内容正文:
专题01 细胞的分子组成
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(24-25高二下·上海浦东新·期末)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,全口牙龈弥漫性纤维增生病变,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。我国科学家对某一典型的HGF家系(如图)进行了研究,发现ZNF862基因(用A/a表示)突变导致HGF发生。
(1)经检测,II-3不携带HGF的致病基因。据图分析,可推断该致病基因为_______。
(显性/隐性)基因,位于_______(常/X/Y)染色体
(2)分析图,与II-2的基因型相同的是_______。
A.I-2 B.II-4 C.III-2 D.III-1
(3)II-2睾丸中的细胞可含有致病基因的个数是_______。(编号选填)
① 0 ② 1 ③ 2 ④ 4
(4)II-2和妻子欲再生一个孩子,后代患病的概率是_______,为避免生出患病孩子,可以为该夫妇提出可行性的建议是_______。(编号选填)
①B超检查 ②基因检测 ③染色体分析 ④性别检测
(5)III-3准备结婚,因家族原因,她对自己是否需要基因检测进行了遗传咨询。如果你是遗传咨询师,请给出正确建议及理由_______。
【答案】(1) 显性 常
(2)ABCD
(3)①②③
(4) 1/2 ②
(5)不需要。因该病的遗传方式是常染色体显性遗传病,III-3表型正常,基因型为aa,不携带致病基因,因而不需要进行基因检测
【详解】(1)II-3不携带HGF的致病基因,II-3正常,因此该病为常染色体显性遗传病,II-3的基因型为aa。若该病为隐性,则Ⅰ-2患病,II-3一定携带HGF的致病基因,且若该病为伴X染色体显性,则II-1正常,生下的III-1应该也正常,而图中III-1患病。故该病为常染色体显性遗传病。
(2)A、II-2的基因型为Aa,I-2的基因型为Aa,A正确;B、I-1的基因型为aa,因此患病的II-4的基因型为Aa,B正确;C、II-5的基因型为aa,因此患病的III-2的基因型为Aa,C正确;D、II-1的基因型为aa,因此患病的III-1的基因型为Aa,D正确。故选ABCD。
(3)II-2的基因型为Aa,睾丸中既可进行有丝分裂,又可进行减数分裂,体细胞中含有1个a基因,有丝分裂和减数第一次分裂的细胞中含有2个a基因,减数第二次分裂细胞中含有0或2个a基因,因此选①②③。
(4)II-2(Aa)和妻子(aa)欲再生一个孩子,后代患病(Aa)的概率是1/2。由于该病是基因突变引起的,属于常染色体显性遗传病,为避免生出患病孩子,可以为该夫妇提出可行性的建议是②:
①B超检查:该病在B超下观察不到,①错误;②基因检测 : 通过检测胎儿的基因可以预防有病胎儿出生,②正确;③染色体分析 :该病是基因突变引起的分析,检测染色体无从得知胎儿是否患病,③错误;④性别检测:该病为常染色体显性遗传病,与性别无关,④错误。故选②。
(5)III-3(aa)准备结婚,不携带致病基因,因而不需要进行基因检测。
2.(24-25高二上·上海·期中)顺铂是一种抗肿瘤药,普遍用于肺癌等癌症的化疗,但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞(MCF7)耐药性之间的关系。请完成下列问题。
(1)癌症是当前严重威胁人类生命的疾病,是导致我国城市居民死亡的首要原因。癌细胞表面的糖蛋白较少,细胞之间的黏着性低。下列有关癌细胞的叙述,错误的是_______。
A.具有细胞增殖失控的特点 B.癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因
C.基因突变可能使正常细胞变成癌细胞 D.细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞易分散转移
(2)MCF7细胞即使在氧气充足的条件下,也主要通过糖酵解产生ATP,被称为有氧糖酵解(产物是乳酸)。检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量,结果如下图1所示。可见耐药株的有氧糖酵解强度_______非耐药株。(编号选填)
①大于②小于③等于
(3)研究发现,耐药株中有一种可与靶基因的mRNA结合的miRNA(miR-485-5p)的含量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系,研究人员在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后,电泳分离细胞裂解物,用抗M蛋白抗体检测,结果如下图2。
据图2分析,miR-485-5p能够______(编号选填)M基因的表达,理由是______。①抑制②促进③不影响
miR-485-5调节M基因表达的过程中,是否改变了M基因的碱基序列。________(编号选填)①是②否
(4)在MCF7细胞中过表达或敲低M基因后,检测乳酸产量,结果如图3所示,说明过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强,敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。综合上述研究结果,miRNA引起MCF7产生耐药性的机制是________。
【答案】(1)B
(2)①
(3)① 非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组,耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组 ②
(4)MCF7耐药株中miRNA下调,使细胞中M蛋白含量增加,促进了有氧糖酵解,提高了对顺铂的抵抗。
【详解】(1)A、细胞增殖失控是癌细胞的基本特征,不符合题意,A错误;B、癌细胞有原癌基因和抑癌基因,只是与正常细胞相比,这两类细胞发生了突变,符合题意,B正确;C、基因突变具有不定向性,因而可能由于原癌基因和抑癌基因的突变使正常细胞变成癌细胞,不符合题意,C错误;D、癌细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性下降,因而癌细胞易分散转移,不符合题意,D错误。故选B。
(2)无氧呼吸的产物是乳酸,实验结果显示,耐药株的乳酸产量大于非耐药株,因而可推测,耐药株的有氧糖酵解强度①大于非耐药株。
(3)非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组,耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组,说明miRNA-485-5p抑制M基因表达。题意显示,耐药株中有一种可与靶基因的mRNA结合的miRNA(miR-485-5p)的含量明显低于非耐药株,所以耐药株中靶基因过表达,进而M蛋白含量减少,可见在该过程中M基因的碱基序列并未(②)改变。
(4)过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强,敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱,说明MCF7产生耐药性的机制,MCF7耐药株中miRNA-485-5p下调,使细胞中M蛋白含量增加,促进了有氧糖酵解,提高了对顺铂的抵抗。
3.(25-26高二上·上海浦东新·期中)视网膜色素上皮细胞
随着电子产品的普及,人们在日常生活中接触到蓝光的机会越来越大。研究表明蓝光对眼有一定的损伤。
视网膜色素上皮细胞(RPE细胞)可通过提供营养、运输代谢废物的方式滋养视网膜,对维护视网膜的正常结构和功能有重要意义。RPE细胞无再生能力,死亡后不被替换。研究人员首先研究了蓝光对体外培养的RPE细胞的影响:用不同强度的蓝光照射RPE细胞6h,光照结束后24h终止培养,终止培养后马上检测RPE细胞类型,部分结果见表。
组别
蓝光强度/lx
光照时间/h
RPE细胞/%
凋亡细胞
凋亡继发坏死细胞
细胞正常
坏死或机械损伤细胞
Ⅰ
无光照
6
1.70
4.40
93.10
0.80
Ⅱ
1000
6
2.35
7.05
89.45
1.15
Ⅲ
2000
6
5.95*#
11.80*
81.05*#
1.20
Ⅳ
3000
6
2.90*△
14.65*#
69.95*#△
12.50*#△
注:*表示与第I组有显著差异;#表示与第Ⅱ组有显著差异;△表示与第Ⅲ组有显著差异。
(1)诱导人体胚胎干细胞增殖分化可形成RPE细胞,处于增殖过程的胚胎干细胞中_____(有/无)同源染色体;随着细胞分裂次数的增加,单个细胞中的DNA含量_____(逐渐增加/逐渐减少/保持稳定)。
(2)据表分析,下列描述合理的是_____。(多选)
A.蓝光对RPE细胞的损伤程度与蓝光强度正相关
B.第IV组凋亡细胞比例偏小,可能与细胞大量坏死有关
C.1000lx的蓝光照射6h,对RPE细胞无任何损伤作用
D.RPE细胞的凋亡和坏死均是由于蓝光照射造成的
(3)如果要研究蓝光照射时间对体外培养的RPE细胞的影响,可采用的实验方案为_____。(编号选填)
①光照强度设为1000lx②光照强度设为2000lx③光照时间分别设为3h、6h、12h、24h,光照结束后24h终止培养④光照时间设为6h,光照结束后分别经6h、12h、24h、48h终止培养⑤终止培育后测定各类型RPE细胞的比例
(4)利用电子显微镜观察一定强度蓝光照射前后的RPE细胞,得到了图所示的结果(示意部分细胞结构)。据图分析一定强度蓝光照射后的RPE细胞获取ATP会发生怎样的变化?并阐述理由。_____
【答案】(1) 有 保持稳定
(2)AB
(3)①③⑤或②③⑤
(4)获取ATP能力减弱;蓝光照射后线粒体内膜消失,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP
【详解】(1)胚胎干细胞属于体细胞,通过有丝分裂的方式进行增殖;处于增殖过程的胚胎干细胞中有同源染色体,只是无联会等特殊现象;随着细胞分裂次数的增加,单个细胞中的DNA含量不变,有利于维持亲子代之间遗传物质的稳定性。
(2)A、分析表格可知,与无光照(坏死或机械损伤细胞是0.8)相比,随光照强度增加,损伤程度增加,说明蓝光对RPE细胞的损伤程度与蓝光强度正相关,A正确;B、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死,第Ⅳ组凋亡细胞比例偏小,可能与细胞大量坏死有关,B正确;C、据表可知,1000lx的蓝光照射6h,RPE细胞坏死或机械损伤比例是1.15%,说明对其有损伤作用,C错误;D、RPE细胞的凋亡和坏死受多种因素影响,蓝光并非唯一因素,D错误。故选AB。
(3)分析题意,本实验目的是研究蓝光照射时间对体外培养的RPE细胞的影响,则实验的自变量是光照时间不同,因变量是各类型RPE细胞的比例,实验设计应遵循对照与单一变量原则,光照强度可为1000lx或2000lx,实验方案为①③⑤或②③⑤。
(4) 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,而有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP,据图可知,蓝光照射后线粒体内膜消失,据此推测一定强度蓝光照射后的RPE细胞获取ATP减弱。
4.(23-24高二下·上海闵行·期中)肝癌发生于肝癌细胞的恶性增殖。研究发现,正常细胞的分裂存在纺锤体组装检验点SAC,该检验点长期激活会干扰纺锤体组装;KIF20B分子与细胞质分裂密切相关,在肝癌细胞中显著性高表达。肝癌治疗药物MTA主要通过激活SAC发挥作用,而药物shKIF20B能抑制KIF20B基因的表达,相关机理如图所示。
(1)肝癌细胞的分裂方式为___(无丝分裂/有丝分裂/减数分裂)。
(2)细胞⑥中存在的结构有___(多选)。
A.纺锤丝 B.染色体 C.中心体 D.赤道面
(3)显微镜下观察肝癌细胞,数量最多的是图中的①-⑥中的___(编号选填)。
(4)图中①-⑥中,染色体数目和DNA数目比值一定是1:2的有___(编号选填)。
(5)细胞⑤能发生的生理过程有___(单选)。
A.核膜、核仁出现 B.染色体解螺旋成染色质
C.同源染色体发生联会 D.中心体移向细胞两极并发出纺锤丝
(6)药物MTA和shKIF20B都能诱导肝癌细胞凋亡而起到治疗作用。下列关于细胞凋亡的选项错误的是___(单选)。
A.受遗传信息调控 B.会被免疫细胞清除
C.通常不影响周围健康细胞 D.通常有细胞内容物流出
(7)结合题干信息和图分析,下列关于MTA和shKIF20B抗肝癌机理的描述正确的有___(多选)。
A.MTA能抑制分裂细胞进入中期 B.shKIF20B通过抑制KIF20B基因的表达作用于末期
