高中生物微生物的分离和培养综合题

出芽酵母的生活史如下图1所示，其野生型基因发生突变后，表现为突变型（如图2所示）。研究发现该突变型酵母（单倍体）中有少量又回复为野生型表现型，请分析回答：

（1）酵母的生殖方式Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ相比，在减数分裂过程中能发生    ，因而产生的后代具有更大的变异性。
（2）依据图2和表1分析，A基因的突变会导致相应蛋白质的合成        ，进而使其功能缺失。
（3）研究者提出两种假设来解释突变型酵母回复为野生型表现型的原因。
①假设一：a基因又突变回A基因。提出此假设的依据是基因突变具有   性。
②假设二：a基因未发生突变，编码能携带谷氨酰胺的tRNA的基因B突变为b基因（a、b基因位于非同源染色体上）。在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为________，识别的密码子为     ，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。
（4）为检验以上假设是否成立，研究者将回复后的单倍体野生型酵母与原始单倍体野生型酵母进行杂交，获取二倍体个体（F₁），培养F₁，使其减数分裂产生大量单倍体后代，检测并统计这些单倍体的表现型。
①若F₁的单倍体子代表现型为                                       ，则支持假设一。
②若F₁的单倍体子代野生型与突变型比例为3:1，则支持假设二，F₁的单倍体子代中野生型个体的基因型是                  ，来源于一个F₁细胞的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为    。

野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的基因型,设计了如图甲所示的实验。图乙为雄果蝇常染色体和性染色体的示意图,X、Y染色体的同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位,非同源部分(图中Ⅱ₁、Ⅱ₂片段)上的基因不互为等位。控制果蝇眼形的基因用A、a表示。据图回答下列问题:

(1)由F₁可知,果蝇眼形的   是显性性状,F₂会出现   现象。
(2)若控制圆眼和棒眼的基因在常染色体上,则F₂的基因型为     ,在F₂圆眼中,出现纯合子的概率为   。
(3)若控制圆眼和棒眼的基因只在X染色体的Ⅱ₁片段上,则F₂的基因型和比例分别为      和   。
(4)若控制圆眼和棒眼的基因在性染色体的Ⅰ片段上,则F₂的基因型和比例分别为      和    。
(5)结合本题,总结性染色体上基因遗传和常染色体上基因遗传的不同点。

玉米是雌雄同株异花植物， 有宽叶和窄叶， 抗病和不抗病等性状。 已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知，杂交种（Aa）所结果实在数目和粒重上都表现为高产，分别比显性和隐性品种产量高 12%、20%。某农场在培育玉米杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉［同株异花授粉（自交）与品种间异株异花授粉（杂交）］。根据上述信息回答下列问题：
（1）按照上述栽种方式，两个品种玉米授粉方式共计有   种。F₁植株的基因型是       。
（2）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减少
8%，因此到了收获的季节，应收集        （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择            （宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降。
（3）玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时
呈红色，无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示（注： 各
图甲 图乙对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性，隐性基因不能控制相应酶的合成，并且在形成配子过程中不发生交叉互换）,请回答问题:

色素	丁      丙      乙      甲 酶1    酶2    酶3
酶
控制酶合成的基因	A	B	D
相应的等位基因	a	b	d
基因所在的染色体	9号	10号	10号

① 现有纯合红色玉米粒，请在右图中画出基因在染色体上可能的位置关系。
(注：方框内只要画出与上述基因相关的染色体，用竖线表示染色体，黑点表示基因的位点，并标上相应的基因符号)。

②若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交，所结籽粒的性状分离比为紫：红：白＝0：3：1，则该植株的基因型为       。
③若某一基因型为 AaBbDd 的玉米植株自交，所结籽粒的性状及分离比为           。
④四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米，低温处理野生型玉米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         。四倍体玉米与野生型玉米是否属于同一物种？       ，为什么？         。

遗传性乳光牙患者由于牙本质发育不良导致牙釉质易碎裂，牙齿磨损迅速，乳牙、恒牙均发病，4～5岁乳牙就可以磨损到牙槽，需全拔装假牙，给病人带来终身痛苦。通过对该病基因的遗传定位检查，发现原正常基因第45位原决定谷氨酰胺的一对碱基发生改变，引起该基因编码的蛋白质合成终止导致患病。已知谷氨酰胺的密码子（CAA、CAG），终止密码（UAA、UAG、UGA）。请分析回答：
（1）正常基因中发生突变的碱基对是                  。
（2）与正常基因控制合成的蛋白质相比，乳光牙致病基因控制合成的蛋白质相对分子质量             ，进而使该蛋白质的功能丧失。
（3）现有一乳光牙遗传病家族系谱图（已知控制乳光牙基因用A、a表示）：

①乳光牙是致病基因位于      染色体上的     性遗传病。
②产生乳光牙的根本原因是         ，该家系中③号个体的致病基因是通过      获得的。
③若3号和一正常男性结婚，则生一个正常男孩的可能性是         。

