高中生物微生物的分离和培养综合题

玉米是雌雄同株异花植物，它的非糯性基因R和糯性基因r位于6号染色体上，籽粒黄色基因T与白色基因t位于9号染色体上，已知含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有植株A，其细胞中9号染色体如图所示，其它同源染色体都正常。请回答下列问题：

（1）植株A的变异类型属于染色体结构变异中的        ，从基因数量变化来看，这种变化与基因突变的区别是       。
（2）若植株A为杂合黄色籽粒，为确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，可以通过遗传实验来判断。请用遗传图解表示实验过程，并加以必要的文字说明。（用T或t表示基因位于正常染色体上，用T 或t 表示基因位于异常染色体上）
（3）玉米的是否糯性和籽粒颜色两对性状的遗传遵循       定律，根据减数分裂过程中基因的行为和染色体的行为具有一致性，科学家提出了         学说，现确定植株A基因型为T ^- tRr，则其减数分裂产生可育雄配子的类型及比例为       。
（4）另取基因型为ttRR和TTrr的亲本杂交得到F₁，F₁自交产生F₂。选取F₂中非糯性白籽粒植株，随机交配，则后代的表现型及其比例为         。

玉米宽叶基因（T）与窄叶基因（t）是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的宽叶植株A，其细胞中9号染色体如图一所示。
（1）可通过观察有丝分裂   期细胞进行   分析得知该植株发生了突变，该宽叶植株的变异类型属于   变异。
（2）为了确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，让其作为父本与正常的窄叶进行测交。如果F₁表现型为   ，则说明T基因位于异常染色体上。请用遗传图解解释上述现象。

（3）若（2）中测交产生的F₁中，发现了一株宽叶植株B,其染色体及基因型组成如图二。从细胞水平分析出现该植株的原因是由于父本在减数分裂过程中     未分离而导致的。
（4）若（3）中得到的植株B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生成含有1条9号染色体和含有2条9号染色体的配子，请据此写出植株B可育花粉的基因型       。

(26分)
I.(14分)光呼吸是指植物在光照下吸收0₂、分解有机物、产生CO₂、不产生ATP。光呼吸发生的场所有叶绿体和线粒体等等。
（1）比较细胞呼吸与光呼吸，细胞呼吸的场所是       、不同于光呼吸的条件有      不同于光呼吸的结果是                。
（2）利用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠喷洒小麦,能取得明显的增产效果(其有效浓度：1OO-300ppm)。为了探究亚硫酸氢钠使小麦增产的适宜浓度，请完成下列实验步骤：
①将环境相同且适宜、小麦长势均相同的大块实验田平均分成4等份，分别标号为1、2、3、4。
②                                  。
③在小麦生长期，适时地                             。
如果实验方法正确,则结果将使实验田小麦在上述亚硫酸氢钠浓度范围内，增产情况接近正态分布。
（3）以上实验避免了盲目操作造成的浪费,此实验被称为       。为了进一步探究亚硫酸氢钠使小麦增产的最适宜浓度,应该如何进行实验？                                         。
II.(12分)家蚕蚕体有斑纹由常染色体上的基因A控制，基因型aa表现为无斑纹。斑纹颜色由常染色体上另一对基因(B/b)控制,BB或Bb为黑色，bb为灰色。
（1）现选用两纯合亲本甲，乙杂交得到F₁，F₁测交结果如下表：

亲本甲的性状为无斑纹，乙的基因型为           
（2）F₁雌雄交配所得F₂的性状和分离比为      。F₂中自交不发生上述性状分离的个体占        。
（3）A/a所在染色体偶见缺失现象，如图所示。染色体缺失的卵细胞不育，染色体缺失的精子可育。基因型为A⁰a的蚕雌雄交配,子代的表现型和比例为              。

（4）家蚕中，雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ。家蚕体壁正常基因（T)与体壁透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因。现用有斑纹体壁透明雌蚕（A⁰aZ^tW)与 有斑纹体壁正常雄蚕(A⁰aZ^TZ^T)杂交得到F₁ ,将其中有斑纹个体相互交配,后代中有斑纹体壁正常雄性个体和有斑纹体壁正常雌性个体分别占      、       。

豚鼠毛色的黄色基因R与白色基因r是位于9号常染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的精子不能参与受精作用。现有基因型为Rr的异常黄色雌豚鼠甲（含有异常9号染色体的豚鼠为异常豚鼠），其细胞中9号染色体及基因组成如图1所示。

