1、(二)遗传变异类1(同位素标记)某科研机构发现了一新型病毒,若用同位素标记技术研究其遗传物质种类,将宿主细胞在含有放射性标记核苷酸的培养基中培养,再用该病毒感染宿主细胞,一段时间后收集病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸是否都需要标记?_,理由是_。答案不需要如果各种核苷酸都进行标记,则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA,在病毒中均能检测到放射性2(探究S型菌类型)S型肺炎双球菌有S、S、S等不同类型,它们是通过基因突变形成的,对小鼠均有致死效应,其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。研究人员用加热杀死的S型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型菌突变成S型菌所致
2、,也可能是杀死的S型菌使R型菌转化为S型菌所致。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型菌的类型,探究小鼠死亡是由上述哪种原因所致,请预期结果和结论。_。答案若只检测到S型菌,则小鼠的死因可能是杀死的S型菌使R型菌转化为S型菌,也可能是R型菌突变成S型菌;若检测到其他类型的S型菌,则小鼠的死因是R型菌突变为S型菌3(验证DNA复制方式)请用同位素标记法和密度梯度离心法设计实验,证明DNA分子的复制是以半保留的方式进行的。实验材料:含15N标记的NH4C1培养液、含14N标记的NH4C1培养液、大肠杆菌(20 min分裂一次)、离心管、锥形瓶等。(1)请简要写出本实验的步骤:_。(2)预测实验结果并进行
3、简要分析:_。答案(1)用含15N标记的NH4Cl培养液培养大肠杆菌,让其DNA双链都被15N标记,作为亲代;再将大肠杆菌转移到含14N的NH4Cl培养液中培养;分别提取亲代、20 min和 40 min后的大肠杆菌的DNA,并将DNA进行密度梯度离心,记录离心管中DNA的位置(2)15N标记的亲代大肠杆菌的双链DNA密度最大,最靠近离心管底部(重带);20 min后的大肠杆菌双链DNA的密度居中,在离心管的位置居中(中带);40 min后的大肠杆菌双链DNA,1/2的密度最小,在离心管的位置离底部最远(轻带),1/2的密度居中,在离心管的位置居中(中带)4(探究抗生素作用机理)研究表明,某些
4、抗生素可以通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成,从而抑制细菌的繁殖。现有一种抗生素,如果给予适宜的条件(足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合液、DNA模板,适宜的温度和pH等),DNA可以在试管条件下完成转录。请根据DNA在试管中的转录条件,设计实验,探究这种抗生素能否阻断细菌DNA的转录过程。(1)实验思路:_。(2)预期实验结果和结论:(要求:实验包括可以相互印证的 A、B 两个组)_。答案(1)取A、B两支试管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合液;向A试管中滴加适量的一定浓度的抗生素溶液,向B试管中滴加等量的生理盐水,向A、B试管中加入等量且适量的细菌DNA;将A、B试管在相同且
5、温度和pH适宜的条件下培养一段时间后,检测两支试管中有无RNA生成(2)如果A、B试管中均有RNA生成,那么该抗生素不能抑制细菌DNA的转录;如果A试管中无RNA生成,B试管中有RNA生成,那么该抗生素能抑制细菌DNA的转录5(基因控制性状原理表述)油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后有两条转变途径,如图所示。科研人员根据这一机制培育出的高油油菜,产油率由原来的 35%提高到了 58%。根据图示信息分析,科研人员使油菜产油率由原来的 35%提高到了 58%所依据的原理是_。答案诱导非模板链转录出单链RNA,使其与自然转录的mRNA形成物质C(双链 RNA),从而抑制酶b的合
