高中生物基因突变的原因综合题

我国特有的赤子爱胜蚯蚓（雌雄同体）是禽、畜、渔业生产上动物性蛋白饲料的良好来源。下图一是某基因型为TtRr的赤子爱胜蚯蚓细胞分裂不同时期示意图，下图二是细胞分裂中某指标Y的部分变化曲线。

（1）图一中能发生基因重组的细胞是          ，C细胞的名称是           。并在答题纸上画出C细胞下一时期的细胞示意图（标注出基因）            。
（2）图二中，若Y表示细胞核中DNA含量，则ab可表示（     ）（不定项选择）
A．后期I            B．后期II            C．有丝分裂后期
（3）图二中，若Y表示细胞中染色体组数，则cd阶段细胞中含有         条性染色体。
（4）图二中，若Y表示细胞中着丝粒数，请写出bc段减半的原因        。

山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图（图甲）表示了山羊某种性状的遗传，图中深色表示该种性状的表现者。已知该性状受一对等位基因控制，在不考虑染色体变异和基因突变的条件下，回答下列问题：

（1）系谱图中Ⅱ-1和Ⅱ-2生出Ⅲ-1，这种现象在遗传学上称为       。该性状为      （填“隐性”或“显性”）性状。
（2）若控制该性状的基因位于图乙的ⅱ区段上，Ⅲ-2和Ⅲ-4交配，所生小羊表现该性状的概率是        。若Ⅲ-1性染色体组成是XXY，分析它的形成原因是：         （填“Ⅱ-1”、“Ⅱ-2”或“Ⅱ-1或Ⅱ-2”）在减数第     次分裂时性染色体未分离所致。
（3）假设控制该性状的基因位于图乙的ⅲ区段上，依照基因的遗传规律，在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是       （填个体编号）。

肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。
(1)某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。
①为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料: ＿＿＿＿小鼠；杂交方法：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
实验结果:子一代表现型均正常；结论:遗传方式为常染色体隐性遗传。
②小鼠肥胖是由于正常基因的编码链(模板链的互补链)部分序列“CTC CGA”中的一个C被T替换，突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG )的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是＿＿＿＿，这种突变＿＿＿＿(填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
③在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb (A， B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传)，从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是＿＿＿＿，体重低于父母的基因型为＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明＿＿＿＿决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是＿＿＿＿共同作用的结果。

囊性纤维病是一种单基因遗传病。多数患者的发病机制是运载氯离子的载体蛋白基因发生了变化，模板链上缺失AAA或AAG三个碱基，从而使该载体蛋白第508位缺少苯丙氨酸，导致该载体蛋白转运氯离子的功能异常，出现频发的呼吸道感染、呼吸困难等囊性纤维病症。请分析回答下列问题：
（1）囊性纤维病这种变异来源于       。
（2）图一、图二表示两种出现囊性纤维病的家庭（设该性状由等位基因A.a控制）。

①从图一可推知，囊性纤维病是       染色体      性遗传病。
②图一中，父亲的基因型为   ，母亲的基因型为      ，患病女孩的基因型为           。
③图二F1中，正常女孩产生卵细胞的基因组成是       ，若她与患病男性结婚，生一个正常孩子的概率是           。

假如有两种纯种小麦，一种是是高秆(D)，能抗锈病(T)；另一种是矮秆(d)，易染锈病(t)。用这两种纯种小麦进行以下两种不同的育种试验。请回答下列问题。
A：高秆抗锈病×矮秆易染锈病→F₁高秆抗锈病→F₂ 矮秆抗锈病→F₃矮秆抗锈病……→能稳定遗传的矮秆抗锈病
B：矮秆抗锈病→配子→幼苗→能稳定遗传的矮秆抗锈病
(1) A方法为       育种，这种育种方法依据的原理是                 。
(2) A方法中，F₂矮秆抗锈小麦的基因型有      种，其中符合要求的小麦品种的基因型为              ，占植株总数的       。
(3) B方法为        育种，①过程最常用的方法是              。

将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F₁，将F₁植株再进一步做如下图解所示的处理，请分析回答：
甲植株
AA×aa→F₁                      →丙植株
乙植株
（1）乙植株的基因型是__________，属于__________倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于__________倍体，其基因型及其比例是__________。
（3）丙植株的体细胞中有__________个染色体组，基因型有__________种。

填空题：（每空2分，共30分）
（1）可遗传的变异有三种                 、             、               。
（2）现代生物进化理论的核心是                              ，现代进化论的基本观点是：          是生物进化的基本单位；                               是产生进化的原材料；                    决定生物进化的方向；            导致物种形成。
（3）生物多样性包括：                   、                   、               。
（4）DNA分子的复制需要模板、原料、能量和           等基本条件。
（5）写出下面育种方法的名称。
a、用花药离体培养成水稻新品系：________________。
b、用二倍体和四倍体西瓜培育无籽西瓜：_______________________。
c、经射线照射而培育出成熟期早的水稻新品系：_________________。

