高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

请分析回答有关玉米遗传变异的有关问题：
（1）玉米非甜味（D）对甜味（d）为显性，非糯性（G）对糯性（g）为显性，两对基因独立遗传．现有甲、乙、丙三个品系的纯种玉米，其基因型如下表所示：

品系	甲	乙	丙
基因型	DDGG	ddGG	DDgg

①若要利用玉米非糯性与糯性这一对相对性状来验证基因分离定律，可作为亲本的组合有____________
②现有纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F1 ，F1与某品种杂交，后代的表现型及比例是 非甜非糯:甜味非糯=3:1，那么该品种的基因型是____________。若再从其杂交后代选出甜味非糯自交，后代中的甜味糯性玉米占_________。
（2）甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因ｄ控制。基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，ｄ位于9号染色体上，e对ｄ增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效。最初研究者为验证ｄ和e基因独立遗传，设计了如下的实验：用杂合子普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）杂交，取所结的子粒，测定蔗糖的含量，若表现型及其比例为__________时，则ｄ和e基因独立遗传。但实际结果是，子代的表现型仅有普通和非常甜两种，且数量大致相等。对此结果的合理解释是：______________。
（3）如果玉米第6号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传有无影响？为什么？______。
（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗（H）白粒（f）和短果穗（h）黄粒（F）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（HhFf）玉米杂交种的目的，科研人员设计了如图所示的快速育种方案。其中的处理方法A和B分别是指_________。以上方案所依据的育种原理有___________（填两个）。

玉米（2n=20）是我国一种重要的粮食作物，雌雄同株，开单性花。
Ⅰ、研究其基因图谱对于研究其育种、疾病、起源、进化等方面具有重要意义，玉米基因组计划应测其条染色体上的碱基序列。
Ⅱ、下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型（字母表示）及所在的染色体。品系②～⑥均只有一个性状是隐性纯合的，其他性状均为显性纯合。

品系	①	②果皮	③节长	④胚乳 味道	⑤高度	⑥胚乳颜色
性状	显性纯 合子	白色pp	短节bb	甜ss	矮茎dd	白色gg
所在 染色体	ⅠⅣⅥ	Ⅰ	Ⅰ	Ⅳ	Ⅵ	Ⅵ

（1）某同学想验证基因分离定律，选择品系①作父本和③作母本。请补全其实验步骤：将③，搜集①的并给③授粉，最后对③作处理。收获种子即为F₁，播种让其自然生长收获种子，再播种，观察和记录后代中并进行统计学分析。
（2）若选择品系③和⑤作亲本杂交得F₁，F₁再自交得F₂，则F₂表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为_____________。
（3）能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗？为什么？
（用能或不能作答），理由是_____________。

某同学在做“低温诱导植物染色体数目的变化”实验时，将大蒜根尖随机分为12组，实验处理和结果如下表所示，请回答有关问题。
 （1）低温诱导植物染色体数目加倍的原理是低温会使细胞分裂过程中______的形成受阻，从而使细胞分裂过程中染色体数目加倍而细胞不分裂。低温处理与秋水仙素处理相比，具有________________________等优点。
（2）实验中选择大蒜根尖______区细胞进行观察，效果最佳，原因是此处的细胞分裂比较______，在显微镜下观察，此处细胞的特点表现为_________。
（3）实验过程中需要用______________对大蒜根尖细胞的染色体进行染色。
（4）由实验结果可知，__________________的条件下，加倍效果最为明显。

为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导            幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是          ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有         。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体           ，获得纯合         ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与        杂交，如果           ，表明抗性是隐性性状。F₁自交，若F₂的性状分离比为15（敏感）:1（抗性），初步推测                。

草鱼(2n=48)是中国淡水养殖的四大家鱼之一，草鱼因其能迅速清除水体各种草类而被称为“拓荒者”。多倍体鱼类与相同的二倍体鱼类相比，其个体大、生长速度快、抗病及耐寒性强，可以通过人工方法诱导多倍体鱼类形成。多倍体鱼类的产生机制如下图， a、b、c 为成熟个体：
请回答下列问题：

（1）上述育种方法称为，原理是           。
（2）通过上述方法，得到的成熟个体a 为    倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体体细胞中含    条染色体。
（3）秋水仙素诱导染色体加倍的原理是             。
（4）草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过      (填写图中方法的序号，例如“方法一、方法二、方法三”)培育不育的草鱼解决该问题。

玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆易倒伏（D）对矮秆抗倒伏（d）为显性,抗病（R）对易感病（r）为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了下图所示的方法。根据材料分析回答问题。

（1）获得此纯合矮杆抗病植株涉及的育种方式有           。
（2）过程③的育种过程依据的主要原理是      ，在构建抗病基因表达载体时，必须使用      和      两种工具酶；
（3）若过程①的F₁自交1代,产生的矮杆抗病植株中纯合体占    。
（4）过程②,若单倍体幼苗通过加倍后获得M株玉米,通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为    ,在理论上有    株。
（5）盐碱地是一种有开发价值的土地资源,为了开发利用盐碱地,从而扩大耕地面积,增加粮食产量,我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐玉米新品系。为了确定耐盐转基因玉米是否培育成功,要用        的方法从个体水平鉴定玉米植株的耐盐性。

下图是三倍体无籽西瓜育种过程的流程图，请回答下列问题：

（1）多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。培育三倍体西瓜的育种原理是              。
（2）一定浓度的秋水仙素能                ，从而导致染色体数目加倍；其主要作用时间为细胞分裂期的         期。
（3）第一年的母本植株上的细胞中可能含有              个染色体组。
（4）三倍体植株一般不能产生正常配子，原因是                。三倍体无籽西瓜的“无籽性状”       （填“属于”或“不属于”）可遗传的变异。
（5）由于三倍体高度不育，栽培时要与二倍体西瓜间行栽培，植株开花时，将二倍体花粉授到三倍体植株雌蕊柱头上的目的是                  。

猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有1条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。请回答下面的问题。

（1）巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是_______________。
（2）性染色体组成为XXX的雌猫体细胞的细胞核中应有________个巴氏小体。高度螺旋化的染色体上的基因由于________过程受阻而不能表达。
（3）控制猫毛皮颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为________；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其________（填“父方”或“母方”）形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是_______________。

玉米（2n=20）是我国一种重要的粮食作物，雌雄同株，开单性花。
Ⅰ．（1）研究其基因图谱对于研究其育种、疾病、起源、进化等方面具有重要意义，玉米基因组计划应测其      条染色体上的碱基序列。
（2）栽培过程中要杀灭害虫，除草，玉米与这两者的种间关系分别为         。从能量流动的角度讲，这样做的目的是               。
Ⅱ．下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型（字母表示）及所在的染色体。品系②～⑥均只有一个性状是隐性纯合的，其他性状均为显性纯合。

品系	①	②果皮	③节长	④胚乳 味道	⑤高度	⑥胚乳颜色
性状	显性纯 合子	白色pp	短节bb	甜ss	矮茎dd	白色gg
所在 染色体	ⅠⅣⅥ	Ⅰ	Ⅰ	Ⅳ	Ⅵ	Ⅵ

（3）某同学想验证基因分离定律，选择品系①作父本和③作母本。请补全其实验步骤：将③       ，搜集①的          并给③授粉，最后对③作         处理。收获种子即为F1，播种让其自然生长收获种子，再播种，观察和记录后代中           并进行统计学分析。
（4）若选择品系③和⑤作亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为    。
（5）能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗？为什么？     （用能或不能作答），理由是         。

利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。用某自花且闭花授粉的植物进行育种实验。请回答下面的问题：
（1）自然状态下该植物一般都是______合子。
（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______、________ 和多害性这三个特点。
（3）该植物的穗大（A）对穗小（a）为显性，晚熟（B）对早熟（b）为显性，请利用现有的纯合子品种，通过杂交育种的方法培育纯合大穗早熟新品种。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种时，选择的亲本基因型分别是________和________。两亲本杂交的目的是______________。
②将F₁所结种子种下去，从长出的水稻中选出表现为大穗早熟的植物，这些大穗早熟植株中约有______是符合育种要求的。
（4）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F₂杂合基因型共有______种。

XYY三体是一种人类男性的性染色体疾病，正常的男性性染色体是XY，而XYY三体者多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合症”，最新的研究表明XYY三体者犯罪率与常人无异，他们的生育能力与正常男性差别不明显．很多时候没有经过诊断，患者往往不知道自己有XYY三体。．
（1）XYY的病因是：               -。
（2）XYY三体男性     （能、不能）产生正常的精子，如能产生，则正常和异常精子的类型和比例是____             ，若XYY的男性与正常女性婚配，生育一个染色体组成为XYY的孩子的概率为     。
（3）-个正常的女性与一个XYY的男性婚配，为生出一个染色体正常的孩子，在怀孕期间应采取  、__等检查措施。

假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请据图回答问题：

（1）由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为____________，其原理是__________。
（2）若经过过程②产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有______株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb数量比是___________。
（3）过程⑤常采用___________技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是________。
（4）与过程⑦比较，过程④的明显优势是_____________。

下图为某家庭遗传系谱图，Ⅲ-9与Ⅲ-10为异卵双生的双胞胎，Ⅲ-13与Ⅲ-14为同卵双生的双胞胎。已知β­珠蛋白生成障碍性贫血病为常染色体隐性遗传病，由A、a基因控制；眼白化病为伴X染色体隐性遗传病，由B、b基因控制。请据图回答下面的问题。

（1）据图判断，图右标注的②是患_____的女性，该病的遗传方式是________图右标注的③是患________的男性。
（2）Ⅱ-8号个体是杂合子的概率是________。
（3）Ⅲ-12的基因型可能是________，Ⅲ-9与Ⅲ-10基因型相同的概率为________，Ⅲ-13与Ⅲ-14基因型相同的概率为________。
（4）若Ⅲ-9与Ⅲ-13婚配，所生子女中只患一种病的概率是________，同时患两种病的概率是________。
（5）通过基因诊断等手段，可以对胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病进行__
______。

人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记，对2l三体综合征作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为NNn，其父亲该遗传标记的基因型为Nn，母亲该遗传标记的基因型为nn。请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离?            。
（2）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症?        依据                 。
（3）如果该生物的某个体细胞中两对同源染色体上的基因组成为ABb，则丢失的基因是       ，原因可能是            。
（4）一对夫妇，男子正常，女子患有色盲。若这对夫妇生有一位性染色体组成为XXY的色盲后代，则导致这一变异的异常染色体来自于               。

果蝇是遗传学研究的经典材料，下图是雄果蝇甲的两对等位基因在染色体上的分布情况，其中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）为完全显性。

（1）雄果蝇甲有    对同源染色体，细胞最多有    个染色体组。
（2）假设雄果蝇甲的一个精原细胞产生了一个基因型为BX^E的配子，则另外三个配子的基因型为                     。
（3）雄果蝇甲与另一雌果蝇杂交，后代雌果蝇中，灰身红眼与黑身红眼的比例为1：1，后代雄果蝇中，灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼的比例为1：1：1：1，则亲本雌果蝇的基因型为        ，表现型为    。若后代出现基因型为bbX^eX^eY黑身白眼雄果蝇（不考虑基因突变），这属于     变异，出现这种变异的原因是          。