高中生物微生物的分离和培养综合题

为研究水稻D基因的功能，研究者将T-DNA插入到D基因中，致使该基因失活，失活后的基因记为d。现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验，统计母本植株的结实率，结果如下表所示。

杂交编号	亲本组合	结实数/授粉的小花数	结实率
①	♀DD×♂dd	16/158	10％
②	♀dd×♂DD	77/154	50％
③	♀DD×♂DD	71/141	50％

（1）表格中，第___________组为对照组，说明D基因失活使________配子育性降低。为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的，可将D基因导入到________（填“野生”或“突变”）植株的幼芽,观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。
（2）进一步研究表明，配子育性降低是因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。若让杂交①的F₁给杂交②的F₁授粉，预期结实率为________，若杂交组合②子代与杂交组合③的子代杂交，预期结实率为________，所获得的F₂植株的基因型及比例为________。
（3）为探究D蛋白是否为核蛋白，可采用____________法对D蛋白进行定位。

出芽酵母的生活史如下图1所示，其野生型基因发生突变后，表现为突变型（如图2所示）。研究发现该突变型酵母（单倍体）中有少量又回复为野生型表现型，请分析回答：

（1）酵母的生殖方式Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ相比，在减数分裂过程中能发生    ，因而产生的后代具有更大的变异性。
（2）依据图2和表1分析，A基因的突变会导致相应蛋白质的合成        ，进而使其功能缺失。
（3）研究者提出两种假设来解释突变型酵母回复为野生型表现型的原因。
①假设一：a基因又突变回A基因。提出此假设的依据是基因突变具有   性。
②假设二：a基因未发生突变，编码能携带谷氨酰胺的tRNA的基因B突变为b基因（a、b基因位于非同源染色体上）。在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为________，识别的密码子为     ，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。
（4）为检验以上假设是否成立，研究者将回复后的单倍体野生型酵母与原始单倍体野生型酵母进行杂交，获取二倍体个体（F₁），培养F₁，使其减数分裂产生大量单倍体后代，检测并统计这些单倍体的表现型。
①若F₁的单倍体子代表现型为                                       ，则支持假设一。
②若F₁的单倍体子代野生型与突变型比例为3:1，则支持假设二，F₁的单倍体子代中野生型个体的基因型是                  ，来源于一个F₁细胞的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为    。

某二倍体自花传粉植物的高茎受A控制，基因B是花粉正常发育所需的基因，不含B基因的花粉败育，请回答下列问题：
（1）基因A和基因B都是有_________________的DNA片段，都具有__________结构，为复制提供精确的模板，复制过程需要的酶是______________________。
（2）已知A基因的模板链部分序列GTTTGA中一个G被A替换，突变为决定终止密码（UAA、UGA、UAG）的序列，突变后的模板序列是____________，这种突变的结果对转录的影响是________。（提前终止、不变、延迟终止）
（3）若在该野生型植物某一受精卵的A、B基因中各插入一个抗虫C基因，则所发育植株的自交后代中（不发生交叉互换）：
①若株高的表现型及比例为高茎：中茎：矮茎=________，则A、B基因位于两对同源染色体上．
②若株高的表现型及比例为______________或______________,则A、B基因位于一对同源染色体上。

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    ____                            。

孟德尔获得成功的原因之一是因为正确选择了豌豆作为实验材料。
（1）豌豆（2n = 14）的果皮黄豆荚与绿豆荚，红花与白花为自由组合的两对相对性状。甲豌豆为绿豆荚红花、乙豌豆为黄豆荚白花，且均为纯合体，据此回答下列问题：
①若用乙豌豆的花粉为甲豌豆授粉进行人工杂交，需要对甲豌豆花进行的处理包括                                。如果甲植株上结的全部是绿豆荚，将其内的种子种下，发育成的植株均开红花，由此可判断出的显隐关系是                             。
②设甲、乙杂交为亲本，花色将在         代植株上出现性状分离。F2代植株中，重组性状（亲本没有的性状组合）占              。
③若对该植物进行基因组测序，需要测定       条染色体的基因序列。
(2)豌豆的某一相对性状共有5种不同的表现型，该性状受三对独立的等位基因控制，其中A基因控制表现型Ⅱ，B基因控制表现型Ⅲ，D基因控制表现型Ⅳ，如下表所示：

表现型	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
基因型	aabbdd	A_B_dd A_bbdd	aaB_D_ aaB_dd	A_bbD_ aabbD_	A_B_D_

①已知三种显性基因之间存在着相互抑制的关系，根据表中信息分析，三者之间的抑制关系为_______________。
②表现型V的植株共有________种基因型，其中AaBbDd的植株自交，后代中表现型为Ⅲ的个体占________。
③现有一株表现型Ⅱ的植株，若用自交的方法来鉴别其基因型，其中有________         等三种基因型的植株不能根据子代的表现型及其分离比例进行判断。利用表现型Ⅰ对其进行测交，________（填“能”或“不能”）区分这三种基因型，因为________________。
④基因型为aaBbDd与AAbbDd的植株杂交，请用遗传图解表示出杂交结果（要求注明亲、子代的基因型、表现型，以及子代的性状分离比）。

（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                                        。

番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制着，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。请分析回答：

（1）番茄的果色中，显性性状是    ，这一结论是依据实验      得出。
（2）写出3个实验中两个亲本的遗传因子组合。
实验一：                  ；
实验二：                  ；
实验三：                       

