我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制,将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上。家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。
(1)研究家蚕的基因组,应研究 条染色体上的基因。正常情况下,雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是 条。
(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的 。由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是____________。
(3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。在另一对常染色体上有I、i基因,当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用,从而使蚕茧变为白色;而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。若基因型为IiYy、iiyy的两个个体交配,产生了足够多的子代,子代的表现型及其比例为 。若基因型为IiYy的两个个体交配,子代出现结白色茧的概率是____________。
(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd的配子有活性)。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?______,请根据亲代和子代基因型情况说明理由 。
(8分,每空1分)科学家们用长穗偃麦草(二倍体)与普通小麦(六倍体)杂交培育小麦新品种—小偃麦。相关的实验如下,请回答有关问题。
(1)长穗偃麦草与普通小麦杂交,F1体细胞中的染色体组数为________。长穗偃麦草与普通小麦杂交所得的F1不育,其原因是___________________可用________处理F1幼苗,获得可育的小偃麦。
(2)小偃麦中有个品种为蓝粒小麦(40W+2E),40W表示来自普通小麦的染色体,2E表示携带有控制蓝色色素合成基因的1对长穗偃麦草染色体。若丢失了长穗偃麦草的一个染色体则成为蓝粒单体小麦(40W+1E),这属于________变异。为了获得白粒小偃麦(1对长穗偃麦草染色体缺失),可将蓝粒单体小麦自交,在减数分裂过程中,产生两种配子,其染色体组成分别为__________________________________,这两种配子自由结合,产生的后代中白粒小偃麦的染色体组成是________。
(3)为了确定白粒小偃麦的染色体组成,需要做细胞学实验进行鉴定。可取该小偃麦的________作实验材料,制成临时装片进行观察,其中________期的细胞中染色体最清晰。
豚鼠毛色的黄色基因R与白色基因r是位于9号常染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的精子不能参与受精作用。现有基因型为Rr的异常黄色雌豚鼠甲(含有异常9号染色体的豚鼠为异常豚鼠),其细胞中9号染色体及基因组成如图1所示。
(1)用甲豚鼠与正常的白色豚鼠作亲本杂交,其F1随机交配所得的F2中表现型及比例为________,异常白色豚鼠所占比例为_________。
(2)如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交,产生的F1中发现了一只黄色豚鼠,经检测染色体组成无异常,出现这种现象的原因是_______(填“父”或“母”)本形成配子的过程中发生了________;或者是_______(填“父”或“母”)本形成配子的过程中发生了__________。
(3)如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交,产生的F1中发现了一只黄色豚鼠,经检测,其9号染色体及基因组成如图3所示,出现这种现象的原因是_________。
(4)豚鼠的粗毛与细毛分别由位于4号常染色体染色体上的A与a控制,用染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交,子代中黄色粗毛豚鼠所占比例为__________,白色细毛豚鼠所占比例为________。
假设A(抗病)、b(矮杆)是玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出稳定遗传的抗病矮杆新品种,可以采用的方法如图所示。依图回答下列问题:
(1)由品种AABB、aabb经过过程①②③培育出新品种的育种方法称为____________。经过过程②产生的表现型符合育种要求的植株中,不能稳定遗传的占________。把外源基因C导入抗病矮杆玉米的育种过程④的育种方法为________________。上述两种育种方式的原理为____________。
(2)过程⑤常采用__________________得到Ab幼苗。
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法,处理对象常选用__________________________。
(4)请用遗传图解表示①②③的育种过程(配子不作要求)。
二倍体观赏植物蓝铃花的花色(紫色、蓝色、白色)由三对常染色体上的等位基因(A、a,E、e,F、f)控制,下图为基因控制物质合成的途径。请分析回答下列问题:
(1)研究发现有A基因存在时花色为白色,则基因A对基因E的表达有 作用。
(2)选取纯合的白花与紫花植株进行杂交,F1全为紫花,F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4:3:9,请推断图中有色物质Ⅱ代表 (填“蓝色”或“紫色”)物质,亲本白花植株的基因型是 ,将F2中的紫花植株自交,F3中蓝花植株所占的比例是 。
(3)基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株杂交,F2植株的表现型与比例为 。
