题目内容
【题目】水稻是我国主要的粮食作物之一,它是自花传粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种(F1)的杂种优势,即F1的性状优于双亲的现象。
(1)杂交种虽然具有杂种优势,却只能种植一代,其原因是_______,进而影响产量。为了获得杂交种,需要对_______去雄,操作极为繁琐。
(2)雄性不育水稻突变体S表现为花粉败育。在制种过程中,利用不育水稻可以省略去雄操作,极大地简化了制种程序。
①将突变体S与普通水稻杂交,获得的F1表现为可育,F2中可育与不育的植株数量比约为3∶1,说明水稻的育性由_______等位基因控制,不育性状为_______性状。
②研究人员发现了控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该基因并不编码蛋白质。为研究突变体S的pms3基因表达量和花粉育性的关系,得到如下结果(用花粉可染率代表花粉的可育性)。
表 不同光温条件下突变体S的花粉可染率(%)
短日低温 | 短日高温 | 长日低温 | 长日高温 |
41.9 | 30.2 | 5.1 | 0 |
该基因的表达量指的是_______的合成量。根据实验结果可知,pms3基因的表达量和花粉育性关系是_______。突变体S的育性是可以转换的,在_______条件下不育,在_______条件下育性最高,这说明_______。
(3)结合以上材料,请设计培育水稻杂交种并保存突变体S的简要流程:_______。
【答案】 F1自交后代会发生性状分离现象 母本 1对 隐性 RNA 花粉育性变化与pms3基因的表达量呈现正相关(pms3基因的表达量越高,花粉育性越高) 长日高温 短日低温 表现型是基因与环境共同作用的结果 在长日高温条件下,以突变体S为母本,与普通水稻杂交,收获S植株上所结的种子即为生产中所用的杂交种。在短日低温条件下,使突变体S自交,收获种子,以备来年使用
【解析】试题分析:由题意准确把握“杂种优势和雄性不育”的内涵,梳理基因的分离定律、基因的表达等相关知识。据此,从题意、表格和柱形图中提取有效信息,对各问题情境进行分析解答。
(1) 杂交种虽然具有杂种优势,却只能种植一代,其原因是F1是杂合子,自交后代会发生性状分离现象,不能稳定遗传,进而影响产量。为了获得杂交种,需要对母本去雄。
(2) ①将突变体S与普通水稻杂交,获得的F1表现为可育,说明不育性状为隐性性状;F2中可育与不育的植株数量比约为3∶1,说明水稻的育性由1对等位基因控制。
②花粉可染率代表花粉的可育性。基因的表达过程是指通过转录形成mRNA、再通过翻译形成蛋白质的过程。控制水稻光敏感核不育的基因pms3并不编码蛋白质,因此该基因的表达量指的是RNA的合成量。表中信息显示:在日照长度相同的条件下,花粉可染率随温度的升高而降低,且短日照高于长日照;柱形图显示:在日照长度相同的条件下,pms3基因相对表达量随温度的升高而降低,且短日照高于长日照;综上信息可知:花粉育性变化与pms3基因的表达量呈现正相关(pms3基因的表达量越高,花粉育性越高)。分析表中信息可知:突变体S在长日高温条件下不育,在短日低温条件下育性最高,这说明表现型是基因与环境共同作用的结果。
(3) 突变体S在长日高温条件下雄性不育,据此,可在长日高温条件下,以突变体S为母本,与普通水稻杂交,收获S植株上所结的种子即为生产中所用的杂交种。突变体S在短日低温条件下育性最高,因此可在短日低温条件下,使突变体S自交,收获种子,以备来年使用。
【题目】吸食吗啡等毒品的人群中艾滋病高发,为探究吗啡对HIV的影响,科研人员将某种溶剂配制的三种不同浓度的吗啡分别加入到T淋巴细胞系培养液中,再向培养液加入HIV毒株,实验结果如下图所示。
(1)将培养瓶放在______中培养,定期取细胞培养液离心,检测______中HIV的数量。
(2)实验中对照组的具体操作是:将________加入到T淋巴细胞系培养液中,再向培养液加入HIV毒株。随着HIV感染天数增加,对照组中HIV数量_____。
(3)实验结果表明,三种浓度的吗啡均能________HIV增殖,但是最大浓度(10-8mol/L)吗啡效果却并非最佳,科研人员推测其原因之一可能是高浓度吗啡会_______T淋巴细胞的增殖。
(4)纳洛酮的化学结构与吗啡相似,可用于吗啡成瘾的临床治疗。科研人员进一步研究了纳洛酮对HIV增殖的影响,将不同试剂分别加入到被HIV感染的T淋巴细胞系培养液中,定期检测HIV的含量(10-3g /mL),结果如下表。
组别 | 第3天 | 第4天 | 第5天 | 第6天 |
吗啡组 | 5.59 | 31.73 | 81.77 | 243.0 |
吗啡和纳洛酮组 | 1.96 | 8.11 | 15.36 | 41.23 |
纳洛酮组 | 1.97 | 8.10 | 15.81 | 42.30 |
对照组 | 1.93 | 8.03 | 15.30 | 41.01 |
①该实验中使用的吗啡浓度应为________。
②由实验结果表明,纳洛酮________HIV的增殖,________吗啡对HIV增殖的影响。