第四章 第一节 基因突变可能引起性状改变(课件 学案 练习,共4份) 浙科版(2019)必修2 遗传与进化

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第四章 第一节 基因突变可能引起性状改变(课件 学案 练习,共4份) 浙科版(2019)必修2 遗传与进化

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课时1 基因突变可能引起性状改变 
课时学习目标 本课时的概念为“基因突变可能引起性状改变”,该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持。
(1)碱基对的替换、插入和缺失会引发基因碱基序列的改变。(2)基因碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化。(3)在某些化学物质、射线以及病毒的作用下,基因突变概率可能提高。
概念1 基因突变
(阅读教材P86~89,完成填空)
1.基因突变的概念与实质
2.基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质
(1)实例——镰刀形细胞贫血症
由此可见,患者贫血的直接原因是      异常,根本原因是发生了基因突变,碱基对由A-T替换成了    。
(2)基因突变导致的表型变化
(3)基因突变的特点
3.有些因素能提高基因突变概率
(1)诱变因素
(2)基因突变的类型:自发突变、    突变
[辨正误]
(1)基因上碱基对的改变一定引起基因结构的改变。(  )
(2)两个等位基因之间的碱基数可以不相等。(  )
(3)果蝇的红眼突变为白眼属于生化突变,人类的镰刀形细胞贫血症属于形态突变。(  )
(4)基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。(  )
(科学实验和探究情境)下图中a~d表示4种基因突变。a丢失T/A,b由T/A变为C/G,c由T/A变为G/C,d由G/C变为A/T,假设4种突变都单独发生。
注:可能用到的密码子:天冬氨酸(5′—GAC—3′)、酪氨酸(5′—UAU—3′、5′—UAC—3′)、甘氨酸(5′—GGU—3′、5′—GGG—3′)、甲硫氨酸(5′—AUG—3′)、终止密码子(5′—UAG—3′)。
请思考并回答下列问题:
(1)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是什么?____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)在a突变点附近至少再丢失几个碱基对才能对氨基酸序列的影响最小?请说明原因。
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)图中哪种突变对性状无影响?其意义是什么?____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
1.基因突变对编码蛋白质的影响
碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列
插入(非3倍数) 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列
缺失(非3倍数) 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列
2.显性突变与隐性突变及其判断
判定方法:
【典例应用】
例1 (2024·浙江十校联盟学考模拟)小鼠毛色的基因有A+(灰色)、AY(黄色)、a(黑色)等,它们是染色体上某一位置的基因突变成的等位基因。下列叙述正确的是(  )
A.亚硝酸可导致基因定向突变
B.基因突变一定会引起碱基序列改变
C.DNA上碱基发生改变一定属于基因突变
D.该现象体现了基因突变具有普遍性
例2 (2024·西城区高一期末)编码酶X的基因中某个碱基被替换,表达产物变为酶Y。下表显示酶Y与酶X相比,可能出现的四种状况。下列叙述错误的是(  )
比较指标 ① ② ③ ④
酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150%
酶Y氨基酸数目/ 酶X氨基酸数目 1 1 小于1 大于1
A.状况①中编码酶X的基因结构未发生改变
B.状况②可能因为酶Y空间结构发生变化
C.状况③可能因为终止密码子提前出现
D.状况④导致翻译时有更多tRNA参与
概念2 细胞癌变与诱变育种
(阅读教材P89~91,完成填空)
1.某些基因突变能导致细胞分裂失控
(1)癌细胞的重要特征:      
(2)细胞癌变的内因
(3)细胞癌变的外因
2.基因突变可应用于诱变育种
[辨正误]
(1)原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。(  )
(2)只要一个原癌基因或抑癌基因发生了基因突变,就一定产生了癌细胞。(  )
(3)流感病毒相对于T2噬菌体,更易发生基因突变。(  )
(4)不接触诱变因素,就不会发生基因突变。(  )
(生活、学习与实践情境)结肠癌是常见的发生于结肠部位的恶性肿瘤。根据部分临床结肠癌样本的基因研究结果,发现肿瘤发生机制与一系列相关基因突变有关。
(1)从分子水平上分析,结肠癌的发生原因是什么?____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)从细胞水平上看,癌细胞有哪些主要特征?(写出2点即可)________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)从个体水平分析,结肠癌的发生原因可能有哪些?____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)定期体检对预防癌症有何意义?____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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【典例应用】
例3 (2024·东城区高一期末)资料表明,长期大量吸烟很可能会引发肺癌。下列叙述错误的是(  )
A.细胞癌变是基因突变的结果
B.癌细胞膜上糖蛋白等物质会减少
C.与癌变有关的基因只存在于癌细胞中
D.香烟中含有多种化学致癌因子
例4 下列不属于诱变育种实例的是(  )
A.一定剂量的γ射线引起变异得到新品种
B.用一定剂量X射线处理青霉菌菌株获得高产菌株
C.玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗
D.激光照射植物或动物引起突变得到新品种
感悟真题
1.(2022·浙江1月学考,7)控制某哺乳动物毛色的基因有A、a1、a2、a3等,它们是染色体上某一位置的基因突变产生的等位基因。这体现了基因突变具有(  )
A.普遍性 B.稀有性
C.可逆性 D.多方向性
2.(2020·浙江7月学考,3改编)人类镰刀形细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白的基因发生了碱基替换,患者红细胞容易破裂,严重时会导致死亡。该实例说明基因突变具有(  )
