内容正文:
考前预测事半功倍 冲刺清北
2024高三上学期期中考试考前预测卷(北京专用)
生物学01
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题)
一、单选题:本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.研究发现,生物膜融合存在以下机制:不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔,最后实现生物膜的相互融合,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质是生物膜的基本支架
B.膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化
C.抑制小鼠腺泡细胞融合孔的形成,不会影响其分泌消化酶
D.生物膜融合的过程能体现生物膜的功能特性
2.细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞结构——迁移体,其内部含有mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质X,然后细胞前端的受体RTK经系列信号转导,大量聚合分枝状肌动蛋白引导细胞膜向外突出,伴随着细胞后端受体RTK信号的持续抑制引起细胞膜收缩从而引导细胞向前迁移。研究发现迁移细胞从前到后端的内质网一细胞膜结合位点数量呈梯度递增,使内质网中的去磷酸化酶PTP1B更多的作用于迁移细胞后端的受体RTK。下列说法错误的是( )
A.迁移体的形成可能与高尔基体有关
B.迁移体将在蛋白质X合成后破裂
C.迁移体中的mRNA被其他细胞摄取后可能在受体细胞内继续发挥作用
D.若人为诱导增加细胞前端的内质网-细胞膜结合位点,可改变细胞迁移方向
3.细胞膜能控制物质的输入和输出,不同的物质跨膜运输的方式不一样,有些运输方式需要载体蛋白和通道蛋白参与,如图表示Na+,K+,葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,下列说法正确的是( )
A.小肠上皮细胞通过载体①逆浓度梯度运输葡萄糖,需要ATP提供能量
B.载体①和载体②运输的物质不同,与载体蛋白的空间结构无关
C.由图示信息可知,同一种细胞运输同一种物质,跨膜运输方式不一定相同
D.分子或离子通过通道蛋白时,需要和通道蛋白结合
4.在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述不正确的是( )
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
5.为了探究OsNAC基因对光合作用的影响,科学家测定某种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),在灌浆期旗叶(位于植株最顶端)的净光合速率和叶绿素含量如下表;测定旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量如图,下列叙述正确的是( )
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
WT
24.0
4.0
KO
20.3
3.2
OE
27.7
4.6
A.与WT组相比,OE组的设置采用了目变量控制中的减法原理
B.OE组与KO组相比,相同光照条件下,单位时间内叶绿体基质中C3的消耗量更小
C.若抑制蔗糖转运蛋白基因的表达,会导致植物光合作用速率下降
D.OsNAC过量表达会降低细胞呼吸消耗光合作用的产物,提高净光合速率
6.非酒精性脂肪肝是一种无过量饮酒史、以肝细胞脂肪变性、脂肪蓄积为主要特征的疾病,可用药物凯西莱进行治疗。研究表明陈皮有调节肝脏脂质代谢的作用,科研人员构建非酒精性脂肪肝大鼠模型,分别灌胃低、中、高剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后通过电泳技术检测大鼠肝组织中脂质自噬相关蛋白LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ和p-62的含量,结果如图。下列分析错误的是( )
注:①对照组;②模型组;③凯西莱组;④、⑤、⑥依次为低、中、高剂量川陈皮素组。
A.②—⑥组选用的大鼠均需先给予高脂饮食构建成非酒精性脂肪肝大鼠模型
B.模型组起对照作用,作为川陈皮素组治疗非酒精性脂肪肝效果的参照标准
C.川陈皮素可通过提高LC3-II/LC3-I的比例,降低p-62含量来促进脂质自噬
D.针对生活中有高脂饮食习惯的人,应建议其适量摄入含川陈皮素的食物
7.单亲二体(UPD)是指正常二倍体的体细胞(2n)中某对同源染色体都来自父方或母方的现象。下图表示某种UPD的发生机制:减数分裂出现错误的二体卵子(n+1)和正常精子(n)结合形成三体合子(2n+1),三体合子在有丝分裂过程中会随机失去一条染色体,从而使染色体数目恢复正常(2n),称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下,叙述正确的是( )
A.性染色体正常的男性不可能是UPD
B.图中丙为UPD, 且三体形成UPD 的概率是1/2
C.UPD 产生机制降低了21-三体综合征人群的概率
D.三体自救过程中,发生联会紊乱,导致随机丢失一条染色体,形成UPD
8.某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A.这两对等位基因遵循自由组合定律
B.理论上位于下部等位基因所含碱基对相对于上部等位基因少
C.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
D.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例小于⑤
9.如图为某家族的遗传系谱图,眼球震颤由基因A、a控制,杜氏肌营养不良由基因B、b控制。若基因位于X染色体上,雄性个体可视作纯合子,已知II4不携带杜氏肌营养不良的致病基因。下列叙述正确的是( )
A.眼球震颤为伴X染色体隐性遗传病,人群中男患者多于女患者
B.II2的致病基因只来自I2,III4是杂合子的概率为2/3
C.通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等可对遗传病进行检测和预防
D.若III3与III4婚配,生育一个同时患两种遗传病男孩的概率为5/48
10.一种多年生植物(雌雄同株)的高茎、矮茎受等位基因A、a控制,圆叶、尖叶受等位基因B、b控制,两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某高茎圆叶植株甲自交所得的子一代中,高茎圆叶:矮茎圆叶:高茎尖叶:矮茎尖叶=7:3:1:1。已知各种基因型的受精卵均可以正常发育,下列说法正确的是( )
A.控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循基因自由组合定律
B.甲产生的含Ab基因的雌或雄配子不能正常参与受精作用
C.甲植株的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为AAbb
D.取植株甲与矮茎尖叶植株进行正反交,则正反交的结果相同
11.CHD1L基因在肝癌细胞中的表达远高于正常细胞。研究发现CHD1L基因的转录产物LINC00624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合,加速转录阻遏复合体的降解,具体过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.核糖体直接参与该过程的发生
B.α链右端是3'端
C.β链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式与翻译过程相比特有的为A—T
D.促进CHD1L转录形成LINC00624可为治疗肝癌提供思路
12.人类Y染色体上存在性别决定基因——SRY基因(睾丸决定因子基因),如图a所示,但是在人群中也存在一些XX染色体男性和XY染色体女性的人,其XY染色体如图b所示,下列说法错误的是( )
A.由于X、Y染色体上基因重组,导致XX男性中X染色体含有SRY基因
B.由于Y染色体结构变异,导致XY女性中Y染色体的SRY基因缺失
C.XO(只含一条X染色体)染色体个体不含有SRY基因,一般表现为女性
D.XXY个体的Y染色体带有SRY基因,一般表现为男性
13.某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌雄个体数量比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡状态,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A.该种群h基因的频率是10%
B.该种群中全部个体含有的H、h基因构成该种群的基因库
