高中生物基因突变的原因综合题

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：。

科学家发现一种AGTN3基因，其等位基因R能提高运动员的短跑成绩，其另一等位基因E能提高运动员的长跑成绩。请回答：
(1)基因AGTN3变成基因R或E的现象在遗传学上称为___________________________。该现象发生的本质原因是DNA分子的基因内部发生了____________________________。
(2)在人类进化过程中，发现基因R在某个种群中出现的比例加大，而基因AGTN3在该种群中出现的比例减小。那么，该种群中具有__________基因的个体更容易在当时的环境中生存。
(3)基因通过控制蛋白质的合成米控制人的各种性状。基因R控制人体有关蛋白质的合成过程包括__________和_________两个阶段。参与该过程的核酸含有__________种核苷酸。
(4)若一个家庭中，父母都具有E基因，擅长跑；一个儿子也具有E基因，擅长跑：但另一个儿子因不具有E基因而不善于长跑。这种现象在遗传学上称为_________________。
(5)科学家把运动员注入的能改善运动员各种运动能力和耐力的基因称为基因兴奋剂。并预言，随着转基因技术的提高，在2016年里约热内卢奥运会上将出现使用基因兴奋剂这种最隐蔽的作弊行为。这是因为注入的基因存在于运动员的_____________。

A．血液中

B．肌肉中

C．心脏中

D．小脑中

(6)若一对夫妇不含R基因，因注射了R基因都提高了短跑成绩，则他们在这以后所生子女具有R基因的概率是___________________。

某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条，基因型为AaBbCCDd，这4对基因分别位于4对同源染色体上。下图是利用该植物获得个体Ⅰ、Ⅱ的过程，请回答：

（1）该植物产生的花粉的基因型有       种。
（2）基因重组发生在图中的       过程中，C处是指用秋水仙素处理，则个体Ⅰ的体细胞中最多含有         条染色体。
（3）个体Ⅱ中能稳定遗传的类型占          ，个体Ⅱ中的重组类型占           。

为培育具有优良性状的农作物、家畜和家禽等新类型，我国育种工作者发现并应用了多种育种方法。请联系所学知识回答：
（1）茄子的早期栽培品种为二倍体，育种学家利用秋水仙素处理二倍体茄子的         ，选育出了四倍体茄子。秋水仙素的作用机理是                      。
（2）我国有一半以上的稻田种植的是杂交水稻。杂交育种是将                  ，再经过选择和培育，获得新品种的方法。其遵循的遗传学原理是                   。
（3）20世纪60年代以来，我国科学工作者培育出了具有抗病力强、产量高、品质好等优点的数百个农作物新品种。请推测培育这些新品种的育种技术（最可能）是       。
（4）近年来，哺乳动物乳腺生物反应器和禽类输卵管生物反应器成为转基因动物研究的重要方向。推测其研究的基础阶段关键是要寻找适宜的              （填“目的基因”或“基因运载体”或“基因受体”）。
（5）各种育种方法中，能在较短年限内获得能稳定遗传的新品种的育种方法是      。

请回答下列有关遗传的问题
Ⅰ．图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

（1）过程①发生的时期是              和             
（2）细胞中过程②发生的主要场所是             ，该过程是在             酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
（3）已知过程②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30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为                。
（4）图中y是某种tRNA，它由         （三个或多个）个核糖核苷酸组成的，其中CAA称为            ，一种y可以转运         种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由      种氨基酸组成。
Ⅱ．下图表示乙醇进入猕猴（2n=42）机体内的代谢途径，若猕猴体内缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸猕猴”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸猕猴”；若上述两种酶都有，则乙醇能彻底氧化分解，号称“不醉猕猴”。请据图回答下列问题：

（1）乙醇进入机体的代谢途径，说明基因控制性状是通过__________________：从以上资料可判断猕猴的乙醇代谢与性别关系不大，判断的理由是___________。
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有__________的特点。若对猕猴进行基因组测序，需要检测______________条染色体。
（3）“红脸猕猴”的基因型有_____________种；一对“红脸猕猴”所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”的个体，则再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是_____________。
（4）请你补充完成设计实验，判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。
实验步骤：
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配，并产生多只后代：
②观察、统计后代的表现型及比例。
结果预测：
I．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB。
II．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb。
Ⅲ．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aabb。

在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰（HCN）的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草叶片内的氰化物是经右图生化途径产生的：

基因D、R分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、r无此功能，两对基因位于两对同源染色体上。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1ht@tp://www．wln100．com 未来脑教学云平台+%?自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。将F2各表现型的叶片提取液作实验，实验时在提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表

（1）亲本中两个不产氰品种的基因型是_________，在F2中产氰和不产氰的理论比为_________
（2）品种Ⅱ叶肉细胞中缺乏_______酶，品种Ⅲ可能的基因型是___________。
（3）如果在F1植株的花药中出现图a所示的细胞，最可能的原因是_________

（4）现有两个突变品种DdRR和DDRr（种子），要在最短时间内获得能稳定遗传的无氰品种ddrr（植株），步骤如下：
a．______________________________
b．______________________________；
c．再将所收获的种子播种，长成植株后，通过叶片的提取液中分别加入______的方法即可从F₂中找出基因型为ddrr的植株。

