内容正文:
海珠区2024学年第二学期期末教学质量检测
高一生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上,再用2B铅笔将考生号和座位号填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再填涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。在此过程中他所采用的研究方法是( )
A. 建构模型 B. 对比实验
C. 同位素标记法 D. 假说一演绎法
【答案】D
【解析】
【详解】假说-演绎法包括观察现象、提出假说、演绎推理、实验验证等步骤。摩尔根观察到白眼性状与性别相关,提出“白眼基因位于X染色体”的假说,并通过测交实验验证,采用的研究方法是假说-演绎法,D正确。
故选D。
2. 果蝇是重要的遗传学实验材料,其原因不包含( )
A. 自然状态下一般是纯合子 B. 产生后代的数量足够多
C. 易于饲养且繁殖周期较短 D. 有易于区分的相对性状
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔选豌豆作为实验材料的原因有:豌豆有稳定的、易于区分的相对性状,豌豆是严格闭花授粉的植物,后代数量足够的多,用统计学的方法分析实验数据。
摩尔根选果蝇作为实验材料的原因有:易饲养;生长周期短;繁殖个体多;有易区分的相对性状等。
【详解】A、果蝇种群中个体随机交配,自然状态下不一定都是纯种。因此,自然状态下一般是纯合子不是果蝇是重要的遗传学实验材料的原因,A符合题意;
BCD、果蝇有易饲养、生长周期短、繁殖个体多、有易区分的相对性状等优点,满足作遗传学实验材料的要求。因此,果蝇常作为遗传学的实验材料,BCD不符合题意。
故选A。
3. 扁桃具有较强抗旱性。分布在我国云南、广西、贵州等地的多种野生扁桃,均属于桃属植物,其亲缘关系存在差异。下列叙述错误的是( )
A. 不同地区野生扁桃种群的基因库存在差异
B. 气候与海拔差异影响野生扁桃的进化方向
C. 分布地环境越相似野生扁桃亲缘关系越近
D. 同区域野生扁桃形态趋同是自然选择结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、不同地区的野生扁桃种群因地理隔离导致基因交流受阻,基因库中积累的变异不同,存在差异,A正确;
B、气候与海拔差异属于自然选择压力,会定向改变种群的基因频率,从而影响进化方向,B正确;
C、亲缘关系的远近主要由遗传物质的相似性决定,而地理隔离可能导致环境相似但亲缘关系较远,例如长期隔离的种群即使环境相似,也可能因独立进化而亲缘关系疏远,C错误;
D、同区域野生扁桃因适应相同的环境条件,自然选择导致形态结构趋同,D正确。
故选C。
4. 如图表示某哺乳动物体内正在进行分裂的一个细胞,下列叙述正确的是( )
A. 该细胞是处于减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞
B. 该细胞含染色单体4个、核DNA 分子4个
C. 该细胞正在进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D 该细胞分裂后形成一个卵细胞和一个极体
【答案】D
【解析】
【详解】A、该细胞细胞质不均等分裂,且不存在同源染色体,为减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞,A错误;
B、该细胞不含染色单体,含4个核DNA分子,B错误;
C、图示细胞处于减数分裂Ⅱ后期,而同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,C错误;
D、该细胞为次级卵母细胞,其分裂后形成一个卵细胞和一个极体,D正确。
故选D。
5. 遗传病的检测和预防是提高人口素质、推进健康中国建设的重要举措。下列有关遗传病的检测和预防的叙述,错误的是( )
A. 在人群中开展调查可了解单基因遗传病的发病情况
B. 依据家族病史等信息可向咨询对象提出产前诊断等建议
C. 通过B超检查就可确定胎儿是否患有镰状细胞贫血
D. 经基因检测确定不携带致病基因的胎儿仍然有可能患遗传病
【答案】C
【解析】
【分析】遗传病的监测和预防:①产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。②遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】A、单基因遗传病的发病率可通过人群调查统计,A正确;
B、依据家族病史等信息预测再患某种遗传病的风险,并向咨询对象提出进行产前诊断等建议,B正确;
C、B超用于观察胎儿形态结构异常,而镰状细胞贫血由血红蛋白基因突变引起,需通过基因检测或血细胞镜检确诊,C错误;
D、通过基因诊断只能查出胎儿是否患有基因病,不能诊断胎儿是否患有染色体异常遗传病,因此,基因检测确定胎儿不携带致病基因但胎儿仍然可能患遗传病,D正确。
故选C。
6. 下列相关实验中涉及“分离”叙述,错误的是( )
A. 格里菲思从死亡小鼠中分离出的S型细菌可能是由R 型细菌转化并繁殖而来
B. 噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C. 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,可以观察到同源染色体分离的动态过程
D. 羊膜腔穿刺取羊水进行离心,分离获取的细胞可用于染色体异常遗传病的检测
【答案】C
【解析】
【详解】A、格里菲思从死亡小鼠中分离出的S型细菌可能是由R 型细菌转化并繁殖而来,A正确;
B、噬菌体侵染实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,便于离心后区分上清液和沉淀物中的放射性,B正确;
C、观察减数分裂装片时,细胞已经死亡,无法观察到同源染色体分离的动态过程,C错误;
D、羊膜腔穿刺后,离心羊水可分离胎儿脱落细胞,分离获取的细胞可用于染色体异常遗传病的检测,D正确。
故选C。