6、成,导致PEP转化为蛋白质的过程受阻,使得PEP能更多地转化为油脂6(基因控制性状途径分析)某种自花传粉植物,花瓣有红色、黄色,已知呈现花瓣颜色的色素属于类黄酮化合物(元素组成为C、H、O),是广泛存在于植物中的水溶性天然色素,推测花色基因对花色性状的控制途径是_。答案基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状7(基因型推断)某植物红花和白花这对相对性状同时受三对等位基因控制,且这三对基因独立遗传。利用基因型为 AaBbCc 的植株进行自交、测交,F1中红花植株分别占 27/64、1/8。确定某一纯种白花品系的基因型(用隐性纯合基因对数表示),可让其与纯种红花植株杂交获得 F1,
7、然后再将 F1与亲本白花品系杂交获得 F2,统计 F2中红花、白花个体的比例。请预期可能的实验结果并推测隐性纯合基因对数:_。答案若F2中红花白花11,则该纯种白花品系具有1对隐性纯合基因;若F2中红花白花13,则该纯种白花品系具有2对隐性纯合基因;若F2中红花白花17,则该纯种白花品系具有3对隐性纯合基因 8(基因位置推断)某自花传粉的二倍体植物,其种子颜色的遗传受3对等位基因控制。每对基因中都至少有一个显性基因存在时,种子才表现为有色,其余表现为无色。甲、乙、丙三种无色种子品系相互杂交,获得的后代均为有色种子。研究人员对三对基因进行定位,已经确定其中两对基因位于两对不同的染色体上,尚未确定
8、第三对基因的位置,请利用甲、乙、丙三种无色种子品系设计杂交方案,探究第三对基因与前两对基因的位置关系(不考虑交叉互换)。实验方案:_。预期结果和结论:_;_,则说明第三对基因位于前两对基因中其中一对基因所在的染色体上。答案实验方案:将甲、乙、丙三种无色种子品系相互杂交获得F1,将三种F1分别自交,分别统计F2种子的表现型和比例预期结果和结论:若三组F2种子表现型及比例均为有色无色97,则说明第三对基因位于前两对基因所在染色体以外的其他染色体上若其中两组F2种子有色无色97,另一组种子有色无色119(XY与ZW区分)家蚕雌雄幼蚕中均有体色正常和体色油质透明的个体,雌雄蚕中均有结绿色茧和结白色茧的
9、个体。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于性染色体上的一对等位基因。家蚕的性别决定方式是XY型还是ZW型有待研究。若选择纯合的体色正常的雄性个体与体色油质透明的雌性个体杂交,发现子代无论雌雄均为体色正常个体,据此分析能否确定家蚕的性别决定方式为ZW型,请说明理由_。答案能,因为家蚕的性别决定方式若为XY型,则纯合的体色正常的雄性个体与体色油质透明的雌性个体杂交,即XTYXtXt,子代雄蚕全为体色油质透明,雌蚕全为体色正常,不可能雌雄均为体色正常,所以可确定家蚕的性别决定方式为ZW型10(纯合子判断)某雌雄同株作物的花色(紫色、粉色、白色)由两对等位基因(A与a、B与b)控制,叶
10、片的宽度由一对等位基因(D与d)控制。现欲鉴定一株粉花宽叶植株是否为纯合子,请简要描述实验思路及预测结果和结论。实验思路:_。预测结果和结论:_。答案实验思路:让该粉花植株自交得到F1,待F1成熟后,统计子代的表现型预测结果和结论:若F1均表现为粉花宽叶,则为纯合子;若F1除粉花宽叶个体外还有其他表现型,则为杂合子11(区分融合遗传和颗粒遗传)与融合遗传理论相对立的观点是颗粒遗传理论,孟德尔是第一个用豌豆杂交实验来证明遗传的颗粒性的遗传学家。金鱼草(二倍体)是一种可自花受粉的花卉。当开红花(R)的纯种金鱼草与开白花(r)的纯种金鱼草进行杂交时,F1植株都开粉红花,正好是双亲的中间型。你认为这是
11、否违背了孟德尔颗粒遗传理论?_。请设计一个简便的实验,证明你的观点。(写出实验思路,并预期实验结果)_。答案不违背实验思路:F1自交,观察并统计后代的表现型及比例。预期结果:F2中出现三种表现型,红花粉红花白花12112(是否遵循自由组合定律)玉米的甜度由两对基因控制。玉米非甜味(D)对甜味(d)为显性,普通甜玉米比非甜玉米蔗糖含量高。e基因对d基因起增强效应,对D基因则无明显效果。ee可使甜玉米蔗糖含量提高2倍而成为超甜玉米,Ee可使甜玉米蔗糖含量提高25%而成为较甜玉米,EE则无甜味增强效应。最初研究人员为了判断D、d和E、e这两对基因是否符合基因自由组合定律,用基因型为DdEe的非甜玉米