C.shKIF20B能抑制细胞质分裂 D.MTA和shKIF20B合并使用可能具有更佳的抗肝癌效果
【答案】(1)有丝分裂
(2)ABC
(3)④
(4)⑤⑥/⑥⑤
(5)D
(6)D
(7)ABCD
【详解】(1)肝癌细胞为真核生物中一般的体细胞,故其分裂方式有丝分裂。
(2)图中细胞⑥处于有丝分裂中期,此时染色体形态稳定,数目清晰可数,每条染色体的着丝粒在纺锤丝的牵引下整齐地排列在中央赤道面(不是真实存在),由于是动物细胞,纺锤丝由中心体发出,ABC正确,D错误。故选ABC。
(3)据图可知,④为间期,⑤为前期,⑥为中期,①为后期,②为末期,③为末期结束,由于分裂间期的时间远大于分裂期,故显微镜下观察肝癌细胞,数量最多的是图中的①-⑥中的④。
(4)若染色体数目和核DNA数目比值为1:2,则此时一条染色体上含有两条染色单体,故为⑤为前期和⑥为中期。
(5)AB、图中细胞⑤处于有丝分裂前期,而核膜、核仁出现,染色体解螺旋成染色质,为有丝分裂末期的生理过程,AB错误;C、同源染色体发生联会发生在减数分裂,C错误;D、图中细胞⑤处于有丝分裂前期,此时,染色质开始螺旋成染色体,中心体移向两极并发出纺锤丝形成纺锤体,核膜核仁解体,D正确。故选D。
(6)细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,通常被免疫细胞清除的靶细胞会发生细胞凋亡,由于凋亡的细胞不会有细胞内容物流出,因此不会影响周围正常细胞,D错误,ABC正确。故选D。
(7)据题干信息和题图可知,药物MTA主要通过激活SAC干扰纺锤体组装(前期),当所有染色体与来自两极的纺锤丝都正确连接并排列在赤道板上时,SAC消失,从而解除对细胞由分裂中期进入后期的抑制,药物shKIF20B能抑制KIF20B基因的表达,而KIF20B分子促进细胞质分裂(末期),故二者合并使用可作用不同时期的细胞,可能具有更佳的抗肝癌效果,ABCD正确。故选ABCD。
5.(24-25高二上·上海松江·期中)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是___________(多选)
A.a~b段和e~f段都是间期,发生了DNA复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在同源染色体
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段的细胞名称是_______,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为___________
(3)图1所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段___________
A.a~b B.b~c C.c~d D.e~f
(4)图2中的①对应了图1中的阶段___________
A.f~g B.g~h C.h~i D.ry
(5)根据图2中的___________(填编号) 可以判断该动物的性别是___________④所示细胞分裂产生的子细胞名称是___________
(6)基因的自由组合发生在___________(多选)
A.图1中的b~c段 B.图2中的细胞①
C.图1中的d~e段 D.图2中的细胞②
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是___________(多选)
A.间期有中心体的复制 B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板 D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
(8)下图为有丝分裂不同时期的显微图片,其中持续时间最长的为_________(编号选填),一定具有染色单体的有:_________。(编号选填)
【答案】(1)ACD
(2)初级卵母细胞 1:2:2
(3)B
(4)C
(5) ② 雄性 精细胞
(6)AD
(7)AC
(8)④ ②③
【详解】(1)A、图 1中,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂,a~b段和e~f段DNA数目逐渐增加到原来的2倍,说明DNA在复制,因此都是间期,A正确;B、ad表示减数分裂,c点DNA数目减半,说明是减数第一次分裂后期,同源染色体在分离,减数第一次分裂末期胞质分裂导致DNA数目减半,c点表示减数第一次分裂末期;d点、j点分别表示减数第二次分离末期和有丝分裂末期分裂导致DNA数目减半,B错误;C、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵 的过程;d~e段DNA数目增倍,de表示受精作用,C正确;D、ej表示有丝分裂,因此细胞中始终存在同源染色体,D正确。故选ACD。
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,而b~c段处于减数第一次分裂,则该区段细胞名称为初级卵母细胞,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为1:2:2。
(3)联会是减数分裂特有的现象,发生在减数第一次分裂前期,交叉互换也发生在减数第一次分裂前期,图1所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段b~c,ACD错误,B正确。故选B。
(4)分析图2:①是有丝分裂后期,②是减数第一次分裂后期,③是有丝分裂中期,④是减数第二次分裂后期;图2中的①对应了图1中的阶段h~i,ABD错误,C正确。故选C。
(5)根据图2中的②细胞,因为②细胞处于减数第一次分裂的后期,细胞质均等分裂,因此是雄性,④是减数第二次分裂后期,因此④所示细胞分裂产生的子细胞名称是精细胞。
(6)基因的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,因此发生图1中的b~c段,图2中的②,AD正确,BC错误。故选AD。
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是:第一,纺锤体的形成不同,植物是通过细胞两极发出的纺锤丝形成的,而动物是由中心体发出的纺锤丝形成;第二,末期胞质分裂方式不同,动物细胞在细胞的中央不会形成细胞板,而植物会形成细胞板;高等植物不含有中心体,而动物存在中心体,且中心体复制发生在间期,AC正确,BD错误。故选AC。
(8)分析题图可知,①表示有丝分裂后期,②表示有丝分裂前期,③表示有丝分裂中期,④分裂间期,其中持续时间最长的为④,一定具有染色单体的有②③,
1.(25-26高二上·上海嘉定·阶段检测)我国科研团队发现5-氟尿嘧啶(5-FU)能通过抑制定位于T淋巴细胞质膜表面的PD-1蛋白进入细胞被蛋白酶体降解,进而影响T淋巴细胞对肿瘤的免疫作用(指机体对于异己成分或异常的自体成分做出的防御反应)。
(1)图中的KLHL22基因表达的过程中,化合物①和②的差别表现在( )
A.碱基种类 B.碱基数目 C.五碳糖类型 D.空间结构
(2)据图及所学知识分析,5-FU进入T淋巴细胞的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞作用
(3)下列细胞或生物中,从基因表达的时空特征来判断,与图示过程基本相似的是( )
A.乳酸菌 B.酵母菌 C.獐 D.樟
(4)参与PD-1的合成、加工、转运至细胞质膜以及降解过程的细胞结构包括( )
A.线粒体 B.核糖体 C.中心体 D.细胞骨架
(5)以下关于5-FU影响T淋巴细胞免疫作用的说法中,正确的是( )
A.5-FU可增加质膜上PD-1数量
B.5-FU发挥作用的时期是S期
C.敲除KLHL22基因可减少质膜上PD-1数量
D.KLHL22基因表达量增加会使质膜上的PD-1数量减少
癌细胞通常会发生染色体分离异常,科学家发现,此类异常很可能与有丝分裂末期分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的异常细胞(如下图所示),继而可能发生细胞凋亡、产生异常后代等情况。
(6)在正常的细胞分裂过程中,保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括( )
A.DNA的复制 B.染色质螺旋化成染色体
C.染色体解螺旋形成染色质 D.着丝粒分裂,染色单体分离
(7)根据图信息和所学知识分析,有可能产生双核异常细胞的因素包括________。(编号选填)
①分裂沟退化②同源染色体联会③同源染色体分离④姐妹染色单体移向同一极⑤同源染色体移向同一极
【答案】(1)ABCD
(2)B
(3)BCD
(4)ABD
(5)AB
(6)ABCD
(7)①④
【详解】(1)化合物①是DNA,组成的五碳糖是脱氧核糖,碱基为A、T、C、G,结构为双链;化合物②是RNA,组成的五碳糖是核糖,碱基为A、U、C、G,结构为单链,比较短,碱基数目少。因此化合物①和②的差别表现在碱基种类不完相同、碱基数目不同、五碳糖类型不同以及空间结构不同,ABCD正确。故选ABCD。
(2)由图可知,5-FU进入T淋巴细胞,是由高浓度向低浓度,需要通道蛋白,所以是协助扩散方式,B正确,ACD错误。故选B。
(3)据图可知,图示细胞中,基因的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质,先转录后翻译,是真核细胞基因表达的特点,酵母菌、獐,樟均属于由真核细胞构成的真核生物,乳酸菌是原核生物,BCD正确,A错误。故选BCD。
(4)PD-1是膜蛋白,胞外蛋白的一种,其合成、加工、转运至细胞膜以及降解的过程需要核细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(提供能量)、细胞骨架(参与运动),ABD正确,C错误。故选ABD。
(5)A、由题干可知,KLHL22蛋白的表达使细胞质膜表面的PD-1蛋白减少,5-FU抑制KLHL22蛋白的表达,5-FU可增加质膜上PD-1数量,A正确;B、依据图示过程,KLHL22蛋白基因的表达发生在T细胞中,T细胞是高度分化的细胞,且此图具有细胞核,所以5-FU发挥作用的时期是S期,B正确;C、KLHL22蛋白的表达使细胞质膜表面的PD-1蛋白减少,则敲除KLHL22基因后,会导致PD-1蛋白增多,C错误;D、KLHL22蛋白的表达使细胞质膜表面的PD-1蛋白减少,KLHL22基因表达量增加可减少质膜上PD-1数量,D错误。故选AB。
(6)A、间期DNA复制,保证亲子代的DNA相同,A正确;B、前期染色质螺旋化成染色体,使姐妹染色单体易于分离,B正确;C、染色体解螺旋形成染色质,有利于子代新的细胞核的形成,C正确;D、后期着丝粒分裂,染色单体分离,保证染色体数目平均分离,亲子代染色体数目相同,D正确。故选ABCD。
(7)由题干和题图可知,有丝分裂末期分裂沟的退化会产生异常的双核细胞,②③⑤和减数分裂有关,①④发生在有丝分裂末期,故选①④。
2.(25-26高二上·上海杨浦·期中)肺腺癌的致病机制
正常细胞的分裂增殖遵循着严格的周期性调控机制。细胞周期中每个时期的任务正确完成后,细胞周期蛋白(Cyclin)与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)结合形成Cyclin-CDK复合物,驱动细胞周期通过相应的检查点,进入下一时期,确保细胞分裂的有序进行。相关过程如图所示。
(1)细胞周期中检查点2主要检查的是______。(单选)
A.DNA复制有关的酶是否合成 B.核膜核仁是否消失
C.DNA复制是否正确完成 D.组成纺锤丝的蛋白是否合成
(2)CyclinA/B-CDK1能促进细胞内发生的生理变化有__________。(编号选填)
①染色质螺旋化②中心体复制③纺锤体形成④核仁解体⑤DNA解旋
葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)是一种能量代谢蛋白,负责促进葡萄糖的转运。研究发现,GLUT1会促进细胞中CyclinD基因和CDK6基因的表达,通过调控CyclinD-CDK6信号通路影响肺腺癌细胞的周期进程。同时,GLUT1也在肺腺癌细胞的转移、侵袭过程中具有重要的作用。丁酸盐是肠道菌群的关键代谢产物,其作为组蛋白去乙酰化酶的抑制剂,促进GLUT1基因的表达。
(3)GLUT1基因的基本组成单位是______。
(4)下列叙述正确的是________。(多选)
A.丁酸盐对GLUT1基因表达的调控方式属于转录水平
B.高浓度的葡萄糖为肺腺癌细胞增殖提供能量
C.CyclinD和CDK6的高表达会抑制肺腺癌细胞的周期进程
D.肺腺癌细胞迁移和侵袭能力增强,会促进肿瘤的进展
(5)肺腺癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为有______。(多选)
