精做10 基因突变和基因重组试题君之大题精做君2.docx
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精做10基因突变和基因重组试题君之大题精做君2
第5章基因突变及其他变异
1.(2017江苏卷)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。
图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。
请回答下列问题:
(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的_____________期细胞的比例,便于染色体观察、计数。
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是___________。
再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的_____________更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞_____________。
(3)图1是_____________细胞的染色体,判断的主要依据是_____________。
(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的_____________进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有_____________(填下列序号)。
①基因突变②单体③基因重组④三体
【答案】
(1)中
(2)去除细胞壁(使细胞分离)染色体吸水涨破
(3)花粉母同源染色体联会
(4)同源染色体
图1中细胞内同源染色体联会形成四分体,应是进行减数分裂的花粉母细胞的染色体。
(4)在分析根尖细胞染色体核型时,需将同源染色体进行人工配对,以判断细胞中染色体的数目和结构是否发生变化;光学显微镜下可观察到染色体,光学显微镜下不能观察到基因突变和基因重组,故不能确定该品种细胞是否发生了基因突变和基因重组。
观察图1、图2,该品种细胞中染色体数目正常,没有出现单体或三体。
【名师点睛】本题主要考查细胞分裂和生物变异的相关知识,要求学生根据图示判断减数分裂的时期,理解染色体变异和基因突变、基因重组的区别。
2.(2016四川卷)(14分)油菜物种Ⅰ(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(注:
Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中________的形成,导致染色体加倍;获得的植株进行自交,子代_______(会/不会)出现性状分离。
(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察______区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有_______条染色体。
(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。
用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶13
①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为________性
②分析以上实验可知,当________基因存在时会抑制A基因的表达。
实验二中丙的基因型为________,F2产黄色种子植株中杂合子的比例为________。
有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的原因:
________。
让该植株自交,理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为________。
【答案】
(1)纺锤体不会
(2)分生76
(3)①隐②RAARR10/13③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离(或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开)1/48
性状分离。
(2)植物根尖分生区细胞才能进行有丝分裂,该新品种体细胞染色体数目为(10+9)×2=38,由于有丝分裂后期着丝点断裂染色体数目加倍,故处于分裂后期的细胞中含有76条染色体。
(3)①由题意知,实验一F1全为黑色,说明黑色为显性性状,黄色为隐性性状。
②实验二中子二代表现型比例为3︰13,类似于9︰3︰3︰1的比例,说明F1基因型为AaRr,表现为黄色,说明R基因存在会抑制A基因的表达,故两实验中亲本的甲、乙、丙的基因型分别为:
AArr、aarr、AARR,F2产黄色种子植株中,纯合子只有1/13AARR、1/13aaRR、1/13aarr,故杂合子占10/13。
③实验二中,乙、丙的基因型分别为aarr、AARR,原本F1基因型为AaRr,现发现子一代体细胞含有两条染色体含R基因(基因型为AaRRr),说明丙植株在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离或丙植株在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分离,由于该植株基因型为AaRRr,自交可分解两个分离定律的问题来看,即Aa自交和RRr自交,Aa自交会产生3/4A_,1/4aa,RRr可产生4种类型的配子,分别为1/3Rr、1/3R、1/6RR、1/6r,故后代中产黑色种子(A_rr)的植株所占比例为1/6×1/6×3/4=1/48。
【名师点睛】本题的难点在于
1.显隐性的判断与亲本基因型的判断,根据子代性状判断显隐性的方法:
①不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状,双亲均为纯合子。
②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状,亲本为杂合子。
根据子代性状分离比→若子代出现3:
1的性状分离比,占3份的性状为显性性状,且亲本为杂合子自交。
2.用分离定律解决自由组合问题的思路:
先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对相对性状(或几对基因)就可分解为几个分离定律问题,然后按照题目要求的实际情况进行重组。
此法“化繁为简,高效准确”,如AaRr自交,可拆分成Aa×Aa和Rr×Rr,再分别求出所需要的基因型的概率,再相乘就得轻易的得出相应基因型的概率。
