科研人员获得了携带两种抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川抗30,以及携带螟虫抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。为获得同时携带抗螟虫基因和两种抗稻瘟病基因的改良株系,开展了相关研究。
(1)水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对______ 。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交,F1表现为稻瘟病抗性,F1与野生型杂交,子代性状及分离比为______ ,证明Pib和Pikm位于非同源染色体上。
(2)吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30,科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种,以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗(抗螟虫和抗稻瘟病)水稻的杂交育种技术路线(总体思路)______ 。
(3)研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。
①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方,请将表格补充完整。
PCR反应体系
②图为Pib基因的部分序列。
5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3'
3'—…TTACGGG…TACACCT…—5'
根据图,选择______ 作为引物对Pib基因进行扩增。
A.5'—…AATGCCC…—3' B.5'—…TCCACAT…—3'
C.5'—…TTACGGG…—3' D.5'—…ATGTGGA…—3'
研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因,成功培育出优质、高产的双抗水稻。
(4)检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象,但是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系,其他性状未发生改变,原因可能是______ 。请从育种的角度对这两种技术进行评价。
(1)水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对
(2)吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30,科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种,以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗(抗螟虫和抗稻瘟病)水稻的杂交育种技术路线(总体思路)
(3)研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。
①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方,请将表格补充完整。
PCR反应体系
组分 | 总体积/10μL |
10倍浓缩的扩增缓冲液 | 1μL |
i | 1.5μL |
4种脱氧核苷酸等量混合液(2.5mmol·L-1) | 0.5μL |
引物I/II(5.0μmol·L-1) | 1/1μL |
Taq DNA聚合酶 | 0.20μL |
H2O | ii |
5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3'
3'—…TTACGGG…TACACCT…—5'
根据图,选择
A.5'—…AATGCCC…—3' B.5'—…TCCACAT…—3'
C.5'—…TTACGGG…—3' D.5'—…ATGTGGA…—3'
研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因,成功培育出优质、高产的双抗水稻。
(4)检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象,但是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系,其他性状未发生改变,原因可能是
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更新时间:2024-05-11 10:26:24
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【推荐1】某多年生雌雄同体植物的花色有红、蓝色两种,研究发现由两对独立遗传的等位 基因A、a和B、b控制,不存在致死。现有三个纯合蓝花品系甲、乙、丙,做了如下杂交实验:甲×乙→F 1全为蓝花:甲×丙→F1全为红花。回答以下问题:
(1)控制该植物红花的基因型有_____ 种。若让甲、丙杂交得到的F 1自交,F 2蓝花植株中能稳定遗传的个体所占比例为_____ 。
(2)研究人员又进行了乙、丙杂交,所得F1与甲、乙杂交的F1杂交,其后代中红花:蓝花=_____
(3)研究人员在实验过程中不慎将甲、乙、丙三个品系中的某一植株标签丢失。研究人员尝试用简便可行的实验方案及结果分析,从而确定其所属品系。(一次杂交可得大量子代)
① 该植株与甲杂交,若子代_____ ,则该植株为丙;若子代_____ ,则该植株为_____
② 当上述子代全为蓝色时,再让该植株与_____ 杂交,若子代_____ ,则该植株为乙;若子代_____ ,则该植株为甲。
(1)控制该植物红花的基因型有
(2)研究人员又进行了乙、丙杂交,所得F1与甲、乙杂交的F1杂交,其后代中红花:蓝花=
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【推荐2】雌雄同花植物矮牵牛的花色有紫色、红色、绿色、蓝色、黄色、白色,由3对等位基因(A与a、B与b、C与c)控制,白色个体不能合成色素,色素合成与基因的关系如下图所示,其中蓝色素与黄色素混合呈绿色,蓝色素与红色素混合呈紫色。
白色物质1蓝色素
白色物质2黄色素红色素
让纯种紫花植株与基因型为aabbcc的白花植株杂交,F1测交后代中只出现三种表现型,紫花(AaBbCc)∶绿花(AabbCc)∶白花(aaBbcc、aabbcc)=1∶1∶2。不考虑交叉互换,回答下列问题:
(1)控制花色的3对等位基因位于________ 对染色体上,其中A、a与C、c的遗传________ (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。
(2)为确定测交后代中白花个体的基因型,可将其与纯种绿花个体杂交,若后代出现________ ,则该白花个体基因型为aaBbcc。也可将其与表现型为黄花的纯种个体杂交,通过子一代表现型予以判断。
(3)在重复上述题干中F1测交实验时,偶尔出现了1株红花个体甲,且自交后代仍会出现红花。已知红花个体甲的出现是基因突变的结果,且只有一个基因发生改变,则发生改变的基因为________ →________ 或________ →________ 。
白色物质1蓝色素
白色物质2黄色素红色素
让纯种紫花植株与基因型为aabbcc的白花植株杂交,F1测交后代中只出现三种表现型,紫花(AaBbCc)∶绿花(AabbCc)∶白花(aaBbcc、aabbcc)=1∶1∶2。不考虑交叉互换,回答下列问题:
(1)控制花色的3对等位基因位于
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【推荐3】某昆虫的眼色有暗红色、朱红色、棕色、白色四种类型,由两对等位基因控制(A/a、B/b),暗红色源自于朱红色素(由A基因控制合成)和棕色素(由B基因控制合成)的叠加。利用三对昆虫进行了如图杂交实验(单位:只)。
不考虑X、Y染色体同源区段遗传和基因突变,回答下列问题:
(1)基因A位于______ 染色体上,控制眼色遗传的两对等位基因遵循______ 。
(2)暗红眼果蝇的基因型有______ 种,实验一的亲本基因型为______ 。
(3)实验二F1的暗红眼个体中纯合子占______ ,实验二雌性亲本和实验三F1白色雄性个体杂交,后代中棕色眼个体占______ 。
(4)已知基因T、t位于果蝇的常染色体上(与A/a不在同一对染色体上)。当t纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交,所得F1果蝇的表型及比例为______ ,F1随机交配,F2的性别比例为______ ,F2中,白眼雄蝇所占的比例为______ 。
不考虑X、Y染色体同源区段遗传和基因突变,回答下列问题:
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【推荐1】某种野生型的水稻具有直立穗和弯曲穗的品种,受到一对等位基因A/a的控制。野生型水稻为纯合子,对锈病菌没有抗性。研究人员利用转基因技术将抗锈病菌基因(T)转入野生型水稻的染色体上,并通过育种筛选得到纯合的直立穗抗锈病菌品种甲、纯合的弯曲穗抗锈病菌品种乙。若染色体上不存在T基因,用T-表示。为研究抗锈病菌基因与控制穗性状基因的关系,研究人员进行相关的实验。
回答下列问题:
(1)根据杂交组合__________ 的结果,可以确定水稻弯曲穗属于__________ (填“显性或“隐性”)性状。根据杂交组合一和二的结果,说明T基因与A/a基因的位置关系是_______________ 。
(2)杂交组合二亲本的基因型为_______________ 。F2的弯曲穗抗锈病菌水稻自交,则F3的表现型和比例为___________________ 。
