已知玉米子粒的有色与无色对相对性状的遗传涉及A、a和B、b两对等位基因。两种纯合类型的玉米杂交,F1子粒全为有色,用F1与纯合子粒无色品种做了两个实验。
实验1:F1×纯合子粒无色,F2的子粒表现型及数量比为有色:无色=3:1;
实验2:F1自交,F2的子粒表现型及数量比为有色:无色=15:1。
分析上述实验,回答下列问题:
(1)根据实验 可推知,与玉米子粒有关的基因A、a和B、b位于 对同源染色体上。
(2)实验2的F2中有色子粒玉米的基因型有 种,其中纯合子所占的比例为 。
(3)让实验1的全部F2植株继续与无色品种杂交,假设每株F2植株产生的子代数量相同,则F3的表现型及数量之比为
(4)从实验2得到的子粒有色玉米中任取一株,用子粒无色玉米的花粉对其授粉,收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系。观察统计这个株系的子粒颜色及数量,理论上可能有 种情况,其中为子粒有色:子粒无色=1:1的概率为 。
(10分)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制(A、a基因位于2号染色体上),其中A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。现选择两只红眼雌、雄果蝇交配,产生的后代如下图所示,请回答:
(1)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为__________、____________。
(2)F1雌果蝇中杂合子所占的比例为_________,雄果蝇能产生_________种基因型的配子。
(3)从F1中选出红眼雌蝇和红眼雄蝇各一只进行杂交,所得子代中粉红眼果蝇出现的概率为__________。
(4)果蝇体内另有一对基因T、t,已知这对基因不位于2号染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇。为了探究T、t基因是否位于X染色体上,让纯合红眼雌蝇与不含T基因的纯合白眼雄蝇杂交,F1随机交配得F2,观察F2的性别比例。
①若__________________________________,则T、t基因位于x染色体上。
②若__________________________________,则T、t基因位于常染色体上。
③讨论:若T、t基因位于X染色体上,F2无粉红眼果蝇出现,则亲代雄果蝇的基因型为_________。F2雌雄个体自由交配,F3雄性个体中,不含Y染色体的个体所占比例为_________。
BAK基因是近年来发现的一种促凋亡基因,癌细胞内的BAK基因表达异常。
(1)细胞凋亡是由________决定的细胞自动死亡的过程,对于多细胞生物体的正常发育具有重要意义。
(2)癌变是在致癌因子的作用下,细胞内的_________________发生了突变而导致的。在癌变细胞内,BAK基因的表达水平明显_________。
(3)将体外扩增的BAK基因导入癌细胞诱导细胞凋亡,有望成为癌症治疗的新途径。用实验验证导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达所起的作用,结果如下图。完善实验步骤,分析实验结果。
①用__________处理胃癌细胞使之分散成单个细胞,分为A、B、C三组。
②B组细胞导入空载体,则A组细胞___________, C组细胞___________。
③在相同适宜条件下培养5天,统计各组活细胞数,并从分子水平上比较__________的含量。C组细胞明显少于A组和B组,分析其原因是_______________________________________________________。
科研人员研究了土壤含水量对番茄品种甲和乙光合作用的影响。请回答问题。
(1)据图1分析,比较甲、乙两种番茄,土壤含水量对它们的光合作用速率影响____________(填“基本相同”或“不同”)。当土壤含水量_______________(填“大于”或“小于”)70%时,土壤含水量不成为限制番茄光合作用的因素。
(2)为进一步研究光合作用速率下降的原因,研究人员测定了不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度)和胞间C02浓度。结果如图2。
①综合图1和图2分析,土壤含水量低于70%时,____________的变化与番茄光合速率的变化趋势相似。
②随着土壤含水量降低,气孔导度降低,胞间CO2并未因光合作用消耗而降低,反而逐渐升高,对此有两种不同观点:观点一认为光合产物的______________变慢,导致细胞内光合产物积累,阻碍了C02吸收利用;观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏,从而直接影响_______________反应,而且不能恢复。
(3)为验证上述观点,将培养在________条件下的番茄幼苗分为两组,实验组番茄幼苗进行_________处理,对照组保持原有状态。若实验组番茄幼苗光合速率_____________,则观点二成立。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠,下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程:
请根据上述材料回答下列问题:
(1)图中过程②常用的方法是;过程③利用的生物技术是;在进行过程④前,利用技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
(2)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、、、等部分。
(3)cDNA属于基因文库,其构建方法是:用某种生物发育的某个时期的mRNA通过产生cDNA片段,与连接后储存在一个受体菌群中。
(4)PCR是一项利用DNA复制的原理在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。其基本过程是:加热至90~95℃使→冷却至55~60℃使结合到互补DNA链→加热至70~75℃使从引物起始进行互补链的合成,如此反复进行。
(15分)请回答下列与生物技术实践相关的问题:
(1)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌,这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。
①土壤中富含各种微生物,将土壤浸出液接种到特定培养基上,可得到能分解纤维素的细菌,实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有________和__________。
②虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、__________________________。
(2)某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害,橘农遭受到了很大的损失,当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状,欲利用组织培养技术大量繁殖,对组织培养的选材非常关键,植物材料的选择直接关系到实验的成败。若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至______期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有______法,某些植物的花粉不易着色,需采用___________法。
(3)突变菌往往带有一些特殊的基因,在获得这些基因的过程中,PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物的作用是_________________________。