卡那霉素能引起野生型苎植株（2N）黄化，育种专家向野生型苎麻的核基因组中随机插入已知序列的sDNA片段（含卡那霉素抗性基因），通过筛选得到突变体Y，sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，从突变体的表现型可以推测野生型基因A的功能。
（1）野生型苎麻的核基因组插入已知序列的sDNA片段引起的变异类型属于   （基因突变/染色体变异）。
（2）将突变体自交所结的种用子75%酒精消毒处理30s后，接种在含有     的培养基中，实验设置3个重复组，在适宜条件下光照培养。一段时间后若培养基上有绿色有幼苗，则可确定苎麻植株的DNA中含有     ，实验设置3个重复的目的是        。
（3）统计培养基中突变体Y自交产生大量后代，绿色幼苗和黄色幼苗性状分离比例接近于1：1，突变型（A⁺）对野生型（A）      （显性/隐性），自交结果    （符合/不符合）孟德尔自交实验的比例。
（4）育种专家进一步设计杂交实验以检测突变体Y（突变基因为A+）产生的       ，实验内容及结果见下表。

由实验结果可知，x片段插入引起的变异会导致    致死，进而推测基因A的功能与    有关。

已知水稻的糯与非糯是一对相对性状，显隐性未知；高秆与矮秆是一对相对性状，高杆对矮杆为显性，两对性状遗传符合自由组合定律。现有生育期一致的纯合糯性高杆与纯合非糯性矮杆水稻各若干。某生物兴趣小组利用这些水稻作了如下实验。
（1）为探究水稻糯与非糯的显隐关系，兴趣小组将这两种水稻混杂种在一起。结果发现一部分植株所结的稻谷既有糯性也有非糯性，其他植株所结稻谷全为非糯性。据此他们推断水稻非糯性是      性性状。
（2）通过杂交育种手段，兴趣小组选育出了矮杆糯性水稻。请问杂交育种的原理是                。选育出的矮杆糯性水稻         （“需要” 或“不需要”）经过连续自交提纯过程。
（3）用碘液对花粉染色后在显微镜下观察，可看到糯性花粉为橙红色，非糯性花粉是蓝黑色。根据这个特性和利用纯合糯性水稻与纯合非糯性水稻，兴趣小组设计实验更简单地证明了孟德尔关于分离定律的假说。请补充相关内容。
①                                           ，获得F1种子，播种后获得F1植株。
②                                                                          。
③ 若                                    则证明了孟德尔的假说是正确的。

请仔细阅读豌豆的杂交实验过程图解，并回答问题：

（1）图中         品种是杂交实验的母本。
（2）若甲品种开红花（AA），乙品种开白花（aa），则图示杂交过程获得的种子长成的豌豆植株开的花为      花。
（3）某实验小组，以纯种黄色圆滑（YYRR）豌豆做父本，纯种绿色皱缩（yyrr）豌豆做母本，进行杂交实验，收获的种子中绝大多数是圆滑的，但有一粒是皱缩的。观察该种子子叶的性状表现可判断“皱缩”出现的原因：若该种子子叶的颜色为     ，则是操作①不彻底，引起母本自交造成的；若子叶的颜色为黄色，则是由于父本控制种子形状的一对等位基因中有一基因发生          。
（4）现有数粒基因型相同的黄色圆滑（Y_R_）种子，要鉴定其基因型，最简便易行的方法是             ，请预测实验结果，并作出相应的结论。
若                   ，则种子的基因型为YYRR；若           ，则种子的基因型为YyRR；
若                   ，则种子的基因型为YYRr；若           ，则种子的基因型为YyRr。

下图是某家族性遗传病的系谱图（假设该病受一对遗传基因控制，A是显性，a是隐性），请回答下面的问题。

（1）该遗传病是      （显、隐）性遗传病。
（2）II5和III9的遗传基因组成分别是      和     
（3）III8的遗传基因组成可能是     ，是杂合子的概率是     
（4）如果III8与有该病的女性结婚，则不宜生育，因为生出病孩的概率为      

大部分普通果蝇身体呈褐色（YY），具有纯合隐性基因的个体yy呈黄色。但是，即使是纯合的YY品系，如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色。这就称为“表型模写”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。
（1）对果蝇基因组进行研究，应测序哪几条染色体_______________________________________。
（2）从变异的类型看,该题中“表型模写”属于__________________________________。
（3）已知果蝇白眼为伴X隐性遗传，显性性状为红眼（B）。现有一对亲本杂交，其子代中雄性全部为白眼，雌性全为红眼，则这对亲本的杂交组合的基因型是________________________________。
（4）现有一只黄色果蝇，你如何判断它是属于纯合yy？
①请写出方法步骤：第一、用该未知基因型的______________________________交配；第二、将孵化出的幼虫用__________________________的食物饲养，其它条件相同且适宜；第三、观察成虫体色。
②结果预测：A、如果_______________________________________________，则所检测果蝇为“表型模写”；
B、如果________________________________________________________。

