非选择题-实验题 适中0.65 引用1 组卷79
玉米是雌雄同株异花植物,研究人员利用纯合突变体M探究玉米花“性别决定”的分子机制。该突变体表现为雄穗中雌蕊发育,雄蕊退化,即雄穗雌性化。将M与野生型杂交,所得的F1全部表现为雄穗正常,F1个体间随机传粉,所得F2中雄穗正常:雄穗雌性化=108:35。请回答下列问题:
(1)野生型玉米雄穗中的雌蕊发育不久即退化消失,这一生命现象属于细胞的_____ 。
(2)玉米1号染色体上有一标记序列S,不同品种S序列长度不同。科研人员利用S序列对突变体M的雄穗雌性化基因进行定位,PCR扩增上述杂交实验的亲本、F1及F2若干个体的S序列,电泳结果如图1。_____ ,且F2中的_____ (填图中序号)均表现为雄穗正常。
(3)进一步研究发现,雄穗雌性化基因的定位区间中包含性别决定基因T(表达产物是抑制雌蕊发育的信号),推测M的表型是T基因突变所致。为验证这一推测,科研人员PCR扩增突变体M的T基因序列与野生型对比,该基因的非模板链部分序列及部分氨基酸的密码子如图2。_____ 。
②发育中的雌蕊会产生赤霉素,过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知,T基因突变使得玉米的内源赤霉素含量_____ ,最终表现为雄穗雌性化。
(4)科研人员向野生型玉米的T基因中插入片段使其功能完全丧失,构建了纯合突变体M1。突变体M1雌性化完全,不能产生有功能的花粉;但突变体M雌性化不完全,能产生少量有功能的花粉。为验证M是M1的等位突变体,请设计杂交实验并预期结果_____ 。
(1)野生型玉米雄穗中的雌蕊发育不久即退化消失,这一生命现象属于细胞的
(2)玉米1号染色体上有一标记序列S,不同品种S序列长度不同。科研人员利用S序列对突变体M的雄穗雌性化基因进行定位,PCR扩增上述杂交实验的亲本、F1及F2若干个体的S序列,电泳结果如图1。
(3)进一步研究发现,雄穗雌性化基因的定位区间中包含性别决定基因T(表达产物是抑制雌蕊发育的信号),推测M的表型是T基因突变所致。为验证这一推测,科研人员PCR扩增突变体M的T基因序列与野生型对比,该基因的非模板链部分序列及部分氨基酸的密码子如图2。
②发育中的雌蕊会产生赤霉素,过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知,T基因突变使得玉米的内源赤霉素含量
(4)科研人员向野生型玉米的T基因中插入片段使其功能完全丧失,构建了纯合突变体M1。突变体M1雌性化完全,不能产生有功能的花粉;但突变体M雌性化不完全,能产生少量有功能的花粉。为验证M是M1的等位突变体,请设计杂交实验并预期结果
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玉米是典型的雌雄同株、雌雄异花植物。研究人员利用化学诱变法获得纯合突变体M,为进一步解析玉米花“性别决定”的分子机制提供了有价值的参考。
(1)突变体M的雄穗中雌蕊发育,雄蕊退化,即雄穗雌性化。用上述纯合突变体M与野生型杂交得F1,所得的F1随机交配,F2代的表现型及数目如下表所示:
据表分析,雄穗正常的表现型受____________ 性基因控制,该性状的遗传遵循分离定律,其依据是:_________________________________________________________________________________ 。
(2)研究发现雄穗雌性化与性别决定基因T(该基因表达产物是抑制雌蕊发育的信号)有关,推测突变体M的表现型是T基因突变所致。为验证这一推测,科研人员设计引物扩增突变体的T基因序列与野生型对比,其中该基因的非模板链部分序列及部分氨基酸的密码子如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/26/2729610870661120/2732653736558592/STEM/78c73b5007fa4628bdf0ed958377e411.png?resizew=445)
①请从基因表达的角度阐明突变体M雄穗中雌蕊发育的分子机制_____________ 。
②发育中的雌蕊会产生赤霉素,过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知,T基因突变使得玉米的内源赤霉素含量______ ,最终产生雄穗雌性化的表型。
(3)玉米子粒的黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,两对性状独立遗传。白色糯性玉米不抗某种除草剂,纯合黄色非糯玉米抗该除草剂,其抗性基因位于叶绿体DNA上,那么,如何用这两种玉米作亲本通过杂交实验获得抗除草剂的白色糯玉米?________________________________
(1)突变体M的雄穗中雌蕊发育,雄蕊退化,即雄穗雌性化。用上述纯合突变体M与野生型杂交得F1,所得的F1随机交配,F2代的表现型及数目如下表所示:
亲本 | F1 | F2 | |
M×野生型 | 全部表现为雄穗正常 | 雄穗正常 | 雄穗雌性化 |
