精品解析:安徽省六安市毛坦厂中学2026届高三12月月考生物试题
2026-09-02
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内容正文:
毛坦厂中学2026届高三十二月月考
生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试卷、草稿纸上作答无效。
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 癌细胞表面糖蛋白等物质增多,细胞间的黏着性显著降低,容易在体内转移
B. 正常的结肠上皮细胞中也存在APC抑癌基因
C. K-ras原癌基因突变后其表达产物促进细胞分裂的功能增强
D. 通过显微镜观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据之一
【答案】A
【解析】
【详解】A、癌细胞表面糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性显著降低,容易在体内扩散和转移,A错误;
B、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,正常的结肠上皮细胞中也存在APC抑癌基因,B正确;
C、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,K-ras原癌基因突变后其表达产物促进细胞分裂的功能增强,C正确;
D、癌细胞形态结构发生显著改变,通过镜检观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据,D正确。
故选A。
2. 某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb,如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 若图示现象发生的原因是基因突变,则未标出的基因分别是A和a
B. 若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、ab或Ab、aB、ab
C. 若图示现象发生的原因是同源染色体的非姐妹染色单体间的片段互换,则可使该初级精母细胞产生的配子类型由2种增加到4种
D. 基因重组是生物变异的根本来源,为生物进化提供丰富的原材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、若图示现象发生的原因是基因突变,则未标出的基因分别是A和A或a和a,A错误;
B、若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab或AB、Ab、ab,B错误;
C、不考虑基因突变和互换,一个初级精母细胞只能产生2种配子,若发生互换,则配子种类为4种,C正确;
D、基因突变是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,基因重组只能产生新的基因型,是生物变异的来源之一,D错误。
故选C。
3. 在湖北宜昌,距今约5.5亿年前的石板滩生物群中,科学家们发现了一块令人兴奋的新化石,该化石被命名为“螺旋网格海绵”。科学家们对“螺旋网格海绵”进行了详细的研究和分析。他们将此化石与各种现生海绵动物进行比较,结果显示,“螺旋网格海绵”属于冠群海绵,并且与六放海绵的亲缘关系较近。下列叙述错误的是( )
A. 化石证据是研究生物进化最直接的证据
B. 细胞和分子水平的证据可以作为进化的佐证
C. 地理隔离在不同水域分布的海绵进化过程中起作用
D. 现生海绵动物的多样性和适应性是变异的结果
【答案】D
【解析】
【分析】生物具有共同祖先的证据:(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据。(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。(3)胚胎学许据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃梨和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点又存在差异性。
【详解】A、化石证据是研究生物进化最直接、最重要的证据,A正确;
B、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据只是进化的佐证,B正确;
C、地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,不同的地理环境可以对生物的变异进行选择,进而影响生物的进化,故地理隔离在不同水域分布的海绵进化过程中起作用,C正确;
D、现生海绵动物的多样性和适应性是变异和选择的结果,D错误。
故选D。
4. 下图1表示二倍体生物体的某个细胞(基因型为AaXBXb)的分裂过程中同源染色体对数变化的模式图,图2表示图1过程某些时期内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列说法叙述正确的是( )
A. 若该细胞经历图1过程形成了一个aXB的子细胞(不考虑突变),则其他子细胞的基因型可能有2种或4种
B. 若该细胞核DNA双链均被32P标记,在普通培养基中完成图1过程后,至少3个子细胞带标记
C. 图2的Ⅱ时期对应图1的AB、EG、HI段
D. 图1的CD段和图2的时期Ⅱ均有4个染色体组
【答案】A
【解析】
【详解】A、该细胞经历图1过程,即先进行有丝分裂产生2个卵原细胞,再进行减数分裂产生8个子细胞,则与aXB来自同一个卵原细胞的另外三个细胞可能为aXB、AXb、AXb,该卵原细胞的子细胞有2种。另一个卵原细胞正常分裂,则子细胞为2个AXB和2个aXb(或2个AXb和2个aXB),也是2种。若发生基因重组,则可能形成4种子细胞,A正确;
B、该细胞核的DNA初始状态为双链均被标记,由题干信息可知,细胞经过了1次有丝分裂,所有染色体(双链DNA有一条被标记)都带有标记,所有子细胞也都带有标记,再经过1次减数分裂,减数分裂只复制一次(复制后,每条染色体上只有1条染色单体有标记),分裂两次,故则8个子细胞中至少4个被标记,B错误;
C、图2的Ⅱ时期,染色体数:染色单体数:DNA数 = 1:2:2,可以代表有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂,对应图1的AB段(有丝分裂前期和中期,同源染色体对数为n)和FG段(减数第一次分裂,同源染色体对数为n),C错误;