(4)已知体细胞中f基因数多于F基因时,F基因不能表达。下图是基因型为aaEeFf的两种突变体类型与其可能的染色体组成(其他染色体与基因均正常,产生的各种配子正常存活)。
①图中甲所示的变异类型是 ,基因型为aaEeFff的突变体花色为 。
②现有纯合的紫花和蓝花植株,欲通过一代杂交确定aaEeFff植株属于图中的哪一种突变体类型,请完善实验步骤及结果预测。
实验步骤:让该突变体与纯合蓝花植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。
结果预测:
Ⅰ.若子代中蓝:紫=3:1,则其为突变体 ;
Ⅱ.若子代中 ,则其为突变体 。
(10分,每空1分)下面①~④列举了四种育种方法,请据此回答相关问题:
(1)第①种方法属于杂交育种,其依据的原理是 。
(2)第②种育种方法称为 ,其优点是 。F1经花药离体培养得到的幼苗是 倍体。
(3)第③种育种方法中使用了秋水仙素,它的作用机理是抑制 的形成,导致细胞内的 不能移向细胞两极而加倍。
(4)第④种育种方法中发生的变异一般属于可遗传变异中的 ,此处诱发该变异的因素属于 因素,除此之外导致该变异的因素还有 因素、 因素。
请回答下列有关遗传问题:
(1)研究发现,某果蝇中,与正常酶1比较,失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点,如下图:
注:字母代表氨基酸,数字表示氨基酸位置,箭头表示突变的位点
据图推测,酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生突变的结果,其中a处是发生碱基对的 导致的,b处是发生碱基对的 导致的。进一步研究发现,失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1,出现此现象的原因可能是基因突变导致翻译过程 。
(2)果蝇的眼色遗传中,要产生色素必须含有位于常染色体上的基因 A,且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色(紫色对红色为显性)。果蝇不能产生色素时眼色为白色。现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交,后代中有紫色个体。请回答下列问题:
①F1中雌果蝇的基因型为______ __ ,F1中雄果蝇的表现型为________。让F1 雌雄个体相互交配得到F2,F2中紫眼∶红眼∶ 白眼比例为________ 。F2代中红眼个体的基因型有 种。
②请设计合理的实验方案,从亲本或 F1中选用个体以探究 F2中白眼雌蝇的基因型:
第一步:让白眼雌蝇与基因型为________ 的雄蝇交配;第二步:观察并统计后代的表现型。预期结果和结论之一是如果子代_______ ,则F2中白眼雌蝇的基因 型为aaXBXb;
(3)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Ttt的黄色籽粒植株B,其细胞中9号染色体如图二。
若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代的表现型及比例为 ______ _ ,其中得到的染色体异常植株占的比例为:____ ___。
青虾细胞的染色体数目多而且形态较小,为确定其染色体数目,需要制备染色体标本。科研人员挑选若干组数量相等、活动力强、性成熟的同等条件下青虾,分别向腹肌注射0.1mL质量分数不等的秋水仙素,对照组注射等量的生理盐水;24 h后,取出心脏等6种器官组织,分别制成装片,通过观察和统计,得出结论。以下是该实验的部分结果,请据此回答问题。
结果一:不同器官组织中处于分裂期细胞的比例(%)。
结果二:不同质量分数的秋水仙素(抑制纺锤丝的出现)处理后,处于有丝分裂中期细胞的比例和染色体形态。
秋水仙素质量分数(×10-3) |
有丝分裂中期细胞(﹪) |
染色体形态 |
0 |
1.0 |
正常 |
1 |
1.2 |
正常 |
2 |
1.5 |
正常 |
3 |
3.1 |
正常 |
4 |
11.2 |
正常 |
5 |
11.5 |
不正常 |
6 |
12.3 |
不正常 |
结果三:下图一是青虾的细胞分裂中部分染色体行为示意图,三个细胞均来自同一个体;图二是青虾某种细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型(部分时期)。
(1)上述6种器官组织中,观察细胞分裂的最佳材料是_________。
(2)注射秋水仙素的最佳质量分数是_______,依据是___________________。
(3)结果三图一中甲细胞的名称是________________。
(4)结果三图二数学模型中,bc段形成的原因是_____________________;图二模型可表示图一中________细胞所对应的细胞分裂方式中染色体数目变化规律。
克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩,该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答:
(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因型(色盲等位基因以B 和b 表示,用、表示患病或正常男性,用、表示患病或正常女性)。
(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是:他的 (填 “父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行 分裂形成配子时发生了染色体不分离。
(3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中,①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者
②他们的孩子患色盲的可能性是 。
(4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测 条染色体的碱基序列。
A、B、C、D、E分别表示几种不同的育种方法,根据图回答:
A.
B.
C.
D.
E.
