1.  家蚕的性别决定类型为 ZW型,虎斑纹(E)对非虎斑纹(e)为显性性状,基因 E/e位于3号染色体上。油蚕基因os位于Z染色体上且为隐性基因,是重要的伴性遗传标记,野生型家蚕全身白色,被称为姬蚕。为培育限性虎斑纹的家蚕新品种,研究人员用射线处理虎斑纹雌蚕蛹,使带有基因 E 的染色体片段转移到 W染色体上,通过杂交得到 F1 , 用雌性的F1分别与非虎斑纹油蚕杂交,得到两组F2 , 流程如图所示。回答下列问题:

(1) 非虎斑纹雌蚕与纯合的虎斑纹雄蚕的成蚕杂交,得到 F1。F1的雌、雄蚕相互杂交得到F2 , F2个体的表型和比例为
(2) X射线处理使虎斑纹雌蚕发生变异,可用显微镜在有丝分裂中期观察到该变异,观察到的变异特征是。根据杂交结果可知,第一组F2的家蚕共有种基因型,其中雌蚕的表型为
(3) 雄蚕的食量少且产丝量大,在生产上更具有经济价值。在第二组的F2中根据表型挑选出雌蚕,这些雌蚕与非虎斑纹油蚕或非虎斑纹姬蚕杂交,后代均能持续分离出雄性,原因是
(4) 研究人员检测了突变基因(os)mRNA 相应密码子的碱基序列,以及正常基因mRNA上相应的突变位点,结果如表所示。

密码子序号

1……4……19 309……540

部分密码子表

突变①

AUG……AAA……ACU UUA……UAG

AAC:天冬酰胺 AAA:赖氨酸

ACU、ACC:苏氨酸 UUA:亮氨酸

UAG、UGA:终止密码子

AUG:甲硫氨酸,起始密码子

突变②

AUG……AAC……ACC UUA……UAG

突变③

AUG……AAC……ACU UGA……UAG

正常核苷酸序列

AUG……AAC……ACU UUA……UAG

基因(os)的突变类型可能是突变(填“①”“②”或“③”),原因是

【考点】
基因的分离规律的实质及应用; 伴性遗传; 基因突变的类型; 染色体结构的变异; 遗传信息的翻译;
【答案】

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1. 籼稻(染色体组成表示为SS)和粳稻(染色体组成表示为JJ)的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势,但杂交种的部分花粉败育,经检测,其所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白:进一步研究发现,编码这两种蛋白的基因均为位于籼稻12号染色体上的R区,如下图(该区的基因不发生交换)。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交,获得F1 , F1自交获得F2 , F2中仅有籼—粳杂交种和籼稻,且二者比例接近1∶1。

   

(1) F1植株产生的染色体组成为的花粉败育。若让F1作父本,籼稻作母本进行杂交,子代的染色体组成为。水稻雌雄同株异花,应当如何进行杂交实验?
(2) 科研人员将F1杂种植株中A~D基因分别单独敲除,得到A、B、C、D的单基因敲除植株,在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育,支持这一推测的显微镜观察证据是
(3) F1杂种植株单独敲除B基因,其花粉均不育,B、C基因双敲除植株花粉均可育。为进一步验证基因B的作用,将基因B导入到F1中,获得转入单个基因B的F1。预期F1自交后代的染色体组成及比例是(写出所有可能的比例)。
(4) 检测发现F1中转入的B基因并未在12号染色体上。F1产生可育花粉的比例是,F1自交子代中100%花粉可育的植株占
综合题 困难
2. 野生稻(Y)是栽培水稻(T)的近缘祖先种,具备较多的优良性状,但其结实率(结实数/授粉的小花数)较低,为了研究野生稻的结实率,我国科研人员做了如下工作。将Y与T进行杂交得到F1 , 发现F1结实率降低,再将F1作为母本与T杂交,得到的子代中筛选出结实率为0.5的个体作为母本再与T杂交,连续多次后得到结实率为0.5的个体记为N,用T、N进行如下实验:

T

N

T

1(甲组)

1(乙组)

N

0.5(丙组)

0.5(丁组)

(1) 甲组和乙组相比,雌配子来源相同,而雄配子来源不同,可见N和T相比,N的雄配子的育性(填“正常”或“减半”)。
(2) 甲组和丙组相比,雌配子来源不同,而雄配子来源相同,可见N和T相比,N的雌配子的育性(填“正常”或“减半”)。
(3) 经大量实验发现,N中既有纯合子又有杂合子,但其自交结实率均为0.5。由此,推测子代结实率低的性状是由(填“亲本体细胞基因型决定的”或“亲本产生的配子基因型决定的”)。
(4) 科研人员发现野生稻D基因与其育性相关,为进一步研究D基因的功能,研究者将一段T-DNA插入D基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为d,现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如下表所示:

杂交编号

亲本组合

结实率

♀DD×♂dd

0.1

♀dd×DD♂

0.5

♀DD×DD♂

0.5

①表中数据表明D基因失活后使(填“雄配子”或“雌配子”)育性降低。

②进一步研究表明,配子育性降低是因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。若让杂交①的F1给杂交②的F1授粉,预期结实率为,所获得的F2植株的基因型及比例为

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