2024年新教材高中生物课时素养评价十二5.1基因突变和基因重组含解析新人教版必修2

PAGE11-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.(2024·山东学考真题)下列有关基因突变的叙述,正确的是 ()A.基因突变必需用物理因素诱发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,肯定能传给后代D.DNA分子上的碱基对的替换、增加或缺失肯定能引起基因突变【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,一般状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、增加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,形态结构变更的细胞B.细胞核体积增大,染色深的细胞C.膜通透性变更,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,形态结构变更属于癌细胞的特征,A正确;细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深属于苍老细胞的特征,B错误;膜通透性变更,运输功能降低,属于苍老细胞的特征,C错误;癌细胞代谢旺盛,能无限增殖,其酶活性没有降低,而酶活性降低是苍老细胞的特征表现,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的分别比,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的分别比,不是基因重组的结果,而是等位基因分别的结果,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,为生物进化供应原材料,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当相同,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别导致的性状分别,基因重组指的是多对限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限制,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)。基因中发生变更的是 ()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,确定脯氨酸的密码子为CCU、CCC、CCA、CCG,确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,则依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,下列最牢靠的依据是 ()A.用显微镜视察细胞染色体数目是否变更B.用显微镜视察细胞原癌基因是否突变C.用显微镜视察细胞的形态结构是否变更D.用显微镜视察细胞膜外的糖蛋白是否削减【解析】选C。癌细胞中染色体数目没有变更,A错误;基因突变在光学显微镜下视察不到,B错误;细胞癌变后细胞的形态结构发生显著变更,C正确;细胞膜外的糖蛋白在光学显微镜下视察不到,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.探讨发觉,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表明白不同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肯定形成癌症【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育液中加入适量的环丙沙星,不行能出现的现象是 ()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不行能出现;DNA复制时须要解旋酶,所以环丙沙星的运用结果会使细菌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,基因的结构肯定会发生变更B.该突变基因进行复制时须要解旋酶和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,则肯定无法遗传【解析】选A。基因突变即为基因结构的变更,A正确。基因(DNA)复制时,不须要RNA聚合酶,B错误。若突变类型为增加或缺失,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,增加了生物变异性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,增加了生物变异性,为进化供应了原材料,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项中细胞处于减数其次次分裂后期,因此不发生基因重组;D项中只有一对等位基因A、a,只能发生基因分别,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别【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)主要的区分在于是否发生联会,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,姐妹染色单体分别,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。探讨发觉,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____________发生变更,且癌细胞表面的糖蛋白____________(填“增加”或“削减”),使癌细胞之间的黏着性降低,简单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,可推想在无限增殖的癌细胞中,限制凋亡蛋白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状况是________(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、结构发生变更,且癌细胞表面的糖蛋白削减,使癌细胞之间的黏着性降低,简单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,限制凋亡蛋白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状况是不同的。答案:(1)核糖体(2)突变形态结构削减(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,受一对等位基因限制。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。探讨发觉突变型雄果蝇出现的缘由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变更。