下图为利用玉米（2N=20）的幼苗芽尖细胞（基因型BbTt）进行实验的流程示意图。请分析并回答：

（1）植株A的体细胞内最多时有        个染色体组，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是       。
（2）基因重组发生在图中       （填编号）过程。
（3）利用幼苗2培育出植株B的育种过程的最大优点是             ，植株B纯合的概率为       。

家兔的毛色有灰色、黑色、白色三种，受两对等位基因的控制，其中基因A控制黑色素的形成，基因B决定黑色素在毛皮内的分布。科研人员在做杂交实验时发现：灰色雄兔与白色雌兔杂交，子一代全是灰兔（反交的结果相同）；子一代灰兔雌雄交配后产生的子二代家兔中，灰兔:黑兔:白兔=9:3:4。
（1）控制家兔毛色的两对基因位于        对同源染色体上。
（2）子二代的灰兔中能够稳定遗传的个体所占的比例为          ，从基因控制性状的角度分析，白兔占4/16的原因是          。
（3）现将绿色荧光蛋白基因（G）转入基因型为AABb雄兔的某条染色体上使之能够在紫外线下发绿色荧光。
① 在培育荧光兔的过程中，可用          法将含目的基因的重组DNA分子导入兔子的         （细胞）中。
② 为了确定基因G所在的染色体，用多只纯种白色雌兔（aabb）与该雄兔测交，产生足够多后代（不考虑交叉互换）。若产生的后代中仅雌性兔能够发荧光，则基因G最可能位于          染色体上。若基因G与基因B位于同一条染色体上，则后代的表现型及比例是          。若后代黑毛兔中能发荧光的个体所占比例为1/2，则G基因位于          染色体上。

20世纪50年代，科学家受达尔文进化思想的启发，广泛开展动植物育种研究，通过人工创造变异选育新品种，这一过程被人们形象地称为人工进化．图中甲～丙分别表示棉花、小麦、玉米等植物的人工进化过程，请分析回答：

（1）图甲中，棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型，是因为⁶⁰Co导致相应基因发生了碱基对的____________；⁶⁰Co处理后产生棕色、低酚等新性状，说明基因突变具有____________的特点。
（2）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。从图甲诱变l代中选择表现型为______和______的植株作为亲本，利用______育种方法可以快速获得抗虫高产棉花新品种。
（3）图乙中，真菌的抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是______________；与图甲中的诱变育种方法相比，该技术最大的特点是_________。
（4）图丙中方法A处理后所得植株为____倍体；方法B处理可使细胞内染色体数目加倍，其原理是__________________________。
（5）分析图可知，人工进化与自然界生物进化的实质都是____________。

如图为人珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图.表示基因的不同功能区.据图回答:

(1)上述分子杂交的原理是_________________________;细胞中珠蛋白基因编码区不能翻译的序列是_________(填写图中序号)。
(2)细胞中珠蛋白基因开始转录时,能识别和结合①中调控序列的酶是_________。
(3)若一个卵原细胞的一条染色体上.珠蛋白基因的编码区中一个A替换成T.则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是_________。
(4)上述突变基因的两个携带者婚配.其后代中不含该突变基因的概率是________。
(5)用一定剂里的射线照射萌发状态的棉花种子.其成活棉株的器官形态和生理代谢均发生显著变异.这种变异属于________。处理过的种子有的出苗后不久就死亡，绝大多数的产量和品质下降.这说明了________。在其中也发现了极少数的个体品质好，产最高，这说明了变异是________。

已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体.为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦.并且尽最大可能保证新品种具备件通小麦的优良性状，研究人员做了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是

A．杂种P能产生正常的可育的配子

B．异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种Q中一定含有抗叶锈病基因

C．射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色休上，属于基因重组

D．两次与普通小麦杂交.可保证杂种R中含有较多普通小麦染色体

果蝇是遗传学常用的材料，回答下列有关遗传学问题。
   
（1）图1表示对雌果蝇眼型的遗传研究结果，由图分析，果蝇眼形由正常眼转变为棒眼是由于     导致的，其中雄性棒眼果蝇的基因型为         。
（2）研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系X^dBX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因d，且该基因与棒眼基因B始终连在一起，如图2所示。在纯合（X^dBX^dB、X^dBY）时能使胚胎致死。若棒眼雌果蝇（X^dBX^b）与野生正常眼雄果蝇（X^bY）杂交，F₁果蝇的表现型有三种，分别为棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和          ，其中雄果蝇占    。若F₁雌果蝇随机交配，则产生的F₂中X^b频率为         。
（3）遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子导致个体胚胎期死亡。现有一红眼雄果蝇X^AY与一白眼雌果蝇X^aX^a杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请用杂交实验判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
实验设计：选该白眼雌果蝇与多只红眼雄果蝇杂交，观察统计子代中雌雄果蝇数量之比。
结果及结论：
①若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为                ，则为基因突变引起的。
②若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为                 ，则是由于缺失造成的。

填空回答下列问题：
（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而培育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的    通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。
（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F₁自交能产生多种非亲本类型，其原因是F₁在     形成配子过程中，位于       基因通过自由组合，或者位于      基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各处独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F₂表现型共有      种，其中纯合基因型共有    种，杂合基因型共有   种。
（4）从F₂代起，一般还要进行多代自交和选择，自交的目的是            ；选择的作用是         。