- 基因突变和基因重组
- 共2048题
环境激素是指由于人类的生产和生活活动而排放到周围环境中的某些化学物质。为研究环境激素H对小鼠产生精子数的影响,用玉米油和环境激素H分别处理对照组和实验组雄性小鼠(每千克体重注射12.5mL,每天1次,连续21天,n=20)。实验结束后,对每只小鼠产生的精子计数。实验内容及结果见下表。
请分析并回答:
(1)表中数据显示,环境激素H浓度增高,小鼠生成精子数_______。
(2)小鼠脑中的______调节______释放的相关激素能刺激睾丸分泌雄激素和少量雌激素,并生成精子。精子是由睾丸中_______细胞(2n)经_______发育来的。
(3)正常雄鼠体内性激素浓度偏高会抑制脑中相关激素的释放,该调节方式称为_________。
(4)有的环境激素可造成精于染色体缺失,这是精子DNA分子发生______和DNA片段_____所致。
(5)环境激素可沿着______传递进入人体,被靶_______接受后干扰精子生成,从而使人的生育能力降低。
正确答案
(1)减少
(2)下丘脑 垂体 精原 减数分裂
(3)负反馈
(4)断裂 丢失
(5)食物链 细胞
下面是有关细菌A的四项实验:
实验1:将A接种于一般培养基上,结果出现菌落。
实验2:用一定剂量的紫外线处理A,产生突变种a1。将a1接种于一般培养基后,不出现菌落;但在培养基内添加营养物质甲后,就出现菌落。
实验3:用另一剂量的紫外线处理A,得突变种a2。将a2接种于一般培养基后,也不出现菌落;但在培养基内添加营养物质乙后,就出现菌落。实验4:将a1和a2一起接种于一般培养基上,数日后出现菌落。
分析实验,回答下列问题:
(1)细菌a1和a2分别接种于一般培养基,均不能生长。其原因是用紫外线处理导致细菌A发生了________,从而缺乏合成营养物质甲或乙的____________。
(2)实验1至3表明,物质甲和乙均是细菌A在代谢过程中产生的_____________代谢产物。在实验2和3中,它们作为__________加入一般培养基的。
A.碳源B.氮源C.生长因子D.无机盐
(3)实验4中出现菌落的原因可能是________________。
正确答案
(1)基因突变,酶
(2)初级 C
(3)细菌a1能够合成营养物质乙,a2能够合成营养物质甲
利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆,具有广阔的应用前景。但现有野生菌株对淀粉的转化效率低,某同学尝试对其进行改造,以获得高效菌株。
(1)实验步骤:
①.配制________(固体、半固体、液体)培养基,该培养基的碳源应为___________。
②.将___________接入已灭菌的培养基平板上。
③.立即用适当剂量的紫外照射,其目的是_______________。
④.菌落形成后,加入碘液,观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小,周围出现_______现象的菌落即为初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。
(2)若已得到二株变异菌株Ⅰ和Ⅱ,其淀粉转化率较高。经测定菌株l淀粉酶的催化活性高,菌株Ⅱ的淀粉酶蛋白含量高。经进一步研究发现,突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区,可推测出菌株Ⅰ的突变发生在_______区,菌株Ⅱ的突变发生在_______区。
正确答案
(1)①.固体 玉米淀粉 ②.野生菌株 ③.对野生菌株进行诱变 ④.浅色范围大
(2)编码 非编码
达尔文的自然选择学说是19世纪被人们普遍接受的进化理论。20世纪,以自然选择学说为基础的现代生物进化理论极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。
(1)自然选择学说自其诞生之日起,就受到来自非达尔文学派的质疑。关于“生物的变异是否定向”是经常争论的一个问题。你认为生物的变异是否定向,说明理由。_______________________________。
(2)现代生物进化理论认为生物进化的实质在于___________________________________。
(3)把许多果蝇培养在一起,让它们自由交配。同时用一定剂量的杀虫剂DDT喷在一块玻璃片上,把玻璃片放在培养果蝇的瓶子中。果蝇群体一代代繁殖,每代群体都用DDT处理,药剂的剂量逐渐增加,经过十多代后,果蝇群体的抗性比原有的品系增强了几十倍。问:能否确定DDT在此实验过程中对果蝇是起选择作用还是诱发突变的作用?为什么?________________________________________。
(4)在对一个地区的植物资源调查中发现,在一个植物自然种群中,有一种性状表现为植物的胚囊发育不正常,不能产生正常的卵细胞,使该类植物不能繁殖后代。进一步研究证明:该性状受基因a控制。在该种群中,AA的个体占90%,Aa的个体占9%,aa的个体占1%,那么:
①.该植物种群的A基因频率是________,a基因频率是________。
②.该植物种群自由交配一代后,具有繁殖能力的个体占________。
③.依据现代生物进化理论,这种植物是否发生了进化?___________________________________。
正确答案
(1)不定向。因为基因突变是随机的;有性生殖细胞产生过程中,非同源染色体自由组合是随机的;受精作用过程中,精子与卵细胞的结合是随机的
(2)种群基因频率的改变
(3)不能。因为果蝇每代都接触了DDT,缺乏对照实验
(4)①.94.5% 5.5% ②.483/484 ③.发生了进化
已知,人类多种先天性贫血是由于红细胞本身的遗传缺陷引起的。请回答:
(1)某人常出现紫绀,经医生检查其血红蛋白的β链上第67位氨基酸为谷氨酸(密码子为GAA或GAG),而正常人是缬氨酸(密码子为GUU或GUC、GUA、GUG),该病在医学上称为先天性高铁血红蛋白血症Ⅱ型。
①.该病的根本原因是患者有关的基因,在转录中起模板作用的一条链上的一个脱氧核苷酸发生改变,即_________________。
②.基因中控制血红蛋白β链上第67位氨基酸的碱基若发生改变,是否一定会引发该遗传病?请举例说明。________________,___________________________________。
(2)人类有一种非球形红细胞性贫血(Ⅱ型),经查为糖代谢过程某个环节发生障碍。本病有红细胞自溶现象。如加入三磷酸腺苷后,自溶现象可明显降低。
①.上图为成熟红细胞糖代谢途径中与ATP变化有关的过程简图:研究人员根据代谢过程,在红细胞的细胞质基质中加入各种代谢中间产物(除丙酮酸外),均无法得到丙酮酸,则该病最可能是由于缺乏____,从而不能生成ATP所引起的。
②.在无该病史的家族中出现了一个患病的孩子,引起孩子致病的可能原因是_______。
③.一个患病的女孩的父母及叔叔均正常,但其祖父和婶婶是患者。那么他的婶婶生出一个正常男孩的概率为_______。为避免生出有病的孩子,该家族应采取的措施有(写出两条你认为可行的措施)_______。
④随着科学技术的发展,我们完全有理由相信,不久的将来人们可以采用_______的方法来治疗这类遗传病,其做法是_________________________。
(3)上述类型的遗传病都能导致贫血,影响氧气的运输,将直接影响人体细胞中什么细胞器的正常工作?____________。
正确答案
(1)①.腺嘌呤脱氧核苷酸变为胸腺嘧啶脱氧核苷酸
②.不一定 如不会改变氨基酸的种类
(2)①.丙酮酸激酶
②.基因突变(或隐性遗传)
③.1/4 避免近亲结婚,进行遗传咨询,产前诊断
④.基因治疗(或遗传工程,基因工程) 把健康的外源基因导入有缺陷的细胞中
(3)线粒体
磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N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(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G-C对转换成A-T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EMS溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题:
(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后,该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请在相应方框的空白处,绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。
(2)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆,但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的过程________。
(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高,这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于____(填细胞结构名称)中。
(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制,两对基因独立遗传,并表现为基因互作的累加效应,即:基因型为Sd1_Sd2_的植 株表现为大穗,基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗,而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后,表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种,下一步应该采取的方法可以是________。
(5)实验表明,某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后,DNA序列中部分G-C碱基对转换成A-T碱基对,但性状没有发生改变,其可能的原因有_____(至少写出两点)。
正确答案
(1)
(2)高秆基因经处理发生(隐性)突变,自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆
(3)细胞核、叶绿体
(4)取大穗水稻品种连续自交,直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养,用秋水仙素处理幼苗获取纯合体,选取其中的大穗个体即可)
(5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸);突变发生在基因的非编码序列;突变发生在DNA的非基因区段;该突变为隐性突变;突变后的基因在环境中不能表达。
普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两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矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_____。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育配子的是_________类。