7. DNA 指纹技术被广泛用于刑事案件的侦破、亲子鉴定、遇难人员身份确认等很多方面。应用该技术的原理是( )
A. 不同DNA 分子的基本骨架均由磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧构成
B. 不同DNA 分子都能通过碱基互补配对形成氢键来保持结构相对稳定
C. 不同DNA 分子中腺嘌呤和胸腺嘧啶的数量总是相等
D. 不同DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息
【答案】D
【解析】
【详解】A、所有DNA分子的基本骨架均由磷酸与脱氧核糖交替排列构成,这是DNA的共性,无法用于区分个体,A不符合题意;
B、碱基互补配对形成氢键是DNA双链结构的普遍特性,所有DNA分子均具备,不能解释个体差异,B不符合题意;
C、腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)数量相等是双链DNA的碱基配对规律(A=T),属于共性,与个体特异性无关,C不符合题意;
D、不同DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列不同,导致遗传信息差异,这是DNA指纹技术区分个体的直接依据,D符合题意。
故选D。
8. 如图为某遗传病的家族系谱图,Ⅱ-3个体不含致病基因。不考虑变异情况 下列叙述错误的是( )
A. 该病的致病基因位于X染色体上
B. Ⅰ-1和Ⅱ-4均为杂合子的概率是1
C. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女儿患病概率为0
D. Ⅲ-6和正常男性婚配生育携带者的概率是 1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、分析题图,Ⅱ-3和Ⅱ-4正常,生出Ⅲ-7患病,“无中生有”为隐性,且Ⅱ-3个体不含致病基因,说明该病为伴X染色体隐性遗传,A正确;
B、假设控制该病的基因由A、a表示,Ⅰ-1生出Ⅱ-5男孩患病,说明Ⅰ-1的基因型一定是XAXa,Ⅱ-4生出Ⅲ-7男孩患病,说明Ⅱ-4的基因型一定是XAXa,Ⅰ-1和Ⅱ-4均为杂合子的概率是1,B正确;
C、Ⅱ-3的基因型为XAY,Ⅱ-4的基因型一定是XAXa,XAXa×XAY→XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女儿患病概率为0,C正确;
D、Ⅱ-6的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,与正常男性(XAY)婚配,生育携带者(XAXa)的概率是1/2×1/4=1/8,D错误。
故选D。
9. 研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于( )
A. 基因突变
B. 染色体变异
C. 基因重组
D. 表观遗传
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
【详解】由题意可知,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传,ABC错误、D正确。
故选D。
10. 某班级同学利用两个小桶和红、蓝两色的小球进行性状分离比的模拟实验。其中,两个小桶分别标记甲、乙,红球标记D,蓝球标记d。下列叙述错误的是( )
A. 甲桶中小球的总数与乙桶中小球的总数必须相等
B. 每个小桶内红、蓝两色的小球数量必须相等
C. 从桶中抓取小球的过程模拟了成对基因分离的过程
D. 全班总的统计结果一般比小组的统计结果更接近理论比值
【答案】A
【解析】
【分析】基因的分离定律(1)内容:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。(2)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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。(3)适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。(4)细胞学基础:减数第一次分裂后期等位基因随着同源染色体的分开而分离。(5)作用时间:有性生殖形成配子时(减数第一次分裂后期)。
【详解】A.甲、乙两桶分别代表雌雄生殖器官,雄配子数量通常远多于雌配子,因此两桶小球总数无需相等,A错误;
B.每个小桶内的红、蓝小球分别代表两种配子,数量相等以模拟等位基因分离后配子比例为1:1,B正确;
C.从小桶中抓取小球的过程相当于配子形成,即模拟了成对的遗传因子的分离过程,C正确;
D.全班统计样本量更大,结果更接近理论值(1:2:1),D正确;
故选A。
11. 丝瓜为雌雄同株异花植物。现将两个丝瓜品种P₁和P₂进行间行杂交获得F₁,F₁自交获得F₂,结果如图所示。不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述错误的是( )
A. P₁和P₂都是纯合子
B. 丝瓜味苦性状只受一对等位基因控制
C. P₁和P₂间行杂交时,需要进行套袋处理
D. F₂中不苦植株的不苦性状都能稳定遗传
【答案】B
【解析】
【分析】基因的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、F2中味苦:不苦=271:209≈9:7,为9:3:3:1的变式,说明F1是双杂合子,而P₁和P₂杂交得到的子一代只有一种表型,说明P₁和P₂是纯合子,A正确;
B、F2中味苦:不苦=271:209≈9:7,为9:3:3:1的变式,可知丝瓜味苦性状至少受到两对等位基因的控制,B错误;
C、丝瓜为雌雄同株异花植物,P1和P2进行间行杂交时,不需要进行人工去雄,需要套袋处理,C正确;
D、假设控制该性状的两对等位基因用A/a和B/b表示,则F1基因型为AaBb,味苦的基因型为A-B-,不苦的基因型为A_bb、aaB_和1aabb,F2中不苦植株的基因型为A_bb、aaB_和aabb,自交后代均为不苦植株,都能稳定遗传,D正确。
