高中生物微生物的分离和培养综合题

玉米非糯性基因（A)对糯性基因（a)为显性，植株紫色基因（B) 对植株绿色基因（b)为显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、 非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。
(1)若要采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择非糯性紫株品系与              品系杂交。
(2)当用X射线照射纯合非糯性紫株玉米花粉后，将其授于纯合非糯性绿株的个体上，发现在F₁代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这2株绿色植株是由于第6号染色体载有紫色基因（B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。请回答：
①在上述F₁代绿株的幼嫩花药中观察到下图染色体图象，说明此时细胞处于               期。该细胞中b基因所在位点应该是下图中基因位点             （填基因位点“1”或者“2”）。

②在做细胞学的检査之前，有人推测F₁代出现绿株的原因是经X射线照射的少数花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)，导致F₁代少数绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验，以探究X射线照射花粉后产生的变异类型。
实验步骤：
第一步：选上述F₁代绿色植株与_____________纯种品系杂交，得到种子（F₂代）；
第二步：让F₂代植株自交，得到种子（F₃代）；
第三步：观察并记录F₃代植株颜色及比例。
结果预测及结论：
若F₃代植株的紫色:绿色为_______，说明X射线照射的少数花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)。
若F₃代植株的紫色:绿色为______，说明X射线照射的少数花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

Ⅰ、现有纯种紫色种皮和纯种白色种皮菜豆品系，用于探究菜豆的种皮颜色是由核基因还是质基因控制。
（1）杂交时，应选用的亲本组合是                、                  。收获种子时，观察到种皮颜色分别是                、                。
（2）将上述杂交实验收获的种子分别种下去，若无论正交和反交， F₁代所结种子的种皮性状都只表现为紫色或白色一种，则控制种皮颜色的基因为       基因。若F₁代所结种子的种皮性状                        ，则控制种皮颜色的基因为质基因。
（3）假设菜豆的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)一对相对性状，由两对等位基因(A和a，B和b)共同控制，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达（生化机制如下图所示）。则开黄花的菜豆植株的基因型可能是                           。若选择AABB和aabb两个纯系菜豆品种杂交得F₁，F₁自交得F₂，则F₂中纯合白花植株占                  。

Ⅱ、产前诊断是优生的主要措施之检查羊水和羊水中的胎儿脱落细胞，能反映胎
儿的病理情况。羊水检查过程包括细胞
一， 
二， 
三， 
四， 
五，培养、
六，生化分析、基因分析、染色体分
七，析
八， 
九， 
十，等
十一，      。
十二，       
十三，       
十四，      甲图是羊水检查的主要过程，请据图回答：

（1）在羊水细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量       以补充合成培养基中缺乏的物质，同时在适宜的外界环境条件下进行无菌培养。
（2）在染色体分析时，通常选用处于                  (时期)的细胞，主要观察染色体的                         ；在生化分析时，可以用DNA分子探针进行基因诊断，其原理是             。
（3）乙图是患甲病（基因A、）和乙病（基因B、）两种遗传病的系谱图。假设II₃不是乙病基因的携带者，则乙病为            遗传病。若III₉与III₁₂结婚，生育的子女患病的概率为              。

(共16分）请分析回答有关玉米遗传变异的有关问题：
(1)玉米非甜味（D)对甜味（d)为显性，非糯性（G)对糯性（g)为显性，两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三个品系的纯种玉米，其基因型如下表所示：

品系	甲	乙	丙
基因型	DDGG	ddGG	DDgg

 
①若要利用玉米非糯性与糯性这一对相对性状来验证基因分离定律，可作为亲本的组合有____________
②现有纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F₁，F₁与某品种杂交，后代的表现型及比例是非甜非糯:甜味非糯=3:1，那么该品种的基因型是____________。若再从其杂交后代选出甜味非糯自交，后代中的甜味糯性玉米占_________。
（2）甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因ｄ控制。基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，ｄ位于9号染色体上，e对ｄ增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效。最初研究者为验证ｄ和e基因独立遗传，设计了如下的实验：用杂合子普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）杂交，取所结的子粒，测定蔗糖的含量，若表现型及其比例为__________________________________时，则ｄ和e基因独立遗传。但实际结果是，子代的表现型仅有普通和非常甜两种，且数量大致相等。对此结果的合理解释是：___________ ________________。

