1. 真核細胞中大分子物質(zhì)與其組成單體、合成部位,對應正確的是()
A. 淀粉:蔗糖、葉綠體基質(zhì)B. 糖原:葡萄糖、線粒體內(nèi)膜
C. 蛋白質(zhì):氨基酸、核糖體D. DNA:脫氧核糖核酸、核孔
2. 環(huán)孢菌素A是一種從真菌培養(yǎng)液中分離出的由11個氨基酸組成的天然環(huán)肽,其具有膜穿透性,是臨床上常用的免疫抑制藥物。下列關(guān)于環(huán)孢菌素A說法正確的是()
A. 結(jié)構(gòu)中含有10個肽鍵
B. 在真菌的高爾基體上合成
C. 可用于治療免疫缺陷綜合征
D. 可能是一種脂溶性肽類分子
3. 胞內(nèi)體是動物細胞內(nèi)的囊泡結(jié)構(gòu),能將細胞攝入的物質(zhì)運往溶酶體降解。下列推測不合理的是( )
A. 胞內(nèi)體可以將胞吞攝取的多肽運往溶酶體
B. 胞內(nèi)體與溶酶體融合體現(xiàn)膜的選擇透過性
C. 胞內(nèi)體的膜由磷脂、蛋白質(zhì)等分子構(gòu)成
D. 溶酶體水解產(chǎn)生的物質(zhì)可被細胞再利用
4. 乙醇是生物學實驗中常用的試劑。下表列出了乙醇在實驗中的作用,其中錯誤的是( )
A. AB. BC. CD. D
5. p53蛋白能延遲細胞周期進程以修復DNA損傷,或在DNA損傷嚴重時參與啟動細胞凋亡而防止癌變。下列敘述錯誤的是( )
A. 推測p53基因為抑癌基因
B. 連續(xù)分裂的細胞p53基因表達水平較高
C. p53蛋白能使細胞周期停滯在分裂間期
D. p53蛋白能參與啟動細胞的程序性死亡
6. 端粒酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,能以自身RNA為模板修復端粒,其活性在正常細胞中被抑制,在腫瘤細胞中被重新激活。研究芪蓮舒痞顆粒(QLSP)對胃炎模型鼠胃黏膜細胞端粒酶活性的影響,結(jié)果如圖。
注:胃復春是一種主治胃癌前期病變臨床用藥。
下列敘述錯誤的是()
A. 端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶,可被RNA酶徹底降解
B. 相對正常鼠,胃炎模型鼠的黏膜細胞更易癌變
C. 隨QLSP濃度升高,實驗組端粒酶活性逐漸降低
D. 測定端粒酶活性時,應控制溫度、pH等一致
7. 研究者發(fā)現(xiàn)一種單基因遺傳病——線粒體解偶聯(lián)綜合征,患者線粒體的氧化功能異?;钴S,使他們攝入遠超身體所需的營養(yǎng)物質(zhì),但體重卻很低。該病是由于12號染色體上的基因突變,使線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶功能異常,合成ATP明顯減少。據(jù)此推測不合理的是( )
A. 患者耗氧量可能高于正常人
B. 患者線粒體分解丙酮酸高于正常人
C. 患者以熱能形式散失的能量增加
D. 該病遺傳不符合基因的分離定律
8. 某種傘形花科植物葉片含有對昆蟲有毒的香豆素,經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強,烏鳳蝶可以將香豆素降解,織葉蛾能將葉片卷起,取食內(nèi)部葉片。下列敘述錯誤的是( )
A. 推測織葉蛾所取食的此種植物內(nèi)部葉片中香豆素毒性較低
B. 烏鳳蝶對香豆素降解能力的形成是基因定向突變的結(jié)果
C. 織葉蛾對該種植物葉片的取食策略是香豆素對其定向選擇的結(jié)果
D. 植物的香豆素防御體系和昆蟲避免被毒殺策略是協(xié)同進化的結(jié)果
9. 研究發(fā)現(xiàn),AGPAT2基因表達的下調(diào)會延緩脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小,而廣靈大尾羊尾部蓄脂量大。研究人員以若干只兩種羊的尾部脂肪組織為材料,檢測AGPAT2基因啟動子區(qū)7個位點的甲基化程度及基因表達水平,結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是( )
A. 甲基化程度的差異會導致兩種羊脂肪組織中AGPAT2基因的堿基序列不同
B. DNA甲基化直接阻礙翻譯過程實現(xiàn)了對AGPAT2基因表達的調(diào)控
C. 第33和63位點上的甲基化差異是影響AGPAT2基因表達量的關(guān)鍵因素
D. 兩種羊中AGPAT2基因的甲基化程度與其在脂肪組織中的表達量呈正相關(guān)
