高中生物微生物的分离和培养综合题

现有4种（2、6、7、10号）三体玉米，即第2、6、7、10号同源染色体分别多出一条。三体玉米减数分裂一般产生两类配子，一类是n+1型（非常态），即配子含有两条该同源染色体；一类是n型（常态），即配子含有一条该同源染色体。n+1型配子若为卵细胞可正常参与受精作用产生子代，若为花粉则不能参与受精作用。已知玉米抗病（B）对感病（b）为显性。现以纯合抗病普通玉米（BB）为父本，分别与上述4种三体且感病的玉米（母本）杂交，从F₁中选出三体植株作为父本，分别与感病普通玉米（bb）进行杂交，得出的F₂的表现型及数目如下表：

三体感病母本	2号	6号	7号	10号
F2	抗病	239	325	191	402
感病	217	317	183	793

 
请补充完整下列分析过程，以确定等位基因（B、b）位于哪号染色体上。

（1）若等位基因（B、b）位于三体染色体上，则亲本①的基因型是bbb；F₁三体②的基因型为                ，其产生的花粉种类及比例为：B:b:Bb:bb=1：2：2：1；F₂的表现型及比例为                       。
（2）若等位基因（B、b）不位于三体染色体上，则亲本①的基因型为              ；F₂的表现型及比例为                       。
（3）综上分析，依据表中实验结果，等位基因（B、b）位于        号同源染色体上。

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    。

黄瓜中偶尔有“苦黄瓜”。中国科学家研究发现黄瓜的苦味物质一葫芦素主要由 两个“主控开关”，叶苦与非苦由一对等位基因A和a控制，果苦与非苦由另一对等位基因  B和b控制（二者独立遗传）。现将叶和果实均苦味、叶和果实非苦味的两品系进行杂交，得到全为叶和果实非苦味类型。进一步研究发现提高叶片中葫芦素的含量能有效抵御害虫侵害，减少农药的使用。下图是葫芦素形成的遗传机制示意图，试分析回答下列问题。

（1）据题推测亲本的基因型为____。
(2)自然条件下叶和果实均无苦味的个体的基因型可能有_______种。
(3)若你是育种工作者，应选育表现型为____的黄瓜，为了获得这样的黄瓜可采取杂交育种的方法：让____得，在中表现型符合要求的个体中纯合子所占比例为____，为了获得稳定遗传的个体还需进行____，并不断淘汰____（表现型）的个体。若要明显缩短育种年限还可采用____育种的方法，其遵循的遗传学原理是______。
(4)由上图可知基因与性状的关系是：基因通过控制____的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

卡那霉素能引起野生型苎植株（2N）黄化，育种专家向野生型苎麻的核基因组中随机插入已知序列的sDNA片段（含卡那霉素抗性基因），通过筛选得到突变体Y，sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，从突变体的表现型可以推测野生型基因A的功能。
（1）野生型苎麻的核基因组插入已知序列的sDNA片段引起的变异类型属于   （基因突变/染色体变异）。
（2）将突变体自交所结的种用子75%酒精消毒处理30s后，接种在含有     的培养基中，实验设置3个重复组，在适宜条件下光照培养。一段时间后若培养基上有绿色有幼苗，则可确定苎麻植株的DNA中含有     ，实验设置3个重复的目的是        。
（3）统计培养基中突变体Y自交产生大量后代，绿色幼苗和黄色幼苗性状分离比例接近于1：1，突变型（A⁺）对野生型（A）      （显性/隐性），自交结果    （符合/不符合）孟德尔自交实验的比例。
（4）育种专家进一步设计杂交实验以检测突变体Y（突变基因为A+）产生的       ，实验内容及结果见下表。

由实验结果可知，x片段插入引起的变异会导致    致死，进而推测基因A的功能与    有关。

（共6分，每空1分）玉米是一种雌雄同株的植物，通常其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，选取A、B植株进行了如图所示的三组实验。
据图回答有关问题：
（1）实验一：将植株A的花粉传授到同一植株的雌花序上。

实验二：将植株B的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验三：将植株________的花粉传授到植株________的另一雌花序上。
上述三组实验，各雌花序发育成穗轴上的玉米粒的颜色数如下表所示：

实验	黄色玉米粒	白色玉米粒
一	587	196
二	0	823
三	412	386

（2）根据实验____，可知在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是________。
（3）如果用G代表显性基因，g代表隐性基因，则植株A的基因型为_______  _，实验一中，子代黄色玉米粒中杂合子占________。

(每空2分、共10分)果蝇的黑体(v)与灰体(V)是一对相对性状，某试验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇，所有的果蝇都是黑体，现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇，请设计一个试验探究其基因型。
（1）应选取______________________________________果蝇与待测果蝇交配。
（2）用____________________喂养子代果蝇。
（3）通过观察子代果蝇性状，推断待测果蝇的基因型：
①若子代_________，则待测果蝇的基因型为VV；
②___________________________________________________________；
③___________________________________________________________。

