高中生物人工受精、试管婴儿等生殖技术综合题

(10分)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验

（1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是      和      。将
重组质粒显微注射到斑马鱼          中,整合到染色体上的G基因              后，
使胚胎发出绿色荧光。
（2）根据上述杂交实验推测
①亲代M的基因型是          （选填选项前的符号）a.  DDgg      b. Ddgg
②子代中只发出绿色荧光的胚胎的基因型包括      （选填选项前的符号）
a. DDGG         b. DDGg        c. DdGG           d. DdGg
（3）杂交后，出现·绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代          （填
“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同染色体的          发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为           

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                                       。

人21号染色体上的短串联重复序列(STR，一段核苷酸序列)可作为遗传标记，对2l三体综合症作出快速的基因诊断(遗传标记可理解为等位基因)。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为NNn，其父亲该遗传标记的基因型为Nn，母亲该遗传标记的基因型为nn。请问：

（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离?       。
（2）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症?     依据是_________________________
（3）如果该生物的某个体细胞中两对同源染色体上的基因组成为ABb，则丢失的基因是      ，原因可能是                                      。
（4）一对夫妇，男子正常，女子患有色盲。若这对夫妇生有一位性染色体组成为XXY的色盲后代，则导致这一变异的异常染色体来自于                    。

下列是某基因组成为AaBbdd的高等动物细胞分裂过程中相关示意图（●和〇表示着丝点，1表示的染色体是X染色体）．请据图回答：

（1）该生物可以产生的配子的基因型有 　　　　　　　　　　　 。
（2）图1细胞在图2曲线中对应的时期   ，（填序号）在图3中对应的是①～④中的   ，则同时产生的生殖细胞基因型为 　　　  　　　。
（3）在图3的A～G中只有   细胞才具有受精的能力。
（4）若在图1中的5号染色体上为b基因，则其原因是 　　　　　 　　　　　　。
（5）如果将含有一对同源染色体的卵原细胞的DNA分子用¹⁵N标记，并供给¹⁴N的原料．那么，该细胞进行减数分裂产生的4个子细胞中，含有标记¹⁵N的子细胞所占的比例为  　　　 　　　 。

下图表示一个细胞分裂过程中染色体、DNA变化相对值图。下列有关图中a～c阶段（不含a、c点）的叙述正确的是

A．细胞中始终存在染色单体

B．细胞中始终存在同源染色体

C．细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1

D．a～c阶段的染色体行为是生物变异的根本来源

下图分别表示高等动物正在进行细胞分裂的细胞，据图回答：

(1)A图表示____分裂的____期，此细胞被称为____；该细胞减数分裂完成后，产生的子细胞有____条染色体。
(2)B图表示____分裂的____期，该细胞分裂完成后，产生的子细胞是              。
(3)C图表示_____分裂，其中有同源染色体对数、染色单体数分别为____。
(4)D图表示____分裂的____期。D中四分体数、染色体数、染色单体数、DNA分别为__________________。

下图是某二倍体动物细胞分裂的简图，请分析回答：

(1）A图所示细胞时期为________________。 细胞名称是________________
（2）B图所示细胞中有________个DNA分子，有_____条染色体。
（3）C图所示细胞名称为________________ ,有_______条染色体
（4）若该生物体的基因为Dd，则D与d的分离发生在________图所示时期。
（5）在该生物的卵巢中能否找到B图？________。
（6）A、B、C三图中所含的同染色体的对数依次是________________。

下左图表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；右图表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答：

（1）图12中BC段形成的原因是_________，DE段形成的原因是_________。
（2）图13中_________细胞处于图12中的CD段。
（3）图13中具有同源染色体的是_________细胞，乙细胞中的①和②组成_________，①和④是_________，甲细胞中有_________个染色体组。
（4）图13中丙细胞含有_________条染色单体，该细胞处于_________期。
（5）图13中丁细胞的名称为_________，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是_________。若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是发生了__________________。

如图①②③表示某动物(基因型为AaBb)的细胞分裂图。图④表示细胞分裂过程中不同阶段的细胞数以及一个细胞中的染色体、染色单体和DNA分子的数目。请据图回答下列问题：

(1)图①所示的分裂时期对应于图④的__________阶段。图④的Ⅲ阶段对应于图__________细胞，此细胞中含有______个染色体组。
(2)从数量关系分析，图④由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是____      ；由Ⅱ→图②的过程中染色体的主要行为变化有______                   ____、______                ____。
(3)导致图②中2、4号染色体上B、b不同的原因是_________                ___。
(4)若图②和图③来自同一个精原细胞，则③的基因型应是_____     ___     __。

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”。乙醇进入人体后的代谢途径如下，请回答：

（1）就上述材料而言，酒量大小与遗传有关，且遵守_______规律。
（2）“红脸人”体内用只有ADH，其基因型是____________，饮酒后血液中乙醛含量相对较高，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。
（3）“13三体综合征”是一种染色体异常遗传病，调查中发现经常过量饮酒者和高龄产妇，生出患儿的概率增大。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。
①“13三体综合征”患者体内染色体是________条，其变异类型是________。
②现诊断出一个“13三体综合征”患儿(标记为“+ + -”)，其父亲为“ + -”，母亲为“- -”。该小孩患病的原因是_____________。
③威尔逊氏病是由13号染色体上的隐性基因（d）控制的遗传病。一对正常的父母生下了一个同时患有13三体综合征和威尔逊氏病的男孩，在下框中用遗传图解表示该过程。（说明：配子和子代都只要求写出与患儿有关的部分）

