
試卷 (時間:90分鐘)
考生須知
1. 本試卷共5頁,二道大題,21道小題。滿分100分。考試時間90分鐘。
2. 在試卷和答題卡上準確填寫班級、姓名和學號。
3. 試題答案一律填寫在答題卡上,在試卷上作答無效。
4. 在答題卡上,選擇題須用2B鉛筆將選中項涂黑涂滿,其他試題用黑色字跡簽字筆作答。
5. 考試結(jié)束時,將答題卡按考場座位順序上交。
一、選擇題(下列每小題四個選項中只有一個選項符合題意。共15題,每小題2分,共30分)
1. 下圖為含致聾基因的某家系圖。據(jù)圖分析,錯誤的是( )
A. 家系分析是研究遺傳病發(fā)病率的常用方法
B. 該遺傳病為常染色體隱性遺傳病
C. 近親結(jié)婚增加子女患隱性遺傳病的風險
D. Ⅲ-2和Ⅲ-3再生一個患病女孩的概率是1/8
2. 隱性基因b(黑色體色)、st(鮮紅眼色)和h(鉤狀剛毛)是野生型果蠅三個常染色體基因的等位基因。用三對基因均為雜合的雌蠅進行測交實驗,據(jù)表分析不合理的是( )
A. 基因b與基因st是連鎖的
B. 測交子代中野生型個體為雜合子
C. 各組均發(fā)生過基因重組
D. 雜合雌蠅產(chǎn)生的配子中BH少于Bh
3. 雞的雄羽和母羽由常染色體上一對基因(H/h)控制,母雞只有母羽一種表現(xiàn)型。表現(xiàn)型均為母羽的親本交配,F(xiàn)1母羽母雞:母羽公雞:雄羽公雞=4:3:1。據(jù)此判斷( )
A. 母羽雞親本基因型為Hh和hhB. F1雄羽公雞存在部分致死現(xiàn)象
C. F1母雞隱性純合子表現(xiàn)為顯性性狀D. 雄羽和母羽性狀的遺傳與性別無關
4. 為獲得熱穩(wěn)定性高的毛霉蛋白酶(SP1),提高水解豆類蛋白的能力,更好地應用于工業(yè)生產(chǎn),可在PCR擴增SPI基因的過程中直接加入化學誘變劑。與用誘變劑直接處理毛霉相比,該方法效率更高。關于這種育種方法的敘述,錯誤的是( )
A. 僅針對SPI基因進行誘變B. SP1基因產(chǎn)生了定向突變
C. SPI基因可快速累積突變D. 目標突變酶的空間結(jié)構改變
5. 慢性粒細胞白血病(CML)病人白細胞中常出現(xiàn)“費城染色體”(如圖),其上的BCR-Abl融合基因表達BCR-Abl融合蛋白,使酪氨酸激酶一直保持活性,抑制了細胞凋亡。相關敘述正確的是( )
A. 費城染色體的出現(xiàn)是非同源染色體易位的結(jié)果
B. CML病人白細胞中的費城染色體可以遺傳給子代
C. 融合蛋白氨基酸數(shù)是BCR和Abl蛋白氨基酸數(shù)之和
D. 提高細胞中的酪氨酸激酶活性的藥物可治療CML
6. SRY基因為雄性的性別決定基因,只位于Y染色體上。近期我國科學家發(fā)現(xiàn)X染色體上的SDX基因突變后,25%的雄鼠會發(fā)生性逆轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎剖?,其余為生精缺陷雄鼠。無X染色體的胚胎無法發(fā)育。下列相關說法不正確的是( )
A. SRY基因與SDX基因是同源染色體上的非等位基因
B. 可育雌性小鼠的性染色體組成可能為XX或XY
C. SDX蛋白促進SRY基因表達可以解釋SDX基因突變雄鼠的異常表型
D. 若上述發(fā)生性逆轉(zhuǎn)的雄鼠與野生型雄鼠雜交,子代小鼠的雌雄比例為1∶2
7. 赫爾希和蔡斯通過如下兩組實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)。實驗一:35S標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌;實驗二:32P標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌。下列關于該實驗的敘述正確的是( )
A. 實驗一中可用15N代替35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼
B. 實驗二中大腸桿菌轉(zhuǎn)錄出的RNA分子都帶有32P標記
C. 實驗一中細菌裂解釋放的部分子代噬菌體含有放射性
D. 實驗二中細菌裂解釋放的部分子代噬菌體含有放射性
8. 圖為DNA分子部分片段的示意圖,下列有關敘述正確的是( )
A. ①為3’端,⑥為5’端
B. 解旋酶作用于④,DNA聚合酶作用于⑤
C. 該分子復制時,⑩與尿嘧啶配對
D. 若該分子中G-C堿基對比例高,則熱穩(wěn)定性較高
9. 研究人員在線蟲細胞中發(fā)現(xiàn)了一種只由21個核苷酸組成的RNA,命名為lin4。lin4本身不能指導蛋白質(zhì)的合成,但是可以結(jié)合在M基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上,抑制M蛋白的合成。下列相關說法正確的是( )
A. lin4中堿基的數(shù)量關系滿足A+G=C+U
B. lin4與M基因的mRNA存在堿基互補的序列
C. lin4通過抑制M基因的轉(zhuǎn)錄過程,進而抑制M蛋白的合成
D. 若lin4的基因發(fā)生突變,則細胞中M蛋白的含量將會下降
10. 一般認為,寄生動物需要招募共生微生物來降解植物細胞壁,從而侵襲植物。但研究發(fā)現(xiàn),在植物上寄生的兩種不同線蟲中都有同種編碼細胞壁降解酶的基因,這種基因與細菌的基因非常相似,且不存在于其他線蟲類群中。下列相關敘述,正確的是( )
A. 線蟲、植物及微生物之間通過自然選擇協(xié)同進化B. 兩種不同線蟲的細胞壁降解酶基因頻率一定相同
C. 基因突變是這兩種線蟲獲得該基因根本原因D. 具有降解酶基因的線蟲可以適應各種生活環(huán)境
11. 研究人員獲得了水稻(2n=24)H基因突變體。通過顯微鏡觀察野生型與該突變體水稻減數(shù)分裂的情況,發(fā)現(xiàn)二者在減數(shù)分裂Ⅰ前期無明顯差別,但在圖示的減數(shù)分裂Ⅰ中期存在差異。下列相關敘述不正確的是( )
A. 圖甲所示細胞中有12個四分體結(jié)構B. H基因突變導致同源染色體分離不同步
C. 圖乙細胞中的染色體數(shù)目多于圖甲細胞D. 圖乙產(chǎn)生的配子會出現(xiàn)染色體數(shù)目異常
12. 細胞周期包括分裂間期(G1、S、G2)和分裂期(M),如下圖所示。下列敘述不正確的是( )
A. 分裂間期為分裂期的物質(zhì)準備階段
B. 分裂間期合成相關蛋白質(zhì)需要核糖體的參與
C. S期既可發(fā)生堿基互補配對,又可發(fā)生基因突變
D. 染色體與DNA的數(shù)目在分裂期始終保持一致
13. 下列關于某生物(2n=2)細胞分裂模式圖的分析,錯誤的是( )
A. 圖中顯示的是動物細胞的有絲分裂B. 甲、乙細胞中核DNA的含量相同
C. 乙細胞同源染色體和染色體組都加倍D. 丙細胞出現(xiàn)細胞板實現(xiàn)胞質(zhì)分裂
14. 下圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時一對同源染色體的示意圖,圖中1~8 表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是( )
A. 1與2、3、4互為等位基因,與5、6、7、8互為非等位基因
B. 1與3在減數(shù)第一次分裂分離,1與2在減數(shù)第二次分裂分離
C. 在減數(shù)第一次分裂前期,5、6所在的染色體片段會交叉互換
D. 減數(shù)分裂結(jié)束后,基因2、4、6、8可出現(xiàn)在同一個精細胞中
15. 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在我國的種植面積已占全國棉花種植面積的90%。研究者利用PCR技術檢測雜草中有無轉(zhuǎn)基因成分,得到如下圖所示結(jié)果。相關分析錯誤的是( )
A. 空白實驗是未加入DNA模板得到電泳結(jié)果
