯的序列是__________(填寫圖中序號)。

(2)細胞中β-珠蛋白基因起先轉(zhuǎn)錄時，能識別和結(jié)合①中調(diào)控序列的酶是______________。

(3)若一個卵原細胞的一條染色體上，β-珠蛋白基因的編碼區(qū)中一個A替換成T