内容正文:
专题14 变异、育种和进化
一、单选题
1.(2024·北京·模拟预测)油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过下图所示部分途径获得抗线虫病油菜。下列相关描述,正确的是( )
注:方框中每个大写英文字母表示一个染色体组
A.F1植株因同源染色体联会紊乱而高度不育
B.BC1细胞中染色体组的组成为AACCRR
C.BC2植株群体的染色体数目范围为38—47条
D.BC2再与萝卜不断回交并筛选可获所需品种
2.(2024·北京通州·模拟预测)除草剂敏感与抗性是一对相对性状,除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体。下列叙述正确的是( )
A.突变体若为一条染色体片段缺失所致,则抗性基因是显性基因
B.突变体若为基因突变所致,如果再经诱变有可能恢复为敏感型
C.突变体若为一对同源染色体相同位置片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型
D.抗性基因若为敏感型基因中的单个碱基对替换所致,抗性基因一定不能编码肽链
3.(2024·北京东城·二模)雌性家蚕的性染色体组成为ZW,研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体,均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR,部分结果如下图。下列说法错误的是( )
A.在该实验中X射线用于提高突变率
B.甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型
C.乙比甲缺失了更多的Z染色体片段
D.可利用该方法对相关基因进行定位
4.(2024·北京昌平·二模)大白菜体细胞中有20条染色体,染色体组为AA;芥菜型油菜体细胞中有36条染色体,染色体组为AABB,其中A来源于大白菜,B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交,发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是( )
A.F1体细胞中无同源染色体
B.F1体细胞中含有四个染色体组
C.大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离
D.大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜,不存在生殖隔离
5.(2024·北京海淀·二模)控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体,其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交,后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析,不正确的是( )
A.“三体”番茄存在染色体数目变异
B.马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状
C.马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组
D.F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体
6.(2024·北京海淀·二模)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉,可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目,结果如下图。下列分析不正确的是( )
A.甲是二倍体幼胚,乙是单倍体幼胚
B.甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制
C.乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期
D.比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S
7.(2024·北京西城·二模)如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片,相关叙述正确的是( )
A.此刻细胞正处在有丝分裂中期
B.图示两条染色体正在彼此分离
C.姐妹染色单体间发生片段交换
D.图示过程可以增加遗传多样性
8.(2024·北京朝阳·二模)育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦,流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。
下列分析不正确的是( )
A.异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理
B.杂交后代①的染色体组成为AABBCD,含有42条染色体
C.通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③
D.射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上
9.(2024·北京顺义·一模)先天性聋哑人和听觉正常人结婚,子女听觉一般都正常。一对先天性聋哑夫妇生的5个孩子听觉均正常,最合理的解释是( )
A.先天性聋哑为显性性状
B.发生了小概率事件
C.先天性聋哑为多种基因同时突变所致
D.该夫妇携带的聋哑基因为非等位基因
10.(2024·北京丰台·二模)鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑,构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失,缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代,从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是( )
A.进行基因组编辑的受体细胞是受精卵
B.相对F1代,F2代肌间刺缺失的个体比例上升
C.人工选择使突变的r基因频率不断升高
D.基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组
11.(2024·北京房山·一模)人类8号染色体在进化过程中的变化如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.旧世界猴和新世界猴可能存在生殖隔离
B.从祖先进化到人的过程中发生了染色体变异
C.8号染色体上的特异性序列可作为人类起源与进化研究的参考
D.不同生长环境诱导产生的不同变异导致祖先进化方向不同
12.(2024·北京房山·一模)锰是机体必需的微量元素,研究发现肝癌组织中的锰含量低于癌旁组织和正常组织。为探究锰离子(Mn2+)对肝癌细胞增殖及凋亡的影响,用不同浓度锰离子溶液处理肝癌细胞,结果如图。相关判断不正确的是( )
A.基因选择性表达导致产生肝癌细胞
B.随着锰离子浓度的增加,对肝癌细胞增殖的抑制作用增强
C.锰离子通过抑制癌细胞增殖,促进癌细胞凋亡抑制肝癌
D.锰离子可能增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用
13.(2024·北京海淀·一模)C品系果蝇仅在X染色体上存在D基因, 使其具有棒眼性状, 果蝇中D 基因纯合会致死。用X射线照射大量雄果蝇, 为检测照射后的这批雄果蝇X染色体是否发生突变, 使它们与C品系雌蝇交配。选择F1中若干棒眼雌蝇与正常雄蝇杂交, 统计发现F2中雌蝇与雄蝇之比约为3:1.下列有关杂交实验的分析,不正确的是( )
A.雄果蝇均不携带D基因
B.在 X射线这种物理因素作用下可损伤果蝇细胞内的 DNA
C.上述杂交实验的F₁中棒眼果蝇占 1/2
D.X射线可能引发部分雄果蝇X染色体上出现隐性纯合致死基因
14.(2024·北京朝阳·一模)我国科学家将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,成功得到染色体连接的杂合小鼠。该小鼠没有表现出明显的异常,连接后的染色体能够传递给后代小鼠。关于该染色体连接小鼠,分析正确的是( )
A.体细胞中含有20对染色体
B.不能产生功能正常的配子
C.基因数量和排序发生改变
D.发生了染色体结构的变异
15.(2024·北京东城·一模)我国科学家利用红鲫鱼(2n=100,RR,字母代表染色体组)与团头鲂(2n=48,BB)进行育种,首次实现在脊椎动物中将不同染色体数目的亲本杂交形成多倍体(如图)。下列说法错误的是( )
A.形成杂交多倍体过程中发生了染色体数目变异
B.杂交种1不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小
C.推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子
D.杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离
16.(23-24高三下·北京延庆·阶段练习)为研究农药残留对作物的毒害作用,利用萘乙酸处理蚕豆根尖。观察根尖染色体如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞可以观察到染色体两两配对 B.染色体会被碱性染料甲紫染成深色
C.显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体 D.该细胞染色体可能发生丢失
17.(2024·北京西城·一模)果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒(倒位)。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异(ST、AR、CH)个体所占的比例,结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是( )
ST
AR
CH
低海拔
53%
32%
15%
中海拔
30%
48%
22%
高海拔
5%
71%
24%
A.倒位不改变基因数量,对果蝇无影响
B.据表可知AR变异更适应高海拔环境
C.不同温度饲养该地果蝇可检验此推测
D.变异类型分布情况是自然选择的结果
18.(2024·北京石景山·一模)种植神舟十六号带回地球的一批小麦种子,有可能出现高产、优质、耐盐碱、抗病能力强等表型。下列叙述不正确的是( )
A.太空环境可提高小麦种子的突变率
B.强辐射可能改变基因的碱基序列
C.太空的微重力能够避免有害突变的产生
D.产生的新表型不一定能够稳定遗传
19.(2024·北京丰台·一模)人白细胞介素-2(IL-2)是一种细胞因子,含有3个半胱氨酸,分别位于第58、105、125位,其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。用大肠杆菌生产IL-2,为保证产物活性,将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是( )
A.突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添
B.天然的和基因工程生产的IL-2均在核糖体上合成
C.突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能
D.大肠杆菌中IL-2基因的复制和表达遵循中心法则
20.(23-24高三上·北京房山·期末)赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素。利用如下流程进行小麦抗赤霉病育种的研究,相关说法不正确的是( )
A.小麦与玉米自然条件下存在生殖隔离
B.小麦单倍体胚中有三个染色体组
C.过程①需使用胰蛋白酶处理
D.过程②可通过添加DON毒素筛选
21.(23-24高三上·北京石景山·期末)下列关于生物变异的叙述不正确的是( )
A.生物的表型不改变,一定没有发生基因突变
B.基因重组不产生新的基因,但可产生新的表型
C.染色体结构变异不一定导致基因数量发生改变
D.利用秋水仙素处理单倍体幼苗,得到的可能为杂合子
22.(23-24高三上·北京西城·期末)热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装,并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代,并统计眼睛表型的变异频率,结果如图。相关分析错误的是( )
A.某些变异表型可被HSP90的功能隐藏
B.对照品系为HSP90表达水平正常果蝇
C.对照组突变基因类型可能多于该品系
D.HSP90的功能不利于保留基因多样性
23.(23-24高三上·北京朝阳·期末)人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体,人却只有46条染色体。研究表明,人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体,这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是( )
A.不属于染色体结构变异 B.属于可遗传变异
C.可能导致基因表达改变 D.可为进化提供原材料
24.(23-24高三上·北京海淀·期末)用拟南芥C株系与野生型杂交,可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失,子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验,统计杂交子代染色体组成,结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.该方法与获得单倍体的传统途径原理不同
B.此方法获得的子代绝大部分为单倍体
C.单倍体细胞内的染色体为非同源染色体
D.25℃比22℃更利于获得单倍体
25.(23-24高三上·北京海淀·期末)下图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图,4号不携带甲病致病基因,其双亲均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,且突变位点不同。对家庭部分成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行测序,非模板链测序结果见下表。不考虑X、Y染色体的同源区段,以下分析不正确的是( )
家庭成员
1
2
4
5
测序结果
……G……A……
……A……A……
第412位 第420位
……G……A……
……G……G……
第412位 第420位
?