D、 图1的CD段为有丝分裂后期,有4个染色体组;图2的Ⅱ时期,为有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂,均有2个染色体组,D错误。
故选A。
5. 下列关于生物变异和育种的叙述,正确的是( )
A. 等位基因之间可以存在碱基数目和排列顺序的不同
B. 使用秋水仙素处理单倍体幼苗诱导染色体加倍,获得的个体都是纯合体
C. 用六倍体小麦花粉离体培养得到的三倍体在减数分裂时联会紊乱
D. 诱变育种需要处理大量原材料的原因是基因突变具有不定向性
【答案】A
【解析】
【详解】A、等位基因由基因突变产生,可能因碱基对的替换、增添或缺失导致碱基数目和排列顺序不同。例如,替换时数目不变但顺序变化,增添或缺失时数目改变,A正确;
B、秋水仙素处理单倍体幼苗所得个体是否纯合取决于原始植株。若单倍体来源于二倍体(如玉米),加倍后为纯合体;但若来源于四倍体(如马铃薯),单倍体本身含两个不同染色体组,加倍后为杂合体,B错误;
C、六倍体小麦花粉离体培养得到的是含三个染色体组的单倍体,而非三倍体。该单倍体减数分裂时联会紊乱,无法形成正常配子,但选项描述为“三倍体”不准确,C错误;
D、诱变育种需处理大量材料的主因是基因突变频率低且有利突变少,需通过大量样本筛选,而非仅因不定向性,D错误。
故选A。
6. 尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码时采用了蛋白质的体外合成技术,相关实验过程如图所示,每个试管中先加入了一种氨基酸,再加入特殊处理的细胞提取液以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入的细胞提取液应去除DNA和各种RNA,排除其原本控制合成的多肽对实验结果产生的干扰
B. 每个试管内应加入多个同种氨基酸和多聚尿嘧啶核苷酸,分别作为翻译的原料和模板
C. 若增设对照组,则对照组所有成分都与实验组的相同,但不加入多聚尿嘧啶核苷酸
D. 若采用上述方法破译所有遗传密码子,则至少需要做上述类似实验64次
【答案】A
【解析】
【分析】1、转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译:在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、加入的细胞提取液应去除DNA和mRNA ,不能去除tRNA,A错误;
B、翻译的原料是氨基酸,模板是RNA,所以每个试管内应加入多个同种氨基酸作为原料,加入多聚尿嘧啶核苷酸作为模板,B正确;
C、增设对照组时,遵循单一变量原则,除了不加入多聚尿嘧啶核苷酸(即没有翻译模板)外,其他所有成分都与实验组相同,C正确;
D、密码子总共64种,若采用上述方法破译所有遗传密码子,则需要做上述类似实验64次,D正确。
故选A。
7. 下列有关遗传、变异、育种和进化的叙述中,错误的是( )
①育种可以培育出新品种,也可能得到新物种
②变异不能决定生物进化的方向,但都能为进化提供原材料
③同一生物不同细胞内遗传物质的量都是相同的
④种群中个体数的减少,会使种群的基因库变小
⑤基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,体现了基因突变具有普遍性
A. ①②④ B. ①③⑤ C. ②③⑤ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】①育种可以培育出新品种,也可能得到新物种,如二倍体利用多倍体育种得到四倍体,为新的物种,①正确;
②变异包括可遗传变异和不可遗传的变异,不可遗传的变异不能为进化提供原材料,②错误;
③同一生物的不同细胞在细胞分裂的不同时期,遗传物质(DNA)的数量可能不同,③错误;
④基因库是指一个种群中的全部个体所含有的全部基因,种群中个体数减少,种群基因库会变小,④正确;
⑤基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,体现了基因突变具有随机性,⑤错误。
综上所述,②③⑤错误,C符合题意。
故选C。
8. 如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子弥候桃新品种(AAA)的过程,下列叙述正确的是( )
A. ①②④过程原理都是基因重组
B. ③和⑥都可用秋水仙素处理来实现,产生种子都为纯种
C. 新品种AAA为三倍体,与野生猕猴桃aa为同一物种
D. 弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为174条
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:①产生了新基因A,为诱变育种,②④为自交,⑤为杂交,③⑥为诱导染色体数目加倍。
【详解】A、基因型为aa的个体经过程①产生了新基因,属于诱变育种,原理为基因突变,基因重组指控制不同性状的基因重新组合,过程②和过程④涉及的基因均为控制同一性状的等位基因,不属于基因重组,A错误;
B、经过过程③和⑥后细胞种染色体数目均加倍,可通过秋水仙素抑制分裂过程中纺锤体的形成而实现,但过程③所获得个体基因型为AAaa,为杂合子,B错误;
C、新品种AAA由AA和AAAA杂交获得,含有三个染色体组,属于三倍体,会因为减数分裂过程中联会紊乱而高度不育,与野生猕猴桃aa之间有生殖隔离,不能称为同一物种,C错误;
D、野生猕猴桃2n=58,则每个染色体组中有29条染色体,弥候桃品种AAA体细胞中有三个染色体组,即3n=87条染色体,处于有丝分裂后期的细胞因着丝粒分裂导致染色体数目加倍,是染色体数目最多的细胞,因此弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为有丝分裂后期3n×2=87×2=174条,D正确。
故选D。
9. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B. 图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D. 若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
【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,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。
【详解】A、观察可知,甲基化是发生在 mRNA 上,不是抑制转录过程,而是影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达,A 错误;
B、由图可知甲基化发生在 mRNA 上,mRNA 是核糖核苷酸链,不是脱氧核糖核苷酸链,B 错误;
