《5.1 基因突变和基因重组》讲义案1

学而优·教有方5.1基因突变和基因重组》讲义案11、阐述基因突变的概念、原因、特点及意义。2、说出细胞癌变和基因突变的关系。3、简述基因重组的概念、类型及意义。一、基因突变的实例和概念1．镰状细胞贫血(1)致病机理①直接原因：血红蛋白分子中谷氨酸eq\o(→,\s\up7(替换为))缬氨酸。②根本原因：基因中碱基对eq\o(=,\s\up11(T),\s\do4(A))eq\o(→,\s\up7(替换为))eq\o(=,\s\up11(A),\s\do4(T))。(2)病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的一个碱基对改变引起的一种遗传病，是基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物性状的典例。2．基因突变的概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。3．基因突变的遗传性：基因突变若发生在配子中，则可以遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。4．细胞的癌变(1)根本原因原癌基因或抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌细胞。(2)相关基因的作用原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和增殖的进程。抑癌基因：主要抑制细胞不正常的增殖。(3)癌细胞的特征能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变。(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，病毒和原核生物基因突变产生的是一个新基因，而不是等位基因。(4)基因突变不一定都能遗传给后代。①基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不能遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。②基因突变如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。【典例1】在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中()A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的碱基序列C．细胞的DNA含量 D．细胞的RNA含量二、基因突变的原因、特点及意义1．原因(1)外因eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物理因素：如紫外线、X射线等,化学因素：如亚硝酸盐、碱基类似物等,生物因素：如某些病毒的遗传物质等))(2)内因：DNA复制偶尔发生错误等。2．特点(1)普遍性：在生物界中普遍存在。(2)随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位。(3)不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，突变方向和环境没有明确的因果关系。(4)低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低。3．意义(1)对生物体来说，基因突变有的是有害的，有的是有利的，还有的是中性的。(2)基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。【典例2】化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化，氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。育种学家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。羟胺处理过的番茄一定不会出现()A．番茄种子的基因突变频率提高B．体细胞中染色体数目不变C．DNA分子的嘌呤数目大于嘧啶数目D．诱导出了耐储存的番茄新品种三、基因重组1．概念：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2．类型(1)交换型减数分裂四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。(2)自由组合型减数分裂Ⅰ后期，由于非同源染色体的自由组合，使非同源染色体上的非等位基因自由组合。3．意义基因重组能够产生基因组合多样化的子代，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。项目基因突变基因重组变异实质基因碱基序列发生改变控制不同性状的基因重新组合时间主要发生在细胞分裂前的间期(有丝分裂间期，减数分裂前的间期)减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期原因DNA分子复制时，在外界因素或自身因素的作用下，引起的碱基的改变(替换、增添或缺失)同源染色体的非姐妹染色单体间交换，以及非同源染色体之间自由组合可能性可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖过程中，产生的变异多适用范围所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性通常发生在真核生物的有性生殖过程中结果产生新的基因和基因型产生新的基因型意义是新基因的产生途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义联系①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型【典例3】如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是()A．①②④⑤ B．①②③C．④⑤ D．③⑥一、单选题1.甲胎蛋白（AFP）是一种糖蛋白，是检测肝病的一个指标。正常情况下，胎儿出生后两周AFP从血液中消失。甲胎蛋白（AFP）主要来自胚胎的肝细胞，但慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再生时，AFP含量会升高，尤其当肝细胞发生癌变时，AFP含量会持续性显著增高。下列有关说法不正确的是（

）A.

肝细胞发生癌变时其形态结构可能发生变化B.

细胞癌变时原癌基因才表达，使人体产生的AFP增多C.

肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工与运输D.

细胞发生癌变，细胞膜上的糖蛋白减少2.研究发现，水稻3号染色体上的基因E可决定水稻对氮、磷、钾元素有效吸收的特性，利于增强光合作用，同时该基因对水稻早熟和高产也有直接影响。下列分析错误的是(

)A.

基因E可能直接控制K+载体的合成

B.

基因E可以影响多个生物性状C.

基因E的根本来源是基因重组

D.

通过单倍体育种可获得EE个体3.下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是（）A.

蛙的红细胞在无丝分裂时不出现纺锤体和染色体的变化B.

由于细胞代谢受损或中断引起的细胞死亡称为细胞凋亡C.

