高中生物基因突变的原因综合题

肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。
（1）某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。
①为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料：          小鼠；杂交方法：          。
实验结果：子一代表现型均正常；结论：遗传方式为常染色体隐性遗传。
②小鼠肥胖是由于正常基因的编码链（模板链的互补链）部分序列“CTC CGA”中的一个 C 被T 替换，突变为决定终止密码（UAA 或 UGA 或 UAG）的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是       ，这种突变         （填“能”或“不能”）使基因的转录终止。
③在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是           。
（2）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为 AaBb（A、B 基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是   ，体重低于父母的基因型为           。
（3）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代， 表明      决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是         作用的结果。

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____________。

苋菜抗“莠去净”（一种除草剂）的pbs基因和对除草剂敏感的基因是一对等位基因。下表是pbs基因和基因模板链的部分碱基序列，以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。请分析回答问题：

抗除草剂品系	GCT精氨酸	CGT丙氨酸	TTC赖氨酸	AAC亮氨酸
敏感品系	GCA精氨酸	AGT丝氨酸	TTC赖氨酸	AAC亮氨酸
氨基酸位置	227	228	229	230

（1）抗除草剂品系的出现，是由于对除草剂敏感品系发生了           ，此变化一般发生在细胞周期中的           。
（2）敏感品系发生的部分DNA碱基的变化中，一部分未能使氨基酸发生改变的原因是           。另一部分DNA碱基的变化导致氨基酸种类发生变化，可推知该密码子的变化是           。
（3）若长期使用“莠去净”，则可以预测pbs基因的频率将           。

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。

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                                                                   。

（除标注外，每空2分，16分）芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。
⑴仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有     种，比例为         
⑵有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。
                                                                                
                                                                           
⑶现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。若               ，则为                     若                        ，则为                                            
⑷已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员作此实验的意图                                                                                                        
若杂交实验结果出现                             ，养殖户的心愿可以实现。

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_____________________。

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)

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________。

果蝇的性染色体组成为XY型，其中R和r控制果蝇的红眼和白眼，B和b控制果蝇的刚毛和截毛。R、r和B、b两对基因位于性染色体上（如图乙）。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区段，在该区段上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区段，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因。请回答下列问题。

（1）果蝇的B和b基因位于图甲中的_________（填序号）区段，R和r基因位于图甲中的________（填序号）区段。
（2）在减数分裂时，图甲中的X和Y染色体之间有交叉互换现象的是________（填序号）区段。
（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究B和b在性染色体上的位置情况。
①可能的基因型：______________________________。
②设计实验：______________________________________________________________________。
③预测结果和结论：如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明_______________；
如果后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明______________________________。

在一批野生正常翅果蝇中，出现少数毛翅（H）的显性突变个体。这些突变个体在培养过程中由于某种原因又恢复为正常翅。这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。回复体出现的原因有两种：一是H又突变为h；二是体内另一对基因RR或Rr突变为rr，从而导致H基因无法表达（即：R、r基因本身并没有控制具体性状，但是R基因的正常表达是H基因正常表达的前提）。第一种原因出现的回复体称为“真回复体”，第二种原因出现的回复体称为“假回复体”。请分析回答：
（1）表现为正常翅的果蝇中“假回复体”基因型可能为____________。
（2）现获得一批纯合的果蝇回复体，欲判断其基因型为HHrr还是hhRR。现有三种基因型hhrr、HHRR、hhRR的个体，请从中选择进行杂交实验，写出简单的实验思路、预测实验结果并得出结论。
①实验思路：让这批纯合的果蝇回复体与________（基因型）杂交，观察子代果蝇的性状表现。
②预测实验结果并得出相应结论：若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为hhRR；
若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为HHrr。
（3）实验结果表明：这批果蝇属于纯合的“假回复体”。判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对染色体上，用这些果蝇与________（基因型）果蝇进行杂交实验，预测子二代实验结果，并得出结论：
若__________________，则这两对基因位于不同对染色体上；
若__________________，则这两对基因位于同一对染色体上。

下图①～⑤列举了五种育种方法，请回答相关问题：

（1）①属于__________育种。水稻某一优良性状（A）对不良性状（a）为显性，如用第①种方法育种，通过连续自交并逐代淘汰子代中具有不良性状个体，提高具有优良性状个体比例。则杂合子Aa逐代自交3次，后代中纯合子的比例是_________。
（2）第④种育种方法的原理是__________，红色种皮的花生种子第④种育种方法培育获得了一株紫色种皮的变异植株，其自交后代中有些结出了红色种皮的种子，其原因是______________________________。
（3）一定能体现细胞具全能性的是方法______（选填①～⑤）。与方法①相比方法②的优点是___________________________________________。
（4）通过育种方法⑤培育抗虫棉属基因工程育种，此操作过程中抗虫基因表达时的遗传信息传递方向是_________________________________________。

（每空 2分，共 14 分）在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状（由 A、a 控制）；棒眼与红眼为一对相对性状（由 B、b控制）．现有两果蝇杂交，得到 F1表现型和数目（只）如下表．

请回答：
（1）亲代果蝇的基因型分别为                和             。
（2）F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及比例为                 。
（3）1915年，遗传学家 Bridges 发现用红眼雌果蝇与 X 射线处理过的棒眼雄果蝇进行杂交，总能在某些杂交组合的 F1中发现红眼雌果蝇．该种红眼雌果蝇的出现是由于发生了基因突变还是父本棒眼果蝇 X 染色体缺失了显性基因 B（B 和 b基因都没有的受精卵不能发育）。
①请你设计杂交实验进行检测．
实验步骤：                。
结果预测及结论：
若子代棒眼雌果蝇：红眼雄果蝇=                 ，则是由于基因突变。
若子代棒眼雌果蝇：红眼雄果蝇=                 ，则是由于父本棒眼果蝇 X 染色体缺失．
②四幅图是 Bridges 对幼虫的唾腺细胞进行镜检发现的两条 X 染色体联会情况示意图（字母表示染色体上不同的区段），哪个支持上面的第二种预测？

一对毛色正常的鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常，分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因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）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________，则可推测毛色异常是____________性基因突变为__________性基因的直接结果，因为______________。
（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________，另一种是同一窝子代全部表现为____________鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。

某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因（Aa、Bb、Dd）控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用如图甲，某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）

（1）根据图甲，正常情况下，黄花性状的可能基因型有：               。
（2）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交，F2植株的表现型及比例为       ，F2白花中纯合子的比例为            。
（3）图乙中，②、③的变异类型分别是        ；基因型为aaBbDdd的突变体花色为         。
（4）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，设计以下实验。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：
Ⅰ若子代中               ，则其为突变体①；
Ⅱ若子代中              ，则其为突变体②；
Ⅲ若子代中              ，则其为突变体③。