故选B。
12. 赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是遗传物质,其中一组实验用³PP标记噬菌体的DNA,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 完成该组实验需要先用含³²P的培养基培养噬菌体
B. 该组实验可以说明噬菌体的 DNA 进入了大肠杆菌
C. 只有部分含³²P的新噬菌体获得了亲代的遗传信息
D. 保温时间过长或过短,都不会影响上清液的放射性
【答案】B
【解析】
【详解】A、噬菌体是病毒,需寄生在活细胞(大肠杆菌 )中,不能用培养基直接培养,A错误;
B、32P 标记 DNA,离心后沉淀物(细菌 )放射性高,新噬菌体中检测到 32P,说明DNA 进入大肠杆菌,B正确;
C、所有新噬菌体的遗传信息都来自亲代 DNA,含 32P 的是亲代 DNA 链,C错误;
D、保温时间过长(细菌裂解,子代噬菌体释放到上清液 )或过短(噬菌体未完全侵入 ),都会使上清液放射性升高,D错误。
故选B。
13. 研究发现细胞缺乏氨基酸时,负载 tRNA (携带氨基酸的tRNA)转化为空载tRNA(未携带氨基酸的 tRNA),并通过激活Gen2P 激酶等信号通路调控基因表达,过程如图。下列叙述错误的是( )
A. ①②过程均涉及氢键的形成与断裂
B. ②表示翻译过程,需①产生的 RNA 参与
C. 距离终止密码子线性排列最近的核糖体是d
D. 细胞缺乏氨基酸时,③④过程增强
【答案】C
【解析】
【详解】A、①是转录过程,DNA解旋(氢键断裂)、形成RNA-DNA杂交区(氢键形成)、RNA释放(氢键断裂),②是翻译过程,tRNA的反密码子和mRNA的密码子互补配对(氢键形成)、tRNA离开(氢键断裂) ,均涉及氢键的形成与断裂,A正确;
B、②表示翻译过程,需①转录产生的 mRNA(作为模板)、tRNA(转运氨基酸 )、rRNA(构成核糖体成分)参与,B正确;
C、翻译时核糖体沿着mRNA移动,肽链越长说明翻译进行的越早,距离起始密码子越近,距离终止密码子越远,所以距离终止密码子线性排列最近的核糖体是a,C错误;
D、细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA转化为空载 tRNA,会激活Gen2P激酶等信号通路,使③(抑制翻译)、④(抑制转录)过程增强,减少蛋白质合成,D正确。
故选C。
14. 某二倍体动物的性别决定方式为 ZW型,雌性和雄性个体数比例为 1:1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述错误的是( )
A. 该种群H基因的频率是90%
B. 该种群有 5.5%的个体患甲病
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有8种
D. 两个表型正常的该动物交配,后代患甲病的概率为3/22
【答案】CD
【解析】
【详解】A、雌性个体中患甲病(ZhW)的比例为1/10 ,因种群遗传平衡,Zh基因频率等于雌性中Zh的频率,即10% ,则ZH基因频率为90% ,A正确;
B、该种群患病基因型为有雄性ZhZh,雌性ZhW两种,且雌雄比例相等,所以总患病率=雌性患病率(1/2×1/10=5%)+雄性患病率(1/2×1/100=0.5%),合计5.5%,B正确;
C、繁殖一代后雄性基因型为ZHZH、ZHZh、ZhZh(3种),雌性为ZHW、ZhW(2种),共5种基因型,C错误;
D、该种群处于遗传平衡,所以ZHZh共有2×0.1×0.9=0.18(雄性中),ZHZH=0.92=0.81(雄性中),二者比例为2:9,正常雄性(ZHZH或ZHZh)与正常雌性(ZHW)交配,后代为ZhW且患病的概率是2/11×1/4=1/22,D错误。
故选CD。
15. 果蝇3 号染色体上的基因L₁和L₂分别决定了果蝇的裂翅和正常翅,当L₁纯合时,胚胎无法存活。研究人员发现,图中某裂翅品系3号染色体上还有另一对基因A/a,且A纯合也会致死。下列分析正确的是( )
A. 两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 两对基因一般以杂合的形式连续遗传
C. 群体中L₁与A 基因频率逐代降低
D. 若后代出现正常翅则发生基因突变
【答案】B
【解析】
【详解】A、两对基因L1/L2和A/a位于一对同源染色体上,其遗传时不遵循自由组合定律,A错误;
B、由于当L1基因(控制裂翅)纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡,因此群体中不存在裂翅的纯合子,故两对基因一般以杂合的形式连续遗传,B正确;
C、该品系雌雄果蝇相互交配,子代基因型为L1L1aa(致死)、L1L2Aa、L2L2AA(致死)、因此子代中L1与A基因的频率仍保持各为50%,L1与A基因的频率没有降低,C错误;
D、若后代出现正常翅,说明亲本产生了一定比例为L1A的配子,由于基因突变的频率较低,因此上述配子的形成可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,D错误。
故选B。
16. 分析生物染色体组的倍性时,将普通小麦(2n=42)、二粒小麦(2n=28)、一粒小麦(2m=14)、粗山羊草(2n=14)进行如下杂交,F₁杂合子在减数分裂Ⅰ中四分体的数目如下表。下列叙述错误的是( )
亲本杂交组合
一粒小麦×二粒小麦
二粒小麦×普通小麦
二粒小麦×粗山羊草
粗山羊草×普通小麦
四分体数目(个)
7
14
0
7
A. 一粒小麦和粗山羊草杂种的四分体数为0、
B. 用秋水仙素处理一粒小麦后可以获得二粒小麦
C. 普通小麦和粗山羊草的卵细胞中彼此有部分染色体同源
D. 低温处理二粒小麦和粗山羊草的不育杂种可得到普通小麦
【答案】B
【解析】
【详解】A、一粒小麦(2n=14)×二粒小麦(2n=28)杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体,说明一粒小麦配子和二粒小麦配子有7对同源染色体,但二粒小麦(2n=28)×粗山羊草(2n=14)杂交后代减数分裂不出现四分体,说明二粒小麦和粗山羊草不存在同源染色体,则一粒小麦和粗山羊草也不存在同源染色体,两者杂种的四分体数为0,A正确;