成年动物体内仍保留少数具有分裂和分化能力的干细胞D.

细胞癌变并不是单个基因突变的结果，而是一种累积效应4.研究发现，肿瘤细胞能释放“微泡”的泡状结构，其携带一种特殊的“癌症蛋白”。当“微泡”与血管上皮细胞融合时，“癌症蛋白”作为信号分子促进新生血管异常形成，并使血管朝着肿瘤部位生长。下列相关叙述错误的是（）A.

肿瘤细胞与正常细胞相比遗传物质发生了变化

B.

肿瘤细胞释放“微泡”的过程中需要消耗能量C.

“癌症蛋白”是血管上皮细胞的化学致癌因子

D.

新生血管异常形成可能为癌细胞提供更多营养5.下列有关细胞癌变的叙述，正确的是（

）A.

癌变的实质是基因突变B.

癌变细胞的细胞膜上糖蛋白增多C.

癌变细胞内酶活性降低，导致细胞代谢减缓D.

原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变6.导致人类发生镰刀型细胞贫血症的最根本原因是

（

）A.

控制血红蛋白的基因中一个碱基对发生改变

B.

血红蛋白的结构发生改变C.

合成血红蛋白的一个氨基酸发生改变

D.

缺氧时，红细胞呈镰刀型7.下列关于基因突变的叙述中，错误的是(

)A.

在自然状态下基因的突变频率较低B.

紫外线等物理因素可能损伤碱基而诱发基因突变C.

基因中碱基序列的任何改变都可能导致基因突变D.

生殖细胞中基因突变的频率越高越利于种群进化8.自然状态下，高等生物大约103～108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，这说明基因突变是（

）A.

不定向的

B.

普遍存在的

C.

随机发生的

D.

频率很低的9.动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，这类变异会导致人类发生多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重，下列关于动态突变的推断正确的是（

）A.

可借助光学显微镜进行观察

B.

只发生在生长发育的特定时期C.

会导致染色体上基因的数量有所增加

D.

翻译产物中某个氨基酸可能会重复出现10.下图为人体某个细胞生命历程各个阶段示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程.据图分析，下列叙述不正确的是（）A.

正常的上皮细胞与骨骼肌细胞内不含原癌基因和抑癌基因B.

细胞的衰老和凋亡在人体的不同年龄阶段都会发生C.

a表示细胞的生长过程，细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率就越低D.

c表示细胞分化，分化形成的上皮细胞与骨骼肌细胞内的核基因相同二、填空题11.研究者将乳腺细胞M诱导成为乳腺癌细胞（记为Mc），研究细胞癌变后的代谢水平变化．（1）细胞癌变后，细胞表面的

减少，使细胞粘着性降低，但增加了一些癌细胞特有的蛋白成分，所以可用

的方法来鉴定细胞是否癌变．（2）实验一：研究者测定了M及Mc的葡萄糖摄取量，结果如图1．由图可知，Mc对葡萄糖的摄取量大约是M的

倍．（3）实验二：研究者将一种作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂加入到M和Mc细胞的培养液中，与

细胞相比，计算获得图2所示数据．结果说明

对该抑制剂更为敏感．由于该抑制剂抑制

阶段，为确定癌变细胞的呼吸方式，研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量，发现Mc组的乳酸含量明显升高，可确定

（4）为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因，研究者测定了M和Mc中某种葡萄糖转运蛋白mRNA的量，结果见图3，这说明癌细胞通过

来提高葡萄糖摄取量．12.镰刀型贫血症是一种单基因遗传病，是位于常染色体上的基因B经基因突变引起的，病因如图．（1）镰刀型红细胞对人体有危害的性状，患者表现为发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛等，说明基因突变具有

的特点．该突变是因发生了碱基对

而引起的．由图可知，决定缬氨酸的密码子是

．（2）图中②表示遗传信息表达的

过程，此过程涉及了

类RNA．（3）一对夫妇均为镰刀型细胞贫血症基因携带者（受B、b基因控制），且色觉正常（A、a基因控制）．当妻子怀孕后经诊断发现怀了一个既患镰刀型贫血症、又患红绿色盲（红绿色盲由a基因控制）而儿子，由此判断出妻子的基因型是