C、从图中可以甲基化的 mRNA 会降解,而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达,说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达,C 错误;
D、表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起,若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应,D 正确。
故选D。
10. 蝴蝶幼虫取食植物叶片,萝藦类植物进化出产生CA的能力,CA抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物产生毒性,从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感,其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是( )
A. 斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择
B. 斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物
C. N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离
D. 萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例
【答案】C
【解析】
【详解】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统。
【分析】A、斑蝶类蝴蝶的N酶发生氨基酸替换属于基因突变,自然选择保留有利变异,使其适应CA环境,A正确;
B、斑蝶取食萝藦后占据不同生态位,减少与其他蝴蝶的食物资源竞争,符合生态位分化原理,B正确;
C、生殖隔离需物种间无法交配或后代不育,仅N酶基因突变未直接导致生殖隔离,C错误;
D、萝藦与斑蝶相互影响、共同进化,体现协同进化,D正确。
故选C。
11. 某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A. 甲中细胞具有核膜和核仁
B. 乙中细胞进行核DNA复制
C. 丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D. 若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
【答案】D
【解析】
【分析】1、分裂间期是有丝分裂的准备阶段。细胞内发生着活跃的代谢变化,最重要的变化是发生在S期的DNA复制。S期之前的G1期,主要是合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生,S期之后的G2期,合成M期所必需的一些蛋白质。当分裂间期结束,细胞进入分裂期时,组成染色质的DNA已经完成复制,有关蛋白质已经合成。这些复杂的变化需要较长的时间,因此在细胞周期中,分裂间期的时间总是长于M期。
2、题图分析:据图中核DNA含量及占比分析,甲为G1期和有丝分裂末期细胞,乙为S期细胞,丙为G2期和有丝分裂分裂期的细胞。
【详解】A、据图可知,甲中细胞核DNA含量为2C的细胞,在甲乙丙三组细胞占比最大,说明此时细胞处于分裂间期的G1期,DNA还未进行复制,此时细胞具有核膜和核仁,A正确;
B、据图可知,乙中细胞核DNA含量为2C-4C,说明细胞处于S期,细胞进行DNA复制,B正确;
C、据图可知,丙中细胞核DNA含量为4C,说明细胞处于G2期和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,若培养液中加入秋水仙素,细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
故选D。
12. 甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是( )
A. 酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B. 低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C. 酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D. 呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
【详解】A、酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中,催化的反应不需要消耗氧气,需要消耗水和丙酮酸,A错误;
B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,故低温抑制酶Ⅰ的活性,有氧呼吸的第二阶段减慢,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;
C、酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少,有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段,C错误;
D、在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸,生成ATP减少,细胞生长发育活动受抑制,减少甜菜产量,D错误。
故选B。
13. 植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株,38条染色体)和乙(可育株,39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育,甲与乙杂交后代中可育株:雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( )
A. 正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B. 甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C. 乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育
