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题型:简答题
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简答题 · 8 分

科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D 表示4 个不同的染色体组,每组有7 条染色体,C 染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:

(1)异源多倍体是由两种植物AABB 与CC 远缘杂交形成的后代,经 __________方法培育而成,还可用植物细胞工程中 __________方法进行培育。

(2)杂交后代①染色体组的组成为 ________,进行减数分裂时形成 __________个四分体,体细胞中含有 __________条染色体。

(3)杂交后代于中C 组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体 __________。

(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为 __________。

正确答案

(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍   植物体细胞杂交    

(2)AABBCD    14   42       

 (3)无同源染色体配对   

(4)染色体结构变异

解析

(1)A、B、C、D表示4个不同的染色体组,植物AABB产生AB的配子,植物CC产生含C的配子,结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,形成可育的后代AABBCC;还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。

(2)AABBCC产生的配子为ABC,AABBDD产生的配子为ABD,配子结合形成AABBCD的受精卵,减数分裂过程中同染色两两配对形成四分体, C染色体组和D染色体组中无同源染色体,不能形成四分体,两个A染色体组可形成7个四分体,两个B染色体组可形成7个四分体,共计14个四分体。由于①中有6个染色体组,每个染色体组7条染色体,共42条。

(3)杂交后代②,减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。

(4)射线可能会导致C染色体断裂,断裂的部分如果含有抗病基因,抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上,这种变异为染色体结构变异。

知识点

细胞的减数分裂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 · 15 分

小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制,其中A/a控制灰色物质合成,B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如下图:

(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲—灰鼠,乙—白鼠,丙—黑鼠)进行杂交,结果如下:

①两对基因(A/a和B/b)位于_____对染色体上,小鼠乙的基因型为________________________。

②实验一的F2代中。白鼠共有_____种基因型,灰鼠中杂合体占的比例为_______。

③图中有色物质1代表_____色物质,实验二的F2代中黑鼠的基因型为。

(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁),让丁与纯合黑鼠杂交,结果如下:

①据此推测:小鼠丁的黄色性状是由基因________突变产生的,该突变属于_____性突变。

②为验证上述推测,可用实验三F1代的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为________________________________,则上述推测正确。

③用3种不同颜色的荧光,分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因,观察其分裂过程,发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是_______________________________________。

正确答案

(1)①两  aabb       

②3    8/9        

③黑    aaBB和aaBb

(2)①A   显

②黄色:灰色:黑色=2:1:1

③相应的精原细胞在减数第一次分裂(前期)时发生过同源染色体的非姐妹染色体上A和新基因间的交叉互换

解析


知识点

细胞的减数分裂基因的分离定律和自由组合定律基因与性状的关系
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是(  )

A两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同

B两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同

C两者后期染色体行为和数目不同,DNA分子数目相同

D两者后期染色体行为和数目相同,DNA分子数目不同

正确答案

C

解析

有丝分裂和减数分裂分裂期过程的最大区别是染色体的行为不同。有丝分裂前期有同源染色体但不联会,中期染色体的着丝点被纺锤丝拉到赤道板位置排列整齐,后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离并分别移向细胞的两极,此时染色体数目暂时性加倍,DNA分子数不变,分裂的结果是分裂前后染色体数与DNA分子数与分裂前一样。减数第一次分裂前期同源染色体联会,中期是联会的同源染色体被拉到赤道板的两侧并列分布,后期同源染色体分离及非同源染色体的自由组合,分裂的结果是染色体数目和DNA 数目均减少一半。由于DNA是在间期复制的,在分裂期总数未增加。有丝分裂的前期无同源染色体联会的行为,所以A、B、D错。

知识点

细胞的有丝分裂细胞的减数分裂
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

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序列如上图,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、统计后代表现性及比例

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。

正确答案

见解析。

解析

(1)GUC   UUC    4    a

(2)1/4       4:1

(3)(减数第一次分裂时)交叉互换       减数第二次分裂时染色体未分离

(4)解法一:

①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交

I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为 1:1

II. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2:1

III. 宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1

解法二:

①用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交

I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为3:1

II.后代中全部为宽叶红花

III. 宽叶红花与窄叶红花植株的比为2:1

知识点

细胞的减数分裂遗传信息的转录和翻译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 · 14 分

现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:

(1)为实现上述目的,理论上,必须满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于_________上,在形成配子时非等位基因要_________,在受精时雌雄配子要_________,而且每种合子(受精卵)的存活率也要_________。那么,这两个杂交组合分别是_________和_________。

(2) 上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F2种子,1个F2植株上所结的全部种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么在这4种株系中,每种株系植株的表现型及数量比分别是_________,_________,_________和_________。

正确答案

(1)非同源染色体(1分);自由组合(1分);随机结合(1分);相等(1分);抗锈病无芒×感锈病有芒(1分);抗锈病有芒×感锈病无芒(1分)

(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1(2分);抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1(2分);感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1(2分);抗锈病有芒:感锈病有芒=3∶1(2分)

解析

(1)若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等基因控制,再根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb,若要使两个杂交组合产生的F1与F2均相同,则两个亲本组合只能是AABB(抗锈病无芒)×aabb(感锈病有芒)、AAbb(抗锈病有芒)×aaBB(感锈病无芒),得F1均为AaBb,这两对等位基因须位于两对同源染色体上,非同源染色体上的非等位基因自由组合,才能使两组杂交的F2完全一致,同时受精时雌雄配子要随机结合,形成的受精卵的存活率也要相同。

(2)根据上面的分析可知,F1为AaBb,F2植株将出现9种不同的基因型:AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,可见F2自交最终可得到9个F3株系,其中基因型AaBB、AABb、Aabb、aaBb中有一对基因为杂合子,自交后该对基因决定的性状会发生性状分离,依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1 、抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1。

知识点

细胞的减数分裂基因的分离定律和自由组合定律生物变异在育种上应用
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题型:填空题
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填空题 · 18 分

斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具体纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上,带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验

(1)在上述转基因实验中,将G基因与质粒重组,需要的两类酶是       和       。将

重组质粒显微注射到斑马鱼           中,整合到染色体上的G基因               后,

使胚胎发出绿色荧光。

(2)根据上述杂交实验推测

a.       代M的基因型是            (选填选项前的符号)

a. DDGG            b. DFGg                 c. DdGG                   d. DdGg

(3)杂交后,出现·绿荧光(基友红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代           (填

“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的           发生

了交换,导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计

算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为

正确答案

答案:(1)限制性核酸内切酶  DNA连接酶    受精卵  表达

(2)b    b、d

(3)N   非姐妹染色单体   4*红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数

解析

(1)将目的基因绿色荧光蛋白基因G与质粒结合,首先需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒,然后用DNA连接酶连接目的基因与质粒,使之形成重组质粒。将重组质粒导入斑马鱼的受精卵中,整合到斑马鱼染色体上的目的基因G在斑马鱼胚胎细胞中表达会产生绿色荧光蛋白,使胚胎出现绿色荧光。

(2)由于M和N的后代中出现了红·绿荧光(dd G_)个体,且绿色荧光个体N的基因型为DdGg,故无荧光个体M一定含有d基因,不含有G基因,故M基因型一定为Ddgg。根据M(Ddgg)与N(DdGg)交配产生的只发出绿色荧光的胚胎一定含有G,故基因型包括DDGg、DdGg。

(3)M基因型为Ddgg,N基因型为DdGg,由于子代出现了红·绿荧光个体,且说明d基因与G基因整合在同一条染色体,故该胚胎产生的原因是亲本N减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致d和G基因同时整合在同一条17号染色体上。

知识点

细胞的减数分裂基因的分离定律和自由组合定律基因工程的原理及技术
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题型: 多选题
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多选题 · 5 分

人类精子发生过程中,下列说法正确的是(  )

A细胞中染色单体数最多可达92条

B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的

C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前

D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/

正确答案

A,B,C

解析

本题考查了减数分裂的过程及考生理解能力。人精子形成过程中,经过减数分裂,在减数第一次分裂过程中,染色体经过复制,染色单体可达到92条,A项正确;姐妹染色单体可发生交叉互换,带着遗传信息可能不同,B项正确,姐妹染色单体壳发生交叉互换发生在四分体时期,即同源染色体分开前,C项正确,一个精原细胞产生两种类型4个精子,D项错误。

