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第第頁2025屆山東省濟寧市鄒城市兗礦第一中學(xué)高三模擬測試生物試題(一)一、單選題1.經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進入高爾基體后,S酶會在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志。具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P受體識別,經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡,在囊泡逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體的過程中,帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶;不能發(fā)生此識別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運往細(xì)胞膜。下列說法正確的是()A.M6P標(biāo)志能被相應(yīng)的受體識別,與氨基酸的結(jié)合方式密切相關(guān)B.S酶基因缺陷,衰老和損傷的細(xì)胞器會在高爾基體內(nèi)積累C.溶酶體內(nèi)的水解酶和運往細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)加工路徑相同D.囊泡運輸?shù)姆较蚺c高爾基體膜上具有識別M6P標(biāo)志的受體無關(guān)【答案】C【解析】【解答】A、受體的本質(zhì)是糖蛋白,M6P標(biāo)志能被相應(yīng)的受體識別,與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān),A錯誤;B、S酶基因缺陷的細(xì)胞中無法合成S酶,即無法在某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志,也就不能正常合成溶酶體酶,進而溶酶體不能分解衰老損傷的細(xì)胞器,因此會導(dǎo)致衰老損傷的細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)積累,B錯誤;C、溶酶體內(nèi)的水解酶和運往細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的,進而經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工、包裝,C正確;D、具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P受體識別,經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡,在囊泡逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體的過程中,帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶;不能發(fā)生此識別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運往細(xì)胞膜,說明囊泡運輸?shù)姆较蚺c高爾基體膜上具有識別M6P標(biāo)志的受體有關(guān),D錯誤。故選C?!痉治觥康鞍踪|(zhì)的分選,教材沒有講解,需要分析題干理解運用。經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進入高爾基體后,S酶會在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志。具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P受體識別,經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡,在囊泡逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體的過程中,帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶;不能發(fā)生此識別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運往細(xì)胞膜。2.為探究生物體維持pH穩(wěn)定的機制,設(shè)置如下實驗。第一步:甲組3只試管中分別加入物質(zhì)A、等量緩沖溶液、等量血漿,乙組操作同甲組;第二步:甲組3只試管中分別滴加等量的Na2CO3溶液,乙組3只試管中分別滴加等量的物質(zhì)B;第三步:分別記錄實驗結(jié)果。下列說法錯誤的是()A.物質(zhì)A為等量蒸餾水B.物質(zhì)B可以是等量的乳酸C.甲組三只試管pH變化依次為明顯下降、變化不明顯、變化不明顯D.該實驗說明血漿中含有緩沖物質(zhì)【答案】C【解析】【解答】A、題目分析表明,在研究生物體pH穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制時,必須設(shè)計對照實驗,觀察甲組的三支試管設(shè)置,第一支加入物質(zhì)A,第二支加入等量緩沖溶液,第三支加入等量血漿,根據(jù)實驗設(shè)計原則,這三支試管分別對應(yīng)空白對照組、條件對照組和實驗組。由此可以合理推斷,物質(zhì)A應(yīng)為等量蒸餾水,A正確;B、根據(jù)實驗設(shè)計要求,甲組的三支試管均需加入等體積的Na2CO3溶液(堿性溶液),為確保實驗結(jié)果的可靠性,在步驟②的操作中,B組的三支試管同樣需要遵循實驗的等量原則,加入等量的乳酸溶液(酸性溶液),B正確;C、根據(jù)實驗原理分析,由于蒸餾水不具備緩沖能力,而緩沖溶液和血漿中都含有緩沖物質(zhì),能夠有效調(diào)節(jié)pH值;因此可以預(yù)期,在甲組實驗中,三支試管的pH變化情況將呈現(xiàn)如下趨勢,加入蒸餾水的試管會出現(xiàn)顯著pH升高,而含有緩沖溶液和血漿的試管則基本保持pH穩(wěn)定,C錯誤;D、題目分析表明,緩沖溶液組與血漿組的pH值均保持相對穩(wěn)定,這一現(xiàn)象證實血漿中存在緩沖物質(zhì),這些物質(zhì)能夠有效調(diào)節(jié)并保持血漿pH值的動態(tài)平衡,D正確。故選C?!痉治觥績?nèi)環(huán)境是由血漿、組織液、淋巴液等細(xì)胞外液共同構(gòu)成的,它是機體細(xì)胞賴以生存的液體環(huán)境。內(nèi)環(huán)境含有相對穩(wěn)定的化學(xué)成分,滲透壓、pH、溫度等理化性質(zhì)處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),能為機體細(xì)胞提供適宜的生活環(huán)境。3.胞間連絲是穿過植物細(xì)胞壁的管狀結(jié)構(gòu),一般在細(xì)胞分裂末期形成。胞間連絲中央是壓縮內(nèi)質(zhì)網(wǎng),由光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜緊密貼合而成。壓縮內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間的空間稱胞質(zhì)環(huán),中部略有擴張,兩端變窄形成頸區(qū)。如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.胞間連絲形成時,高爾基體、線粒體會比較活躍B.壓縮內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上沒有核糖體的附著C.胞質(zhì)環(huán)頸區(qū)可能對物質(zhì)的運輸有一定的控制作用D.細(xì)胞壁的存在使胞間連絲成為植物細(xì)胞間信息交流的唯一途徑【答案】D【解析】【解答】A、胞間連絲作為一種特殊的蛋白質(zhì)復(fù)合體,在其形成過程中需要高爾基體和線粒體等細(xì)胞器的高度參與,表現(xiàn)為這些細(xì)胞器的代謝活性顯著增強,A正確。B、壓縮內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜緊密堆疊形成的特殊結(jié)構(gòu),其顯著特征在于膜表面缺乏核糖體附著,B正確;C、胞質(zhì)環(huán)頸區(qū)呈現(xiàn)中部略膨大、兩端漸窄的特殊形態(tài),這種結(jié)構(gòu)特征可能參與調(diào)控物質(zhì)的運輸過程,C正確;D、除胞間連絲外,植物激素也是介導(dǎo)細(xì)胞間信息交流的重要途徑,D錯誤。故選D。【分析】植物細(xì)胞間通過胞間連絲形成連續(xù)的共質(zhì)體網(wǎng)絡(luò),這種特殊的細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)不僅實現(xiàn)了細(xì)胞間的物質(zhì)交換,更在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的通訊作用。4.一個15N標(biāo)記的、含1000個基對的DNA分子片段,其中一條中T+A點30%,若將該DNA分子放在14N的培養(yǎng)基中連復(fù)制3次,相關(guān)敘述正確的是()A.該DNA分子的另一條鏈中T+A占70%B.該DNA分子中含有A的數(shù)目為400個C.該DNA分子第3次復(fù)制時需要消耗2800個GD.經(jīng)3次復(fù)制后,子代DNA分子中含14N的比例為7/8【答案】C【解析】【解答】A、根據(jù)DNA分子的堿基配對原則,當(dāng)一條單鏈的嘧啶(T)和嘌呤(A)堿基之和占比30%時,其對應(yīng)互補鏈中的T+A含量必然相同,這是由A=T、C≡G的嚴(yán)格配對關(guān)系所決定的,A錯誤;BC、根據(jù)堿基互補配對原則,該DNA分子中A=T,一條鏈中T+A占30%,則整個DNA分子中T+A占30%,所以DNA分子中A=T=1000×2×30%÷2=300個,則鳥嘌呤G=1000-300=700個,G=C=700,該DNA分子第3次復(fù)制時需要消耗G的數(shù)量=22×700=2800個,B錯誤,C正確;D、1個DNA經(jīng)過3次復(fù)制,共產(chǎn)生23=8個DNA分子,8個子代DNA中都含14N,因此比例為1,D錯誤。故選C。【分析】DNA分子中堿基的相關(guān)計算:
1、DNA雙鏈中:嘌呤之和=嘧啶之和=總堿基數(shù)×50%,不配對堿基之和的比值等于1。
2、DNA單、雙鏈中:配對的堿基之和的比值相等。
3、DNA雙鏈中:互補的兩條鏈中不配對的堿基之和的比值互為倒數(shù)。
4、DNA復(fù)制中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個,經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n-1)。②第n次復(fù)制需要該種脫氧核苷酸數(shù)為m×2n-1。
5.某哺乳動物(2n=8)的基因型為HhXBY,圖1是該動物體內(nèi)某細(xì)胞分裂模式圖,圖2是測定的該動物體內(nèi)細(xì)胞①~⑤中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)的關(guān)系圖。下列敘述正確的是()A.圖1細(xì)胞中同時存在著X和Y染色體B.圖1細(xì)胞中的基因h是基因重組的結(jié)果C.圖2中含有同源染色體的細(xì)胞有③④⑤D.圖2中含有兩個染色體組的細(xì)胞有③④【答案】D【解析】【解答】A、哺乳動物(2n=8)的基因型為HhXBY,該哺乳動物為雄性,圖1中有4條染色體,沒有同源染色體,處于減數(shù)第二次分裂前期,不同時存在X、Y染色體,A錯誤;B、哺乳動物(2n=8)的基因型為HhXBY,圖1細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期,基因型為HhXBY,基因h可能來自基因突變也可能是在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,B錯誤;CD、處于減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞或精細(xì)胞中沒有同源染色體,由圖2可知,①②染色體數(shù)目為n,含有1個染色體組,沒有同源染色體,處于減數(shù)第二次分裂前期或中期;③染色體和核DNA分子數(shù)目都是2n,細(xì)胞中有2個染色體組,可能處于處于減數(shù)第二次分裂后期,或者精原細(xì)胞;④染色體為2n,細(xì)胞中有2個染色體組DNA分子數(shù)4n,可能處于分裂間期、有絲分裂的前中期、減數(shù)第一次分裂;⑤染色體和DNA都為4n,處于有絲分裂后期,4個染色體組,所以染色體組數(shù)目為2的有③④,一定含有同源染色體的細(xì)胞有④⑤,C錯誤、D正確。故選D?!痉治觥?、減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制;(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會,同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂;(3)減數(shù)第二次分裂過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。2、同源染色體是指在減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體,形態(tài)、結(jié)構(gòu)和大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方,同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象叫做聯(lián)會,所以聯(lián)會的兩條染色體一定是同源染色體。6.某種雌雄同株植物(可自花傳粉也可異花傳粉)存在顯性純合致死和花粉部分不育現(xiàn)象。圓形紅果植株和橢圓形黃果植株進行雜交獲得F1,取F1中的一株圓形紅果植株自交獲得F2,F(xiàn)2植株中圓形紅果為201株,圓形黃果為39株,橢圓形紅果為99株,橢圓形黃果為20株。若讓F2中的圓形紅果隨機授粉,后代橢圓形黃果個體所占比例可能為()A.1/17 B.1/30 C.1/34 D.3/170【答案】D【解析】【解答】圓形紅果植株和橢圓形黃果植株進行雜交獲得F1,取F1中的一株圓形紅果植株自交獲得F2,F(xiàn)2植株中圓形:橢圓形=2:1,紅果:黃果=5:1,說明圓形(A)對橢圓(a)形為顯性,紅果(B)對黃果(b)為顯性,那么F1中的一株圓形紅果植株的基因型為AaBb。某種雌雄同株植物(可自花傳粉也可異花傳粉)存在顯性純合致死和花粉部分不育現(xiàn)象,說明圓形純合(AA)致死,紅果Bb自交后代出現(xiàn)紅果:黃果=5:1,bb個體占1/6,卵細(xì)胞b占1/2,花粉b占1/3,b的花粉部分致死。F1中的一株圓形紅果植株的基因型為AaBb,F(xiàn)2中的圓形紅果的基因型為AaBB、AaBb,F(xiàn)1的紅果基因型是Bb,紅果Bb自交子代紅果:黃果=5:1,bb個體占1/6,卵細(xì)胞b占1/2,花粉b占1/3,卵細(xì)胞中B占1/2,花粉中B占2/3,花粉中有一半的b致死,那么F1中BB占1/3、Bb占1/2,即BB:Bb=2:3,形成的卵細(xì)胞B:b=7:3,形成的花粉B:b=14:3,F(xiàn)2紅果自由交配,黃果占3/10×3/17=9/170,F(xiàn)1中圓形的基因型為Aa,圓形純合(AA)致死,F(xiàn)2中的圓形基因型為Aa,其自由交配產(chǎn)生后代橢圓形為aa=1/3,因此后代橢圓形黃果個體所占比例為3/10×3/17×1/3=3/170。故選D?!痉治觥炕虻淖杂山M合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。7.RuBP羧化/加氧酶縮寫為Rubisco,CO2和O2競爭性與Rubisco結(jié)合,當(dāng)CO2濃度高時,Rubisco催化C5與CO2反應(yīng);當(dāng)O2濃度高時,Rubisco催化C5與O2反應(yīng)生成磷酸乙醇酸和C3,磷酸乙醇酸經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng),消耗ATP和NADPH,生成CO2和C3,這一過程稱為光呼吸。植物細(xì)胞產(chǎn)生的ATP和NADPH過多時會破壞細(xì)胞。如圖為小麥葉肉細(xì)胞中的部分生理活動過程,大寫字母代表相應(yīng)的物質(zhì)。下列敘述合理的是()A.植物葉肉細(xì)胞中,Rubisco能催化兩種反應(yīng),不具有酶的專一性B.A表示NADPH,C表示ATP,A與C共同為C3的還原提供活躍的化學(xué)能C.光呼吸能消耗ATP、NADPH,與光合作用相反,對農(nóng)業(yè)是非常不利的D.夏季晴朗的中午出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”時,植物光呼吸的強度較通常會有所增大【答案】D【解析】【解答】A、植物葉肉細(xì)胞中,CO2和O2競爭性與Rubisco結(jié)合,Rubisco能催化CO2和O2的固定,說明Rubisco酶只能催化一類化學(xué)反應(yīng),符合酶具有專一性的定義,A錯誤;
B、B和氫離子反應(yīng)生成A,因此A表示NADPH,B表示NADP+,光反應(yīng)過程由C形成D,因此D表示ATP、C表示ADP+Pi,NADPH和ATP共同為C3的還原提供活躍的化學(xué)能,B錯誤;
C、當(dāng)植物細(xì)胞產(chǎn)生的ATP和NADPH過多時對細(xì)胞有損害作用,而光呼吸能消耗過多的ATP和NADPH,因此光呼吸有利于保護農(nóng)作物,C錯誤;
D、夏季晴朗的中午出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”時,氣孔關(guān)閉,二氧化碳進入葉肉細(xì)胞異常,但光反應(yīng)階段不受影響,所以葉肉細(xì)胞內(nèi)氧氣濃度含量升高,則氧氣和五碳化合物結(jié)合幾率增加,植物光呼吸的強度較通常會有所增大,D正確。
故選D。
【分析】光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。其包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,其中光反應(yīng)包括水的光解和ATP的生成,暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原等。8.果蠅的A、a位于Ⅱ染色體,A和B位于2對同源染色體上。下圖是基因型為AaBb的雄果蠅精巢中某細(xì)胞的分裂圖像,由于端粒缺失導(dǎo)致該染色體A和a基因所在的一端相連,一條染色體有兩個著絲粒時,染色體可在著絲粒間任一位置斷開(不考慮突變)。據(jù)圖分析錯誤的是()A.甲圖到乙圖過程可能發(fā)生在有絲分裂、減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂中期B.圖中所示微管蛋白可能是由蛋白質(zhì)纖維組成的C.若圖中細(xì)胞正進行減數(shù)分裂,則產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因型有8種可能性D.