C.只考虑H、h基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则H基因频率不变,种群无进化
14.疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病,可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白,在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。现有6份血样,处理后进行PCR扩增pfcrt基因。产物用限制酶ApoI消化,酶解产物的电泳结果如图所示。1~6号血样中,来自于氯喹抗性患者的是( )
A.1号和6号 B.2号和4号
C.3号和5号 D.1号、2号、4号和6号
15.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任、以及如何避免AI技术加剧医疗不平等等问题
第II卷(非选择题)
共6题,共70分。
16.驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料,BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株,为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图一)。研究者利用来源于T7噬菌体的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a,载体的部分结构见图二b)。构建载体时,选用了通用型启动子PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被有活性的T7RNAP识别)。回答下列问题:
(1)用PCR技术扩增基因1、2、3时,所用的引物越短,引物特异性越 (填“高”或“低”)PCR反应中需要使用TaqDNA聚合酶,原因是 。
(2)为实现蓝光控制染色,启动子①②③依次为 、 、 (填“PBAD”或“PT7”),理由是 。
(3)将上述光控表达载体导入驹形杆菌的方法是 。
(4)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,其作用为 。
(5)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色,其原因是 。
17.为了更好地指导蔷薇栽培中的水分管理,科研人员研究土壤逐步失水过程中蔷薇光合作用特性的变化,得到图1、2所示结果(其中羧化酶是CO₂固定关键酶)。请据图回答问题。
(1)图1显示,土壤含水量过低时蔷薇净光合速率明显较低,这是因为植株缺水导致叶片中气孔部分关闭,在 (场所)中合成C₂的速率减慢;同时,缺水导致叶绿素分解加快,光反应为C₃还原提供的 减少。
(2)结合图2分析,当土壤含水量过高时,蔷薇植株净光合速率下降的原因是 。
(3)土壤中含水量过高会导致蔷薇的净光合速率降低,为探究其净光合速率降低与叶片色素含量的关系,有人进行了相关实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
种植蔷薇幼苗
选取健壮、长势基本——致的蔷薇幼苗,分别种植在含水量为70%和90%的土壤中;在① 等适宜条件下培养
采集叶片样本
在栽培的第5、10和15天,②
③
取采集的叶片各20g,分别在剪碎后置于10mL的无水乙醇混合液中浸泡;各组装置放在·4℃、弱光等环境中
测定色素含量
利用分光光度计测定各组色素提取液的吸光值(色素含量越高,吸光值越大),计算平均值A,结果如图3
④本研究中实验组土壤含水量应为 。实验结论是 。
18.农民常说:“盐碱地里种庄稼,十年九不收。”盐碱地指的是土壤中含有较多的可溶性盐分,不利于农作物生长的土地。2023年,中国科学家发现了耐盐碱基因,相关育种技术可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米等作物在盐碱地的产量,让盐碱地里也能“稻谷飘香”。培育耐盐碱农作物是农业发展的方向之一。
(1)盐碱地中,植物根细胞细胞液的浓度 (填“大于”或“小于”)土壤溶液浓度,导致大多植物失水死亡;盐碱地里也能“稻谷飘香”,离不开盐碱地根细胞膜的选择透过性,根细胞膜具有选择透过性的物质基础是 或 。
(2)我国的科研团队首次发现了AT1基因可以调节作物的耐碱性表型,下图表示在盐碱地种植的普通作物和敲除AT1基因作物的细胞示意图。图中的PIP2s为某种水通道蛋白,其发生磷酸化后将获得运输H2O2的能力。若细胞中积累过多H2O2,会损害细胞。H2O2损害细胞的原因之一就是产生羟基自由基,自由基损害细胞主要表现为 (答出2点);与敲除AT1基因的作物相比,普通作物存活率会低,据图回答原因是 。
(3)有研究者猜测:盐碱地中,AT1基因可能会通过影响作物细胞液的浓度来调节作物的耐碱性表型。现为进一步探究AT1基因在盐碱环境中对作物根部细胞细胞液浓度的影响,请写出简单的实验思路: 。
19.学习以下材料,回答下列小题。
人类基因组古病毒“复活”驱动衰老
细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号,这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态,但在年龄增加的过程中,这些“老化”信号逐渐逃离监控,进而激活细胞内的一系列衰老程序。
数百万年前,远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来,这些病毒被称为“内源性逆转录病毒(ERV)”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒,其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERV DNA被激活,通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中,ERV RNA还能形成ERV DNA,使细胞误以为有外界病毒入侵,从而激活cGAS-STING天然免疫通路,使细胞产生并分泌SASP,SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面,衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递,最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。
该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据,在此基础上,可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术,为衰老相关疾病的防治提供新的策略。
(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,请从细胞形态结构和功能两个角度,各写出一点衰老细胞的主要特征: 。
(2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERV DNA被激活后遗传信息的流动过程图 。
(3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后,研究者通过PCR技术和 技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量,并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是 。
(4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验,为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。
实验组
对照组
实验结果
① + ② 共同孵育一段时间后,加入培养年轻细胞的培养液中
③ + ④ 共同孵育一段时间后,加入培养年轻细胞的培养液中
⑤
a.年轻细胞的细胞匀浆 b.衰老细胞的细胞匀浆
c.培养了年轻细胞一段时间的培养液 d.培养了衰老细胞一段时间的培养液
e.抗ERV抗体 f.无关抗体
g.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多 h.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少
i.实验组细胞的衰老相关指标高于对照组 j.实验组细胞的衰老相关指标低于对照组
(5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老 。
20.果蝇的天然免疫反应与人类的具有高度相似性,研究其调控机制具有医学意义。已知干扰素基因刺激因子(STING)是天然免疫信号通路中的关键调控分子。研究人员对Roquin蛋白是否参与调控STING信号通路开展了系列研究。
