高中生物微生物的分离和培养综合题

香豌豆是雌雄同花植物，有多种性状，各种性状的遗传方式各有差别。
（1）如果基因型RR的植株呈深绿色，基因型Rr的植株呈浅绿色，基因型rr的植株呈白色。深绿色和浅绿色植株的繁殖和生存能力相似，而白色植株会在幼苗阶段死亡。基因型为RR的植株在遮光条件下茎叶为黄白色，这是因为光照影响了       合成，说明生物性状的表现是     的结果。现有一株浅绿色的植株作亲本进行自花授粉得到F₁，F₁自花授粉得到F₂，F₂的成熟植株中浅绿色植株所占的比例为     。
（2）如果该植株的花有红色、紫色和白色，该性状受两对基因控制，同时有E和F基因的植株开红花，无E和F基因的植株开白花，只有E基因或F基因时开紫花。有两株开紫花的植株杂交，后代出现开红花：紫花：白花=1：2：1，请你对这个现象用遗传图解作出解释。
（3）若上述基因型为EEFF的红花豌豆具有更强的抗逆性，且种子中蛋白质含量相对高，如何利用紫花豌豆快速培育此品种，写出简单的育种方案。(要求叙述简洁，条理清楚)

请分析下列与遗传和变异有关的问题：
(1)水稻(2N=24)正常植株(E)对矮生植株(e)为显性，抗病(F)对不抗病(f)为显性。两对基因独立遗传。
①在♀EE×♂ee杂交中，若E基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子中染色体数目为＿＿＿＿＿。
②假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的E基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X第二个密码子中的第二个碱基由U变为C，Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个C。与正常植株相比，＿＿＿突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③现有正常不抗病和矮生抗病两种纯种水稻，希望快速得到正常抗病纯种植株，应采取的育种方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，理想的基因型以及该基因型所占比例依次是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)狗的皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对基因(A，a和B，b)控制的，共有四种表现型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、红色(A_bb)和黄色(aabb)。
 
①若上图示为一只红色狗(Aabb)产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，造成这一现象的可能原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②两只黑色狗交配产下一只黄色雄性小狗，则它们再生下一只纯合褐色雌性小狗的概率是＿＿＿＿＿。

家兔的褐毛对黑毛是一对相对性状，现有四只家兔，甲和乙是雌兔，丙和丁是雄兔，已知甲、乙、丙兔为黑毛，丁兔为褐毛。甲与丁交配，子兔全部为黑毛；乙与丁交配，子兔中有褐毛兔。请回答：
（1）判断哪种毛色是显性性状？＿＿＿＿为什么？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）若家兔的毛色由等位基因B和b控制，请写出甲的基因型＿＿＿＿＿。
（3）怎样利用上述四只兔来鉴别丙兔是纯合体，还是杂合体？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（4）请写出乙兔与丁兔杂交的遗传图解。

下图为某遗传病的系谱图，致病基因为A或a。请回答下列问题：

（1）该病由＿＿＿（显性或隐性）基因控制。
(2)Ⅰ-2和Ⅱ-3的基因型相同的概率是＿＿＿。
(3) Ⅱ-2基因型是＿＿＿＿＿＿。Ⅲ-1的基因型为＿＿＿＿＿＿。
⑷Ⅲ-2若与一携带致病基因的女子结婚，生育出正常孩子的概率是＿＿＿。

一个个体的体细胞中的染色体用1、2、3、4、5、6表示，基因用英文字母表示。依图回答问题：

（1）减数分裂时要分离的染色体是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，可以自由组合到一个配子中的染色体是＿＿＿＿＿＿＿＿（写出一组即可）。
（2）若只考虑基因C和c，则遵循＿＿＿＿＿＿＿＿定律遗传。该个体形成的配子是＿＿＿＿＿＿。
（3）若同时考虑基因YyGg，遵循＿＿＿＿＿＿＿＿定律遗传。该个体形成的配子是＿＿＿＿＿＿＿＿,其数量比是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）不能自由组合的2对基因是＿＿＿＿。

