- 基因突变和基因重组
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玉米田中偶尔会出现个别白化苗,造成玉米白化苗死亡的根本原因是( )
正确答案
解析
解:玉米田中偶尔会出现个别白化苗,即白化苗出现的频率低,说明该白化苗形成的根本原因是基因突变.
故选:C.
自交不亲和性指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象,如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物,却无法自交产生后代.请回答:
(1)烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2…S15)控制,以上复等位基因的出现是的______结果,同时也体现了该变异具有______特点.
(2)烟草的花粉只有通过花粉管(花粉管由花粉萌发产生)输送到卵细胞所在处,才能完成受精.图1为不亲和基因的作用规律:
①将基因型为S1S2的花粉授于基因型为S2S4的烟草,则子代的基因型为______;若将上述亲本进行反交,子代的基因型为______.
②自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体,结合示意图说出理由:______.
③科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞,经______后获得成熟的抗病植株.如图2,已知M基因成功导入到Ⅱ号染色体上,但不清楚具体位置.现以该植株为父本,与基因型为S1S2的母本杂交,根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置.
a、若后代中抗病个体占______,则说明M基因插入到S2基因中使该基因失活.
b、______
(3)研究发现,S基因控制合成S核酸酶和S蛋白因子的两个部分,前者在雌蕊中表达,后者在花粉管中表达,传粉后,雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中,与对应的S因子特异性结合,进而将花粉管中的rRNA降解,据此分析花粉管不能伸长的直接原因是______.
正确答案
解:(1)等位基因的出现是基因突变的结果,能突变成多个等位基因说明突变是不定向的.
(2)①若基因型为S1S2的花粉授予基因型为S2S4的烟草,S2S4的烟草产生的卵细胞是S2和S4,所以只能接受S1的花粉,子代基因型为S1S2和S1S4.如进行反交,则卵细胞为S1和S2,所以只能接受S4的花粉,子代基因型为S1S4和S2S4.
②由分析可知,当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成受精,所以自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体.
③科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞,经植物组织培养后获得成熟的抗病植株.如图2,已知M基因成功导入到II号染色体上,但不清楚具体位置.现以该植株为父本,与基因型为S1S2的母本杂交,根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置.若后代中抗病个体占,则说明M基因插入到S2基因中使该基因失活;若后代中无抗病个体,则M基因插入到S2基因以外的其他位置.
(3)核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质,由于传粉后,雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中,与对应的S因子特异性结合,进而将花粉管中的rRNA降解,所以花粉管不能伸长的直接原因是缺少核糖体,无法合成蛋白质.
故答案为:
(1)基因突变 多方向性
(2)①S1S2和S1S4 S1S4和S2S4
②如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精
③植物组织培养 若后代中无抗病个体;则M基因插入到S2基因以外的其他位置
(3)缺少核糖体,无法合成蛋白质
解析
解:(1)等位基因的出现是基因突变的结果,能突变成多个等位基因说明突变是不定向的.
(2)①若基因型为S1S2的花粉授予基因型为S2S4的烟草,S2S4的烟草产生的卵细胞是S2和S4,所以只能接受S1的花粉,子代基因型为S1S2和S1S4.如进行反交,则卵细胞为S1和S2,所以只能接受S4的花粉,子代基因型为S1S4和S2S4.
②由分析可知,当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成受精,所以自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体.
③科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞,经植物组织培养后获得成熟的抗病植株.如图2,已知M基因成功导入到II号染色体上,但不清楚具体位置.现以该植株为父本,与基因型为S1S2的母本杂交,根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置.若后代中抗病个体占,则说明M基因插入到S2基因中使该基因失活;若后代中无抗病个体,则M基因插入到S2基因以外的其他位置.
(3)核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质,由于传粉后,雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中,与对应的S因子特异性结合,进而将花粉管中的rRNA降解,所以花粉管不能伸长的直接原因是缺少核糖体,无法合成蛋白质.
故答案为:
(1)基因突变 多方向性
(2)①S1S2和S1S4 S1S4和S2S4
②如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精
③植物组织培养 若后代中无抗病个体;则M基因插入到S2基因以外的其他位置
(3)缺少核糖体,无法合成蛋白质
对CO2有抗性的果蝇品系由敏感品系突变而来,下表是果蝇抗性品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基序列和氨基酸序列.下列有关果蝇抗性品系的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为控制抗二氧化碳的性状的基因位于线粒体中,就没有所谓的同源染色体上的等位基因相分离,也就没有所谓的基因分离定律,它是母系遗传,就是细胞质遗传的,A错误;
BCD、据图表分析可知,果蝇抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第151号位氨基酸的碱基A被G替换,BC错误;D正确.
故选:D.