（1）用甲豚鼠与正常的白色豚鼠作亲本杂交，其F₁随机交配所得的F₂中表现型及比例为________，异常白色豚鼠所占比例为_________。
（2）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了一只黄色豚鼠，经检测染色体组成无异常，出现这种现象的原因是_______（填“父”或“母”）本形成配子的过程中发生了________；或者是_______（填“父”或“母”）本形成配子的过程中发生了__________。
（3）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了一只黄色豚鼠，经检测，其9号染色体及基因组成如图3所示，出现这种现象的原因是_________。
（4）豚鼠的粗毛与细毛分别由位于4号常染色体染色体上的A与a控制，用染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交，子代中黄色粗毛豚鼠所占比例为__________，白色细毛豚鼠所占比例为________。

水稻花为两性花，风媒传粉，花小，杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因控制(设为A和a)。现有紫叶鞘(甲)和绿叶鞘(乙)两个纯系水稻品种，将甲、乙两种种子间行种植。

(1)若要获得甲为父本乙为母本的杂交种子，需对乙植株进行_________(操作)并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行套袋隔离。种子成熟后收获__________(填“甲”或“乙”)植株上结的种子即为杂交种子，播种这些种子所得的幼苗表现型只有1种，若某次实验的这些幼苗出现了性状分离，原因可能是_______________(不考虑基因突变和染色体变异)。
(2)若间行种植后自然生长，待种子成熟后，收获乙品种植株上的种子播种，长出的幼苗将会出现紫叶鞘和绿叶鞘两种表现型。其中__________性状幼苗是乙的自交后代，请用遗传图解解释你的判断。____________
(3)由于甲、乙两品系各有一些不同的优良性状，研究者欲以此为基础培育优良杂种。请你设计一个简便易行的方法实现甲、乙间的杂交，获得杂种植株。你的方案是：_______________。

在转B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗虫棉商品化的同时，棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答：
（1）棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的     作用下，棉虫种群中抗B基因___      _的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植            。
（2）豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的__________________导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓，其原因是                           。
（3）从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的（选填选项前的符号）。
a．细胞核    b．叶绿体    c．线粒体    d．核糖体
（4）棉花短纤维由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上，减数分裂时不发生交叉互换。
①植株I相关基因位置如图1，该植株自交，F₁中长纤维不抗虫植株的基因型为          ，
能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是         。

②植株II自交，F₁性状分离比是短纤维抗虫：长纤维不抗虫3：l，则植株H中B基因和D基因位于       染色体上（填图2中编号）。
③植株III自交，F₁性状分离比是短纤维抗虫：短纤维不抗虫：长纤维抗虫-2：1：1，则植株III产生的配子的基因型为             。

开两性花的二倍体陆地棉易得黄萎病，研究人员已从海岛棉分离出抗黄萎病基因(StVe，简称基因S)，发现整合到陆地棉的2号染色体和线粒体上的基因S能表达出等效的抗性，但线粒体上的基因 S 表达的抗性会逐代减弱。请回答下列问题：
（1）符合长期种植要求的种子（幼苗）是下列图示中的             。

（2）为了快速地获得更多的符合生产要求的种子，将上述6种幼苗全部种植，逐步进行如下操作：
①将所有具有抗性的植株自交得到自交系一代，同时还将这些具有抗性的植株作为父本（其精子内的线粒体不会进入卵细胞）与表现型为              的植株杂交得到杂交系一代，将杂交系一代种子全部种植，检测其抗性。若同一株系的植株全部表现为              ，则其对应的自交系一代就是符合要求的种子。
②让所有有抗性的杂交系一代植株自交，得到自交系二代种子，这些种子类型是              （种子类型用上图中的序号表示），对应的比例是              。
（3）某种群陆地棉，基因型为AA、Aa的植株分别为90%、9%，它们能够正常繁殖，但基因型为aa植株不能产生卵细胞，能产生花粉。问该种群自由交配一代后，具有正常繁殖能力的植株占              。

玉米宽叶基因（T）与窄叶基因（t）是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的宽叶植株A，其细胞中9号染色体如图一所示。

（1）可通过观察有丝分裂   期细胞进行   分析得知该植株发生了突变，该宽叶植株的变异类型属于   变异。
（2）为了确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，让其作为父本与正常的窄叶进行测交。如果F₁表现型为   ，则说明T基因位于异常染色体上。请用遗传图解解释上述现象。
（3）若（2）中测交产生的F₁中，发现了一株宽叶植株B,其染色体及基因型组成如图二。从细胞水平分析出现该植株的原因是由于父本在减数分裂过程中     未分离而导致的。
（4）若（3）中得到的植株B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生成含有1条9号染色体和含有2条9号染色体的配子，请据此写出植株B可育花粉的基因型       。

