【题目】研究人员发现了一种新的亮红眼突变型果蝇,为探究亮红眼基因突变体的形成机制,设计了一系列实验。
(1)亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行_______(填字母:a正交和反交,b自交,c测交)实验后,F1均为野生型,F2野生型与亮红眼表现型比为3:1,亮红眼果蝇雌雄个体数相当,说明亮红眼是一种位于__________染色体上的__________突变。
(2)红眼突变型果蝇还有朱红眼、朱砂眼和猩红眼等类型,朱红眼(a)、朱砂眼(b)和猩红眼(d)三个基因分别位于2号、X和3号染色体上,为探究亮红眼突变基因(用字母E或e表示)与上述三种基因的关系,以四种突变型果蝇为亲本进行杂交实验,结果如下表所示。
杂交 后代 | 亮红眼♂×朱红眼♀ | 亮红眼♂×朱砂眼♀ | 亮红眼♂×猩红眼♀ | |||
野生型 | 突变型 | 野生型 | 突变型 | 野生型 | 突变型 | |
F1 | 57♂:66♀ | 0 | 77♀ | 63♂ | 0 | 114♂:110♀ |
F2 | 116♂:118♀ | 90♂:92♀ | 75♂:79♀ | 110♂:109♀ | 0 | 227♂:272♀ |
亮红眼与朱红眼果蝇杂交,F2性状分离比接近于9:7,可知控制亮红眼与朱红眼的基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
①亮红眼与朱砂眼果蝇杂交,F1雄果蝇的基因型为__________。
②亮红眼与猩红眼果蝇杂交,F1、F2果蝇中没有出现野生型,则可以推测亮红眼基因与猩红眼基因的关系是__________。
(3)色氨酸是动物无法自身合成的氨基酸,称为必需氨基酸。果蝇的眼色与色素合成细胞产生的眼黄素有关,眼黄素由色氨酸经过酶促反应合成。研究发现亮红眼果蝇眼睛中眼黄素显著偏低,而色氨酸酶促反应途径没有受到影响。由此推测,亮红眼基因与色氨酸__________有关。
(4)相对野生型红眼果蝇而言,白眼、朱红眼均为隐性突变性状,基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变,实验过程和结果如下。
实验:P白眼♀蝇×朱红眼♂蝇 F1 红眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1;
F1♀、♂相互交配 F2。
①F2出现红眼雄性的原因__________。
②F2雄性个体只有3%表现为红眼。由此判断,F1雌性果蝇在减数分裂形成卵细胞时,约有_____%的初级卵细胞在这两个眼色基因位点之间发生了1次交换。
【题目】在生命传承中,DNA的合成和复制必须高度精确,才能最大程度地保证遗传性状的稳定性。
(一)在研究DNA复制机制中,研究者用大豆根尖进行了如下实验:
验,主要步骤如下:
步骤① | 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。 | 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布。 |
步骤② | 取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。 |
(1)步骤①,若DNA复制产物为________(填字母),说明复制方式是半保留复制。若第一个细胞周期检测到所有姐妹染色单体都具有放射性,则_______(能、不能)确定假说成立。
(2)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙_____(填字母),且第三个细胞周期检测结果符合______(填字母),则假说成立。正常蚕豆细胞有24条染色体,则第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为_______,第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是_______。
(二)DNA聚合酶缺乏“从头合成”的能力,即不能从模板链的3′端从头合成新链。所以细胞内的DNA合成与PCR一样,也需要一段引物,不同的是细胞内的引物是一段单链RNA。DNA聚合酶只能从RNA引物的末端以5′→3′方向合成新链。新链合成后RNA引物随后被降解。由于DNA聚合酶的特点,DNA末端空缺处无法合成新链,所以DNA每复制一次,染色体便缩短一段,真核生物染色体末端的一段特殊序列称为“端粒”,对于维持染色体稳定具有重要作用。端粒长短和稳定性决定了细胞寿命,与个体衰老和细胞癌变密切相关。在部分细胞中存在一种含有RNA模板的端粒酶,可通过延伸模板链的3′端增加端粒的长度,过程如右下图:
根据题干信息,回答下列问题
(1)请简要描述端粒酶的作用过程:____________。
(2)人类体细胞缺乏端粒酶活性,而生殖系统的性原细胞具有较高端粒酶活性,这种差异具有什么意义:________________________。
(3)癌细胞同样具有较高端粒酶活性,请根据题意提出抗击癌症的途径:________________________。