3.(2015北京卷)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛,研究者对果蝇S的突变进行了系列研究,用这两种果蝇进行杂交实验的结果见下图。
(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状,其中长刚毛是________性性状。
图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。
(2)实验2结果显示:
与野生型不同的表现型有______种。
③基因型为________,在实验2后代中该基因型的比例是________。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:
_______________________________________________________________。
(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为______________________________________________________________________________。
(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。
作出这一判断的理由是:
虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但_______________________________________,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
【答案】
(1)相对显Aa、aa
(2)两AA1/4
(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,具有一个A基因时无此效应
(4)核苷酸数量减少/缺失
(5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子
毛)不同的是腹部有长刚毛胸部有短刚毛和腹部有长刚毛胸部无刚毛两种类型。
因为F2中胸部无刚毛的果蝇占腹部有长刚毛果蝇的1/3,所以③的基因型应为AA,在实验2后代中所占的比例为3/4×1/3=1/4。
(3)由决定胸部无刚毛的基因型为AA,而果蝇S基因型为Aa,可以推测两个A基因同时存在时抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应。
(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化应为核苷酸数量减少或缺失。
(5)实验2后代中胸部无刚毛的果蝇占1/4,明显符合基因的分离定律的比例,可见并非基因突变的结果。
4.图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因(已知谷氨酸的密码子是GAA,GAG)。
图2中①②分别表示不同的变异类型。
请分析下图,回答下列问题:
(1)图1中①②表示遗传信息流动过程,①发生的时期是__________________________;②发生的场所是________________。
(2)若图1正常基因片段中的CTT突变成CTC,由此控制的生物性状________(填“会”或“不会”)发生改变。
(3)镰刀型细胞贫血症的病因是因为发生了哪种类型的变异?
____________。
这种病十分罕见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明该变异具有___________和___________特点。
(4)图2中,①和②分别属于哪种类型的变异:
_____________、____________。
染色体结构的改变会使排列在染色体上的基因的____________和____________发生改变,从而导致性状的改变。
【答案】
(1)细胞分裂间期细胞核
(2)不会
(3)基因突变低频性多害少利
(4)基因重组染色体变异排列顺序数目
【解析】本题考查基因突变、染色体变异相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力。
(1)图1中①②表示遗传信息流动过程,①代表的是DNA复制,发生的时期是细胞分裂间期。
②是转录,发生的场所是细胞核。
(2)若图1正常基因片段中的CTT突变成CTC,此时密码子成为GAG,编码的还是谷氨酸,所以由此控制的生物性状不会发生改变。
(3)镰刀型细胞贫血症的病因是因为发生了基因突变,即碱基对的替换。
这种病十分罕见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明该变异具有低频性和多害少利性。
(4)图2中,①中发生的是同源染色体上非同源染色体片段的交叉互换,所以属于基因重组。
②是发生在非同源染色体上的片段上的交换,属于染色体变异。
染色体结构的改变会使排列在染色体上的基因的数量和排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。
5.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变,导致酯酶活性升高,该酶可催化分解有机磷农药。
近年来已将控制酯酶活性合成的基因分离出来,通过生物工程技术将它导入细菌体内,并与细菌内的DNA分子结合起来。
经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。
根据上述资料回答:
(1)人工诱变在生产实践中已取得广泛应用,因为它能提高________,通过人工选择获得________。
(2)酯酶的化学本质是________,基因控制酯酶的合成要经过________和________两个过程。
(3)通过生物工程产生的细菌,其后代同样能分泌酯酶,这是由于_________。
(4)请你说出一项上述科研成果的实际应用___________________________。
【答案】
(1)基因突变频率人们所需要的突变性状
(2)蛋白质转录翻译
(3)控制酯酶合成的基因随着细菌DNA分子复制而复制,并在后代中表达
(4)用于降解污水中的有机磷农药,以保护环境
6.喷瓜的性别类型由aD、a+、ad三种基因决定,请根据有关信息回答下列问题:
(1)aD、a+、ad三种基因的关系如上左图所示,由该图可知基因突变具有________的特点,这三种基因在结构上的本质区别是________。
(2)喷瓜的性别类型与基因型关系如上右表所示,请回答下面的问题。
①由表中信息可知,只要存在________基因,个体就表现为雄性植株。
②自然界没有雄性纯合植株
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