青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用野生青蒿（2n=18），通过传统育种和现代生物技术可培养高青蒿素含量的植株。请回答下列问题：
（1）图甲表示利用野生青蒿的花粉进行育种实验的过程。其中植株X为 倍体，获得植株X的理论基础是 。
（2）已知青蒿茎的颜色有青色、红色和紫色，由两对等位基因B、b和C、c控制。现将一青杆植株和一红杆植株杂交，F1全为青杆，F1自交，F2中青杆124株，红杆31株，紫杆10株。这两对基因的遗传遵循 定律。亲本青杆和红杆的基因型分别是 。F2青杆植株中能稳定遗传的个体占 。
研究发现青蒿茎颜色的不同于青蒿素产量有关，生产上通过杂交育种就能快速获得高产植株的品种，由此推断茎 色青蒿的产量最高。
（3）图乙为控制青蒿素CYP酶合成的cyp基因结构示意图，图中K、M不编码蛋白质。若该基因的一个碱基对被替换，使CPY酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是 （填字母）。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用野生青蒿（2n=18），通过传统育种和现代生物技术可培养高青蒿素含量的植株。请回答下列问题：
（1）图甲表示利用野生青蒿的花粉进行育种实验的过程。其中植株X为 倍体，获得植株X的理论基础是 。
（2）已知青蒿茎的颜色有青色、红色和紫色，由两对等位基因B、b和C、c控制。现将一青杆植株和一红杆植株杂交，F1全为青杆，F1自交，F2中青杆124株，红杆31株，紫杆10株。这两对基因的遗传遵循 定律。亲本青杆和红杆的基因型分别是 。F2青杆植株中能稳定遗传的个体占 。
研究发现青蒿茎颜色的不同于青蒿素产量有关，生产上通过杂交育种就能快速获得高产植株的品种，由此推断茎 色青蒿的产量最高。
（3）图乙为控制青蒿素CYP酶合成的cyp基因结构示意图，图中K、M不编码蛋白质。若该基因的一个碱基对被替换，使CPY酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是 （填字母）。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（2n=18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）研究野生型青蒿的基因组，应研究 条染色体上的基因。
（2）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，圆柱形茎（B）对菱形茎（b）为显性，两对性状独立遗传，若F1代中白青秆、圆柱形茎植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为_____________，该F1代中紫红秆、菱形茎植株所占比例为_______。
（3）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，用__________处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为__________条。
（4）四倍体青蒿与野生型青蒿________（是、否）为同一物种，原因是___________________。
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我国科学家屠呦呦因发现了治疗疟疾的重要药物青蒿素而获得了2015年度诺贝尔生理及医学奖。利用野生青蒿（2N＝18），通过传统育种和现代生物技术可培育青蒿素高产植株。请回答下列问题：
（1）图甲表示利用野生青蒿的花粉进行育种的过程，其中植株X和Y的染色体数分别为____________。
（2）已知青蒿茎的颜色有青色、橙色和红色，由两对等位基因A/a和B/b控制。现将一青杆植株和一橙杆植株杂交，F1全为青杆，F1自交得F2，结果如图乙所示，则亲本青杆和橙杆的基因型分别是____________；若让F2中的青杆植株自交，则产生红杆植株的概率是_________。
（3）如果青蒿茎杆的颜色是由叶绿体中的色素决定的，则两对等位基因A/a和B/b直接控制的是________________的形成。
（4）图丙为控制青蒿素CYP酶合成的cyp基因的结构示意图，图中K、M不编码蛋白质，对应的mRNA片段被剪切，若该基因的一个碱基对改变，会使CYP酶的第70位氨基酸由谷氨酸变成了缬氨酸，则该基因突变发生的区段可能是__________（填字母）。
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（每空2分，共10分）青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有 ________ 种基因型；若F１代中白青秆，稀裂叶植株所占比例为３／８，则其杂交亲本的基因型组合为 ________ ，该F１代中紫红秆、分裂叶植株占比例为 ________ 。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ________ ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 ________ 。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体，体细胞染色体数为18)，通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性，稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有________种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为____________________，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为________。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是________________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为____________。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有__________种基因型；若F1代中白青秆，稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为___________，请写出该杂交过程的遗传图解________________。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是________________，该育种方法的原理是________，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为________。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀
裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有 种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为 ，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（下图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）= 。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无 _____（填字母）。③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是 （填字母）。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有__________种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为AaBb与__________；F1代白青秆、分裂叶植株中，纯合子所占比例为_________。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。四倍体青蒿植株体细胞中，染色体数最多为_______条。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（下图为基因结构示意图，其中J、L、N区段为编码区中的外显子，参与蛋白质的编码；K、M区段为编码区中的内含子，不参与蛋白质的编码），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
