新人教必修2课后习题
5.1 基因突变和基因重组
一、选择题
1.下图表示正常人和患者的某基因的部分区域比对,这种基因突变是碱基的( )
A.替换 B.增添
C.缺失 D.重组
答案:A
解析:根据图示分析可知,患者该基因的部分区域中,有一对碱基T—A与正常人不同,说明发生了碱基的替换。
2.辐射对人体危害很大,可能会导致基因突变。下列相关叙述正确的是( )
A.碱基的替换、增添和缺失都是由辐射引起的
B.环境所引发的变异可能为可遗传的变异
C.辐射能导致人体的遗传物质发生定向改变
D.基因突变可能造成某个基因的缺失
答案:B
解析:导致基因突变的因素有很多,如物理因素、化学因素和生物因素等。环境所引发的变异,若导致遗传物质发生改变,则为可遗传的变异。辐射导致的基因突变是不定向的。基因突变是碱基的增添、缺失或替换,并不会导致某个基因的缺失。
3.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.癌细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散和转移
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.原癌基因对于正常细胞来说主要是阻止细胞不正常的增殖
D.病毒的致癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
答案:C
解析:细胞癌变后,细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易分散和转移,A项正确。细胞癌变后,细胞的形态和结构发生显著变化,B项正确。原癌基因控制细胞正常的生长和繁殖,抑癌基因对于正常细胞来说主要是阻止细胞不正常的增殖,C项错误。病毒的致癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变,D项正确。
4.下列有关基因重组的说法,错误的是( )
A.基因重组发生在减数分裂过程中
B.基因重组产生原来没有的新基因
C.基因重组是生物变异的来源之一
D.基因重组能产生原来没有的性状组合
答案:B
5.多代均为红眼的果蝇群体中,出现了一只白眼雄果蝇。将红眼雌果蝇与此白眼雄果蝇交配,子二代又出现了白眼果蝇。两次出现白眼果蝇的原因分别是( )
A.基因突变、基因突变
B.基因突变、性状分离
C.基因重组、基因重组
D.基因突变、基因重组
答案:B
解析:“多代均为红眼的果蝇群体”说明该红眼果蝇是纯合子,后代出现白眼的原因为基因突变;红眼雌果蝇与此白眼雄果蝇交配,子二代又出现了白眼果蝇,是性状分离的结果。
6.下图甲、乙所示分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于( )
A.基因重组,不可遗传变异
B.基因重组,基因突变
C.基因突变,不可遗传变异
D.基因突变,基因重组
答案:D
解析:图甲中的a基因是从无到有,属于基因突变,而图乙中的A、a、B、b基因是已经存在的,只是进行了重新组合,属于基因重组。
7.可产生新基因和可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是( )
A.基因重组、基因突变
B.基因突变、基因重组
C.基因重组、基因重组
D.基因突变、基因突变
答案:B
解析:基因突变可产生新基因,是生物变异的根本来源;基因重组能形成新的基因型,可为千姿百态的生物界提供丰富的变异来源。
二、非选择题
8.一种α链异常的血红蛋白叫Hbwa,其137位及以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下表所示。
位次 137 138 139 140 141 142 143 144 145
HbA ACC 苏氨酸 UCC 丝氨酸 AAA 赖氨酸 UAC 酪氨酸 CGU 精氨酸 UAA 终止
Hbwa ACC 苏氨酸 UCA 丝氨酸 AAU天 冬酰胺 ACC 苏氨酸 GUU 缬氨酸 AAG 赖氨酸 CCU 脯氨酸 CGU 精氨酸 UAG 终止
(1)Hbwa异常的直接原因是α链第 位的氨基酸对应的密码子中的碱基 (填“替换”“增添”或“缺失”),从而使肽链的氨基酸顺序发生改变。
(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是 。
(3)基因突变一般发生在 期,其最突出的特点是 。
(4)如果要降低该变异的影响,在基因的突变点前后,再发生下列哪种情况有可能降低基因突变的影响 。
A.置换单个碱基 B.增加3个碱基对
C.缺失3个碱基 D.缺失2个碱基对
答案:(1)138 缺失
(2)控制血红蛋白α链合成的基因中1个C—G碱基对缺失
(3)细胞分裂的间(DNA复制) 产生新基因(等位基因)
(4)D