秋水仙素會影響圖中微管蛋白組裝成微管【答案】A【解析】【解答】A、甲圖到乙圖是著絲粒分裂的過程,可能發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第二次分裂中期,A錯誤;B、微管是由微管蛋白亞基組裝而成的,微管屬于細(xì)胞骨架,細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的,所以圖中微管蛋白可能是由蛋白質(zhì)纖維組成的,B正確;C、基因型為AaBb的雄果蠅精巢中某細(xì)胞,由于端粒缺失導(dǎo)致該染色體A和a基因所在的一端相連,一條染色體有兩個著絲粒時,染色體可在著絲粒間任一位置斷開;若圖中細(xì)胞正進行減數(shù)分裂,減數(shù)第一次分裂同源染色體分離,減數(shù)第二次分裂著絲粒分裂姐妹染色單體分離,僅考慮A、a基因時,產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因型可能為沒有A和a基因、A、a、Aa,A和B位于2對同源染色體上,同時考慮A、a和B、b基因,產(chǎn)生的子細(xì)胞的B、b、BA、Ba、BAa、bA、ba、bAa,共8種,C正確;D、紡錘體的主要成分是微管蛋白,秋水仙素可以抑制紡錘體的形成,那么秋水仙素會影響圖中微管蛋白組裝成微管,D正確。故選A?!痉治觥吭诩?xì)胞分裂過程中,著絲粒的分裂發(fā)生在細(xì)胞分裂的后期,即有絲分裂后期或者減數(shù)第二次分裂后期,由于基因位于染色體上,則染色體上的基因會隨著姐妹染色單體的隨機分開而隨機進入細(xì)胞兩極。9.將某動物(2N=10)的一個精原細(xì)胞置于32P的條件下有絲分裂增殖一次得子細(xì)胞A和B,讓子細(xì)胞A繼續(xù)在32P條件下減數(shù)分裂得精細(xì)胞1、2、3、4(1與2,3與4分別來自同一個次級精母細(xì)胞),讓子細(xì)胞B在31P條件下減數(shù)分裂得精細(xì)胞5、6、7、8(5與6,7與8分別來自同一個次級精母細(xì)胞),不考慮其他變異,下列說法錯誤的是()A.精細(xì)胞1與2含有放射性的染色體數(shù)目一定相同B.精細(xì)胞5與6含有放射性的染色體數(shù)目一定不同C.精細(xì)胞1與3含有放射性的染色體數(shù)目一定相同D.精細(xì)胞5與7含有放射性的染色體數(shù)目一定不同【答案】D【解析】【解答】ABC、一個精原細(xì)胞置于32P的條件下有絲分裂增殖一次得子細(xì)胞A和B,則子細(xì)胞A、B的每條染色體上都有一條DNA鏈被32P標(biāo)記,再讓子細(xì)胞A繼續(xù)在32P條件下減數(shù)分裂,則細(xì)胞1、2、3、4每條染色體都至少有一條DNA鏈被32P標(biāo)記,所以細(xì)胞1、2、3、4含有放射性的染色體數(shù)目一定相同。讓子細(xì)胞B在31P條件下減數(shù)分裂,經(jīng)過DNA復(fù)制后每條染色體上的一個單體含有32P,另一個單體不含32P,5與6來自同一個次級精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒分裂姐妹染色單體分離,兩個精細(xì)胞中含有放射性的染色體數(shù)目為0和5,或2和3或1和4,精細(xì)胞5與6含有放射性的染色體數(shù)目一定不同,ABC正確;D、細(xì)胞5與7來自兩個不同的次級精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒分裂姐妹染色單體分離,移向細(xì)胞兩極具有隨機性,因此兩個精細(xì)胞中含有放射性的染色體數(shù)目均可能為0、1、2、3、4、5,精細(xì)胞5與7含有放射性的染色體數(shù)目可能不同,也可能相同,D錯誤。故選D。【分析】DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期,DNA的復(fù)制是以半保留的方式進行的,DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。(考察放射性標(biāo)記問題建議畫圖更清晰)10.染色體上的端粒DNA由短的串聯(lián)重復(fù)序列組成,同種生物的該序列相同。少數(shù)缺乏端粒酶活性的腫瘤細(xì)胞可通過端粒延長替代機制(ALT)維持端粒長度,ALT機制如下:第一條染色體端粒的末端①鏈結(jié)合到第二條染色體端粒的末端②鏈上并延伸;隨后①鏈脫離,在RNA引物和DNA聚合酶的作用下,新延長的①鏈被轉(zhuǎn)化成雙鏈形式。這個過程可被重復(fù)數(shù)十次,導(dǎo)致序列信息從一個端粒傳遞到另一端粒上。下列說法錯誤的是()A.進行ALT的腫瘤細(xì)胞中端粒酶基因甲基化程度可能較高B.①鏈的延伸過程以②鏈作為模板,該過程不需要引物C.DNA聚合酶只能使子鏈從已有的核酸片段3’端延伸,是導(dǎo)致端粒DNA5’端比3’端短的因素之一D.非同源染色體間通過ALT機制實現(xiàn)了基因的重新組合,增加了遺傳的多樣性【答案】D【解析】【解答】A、當(dāng)腫瘤細(xì)胞缺乏端粒酶活性時,會啟動ALT(端粒延長替代機制)來維持端粒長度。由于端粒酶基因的高甲基化會抑制該酶活性,因此在依賴ALT機制的腫瘤細(xì)胞中,端粒酶基因的甲基化水平可能顯著升高,A正確;B、根據(jù)題目描述,端粒延伸的特殊機制表現(xiàn)為:第一條染色體端粒的①鏈與第二條染色體端粒的②鏈結(jié)合后,以②鏈為模板進行延伸。值得注意的是,雖然后續(xù)步驟需要RNA引物和DNA聚合酶將延長的①鏈轉(zhuǎn)化為雙鏈,但最初的延伸過程本身并不依賴引物,B正確;C、根據(jù)DNA復(fù)制機制分析,由于DNA聚合酶僅能在已有核酸片段的3'端延伸子鏈,這一特性導(dǎo)致端粒DNA在復(fù)制過程中出現(xiàn)5'末端較3'末端縮短的現(xiàn)象,C正確;D、ALT機制雖然能夠促進非同源染色體之間的相互作用,但這種作用并不會導(dǎo)致基因重組,而是引發(fā)染色體結(jié)構(gòu)的改變,從而增加了遺傳多樣性,D錯誤。故選D?!痉治觥慷肆W(xué)說:每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體,稱為端粒。端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加,截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒內(nèi)側(cè)正?;虻腄NA序列就會受到損傷,結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。
11.某種XY型性別決定的二倍體動物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上,僅G表達(dá)時為黑色,僅g表達(dá)時為灰色,二者均不表達(dá)時為白色。受表觀遺傳的影響,G、g來自父本時才表達(dá),來自母本時不表達(dá)。某雄性與雜合子雌性個體為親本雜交,獲得4只基因型互不相同的F1,下列說法錯誤的是()A.若F1黑色個體占1/2,則親本雄性的基因型為XGYB.若F1灰色個體占1/2,則親本雄性的基因型為XgYC.若F1出現(xiàn)黑色個體,F(xiàn)1中g(shù)的基因頻率為1/4D.若F1全部個體相互交配,F(xiàn)2白色個體全為雄性【答案】C【解析】【解答】A、受表觀遺傳的影響,G、g來自父本時才表達(dá),來自母本時不表達(dá),則雄性個體的基因型為XGY,雜合子雌性個體的基因型為XGXg,若F1群體中有一半黑色個體(XGXG、XGXg),一半白色個體(XGY、XgY),A正確;B、受表觀遺傳的影響G、g來自父本時才表達(dá),來自母本時不表達(dá),當(dāng)雜合子雌性個體的基因型為XGXg,雄性個體的基因型為XgY時,F(xiàn)1群體中有1/2灰色個體(XGXg、XgXg),1/2白色個體(XGY、XgY),B正確;C、如果F1出現(xiàn)黑色個體,那么親本的基因型為XGXg、XGY,F(xiàn)1的基因型有XGY、XgY、XGXG、XGXg,g的基因頻率為1/3,C錯誤;D、無論父本是什么基因型,F(xiàn)1的雄性基因型均為XgY、XGY,雌雄自由交配得F2,雌性可以獲得來自F1的雄性的G或g基因,有2種表型,分別是黑色和灰色,而雄性個體無論從F1的雌性中獲得的配子是什么,均不表達(dá),因此都呈現(xiàn)白色,D正確。故選C?!痉治觥磕撤NXY型性別決定的二倍體動物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上,僅G表達(dá)時為黑色,僅g表達(dá)時為灰色,二者均不表達(dá)時為白色。受表觀遺傳的影響,G、g來自父本時才表達(dá),來自母本時不表達(dá);那么某雄性個體與雜合子雌性個體雜交,獲得4只基因型互不相同的F1,則雄性個體的基因型為XGY或XgY,雜合子雌性個體的基因型為XGXg,那么F1個體的基因型為XGXG、XGXg、XGY、XgY或XGXg、XGY、XgXg、XgY。12.免疫排斥是器官移植技術(shù)面臨的重大難題,其部分機制如圖。為探究褪黑素(N-乙?;?5甲基色胺)影響免疫排斥的機理,科研人員以移植心臟后的大鼠為材料開展相關(guān)實驗,分別檢測血液中IL-2平均含量和移植后存活平均天數(shù),對照組結(jié)果依次為22.00ng/mL、6.17d;實驗組依次為13.09ng/mL、11.83d。下列說法錯誤的是()A.實驗組對大鼠灌胃適量褪黑素,對照組對大鼠灌胃等量的生理鹽水B.實驗結(jié)果表明,褪黑素可能是抑制了圖中①過程C.為確定褪黑素對②過程是否有影響,實驗還應(yīng)增加檢測細(xì)胞膜上IL-2R的含量D.進行器官移植前,無需考慮捐獻(xiàn)者與患者的ABO血型是否相同【答案】D【解析】【解答】A、根據(jù)題目分析,本實驗旨在研究褪黑素對免疫排斥反應(yīng)的作用機制。實驗中設(shè)置了兩個關(guān)鍵觀測指標(biāo):一是血清中IL-2的濃度水平,二是心臟移植術(shù)后的生存時間。實驗設(shè)計方面,研究人員給實驗組大鼠口服適宜劑量的褪黑素,同時為對照組大鼠給予同等劑量的生理鹽水作為對照處理,A正確;B、根據(jù)題目信息和圖表數(shù)據(jù)可以看出,對照組的IL-2水平明顯高于褪黑素處理組。結(jié)合圖示分析,這一現(xiàn)象很可能是由于褪黑素通過抑制過程①中的T細(xì)胞功能,減少了IL-2的產(chǎn)生和釋放,進而減弱了受體大鼠對移植心臟的免疫排斥反應(yīng),B正確;C、根據(jù)實驗圖示分析,過程②反映了T細(xì)胞產(chǎn)生IL-2受體的過程。