(1)人类的天然免疫反应属于 (选填“非特异性”或“特异性”)免疫。
(2)科研人员将特定基因的双链RNA(dsRNA)导入各组果蝇S2细胞中,之后各组均导入荧光素酶报告基因质粒。
①据图1所示,向细胞中导入某基因的dsRNA,引起靶基因的mRNA的降解进而阻止该基因的 过程,从而实现对该基因的功能性敲除。
②已有研究发现,细菌感染果蝇时,STING通过激活某种转录因子,进而诱导产生抗菌肽A和B,降低宿主致死率。科学家据此构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况。构建重组质粒的核心步骤是,将荧光素酶编码序列置于 后方,再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。
③请在答题卡方框中分左右两列补充设计图2中的1组和2组的实验处理 。由 组的结果可知,该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。
④由实验结果可知,Roquin蛋白 。
(3)为进一步验证(2)④中的结论,科研人员设计了Roquin 过表达实验。该实验结果支持了(2)④中的结论。请你完善图3中的3组柱状图 。
(4) 请你依据上述研究提出可以进一步研究的课题 。
21.有两个肉鸭品种—连城白鸭和白改鸭,羽色均为白色。研究人员以下表所示外貌特征的连城白鸭和白改鸭作为亲本进行杂交实验,过程及结果如图所示,请分析回答:
外貌特征
亲本
羽色
肤色
喙色
连城白鸭
白色
白色
黑色
白改鸭
白色
白色
橙黄色
(1)表格所示亲本的外貌特征中有 对相对性状。根据F2中黑羽、灰羽:白羽的比例推测,鸭的羽色遗传符合 定律。
(2)研究人员假设一对等位基因控制黑色素合成(用符号B、b表示,B表示能合成黑色素),另一对等位基因促进黑色素在羽毛中的表达(用R、r表示,r表示抑制黑色素在羽毛中的表达)。根据连城白鸭喙色为黑色而白改鸭喙色不显现黑色推测,上述杂交实验中连城白鸭的基因型为 ,白改鸭的基因型为 。F2代中,黑羽、灰羽鸭中纯合子的比例为 。
(3)研究人员发现F2黑羽:灰羽=1:2,他们假设R基因存在剂量效应,即一个R基因表现为灰色,两个R基因表现为黑色。为了验证该假设,他们将F1灰羽鸭与亲本中的白改鸭进行杂交,观察统计杂交结果,并计算比例。
①若杂交结果为 ,则假设成立。
②若杂交结果为 ,则假设不成立。
(4)请在答题卡的方框内写出上述假设成立时的遗传图解 。
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2024高三上学期期中考试考前预测卷(北京专用)
生物学01
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题)
一、单选题:本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.研究发现,生物膜融合存在以下机制:不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔,最后实现生物膜的相互融合,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质是生物膜的基本支架
B.膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化
C.抑制小鼠腺泡细胞融合孔的形成,不会影响其分泌消化酶
D.生物膜融合的过程能体现生物膜的功能特性
【答案】B
【分析】细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
【详解】A、磷脂双分子层是生物膜的基本支架,A错误;
B、据图可知,膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化,B正确;
C、消化酶分泌过程中发生生物膜的融合,若抑制腺泡细胞融合孔的形成,可能会抑制消化酶的分泌,C错误;
D、生物膜融合的过程能体现生物膜具有流动性的结构特性,D错误。
故选B。
2.细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞结构——迁移体,其内部含有mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质X,然后细胞前端的受体RTK经系列信号转导,大量聚合分枝状肌动蛋白引导细胞膜向外突出,伴随着细胞后端受体RTK信号的持续抑制引起细胞膜收缩从而引导细胞向前迁移。研究发现迁移细胞从前到后端的内质网一细胞膜结合位点数量呈梯度递增,使内质网中的去磷酸化酶PTP1B更多的作用于迁移细胞后端的受体RTK。下列说法错误的是( )
A.迁移体的形成可能与高尔基体有关
B.迁移体将在蛋白质X合成后破裂
C.迁移体中的mRNA被其他细胞摄取后可能在受体细胞内继续发挥作用
D.若人为诱导增加细胞前端的内质网-细胞膜结合位点,可改变细胞迁移方向
【答案】B
【分析】生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】A、由题意可知,迁移体是细胞在迁移过程中产生并释放一种单层膜的细胞结构,还与内质网有关,推测该迁移体可能是一种囊泡结构,需要分泌到细胞外,因此,迁移体的形成可能与高尔基体有关,A正确;
B、分析题意,当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA进入周围细胞内,进而翻译形成蛋白质X,改变该细胞的行为,由此可知在迁移体被周围细胞吞噬后才合成了蛋白质X,而不是蛋白质X合成后迁移体破裂,B错误;
C、由题意可知,迁移体内部含有mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA能翻译形成蛋白质X,因此迁移体中的mRNA被其他细胞摄取后可能在受体细胞内继续发挥作用,C正确;
D、内质网-细胞膜结合位点的分布影响PTP1B对RTK去磷酸化的作用,若人为诱导增加细胞前端的内质网-细胞膜结合位点,可能影响PTP1B对前后端RTK的调控,从而改变细胞迁移方向,D正确。
故选B。
3.细胞膜能控制物质的输入和输出,不同的物质跨膜运输的方式不一样,有些运输方式需要载体蛋白和通道蛋白参与,如图表示Na+,K+,葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,下列说法正确的是( )
A.小肠上皮细胞通过载体①逆浓度梯度运输葡萄糖,需要ATP提供能量
B.载体①和载体②运输的物质不同,与载体蛋白的空间结构无关
C.由图示信息可知,同一种细胞运输同一种物质,跨膜运输方式不一定相同
D.分子或离子通过通道蛋白时,需要和通道蛋白结合
【答案】C
【分析】1、被动运输:物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散;
2、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫 做主动运输;
3、胞吞、胞吐:消耗细胞呼吸提供的能量,依赖细胞膜的流动性;
4、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、由图可知,小肠上皮细胞通过载体①逆浓度梯度运输葡萄糖,这种逆浓度梯度的运输为主动运输,该主动运输需要的能量由Na+顺浓度梯度转运产生的势能提供的,不是由ATP提供能量,A错误;
B、载体①和载体②运输的物质不同,这与载体蛋白的空间结构密切相关,因为载体蛋白的特异性是由其空间结构决定的,B错误;
C、从图中可以看出,葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,出小肠上皮细胞是协助扩散,所以同一种细胞运输同一种物质,跨膜运输方式不一定相同,C正确;
D、分子或离子通过通道蛋白时,不需要和通道蛋白结合,是直接从通道蛋白形成的通道中通过,D错误。
故选C。
4.在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述不正确的是( )
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
【答案】B
【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合,ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性,有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。
【详解】A、由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外侧的酶联受体,A正确;
B、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,B错误;
C、ATP水解产生ADP和磷酸基团,磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C正确;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
