高中生物基因突变的原因综合题

普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：

请分析回答：
(1)A组由F₁获得F₂的方法是    ，F₂矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占
_   ________________________ 。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是     类。
(3)A、B、C三种方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是   组，原因是_____________________________________________________________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种最常用的方法是 _____________
 _________________________________________________________________。
获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占    _____________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。
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 _________________________________________________________________。

普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：

（1）A组用F₁获得F₂的方法是       ，F₂矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占    。
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是       类。
（3）A.B.C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦品种的是         组，原因是                                                                         。
（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是              。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占       。
（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）

(1)在普通培养基中培养大肠杆菌，用紫外光照射，既可以获得抗紫外线的突变菌株，也可以获得抗青霉素的突变菌株。由此可以说明：基因突变具有____________的特点。在含有青霉素的培养基中能获得抗青霉素菌株，若抗青霉素的特性出现在接触青霉素之前，则青霉素起           作用；若抗青霉素的特性出现在接触青霉素之后，则青霉素可能起        和         作用。
(2)若将大肠肝菌的抗紫外线基因转到水稻体内，并培育出纯种个体，如何判断抗紫外线基因转入的是叶绿体内还是染色体上。
方法：                                                。
结果和结论：
①                                                               。
②                                                               。

某果蝇的基因组成如甲图所示，观察该果蝇的某器官装片时发现了如乙、丙图所示的细胞。请结合下图回答有关问题。

乙       甲       丙
(1)丙细胞的名称为________，其分裂产生的生殖细胞的基因组成为____________________。
(2)乙、丙细胞中同源染色体的对数分别是________、________。
(3)

请在如图所示的坐标系中绘出甲细胞在减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线。
(4)与甲→乙过程相比，甲→丙过程特有的可遗传变异类型是________。
(5)果蝇眼色的基因(红眼W，白眼w)位于X染色体上，该果蝇与正常红眼雄果蝇交配，若后代出现性染色体组成为XXY的白眼个体，则是由于亲代________(填“雌”或“雄”)果蝇在进行减数第________次分裂时出现异常。

玉米是一种常见的粮食作物。请分析回答下列问题：
玉米籽粒的甜与非甜是一对等位基因控制的一对相对性状。
①新的等位基因出现时_____的结果。
②非甜基因的部分碱基序列（含起始密码信息）如图所示：（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UGA、UAA或UAG）

上述片段所编码的氨基酸序列为“甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸”，如果该序列中箭头所指碱基对G-C被替换成T-A，该基因上述片段编码的氨基酸序列为：_____。
③纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米穗上结有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的籽粒，据此可以判断：_____玉米既可以自花授粉，也可异化授粉，假设两种授粉方式出现的几率相同，将上述非甜玉米果穗上所有玉米籽粒种植产生的子代玉米籽粒中，甜：非甜=___。现将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保待其甜味，这是因为____。
玉米的抗病（A）和不抗病（a）、高杆（B）和矮杆（b）是两对独立遗传的相对性状。现有纯合的不抗病高杆和抗病矮杆两个品种，研究人员进行了如下实验：
第一步：纯合的不抗病高杆和康比矮杆杂交，得F1。
第二步：F1自交得F2。
①F2中的抗病高杆植株与不抗病矮杆进行杂交，则产生的后代表现型及比例为：_____。
②F2中全部抗病高杆植株再次自交获得F3，F3中抗病高杆出现的概率为_____。
③将F2中全部抗病高杆植株选出进行随机自由传粉得到F4，F4中抗病高杆出现的概率为____。

一对灰鼠交配，产下多只鼠，其中有一只黄色雄鼠。分析认为，鼠毛变黄的原因有两种：可能是基因突变引起(突变只涉及一个亲本常染色体上的一个基因)，也可能是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)。
(1)为探究该黄鼠出现的原因，用上述黄鼠分别与其同一窝的   交配，得到多窝正常存活子代。根据结果，推断结论：
(2)如果每窝子代中黄鼠与灰鼠比例均为   ，则可推测黄色是   性基因突变为   性基因的结果。在此情况下若一对灰鼠同时产下多只黄色小鼠，可能的原因是                              。假如在实验中发现含显性基因的精子和含显性基因的卵细胞不能结合，则该黄鼠与其子代中黄鼠杂交，得到的黄鼠与灰鼠的比例为   。
(3)如果黄色是隐性基因携带者之间交配的结果，则不同窝子代会出现两种情况，一种是同一窝子代中黄鼠与灰鼠比例是      ，另一种是同一窝子代全部为   鼠。

