内容正文:
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
2.【答案】D
【知识点】生态系统的物质循环
3.【答案】C
【知识点】非特异性免疫;细胞免疫;体液免疫
4.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物体细胞杂交的过程及应用;胚胎移植
5.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术
6.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
7.【答案】A
【知识点】衰老细胞的主要特征;体液免疫
8.【答案】D
【知识点】光合作用原理的应用
9.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】已知人的卵原细胞中有46个染色体,即23对同源染色体。减数第一次分裂前的间期,DNA复制导致DNA含量加倍,而染色体数目不变,每条染色体由2条染色单体组成,则在减数第一次分裂形成四分体时,细胞内含有23对同源染色体、92条姐妹染色单体、92个DNA分子,故答案为:C。
【分析】有丝分裂和减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数目变化规律:
结 构
时 期
染色体
数
染色单
体数
DNA
分子数
有
丝
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
分裂期
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n→4n
4n→0
4n
末期
4n→2n
0
4n→2n
减
数
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
减
Ⅰ
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n
4n
4n
末期
2n→n
4n→2n
4n→2n
减Ⅱ
前、中期
n
2n
2n
后期
n→2n
2n→0
2n
末期
2n→n
0
2n→n
10.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
11.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;基因突变的特点及意义
12.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、果糖进入细胞利用细胞膜内外H+的浓度差产生的能量,为主动运输,A正确;
BC、由图可知,H+进入细胞是从高浓度到低浓度且需要载体蛋白的参与,为协助扩散;H+出细胞是从低浓度到高浓度、需要质子泵的参与、且消耗能量,为主动运输,B错误、C正确;
D、 由图可知,质子泵可以维持细胞内外H+浓度梯度,D正确。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输方式的比较:
运输方向
载体
能量
实 例
高浓度→低浓度
不需
不需
CO2、O2、甘油、苯、酒精等
高浓度→低浓度
需要
不需
红细胞吸收葡萄糖等
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等
13.【答案】A,B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、由题意可知,铁元素是血红蛋白的重要组成成分,血红蛋白是红细胞的主要成分,这说明铁元素是细胞中某些化合物的重要组成成分,A正确;
B、当人或哺乳动物体内含铁量减少时,红细胞运输氧的功能减弱,且若人或哺乳动物缺铁时,则表现为贫血,同时会出现一系列的症状,如贫血的人面色苍白,容易疲劳,并有气短、恶心、头痛、眩晕等症状,这说明,铁元素参与维持生物体的生命活动,B正确;
C、题干信息中并没有涉及到铁元素是否能够直接参与细胞的生物化学反应的论述,C错误;
D、只有A、B两项说明了铁元素的作用,D错误。
故答案为:AB。
【分析】细胞中的无机盐:(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。(2)功能:a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。C、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
14.【答案】A,C,D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、由图可知,A为下丘脑,是体温、水盐平衡、血糖调节的中枢,A正确;
B、激素f由A合成分泌,D释放,可调节血浆渗透压,故为抗利尿激素,抗利尿激素能促进肾小管和集合管重吸收水,故靶细胞主要是肾小管和集合管细胞,B错误;
