高中生物微生物的分离和培养综合题

豌豆种子的形状是由一对等位基因R和r控制，下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果。

组合序号	杂交组合类型	后代的表现型和植株数目
圆 粒	皱 粒
一	圆粒×圆粒	18l	60
二	圆粒×皱粒	192	l90
三	皱粒×皱粒	0	185

(1)从表中第_________个组合的试验可以推知，显性性状是____________。
(2)第二个组合的两个亲本基因型是______________。
(3)第一个组合后代中，同时出现了圆粒和皱粒两种性状，这种现象在遗传学上称为______________。
(4)第________个组合为测交试验。

自交不亲和性指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系 内异花传粉的现象，如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。请回答：
（1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S₁、S₂……S₁₅)控制，以上复等位基因的出现是       的结果，同时也体现了该变异具有        特点。
(2)烟草的花粉只有通过花粉管（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。下图为不亲和基因的作用规律：

①将基因型为S₁S₂的花粉授于基因型为S₂S₄的烟草，则子代的基因型为    ；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为     。
②自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体，结合示意图说出理由：     。
③科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S₂S₄的烟草体细胞，经       后获得成熟的抗病植株。如图，已知M基因成功导入到II号染色体上，但不清楚具体位置。现以该植株为父本，与基因型为S₁S₂的母本杂交，根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置。

a、若后代中抗病个体占     ，则说明M基因插入到S₂基因中使该基因失活。
b                                            
（3）研究发现，S基因控制合成S核酸酶和S蛋白因子的两个部分，前者在雌蕊中表达，后者在花粉管中表达，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_______。

果蝇卷翅基因A是2号染色体（常染色体）上的一个显性突变基因，其等位基因a控制野生型翅型。
（1）杂合卷翅果蝇体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序是           （相同/不相同），位于该对染色体上决定不同性状的基因传递是         （遵循/不遵循）基因自由组合定律。无论低等生物，还是高等生物以及人类，都可发生基因突变，这体现了基因突变的         （特点）。
（2）卷翅基因A纯合时致死，推测在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代             。
（3）研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B，从而得到“平衡致死系”果蝇，其基因与染色体关系如下图。

该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是      ；子代与亲代相比，子代A基因的频率      （上升/下降/不变）。
（4）欲利用 “平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定翅膀新性状的隐性突变基因，可做下列杂交实验（不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变，翅膀性状与多对等位基因有关）：
P “平衡致死系”果蝇（♀）× 待检野生型果蝇（♂）
                  
F₁  选出卷翅果蝇，雌雄果蝇随机交配
F₂                ？
若F₂代的表现型及比例为                                   ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
若F₂代的表现型及比例为                                   ，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

某兴趣小组利用果蝇眼色的性状进行遗传学实验，他们从资料上得知眼色产生必须要有A基因，而紫色和红色由另一对等位基因D、d控制，紫色对红色为完全显性，两对基因独立遗传。实验过程如下图所示，请回答：

（1）等位基因A、a位于__________染色体上，等位基因D、d位于__________染色体上。
（2）该实验中亲本的基因型分别是       和        。
（3）F₂红眼性状中纯合雌性果蝇所占比例是         。
（4）资料还显示当某条染色体部分缺失时，若缺失部分包括某些显性基因则其同源染色体上的隐性等位基因就得以表现，称为假显性。但X染色体上的缺失往往会导致雄性个体死亡。决定果蝇翅形的基因位于X染色体上，正常翅对缺刻翅为显性(正常翅由H基因控制)，将一只雌性缺刻翅和雄性正常翅果蝇杂交可以判断该雌性缺刻翅形成的原因。
①若____________________，则这只缺刻翅雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；
②若____________________，则这只缺刻翅雌果蝇的出现是由于缺失造成的假显性。
③请在答卷上用遗传图解表示②的推断过程（发生部分缺失的该条染色体用X^-表示）。

图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图2显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ₁、Ⅰ₂和Ⅱ₁的DNA,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果见图3。


(1)Ⅱ₂的基因型是   。
(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ₂与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为   。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为   。
(3)研究表明,世界不同地区的群体之间,杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。
①       ;②       。
(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系,遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB 和AABb两种。据此,可以判断这两对基因位于   染色体上,理由是                                          。

某生物爱好者在重复孟德尔豌豆实验时,发现了一个非常有趣的现象:他选取豌豆的高茎植株与矮茎植株杂交得子一代,子一代全为高茎,子一代自交得子二代,子二代出现了性状分离,但分离比并不是预期的3∶1,而是出现了高茎∶矮茎=35∶1,他利用所掌握的遗传学知识对此现象进行分析,并设计了实验加以验证。以下是他所写的简单研究思路,请你将其补充完整。
(1)根据遗传学知识推测产生这一现象的原因可能是杂种子一代(Dd)变成了四倍体(DDdd),四倍体DDdd产生的配子基因型及比例为         。由于受精时,雌雄配子的结合是   的,子二代出现了   种基因型,2种表现型,表现型的比值为高茎∶矮茎=35∶1。
(2)为证明以上的分析是否正确,需通过测交实验来测定子一代的基因型,应选择待测子一代豌豆和矮茎(隐性亲本)豌豆进行测交实验。测交实验的结果应该是高茎∶矮茎=   。
(3)进行测交实验,记录结果,分析比较得出结论。在该实验的研究过程中使用的科学研究方法为   。

