5.1 第1课时　基因突变--人教版（2019）生物必修2同步练习题(含解析）

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2025人教版生物必修2
第1节　第1课时　基因突变
A组 必备知识基础练
1.(2024湖南学业考试)[教材第83页课文小字]不属于基因突变的特点是(　　)
A.不定向性 B.随机性
C.普遍性 D.高频性
2.(2024浙江宁波高一期中)[教材第85页拓展应用]镰状细胞贫血是一种遗传病,病人不能产生正常的红细胞。其根本原因是(　　)
A.红细胞易变形破裂
B.血红蛋白中的一个氨基酸不正常
C.信使RNA中的一个密码子发生了变化
D.基因结构的改变
3.(2024广东江门高二期中)下列关于基因突变的叙述,正确的是(　　)
A.基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变
B.基因突变一定会引起基因所控制的遗传性状的改变
C.碱基对的缺失、增添、替换方式中对性状影响较小的通常是增添
D.基因突变可以用光学显微镜直接观察
4.原核生物某基因原有213对碱基,现经过突变,成为210对碱基(未涉及终止密码子改变),它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比,差异可能为(　　)
A.少一个氨基酸,氨基酸顺序不变
B.少一个氨基酸,氨基酸顺序改变
C.氨基酸数目不变,但顺序改变
D.A、B都有可能
5.(2024四川绵阳高二期中)某二倍体野生型植物的一条染色体上的基因B1发生了突变,形成了它的等位基因B2,导致编码的多肽链的第18位赖氨酸被替换为缬氨酸,生物性状随之改变。下列叙述正确的是(　　)
A.突变产生的基因B2对基因B1为显性
B.基因B1与基因B2在同源染色体上的位置不同
C.基因B1中的嘌呤与嘧啶碱基比值与B2中不同
D.基因B1突变成基因B2是由基因中碱基对增添导致的
6.(2024山东泰安高二期中)[教材第82页与社会的联系]癌症严重威胁人类健康,不良的生活环境和生活习惯均会增加癌症的发生率。研究表明,烟草中含有的尼古丁等有害成分会引起正常基因启动子区域的甲基化程度过高或过低,从而引发癌症。下列说法错误的是(　　)
A.烟草中的有害成分通过改变启动子区域的甲基化程度引发癌症的过程属于基因突变
B.癌细胞的产生涉及多个基因的累积效应
C.人体正常细胞中原癌基因和抑癌基因都表达
D.癌细胞的细胞膜表面糖蛋白减少
7.(2024浙江绍兴高一期中)下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述,错误的是(　　)
A.癌细胞可出现巨核、双核或多核现象
B.癌细胞具有无限增殖的能力,无细胞周期
C.致癌因子有很多,某些病毒可能会导致癌变
D.癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关
8.周期性共济失调是一种由编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发生突变,其mRNA的长度不变,但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致的遗传病。下列有关该病的叙述,正确的是(　　)
A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基的缺失
B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D.该病可能是由于碱基的替换使终止密码子提前出现
9.(2024北京海淀高二期中)已知Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,MIR-15a基因的转录产物miRNA,是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,可调节Bcl-2基因表达,如图1所示。图2表示Bcl-2基因的突变,图中为非模板链,非模板链下面的字母代表模板链对应的氨基酸,*处无对应氨基酸。回答下列问题。
图1
图2
(1)据图1分析,基因表达的产物是　　　　　　。图中A过程需要的酶主要是　　　　　　　。
(2)据图1分析,miRNA调控Bcl-2基因表达的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据图2分析,Bcl-2基因突变后,细胞发生癌变的可能性会　　　　(填“增加”或“减小”),突变后的终止密码子是　　　。
(4)从细胞癌变机理分析,MIR-15a基因属于　　　　基因,试为临床抗癌药物的开发提供一种思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
B组 能力素养提升练
10.(多选)(2024江西新余二模)无义突变是指由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子,从而使肽链合成提前终止。“遗传补偿”是指基因在突变失活后,可以通过上调与此基因序列同源的相关基因的表达来弥补其功能,无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件。下列说法正确的是(　　)