……G……A……
……G……A……
第412位 第420位
A.无法判断甲病的显隐性
B.乙病基因位于X染色体
C.4号控制乙病的基因测序结果为
D.1号和2号生一个不患乙病孩子的概率是3/4
26.(23-24高三上·北京海淀·期末)联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白,显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期
B.D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组
C.用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果
D.图中野生型存在同源染色体,不存在姐妹染色单体
27.(2024·北京·模拟预测)雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,甩动脖子和头部组成的“流星锤”,击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是( )
A.不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长
B.取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势
C.据图推测雌性个体和雄性个体相似,也通过脖斗相互斗争
D.种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大
28.(2024·北京·模拟预测)细胞色素C是细胞内普遍含有的一种蛋白质,约有104个氨基酸。它是一种线粒体内膜蛋白,参与将[H]中电子传递给氧气的过程。据推算,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。下列关于细胞色素C的叙述不正确的是( )
A.可由C、H、O、N等元素组成
B.是一种能催化ATP分解的蛋白质
C.是一种由单体所组成的生物大分子
D.其序列相似性可作为生物进化的证据
29.(2024·北京海淀·一模)地三色堇主要依靠地昆虫传粉,在20年中,地的三色堇花朵小了,花蜜产量减少,自花授粉的比例增加了,传粉昆虫造访减少,同时期地的昆虫也在大量减少。下列叙述错误的是( )
A.三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化
B.X地三色堇发生的变化是自然选择的结果
C.三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高
D.自花授粉有利于增加三色堇的遗传多样性
30.(2024·北京昌平·二模)科研人员发现4-乙烯基苯甲醚(4VA)对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力,而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是( )
A.根据4VA的结构设计多种类似物,阻止蝗虫的聚集
B.利用4VA诱杀蝗虫,不会改变蝗虫种群的性别比例
C.建立OR35基因缺失的种群,放归环境影响基因频率
D.采用生物防治措施,人工增加环境中蝗虫的天敌数量
31.(2024·北京昌平·二模)南美洲的毒箭蛙和非洲马达加斯加岛的毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物,并且都将有毒生物碱储存在体表的皮囊中,以抵抗天敌。这两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色(警戒色)。相关推测不合理的是( )
A.两种毒箭蛙存在地理隔离
B.毒箭蛙体色形成受环境影响
C.能量由毒蚁流向毒箭蛙
D.警戒色不利于毒箭蛙生存
32.(2024·北京西城·二模)黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系,在梵净山保护区进行野外监测,调查结果如图。下列相关描述错误的是( )
A.梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离
B.结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时
C.结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化
D.每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
33.(2024·北京朝阳·二模)我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中,获得97例青藏高原古代人类个体的基因组,追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是( )
A.青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离
B.EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因
C.高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变
D.该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
34.(2024·北京顺义·一模)雄性长尾寡妇鸟长着极长的尾羽,科研人员将其尾羽剪短,把剪下的部分粘到其他雄性个体的尾羽上,使之超出自然长度。结果发现,在人工加长尾羽雄鸟的领地中新巢数目最多,依据实验结果分析,下列叙述正确的是( )
A.人工加长尾羽雄鸟的子代多为加长尾羽
B.雄性长尾寡妇鸟的尾羽长度与其繁殖成功率无关
C.交配成功率差异造成繁殖成功率的不同
D.环境稳定条件下控制长尾羽的基因频率将不断增加
35.(2024·北京门头沟·一模)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B.该岛上的所有蜗牛和其它生物构成了生态系统
C.不同种蜗牛占据的生态位不同,不利于充分利用环境资源
D.同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
36.(2024·北京朝阳·一模)水稻害虫稻飞虱可分为灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱,它们是起源于同一祖先种的三个物种,进化过程中其分布区域有重叠,传播不同的植物病毒。下列叙述错误的是( )
A.源于同一祖先的三种稻飞虱种群基因库不相同
B.长期地理隔离导致原始稻飞虱进化为不同的物种
C.不同稻飞虱传播不同的病毒是协同进化的结果
D.灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱的生态位不完全相同
37.(2024·北京东城·一模)以下属于种群水平研究的是( )
A.年龄结构 B.生物富集
C.协同进化 D.垂直结构
38.(2024·北京东城·一模)16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是( )
A.含有A、G、U、C四种碱基
B.是核糖体的重要组成部分
C.通过转运氨基酸参与翻译
D.可为研究生物进化提供证据
39.(2024·北京石景山·一模)蜂兰的花朵形似蜜蜂,并可释放信息素吸引雄蜂,提高传粉率。下列叙述不正确的是( )
A.此信息的传递过程有利于蜂兰种群的繁衍
B.蜂兰的花形与释放信息素的种类是定向突变的结果
C.自然选择可引起蜂兰信息素相关基因的基因频率定向改变
D.蜂兰与雄峰在相互影响中不断进化和发展
40.(2024·北京丰台·一模)纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到F1均为灰体长翅,F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9:3:3:1。下列有关叙述不正确的是( )
A.亲本黑檀体长翅果蝇产生两种配子,符合基因的分离定律
B.黑檀体残翅的出现是由于F1雌雄果蝇均发生了基因重组
C.F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型占50%
D.果蝇F1和F2群体中残翅基因的频率未发生改变
41.(23-24高三下·北京平谷·阶段练习)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C.同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D.同一区域内少数共存的几个蜗牛物种不存在生态位重叠的可能
二、非选择题
42.(2024·北京·模拟预测)细菌的接合生殖与细菌的质粒F因子有关。有F因子的菌株为雄性,没有的为雌性。F因子携带的基因表达可以使细菌产生仅用于接合生殖的性菌毛,见图1。具有游离F因子的细菌称为F+菌株。部分细菌中F因子可以整合到细菌拟核DNA上,成为Hfr菌株。Hfr菌株的F因子可能从拟核DNA上脱离下来,又变成游离的F因子。这种脱离下来的F因子上携带了部分拟核DNA基因,使菌株成为F'菌株。不存在F因子的雌性菌株称为F菌株。
(1)雄性菌株与雌性菌株接合时,雄性菌株的性菌毛同雌性菌株紧密连接在一起,然后F因子的一条链被切开,这条链会进入雌性菌株内,在雌性菌株内进行复制,形成一个新的F因子。留在雄性菌株内的F因子单链也会DNA复制成双链。因此,F'菌株和F菌株接合生殖后,菌株的种类是 。虽然细菌存在接合生殖的方式,但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡,结合所学知识,请推测其原因: 。
(2)Hfr菌株在和F-菌株接合时,仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内,因为进入F-菌株的F因子片段不完整,使接合后的F-菌株不具有雄性菌株的特点,既接合后的细菌种类依然是Hfr行菌株和F-菌株。但在这一过程中, 菌株拟核DNA发生了 ,有利于细菌的进化。
(3)细菌利用乳糖的机制如下图所示,当存在乳糖时,乳糖可以和阻遏蛋白结合,导致阻遏蛋白无法和操纵基因结合,启动乳糖利用相关基因的表达。某雌性菌株的调节基因发生突变,导致其表达的阻遏蛋白无法与乳糖结合。若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F'菌株进行接合生殖,请分析接合后这个菌株能否利用乳糖,并说明原因: 。
43.(2024·北京丰台·二模)中性粒细胞是白细胞的一种,具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控,如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼(幼体透明)为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线,也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能,参与第三道防线。
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用,研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料,利用带有标记的核酸分子探针,通过 技术,在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况,结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。
产生以上结果的原因可能有二:
①P基因减少, ;
②已知M基因是原癌基因,其产生的蛋白质是 所必需的,过表达导致细胞过度增殖,引起阳性细胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果,为上述结论提供新证据 。
A.野生型
B.P基因低表达突变体
C.导入P基因
D.导入M基因
E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式,研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测,找出10个可能的位点如图2.
研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分,构建3种启动子突变质粒,分别与GFP(绿色荧光蛋白)基因相连接:含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C.将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中,结果发现 ,说明P蛋白通过结合⑩位点,调控M基因的表达,而与其他位点无关。
44.(2024·北京西城·二模)免疫细胞能识别肿瘤,并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”,实现巨噬细胞“搭便车”的设计,将药物输入到肿瘤内部。
(1)机体识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫系统 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞,具有极强的“归巢”肿瘤的能力。
(2)金纳米棒(AuNR)是一种光热材料,常用于局部肿瘤治疗,在808nm的激光照射下,产生光热效应,使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育,再用紫外光照射,获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体(AuNR/ABs)。
①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察,结果如图1。该实验的对照组为 。
②荧光标记AuNR和AuNR/ABs,分别与TAM进行孵育,检测TAM细胞内的荧光强度,结果如图2。结合图1和图2实验结果,分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是 。
(3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤(R),一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤(L)模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗,最后记录两个肿瘤的重量(图3)。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因 。
注:CpG 是可激活特异性免疫的佐剂
1组:缓冲液+照光
2组:AuNR-CpG+照光
3组:AuNR/ABs+照光
4组:AuNR-CpG/ABs+照光
5 组:AuNR-CpG/ABs
(4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果,请完善实验组设计思路 。
45.(2024·北京东城·二模)水稻是人类重要的粮食作物之一,种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳,通常糊粉层为单层活细胞,主要累积蛋白质、维生素等营养物质;淀粉胚乳为死细胞,主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。
(1)用诱变剂处理水稻幼苗,结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数 的即为糊粉层加厚的种子,将其对应的含胚部分用培养基培养,筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等,这说明基因突变具有 的特点。
(2)突变体tal与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型:突变型=3∶1,说明该性状的遗传遵循基因 定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后,将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于 附近,对目标区域进行测序比对,发现了突变基因。
(3)由tal建立稳定品系t,检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型,但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中,培育稳定遗传的高营养新品种。
①补充完成图3育种方案 。
②运用KASP技术对植物进行检测,在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR,加入野生型序列和突变型序列的相应引物,两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点,完成扩增后检测产物的荧光信号(红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光)。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,请选择其中一个阶段,预期检测结果并从中选出应保留的植株。
③将KASP技术应用于图3育种过程,优点是 。
46.(2024·北京门头沟·一模)水稻是我国主要的粮食作物,获得具有杂种优势的杂交种子是提高水稻产量的重要途径。
(1)水稻花是两性花,杂交实验中,为了防止母本 ,须进行人工去雄。水稻花非常小,人工去雄操作难度大。科学家发现的安农S-1温敏不育系突变体水稻在温度高于26℃时表现为花粉败育,在杂交时只能做 ,免去了人工去雄的工作,因此作为重要材料用于水稻杂交育种。
(2)将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型:雄性不育=3:1,说明 。(答出2条)
(3)安农S-1在不同的温度条件下既可作为不育系用于杂交制种,又可以自身繁殖,简化了制种程序,使杂交水稻的大规模种植成为可能。请写出利用安农S-1和野生型水稻繁殖不育系、制备杂交种子的流程 。(用文字或图示作答均可)
(4)研究者用γ射线处理安农S-1种子,筛选获得了两个在32℃及以上表现为花粉败育的隐性突变体t1和t2,请设计实验验证t1和t2是同一基因突变引起的雄性不育,写出设计思路和预期结果 。
(5)在制种时偶遇低温天气会影响杂交种子的纯度进而影响杂交稻产量,与安农S-1相比,突变体t1和t2是否更有利于制种?判断并说明理由 。
47.(2024·北京朝阳·一模)西瓜植株的花有三种类型,雌花(没有雄蕊)、雄花(没有雌蕊)和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上可以有不同类型的花。科研人员尝试找出与西瓜性别决定有关的基因。
(1)选取不同性别类型的西瓜品系进行杂交,杂交实验示意图如下。
①据图可知,亲本中 的性状为显性性状,性别类型的遗传 (填“是”或“否”)遵循自由组合规律。
②将F1与品系S杂交,所得子代对应(1)中F2的三种表型的比例为 。
③为找出“?”代表的未知基因,参照其他同科植物与性别决定有关的A(a)基因序列,检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,如图。
比较所检测的每一个个体的 和 ,若二者相关性与预期一致,可初步确定A(a)基因参与西瓜的性别决定。
(2)选取植株上全开雌花的品系M(与此性状有关的基因组成中有AATT)为母本,品系X为父本进行杂交,F1表型与X相同。F1自交得F2,F2的表现型与亲本相同且比例为3:1。在品系M、品系X中各选取10个植株,两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F2中110个植株中上述特异DNA序列出现情况,发现与其中7个植株表型不符,原因是在F1减数分裂时发生了 。进一步在2号染色体上找到了与性别有关的G基因。
(3)品系X具有诸多优良性状,请写出利用品系M、X杂交的方法培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良性状的品系Y的操作流程 。(请用杂交实验图示作答)
48.(2024·北京西城·一模)糖皮质激素(GC)具有调节糖脂代谢、抑制免疫等作用,临床可用于缓解化疗的副作用等。为评估GC对肾癌发展的作用,科研人员进行了相关实验。
(1)GC的分泌受 轴的分级调节,GC可通过促进非糖物质转化为葡萄糖(糖异生途径)来升高血糖。
(2)PGC-1为糖异生途径的关键因子,K9是一种转录激活因子。推测GC通过K9激活肝脏的糖异生途径。研究者用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠,测定肝脏细胞相关蛋白水平(图1)。结果 (填“支持”或“不支持”)该推测。
(3)研究表明,癌症的发生常与miRNA有关,其中miR-140在肾癌细胞中的表达显著上调。研究者收集了临床上74例肾癌患者相关数据(图2),结果显示 ;此外,肾癌细胞体外培养实验表明,miR-140能够促进其增殖,据此说明miR-140是肾癌的一种促癌因子。miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用,在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关,且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织。据此 (填“能”或“不能”)确定K9为肾癌的抑癌因子。
(4)体外培养肾癌细胞进行实验,进一步确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展,部分结果如下表。组3的处理为 。
组号
处理
细胞数量
迁移程度
侵袭情况
1
生理盐水
+++++
+++++
+++++
2
miR-140抑制剂
++
++
++
3
?