B、一粒小麦(2n=14)×二粒小麦(2n=28)杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体,说明二粒小麦的配子(n=14)和一粒小麦的配子(n=7)有7对同源染色体,二粒小麦的配子中还有7条与一粒小麦非同源的染色体,因此用秋水仙素处理一粒小麦后不可以获得二粒小麦,B错误;
C、普通小麦(2n=42)×粗山羊草(2n=14)杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体,说明普通小麦配子(n=21)和粗山羊草的配子(n=7)7对同源染色体,故普通小麦和粗山羊草的卵细胞中彼此有部分染色体同源,C正确;
D、低温处理二粒小麦(2n=28)和粗山羊草(2n=14)的不育杂种(染色体数=14二粒小麦+7粗山羊草)可使得染色体加倍(染色体数=28二粒小麦+14粗山羊草),当该个体分别与二粒小麦和粗山羊草杂交时,获得与表格相同的结果,因此通过这个方法可以获得普通小麦,D正确。
故选B。
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。考生根据要求作答。
17. 人类间充质干细胞(hMSC)是机体内部分组织细胞再生的重要来源,hMSC在体外经过多代大规模培养后容易自发衰老,这一现象限制了其在临床治疗中的应用。研究人员发现,hMSC中CUL2蛋白的缺失会引发显著的衰老效应,蛋白质T2可通过调节细胞周期相关蛋白P21的含量影响细胞衰老过程,而CUL2则参与了T2的降解,过程如图所示。
回答下列问题:
(1)hMSC 通过____过程形成不同种类的细胞,进而修复受损组织;该过程产生细胞种类差异的根本原因是____。
(2)衰老的hMSC分裂能力弱,细胞周期相关蛋白 P21可能_____(填“促进”或“抑制”)有丝分裂。
(3)为延缓hMSC 的衰老过程,根据图中信息,从分子水平提出解决思路:①___;②___。
【答案】(1) ①. 细胞分化 ②. 基因的选择性表达
(2)抑制 (3) ①. 增加CUL2的含量 ②. 减少P21(或T2)的含量
【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。
【小问1详解】
hMSC 通过细胞分化形成不同种类的细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【小问2详解】
分析题图可知,年轻细胞分裂能力强,P21含量低,而衰老细胞分裂能力弱,P21含量高,说明P21能抑制细胞的有丝分裂。
【小问3详解】
结合题干信息和题图分析,hMSC中CUL2蛋白的缺失会引发显著的衰老效应,且T2会导致P21含量增加使细胞发生衰老,为延缓hMSC 的衰老过程,可增加CUL2的含量或减少P21(或T2)的含量 。
18. 番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。回答下列问题:
(1)果皮颜色的遗传受一对等位基因的控制。当黄色果皮的番茄与无色果皮的番茄进行杂交时,F₁的果皮表现为黄色,表明____果皮为显性性状。F₁自交产生的F₂中,出现了黄色果皮与无色果皮的番茄,这一现象在遗传学中被称为____。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A 突变为a)果肉黄色,乙(基因B 突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图一。据此推断,亲本乙的基因型为____;F₂中红色个体的基因型共有____种,F₂的黄色个体随机交配得到的子代表型及比例为____。
(3)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图二。上述基因A、B以及另一基因H 均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。据图二分析,基因 A 可通过____,进而控制番茄的果肉颜色。基因型为 aabb 的个体果肉细胞中出现前体物质2积累且呈橙色的原因是____。
【答案】(1) ①. 黄色 ②. 性状分离
(2) ①. AAbb ②. 4 ③. 黄色:橙色=8:1
(3) ①. 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 ②. 基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素
【解析】
【分析】将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离;甲、乙为两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。由图1可知,F2比值约为为9:3:4,F1基因型为AaBb,红色基因型为A_B_,黄色为aaB_,橙色为A_bb、aabb,甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。
【小问1详解】
果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色,说明黄色是显性性状;F₁自交产生的F₂中,出现了黄色果皮与无色果皮的番茄,这一现象在遗传学中被称为性状分离。
【小问2详解】
由图1可知,F2比值约为9:3:4,F1基因型为AaBb,甲乙基因型分别为aaBB、AAbb;F2红色个体约占9份,有如下4种基因型4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB;由题可知F2中黄色的基因型及比例为aaBB、aaBb=1:2,其产生配子的类型及概率为aB:ab=2:1,其后代的基因型及比例为aaBB:aaBb:aabb=4:4:1,即F3植株各种果肉表型及比例为黄:橙=8:1
【小问3详解】
