内容正文:
2024-2025学年第二学期高一年级期末教学检查试题
生物学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,21小题,满分100分
考试用时75分钟
注意事项:
1.拿到试卷后,请在答题卡的指定的位置上正确填写班级、姓名和考号,并把答题卡对应的信息点涂黑。
2.选择题选出答案后,用2B铅笔在答题卡上把要选择的答案涂黑;回答非选择题时,用黑色的钢笔或签字笔在答题卡指定的答题区作答,超出答题区的答案无效。
3.必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交给监考老师收回。
一、选择题:共16小题,1-12小题,每小题2分,13-16小题,每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得分,选错或不答的得0分。
1. 对遗传本质的认识是在持续探究中逐步建构的。下列有关叙述错误的是( )
A. 孟德尔运用假说-演绎法提出了分离和自由组合定律
B. 摩尔根等人基于性状与性别的关联证明了基因在染色体上
C. 赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D. 沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
2. 同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是( )
A. 有丝分裂 B. 有丝分裂和受精作用
C. 减数分裂 D. 减数分裂和受精作用
3. 豌豆的红花与白花是一对相对性状。欲判断一株红花豌豆是否为纯合子,最简便的方法是( )
A. 让该株红花豌豆自交
B. 与白花豌豆杂交
C 与另一株纯合红花豌豆杂交
D. 与另一株杂合红花豌豆杂交
4. 某雌雄同株植物的紫茎对绿茎完全显性,由一对等位基因控制。含有绿茎基因的花粉有1/2致死,其余类型配子活性正常。则紫茎杂合子自交后代的性状分离比为( )
A. 3:1 B. 7:1 C. 5:1 D. 8:1
5. 艾滋病病毒(HIV)的逆转录酶可催化以病毒RNA链为模板合成DNA链。有可能是这一过程所生成的双链分子是( )
A. B.
C. D.
6. 我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,由该受精卵发育而成的羊所分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可用于治疗血友病。下列叙述错误的是( )
A. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B. 人的基因是有遗传效应的DNA片段
C. 该羊的乳汁中含有人的凝血因子基因
D. 该羊能分泌人凝血因子的特性可能遗传给子代
7. 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的操作,错误的是( )
A. 可用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B. 按照解离、染色、漂洗、制片的步骤制作临时装片
C. 需用卡诺氏液固定细胞形态,然后用95%酒精冲洗
D. 若低温诱导时间过短,可能难以观察到染色体加倍
8. 在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了( )
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据 D. 分子水平证据
9. 下图为普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得纯种的普通韭菜,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述错误的是( )
A. 花粉细胞具有全能性
B. 培育单倍体可采用植物组织培养的方法
C. 长出的幼苗既有单倍体也有二倍体,可用显微镜进行筛选鉴定
D. 得到单倍体幼苗后,正常培养其至个体成熟,即完成育种过程
10. p53蛋白能延迟细胞周期进程以修复DNA损伤,或在DNA损伤严重时参与启动细胞凋亡而防止癌变。下列叙述错误的是( )
A. 推测p53基因可能为抑癌基因
B. 连续分裂的细胞p53基因表达水平较高
C. p53蛋白能使细胞周期停滞在分裂间期
D. p53蛋白能参与启动细胞的程序性死亡
11. 大肠杆菌的拟核DNA呈环状,环状DNA通常采用滚环型复制,复制过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 滚环复制仍然遵循半保留复制原则
B. 新合成子链的延伸方向为3'-端到5'-端
C. 1个拟核DNA复制4次后得到16个子代DNA
D. 拟核DNA上的基因遗传不遵循孟德尔遗传定律
12. 。某兰花有细长的花距,这种兰花的传粉需借助细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成;安第斯山区有一种长舌蝠,其舌长为体长的1.5倍,可以从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,为该植物的唯一传粉者。由此推断错误的是( )
A. 上述现象是协同进化的结果
B. 花距变长标志着新物种的形成
C. 长舌有助于长舌蝠减小与其他蝙蝠的竞争
D. 长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
13. 研究人员发现,海龟体内的组蛋白H3甲基化会抑制雄性基因的表达。温度较高的环境中,钙离子能够大量流入性腺细胞中,促使信号转导和转录激活因子3(STAT3)发生磷酸化修饰,继而抑制一种赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性,该酶可特异性催化组蛋白H3的去甲基化。下列说法错误的是( )
A. 该研究表明,环境温度较高可能导致海龟雄性个体比例增加
B. 低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低
C. 高温条件下钙离子大量流入性腺细胞需要转运蛋白的帮助
D. 该过程说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状
14. 遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B. 女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/3
C. 若父母生育第三孩,此孩含有该致病基因的概率是1/2
