内容正文:
2024—2025 学年度第一学期阶段性质量监测 (一)
高三年级生物学
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题) 和第Ⅱ卷(非选择题) 两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第5页至第8页。祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1. 每题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2. 本卷共12题,每题4分,共48分。每题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 某研究性学习小组进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A. 先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
B. 果酒、果醋发酵过程中pH均有先升高后明显下降
C. 适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌繁殖
D. 发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖,繁殖速度快
2. 细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m³)。下列叙述错误的是( )
A. 采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B. 细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C. 同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D. 稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
3. 生物学的发展与实验密不可分。下列关于生物学研究方法、技术与相关实验的叙述,错误的是( )
A. 同位素标记:研究光合作用中氧气的来源和噬菌体侵染细菌实验
B. 模型构建:减数分裂中染色体的变化模型和DNA 双螺旋结构模型
C. 差速离心:分离细胞器和证明DNA 半保留复制的实验
D. 提出假说:细胞膜结构模型的探索和基因与染色体关系的研究
4. 我国文化历史源远流长,其中有不少脍炙人口的诗篇中蕴含着丰富的生物学知识,下列相关叙述错误的是( )
A. “春色满园关不住,一枝红杏出墙来”,红杏出墙有利于获得更多的光能
B. “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,造成这一差异的环境因素主要是温度
C. “停车坐爱枫林晩,霜叶红于二月花”,枫叶中红色的花青素存在于叶绿体中
D. “落红不是无情物,化作春泥更护花”,春泥能为花提供矿质元素,促进其生长
5. 下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A. 细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C. 细胞自噬降解细胞内自身物质,维持细胞内环境稳态
D. DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
6. 人某条染色体上D、H、K三个基因紧密排列,且不发生互换。这三个基因各有多个复等位基因(例如:D1~Dn)。某家庭成员基因组成如下表所示,下列分析正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
D8D11H7H25K1K6
D20D25H8H32K9K18
D8D20H7H8K1K9
D11D25H25H32K6K18
A. 基因H和K在遗传过程中符合分离定律
B. 基因D、H、K不可能位于性染色体上
C. 父亲的其中一条染色体上基因组成是D11H7K8
D. 此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8或1/4
7. 蜜蜂种群中有蜂王、工蜂和雄蜂。蜂王和工蜂由受精卵发育而来,体细胞中染色体数为2n=32。蜂王是生殖器官发育完全的雌蜂,可进行减数分裂产生卵细胞。工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作。雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。下图为雄蜂产生精细胞过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. 甲为初级精母细胞,联会时可形成8个四分体
B. 乙为次级精母细胞,减数分裂Ⅱ中始终有16条染色体
C. 雄蜂产生精细胞过程中可能存在不均等分裂现象
D. 蜜蜂后代的遗传多样性主要与蜂王和工蜂有关
8. 有些mRNA含有一种称为核开关的特定序列,该序列能结合特定的小分子,从而改变mRNA自身结构,进而调控基因的表达。下图是核开关参与的对鸟嘌呤合成过程的调节,下列说法错误的是( )
A. 图中RNA聚合酶的移动方向是从右往左
B. 核开关区域中含有单链内碱基形成的氢键
C. mRNA自身的构象对转录能否正常进行会产生影响
D. 图示基因表达调控过程可以维持细胞中鸟嘌呤含量的相对稳定
9. 芸薹属栽培种中二倍体芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种,关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组,数字代表体细胞中的染色体数目)。相关叙述正确的是( )
A. 染色体自然加倍可能是由于骤然低温影响着丝粒的分裂造成的
B. 芥菜与甘蓝杂交产生的子代为三倍体,子代体细胞不含同源染色体
C. 芸薹、黑芥、埃塞俄比亚芥等芸薹属的六个栽培种属于同一个物种
D. 图示埃塞俄比亚芥形成过程中遗传物质所发生的变异类型只有染色体数目变异
10. 美国细菌学家艾弗里将加热杀死的Ⅲ型肺炎球菌(S型菌)的无细胞抽提液分离纯化,依次除去各种杂质,得到纯化的转化因子,并且纯化的转化因子仍然具有类型特异的、可遗传的转化活性。得到具体的实验证据如下:
①转化因子的化学元素分析与计算出来的 DNA 组成非常接近;②纯化的转化因子在光学、超速离心、扩散和电泳性质上与 DNA 相似;③转化活性不因去除蛋白质或脂类而损失;④用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化活性;⑤用 RNA 酶处理也不影响其转化活性; ⑥DNA 酶可使其转化活性丧失;