++++
++++
++++
(5)结合本研究分析,将GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。
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专题14 变异、育种和进化
一、单选题
1.(2024·北京·模拟预测)油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过下图所示部分途径获得抗线虫病油菜。下列相关描述,正确的是( )
注:方框中每个大写英文字母表示一个染色体组
A.F1植株因同源染色体联会紊乱而高度不育
B.BC1细胞中染色体组的组成为AACCRR
C.BC2植株群体的染色体数目范围为38—47条
D.BC2再与萝卜不断回交并筛选可获所需品种
【答案】C
【分析】分析图可知,油菜的基因型为AACC,含有38条染色体,可以形成基因型为AC的配子,含有19条染色体;萝卜的基因型为RR,含有18条染色体,可以形成基因型为R的配子,含有9条染色体;异源多倍体的基因型为AACCRR,含有56条染色体,可以形成基因型为ACR的配子,含有28条染色体。
【详解】A、F1植株细胞中一半染色体来自油菜,一半来自萝卜,无同源染色体,A错误;
B、油菜的基因型为AACC,可以形成基因型为AC的配子;异源多倍体的基因型为AACCRR,可以形成基因型为ACR的配子,油菜与异源多倍体杂交后,可以形成基因型为AACCR的BC1,B错误;
C、由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组,由萝卜基因型为RR,2n=18,得R代表的一个染色体组含有9条染色体,同理A和C代表的染色体组中染色体数之和为19,故基因型为AACCR的BC1在形成配子时,R代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中,故配子中含有的染色体数目最少为19条,最多为28条;与油菜形成的含有19条染色体的AC配子结合后,得到的BC2植株中的染色体数目为38~47,C正确;
D、筛选BC2植株中胞囊线虫抗性强的个体与油菜(AACC)多代回交,可以不断提高抗线虫病基因在子代中的含量和稳定性,D错误。
故选C。
2.(2024·北京通州·模拟预测)除草剂敏感与抗性是一对相对性状,除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体。下列叙述正确的是( )
A.突变体若为一条染色体片段缺失所致,则抗性基因是显性基因
B.突变体若为基因突变所致,如果再经诱变有可能恢复为敏感型
C.突变体若为一对同源染色体相同位置片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型
D.抗性基因若为敏感型基因中的单个碱基对替换所致,抗性基因一定不能编码肽链
【答案】B
【分析】基因突变
1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
2、基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
3、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
4、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】A、突变体若为一条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因可能为隐性基因,A错误;
B、突变体若为基因突变所致,由于基因突变具有不定向性,则再经诱变可能恢复为敏感型,B正确;
C、突变体若为一对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则相应位置的基因都已经缺失,再经诱变不可恢复为敏感型,C错误;
D、抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,根据密码子的简并性,则该抗性基因不一定能编码肽链,D错误。
故选B。
3.(2024·北京东城·二模)雌性家蚕的性染色体组成为ZW,研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体,均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR,部分结果如下图。下列说法错误的是( )
A.在该实验中X射线用于提高突变率
B.甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型
C.乙比甲缺失了更多的Z染色体片段
D.可利用该方法对相关基因进行定位
【答案】C
【分析】1、基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、 缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、X射线属于物理因素,可诱发变异,在该实验中X射线用于提高突变率,A正确;
B、甲是Z染色体上发生了片段缺失,野生型家蚕的两条Z染色体都是正常的,因此甲与野生型杂交后代中雌性含有一条正常的Z染色体和一条缺失片段的Z染色体,表现为野生型,B正确;
C、根据图示,区域Ⅰ和Ⅲ中突变乙含有和野生型相同的片段,而突变甲不含相应的片段,区域Ⅱ中突变甲和乙都不含相应片段,因此甲比乙缺失了更多的Z染色体片段,C错误;
D、缺失的Z染色体片段会导致相应基因缺失,从而使雌蚕发生表型上相应变化,因此可利用该方法对相关基因进行定位,D正确。
故选C。
4.(2024·北京昌平·二模)大白菜体细胞中有20条染色体,染色体组为AA;芥菜型油菜体细胞中有36条染色体,染色体组为AABB,其中A来源于大白菜,B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交,发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是( )
A.F1体细胞中无同源染色体
B.F1体细胞中含有四个染色体组
C.大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离
D.大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜,不存在生殖隔离
【答案】C
【分析】染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组;每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。
【详解】AB、大白菜的染色体组为AA,芥菜型油菜体细胞的染色体组为AABB,二者杂交所产生的F1染色体组为AAB,体细胞中含有同源染色体,含有三个染色体组,AB错误;
C、大白菜体细胞中有20条染色体;芥菜型油菜体细胞中有36条染色体,大白菜和芥菜型油菜杂交,F1中含有的染色体数为28,而依据题干信息,发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条,说明大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离,C正确;
D、大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜,利用的是植物体细胞杂交技术,大白菜和黑芥存在生殖隔离,D错误。
故选C。
5.(2024·北京海淀·二模)控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体,其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交,后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析,不正确的是( )
A.“三体”番茄存在染色体数目变异
B.马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状
C.马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组
D.F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体
【答案】D
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、“三体”番茄含有三条6号染色体,即6号染色体多了一条,属于染色体数目变异,A正确;
B、分析题意,用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型,说明马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状,B正确;
C、马铃薯叶型是二倍体生物,体细胞中含有2个染色体组,形成配子时染色体组减半,配子含一个染色体组,C正确;
D、F1中“三体”蕃茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交,后代马铃薯叶植株占1/6,且正常叶番茄是显性性状,设相关基因是D/d,则三体的基因型是DDd,马铃薯叶型基因型是dd,三体番茄(DDd)产生的配子为D:DD:Dd:d=2:1:2:1,故与马铃薯叶的d组合,产生dd的马铃薯叶占1/6,“三体”蕃茄的配子1条或2条6号染色体,D错误。
故选D。
6.(2024·北京海淀·二模)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉,可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目,结果如下图。下列分析不正确的是( )
A.甲是二倍体幼胚,乙是单倍体幼胚
B.甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制
C.乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期
D.比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S
【答案】D
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、甲中的DNA主要为200和400,为二倍体幼胚,乙中的DNA含量主要为100和200,是单倍体幼胚,A正确;
B、甲、乙两籽粒中都有部分细胞处于加倍的过程中,因此都有部分细胞正在进行DNA复制,B正确;
C、有丝分裂前期DNA含量加倍,乙为单倍体幼胚,乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期,C正确;
D、比较两图无法确定单倍体幼胚的染色体来源于S还是野生型二倍体,D错误。
故选D。
7.(2024·北京西城·二模)如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片,相关叙述正确的是( )
A.此刻细胞正处在有丝分裂中期
B.图示两条染色体正在彼此分离
C.姐妹染色单体间发生片段交换
D.图示过程可以增加遗传多样性
【答案】D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
【详解】AC、据图可知,该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换,属于减数第一次分裂前期,AC错误;
B、图示中的两条染色体属于同源染色体,同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期,图示为前期,B错误;
D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性,可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,本质为基因重组,所以可以增加遗传的多样性,D正确。
故选D。
8.(2024·北京朝阳·二模)育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦,流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。
下列分析不正确的是( )
A.异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理
B.杂交后代①的染色体组成为AABBCD,含有42条染色体
C.通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③
D.射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上
【答案】A
【分析】杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得,染色体组为AABBCD,杂交后代①AABBCD与普通小麦AABBDD杂交得到杂交后代②,杂交后代②通过筛选获得杂交后代③。
【详解】A、异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得,A错误;
B、杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得,染色体组为AABBCD,含有6个染色体组,每组有7条染色体,含有42条染色体,B正确;
C、杂交后代②通过筛选获得杂交后代③,杂交后代③含有抗病基因的染色体,有抗病性状,因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③,C正确;
D、射线照射可以提高突变率,有利于染色体发生结构变异,含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,D正确;
故选A。
9.(2024·北京顺义·一模)先天性聋哑人和听觉正常人结婚,子女听觉一般都正常。一对先天性聋哑夫妇生的5个孩子听觉均正常,最合理的解释是( )
A.先天性聋哑为显性性状
B.发生了小概率事件
C.先天性聋哑为多种基因同时突变所致
D.该夫妇携带的聋哑基因为非等位基因
【答案】D
【分析】一对等位基因控制的性状,若亲本均为隐性性状,则子代均为隐性性状。一对先天性聋哑夫妇生下5个孩子全正常,若聋哑为显性性状,则与题意“先天原因的聋哑人和正常人结婚生育的后代一般都是正常人”矛盾,故可判断先天性聋哑为两对或多对基因控制的疾病。
【详解】A、若先天性聋哑为显性性状(AA或Aa),则与正常人(aa)结婚,子代至少有1/2的概率患病,与题意不符,A错误;
B、若为单基因遗传病,患病父母生出正常子女,说明该病为显性遗传病,亲本基因型为杂合子,子代正常概率为1/4,但一对先天性聋哑夫妇生的5个孩子均正常,概率为(1/4)5,概率太低,可能性不大,B错误;
CD、先天性聋哑人和正常人结婚生育的后代一般都是正常人,说明先天性聋哑最可能是隐性性状,一对先天性聋哑夫妇生下5个孩子全正常,说明该性状是由多对基因控制的,多基因隐性突变都可导致聋哑,因而父母均有聋哑,但是分别由不同的隐性突变所致(如A和B的隐性突变均可导致聋哑,那么父母基因型分别为aaBB,AAbb),所以聋哑的父母所生的子代都可能是正常的(A_B_),D正确,C错误。
故选D。
10.(2024·北京丰台·二模)鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑,构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失,缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代,从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是( )