D. 该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
15. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
16. 某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫色植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。相关分析错误的是( )
A. 若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4
B. 若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花
C. 若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生某种配子中有6/7不参与受精
D. 若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
17. 每年6月是荔枝大量上市的时节,荔枝品种丰富,目前主栽品种有糯米糍、妃子笑等。为提高荔枝的产量和品质,研究人员测定了两品种荔枝在盛花期白天的净光合速率,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)8:30-10:30随着光照强度增加,分布在叶绿体_________上的色素所吸收的光增多,从而产生更多的_________,推动整个光合作用过程更快进行,两种荔枝净光合速率均上升。在11:30时净光合速率都明显下降,可能的原因是气孔关闭,导致光合作用所需的_________不足。
(2)研究者发现在13:30-16:30间,叶肉细胞间的CO2浓度增加,但光合速率反而下降,此时引起光合速率下降的原因可能是_________(答出其中1点)。据图分析,糯米糍与妃子笑一整天(24小时)有机物的积累量的关系是_________(“糯米糍更高”、“妃子笑更高”、“二者相等”或“无法确定”),判断理由是_________。
(3)采摘后的荔枝,会因果皮内多酚氧化酶的催化而褐变。低温有利于减缓荔枝果皮褐变,原因是低温能抑制_________。正常生长的荔枝不发生褐变,是因为细胞内具有完整的_________系统,使多酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。
18. 视网膜色素变性(RP)是一类视网膜功能退化的遗传病。目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关。下图是两个不同单基因突变引起的RP患者的部分家系图。
请回答下列问题:
(1)甲家族中RP的遗传方式为_________。
(2)乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传,得出此结论的依据是_________。
(3)假设乙家族中致病基因在人群中的基因频率为p,不考虑其他患病基因,按最可能的遗传方式,Ⅲ-9与人群中一女性婚配生育一个正常小孩的概率为_________(列出最简式)。
(4)已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,为研究家系乙的患病原因是否与RP2基因有关,研究人员做了如下检测:在获得家系成员知情同意后,采集该家系成员的外周血,分别提取不同家族成员的基因组DNA,进行测序,结果如下图。
由此可初步判断,家系乙的RP发生_________(是/否)与RP2基因突变有关。
(5)传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害。结合上述信息,请为乙家族提出一个基因治疗RP的新思路:_________。
19. 在果蝇中存在典型的双元表达系统GAL4-UAS。当GAL4基因存在时,才可启动含UAS序列的靶基因特异性表达(如下图所示)。已知野生型果蝇基因组中无GAL4基因和UAS序列,科研人员利用基因工程技术改造无色翅的野生果蝇,得到一只雄性果蝇(甲)和一只雌性果蝇(乙),甲果蝇的一条3号染色体上含有GAL4基因,在乙果蝇的某条染色体上插入UAS-绿色荧光蛋白基因,两只果蝇的翅均为无色透明。现将甲、乙果蝇杂交得到F1,F1中绿色荧光翅:无色翅=1:3。回答下列问题:
(1)果蝇常作为遗传实验的材料,原因是果蝇容易饲养、________(答1点即可)。
(2)亲本雌、雄果蝇的翅不表现绿色荧光的原因是________。
(3)科研人员欲利用F₁中的绿色荧光翅果蝇探究亲本雌果蝇细胞中外源绿色荧光蛋白基因插入的位置(不考虑插入性染色体,也不考虑发生染色体片段的交换),请根据实验方案,预测实验结果:
实验方案:将F1中绿色荧光翅个体相互交配得到F2,统计F2的表型及比例。
结果预期:若F2中绿色荧光翅:无色翅=________,则雌果蝇细胞中外源基因插入到3号染色体上;若F2中________,则雌果蝇细胞中外源基因未插入到3号染色体上。
20. 载脂蛋白B(apoB)是负责脂类转运的蛋白质,在人体中主要有两种亚型:一种为肝、肾细胞分泌的apoB-100蛋白,另一种为肠道分泌的apoB-48蛋白。下图表示apoB基因在不同细胞中表达出apoB-100蛋白或apoB-48蛋白的过程。请回答下列问题:
氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA GAG
酪氨酸
UAU UAC
组氨酸
CAU CAC
(1)基因的表达包括遗传信息的________、________两个过程。
(2)由图可知,apoB-48mRNA的碱基数目_________(填“大于”、“等于”或“小于”)apoB-100mRNA的碱基数目。若apoB-100蛋白的某片段对应的编码序列为-UACGAACAUUGG-,则该片段的氨基酸序列是________(部分氨基酸的密码子如上表所示)。
(3)据图简述,由同一apoB基因所编码出的apoB-48蛋白不同于apoB-100蛋白的原因是________。
(4)上述事例说明基因控制性状的途径之一是________。
(5)研究者发现核糖体上刚合成的apoB-100前端有一段特殊的短肽(S),推测其是一段信号序列,具有引导肽链转移到内质网并完成整条肽链合成的功能。为证明该推测,进行实验:
①下表中填写A组处理方式:
组别
A
B
处理
________
携带S肽段的放射性同位素标记的肽链+内质网
孵育一段时间后离心,使内质网沉积在离心管底部,核糖体分布在上层,比较底层和上层的放射性强弱
放射性集中在上层。
放射性集中在底层。
②有同学认为该实验结果还不足以充分证明上述推测。请提出你的观点并阐述理由:_________。
