某校生物研究性学习小组的同学在进行遗传病发病情况调查时,发现本校高一年级有一位男生患一种单基因遗传病,这种病有明显的家族聚集现象。该男生的祖父、祖母、父亲都患此病,他的两位姑姑也有一位患此病,这位姑姑又生了一个患病的女儿,已知家族中其他成员都正常。
(1)该遗传病的致病基因位于 染色体上,属于 性遗传病。
(2)请根据这个男生及其相关的家族成员的情况,在下图方框中绘制出遗传系谱图,并标出该男生直系亲属的基因型。(该致病基因用A或a表示)(7分)
(3)该男生的基因型与他姑姑患病女儿的基因型相同的几率是 %。预测将来该男生与表现型正常,但其父亲为色盲的女性婚配,生育一个只患一种病的男孩几率是 。他们若婚后生了一个性染色体为XXY的色盲男孩。那么染色体变异发生在 细胞减数分裂的第 次分裂过程中。(每空2分)
(4)经多方咨询,该男生进行了手术治疗,术后表现正常。若成年后与表现型正常的女性婚配,你认为其后代是否会患该病? 。为什么? 。
(16分)玉米是生物实验的好材料,玉米是雌雄同株植物(顶部生雄花序,侧面生雌花序),玉米的染色体有20条(2N=20),下面以玉米为材料来完成相关的实验。
(1)将发芽的玉米种子研磨液过滤置于试管中,加入斐林试剂,并55℃水浴加热2 min,试管中如果出现砖红色沉淀,则说明有的存在。
(2)将水培的玉米幼苗置于冰箱低温室(4℃)诱导培养36h,欲观察染色体的形态和数目,需用显微镜观察根尖分生区处于______期的细胞,细胞中染色体的形态有种,数目可能有条。
(3)在一个育种实验中,采用植株A、B玉米进行如图所示的实验。请回答下列问题:
①在进行以上三种传粉实验时,常需要将雌、雄花序在人工授粉前和授粉后用袋子罩住,目的是防止________________。
②用G代表显性性状,g代表隐形性状,则植株A和植株B的基因型分别为,授粉Ⅰ的子代中,紫红色玉米粒的基因型是。
③若只进行授粉Ⅲ一种实验,根据表Ⅲ中实验结果,如何进一步设计实验确定玉米粒色的显隐性关系。
基因工程基本操作流程如图,请据图分析回答:
(1)图中A是_____________;形成重组DNA分子的操作步骤叫做________________
(2)在基因工程中,过程②需要在___________________酶的作用下才能完成剪切过程,剪切的结果是形成__________________,需要_________________酶的作用下才能完成拼接过程。
(3)利用基因工程技术可以培育抗虫棉,相比诱变育种和杂交育种,具有_______________和________________等突出的优点。
(4)目的基因可以在受体细胞中得到表达,是因为不同生物__________________________。
现有两个小麦品种,一个纯种小麦性状是高杆( D ),抗锈病( T );另一个纯种小麦的性状是矮杆( d ),易染锈病( t )。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问:
(1)要缩短育种年限,应选择的方法是(I或Ⅱ),依据的原理是。
(2)图中①和④基因组成分别为和 。
(3)(二)过程中,D和d的分离发生在;(三)过程采用的方法称 为;(四)过程最常用的化学药剂是。
(4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占。
如图表示人类镰刀细胞贫血症的病因,据图回答:
(1)③过程发生的变异是,发生的场所是。
(2)④表示的碱基序列是,这是决定一个缬氨基的一个。
(3)父母均正常,生了一个镰刀型细胞贫血症的女儿,可见此遗传病是遗传病。如果这对夫妇再生,生一个患此病的女儿的概率为。
(4)镰刀型贫血症是由于基因异常,导致合成血红蛋白的___________发生异常,从而直接影响了生物的__________。
根据下图回答:
(1)图中①的生理过程,进行的主要场所是;进行的时间是细胞分裂的期。
(2)图中②的生理过程,模版是;需要的酶是。
(3)图中③的生理过程叫;该过程需要在的催化下才能进行。
(4)图中⑤的进行的场所是,需要____________作为原料。