下列相关说法错误的是( )
A. 本实验自变量控制中采用了“加法原理”和“减法原理”
B. 证据③表明转化活性与蛋白质或脂质无关
C. 实验证明转化因子的化学本质不是 RNA 和蛋白质
D. 可得出“Ⅲ型肺炎球菌转化因子的化学本质是 DNA”的结论
阅读下列材料,完成下面小题。
中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下图左图为DNA甲基化机理图,下图为BDNF基因表达及调控过程。
11. 下列关于BDNF基因甲基化的叙述正确的是( )
A. DNA甲基化转移酶发挥作用需与DNA结合
B. DNA分子中甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对
C. DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与起始密码子结合
D. DNA甲基化引起的变异是不可遗传的
12. 小鼠细胞内上述相关过程,描述正确的是( )
A. miRNA通过碱基互补配对识别mRNA,并能特异性的影响基因的表达
B. 不同miRNA的碱基排列顺序不同,miRNA的产生与细胞的分化无关
C. 过程③与②相比,碱基配对方式不完全相同
D. 与正常鼠相比,抑郁症小鼠的过程②一定增强
第Ⅱ卷
注意事项:
1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔,将答案答在答题卡相应位置上。
2. 本卷共5题, 共52分。
13. 研究人员对蓝藻的CO2浓缩机制(CCM)进行研究。CCM包括三个部分:无机碳跨膜转运,羧体内CO2固定,逃逸CO2部分回收。碳酸酐酶(CA)是一种含锌的金属酶,可以催化OH-+CO2+HCO3-互相转化,存在着α-CA、β-CA、γ-CA类型,在不同位置,CA催化方向有所差异。水体中无机碳形式主要有CO2(或H2CO3)、HCO3-等,A~D为载体,①~⑤为生理过程,Rubisco是催化RUBP(五碳化合物)和CO2或O2反应的酶。PGA是三碳化合物,PSI和PSII是光合系统,请结合下图回答问题。
(1)蓝藻吸收光能的色素分布在_____,过程①~⑤中需要提供能量的是_____。
(2)蓝藻中存在无机碳跨膜转运机制,从而能够在细胞质内积累高出细胞外500-1000倍无机碳,蓝藻细胞周层区域由于pH和外泌α/β-CA催化等原因,水体无机碳之要以_____(CO2/HCO3-)形式进入细胞质,从而达到浓缩碳的目的。根据上图中载体B、C、D上物质的运输判断,HCO3-和Na+通过载体A进入细胞的运输方式_____(相同/不同)。
(3)羧体在蓝藻CCM机制中起关键作用,细胞中绝大部分Rubisco位于羧体内,羧体的第一个功能是充当微室,羧体对HCO3-透性强,在羧体内存在许多β/γ-CA,可将进入羧体内的HCO3-催化成CO2形式,使羧体内CO2浓度升高,从而抑制过程_____(填数字序号)进行。羧体的第二个功能可以防止CO2逃逸,有部分学者认为可能是羧体中Rubisco和β/γ-CA排布引起:在羧体内两者紧密排列在一起,_____排列在中间,另一方则排列在周围,CO2生成后立即参加_____(填数字序号)过程反应,以防CO2逃逸。
14. 暹罗芽孢杆菌有望作为饲料发酵剂和添加剂应用于畜禽生产,以实现绿色健康养殖。
(1)大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌(厌氧菌),能引起家禽和家畜的肠道疾病,常使用氨苄青霉素治疗。为检测暹罗芽孢杆菌代谢物的抑菌能力,实验过程如图所示。
I、请完善实验过程:①_________;②_________(填选项)。
a、37℃、200转/min、恒温培养箱
b、37℃、200转/min、厌氧培养箱
c、37℃、恒温培养箱
d、37℃、厌氧培养箱
e、上层清液
f、下层沉淀
Ⅱ、该抑菌实验还需要设计作为对照_________(填选项)。实验结果说明暹罗芽孢杆菌对三种病原菌有较好的抑菌活性,且不弱于氨苄青霉素。
A.等量无菌水
B.等量LB液体培养基
C.等量FTG液体培养基
D.等量含有氨苄青霉素的无菌水
E.等量含有氨苄青霉素的LB液体培养基
F.等量含有氨苄青霉素的FTG液体培养基
(2)研究者基于(1)的部分操作和检测方法,设计了如下表所示实验,发现暹罗芽孢杆菌具有较好的产酶能力。请完善表中的实验设计。
检测酶的种类
培养基成分
检测指标
蛋白酶
①_____+2%琼脂
②_____
淀粉酶
③_____+2%琼脂
④_____
纤维素酶
仅含纤维素+2%琼脂
加入刚果红溶液,观察有无透明圈
(3)已知肠道中的胆盐能够抑制肠道细菌的生长。检测暹罗芽孢杆菌酸性耐受和胆盐耐受能力,实验结果如图。
综合上述研究,阐明暹罗芽孢杆菌可以添加在畜禽生产的饲料中的理由是_________。
15. 某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D 位于突变型的4号染色体上,易染条锈病基因 T位于突变型的8号染色体上,野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F₁,F₁自交获得 F₂。统计并检测F₂的基因型及相应基因型个体数,如表所示。回答下列问题。
基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相应基因型个体数
679
1361
683
1021
1362
340
(1)为建立该植物的基因组数据库,科学家需完成_______条染色体的 DNA 测序。
(2)F₁自交, F₂中重组类型占_______。
(3)研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异,又重复做了该实验,发现基因型 TT、Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近, 即 TT: Tt:tt≈3:4:1。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说:雌配子活性均正常,含________(填“T”或“t”)基因的雄配子死亡率为________,含另一等位基因的雄配子活性均正常。
(4)现有野生型、突变型、F₁植株若干,设计以下杂交实验验证上述假说,并预测子代的表型及比例。
实验设计:F₁与野生型做_______________实验,统计后代的表型和比例;
预测结果:F₁作父本时,______________________________________;F₁作母本时, ______________________________________。