B. 推測棉田雜草6、7與抗蟲棉的親緣關系較近
C. 結(jié)果說明校園雜草與棉花間一定存在生殖隔離
D. 轉(zhuǎn)基因成分進入雜草體內(nèi)可能會引發(fā)生態(tài)問題
二、非選擇題(共6題,共70分)
16. 據(jù)資料顯示,果蠅約有104對基因,現(xiàn)有一黑腹果蠅的野生種群,約有107個個體,請分析回答以下問題:
(1)該種群的全部個體所含有的全部基因統(tǒng)稱為__________________,經(jīng)觀察,該種群中果蠅有多種多樣的類型,分析其產(chǎn)生的原因是種群產(chǎn)生了大量的可遺傳__________,包括________和基因重組。它們都能為生物進化提供______,但不能決定生物進化的________。
(2)假定該種群中每個基因的突變率都是10-5,那么,在該種群中每一代可能出現(xiàn)的基因突變數(shù)是_______。
(3)隨機從該種群中抽出100只果蠅,測知基因型AA(灰身)35只,Aa(灰身)60只,aa(黑身)5只,請問A基因的基因頻率為______,a基因的基因頻率為________。
(4)已知果蠅白眼(b)為隱性基因,在該種群中每2500只果蠅中才有一只白眼果蠅,那么白眼b基因的基因頻率為________。
(5)假定殘翅(v)的基因頻率為10-5,由于在正常環(huán)境條件下,殘翅果蠅難以生存,結(jié)果長翅果蠅(V)類型個體逐漸增多。經(jīng)過許多代后,長翅類型為該種群中常見類型,與其他突變類型相比,殘翅個體數(shù)要少得多。請你用現(xiàn)代進化理論解釋這一現(xiàn)象______________________。
17. 光通過調(diào)控生物鐘來影響生物的晝夜節(jié)律??茖W家從果蠅體內(nèi)克隆出per基因,并對其調(diào)控晝夜節(jié)律的分子機制展開研究。
(1)在細胞核中,per基因在____________的催化下形成per-mRNA,后者通過__________進入細胞質(zhì),在________上合成出PER蛋白。
(2)科學家模擬自然條件對果蠅進行“12h光照-12h黑暗”處理,檢測細胞內(nèi)相關物質(zhì)含量,并繪制曲線圖(圖1)。進一步研究發(fā)現(xiàn),PER蛋白在光照下不穩(wěn)定,易分解,但在夜晚卻達到一定濃度并進入細胞核。據(jù)以上資料,請在括號內(nèi)用“+”、“-”表示出per-mRNA和PER蛋白之間的關系:
_____、____
(3)tim基因廣泛存在于真核細胞內(nèi),TIM蛋白可以和PER蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定的PER-TIM二聚體,并引導PER蛋白進入細胞核。因此,科學家推測TIM蛋白上存在核定位序列。為驗證上述結(jié)論并確定核定位序列在TIM蛋白上的位置,研究人員將GFP(綠色熒光蛋白)連接在不同長度的TIM蛋白上,再用熒光顯微鏡在相應波長激發(fā)光下觀察細胞,有了如圖2所示的發(fā)現(xiàn)。
①據(jù)圖判斷,TIM蛋白上核定位序列的精確位置在__________序列之間。
②為驗證TIM蛋白引導PER蛋白入核,將tim基因、per-gfp融合基因轉(zhuǎn)入真核細胞內(nèi)表達,觀察細胞核中否顯示綠色熒光。請對該實驗方案加以完善。__________
(4)進一步研究發(fā)現(xiàn),在光照下,CRY蛋白能與TIM蛋白發(fā)生相互作用,使TIM蛋白降解。在“per基因調(diào)控晝夜節(jié)律分子機制”部分圖解中補充二聚體的名稱。
①__________ ② __________
18. 水稻是全球最重要的糧食作物之一,水稻穗子的大小和穗粒數(shù)決定水稻產(chǎn)量。為闡明調(diào)控稻穗大小的分子機制,科研人員進行了如下實驗。
