【金版教程】2019生物一轮特训:21基因突变和基因重组 Word版含解析
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课时21:基因突变和基因重组考纲要求:基因重组及其意义 B组;基因突变的特征和原因B级。
学习重点: 基因重组的类型,基因突变的特征学习难点: 基因突变的特征的理解教学步骤:一、课前自主学习1.生物的变异分不可遗传的变异和可遗传的变异,前者是由环境引起的,而后者是由改变引起的,它主要包括、和。
2.基因突变是指DNA分子中发生碱基对的、和,而引起的的改变。
该变化若发生在中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中,一般;但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过传递。
3.基因突变主要发生在时期。
它的特点有:、、、、等。
4.能诱发基因突变的因素有、和。
基因突变能产生,因而是生物变异的根本来源。
镰刀型细胞贫血症的根本原因是。
5.基因重组是指在生物体进行生殖的过程中,控制不同性状的基因;基因重组分两类,一是;二是。
6.基因重组能产生新的,因而也是生物变异的来源之一。
二、课内互动学习(一)合作探究1.注:P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是()A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变2.右图为高等动物的细胞分裂示意图。
图中不可能反映的是( )A.发生了基因突变B.发生了染色单体互换C.该细胞为次级卵母细胞D.该细胞为次级精母细胞3.关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是( )A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变4.依据基因重组概念的发展,判断下列图示过程中没有发生基因重组的是()5.DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。
该DNA连续复制两次,得到4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,推测"P"可能是()A.胸腺嘧啶B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.胞嘧啶6.下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,右图是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b),请据图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA,GAG):(1)图中①②表示的遗传信息流动过程分别是:①;②。
时间:45分钟满分:100分一、选择题(15小题,每小题3分,共45分)1.[2018·北京东城区联考]果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,但通常即使是纯合的长翅品系的幼虫,在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅。
下列有关叙述不合理的是( ) A.纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下培养成的残翅性状是不能遗传的B.果蝇的长翅和残翅这对相对性状的表现与环境温度有关C.35 ℃条件下果绳的长翅基因就突变成了残翅基因D.有一只残翅果蝇,让其与另一只异性的残翅果蝇交配,不能确定其基因型答案 C解析纯合的长翅品系的幼虫在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅,可能与环境条件有关,不能说明长翅基因就突变成了残翅基因,因此表现残翅果蝇基因型不一定就是vv。
2.[2018·许昌模拟]下图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。
以下表述不正确的是( )A.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果B.小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因C.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因D.与正常细胞相比,癌细胞的表面发生了变化答案 C解析从图示看出,染色体上基因突变4处后发生结肠癌,说明结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果;小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因,只是处于抑制状态;图示中与结肠癌有关的基因不是互为等位基因,与正常细胞相比,癌细胞的表面糖蛋白减少。
