玉米是一种常见的粮食作物。请分析回答下列问题:
玉米籽粒的甜与非甜是一对等位基因控制的一对相对性状。
①新的等位基因出现时_____的结果。
②非甜基因的部分碱基序列(含起始密码信息)如图所示:(注:起始密码子为AUG,终止密码子为UGA、UAA或UAG)
上述片段所编码的氨基酸序列为“甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸”,如果该序列中箭头所指碱基对G-C被替换成T-A,该基因上述片段编码的氨基酸序列为:_____。
③纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米穗上结有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的籽粒,据此可以判断:_____玉米既可以自花授粉,也可异化授粉,假设两种授粉方式出现的几率相同,将上述非甜玉米果穗上所有玉米籽粒种植产生的子代玉米籽粒中,甜:非甜=___。现将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻,可保待其甜味,这是因为____。
玉米的抗病(A)和不抗病(a)、高杆(B)和矮杆(b)是两对独立遗传的相对性状。现有纯合的不抗病高杆和抗病矮杆两个品种,研究人员进行了如下实验:
第一步:纯合的不抗病高杆和康比矮杆杂交,得F1。
第二步:F1自交得F2。
①F2中的抗病高杆植株与不抗病矮杆进行杂交,则产生的后代表现型及比例为:_____。
②F2中全部抗病高杆植株再次自交获得F3,F3中抗病高杆出现的概率为_____。
③将F2中全部抗病高杆植株选出进行随机自由传粉得到F4,F4中抗病高杆出现的概率为____。
下图列举了几种植物的育种方式,请据图回答相关问题。
(1)甲育种方式称为 。
(2)通过丁种方式可以获得脱毒苗,培养过程中c常常取用茎尖的原因是 。
(3)乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果,原因是 。
(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞,最常采用的方法是 。在通过丙方式获得转基因植株的过程中,核心步骤是 。
(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比,其优点是 。
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 。
果蝇是遗传学实验常用的材料,一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。回答下列问题:
Ι.果蝇中有一种突变型,其翅向两侧展开45°。利用这种突变型果蝇和纯合野生型果蝇做了下列杂交实验:
亲本 |
子代 |
|
组合一 |
突变型×野生型 |
突变型∶野生型=1∶1 |
组合二 |
突变型×突变型 |
突变型∶野生型=2∶1 |
(1)若上述性状是受常染色体上的一对等位基因(D、d)控制,则由杂交组合一可知野生型为________性性状,突变型的基因型为______________。在组合二中子代中出现的特殊性状分离比的原因是______________,请用遗传图解解释组合二的遗传过程(不要求写出配子)。
(2)现获得一批基因型相同的纯合果蝇回复体,让这批果蝇与__________________杂交,即可判断其基因型是HHrr还是hhRR。若实验结果表明这批果蝇为假回复体,请利用这批果蝇及纯合野生正常翅果蝇设计杂交实验,判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对的染色体上。
①实验步骤(写出要点即可):
________________________________________________________________________。
②预测实验结果并得出相应结论:
若________________________,则这两对基因位于不同对的染色体上。
果蝇的自然群体中,第Ⅱ染色体的变化很多,现在把有变化的第Ⅱ染色体的纯合体列在下面表中,试分析说明下列问题:
果蝇的第Ⅱ染色体的各种类型在不同温度中的生活力
第Ⅱ染色体的各种类型 |
25℃ |
21℃ |
16℃ |
标准型 |
100 |
100 |
100 |
A |
99 |
98 |
100 |
B |
95 |
89 |
87 |
C |
92 |
109 |
100 |
⑴从表中可以看到,在不同温度中,第Ⅱ染色体的不同类型的生活力 ⑵在25℃中,________的生活力最好。在21℃中,__________的生活力最好。在16℃中,__________的生活力最好。
⑶由此得出的结论是:① ② 。
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。
请回答下列有关遗传的问题
Ⅰ.图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:
(1)过程①发生的时期是 和
(2)细胞中过程②发生的主要场所是 ,该过程是在 酶的作用下,将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
(3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。
(4)图中y是某种tRNA,它由 (三个或多个)个核糖核苷酸组成的,其中CAA称为 ,一种y可以转运 种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由 种氨基酸组成。
Ⅱ.下图表示乙醇进入猕猴(2n=42)机体内的代谢途径,若猕猴体内缺乏酶1,喝酒脸色基本不变但易醉,称为“白脸猕猴”;缺乏酶2,喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红,称为“红脸猕猴”;若上述两种酶都有,则乙醇能彻底氧化分解,号称“不醉猕猴”。请据图回答下列问题:
(1)乙醇进入机体的代谢途径,说明基因控制性状是通过__________________:从以上资料可判断猕猴的乙醇代谢与性别关系不大,判断的理由是___________。
(2)基因b由基因B突变形成,基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因,这体现了基因突变具有__________的特点。若对猕猴进行基因组测序,需要检测______________条染色体。
(3)“红脸猕猴”的基因型有_____________种;一对“红脸猕猴”所生的子代中,有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”的个体,则再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是_____________。
(4)请你补充完成设计实验,判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。
实验步骤:
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配,并产生多只后代:
②观察、统计后代的表现型及比例。
结果预测:
I.若子代_____________________,则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB。
II.若子代_____________________,则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb。
Ⅲ.若子代_____________________,则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aabb。
果蝇的性染色体组成为XY型,其中R和r控制果蝇的红眼和白眼,B和b控制果蝇的刚毛和截毛。R、r和B、b两对基因位于性染色体上(如图乙)。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区段,在该区段上基因成对存在,Ⅱ和Ⅲ是非同源区段,在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因。请回答下列问题。
