内容正文:
北京一零一中高一年级第二学期生物统练(二)
一、单选题(每题3分)
1. 下列关于遗传学实验的叙述,错误的是( )
A. 赫尔希和蔡斯通过实验证明了DNA是遗传物质,运用了同位素标记法
B. 沃森和克里克研究发现了DNA分子的双螺旋结构运用了建构物理模型法
C. 孟德尔用豌豆作为材料进行实验发现了两大遗传定律,运用了假说-演绎法
D. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上,运用了类比-推理的方法
2. 对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说,不必具备的条件是( )
A. 选用的一对相对性状要有明显的差异
B. 实验选用的两个亲本一定是纯种
C. 要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本
D. 要让两个亲本之间进行有性杂交
3. 如图为某正常发育二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断正确的是( )
A. 该时期有6条染色体,6个DNA分子
B. 该时期可能为有丝分裂前期细胞图像
C. 该时期已完成减数第一次分裂
D. 该图可能为精细胞或卵细胞示意图
4. 鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性。下列说法错误的是( )
A. 栗羽和白羽为一对相对性状
B. 控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上
C. 将栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交,子代中白羽雄鹌鹑约占 1/8
D. 将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
5. 豌豆的圆粒和皱粒是由等位基因R、r控制的相对性状,当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。下列分析错误的是
A. a过程被称为转录,需要用RNA聚合酶
B. R基因插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因重组
C. 若淀粉分支酶含有350个氨基酸,则过程b最多会有61种tRNA参与
D. 蔗糖甜度比淀粉高,所以新鲜豌豆选择皱粒豌豆口味更佳
6. 基于对基因、环境和生物体性状的理解,下列叙述错误的是( )
A. 生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型也可能不同
B. 一对分别为O型血和AB型血的夫妇所生的子女,血型可能是A型血或B型血
C. 一种性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状
D. 高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是因为受精时发生基因的自由组合
7. 如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中I、II为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
B. I、II也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变
C. 一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期时间较长
D. 减数分裂四分体时期,基因a和基因b可发生交叉互换
8. 结直肠癌是一种消化系统恶性肿瘤,在部分患者体内检测到KRAS和P53基因突变。KRAS蛋白和P53蛋白参与调控细胞增殖和分化,KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活会导致不典型增生甚至癌症。下列叙述错误的是( )
A. KRAS基因为原癌基因,P53基因为抑癌基因
B. 正常细胞内不含有KRAS基因,但含有P53基因
C. 癌症通常是多基因突变累积的结果
D. 癌细胞能够无限增殖,容易在体内分散和转移
9. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'-UAACCC-3')使端粒DNA序列延伸,作用机理如图。下列叙述错误的是( )
A. 端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程
B. 与正常细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高
C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3'
D. 以延伸的G链为模板形成C链需要RNA聚合酶的催化
10. 分别用红色和绿色荧光物质标记某个二倍体动物(AaBb)细胞中的A、B基因,荧光分布如图(仅画出了带荧光的染色体,不考虑突变和染色体互换),将其置于无荧光物质的培养基中培养。下列叙述中正确的是( )
