高中生物基因突变的原因综合题

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。

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如图。

（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：        。

已知水稻的光效（光能利用效率）由一对基因（A、a）控制，抗病性由另一对基因（B、b）控制，两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下，请回答下列问题

（1）水稻的低光效与高光效这对相对性状中，________是显性性状，而甲的基因型为______________。
（2）假设辐射处理后得到一株水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，问该水稻的光能利用效率一定提高吗？__________，原因是_______________。
（3）若用乙培育高光效抗病水稻新品种，为了提高其在子代中的比例，采用的育种方法最好是___________，其比例为________。
（4）如图为一株水稻（Aa）减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体的两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是A和a，造成这种结果的可能原因有___________。若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达，从理论上讲常用的育种方法是_______。

玉米（2n＝20）是一种雌雄同株植物。下表表示5个玉米纯系的表现型、相应的基因型及基因所在的染色体。其中②～⑤品系均只有一个性状属隐性，其他性状均为显性。

（1）如果研究玉米的基因组，应测定________条染色体上的DNA碱基序列。
（2）若要进行自由组合定律的实验，选择品系②和③作亲本是否可行？___________；原因是____________。
（3）选择品系③和⑤做亲本杂交得F₁，F₁再自交得F₂，则F₂表现为长节高茎的植株中，纯合子的几率为________。
（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗（A）白粒（b）和短果穗（a）黄粒（B）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（AaBb）玉米杂交种的目的，科研人员设计了以下快速育种方案。

①请在括号内填写相关的基因型。
②处理方法A和B分别是指______________、_____________。以上方案所依据的育种原理有__________。

为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法。图中两对相对性状独立遗传，高蔓（A）、感病（B）是显性性状。据图分析回答：

（1）过程①表示的育种方式是_________，F1自交获得的F2中，高蔓抗病植株中纯合子占_______________。
（2）过程②表示的育种方式是_______________，可以取任一植株的适宜花药作培养材料，培养得到的单倍体基因型有______种；用秋水仙素处理，使染色体数目加倍，获得的二倍体植株的基因型分别是_______。
（3）过程③表示的育种方式是__________，叶肉细胞培育成转基因植株的过程体现了细胞的__________性。
（4）过程④表示的育种方式是__________，该育种方法的优点是_______。

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           。

水稻性状中，抗瘟病（A）对易染瘟病（a）为显性，高秆（B）对矮秆（b）为显性。现用高秆抗病品种与矮秆易染病品种来培育可稳定遗传的矮秆抗病新品种，①～⑥表示培育过程中可采用的手段和过程。请分析回答：

（1）图中所示育种手段中，不能实现育种目标的是[  ]          （在括号内填图中序号，横线上写文字）。
（2）能获得育种需要的表现型植株，但性状不能稳定遗传的是[  ]           （在括号内填图中序号，横线上写文字），此育种方式最大的缺陷是           。
（3）①→②育种方式是           ，其依据的原理是           。
（4）③常用的方法是         ，④过程常用秋水仙素处理         。该育种方式突出的优点是         。

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？

玉米为一年生植物。某农场种植的H品种玉米自交后代中，发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株。此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡。请分析回答：
（1）有研究者提出：玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少。取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片进行研磨，为了研磨充分和防止色素被破坏，应该分别加入       和       ，获取滤液；再用纸层析法分离滤液中的色素。若黄绿色叶片色素分离的实验结果如下图中的       （甲，乙）所示，则说明上述假设成立。

（2）研究者对上述变异有两种假设：
假设1：与叶绿素合成相关的酶的基因（M基因）发生了基因突变；
假设2：叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致。
研究者让H品种玉米进行单株自交，其中某株玉米所结种子再种植，子一代中叶片黄绿色有125株，叶片绿色有335株。
①上述性状分离结果可用假设      解释。假设2所述的变异属于           变异。
②若假设1成立，则叶片黄绿色变异为        （显性，隐性）突变。检测该变异是否由单基因突变引起      （能，不能）用测交实验，理由是           。
③提取         的DNA，进行体外扩增，若        ，则证明假设2不成立。
（3）若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中，也会出现黄绿色玉米植株，此现象         （属于，不属于）变异。