21. 甘蓝型油菜(下文简称“油菜”)为异源四倍体(AABB,体细胞染色体数是38),是由白菜二倍体(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝二倍体(BB,体细胞染色体数是18)在杂交后经过自然加倍形成的。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被线虫侵染造成减产,而萝卜二倍体(CC,体细胞染色体数是18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。
注:图中每个大写英文字母表示一个染色体组;形成配子时,无法配对的染色体随机分配。
(1)F1在自然状态下不可育,说明油菜与萝卜之间存在_________。F1不可育的原因是:F1没有_________,不能进行正常的减数分裂,无法产生可育配子。②过程的操作是对F1的幼苗用_________处理。
(2)据图分析,个体R1染色体组成为_________(填字母)。个体R1与油菜AABB杂交,得到的个体R2植株的染色体数目范围为_________。
(3)个体R系在与油菜AABB不断回交过程中,易发生染色体变异,利用这一特性,个体Rn植株中出现了染色体数为38但也表现抗线虫病的特性,最可能的原因是_________。
(4)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学中的研究热点。某科研小组想通过人工诱导,利用RNA干扰提高油菜植株的产油率,基本原理如下图所示,基因A、a和B、b独立遗传。
根据操作原理,图中的①~⑤过程中_________(填数字编号)将会被抑制。为达到提高油菜植株产油率的目的,也可以采用人工诱导基因突变的方法。这一方法的主要不足是_________。
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2024-2025学年第二学期高一年级期末教学检查试题
生物学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,21小题,满分100分
考试用时75分钟
注意事项:
1.拿到试卷后,请在答题卡的指定的位置上正确填写班级、姓名和考号,并把答题卡对应的信息点涂黑。
2.选择题选出答案后,用2B铅笔在答题卡上把要选择的答案涂黑;回答非选择题时,用黑色的钢笔或签字笔在答题卡指定的答题区作答,超出答题区的答案无效。
3.必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交给监考老师收回。
一、选择题:共16小题,1-12小题,每小题2分,13-16小题,每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得分,选错或不答的得0分。
1. 对遗传本质的认识是在持续探究中逐步建构的。下列有关叙述错误的是( )
A. 孟德尔运用假说-演绎法提出了分离和自由组合定律
B. 摩尔根等人基于性状与性别的关联证明了基因在染色体上
C. 赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D. 沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【解析】
【详解】A、孟德尔在研究一对相对性状时运用假说-演绎法提出分离定律,在研究两对性状时通过测交实验验证自由组合假说,也属于假说-演绎法的应用,A正确;
B、摩尔根团队通过果蝇红眼与白眼性状的遗传与性别关联,确证了基因位于染色体上,B正确;
C、赫尔希和蔡斯通过分别标记噬菌体DNA(32P)和蛋白质(35S)的两组对比实验,证明DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克利用DNA衍射图谱推断出DNA的双螺旋结构,但碱基配对方式是基于查哥夫法则(A=T,C=G)而非衍射图谱直接得出,D错误。
故选D。
2. 同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是( )
A. 有丝分裂 B. 有丝分裂和受精作用
C. 减数分裂 D. 减数分裂和受精作用
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂,在分裂过程中,染色体复制一次,而细胞分裂两次。因此减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。通过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。
【详解】减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要,D正确,ABC错误。
故选D。
3. 豌豆的红花与白花是一对相对性状。欲判断一株红花豌豆是否为纯合子,最简便的方法是( )
A. 让该株红花豌豆自交
B. 与白花豌豆杂交
C. 与另一株纯合红花豌豆杂交
D. 与另一株杂合红花豌豆杂交
【答案】A
【解析】
【详解】豌豆为自花传粉植物,自交无需人工干预,操作简便,因此欲判断一株红花豌豆是否是纯合子,最简单的方法是自交法,让该红花豌豆自交,若子代无性状分离则该红花豌豆为纯合子,若子代发生性状分离则该红花豌豆为杂合子,A正确,BCD错误。
故选A。
4. 某雌雄同株植物的紫茎对绿茎完全显性,由一对等位基因控制。含有绿茎基因的花粉有1/2致死,其余类型配子活性正常。则紫茎杂合子自交后代的性状分离比为( )
A. 3:1 B. 7:1 C. 5:1 D. 8:1
【答案】C
【解析】
【详解】紫茎杂合子产生的雌配子A:a=1:1,而雄配子中绿茎基因的花粉有1/2致死,所以A占2/3,a占1/3;子代基因型比例为AA:Aa:aa=2:3:1,紫茎(AA+Aa)与绿茎(aa)的分离比为5:1,C正确,ABD错误。
故选C。
5. 艾滋病病毒(HIV)的逆转录酶可催化以病毒RNA链为模板合成DNA链。有可能是这一过程所生成的双链分子是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA分子不含碱基U,A错误;
B、HIV是一种逆转录病毒,当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成DNA分子,在该过程中模板链是RNA,新合成DNA分子,B正确;
C、图示为RNA与RNA结合形成双链,C错误;
D、RNA不含碱基T,D错误。
故选B。
