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）表中数据表明，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________作为目的基因，与载体连接后，导入到________（填“野生”或“突变”）植株的幼芽经过________形成的愈伤组织中，最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。
（2）用________观察并比较野生植株和突变植株的配子形成，发现D基因失活不影响二者的________分裂。
（3）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________，所获得的F₂植株的基因型及比例为________。
（4）为验证F₂植株基因型及比例，研究者根据D基因、T-DNA的序列，设计了3种引物，如下图所示：

随机选取F₂植株若干，提取各植株的总DNA，分别用引物“Ⅰ+Ⅲ”组合及“Ⅱ+Ⅲ”组合进行PCR，检测是否扩增（完整的T-DNA过大，不能完成PCR）。若________，则相应植株的基因型为Dd；同理可判断其他基因型，进而统计各基因型比例。
（5）研究表明D基因表达产物（D蛋白）含有WD40（氨基酸序列），而通常含有WD40的蛋白都定位在细胞核内。为探究D蛋白是否为核蛋白，研究者将D基因与黄色荧光蛋白基因融合；同时将已知的核蛋白基因与蓝色荧光蛋白基因融合。再将两种融合基因导入植物原生质体表达系统，如果________，则表明D蛋白是核蛋白。

豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状，由一对等位基因（D、d）控制，下表是关于豌豆茎高的杂交实验，请回答：

亲本组合	子代表现型及其株数
组别	表现型	高茎豌豆	矮茎豌豆
①	高茎*矮茎	597	0
②	高茎*高茎	605	197
③	高茎*矮茎	325	321

⑴在豌豆的高茎、矮茎这一对相对性状中，显性性状是        
⑵在①组的亲本组合中，高茎豌豆的基因型是       。在③组的亲本组合中，高茎豌豆的基因型是         ，矮茎豌豆的基因型是        。
⑶在②组子代的高茎豌豆中，纯合子所占的比例是        。

（每空2分，共16分）紫罗兰的单瓣与重瓣是由一对等位基因（A、a）控制的相对性状。研究人员发现所有的重瓣紫罗兰都不育（雌、雄蕊发育不完善），单瓣紫罗兰自交后代总是存在约50%的单瓣花和50%重瓣花。自交实验结果如图所示：

（1）根据实验结果可知：紫罗兰花瓣中              为显性性状，实验中F₁重瓣紫罗兰的基因型为              。
（2）经研究发现，出现上述实验现象的原因是等位基因（A、a）所在染色体发生部分缺失(不影响减数分裂过程)，而且染色体缺失的花粉致死，染色体缺失的雌配子可育。若A^-、a^-表示基因位于缺失染色体上，A、a表示基因位于正常染色体上，请写出上述实验中F₂单瓣紫罗兰的雌配子基因型及其比例                                     ；雄配子的基因型为           。
（3）某兴趣小组为探究“染色体缺失的花粉是否致死”，设计了如下实验方案。
实验步骤：
①取上述实验中            的花药进行离体培养，获得单倍体；
②                                                                          ；
③统计、观察子代的花瓣性状。
实验结果及结论：
若子代花瓣                           ，则染色体缺失的花粉致死；
若子代花瓣                           ，则染色体缺失的花粉可育。

下图是利用某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图。请分析回答：

(1)通过途径 1、2获得植株B和植株C的过程所采用的生物技术是___________，所利用的生物学原理是________________________。
(2)途径1、2、3中最能保持植株A性状的途径是________________________。
(3)如果植株A的基因型为AaBb(两对基因独立遗传)，植株D与植株C的表现型相同的概率为________。
(4)若利用途径2培养转基因抗虫植株C，种植该转基因植物时，为避免它所携带的抗虫基因通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，则应该把抗虫基因导入到叶肉细胞的________DNA中。
(5)该二倍体植物的高茎和矮茎为一对相对性状(由核基因控制)，现有通过途径1获得的植株B幼苗若干(其中既有高茎，又有矮茎)，请设计实验程序，确定高茎与矮茎这对相对性状的显隐关系，实验程序可用图解表示并加以说明。

下图示植株①为黄色豆荚（aa）、绿色子叶（bb）的纯种豌豆，植株②为绿色豆荚（AA）、黄色子叶（BB）的纯种豌豆，这两对基因独立遗传，现对植株①与植株②进行了一定的处理，处理结果如下图所示，请据此图回答下列问题：

（1）处理①的方法是                                
（2）经过处理②形成的有种子豆荚，其豆荚的颜色是      ，细胞基因型是       。子叶的颜色及基因型分别是       、     ，第二年将经过处理的植株①形成的所有种子播下，在自然条件下长出的植株所结的豌豆豆荚中黄色的占         ，其种子中胚的基因型是AABb的占总数的              。
（3）处理③的方法是     ，处理④的方法是        ，其原理是               。

