高中生物微生物的分离和培养综合题

人类白化病是常染色体隐性遗传病。某患者家系的系谱图如图甲。已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，白化基因a则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。根据上述实验结果，回答下列问题。

(1)条带1代表________基因。个体2～5的基因型分别为________、________、________和________。
(2)已知系谱图甲和图乙的实验结果都是正确的，根据遗传定律分析图甲和图乙，发现该家系中有一个体的条带表现与其父母的不符，该个体与其父母的编号分别是________、________和________，产生这种结果的原因是___________________________________________________________。
(3)仅根据图乙给出的个体基因型的信息，若不考虑突变因素，则个体9与一个家系外的白化病患者结婚，生出一个白化病子女的概率为________。

玉米非糯性基因（A）对糯性基因(a)是显性，黄色胚乳基因（B）对白色胚乳基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。A^-和a^- 表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括A和a基因)，缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题：
（1）现有非糯性玉米植株，基因型可能为AA或AA^-，实验室条件下可以直接通过 的  方法加以区别。
（2）通过正反交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论。
正交：A^-a（♂）×aa（♀），反交：A^-a（♀）× aa（♂）。若正交子代表现型为       ，反交子代表现型为         ，则结论正确。
（3）以AAbb和aaBB为亲本杂交得到F₁，F₁自交产生F₂。选取F₂中的糯性黄胚乳植株， 让其自由传粉，则后代的表现型及其比例为            。
（4）染色体缺失的花粉不育，所以基因型为Aa^-Bb的个体产生可育雄配子的类型为         ，该个体作为父本与基因型为A^-abb的个体作为母本杂交，请写出遗传图解。
（5）玉米中的赖氨酸的含量较低，为提高赖氨酸的产量，通过化学合成法获得相关目  的基因，常用          方法进行大量扩增。导入目的基因后，为确定目的基因是否表达可检测             。

(8分)为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦，筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。
(1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交，子代中在所得种子中，高抗旱性植株所占的比例为  ___________。
(2)某些T0植株体细胞含两个HVA基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。

①将T0植株与非转基因小麦杂交：
若子代高抗旱性植株所占比例为50%，则两个HVA基因的整合位点属于图___________类型；
若子代高抗旱性植株所占的比例为100%，则两个HVA基因的整合位点属于图___________类型。
②让图C所示类型的T0植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例为___________。

Ⅰ、干细胞中c–Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态，Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒，将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞（如图所示）。
请分析回答：

（1）Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于        状态。依据上图所示的原理，体细胞癌变是              等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在图中             等基因控制下的细胞_                 过程。
（2）研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称作                。
II.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。请据图分析回答：

（1）曲线       是随机交配的相应曲线。
（2）曲线IV的Fn中Aa的基因型频率是          。
（3）曲线Ⅲ的F₆中AA基因型频率为          。
（4）曲线Ⅱ的F₃中Aa基因型频率为           。
（5）四个不同条件下发生了进化的种群是曲线          。

(11分）果蝇是常用的遗传学实验材料，请分析并回答：
摩尔根利用果蝇群体中出现的一只白眼雄性果蝇，设计了如下表所示的一系列杂交实验。

⑴从实验一的结果分析，果蝇眼色的遗传符合孟德尔的             定律，但实验一F₂中眼色的性状表现与          相关联。
⑵摩尔根由此提出以下假设：控制白眼的基因是        （显/隐）性基因，且位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。上表中哪一组实验结果对支持其假设起到关键作用         。
⑶实验证明摩尔根的假设是成立的。若用B、b分别表示控制红眼和白眼的基因，则实验一中F₂红眼雌果蝇的基因型是        ；欲检测实验一中F₁红眼雌性个体眼色的基因组成，所选用的另一亲本的基因型是          。
⑷果蝇的正常翅和缺刻翅是一对相对性状，观察缺刻翅果蝇的染色体，如图所示，果蝇翅形的变异属于             。

⑸上述果蝇遗传实验说明，基因与染色体的关系是          。

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)根据下表两组杂交实验结果分析：该实验的目的是测定亲本中______（填性状）个体的基因型，此类杂交实验在遗传学上称为_______。组合Ⅱ的F₁中，出现一株白花的原因最可能是_________。

（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为      。
（3）现有一宽叶红花突变体，其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙中的一种（其他同源染色体数目及结构正常）。可利用缺失一条染色体的植株进行杂交实验，来确定该突变体的基因组成。请完善下列实验。（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用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株（基因如图丙）杂交
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。

回答下列问题
（1）已知直毛性状的基因是位于X染色体上的显性基因。有一分叉毛长翅雄蝇，与一只直毛残翅雌蝇杂交，Fl全为直毛长翅，Fl代雌雄个体相互交配得到F2，F2中，雌雄各有3/4为长翅，1/4为残翅。请问，这两对相对性状的遗传符合什么遗传定律？                   _。你的判断理由是                                                             。F1长翅雌雄个体相互交配得到F₂，其中长翅：残翅=3׃1，该现象称为             现象，相关基因遵循                   _定律。
（2）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）。
（3）已知紫色企鹅的常染色体上有一些列决定羽毛颜色的复等位基因：G、gch、gh、g。以上复等位基因的出现体现了基因突变的             的特点，企鹅羽毛颜色的遗传遵循             。