（每空2分，20分）人的生长激素（hGH）缺乏的原因之一是患者缺失hGH基因片段，简称hGH基因缺失，患者表现为身材较正常人矮小。为进一步研究该病的遗传方式，指导优生，科研人员对首次发现的两列患者家系做了调查，调查的部分结果见下图。请回答下列问题：

（1）hGH基因位于         染色体上，III-4杂合子的概率是           。
（2）右对此家族中某一未出生的孩子进行产前诊断，快速检测其是否患有该遗传病，应以          基因为标准（作为分子探针），通过          方法进行检测。
（3）生长激素是由垂体分泌的。下图是人体内某些生命活动调节过程示意图。

垂体除分泌生长激素外，还通过分泌[b]      来调节甲状腺的活动，由其释放的[d]     ，作用于肾脏，使尿量减少来调节人体内的             。
（4）由图可知，内分泌调节的枢纽是           ，④、⑤过程表示激素分泌的   调节。
（5）如果用含有激素c的饲料饲喂小白鼠，再将其放到密闭的容器中饲养，此小鼠对缺氧的耐受力将       。

在一个与世隔的小岛上，某种地中海贫血症（单基因遗传病）具有较高的发病率，为确定该遗传病的遗传方式，研究人员对岛上若干家庭进行了调查。在一个祖孙三代的家庭里，丈夫（甲）和妻子（乙）均表现正常，他们仅有的一个孩子为患有该病的男孩，甲的姐姐和乙的弟弟均为核病患者，而甲乙双方的父母均表现正常，请据此回答下列问题：
（1）请在下列空白方框中绘制出该家庭三代的遗传系谱图。

（2）根据对此家庭的调查结果初步推测，该遗传病的致病基因是位于     染色体上的
         性基因。若用字母T、t表示这对基因，该家庭中甲和乙的基因型可依次表示为             。如果他们再生一个孩子，患有该病的概率约为         。通过进行遗传咨询和          等手段，可有效降低该遗传病的出生率。
（3）经调查，岛上每256人中有一人患此遗传病，则该岛人群中T基因的频率为    。选择此地进行调查的原因是           ，有利于进行数据统计与分析。
（4）研究表明，地中海贫血症的患病原因是由于细胞决定相关蛋白质的基因T发生了突变，T基因既可突变为T₁，也可突变为t₁，这体现出基因突变具有    的特点。

在寻找人类缺陷基因时，常常需要得到有患病史的某些近亲结婚家系的系谱进行功能基因定位。科学家在一个海岛的居民中，找到了引起蓝色盲的基因。在世界范围内，每10000人中有一名蓝色盲患者。下图为该岛某家族系谱图，请分析回答下列问题：

（1）该缺陷基因是     （显或隐）性基因，在     染色体上。
（2）若个体Ⅳ—14与岛外其他地方的某表现正常的男性结婚，预测他们后代患蓝色盲的几率是     。
（3）现需要从第Ⅳ代个体中取样（血液、皮肤细胞、毛发等）获得该缺陷基因，提供样本的较合适个体有           ，不选择其他个体的原因是                             。

番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制着，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。请分析回答：

实验组	亲本表现型	F1的表现型和植株数目
红果	黄果
1	红果×黄果	492	504
2	红果×黄果	997	0
3	红果×红果	1511	508

（1）番茄的果色中，显性性状是＿＿＿＿，这一结论是依据实验＿＿＿得出。
（2）写出3个实验中两个亲本的遗传因子组合：
实验一：＿＿＿＿＿＿ ；实验二：＿＿＿＿＿＿ ；实验三：＿＿＿＿＿＿