A.普遍性 B.多数有害性
C.可逆性 D.多方向性
3.(2022·浙江7月学考,23)成人的血红蛋白是由两条α链和两条β链构成,α链或β链异常均可导致血红蛋白病。回答下列问题:
(1)β链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸顺序 6 7 8
正常β链 氨基酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸
密码子 GAA GAA AAA
异常β链 氨基酸 谷氨酸 赖氨酸 赖氨酸
密码子 GAA AAA AAA
部分氨基酸顺序与正常β链相比,异常β链发生改变的是第     位氨基酸,其根本原因是                    基因中发生了某一碱基对的替换,被替换的碱基对是    。
(2)α链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148…
正常α链 氨基酸 苏 丝 赖 酪 精
密码子 ACC UCC AAA UAC CGU UAA GCU GGA GCC UCG GUA GC…
异常α链 氨基酸 苏 丝 赖 酪 精 谷氨 丙 甘 丙 丝 缬 丙…
密码子 ACC UCC AAA UAC CGU CAA GCU GGA GCC UCG GUA GC…
注:氨基酸的名称略去了后2个字,如“苏”表示苏氨酸;UAA、UAG、UGA为终止密码子。
①表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基对替换导致    分子中的终止密码子后移。
②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致α链含有    个氨基酸。
课时1 基因突变可能引起性状改变
概念1
自主建构
1.核苷酸序列 替换 插入 缺失 基因结构 DNA复制 根本
2.(1)GAA 缬氨酸 血红蛋白 T-A (2)形态结构 代谢 死亡 致死 (3)等位 低 不利
3.(1)温度 碱基排列顺序 毒素 代谢产物 (2)诱发
辨正误
(1)√ (2)√
(3)× 提示:果蝇的红眼突变为白眼属于形态突变,人类的镰刀形细胞贫血症属于致死突变。
(4)√
合作探究
(1)提示:a丢失碱基对T/A,突变后转录的mRNA的碱基序列为5′—GACUAUGGUAUG—3′,决定的氨基酸序列为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。
(2)提示:2个。密码子是mRNA上每3个相邻的核苷酸排列成的三联体,因此为了不破坏其他密码子的完整性,至少再丢失2个碱基对才能对氨基酸序列的影响最小。
(3)提示:b;有利于维持生物遗传性状的相对稳定。
典例应用
例1 B [基因突变是不定向的,A错误;基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程,称为基因突变,因此基因突变一定会引起碱基排列顺序的改变,B正确;DNA上碱基发生改变如果未发生在基因内部就不属于基因突变,C错误;该现象未能体现基因突变的普遍性,体现了基因突变的多方向性,D错误。]
例2 A
概念2
自主建构
1.(1)无限增殖 (2)生长和分裂 突变或过量表达 负调控因子 负调控 细胞周期失控 (3)辐射 病毒
2.基因突变 物理因素 化学因素 突变概率 抗逆性 盲目性
辨正误
(1)× 提示:人类的正常细胞中原本就存在原癌基因和抑癌基因。
(2)× 提示:细胞的癌变往往是多个基因突变累积的结果。
(3)√
(4)× 提示:不接触诱变因素,也可能会发生基因突变。
合作探究
(1)提示:一系列原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
(2)提示:①无限增殖;②能在体内转移等。
(3)提示:①免疫力低下;②经常接触致癌因子等。
(4)提示:定期体检可帮助人们及早发现病变,通过改变生活方式或早期治疗,有效预防癌症的发生。
典例应用
例3 C [人类正常细胞中也存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因,C错误。]
例4 C [A、B、D三项均是物理因素诱变育种的实例。玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗,可能是由于杂合子自交产生了性状分离。]
感悟真题
1.D 2.B
3.(1)7 血红蛋白 C—G (2)①mRNA ②146
解析 (1)根据表格中密码子可知,第7位氨基酸对应的密码子由GAA变为AAA,其他部位的氨基酸对应的密码子没变,说明血红蛋白基因中编码第7位氨基酸的基因的模板上的碱基C变为T,即基因中C—G碱基对被T—A替换。(2)①终止密码子在mRNA上,可使翻译终止。表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基对替换导致mRNA分子中的终止密码子后移。②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致后面的碱基前移形成一个新的密码子UCA,以后的碱基依次组成新的密码子,直到出现UAG(147位氨基酸对应的密码子的后两个碱基和148位氨基酸对应的密码子的第一个碱基)终止密码子,147位氨基酸对应的密码子的第一个碱基与146位氨基酸对应的密码子的后两个碱基构成的密码子对应的氨基酸是第146位氨基酸,因此α链含有146个氨基酸。(共38张PPT)
第四章 生物的变异 
课时1 
基因突变可能引起性状改变
课时学习目标
本课时的概念为“基因突变可能引起性状改变”,该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持。
(1)碱基对的替换、插入和缺失会引发基因碱基序列的改变。
(2)基因碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化。
(3)在某些化学物质、射线以及病毒的作用下,基因突变概率可能提高。
目录 CONTENTS
1.基因突变
2.细胞癌变与诱变育种
3.感悟真题
自主建构
合作探究
合作探究
课时概念图
自主建构
核苷酸序列
(阅读教材P86~89,完成填空)
1.基因突变的概念与实质
替换
插入
缺失
基因结构
DNA复制
根本
2.基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质
(1)实例——镰刀形细胞贫血症
由此可见,患者贫血的直接原因是      异常,根本原因是发生了基因突变,碱基对由A-T替换成了    。
GAA
缬氨酸
血红蛋白
T-A
(2)基因突变导致的表型变化
形态结构
代谢
死亡
致死
(3)基因突变的特点
等位

不利
3.有些因素能提高基因突变概率
(1)诱变因素
(2)基因突变的类型:自发突变、    突变
温度
碱基排列顺序
毒素
代谢产物
诱发
●DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,一定会引起基因突变吗?为什么?