A. B. C. D.
(6)某种药物可下调GLUT1基因的表达,则G1期细胞数量会______(增多/不变/减少)、G2期细胞数量会______(增多/不变/减少)。
(7)综合以上信息,提出1条可行的措施来治疗肺腺癌。______________。
【答案】(1)A
(2)①③④
(3)脱氧核苷酸
(4)ABD
(5)BD
(6) 增多 减少
(7)使用药物抑制 GLUT1 基因的表达;抑制丁酸盐的合成或作用;阻断 CyclinD-CDK6 信号通路;抑制 GLUT1 介导的葡萄糖转运等
【详解】(1)细胞周期中,检查点2在G1/S期之间,主要作用是验证G1期的结束,则主要是检查DNA复制有关的酶是否合成,A正确。故选A。
(2)CyclinA/B-CDK1复合物驱动细胞通过检查点3进入M期,M期前期会发生染色质螺旋化形成染色体、纺锤体形成、核仁解体等变化;②中心体复制发生在G1期到S期,不属于M期变化;⑤DNA解旋发生在DNA复制(S期)或转录过程,与M期无关; 故选①③④。
(3)基因是有遗传效应的DNA片段,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,因此GLUT1基因的基本组成单位为脱氧核苷酸。
(4)A、丁酸盐作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,通过影响组蛋白乙酰化状态调控基因转录,属于转录水平的调控,A正确;B、GLUT1促进葡萄糖转运,高浓度葡萄糖可通过细胞呼吸为肺腺癌细胞增殖提供能量,B正确; C、GLUT1促进CyclinD和CDK6基因表达,进而调控CyclinD-CDK6信号通路促进癌细胞周期进程,C错误;D、肺腺癌细胞迁移和侵袭能力增强,会导致肿瘤扩散,促进肿瘤进展,D正确。故选ABD。
(5)A、细胞中染色体移向两极,且细胞质正在分裂,且没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期,A不符合题意;B、染色体高度螺旋、排列整齐,符合有丝分裂中期的染色体行为,B符合题意;C、同源染色体分离,符合减数第一次分裂后期,C不符合题意;D、着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,含有同源染色体,属于有丝分裂后期的行为,D符合题意。故选BD。
(6)GLUT1促进CyclinD和CDK6基因表达,CyclinD-CDK4/6复合物驱动细胞从G1期进入S期。若下调GLUT1基因表达,CyclinD和CDK6表达量降低,细胞难以通过G1期检查点,会大量停滞在G1期(G1期细胞数量增多);进入S期和G2期的细胞减少,因此G2期细胞数量减少。
(7)针对题干中调控路径的关键环节,阻断癌细胞周期进展或转移侵袭。 抑制 GLUT1:直接减少葡萄糖转运和 CyclinD/CDK6 表达,双重抑制癌细胞增殖和转移; 抑制丁酸盐:丁酸盐促进 GLUT1 表达,阻断丁酸盐可间接下调 GLUT1,抑制癌细胞进展; 阻断 CyclinD-CDK6 信号通路:直接阻止细胞周期从 G₁期进入 S 期,抑制癌细胞增殖。
3.(25-26高二上·上海·期中)小麦变异
普通小麦(六倍体,6n=42)是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。
(1)普通小麦的花粉经过花药离体培养后得到的植株属于 倍体。(单选)
A.单 B.二 C.三 D.六
(2)杂种一通常高度不育,原因是 (多选)。
A.只有一个染色体组 B.无同源染色体
C.减数分裂过程中联会紊乱 D.种子发育异常
(3)关于图中各物种说法正确的是 (单选)。
A.从杂种一到拟二粒小麦运用的是基因重组原理 B.杂种二能产生正常种子
C.普通小麦有三种染色体组 D.普通小麦与滔氏麦草细胞内染色体组数量相同
(4)我国鲍文奎院士经过几十年的不断探索,成功将普通小麦和黑麦(RR)杂交,再经一系列操作可获得八倍体“小黑麦2号”、“小黑麦3号”、“劲松5号”等优良品种,跟普通小麦相比,这些优良品种的优势可能有 (多选)。
A.抗逆性强 B.植株粗壮,果实壮大
C.糖类和蛋白质等营养物质含量高 D.高度不育
获得2024年“共和国勋章”的李振声院士对我国的小麦远缘杂交做出了巨大的贡献,其团队为小麦育种开辟了新途径。他们利用蓝粒单体小麦,在不同遗传背景下,通过大群体筛选和定向选择的方法,结合细胞学观察,选育出了稳定的自花结实正常的缺体小麦,为选育整套的缺体小麦系列奠定了基础。单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体。
(5)若不考虑同源染色体之间的差异,普通小麦共有__________种缺体。
(6)蓝粒单体小麦(E代表携带蓝粒基因的染色体)自交以后,产生三种染色体组成的后代,即:40+E、__________、__________。
(7)由于蓝粒性状具剂量效应,会出现三种表现型,即白粒、蓝粒和深蓝粒,其中 粒小麦为缺体小麦,因此无需镜检便可区分。(单选)
A.白 B.蓝 C.深蓝
【答案】(1)A
(2)BC
(3)C
(4)ABC
(5)21
(6) 40+EE 40
(7)A
【详解】(1)普通小麦的花粉属于雄配子,该花粉经过花药离体培养后得到的植株,其体细胞中含有本物种配子染色体数目,因此属于单倍体,A正确,BCD错误。故选A。
(2)属于不同物种的一粒小麦(AA)和斯氏麦草(BB)均为二倍体,二者杂交产生的杂种一(AB)含有两个染色体组,但无同源染色体,使得杂种一在减数分裂过程中联会紊乱,不能产生可育的配子,因此一般情况下不能产生种子,所以杂种一通常高度不育,AD错误,BC正确。故选BC。
(3)A、拟二粒小麦(AABB)是杂种一(AB)经染色体加倍形成的,原理是染色体数目变异,A错误;B、杂种二是拟二粒小麦与滔氏麦草杂交产生的,含有三个染色体组(ABD),但无同源染色体,所以不能产生正常种子,B错误;C、普通小麦有六个染色体组(AABBDD),这六个染色体组来自三个物种,因此有三种染色体组,C正确;D、普通小麦(AABBDD)有6个染色体组,滔氏麦草(DD)有2个染色体组,每个染色体组均含7条染色体,二者染色体数量不同,D错误。故选C。
(4)将普通小麦和黑麦(RR)杂交,成功获得的可育的“小黑麦2号”、“小黑麦3号”、“劲松5号”等优良品种均为多倍体,在农业生产中表现出较高的产量和较强的抗逆性。跟普通小麦相比,这些优良品种可能具有“抗逆性强,植株粗壮,果实壮大,糖类和蛋白质等营养物质含量高”的优势,ABC正确,D错误。故选ABC。
(5)普通小麦的体细胞中共有21对同源染色体,而缺体比正常个体少一对同源染色体,可以少21对同源染色体中的任何一对,故普通小麦共有21种缺体。
(6)由题意和图可知:4号染色体携带蓝粒基因,可用E表示,蓝粒单体小麦缺少了一条4号染色体,其体细胞含有41条染色体,减数分裂产生的配子有2种:一种含21条染色体(包括1条E染色体)、另一种含20条染色体(不包括E染色体)。蓝粒单体小麦交产生的后代有三种染色体组成,分别为含42条染色体(包括2条E染色体)、含41条染色体(包括1条E染色体)、含40条染色体(不包括E染色体),即40+EE、40+E、40。
(7)蓝粒性状具剂量效应,携带蓝粒基因的数目越多,呈现的蓝色越深,结合对(6)问的分析可推知:白粒个体不携带蓝粒基因,染色体组成为40;蓝粒个体携带1个蓝粒基因,染色体组成为40+E;深蓝粒个体携带2个蓝粒基因,染色体组成为40+EE。缺体比正常个体少一对同源染色体,因此白粒小麦为缺体小麦,A正确,BC错误。故选A。
4.(25-26高二上·上海·期中)果蝇的体色
果蝇(2n=8)是遗传学常用的动物实验材料。野生型果蝇的体色为灰体,在某个灰体果蝇种群中发现体色为黑檀体和黑条体的个体,且与灰体果蝇交配的后代均为灰体。图1是黑檀体雄性果蝇某细胞的显微结构图。
(1)图1所示细胞处于观察染色体最佳的时期,该时期可能是______。(单选)
A.间期 B.有丝分裂中期 C.前期Ⅰ D.中期Ⅰ
(2)图1中,可以表示一个染色体组的是______。(编号选填)
①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X ②Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
③Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y ④Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ、X、Y
进一步研究发现,黑檀体的基因序列并未发生改变。研究人员用黑檀体(基因符号:e')雄果蝇和灰体(基因符号:e)雌果蝇杂交,发现F₁配子形成过程中Ⅲ号染色体呈现如图2所示状态。
(3)据图2,黑檀体果蝇的变异类型为______。(编号选填)
①染色体交叉互换 ②基因突变 ③染色体结构重复 ④染色体结构倒位
为确定黑条体果蝇的突变类型,研究人员测定了灰体基因和黑条体基因(基因符号:ebsr)的测序结果,结果如图3所示。图中白色方框表示外显子,即氨基酸编码序列。连接方框之间的水平实线表示内含子,编码的序列在mRNA前体加工过程中会被切除。
(4)外显子和内含子的化学本质是______。(单选)
A.DNA B.mRNA C.组蛋白 D.脱氧核苷酸
(5)据图3可知,黑条体基因是灰体基因缺失______个碱基对而形成的。
(6)mRNA前体加工过程主要发生在______。(单选)
A.核糖体 B.细胞质基质 C.细胞核 D.内质网
(7)黑条体果蝇体内能检测到E蛋白mRNA,却检测不到E蛋白。推测可能的原因是______。(编号选填)
①ebsr基因无法正常复制 ②E蛋白mRNA前体无法加工
③E蛋白mRNA无法与核糖体结合 ④E蛋白氨基酸序列异常被降解
(8)纯种黑檀体果蝇和黑条体果蝇杂交,F₁表型与双亲均不同,但F₁随机交配,F₂会出现少量野生型果蝇。解释F₂出现少量野生型果蝇的原因______。
【答案】(1)D
(2)①②
(3) ④
(4)A
(5)945
(6)C
(7)③
(8)F₁减数分裂时,同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,产生少量含野生型基因(e)的配子,雌雄配子随机结合后,F₂中出现少量野生型果蝇。
【详解】(1)观察染色体最佳时期为中期,此时染色体形态稳定、数目清晰。题目中提到“黑檀体与灰体果蝇交配后代均为灰体”,说明灰体为显性性状,且黑檀体为突变体。图1为“雄性果蝇精母细胞”,结合果蝇减数分裂特点,精母细胞在减数第一次分裂中期(中期I)同源染色体成对排列在赤道板上,此时染色体形态清晰,是观察染色体的最佳时期。有丝分裂中期无同源染色体配对,间期染色体呈染色质状态,前期I染色体联会但形态不如中期清晰,ABC错误,故选D。
(2)一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,形态和功能各不相同,但携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。雄性果蝇染色体组成为3对常染色体+XY。则一个染色体组应包含每对同源染色体中的一条,即Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(①)或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y(②)。
(3)图2显示同源染色体配对时出现环状结构,这是染色体片段倒位的典型特征。
(4)外显子和内含子是基因(DNA片段)的结构,存在于DNA分子中。因此外显子和内含子的化学本质均为DNA。
(5)由图3可知,黑条体基因是灰体基因缺失283+741-79=945个碱基对形成的。
(6)mRNA前体由DNA在细胞核内转录生成,其加工(剪切内含子、连接外显子、加帽、加尾等)需在细胞核内完成后,才能通过核孔进入细胞质。
(7)研究发现,灰体基因能正常编码E蛋白,黑条体果蝇体内能检测到E蛋白mRNA,却检测不到E蛋白,因此推测可能是E蛋白mRNA无法与核糖体结合,无法进行翻译,故检测不到E蛋白。
(8)纯合黑檀体(e'e')与黑条体(ebsrebsr)杂交,F₁基因型为e'ebsr,表现型与双亲不同。F₁减数分裂时,若e'和ebsr所在的同源染色体发生互换,可能产生少量含野生型基因(e)的配子。F₁随机交配时,含e的雌雄配子结合形成ee个体,表现为野生型,故F₂出现少量野生型果蝇。
5.(23-24高二上·上海·期中)造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合,表达的BCR-ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活,造成白细胞异常增殖,从而引发慢性粒细胞白血病(CML),其主要机理如图所示。
(1)细胞合成BCR-ABL蛋白的场所是______________。
(2)在细胞增殖时,白细胞内染色体数目最多的时期是____________。(单选)
A.有丝分裂前期 B.减数第一次分裂前期
C.有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期
(3)据图分析,CML造血干细胞内变异的类型属于_____________。(单选)
A.染色体缺失 B.染色体易位
C.基因重组 D.基因突变