10. 辣椒果實有多對相對性狀,其中包括著生方向(下垂、直立)和顏色(綠色、紫色、中間色)。為探究上述兩種性狀的遺傳,研究者選取兩種辣椒進行雜交,F(xiàn)1自交,結(jié)果如下表。
下列敘述正確的是()
A. 上述兩種性狀中下垂和中間色為顯性性狀
B. 果實著生方向的遺傳遵循基因的分離定律
C. F2果實中間色的個體中純合子約占2/3
D. F2果實直立且為綠色的個體約占1/4
11. 細胞周期包括分裂間期和分裂期(M期),分裂間期包括G1期、S期和G2期,DNA復制發(fā)生在S期。若發(fā)生一個DNA分子的斷裂和片段丟失,則產(chǎn)生的影響是()
A. 若斷裂發(fā)生在G1期,則同源染色體的4條染色單體異常
B. 若斷裂發(fā)生在G1期,則姐妹染色單體中的1條染色單體異常
C. 若斷裂發(fā)生在G2期,則姐妹染色單體中的1條染色單體異常
D. 若斷裂發(fā)生在G2期,則一條染色體的2條染色單體異常
12. 在神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中,興奮會在神經(jīng)纖維上傳導和神經(jīng)元之間傳遞。下列有關(guān)敘述正確的是()
A. 興奮從神經(jīng)元的細胞體傳導至突觸前膜,會引起Na+外流
B. 乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì),可由突觸前膜通過協(xié)助擴散釋放
C. 在膝跳反射過程中,興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的
D. 神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜受體結(jié)合,引起突觸后膜電位變化
13. 恐懼時,人體交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)-胰島B細胞系統(tǒng)的活動都會增強,表現(xiàn)出警覺性提高、反應靈敏和物質(zhì)代謝加快等應激反應。下列敘述錯誤的是()
A. 該應激反應需要神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)配合
B. 交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的活動都是相反的
C. 交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)可促使汗腺分泌活動增強
D. 副交感神經(jīng)-胰島B細胞系統(tǒng)的活動能促進組織細胞對血糖的吸收
14. 人體內(nèi)細胞生活的液體環(huán)境稱為內(nèi)環(huán)境。下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境的敘述錯誤的是()
A. 內(nèi)環(huán)境由血漿、淋巴液、組織液和細胞內(nèi)液組成
B. 內(nèi)環(huán)境是組織細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介
C. 胰島素、抗體、尿素等物質(zhì)可出現(xiàn)在內(nèi)環(huán)境
D. 內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定是細胞正常代謝的必要條件
15. 激素應用廣泛。下列激素應用不當?shù)氖牵? )
A. 成年人注射生長激素以促進身高增長
B. 糖尿病患者定時注射胰島素以控制血糖
C. 給供體母牛注射促性腺激素促進超數(shù)排卵
D. 應用生長素和細胞分裂素誘導愈傷組織分化
二、非選擇題(6小題,共70分)
16. 順鉑是一種抗腫瘤藥,普遍用于肺癌等癌癥的治療,但長期使用會使癌細胞產(chǎn)生耐藥性??蒲腥藛T研究了miRNA、糖酵解與乳腺癌細胞(MCF7)耐藥性之間的關(guān)系。
(1)在氧氣充足條件下,正常細胞主要通過有氧呼吸第_______階段產(chǎn)生ATP。但某些腫瘤細胞即使在有氧條件下,也主要通過糖酵解產(chǎn)生ATP,被稱為有氧糖酵解。
(2)為獲得耐藥性較強的MCF7細胞,可在MCF7培養(yǎng)液中加入順鉑,當存活的細胞達到一定數(shù)量后,用_______處理并傳代培養(yǎng)。每次傳代時,增加培養(yǎng)液中順鉑的劑量。
(3)檢測MCF7耐藥株與非耐藥株在順鉑處理后的乳酸產(chǎn)量,結(jié)果如下圖1。由圖1可知,耐藥株的有氧糖酵解強度_______非耐藥株。