3.[2018·安徽质检]人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。
临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。
积聚在细胞内的131I可能直接( )A.插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代答案 C解析碘是人体甲状腺激素的构成元素,为组成人体的微量元素。
由于131I有放射性,能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变,但这属于体细胞的基因突变,不会遗传给下一代,D项错误;131I不是碱基类似物,故不能直接插入到DNA分子中,也不能替换DNA分子中的某一碱基,A、B项错误;大剂量的放射性元素会引起染色体结构变异,C项正确。
4.豌豆的圆粒(D)和皱粒(d)产生机理如图所示,下列相关叙述正确的是( )A.皱粒性状不能遗传给后代B.皱粒豌豆的产生属于基因重组C.由于发生了碱基对增添,故发生了基因突变,从而产生了新基因D.图示说明基因通过直接控制淀粉的合成来控制生物体的性状答案 C解析从题图可以看出,皱粒性状的出现是由编码淀粉分支酶基因突变引起的,所以该性状可以遗传给后代,A、B错误;基因碱基对增添导致基因突变进而产生新基因,C正确;题图说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,D错误。
5.下列生物技术或生理过程中发生的变异的对应关系错误的是( )A.①为基因突变B.②为基因重组C.③为基因重组D.④为基因突变答案 A解析R型活菌中加入S型死菌,转化成S型活菌,是因为S型菌的DNA和R型菌的DNA发生了基因重组,故A项错误。
6.[2018·广东模拟]由于编码酶X的基因中某个碱基被替换,酶X变为酶Y。
下表显示了,酶Y与酶X相比,可能出现的四种状况。
下列有关分析,合理的是(多选)( )A.B.状况②是因为氨基酸数减少了50%C.状况③是因为突变导致终止密码子提前D.状况④可为蛋白质工程提供思路答案CD解析①已经发生了碱基对的替换,所以基因结构肯定发生了改变,A错误。
②的酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目=1,说明氨基酸数不变,B错误。
③的酶Y活性/酶X活性=10%,酶Y 氨基酸数目/酶X氨基酸数目<1,是因为终止密码子提前了,C正确。
④酶的活性提高了,因此可以为蛋白质工程提供思路,D正确。
7.研究发现,某种动物体内Wex基因发生碱基对替换会使其所编码的蛋白质中相应位置上的氨基酸发生改变,结果导致( )A.Wex的基因频率发生改变B.突变基因在染色体上的位置改变C.突变基因所编码蛋白质中的肽键数改变D.突变基因中的脱氧核苷酸数改变答案 A解析由于基因突变产生的是等位基因,故Wex的基因频率发生了改变,且突变基因在染色体上的位置不变;由于该基因发生碱基对的替换,故突变后的基因与原基因中脱氧核苷酸数相等;由题干信息可知,突变基因所编码的蛋白质中的氨基酸数目不变,故肽键数目不变。
8.下列关于基因突变的说法正确的是( )A.基因突变属于可遗传变异,因此突变后的基因都能遗传给后代B.基因突变发生后在当代个体中都能表现,并且能表现突变后性状的个体都是纯合子C.细菌和病毒也能发生基因突变,基因突变的方向是由环境决定的D.基因中碱基对的增添、缺失及替换都属于基因突变答案 D解析基因突变发生在生殖细胞中会遗传给后代,如果发生在体细胞中,通过无性生殖能遗传给后代,而通过有性生殖不能遗传给后代。
如果发生显性突变,在当代个体中能表现,该个体往往是杂合子;如果显性纯合子发生隐性突变,通常在当代不能表现突变性状。
基因突变是不定向的。
基因突变的类型包括碱基对的增添、缺失及替换。
9.下图甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,1~8表示培育水稻新品种的过程。
下列说法正确的是( )①1→2过程操作简便,但培育周期长②5与8,7与4过程的育种原理相同③5和8的变异都发生于有丝分裂间期④2、4、6都有基因频率的改变,但没有进化⑤4和7常用的方法是秋水仙素处理萌发的种子⑥8过程变异是定向的,2和5过程变异是不定向的⑦3过程常用的方法是花药离体培养,原理是细胞的全能性⑧2过程中第二次自交后代中符合需要的表现型中纯合子占3/5A.①②③④⑦ B.①②③⑤⑦C.①④⑤⑥⑦ D.①⑥⑦⑧答案 D解析1→2过程为杂交育种,操作简便,但培育周期长,①正确;5过程的原理是基因突变,8过程的原理是染色体变异,②错误;5为体细胞的基因突变,发生时间是有丝分裂间期,8为基因工程,发生时间不是间期,应为分裂期,③错误;2为自交过程,4为染色体数目加倍,6为自交过程,基因频率不变,生物不进化,④错误;4和7的染色体数目加倍,最常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,图中的Ab为单倍体幼苗,⑤错误;8过程为基因工程,可以定向改造生物的性状,2为基因重组,5为基因突变都是不定向的,⑥正确;3过程为花药离体培养,原理是细胞的全能性,⑦正确;2过程为逐代自交过程,当第一次自交后代中Aa占2/3,AA占1/3;第二次自交后代中aa占比例为2/3×1/4=1/6,Aa占比例为2/3×1/2=1/3,AA所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2,由于aa的个体要淘汰掉,剩余的两种基因型AA∶Aa=3∶2,因此AA占3/5,⑧正确。
