中国是世界上最大的茄子生产国,为培育优良品种,育种工作者应用了多种育种方法。请回答:
(1)茄子的早期栽培品种为二倍体,有人利用秋水仙素处理二倍体茄子的幼苗,选出四倍体茄子。其原理是:秋水仙素作用于正在分裂的植物细胞,会抑制 。的形成,导致 加倍。
(2)茄子晚开花(A)对早开花(a)为显性,果实颜色有深紫色(BB)、淡紫色(Bb)与白色(bb)之分,两对基因自由组合。为培育早开花深紫色果实的茄子,选择基因型 AABB与 aabb的植株为亲本杂交,F1 自交得到的 F2中有 种表现型,其中早开花深紫色果实的植株应占 。
(3)青枯病是茄子的主要病害,抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性,基因T、t与控制开花期的基因 A、a自由组合。若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料,运用杂交和花药离体培养的方法,培育出纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子,则主要步骤为:
①第一步: 。
②第二步:以基因型 的茄子为亲本杂交,得到 F1(AaTt)
③第三步: (用遗传图解或文字简要描述)。
(每空2分,共16分)请完成Ⅰ、II两小题。
Ⅰ.干细胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态,
Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒,将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答:
(1)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作。基因表达的最终场所都是。
(2)高度螺旋化的染色体上的基因由于过程受阻而不能表达。Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于状态。
(3)若利用病人自己的体细胞诱导成iPS细胞后,再诱导其发育成为所需要的组织器官,可以解决异体器官移植的排异反应。人体的排异反应包括细胞免疫和体液免疫,这两种免疫应答过程都包括:机体对抗原的特异性识别;受到刺激的淋巴细胞分裂产生淋巴细胞群;淋巴细胞群分化形成。
(4)人类的47,XYY综合征个体的形成原因。
II.微核是细胞在有丝分裂过程中因各种有害因素损伤,使细胞核成分残留在核外而形成的微小染色质块。当外界环境中存在一定浓度的致突变物时,会使具有微核的细胞增多。某小组进行实验研究了不同浓度的CuS04溶液对绿豆根尖细胞微核及染色体行为的影响,实验结果如下图所示,请分析回答:
(1)观察绿豆根尖细胞微核及染色体行为,需制作临时装片,顺序是。
(2)结果显示,当Cu质量浓度在0-80 mg/L范围内时,随着Cu质量浓度增加,微核率增大,当Cu质量浓度为100mg/L、120mg/L时,绿豆根尖细胞微核率分别只有1.619%、0.507%,请解释此现象:。
(每空2分,共12分)研究分泌蛋白的合成及分泌过程中,科学家们做了下列实验。请回答问题:
(1)本实验需在培养液中加入标记物,可供选择的物质有:被3H标记了的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、亮氨酸及葡萄糖,该实验应选择做标记物,该物质从培养液进入细胞的方式是。
(2)科学家将短暂培养的胰腺组织洗去放射性标记物,转入不含放射性标记物的培养液中继续培养。实验结果如图所示。随着的变化,放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化,据此推测,分泌蛋白转移的途径是。
(3)细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡之中,这些膜泡能够精准的运输。为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因),科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
据此推测,sec12基因编码的蛋白质的功能是与的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是。
在一次抗灾抢险行动中,救援队在雨中连续工作了6、7个小时,粒米未进,精疲力竭。突然,一名志愿者脚掌不慎被一枚长钉扎入,猛然抬脚,低沉叫一声“哎呀!”。然后医生为他做了紧急处理。图1为人某反射弧结构示意图,A、E、M、N为反射弧上位点,D为神经与肌细胞接头部位,是一种与B、C类似的突触。请据图作答。
(1)此时,这名志愿者体内胰高血糖素含量增加,以维持体内血糖含量的正常。胰高血糖素调节血糖的生理机制是。
(2)若对A施加一强刺激,则细胞膜外表面电位变化是____________;若刺激图1中M点,则A点不能发生这种变化,这是由于图中_____两处只能单向传递兴奋导致。若将该标本置于低于细胞内Na+浓度的Na+溶液中,立即刺激A点,A点______(会、不会)发生电位变化。
(3)由于伤口过深,而破伤风芽孢杆菌又是厌氧型微生物,医生担心这名志愿者会得“破伤风”,所以为他注射了破伤风抗毒素血清进行紧急预防或治疗,同时向他介绍了破伤风疫苗引发的免疫过程,如下图所示。其中,能产生抗体的细胞序号及名称是[ ]_________,IV表示的过程是。
操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题:
(1)启动子的基本组成单位是________,终止子的功能是终止基因转录过程。
(2)过程①②进行的场所与真核细胞的不同点是________,RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”,转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU,则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为________。
(3)图示表明,当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,从而导致mRNA________,终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡,又可以减少________。
(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分,结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理可能是:染料木黄酮可以抑制rRNA的形成,,终止核糖体蛋白的合成,进而减少细胞中核糖体的数量,降低合成速率,抑制癌细胞的生长、增殖。
基因在染色体上位置的确定一直是重要的研究课题,其中利用单体(2n-1)和三体(2n+1)确定基因所属染色体是常用的方法之一。请回答相关的问题:
Ⅰ.动物多为二倍体,缺失一条染色体是单体(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。
①对二倍体果蝇进行基因组测序时,需测定______条染色体,果蝇的单体类型属于可遗传变异中的__________类型。
②在果蝇群体中,无眼性状为常染色体上隐性遗传,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。
③实验结果预测及结论:
若子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1;则说明无眼基因位于4号染色体上;
若____________________,则说明无眼基因不位于4号染色体上。
Ⅱ. 现有两种类型的(2n+1)玉米,即第6号或第10号同源染色体多出一条。三体玉米减数分裂一般产生两类配子,如下表:
三体 |
配子 |
||
2n +1 |
n+l(非常态) |
n(常态) |
|
♀能参与受精 |
♂不能参与受精 |
♀、♂均能参与受精 |
|
已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性,但不知该对等位基因到底是位于第6号还是第10号染色体上。现以纯合抗病普通玉米(BB)为父本,与三体且感病的玉米(母本)杂交,从F1中选出三体植株作为父本,分别与感病普通玉米( bb)进行杂交,其过程及结果如下。
请回答以下问题:
①若等位基因(B、b)位于三体染色体上,则亲本甲的基因型是bbb,F1三体乙产生的花粉种类及比例为:B∶b∶Bb∶bb=__________;F2的表现型及比例为__________。
②综上分析,并依据表中实验结果,等位基因(B、b)应位于________号同源染色体上。