【題目】研究人員用粗糙脈孢菌對(duì)有性生殖過(guò)程中同種基因之間的關(guān)系進(jìn)行研究。粗糙脈孢菌的菌絲體每個(gè)細(xì)胞核中具有1個(gè)染色體組(n)。有性生殖時(shí),菌絲體產(chǎn)生分生孢子(n)后,兩個(gè)分生孢子融合成為合子(2n),合子減數(shù)分裂產(chǎn)生4個(gè)單倍體核(n),之后經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程發(fā)育為新的子代菌絲體(n)。

1)若某菌絲體的基因型是A,另一菌絲體的基因型是a,在不考慮變異的情況下,二者雜交產(chǎn)生的后代菌絲體的基因型為_________種,比例為_________。

2)將2個(gè)A基因(存在于一個(gè)DNA分子上)同時(shí)轉(zhuǎn)入A基因缺失的菌株中,將轉(zhuǎn)基因菌株與A基因缺失菌株進(jìn)行雜交。雜交后代均未出現(xiàn)A基因所決定的表現(xiàn)型。對(duì)親本菌體及減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)單倍體核對(duì)應(yīng)的后代進(jìn)行A基因及表現(xiàn)型檢測(cè),結(jié)果如下所示。

根據(jù)圖1結(jié)果可以看出,后代1、2 各自的左右兩條帶的電泳結(jié)果不同,表明_________;右側(cè)的條帶中,后代1、2與轉(zhuǎn)A基因親本不同,表明后代中A基因_________。

②后代3、4均未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型的最可能原因是_________

3)親本1與親本2雜交,對(duì)親本菌體及某一合子產(chǎn)生的4個(gè)單倍體核對(duì)應(yīng)的后代進(jìn)行A基因及表現(xiàn)型檢測(cè)(處理和檢測(cè)方法與(2)相同)。親本菌體中的基因分布及檢測(cè)結(jié)果如下圖2所示(親本1與親本2所示兩條染色體相同)。

減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體的行為包括_________之間交叉互換,同源染色體分離和非同源染色體自由組合等。若僅考慮染色體的上述行為,不考慮其他變異情況,同時(shí)所有基因均可正常表達(dá),理論上二者后代會(huì)出現(xiàn)_________基因型,均__________(填能或不能)出現(xiàn)A基因決定的性狀。

②據(jù)圖2可知,實(shí)際二者雜交時(shí),在后代中來(lái)自親本_________A基因沒(méi)有發(fā)生改變。雜交后每個(gè)合子產(chǎn)生的后代為有A基因表現(xiàn)型∶無(wú)A基因表現(xiàn)型為11的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是,_________。

4)綜合上述可以推測(cè),在_________情況下后代中會(huì)出現(xiàn)基因發(fā)生改變的現(xiàn)象。

【答案】2 11 DNA片段的核苷酸被某種基團(tuán)修飾 出現(xiàn)突變 在減數(shù)分裂時(shí)A基因未被分配到后代34對(duì)應(yīng)的單倍體核中,所以后代3、4未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型 四分體的非姐妹染色單體 4 2 親本1A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表型。而親本2A基因沒(méi)有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個(gè)單倍體核中的兩個(gè),這樣的兩個(gè)單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型 2個(gè)(多個(gè))相同的A基因同時(shí)出現(xiàn)在分生孢子中

【解析】

該題主要結(jié)合了減數(shù)分裂和粗糙脈孢菌特殊的增殖方式來(lái)考察學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合以及配子的生成情況的熟練程度,同時(shí)結(jié)合電泳的方式來(lái)考察學(xué)生能對(duì)比電泳結(jié)果來(lái)分析親子代之間基因的遺傳和變異情況的能力。

1)菌絲體的基因型是A,另一菌絲體的基因型是a,因此兩者產(chǎn)生的孢子分別為Aa,合子的基因型為Aa,其進(jìn)行減數(shù)分裂可以產(chǎn)生四個(gè)單倍體核,分別為AA、a、a,所以在不考慮變異的情況下,二者雜交產(chǎn)生的后代菌絲體的基因型有2種,比例為1:1;

2)①根據(jù)圖示結(jié)果可以看出,后代1、2 各自的左右兩條帶的電泳結(jié)果不同,左側(cè)均未被切割成小的DNA片段,表明未被Sau3A識(shí)別,證明其DNA片段的核苷酸被某種基團(tuán)修飾,不能被Sau3A識(shí)別;右側(cè)的條帶中,后代12與轉(zhuǎn)A基因親本不同,說(shuō)明該基因的序列發(fā)生了改變,部分序列不能被MboⅠ識(shí)別和切割,所以產(chǎn)生的DNA片段不同,證明A基因發(fā)生了突變;