鼠类动物是生物学研究中常用的实验材料，下面是与鼠有关的遗传问题。
（1）生物兴趣小组在研究性学习中发现：饲养的某种小白鼠群体中（有雌雄正常尾和短尾多只），一对正常尾的双亲鼠生了一只短尾雄鼠。这只短尾雄鼠是基因突变的直接结果，还是由它的双亲携带的隐性短尾基因造成的？兴趣小组做了如下探究（只考虑常染色体遗传和一个配种季节）。
提出假设：
假设1：双亲都是隐性短尾基因的携带者。
假设2：短尾雄鼠为显性突变，且短尾雄鼠为显性纯合子。
假设3：短尾雄鼠为显性突变，且短尾雄鼠为杂合子。
设计并完成实验：
用这对正常尾双亲中的雌鼠与该短尾雄鼠交配，观察并记录子代尾的表现型。
实验结果：子代出现正常尾小白鼠和短尾小白鼠。
实验结论：双亲都是隐性短尾基因的携带者，即假设1成立。
实验分析讨论：有人认为该实验过程及结果不足以完成相应的探究，请进行有关内容的改进：
①用                                                       交配，观察并记录子代尾的表现型及比例。
②预测实验结果及结论：
若子代               ，则证明该短尾雄鼠为显性突变，且短尾雄鼠为纯合子。
若子代                                                ，则证明短尾雄鼠为显性突变，且短尾雄鼠为杂合子。
若子代                                                ，则证明双亲都是隐性短尾基因的携带者。
（2）在小家鼠中有一突变基因使尾巴弯曲(用A和a表示有关基因)。现有一系列杂交实验结果如下：

组别	亲代	子代
雌(♀)	雄(♂)	雌(♀)	雄(♂)
1	弯曲	不弯曲	50％弯曲，50％不弯曲	50％弯曲，50％不弯曲
2	弯曲	不弯曲	全部弯曲	全部弯曲
3	不弯曲	不弯曲	全部不弯曲	全部不弯曲
4	弯曲	弯曲	全部弯曲	全部弯曲
5	弯曲	弯曲	全部弯曲	50％弯曲，50％不弯曲

请分析回答：
①只依据第        组的杂交结果，即可判断小家鼠尾巴形状的突变基因的遗传方式；该遗传方式的主要特点是                        。在各杂交组别中，不能直接判断性状显隐关系的是第      组。
②有人发现，小家鼠中短尾(B)对长尾(b)为显性，基因位于常染色体上，基因B纯合会导致个体在胚胎期死亡。若让第2组后代中的一只短尾雌鼠和一只短尾雄鼠交配，则理论上子代中成活个体的表现型（不计性别）及比例为                                                                    ；产生的弯曲短尾雌鼠中，杂合子占          。

现有以下牵牛花的四组杂交实验，请分析并回答问题。
A组：红花×红花→红花、蓝花         B组：蓝花×蓝花→红花、蓝花
C组：红花×蓝花→红花、蓝花         D组：红花×红花→全为红花
其中，A组中子代红花数量为298，蓝花数量为101；B、C组未统计数量。
（1）若花色只受一对等位基因控制，则       组和       组对显隐性的判断正好相反。由A组数据可推知牵牛花的花色遗传遵循                定律。
（2）有人对实验现象提出了假说：花色性状由三个复等位基因（A⁺、A、a）控制，其中A决定蓝色，A⁺和a都决定红色，A⁺ 相对于A、a是显性，A相对于a为显性。若该假说正确，则A组同学所用的两个亲代红花基因型是                                   。
（3）若（2）中所述假说正确，那么红花植株的基因型可能有         种，为了测定其基因型，某人分别用AA和aa对其进行测定。
①若用aa与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是                        。
②若用AA与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是                        。

