高中生物基因突变的原因综合题

在一批野生正常翅果蝇中，出现少数毛翅（H）的显性突变个体。这些突变个体在培养过程中由于某种原因又恢复为正常翅。这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。回复体出现的原因有两种：一是H又突变为h；二是体内另一对基因RR或Rr突变为rr，从而导致H基因无法表达（即：R、r基因本身并没有控制具体性状，但是R基因的正常表达是H基因正常表达的前提）。第一种原因出现的回复体称为“真回复体”，第二种原因出现的回复体称为“假回复体”。请分析回答：
（1）表现为正常翅的果蝇中“假回复体”基因型可能为____________。
（2）现获得一批纯合的果蝇回复体，欲判断其基因型为HHrr还是hhRR。现有三种基因型hhrr、HHRR、hhRR的个体，请从中选择进行杂交实验，写出简单的实验思路、预测实验结果并得出结论。
①实验思路：让这批纯合的果蝇回复体与________（基因型）杂交，观察子代果蝇的性状表现。
②预测实验结果并得出相应结论：若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为hhRR；
若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为HHrr。
（3）实验结果表明：这批果蝇属于纯合的“假回复体”。判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对染色体上，用这些果蝇与________（基因型）果蝇进行杂交实验，预测子二代实验结果，并得出结论：
若__________________，则这两对基因位于不同对染色体上；
若__________________，则这两对基因位于同一对染色体上。

（每空 2分，共 14 分）在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状（由 A、a 控制）；棒眼与红眼为一对相对性状（由 B、b控制）．现有两果蝇杂交，得到 F1表现型和数目（只）如下表．

请回答：
（1）亲代果蝇的基因型分别为                和             。
（2）F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及比例为                 。
（3）1915年，遗传学家 Bridges 发现用红眼雌果蝇与 X 射线处理过的棒眼雄果蝇进行杂交，总能在某些杂交组合的 F1中发现红眼雌果蝇．该种红眼雌果蝇的出现是由于发生了基因突变还是父本棒眼果蝇 X 染色体缺失了显性基因 B（B 和 b基因都没有的受精卵不能发育）。
①请你设计杂交实验进行检测．
实验步骤：                。
结果预测及结论：
若子代棒眼雌果蝇：红眼雄果蝇=                 ，则是由于基因突变。
若子代棒眼雌果蝇：红眼雄果蝇=                 ，则是由于父本棒眼果蝇 X 染色体缺失．
②四幅图是 Bridges 对幼虫的唾腺细胞进行镜检发现的两条 X 染色体联会情况示意图（字母表示染色体上不同的区段），哪个支持上面的第二种预测？

某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因（Aa、Bb、Dd）控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用如图甲，某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）

（1）根据图甲，正常情况下，黄花性状的可能基因型有：               。
（2）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交，F2植株的表现型及比例为       ，F2白花中纯合子的比例为            。
（3）图乙中，②、③的变异类型分别是        ；基因型为aaBbDdd的突变体花色为         。
（4）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，设计以下实验。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：
Ⅰ若子代中               ，则其为突变体①；
Ⅱ若子代中              ，则其为突变体②；
Ⅲ若子代中              ，则其为突变体③。

果蝇卷翅基因A是2号染色体（常染色体）上的一个显性突变基因，其等位基因a控制野生型翅型。
（1）杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序         （相同／不相同），位于该对染色体上决定不同性状基因的传递         （遵循／不遵循）基因自由组合定律。
（2）卷翅基因A纯合时致死，推测在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代          。
（3）研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B，从而得到“平衡致死系”果蝇，其基因与染色体关系如图。

该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是          ；子代与亲代相比，子代A基因的频率           （上升／下降／不变）。
（4）欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，可做下列杂交实验（不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变）：

若F2代的表现型及比例为        ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
若F2代的表现型及比例为        ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

回答下列果蝇眼色的遗传问题。
（1）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F₁，F₁随机交配得F2，子代表现型及比例如下（基因用B、b表示）：

实验一	亲本	F1	F2
雌	雄	雌	雄
红眼（♀）× 朱砂眼（♂）	全红眼	全红眼	红眼:朱砂眼=1:1

①B、b基因位于________染色体上，朱砂眼对红眼为_______性。
②让F₂代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配，所得F₃代中，雌蝇有    种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为       。
（2）在实验一F₃的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼果蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得F′₁，F′₁随机交配得F′₂，子代表现型及比例如下：

实验二	亲本	F′1	F′2
雌	雄	雌、雄均表现为 红眼:朱砂眼:白眼=4:3:1
白眼（♀）× 红眼（♂）	全红眼	全朱砂眼

实验二中亲本白眼雌蝇的基因型为     ；F′₂代杂合雌蝇共有    种基因型，这些杂合雌蝇中红眼果蝇所占的比例为     。
（3）果蝇出现白眼是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如下图所示。（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG或UGA）

上图所示的基因片段在转录时。以    链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含    个氨基酸。

现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆（ D ），抗锈病（ T ）；另一个纯种小麦的性状是矮杆（ d ），易染锈病（ t ）。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问：

（1） 方法Ⅰ与方法Ⅱ相比，前者的优势在于            ________ 。
（2） 图中①和④基因组成分别为              和               。
（3）（三）过程采用的方法称为             ；（四）过程最常用的化学药剂是             ；（五）过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占             ；

下图表示人类镰刀细胞贫血症的病因，据图回答：

（1）由图甲可以看出产生镰刀型细胞贫血症是因为基因发生了异常，从变异的种类来看，这种变异属于__________。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是____________和________________。
（2）由图乙可知镰刀型细胞贫血症从遗传方式上看属于           _______________________遗传，如果Ⅱ-6和Ⅱ-7这对夫妇再生一个患此病的女儿的概率为             。