①若该基因一条单链中（G+T）：（A+C）=2/3 ，则其互补链中（G+T）：（A+C）=__________。
②该基因经改造能在大肠杆菌中表达。将该基因导入大肠杆菌前，通常用__________处理大肠杆菌，使其成为感受态。
③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，则该基因碱基对被替换的区段是__________（填字母），该变异类型为__________。
【答案】 9 aaBb或 Aabb 0或1/3 72 2/3 Ca2+ L 基因突变
【解析】试题分析：本题考查基因自由组合定律、基因突变、染色体变异和DNA分子结构的相关知识，意在考查学生的识记、识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。由题意知，野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，因此遵循基因的自由组合定律；由于自由组合定律同时遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成若干个分离定律问题进行解答；DNA是由两条链组成的，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，配对的碱基相等；低温诱导多倍体形成的原理是低温抑制纺锤体的形成，抑制细胞正常的分裂而使细胞内的染色体加倍。
（1）在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中，控制各自性状的基因型各有3种（AA、Aa和aa及BB、Bb和bb），由于控制这两对性状的基因是独立遗传的，基因间可自由组合，故基因型共有3×3=9种。F1中白青秆、稀裂叶植株占3/8，即P（A_B_）=3/8，由于两对基因自由组合，可分解成1/2与3/4，所以一对基因是测交，一对基因是杂合子自交，即亲本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。当亲本为AaBb×aaBb时，F1中白青秆、分裂叶的基因型为Aabb，全为杂合子，即纯合子的概率为0；当亲本为AaBb×AaBb时，其后代白青秆、分裂叶的基因型及比例为Aabb：AAbb=2:1，因此纯合子占1/3。
（2）据题意可知，二倍体野生型青蒿的体细胞染色体数为18，经秋水仙素处理后，变为四倍体，染色体数为36。四倍体青蒿植株体细胞中，染色体数最多时为有丝分裂后期，此时染色体数目加倍，为72条。
（3）①根据DNA的碱基互补配对原则，（G+T）：（A+C）在在两条单链中是互为倒数的，所以若该基因一条单链中（G+T）：（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）：（A+C）=3/2。②该基因经改造能在大肠杆菌中表达。将该基因导入大肠杆菌前，通常用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态。③cyp基因中只有编码区的外显子区段能编码蛋白质，该基因控制合成的CYP酶的第50位由外显子的第150、151、152对脱氧核苷酸（3×50=150，基因中模板链中每3个连续脱氧核苷酸决定一个氨基酸）决定，因此该基因突变发生在L区段内（81+78=159）。该变异类型为基因突变。
【题型】非选择题
【结束】
32
为研究肝癌致病机理，科研工作者利用下图所示的差异杂交法和基因工程获取相关癌基因以作进一步研究。请据图回答问题：
（1）图1中，A过程需要用__________酶，D过程需要回收__________（填“未杂交”或“杂交分子”）的含32P的cDNA单链，继而通过人工合成，获得__________， 并用其构建基因文库。
（2）从图1构建的基因文库中获取的目的基因，一般还需进行人工改造后才能用于基因表达载体的构建，改造内容除了在基因两端添加限制酶的识别序列外，还需添加__________，以便其随载体导入到受体细胞后，能正常调控表达过程。
（3）上图2为改造后的目的基因。图3为两种质粒，其中Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，其表达产物可使底物X-Gal呈蓝色。EcoRⅠ（0.7Kb）、NotⅠ（1.2Kb）等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离（1kb=1000个碱基对）。
①图3中能作为载体的最理想的质粒是__________（填“X”或“Y”），用选定的质粒与图2的目的基因构建基因表达载体时，应选用的限制酶是__________。为筛选出成功导入目的基因的受体细胞，培养基中应适量添加__________。
②若用EcoRⅠ完全酶切上述①中获得的重组质粒，并进行电泳观察，可出现四种长度不同的片段，其长度分别为1.7kb、5.3kb、__________。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术科培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青杆（A）对紫红杆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有 种基因型；若F1代中白青杆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为 。
（2）低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞，从而获得四倍体细胞并发育成四倍体植株，低温诱导产生四倍体的原因是 ，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数最多为 条。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（注：下图为基因结构示意图；图中K、M不编码蛋白质；与RNA聚合酶结合位点位于基因结构的左侧），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是 （填字母）
（4）研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞液能够产生合成青蒿素的中间产物FPP（如下图中虚线方框内所示）。
①在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程②还需要 （至少写三种）等物质或结构的参与。
②根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入的目的基因是 。
③实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素很少。为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，请提出一个合理的思路 。
（5）控制青蒿株高的等位基因有4对，它们对株高的作用相等，且分别位于4对同源染色体上。已知基因型为ccddeeff的青蒿高为10cm，基因型为CCDDEEFF的青蒿高为26cm。如果已知亲代青蒿高是10cm和26cm，则F1青蒿高是 cm，F2中株高不同于亲代的几率是 。
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青蒿素是治疗疟疾的重要药物。如图为利用二倍体野生型青蒿，通过现代生物技术培育青蒿素含量高的四倍体细胞和植株的示意图。请回答下列相关问题：
(1)上述a→d过程涉及的原理有____________________________(至少两项)。其中a为______过程，b过程需要在________________作用下完成，d过程的技术基础是____________。
(2)通过e过程可以实现工业化生产青蒿素，有关叙述正确的是________。
A．该过程需要适量激素以刺激分化
B．该过程不需要提供有机营养物质
C．该过程需要诱导相关基因的表达
D．该过程的原理是染色体畸变
(3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用________________酶可将G基因从青蒿细胞中分离出，并经改造和扩增后，将其与含有抗生素抗性基因的质粒形成重组DNA，再与经____________处理的大肠杆菌液混合，使重组DNA更易进入大肠杆菌，通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。
(4)下列有关基因工程的叙述错误的是________。
A．获取目的基因需要酶的催化
B．目的基因能够在宿主细胞中复制
C．大肠杆菌是基因工程的常用载体
D．能够实现定向改造生物性状
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