题目内容

【题目】玉米是一种雌雄同株单性花的植物,其顶部开雄花,下部开雌花(如图)。玉米种子的颜色黄粒和白粒是一对相对性状(由基因A和a控制),将纯种黄粒和白粒玉米间行种植,收获时所得玉米粒如下表。

所结的玉米粒

白粒

黄粒

白粒玉米果穗上

有

有

黄粒玉米果穗上

无

有

回答下列问题:

(1)在玉米的种子颜色中,显性性状是__________,要获得杂种F1代来验证基因分离定律,为准确起见,应如何选种?__________。

(2)若上述玉米植株同株异花传粉和异株异花传粉的几率相同,将收获的玉米种子中的白粒全部去除,留下黄粒种子随机播种后长成植株(亲代)。

①若要让这些植株(亲代)只进行自交,需要如何处理?__________。若每代自交所得种子均人为淘汰白粒种子播种黄粒种子,如此连续自交,则F3代黄粒玉米中纯合子占__________。

②若对上述这些植株(亲代)不进行任何处理,自然状态下所结玉米种子,每代均人为淘汰白粒种子播种黄粒种子,如此持续几代,则F3经筛选后a基因的频率是__________。人为的逐代淘汰白粒玉米这一过程可以称为__________,若这种现象在自然状态下发生,则说明玉米在此过程中发生了__________。

【答案】黄粒 选白粒玉米果穗上所结的黄粒玉米 对雌花进行套袋—授粉—套袋处理 15/17 1/6 人工选择 进化

【解析】

自交──指基因型相同的个体之间的交配。杂合体连续自交时,在无选择因素的情况下,基因频率不变,但后代的基因型频率会发生改变,表现为纯合子的概率不断增大,杂合子的概率不断减小。杂合体Aa连续自交n代,杂合体的比例为(1/2)n,纯合体的比例是1-(1/2)n。随机交配──指各种基因型的个体自由交配,个体之间交配机会均等。在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同、无选择因素时,会遵循遗传平衡定律,逐代保持基因频率及基因型频率不变。

(1)玉米黄粒和白粒是一对相对性状,其遗传遵循基因的分离定律。根据题意和图表分析可知:白粒玉米果穗上有白粒,也有黄粒,而黄粒玉米果穗上只有黄粒,说明黄粒对白粒是显性。由于白粒为隐性,所以白粒玉米果穗上结的黄粒玉米粒一定是杂合体,因而可用来验证孟德尔基因分离规律。

(2)①若要让这些植株(亲代)只进行自交,需要对雌花进行套袋—授粉—套袋处理。亲代基因型及比例为2/3Aa,1/3AA,F1代自交所得种子人为淘汰白粒种子后黄粒种子基因型及比例为2/5Aa,3/5AA;F2代自交所得种子人为淘汰白粒种子后黄粒种子基因型及比例为2/9Aa,7/9AA;F3代自交所得种子基因型及比例为2/18Aa,15/18AA、1/18aa,则F3代黄粒玉米中纯合子占15/17。

②若对上述这些植株(亲代基因型及比例为2/3Aa,1/3AA)不进行任何处理,自然状态下即个体间自由交配所结玉米种子,每代均人为淘汰白粒种子播种黄粒种子,亲代a基因的频率为1/3,A基因的频率为2/3,则F1代个体基因型频率为AA4/9,Aa4/9,aa1/9,人为淘汰白粒玉米后AA基因型频率为1/2,Aa为1/2,F1代a基因的频率为1/4,A基因的频率为3/4,则F2代个体基因型频率为AA9/16,Aa6/16,aa1/16,人为淘汰白粒玉米后AA基因型频率为3/5,Aa为2/5,F2代a基因的频率为1/5,A基因的频率为4/5,则F3代个体基因型频率为AA16/25,Aa8/25,aa1/25,人为淘汰白粒玉米后AA基因型频率为2/3,Aa为1/3,则F3代a基因的频率为1/6,A基因的频率为5/6。人为的逐代淘汰白粒玉米这一过程可以称为人工选择,若这种现象在自然状态下发生,则说明玉米在此过程中发生了种群基因频率的改变,说明生物进化了。

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【题目】帕金森综合征(PD)是中老年人常见的中枢神经系统疾病。早发性PD与遗传因素关系密切,一般发病年龄≤45岁。

(1)图1为某早发性PD家系图。据图可以初步判断此病的遗传方式为________。

(2)已知Parkin基因编码Parkin蛋白,该基因有12个外显子(基因中可以表达的部分),结构如图2所示。对上述家庭六位成员的DNA测序分析发现,患者Parkin基因的外显子7存在序列异常,基因相关区域用MwoI酶处理后,电泳结果如图3(bp表示碱基对)。

①II2和II4电泳显示三个条带的片段长度分别为272bp、181bp、97bp,结果说明,与正常人相比,患者的Parkin基因的外显子7序列异常的具体改变为________,从而导致________,出现图3所示结果。

②据电泳图分析可知患者的Parkin基因组成为________(填“纯合”或“杂合”)状态,其致病基因来自________,该电泳结果不能将II2和II4患病的遗传基础解释清楚。

(3)研究者推测该家系的Parkin基因可能还存在其它外显子的改变,利用荧光定量PCR技术进行进一步的分析。在相同的PCR条件下,设计4对荧光引物,同时扩增外显子4、7、8、11 ,检测PCR产物相对量,结果如图4。

①结果显示,患者细胞中外显子4的含量为本人其它外显子的一半,说明患者Parkin基因的外显子4有1/2是突变的,此变异来自于亲代中的________。

②外显子7的序列改变在此项检测中并没有显现,试分析原因: ________。

③请综合图1、3、4结果,解释II2患病的原因: ________。

(4)研究发现一些早发性PD患者的Parkin基因外显子11的某位点G被T替换,为研究该突变与早发性PD的发生是否有关,请写出调查研究思路:________。若调查结果为________,则表明该突变与早发性PD的发生有关。

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