内容正文:
2022级高三第一次质量检测生物试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B份笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区城书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 人体内葡萄糖可以转化为脂肪,其转化过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. X物质是甘油,室温时脂肪是否呈液态主要取决于脂肪酸是否饱和
B. ①②发生的场所均为线粒体基质
C. 葡萄糖转化为脂肪后,组成元素不变
D. 高糖饮食可使人体内脂肪积累导致肥胖
【答案】B
【解析】
【分析】脂肪是由甘油和脂肪酸合成的,在生物体内,合成甘油的原料主要来源于糖酵解途径:葡萄糖、蛋白质脂肪相互转化。
【详解】A、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若物质能与脂肪酸结合生成脂肪,则X代表甘油,植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态,A正确;
B、①的过程发生在细胞质基质中,B错误;
C、葡萄糖和脂肪都是由C、H、O 三种元素构成,因此葡萄糖转化为脂肪后,组成元素不变,C正确;
D、高糖饮食导致体内有过多的葡萄糖,会转化为脂肪,导致肥胖,D正确。
故选B。
2. 研究发现,真核生物中有部分外分泌蛋白(统称为M蛋白)并不依赖内质网-高尔基体途径(经典分泌途径),称为非经典分泌途径,如图1所示。下列说法错误的是( )
A. M蛋白最先合成场所为游离的核糖体
B. M蛋白结构简单,无需翻译后的加工修饰
C. M蛋白不依赖经典分泌途径的原因可能是不含信号肽序列
D. 非经典分泌途径可以弥补经典分泌途径的不足,共同完成蛋白质的分泌过程
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是游离核糖体上合成一小段肽链,之后进入内质网继续合成并加工,形成有一定空间结构的蛋白质,再到高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工, 然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、根据题意,M蛋白的分泌并不依赖内质网-高尔基体途径,所以M蛋白合成场所为游离的核糖体,A正确;
B、M蛋白结构简单,但仍然需要翻译后的加工修饰,B错误;
C、M蛋白不依赖经典分泌途径的原因可能是不含信号肽序,不能被引导进入内质网,C正确;
D、非经典分泌途径增加了溶酶体分泌、细胞膜出泡、直接跨膜等途径,可以减少细胞内膜和能量的消耗,这是对经典分泌途径的有益补充,两者共同完成蛋白质的分泌过程,D正确。
故选B。
3. 生物膜上的载体蛋白以两种构象状态存在:一种是状态A,结合位点在膜外侧暴露;另一种是状态B,结合位点在膜内侧暴露。这两种构象状态可相互转变,以完成物质的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. 肾小管集合管在重吸收水时相关蛋白会由状态A转化为状态B
B. 状态B转化为状态A过程中可能伴随着ATP水解
C. 状态A转化为状态B过程中可能同时转运两种离子
D. 载体蛋白与被转运物质在构象上保持较高的契合度,体现了运输的选择性
【答案】A
【解析】
【分析】主动运输和协助扩散均需要载体蛋白的参与,每种载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,说明载体蛋白具有特异性,而每个生物膜上的载体蛋白数量是有限的,所以载体蛋白运输物质具有饱和性。
【详解】A、肾小管集合管在重吸收水时,水分子主要通过通道蛋白进行协助扩散,A错误;
B、参与主动运输的蛋白质构象的改变伴随着ATP的水解,ATP由细胞提供,因此状态B转化为状态A过程中可能伴随着ATP水解,B正确;
C、状态A载体蛋白结合位点在膜外侧暴露,在A状态时,结合两种离子,可利用其中一种离子的浓度梯度差把另一种离子逆浓度运输进入细胞内,C正确;
D、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,所以载体蛋白与被转运物质在构象上保持较高的契合度,体现了运输的选择性,D正确。
故选A。
4. 下列有关基因发现与探索的说法,正确的是( )
A. 孟德尔通过观察分析豌豆杂交实验,归纳出基因的分离定律和自由组合定律
B. 萨顿通过观察蝗虫细胞减数分裂过程中染色体的行为,证明基因位于染色体上
C. 格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验,证明 DNA 是肺炎链球菌的遗传物质
D. 梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料,运用同位素标记法证明 DNA是半保留复制
【答案】D
【解析】
【分析】1、肺炎链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。
2、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
3、萨顿提出基因在染色体上的假说,摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
4、生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术,证明了DNA复制方式是半保留复制。
【详解】A、孟德尔通过观察分析豌豆杂交实验,归纳出分离定律和自由组合定律,没有提及基因,A错误;
B、萨顿通过观察蝗虫细胞减数分裂过程中染色体的行为,提出基因位于染色体上的假说,B错误;
C、肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子,即DNA是肺炎链球菌的遗传物质,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术,证明了DNA复制方式是半保留复制,D正确。
故选D。
5. 有关下图曲线a和b所代表意义的叙述,错误的是( )
A. 曲线a和b分别代表萌发的小麦种子在出土之前有机物种类和干重的变化
B. 曲线a和b分别代表在低氧环境中酵母菌无氧呼吸CO2释放量和O2浓度的变化量
C. 曲线a和b分别代表晴朗冬季中午初开大棚时蔬菜叶肉细胞中NADPH和C3含量的变化
D. 曲线a和b分别代表质壁分离过程中植物细胞吸水能力和原生质体体积变化
【答案】C
【解析】
【分析】质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
【详解】A、萌发的植物种子在出土之前,代谢旺盛,基因表达的数目增多,有机物种类增多,由于这一阶段植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,所以干重下降,A正确;
B、在低氧环境中,酵母菌无氧呼吸增强,无氧呼吸CO2释放量逐渐增加,酵母菌有氧呼吸消耗氧气,O2浓度的量减少,B正确;
C、晴朗冬季中午初开大棚时应主要是二氧化碳浓度增加,引起C3增加,NADPH减少的变化,C错误;
D、质壁分离过程中植物细胞渗透吸水能力是逐步升高的,而原生质体的体积是逐渐缩小的,D正确。
故选C。
6. 蛋白Cytc是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的多肽。正常情况下,外源性Cytc是无法进入细胞的。在缺氧时,细胞膜的通透性增加,外源性Cyte可进入细胞参与线粒体内电子传递,将H+泵出线粒体至膜间隙,促进H2O的生成,其过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. Cytc可降低线粒体内[H]的含量
B. 图中驱动ATP合成的能量来自H+的电化学势能
C. 外源性Cyte可降低线粒体内膜外正内负的电位差
D. 外源性Cytc在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,将葡萄糖分解为丙酮酸和[H];第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H];第三阶段在线粒体内膜上进行,[H]与氧气结合生成水。