C、人体调节血糖水平的路径:④→⑤→⑥属于神经调节,②→③属于体液调节,b能升高血糖,故为胰高血糖素,C正确;
D、C为肾上腺,E为甲状腺,二者均能参与体温调节,环境温度较低时c肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、体温平衡调节:
2、水盐平衡调节:
3、血糖平衡调节:
15.【答案】B,C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
16.【答案】A,C
【知识点】主动运输
17.【答案】(1)碱基互补配对;基因突变
(2)磷酸二酯键;显微注射
(3)避免引入致病菌,减少污染;能稳定遗传,释放少量蚊虫即可起到控制作用;能够持续起作用
(4)避免基因逃逸或转基因扩散引发的基因污染等问题
【知识点】转基因生物的安全性问题;基因工程的基本工具简介;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)图1中crRNA和tacrRNA结合形成sgRNA,sgRNA通过碱基互补配对原则与图2中的同源序列结合,引导Cas9蛋白对DNA进行切割。细胞在修复断裂的DNA 时会随机插入、删除或替换部分碱基对,从而引发基因突变,造成基因结构的改变。
(2)CRISPR/Cas9 基因编辑系统切割使 DNA 特定部位的磷酸二酯键断裂后,双链断裂,启动同源修复,使得DNA 上的靶向序列被替换成所需序列。将基因表达载体导入动物细胞受精卵使用显微注射法。
(3)寄生菌灭蚊技术需要使用致病菌感染雄蚊,污染环境。相对于寄生菌灭蚊,利用转基因灭蚊避免引入致病菌,减少污染;能稳定遗传,无需代代操作,释放少量蚊虫即可起到控制作用;能够持续起作用。
(4)转基因蚊虫有可能造成基因逃逸,扩散到自然界其他生物,导致基因污染等问题,故目前我国尚不允许释放转基因蚊虫。
【分析】1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、CRISPR/Cas9基因编辑系统类似基因工程中的限制酶,切DNA上特定片段后插入目的基因。基因工程中一般动物细胞选择受精卵细胞作为受体细胞。
18.【答案】(1)减数分裂Ⅱ中期(或减数第二次分裂中期)
(2)210或1024
(3)0
(4)不能;制片中细胞已经死亡
(5)父方和母方
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
19.【答案】(1)类囊体的薄膜
(2)NADPH、ATP、O2;NADPH
(3)C5
(4)14CO2→14C3→(14CH2O)
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用原理的应用
20.【答案】(1)NADPH;O2(、H+ );类囊体薄膜;线粒体内膜
(2)O2;④;⑤
(3)加速草酰乙酸-苹果酸穿梭、提高电子传递链的传递速率
(4)中、上、下;消耗光反应过剩的还原能,实现光保护;提高对漫射光的吸收能力,适应弱光环境
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;光合作用原理的应用
21.【答案】(1)基因突变
(2)胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成,出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成;选择性表达
(3)②⑤⑥;实验组γ珠蛋白表达量高于对照组,β珠蛋白表达量低于对照组
(4)c~d
(5)敲除(或沉默、突变)病人造血干细胞的BCL基因,筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞,体外大量培养后输入病人体内
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致的一种单基因遗传病。
(2)分析曲线图可知:胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成,出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成。在不同的发育时期,蛋白质的种类有区别是基因选择性表达的结果。
(3)BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子,科研人员推测该转录因子关闭了y珠蛋白基因的表达,而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测,即证明BCL基因的作用,实验组应选择的材料是②BCL基因敲除小鼠,然后去检测小鼠的β珠蛋白含量和γ珠蛋白含量。如果实验组γ珠蛋白表达量高于对照组,珠蛋白表达量低于对照组则证明推测正确。
(4)向培养液中添加适量的雌激素,此时重组载体上的BCL基因表达,产生BCL蛋白,BCL蛋白与BCL蛋白结合位点结合后,导致荧光蛋白基因被抑制;含F1~F3受体细胞不再有荧光,则说明BCL蛋白结合位点结合后在引物F3的下游的序列上,而含F4的受体细胞仍有荧光,则说明BCL蛋白结合位点结合后在引物F4的上游序列,故据此结果可推测,BCL蛋白结合位点位于c~d区段。