(1)A图所示过程称克隆技术,新个体丙的性别决定于________亲本。
(2)在B图中,由物种P突变为物种P′,是指导蛋白质合成时,③处的氨基酸由物种P的________改变成了________。(缬氨酸GUC;谷氨酰胺CAG;天冬氨酸GAC)
(3)C图所表示的育种方法最常用的做法是在①处____________。
(4)D图表示的育种方法是杂交育种,若要在F2中选出最符合生产要求的新品种,最简单的方法是____________。
(5)E图中过程②常用的方法是________,与D方法相比,E方法的突出特点是__________。
回答下列关于生物变异的问题:
(1)2013年8月18日,中国“神舟十号”飞船搭载的“大红袍1号”和“正山小种1号”等茶种顺利移交给武夷山茶叶育种基地的科研人员,进入了基地的培育与筛种阶段。这是利用太空条件使相关茶种发生了 (填变异类型),进而选育出品优或量高的新品种。但实际培育过程中,会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡,绝大多数的产量和品质下降等情况,这说明 。在其中也发现了极少数的个体品质好、产量高,这说明变异是 。
(2)如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理,该病 (填“能”或“不能”)通过光学显微镜直接观察到,转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基应该是 。
(3)某动物的基因型为AABb,该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙所示,则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是 。
利用遗传变异的原理培育作物新品种,在现代农业生产上得到广泛应用。用某自花且闭花授粉的植物进行育种实验。请回答下面的问题:
(1)自然状态下该植物一般都是______合子。
(2)若采用诱变育种,在γ射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有______、________ 和多害性这三个特点。
(3)该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性,晚熟(B)对早熟(b)为显性,请利用现有的纯合子品种,通过杂交育种的方法培育纯合大穗早熟新品种。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种时,选择的亲本基因型分别是________和________。两亲本杂交的目的是______________。
②将F1所结种子种下去,从长出的水稻中选出表现为大穗早熟的植物,这些大穗早熟植株中约有______是符合育种要求的。
(4)假设杂交涉及到n对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下,从理论上讲,F2杂合基因型共有______种。
遗传和变异是生物界的普遍现象,现运用你所学的有关知识回答下列有关遗传和变异的问题。注:某植物(2N=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性。
(1)如图为这种植物(基因型为Aa)减数分裂四分体时期部分染色体的示意图。
如果1号染色单体上的基因为A,则2号最可能是__________。
(2)若该植物为AA,A基因所在的那一对同源染色体在减数第一次发裂时不分离,则母本产生的配子染色体数目为__________或__________。此种变异类型属于可遗传变异中的______________。
(3)假设两种纯合突变体甲和乙都是由控制株高的A基因突变产生的,检测突变基因转录的mRNA,发现甲的第二个密码子中的第二个碱基由C变为U,乙在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比,突变体__________的株高变化更大。
(14分)某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因(A与a、B与b、D与d)控制,研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时,D基因不能表达,且A基因对B基因表达有抑制作用(如图甲所示)。某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常,产生的各种配子正常存活)。分析回答:
(1)由图甲可知,正常情况下,黄花性状的可能基因型有________种。图乙中,突变体aaBbDdd的花色为_________。
(2)图乙中,突变体②、③的变异类型分别属于_________和_________。
(3)基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得Fl,F1自交,F2植株的表现型及其比例为_________,F2白花中纯合子的比例为_________。
(4)为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体,有人设计了以下实验步骤,请补充完整结果预测。
实验步骤:让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交,观察并统计子代的表现型及其比例。
结果预测:I.若子代中__________,则其为突变体①;II.若子代中__________,则其为突变体②;III.若子代中__________,则其为突变体③。
某种小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮杆易感病(ttrr)两个品种,控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:
请分析回答:
(1)A组F2中出现了矮秆抗病(非亲本)类型,其原因是F1在减数分裂形成配子过程中,位于非同源染色体上的非等位基因发生了 。
⑵A、B、C三组方法中,最不容易获得矮杆抗病小麦品种是 组。
⑶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中,最可能产生不育配子的是Ⅱ类,通过矮秆抗病Ⅱ获得可育矮杆抗病小麦新品种的方法是 。
⑷假设A组杂交育种中涉及到n对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下,从理论上讲,F2表现型共有 种。从F2代起,一般还要进行多代自交和选择,自交的目的是 。
⑸在一块高秆(纯合体)小麦田中,发现了一株矮秆小麦,请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因是基因突变还是环境影响(只需写实验步骤)。 。