高中生物基因突变的原因综合题

某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R 和r 控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D 和E 表现为矮茎，只含有D 或E 表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答：
（1）自然状态下该植物一般都是_______合子。
（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______
和有害性这三个特点。
（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F₂等分离世代中          抗病矮茎个体，再经连续自交等          手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的          。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F₁ 在自然状态下繁殖，则理论上，F₂的表现型及比例为__________。
（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有         。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。

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

图中a为某二倍体生物体细胞的细胞核中染色体模式图，请分析回答：

（1）从染色体的角度分析，该生物能产生_____种类型的配子。
（2）A细胞含有___个四分体，染色体的①与②的变化属于________（变异类型），二者同一位点上的基因________（填“相同”、“不相同”或“不一定相同”）。
（3）B表示________细胞，它含有2个染色体组；若B细胞由A细胞分裂而来，二者的染色体与DNA数量比不同，原因是____________________。
（4）如果某一卵原细胞产生的卵细胞的基因型为ABdX^E，那么该卵原细胞是否发生了交叉互换？________，你的理由是_______________________。
（5）若某一卵原细胞产生的卵细胞为C细胞，第一极体分裂正常，D～H细胞中不可能是该卵原细胞产生的第二极体的是________。

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         。

登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的受精卵细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出        、       和    。与诱变育种相比，该技术的优点                   。与杂交育种相比，该技术的优点               。
(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配，F₁群体中B基因频率是    ，F₂群体中a基因频率是    。

下列两图为某哺乳动物细胞分裂过程中的坐标图和细胞的部分生命活动示意图。请据图回答下列问题：

（1）图甲中③阶段包括______________过程。
（2）图乙中c细胞中的染色体共含有__________条脱氧核苷酸链，在显微镜下可观察到存在同源染色体的是___________（填字母）细胞。
（3）基因的自由组合发生在图乙__________（填字母）细胞中，h细胞的名称是_______________，细胞分裂时星射线的形成与____________密切相关（填结构名称）。
（4）图乙中e细胞和f细胞的功能不同是___________的结果。如果e细胞变成了癌细胞，主要原因是_________________________发生了突变。
（5）在图甲中，如果在A点时将全部核DNA用放射性同位素标记，而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的比例为_________。

青霉素是一种抗菌素。几十年来，由于反复使用，致使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。请回答：
（1）青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗性存在着______。患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，这叫做_______；极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代，这叫做____________。青霉素的使用对细菌起了_____，这种作用是通过细菌与青霉素之间的________实现的。由于青霉素的反复使用，就会使抗药性状逐代_____并加强。从这个过程可以看出，虽然生物的______是不定向的，但_________在很大程度上是定向的。
（2）自然选择是把自然界中早已存在的________变异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成生物新品种。
（3）上述过程表明自然选择是一个_____________的过程。

如图为利用玉米（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       。

下图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株的一个A基因和乙植株的一个B基因分别发生突变的过程（已知甲和乙的原基因型相同，都是纯合子；A基因和B基因是独立遗传的，且突变发生在营养器官中），请分析该过程，回答下列问题：

（1）上述两个基因发生突变是由于DNA分子中发生___________________，而引起基因结构的改变。
（2）如图为乙植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为___________，表现型是__________，请在图1中标明基因与染色体的关系。
（3）甲、乙发生基因突变后，各自的自交子一代均不能表现突变性状，为什么？__________________。
（4）a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，通过简易的方法培育出同时具有两种优良性状的植株（用遗传图解表示）。

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__________________________________。

假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请据图回答问题：

(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为_____。若经过②过程产生的子代总数为１５５２株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有  株。
(2)过程⑤常采用     的方法得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是______________。
(3)与过程⑦的育种方法相比，过程④的明显优势是             。
(4)过程⑥需要使用的化学药剂是    ；过程⑦的育种原理是                      。

如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程。据图回答：

（1）图中⇨所示的育种方法是           育种，其显著的优点是______________________，该育种方法中基因重组发生在                               的过程中。
（2）从F₁到F₄连续多代自交的目的是提高        的含量；从F₂开始逐代进行人工选择是为了淘汰                                       。这种选择必须从F₂开始而不能从F₁开始的原因是从F₂才开始发生             现象。

果蝇是遗传学研究的经典材料，下图是雄果蝇甲的两对等位基因在染色体上的分布情况，其中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）为完全显性。

（1）雄果蝇甲有    对同源染色体，细胞最多有    个染色体组。
（2）假设雄果蝇甲的一个精原细胞产生了一个基因型为BX^E的配子，则另外三个配子的基因型为                     。
（3）雄果蝇甲与另一雌果蝇杂交，后代雌果蝇中，灰身红眼与黑身红眼的比例为1：1，后代雄果蝇中，灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼的比例为1：1：1：1，则亲本雌果蝇的基因型为        ，表现型为    。若后代出现基因型为bbX^eX^eY黑身白眼雄果蝇（不考虑基因突变），这属于     变异，出现这种变异的原因是          。