解析:(1)表中Hbwa的第138位氨基酸密码子第3位碱基后移1位,其后与控制合成正常血红蛋白的mRNA上的碱基顺序相同,因此Hbwa异常的直接原因是第138位的氨基酸对应的密码子缺失一个碱基C。(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是控制该mRNA合成的基因中缺少1个C—G碱基对。(3)基因突变一般发生于细胞分裂间期,最突出的特点是产生了等位基因。(4)在缺失了1个碱基对的情况下,若再缺失2个碱基对,与HbA相比,仅相差1个氨基酸,则对蛋白质结构影响最小。
等级考素养提升
一、选择题
1.下图表示人类镰状细胞贫血的病因,已知缬氨酸的密码子是GUA。下列分析正确的是( )
A.控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换都会引起贫血症
B.②过程是以a链为模板,以脱氧核苷酸为原料,由ATP供能,在酶的作用下完成的
C.转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU
D.人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代
答案:C
解析:控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基对发生替换不一定引起贫血症;②过程以a链为模板,但合成的是mRNA,所用原料是核糖核苷酸;根据缬氨酸的密码子是GUA,可知对应的tRNA上的反密码子为CAU;人类患镰状细胞贫血的根本原因是基因上碱基的替换。
2.研究发现,原癌基因myc等持续处于活跃状态或者抑癌基因p53等处于关闭状态时,会导致细胞异常增殖成为癌细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.癌细胞内的原癌基因和抑癌基因数量都大于正常细胞
B.正常细胞变成癌细胞与原癌基因和抑癌基因发生突变有关
C.癌细胞具有异常增殖能力,该能力不受环境因素的影响
D.诱导细胞癌变的外界因素只有物理因素和化学因素两大类
答案:B
解析:原癌基因和抑癌基因在癌细胞和正常细胞内的数量相同,原癌基因和抑癌基因发生突变导致正常细胞发生癌变,A项错误,B项正确。癌细胞具有异常增殖能力,该能力既受基因的控制,也受环境因素的影响,C项错误。诱导细胞癌变的外界因素有物理因素、化学因素和生物因素,D项错误。
3.(不定项选择题)用亚硝基化合物处理萌发的种子,发现某基因上一个腺嘌呤(A)脱氨基变成了次黄嘌呤(I),I不能再与T配对,但能与C配对。下列相关叙述正确的是( )
A.这种基因突变属于人工诱变,碱基被替换
B.连续复制两次后,含原基因的DNA分子占1/4
C.突变产生的新基因与原基因互为等位基因
D.突变性状对该生物的生存是否有害,取决于其能否适应环境
答案:ACD
解析:根据题意可知,该基因突变属于人工诱变,碱基被替换,A项正确。因只有一条链上的一个碱基发生了改变,故突变后的DNA分子连续复制两次后,有1/2 的DNA分子仍含有原来的基因,B项错误。基因突变产生等位基因,C项正确。突变的性状有害还是有利是相对的,取决于环境条件,D项正确。
二、非选择题
4.下图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的),请分析该过程,回答下列问题。
(1)上述两个基因发生突变是由 引起的。
(2)下图为甲植株中发生了基因突变的细胞,它的基因型为 ,表型是 。请在图中标明基因与染色体的关系。
(3)甲、乙发生基因突变后,该植株及其子一代均不能表现突变性状,为什么 。
答案:(1)一个碱基的替换
(2)AaBB 扁茎缺刻叶 或
(3)两种基因突变均为隐性突变,且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中,不能通过有性生殖传递给子代
5.结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌,过度肥胖会增加患结肠癌的风险。
(1)结肠干细胞通过细胞增殖和 ,实现肠道细胞的持续更新。
(2)W蛋白(一种信号分子)调控结肠干细胞增殖的机理如下图甲、乙所示。
甲 乙
①据图甲可知,无W蛋白时,细胞质中的A蛋白与β-cat蛋白结合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被 ,导致β-cat蛋白降解,T基因无法转录,不利于结肠干细胞增殖。
②过度肥胖会使W蛋白过度表达,大量W蛋白与结肠干细胞膜上的 结合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白经 进入细胞核,激活T基因转录,最终导致结肠干细胞 ,形成癌细胞。
(3)A蛋白的合成受A基因控制。据图分析,A基因和T基因在结肠癌发生过程中分别属于 。
a.原癌基因、原癌基因
b.原癌基因、抑癌基因
c.抑癌基因、抑癌基因
d.抑癌基因、原癌基因
(4)有人认为,维生素D通过图乙所示机制能有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。为此,研究者分别用 、 、 饲喂三组野生型小鼠,一段时间后从分子水平和个体水平分别测定各组小鼠 ,从而验证上述假设。
