玉米(2n=20)是我国一种重要的粮食作物,雌雄同株,开单性花。
Ⅰ、研究其基因图谱对于研究其育种、疾病、起源、进化等方面具有重要意义,玉米基因组计划应测其条染色体上的碱基序列。
Ⅱ、下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合的,其他性状均为显性纯合。
品系 |
① |
②果皮 |
③节长 |
④胚乳 味道 |
⑤高度 |
⑥胚乳颜色 |
性状 |
显性纯 合子 |
白色pp |
短节bb |
甜ss |
矮茎dd |
白色gg |
所在 染色体 |
ⅠⅣⅥ |
Ⅰ |
Ⅰ |
Ⅳ |
Ⅵ |
Ⅵ |
(1)某同学想验证基因分离定律,选择品系①作父本和③作母本。请补全其实验步骤:将③,搜集①的并给③授粉,最后对③作处理。收获种子即为F1,播种让其自然生长收获种子,再播种,观察和记录后代中并进行统计学分析。
(2)若选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为_____________。
(3)能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗?为什么?
(用能或不能作答),理由是_____________。
下图所示在一定CO2浓度和温度条件下,某阳生植物和阴生植物光强度和光合作用合成量(用CO2吸收速率表示)的关系图。请根据图回答:
(1)曲线A表示的是(阴生/阳生)植物的受光强度和光合作用合成量的关系。
(2)a、b点表示。
(3)叶面积为25cm2的阳生植物叶片在光强度为Y,光照时间为1小时的条件下,其光合作用合成量为mg葡萄糖。(小数点后保留一位)
(4)将该阴生植物叶片先在光照强度为X的条件下照射小时,然后放于暗处12小时(光照强度为0),能够使叶的干物质量与光照前相同。
(5)当光照强度为Y时,限制A植物光合作用的主要环境因素为____________,此时叶绿体中ADP的运动方向是从到。
(6)在光合作用中,光反应阶段能量的转变过程是,在这个阶段的产物中,能为暗反应供能的是(填物质)。
(7)请写出细胞有氧呼吸的总反应式_______________________________。
下图1、2分别为动物和植物细胞的亚显微结构模式图,图3为某生物体内细胞分裂示意图。据图回答:
(1)若图1为洋葱根尖分生区细胞,则图中不应有的结构有(填标号),蓝藻与图1细胞在结构上最主要的差别是。
(2)图1细胞分泌的抗体的化学本质是 ___,组成该物质的基本单位可以用通式______表示,该抗体在合成和分泌过程中,依次经过的生物膜为(填标号)。
(3)若图1细胞发生癌变,则该细胞易扩散转移的主要原因是。
(4)图3所列细胞中具有同源染色体的有 ______________ (填字母),具有染色单体的有 ______(填字母),D细胞的名称为 ___。
果蝇是良好的遗传学材料,请回答下列遗传相关问题:
Ⅰ.研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因n.且该基因与
棒眼基因B始终连在一起,如下图所示.n在纯合(XnBXnB、XnBY)时能使胚胎致死.依据所给信息回答下列问题:
(1)若将棒眼雌果蝇XnBXb与野生正常眼雄果蝇XbY杂交,后代雌性个体出现的概率为。
(2)若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染色体上是否发生新的隐性致死突变,用棒眼雌果蝇(XnBXb)与之杂交,得到的F1代有3种表现型,从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交,得到F2代.若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,发生了新的隐性致死突变,则F2代中雄果蝇出现的概率为0;若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,未发生新的隐性致死突变,则F2代中雄果蝇出现的概率为01.
Ⅱ.对于果蝇来说,Y染色体上没有决定性别的基因,在性别决定中失去了作用.正常情况下XX表现为雌性,而XY表现为雄性.染色体异常形成的性染色体组成为XO(仅有一条性染色体)的果蝇发育为可育的雄性,而性染色体为XXY的果蝇则发育为可育的雌性.在果蝇遗传学实验中,科学家发现有时会出现两条性染色体融合形成并联(XX、XY)复合染色体.
(3)用普通野生型雌性灰果蝇(X+ X+)和隐性突变体雄性黄果蝇(XyY)杂交,后代均为灰果蝇.
(4)用一只隐性突变体雌性黄果蝇(XyXy)与普通野生型雄性灰果蝇(X+Y)杂交,子代中有的个体胚胎时期死亡,生活的个体雌性均为黄果蝇,雄性均为灰果蝇,显微镜检测发现有的死亡胚胎中出现并联复合染色体.请回答:亲本雌(雄、雌)性产生了复合染色体;子代中死亡率为;50%子代存活雌、雄个体的基因型分别是 ,.
(11分)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种,其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答:
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题,理论上可直接培养,通过________育种方式,快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。
(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种,研究人员以白色棉品种57-4做母本,棕色彩棉做父本杂交,受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后,会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉,应选择_______植株,用秋水仙素处理植株的______,使其体细胞染色体数目加倍。
②下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果,本实验的目的是
探究________,实验效果最好的实验处理是_______________。
③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍,可以通过直接观察测量______,并与单倍体枝条进行比较作出判断。
(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体,在实践中应采用________的方法,依据后代是否出现______作出判断。
( 11分)紫外线处理大肠杆菌,得到色氨酸合成酶第223位的氨基酸更换的几种突变型(如图),已知野生型大肠杆菌此位的氨基酸是甘氨酸,表格中是这几种氨基酸所对应的密码子,请分析回答:
甘氨酸 |
GGU、GGC、GGA、GGG |
天冬氨酸 |
GAU、GAC |
丙氨酸 |
GCU、GCC、GCA、GCG |
半胱氨酸 |
UGU、UGC |
(1)造成上述变化的原因是紫外线诱导大肠杆菌发生________,该变异最可能是DNA分子上发生了________,如果以上变化都只是一个核苷酸的改变引起的,请你利用密码子表推导出野生型大肠杆菌甘氨酸的密码子是________。
(2)从图解中你能看出基因突变的特点有哪些?
_________________________________ 。
(3)诱变育种具有明显的优点,但是由于具有频率低等特点,所以并不是所有材料均适合采用诱变育种,请从下面材料中选出不适合用诱变育种的材料( )
A.萌发的植物种子B.酵母菌菌落
C.植物的愈伤组织 D.哺乳动物的胚胎
(4)研究发现低剂量的紫外线能诱发大肠杆菌基因突变,而高剂量的紫外线会导致菌体死亡,可能的原因是________________。所以紫外线诱发过程中要控制剂量,控制剂量的方法通常有紫外灯的功率、照射距离和________等。