故选B。
5.为了探究OsNAC基因对光合作用的影响,科学家测定某种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),在灌浆期旗叶(位于植株最顶端)的净光合速率和叶绿素含量如下表;测定旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量如图,下列叙述正确的是( )
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
WT
24.0
4.0
KO
20.3
3.2
OE
27.7
4.6
A.与WT组相比,OE组的设置采用了目变量控制中的减法原理
B.OE组与KO组相比,相同光照条件下,单位时间内叶绿体基质中C3的消耗量更小
C.若抑制蔗糖转运蛋白基因的表达,会导致植物光合作用速率下降
D.OsNAC过量表达会降低细胞呼吸消耗光合作用的产物,提高净光合速率
【答案】C
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
【详解】A、与WT组相比,KO组的设置采用了自变量控制中的减法原理,OE组采用了加法原理,A错误;
B、OE组比KO组叶绿素含量更多,相同光照条件下,单位时间内光反应产生的ATP和NADPH更多,C3的还原更快,C3的消耗量更大,B错误;
C、OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,减少光合产物的堆积,从而促进旗叶的光合作用速率。故若抑制蔗糖转运蛋白基因的表达,会导致植物光合作用速率下降,C正确;
D、OsNAC过量表达的OE组,叶绿素含量较高,增加了对光能的吸收、传递和转换,光反应增强,促进旗叶光合作用,但不能看出其降低了细胞呼吸的消耗,D错误。
故选C。
6.非酒精性脂肪肝是一种无过量饮酒史、以肝细胞脂肪变性、脂肪蓄积为主要特征的疾病,可用药物凯西莱进行治疗。研究表明陈皮有调节肝脏脂质代谢的作用,科研人员构建非酒精性脂肪肝大鼠模型,分别灌胃低、中、高剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后通过电泳技术检测大鼠肝组织中脂质自噬相关蛋白LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ和p-62的含量,结果如图。下列分析错误的是( )
注:①对照组;②模型组;③凯西莱组;④、⑤、⑥依次为低、中、高剂量川陈皮素组。
A.②—⑥组选用的大鼠均需先给予高脂饮食构建成非酒精性脂肪肝大鼠模型
B.模型组起对照作用,作为川陈皮素组治疗非酒精性脂肪肝效果的参照标准
C.川陈皮素可通过提高LC3-II/LC3-I的比例,降低p-62含量来促进脂质自噬
D.针对生活中有高脂饮食习惯的人,应建议其适量摄入含川陈皮素的食物
【答案】C
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、①对照组为空白对照,使用的是健康小鼠,而②—⑥组选用的大鼠均需先给予高脂饮食构建成非酒精性脂肪肝大鼠模型,A正确;
B、②模型组起对照作用,作为川陈皮素组治疗非酒精性脂肪肝效果的参照标准,根据实验结果得出相应的结论,进而研究川陈皮素的功能,B正确;
C、实验结果表明,随着川陈皮素的使用,模型鼠体内LC3-I减少,而LC3-II和p-62有所增加,因而可推测,川陈皮素可通过提高LC3-II的含量抑制了LC3-I和p-62的合成,进而促进脂质自噬,C错误;
D、题意显示,陈皮有调节肝脏脂质代谢的作用,因此,针对生活中有高脂饮食习惯的人,为了健康考虑应建议其适量摄入含川陈皮素的食物,D正确。
故选C。
7.单亲二体(UPD)是指正常二倍体的体细胞(2n)中某对同源染色体都来自父方或母方的现象。下图表示某种UPD的发生机制:减数分裂出现错误的二体卵子(n+1)和正常精子(n)结合形成三体合子(2n+1),三体合子在有丝分裂过程中会随机失去一条染色体,从而使染色体数目恢复正常(2n),称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下,叙述正确的是( )
A.性染色体正常的男性不可能是UPD
B.图中丙为UPD, 且三体形成UPD 的概率是1/2
C.UPD 产生机制降低了21-三体综合征人群的概率
D.三体自救过程中,发生联会紊乱,导致随机丢失一条染色体,形成UPD
【答案】C
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道面上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态稳定、数目清晰;③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;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、据题干信息可知,三体合子(2n+1)有可能是常染色体三体的男性,“三体自救”后,可表现为UPD,A错误;
B、据图可知,三体合子有丝分裂时随机丢失其中一条,可得图示甲乙丙3种类型的配子,其中图中丙为UPD, 且三体形成UPD 的概率是1/3,B错误;
C、UPD 产生机制可使三体合子(2n+1)的染色体数目恢复正常,故UPD 产生机制能降低了21-三体综合征人群的概率,C正确;
D、据题干信息可知,三体自救发生在有丝分裂过程中,不存在同源染色体联会现象,D错误。
故选C。
8.某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A.这两对等位基因遵循自由组合定律
B.理论上位于下部等位基因所含碱基对相对于上部等位基因少
C.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
D.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例小于⑤
【答案】D
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,A正确;
B、在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小有关,DNA是带负电的,因为它的磷酸骨架上有负电荷,所以它会朝着电场的正极移动,位于下部等位基因迁移距离较远,因此理论上位于下部等位基因所含碱基对相对于上部等位基因少,B正确;
C、假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,电泳图中的F2的基因型依次为:AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,C正确;
D、由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为1/16,故F2中③所占的比例大于⑤,D错误。
故选D。
9.如图为某家族的遗传系谱图,眼球震颤由基因A、a控制,杜氏肌营养不良由基因B、b控制。若基因位于X染色体上,雄性个体可视作纯合子,已知II4不携带杜氏肌营养不良的致病基因。下列叙述正确的是( )
A.眼球震颤为伴X染色体隐性遗传病,人群中男患者多于女患者
B.II2的致病基因只来自I2,III4是杂合子的概率为2/3
C.通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等可对遗传病进行检测和预防
D.若III3与III4婚配,生育一个同时患两种遗传病男孩的概率为5/48
【答案】C
【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,等位基因会随着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、II3和 II4生出III6为正常女性,所以眼球震颤为常染色体显性遗传病,人群中男性患者等于女性患者,A错误;
B、II3和 II4为杜氏肌营养不良患者,生出III5为杜氏肌营养不良患者XbY,已知I4不携带杜氏肌营养不良的致病基因,说明该病为伴X染色体隐性遗传病,II2为两病患者,I1为正常人,I2为眼球震颤患者,可推出II2为AaXbY,I1为aaXBXb,I2为AaXBY,II2的眼球震颤基因来自于I2,杜氏肌营养不良基因来自I1,又因为III6为正常人,则II3的基因型为AaXBXb,II4的基因型为AaXBY,所以III4的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY,是杂合子的概率为2/3,B错误;
C、通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发 展,C正确;
D、根据B选项分析,II2为两病患者AaXbY,II1为正常人,则III3的基因型为AaXBXb,III4的基因型为1/3AAXbY,2/3AaXbY,生一个同时患两种遗传病男孩A_XbY的概率=(1-1×2/3×1/4)×1/4=5/24,D错误。
