I.烟草是雌雄同株植物,却无法自交产生后代。这是由S基因控制的遗传机制所决定的,其规律如下图所示(注:精子通过花粉管输送到卵细胞所在处,完成受精)。
(1)烟草的S基因分为S1、S2、S3等15种,它们互为_____________,这是_____________的结果。如图可见,如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精。据此推断在自然条件下,烟草不存在S基因的____________个体。
(2)研究发现,S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的两个部分,前者在雌蕊中表达,后者在花粉管中表达,这导致雌蕊和花粉管细胞中所含的________________等分子有所不同。传粉后,雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中,与对应的S因子特异性结合,进而将花粉管中的rRNA降解,据此分析花粉管不能伸长的直接原因是 ____________________________ 。
(3)自然界中许多植物具有与烟草一样的自交不亲和性,这更有利于提高生物遗传性状的___________,为物种的进化提供更丰富的____________,使之更好地适应环境。
II.以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料,进行辐射诱变试验。将辐射后的种子单独隔离种植,发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株,且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3:1。经观察,这些叶舌突变都能真实遗传。请回答:
(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有 ________个基因发生________ 性突变。甲株后代中,无叶舌突变基因的频率为 ____ 。
(2)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料,设计杂交实验予以判断。
①实验设计思路:选取甲、乙后代的 ____________ 进行单株杂交,统计F1的表现型及比例。
②预测实验结果及结论:
若F1全为无叶舌突变株,则 ____ ;
若F1 ________ ,则 ____ 。
纤维素分子不能进入酵母细胞,为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒,下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。
据图回答:
(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶,其识别序列如下图,为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是或
A. |
①② |
B. |
①③ |
C. |
②④ |
D. |
③④ |
(2)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证不携带纤维素酶基因。
(3)纤维素酶基因的表达包括和过程,与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有。
(4)在以纤维素为唯一
源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株不能存活,原因是。
(5)酵母菌生产酒精的细胞部位是,产生酒精时细胞的呼吸方式是,在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具有优势,因为导入的中重组质粒含有。使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新二造成的酶的流失,提高酶的利用率。
对脑神经发育至关重要。以
两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产
融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻 |
优势代谢类型 |
生长速率(g/L.天) |
固体培养基上菌落直径 |
DHA含量(‰) |
A藻 |
自养 |
0.06 |
小 |
0.7 |
B藻 |
异养 |
0.14 |
大 |
无 |
据表回答:
(1)选育的融合藻应具有
藻与
藻的优点。
(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得。
(3)通过以下三步筛选融合藻,步骤可淘汰
藻,步骤可淘汰生长速成率较慢的藻落,再通过步骤获取生产所需的融合藻。
步骤
:观察藻落的大小
步骤
:用不含有机碳源(碳源--生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养
步骤
:测定
含量
(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如下图。
①甲组条件下,融合藻产生[
]的细胞器是;丙组条件下产生
的细胞器是。
②与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下。甲、乙两组
产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是。
果蝇的黑身、灰身由一对等位基因(
)控制。
(1)实验一:黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交,
全为灰身,
随机交配,
雌雄果蝇表型比均为灰身:黑身=3:1。
①果蝇体色性状中,为显性。
的后代重新出现黑身的现象叫做;
的灰身果蝇中,杂合子占。
②若一大群果蝇随机交配,后代有9900只灰身果蝇和100只黑身果蝇,则后代中
的基因型频率为。若该群体置于天然黑色环境中,灰身果蝇的比例会,这是的结果。
(2)另一对同源染色体上的等位基因(
)会影响黑身果蝇的体色深度。
实验二:黑身雌蝇丙(基因型同甲)与灰身雄蝇丁杂交,
全为灰身,
随机交配,
表型比为:雌蝇中灰身:黑身=3:1;雄蝇中灰身:黑身:深黑身=6:1:1。
①
基因位于染色体上,雄蝇丁的基因型为,
中灰身雄蝇共有种基因型。
②现有一只黑身雌蝇(基因型同丙),其细胞(
=8)中Ⅰ、Ⅱ号染色体发生如图所示变异。
变异细胞在减数分裂时,所有染色体同源区段须联会且均相互分离,才能形成可育配子。
用该果蝇重复实验二,则
雌蝇的减数第二次分裂后期细胞中有条染色体,
的雄蝇中深黑身个体占。
植物侧芽的生长受生长素(
)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验:
实验一:分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹
处理后,定时测定侧芽长度,见下左图;
实验二:用
饲喂叶片,测定去顶
时侧芽附近
放射性强度和
含量,见下右图。
(1)
是植物细胞之间传递的分子,顶芽合成的
通过方式向下运输。
(2)实验一中,去顶32
时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,其原因是。
(3)实验二中,
进入叶绿体后,首先能检测到含
的有机物是,该物质被还原成糖类需要光反应提供。
两组侧芽附近
信号强度差异明显,说明去顶后往侧芽分配的光合产物。
(4)综合两个实验的数据推测,去顶
时Ⅰ组和Ⅲ组侧芽附近的
浓度关系为:Ⅰ组(大于/小于/等于)Ⅲ组;去顶
时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组,请对些结果提出合理的假设:。
将苏云金杆菌
蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示(注:农杆菌中
质拉上只有
片段能转移到植物细胞中)。
(1)过程①需用同种酶对含
基因的
质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是。种植转基因抗虫棉能减少的使用,以减轻环境污染。