基因A通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制番茄的果肉颜色;由题意和图2可知,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,则存在A或H,不在B基因时,果肉呈橙色。因此,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素。
19. 真核细胞内染色体外环状DNA (eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA,DNA的损伤可能会导致 eccDNA 的形成。图中途径Ⅰ和途径Ⅱ分别表示真核细胞中DNA 复制的两种情况,a、b、a'和b'表示子链的两端,①~⑥表示生理过程。
回答下列问题:
(1)途径Ⅰ中,酶Ⅰ为____;DNA的复制在不同起点_____(填“同时”或“不同时”)开始;每个复制泡中两条子链合成的连续性表现为____。
(2)观察途径Ⅱ, a、b、a'和b'中为5'端的是____。过程⑥eccDNA实现了自我复制, 推测其原因是____。
(3)eccDNA 在肿瘤细胞中普遍存在,肿瘤细胞分裂时,因eccDNA 无着丝粒,而无法被____附着,导致不能平均分配到子细胞中。由此可见,eccDNA的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
【答案】(1) ①. 解旋酶 ②. 不同时 ③. 一条子链连续合成,另一条不连续合成
(2) ①. a和a' ②. eccDNA上含有复制起点
(3) ①. 纺锤丝(星射线) ②. 不遵循
【解析】
【分析】题图分析:①表示正常DNA复制,③表示受损伤的DNA复制,②④表示两条单链复制产生子代DNA过程。其中,a、b、a'和b'表示子链的两端,酶1表示解旋酶,酶2表示DNA聚合酶。
【小问1详解】
途径I中,酶I负责解开DNA双链,为解旋酶;途径I中,复制泡的大小不同,说明DNA的复制在不同起点不同时开始;DNA的两条链是反向平行的,都是从5'到3'延伸子链,所以每个复制泡内,一条子链连续合成,另一条不连续合成。
【小问2详解】
DNA子链沿5'→3'延伸,途径Ⅱ中,a和a'为子链起始延伸的5'端。复制起点让DNA拥有自我复制的能力,故过程⑥中eccDNA能自我复制的原因是eccDNA上有复制起点。
【小问3详解】
肿瘤细胞分裂时,染色体通过纺锤丝附着着丝粒分配,eccDNA无着丝粒,无法被纺锤丝(星射线)附着,孟德尔遗传规律适用于染色体上的基因,eccDNA游离于染色体外,故不遵循该规律。
20. 巴马猪(2n=38)是中国特有猪种,具有遗传稳定性高、器官结构与人相似、抗病性强等特点,在人器官培育领域备受关注。
(1)巴马猪细胞内基因控制肽链的合成过程,基因中的一条单链是指导mRNA合成的模板链,模板链指导mRNA合成时需要____酶的催化。模板链的互补链是编码链,若编码链的一段序列为5'——ATG——3',则该序列所对应的密码子是____。
(2)部分氨基酸密码子如下表。若某短肽对应mRNA的编码序列为5'—UACGAACAUUGG——3',则该短肽的氨基酸序列是____。若该短肽对应的DNA 序列有3处碱基发生了替换,但短肽的氨基酸序列不变,则此时编码短肽的mRNA 序列为____。
氨基酸
色氨酸
谷氨酸
酪氨酸
组氨酸
密码子
UGG
GAA
GAG
UAC
UAU
CAU
CAC
(3)对巴马猪基因组测序,需测定____条染色体上的DNA碱基序列。
(4)目前利用巴马猪生产的人心脏、肾脏等器官在移植中的免疫排斥严重。科研人员尝试利用CRISPR/Cas9(基因组编辑系统)敲除猪的某些基因,减少猪器官表面抗原,转入人基因,降低免疫排斥风险。
① 如图基因编辑过程中,向导RNA通过____原则识别结合特定的核苷酸序列以确定切割位置。
② CRISPR/Cas9 基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,向导RNA 的识别序列较长,基因编辑的脱靶率则较低,原因是____。
【答案】(1) ①. RNA 聚合 ②. AUG
(2) ①. 酪氨酸 - 谷氨酸 - 组氨酸 - 色氨酸 ②. 5'—UAUGAGCACUGG——3'
(3)20 (4) ①. 碱基互补配对 ②. 识别序列越长,能与之碱基互补配对的特定核苷酸序列在基因组中出现的概率越低,就越不容易与其他非目标序列结合 。
【解析】
【分析】基因工程中的操作工具及其作用:①“分子手术刀”——限制酶,能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,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开,因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶,E·coliDNA连接酶,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。移植的器官会被人的免疫系统视作抗原加以攻击,使用免疫抑制剂可以减轻免疫排斥反应。
【小问1详解】
基因中的模板链指导 mRNA 合成的过程是转录,转录过程需要 RNA 聚合酶的催化。 已知编码链的一段序列为 5'——ATG——3',编码链与模板链互补,mRNA 与模板链也互补,所以 mRNA 上对应的序列为 5'——AUG——3',即密码子是 AUG。
【小问2详解】
已知 mRNA 的编码序列为 5'—UACGAACAUUGG——3',根据密码子表,UAC 对应酪氨酸,GAA 对应谷氨酸,CAU 对应组氨酸,UGG 对应色氨酸,所以该短肽的氨基酸序列是酪氨酸 - 谷氨酸 - 组氨酸 - 色氨酸。 若该短肽对应的 DNA 序列有 3 处碱基发生了替换,但短肽的氨基酸序列不变,这是因为密码子的简并性。根据密码子表,酪氨酸的密码子有 UAC、UAU,谷氨酸的密码子有 GAA、GAG,组氨酸的密码子有 CAU、CAC,色氨酸的密码子只有 UGG ,所以此时编码短肽的 mRNA 序列为 5'—UAUGAGCACUGG——3'。
【小问3详解】
