高中生物基因突变的原因综合题

半乳糖血症是一种严重的遗传病，图一表示半乳糖在体内的代谢途径，图二为某家族的遗传系谱图，据图回答问题：

（1）导致半乳糖血症发生的根本原因是编码1-磷酸-半乳糖尿苷酰转移酶的基因发生突变，使该酶合成受阻，导致_________积累，毒害细胞。
（2）半乳糖血症患者喝牛奶会导致病症加重，原因是____________。
（3）根据图二可判断，半乳糖血症的遗传方式是___________，11号基因型是_________（半乳糖血症和血友病的基因分别用A、a和B、b表示，血友病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传），11号和12号这对新婚夫妇生育的孩子患半乳糖血症的概率是_____。

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____________。

(9分，每空一分)某雌雄同株植物花的颜色由两对基因（A和a，B和b）控制，A基因控制色素的合成（A：出现色素，AA和Aa的效应相同），B为修饰基因，淡化颜色的深度（B：修饰效应出现，BB和Bb的效应不同）。其基因型与表现型的对应关系见下表，请回答下列问题：

基因组合	A__Bb	A__bb	A__BB或aa__ __
植物颜色	粉色	红色	白色

（1）由于A 基因模板链的互补链部分序列“CTCCGA”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，导致翻译提前终止。突变后的序列是          。
若A基因在解旋后，其中一条母链上的碱基G会被碱基T所替代，而另一条链正常，则该基因再连续复制n次后，突变成的基因A'与基因A的比例为           。
（2）为探究两对基因（A和a，B和b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某研究小组选用AaBb粉色植株自交进行探究。
①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型，请你在下表中补充画出其它两种类型（用横线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点）。

类型编号	甲	乙	丙
基因分布位置		______	_______

②实验方法：粉色植株自交。
③实验步骤：第一步：粉色植株自交。
第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。
④实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论：
a若子代植株的花色及比例为       ，两对基因在两对同源染色体上符合       类型；
b若子代植株的花色及比例为       ，两对基因在一对同源染色体上，符合     类型；
c若子代植株的花色及比例为粉色：红色：白色＝2:1:1，两对基因在一对同源染色体上，符合丙类型。
（3）纯合白色植株和纯合红色植株杂交，产生子代植株花全是粉色。则纯合白色植株基因型可能为            。

家兔的毛色有灰色、黑色、白色三种，受两对等位基因的控制，其中基因A控制黑色素的形成，基因B决定黑色素在毛皮内的分布。科研人员在做杂交实验时发现：灰色雄兔与白色雌兔杂交，子一代全是灰兔（反交的结果相同）；子一代灰兔雌雄交配后产生的子二代家兔中，灰兔:黑兔:白兔=9:3:4。
（1）控制家兔毛色的两对基因位于        对同源染色体上。
（2）子二代的灰兔中能够稳定遗传的个体所占的比例为          ，从基因控制性状的角度分析，白兔占4/16的原因是          。
（3）现将绿色荧光蛋白基因（G）转入基因型为AABb雄兔的某条染色体上使之能够在紫外线下发绿色荧光。
① 在培育荧光兔的过程中，可用          法将含目的基因的重组DNA分子导入兔子的         （细胞）中。
② 为了确定基因G所在的染色体，用多只纯种白色雌兔（aabb）与该雄兔测交，产生足够多后代（不考虑交叉互换）。若产生的后代中仅雌性兔能够发荧光，则基因G最可能位于          染色体上。若基因G与基因B位于同一条染色体上，则后代的表现型及比例是          。若后代黑毛兔中能发荧光的个体所占比例为1/2，则G基因位于          染色体上。

I、狗的毛色由两对基因（A和a,D和d） 控制，这两对基因独立遗传，但与性别无关。据表回答问题。

项 目	基因组合	A、D同时存在（A_D_型）	A存在、D不存在（A_dd型）	B存在、A不存在（aaD_型）	A和B都不存在（aadd） 型
毛色	白色	花色	黄色	黑色
杂 交 组 合	甲：白色×黑色→F1白色、花色、黄色、黑色
乙：花色×花色→F1花色、黑色
丙：黄色×花色→F1全是白色

