高中生物基因突变的原因综合题

育种工作者运用多种育种方法，培育茄子的优良品种。请回答下列问题。
（1）太空搭载萌发的种子以获得基因突变的茄子，这种育种方式称为________。多次太空搭载是为了提高_______。某一性状出现多种变异类型，说明变异具有_______的特点。
（2）茄子晚开花(A)对早开花(a)为显性，抗青枯病(B)对易感青枯病(b)为显性，两对基因自由组合。以下是快速培育二倍体早开花、抗青枯病茄子品种的主要步骤：①第一步：种植二倍体早开花、易感青枯病茄子( aabb)与二倍体晚开花、抗青枯病茄子(AABB)，异花传粉获得基因型为AaBb的种子。②第二步：播种F₁种子得到F₁植株，再用_______的方法获得单倍体。③第三步：用__________________________处理获得的单倍体幼苗，得到纯合体，选出早开花、抗青枯病的植株。
（3）上述育种过程与杂交育种相比，优点是_____________________。

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过程中使用的试剂是___________，获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占            。

如图为水稻的几种不同育种方法示意图，据图回答：

(1)B常用的方法是______________，C、F过程常用的药剂是__________。
(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，其最简单的育种方法是________(用图中的字母表示)，该方法育种时间比较长，原理是           ；如果为缩短育种年限常采用的方法是____________(用图中的字母表示)，该方法的原理是                    。

下面列举了五种育种方法，请回答：

（1）第①种方法叫________________。
（2）第②种方法的优点是_________________。F₁经花药离体培养得到的幼苗是_____倍体。
（3）第③种方法的原理是______________，其中秋水仙素的作用机理是_____________。
（4）第④种育种方法中，诱发变异的因素属于__________因素。
（5）第⑤种育种方法中，涉及到基因工程操作的四个步骤，依次是提取目的基因、_______________________、_______________________、目的基因的检测与鉴定。

为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导            幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是          ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有         。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体           ，获得纯合         ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与        杂交，如果           ，表明抗性是隐性性状。F₁自交，若F₂的性状分离比为15（敏感）:1（抗性），初步推测                。

一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白（HbA）的差异如下，请据图回答：

（1）Hbwa异常的直接原因是α链第__________位的氨基酸对应的密码子由__________变成___________。
（2）Hbwa的α链发生变化的根本原因是控制其合成的基因中___________了一个碱基对，引起基因结构改变，这种变异是____________，一般发生在______________期，该变异之所以是生物变异的根本来源，是由于________________。

普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相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新品种的方法是            组，原因是                                    。
（4）B组的育种方法是              。B组育种过程中 “处理”的具体方法是             。
（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。该性状出现的原因是                                                                   。

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。

某科研小组利用植物染色体杂交技术，将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞，两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株（F₁），过程如下图。据图回答。

（1）豌豆基因在玉米细胞中翻译的场所是      ，杂交细胞发生的可遗传变异类型是     。
（2）杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有  个A基因（不考虑变异），A基因复制的模板是     ，杂交细胞能够培育成F₁植株的原理是                 。
（3）若杂交植物同源染色体正常分离，则杂交植物在     代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为         。
（4）植物染色体杂交育种的优点是                                       。(要求写两点)

如图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像，乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答：

（1）在不考虑变异的情况下，图甲中含有等位基因的细胞有         。（填字母）
（2）图甲中B细胞含有   条染色体，    个染色体组；其中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的      （填序号）阶段。
（3）在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的    （填序号）阶段，基因的分离与自由组合定律发生于图乙中的    （填序号）时期。
（4）基因突变最可能在图甲中的        （填字母）细胞中发生。
（5）图丁对应于图丙中的细胞      （填“①”、“②”或“③”）；细胞Ⅳ的基因组成是    。

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)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。

家族性高胆固醇血症(FH)是由于细胞膜表面的低密度脂蛋白受体（LDLR）异常引起血浆低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)水平升高所致。对某人群进行调查，结果如表。

FH调查表
	LDLR基因	血浆LDL-C水平	患病情况
隐性纯合子	正常	+	正常
杂合子	正常、缺陷	+++	轻度
显性纯合子	缺陷	+++++	重度

已知LDLR基因位于第19号染色体上，将正常基因与缺陷基因进行比较，发现只有第1747和第1773核苷酸不同。两种基因编码的氨基酸序列比较如下图（字母代表氨基酸，虚线处氨基酸相同）。请回答下列问题：
DNA单链   ----------1747-------------------------1773---------
正常LDLR  ---------- M----------------------------E------------
异常LDLR  ---------- N---------------------------E------------
（1）FH的遗传方式是           ；临床上通过检测            判断某人是否患病。
（2）据图推测，致病的根本原因是由于第        核苷酸发生了     ，最终导致LDLR结构异常。这反映了基因和性状的关系为                                   。
（3）某男子与其父母均患轻度FH，其妹妹患白化病。在正常情况下该男子细胞中最多有   个LDLR缺陷基因，若他与一正常女子结婚（白化病群体发病率为1/10000），生出患病孩子的概率为         。为确诊胎儿是否患FH症应通过           获得胎儿细胞进行基因诊断。

回答下列关于遗传和变异的问题：

（1）高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因会发生＿＿＿＿，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生＿＿＿＿，这两种情况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。
（2）假设物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是＿＿＿＿（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”），图乙表示的是＿＿＿＿（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”）。
（3）某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指＿＿＿＿＿。

原产于苏格兰的一种折耳猫，耳朵整齐地扣在头上，外观可爱迷人。请回答下列问题：
（1) 折耳猫是XY型二倍体生物，当折耳猫细胞中存在两条或两条以上 x 染色体时，只有1条 X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化成为巴氏小体，高度螺旋化的染色体上的基因会由于        过程受阻而不能表达。同一个体不同细胞，失活的x染色体可来源于不同的亲本。控制折耳猫毛皮颜色的基因（A控制橙色、a控制黑色）位于X染色体上，现有一只橙黑相间的雄性折耳猫，将其体细胞用                                染色后，制成装片，在显微镜察到体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄折耳猫的基因型为           。
（2）折耳猫正常日活动节律是以24小时为一个周期，是由per基因控制的。当该基因突变为perl基因时，节律延长为29小时（长节律）；突变为perS基因时，节律缩短为 19 小时（短节律）；突变为perO基因时，折耳猫表现为无节律。现有三组交配实验，每组均是正常折耳猫和长节律折耳猫各一只交配。A组子代雌雄均为正常节律 ,B组子代雌性均为正常节律，雌性均为长节律，C组子代雌雄均为一半正常节律，一半长节律。
①per基因可以突变为击 perl、perS、perO基因，这体现了基因突变具有               特点。
②per基因不仅控制日活动节律，还影响雄性折耳猫的求偶行为，这说明基因与性状的关系是        。
③B 组中的亲代正常节律折耳猫性别为                                    。
（3）下图为折耳猫某基因的部分片段，若图中a点碱基对变为，b点碱基对变为，c点碱基对变为。则其中    点的变化对生物性状表现无影响，其原因是                                  。

现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_____________优良性状的新品种。
（2）杂交育种前，为了确定F₂代的育种规模，需要正确的预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；
其余两个条件是______             ____ _、_____               _____________。
（3）为了确定控制上述两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简写出该测交实验的过程：。