A. 若该细胞进行有丝分裂,则后期移向每一极的都有2个红色和2个绿色的荧光点
B. 若该细胞进行有丝分裂,则分裂2次可产生2个或4个含有荧光点的细胞
C. 若该细胞进行减数分裂Ⅰ,则子细胞中能观察到0或2或4个荧光点
D. 若该细胞为精原细胞,则其产生的精子中,只能观察到0或2个荧光点
二、非选择题
11. 调查发现某些饮料中富含的糖浆会导致肥胖,并促进肿瘤的生长。研究人员以早期结肠癌小鼠为实验对象,探究了糖浆摄入与结肠癌发展的关系。
(1)在环境中致癌因子的作用下,小鼠的______________突变导致细胞分裂失控,形成癌细胞。由于癌细胞膜上的__________等物质减少,使癌细胞容易在体内转移。
(2)除正常饮食外,研究人员每日给早期结肠癌小鼠口服400μl玉米糖浆,并连续8周进行检测,结果如图。
①A组为对照组,该组小鼠除正常饮食外,每日应口服_____________。
②研究发现,肥胖可能会促进癌症的发展。但实验结果显示,与A组相比,B组小鼠体重增加不显著,而________________增加显著,说明该口服剂量的玉米糖浆________________。
(3)研究发现许多癌细胞内脂肪酸合成显著增强,从而促进肿瘤发展。研究人员推测糖浆可能通过调控脂肪酸合成相关酶基因的转录过程从而影响脂肪酸合成而发挥作用。若验证此推测,还需检测(2)中的A组和B组小鼠细胞中___________________。
(4)请提出一种预防结肠癌的具体措施______________________。
12. 肥胖相关并发症严重威胁人类健康。研究者对肌苷与脂肪细胞代谢的关系进行了研究,为治疗肥胖提供了新思路。
(1)Ucp1 蛋白主要存在于脂肪细胞线粒体内膜上,可使有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。用肌苷处理小鼠脂肪细胞,检测Ucpl基因的表达,结果如图1。
① Ucpl基因的表达水平,可以用脂肪细胞中________或________的含量来表示。
② 细胞外肌苷与脂肪细胞表面的受体结合后,通过一系列信号转导,可____Ucpl基因的表达。
(2)ENT1 蛋白是一种转运蛋白,广泛存在于人体细胞膜上,可依靠协助扩散转运肌苷。对 1400名志愿者进行 E 基因(编码 ENT1)检测和体质检测,结果表明E基因的一种突变携带者发生肥胖的概率比正常纯合子降低了59%。E基因的突变如图2,部分密码子如表。
第1个碱基
第2个碱基
第3个碱基
U
C
A
G
U
亮氨酸
丝氨酸
终止
终止
A
亮氨酸
丝氨酸
终止
色氨酸
G
C
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺
精氨酸
A
A
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
U
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
C
G
缬氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
甘氨酸
U
① 突变基因表达的蛋白质中的氨基酸变化是________,这导致其功能下降。
② 与正常纯合子相比,E基因突变携带者发生肥胖的概率大大降低。试解释原因________________________。
(3)综合以上信息,提出一个治疗肥胖的思路___________________。
13. 甜瓜果肉的颜色是重要的果实品质性状。为研究其遗传规律,以绿色果肉甜瓜“库克拜热”和橙色果肉甜瓜“皇后”为材料进行杂交实验,结果如图。
(1)由图可知,甜瓜果肉颜色受________对等位基因的控制,且遵循________定律。其中绿色果肉对白色果肉为________性。
(2)已有研究表明,橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉积累β-胡萝卜素,白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体。
① 上图F₂中白色果肉甜瓜的基因型为________。
② 请解释甜瓜绿色果肉性状产生的原因________。
(3)在现代作物杂交育种中,常通过检测与目标基因紧密连锁的分子标记(如 SSR 等)选择目标个体。SSR即简单重复序列,在不同品种间重复序列有差异,使其在电泳后会出现不同的条带。已知基因T/t位于8号染色体上,利用8号染色体上的三个分子标记对F₂中白色和绿色甜瓜进行检测,结果如下表。
分子标记
白色
绿色
a
b
c
a
b
c
SSR2956
0
21
12
9
1
1
SSR2980
0
21
12
11
0
0
CMN21-25
7
10
15
8
2
1
注:a-与“库克拜热”带型相同植株数;b-杂合带型植株数;c-与“皇后”带型相同植株数。
① 三个分子标记中最适合作为基因 T/t的分子标记的是________。
② 在果肉为绿色的植株中,出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株,请解释原因_________。