(1)果蝇的B和b基因位于图甲中的_________(填序号)区段,R和r基因位于图甲中的________(填序号)区段。
(2)在减数分裂时,图甲中的X和Y染色体之间有交叉互换现象的是________(填序号)区段。
(3)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因,请写出该果蝇可能的基因型,并设计实验探究B和b在性染色体上的位置情况。
①可能的基因型:______________________________。
②设计实验:______________________________________________________________________。
③预测结果和结论:如果后代中雌性个体全为刚毛,雄性个体全为截毛,说明_______________;
如果后代中雌性个体全为截毛,雄性个体全为刚毛,说明______________________________。
青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。
(3)从青蒿中分离了cyp基因(下图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 _____(填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。
中国科学家屠呦呦获得2015诺贝尔生理学或医学奖的获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”——可以显著降低疟疾患者死亡率的青蒿素。青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。
(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。
②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 (填字母)。
③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。
下列两图为某哺乳动物细胞分裂过程中的坐标图和细胞的部分生命活动示意图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中③阶段包括______________过程。
(2)图乙中c细胞中的染色体共含有__________条脱氧核苷酸链,在显微镜下可观察到存在同源染色体的是___________(填字母)细胞。
(3)基因的自由组合发生在图乙__________(填字母)细胞中,h细胞的名称是_______________,细胞分裂时星射线的形成与____________密切相关(填结构名称)。
(4)图乙中e细胞和f细胞的功能不同是___________的结果。如果e细胞变成了癌细胞,主要原因是_________________________发生了突变。
(5)在图甲中,如果在A点时将全部核DNA用放射性同位素标记,而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素,则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的比例为_________。
果蝇是遗传学常用的材料,回答下列有关遗传学问题。
(1)图1表示对雌果蝇眼型的遗传研究结果,由图分析,果蝇眼形由正常眼转变为棒眼是由于 导致的,其中雄性棒眼果蝇的基因型为 。
(2)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XdBXb,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因d,且该基因与棒眼基因B始终连在一起,如图2所示。在纯合(XdBXdB、XdBY)时能使胚胎致死。若棒眼雌果蝇(XdBXb)与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交,F1果蝇的表现型有三种,分别为棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和 ,其中雄果蝇占 。若F1雌果蝇随机交配,则产生的F2中Xb频率为 。
(3)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失,若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子,若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子导致个体胚胎期死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请用杂交实验判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的?
实验设计:选该白眼雌果蝇与多只红眼雄果蝇杂交,观察统计子代中雌雄果蝇数量之比。
结果及结论:
①若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为 ,则为基因突变引起的。
②若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为 ,则是由于缺失造成的。
下图分别表示几种不同的育种方法. 请据图回答下列回答:
(1)A过程中,在指导蛋白质合成时, ③处的氨基酸由物种P的________改变成了____________。(缬氨酸GUC;谷氨酰胺CAG;天门冬氨酸GAC)
(2)B过程所示的育种方法叫做_____,该方法最常用的作法是在①处_______。
(3)C表示的育种方法是_____ , 若要从F2中选出最符合要求的新品种, 最简便的方法是_____。
(4)D过程中, ②常用的方法是__________ 。与C过程相比,D方法的突出优点是_________。
油菜和大麻是两种重要的经济作物,前者是雌雄同株植物,后者是雌雄异株植物。为了培育优良作物,科学家利用二者进行了以下相关研究。
资料一: 图甲表示油菜体内的 的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后的两条转变途径。其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。科学家根据这一机制培育出高产油 油菜,产油率由原来的35%提高到58% 。
资料二 图乙表示大麻的性染色体简图。图中同源部分(Ⅰ片段)基因互为等位,非同源部分( Ⅱ1、Ⅱ2片段) 基因不互为等位。
请分析资料回答问题:
(1)图甲中油脂或氨基酸的合成途径,说明基因可以通过 来控制代谢过程,从而影响生物性状。
(2)图丙表示基因B的转录过程:图中甲为 ;转录过程进行的方向是 。一般油菜体内只转录乙链,科学家诱导丙链也实现转录,结果形成了双链mRNA。由于该双链mRNA不能与 结合,因此不能合成酶b,但细胞能正常合成酶a,所以高产油油菜的油脂产量高。
(3)研究人员在一株大麻雌株中发现了一种遗传性症状甲。将该植株与正常雄株(无亲缘关系)杂交,得到的后代植株中,表现出症状甲的均为雄性。则症状甲属于 性状,控制该性状的基因位于 染色体上。
(4)d和e是两个位于大麻Ⅱ2片段上的隐性致死基因,即XdXd、XeXe、XdY、XeY的受精卵将不能发育。大麻雄株开花不结籽,雌株授粉后能结籽。运用杂交育种的方法,如何只得到雌性后代?请用遗传图解表示,并加以必要的文字说明(相对性状用死亡/存活表示;配子不作要求)。
(5)假设某物质在两个显性基因共同存在时才能合成,基因G、g位于I片断上,另一对等位基因(F、f)位于一对常染色体上。两个不能合成该物质的亲本杂交,子一代均能合成该物质,子二代中能合成该物质、不能合成该物质的比例为9﹕7,则两个亲本的基因型为____________________________。