115株 | 35株 |
据表分析,雄穗正常的表现型受
(2)研究发现雄穗雌性化与性别决定基因T(该基因表达产物是抑制雌蕊发育的信号)有关,推测突变体M的表现型是T基因突变所致。为验证这一推测,科研人员设计引物扩增突变体的T基因序列与野生型对比,其中该基因的非模板链部分序列及部分氨基酸的密码子如图2所示。
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①请从基因表达的角度阐明突变体M雄穗中雌蕊发育的分子机制
②发育中的雌蕊会产生赤霉素,过量的赤霉素抑制雄蕊发育。由此可知,T基因突变使得玉米的内源赤霉素含量
(3)玉米子粒的黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,两对性状独立遗传。白色糯性玉米不抗某种除草剂,纯合黄色非糯玉米抗该除草剂,其抗性基因位于叶绿体DNA上,那么,如何用这两种玉米作亲本通过杂交实验获得抗除草剂的白色糯玉米?
水稻是严格的自花传粉植物。雄性不育株是指雄蕊发育不正常,但雌蕊发育正常,可以接受外来花粉而繁殖后代的植株,以上相关性状是由基因控制的。水稻野生型为雄性可育,突变体甲和突变体乙均为雄性不育(均只有一对基因与野生型不同)。下表为3个不同水稻杂交组合及其子代的表型及比例。请回答下列问题:
(1)根据杂交组合一和二可知,雄性可育性状是由_____ 性基因控制。根据杂交组合三,推测控制两个突变体的相关基因为______ (填“等位基因”或“非等位基因”)。
(2)以上两突变体的产生体现了基因突变具有_____ 的特点。
(3)水稻雄性不育系在遗传学研究中有非常重要的作用,已知两突变品系的雄性不育性状各由一对等位基因控制,甲经低温处理可以恢复育性,请利用两突变品系甲、乙设计杂交实验推断两对基因在染色体上的位置关系(简要写出实验思路、预期结果及结论)。
实验思路:在低温条件下,以______ 作为父本,以______ 作为母本杂交,收获突变体乙植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,并使其自交获得F2,常温条件下种植F2,并统计______________ 。
预期结果与结论:
①若F2中雄性可育与雄性不育植株数量比约为______ ,则两对基因位于非同源染色体上;
②若F2中雄性可育与雄性不育植株数量比约为______ ,则两对基因位于同一对同源染色体上。
(4)水稻的紫粒和白粒受1对等位基因控制,利用SSR 技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR 重复次数不同(如CACACA 或CACACACA),因此常用于染色体特异性标记。研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交,F1全为紫粒,F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA,利用4号染色体上特异的SSR 进行PCR扩增后并电泳结果如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/6/3/3251796624728064/3253990269288448/STEM/430cf1a033a54bd6960efbed7bb0adbe.png?resizew=324)
①如果控制籽粒颜色的基因位于4号染色体上,则在下图中画出F2白粒植株SSR扩增、电泳后结果______ 。
②若控制籽粒颜色的基因不位于4号染色体上,SSR扩增结果的类型______ 种,可能的比例是:________ 。
组合序号 | 后代的表型及比例 | |
一 | 野生型×突变体甲 | 全为雄性可育(杂种1) |
二 | 野生型×突变体乙 | 全为雄性可育(杂种2) |
三 | 杂种1×杂种2 | 全为雄性可育 |
(2)以上两突变体的产生体现了基因突变具有
(3)水稻雄性不育系在遗传学研究中有非常重要的作用,已知两突变品系的雄性不育性状各由一对等位基因控制,甲经低温处理可以恢复育性,请利用两突变品系甲、乙设计杂交实验推断两对基因在染色体上的位置关系(简要写出实验思路、预期结果及结论)。
实验思路:在低温条件下,以
预期结果与结论:
①若F2中雄性可育与雄性不育植株数量比约为
②若F2中雄性可育与雄性不育植株数量比约为
(4)水稻的紫粒和白粒受1对等位基因控制,利用SSR 技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR 重复次数不同(如CACACA 或CACACACA),因此常用于染色体特异性标记。研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交,F1全为紫粒,F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA,利用4号染色体上特异的SSR 进行PCR扩增后并电泳结果如下图所示:
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①如果控制籽粒颜色的基因位于4号染色体上,则在下图中画出F2白粒植株SSR扩增、电泳后结果
②若控制籽粒颜色的基因不位于4号染色体上,SSR扩增结果的类型
填空
(1)玉米植株一般为雌雄同株异花,但也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。玉米植株的上述性别由独立遗传的两对等位基因(E/e和T/t)来控制。其中E和T同时存在时,表现为雌雄同株异花。有T但没有E时,表现为雄株。有tt时表现为雌株。
①选取纯合的雌雄同株和雌株进行杂交,得到F1,F1自交得到F2。如果F2没有雄株个体出现,则亲本的基因型是________ ,如果F2有雄株个体出现,则亲本的基因型是_____________ 。
②一株雄株与一株雌株杂交,后代雌株占1/2,则亲本的基因型为_________________ 。
(2)大豆叶斑病会严重降低大豆的产量和品质。科研人员用 EMS诱发易感大豆发生基因突变,获得新的抗病品种甲和乙。利用甲、乙两个品种对抗性遗传进行研究。请回答下列问题∶
利用甲、乙两品种大豆进行杂交试验,结果如下表∶
①据表分析,实验一、二中显性性状依次为_________________ 。
②已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验;甲乙杂交得F1、F1自交得F2,统计F1、F2表现型及比例。
预期一;若F1均抗病,F2抗病;易感为13∶3,说明两品种抗病性状的遗传是由______________ 对等位基因控制的,且位于________________ (同源、非同源)染色体上。
预期二,若F1、F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因与易感基因可能是一对同源染色体上的复等位基因或______________ (一对、两对)染色体上不发生交叉互换的两对非等位基因。
③STR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的 STR不同,不同品种的同源染色体上的 STR也不同,常用于染色体特异性标记。科研人员扩增上述实验一中的若干个体2号和14号染色体的 STR序列,用于确定甲品系抗性基因的位置,电泳结果如下图所示。________ 号染色体上,依据是________ 。
(3)果蝇有4对染色体(Ⅰ号为性染色体,Ⅱ~Ⅳ号为常染色体),已知黑体和灰体为一对等位基因(A,a)控制的相对性状。现有若干灰体雌雄果蝇随机交配,子代的表现型及比例如下图所示。回答下列问题:__________ (填“常”或“X”)染色体上,理由是_______________ 。
(1)玉米植株一般为雌雄同株异花,但也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。玉米植株的上述性别由独立遗传的两对等位基因(E/e和T/t)来控制。其中E和T同时存在时,表现为雌雄同株异花。有T但没有E时,表现为雄株。有tt时表现为雌株。
①选取纯合的雌雄同株和雌株进行杂交,得到F1,F1自交得到F2。如果F2没有雄株个体出现,则亲本的基因型是
②一株雄株与一株雌株杂交,后代雌株占1/2,则亲本的基因型为
(2)大豆叶斑病会严重降低大豆的产量和品质。科研人员用 EMS诱发易感大豆发生基因突变,获得新的抗病品种甲和乙。利用甲、乙两个品种对抗性遗传进行研究。请回答下列问题∶
利用甲、乙两品种大豆进行杂交试验,结果如下表∶
组别 | 亲本组合 | F1 | F2 | ||
抗病 | 易感 | 抗病 | 易感 | ||
实验一 | 甲×易感 | 0 | 16 | 101 | 318 |
实验二 | 乙×易感 | 14 | 0 | 246 | 83 |
②已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验;甲乙杂交得F1、F1自交得F2,统计F1、F2表现型及比例。
预期一;若F1均抗病,F2抗病;易感为13∶3,说明两品种抗病性状的遗传是由
预期二,若F1、F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因与易感基因可能是一对同源染色体上的复等位基因或
③STR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的 STR不同,不同品种的同源染色体上的 STR也不同,常用于染色体特异性标记。科研人员扩增上述实验一中的若干个体2号和14号染色体的 STR序列,用于确定甲品系抗性基因的位置,电泳结果如下图所示。
(3)果蝇有4对染色体(Ⅰ号为性染色体,Ⅱ~Ⅳ号为常染色体),已知黑体和灰体为一对等位基因(A,a)控制的相对性状。现有若干灰体雌雄果蝇随机交配,子代的表现型及比例如下图所示。回答下列问题:
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