高中生物基因突变的原因综合题

利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题：
(1)水稻的大穗(A)对小穗(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为__________的个体表现出小穗，应淘汰；基因型为__________ 的个体表现出大穗，需进一步自交和选育。
(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性，请回答利用现有纯合水稻品种，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。培育纯合大穗早熟水稻新品种，选择的亲本基因型分别是_____________和__________。两亲本杂交的目的是__________________________________。

下图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育出（4）、（5）、（6）、（7）四个品种的过程。根据下图回答下列问题：

（1）用(1)和(2)培育出(5)所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为      ，其培育出(5)所依据的原理是        。
（2）由(3)培育出(4)的常用方法Ⅲ是          ；由（4）培育成（5）的方法Ⅴ称            ，其优点是             。
（3）由(3)培育出(6)常用的试剂是        ， 其作用的时期为        。
（4）由(2)培育出(7)的方法Ⅵ是                  。

香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）香稻品种甲的香味性状受隐性基因（a）控制，其香味性状的表现是因为_______，导致香味物质累积。
（2）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病（B）对感病（b）为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是__________。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_________。
（3）用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F₁中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出合理解释：①______       _；②___         ___。
（4）单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成         ，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需要的________。若要获得二倍体植株，应在__  __时期用秋水仙素进行诱导处理。

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右图。
该品系的雌雄果蝇交配(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)：
P“平衡致死系”果蝇(♀)×待检野生型果蝇(♂)
           
F₁选出卷翅雌雄果蝇随机交配
F₂       ？
若F₂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。

科研人员向野生型拟南芥的核基因组中随机插入已知序列的Ds片段（含卡那霉素抗性基因），导致被插入基因突变，筛选得到突变体Y。因插入导致某一基因（基因A）的功能丧失，从突变体Y的表现型可以推测野生型基因A的功能。
（1）将突变体Y自交所结的种子用70%酒精_____    ___处理后，接种在含有卡那霉素的培养基中，适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化，一段时间后若培养基上的幼苗颜色为绿色，则可确定植株DNA中含有______    __。
（2）统计培养基中突变体Y的自交后代，绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株，培养基中突变体Y的自交后代结果表明相关基因______     __（填“符合”或“不符合”）孟德尔自交实验的比例。
（3）研究人员进一步设计测交实验以检测突变体Y产生的__________  ____，实验内容及结果见下表。

测交亲本	实验结果
突变体Y（♀）×野生型（♂）	绿色：黄色=1.03：1
突变体Y（♂）×野生型（♀）	黄色

由实验结果可知，Ds片段插入引起的基因突变会导致____                __致死，进而推测基因A的功能与______                __有关。
（4）提取突变体Y的基因组DNA，限制酶切割后用_______          _连接，依据Ds片段的已知序列设计引物，扩增出_____           ____，进一步测定其序列。

(6分)假如有两个纯种小麦，一个的性状是高秆(D，易倒伏)，能抗锈病(T)；另一个的性状是矮秆(d，抗倒伏，易锈病(t)。用这两种纯种小麦进行以下两种不同的育种试验。请据图回答问题。

(1) A所示的育种方法是叫       育种，这种育种方法依据的原理是                。
(2) F₂矮秆抗锈小麦的基因型为                         两种，其中符合要求的小麦品种的基因型为______________。
(3) B所示的育种方法叫     育种，这种育种方法的优点是                   。

家族性高胆固醇血症（FH）是一种单基因遗传病（设基因为H、h），其病因为LDL受体基因缺陷，导致肝脏对血液胆固醇的清除能力下降。血清胆固醇升高程度与受体数量的关系如图1。图2为某家族的FH遗传家系图。请回答：

（1）基因H、h位于        染色体上，二者功能不同的根本原因是       不同。
（2）遗传咨询发现：Ⅱ₂在出生后接受了肝移植手术，移植前的血清胆固醇范围为20～25mmol/L，则Ⅲ₁患FH的概率为        。若I₂同时患红绿色盲（受B/b基因控制），其他人（含III₁）色觉均正常，则II₃的基因型是       ，III₁和III₂近亲结婚，生出表现正常子代的概率是         。
（3）进一步研究发现：有的家族患者细胞膜上LDL受体减少的同时增加了异常蛋白，而有的家族患者只是细胞膜上LDL受体减少，无异常蛋白。前者可能是因为LDL受体基因的碱基序列改变，导致         的碱基序列改变，最终翻译出了异常蛋白。后者可能是LDL受体基因的碱基顺序改变导致基因不能        ，也有可能是染色体畸变导致LDL受体基因         。

通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是育种工作者不断努力的目标，下图表示一些育种途径。请回答下列问题：