12、和超甜玉米杂交,得到子代玉米,统计后代表现型及比例,若后代表现型及其比例为_时,则两对基因符合自由组合定律。但实际结果是子代表现型及比例为非甜玉米超甜玉米11。对该结果的合理解释是_。答案非甜玉米较甜玉米超甜玉米211这两对基因在同一对同源染色体上,并且D、E基因在同一条染色体上13(判断基因位置)某水稻的宽叶(A)对窄叶(a)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,花粉粒长形(R)对圆形(r)为显性。非糯性花粉遇碘呈蓝黑色,糯性花粉遇碘呈橙红色,现用品种甲(aaeerr)、乙(aaEERR)、丙(AAeeRR)、丁(AAEErr)进行杂交实验。(1)为探究基因R、r和A、a的位置
13、关系,研究人员做了以下杂交实验:让甲与丙杂交产生F1,F1与甲回交,观察并统计后代的表现型及比例。请写出可能的实验结果与结论(不考虑交叉互换):_。(2)除(1)中让F1与甲回交的方法外,还可采用_的方法探究基因R、r和A、a的位置关系,请写出可能的结果与结论:_。答案(1)如果回交后代中只有两种表现型,且比例为11,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上;如果回交后代有四种表现型,且比例为1111,则基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上(2)F1自交若自交后代中只有两种表现型,且比例为31,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上;若自交后代有四种表现型,且比例为9331,则基因A
14、、a与R、r不在同一对同源染色体上14(常染色体与性染色体基因位置判断)果蝇为XY型性别决定,翅形有长翅、小翅和残翅3种类型,受2对等位基因(A/a、B/b)控制。当A和B同时存在时表现为长翅,有A无B时表现为小翅,无A基因时表现为残翅。现有甲、乙两个纯种品系果蝇,甲为长翅,乙为残翅,两品系果蝇中均有雌、雄果蝇。如图是杂交实验及结果。(1)根据上述杂交结果,对于上述2对等位基因所在染色体的合理假设有2种。假设:A/a位于常染色体上,B/b只位于X染色体上;假设:_。(2)已知乙品系雌蝇有2种基因型,请利用甲、乙两个品系果蝇继续实验,进一步确定假设和假设哪个成立:_。要求写出实验方案、预期实验结
15、果(只统计翅形,不统计性别)并得出结论(假定不发生染色体变异和染色体交叉互换)。答案(1)A/a位于常染色体上,B/b位于X、Y染色体上(2)将甲品系雄蝇与乙品系雌蝇交配,得F1;将F1雌雄果蝇交配得F2,单独统计每个杂交组合中F1、F2的翅形及比例。若有的杂交组合中,F1为长翅小翅11,F2中长翅小翅残翅332,则假设成立;若有的杂交组合中,F1为长翅,F2中长翅小翅残翅934,则假设成立15(基因突变类型推断)已知豌豆(2n14)的花色受非同源染色体上的两对基因A、a和B、b控制。红花(A)对白花(a)为完全显性。B基因为修饰基因,淡化花的颜色,BB与Bb的淡化程度不同:前者淡化为白色,后
16、者淡化为粉红色。现将一株纯合的红花植株和一株白花植株(aaBB)杂交产生的大量种子(F1)用射线处理后萌发,F1植株中有一株白花,其余为粉红花。现已确定种子萌发时某个基因发生了突变。(1)有人认为:F1种子一定发生了 Aa 的隐性突变。该说法是否正确?_。原因是_。(2)专家认为:F1种子中另一对基因dd突变为Dd(突变基因与A、B 基因不在同一条染色体上),突变基因的产物可以抑制A 基因的功能,但对a、B、b 基因无影响。若假设正确,F1白花植株自交,子代表现型及比例为_。答案(1)不正确当发生bB的显性突变时,基因型为AaBB的植株也开白花(2)红花粉红花白花365516(育种问题)已知某抗旱性农作物的抗旱性(R)对旱敏性(r)为显性,多颗粒(D)对少颗粒(d)为显性,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,请利用抗旱性少颗粒(Rrdd)和旱敏性多颗粒(rrDd)两植物品种作试验材料,设计一个快速育种方案(仅含一次杂交),使后代个体全部都是抗旱性多颗粒杂交品种(RrDd),用文字简要表述:_。答案先用Rrdd和rrDd通过单倍体育种得到RRdd和rrDD,然后让它们杂交得到杂种RrDd