(1)研究人員獲得了穗子顯著大于野生型的單基因純合突變體1和突變體2。分別將上述突變體與野生型水稻雜交,獲得的F1的穗子_________(選填“大于”、“小于”或“等于”)野生型,說明大穗為隱性性狀。將突變體1與突變體2雜交,子代穗子大于野生型,說明兩種突變體突變基因的位置關系為_________。通過測序發(fā)現(xiàn),突變體1為Os基因功能缺失突變體,該基因位于12號染色體上。
(2)已有研究表明位于水稻6號染色體上的APO1基因與水稻穗子大小有關,該基因隱性純合突變體3(APO1基因功能缺失)表現(xiàn)為穗子顯著小于野生型,該基因顯性純合突變體4(APO1基因功能增強)表現(xiàn)為穗子顯著大于野生型,這體現(xiàn)了基因突變具有_________的特點。
(3)研究人員將等量的APO1基因分別導入野生型和突變體1的植株中,測定細胞中APO1 mRNA的含量和APO1蛋白含量,結(jié)果見下圖。
上述實驗結(jié)果說明_________。為了進一步確定Os基因與APO1基因在同一通路發(fā)揮作用調(diào)控水稻穗子大小,請選擇最佳的雜交實驗方案,并寫出預期雜交結(jié)果。
a.突變體1和突變體3雜交,觀察子代性狀分離比
b.突變體1和突變體4雜交,觀察子代性狀分離比
c.突變體1和突變體3雜交后F1自交,觀察子代性狀分離比
d.突變體1和突變體4雜交后F1自交,觀察子代性狀分離比
選擇的雜交方案為_________,預期結(jié)果為_________。
19. 研究發(fā)現(xiàn),果糖的過量攝入與腸腫瘤有關,研究人員以小鼠為動物模型,進行了如下實驗。
(1)果糖不能水解,可直接被細胞吸收,屬于糖類中的_________。實驗組以正常膳食和25%的果糖溶液喂養(yǎng)小鼠,對照組以_________喂養(yǎng)小鼠,測定小鼠的腸絨毛長度,結(jié)果如圖1。
(2)腸絨毛長度增加常引發(fā)腫瘤發(fā)生,腸上皮細胞增殖和死亡的平衡決定了腸絨毛長度。正常情況下,腸道干細胞經(jīng)過_________產(chǎn)生新的腸上皮細胞,腸上皮細胞在向末端遷移的過程中,逐漸遠離血液供應導致末端細胞缺氧凋亡。研究人員利用腸細胞系進行研究,圖2結(jié)果表明果糖_________,從而解釋了圖1產(chǎn)生的現(xiàn)象。
(3)HIF-1α是細胞缺氧適應的關鍵轉(zhuǎn)錄因子,丙酮酸激酶(PKM2)與細胞代謝密切相關,研究人員繼續(xù)進行了實驗,結(jié)果如圖3。
缺氧影響細胞存活的機制存在圖4所示通路,據(jù)圖3可知①處應為_________(選填“升高”或“降低”)。研究人員推測果糖能影響上述通路,且主要在_________(選填“a”或“b”)環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,做出推測的理由是_________。
20. 為更好地利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化玉米,科學家將基因編輯系統(tǒng)引入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒對其進行改造。
(1)Ti質(zhì)粒在基因工程中常作為_________。改造后的Ti質(zhì)粒的部分序列如圖1所示,轉(zhuǎn)入玉米細胞后,gRNA能夠與玉米細胞DNA特定位點結(jié)合,從而引導Cas9蛋白在此位點切斷_________鍵斷開DNA.HR1和HR2與玉米DNA切斷位點上下游序列同源,玉米細胞能以同源序列之間的序列為模板合成一段DNA,連接斷開的DNA分子,實現(xiàn)外源片段插入。圖1中插入玉米染色體的片段能穩(wěn)定表達和擴增,其他區(qū)域的基因只能瞬時表達且無法擴增。在轉(zhuǎn)化玉米的過程中,使用改造后的Tⅰ質(zhì)粒的優(yōu)點是_________。
注:HRA為抗除草劑基因:NPTⅡ為卡那霉素抗性基因