(4)药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白。据图推测,该药物的作用效果是__________。(单选)
A.改变BCR-ABL蛋白的结构 B.抑制CP与BCR-ABL蛋白结合
C.促进BCR-ABL基因的表达 D.抑制ATP含磷基团转移到CP上
急性粒细胞白血病(AML)患者的造血干细胞内,RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质a亚基第107位对应的氨基酸出现异常,下图为部分生理过程。
(5)上图中表示RUNX1基因转录过程的是_____________。(单选);若该基因编码链的部分序列为5’-TGGTGC—3’,则其转录出的mRNA序列为______________。
(6)RUNX1基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点在____________(314/319/326)位,此位点发生了碱基_____________(缺失/插入/替换)。
(7)上图中细胞甲、乙、丙的差异表现为__________。(多选)
A.细胞器的种类 B.DNA的碱基序列 C.mRNA的种类
D.细胞核的大小 E.细胞的形态结构 F.蛋白质的种类
急性白血病还与GPX3基因(编码抗氧化酶)异常表达有关。研究者分别用去甲基化药物(4药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞,实验结果如下图所示。其中“-”代表不添加任何药物。
(8)据图推测,GPX3基因表达的调控机制是__________(DMA甲基化/组蛋白修饰),判断理由是____________________。
【答案】(1)核糖体
(2)C
(3)B
(4)D
(5) ② 5'-UGGUGC-3'
(6) 319 替换
(7)ABCDEF
(8)DNA甲基化 A药是去甲基化药物,B药是组蛋白乙酰化酶抑制剂,与对照组相比,使用A药处理患者的粒细胞后,GPX3基因的相对表达量明显升高,而使用B药处理患者的粒细胞后,GPX3基因的相对表达量与对照组差异不显著
【详解】(1)核糖体是合成蛋白质的场所,因此细胞合成BCR-ABL蛋白的场所是核糖体。
(2)AC、有丝分裂前期经过了DNA复制,但染色体没有分离,因此有丝分裂前期细胞内的染色体数与正常体细胞内染色体数相同;有丝分裂后期由于着丝粒断裂,染色体数加倍,是正常体细胞内染色体数的二倍,是染色体数目最多的时期,A错误;C正确;BD、白细胞是体细胞,只能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,BD错误。故选C。
(3)据图可知,ABL是存在9号染色体上的基因,BCR是存在22号染色体上的基因,BCR基因和ABL基因发生融合,是属于非同源染色体之间的基因重新组合,属于染色体结构变异中的易位,B正确,ACD错误。故选B。
(4)A、该药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白,进而抑制ATP与BCR-ABL蛋白,由题意不能说明该药物能改变BCR-ABL蛋白的结构,A错误;B、该药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白,不影响CP与BCR-ABL蛋白结合,B错误;C、该药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白,进而抑制ATP与BCR-ABL蛋白,使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)不能发生磷酸化,由题意不能说明该药物S能促进BCR-ABL基因的表达,C错误;D、据图可知,ATP与BCR-ABL蛋白结合后,导致细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活,造成白细胞异常增殖,如果药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白,则会抑制ATP含磷基团转移到CP上,抑制白细胞的异常增殖,D正确。故选D。
(5)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,图示②表示转录过程。转录的mRNA与DNA模板链上的碱基之间互补配对,且mRNA与DNA模板链的方向相反,编码链是指与模板链碱基互补的链,与模板链也是方向相反,因此编码链与mRNA上的碱基序列除U代替了T,其余序列相同,因此若该基因编码链的部分序列为5'-TGGTGC-3',则其转录出的mRNA序列为5'-UGGUGC-3'。
(6)根据题意“RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质a亚基第107位对应的氨基酸出现异常”,说明控制前106位氨基酸的碱基序列正常,且107位氨基酸以后的碱基序列也正常,而对应前106位氨基酸的碱基对数为106×3=318,因此第107位氨基酸对应的基因中的碱基对数为第319、320、321对,因此根据提供数据可知,RUNX1基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点在319位;由于只有一个位置的氨基酸发生了改变,因此发生的基因突变属于碱基对的替换。
(7)据图可知,细胞甲、乙、丙的细胞的形态和细胞核的大小存在明显差异,而造成这一差异的是细胞内基因选择性表达以及题中涉及的一种调节靶基因的突变导致的,细胞分化的实质是基因选择性表达,使不同细胞内mRNA的种类、蛋白质的种类出现差异,进而使细胞的细胞器种类不同、细胞形态和功能出现差异,而基因突变会导致不同细胞中DNA碱基序列不同,综上分析,图中细胞甲、乙、丙的差异表现为①②③④⑤⑥。
(8)与对照组相比,使用A药处理患者的粒细胞后,GPX3基因的相对表达量明显升高,而使用B药处理患者的粒细胞后,GPX3基因的相对表达量与对照组差异不显著,而A药是去甲基化药物,B药是组蛋白乙酰化酶抑制剂,可判断GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”。
1.(24-25高二上·上海·期中)短指症是显性遗传病。据文献资料,已知的致病基因(骨形态发生蛋白受体基因BMPR)定位于第4号染色体上。图1为某短指症家族的家系图。
(1)根据题意,BMPR基因变异导致的短指症属于____染色体____性遗传病。(编号选填)
①常②性③显④隐
(2)据图1所示系谱图分析,II-2的基因型为____(用H/h表示),II-4和II-5再生一个孩子患短指症的概率是____。
正常情况下,骨形态发生蛋白(BMP)与骨形态发生蛋白受体(BMPR)结合后,激活SMAD信号转导通路,促进成骨细胞分化为骨细胞(图2)。研究发现,若BMPR蛋白的第486位氨基酸由精氨酸转变为谷氨酰胺,可抑制SMAD信号转导通路激活,导致短指症的发生。
(3)根据题意,若正常的BMPR基因发生________,可导致短指症的发生。
A.碱基对重复 B.碱基对替换 C.碱基对插入 D.碱基对缺失
(4)图3为精氨酸的结构式。据题干分析,精氨酸转变为谷氨酰胺,发生改变的基团是________。
A.① B.② C.③ D.④
(5)根据图2所示信息,分析“BMPR基因异常导致短指”的可能机制________。
小李家族患有短指症,基因测序显示:该家族中所有个体BMPR基因均正常,但在患者第20号染色体的STR内部均存在着如“5’-ATAT……ATAT-3’”的异常核苷酸重复序列,且不同个体内中“ATAT”等的重复次数不同。进一步分析发现,这些STR均位于BMP2基因(推测该基因可能为短指症新的致病基因)的周边。图4示该家族部分系谱。
(6)据图4分析,可能携带异常重复序列的第20号染色体编号是________。(编号选填)
①a②b③c④d⑤e⑥f⑦g⑧h
(7)据题意分析,不同个体第20号染色体STR的差异属于_________。
A.染色体结构缺失 B.染色体结构重复 C.染色体数目变异 D.碱基对的增加
(8)医生对小李家族的BMP2基因进行了测序,结果也没有发现异常。为进一步寻找致病原因,有必要对该基因表达状态进一步检测,检测项目应包括:_________。(编号选填)
①测定BMP2基因是否转录相应的mRNA
②测定体内是否存在BMP2蛋白
③测定BMP2基因的甲基化水平
【答案】(1) ① ③
(2) Hh 1/2
(3)B
(4)D
(5)BMPR基因异常导致BMPR结构发生改变,从而无法很好地结合BMP,SMAD信号转导途径无法有效激活,导致成骨细胞分化为骨细胞受阻,引起短指
(6)⑤⑧
(7)D
(8)①②③
【详解】(1)短指症是显性遗传病定位于第4号染色体上,因此,BMPR基因变异导致的短指症属于常染色体遗传病。
(2)短指症是常染色体显性遗传病,因此,据图1所示系谱图分析,Ⅱ-2的基因型为Hh,Ⅱ-4表现正常,其基因型为dd,而Ⅱ-5的基因型为Hh,则再生一个孩子患短指症的概率是1/2。
(3) 题意显示,若BMPR蛋白的第486位氨基酸由精氨酸转变为谷氨酰胺,可抑制SMAD信号转导通路激活,导致短指症的发生,则正常的BMPR基因发生的是碱基对的替换,可导致短指症的发生,即B正确。故选B。
(4) 氨基酸的种类因为R基的不同而不同,则图中的精氨酸转变为谷氨酰胺,发生改变的基团是R基,即图中的④。故选D。
(5) 结合图2所示信息,可知“BMPR基因异常导致短指”的可能机制是BMPR基因异常导致BMPR结构发生改变,从而无法很好地结合BMP,SMAD信号转导途径无法有效激活,导致成骨细胞分化为骨细胞受阻,引起短指。
(6) 据图4分析,根据个体的表现型以及对应的染色体上特定的序列推测,可能携带异常重复序列的第20号染色体编号是eh。
(7)患者第20号染色体的STR内部均存在着如“5′-ATAT……ATAT-3′”的异常核苷酸重复序列,且不同个体内中“ATAT”等的重复次数不同,因而可知,不同个体第20号染色体STR的差异是由于碱基数目变化导致的,即D正确。故选D。
(8)为进一步寻找致病原因,有必要对该基因表达状态进一步检测,基因表达包括转录和翻译两个步骤,因此检测项目应包括①测定BMP2基因是否转录相应的mRNA,即测定该基因是否成功转录、②测定体内是否存在BMP2蛋白,即分析基因是否成功翻译、③测定BMP2基因的甲基化水平,因为甲基化水平影响基因的正常表达,即①②③均正确。故选①②③。
2.(25-26高二上·上海杨浦·期中)真菌的有性生殖
粗糙脉孢菌是一种生长在面包上的真菌,通过在子囊中产生子囊孢子来进行繁殖。在有性生殖时,两个菌丝体融合形成合子(2n=14),再先后进行一次减数分裂和一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子(如图)。由于子囊的外形十分狭窄,所以8个子囊孢子按分裂时形成的顺序依次线性排列在子囊中。已知孢子大型(R)对小型(r)为显性,黑色(T)对白色(t)为显性,且这两对基因独立遗传。请回答下列问题:
(1)下列细胞结构中,能够在粗糙脉孢菌中找到的是__________。(编号选填)
①线粒体②叶绿体③核糖体④拟核⑤细胞骨架⑥内质网
(2)对上题中的染色体形态进行观察,应选取的最佳时期是______。(单选)
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
(3)据图可知,粗糙脉孢菌的菌丝体是___倍体,菌丝体中染色体的数目为____条。
若子囊中孢子②为大型黑色,孢子③为小型白色,不考虑基因突变,则图中孢子①的基因型为______。
(4)将两种粗糙脉孢菌(基因型分别为RR和rr)产生的子囊孢子分别培养成菌丝体,两种菌丝体杂交产生合子,该合子产生的子囊孢子的表现型及比例为______。
(5)现有两种不同的粗糙脉孢菌菌株:一种是能合成赖氨酸(lysine)的野生型菌株(记作+),另一种是赖氨酸缺陷型(记作-),其赖氨酸合成基因突变。将这两种菌株进行杂交,对减数分裂后形成的4孢子子囊进行观察分析,可发现6种排列类型(如下表,从上至下依次排列)。则在4孢子子囊中,发生了基因重组的孢子占比是____%(保留1位小数)。
1
2
3
4
5
6
子囊类型
+
+
-
-
-
-
+
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
子囊数
105
129
9
5
10
16
(6)让多个基因型为RrTt的合子产生的子囊孢子发育成菌丝体,让这些菌丝体随机受精形成许多新一代合子M,每个合子M会产生8个基因型完全相同或不同的子囊孢子,其中能产生完全相同基因型的子囊孢子的合子M所占的比例为______。(单选)
A.0 B.10% C.1(2)5% D.25%
现有基因型为+和g的两种粗糙脉孢菌进行杂交。发生基因重组后,重组区域的DNA双链出现了不配对的碱基(如图)。细胞内的修复系统有一定几率能识别出不配对的碱基,并随机选择一条DNA单链作为模板进行校正。这种修复会导致最终的8子囊孢子可能出现表型比例异常,如3(+):5(g)。
(7)图中不配对碱基的分离发生在繁殖过程的______阶段。(单选)
A.减数第一次分裂 B.减数第二次分裂 C.有丝分裂
(8)除上述异常比例3(+):5(g)外,还可能出现的比例有______。(多选)
A.5(+)∶3(g) B.2(+)∶6(g) C.4(+)∶4(g) D.8(+)∶0(g)
【答案】(1)①③⑤⑥
(2)B
