高中生物微生物的分离和培养综合题

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。

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    。

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    ____                            。

已知豌豆红花与白花由一对等位基因Y、控制。用豌豆进行下图的遗传研究，据图分析回答
：
（1）用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是               。
（2）红花乙的后代出现红花和白花的现象称为             。
（3）F₁中出现红花与白花的比例为1：1，其主要原因是红花甲产生的配子种类及其比例为            。
（4）若红花乙与红花丙杂交，所获得的子代红花个体中不能稳定遗传的占        。
（5）研究者还发现豌豆的子粒饱满对子粒皱缩显性，并由另一对等位基因R、r控制。若选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证以上两对性状的遗传规律，选择的亲本基因型是         。F₁自交，若F₂出现的表现型及比例为              ，则证明这两对性状的遗传符合自由组合定律。F₂中表现为双显性性状的基因型有     种。

牛的毛色有黑色和棕色，如果两头黑牛交配，产生了一头棕色子牛。请回答：
（1）黑色和棕色哪种毛色是显性性状？________。
（2）若用B与b表示牛的毛色的显性遗传因子与隐性遗传因子，写出上述两头黑牛及子代棕牛的遗传因子组成________________。
（3）上述两头黑牛产生一黑色子牛的可能性是________。若上述两头黑牛产生了一头黑色子牛，该子牛为纯合子的可能性是________，要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子，最好选用与其交配的牛是（ ）

A．纯种黑牛

B．杂种黑牛

C．棕色牛

D．以上都不对

（4）若用X雄牛与多头杂种雌牛相交配，共产生20头子牛，若子牛全为黑色，则X雄牛的遗传因子组成最可能是__________；如果子牛中10头黑色，10头棕色，则X雄牛的遗传因子组成最可能是__________；若子牛中14头为黑色，6头为棕色，则X雄牛的遗传因子组成最可能是__________。

在一些性状的遗传中，具有某种基因型的受精卵不能完成胚胎发育，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）
⑴通过分析可知，隐性性状是              。
⑵黄色鼠的基因型是          ，黑色鼠的基因型是____________
⑶推测不能完成胚胎发育的受精卵的基因型是__________
⑷写出上述杂交组合C的遗传图解。

紫色企鹅的常染色体上有一系列决定羽毛颜色的复等位基因：G、g^ch、g^h、g。该基因系列在决定羽毛颜色时，表现型与基因型的关系如下表，请回答下列问题：
（1）企鹅羽毛颜色的基因型共有       种。

羽毛颜色	深紫色	中紫色	浅紫色	白色
基因型	G	g^ch	g^h	gg

（2）若中紫色雌雄企鹅交配后，后代出现中紫色和白色企鹅，现让子代中的中紫色个体均与浅紫色杂合体交配，请用柱状图表示后代的表现型及比例。（请在坐标图中答题）
（3）基因型Gg的个体是深紫色的，研究发现由于臭氧层“空洞”，近年来在紫外线的辐射增强的地区，某些基因型Gg个体的背部也会长出白色羽毛，产生这种变异的原因最可能是某些细胞发生                 ，也可能是染色体              。可采用            方法对上述假设进行探究。

果蝇野生型和5种突变型的性状表现、控制性状的基因符号和基因所在染色体编号如下表

类型 性状	①野生型	②白眼型	③黑身型	④残翅型	⑤短脂型	⑥变胸型	染色体
眼色	红眼W	白眼W					X（Ⅰ）
体色	灰身B		黑身b				Ⅱ
翅型	长翅V			残翅型v			Ⅱ
肢型	正常肢D				Z短肢d		Ⅱ
后胸	后胸正常H					后胸变形h	Ⅲ

 
注:（1）每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同；
（2）6种果蝇均为纯合体并可作为杂交实验的亲本。请回答:
①确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是               。
②若进行验证基因分离规律的实验设计,观察和记载后代中翅型的性状表现,第一步，选择杂交的亲本基因型应是                   。（只写翅型相关基因的基因型）
（3）若进行验证自由组合规律的实验设计, 观察和记载后代中体色和肢型的遗传表现,第一步，选择杂交的亲本类型（用序号表示）是         ，其对应的基因型是             。
（4）红眼对白眼是一对相对性状，如果不清楚红眼为显性，那么，选择多对纯合的红眼果蝇与纯合
的白眼果蝇杂交，子一代自交，子二代中都是红色个体多于白色个体 ,则            为显性；
如果子二代中都是白色个体多于红色个体 ,则           为显性。

请仔细阅读豌豆的杂交实验过程图解，并回答问题：

（1）图中         品种是杂交实验的母本。
（2）若甲品种开红花（AA），乙品种开白花（aa），则图示杂交过程获得的种子长成的豌豆植株开的花为      花。
（3）某实验小组，以纯种黄色圆滑（YYRR）豌豆做父本，纯种绿色皱缩（yyrr）豌豆做母本，进行杂交实验，收获的种子中绝大多数是圆滑的，但有一粒是皱缩的。观察该种子子叶的性状表现可判断“皱缩”出现的原因：若该种子子叶的颜色为     ，则是操作①不彻底，引起母本自交造成的；若子叶的颜色为黄色，则是由于父本控制种子形状的一对等位基因中有一基因发生          。
（4）现有数粒基因型相同的黄色圆滑（Y_R_）种子，要鉴定其基因型，最简便易行的方法是             ，请预测实验结果，并作出相应的结论。
若                   ，则种子的基因型为YYRR；若           ，则种子的基因型为YyRR；
若                   ，则种子的基因型为YYRr；若           ，则种子的基因型为YyRr。