14. 油菜属十字花科芸薹属草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型,该物种为异源四倍体(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,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,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。(每个大写英文字母表示一个染色体组)
(1)F1不可育的原因是__________。②过程的操作是对F1施加__________。
(2)据图分析,个体R1细胞中的染色体组成为AABBC,与油菜AABB再一次杂交,得到的个体R2植株的染色体数目范围为__________。
(3)若选择某染色体数为39的抗线虫病个体R2植株自交,预计后代表型及比例为__________。
(4)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但也表现了抗线虫病的特性,则最可能原因是_________________。
(5)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。某科研小组想通过RNA干扰的方式提高油菜植株的产油率,基本原理如图所示,基因A、a和B、b独立遗传,①②表示过程。
RNA干扰可以提高植株产油率的原因是抑制了基因B表达过程中的__________,使酶b的含量_________,PEP更多地通过__________的催化转化为油脂,提高产油率。
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北京一零一中高一年级第二学期生物统练(二)
一、单选题(每题3分)
1. 下列关于遗传学实验的叙述,错误的是( )
A. 赫尔希和蔡斯通过实验证明了DNA是遗传物质,运用了同位素标记法
B. 沃森和克里克研究发现了DNA分子的双螺旋结构运用了建构物理模型法
C. 孟德尔用豌豆作为材料进行实验发现了两大遗传定律,运用了假说-演绎法
D. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上,运用了类比-推理的方法
【答案】D
【解析】
【分析】人类对遗传规律和遗传本质的探索包括以下内容:
1、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。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
4、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质,该实验分别用35S或32P标记噬菌体,即运用了放射性同位素标记法,A正确;
B、沃森和克里克用建构物理模型的方法发现了DNA的双螺旋结构,B正确;
C、孟德尔用豌豆作为材料,运用假说-演绎法发现了遗传的两大规律,C正确;
D、摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上,运用了假说-演绎法,D错误。
故选D。
2. 对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说,不必具备的条件是( )
A. 选用的一对相对性状要有明显的差异
B. 实验选用的两个亲本一定是纯种
C. 要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本
D. 要让两个亲本之间进行有性杂交
【答案】C
【解析】
【分析】孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中豌豆必须具有一对易于区分的相对性状,同时亲本必须是纯种,具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交,该过程中正反交实验都要做,才能使实验更具有说服力。
【详解】A、为了便于观察,选定的一对相对性状要有明显差异,A正确;
B、在该实验中,选作杂交实验的两个亲本一定要是纯种,B正确;
C、该实验中进行了正交和反交实验,因此不一定要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本,C错误;
D、孟德尔遗传实验过程为先杂交后自交,因此要让两个亲本之间进行有性杂交,D正确。
故选C。
3. 如图为某正常发育二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断正确的是( )
A. 该时期有6条染色体,6个DNA分子
B. 该时期可能为有丝分裂前期细胞图像
C. 该时期已完成减数第一次分裂
D. 该图可能为精细胞或卵细胞示意图
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,该细胞不含同源染色体,且着丝点未分裂,染色体排列散乱,应该处于减数第二次分裂前期。
