果蝇是遗传学研究的经典材料,下图是雄果蝇甲的两对等位基因在染色体上的分布情况,其中红眼(E)对白眼(e)、灰身(B)对黑身(b)为完全显性。
(1)雄果蝇甲有 对同源染色体,细胞最多有 个染色体组。
(2)假设雄果蝇甲的一个精原细胞产生了一个基因型为BXE的配子,则另外三个配子的基因型为 。
(3)雄果蝇甲与另一雌果蝇杂交,后代雌果蝇中,灰身红眼与黑身红眼的比例为1:1,后代雄果蝇中,灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼的比例为1:1:1:1,则亲本雌果蝇的基因型为 ,表现型为 。若后代出现基因型为bbXeXeY黑身白眼雄果蝇(不考虑基因突变),这属于 变异,出现这种变异的原因是 。
果蝇卷翅基因A是2号染色体(常染色体)上的一个显性突变基因,其等位基因a控制野生型翅型。
(1)杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序 (相同/不相同),位于该对染色体上决定不同性状基因的传递 (遵循/不遵循)基因自由组合定律。
(2)卷翅基因A纯合时致死,推测在随机交配的果蝇群体中,卷翅基因的频率会逐代 。
(3)研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B,从而得到“平衡致死系”果蝇,其基因与染色体关系如右图。
该品系的雌雄果蝇交配(不考虑交叉互换和基因突变),其子代中杂合子的概率是 ;子代与亲代相比,子代A基因的频率 (上升/下降/不变)。
(4)欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因,可做下列杂交实验(不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变):
P“平衡致死系”果蝇(♀)×待检野生型果蝇(♂)
F1选出卷翅雌雄果蝇随机交配
F2 ?
若F2的表现型及比例为 ,说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
若F2的表现型及比例为 ,说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。
科研人员向野生型拟南芥的核基因组中随机插入已知序列的Ds片段(含卡那霉素抗性基因),导致被插入基因突变,筛选得到突变体Y。因插入导致某一基因(基因A)的功能丧失,从突变体Y的表现型可以推测野生型基因A的功能。
(1)将突变体Y自交所结的种子用70%酒精_____ ___处理后,接种在含有卡那霉素的培养基中,适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化,一段时间后若培养基上的幼苗颜色为绿色,则可确定植株DNA中含有______ __。
(2)统计培养基中突变体Y的自交后代,绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株,培养基中突变体Y的自交后代结果表明相关基因______ __(填“符合”或“不符合”)孟德尔自交实验的比例。
(3)研究人员进一步设计测交实验以检测突变体Y产生的__________ ____,实验内容及结果见下表。
测交亲本 |
实验结果 |
突变体Y(♀)×野生型(♂) |
绿色:黄色=1.03:1 |
突变体Y(♂)×野生型(♀) |
黄色 |
由实验结果可知,Ds片段插入引起的基因突变会导致____ __致死,进而推测基因A的功能与______ __有关。
(4)提取突变体Y的基因组DNA,限制酶切割后用_______ _连接,依据Ds片段的已知序列设计引物,扩增出_____ ____,进一步测定其序列。
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 。
下图表示某植物细胞内色素的合成途径(字母表示控制相应酶的基因)。红色素和蓝色素混合使花瓣表现为紫色,蓝色素和黄色素混合使花瓣表现为绿色,白色表示该化合物不是色素。若两纯合亲本杂交得F1,F1自交得到的F2中紫色:绿色:蓝色=9:3:4。
请回答:
(1)亲本的基因型可能是____________________。图示过程所体现的基因控制生物性状的方式是通过控制_________________,进而控制生物性状。
(2)若F2中的绿色植株自交,其子一代中杂合子所占的比例为_______。F2中紫色个体与白色个体杂交,其子代________(能/不能)出现白色个体,理由是______________。
(3)在重复上述实验过程中,研究人员发现了一株发生“性状分离”的F1植株(部分枝条上开出了蓝色花),该变异是细胞分裂过程中出现________或________的结果。
(4)根据上述F2的表现型及比例只能证明其中的两对等位基因______分别位于两对同源染色体上,不足以做出上述三对等位基因分别位于三对同源染色体上的判断,若要进一步验证,实验设计思路:让________________杂交得到F1,F1自交,统计F2的性状表现及比例并据此做出判断。若上述三对等位基因分别位于三对同源染色体上,则F2的基因型应为_________种。
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)。
决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段(见图1)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图所示的研究。请回答问题:
(1)图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体_ _(填“能”或“不能”)发生联会。
(2)图2中的亲本杂交时,F1出现了四种表现型,其中表现型为无色蜡质个体的出现,说明亲代_____细胞在减数分裂过程中,同源染色体的 间发生了__ ___,产生了基因型为___ __的重组型配子。