大部分普通果蝇身体呈褐色（YY），具有纯合隐性基因的个体yy呈黄色。但是，即使是纯合的YY品系，如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色。这就称为“表型模写”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。
（1）对果蝇基因组进行研究，应测序哪几条染色体_______________________________________。
（2）从变异的类型看,该题中“表型模写”属于__________________________________。
（3）已知果蝇白眼为伴X隐性遗传，显性性状为红眼（B）。现有一对亲本杂交，其子代中雄性全部为白眼，雌性全为红眼，则这对亲本的杂交组合的基因型是________________________________。
（4）现有一只黄色果蝇，你如何判断它是属于纯合yy？
①请写出方法步骤：第一、用该未知基因型的______________________________交配；第二、将孵化出的幼虫用__________________________的食物饲养，其它条件相同且适宜；第三、观察成虫体色。
②结果预测：A、如果_______________________________________________，则所检测果蝇为“表型模写”；
B、如果________________________________________________________。

果蝇同源染色体I（常染色体）上的裂翅基因（A）对完整翅基因（a）为显性。果蝇红眼基因（F）对紫眼基因（f）为显性，这对等位基因位于常染色体上，但是否位于同源染色体I上未知。基因型为AA或dd的个体胚胎致死。甲、乙果蝇的基因与染色体的关系如图（不考虑交叉互换和突变）。

（1）磷酸与           交替连接构成基因的基本骨架。等位基因（A、a）与（D、d）         （填“遵循”或“不遵循”，1分）基因的自由组合定律，原因是                                       。
（2）甲、乙果蝇杂交，F₁的表现型为裂翅红眼和               。F₁翅形相同的个体之间交配，存活的F₂中，A的基因频率为          。
（3）为确定F（f）是否位于同源染色体I上，研究人员让甲、乙果蝇杂交产生的裂翅红眼果蝇与乙果蝇杂交。若杂交后代的表现型及比例为                      ，则F（f）位于同源染色体I上；若杂交后代的表现型及比例为                              ，则F（f）不位于同源染色体I上。
（4）果蝇同源染色体II（常染色体）上的卷翅基因（B）对直翅基因（b）为显性。同源染色体II上还有另外一对等位基因E与e。基因型为BB或ee的个体胚胎致死。某种基因型相同的裂翅卷翅果蝇之间交配，在以后的传代过程中（子代之间相互交配），未发生性状分离，请将该种基因型果蝇的基因标在丙图的染色体上（标注A与a、D与d、B与b、E与e四对等位基因；不考虑交叉互换和突变，3分）。

现有3种(2、7、10号)三体水稻，即第2、7、10号同源染色体分别多出一条。三体水稻减数分裂一般产生两类配子，一类是n＋1型，即配子含有两条该同源染色体；一类是n型，即配子含有一条该同源染色体。n＋1型配子若为卵细胞可正常参与受精作用产生子代，若为花粉则不能参与受精作用。已知水稻抗病(B)对感病(b)为显性。现以纯合抗病普通水稻(BB)为父本，分别与上述3种三体且感病的水稻(母本)杂交，从F₁中选出三体植株作为父本，分别与感病普通水稻(bb)进行杂交，得出的F₂和表现型及数目如下表。请分析回答下列问题：

三体感病母本	2号	7号	10号
F2	抗病	221	187	131
感病	219	190	268

（1）若等位基因(B、b)位于三体染色体上，则三体亲本的基因型是bbb，F₁三体的基因型为________，其产生的花粉种类及比例为：B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1，F₂的表现型及比例为________ 。
（2）若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，则亲本三体的基因型为________，F₂的表现型及比例为____________。
（3）实验结果表明等位基因(B、b)位于________号染色体上。

图A和图B分别表示甲、乙果蝇某染色体上的部分基因 （果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系）。请据图回答：

（1）与图A相比，图B发生了_____    __变异。
（2）图A染色体上控制白眼性状基因与控制棒眼性状基因的根本区别在于___           _________。
（3）一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，经研究发现该种群的基因库中存在致死基因，它能引起某种基因型的个体死亡。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F₁中有202个雌性个体和98个雄性个体。请回答：
①导致上述结果的致死基因具有         性致死效应，位于         染色体上。让F₁中雌雄果蝇相互交配，F₂中出现致死的几率为       。
②从该种群中任选一只雌果蝇，如何鉴别它是纯合子还是杂合子？                        。
（4）二倍体动物缺失一条染色体称为单体。假如某等位基因Rr位于果蝇Ⅳ号染色体上，我们可用带荧光标记的R、r共有的序列作探针，与某果蝇（Ⅳ号染色体缺失的单体）各细胞内染色体上R、r基因杂交，观察处于有丝分裂后期的细胞，细胞中有________个荧光点。

玉米是一种雌雄同株的植物，通常其顶部开雄花，下部开雌花，在一个育种实验中，选取A、B两棵植株进行了如图所示的三组实验：

实验一：将植株A的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验二：将植株B的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验三：将植株A的花粉传授到植株B的另一雌花序上。上述三组实验，各雌花序发育成穗轴上的玉米粒的颜色数如下表所示：