(5)根据上述对于BCL基因的研究:可以通过敲除(或沉默、突变)病人造血干细胞的BCL基因,筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞,体外大量培养后输入病人体内进行治疗。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
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高二期末生物学试卷
一、单选题(本大题共12个小题,每小题2分,共24分)
1.我国南方某地“木棉稻田农林复合系统”具有悠久历史。木棉根系发达,可巩固田坎,涵养水源,还可调节土壤微生物群落。下列叙述正确的是( )
A.木棉落花落叶可为稻田作物生长提供物质和能量
B.木棉和水稻在这一生态系统中具有相同的生态位
C.木棉稻田农林复合系统体现了生态工程的自生原理
D.木棉发达根系涵养水源体现了生物多样性的直接价值
2.目前,低碳生活理念已被人们普遍认同。根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是( )
A.生物群落内部进行碳循环的物质形式是二氧化碳
B.参与③过程的生物包括生产者、消费者和分解者
C.③过程增强后②过程随之增强,不能通过增强③减少大气中CO2
D.减少化石燃料的燃烧,大力植树种草将有利于降低大气中CO2
3.IFN-γ是由激活的辅助性T细胞产生的一种细胞因子,它能促进Th1细胞(辅助性T细胞)的分化和功能。抗IFN-γ抗体导致的免疫缺陷综合征通常是后天(成人期)产生的抗IFN-γ抗体,抑制了体内IFN-γ的作用而引起严重的Th1细胞免疫反应缺陷。下列相关叙述错误的是( )
A.IFN-γ在免疫反应中的作用是传递信息
B.抗IFN-γ抗体是由浆细胞产生的蛋白质
C.Th1细胞免疫反应缺陷会影响第一道防线发挥作用
D.抗IFN-γ抗体可能会影响Th1细胞识别抗原信息
4.在细胞工程中,多种技术都涉及生物材料以及细胞类型的筛选。下列选项中对应关系正确的是( )
选项
操作方法
操作目的
A
选择植物幼嫩的部分、花粉进行组织培养
实验材料的分化程度低、分裂能力强、易表现全能性
B
植物体细胞杂交中,选择两种细胞融合的细胞
新个体遗传物质来自两种生物且均表现出两种生物的特征
C
动物细胞融合实验中选择杂交瘤细胞
杂交瘤细胞均可无限增殖并产生所需抗体
D
胚胎移植时通过性别鉴定选择雌性胚胎移植
通过乳腺在特定时期产生乳汁的特点分离药物
A.A B.B C.C D.D
5.某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,有几处不正确( )
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养、植物体细胞杂交
动物细胞培养、动物体细胞核移植等
特殊处理
机械法去除细胞壁
胰蛋白酶或胃蛋白酶处理制细胞悬浮液
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、生物方法
典型应用
筛选有用突变体、脱毒获得抗病毒植株
单克隆抗体的制备,试管动物
培养液区别
蔗糖是离体组织赖以生长的成分
动物血清不可缺少
A.1 B.2 C.3 D.4
6.某雌雄同株单性花植物的红花和白花分别由基因A、a控制,基因型为Aa的植株中有1/5表现为白花。下列叙述错误的是( )
A.鉴定某白花植株基因型的最简单方法是让其自交
B.基因型为Aa的红花植株相互授粉产生子代的性状分离比为13:7
C.一株红花植株和一株白花植株进行正反交的子代表型及比例相同
D.一株红花植株和一株白花植株进行杂交时需去雄→套袋→授粉→套袋
7.我国科学家发现抗体在衰老过程中的异常积累是机体衰老的元凶之一。下列不能作为该发现的证据( )
A.衰老细胞表面组织相容性抗原逐渐增加
B.浆细胞密集分布在各种器官衰老敏感区
C.衰老机体中抗体基因表达水平逐渐升高
D.注射抗体的年轻小鼠引发多个器官衰老
8.绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行的一系列物质变化和能量转化的过程。下列叙述正确的是( )
A.植物幼苗叶肉细胞中产生的O2均释放到大气中
B.光合作用释放的O2中的O来自H2O和CO2
C.在叶绿体基质中,光能会转化为ATP和NADPH中的化学能
D.暗反应间接依赖于光照才能正常进行
9.人的卵原细胞中有46个染色体。在减数第一次分裂形成四分体时,细胞内同源染色体、姐妹染色单体、DNA分子的数目依次为
A.23对、46个、92个 B.46对、46个、92个
C.23对、92个、92个 D.46对、23个、46个
10.图1表示某二倍体小鼠细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段可能发生染色体互换
