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【题目】牛的毛色与真黑素(黑色)和褐黑素(栗色)有关。下图表示牛黑色素细胞中正常基因E控制这两种色素合成的过程,请据图回答:

(1)图中①过程称为____,该过程第二阶段的场所是____

(2)基因E的编码区有一段编码序列,可编码M受体蛋白(一条由317个氨基酸组成的肽链构成),若第296位的碱基C被T取代,则基因E突变成基因E+,导致M受体蛋白中第______位氨基酸发生改变,此时酪氨酸酶含量增高,真黑素增多;若基因E的编码区第310位缺失一个碱基G,则基因E突变成隐性基因e,导致______含量降低,褐黑素增多。

(3)酪氨酸酶的合成还需要基因D和F, 若两对等位基因位于两对同源染色体上。F与f基因共同存在时,酪氨酸酶的合成量有所下降,表现为栗色;个体缺少酪氨酸酶时表现为白色。

让基因型为DdFf和ddFf的牛杂交,后代F1的表现型及比例是________。若选择F1中的黑色牛和栗色牛杂交,F2白色牛中的纯合子所占比例是____。F2中f基因频率为____,从F1到F2代,基因F(f)控制的性状是否发生进化?____

【答案】基因表达(转录和翻译) 核糖体 99 结合物C(或酪氨酸酶) 黑∶栗∶白=1∶2∶5 1/2 1/4

【解析】

对题图进行分析可知,过程①表示基因E表达形成受体蛋白,包括转录和翻译过程;过程②是受体识别相应激素的过程。

1)分析图1可知①表示基因E表达形成受体蛋白,基因的表达包括转录和翻译过程,转录发生在细胞核中,翻译过程发生在核糖体中。

2mRNA上编码一个氨基酸的三个相邻的碱基就是一个密码子。基因E296位的碱基CT取代后,则第99个密码子会发生改变,因此导致M受体蛋白中第99位氨基酸发生改变。如果基因E突变成隐性基因e,导致M受体不能合成,M激素因缺乏相应的受体不能发挥作用,从而使酪氨酸酶含量下降,褐黑素增多。

3)基因型为DdFfddFf的牛杂交,后代F1的基因型及比例为1DdFF(黑色)∶2DdFf(栗色)∶1Ddff(白色)∶1ddFF(白色)∶2ddFf(白色)∶1ddff(白色),故F1表现型及比例是黑∶栗∶白=125。若选择F1中的黑色牛(基因型为DdFF)和栗色牛(基因型为DdFf)杂交,F2白色牛的基因型及比例为1ddFF1ddFf,因此F2白色牛的纯合子所占比例是1/2。只考虑Ff这对等位基因,F1的基因型及比例为FFFfff=121f的频率=1/2+1/4×2/1×2=1/2F2的基因型及比例为FFFf=11f的频率=1/2/1×2=1/4。由此可知,从F1F2代,基因频率发生了改变,基因Ff)控制的性状发生了进化。

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―→

图1

图2

(1)实验中的海藻酸钠作用是____________________________,CaCl2的作用是________________________________________

(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用________洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是____________________________

(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为________海藻酸钠制备凝胶球。

(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是______。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组24~48 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是___________________________________________

72~96 h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有___________________________

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