【详解】A、根据题意,在缺氧时,细胞膜的通透性增加,外源性Cyte可进入细胞参与线粒体内电子传递,将H+泵出线粒体至膜间隙,促进H2O的生成,可知Cytc促进线粒体内的[H]生成H2O,进而降低线粒体内[H]的含量,A正确;
B、高浓度H+通过线粒体内膜上的ATP合酶进入线粒体基质时,驱动ADP和Pi合成ATP,所以驱动ATP合成的能量来自H+的电化学势能,B正确;
C、根据题干可知,外源性Cyte可进入细胞参与线粒体内电子传递,将H+泵出线粒体至膜间隙,所以外源性Cyte可升高线粒体内膜外正内负的电位差,C错误;
D、补充外源性CytC可提高氧的利用率,故在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗,D正确。
故选C。
7. 细胞凋亡中的典型事件有细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来细胞核浓缩,DNA 断裂等。下列推测错误的是( )
A. 由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡
B. 从呼吸速率变化的角度分析,衰老细胞与凋亡细胞并不相同
C. 细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可作为细胞是否凋亡的依据
D. 从细胞凋亡角度看,肿瘤的发生可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为编程性死亡。细胞坏死则是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,对生物体是不利的。
【详解】A、由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡 ,属于细胞坏死,A正确;
B、凋亡的细胞和衰老的细胞呼吸速率均降低,B错误;
C、凋亡的细胞中细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面,细胞核浓缩,DNA断裂,因此细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可用来判断细胞是否凋亡,C正确;
D、肿瘤的形成是细胞无限增殖的结果,从细胞凋亡角度看,肿瘤的发生可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致,D正确。
故选B。
8. 果蝇精原细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. ab段自始至终都不存在姐妹染色单体 B. be段是因为DNA复制使得染色体组数加倍
C. cd段细胞可能处于减数第二次分裂后期 D. de段细胞一分为二使染色体和核DNA数目都减半
【答案】D
【解析】
【分析】染色体复制的实质是DNA复制,染色体复制在有丝分裂间期,染色体复制会导致DNA数目加倍。染色体数目加倍的时期在有丝分裂后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体消失。
【详解】A、由图可知,bc段染色体组数目加倍,染色体组由2个变为4个,因此细胞处于有丝分裂后期,原因是着丝粒的分裂,则ab段应包含间期和前期中期,在有丝分裂前中期,存在姐妹染色单体,A错误;
B、bc段染色体组数目加倍,原因是着丝粒的分裂,B错误;
C、cd段细胞含有4个染色体组,应为有丝分裂的后期,减数第二次分裂后期染色体组是2个,不符合图像,因此cd段细胞不可能处于减数第二次分裂后期,C错误;
D、de段染色体组数目减半,原因四是胞一分为二,染色体和核DNA数目都减半,D正确。
故选D。
9. 如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
B. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
C. 该细胞仅发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D. 若该细胞正常分裂至减数分裂Ⅱ后期,染色体数目与图中细胞相同
【答案】B
【解析】
【分析】同源染色体:减数第一次分裂前期,配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体,因此,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
【详解】A、分析图可知,1和3是一对同源染色体,2号和4号染色体为另一对同源染色体,且同源染色体没有出现联会现象,可表示有丝分裂前期细胞,A正确;
B、由于细胞的基因型为AAXBY,根据自由组合定律,已知产生了一个AXBY的精细胞,说明减数第一次分裂时X和Y没有分离,若是减数第一次分裂形成的次级精母细胞染色体组合为2、3、4,则同时产生的其他精细胞为AXBY、A、a,若是减数第一次分裂形成的次级精母细胞染色体组合为1、2、4,则同时产生的其他精细胞为aXBY、A、A,B错误;
C、由于细胞的基因型为AAXBY,因此1号染色体上a的来源是基因突变的结果,C正确;
D、若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,由于减数第一次完成后染色体数目减半,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,与体细胞中染色体数目一致,也与图中细胞染色体数目相同,D正确。
故选B。
10. DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含BrdU的单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含BrdU 的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期的情况。下列推测错误的是( )
A. 第一个细胞周期的全部DNA分子均被BrdU标记
B. 第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C. 第三个细胞周期的个别细胞中也可能每条染色体的两条染色单体着色都不同
D. 若用该植物的精原细胞进行实验,则减数第一次分裂中期与第一次有丝分裂中期中呈深蓝色的染色单体数目不同
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制的特点为半保留复制,复制一次,每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有 BrdU),得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链;复制二次产生的每条染色体的染色单体中就只有1/2的DNA带有1条模板母链,其他全为新合成链,当姐妹单体分离时,两条子染色的移动方向是随机的,故得到的子细胞可能得到双链都是含有 BrdU 的染色体,也可能随机含有几条只有一条链含有 BrdU 的染色体;继续复制和分裂下去,每个细胞中染色体的染色单体中含有BrdU的染色单体就无法确定了。
【详解】A、DNA复制的特点为半保留复制,复制一次,每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有 BrdU),得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链,所以第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都有一条链含有 BrdU,故全部DNA分子均被BrdU标记,A正确;
B、第二个细胞周期的每条染色体复制之后,每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有 BrdU呈浅蓝色,一条单体只有一条链含有 BrdU呈深蓝色,故着色都不同,B正确;
C、第二个细胞周期结束后,不同细胞中含有的带有双链都含有 BrdU的染色体和只有一条链含有 BrdU 的染色体的数目是不确定的,故第三个细胞周期的个别细胞中也可能每条染色体的两条染色单体着色都不同,C正确;
D、减数第一次分裂中期与第一次有丝分裂中期都进行了一次DNA的复制,所以减数第一次分裂中期与第一次有丝分裂中期中呈深蓝色的染色单体数目相同,D错误。
故选D。