B.若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
C.若图1纵坐标表示染色体组数,则曲线CD段与AB段染色单体数相等
D.水解粘连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用
11.SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上。近期我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠。无X染色体的胚胎无法发育。下列相关说法不正确的是( )
A.SRY基因与SDX基因是同源染色体上的非等位基因
B.可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY
C.SDX蛋白促进SRY基因表达可以解释SDX基因突变雄鼠的异常表型
D.若上述发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比例为1:2
12.下图为某植物细胞膜部分结构与功能示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该细胞吸收果糖的方式是主动转运
B.图中载体蛋白对物质运输不具有选择性
C.图中表明同种物质可通过不同方式出入细胞
D.图中表明细胞内外H+浓度梯度依靠质子泵维持
二、多选题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分)
13.铁元素是血红蛋白的重要组成成分,血红蛋白是红细胞的主要成分。当人或哺乳动物体内含铁量减少时,红细胞运输氧的功能减弱。若人或哺乳动物缺铁时,则表现为贫血,同时会出现一系列的症状,如贫血的人面色苍白,容易疲劳,并有气短、恶心、头痛、眩晕等症状。以上资料说明铁元素的作用为( )
A.铁元素是细胞中某些化合物的重要组成成分
B.铁元素参与维持生物体的生命活动
C.铁元素直接参与细胞的生物化学反应
D.以上三项都是
14.下图是人体内环境态的部分调控简图,图中大写字母表示相应器官,小写字母表示相应物质,数字表示生理过程。下列说法正确的是( )
A.图中A是下丘脑,是体温、水平衡、血糖调节的中枢
B.激素f由D分泌,主要作用的靶细胞是肾小管和集合管细胞
C.人体调节血糖水平的路径:④→⑤→⑥→②→③属于神经-体液调节,其中b为胰高血糖素
D.结构C、E代表相应的内分泌腺均能参与体温调节,环境温度较低时c和甲状腺激素分泌增加
15.植物--丛枝菌根真菌(AM,脂质缺陷型)共生是自然界中广泛存在的共生形式,AM菌丝进入根皮层细胞内经过连续的双叉分枝形成丛枝。AM可以促进植物根系吸收磷酸盐,植物为AM提供脂质促进丛枝形成。科学家研究了苜蓿是如何调节脂质合成及输出,从而维持互惠共生稳定的分子机制,结果如图,下列说法正确的是( )
A.从共生初期到后期,STR基因表达量逐渐升高,促进丛枝形成
B.ERF12与ERM相互作用并在丛枝形成过程中起拮抗作用
C.ERF12自我转录抑制的负反馈调节机制确保了共生的稳定性
D.敲除STR、PT4和FatM基因后苜蓿因减少脂质输出而长势更差
16.下图是小肠上皮细胞部分物质跨膜运输的示意图,下列叙述正确的是
A.图中Na+和葡萄糖进入小肠绒毛上皮细的方式不同
B.图中一种载体蛋白只能转运一种物质
C.图中物质跨膜运输的过程体现了细胞膜的选择透过性
D.图中小肠肠腔中的葡萄糖进入内环境至少穿过4层磷脂双分子层
三、非选择题(本大题共5个小题,每小题12分,共60分)
17.随着CRISPR/Cas技术的出现,科学家已能在极短时间内对基因进行编辑,更改生命密码,揭示生命的运作原理。科学家研究发现利用这一技术能在许多方面为人类服务,比如利用转基因蚊子达到消灭蚊子的目的。
(1)CRISPR/Cas9系统可以实现对双链 DNA 的精确切割,由三部分组成:crRNA,tracrRNA 及 Cas9蛋白,如图1。crRNA与 tracrRNA结合形成 sgRNA,sgRNA 依据 原则与靶序列特异性结合,引导 Cas9 蛋白进行切割,造成DNA 双链断裂,细胞在修复断裂的DNA 时会随机插入、删除或替换部分碱基对,从而引发 。
(2)研究者利用 CRISPR/Cas9基因编辑系统和同源重组修复技术提高蚊虫群体中雄蚊比例,以达到有效控制雌蚊叮咬人类传播多种传染病的可能。同源重组修复是一种高保真的 DNA 双链断裂、修复技术,原理如图2,其过程为CRISPR/Cas9 基因编辑系统切割使 DNA 特定部位的 键断裂后,启动同源修复,使得DNA 上的靶向序列被替换成所需序列。通过 技术将基因表达载体导入蚊子受精卵,该受精卵发育成雄性蚊虫。Cas9蛋白将对应的靶向序列进行切割,以基因表达载体中同源序列间的DNA为模板进行修复,最终实现子代都继承相应基因,使群体中雄蚊比例升高。
