1. 银杏树是我国国家一级保护植物,为雌雄异株植物。植株可产生氰化物,表现为抗逆性,若氰化物不能及时分解会对细胞产生毒害,会导致植株矮小。其体内氰化物主要代谢途径如图1所示,控制酶1、酶2表达的基因分别为N、n和R、r。研究人员选取2对纯合亲本进行杂交,结果如下图2。

请回答下列问题:

(1) 可通过实验判断基因R、r位于(填“常染色体”、“仅位于X染色体”、“位于X、Y染色体同源区段”或“Y染色体”)上。
(2) 实验一中F1雌性植株一共可以产生种类型配子。实验二亲本中不抗逆雄株的基因型为。若实验二中F2抗逆正常雌株与实验一中F2抗逆正常雄株杂交,后代抗逆正常雌株中杂合子所占比例为
(3) 通过图中两个实验,能否判断出N、n在染色体上的具体位置?若能,请说明理由;若不能,请设计一次杂交实验进一步判断基因N、n的位置。
【考点】
基因的自由组合规律的实质及应用; 基因在染色体上位置的判定方法;
【答案】

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实验探究题 困难
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1. 某种自花传粉植物的大叶(A)与小叶(a)、耐旱(B) 与非耐旱(b)这两对相对性状各受一对等位基因控制。群体中具有大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种表型的植株,为研究这些植株的基因型,进行了相关遗传学实验。回答下列问题:
(1) 某大叶耐旱植株甲的一个原始雄性生殖细胞经减数分裂产生了AB、Ab、aB、ab四种基因型的花粉,据现有结果(填“能”或“不能”)判断基因A/a与B/b是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,理由是
(2) 为了确定基因A/a与B/b的位置关系,研究小组进行了相关杂交实验,结果如下。

实验一:大叶耐旱植株乙自交,F1表现为大叶耐旱:小叶非耐旱=2:1。

实验二:大叶耐旱植株丙自交,F1均表现为大叶耐旱。F1任意单株测交,F2均表现为大叶非耐旱:小叶耐旱=1:1。

①由实验一可知,植株乙中基因A/a与B/b的位置关系为,由实验二可知,植株丙中基因A/a与B/b的位置关系为,据上述二个实验可推测:A、a、B、b这四个基因中纯合时会致死。

②若解释成立,那么,群体中大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种植株的基因型分别是。为获得自交不发生性状分离的大叶耐旱植株,请从群体中选择植株作为亲本,设计杂交实验,使子一代中所有的大叶耐旱植株一定为所需植株。杂交的亲本的组合是×(写表型)。

实验探究题 普通
3. 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。
实验探究题 困难