22.(14分)大豆是两性花植物,下面是大豆某性状的遗传实验:

(1)大豆叶颜色(BB表现深绿;Bb表现浅绿;bb呈黄色,幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(由R、r基因控制)遗传的实验结果如下表:

组合
母本
父本
F1的表现型及植株数

子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病220株;子叶浅绿抗病217株

子叶深绿不抗病
子叶浅绿抗病
子叶深绿抗病110株;子叶深绿不抗病109株
子叶浅绿抗病108株;子叶浅绿不抗病113株

①组合一中父本的基因型是________,组合二中父本的基因型是____________。

②用表中F1的子叶浅绿抗病植株自交,在F1的成熟植株中,表现型的种类有________________________________________________________________________,

其比例为________。

③用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1,F1随机交配得到的F2成熟群体中,B基因的基因频率为________。

④将表中F1的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株,再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体。如要得到子叶深绿抗病植株,需要用__________________基因型的原生质体进行融合。

⑤请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案,要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料___________________________

________________________________________________________________________。

(2)有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病大豆进行遗传改良,以获得抗病大豆品种。

①构建含外源抗病毒基因的重组DNA分子时,使用的酶有

______________________。

②判断转基因大豆遗传改良成功的标准是________________,

具体的检测方法______________________________________,

________________________________________________________________________。

(3)有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体(其幼苗叶片明显黄化,长大后与正常绿色植株无差异)。请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料,用杂交实验的方法,验证芽黄性状属于细胞质遗传。(要求:用遗传图解表示)

[解析] (1)①根据组合一中不抗病母本与抗病父本杂交,所得后代全为抗病植株可知,抗病对不抗病为显性,再根据各组合中F1的表现型及比例可推出组合一中父本基因型为BbRR,组合二中父本基因型为BbRr。

②表中F1浅绿抗病植株基因型为BbRr,若每对性状分别考虑,其自交所得的F2成熟植株中子叶的基因型为bb的个体幼苗阶段死亡,表现型只有2种(深绿1/3、浅绿2/3),花叶病抗性表现型有2种(抗病3/4,不抗病1/4),所以两种性状组合的表现型应有4种,其中深绿抗病占1/3×3/4,深绿不抗病占1/3×1/4。浅绿抗病占2/3×3/4,浅绿不抗病占2/3×1/4。其比例为子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=3∶1∶6∶2。

③假设bb能生长为成熟植株且不死亡,并且随机交配对基因频率无影响,则B的基因频率为75%,b的基因频率为25%,根据遗传平衡定律得F2中BB的基因型频率为(75%)2,bb的基因频率为(25%)2,Bb的基因型频率即2×75%×25%,但实际上bb死亡,所以F2中B的基因频率实际应为:

=即80%。

④表中F1子叶浅绿抗病植株基因型为BbRr,能产生BR、Br、bR、br4种类型花粉,要想得到子叶深绿抗病植株(BBRR或BBRr),可用BR与BR或者BR与Br的原生质体融合而成。

⑤大豆是两性花,所以可利用组合一中父本(浅绿抗病BbRR)自交,抗病基因纯合不再发生分离,所得子代中子叶绿色即为纯合类型。

(2)①构建重组DNA分子时,必须用同一种限制性内切酶切割目的基因和载体,再用DNA连接酶将其连接。

②转基因成功的标志是生物体表现出目的基因控制的性状。

(3)细胞质遗传具有母系遗传的特点,所以可通过正反交实验来进行验证。

[答案] (1)①BbRR BbRr ②子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病 3∶1∶6∶2 ③80%④BR与BR、BR与Br ⑤用组合一的父本植株自交,在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。

(2)①限制性内切酶和DNA连接酶 ②培育的植株具有病毒抗性 用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株,观察比较植株的抗病性

(3)P ♀芽黄突变体×正常绿色植株♂

     ↓

  F1幼苗均呈芽黄(黄化)

p ♀正常绿色植株×芽黄突变体♂

    ↓

F1幼苗均呈正常绿色

21. (7分)由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题:

第一个
字母
第二个字母
第三个
字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G

(1)图中Ⅰ过程发生的场所是_________,Ⅱ过程叫_________。

(2)除赖氨酸以外,图解中X是密码子表示哪一种氨基酸的可能性最小?_________。原因是_________。

(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是_________。

(4)从表中可看出密码子具有_________特点,它对生物体生存和发展的意义是_________。

[解析] (1)Ⅰ过程为翻译,在细胞质的核糖体上进行。Ⅱ过程是转录,在细胞核中进行。(2)由赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知:赖氨酸与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、精氨酸的密码子相比,只有一个碱基的差别,而赖氨酸与丝氨酸密码子有两个碱基的差别,故图解中X是丝氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子知:②链与⑤链的碱基序列分别为:TTC与TAC,差别的碱基是A。(4)从增强密码容错性的角度来解释,当密码子中有一个碱基改变时,由于密码的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。

[答案] (1)核糖体 转录 (2)丝氨酸 要同时突变两个碱基 (3)A (4)简并性 增强了密码容错性;保证了翻译的速度

 0  211960  211968  211974  211978  211984  211986  211990  211996  211998  212004  212010  212014  212016  212020  212026  212028  212034  212038  212040  212044  212046  212050  212052  212054  212055  212056  212058  212059  212060  212062  212064  212068  212070  212074  212076  212080  212086  212088  212094  212098  212100  212104  212110  212116  212118  212124  212128  212130  212136  212140  212146  212154  447348 

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