浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 基因突变可能引起性状改变第2课时课时练习

第2课时　细胞癌变与诱变育种

基础过关练

题组一　细胞癌变

1.(2021浙江金色联盟高三上联考)下列关于癌细胞的叙述,正确的是 (　　)

A.不同癌细胞核形态相同

B.分解代谢大于合成代谢

C.不能无限繁殖

D.主要依靠呼吸作用获取能量

2.(2021浙江台州高一下开学考)远离致癌因子是预防癌症的有效措施,下列哪些因素不是引起癌症的原因              (　　)

A.X射线　　　　B.某些病毒

C.抗生素　　　　D.煤焦油

3.(2021浙江绍兴高一上期末统测)下图是结肠癌发生的简化模型,下列叙述正确的是 (　　)

A.某一个抑癌基因发生突变一定导致细胞癌变

B.癌细胞代谢更旺盛,细胞周期比正常细胞更长

C.原癌基因表达的蛋白质是维持正常细胞周期所必需的

D.与正常细胞相比,癌细胞不能体外培养

4.(2021浙江温州新力量联盟高二下期末改编)下列有关癌细胞的叙述,正确的是 (　　)

A.呼吸酶活性减弱

B.失去控制,能无限增殖

C.细胞膜上的粘连蛋白增多

D.遗传物质未发生改变

5.(2021浙江嘉兴高一下期末)研究表明,蛋白酶X的空间结构发生某种改变后作用于癌细胞,会使癌细胞对EGFR信号的依赖性发生异常,导致细胞分裂加快。下列叙述正确的是              (　　)

A.蛋白酶X完整的空间结构在核糖体上形成

B.蛋白酶X的这种空间结构改变后可抑制癌细胞分裂

C.EGFR信号可能与癌细胞的细胞周期有关

D.温度的变化不会影响癌细胞细胞周期的长短

6.(2021浙江宁波九校联考高二下期末)科研人员发现所有癌细胞中都存在着细菌,甚至还发现了每种癌细胞中都存在着独特的细菌种群。下列叙述错误的是              (　　)

A.不同癌细胞中有不同的细菌,可能与癌细胞膜表面的糖蛋白有关

B.癌细胞与细菌的供能机制,都依赖于ATP和ADP的相互转化

C.癌细胞与细菌都含有核糖体、线粒体等结构,均能利用自身的核糖体合成蛋白质

D.癌细胞与细菌都存在DNA复制、转录等过程,体现真核细胞与原核细胞的统一性

7.从生物学上来说,人体内基因中有原癌基因,也有抑癌基因。下列相关叙述错误的是 (　　)

A.正常细胞,两种基因协调表达,可控制细胞的生长和分裂

B.前者如果过度激活就会导致细胞开始异常增殖,形成肿瘤

C.后者发生突变,细胞将突破细胞周期禁锢,开始可控分裂

D.后者担当着细胞监管的责任,可以通过严格控制细胞周期来发挥作用

题组二　诱变育种

8.下列关于诱变育种的说法,正确的是 (　　)

A.用一定剂量的射线处理萌发的小麦种子,可以使其发生基因突变形成新的物种

B.用一定剂量的射线处理萌发的水稻种子,可以定向产生具有优良性状的水稻新品种

C.诱变育种可以提高基因突变频率,从中选育出符合人类需求的新性状

D.诱变育种的原理是人工诱导生物发生染色体交叉互换

9.离子束诱变育种是将低能重离子注入生物体组织或细胞内,使其相应部位产生变异。该技术有效克服了辐射诱变育种的盲目性。下列说法正确的是              (　　)

A.离子束诱发基因突变只发生在细胞分裂前的间期

B.没有外界因素的诱发,细胞内的基因不能发生突变

C.通过离子束诱变育种得到具有优良性状的新物种

D.离子束诱变育种可能比辐射诱变育种处理的材料少

能力提升练

题组　深度分析细胞癌变和诱变育种

1.(2021浙江名校协作体高三下开学考,)研究发现抑癌基因的邻近基因合成了“反义RNA”,它能与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,阻断基因的表达进而使细胞癌变,如图所示。下列各项表述错误的是(　　)

A.若邻近基因突变,则机体癌变可能性会减小

B.邻近基因通过抑制①过程使抑癌基因不能正常表达

C.能够抑制“反义RNA”合成的药物有助于预防癌症的发生

D.与邻近基因相比,杂交分子中特有的碱基对有A-U

2.()细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白(Cyclin)与不同的蛋白激酶(Cdk)结合形成复合物,促进细胞进入下一个阶段。如Cdk 2-Cyclin E负责检查G1期到S期,检查通过则细胞周期继续进行,不通过则细胞进入G0期(不生长、不增殖)。不同时期细胞各种蛋白复合物的含量变化如图,据图分析错误的是              (　　)