11. 将一个不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图1、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列叙述错误的是( )
A. DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1
B. DNA 复制后分配到两个子细胞时,其上的基因不遵循基因分离定律
C. 复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n-2个
D. 复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m/2-a)
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。复制的条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
【详解】A、DNA第二次复制产生的DNA分子有4个,包括I、Ⅱ两种类型,比例为1:1,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,而基因的分离定律适用于真核生物,B正确;
C、复制n次,形成的脱氧核苷酸的单链有2n+1条,不含放射性脱氧核苷酸的单链有2条,故放射性脱氧核苷酸单链有2n+1-2条,C错误;
D、由题可知,T=a,故 C=m/2−a ,复制n次,需要的 C=(m/2−a)(2n−1) 个,D正确。
故选C。
12. 番茄的圆形果和长形果是一对相对性状(相关基因用A、a表示),单一花序和复状花序是一对相对性状(相关基因用B、b表示)。利用三种不同基因型的番茄进行杂交,实验结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 通过第二组杂交结果即可推测出圆形果和单一花序是显性性状
B. ①、②和③的基因型分别是AABb、aabb和AaBb
C. 通过以上两组杂交结果可以判断两对基因的遗传符合自由组合定律
D. 取第一组子代番茄自由交配,后代中圆形果复状花序占比为3/16
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、通过第一组杂交结果圆形果×长形果→全是圆形果可推测圆形果是显性性状,第二组杂交结果圆形果×长形果→子代圆形果:长形果=1:1,无法推测出圆形果是显性性状;第二组单一花序×单一花序→子代单一花序:复状花序=3:1,可以推知单一花序为显性性状,A错误;
B、通过第一组杂交结果圆形果×长形果→子代是圆形果可以推出①基因型AA、②基因型为aa,再根据另一组性状单一花序×单一花序→子代单一花序:复状花序=3:1,可以推出基因型为Bb×Bb,故①的基因型为AABb,②的基因型为aaBb,根据第二组杂交结果可知③的基因型为AaBb,B错误;
C、第二组子代结果圆形果:长形果=1:1,单一花序:复状花序=3:1,但未出现3:1:3:1的性状分离比,说明两对等位基因遵循分离定律但不遵循自由组合定律,控制两对性状的基因位于一对同源染色体上,C错误;
D、①(AABb)×②(aaBb)→子代基因型及比例为AaBB:AaBb:Aabb=1:2:1,且两对基因位于一对同源染色体上,则子代番茄产生配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,子代番茄自由交配,后代中圆形果复状花序(A_bb)占比例为1/4×1/4(AAbb)+1/4×1/4×2(Aabb)=3/16,D正确。
故选D。
13. 某果实的颜色由两对独立遗传的等位基因B、b和R、r控制,其中B控制黑色,R控制红色,且B基因的存在能完全抑制R基因的表达。现向基因型为BbRr的植株导入一个隐性致死基因s,让该植株自交,F1表型及比例为黑色∶红色∶白色=8∶3∶1,下列说法错误的是( )
A. 隐性致死基因s只有纯合时才具有致死效应
B. 自交后代F1的全部植株中一共存在6种基因型
C. 隐性致死基因s与基因R、r的遗传不遵循基因的自由组合定律
D. F1中的黑色果实个体自交,子代中黑色∶红色∶白色=16∶5∶3
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,黑色果实的基因型为B_R_和B_rr,红色果实的基因型为bbR_,白色果实的基因型为bbrr;BbRr的植株若没有导入致死基因,自交后代黑色:红色:白色=12:3:1,导入致死基因后比例变为8:3:1,说明致死的全部为黑色,因此导入的是B基因所在的染色体,导致基因型为BB的植株死亡。
【详解】A、由题意分析可知,黑色果实个体的基因型为B_R_和B_rr,红色果实个体的基因型为bbR_,白色果实个体的基因型为bbrr。若没有导入致死基因,基因型为BbRr的植株自交后代的表型及比例为黑色∶红色∶白色=12∶3∶1,而导入一个隐性致死基因s后,其自交后代的表型及比例为黑色∶红色∶白色=8∶3∶1,说明黑色果实植株中基因型为BB_ _的植株死亡。向基因型为BbRr植株导入一个隐性致死基因s,该个体并未死亡,而其自交后代中基因型为BB_ _的植株死亡,说明s和B在同一条染色体上,且基因s只有纯合时才具有致死效应,A正确;
B、由A项分析可知,s与B在同一条染色体上,且BsBs纯合致死,则F1的全部植株中一共存在6种基因型,即BsbRR、BsbRr、Bsbrr、bbRR、bbRr、bbrr,B正确;
C、由题意可知,基因B、b与基因R、r独立遗传,而s与B在同一条染色体上,因此基因s与基因R、r的遗传遵循自由组合定律,C错误;
D、F1中的黑色果实个体(1/4BsbRR、1/2BsbRr、1/4Bsbrr)自交,两对基因分开考虑,黑色果实个体关于Bs、b的基因型均为Bsb,Bsb自交,由于BsBs纯合致死,子代的基因型及所占的比例为2/3Bsb、1/3bb;黑色果实个体关于R、r的基因型及所占比例为1/4RR、1/2Rr、1/4rr,自交子代的基因型及所占比例为5/8R_、3/8rr;两对基因再组合可得子代中黑色果实个体占2/3×5/8+2/3×3/8=2/3,红色果实个体占1/3×5/8=5/24,白色果实个体占1/3×3/8=3/24,即子代中黑色∶红色∶白色=16∶5∶3,D正确。
故选C。
14. miRNA是长度为18~25nt的单链RNA,是由Dicer酶处理有茎环结构的细胞内RNA形成的,其通过与目标基因的mRNA碱基配对方式来调控目标基因的表达,作用机理如图所示。下列说法正确的是( )
A. Dicer酶的作用效果可能与解旋酶类似,作用于磷酸二酯键
B. 无论是动物还是植物,miRNA均通过 影响翻译来抑制基因的表达
C. miRNA抑制基因表达的过程具有高度的特异性
D. 目标基因转录时,RNA聚合酶与该基因上的起始密码子相结合
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:miRNA基因在细胞核中转录形成后进行加工,然后通过核孔进入细胞质,再加工后与W基因的mRNA结合形成复合物,进而阻碍W基因转录的mRNA翻译。
【详解】A、Dicer酶的作用效果可能与解旋酶类似,作用于氢键,A错误;
B、由图可知,无论是动物还是植物,miRNA均通过影响翻译来抑制基因的表达,B正确;
C、无论是动物还是植物,miRNA均通过影响翻译来抑制基因的表达,所以miRNA抑制基因表达的过程不具有特异性,C错误;
D、基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,起始密码子位于mRNA上,而不是位于基因上,D错误。
故选B。
15. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。图1是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。若某细胞在分裂过程中,2号染色体出现了如图2所示的变化,即当染色体的端粒断裂后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合,形成染色体桥,融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂,形成的两条子染色体移到两极。不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 图1中肯定含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥
B. 染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期
C. 该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变或基因重组导致的
D. 该细胞产生的其中一个子细胞的基因型有7种可能性
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,图1,细胞无同源染色体,处于减数第二次分裂前期,故图1所属细胞的名称为次级精母细胞。分析图2,①③⑦为不含有姐妹染色单体的细胞,其中③减数第二次分裂后期,⑦为有丝分裂后期;④⑤为正在DNA复制的细胞,⑥为可能出现四分体的细胞(处于减数第一次分裂前期或中期)。
【详解】A、含有2个染色体组的细胞中染色体数应为2n,由图2可知,③④⑤⑥符合条件,A正确;
B、染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥,因此,染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,B正确;
C、图示为某细胞在形成细胞⑦的过程中发生的变化,细胞⑦中的染色体为4n,为有丝分裂后期的细胞,因此该过程进行的是有丝分裂,在有丝分裂过程中不会出现基因重组过程,即该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变导致的,C错误;
D、图示2号染色体发生了基因突变,其在有丝分裂后期,该染色体发生随机断裂,该染色体断裂产生的类型有D和d、Dd和O,而另一个2号染色体上的基因可能是D或d,因此该细胞产生的子代基因型有DD和Dd、dd和Dd、DDd和DO、Ddd和dO,即该细胞产的子细胞的基因型有7种可能性,D正确。
故选C。
二 、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白质复合体。它具有双功能,表现在两种运输方式:被动运输与主动运输。大分子凭借自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输。下列说法正确的是( )
A. 核孔在核质物质交换过程中具有选择性
B. 核孔的数目不会因细胞的代谢状态改变而发生变化
C. 核苷酸、ATP等小分子物质通过核孔的方式是主动运输
D. 大分子的核定位信号与核孔复合体上的受体蛋白结合具有特异性
【答案】AD
【解析】
【分析】细胞核的结构:(1)核膜(双层膜),可将核内物质与细胞质分开;(2)核孔:实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流;(3)核仁:与某种RNA的合成及核糖体的形成有关;(4)染色质(染色体):主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质DNA的主要载体。
【详解】A、核孔是大分子物质进出的通道,根据题干信息可知,核孔对大分子的进出具有选择性,A正确;
B、核孔的数目会因细胞的代谢状态改变而发生变化,代谢旺盛的细胞,核孔数目越多,B错误;
C、主动运输是指物质可以从低浓度往高浓度跨膜运输的方式,C错误;
D、核孔对大分子的进出具有选择性,大分子的核定位信号与核孔复合体上的受体蛋白能特异性结合,D正确。
故选AD。
17. 科研人员将菠菜叶肉细胞的类囊体用软骨细胞膜封装的方法进行“伪装”,植入实验小鼠软骨受损部位,再通过外部光源刺激类囊体在小鼠体内工作。实验发现,在光照的刺激下,实验小鼠衰老细胞的合成代谢得到恢复,小鼠的关节状况也得到一 定的改善。进一步研究发现,类囊体中的部分关键光合蛋白在光照下约8~16小时后就被完全降解。下列相关说法正确的是( )
A. “伪装”的目的主要是为了使类囊体与实验小鼠细胞进行融合
B. ATP和NADPH可作为实验小鼠衰老细胞合成代谢中的重要“原材料”
C. 植入类囊体的实验小鼠细胞内自由基的含量可能会下降
D. 关键光合蛋白的寿命是限制该实验成果推广的因素之一
【答案】BCD
【解析】
【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】A、用软骨细胞膜将菠菜叶肉细胞的类囊体封装来“伪装”的目的是防止实验小鼠出现免疫排斥,而不是将其融合,A错误;
B、通过外部光源刺激类囊体在小鼠体内工作,类囊体中进行的是光合作用中的光反应阶段,会产生ATP和NADPH,衰老细胞的合成代谢得到恢复,所以ATP和NADPH可作其原材料,B正确;
C、自由基学说中自由基攻击蛋白质使蛋白质活性下降,导致细胞衰老植入类囊体衰老细胞的合成代谢得到恢复,可见其自由基含量减少,C正确;
D、类囊体中的部分关键光合蛋白在光照约8~16小时后就会被完全降解,所以光合蛋白的寿命是限制该实验成果推广的因素之一,D正确。
故选BCD。
18. 某果蝇种群眼色分为野生型和朱红色(由基因A 、a 控制)、野生型和棕色(由基因 B 、b控制),两对基因分别位于两对同源染色体上(不考虑X 、Y染色体的同源区段)。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下表。下列说法不正确的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
野生型
野生型
402野生型
198野生型、201朱红眼
乙
野生型
朱红眼
302野生型、99棕眼
300野生型、101棕眼
丙
野生型
野生型
299野生型、51棕眼
150野生型、149朱红
眼、50棕眼、49白眼
A. 野生型果蝇的基因型有6种,组合乙的亲本基因型分别是AaXBXB 、AaXbY
B. 组合丙的F₁野生型雌性与棕眼雌性比例原因可能是b基因纯合致死
C. 组合乙F₁的棕眼果蝇自由交配,后代中棕眼果蝇雌雄比为2:1
D. 可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、分析杂交组合甲:亲本与F1中的雌性个体均为野生型,F1雄性个体中出现了朱红眼,说明野生型对朱红眼为显性,朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,等位基因A、a位于X染色体上。2、分析杂交组合乙:亲本为野生型和朱红眼,后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3∶1,说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上,而且野生型对棕眼为显性。
【详解】A、根据杂交组合甲可知,亲本为野生型,子代出现了朱红眼,则朱红眼为隐性性状,且子一代雌雄表型不同,故A/a基因位于X染色体上,根据杂交组合乙可知,子一代雌雄都是野生型∶棕眼=3∶1,说明B/b位于常染色体上,且棕眼为隐性性状。分析杂交组合丙,子代雌性野生型∶棕眼=6∶1,而雄性中野生型∶朱红眼∶棕眼∶白眼=3∶3∶1∶1,可推知:当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时存在表现为野生型,有aa和B基因为朱红眼,有A和bb基因的为棕眼。故野生型(B_XAX-、B_XAY)果蝇的基因型有2×2+2=6种,组合乙亲本的基因型为BbXAXA×BbXaY,子代雌性B_XAX-(野生型)∶bbXAX-(棕眼)=3∶1,子代雄性B_XAY(野生型)∶bbXAY(棕眼)=3∶1,A错误;
B、在杂交组合丙中,双亲均为野生型。若只研究野生型和朱红眼,F1雌性个体中无朱红眼、雄性个体中有朱红眼,说明亲本基因型分别为XAXa和XAY。若只研究野生型和棕眼,F1雌雄个体中均出现棕眼,说明双亲的基因型均为Bb。故杂交组合丙中亲本的基因型分别为BbXAXa和BbXAY,F1野生型雌性与棕眼雌性比例为6∶1,说明bbXAXA或bbXAXa中一种基因型致死,根据乙杂交组合的后代雌雄棕眼均占1/4,可知bbXAXa存活,即bbXAXA致死,即不是bb纯合致死,B错误;
C、组合乙亲本基因型为BbXAXA×BbXaY,子一代中棕眼基因型为bbXAXa、bbXAY,棕眼果蝇自由交配,后代基因型为bbXAXA(致死)∶bbXAXa∶bbXAY∶bbXAY=1∶1∶1∶1,故棕眼果蝇雌雄比为1∶2,C错误;
