2024-2025学年新教材高中生物第5章基因突变及其他变异1基因突变和基因重组课时素养评价含解析新人教版必修2

PAGE8-基因突变和基因重组(20分钟·70分)一、选择题(共9小题，每小题5分，共45分)1.亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，当某基因片段中模板链的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响是()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.既无利也无害【解析】选D。当某基因片段中模板链的GAC突变为AAC时，转录所形成的mRNA相应位置上的碱基序列由CUG变为UUG，CUG和UUG确定的都是亮氨酸，这种突变的结果没有导致该基因限制合成的蛋白质的结构发生变更，因此对该生物既无利，也无害。2.镰状细胞贫血患者与正常人的血红蛋白相比，β链上第6位氨基酸发生了变更。下列分析错误的是 ()A.造成β链上第6位氨基酸发生变更的根本缘由是基因突变B.通过分析异样基因与正常基因的碱基种类可以确定变异的类型C.通过分析镰状细胞贫血系谱图，可以推断该病的遗传方式D.假如对镰状细胞贫血患者进行基因治疗，可以选择改造其造血干细胞【解析】选B。碱基对替换引起镰状细胞贫血，这属于基因突变，A项正确；异样基因与正常基因的碱基种类可能相同，不能据此确定变异类型，B项错误；镰状细胞贫血属于常染色体隐性遗传病，通过分析遗传系谱图可以推断该病的遗传方式，C项正确；红细胞由造血干细胞分化而来，所以可通过改造造血干细胞对镰状细胞贫血患者进行治疗，D项正确。3.经检测发觉某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变更，其缘由可能是 ()A.遗传信息没有变更B.遗传基因没有变更C.遗传密码没有变更D.限制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有变更【解析】选D。基因突变会导致遗传信息和遗传基因的变更，A、B错误；基因突变后，相应的遗传密码也会发生变更，C错误；因为密码子具有简并性，基因突变后，其限制合成的蛋白质的氨基酸序列没有变更，因此性状不会发生变更，D正确。4.探讨发觉，正常干细胞中两种关键蛋白质“失控”发生越位碰撞后，正常干细胞会变成肿瘤干细胞。下列有关说法错误的是 ()A.干细胞的分化方向与细胞中基因的表达状况有关B.干细胞具有发育成完整个体的全套遗传物质C.干细胞分化后渐渐苍老是由基因确定的D.干细胞在癌变过程中细胞膜上的糖蛋白会增多【解析】选D。干细胞的分化是基因选择性表达的结果，A正确；每个细胞最初都是由受精卵分裂、分化而来，因此含有个体发育的全套遗传物质，B正确；干细胞分化后渐渐苍老是由基因确定的，C正确；干细胞在癌变过程中细胞膜上的糖蛋白削减，D错误。5.正常细胞转变为癌细胞的过程中，发生变更的是 ()①细胞中的染色体数②细胞的形态结构③细胞中的遗传物质④细胞的分裂实力A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④【解析】选B。细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变，所以遗传物质发生了变更，但染色体数不发生变更。细胞癌变后，形态结构变更，并且可以无限增殖。6.人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因和抑癌基因，但是大多数人不患癌症，只有少数人患癌症，其缘由主要是 ()A.原癌基因不能被激活B.在正常状况下，原癌基因和抑癌基因发生突变的概率很低C.癌细胞是细胞畸形分化造成的D.大多数人体内有反抗癌细胞的免疫功能【解析】选B。在正常状况下，原癌基因和抑癌基因发生突变的概率很低，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能给予癌细胞全部的特征，这是一种累积效应。因此，生活中的致癌因子许多，但是癌症发生的概率并不是很高，而且易患癌症的多为老年人，故选B。7.一种果蝇的突变个体在21℃的气温下，生活实力很差，但是当气温上升到25.5℃时，其生活实力则大大提高了，这说明 ()A.生物的突变经常是有利的B.环境条件的变更对突变体是有利的C.突变后使个体的体质增加D.突变的有利或有害与环境条件有关【解析】选D。变异是不定向的，既可能产生有利变异，又可能产生不利变异，变异样具有多害少利性，A错误；突变的有害和有利并不是肯定的，它取决于生存环境，因此环境条件的变更对突变体有的是有利的，有的是有害的，B错误；突变后使个体更适应25.5℃时的环境，C错误；同一突变体在不同环境中生存实力不同，说明突变的有害或有利取决于环境条件，D正确。8.下列关于基因突变和基因重组的叙述，错误的是 ()A.基因突变和基因重组都对生物进化有重要意义B.基因突变能变更基因中的碱基序列，而基因重组只能变更基因型C.真核细胞的分裂方式中基因重组发生在减数分裂过程中D.基因突变和基因重组都能发生在受精过程中【解析】选D。基因突变能够产生新基因，基因重组能够产生新基因型，都对生物进化有重要意义，A正确；基因突变可以变更基因中的碱基序列，基因重组只能变更生物个体的基因型，B正确；真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种，都可以发生基因突变，而自然状态下基因重组发生在减数分裂过程中，C正确，D错误。9.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不同类型的子代个体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，F1雌雄均为红眼【解析】选C。杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于性状分别，A不符合题意；雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体是受精作用，B不符合题意；杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒属于限制不同性状的基因自由组合，属于基因重组，C符合题意；红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄均为红眼，该过程只涉及一对基因，没有发生基因重组，D不符合题意。【误区警示】基因重组发生的条件(1)发生的时期：减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期，即发生在形成配子的过程中，而非受精作用过程中。(2)基因重组是非等位基因发生重新组合，所以在一个个体中至少存在两对等位基因才有可能发生基因重组，存在一对等位基因的只能发生等位基因的分别。二、非选择题(共2小题，共25分)10.(15分)目前临床上癌症治疗的方法主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗。此外，科学家通过对前列腺癌细胞系的探讨发觉，绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成，多酚可削减BCL-XL蛋白的合成，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用，从而证明绿茶具有抗癌的作用。据以上资料回答下列问题。(1)细胞癌变的分子基础是细胞内的________发生了变更，从而使它成为具有________特性的细胞。癌细胞的分裂方式是________________。

