高中生物基因突变的原因综合题

(9分)回答下列遗传和变异的相关问题。
(1)如图是基因型为AaBb(两对等位基因的遗传遵循自由组合定律)的某动物组织切片显微图像。该动物的性别是      (填“雄性”或“雌性”)，两对等位基因的自由组合能否发生在细胞②中?       ，原因是                                             。细胞②完成以后形成的配子基因型可能是                 。

(2)若果蝇中B、b基因位于X染色体上，b是隐性致死基因(导致隐性的受精卵不能发育，但X^b的配子有活性)。能否选择出雌雄果蝇杂交，使后代只有雌性?      。请根据亲代和子代的基因型说明理由                                                            

基因突变的特点：
①普遍性：基因突变在生物界中是____________。
②随机性：随机发生在_____________ 的各个时期。
③低频性：在自然状态下___________________。
④不定向性：可以向     突变，产生     基因。
⑤多害少利性：          

诱发生物发生基因突变的因素有
内因：         。
外因: ①物理因素。如：_______ .   ________. 
②化学因素。如：_____________
③生物因素。如：_________________

(每空2分，共14分)请分析下列与遗传和变异有关的问题：
(1)水稻(2N=24)正常植株(E)对矮生植株(e)为显性，抗病(F)对不抗病(f)为显性。两对基因独立遗传。
①在EE xee杂交中，若E基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子中染色体数目为               。
②假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的E基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X第二个密码子中的第二个碱基由U变为C，Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个c。与正常植株相比，           突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因                                                     。
(2)狗的皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对基因（A，a和B，b）控制的，共有四种表现型：黑色（A  B  ）、褐色（aaB  ）、红色（A  bb）和黄色（aabb）。
①若右图示为一只黑色狗（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，造成这一现象的可能原因是             或                    。

②两只黑色狗交配产下一只黄色雄性小狗，则它们再生下一只纯合褐色雌性小狗的概率是          。

③狗体内合成色素的过程如下图所示，该过程表明：基因控制生物性状的途径之一是基因通过                          ，从而控制性状。

基因突变是生物变异的根本来源，其原因是

A．能产生新基因	B．发生的频率高
C．能产生大量有利变异	D．能改变生物的表现型

Ⅰ.以下是有关生物变异来源的概念图，请据图回答：

（1）图中⑤过程发生在________时期。
（2）将①的原理应用在育种中，常利用物理因素如________________或化学因素如________________来处理生物(各举一例)。
（3）番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米新品种的这种变异的来源是图中[　]______。将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内时，常用的运载体有 _______(至少列举两例)。
（4）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）：

从图中可以看出，该病产生的根本原因是由于DNA分子中发生了碱基对的_________。β链碱基组成为____。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。Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生患病男孩的概率是______。
Ⅱ.果蝇的自然群体中，第Ⅱ号染色体的变异很多。下表表示为果蝇的三种第Ⅱ号染色体突变类型（A、B、C），在不同温度下的存活能力与标准型果蝇的比较（以标准型为100）。请分析并回答下面的问题。

类型	25．5^0C	30^0C	16．5^0C
标准型	100	100	100
A	99	98	100
B	101	110	87
C	92	89	109

（1）分析表中数据并结合所学知识，可看出生物突变的特点是　　   　　，因其具有上述特点，所以它不能决定生物进化的方向，那么生物进化的方向
由                    决定，提供进化原材料的是                  。
（2）如果果蝇生存环境的温度明显下降，经过较长时间后，若这一新品种与原类型之间出现了　　　 　　　，就是一个新物种，这也是大多数新物种形成的过程，新物种的形成导致生物多样性的形成，生物多样性包括_____________________。

亚运举世瞩目，禁止运动员使用兴奋剂又成了一个热门话题。科学家发现一种A基因，其等位基因A₁能提高运动员的短跑成绩，其另一等位基因A₂则能提高运动员的长跑成绩。请回答下列问题：
(2)现代生物进化理论认为，           是生物进化的基本单位，            产生进化的原材料，             决定生物进化的方向，新物种形成的标志是生物之间产生了              。

（8分，每空1分）中国青年科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答：
（1）抗病毒烟草的培育应用了基因工程技术，与诱变育种相比，此育种方法的优点是                                                                      。
（2）在培育过程中，所用的基因“剪刀”是_       ___，基因的“针线”是__         ____，基因的“运载工具”是______       ____。
（3）基因工程的四个基本操作步骤分别为提取目的基因、                        、
将目的基因导入受体细胞、                                                。
（4）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了_____                            __。
（5）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，但并不影响该基因的表达，从基因功能角度考虑，说明___________________ __           __________________。