巴马猪(2n=38),即有 18 对常染色体和 1 对性染色体(XX 或 XY),对基因组测序时,需要测定 18 条常染色体和 X、Y 两条性染色体上的 DNA 碱基序列,共18+2=20条。
【小问4详解】
①在基因编辑过程中,向导 RNA 通过碱基互补配对原则识别结合特定的核苷酸序列以确定切割位置。
②向导 RNA 的识别序列较长,基因编辑的脱靶率则较低,原因是识别序列越长,能与之碱基互补配对的特定核苷酸序列在基因组中出现的概率越低,就越不容易与其他非目标序列结合,从而减少脱靶的可能性。
21. 玉米为雌雄同株的植物,雄性可育基因(Ms₁)对雄性不育基因(ms₁)为显性,黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)为显性,这两对等位基因均位于6号染色体上,Y和ms₁位于一条染色体上, y 和Ms₁位于另一条染色体上。雄性不育植株仅花粉败育,卵细胞正常可育。图一所示,植株甲雄性可育,且两对基因均为杂合;植株乙、丙是对植株甲群体诱变并筛选得到。
回答下列问题:
(1)根据Ms₁/ms₁、Y/y这两对基因的位置关系,将植株甲自交,子一代表型有____种。培育植株乙、丙过程中发生的变异类型分别是____。
(2)植株乙减数分裂Ⅰ时,6号染色体中任意配对的两条染色体彼此分离,另一条随机移向细胞一极,最终产生的配子均可育。植株甲和植株乙杂交,子一代中两对基因均为纯合的白胚乳雄性可育个体所占比例是____。
(3)植株丙细胞中6号染色体和9号染色体发生变异但片段均未丢失。已知植株丙产生的雄配子中所含染色体片段组合相当于一个染色体组时则可育,缺少部分片段时会导致败育,而卵细胞均可育。
①植株丙产生的可育雄配子种类有____种。
②雄性不育植株(ms₁ms₁)便于杂交育种,但无法通过自交来保持这种不育性。若某品系植株与雄性不育植株杂交,子代植株均表现为雄性不育,则该品系为保持系。将植株甲作为_____(填“父本”或“母本”或“父本或母本”)与植株丙杂交,在子一代中获得植株丁和植株戊(如图二),其中植株____可作为保持系,原因是____。
【答案】(1) ①. 3 ②. 染色体数目变异、染色体结构变异
(2)1/12 (3) ①. 两 ②. 父本 ③. 丁 ④. 植株丁只能产生含ms1的雄配子,与雄性不育植株杂交,子代植株均表现为雄性不育,而其含有Ms1配子会因为缺少部分片段时会导致败育。而植株戊可以产生含ms1或Ms1的雄配子,与雄性不育植株杂交,子代植株并不全表现为雄性不育。
【解析】
【分析】基因分离定律实质是:在同一对基因杂合体内,等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【小问1详解】
若Y和ms1位于一条染色体上,y和Ms1位于另一条染色体上,则植株甲自交过程中产生1/2Yms1、1/2yMs1的雌配子和1/2Yms1、1/2yMs1的雄配子,雌雄配子随机结合后,子代基因型、表型及比值为1/4YYms1ms1(黄色雄性不育)、2/4YyMs1ms1(黄色雄性可育)、1/4yyMs1Ms1(白色雄性可育),故子一代表型有3种。图中乙品种6号染色体多了一条,形成了6号三体,发生了染色体数目变异;丙植株发生9号染色体和6号染色体发生了易位,属于染色体结构变异。
【小问2详解】
已知Y和ms1位于一条染色体上,y和Ms1位于另一条染色体上,且号染色体中任意配对的两条染色体彼此分离,另一条随机移向细胞一极,最终产生的配子均可育,故植株乙经减数分裂产生2/6YyMs1ms1、1/6YYms1ms1、1/6yMs1、2/6Yms1的配子,植株甲产生1/2Yms1、1/2yMs1的配子,雌雄配子随机结合后,两对基因均为纯合的白胚乳雄性可育个体(yyMs1Ms1)所占比例为1/12。
【小问3详解】
丙植株发生了染色体易位,设6号同源染色体中,正常的6号染色体为⑥,发生染色体易位的6号染色体为⑥',9号同源染色体中,正常的9号染色体为⑨,发生染色体易位的9号染色体为⑨',则植株丙在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,产生的雄配子染色体组合为⑥⑨、⑥⑨'、⑥'⑨、⑥'⑨'四种,其中可育雄配子由⑥⑨、⑥'⑨'两种。
已知植株丙产生的雄配子中所含染色体片段组合相当于一个染色体组时则可育,缺少部分片段时会导致败育,而卵细胞均可育。由图二中植株丁可知,其中一条6号染色体为发生染色体易位的6号染色体,而其9号染色体都为正常,故植株丙为母本,则植株甲为父本。由保持系的定义可知,该品系须做为父本,且只能产生含ms1的雄配子,故植株丁为保持系,因为其只能产生含ms1的雄配子,与雄性不育植株杂交,子代植株均表现为雄性不育,而其含有Ms1配子会因为缺少部分片段时会导致败育。而植株戊可以产生含ms1或Ms1的雄配子,与雄性不育植株杂交,子代植株并不全表现为雄性不育。
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海珠区2024学年第二学期期末教学质量检测
高一生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上,再用2B铅笔将考生号和座位号填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再填涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。在此过程中他所采用的研究方法是( )
A. 建构模型 B. 对比实验
C. 同位素标记法 D. 假说一演绎法
2. 果蝇是重要的遗传学实验材料,其原因不包含( )
A. 自然状态下一般是纯合子 B. 产生后代的数量足够多
C. 易于饲养且繁殖周期较短 D. 有易于区分的相对性状
3. 扁桃具有较强抗旱性。分布在我国云南、广西、贵州等地的多种野生扁桃,均属于桃属植物,其亲缘关系存在差异。下列叙述错误的是( )
A. 不同地区野生扁桃种群的基因库存在差异
B. 气候与海拔差异影响野生扁桃的进化方向
C. 分布地环境越相似的野生扁桃亲缘关系越近
D. 同区域野生扁桃形态趋同是自然选择的结果
4. 如图表示某哺乳动物体内正在进行分裂的一个细胞,下列叙述正确的是( )