知识点

细胞的减数分裂动物配子的形成过程
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉呼唤。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。

(1)a和b是_____基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括_____。

(2)用双杂合体雄蝇(K)与双隐性纯合体雄蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为_____色。子代表现型及比例为暗红眼:白眼=1:1,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是_____。

(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:_____的一部分_____细胞未能正常完成分裂,无法产生_____。

(4)为检验上述推测,可用_____观察切片,统计_____的比例,并比较_____之间该比值的差异。

正确答案

(1)隐;aaBb、aaBB    

(2)白;A、B在同一条2号染色体上    

(3)父本;次级精母;携带a、b基因的精子    

(4)显微镜;次级精母细胞和精细胞K与只产生一种眼色后代的雄蝇

解析

(1)由题目所给信息(aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制)可以看出,a和b是隐性基因,朱砂眼果蝇的基因中应有B基因,不能有A基因。

(2)aabb个体无色素合成,表现为白眼,根据后代表现型及比例为暗红眼:白眼=1:1,可以推出A、B在同一条2号染色体上;若Aabb和aaBb,不符合题意。

(3)(4)见答案。

知识点

细胞的减数分裂基因的分离定律和自由组合定律观察细胞的减数分裂
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题型:填空题
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填空题 · 16 分

地中海贫血症属于常染色体遗传病。一对夫妇生有一位重型β地中海贫血症患儿,分析发现,患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了突变(C→T)。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l,突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s;但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切,如图11(a)。目前患儿母亲再次怀孕,并接受了产权基因诊断。家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图11(b)。(终止密码子为UAA、UAG、UGA。)

(1)在获得单链模板的方式上,PCR扩增与体内DNA复制不同,前者通过__________解开双链,后者通过________解开双链。

(2)据图分析,胎儿的基因型是_______(基因用A、a表示)。患儿患病可能的原因是_________的原始生殖细胞通过_______________过程产生配子时,发生了基因突变;从基因表达水平分析,其患病是由于_____________。

(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点,该突变导致β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果____________,但____________,则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。

正确答案

(1)高温    解旋酶

(2)Aa    母亲   减数分裂   突变后终止密码子提前出现,翻译提前终止形成异常蛋白

(3)该病可遗传给后代 Ks5u         患者的β链不能被限制性酶切割

解析

(1)PCR是体外扩增DNA的方式,通过高温的使双链解开,体内DNA的复制则是通过解旋酶使DNA双链解开。Ks5u

(2)由题意可知重度β地中海贫血是隐性遗传病,突变后的序列可以被剪切成m和s的两个片段,而正常序列无法被剪切,因此母亲、父亲、患儿和胎儿的基因型分别为:AA、Aa、aa和Aa,母亲和父亲的基因型为AA和Aa,生下患儿可能是因此母亲的原始生殖细胞通过减数分裂产生配子时发生了基因突变。由图可知,其突变为由模板链的CTC突变成ATC,mRNA上由GAG变成UAG,因此终止密码子提前出现,使翻译提前终止。

如果这种贫血病可以遗传给后代,而又能证实不是重型地中海贫血,即β链不能被限制性酶切割,则为证明该突变位点就是这种贫血病的致病点提供了有力证据。

知识点

细胞的减数分裂遗传信息的转录和翻译基因突变的特征和原因PCR技术的基本操作和应用
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题型: 多选题
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多选题 · 3 分

在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是

ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变

B非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组

C非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异

D着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异

正确答案

A,C,D

解析

此题关键在“均可产生”上,也就是得选择两种分裂方式的共性。基因突变、染色体结构变异和数目变异,在有丝分裂和减数分裂过程中均有可能发生。但B项所描述的非同源染色体之间发生自由组合而导致的基因重组,仅在减数分裂过程中发生。

知识点

细胞的有丝分裂细胞的减数分裂
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