【详解】A、该时期有3条染色体,6个DNA分子,A错误;
B、该时期可能处于减数第二次分裂前期,B错误;
C、该时期处于减数第二次分裂前期,已完成减数第一次分裂,C正确;
D、该细胞含有姐妹染色单体,还未完成减数分裂,可能为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体,D错误。
故选C。
4. 鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性。下列说法错误的是( )
A. 栗羽和白羽为一对相对性状
B. 控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上
C. 将栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交,子代中白羽雄鹌鹑约占 1/8
D. 将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分析可知:鹌鹑的性别决定是ZW型,因此雌鹌鹑的性染色体组型是ZW,雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ。
【详解】A、相对性状是同种生物同一性状的不同表现,栗羽和白羽为一对相对性状,A正确;
B、一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性,性状与性别相关联,说明控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上,B正确;
C、雌鹌鹑的性染色体组型是ZW,雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ,栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性,说明白色是隐性性状,设相关基因是B/b,则亲代基因型是ZBZb、ZBW,将栗羽雄鹌鹑(ZBZb)与白羽雌鹌鹑(ZbW)杂交,子代中白羽雄鹌鹑(ZbZb)约占 1/4,C错误;
D、将栗羽雌鹌鹑(ZBW)和白羽雄鹌鹑(ZbZb)杂交,子代是ZBZb、ZbW,可通过羽色判断子代幼鸟性别,D正确。
故选C。
5. 豌豆的圆粒和皱粒是由等位基因R、r控制的相对性状,当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。下列分析错误的是
A. a过程被称为转录,需要用RNA聚合酶
B. R基因插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因重组
C. 若淀粉分支酶含有350个氨基酸,则过程b最多会有61种tRNA参与
D. 蔗糖甜度比淀粉高,所以新鲜豌豆选择皱粒豌豆口味更佳
【答案】B
【解析】
【详解】A、据图可知,图中a表示以DNA一条链为模板合成mRNA的转录过程,需要用RNA聚合酶,A正确;
B、根据题意可知,当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因,该变异属于基因突变,B错误;
C、tRNA上的反密码子是与mRNA上的密码子互补的,mRNA上决定氨基酸的密码子有61种,则tRNA也有61种。因此,若淀粉分支酶含有350个氨基酸,则过程b(翻译过程)最多会有61种tRNA参与,C正确;
D、由题图可知,蔗糖转化成淀粉后,淀粉吸收能力增强,豌豆种子表现为圆粒,因此皱粒豌豆种子中蔗糖含量高,口感好,D正确。
故选B。
6. 基于对基因、环境和生物体性状的理解,下列叙述错误的是( )
A. 生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型也可能不同
B. 一对分别为O型血和AB型血的夫妇所生的子女,血型可能是A型血或B型血
C. 一种性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状
D. 高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是因为受精时发生基因的自由组合
【答案】D
【解析】
【详解】A、表观遗传现象中,基因的碱基序列不发生改变,但可通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式改变基因表达,进而使表型出现差异,A正确;
B、O型血个体基因型为ii,AB型血个体基因型为IAIB,二者婚配后,子代的基因型为IAi或IBi,血型可能是A型血或B型血,B正确;
C、基因和性状不是简单的一一对应关系,一种性状可以受多个基因共同控制(多因一效),一个基因也可以同时影响多个性状(一因多效),C正确;
D、高茎和矮茎是由一对等位基因控制的相对性状,遗传时只涉及等位基因的分离,不涉及基因自由组合,且基因自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,并非受精阶段,D错误。
