果蝇因繁殖快、易饲养和染色体数少常作为遗传学研究对象。
(1)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。形成单体的变异原理属于 。果蝇中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体,且为隐性基因,为探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上,请完成以下实验:
实验步骤:
①让正常二倍体无眼果蝇与野生型单体(纯合有眼)果蝇交配,获得F1代;
②统计F1代的 ,并记录。
实验结果预测及结论
①F1代 ,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
②若F1代 ,则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
(2)某果蝇的一条染色体发生缺失变异,缺失染色体上具有红色基因D,正常染色体上具有白色隐性基因d(如下图)。获得该缺失染色体的雄配子不育,若以该果蝇为父本,测交后代中有表现为红色性状的个体,请提出两种合理解释 ,
。
(3)长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配,产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇。已知翅长基因(A—长翅,a—残翅)、眼色基因(B—红眼,b—白眼)分别位于常染色体和X染色体上(如左下图),在没有基因突变情况下,亲代雌蝇产生异常卵细胞的同时,会产生异常第二极体。
①参照左下图,请在方框内画出与异常卵细胞来自于同一个次级卵母细胞的第二极体细胞图(要求标出相关基因)。
②请写出长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配,产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇的遗传图解(配子中仅要求写出参与形成该异常个体的配子基因型)。
池塘中,生活着许多同种草履虫。从结构上看,一只草履虫就是由一个_________构成的,这些草履虫共同构成一个________,这些草履虫与其它生物一道形成一个_________。
比德尔是一位遗传学家,他选用红色面包霉作为材料,对6万个孢子进行放射性辐射后,其中少数孢子由于精氨酸的改变不能正常生长。因为精氨酸是红色面包霉正常生活所必需的。经过多种组合的实验,再根据突变性状的遗传情况分析,红色面包霉中精氨酸合成的步骤是:
基因A 基因B 基因C
↓ ↓ ↓
酶A 酶B 酶C
↓ ↓ ↓
基本培养基→ 鸟氨酸 → 瓜氨酸 → 精氨酸
(1)精氨酸的R基为,则一个精氨酸分子中C、H、O、N的原子个数分别为__________________________。
(2)如果在蛋白质合成过程中,携带精氨酸的一种转运RNA一端的三个碱基为GCU,可知精氨酸的密码子为________。
(3)某生物兴趣小组经诱变获得一突变菌株,在基本培养基上不能正常生长,请你设计实验探究哪个基因发生了突变,写出实验步骤和结论。
实验步骤:
第一步:配制基本培养基,分别对甲、乙、丙、丁进行如下处理:
甲:无任何处理。
乙:
________________________________________________________________________。
丙:
________________________________________________________________________。
丁:
________________________________________________________________________。
第二步:观察各培养基中的红色面包霉的生长状况。
结论:
①若甲、乙、丙、丁中红色面包霉均不能生长,则其他基因突变。
②若
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________________________________________________________________________。
③若
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④若
________________________________________________________________________
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某生物小组为了“验证基因突变的不定向性”,进行了下述实验。
实验1:将细菌A接种于一般的培养基上,结果出现了菌落。
实验2:用射线处理细菌A,得突变种a1。将a1接种于一般培养基上,不出现菌落;但在培养基中添加营养物质甲后,结果出现菌落。
实验3:另用射线处理A,得突变种a2。将a2接种于一般培养基上,不出现菌落,但在培养基中添加营养物质乙后,就出现菌落。
分析实验,回答下列问题:
(1)细菌a1和a2分别接种于一般培养基上,均不能生长。其原因是:用射线处理导致细菌A发生了________,从而缺乏合成营养物质甲或乙的________。
(2)实验1至3说明
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下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,据图回答:
(1)③过程是________,发生的场所是________,发生的时间是________;①过程是________,发生的场所是________;②过程是________,发生的场所是________。
(2)④表示的碱基序列是________,这是决定缬氨酸的一个________,转运缬氨酸的转运RNA一端的三个碱基是________。
(3)父母均正常,生了一个患镰刀型细胞贫血症的女儿,可见此遗传病是________遗传病。若HbS代表致病基因,HbA代表正常的等位基因,则患病女儿的基因型为________,母亲的基因型为________;这对夫妇再生育一个患此病的女儿概率为________。
(4)比较HbS与HbA的区别,HbS中碱基为________,而HbA中为________。
(5)镰刀型细胞贫血症是由________产生的一种遗传病,从变异的种类来看,这种变异属于________。该病十分罕见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明基因突变的特点是________和________。
为了研究遗传信息的传递途径,科学家做了如下实验:实验1:变形虫放射性标记实验(如下图所示)
实验2:有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验,所得结果如下:
当加入RNA酶后,细胞中的蛋白质合成就停止了;再加入从酵母菌中提取的RNA,则又重新合成了一定数量的蛋白质。
分析讨论:
(1)从实验1可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位?
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(2)细胞核交换后,B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子?
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(3)从实验2可以得出的结论是什么?
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(4)综合分析实验1和实验2,你认为遗传信息的传递途径是什么?
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(5)实验1的设计有何巧妙之处?
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