如图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位,请回答下列问题:
(1)图中X是________,Ⅰ在小麦种子中主要是指______________。
(2)图中Z是________,使用甲基绿、吡罗红混合染色剂染色,可使Ⅲ呈现________色。
(3)图中P的结构通式为_____________。
操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题。
(1)启动子的基本组成单位是______,终止子的功能是________________。
(2)过程①进行的场所是________,RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”,转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU,则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为________________。
(3)图示表明,当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,从而导致mRNA____________________,终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既能保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡,又可以减少____________________。
(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分,试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理:该物质(染料木黄酮)可以抑制rRNA的形成,RP1与mRNA中RBS位点结合,_____________________。
玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因(B) 对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答:
(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律,应选择非糯性紫株与________杂交。如果用碘液处理F2代所有花粉,则显微镜下观察到花粉颜色及比例为________。
(2)若验证基因的自由组合定律,则两亲本基因型为________并且在花期进行套袋和________等操作。如果筛选糯性绿株品系需在第________年选择糯性籽粒留种,下一年选择________自交留种即可。
(3)当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上,发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明,这是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
①请在下图中选择恰当的基因位点标出F1代绿株的基因组成。
若在幼嫩花药中观察上图染色体现象,应选择处于________分裂的________期细胞。
②在做细胞学的检査之前,有人认为F1代出现绿株的原因是:经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),导致F1代绿株产生。某同学设计了以下杂交实验,探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤:
第一步:选F1代绿色植株与亲本中的________杂交,得到种子(F2代);
第二步:F2代植株的自交,得到种子(F3代);
第三步:观察并记录F3代植株颜色及比例。
结果预测及结论:
若F3代植株的紫色:绿色为________,说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
若F3代植株的紫色:绿色为________,说明花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将由________变为________。正常情况下,基因R在细胞中最多有________个,其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为________;用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________ 。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是______________________。
(4)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为下图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种。
(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)
实验步骤:①___________________________________________________;
②观察、统计后代表现型及比例。
结果预测:Ⅰ.若_________________________________________________,
则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ.若__________________________________________________________,
则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ.若__________________________________________________________,
则为图丙所示的基因组成。
研究发现,果蝇X染色体上的一个16A区段,可影响果蝇眼睛的形状。雌果蝇16A区段与眼形的关系见下表,请分析回答:
16A区段 |
小眼数 |
眼形 |
基因组成 |
![]() |
779 |
正常眼 |
XBXB |
![]() |
356 |
棒眼 |
XBBXB |
![]() |
68 |
棒眼XBBXBB |
(更明显) |
注:1.表示16A区段。
2.果蝇眼睛为复眼,由许多小眼组成。
(1)从表中给出的信息可以看出,果蝇的眼形变异属于________。雌果蝇16A区段与眼形的关系为________________。
(2)雄性棒眼果蝇的基因组成为________。若想根据果蝇眼形就能判断出子代性别,应选用表现型为________________的果蝇做亲本。
(3)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XdBBXB,如图所示。已知d在纯合(XdBBXdBB、XdBBY)时能使胚胎致死,且该基因与棒眼基因B连锁。请依据所给信息回答下列问题:
①若棒眼雌果蝇(XdBBXB)与野生正常眼雄果蝇(XBY)杂交,子代果蝇的表现型及性别为________________________________,其中雄果蝇占________。
②将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后,性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否出现新的隐性致死基因P,某科研小组做了以下实验,请补充完善实验步骤,预测实验现象并得出结论:用棒眼雌果蝇(XdBBXB)与之杂交得F1,从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交,得到F2。若________则说明发生了新的隐性致死突变;若________则说明未发生新的隐性致死突变。
某种雌雄同株植物的叶片宽度由等位基因(D与d)控制,花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制。下图是花瓣细胞中色素形成的代谢途径示意图。某科学家将一株紫花宽叶植株和一株白花窄叶植株进行杂交,F1均表现为紫花宽叶,F1自交得到的F2植株中有315株为紫花宽叶、140株为白花窄叶、105株为粉花宽叶。请回答下列问题:
A基因 B基因
↓ ↓
无色物质粉色物质紫色物质
(1)图示说明基因控制性状的方式为___________________________。
(2)叶片宽度这一性状中的________是隐性性状。控制花色的两对等位基因位于________对同源染色体上,遵循________________________________定律。
(3)若只考虑花色的遗传,让F2中全部紫花植株自花传粉,在每株紫花植株产生的子代数量相等且足够多的情况下,其子代植株的基因型共有________种,其中粉花植株占的比例为________。
(4)控制花色与叶片宽度的基因在遗传时是否遵循自由组合定律?________。F1植株的基因型是________。
(5)某粉花宽叶植株自交,后代出现了白花窄叶植株,则该植株的基因型为________,后代中宽叶植株所占的比例为________。