(3)乙的基因型为_________ 。杂交组合一和三的结果不同,说明__________ 。不考虑基因完成复制,杂合组四F2的弯曲穗抗锈病菌水稻植株的体细胞中,T基因的数量有__________ 个。T基因数量最多的植株所占的比例是__________ ,T基因数量最少所占的比例是__________ 。
杂交组合 | 亲本 | F2的表现型及数量(株) | ||||
直立穗抗锈病菌 | 直立穗不抗锈病菌 | 弯曲穗抗锈病菌 | 弯曲穗不抗锈病菌 | |||
一 | 直立穗野生型 | 甲 | 408 | 135 | 0 | 0 |
二 | 弯曲穗野生型 | 甲 | 149 | 0 | 304 | 151 |
三 | 直立穗野生型 | 乙 | 108 | 34 | 311 | 105 |
四 | 甲 | 乙 | 0 | 0 | 513 | 34 |
回答下列问题:
(1)根据杂交组合
(2)杂交组合二亲本的基因型为
(3)乙的基因型为
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【推荐2】黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(+)促进 (-)抑制 未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
母本基因型:____ ;父本基因型:____ ;对部分植物施加适量________ 。
(+)促进 (-)抑制 未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
母本基因型:
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名校
【推荐3】假设a、B为玉米的优良基因,现有AABB、aabb两个品种,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,实验小组用不同方法进行了实验(如图)。
(1)过程①的育种方法是____________ ,其原理是_________ 。
(2)过程②→③→④的育种方法是______ ,其原理是基因重组,基因型为aaB_的类型经④后子代中aaBB所占比例是____ 。
(3)过程②→⑤的育种方法是____ ,过程⑤使用的试剂是____ ,它可作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成。
(4)过程②→⑥→⑦的育种方法是____ ,其原理是染色体变异,最大的优点是________ 。
(5)地中海贫血症患者具有明显的区域特征,正常人(AA)易患疟疾,而携带者(Aa)既不患贫血,又抗疟疾,因此存活率明显提高,这体现了变异的利与害取决于____ 。
(6)地中海贫血症是基因突变造成的,为调查地中海贫血症发病率,不正确的做法是____ 。
a.调查群体要足够大
b.必须以家庭为单位逐个调查
c.要注意保护被调查人的隐私
d.不能在特定人群中调查,要随机调查
(1)过程①的育种方法是
(2)过程②→③→④的育种方法是
(3)过程②→⑤的育种方法是
(4)过程②→⑥→⑦的育种方法是
(5)地中海贫血症患者具有明显的区域特征,正常人(AA)易患疟疾,而携带者(Aa)既不患贫血,又抗疟疾,因此存活率明显提高,这体现了变异的利与害取决于
(6)地中海贫血症是基因突变造成的,为调查地中海贫血症发病率,不正确的做法是
a.调查群体要足够大
b.必须以家庭为单位逐个调查
c.要注意保护被调查人的隐私
d.不能在特定人群中调查,要随机调查
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【推荐1】PCR是聚合酶链式反应的缩写,是一项在体外提供参与DNA复制的组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。下图为PCR获取并扩增目的基因的示意图,引物的3′端有结合模板DNA的关键碱基,5′端碱基无严格限制。据图回答下列问题:
(1)PCR的原理是____________ ,PCR过程中所用的酶是____________ 。
(2)PCR的每次循环一般包括____________ 三步,在PCR过程中,新合成的DNA子链的延伸方向是____________ ,PCR获取目的基因时;在第____________ 次循环后反应体系中可出现目的基因。
(3)PCR获取目的基因时,引物的作用是____________ 。为了方便目的基因与质粒的连接,可在引物的____________ 端添加限制酶识别序列。若引物上的限制酶识别序列为CCC↓GGG,在用一种酶连接目的基因与质粒时,所用的酶为____________ 。
(4)科学设计引物是PCR能否成功的关键。若引物的碱基过多或引物的G、C含量过高,会造成PCR的效率偏低,收获的目的基因较少,原因是____________ 。若对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,结果发现有两个或多个条带,从引物角度分析,原因可能是____________ 。
(1)PCR的原理是
(2)PCR的每次循环一般包括
(3)PCR获取目的基因时,引物的作用是