16. 细胞有丝分裂过程中,若细胞周期进程出现异常情况时,细胞周期检查点机制会被激活,以及时中断细胞周期的运行,当细胞进行相应修复后可使周期恢复运转。如图是细胞有丝分裂过程中各检查点的功能(S期为DNA复制期,M期为分裂期)。
(1)下列选项中,正常情况下可以发生图示过程的有 。
A. 根尖生长点细胞 B. 神经细胞 C. 胚胎干细胞
D. 叶肉细胞 E. 肌细胞 F. 小肠上皮细胞
(2)与G₁期细胞相比,G₂期细胞中染色体及核DNA 数量的变化是______________。
(3)根据题图信息,__________________________检查点有利于维护细胞中基因组的稳定性。细胞周期正常运行依赖于细胞周期检查点机制,若检查点失控,则细胞可能发展为癌细胞。
(4)细胞核内的染色体(质) 易被_____________性染料(如_____________或醋酸洋红溶液) 染成深色。
(5)基因型为AaBb的二倍体细胞在有丝分裂后期时细胞有____________个染色体组,移向其中一极的基因为___________________________。
17. 血凝素基因(HA) 编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和 HA2两个亚单位,其中 HA1 含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导,本研究中用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌。下图为质粒A、HA的结构及相关限制酶的识别序列。请回答:
(1)本实验PCR扩增目的基因时应该选择图中引物____________。
(2)设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列,原因是__________。本实验用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于__________________________。
(3)应选择限制酶___________来切割质粒A,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入____________酶,使得目的基因与质粒A相连。若目的基因与质粒A正向连接,用BamHI和SacI同时切割重组质粒,完全酶切后的产物的长度分别约为_____________________ bp。
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高三年级生物学
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题) 和第Ⅱ卷(非选择题) 两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第5页至第8页。祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1. 每题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2. 本卷共12题,每题4分,共48分。每题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 某研究性学习小组进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A. 先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
B. 果酒、果醋发酵过程中pH均有先升高后明显下降
C. 适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌繁殖
D. 发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖,繁殖速度快
【答案】C
【解析】
【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、由于缺少糖源时,醋酸菌会将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,所以需要先隔绝空气进行果酒发酵,然后供氧进行果醋发酵,A错误;
B、果酒制作过程中会产生二氧化碳,二氧化碳溶于水,使pH降低,果醋制作过程中产生醋酸,同样会使pH下降,B错误;
C、适当加大接种量可以提高发酵速率,同时发酵条件会抑制杂菌繁殖,C正确;
D、发酵液中的醋酸菌属于原核生物,通过二分裂方式进行增殖,D错误。
故选C。
2. 细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m³)。下列叙述错误的是( )
A. 采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B. 细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C. 同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D. 稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
【答案】D
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、为防止杂菌感染,接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒,A正确;
B、纯化培养时,为防止污染培养基和水分蒸发,培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养,B正确;
C、微生物计数时在同一稀释度下,应至少需要对3个菌落数目在30~300的平板进行计数,以确保实验的准确性,C正确;
D、使用稀释涂布平板法对微生物计数,数值往往偏小,原因是两个或多个细胞连在一起时,在平板上只能观察到一个菌落,D错误。
故选D。
3. 生物学的发展与实验密不可分。下列关于生物学研究方法、技术与相关实验的叙述,错误的是( )
A. 同位素标记:研究光合作用中氧气的来源和噬菌体侵染细菌实验
B. 模型构建:减数分裂中染色体的变化模型和DNA 双螺旋结构模型
C. 差速离心:分离细胞器和证明DNA 半保留复制的实验
D. 提出假说:细胞膜结构模型的探索和基因与染色体关系的研究
【答案】C
【解析】
【分析】1、同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物,化学性质不改变,通过追踪放射性同位素标记的化合物,可用弄清化学反应的详细过程。