(2)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻挡参加DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞细胞周期的________________期。

(3)在正常生理条件下，人体的血管内皮细胞倍增时间约为一年，而不受调整限制的血管生成却非常快速，这对于癌细胞生命活动的意义是____________________________________________________________________________

______________________________________________________________。

(4)绿茶含有多酚酶，其根本缘由是________________________。

(5)除了不抽烟、不酗酒外，请再写出一条防治癌症的建议：_______。

【解析】(1)细胞癌变的分子基础是DNA分子结构变更，即基因突变，癌细胞具有无限增殖的特点。癌细胞以有丝分裂的方式增殖。(2)DNA复制发生在分裂间期，由于烷化剂能够阻挡参加DNA复制的酶与DNA相互作用，因此，该类药品作用于癌细胞细胞周期的分裂间期。(3)血管运输养分物质和氧气，血管生成速度快，能为无限增殖的癌细胞的生命活动供应大量的养分物质和氧气。(4)绿茶含有多酚酶，此酶的本质是蛋白质，细胞内蛋白质的合成受基因的限制。(5)从远离致癌因素的角度考虑，防治癌症除了不抽烟、不酗酒外，还有不食用烤焦、发霉等致癌因素较多的食物；不食用被亚硝酸盐污染的食物；不食用食品添加剂过量的食物等。答案：(1)DNA分子结构无限增殖有丝分裂(2)分裂间(3)为无限增殖的癌细胞的生命活动供应大量的养分物质和氧气(4)具有多酚酶基因(5)不食用烤焦、发霉等致癌因素较多的食物(或不食用被亚硝酸盐污染的食物；不食用食品添加剂过量的食物等)(答案合理即可，任写一条)11.(10分)镰状细胞贫血患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换。如图是该病的病因图解。回答下列问题：(1)图中①表示DNA上的碱基对发生变更，遗传学上称为__________。

(2)图中②以DNA的一条链为模板，依据__________原则，合成mRNA的过程，遗传学上称为__________，该过程的场所是__________。

(3)图中③过程称为__________，完成该过程的场所是__________。

(4)已知谷氨酸的密码子为GAA或GAG，组氨酸的密码子为CAU或CAC，天冬氨酸的密码子为GAU或GAC，缬氨酸的密码子为GUA、GUU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是______。

