高中生物基因突变的原因综合题

用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T₂噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。下图简要示意处理的方法：

（1）在紫外线作用下，细菌的膜蛋白质改变的根本原因是________________________。
（2）如何将图中抗T₂噬菌体菌株从混合菌株中筛选出来？________________________
________________________________________________________________________。

果蝇是做遗传实验很好的材料，在正常的培养温度25 ℃时，经过12天就可以完成一个世代，每只雌果蝇能产生几百个后代。某一兴趣小组，在暑期饲养了一批纯合长翅红眼果蝇幼虫，准备做遗传实验，因当时天气炎热气温高达35 ℃以上，他们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温至25 ℃培养。不料培养的第七天停电，空调停用一天，也未采取别的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（有雌有雄）。
（1）基因对性状的控制有两种情况，一些基因通过____________控制来控制代谢过程，从而控制生物的性状；另一些基因是通过控制____________来直接影响性状。果蝇细胞中基因的载体有____________。
（2）关于本实验中残翅变异的形成有两种观点：①残翅是单纯温度变化影响的结果，其遗传物质没有发生改变。②残翅的形成是遗传物质改变造成的。请设计一个实验探究关于残翅形成的原因，简要写出你的实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析。________________
___________________________________________________________________________。
（3）经研究发现正常情况下，残翅是常染色体隐性遗传，白眼为伴X隐性遗传。现让纯合的长翅白眼雄果蝇与纯合的残翅红眼雌果蝇杂交，F₁雌雄个体交配，后代中残翅红眼果蝇中雌雄比例为_________________________________________________________________。
（4）你认为基因、环境因素、性状三者关系是怎样的?______________________________。

成人的血红蛋白（HbA）由四条肽链组成，其中有两条α链各含141个氨基酸，两条β链各含146个氨基酸。β链第63位氨基酸是组氨酸，其密码子为CAU或CAC。当β链第63位组氨酸被酪氨酸（UAU或UAC）替代后，出现异常血红蛋白（HbM），导致一种贫血症；当β链第63位组氨酸被精氨酸（CGU或CGC）替代，产生异常血红蛋白（HbZ），引起另外一种贫血症。
（1）血红蛋白分子的肽键数目共有________个。
（2）控制合成α链的信使RNA分子至少含有________个核苷酸（包括终止密码子）。
（3）写出正常血红蛋白基因中，决定β链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。
（4）在决定β链第63位组氨酸密码子的DNA三个碱基对中，任意一个碱基对发生变化都将产生异常血红蛋白吗?为什么?
（5）诱发生物基因突变的环境因素有很多，请你任意举出两种诱发基因突变的物理因素。

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

果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性。但是即使是纯合的长翅品系的幼虫，在35 ℃温度条件下培养（正常培养温度为25 ℃），长成的成体果蝇仍为残翅，这种现象称为“表型模拟”。
（1）这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？
____________________________________________________。
（2）现有一只残翅果蝇，如何判断它是属于纯合的（vv）还是“表型模拟”？
_____________________________________________________________________。

下面①～⑤列举了五种育种方法：
①甲品种×乙品种→F₁→自交→F₂→人工选择→自交→F₃→人工选择→自交……→性状稳定遗传的新品种。
②甲品种×乙品种→F₁→F₁花药离体培养→若干幼苗→秋水仙素处理芽尖→若干植株→人工选择→新品种。
③正常的幼苗→秋水仙素处理→人工选择→新品种。
④人造卫星搭载种子→返回地面种植→发生多种变异→人工选择→新品种。
⑤获取甲种生物的某基因→通过某种载体将该基因携带入乙种生物→新生物个体。
（1）第①种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为_______________。
（2）在第②种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗应有       种类型（理论数据）。
（3）第③种育种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其机理是       。
（4）第④种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子应当选用萌发的（而非休眠的）种子，试阐述原因                                              。
（5）第⑤种方法培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的       ，此遗传工程得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定同一氨基酸的       是相同的。

下图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)：

（1）图中①②表示的遗传信息传递过程分别是：①                ；②             。
①过程发生的时间是               。
（2）α链碱基组成为               ，β链碱基组成为                。
（3）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。
（4）II8基因型是         ，II6和II7再生一个正常孩子的概率是             。
（5）若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变及原因是                                                     。

