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 。
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。
某二倍体植物的花色受独立遗传的三对基因(用Dd、Ii、Rr表示)控制。研究发现,体细胞中r基因数多于R时,R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其它基因数量与染色体均正常)如图所示。
(1)正常情况下,甲图中红花植株的基因型有___________种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,子代中表现型的比例为______________。
(2)对R与r基因的mRNA进行研究,发现其末端序列存在差异,如图所示。二者编码的氨基酸在数量上相差__________个(起始密码子位置相同,UAA、UAG与UGA为终止密码子)
(3)基因型为iiDdRr的花芽中,出现基因型为iiDdr的一部分细胞,其发育形成的花呈_______色,该变异是细胞分裂过程中出现_________的结果。
(4)今有已知基因组成的纯种正常植株若干,请利用上述材料设计一个最简便的杂交实验,以确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各型配子活力相同。突变体②减数分裂时,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。)。
实验步骤:让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。结果预测:I若子代中________,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。
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 。其中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 。
分析回答有关玉米遗传变异的问题:
(1)为研究玉米早熟和晚熟(由E、e、F、f两对基因控制)的遗传规律,进行了以下实验:
实验1:早熟×晚熟→F1表现为早熟F2表现为15早熟:1晚熟;
实验2:早熟×晚熟→F1表现为早熟F2表现为3早熟:1晚熟;
实验结果表明:控制早熟、晚熟的两对等位基因位于_______对同源染色体上,实验1中F2早熟品种的基因型有________种;实验2中亲本早熟品种的基因型为________。
(2)玉米籽粒的黄色和白色分别由位于9号染色体上的等位基因T和t控制。
①为了确定图甲植株A(杂合子)中的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,最简单的方法是让其________产生后代(无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用)。若后代表现型及其比例为________,则说明T基因位于异常染色体上。
②已知黄色基因T纯合时致死,则随机交配的玉米群体中,T基因的频率会逐代_______;9号染色体上还有另一纯合致死基因B,其基因与染色体的关系如图乙,若图中所示的玉米品系自由交配(不考虑交叉互换),其子代中杂合子的概率是________;利用图乙所示的玉米来检测某白色玉米的9号染色体上是否出现了决定新性状的隐性突变基因,做了图丙的实验(不考虑交叉互换及其他的基因突变):
若F2代的表现型及其比例为________,则说明待检测玉米的9号染色体上没有出现决定新性状的隐性突变基因;
若F2代的表现型及其比例为________,则说明待检测玉米的9号染色体上出现了决定新性状的隐性突变基因。
(一)亲本的基因型为AABB和aabb的小麦杂交,取F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理,使其长成植株,试问:
(1)这些植株的基因型可能是 、 、 、 。
(2)这样培养出来的植株与杂交育种后代不同的是,它们都是_____________,自交后代不会发生____________,这种育种方式可以_________育种年限。
(二)将基因型为AA和aa的两个植株杂交,得到Fl,将F1再作进一步处理,请分析原因回答:
(3)甲植株的基因型是________,乙植株的基因型是___________。
(4)丙植株的体细胞中含有__________个染色体组。
(12分,每空2分)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Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图一。
(1)该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的________。
(2)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,实验结果为F1表现型及比例为_________________,说明T基因位于异常染色体上。
(3)以植株A为父本(T在异常染色体上),正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于 (父本,母本)减数分裂过程中_________________未分离。
(4)若(3)中得到的植株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_________________________,其中得到的染色体异常植株占______。
小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,下图是遗传育种的一些途径。
(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产生F2,其中矮秆抗病类型出现的比例是________,选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至__________。
(2)如想在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图中__________(填字母)途径所用的方法。其中的F环节是_____________。
(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,应该选择图中__________(填字母)表示的技术手段最为合理可行,一般要经过的四个步骤是:_________;_________;__________;_________。
(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦__________植株。
藏报春花的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)一对相对性状,由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,生化机制如下图甲所示。为探究藏报春花色的遗传规律,进行了杂交实验,结果如图乙所示:
(1)图甲说明基因与性状的关系是基因通过______________,进而控制生物的性状。
(2)亲本中开黄花植株的基因型为 。根据F2中表现型及比例判断,藏报春花色遗传遵
循 规律。
(3)图乙中F2白花藏报春中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍为白花,这样的个体在F2代白花藏报春中的比例为 ;还有部分个体自交后代会发生性状分离,它们的基因型是 。
(4)在上述不发生性状分离的白花植株子代中,偶然发现了一株黄花植株,欲知道此黄花植株的出现是由于基因突变还是染色体缺失所致,请设计一个最简单方案予以判断。______________________ ___________________
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。
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。