一对相对性状可受多对等位基因控制,如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。回答下列问题:
(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为          ;上述5个白花品系之一的基因型可能为             (写出其中一种基因型即可)。
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则:
①该实验的思路:                                                                    ;
②预期实验结果和结论:                                                             。

豌豆是遗传学研究常用的实验材料。请分析回答：
（1）选用豌豆作为遗传研究的材料，易于成功的原因是         （至少写出两点）。孟德尔利用豌豆圆形种子的植株和皱缩种子的植株进行杂交，F₁自交得到的F₂中圆形和皱缩种子之比大约为3:1。F₂出现3:1性状分离比的原因是F₁形成配子的过程中         ，分别进入不同的配子中，且受精时雌雄配子随机结合。若F₂植株全部自交，预测收获的圆形和皱缩种子的比例约为          。
（2）研究发现，皱缩种子在发育过程中缺乏一种合成淀粉所需的酶，导致细胞内淀粉含量      ，种子因成熟过程中水分缺乏而表现为皱缩。由此说明基因是通过控制       来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
（3）豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质。决定产生豌豆素的基因A对a为显性。当基因B存在时，豌豆素的产生受到抑制。已知A和a、B和b两对基因独立遗传。现用两个不能产生豌豆素的纯种（品系甲、品系乙）和野生型豌豆(AAbb)进行如下两组实验：

亲本中品系甲和品系乙的基因型分别为      、       。为鉴别Ⅱ组F₂中不能产生豌豆素豌豆的基因型，可取该豌豆进行自交，若后代全为不能产生豌豆素的植株，则其基因型为       。如果用品系甲和品系乙进行杂交，F₁      （填“能”或“不能”）产生豌豆素，F₂中能产生豌豆素的植株所占比例约为      。

下图为果蝇的染色体组成示意图，请据图回答：

(1)已知果蝇的Ⅲ号染色体上有黑檀体基因。现将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，获得的F1均为灰体有眼果蝇，说明无眼为       性状；再将F₁雌雄果蝇相互杂交，若F₂表现型及比例______________则可推测控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体上；将无眼基因与位于Ⅱ号染色体上的基因进行重组实验时，若实验结果与上述实验结果           ，则可推控制无眼的基因极可能位于Ⅳ号染色体上。
(2)已知控制果蝇翅型的基因在Ⅱ号染色体上。如果在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，这种卷翅究竟是由于基因突变的直接结果，还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的呢?
①分析：如果卷翅是由于基因突变的直接结果，则该卷翅雄性个体最可能为      (纯合子／杂合子)；如果卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，则该卷翅雄性个体可能为            。
②探究实验方案设计：                           。
③结论：如果后代出现                       ，则卷翅是由于基因突变的直接结果；如果后代出现                              ，则卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的。

烟草(2n)的S基因位点上有三种基因(S₁、S₂、S₃)，当花粉的S基因与母本的S基因相同时，花粉管的正常发育受阻而不能完成受精（花粉不亲合）。若不同，则花粉可正常发育并与卵细胞结合，完成受精作用（花粉亲合）。这种现象称为自交不亲合现象（如下图所示）。请分析回答：

(1)烟草自然种群中，共有_______种基因型。
(2)基因型为S₁S₂（♀）和S₂S₃（♂）的烟草杂交，子一代中和母本基因型相同的个体占_______。如果反交，子一代的基因型是否与正交相同________。
(3)二株烟草杂交后代（子一代）的基因型为S₁S₂和S₁S₃，则母本的基因型为_______，父本的基因型为_______。人工间行种植基因型为S₁S₂、S₂S₃烟草，子一代中的基因型及比例为_______。
(4)若基因A、a位于2号染色体上，分别控制烟草的红花和黄花。为确定S基因是否也位于2号染色体上，现用两株基因型为AaS₁S₂（♀）、AaS₂S₃（♂）的红花烟草杂交，统计后代的花色及比例：
若_______ ，则S基因位于2号染色体上。若_______，则S基因不位于2号染色体上。

(1)杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序_________(相同／不相同)，位于该对染色体上决定不同性状基因的传递_____(遵循／不遵循)基因自由组合定律。
(2)卷翅基因A纯合时致死，推测在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代____________。
(3)研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B。从而得到“平衡致死系”果蝇，其基因与染色体关系如下图。

该品系的雌雄果蝇互交(不考虑交叉互换和基因突变)，其子代中杂合子的概率是____________；子代与亲代相比，子代A基因的频率___________(上升／下降／不变)。
(4)欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，可做下列杂交实验(不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变)：

若F2代的表现型及比例为____________________________________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。   
若F2代的表现型及比例为____________________________________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