D. 乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干信息可知,雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性,故只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。
【详解】A、正常油菜有38条染色体,正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个,经过间期复制,核DNA分子数有76个,不相等,A正确;
B、甲乙杂交后代中可育株:雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体,可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因,且核恢复基因位于第39条染色体,B正确;
C、乙为可育株,含39条染色体,配子有两种:19和20条染色体,20条染色体的配子中含核恢复基因,故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育,C正确;
D、乙的核恢复基因位于第39条染色体,经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个,次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个,故也可能相等,D错误。
故选D。
14. 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA(核糖核酸)为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞膜上的糖被是由糖蛋白、糖脂和glycoRNA等构成的
B. glycoRNA与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关
C. 细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有glycoRNA
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞膜上的糖被是指细胞膜表面的糖类分子,A错误;
B、题干指出glycoRNA“可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能”,而糖蛋白和糖脂的核心功能包括细胞间的信息传递、细胞表面的识别等。由此推测,glycoRNA应与这些功能相关,B错误;
C、磷脂的化学组成中含有磷元素;glycoRNA以RNA为支架,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,也含磷元素,C正确;
D、细胞膜功能复杂程度主要与膜蛋白的种类和数量有关,而非glycoRNA,D错误。
15. 乳糖操纵子是细菌参与乳糖分解的一个基因群,其表达的产物是细菌分解和利用乳糖的关键酶。当培养液中没有乳糖时,该基因的表达量极低。加入乳糖后,细菌开始高效表达该基因群,相关机制如图所示。下列相关分析错误的是( )
A. RNA 聚合酶沿着模板链的3'端到5'端合成mRNA
B. 一个mRNA 上可能会存在多个起始密码子
C. 乳糖操纵子模型是在转录水平进行基因表达的调控
D. 乳糖通过抑制阻遏物的合成来调控基因的表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、RNA 聚合酶的转录方向是沿着模板链的3' 端到 5' 端移动,从而合成 mRNA(mRNA 的延伸方向是 5'→3'),A正确;
B、从图中可见,一个 mRNA 可翻译出多种蛋白质(如 β-半乳糖苷酶、透性酶、转乙酰基酶),这说明一个 mRNA 上可能存在多个起始密码子(对应不同蛋白质的翻译起始),B正确;
C、乳糖操纵子的调控发生在转录阶段(阻遏物与操纵基因结合或分离,影响 RNA 聚合酶的转录),属于转录水平的基因表达调控,C正确;
D、从图中可知,乳糖是与阻遏物结合,使其构象改变,无法与操纵基因结合,从而启动转录;并非抑制阻遏物的合成,D错误。
故选D。
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量______。科学家经过检测,还发现了另一个突变基因b1,这体现了基因突变的_______。
(2)基因b包含一段DNA单链序列5´-TAGCTG-3´,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为_______。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞______。
(4)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为______%(结果保留整数)。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 不定向性
(2)3´-ATCGAC-5´
(3)多 (4)14%
【解析】
【分析】基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
【小问1详解】
由题意可知,该基因突变是因为发生了碱基的替换,碱基发生替换后不影响组成基因的碱基的数量。科学家经过检测,还发现了另一个突变基因b1,这体现了基因突变的不定向性。
【小问2详解】
根据碱基互补配对原则,与5´-TAGCTG-3´配对的DNA单链序列为3´-ATCGAC-5´。
【小问3详解】
由题意可知,基因b影响水稻基因P的转录,使其表现为稻瘟病抗性,不抗稻瘟病植株的基因为B,无法抑制P的表达,故基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞多。
【小问4详解】
假设植株的总株数为100株,已知抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%,则第二代中,抗病植株为10×(1+10%)×(1+10%)=12.1株,不抗病植株为90×(1-10%)×(1-10%)=72.9株,则第二代稻瘟病植株的基因型频率为12.1/(12.1+72.9)=14%。
17. 神经营养因子(BDNF)是一种蛋白质,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致某种疾病的发生。miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图为BDNF基因的表达及调控过程。回答下列问题:
(1)图1中甲过程需要________酶的催化。乙过程的方向是________(用A、B和箭头表示) 。乙过程往往一条mRNA结合多个核糖体,其意义是________________。
(2)图2中tRNA的功能是___________,该tRNA上的氨基酸为_________(UCG:丝氨酸;GCU:丙氨酸;AGC:丝氨酸;CGA:精氨酸。以上密码子均以 5’端到 3’端方向书写) 。
(3)由图1可知,miRNA-195调控BDNF基因的表达的机理是_________。
(4)现推测精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量低。基于上述分析,请提出一种治疗该疾病的思路:_________。
【答案】(1) ①. RNA聚合 ②. B→A ③. 少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率
(2) ①. 识别并转运氨基酸 ②. 精氨酸
(3)miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA结合形成局部双链结构,从而使BDNF基因转录形成的mRNA无法与核糖体结合,不能进行后续的翻译等过程
(4)抑制miRNA-195基因的转录或开发含与miRNA-195基因的转录产物特异性结合的mRNA的药物
【解析】
【分析】图甲中miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,进而影响蛋白质的合成。图乙为tRNA结构,其反密码子为5'-UCG-3'。
【小问1详解】
图1中甲过程为转录,转录需要RNA聚合酶催化。乙过程是翻译,根据肽链长短可判断核糖体移动方向,长的肽链先合成,短的后合成,所以乙过程的方向是B→A。一条mRNA结合多个核糖体的意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率。
【小问2详解】
tRNA的功能是识别并转运氨基酸,tRNA上的反密码子为5'-UCG-3',密码子与反密码子互补配对,且密码子以5'端到3'端方向书写,所以密码子为5'-CGA-3',对应的氨基酸是精氨酸。
【小问3详解】
由图可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,不能进行后续的翻译等过程。
【小问4详解】
精神分裂症患者体内BDNF的含量低于正常人,可以开发药物抑制miRNA-195基因的转录或开发含与miRNA-195基因的转录产物特异性结合的mRNA的药物。
18. 玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一,请分析回答下列有关遗传学问题:玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。如图表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法 (I~III)培育优良品种(hhRR)的过程。
(1)利用方法I培育优良品种时,获得 hR 植株常用的方法为________________。如图所示的三种方法(I~III)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法________,如图所示 ,其原因是________________________________。
(2)用方法II培育优良品种时,先将基因型为 HhRr 的植株自交获得子代(F2),F2代植株中自交会发生性状分离的基因型共有________种,这些植株在全部 F2代中的比例为________。
【答案】(1) ①. 花药离体培养 ②. III ③. 基因突变频率很低而且是不定向的
(2) ①. 5##五 ②. 3/4##75%
【解析】
【小问1详解】
方法I是单倍体育种,由双杂合子HhRr获得单倍体hR植株,常用方法为花药离体培养。 三种方法里方法III是诱变育种,依靠γ射线诱发基因突变,由于基因突变频率很低而且是不定向的,无法定向高效获得目标基因型hhRR,因此是最难获得优良品种的方法。
【小问2详解】
HhRr自交得到的F₂代共有9种基因型,其中自交不会发生性状分离的是纯合子(HHRR、HHrr、hhRR、hhrr)共4种,剩余会发生性状分离的基因型为HhRR、HhRr、Hhrr、HHRr、hhRr,合计5种。 这5种杂合基因型在F₂代中的占比依次为2/16、4/16、2/16、2/16、2/16,总和为12/16即3/4。
19. T基因表达的某种色素能使鸡的羽毛出现斑点,从而表现为麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸序列的插入显性基因T的启动子使其突变为t,基因t不能转录出相应的mRNA,导致该种色素不能合成而表现为白鸡。鸡的快慢羽性状由基因R、r控制。实验人员选择公鸡甲分别与母鸡乙、丙杂交,相关表型及比例如表所示。不考虑Z、W染色体的同源区段,回答下列问题:
杂交组合
F1
①甲(快羽麻鸡)×乙(快羽麻鸡)
雄
快羽麻鸡:快羽白鸡=3:1
雌
快羽麻鸡:快羽白鸡:慢羽麻鸡:慢羽白鸡=3:1:3:1
②甲(快羽麻鸡)×丙(慢羽白鸡)
雄
快羽麻鸡:快羽白鸡:慢羽麻鸡:慢羽白鸡=1:1:1:1
雌
快羽麻鸡:快羽白鸡:慢羽麻鸡:慢羽白鸡=1:1:1:1
(1)基因T插入了来源于病毒的核酸序列后突变为t,这属于基因突变类型中的____________。
(2)两对基因中位于Z染色体上的基因是_______,鸡的快慢羽性状中属于显性性状的是_________。
(3)甲、丙的基因型分别是_________、_________。
(4)R基因中含有限制酶P的识别序列,能被该限制酶切割成两段,r基因不含该限制酶的识别序列。实验人员用适当引物对F1中部分快慢羽鸡毛囊基因组DNA中的R和r基因进行PCR扩增后,对PCR产物用限制酶P切割后电泳,电泳检测结果如图所示。已知限制酶数量充足,则其中属于杂合子的是_________(填序号),且一定表现为_________(填“雄性”或“雌性”)。
【答案】(1)碱基的增添
(2) ①. R、r ②. 快羽
(3) ①. TtZRZr ②. ttZrW
(4) ①. 4和6 ②. 雄性
【解析】
【分析】DNA分子中发生碱基的增添、缺失、替换,导致基因碱基序列改变,叫基因突变。
【小问1详解】
基因T序列中插入了来源于病毒的核酸序列后突变为t,这属于基因突变中碱基的增添。
【小问2详解】
杂交组合①中F1雌性个体中全是快羽,麻鸡:白鸡=3:1;雄性个体中快羽:慢羽=1:1,麻鸡:白鸡=3:1,F1雌、雄个体中快羽与慢羽的表型比例存在差异,符合伴性遗传的特点,所以两对基因中位于Z染色体上的基因是控制快慢羽的基因R、r。杂交组合①中,亲本甲与乙均为快羽,杂交后子代出现慢羽,说明鸡的快慢羽性状中属于显性性状的是快羽。
