高中生物基因突变的原因综合题

研究发现，果蝇X染色体上的一个16A区段，可影响果蝇眼睛的形状。雌果蝇16A区段与眼形的关系见下表，请分析回答：

16A区段	小眼数	眼形	基因组成
	779	正常眼	X^BX^B
	356	棒眼	X^BBX^B
	68	棒眼 (更明显)	X^BBX^BB

注：①表示16A区段   ②果蝇眼睛为复眼，由许多小眼组成。
(1)从表中给出的信息可以看出，果蝇的眼形变异属于            。雌果蝇16A区段与眼形的关系为               。
(2)雄性棒眼果蝇的基因组成为            。若想根据果蝇眼形就能判断出子代性别，应选用表现型为                      做亲本。
(3)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系X^dBBX^B，其基因组成及位置如图所示。已知d在纯合(X^dBBX^dBB、X^dBBY)时能使胚胎致死且该基因与棒眼基因B始终连在一起。请依据所给信息回答下列问题：

①若棒眼雌果蝇(X^dBBX^B)与野生正常眼雄果蝇(X^BY)杂交，子代果蝇的表现型及性别为        ，其中雄果蝇占               。
②将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后，性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否出现新的隐性致死基因p，用棒眼雌果蝇(X^dBBX^B)与之杂交得到的F₁代有3种表现型，从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交，得到F₂代。
若           则说明发生了新的隐性致死突变。
若           则说明未发生新的隐性致死突变。

以下是教材当中的结论性语句，请填写：
（1）核酸是细胞内携带         的物质，在生物的遗传、变异和    的生物合成中具有极其重要的作用。
（2）位于同源染色体上的           随着非姐妹染色单体交叉而互换，导致           上基因重组。
（3）动物和人体内仍保留着少数具有                   能力的细胞，叫干细胞。
（4）原癌基因和抑癌基因突变，导致正常细胞的               失控变成癌细胞。

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________。

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                                                                   。

假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请根据图回答问题：

(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为____________，其原理是此过程中会出现________。这种育种方式的不足之处是________________________。 
(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有________株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________________。
(3)过程⑤常采用________技术得到Ab个体。
(4)过程⑦ 的育种方式是________，与过程⑦ 比较，过程④ 的明显优势是______________。

下图表示某种农作物①和②两个品种分别培育出 ④、⑤、⑥3个品种的过程。根据上述过程，回答下列问题：

（1）用①和②所通过I和II方法培育⑤分别称______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品种所用的试剂是_____，通过Ⅲ和Ⅴ过程培育⑤品种的育种方法叫               ，其优点是                     。
（3）由③培育形成的⑥属于____倍体。

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)

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。

下图表示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答：

（1）通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是________。
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径_______，该过程中秋水仙素的作用机理是__________。
（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为________，品种C的基因型是________。
（4）品种C与B是否为同一个物种？________，原因是____________________________。
（5）途径4依据的原理是_____，此途径与杂交育种相比，最突出的特点是____________________。

香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病（B）对感病（b）为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是__________。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_________。
（2）单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成         ，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需要的________。若要获得二倍体植株，应在____时期用秋水仙素进行诱导处理。

（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？

家族性高胆固醇血症(FH)是由于细胞膜表面的低密度脂蛋白受体（LDLR）异常引起血浆低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)水平升高所致。对某人群进行调查，结果如表。

FH调查表
	LDLR基因	血浆LDL-C水平	患病情况
隐性纯合子	正常	+	正常
杂合子	正常、缺陷	+++	轻度
显性纯合子	缺陷	+++++	重度

已知LDLR基因位于第19号染色体上，将正常基因与缺陷基因进行比较，发现只有第1747和第1773核苷酸不同。两种基因编码的氨基酸序列比较如下图（字母代表氨基酸，虚线处氨基酸相同）。请回答下列问题：
DNA单链   ----------1747-------------------------1773---------
正常LDLR  ---------- M----------------------------E------------
异常LDLR  ---------- N---------------------------E------------
（1）FH的遗传方式是           ；临床上通过检测            判断某人是否患病。
（2）据图推测，致病的根本原因是由于第        核苷酸发生了     ，最终导致LDLR结构异常。这反映了基因和性状的关系为                                   。
（3）某男子与其父母均患轻度FH，其妹妹患白化病。在正常情况下该男子细胞中最多有   个LDLR缺陷基因，若他与一正常女子结婚（白化病群体发病率为1/10000），生出患病孩子的概率为         。为确诊胎儿是否患FH症应通过           获得胎儿细胞进行基因诊断。

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。

现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆( D )，抗锈病( T )；另一个纯种小麦的性状是矮杆( d )，易染锈病( t )。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问：

（1）要缩短育种年限，应选择的方法是      （I或Ⅱ），依据的原理是            。
（2）图中①和④基因组成分别为             和              。
（3）(二)过程中，D和d的分离发生在         ；（三）过程采用的方法称 为            ；（四）过程最常用的化学药剂是            。
（4）(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占      。

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。