高中生物微生物的分离和培养综合题

I．烟草是雌雄同株植物，却无法自交产生后代。这是由S基因控制的遗传机制所决定的，其规律如下图所示（注：精子通过花粉管输送到卵细胞所在处，完成受精）。

（1）烟草的S基因分为S₁、S₂、S₃等15种，它们互为_____________，这是_____________的结果。如图可见，如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精。据此推断在自然条件下，烟草不存在S基因的____________个体。
（2）研究发现，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的两个部分，前者在雌蕊中表达，后者在花粉管中表达，这导致雌蕊和花粉管细胞中所含的________________等分子有所不同。传粉后，雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中，与对应的S因子特异性结合，进而将花粉管中的rRNA降解，据此分析花粉管不能伸长的直接原因是  ____________________________       。
（3）自然界中许多植物具有与烟草一样的自交不亲和性，这更有利于提高生物遗传性状的___________，为物种的进化提供更丰富的____________，使之更好地适应环境。
II．以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变试验。将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3:1。经观察，这些叶舌突变都能真实遗传。请回答：
（1）甲和乙的后代均出现3∶1的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有  ________个基因发生________   性突变。甲株后代中，无叶舌突变基因的频率为  ____    。
（2）现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料，设计杂交实验予以判断。
①实验设计思路：选取甲、乙后代的    ____________  进行单株杂交，统计F₁的表现型及比例。
②预测实验结果及结论：       
若F₁全为无叶舌突变株，则           ____                     ；
若F₁     ________     ，则    ____                            。

某学生在学校调查了人的拇指能否向背侧弯曲（如图所示）的遗传情况，他们以年级为单位，对各班级的统计进行汇总和整理，见下表：

亲代类型 子代类型	第一组	第二组	第三组
双亲均为拇指能向背侧弯曲	双亲中只有一个拇指能向背侧弯曲	双亲全为拇指不能向背侧弯曲
拇指能向背侧弯曲	480	480	0
拇指不能向背侧弯曲	88	448	子代均为拇指不能向背侧弯曲

请根据表中数据，回答下列问题；

（1）你根据表中第________组婚姻状况调查，就能判断属于显性性状的是____________。
（2）设控制显性性状的基因为A，控制隐性性状的基因为a，请写出在实际调查中，第二组双亲中可能有的婚配组合的基因型________、________；若第一组的一个同学是拇指不能向背侧变曲，请推测他的一个哥哥拇指能向背侧弯曲的概率是________；根据表中的遗传情况分析，拇指能向背侧弯曲和拇指不能向背侧弯曲的遗传符合____________定律；但从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比（3：1），其原因是第一组的双亲基因型组合有___________、___________、___________。

（1）等位基因是指位于           上，控制着                 的基因，其遗传遵循         定律。
（2）不成对的基因为非等位基因，非等位基因在体细胞内有两种存在形式，一是         ，其遗传方式遵循自由组合定律；二是                     ，其遗传方式不遵循自由组合定律；孟德尔所说的不成对的遗传因子指的是                          ，其自由组合的原因是减数分裂过程中                                        。

果蝇的直刚毛和卷刚毛由一对等位基因B、b控制。现有若干只直刚毛雌雄果蝇随机交配，子代的表现型及个体数如下图所示。请回答：

（1）由图可判断，这对性状中的显性性状为            ，这对基因位于      染色体上。
（2）亲本中直刚毛雌蝇的基因型是           。 理论上，子代直刚毛雌果蝇中纯合子所占的比例是         。
（3）请写出F₁代杂合雌蝇与直刚毛雄蝇杂交的遗传图解。