【小问3详解】
①甲(♂快羽麻鸡)×乙(♀快羽麻鸡)杂交后F1雌性个体中全是快羽,麻鸡:白鸡=3:1;雄性个体中快羽:慢羽=1:1,麻鸡:白鸡=3:1,亲本均为快羽麻鸡,子代出现了慢羽白鸡,且快羽和慢羽性状在F1中比例不同,说明R、r位于Z染色体上且快羽为显性,T、t位于常染色体上且麻鸡为显性,亲本基因型为甲TtZRZr、乙TtZRW。丙是慢羽白鸡(♀),基因型为ttZʳW。
【小问4详解】
R基因中含有限制酶P的识别序列,能被该限制酶切割成两段,r基因不含该限制酶的识别序列。4和6都含有三个电泳条带 ,表明同时含有基因R和r,为杂合子,由于基因R和r位于Z染色体上,所以杂合子表现为雄性。
20. 水稻(2n=24)的花比较小,为两性花。经研究发现:水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质基因共同决定。水稻细胞核中雄性可育、不育基因分别为R、r,细胞质中雄性可育、不育基因分别为N、S,只有基因型 S(rr)表现为雄性不育,其余均为雄性可育,子代质基因均来自母本。袁隆平提出“三系法”杂交水稻系统,即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系三个纯合品系来培育杂交水稻,过程如下图所示。恢复系与不育系杂交产生的杂交种育性正常且具有杂种优势。回答下列问题:
(1)繁殖不育系时,不育系只能作________(填“父本”或“母本”)。
(2)根据题干信息,水稻细胞中与育性相关的基因型有________种,保持系的基因型为________,恢复系的基因型为________。
(3)在三系法杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含R基因的水稻植株X,现利用基因工程技术将两个R基因导入不同的植株X中来培育恢复系,为确定R基因导入的结果,研究人员的思路是将植株 X作为亲本与不育系混合种植,单株收获不育系植株所结种子后,再种植并统计后代的育性情况及其数量比例,请依据上述思路完善结果分析:
①若后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1,则两个R 基因导入到植株X的一条染色体上。
②若________,则说明两个R基因导入到植株X的一对同源染色体上。
③若________,则说明两个R基因导入到植株X的非同源染色体上。
【答案】(1)母本 (2) ①. 6##六 ②. N(rr) ③. N(RR)或S(RR)
(3) ①. 后代植株均为雄性可育植株 ②. 后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3
【解析】
【小问1详解】
在培育杂交水稻时,由于不育系的花粉不育,繁殖不育系时,不育系只能作母本。
【小问2详解】
根据题干信息,水稻细胞中与育性相关的基因型有6种,分别为N(rr),N(RR)、N(Rr)、S(rr),S(RR)、S(Rr)。由题意可知,保持系能够保持不育系,其细胞质中含有可育的N基因,因此为N(rr);恢复系含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因恢复基因(R),其还能保持杂交优势,其一定为纯合子,因此其基因型为N(RR)或S(RR)。
【小问3详解】
②若两个R导入到植株X的一对同源染色体上,则植株X产生配子为R,植株X作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(Rr),即后代植株均为雄性可育植株。
③若两个R导入到植株X的非同源染色体上,则植株X产生配子为RR:RO:OO=1:2:1,与植株X作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(RrRO):S(RrOO):S(OOrO)=1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。
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毛坦厂中学2026届高三十二月月考
生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试卷、草稿纸上作答无效。
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 癌细胞表面糖蛋白等物质增多,细胞间的黏着性显著降低,容易在体内转移
B. 正常的结肠上皮细胞中也存在APC抑癌基因
C. K-ras原癌基因突变后其表达产物促进细胞分裂的功能增强
D. 通过显微镜观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据之一
2. 某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb,如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 若图示现象发生的原因是基因突变,则未标出的基因分别是A和a
B. 若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、ab或Ab、aB、ab
C. 若图示现象发生的原因是同源染色体的非姐妹染色单体间的片段互换,则可使该初级精母细胞产生的配子类型由2种增加到4种
D. 基因重组是生物变异的根本来源,为生物进化提供丰富的原材料
3. 在湖北宜昌,距今约5.5亿年前的石板滩生物群中,科学家们发现了一块令人兴奋的新化石,该化石被命名为“螺旋网格海绵”。科学家们对“螺旋网格海绵”进行了详细的研究和分析。他们将此化石与各种现生海绵动物进行比较,结果显示,“螺旋网格海绵”属于冠群海绵,并且与六放海绵的亲缘关系较近。下列叙述错误的是( )
A. 化石证据是研究生物进化最直接的证据
B. 细胞和分子水平的证据可以作为进化的佐证
C. 地理隔离在不同水域分布的海绵进化过程中起作用
D. 现生海绵动物的多样性和适应性是变异的结果
4. 下图1表示二倍体生物体的某个细胞(基因型为AaXBXb)的分裂过程中同源染色体对数变化的模式图,图2表示图1过程某些时期内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列说法叙述正确的是( )
A. 若该细胞经历图1过程形成了一个aXB的子细胞(不考虑突变),则其他子细胞的基因型可能有2种或4种
B. 若该细胞核DNA双链均被32P标记,在普通培养基中完成图1过程后,至少3个子细胞带标记