故选C。
10.一种多年生植物(雌雄同株)的高茎、矮茎受等位基因A、a控制,圆叶、尖叶受等位基因B、b控制,两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某高茎圆叶植株甲自交所得的子一代中,高茎圆叶:矮茎圆叶:高茎尖叶:矮茎尖叶=7:3:1:1。已知各种基因型的受精卵均可以正常发育,下列说法正确的是( )
A.控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循基因自由组合定律
B.甲产生的含Ab基因的雌或雄配子不能正常参与受精作用
C.甲植株的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为AAbb
D.取植株甲与矮茎尖叶植株进行正反交,则正反交的结果相同
【答案】B
【分析】题意分析,某高茎圆叶植株甲自交的子一代中,高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖叶=7∶3∶1∶1,说明高茎、圆叶为显性性状,且7∶3∶1∶1是9∶3∶3∶1的变式,所以甲的基因型为AaBb。高茎尖叶的基因型为A_bb。
【详解】A、题意显示,等位基因A/a、B/b分别位于两对同源染色体上,属于非同源染色体上的非等位基因,因此控制这两对相对性状的基因的遗传遵循基因自由组合定律,A错误;
B、子一代高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖叶=7∶3∶1∶1,说明甲植株的基因型为AaBb,AaBb自交子代一般表现为9∶3∶3∶1,而高茎尖叶(A_bb)减少两份,高茎圆叶(A_B_)减少两份,共减少4份,由于子代aabb的个体存在,说明ab的配子存活,故猜测可能是Ab的雌配子或雄配子不能正常参与受精作用,B正确;
C、甲植株的基因型为AaBb,子一代高茎尖叶的基因型为Aabb,C错误;
D、取植株甲与矮茎尖叶植株(aabb)进行正反交,由于出现上述结果的原因是Ab的雌配子或雄配子不能正常参与受精,因此,正反交结果不同,即若为Ab雌配子不能正常受精,则选用植株甲为母本与子一代中矮茎尖叶(aabb)为父本进行测交实验,则子代表现型及比例为高茎圆叶∶矮茎圆叶∶矮茎尖叶=1∶1∶1;同时植株甲作父本,矮茎尖叶做母本,则子代表现型及比例为高茎圆叶∶矮茎圆叶∶高茎尖叶∶矮茎尖叶=1∶1∶1∶1,D错误。
故选B。
11.CHD1L基因在肝癌细胞中的表达远高于正常细胞。研究发现CHD1L基因的转录产物LINC00624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合,加速转录阻遏复合体的降解,具体过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.核糖体直接参与该过程的发生
B.α链右端是3'端
C.β链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式与翻译过程相比特有的为A—T
D.促进CHD1L转录形成LINC00624可为治疗肝癌提供思路
【答案】B
【分析】1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、分析题图,图示是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,表示转录,转录的场所主要是细胞核,核糖体不参与转录,A错误;
B、启动子在左边,CHD1L基因的β链转录形成mRNA,则可推知β链的左端是3'端,右端是5'端,DNA的两条链反向平行,故α链右端是3'端,B正确;
C、LINC00624是转录产物,为mRNA,β链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C。翻译中存在的碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,因此β链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式与翻译过程相比特有的为T—A,C错误;
D、据图可知,LINCO0624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合,加速转录阻遏复合体的降解,消除其对转录的抑制作用,加速CHD1L基因的转录,促进肝癌的进展,故促进CHD1L转录形成LINC00624会促进肝癌的进展,应该抑制CHD1L转录形成LINC00624可为治疗肝癌提供思路,D错误。
故选B。
12.人类Y染色体上存在性别决定基因——SRY基因(睾丸决定因子基因),如图a所示,但是在人群中也存在一些XX染色体男性和XY染色体女性的人,其XY染色体如图b所示,下列说法错误的是( )
A.由于X、Y染色体上基因重组,导致XX男性中X染色体含有SRY基因
B.由于Y染色体结构变异,导致XY女性中Y染色体的SRY基因缺失
C.XO(只含一条X染色体)染色体个体不含有SRY基因,一般表现为女性
D.XXY个体的Y染色体带有SRY基因,一般表现为男性
【答案】A
【分析】正常情况下,只有具有Y染色体的受精卵才能发育为男性,即性别决定基因(SRY)存在于Y染色体上.而人类中发现有XX男性、XY女性、XO女性,有可能发生了X和Y染色体上的片段的转移,导致SRY转移到X染色体上,而Y染色体丢失该基因,这属于染色体的结构变异。
【详解】A、XX个体表现为男性,说明其中X染色体含有SRY基因,正常情况下SPY基因应位于Y染色体上,且位于X与Y染色体的非同源区段,若SPY由Y染色体转移到X染色体上,应该属于染色体结构变异中的易位,A错误;
B、若XY个体表现为女性,说明其Y染色体上SPY基因缺失,基因缺失属于染色体结构的变异的结果,B正确;
C、SPY基因一般存在于Y染色体上,XO(只含一条X染色体)染色体个体中不含Y染色体,所以不含有SRY基因,故XO个体一般表现为女性,C正确;
D、由题意可知,含有SPY基因,个体就会表现为男性,而SPY基因正常时应该存在Y染色体上,所以某人性染色体组成为XXY,含Y染色体,其上含SPY基因,故其性别为男性,D正确。
故选A。
13.某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌雄个体数量比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡状态,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A.该种群h基因的频率是10%
B.该种群中全部个体含有的H、h基因构成该种群的基因库
C.只考虑H、h基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则H基因频率不变,种群无进化
【答案】A
【分析】分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,ZH的基因频率为90%。
【详解】A、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,A正确;
B、该种群中全部个体含有的全部基因构成该种群的基因库,B错误;
C、只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW,共5种,C错误;
D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
故选A。
14.疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病,可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白,在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。现有6份血样,处理后进行PCR扩增pfcrt基因。产物用限制酶ApoI消化,酶解产物的电泳结果如图所示。1~6号血样中,来自于氯喹抗性患者的是( )
A.1号和6号 B.2号和4号
C.3号和5号 D.1号、2号、4号和6号
【答案】B
【分析】PCR过程为:
变性,当温度上升到90 ℃以上时,氢键断裂,双链DNA解旋为单链。
复性,当温度降低到50℃左右是,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
延伸,温度上升到72 ℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸,在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】题意分析,疟原虫pfcrt基因编码的蛋白,在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。根据酶切位点可知,在具有氯喹抗性的基因组没有ApoⅠ酶切位点,而敏感性基因组中具有该酶切位点,因此对6份血样处理后进行PCR,产物用限制酶ApoⅠ消化,酶解产物的电泳出现两条带则为敏感型,只有一条带的为抗性,所以1~6号血样中,来自于氯喹抗性患者的是2号和4号,B正确,ACD错误。
