题目内容
【题目】玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因D控制)的籽粒和花粉遇碘变棕色;含直链淀粉多不具有黏性(由基因d控制)的籽粒和花粉遇碘变蓝色。D对d完全显性,位于3号染色体上。科研人员发现可稳定遗传的黏性玉米品种甲具有抗病基因E和耐干旱基因H,其中H基因位于5号染色体上。基因位置如下图所示:
将玉米品种甲与玉米品种乙进行测交实验,F1自交,检测F2群体中不同植株的基因型,发现不同基因型个体数如下表。
EE | Ee | ee | HH | Hh | hh |
39 | 120 | 81 | 59 | 121 | 60 |
请回答下列问题:
(1)玉米耐干旱基因的遗传遵循__________定律,判断的依据是_________。玉米抗病性状和黏性性状的遗传不遵循自由组合定律,判断的依据是____________________。
(2)研究人员通过数学统计发现F2群体中EE、Ee、ee基因型个体的数量比总是1:3:2,并且发现F1产生的雌配子育性正常,进而推测带有E基因的花粉成活率低。请利用已有的品种甲、乙、F1,设计实验验证上述推测,要求写出实验步骤并预期实验结果(不考虑交叉互换)。
方法一、
实验步骤:____________________________,
实验结果:____________________。
方法二、
实验步骤:_______________________。
实验结果:________________________。
(3)进一步研究发现品种乙3号染色体上有两个紧密连锁在一起的基因P1和P2(如图),P1编码抑制花粉发育的毒性蛋白,P2编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白。品种甲3号染色体上无基因P1和P2。
①据此可知,F1带有E基因花粉成活率低的原因是P1在减数第一次分裂时期表达,而P2可能在_________细胞中表达。
②P1和P2被称为自私基因,其“自私性”的意义是使_________更多地传递给子代。
【答案】基因分离 F2中HH、Hh、hh的比例为1:2:1(F2中耐干旱植株比例为3/4) 玉米控制抗病性状的基因E和控制黏性性状的基因D位于同一对染色体上 将F1种植下去,收集其花粉并用碘液染色,观察统计花粉的颜色、数量和比例 花粉颜色有两种,棕色:蓝色为1:2 以F1为父本,品种乙为母本进行杂交,统计F2的抗病情况和比例 F2中抗病个体与不抗病个体比例为1:2 精细胞(花粉) 亲本的遗传信息(亲本的遗传物质、亲本的DNA)
【解析】
分析题中甲品种的细胞图可知,D、E连锁于3号染色体上,这两对基因的遗传不遵循自由组合定律;H基因位于5号染色体上,与D、E基因独立遗传,遵循自由组合定律。稳定遗传的黏性玉米品种甲基因型为DDEEHH,乙品种的基因型为ddeehh,F1基因型为DdEeHh,F1自交,只考虑E、e一对基因,F1产生的雌配子为E(占1/2)、e(占1/2),由F2群体中EE、Ee、ee基因型个体的数量比总是1:3:2,ee占2/6,可推算出e的雄配子占2/3,E的雄配子占1/3,故E的雄配子(花粉)的成活率为1/2。
(1)据表可知,F2中HH、Hh、hh的比例为1:2:1,因此玉米耐干旱基因的遗传遵循基因分离定律;据图可知,玉米控制抗病性状的基因E和控制黏性性状的基因D位于同一对染色体上,因此玉米抗病性状和黏性性状的遗传不遵循自由组合定律。
(2)方法1:由题干可知E基因和D基因位于同一条染色体上,所以可以通过D基因判断E基因是否存在,含D的花粉遇碘变棕色,再由F2群体中EE、Ee、ee基因型个体的数量比总是1:3:2,可推知含有E的花粉死亡率为1/2,只考虑D、d和E、e两对基因,则F1的基因型为DdEe,产生的配子及比例为DE(棕色):de(蓝色)=1:2。
方法2:如果只考虑E、e一对基因,让F1为父本,其基因型为Ee,产生的雄配子及数量比例为E:e=1:2,乙为母本,其基因型为ee,则F2的基因型及比例为Ee(抗病):ee(不抗病)=1:2。
(3)①据题干可知,F1为杂合子,一条3号染色体上携带D、E基因,另一条3号染色体上携带d、e、P1、P2基因,P1在减数第一次分裂时期表达,使次级精母细胞中含有毒蛋白,而P2在部分精细胞(花粉)中表达,解除了精子的毒性,从而使含E的花粉成活率低。
②P1和P2被称为自私基因,其“自私性”的意义是使亲本的遗传信息(亲本的遗传物质、亲本的DNA)更多的传递给子代,“自私”地维持了物种自身地稳定性。
【题目】铁皮石斛为我国传统名贵中药材,研究人员对它的栽培条件进行了相关研究,实验结果如下。
处理 | L1 | L2 | L3 | ||||||
W1 | W2 | W3 | W1 | W2 | W3 | W1 | W2 | W3 | |
干重/g | 2.91 | 3.43 | 2.31 | 2.58 | 3.79 | 2.86 | 1.93 | 2.34 | 2.41 |
注:1.L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120μmol/(m2·s)。2.W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的100%、70%和40%。
(1)该实验研究了_________对铁皮石斛光合作用的影响。
(2)据表分析,铁皮石斛在_________条件下的生长状况最好。请绘出在此含水量条件下,铁皮石斛产量与光照强度关系的柱状图。
(3)在低光照情况下,由于_________阶段产生的_________少,导致铁皮石斛的产量较低。
(4)进一步研究发现,在基质含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高,表明植株可以通过积累可溶性糖_________,这是植株的一种保护性反应。
(5)为保证铁皮石斛的产量,请提出在强光条件下的栽培建议:_________。
【题目】为研究低温和细胞分裂素对茄子光合作用有关指标的影响,实验人员设计了如下实验方案(实验过程中光照和二氧化碳浓度适宜),结果如下表。下列有关分析中错误的是
组别 | 处理 | |||
甲 | 常温+喷施蒸馏水 | 18.69 | 9.19 | 0.153 |
乙 | 常温+细胞分裂素溶液 | 20.17 | 12.58 | 0.168 |
丙 | 低温+喷施蒸馏水 | 10.74 | 2.75 | 0.053 |
丁 | 低温+细胞分裂素溶液 | 12.01 | 4.03 | 0.064 |
A. 低温会导致叶绿素含量和气孔导度降低
B. 细胞分裂素处理会导致叶绿素含量和气孔导度增加
C. 细胞分裂素可缓解低温对光合作用速率的抑制
D. 常温下喷洒高浓度的细胞分裂素能进一步提高茄子的光合作用速率