這些受體能夠與IL-2特異性結(jié)合,進而促使T細(xì)胞增殖分化,對外源移植器官產(chǎn)生免疫攻擊,最終影響移植器官的存活時間;因此,若要明確褪黑素是否作用于過程②,實驗設(shè)計需要補充對T細(xì)胞表面IL-2受體數(shù)量的測定指標(biāo),C正確;D、根據(jù)題目要求分析可知,在實施器官移植手術(shù)前,必須對供體和受體的ABO血型系統(tǒng)進行配型檢測,確保兩者的血型相匹配,這一步驟對于移植手術(shù)的成功至關(guān)重要,D錯誤。故選D?!痉治觥扛鶕?jù)題目圖示分析,該圖展示了外源器官觸發(fā)免疫排斥的關(guān)鍵過程:當(dāng)進行異體器官移植后,移植器官會激活宿主體內(nèi)的T細(xì)胞,促使T細(xì)胞同時產(chǎn)生IL-2細(xì)胞因子和IL-2R受體。這些IL-2分子與其特異性受體結(jié)合后,會進一步刺激T細(xì)胞的增殖與分化,最終導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對移植器官發(fā)起攻擊,引發(fā)排斥反應(yīng)。13.科學(xué)家在研究轉(zhuǎn)錄終止機制時發(fā)現(xiàn)終止子的上游一般存在一個富含GC堿基的二重對稱區(qū)和一段由多個A組成的序列。由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)卡結(jié)構(gòu),且RNA末端與DNA模板鏈形成不穩(wěn)定的U與A配對區(qū)域,從而使RNA聚合酶暫停移動,RNA從三元復(fù)合物中解離出來,如下圖所示。下列說法正確的是()A.圖中過程發(fā)生在細(xì)胞核中B.RNA發(fā)卡結(jié)構(gòu)一經(jīng)形成,即可導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄終止C.發(fā)卡結(jié)構(gòu)中含有氫鍵D.圖中的三元復(fù)合物是指DNA、RNA、解旋酶構(gòu)成的復(fù)合物【答案】C【解析】【解答】A、圖示以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程是轉(zhuǎn)錄,DNA主要分布在細(xì)胞核中,線粒體、葉綠體中也含有少量,因此該過程可能發(fā)生在細(xì)胞核中,也可能發(fā)生在線粒體和葉綠體中,A錯誤;B、轉(zhuǎn)錄是以基因為單位,因此發(fā)夾結(jié)構(gòu)一旦形成,會導(dǎo)致與其互補形成DNA-RNA復(fù)合體的著部位轉(zhuǎn)錄過程結(jié)束,但并不會影響發(fā)夾后面的其他片段,B錯誤;C、DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)卡結(jié)構(gòu),且RNA末端與DNA模板鏈形成不穩(wěn)定的U與A配對區(qū)域,堿基配對通過氫鍵相互連接,因此發(fā)卡結(jié)構(gòu)中含有氫鍵,C正確;D、RNA聚合酶既具有解旋DNA作用,又有催化磷酸二酯鍵形成的作用,因此轉(zhuǎn)錄過程不需要解旋酶,圖中的三元復(fù)合物是指DNA、RNA、RNA聚合酶構(gòu)成的復(fù)合物,D錯誤。故選C?!痉治觥炕虻谋磉_(dá)是指基因通過mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,在細(xì)胞核內(nèi)合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板,按照密碼子和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系,在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。14.人體棕色脂肪細(xì)胞(BAT)和骨骼肌細(xì)胞(SMC)都含有大量線粒體,BAT線粒體內(nèi)膜上有一種特殊的通道蛋白UCP,可與ATP合成酶競爭性的將膜間隙高濃度的H+回收到線粒體基質(zhì),同時將脂肪分解釋放的能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能(如圖所示),其活性受ATP/ADP的比值變化影響。下列說法正確的是()A.BAT和SMC都富含線粒體,產(chǎn)生大量ATPB.膜間隙高濃度的H+全部來自有機物的分解C.UCP蛋白的活性越高,ATP/ADP的比值越大D.寒冷條件下,UCP蛋白對H+的通透性大于ATP合成酶【答案】D【解析】【解答】A、分析表明,人體棕色脂肪細(xì)胞(BAT)雖然含有豐富的線粒體,但由于其內(nèi)膜上存在通道蛋白UCP,導(dǎo)致脂肪分解產(chǎn)生的能量主要轉(zhuǎn)化為熱能,因而難以生成大量ATP,A錯誤;B、膜間隙中積累的高濃度H+源自于有氧呼吸的前兩個階段,這說明其既可能來自有機物的分解,也可能來自水分子的參與,B錯誤;C、綜合上述分析可以得出,UCP蛋白活性與ATP合成量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系:當(dāng)UCP蛋白活性增強時,ATP產(chǎn)量降低,從而導(dǎo)致ATP/ADP比值下降,C錯誤;D、在寒冷環(huán)境中,為提升產(chǎn)熱效率,UCP蛋白介導(dǎo)的H+通透性會顯著高于ATP合成酶通道的H+轉(zhuǎn)運能力,D正確。故選D?!痉治觥?、通過對題干信息的解析可知,BAT細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上的ATP合成酶具備雙重功能:既可作為H+的轉(zhuǎn)運載體,又能催化ATP的生成。該酶能利用H+跨膜濃度差提供的驅(qū)動力來促進ATP合成。與此同時,通道蛋白UCP通過增強內(nèi)膜對H+的通透性,消除了H+的濃度梯度差異。這一機制促使能量更多地以熱能形式釋放,不僅減少了ATP的生成,還顯著提高了產(chǎn)熱效率。
2、ATP是腺苷三磷酸的英文名稱縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡寫成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,~代表一種特殊的化學(xué)鍵。由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因,使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定,末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢,也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。當(dāng)ATP在酶的作用下水解時,脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結(jié)合,從而使后者發(fā)生變化。15.浮水植物、挺水植物和生態(tài)浮床上的植物都能為微生物提供附著基質(zhì)和棲息場所,這有助于微生物對污染水體中有機營養(yǎng)物質(zhì)的降解??蒲腥藛T挑選當(dāng)?shù)氐耐λ参锖透∷参镌苑N在湖邊,設(shè)置在湖中央的生態(tài)浮床上也選用當(dāng)?shù)氐膬艋芰^強的植物,以此對有機污染的湖泊進行修復(fù)(如圖),修復(fù)前,浮游植物占優(yōu)勢,修復(fù)后,浮水植物、挺水植物和生態(tài)浮床植物占優(yōu)勢。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.若不進行人工干預(yù),則該湖泊很可能會發(fā)生嚴(yán)重的水華現(xiàn)象B.修復(fù)前挑選合適植物,主要遵循生態(tài)工程的循環(huán)原理C.浮床植物可定期收割,用于喂養(yǎng)牲畜,實現(xiàn)自然和經(jīng)濟的雙贏D.該湖泊生態(tài)系統(tǒng)在修復(fù)的過程中,生物群落在發(fā)生著次生演替【答案】B【解析】【解答】A、當(dāng)湖泊遭受有機物污染時,微生物在降解有機物的過程中會生成豐富的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。這些養(yǎng)分的增加促使藻類等浮游植物迅速繁殖,進而引發(fā)水華現(xiàn)象,A正確;B、修復(fù)前挑選合適的植物,體現(xiàn)的是生態(tài)工程的協(xié)調(diào)原理,B錯誤;C、浮床植物可以修復(fù)有機污染的湖泊又可定期收割,用于喂養(yǎng)牲畜,實現(xiàn)自然和經(jīng)濟的雙贏,C正確;D、在該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)過程中,生物群落結(jié)構(gòu)不斷變化,優(yōu)勢物種逐漸發(fā)生更替,這表明生態(tài)系統(tǒng)正在經(jīng)歷次生演替,D正確。故選B。
【分析】群落演替是指隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程,包括初生演替和次生演替。
1、初生演替是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替,如在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。
