高中生物基因突变的原因综合题

石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌．雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏（突变型），雌株．雄株均有，雄株的产量高于雌株。
（1）有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是否染色体加倍所致？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变．二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于Ｘ染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂合组合，杂交结果，得出结论）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出两种合理的育种方案（用图解表示）。

菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象（RNAi），获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。DNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21-23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。Dicer酶能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因．病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。激活的RISC通过碱基配对结合到与Si RNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。请回答下列问题：

（1）组成双链RNA的基本单位是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）根据RNAi机理，RNAi能使相关基因”沉默”，其实质是遗传信息传递中的＿＿＿过程受阻。
（3）根据上图信息，诱导沉默复合体（RISC）要使基因“沉默”，条件是RISC上有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，请据图分析最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）研究发现，某基因上碱基的改变可能会导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，而其子代的性状并未发生改变，可能的原因是（至少三种）？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（7分)甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：
（1）下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤（G）的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请在答题卡相应方框的空白处，绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子（片段）的碱基序列。

（2）水稻矮杆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高杆，但其自交后代中出现了一定数量的矮杆植株。请简述该矮杆植株形成的过程                          。
（3）某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高，这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于                       （填细胞结构名称）中。
（4）已知水稻的穗形受两对等位基因（Sd₁和sd₁、Sd₂和sd₂）共同控制，两对基因独立遗传，并表现为基因互作的累加效应，即：基因型为Sd₁_Sd₂_的植株表现为大穗，基因型为sd₁sd₁Sd₂_、Sd₁_sd₂sd₂的植株均表现为中穗，而基因型为sd₁sd₁sd₂sd₂的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种，下一步应该采取的方法可以是                     。
（5）实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯（EMS）处理后，DNA序列中部分G—C碱基对转换成A—T碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有          
（至少写出两点）。

下图表示人体内苯丙氨酸与酪氨酸代谢的部分途径，请据图分析回答：（注：图解中的①②分别代表不同种类的酶）

（1）人体内环境中的酪氨酸，从来源上分应属于＿＿＿＿＿＿氨基酸。
（2）若CFTR蛋白是由n个氨基酸通过缩合形成的m条肽链的蛋白质。该蛋白质在细胞内进行缩合的场所是＿＿＿＿＿＿，该过程在遗传学上称为＿＿＿＿＿。该蛋白质在彻底水解过程中共需要消耗＿＿＿＿个水分子。若CFTR蛋白分子结构异常，会导致一种囊性纤维病，究其原因是编码该蛋白质基因中，缺失了＿＿＿个碱基对，从而导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸。
（3）老年人头发变白，其直接原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，而造成白化病的根本原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）通过以上分析可知，基因、蛋白质、性状之间有什么关系？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

果蝇是遗传学研究的好材料，人们对果蝇的遗传及变异作了较充分的研究。
I．人们研究发现，Y染色体含有几十个基因。如果果蝇的刚毛、截毛这对相对性状由X、Y染色体上的一对等位基因控制，刚毛基因B对截毛基因b为显性。让刚毛果蝇与截毛果蝇杂交，后代中，雌果蝇全为刚毛，雄果蝇全为截毛，则亲本的杂交组合为＿＿＿＿＿＿（基因型）。用遗传学图解表示这一杂交过程。
遗传学图解：
II.某生物兴趣小组饲养了一批纯合的长翅红眼果蝇幼虫，分装在10支试管中，准备放在25℃培养箱中培养（果蝇生长的最适温度），由于疏忽，其中有2支试管未放入培养箱，当时气温高达37℃，十天后观察发现，培养箱中的果蝇全为长翘，而未放人培养箱中的果蝇出现残翅。
（1）果蝇细胞中基因的载体有＿＿＿＿＿＿＿＿＿，你认为基因、环境因素、性状三者关系是怎样的？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（2）残翅性状的出现在遗传学上称为＿＿＿＿＿＿。你认为出现残翅的可能的原因有：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；             
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。                                   
（3）请设计实验证明你的推测。（简要写出实验步骤，预期结果并得出结论。提示：选择果蝇杂交的方法进行实验）
实验步骤：a．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；                                               
b．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
c．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
预期结果与结论：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图是真核细胞基因结构示意图。请据图回答：

(1)转录开始的位置是_________；
(2)能编码蛋白质的核苷酸序列是_________；
(3)若a发生变异，则带来的结果是____________________________________。

美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为发现“RNA干扰机制——双链RNA沉默基因”而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成2l～23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。回答下列问题：