下图是科学家以二倍体水稻（2N＝24）为亲本的几种不同育种方法示意图，请据图回答：

（1）科学家培育出了抗旱的水稻新品种，而海岛水稻从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛水稻新品种，但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是________。
（2）A→D 表示的育种方法称为杂交育种，其依据的原理是________，与A→B→C 表示的育种方法相比，后者的优点表现在_________。
（3）B常用的方法是__________。E 表示的育种方法是_________，其基本的工具是__________。
（4）F表示的育种方法依据的原理是____________。

假设A,b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB,aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb；可采用的方法如图所示。请根据图回答问题。

（1）由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为_________。应用此育种方式一般从__________才能开始选育AAbb个体，是因为__________________________________．
（2）若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有______株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aahb的数量比是___。
（3）过程⑤常采用_________技术得到Ab个体。与过程“①②③”的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是___________________________。

下图为某植物的部分染色体图，请回答。

（1）图示为这种植物（基因型为Dd）         分裂        （时期）部分染色体的示意图。图中显示了
条染色体。如果1号染色单体上的基因为D，则2号染色单体相应位置的基因最可能是           。
（2）该植物早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性（两对基因自由组合），在研究这两对相对性状的杂交试验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，F₁代性状分离比为1：1，请写出此亲本可能的基因型                    。
（3）用基因型为MMHH（宽叶高茎）和mmhh（窄叶矮茎）的植株为亲本杂交（符合自由组合定律），获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为     ，用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为     。
（4）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期基因型为Hh的细胞，最可能的原因是                        。
（5）假设另外有两种纯合突变体丙（A₁A₁）和丁（A₂A₂）都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录出的mRNA，发现丙第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，丁在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比，一般来说，突变体      的株高变化可能更大，原因是                 。

果蝇卷翅基因A是2号染色体（常染色体）上的一个显性突变基因，其等位基因a控制野生型翅型。

（1）杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序        （相同/不相同），位于该对染色体上决定不同性状基因的传递      （遵循/不遵循）基因自由组合定律。
（2）卷翅基因A纯合时致死，推测在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代_______（上升 / 下降 / 不变）。
（3）研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B，从而得到“平衡致死系”果蝇，其基因与染色体关系如右图。

该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是              ；子代与亲代相比，子代A基因的频率              （上升/下降/不变）。
（4）欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，DD和Dd不影响翅型，dd决定新性状翅型。可做下列杂交实验（不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变）：
若F₂代的表现型及比例为                                    ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
若F₂代的表现型及比例为                                    ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

已知果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性，位于X 染色体上，灰身(B)对黑身(b)为显性，位于常染色体上，这两对基因独立遗传。用甲、乙、丙、丁四只果蝇（其中甲、乙雌果蝇，丙、丁为雄果蝇）进行杂交实验，杂交组合、F₁表现型及比例如下：

（1）根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙和丙果蝇的基因型分别为_____和_____。
（2）实验二的F₁中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
（3）在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F₁，F₁中灰体果蝇9600只，黑体果蝇400只。F₁中b的基因频率为______，Bb的基因型频率为________。亲代群体中灰身果蝇的百分比为________。
（4）乙×丁的杂交后代偶然发现了一只白眼雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失；或者是后代个体发育过程中仅由环境条件改变所引起的。请完成下列实验结果预测，以探究其原因。（注：一对同源染色体都缺失该片段时胚胎致死）实验步骤：
①用该白眼雌果蝇与基因型为X^AY的雄果蝇杂交，获得F₁；
②统计F₁表现型及比例。
结果预测：I．如果F₁表现型及比例为___________，则为基因突变；
II．如果F₁表现型及比例为_______________，则为染色体片段缺失；
III．如果F₁表现型及比例为_____________，则环境条件改变引起的。

果蝇的野生型和突变型为一对相对性状，受一对等位基因控制。某自然种群的果蝇全为野生型，现用该自然种群中一对野生型果蝇交配，后代中出现了一只突变型雄果蝇。研究发现突变型雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。请回答下列问题：
(l)突变型基因的产生是由于野生型基因发生了碱基对的                             ，而导致基因结构发生了改变。
(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上，则显性性状为____，发生基因突变的亲本是___    _（填“父本”“母本”或“父本或母本”）。
(3)若控制该对相对性状的基因位于X染色体上，则发生基因突变的亲本是__  __，判断理由足___    _。若要推测野生型和突变型的显隐关系，可用该突变型雄果蝇与自然种群中的野生型雌果蝇（未发生基因突变）交配，如果____                ，则野生型为显性性状；如果____    ．则突变型为显性性状。

如图A为某哺乳动物的一个器官中一些处于分裂状态的细胞图像，图B为相关过程中细胞核内DNA含量变化曲线示意图。请据图回答下列问题。

(1)图A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ细胞分别对应图B中的________区段。
(2)图A中有同源染色体的是_____细胞，有8条染色单体的是______细胞，有2个染色体组的______细胞。
(3)图A中Ⅲ细胞经过分裂形成的子细胞的名称是_______。
(4)若一个细胞经过图B曲线所示过程，最多可产生________个子细胞；曲线中________区段可能会发生基因重组；在________区段有可能发生基因突变。

囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。

(1)图中所示为细胞膜的________模型，其中构成细胞膜的基本支架是________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上________________决定的。
(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)正常的CFTR蛋白约由1 500个氨基酸组成，直接指导该蛋白质合成的模板至少由________个核苷酸组成。有一种CFTR基因突变会导致肽链错误折叠，使蛋白质的________结构发生改变，从而影响CFTR蛋白的正常功能。目前已发现CFTR基因有1 600多种突变，都能导致严重的囊性纤维化，这一事实说明基因突变具有________________等特点。