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2.某植物屬于XY型性別決定的二倍體生物,抗病和感病性狀是由位于性染色體上一對等位基因控制,抗病基因?qū)Ω胁』驗轱@性.請回答下列問題.
(1)科研人員分別對基因B和b進行測序,部位序列如圖1所示(其它序列相同):
①兩基因相比,結(jié)構(gòu)相對更穩(wěn)定的是B基因.
②現(xiàn)對B基因進行人工處理,使圖中已知基因序列α鏈中T全部轉(zhuǎn)化為A,則處理后的B基因復制3次,至少需要游離的腺嘌呤39個(只考慮圖中給出的序列).
(2)現(xiàn)有正常植株幼苗Ⅰ和Ⅱ,用射線處理正常幼苗Ⅱ后引起變異,對變異類型進行研究,發(fā)現(xiàn)細胞中基因及染色體變化如圖2所示,(其他基因及染色體均正常)
①突變Ⅰ的形成是細胞在進行DNA復制過程中發(fā)生基因突變導致,突變Ⅱ是該細胞發(fā)生染色體易位導致.
②突變類型與正常類型雜交,如子代均為感病類型,則為突變類型Ⅰ;若子代無論雌雄都有一半抗病,一半感病,則為突變類型Ⅱ;若子代雄性個體都抗病,雌性個體都感病,則為突變類型Ⅲ.
(3)該植株種群另一對基因位于常染色體上,種群個體數(shù)量足夠多,基因為AA的個體占24%,aa個體占4%,在環(huán)境中生存能力為AA=Aa>aa,則長期的過程中,會使A和a基因頻率發(fā)生怎樣的變化?(在圖3中用曲線表示)
(4)常用DNA拼接技術(shù)研究生物性狀的遺傳.如圖4所示的酶M和酶N是兩種限制酶,圖中DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類,其它堿基的種類未作注明.
①酶M特異性剪切的DNA片段是,則酶N特異性剪切的DNA片段是
②多個片段乙和多個片段丁混合在一起,用DNA連接酶拼接得到環(huán)狀DNA,其中只由兩個DNA片段連接成的環(huán)狀DNA分子有3種.

分析 分析圖1:圖1表示B和b這對等位基因的堿基序列;
分析圖2:圖2中正常Ⅰ表示雌性個體,正常Ⅱ表示雄性個體,突變Ⅰ是基因突變形成的,突變Ⅱ是染色體易位形成的,突變Ⅲ是染色體缺失形成的.
分析圖4:圖4所示的是酶M和酶N兩種限制酶切割含有目的基因的DNA片段和質(zhì)粒的結(jié)果.

解答 解:(1)DNA分子中,C和G之間有3個氫鍵,A和T之間有2個氫鍵,因此C和G的含量越高,其穩(wěn)定性越高.所以,兩基因相比,結(jié)構(gòu)相對更穩(wěn)定的是B基因.
②現(xiàn)對B基因進行人工處理,使圖中已知基因序列α鏈中T全部轉(zhuǎn)化為A,則α鏈中含有6個堿基A,不含堿基T,以此鏈為模板復制3次形成的4個DNA分子共含腺嘌呤4×6=24個,其中有6個是α鏈原來就有的;圖中β鏈含有堿基A+T=6個,則以該鏈為模板復制3次形成的4個DNA分子中共有堿基A+T=6×2×4=48個,A=T=24個,其中有3個β鏈原來就有的.因此,處理后的B基因復制3次至少需要游離的腺嘌呤24-6+24-3=39.
(2)①突變Ⅰ是由正常Ⅱ中B基因突變成b基因形成的,而基因突變發(fā)生在DNA復制過程中;突變Ⅱ是由正常Ⅱ中B基因所在的染色體片段易位到常染色體上形成的,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位.
②若突變類型Ⅰ與正常類型Ⅰ雜交,即XbXb×XbYb,則子代均為感病類型;若突變類型Ⅱ與正常類型Ⅰ雜交,即XbXb×BXbY,則后代無論雌雄都有一半的概率抗病,一半的概率感病;若突變類型Ⅲ與正常類型Ⅰ雜交,即XbXb×XYB,則后代雄性個體都抗病,雌性個體都感�。�
(3)基因為AA的個體占24%,aa個體占4%,則Aa的個體占72%,因此A的頻率=AA的基因型頻率+12Aa的基因型頻率=60%,a的頻率=1-60%=40%.在環(huán)境中生存能力為AA=Aa>aa,則aa個體逐漸會被淘汰,因此A的基因頻率逐漸升高,而a的基因頻率逐漸降低.因此,A和a基因頻率情況如圖:
(4)①根據(jù)圖4中酶M和酶N切割后的結(jié)果,若酶M特異性剪切的DNA片段是,則酶N特異性剪切的DNA片段是
②多個片段乙和多個片段丁混合在一起,用DNA連接酶拼接得到環(huán)狀DNA,其中只由兩個DNA片段連接成的環(huán)狀DNA分子有3種,即片段乙自身連接、片段丁自身連接,片段乙和片段丁自身連接.
故答案為:
(1)①B    ②39
(2)①DNA復制    基因突變     染色體易位  
②均為感病類型      無論雌雄都有一半抗病,一半感病     雄性個體都抗病,雌性個體都感病
(3)
(4)①    ②3

點評 本題考查基因工程、染色體變異、基因頻率和伴性遺傳的相關知識,要求考生識記基因工程的操作工具及其作用;識記染色體變異的類型,能與基因突變進行區(qū)分;識記基因頻率的相關計算;掌握伴性遺傳的特點,能結(jié)合圖中信息準確答題,綜合性強,難度較大.

練習冊系列答案
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對照組實驗組
12
注射物玉米油H
(濃度100mg/L)
H
(濃度200mg/L)
精子數(shù)均值(×107個)7.135.094.35
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12.人類基因組計劃的實施為人類了解自身的奧秘、增進健康具有無可估量的意義,而其基礎是對DNA分子和基因結(jié)構(gòu)和功能的認識.如圖表示細胞內(nèi)與基因有關的物質(zhì)或結(jié)構(gòu),請仔細閱讀并回答問題:

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