1. 我国先民在1万年前就开始了野生稻的驯化。经过不断改良,现代稻产量不断提高。回答下列问题:
(1) 在驯化和改良的过程中,野生稻种群的发生变化进而进化为现代稻。现代稻有多种品系,体现了多样性。
(2) 研究人员经诱变育种获得了对某种病害具有抗性的两种水稻品系甲和乙(甲、乙均为单基因突变体,且相关基因为非等位基因),研究人员将其分别与野生型(易感病)水稻杂交,如下表所示。

实验

杂交组合

F1表型

F2表型

品系甲×野生型

抗病

抗病:易感病=3:1

品系乙×品系乙

抗病:易感病=2:1

?

由实验①可知,品系甲的性状为显性性状。若实验②F1中的水稻自交得F2 , 则易感病植株所占比例为

(3) 为探究品系甲和品系乙的突变基因在染色体上的位置关系,请设计一种实验方案并预期实验结果和结论(不考虑互换)。

实验方案:

预期实验结果和结论:

a、若,则突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因;

b、若,则突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因。

【考点】
基因的自由组合规律的实质及应用; 孟德尔成功的原因;
【答案】

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2. 某团队对小麦籽粒颜色的遗传进行了研究。用一株深红粒小麦和一株白粒小麦杂交,F1均为中等红色。F1自交,F2的表型及比例为深红色:红色:中等红:淡红色:白色=1:4:6:4:1

为了解释这一现象,提出如下假设:

假设一:籽粒颜色由复等位基因A1、A2、A3、A4控制;

假设二:籽粒颜色由A/a和B/b两对基因控制,每当有一个显性基因存在时籽粒颜色就会红一些,A和B的效果相同且可以叠加。

回答下列问题:

(1) 依据假设一,小麦籽粒颜色相关的基因型共有种,若要出现五种不同的颜色的表型,还需要A1对A2、A3、A4为显性。A2对A3、A4为显性,且A3、A4之间为。但仍然无法解释F2的比例。
(2) 若假设二正确,则A/a和B/b两对基因遵循。中等红籽粒的基因型共有种,挑选F2中中等红的个体自由交配,子代深红色个体的比例为
(3) 若籽粒颜色由三对基因控制,且每对基因的功能如假设二所描述,那么 AaBbCc个体自交的子代表型种类为种。
(4) 为进一步研究这些基因的功能;尝试用CRISPR-Css9系统对A基因进行敲除,获得了A基因的一段正常靶序列的4种突变类型,如下表所示(表中序列外的其余序列均正常)。这4种类型中A蛋白最有可能功能正常的是,A蛋白中氨基酸数一定变少的是

突变类型

编码链的部分序列

正常靶序列

AGG(对应精氨酸)

A

AGGA

B

AC

C

TGA

D

AGA

注:精氨酸的密码子包括AGC;终止密码子为UAG、UAA或UGA

(5) 科学家最新发明了一种dCss9系统,该系统可以将甲基化酶携带至目的基因处,对目的基因的碱基进行甲基化修饰,该修饰不改变DNA序列但改变生物性状且有可能遗传给后代。这种改变属于修饰。
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3. “端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员开展了大量的研究。

材料一:二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜度,育种工作者在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如下表所示。通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析,发现基因S与作物M的甜度相关,再通过基因重组技术,以Ti质粒为表达载体,以品系甲的叶片外植体为受体,培育出转S基因的新品系。

杂交组合

F1表型

F2表型

甲×乙

不甜

1/4甜、3/4不甜

甲×丙

3/4甜、1/4不甜

乙×丙

13/16甜、3/16不甜

根据研究组的实验研究,回答下列问题:

(1) 假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,则乙、丙杂交组合的F2中表型为甜的植株基因型有种。若用乙、丙杂交组合的F2不甜的植株进行自交,F3中甜∶不甜比例为 
(2) 据题意,将S基因导入品系甲子房中采用的是法。
(3) 材料二:大豆原产中国,通称黄豆,现广泛栽培于世界各地,是重要的粮食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物,野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。

科学家用射线对大豆种群进行诱变处理,并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和乙,均为单基因隐性突变体。

①诱变可以使同一基因朝着不同的方向突变,也可使不同的基因突变,这体现了基因突变具有的特点。

②某研究小组为探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致,进行了如下实验:将突变体甲与野生型大豆杂交获得F1 , 再将F1与突变体乙杂交得F2 , 观察并统计F2雄性可育与雄性不育的比例。

Ⅰ.本实验不能直接将突变体甲与乙进行杂交的原因是

II.按本实验方案实施,预测其实验结果及结论:若,说明这两种突变体是由不同基因突变所致。若,说明这两种突变体是由同一基因突变所致。

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