7. 如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中I、II为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
B. I、II也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变
C. 一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期时间较长
D. 减数分裂四分体时期,基因a和基因b可发生交叉互换
【答案】B
【解析】
【分析】1.基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变;
2.基因重组有自由组合和交叉互换两类.前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换);
3.染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变;
4.在自然界中,不仅存在单基因对性状的控制,而且存在多基因对性状的控制,以及环境对性状的影响等。
【详解】A、基因突变的普遍性是指在自然界中基因突变是普遍存在的。图中基因a、b、c均可能发生基因突变,体现的是基因突变的随机性,A错误;
B、基因是指具有遗传效应的DNA片段,而I、II是无遗传效应的DNA片段,因此I、II发生的碱基对的增添、缺失和替换不属于基因突变,B正确;
C、在细胞间期,会进行DNA的复制,双链会打开,以其中一条链为模板合成新链,合成的过程中易因复制错误而发生基因突变,C错误;
D、在减数分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换,而b、c位于同一条染色体上,不能发生交叉互换,D错误。
故选B。
8. 结直肠癌是一种消化系统恶性肿瘤,在部分患者体内检测到KRAS和P53基因突变。KRAS蛋白和P53蛋白参与调控细胞增殖和分化,KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活会导致不典型增生甚至癌症。下列叙述错误的是( )
A. KRAS基因为原癌基因,P53基因为抑癌基因
B. 正常细胞内不含有KRAS基因,但含有P53基因
C. 癌症通常是多基因突变累积的结果
D. 癌细胞能够无限增殖,容易在体内分散和转移
【答案】B
【解析】
【分析】癌细胞的特征有:无限增殖,改变形态结构,易分散和转移,癌变的原因有外因和内因,外因是致癌因子,包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】A、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的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蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变,依据题干信息,KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活,故可知,KRAS基因为原癌基因,P53基因为抑癌基因,A正确;
B、正常细胞内既含有KRAS基因,也含有P53基因,B错误;
C、结肠癌(癌症)是原癌基因、抑癌基因等多个基因先后突变积累的结果,C正确;
D、癌细胞的特征有:无限增殖,改变形态结构,易分散和转移,D正确。
故选B。
9. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'-UAACCC-3')使端粒DNA序列延伸,作用机理如图。下列叙述错误的是( )
A. 端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程
B. 与正常细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高
C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3'
D. 以延伸的G链为模板形成C链需要RNA聚合酶的催化
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干信息:“端粒是染色体两端特殊的DNA序列,其长度随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤,导致细胞衰老。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'-UAACCC-3')使端粒DNA序列延伸”,说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。
【详解】A、由图可知,端粒酶向右移动以自身所含短重复序列5'-UAACCC-3'为模板,完成G链的延伸为逆转录过程,A正确;
B、肿瘤细胞有较高的细胞增殖活性,故推测肿瘤细胞中的端粒酶活性可能较高,能防止染色体末端端粒的缩短,B正确;
