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题型:简答题
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简答题 · 16 分

青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:

(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有____________种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为____________,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为____________。

(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿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____________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为____________。

(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)=____________。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无____________(填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,则该基因突变发生的区段是____________(填字母)。

正确答案

(1)9    AaBb×aaBb、AaBb×Aabb            

(2)低温抑制纺锤体形成        27        

(3)①    ②K和M    ③L

解析

(1)在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中,控制各自性状的基因型各有3种(AA、Aa和aa,及BB、Bb和bb),由于控制这两对性状的基因是独立遗传的,基因间可自由组合,故基因型共有3×3=9种。F1中白青秆、稀裂叶植株占,即P(A_B_)=,由于两对基因自由组合,可分解成,即亲本可能是AaBb×aaBb,或AaBb×Aabb。当亲本为AaBb×aaBb时,F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=;当亲本为AaBb×Aabb时,F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=。即,无论亲本组合是上述哪一种,F1中此红秆、分裂叶植株所占比例都为

(2)低温可以抑制纺锤体的形成,使细胞内的染色体经过复制但不发生分离,从而使染色体数目加倍。若四倍体青蒿(细胞内的染色体是二倍体青蒿的2倍,有18×2=36条染色体)与野生型的二倍体青蒿杂交,前者产生的生殖细胞中有18条染色体,后者产生的生殖细胞中有9条染色体,两者受精发育而成的后代体细胞中有27条染色体。

(3)①若该基因一条链上四种含氮碱基的比例为,根据碱基互补配对原则,其互补链中。②与原核生物的基因结构相比,真核生物基因的编码区是不连续的,由能够编码蛋白质的序列——外显子(图示J、L、N区段)和不编码编码蛋白质的序列——内含子(图示K、M区段)间隔而构成,而原核生物的基因编码区中不存在内含子区段。为了使该基因能在大肠杆菌(原核生物)中表达,应当将内含子区段去掉。③cyp基因中只有编码区的外显子区段能编码蛋白质,该基因控制合成的CYP酶的第50位由外显子的第150、151、152对脱氧核苷酸(3×50=150,基因中的每3对连续脱氧核苷酸决定一个氨基酸)决定,因此该基因突变发生在L区段内(81+78=159)。

知识点

DNA分子结构的主要特点基因的分离定律和自由组合定律
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题型:简答题
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简答题 · 24 分

一、如图所示,科研小组用60Co照射棉花种子。诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状,诱变I代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制,棉酚含量由另一对基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。

(1)两个新性状中,棕色是________性状,低酚是______性状。

(2)诱变当代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是_______,白色、高酚的棉花植株基因型是_______。

(3)棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种,

研究人员将诱变I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域,从________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本,再从诱变I代中选择另一个亲本,设计一方案,尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。

二、草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:

外植体愈伤组织芽、根植株

请回答:

(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时,一般选取_________作为外植体,其依据是_   ___。

(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和______,在配制好的培养基中,常常需要添加________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是__________。

(3)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是_____________。

正确答案

一、(1)显性  隐性  表现型为棕色.低酚

(2)AaBB  aaBb

(3)不发生性状分离或全为棕色棉或没有出现白色棉

二、(1)茎尖.根尖   不含病毒  

(2) 有机物  植物激素  外植体消毒不彻底

(3)培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低

解析

本题考查有关遗传.变异.育种及细胞工程相关知识。Ⅰ亲代棕色.高酚自交后代是棕色.高酚,白色.高酚因此棕色是显性,亲代白色.高酚自交后代是白色.低酚,白色.高酚因此低酚是隐性。诱变当代中,棕色.高酚的棉花植株的基因型是AaBB,白色高酚的棉花植株基因型是aaBb,纯合体后代不发生性状分离,因此应从不发生性状分离(或全为棕色棉或没有出现白色棉)的区域中选择出纯合棕色.高酚植株。育种时间短应选择单倍体育种方案。

Ⅱ培育无病毒植株苗,应选择不含病毒部分培养,而植物体新生部位不含病毒,植物组织培养培养基成分应包含大量元素.微量元素.有机物,另外常常需要添加植物激素诱导植物细胞分裂.分化,外植体边缘局部污染,说明消毒不彻底,不同植物激素的比例影响植物细胞发育方向,生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化.抑制芽的形成,比值高低,有利于芽的分化.抑制根的形成。

知识点

基因的分离定律和自由组合定律基因与性状的关系生物变异在育种上应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:

实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 =  9 :6 :1

实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 =  9 :6 :1

实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长均等于1:2 :1。综合上述实验结果,请回答:

(1)南瓜果形的遗传受__对等位基因控制,且遵循__________定律。

(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为____________,扁盘的基因型应为________,长形的基因型应为____________。

(3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有__的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘:圆 = 1 :1 ,有__的株系F3果形的表现型及数量比为_________________

正确答案

(1)2     基因的自由组合

(2)AAbb、Aabb、aaBb、aaBB      AABB、AABb、AaBb、AaBB     aabb

(3)4/9    4/9      扁盘:圆:长 =  1 :2 :1

解析

本题主要考查学生的理解能力,考查遗传的基本规律。

第(1)小题,根据实验1和实验2中F2的分离比 9 :6 :1可以看出,南瓜果形的遗传受2对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。

第(2)小题,根据实验1和实验2的F2的分离比 9 :6 :1可以推测出,扁盘形应为A_B_,长形应为aabb,两种圆形为A_bb和aaB_。

第(3)小题中,F2扁盘植株共有4种基因型,其比例为:1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB,测交后代分离比分别为:1/9A_B_;2/9(1/2A_B_:1/2A_bb);4/9(1/4A_B_:1/4Aabb:1/4aaBb:1/4aabb);2/9(1/2A_B_:1/2aaB_)。

知识点

基因的分离定律和自由组合定律
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

南瓜的扁形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b),这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜株的基因型分别是

AaaBB和Aabb     

BaaBb和Aabb  

C Aabb和aaBB 

DAABB和aabb

正确答案

C

解析

本题考查是有关基因自由组合定律中的非等位基因间的相互作用,两对等位基因控制一对相对性状的遗传,由两圆形的南瓜杂交后代全为扁盘形可知,两亲本均为纯合子,而从F1自交,F2的表现型及比例接近9∶6∶1看出,F1必为双杂合子。所以本题是考查基因间的累加作用:两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时能分别表示相似的性状,两种基因均为隐性时又表现为另一种性状,F2代表现型有3种,比值为9∶6∶1。所以两圆形的亲本基因型为选项C。

知识点

基因的分离定律和自由组合定律
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色的基因显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。

(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为           ,则可推测毛色异常是     性基因突变为     性基因的直接结果,因为                             。

(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是          ,另一种是同一窝子代全部表现为        鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。

正确答案

(1)1:1   隐   显   只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1:1的结果   

(2)1:1    毛色正常

解析

该题以常染色体上一对等位基因控制生物的性状位为出发点,结合基因突变,考查对遗传规律和生物变异分析应用能力,难度较低。假设该性状由一对等位基因Aa控制(1)若为基因突变,又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因,要想表现毛色异常,该突变只能为显性突变,即由隐性记忆突变为显性基因,突变体为Aa,正常雌鼠为aa,所以后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为1:1,(2)若为亲本中隐形基因的携带者,此毛色异常的雄鼠的(基因型为aa)与同一窝的多只雌鼠(基因型为AA或Aa)交配后,不同窝的子代不同,若雌鼠为AA,后代全部为毛色正常鼠,若雌鼠为Aa,后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1。

知识点

基因的分离定律和自由组合定律基因突变的特征和原因
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