提示:不一定。基因通常是具有遗传效应的DNA片段,不具有遗传效应的DNA片段上发生碱基对的改变则不会引起基因突变。
●基因突变会使得基因“位置”或“数目”发生改变吗?基因中“碱基缺失”是“基因缺失”吗?
提示:基因突变仅改变了基因的碱基序列,产生了新基因,并未改变基因位置,也未改变基因数目。基因中“碱基缺失”,只是变成了新基因,即基因仍在,只是“以旧换新”,并非“基因缺失”。 

[辨正误]
(1)基因上碱基对的改变一定引起基因结构的改变。( )
(2)两个等位基因之间的碱基数可以不相等。( )
(3)果蝇的红眼突变为白眼属于生化突变,人类的镰刀形细胞贫血症属于形态突变。( )
提示:果蝇的红眼突变为白眼属于形态突变,人类的镰刀形细胞贫血症属于致死突变。
(4)基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。( )

×

(科学实验和探究情境)下图中a~d表示4种基因突变。a丢失T/A,b由T/A变为C/G,c由T/A变为G/C,d由G/C变为A/T,假设4种突变都单独发生。
注:可能用到的密码子:天冬氨酸(5′—GAC—3′)、酪氨酸(5′—UAU—3′、5′—UAC—3′)、甘氨酸(5′—GGU—3′、5′—GGG—3′)、甲硫氨酸(5′—AUG—3′)、终止密码子(5′—UAG—3′)。
请思考并回答下列问题:
(1)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是什么?
提示:a丢失碱基对T/A,突变后转录的mRNA的碱基序列为5′—GACUAUGGUAUG—3′,决定的氨基酸序列为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。
(2)在a突变点附近至少再丢失几个碱基对才能对氨基酸序列的影响最小?请说明原因。
提示:2个。密码子是mRNA上每3个相邻的核苷酸排列成的三联体,因此为了不破坏其他密码子的完整性,至少再丢失2个碱基对才能对氨基酸序列的影响最小。
(3)图中哪种突变对性状无影响?其意义是什么?
提示:b;有利于维持生物遗传性状的相对稳定。
1.基因突变对编码蛋白质的影响
碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列
插入 (非3倍数) 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列
缺失 (非3倍数) 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列
●基因突变改变生物性状与不改变生物性状的原因分析
2.显性突变与隐性突变及其判断
判定方法:
B
【典例应用】
例1 (2024·浙江十校联盟学考模拟)小鼠毛色的基因有A+(灰色)、AY(黄色)、a(黑色)等,它们是染色体上某一位置的基因突变成的等位基因。下列叙述正确的是(  )
A.亚硝酸可导致基因定向突变
B.基因突变一定会引起碱基序列改变
C.DNA上碱基发生改变一定属于基因突变
D.该现象体现了基因突变具有普遍性
解析:基因突变是不定向的,A错误;
基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程,称为基因突变,因此基因突变一定会引起碱基排列顺序的改变,B正确;
DNA上碱基发生改变如果未发生在基因内部就不属于基因突变,C错误;
该现象未能体现基因突变的普遍性,体现了基因突变的多方向性,D错误。
A
例2 (2024·西城区高一期末)编码酶X的基因中某个碱基被替换,表达产物变为酶Y。下表显示酶Y与酶X相比,可能出现的四种状况。下列叙述错误的是(  )
比较指标 ① ② ③ ④
酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目 1 1 小于1 大于1
A.状况①中编码酶X的基因结构未发生改变
B.状况②可能因为酶Y空间结构发生变化
C.状况③可能因为终止密码子提前出现
D.状况④导致翻译时有更多tRNA参与
无限增殖
(阅读教材P89~91,完成填空)
1.某些基因突变能导致细胞分裂失控
(1)癌细胞的重要特征:__________
(2)细胞癌变的内因
生长和分裂
突变或过量表达
负调控因子
负调控
细胞周期失控
(3)细胞癌变的外因
辐射
病毒
2.基因突变可应用于诱变育种
基因突变
物理因素
化学因素
突变概率
抗逆性
盲目性
●细胞癌变的外因是什么?试举例。
提示:致癌因子——易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素。如紫外线、X射线;黄曲霉素;致癌病毒等。
●原癌基因和抑癌基因是否属于一对等位基因?其中任意一个基因发生突变都会使细胞发生癌变吗?
提示:原癌基因和抑癌基因不属于一对等位基因。细胞癌变的发生不是单一基因突变的结果,而是一系列原癌基因和抑癌基因发生突变的结果。   
×
[辨正误]
(1)原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。( )
提示:人类的正常细胞中原本就存在原癌基因和抑癌基因。
(2)只要一个原癌基因或抑癌基因发生了基因突变,就一定产生了癌细胞。( )
提示:细胞的癌变往往是多个基因突变累积的结果。
(3)流感病毒相对于T2噬菌体,更易发生基因突变。( )
(4)不接触诱变因素,就不会发生基因突变。( )
提示:不接触诱变因素,也可能会发生基因突变。
×

×
(生活、学习与实践情境)结肠癌是常见的发生于结肠部位的恶性肿瘤。根据部分临床结肠癌样本的基因研究结果,发现肿瘤发生机制与一系列相关基因突变有关。
(1)从分子水平上分析,结肠癌的发生原因是什么?