C、DNA分子中特有的碱基是T,RNA中特有碱基是U,由于模板含短重复序列5'-UAACCC-3',根据碱基互补配对原则,端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3',C正确;
D、在DNA复制过程中,新的DNA链是以已有的DNA链为模板,在DNA聚合酶的催化下合成的。根据图示,当G链延伸完成后,它就可以作为模板来合成C链。这个过程需要DNA聚合酶的催化,D错误。
故选D。
10. 分别用红色和绿色荧光物质标记某个二倍体动物(AaBb)细胞中的A、B基因,荧光分布如图(仅画出了带荧光的染色体,不考虑突变和染色体互换),将其置于无荧光物质的培养基中培养。下列叙述中正确的是( )
A. 若该细胞进行有丝分裂,则后期移向每一极的都有2个红色和2个绿色的荧光点
B. 若该细胞进行有丝分裂,则分裂2次可产生2个或4个含有荧光点的细胞
C. 若该细胞进行减数分裂Ⅰ,则子细胞中能观察到0或2或4个荧光点
D. 若该细胞为精原细胞,则其产生的精子中,只能观察到0或2个荧光点
【答案】C
【解析】
【详解】A、若该细胞进行有丝分裂,在有丝分裂后期着丝点(着丝粒)分裂,移向每一极的均为A、a、B、b,故向每一极移动的都有1个红色和1个绿色的荧光点,A错误;
B、若该细胞进行有丝分裂,分裂一次后得到的两个子细胞均含有荧光标记,再进行一次有丝分裂,由于有丝分裂后期,着丝粒分裂后姐妹染色单体随机分离,则可能得到的子细胞都含有荧光标记或一个含有荧光标记,一个不含有荧光标记,因此最终可产生2个、3个或4个含有荧光点的细胞,B错误;
C、若该细胞进行减数第一次分裂,则在减数第一次分裂后期同源染色体A和a分离,B和b分离,非同源染色体A、a和B、b之间自由组合,故子细胞中能观察到0(ab分到一起)或2(Ab分到一起)或4个(AB分到一起)荧光点,C正确;
D、结合C选项可知,若该细胞为精原细胞,次级精母细胞中能观察到0或2或4个荧光点,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,则其产生的精子中,能观察到0或1或2个荧光点,D错误。
二、非选择题
11. 调查发现某些饮料中富含的糖浆会导致肥胖,并促进肿瘤的生长。研究人员以早期结肠癌小鼠为实验对象,探究了糖浆摄入与结肠癌发展的关系。
(1)在环境中致癌因子的作用下,小鼠的______________突变导致细胞分裂失控,形成癌细胞。由于癌细胞膜上的__________等物质减少,使癌细胞容易在体内转移。
(2)除正常饮食外,研究人员每日给早期结肠癌小鼠口服400μl玉米糖浆,并连续8周进行检测,结果如图。
①A组为对照组,该组小鼠除正常饮食外,每日应口服_____________。
②研究发现,肥胖可能会促进癌症的发展。但实验结果显示,与A组相比,B组小鼠体重增加不显著,而________________增加显著,说明该口服剂量的玉米糖浆________________。
(3)研究发现许多癌细胞内脂肪酸合成显著增强,从而促进肿瘤发展。研究人员推测糖浆可能通过调控脂肪酸合成相关酶基因的转录过程从而影响脂肪酸合成而发挥作用。若验证此推测,还需检测(2)中的A组和B组小鼠细胞中___________________。
(4)请提出一种预防结肠癌的具体措施______________________。
【答案】(1) ①. 原癌基因和抑癌基因 ②. 糖蛋白
(2) ①. 等量的清水 ②. 肿瘤相对体积 ③. 可不依赖肥胖途径直接促进小鼠结肠癌的发展
(3)脂肪酸合成相关酶基因的表达或脂肪酸含量
(4)少喝含糖量高的饮料
【解析】
【小问1详解】
致癌因子造成原癌基因和抑癌基因突变,细胞分裂失控形成癌细胞;癌细胞膜上糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,癌细胞易扩散转移。
【小问2详解】
对照组遵循单一变量,B 组口服 400μl 玉米糖浆,A 组应每日口服等量 400μL 清水。 题图可见 B 组体重与 A 组差别不大,但肿瘤相对体积明显更大,说明该剂量玉米糖浆不依赖肥胖,直接促进小鼠结肠癌的发展。
【小问3详解】
推测糖浆调控相关酶基因的转录过程从而影响脂肪酸合成而发挥作用,因此可检测A、B 两组细胞中脂肪酸合成相关酶基因的表达或脂肪酸含量。
【小问4详解】
根据研究成果,少喝含糖量高的饮料,健康饮食可预防结肠癌。
12. 肥胖相关并发症严重威胁人类健康。研究者对肌苷与脂肪细胞代谢的关系进行了研究,为治疗肥胖提供了新思路。
(1)Ucp1 蛋白主要存在于脂肪细胞线粒体内膜上,可使有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。用肌苷处理小鼠脂肪细胞,检测Ucpl基因的表达,结果如图1。
① Ucpl基因的表达水平,可以用脂肪细胞中________或________的含量来表示。
② 细胞外肌苷与脂肪细胞表面的受体结合后,通过一系列信号转导,可____Ucpl基因的表达。
(2)ENT1 蛋白是一种转运蛋白,广泛存在于人体细胞膜上,可依靠协助扩散转运肌苷。对 1400名志愿者进行 E 基因(编码 ENT1)检测和体质检测,结果表明E基因的一种突变携带者发生肥胖的概率比正常纯合子降低了59%。E基因的突变如图2,部分密码子如表。