答案:(1)细胞分化
(2)磷酸化 (W蛋白)受体 核孔 增殖失去控制(或无限增殖)
(3)d
(4)低脂食物 高脂食物 高脂食物+维生素D 细胞核内的β-cat蛋白量(或T基因表达量)、结肠癌发生率(或肿瘤体积)
解析:(1)肠道细胞的持续更新需要结肠干细胞通过细胞增殖和细胞分化来完成。(2)无W蛋白时,细胞质中的A蛋白与β-cat蛋白结合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化(图中的β-cat蛋白多了一个磷酸基团),导致β-cat蛋白降解,T基因无法转录,不利于结肠干细胞增殖。过度肥胖会使W蛋白过度表达,大量W蛋白与结肠干细胞膜上的(W蛋白)受体结合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白经核孔进入细胞核,激活T基因转录,最终导致结肠干细胞增殖失去控制(或无限增殖),形成癌细胞。(3)结合题干可知,A蛋白的功能是阻止细胞的增殖,因此A基因属于抑癌基因,而T基因促进细胞增殖,属于原癌基因,因此应选d。(4)为验证假设“维生素D通过图乙所示机制能有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生”设计了相关实验,该实验的自变量是高脂饮食和维生素D的有无,因变量是细胞的癌变情况,检测指标是细胞核内的β-cat蛋白量(或T基因表达量)、结肠癌发生率(或肿瘤体积)。因此设计该实验时应以饲喂低脂食物为对照组,饲喂高脂食物、高脂食物+维生素D食物为实验组。以野生型小鼠为实验材料,一段时间后从分子水平和个体水平分别测定各组小鼠细胞核内的β-cat蛋白量(或T基因表达量)、结肠癌发生率(或肿瘤体积),从而验证上述假设。(共66张PPT)
第1节 基因突变和基因重组
2019版高中生物
同步学案
目标素养
1.基于基因突变的实例分析基因突变的原因以及细胞癌变的原因;理解碱基对的替换、增添或缺失只有发生在基因内部,才会引起基因结构的改变,才称为基因突变
2.归纳、概述基因重组的概念及其意义
3.基于对细胞癌变机理的学习,了解并积极宣传癌症的预防方法
知识概览
一、基因突变的实例
1.镰状细胞贫血
(1)病因。
①直接原因:血红蛋白分子中 谷氨酸 替换为 缬氨酸 。
(2)病理诊断:镰状细胞贫血是由编码血红蛋白的基因的 碱基序列 发生改变所引起的。
2.基因突变
(1)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。
(2)基因突变的遗传性。
①发生在配子中,将遵循 遗传规律 传递给后代。
②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。
3.细胞的癌变
(1)原因。
①人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因—— 原癌基因和抑癌基因 。
② 原癌基因 表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦 突变或过量表达 而导致相应蛋白质活性过高,就可能引起细胞癌变。
③ 抑癌基因 表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性 减弱或失去活性 ,也可能引起细胞癌变。
(2)癌细胞的特征。
①能够 无限增殖 。
② 形态结构 发生显著变化。
③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 。
你知道生活中的致癌因子有哪些吗
提示:物理致癌因子(如射线),化学致癌因子(如尼古丁),生物致癌因子(如某种病毒)等。
二、基因突变的原因和特点
1.原因
(2)内因: DNA复制 偶尔发生错误等。
2.特点:普遍性、 随机性 、 不定向性 、低频性等。
三、基因突变的意义
1.突变对生物体的影响
对生物体来说,基因突变可能破坏生物体与现有环境的
协调关系 ,对生物体有害;但有些基因突变对生物体是有利的,如 植物的抗病性突变 、耐旱性突变等;还有些基因突变既无害也无益,是中性的。
2.意义
(1)是产生 新基因 的途径。
(2)是 生物变异 的根本来源。
(3)为 生物的进化 提供丰富的原材料。
四、基因重组
1.概念
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 ,称为基因重组。
2.类型
3.意义
(1)是 生物变异 的来源之一。
(2)对生物的 进化 有重要意义。
一 基因突变
重难归纳
1.基因突变的过程
(1)图解。
(2)实质:基因中碱基序列的改变,即基因结构的改变。
2.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序列的改变。