野兔的毛色由常染色体上的基因控制。等位基因A₁、A₂、A₃分别决定灰色、褐色、白色，它们之间具有不循环而是依次的完全显隐性关系（即如果甲对乙显性、乙对丙显性，则甲对丙也显性，可表示为甲＞乙＞丙），根据遗传系谱图回答问题．

（1）已知A2对A1显性，根据系谱图可确定A₁、A₂、A₃的显性顺序是_______________（用字母和符号表示）。
（2）I₂的基因型为________。Ⅲ₁与Ⅲ₅交配产生灰毛子代的概率为_________。
（3）野兔有一种常染色体单基因遗传病，称作Pelger异常。将Pelger异常的雌雄野兔杂交，后代结果如下：正常雌兔58个，Pelger异常雌兔117个，正常雄兔60个，Pelger异常雄兔119个。出现这种结果的原因最可能是____________________________。
（4）欲探究野兔毛色基因与Pelger异常基因是否位于一对同染色体上，设计实验如下：取Pelger异常的纯种灰毛雄兔与正常的白毛雌兔作为亲本杂交，得F₁再用F₁中Pelger异常的灰毛雌雄兔相互交配得F₂，观察并统计F₂表现型及比例（不考虑交叉互换）．
①若灰毛兔与白毛兔之比为 ________，则控制两对相对性状的基因位于一对同染色体上。
②若灰毛兔与白毛兔之比为________，则控制两对相对性状的基因位于非同染色体上。

某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体上的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示)
(1)杂交方法：__________________________________________。
(2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。(下表不填写，只作为统计用)

	野生型	突变型	突变型/(野生型+突变型)
雄性小鼠			A
雌性小鼠			B

(3)结果分析与结论：
①如果A=1，B=0，说明突变基因位于__________________________________；
②如果A=0，B=1，说明突变基因为_____________________________________，
且位于       ；
③如果A=0，B=     ，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；
④如果A=B=1/2，说明突变基因为                                   ，
且位于     。
(4)拓展分析：如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为    ，该个体的基因型为___________________。

分析有关遗传的资料,回答下列问题果蝇的X染色体和第2号染色体上存在控制眼色、体色、翅缘完整与否的基因，根据果蝇的相关杂交实验，可以对这些基因进行初步定位。果蝇眼色由A、a和R、r两对基因控制，A控制褐色眼色素合成，R控制红色眼色素合成，缺乏这两种色素的果蝇为白眼，两种色素同时存在显现红褐色眼。
下表为果蝇杂交实验一的亲本与子代表现型情况

1.红眼基因（R）位于           染色体上。
下表为果蝇杂交实验二的亲本与子代表现型情况

2.褐眼基因（A）位于           染色体上，母本基因型为           。
下表为果蝇杂交实验三的亲本与子代表现型情况，其中灰身（E）对黑身（e）显性。

3.写出母本的基因型           ；F1褐眼灰身的雌、雄果蝇相互交配，子代褐眼黑身个体出现的几率是           。
野生型果蝇的翅缘完整，突变型的翅缘有缺刻。对缺刻翅的果蝇初级生殖细胞分裂前期进行染色体镜检，发现均有如图所示的同源染色体联会情况，完整翅的果蝇不出现这种现象。进行如下实验四和五，结果如下表，且始终不能培育出白眼缺刻翅雄果蝇成虫（翅缘完整的基因用符号H或h）。

实验四
P	红眼缺刻翅（♀）× 白眼完整翅（♂）
F1	红眼完整翅（♀） 白眼缺刻翅（♀） 红眼完整翅（♂）   1        ：       1      ：       1
实验五
P	白眼缺刻翅（♀）× 红眼完整翅（♂）
F1	红眼缺刻翅（♀） 红眼完整翅（♀） 白眼完整翅（♂）   1        ：       1      ：       1

 

4.缺刻翅是由于          造成的，根据实验四、五表现推断，完整翅基因位于          染色体上。
5.F1代不能出现白眼缺刻翅雄果蝇的原因是因为            。
6.实验四的母本基因型是            。

回答下列有关生物进化与生物多样性的问题随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断的发展与完善。下图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。

1.第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个           。
2.实验中表示环境选择的因素主要是           。
3.经过八代更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现具有严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是           多样性，判断的理由是            。
4.果蝇由原品系向甲、乙两类品系变化的现象，进化学上称为            。
5.经过八代或更长的时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因：           。
下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A-a、T(T1、T2)-t、E-e]的显性基因频率统计的数据：

世代	甲箱	乙箱
果蝇数	A	T1	E	果蝇数	A	T2	E
第一代	20	100%	0	64%	20	100%	0	65%
第四代	350	89%	15%	64.8%	285	97%	8%	65.5%
第七代	500	67%	52%	65.2%	420	96%	66%	65.8%
第十代	560	61%	89%	65%	430	95%	93%	65%

6.甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是           ；T1、T2、t基因为           基因。
7.两箱中，频率基本稳定的基因是           ，第十代时，甲箱中果蝇的该等位基因杂合体出现的频率是           %。