Question

I．玉米是雌雄同株异花植物。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，苗期时就能识别出来。根据生产实践获知，杂交种（Aa）表现为高产，分别比显性纯合品种和隐性品种的产量高12%、20%。某科研小组在培育杂交种时，将纯种宽时玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工传粉的时机，结果导致玉米在自然状态下授粉（设同株异花授粉与品种间异株异花授粉几率相同）。

请结合所学知识分析回答：   

（1）按照上述栽种方式，两个品种玉米授粉方式共计有            种。收获的种子（胚）中杂合子占             ；若用上述自然授粉收获的种子用于次年种植，预计产量将比单独种植杂交种减少             ％。

（2）培育杂交种时，如果人工除去宽叶植株的雄花花序，收获      （宽叶、窄叶）植株上的种子即为杂交种。

（3）玉米花叶病是由花叶病毒引起的，苗期时出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两个玉米品种，用部分纯种杂交后得到F₁，请利用F₁设计一个杂交组合，以获得高产且抗花叶病的植株（用遗传图解和必要的文字表达）。

II．下图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答：

（1）过程I将胚胎干细胞置于Y射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上培养，能维持细胞             的状态，培养时加入抗生素的目的是               。

（2）过程II将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有    的特点。

（3）过程Ⅲ中褐毛基因可能随机地插入到胚胎干细胞的DNA中，这些细胞有的能发育成转基因小鼠，有的却死亡。褐毛基因插入后导致有些胚胎干细胞死亡的最可能原因是             。

（4）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管和横纹肌等人类组织和器官。该过程研究的意义在于解决临床上                    等问题。

 

Answer 1

【答案】

 

Ⅰ.（除标注外,每空2分,共12分）

（1）4     ；  1/2；（2） 8%

（3）宽叶

（4）（4分）

（图解2分,文字表述2分,配子不作要求）

II．（1）不分化 ；    防止杂菌污染

（2）发育的全能性

（3）目的基因的插入使胚胎干细胞内生命活动必需的某些基因不能正常表达

（4）供体器官不足和器官移植后免疫排斥（答一点即可）

【解析】

Ⅰ.纯种宽叶玉米(基因型为AA)和纯种窄叶玉米(基因型为aa)进行了间行均匀种植，自然条件下，既有异花受粉，又有自花受粉，受粉方式共计有4种 ，即AA×AA、aa×aa、AA×aa、aa×AA；收获的种子（胚）中杂合子可从上面的授粉方式中计算出为1/2。此题应“分别比显性纯合品种和隐性品种的产量高12%、20%”改成“而显性品种和隐性品种的产量分别比杂交种低12%、20%”，才能得到8%（宽叶玉米植株上所结种子的胚基因型有AA、Aa，窄叶玉米植株上所结种子的胚基因型也有AA、Aa，故胚基因型及比例约是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1；AA、Aa各占1/4，次年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产为(12%＋20%)×14＝8%），否则就是6.8%，计算式为[1-（1/4/112%+2/4+1/4/120%）]。培育杂交种时，如果人工除去宽叶植株的雄花花序，则宽叶植株只能杂交即宽叶植株作母本，窄叶植株作父本杂交形成基因型为Aa的种子；而窄叶植株只可自交形成基因型为aa的种子。

II．此题考查的是细胞相关的增殖、分化和胚胎形成以及器官移植的知识，比较基础。