牛（XY型性别决定，XX为雌性、XY为雄性）的有角和无角是一对相对性状，黑毛和棕毛是另一对相对性状，两对性状分别受一对等位基因控制。回答下列问题：
（1）已知控制牛的有角（H^A）和无角（H^B）的等位基因位于常染色体上，公牛体内H^A对H^B为显性，母牛体内H^B对H^A为显性。
①有角公牛和有角母牛的基因型分别为___________和___________。
②现有多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交，F₁中公牛的表现型及比例为___________，母牛的表现型及比例为_____________。若用F₁中的无角公牛和无角母牛自由交配，则F₂中有角牛的概率为___________。
（2）已知M与m这对完全显隐性的等位基因分别控制牛的黑毛和棕毛，若牛毛色对应的基因型有5种，则该对基因位于________（填“X染色体”或“常染色体”）；若多对纯合黑毛母牛与纯合棕毛公牛交配，子一代均表现为黑毛，子一代雌雄个体间随机交配，子二代的性状分离比为3：l，则由此______（填“能”或“不能“）推出该对基因一定位于常染色体上；要检测有角黑毛公牛的基因型，可让该公牛与______交配，若子代中均有角且母牛均为黑毛、公牛均为棕毛，则该有角黑毛公牛的基因型为__________。

在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题。

表现型	黄色	灰色	黑色
基因型	Aa1	Aa2	a1a1	a1a2	a2a2

(1)若亲本基因型为Aa₁×Aa₂,则其子代的表现型可能为   。
(2)两只鼠杂交,后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是    ,它们再生一只黑色雄鼠的概率是            。
(3)假设进行很多Aa₂×a₁a₂的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa₂×Aa₂的杂交，预期每窝平均生   只小鼠。
(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:
①选用该黄色雄鼠与多只   色雌鼠杂交。
②观察后代    。

下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图后回答下列问题：

（一）（1）在该实验的亲本中，父本是        。
（2）操作①叫        ，操作②叫        ；为了确保杂交实验成功，①的操作应注意:时间上         (成熟前、成熟后)，操作过程中除去        雄蕊（全部、部分），操作后         （套袋、不套袋）。
（3）红花（A）对白花（a）为显性，2株开红花豌豆植株杂交，后代红花与白花比例可能是  。
（二）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）小鼠毛色中，显性性状是＿＿＿，黄色鼠的基因型是＿＿＿
（2）黑色鼠的基因型是＿＿＿，推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是＿＿＿。

葫芦科中一种被称为喷瓜的植物，又称“铁炮瓜”， 其性别类型由a^D、a⁺、a^d三种基因决定，三种基因关系如图1所示，其性别类型与基因型关系如表2所示， 请根据有关信息回答下列问题。

（1）由图1可知基因突变具有                的特点。
（2）由表2信息可知，自然界中没有雄性纯合植株的原因是                。
（3）某雄性植株与雌性植株杂交，后代中雄性植株：两性植株=1:1，则亲代雄性植株的基因型为        。
（4）喷瓜果皮深色（B）对浅色（b）为显性，若将雌雄同株的四倍体浅色喷瓜和雌雄同株的纯合二倍体深色喷瓜间行种植，收获四倍体植株上所结的种子。
①二倍体喷瓜和四倍体喷瓜       （填“有”或“无”）生殖隔离。
②从细胞染色体组的角度预测：这些四倍体植株上结的种子播种后发育成的植株会有    种类型。
③这些植株发育成熟后，从其上结的果实的果皮颜色可以判断这些植株的类型。（提示：果皮由母本的组织直接发育而来；对于自然不能结果的，可人为处理。）
④如果所结果皮为     色，则该植株为三倍体；如果所结果皮为     色，则该植株为四倍体。

野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。

（1）根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对性状，其中长刚毛是性性状。图中①、②基因型（相关基因用表示）依次为。
（2）实验2结果显示：与野生型不同的表现型有种。③基因型为，在实验2后代中该基因型的比例是。
（3）根据果蝇③和果蝇基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：。
（4）检测发现突变基因转录的相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为。
（5）实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由₁新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。

（14分，每空2分）瑞典遗传学家尼尔逊·埃尔(NilssonEhle H.)对小麦和燕麦的籽粒颜色的遗传进行了研究。他发现在若干个红色籽粒与白色籽粒的纯合亲本杂交组合中出现了如下几种情况：

结合上述结果，回答下列问题：
(1)控制红粒性状的基因为______(填“显性”或“隐性”)基因；该性状由_____对能独立遗传的基因控制。
(2)第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合子一代可能的基因组成有____种，第Ⅲ组杂交组合子一代可能的基因组成有____种。
(3)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F₁测交后代的红粒和白粒的比例依次为________、________和________。