一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白（HbA）的差异如下：

血红 蛋白	部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序
137	138	139	140	141	142	143	144	145
HbA	ACC 苏氨酸	UCC 丝氨酸	AAA 赖氨酸	UAC 酪氨酸	CGU 精氨酸	UAA 终止
Hbwa	ACC 苏氨酸	UCA 丝氨酸	AAU 天冬酰胺	ACC 苏氨酸	GUU 缬氨酸	AAG 赖氨酸	CCU 脯氨酸	CGU 精氨酸	UAG 终止

（1）Hbwa异常的直接原因是α链第          位的氨基酸对应的密码子         （如何变化），从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变。
（2）异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是                            。
（3）这种变异类型属于               ，一般发生在             时期。这种变异与
其它可遗传变异相比，最突出的特点是                    。
（4）如果要降低该变异的影响，在突变基因的突变点的附近，再发生下列哪种情况有可能
对其编码的蛋白质结构影响最小                   。
A．置换单个碱基    B．增加3个碱基对
C．缺失3个碱基   D．缺失2个碱基对

1．某种自花传粉植物连续几代只开红花，偶尔一次开出一朵白花，且该白花的自交子代全开白花，如何验证新产生的控制白花的基因是显性还是隐性？

果蝇体表硬而长的毛称为刚毛，一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。已知直刚毛和卷刚毛是受等位基因A和a控制的。请回答下列问题：
①这只雄果蝇的卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢?有一种假说认为这是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生了显性突变。请你尝试再写出一种假说：                     
                        。
②若这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F₁全部是直刚毛，F₁雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例是直刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=2：1：1，此时最合理的假说是                                                。
③为验证②中的假说，某同学设计了如图所示的杂交试验。

该实验及现象       （能/不能）验证第②小题中提出的假说?请说明理由：                                                   。
④若为你提供以下一些纯合的果蝇作为材料：直刚毛雌果蝇、直刚毛雄果蝇、卷刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇，请你也来设计一个杂交试验，以验证第②小题中提出的假说，并预测实验结果：
实验方案：                                       。(只要求写出杂交亲本的表现型)
预测结果：                                                                。

下面为6种不同的育种方法。

据图回答下列问题:
(1)图中A至D方向所示的途径表示 ______________育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为______________ 。A→B→C的途径表示                     育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在______________。
（2）B常用的方法为______________。
（3）E方法所用的原理是______________，所用的方法如______________ 、______________ 。育种时所需处理的种子应是萌动的（而非休眠的）种子，原因是______________ ______________ ______________   。
（4）C、F过程最常用的药剂是______________，其作用的原理是______________。
（5）由G到H过程中涉及的生物技术有  ______________和______________ 。
（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在____________________________________。

甲磺酸乙酯（）能使鸟嘌呤（）的位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（）配对而与胸腺嘧啶（）配对，从而使序列中对转换成对。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）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为突变。
（2）用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。
（3）诱导水稻细胞的发生变化，而染色体的不变。
（4）经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，除基因工程方法外，可采用的方法有、。
（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为。

Ⅰ.下图为人－珠蛋白基因与杂交的示意图，①～⑦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替换成，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，其后代中含该突变基因的概率是。
Ⅱ.为探究血糖调节的影响因素，设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。

据图回答：
（1）实验中起对照作用的是号家兔.
（2）二次注射后，与⑤号家兔相比，若④号家兔是产生尿素的时增加，原因是。
（3）二次注射后，低血糖症状最先得到缓解的号家兔；若②号家兔也出现糖尿，则该兔的尿量将会。原因是。

人体细胞内含有抑制癌症发生的53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。

（1）目的基因的获取方法通常包括和。
（2）上图表示从正常人和患者体内获取的53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为。
（3）已知限制酶识别序列为，若用限制酶分别完全切割正常人和患者的53基因部分区域（见上图），那么正常人的会被切成个片段；而患者的则被切割成长度为对碱基和对碱基的两种片段。
（4）如果某人的53基因区域经限制酶完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型（以^＋表示正常基因，^－异常基因）。