D、野生型雌果蝇基因型为BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa,白眼雄果蝇基因型为bbXaY,若野生型雌果蝇基因型为BBXAXA,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型;若野生型雌果蝇基因型为BBXAXa,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型和朱红眼;若野生型雌果蝇基因型为BbXAXA,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型和棕眼比例为1∶1;若野生型雌果蝇基因型为BbXAXa,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均有白眼,因此可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型,D正确。
故选ABC。
19. 新冠病毒(单链RNA病毒)易发生突变,目前已发现多种变异毒株。新冠病毒侵染人体细胞并发生增殖的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ACE2受体并不存在于所有人体细胞膜上,其根本原因是基因的选择性表达
B. 病毒侵入宿主细胞后,病毒的外壳蛋白和RNA复制酶在宿主细胞中的合成场所是不同的
C. 遗传信息从+RNA→-RNA的过程中,不考虑顺序碱基配对类型有A-U、C-G
D. 若+RNA中某碱基C被替换为碱基A,翻译有可能提前终止
【答案】B
【解析】
【分析】新冠病毒为RNA病毒,其体内的基因是指有遗传效应的RNA片段。ACE2受体并不存在于所有细胞膜上,其根本原因是基因的选择性表达。
【详解】A、ACE2受体为蛋白质,并不存在于所有细胞膜上,其根本原因是基因的选择性表达,A正确;
B、病毒侵入宿主细胞后,病毒的外壳蛋白和RNA复制酶在宿主细胞中的合成场相同,都是核糖体,B错误;
C、RNA的碱基组成为A、U、G、C,所以遗传信息从+RNA→-RNA的过程中,不考虑顺序碱基配对类型有A-U、C-C,C正确;
D、由于终止密码子有UAA、UAG、UGA,所以若+RNA中某碱基C被替换为碱基A,翻译有可能提前终止,D正确。
故选B。
20. 白化病在人群中的发病率约为1/10000,相关基因用A/a 表示;葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆病)是一种由G6PD基因突变引起的遗传病,G6PD基因位于X染色体上,相关基因用B/b表示。某家族患白化病和蚕豆病的系谱图如下所示,相关说法正确的是( )
A. 甲病代表蚕豆病,乙病代表白化病
B. IV-2 、IV-3的致病基因来源于 I-2
C. Ⅱ-2的基因型为AaXBXb,Ⅱ-1一定为杂合子
D. 若IV-1 携带白化病致病基因,与正常男性婚配后代同时患两病的概率为1/1616
【答案】CD
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病,常为先天性的,也可后天发病。如先天愚型、多指(趾)、先天性聋哑、血友病等,这些遗传病完全由遗传因素决定发病,并且出生一定时间后才发病,有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】A、由图可知,Ⅱ-1、Ⅱ-2正常,Ⅲ-2患甲病,故甲病为隐性遗传病,另I-1为甲病女患者,但其儿子正常,因此判断甲病为常染色隐性遗传病,可表示白化病;据题干信息和家系图判断,蚕豆病为伴X染色体隐性遗传病。人群中蚕豆病患者男性远多于女性;男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿,A错误;
B、蚕豆病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅳ-2、Ⅳ-3为蚕豆病患者,说明Ⅲ-3、Ⅱ-2是该病致病基因携带者,因此致病基因来源于 I-1,B错误;
C、该家族的I-1、Ⅲ-2为白化病患者,基因型为aa,II-2、II-1正常,故基因型为Aa。Ⅳ-2、Ⅳ-3为蚕豆病患者,说明Ⅲ-3、Ⅱ-2是该病致病基因携带者,基因型为XBXb。Ⅱ-2个体的基因型为AaXBXb。由于Ⅲ-2患甲病,Ⅱ-1正常,故Ⅱ-1的基因型为AaXBY,其为杂合子的概率是1(100%),C正确;
D、若Ⅳ-1携带白化病的致病基因,其基因型为Aa;由于白化病在人群中发病率约为1/10000,即a的基因频率是1/100,A的基因频率是99/100,则人群中正常人基因型为AA的概率为99/100×99/100,Aa的概率为2×1/100×99/100,两种基因型中Aa所占比例为2/101;因此Ⅳ-1与正常男性所生后代患白化病的概率为2/101×1/4=1/202;Ⅲ-3与蚕豆病相关的基因型为XBXb,Ⅲ-4正常基因型为XBY,Ⅳ-1的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,与正常男性XBY婚配,后代患蚕豆病的概率为1/2×1/4=1/8;因此后代同时患两种病的概率为1/202×1/8=1/1616,D正确。
故选CD。
三 、非选择题:本题共5小题,共55分
21. 膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态 性转移,囊泡是重要的运输工具。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,其中GTP具有与ATP相似的生理功能,V(V-SNARE)和T(T-SNARE)分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。
(1)一般认为膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式为_____,胞内膜流的中枢为_____。
(2)囊泡膜的结构支架是_____。原核细胞不存在膜流现象,原因是_____。
(3)据图分析,囊泡与靶膜之间的识别及融合条件是_____,这一过程体现了生物膜具有_____ 功能。
(4)某同学预采用3H标记亮氨酸羧基的方法探究某一外分泌蛋白通过膜流运输的过程,请评价一下该方案是否可行,并给出恰当理由:_____。
【答案】(1) ①. 胞吞 ②. 高尔基体
(2) ①. 磷脂双分子层 ②. 原核细胞不具有膜性细胞器
(3) ①. V和T的特异性结合及GTP提供能量 ②. 信息交流
(4)不可行,亮氨酸羧基中的H在形成蛋白质过程中会因脱水缩合参与水的形成,无法记录外分泌蛋白的膜流运输过程
【解析】
【分析】由题意知,GTP具有与ATP相似的生理功能,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,因此GTP能为囊泡识别、融合过程提供能量,GTP水解形成GDP;由题图可知,囊泡上的信息分子与靶膜上的受体特异性识别,将囊泡内的物质运输到特定的部位,体现了生物膜的信息传递功能,囊泡与靶膜融合依赖于生物膜的流动性结构特点。
【小问1详解】
膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,该过程通过囊泡与细胞膜融合将物质运出细胞,因此该方式为胞吐。高尔基体可接受内质网形成的囊泡,也可形成囊泡与细胞膜融合,因此胞内膜流的中枢为高尔基体。
【小问2详解】
囊泡膜属于生物膜,磷脂双分子层构成膜的基本支架。原核细胞只有细胞膜一种生物膜,不含膜性的细胞器,而膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,因此原核细胞不存在膜流现象。
【小问3详解】
由题意知,GTP具有与ATP相似的生理功能,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,据图可知,囊泡与靶膜之间的识别及融合需要V和T的特异性结合及GTP提供能量,这一过程体现了生物膜之间进行信息交流的功能。
【小问4详解】
由于亮氨酸羧基中的H在形成蛋白质过程中会因脱水缩合参与水的形成,因此采用3H标记亮氨酸羧基的方法无法记录外分泌蛋白的膜流运输过程。
22. 研究发现光合作用光反应产生的ATP与NADPH数量比是2.57∶2,而暗反应消耗的ATP与NADPH数量比是3∶2,NADPH积累成为光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇(一种工业原料)的三种关键酶基因辅酶A转移酶(CTFAB)基因、乙酰乙酸脱羧酶(ADC)基因、仲醇脱氢酶(sADH)基因,以期提高细胞光合速率,相关机理如下图1.
