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课时数智作业(二十九)　基因突变和基因重组
(建议用时：30分钟；本套共10小题，共35分。第1～7小题，每小题2分；第8、9小题，每小题4分；第10小题13分。)
1．(2023·天津卷)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是(　　)
A．该酶基因突变
B．该酶基因启动子甲基化
C．该酶中一个氨基酸发生变化
D．该酶在翻译过程中肽链加工方式变化
2．(2025·山东菏泽期中)皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA 0.8 kb(800个碱基对)序列，研究表明，r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶I)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，下列叙述错误的是(　　)
A．皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列属于基因重组
B．r基因的mRNA提前出现了终止密码子
C．淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩
D．该实例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
3．某二倍体植物的叶片深绿色(R)为野生型，浅绿色(r)为突变型。蛋白R和蛋白r分别是核基因R和r的表达产物，其部分氨基酸(用字母表示)序列如图所示，字母上方的数字表示氨基酸在序列中的位置，①②③表示突变位点。下列说法错误的是(　　)
A．基因R突变为基因r时发生过碱基的替换
B．基因R突变为基因r时在第408位碱基后增加了三个碱基
C．控制该性状的基因遗传时符合基因的分离定律
D．该基因中发生了三处变化，说明基因突变具有高频性
4．(2023·广东卷)中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是(　　)
A．p53基因突变可能引起细胞癌变
B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
5．(2025·云南适应性测试)我国学者对棕白色大熊猫棕色毛产生的机制进行研究，发现其棕色毛的产生与1号同源染色体上BACE基因(编码某蛋白裂解酶)的部分缺失(缺失25个碱基对)有关，这一缺失导致毛色由黑色变为棕色。下列说法错误的是(　　)
A．BACE基因突变时缺失的嘧啶数等于嘌呤数
B．BACE突变基因上的终止密码子位置可能提前或延后
C．BACE蛋白结构随着BACE基因突变发生改变
D．该突变可以为生物进化提供原材料
6．(2025·陕晋青宁卷)金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于(　　)
A．乙醛脱氢酶基因序列的差异
B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C．乙醛脱氢酶活性的差异
D．鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异
7．(2025·湖北卷)研究表明，人体肠道中某些微生物合成、分泌的植物激素生长素，能增强癌症患者对化疗药物的响应，改善胰腺癌、结直肠癌和肺癌等的治疗效果。进一步研究发现，色氨酸可提高血清中生长素的水平：生长素通过抑制E酶(自由基清除酶)的活性，增强化疗药物对癌细胞的杀伤作用。下列叙述错误的是(　　)
A．自由基对癌细胞和正常细胞都有毒害作用
B．富含色氨酸的食品能改善癌症患者的化疗效果
C．患者个体肠道微生物种群差异可能会影响癌症化疗效果
D．该研究结果表明生长素可作为一种潜在的化疗药物用于癌症治疗
8．(2024·山东卷)酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为(　　)
A．X→Y→Z　　　　　 B．Z→Y→X
C．Y→X→Z D．Z→X→Y
9．(不定项)科学家在实验过程中得到组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株(his－)，继续培养该突变株时，在个别培养基上得到了功能恢复型大肠杆菌(his＋)，下表是his＋和his－的相关基因中控制某氨基酸的突变位点的碱基对序列。下列叙述正确的是(　　)
大肠杆菌类型 his＋ his－
碱基对序列
注：部分密码子：组氨酸(CAU、CAC)；色氨酸(UGG)；苏氨酸(ACC、ACU、ACA、ACG)；终止密码子(UGA、UAA、UAG)。
A．在his＋→his－过程中，基因中核苷酸的种类和数量均未发生改变
B．个别培养基上长出了his＋菌落体现了基因突变的低频性和不定向性
C．his＋菌株控制产生组氨酸所需的酶中一定含有苏氨酸
D．his－菌株中控制有关酶的基因突变后导致翻译提前终止
10．(13分)(2024·黑吉辽卷)作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄)，其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题：
(1)将m1与野生型杂交得到F1，表型为________(填“熟黄”或“持绿”)，则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入________________________个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与m1表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了______________，a2基因发生了______________，使合成的mRNA都提前出现了______________，翻译出的多肽链长度变__________，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中______号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上，m1的基因型为____________，m2的基因型为________________。若将m1与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为______。课时数智作业(二十九)
1．B　[基因控制蛋白质的合成，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，基因突变后可能导致蛋白质功能发生改变，进而导致酶活性降低，A不符合题意；启动子甲基化只是抑制了酶基因的表达水平，影响了酶的数量，没有改变酶的结构，活性不变，B符合题意；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲折叠的方式等有关，故若该酶中一个氨基酸发生变化 (氨基酸种类变化)或该酶在翻译过程中肽链加工方式变化，都可能导致该酶的结构变化而导致功能改变，活性降低，C、D不符合题意。]