提示:一系列原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
(2)从细胞水平上看,癌细胞有哪些主要特征?(写出2点即可)
提示:①无限增殖;②能在体内转移等。
(3)从个体水平分析,结肠癌的发生原因可能有哪些?
提示:①免疫力低下;②经常接触致癌因子等。
(4)定期体检对预防癌症有何意义?
提示:定期体检可帮助人们及早发现病变,通过改变生活方式或早期治疗,有效预防癌症的发生。
●(生活、学习和实践情境)自1987年以来,我国利用返回式卫星和“神舟”飞船,先后将1 000多个品种的种子和生物材料送入太空进行航天诱变育种。航天诱变育种发生的变异多、变幅大、易于获得具有高产、优质、早熟、抗病力强等特点的变异。例如,南瓜种子经卫星搭载,获得的太空南瓜平均可生长至每个50~100公斤,而一个普通南瓜的重量通常为1~2公斤。
太空南瓜
(1)航天诱变育种的原理是什么?
提示:基因突变。
(2)航天诱变育种中,通常选择种子或幼苗送入太空,原因是什么?
提示:萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛,易于受到强辐射、微重力等太空条件的影响,突变率高。
(3)太空诱变育种有哪些主要特点?
提示:①可提高突变概率;②能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状;③改良作物品质,增强抗逆性。
(4)从太空返回地球的种子或幼苗长成的植株一定会表现出人们期望的优良性状吗?为什么?
提示:不一定。因为基因突变具有多方向性。
C
【典例应用】
例3 (2024·东城区高一期末)资料表明,长期大量吸烟很可能会引发肺癌。下列叙述错误的是(  )
A.细胞癌变是基因突变的结果
B.癌细胞膜上糖蛋白等物质会减少
C.与癌变有关的基因只存在于癌细胞中
D.香烟中含有多种化学致癌因子
解析:人类正常细胞中也存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因,C错误。
C
例4 下列不属于诱变育种实例的是(  )
A.一定剂量的γ射线引起变异得到新品种
B.用一定剂量X射线处理青霉菌菌株获得高产菌株
C.玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗
D.激光照射植物或动物引起突变得到新品种
解析:A、B、D三项均是物理因素诱变育种的实例。玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗,可能是由于杂合子自交产生了性状分离。
D
1.(2022·浙江1月学考,7)控制某哺乳动物毛色的基因有A、a1、a2、a3等,它们是染色体上某一位置的基因突变产生的等位基因。这体现了基因突变具有(  )
A.普遍性 B.稀有性
C.可逆性 D.多方向性
B
2.(2020·浙江7月学考,3改编)人类镰刀形细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白的基因发生了碱基替换,患者红细胞容易破裂,严重时会导致死亡。该实例说明基因突变具有(  )
A.普遍性 B.多数有害性
C.可逆性 D.多方向性
3.(2022·浙江7月学考,23)成人的血红蛋白是由两条α链和两条β链构成,α链或β链异常均可导致血红蛋白病。回答下列问题:
(1)β链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸顺序 6 7 8
正常β链 氨基酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸
密码子 GAA GAA AAA
异常β链 氨基酸 谷氨酸 赖氨酸 赖氨酸
密码子 GAA AAA AAA
部分氨基酸顺序与正常β链相比,异常β链发生改变的是第________位氨基酸,其根本原因是__________基因中发生了某一碱基对的替换,被替换的碱基对是________。
(2)α链异常导致的某种血红蛋白病的机理如下表。
部分氨基酸顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148…
正常α链 氨基酸 苏 丝 赖 酪 精
密码子 ACC UCC AAA UAC CGU UAA GCU GGA GCC UCG GUA GC…
异常α链 氨基酸 苏 丝 赖 酪 精 谷氨 丙 甘 丙 丝 缬 丙…
密码子 ACC UCC AAA UAC CGU CAA GCU GGA GCC UCG GUA GC…
注:氨基酸的名称略去了后2个字,如“苏”表示苏氨酸;UAA、UAG、UGA为终止密码子。
7
血红蛋白
C—G
①表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基对替换导致________分子中的终止密码子后移。
②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致α链含有________个氨基酸。
mRNA
146
解析:(1)根据表格中密码子可知,第7位氨基酸对应的密码子由GAA变为AAA,其他部位的氨基酸对应的密码子没变,说明血红蛋白基因中编码第7位氨基酸的基因的模板上的碱基C变为T,即基因中C—G碱基对被T—A替换。(2)①终止密码子在mRNA上,可使翻译终止。表中异常α链的氨基酸数目多于正常α链,原因是碱基对替换导致mRNA分子中的终止密码子后移。②若第138位氨基酸对应的密码子中的1个碱基C缺失,则会导致后面的碱基前移形成一个新的密码子UCA,以后的碱基依次组成新的密码子,直到出现UAG(147位氨基酸对应的密码子的后两个碱基和148位氨基酸对应的密码子的第一个碱基)终止密码子,147位氨基酸对应的密码子的第一个碱基与146位氨基酸对应的密码子的后两个碱基构成的密码子对应的氨基酸是第146位氨基酸,因此α链含有146个氨基酸。课时精练14 基因突变可能引起性状改变
(时间:30分钟分值:50分)
选择题:第1~16题,每小题2分,共32分。答案P190
【对点强化】
题型1 基因突变
1.无论是人,还是肺炎支原体,亦或是流感病毒,都可能发生基因突变。这说明基因突变具有(  )
普遍性 多方向性
稀有性 可逆性
2.(2024·杭嘉湖金高一联考)人类血管性假血友病基因位于X染色体上,目前已经发现该病有20多种类型,这表明基因突变具有(  )
普遍性 稀有性
多方向性 可逆性
3.产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是(  )
血液中镰刀状的红细胞易破裂
血红蛋白中一个氨基酸不正常
mRNA中一个碱基发生了改变
基因中一个碱基对发生了改变