．若这对夫妇再怀孕，胎儿既患镰刀型贫血症又患红绿色盲的概率是

．（4）这对夫妇欲再生育时，医生通过产前基因诊断等技术，帮助该夫妇获得健康孩子．对胎儿进行镰刀型贫血症的产前基因诊断，常采用

（方法）从羊水中获取胎儿细胞进行检测．三、解答题13.癌细胞的特点包括细胞的无休止和无序的分裂，并有侵袭性（向周围组织浸润）和转移性．癌症是一种疾病，其特征为异常细胞的失控生长，并由原发部位向他处扩散，这种扩散如果不能控制，将侵犯要害器官和引起衰竭，最后导致死亡．在过的几十年中出现了多种癌症治疗方法，主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等．请完成下列一组有关癌症及其治疗的问题（1）癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的．通常能够引起基因改变的因素可能有________（填写序号）．A．紫外线B．甘油C．肝炎病毒D．煤焦油及其衍生物、苯E．葡萄糖F．尼古丁G．丙酮酸H．核辐射（2）上述因素能够引起正常细胞内的________基因发生突变，从而导致癌变的发生．（3）化学治疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA发生反应，从而阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用．此类药品作用于癌细胞细胞周期的________期．（4）在体外培养10个癌细胞，36小时后，癌细胞数目达到了80个，据此推测这种癌细胞的细胞周期为________小时．14.1993年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究．当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出2000多株禾苗，只有其中1株出现与众不同的特性．在此后15年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个品种，有的植株高达1.8米左右．（1）实验结果表明该变异最有可能是________，发生在________时候．（2）通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是________，其依据的原理是________．与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是________，发生的时期是________．（3）2000多株禾苗中，只有其中1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有________、________的特点．15.野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。实验1：P：