（7分，每空1分）镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中，一个氨基酸发生了替换。上图是该病的病因图解。回答下列问题：

（1）图中①表示DNA上的碱基对发生改变，遗传学上称为___________。
（2）图中②以DNA的一条链为模板，按照___________原则，合成mRNA的过程，遗传学上称为___________，该过程的场所是_________。
（3）图中③的过程称为_____     ___，完成该过程的场所是_________。
（4）已知谷氨酸的密码子为GAA或GAG，组氨酸的密码子为CAU或CAC，天冬氨酸的密码子为GAU或GAC，缬氨酸的密码子为GUA、GUU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是___________。

下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因。据图回答：

(1)、 ③过程是 _________ ，发生的场所是 _________ ，发生的时间是 _________ ；①过程是 _________ ，发生的场所是 _________ ；②过程是 _________ ，发生的场所是 _________ 。
(2)、 ④表示的碱基序列是 _________ ，这是决定一个缬氨基的一个 _________ ，转运谷氨酸的转运RNA一端的三个碱基是 _________ 。 　　
(3)、 父母均正常，生了一个镰刀型细胞贫血症的女儿，可见此遗传病是 _________ 遗传病，若镰刀型细胞贫血症分别用A和a，则患病女儿的基因型为 _________ ，母亲的基因型为 _________ ；如果这对夫妇再生，生一个患此病的女儿的概率为 _________ 。

（每空2分，共18分）有两纯种小麦,一种是高秆抗锈病(DDTT),另一种是矮秆易感锈病(ddtt)。要利用这两个品种的小麦培育出矮秆抗锈病的优良小麦品种,育种小组提出了三种育种方案:
方案一:DDTT × ddtt→F₁→F₂------→矮秆抗病新品种
方案二:DDTT × ddtt→F₁→F₁花药离体培养→单倍体------→矮秆抗病新品种
方案三:DDTT和ddtt的种子幼苗进行X射线、紫外线照射综合处理------→矮秆抗病新品种
(1)方案一的育种原理是             。F₂中选出的矮秆抗病的植株占全部F₂植株的比例是      ，F₂中选出的矮秆抗病的植株中不符合性状稳定要求的是     。
(2)方案二的育种方法叫       , F₁产生的花粉的基因型为        。改变染色体数目，用            _____________处理植物的分生组织。此种育种方式的原理是           。
(3)方案三的育种原理是         。
(4)三种育种方案中,育种的时间短且成功率高的方案是          。

一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力。后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为        ，则可推测毛色异常是        性基因突变为        性基因的直接结果，因为        。
（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为        ，另一种是同一窝子代全部表现为        鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。

(9分)回答下列遗传和变异的相关问题。
(1)如图是基因型为AaBb(两对等位基因的遗传遵循自由组合定律)的某动物组织切片显微图像。该动物的性别是      (填“雄性”或“雌性”)，两对等位基因的自由组合能否发生在细胞②中?       ，原因是                                             。细胞②完成以后形成的配子基因型可能是                 。

(2)若果蝇中B、b基因位于X染色体上，b是隐性致死基因(导致隐性的受精卵不能发育，但X^b的配子有活性)。能否选择出雌雄果蝇杂交，使后代只有雌性?      。请根据亲代和子代的基因型说明理由                                                            

基因突变的特点：
①普遍性：基因突变在生物界中是____________。
②随机性：随机发生在_____________ 的各个时期。
③低频性：在自然状态下___________________。
④不定向性：可以向     突变，产生     基因。
⑤多害少利性：          

诱发生物发生基因突变的因素有
内因：         。
外因: ①物理因素。如：_______ .   ________. 
②化学因素。如：_____________
③生物因素。如：_________________

(每空2分，共14分)请分析下列与遗传和变异有关的问题：
(1)水稻(2N=24)正常植株(E)对矮生植株(e)为显性，抗病(F)对不抗病(f)为显性。两对基因独立遗传。
①在EE xee杂交中，若E基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子中染色体数目为               。
②假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的E基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X第二个密码子中的第二个碱基由U变为C，Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个c。与正常植株相比，           突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因                                                     。
(2)狗的皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对基因（A，a和B，b）控制的，共有四种表现型：黑色（A  B  ）、褐色（aaB  ）、红色（A  bb）和黄色（aabb）。
①若右图示为一只黑色狗（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，造成这一现象的可能原因是             或                    。

②两只黑色狗交配产下一只黄色雄性小狗，则它们再生下一只纯合褐色雌性小狗的概率是          。

③狗体内合成色素的过程如下图所示，该过程表明：基因控制生物性状的途径之一是基因通过                          ，从而控制性状。