(3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是__________组,原因是_____________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_____________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_________________。
(5)在一块高秆(纯合体)小麦田中,发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。 __________________________。
正确答案
(1)自交 2/3
(2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交;如果子一代为高秆,子二代高秆:矮秆=3:1(或出现性状分离),则矮秆性状是基因突变造成的;否则,矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下;如果两者未出现明显差异,则矮秆性状由环境引起的;否则,矮秆性状是基因突变的结果。
镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病,是由正常的血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因(HbS)引起的。在非洲地区黑人中有4%的人是该病患者,会在成年之前死亡,有32%的人是携带者,不发病但血液中有部分红细胞是镰刀形。下图是该地区的一个镰刀形细胞贫血症家族的系谱图。回答以下相关问题:
(1)非洲地区黑人中HbS基因的基因频率是______。科学家经调查发现,该地区流行性疟疾的发病率很高,而镰刀形红细胞能防止疟原虫寄生,那么该地区基因型________。为的个体存活率最高。该地区黑人迁移到不流行疟疾的美洲地区后,HbS基因的基因频率将逐渐______________。
(2)据系谱图可知,HbS基因位于______染色体上。Ⅱ6的基因型是_______,已知Ⅱ7也来自非洲同地区,那么Ⅱ6和Ⅱ7再生一个孩子,患镰刀形细胞贫血症的概率是_______。
(3)Ⅱ6和Ⅱ7想再生一个孩子,若孩子已出生,则可以在光学显微镜下观察其________形态,从而诊断其是否患病。若孩子尚未出生,则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞,提取出DNA,用____________为原料在试管中复制出大量DNA,然后进行基因诊断。
(4)如下图所示,该基因突变是由于_________碱基对变成了________碱基对,这种变化会导致血红蛋白中_________个氨基酸的变化。
HbA基因突变为HbS基因后,恰好丢失了一个MstⅡ限制酶切割位点。用MstⅡ限制酶切割胎儿DNA,然后用凝胶电泳分离酶切片段,片段越大,在凝胶上离加样孔越近。加热使酶切片段解旋后,用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交,荧光出现的位置可能有下图所示的三种结果。若出现__________结果,则说明胎儿患病;若出现_________结果,则说明胎儿是携带者。
正确答案
(1)20% HbAHbS 降低(或减少)
(2)常 HbAHbA或HbAHbS 1/18
(3)红细胞 脱氧核苷酸
(4)T//A A//T 1 B C
图1是某高等生物细胞增殖某时期模式图,图4是该生物细胞核内染色体及DNA相对量变化的曲线图。据图回答下列问题:(注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)
(1)图2中含有同源染色体的时期有___________,a点的变化可表示的生理过程为_____________。
(2)图1中含有____________条脱氧核苷酸链,含有___________个染色体组。
(3)图1所示细胞对应图4的时期是__________,该细胞产生的子细胞名称为_____________。
(4)如果图1中结构3上某位点有基因F,结构4上相应位点的基因是f,发生这种变化的原因是__________。
(5)图3是某同学绘制的曲线图,但是忘记了标明纵坐标,只记得时期C对应图2中的时期11,那么图3纵坐标最可能代表的内容是___________________。
正确答案
(1)1-4,9-13 受精作用
(2)16 1
(3)6 精细胞或卵细胞和极体
(4)基因突变或交叉互换
(5)每条染色体上的DNA数
下图是陆生植物根尖结构示意图,其中A、B、C、D分别代表成熟区、伸长区、分生区、根冠。回答下列问题:
(1)从细胞水平上解释根尖能不断生长的原因是________。
(2)在诱导因素作用下,最可能发生基因突变的部位是___________(填字母)
(3)A处细胞吸水的主要方式是__________。当该种植物的根较长时间被水淹,叶片反而会出现萎蔫(缺水)的原因是__________。
(4)参与调节C处生理活动的主要激素是_______。A处细胞与C处细胞结构上的主要区别是_______,它们在结构和功能上出现差异生物上称为________。
正确答案
(1)细胞数目增多和体积的增大
(2)C
(3)渗透吸水 根部长时间无氧呼吸积累酒精,破坏细胞结构
(4)细胞分裂素 具有中央大液泡 细胞分化
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