2、次生演替是指在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替,如在火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進行的演替。二、多選題16.遺傳學(xué)家馬勒發(fā)現(xiàn)了雌雄果蠅個體的某些基因劑量(數(shù)量)不同,但基因表達(dá)產(chǎn)物的量基本相同的現(xiàn)象,并將其命名為劑量補償效應(yīng)。進一步研究發(fā)現(xiàn),這一現(xiàn)象與基因Sxl的表達(dá)有關(guān),原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.圖示果蠅的劑量補償效應(yīng)是通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)水平來實現(xiàn)的B.與雄果蠅相比,雌果蠅X染色體上某些基因的表達(dá)水平較低C.雄果蠅體細(xì)胞中基因Sxl的表達(dá)量較多,導(dǎo)致msl-2合成較少D.若敲除編碼mle、msl-1、msl-3的基因,則X染色體上的基因不表達(dá)【答案】C,D【解析】【解答】A、據(jù)題可知,雌雄果蠅X染色體數(shù)量存在差異,導(dǎo)致X連鎖基因劑量不同。若無相應(yīng)調(diào)控機制,這種劑量差異將引發(fā)顯著的性別間表達(dá)量差異,進而影響個體發(fā)育和生存適應(yīng)性。圖示表明,果蠅通過精確調(diào)控基因表達(dá)水平來實現(xiàn)劑量補償效應(yīng),A正確;B、雌性果蠅具有兩條X染色體,通過劑量補償機制調(diào)節(jié),使得白眼基因在雌雄個體中的總體表達(dá)水平保持一致。具體表現(xiàn)為:相較于僅含單條X染色體的雄果蠅,雌果蠅每條X染色體上基因的表達(dá)量會相應(yīng)降低,B正確;C、根據(jù)圖示數(shù)據(jù)分析,雄性果蠅體內(nèi)Sxl基因的表達(dá)水平較低,這一調(diào)控特征導(dǎo)致msl-2蛋白的合成量相對增加,C錯誤;D、根據(jù)圖示分子機制分析,在雌性個體中,Sxl基因的高表達(dá)會抑制msl-2的表達(dá),進而阻止mle、msl-1和msl-3形成功能性蛋白復(fù)合體,最終維持X染色體的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄水平。實驗研究表明,當(dāng)mle、msl-1或msl-3基因被敲除時,由于無法形成該調(diào)控復(fù)合體,同樣會導(dǎo)致X染色體保持基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄狀態(tài),D錯誤。故選CD。【分析】1、游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),這一過程叫作翻譯。
2、RNA是在細(xì)胞核中,通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的,這一過程叫作轉(zhuǎn)錄。17.如圖為該DNA遺傳信息傳遞的部分途徑示意圖,圖中過程②所合成的RNA鏈不易與模板鏈分開,形成R環(huán)(由一條RNA鏈與雙鏈DNA中的一條鏈雜交并與非模板鏈共同組成的三鏈核酸結(jié)構(gòu))。有關(guān)敘述錯誤的是()A.富含G的片段更容易形成R環(huán)的原因是模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵更多,導(dǎo)致RNA不易脫離模板鏈B.原核細(xì)胞中,過程①和過程②同時進行時,如果轉(zhuǎn)錄形成R環(huán),則過程①可能會被迫停止C.圖中過程③一條mRNA上結(jié)合多個核糖體,可以同時合成不同的蛋白質(zhì)D.該圖表示的遺傳信息傳遞過程不可能發(fā)生在真核細(xì)胞中,核糖體沿RNA移動方向是從左到右【答案】C,D【解析】【解答】A、過程②所合成的RNA鏈不易與模板鏈分開,形成R環(huán),C-G之間含有三個氫鍵,富含G-C的片段更不易斷裂,因此富含G的片段更容易形成R環(huán)的原因是模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵更多,導(dǎo)致RNA不易脫離模板鏈,A正確;B、原核細(xì)胞沒有成形的核膜,過程①DNA的復(fù)制和過程②轉(zhuǎn)錄會同時進行,若轉(zhuǎn)錄形成R環(huán),R環(huán)阻礙了解旋酶B的移動,那么過程①DNA的復(fù)制可能會被迫停止,B正確;C、圖中翻譯過程③一條mRNA上結(jié)合多個核糖體,模板相同則合成的是同一種蛋白質(zhì),C錯誤;D、該圖過程①DNA的復(fù)制和過程②轉(zhuǎn)錄同時進行,對于真核細(xì)胞而言,可能會發(fā)生在葉綠體或者線粒體中,核糖體沿RNA移動方向是從左到右,D錯誤。故選擇CD。【分析】過程①以雙鏈DNA的兩條鏈為模板合成子鏈與模板鏈相互螺旋,則表示DNA的復(fù)制;過程②以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程表示轉(zhuǎn)錄,酶A表示RNA聚合酶;過程③以RNA為模板在核糖體內(nèi)進行翻譯過程;由于轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行,該圖表示的遺傳信息傳遞過程發(fā)生在原核細(xì)胞中,對于真核細(xì)胞而言,可能會發(fā)生在葉綠體或者線粒體中。18.果蠅的性別和育性與X染色體的數(shù)目有關(guān),如圖所示。減數(shù)分裂時,三體細(xì)胞內(nèi)的3條同源染色體只能有2條配對,同源程度更高的同源染色體間更容易配對(占總體的80%),未發(fā)生配對的染色體則隨機移向兩極。果蠅的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,A、a基因位于常染色體上,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,B、b基因位于X染色體上,星眼和正常翅為顯性。一個由星眼正常翅雌、雄果蠅和正常眼小翅雌、雄果蠅組成的群體均為純合子,該群體中的雌雄果蠅為親本,隨機交配產(chǎn)生F1,F(xiàn)1中正常眼小翅雌果蠅占21/200、星眼小翅雄果蠅占49/200。F1雌雄果蠅隨機交配,在F2中發(fā)現(xiàn)了一只性染色體組成為XXY的小翅果蠅,與染色體正常的正常翅果蠅交配,不考慮其他變異。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.F2中三體果蠅與正常果蠅雜交后代中小翅三體雄果蠅的比例約為9/40B.親本雄果蠅中星眼正常翅占7/10C.F2中三體果蠅出現(xiàn)的原因是母本小翅雌果蠅減數(shù)第二次分裂異常D.親本星眼正常翅果蠅數(shù)量和正常眼小翅果蠅數(shù)量相等【答案】A,C,D【解析】【解答】A、在果蠅繁殖過程偶然出現(xiàn)了一只性染色體組成為XXY的小翅果蠅,基因型是XbXbY,和染色體正常的正常翅果蠅XBY雜交,正常翅雄果蠅減數(shù)分裂過程產(chǎn)生1/2XB、1/2Y,三體果蠅的3條同源染色體只能有兩兩配對,另一條隨機分配,而同源程度更高的同源染色體間更容易配對(占總體的80%),所以基因型為XbXbY的個體在減數(shù)分裂形成配子時XbXb配對的可能性是XbY配對可能性的4倍,若XbXb配對,則形成的配子是8Xb、8XbY,若XbY配對,則形成的配子是IXb、1Y、1XbXb、lXbY,因此雌配子是9Xb、1Y、9XbXb、9XbY,又因為XXX、YY個體死亡,所以白眼三體雄果蠅基因型只能是XbYY,共占9/38,A錯誤;B、用假設(shè)演繹法與解方程結(jié)合,假設(shè)親本星眼正常翅雄果蠅在親本雄果蠅中的比例為m,那么正常眼小翅雄果蠅在雄果蠅中的比例為(1-m),另外假設(shè)親本雌果蠅中正常眼小翅在雌果蠅中的比例為n,那么星眼正常翅雌果蠅的比例為(1-n)。又因為子代正常眼小翅雌果蠅aaXbXb的比例為21/200,也就是21/200aaXbXb=1/2×aaXbXb×aaXbY=1/2(1-m)n,星眼小翅雄果蠅AaXbY的比例為49/200,也就是49/200AaXbY=1/2×AAXBY×aaXbXb=1/2mn;綜合解出兩個式子可得n=7/10,m=7/10,因此親本星眼正常翅雄果蠅在親本雄果蠅中占比為7/10,B正確;C、親本基因型存在XbXb、XbY兩種情況,F(xiàn)2中三體小翅果蠅的基因型出現(xiàn)XbXbY,可能的原因是母本小翅雌果蠅減數(shù)第一次分裂異常,也可能是母本小翅雌果蠅減數(shù)第二次分裂異常,也可能是父本減數(shù)第一次分裂異常,C錯誤;D、根據(jù)題目給出的信息無法得出整體親本中星眼正常翅果蠅數(shù)量和正常眼小翅果蠅數(shù)量,D錯誤。故選ACD。【分析】在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中,染色體都是兩兩成對的,也就是說含有兩套非同源染色體,其中每套非同源染色體稱為一個染色體組果蠅屬于二倍體,體細(xì)胞中含有2個染色體組,雌果蠅性染色體組成為XX,雄果蠅性染色體組成為XY。
19.某種雌雄同株的植物中常存在Ⅱ號染色體三體現(xiàn)象,該三體減數(shù)分裂時,任意配對的兩條染色體分離時,另一條染色體會隨機移向細(xì)胞一極,產(chǎn)生的異常雌配子可育,而異常雄配子不能萌發(fā)出花粉管導(dǎo)致不能進行受精。該種植物果皮的有毛和無毛是一對相對性狀,由等位基因R/r控制,果肉黃色和白色是一對相對性狀,由等位基因B/b控制。讓基因型不同的兩種三體植株雜交,結(jié)果如下。下列說法錯誤的是()A.B/b與R/r的遺傳不遵循基因的自由組合定律B.控制該種植物果肉顏色的基因B/b位于Ⅱ號染色體上C.實驗一F1有毛黃肉個體中三體植株所占的比例為7/16D.