6. 我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,由该受精卵发育而成的羊所分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可用于治疗血友病。下列叙述错误的是( )
A. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B. 人的基因是有遗传效应的DNA片段
C. 该羊的乳汁中含有人的凝血因子基因
D. 该羊能分泌人凝血因子的特性可能遗传给子代
【答案】C
【解析】
【详解】A、遗传密码在生物界具有通用性,这是外源基因能在不同物种中表达的基础,A正确;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,这是基因的本质,B正确;
C、乳汁中的凝血因子是基因表达的产物(蛋白质),而基因位于羊的体细胞核DNA中,不会直接分泌到乳汁中,C错误;
D、若外源基因成功整合到羊的生殖细胞中,该性状可通过生殖细胞遗传给子代,D正确;
故选C。
7. 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的操作,错误的是( )
A. 可用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B. 按照解离、染色、漂洗、制片的步骤制作临时装片
C. 需用卡诺氏液固定细胞形态,然后用95%酒精冲洗
D. 若低温诱导时间过短,可能难以观察到染色体加倍
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲紫为碱性染色剂,可使染色体着色,便于观察染色体数目变化,A正确;
B、正确步骤应为解离→漂洗→染色→制片,解离后需先漂洗去除解离液(盐酸和酒精),避免干扰染色,B错误;
C、“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中,剪去诱导处理的根尖,放入卡诺氏液浸泡,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次,C正确;
D、低温诱导大蒜根尖时间过短,不能很好地抑制纺锤体的形成,所以可能导致难以观察到染色体加倍的细胞,D正确。
故选B。
8. 在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了( )
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据 D. 分子水平证据
【答案】D
【解析】
【分析】1、化石:指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为特征。过对大量化石证据的研究发现,生物进化的顺序:有共同的祖先,由简单到复杂,由高等到低等,由水生到陆生等。
2、比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。如:人与蝙蝠、鲸与猫都具有相似的脊椎骨组成的脊柱,说明这些动物是由共同祖先进化而来的。
3、胚胎学证据:指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了任何其他脊椎动物有共同祖先的观点。如:人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾,与鱼的胚胎在发育早期相似。
4、细胞和分子水平的证据:当今生物有许多共同的特征,比如都能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类的亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
【详解】不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类的亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的,属于分子水平的证据,D符合题意。
故选D。
9. 下图为普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得纯种的普通韭菜,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述错误的是( )
A. 花粉细胞具有全能性
B. 培育单倍体可采用植物组织培养的方法
C. 长出的幼苗既有单倍体也有二倍体,可用显微镜进行筛选鉴定
D. 得到单倍体幼苗后,正常培养其至个体成熟,即完成育种过程
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。花粉细胞(生殖细胞)含有该物种全套的遗传物质,具有发育成完整植株的潜能,所以花粉细胞具有全能性,A正确;
B、植物组织培养技术可以利用植物的器官、组织或细胞(如花粉细胞),在无菌和人工控制的条件下,培育成完整的植株。培育单倍体时,可将花药中的花粉细胞通过植物组织培养的方法,培养成单倍体植株,B正确;
C、在花药培养过程中,由于花粉细胞(n)和花药壁细胞(2n)都可能进行脱分化和再分化,所以长出的幼苗既有单倍体(由花粉细胞发育而来)也有二倍体(由花药壁细胞发育而来)。染色体数目可以通过显微镜观察进行筛选鉴定,C正确;
D、单倍体育种的过程是:先通过花药离体培养获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,从而获得纯合的二倍体植株,这样才完成育种过程。仅仅得到单倍体幼苗后正常培养至个体成熟,得到的还是单倍体,不能稳定遗传,不是纯种,所以没有完成育种过程,D错误。
故选D。
10. p53蛋白能延迟细胞周期进程以修复DNA损伤,或在DNA损伤严重时参与启动细胞凋亡而防止癌变。下列叙述错误的是( )
A. 推测p53基因可能为抑癌基因
B. 连续分裂的细胞p53基因表达水平较高
C. p53蛋白能使细胞周期停滞在分裂间期
D. p53蛋白能参与启动细胞程序性死亡
【答案】B
【解析】
【分析】人和动物细胞中DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖或促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应的蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
【详解】A、p53基因能够延迟细胞周期进程、参与启动细胞凋亡而防止癌变,推测为抑癌基因,A正确;
B、p53蛋白能延迟细胞周期进程连续分裂的细胞,连续分裂的细胞p53基因表达水平较低,B错误;
C、p53蛋白能延迟细胞周期进程以修复DNA损伤,推测其能使细胞周期停滞在分裂间期,C正确;