(1)蓝细菌光反应将光能转化为_____,完成这一过程需要光合片层上附着的_____等参与。根据图示引入异丙醇合成途径可能提高光合速率,原因是______。
(2)研究人员培育出了两种蓝细菌SM6、SM7,提取两种蓝细菌的总RNA利用RT-PCR(逆转录-聚合酶链反应)对SM6、SM7细胞中三种关键酶基因进行扩增,对扩增产物进行电泳得到图2所示结果。与野生型蓝细菌相比SM6细胞中积累的物质最可能是______。野生型、SM6、SM7三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是________,原因是________。
(3)挑选出符合要求的菌株后,需进一步探究引入异丙醇合成途径对其光合速率的影响。取等量的野生型和符合要求的菌株分别置于两个密闭的透明装置中,在适宜光照条件下培养,测定一段时间内装置中氧气的增加量再将装置进行______处理,测定_____,通过计算得出______。
【答案】(1) ①. ATP(和NADPH)中的化学能(或化学能) ②. 光合色素、酶 ③. 在此途径中消耗了NADPH,降低NADPH的积累,提高光合速率
(2) ①. 丙酮 ②. SM7 ③. SM7导入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因,可消耗NADPH
(3) ①. 遮光 ②. 一段时间内装置中氧气的减少量 ③. 不同菌株的光合速率
【解析】
【分析】1、蓝细菌属于原核生物,细胞内含有光合色素(藻蓝素、叶绿素),是能进行光合作用的自养型生物。
【小问1详解】
蓝细菌光反应将光能转化为ATP和NADPH中的化学能,完成这一过程需要光合片层上附着的光合色素、酶等参与。根据图1示丙酮和NADPH在sADH的催化下生成异丙醇可知,在此途径中消耗了NADPH,降低NADPH的积累,提高光合速率,故图示引入异丙醇合成途径可能提高光合速率。
【小问2详解】
RT-PCR技术即逆转录-聚合酶链式反应,原理是:提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,利用逆转录酶反转录成cDNA,再以cDNA为模板进行PCR扩增,而获得目的基因或检测基因表达。据图2所示结果可知,SM6中有CTFAB基因、ADC基因,无sADH基因,而sADH能将丙酮催化生成异丙醇,故与野生型蓝细菌相比,SM6细胞中积累的物质最可能是丙酮。SM7导入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因,可消耗NADPH,从而提高光合速率。故三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是SM7。
【小问3详解】
探究菌株的净光合速率,可在光照下测定密闭容器中氧气的含量变化。挑选出符合要求的菌株后,需进一步探究引入异丙醇合成途径对其净光合速率的影响。可设计实验方案:取等量的野生型和符合要求的菌株置于密闭的透明装置中,在适宜条件下培养,测定一段时间内装置中氧气的增加量(净光合速率),再将装置进行遮光处理,测定一段时间内装置中氧气的减少量(呼吸速率),通过计算(光合速率=净光合速率+呼吸速率)得出不同菌株的光合速率。
23. 鸡的卷羽与片羽、体型正常和矮小分别受等位基因A/a和D/d控制,其中卷羽对片羽为不完全显性,体型正常对矮小为显性。卷羽鸡能够适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。研究人员选取卷羽正常雄鸡和片羽矮小雌鸡进行杂交,F1中半卷羽正常:半卷羽矮小=1:1(不考虑ZW染色体的同源区段)。
(1)推测A/a位于_____染色体上,依据是_____。
(2)为确定两对基因的位置关系,可以选取F1中_____进行杂交实验,统计子代的性状及比例。请预期实验结果和实验结论(不考虑突变和交叉互换):_____。
(3)“牝鸡司晨”的原因是母鸡卵巢退化,本来已经退化为痕迹状态的精巢发育起来,产生了精子。经实验证明,D/d位于Z染色体上,若亲本的雄鸡是性反转来的,其余个体及其产生的后代均正常,则F1表型及比例应为_____,F1随机交配后代中节粮耐热型个体占_____。(注:WW的受精卵无法发育成个体)
【答案】(1) ①. 常 ②. 若A/a位于Z染色体上,后代会出现卷羽鸡
(2) ①. 半卷羽矮小雄鸡和半卷羽正常雌鸡或:半卷羽正常雄鸡和半卷羽正常雌鸡 ②. 若子代卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小= 1:2:1:1:2:1,且雄鸡全为正常,雌鸡全为矮小,则A/a位于常染色体上,D/d位于Z染色体上
若子代雌雄鸡均为卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小= 1:2:1:1:2:1, 则A/a和D/d位于两对不同的常染色体上
若子代雌雄鸡均为卷羽正常:半卷羽正常:半卷羽矮小:片羽矮小=1:1:1:1,则A/a和D/d位于同一对常染色体上
或:若子代卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小=3:6:3:1:2:1,且矮小全部为雌鸡,则A/a位于常染色体上,D/d 位于Z染色体上
若子代雌雄鸡均为卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小=3:6:3:1:2:1,则A/a和D/d位于两对不同的常染色体上
若子代雌雄鸡均为卷羽正常:半卷羽正常:片羽矮小=1:2:1,则A/a和D/d位于位于同一对常染色体上
(3) ①. 半卷羽正常:半卷羽矮小=2:1(或半卷羽正常雄鸡:半卷羽正常雌鸡:半卷羽矮小雌鸡=1:1:1) ②. 3/32
【解析】
【分析】由题目分析可知:卷羽正常雄鸡和片羽矮小雌鸡进行杂交,子一代中未出现卷羽鸡,推测A/a位于常染色体上。
【小问1详解】
卷羽正常雄鸡和片羽矮小雌鸡进行杂交,子一代中未出现卷羽鸡,推测A/a位于常染色体上。
【小问2详解】
为确定两对基因的位置关系,可以选取子一代中半卷羽矮小雄鸡和半卷羽正常雌鸡(或半卷羽正常雄鸡和半卷羽正常雌鸡)进行杂交实验,统计子代的性状及比例。
如果A/a位于常染色体上,D/d位于Z染色体上,则亲本为AAZDZd与aaZdW,F1半卷羽正常为雄性AaZDZd,雌性AaZDW,半卷羽矮小为雄性AaZdZd,雌性AaZdW,用F1半卷羽矮小雄鸡(AaZdZd)和半卷羽正常雌鸡(AaZDW)杂交,则子代表性及比例为卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小= 1:2:1:1:2:1,且雄鸡全为正常,雌鸡全为矮小。
如果A/a和D/d位于两对不同的常染色体上,则亲本为AADd与aadd,F1半卷羽正常为AaDd,半卷羽矮小为雄性Aadd,用F1半卷羽矮小雄鸡(Aadd)和半卷羽正常雌鸡(AaDd)杂交,则子代表性及比例为雌雄鸡均为卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小= 1:2:1:1:2:1。
如果A/a和D/d位于同一对常染色体上,则亲本为AADd与aadd,F1半卷羽正常为AaDd,半卷羽矮小为雄性Aadd,用F1半卷羽矮小雄鸡(Aadd)和半卷羽正常雌鸡(AaDd)杂交,则子代表性及比例为雌雄鸡均为卷羽正常:半卷羽正常:半卷羽矮小:片羽矮小=1:1:1:1。
【小问3详解】
A/a位于常染色体上,D/d位于Z染色体上,若亲本的雄鸡是性反转来的,则亲本为AAZDW与aaZdW,F1表型及比例应为半卷羽正常雄鸡(AaZDZd):半卷羽正常雌鸡(AaZDW):半卷羽矮小雌鸡(AaZdW)=1:1:1。
F1表型及比例应为半卷羽正常雄鸡(AaZDZd):半卷羽正常雌鸡(AaZDW):半卷羽矮小雌鸡(AaZdW)=1:1:1,则产生的雌配子有AZD:aZD:AZd:aZd:AW:aW=1:1:1:1:2:2,雄配子有AZD:aZD:AZd:aZd=1:1:1:1,F1随机交配后代中节粮耐热型个体(卷羽矮小)基因型为AAZdW、AAZdZd,AAZdW所占比例为2/8×1/4=2/32,AAZdZd所占比例为1/8×1/4=1/32,所以总共占3/32。
24. 表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表现遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。
(1)由上述材料可知,DNA甲基化__________(选填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是________,所以其产物都是________甲基化的,因此过程②必须经过____的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制_________。
(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。
若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为__________。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为________。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是_____________。
(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在_________过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的___________竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
【答案】 ①. 不会 ②. 半保留复制 ③. 半 ④. 维持甲基化酶 ⑤. 基因的转录 ⑥. 全部正常 ⑦. 正常:矮小=1:1 ⑧. 卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达;并且含A的精子:含a的精子=1:1 ⑨. DNA复制 ⑩. 胞嘧啶
【解析】
【详解】试题分析:根据题意和图示分析可知,由于表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,说明其基因没有发生突变;RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录形成mRNA。
