已知二倍体西瓜的体细胞中含有22条染色体,西瓜的绿皮(A)对白皮(a)为显性,大子(B)小子(b)为显性,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现对一批纯种绿皮大子与白皮小子西瓜种子进行了下列操作:
a.将这批种子播种,并用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗,使之成为四倍体;
b.当植株成熟后,将白皮小子西瓜植株的花粉授予绿皮大子植株,使之杂交获得F1
(1)亲本杂交当年结 (填有子或无子)西瓜,其果皮颜色为 。
(2)秋水仙素的作用是 。
(3)由于工作人员的疏忽,进行a操作时,其中有一株幼苗没有用秋水仙素处理,其通过杂交获得了有子西瓜。第二年,工作人员将该种子(F1)播种,用一定的秋水仙素处理其幼苗,并让F1与白皮小子西瓜植株杂交获得F2。(提示:F1进行减数分裂时,每4条同源染色体等量随机分配到配子中去,其产生的配子可育)
①F1减数第二次分裂后期细胞中含有 个DNA分子, 个染色体组, 对同源染色体。
②从F2中可以选出白皮粒小的西瓜品种吗?为什么?
③若只考虑种皮这一对相对性状的遗传,则F2的基因型及比例为 。
(1)有子 绿皮
(2)抑制有丝分裂时纺锤体的形成,使细胞中的染色体数目加倍
(3)①44 4 22
②不能,因为F2是三倍体,其减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能形成正常配子(或F2是三倍体,其高度不育)
③AAa:Aaa:aaa=1:4:1
遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑,自1953年DNA双螺旋结构模型提出以后,科学家就围绕遗传密码展开了全方位的探索。经过理论推测和实验证明,科学家于1965年破译了所有氨基酸的密码子。下面是几种氨基酸的密码子:精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG;缬氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG;甘氨酸:GGU、GGC、GGA、GGG;组氨酸:CAU、CAC;色氨酸:UGG;甲硫氨酸:AUG
(1)如果用含有C、U两种碱基相间排列的一个mRNA为模板合成蛋白质,则合成的多肽链有 种氨基酸组成.假若决定一个氨基酸的碱基是二个或四个,那么合成的每条多肽链有 种氨基酸组成。
(2)如果A、C两种碱基的核苷酸足量,且将含A、C两种碱基的核苷酸以25%:75%的比例混合合成mRNA,那么合成的信使RNA含有 种密码子,其中CAC理论上应占 。
(3)有一种六肽,当用化学方法将其降解后,得到了三种多肽,测得其中的三种多肽是:甲硫氨酸——组氨酸——色氨酸;精氨酸——缬氨酸——甘氨酸;甘氨酸——甲硫氨酸——组氨酸,决定该六肽的mRNA最多可以有 种不同的碱基序列。
(4)某一蛋白质分析表明,在编码甘氨酸的位点和编码缬氨酸的位点上发生的三种突变都是由一个碱基替换引起的。突变的起源如下:
精氨酸←甘氨酸→ 缬氨酸 →甲硫氨酸
则甘氨酸最可能的密码子是 。
(1)2 1
(2)8 9/64
(3)192
(4)GGG
请回答与果蝇变异和杂交有关问题:
(1)果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,A和a只位于X染色体上。若果蝇X染色体上控制眼色、翅形等基因的片段都缺失,则果蝇不能正常发育而致死。
①现有一只X染色体上控制眼色、翅形等基因的片段(虚线部分)缺失的红眼雌果蝇(如图)与一只正常白眼雄果蝇交配,则F1的表现型(含眼色、性别)及比例为 。
②果蝇的一条X染色体上控制眼色、翅形等基因的片段缺失的果蝇翅形为缺刻型,其余为正常翅形。①中亲本杂交,则F1的表现型(含眼色、翅形和性别)及比例为 。
(2)果蝇的展翅(D)对正常翅(d)为显性,粘胶眼(B)对正常眼(b)为显性,这两对等位基因都位于同一对常染色体上,果蝇中的展翅个体相互杂交,F1的表现型及比例为展翅︰正常翅=2︰1;果蝇中的粘胶眼个体相互杂交,F1的表现型及比例为粘胶眼︰正常眼=2︰1。
①请解释F1的表现型及比例为展翅:正常翅=2:1最可能的原因。
。
②果蝇在进化的过程中,D基因的频率将 (填变大、变小、不变、无法判断)。
③若下列基因型的雌雄果蝇分别有多只,请利用杂交育种的方法,得到一个粘胶眼展翅能长期稳定遗传的果蝇品系。(不考虑交叉互换,可用遗传图解并结合简要说明)
(1)①红眼雌蝇:白眼雌蝇:红眼雄蝇=1:1:1
②红眼正常翅雌蝇:白眼缺刻翅雌蝇:红眼正常翅雄蝇=1:1:1
(2)①DD基因型的个体致死(显性纯合子致死)
②变小
③让B果蝇与C果蝇杂交,从F1中选出粘胶眼展翅的个体相互杂交所得F2,即得到粘胶眼展翅能长期稳定遗传的果蝇品系(如图)
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列位于该质粒的lacZ基因中,lacZ基因中如果没有插入外源基因,lacZ基因便可表达出b半乳糖苷酶。如果培养基中含有IPTG和X-gal,X-gal便会被b半乳糖苷酶水解成蓝色,大肠杆菌将形成蓝色菌落;如果lacZ基因中插入了外源基因,带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b半乳糖苷酶,培养基中X-gal不会被水解成蓝色,大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题:
(1)作为受体大肠杆菌应__________________________,以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用__________处理过的受体大肠杆菌,置于试管Ⅱ中,并加入在试管Ⅰ中制备好的DNA。
(2)图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外,还应加入____________________等物质,用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
(3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养,以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒,请预测菌落的颜色,并分析结果:
① 。
② 。
③ 。
(1)不含氨苄青霉素抗性基因(或对氨苄青霉素敏感) Ca2+
(2)IPTG、X-gal、氨苄青霉素
(3)①如果长出白色菌落,说明重组质粒已导入受体大肠杆菌
②如果未长出菌落,说明重组质粒未导入受体大肠杆菌
③如果长出蓝色菌落,说明自连的运载体pUC118质粒已转入受体大肠杆菌,但目的基因没有接入运载体
法国科学家西诺西和蒙塔尼因发现“人类免疫缺陷病毒即HIV”而获2008年诺贝尔生理或医学奖。HIV是+RNA病毒,它以RNA为模板合成单链DNA,并在宿主细胞DNA聚合酶催化合成双链DNA,经环化后进入细胞核并整合到染色体上,病毒的核酸随细胞的分裂而传至子代细胞,可长期潜伏。请分析回答下列问题:
(1)HIV识别并侵染宿主细胞时,与细胞膜上的________ 有关。
(2)HIV的核酸的基本单位是 。
(3)艾滋病可通过母婴传递,艾滋病是 (可遗传/不可遗传)病。
(4)双链DNA经环化后进入细胞核并整合到染色体上所需的条件是 。
(4)SARS病毒与HIV病毒虽然同是+RNA病毒,但二者遗传信息的传递及表达是不同的。SARS病毒遗传信息的传递及表达可以用左下图表示,请结合所给信息绘出HIV病毒遗传信息的传递及表达图。
①_____________ ②_______________ ③_______________ ④_____________
(1)糖蛋白
(2)核糖核苷酸
(3)不可遗传
(4)限制性核酸内切酶、DNA连接酶、ATP等
(5)①-DNA ②双链DNA ③mRNA ④+RNA
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