D、根据题意,p53蛋白能参与启动细胞凋亡,细胞凋亡即是细胞的程序性死亡,D正确。
故选B。
11. 大肠杆菌的拟核DNA呈环状,环状DNA通常采用滚环型复制,复制过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 滚环复制仍然遵循半保留复制原则
B. 新合成子链的延伸方向为3'-端到5'-端
C. 1个拟核DNA复制4次后得到16个子代DNA
D. 拟核DNA上的基因遗传不遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【解析】
【详解】A、滚环复制仍然遵循半保留复制原则,A正确;
B、滚环复制时,子链的延伸方向为5'→3'端,B错误;
C、1个DNA复制4次后产生24=16个子代DNA,C正确;
D、基因的分离定律适用于真核生物,大肠杆菌是原核生物,其基因遗传不遵循分离定律,D正确。
故选B。
12. 。某兰花有细长的花距,这种兰花的传粉需借助细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成;安第斯山区有一种长舌蝠,其舌长为体长的1.5倍,可以从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,为该植物的唯一传粉者。由此推断错误的是( )
A. 上述现象是协同进化的结果
B. 花距变长标志着新物种的形成
C. 长舌有助于长舌蝠减小与其他蝙蝠的竞争
D. 长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A、协同进化指不同物种之间或生物与环境间的相互影响、共同进化,兰花与蛾、长筒花与长舌蝠的形态适应体现了协同进化,A正确;
B、新物种形成的标志是生殖隔离的产生,花距变长仅是形态结构的适应性变化,未涉及生殖隔离,B错误;
C、长舌蝠的舌长使其能获取其他蝙蝠无法触及的花蜜,有助于长舌蝠减小与其他蝙蝠的竞争,C正确;
D、自然选择决定生物进化的方向,长筒花狭长花冠筒对长舌蝠传粉的适应是自然选择保留有利变异的结果,D正确。
故选B。
13. 研究人员发现,海龟体内的组蛋白H3甲基化会抑制雄性基因的表达。温度较高的环境中,钙离子能够大量流入性腺细胞中,促使信号转导和转录激活因子3(STAT3)发生磷酸化修饰,继而抑制一种赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性,该酶可特异性催化组蛋白H3的去甲基化。下列说法错误的是( )
A. 该研究表明,环境温度较高可能导致海龟雄性个体比例增加
B. 低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低
C. 高温条件下钙离子大量流入性腺细胞需要转运蛋白的帮助
D. 该过程说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状
【答案】A
【解析】
【详解】A、高温抑制Kdm6B活性,组蛋白H3甲基化水平升高,雄性基因表达被抑制,雌性个体比例增加,而非雄性比例增加,A错误;
B、低温下Kdm6B活性未被抑制,催化组蛋白H3去甲基化,甲基化程度低于高温条件,B正确;
C、钙离子为带电离子,大量流入细胞需通过通道蛋白或载体蛋白(如协助扩散或主动运输),C正确;
D、温度通过影响STAT3磷酸化和Kdm6B活性,改变组蛋白修饰,调控基因表达,说明环境可通过表观遗传影响性状,D正确。
故选A。
14. 遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B. 女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/3
C. 若父母生育第三孩,此孩含有该致病基因的概率是1/2
D. 该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
【答案】C
【解析】
【详解】A、假设控制镰状细胞贫血遗传病的相关基因为A/a,根据题意,镰状细胞贫血为常染色体隐性遗传病,这对父母基因型均为Aa,女儿正常,女儿为Aa的概率为2/3,A正确;
B、该女儿的基因型是1/3AA,2/3Aa,所以将致病基因a传递给下一代的概率为2/3×1/2=1/3,B正确;
C、若父母生育第三孩,此孩子携带致病基因的基因型为杂合子Aa或隐性纯合子aa,比例为3/4,C错误;
D、该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,避免遭遇基因歧视,D正确。
故选C。
15. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数,C错误;
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D正确。
故选D。
16. 某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫色植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。相关分析错误的是( )
A. 若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4
B. 若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花
C. 若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精
D. 若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的内容及实质
1、自由组合定律: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。
2、实质
(1)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。
(2)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。
3、适用条件:
(1)有性生殖的真核生物。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
4、细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。
5、紫色植株自交,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花。若受两对基因控制,则紫花AaBb自交后代紫花A-B-:(A-bb+aaBb+aabb)=9:7,说明两对基因都是显性才表现紫花。
