图①表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图②表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MpsⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题:
(1)图①的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由________________连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图①中DNA片段,产生的末端是________末端,其产物长度为________________________。
(3)若图①中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图①及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有________种不同长度的DNA片段。
(4)若将图②中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加________的培养基进行培养。
二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活,而且能够繁殖后代。
(1)形成单体的变异属于________,若要研究某雄性单体果蝇的基因组,则需测定________条染色体上的碱基序列。
(2)果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配,子代的表现型及比例见表:
无眼 |
野生型 |
|
F1 |
0 |
85 |
F2 |
79 |
245 |
据此判断,显性性状为________,理由是____________________________________________。
(3)根据上述判断结果,可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。请完成以下实验设计:
实验步骤:
①让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,获得子代;
②统计子代的________________,并记录。
实验结果预测及结论:
①若子代中出现________,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上;
②若子代全为________,说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
生物学兴趣小组在研究性学习中发现:饲养的实验小白鼠群体中,一对正常尾的双亲鼠生了一只短尾的雄鼠。
(1)怎样判断这只短尾的雄鼠的产生,是基因突变的直接结果,还是由它的双亲都是隐性短尾基因的携带者造成的?若只考虑常染色体遗传,探究如下:
你对此实验方案有何评价?________。若有缺陷,请指出并改正或补充。________________________________________________________________________。
(2)已知小鼠的一种隐性性状由基因d控制,但不知基因d是位于常染色体上,还是位于X染色体上(不考虑X、Y染色体同源区段)。可通过统计具有该隐性性状小鼠的________初步确定该基因的位置。
(3)若控制某相对性状的D、d基因位于X染色体上,其中一个基因纯合时能使胚胎致死(注:XDY、XdY等均视为纯合子)。一对小鼠杂交,若F1雌鼠仅有一种表现型,请写出致死基因及其对应F1雌鼠的基因型:________________________________________________________________________。
科学家发现多数抗旱型农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞液的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。
(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压________(填“增大”或“减小”)。
(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到,而在根部细胞中却能产生的根本原因是________________________________________________________________________。
(3)现有一抗旱植物,其体细胞内有一个抗旱基因R,其等位基因为r(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列如下:r:ATAAGCATGACATTA;R:ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是________。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,该抗旱基因控制抗旱性状是通过________________实现的。
(4)已知抗旱型(R)和多颗粒(D)属于显性性状,且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上。纯合的旱敏型多颗粒植株与纯合的抗旱型少颗粒植株杂交,F1自交:
①F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子所占比例是________。
②若拔掉F2中所有的旱敏型植株后,剩余植株自交。从理论上讲F3中旱敏型植株所占比例是________。
③某人用一植株和一旱敏型多颗粒的植株作亲本进行杂交,发现后代出现4种表现型,性状的统计结果显示抗旱∶旱敏=1∶1,多颗粒∶少颗粒=3∶1。若只让F1中抗旱型多颗粒植株相互受粉,F2的性状分离比是________。
(5)请设计一个快速育种方案,利用抗旱型少颗粒(Rrdd)和旱敏型多颗粒(rrDd)两植物品种作亲本,通过一次杂交,使后代个体全部都是抗旱型多颗粒杂交种(RrDd),用文字简要说明。________________________________________________________________________。
鸡的性别决定为ZW型(ZZ为雄性、ZW为雌性),果蝇的性别决定为XY型(XX为雌性、XY为雄性)。回答以下问题:
(1)已知果蝇的某一相对性状M和N,且M对N为显性,由一对等位基因C—c控制。研究表明该性状的遗传可能是从性遗传(基因位于常染色体上,但与性别相关联,雌雄差异在于杂合子,雄性杂合子表现显性性状,而雌性杂合子表现隐性性状)或伴X遗传。
①如为从性遗传,表现型为M的雌果蝇与表现型为N的雄果蝇杂交得F1,再让F1雌雄果蝇随机交配,所得F2雄果蝇中具有M性状的个体占________。
②如为伴X遗传,表现型为N的雌果蝇与表现型为M的雄果蝇杂交,F1的表现型及比例为________,F1雌雄果蝇随机交配,所得F2雌雄果蝇再随机交配,F3雌果蝇中纯合子占________。
(2)鸡的羽毛有白色和有色等性状,由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A—a、B—b控制,基因组成情况与表现型之间的关系,如下表所示。基因型为AaBb的雌雄鸡杂交,理论上子代的表现型及比例为________。
基因组成情况 |
只含B一种 显性基因 |
同时含A、B两种显性基因或不含B基因 |
表现型 |
羽毛有色 |
羽毛白色 |
回答下列有关遗传的问题:
(1)图1是人类性染色体的差别部分和同源部分的模式图。有一种遗传病,仅由父亲传给儿子,不传给女儿,该致病基因位于图中的________部分。
(2)图2是某家族系谱图。
①甲病属于________遗传病。
②从理论上讲,Ⅱ2和Ⅱ3的女儿都患乙病,儿子患乙病的概率是1/2。由此可见,乙病属于________遗传病。
③若Ⅱ2和Ⅱ3再生一个孩子,这个孩子同时患两种病的概率是________。
④设该家系所在地区的人群中,每50个正常人当中有1个甲病基因携带者,Ⅱ4与该地区一个表现型正常的女子结婚,则他们生育一个患甲病男孩的概率是________。
(3)研究表明,人的ABO血型不仅由位于第9号染色体上的IA、IB、i基因决定,还与位于第19号染色体上的H、h基因有关。在人体内,前体物质在H基因的作用下形成H物质,而hh的人不能把前体物质转变成H物质。H物质在IA基因的作用下形成凝集原A;H物质在IB基因的作用下形成凝集原B;而ii的人不能转变H物质。其原理如图3所示。
①根据上述原理,具有凝集原B的人应该具有________基因和________基因。
②某家系的系谱图如图4所示。Ⅱ2的基因型为hhIBi,那么Ⅲ2的基因型是________。
③一对基因型为HhIAi和HhIBi的夫妇,生出血型表现为O型血孩子的概率是________。