果蝇S

×

野生型个体

腹部有长刚毛

腹部有短刚毛

（①

）

↓

（②

）

F1：

1/2腹部有长刚毛：1/2腹部有短刚毛实验2：

F1中腹部有长刚毛的个体×F1中腹部有长刚毛的个体

↓

后代：

1/4腹部有短刚毛：3/4腹部有长刚毛（其中1/3胸部无刚毛）

（③

）（1）根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对

性状，其中长刚毛是

性性状。图中①、②基因型（相关基因用A和a表示）依次为

。（2）实验2结果显示：与野生型不同的表现型有

种。③基因型为

，在实验2后代中该基因型的比例是

。（3）根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：

。（4）检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为

。（5）实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但

，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。5.1基因突变和基因重组》讲义案11、阐述基因突变的概念、原因、特点及意义。2、说出细胞癌变和基因突变的关系。3、简述基因重组的概念、类型及意义。一、基因突变的实例和概念1．镰状细胞贫血(1)致病机理①直接原因：血红蛋白分子中谷氨酸eq\o(→,\s\up7(替换为))缬氨酸。②根本原因：基因中碱基对eq\o(=,\s\up11(T),\s\do4(A))eq\o(→,\s\up7(替换为))eq\o(=,\s\up11(A),\s\do4(T))。(2)病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的一个碱基对改变引起的一种遗传病，是基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物性状的典例。2．基因突变的概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。3．基因突变的遗传性：基因突变若发生在配子中，则可以遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。4．细胞的癌变(1)根本原因原癌基因或抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌细胞。(2)相关基因的作用原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和增殖的进程。抑癌基因：主要抑制细胞不正常的增殖。(3)癌细胞的特征能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变。(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，病毒和原核生物基因突变产生的是一个新基因，而不是等位基因。(4)基因突变不一定都能遗传给后代。①基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不能遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。②基因突变如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。【典例1】在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中()A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的碱基序列C．细胞的DNA含量 D．细胞的RNA含量【答案】B【解析】基因突变不改变花色基因的碱基组成，基因中均含有A、T、C、G四种碱基，A项错误；基因突变是碱基的替换、增添或缺失，其结果是基因的碱基序列发生改变，B项正确；基因突变不会改变细胞中DNA分子的含量，C项错误；细胞中的RNA含量与细胞中蛋白质合成功能强弱有关，D项错误。二、基因突变的原因、特点及意义1．原因(1)外因eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物理因素：如紫外线、X射线等,化学因素：如亚硝酸盐、碱基类似物等,生物因素：如某些病毒的遗传物质等))(2)内因：DNA复制偶尔发生错误等。2．特点(1)普遍性：在生物界中普遍存在。(2)随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位。(3)不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，突变方向和环境没有明确的因果关系。(4)低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低。3．意义(1)对生物体来说，基因突变有的是有害的，有的是有利的，还有的是中性的。(2)基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。【典例2】化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化，氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。育种学家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。羟胺处理过的番茄一定不会出现()A．番茄种子的基因突变频率提高B．体细胞中染色体数目不变C．DNA分子的嘌呤数目大于嘧啶数目D．诱导出了耐储存的番茄新品种【答案】C【解析】诱导育种与自然突变相比能提高突变频率，并能在较短的时间内获得较多的优良变异类型，从而加快育种进程，A项不符合题意；羟胺溶液处理过的番茄可能发生基因突变，但其体细胞中染色体数目一般不发生改变，B项不符合题意；羟胺溶液处理过的番茄DNA分子，只是腺嘌呤代替鸟嘌呤与胞嘧啶配对，嘌呤数目没有改变，C项符合题意；羟胺溶液处理过的番茄可能发生了基因突变，可能会诱导出耐储存的番茄新品种，D项不符合题意。三、基因重组1．概念：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2．类型(1)交换型减数分裂四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。(2)自由组合型减数分裂Ⅰ后期，由于非同源染色体的自由组合，使非同源染色体上的非等位基因自由组合。3．意义基因重组能够产生基因组合多样化的子代，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。项目基因突变基因重组变异实质基因碱基序列发生改变控制不同性状的基因重新组合时间主要发生在细胞分裂前的间期(有丝分裂间期，减数分裂前的间期)减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期原因DNA分子复制时，在外界因素或自身因素的作用下，引起的碱基的改变(替换、增添或缺失)同源染色体的非姐妹染色单体间交换，以及非同源染色体之间自由组合可能性可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖过程中，产生的变异多适用范围所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性通常发生在真核生物的有性生殖过程中结果产生新的基因和基因型产生新的基因型意义是新基因的产生途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义联系①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型【典例3】如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是()A．①②④⑤ B．①②③C．④⑤ D．③⑥【答案】C【解析】基因重组发生在减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期，且发生在至少两对等位基因之间，符合要求的为图中的④⑤。一、单选题1.甲胎蛋白（AFP）是一种糖蛋白，是检测肝病的一个指标。正常情况下，胎儿出生后两周AFP从血液中消失。甲胎蛋白（AFP）主要来自胚胎的肝细胞，但慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再生时，AFP含量会升高，尤其当肝细胞发生癌变时，AFP含量会持续性显著增高。下列有关说法不正确的是（

）A.

肝细胞发生癌变时其形态结构可能发生变化B.

细胞癌变时原癌基因才表达，使人体产生的AFP增多C.

肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工与运输D.

细胞发生癌变，细胞膜上的糖蛋白减少【答案】B【解析】A、癌变是指正常细胞发生突变形成癌细胞的过程，是细胞异常分化的结果，遗传物质发生改变，其形态结构可能发生变化，A正确；B、原癌基因和抑癌基因发生突变导致细胞癌变，甲胎蛋白增多是由于AFP基因高效表达，B错误；C、由题意可知，甲胎蛋白（AFP）是一种分泌蛋白，其运输、加工和包装需要内质网和高尔基体的参与，C正确；D、细胞发生癌变后，其细胞膜上的糖蛋白会减少，容易发生扩散和转移，D正确。故答案为：B。2.研究发现，水稻3号染色体上的基因E可决定水稻对氮、磷、钾元素有效吸收的特性，利于增强光合作用，同时该基因对水稻早熟和高产也有直接影响。下列分析错误的是(

)A.

基因E可能直接控制K+载体的合成

B.

基因E可以影响多个生物性状C.

基因E的根本来源是基因重组

D.

通过单倍体育种可获得EE个体【答案】C【解析】A、根据题意“基因E可决定水稻对钾元素有效吸收的特性”分析可知

，基因E可能直接控制K+载体的合成，A正确；B、根据题意，基因E同时对水稻早熟和高产也有直接影响，可知基因E可以影响多个生物性状，B正确；C、基因产生的根本来源是基因突变，C错误；D、单倍体育种的方法是先花药离体培养得到单倍体幼苗，再秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的都是纯合子，所以通过单倍体育种可获得EE个体

，D正确。故答案为：C。3.下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是（）A.