②該實(shí)驗(yàn)讓轉(zhuǎn)基因菌株AA基因缺失突變體雜交,電泳結(jié)果表明3、4個(gè)體不含有A基因,所以可能是在減數(shù)分裂時(shí)A基因未被分配到后代3、4對(duì)應(yīng)的單倍體核中,所以后代3、4未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型;

3)①在細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),可以發(fā)生四分體的非姐妹染色單體的交叉互換;根據(jù)圖可知親本1的基因型為A1A1,親本2的基因型為A2O,根據(jù)同源染色體的位置可知雜交后產(chǎn)生的合子基因型為A1A2A1O,在減數(shù)分裂后產(chǎn)生的4個(gè)單倍體核的基因型分別為A1A1A1O、A1A2、A2O,共四種基因型;均能表現(xiàn)出A基因的性狀;

②對(duì)比子代與親本的電泳結(jié)果可知,三個(gè)合子產(chǎn)生的后代中凡是表現(xiàn)A基因性狀的個(gè)體均含有與親本2的電泳結(jié)果相同的兩條帶,所以來(lái)自親本2的基因沒(méi)有發(fā)生改變;在上一空中已經(jīng)知道來(lái)自親本2A基因沒(méi)有發(fā)生改變,即其提供的A2基因是正常的,而雜交后每個(gè)合子產(chǎn)生的后代為有A基因表現(xiàn)型∶無(wú)A基因表現(xiàn)型為11的現(xiàn)象,所以?xún)捎H本雜交產(chǎn)生的合子減數(shù)分裂形成的4個(gè)單倍體核中只有2個(gè)是正常的,結(jié)合上一小題可推測(cè)含有A1但不含有A2的個(gè)體均為正常表現(xiàn)A基因的性狀,可能是親本1A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表型。而親本2A基因沒(méi)有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個(gè)單倍體核中的兩個(gè),這樣的兩個(gè)單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型;

4)根據(jù)上述結(jié)果可以分析A基因發(fā)生改變更多的是發(fā)生在2個(gè)(多個(gè))相同的A基因同時(shí)出現(xiàn)在分生孢子中。

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A.隨葉面積系數(shù)增加群體光合速率和干物質(zhì)積累速率的變化趨勢(shì)一致

B.葉面積系數(shù)超過(guò)b時(shí),群體干物質(zhì)積累速率降低與群體呼吸速率增加有關(guān)

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1)興奮是以________的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的,神經(jīng)纖維興奮處膜電位表現(xiàn)為_________,其形成原因是_________

2)若在a的左側(cè)施加刺激后,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。據(jù)此能否得出興奮在神經(jīng)纖維上能夠雙向傳導(dǎo)的結(jié)論。如能,請(qǐng)說(shuō)明理由;如不能,請(qǐng)?zhí)岢鼋鉀Q方案,_________。

3)若實(shí)驗(yàn)所用神經(jīng)元先經(jīng)過(guò)了24h5℃的低溫處理,測(cè)得動(dòng)作電位峰值較處理前有所下降,分析其原因可能是①_________________,②________________

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2)途徑二:通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制備HIV疫苗,該途徑中用到的酶有_______________ (至少了兩種)。

3)途徑三:科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)-種蛋白質(zhì)(D4- lg),它能與HIV表面的糖蛋白結(jié)合,從而使HIV失去侵染T細(xì)胞的能力;腺相關(guān)病昆是桿狀病毒,無(wú)激活復(fù)制基因,對(duì)人體相對(duì)安全。腺相關(guān)病毒基因組中含有常用病毒衣殼基因rep和復(fù)制相關(guān)蛋白基因cap,為安全起見(jiàn),需要去除復(fù)制基因。目前,科學(xué)家利用其進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究.實(shí)驗(yàn)工作相關(guān)信息如下圖4

圖示中最核心的步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,該技術(shù)中使用的載體是_______________。為使D4-lg基因在感染T細(xì)胞中高效表達(dá),需要把D)4-Ig基因片段插入基因表達(dá)載體的_______________之間。被圖中兩種病毒雙重感染的T細(xì)胞解體的HIV與人侵時(shí)相比,差異是_______________。

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A.脫落酸能促進(jìn)某些逆境適應(yīng)性基因的表達(dá)

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C.脫落酸作為信號(hào)分子能誘導(dǎo)乙烯的合成

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