高中生物基因突变的原因综合题

下列两图为某哺乳动物细胞分裂过程中的坐标图和细胞的部分生命活动示意图。请据图回答下列问题：

（1）图甲中③阶段包括______________过程。
（2）图乙中c细胞中的染色体共含有__________条脱氧核苷酸链，在显微镜下可观察到存在同源染色体的是___________（填字母）细胞。
（3）基因的自由组合发生在图乙__________（填字母）细胞中，h细胞的名称是_______________，细胞分裂时星射线的形成与____________密切相关（填结构名称）。
（4）图乙中e细胞和f细胞的功能不同是___________的结果。如果e细胞变成了癌细胞，主要原因是_________________________发生了突变。
（5）在图甲中，如果在A点时将全部核DNA用放射性同位素标记，而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的比例为_________。

下图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株的一个A基因和乙植株的一个B基因分别发生突变的过程（已知甲和乙的原基因型相同，都是纯合子；A基因和B基因是独立遗传的，且突变发生在营养器官中），请分析该过程，回答下列问题：

（1）上述两个基因发生突变是由于DNA分子中发生___________________，而引起基因结构的改变。
（2）如图为乙植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为___________，表现型是__________，请在图1中标明基因与染色体的关系。
（3）甲、乙发生基因突变后，各自的自交子一代均不能表现突变性状，为什么？__________________。
（4）a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，通过简易的方法培育出同时具有两种优良性状的植株（用遗传图解表示）。

果蝇是遗传学研究的经典材料，下图是雄果蝇甲的两对等位基因在染色体上的分布情况，其中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）为完全显性。

（1）雄果蝇甲有    对同源染色体，细胞最多有    个染色体组。
（2）假设雄果蝇甲的一个精原细胞产生了一个基因型为BX^E的配子，则另外三个配子的基因型为                     。
（3）雄果蝇甲与另一雌果蝇杂交，后代雌果蝇中，灰身红眼与黑身红眼的比例为1：1，后代雄果蝇中，灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼的比例为1：1：1：1，则亲本雌果蝇的基因型为        ，表现型为    。若后代出现基因型为bbX^eX^eY黑身白眼雄果蝇（不考虑基因突变），这属于     变异，出现这种变异的原因是          。

野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。

（1）根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对       性状，其中长刚毛是_  ___  性性状。图中①、②基因型（相关基因用A和a表示）依次为       。
（2）实验2结果显示：与野生型不同的表现型有       种。③基因型为       ，在实验2后代中该基因型的比例是       。
（3）根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：           。
（4）检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为             。
（5）实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F．新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但          ，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。

下图为几种不同育种过程的示意图。请分析回答问题：

（1）图甲中①②③过程的育种方法是_____，依据的原理是_____。
（2）图甲中，让所有被选择保留下来的F2植株自交，能发生性状分离的植株占_____。
（3）图甲中，过程⑤依据的生物学原理是_____，理论上可获得_____种单倍体；①④⑤⑥过程培育新品种的最大优点是_____。
（4）图乙中，黑麦和普通小麦杂交所得的杂种植株不育的原因是杂种植株细胞中的染色体在减数分裂时_____，导致其不能产生正常的配子。科学家为了解决这一问题，过程B采用的方法是用_____试剂处理杂种个体幼苗。

半乳糖血症是一种严重的遗传病，图一表示半乳糖在体内的代谢途径，图二为某家族的遗传系谱图，据图回答问题：

（1）导致半乳糖血症发生的根本原因是编码1-磷酸-半乳糖尿苷酰转移酶的基因发生突变，使该酶合成受阻，导致_________积累，毒害细胞。
（2）半乳糖血症患者喝牛奶会导致病症加重，原因是____________。
（3）根据图二可判断，半乳糖血症的遗传方式是___________，11号基因型是_________（半乳糖血症和血友病的基因分别用A、a和B、b表示，血友病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传），11号和12号这对新婚夫妇生育的孩子患半乳糖血症的概率是_____。

遗传学上将染色体上某一区段及其携带基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中的两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。
（1）缺失导致染色体上基因的____________发生改变。
（2）现有一红眼雄果蝇X^AY与一白眼雌果蝇X^a X^a杂交，子代中有一只白眼雌果蝇。为探究这只白眼果蝇的产生是缺失造成的，还是由基因突变引起的，两个生物小组果用不同的方法进行了判断。
①甲小组取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，在显微镜下观察有丝分裂____期细胞的__________，与红眼果蝇对照，若出现异常，是缺失造成的；反之则是基因突变引起的。
②乙小组选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中_______________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中__________________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
（3）若已确定（2）中的变异是由缺失引起的，则选取乙组方案中的杂交组合产生的杂交子代让其随机交配，产生的后代中致死的概率为__________。

(9分，每空一分)某雌雄同株植物花的颜色由两对基因（A和a，B和b）控制，A基因控制色素的合成（A：出现色素，AA和Aa的效应相同），B为修饰基因，淡化颜色的深度（B：修饰效应出现，BB和Bb的效应不同）。其基因型与表现型的对应关系见下表，请回答下列问题：

