（新教材）2020人教版生物新素养导学必修二课时素养评价十二5-1基因突变和基因重组

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温馨提示： 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。 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。 (2)若控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)若控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________,判断理由是 __ ___________________________________________ ____________________________________________________________ __。 【解析】(1)基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添或缺失, 而引起的基因结构的改变。 (2)若控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)若控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、增添或缺失 (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)研究发现,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判断细胞是否癌变 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.该发现有助于寻找治疗癌症的新方法 【解析】选 C。由于癌变的根本原因是基因突变,故可以用基因检测的 方法来检测癌变细胞,A 正确;根据题意,进入平衡阶段的癌细胞不易被 免疫系统识别,B 正确;细胞癌变的根本原因是基因突变,是细胞的畸形 分化,C 错误;根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,因此该发现有助于寻找治疗癌症的新方法,D 项正确。 2.(3 分)TP53 基因是迄今发现的与人类肿瘤相关性最高的基因。不仅 可以阻止肿瘤细胞分裂、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决定的自然的生理过 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.形成癌症的根本原因是相关遗传物质发生了改变,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 一个由遗传机制决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;形成癌症的根本原因是相关遗传物质发生了改变,但是癌细胞一 般是体细胞中的遗传物质改变引起的,故癌症一般不遗传给子女,D 错 误。 3.(3 分)化疗是控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化。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减少,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控制,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)明确癌细胞的形成原因和特点: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)识图判断:根据题图分析可知,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 具有无限增殖的能力,B 正确;根据题图可知,化疗用药后,癌细胞与正 常细胞的数量均明显减少,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控 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 b B.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, 不可能是次级精母细胞,C 错误;图Ⅱ的细胞处于减数第二次分裂,无同 源染色体,无四分体,D 错误。 5.(3 分)(2018·全国卷Ⅰ)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变 体 M 和 N 均不能在基本培养基上生长,但 M 可在添加了氨基酸甲的基本 培养基上生长,N 可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将 M 和 N 在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将 菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此 判断,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丧失 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 混合培养能得到 X D.突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移 【解析】选 C。本题考查基因突变、DNA 是遗传物质的实验探究。突变 体 M 不能在基本培养基上生长,但可在添加了氨基酸甲的基本培养基上 生长,因此突变体 M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失,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 合培养,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 的分离发生在减数分裂Ⅰ C.A 与 a 的分离仅发生在减数分裂Ⅰ D.A 与 a 的分离发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ 【解析】选 C。正常情况下姐妹染色单体上的等位基因是一致的(DNA 复制所得),但图中所示的情况不是如此,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而分离,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,姐妹染色单体的分离也会造成 A 和 a 的分离,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控制合成多肽的过程。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AaBbDd 的个体细胞某时期分裂图像,丙图表示细胞分裂过程中 mRNA 的含量(虚 线)和每条染色体所含 DNA 分子数的变化(实线)。请回答下列问题: 注:可能用到的密码子:天冬氨酸(GAC),甘氨酸(GGU、GGG),甲硫氨酸 (AUG),终止密码(UAG)。 (1)甲图中过程①所需的酶主要有________。 (2)a 突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是 ____________________________,在 a 突变点附近再丢失________个碱 基对对氨基酸序列的影响最小。 (3)图中________突变对性状无影响,其意义是 __________________________。 (4)导致乙图中染色体上 B、b 不同的原因属于________(变异种类)。 (5)诱发基因突变一般处于丙图中的________阶段,而基因重组发生在 ________ (填图中字母)阶段。 【解析】(1)甲图中过程①为转录,是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程,所用到的酶主要是 RNA 聚合酶。 (2)a 丢失 T/A,转录形成的 mRNA 序列为-GAC-UAU-GGU-AUG-,翻译成多 肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。为了 不破坏其他密码子的完整性,所以再减少 2 个碱基对对氨基酸序列的影 响是最小的。 (3)由密码子的简并性可知 b 突变后的密码子为 GAC,仍与天冬氨酸相 对应,其意义是有利于维持生物遗传性状的相对稳定。 (4)细胞处于减数分裂Ⅱ后期,分开前姐妹染色单体上的相同位置基因 不同,可能是复制时发生了基因突变,也可能是减数分裂Ⅰ四分体时期 发生了互换。 (5)丙图中 a 为 G1 期,b 为 S 期(DNA 复制时期),c 为 G2 期,d 为分裂期。 基因突变发生于 DNA 复制时,即分裂间期的“S”期,而基因重组发生在 减数分裂Ⅰ过程中。 答案:(1)RNA 聚合酶 (2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸 2 (3)b 有利于维持生物遗传性状的相对稳定 (4)基因突变或基因重组 (5)b d 关闭 Word 文档返回原板块