(3) 14 7 RrTt
(4)大型(R):小型(r):=1:1
(5)14.6%
(6)D
(7)C
(8)ABC
【详解】(1)粗糙脉孢菌是一种生长在面包上的真菌,其含有线粒体、核糖体、细胞骨架和内质网等结构,①③⑤⑥正确,②④错误。故选①③⑤⑥。
(2)有丝分裂中期,染色体形态最稳定,数目最清晰,故对上题中的染色体形态进行观察,应选取的最佳时期是中期,B正确,ACD错误。故选B。
(3)结合题图和题干信息可知,粗糙脉孢菌的一个子囊中的8个子囊孢子是由合子依次经过减数分裂和有丝分裂后形成的。因为合子中染色体为14条,所以每个子囊孢子中染色体的数目为7条;子囊孢子萌发形成菌丝体,故粗糙脉孢菌的菌丝体是二倍体,菌丝体中染色体的数目为7条。题图可知,①经过减数第二次分裂形成了两个子细胞,这两个子细胞然后分别经过有丝分裂形成了2个②和2个③,若子囊中孢子②为大型黑色,即基因型为RT,孢子③为小型白色,即基因型为rt,不考虑基因突变,则图中孢子①的基因型为RrTt。
(4)将两种粗糙脉孢菌(基因型分别为RR和rr)产生的子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝(一种为R,另一种为r,杂交产生合子是Rr),则该合子经减数分裂产生的子囊孢子的表现型及比例为大型(R):小型(r):=1:1。
(5)根据题意,子囊孢子在孢子囊中按来自同一个次级细胞呈线性顺序排列,则4孢子阶段孢子囊中第 1、2位置孢子来自同一次级细胞,第 3、4位置孢子来自同一次级细胞。如果没有发生交叉互换,次级细胞内的2条姐妹染色单体完全一样,则4孢子阶段孢子囊中 1、2 位置孢子类型相同,3、4位置孢子类型相同。如果发生了交叉互换,次级细胞内的2条姐妹染色体上有1条发生了基因重组,则 4孢子阶段孢子囊中第 1、2 位置孢子类型不同,3、4位置孢子类型不同,综上所述可知,3、4、5、6四个子囊发生了基因重组,发生重组的子囊比例是(9+5+10+16)/(105+129+9+5+10+16)=40/274≈14.6%。
(6)基因型为RrTt的合子经减数分裂产生的子囊孢子发育成的菌丝有RT∶Rt∶rt∶rt=l∶1∶l∶l,这些菌丝随机受精形成许多新一代合子A(有9种基因型,16种组合形式),能产生相同基因型子囊孢子的合子M是纯合子(4种),所以产生相同基因型子囊孢子的合子M所占比例为4÷16=1/4,D正确,ABC错误。故选D。
(7)不配对碱基位于双链DNA中,不配对碱基的分离发生在DNA的两条链打开时,一般DNA复制过程中DNA两条链会打开,有丝分裂过程中存在DNA复制,而减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都不存在DNA复制,故图中不配对碱基的分离发生在繁殖过程的有丝分裂阶段,C正确,AB错误。故选C。
(8)题干信息:细胞内的修复系统有一定几率能识别出不配对的碱基,并随机选择一条DNA单链作为模板进行校正;题图可知,G、C所在的链基因型为+,A、T所在的链基因型为g;若题图A-C中A被修复,而G-T未被修复,则出现的比例为+++++ggg,即5(+)∶3(g);若题图A-C中C被修复,而G-T未被修复,则出现的比例为++gg+ggg,即4(+)∶4(g);若题图A-C、G-T中A和T均被修复,则出现的比例为++++++gg,即6(+):2(g);若题图A-C、G-T中C和G均被修复,则出现的比例为++gggggg,即2(+)∶6(g),综上所述,ABC正确,D错误。故选ABC。
3.(23-24高二上·上海·期中)资料一:脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,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,则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程:
(1)图3过程需要的酶X是____。
A.DNA解旋酶 B.DNA聚合酶 C.RNA聚合酶 D.逆转录酶
(2)图1中过程乙需要以____为原料。
A.四种脱氧核苷三磷酸 B.四种核糖核苷三磷酸 C.氨基酸 D.tRNA
(3)酶X在DNA上的移动方向是向____。
A.左 B.右 C.左和右 D.左或右
(4)下表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系,则该序列对应的氨基酸为____(密码子和氨基酸的对应关系:ACC苏氨酸;UGG色氨酸;AGG精氨酸;UCC丝氨酸)。
DNA双螺旋中碱基对
T
G
G
mRNA碱基(5'→3')
tRNA反密码子(3'→5')
U
氨基酸
A.苏氨酸 B.色氨酸 C.精氨酸 D.丝氨酸
(5)图2中tRNA的功能是____。
A.携带氨基酸 B.作为翻译的模板 C.作为核糖体的成分 D.识别mRNA
(6)哪些细胞器参与图1中丁过程:____(填写编号)
①中心体 ②高尔基体 ③内质网 ④核糖体 ⑤线粒体
资料二: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3中的miRNA-195基因表达产物能调控BDNF基因的表达。
(7)以下关于miRNA的说法错误的是____。
A.miRNA由相应的RNA复制产生
B.miRNA可通过核孔转移至细胞质,发挥作用
C.miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与
D.翻译是核糖体沿着miRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束
(8)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:____。
(9)精神分裂症患者与正常人相比,丙过程____。
A.减弱 B.不变 C.增强 D.都有可能
(10)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲一tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌(非古细菌)中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是____(填编号)①ATP ②古菌的核糖体 ③RNA聚合酶 ④甲 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)C
(5)AD
(6)②③④⑤
(7)ACD
(8)miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合,使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合,无法翻译出相应的肽链,抑制BDNF基因表达
(9)C
(10)④⑤⑥
【详解】(1)图3是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程,该过程需要的酶X是RNA聚合酶,C正确。故选C。
(2)乙过程为翻译,需要以氨基酸为原料,C正确。故选C。
(3)图3中转录完成的RNA片段在右侧游离出来,说明RNA聚合酶X在DNA上的移动方向是从右到左,A正确。故选A。
(4)转录、翻译过程中遵循碱基互补配对原则,根据第一列碱基判断,转录的模板链是DNA的上链,其碱基序列为TCC,则mRNA上的密码子为AGG,对应的氨基酸为精氨酸,C正确。故选C。
(5)一种tRNA可特异性的结合一种氨基酸,并通过识别mRNA中的密码子,把氨基酸运到核糖体上参与脱水缩合,AD正确。故选AD。
(6)真核细胞中核糖体上合成的肽链进入内质网进行肽链的折叠等加工,随后通过囊泡进入高尔基体进行进一步的加工、分类和包装,最后通过细胞膜分泌出去,线粒体为该过程提供能量,参与的细胞器包括②高尔基体、 ③内质网 、④核糖体、⑤线粒体等,故选②③④⑤。
(7)A、据图可知,miRNA由相应的基因转录产生,A错误;B、miRNA属于大分子,可通过核孔转移至细胞质,发挥作用,B正确;C、miRNA基因在转录时需要RNA聚合酶参与,不需要解旋酶,C错误;D、翻译是核糖体沿着mRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束,D错误。故选ACD。
(8)由图1可知,miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合,使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合,抑制BDNF基因表达。
(9)BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生,精神分裂症患者与正常人相比,miRNA-195与BDNF基因转录产生的mRNA结合过程增强,C正确。故选C。
(10)甲是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现,含有该氨基酸的蛋白质古菌含有特异的能够转运甲的tRNA甲和催化甲与tRNA甲结合生成甲-tRNA甲的酶E,tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,若要在大肠杆菌(非古细菌)中合成含有甲的肽链,则必须转入大肠杆菌细胞内的是④甲、⑤酶E的基因、⑥tRNA甲的基因(转录产生tRNA甲),故选④⑤⑥。
4.(25-26高二上·上海·期中)目前,我国栽培水稻主要有籼稻和粳稻。籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图1表示水稻颖花结构和开花调控机制,其中OsMYB8和OsJAR1为相关调控基因,颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊。“”表示基因能够表达。
(1)图1中水稻A为________(①籼稻/②粳稻)。(编号选填)
(2)籼稻和粳稻开花时间点不同,体现_______。
A.自然选择的作用 B.水稻对海拔的主动适应
C.水稻变异方向的不同 D.两种水稻具有共同祖先
(3)据图1信息推测,此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是_________。
A.浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同 B.浆片细胞内OsMYB8基因的表达量不同
C.浆片细胞内OsMYB8基因表达的时间不同 D.浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同
(4)图1中“相关基因”可能为_______。
A.水通道蛋白基因 B.糖转运蛋白基因
C.离子转运蛋白基因 D.茉莉酸类物质合成酶基因
水稻光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PSI(光合色素与蛋白结合的复合体,可捕光、分解水)受损,致使光合速率降低。研究表明,蛋白质LHCII可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(图2)。
(5)在叶绿体中,PSII分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为__________。
A.叶绿体内膜;95%乙醇 B.叶绿体内膜;无菌水
C.类囊体;95%乙醇 D.类囊体;无菌水
(6)结合图2和所学知识判断,强光下,叶片的叶肉细胞中依次发生_____。(编号选填并排序)
①叶绿体聚集在细胞侧面②叶绿体聚集在细胞受光面③细胞质改变环流方向④LHCII与PSIⅡ结合⑤LHCII与PSII分离⑥分解水产生的H+和O2减少⑦ATP和NADPH的合成量减少⑧色素捕获光能减少
若将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”。研究发现生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量。
(7)要研究水稻“源”和“库”关系,可以采用______。
A.阻断水稻叶蔗糖的输出,检测花器官中蔗糖含量的变化
B.阻断花器官蔗糖的输入,检测水稻叶光合作用速率的变化
C.使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例
D.使用14CO2“饲喂”水稻叶,检测花器官中含14C的蔗糖的比例
(8)山稻、粳稻花时不遇,且每天花开约1小时。若要人工杂交,可采取的措施有______。
A.提高籼稻OsMYB8基因的表达量 B.将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻
C.对粳稻喷洒茉莉酸类物质 D.提高粳稻OsJAR1基因的表达量
【答案】(1)籼稻
(2)AC
(3)ABD
(4)ABC
(5)C
(6)③①⑤⑧⑥⑦
(7)ABD
(8)BCD
【详解】(1)根据题意可知,花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图中时间为10时,水稻A开花,而水稻B没有开花,故水稻A为籼稻。