(2)用上述改造后的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化玉米幼胚,在培養(yǎng)基中加入除草劑或_________均能篩選出已發(fā)生轉(zhuǎn)化的幼胚。對培養(yǎng)后的植株進行PCR(引物設計如圖2),部分植株實驗結(jié)果如圖3。
電泳結(jié)果顯示_________號玉米中成功插入了外源基因,自交后_________(選填“會”或“不會”)發(fā)生性狀分離。
(3)標記基因插入轉(zhuǎn)基因作物染色體中往往會影響植物的生長發(fā)育,并帶來環(huán)境安全隱患。現(xiàn)要制備轉(zhuǎn)耐寒CXE-20基因的轉(zhuǎn)基因玉米,請利用該方法設計Ti質(zhì)粒相關序列,選擇相關基因的序號填入Ti質(zhì)粒部分序列示意圖。
①Cas9 ②gRNA ③HRA ④NPTⅡ ⑤CXE-20 ⑥HR1 ⑦HR2
21. 脆性X綜合征(FXS)患者是由于X染色體上編碼F蛋白的基因(F基因)序列中,三個核苷酸(CGG)發(fā)生多次重復所致。
(1)圖1為某FXS患者家系圖,該家系部分個體F基因的cDNA片段檢測結(jié)果如圖2所示。
①在遺傳咨詢時,通過調(diào)查構建圖1所示的家系圖有助于分析遺傳病的____,推算后代再發(fā)風險等。圖2是提取患者體內(nèi)總RNA經(jīng)過____獲得cDNA,再利用特異性引物擴增獲得的。
②臨床觀察發(fā)現(xiàn),F(xiàn)XS的男患者通常比女患者癥狀嚴重。據(jù)圖2推測,F(xiàn)XS患者的CGG發(fā)生多次重復,可能會導致男患者的F蛋白____,而女患者癥狀較輕的原因可能是____。
(2)研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)XS發(fā)病嚴重程度與CGG的重復次數(shù)有關。正常的X染色體有6~54次重復,而患者有230~2300甚至更多次的重復。CGG的重復次數(shù)有隨代際增加的傾向,科研人員提出對這一現(xiàn)象的解釋,如圖3所示。
①據(jù)圖3可知,以含有CGG重復序列的單鏈為____合成子代DNA鏈時,子鏈3'端容易滑落并折疊,隨3'方向的繼續(xù)延伸,會導致子鏈____。
②哺乳動物中,胞嘧啶甲基化易發(fā)生在CG二核苷酸處,已知CGG重復序列緊鄰F基因啟動子的位置。結(jié)合圖2中cDNA片段檢測結(jié)果推測,Ⅱ-3的CGG重復序列導致F基因表達情況發(fā)生變化的分子機制可能是____。
(3)研究表明,F(xiàn)XS與智力和情緒障礙有關,患者會出現(xiàn)沖動和癲癇等癥狀。γ-氨基丁酸(GABA)為海馬區(qū)神經(jīng)元分泌的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。有證據(jù)表明,F(xiàn)蛋白與神經(jīng)元上的GABA受體結(jié)合后激活受體的功能,使GABA調(diào)控通路發(fā)揮正常功能。
①請將下列英文字母填入表格空格處,補充實驗方案,進一步提供新證據(jù)。
A.野生型小鼠 B.F基因敲除的小鼠 C.生理鹽水 D.GABA受體激活劑 E.突觸前膜 F.突觸后膜
②實驗結(jié)果若____,則說明上述結(jié)論成立。測交實驗
子代性狀及其數(shù)量
雜合雌蠅×黑色鮮紅
黑色鮮紅253、黑色256、鮮紅238、野生型253
雜合雌蠅×鉤狀鮮紅
鉤狀鮮紅236、鮮紅255、鉤狀250、野生型259
雜合雌蠅×黑色鉤狀
黑色鉤狀25、黑色484、鉤狀461、野生型30
組別
1
2
3
實驗動物
A
a____
b____
海馬區(qū)內(nèi)注射物質(zhì)
C
c____
C
檢測指標
施加適宜刺激后,d____是否產(chǎn)生動作電位
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