基因组合	A__Bb	A__bb	A__BB或aa__ __
植物颜色	粉色	红色	白色

（1）由于A 基因模板链的互补链部分序列“CTCCGA”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，导致翻译提前终止。突变后的序列是          。
若A基因在解旋后，其中一条母链上的碱基G会被碱基T所替代，而另一条链正常，则该基因再连续复制n次后，突变成的基因A'与基因A的比例为           。
（2）为探究两对基因（A和a，B和b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某研究小组选用AaBb粉色植株自交进行探究。
①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型，请你在下表中补充画出其它两种类型（用横线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点）。

类型编号	甲	乙	丙
基因分布位置		______	_______

②实验方法：粉色植株自交。
③实验步骤：第一步：粉色植株自交。
第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。
④实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论：
a若子代植株的花色及比例为       ，两对基因在两对同源染色体上符合       类型；
b若子代植株的花色及比例为       ，两对基因在一对同源染色体上，符合     类型；
c若子代植株的花色及比例为粉色：红色：白色＝2:1:1，两对基因在一对同源染色体上，符合丙类型。
（3）纯合白色植株和纯合红色植株杂交，产生子代植株花全是粉色。则纯合白色植株基因型可能为            。

下列左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B与b），请据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG）：

（1）图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：①_________；②________。①过程发生的时间是_________，场所是____________。
（2）α链碱基组成为____________，β链碱基组成为_____________。
（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于______染色体上，属于__________性遗传病。
（4）Ⅱ₈基因型是_____，Ⅱ₆和Ⅱ₇再生一个患病男孩的概率是_________，要保证Ⅱ₉婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为_________________。
（5）若图中正常基因片段中CTT突变成CTC，由此控制的生物性状是否可能发生突变?
为什么?

I、狗的毛色由两对基因（A和a,D和d） 控制，这两对基因独立遗传，但与性别无关。据表回答问题。

项 目	基因组合	A、D同时存在（A_D_型）	A存在、D不存在（A_dd型）	B存在、A不存在（aaD_型）	A和B都不存在（aadd） 型
毛色	白色	花色	黄色	黑色
杂 交 组 合	甲：白色×黑色→F1白色、花色、黄色、黑色
乙：花色×花色→F1花色、黑色
丙：黄色×花色→F1全是白色

（1） 甲组杂交方式在遗传学上称为            ；甲组杂交F₁中四种表现型比例是            。
（2） 除了上述的3种组合，如果进行白色×黑色，得到的后代表现型只有花色和白色，则该花色的基因型是                     。
（3） 让乙组后代F₁中花色的狗与另一纯合黄色的狗杂交，杂交后代表现型及比例在理论上是                                  。
（4） 基因型为AaDd与Aadd的个体杂交，它们的后代基因型的种类有             种。
Ⅱ（每空1分） 下图为四种不同的育种方法,请回答下列问题。

（1）图中A、D途径表示杂交育种,一般从F₂开始选种,这是因为_________________________。
（2）图中通过E方法育种所运用的原理是              。
（3）无子番茄的培育原理________,无子西瓜的培育原理是___________,其中无子性状能遗传的有____________。

良种对于提高农作物产量、品质、和抗病性等具有重要作用。目前培养良种有多种途。其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异类型，变异来源于          ，选育过程中性状的遗传遵循            、                等规律。其二是通过射线处理，改变已有品种的个别重要性状，变异来源于          ，实质上是细胞中DNA分子上的碱基发生改变。其三是改变染色体数目，例如用秋水仙素处理植物的分生组织，经过培育和选择能得到             植株。

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（控制毛色的基因显隐性未知，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的鼠比例均为________，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比例是________，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。

葫芦科一种被称为喷瓜的性别不是由异形的性染色体决定，而是由3个复等位基因a^D、a⁺、a^d决定的，每株植物中只存在其中的两个基因。它们的性别表现与基因型如下表所示：

请根据上述信息，回答下列问题：
（1）3个复等位基因a^D、a⁺、a^d的存在说明基因突变具有____。
（2）决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是____。
（3）a^D、a⁺、a^d这三个基因的显隐性关系是____。
（4）在雄性植株中为什么不可能存在纯合体？
（5）雄株I与雌株杂交，后代中有雄株也有雌株，且比例为1:1，则雄株I的基因型为_    ___。

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         作用的结果。

苋菜抗“莠去净”（一种除草剂）的pbs基因和对除草剂敏感的基因是一对等位基因。下表是pbs基因和基因模板链的部分碱基序列，以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。请分析回答问题：

抗除草剂品系	GCT精氨酸	CGT丙氨酸	TTC赖氨酸	AAC亮氨酸
敏感品系	GCA精氨酸	AGT丝氨酸	TTC赖氨酸	AAC亮氨酸
氨基酸位置	227	228	229	230

（1）抗除草剂品系的出现，是由于对除草剂敏感品系发生了           ，此变化一般发生在细胞周期中的           。
（2）敏感品系发生的部分DNA碱基的变化中，一部分未能使氨基酸发生改变的原因是           。另一部分DNA碱基的变化导致氨基酸种类发生变化，可推知该密码子的变化是           。
（3）若长期使用“莠去净”，则可以预测pbs基因的频率将           。