蛙的红细胞在无丝分裂时不出现纺锤体和染色体的变化B.

由于细胞代谢受损或中断引起的细胞死亡称为细胞凋亡C.

成年动物体内仍保留少数具有分裂和分化能力的干细胞D.

细胞癌变并不是单个基因突变的结果，而是一种累积效应【答案】B【解析】A、和有丝分裂不同，蛙的红细胞在分裂时不出现纺锤体和染色体的变化，故称为无丝分裂，A正确；B、由于细胞代谢受损或中断引起的细胞死亡属于非正常死亡，属于细胞坏死，不属于细胞凋亡，B错误；C、成年动物体内仍保留少数具有分裂和分化能力的干细胞，如造血干细胞，C正确；D、细胞癌变是多个基因突变累积的结果，遗传物质发生改变，D正确。故答案为：B。4.研究发现，肿瘤细胞能释放“微泡”的泡状结构，其携带一种特殊的“癌症蛋白”。当“微泡”与血管上皮细胞融合时，“癌症蛋白”作为信号分子促进新生血管异常形成，并使血管朝着肿瘤部位生长。下列相关叙述错误的是（）A.

肿瘤细胞与正常细胞相比遗传物质发生了变化

B.

肿瘤细胞释放“微泡”的过程中需要消耗能量C.

“癌症蛋白”是血管上皮细胞的化学致癌因子

D.

新生血管异常形成可能为癌细胞提供更多营养【答案】C【解析】A、细胞癌变是基因突变的结果，因此肿瘤细胞与正常细胞相比遗传物质发生了变化，A正确；B、肿瘤细胞释放“微泡”的过程涉及到膜的流动性，需要消耗能量，B正确；C、根据题意可知，“癌症蛋白”是信息分子，促进新生血管异常形成，不是诱发原癌基因和抑癌基因突变的致癌因子，C错误；D、癌细胞代谢异常旺盛，新生血管异常形成可能是为了更好地为癌细胞提供营养物质，D正确。故答案为：C。5.下列有关细胞癌变的叙述，正确的是（

）A.

癌变的实质是基因突变B.

癌变细胞的细胞膜上糖蛋白增多C.

癌变细胞内酶活性降低，导致细胞代谢减缓D.

原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变【答案】A【解析】A、癌变的实质是原癌基因和抑癌基因突变，A正确；B、癌变的细胞的细胞膜上糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，B错误；C、癌细胞代谢旺盛，C错误；D、原癌基因和抑癌基因突变都会使细胞癌变，D错误。故答案为：A。6.导致人类发生镰刀型细胞贫血症的最根本原因是

（

）A.

控制血红蛋白的基因中一个碱基对发生改变

B.

血红蛋白的结构发生改变C.

合成血红蛋白的一个氨基酸发生改变

D.

缺氧时，红细胞呈镰刀型【答案】A【解析】A、镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是控制血红蛋白的基因中一个碱基对发生了改变，即A/T→T/A，A正确；B、血红蛋白的结构发生改变是镰刀型细胞贫血症产生的直接原因，不是根本原因，B错误；C、合成血红蛋白的一个氨基酸发生改变是镰刀型细胞贫血症的直接原因，不是根本原因，C错误；D、缺氧时，红细胞呈镰刀型，这是镰刀型细胞贫血症的症状，不是其产生的原因，D错误。故答案为：A。7.下列关于基因突变的叙述中，错误的是(

)A.

在自然状态下基因的突变频率较低B.

紫外线等物理因素可能损伤碱基而诱发基因突变C.

基因中碱基序列的任何改变都可能导致基因突变D.

生殖细胞中基因突变的频率越高越利于种群进化【答案】D【解析】在高等生物中，105～108个细胞中，才会有一个生殖细胞发生基因突变，在自然状态下基因的突变频率较低，A正确；紫外线等物理因素可能损伤碱基，改变碱基对排列顺序，进而诱发基因突变，B正确；基因中碱基对序列的任何改变，包括替换、增添和缺失，都会导致基因突变，C正确；由于基因突变具有多害少利性，生殖细胞中基因突变的频率越高，不一定利于种群进化，D错误。8.自然状态下，高等生物大约103～108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，这说明基因突变是（

）A.