(4)耐藥株中miR-485-5p(一種miRNA,可與靶基因的mRNA結(jié)合)的表達量明顯低于非耐藥株。為研究miR-485-5p與M基因的關(guān)系,在MCF7細胞中過表達或敲低miR-485-5p后,電泳分離細胞裂解物,用抗M蛋白抗體檢測,結(jié)果如下圖2。
圖2結(jié)果表明miR-485-5p_______,得出此結(jié)論的依據(jù)是_______。
(5)在MCF7細胞中過表達或敲低M基因,檢測乳酸產(chǎn)量,結(jié)果如下圖3。過表達M基因時非耐藥株對順鉑的抗性增強,敲低M基因時耐藥株對順鉑的抗性減弱。
綜合上述研究,說明MCF7產(chǎn)生耐藥性的機制_______。
17. 鐮狀細胞貧血癥一種遺傳病,患者會出現(xiàn)疼痛、貧血、手腳腫脹等癥狀。
(1)此病是由于編碼血紅蛋白的。珠蛋白基因中一個堿基對的改變,導致多肽鏈中某谷氨酸被纈氨酸替換。此種變異屬于可遺傳變異中的______。
(2)血紅蛋白由兩兩相同的4個珠蛋白亞基構(gòu)成,不同珠蛋白基因在人體發(fā)育過程中的表達情況如下圖。
人體在胎兒期和出生后血紅蛋白主要組成分別是______。形成這種差異是基因______的結(jié)果。
(3)BCL是成體紅細胞中特異表達的轉(zhuǎn)錄因子,科研人員推測該轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉了珠蛋白基因(簡稱“基因”)的表達,而啟動β珠蛋白基因的表達。為證明該推測,實驗組應選擇的材料和檢測指標為______,支持上述推測的預期結(jié)果為______。
①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因過表達小鼠④檢測α珠蛋白含量⑤檢測β珠蛋白含量⑥檢測γ珠蛋白含量
(4)實驗結(jié)果證實了上述推測。為確定BCL蛋白在基因啟動子中的結(jié)合位點,科研人員擴增了基因啟動子不同長度的片段F1~F5,將這些片段分別構(gòu)建表達載體(如下圖),導入敲除BCL值基因的受體細胞。
成功轉(zhuǎn)化后,檢測出含F(xiàn)1~F4的受體細胞有綠色熒光,含F(xiàn)5的受體細胞無熒光。繼續(xù)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含F(xiàn)1~F3受體細胞不再有熒光,而含F(xiàn)4的受體細胞仍有熒光。據(jù)此推測,BCL蛋白結(jié)合位點位于______(用字母表示)。
(5)科學家還發(fā)現(xiàn),珠蛋白含量多的鐮狀細胞貧血癥患者癥狀較輕。請結(jié)合以上研究,提出利用病人的造血干細胞對鐮狀細胞貧血癥進行基因治療的思路______。
18. 人和哺乳動物體內(nèi)的脂肪組織可分為白色脂肪組織(WAT)和褐色脂肪組織(BAT),二者可以相互轉(zhuǎn)化。WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質(zhì)以甘油三酯的形式儲存起來。BAT則專門用于分解脂質(zhì)等以滿足額外的熱量需求。研究人員對小鼠BAT代謝進行了相關(guān)研究。
(1)圖1是小鼠WAT和BAT細胞結(jié)構(gòu)模式圖。從結(jié)構(gòu)和功能相適應的角度分析,WAT轉(zhuǎn)化為BAT之后產(chǎn)熱效率提高的原因:______。
(2)雌激素相關(guān)受體γ(ERRγ)與BAT代謝密切相關(guān)??蒲腥藛T利用無活性DNA片段構(gòu)建重組DNA,導入野生型小鼠(WT)______細胞,使其插入ERRγ基因內(nèi)部,導致ERRγ基因發(fā)生______,獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO)。將兩種小鼠同時暴露在4℃冷環(huán)境中進行實驗,結(jié)果如圖2。在第______小時ERRγKO小鼠全部死亡。結(jié)果說明ERRγ與抵抗寒冷關(guān)系密切。
(3)檢測兩種小鼠在4℃冷環(huán)境中體內(nèi)BAT和WAT的數(shù)量,計算其比值(BAT/WAT),結(jié)果如圖3,由此可推測______。
