高中生物基因突变的原因综合题

下图表示以某种农作物用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                  和                    ，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的目的是                     ，其优点                                  。
（3）由③培育出⑥的常用手段是                      ，其形成的⑥称                     。
（4）由②培育出⑦的育种方法Ⅵ是                                       。

如图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成：I、II表示染色体，D为矮杆基因，T为抗白粉病基因，R为抗矮黄病基因，均为显性，d为高杆基因。乙品系是通过转基因技术获得的品系，丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而 来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段）。

（1）普通小麦为六倍体，染色体数是42条，若每个染色体组包含的染色体数相同，则小麦的一个染色体组含有        条染色体。
（2）乙品系的变异类型是        ，丙品系的变异类型是        。
（3）甲和丙杂交得到F₁若减数分裂中I_甲与I_丙因差异较大不能正常配对，将随机移向细胞的任何一极，F₁产生的配子中DdR占        （用分数表示）。
（4）若把甲和乙杂交得到的F₁基因型看作DdTt， 请用遗传图解和必要的文字表示F₁经单倍体育种得到矮秆抗白粉病纯合子的过程。        

图A和图B分别表示甲、乙果蝇某染色体上的部分基因 （果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系）。请据图回答：

（1）与图A相比，图B发生了_____    __变异。
（2）图A染色体上控制白眼性状基因与控制棒眼性状基因的根本区别在于___           _________。
（3）一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，经研究发现该种群的基因库中存在致死基因，它能引起某种基因型的个体死亡。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F₁中有202个雌性个体和98个雄性个体。请回答：
①导致上述结果的致死基因具有         性致死效应，位于         染色体上。让F₁中雌雄果蝇相互交配，F₂中出现致死的几率为       。
②从该种群中任选一只雌果蝇，如何鉴别它是纯合子还是杂合子？                        。
（4）二倍体动物缺失一条染色体称为单体。假如某等位基因Rr位于果蝇Ⅳ号染色体上，我们可用带荧光标记的R、r共有的序列作探针，与某果蝇（Ⅳ号染色体缺失的单体）各细胞内染色体上R、r基因杂交，观察处于有丝分裂后期的细胞，细胞中有________个荧光点。

(15分)某家族有两种遗传病：β地中海贫血(“地贫”)是由于11号染色体上β-基因突变导致血红蛋白结构异常，基因型与表现型的关系如表2；蚕豆病是只在X染色体上G6PD酶基因显性突变（用D表示）导致该酶活性降低而引起的，但女性携带者表现正常，请回答：

（1）β-基因突变可产生β+基因和β0基因，体现了基因突变的            ，从生物多样性角度来看，这体现了__________多样性。
（2）对家系部分成员的DNA用             酶来获取β基因片段。并对该基因片段进行PCR扩增后的产物电泳结果如图2所示，结合图1和表2，推断II-8的基因型为               （两对基因）。
（3）III-11个体的蚕豆病致病基因来自其亲本的___    个体。
（4）若图中II-9已怀孕则M个体出现蚕豆病的概率是_______  _。为避免M遗传病的出生,应采取的产前诊断方法是____________。
（5）比较三种细胞内的X染色体数：正常人的受精卵         II-9的体细胞          II-9的次级卵母细胞（填“>”、“”、“<”、“”、或“=”）。

Ⅰ.簇毛麦（二倍体）具有许多普通小麦（六倍体）不具有的优良基因，如抗白粉病基因。为了改良小麦品种，育种工作者将簇毛麦与普通小麦杂交，过程如下：

（1）杂交产生的F₁代是________倍体植株，其染色体组的组成为________。F₁代在产生配子时，来自簇毛麦和普通小麦的染色体几乎无法配对，说明它们之间存在________。
（2）为了使F₁代产生可育的配子，可用________对F₁代的幼苗进行诱导处理。为鉴定该处理措施的效果，可取其芽尖制成临时装片，在________倍显微镜下观察________期细胞，并与未处理的F₁进行染色体比较。
（3）对可育植株进行辐射等处理后，发现来自簇毛麦1条染色体上的抗白粉病基因（e）移到了普通小麦的染色体上，这种变异类型属于________。在减数分裂过程中，该基因与另一个抗白粉病基因________（不/一定/不一定）发生分离，最终可形成________种配子，其中含有抗白粉病基因（e）配子的基因组成是________。
Ⅱ.绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。