（1）某二倍体植物具有高茎和矮茎之分，某实验小组以这种植物为实验材料进行杂交实验，结果如下表：

	父本	母本	F1	F2
第1组	一株矮茎	一株矮茎	高茎、矮茎（数量未统计）	高茎、矮茎（数量未统计）
第2组	一株高茎	一株高茎	305高茎、98矮茎	高茎、矮茎（数量未统计）

实验小组对该性状的遗传提出两种假说。
假说一：植物的株高由三个等位基因（A、a1和a2）控制，当a1和a2同时存在时，表现为矮茎，其他情况均为高茎，A相对于a1和a2为显性。如果该假说成立，第1组F₁自交得F₂,F₂中高茎数量：矮茎数量为____________；则第2组F₂中高茎数量：矮茎数量为____________。
假说二：植物的株高由三个等位基因(A+、A、a)控制，其中A决定高茎，A+和a都决定矮茎，三个基因的显隐关系为A+相对于A、a为显性，A相对于a为显性。如果该假说成立，则第2组F₁自交得到的F₂中高茎数量：矮茎数量为____________。
（2）果蝇的Ⅰ号染色体是性染色体，Ⅱ号染色体上有粉红眼基因r，Ⅲ号染色体上有黑体基因b，短腿基因t位置不明。现有一雌性黑体粉红眼短腿（bbrrtt）果蝇与雄性纯合野生型（显性）果蝇杂交，再让F₁雄性个体进行测交，子代表现型如表1所示（未列出的性状表现与野生型的性状表现相同）。请回答下列问题：                                    表1

表现型 性别	野生型	只有 黑体	只有 粉红眼	只有 短腿	黑体 粉红眼	粉红眼 短腿	黑体 短腿	黑体粉红眼短腿
雄性	25	26	25	27	27	23	26	25
雌性	26	24	28	25	26	25	25	24

短腿基因最可能位于                号染色体上。
‚任取两只雌、雄果蝇杂交，如果子代中灰体（B）粉红眼短腿个体的比例是3/16，则这两只果蝇共有
      种杂交组合（不考虑正、反交），其中亲代中雌雄基因型不同的组合有        。

(8分)兔子的毛色有灰色、青色、白色、黑色、褐色等，控制毛色的基因位于常染色体上。其中，灰色由显性基因(B)控制，控制青色、白色、黑色、褐色的基因分别是b₁、b₂、b₃、b₄，它们均为B基因的等位基因。
(1)已知b₁、b₂、b₃、b₄之间具有不循环而是依次的完全显隐性关系(即如果b₁对b₂为显性、b₂对b₃为显性，则b₁对b₃也为显性)。但具体情况未知，有人做了以下杂交实验(子代数量足够多，雌雄都有)：
甲：纯种青毛兔×纯种白毛兔→F₁为青毛兔
乙：纯种黑毛兔×纯种褐毛兔→F₁为黑毛兔
丙：F₁青毛兔×F₁黑毛兔→
请推测杂交组合丙的子一代可能出现的性状，并结合甲、乙的子代情况，对b₁、b₂、b₃、b₄之间的显隐性关系做出相应的推断：
①若__________________(表现型及比例)，则b₁、b₂、b₃对b₄为显性，b₁、b₂对b₃为显性，b₁对b₂为显性，可表示为b₁>b₂>b₃>b₄，以下回答问题时，用此式表示)。
②若青毛∶黑毛∶白毛大致等于2∶1∶1，则b₁、b₂、b₃、b₄之间的显隐性关系是________。
③若黑毛∶青毛∶白毛大致等于2∶1∶1，则b₁、b₂、b₃、b₄之间的显隐性关系是________。
(2)假设b₁>b₂>b₃>b₄。若一只灰毛雄兔群体中多只不同毛色的纯种雌兔交配，子代中灰毛兔占50%，青毛兔、白毛兔、黑毛兔和褐毛兔各占12.5%，该灰毛雄兔的基因型是__________.

假说演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的一种科学方法。利用假说演绎法，孟德尔发现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构；利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说。分析回答下列问题：
（1）孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1测交三组实验，按照假说演绎法，包括“分析现象一作出假设一检验假设一得出结论”，最后得出了基因的自由组合定律。
①孟德尔在基因的自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是
                                                          。(2分)
②孟德尔三组杂交实验中，在现象分析阶段完成的实验是    ；在检验假设阶段完成的实验是                                            。
（2）模型主要包括物理模型、数学模型、概念模型等，沃森和克里克所建立的DNA双螺旋结构模型是    模型。包含有n个脱氧核苷酸的DNA分子片段，理论上最多可排列出    种脱氧核苷酸序列。
（3）利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的理由是                                 。请你运用类比推理的方法，推断基因与DNA长链的关系是                                       。