（3）如果玉米第6号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传有无影响？为什么？________________________________________________________。
（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗（H）白粒（f）和短果穗（h）黄粒（F）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（HhFf）玉米杂交种的目的，科研人员设计了如下图所示的快速育种方案。其中的处理方法A和B分别是指____________________。以上方案所依据的育种原理有_________________________（填两个）。

回答下列小麦杂交育种的问题：
（1）设小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型AA为高产，Aa为中产，aa为低产。抗锈病与不抗锈病受另一对等位基因控制（用B、b表示），只要有一个B基因就表现为抗病。这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有高产不抗锈病与地产抗锈病两个纯种品系杂交产生F₁，F₁自交得F₂。 
①F₂的表现型有_______种，其中能稳定遗传的高产抗锈病个体的基因型为_________，占F₂的比例为_________。
②选出F₂中抗锈病的品系自交的F₃。F₃ 中基因型BB、Bb、bb的频率依次为______。
（2）另假设小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因（E与e，F与f）控制，且含显性基因越多产量越高。 现有高产与低产两个纯系杂交得F₁，F₁自交得F₂，F₂中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。
① F₂中，中产的基因型为_________。
②F2中高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系性状分离比为______________

为提高某作物的耐盐性，采用农杆菌介导的转基因技术，将耐盐基因R导入受体细胞，经筛选和培养获得若干单拷贝（体细胞中只有1个耐盐基因）转基因耐盐植株，其中3株能在中盐浓度条件下开花结实。若对其中1株（甲）自交后代进行耐盐性检测，结果为耐高盐25株、耐中盐49株、不耐盐26株。
请回答：
（1）农杆菌介导的转基因过程中，目的基因与质粒经相应的      切割，再用DNA连接酶连接，形成      。通常根据质粒中设计的抗生素      ，在培养基中添加该种抗生素筛选转化细胞，再进行目的基因等的鉴定。
（2）甲自交后代中耐盐性状的分离比与单基因     遗传的性状分离比相同。由此推测转基因植株的耐盐性状是由核基因控制的，耐盐基因已整合到细胞核中的     上。该基因的转录产物经加工成为      ，再转移到      中翻译出相应的蛋白质。
（3）请用遗传图解表示甲自交产生后代的过程（用R+表示有耐盐基因，R-表示无耐盐基因）。

科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船，应用在微重力和宇宙射线等各种因素作用下生物易发生基因突变的原理，从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体，培育出大果实“太空甜椒”。假设果实大小是一对相对性状，且由单基因（D、d）控制的完全显性遗传，现有纯种小果实普通甜椒和大果实太空甜椒为实验材料，设计一个方案，以鉴别太空甜椒大果实这一性状的基因型。
①你的实验设计原理是遵循遗传的___________________规律。
②请你根据需要在下表中完成你的实验设计方案，并预测实验结果和得出相应的结论（结果和结论要对应，否则不得分）。

选择的亲本及交配方式	预测的实验结果（子代果实性状）	结论 （太空甜椒基因型）

③在不同地块栽培纯种的大果实太空甜椒时，发现有的地里长出的甜椒都是小果实，这说明生物的性状是                                 的结果。
④假设普通甜椒的果皮颜色绿色（A）对红色（a）是显性，子叶厚（B）对子叶薄（b）是显性，现将基因型为AaBb 的个体的花粉传给aaBb 的个体，则该植株所结果皮的颜色和子叶的厚薄的分离比分别是            、            。

棉纤维白色（B）和红色（b）是一对相对性状，深红棉（棉纤维深红色）基因型为I^bI^b，其单倍体植株为粉红棉（棉纤维粉红色），深受消费者青睐，但产量低。科学家对深红棉作了如图甲（I表示染色体）所示的技术处理，得到了基因型为I^bI^-的粉红棉新品种（I^b表示有b基因，I^-表示没有b基因，它们之间不是显隐性关系），解决了单倍体植株产量低的难题。