第1个碱基
第2个碱基
第3个碱基
U
C
A
G
U
亮氨酸
丝氨酸
终止
终止
A
亮氨酸
丝氨酸
终止
色氨酸
G
C
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺
精氨酸
A
A
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
U
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
C
G
缬氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
甘氨酸
U
① 突变基因表达的蛋白质中的氨基酸变化是________,这导致其功能下降。
② 与正常纯合子相比,E基因突变携带者发生肥胖的概率大大降低。试解释原因________________________。
(3)综合以上信息,提出一个治疗肥胖的思路___________________。
【答案】(1) ①. Ucpl基因mRNA ②. Ucp1 蛋白 ③. 促进
(2) ①. 由异亮氨酸图换位苏氨酸 ②. 与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少,肌苷转运能力弱, 胞外肌苷含量高,Ucpl表达强,脂肪氧化生热多,脂肪积累少,发生肥胖概率下降
(3)抑制 ENT1 功能(或增加肌苷或促进Ucpl基因表达)
【解析】
【分析】基因的表达过程包括转录和翻译。转录是以DNA为模板合成RNA的过程;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【小问1详解】
Ucpl基因的表达水平,可以用基因表达的产物来表示,即用脂肪细胞中 Ucpl基因mRNA或Ucp1 蛋白的含量来表示。由图1可知,相比对照组,用肌苷处理小鼠脂肪细胞会提高Ucpl基因得表达量,因此可知其会促进Ucpl基因的表达。
【小问2详解】
由图2结合密码子表格可知,基因突变导致密码子由AUC变成ACC,则翻译时对应得氨基酸由异亮氨酸改变为苏氨酸。与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少,肌苷转运能力弱, 胞外肌苷含量高,Ucpl表达强,脂肪氧化生热多,脂肪积累少,发生肥胖概率下降。
【小问3详解】
根据上述信息可知,治疗肥胖可知抑制 ENT1 功能(或增加肌苷或促进Ucpl基因表达)。
13. 甜瓜果肉的颜色是重要的果实品质性状。为研究其遗传规律,以绿色果肉甜瓜“库克拜热”和橙色果肉甜瓜“皇后”为材料进行杂交实验,结果如图。
(1)由图可知,甜瓜果肉颜色受________对等位基因的控制,且遵循________定律。其中绿色果肉对白色果肉为________性。
(2)已有研究表明,橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉积累β-胡萝卜素,白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体。
① 上图F₂中白色果肉甜瓜的基因型为________。
② 请解释甜瓜绿色果肉性状产生的原因________。
(3)在现代作物杂交育种中,常通过检测与目标基因紧密连锁的分子标记(如 SSR 等)选择目标个体。SSR即简单重复序列,在不同品种间重复序列有差异,使其在电泳后会出现不同的条带。已知基因T/t位于8号染色体上,利用8号染色体上的三个分子标记对F₂中白色和绿色甜瓜进行检测,结果如下表。
分子标记
白色
绿色
a
b
c
a
b
c
SSR2956
0
21
12
9
1
1
SSR2980
0
21
12
11
0
0
CMN21-25
7
10
15
8
2
1
注:a-与“库克拜热”带型相同植株数;b-杂合带型植株数;c-与“皇后”带型相同植株数。
① 三个分子标记中最适合作为基因 T/t的分子标记的是________。
② 在果肉为绿色的植株中,出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株,请解释原因_________。
【答案】(1) ①. 2 ②. 自由组合 ③. 隐
(2) ①. ggTT或ggTt ②. 绿色果肉甜瓜缺乏T基因,使其果实成熟期叶绿体不能降解,缺乏G基因也不能积累β-胡萝卜素,果肉呈现出叶绿体的颜色。
(3) ①. SSR2980 ②. SSR2956 与T/t基因均位于8号染色体上,在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换,产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子,该类型雌雄配子结合发育形成了c,因此其数量较少
【解析】
【分析】F1自交产生的F2比例为12:3:1,为9:3:3:1的变式,可知该性状由两对独立遗传的等位基因控制,且F1基因型为双杂合。
【小问1详解】
根据杂交结果F1自交产生的F2比例为12:3:1,为9:3:3:1的变式,可知该性状由两对独立遗传的等位基因控制,遵循自由组合定律。其中白色和绿色为3:1,可知绿色果肉对白色果肉为隐性。