（1）已知GFP是从水母的体细胞中提取出的一种基因，提取它时通常利用的酶是     。
（2）若GFP的一端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—，另一端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—，则在构建含该GFP的重组质粒时，应选用的限制酶是__________（请在右表中选择）。
（3）若将含GFP的重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞，则常用的方法是__________。检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可采用__________技术进行检测。
（4）欲进一步将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪，还需利用         技术，将导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核的猪的卵母细胞中，从而形成重组细胞，再进一步培养成旱期胚胎，通过         技术转移到猪的子宫中，从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
（5）为了加快繁殖速度，可对（4）中的早期胚胎进行       。也可将得到的绿色荧光蛋白转基因克隆猪（雌性），用__________处理，使之超数排卵，提高其繁育能力。

某果蝇的基因组成如甲图所示，观察该果蝇的某器官装片时发现了如乙、丙图所示的细胞。请结合下图回答有关问题。

乙       甲       丙
(1)丙细胞的名称为________，其分裂产生的生殖细胞的基因组成为____________________。
(2)乙、丙细胞中同源染色体的对数分别是________、________。
(3)

请在如图所示的坐标系中绘出甲细胞在减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线。
(4)与甲→乙过程相比，甲→丙过程特有的可遗传变异类型是________。
(5)果蝇眼色的基因(红眼W，白眼w)位于X染色体上，该果蝇与正常红眼雄果蝇交配，若后代出现性染色体组成为XXY的白眼个体，则是由于亲代________(填“雌”或“雄”)果蝇在进行减数第________次分裂时出现异常。

某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子将由____                变为     。止常情况下，基
因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于____           （填“a”或“b”）链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中白交性状不分离植株所占的比例为____    ；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比
例为____。
(3)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，
其他同源染色体数目及结构正常。现只有缺失一条2号染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，
确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同：控制某一性状的基因都缺失时．幼胚死亡

实验步骤：①____                     ：
②观察、统计后代表现型及比例。
结果预测：I．若____             ，则为图甲所示的基因组成；
II．若____                   ，则为图乙所示的基因组成；
III．若____                              ，则为图丙所示的基因组成。

A、B、C、D、E分别表示几种不同的育种方法，根据图回答：
A．
B．
C．
D．
E．
（1）A图所示过程称克隆技术，新个体丙的性别决定于________亲本。
（2）在B图中，由物种P突变为物种P′，是指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种P的________改变成了________。（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天冬氨酸GAC）
（3）C图所表示的育种方法最常用的做法是在①处____________。
（4）D图表示的育种方法是杂交育种，若要在F₂中选出最符合生产要求的新品种，最简单的方法是____________。
（5）E图中过程②常用的方法是________，与D方法相比，E方法的突出特点是__________。

基因A编码酶A，当其发生突变时，其编码产物可能发生变化。表l显示了该基因四种突变编码的产物的变化情况。表2是突变2与突变前细胞中几种物质含量的变化。
表1（与突变前的酶活性和氨基酸数目比值）

表2

请分析回答：
（1）突变1和突变2均可能是由于基因A中碱基对发生_________而引起的。突变3可能是由于碱基对发生替换从而导致____________________________。突变1所编码的产物没有改变的原因是_____________________________________________________________。
（2）分析表2可知，突变2细胞中突变基因2所编码的酶所催化的化学反应较慢，除了因为该酶活性较低外，还可能因为细胞中__________________________________________。
（3）真核生物细胞中常常出现一条mRNA上聚集着多个核糖体，其意义是_____________
________________________________________________________________________。

请回答下列有关遗传问题：
(1)研究发现，某果蝇中，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如下图：

注：字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变的位点
据图推测，酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生突变的结果，其中a处是发生碱基对的           导致的，b处是发生碱基对的             导致的。进一步研究发现，失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，出现此现象的原因可能是基因突变导致翻译过程                     。
(2)果蝇的眼色遗传中，要产生色素必须含有位于常染色体上的基因 A，且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色(紫色对红色为显性)。果蝇不能产生色素时眼色为白色。现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交，后代中有紫色个体。请回答下列问题：
①F₁中雌果蝇的基因型为______   __ ，F₁中雄果蝇的表现型为________。让F₁ 雌雄个体相互交配得到F₂，F₂中紫眼∶红眼∶ 白眼比例为________    。F₂代中红眼个体的基因型有        种。
②请设计合理的实验方案，从亲本或 F₁中选用个体以探究 F₂中白眼雌蝇的基因型：
第一步：让白眼雌蝇与基因型为________     的雄蝇交配；第二步：观察并统计后代的表现型。预期结果和结论之一是如果子代_______                           ，则F₂中白眼雌蝇的基因 型为aaX^BX^b；
(3)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Ttt的黄色籽粒植株B,其细胞中9号染色体如图二。

若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例为     ______      _     ,其中得到的染色体异常植株占的比例为：____   ___。