(1)DNA甲基化是表现遗传中最常见的现象之一,而表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。
(2)图2中过程①的模板链都含甲基,而复制后都只含一个甲基,说明过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是半甲基化的,因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录。研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质(RNA聚合酶)与启动子的结合,不能合成mRNA,从而抑制基因的转录。
(4)由于在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为全部正常。由于卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达;并且含A的精子:含a的精子=1:1,所以F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为正常:矮小=1:1。
(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病,推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度;另一种可能的机制是:由于胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对,所以AZA与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
【点睛】解答本题的关键是紧扣图中和题中信息答题,解答第(1)题的关键信息是:“从头甲基化酶”只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;“持续甲基化酶”只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化;解答第(3)题的关键信息是:来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。
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2022级高三第一次质量检测生物试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B份笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区城书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 人体内葡萄糖可以转化为脂肪,其转化过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. X物质是甘油,室温时脂肪是否呈液态主要取决于脂肪酸是否饱和
B. ①②发生的场所均为线粒体基质
C. 葡萄糖转化为脂肪后,组成元素不变
D. 高糖饮食可使人体内脂肪积累导致肥胖
2. 研究发现,真核生物中有部分外分泌蛋白(统称为M蛋白)并不依赖内质网-高尔基体途径(经典分泌途径),称为非经典分泌途径,如图1所示。下列说法错误的是( )
A. M蛋白最先合成场所为游离的核糖体
B. M蛋白结构简单,无需翻译后的加工修饰
C. M蛋白不依赖经典分泌途径的原因可能是不含信号肽序列
D. 非经典分泌途径可以弥补经典分泌途径的不足,共同完成蛋白质的分泌过程
3. 生物膜上的载体蛋白以两种构象状态存在:一种是状态A,结合位点在膜外侧暴露;另一种是状态B,结合位点在膜内侧暴露。这两种构象状态可相互转变,以完成物质的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. 肾小管集合管在重吸收水时相关蛋白会由状态A转化为状态B
B. 状态B转化为状态A过程中可能伴随着ATP水解
C. 状态A转化为状态B过程中可能同时转运两种离子
D. 载体蛋白与被转运物质在构象上保持较高的契合度,体现了运输的选择性
4. 下列有关基因发现与探索的说法,正确的是( )
A. 孟德尔通过观察分析豌豆杂交实验,归纳出基因的分离定律和自由组合定律
B. 萨顿通过观察蝗虫细胞减数分裂过程中染色体的行为,证明基因位于染色体上
C. 格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验,证明 DNA 是肺炎链球菌的遗传物质
D. 梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料,运用同位素标记法证明 DNA是半保留复制
5. 有关下图曲线a和b所代表意义的叙述,错误的是( )
A. 曲线a和b分别代表萌发的小麦种子在出土之前有机物种类和干重的变化
B. 曲线a和b分别代表在低氧环境中酵母菌无氧呼吸CO2释放量和O2浓度的变化量
C. 曲线a和b分别代表晴朗冬季中午初开大棚时蔬菜叶肉细胞中NADPH和C3含量的变化
D. 曲线a和b分别代表质壁分离过程中植物细胞吸水能力和原生质体体积变化
6. 蛋白Cytc是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的多肽。正常情况下,外源性Cytc是无法进入细胞的。在缺氧时,细胞膜的通透性增加,外源性Cyte可进入细胞参与线粒体内电子传递,将H+泵出线粒体至膜间隙,促进H2O的生成,其过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. Cytc可降低线粒体内[H]的含量
B. 图中驱动ATP合成的能量来自H+的电化学势能
C. 外源性Cyte可降低线粒体内膜外正内负的电位差
D. 外源性Cytc在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗
7. 细胞凋亡中的典型事件有细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来细胞核浓缩,DNA 断裂等。下列推测错误的是( )
A. 由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡
B. 从呼吸速率变化的角度分析,衰老细胞与凋亡细胞并不相同
C. 细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可作为细胞是否凋亡的依据
D. 从细胞凋亡角度看,肿瘤的发生可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致
8. 果蝇精原细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. ab段自始至终都不存在姐妹染色单体 B. be段是因为DNA复制使得染色体组数加倍
C. cd段细胞可能处于减数第二次分裂后期 D. de段细胞一分为二使染色体和核DNA数目都减半
9. 如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况。下列相关叙述错误的是( )
A. 该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
B. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
C. 该细胞仅发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D. 若该细胞正常分裂至减数分裂Ⅱ后期,染色体数目与图中细胞相同
10. DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含BrdU的单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含BrdU 的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期的情况。下列推测错误的是( )
A. 第一个细胞周期的全部DNA分子均被BrdU标记
B. 第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C. 第三个细胞周期的个别细胞中也可能每条染色体的两条染色单体着色都不同
D. 若用该植物的精原细胞进行实验,则减数第一次分裂中期与第一次有丝分裂中期中呈深蓝色的染色单体数目不同
11. 将一个不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图1、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列叙述错误的是( )
A. DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1
B. DNA 复制后分配到两个子细胞时,其上的基因不遵循基因分离定律
C. 复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n-2个
D. 复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m/2-a)
12. 番茄的圆形果和长形果是一对相对性状(相关基因用A、a表示),单一花序和复状花序是一对相对性状(相关基因用B、b表示)。利用三种不同基因型的番茄进行杂交,实验结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 通过第二组杂交结果即可推测出圆形果和单一花序是显性性状
B. ①、②和③的基因型分别是AABb、aabb和AaBb
C. 通过以上两组杂交结果可以判断两对基因的遗传符合自由组合定律
D. 取第一组子代番茄自由交配,后代中圆形果复状花序占比为3/16
13. 某果实的颜色由两对独立遗传的等位基因B、b和R、r控制,其中B控制黑色,R控制红色,且B基因的存在能完全抑制R基因的表达。现向基因型为BbRr的植株导入一个隐性致死基因s,让该植株自交,F1表型及比例为黑色∶红色∶白色=8∶3∶1,下列说法错误的是( )
A. 隐性致死基因s只有纯合时才具有致死效应
B. 自交后代F1的全部植株中一共存在6种基因型
C. 隐性致死基因s与基因R、r的遗传不遵循基因的自由组合定律
D. F1中的黑色果实个体自交,子代中黑色∶红色∶白色=16∶5∶3
14. miRNA是长度为18~25nt的单链RNA,是由Dicer酶处理有茎环结构的细胞内RNA形成的,其通过与目标基因的mRNA碱基配对方式来调控目标基因的表达,作用机理如图所示。下列说法正确的是( )