为了研究一对相对性状的显隐性关系，分别采用小鼠和豌豆进行实验，实验数据如下表。分析并回答。  

	组别	实验过程	实验结果
实动 验物	1	(1只)白色×(1只)黑色	生育3只黑色个体，2只白色个体
2	(1只)黑色×(1只)黑色	生育1只黑色个体，
3	(1只)白色×(1只)1白色	生育了4只白色个体
植 物 实 验	1	(1株)圆粒豌豆父本×(1株)皱粒豌豆母本	收获了346粒种子，全部是皱粒
2	将第1次实验获得的部分种子做父本与皱粒豌豆母本杂交	收获l846粒种子，全部是皱粒
3	将第1次实验获得的部分种子做母本与皱粒豌豆父本杂交	收获2002粒种子，全部是圆粒
4	将第1次实验的部分种子进行自交	收获了2499粒种子，全部是圆粒

(1)根据上述实验结果，你对小鼠的毛色显性和隐性判断是＿＿＿＿＿＿，根据该豌豆杂交实验结果，你认为豌豆种子粒型显隐性关系是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；植物育种学家在研究生物的遗传规律方面比动物育种学家更容易的关键因素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)下表所示6个纯种品系果蝇的性状和控制这些性状的基因所在的染色体编号，品系a为显性性状，其余性状均为隐性性状。根据题意，回答问题：

品 系	a	b	C	d	e	f
性状	野生型	白眼	黑体	痕迹翅	棕眼	紫眼
染色体		X	Ⅱ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅱ

①进行伴性遗传研究时，选择什么样的品系果蝇交配最恰当＿＿＿＿＿＿(填品系代号)。
②若通过翅和眼的性状，探究常染色体上的基因是否接自由组合定律遗传时，选择什么样的品系交配最恰当＿＿＿＿＿＿(填系统代号)。
③已知果蝇的直毛与分叉毛受控于一对等位基因，若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，如何通过杂交试验确定这对等位基因位于常染色体上还是x染色体上，请说明推导过程＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，直毛与分叉毛是 另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交，子代表现型及比例如下图所示，据图回答：

控制直毛的基因位于＿＿＿染色体上。子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇交配，可产生黑身果蝇的比例为＿＿＿＿。

杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1在生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面都优于双亲的现象。显性假说和超显性假说都可以解释杂种优势。
（1）显性假说认为杂种优势是由于双亲的各种显性基因全部聚集在F1引起的互补作用。如豌豆有两个纯种（P₁和P₂）的株高均为1．5～1．8米，但其性状不同，亲代P₁多节而节短，亲代P₂少节而节长，杂交后F₁集中双亲显性基因，多节而节长，可达2．1～2．4米，表现杂种优势。请利用遗传图解和必要文字解释这一现象（多节与节长分别用基因A和B表示）。
（2）超显性假说则认为等位基因的作用优于相同基因，可以解释杂种优于纯合亲本。例如：豌豆染色体某一位点上的两个等位基因（A₁、A₂）各抗一种锈病。
①请利用遗传图解和必要文字解释两个只抗一种锈病的纯合亲本杂交后代抗两种锈病的原因。
②若豌豆抗各种锈病性状是由于含有特定蛋白质导致的，请根据基因和蛋白质的关系来分析杂合体抗锈病能力可能高于显性纯合体的原因。____________________。
（3）假设豌豆高产与低产由两对同源染色体上的等位基因A与a和B与b控制，且A和B控制高产。现有高产与低产两个纯系杂交的F₁，F₁自交得F₂，F₂里出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。
①该育种结果支持以上的哪种假说？______________。
②F₂里，中产的基因型为________________________________________________；
③F₂里高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系性状分离比为_____________。
④若对F₂的所有中产豌豆进行测交，后代的表现型和比例为__________________。

下图是人类某一类型高胆固醇血症的分子基础示意图（控制该形状的基因位于常染色体上，以D和d表示），根据有关知识回答下列问题：

（1）控制LDL受体合成的是          性基因，基因型为                 的人血液中胆固醇含量高于正常人。
（2）调查发现在人群中每1000000人中有一个严重患者，那么正常基因的频率是            。
（3）由图可知携带胆固醇的低密度脂蛋白（LDL）进入细胞的方式是           ，这体现了细胞膜的结构特点是           。
（4）图Ⅱ是对该高胆固醇血症和白化病患者家庭的调查情况，Ⅱ7与Ⅱ8生一个同时患这两种病的孩子的几率是       ，为避免生下患这两种病的孩子，Ⅱ8必需进行的产前诊断方法是           。若Ⅱ7和Ⅱ8生了一个患严重高胆固醇血症的孩子，其最可能原因是发生了        。

