题目列表(包括答案和解析)
(22分)随着遗传学的发展,人类不仅对基因的认识不断加深,而且对遗传规律的应用也更加普遍。下面的材料是人们对基因新的认识和普遍应用遗传规律的材料。阅读下列材料,回答有关问题。
(1)材料一:真核生物(如人)的基因是一个嵌合体,包含着可转录遗传信息的区段(称为外显子)和不能转录遗传信息的区段(称为内含子),外显子被内含子一一隔开。
材料二:由基因指导合成的信使RNA开始也带有内含子,称为前体信使RNA,其内含子被切下后,再重新将外显子拼接起来,才成为信使RNA,释放到细胞质中去指导蛋白质合成。
材料三:内含子的切除和外显子的拼接都需要能量和酶。
材料四:科学家们用嗜热四膜虫(一种原生动物)作为实验对象进行了拼接实验。他们惊奇地发现:在不含任何蛋白质成分的四膜虫前体信使RNA提取物中加入ATP,结果发现前体信使RNA成功地完成了拼接。
①外显子的基本组成单位是 ,前体信使,RNA的基本组成单位是 。
② 根据材料三和材料四,可以得出什么结论? 。
③ 已知某人细胞中DNA分子上的一个碱基对(A―T)发生了置换,但细胞表现一切正常,请对此作出两种合理的解释:a、 ;
b、 。
(2)巨胚稻因胚的增大而胚重增加,具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状,由一对等位基因Ge、ge控制,为研究巨胚的遗传特性,科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据:
组别 | 纯种亲本组合 | 观测粒数 | 平均胚重(mg) | F1平均粒重(mg) |
甲 | 巨胚×巨胚 | 30 | 0.92 | 19.47 |
乙 | 正常胚×正常胚 | 30 | 0.47 | 21.84 |
丙 | 正常胚♀×巨胚♂ | 30 | 0.47 | 21.30 |
丁 | 巨胚♀×正常胚♂ | 30 | 0.48 | 21.37 |
根据实验数据分析
① 上述一对相对性状中,巨胚为 性状。
② 现有两种观点:第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状;第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意哪种观点?请结合上述实验,用遗传图解和文字加以说明。
观点: 。
遗传图解:
文字说明: 。
(3)如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对相对性状,现有砬轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种,最好用 育种的方法。
(10分)下图是某一年生自花传粉植物(2n=10)的某些基因在亲本染色体上的排列情况。该种植物的高度由三对等位基因B、b, F、f,G、g共同决定,显性基因具有增高效应,且增高效应都相同,还可以累加,即显性基因的个数与植株高度呈正相关。现挑选相应的父本和母本进行杂交实验,已知母本高60cm,父本高30cm,据此回答下列问题。
(1)若图示细胞正处于某个分裂过程中,据图判断该细胞应处于___________分裂时期,该时期细胞核内有_________个DNA分子。
(2)F1的高度是______cm,F1测交后代中高度为40cm的植株出现的比例为___________。
(3)多次实验结果表明,让F1自交得到的F2中杂合子Ee所占比例总为2/7,请推测原因___________________________________________。
(4)该种植物叶缘锯齿尖锐与光滑由两对等位基因控制,且只有基因都为隐性时才表现为叶缘光滑。已知其中一对是位于1、2号染色体上的D、d, 另一对等位基因为A、a,则叶缘光滑的植物的基因型是____________。请完善下列实验步骤,探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上(不考虑交叉互换)。
第一步:选择基因型为AADD和aadd的母本和父本进行杂交得到F1种子;
第二步:种植F1种子,待植株成熟让其_______交,得到子代种子。
第三步:种植第二步的后代种子,待其长出叶片,观察统计___________________。
结果及结论:
①____________________________,说明另一对等位基因不位于1、2号染色体上。
②____________________________,说明另一对等位基因位于1、2号染色体上。
(16分)麝香豌豆花的颜色分紫色与白色两种,只有当两个不同的显性基因同时存在时,才表现出紫色,如下图所示。回答以下相关问题:(两对等位基因分别用A、a;B、b表示)