（1） 甲组杂交方式在遗传学上称为            ；甲组杂交F₁中四种表现型比例是            。
（2） 除了上述的3种组合，如果进行白色×黑色，得到的后代表现型只有花色和白色，则该花色的基因型是                     。
（3） 让乙组后代F₁中花色的狗与另一纯合黄色的狗杂交，杂交后代表现型及比例在理论上是                                  。
（4） 基因型为AaDd与Aadd的个体杂交，它们的后代基因型的种类有             种。
Ⅱ（每空1分） 下图为四种不同的育种方法,请回答下列问题。

（1）图中A、D途径表示杂交育种,一般从F₂开始选种,这是因为_________________________。
（2）图中通过E方法育种所运用的原理是              。
（3）无子番茄的培育原理________,无子西瓜的培育原理是___________,其中无子性状能遗传的有____________。

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。

一对毛色正常鼠交配，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（控制毛色的基因显隐性未知，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的鼠比例均为________，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比例是________，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。

回答下列关于生物变异的问题：
（1）如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理。图中①②表示的遗传信息流动过程分别是①_______;②_______;α链碱基组成为_______，缬氨酸的密码子（之一）为_______。

（2）图乙为基因型AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图。则图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是________________。
（3）图丙表示两种类型的变异。其中属于基因重组的是_______（填序号），属于染色体结构变异的是_______（填序号），从发生的染色体种类说，两种变异的主要区别是______________。

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。

如图为果蝇的染色体组成示意图，请据图回答。

（1）已知果蝇的Ⅲ号染色体上有黑檀体基因。现将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，获得的F₁均为灰体有眼果蝇，说明无眼为______性状；再将F₁雌雄果蝇相互杂交，若F₂表现型及比例为____________，则可推测控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体和性染色体上；将无眼基因与位于Ⅱ号染色体上的基因进行重组实验时，若实验结果与上述实验结果______________，则可推测控制无眼的基因极可能位于Ⅳ号染色体上。
（2）已知控制果蝇翅型的基因在Ⅱ号染色体上。如果在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，这种卷翅究竟是由于基因突变的直接结果，还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的呢？
①分析：如果卷翅是由于基因突变的直接结果，则该卷翅雄性个体最可能为_____（填“纯合子”或）“杂合子”）：如果卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，则该卷翅雄性个体最可能为_________。
②探究实验方案设计：___________。
③结论：如果后代出现____________，则卷翅是由于基因突变的直接结果；如果后代出现__________，则卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的。

请回答下列有关遗传的问题
Ⅰ．图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

（1）过程①发生的时期是              和             
（2）细胞中过程②发生的主要场所是             ，该过程是在             酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
（3）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为                。
（4）图中y是某种tRNA，它由         （三个或多个）个核糖核苷酸组成的，其中CAA称为            ，一种y可以转运         种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由      种氨基酸组成。
Ⅱ．下图表示乙醇进入猕猴（2n=42）机体内的代谢途径，若猕猴体内缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸猕猴”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸猕猴”；若上述两种酶都有，则乙醇能彻底氧化分解，号称“不醉猕猴”。请据图回答下列问题：

（1）乙醇进入机体的代谢途径，说明基因控制性状是通过__________________：从以上资料可判断猕猴的乙醇代谢与性别关系不大，判断的理由是___________。
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有__________的特点。若对猕猴进行基因组测序，需要检测______________条染色体。
（3）“红脸猕猴”的基因型有_____________种；一对“红脸猕猴”所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”的个体，则再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是_____________。
（4）请你补充完成设计实验，判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。
实验步骤：
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配，并产生多只后代：
②观察、统计后代的表现型及比例。
结果预测：
I．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB。
II．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb。
Ⅲ．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aabb。

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______________________________。

青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有    种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为              ，该F₁代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为     。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是           ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为     。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（下图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=      。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无      _____（填字母）。③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是      （填字母）。

中国科学家屠呦呦获得2015诺贝尔生理学或医学奖的获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”——可以显著降低疟疾患者死亡率的青蒿素。青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有      种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为    ，该F₁代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为      。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是       ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为       。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（题31图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
①若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=      。
②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无      （填字母）。
③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是        （填字母）。

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_________。