實驗二F1三體雜合有毛個體隨機傳粉,后代中無毛個體占比為1/6【答案】A,B,C【解析】【解答】A、實驗一F1中有毛黃肉:有毛白肉:無毛黃肉:無毛白肉=24:8:3:1=(8:1)(3:1),實驗二F1中有毛黃肉:有毛白肉:無毛黃肉:無毛白肉=15:5:3:1=(5:1)(3:1),說明B/b與R/r的遺傳遵循基因的自由組合定律,A錯誤;B、先分析果肉顏色這一性狀,實驗一、二親本均為黃肉,子一代均為黃肉:白肉=3:1,說明親代基因型均為Bb,黃肉是顯性,不存在三體現(xiàn)象,分析果皮的有毛和無毛性狀,實驗一、二子一代中無毛和有毛的比例不一樣,說明控制果皮的有毛和無毛的基因R/r所在的染色體存在三體現(xiàn)象,也就是說R/r位于1號染色體上,B錯誤;C、分析果皮的有毛和無毛性狀,親代均為有毛,子一代中出現(xiàn)性狀分離,說明無毛是隱性性狀,親代是基因型不同的有毛三體,基因型可能是RRr、Rrr,實驗一中F1有毛:無毛=8:1,說明親本乙的基因型是Rrr,甲的基因型是RRr,甲減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子基因型及比例為1RR:1r:2Rr:2R,都是可育的,乙減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子基因型及比例為1R:2r:2Rr:lrr,其中可育的配子為2r:1R,因此甲為母本,乙為父本雜交,后代中有毛黃肉三體植株所占比例是[(2/6×1/3+2/6×2/3+1/6×1/3+1/6×2/3)(3/4)]/[(1-1/6×2/3)(3/4)]=9/16,C錯誤;D、實驗二中,甲乙的基因型分別為RRr、Rrr,甲減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子基因型及比例為1RR:1r:2Rr:2R,都是可育的,乙減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子基因型及比例為1R:2r:2Rr:lrr,F(xiàn)1中三體雜合有毛植株基因型及比例為RRr:Rrr=1:1,自然狀態(tài)下自由傳粉交配,雄配子為R:r=1:1,雌配子為R:rr:Rr:r:RR=3:1:4:3:1,子代中無毛植株占(4/12)×(1/2)=1/6,D正確。故選ABC。【分析】減數(shù)分裂過程中,同源染色體數(shù)量是奇數(shù)的,前期同源染色體只能兩兩配對,配對的在減數(shù)第一次分裂后期兩兩分開,另一條沒有參與配對的染色體會隨機移向細(xì)胞一極?;虻淖杂山M合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。20.大多數(shù)真核生物的基因中編碼蛋白質(zhì)的序列是不連續(xù)的。其中不編碼蛋白質(zhì)的序列稱為內(nèi)含子,能編碼蛋白質(zhì)的序列稱為外顯子。RNA剪接是將前體mRNA的內(nèi)含子剪除,同時將外顯子連接起來形成成熟mRNA的過程。其過程分為兩類:一類是組成性剪接,即從5’端向3’端對內(nèi)含子逐一剪接;另一類是選擇性剪接,即對內(nèi)含子以及外顯子進行選擇性剪接。已知果蠅的性別決定除與性染色體有關(guān)外,與RNA的剪接過程也密切相關(guān),如下圖所示,sxl、tra、dsx是與性別決定有關(guān)的基因。下列說法正確的是()A.在果蠅的性別決定過程中,雄果蠅的三種前體RNA的剪接方式均為組成性剪接,雌果蠅均為選擇性剪接B.雌果蠅和雄果蠅體內(nèi)具有結(jié)構(gòu)相似功能相同的DSX蛋白C.同一基因前體mRNA剪接方式的不同會導(dǎo)致該基因控制的性狀不同D.給雄果蠅注射SXL蛋白,可能會導(dǎo)致性別發(fā)生轉(zhuǎn)化【答案】C,D【解析】【解答】A、在果蠅性別決定機制中,無論是雄性還是雌性個體,其三種前體RNA均表現(xiàn)出兩種剪接模式,組成性剪接和選擇性剪接同時存在,A錯誤;B、外顯子3+6編碼雄性DSX蛋白,外顯子3+4編碼雌性DSX蛋白,二者結(jié)構(gòu)和功能不同,B錯誤;C、根據(jù)圖示分析,雄果蠅前體RNA采用組成性剪接方式,而雌果蠅則采用選擇性剪接方式。這種剪接方式的差異導(dǎo)致雌果蠅能合成SXL蛋白而雄果蠅不能,從而分別表現(xiàn)為雌性和雄性表型,這表明同一基因的前體mRNA通過不同剪接方式可以產(chǎn)生不同的性狀表現(xiàn),C正確;D、根據(jù)圖示分析結(jié)果,雌性果蠅體內(nèi)存在SXL蛋白而雄性果蠅缺乏該蛋白。基于這一發(fā)現(xiàn),可以推測通過向雄性果蠅外源導(dǎo)入SXL蛋白,可能誘導(dǎo)其性別特征向雌性方向轉(zhuǎn)變,D正確。故選CD。【分析】RNA是在細(xì)胞核中,通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的,這一過程叫作轉(zhuǎn)錄。
三、非選擇題21.機體所需膽固醇的2/3由肝臟合成,1/3主要由小腸吸收。膽固醇的合成與吸收共同維持血液循環(huán)中的膽固醇穩(wěn)態(tài)??茖W(xué)家首次發(fā)現(xiàn)并命名了一種腸道激素——腸抑脂素(Ch),揭示了Ch調(diào)控機體膽固醇穩(wěn)態(tài)的作用和機制。(1)用3H標(biāo)記的氨基酸探究Ch的合成和分泌時,3H(填“能”或“不能”)標(biāo)記在氨基酸的羧基位置,原因是。(2)膽固醇是動物體內(nèi)的重要物質(zhì),在動物體內(nèi)的作用是。(3)研究者利用Ch基因敲除小鼠探究腸道分泌Ch在膽固醇穩(wěn)態(tài)中的作用機制。A組為野生型小鼠+普通飲食,B組為Ch基因敲除小鼠+普通飲食,C組為Ch基因敲除小鼠+高膽固醇飲食,測得實驗結(jié)果如圖1。研究發(fā)現(xiàn)Ch的受體是GPR146,腸道來源的Ch調(diào)控肝臟膽固醇合成的機制如圖2。①分析圖1可知,該實驗的結(jié)果是(用A、B、C組表示)。進一步研究發(fā)現(xiàn),該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是Ch基因敲除小鼠肝臟膽固醇的合成和分泌增加,說明Ch的作用是。②基于以上研究,結(jié)合圖2分析,Ch調(diào)控機體膽固醇穩(wěn)態(tài)的機制是。【答案】(1)不能;3H標(biāo)記在氨基酸的羧基位置的羥基(-OH)上,在脫水縮合時會將其脫掉(2)構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分;參與血液中脂質(zhì)的運輸(3)B、C組血漿總膽固醇含量均高于A組,且C組血漿總膽固醇含量高于B組;抑制肝臟膽固醇的合成;Ch通過與肝細(xì)胞膜上的GPR146結(jié)合,抑制PKA信號,從而抑制肝臟中由SREBP2介導(dǎo)的膽固醇合成【解析】【解答】(1)同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律,但選擇的元素一定不能在變化過程從被標(biāo)記物質(zhì)上脫落;而用3H標(biāo)記在氨基酸的羧基位置的羥基(-OH)上,在脫水縮合時會將其脫掉,因此3H不能標(biāo)記在氨基酸的羧基位。(2)膽固醇是動物體內(nèi)的重要物質(zhì),在動物體內(nèi)的作用有兩方面:構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分;參與血液中脂質(zhì)的運輸。(3)觀察圖1A組血漿總膽固醇含量低于B、C兩組,且C組血漿總膽固醇含量高于B組。進一步研究發(fā)現(xiàn)Ch基因敲除小鼠肝臟膽固醇的合成和分泌增加,說明Ch的作用是抑制肝臟膽固醇的合成。②觀察圖2Ch與肝臟細(xì)胞膜上的受體GPR146結(jié)合,抑制PKA信號,從而抑制肝臟中由SREBP2介導(dǎo)的膽固醇合成?!痉治觥?.蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者,是細(xì)胞的基本組成成分,具有參與組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)、催化、運輸、信息傳遞、防御等重要功能。2.脂質(zhì)存在于所有細(xì)胞中,是組成細(xì)胞和生物體的重要有機化合物。與糖類相似,組成脂質(zhì)的化學(xué)元素主要是C、H、O,有些脂質(zhì)還含有P和N。包括脂肪、磷脂、固醇等,它們有些是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,有些參與重要的生命活動過程,其中脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。
(1)同位素標(biāo)記選擇的元素一定不能在變化過程從被標(biāo)記物質(zhì)上脫落,脫落了起不到標(biāo)記作用。若3H標(biāo)記在氨基酸的羧基位置的羥基(-OH)上,在脫水縮合時會將其脫掉,故3H不能標(biāo)記在氨基酸的羧基位。(2)膽固醇是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸;(3)①據(jù)圖1可知,該實驗的結(jié)果是:B、C組血漿總膽固醇含量均高于A組,且C組血漿總膽固醇含量高于B組。依題意,Ch基因敲除小鼠肝臟膽固醇的合成和分泌增加,說明Ch的作用是抑制肝臟膽固醇的合成。②據(jù)圖2可知,Ch與肝臟細(xì)胞膜上的受體GPR146結(jié)合,抑制PKA信號,從而抑制肝臟中由SREBP2介導(dǎo)的膽固醇合成。22.植物開紅花和粉色花能夠吸引昆蟲幫助傳粉,但是不同植物影響花色的基因不同,基因間的相互作用機制也不盡相同。植物甲和植物乙的花色都有白色、粉色和紅色,已知三對基因影響花色,三對基因的相互關(guān)系如下圖所示。已知M和m不位于A、a和B、b基因所在的染色體上,各種配子的活性相同且不存在致死。(1)上述基因A和基因B對花色性狀的控制體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹目刂仆緩绞?。純種白花的基因型有種。(2)以植物甲為研究對象,研究人員選擇純合開粉花植株與純合開白花植株雜交,F(xiàn)1代全部開紅花,則親本的基因型為。令F1植株自交,子代表型及比例為紅花∶粉花∶白花=2∶1∶1。據(jù)此推斷,F(xiàn)1體細(xì)胞中三位基因在染色體上的相對位置關(guān)系。用表示在下方的圓圈中,其中橫線表示染色體,圓點表示基因在染色體上的位置并標(biāo)注各基因的字母。(3)植物乙體細(xì)胞中上述三對等位基因相互獨立遺傳,則AaBbMm植株自交,子代中紅花植株的比例為。科研人員在進行轉(zhuǎn)基因研究時意外將一個外源基因X插入植物乙與花色有關(guān)的顯性基因所在的染色體上,結(jié)果抑制了A、B、M中某個基因的表達(dá),影響了花瓣顏色性狀的遺傳?,F(xiàn)在讓該植株自交以探究X基因的插入對以上三個基因的抑制情況。①若子代中表型及比例為白色∶粉色=13∶3,則說明;②若子代中表型及比例為紅色∶白色:粉色=9∶4∶3,則說明;③若子代中表型全部為白色,則說明?!敬鸢浮浚?)基因通過控制酶的合成來控制代謝進而控制生物的性狀;21(2)AAbbmm、aaBBmm;(3)9/64;基因X插入到B基因中;基因X插入到M基因中;基因X插入到A基因中【解析】【解答】(1)上述花色性狀由基因A和基因B表達(dá)的酶A、酶B共同決定,該基因并不直接控制花色性狀,而是直接控制酶的合成,進而通過酶影響花色性狀的形成,這體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝進而控制生物的性狀。純種白花的基因型有aa____(3×3=9種)、A_M___(2×2×3=12種),由此可見白花品種共有21種基因型。(2)以植物甲為研究對象,研究人員選擇純合開粉花植株與純合開白花植株雜交,F(xiàn)1代全部開紅花,基因型為AaBbmm,逆推親本白花的基因型為aaBBmm。讓F1植株自交,子代表型及比例為紅花∶粉花∶白花=2∶1∶1。據(jù)此推斷A、a和B、b基因位于同一對同源染色體上,是同源染色體上的非等位基因,因此F1體細(xì)胞中三位基因在染色體上的相對位置關(guān)系如下:
(3)植物乙體細(xì)胞中上述三對等位基因相互獨立遺傳,則AaBbMm植株自交,子代中紅花植株基因型為A_B_mm,占比3/4×3/4×1/4=9/64??蒲腥藛T在進行轉(zhuǎn)基因研究時意外將一個外源基因X插入植物乙與花色有關(guān)的顯性基因所在的染色體上,結(jié)果抑制了A、B、M中某個基因的表達(dá),影響了花瓣顏色性狀的遺傳?,F(xiàn)在讓該植株自交以探究X基因的插入對以上三個基因的抑制情況。①若子代中表型及比例為白色∶粉色=13∶3,這個比例是9∶3∶3∶1的變式,說明控制該性狀的2對基因是非同源染色體上的非等位基因,遵循自由組合定律;由于子代中沒有紅色出現(xiàn),推測不能表達(dá)的基因是B,說明基因X插入到B基因中,此時該個體的基因型相當(dāng)于是AabbMm;②若子代中表型及比例為紅色∶白色:粉色=9∶4∶3,這個比例是9∶3∶3∶1的變式,說明控制該性狀的2對基因是非同源染色體上的非等位基因,遵循自由組合定律,因為子代三種表現(xiàn)型都出現(xiàn)了,所以推測是基因X插入到M基因內(nèi)部,導(dǎo)致基因M不能表達(dá),此時該個體的基因型相當(dāng)于AaBbmm;③若子代中表型全部為白色,說明A基因不能表達(dá),那么該個體的基因型可表示為aaBbMm,表現(xiàn)為穩(wěn)定遺傳,子代均為白花?!痉治觥?.基因自由組合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
2.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系:基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀?;蜻€能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(1)結(jié)合圖示可以看出,上述基因A和基因B是通過控制酶的合成來控制代謝進而實現(xiàn)了對花色性狀的控制,該過程體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹拈g接控制途徑。純種白花的基因型有aa____(3×3=9種)、A_M___(2×2×3=12種),可見白花品種共有21種基因型。(2)以植物甲為研究對象,研究人員選擇純合開粉花植株(AAbbmm)與純合開白花植株雜交,F(xiàn)1代全部開紅花AaBbmm,可見親本白花的基因型為aaBBmm。令F1植株自交,子代表型及比例為紅花∶粉花∶白花=2∶1∶1。據(jù)此推斷A、a和B、b基因位于一對同源染色體上,即A和b連鎖、a和B連鎖,即F1體細(xì)胞中三位基因在染色體上的相對位置關(guān)系如下:(3)植物乙體細(xì)胞中上述三對等位基因相互獨立遺傳,則AaBbMm植株自交,子代中紅花植株(A_B_mm)的比例為3/4×3/4×1/4=9/64??蒲腥藛T在進行轉(zhuǎn)基因研究時意外將一個外源基因X插入植物乙與花色有關(guān)的顯性基因所在的染色體上,結(jié)果抑制了A、B、M中某個基因的表達(dá),影響了花瓣顏色性狀的遺傳。現(xiàn)在讓該植株自交以探究X基因的插入對以上三個基因的抑制情況。①若子代中表型及比例為白色∶粉色=13∶3,該比例為9∶3∶3∶1的變式,說明相關(guān)基因由有兩對等位基因,由于子代中沒有紅色出現(xiàn),因而可判斷不能表達(dá)的是B基因,即說明基因X插入到B基因中,此時該個體的基因型相當(dāng)于是AabbMm;②若子代中表型及比例為紅色∶白色:粉色=9∶4∶3,該比例為9∶3∶3∶1的變式,說明相關(guān)基因由有兩對等位基因,由于三種表現(xiàn)型都有,因而是基因X插入到M基因內(nèi)部,導(dǎo)致基因M不能表達(dá),此時該個體的基因型相當(dāng)于AaBbmm;③若子代中表型全部為白色,則A基因不能表達(dá),則該個體的基因型可表示為aaBbMm,表現(xiàn)為穩(wěn)定遺傳,子代均為白花。23.果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關(guān)系提供了重要的材料。下列是利用果蠅進行的相關(guān)研究。(1)果蠅遺傳中的“例外”。摩爾根的弟子布里吉斯利用白眼(XaXa)雌蠅和紅眼(XAY)雄蠅為親本進行雜交,發(fā)現(xiàn)每2000~3000只后代中就會出現(xiàn)一只紅眼不育的雄蠅和一只白眼可育的雌蠅,他稱其為“初級例外”。已知果蠅受精卵中性染色體組成與發(fā)育情況如下表所示。性染色體組成情況XX、XXYXY、XYYXO(無Y染色體)XXX、YY、YO(無X染色體)發(fā)育情況雌性,可育雄性,可育雄性,不育胚胎期致死“初級例外”中白眼可育雌蠅產(chǎn)生的原因最可能是由親本中的(填“雌”或“雄”)果蠅減數(shù)分裂異常所致。布里吉斯進一步把“初級例外”的白眼雌蠅和正常紅眼雄蠅進行雜交,約有4%的后代是白眼雌蠅和可育的紅眼雄蠅,他稱其為“次級例外”。由此可推斷,“初級例外”白眼雌蠅在減數(shù)分裂時X、Y染色體聯(lián)會概率(填“高于”或“低于”)兩條X染色體聯(lián)會的概率。(2)致死基因的保存。摩爾根的另一名學(xué)生穆勒由于對輻射誘發(fā)基因突變的研究而獲得諾貝爾獎,其中最為人稱道的是他設(shè)計出的保存致死基因的方法。野生型果蠅為正常翅,穆勒利用輻射誘變技術(shù)使果蠅的2號染色體上產(chǎn)生一個顯性純合致死基因A,表現(xiàn)為翻翅;翻翅果蠅種群隨機交配n代后,A基因的基因頻率為(數(shù)據(jù)可用n表示)。為了保持致死基因A在群體中永久穩(wěn)定存在,穆勒在2號染色體上找到了一對控制眼形的基因:星狀眼(B)和正常眼(b),其中B基因具有純合致死效應(yīng),由此構(gòu)建出一種表現(xiàn)型為翻翅、星狀眼的平衡致死系(如圖1),從而實現(xiàn)了致死基因A的永久保存。利用平衡致死系保存致死基因的原理是。(3)平衡致死系的應(yīng)用。用平衡致死系創(chuàng)立的2號染色體突變檢測技術(shù)路線(如圖2),可檢測出未知基因突變的類型。若在F1代觀察到新性狀,則2號染色體發(fā)生了顯性不致死突變;若在F1代未觀察到新性狀,則取F1代翻翅正常眼個體隨機交配,觀察F2代的表現(xiàn)型和比例。若親本2號染色體發(fā)生了隱性不致死突變,則F2中新性狀個體占;若親本2號染色體發(fā)生了隱性致死突變,則F2果蠅的表型及比例為?!敬鸢浮浚?)雌;低于(2)1/(n+2);平衡致死系A(chǔ)aBb自由交配后代僅為平衡致死系A(chǔ)aBb(3)1/12;翻翅正常眼:正常翅正常眼=8:3【解析】【解答】(1)利用白眼(XaXa)雌蠅和紅眼(XAY)雄蠅為親本進行雜交,子代出現(xiàn)白眼可育雌蠅的基因型為XaXaY,產(chǎn)生的原因最可能是親本中的雌果蠅減數(shù)分裂異常所致,雌蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為XaXa和O型,雄蠅正常減數(shù)分裂,所以子代出現(xiàn)了“初級例外”紅眼不育的雄蠅基因型XAO和白眼可育的雌蠅基因型XaXaY。讓二者進行雜交,雄配子為XA、Y,4%的后代是白眼雌蠅(XaXaY)和可育的紅眼雄蠅(XAY),說明產(chǎn)生的雌配子中XaXa、Y各占4%,剩下的Xa、XaY各占46%,當(dāng)XY染色體聯(lián)會時,會產(chǎn)生XaXa、Y、XaY、Xa四種卵細(xì)胞,比例為1:1:1:1,而當(dāng)XX染色體聯(lián)會時,會產(chǎn)生Xa和XaY兩種卵細(xì)胞,比例為1:1,說明“初級例外”白眼雌蠅在減數(shù)分裂時X、Y染色體聯(lián)會概率低于兩條X染色體聯(lián)會的概率。
(2)野生型果蠅為正常翅,穆勒利用輻射誘變技術(shù)使果蠅的2號染色體上產(chǎn)生一個顯性純合致死基因A,表現(xiàn)為翻翅,其基因型為Aa,翻翅果蠅種群隨機交配n代后,第一代可產(chǎn)生AA:Aa:aa=1:2:1,由于AA致死,后代為Aa:aa=2:1,因此A的基因頻率為1/3,a的基因頻率變?yōu)?/3,那么第二代產(chǎn)生AA:Aa:aa=1:4:4,基因型AA個體淘汰,那么A基因的基因頻率是1/4,a的基因頻率變是3/4,那么第三代可產(chǎn)生配子的種類及其比例為AA:Aa:aa=1:6:9,基因型AA個體淘汰,那么A基因的基因頻率為1/5,a的基因頻率變?yōu)?/5,同理可得n代后A基因的基因頻率為1/(n+2)。
觀察圖1平衡致死系中基因A(a)和基因B(b)位于同一對同源染色體上連鎖遺傳,圖示A和b位于同一條染色體上,a和B位于其同源染色體上,遵循基因的分離定律,該個體的基因型為AaBb,其自由交配產(chǎn)生的子代基因型為:AAbb,AaBb,aaBB,兩對基因均純合致死,即基因型AAbb、aaBB的個體致死,因此子代僅含有基因型為AaBb的個體,從而實現(xiàn)了致死基因的永久保存,那么利用平衡致死系保存致死基因的原理是平衡致死系自由交配后代仍為平衡致死系。