囊性纤维病是一种单基因遗传病。多数患者的发病机制是运载氯离子的载体蛋白基因发生了变化，模板链上缺失AAA或AAG三个碱基，从而使该载体蛋白第508位缺少苯丙氨酸，导致该载体蛋白转运氯离子的功能异常，出现频发的呼吸道感染、呼吸困难等囊性纤维病症。请分析回答下列问题：
（1）囊性纤维病这种变异来源于    。上述材料说明该变异具有    特点。
（2）从上述材料分析可知，编码苯丙氨酸的密码子为     。
（3）图一、图二表示两种出现囊性纤维病的家庭（设该性状由等位基因A、a控制）。

①从图一可推知，囊性纤维病是    染色体    性遗传病。
②图一中，父亲的基因型为       ，患病女孩的基因型为         。
③图二F₁中，正常女孩产生卵细胞的基因组成是       ，若她与携带该致病基因的正常男性结婚，生一个正常孩子的概率是        。
④若图二中的双亲均未患白化病，而他们有同时患白化病、囊性纤维病的孩子，则其双亲所生孩子的基因型有         种。

在植物育种过程中，可用不同化学物质（如EMS、秋水仙素）处理获得新品种。
I．甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）结构改变，不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C碱基对转换成A—T碱基对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
（1）通过EMS溶液处理获得性状变异的水稻，这种可遗传的变异称为         。
（2）用EMS浸泡种子是为了提高          ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有
             的特点。
（3）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，可进行基因检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为            。
Ⅱ．用一定浓度秋水仙素溶液处理植物分生组织，能够诱导细胞内染色体数目的加倍，形成多倍体植物细胞。那么，用一定时间的低温（4^oC）处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体数目的加倍呢?请通过实验探究低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同。
材料器具：长出根的洋葱（2n=16）若干，小烧杯或广口瓶若干、清水、冰箱、一定浓度的秋水仙素溶液。
（1）实验假设是：                                        
（2）实验设计方案：
①前期准备：用清水培养洋葱，待根尖长到1cm长。
②分组处理：甲组滴加一定浓度的秋水仙素溶液、乙组放在              下、丙组放在室温下进行培养。
③观察现象：一段时间后，制作洋葱根尖临时装片，在光学显微镜观察根尖      区细胞内           。
（3）实验结果预测与结论
若            ，说明低温与秋水仙素作用相同，低温能诱导细胞内染色体数目加倍。
若          ，说明低温与秋水仙素作用不同，低温不能诱导细胞内染色体数目加倍。

右图为小麦的五种不同育种方法示意图。

（1）图中A→B→C的途径表示＿＿＿＿育种方式,
A→D所示的育种途径的原理是＿＿＿＿＿＿。
（2）通过E方法出现优良性状往往是不容易的，其原因主要是＿＿＿＿＿＿＿。
（3）C、F方法用的是同一种药剂其作用原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）由G→J过程中涉及到的生物工程技术有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

基因重组是指在生物体进行        的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。它发生于                         。它能为生物变异提供极其丰富的来源，这是形成生物多样性的重要原因之一，对               有重要意义。

基因突变是指由于DNA分子发生         的增添，缺失或改变，而引起的基因结构的改变，它发生在                                 的DNA复制时，它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了            。

基因突变是指基因结构的改变，科学家们常常利用物理、化学方法来诱导生物发生基因突变，以便能获得大量基因类型，使人们能从生化的角度在分子水平上对它们进行遗传分析。其中α、β、γ等射线、紫外线、中子等为物理的诱变因素；亚硝酸胺、乙酸亚胺、乙二胺四乙酸等为化学诱变因素。
（1）过量紫外线辐射对生物危害的主要机理是紫外线的_____________
A、热作用和电离作用   B、穿透作用和物理化学作用
C、热作用和穿透作用   D、电离作用和物理化学作用
（2）电离辐射诱导生物基因突变时，细胞中吸收辐射能量最多的化合物是____________
A、 水   B、 糖类   C、蛋白质   D、脂肪
（3）下列对基因突变叙述不正确的是_____________
A、 人们可以定向诱导突变性状，诱变育种能明显缩短育种年限
B、 丰富了生物的“基因库”，是生物变异的主要来源
C、 突变频率低、且突变性状一般有害，少数有利
D、 它是生物进化的重要原因之一
（4）根据下列细胞中物质的吸收峰值，可知紫外线（λ=270nm）在诱导突变过程中的主要作用物质是_________________

A、 水     B、 蛋白质    C、 核酸    D、 脂肪