玉米是一种常见的粮食作物。请分析回答下列问题：
玉米籽粒的甜与非甜是一对等位基因控制的一对相对性状。
①新的等位基因出现时_____的结果。
②非甜基因的部分碱基序列（含起始密码信息）如图所示：（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UGA、UAA或UAG）

上述片段所编码的氨基酸序列为“甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸”，如果该序列中箭头所指碱基对G-C被替换成T-A，该基因上述片段编码的氨基酸序列为：_____。
③纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米穗上结有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的籽粒，据此可以判断：_____玉米既可以自花授粉，也可异化授粉，假设两种授粉方式出现的几率相同，将上述非甜玉米果穗上所有玉米籽粒种植产生的子代玉米籽粒中，甜：非甜=___。现将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保待其甜味，这是因为____。
玉米的抗病（A）和不抗病（a）、高杆（B）和矮杆（b）是两对独立遗传的相对性状。现有纯合的不抗病高杆和抗病矮杆两个品种，研究人员进行了如下实验：
第一步：纯合的不抗病高杆和康比矮杆杂交，得F1。
第二步：F1自交得F2。
①F2中的抗病高杆植株与不抗病矮杆进行杂交，则产生的后代表现型及比例为：_____。
②F2中全部抗病高杆植株再次自交获得F3，F3中抗病高杆出现的概率为_____。
③将F2中全部抗病高杆植株选出进行随机自由传粉得到F4，F4中抗病高杆出现的概率为____。

一对灰鼠交配，产下多只鼠，其中有一只黄色雄鼠。分析认为，鼠毛变黄的原因有两种：可能是基因突变引起(突变只涉及一个亲本常染色体上的一个基因)，也可能是携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。
(1)为探究该黄鼠出现的原因，用上述黄鼠分别与其同一窝的   交配，得到多窝正常存活子代。根据结果，推断结论：
(2)如果每窝子代中黄鼠与灰鼠比例均为   ，则可推测黄色是   性基因突变为   性基因的结果。在此情况下若一对灰鼠同时产下多只黄色小鼠，可能的原因是                              。假如在实验中发现含显性基因的精子和含显性基因的卵细胞不能结合，则该黄鼠与其子代中黄鼠杂交，得到的黄鼠与灰鼠的比例为   。
(3)如果黄色是隐性基因携带者之间交配的结果，则不同窝子代会出现两种情况，一种是同一窝子代中黄鼠与灰鼠比例是      ，另一种是同一窝子代全部为   鼠。

玉米为一年生植物。某农场种植的H品种玉米自交后代中，发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株。此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡。让H品种玉米进行单株自交，其中某株玉米所结种子再种植，子一代中叶片黄绿色有125株，叶片绿色有335株。有研究者对上述变异提出两种假设：
假设1：与叶绿素合成相关的酶的基因（M基因）发生了基因突变；
假设2：叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致。
请分析回答：
（1）．上述性状分离结果可用假设__________解释。假设2所述的变异属于_____________变异。
（2）．若假设1成立，则叶片黄绿色变异为____________（显性，隐性）突变。检测该变异是否由单基因突变引起__________（能，不能）用测交实验，理由是_____________。
（3）．提取__________________的DNA，利用PCR技术进行特异性扩增，若_______________，则证明假设2不成立。

水稻有香味是受基因控制的，其植株和种子均有香味。研究人员为确定香味基因的显隐性，以有香味的“粤丰B”和无香味“320B”水稻为材料，互为父母本进行如下杂交实验：

请分析回答：
（1）从实验结果分析，水稻有无香味的性状是由       对基因控制的，其遗传符合            定律，做出上述判断的依据是                                      ，其中香味基因是          性基因。
（2）在F2代无香味的190株植株中，杂合子有         株。
（3）不同品种水稻的香味有差异，具有不同香味的水稻两两杂交，所获得的各F1群体均表现为有香味。不同品种的有香味水稻分别与无香味的水稻杂交，F1、F2植株与种子香味表现及比例与上述杂交实验结果一致。由此可以判断，香味基因的出现很可能是    的结果，这一变化具有                        。所有有香味水稻的香味基因彼此之间可能是              基因。

某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)
(1)杂交方法：____________________________________________________________。
(2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。

	野生型	突变型	突变型/(野生型＋突变型)
雄性小鼠			A
雌性小鼠			B

(3)结果分析与结论：
①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于_____________________________；
②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为__________，且位于___________；
③如果A＝0，B＝________，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；
④如果A＝B＝1/2，说明突变基因为__________，且位于_________________________。
(4)拓展分析：
如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为________，该个体的基因型为________。