C. 图2的Ⅱ时期对应图1的AB、EG、HI段
D. 图1的CD段和图2的时期Ⅱ均有4个染色体组
5. 下列关于生物变异和育种的叙述,正确的是( )
A. 等位基因之间可以存在碱基数目和排列顺序的不同
B. 使用秋水仙素处理单倍体幼苗诱导染色体加倍,获得的个体都是纯合体
C. 用六倍体小麦花粉离体培养得到的三倍体在减数分裂时联会紊乱
D. 诱变育种需要处理大量原材料的原因是基因突变具有不定向性
6. 尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码时采用了蛋白质的体外合成技术,相关实验过程如图所示,每个试管中先加入了一种氨基酸,再加入特殊处理的细胞提取液以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入的细胞提取液应去除DNA和各种RNA,排除其原本控制合成的多肽对实验结果产生的干扰
B. 每个试管内应加入多个同种氨基酸和多聚尿嘧啶核苷酸,分别作为翻译的原料和模板
C. 若增设对照组,则对照组所有成分都与实验组的相同,但不加入多聚尿嘧啶核苷酸
D. 若采用上述方法破译所有遗传密码子,则至少需要做上述类似实验64次
7. 下列有关遗传、变异、育种和进化的叙述中,错误的是( )
①育种可以培育出新品种,也可能得到新物种
②变异不能决定生物进化的方向,但都能为进化提供原材料
③同一生物不同细胞内遗传物质的量都是相同的
④种群中个体数的减少,会使种群的基因库变小
⑤基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,体现了基因突变具有普遍性
A. ①②④ B. ①③⑤ C. ②③⑤ D. ③④⑤
8. 如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子弥候桃新品种(AAA)的过程,下列叙述正确的是( )
A. ①②④过程原理都是基因重组
B. ③和⑥都可用秋水仙素处理来实现,产生种子都为纯种
C. 新品种AAA为三倍体,与野生猕猴桃aa为同一物种
D. 弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为174条
9. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B. 图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D. 若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
10. 蝴蝶幼虫取食植物叶片,萝藦类植物进化出产生CA的能力,CA抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物产生毒性,从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感,其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是( )
A. 斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择
B. 斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物
C. N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离
D. 萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例
11. 某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A. 甲中细胞具有核膜和核仁
B. 乙中细胞进行核DNA复制
C. 丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D. 若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
12. 甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是( )
A. 酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B. 低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C. 酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D. 呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
13. 植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株,38条染色体)和乙(可育株,39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育,甲与乙杂交后代中可育株:雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( )
A. 正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B. 甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C. 乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育
D. 乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
14. 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA(核糖核酸)为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞膜上的糖被是由糖蛋白、糖脂和glycoRNA等构成的
B. glycoRNA与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关
C. 细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有glycoRNA
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
15. 乳糖操纵子是细菌参与乳糖分解的一个基因群,其表达的产物是细菌分解和利用乳糖的关键酶。当培养液中没有乳糖时,该基因的表达量极低。加入乳糖后,细菌开始高效表达该基因群,相关机制如图所示。下列相关分析错误的是( )
