题目内容
【题目】水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对性状,为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察其自交子代是否发生______来确定。
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3) 、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1 r2r2R3R3)三个水稻抗病品种。抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株(R1R1 R2R2 R3R3) ,请完善下列育种步骤:
①甲×乙,得到F1;
②将F1的花药离体培养,获得______植株幼苗;
③用一定浓度的______处理幼苗,筛选R1R1 R2R2 r3r3植株;
④R1R1 R2R2 r3r3×丙,得到F2;
⑤将F2再通过②③过程,筛选出植株R1R1 R2R2 R3R3,理论上讲,该纯合抗病植株所占的比例为______。
(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要白身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合(例如R1蛋白与A1蛋白结合……),抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为______、_____。
(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1 r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是______。
(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群______,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
【答案】性状分离 单倍体 秋水仙素 1/8 感病 抗病 Mp的A1基因发生了突变 (A类)基因(型)频率改变
【解析】
由题中信息可知,三对抗病基因位于不同染色体上,说明三对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律;为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株(R1R1 R2R2 R3R3),可以选用单倍体育种的方法。
(1)水稻的抗病与感病符合同一种生物的同一性状的不同表现型,是一对相对性状;通过观察自交子代是否发生性状分离来确定纯合子、杂合子的情况;
(2)②用花药离体培养的方法得到的是单倍体植株幼苗;
③得到单倍体幼苗后,再用秋水仙素处理幼苗,使其染色体数目加倍;
⑤由题意可知,由R1R1 R2R2 r3r3×丙,得到的F2的基因型为R1r1R2r2R3r3,其花粉有23=8种,其中R1R2R3的花粉所占比例为1/8,再通过②③过程,筛选出植株R1R1 R2R2 R3R3的比例为1/8;
(3)基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型a1a1A2A2a3a3为的Mp侵染,因只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活,基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻没有R2蛋白与Mp的A2蛋白结合,抗病反应不能被激活;基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻中有与A2蛋白结合的相应的R2蛋白,抗病反应能被激活,因此这两种水稻的抗病性表现依次为感病、抗病;
(4)每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,由于水稻的基因没有变异,只能是Mp(A1A1a2a2a3a3)的A1基因发生突变,使甲品种R1蛋白没有A1蛋白与之结合,抗病反应不能被激活,丧失抗性;
(5)由于Mp有多种不同基因型的个体,而单一抗病类型的水稻只对其中一种Mp有抗性,长期种植这一种类型将会引起Mp种群中其他类型的个体大量繁殖,其A类基因频率改变,该品种不能对其他类型的Mp有抗性,导致其抗病性逐渐减弱直至丧失,无法再生产中继续使用;
【题目】TRAP酶为破骨细胞的特异性标志酶,其活性部位可与特定试剂结合呈红色。某小组研究叶黄素对破骨细胞的影响,实验结果见下表。下列有关叙述错误的是
组别 | 细胞数(个) |
对照组 | 34.16 |
低剂量叶黄素组 | 34.27 |
中剂量叶黄素组 | 32.71 |
高剂量叶黄素组 | 31.88 |
A.不同剂量的叶黄素均可导致细胞死亡
B.叶黄素存在于叶绿体的类囊体薄膜上
C.可通过染色TRAP酶对破骨细胞计数
D.可用有机溶剂从叶肉组织中提取叶黄素
【题目】木糖醇可作为甜味剂,还具有抗龋齿的特性。常被用来作为食品甜味剂或医疗上给糖尿病患者作糖的替代品。用微生物生产木糖醇副产物少且含量低,易于分离提纯。为了筛选木糖醇高产菌株,某研究小组设计了下表所示的培养基。请分析回答:
营养 物质 | 木糖 | 蛋白胨 | 酵母膏 | MgS04 7H2O | CaCl2 2H2O | KH2PO4 | (NH4)2SO4 | 水 |
含量(g) | 20 | 20 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | 2 | 5 | 定容至1000 mL |
(1)按照物理性质划分,该培养基为______________培养基。若要利用该培养基获得木糖醇高产菌株的菌落,则应添加的成分是_____________。该培养基中主要的碳源和氮源分别是_____________。
(2)为了防止杂菌污染,该培养基溶化后要进行_________,常用的方法是__________。
(3)实验菌种通常从木糖厂废水、废弃的木糖液污泥中采集,说明木糖醇高产菌株主要生活在______________的环境中。
(4)为了快速获得木糖醇高产菌株,通常采用摇床培养的方法,由此说明木糖醇高产菌株的异化作用类型为__________,此外,摇床培养的优点还有________________。
(5)若要检测培养液中菌体的数量,通常将菌液用__________接种到固体平板培养基表面,根据___________估算菌液中菌体的数量。