果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变,其结果是( )
正确答案
解析
解:A、基因突变是DNA分子上碱基对的增添、缺失或替换而引起基因结构的改变;结合题干信息可知发生了基因突变,结果是产生等位基因,故A正确;
B、题干中“一个脱氧核苷酸改变”,而DNA内部的碱基配对原则不变,A与T配对,C与G配对,故B错误;
C、基因突变改变的是基因结构,不会改变染色体的结构,故C错误;
D、染色体结构变异才能使染色体上基因的数目和排列顺序,故D错误.
故选:A.
科研人员以大白猪和梅山猪为实验对象,对FUT1和FIT1两种基因开展研究,结果如下:
(注:表中未显示出的碱基序列在两品种中是相同的)
(1)相对于大白猪,梅山猪中的FIT1基因发生了碱基对的______(“替换”/“增添”/“缺失”);另外,测定梅山猪FIT1基因合成的蛋白质的氨基酸序列,发现比大白猪的多出了组氨酸、丝氨酸.根据上表信息可推知,决定丝氨酸的密码子应为______(已查知,组氨酸的密码子有:CAU,CAC).
(2)研究表明,FUT1基因与猪的抗水肿、腹泻病有关;FIT1基因能影响脂肪代谢,从而决定背膘厚度(即皮下脂肪厚度).若大白猪中的FUT1基因和FIT1基因分别记为A和B;梅山猪中的FUT1基因和FIT1基因分别记为A’、B’,则不同基因型个体的表现型如下表:
①综合考虑FUT1和FIT1基因的影响,基因型为______的个体为抗病、背膘薄的优良猪品种.
②现将纯合的不抗病、背膘薄的大白猪与纯合的抗病、背膘厚的梅山猪作为亲本进行杂交育种,则______代可获得上述优良品种.
正确答案
解:(1)根据题意和图表分析可知:相对于大白猪,梅山猪中的FIT1基因的变化是多了GGGTGA6个碱基,说明分别发生了碱基对的增添.梅山猪FIT1基因转录形成的mRNA片段为-CACCCCCACUCCAG-,而大白猪FIT1基因转录形成的mRNA片段为-CACCCCAG-;又组氨酸的密码子有:CAU,CAC,且梅山猪FIT1基因合成的蛋白质氨基酸序列,发现多出了丝氨酸,所以决定丝氨酸的密码子应为UCC.
(2)①根据表格信息可知,综合考虑FUT1和FITI基因的影响,基因型为A’A’B’B’的个体为抗病、背膘薄的优良猪品种.
②现以大白猪、梅山猪为亲本进行杂交育种,亲本的基因型为AABB和A′A′B′B′,则F1为AA′BB′,所以F2代可获得AAB′B′的优良品种.
故答案为:
(1)增添 UCC
(2)①A’A’B’B’
②F2
解析
解:(1)根据题意和图表分析可知:相对于大白猪,梅山猪中的FIT1基因的变化是多了GGGTGA6个碱基,说明分别发生了碱基对的增添.梅山猪FIT1基因转录形成的mRNA片段为-CACCCCCACUCCAG-,而大白猪FIT1基因转录形成的mRNA片段为-CACCCCAG-;又组氨酸的密码子有:CAU,CAC,且梅山猪FIT1基因合成的蛋白质氨基酸序列,发现多出了丝氨酸,所以决定丝氨酸的密码子应为UCC.
(2)①根据表格信息可知,综合考虑FUT1和FITI基因的影响,基因型为A’A’B’B’的个体为抗病、背膘薄的优良猪品种.
②现以大白猪、梅山猪为亲本进行杂交育种,亲本的基因型为AABB和A′A′B′B′,则F1为AA′BB′,所以F2代可获得AAB′B′的优良品种.
故答案为:
(1)增添 UCC
(2)①A’A’B’B’
②F2
下列有关基因突变特点的说法,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、约10万到1亿个生殖细胞中,才会有一个生殖细胞发生基因突变,这表明基因突变具有低频性,A正确;
B、人类的血管性假血友病基因位于第12号染色体上,目前该病有20多种类型,表明基因突变具有不定向性,B错误;
C、所有生物都能发生基因突变,说明其具有普遍性,C正确;
D、一个基因可以突变形成多种等位基因,表明基因突变具有不定向性,D正确.
故选:B.
科研人员深入到以前曾进行核武器试验的地区进行调查,在一片生长较为旺盛的植物种群中发现了与野生植物有明显差异的三种变异植株甲、乙、丙.该物种为雌雄异株植物,在核试验以前,这三种变异类型的植株并不存在.回答下列问题.
(1)甲、乙、丙三种植株的变异最终来源于______,这种现象反映了变异的______的哪种特点.
(2)研究人员做了如下杂交实验:野生型(♀)×变异型丙(♂)→F1全为野生型;野生型(♂)×变异型丙(♀)→F1全为变异型丙.据此判断该变异性状的遗传______(是、否)遵循遗传规律.理由是______.
(3)调查发现该种群雌雄植株中都有变异型甲存在,已确定为细胞核遗传的情况下,研究人员进行了如下试验,以判定该变异基因的显隐性,以及该基因所在的位置是常染色体还是性染色体(注:野生型一般为纯合子).