故选B。
15.随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是( )
A.利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
B.利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
C.利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
D.AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任、以及如何避免AI技术加剧医疗不平等等问题
【答案】B
【分析】蛋白质工程概念及基本原理(1)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。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(2)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。(3)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。(4)基本途径:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因),最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、AI技术在基因组数据处理和分析中的应用,通过识别疾病相关的基因突变,为精准医疗的实现提供了强大的技术支持,A正确;
B、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,利用AI技术设计新药物,没有对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,不属于蛋白质工程技术,B错误;
C、利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议,AI技术为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化,C正确;
D、AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任、以及如何避免AI技术加剧医疗不平等等问题,当AI系统在医疗决策中发挥作用时,如何确保其决策的合法性和伦理性是一个重要的考量,D正确。
故选B。
第II卷(非选择题)
共6题,共70分。
16.驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料,BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株,为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图一)。研究者利用来源于T7噬菌体的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a,载体的部分结构见图二b)。构建载体时,选用了通用型启动子PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被有活性的T7RNAP识别)。回答下列问题:
(1)用PCR技术扩增基因1、2、3时,所用的引物越短,引物特异性越 (填“高”或“低”)PCR反应中需要使用TaqDNA聚合酶,原因是 。
(2)为实现蓝光控制染色,启动子①②③依次为 、 、 (填“PBAD”或“PT7”),理由是 。
(3)将上述光控表达载体导入驹形杆菌的方法是 。
(4)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,其作用为 。
(5)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色,其原因是 。
【答案】(1) 低 TaqDNA聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性
(2) PT7 PBAD PBAD 基因2和3表达不具有活性的产物,被蓝光激活后再启动基因1表达
(3)感受态细胞法(Ca2+处理法)
(4)抑制杂菌;去除丢失质粒的菌株
(5)该处细胞中T7RNAP激活,酪氨酸酶表达并合成黑色素
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)引物通过碱基互补配对与目标基因结合,若引物越短,可能的结合位点越多,特异性越低;在PCR反应中,变性的温度需要90℃以上,普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而TaqDNA聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性,因此PCR反应中需要使用TaqDNA聚合酶。
(2)据题图二a分析可知,蓝光照射下,T7RNAP N端-nMag与T7RNAP C端结合,导致无活性的T7RNAP变成有活性的T7RNAP,结合图一,蓝光处理后,RNA聚合酶(T7RNAP)识别启动子①使基因1转录获得相应的mRNA,再以其为模板通过翻译过程获得酪氨酸酶,酪氨酸酶从而催化染色液中酪氨酸形成黑色素,可见基因2和3正常表达无活性产物,被蓝光激活后再启动基因1表达,综合上述分析可知,为实现蓝光控制染色,启动子①②及③依次为PT7、PBAD 和PBAD。
(3)将基因表达载体导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法),即用Ca2+处理后使其处于易于吸收环境中DNA的状态。
(4)分析题意,光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因,故长时间培养时在培养液中加入大观霉素,抗生素具有抑制杂菌;去除丢失质粒的菌株的作用。
(5)由(2)中分析可知,细胞中T7RNAP激活,合成酪氨酸酶进而合成黑色素,故用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色。
17.为了更好地指导蔷薇栽培中的水分管理,科研人员研究土壤逐步失水过程中蔷薇光合作用特性的变化,得到图1、2所示结果(其中羧化酶是CO₂固定关键酶)。请据图回答问题。
(1)图1显示,土壤含水量过低时蔷薇净光合速率明显较低,这是因为植株缺水导致叶片中气孔部分关闭,在 (场所)中合成C₂的速率减慢;同时,缺水导致叶绿素分解加快,光反应为C₃还原提供的 减少。
(2)结合图2分析,当土壤含水量过高时,蔷薇植株净光合速率下降的原因是 。
(3)土壤中含水量过高会导致蔷薇的净光合速率降低,为探究其净光合速率降低与叶片色素含量的关系,有人进行了相关实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
种植蔷薇幼苗
选取健壮、长势基本——致的蔷薇幼苗,分别种植在含水量为70%和90%的土壤中;在① 等适宜条件下培养
采集叶片样本
在栽培的第5、10和15天,②
③
取采集的叶片各20g,分别在剪碎后置于10mL的无水乙醇混合液中浸泡;各组装置放在·4℃、弱光等环境中
测定色素含量
利用分光光度计测定各组色素提取液的吸光值(色素含量越高,吸光值越大),计算平均值A,结果如图3
④本研究中实验组土壤含水量应为 。实验结论是 。
【答案】(1) 叶绿体基质 ATP、NADPH
(2)当土壤含水量过高时,羧化酶效率下降,导致固定的CO₂减少,所以蔷薇植株净光合速率下降
(3) 光照、温度 分别摘取等量两组幼苗的叶片为样本 提取色素 90% 土壤中含水量过高会导致叶片色素含量降低,从而导致蔷薇的净光合速率降低
【分析】光合作用可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。(1)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。包括水的光解和ATP、NADPH的形成;(2)暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。包括CO2的固定和C3的还原。
【详解】(1) 植株缺水导致叶片中气孔部分关闭,吸收的CO2减少,在叶绿体基质中合成C3的速率减慢;同时,缺水导致叶绿素分解加快,光反应减弱,合成的ATP、NADPH减少,导致C3还原减弱,故土壤含水量过低时蔷薇净光合速率明显较低。
(2) 结合图2分析,当土壤含水量过高时,羧化酶效率下降,导致固定的CO2减少,所以蔷薇植株净光合速率下降。