(4)進一步測定兩組小鼠BAT細胞代謝水平,結(jié)果如圖4。據(jù)圖可知, KO小鼠和WT小鼠的BAT細胞氧化分解等量能源物質(zhì)所產(chǎn)生ATP比值為______。同時利用分子生物學技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn),KO小鼠的UCP-1基因表達量顯著低于WT小鼠,科學家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內(nèi)膜上。結(jié)合圖4結(jié)果推測,UCP-1蛋白的作用是______。
(5)綜上研究可知,ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過______過程使小鼠適應寒冷環(huán)境。
19. 神經(jīng)細胞間興奮的傳遞依賴突觸。無脊椎動物槍烏賊的星狀神經(jīng)節(jié)具有巨大的化學突觸結(jié)構(gòu)(巨突觸),可用微電極來記錄突觸前動作電位和突觸后電位變化(如圖1)。以下是關(guān)于遞質(zhì)釋放機制的相關(guān)研究。
(1)在圖1中的突觸結(jié)構(gòu)中,突觸前神經(jīng)元興奮后,由突觸前膜釋放的________作用于突觸后膜的________,導致突觸后神經(jīng)元興奮。
(2)河豚毒素(TTX)是一種鈉離子通道阻斷劑。用TTX處理突觸前神經(jīng)纖維,然后每隔5min施加一次刺激,分別測量突觸前和突觸后神經(jīng)元的電位變化,結(jié)果如圖2。推測TTX導致突觸前和突觸后神經(jīng)元電位發(fā)生變化的原因是_________。
(3)在上述實驗過程中,研究者檢測到,在使用TTX后突觸前膜處的Ca2+內(nèi)流逐漸減弱,由此推測“突觸前動作電位通過提高突觸小體內(nèi)Ca2+濃度來促進神經(jīng)遞質(zhì)的釋放”。研究者利用圖1所示標本進行如下實驗,獲得了支持上述推測的實驗結(jié)果。
實驗材料:BAPTA(是一種Ca2+螯合劑,能夠快速與鈣離子發(fā)生結(jié)合,從而阻斷鈣離子與相應分子的結(jié)合)“籠鎖鈣”(是一種緩沖液,暴露在強紫外線下會釋放鈣離子。強紫外線不影響正常神經(jīng)纖維興奮)
實驗過程及結(jié)果:
第一組:對突觸前神經(jīng)纖維施加適宜電刺激。實驗結(jié)果:先檢測到突觸前動作電位的發(fā)生,之后檢測到突觸后電位的變化。
第二組:先向突觸小體注射足量BAPTA,接著在突觸前神經(jīng)纖維施加適宜電刺激。實驗結(jié)果:_________。
第三組:________(寫出實驗過程及結(jié)果)。
(4)結(jié)合上述研究,完善正常條件下的遞質(zhì)釋放流程圖。________
20. 學習以下材料,回答下面問題。
調(diào)控植物細胞活性氧產(chǎn)生機制的新發(fā)現(xiàn),能量代謝本質(zhì)上是一系列氧化還原反應。在植物細胞中,線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能非常重要。在細胞的氧化還原反應過程中會有活性氧產(chǎn)生,活性氧可以調(diào)控細胞代謝,并與細胞凋亡有關(guān)。我國科學家發(fā)現(xiàn)一個擬南芥突變體m(M基因突變?yōu)閙基因),在受到長時間連續(xù)光照時,植株會出現(xiàn)因細胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比,突變體m中M酶活性下降,脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細胞凋亡,但仍保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析,發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復合物I(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產(chǎn)生的新途徑(如圖):A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會產(chǎn)生活性氧?;钚匝醭^一定水平后引發(fā)細胞凋亡。
在上述研究中,科學家從擬南芥突變體m入手,揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環(huán)途徑。對A酸-B酸循環(huán)的進一步研究,將為探索植物在不同環(huán)境脅迫下生長的調(diào)控機制提供新的思路。