2、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
【详解】A、同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,如光合作用中氧气的来源和噬菌体侵染细菌实验等,A正确;
B、减数分裂中染色体的变化模型和DNA 双螺旋结构模型都是构建了物理模型,B正确;
C、分离细胞器使用的是差速离心法,DNA半保留复制方式的证明用了图同位素标记法和密度梯度离心法,C错误;
D、探究细胞膜结构模型时,用了流动镶嵌模型等各种假说,并通过实验进行证明,D正确。
故选C。
4. 我国文化历史源远流长,其中有不少脍炙人口的诗篇中蕴含着丰富的生物学知识,下列相关叙述错误的是( )
A. “春色满园关不住,一枝红杏出墙来”,红杏出墙有利于获得更多的光能
B. “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,造成这一差异的环境因素主要是温度
C. “停车坐爱枫林晩,霜叶红于二月花”,枫叶中红色的花青素存在于叶绿体中
D. “落红不是无情物,化作春泥更护花”,春泥能为花提供矿质元素,促进其生长
【答案】C
【解析】
【分析】1、影响光合作用的环境因素:光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。
2、细胞液:植物细胞液泡内的水状液体,含有细胞代谢活动的产物,其成分有糖类、蛋白质、有机酸、色素、生物碱、无机盐等。其浓度决定植物细胞的渗透压。
【详解】A、红杏出墙向着光生长,有利于获得更多的光能,A正确;
B、“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,由于山上的位置高,温度较低,山上的桃花开花的时间较迟,B正确;
C、枫叶中红色的花青素存在于液泡中,C错误;
D、落叶经过微生物的分解,形成无机盐,为花提供矿质元素,促进其生长,D正确。
故选C。
5. 下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A. 细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C. 细胞自噬降解细胞内自身物质,维持细胞内环境稳态
D. DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
【答案】B
【解析】
【分析】1.细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。
2.端粒学说:每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,导致细胞衰老。
3.癌细胞的特征:具有无限增殖的能力;细胞形态发生显著变化;细胞表面发生改变,细胞膜上的糖蛋白等物质减少。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、细胞分裂可以增加细胞数目,细胞凋亡会减少细胞数目,所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量,A正确;
B、端粒酶可以修复DNA复制过程中的空白区域,可以通过提高端粒酶活性或数量来增加DNA复制的次数,从而延缓细胞衰老,B错误;
C、通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素,维持细胞内环境稳态,C正确;
D、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变,D正确。
故选B。
6. 人某条染色体上D、H、K三个基因紧密排列,且不发生互换。这三个基因各有多个复等位基因(例如:D1~Dn)。某家庭成员基因组成如下表所示,下列分析正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
D8D11H7H25K1K6
D20D25H8H32K9K18
D8D20H7H8K1K9
D11D25H25H32K6K18
A. 基因H和K在遗传过程中符合分离定律
B. 基因D、H、K不可能位于性染色体上
C. 父亲的其中一条染色体上基因组成是D11H7K8
D. 此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8或1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、分离定律适用于同源染色体上的等位基因分离,而H和K是位于同一染色体上的不同基因,属于连锁基因,其遗传遵循连锁定律而非分离定律,A错误;
B、若这三个基因位于性染色体(如X和Y的同源区段),如父亲的Y染色体需携带D8、H7、K1,而X染色体携带D11、H25、K16,这三个基因必须位于常染色体上,父亲的性染色体基因型需与子女的基因组成匹配,B错误;
C、父亲的基因型为D8D11 H2H25 K1K6,其两条染色体应为D8H2K1和D11H25K6,H7和K8均未出现在父亲的基因组成中,C错误;
D、若H7、K1位于同一条常染色体上,H32、K18位于同一条常染色体上,此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8,若H7、K1位于Y染色体上,H32、K18位于X染色体上,此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/4,D正确。
故选D。
7. 蜜蜂种群中有蜂王、工蜂和雄蜂。蜂王和工蜂由受精卵发育而来,体细胞中染色体数为2n=32。蜂王是生殖器官发育完全的雌蜂,可进行减数分裂产生卵细胞。工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作。雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。下图为雄蜂产生精细胞过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. 甲为初级精母细胞,联会时可形成8个四分体
B. 乙为次级精母细胞,减数分裂Ⅱ中始终有16条染色体
C. 雄蜂产生精细胞过程中可能存在不均等分裂现象
D. 蜜蜂后代的遗传多样性主要与蜂王和工蜂有关
【答案】C
【解析】
