果蝇的野生型和突变型为一对相对性状,受一对等位基因控制。某自然种群的果蝇全为野生型,现用该自然种群中一对野生型果蝇交配,后代中出现了一只突变型雄果蝇。研究发现突变型雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。请回答下列问题:
(l)突变型基因的产生是由于野生型基因发生了碱基对的 ,而导致基因结构发生了改变。
(2)若控制该对相对性状的基因位于常染色体上,则显性性状为____,发生基因突变的亲本是___ _(填“父本”“母本”或“父本或母本”)。
(3)若控制该对相对性状的基因位于X染色体上,则发生基因突变的亲本是__ __,判断理由足___ _。若要推测野生型和突变型的显隐关系,可用该突变型雄果蝇与自然种群中的野生型雌果蝇(未发生基因突变)交配,如果____ ,则野生型为显性性状;如果____ .则突变型为显性性状。
某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将由____ 变为 。止常情况下,基
因R在细胞中最多有________个,其转录时的模板位于____ (填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中白交性状不分离植株所占的比例为____ ;用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比
例为____。
(3)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,
其他同源染色体数目及结构正常。现只有缺失一条2号染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,
确定该突变体的基因组成是哪一种。(注:各型配子活力相同:控制某一性状的基因都缺失时.幼胚死亡
实验步骤:①____ :
②观察、统计后代表现型及比例。
结果预测:I.若____ ,则为图甲所示的基因组成;
II.若____ ,则为图乙所示的基因组成;
III.若____ ,则为图丙所示的基因组成。
基因A编码酶A,当其发生突变时,其编码产物可能发生变化。表l显示了该基因四种突变编码的产物的变化情况。表2是突变2与突变前细胞中几种物质含量的变化。
表1(与突变前的酶活性和氨基酸数目比值)
表2
请分析回答:
(1)突变1和突变2均可能是由于基因A中碱基对发生_________而引起的。突变3可能是由于碱基对发生替换从而导致____________________________。突变1所编码的产物没有改变的原因是_____________________________________________________________。
(2)分析表2可知,突变2细胞中突变基因2所编码的酶所催化的化学反应较慢,除了因为该酶活性较低外,还可能因为细胞中__________________________________________。
(3)真核生物细胞中常常出现一条mRNA上聚集着多个核糖体,其意义是_____________
________________________________________________________________________。
如图A为某哺乳动物的一个器官中一些处于分裂状态的细胞图像,图B为相关过程中细胞核内DNA含量变化曲线示意图。请据图回答下列问题。
(1)图A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ细胞分别对应图B中的________区段。
(2)图A中有同源染色体的是_____细胞,有8条染色单体的是______细胞,有2个染色体组的______细胞。
(3)图A中Ⅲ细胞经过分裂形成的子细胞的名称是_______。
(4)若一个细胞经过图B曲线所示过程,最多可产生________个子细胞;曲线中________区段可能会发生基因重组;在________区段有可能发生基因突变。
囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。
(1)图中所示为细胞膜的________模型,其中构成细胞膜的基本支架是________,氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上________________决定的。
(2)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度________,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)正常的CFTR蛋白约由1 500个氨基酸组成,直接指导该蛋白质合成的模板至少由________个核苷酸组成。有一种CFTR基因突变会导致肽链错误折叠,使蛋白质的________结构发生改变,从而影响CFTR蛋白的正常功能。目前已发现CFTR基因有1 600多种突变,都能导致严重的囊性纤维化,这一事实说明基因突变具有________________等特点。
回答下列关于遗传和变异的问题:
(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因会发生____,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生____,这两种情况都可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)假设物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是____(填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是____(填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指_____。
一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色的基因显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。
(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是 ,另一种是同一窝子代全部表现为 鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。
现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:
(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有_____________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前,为了确定F2代的育种规模,需要正确的预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;
其余两个条件是______ ____ _、_____ _____________。
(3)为了确定控制上述两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简写出该测交实验的过程:。
现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D),抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d),易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图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 ,该方法称 ,依据的变异原理是 。
(2)图中①和④的基因组成分别为 ;
(3)(二)过程中,D和d的分离发生在 (时期),
(三)过程采用的操作称为 ,获得的植株往往表现为 等特点。
(四)过程所作的的处理是 ;使用的药剂的作用是 。
(4)方法II一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为 。
(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占 ,让F1按该方法经(五)(六)过程连续进行2代,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占 。
(5)如将方法I中获得的③⑤植株杂交,再让所得到的后代自交,则后代基因型及比例为 。
肥胖与遗传密切相关,是影响人类健康的重要因素之一。
(1)某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠,人们对该基因进行了相关研究。
①为确定其遗传方式,进行了杂交实验,根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料: ____小鼠;杂交方法:____________。
实验结果:子一代表现型均正常;结论:遗传方式为常染色体隐性遗传。
②小鼠肥胖是由于正常基因的编码链(模板链的互补链)部分序列“CTC CGA”中的一个C被T替换,突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG )的序列,导致该激素不能正常合成,突变后的序列是____,这种突变____(填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
③在人类肥胖症研究中发现,许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症,其原因是________。
(2)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb (A, B基因使体重增加的作用相同且具累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是____,体重低于父母的基因型为________。
(3)有学者认为,利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代,表明____决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下,随着营养条件改善,肥胖发生率明显增高,说明肥胖是____共同作用的结果。
假设A,b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB,aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb;可采用的方法如图所示。请根据图回答问题。
(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为 ,其原理是此过程中会出现 。应用此育种方式一般从F2才能开始选育AAbb个体,是因为 .
(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株,则其中基因型为AAbb的植株在理论上有 株。基因型为Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb与aabb的数量比是 。
(3)过程⑤常采用 方法得到Ab个体。与过程“①②③”的育种方法相比,过程
⑤⑥的优势是 。
(4)过程⑦的育种方式是 。
某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎 (H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A,其对应的密码子将由_________变为________。正常情况下,基因R在细胞中最多有________个,其转录时的模板位于_________(填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2自交性状不分离植株所占的比例为______;用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为_________。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是_____。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然 出现了一个HH型配子,最可能的原因是_______。
(4)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种。(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)
实验步骤:①_______;②观察、统计后代表现型及比例。
结果预测:Ⅰ.若_________,则为图甲所示的基因组成。
Ⅱ.若__________,则为图乙所示的基因组成。
Ⅲ.若__________,则为图丙所示的基因组成。
下图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答:
⑴要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径 ,该过程中秋水仙素的作用机理是 。
⑵品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为 ,品种C的基因型是 。
⑶品种C与B是否为同一个物种? ,原因是 。
⑷途径4依据的原理是 ,此途径与杂交育种相比,最突出的优点是 。
⑸为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体,观察的最佳时期为 。
⑹若想获得无籽番茄可用适宜浓度的 涂在未受粉的番茄的雌蕊柱头上。
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。
青霉素是一种抗菌素。几十年来,由于反复使用,致使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。请回答:
(1)青霉素使用之前,细菌对青霉素的抗性存在着______。患者使用青霉素后,体内绝大多数细菌被杀死,这叫做_______;极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代,这叫做____________。青霉素的使用对细菌起了_____,这种作用是通过细菌与青霉素之间的________实现的。由于青霉素的反复使用,就会使抗药性状逐代_____并加强。从这个过程可以看出,虽然生物的______是不定向的,但_________在很大程度上是定向的。
(2)自然选择是把自然界中早已存在的________变异选择出来,并使之逐代积累、加强,最终形成生物新品种。
(3)上述过程表明自然选择是一个_____________的过程。