A.进行基因组编辑的受体细胞是受精卵
B.相对F1代,F2代肌间刺缺失的个体比例上升
C.人工选择使突变的r基因频率不断升高
D.基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组
【答案】D
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:
①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
【详解】A、根据题意,利用基因组编辑技术对r基因进行编辑,构建了武昌鱼突变体F0代,因此基因组编辑的受体细胞应该是受精卵, A 正确;
B、54尾鱼中6尾鱼中出现肌间刺缺失,缺失根数在7~43之间,相互交配产生的F1中5000尾鱼出现了316尾完全无肌间刺,说明相对F0代,F1代肌间刺缺失的个体比例上升,如果继续将这316尾完全无肌间刺的鱼进行交配,可以推测F2中肌间刺缺失个体的比例上升,B 正确;
C、根据选项B,在互交以后,人工选择使突变的 r 基因频率不断升高, C正确;
D、基因组编辑使武昌鱼发生了基因突变, D错误。
故选D。
11.(2024·北京房山·一模)人类8号染色体在进化过程中的变化如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.旧世界猴和新世界猴可能存在生殖隔离
B.从祖先进化到人的过程中发生了染色体变异
C.8号染色体上的特异性序列可作为人类起源与进化研究的参考
D.不同生长环境诱导产生的不同变异导致祖先进化方向不同
【答案】D
【分析】1、生物的变异分为可遗传变异和不遗传变异,可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体畸变,其中染色体畸变,在显微镜下可见。可遗传变异是进化的原材料,进化的实质是基因频率的改变,变异具有不定向性,自然选择决定净化的方向;
2、 物种:分布在一定的自然区域内,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生可育后代的一群生物个体;
3、隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离。
【详解】A、由图可知,旧世界猴和新世界猴染色体组成不同,可能存在生殖隔离,A正确;
B、由图可知,人类的8号染色体是由原始祖先的两条染色体拼接形成的,即在共同原始祖先进化成人类的过程中发生了染色体变异,B正确;
C、8号染色体上的特异性序列能够为人类起源和进化研究提供参考,C正确;
D、变异是不定向的,自然选择决定生物进化的方向,D错误。
故选D。
12.(2024·北京房山·一模)锰是机体必需的微量元素,研究发现肝癌组织中的锰含量低于癌旁组织和正常组织。为探究锰离子(Mn2+)对肝癌细胞增殖及凋亡的影响,用不同浓度锰离子溶液处理肝癌细胞,结果如图。相关判断不正确的是( )
A.基因选择性表达导致产生肝癌细胞
B.随着锰离子浓度的增加,对肝癌细胞增殖的抑制作用增强
C.锰离子通过抑制癌细胞增殖,促进癌细胞凋亡抑制肝癌
D.锰离子可能增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用
【答案】A
【分析】1、在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
2、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
3、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,可能引起细胞癌变。
4、在细胞免疫过程中,当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解癌细胞。
【详解】A、癌细胞产生的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,A错误;
B、据左侧图形可知,随着锰离子浓度的增加,细胞增殖率减小,说明在一定的浓度范围内,随着锰离子浓度的增加,对肝癌细胞增殖的抑制作用增强,B正确;
C、据右侧图形可知,随着锰离子浓度的增加,细胞凋亡率增大;据左侧图形可知,随着锰离子浓度的增加,细胞增殖率在减小,说明锰离子通过抑制癌细胞增殖,促进癌细胞凋亡抑制肝癌,C正确;
D、当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解癌细胞。据右图可知,随着锰离子浓度的增加,细胞凋亡率增大,锰离子可能通过增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用,来增加细胞凋亡率,D正确。
故选A。
13.(2024·北京海淀·一模)C品系果蝇仅在X染色体上存在D基因, 使其具有棒眼性状, 果蝇中D 基因纯合会致死。用X射线照射大量雄果蝇, 为检测照射后的这批雄果蝇X染色体是否发生突变, 使它们与C品系雌蝇交配。选择F1中若干棒眼雌蝇与正常雄蝇杂交, 统计发现F2中雌蝇与雄蝇之比约为3:1.下列有关杂交实验的分析,不正确的是( )
A.雄果蝇均不携带D基因
B.在 X射线这种物理因素作用下可损伤果蝇细胞内的 DNA
C.上述杂交实验的F₁中棒眼果蝇占 1/2
D.X射线可能引发部分雄果蝇X染色体上出现隐性纯合致死基因
【答案】C
【分析】根据题意可知,C品系果蝇仅在X染色体上存在 D基因,使其具有棒眼性状,果蝇中D基因纯合会致死,用X射线照射大量雄果蝇,为检测照射后的这批雄果蝇X染色体是否发生突变,使它们与C品系雌蝇交配。选择F1中若干棒眼雌蝇常雄蝇杂交,统计发现F2中雌蝇与雄蝇之比约为3:1。
【详解】A、雄果蝇的基因型为XDY,是纯合子,因此会致死,在雄果蝇中没有XDY基因型,A正确;
B、X射线会导致基因突变,其原理是细胞内的DNA损伤,B正确;
C、上述杂交实验中,亲本雌果蝇的基因型是 XDXd,雄果蝇的基因型是XdY,因此杂交后代中基因型为XDXd、XdXd和XdY,比例为1: 1:1,棒眼果蝇的比例占1/3,C错误;
D、正常情况下,F1棒眼雌果蝇与雄果蝇杂交后代中雌雄比例如上为2:1,若子代中出现雌雄比例为3:1,则可能是X射线引起部分雄果蝇X染色体上的基因突变为致死基因,传递给F1雌果蝇,F1雌果蝇再与正常雄果蝇杂交后代中 XDY基因型致死外还有其他基因型的致死,导致雌雄比例为3:1,D正确。
故选C。
14.(2024·北京朝阳·一模)我国科学家将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,成功得到染色体连接的杂合小鼠。该小鼠没有表现出明显的异常,连接后的染色体能够传递给后代小鼠。关于该染色体连接小鼠,分析正确的是( )
A.体细胞中含有20对染色体
B.不能产生功能正常的配子
C.基因数量和排序发生改变
D.发生了染色体结构的变异
【答案】D
【分析】分析题图:将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,由于4和5号染色体的易位,形成了一条易位染色体,故其细胞内只有39条染色体。
【详解】A、将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,其细胞内含有39条染色体,不能形成20对染色体,A错误;
B、该染色体连接小鼠含有4号和5号易位染色体和正常4和5号染色体,其有可能产生染色体组成正常的配子,即能产生功能正常的配子,B错误;
CD、将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,发生了染色体结构的变异,但基因的数量和排序没有发生改变,C错误,D正确。
故选D。
15.(2024·北京东城·一模)我国科学家利用红鲫鱼(2n=100,RR,字母代表染色体组)与团头鲂(2n=48,BB)进行育种,首次实现在脊椎动物中将不同染色体数目的亲本杂交形成多倍体(如图)。下列说法错误的是( )
A.形成杂交多倍体过程中发生了染色体数目变异
B.杂交种1不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小
C.推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子
D.杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离
【答案】D
【分析】1、染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2、物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
3、隔离包括地理隔离和生殖隔离;地理隔离是指同种生物由于地理障碍而分成不同种群,使得种群间不能发生基因交流的现象;生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代的现象。
【详解】A、形成多倍体过程中染色体发生了成倍的增加,属于染色体数目变异,A正确;
B、由题图可知杂交种1是三倍体含有红鲫鱼的2个染色体组和团头鲂的1个染色体组,减数分裂时出现联会紊乱而不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小,B正确。
C、题图中杂种3(5n=172,RRBBB)是由杂种2(4n=148,RRBB)和团头鲂(2n=48,BB)杂交产生的,由此推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子(4n=148,RRBB),并与团头鲂产生正常的配子(n=24,B)相结合而产生杂种3(5n=172,RRBBB),C正确;
D、生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代的现象,而杂种3(5n=172,RRBBB)含有红鲫鱼的2个染色体组和团头鲂的3个染色体组,减数分裂时出现联会紊乱而不育,所以杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂存在生殖隔离,D错误。
故选D
16.(23-24高三下·北京延庆·阶段练习)为研究农药残留对作物的毒害作用,利用萘乙酸处理蚕豆根尖。观察根尖染色体如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞可以观察到染色体两两配对 B.染色体会被碱性染料甲紫染成深色
C.显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体 D.该细胞染色体可能发生丢失
【答案】A
【分析】1、光学显微镜下多数细胞处于间期,能够观察到蚕豆根尖分生区细胞中被甲紫染成深色的细胞核。
2、连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。 从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期 。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
【详解】A、染色体两两配对发生在减数分裂过程中,依题意,图示为根尖细胞分裂图,根尖细胞不进行减数分裂,同时此时细胞是死细胞,无法观察到染色体两两配对,A错误;
B、染色体主要由DNA和蛋白质组成,易被碱性染料染成深色,常用的碱性染料有甲紫、醋酸洋红等,B正确;
C、在一个细胞周期中,分裂期所占时间短,在观察细胞分裂时,一个视野中看到的细胞大多数细胞处于间期。间期的染色质在分裂期缩短变粗成染色体,因此,间期显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体,观察到的是染色质,C正确;
D、据图可知,箭头所示细胞中染色体在向细胞两极移动过程中可能发生丢失,D正确。
故选A。
17.(2024·北京西城·一模)果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒(倒位)。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异(ST、AR、CH)个体所占的比例,结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是( )
ST
AR
CH
低海拔
53%
32%
15%
中海拔
30%
48%
22%
高海拔
5%
71%
24%
A.倒位不改变基因数量,对果蝇无影响
B.据表可知AR变异更适应高海拔环境
C.不同温度饲养该地果蝇可检验此推测
D.变异类型分布情况是自然选择的结果
【答案】A
【分析】染色体结构变异:
1、缺失:染色体中某一片段的缺失,例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的;
2、重复:染色体增加了某一片段 ,果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的;
3、倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列 ,如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置);
4、易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异。
【详解】A、倒位不改变基因数量,但染色体的结构发生了改变,对果蝇有较大的影响,A错误;
B、由表信息可知,随着海拔的升高,AR变异的个体所占的比例增加,说明AR变异更适应高海拔环境,B正确;
C、海拔高度的变化会引起温度的改变,因此可以在不同温度下饲养该地果蝇可检验此推测,C正确;
D、永安街不定向的,自然选择是定向的,因此变异类型分布情况是自然选择的结果,D正确。
故选A。
18.(2024·北京石景山·一模)种植神舟十六号带回地球的一批小麦种子,有可能出现高产、优质、耐盐碱、抗病能力强等表型。下列叙述不正确的是( )
A.太空环境可提高小麦种子的突变率
B.强辐射可能改变基因的碱基序列
C.太空的微重力能够避免有害突变的产生
D.产生的新表型不一定能够稳定遗传
【答案】C
【分析】航天育种是诱变育种,利用失重、宇宙射线等手段诱发生物基因突变,诱变育种具有的优点是可以提高突变率,缩短育种周期,以及能大幅度改良某些性状,缺点是成功率低,有利变异的个体往往不多;此外需要大量处理诱变材料才能获得所需性状。
【详解】A、太空中微重力、强辐射等环境会诱发基因突变的,可提高小麦种子的突变率,A正确;
B、强辐射会改变基因的碱基序列,导致基因结构发生改变,即导致基因突变,B正确;
C、太空育种是借助太空中微重力、强辐射等环境条件来诱发基因突变的,基因突变具有不定向性、多数有害性的特点,太空的微重力不能够避免有害突变的产生,C错误;
D、基因突变具有不定向性,故产生的新表型不一定能够稳定遗传,D正确。
故选C。
19.(2024·北京丰台·一模)人白细胞介素-2(IL-2)是一种细胞因子,含有3个半胱氨酸,分别位于第58、105、125位,其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。用大肠杆菌生产IL-2,为保证产物活性,将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是( )
A.突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添
B.天然的和基因工程生产的IL-2均在核糖体上合成
C.突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能
D.大肠杆菌中IL-2基因的复制和表达遵循中心法则
【答案】A