（1）图甲中培育新品种的原理是____________。新品种的种子不能大面积推广，理由是其自交后会发生性状分离，并产生一个新品种白色棉，其基因型是_____________。欲得到大量推广的粉色棉种子，请利用上述新品种白色棉设计一个最简单的育种方法，用遗传图解表示。
（2）基因A和a位于Ⅱ号染色体上，分别控制抗旱和不抗旱性状，则基因型为AaI^bI^-的新品种自交产生的种子中，理论上抗旱粉红棉占总数的______________。
（3）图乙表示彩棉细胞中与色素有关的基因D表达的过程，产物是E，据图分析，图中X蛋白最可能是_________，图中②在①上的移动方向是_____________（填“向左”或“向右”），少量①就能合成大量的物质E，原因是___________。
（4）若图中的物质E中有一段氨基酸序列为“——丝氨酸——谷氨酸——”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上能与遗传密码配对的碱基分别为AGA、CUU，则基因D中供转录的模板链上的碱基序列为____________。

回答下列与细菌培养相关的问题。   

（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是________（填"蛋白胨""葡萄糖"或"NaNO ₃"）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是________。硝化细菌在没有碳源的培养基上________（填"能够"或"不能"）生长，原因是________。    

（2）用平板培养细菌时一般需要将平板________（填"倒置"或"正置"）。    

（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是________。    

（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。

下图1是某家族性遗传病的系谱图（假设该病受一对基因控制，A是显性、a是隐性），图2为该致病基因控制某个酶的过程示意图请回答下面题。

（1）该遗传病的致病基因位于        染色体上，是        性遗传。
（2）如果Ⅲ₁₀与有该病的男性结婚，则不宜生育，因为出生病孩的概率为         。
（3）图2为基因控制该酶过程中的          过程，mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做         。图中tRNA所携带氨基酸的密码子是           。 该过程体现了基因通过          进而控制生物体的性状。
（4）DNA的复制是一个           ____的过程，复制的方式          ___。已知第一代DNA分子中含100个碱基对，其中胞嘧啶占35%，那么该DNA分子连续复制二次需            个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。

某植物为雌雄同株异花植物，既可以自花传粉，也可以相互授粉．请回答．
（1）已知该植物的株高受多对基因控制，且效应叠加，现将株高1米和株高l.8米的植株杂交，子代均为1.4米高．F₂中1.8米植株和1米植株概率都占，则该植物的株高的遗传受            对基因控制且符合          定律．
（2）在该植物中黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，杂合子中有75%表现为白种皮．现将两种黄种皮的玉米相互杂交，F₁有两种表现型，则两个亲本的杂交组合有    种可能．
（3）有人以该植物宽叶纯系的种子为材料，进行了辐射诱变试验，诱变后的种子单独隔离种植，后代中只有甲、乙两株植株的后代出现了一些窄叶植株．让甲株的后代自花传粉一代，发现后代中的窄叶个体都能稳定遗传，说明窄叶为          性状．让乙株自交后代中的宽叶个体随机传粉一代，只收获宽叶上所结的种子种植下去，若每株的结实率相同，则收集的种子长成的植株中窄叶比例为          ．

下图是某白花传粉植物（2n=10）的某些基因在亲本染色体上的排列情况。该植物的高度由三对等位基因B、b，F、f，G、g共同决定，显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，还可以累加，即显性基因的个数与植株高度呈正相关。现挑选相应的父本和母本进行杂交实验，已知母本高60cm，父本高30cm，据此回答下列问题。

（1）F₁的高度是    cm，F₁自交后得到的F₂中共有____种基因型（不考虑交叉互换），其中株高表现为40cm的植株出现的比例为____。
（2）该植物花瓣的红色和白色由E、e这一对等位基因控制，基因E纯合会导致个体死亡。现利用图示中这一对亲本进行杂交，则F₁白交得到的F₂中，红花所占比例为____。
（3）若要设计最简单的实验方案验证上述推测，请完善下列实验步骤。杂交方案：将上述           植株与____     植株进行杂交，观察并统计子代的花色表现及其比例。结果及结论：若子代中红花：白花=    ，则说明推测正确；反之，则推测不正确。