【详解】A、据分析可知,亲本为AaBb测交后子代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb表现为紫花:白花=1:3,A正确;
B、若受两对等位基因控制,F1的紫花植株为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,自交以后2/9AaBB的后代aaBB开白花,比例为2/9×1/4=2/36开白花,2/9AABb的自交后代为AAbb开白花,比例为2/9×1/4=2/36开白花,4/9AaBb进行自交后代Aabb、aaBb、aabb开白花比例为4/9×7/16=7/36,所以F1的紫花植株自交后代中有白花植株为2/36+2/36+7/36=11/36,B正确;
C、若受一对等位基因控制,即紫花亲本为杂合子Aa,若某一种配子6/7不参与受精,即A:a=1:7,另外一种配子A:a=1:1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16,C正确;
D、若受一对等位基因控制,则可能是某一种配子不参与受精,即A:a=1:7,另外一种配子A:a=1:1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16,则F1为AA:Aa:aa=1:8:7,F1的紫花植株进行自交,则只有Aa个体自交后代会出现白花植株,其比例为8/9×7/16=7/18,D错误。
故选D。
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
17. 每年6月是荔枝大量上市的时节,荔枝品种丰富,目前主栽品种有糯米糍、妃子笑等。为提高荔枝的产量和品质,研究人员测定了两品种荔枝在盛花期白天的净光合速率,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)8:30-10:30随着光照强度增加,分布在叶绿体_________上的色素所吸收的光增多,从而产生更多的_________,推动整个光合作用过程更快进行,两种荔枝净光合速率均上升。在11:30时净光合速率都明显下降,可能的原因是气孔关闭,导致光合作用所需的_________不足。
(2)研究者发现在13:30-16:30间,叶肉细胞间的CO2浓度增加,但光合速率反而下降,此时引起光合速率下降的原因可能是_________(答出其中1点)。据图分析,糯米糍与妃子笑一整天(24小时)有机物的积累量的关系是_________(“糯米糍更高”、“妃子笑更高”、“二者相等”或“无法确定”),判断理由是_________。
(3)采摘后的荔枝,会因果皮内多酚氧化酶的催化而褐变。低温有利于减缓荔枝果皮褐变,原因是低温能抑制_________。正常生长的荔枝不发生褐变,是因为细胞内具有完整的_________系统,使多酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP、NADPH ③. CO2
(2) ①. 光照强度减弱 ②. 无法确定 ③. 没有两个品种夜晚的呼吸速率信息
(3) ①. (多酚氧化)酶的活性 ②. 生物膜
【解析】
【分析】1、光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。
2、影响光合作用强度的因素:①外因:光照强度,温度,CO2浓度,矿质元素,水分等。②内因:酶的种类、数量、活性,叶面指数等。
【小问1详解】
绿叶中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,分析题图可知8:30~10:30两种荔枝净光合速率均快速上升,因为在8:30~10:30随着光照强度增加,叶绿体的类囊体薄膜上的色素所吸收的光增多,光反应速率加快,从而产生更多的ATP、NADPH,推动整个光合作用过程更快进行。在11:30时净光合速率都明显下降,可能的原因是温度过高,为降低蒸腾作用,植物叶片上部分气孔关闭,导致光合作用所需的CO2不足。
小问2详解】
在13:30-16:30间,由于光照强度减弱,温度降低等因素,尽管叶肉细胞间的CO2浓度增加,也会导致光合速率下降。因为图中只给出了白天(8:30 - 15:30 左右)的净光合速率,而有机物的积累量是一天24小时净光合速率的总和,夜间荔枝会进行呼吸作用消耗有机物,题中没有夜间呼吸作用等相关数据,所以无法确定糯米糍与妃子笑一整天有机物的积累量关系。
【小问3详解】
低温有利于减缓荔枝果皮褐变,是因为低温能抑制多酚氧化酶的活性,从而减少多酚的氧化,延缓褐变。 正常生长的荔枝不发生褐变,是因为细胞内具有完整的生物膜系统,使多酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇,避免了酶促反应的发生。
18. 视网膜色素变性(RP)是一类视网膜功能退化的遗传病。目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关。下图是两个不同单基因突变引起的RP患者的部分家系图。
请回答下列问题:
(1)甲家族中RP的遗传方式为_________。
(2)乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传,得出此结论的依据是_________。
(3)假设乙家族中致病基因在人群中的基因频率为p,不考虑其他患病基因,按最可能的遗传方式,Ⅲ-9与人群中一女性婚配生育一个正常小孩的概率为_________(列出最简式)。
(4)已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,为研究家系乙的患病原因是否与RP2基因有关,研究人员做了如下检测:在获得家系成员知情同意后,采集该家系成员的外周血,分别提取不同家族成员的基因组DNA,进行测序,结果如下图。
由此可初步判断,家系乙RP发生_________(是/否)与RP2基因突变有关。
(5)传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害。结合上述信息,请为乙家族提出一个基因治疗RP的新思路:_________。
【答案】(1)常染色体显性遗传病
(2)乙家系中Ⅱ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病;又因为Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中儿子都患病,女儿都没病,表现“男多女少”特点
(3)1-p (4)是
(5)通过基因敲除/编辑,抑制突变基因表达;或者利用转基因技术导入正常基因
【解析】