假说演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的一种科学方法。利用假说演绎法，孟德尔发现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构；利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说。据此分析回答下列问题：
(1) 沃森和克里克所构建的DNA双螺旋结构模型是________模型。在描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立____________模型。高中生物学课程中的模型建构活动除以上两种模型外，还有____________模型。
(2) 孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F_l的自交、F_l的测交三组实验，按照假说演绎法包括“分析现象——作出假设——演绎推理——实验检验——得出结论”，最后得出了基因的自由组合定律。孟德尔在基因自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是________________________________。
(3)利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的理由是_______________________________。根据类比推理的方法可推断出基因与DNA长链的关系是________________________________________。

果蝇是遗传学实验常用的材料，一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。回答下列问题：
Ι.果蝇中有一种突变型，其翅向两侧展开45°。利用这种突变型果蝇和纯合野生型果蝇做了下列杂交实验：

	亲本	子代
组合一	突变型×野生型	突变型∶野生型=1∶1
组合二	突变型×突变型	突变型∶野生型=2∶1

若上述性状是受常染色体上的一对等位基因（D、d）控制，则由杂交组合一可知野生型为＿＿＿性性状，突变型的基因型为＿＿＿＿＿。在组合二中子代中出现的特殊性状分离比的原因是＿＿＿＿＿，请用遗传图解解释组合二的遗传过程（不要求写出配子）
Ⅱ.在一批纯合野生正常翅（h）果蝇中，出现少数毛翅突变体（H），在培养过程中可能因某种原因恢复为正常翅，这些个体称为回复体。若是由于基因H又突变为h，称为真回复体；若是由于体内另一对基因RR突变为rr，从而抑制H基因的表达，称为假回复体，（R、r基因本身并没有控制具体性状，只有rr基因组合时才会抑制H基因的表达）。请分析回答：
（1）毛翅果蝇的基因型可能为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿以及HHRr。
（2）现获得一批基因型相同的纯合果蝇回复体，让这批果蝇与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿杂交，即可判断其基因型是HHrr还是hhRR。若实验结果表明这批果蝇为假回复体，请利用这批果蝇及纯合野生正常翅果蝇设计杂交实验，判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对的染色体上。
①实验步骤（写出要点即可）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
②预测实验结果并得出相应结论：
若＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，则这两对基因位于不同对的染色体上。

孟德尔做了如下图所示的杂交实验，设显性性状由基因D控制，隐性性状由基因d控制，（自然状态下的豌豆是纯合体）回答下列相关问题：

（1）无论是B的花粉传给A，还是A的花粉传给B，子一代（F1）豌豆植株总是高茎，则这对相对性状中，高茎是        性状，矮茎植株的基因型是：       ，子一代的基因型是：       。
（2）图中豆荚是果实，若是高茎植株上结的：其果皮的基因型为：      ，种子子叶的基因型为：       。
（3）将图中的种子播种下去（F1），长出的植株正常的自然开花结果，其种子（F2）播下去长出的植株的表现型有            种，这种现象在遗传学上叫做               ，表现为高茎性状的几率为：           。
（4）为确定上图中种子的基因型，可用      交来测定，即将图中种子播种下去，长出的植株与基因型为     的植株杂交。若后代的表现型全为高茎，则种子的基因型为    ，若后代中既有高茎又有矮茎，则种子的基因型为       。
（5）上图中种子的形成过程，实际上也有胚乳的发育过程（后来消失了），其胚乳的基因型为         。(注：极核的基因型与卵细胞的基因型相同)