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、由题意可知,为保证产物活性,将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列,只是一个氨基酸发生了改变,应该是发生了碱基替换,而不是碱基对的增添,A错误;
B、天然的和基因工程生产的IL-2的本质都是蛋白质,都是在核糖体上合成的,B正确;
C、58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用,突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物(细胞生物),其遗传物质是DNA,基因的复制和表达都遵循中心法则,D正确。
故答案为:A。
20.(23-24高三上·北京房山·期末)赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素。利用如下流程进行小麦抗赤霉病育种的研究,相关说法不正确的是( )
A.小麦与玉米自然条件下存在生殖隔离
B.小麦单倍体胚中有三个染色体组
C.过程①需使用胰蛋白酶处理
D.过程②可通过添加DON毒素筛选
【答案】C
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
【详解】A、玉米和小麦杂交后代不可育,两者之间存在生殖隔离,A正确;
B、小麦是六倍体,其体细胞中含有六个染色体组,所以小麦单倍体胚中有三个染色体组,B正确;
C、过程①需使用秋水仙素或低温处理使其染色体数目加倍,C错误;
D、过程②的目的是筛选抗赤霉素小麦品种,依据题干信息,赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素,所以可以通过添加DON毒素进行筛选,D正确。
故选C。
21.(23-24高三上·北京石景山·期末)下列关于生物变异的叙述不正确的是( )
A.生物的表型不改变,一定没有发生基因突变
B.基因重组不产生新的基因,但可产生新的表型
C.染色体结构变异不一定导致基因数量发生改变
D.利用秋水仙素处理单倍体幼苗,得到的可能为杂合子
【答案】A
【分析】基因重组发生在有性生殖过程中,其本质是:①在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换,导致染色单体上的基因重组,②在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组。
【详解】A、生物的表型不改变,可能发生基因突变,因为密码子的简并性,所以突变后的基因控制合成的氨基酸可能相同,A错误;
B、基因重组发生在有性生殖过程中,其本质是:①在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换,导致染色单体上的基因重组,②在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组,不产生新的基因,但可产生新的表型,B正确;
C、染色体结构的变异中的易位或倒位,会使排列在染色体上的基因的排列顺序发生改变,不会改变基因的数量,C正确;
D、若单倍体幼苗为杂合子(如Aa),经秋水仙素处理后没有基因突变仍为杂合子(如AAaa),D正确。
故选A。
22.(23-24高三上·北京西城·期末)热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装,并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代,并统计眼睛表型的变异频率,结果如图。相关分析错误的是( )
A.某些变异表型可被HSP90的功能隐藏
B.对照品系为HSP90表达水平正常果蝇
C.对照组突变基因类型可能多于该品系
D.HSP90的功能不利于保留基因多样性
【答案】D
【分析】转录:在RNA聚合酶的催化下,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装,并对错误折叠蛋白进行修复或降解,某些变异表型可被HSP90的功能隐藏,A正确;
B、实验组为低表达HSP90果蝇品系,则对照品系为HSP90表达水平正常果蝇,B正确;
C、对照组可能由于HSP90能帮助蛋白质折叠组装,并对错误折叠蛋白进行修复或降解,某些变异表型可被HSP90的功能隐藏,突变基因类型可能多于低表达品系,C正确;
D、HSP90的功能会使某些突变个体表型正常,有利于保留基因多样性,D错误。
故选D。
23.(23-24高三上·北京朝阳·期末)人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体,人却只有46条染色体。研究表明,人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体,这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是( )
A.不属于染色体结构变异 B.属于可遗传变异
C.可能导致基因表达改变 D.可为进化提供原材料
【答案】A
【分析】现代生物进化理论认为,突变和基因重组或可遗传变异提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率发生定向改变,通过隔离形成新物种。黑猩猩的2号和12号染色体的融合属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体,这种现象叫做染色体融合,染色体融合属于染色体结构的变异,A错误;
B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,故染色体融合属于可遗传的变异,B正确;
C、染色体融合可能导致基因表达改变,C正确;
D、突变和基因重组为生物进化提供了原材料,染色体融合属于染色体结构变异,可为生物进化提供原材料,D正确;
故选A。
24.(23-24高三上·北京海淀·期末)用拟南芥C株系与野生型杂交,可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失,子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验,统计杂交子代染色体组成,结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.该方法与获得单倍体的传统途径原理不同
B.此方法获得的子代绝大部分为单倍体
C.单倍体细胞内的染色体为非同源染色体
D.25℃比22℃更利于获得单倍体
【答案】B
【分析】由图可知,温度会影响单倍体形成的比例,25℃比22℃获得的单倍体的比例更高,故25℃比22℃更利于获得单倍体。
【详解】A、传统获得单倍体是由配子直接发育而来的个体,该方法用拟南芥C株系与野生型杂交,可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失,子代可获得单倍体,A正确;
B、由图可知,此方法获得的子代少部分为单倍体,B错误;
C、单倍体细胞内的染色体是一组非同源染色体,C正确;
D、由图可知,25℃比22℃获得的单倍体的比例更高,故25℃比22℃更利于获得单倍体,D正确。
故选B。
25.(23-24高三上·北京海淀·期末)下图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图,4号不携带甲病致病基因,其双亲均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,且突变位点不同。对家庭部分成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行测序,非模板链测序结果见下表。不考虑X、Y染色体的同源区段,以下分析不正确的是( )
家庭成员
1
2
4
5
测序结果
……G……A……
……A……A……
第412位 第420位
……G……A……
……G……G……
第412位 第420位
?
……G……A……
……G……A……
第412位 第420位
A.无法判断甲病的显隐性
B.乙病基因位于X染色体
C.4号控制乙病的基因测序结果为
D.1号和2号生一个不患乙病孩子的概率是3/4
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、由于4号不携带甲病致病基因,不患甲病的4号与3号甲病患者的儿子6号患甲病,则甲病可能为常染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病或伴X染色体显性遗传病,即无法确定甲病的显隐性,A正确;
B、根据图可知,乙病为隐性遗传病,双亲均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,分析非模板链的测序结果可知,1号男性个体存在乙病基因的等位基因,不考虑X、Y染色体的同源区段,乙病基因不位于X染色体,B错误;
C、分析题图可知,4号为乙病患者,其控制乙病的基因测序结果应为,C正确;
D、1号和2号均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,二人生一个不患乙病孩子的概率=1/4+1/2=3/4,D正确。
故选B。
26.(23-24高三上·北京海淀·期末)联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白,显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期
B.D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组
C.用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果
D.图中野生型存在同源染色体,不存在姐妹染色单体
【答案】C
【分析】减数分裂:(1)范围:进行有性生殖的生物。(2)时期:产生成熟生殖细胞时。(3)特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。(4)结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
【详解】A、分析题图可知,图中细胞含有荧光标记的联会复合体的骨架蛋白,即细胞中含有四分体,故图中所示的细胞处于减数分裂Ⅰ前期或中期,A错误;
B、D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,D蛋白缺失突变体在减数分裂Ⅱ后期,无法正常进行同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,即无法正常发生基因重组,B错误;
C、蛋白酶体抑制剂可抑制D蛋白的功能,抑制用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果,C正确;
D、图中野生型细胞处于减数分裂Ⅰ,存在同源染色体,也存在姐妹染色单体,D错误。
故选C。
27.(2024·北京·模拟预测)雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,甩动脖子和头部组成的“流星锤”,击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是( )
A.不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长
B.取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势
C.据图推测雌性个体和雄性个体相似,也通过脖斗相互斗争
D.种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大
【答案】B
【分析】1、达尔文的自然选择学说:
(1)内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)意义:科学地解释了生物进化的原因和物种多样性形成的原因。
(3)局限性:①对遗传和变异的本质不能做出科学的解释;②对生物进化的解释局限于个体水平;③强调物种形成都是自然选择的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。
2、现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、基因突变具有不定向性,雄性长颈鹿个体头部不一定不断增长,A错误;
B、雄性头颈部的重量随着年龄始终在增长,说明强壮的头颈在雄性中肯定具有某种优势,头颈强壮的雄性可能更容易在争夺配偶时获胜,B正确;
C、结合题干信息分析,“脖斗”发生在雄性长颈鹿之间,C错误;
D、协同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展,因此长颈鹿之间不存在协同进化,D错误。
故选B。
28.(2024·北京·模拟预测)细胞色素C是细胞内普遍含有的一种蛋白质,约有104个氨基酸。它是一种线粒体内膜蛋白,参与将[H]中电子传递给氧气的过程。据推算,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。下列关于细胞色素C的叙述不正确的是( )
A.可由C、H、O、N等元素组成
B.是一种能催化ATP分解的蛋白质
C.是一种由单体所组成的生物大分子
D.其序列相似性可作为生物进化的证据
【答案】B
【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等,由氨基酸脱水缩合而成的,能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
【详解】A、细胞色素C是一种蛋白质,由氨基酸脱水缩合而成,含有C、H、O、N等化学元素,A正确;
B、细胞色素C参与将[H]中电子传递给氧气的过程,是电子传递链的组成成分,不是催化ATP分解的酶,B错误;
C、细胞色素C是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,C正确;
D、细胞色素C的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变,其序列的相似性可作为生物进化的证据,D正确。
故选B。
29.(2024·北京海淀·一模)地三色堇主要依靠地昆虫传粉,在20年中,地的三色堇花朵小了,花蜜产量减少,自花授粉的比例增加了,传粉昆虫造访减少,同时期地的昆虫也在大量减少。下列叙述错误的是( )
A.三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化
B.X地三色堇发生的变化是自然选择的结果
C.三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高
D.自花授粉有利于增加三色堇的遗传多样性
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、三色堇花朵变小,花蜜产量随之减少,自花授粉比例上升,传粉昆虫造访减少,相应的昆虫数量减少,说明三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化,二者之间相互影响,A正确;
B、自然选择指生物在生存斗争中适者生存、 不适者被淘汰的现象,A地三色堇在20年间自花授粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,其发生的变化是自然选择的结果,B正 确;
C、结合题干,自花授粉的比例增加,即经过自然选择,三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高,C正确;
D、自花授粉(相同基因型之间的杂交,不利于不同个体间的基因交流)不利于增加三色堇的遗传多样性,D错误。
故选D。