【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板上;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:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(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、雄蜂(n=16)只有一个染色体组,没有同源染色体,不能联会形成四分体,A错误;
B、乙为次级精母细胞,减数分裂Ⅱ后期着丝粒(着丝点)分裂后始终有32条染色体,B错误;
C、由图示推断,减数第一次分裂后得到一大一小的两个子细胞,可能存在不均等分裂现象,C正确;
D、工蜂不育,雄蜂只能产生一种配子,蜜蜂后代的遗传多样性主要与蜂王有关,D错误。
故选C。
8. 有些mRNA含有一种称为核开关的特定序列,该序列能结合特定的小分子,从而改变mRNA自身结构,进而调控基因的表达。下图是核开关参与的对鸟嘌呤合成过程的调节,下列说法错误的是( )
A. 图中RNA聚合酶的移动方向是从右往左
B. 核开关区域中含有单链内碱基形成的氢键
C. mRNA自身的构象对转录能否正常进行会产生影响
D. 图示基因表达调控过程可以维持细胞中鸟嘌呤含量的相对稳定
【答案】A
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板、以4种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA的过程,其产物包括tRNA、mRNA、rRNA等。该过程需要RNA聚合酶参与,其可以催化DNA双链中氢键的断裂,同时可以催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键。
【详解】A、由题图可知,mRNA的左侧为其5'端,RNA聚合酶催化mRNA从5'→3'端延伸,因此,图中RNA聚合酶的移动方向是从左往右,A错误;
B、由题干可知,核开关是mRNA上的特定序列,应为单链结构,从图中能看出核开关内含有部分双链区域,在这些区域内含有碱基形成的氢键,B正确;
C、由题图可知,鸟嘌呤充裕时会结合在核开关上,引起其构象改变,从而终止转录,因此可推知mRNA自身的构象对转录能否正常进行会产生影响,C正确;
D、由图可知,鸟嘌呤稀少时,鸟嘌呤合成基因正常转录,可进一步合成鸟嘌呤使其数量增加;当鸟嘌呤充裕时,其与核开关结合导致构象改变,则转录终止,最终导致鸟嘌呤数量减少,由此可以看出,图中的基因表达调控过程可以维持细胞中鸟嘌呤含量的相对稳定,D正确。
故选A。
9. 芸薹属栽培种中二倍体芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种,关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组,数字代表体细胞中的染色体数目)。相关叙述正确的是( )
A. 染色体自然加倍可能是由于骤然低温影响着丝粒的分裂造成的
B. 芥菜与甘蓝杂交产生的子代为三倍体,子代体细胞不含同源染色体
C. 芸薹、黑芥、埃塞俄比亚芥等芸薹属的六个栽培种属于同一个物种
D. 图示埃塞俄比亚芥形成过程中遗传物质所发生的变异类型只有染色体数目变异
【答案】B
【解析】
【分析】单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体,单倍体不一定只含有一个染色体组。由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有2个染色体组叫二倍体,含有多个染色体组叫多倍体。
【详解】A、骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍,骤然低温不影响着丝粒的分裂,A错误;
B、芥菜(AABB)与甘蓝(CC)杂交,子代体细胞含3个染色体组 (ABC),不含同源染色体,B正确;
C、能杂交且能生下可育后代的为同一物种,芸薹、黑芥、埃塞俄 比亚芥等芸薹属的六个栽培种都不属于同一个物种,存在生殖隔离,C错误;
D、黑芥和甘蓝形成埃塞俄 比亚芥的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导,减数分裂过程发生基因重组,低温诱导过程 发生了染色体数目变异,D错误。
故选B。
10. 美国细菌学家艾弗里将加热杀死的Ⅲ型肺炎球菌(S型菌)的无细胞抽提液分离纯化,依次除去各种杂质,得到纯化的转化因子,并且纯化的转化因子仍然具有类型特异的、可遗传的转化活性。得到具体的实验证据如下:
①转化因子的化学元素分析与计算出来的 DNA 组成非常接近;②纯化的转化因子在光学、超速离心、扩散和电泳性质上与 DNA 相似;③转化活性不因去除蛋白质或脂类而损失;④用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化活性;⑤用 RNA 酶处理也不影响其转化活性; ⑥DNA 酶可使其转化活性丧失;
下列相关说法错误的是( )
A. 本实验自变量控制中采用了“加法原理”和“减法原理”
B. 证据③表明转化活性与蛋白质或脂质无关
C. 实验证明转化因子的化学本质不是 RNA 和蛋白质
D. 可得出“Ⅲ型肺炎球菌转化因子的化学本质是 DNA”的结论
【答案】A
【解析】
【分析】肺炎球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、本实验中依次除去各种杂质,用到了减法原理,并未用到加法原理,A错误;
B、转化活性不因去除蛋白质或脂类而损失,由此可知转化因子与蛋白质或脂质无关,B正确;
CD、艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质,即证明了转化因子的化学本质是蛋白质,不是RNA和蛋白质,CD正确。
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题。
中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下图左图为DNA甲基化机理图,下图为BDNF基因表达及调控过程。
11. 下列关于BDNF基因甲基化的叙述正确的是( )
A. DNA甲基化转移酶发挥作用需与DNA结合
B. DNA分子中甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对
C. DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与起始密码子结合
D. DNA甲基化引起的变异是不可遗传的
12. 小鼠细胞内上述相关过程,描述正确的是( )
A. miRNA通过碱基互补配对识别mRNA,并能特异性的影响基因的表达
B. 不同miRNA的碱基排列顺序不同,miRNA的产生与细胞的分化无关
C. 过程③与②相比,碱基配对方式不完全相同
