1. “日出而作,日落而息”是一种原始的作息节律。科学家从果蝇体内克隆出per基因,并对其调控昼夜节律的分子机制展开研究。
(1) 野生型果蝇昼夜节律是24h,经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体,相应per基因记作perS、perL和perO

①已知per基因位于X染色体上,科学家将无节律、长节律的雄性个体分别与野生型的雌性个体杂交,F1全为正常节律,表明perO、perL均为性基因。

②欲探究perO基因和perL基因的位置关系,进行下图所示杂交实验(棒眼为伴X显性遗传)。研究者观察F2个体的节律,发现其均表现为长节律,说明perO和perL(填“等位”或“非等位”)基因,做出此判断的理由是

   

(2) 科学家发现per基因的表达也存在昼夜周期性节律,于是提出负反馈理论解释per基因表达的周期性变化,即PER蛋白被合成后,一部分在细胞质中降解,一部分入核抑制per基因的表达。进入细胞核的PER蛋白越多,per基因表达量越低。一定时间后,PER蛋白含量开始下降,per基因的表达量随之升高,完成一个昼夜节律的循环。能支持上述解释的证据包括_________。 A. PER蛋白可定位在细胞核中 B. 与PER蛋白相比较,PERS蛋白的稳定性更高,不易在细胞质降解 C. 被转入额外per(正常节律)基因的果蝇,昼夜节律变短 D. PER蛋白没有与DNA结合的位点
(3) PER蛋白需与TIM蛋白结合才能进入细胞核,据此推测perL突变体昼夜节律延长的原因可能是
(4) 从进化与适应的角度分析,per基因突变改变昼夜节律给自然界生物带来的不良影响是
【考点】
伴性遗传; 基因突变的特点及意义; 基因的表达综合;
【答案】

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2. 家蚕的性别决定方式为ZW型,雄蚕易饲养、桑叶利用率高且蚕丝质量好,为达到专养雄蚕的目的,科研人员开展了一系列研究。回答下列问题:
(1) 雌、雄家蚕的性染色体组成依次为。用品种A的雄蚕与诱变处理后的雌蚕进行杂交获得F₁,从F₁中任选一对雌雄家蚕进行杂交,F₂中,说明Z染色体上某基因发生了隐性完全致死突变(胚胎致死,等视为纯合)。科研人员最终从F₂中筛选出2种携带突变基因的雄蚕:突变体1和突变体2(携带的致死基因分别用a、b表示)。
(2) 家蚕所产卵的颜色黑色、白色分别由位于第10号常染色体上的 D、d基因控制,品种 A家蚕所产卵均为白色。科研人员对品种A家蚕的W染色体进行图1所示改造后(其他染色体无变化)获得了突变体3。与品种A 相比,突变体3发生的变异类型有。让突变体3分别与突变体1和突变体2雄蚕进行杂交,结果如表 2所示,说明突变体3的 W染色体上携带基因(填“A”或“B”)。

杂交组合

亲本类型

F₁

雌蚕/只

雄蚕/只

突变体 3×突变体1

77

154

突变体 3×突变体2

202

194

表 2

(3) 选择杂交组合(填“一”或“二”)中含致死基因的 F₁雌蚕(A1)与突变体1 杂交,即可产生同时含有a和b的雄蚕(A2),A1 和A2 组合成“平衡致死系”家蚕。A1 和A2杂交后从子代中选择色卵发育而来的雄蚕与(填“品种 A”“突变体1”“突变体2”“突变体 3”)杂交,所产子代全部为雄蚕,即可达到专养雄蚕的目的。
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