- 基因突变的特征和原因
- 共182题
玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。
请回答:
(1)对上述l株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常_____,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有____的特点,该变异类型属于______。
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了________、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是________。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成________获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生____种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
正确答案
(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体
(3)4
(4)
解析
(1)由“甲和丁杂交后代均为抗病高秆”可知,抗病和高秆为显性,据此推出各亲本的基因型:甲(aabb)、乙(Aabb)、丙(aaBb)、丁(AABB)。
(2)基因缺失DNA片段后,其数量并未减少,变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译,体现了变异的有害性。
(3)乙和丙杂交得到的F1,其基因型为AaBb,可产生4种不同类型的配子。
知识点
下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨敬交为谷氨酸。该基因发生的突变是
正确答案
解析
本题主要考查基因突变、转录、翻译等基础知识,及突变对性状的影响。第一步先根据基因结构和氨基酸种类先确定密码子的排列顺序,即mRNA上建基排列顺序(…GGG AAG CAG…)。由于1169位赖氨敬(AAG)交为谷氨酸(GAA GAG),结合题干意思即①②③④四处只有一处发生突变可确定谷氨酸密码子是(GAG)从而推出是②处碱基对A—T替换为G—C。所以选B项。
知识点
育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
本题以突变实例为载体考查基因突变的特点、鉴别应用等。因不知该突变体的基因型,故不能判断其变异为隐性还是显性突变引起,A项错误。若一杆双穗为隐性突变,则该植株为隐性纯合体,则自交后权威一杆双穗;若为显性突变,则该个体为杂合体,其自交后代一杆双穗纯合体比例为1/4,B项正确。基因突变为分子水平变异,在显微镜下观察不到,C项错误,花药离体培养后形成的植株中无同源染色体,不可育,D项错误。
知识点
基因突变在生物进化中起重要作用,下列表述错误的是
正确答案
解析
略。
知识点
2008年,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述,正确的是
正确答案
解析
本题综合考查现代生物进化理论、种群的数量变化和生物多样性的价值,意在考查考生的理解能力和对相关知识的综合运用能力。盲鱼眼睛的退化是自然选择的结果;限制盲鱼种群增长的关键生态因素是水体中的溶氧量等环境条件;K值是环境容纳量,环境条件改善可以提高种群的K值;盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的直接使用价值。
知识点
下列实例与基因的作用无关的是( )
正确答案
解析
本题考查基因的作用与具体事例的综合分析。细胞分裂素的合成过程是受基因控制合成的相关酶作用调控,因此与基因作用有关;过量紫外线的辐射,可能使原癌基因和抑癌基因发生突变;细胞感染导致B淋巴细胞形成效应细胞,是细胞分化的结果,细胞分化的产生是由于基因的选择性表达的结果。极端低温由于结冰导致细胞膜破裂,与基因无关,因此B选项正确。
知识点
除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是
正确答案
解析
突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则突变前的除草剂敏感型大豆为显性杂合子(Aa),显性基因所在的染色片段缺失后,隐性基因控制的性状得以表现(遗传学上称这种现象为“假显性”),A正确;染色体结构变异不可逆,基因突变可逆,所以B、C均错;单个碱基对的替换对基因结构的影响小,有可能会使基因编码错误的肽链,但通常不会造成基因无法编码肽链,所以D错误。
知识点
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。
正确答案
(1)1:1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1:1的结果
(2)1:1 毛色正常
解析
该题以常染色体上一对等位基因控制生物的性状位为出发点,结合基因突变,考查对遗传规律和生物变异分析应用能力,难度较低。假设该性状由一对等位基因Aa控制(1)若为基因突变,又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因,要想表现毛色异常,该突变只能为显性突变,即由隐性记忆突变为显性基因,突变体为Aa,正常雌鼠为aa,所以后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为1:1,(2)若为亲本中隐形基因的携带者,此毛色异常的雄鼠的(基因型为aa)与同一窝的多只雌鼠(基因型为AA或Aa)交配后,不同窝的子代不同,若雌鼠为AA,后代全部为毛色正常鼠,若雌鼠为Aa,后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1。
知识点
下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是( )
正确答案
解析
由于X射线处理导致的基因突变具有随机性和不定向性,所以即使筛选获得的高产菌株也可能存在其他的基因问题而未必能作为生产菌株,A项正确。X射线处理导致的突变可能引起基因突变或者染色体变异,B项正确。题图是高产糖化酶菌株的育种过程,是定向筛选高产菌株的过程,C项正确。基因突变具有低频性、随机性及不定向性,所以不是每轮诱变相关基因突变率都提高,D项错误。
知识点
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的报碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接
正确答案
解析
考察生物变异。131I作为放射性物质,可以诱导生物变异。但不是碱基的类似物,不能插入或替换DNA的碱基,发生基因突变。放射性物质产生射线,可以诱导基因突变,但发生在甲状腺滤泡上皮细胞基因突变不能遗传给下一代。
知识点
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