果蝇长翅、残翅由一对等位基因（B、b）控制。
（1）残翅雌蝇甲与长翅雄蝇乙杂交，F₁全为长翅，F₁随机交配，F₂雌雄果蝇表型比均为长翅：残翅＝3：1。果蝇翅形性状中，________为显性。F₂重新出现残翅的现象叫做_____________；F₂的长翅果蝇中，杂合子占__________。
（2）若一大群果蝇随机交配，后代有9900只长翅果蝇和100只残翅果蝇，则后代中Bb的基因型频率为___________。若该种群放置于刮大风的岛屿上，残翅果蝇的比例会________，这是_____________的结果。
（3）用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系。两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致，产生相似的体色表现型：黑体。它们控制体色性状的基因组成有两种可能：
①两品系分别是由于D基因突变为d和d₁基因所致，它们的基因组成如图甲所示；
②一个品系是由于D基因突变为d基因所致，另一个品系是由于E基因突变成e基因所致，只要有一对隐性基因纯合即为黑体，它们的基因组成如图乙或图丙所示，为探究这两个品系的基因组成，请完成实验设计及结果预测。（注：不考虑交叉互换）

Ⅰ．用_______________为亲本进行杂交，如果F₁表现型为__________，则两品系的基因组成如图甲所示；否则，再用F₁个体相互交配，获得F₂；
Ⅱ．如果F₂表现型及比例为_______________________，则两品系的基因组成如图乙所示；
Ⅲ．如果F₂表现型及比例为_______________________，则两品系的基因组成如图丙所示。

下表是有关豌豆种子形态的四组杂交实验结果（相关遗传因子用A、a表示）。据表分析：

组合序号	杂合组合类型	后代表现型及植株数
圆粒	皱粒
A	圆粒×圆粒	108	0
B	皱粒×皱粒	0	102
C	圆粒×圆粒	125	40
D	圆粒×皱粒	152	141

（1）根据组合_________的结果能推断出显性性状为______________。
（2）组合_____________中的两亲本肯定都是纯合子。
（3）组合_____________的杂交方法称为测交。
（4）写出A组合中两亲本可能的遗传因子组合______    _____________。

（每空2分，共14分）某三对夫妇患白化病遗传的结果如下表，请分析回答：

组别	一	二	三
亲代表现型	正常 × 正常	正常 ×白化	正常 ×正常
子代正常数目	2	1	1
子代白化数目	0	1	1

（1）白化病属于     （单，多）基因遗传病，并且为      （显、隐）性遗传病。
（2）第三组夫妇正常，但孩子既有正常者也有患白化病者，这在遗传学上称为      。
（3）若有许多对夫妇的基因型与第二对夫妇相同，他们的孩子中患病者与正常者的数量比应接近       。
（4）第三对夫妇的基因型依次是        和            。
（5）该病从可遗传变异的本质来分析来源于           。

某种山羊的有角和无角是一对相对性状，由一对基因控制(A基因决定有角、a 基因决定无角)。现用多对纯合的有角公羊和无角母羊杂交，得到足够多的子一代，其中公羊全为有角，母羊全为无角。F₁雌雄个体相互交配，在F₂公羊中，有角：无角=3：1；F₂母羊中，有角：无角=1：3。
（1）请对上述实验结果做出合理的解释：
①A和a基因位于        染色体上；
②在公羊中，         基因型决定有角，         基因型决定无角；母羊中，          基因型决定有角，              基因型决定无角；
（2）若上述解释成立，F₂无角母羊中的基因型及比例是                   
（3）为了验证（1）的解释是否成立：让无角公羊和F₁中的多只无角母羊交配，若子代                                                   ，则（1）的解释成立。
（4）上述探究过程体现了现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做                      。