A. RNA 聚合酶沿着模板链的3'端到5'端合成mRNA
B. 一个mRNA 上可能会存在多个起始密码子
C. 乳糖操纵子模型是在转录水平进行基因表达的调控
D. 乳糖通过抑制阻遏物的合成来调控基因的表达
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量______。科学家经过检测,还发现了另一个突变基因b1,这体现了基因突变的_______。
(2)基因b包含一段DNA单链序列5´-TAGCTG-3´,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为_______。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞______。
(4)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为______%(结果保留整数)。
17. 神经营养因子(BDNF)是一种蛋白质,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致某种疾病的发生。miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图为BDNF基因的表达及调控过程。回答下列问题:
(1)图1中甲过程需要________酶的催化。乙过程的方向是________(用A、B和箭头表示) 。乙过程往往一条mRNA结合多个核糖体,其意义是________________。
(2)图2中tRNA的功能是___________,该tRNA上的氨基酸为_________(UCG:丝氨酸;GCU:丙氨酸;AGC:丝氨酸;CGA:精氨酸。以上密码子均以 5’端到 3’端方向书写) 。
(3)由图1可知,miRNA-195调控BDNF基因的表达的机理是_________。
(4)现推测精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量低。基于上述分析,请提出一种治疗该疾病的思路:_________。
18. 玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一,请分析回答下列有关遗传学问题:玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。如图表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法 (I~III)培育优良品种(hhRR)的过程。
(1)利用方法I培育优良品种时,获得 hR 植株常用的方法为________________。如图所示的三种方法(I~III)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法________,如图所示 ,其原因是________________________________。
(2)用方法II培育优良品种时,先将基因型为 HhRr 的植株自交获得子代(F2),F2代植株中自交会发生性状分离的基因型共有________种,这些植株在全部 F2代中的比例为________。
19. T基因表达的某种色素能使鸡的羽毛出现斑点,从而表现为麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸序列的插入显性基因T的启动子使其突变为t,基因t不能转录出相应的mRNA,导致该种色素不能合成而表现为白鸡。鸡的快慢羽性状由基因R、r控制。实验人员选择公鸡甲分别与母鸡乙、丙杂交,相关表型及比例如表所示。不考虑Z、W染色体的同源区段,回答下列问题:
杂交组合
F1
①甲(快羽麻鸡)×乙(快羽麻鸡)
雄
快羽麻鸡:快羽白鸡=3:1
雌
快羽麻鸡:快羽白鸡:慢羽麻鸡:慢羽白鸡=3:1:3:1
②甲(快羽麻鸡)×丙(慢羽白鸡)
雄
快羽麻鸡:快羽白鸡:慢羽麻鸡:慢羽白鸡=1:1:1:1
雌
快羽麻鸡:快羽白鸡:慢羽麻鸡:慢羽白鸡=1:1:1:1
(1)基因T插入了来源于病毒的核酸序列后突变为t,这属于基因突变类型中的____________。
(2)两对基因中位于Z染色体上的基因是_______,鸡的快慢羽性状中属于显性性状的是_________。
(3)甲、丙的基因型分别是_________、_________。
(4)R基因中含有限制酶P的识别序列,能被该限制酶切割成两段,r基因不含该限制酶的识别序列。实验人员用适当引物对F1中部分快慢羽鸡毛囊基因组DNA中的R和r基因进行PCR扩增后,对PCR产物用限制酶P切割后电泳,电泳检测结果如图所示。已知限制酶数量充足,则其中属于杂合子的是_________(填序号),且一定表现为_________(填“雄性”或“雌性”)。
20. 水稻(2n=24)的花比较小,为两性花。经研究发现:水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质基因共同决定。水稻细胞核中雄性可育、不育基因分别为R、r,细胞质中雄性可育、不育基因分别为N、S,只有基因型 S(rr)表现为雄性不育,其余均为雄性可育,子代质基因均来自母本。袁隆平提出“三系法”杂交水稻系统,即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系三个纯合品系来培育杂交水稻,过程如下图所示。恢复系与不育系杂交产生的杂交种育性正常且具有杂种优势。回答下列问题:
(1)繁殖不育系时,不育系只能作________(填“父本”或“母本”)。
(2)根据题干信息,水稻细胞中与育性相关的基因型有________种,保持系的基因型为________,恢复系的基因型为________。
(3)在三系法杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含R基因的水稻植株X,现利用基因工程技术将两个R基因导入不同的植株X中来培育恢复系,为确定R基因导入的结果,研究人员的思路是将植株 X作为亲本与不育系混合种植,单株收获不育系植株所结种子后,再种植并统计后代的育性情况及其数量比例,请依据上述思路完善结果分析:
①若后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1,则两个R 基因导入到植株X的一条染色体上。
②若________,则说明两个R基因导入到植株X的一对同源染色体上。
③若________,则说明两个R基因导入到植株X的非同源染色体上。
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