实验	黄色玉米粒	白色玉米粒
一	587	196
二	0	823
三	412	386

请根据以上信息，回答下列问题：
（1）在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是      ，判断的理由是                                                  。
（2）如果用G代表显性遗传因子，g代表隐性遗传因子，则植株A的遗传因子组成为     。实验     相当于测交实验。
（3）如果植株A接受植株B的花粉，在植株A上，所结种子的种皮和胚细胞的遗传因子组成依次是：                         。

野生森林草莓是二倍体，其早熟和晚熟由一对等位基因（A、a）控制。研究人员将一个抗除草剂基因（Bar）转入晚熟森林草莓的一条染色体上，培育出一批转基因抗除草剂草莓（染色体上有抗除草剂基因用B⁺表示，没有用B^-表示）。他们用抗除草剂晚熟森林草莓与不抗除草剂早熟森林草莓作为亲本进行杂交，从得到的F₁中选取植株M进行自交得到F₂，F₂的结果如下表：

表现型	抗除草剂早熟	抗除草剂晚熟	不抗除草剂早熟	不抗除草剂晚熟
个体数	137	48	45	15

（1）早熟基因和抗除草剂基因位于   （填“同源”、“非同源”）染色体上。植株M的一个细胞中最多含有   个抗除草剂基因。
（2）抗除草剂基因在表达时，   与DNA分子的某一启动部位相结合，以其中的一条链为模板并通过   聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子。
（3）亲本中不抗除草剂早熟森林草莓的基因型有   种，抗除草剂晚熟森林草莓的基因型是   。F₂抗除草剂晚熟中纯合子的概率为   。
（4）让植株M与不抗除草剂晚熟森林草莓进行一次杂交，请预测杂交结果，并用遗传图解说明。

正常的水稻体细胞染色体数为2n =24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条，即染色体数为2n+1=25。下图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为非抗病基因；①～④为四种类型配子）。已知染色体数异常的配子（如①、③）中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用。请冋答：

（1）若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，且产生的配子均有正常活性，则配子②和③_____________(可能/不可能）来自一个初级精母细胞，配子④的7号染色体上的基因为___________。
（2）某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程，欲观察7号染色体的配对状况，应选择处于_________期的细胞，若某次级精母细胞形成配子①，则该次级精母细胞中染色体数为_________________。
（3）现用非抗病水稻(aa)和该三体抗病水稻（AAa）杂交，已测得正交实验的F₁抗病水稻：非抗病=2:1。请预测反交实验的F₁中，非抗病水稻所占比例为_________，抗病水稻中三体所占比例为___________。
（4）香稻的香味由隐性基因（b）控制，普通稻的无香味由显性基因（B)控制，等位基因B、b可能位于6号染色体上，也可能位于7号染色体上。现有正常的香稻和普通稻，7号染色体三体的香稻和普通稻四种纯合子种子供选用，请你设计杂交实验并预测实验纺果，从而定位等位基因B、b的染色体位置。
实验步骤：
a选择正常的_________稻为父本和三体的_________稻为母本杂交得F₁。
b用正常的香味稻为母本与F₁中三体的普通稻为父本杂交。
c统计子代中的香稻和普通稻的性状分离比。实检结果：
d若子代中的香稻和普通稻的性状分离比为______________，则等位基因（B、b)位于7号染色体上。
e若子代中的香稻和普通稻的性状分离比为______________，则等位基因（B、b)位于6号染色体上。

(每空2分，共10分)玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因（A、a）的控制，同时也受光照的影响。在玉米植株中，体细胞含2个A的植株叶片呈深绿色，含一个A的植株叶片呈浅绿色；体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡。
（1）在正常光照下，AA植株叶片呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色。
①基因控制叶绿素合成的途径是                                                    。
②这一事实说明基因、环境和生物性状的关系是                                       。
（2）现有一浅绿色突变体成熟植株甲，其体细胞（如右图）中一条7号染色体的片段m发生缺失，记为q；另一条正常的7号染色体记为p。片段m缺失的花粉会失去受精活力，胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用。

①据此推测植株甲的A或a基因           （填“在”、“不会在”或“可能在”）片段m上。
②为了进一步确定植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布，可以让植株甲自交得到F₁，待F₁长成成熟植株后，观察并统计F₁表现型及比例。请预测结果并得出结论：
Ⅰ.                                                            ；
Ⅱ.                                                            。

(16分）玉米非糯性基因（A）对糯性基因（a）是显性，植株紫色基因(B) 对植株绿色基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性品系的籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性品系的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。请回答：
（1）若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。如果用碘液处理F₁代的花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为         。
（2）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为______。如果要筛选糯性绿株品系，需在第______年选择糯性籽粒留种，下一年选择______自交留种即可。
（3）用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于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。
①在上述F₁代绿株的幼嫩花药中观察到下图所示染色体，请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F₁代绿株的基因组成：

②有人认为F₁代出现绿株的原因可能是经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代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤：
第一步：选F₁代绿色植株与亲本中的______杂交，得到种子（F₂代）；第二步：F₂代的植株自交，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______，说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失。
若F₃代植株的紫色：绿色为______说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失。