(3)除利用转基因灭蚊之外,还存在寄生菌灭蚊技术。我国中山大学的奚志勇教授团队在这一领域的研究取得了一些成果。当雄蚊被沃尔巴克菌感染后,精子会被细菌产生的毒素污染。健康雌蚊的卵细胞与这些"毒精子"相遇后,产生细胞质不相容效应,导致后代无法正常发育。相对于寄生菌灭蚊,利用转基因灭蚊的优势有 (答出两点)。
(4)目前我国尚不允许释放转基因蚊虫,请结合已学生物学知识解释原因 。
18.如图是玉米(2n=20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,①~⑤代表不同的细胞。观察各图像中的染色体行为特点,回答下列问题:
(1)图中②细胞处于 时期。
(2)玉米的细胞中有10对同源染色体,那么在不发生染色体互换的情况下,经过减数分裂产生的花粉粒有 种染色体组成。
(3)如果①细胞的分裂过程中,有一对同源染色体没有分离,移向了同一极,那么形成的4个花粉粒中有 个是正常的。
(4)实验中,用显微镜观察一个花粉母细胞, (填“能”或“不能”)看到减数分裂的连续变化过程,原因是 。
(5)在建立减数分裂中染色体变化的模型活动中,用两种颜色的橡皮泥制作染色体,两种颜色分别代表来自 。
19.下图为光合作用过程的示意图,请据图回答下列问题:
(1)叶绿体中的色素分子分布在 上,它们能够捕获和转化光能,为光合作用提供能量。
(2)A阶段的化学反应主要产物包括 ,其中既为B阶段的化学反应提供还原剂又能提供能量的是 。
(3)B阶段图中的⑤为 。
(4)卡尔文用14C标记二氧化碳,发现了碳在光合作用中的转移途径 。
20.光照过强时还原能的积累会导致自由基的产生, 损伤膜结构。光呼吸(图中虚线所示) 可促进草酰乙酸—苹果酸的穿梭,输出叶绿体和线粒体中过剩的还原能实现光保护,线粒体中的电子传递链对该过程有促进作用,相关机制如下图,其中 A 、B 代表物质,①~⑤ 代表相关过程。请回答下列问题。
(1)图中物质 A 是 , 物质 B 是 。叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于 、 。
(2)图中 Rubisco 既能催化 C5 和 O2 反应, 又能催化 C5 和 CO2 反应,当 分压升高时会发生过程① , 光合作用过剩的 NADPH 通过草酰乙酸-苹果酸穿梭, 经过程 (填序号) 将还原能输入光呼吸过程,最终在过程 (填序号) 消耗。
(3)过程③向线粒体输入较多的还原能,线粒体通过 (2 分)缓解还原能过剩对线粒体的影响。
(4)在自然条件下,某植物在幼苗期全部为条形叶,随着树龄增长会逐渐出现卵形叶和锯齿叶。在最适温度及大气CO2 浓度下测得相关数据如下表(单位:μmol·m-2·s- 1):
叶型
净光合速率
光补偿点
光饱和点
呼吸作用
光呼吸
叶绿素 a/b
卵形叶
17.47
1881
2891
2.31
8.90
4.337
锯齿叶
16.54
2066
4260
3.08
9.12
4.397
条形叶
12.56
1428
2542
1.38
6.65
3.996
注:叶绿素 b 对荫蔽条件下占优势的漫射光的吸收能力大于叶绿素 a。
①据表数据推测,卵形叶、锯齿叶、条形叶分别分布在植株的 (填“上” 、“ 中”或“下”)部。
②据表可知,锯齿叶的光呼吸最强, 其意义是 。条形叶的叶绿素 a/b 比值最低的意义是 。
21. 镰状细胞贫血症是一种遗传病,患者会出现疼痛、贫血、手脚肿胀等症状。
(1)此病是由于编码血红蛋白的。珠蛋白基因中一个碱基对的改变,导致多肽链中某谷氨酸被缬氨酸替换。此种变异属于可遗传变异中的 。
(2)血红蛋自由两两相同的4个珠蛋白亚基构成,不同珠蛋白基因在人体发育过程中的表达情况如下图。
人体在胎儿期和出生后血红蛋白的主要组成分别是 。形成这种差异是基因 的结果。
(3)BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子,科研人员推测该转录因子关闭了珠蛋白基因(简称“基因”)的表达,而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测,实验组应选择的材料和检测指标为 ,支持上述推测的预期结果为 。
①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因过表达小鼠④检测α珠蛋白含量⑤检测β珠蛋白含量⑥检测γ珠蛋白含量
(4)实验结果证实了上述推测。为确定BCL蛋白在基因启动子中的结合位点,科研人员扩增了基因启动子不同长度的片段F1~F5,将这些片段分别构建表达载体(如下图),导入敲除BCL值基因的受体细胞。
成功转化后,检测出含F1~F4的受体细胞有绿色荧光,含F5的受体细胞无荧光。继续向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F3受体细胞不再有荧光,而含F4的受体细胞仍有荧光。据此推测,BCL蛋白结合位点位于 (用字母表示)。
(5)科学家还发现,珠蛋白含量多的镰状细胞贫血症患者症状较轻。请结合以上研究,提出利用病人的造血干细胞对镰状细胞贫血症进行基因治疗的思路 。
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