4.最新研究表明,美人鱼综合征发生的内因可能是基因的某些碱基对发生了改变,引起早期胚胎出现了不正常的发育,患病的新生儿出生后只能够存活几个小时。该实例不能说明(  )
该变异属于致死突变
基因突变是可逆的
碱基对的改变会导致遗传信息改变
生物体的性状受基因控制
5.人的镰刀形细胞贫血症是一种常染色体隐性遗传病,患者血红蛋白β肽链第6位上的谷氨酸被缬氨酸所替代。研究发现,携带者(基因型为Bb的个体)不表现镰刀形细胞贫血症状,该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力。下列叙述正确的是(  )
镰刀形细胞贫血症的根本原因在于血红蛋白中的谷氨酸被缬氨酸取代
B基因突变为b基因后,基因中嘌呤与嘧啶的比值发生了改变
携带者不表现镰刀形细胞贫血症,表明B基因影响了b基因的表达
携带者对疟疾具较强抵抗力,表明基因突变的有利和有害是相对的
6.(2024·东城区高一期末)基因突变有时会导致mRNA中提前出现终止密码子,使翻译过程在突变位点终止(如图)。研究人员期望得到一种tRNA(sup-tRNA)使翻译过程继续进行,从而获得有功能的全长蛋白质分子。下列叙述错误的是(  )
图中基因片段中①作为转录的模板链
翻译提前终止可能导致蛋白质原有功能丧失
sup-tRNA能够识别并转运相应的氨基酸
使图中突变基因翻译继续的sup-tRNA反密码子为AUC
7.细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是(  )
突变型细菌缺乏酶①②③
酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
题型2 细胞癌变
8.日常生活中有许多不好的生活习惯会间接导致癌变的发生。下列有关细胞癌变的叙述,错误的是(  )
从事放射性工作的医生不一定会得癌症
只要经常锻炼身体就不会得癌症
经常食用熏制食品易导致细胞的癌变
癌症的发生与个人的身心状况有关
9.下列有关癌症病因的叙述,错误的是(  )
长期接触放射性物质,如电离辐射、X射线等
长期接触一些有毒的化学物质,如砷、苯等
由遗传因素决定,不受其他条件影响
由引起癌变的病毒引起
10.如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(  )
图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
图中染色体上基因的变化说明基因突变是定向的
上述基因突变可传递给子代细胞,从而一定可以传给子代个体
题型3 诱变育种
11.太空育种是指利用太空综合因素,如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是(  )
太空育种产生的突变总是有益的
太空育种产生的性状是定向的
太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
太空育种与其他诱变育种方法在本质上是一样的
12.如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系,曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间关系的三种情况。下列说法正确的是(  )
①a突变为b、c、d体现了基因突变的多方向性 ②c是符合人们生产要求的变异类型 ③青霉菌在诱变剂的作用下发生了基因突变
①③ ①②
②③ ①②③
13.甲基磺酸乙酯(EMS)常作为化学诱变剂应用于植物育种和创建植物突变体库。EMS主要通过将鸟嘌呤烷化,烷化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对从而引发突变。下列相关叙述错误的是(  )
通过EMS处理,可产生新的基因,从而加速育种进程
通过EMS处理,导致碱基对发生替换,即G—C变为A—T
通过EMS处理,可以提高突变率,从而避免诱变育种的盲目性
处于分裂状态的细胞易受EMS影响而产生突变
【综合提升】
14.某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述错误的是 (  )
长期吸烟的男性人群中,年龄越大,肺癌死亡累积风险越高
烟草中含有多种化学致癌因子,不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低
肺部细胞中原癌基因执行生理功能时,细胞生长和分裂失控
肺部细胞癌变后,癌细胞彼此之间黏着性降低,易在体内分散和转移
15.5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,在含有Bu的培养基上培养某大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌,突变型大肠杆菌中的碱基数目不变,但的碱基比例略小于原大肠杆菌,这表明Bu诱发突变的机制是(  )
阻止碱基正常配对
断裂DNA链中脱氧核糖与磷酸间的化学键
诱发DNA链发生碱基种类置换
诱发DNA链发生碱基序列变化
16.H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8-oxodG,8-oxodG可与腺嘌呤(A)互补配对。若如图所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,再正常复制多次形成大量的子代DNA,下列相关叙述错误的是 (  )
子代DNA分子不一定都发生碱基序列的改变
部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加
子代DNA控制合成的蛋白质不一定发生改变
氧化损伤可能诱发基因突变导致细胞癌变
17.(18分)结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌,过度肥胖增加结肠癌的发病风险。
(1)(2分)结肠干细胞通过细胞增殖和__________,实现肠道细胞的持续更新。
(2)(8分)W蛋白(一种信号分子)调控结肠干细胞增殖的机理如下图所示。
①据图可知,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)(2分)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________基因。
a.原癌、原癌 b.原癌、抑癌
c.抑癌、抑癌 d.抑癌、原癌
(4)(6分)有人认为,维生素D通过上图所示机制有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。为此,研究者用____________________饮食分别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__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________,
