孔雀鱼是一种常见的观赏鱼,其性别决定方式属于XY型,是非常好的遗传学实验材料。几十年前,德国的一位育种者在众多的孔雀幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体,并以此个体为基础培育出了“礼服”品种。用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其他品种的雄鱼杂交,所得子代(F1)个体中,雌雄鱼均表现“礼服”性状;将子代(F1)雌雄个体自由交配,所得子代(F2)个体中,雌鱼均表现“礼服”性状,雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。请用“假说—演绎法”对“礼服”性状的遗传进行研究。
(1)“假说—演绎法”的一般步骤为:①提出问题→② →③演绎推理→④实验检验→⑤得出结论。在研究“礼服”性状遗传的①步骤中,提出的问题是 。
(2)在研究“礼服”性状遗传的②步骤中,具体内容是:“礼服”为 (显性或隐性)性状,控制该性状的基因位于 染色体上。
(3)在研究“礼服”性状遗传的③步骤中,可推断出:F1中雌、雄性个体的基因型分别是(分别用A、a表示显隐性基因) ,F2中雌鱼基因型是 ,雄鱼基因型是 。
(4)实验检验:请你设计一个实验来验证假设(请用遗传图解加以说明)。
(5)若进一步研究,可预测出F2个体自由交配得到的F3性状表现型之比为:雌“礼服”∶雌无“礼服”∶雄“礼服”∶雄无“礼服”= 。
野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的基因型,设计了如图甲所示的实验。图乙为雄果蝇常染色体和性染色体的示意图,X、Y染色体的同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位,非同源部分(图中Ⅱ1、Ⅱ2片段)上的基因不互为等位。控制果蝇眼形的基因用A、a表示。据图回答下列问题:
(1)由F1可知,果蝇眼形的是显性性状,F2会出现现象。
(2)若控制圆眼和棒眼的基因在常染色体上,则F2的基因型为,在F2圆眼中,出现纯合子的概率为。
(3)若控制圆眼和棒眼的基因只在X染色体的Ⅱ1片段上,则F2的基因型和比例分别为和。
(4)若控制圆眼和棒眼的基因在性染色体的Ⅰ片段上,则F2的基因型和比例分别为和。
(5)结合本题,总结性染色体上基因遗传和常染色体上基因遗传的不同点。
如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。请据图回答：
(1)区分细胞①与植物细胞最主要的依据是________________。细胞②不能无限长大的原因有__________________________________________。
(2)c过程的实质是___________________________________________。
请用箭头和文字简要说明该过程中遗传信息的流动途径：_____________________________________________________。
(3)若白细胞发生了癌变，根本原因是细胞中的________发生了突变，癌细胞无限增殖过程中直接参与a、b过程的无膜细胞器是____________________________________________________________________。
(4)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的________期。
(5)从膀胱癌细胞中分离导致细胞癌变的ras基因，有一个碱基对发生了变化，使原癌基因控制编码第12个氨基酸的密码子GCC(甘氨酸)变成了GUC(缬氨酸)。这种突变基因产生的肿瘤蛋白，能持续促进细胞增殖。膀胱癌细胞中激活的ras基因与正常基因相比，发生突变的碱基对是________―→________。
(15分)已知控制番茄茎皮颜色(设为A、a)和叶形(设为B、b)的基因分别位于两对同源染色体上。现有一株绿茎缺刻叶番茄甲和一株紫茎常态叶番茄乙,在开花期对其做如下处理:
①让两株番茄的一部分枝条上的花自花授粉获得甲的种子和乙的种子;
②让两株番茄的另一部分枝条上的花互相授粉获得种子丙。
将收获的种子种下后,第二年长出的植株的情况是:甲的种子长出的植株有绿茎缺刻叶类型和绿茎常态叶类型,乙的种子长出的植株有紫茎常态叶类型和绿茎常态叶类型。
请根据实验结果和有关知识,回答下列问题:
(1)据此可以判断茎皮颜色中 是显性,叶形中 是显性。
(2)种子丙长出的植株类型应该有 。如果收获的种子丙数量足够多,长出的各类型植株比例应为 。
(3)如果让种子丙长成的每个植株类型分别自交,基因型为 的种子丙的后代植株类型最多,如果获得的后代植株数足够多,则后代植株的表现型及比例应为 。
(4)如果让种子丙长成的植株开花时随机授粉,后代中缺刻叶和常态叶的比例是 。
(5)让植株甲自交获得的种子长成的绿茎缺刻叶植株自花授粉繁殖后代,理论上能稳定遗传的绿茎缺刻叶个体约占 。
(11分)某研究小组用同位素标记法验证DNA分子的半保留复制,实验材料选择蚕豆根尖(2n=12)。请根据实验内容回答有关问题:
(1)该研究需要观察细胞有丝分裂中期的染色体,为了确定中期持续的时间,研究者先做了一个预备实验。
①制作蚕豆根尖细胞的有丝分裂临时装片的基本步骤:取材→ →漂洗→染色→压片。染色时,应该使用 (填“酸性”或“碱性”)染液。
②下表是观察临时装片的三个视野的统计结果。已知蚕豆根尖细胞在适宜条件下进行有丝分裂,细胞周期为11.4 h,由此可估算分裂中期经历的时间为 h。
(2)实验步骤一:首先用含3H标记物的培养液处理蚕豆根尖细胞,标记DNA分子的双链,然后将这些根尖细胞移入普通培养液(不含放射性元素)中,再让细胞连续进行有丝分裂。处理根尖细胞的3H标记物最可能是 。
(3)实验步骤二:通过放射自显影技术观察每次有丝分裂中期染色体的标记情况。 如果DNA分子复制属于半保留复制,染色体的标记会有三种情况(如图所示),那么在普通培养液中第一次、第二次、第三次有丝分裂中期,细胞中染色体的标记情况依次是 (请在下列A~E选项中选择)。
| A．12个a |
| B．12个b |
| C．6个a,6个b |
| D．6个b,6个c |
E.b+c=12个,但b和c数目不确定
(4)验证DNA分子的半保留复制还可以采用密度梯度离心法。请参照图中的①②③,在④中标出第二次有丝分裂后期细胞中的DNA分子可能出现在试管中的位置。
(11分)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于NAGase(一种酶)的作用。温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase催化活力的影响如下图所示,请回答下列问题:
⑴NAGase的最适温度和最适pH分别在 和 左右。
⑵以NAGase催化水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖为效应物,这三种糖对NAGase的催化活力均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是 。
⑶研究发现,精氨酸能降低NAGase的催化效率。下图是降低酶活力的两个模型,判断精氨酸降低NAGase活力类型的方法是:在研究实验中加入精氨酸,同时不断提高底物浓度,如果酶促反应速率 ,则属于模型A;如果酶促反应速率 ,则属于模型B。