D. 与正常鼠相比,抑郁症小鼠的过程②一定增强
【答案】11. A 12. A
【解析】
【分析】表观遗传指DNA序列不发生变化,但基因的表达。却发生了可遗传的变异,如DNA的甲基化。DNA的甲基化是生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现相同的表型。
【11题详解】
A、DNA甲基化转移酶催化DNA部分碱基的甲基化,需要与底物DNA结合,A正确。
B、DNA甲基化碱基序列没有改变,DNA分子中甲基胞嘧啶可以与鸟嘌呤配对,B错误。
C、DNA甲基化通过抑制RNA聚合酶与DNA上的启动子结合,从而抑制某个基因的转录,而影响该基因的表达,对该基因的表达进行调控,C错误。
D、表观遗传指DNA序列不发生变化,但基因的表达,却发生了可遗传的变异,如DNA的甲基化,D错误。
故选A。
【12题详解】
A、题干中指出miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解,因此miRNA通过碱基互补配对识别基因的mRNA,使其降解,并能特异性的影响基因的表达,A正确。
B、不同miRNA的碱基排列顺序不同,是基因选择性表达的结果,miRNA的产生与细胞的分化有关,B错误。
C、过程③mRNA与核糖体rRNA碱基互补配对,②miRNA-195与mRNA碱基互补配对,因此过程③与②相比碱基配对方式完全相同,C错误。
D、图中显示,miRNA-195调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因的mRNA结合形成双链结构,而影响BDNF基因的mRNA与核糖体的结合,影响BDNF的翻译过程。图中BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。据此可推测抑郁症小鼠与正常鼠相比,抑郁症小鼠BDNF基因的甲基化提高,转录水平降低,②一定减弱,D错误。
故选A。
第Ⅱ卷
注意事项:
1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔,将答案答在答题卡相应位置上。
2. 本卷共5题, 共52分。
13. 研究人员对蓝藻的CO2浓缩机制(CCM)进行研究。CCM包括三个部分:无机碳跨膜转运,羧体内CO2固定,逃逸CO2部分回收。碳酸酐酶(CA)是一种含锌的金属酶,可以催化OH-+CO2+HCO3-互相转化,存在着α-CA、β-CA、γ-CA类型,在不同位置,CA催化方向有所差异。水体中无机碳形式主要有CO2(或H2CO3)、HCO3-等,A~D为载体,①~⑤为生理过程,Rubisco是催化RUBP(五碳化合物)和CO2或O2反应的酶。PGA是三碳化合物,PSI和PSII是光合系统,请结合下图回答问题。
(1)蓝藻吸收光能的色素分布在_____,过程①~⑤中需要提供能量的是_____。
(2)蓝藻中存在无机碳跨膜转运机制,从而能够在细胞质内积累高出细胞外500-1000倍无机碳,蓝藻细胞周层区域由于pH和外泌α/β-CA催化等原因,水体无机碳之要以_____(CO2/HCO3-)形式进入细胞质,从而达到浓缩碳的目的。根据上图中载体B、C、D上物质的运输判断,HCO3-和Na+通过载体A进入细胞的运输方式_____(相同/不同)。
(3)羧体在蓝藻CCM机制中起关键作用,细胞中绝大部分Rubisco位于羧体内,羧体的第一个功能是充当微室,羧体对HCO3-透性强,在羧体内存在许多β/γ-CA,可将进入羧体内的HCO3-催化成CO2形式,使羧体内CO2浓度升高,从而抑制过程_____(填数字序号)进行。羧体的第二个功能可以防止CO2逃逸,有部分学者认为可能是羧体中Rubisco和β/γ-CA排布引起:在羧体内两者紧密排列在一起,_____排列在中间,另一方则排列在周围,CO2生成后立即参加_____(填数字序号)过程反应,以防CO2逃逸。
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. ②③④
(2) ①. HCO3- ②. 不同
(3) ①. ⑤ ②. β/γ-CA ③. ①
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生NADPH和氧气以及ATP的合成;(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
【小问1详解】
由图可知,蓝藻属于原核细胞,不含叶绿体,光合作用光反应场所在类囊体膜,过程①代表二氧化碳的固定,②代表三碳化合物的还原,③代表水的光解,④代表NADPH的形成,⑤代表五碳化合物(RUBP)和O2反应生成PGA三碳化合物的过程,所以需要提供能量的过程是②③④。
【小问2详解】
蓝藻中存在无机碳跨膜转运机制,从而能够在细胞质内积累高出细胞外500~1000倍无机碳,蓝藻细胞周层区域由于pH和外泌α/β-CA催化等原因,由图可知,水体无机碳与OH-在α/β-CA催化下形成HCO3-形式进入细胞质,从而达到浓缩碳的目的。上图中HCO3-通过运载体B进入细胞需要消耗能量,说明细胞内的HCO3-高于细胞外,所以HCO3-通过运载体A进入细胞的运输方式为主动运输,H+通过运载体D出细胞需要消耗NAD(P)H提供的能量,为主动运输,所以H+通过运载体C进入细胞为协助扩散,是顺浓度进行,会产生电化学势能,运输Na+出细胞,所以Na+通过运载体A进入细胞是顺浓度梯度的,运输方式为协助扩散,所以HCO3-和Na+通过运载体A进入细胞的运输方式不同。
【小问3详解】
由题图信息可知,五碳化合物(RUBP)和CO2或O2都能反应,生成PGA,所以在羧体内存在许多β/γ-CA可以将进入羧体内HCO3-催化成CO2形式,使羧体内CO2浓度升高,从而抑制过程⑤进行。羧体第二个功能可以防止CO2逃逸,目前有部分学者认为羧体鞘由蛋白质组成,对气体透性低,有的学者持不同意见,认为可能是羧体中Rubisco和β/γ-CA排布引起。在羧体内两者紧密排列在一起,β/γ-CA排列在中间,Rubisco排列在周围,CO2生成后立即参加①过程反应,以防CO2逃逸。
14. 暹罗芽孢杆菌有望作为饲料发酵剂和添加剂应用于畜禽生产,以实现绿色健康养殖。
(1)大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌(厌氧菌),能引起家禽和家畜的肠道疾病,常使用氨苄青霉素治疗。为检测暹罗芽孢杆菌代谢物的抑菌能力,实验过程如图所示。
I、请完善实验过程:①_________;②_________(填选项)。
a、37℃、200转/min、恒温培养箱
b、37℃、200转/min、厌氧培养箱
c、37℃、恒温培养箱
d、37℃、厌氧培养箱
e、上层清液
f、下层沉淀
Ⅱ、该抑菌实验还需要设计作为对照_________(填选项)。实验结果说明暹罗芽孢杆菌对三种病原菌有较好的抑菌活性,且不弱于氨苄青霉素。