不定向的

B.

普遍存在的

C.

随机发生的

D.

频率很低的【答案】D【解析】在高等生物中，大约有103～108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，这说明基因突变的频率很低，D正确，故答案为：D。9.动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，这类变异会导致人类发生多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重，下列关于动态突变的推断正确的是（

）A.

可借助光学显微镜进行观察

B.

只发生在生长发育的特定时期C.

会导致染色体上基因的数量有所增加

D.

翻译产物中某个氨基酸可能会重复出现【答案】D【解析】A、基因突变是基因结构的改变，在光学显微镜下是看不到的，A错误；B、基因突变可以发生在生物个体生长发育的任何时期，B错误；C、基因突变是基因结构的改变，而基因的数量不变，故不会导致染色体上基因的数量有所增加，C错误；D、动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，则其翻译产物中某个氨基酸可能会重复出现，D正确。故答案为：D。10.下图为人体某个细胞生命历程各个阶段示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程.据图分析，下列叙述不正确的是（）A.

正常的上皮细胞与骨骼肌细胞内不含原癌基因和抑癌基因B.

细胞的衰老和凋亡在人体的不同年龄阶段都会发生C.

a表示细胞的生长过程，细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率就越低D.

c表示细胞分化，分化形成的上皮细胞与骨骼肌细胞内的核基因相同【答案】A【解析】A、正常的体细胞中均含原癌基因和抑癌基因，A错误;

B、细胞的衰老和死亡是生物体正常的生命现象，在人体的不同年龄阶段都会发生，B正确;C、a表示细胞的生长，细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低，C正确;D、c过程是细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变，所以核基因相同，D正确。故答案为:A。二、填空题11.研究者将乳腺细胞M诱导成为乳腺癌细胞（记为Mc），研究细胞癌变后的代谢水平变化．（1）细胞癌变后，细胞表面的

减少，使细胞粘着性降低，但增加了一些癌细胞特有的蛋白成分，所以可用

的方法来鉴定细胞是否癌变．（2）实验一：研究者测定了M及Mc的葡萄糖摄取量，结果如图1．由图可知，Mc对葡萄糖的摄取量大约是M的

倍．（3）实验二：研究者将一种作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂加入到M和Mc细胞的培养液中，与

细胞相比，计算获得图2所示数据．结果说明

对该抑制剂更为敏感．由于该抑制剂抑制

阶段，为确定癌变细胞的呼吸方式，研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量，发现Mc组的乳酸含量明显升高，可确定

（4）为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因，研究者测定了M和Mc中某种葡萄糖转运蛋白mRNA的量，结果见图3，这说明癌细胞通过

来提高葡萄糖摄取量．【答案】糖蛋白；抗原﹣抗体杂交；1.4；不加该抑制剂的M和Mc；M细胞；有氧呼吸第三；细胞癌变后代谢所需能量主要来自无氧呼吸；提高葡萄糖转运蛋白的合成量【解析】（1）癌变后是细胞表面的糖蛋白减少，使细胞粘着性降低，容易扩散和转移；癌细胞增加了一些癌细胞特有的蛋白成分，所以可用抗原——抗体杂交的方法来鉴定细胞是否癌变．（2）据图1实验结果可知，Mc对葡萄糖的摄取量大约是M的=1.4倍．（3）据实验结果可知，与不加该抑制剂的M和Mc细胞相比，M细胞明显降低，故对该抑制剂更为敏感．由于线粒体内膜发生有氧呼吸的第三阶段，故该抑制剂抑制有氧呼吸第三阶段．研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量，发现Mc组的乳酸含量明显升高，由于乳酸是无氧呼吸产物，故可确定细胞癌变后代谢所需能量主要来自无氧呼吸．（4）居图3结果可知，癌细胞葡萄糖载体明显增多，故是通过提高葡萄糖转运蛋白的合成量来提高葡萄糖摄取量．12.镰刀型贫血症是一种单基因遗传病，是位于常染色体上的基因B经基因突变引起的，病因如图．（1）镰刀型红细胞对人体有危害的性状，患者表现为发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛等，说明基因突变具有