A.可设计药物通过抑制Cyclin E基因的表达来治疗癌症

B.Cdk 2-Cyclin A复合物可能与细胞内DNA和中心体的复制有关

C.若将G2期细胞与M期细胞融合,G2期细胞进入M期的时间会延后

D.原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk-Cyclin复合物的功能类似

3.()“瓦博格效应”是指肿瘤细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能的代谢特征,这与线粒体膜上丙酮酸载体的缺失或被抑制有关,据此判断下列说法不正确的是(　　)

A.肿瘤细胞大量消耗的葡萄糖可来源于糖原的分解

B.肿瘤细胞所需要的能量主要来自细胞呼吸的第一阶段

C.肿瘤细胞不一定是癌细胞,但癌细胞一定是肿瘤细胞

D.丙酮酸载体的缺失或被抑制降低了线粒体对葡萄糖的摄取

4.(2021浙江台州高二上期末,)化学毒物、射线等能通过破坏DNA或损伤细胞等方式杀死大部分肿瘤细胞,却无法从根本上治愈肿瘤,原因是肿瘤组织中存在肿瘤干细胞,这些干细胞能分化为肿瘤细胞。研究表明,肿瘤干细胞往往处于DNA不复制的静止期。下列推测不合理的是              (　　)

A.肿瘤干细胞比肿瘤细胞具有更强的抗化学毒物损伤的能力

B.肿瘤干细胞比肿瘤细胞具有更强的修复损伤DNA的能力

C.处于非静止期的肿瘤干细胞对DNA损伤药物的抵抗性更强

D.环境变化可改变肿瘤干细胞的基因表达使其分化为肿瘤细胞

5.()水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度的影响,为探究水稻窄叶突变体的遗传机理,科研人员进行了实验。

(1)科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻,可诱发野生型水稻的DNA分子中发生碱基对的　　　　　　　　,导致基因突变。 

(2)测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度,结果如图所示。说明窄叶是由　　　　　　　　　　　　　　　　　　导致的。 

(3)研究发现,窄叶突变基因位于2号染色体上。科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。这三个突变基因中碱基发生的变化如表所示。

由上表推测,基因Ⅰ的突变　　　　(填“会”或“不会”)导致窄叶性状。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短,这是由于基因Ⅲ的突变导致　　　　　　　　　　　　。 

(4)随机选择若干株F2窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失。综合上述实验结果判断,窄叶突变体是由于基因　　　(填“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅱ、Ⅲ同时”)发生了突变。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　癌细胞形态结构发生改变,不同癌细胞核形态不一定相同,A错误;癌细胞有无限增殖能力,合成代谢大于分解代谢,B、C错误;癌细胞代谢主要靠细胞呼吸提供能量,D正确。

2.C　X射线属于物理致癌因子,A不符合题意;某些病毒属于病毒致癌因子,B不符合题意;抗生素是由某些微生物等产生的一些代谢产物或人工合成的类似物,有些抗生素还具有一定的抗肿瘤作用,不是引起癌症的原因,C符合题意;煤焦油属于化学致癌因子,D不符合题意。

3.C　结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果,A错误;癌细胞代谢更旺盛,细胞分裂速度加快,细胞周期比正常细胞更短,B错误;原癌基因是控制细胞生长和分裂的一类正常基因,原癌基因表达的蛋白质是维持正常细胞周期所必需的,C正确;癌细胞能在体外培养,D错误。

4.B　癌细胞可在机体内无限增殖,呼吸酶活性增强,A错误,B正确;癌细胞细胞膜上的粘连蛋白减少,容易发生扩散和转移,C错误;癌细胞是由于原癌基因和(或)抑癌基因发生突变而产生的,遗传物质发生了改变,D错误。

5.C　核糖体上合成肽链,蛋白酶X完整的空间结构在内质网和高尔基体中形成,A错误;蛋白酶X的空间结构发生某种改变后作用于癌细胞,会使癌细胞对EGFR信号的依赖性发生异常,导致细胞分裂加快,则蛋白酶X的这种空间结构发生改变后可促进癌细胞分裂,B错误;由题干信息“癌细胞对EGFR信号的依赖性发生异常,导致细胞分裂加快”可知,EGFR信号可能与癌细胞的细胞周期有关,C正确;温度会影响酶的活性,细胞周期过程中需要酶的参与,故温度变化会影响细胞周期的长短,D错误。

6.C　细胞膜表面的糖蛋白与识别功能有关,细菌能被癌细胞表面的受体特异性识别,故不同癌细胞中有不同的细菌,可能与癌细胞膜表面的糖蛋白有关,A正确;ATP是直接能源物质,癌细胞与细菌的供能机制,都依赖于ATP和ADP的相互转化,这体现了生物界的统一性,B正确;细菌为原核生物,只有核糖体一种细胞器,不含有线粒体等细胞器,C错误;癌细胞与细菌的遗传物质都是DNA,都存在着DNA复制、转录、翻译等过程,这体现了生物界的统一性,D正确。