A.等量无菌水
B.等量LB液体培养基
C.等量FTG液体培养基
D.等量含有氨苄青霉素的无菌水
E.等量含有氨苄青霉素的LB液体培养基
F.等量含有氨苄青霉素的FTG液体培养基
(2)研究者基于(1)的部分操作和检测方法,设计了如下表所示实验,发现暹罗芽孢杆菌具有较好的产酶能力。请完善表中的实验设计。
检测酶的种类
培养基成分
检测指标
蛋白酶
①_____+2%琼脂
②_____
淀粉酶
③_____+2%琼脂
④_____
纤维素酶
仅含纤维素+2%琼脂
加入刚果红溶液,观察有无透明圈
(3)已知肠道中的胆盐能够抑制肠道细菌的生长。检测暹罗芽孢杆菌酸性耐受和胆盐耐受能力,实验结果如图。
综合上述研究,阐明暹罗芽孢杆菌可以添加在畜禽生产的饲料中的理由是_________。
【答案】(1) ①. a ②. e ③. B、E
(2) ①. 仅含蛋白质 ②. 直接观察有无透明圈 ③. 仅含淀粉 ④. 加入碘液染色,观察有无透明圈
(3)能减少肠道中有害病原菌的数量,降低肠道疾病发生率能够分泌多种酶,提高饲料利用率具有良好的抗逆特性,便于在动物肠道中繁殖
【解析】
【分析】图1实验要检测暹罗芽孢杆菌代谢物的抑菌能力,则需要先在培养基中分别培养暹罗芽孢杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、产气荚膜梭菌,再将等量暹罗芽孢杆菌接种于均匀接种另外三种致病菌的平板内,培养并测量抑菌圈直径,直径越大,对应的抑菌能力越强。
【小问1详解】
由于暹罗芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌均为有氧呼吸的细菌,因此要加入转动的恒温箱创造氧气环境,故选a;暹罗芽孢杆菌培养经离心后,位于上层清液中,取样应在上清液,故选e。
为了说明暹罗芽孢杆菌对三种病原菌有较好的抑菌活性,需要与等量LB液体培养基做对照;为了说明暹罗芽孢杆菌对三种病原菌的抑菌活性不弱于氨苄青霉素,需要与等量含有氨苄青霉素的LB液体培养基做对照。ACDF错误,BE正确。故选BE。
【小问2详解】
为了检测暹罗芽孢杆菌产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶的能力,分别设置仅含对应物质的培养基,根据培养后物质分解程度来确定产酶能力。其中蛋白质分解可直接观察有无透明圈,而淀粉分解需要加入碘液将淀粉染成蓝色,观察有无透明圈。
【小问3详解】
由三个实验可知暹罗芽孢杆菌有较好的酸性耐受和胆盐耐受能力,并且对于常见的禽畜肠道致病菌,有较好的抑菌能力,有多种产酶能力,帮助禽畜消化;所以添加在畜禽生产的饲料中能减少肠道中有害病原菌的数量,降低肠道疾病发生率能够分泌多种酶,提高饲料利用率,具有良好的抗逆特性,便于在动物肠道中繁殖。
15. 某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D 位于突变型的4号染色体上,易染条锈病基因 T位于突变型的8号染色体上,野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F₁,F₁自交获得 F₂。统计并检测F₂的基因型及相应基因型个体数,如表所示。回答下列问题。
基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相应基因型个体数
679
1361
683
1021
1362
340
(1)为建立该植物的基因组数据库,科学家需完成_______条染色体的 DNA 测序。
(2)F₁自交, F₂中重组类型占_______。
(3)研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异,又重复做了该实验,发现基因型 TT、Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近, 即 TT: Tt:tt≈3:4:1。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说:雌配子活性均正常,含________(填“T”或“t”)基因的雄配子死亡率为________,含另一等位基因的雄配子活性均正常。
(4)现有野生型、突变型、F₁植株若干,设计以下杂交实验验证上述假说,并预测子代的表型及比例。
实验设计:F₁与野生型做_______________实验,统计后代的表型和比例;
预测结果:F₁作父本时,______________________________________;F₁作母本时, ______________________________________。
【答案】(1)12 (2)5/16
(3) ①. t ②. 2/3
(4) ①. 正反交 ②. 易染条锈病植株与抗条锈病植株的比例为3∶1 ③. 易染条锈病植株:抗条锈病植株=1:1
【解析】
【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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
由图1可知,该自花传粉、雌雄同株植物有12对同源染色体,因此为建立该植物的基因组数据库,科学家需完成12条染色体的DNA测序。
【小问2详解】
分析题意,将野生型和纯合突变型杂交得到F1,F1自交获得 F2,由表中F2的基因型及相应基因型个体数可知,F2中TT∶Tt∶tt≈3∶4∶1,F2中DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1,则F1自交,F2中重组植株(ddT_、D_tt)占1/4×7/8+3/4×1/8=5/16。
【小问3详解】
由表中数量可知:F2中TT∶Tt∶tt≈3∶4∶1,野生型(tt)和纯合突变型(TT)杂交得到F1(Tt),若不考虑配子致死,则F1自交获得F2中TT∶Tt∶tt应为1∶2∶1,与实际比值相比,F2中tt的比例减小,由此可知含t基因的配子成活率下降,由题干“雌配子活性均正常”可以推知,F1产生的含T基因的雌配子和含t基因的雌配子之比为1∶1,若含t基因的雄配子比例为x,含T基因的雄配子活性均正常,由配子法和“F2中TT∶Tt∶tt=3∶4∶1”可知,tt=1/2x=1/8,x=1/4,则雄配子T∶t=3∶1,可推知雄配子t的死亡率为2/3。
【小问4详解】
由题可知:雌配子活性均正常;含t基因的雄配子成活率为1/3,含T基因的雄配子活性均正常。因此应设计F1与野生型(tt)做正交和反交,统计后代的表型和比例。若F1(Tt)作父本,含t基因的雄配子成活率为1/3,含T基因的雄配子活性均正常,即T∶t=3∶1,则杂交子代中易染条锈病植株与抗条锈病植株的比例为3∶1;若F1(Tt)作母本,雌配子活性均正常,即T∶t=1∶1,则杂交子代中易染条锈植株与抗条锈病植株的比例为1∶1。
