细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期、G2期)和分裂期(M期),下图为某种生物细胞周期示意图,请据图回答相关问题:
(1)若某种化学物质能使处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计在加入这种化学物质约________h后,细胞都将停留在S期。若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养这种生物细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约________h后会检测到被标记的M期细胞。从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时,所经历的时间为________h。
(2)如果用低温诱导茎尖分生区细胞,多倍体细胞形成的比例能否达到100%?为什么?
为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法。图中两对相对性状独立遗传,高蔓(A)、感病(B)是显性性状。据图分析回答:
(1)过程①表示的育种方式是_________,F1自交获得的F2中,高蔓抗病植株中纯合子占_______________。
(2)过程②表示的育种方式是_______________,可以取任一植株的适宜花药作培养材料,培养得到的单倍体基因型有______种;用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,获得的二倍体植株的基因型分别是_______。
(3)过程③表示的育种方式是__________,叶肉细胞培育成转基因植株的过程体现了细胞的__________性。
(4)过程④表示的育种方式是__________,该育种方法的优点是_______。
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。
水稻性状中,抗瘟病(A)对易染瘟病(a)为显性,高秆(B)对矮秆(b)为显性。现用高秆抗病品种与矮秆易染病品种来培育可稳定遗传的矮秆抗病新品种,①~⑥表示培育过程中可采用的手段和过程。请分析回答:
(1)图中所示育种手段中,不能实现育种目标的是[ ] (在括号内填图中序号,横线上写文字)。
(2)能获得育种需要的表现型植株,但性状不能稳定遗传的是[ ] (在括号内填图中序号,横线上写文字),此育种方式最大的缺陷是 。
(3)①→②育种方式是 ,其依据的原理是 。
(4)③常用的方法是 ,④过程常用秋水仙素处理 。该育种方式突出的优点是 。
(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。
下图表示以某种农作物用①和②两个品种为基础,培育出④、⑤、⑥、⑦四个品种的过程。根据下图,回答下列问题:
(1)用①和②培育出⑤所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为 和 ,其培育出⑤所依据的原理是 。
(2)由③培育出④的常用方法Ⅲ是 ;由④培育成⑤的目的是 ,其优点 。
(3)由③培育出⑥的常用手段是 ,其形成的⑥称 。
(4)由②培育出⑦的育种方法Ⅵ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)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。
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。请回答下列问题:
(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 。
(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)。能否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说明理由: 。
白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本,甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题:
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在 隔离。自然条件下,这两个物种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗,所依据的理论基础的植物细胞具有 。
(2)为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态,通常取幼苗的 做临时装片,用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。
(3)二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育,原因是减数分裂过程中 。为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”这种变异属于 。
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 。
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 。
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。
下图表示以某种农作物(1)和(2)两个品种为基础,培育出(4)、(5)、(6)、(7)四个品种的过程。根据下图回答下列问题:
(1)用(1)和(2)培育出(5)所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为 ,其培育出(5)所依据的原理是 。
(2)由(3)培育出(4)的常用方法Ⅲ是 ;由(4)培育成(5)的方法Ⅴ称 ,其优点是 。
(3)由(3)培育出(6)常用的试剂是 , 其作用的时期为 。
(4)由(2)培育出(7)的方法Ⅵ是 。
香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。
(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为_______,导致香味物质累积。
(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是__________。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_________。
(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出合理解释:①______ _;②___ ___。
(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成 ,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需要的________。若要获得二倍体植株,应在__ __时期用秋水仙素进行诱导处理。
已知金鱼的正常眼和龙眼为一对相对性状。
(1)传统育种人员通过人工定向选择龙眼金鱼,实现了金鱼种群的进化,其实质是________________。
(2)现育种人员在龙眼金鱼后代中发现了一只具有更高观赏价值的朝天眼金鱼。科研人员直接利用卵细胞培育二倍体金鱼的方法快速得到具有新性状的个体,其关键步骤包括:第一步:精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞);第二步:诱导卵细胞染色体加倍。具体操作步骤如下图所示,请回答下列问题:
①辐射处理可导致精子染色体断裂失活,该变异类型属于__________。
②二倍体金鱼的育种有两种方法;用方法一获得的子代是纯合二倍体,导致染色体数目加倍的原理是__________:用方法二获得的子代可能出现杂合二倍体,请写出两种可能的原因_________和_________。
③用上述方法一繁殖金鱼并统计子代性别比例,可判断其性别决定机制。若子代性别为 ,则其性别决定为XY型;若子代性别为_______,则其性别决定为ZW型(WW或YY个体不能成活)。