30.(2024·北京昌平·二模)科研人员发现4-乙烯基苯甲醚(4VA)对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力,而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是( )
A.根据4VA的结构设计多种类似物,阻止蝗虫的聚集
B.利用4VA诱杀蝗虫,不会改变蝗虫种群的性别比例
C.建立OR35基因缺失的种群,放归环境影响基因频率
D.采用生物防治措施,人工增加环境中蝗虫的天敌数量
【答案】A
【分析】种群的数量特征有种群密度,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄组成(年龄结构),性别比例。迁入率和迁出率,出生率和死亡率决定种群数量的变化,但年龄组成(年龄结构)是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的,性别比例通过影响出生率影响数量变化的。
【详解】A、分析题意,应根据4VA的结构设计拮抗剂,减少4VA与嗅觉受体结合,阻止飞蝗的聚集,A错误;
B、4VA对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力,故利用4VA诱杀蝗虫,不会改变蝗虫种群的性别比例,B正确;
C、OR35基因会使无法合成嗅觉受体OR35,所以无法对4VA反应,不能聚集,建立OR35基因缺失的种群,放归环境影响基因频率,C正确;
D、采用生物防治措施,人工增加环境中蝗虫的天敌数量可以减少蝗虫数量,且不污染环境,D正确。
故选A。
31.(2024·北京昌平·二模)南美洲的毒箭蛙和非洲马达加斯加岛的毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物,并且都将有毒生物碱储存在体表的皮囊中,以抵抗天敌。这两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色(警戒色)。相关推测不合理的是( )
A.两种毒箭蛙存在地理隔离
B.毒箭蛙体色形成受环境影响
C.能量由毒蚁流向毒箭蛙
D.警戒色不利于毒箭蛙生存
【答案】D
【分析】具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息,警戒色属于物理信息。
【详解】A、根据题意可知,两种毒箭蛙生活的地域不同,一种生活在南美洲,一种生活在非洲马达加斯加岛,因此两种毒箭蛙存在地理隔离,A不符合题意;
B、毒箭蛙体色形成是环境选择的结果,因此毒箭蛙体色形成受环境影响,B不符合题意;
C、两种毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物,因此能量由毒蚁流向毒箭蛙,C不符合题意;
D、两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色(警戒色),可以警示天敌自己不能被捕食,因此警戒色有利于毒箭蛙生存,D符合题意。
故选D。
32.(2024·北京西城·二模)黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系,在梵净山保护区进行野外监测,调查结果如图。下列相关描述错误的是( )
A.梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离
B.结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时
C.结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化
D.每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
【答案】C
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【详解】A、黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种,不同物种之间存在生殖隔离,因此梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离,A正确;
B、根据左图可知,黔金丝猴在上午10点相对活动强度最大,藏酋猴在上午12点相对活动强度最大,因此黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时,B正确;
C、根据左图可知,黔金丝猴和藏酋猴活动时间不完全相同,根据右图可知,黔金丝猴在树上采食行为占比大于藏酋猴,而地上采食则相反,因此两种猴在觅食策略上实现了生态位分化,C错误;
D、不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化,群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果,D正确。
故选C。
33.(2024·北京朝阳·二模)我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中,获得97例青藏高原古代人类个体的基因组,追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是( )
A.青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离
B.EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因
C.高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变
D.该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、青藏高原人群与平原人群为同一物种,不存在生殖隔离,A错误;
B、在过去的3000年中,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高,由此说明EPAS1基因可能是适应高原环境的关键基因,B错误;
C、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变,C正确;
D、该研究为人群演化提供了分子水平的证据,D错误。
故选C。
34.(2024·北京顺义·一模)雄性长尾寡妇鸟长着极长的尾羽,科研人员将其尾羽剪短,把剪下的部分粘到其他雄性个体的尾羽上,使之超出自然长度。结果发现,在人工加长尾羽雄鸟的领地中新巢数目最多,依据实验结果分析,下列叙述正确的是( )
A.人工加长尾羽雄鸟的子代多为加长尾羽
B.雄性长尾寡妇鸟的尾羽长度与其繁殖成功率无关
C.交配成功率差异造成繁殖成功率的不同
D.环境稳定条件下控制长尾羽的基因频率将不断增加
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、人工加长尾羽雄鸟的加长尾羽是人工操作加长的,不是可遗传变异,因此人工加长尾羽雄鸟的子代多为正常尾羽,A错误;
B、在人工加长尾羽雄鸟的领地中新巢数目最多,这说明雌性的长尾寡妇鸟倾向于选择尾羽更长的雄鸟交配,即雄性长尾寡妇鸟的尾羽长度与其繁殖成功率有关,B错误;
C、交配成功率的差异可以导致繁殖成功率的不同,如不同类型配子的活性不同会造成繁殖成功率的不同,C正确;
D、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,因此环境稳定条件下控制长尾羽的基因频率将保持稳定,D错误。
故选C。
35.(2024·北京门头沟·一模)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B.该岛上的所有蜗牛和其它生物构成了生态系统
C.不同种蜗牛占据的生态位不同,不利于充分利用环境资源
D.同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
【答案】D
【分析】1、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
2、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
3、生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因,而该岛上的蜗牛有上百个物种,故其全部基因不能组成一个基因库,A错误;
B、生态系统由生物群落及该群落生物所生活的环境共同组成,该岛上的所有蜗牛和其它生物不包含它们的生活环境,因此,不能构成了生态系统,B错误;
C、不同种蜗牛占据的生态位不同,有利于充分利用环境资源,C错误;
D、同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同,具有相似的外壳,是自然选择的结果,D正确。
故选D。
36.(2024·北京朝阳·一模)水稻害虫稻飞虱可分为灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱,它们是起源于同一祖先种的三个物种,进化过程中其分布区域有重叠,传播不同的植物病毒。下列叙述错误的是( )
A.源于同一祖先的三种稻飞虱种群基因库不相同
B.长期地理隔离导致原始稻飞虱进化为不同的物种
C.不同稻飞虱传播不同的病毒是协同进化的结果
D.灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱的生态位不完全相同
【答案】B
【分析】现代生物进化理论的基本观点:
①种群是生物进化的基本单位;
②生物进化的实质在于种群基因频率的改变;
③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。
【详解】A、三种稻飞虱是三个物种,种群基因库不相同,A正确;
B、灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱分布区有重叠,所以不是长期地理隔离而产生生殖隔离形成的新物种,B错误;
C、不同稻飞虱传播不同的病毒是长期协同进化的结果,C正确;
D、灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱传播不同的植物病毒,分布区域也不完全相同,所以生态位不完全相同,D正确。
故选B。
37.(2024·北京东城·一模)以下属于种群水平研究的是( )
A.年龄结构 B.生物富集
C.协同进化 D.垂直结构
【答案】A
【分析】种群的数量特征(核心问题):①种群密度:种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率、迁入率和迁出率:决定种群数量变化的主要因素;③年龄结构(年龄组成)和性别比例:预测种群数量变化的主要依据(一般根据年龄结构)。
【详解】A、年龄结构是指一个种群中各年龄时期的个体数目比例,分为增长型、稳定性和衰退型,年龄结构属于种群水平的研究问题,A正确;
B、生物富集是生态系统方面的研究问题,B错误;
C、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化,是群落和生态系统的研究层面,C错误;
D、垂直结构是群落内研究水平,D错误。
故选A。
38.(2024·北京东城·一模)16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是( )
A.含有A、G、U、C四种碱基
B.是核糖体的重要组成部分
C.通过转运氨基酸参与翻译
D.可为研究生物进化提供证据
【答案】C
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:①五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;②碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。
【详解】A、16SrRNA含有A、G、U、C四种碱基,A正确;
B、依据题干信息,16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,所以16SrRNA是核糖体的重要组成部分,B正确;
C、16SrRNA是核糖体的重要组成部分,所以其参与翻译过程,但是不能转运氨基酸,C错误;
D、16SrRNA在物种间有较大差异,所以可为研究生物进化提供证据,D正确。
故选C。
39.(2024·北京石景山·一模)蜂兰的花朵形似蜜蜂,并可释放信息素吸引雄蜂,提高传粉率。下列叙述不正确的是( )
A.此信息的传递过程有利于蜂兰种群的繁衍
B.蜂兰的花形与释放信息素的种类是定向突变的结果
C.自然选择可引起蜂兰信息素相关基因的基因频率定向改变
D.蜂兰与雄峰在相互影响中不断进化和发展
【答案】B
【分析】1、达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释,他认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。
2、生物进化的基本单位是种群,生物进化的原材料是可遗传变异,可遗传变异分为基因突变、基因重组和染色体变异,染色体变异和基因突变统称为突变;生物进化的标志是基因频率的定向改变。
【详解】A、蜂兰花释放信息素的目的是提高授粉效率,因此蜂兰花通过信息传递促进自身种群的繁衍,A正确;
B、适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,突变是不定向的,B错误;
C、在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,故自然选择导致与释放信息素相关基因的基因频率定向改变,C正确;
D、蜂兰与雄峰在相互影响中不断进化和发展,D正确。
故选B。
40.(2024·北京丰台·一模)纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到F1均为灰体长翅,F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9:3:3:1。下列有关叙述不正确的是( )
A.亲本黑檀体长翅果蝇产生两种配子,符合基因的分离定律
B.黑檀体残翅的出现是由于F1雌雄果蝇均发生了基因重组
C.F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型占50%
D.果蝇F1和F2群体中残翅基因的频率未发生改变
【答案】A
【分析】1、纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到F1均为灰体长翅,说明体色翅形基因均位于常染色体上,灰体为显性(A),黑檀体为隐性(a),长翅为显性(B),残翅为隐性(b),纯种黑檀体长翅果蝇基因型为aaBB,纯种灰体残翅果蝇基因型为AAbb,F1基因型为AaBb。
2、F1灰体长翅果蝇AaBb测交,即AaBb×aabb后代:灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅=1:1:1:1。
3、果蝇F1翅形基因型为Bb,F2翅形基因型为BB:Bb:bb=1:2:1。
【详解】A、亲本纯种黑檀体长翅果蝇基因型为aaBB,只产生一种配子,A错误;
B、F2黑檀体残翅aabb出现的原因是F1产生配子时时,等位基因彼此分离,非等位基因自由组合,属于基因重组,B正确;
C、F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型:灰体残翅与黑檀体长翅占了1/2,C正确;
D、F1残翅基因频率为1/2,F2残翅基因频率为1/4+(1/2)×(1/2)=1/2,D正确。
故选A。
41.(23-24高三下·北京平谷·阶段练习)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C.同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D.同一区域内少数共存的几个蜗牛物种不存在生态位重叠的可能