A. Dicer酶的作用效果可能与解旋酶类似,作用于磷酸二酯键
B. 无论是动物还是植物,miRNA均通过 影响翻译来抑制基因的表达
C. miRNA抑制基因表达的过程具有高度的特异性
D. 目标基因转录时,RNA聚合酶与该基因上的起始密码子相结合
15. 某哺乳动物基因型为Dd,已知D、d基因位于2号染色体上。图1是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。若某细胞在分裂过程中,2号染色体出现了如图2所示的变化,即当染色体的端粒断裂后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合,形成染色体桥,融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂,形成的两条子染色体移到两极。不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 图1中肯定含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥
B. 染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期
C. 该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变或基因重组导致的
D. 该细胞产生的其中一个子细胞的基因型有7种可能性
二 、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白质复合体。它具有双功能,表现在两种运输方式:被动运输与主动运输。大分子凭借自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输。下列说法正确的是( )
A. 核孔在核质物质交换过程中具有选择性
B. 核孔的数目不会因细胞的代谢状态改变而发生变化
C. 核苷酸、ATP等小分子物质通过核孔的方式是主动运输
D. 大分子的核定位信号与核孔复合体上的受体蛋白结合具有特异性
17. 科研人员将菠菜叶肉细胞的类囊体用软骨细胞膜封装的方法进行“伪装”,植入实验小鼠软骨受损部位,再通过外部光源刺激类囊体在小鼠体内工作。实验发现,在光照的刺激下,实验小鼠衰老细胞的合成代谢得到恢复,小鼠的关节状况也得到一 定的改善。进一步研究发现,类囊体中的部分关键光合蛋白在光照下约8~16小时后就被完全降解。下列相关说法正确的是( )
A. “伪装”的目的主要是为了使类囊体与实验小鼠细胞进行融合
B. ATP和NADPH可作为实验小鼠衰老细胞合成代谢中的重要“原材料”
C. 植入类囊体的实验小鼠细胞内自由基的含量可能会下降
D. 关键光合蛋白的寿命是限制该实验成果推广的因素之一
18. 某果蝇种群眼色分为野生型和朱红色(由基因A 、a 控制)、野生型和棕色(由基因 B 、b控制),两对基因分别位于两对同源染色体上(不考虑X 、Y染色体的同源区段)。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下表。下列说法不正确的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
野生型
野生型
402野生型
198野生型、201朱红眼
乙
野生型
朱红眼
302野生型、99棕眼
300野生型、101棕眼
丙
野生型
野生型
299野生型、51棕眼
150野生型、149朱红
眼、50棕眼、49白眼
A. 野生型果蝇的基因型有6种,组合乙的亲本基因型分别是AaXBXB 、AaXbY
B. 组合丙的F₁野生型雌性与棕眼雌性比例原因可能是b基因纯合致死
C. 组合乙F₁的棕眼果蝇自由交配,后代中棕眼果蝇雌雄比为2:1
D. 可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型
19. 新冠病毒(单链RNA病毒)易发生突变,目前已发现多种变异毒株。新冠病毒侵染人体细胞并发生增殖的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ACE2受体并不存在于所有人体细胞膜上,其根本原因是基因的选择性表达
B. 病毒侵入宿主细胞后,病毒的外壳蛋白和RNA复制酶在宿主细胞中的合成场所是不同的
C. 遗传信息从+RNA→-RNA的过程中,不考虑顺序碱基配对类型有A-U、C-G
D. 若+RNA中某碱基C被替换为碱基A,翻译有可能提前终止
20. 白化病在人群中的发病率约为1/10000,相关基因用A/a 表示;葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆病)是一种由G6PD基因突变引起的遗传病,G6PD基因位于X染色体上,相关基因用B/b表示。某家族患白化病和蚕豆病的系谱图如下所示,相关说法正确的是( )
A. 甲病代表蚕豆病,乙病代表白化病
B. IV-2 、IV-3的致病基因来源于 I-2
C. Ⅱ-2的基因型为AaXBXb,Ⅱ-1一定为杂合子
D. 若IV-1 携带白化病致病基因,与正常男性婚配后代同时患两病的概率为1/1616
三 、非选择题:本题共5小题,共55分
21. 膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态 性转移,囊泡是重要的运输工具。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,其中GTP具有与ATP相似的生理功能,V(V-SNARE)和T(T-SNARE)分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。
(1)一般认为膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式为_____,胞内膜流的中枢为_____。
(2)囊泡膜的结构支架是_____。原核细胞不存在膜流现象,原因是_____。
(3)据图分析,囊泡与靶膜之间的识别及融合条件是_____,这一过程体现了生物膜具有_____ 功能。
(4)某同学预采用3H标记亮氨酸羧基的方法探究某一外分泌蛋白通过膜流运输的过程,请评价一下该方案是否可行,并给出恰当理由:_____。
22. 研究发现光合作用光反应产生的ATP与NADPH数量比是2.57∶2,而暗反应消耗的ATP与NADPH数量比是3∶2,NADPH积累成为光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇(一种工业原料)的三种关键酶基因辅酶A转移酶(CTFAB)基因、乙酰乙酸脱羧酶(ADC)基因、仲醇脱氢酶(sADH)基因,以期提高细胞光合速率,相关机理如下图1.
(1)蓝细菌光反应将光能转化为_____,完成这一过程需要光合片层上附着的_____等参与。根据图示引入异丙醇合成途径可能提高光合速率,原因是______。
(2)研究人员培育出了两种蓝细菌SM6、SM7,提取两种蓝细菌的总RNA利用RT-PCR(逆转录-聚合酶链反应)对SM6、SM7细胞中三种关键酶基因进行扩增,对扩增产物进行电泳得到图2所示结果。与野生型蓝细菌相比SM6细胞中积累的物质最可能是______。野生型、SM6、SM7三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是________,原因是________。
(3)挑选出符合要求的菌株后,需进一步探究引入异丙醇合成途径对其光合速率的影响。取等量的野生型和符合要求的菌株分别置于两个密闭的透明装置中,在适宜光照条件下培养,测定一段时间内装置中氧气的增加量再将装置进行______处理,测定_____,通过计算得出______。
23. 鸡的卷羽与片羽、体型正常和矮小分别受等位基因A/a和D/d控制,其中卷羽对片羽为不完全显性,体型正常对矮小为显性。卷羽鸡能够适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。研究人员选取卷羽正常雄鸡和片羽矮小雌鸡进行杂交,F1中半卷羽正常:半卷羽矮小=1:1(不考虑ZW染色体的同源区段)。
(1)推测A/a位于_____染色体上,依据是_____。
(2)为确定两对基因的位置关系,可以选取F1中_____进行杂交实验,统计子代的性状及比例。请预期实验结果和实验结论(不考虑突变和交叉互换):_____。
(3)“牝鸡司晨”的原因是母鸡卵巢退化,本来已经退化为痕迹状态的精巢发育起来,产生了精子。经实验证明,D/d位于Z染色体上,若亲本的雄鸡是性反转来的,其余个体及其产生的后代均正常,则F1表型及比例应为_____,F1随机交配后代中节粮耐热型个体占_____。(注:WW的受精卵无法发育成个体)
24. 表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表现遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。
(1)由上述材料可知,DNA甲基化__________(选填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是________,所以其产物都是________甲基化的,因此过程②必须经过____的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制_________。
(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。
若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为__________。F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为________。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是_____________。
(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在_________过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的___________竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
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