(2)籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。籼稻和粳稻开花时间点不同,是在所生活的环境下形成的一种适应性特征,变异是不定向的,而环境选择是定向的,因此在不同环境的选择下保留了不同的适应环境的特征,根据题意不能确定两种水稻具有共同祖先,即AC符合题意,BD不符合题意。故选AC。
(3)据图可知,水稻A中OsMYB8和OsJAR1基因的表达量高,形成的茉莉酸类物质多,表现为开花,而水稻B中OsMYB8和OsJAR1基因的表达量低,形成的茉莉酸类物质少,表现为不开花,因此此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同,使浆片细胞内OsMYB8基因表达量不同;浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同,最终引起相关基因的表达不同,而由图可知,两种水稻细胞内OsMYB8基因均进行了表达,综上分析,ABD符合题意,C不符合题意。故选ABD。
(4)已知颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊,若要使其吸水,说明细胞液的浓度增加了,或是细胞膜上的水通道蛋白增加了,促进了水分子的吸收,若糖转运蛋白基因表达增多,会促进细胞对糖的吸收,增加细胞内的渗透压,同理若离子转运蛋白基因表达增加,会增加细胞对离子的吸收,增加细胞内的渗透压,因此图示茉莉酸类物质调节的相关基因可能是水通道蛋白基因、糖转运蛋白基因、离子转运蛋白基因,即ABC符合题意,D不符合题意。故选ABC。
(5)PSII(光系统Ⅱ)参与光反应,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,因此PSII分布于类囊体。光合色素不溶于水,易溶于有机溶剂, 提取时常用95%乙醇,C正确,ABD错误。 故选C。
(6)强光下,为避免光能过剩损伤PSII,叶肉细胞会通过以下机制保护:③细胞质改变环流方向→①叶绿体聚集在细胞侧面(减少受光面积)→⑤LHCII与PSII分离(减弱光能捕获)→⑧色素捕获光能减少→⑥分解水产生的H+和O2减少→⑦ATP和NADPH合成量减少(避免光能过度转化为化学能),故排序为③①⑤⑧⑥⑦。
(7)根据题意可知,将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”,“源”和“库”之间运输的是有机物,若要研究生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量,则可以采取中断“源”和“库”之间有机物的运输,检测“库”内有机物的含量来判断,也可以标记“源”内的有机物,研究“库”内有机物来自“源”的比例,水是无机物,水内的氧一般会以氧气释放到细胞外,虽然部分水参与有氧呼吸第二阶段形成C18O2,但光合作用所需的二氧化碳还有来自细胞外的,因此使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例不能代表“源”内的有机物运输到“库”内的总量,综上分析,ABD符合题意,C不符合题意。故选ABD。
(8)A、根据图示可知,影响开花的时间与细胞内OsMYB8和OsJAR1基因的表达量以及细胞内积累的茉莉酸类物质的总量有关,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花,且每天花开约1小时,因此若要进行人工杂交,需要让粳稻开花时间提前,提高籼稻OsMYB8基因的表达量,会使籼稻开花时间提前,不利于杂交,A错误;BC、将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻,可促进OsMYB8基因的表达,进而促进茉莉酸类物质的积累,对粳稻喷洒茉莉酸类物质,也能提高茉莉酸类物质的积累,进而促进开花,BC正确;D、提高粳稻OsJARI基因的表达量,可提高茉莉酸类物质的积累,进而促进开花,D正确。故选BCD。
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专题01 细胞的分子组成
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(24-25高二下·上海浦东新·期末)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,全口牙龈弥漫性纤维增生病变,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。我国科学家对某一典型的HGF家系(如图)进行了研究,发现ZNF862基因(用A/a表示)突变导致HGF发生。
(1)经检测,II-3不携带HGF的致病基因。据图分析,可推断该致病基因为_______。
(显性/隐性)基因,位于_______(常/X/Y)染色体
(2)分析图,与II-2的基因型相同的是_______。
A.I-2 B.II-4 C.III-2 D.III-1
(3)II-2睾丸中的细胞可含有致病基因的个数是_______。(编号选填)
① 0 ② 1 ③ 2 ④ 4
(4)II-2和妻子欲再生一个孩子,后代患病的概率是_______,为避免生出患病孩子,可以为该夫妇提出可行性的建议是_______。(编号选填)
①B超检查 ②基因检测 ③染色体分析 ④性别检测
(5)III-3准备结婚,因家族原因,她对自己是否需要基因检测进行了遗传咨询。如果你是遗传咨询师,请给出正确建议及理由_______。
2.(24-25高二上·上海·期中)顺铂是一种抗肿瘤药,普遍用于肺癌等癌症的化疗,但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞(MCF7)耐药性之间的关系。请完成下列问题。
(1)癌症是当前严重威胁人类生命的疾病,是导致我国城市居民死亡的首要原因。癌细胞表面的糖蛋白较少,细胞之间的黏着性低。下列有关癌细胞的叙述,错误的是_______。
A.具有细胞增殖失控的特点 B.癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因
C.基因突变可能使正常细胞变成癌细胞 D.细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞易分散转移
(2)MCF7细胞即使在氧气充足的条件下,也主要通过糖酵解产生ATP,被称为有氧糖酵解(产物是乳酸)。检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量,结果如下图1所示。可见耐药株的有氧糖酵解强度_______非耐药株。(编号选填)
①大于②小于③等于
(3)研究发现,耐药株中有一种可与靶基因的mRNA结合的miRNA(miR-485-5p)的含量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系,研究人员在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后,电泳分离细胞裂解物,用抗M蛋白抗体检测,结果如下图2。
据图2分析,miR-485-5p能够______(编号选填)M基因的表达,理由是______。①抑制②促进③不影响
miR-485-5调节M基因表达的过程中,是否改变了M基因的碱基序列。________(编号选填)①是②否
(4)在MCF7细胞中过表达或敲低M基因后,检测乳酸产量,结果如图3所示,说明过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强,敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。综合上述研究结果,miRNA引起MCF7产生耐药性的机制是________。
3.(25-26高二上·上海浦东新·期中)视网膜色素上皮细胞
随着电子产品的普及,人们在日常生活中接触到蓝光的机会越来越大。研究表明蓝光对眼有一定的损伤。
视网膜色素上皮细胞(RPE细胞)可通过提供营养、运输代谢废物的方式滋养视网膜,对维护视网膜的正常结构和功能有重要意义。RPE细胞无再生能力,死亡后不被替换。研究人员首先研究了蓝光对体外培养的RPE细胞的影响:用不同强度的蓝光照射RPE细胞6h,光照结束后24h终止培养,终止培养后马上检测RPE细胞类型,部分结果见表。
组别
蓝光强度/lx
光照时间/h
RPE细胞/%
凋亡细胞
凋亡继发坏死细胞
细胞正常
坏死或机械损伤细胞
Ⅰ
无光照
6
1.70
4.40
93.10
0.80
Ⅱ
1000
6
2.35
7.05
89.45
1.15
Ⅲ
2000
6
5.95*#
11.80*
81.05*#
1.20
Ⅳ
3000
6
2.90*△
14.65*#
69.95*#△
12.50*#△
注:*表示与第I组有显著差异;#表示与第Ⅱ组有显著差异;△表示与第Ⅲ组有显著差异。
(1)诱导人体胚胎干细胞增殖分化可形成RPE细胞,处于增殖过程的胚胎干细胞中_____(有/无)同源染色体;随着细胞分裂次数的增加,单个细胞中的DNA含量_____(逐渐增加/逐渐减少/保持稳定)。
(2)据表分析,下列描述合理的是_____。(多选)
A.蓝光对RPE细胞的损伤程度与蓝光强度正相关
B.第IV组凋亡细胞比例偏小,可能与细胞大量坏死有关
C.1000lx的蓝光照射6h,对RPE细胞无任何损伤作用
D.RPE细胞的凋亡和坏死均是由于蓝光照射造成的
(3)如果要研究蓝光照射时间对体外培养的RPE细胞的影响,可采用的实验方案为_____。(编号选填)
①光照强度设为1000lx②光照强度设为2000lx③光照时间分别设为3h、6h、12h、24h,光照结束后24h终止培养④光照时间设为6h,光照结束后分别经6h、12h、24h、48h终止培养⑤终止培育后测定各类型RPE细胞的比例
(4)利用电子显微镜观察一定强度蓝光照射前后的RPE细胞,得到了图所示的结果(示意部分细胞结构)。据图分析一定强度蓝光照射后的RPE细胞获取ATP会发生怎样的变化?并阐述理由。_____
4.(23-24高二下·上海闵行·期中)肝癌发生于肝癌细胞的恶性增殖。研究发现,正常细胞的分裂存在纺锤体组装检验点SAC,该检验点长期激活会干扰纺锤体组装;KIF20B分子与细胞质分裂密切相关,在肝癌细胞中显著性高表达。肝癌治疗药物MTA主要通过激活SAC发挥作用,而药物shKIF20B能抑制KIF20B基因的表达,相关机理如图所示。
(1)肝癌细胞的分裂方式为___(无丝分裂/有丝分裂/减数分裂)。
(2)细胞⑥中存在的结构有___(多选)。
A.纺锤丝 B.染色体 C.中心体 D.赤道面
(3)显微镜下观察肝癌细胞,数量最多的是图中的①-⑥中的___(编号选填)。
(4)图中①-⑥中,染色体数目和DNA数目比值一定是1:2的有___(编号选填)。
(5)细胞⑤能发生的生理过程有___(单选)。
A.核膜、核仁出现 B.染色体解螺旋成染色质
C.同源染色体发生联会 D.中心体移向细胞两极并发出纺锤丝
(6)药物MTA和shKIF20B都能诱导肝癌细胞凋亡而起到治疗作用。下列关于细胞凋亡的选项错误的是___(单选)。
A.受遗传信息调控 B.会被免疫细胞清除
C.通常不影响周围健康细胞 D.通常有细胞内容物流出
(7)结合题干信息和图分析,下列关于MTA和shKIF20B抗肝癌机理的描述正确的有___(多选)。
A.MTA能抑制分裂细胞进入中期 B.shKIF20B通过抑制KIF20B基因的表达作用于末期
C.shKIF20B能抑制细胞质分裂 D.MTA和shKIF20B合并使用可能具有更佳的抗肝癌效果
5.(24-25高二上·上海松江·期中)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是___________(多选)
A.a~b段和e~f段都是间期,发生了DNA复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在同源染色体
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段的细胞名称是_______,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为___________
(3)图1所示的细胞分裂过程,联会和交叉互换发生在阶段___________
A.a~b B.b~c C.c~d D.e~f
(4)图2中的①对应了图1中的阶段___________
A.f~g B.g~h C.h~i D.ry
(5)根据图2中的___________(填编号) 可以判断该动物的性别是___________④所示细胞分裂产生的子细胞名称是___________
(6)基因的自由组合发生在___________(多选)
A.图1中的b~c段 B.图2中的细胞①
C.图1中的d~e段 D.图2中的细胞②
(7)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是___________(多选)
A.间期有中心体的复制 B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板 D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
(8)下图为有丝分裂不同时期的显微图片,其中持续时间最长的为_________(编号选填),一定具有染色单体的有:_________。(编号选填)