水稻有香味是受基因控制的，其植株和种子均有香味。研究人员为确定香味基因的显隐性，以有香味的“粤丰B”和无香味“320B”水稻为材料，互为父母本进行如下杂交实验：

请分析回答：
（1）从实验结果分析，水稻有无香味的性状是由       对基因控制的，其遗传符合            定律，做出上述判断的依据是                                      ，其中香味基因是          性基因。
（2）在F2代无香味的190株植株中，杂合子有         株。
（3）不同品种水稻的香味有差异，具有不同香味的水稻两两杂交，所获得的各F1群体均表现为有香味。不同品种的有香味水稻分别与无香味的水稻杂交，F1、F2植株与种子香味表现及比例与上述杂交实验结果一致。由此可以判断，香味基因的出现很可能是    的结果，这一变化具有                        。所有有香味水稻的香味基因彼此之间可能是              基因。

某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)
(1)杂交方法：____________________________________________________________。
(2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。

	野生型	突变型	突变型/(野生型＋突变型)
雄性小鼠			A
雌性小鼠			B

(3)结果分析与结论：
①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于_____________________________；
②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为__________，且位于___________；
③如果A＝0，B＝________，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；
④如果A＝B＝1/2，说明突变基因为__________，且位于_________________________。
(4)拓展分析：
如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为________，该个体的基因型为________。

研究发现，多数抗旱作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液内的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞中却很难找到。
(1)在抗旱性农作物的叶肉细胞中找不到与抗旱有关代谢产物的根本原因是____________。
(2)现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r(不抗旱)。R、r基因转录链上部分核苷酸序列为：r：…ATAAGCATGACATTA…  R：…ATAAGCAAGACATTA…
①请写出R基因转录成的RNA链上的核苷酸序列：…________________…。这一片段编码的肽链中对应的氨基酸数目是_____个。
②已知旱敏型rr植株的某一细胞基因型变成了Rr，则此变化是由基因中________________所导致的；若该细胞是一卵原细胞，则其分裂产生的卵细胞基因型是R的概率是________。
(3)现已制备足够多的R探针和r探针，通过探针来检测某植物相关的基因型。

①若已提取到某抗旱植物Rr的叶肉细胞总DNA，________(填“能”或“不能”)以DNA为模板直接扩增抗旱基因。
②细胞中R或r基因的解旋发生在________________过程中。
③DNA杂交发生在________________两者之间。
④若被检植物发生A现象，不发生C现象，则被检植物的基因型为________。
(4)为培育能稳定遗传、具抗旱性和多颗粒产量的农作物，科研人员按以下两种流程图进行育种。(已知抗旱性和多颗粒是显性，两对性状各由一对等位基因控制)
A.纯合不抗旱多粒×纯合抗旱少粒→F₁→F₁自交→F₂人工选择(汰劣留良)→自交→F₃→人工选择→自交……→性状稳定的优良品种
B.纯合不抗旱多粒×纯合抗旱少粒→F₁→F₁花药离体培养得到许多单倍体幼苗→人工诱导染色体数目加倍→若干植株→F₁人工选择→性状稳定的新品种
①杂交育种利用的变异原理是________________。
②A流程图中的“筛选和自交”环节从F₂开始，这是因为F₂才出现符合要求的____________，具体操作是将F₂的种子种植在________环境中，经多年筛选才能获得理想品种。
③B流程图与A流程图相比，B流程图育种的突出优点是_____________________。花粉细胞能发育成单倍体植株，表现出全能性，原因是细胞内有__________________。

下图表示利用某二倍体农作物①、②两个品种培育④、⑤、⑥三个新品种的过程，Ⅰ—— Ⅴ表示育种过程，两对基因独立遗传，分析回答：

（1）由图中 Ⅰ→Ⅱ获得④称为            育种，其育种原理是                ，其中过程Ⅰ是          ，过程Ⅱ是          
（2）由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ 获得④过程称为             育种。

请回答下列与基因突变有关的问题：
(1)基因突变在没有外来因素影响时，也可在细胞分裂的间期由于______________发生错误而自发产生。
(2)基因突变不一定导致性状发生改变，原因之一是密码具有________现象。
(3)若基因突变导致蛋白质分子结构改变，但氨基酸数目不变，则引起该突变的原因最可能是DNA分子中发生了__________________。
(4)为探究突变基因结构发生改变的原因，某科研小组利用DNA分子杂交技术(如图3－8－4所示)进行了以下实验：

图3－8－4
步骤：①用放射性同位素标记原基因，突变后的基因不做标记；②加热上述两种基因的DNA片段使之成为单链，然后进行DNA分子杂交；③制片、染色，用电镜观察由一条标记链和一条未标记链组成的杂交DNA分子。
请预测结果及结论：
预测一：
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________________________________________________________________________；
预测二：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
预测三：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

