内容正文:
重难大题集训(一) 遗传规律的推理和判断
1.(2022·江苏省木渎高级中学模拟预测)科研人员在直刚毛果蝇品系中发现一只焦刚毛雌果蝇突变体,将直刚毛果蝇与该突变体杂交,后代雌果蝇全为直刚毛,而雄果蝇全为焦刚毛。科研人员将一DNA片段导入到子一代直刚毛雌蝇的体细胞中,通过克隆技术获得一只转基因焦刚毛果蝇。进一步研究发现插入的 DNA片段本身不控制具体性状,果蝇体内存在该 DNA片段可导致直刚毛基因不表达而表现为焦刚毛,并且受精卵中若不存在 B、b基因将导致胚胎致死(注:控制刚毛性状的基因可以用B、b表示)。
(1)控制果蝇刚毛性状的基因位于________染色体上,且________为显性性状。
(2)该 DNA 片段插入到果蝇染色体上的位置有4种可能,如图1所示。让该转基因果蝇与直刚毛雄果蝇进行杂交,若后代中焦刚毛♀∶焦刚毛♂∶直刚毛♀∶直刚毛♂=1∶1∶1∶1,则DNA插入的位置是________(填序号);若后代中焦刚毛♀∶焦刚毛♂∶直刚毛♀=1∶1 ∶1,则DNA插入的位置是________(填序号)。
(3)将转基因焦刚毛果蝇中B基因与直刚毛果蝇中B基因及二者的cDNA(相应mRNA 逆转录形成的 DNA)进行扩增后电泳,结果如图所示:
根据图2可知,转基因焦刚毛果蝇中导入的DNA片段插入的位置为图1中的________(填序号)。真核生物基因转录的 RNA需要通过剪接加工后才能形成具有功能的 mRNA,试分析说明两种果蝇cDNA扩增结果不同的原因是_________________________________________
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答案 (1)X 直刚毛 (2)① ④ (3)④ B基因中因插入序列导致突变,合成的 mRNA在加工时切除了更长的序列,导致 mRNA 比正常的 B基因转录的 mRNA短
解析 (1)分析题意,直刚毛雄果蝇与焦刚毛雌果蝇突变体杂交,后代雌果蝇全为直刚毛,而雄果蝇全为焦刚毛,推测控制果蝇刚毛性状的基因位于X染色体上;且直刚毛为显性,焦刚毛为隐性。(2)科研人员将一个外源DNA片段导入到F1直刚毛雌蝇(XBXb)的体细胞中,如果是①,插入的外源DNA与b基因连锁;如果是②,则遵循基因的自由组合定律;如果是③,插入的外源DNA与B基因连锁;如果是④,则B基因的碱基序列被打破,发生基因突变;如果该DNA片段的插入位置是①(设插入的DNA上的基因是A,没有插入的是a),则转基因雌果蝇的基因型是XBaXbA,直刚毛雄果蝇的基因型为XBaY,两者进行杂交,子代基因型为XBaXBa、XBaY、XBaXbA、XbAY,由题干信息可知,插入的 DNA片段本身不控制具体性状,果蝇体内存在该 DNA片段可导致直刚毛基因不表达而表现为焦刚毛,则子代1XBaXBa(直刚毛)∶1XBaY(直刚毛)∶1XBaXbA(焦刚毛)∶1XbAY(焦刚毛);如果该DNA片段的插入位置是④,即插入到B基因中,B基因被破坏,则转基因雌果蝇的基因型为XbXA,直刚毛雄果蝇的基因型为XBY,两者进行杂交,子代基因型为XBXA、XBXb、XbY、XAY,由于受精卵中不存在 B、b基因将导致胚胎致死,则子代1XBXA(焦刚毛)∶1XBXb(直刚毛)∶1XbY(焦刚毛)∶1XAY(死亡)。(3)据图2基因扩增结果可知,转基因焦刚毛果蝇控制焦刚毛性状的基因长度比控制直刚毛的基因长,表明导入的DNA片段插入到B基因内部,即位置④;两种果蝇cDNA扩增结果不同的原因是B基因中因插入序列导致突变,合成的 mRNA在加工时切除了更长的序列,导致 mRNA 比正常的 B基因转录的 mRNA短。
2.(2022·山东省实验中学模拟预测)请回答下列有关水稻研究的问题:
(1)水稻是自花传粉植物,一般都是纯种。在实验田中偶然间发现了一株穗大、籽粒饱满的稻株,结了十几个8寸多长的稻穗。第二年用这些稻穗的种子种出了1 000多株水稻,植株高的高、矮的矮,参差不齐。推测实验田中的这株“穗大、籽粒饱满”的野生稻是一株天然的________。
(2)用某纯合白颖稻壳品系与另一纯合黄颖稻壳品系进行杂交实验,F1全为黄颖,F1自交,F2中黄颖∶白颖=9∶7。科研人员将实验获得的F2中黄颖个体自交,则子代的表型及比例为__________________________,白颖个体中杂合子自交,后代均未发生性状分离,原因是_____________________