A.遗传补偿效应使突变个体得以正常存活,是生命的一种容错机制
B.在某mRNA中提前出现终止密码子可能触发遗传补偿效应
C.无义突变基因的mRNA不能与同源基因进行碱基互补配对
D.无义突变丰富了基因多样性,为生物进化提供了最初的原始材料
11.(多选)(2024河南郑州高一期中)核小体(染色体的基本结构单位,由DNA链缠绕组蛋白而成)表观遗传标记的血液检测方法,对于直肠癌诊断可达到92%的精确度。其组蛋白在患者直肠上皮细胞中发生修饰,修饰的组蛋白参与抑癌基因沉默而诱发肿瘤,p53基因是最早发现的抑癌基因之一,参与细胞周期的调节、DNA修复、控制细胞增殖和凋亡。下列说法正确的是(　　)
A.诱发直肠癌的因素可能是环境、饮食等
B.健康人体内p53基因表达量低于直肠癌患者
C.人体内的每个细胞核中都存在p53基因
D.修饰的组蛋白促进了p53基因的表达
12.(多选)(2024河北石家庄高三期中)大象、鲸鱼等大型动物体内很少出现癌细胞。经研究发现,大象体内至少有20份的p53基因,而人类基因组中只有一份(2个等位基因)。p53基因表达的p53蛋白能阻滞细胞周期运转,从而修复因复制而损伤的DNA;当DNA损伤严重时,p53蛋白就会启动细胞凋亡程序。下列叙述正确的是(　　)
A.p53基因属于抑癌基因,其表达发生在细胞核中
B.推测p53蛋白能将细胞周期阻断在前期,帮助修复损伤的DNA分子
C.DNA损伤严重时,p53蛋白将引起细胞内一系列基因的选择性表达
D.大象体内p53蛋白含量高,能有效抑制细胞的不正常生长和增殖
13.如下为由基因突变导致蛋白质的一个赖氨酸发生了改变的图示,结合下列图表信息回答问题。
第一个 碱基 第二个碱基 第三个 碱基
U C A G
A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 (起始) 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是在　　　　　　上。
(2)除赖氨酸以外,图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小 　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是　　　。
(4)从表中可看出密码子具有　　　　的特点,它对生物体生存和发展的意义是　　　　　　　　　　　　　。
答案：
1.D　解析 基因突变具有普遍性、随机性、不定向性,自然情况下,基因突变具有低频性,D项符合题意。
2.D　解析 由基因中碱基的替换导致基因碱基序列的改变,是镰状细胞贫血产生的根本原因,D项正确。
3.A　解析 基因突变是指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,基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变,A项正确;由于密码子的简并等原因,基因突变不一定会引起基因所控制的遗传性状的改变,B项错误;基因中碱基对的缺失、增添和替换方式中对性状影响较小的通常是替换,C项错误;基因突变在光学显微镜下观察不到,D项错误。
4.D　解析 突变后少了三个碱基对,氨基酸数目比原来少1个,若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质中的一个氨基酸,则少一个氨基酸,其余氨基酸顺序不变;若减少的三个碱基对正好对应着两个密码子中的碱基,则在减少一个氨基酸的基础上,缺失部位后的氨基酸顺序也会改变;若减少的不是三个连续的碱基对,则对氨基酸的种类和顺序影响将更大。
5.A　解析 基因B1突变为基因B2后,生物性状随之改变,可知基因B2对基因B1为显性,A项正确;基因突变不改变基因的位置,基因B1与突变后的基因B2在同源染色体的相同位置,控制相对性状,互为等位基因,B项错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,在DNA双链中,由于嘌呤与嘧啶互补配对,故嘌呤与嘧啶碱基比值都是1,C项错误;由于基因B1突变为基因B2后,仅导致一个氨基酸被替换,所以基因B1突变成基因B2是由基因中碱基对的替换导致的,D项错误。
6.A　解析 基因突变是指DNA分子中发生了碱基的增添、缺失或替换,而引起的基因碱基序列的改变,而甲基化属于表观遗传,表观遗传的基因的碱基序列保持不变,因此烟草中的有害成分通过改变启动子区域的甲基化程度引发癌症的过程不属于基因突变,A项错误;癌细胞的产生是多个基因突变并累积的结果,具有累积效应,B项正确;人体细胞的DNA上本来就存在与癌变相关的原癌基因和抑癌基因,正常细胞中原癌基因和抑癌基因都表达,C项正确;细胞发生癌变后,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞容易在体内分散和转移,D项正确。