1.(25-26高二上·上海嘉定·阶段检测)我国科研团队发现5-氟尿嘧啶(5-FU)能通过抑制定位于T淋巴细胞质膜表面的PD-1蛋白进入细胞被蛋白酶体降解,进而影响T淋巴细胞对肿瘤的免疫作用(指机体对于异己成分或异常的自体成分做出的防御反应)。
(1)图中的KLHL22基因表达的过程中,化合物①和②的差别表现在( )
A.碱基种类 B.碱基数目 C.五碳糖类型 D.空间结构
(2)据图及所学知识分析,5-FU进入T淋巴细胞的方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞作用
(3)下列细胞或生物中,从基因表达的时空特征来判断,与图示过程基本相似的是( )
A.乳酸菌 B.酵母菌 C.獐 D.樟
(4)参与PD-1的合成、加工、转运至细胞质膜以及降解过程的细胞结构包括( )
A.线粒体 B.核糖体 C.中心体 D.细胞骨架
(5)以下关于5-FU影响T淋巴细胞免疫作用的说法中,正确的是( )
A.5-FU可增加质膜上PD-1数量
B.5-FU发挥作用的时期是S期
C.敲除KLHL22基因可减少质膜上PD-1数量
D.KLHL22基因表达量增加会使质膜上的PD-1数量减少
癌细胞通常会发生染色体分离异常,科学家发现,此类异常很可能与有丝分裂末期分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的异常细胞(如下图所示),继而可能发生细胞凋亡、产生异常后代等情况。
(6)在正常的细胞分裂过程中,保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括( )
A.DNA的复制 B.染色质螺旋化成染色体
C.染色体解螺旋形成染色质 D.着丝粒分裂,染色单体分离
(7)根据图信息和所学知识分析,有可能产生双核异常细胞的因素包括________。(编号选填)
①分裂沟退化②同源染色体联会③同源染色体分离④姐妹染色单体移向同一极⑤同源染色体移向同一极
2.(25-26高二上·上海杨浦·期中)肺腺癌的致病机制
正常细胞的分裂增殖遵循着严格的周期性调控机制。细胞周期中每个时期的任务正确完成后,细胞周期蛋白(Cyclin)与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)结合形成Cyclin-CDK复合物,驱动细胞周期通过相应的检查点,进入下一时期,确保细胞分裂的有序进行。相关过程如图所示。
(1)细胞周期中检查点2主要检查的是______。(单选)
A.DNA复制有关的酶是否合成 B.核膜核仁是否消失
C.DNA复制是否正确完成 D.组成纺锤丝的蛋白是否合成
(2)CyclinA/B-CDK1能促进细胞内发生的生理变化有__________。(编号选填)
①染色质螺旋化②中心体复制③纺锤体形成④核仁解体⑤DNA解旋
葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)是一种能量代谢蛋白,负责促进葡萄糖的转运。研究发现,GLUT1会促进细胞中CyclinD基因和CDK6基因的表达,通过调控CyclinD-CDK6信号通路影响肺腺癌细胞的周期进程。同时,GLUT1也在肺腺癌细胞的转移、侵袭过程中具有重要的作用。丁酸盐是肠道菌群的关键代谢产物,其作为组蛋白去乙酰化酶的抑制剂,促进GLUT1基因的表达。
(3)GLUT1基因的基本组成单位是______。
(4)下列叙述正确的是________。(多选)
A.丁酸盐对GLUT1基因表达的调控方式属于转录水平
B.高浓度的葡萄糖为肺腺癌细胞增殖提供能量
C.CyclinD和CDK6的高表达会抑制肺腺癌细胞的周期进程
D.肺腺癌细胞迁移和侵袭能力增强,会促进肿瘤的进展
(5)肺腺癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为有______。(多选)
A. B. C. D.
(6)某种药物可下调GLUT1基因的表达,则G1期细胞数量会______(增多/不变/减少)、G2期细胞数量会______(增多/不变/减少)。
(7)综合以上信息,提出1条可行的措施来治疗肺腺癌。______________。
3.(25-26高二上·上海·期中)小麦变异
普通小麦(六倍体,6n=42)是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。
(1)普通小麦的花粉经过花药离体培养后得到的植株属于 倍体。(单选)
A.单 B.二 C.三 D.六
(2)杂种一通常高度不育,原因是 (多选)。
A.只有一个染色体组 B.无同源染色体
C.减数分裂过程中联会紊乱 D.种子发育异常
(3)关于图中各物种说法正确的是 (单选)。
A.从杂种一到拟二粒小麦运用的是基因重组原理 B.杂种二能产生正常种子
C.普通小麦有三种染色体组 D.普通小麦与滔氏麦草细胞内染色体组数量相同
(4)我国鲍文奎院士经过几十年的不断探索,成功将普通小麦和黑麦(RR)杂交,再经一系列操作可获得八倍体“小黑麦2号”、“小黑麦3号”、“劲松5号”等优良品种,跟普通小麦相比,这些优良品种的优势可能有 (多选)。
A.抗逆性强 B.植株粗壮,果实壮大
C.糖类和蛋白质等营养物质含量高 D.高度不育
获得2024年“共和国勋章”的李振声院士对我国的小麦远缘杂交做出了巨大的贡献,其团队为小麦育种开辟了新途径。他们利用蓝粒单体小麦,在不同遗传背景下,通过大群体筛选和定向选择的方法,结合细胞学观察,选育出了稳定的自花结实正常的缺体小麦,为选育整套的缺体小麦系列奠定了基础。单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体。
(5)若不考虑同源染色体之间的差异,普通小麦共有__________种缺体。
(6)蓝粒单体小麦(E代表携带蓝粒基因的染色体)自交以后,产生三种染色体组成的后代,即:40+E、__________、__________。
(7)由于蓝粒性状具剂量效应,会出现三种表现型,即白粒、蓝粒和深蓝粒,其中 粒小麦为缺体小麦,因此无需镜检便可区分。(单选)
A.白 B.蓝 C.深蓝
4.(25-26高二上·上海·期中)果蝇的体色
果蝇(2n=8)是遗传学常用的动物实验材料。野生型果蝇的体色为灰体,在某个灰体果蝇种群中发现体色为黑檀体和黑条体的个体,且与灰体果蝇交配的后代均为灰体。图1是黑檀体雄性果蝇某细胞的显微结构图。
(1)图1所示细胞处于观察染色体最佳的时期,该时期可能是______。(单选)
A.间期 B.有丝分裂中期 C.前期Ⅰ D.中期Ⅰ
(2)图1中,可以表示一个染色体组的是______。(编号选填)
①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X ②Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
③Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y ④Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ、X、Y
进一步研究发现,黑檀体的基因序列并未发生改变。研究人员用黑檀体(基因符号:e')雄果蝇和灰体(基因符号:e)雌果蝇杂交,发现F₁配子形成过程中Ⅲ号染色体呈现如图2所示状态。
(3)据图2,黑檀体果蝇的变异类型为______。(编号选填)
①染色体交叉互换 ②基因突变 ③染色体结构重复 ④染色体结构倒位
为确定黑条体果蝇的突变类型,研究人员测定了灰体基因和黑条体基因(基因符号:ebsr)的测序结果,结果如图3所示。图中白色方框表示外显子,即氨基酸编码序列。连接方框之间的水平实线表示内含子,编码的序列在mRNA前体加工过程中会被切除。
(4)外显子和内含子的化学本质是______。(单选)
A.DNA B.mRNA C.组蛋白 D.脱氧核苷酸
(5)据图3可知,黑条体基因是灰体基因缺失______个碱基对而形成的。
(6)mRNA前体加工过程主要发生在______。(单选)
A.核糖体 B.细胞质基质 C.细胞核 D.内质网
(7)黑条体果蝇体内能检测到E蛋白mRNA,却检测不到E蛋白。推测可能的原因是______。(编号选填)
①ebsr基因无法正常复制 ②E蛋白mRNA前体无法加工
③E蛋白mRNA无法与核糖体结合 ④E蛋白氨基酸序列异常被降解
(8)纯种黑檀体果蝇和黑条体果蝇杂交,F₁表型与双亲均不同,但F₁随机交配,F₂会出现少量野生型果蝇。解释F₂出现少量野生型果蝇的原因______。
5.(23-24高二上·上海·期中)造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合,表达的BCR-ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活,造成白细胞异常增殖,从而引发慢性粒细胞白血病(CML),其主要机理如图所示。
(1)细胞合成BCR-ABL蛋白的场所是______________。
(2)在细胞增殖时,白细胞内染色体数目最多的时期是____________。(单选)
A.有丝分裂前期 B.减数第一次分裂前期
C.有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期
(3)据图分析,CML造血干细胞内变异的类型属于_____________。(单选)
A.染色体缺失 B.染色体易位
C.基因重组 D.基因突变
(4)药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白。据图推测,该药物的作用效果是__________。(单选)
A.改变BCR-ABL蛋白的结构 B.抑制CP与BCR-ABL蛋白结合
C.促进BCR-ABL基因的表达 D.抑制ATP含磷基团转移到CP上
急性粒细胞白血病(AML)患者的造血干细胞内,RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质a亚基第107位对应的氨基酸出现异常,下图为部分生理过程。
(5)上图中表示RUNX1基因转录过程的是_____________。(单选);若该基因编码链的部分序列为5’-TGGTGC—3’,则其转录出的mRNA序列为______________。
(6)RUNX1基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点在____________(314/319/326)位,此位点发生了碱基_____________(缺失/插入/替换)。
(7)上图中细胞甲、乙、丙的差异表现为__________。(多选)
A.细胞器的种类 B.DNA的碱基序列 C.mRNA的种类
D.细胞核的大小 E.细胞的形态结构 F.蛋白质的种类
急性白血病还与GPX3基因(编码抗氧化酶)异常表达有关。研究者分别用去甲基化药物(4药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞,实验结果如下图所示。其中“-”代表不添加任何药物。
(8)据图推测,GPX3基因表达的调控机制是__________(DMA甲基化/组蛋白修饰),判断理由是____________________。
1.(24-25高二上·上海·期中)短指症是显性遗传病。据文献资料,已知的致病基因(骨形态发生蛋白受体基因BMPR)定位于第4号染色体上。图1为某短指症家族的家系图。
(1)根据题意,BMPR基因变异导致的短指症属于____染色体____性遗传病。(编号选填)
①常②性③显④隐
(2)据图1所示系谱图分析,II-2的基因型为____(用H/h表示),II-4和II-5再生一个孩子患短指症的概率是____。
正常情况下,骨形态发生蛋白(BMP)与骨形态发生蛋白受体(BMPR)结合后,激活SMAD信号转导通路,促进成骨细胞分化为骨细胞(图2)。研究发现,若BMPR蛋白的第486位氨基酸由精氨酸转变为谷氨酰胺,可抑制SMAD信号转导通路激活,导致短指症的发生。
(3)根据题意,若正常的BMPR基因发生________,可导致短指症的发生。
A.碱基对重复 B.碱基对替换 C.碱基对插入 D.碱基对缺失
(4)图3为精氨酸的结构式。据题干分析,精氨酸转变为谷氨酰胺,发生改变的基团是________。
A.① B.② C.③ D.④
(5)根据图2所示信息,分析“BMPR基因异常导致短指”的可能机制________。
小李家族患有短指症,基因测序显示:该家族中所有个体BMPR基因均正常,但在患者第20号染色体的STR内部均存在着如“5’-ATAT……ATAT-3’”的异常核苷酸重复序列,且不同个体内中“ATAT”等的重复次数不同。进一步分析发现,这些STR均位于BMP2基因(推测该基因可能为短指症新的致病基因)的周边。图4示该家族部分系谱。
(6)据图4分析,可能携带异常重复序列的第20号染色体编号是________。(编号选填)
①a②b③c④d⑤e⑥f⑦g⑧h
(7)据题意分析,不同个体第20号染色体STR的差异属于_________。
A.染色体结构缺失 B.染色体结构重复 C.染色体数目变异 D.碱基对的增加
(8)医生对小李家族的BMP2基因进行了测序,结果也没有发现异常。为进一步寻找致病原因,有必要对该基因表达状态进一步检测,检测项目应包括:_________。(编号选填)
①测定BMP2基因是否转录相应的mRNA
②测定体内是否存在BMP2蛋白
③测定BMP2基因的甲基化水平