A. 该细胞是处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞
B. 该细胞含染色单体4个、核DNA 分子4个
C. 该细胞正在进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D. 该细胞分裂后形成一个卵细胞和一个极体
5. 遗传病的检测和预防是提高人口素质、推进健康中国建设的重要举措。下列有关遗传病的检测和预防的叙述,错误的是( )
A. 在人群中开展调查可了解单基因遗传病的发病情况
B. 依据家族病史等信息可向咨询对象提出产前诊断等建议
C. 通过B超检查就可确定胎儿是否患有镰状细胞贫血
D. 经基因检测确定不携带致病基因的胎儿仍然有可能患遗传病
6. 下列相关实验中涉及“分离”的叙述,错误的是( )
A. 格里菲思从死亡小鼠中分离出的S型细菌可能是由R 型细菌转化并繁殖而来
B. 噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C. 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,可以观察到同源染色体分离的动态过程
D. 羊膜腔穿刺取羊水进行离心,分离获取的细胞可用于染色体异常遗传病的检测
7. DNA 指纹技术被广泛用于刑事案件的侦破、亲子鉴定、遇难人员身份确认等很多方面。应用该技术的原理是( )
A. 不同DNA 分子的基本骨架均由磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧构成
B. 不同DNA 分子都能通过碱基互补配对形成氢键来保持结构相对稳定
C. 不同DNA 分子中腺嘌呤和胸腺嘧啶的数量总是相等
D. 不同DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息
8. 如图为某遗传病的家族系谱图,Ⅱ-3个体不含致病基因。不考虑变异情况 下列叙述错误的是( )
A. 该病的致病基因位于X染色体上
B. Ⅰ-1和Ⅱ-4均为杂合子的概率是1
C. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女儿患病概率为0
D. Ⅲ-6和正常男性婚配生育携带者的概率是 1/4
9. 研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于( )
A. 基因突变
B 染色体变异
C. 基因重组
D. 表观遗传
10. 某班级同学利用两个小桶和红、蓝两色的小球进行性状分离比的模拟实验。其中,两个小桶分别标记甲、乙,红球标记D,蓝球标记d。下列叙述错误的是( )
A. 甲桶中小球的总数与乙桶中小球的总数必须相等
B. 每个小桶内红、蓝两色的小球数量必须相等
C. 从桶中抓取小球的过程模拟了成对基因分离的过程
D. 全班总的统计结果一般比小组的统计结果更接近理论比值
11. 丝瓜为雌雄同株异花植物。现将两个丝瓜品种P₁和P₂进行间行杂交获得F₁,F₁自交获得F₂,结果如图所示。不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述错误的是( )
A. P₁和P₂都是纯合子
B. 丝瓜味苦性状只受一对等位基因控制
C. P₁和P₂间行杂交时,需要进行套袋处理
D. F₂中不苦植株的不苦性状都能稳定遗传
12. 赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是遗传物质,其中一组实验用³PP标记噬菌体的DNA,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 完成该组实验需要先用含³²P的培养基培养噬菌体
B. 该组实验可以说明噬菌体的 DNA 进入了大肠杆菌
C. 只有部分含³²P的新噬菌体获得了亲代的遗传信息
D. 保温时间过长或过短,都不会影响上清液的放射性
13. 研究发现细胞缺乏氨基酸时,负载 tRNA (携带氨基酸的tRNA)转化为空载tRNA(未携带氨基酸的 tRNA),并通过激活Gen2P 激酶等信号通路调控基因表达,过程如图。下列叙述错误的是( )
A. ①②过程均涉及氢键的形成与断裂
B. ②表示翻译过程,需①产生的 RNA 参与
C. 距离终止密码子线性排列最近的核糖体是d
D 细胞缺乏氨基酸时,③④过程增强
14. 某二倍体动物的性别决定方式为 ZW型,雌性和雄性个体数比例为 1:1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述错误的是( )
A. 该种群H基因的频率是90%
B. 该种群有 5.5%的个体患甲病
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有8种
D. 两个表型正常的该动物交配,后代患甲病的概率为3/22
15. 果蝇3 号染色体上的基因L₁和L₂分别决定了果蝇的裂翅和正常翅,当L₁纯合时,胚胎无法存活。研究人员发现,图中某裂翅品系3号染色体上还有另一对基因A/a,且A纯合也会致死。下列分析正确的是( )
A. 两对基因遗传遵循自由组合定律
B. 两对基因一般以杂合的形式连续遗传
C. 群体中L₁与A 基因频率逐代降低
D. 若后代出现正常翅则发生基因突变
16. 分析生物染色体组的倍性时,将普通小麦(2n=42)、二粒小麦(2n=28)、一粒小麦(2m=14)、粗山羊草(2n=14)进行如下杂交,F₁杂合子在减数分裂Ⅰ中四分体的数目如下表。下列叙述错误的是( )
亲本杂交组合
一粒小麦×二粒小麦
二粒小麦×普通小麦
二粒小麦×粗山羊草
粗山羊草×普通小麦
四分体数目(个)
7
14
0
7
A. 一粒小麦和粗山羊草杂种四分体数为0、
B. 用秋水仙素处理一粒小麦后可以获得二粒小麦
C. 普通小麦和粗山羊草的卵细胞中彼此有部分染色体同源
D. 低温处理二粒小麦和粗山羊草的不育杂种可得到普通小麦
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。考生根据要求作答。