的特点．该突变是因发生了碱基对

而引起的．由图可知，决定缬氨酸的密码子是

．（2）图中②表示遗传信息表达的

过程，此过程涉及了

类RNA．（3）一对夫妇均为镰刀型细胞贫血症基因携带者（受B、b基因控制），且色觉正常（A、a基因控制）．当妻子怀孕后经诊断发现怀了一个既患镰刀型贫血症、又患红绿色盲（红绿色盲由a基因控制）而儿子，由此判断出妻子的基因型是

．若这对夫妇再怀孕，胎儿既患镰刀型贫血症又患红绿色盲的概率是

．（4）这对夫妇欲再生育时，医生通过产前基因诊断等技术，帮助该夫妇获得健康孩子．对胎儿进行镰刀型贫血症的产前基因诊断，常采用

（方法）从羊水中获取胎儿细胞进行检测．【答案】有害性；替换；GUA；翻译；3；BbXAXa；116；羊膜腔穿刺法【解析】解：（1）镰刀型红细胞对人体有危害，说明基因突变大多是有害的．据图示可知，该突变是因发生了碱基对替换而引起的．由图可知，模板链的序列是CAT，故决定缬氨酸的密码子是GUA．（2）图中②表示遗传信息表达的翻译过程，此过程的场所是核糖体，含有rRNA，模板为mRNA，需tRNA携带氨基酸，故共涉及了3类RNA．（3）一对夫妇均为镰刀型细胞贫血症基因携带者（受B、b基因控制），且色觉正常（A、a基因控制）．故妻子基因型为B_XBX﹣，怀孕后经诊断发现怀了一个既患镰刀型贫血症、又患红绿色盲（红绿色盲由a基因控制）而儿子，则该儿子的基因型为bbXaY，由此判断出妻子的基因型是BbXAXa．丈夫的基因型为BbXAY，若这对夫妇再怀孕，胎儿既患镰刀型贫血症又患红绿色盲的概率=14×14=116（4）对胎儿进行产前基因诊断，常采用羊膜腔穿刺法从羊水中获取胎儿细胞进行检测．三、解答题13.癌细胞的特点包括细胞的无休止和无序的分裂，并有侵袭性（向周围组织浸润）和转移性．癌症是一种疾病，其特征为异常细胞的失控生长，并由原发部位向他处扩散，这种扩散如果不能控制，将侵犯要害器官和引起衰竭，最后导致死亡．在过的几十年中出现了多种癌症治疗方法，主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等．请完成下列一组有关癌症及其治疗的问题（1）癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的．通常能够引起基因改变的因素可能有________（填写序号）．A．紫外线B．甘油C．肝炎病毒D．煤焦油及其衍生物、苯E．葡萄糖F．尼古丁G．丙酮酸H．核辐射（2）上述因素能够引起正常细胞内的________基因发生突变，从而导致癌变的发生．（3）化学治疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA发生反应，从而阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用．此类药品作用于癌细胞细胞周期的________期．（4）在体外培养10个癌细胞，36小时后，癌细胞数目达到了80个，据此推测这种癌细胞的细胞周期为________小时．【答案】（1）A、C、D、F、H（2）原癌基因和抑癌（3）间（4）12【解析】解：（1）分析选项可知，A、H属于物理因素，D、F属于化学因素，C属于生物因素．（2）细胞癌变的机理是：在物理、化学、生物因素的影响下，原癌基因和抑癌基因发生基因突变．（3）由题意知，花辽宁的作用机理是通过而阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用而抑制DNA复制，DNA复制发生在细胞分裂间期．（4）由题意可知，由10个癌细胞，经36h培养后形成80个，故为原来的8倍，假设复制了n代，则2n=8，n=3，即复制了3代，故每个细胞周期为36÷3=12个小时．故答案为：（1）A、C、D、F、H（2）原癌基因和抑癌（3）间（4）1214.1993年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究．当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出2000多株禾苗，只有其中1株出现与众不同的特性．在此后15年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个品种，有的植株高达1.8米左右．（1）实验结果表明该变异最有可能是________，发生在________时候．（2）通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是________，其依据的原理是________．与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是________，发生的时期是________．（3）2000多株禾苗中，只有其中1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有________、________的特点．【答案】（1）基因突变；分裂间期（2）诱变育种；基因突变；基因重组；减数第一次分裂后期（3）低频性（发生频率低）；不定向【解析】解：（1）太空育种原理是基因突变，发生在