7.C　对于正常细胞,原癌基因和抑癌基因的协调表达,是控制细胞生长的重要机制,原癌基因过量表达和抑癌基因的失活,都可能导致肿瘤的发生,A正确;正常情况下,原癌基因一般都是低表达水平,原癌基因如果过度激活就会导致细胞开始异常增殖,形成肿瘤,B正确;抑癌基因担当着细胞监管的责任,其严格控制着细胞周期,若它发生突变,细胞将突破细胞周期的禁锢,开始不受控制地分裂,C错误,D正确。

8.C　用一定剂量的射线处理萌发的小麦种子,可以使其发生基因突变形成新的基因,不能形成新的物种,A错误;基因突变是多方向的,B错误;诱变育种可以提高基因突变频率,从中选育出符合人类需求的新性状,C正确;诱变育种的原理是基因突变,D错误。

9.D　基因突变可发生在生物个体发育的各个时期,主要发生在细胞分裂前的间期,A错误;没有外界因素的诱发,细胞内的基因也能发生突变,B错误;通过离子束诱变育种能得到具有优良性状的新品种,但不是新物种,只是大幅度改良了生物的某些性状,C错误;离子束诱变育种是将低能重离子注入生物体组织或细胞内,使其相应部位产生变异,有效克服了辐射诱变育种的盲目性,因此离子束诱变育种可能比辐射诱变育种处理的材料少,D正确。

能力提升练

1.B　图中①是以抑癌基因为模板转录形成mRNA的过程;②是以mRNA为模板翻译形成蛋白质的过程。抑癌基因的邻近基因合成的“反义RNA”可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,阻断抑癌基因的表达,使细胞癌变。若邻近基因突变,可能使“反义RNA”发生改变,从而不能与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,癌变可能性会减小,A正确;邻近基因通过抑制②过程使抑癌基因不能正常表达,B错误;若不能合成“反义RNA”,则不会阻断抑癌基因的表达,因此能够抑制“反义RNA”合成的药物,有助于预防癌症的发生,C正确;基因含T不含U,与邻近基因相比,杂交分子中特有的碱基对是A-U,D正确。

2.C　可设计药物通过抑制Cyclin E基因的表达进而抑制癌细胞的增殖,来治疗癌症,A正确;Cdk 2-Cyclin A复合物在S期含量达到高峰,其可能与细胞内DNA和中心体的复制有关,B正确;G2期细胞与M期细胞融合可使细胞内的Cdk 1-Cyclin B增多,促使G2期细胞进入M期,可使其进入M期的时间提前,C错误;原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk-Cyclin复合物的功能类似,可调控细胞增殖,D正确。

3.D　肿瘤细胞大量消耗的葡萄糖可来源于糖原的分解,A正确;根据题意可知,肿瘤细胞线粒体膜上的丙酮酸载体缺失或被抑制,因此不能进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸,无氧呼吸只有第一阶段能够释放能量,B正确;肿瘤分为良性和恶性,恶性肿瘤称之为癌,因此肿瘤细胞不一定是癌细胞,但癌细胞一定是肿瘤细胞,C正确;丙酮酸载体的缺失或被抑制降低了线粒体对丙酮酸的摄取,葡萄糖本就不能进入线粒体,D错误。

4.C　化学毒物能破坏DNA,肿瘤干细胞往往处于静止期(此时DNA不复制),因此肿瘤干细胞比肿瘤细胞具有更强的抗化学毒物损伤的能力,A正确;肿瘤干细胞不会被化学毒物、射线等大量杀死,说明肿瘤干细胞比肿瘤细胞具有更强的修复损伤DNA的能力,B正确;处于非静止期的肿瘤干细胞,其DNA进行复制时,双链要解开,结构不稳定,对DNA损伤药物的抵抗性更弱,C错误;基因表达受环境因素的影响,环境变化可改变肿瘤干细胞的基因表达使其分化为肿瘤细胞,D正确。

5.答案　(1)替换、插入或缺失　(2)细胞数目减少　(3)不会　翻译提前终止(终止密码子提前出现)　(4)Ⅱ、Ⅲ同时

解析　(1)由基因突变的概念可知,导致基因突变的原因是碱基对的替换、插入或缺失。(2)由柱形图分析可知,窄叶性状出现是由细胞数目减少造成的,每个细胞的宽度没有变窄。(3)由表格信息可知,基因Ⅰ的突变是碱基对插入造成的,突变基因控制合成的蛋白质分子没有改变,最可能的原因是突变发生在非编码区;由于蛋白质没有发生变化,该基因突变不会导致窄叶性状;基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短,说明基因突变使基因转录形成的mRNA上的终止密码子提前出现,翻译提前终止。(4)选择若干株F2窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,说明基因Ⅱ发生了突变,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失,说明基因Ⅲ发生了突变,则窄叶突变体是由于基因Ⅱ、Ⅲ同时发生了突变。