水稻是重要的农作物,科学育种能改良水稻性状,提高产量。请根据材料回答:
1.甲硫磺酸乙酯(EMS )能使鸟嘌呤(G)变为7 - 乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA 序列中C-C 对转换成C-T 对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS 溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。
( l )下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS 溶液浸泡处理水稻种子后,该DNA 序列中所有鸟嘌呤(G)均变为7 - 乙基鸟嘌呤。请在答题卡相应方框的空白处,绘出经过二次DNA 复制后所形成的两个DNA 分子(片段)的碱基序列。
(2)实验表明,某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS )处理后,DNA 序列中部分G -C 碱基对转换成G - T 碱基对,但性状没有发生改变,其可能的原因有 (至少写出两点)。
( 3 )水稻矮杆是一种优良性状。某纯种高杆水稻种子经EMS 溶液浸泡处理,种植后植株仍表现为高杆,但其自交后代中出现了一定数量的矮杆植株。请简述该矮杆植株形成的原因 。
(4)此育种方法称为 ,其优点是 。
II.水稻品种是纯合体,生产上用种子繁殖,控制水稻高杆的基因A 和矮杆的基因a 是一对等位基因,控制水稻抗病的基因B 和控制水稻感病的基因b 是一对等位基因,两对基因位于两对同源染色体上。
(l)若要通过杂交育种的方式,选育矮杆抗病(aa BB )的水稻新品种,所选择亲本的基因型是 ;确定表现型为矮杆抗病水稻是否为理想类型的最适合的方法是 。
( 2 )某同学设计了培育水稻矮杆抗病新品种的另一种育种方法,过程如右图所示。其中的③过程表示 ,④应在甲植株生长发育的 时期进行处理;乙植株中矮杆抗病个体占 。
如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示体外受精培育优质奶牛的过程;图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程,请据图回答下面的问题。
(1)在图1中注射到小鼠体内的物质是__________。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞,此类细胞的特点是__________。该过程所用的生物技术有____________________
(2)图3中过程①是植物细胞形成__________的阶段,该阶段所用的酶是___ ____。
茶树叶片的颜色与基因型之间的对应关系如下表。
表现型 |
黄绿叶 |
浓绿叶 |
黄叶 |
淡绿叶 |
基因型 |
G_Y_(G和Y同时存在) |
G_yy(G存在,Y不存在) |
ggY_(G不存在,Y存在) |
ggyy(G、Y均不存在) |
请回答下列问题。
(1)已知决定茶树叶片颜色的两对等位基因独立遗传。黄绿叶茶树的基因型有________种,其中基因型为________的植株自交,F1将出现4种表现型。
(2)现以浓绿叶茶树与黄叶茶树为亲本进行杂交,若亲本的基因型为______,则F1只有2种表现型,比例为________。
(3)在黄绿叶茶树与浓绿叶茶树中,基因型为________的植株自交均可产生淡绿叶的子代。
(4)茶树的叶片形状受一对等位基因控制,有圆形(RR)、椭圆(Rr)和长形(rr)三类。茶树的叶形、叶色等性状会影响茶叶的制作与品质。能否利用茶树甲(圆形、浓绿叶)、乙(长形、黄叶)两个杂合子为亲本,培育出椭圆形、淡绿叶的茶树?
请用遗传图解说明。
研究者发现,小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C,该蛋白能和脂肪结合。为研究蛋白C的功能,进行了系列实验。
(1)试验一:让小鼠舌头接触脂肪,结果发现正常小鼠小肠出现脂肪消化液,而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明显减少。由此推测,脂肪通过与味觉细胞表面的蛋白C结合,刺激了脂肪味觉,产生兴奋,传到相关中枢,再通过刺激,消化腺分泌。
(2)实验二:分别培养实验一中两种小鼠的小肠上皮细胞,向培养液中加入脂肪分解物。与正常小鼠细胞相比,进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少,表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是。
(3)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用,可行的做法是从该种动物的基因文库中获取蛋白C基因序列,然后以的小鼠为受体,导入该基因序列,检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。
(4)在一定浓度的CO2和适当温度条件下,测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系(如图一),细胞呼吸与环境中O2浓度关系(如图二)。请据图回答下列问题:
图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得?________________;当O2浓度为5%时,细胞呼吸的方式为_____________________________;若图一中a点是在氧气充足条件下测得的,则氧气浓度应大于__________%。
(12分)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
试管号 |
GA溶液 |
缓冲液 |
水 |
半粒种 子10个 |
实验步骤 |
实验结果 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
带胚 |
步骤1 |
步骤2 |
++ |
2 |
0 |
1 |
1 |
去胚 |
25oC保温24h后去除种皮,在各试管中分别加入1mL淀粉液 |
25oC保温10min后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅 |
++++ |
3 |
0.2 |
1 |
0.8 |
去胚 |
++ |
||
4 |
0.4 |
1 |
0.6 |
去胚 |
+ |
||
5 |
0.4 |
1 |
0.6 |
不加种子 |
++++ |
||
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深,表中液体量的单位均为mL。 |
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化水解可生成二塘,该二糖是。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的。这两支试管中淀粉量不同的原因是。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明。
土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌,它带有Ti质粒。Ti质粒是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段,其上只有T—DNA片段才能转入植物细胞的基因组。Ti质粒的结构及转化过程如图所示,请分析并回答:
(1)为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤,需对Ti质粒进行修饰,即去除瘤基因,将抗旱基因转移至片段,然后在一定条件下将外植体在含土壤农杆菌的稀释培养基上培养,此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。以上过程需要的工具酶有。
(2)将上述外植体置于一个含有的选择培养基中进行筛选,发生转化的外植体开始增殖,形成后,通过产生不定芽再长出整个植物。
(3)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定,可以直接在个体水平对上述转基因植物与非转基因植物的性能进行比较。