观赏植物藏报春是一种多年生草本植物，两性花、异花传粉。在温度为20℃～25℃的条件下，红色(A)对白色(a)为显性，基因型AA和Aa为红花，基因型aa为白花，若将开红花的藏报春移到30℃的环境中，基因型AA、Aa也为白花。试回答：
(1)根据基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明__________________，温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了________________。
(2)现有一株开白花的藏报春，如何判断它的基因型？
①在人工控制的20℃～25℃温度条件下种植藏报春，选取开白花的植株作亲本甲。
②在_________期，去除待鉴定的白花藏报春(亲本乙)的雄蕊，并套纸袋。
③待亲本乙的雌蕊成熟后，________________，并套袋。
④收取亲本乙所结的种子，并在________温度下种植，观察________________。
⑤结果预期：若杂交后代都开白花，则鉴定藏报春的基因型为_________；若杂交后代_________，则待鉴定藏报春的基因型为AA；若杂交后代既有红花，又有白花，则待鉴定藏报春的基因型为________。

某油料植物细胞中有一种中间代谢产物简称为PEP，其运输到种子后有下图所示的两条转化途径。科研人员根据PEP的转化途径培育出了高油植物（即产油率由原来的35%提高到了58%），请回答下列问题：

（1）基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有                      。
（2）分析上图可知，该油料植物含油量提高的原因是        的形成抑制了酶b合成过程中的       阶段。
（3）该油料植物的花色有黄、白之分（用A、a表示），种子中芥酸含量有高、低之分（用B、b表示）。黄花低芥酸和白花高芥酸植物杂交，F₁全部为白花高芥酸，F₁自交得到的F₂有白花高芥酸和黄花低芥酸两种，比例约为3:1。
①两对性状中显性性状                                   。
②请在下侧圆圈中画出F₁的染色体组成并标出基因的位置。

③若要研究控制花色与芥酸含量的基因在遗传时是否遵循基因自由组合定律， 可让F₁的白花高芥酸植株与          植株杂交，如果子代                     ，则说明与芥酸含量的基因在遗传时遵循基因自由组合；如果子代                    ，则说明与芥酸含量的基因在遗传时不遵循基因自由组合。

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。

猫的毛色由X染色体上B（黑色）、b（黄色）基因决定，B、b共存时是虎斑色。现有雌性黑猫甲和雄性黄猫乙杂交，生出一只极罕见的雄性虎斑色小猫丙（均不考虑新的基因突变）。请回答下列问题。
（1）丙的产生可能原因之一是：在早期胚胎发育时，从其他胚胎转移来的部分细胞恰好发育成了丙的皮毛部分（其它部位的组织细胞仍来自于最初的胚胎细胞），即丙是嵌合体。为验证这种可能性，可将丙与同一窝多只雌猫杂交，预测后代有        种基因型，后代雌猫中黑猫比例为           。
（2）经检验丙并非嵌合体，而是XXY个体。那么丙的产生可能是：  猫减数第   次分裂时   所致，则丙的基因型是             。
（3）猫的神经细胞内遗传信息的传递过程                             。
（4）嵌合体形成和单克隆抗体制备过程中原生质体融合原理的区别是后者依据了        原理。

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          。

下图为某家族白化病（皮肤中无黑色素）的遗传系谱，请据图回答（相关的遗传基因用A、a表示，每空1分，共6分）

（1）该病是由性基因控制的。（显性、隐性）
（2）Ⅰ₃和Ⅰ₄都是正常，但他们有一儿子为白化病患者，这种现象在遗传学上称为               
（3）Ⅰ3和Ⅱ3是杂合体的机率分别是  
（4）Ⅲ个体是白化病的概率是    
（5）Ⅱ₂和Ⅱ₃ 基因型相同的概率是       ，Ⅱ₇和Ⅱ₈基因型相同的概率是       

果蝇个体小、易饲养，繁殖速度快，通常做为遗传实验的材料，下面请回答有关问题：
（1）正常情况下，果蝇的一个性原细胞经减数分裂能产生        个配子。
（2）果蝇的Ⅰ号染色体是性染色体，Ⅱ号染色体上有粉红眼基因r，Ⅲ号染色体上有黑体基因b，短腿基因t位于Ⅳ号染色体上。任取两只雌、雄果蝇杂交，如果子代中灰体（B）粉红眼短腿个体的比例是3/16，则这两只果蝇共有       种杂交组合（不考虑正、反交），其中亲代中雌雄不同的基因型组合是       。
（3）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由Ⅰ号染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为X^BX^B、X^BY^B、X^bX^b和X^bY^b的四种果蝇。现从上述四种果蝇中选择亲本，通过两次杂交，使最终获得的F₂代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛。则在第一次杂交中所选择的亲本的基因型是           ；F₂代中，截毛雄果蝇的基因型是        ；F₂代中刚毛果蝇所占比例为              。

I．玉米籽粒颜色的黄色(T)和白色(t)基因位于9号染色体上（含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。
(1)为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其    产生F1。如果     ，则说明T基因位于正常染色体上；如果        ，则说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株甲为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于        造成的。
(3)若(2)中的植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子，形成配子的基因型及比例是        ，以植株乙为父本进行测交，后代中得到的含异常染色体的植株占       。
Ⅱ．某科研小组利用转基因技术，将豌豆的A（抗虫基因）导入玉米体细胞．以获得具有抗虫性状的新品种。请回答下列问题。
(1)若要从豌豆中获得抗虫基因，可首先建立豌豆的基因组文库，再从中   出所需的抗虫基因。理论上，基因组文库含有生物的全部基因，cDNA文库中含有生物的   基因。
(2)利用PCR技术扩增抗虫基因时，需要在反应体系中添加的有机物有    、    、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)导入抗虫基因的玉米细胞通过        技术培养成完整植株，该技术包括  和    两个阶段。
(4)若要检查杂交细胞中是否具有A基因，在分子水平上，常采用        技术，该技术用到DNA分子探针，常用   或荧光标记。