(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。病毒和原核细胞中的遗传物质结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此,病毒和原核生物内,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。
3.基因突变不一定改变生物体性状的原因
(1)密码子的简并:基因突变引起mRNA上的密码子改变,但由于绝大多数氨基酸对应多个密码子,若改变了的密码子与原密码子对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。
(2)隐性突变:基因突变产生的是隐性基因,如基因型为AA的个体其中一个A突变为a,此时该个体的基因型为Aa,性状不发生改变。
(3)突变发生在基因的非编码序列,如非编码区和内含子部分。
如何判断基因突变是显性突变还是隐性突变
可以选择突变体与其他已知基因型的未突变体杂交,通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。
1.DNA分子上发生了碱基的增添、缺失或替换,是否一定属于基因突变 为什么
提示:不一定。若碱基的改变发生在基因内部,则属于基因突变;若发生在基因外部,则不属于基因突变。
2.基因突变是否一定会引起相关基因所编码蛋白质的改变 试举例说明。
提示:不一定。一般情况下,基因突变会引起相关基因所编码蛋白质的改变,但下列情况下不会:①突变前对应的密码子与突变后对应的密码子编码同一种氨基酸;②显性纯合子(完全显性)中的一个显性基因发生了隐性突变;③特定细胞中不表达的基因发生了突变,如胰岛细胞中的血红蛋白基因发生了突变。
3.亲本生物体基因突变产生的新基因是否一定能通过有性生殖遗传给子代生物体 试举例说明。
提示:不一定。①亲本体细胞中基因突变产生的新基因,由于不会影响到生殖细胞,所以不能通过有性生殖遗传给后代;②若为父方的细胞质基因发生基因突变,一般也不会通过有性生殖遗传给后代。
典例剖析
1.研究发现,若改变果蝇体内一组特定基因,其昼夜节律会发生变化,这组基因被命名为周期基因。下列叙述正确的是( )
A.可用光学显微镜观察到果蝇细胞内周期基因的碱基序列
B.周期基因突变是由基因的替换、增添或缺失而引起的
C.若果蝇体内周期基因中的碱基序列改变,其昼夜节律不一定发生变化
D.基因突变具有不定向性,因此周期基因能突变为白眼基因或长翅基因
答案:C
解析:基因的结构在光学显微镜下是无法观察到的,A项错误。周期基因突变是由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,B项错误。若果蝇体内周期基因中的碱基序列改变,由于密码子的简并等原因,生物性状不一定发生改变,C项正确。基因突变具有不定向性,但基因突变往往是突变为其等位基因,周期基因不能突变为白眼基因或长翅基因,D项错误。
(1)基因突变是基因内部碱基的种类和数目的变化,即基因的结构和种类改变,但DNA分子上基因的数量和位置并未改变。
(2)只要是基因分子结构内的变化,不管是1个碱基的改变还是多个碱基的改变,都是基因突变。
(3)基因突变对后代的影响。
①发生在配子中的基因突变,将遵循遗传规律传递给后代。
②发生在体细胞中的基因突变,一般不能遗传给后代。
(4)基因突变的不定向性图示分析。
图中基因A可以突变成a1、a2、a3,它们之间也可以相互突变,并互称为等位基因。
2.拟南芥细胞中某个编码蛋白质的基因区段插入了一个碱基对,下列分析正确的是( )
A.根尖成熟区细胞一般可发生此过程
B.该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变
C.若该变异发生在基因中部,可能导致翻译过程提前终止
D.若插入位点再缺失3个碱基对,对其编码的蛋白质结构影响最小
答案:C
解析:根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞,已经失去分裂能力,细胞中不会发生DNA复制,一般不会发生此过程,A项错误。基因突变导致遗传信息发生改变,突变的基因复制后会随DNA分子进入子细胞,B项错误。若该变异发生在基因中部,有可能使该基因转录的mRNA分子中提前出现终止密码子,导致翻译过程提前终止,C项正确。若插入位点再缺失3个碱基对,会使该基因碱基序列从插入位点后全部改变,导致其编码蛋白质的氨基酸序列和空间结构与原来差异很大,D项错误。
基因突变影响基因表达程度的判断技巧
学以致用
1.下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生了突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )
A.①处插入碱基对G—C
B.②处碱基对A—T
被替换为G—C
C.③处缺失碱基对A—T
D.④处碱基对G—C被替换为A—T
答案:B
解析:根据图中1 168位的甘氨酸的密码子GGG,可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的,1 169位的赖氨酸的密码子是AAG,因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG,从而推知该基因发生的突变是②处碱基对A—T被替换为G—C。