(1)与原核细胞基因结构相比,基因A的结构特点是_________________________。
(2)通过麝香豌豆花色的表现过程可以看出,各种基因的表达都是通过控制_____________________________来实现的。
(3)当AaBb的亲本进行自交,后代表现型及比例为________________,子代出现与亲本性状不同的原因是_________________________。
(4)开白色花与开紫色花的植株杂交,产生的后代中3/8开紫色花,5/8开白色花,其亲本的基因型是________________________________。
(5)若一种珍贵的白色观赏花卉细胞内有上图中的无色中间产物,但不含有基因B,研究人员可以用基因工程技术培育出紫色花卉。
①如果酶B的氨基酸序列已知,则可以采用________________法获取基因B
②将基因B导入受体细胞后,可以通过________________的方法将受体细胞育成转基因植株。
③用DNA分子杂交技术检测发现基因B已成功插入受体细胞基因组,但转基因花卉并没有开紫花,此时研究人员应对基因B的___________区进行修饰,使基因B得到表达。
番茄不易储存与多聚乳糖醛酸酶(PG)有关,科学家将人工合成的反义多聚乳糖醛酸酶基因导入番茄,获得转基因延熟番茄,是番茄的存储时间大大延长。已知质粒上有Pst I、Sma I 、Hind III 、 Alu I 等四种限制酶切割位点。下图是转基因延熟番茄培育过程的示意图(a mpr为抗氨苄青霉素基因),其中1~ 4是培育过程中的相关步骤,I 、II是相关结构或细胞。请据图作答。
例1 在构建含反义多聚乳糖醛酸酶基因的表达载体时,若用Sma I与Pst I完全酶切含目的基因的DNA后,反应管中有________种片段。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,实际操作中,一般应选用限制酶___________,分别同时对_____________进行切割。
例2 通过农杆菌转化法,可将带有目的基因的T-DNA(重组质粒)导入番茄细胞。导入番茄细胞的目的基因,通常插入到细胞核某一条染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以____________________。上述途径所获得的番茄,其后代并非每一个个体都含目的基因,原因是 。
(3) 为了检测番茄细胞是否导入了目的基因,可以采用特定的DNA分子探针进行检测,也可以向植物组织培养基中加入_______________,以筛选获得导入上述重组质粒的特定受体细胞。
向正常番茄细胞内导入反义多聚乳糖醛酸酶基因后,发现多聚乳糖醛酸酶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不再合成多聚乳糖醛酸酶(PG),其原因最可能是____________。
番茄不易储存与多聚乳糖醛酸酶(PG)有关,科学家将人工合成的反义多聚乳糖醛酸酶基因导入番茄,获得转基因延熟番茄,是番茄的存储时间大大延长。已知质粒上有Pst I、Sma I 、Hind III 、 Alu I 等四种限制酶切割位点。下图是转基因延熟番茄培育过程的示意图(a mpr为抗氨苄青霉素基因),其中1~ 4是培育过程中的相关步骤,I 、II是相关结构或细胞。请据图作答。
例1 在构建含反义多聚乳糖醛酸酶基因的表达载体时,若用Sma I与Pst I完全酶切含目的基因的DNA后,反应管中有________种片段。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,实际操作中,一般应选用限制酶___________,分别同时对_____________进行切割。
例2 通过农杆菌转化法,可将带有目的基因的T-DNA(重组质粒)导入番茄细胞。导入番茄细胞的目的基因,通常插入到细胞核某一条染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以____________________。上述途径所获得的番茄,其后代并非每一个个体都含目的基因,原因是 。
(3) 为了检测番茄细胞是否导入了目的基因,可以采用特定的DNA分子探针进行检测,也可以向植物组织培养基中加入_______________,以筛选获得导入上述重组质粒的特定受体细胞。
向正常番茄细胞内导入反义多聚乳糖醛酸酶基因后,发现多聚乳糖醛酸酶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不再合成多聚乳糖醛酸酶(PG),其原因最可能是____________。
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