从而证实上述假设。
课时精练14 基因突变可能引起性状改变
1.A 2.C
3.D [镰刀形细胞贫血症产生的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生了替换,D正确。]
4.B [由题干可知,美人鱼综合征是基因突变引起的,造成胚胎不能正常发育,使患儿死亡,说明了这一基因突变能够致死,A不符合题意;新生儿死亡,不能说明基因突变是可逆的,B符合题意;这一突变是由碱基对的改变引起的,说明碱基对的改变会导致遗传信息的改变,C不符合题意;基因突变后生物的性状发生了改变,说明生物的性状受基因控制,D不符合题意。]
5.D [镰刀形细胞贫血症的根本原因是发生了基因突变,A错误;在双链DNA中嘌呤与嘧啶的比值始终等于1,基因突变不会改变该比值,B错误;携带者的基因型为Bb,能同时合成正常和异常的血红蛋白,表明B基因没有影响b基因的表达,C错误。]
6.A [由题图可知,基因发生了碱基对的替换(G—C被A—T替换),该突变“导致mRNA中提前出现终止密码子,使翻译过程在突变位点终止“,即题图中基因片段②作为转录的模板链,转录出的mRNA中会出现终止密码子—UAG—,A错误。]
7.D [由于突变型细菌需要添加甲、乙、丁才能生长,说明突变型细菌缺乏酶①和③,A错误;酶与底物结合后会发生可逆的改变,B错误;酶具有专一性,C错误;若丙→戊的反应受阻,仍可通过乙→戊这一途径产生戊,故突变型细菌仍能生长,D正确。]
8.B
9.C [电离辐射、X射线等属于物理致癌因子,长期接触会诱发癌症,A正确;砷、苯等属于化学致癌因子,长期接触会诱发癌症,B正确;细胞癌变主要是原癌基因和抑癌基因的突变长期累积的结果,基因突变与环境因素息息相关,C错误;引起癌变的病毒属于病毒致癌因子,能诱发癌症,D正确。]
10.B [等位基因是指控制一对相对性状的一对基因,图示中与结肠癌有关的基因不是等位基因,A错误;基因突变具有多方向性,C错误;体细胞中的基因突变一般不遗传给子代,生殖细胞中的基因突变可随配子遗传给子代,D错误。]
11.D [太空育种的原理为基因突变,基因突变具有稀有性、多方向性和多数有害性等特点。基因突变只是改变了部分性状,太空育种不一定产生地球上原本不存在的植物。]
12.A [从图中看,d产量最高,是最符合人们生产要求的变异类型,②错误。]
13.C [诱变育种可产生新基因,获得更多优良变异类型,从而加速育种进程,A正确;根据题干信息“烷化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对”,所以通过EMS处理,导致G—C变为A—T,B正确;通过EMS处理可以提高突变率,但基因突变具有多方向性,并不能避免诱变育种的盲目性,C错误。]
14.C [由图可知,长期吸烟的男性人群中,年龄越大,肺癌死亡累积风险越高,A正确;烟草中含有多种化学致癌因子,由题图可知,不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低,B正确;细胞中原癌基因主要负责调控细胞周期,控制细胞的生长和分裂进程,其发生突变后可能导致细胞生长和分裂失控,C错误;癌细胞表面的粘连蛋白减少,使癌细胞间黏着性降低,易在体内分散和转移,D正确。]
15.C [5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,大肠杆菌的DNA在含Bu的培养基上复制时,少数Bu代替T作为原料,导致的碱基比例略小于原大肠杆菌,所以这是碱基种类发生了置换所致。]
16.B [该DNA分子两条链上共含有三个G,如果发生氧化的两个G在同一条链上,则DNA分子复制2次后,以氧化后的单链为模板形成的DNA碱基序列都发生变化,以没有氧化的DNA单链为模板形成的DNA的碱基序列都不发生变化;如果发生氧化的两个G在两条链上,则DNA分子复制2次后形成的DNA碱基序列都发生变化,A正确;子代DNA分子仍然遵循A与T、G与C的碱基互补配对原则,嘧啶碱基的比例不变,B错误;子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变,C正确;氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变,从而导致细胞癌变,D正确。]
17.(1)细胞分化 (2)①磷酸化 ②(W蛋白)受体 核孔 增殖失去控制(或“无限增殖”) (3)d (4)低脂、高脂、高脂+维生素D 细胞核内的βcat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)结合图文信息可知①左图,无W蛋白时,细胞质中的A蛋白与βcat蛋白结合,使βcat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化(图中的βcat蛋白多了一个磷酸基团),导致βcat蛋白降解,T基因无法转录,不利于结肠干细胞增殖。②右图,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βcat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。题干中“形成癌细胞”是解答增殖失去控制(或“无限增殖”)的关键词。(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)按照假设:“维生素D通过题图所示机制能有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。”为验证假设设计了相关实验,该实验的自变量是高脂饮食和维生素D的量,因变量是细胞的癌变情况,检测指标是细胞核内的βcat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低脂食物为对照组,高脂食物、高脂+维生素D食物为条件对照组进行设计。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βcat蛋白量(或“T基因表达量”)、结肠癌发生率(或“肿瘤体积”),从而证实上述假设。(共31张PPT)
课时精练14
基因突变可能引起性状改变
(时间:30分钟 满分:50分)
A
题型1 基因突变
1.无论是人,还是肺炎支原体,亦或是流感病毒,都可能发生基因突变。这说明基因突变具有(  )
A.普遍性 B.多方向性
C.稀有性 D.可逆性
2.(2024·杭嘉湖金高一联考)人类血管性假血友病基因位于X染色体上,目前已经发现该病有20多种类型,这表明基因突变具有(  )