【分析】分析题图:甲家系中父母患病,有一个儿子正常,说明该病为显性遗传病,又因为甲Ⅲ-1为男性且为患者,而其母亲正常,说明该病为常染色体显性遗传病;乙家系中Ⅲ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病。
【小问1详解】
甲家系中父母患病,有一个儿子正常,说明该病为显性遗传病,又因为甲Ⅲ-1为男性且为患者,而其母亲正常,说明该病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
乙家系中Ⅲ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中儿子都患病,女儿都没病,表现“男多女少”特点,故乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传。
【小问3详解】
假设乙家族中致病基因在人群中的基因频率为p,致病基因为Xa,正常基因为XA。Ⅲ-9 为男性患者,基因型为XaY。人群中女性的基因型及概率:XAXA的概率为(1−p)2,XAXa的概率为2p(1−p),XaXa的概率为p2。当女性为XAXa时,与 Ⅲ-9(XaY)生育正常小孩的概率为2p(1−p)1/2=p(1−p),当女性为XAXA时,与 Ⅲ-9(XaY)生育正常小孩的概率(1−p)21=(1−p)2,当女性为XaXa时孩子均患病,因此Ⅲ-9与人群中一女性婚配生育一个正常小孩的概率为p(1−p)+(1−p)2=1-p。
【小问4详解】
PCR扩增设计引物需要根据目的基因来设计,结合题干也就是RP2基因的序列,已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,对不同成员的PCR产物测序,测序结果如图,Ⅰ-1作为母亲存在两条X染色体,一条X染色体为正常情况,另一条X染色体携带致病基因,Ⅰ-2作为父亲不患病,X染色体为正常情况,Ⅱ-5,8,9都患病,都是男性,其X染色体都携带致病基因,结合测序结果的图,RP2基因在358位置上发生了碱基对的替换,家系乙的RP发生与RP2基因突变有关。
【小问5详解】
传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害,基因治疗RP的新思路可以抑制突变基因有害表达,或者导入健康的基因片段,大体做法是通过基因沉默/ 敲除手段抑制突变基因有害表达,或者利用病毒载体向视网膜细胞导入健康的基因片段,从而争取达到治疗效果。
19. 在果蝇中存在典型的双元表达系统GAL4-UAS。当GAL4基因存在时,才可启动含UAS序列的靶基因特异性表达(如下图所示)。已知野生型果蝇基因组中无GAL4基因和UAS序列,科研人员利用基因工程技术改造无色翅的野生果蝇,得到一只雄性果蝇(甲)和一只雌性果蝇(乙),甲果蝇的一条3号染色体上含有GAL4基因,在乙果蝇的某条染色体上插入UAS-绿色荧光蛋白基因,两只果蝇的翅均为无色透明。现将甲、乙果蝇杂交得到F1,F1中绿色荧光翅:无色翅=1:3。回答下列问题:
(1)果蝇常作为遗传实验的材料,原因是果蝇容易饲养、________(答1点即可)。
(2)亲本雌、雄果蝇的翅不表现绿色荧光的原因是________。
(3)科研人员欲利用F₁中的绿色荧光翅果蝇探究亲本雌果蝇细胞中外源绿色荧光蛋白基因插入的位置(不考虑插入性染色体,也不考虑发生染色体片段的交换),请根据实验方案,预测实验结果:
实验方案:将F1中绿色荧光翅个体相互交配得到F2,统计F2的表型及比例。
结果预期:若F2中绿色荧光翅:无色翅=________,则雌果蝇细胞中外源基因插入到3号染色体上;若F2中________,则雌果蝇细胞中外源基因未插入到3号染色体上。
【答案】(1)繁殖快、子代数量多、相对性状明显易于观察、染色体少
(2)GAL4基因和UAS序列同时存在才发绿色荧光,而亲本都只含有其中一个
(3) ①. 1:1 ②. 绿色荧光翅:无色翅=9:7
【解析】
【分析】分析题意可知,GAL4可以激活包含UAS序列的基因。将GAL4基因插入到雄果蝇的3号染色体上,UAS序列的绿色荧光蛋白基因随机插入到雌果蝇染色体组中,但无法表达(亲代雌果蝇缺乏GAL4蛋白)。
小问1详解】
果蝇常作为遗传实验的材料,原因是果蝇易饲养、繁殖快、子代数量多、相对性状明显易于观察、染色体少。
【小问2详解】
分析题干信息可知,只有GAL4基因和UAS序列同时存在才能呈现绿色荧光,亲本雄果蝇甲含有GAL4,雌果蝇乙含有UAS,亲本中只含有两个基因中的一个,因此亲本雌、雄果蝇的翅不表现绿色荧光。
【小问3详解】
若用基因G表示GAL4基因,A基因表示UAS,未插入两种基因的另一条同源染色体相应位置上的基因用相关小写字母g或a表示,不论亲本果蝇的基因插入一对还是两对同源染色体,甲的基因型为Ggaa,乙的基因型为ggAa。欲判断插入基因的位置,可将F1中的绿色荧光翅(GgAa)雌雄个体杂交。若雌果蝇细胞中外源基因插入到3号染色体上,F1雌雄个体均只产生Ga和gA两种配子,则F2个体基因型GgAa(绿色翅):GGaa(无色翅):ggAA(无色翅)=2:1:1,表现型及比例为绿色荧光翅:无色翅=1:1;若雌果蝇细胞中外源基因没有插入到3号染色体上,两对基因自由组合,F2中绿色翅(G_A_):无色翅(3G_aa、3ggA_、1ggaa),故F2中绿色荧光翅:无色翅=9:7。
20. 载脂蛋白B(apoB)是负责脂类转运的蛋白质,在人体中主要有两种亚型:一种为肝、肾细胞分泌的apoB-100蛋白,另一种为肠道分泌的apoB-48蛋白。下图表示apoB基因在不同细胞中表达出apoB-100蛋白或apoB-48蛋白的过程。请回答下列问题:
氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA GAG
酪氨酸
UAU UAC
组氨酸
CAU CAC
(1)基因的表达包括遗传信息的________、________两个过程。
(2)由图可知,apoB-48mRNA的碱基数目_________(填“大于”、“等于”或“小于”)apoB-100mRNA的碱基数目。若apoB-100蛋白的某片段对应的编码序列为-UACGAACAUUGG-,则该片段的氨基酸序列是________(部分氨基酸的密码子如上表所示)。
(3)据图简述,由同一apoB基因所编码出的apoB-48蛋白不同于apoB-100蛋白的原因是________。
(4)上述事例说明基因控制性状的途径之一是________。
(5)研究者发现核糖体上刚合成的apoB-100前端有一段特殊的短肽(S),推测其是一段信号序列,具有引导肽链转移到内质网并完成整条肽链合成的功能。为证明该推测,进行实验:
①在下表中填写A组处理方式:
组别
A
B
处理
________
携带S肽段的放射性同位素标记的肽链+内质网
孵育一段时间后离心,使内质网沉积在离心管底部,核糖体分布在上层,比较底层和上层的放射性强弱