2.下图中a、b、c表示一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因,m、n为不具有遗传效应的DNA片段。
下列相关叙述错误的是( )
A.若基因a、b、c中发生碱基的增添、缺失或替换,必然导致基因a、b、c的碱基序列发生改变
B.m、n片段中发生碱基的增添、缺失或替换,不属于基因突变
C.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
D.在生物个体发育的不同时期,基因a、b、c不一定都能表达
答案:C
解析:根据基因突变的概念可知,若图中基因a、b、c中发生碱基的增添、缺失或替换,必然导致基因a、b、c的碱基序列发生改变,A项正确。m、n为不具有遗传效应的DNA片段,也可能发生碱基的增添、缺失或替换,但不属于基因突变,B项正确。基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物中,图中基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性,C项错误。在生物个体发育的不同时期,细胞内基因的表达具有选择性,即图中基因a、b、c不一定都能表达,D项正确。
二 基因重组
重难归纳
1.姐妹染色单体含有等位基因的原因分析
基因突变或等位基因交换都会导致姐妹染色单体中含有等位基因(如右图)。在确定变异类型时,可根据题意来确定,方法如下。
(1)若为体细胞的有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的。
(2)若为减数分裂,则原因是基因突变(间期)或同源染色体上的等位基因交换(减数分裂Ⅰ)。
(3)若题目中问造成B、b不同的根本原因,应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变。
(4)若题目中有“××分裂××期”提示,如减数分裂Ⅰ前期则考虑同源染色体上的等位基因交换,间期则考虑基因突变。
2.基因突变和基因重组的区别和联系
下图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图,请据图回答下列问题。
(1)图1所示细胞处于什么时期 图中形成B、b现象的原因是什么
提示:有丝分裂后期。基因突变。
(2)图2所示细胞的名称是什么 图中形成B、b现象的原因是什么
提示:次级精母细胞或极体。基因重组。
典例剖析
下列关于基因重组的叙述,错误的是( )
A.基因型为Dd的个体自交后代性状出现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非姐妹染色单体间的交换会导致基因重组
C.基因重组会导致后代产生新的表型,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
答案:D
解析:基因型为Dd的个体自交后代性状出现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。减数分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换,导致基因重组,B项正确。基因重组会导致后代产生新的表型,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。
学以致用
1.下列配子的产生不是基因重组导致的是( )
答案:A
解析:A项是基因突变,B项是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,C、D两项是非同源染色体上非等位基因的自由组合。
2.下列关于基因重组的说法,错误的是( )
A.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属于基因重组
B.减数分裂的四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的互换,可导致基因重组
C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组
D.一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖不能发生基因重组
答案:B
解析:自然情况下,基因重组的发生有两种过程:一是在减数分裂Ⅰ的前期即四分体时期,位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的互换而发生交换;二是在减数分裂Ⅰ的后期,同源染色体分开,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
1.镰状细胞贫血产生的根本原因是( )
A.血液中镰刀状的红细胞易破裂
B.血红蛋白中一个氨基酸异常