A.普遍性 B.稀有性
C.多方向性 D.可逆性
C
3.产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是(  )
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不正常
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
解析:镰刀形细胞贫血症产生的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生了替换,D正确。
D
4.最新研究表明,美人鱼综合征发生的内因可能是基因的某些碱基对发生了改变,引起早期胚胎出现了不正常的发育,患病的新生儿出生后只能够存活几个小时。该实例不能说明(  )
A.该变异属于致死突变 B.基因突变是可逆的
C.碱基对的改变会导致遗传信息改变 D.生物体的性状受基因控制
解析:由题干可知,美人鱼综合征是基因突变引起的,造成胚胎不能正常发育,使患儿死亡,说明了这一基因突变能够致死,A不符合题意;
新生儿死亡,不能说明基因突变是可逆的,B符合题意;
这一突变是由碱基对的改变引起的,说明碱基对的改变会导致遗传信息的改变,C不符合题意;
基因突变后生物的性状发生了改变,说明生物的性状受基因控制,D不符合题意。
B
5.人的镰刀形细胞贫血症是一种常染色体隐性遗传病,患者血红蛋白β肽链第6位上的谷氨酸被缬氨酸所替代。研究发现,携带者(基因型为Bb的个体)不表现镰刀形细胞贫血症状,该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力。下列叙述正确的是(  )
A.镰刀形细胞贫血症的根本原因在于血红蛋白中的谷氨酸被缬氨酸取代
B.B基因突变为b基因后,基因中嘌呤与嘧啶的比值发生了改变
C.携带者不表现镰刀形细胞贫血症,表明B基因影响了b基因的表达
D.携带者对疟疾具较强抵抗力,表明基因突变的有利和有害是相对的
D
解析:镰刀形细胞贫血症的根本原因是发生了基因突变,A错误;
在双链DNA中嘌呤与嘧啶的比值始终等于1,基因突变不会改变该比值,B错误;
携带者的基因型为Bb,能同时合成正常和异常的血红蛋白,表明B基因没有影响b基因的表达,C错误。
6.(2024·东城区高一期末)基因突变有时会导致mRNA中提前出现终止密码子,使翻译过程在突变位点终止(如图)。研究人员期望得到一种tRNA(sup-tRNA)使翻译过程继续进行,从而获得有功能的全长蛋白质分子。下列叙述错误的是(  )
A
A.图中基因片段中①作为转录的模板链
B.翻译提前终止可能导致蛋白质原有功能丧失
C.sup-tRNA能够识别并转运相应的氨基酸
D.使图中突变基因翻译继续的sup-tRNA反密码子为AUC
解析:由题图可知,基因发生了碱基对的替换(G—C被A—T替换),该突变“导致mRNA中提前出现终止密码子,使翻译过程在突变位点终止“,即题图中基因片段②作为转录的模板链,转录出的mRNA中会出现终止密码子—UAG—,A错误。
A.图中基因片段中①作为转录的模板链
B.翻译提前终止可能导致蛋白质原有功能丧失
C.sup-tRNA能够识别并转运相应的氨基酸
D.使图中突变基因翻译继续的sup-tRNA反密码子为AUC
7.细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是(  )
D
A.突变型细菌缺乏酶①②③
B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
解析:由于突变型细菌需要添加甲、乙、丁才能生长,说明突变型细菌缺乏酶①和③,A错误;
酶与底物结合后会发生可逆的改变,B错误;
酶具有专一性,C错误;
若丙→戊的反应受阻,仍可通过乙→戊这一途径产生戊,故突变型细菌仍能生长,D正确。
A.突变型细菌缺乏酶①②③
B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
题型2 细胞癌变
8.日常生活中有许多不好的生活习惯会间接导致癌变的发生。下列有关细胞癌变的叙述,错误的是(  )
A.从事放射性工作的医生不一定会得癌症
B.只要经常锻炼身体就不会得癌症
C.经常食用熏制食品易导致细胞的癌变
D.癌症的发生与个人的身心状况有关
B
9.下列有关癌症病因的叙述,错误的是(  )
A.长期接触放射性物质,如电离辐射、X射线等
B.长期接触一些有毒的化学物质,如砷、苯等
C.由遗传因素决定,不受其他条件影响
D.由引起癌变的病毒引起
解析:电离辐射、X射线等属于物理致癌因子,长期接触会诱发癌症,A正确;
砷、苯等属于化学致癌因子,长期接触会诱发癌症,B正确;
细胞癌变主要是原癌基因和抑癌基因的突变长期累积的结果,基因突变与环境因素息息相关,C错误;
引起癌变的病毒属于病毒致癌因子,能诱发癌症,D正确。
C
10.如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(  )
B
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是定向的
D.上述基因突变可传递给子代细胞,从而一定可以传给子代个体
解析:等位基因是指控制一对相对性状的一对基因,图示中与结肠癌有关的基因不是等位基因,A错误;
基因突变具有多方向性,C错误;
体细胞中的基因突变一般不遗传给子代,生殖细胞中的基因突变可随配子遗传给子代,D错误。
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上基因的变化说明基因突变是定向的
D.上述基因突变可传递给子代细胞,从而一定可以传给子代个体
题型3 诱变育种
11.太空育种是指利用太空综合因素,如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是(  )
A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变育种方法在本质上是一样的
解析:太空育种的原理为基因突变,基因突变具有稀有性、多方向性和多数有害性等特点。基因突变只是改变了部分性状,太空育种不一定产生地球上原本不存在的植物。
D
12.如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系,曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间关系的三种情况。下列说法正确的是(  )
A
①a突变为b、c、d体现了基因突变的多方向性 ②c是符合人们生产要求的变异类型 ③青霉菌在诱变剂的作用下发生了基因突变
A.①③ B.①②
C.②③ D.①②③