7.B　解析 细胞核能控制细胞代谢,癌细胞代谢旺盛,核质比例失常,可出现巨核、双核或多核现象,A项正确;癌细胞具有无限增殖的能力,其细胞周期缩短,B项错误;某些病毒可能会导致细胞癌变,称为病毒致癌因子,C项正确;人体正常细胞中存在原癌基因和抑癌基因,原癌基因是对细胞正常生命活动起主要调节作用的基因,如果发生突变或过量表达,会被异常激活转化为癌基因,从而使细胞的增殖和分化出现异常,抑癌基因可抑制细胞不正常的生长和增殖或促进细胞凋亡,如果发生突变,细胞增殖就会失控,因此细胞癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关,D项正确。
8.D　解析 根据题干信息“其mRNA的长度不变,但合成的肽链缩短”可知,编码的基因发生了碱基的替换,该病可能是由于碱基的替换而使终止密码子提前出现,A项错误,D项正确;突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变,B项错误;该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C项错误。
9.答案 (1)蛋白质、RNA　RNA聚合酶
(2)miRNA与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程
(3)减小　UAG
(4)抑癌　设计能抑制Bcl-2基因表达的药物或能促进MIR-15a基因表达的药物
解析 (1)据图1分析,基因表达的产物是蛋白质、RNA;图中A过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,为转录,该过程需要RNA聚合酶催化反应。
(2)据图1分析,miRNA与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程,进而调控Bcl-2基因表达。
(3)Bcl-2基因突变后,翻译的肽链变短失去活性,不能抑制细胞凋亡,细胞发生癌变的可能性会减小;密码子是mRNA上三个相邻的碱基,与基因的模板链互补配对,图2中突变后的终止密码子是UAG。
(4)分析题意,MIR-15a基因的转录产物miRNA能抑制Bcl-2基因表达,有利于癌细胞的凋亡,故MIR-15a基因属于抑癌基因;结合上述分析可知,可设计能抑制Bcl-2基因表达的药物或能促进MIR-15a基因表达的药物。
10.ABD　由题干信息“‘遗传补偿’是指基因在突变失活后,可以通过上调与此基因序列同源的相关基因的表达来弥补其功能”可知,遗传补偿效应使突变个体得以正常存活,是生命的一种容错机制,A项正确;由题干信息可知,在某mRNA中提前出现终止密码子可能触发遗传补偿效应,B项正确;无义突变基因的mRNA与其同源基因的部分碱基是互补的,可以发生碱基互补配对,C项错误;无义突变属于基因突变,丰富了基因多样性,为生物进化提供了最初的原始材料,D项正确。
11.AC　癌症的诱发因素有很多,包括内部因素和外部因素,诱发直肠癌的因素可能是环境、饮食等,A项正确;据题意可知,修饰的组蛋白参与抑癌基因沉默,p53基因是抑癌基因,因此,在患者体内p53基因的表达量低于健康人,B项错误;人体内的细胞都是由同一个受精卵分裂、分化而来的,细胞分化所形成的每个细胞中的核遗传物质相同,都存在p53基因,C项正确;修饰的组蛋白参与抑癌基因沉默,即抑制抑癌基因表达,D项错误。
12.CD　抑癌基因的作用是抑制细胞不正常的生长和增殖,或促进细胞凋亡,p53基因表达的p53蛋白能阻滞细胞周期运转,可推测p53基因属于抑癌基因,基因的表达包括转录和翻译,转录主要发生在细胞核中,翻译发生在核糖体上,A项错误;p53基因表达的p53蛋白能使细胞不能进行DNA复制,DNA复制发生在细胞分裂前的间期,因此p53蛋白能使细胞周期停滞在细胞分裂前的间期,B项错误;当DNA损伤严重时,p53蛋白就会启动细胞凋亡程序,细胞凋亡是细胞的程序性死亡,因此DNA损伤严重时,p53蛋白将引起细胞内一系列基因的选择性表达,促进细胞凋亡,C项正确;由题意可推测大象体内p53蛋白含量高,能有效抑制细胞的不正常生长和增殖,从而使其体内很少出现癌细胞,D项正确。
13.答案 (1)核糖体
(2)丝氨酸　要同时突变两个碱基才能变为丝氨酸
(3)A
(4)简并　保证生物遗传性状的稳定性
解析 (1)过程Ⅰ表示翻译过程,发生在核糖体上。(2)从赖氨酸所在的位置向上、向左或向右与之在同一直线上的有天冬酰胺、甲硫氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、精氨酸,它们与赖氨酸所对应的密码子均只有一个碱基之差,而丝氨酸对应的密码子与赖氨酸有两个碱基之差。(3)甲硫氨酸对应的密码子是AUG,而与甲硫氨酸有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是AAG,所以⑤链上与mRNA中U相对应的碱基是A。(4)通过表中信息可以看出,表中的一个氨基酸对应着多种密码子,说明密码子具有简并的特点,所以当生物发生基因突变时,其对应的氨基酸不一定改变,有利于保证生物遗传性状的稳定性。
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