某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。

第一组：取90对亲本进行实验	第二组：取绿茎和紫茎的植株各1株
	杂交组合	F1表现型	交配组合	F1表现型
A：30对亲本	红花×红花	36红花∶1白花	D：绿茎×紫茎	绿茎:紫茎＝1:1
B：30对亲本	红花×白花	5红花∶1白花	E：紫茎自交	全为紫茎
C：30对亲本	白花×白花	全为白花	F：绿茎自交	由于虫害，植株死亡

(1)从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为________，最可靠的判断依据是________组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是______________________。
(3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。
(4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为_______，判断依据的是_______组。
(5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是________________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释：_________  ________________。

有两个肉鸭品种——连城白鸭和白改鸭。研究人员以下表所示外貌特征的连城白鸭和白改鸭作为亲本进行杂交实验，过程及结果如右下图所示。请分析回答：

外貌特征 亲本	羽毛	肤色	喙色
连城白鸭	白色	白色	黑色
白改鸭	白色	白色	橙黄色

 

（1）表格所示亲本的外貌特征中有       对相对性状。右图F₂中非白羽（黑羽、灰羽）：白羽约为      ，因此控制鸭羽毛颜色基因的遗传符合      定律。
（2）假设控制黑色素合成的基因用B、b表示，（B基因控制黑色素的合成），但另一对等位基因R、r要影响B基因的表达（R基因促进B基因的表达，r基因抑制B基因的表达），它们与鸭羽毛颜色的关系如右图所示。根据图示和上述杂交实验中F₁和F₂的表现型及其比例，推测两亲本鸭羽毛颜色的基因型为      。
（3）研究发现F₂中黑羽：灰羽＝1:2，假设R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色。为了验证该假设，将F₁灰羽鸭与亲本中基因型为       的白羽鸭进行杂交，观察统计杂交结果，计算比例。若杂交子代表现型及其比例为      ，则假设成立。

番茄的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（E，e）控制，正常情况下紫株A与绿株杂交，子代均为紫株．育种工作者将紫株A用X射线照射后再与绿株杂交，发现子代有2株绿株（绿株B），其它均为紫株．绿株B出现的原因有两种假设：
假设一：X射线照射紫株A导致其发生了基因突变．
假设二：X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有基因E在内的片段丢失（注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）．
现欲确定哪个假设正确，进行如下实验：
将绿株B与正常纯合的紫株C杂交，F₁再严格自交得F₂，观察F₂的表现型及比例，并做相关结果分析：
（1）若F₂中紫株所占的比例为     ，则假设一正确；若F₂中紫株所占的比例为    ，则假设二正确．
（2）假设_       （填“一”或“二”）还可以利用细胞学方法加以验证．操作时最好选择上述哪株植株？_      ．可在显微镜下对其有丝分裂_       期细胞的染色体进行观察和比较；也可对其减数分裂四分体时期细胞的染色体进行观察和比较，原因是_      ．

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：                         。

人类秃顶基因位于常染色体上，但表达受性别影响，基因型与性状的关系如下表。某家庭有关秃顶（相关基因用A、a表示）和红绿色盲（相关基因用B、b表示）的遗传系谱下图。请回答下列问题：

基因型	AA	Aa	aa
表现型	男	非秃顶	秃顶	秃顶
女	非秃顶	非秃顶	秃顶

（1）图中Ⅱ-1与Ⅱ-2的基因型分别是__________、__________。
（2）Ⅲ-1患秃顶的概率是__________，同时患秃顶和红绿色盲的概率是___________。
（3）若Ⅱ-1与Ⅱ-2再生一个小孩，为降低发病风险，你会建议他们生___________孩；为确保子代表现型正常，怀孕后还应进行____________。
（4）研究发现秃顶遗传在性别中的差异与雄性激素的水平有关。合理的推测是：雄性激素通过_________方式进入靶细胞，与靶细胞内的受体结合后会抑制________ (填A或a) 基因的表达。