2.(25-26高二上·上海杨浦·期中)真菌的有性生殖
粗糙脉孢菌是一种生长在面包上的真菌,通过在子囊中产生子囊孢子来进行繁殖。在有性生殖时,两个菌丝体融合形成合子(2n=14),再先后进行一次减数分裂和一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子(如图)。由于子囊的外形十分狭窄,所以8个子囊孢子按分裂时形成的顺序依次线性排列在子囊中。已知孢子大型(R)对小型(r)为显性,黑色(T)对白色(t)为显性,且这两对基因独立遗传。请回答下列问题:
(1)下列细胞结构中,能够在粗糙脉孢菌中找到的是__________。(编号选填)
①线粒体②叶绿体③核糖体④拟核⑤细胞骨架⑥内质网
(2)对上题中的染色体形态进行观察,应选取的最佳时期是______。(单选)
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
(3)据图可知,粗糙脉孢菌的菌丝体是___倍体,菌丝体中染色体的数目为____条。
若子囊中孢子②为大型黑色,孢子③为小型白色,不考虑基因突变,则图中孢子①的基因型为______。
(4)将两种粗糙脉孢菌(基因型分别为RR和rr)产生的子囊孢子分别培养成菌丝体,两种菌丝体杂交产生合子,该合子产生的子囊孢子的表现型及比例为______。
(5)现有两种不同的粗糙脉孢菌菌株:一种是能合成赖氨酸(lysine)的野生型菌株(记作+),另一种是赖氨酸缺陷型(记作-),其赖氨酸合成基因突变。将这两种菌株进行杂交,对减数分裂后形成的4孢子子囊进行观察分析,可发现6种排列类型(如下表,从上至下依次排列)。则在4孢子子囊中,发生了基因重组的孢子占比是____%(保留1位小数)。
1
2
3
4
5
6
子囊类型
+
+
-
-
-
-
+
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
子囊数
105
129
9
5
10
16
(6)让多个基因型为RrTt的合子产生的子囊孢子发育成菌丝体,让这些菌丝体随机受精形成许多新一代合子M,每个合子M会产生8个基因型完全相同或不同的子囊孢子,其中能产生完全相同基因型的子囊孢子的合子M所占的比例为______。(单选)
A.0 B.10% C.1(2)5% D.25%
现有基因型为+和g的两种粗糙脉孢菌进行杂交。发生基因重组后,重组区域的DNA双链出现了不配对的碱基(如图)。细胞内的修复系统有一定几率能识别出不配对的碱基,并随机选择一条DNA单链作为模板进行校正。这种修复会导致最终的8子囊孢子可能出现表型比例异常,如3(+):5(g)。
(7)图中不配对碱基的分离发生在繁殖过程的______阶段。(单选)
A.减数第一次分裂 B.减数第二次分裂 C.有丝分裂
(8)除上述异常比例3(+):5(g)外,还可能出现的比例有______。(多选)
A.5(+)∶3(g) B.2(+)∶6(g) C.4(+)∶4(g) D.8(+)∶0(g)
3.(23-24高二上·上海·期中)资料一:脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,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,则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程:
(1)图3过程需要的酶X是____。
A.DNA解旋酶 B.DNA聚合酶 C.RNA聚合酶 D.逆转录酶
(2)图1中过程乙需要以____为原料。
A.四种脱氧核苷三磷酸 B.四种核糖核苷三磷酸 C.氨基酸 D.tRNA
(3)酶X在DNA上的移动方向是向____。
A.左 B.右 C.左和右 D.左或右
(4)下表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系,则该序列对应的氨基酸为____(密码子和氨基酸的对应关系:ACC苏氨酸;UGG色氨酸;AGG精氨酸;UCC丝氨酸)。
DNA双螺旋中碱基对
T
G
G
mRNA碱基(5'→3')
tRNA反密码子(3'→5')
U
氨基酸
A.苏氨酸 B.色氨酸 C.精氨酸 D.丝氨酸
(5)图2中tRNA的功能是____。
A.携带氨基酸 B.作为翻译的模板 C.作为核糖体的成分 D.识别mRNA
(6)哪些细胞器参与图1中丁过程:____(填写编号)
①中心体 ②高尔基体 ③内质网 ④核糖体 ⑤线粒体
资料二: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3中的miRNA-195基因表达产物能调控BDNF基因的表达。
(7)以下关于miRNA的说法错误的是____。
A.miRNA由相应的RNA复制产生
B.miRNA可通过核孔转移至细胞质,发挥作用
C.miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与
D.翻译是核糖体沿着miRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束
(8)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:____。
(9)精神分裂症患者与正常人相比,丙过程____。
A.减弱 B.不变 C.增强 D.都有可能
(10)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲一tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌(非古细菌)中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是____(填编号)①ATP ②古菌的核糖体 ③RNA聚合酶 ④甲 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
4.(25-26高二上·上海·期中)目前,我国栽培水稻主要有籼稻和粳稻。籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图1表示水稻颖花结构和开花调控机制,其中OsMYB8和OsJAR1为相关调控基因,颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊。“”表示基因能够表达。
(1)图1中水稻A为________(①籼稻/②粳稻)。(编号选填)
(2)籼稻和粳稻开花时间点不同,体现_______。
A.自然选择的作用 B.水稻对海拔的主动适应
C.水稻变异方向的不同 D.两种水稻具有共同祖先
(3)据图1信息推测,此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是_________。
A.浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同 B.浆片细胞内OsMYB8基因的表达量不同
C.浆片细胞内OsMYB8基因表达的时间不同 D.浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同
(4)图1中“相关基因”可能为_______。
A.水通道蛋白基因 B.糖转运蛋白基因
C.离子转运蛋白基因 D.茉莉酸类物质合成酶基因
水稻光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PSI(光合色素与蛋白结合的复合体,可捕光、分解水)受损,致使光合速率降低。研究表明,蛋白质LHCII可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(图2)。
(5)在叶绿体中,PSII分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为__________。
A.叶绿体内膜;95%乙醇 B.叶绿体内膜;无菌水
C.类囊体;95%乙醇 D.类囊体;无菌水
(6)结合图2和所学知识判断,强光下,叶片的叶肉细胞中依次发生_____。(编号选填并排序)
①叶绿体聚集在细胞侧面②叶绿体聚集在细胞受光面③细胞质改变环流方向④LHCII与PSIⅡ结合⑤LHCII与PSII分离⑥分解水产生的H+和O2减少⑦ATP和NADPH的合成量减少⑧色素捕获光能减少
若将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”。研究发现生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量。
(7)要研究水稻“源”和“库”关系,可以采用______。
A.阻断水稻叶蔗糖的输出,检测花器官中蔗糖含量的变化
B.阻断花器官蔗糖的输入,检测水稻叶光合作用速率的变化
C.使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例
D.使用14CO2“饲喂”水稻叶,检测花器官中含14C的蔗糖的比例
(8)山稻、粳稻花时不遇,且每天花开约1小时。若要人工杂交,可采取的措施有______。
A.提高籼稻OsMYB8基因的表达量 B.将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻
C.对粳稻喷洒茉莉酸类物质 D.提高粳稻OsJAR1基因的表达量
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专题01 细胞的分子组成
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.【答案】(1) 显性 常
(2)ABCD
(3)①②③
(4) 1/2 ②
(5)不需要。因该病的遗传方式是常染色体显性遗传病,III-3表型正常,基因型为aa,不携带致病基因,因而不需要进行基因检测
2.【答案】(1)B
(2)①
(3)① 非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组,耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组 ②
(4)MCF7耐药株中miRNA下调,使细胞中M蛋白含量增加,促进了有氧糖酵解,提高了对顺铂的抵抗。
3.【答案】(1) 有 保持稳定
(2)AB
(3)①③⑤或②③⑤
(4)获取ATP能力减弱;蓝光照射后线粒体内膜消失,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP
4.【答案】(1)有丝分裂
(2)ABC
(3)④
(4)⑤⑥/⑥⑤
(5)D
(6)D
(7)ABCD
5.【答案】(1)ACD
(2)初级卵母细胞 1:2:2
(3)B
(4)C
(5) ② 雄性 精细胞
(6)AD
(7)AC
(8)④ ②③
1.【答案】(1)ABCD
(2)B
(3)BCD
(4)ABD
(5)AB
(6)ABCD
(7)①④
2.【答案】(1)A
(2)①③④
(3)脱氧核苷酸
(4)ABD
(5)BD
(6) 增多 减少
(7)使用药物抑制 GLUT1 基因的表达;抑制丁酸盐的合成或作用;阻断 CyclinD-CDK6 信号通路;抑制 GLUT1 介导的葡萄糖转运等
3.【答案】(1)A
(2)BC
(3)C
(4)ABC
(5)21
(6) 40+EE 40
(7)A
4.【答案】(1)D
(2)①②
(3) ④
(4)A
(5)945
(6)C
(7)③
(8)F₁减数分裂时,同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,产生少量含野生型基因(e)的配子,雌雄配子随机结合后,F₂中出现少量野生型果蝇。
5.【答案】(1)核糖体
(2)C
(3)B
(4)D
(5) ② 5'-UGGUGC-3'
(6) 319 替换
(7)ABCDEF
(8)DNA甲基化 A药是去甲基化药物,B药是组蛋白乙酰化酶抑制剂,与对照组相比,使用A药处理患者的粒细胞后,GPX3基因的相对表达量明显升高,而使用B药处理患者的粒细胞后,GPX3基因的相对表达量与对照组差异不显著
1.【答案】(1) ① ③
(2) Hh 1/2
(3)B
(4)D
(5)BMPR基因异常导致BMPR结构发生改变,从而无法很好地结合BMP,SMAD信号转导途径无法有效激活,导致成骨细胞分化为骨细胞受阻,引起短指
(6)⑤⑧
(7)D
(8)①②③
2.【答案】(1)①③⑤⑥
(2)B
(3) 14 7 RrTt
(4)大型(R):小型(r):=1:1
(5)14.6%
(6)D
(7)C
(8)ABC
3.【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)C
(5)AD
(6)②③④⑤
(7)ACD
(8)miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合,使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合,无法翻译出相应的肽链,抑制BDNF基因表达
(9)C
(10)④⑤⑥
4.【答案】(1)籼稻
(2)AC
(3)ABD
(4)ABC
(5)C
(6)③①⑤⑧⑥⑦
(7)ABD
(8)BCD
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