17. 人类间充质干细胞(hMSC)是机体内部分组织细胞再生的重要来源,hMSC在体外经过多代大规模培养后容易自发衰老,这一现象限制了其在临床治疗中的应用。研究人员发现,hMSC中CUL2蛋白的缺失会引发显著的衰老效应,蛋白质T2可通过调节细胞周期相关蛋白P21的含量影响细胞衰老过程,而CUL2则参与了T2的降解,过程如图所示。
回答下列问题:
(1)hMSC 通过____过程形成不同种类的细胞,进而修复受损组织;该过程产生细胞种类差异的根本原因是____。
(2)衰老的hMSC分裂能力弱,细胞周期相关蛋白 P21可能_____(填“促进”或“抑制”)有丝分裂。
(3)为延缓hMSC 的衰老过程,根据图中信息,从分子水平提出解决思路:①___;②___。
18. 番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟机制,科学家进行了相关研究。回答下列问题:
(1)果皮颜色的遗传受一对等位基因的控制。当黄色果皮的番茄与无色果皮的番茄进行杂交时,F₁的果皮表现为黄色,表明____果皮为显性性状。F₁自交产生的F₂中,出现了黄色果皮与无色果皮的番茄,这一现象在遗传学中被称为____。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A 突变为a)果肉黄色,乙(基因B 突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图一。据此推断,亲本乙的基因型为____;F₂中红色个体的基因型共有____种,F₂的黄色个体随机交配得到的子代表型及比例为____。
(3)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图二。上述基因A、B以及另一基因H 均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。据图二分析,基因 A 可通过____,进而控制番茄的果肉颜色。基因型为 aabb 的个体果肉细胞中出现前体物质2积累且呈橙色的原因是____。
19. 真核细胞内染色体外环状DNA (eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA,DNA的损伤可能会导致 eccDNA 的形成。图中途径Ⅰ和途径Ⅱ分别表示真核细胞中DNA 复制的两种情况,a、b、a'和b'表示子链的两端,①~⑥表示生理过程。
回答下列问题:
(1)途径Ⅰ中,酶Ⅰ为____;DNA的复制在不同起点_____(填“同时”或“不同时”)开始;每个复制泡中两条子链合成的连续性表现为____。
(2)观察途径Ⅱ, a、b、a'和b'中为5'端的是____。过程⑥eccDNA实现了自我复制, 推测其原因是____。
(3)eccDNA 在肿瘤细胞中普遍存在,肿瘤细胞分裂时,因eccDNA 无着丝粒,而无法被____附着,导致不能平均分配到子细胞中。由此可见,eccDNA的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
20. 巴马猪(2n=38)是中国特有猪种,具有遗传稳定性高、器官结构与人相似、抗病性强等特点,在人器官培育领域备受关注。
(1)巴马猪细胞内基因控制肽链的合成过程,基因中的一条单链是指导mRNA合成的模板链,模板链指导mRNA合成时需要____酶的催化。模板链的互补链是编码链,若编码链的一段序列为5'——ATG——3',则该序列所对应的密码子是____。
(2)部分氨基酸密码子如下表。若某短肽对应mRNA的编码序列为5'—UACGAACAUUGG——3',则该短肽的氨基酸序列是____。若该短肽对应的DNA 序列有3处碱基发生了替换,但短肽的氨基酸序列不变,则此时编码短肽的mRNA 序列为____。
氨基酸
色氨酸
谷氨酸
酪氨酸
组氨酸
密码子
UGG
GAA
GAG
UAC
UAU
CAU
CAC
(3)对巴马猪基因组测序,需测定____条染色体上的DNA碱基序列。
(4)目前利用巴马猪生产的人心脏、肾脏等器官在移植中的免疫排斥严重。科研人员尝试利用CRISPR/Cas9(基因组编辑系统)敲除猪的某些基因,减少猪器官表面抗原,转入人基因,降低免疫排斥风险。
① 如图基因编辑过程中,向导RNA通过____原则识别结合特定的核苷酸序列以确定切割位置。
② CRISPR/Cas9 基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,向导RNA 的识别序列较长,基因编辑的脱靶率则较低,原因是____。
21. 玉米为雌雄同株的植物,雄性可育基因(Ms₁)对雄性不育基因(ms₁)为显性,黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)为显性,这两对等位基因均位于6号染色体上,Y和ms₁位于一条染色体上, y 和Ms₁位于另一条染色体上。雄性不育植株仅花粉败育,卵细胞正常可育。图一所示,植株甲雄性可育,且两对基因均为杂合;植株乙、丙是对植株甲群体诱变并筛选得到。
回答下列问题:
(1)根据Ms₁/ms₁、Y/y这两对基因的位置关系,将植株甲自交,子一代表型有____种。培育植株乙、丙过程中发生的变异类型分别是____。
(2)植株乙减数分裂Ⅰ时,6号染色体中任意配对的两条染色体彼此分离,另一条随机移向细胞一极,最终产生的配子均可育。植株甲和植株乙杂交,子一代中两对基因均为纯合的白胚乳雄性可育个体所占比例是____。
(3)植株丙细胞中6号染色体和9号染色体发生变异但片段均未丢失。已知植株丙产生的雄配子中所含染色体片段组合相当于一个染色体组时则可育,缺少部分片段时会导致败育,而卵细胞均可育。
①植株丙产生的可育雄配子种类有____种。
②雄性不育植株(ms₁ms₁)便于杂交育种,但无法通过自交来保持这种不育性。若某品系植株与雄性不育植株杂交,子代植株均表现为雄性不育,则该品系为保持系。将植株甲作为_____(填“父本”或“母本”或“父本或母本”)与植株丙杂交,在子一代中获得植株丁和植株戊(如图二),其中植株____可作为保持系,原因是____。
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