【答案】C
【分析】1、一个物种在群落中的地位或作用,包 括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的 关系等,称为这个物种的生态位。
2、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
3、生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度,蜗牛只是其中的一种生物,其数量不能代表该岛的物种多样性,A错误;
B、基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因,而该岛上的蜗牛有上百个物种,故其全部基因不能组成一个基因库,B错误;
C、同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同,具有相似的外壳,是自然选择的结果,C正确;
D、同一区域内少数共存的几个蜗牛物种存在生态位重叠的可能,少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果,D错误。
故选C。
二、非选择题
42.(2024·北京·模拟预测)细菌的接合生殖与细菌的质粒F因子有关。有F因子的菌株为雄性,没有的为雌性。F因子携带的基因表达可以使细菌产生仅用于接合生殖的性菌毛,见图1。具有游离F因子的细菌称为F+菌株。部分细菌中F因子可以整合到细菌拟核DNA上,成为Hfr菌株。Hfr菌株的F因子可能从拟核DNA上脱离下来,又变成游离的F因子。这种脱离下来的F因子上携带了部分拟核DNA基因,使菌株成为F'菌株。不存在F因子的雌性菌株称为F菌株。
(1)雄性菌株与雌性菌株接合时,雄性菌株的性菌毛同雌性菌株紧密连接在一起,然后F因子的一条链被切开,这条链会进入雌性菌株内,在雌性菌株内进行复制,形成一个新的F因子。留在雄性菌株内的F因子单链也会DNA复制成双链。因此,F'菌株和F菌株接合生殖后,菌株的种类是 。虽然细菌存在接合生殖的方式,但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡,结合所学知识,请推测其原因: 。
(2)Hfr菌株在和F-菌株接合时,仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内,因为进入F-菌株的F因子片段不完整,使接合后的F-菌株不具有雄性菌株的特点,既接合后的细菌种类依然是Hfr行菌株和F-菌株。但在这一过程中, 菌株拟核DNA发生了 ,有利于细菌的进化。
(3)细菌利用乳糖的机制如下图所示,当存在乳糖时,乳糖可以和阻遏蛋白结合,导致阻遏蛋白无法和操纵基因结合,启动乳糖利用相关基因的表达。某雌性菌株的调节基因发生突变,导致其表达的阻遏蛋白无法与乳糖结合。若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F'菌株进行接合生殖,请分析接合后这个菌株能否利用乳糖,并说明原因: 。
【答案】(1) F'菌株 接合增加雄性菌株数量,但F因子可能造成雄性菌株的物质和能量的浪费,使其存活能力低于雌性菌株,减少了雄性菌株数量(或F因子可以丢失,避免F因子造成的物质和能量浪费,使雄性菌株变成雄性菌株)
(2) F- 基因重组
(3)不能利用乳糖。因为菌株中原本存在的突变调节基因依然能产生突变的阻遏蛋白,它与操纵基因结合,抑制乳糖相关基因表达
【分析】接合生殖是由两个亲体细胞互相靠拢,形成接合部位,通过接合部位相互交换一部分核物质后再分开进行分裂生殖的一种方式。
【详解】(1),F'菌株和F菌株接合生殖后,F'菌株中的F因子含有部分拟核DNA基因,和F菌株接合生殖后携带了部分拟核DNA基因的F因子,一条链被切开,这条链会进入雌性菌株内,在雌性菌株内进行复制,形成一个新的F因子中还是携带了部分拟核DNA,故菌株的种类是F'菌株。虽然细菌存在接合生殖的方式,但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡,结合所学知识,请推测其原因:接合增加雄性菌株数量,但F因子可能造成雄性菌株的物质和能量的浪费,使其存活能力低于雌性菌株,减少了雄性菌株数量(或F因子可以丢失,避免F因子造成的物质和能量浪费,使雄性菌株变成雄性菌株)。
(2)Hfr菌株在和F-菌株接合时,仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内,但在这一过程中F-菌株拟核DNA发生基因重组,有利于细菌的进化。
(3)若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F'菌株进行接合生殖,接合后产生的是F'菌株,原本存在的突变调节基因依然还在,能产生突变的的阻遏蛋白,它与操纵基因结合,抑制乳糖相关基因表达,故结合后的F'菌株不能利用乳糖。
43.(2024·北京丰台·二模)中性粒细胞是白细胞的一种,具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控,如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼(幼体透明)为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线,也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能,参与第三道防线。
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用,研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料,利用带有标记的核酸分子探针,通过 技术,在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况,结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。
产生以上结果的原因可能有二:
①P基因减少, ;
②已知M基因是原癌基因,其产生的蛋白质是 所必需的,过表达导致细胞过度增殖,引起阳性细胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果,为上述结论提供新证据 。
A.野生型
B.P基因低表达突变体
C.导入P基因
D.导入M基因
E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式,研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测,找出10个可能的位点如图2.
研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分,构建3种启动子突变质粒,分别与GFP(绿色荧光蛋白)基因相连接:含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C.将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中,结果发现 ,说明P蛋白通过结合⑩位点,调控M基因的表达,而与其他位点无关。
【答案】(1)抗原呈递细胞
(2) 核酸分子杂交 抑制 P蛋白减少,对M基因的抑制作用下降,从而导致M基因过表达 细胞正常生长和增殖 BCG
(3)注射A、B、D质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体,注射C质粒的野生型与突变体荧光强度相差不大,且亮度较高。
【分析】据题意可知,中性粒细胞是白细胞的一种,具有吞噬病原体的能力,说明其既参与免疫的第二道防线,也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1可知,突变体(P基因低表达)M基因阳性较强,说明P蛋白抑制M基因的表达。
【详解】(1)据题意可知,中性粒细胞是白细胞的一种,具有吞噬病原体的能力,说明其既参与免疫的第二道防线,也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能,参与第三道防线。
(2)利用带有标记的核酸分子探针,检测特定基因的转录情况,该技术为核酸分子杂交,其原理是碱基互补配对原则。据图1可知,突变体(P基因低表达)M基因阳性较强,说明P蛋白抑制M基因的表达。
①P基因低表达,可能导致P蛋白减少,对M基因的抑制作用下降,从而导致M基因过表达。
②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因,说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需蛋白。
为了验证上述结论,可将P基因导入P基因低表达突变体,导入P基因前后进行对比,若较导入P基因前,M基因阳性信号及阳性细胞数量减少,即可得到验证,BCG正确。
故选BCG。
(3)由(2)可知,P蛋白抑制M基因的表达,若注射A、B、D质粒(⑩号位点正常)的野生型细胞中荧光强度小于突变体,注射C质粒(⑩号位点突变)的野生型与突变体荧光强度相差不大,且亮度较高,则可说明P蛋白通过结合⑩位点,调控M基因的表达,而与其他位点无关。
44.(2024·北京西城·二模)免疫细胞能识别肿瘤,并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”,实现巨噬细胞“搭便车”的设计,将药物输入到肿瘤内部。
(1)机体识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫系统 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞,具有极强的“归巢”肿瘤的能力。
(2)金纳米棒(AuNR)是一种光热材料,常用于局部肿瘤治疗,在808nm的激光照射下,产生光热效应,使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育,再用紫外光照射,获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体(AuNR/ABs)。
①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察,结果如图1。该实验的对照组为 。
②荧光标记AuNR和AuNR/ABs,分别与TAM进行孵育,检测TAM细胞内的荧光强度,结果如图2。结合图1和图2实验结果,分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是 。
(3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤(R),一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤(L)模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗,最后记录两个肿瘤的重量(图3)。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因 。
注:CpG 是可激活特异性免疫的佐剂
1组:缓冲液+照光
2组:AuNR-CpG+照光
3组:AuNR/ABs+照光
4组:AuNR-CpG/ABs+照光
5 组:AuNR-CpG/ABs
(4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果,请完善实验组设计思路 。
【答案】(1)免疫监视
(2) 缓冲液和AuNR 与AuNR相比,ABs包裹的AuNR光热性能未发生改变,但增强了吞噬细胞对其的吞噬作用
(3)TAM能将AuNR/ABs靶向带到R瘤中,光疗导致R瘤温度上升使肿瘤细胞裂解;在CpG的参与下,肿瘤细胞裂解释放的抗原有效激活机体细胞免疫,产生的活化细胞毒性T细胞经循环系统到达L瘤,对其杀伤。
(4)进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量
【分析】1、机体排除外来抗原性异物属于免疫防御功能;机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态属于免疫自稳功能;机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生属于免疫监视功能。
2、机体特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫。B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫;当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
【详解】(1)机体识别和清除突变细胞,防止肿瘤发生属于免疫系统的免疫监视功能。
(2)①本实验目的为研究AuNR/ABs的光热性能,因此需要缓冲液组做空白对照,用已知的光热材料AuNR做条件对照。
②由图1可知,AuNR/ABs组的溶液温度与AuNR组相同,说明凋亡小体作为AuNR的载体并不会影响其光热性能;由图2可知,AuNR/ABs组细胞内荧光强度明显高于AuNR组,说明凋亡小体能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用。
(3)结合小问(2),ABs能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用,使吞噬细胞能利用其极强的“归巢”能力携带更多的AuNR/ABs靶向运输至R瘤,利用光热效应使肿瘤细胞裂解,同时该组添加了CPG,在CPG的参与下,肿瘤细胞裂解释放的抗原能有效激活机体细胞免疫,使机体产生更多活化的细胞毒性T细胞,活化的细胞毒性T细胞经循环系统运输至全身,在L瘤处因为肿瘤细胞携带相同抗原而被细胞毒性T细胞杀伤裂解。
(4)欲研究三次光疗对肿瘤复发的抑制效果,即研究通过三次光疗使肿瘤重量明显减小的前提下,当肿瘤组织再次生长后的重量变化,即思路为:进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量。
45.(2024·北京东城·二模)水稻是人类重要的粮食作物之一,种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳,通常糊粉层为单层活细胞,主要累积蛋白质、维生素等营养物质;淀粉胚乳为死细胞,主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。
(1)用诱变剂处理水稻幼苗,结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数 的即为糊粉层加厚的种子,将其对应的含胚部分用培养基培养,筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等,这说明基因突变具有 的特点。
(2)突变体tal与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型:突变型=3∶1,说明该性状的遗传遵循基因 定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后,将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于 附近,对目标区域进行测序比对,发现了突变基因。
(3)由tal建立稳定品系t,检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型,但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中,培育稳定遗传的高营养新品种。
①补充完成图3育种方案 。