(1)葉綠體通過___________作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。從文中可知,葉綠體也可以合成脂肪的組分___________。
(2)結(jié)合文中圖示分析,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的原因是:_____,A酸轉(zhuǎn)運到線粒體,最終導致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。
(3)請將下列各項序號排序,以呈現(xiàn)本文中科學家解析“M基因突變導致細胞凋亡機制”的研究思路:___________。
①確定相應蛋白的細胞定位和功能②用誘變劑處理突變體m③鑒定相關(guān)基因④篩選保留m基因但不表現(xiàn)凋亡的突變株
(4)本文拓展了高中教材中關(guān)于細胞器間協(xié)調(diào)配合的內(nèi)容,請從細胞器間協(xié)作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明___________。
21. 馬鈴薯是世界上最重要的糧食作物之一,與大多數(shù)糧食作物不同,馬鈴薯主要以塊莖繁殖。
(1)野生馬鈴薯為二倍體,而商業(yè)化的馬鈴薯栽培品種為四倍體,即體細胞中有4個______。塊莖繁殖易攜帶病原體,且四倍體的染色體高度雜合,使引入新性狀的育種工作復雜化。因此,利用二倍體雜交是馬鈴普育種的發(fā)展趨勢。
(2)大多數(shù)二倍體馬鈴薯自交不親和,其受1號染色體上復等位基因(S1,S2,S3……)控制。如下圖所示,該基因在雌蕊的花柱中編碼S酶,能抑制花粉管的伸長,導致精子不能與卵細胞結(jié)合;在雄蕊的花粉中則編碼F蛋白,能識別降解進入花粉管的S酶,但對相同基因編碼的S酶無效。
圖中的兩個親本雜交,后代的基因型及比例是______。
(3)科學家發(fā)現(xiàn)一種自交親和二倍體馬鈴薯RH,研究發(fā)現(xiàn)其自交親和由12號染色體上的A基因決定,A蛋白能識別絕大多數(shù)類型的S酶。將RH(父本,AaS1S1)與自交不親和的二倍體PI(母本,aaS2S2)雜交,流程如圖。
①F1中SC自交,F(xiàn)2中:AA:Aa=1:1,無aa類型的個體,理由是基因型為______的精子花粉管不能伸長,無法完成受精。
②寫出F1中SC自交的遺傳圖解_________。
(4)S酶是雌蕊阻斷花粉管萌發(fā)的“鎖”,RH中的A蛋白則表現(xiàn)出“萬能鑰匙”的作用,從而打破自交不親和性,對培育馬鈴薯自交系有重要作用。請寫出利用RH培育出自交親和的PI的流程___________。(用文字或圖示作答均可)2023-2024學年度第一學期期中練習題
年級:高三科目:生物
考試時間90分鐘,滿分100分
一、單選題(每小題2分,共30分)
1. 真核細胞中大分子物質(zhì)與其組成單體、合成部位,對應正確的是()
A. 淀粉:蔗糖、葉綠體基質(zhì)B. 糖原:葡萄糖、線粒體內(nèi)膜
C. 蛋白質(zhì):氨基酸、核糖體D. DNA:脫氧核糖核酸、核孔
【答案】C
【解析】
【分析】真核細胞中的生物大分子包括:
核酸:核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA),組成核糖核酸(RNA)的單體為核糖核苷酸,組成脫氧核糖核酸(DNA)為脫氧核苷酸;
蛋白質(zhì):組成蛋白質(zhì)的單體為氨基酸;
多糖:包括淀粉、纖維素、糖原以及幾丁質(zhì),構(gòu)成多糖的單體為單糖,其中構(gòu)成淀粉、纖維素和糖原的單糖為葡萄糖。
【詳解】A、淀粉的單體為葡萄糖,一般合成部位在葉綠體基質(zhì)中,A錯誤;
B、糖原的單體為葡萄糖,合成部位一般在肌肉細胞和肝細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中,B錯誤;
C、蛋白質(zhì)的單體為氨基酸,合成部位在細胞內(nèi)的核糖體上,C正確;
D、DNA的單體為脫氧核苷酸,合成部位主要在細胞核,D錯誤。
故選C。
2. 環(huán)孢菌素A是一種從真菌培養(yǎng)液中分離出的由11個氨基酸組成的天然環(huán)肽,其具有膜穿透性,是臨床上常用的免疫抑制藥物。下列關(guān)于環(huán)孢菌素A說法正確的是()
A. 結(jié)構(gòu)中含有10個肽鍵
B. 在真菌的高爾基體上合成
C. 可用于治療免疫缺陷綜合征
D. 可能是一種脂溶性肽類分子
【答案】D
【解析】