解析:从图中看,d产量最高,是最符合人们生产要求的变异类型,②错误。
13.甲基磺酸乙酯(EMS)常作为化学诱变剂应用于植物育种和创建植物突变体库。EMS主要通过将鸟嘌呤烷化,烷化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对从而引发突变。下列相关叙述错误的是(  )
A.通过EMS处理,可产生新的基因,从而加速育种进程
B.通过EMS处理,导致碱基对发生替换,即G—C变为A—T
C.通过EMS处理,可以提高突变率,从而避免诱变育种的盲目性
D.处于分裂状态的细胞易受EMS影响而产生突变
C
解析:诱变育种可产生新基因,获得更多优良变异类型,从而加速育种进程,A正确;
根据题干信息“烷化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对”,所以通过EMS处理,导致G—C变为A—T,B正确;
通过EMS处理可以提高突变率,但基因突变具有多方向性,并不能避免诱变育种的盲目性,C错误。
14.某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述错误的是 (  )
C
A.长期吸烟的男性人群中,年龄越大,
肺癌死亡累积风险越高
B.烟草中含有多种化学致癌因子,
不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低
C.肺部细胞中原癌基因执行生理功能时,细胞生长和分裂失控
D.肺部细胞癌变后,癌细胞彼此之间黏着性降低,易在体内分散和转移
A.长期吸烟的男性人群中,年龄越大,
肺癌死亡累积风险越高
B.烟草中含有多种化学致癌因子,
不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低
C.肺部细胞中原癌基因执行生理功能时,细胞生长和分裂失控
D.肺部细胞癌变后,癌细胞彼此之间黏着性降低,易在体内分散和转移
解析:由图可知,长期吸烟的男性人群中,年龄越大,肺癌死亡累积风险越高,A正确;
烟草中含有多种化学致癌因子,由题图可知,不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低,B正确;
细胞中原癌基因主要负责调控细胞周期,控制细胞的生长和分裂进程,其发生突变后可能导致细胞生长和分裂失控,C错误;
癌细胞表面的粘连蛋白减少,使癌细胞间黏着性降低,易在体内分散和转移,D正确。
A.阻止碱基正常配对
B.断裂DNA链中脱氧核糖与磷酸间的化学键
C.诱发DNA链发生碱基种类置换
D.诱发DNA链发生碱基序列变化
C
16.H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8-oxodG,8-oxodG可与腺嘌呤(A)互补配对。若如图所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,再正常复制多次形成大量的子代DNA,下列相关叙述错误的是 (  )
B
A.子代DNA分子不一定都发生碱基序列的改变
B.部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加
C.子代DNA控制合成的蛋白质不一定发生改变
D.氧化损伤可能诱发基因突变导致细胞癌变
解析:该DNA分子两条链上共含有三个G,如果发生氧化的两个G在同一条链上,则DNA分子复制2次后,以氧化后的单链为模板形成的DNA碱基序列都发生变化,以没有氧化的DNA单链为模板形成的DNA的碱基序列都不发生变化;如果发生氧化的两个G在两条链上,则DNA分子复制2次后形成的DNA碱基序列都发生变化,A正确;
子代DNA分子仍然遵循A与T、G与C的碱基互补配对原则,嘧啶碱基的比例不变,B错误;
子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变,C正确;
氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变,从而导致细胞癌变,D正确。
17.结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌,过度肥胖增加结肠癌的发病风险。
(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所示。
细胞分化
①据图可知,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。
磷酸化
(W蛋白)受体
核孔
增殖失去控制(或“无限增殖”)
(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________基因。
a.原癌、原癌 b.原癌、抑癌 c.抑癌、抑癌 d.抑癌、原癌
(4)有人认为,维生素D通过上图所示机制有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。为此,研究者用__________________________________饮食分别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____________________________________________________________________,从而证实上述假设。
d
低脂、高脂、高脂+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)结合图文信息可知①左图,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。②右图,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。题干中“形成癌细胞”是解答增殖失去控制(或“无限增殖”)的关键词。
(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)按照假设:“维生素D通过题图所示机制能有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。”为验证假设设计了相关实验,该实验的自变量是高脂饮食和维生素D的量,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低脂食物为对照组,高脂食物、高脂+维生素D食物为条件对照组进行设计。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”),从而证实上述假设。

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