小鼠是遗传学常用的实验材料,性别决定方式为XY型。下面是关于小鼠某些性状的遗传实验:
(1)在一隔离饲养了多代的有毛小鼠种群中,偶然发现一对有毛鼠产下的一窝鼠仔中有几只无毛小鼠。无毛小鼠全身裸露无毛,并终生保持无毛状态。科研人员为了研究小鼠的无毛性状,继续让这对有毛鼠杂交多次,每窝都有无毛雄鼠和无毛雌鼠出生。
①科研人员初步判断:小鼠的无毛性状源于基因突变,不是营养不良或环境条件造成。他们作出这一判断的理由是 。
②若已证明该变异源于基因突变,根据这对有毛鼠的多次杂交后代,还可判定无毛基因不是细胞质基因,其依椐是 。
③为了进一步确定这对亲本有毛鼠已携带无毛突变基因,可用无毛基因作探针直接进行检测,该方法利用的原理是 。
(2)小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状,分别由等位基因R、r和T、t控制。在毛色遗传中,具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本,多只基因型相同的雄鼠作父本,杂交所得F1的表现型及比例如下表所示,请分析回答:
|
黄毛尾弯曲 |
黄毛尾正常 |
灰毛尾弯曲 |
灰毛尾正常 |
♂ |
2/12 |
2/12 |
1/12 |
1/12 |
♀ |
4/12 |
0 |
2/12 |
0 |
①控制毛色的基因在 染色体上,不能完成胚胎发育的合子的基因型是 。
②父本的基因型是 ,母本的基因型是 。
③若只考虑小鼠毛色的遗传,让F1代的全部雌雄个体随机交配,在得到的F2代群体中,r基因的基因频率为 。
④让F1代的全部黄毛尾正常雄鼠与黄毛尾弯曲雌鼠杂交,F2代中灰毛鼠弯曲雌鼠占的比例为 。
⑤若F1代出现了一只正常尾雌鼠,欲通过杂交实验探究这只雌鼠是否是基因突变的结果还是由环境因素引起的,写出能达到这一目的的杂交亲本,并作出相应的实验结果预期。亲本组合: 。
预期实验结果:
i.若是由基因突变导致,则杂交后代的表现为 ;
ii.若是由环境因素导致,则杂交后代的表现为 ;
分,每空青蒿素是治疗疟疾的重要药物。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。
(1)在FPP合成酶基因表达过程中,mRNA通过进入细胞质,该分子的作用是作为的模板。
(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入什么基因?。此过程构建的基因表达载体应该含有RNA聚合酶识别和结合的部位,以驱动目的基因的,该部位称为启动子。
(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是。
(4)野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株占所比例为 。
粘多糖贮积症患者因缺少粘多糖水解酶,骨骼畸型、智力低下,少年期即死亡。下面为某患者家族遗传系谱图,其中4号不含致病基因。
(1)该病的遗传方式为____,2号的基因型为(基因用 B-b表示)。7号与一正常男性婚配,生育出患病男孩的概率是。
(2)调查发现该病的发病率约为 1/132000,且患者均为男性。调查取样时要保证,人群中没有女性患者的原因是。
(3)测定该病的有关基因,正常人与患者的相应部分碱基序列如下:
正常人:……TCAAGCAGCGGAAA……
患者:……TCAAGCAACGGAAA……
由此判断,____导致基因结构改变,进而使____缺失,粘多糖大量贮积在体内。
(4)为减少该病的发生,第Ⅲ代中的___(填写序号)个体应进行遗传咨询和产前诊断。
小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是广大科学工作者不断努力的目标,如图是遗传育种的一些途径。请回答下列问题:
(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,其中杂合矮秆抗病类型出现的比例高达,选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至。
(2)若要在较短时间内获得上述(抗矮秆病)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,该技术手段属于:水平上的育种工作。
(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。
(5)图中的遗传育种途径,(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。
分控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段是遗传学研究的重要内容。请回答相关问题。
(1)已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制,但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上,还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查,并预测调查结果。
方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计_______________________________。
结果:①________________,则r基因位于常染色体上;
②________________,则r基因位于X染色体上;
③________________,则r基因位于Y染色体上。
(2)动物多为二倍体,缺失一条染色体称为单体(2n-1)。大多数动物的单体不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活,而且能够繁殖后代,可以用来进行遗传学研究。
在果蝇群体中,无眼性状为常染色体隐性遗传,由a基因控制;现利用________果蝇与纯合野生型4号染色体单体果蝇交配,通过统计子代的性状表现,从而判断无眼基因是否位于4号染色体上。
实验结果预测及结论:
①若____________,则说明无眼基因位于4号染色体上;
②若____________,则说明无眼基因不位于4号染色体上。
分优质彩棉是通过多次杂交获得的品种,其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答下列问题。
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题,理论上可直接培养________,通过________育种方式,快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。
(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种,研究人员以白色棉品种57-4做母本,棕色彩棉做父本杂交,受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后,会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉,应选择________植株,用秋水仙素处理植株的________,使其体细胞染色体数目加倍。
②下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果,本实验的目的是探究___________________________________________________________________________,实验效果最好的实验处理是________________。
③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍,可以通过直接测量________________,并与单倍体枝条进行比较作出判断。
(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体,在实践中应采用________的方法,依据后代是否出现________作出判断。