（1）图中需用到限制酶的育种途径是         （填数字），该育种途径的原理是        ，PCR技术可以为该途径提供         ，在PCR的过程中催化子链合成的酶是          。
（2）图中（7）途径是             ，途径(5)(7)(8)相对于途径(5)(6)的优势是               。
（3）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本，通过途径（5）、（6）得到ddRR。该育种过程中第一次筛选在     （P/F₁/F₂）中进行，得到基因型肯定为ddRR的植株至少需要    年。

遗传和变异是生物界的普遍现象，现运用你所学的有关知识回答下列有关遗传和变异的问题。注：某植物(2N＝24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性。

(1)如图为这种植物(基因型为Aa)减数分裂四分体时期部分染色体的示意图。
如果1号染色单体上的基因为A，则2号最可能是__________。
(2)若该植物为AA，A基因所在的那一对同源染色体在减数第一次发裂时不分离，则母本产生的配子染色体数目为__________或__________。此种变异类型属于可遗传变异中的______________。
(3)假设两种纯合突变体甲和乙都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现甲的第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，乙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，突变体__________的株高变化更大。

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     。

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）汗液内氯化钠含量增加是本病的特征。对于囊性纤维化患者的肺部感染，新一代的抗生素可能更有效。但人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高。这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K⁺的运输速度提高1 00000倍，但却不能有效提高Na⁺的运输速率，由此可以得出：
①________________________________________________；
②________________________________________________。
（4）主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同，该类膜蛋白都能水解________，但与普通的酶不同的是，它不对所转运的分子进行催化。

下图为某家族患原发低钾性周期性麻痹的遗传系谱：

（1）该病的致病基因最可能是      性遗传，位于     染色体上。
（2）若Ⅲ₁与正常女性（X^BX^b，b为眼球震颤基因）婚配，所生的子女只患一种病的概率是        。
（3）研究人员检测了该家族中正常人和患者相应基因的编码链（非模板链）碱基序列，如图所示：

图中四种不同形状曲线代表四种碱基，峰的顺序表示碱基序列，且一个峰对应一个碱基。该家族正常人的基因编码链的碱基序列为CGCTCCTTCCGTCT       ，患者的基因在“↓”所指位置处碱基发生了   → 改变，导致由其合成的肽链上原来对应的       变为       。（丙氨酸GCA，精氨酸CGU，丝氨酸AGU，组氨酸CAU）
（4）该基因突变导致骨骼肌细胞膜上K⁺通道蛋白的         发生变化，使血钾浓度降低，最终不能引起骨骼肌“兴奋—收缩”偶联，导致肌无力。
（5）要了解Ⅳ₁与Ⅳ₂的后代是否携带致病基因，需到医院进行遗传咨询，并对Ⅴ₁做         。

下图表示某种农作物品种①和②培育出品种⑥的方法。请回答下列问题：

(1)由品种①和②培育出品种③，再由品种③培育出品种⑥的过程V的育种方法在生物学上叫              。
（2）过程Ⅱ依据的原理是             。
（3）过程Ⅲ常用的方法是                 ，培养出的④植株叫是否可育           （填“可育”或“不育”）。
（4）将品种④培养成品种⑥常常用化学物质秋水仙素处理幼苗，其作用机制是                       。

果蝇是二倍体生物，是遗传学实验中常用的实验材料。请回答下列有关果蝇的问题。
（1）要观察果蝇细胞分裂期中染色体数目、形态，可用            染色。正常果蝇一个体细胞有丝分裂后期含有_       个染色体组。
（2）用高剂量的紫外线对若干只基因型为AADD的纯合果蝇进行照射，结果发现有两只果蝇发生基因突变，一只变突变为AaDD,另有一只突变为AADd，说明基因突变具有        的特点。
（3）突变型果蝇猩红眼与野生型深红眼是一对相对性状，由B、b基因控制。现让该猩红眼雄蝇与野生型深红眼雌蝇杂交得到F₁，F₁随机交配得到F₂，其表现型及比例如下表：

亲 本	F1	F2
雌	雄	雌	雄
野生型深红眼（♀）×猩红眼品系甲（♂）	全深红眼	全深红眼	深红眼：猩红眼=1：1

①B、b基因位于    （X/常）染色体上，亲本基因型为               _。
②让F₂代随机交配，所得F₃代中，雌蝇中猩红眼果蝇所占比例为               。
③果蝇缺失1条Ⅳ号染色体（为常染色体）仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的深红眼果蝇杂交（亲本雌果蝇为杂合子），F₁中缺失1条Ⅳ号染色体的猩红眼果蝇占       。

根据以下材料回答有关蓖麻遗传的问题
材料一：下图表示蓖麻矮化的基因调控机制。

材料二：下图表示材料一中①②两个具体过程

请回答：
(1)材料一中：③过程形成双链RNA，推测是两种RNA之间发生       ，导致翻译过程中不能与核糖体结合，最终得到矮秆植株。
(2)材料二中：①过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)若细胞色素P450基因中一个碱基对发生替换，而导致过程②合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是               。