I、果蝇是遗传学研究常用的生物材料，请回答下列有关果蝇遗传试验的问题：
已知果蝇黄身和黑身为一对相对性状，控制该性状的基因位于常染色体上，一对体色为黑身的果蝇交配，后代有多只黑身果蝇和一只黄身雄果蝇，分析认为体色异常原因有两种：一是基因突变（只考虑一个基因）的结果，二是隐性基因携带者之间交配的结果，请设计杂交实验并预测试验结果。
试验方案：将这只黄身雄果蝇与__________________交配，获得若干后代，若后代_____________，则为原因一；若后代___________________________，则为原因二。
II、雄鸡和雌鸡在羽毛的结构上存在差别。通常雄鸡具有细、长、尖且弯曲的羽毛，这种特征的羽毛叫雄羽，只有雄鸡才具有；雌鸡的羽毛是宽、短、钝且直的叫母羽，所有的雌鸡都是母羽，但雄鸡也可以是母羽。研究表明，鸡的羽毛结构受常染色体上的一对等位基因(A、a)控制。用母羽的雄鸡与雌鸡互交，杂交结果如下图所示，请根据相关信息回答下列问题。

(1)控制羽毛性状的基因中，雄羽基因对母羽基因为　　　 (填“显”或“隐”)性。
(2)由杂交结果分析可知，亲代的雄鸡和雌鸡的基因型分别为　　　　　　　　   。子代的雌鸡基因型为　　　　　　　　　　　       。
(3)　　　　的基因型只在雄鸡中表达，而在雌鸡中不表达，这在遗传中称为限性遗传。若子代的雌雄鸡随机交配，则理论上后代雄羽鸡的比例为　　       。

豌豆的子叶颜色黄色和绿色是一对相对性状，这对相对性状由等位基因B，b控制。如下表是豌豆子叶颜色三个组合的遗传实验结果。请分析并回答下列问题：

（1）根据组合     能判断出    是显性性状。
（2）请写出组合一亲本黄色基因型：      
（3）组合三的F₁中杂合子与纯合子的植株数目比值约是                  。
（4）若组合三的F₁中基因型为BB的植株有410株，则B的基因频率为          。

(10分)果蝇是遗传学研究常用的生物材料，请回答下列有关果蝇遗传试验的问题：
(1)已知果蝇黄身和黑身为一对相对性状，控制该性状的基因位于常染色体上，一对体色为黑身的果蝇交配，后代有多只黑身果蝇和一只黄身雄果蝇，分析认为体色异常原因有两种：一是基因突变(只考虑一个基因)的结果，二是隐性基因携带者之间交配的结果，请设计杂交实验并预测试验结果。
试验方案：将这只黄身雄果蝇与________交配，获得若干后代，若后代________，则为原因一；若后代______________，则为原因二。
(2)科学家布里吉斯发现白眼雌果蝇(X^bX^b)和红眼雄果蝇(X^BY)杂交的子一代出现了一个白眼雌果蝇，大量观察发现，上述杂交中，2000—3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2000—3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。对于果蝇来说，染色体与性别关系如下表，该白眼雌果蝇的出现可能为基因突变也可能为染色体变异，请设计简单杂交实验确定是哪一种原因引起的。

XXY	XO	XXX	YO
雌性可育	雄性不可育	死亡	死亡

实验方案：                       ，统计F₁的表现型情况；
结果预测：若____________，则为基因突变；若____________，则为染色体变异。

生物是一门实验科学，某中学的同学在高一时用牵牛花做杂交实验，高二时得到子代，结果如下表所示：

（1）若四个班的同学没有进行交流，且均以为花色仅受一对等位基因控制，则         班和            班对显隐性的判断刚好相反。四个班经过交流后，对该现象提出了两种可能的假说：
假说一: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是显性。若该假说正确，则一班同学所用的两朵亲代红花的基因型组合方式可能为①           ×           ，②            ×              两种情况。
假说二:花色性状由三个复等位基因（A、a₁、a₂)控制，只有a₁和a₂在一起时，才会表现为蓝色，其它情况均为红色，A相对于a₁、a₂为显性。能否仅根据一班F₁的数量比判断哪种假说是正确的？        (能/不 能）。
（2）将一班F₁中的蓝色花进行自交得一班F₂，将二 班 F₁中的红色花自交得二班F₂。到了高三，统计得到一班F₂中红花个体和蓝花个体各占一半，则一班同学可以据此判断自己高一时所用的两朵红花亲本的基因型为    ×        ，并且可推测二班F₂中的花色比例应为                        ，而这个推测数据和二班同学实验得到的真实数据吻合，表示我们的假说           (填“一”或“二”)是对的。同学们探索牵牛花色遗传方式的这种思路在科学研究中被称为                           法。

玉米籽粒黄色基因T与白色基因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的黄色籽粒植株A，其细胞中9号染色体图一。

（1）该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的________。
（2）为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F₁,实验结果为F₁表现型及比例为                   ，说明T基因位于异常染色体上。
（3）以植株A为父本（T在异常染色体上），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B,其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于     （父本，母本）减数分裂过程中    _____   ___未分离。
（4）若（3）中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例_________________,其中得到的染色体异常植株占______。