番茄的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（E，e）控制，正常情况下紫株A与绿株杂交，子代均为紫株．育种工作者将紫株A用X射线照射后再与绿株杂交，发现子代有2株绿株（绿株B），其它均为紫株．绿株B出现的原因有两种假设：
假设一：X射线照射紫株A导致其发生了基因突变．
假设二：X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有基因E在内的片段丢失（注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）．
现欲确定哪个假设正确，进行如下实验：
将绿株B与正常纯合的紫株C杂交，F₁再严格自交得F₂，观察F₂的表现型及比例，并做相关结果分析：
（1）若F₂中紫株所占的比例为     ，则假设一正确；若F₂中紫株所占的比例为    ，则假设二正确．
（2）假设_       （填“一”或“二”）还可以利用细胞学方法加以验证．操作时最好选择上述哪株植株？_      ．可在显微镜下对其有丝分裂_       期细胞的染色体进行观察和比较；也可对其减数分裂四分体时期细胞的染色体进行观察和比较，原因是_      ．

水稻的高秆、矮秆（A、a），粳稻、糯稻（B、b）是两对相对性状，粳稻花粉中所含的淀粉遇碘变蓝色，糯稻花粉中所含淀粉遇碘变橙红色。现用甲、乙、丙、丁四株水稻完成两组实验，实验的过程和结果如下。请回答相关问题；

（1）基因A和B位于      同源染色体，甲的基因型为____。
（2）由实验1的结果推知①产生了4种相同数量的配子，它产生4种相同数量的配子的原因是________。
（3）丙的基因组成是____，原因是____。
（4）欲用该水稻的花粉验证基因分离定律，应该选择基因型为      植株产生的花粉。

某哺乳动物的毛色由常染色体上的一组等位基因B₁、B₂和B₃控制，基因型与表现型如表所示。

基因型	B1 B1	B1 B2	B1 B3	B2 B2	B2 B3	B3 B3
表现型	黑色	黑色	黑色	灰色	花斑色	棕色

注：花斑色由灰色与棕色镶嵌而成
请回答：
（1）B₁、B₂和B₃源自于基因突变，说明基因突变具有      的特点。
（2）据表分析，基因B₁对B₂、B₃为      ，B₂与B₃为      ，毛色的遗传遵循      定律。
（3）若要通过一代杂交实验判断某黑色雄性个体的基因型，可让其与多个灰色雌性个体交配。如果F₁有黑色和灰色个体，则该黑色雄性个体的基因型为      ，判断的根据是      。
（4）若某雄性个体与某黑色雌性个体交配，F₁有棕色、花斑色和黑色三种个体，则该雄性个体的表现型为      。请用遗传图解表示该过程。

某二倍体豌豆种群有七对明显的相对性状，基因控制情况见下表。回答下列问題：

性状	等位基因	显性	隐性
种子的形状	A-a	圆粒	皱粒
茎的髙度	B-b	高茎	矮茎
子叶的颜色	C-c	黄色	绿色
种皮的颜色	D-d	灰色	白色
豆荚的形状	E-e	饱满	不饱满
豆荚的颜色（未成熟）	F-f	绿色	黄色
花的位置	G-g	腋生	顶生

（1）如上述七对等位基因之间是自由组合的，则该豌豆种群内，共有    种基因型、     种表现型。
（2）将髙茎、花腋生、白种皮的豌豆与矮茎、花顶生、灰种皮的琬豆杂交得F₁，F₁自交得F₂,F₂中高茎、花腋生、灰种皮的豌豆占27/64，则F₂中杂合子的比例为              ,双亲的基因型分别是             、               。
（3）现有各种类型的该豌豆的纯合子和杂合子（单杂合子、双杂合子、多对基因的杂合子等） 的琬豆种子，请设计最简单的实验方案，探究控制琬豆豆荚形状和豆荚颜色的基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律:
①实验方案是                                              。
②预期结果与结论:如出现                ，则控制琬豆豆荚形状和颜色的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。如出现                         ，则控制琬豆豆荚形状和颜色的基因位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。

野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇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₁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。

现有以下牵牛花的四组杂交实验，请分析并回答问题。
A组：红花×红花→红花、蓝花         B组：蓝花×蓝花→红花、蓝花
C组：红花×蓝花→红花、蓝花         D组：红花×红花→全为红花
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）若花色只受一对等位基因控制，则       组和       组对显隐性的判断正好相反。由A组数据可推知牵牛花的花色遗传遵循                定律。
（2）有人对实验现象提出了假说：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。若该假说正确，则A组同学所用的两个亲代红花基因型是                                   。
（3）若（2）中所述假说正确，那么红花植株的基因型可能有         种，为了测定其基因型，某人分别用AA和aa对其进行测定。
①若用aa与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是                        。
②若用AA与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是                        。