第一步:选取多株雄性变异型甲植株和雌性野生型植株进行杂交,得到种子;
第二步:播种收获的种子,统计子一代植株的情况,并进行分析.
①若子一代个体中有变异型甲植株出现:
Ⅰ若子一代都为变异型甲或变异型甲多于野生型,且变异型甲和野生型中雌雄个体均有;
结论是:变异基因位于______基因.
Ⅱ若子一代中雄性个体为______,雌性个体______;
结论是:变异基因位于______基因.
②若子一代个体中没有突变个体出现,则让子一代雌雄个体相互交配,在子二代中:
Ⅰ若子二代中只有雄性个体中出现突变型,则变异基因位于______基因.
Ⅱ若子二代雌雄个体中均有突变型和野生型则变异基因位于______基因.
正确答案
基因突变
不定向性
不遵循
两纯合亲本杂交,无论哪个做母本或父本,F1表现型是一样的
常染色体显性基因
都为野生型
都为突变型
X染色体上的显性基因
X染色体上的隐性基因
常染色体上的隐性基因
解析
解:(1)变异的根本来源是基因突变,突变为甲、乙、丙三种植株,说明了突变是不定向的.
(2)由题意可知正反交的子代结果不同,且子代都和母本的性状相同,说明最可能是母系遗传,所以不遵循遗传定律.
(3)①I亲本是雄性变异型(A_)和雌性野生型(aa)植株,若子一代都为变异型甲或变异型甲多于野生型,且变异型甲和野生型中雌雄个体均有说明应该是常染色体上的基因控制的,因为雌雄个体都有,发病率较高应该是显性基因控制的,因为野生型是纯合的,否则在子代中不会出现变异性植株.
II.如果子一代中雄性个体为都为野生型,而雌性个体都为突变型,亲本应是XAY和XaXa说明变异基因应是X染色体上的显性基因.
②Ⅰ.子二代中只有雄性个体中出现突变型,则变异基因位于X染色体上的隐性基因.亲本是XaY与XAXA,子一代是XAY和XAXa,子二代中只有雄性个体有突变型.
Ⅱ.如果子二代雌雄个体中均有突变型和野生型则变异基因位于常染色体上的隐性基因.亲本是AA和aa,子一代是Aa,子二代中无论雌性还是雄性都会出现变异型.
故答案为:
(1)基因突变 不定向性
(2)不遵循,两纯合亲本杂交,无论哪个做母本或父本,F1表现型是一样的.(正交和反交F1表现型不同).
(3)①I常染色体显性基因
II.都为野生型 都为突变型 X染色体上的显性基因
②I X染色体上的隐性基因
II.常染色体上的隐性基因
下列关于基因突变的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、发生在减数分裂过程中的基因突变一般可遗传给后代,A正确;
B、基因突变导致基因的种类发生改变,基因的数目和位置不发生改变,B错误;
C、基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供原始材料,C错误;
D、基因突变大多发生在分裂间期,在其他时期也能发生,只是概率较低,D错误.
故选:A.
下表表示某真核生物酶X的基因,当其序列的一个碱基被另一碱基替换时的假设性蛋白质产物(用甲、乙、丙、丁表示),根据此表得出的结论是( )
①蛋白质甲的产生是由于一个碱基被另一个碱基替换后,对应的密码子没有改变;
②蛋白质乙的氨基酸序列一定发生了改变;
③单一碱基替换现象无法解释蛋白质丙的产生;
④蛋白质乙和蛋白质丁的氨基酸序列一定不同.
正确答案
解析
解:①密码子具有简并性(几个密码子都可以编码一个氨基酸的现象),一个碱基被另一个碱基替换后,对应的密码子改变,但氨基酸不变,①错误;
②蛋白质乙活性降低一半,氨基酸数目没变,说明蛋白质乙的氨基酸序列一定发生了改变,不利于酶与底物的接触,②正确;
③碱基替换,可能造成密码子不能表达,从而蛋白链断裂,③错误;
④蛋白质丁活性增大一半,数目没改变,说明蛋白质丁的氨基酸序列一定发生了改变,有利于酶与底物的接触,因此蛋白质乙和蛋白质丁的氨基酸序列一定不同,④正确.
所以,②④正确.
故选:B.
下列能产生新基因的是( )
正确答案
解析
解:A、易倒伏抗锈病与抗倒伏易染锈病小麦杂交获得双抗新品种属于基因重组,不能产生新基因,A错误;
B、用激光照射小麦种子获得抗寒新品种属于基因突变,能产生新基因,B正确;
C、一棵桃树经嫁接长出十几个品种的果实,为无性繁殖,不能产生新基因,C错误;
D、秋水仙素诱导获得三倍体无子西瓜属于染色体变异,不能产生新基因,D错误.
故选:B.
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