2．A　[皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列，该DNA序列不是一个基因，且结果是表现出了相对性状，属于基因突变，A错误；r基因编码的酶缺失了61个氨基酸，所以mRNA提前出现了终止密码子，B正确；淀粉具有较强的吸水能力，淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩，C正确；该实例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正确。]
3．D　[蛋白r与蛋白R相比，第12和38位氨基酸只改变了氨基酸的种类，说明基因R突变为基因r时发生过碱基的替换，A正确；蛋白r与蛋白R相比，第136位氨基酸后增加了一个氨基酸，则说明基因R突变为基因r时在第408位碱基后增加了三个碱基，B正确；蛋白R与蛋白r的基因是等位基因，则遗传时符合基因的分离定律，C正确；该基因中发生了三处变化，说明基因突变具有随机性，D错误。]
4．C　[p53基因是抑癌基因，这类基因突变可能引起细胞癌变，A正确；p53基因是抑癌基因，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，B正确；依据题意可知，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快，C错误；circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究，D正确。]
5．B　[根据碱基互补配对原则可知，BACE基因突变时缺失的嘧啶数等于嘌呤数，A正确；缺失25个碱基对，则转录出的mRNA缺少25个碱基，mRNA上相连的可编码1个氨基酸的3个碱基为1个密码子，密码子不在基因上，BACE基因突变后mRNA上终止密码子可能提前或延后出现，B错误；由于BACE基因突变导致毛色由黑色变为棕色，说明BACE蛋白结构随着BACE基因突变发生改变，C正确；基因突变可以为生物进化提供原材料，D正确。]
6．A　[同一只鹦鹉不同部位的乙醛脱氢酶基因序列一般是相同的，A符合题意；①同一只鹦鹉不同部位编码乙醛脱氢酶mRNA量存在差异可能会导致合成的乙醛脱氢酶的量存在差异，②乙醛脱氢酶的活性存在差异，③鹦鹉黄素的醛基转化为羧基数存在差异，上述差异均会导致鹦鹉羽色由红到黄的渐变程度存在差异，从而导致鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，B、C、D不符合题意。]
7．D　[生长素通过抑制E酶(自由基清除酶)的活性，增强化疗药物对癌细胞的杀伤作用，说明自由基对癌细胞有毒害作用；正常细胞中的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的磷脂、蛋白质等生物分子，对正常细胞有毒害作用，A正确。色氨酸可提高血清中生长素的水平，而生长素能增强癌症患者对化疗药物的响应，改善胰腺癌、结直肠癌和肺癌等的治疗效果，所以富含色氨酸的食品能改善癌症患者的化疗效果，B正确。人体肠道中某些微生物合成、分泌的植物激素生长素能影响化疗效果，不同患者个体肠道微生物种群存在差异，可能导致合成和分泌生长素的量不同，从而影响癌症化疗效果，C正确。生长素能增强化疗药物对癌细胞的杀伤作用，但不能作为化疗药物用于癌症治疗，D错误。]
8．A　[根据题意可知，trpX能合成酶Y和酶Z，不能合成酶X；trpY能合成酶X和酶Z，不能合成酶Y；trpZ能合成酶X和酶Y，不能合成酶Z。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。分析题图可知，①trpX在靠近trpY区域一侧、trpZ区域一侧均能生长，说明trpX可以利用trpY、trpZ色氨酸合成途径中分泌到胞外的中间产物合成色氨酸；②trpY在靠近trpZ区域一侧可以生长，说明trpY可以利用trpZ色氨酸合成途径中分泌到胞外的中间产物合成色氨酸；③trpZ不能生长。由①②分析可知，trpX、trpY均可合成色氨酸合成途径所需的最后一种酶，又因为trpX能合成酶Y和酶Z，trpY能合成酶X和酶Z，故trpX、trpY均可合成的酶为酶Z；由①分析可知，trpY、trpZ均能合成色氨酸合成途径的中间产物，故trpY、trpZ均可合成色氨酸合成途径所需的第一种酶，又因为trpY能合成酶X和酶Z，trpZ能合成酶X和酶Y，故trpY、trpZ均可合成的酶为酶X。综上，酶X为色氨酸合成途径所需的第一种酶，酶Z为色氨酸合成途径所需的最后一种酶，则酶Y为色氨酸合成途径所需的第二种酶，即3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z，A正确。]
9．ABD　[由表格可知，碱基对G/C突变为A/T，在his＋→his－过程中，基因中核苷酸的种类(共4种)和数量均未发生改变，A正确；继续培养突变株his－时，个别培养基上长出了his＋菌落，体现了基因突变的低频性和不定向性，B正确；由表格可知，his＋相应的碱基对序列有TGG和ACC，故其控制产生组氨酸所需的酶中可能含有苏氨酸(密码子ACC)，也可能含有色氨酸(密码子为UGG)，C错误；his－菌株中控制有关酶的基因突变后出现了终止密码子UGA，导致翻译提前终止，D正确。]
10．答案：(除标注外，每空1分，共13分)(1)熟黄　持绿(或m1或突变型)(2分)　(2)碱基的替换　碱基的增添　终止密码子　短　①(2分)　(3)a1a1A2A2　A1A1a2a2　1/2(2分)
解析：(1)若此突变为隐性突变，则m1的基因型为a1a1，野生型的基因型为A1A1，m1×野生型→A1a1，表型为野生型，即熟黄。若要证明此推测，可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达，若植株表现为熟黄，则可验证此推测。(2)依据题干和图1可知，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同；突变体m2与m1表型相同，且均为对应基因的隐性纯合子；由于终止密码子为UAA、UAG、UGA，可知对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较，a1发生了碱基的替换(C→T)，a2基因发生了碱基的增添，上述突变使合成的mRNA都提前出现了终止密码子，导致翻译出的多肽链长度变短，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，且突变体m2与m1表型相同，可知m2与m1中A酶的酶活性大体相同且均低于野生型，所以据图2可知，①号株系为野生型数据。(3)依据题干信息，A1和A2基因位于非同源染色体上，则m1的基因型为a1a1A2A2，m2的基因型为A1A1a2a2。m1与m2杂交得到F1(A1a1A2a2)，F1自交得到F2(A1_ A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2＝9∶3∶3∶1)，对应的表型为野生型∶突变型＝9∶7，后代中不会发生性状分离的基因型为：1A1A1A2A2、1A1A1a2a2、2A1a1a2a2、1a1a1A2A2、2a1a1A2a2、1a1a1a2a2，所占的比例为1/2。

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