(13 分)玉米是雌雄同株异花植物,有宽叶和窄叶,抗病和不抗病等性状。已知宽叶(A)对窄叶(a)为显性,且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知,杂交种(Aa)所结果实在数目和粒重上都表现为高产,分别比显性和隐性品种产量高 12%、20%。某农场在培育玉米杂交种时,将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植,但由于错过了人工授粉的时机,结果导致大面积自然授粉[同株异花授粉(自交)与品种间异株异花授粉(杂交)]。根据上述信息回答下列问题:
(1)按照上述栽种方式,两个品种玉米授粉方式共计有 种。F1植株的基因型是 。
(2)如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植,预计收成将比单独种植杂交种减少8%,因此到了收获的季节,应收集 (宽叶、窄叶)植株的种子,第二年播种后,在幼苗期选择 (宽叶、窄叶)植株栽种,才能保证产量不下降。
(3)玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关,当细胞中含有甲物质时呈紫色,含有乙物质时呈红色,无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示(注: 各图甲 图乙对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性,隐性基因不能控制相应酶的合成,并且在形成配子过程中不发生交叉互换),请回答问题:
① 有纯合红色玉米粒,请在右图中画出基因在染色体上可能的位置关系。
(注:方框内只要画出与上述基因相关的染色体,用竖线表示染色体,黑点表示基因的位点,并标上相应的基因符号)。
②若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交,所结籽粒的性状分离比为紫:红:白=0:3:1,则该植株的基因型为 。
③若某一基因型为 AaBbDd 的玉米植株自交,所结籽粒的性状及分离比为 。
④四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米,低温处理野生型玉米正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 。四倍体玉米与野生型玉米是否属于同一物种? ,为什么? 。
控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的性别控制方法。例如:牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题:
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用技术。在这个过程中的精子与卵子相遇时,首先发生反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有。
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用激素对受体进行处理;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。。
世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一的机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言,动物尤其是高等动物的克隆比较困难,下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤,据图回答下列问题:
(1)方法2获得的小牛的遗传物质主要来源于。方法3主要应用了____________技术,方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质。
(2)细胞B是胚胎干细胞,其来源于,其形态特点。(3)应用图示方法,得到小牛与供体1遗传物质最相似,这几种方法最后都必须经过____________技术得到克隆动物,这项技术的优势是________________________。
如图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已处理,除去了;A、B到细胞C的过
程中,常用的物理方法是。融合完成的标志是。
(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用技术把D培养成植株。
(3)若A、B是动物细胞,一般取自幼龄动物组织或胚胎,然后用使其分散开来;A、B到C的过程中常用的但不能用于植物细胞培养的手段是,所形成的D称为。
(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠效应B细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了。注射后小鼠身体产生了相应的免疫反应,生成了,图中B为。
(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有种,用来培养的D细胞应该是。从中选择出它的方法是在的培养基上培养,获得D后,常用的培养方法是培养基中培养和。
根据基因工程的有关内容回答下列问题。
(1)图中以下字母分别是
A____________
B____________
C____________
D____________ E____________ F____________ G____________
(2)动物基因工程主要应用哪些方面(答出其中两个) 。
(3)基因工程操作程序中的核心步骤是 。
酵母菌等微生物在人类的日常生活中发挥着越来越大的作用。请回答下列问题:
(1)利用酵母菌将葡萄汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现 色。在发酵过程中, 随着酒精度的提高, 发酵液逐渐呈现深红色, 原因是_____________。
(2)为了提高葡萄酒品质可以在葡萄汁中加入人工培养的酵母菌,可利用 培养基来分离获得较为纯净的酵母菌种。
(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种的原因是 。对野生酵母菌进行诱变可筛选出具有耐高糖和耐酸性的高产突变菌株,利用 技术可大量获得突变菌所携带的特殊基因。
(4)在酵母菌的纯化培养中,培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的_______。为了能反复利用,需要将纯化后并经过繁殖培育得到的酵母菌与海藻酸钠溶液混合制成“凝胶珠”,这是使用___________技术来固定酵母细胞。