(4)科学设计引物是PCR能否成功的关键。若引物的碱基过多或引物的G、C含量过高,会造成PCR的效率偏低,收获的目的基因较少,原因是
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【推荐2】DNA标记是DNA(或基因)中一些稳定的特征性碱基序列。选择相应的DNA标记进行PCR扩增,通过产物的电泳图谱可进行遗传病的基因定位。下图1为1号家庭甲、乙两种遗传病的相关基因(包含正常基因和致病基因)定位电泳图,图2为2号家庭甲、乙两种遗传病的家族遗传系谱图,已知甲乙两病中只有一种为显性遗传病。甲种遗传病的相关基因为A、a,乙种遗传病的相关基因为B、b,不考虑X、Y染色体同源区段上的基因。请回答下列问题:
(1)甲种遗传病的遗传方式是____ ,乙种遗传病的遗传方式是____ 。
(2)1号家庭和2号家庭中,儿子的基因型分别是____ 、____ 。
(3)若要判断1号家庭中父亲是否患有甲种遗传病,可选择____ ,对其甲种遗传病有关的DNA标记PCR扩增产物进行电泳,并将其电泳图与1号家庭父亲的电泳图进行比较。
(4)PCR技术除用于上述基因定位外,在基因工程中还可以用于____
(1)甲种遗传病的遗传方式是
(2)1号家庭和2号家庭中,儿子的基因型分别是
(3)若要判断1号家庭中父亲是否患有甲种遗传病,可选择
(4)PCR技术除用于上述基因定位外,在基因工程中还可以用于
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【推荐3】科研人员在水稻中发现一个同时受光和低氮诱导表达的基因OsDREB1C,通过转基因手段探究了水稻的产量与该基因表达水平的关系。
(1)为构建OsDREB1C基因过度表达的水稻,科研人员将从水稻中克隆的O5DREB1C基因与外源高效启动子连接,导入水稻基因组中。为检测获得的转基因水稻中是否含有导入的O5DREB1C基因,同时避免内源O5DREB1C基因的干扰,在进行PCR扩增时,应该选择的引物组合是____ ,启动子的作用是____ 。
A.①+③ B.①+④ C.③+② D.③+④
(2)O5DREB1C基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使该基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆该基因时在两端添加了SmaⅠ和BamHI的酶切位点,该基因内部没有这两种酶切位点。下图中酶切位点1和2所对应的酶依次是____ 。
(3)已知SmaⅠ限制酶处理后得到的是平末端。构建重组质粒需要使用DNA连接酶,用两种限制酶切割后需要用____ (填“E.coli DNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)进行连接才能获得重组质粒。下图属于DNA连接酶底物的是____ (填序号)。
(4)科研人员将所构建的O5DREB1C基因过度表达的水稻以及此基因敲除的水稻,均与野生型水稻进行对比,结果表明,O5DREB1C基因在水稻中的高表达,使其具有光合效率高效、氨肥高效、早熟的三重效果。将过度表达O5DREB1C基因和抗除草剂基因同时转入大豆,获得若干转基因植株,已知某高产抗除草剂转基因植株自交子一代中,高产抗除草剂44株、高产不抗除草剂21株、非高产抗除草剂22株,若给所有子一代植株喷施适量除草剂,让存活植株自交,得到的子二代群体中,非高产抗除草剂的比例为____ 。
(1)为构建OsDREB1C基因过度表达的水稻,科研人员将从水稻中克隆的O5DREB1C基因与外源高效启动子连接,导入水稻基因组中。为检测获得的转基因水稻中是否含有导入的O5DREB1C基因,同时避免内源O5DREB1C基因的干扰,在进行PCR扩增时,应该选择的引物组合是
A.①+③ B.①+④ C.③+② D.③+④
(2)O5DREB1C基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使该基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆该基因时在两端添加了SmaⅠ和BamHI的酶切位点,该基因内部没有这两种酶切位点。下图中酶切位点1和2所对应的酶依次是
(3)已知SmaⅠ限制酶处理后得到的是平末端。构建重组质粒需要使用DNA连接酶,用两种限制酶切割后需要用
(4)科研人员将所构建的O5DREB1C基因过度表达的水稻以及此基因敲除的水稻,均与野生型水稻进行对比,结果表明,O5DREB1C基因在水稻中的高表达,使其具有光合效率高效、氨肥高效、早熟的三重效果。将过度表达O5DREB1C基因和抗除草剂基因同时转入大豆,获得若干转基因植株,已知某高产抗除草剂转基因植株自交子一代中,高产抗除草剂44株、高产不抗除草剂21株、非高产抗除草剂22株,若给所有子一代植株喷施适量除草剂,让存活植株自交,得到的子二代群体中,非高产抗除草剂的比例为
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