针对这个现象,有以下三种假设:
假设1:控制白眼的基因(w)只位于Y染色体上。 假设2:控制白眼的基因(w)位于X和Y染色体上。 假设3:控制白眼的基因(w)只位于X染色体上。 请分析回答下列问题:
(1)假设1不成立的理由是________________________________。
(2)若假设2成立,则该实验中从P→F1→F2,关于眼色的基因型有___________种。
(3)摩尔根还做了一个回交实验(让亲代白眼雄果蝇和F1红眼雌果绳交配),该实验的结果不能否定假设2或假设3,理由是________________________。
(4)若要证明假设3正确,试以F2中个体和野生型果蝇为材料,设计一个杂交方案(要求写出实验思路):___________________________________________________。后代应出现的结果是_________________________________________________。
【答案】 (1). 如果控制白眼的基因只分布在Y染色体上,则F1雄性个体应全为白眼,与事实不符 (2). 4
(3). 根据假设2和假设3推导出的结果相同,回交实验的结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼,一半白眼 (4). 让F2中红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交,选出子代中的白眼雌果蝇;再用选出的白眼雌果绳与野生型红眼雄果蝇杂交,统计子代表现型及比例 子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼(子代中红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1) 【解析】 【分析】
本题以图文结合的形式,考查学生对伴性遗传等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】(1) 如果控制白眼的基因只分布在Y染色体上,则F1雄性个体应全为白眼,而事实是F1雄性个体中白眼占1/4,与事实不符,所以假设1不成立。
(2) 若假设2成立,则该实验亲本的基因型为XWXW、XwYw,F1的基因型为XWXw∶XWYw,F2的基因型及其比例为XWXW∶XWXw∶XWYw∶XwYw=1∶1∶1∶1,因此从P→F1→F2,关于眼色的基因型有4种。若假设3成立,则该实
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验亲本的基因型为XX、XY,F1的基因型为XX∶XY,F2的基因型及其比例为XX∶XX∶XY∶XY=1∶1∶1∶1。
(3)若假设2或假设3成立,则结合对(2)的分析可推知:让亲代白眼雄果蝇(XwYw或XwY)和F1红眼雌果绳(XWXw)交配,子代的基因型及其比例为XWXw∶XwXw∶XWYw∶XwYw=1∶1∶1∶1或XWXw∶XwXw∶XWY∶XwY=1∶1∶1∶1,即根据假设2和假设3推导出的结果相同,回交实验的结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼,所以该实验的结果不能否定假设2或假设3。
(4) 若要证明假设3正确,则应采用测交方案(让白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交),据此依题意可知该实验的思路为:让F2中红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交,选出子代中的白眼雌果蝇;再用选出的白眼雌果绳与野生型红眼雄果蝇杂交,统计子代表现型及比例。若假设3正确,则白眼雌果绳的基因型为XwXw,野生型红眼雄果蝇的基因型为XWY,二者杂交,子代的基因型及其比例为XWXw∶XwY=1∶1,因此后代应出现的结果是:子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼(子代中红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1)。
【点睛】解答此题的关键是以题意和图示中呈现的“亲代、F1与F2的表现型、F2的性状分离比”为切入点,依据三种假设的内容并结合题意,推知双亲、F1的基因型、F2的基因型及其比例,进而围绕“伴性遗传”的相关知识对各问题情境进行解答。
11.泡菜与酸奶均采用乳酸菌进行发酵。现有研究人员打算从泡菜中获取可用于酸奶发酵的乳酸菌菌种,其操作如下:
(1)使用_________________法将少量泡菜汁接种于培养基上,经厌氧培养后得到图示结果。
WW
w
Ww
W
WW
Ww
W
w
(2)将上述培养基中各菌落转移至MRS-碳酸钙固体培养基(配置方法为将MRS培养基冷却至45~50℃时,加入已灭菌碳酸钙,充分混匀,倒平板)中,厌氧培养48小时后,发现有部分菌落的周围出现透明圈,其原因是________________________________________。
(3)将上述培养基中具有透明圈的菌落,转入MRS液体培养基中发酵48小时后,进行纸层析后显色处理,得到下图实验结果(A为1.5%乳酸标样,其余为不同菌种发酵液),则下列菌种属于乳酸菌的是________________________。
(4)在鲜奶中加入上述菌种进行发酵后会出现固形物凝聚成团的现象,推测出现该现象的原因是
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____________________________________________。
(5)因为菌种相同,部分研究人员猜测制作酸奶的过程中可能会产生亚硝酸盐,进而测出酸奶中的亚硝酸盐含量为1mg/kg。于是他们认为制作酸奶的过程中会产生亚硝酸盐,但是另一些研究人员认为这个结论不可靠,其理由是_____________________________。请给出改进实验的思路,以进一步确定此结论的可靠性:
方案改进:______________________________________________________。
预期结果和结论:若___________________________________________,则说明酸奶发酵过程中会产生亚硝酸盐。
【答案】 (1). 稀释涂布平板
(2). 细菌代谢产生的酸性物质分解碳酸钙,形成透明圈 (3). B、C、D
(4). 上述菌种发酵过程中产生的乳酸,降低了pH,使得其中的蛋白质的空间结构被破坏而凝聚成团 (5). 亚硝酸盐可能来自于原料(鲜奶) 增设一组实验,测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量 酸奶中亚硝酸盐含量高于鲜奶中亚硝酸盐含量 【解析】 【分析】