【小问2详解】
由题意分析,白色果肉甜瓜,没有橙色果肉控制基因 G ,且有白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体,因此F2种白色果肉甜瓜的基因型为ggTT或ggTt。绿色果肉甜瓜的基因型为ggtt,因为不存在橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉未积累β-胡萝卜素,且不存在白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体未解体,从而呈现绿色。
【小问3详解】
F₂中白色甜瓜有TT和Tt,绿色甜瓜均为tt,由表格结果可知分子标记SSR2980完全符合上述结果,最适合作为基因T/t的分子标记。
SSR2956 与T/t基因均位于8号染色体上,在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换,产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子,该类型雌雄配子结合发育形成了c,因此出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株。
14. 油菜属十字花科芸薹属草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型,该物种为异源四倍体(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,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,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。(每个大写英文字母表示一个染色体组)
(1)F1不可育的原因是__________。②过程的操作是对F1施加__________。
(2)据图分析,个体R1细胞中的染色体组成为AABBC,与油菜AABB再一次杂交,得到的个体R2植株的染色体数目范围为__________。
(3)若选择某染色体数为39的抗线虫病个体R2植株自交,预计后代表型及比例为__________。
(4)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但也表现了抗线虫病的特性,则最可能原因是_________________。
(5)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。某科研小组想通过RNA干扰的方式提高油菜植株的产油率,基本原理如图所示,基因A、a和B、b独立遗传,①②表示过程。
RNA干扰可以提高植株产油率的原因是抑制了基因B表达过程中的__________,使酶b的含量_________,PEP更多地通过__________的催化转化为油脂,提高产油率。
【答案】(1) ①. F1无同源染色体,在减数分裂时联会紊乱,无法产生可育配子 ②. 秋水仙素 (2)38~47
(3)抗线虫病:不抗线虫病=3:1
(4)抗线虫病基因易位到油菜染色体上
(5) ①. 翻译 ②. 下降 ③. 酶a
【解析】
【小问1详解】
F1植株的染色体组成为ABC,没有同源染色体,减数分裂时联会紊乱,无法产生可育配子,因此F1不可育。②中为了使染色体数目加倍,通常对F1施加秋水仙素,从而在前期抑制纺锤体的形成。
【小问2详解】
个体R1细胞中的染色体组成为AABBC,进行减数分裂时,A、B染色体组的同源染色体正常分离,每个配子均含1个A组和1个B组,共19条染色体;C组的9条染色体无同源染色体,减数分裂时随机分配到配子中,配子中C组染色体数目为0~9条,因此配子染色体总数范围为19-28条,与AABB产生的含19条染色体的配子结合后,R2染色体数目范围为38~47条。
【小问3详解】
该含有39条染色体的抗线虫病个体 R2有38条染色体来源于油菜,1条染色体来源于萝卜且含有抗线虫病基因,减数分裂时这条携带抗线虫基因的染色体随机分配,产生的配子中,含该抗线虫基因的配子占比为1/2,因此自交后代中不抗线虫病的个体占比为1/2×1/2=1/4,则抗线虫病的个体占比为1-1/4=3/4,故自交后代的表型及比例为抗线虫病∶不抗线虫病=3∶1。
【小问4详解】
若染色体数为38的后代植株也具有萝卜的抗线虫病的特性,则可能原因是抗线虫病基因所在的染色体片段易位到了油菜的染色体上。
【小问5详解】
据图分析可知,PEP可通过酶a的催化转化为油脂或通过酶b的催化转化为蛋白质。基因B的模板链自然转录形成mRNA,并通过翻译过程形成酶b,从而使PEP转化为蛋白质。RNA干扰下,基因B的模板链转录出的mRNA和非模板链转录出的RNA互补形成物质C(双链RNA),使mRNA无法作为翻译的模板,即RNA干扰抑制了基因B表达的翻译过程,从而导致酶b的合成减少,含量下降,此时PEP更多地通过酶a的催化转化为油脂,从而提高产油率。
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