10.[2018·北京东城区质检]拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的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均可发生此过程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.若在插入位点再缺失3个碱基对,对其编码的蛋白质结构影响最小答案 C解析本题考查基因突变。
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;拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对,说明发生了基因突变,导致遗传信息发生改变,突变的基因会随DNA分子进入到子细胞,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;若在插入位点再缺失3个碱基对,会使该基因转录的密码子从插入位点后全部改变,导致其编码的蛋白质结构与原来差异很大,D项错误。
11.[2018·陕西宝鸡质检]下列关于生物变异的叙述正确的是 ( )A.基因突变指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失,而引起的DNA结构改变B.基因型为Aa的植物连续自交,F2基因型比例为3∶2∶3,这是由基因重组造成的C.不能通过有性生殖遗传给后代的变异,也可能属于可遗传变异,如:三倍体无籽西瓜就属于可遗传变异D.基因重组包含非同源染色体上的非等位基因自由组合和非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换答案 C解析本题考查生物的变异。
基因突变指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变,A错误;一对等位基因之间不存在基因重组,B错误;遗传物质发生改变而引起的变异都是可遗传的变异,但不一定通过有性生殖遗传给后代,C正确;狭义的基因重组包含非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,D 错误。
12.[2018·山东齐鲁调研]研究发现果蝇有一种储存及利用能量的基因(Indy基因),该基因变异后,可以对果蝇细胞级别的能量吸收进行限制,即让果蝇的细胞节食,进而使果蝇的寿命明显延长。
而人类有着和果蝇类似的DNA序列。
关于上述研究成果的叙述,正确的是( ) A.Indy基因变异后,果蝇体内细胞将不再衰老B.对Indy基因进行诱变,一定可以使果蝇寿命明显延长C.Indy基因的正常表达能限制果蝇细胞级别的能量吸收D.人类有可能研制出一种既能延长寿命又能控制体重的药物答案 D解析本题考查基因突变,意在考查考生在信息提取和分析方面的能力。
依据题干信息可知,该基因突变后,使细胞节食,进而延长果蝇寿命,但细胞仍会衰老,A项错误。
因基因突变具有不定向性,故不一定诱导形成使果蝇寿命延长的基因,B项错误。
该基因未变异前即正常表达时会使细胞正常储存和利用能量,基因变异后会导致细胞节食,C项错误。
依据基因变异后延长寿命的原理,人类可研制出延长寿命和控制体重的药物,D项正确。
13.[2018·四川联考]科学家通过大量研究发现:人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因,P+表示正常基因,P-表示异常基因,且限制酶E的识别序列为CCGG。
下列分析正确的是( )A.图示的正常基因变成异常基因会引起染色体结构变异B.该基因片段指导合成的蛋白质最多有115个氨基酸C.重组P53腺病毒可用于治疗癌症,可推测腺病毒是一种逆转录病毒D.若用限制酶E完全切割某人的P53基因图示区域后得到4种不同长度的DNA片段,则此人的基因型为P+P-答案 D解析本题考查基因突变,意在考查考生的理解应用和识图分析能力。
图示正常基因变成异常基因是基因突变的结果,A错误;该基因片段中共690个碱基对,由其指导合成的蛋白质中最多含有的氨基酸个数为690×2/6=230,B错误;P53基因可与腺病毒遗传物质重组,说明腺病毒的遗传物质是DNA,C错误;正常基因P+中有两个限制酶E的识别位点,被限制酶E切割后形成290、170、230(对碱基)三种长度的片段;异常基因P-中只有一个限制酶E的识别位点,被限制酶E切割后形成460、230(对碱基)两种长度的片段;若某人的基因被限制酶E切割后得到4种不同长度的DNA片段(即290、170、230、460),说明该个体既有P+基因也有P-基因,D正确。