(12分)牛的有角和无角为一对相对性状，由一对等位基因(D、d)控制，其中雄牛的显性纯合子和杂合子表现型一致，雌牛的隐性纯合子和杂合子表现型一致。多对纯合的有角雄牛和无角雌牛杂交，F1中雄牛全为有角，雌牛全为无角；F1中的雌雄牛自由交配，F2的雄牛中有角∶无角＝3∶1，雌牛中有角∶无角＝1∶3。请回答下列问题。
（1）控制该相对性状的基因位于________(填“常”或“X”)染色体上；这对相对性状中________(填“有角”或“无角”)为显性性状。
（2）F2中有角雄牛的基因型为__________，有角雌牛的基因型为________________。
（3）若用F2中的无角雄牛和无角雌牛自由交配，则F3中有角牛的概率为____________。
（4）若带有D基因的雌配子不能存活，则F2中雄牛的有角∶无角＝________。

在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：
A．黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。
B．黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2︰1。
C．黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1︰1。
根据上述实验结果，回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）
（1）黄色鼠的基因型是________，黑色鼠的基因型是________。
（2）推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是________。
（3）写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。（共6分）

回答下列有关遗传学的问题图是某地具有两种遗传病的家族系谱图。设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b，控制两种性状的基因之间存在连锁关系。

（1）甲、乙两病的致病基因位于         染色体上，甲是         性的遗传病，乙病是           性的遗传病。
（2）Ⅱ-5的基因型是             ，Ⅲ-10的基因型是               。
（3）若乙病致病基因在该地人群中出现的概率为1/10，Ⅱ-5与该地一位表现正常的男子结婚，生下的孩子患乙病的概率是__________________。（结果用分数表示）(2分)
（4）若Ⅱ-6个体基因型中A和b连锁，连锁基因间的交换值是40%，则Ⅲ-11不携带致病基因的概率是_____________。
（5）有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，启动子缺失常导致RNA聚合酶缺乏正确的结合位点，从而造成                       ，使患者发病。

I南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子（G和g）控制的，一对亲本杂交图解如图，请回答下列问题：

（1）叶老师说：“黄果和白果属于一对相对性状”。她判断的依据是       。遗传因子G和遗传因子g的根本区别是                            。
（2）F₁中白果的F₂中出现白果：黄果=3：1的条件是：①                    ，②含不同遗传因子的配子随机结合，③每种受精卵都能发育成新个体，且存活率相同。
（3）南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对遗传因子（A、a和B、b）控制。现有2棵南瓜植株M、N（一棵结园形南瓜，一棵结长圆形南瓜），分别与纯合扁盘形南瓜植株杂交获得大量F₁，全为扁盘形，然后进行如下实验。
甲：M的F₁的全部与长圆形个体相交，所得后代性状及比例是扁盘形：圆形：长圆形=3：4：1。
乙：N的F₁全部自交，所得后代性状及比例是扁盘形：圆形：长圆形=9：6：1。
①M的基因型为                ，N的基因型为               。
②假定N的F₁就是图中的F₁中的白果（三对基因独立遗传），那么其自交后代中白色圆形南瓜所占的比例是                   。
II南瓜易种植，抗病、抗虫能力强，产量高。有人突发奇想，欲用南瓜生产人胰岛素。下图是用农杆菌转化法培育转基因南瓜的示意图，请回答下列问题：

（1）图中的目的基因是                 ，利用PCR技术扩增目的基因时与         单链互补的引物在                （酶）作用下进行延伸合成子链，扩增循环6次可产生       个目的基因。
（2）载体a是         ，在过程中将目的基因插入到载体a的[b]     上，再通过‚整合到南瓜细胞染色体的DNA上，得到转基因南瓜细胞。
（3）过程ƒ采用的技术是         ，检测该转基因南瓜是否可以生产胰岛素的方法是            。

如图表示遗传病家系图。请根据具体病例分析回答：

（1）．设Ⅱ-1、Ⅲ-2为甲病患者，其余均正常。则甲致病基因位于    染色体上，为    性遗传病；Ⅰ-2参与受精并形成Ⅱ-2的正常精子占总精子的概率是         。
（2）．设第Ⅱ代中仅Ⅱ-3为红绿色盲（b基因控制）患者。则图中一定患红绿色盲的个体是              ；Ⅲ-3的基因型为       。
（3）．若上题假设成立，且Ⅲ-2患有甲病，Ⅲ-3不携带甲病基因，则Ⅲ-3生一与Ⅲ-2表现型相同的孩子的概率为         ；所生孩子中同时患两种病的概率为       ，正常的概率为           。
（4）．设Ⅱ-5患抗维生素D佝偻病（X连锁显性遗传病），Ⅱ-4正常，则他们的儿子中该病的发病率为     。若Ⅱ-4患抗维生素D佝偻病，且其双亲中只有一方患有此病，Ⅱ-5正常，则他们的女儿中该病的发病率为         。