(3)由于异常的9号染色体上有______作为C和wx的细胞学标记,所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察,观察到_________的染色体,可作为基因重组的细胞学证据。
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F.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。
(6分)假如有两个纯种小麦,一个的性状是高秆(D,易倒伏),能抗锈病(T);另一个的性状是矮秆(d,抗倒伏,易锈病(t)。用这两种纯种小麦进行以下两种不同的育种试验。请据图回答问题。
(1) A所示的育种方法是叫 育种,这种育种方法依据的原理是 。
(2) F2矮秆抗锈小麦的基因型为 两种,其中符合要求的小麦品种的基因型为______________。
(3) B所示的育种方法叫 育种,这种育种方法的优点是 。
根据教材填空(每空1分,共10分)
(1)一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是
(2)人和动物的染色体上本来就存在着与癌有关的原癌基因和抑癌基因。其中原癌基因主要负责 ,抑癌基因主要是 。
(3)基因的本质是 ,基因的两个基本功能是 和 遗传信息。
(4)以囊性纤维病为例来分析得知:基因是通过控制 直接控制生物的性状。
(5)细胞中的一组 它们在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组染色体称为一个染色体组。
(6)在生物体进行 过程中,控制 的基因的重新组合,称为基因重组。
(4分)2004年2月,玉米育种、栽培专家李登海的“高产玉米新品种掖单13号”荣获国家科技进步一等奖。该品种具有“大果穗”、“紧凑型”等特点,提高了单株生产力并可以进行较高密度种植,创造并保持着夏玉米1096.29公斤/亩的世界纪录,为粮食生产和农民增收做出了重要贡献。
(1)在玉米种群中偶然发现了“大果穗”这一性状,且可以遗传,这种变异类型最可能属于__________。
(2)“紧凑型”玉米(叶片夹角小,上冲)克服了“平展型”玉米植株间互相遮挡阳光的缺点,在新品种增产方面起了很大的作用。“紧凑型”有利于增产的原因是_____________________
(3)若玉米“紧凑型”(A)与“平展型”(a)是一对相对性状,“大果穗”(B)与“小果穗”(b)是另一对相对性状,控制这两对相对性状的基因分别位于非同源染色体上。如果你是育种专家,用文字或图解描述如何选育能稳定遗传的高产品种。
下图为几种不同育种过程的示意图。请分析回答问题:
(1)图甲中①②③过程的育种方法是_____,依据的原理是_____。
(2)图甲中,让所有被选择保留下来的F2植株自交,能发生性状分离的植株占_____。
(3)图甲中,过程⑤依据的生物学原理是_____,理论上可获得_____种单倍体;①④⑤⑥过程培育新品种的最大优点是_____。
(4)图乙中,黑麦和普通小麦杂交所得的杂种植株不育的原因是杂种植株细胞中的染色体在减数分裂时_____,导致其不能产生正常的配子。科学家为了解决这一问题,过程B采用的方法是用_____试剂处理杂种个体幼苗。
通过各种方法改善农作物的遗传性状,提高粮食产量一直是育种工作者不断努力的目标,下图表示一些育种途径。请回答下列问题:
(1)图中需用到限制酶的育种途径是 (填数字),该育种途径的原理是 ,PCR技术可以为该途径提供 ,在PCR的过程中催化子链合成的酶是 。
(2)图中(7)途径是 ,途径(5)(7)(8)相对于途径(5)(6)的优势是 。
(3)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本,通过途径(5)、(6)得到ddRR。该育种过程中第一次筛选在 (P/F1/F2)中进行,得到基因型肯定为ddRR的植株至少需要 年。
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_________。
果蝇是雌雄异体的二倍体动物,体细胞中有8条染色体,是常用的遗传研究材料。一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。请回答下列有关问题:
(1)有一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群,性别比例偏离较大。研究发现该种群的基因库中存在隐性致死突变基因(胚胎致死)。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配,F1中有202个雌性个体和98个雄性个体。
①导致上述结果的致死基因位于________染色体上。
②从该种群中任选取一只雌果蝇,鉴别它是纯合子还是杂合子的方法是:将该雌果蝇与种群中的雄果蝇杂交,如果杂交后代______________,则该雌果蝇为杂合子;如果杂交后代____________,则该雌果蝇为纯合子。
(2)研究发现野生果蝇正常翅(h)可以突变为毛翅(H),体内还有一对基因R、r本身不控制具体性状,但rr基因组合时会抑制H基因的表达。如果两对基因位于常染色体上,则一个种群中纯合正常翅果蝇的基因型有________种。如果这两对基因分别位于两对同源染色体上,基因型为RrHh的雌雄果蝇个体交配,产生的子代中,正常翅中杂合子所占的比例_________。
(3)如果另有一对基因D(红眼)、d(白眼)与第(2)小题中的基因R、r均位于X染色体上,只有当R基因存在时,果蝇才表现为毛翅(H)。现有三对基因均杂合的果蝇与毛翅红眼的雄果蝇杂交。F1的雄果蝇中,毛翅白眼所占比例为3/8。让F1中的毛翅果蝇随机交配,则F2中毛翅果蝇所占的比例为__________。