【分析】1、免疫缺陷病是指由機體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,叫免疫缺陷病。
2、進行器官移植手術(shù)后,免疫系統(tǒng)會把來自其他人的器官當作“非已”成分進行攻擊,這就是器官移植容易失敗的原因。免疫抑制劑的應用,大大提高了器官移植的成活率,給需要進行器官移植的患者帶來了希望。
【詳解】A、環(huán)孢菌素A是一種由11個氨基酸組成的環(huán)肽,因此結(jié)構(gòu)中應含有11個肽鍵,A錯誤;
B、環(huán)孢菌素A是一種環(huán)狀肽,多肽的合成場所是核糖體,B錯誤;
C、環(huán)孢菌素A是常用的免疫抑制藥物,不能用于免疫缺陷綜合征治療,可用于器官移植,降低免疫排斥反應,C錯誤;
D、環(huán)孢菌素A具有膜穿透性,說明其可能是一種脂溶性肽類分子,D正確。
故選D。
3. 胞內(nèi)體是動物細胞內(nèi)的囊泡結(jié)構(gòu),能將細胞攝入的物質(zhì)運往溶酶體降解。下列推測不合理的是( )
A. 胞內(nèi)體可以將胞吞攝取的多肽運往溶酶體
B. 胞內(nèi)體與溶酶體融合體現(xiàn)膜的選擇透過性
C. 胞內(nèi)體的膜由磷脂、蛋白質(zhì)等分子構(gòu)成
D. 溶酶體水解產(chǎn)生的物質(zhì)可被細胞再利用
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物膜的成分主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成;
2、生物膜的結(jié)構(gòu)特點:流動性;
3、生物膜的功能特點:選擇透過性。
【詳解】A、由題干可知,胞內(nèi)體能將細胞攝入的物質(zhì)運往溶酶體降解,故胞內(nèi)體可以將胞吞攝取的多肽運往溶酶體,A正確;
B、胞內(nèi)體與溶酶體融合體現(xiàn)膜的流動性,B錯誤;
C、由題干可知,胞內(nèi)體是動物細胞內(nèi)的囊泡結(jié)構(gòu),囊泡是具膜結(jié)構(gòu),故胞內(nèi)體的膜由磷脂、蛋白質(zhì)等分子構(gòu)成,C正確;
D、溶酶體水解產(chǎn)生的物質(zhì),如氨基酸、核苷酸等,可被細胞再利用,D正確。
故選B。
4. 乙醇是生物學實驗中常用的試劑。下表列出了乙醇在實驗中的作用,其中錯誤的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】酒精是生物實驗常用試劑之一:
1、如檢測脂肪實驗中需用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色;
2、觀察植物細胞有絲分裂實驗和低溫誘導染色體數(shù)目加倍實驗中都需要用到酒精,用體積分數(shù)為95%的酒精和鹽酸一起制成解離液對材料進行解離,低溫誘導染色體數(shù)目加倍實驗中還需要用酒精洗去卡諾氏液;
3、綠葉中色素的提取和分離實驗中可用無水乙醇來提取色素;
4、果酒和果醋制作實驗、組織培養(yǎng)實驗中可用體積分數(shù)為70%的酒精進行消毒;
5、DNA的粗提取和鑒定中可用體積分數(shù)為95%的冷酒精進一步純化DNA;
6、證明光合作用產(chǎn)物有淀粉需用95%酒精對綠色葉片進行酒精水浴脫色,便于碘液染色等;
7、土壤小動物豐富度研究中,收集的小動物可以放入體積分數(shù)為70%的酒精溶液中,防止誘蟲器中小動物尸體腐爛。
【詳解】A、DNA不溶于酒精溶液,但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精,向濾液中加入冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精,靜置2~3min,溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物,就是粗提取的DNA,A錯誤;
B、70%的酒精可導致蛋白質(zhì)變性,用于實驗室和日常消毒,菊花的組織培養(yǎng)中可用體積分數(shù)為70%的酒精進行消毒,避免雜菌的污染,B正確;
C、由于色素不溶于水而溶于有機溶劑,所以酒精(無水乙醇)在色素的提取和分離實驗時作為有機溶劑起到提取色素的作用,C正確;
D、脂肪鑒定實驗中,染色后滴加2滴體積分數(shù)為50%的酒精,洗去浮色,D正確。
故選A。
5. p53蛋白能延遲細胞周期進程以修復DNA損傷,或在DNA損傷嚴重時參與啟動細胞凋亡而防止癌變。下列敘述錯誤的是( )
