I.美国女科学家巴巴拉·麦克林托克,一生未婚,但与玉米却打了一辈子的交道,被人们誉为“玉米夫人’’.她在玉米杂交试验中发现,使玉米籽粒着色的基因,在玉米某一特定代会“接上”或“拉断”,又在某一代的染色体上重新出现,使玉米粒的颜色发生变化。就好像基因从一代跳到另一代上,故把它叫做活动遗传基因或称为“跳跃基因”.
(1)基因工程中,需要构建基因表达载体,其中相当于“跳跃基因”的是 ,为了使该“跳跃基因”能在特定时间和空间内正常表达,构建的基因表达载体中需要有合适的 .
(2)有些“跳跃基因”复制自身并将拷贝插入基因组新位点,HIV等含有这类跳跃基因,能将其拷贝插入宿主细胞染色体,劫持宿主细胞以产生更多病毒颗粒.
①HIV若完成其基因的跳跃,推测此过程可能涉及到的酶有 (至少写出2种).
②研究表明,许多动物通过进化形成了能减少HIV等病毒“跳跃基因”移动的生理功能系统,这样的功能系统可以看作是动物体 的一部分。
(3)不同玉米品种对磺酰脲类除草剂的敏感性不同,现有两个玉米品种:磺酰脲敏感型和磺酰脲迟钝型,科学家做了以下实验:
①P:♂磺酰脲迟钝型玉米×♀磺酰脲敏感型玉米→F1:100%磺酰脲敏感型玉米
②将磺酰脲敏感型玉米的卵细胞的核DNA彻底破坏后,移植入迟钝型玉米的体细胞核,经培养得到杂种玉米植株.待杂种玉米植株成熟后,授以磺酰脲迟钝型玉米的花粉,得到的子代100%是磺酰脲敏感型玉米,此实验的目的是 .有人认为此实验过程较繁琐,技术复杂,请你写出一种更为筒单的技术方案:
II.研究人员近期在内蒙古自治区呼和浩特、包头、乌兰察布、锡林郭勒、赤峰等盟市发现外来入侵物种黄花刺茄,此植物不仅在公路边、河滩地、草原深处有生长,甚至蔓延至城市周围.这一原产于北美的外来入侵物种严重威胁着内蒙古的生态环境,牲畜误食会中毒,甚至死亡。回答下列关于草原生态系统的问置。
(1)草原的不同地段上分布着种类和密度不同的牧草,属于草原群落的 .草原上的植被能防风固沙、保持水土,对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用,体现了生物多样性的 ________价值。
(2)草原连年遭受过度放牧,会使草原的物种多样性锐减,从而加速土地荒漠化,可见人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 进行。停止放牧后的草原能逐渐恢复生机,这表明生态系统具有 稳定性。
(3)黄花剌茄的茎秆和果实上长满尖锐毛刺,能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望,这表明生态系统具有
功能。
(4)调查中发现黄花刺茄的种群数量每年都以150%的增长率(出生率-死亡率)增加, 假定黄花刺茄的种群初始数量为N0,则两年后它的数量将达到 .
下图是某家族遗传系谱。家族中有多个成年人身材矮小,身高仅 1.2 米左右。请据图分析回答问题:
(1)该家族中决定身材矮小的基因是 (显性基因,隐性基因)最可能位于 染色体上。该基因可能是来自 个体的基因突变。
(2)若II1和II2再生一个孩子、这个孩子是身高正常的女性纯合子的概率为 ;若IV3与正常男性婚配后生男孩,这个男孩成年时身材矮小的概率为 。
(3)该家族身高正常的女性中,只有 不传递身材矮小的基因。
下图是大豆种子在萌发成幼苗的过程中,根据其干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线(X和Y),请分析回答:
(1)表示其鲜重变化的曲线是 ,M→O时间点细胞中自由水与结合水的比例将 (填增大或减小)。
(2)曲线a→c的变化主要是由于 。
(3)曲线c→d的变化主要是由于 。
(4)大豆萌发一个月后,植物通过细胞呼吸,为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供了 和各种原料。
下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图,下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题:
比较项目 |
AQP7 |
AQP8 |
多肽链数 |
1 |
1 |
氨基酸数 |
269 |
263 |
mRNA中碱基数 |
1500 |
1500 |
对汞的敏感性 |
对汞不敏感 |
对汞敏感 |
睾丸中表达情况 |
成熟的精子细胞中表达 |
初级精母细胞到精子细胞中表达 |
(1)图示的生理过程是________,在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有___ _____,在图中方框内用“→”或“←”标出该过程进行的方向。
(2)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因之一是______ ___的结果。
(3)控制AQP7的基因中碱基的数目至少为________个(不考虑终止子)。
(4)大白鼠汞中毒后,对初级精母细胞和精子的影响,哪一个更大些?________________。
克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩,该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答:
(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因型(色盲等位基因以B 和b 表示,用、
表示患病或正常男性,用
、
表示患病或正常女性)。
(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是:他的 (填 “父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行 分裂形成配子时发生了染色体不分离。
(3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中,①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者
②他们的孩子患色盲的可能性是 。
(4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测 条染色体的碱基序列。
某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R 和r 控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D 和E 表现为矮茎,只含有D 或E 表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答:
(1)自然状态下该植物一般都是_______合子。
(2)若采用诱变育种,在γ射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有______
和有害性这三个特点。
(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中 抗病矮茎个体,再经连续自交等 手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的 。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1 在自然状态下繁殖,则理论上,F2的表现型及比例为__________。
(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有 。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。