(3) 种植蔷薇幼苗:本实验中自变量为土壤含水量,因变量为净光合速率,无关变量为光照、温度等,无关变量在实验中应相同且适宜,因此要在光照、温度等适宜条件下培养。
采集叶片样本:在栽培的第5、10和15天,分别摘取等量两组幼苗中上部叶片为样。
提取色素:取采集的叶片各20g,分别在剪碎后置于10mL的丙酮-乙醇(2:1)混合液中浸泡;各组装置放在4℃、弱光等环境中,目的是防止色素分解。
测定色素含量:将每组色素提取液用乙醇定容到10mL,利用分光光度计测定各组色素提取液的吸光值,计算平均。
本研究中土壤含水量为70%的一组为对照组,90%的土壤中为实验组。依据图3实验结果可知,相同时间摘取的两组叶片中,90%的土壤中叶片的色素含量均低于含水量为70%,得出的结论是土壤中含水量过高会导致叶片色素含量降低,从而导致蔷薇的净光合速率降低。
18.农民常说:“盐碱地里种庄稼,十年九不收。”盐碱地指的是土壤中含有较多的可溶性盐分,不利于农作物生长的土地。2023年,中国科学家发现了耐盐碱基因,相关育种技术可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米等作物在盐碱地的产量,让盐碱地里也能“稻谷飘香”。培育耐盐碱农作物是农业发展的方向之一。
(1)盐碱地中,植物根细胞细胞液的浓度 (填“大于”或“小于”)土壤溶液浓度,导致大多植物失水死亡;盐碱地里也能“稻谷飘香”,离不开盐碱地根细胞膜的选择透过性,根细胞膜具有选择透过性的物质基础是 或 。
(2)我国的科研团队首次发现了AT1基因可以调节作物的耐碱性表型,下图表示在盐碱地种植的普通作物和敲除AT1基因作物的细胞示意图。图中的PIP2s为某种水通道蛋白,其发生磷酸化后将获得运输H2O2的能力。若细胞中积累过多H2O2,会损害细胞。H2O2损害细胞的原因之一就是产生羟基自由基,自由基损害细胞主要表现为 (答出2点);与敲除AT1基因的作物相比,普通作物存活率会低,据图回答原因是 。
(3)有研究者猜测:盐碱地中,AT1基因可能会通过影响作物细胞液的浓度来调节作物的耐碱性表型。现为进一步探究AT1基因在盐碱环境中对作物根部细胞细胞液浓度的影响,请写出简单的实验思路: 。
【答案】(1) 小于 细胞膜上转运蛋白的种类和数量 转运蛋白空间结构的变化
(2) 攻击生物膜,损伤生物膜结构与功能;攻击DNA,造成基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性降低 普通作物细胞中含有AT1,AT1可抑制PIP2s的磷酸化过程,从而不能将H2O2及时排出细胞,细胞中H2O2积累,损害细胞,存活率降低。
(3)取等量的普通作物和敲除AT1基因作物分为甲、乙两组,分别种植在盐碱环境中,在相同的条件下培养一段时间后,分别检测两组作物的细胞液浓度。
【分析】细胞衰老的原因之一是自由基学说,人体细胞在不断进行各种氧化反应的过程中容易产生自由基,自由基会攻击磷脂、蛋白质和DNA等分子,引起生物膜损伤、蛋白质活性下降和基因突变等不良因素,导致细胞衰老。
【详解】(1)由于盐碱地含盐量高,土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度,导致植物细胞过度失水死亡。 细胞膜上转运蛋白的种类和数量是耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础。
(2)攻击生物膜,损伤生物膜结构与功能;攻击DNA,造成基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性降低由题意可知若细胞中积累过多H2O2,会损害细胞。据图可知,PIP2s为某种水通道蛋白,其发生磷酸化后将获得运输H2O2的能力,而AT1可抑制PIP2s的磷酸化过程,因此敲除AT1基因的作物去除了AT1基因表达产物对H2O2通道蛋白磷酸化的抑制作用,H2O2通道蛋白磷酸化后将H2O2及时排出细胞,减少了对细胞结构的破坏,从而提高作物的耐碱性。
(3)为进一步探究AT1基因对根细胞细胞液浓度的影响,则实验的自变量为ATI的有无,即取普通作物和敲除AT1基因的作物。因变量为根细胞细胞液的浓度。因此实验思路为取等量的普通作物和敲除AT1基因作物分为甲、乙两组,分别种植盐碱环境中,在相同且适宜的条件下培养一段时间后,分别检测两组作物的细胞液浓度。
19.学习以下材料,回答下列小题。
人类基因组古病毒“复活”驱动衰老
细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号,这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态,但在年龄增加的过程中,这些“老化”信号逐渐逃离监控,进而激活细胞内的一系列衰老程序。
数百万年前,远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来,这些病毒被称为“内源性逆转录病毒(ERV)”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒,其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERV DNA被激活,通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中,ERV RNA还能形成ERV DNA,使细胞误以为有外界病毒入侵,从而激活cGAS-STING天然免疫通路,使细胞产生并分泌SASP,SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面,衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递,最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。
该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据,在此基础上,可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术,为衰老相关疾病的防治提供新的策略。
(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,请从细胞形态结构和功能两个角度,各写出一点衰老细胞的主要特征: 。
(2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERV DNA被激活后遗传信息的流动过程图 。
(3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后,研究者通过PCR技术和 技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量,并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是 。
(4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验,为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。
实验组
对照组
实验结果
① + ② 共同孵育一段时间后,加入培养年轻细胞的培养液中
③ + ④ 共同孵育一段时间后,加入培养年轻细胞的培养液中
⑤
a.年轻细胞的细胞匀浆 b.衰老细胞的细胞匀浆
c.培养了年轻细胞一段时间的培养液 d.培养了衰老细胞一段时间的培养液
e.抗ERV抗体 f.无关抗体
g.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多 h.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少
i.实验组细胞的衰老相关指标高于对照组 j.实验组细胞的衰老相关指标低于对照组
(5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老 。
【答案】(1)形态结构:细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
功能:细胞膜的通透性改变,细胞膜物质运输功能降低;细胞内多种酶的活性降低导致细胞代谢速率减慢;细胞内色素积累妨碍细胞内物质的交流和传递
(2)
(3) 抗原-抗体杂交 探究衰老细胞中的病毒颗粒能否被释放到衰老细胞外
(4) e d f d hj
(5)阻断ERV的转录、翻译、逆转录,通过抗体药阻断病毒对其它细胞的侵染等任一环节均可
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,衰老细胞形态上表现为细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深,由于形态结构的改变,其功能也随之改变,具体表现为细胞膜的通透性改变,细胞膜物质运输功能降低;细胞内多种酶的活性降低导致细胞代谢速率减慢;细胞内色素积累妨碍细胞内物质的交流和传递。
