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遗传的分子基础1


时间:2022-03-16 作者: 阅读:


遗传的细胞学基础1


1.某哺乳动物的基因型为AaBb,下图为该动物的一个器官中部分细胞分裂的示意图,图甲为某细胞内部分染色体及相关基因分布示意图。请回答下列问题:
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(1)图甲的变异类型是______,图甲细胞分裂最终产生的子细胞基因组成是______。
(2)图乙含有______个染色体组,图丙产生的子细胞名称为______。
(3)下图为该动物减数分裂形成配子过程中,4个不同时期细胞其核内染色体和DNA分子的数量变化。
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①I~IV时期中,含有染色单体的时期是___;图甲~图丁中,处在III时期细胞是_________。
②若图丙来自正常细胞的分裂,请在方框内绘出图丙细胞分裂产生的生殖细胞示意图,并在染色体上注明相应基因。

2.某科学家欲探究甲苯对小鼠精母细胞减数分裂的影响,设计了如下实验。请完成相关问题:
实验课题:探究甲苯溶液的浓度大小对小鼠精母细胞的减数分裂的抑制性强弱。
实验材料:浓度为1.6 μg/g、3.2 μg/g、4.8 μg/g的甲苯溶液、生理盐水、育龄相同雄性小鼠若干、秋水仙素等。实验步骤:将小鼠随机等分成四组,分别皮下注射等量的三种浓度的甲苯溶液和生理盐水。48 h后注射秋水仙素并处死小鼠(秋水仙素抑制纺锤体的形成,使染色体无法正常分开),剥离小鼠睾丸曲精小管,将其捣碎、离心、染色,制成临时装片,观察小鼠减数分裂相数。
实验结论:实验结果如下表。由此得出的结论是_______________________________________。
组别 分裂相数
实验组 低 1.6 μg/g 206
中 3.2 μg/g 166
高 4.8 μg/g 153
对照组 生理盐水 260
实验分析:
(1)该实验中,实验的自变量为________;因变量为_________________________。
(2)该实验可选用________作为染色试剂。
(3)从机理上推测,甲苯作用于精母细胞,可能抑制了_______________________________。

3.为了观察植物的染色体组型及花粉母细胞减数分裂过程中的染色体行为,某兴趣小组以紫鸭跖草的根尖和花药为材料,进行了以下相关实验。
Ⅰ.观察紫鸭跖草染色体组型
紫鸭跖草枝条水培→根长到1.0~1.5 cm时切取新生根尖→卡诺氏液固定→1 mol•L -1的HCl解离→清水漂洗→铁矾苏木精染液染色压片→光学显微镜观察并拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列。染色体及组型如图所示,回答下列问题:

(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是__________。
(2)实验过程中用清水漂洗的目的是_______________。
(3)该实验采用铁矾苏木精染液作为染色剂,与其有相似作用的试剂有_________。
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于分裂中期且染色体____________的细胞进行拍照。
(5)依据上图组型,可以得出一个染色体组含有____________条染色体。
Ⅱ.观察紫鸭跖草花粉母细胞减数分裂
将尚未开放的紫鸭跖草花中的花药取出→置于载玻片上→在花药上滴加改良苯酚品红染液染色10 min→边染色边用镊子轻轻捣碎花药→挤出花粉母细胞,清除花药残壁→盖上盖玻片→用吸水纸吸去多余染液→轻轻按压制作成临时玻片标本→光学显微镜下观察。下列①~⑥是减数分裂不同时期实拍图。

(6)请将上述观察到的实拍图按减数分裂的先后顺序进行排序:①__________________。
(7)图②细胞所处分裂时期的特点是_______________,该细胞中含有____________条染色单体。
4.图甲表示某动物体内细胞分裂过程部分染色体的变化,图乙表示细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。回答下列问题:

(1)该高等动物为__________(填“雄性”或“雌性”)动物,与细胞核中染色体复制密切相关的酶有______________________________(写出两种即可)。
(2)图甲中细胞④的基因B与基因b所在的染色体__________(填“是”或“不是”)同源染色体,原因是____________________。
(3)图乙中BC段同源染色体对数加倍的原因是____________________,GH段同源染色体对数减少为0的原因是____________________。
(4)图甲中细胞② ④ 的名称分别为____________________,细胞① ③ 分别对应图乙中的__________时期。
5.研究表明,雎性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。
(1)减数第一次分裂的前期可分为如图1所示5个亚时期,其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生联会并形成_____________。减数第一次分裂过程中,非同源染色体的_____________及同源染色体中_____________之间的交叉互换会导致配子基因组合的多样性,从而明显加快了_____________的速度。

2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
①cAMP被称为细胞内的第二信使。如图2所示,当信号分子与____________结合后,通过G蛋白激活酶A,在其催化下由_____________脱去两个磷酸基团并发生环化形成生成cAMP,作用于靶蛋白,调节细胞的生理过程。该过程体现了细胞膜具有_____________功能。

②实验一:不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图3所示。由此可知,cAMP调控了细胞的减数分裂进程,判断依据是_____________.已知卵母细胞进入粗线期时,在显微镜下可观察到联会复合体蛋白(简称S蛋白)沿染色体轴分布,进入核网期时,S蛋白则已完全从染色体上解离下来,研究人员猜测cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是S蛋白,并对此展开进一步研究。
③实验二:选取待定时期的胚胎卵巢,实验组注射混有台盼蓝的干扰s基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否),则对照组应注射_____________。经处理后分别进行细胞培养,3天后,实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期,对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期,证明S基因的表达会_____________(填“促进”或“抑制”)小鼠卵母细胞提前进入核网期。
④实验三:体外培养特定时期的卵母细胞,实验组添加酶A抑制剂,一-段时间后, 实验组中可观察到s蛋白沿染色体轴分布的卵母细胞为68.7%,对照组的相应数据为39.0%,表明cAMP会_____________(填“促进”或“抑制”) S蛋白与染色体的解离,从而促进细胞减数第一次分裂进入核网期。
6.科学家研究发现,棉花每个染色体组含13条染色体,二倍体棉种染色体组分为A、B、C、D、E、F、G7类,异源四倍棉种由两个非同源二倍体棉种相遇,经天然杂交成异源二倍体,后在自然条件下,杂种染色体组加倍成双二倍体(即异源四倍体)。三交种异源四倍体是由三类染色体组组成的异源四倍体,拓宽了棉属遗传资源,为选育棉花新品种提供了新途径,培育过程如图所示。请据图回答问题:


(1)亚洲棉AA和野生棉GG进行人工杂交,需要在母本开花前先去除雄蕊,授粉后需要________。人工诱导异源二倍体AG染色体加倍时,需要在________时期用特定的药物处理。
(2)亚洲棉植株体细胞含有的染色体数目是________条。若要用异源四倍体AAGG来培育AAGD,________(填“可以”或“不可以”)通过诱变育种,使其发生基因突变而获得。
(3)一般情况下,三交种异源四倍体AAGD在育性上是________的,在其减数分裂过程中,可形成________个四分体。
(4)若需要大量繁殖三交种异源四倍体AAGD的植株,可以通过________技术。若AAGD偶然也能产生可育的花粉,与野生棉二倍体杂交后出现染色体数目为42的后代,其原因是________(填下列字母)。
A.减数分裂形成配子过程中,染色体数目发生异常
B.减数分裂形成配子过程中,发生了基因重组
C.减数分裂形成配子过程中,发生了基因突变
D.细胞在有丝分裂过程中发生了基因突变
E.细胞在有丝分裂过程中,出现了部分染色体增加等现象
7.下表为离体培养的某二倍体生物细胞周期中各时期的时间。
时期 G1 S G2 M 合计
小时 2.2 6 6.3 1.4 15.9