(2)若限制该对相对性状的基因位于常染色体上,则显性性状为________,发生基因突变的亲本是______(填“父本”“母本”或“父本或母本”)。

(3)若限制该对相对性状的基因位于X染色体上,则发生基因突变的亲本是________,推断理由是__

_________________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增加或缺失,而引起的基因结构的变更。(2)若限制该对相对性状的基因位于常染色体上,则野生型果蝇的后代出现的突变型是显性性状,可能是父本或母本的一个基因发生突变的结果。(3)若限制该对相对性状的基因位于X染色体上,说明母本的基因发生了突变,因为雄果蝇的X染色体只能来自母本。答案:(1)替换、增加或缺失(2)突变型父本或母本(3)母本雄果蝇的X染色体只能来自母本(20分钟·30分)1.(3分)探讨发觉,一些癌细胞能进入“平衡”阶段。此阶段的癌细胞不易被免疫系统识别,不会恶性增殖,也不会导致机体发病。下列有关分析不合理的是()A.可以通过检测癌基因推断细胞是否癌变B.免疫系统不易清除这种癌细胞C.这种癌细胞是细胞正常分化的结果D.该发觉有助于找寻治疗癌症的新方法【解析】选C。由于癌变的根本缘由是基因突变,故可以用基因检测的方法来检测癌变细胞,A正确;依据题意,进入平衡阶段的癌细胞不易被免疫系统识别,B正确;细胞癌变的根本缘由是基因突变,是细胞的畸形分化,C错误;依据题意此阶段的癌细胞不会恶性增殖,也不会导致机体发病,因此该发觉有助于找寻治疗癌症的新方法,D项正确。2.(3分)TP53基因是迄今发觉的与人类肿瘤相关性最高的基因。不仅可以阻挡肿瘤细胞分裂、诱导肿瘤细胞凋亡,还可以修复正常DNA的损伤,被称作人体的“基因警察”。以下相关说法错误的是 ()A.TP53基因可能为抑癌基因,其正常表达可以降低细胞癌变的概率B.TP53基因诱导肿瘤细胞凋亡是一个由遗传机制确定的自然的生理过程C.石棉、烯环烃、碱基类似物、亚硝酸盐等可能使TP53基因失去“基因警察”功能D.形成癌症的根本缘由是相关遗传物质发生了变更,因此癌症常遗传给子女【解析】选D。通过题干信息可知,TP53基因可能为抑癌基因,其正常表达可以降低细胞癌变的概率,A正确;TP53基因诱导肿瘤细胞凋亡是一个由遗传机制确定的自然的生理过程,B正确;石棉、烯环烃、碱基类似物、亚硝酸盐等化学因素可能使TP53基因失去“基因警察”功能,C正确;形成癌症的根本缘由是相关遗传物质发生了变更,但是癌细胞一般是体细胞中的遗传物质变更引起的,故癌症一般不遗传给子女,D错误。3.(3分)化疗是限制癌细胞增长的方法之一,药物可以杀死癌细胞,下图给出的是一个典型的化疗过程,每3周给药1次(图中箭头所示),图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变更。以下说法错误的是 ()A.癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织B.癌细胞与正常细胞相比不受密度制约因素的限制而不断分裂和生长C.据图可知最初给药后两类细胞数量都明显削减,然后又回升,而每次给药后癌细胞回升量少于正常细胞D.据图可知为了使癌细胞得到更有效地限制,可以在化疗过程中加大给药剂量或缩短给药周期而不会引起较强的副作用【解题导引】解答本题首先明确以下两点:(1)明确癌细胞的形成缘由和特点:癌细胞是由于基因突变而形成的细胞;癌细胞能够无限增殖。(2)识图推断:依据题图分析可知,化疗的方法主要原理是抑制癌细胞的增殖,但同时正常细胞的增殖同样受到了抑制。【解析】选D。高频率分裂的组织,细胞分裂比较活跃,故基因突变的概率大,形成癌细胞的概率高,A正确;癌细胞由于失去接触抑制现象,故具有无限增殖的实力,B正确;依据题图可知,化疗用药后,癌细胞与正常细胞的数量均明显削减,而后数量增加,但癌细胞数量回升少于正常细胞,C正确;加大剂量和缩短给药周期均能使癌细胞获得更有效地限制,但由题图可知化疗对于正常细胞会有较强的副作用,D错误。4.(3分)如图是某种雄性动物细胞分裂示意图。下列叙述正确的是 ()A.图Ⅱ中①上某位点有基因B,则②上相应位点的基因有可能是bB.在卵巢中可能同时存在图Ⅰ、图Ⅱ两种分裂图像C.若图Ⅰ中的2和6表示两个Y染色体,则此图表示次级精母细胞的分裂D.图Ⅰ的细胞中有四对同源染色体,图Ⅱ的细胞中有1个四分体【解析】选A。图Ⅱ中①和②为姐妹染色单体,①上某位点有基因B,若发生基因突变或染色体互换,②上相应位点的基因可能是b,A正确;由于该个体为雄性个体,图Ⅰ为有丝分裂后期,图Ⅱ为次级精母细胞,在精巢中既有有丝分裂的细胞,也有减数分裂的细胞,所以可能同时存在图Ⅰ、图Ⅱ两种分裂图像,但卵巢中的细胞中无Y染色体,故卵巢中不存在图Ⅰ、图Ⅱ两种分裂图像,B错误;图Ⅰ表示的是体细胞的有丝分裂,不行能是次级精母细胞,C错误;图Ⅱ的细胞处于减数其次次分裂,无同源染色体,无四分体,D错误。5.(3分)(2024·全国卷Ⅰ)某大肠杆菌能在基本培育基上生长,其突变体M和N均不能在基本培育基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培育基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培育基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培育基中混合培育一段时间后,再将菌体接种在基本培育基平板上,发觉长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此推断,下列说法不合理的是 ()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丢失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培育能得到XD.突变体M和N在混合培育期间发生了DNA转移【解析】选C。本题考查基因突变、DNA是遗传物质的试验探究。突变体M不能在基本培育基上生长,但可在添加了氨基酸甲的基本培育基上生长,因此突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丢失,A项合理;大肠杆菌没有染色体,可遗传的变异只有基因突变,B项合理;M和N的混合培育,致使两者间发生了细菌转化现象,而细菌转化现象则是由于细菌间DNA的转移(本质是基因重组)实现的,故C项不合理、D项合理。6.(3分)如图为一对同源染色体及其上的等位基因,下列说法错误的是()A.来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换B.B与b的分别发生在减数分裂ⅠC.A与a的分别仅发生在减数分裂ⅠD.A与a的分别发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ【解析】选C。正常状况下姐妹染色单体上的等位基因是一样的(DNA复制所得),但图中所示的状况不是如此,可以判定是同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换,故A项正确。B和b基因分别位于2号和1号染色体上,随着1、2号同源染色体在减数分裂Ⅰ而分别,故B项正确。由于1号和2号染色体上均同时有A和a基因,因此,在减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体的分别也会造成A和a的分别,故C项错误,D项正确。7.(12分)甲图表示果蝇某正常基因片段限制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失T/A,b由T/A变为C/G,c由T/A变为G/C,d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生,乙图表示基因组成为Aa