放射性集中在上层。
放射性集中在底层。
②有同学认为该实验结果还不足以充分证明上述推测。请提出你的观点并阐述理由:_________。
【答案】(1) ①. 转录 ②. 翻译
(2) ①. 等于 ②. 酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸
(3)在脱氨酶的作用下C转变为U,密码子CAA变成UAA(终止密码子),翻译提前终止
(4)控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(5) ①. 不携带S肽段的放射性同位素标记的肽链+内质网 ②. 同意。该实验只能说明S肽段引导肽链转移到内质网上,不能证明在内质网中完成整条肽链的合成
【解析】
【分析】小肠细胞中合成的氨基酸数减少与mRNA编辑有关,mRNA上的一个密码子为CAA,编辑后变为UAA,而UAA为终止密码子,导致翻译终止,进而导致肽链变短。
【小问1详解】
基因的表达包括遗传信息的转录和翻译。
【小问2详解】
apoB-48mRNA与apoB-100mRNA长度相等,只是apoB-48mRNA被编辑后,终止密码子提前出现,但二者mRNA碱基数目是相等的。若apoB-100蛋白的某片段对应的编码序列为-UACGAACAUUGG-,根据密码子表可知,翻译形成的多肽链为酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。
【小问3详解】
从图中看出,CAA在胞嘧啶氧化脱氨酶作用下将apoBmRNA上的一个碱基C转变成了U,使该部位的密码子由 CAA(谷氨酰胺的密码子)转变成了 UAA(终止密码子),翻译过程提前终止,进而生成apoB-48。
【小问4详解】
apoB基因编码的是与负责脂类转运有关的蛋白质,其基因控制性状的途径为基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【小问5详解】
①结合题意分析可知,本实验目的是验证核糖体上刚合成的B–100前端有一段特殊的短肽(S),是一段“信号序列”,实验中A组和B组的自变量是是否携带S肽段,所以A组应该用不携带S肽段的放射性同位素标记的肽链+内质网,实验处理可使内质网沉积在离心管底部,核糖体分布在上层,若实验假说正确,则A组放射性上层>底层;B组放射性上层<底层(A组放射性主要集中在上层,B组放射性主要集中在底层)。
②由于该实验只能说明S肽段引导肽链转移到内质网上,不能证明在内质网中完成整条肽链的合成,所以能够不能充分证明具有引导肽链转移到内质网并完成整条肽链合成的功能。
21. 甘蓝型油菜(下文简称“油菜”)为异源四倍体(AABB,体细胞染色体数是38),是由白菜二倍体(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝二倍体(BB,体细胞染色体数是18)在杂交后经过自然加倍形成的。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被线虫侵染造成减产,而萝卜二倍体(CC,体细胞染色体数是18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。
注:图中每个大写英文字母表示一个染色体组;形成配子时,无法配对的染色体随机分配。
(1)F1在自然状态下不可育,说明油菜与萝卜之间存在_________。F1不可育的原因是:F1没有_________,不能进行正常的减数分裂,无法产生可育配子。②过程的操作是对F1的幼苗用_________处理。
(2)据图分析,个体R1染色体组成为_________(填字母)。个体R1与油菜AABB杂交,得到的个体R2植株的染色体数目范围为_________。
(3)个体R系在与油菜AABB不断回交的过程中,易发生染色体变异,利用这一特性,个体Rn植株中出现了染色体数为38但也表现抗线虫病的特性,最可能的原因是_________。
(4)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学中的研究热点。某科研小组想通过人工诱导,利用RNA干扰提高油菜植株的产油率,基本原理如下图所示,基因A、a和B、b独立遗传。
根据操作原理,图中的①~⑤过程中_________(填数字编号)将会被抑制。为达到提高油菜植株产油率的目的,也可以采用人工诱导基因突变的方法。这一方法的主要不足是_________。
【答案】(1) ①. 生殖隔离 ②. 同源染色体 ③. 秋水仙素
(2) ①. AABBC ②. 38-47
(3)C中抗线虫病基因易位到油菜染色体上
(4) ①. ②③ ②. 基因突变具有不定向性,育种效率低
【解析】
【分析】异源多倍体的形成是通过不同物种的杂交和染色体加倍。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但包含了控制生物生长发育、遗传和变异的全套遗传信息。
【小问1详解】
油菜与萝卜属于不同的物种,存在生殖隔离。F1不可育的原因是细胞内无同源染色体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的配子。 ②过程的目的是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,应加秋水仙素。
【小问2详解】
异源多倍体AABBCC形成的配子为ABC与亲本油菜AABB形成的配子为AB杂交(回交),获得个体R1,染色体组组成为AABBC。由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组,由萝卜基因型为CC,2n=18,得C代表的一个染色体组含有9条染色体,同理A和B代表的染色体组中染色体数之和为19,故基因型为AABBC的个体R1在形成配子时,C代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中,故配子中含有的染色体数目最少为19条,最多为28条;与油菜形成的含有19条染色体的AB配子结合后,得到的R2植株中的染色体数目为38~47;
【小问3详解】
若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性,则可能原因是抗线虫病基因易位到油菜染色体上。
【小问4详解】
据图分析可知,要提高油菜产油量,必须让PEP更多的转化为油脂,这样就必须抑制酶b的合成,促进酶a的合成。所以应该要抑制②③过程,使更多的产物转化为油脂。
采用人工诱导基因突变的方法属于诱变育种,不足的是基因突变具有不定向性,育种效率低。
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