I、在一群野生型红眼果蝇中发现了一只罕见的突变型白眼雄果蝇，让这只白眼雄果蝇与群体中的红眼雌果蝇交配，产生的F全为红眼果蝇，性别有雌有雄，现已知红眼与白眼为一对相对性状，受一对等位基因W与w控制，且红眼对白眼为完全显性，请利用上述材料（即野生型红眼果蝇，突变型白眼雄果蝇，F红眼果蝇），选择亲本，设计实验方案，只做二代杂交实验，探究控制红眼与白眼这一相对性状的等位基因是仅位于X染色体上，还是位于X与Y染色体的同源区段。（只要求写出进行两代杂交所选亲本的来源及表现型，及预测最终杂交的实验结果和得出相应的结论）。
（1）第一代杂交实验母本             雌果蝇，父本             雄果蝇。第二代杂交实验母本             雌果蝇，父本             雄果蝇。
（2）实验结果预测1                                                         
结论：                                                                       。
实验结果预测2                                                               ，
结论：                                                                       。
II、果蝇的自然群体中，第II号染色体的变异很多。下表表示果蝇的三种第II号染色体突变类型（A、B、C）在不同温度下的存活能力与野生型果蝇的比较（以野生型为100）

分析表中数据，可看出生物突变的特点是           。如果果蝇生存环境的温度明显下降，经过较长时间后，类型           的基因频率会逐渐提高，进而形成一个新品种。如果这一新品种与原类型形成                  ，就产生了一个新的物种。

某种多年生植物的花色性状由三个复等位基因（A+、A、a）控制，其中A决定蓝色，A+和a都决定红色，A+相对于A、a是显性，A相对于a为显性。现有以下该植物的四组杂交实验，请分析并回答问题。

其中，A组中子代红花数量为298，蓝花数量为101；B、C组未统计数量。
（1）A组亲代红花基因型为         ；B组亲代蓝花基因型为           。
（2）红花植株的基因型可能有     种，为了测定其基因型，某人用AA与其杂交进行测定，通过结果可以判断出的基因型是            。
（3）该植物的性别决定方式为XY型，决定其叶斑的基因位于X染色体上，有叶斑（B）对无叶斑（b）为显性，有叶斑雄株的一个处于有丝分裂后期的细胞和杂合叶斑雌株中一个处于减数第二次分裂中期的细胞进行比较，在不考虑变异的情况下，两个细胞中的叶斑基因B数目比为       ，染色体数目比为         。

豌豆的腋生和顶生是一对相对性状（控制基因为B和b），下表是几组杂交实验的结果。根据以下实验结果，分析回答

豌豆花的腋生和项生这一对相对性状中，属于显性性状的是________，判断的依据是杂交组合________。
(1)杂交组合乙亲本的基因型分别是______________。
(2)杂交组合乙后代的腋生豌豆中杂合子所占比例为____________。
(3)杂交组合丙后代的腋生豌豆中杂合子所占比例为____________。
(4)在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫做________。

下图是人类某一类型高胆固醇血症的分子基础示意图(控制该性状的基因位于常染色体上，以D和d表示)，根据有关知识回答下列问题：

(1)控制LDL受体合成的是________性基因，基因型为_______  _的人血液中胆固醇含量高于正常人。
(2)调查发现在人群中每1 000 000人中有一个严重患者，那么正常基因的频率是_    。
(3)由图可知携带胆固醇的低密度脂蛋白(LDL)进入细胞的方式是________，这体现了细胞膜的结构特点是________。
(4)下图是对该高胆固醇血症和白化病患者家庭的调查情况，Ⅱ₇和Ⅱ₈生一个同时患这两种病的孩子的几率是________，为避免生下患这两种病的孩子，Ⅱ₈必需进行的产前诊断方法是________。若Ⅱ₇和Ⅱ₈生了一个患严重高胆固醇血症的孩子，其最可能原因是发生了________。

酒是人类生活中的主要饮料之一，有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”，有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。下图表示乙醇进入人体后的代谢途径，请据图分析，回答下列问题：

(1)“红脸人”的体内只有ADH，饮酒后血液中________含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制________，进而控制生物的性状。
(2)若某正常人乙醛脱氢酶基因在解旋后，其中一条母链上的G被A所替代，而另一条链正常，则该基因连续复制2次后，可得到_________个突变型乙醛脱氢酶基因。
(3)对某地区调查统计发现人群中缺少ADH的概率是81%。有一对夫妻体内都含有ADH，但妻子的父亲体内缺少ADH，这对夫妻生下一个不能合成ADH孩子的概率是____________________。
(4)经常酗酒的夫妻生下13三体综合征患儿的概率会增大。13三体综合征是一种染色体异常遗传病，医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记（“+”表示有该标记，“-”表示无），对该病进行快速诊断。现诊断出一个13三体综合征患儿（标记为“+ - -”），其父亲为“+ +”，母亲为“+ -”。则该患儿形成与双亲中________有关，因为其在形成生殖细胞过程中减数分裂第____________次分裂异常。为了有效预防l3三体综合征的发生，可采取的主要措施有________________。（至少写两点）