题目内容

【题目】棉纤维的颜色由一对等位基因(Bb)控制,野生棉花大多为白色,由基因B控制。科学家用射线处理纯种白色棉花的种子,先培育出基因型为bb的深红棉(棉纤维呈深红色)再通过技术处理得到基因组成如图所示的突变型粉红棉(棉纤维呈粉红色)。请回答相关问题:

1)获得深红棉的育种方法叫_____育种。突变型粉红棉的变异类型属于____________

2)棉花对盐碱的耐受性由基因Aa控制,耐盐碱为隐性性状。基因AaBb独立遗传。科学家用耐盐碱的深红棉与不耐盐碱的突变型粉红棉杂交,得到F1(全部不耐盐碱),F1随机交配得到F2(以上过程各类型配子育性正常、子代生活力正常)。则:

F1产生的配子的种类及比例是_______________F2中耐盐碱的突变型粉红棉的比例是__________________

②为得到耐盐碱的棉花,应如何对F2进行筛选?_________________________

【答案】诱变 染色体结构变异 AbabAa=3311 3/32 F2种植在盐碱地上

【解析】

利用射线照射获得个体的育种方法为诱变育种;染色体变异包括染色体结构变异和数目变异;有丝分裂中期的染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期;在解答(2)第一问时,关键是读懂题干中的信息,确定基因型,从而得到F1的基因型有AabbAab两种,比例为11,前者能产生Abab两种配子,比例为11,后者能产生AbAaba四种配子,比例为1111;利用棋盘法计算aab时,要注意有两种情况。将植物种植在盐碱地中,能生长的个体就是耐盐碱的个体。

1)根据题中信息可知,深红棉是用射线处理纯种白色棉花的种子而得到的品种,因此其育种方法为诱变育种;染色体变异包括染色体结构变异和数目变异,据图可知,突变型粉红棉的变异类型属于染色体结构变异。

2)根据题中信息可知,耐盐碱深红棉的基因型为aabb,不耐盐碱的突变型粉红棉的基因型为AAb,二者杂交F1的基因型1/2Aabb1/2AabAabb产生的配子为1/4Ab1/4abAab产生的配子为1/8Ab1/8A1/8ab1/8a,因此F1产生的配子种类和比例为AbabAa3311F2耐盐碱突变型粉红棉(aab)的概率为3/8×1/8×23/32。将棉花种植在盐碱地中观察其是否生长,可以选择出耐盐碱的个体。

练习册系列答案
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【题目】阅读下列材料,回答(1-5)题。

抗体多样性产生的原因

抗体(Ig)是重要的免疫活性物质。人的抗体由两条重链和两条轻链组成(如图),每条链都包括可变区(V)和恒定区(C区)。V区是氨基酸序列变化较大区域,C区是序列相对稳定区域。人的一生中可以产生多达1011种抗体。

针对如何产生数量众多的不同抗体,早期科学界主要有两种假说。一种是种系发生细胞学说,认为所有Ig编码基因都是进化过程中积累产生的,在种系发生细胞中有很多Ig编码基因,对应各种不同的抗体。另一种是体细胞变异学说,认为种系发生细胞中最初只有很少Ig编码基因,而在细胞分化的过程中发生重组或突变而产生更多基因编码抗体。

美国科学家Ursula Storb从某动物脾脏细胞中提取DNA,先在其中加入从肝脏细胞中提取的RNA(不带放射性标记)进行第一次杂交,然后在同一个体系中加入从脾脏细胞中提取的RNA(带有放射性标记)进行第二次杂交。检测第二次杂交的杂交量,并以此表示Ig编码基因的数量。由结果推测Ig编码基因数量足够大,因此支持种系发生细胞学说。但实际上此种方法的影响因素很多,推测并不准确。

1976年日本科学家小泉纯一郎和利根川进设计了一个实验检测小鼠胚胎期细胞和成体期浆细胞中Ig编码基因的区别。首先用限制酶BamHI将两种细胞中的全部DNA切成小段,用编码Ig轻链的mRNA制备2种带有放射性标记的探针与DNA片段杂交,检测杂交区段分子量大小,结果如下表。

探针种类

杂交区段分子量

(百万道尔顿)

实验小鼠

轻链的RNA全序列(V+C区)探针

轻链的RNA3’端序列(C区)的探针

胚胎期小鼠细胞DNA

6039

39

成体小鼠浆细胞DNA

24

24

两位科学家比较了2种细胞DNA杂交区段分子量种类和大小。认为成体小鼠浆细胞DNA杂交后只出现一种分子量的杂交区段的原因不是由于基因突变导致丢失了一个BamHI的酶切位点引起的,而是在胚胎期细胞基因组中含有两个不连接的片段,分别编码V区和C区,在成体小鼠浆细胞DNA中发生了染色体片段的重新组合(染色体重组),使V区和C区的编码基因连接形成了一个片段。

后续很多实验证实了淋巴细胞分化过程中发生染色体重组,重组方式多样性是Ig序列多样性的重要来源。

1)抗体的化学本质是__________,它是由抗体基因经过_________过程合成的,在免疫中与_________特异性结合发挥免疫效应。

2)根据文中信息,你认为区分种系发生细胞学说和体细胞变异学说最简单的方法是__________

3Ursula Storb实验中首先加入没有标记的从肝脏细胞中提取的RNA的作用是_________

4)据两位日本科学家的实验分析,3960百万道尔顿的基因组片段分别控制合成抗体轻链中的__________区域。 文中提出“成体小鼠浆细胞DNA杂交后只出现一种分子量的杂交区段的原因不是由于基因突变导致丢失了一个BamHI的酶切位点引起的。” 结合文中信息,请说明理由:_________

5)下图是对日本科学家核酸分子杂交实验结果的分析示意图,请补充完整。(在图中画出成体小鼠浆细胞V区和C区片段情况,并用箭头表示出2种小鼠DNA片段中的BamHI酶切位点)

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