(3)根據(jù)題圖所示,未知基因X與基因a、b位于同一條染色體上,并且僅遵循分離定律。雜交親本的基因型為♀AaBb×♂aabXb,因此子代的基因型包括AabXb、Aabb、aaBXb和aaBb。在這些子代中,攜帶未知基因X的基因型為AabXb和aaBXb。如果子代出現(xiàn)新性狀,那么基因型為AabbX和aaBXb的個體能夠存活,同時X基因得以表達(dá),這說明未知基因X屬于顯性不致死突變。相反,如果子代沒有表現(xiàn)出新性狀,則該突變?yōu)殡[性突變。子代中翻翅正常眼的個體基因型為AabXb和Aabb,其隨機交配后代(F2)的基因型及比例為:1/4AAbb、1/4AabXb、1/16aaXbXb、1/4Aabb、1/8aabXb、1/16aabb。由于A基因具有純合致死效應(yīng),子二代中的1/4AAbb個體將無法存活。假設(shè)未知基因X為隱性不致死,那么新性狀(aaXbXb)占1/16÷(1-1/4)=1/12;假設(shè)未知基因X為隱性致死,則aaXbXb個體無法存活,子二代中不會出現(xiàn)新性狀個體。因此,子二代的表型及比例為翻翅正常眼(AabXb):翻翅正常眼(Aabb):正常翅正常眼(aabXb):正常翅正常眼(aabb)=4:4:2:1,也就是翻翅正常眼:正常翅正常眼=8:3。
【分析】1.初級例外后代為紅眼不育的雄蠅和白眼可育的雌蠅,對比果蠅受精卵中性染色體組成與發(fā)育情況推測紅眼不育的雄蠅為XAO,白眼可育的雌蠅為XaXaY。
2.基因的自由組合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。(1)根據(jù)布里吉斯的假說,“初級例外”中白眼可育雌蠅產(chǎn)生的原因最可能是由親本中的雌果蠅減數(shù)分裂異常所致,雌蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞中存在XX和O型卵細(xì)胞,雄蠅正常減數(shù)分裂,因此“初級例外”后代的基因型為XAO(紅眼不育的雄蠅)和XaXaY(白眼可育的雌蠅);把“初級例外”的白眼雌蠅(XaXaY)和正常紅眼雄蠅(XAY)進行雜交,雄配子為XA、Y,4%的后代是白眼雌蠅(XaXaY)和可育的紅眼雄蠅(XAY),說明產(chǎn)生的雌配子中XaXa、Y各占4%,剩下的Xa、XaY各占46%,而當(dāng)XX染色體聯(lián)會時,會產(chǎn)生Xa和XaY兩種卵細(xì)胞,比例為1:1,當(dāng)XY染色體聯(lián)會時,會產(chǎn)生XaXa、Y、XaY、Xa四種卵細(xì)胞,比例為1:1:1:1,因此可知“初級例外”白眼雌蠅在減數(shù)分裂時X、Y染色體聯(lián)會概率低于兩條X染色體聯(lián)會的概率。(2)野生型果蠅為正常翅,穆勒利用輻射誘變技術(shù)使果蠅的2號染色體上產(chǎn)生一個顯性純合致死基因A,表現(xiàn)為翻翅,基因型為Aa,若該翻翅果蠅種群隨機交配n代后,第一代可產(chǎn)生AA:Aa:aa=1:2:1,由于AA致死,后代為Aa:aa=2:1,故A的基因頻率變?yōu)?/3,a的基因頻率變?yōu)?/3,則第二代可產(chǎn)生AA:Aa:aa=1:4:4,淘汰AA基因型個體,則A基因的基因頻率為1/4,a的基因頻率變?yōu)?/4,則第三代可產(chǎn)生AA:Aa:aa=1:6:9,淘汰AA基因型個體,則A基因的基因頻率為1/5,a的基因頻率變?yōu)?/5,依此類推,則n代后A基因的基因頻率為1/(n+2);據(jù)圖1可知,平衡致死系中基因A(a)和基因B(b)位于同一對同源染色體上,其中A和b位于同一條染色體上,a和B位于其同源染色體上,遵循分離定律,其基因型可以表示為AaBb,則其自由交配產(chǎn)生的子代基因型為:AAbb,AaBb,aaBB,兩對基因均純合致死,因而基因型為AAbb、aaBB的個體致死,所以子代僅含有AaBb的基因型個體,從而實現(xiàn)了致死基因的永久保存,故利用平衡致死系保存致死基因的原理是平衡致死系自由交配后代仍為平衡致死系。(3)若用X表示未知基因,根據(jù)題圖,未知基因X與a、b位于同一條染色體上,只遵循分離定律,雜交的親本基因型為:♀:AaBb×♂:aabXb,因而子代的基因型為:AabXb、Aabb、aaBXb、aaBb,則攜帶有未知基因X的子代基因型為AabXb、aaBXb,若子代觀察到了新性狀,則基因型為AabbX、aaBXb的個體成活,且X基因表達(dá),因而未知基因X為顯性不致死突變,若子代未表現(xiàn)出新性狀,則該突變?yōu)殡[性突變,子代的翻翅正常眼的個體基因型為AabXb、Aabb,其隨機交配后代(F2)的基因型及比例為:1/4AAbb、1/4AabXb、1/16aaXbXb、1/4Aabb、1/8aabXb、1/16aabb,由于A基因具有純合致死效應(yīng),即子二代中的1/4AAbb致死,若未知基因X為隱性不致死,則新性狀(aaXbXb)占1/16÷(1-1/4)=1/12;若未知基因X為隱性致死,則aaXbXb致死,子二代中無新性狀個體,故子二代的表型及比例為翻翅正常眼(AabXb):翻翅正常眼(Aabb):正常翅正常眼(aabXb):正常翅正常眼(aabb)=4:4:2:1,即翻翅正常眼:正常翅正常眼=8:3。24.RNA沉默是一種由雙鏈RNA誘導(dǎo)同源RNA降解的現(xiàn)象。起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因組內(nèi)源DNA編碼產(chǎn)生,其可與目標(biāo)mRNA配對;siRNA主要來源于外來生物,例如寄生在宿主體內(nèi)的病毒會產(chǎn)生異源雙鏈RNA(dsRNA),dsRNA經(jīng)過核酸酶Dicer的加工后成為siRNA,siRNA與目標(biāo)mRNA完全配對,導(dǎo)致mRNA被水解,其過程如圖1。DNA在細(xì)胞生命過程中會發(fā)生損傷,如損傷較大,RNA聚合酶經(jīng)過損傷位點時,修復(fù)因子Mfd識別、結(jié)合滯留的RNA聚合酶,“招募”多種修復(fù)因子、DNA聚合酶等進行修復(fù)(如圖2)。請據(jù)圖回答:(1)催化過程①的酶是,Dicer作用于鍵。(2)過程③會導(dǎo)致終止。(3)因病毒感染產(chǎn)生的dsRNA導(dǎo)致細(xì)胞癌變,則過程④的目標(biāo)mRNA是基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。(4)起始密碼子均為AUG,則基因N轉(zhuǎn)錄時以鏈為模板。若基因H的箭頭所指堿基對G-C突變?yōu)門-A,其對應(yīng)密碼子的變化是。(5)圖2所示的DNA聚合酶催化DNA損傷鏈的修復(fù),方向是(用mn表示)?!敬鸢浮浚?)RNA聚合酶;磷酸二酯鍵(2)翻譯(3)抑癌(4)a;由GUC變?yōu)閁UC(5)從n到m【解析】【解答】(1)轉(zhuǎn)錄過程由RNA聚合酶催化以DNA其中一條鏈為模板合成單鏈RNA,即過程①。根據(jù)題目描述,dsRNA經(jīng)過核酸酶Dicer的加工后轉(zhuǎn)化為siRNA,而Dicer的作用位點是磷酸二酯鍵。
(2)在過程③中,RISC復(fù)合體與mRNA結(jié)合,從而導(dǎo)致翻譯過程中止。
(3)如果病毒感染產(chǎn)生的dsRNA導(dǎo)致siRNA與目標(biāo)mRNA結(jié)合并引發(fā)其水解,進而使細(xì)胞癌變,那么目標(biāo)mRNA很可能是抑癌基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,因為抑癌基因編碼的蛋白質(zhì)能夠抑制細(xì)胞生長和增殖。
(4)起始密碼子AUG對應(yīng)的DNA模板鏈堿基序列為33’-TAC-5’。根據(jù)圖示,基因N的a鏈起始序列為TAC,因此基因A應(yīng)以a鏈為模板轉(zhuǎn)錄;同理,基因H應(yīng)以b鏈為模板。突變前模板鏈堿基序列為CAG,對應(yīng)密碼子為GUC。若箭頭所指的G-C突變?yōu)門-A,則密碼子將從GUC變?yōu)閁UC。
(5)根據(jù)mRNA的合成方向,圖2中上側(cè)為模板鏈,m端為3’端,n是5’端。切除后,DNA聚合酶會以下側(cè)鏈為模板,并且根據(jù)DNA聚合酶的功能特點,修復(fù)過程是從n端向m端進行。
【分析】1.基因的表達(dá)是指基因通過mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,在細(xì)胞核內(nèi)合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板,按照密碼子和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系,在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。2.生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳(epigeneticinheritance)。表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個生命活動過程中。(1)過程①表示轉(zhuǎn)錄,催化該過程的酶是RNA聚合酶。根據(jù)題意可知,dsRNA經(jīng)過核酸酶Dicer的加工后成為siRNA,Dicer作用于磷酸二酯鍵。(2)過程③RISC復(fù)合體與mRNA結(jié)合,導(dǎo)致翻譯過程停止。(3)抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能阻止細(xì)胞的生長和增殖,若因病毒感染產(chǎn)生的dsRNA導(dǎo)致細(xì)胞癌變,即siRNA與目標(biāo)mRNA結(jié)合,導(dǎo)致目標(biāo)mRNA被水解,引發(fā)了癌癥,故推測目標(biāo)mRNA是抑癌基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。(4)起始密碼子為AUG,則對應(yīng)的DNA模板鏈上的堿基序
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