(1)表中细胞分裂过程中加入DNA合成抑制剂后,会使DNA复制立即停止。进入细胞周期的细胞,至少经过 小时,最终所有细胞都停滞于 。
(2)表中M期结束后产生的子细胞去向有 、 和暂不分裂等。
(3)若一个基因型为AaX BX b细胞,经过减数分裂,最终产生了四个子细胞,其中一个子细胞的基因型为Aa。则在减数分裂过程中发生的异常情况最可能是
①常染色体发生的异常是 。②性染色体发生的异常是
A.减数第一次分裂后期同源染色体未分离
B.减数第二次分裂后期同源染色体未分离
C.减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期同源染色体未分离
D.减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离
8.下图甲表示某种哺乳动物细胞分裂过程中染色体数与核DNA分子数之比的变化曲线,图乙表示这种动物某个体内精原细胞分裂不同时期的图像。请据图回答:

(1)图甲中BC段、DE段形成的原因分别是____________________、____________________。
(2)甲中处于E点的细胞中含有____________对同源染色体,图乙中____________(填序号)细胞处于图甲中的CD段。
(3)若该生物的基因型是GgPp,在精细胞的形成过程中G与P的自由组合发生在图乙____________(填序号)细胞中;G与G的分离发生在图乙____________(填序号)细胞中,该细胞的名称是____________________________。若某精原细胞分裂完成后形成了基因型为GPp的精细胞,原因是减数第一次分裂后期__________________________________________________________。
(4)在图甲中绘制此精原细胞减数分裂过程中染色体数与核DNA数之比的变化曲线(不标字母)。
9.某哺乳动物的基因型为 AaBb,图1、图2、图3 表示其体内某一细胞分裂不同时期的图像,图4表 示该生物体内某细胞在分裂过程中,染色体数目与核DNA含量的比值变化曲线图。请分析回答问题: 360截图16530710414235
(1)图1细胞的名称是_____________,出现基因A与a的变异类型属于_____________。
(2)图1~3 中含有同源染色体的细胞有_____________。若图4为减数分裂过程,则_____________段既有含同源染色体的细胞,又有不含同源染色体的细胞。
(3)图1~3 中,与图4中EF段对应的细胞有_____________;含有相同染色体组数的细胞有_____________。
(4)图4中,E点所处的分裂时期是_____________。此时,细胞中的染色体数目与DNA含量比值_____________1(选填“>”或“<”或“=”)。
(5)若图l细胞产生的一个子细胞的基因组成是Aab,其他细胞正常分裂,则同时产生的另外三个子细胞的基因组成是_____________。
10.某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展相关实验。请回答相关问题:
实验一:幼根长至1.0cm~1.5cm→冰箱内4℃ 培养36h→剪取5mm左右根尖→卡诺氏固定液固定→70%乙醇中保存→解离→漂洗→染色→制片→镜检。下图是是光学显微镜下观察到的某一视野部分实拍图。

(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中
______(填图中的字母)时期细胞的比例,便于染色体观察、计数。c时期染色体数与核DNA数的比例为______。
(2)小组成员进一步优化实验操作,用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖,再用低浓度的KCl溶液处理一段时间,使细胞适度膨胀,以利于______更好地分散。若光学显微镜下观察到某一视野中部分中期细胞染色体数目加倍,则最可能的原因是______。

实验二:取幼嫩的花蕾→卡诺氏固定液固定→70%乙醇中保存→花药剥离→改良苯酚品红染液染色→制片→镜检。
(3)上图是来自两组实验的两个典型镜检图像。其中来自实验二的是______,判断的主要依据是______。
(4)分析根尖细胞细胞染色体核型时,需将图像中的______进行人工配对。根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有______(填下列序号)。
① 基因重组 ② 基因突变 ③ 三体 ④ 单体


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