继孟德尔之后,美国遗传学家摩尔根利用果蝇进行遗传研究。一次他在野生型红眼果蝇原种培养瓶中偶然发现了一只白眼的雄果蝇。就此他做了下列实验:
实验一:将该白眼果雄果蝇与野生型的红眼雌果蝇交配,其F1无论雌、雄都是红眼。F1的红眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交产生的F2中,红眼:白眼=3:1;雌性:雄性=1:1。但是,白眼性状只限于雄蝇。
实验二:用最初那只白眼雄蝇与实验一中的F1雌蝇交配,结果得到了1/14红眼(雌):1/4红眼(雄):1/4白眼(雌):1/4白眼(雄)。
实验三:摩尔根将实验二得到的白眼雌蝇与纯合的红眼雄蝇交配
,其后代中雌蝇都为红眼,雄蝇全为白眼。
请依据上述实验回答下列问题:
(1)红眼果蝇原种培养瓶中出现白眼雄蝇的根本原因是 ;
(2)果蝇的眼色性状中显性性状为 ,依据是 。
(3)在完成实验一后又设计完成了实验二的原因是 。
(4)对实验结果进行解释:
①根据实验二和实验三可以确认果蝇的眼色为 遗传。且控制白眼性状的基因和其正常的等位基因都由 染色体携带而 染色体上没有。
②实验三的结果可用遗传图解释为(控制眼色遗传的显隐性基因分别用W、w表示):
研究人员以某植物为材料,利用多套图甲装置,对影响光合作用的各种环境因素进行研究。
(1)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供了ATP和[H],请写出在光反应中形成[H]的反应式:。
(2)在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下,将图甲装置由阳光下移至黑暗处,则植物叶肉细胞内三碳化合物含量, (增加、减少)。
(3)为了探究温度对光合作用的影响,首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液溶液,然后再打开该装置的活塞开关,使U形管两侧液面如图所示,关闭活塞,这一操作的目的是。
(4)光合作用速率在一天中是不断变化的,而呼吸速率是基本不变的,据图乙分析,图中(填字母)点时光合速率等于呼吸速率,
(5)实验的观察指标是U形管A侧液面的变化值。在每一给定温度且其它条件均相同、适宜的情况下光照1小时,实验数据如下表:
温度(℃) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
水柱高度(mm/h) |
1.0 |
1.7 |
2.5 |
3.2 |
3.7 |
3.5 |
3.0 |
请根据以上数据在指定方框的坐标内。以直方图的形式画出各温度下的实验结果
果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传实验材料,图甲为果蝇体细胞中染色体结构模式图,图乙为该个体减数分裂形成配子时某细胞中的两对染色体。
(1)图甲含有 个染色体组。
(2)图乙该细胞中①染色体中出现D与d,这是由于发生了,减数分裂完成后,若形成Da 的卵细胞,则同时产生的三个极体的基因型分别是。
(3)遗传学研究表明,果蝇的眼色受B、b和E、e两对基因的控制。色素的产生必须有显性等位基因B。第二个显性基因E使色素呈紫色,当它处于隐性时眼色为红色,不产生色素的个体眼睛呈白色。现有一对红眼雌性与白眼雄性两亲本(P)杂交,F1为紫眼雌性和红眼雄性。F1雌雄果蝇交配后,F2中紫眼:红眼:白眼=3:3:2。请问E、e基因位于染色体上,请写出P到F1的遗传图解(要求写出配子)。
(4)2013年4月美国科学家新培育出一种转基因果蝇,可以用激光照射来遥控它们的行为,让懒散的果蝇活动起来。科学家们将一个来自大鼠的基因植入果蝇体内,该基因编码一种离子通道蛋白,在ATP的作用下,该离子通道允许某些带电粒子进入细胞膜,从而引起动作电位。获得该转基因果蝇过程中:目的基因是,获取目的基因需要用酶,为使目的基因与运载体连接,还需用酶处理。
研究发现,膜蛋白A能加快水通过细胞膜,而HgCl2对膜蛋白A的功能有抑制作用。请利用提供的相关实验材料完善验证上述结论的实验设计并回答相关问题。
实验材料:缺乏膜蛋白A的非洲爪蟾卵母细胞,控制膜蛋白A合成的有活性的mRNA,HgCl2溶液,非洲爪蟾卵母细胞的等渗溶液,非洲爪蟾卵母细胞的低渗溶液,细胞水通透速率测量装置。
Ⅰ实验设计思想
(1)该实验的自变量有2个:膜蛋白的有无、HgCl2的有无,因此实验的对照处理如下:
①甲组:缺乏蛋白A的非洲爪蟾卵母细胞若干
②乙组:……
③丙组:……
(2)该实验的因变量是细胞水通透速率,把各组卵母细胞放入中,一段时间后,利用细胞水通透速率测量装置测量细胞水通透速率。
Ⅱ、请设计实验结果记录表,并把预期结果填入表中(细胞水通透速率用慢,较慢,快表示)
Ⅲ、实验结果说明:水通过细胞膜的方式是。
研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些植物激素含量的动态变化,其结果如下图所示(横坐标0代表刚开花),请分析并回答下列问题。
(1)植物激素是由植物体内特定器官产生的,是植物体内 的化学载体。
(2)在香梨果实发育初期(花后15d左右)达到高峰,且在果实迅速膨大期间(花后50d左右)含量比值加大的两种植物激素分别是 ,在此过程中 (填植物激素)的作用也是不可缺少的,说明果实正常发育是 的结果。
(3)香梨果实采收后30 d才进入完全成熟阶段,在此过程中乙烯含量的变化说明乙烯具有作用。
(4)采收后的骤减是果实成熟的必要条件。
(5)农业生产上储藏保鲜经常采用喷洒(激素)。
1917年,摩尔根发现了一只缺刻翅雌果蝇,让它与正常翅雄果蝇交配,后代中雄果蝇均为缺刻翅,雌果蝇均为正常翅。同年,布里奇斯发现了另一只缺刻翅红眼雌果蝇,且该果蝇细胞学检查发现染色体异常(如图所示),研究表明这种染色体异常纯合(雄性果蝇有一条异常的染色体,即视为纯合体)会导致果蝇死亡。深入研究发现,因缺刻翅基因不能正确编码Notch受体而影响翅的发育。请回答:
(1)摩尔根杂交实验表明,缺刻翅基因位于_____________染色体上。
(2)亲本中,缺刻翅雌果蝇和正常翅雄果蝇的基因型分别是_____________________(显、隐性基因分别用A、a表示)。
(3)已知果蝇红眼(基因B)对白眼(基因b)为显性,和控制翅形的基因都位于图中染色体的II区。从图中看出,布里奇斯发现的缺刻翅红眼雌果蝇可能是图中_________染色体发生_______所致,该果蝇的基因型为_____________。
(4)布里奇斯用该缺刻翅红眼雌蝇与正常翅白眼雄蝇杂交,用遗传图解方式表示杂交得到子代的过程。