【解析】(1)DNA中碱基对的变更称为基因突变。(2)②称为转录，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板，依据碱基互补配对原则合成mRNA，发生于细胞核中。(3)③称为翻译，发生于核糖体中。(4)氨基酸甲对应的密码子是GAG，对应谷氨酸。答案：(1)基因突变(2)碱基互补配对转录细胞核(3)翻译核糖体(4)谷氨酸(10分钟·30分)1.(3分)(多选)如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图推断下列说法不正确的是 ()A.甲、乙、丙细胞所处时期均不简单发生基因突变B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1与2片段的交换和1与2的分别，均属于基因重组D.丙细胞不能进行基因重组【解析】选B、C。甲、乙、丙三个细胞染色体高度螺旋化，不能进行DNA复制，一般不发生基因突变，A正确；乙图表示有丝分裂，不会发生基因重组，可能发生了基因突变，B错误；1与2片段的交换属于基因重组，1与2的分别会造成等位基因的分别，不属于基因重组，C错误；丙细胞处于减数其次次分裂时期，基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期，D正确。2.(3分)(多选)与正常细胞相比，肿瘤细胞须要汲取更多的葡萄糖才能维持其生长。最新探讨发觉，若限制体内谷氨酰胺的含量，就可以使肿瘤细胞无法正常汲取葡萄糖，从而抑制它的生长。以下能从题意中得出的是 ()A.增加葡萄糖的摄入可使肿瘤细胞膜上的糖蛋白含量高于正常体细胞B.切断肿瘤细胞的“糖路”，可达到“饿死”肿瘤细胞的目的C.糖类是包括肿瘤细胞在内的全部人体细胞的主要能源物质D.谷氨酰胺可能用于合成肿瘤细胞汲取葡萄糖的转运蛋白【解析】选B、C、D。肿瘤细胞膜上的糖蛋白含量少于正常体细胞；依据题干“肿瘤细胞须要汲取更多的葡萄糖”，可知切断“糖路”，会导致肿瘤细胞因供能不足而死亡；糖类是为细胞供能的主要能源物质；限制谷氨酰胺的含量会导致肿瘤细胞不能正常汲取葡萄糖，肿瘤细胞汲取葡萄糖的方式为主动运输，由此推想谷氨酰胺可能是合成葡萄糖转运蛋白的原料。3.(3分)探讨发觉，外界因子会导致HER基因过量表达，合成细胞膜上某种受体蛋白—HER蛋白，从而持续激活细胞内的信号传导启动DNA复制，导致细胞异样增殖而形成癌细胞。下列叙述错误的是 ()A.辐射、病毒等可能是激活HER基因过量表达的外界因子B.HER基因过量表达后能影响细胞周期、限制细胞生长分裂C.若细胞HER基因过量表达，会导致其细胞周期变短D.HER蛋白是细胞膜上的一种糖蛋白，细胞癌变后其含量削减【解析】选D。HER基因过量表达会导致细胞癌变，而辐射、病毒等属于致癌因子，因此辐射、病毒等可能是激活HER基因过量表达的外界因子，A正确；HER基因过量表达后可导致细胞异样增殖形成癌细胞，故能影响细胞周期、限制细胞生长分裂，B正确；若细胞HER基因过量表达，会引起细胞癌变，导致细胞周期变短，C正确；依据题意，HER蛋白过量表达导致细胞癌变，故细胞癌变后该蛋白含量增加，D错误。【误区警示】正确相识癌细胞(1)癌细胞膜上的糖蛋白削减，HER基因过量表达，因此不属于糖蛋白。细胞膜上的蛋白质不仅有糖蛋白还有转运蛋白等。(2)癌细胞的细胞周期变短，除了与原癌基因和抑癌基因有关外，还可能与HER基因的过量表达有关。4.(3分)利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，下列关于其变异来源的叙述，正确的是 ()A.前者不会发生变异，后者有较大的变异性B.前者肯定不会产生基因重组，后者可能发生基因重组C.后者肯定不会发生基因重组，前者可能发生基因重组D.前者肯定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异【解析】选B。扦插属于无性生殖，变异来源不行能有基因重组。种子繁殖属于有性生殖，变异来源有基因重组；扦插和种子繁殖的变异来源都会受环境的影响。5.(18分)下图为人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区。请据图回答：(1)上述分子杂交的原理是______________；细胞中β-珠蛋白基因编码区不能翻译的序列是__________(填写图中序号)。

(2)细胞中β-珠蛋白基因起先转录时，能识别和结合①中调控序列的酶是______________。

(3)若一个卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因的编码区中一个A替换成T