据题文的描述和图示分析可知:该题考查学生对实验室中微生物的纯化培养的方法及其分离等相关知识的识记和理解能力,以及能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力并能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订能力。
【详解】(1) 根据培养的效果图可以判断:将少量泡菜汁接种于培养基上的接种方法是稀释涂布平板法。 (2) 在加入CaCO3的MRS培养基中培养从泡菜汁中分离出来的各菌落,由于细菌代谢产生的酸性物质能够分解培养基中的碳酸钙,所以会在菌落周围形成透明圈。
(3) 将上述周围有透明圈的菌落转入MRS液体培养基中发酵48小时后,进行纸层析后显色处理,其结果如图所示。已知A为1.5%乳酸标样,B~E为不同菌种发酵液,其中的B、C、D均出现了与A相同的显色结果,说明B、C、D菌种的发酵产物中均含有乳酸,因此都属于乳酸菌的菌种。
(4) 在鲜奶中加入上述菌种(乳酸菌)进行发酵后会出现固形物凝聚成团的现象,究其原因是:上述菌种在发酵过程中产生的乳酸降低了奶液的pH,使得其中的蛋白质因空间结构被破坏而凝聚成团。
(5) 在酸奶中检测出含有亚硝酸盐,该亚硝酸盐的来源可能是在制作酸奶的过程中产生的,也可能是来自于原料(鲜奶)。由于在制作酸奶之前没有对鲜奶中是否含有亚硝酸盐进行检测,所以依据检测的结果得出“制作酸奶的过程中会产生亚硝酸盐”的结论是不可靠的。若要确定此结论的可靠性,需增设一组实验,测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量。若测定结果为酸奶中亚硝酸盐含量高于鲜奶中亚硝酸盐含量,则说明酸奶
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发酵过程中会产生亚硝酸盐。
12.20世纪70年代以后,以基因工程为代表的一大批生物技术成果进入人类的生产和生活,发挥了极大的作用。但是,与其他高新技术一样,生物技术既可以造福人类,也可能在使用不当时给人类带来负面影响甚至灾难。根据所学知识回答下列有关问题:
(1)目前关于转基因生物安全性的争论主要集中在________安全、______安全和_______安全三个方面,而这三个方面的争论发生的原因主要还是因为转基因生物的特性及其对现存生物和自然环境的影响具有很大的不确定性。例如,由于_______________________________,因此在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果。
(2)1996年7月5日诞生的克隆羊大大促进了克隆技术的发展,但是多利也陆续表现出一些“早衰”迹象。对于克隆动物的“早衰”原因,目前大体有如下的两种观点:
A.克隆动物的遗传物质和普通动物有本质上的差异(如端粒过短、基因异常等),因此其早衰是一种本质现象,不可避免。
B.克隆动物的遗传物质是正常的,目前的早衰迹象是一些技术问题造成的,或者是发育中由于变异而出现的偶然现象,是可以避免的。
请在以下研究结果后的横线上,写出其支持的上述观点的标号:
①美国科学家采用细胞核移植技术,连续培育出6代克隆鼠,每一代的端粒长度都比上一代略长。支持____________。
②在上述连续克隆实验中,每一代克隆都比上一代更加困难,总体成功率低于一般水平。支持_______________。
③美国哈佛医学院一个研究团队通过多种手段修复染色体组蛋白上的某些异常,可以将小鼠克隆的成功率从不到1%提高到8%左右。支持__________________。
(3)多个克隆动物研究团队发现,利用胚胎干细胞作为细胞核供体进行克隆的成功率大大高于利用体细胞作为核供体进行克隆。该实验中所用的胚胎干细胞通常来源于____________,你认为这个结果所支持的观点和理由是___________。
【答案】 (1). 食物 生物 环境 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的(转移的基因不少都是异种生物的基因) (2). B A B
(3). 早期胚胎或原始性腺 支持A观点,理由是:胚胎干细胞的染色体端粒长度高于体细胞(其他对DNA改变做出的合理猜测也可)或支持B观点,理由是:体细胞是胚胎干细胞分化而来,其基因与胚胎干细胞没有差别(答案中指明两者DNA一致即可)
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【解析】 【分析】
据题文的描述可知:该题考查学生对转基因生物安全性的争论、核移植技术存在的技术问题、胚胎干细胞等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】(1) 目前关于转基因生物安全性的争论主要集中在食物安全、生物安全和环境安全三个方面。由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,加之转移的基因不少都是异种生物的基因,因此在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果。
(2) ①美国科学家采用细胞核移植技术,连续培育出6代克隆鼠,每一代的端粒长度都比上一代略长,说明克隆过程并不一定会导致端粒缩短,因此支持B观点。
②在上述连续克隆实验中,每一代克隆都比上一代更加困难,总体成功率低于一般水平,此现象不排除存在的一种可能性,即克隆成功的实验动物,都来自那些染色体端粒本身就特别长的细胞,但随着克隆代数的增加,染色体端粒逐渐变短,说明克隆动物的“早衰”,是因其遗传物质和普通动物有本质上的差异,所以支持A观点。
③美国哈佛医学院一个研究团队通过多种手段修复染色体组蛋白上的某些异常,可以将小鼠克隆的成功率从不到1%提高到8%左右,说明克隆动物的成功率与采用的技术手段有关,因此支持B观点。 (3) 胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。由于胚胎干细胞的染色体端粒长度高于体细胞,所以利用胚胎干细胞作为细胞核供体进行克隆的成功率大大高于利用体细胞作为核供体进行克隆,此结果支持A观点(或由于体细胞是胚胎干细胞分化而来,其基因与胚胎干细胞没有差别,所以利用胚胎干细胞作为细胞核供体进行克隆的成功率大大高于利用体细胞作为核供体进行克隆,此结果支持B观点)。
【点睛】解答此题的关键是识记并理解引发人们对转基因生物在食物安全与生物安全和环境安全方面发生争论的原因、核移植的种类,明确胚胎干细胞及关于克隆动物“早衰”原因的两种观点的内涵。
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