小鼠尾形的弯曲与正常为一对相对性状，由等位基因B、b控制，若小鼠的受精卵无控制尾形的基因（B、b），将导致胚胎致死。正常尾雌鼠与弯曲尾雄鼠交配，F₁雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾。请回答：
（1）控制小鼠尾形性状的基因位于_______________染色体上。
（2）让F₁雌雄鼠交配，雌鼠产生的卵细胞的基因型及比例是_______，F₂的表现型及比例是____________。
（3）遗传学家将一个DNA片段导入到F₁弯曲尾雌鼠的体细胞中，通过克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。已知插入的DNA片段本身不控制具体的性状，小鼠体内存在该DNA片段时，B基因不表达，b基因
的表达不受影响。遗传学家认为该DNA片段插入到小鼠染色体上的位置有4种可能（见右图）。为确定具
体的插入位置，进行了相应的杂交实验（不考虑交叉互换）。
   
实验方案：让该转基因正常尾小鼠与非转基因正常尾雄鼠杂交，统计子代的表现型种类及比例。
预期结果与结论：
①若子代正常尾雌鼠 ：弯曲尾雌鼠 ：正常尾雄鼠 ：弯曲尾雄鼠＝1 ：1 ：1 ：1，则该DNA片段的插入位置属于第1种可能；
②若子代___________________________，则该DNA片段的插入位置属于第2种可能；
③若子代___________________________，则该DNA片段的插入位置属于第3种可能；
④若子代___________________________，则该DNA片段的插入位置属于第4种可能。

假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因数量:a基因数量为＿＿＿＿。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA， Aa和aa的数量比为＿＿＿＿＿＿＿。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2: 1，则对该结果最合理的解释是_＿＿＿＿。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为＿＿＿＿。第二代再随机交配，第三代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为＿＿＿＿。

玉米（2N=20）是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶、糯性和非糯性等性状。已知宽叶(B)对窄叶(b)为显性，且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知，杂交种(Bb)所结果实在数目和粒重上都比显性纯合和隐性纯合品种产量高20%左右。根据上述信息回答问题：
(1)培育玉米杂交种时，需将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行间行种植杂交，在人工授粉之前的基本处理是        ；在某次以宽叶为父本进行前述育种时，收获的F₁种子第二年种植偶然发现了一株窄叶玉米。科研人员对该植株相关细胞有丝分裂中期染色体数目和基因组成进行了检测，检测染色体数目的方法是          ，检测基因组成的方法是      。通过检测并分析结果如下表，请填写表中所缺相关内容：

(2)某农场在培育玉米杂交种时，由于错过了人工授粉的时机，导致大面积自然授粉（同株异花授粉与品种间异株异花授粉）。如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种大幅减产，因此到了收获的季节，应收集        （填“宽叶”或“窄叶”）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择       （填“宽叶”或“窄叶”）植株栽种，才能保证产量不下降。
(3)玉米的糯性和非糯性分别由位于9号染色体上的一对等位基因T与t控制，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有一株糯性植株，其染色体及基因组成如图。减数第一次分裂过程中联会的3条9号染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体会随机的移向细胞任一极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以该植株为父本进行测交，后代的表现型及比例是                 ，其中得到的染色体异常植株占          。

图甲为某一生物个体细胞分裂的示意图，用该生物个体与基因型为aa的个体杂交得到F1，对F1中的1号和2号个体体细胞中该对等位基因表达的蛋白质进行鉴定，结果如图乙。回答下列问题：

（l）据图甲可判断该个体是__________（填“雄性”或“雌性”），判断依据是__________。甲细胞中有__________对同源染色体，该细胞中染色体行为导致的基因行为是__________。
（2）据图乙分析可得如下结论：①甲细胞的基因型为__________；②杂合子体细胞中的A和a基因__________（填“会”或“不会”）同时表达。

番茄中红果、黄果是一对相对性状，D控制显性性状，d控制隐性性状，如下图所示，根据遗传图解回答下列问题：

（1）红果、黄果中显性性状是­_____________
（2）F₁红果的基因型是­_______，F₂红果的基因型及比例是­____________________
（3）P的两个个体的杂交相当于___________。
（4）F₁黄果植株自交后代表现型是___________，基因型是__________。

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______    _____________。