(2)衰老细胞中发生的遗传信息的流动过程包括转录和翻译,而ERV病毒为逆转录病毒,其在衰老细胞中寄生后,细胞中发生的遗传信息的传递可用下图表示:
(3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后,研究者通过PCR技术和抗原-抗体杂交技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量,可用于检测病毒的RNA,其原理是碱基互补配对原则,后者可根据抗原和抗体特异性结合设计的,并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是探究衰老细胞中的病毒颗粒能否被释放到衰老细胞外。
(4)本实验的目的是验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”则实验的自变量为是否加入病毒蛋白抗体,因变量是细胞生长状态,据此表格中的实验组中添加的物质包括e.抗ERV抗体和 d.培养了衰老细胞一段时间的培养液共同孵育一段时间后,加入培养年轻细胞的培养液中,实验组中的抗体能与病毒颗粒特异性结合,进而减少了病毒颗粒对细胞的吸附,而对照组中的物质应该有f.无关抗体和d.培养了衰老细胞一段时间的培养液,对照组中添加的是无关抗体,不能阻止病毒颗粒对细胞的吸附,因此实验结果表现为: h.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少和j.实验组细胞的衰老相关指标低于对照组,该结果能验证相关结论。
(5)若要抑制ERV“复活”引起的衰老,则需要减少病毒的增殖,因而可采取的措施为阻断ERV的转录、翻译、逆转录,通过抗体药阻断病毒对其它细胞的侵染等任一环节,这样可以达到相应目的。
20.果蝇的天然免疫反应与人类的具有高度相似性,研究其调控机制具有医学意义。已知干扰素基因刺激因子(STING)是天然免疫信号通路中的关键调控分子。研究人员对Roquin蛋白是否参与调控STING信号通路开展了系列研究。
(1)人类的天然免疫反应属于 (选填“非特异性”或“特异性”)免疫。
(2)科研人员将特定基因的双链RNA(dsRNA)导入各组果蝇S2细胞中,之后各组均导入荧光素酶报告基因质粒。
①据图1所示,向细胞中导入某基因的dsRNA,引起靶基因的mRNA的降解进而阻止该基因的 过程,从而实现对该基因的功能性敲除。
②已有研究发现,细菌感染果蝇时,STING通过激活某种转录因子,进而诱导产生抗菌肽A和B,降低宿主致死率。科学家据此构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况。构建重组质粒的核心步骤是,将荧光素酶编码序列置于 后方,再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。
③请在答题卡方框中分左右两列补充设计图2中的1组和2组的实验处理 。由 组的结果可知,该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。
④由实验结果可知,Roquin蛋白 。
(3)为进一步验证(2)④中的结论,科研人员设计了Roquin 过表达实验。该实验结果支持了(2)④中的结论。请你完善图3中的3组柱状图 。
(4)请你依据上述研究提出可以进一步研究的课题 。
【答案】(1)非特异性
(2) 翻译 抗菌肽A或B基因的启动子 1、2、3 Roquin蛋白起抑制STING信号通路的作用
(3)
(4)探究Roquin抑制STING信号通路的具体分子机制;探究其他参与STING信号通路的分子与Roquin的上下游关系
【分析】人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)是保卫人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,因此叫作非特异性免疫。第三道防线是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
【详解】(1)天然免疫反应是机体在遇到病原体时,迅速做出的一种防御反应,不针对特定的病原体,属于非特异性免疫。
(2)①mRNA参与遗传信息的翻译过程,为翻译过程提供模板。因此,靶基因的mRNA降解,就阻止靶基因的翻译过程。
②启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。构建重组质粒的核心步骤是,将荧光素酶编码序列置于抗菌肽A或B基因的启动子后方,再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。
③依题意,实验的目的是构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况,则其自变量为STING通路是否激活和靶基因是否 敲除,因变量为相对荧光酶活性。故1组和2组的实验处理是 。据图2可知,第2组的相对荧光酶活性相比第1组和第3组的强,说明第2组中有STING和且STING通路被激活,表明该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。
④据图2可知,第4组实验加roquin,相当于Roquin蛋白基因被敲除,Roquin蛋白未表达。但该组相对荧光酶活性比其它三组都高,说明Roquin蛋白起抑制STING信号通路的作用。
(3)依题意,该实验结果支持了(2)④中的结论,即Roquin蛋白起抑制STING信号通路的作用。则在实验中加入Roquin要比不加Roquin时相对荧光酶活性要强,且随着Roquin量增加,相对荧光酶活性越弱,故图3中的3组柱状图为: 。
(4)以上研究已证明Roquin蛋白抑制STING信号通路,但不知其分子机制,可进一步探究Roquin抑制STING信号通路的具体分子机制;也可以探究其他参与STING信号通路的分子与Roquin的上下游关系。
21.有两个肉鸭品种—连城白鸭和白改鸭,羽色均为白色。研究人员以下表所示外貌特征的连城白鸭和白改鸭作为亲本进行杂交实验,过程及结果如图所示,请分析回答:
外貌特征
亲本
羽色
肤色
喙色
连城白鸭
白色
白色
黑色
白改鸭
白色
白色
橙黄色
(1)表格所示亲本的外貌特征中有 对相对性状。根据F2中黑羽、灰羽:白羽的比例推测,鸭的羽色遗传符合 定律。
(2)研究人员假设一对等位基因控制黑色素合成(用符号B、b表示,B表示能合成黑色素),另一对等位基因促进黑色素在羽毛中的表达(用R、r表示,r表示抑制黑色素在羽毛中的表达)。根据连城白鸭喙色为黑色而白改鸭喙色不显现黑色推测,上述杂交实验中连城白鸭的基因型为 ,白改鸭的基因型为 。F2代中,黑羽、灰羽鸭中纯合子的比例为 。
(3)研究人员发现F2黑羽:灰羽=1:2,他们假设R基因存在剂量效应,即一个R基因表现为灰色,两个R基因表现为黑色。为了验证该假设,他们将F1灰羽鸭与亲本中的白改鸭进行杂交,观察统计杂交结果,并计算比例。
①若杂交结果为 ,则假设成立。
②若杂交结果为 ,则假设不成立。
(4)请在答题卡的方框内写出上述假设成立时的遗传图解 。
【答案】(1) 1/一 自由组合
(2) BBrr bbRR 1/9
(3) 黑羽:灰羽:白羽=1:1:2 灰羽:白羽=1:1
(4)
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)相对性状是同种生物同一性状的不同表现,表格所示亲本的外貌特征中有一对相对性状,即喙色;根据杂交实验结果,F2中非白羽(黑羽、灰羽):白羽约为363:279≈9:7,属于9:3:3:1的特殊分离比,因此鸭的羽色遗传符合两对等位基因的自由组合定律。
(2)根据9:3:3:1的含义,可推知黑羽和灰羽的基因型为B_R_,白羽基因型为B_rr、bbR_、bbrr.根据连城白鸭喙色为黑色,可知其细胞内能合成黑色素,含有B基因,只是r基因抑制了黑色素基因B在羽毛中的表达(B基因在鸭喙细胞中能表达),所以上述杂交实验中亲本(都是纯合子)连城白鸭的基因型为BBrr;白改鸭喙色不显现黑色,可推知其细胞内不能合成黑色素,不含B基因,再结合F1的基因型是BbRr和亲本连城白鸭的基因型为BBrr,可知亲本白改鸭的基因型为bbRR;F2的基因型为B_R_:B_rr:bbR_:bbrr=9:3:3:1,其中黑羽、灰羽鸭中(B-R-)只有BBRR是纯合子,黑羽、灰羽鸭中纯合子的比例为1/9。
(3)F1灰羽鸭(BbRr)与亲本中的白改鸭(bbRR)杂交,后代出现的基因型有BbRR、BbRr、bbRR、bbRr四种。
①假设R基因存在剂量效应,一个R基因表现为灰色,两个R基因表现为黑色,即如果后代黑羽(BbRR):灰羽(BbRr):白羽(bbRR+bbRr)=1:1:2,则假设成立。
②如果R基因不存在剂量效应(假设不成立),即在B存在时,一个R基因和两个R基因均表现为灰色,则杂交后代灰羽(BbRR+BbRr):白羽(bbRR+bbRr)=1:1。
(4)遗传图解书写时应注明亲子代的表型及比例,且亲子代之间用箭头表示,由(3)可知,其遗传图解如下:
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