某种昆虫的雌、雄个体比例为1:1，现有一雄虫的表现型是灰体色、红眼、长翅、蓝粉斑点翅、宽口器，它的基因型如下左图，其中基因H_A与H_B为共显性，且对h均为显性。为了确定这些性状与相关基因之间的定点关系，某同学设计实验如下：
取隐性性状的黑体色、白眼、短翅、无斑点翅、窄口器的雌虫（tthhggeeX^rX^r）与下左图的雄虫进行交配，产卵1000枚，随机发育成熟的有800枚，其子代表现型及数目如下表：（提示：同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换可因基因重组产生比亲本型配子更少的重组型配子，如：只考虑下述左图1和2号染色体的T/t和H_A/H_B基因，发生交叉互换时，可能产生配子种类及数量为：TH_A=tH_B>tH_A=TH_B）

（1）合成蛋白质时，需要多种RNA，这些RNA分子都是以DNA上的       区段中的模板链为模板转录而来的，蛋白质的合成过程中，由          认读mRNA上决定氨基酸种类的遗传密码，选择相应的氨基酸，由对应的tRNA转运，加到延伸中的肽链上。
（2）据上述左图可知，正常情况下，该雄虫产生的精子中，含G基因的精子占        。
（3）据实验结果可判断：控制宽口器的基因是          ；红眼基因最可能是             ；
（4）通过测交方式能进行基因直观定位，因为亲本的一方产生的是隐性配子，因此，子代表现型种类及比例直接反映另一亲本产生的                      ，由此可推断基因之间的关系与位点。
（5）该昆虫另有控制某性状的一对等位基因D.d，基因型dd的个体会在胚胎期死亡。选择基因型为Dd的雌雄个体相互交配得子一代，子一代个体随机交配得子二代。子二代发育成熟的个体中基因D的频率是                  。
（6）若只研究斑点翅类型与口器类型2对性状，请写出上述亲本杂交产生F1代的遗传图解，要求写出配子。
（7）若这类昆虫中与基因HB等位的除了HA.h之外，还有HC，HC与HA.HB之间均为共显性关系。则这种生物关于这类等位基因相关的表现型最多 有_______种。

甲、乙为某种二倍体植物的2个植株，其体细胞中2对同源染色体（Ⅰ和Ⅱ）及相关基因分别见图甲和图乙，其中图乙表示变异情况。减数分裂时，染色体联会过程均不发生交叉互换。A和B是显性基因，A和a分别控制高茎和矮茎；B和b分别控制红花和白花。

（1）若甲植株进行自交产生的子代为N。N的矮茎红花个体中纯合子占       ；若N的全部高茎红花植株自由交配，其子代中矮茎白花个体占         。
（2）乙植株发生了的变异类型是         ；发生该变异时，基因的碱基         。
（3）如果乙植株产生配子时，具有同源区段的染色体都可以正常进行联会，该植株产生的配子类型共有          种。
（4）为检测某植物体是否含有A基因，首先要在含有A基因的         ，以此作为探针，与从该植物提取出来的           进行          。

下图的主要部分是雌蛙的一个细胞在细胞分裂过程中DNA含量变化示意图，请分析回答下列问题：

（1）A时期的细胞分裂方式是           ，bc时期发生的主要生理作用是                 。
（2）g→h→i时期进行的是        分裂，ef时期的细胞叫         。
（3）写出图中下列各段所处细胞名称：gh：__ _____；ij：___   ___； mn：___    ____。
（4）C表示发生了             作用。J以后进行的是               分裂。
(5)上述曲线中不含同源染色体的区段为___   ___，同源染色体联会及形成四分体应发生于___ __区段。

下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：

（1）图一中a、b、c柱表示染色体的是__    __，图二中表示体细胞分裂时期的是__        __。
（2）图一中由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图二中的 __     ___过程； 根据图二中            细胞图可确定该生物的性别，符合图一中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是___       ___。
（3）请仔细观察下图，其中A图所示的细胞中有_          __对同源染色体， B图所示的细胞中有_____对同源染色体。两图所代表的动物_   ___(填“是”或“不是”)同一种动物，理由是          

（4）若该动物的体细胞中有1与2，3与4四条两对同源染色体，则一个性原细胞经减数分裂产生了四个子细胞，其中一个细胞含1、3染色体，则另外三个细胞的染色体组成是                    ；

A基因位于1号染色体上，影响减数分裂时染色体交换频率，基因无此功能；基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的4个花粉粒分离，基因无此功能。用植株甲()和植株乙（）作为亲本进行杂交实验，在中获得所需植株丙（）。
（1）花粉母细胞减数分裂时，联会形成的经染色体分离、姐妹染色单体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到4个花粉粒细胞中。
（2）基因是通过插入到基因中获得的，用法确定插入位置时，应从图1中选择的引物组合是。

（3）就上述两对等位基因而言，中有中基因型的植株。中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为。
（4）杂交前，乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因。两代后，丙获得基因(图2)。带有基因花粉粒能分别呈现蓝色、红色荧光。

①丙获得基因是由于它的亲代中的在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时，若染色体在和基因位点间只发生一次交换，则产生的4个花粉粒呈现出的颜色分别是。
③本实验选用基因纯合突变体是因为：利用花粉粒不分离的性状，便于判断染色体在在基因位点间，进而计算出交换频率。通过比较丙和的交换频率，可确定基因的功能。