双链RNA

 
（1）RNA干扰技术具有广泛的应用前景。如用 于乙型肝炎的治疗时，可以根据乙肝病毒基因中的碱基（脱氧核苷酸）序列，人工合成与之相应的_______________，注人被乙肝病毒感染的细胞，达到抑制乙肝病毒繁殖的目的。
（2）根据RNA干扰机理，RNA干扰能使相关基因“沉默”，其实质是遗传信息传递中______过程受阻。有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA 干扰现象，请据图分析最可能的原因是______________________________。
（3）基因突变属于可遗传的变异，如果有一亲本的DNA上某个碱基对发生改变，而其子代的性状却没有发生改变。请给出4种可能的原因：
①_________________________________________________________________
②_________________________________________________________________
③_________________________________________________________________
④_________________________________________________________________

(6分)芦笋是一种高档蔬菜，为雌雄异株，属于XY型性别决定，其雄株产量与质量都超过雌株。请你从提高经济效益、缩短繁殖周期等角度考虑，写出两种快速繁殖芦笋的方法并用文字或箭头简述其过程。
(1)第一种方法是  ▲  ，其过程为  ▲  。
(2)第二种方法是  ▲  ，其过程为  ▲  。

(5分)镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病，是由正常的血红蛋白基因（HbA）突变为镰刀形细胞贫血症基因（HbS）引起的如下图所示，该基因突变是由于_____碱基对变成了__ ____碱基对，这种变化会导致血红蛋白中__    _______个氨基酸的变化。

HbA基因突变为HbS基因后，恰好丢失了一个MstⅡ限制酶切割位点。用MstⅡ限制酶切割胎儿DNA，然后用凝胶电泳分离酶切片段，片段越大，在凝胶上离加样孔越近。加热使酶切片段解旋后，用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交，荧光出现的位置可能有下图所示三种结果。若出现_ _____结果，则说明胎儿患病；若出现__    ___结果，则说明胎儿是携带者。

下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。

（1）甲育种方式称为         。
（2）通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是             。
（3）乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是                  。
（4）丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是                   。在通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是                          。
（5）甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是                           。

在人类历史上，出现过多次由各种病毒引起的大规模传染病，近几年爆发了非典（）、情流感、甲型流感等。科学家对病毒形态结构、繁殖特点和传播方式进行了不懈的探索研究，提出了一系列行之有效的防治措施。
非典、禽流感、甲型流感的病原体属于病毒，它们的结构简单，由和组成，病毒只能生活在活生物的生物体细胞内，这种生活方式称为。
甲型流感病毒属于混合型重组流感病毒，此病毒发生重组的是。
某同学参加传染病防治宣传活动，绘制了病毒增殖的示意图，其中排列顺序正确的是（）

A．	①②③④⑤
B．	⑤①②③④
C．	①⑤②③④
D．	①⑤④②③

下表是各种病毒引起的传染病的主要传播方式，利用所学知识完成下表。

传染病	主要传播方式
非典	接触传播
乙肝
艾滋病	体液传播
禽流感 甲型H1N1流感

某地对一段时间内流感发病情况作了统计（见右图）。图中曲线在点钱快速上升的原因是a点以后发生变化的原因之一是患者体内形成了。

有些人在病毒引起的传染病的预防以及治疗初期，会选择服用抗生素。你认为这种做法合适吗？利用生物学知识说明理由。

甲型流感在墨西哥爆发后，墨西哥人为提醒人们预防甲型流感，给城市的雕塑上戴上了口罩（见右图）。戴口罩是一个很好的预防措施，写出除此以外另两个预防措施。

子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组

A．①②④⑤

B．①②③④⑤⑥

C．③⑥

D．④⑤

下图是某动物一个细胞的局部结构模式图。

(1)如果该个体的基因型为AaBB，在图中a染色单体上某位点有基因B，上相应位点的基因是b，其原因是                            。
(2)要鉴定图中1的主要成分，应选用的试剂是                               。

果蝇的自然群体中，第Ⅱ染色体的变化很多，现在把有变化的第Ⅱ染色体的纯合体列在下面表中，试分析说明下列问题：
果蝇的第Ⅱ染色体的各种类型在不同温度中的生活力

第Ⅱ染色体的各种类型	25℃	21℃	16℃
标准型	100	100	100
A	99	98	100
B	95	89	87
C	92	109	100

⑴从表中可以看到，在不同温度中，第Ⅱ染色体的不同类型的生活力         ⑵在25℃中，________的生活力最好。在21℃中，__________的生活力最好。在16℃中，__________的生活力最好。
⑶由此得出的结论是：①                       ②                        。

根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因，并回答：

（1）请给予图中①②③以特定的含义：
　　①__________；
　　②__________；
　　③__________。
　　（2）患镰刀型细胞贫血症的根本原因是，控制__________合成的____________，从而改变了遗传信息。
　　（3）镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病，该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为__________；正常基因在图中对应的组成为__________。
　　（4）根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征，说明基因突变具有__________和__________的特点。