31.(32分)
Ⅰ.镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病,是由正常的血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因(HbS)引起的。在非洲地区黑人中有4%的人是该病患者,会在成年之前死亡,有32%的人是携带者,不发病但血液中有部分红细胞是镰刀形。下图是该地区的一个镰刀形细胞贫血症家庭的系谱图。回答以下相关问题:
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(1)非洲地区黑人中HbS基因的基因频率是 。科学家经调查发现,该地区流行性疟疾的发病率很高,而镰刀形红细胞能防止疟疾原虫寄生,那么该地区基因型为 。的个体存活率最高。该地区黑人迁移剑不流行疟疾的美洲地区后,HbS基因的基因频率将逐渐 。
(2)据系谱图可知,HbS基因位于 染色体上。II6的基因型是 ,已知II 7也来自非洲同一地区,那么II6利II 7再生一个孩子,患镰刀形细胞贫血症的概率是 。
(3)II6 和II 7想再生一个孩子,若孩子已出生,则可以在光学显微镜F观察其的形态,从而诊断其是否患病。若孩子尚未出生,则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞,提取出DNA,用 为原料在试管中复制出大量DNA,然后进行基因诊断。
(4)如下图所示,该基因突变是由于 碱基对变成了 碱基对,这种变化导致了血红蛋白中 个氨基酸的变化。
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HbA基因突变为HbS基因后,恰好丢失了一个MstII限制酶切割位点。用MstII限制酶切割胎儿DNA,然后用凝胶电泳分离酶切片段,片段越大,红凝胶上离加样孔越近。加热使酶切片段解旋后,用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交,荧光出现的位置可能有下图所示A、B、C 三种结果。若出现 结果,则说明胎儿患病;若出现 结果,则说明胎儿是携带者。
II.小鼠是生物学研究中重要的实验材料,下列是对小鼠所做的有关研究。小鼠的体色灰色与白色是一对由常染色体上的基因控制的相对性状,某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①一一⑧),同时进行了一次杂交实验。下表是杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。请分析后回答问题:
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杂交组合 |
亲本 |
子代 |
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雌 |
雄 |
灰 |
白 |
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I |
①灰 |
②白 |
5 |
6 |
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II |
③白 |
④灰 |
4 |
6 |
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III |
⑤灰 |
⑥灰 |
11 |
0 |
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IV |
⑦白 |
⑧白 |
0 |
9 |
该小组同学认为,上述实验结果不能确认哪个性状是显性性状,需要重新设计杂交组合,以确定这对性状的显隐性。请简要写出最合理的实验方案,并预测实验结果及结论。
实验方案:
让①与④杂交(第一杂交组),同时②与 杂交(第二杂交组),观察后代体色情况。
预测结果及结论:
若第一杂交组的后代既有灰鼠又有白鼠,而第二杂交组的后代全为 鼠,则灰色为显性性状;若第一杂交组的后代全为灰鼠,而第二杂交组的后代为 鼠,则白色为显性性状。
5. 用低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用。某些植物必须经过春化作用才能开花结实,高温、缺氧和缺水等均可以解除春化,一般植物在种子萌发后到植物营养生长的苗期感受低温而完成春化。下表是对冬小麦进行相关实验的研究结果,有关叙述错误的是
( )
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冬小麦幼苗 |
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处理方式 |
未经低温处理 |
经低温处理 |
先低温处理后高温处理 |
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检测结果 |
没有某些特殊蛋白质 |
有某些特殊蛋白质 |
出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失 |
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现象 |
不能抽穗开花 |
抽穗开花 |
不能抽穗开花 |
A.影响冬小麦抽穗开花的环境因素有温度、氧浓度、水分等
B.春化产生的特定蛋白质是由突变基因引起
C.春化使植物某些细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异,即出现了细胞分化
D.春化产生的特定蛋白质是春化作用(低温处理)激活了某些基因表达的产物
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)