假设某动物的一个体细胞核中DNA含量为2个单位(2C)。
(1)请在下图中绘出该动物的初级精母细胞减数分裂过程中,一个细胞核DNA含量变化的示意图。
(2)填空说明下列DNA含量变化的原因:
①由精原细胞变成初级精母细胞时,组成染色体的DNA分子进行___________,核DNA含量的变化是______________________________________。
②第一次分裂:同源染色体___________,一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞,一个细胞核DNA______________________________________。
③第二次分裂:姐妹染色单体分离,成为两个染色体,___________个次级精母细胞分裂成四个精子细胞,一个细胞核DNA含量的变化是_________________________________。
小鼠饲养简单、繁殖速度较快,可作为遗传学研究的实验材料。一个常规饲养的小鼠种群中个体均为黑毛。该种群中偶然发现几只小鼠出现无毛性状,无毛小鼠既有雌性也有雄性。(有毛与无毛基因用A、a表示)
(1)由上表判断,无毛基因的遗传方式为_____ ___。
(2)由表中数据可知基因的频率将呈下降趋势。其下降的原因是
___ _ _______。
(3)进一步研究发现,无毛基因表达的蛋白质使甲状腺激素受体的功能下降。通过表中两组数据对比,能较清晰的说明这种现象。这种蛋白质的产生使甲状腺激素的_____________________功能不能正常发挥。
(4)如果上述第2组亲本小鼠继续交配产仔,发现后代中出现一只白毛雄性个体,该雄性个体与第2组的予代有毛雌性个体交配,后代中雌性均为白毛,雄性均为黑毛。则白毛基因的遗传方式为_________ ___。上述交配产生的后代中,表现型及其比例为________________________,其中无毛个体的基因型为____。(黑毛与白毛基因用B、b表示)
科研人员向野生型拟南芥的核基因组中随机插入已知序列的Ds片段(含卡那霉素抗性基因),导致被插入基因突变,筛选得到突变体Y。因插入导致某一基因(基因A)的功能丧失,从突变体Y的表现型可以推测野生型基因A的功能。
(1)将突变体Y自交所结的种子用70%酒精_____ ___处理后,接种在含有卡那霉素的培养基中,适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化,一段时间后若培养基上的幼苗颜色为绿色,则可确定植株DNA中含有______ __。
(2)统计培养基中突变体Y的自交后代,绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株,培养基中突变体Y的自交后代结果表明相关基因______ __(填“符合”或“不符合”)孟德尔自交实验的比例。
(3)研究人员进一步设计测交实验以检测突变体Y产生的__________ ____,实验内容及结果见下表。
测交亲本 |
实验结果 |
突变体Y(♀)×野生型(♂) |
绿色:黄色=1.03:1 |
突变体Y(♂)×野生型(♀) |
黄色 |
由实验结果可知,Ds片段插入引起的基因突变会导致____ __致死,进而推测基因A的功能与______ __有关。
(4)提取突变体Y的基因组DNA,限制酶切割后用_______ _连接,依据Ds片段的已知序列设计引物,扩增出_____ ____,进一步测定其序列。
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
(1)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,a处和b处分别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中雌果蝇的基因型及雄果蝇的表现型分别为______ __ 。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:___ ___。
回答下列有关果蝇遗传问题。
(1)已知果蝇裂翅由基因B控制,且裂翅基因B纯合致死。为研究裂翅基因的遗传特点,科研人员设计了两组杂交实验,过程和结果如下。
杂交亲本 |
子代表现型及数量 |
||||
裂翅♀ |
裂翅♂ |
非裂翅♀ |
非裂翅♂ |
||
第一组 |
♀裂翅×非裂翅♂ |
90 |
82 |
98 |
103 |
第二组 |
非裂翅♀×裂翅♂ |
83 |
79 |
87 |
92 |
上述的杂交结果说明,裂翅基因位于(常、X)染色体上。
(2)已知果蝇的眼色由2号染色体上的基因R,r控制,体色由3号染色体上的基因A、a控制。科研人员设计了两个杂交实验,过程和结果如下。
根据杂交一、杂交二的结果推测,裂翅基因位于号染色体上;在翅型、眼色、体色三对相对性状的遗传中,符合自由组合定律的是。
(3)P基因指导合成的苯丙氨酸羟化酶(PAH)使果蝇眼睛呈红色。紫眼果蝇出现的原因是P基因中插入了一个DNA片段,导致PAH不能正常合成。
① P基因中插入了一个DNA片段,将直接导致基因表达过程中的产物异常,进而使PAH中的发生了变化。
②P基因中因为插入一个DNA片段所导致的变异属于。
(4)有人提取了红眼果蝇的mRNA,用法获得正常P基因的有效片段,再通过法将其扩增,然后导入紫眼果蝇的早期胚胎中,观察发育成熟的果蝇眼色。发育成熟的果蝇眼色为。
抗菌肽(selvsin)能治疗癌症,不同浓度抗菌肽治疗效应不同,高浓度抑制细胞增殖,低浓度却促进细胞凋亡。表甲示抗菌肽对肝癌细胞作用的实验结果(3H-TdR即含3H放射性标记的胸腺嘧啶,活细胞数目取决于细胞增加数目与细胞凋亡数目相对值),图乙示抗菌肽的人工合成流程。请回答
表甲 梯度浓度的抗菌肽对肝癌细胞吸收3H-TdR及活细胞数目的影响(24h内)
抗菌肽浓度(ug/ul) |
0 |
1 |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
|
实验组别及研究内容 |
||||||||
一 |
3H-TdR摄取量 |
4000 |
1100 |
1180 |
2400 |
4120 |
4310 |
4220 |
二 |
活细胞总数 |
100 |
140-153 |
180-200 |
212-240 |
148-160 |
80-92 |
20-40 |
(1)根据表甲实验一的数据分析
①抗菌肽能治疗癌症的原理是抑制细胞分裂周期中期内的合成从而限制细胞的增殖。
②最佳抑制作用对应的抗菌肽浓度为(ug/ul)左右。
(2)癌细胞增殖的同时,细胞也会“自溶”出现凋亡。
①这种现象体现了膜具有特点,当抗菌肽的浓度超过10-2(ug/ul)后,癌细胞增殖数目凋亡数目。
②细胞凋亡的本质是。
(3)图乙中甲醇诱导表达体现了表现型与基因的关系是。分离与纯化抗菌肽常使用的方法有。