16. 细胞有丝分裂过程中,若细胞周期进程出现异常情况时,细胞周期检查点机制会被激活,以及时中断细胞周期的运行,当细胞进行相应修复后可使周期恢复运转。如图是细胞有丝分裂过程中各检查点的功能(S期为DNA复制期,M期为分裂期)。
(1)下列选项中,正常情况下可以发生图示过程的有 。
A. 根尖生长点细胞 B. 神经细胞 C. 胚胎干细胞
D. 叶肉细胞 E. 肌细胞 F. 小肠上皮细胞
(2)与G₁期细胞相比,G₂期细胞中染色体及核DNA 数量的变化是______________。
(3)根据题图信息,__________________________检查点有利于维护细胞中基因组的稳定性。细胞周期正常运行依赖于细胞周期检查点机制,若检查点失控,则细胞可能发展为癌细胞。
(4)细胞核内的染色体(质) 易被_____________性染料(如_____________或醋酸洋红溶液) 染成深色。
(5)基因型为AaBb的二倍体细胞在有丝分裂后期时细胞有____________个染色体组,移向其中一极的基因为___________________________。
【答案】(1)AC (2)染色体数量不变,DNA数量加倍
(3)G1~S和S (4) ①. 碱 ②. 甲紫(龙胆紫)
(5) ①. 4##四 ②. A、a、B、b
【解析】
【分析】有丝分裂一个细胞周期中各时期变化规律:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。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:着丝点(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。
【小问1详解】
图示过程要发生的前提是细胞能连续进行有丝分裂,一般而言,高度分化的细胞不再进行有丝分裂,神经细胞、叶肉细胞、肌细胞和小肠上皮细胞均为高度分化的细胞,不再分裂,而根尖生长点细胞、胚胎干细胞分化程度较低,能进行有丝分裂,AC正确。
故选AC。
【小问2详解】
G1期时,核DNA并未复制,而G2时期核DNA复制已经结束,故与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA 数量的变化是染色体数量不变,DNA数量加倍。
【小问3详解】
根据题图信息,G1~S检查点能防止损伤DNA分子进入S期,S期检查点可防止受损DNA的复制,二者均有利于维护细胞基因组的稳定性。
【小问4详解】
细胞核内的染色体(质)(主要成分是DNA和蛋白质)易被碱性染料(如甲紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
【小问5详解】
有丝分裂后期着丝粒(着丝点)分裂,姐妹染色体单体分开,染色体数目加倍,基因型为AaBb的二倍体细胞在有丝分裂后期时细胞有4个染色体组,有丝分裂得到的子细胞与亲代细胞基因型相同,故移向其中一极的基因为A、a、B、b。
17. 血凝素基因(HA) 编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和 HA2两个亚单位,其中 HA1 含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导,本研究中用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌。下图为质粒A、HA的结构及相关限制酶的识别序列。请回答:
(1)本实验PCR扩增目的基因时应该选择图中引物____________。
(2)设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列,原因是__________。本实验用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于__________________________。
(3)应选择限制酶___________来切割质粒A,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入____________酶,使得目的基因与质粒A相连。若目的基因与质粒A正向连接,用BamHI和SacI同时切割重组质粒,完全酶切后的产物的长度分别约为_____________________ bp。
【答案】(1)b、c (2) ①. 防止产生的HA1上不含IgGFc标签 ②. 融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外
(3) ①. EcoRV ②. T4DNA连接 ③. 5480bp、1061bp
【解析】
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
引物是指一小段能与DNA模板链的部分碱基序列互补配对的短单链核酸,由图可知,引物bc可与HA1两端的碱基序列结合,故PCR扩增目的基因是应选择图中引物bc。
【小问2详解】
若设计引物是含有HA1的终止密码子,则核糖体读到终止密码子时就停止翻译,导致IgGFc基因不能正常表达,产生的HA1上不含IgG Fc标签,故设计引物时,不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列;IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签,HA1含有病毒与受体相互作用的位点,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,说明用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外。
【小问3详解】
由图可知,限制酶EcoRV切割可产生平末端,其识别切割位点处于IL-2SS和IgGFc中间,可选择该酶对质粒进行切割,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入T4DNA连接酶(将DNA片段连接起来),使得目的基因与质粒A相连;由图可知HA1基因片段长度为1038-51=987bp,重组质粒长度为5554+1038-51=6541bp,IgGFc基因片段长度为717bp,二者正向相连时BamHI作用于HA1中,SacI酶作用于IgGFc末端,完全酶切后的产物的长度约为717+1038-694=1061bp、5554+1038-51-1061=5480bp。
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