②运用KASP技术对植物进行检测,在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR,加入野生型序列和突变型序列的相应引物,两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点,完成扩增后检测产物的荧光信号(红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光)。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,请选择其中一个阶段,预期检测结果并从中选出应保留的植株。
③将KASP技术应用于图3育种过程,优点是 。
【答案】(1) 增多 不定向性
(2) 分离 M83
(3) 阶段1:检测结果出现红色和绿色荧光,保留出现绿色荧光信号的植株。阶段2:检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光,保留出现蓝色荧光信号的植株 在幼苗期即可测定基因型,准确保留目标植株,加快育种进程
【分析】基因突变:
⑴概念:是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变叫基因突变;
⑵特点:
①普遍性:生物界中普遍存在;
②随机性:生物个体发育的任何时期和任何部位都有可能发生;
③低频性:突变频率很低;
④有害性:一般是有害的,少数是有利的;
⑤不定向性:可以产生一个以上的等位基因。
【详解】(1)由题意可知,通常糊粉层为单层活细胞,选育糊粉层加厚的品种是活细胞且细胞层数增多了,因此要选择的糊粉层加厚的种子应为显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数增多的种子;将其对应的含胚部分用培养基培养,筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等,这说明基因突变具有不定向性的特点;
(2)突变体tal与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型:突变型=3:1,说明该性状的遗传遵循基因分离定律;根据图2推测突变基因最可能位于发生重组个体数较少的区域附近,即M83附近,对目标区域进行测序比对,发现了突变基因;
(3)①要通过图3的育种方案(杂交育种),首先是选择亲本杂交获得F1,让F1代与品系N回交获得F2,让F2代自交得到植株2,对植株2进行品质检测,最终挑选出稳定遗传的高营养新品种,育种方案如图所示:
;
②图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,阶段1:检测结果出现红色和绿色荧光,保留出现绿色荧光信号的植株;阶段2:检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光,保留出现蓝色荧光信号的植株;
③将KASP技术应用于图3育种过程,优点是在幼苗期即可测定基因型,准确保留目标植株,加快育种进程。
46.(2024·北京门头沟·一模)水稻是我国主要的粮食作物,获得具有杂种优势的杂交种子是提高水稻产量的重要途径。
(1)水稻花是两性花,杂交实验中,为了防止母本 ,须进行人工去雄。水稻花非常小,人工去雄操作难度大。科学家发现的安农S-1温敏不育系突变体水稻在温度高于26℃时表现为花粉败育,在杂交时只能做 ,免去了人工去雄的工作,因此作为重要材料用于水稻杂交育种。
(2)将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型:雄性不育=3:1,说明 。(答出2条)
(3)安农S-1在不同的温度条件下既可作为不育系用于杂交制种,又可以自身繁殖,简化了制种程序,使杂交水稻的大规模种植成为可能。请写出利用安农S-1和野生型水稻繁殖不育系、制备杂交种子的流程 。(用文字或图示作答均可)
(4)研究者用γ射线处理安农S-1种子,筛选获得了两个在32℃及以上表现为花粉败育的隐性突变体t1和t2,请设计实验验证t1和t2是同一基因突变引起的雄性不育,写出设计思路和预期结果 。
(5)在制种时偶遇低温天气会影响杂交种子的纯度进而影响杂交稻产量,与安农S-1相比,突变体t1和t2是否更有利于制种?判断并说明理由 。
【答案】(1) 自花传粉 母本
(2)育性正常和雄性不育是一对相对性状,受一对等位基因控制,该相对性状的遗传符合分离定律,雄性不育为隐性
(3)
或者 安农S-1自交获得安农S-1;以安农S-1做母本与野生型杂交,从安农S-1上收获的种子就是杂交种子
(4)设计思路:在低于32℃时将突变体t1和t2杂交,在温度高于32℃时检测F1育性
预期结果:F1表现为雄性不育
(5)不是,突变体t1和t2的不育起点温度更高,偶遇低温天气时,容易由雄性不育转变为雄性可育,从而能够自交,降低了杂交种子的纯度
【分析】杂交育种:(1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。(2)方法:杂交→自交→选优→自交。(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。(4)优缺点:方法简单,可预见性强,但周期长。
【详解】(1)水稻花是两性花,杂交实验中,为了防止母本自花传粉,须对母本进行人工去雄。科学家发现的安农S-1温敏不育系突变体水稻在温度高于26℃时表现为花粉败育,因此该个体不能产生可育的雄配子,故在杂交时只能做母本。
(2)将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型∶雄性不育=3∶1,说明育性正常和雄性不育是一对相对性状,受一对等位基因控制,该相对性状的遗传符合分离定律,且雄性不育为隐性。
(3)安农S-1温敏不育系突变体水稻在温度高于26℃时表现为花粉败育,说明其在温度低于26℃时表现为雄性可育,若要利用安农S-1和野生型水稻繁殖不育系、制备杂交种子,可让不育系在低于26℃时自交,形成的后代做母本,与野生型在高于26℃的条件下杂交繁殖后代,可获得杂交种子,也可用下列系谱图表示制备过程: 。
(4)若t1和t2是同一基因突变引起的雄性不育,则t1和t2不含可育基因,可在低于32℃时将突变体t1和t2杂交,在温度高于32℃时检测F1育性,若F1表现为雄性不育,则说明t1和t2是同一基因突变引起的雄性不育。
(5)由于突变体t1和t2的不育起点温度更高,偶遇低温天气时,容易由雄性不育转变为雄性可育,从而能够自交,降低了杂交种子的纯度,因此与安农S-1相比,突变体t1和t2不利于制种。
47.(2024·北京朝阳·一模)西瓜植株的花有三种类型,雌花(没有雄蕊)、雄花(没有雌蕊)和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上可以有不同类型的花。科研人员尝试找出与西瓜性别决定有关的基因。
(1)选取不同性别类型的西瓜品系进行杂交,杂交实验示意图如下。
①据图可知,亲本中 的性状为显性性状,性别类型的遗传 (填“是”或“否”)遵循自由组合规律。
②将F1与品系S杂交,所得子代对应(1)中F2的三种表型的比例为 。
③为找出“?”代表的未知基因,参照其他同科植物与性别决定有关的A(a)基因序列,检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,如图。
比较所检测的每一个个体的 和 ,若二者相关性与预期一致,可初步确定A(a)基因参与西瓜的性别决定。
(2)选取植株上全开雌花的品系M(与此性状有关的基因组成中有AATT)为母本,品系X为父本进行杂交,F1表型与X相同。F1自交得F2,F2的表现型与亲本相同且比例为3:1。在品系M、品系X中各选取10个植株,两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F2中110个植株中上述特异DNA序列出现情况,发现与其中7个植株表型不符,原因是在F1减数分裂时发生了 。进一步在2号染色体上找到了与性别有关的G基因。
(3)品系X具有诸多优良性状,请写出利用品系M、X杂交的方法培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良性状的品系Y的操作流程 。(请用杂交实验图示作答)
【答案】(1) 品系X 是 1:1:2 基因型 (性别类型的)表型
(2)2号染色体中上述特异DNA序列与决定表型基因之间的重组
(3)
【分析】F2中同时开雌花、雄花:同时开雌花、雄花和完全花:同时开雌花、完全花的比例为9:3:4,符合9:3:3:1的变式,说明性别类型的遗传遵循自由组合规律,且同时开雌花、雄花(品系X)为双显性,F1的基因型为双杂合。
【详解】(1)①F2中同时开雌花、雄花:同时开雌花、雄花和完全花:同时开雌花、完全花的比例为9:3:4,符合9:3:3:1的变式,说明性别类型的遗传遵循自由组合规律,且同时开雌花、雄花(品系X)为显性性状。
②假设未知基因“?”用A/a表示,同时开雌花、雄花的基因型为A_T_,同时开雌花、雄花和完全花的基因型为aaT_,同时开雌花、完全花的基因型为A_tt、aatt。F1的基因型为双杂合,其基因型AaTt,品系S的基因型为aatt,品系X的基因型为AATT,将将F1与品系S杂交,子代的基因型及比例为AaTt:aaTt:Aatt:aatt=1:1:1:1,即子代的表型及比例为开雌花、雄花:同时开雌花、雄花和完全花:同时开雌花、完全花=1:1:2。
③检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,通过比较所检测的每一个个体的基因型和性别类型的表型,若二者相关性与预期一致,可初步确定A(a)基因参与西瓜的性别决定。
(2)在品系M、品系X中各选取10个植株,两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F2中110个植株中上述特异DNA序列出现情况,发现与其中7个植株表型不符,原因是在F1减数分裂时发生了2号染色体中上述特异DNA序列与决定表型基因之间的重组。
(3)可通过杂交育种,将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种,品系X具有诸多优良性状,可通过杂交育种培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良性状的品系Y,品系M植株上全开雌花可作母本,品系X同时开雌花、雄花可作父本,二者杂交实验图示如下: 。
48.(2024·北京西城·一模)糖皮质激素(GC)具有调节糖脂代谢、抑制免疫等作用,临床可用于缓解化疗的副作用等。为评估GC对肾癌发展的作用,科研人员进行了相关实验。
(1)GC的分泌受 轴的分级调节,GC可通过促进非糖物质转化为葡萄糖(糖异生途径)来升高血糖。
(2)PGC-1为糖异生途径的关键因子,K9是一种转录激活因子。推测GC通过K9激活肝脏的糖异生途径。研究者用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠,测定肝脏细胞相关蛋白水平(图1)。结果 (填“支持”或“不支持”)该推测。
(3)研究表明,癌症的发生常与miRNA有关,其中miR-140在肾癌细胞中的表达显著上调。研究者收集了临床上74例肾癌患者相关数据(图2),结果显示 ;此外,肾癌细胞体外培养实验表明,miR-140能够促进其增殖,据此说明miR-140是肾癌的一种促癌因子。miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用,在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关,且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织。据此 (填“能”或“不能”)确定K9为肾癌的抑癌因子。
(4)体外培养肾癌细胞进行实验,进一步确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展,部分结果如下表。组3的处理为 。
组号
处理
细胞数量
迁移程度
侵袭情况
1
生理盐水
+++++
+++++
+++++
2
miR-140抑制剂
++
++
++
3
?
++++
++++
++++
(5)结合本研究分析,将GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。
【答案】(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质
(2)支持
(3) 肿瘤直径≥5cm组的miR-140的表达水平显著高于直径<5cm组;miR-140高表达组患者相同时间的存活率显著低于miR-140低表达组 不能
(4)敲低/敲除K9,并加入miR-140抑制剂
(5)合理性:miR-140通过抑制K9促进肾癌发展,GC促进K9的合成,因此GC对肾癌理论上有抑制作用,风险:GC具有免疫抑制作用,使癌症发展具有不确定性:GC可能导致高血糖,对糖尿病患者不利;外源GC可能造成内分泌紊乱
【分析】1、下丘脑分泌促肾上腺糖皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺,肾上腺分泌糖皮质激素(GC),该过程体现了激素分泌的分级调节。
2、癌细胞的特征:(1)具有无限增殖的能力;(2)细胞形态结构发生显著变化;(3)细胞表面发生改变,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,容易扩散转移;(4)失去接触抑制。
【详解】(1)下丘脑分泌促肾上腺糖皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺,肾上腺分泌糖皮质激素(GC),因此GC的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节。
(2)用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠,测定肝脏细胞相关蛋白水平,由图可知,模型鼠体内几乎无PGC-1,说明模型鼠由于缺乏K9基因而不能合成PGC-1,则说明GC通过K9激活肝脏的糖异生途径,因此支持该推测。
(3)图2分析,肿瘤直径小于5cm,miR-140的相对含量较低,而肿瘤直径大于等于5cm,miR-140相对含量较高;图3分析,随着存活时间的延长,miR-140含量较低组存活率始终大于miR-140含量较高组。综合分析,得出的结果是肿瘤直径≥5cm组的miR-140的表达水平显著高于直径<5cm组;miR-140高表达组患者相同时间的存活率显著低于miR-140低表达组。miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用,在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关,且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织,这些信息只能说明肾癌组织K9基因表达较少,且会抑制miR-140发挥作用,但并不能说明K9是肾癌的抑癌基因。
(4)本实验的实验目的是确定miR-140是通过抑制K9基因而促进肾癌的发展的,所以1组生理盐水作为空白对照,1、2组对照说明miR-140可以抑制肾癌发展,3组敲低/敲除K9,并加入miR-140抑制剂,2、3组对照说明miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展。
(5)结合图1分析,GC促进K9的合成,而miR-140通过抑制K9促进肾癌发展,说明在理论上GC对肾癌理论上有抑制作用,这是GC用于肾癌治疗的合理性。但GC具有免疫抑制作用,使癌症发展具有不确定性:GC可能导致高血糖,对糖尿病患者不利;外源GC可能造成内分泌紊乱,这也是GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。
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