豌豆素是野生型豌豆天然产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质。研究表明，决定产生豌豆素的基因A对a为显性，但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制豌豆素的产生。用两个无法产生豌豆素的纯种(突变品系1和突变品系2)及纯种野生型豌豆进行杂交实验，F₁自交得F₂，结果如下：

组别	亲本	F1表现	F2表现
Ⅰ	突变品系1× 野生型	有豌豆素	3/4有豌豆素， 1/4无豌豆素
Ⅱ	突变品系2× 野生型	无豌豆素	1/4有豌豆素， 3/4无豌豆素
Ⅲ	突变品系1× 突变品系2	无豌豆素	3/16有豌豆素， 13/16无豌豆素

根据资料，回答下列问题：
(1)根据以上信息，可判断上述杂交亲本中，突变品系1的基因型为________。
(2)为鉴别第Ⅱ组F₂中无豌豆素的基因型，取该豌豆自交，若后代全为无豌豆素的植株，则其基因型为________。
(3)第Ⅲ组的F₂中，无豌豆素豌豆的基因型有________种。若从第Ⅰ、Ⅲ组的F₂中各取一粒均能产生豌豆素的豌豆，二者基因型相同的概率为________。
(4)进一步研究得知，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为豌豆素的，而基因B、b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达。请在图中方框内填上适当文字，解释上述遗传现象。

图3－7－5

下图为水稻的几种不同育种方法示意图，据图回答下列问题：

(1)B过程常用的方法是________，用到秋水仙素的过程有________(用图中字母表示)。
(2)打破物种界限的育种方法是________(用图中的字母表示)，该方法所运用的原理是________________________________________________________________________。
(3)假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，最简单的育种方法是________；如果都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是________。(用图中的字母表示)
(4)现有三个水稻品种，①的基因型为aaBBDD，②的基因型为AAbbDD，③的基因型为AABBdd，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。现运用杂交育种方法，利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株：________________________________(用文字简要描述获得过程即可)。

研究发现，水稻的大穗(D)对小穗(d)为显性，不抗病(T)对抗病(t)为显性，两对性状独立遗传。如图表示利用大穗不抗病和小穗抗病的两种水稻品种进行的育种实验过程，请分析回答：

(1)F₁自交后代中能稳定遗传的大穗抗病植株的基因型及比例分别是________、________。
(2)F₁与某个体杂交，得到的后代的表现型及比例为大穗不抗病∶大穗抗病∶小穗不抗病∶小穗抗病＝3∶3∶1∶1，那么该个体的表现型和基因型分别是________、________。
若让该个体连续自交2代，则后代中纯合子占________。
(3)对F₁的花药进行离体培养，形成的幼苗的基因型是________，花药离体培养形成的幼苗还需要用________处理才能获得可育的植株，用这种方法培育出的大穗抗病植株自交的后代中能稳定遗传的个体占________。
(4)若要改变上述小麦亲本原有的遗传信息，则应该采用的常规育种方法是________________________________________________________________________。

科研人员深入到以前曾进行核武器试验的地区进行调查，在一片生长较为旺盛的植物种群中发现了与野生植物有明显差异的三种变异植株甲、乙、丙。该物种为雌雄异株植物，在核试验以前，这三种变异类型的植株并不存在。回答下列问题。
(1)甲、乙、丙三种植株的变异最终来源于____，这种现象反映了变异的      特点。
(2)研究人员做了如下杂交实验：野生型(♀)×变异型丙(♂)→F1全为野生型；野生型(♂)×变异型丙(♀)→F1全为变异型丙。据此判断该变异性状的遗传  （是、否）遵循遗传规律。理由是                               。
(3)调查发现该种群雌雄植株中都有变异型甲存在，已确定为细胞核遗传的情况下，研究人员进行了如下试验，以判定该变异基因的显隐性，以及该基因所在的位置是常染色体还是性染色体(注：野生型一般为纯合子)。
第一步：选取多株雄性变异型甲植株和雌性野生型植株进行杂交，得到种子；
第二步：播种收获的种子，统计子一代植株的情况，并进行分析。
①．若子一代个体中有变异型甲植株出现：Ⅰ．若子一代都为变异型甲或变异型甲多于野生型，且变异型甲和野生型中雌雄个体均有；
结论是：变异基因位于                   基因。
Ⅱ．若子一代中雄性个体为             ，雌性个体       ；
结论是：变异基因位于                   基因。
②．若子一代个体中没有突变个体出现，则让子一代雌雄个体相互交配，在子二代中：
Ⅰ．若子二代中只有雄性个体中出现突变型，则变异基因位于          基因。
Ⅱ．若子二代雌雄个体中均有突变型和野生型则变异基因位于          基因。