C.mRNA中一个碱基发生了改变
D.基因中一个碱基对发生了改变
答案:D
解析:镰状细胞贫血产生的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中的一个碱基对发生了替换。
2.下列有关基因突变的叙述,正确的是( )
A.DNA分子中发生碱基的替换一定会引起基因突变
B.基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长
C.生殖细胞发生的基因突变一定会传递给子代
D.基因突变的方向是由环境条件决定的
答案:B
解析:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,因此DNA分子中碱基的替换不一定发生在基因所在的片段,不一定属于基因突变,A项错误。生殖细胞只有结合形成受精卵才能将发生的基因突变传递给子代,C项错误。基因突变具有不定向性,D项错误。
3.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的叙述,正确的是( )
A.生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变
B.基因突变能定向形成新的等位基因
C.低等生物和高等生物均可发生基因突变
D.体细胞发生的基因突变一定不能遗传
答案:C
解析:生物个体发育的任何时期,都可能发生基因突变,说明基因突变具有随机性,A项错误。一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因,即基因突变具有不定向性,B项错误。无论是低等生物还是高等生物,无论是体细胞还是生殖细胞,都可能发生基因突变,说明基因突变具有普遍性,C项正确。某些植物的体细胞发生的基因突变可以通过无性生殖遗传,D项错误。
4.下列有关人的正常皮肤细胞及癌细胞的叙述,错误的是( )
A.癌细胞有细胞周期
B.癌变后细胞膜上的糖蛋白减少
C.紫外线是致癌因子
D.正常皮肤细胞中没有原癌基因
答案:D
解析:癌细胞可以无限增殖,故有细胞周期,A项正确。癌变后细胞膜上的糖蛋白减少,容易分散和转移,B项正确。紫外线是致癌因子,C项正确。正常皮肤细胞中有原癌基因和抑癌基因,D项错误。
5.一对夫妇所生的子女,表型也可能有很大差异,这种差异主要来自( )
A.基因突变
B.基因重组
C.环境影响
D.细胞分化
答案:B
6.(2020·天津卷)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( )
A.基因突变
B.同源染色体非姐妹
染色单体交叉互换
C.染色体变异
D.非同源染色体自由组合
答案:B
解析:由题干中四个精细胞中的基因与染色体的位置关系可知,D、d与T、t两对基因位于两对同源染色体上,正常情况下,一个基因型为DdTt的精原细胞可产生两两相同的四个精子,题中四个精细胞的基因组成分别为DT、Dt、dT、dt,可推测在形成精细胞的过程中,发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换。
7.由于基因突变,某蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据如下所示的图表回答下列问题。
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是 ,Ⅱ过程叫 。
(2)除赖氨酸外,对照表中的密码子判断,X表示哪一种氨基酸的可能性最小 ,其原因是 。
(3)若图中X是甲硫氨酸,②链与⑤链为模板链,且只有一个碱基不同,那么⑤链上不同于②链上的是碱基 。
(4)从表中可看出密码子的 现象,它对生物体生存和发展的意义是 。
答案:(1)核糖体 转录
(2)丝氨酸 要同时突变两个碱基
(3)A
(4)简并 增强了密码子的容错性,保证了翻译的速度
解析:(1)根据题图中物质之间的相互联系可推知,Ⅰ过程为翻译,该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。Ⅱ过程是转录,其发生的场所主要是细胞核。(2)比较赖氨酸和表中其他氨基酸的密码子可知,赖氨酸的密码子与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密码子均只有一个碱基的差别,而赖氨酸的密码子与丝氨酸的密码子有两个碱基的差别,而基因突变频率较低,故图解中X表示丝氨酸的可能性最小。
(3)根据表中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子可知,②链与⑤链的碱基序列分别为TTC与TAC,故⑤链上不同于②链上的是碱基A。(4)从增强密码容错性的角度来考虑,当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并现象,可能不会改变其对应的氨基酸;从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