A. 推測p53基因為抑癌基因
B. 連續(xù)分裂的細胞p53基因表達水平較高
C. p53蛋白能使細胞周期停滯在分裂間期
D. p53蛋白能參與啟動細胞的程序性死亡
【答案】B
【解析】
【分析】抑癌基因是一類存在于正常細胞內(nèi)可抑制細胞生長并具有潛在抑癌作用的基因,抑癌基因在控制細胞生長、增殖及分化過程中起著十分重要的負調(diào)節(jié)作用,它與原癌基因相互制約,維持正負調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。當這類基因在發(fā)生突變、缺失或失活時可引起細胞惡性轉(zhuǎn)化而導致腫瘤的發(fā)生。
【詳解】A、p53基因能夠延遲細胞周期進程、參與啟動細胞凋亡而防止癌變,推測為抑癌基因,A正確;
B、p53蛋白能延遲細胞周期進程連續(xù)分裂的細胞,連續(xù)分裂的細胞p53基因表達水平較低,B錯誤;
C、p53蛋白能延遲細胞周期進程以修復DNA損傷,推測其能使細胞周期停滯在分裂間期,C正確;
D、p53蛋白能參與啟動細胞凋亡,細胞凋亡即是細胞的程序性死亡,D正確。
故選B。
6. 端粒酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,能以自身RNA為模板修復端粒,其活性在正常細胞中被抑制,在腫瘤細胞中被重新激活。研究芪蓮舒痞顆粒(QLSP)對胃炎模型鼠胃黏膜細胞端粒酶活性的影響,結(jié)果如圖。
注:胃復春是一種主治胃癌前期病變的臨床用藥。
下列敘述錯誤的是()
A. 端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶,可被RNA酶徹底降解
B. 相對正常鼠,胃炎模型鼠的黏膜細胞更易癌變
C. 隨QLSP濃度升高,實驗組端粒酶活性逐漸降低
D. 測定端粒酶活性時,應控制溫度、pH等一致
【答案】A
【解析】
【分析】端粒酶是在細胞中負責端粒延長的一種酶,是基本的核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶,可將端粒DNA加至真核細胞染色體末端,把DNA復制損失的端粒填補起來,使端粒修復延長,可以讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗,使得細胞分裂的次數(shù)增加。
【詳解】A、端粒酶催化的是以RNA為模板合成DNA的過程,是一種逆轉(zhuǎn)錄酶,端粒酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,可被蛋白質(zhì)酶和RNA酶徹底降解,A錯誤;
B、端粒酶的活性在正常細胞中被抑制,在腫瘤細胞中被重新激活,分析題圖可知,相對正常鼠,大部分胃炎模型鼠中端粒酶陽性,由此可知,相對正常鼠,胃炎模型鼠的黏膜細胞更易癌變,B正確;
C、分析題圖,隨QLSP濃度升高,端粒酶陽性的小鼠個體數(shù)逐漸減少,故隨QLSP濃度升高,實驗組端粒酶活性逐漸降低,C正確;
D、測定端粒酶活性時,溫度、pH是無關(guān)變量,應控制溫度、pH等一致,D正確。
故選A。
7. 研究者發(fā)現(xiàn)一種單基因遺傳病——線粒體解偶聯(lián)綜合征,患者線粒體的氧化功能異?;钴S,使他們攝入遠超身體所需的營養(yǎng)物質(zhì),但體重卻很低。該病是由于12號染色體上的基因突變,使線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶功能異常,合成ATP明顯減少。據(jù)此推測不合理的是( )
A. 患者耗氧量可能高于正常人
B. 患者線粒體分解丙酮酸高于正常人
C. 患者以熱能形式散失的能量增加
D. 該病遺傳不符合基因的分離定律
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定,在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子遠離A那個高能磷酸鍵很容易水解,于是遠離A那個P就脫離開來,形成游離的Pi,同時釋放出大量的能量,ATP就轉(zhuǎn)化成了ADP。
【詳解】AB、患者線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶功能異常,合成ATP明顯減少,則為了正常的生命活動,則需要消耗更多的氧氣進行呼吸合成ATP,線粒體分解更多的丙酮酸,AB不符合題意;
C、患者的呼吸速率上升,但合成的ATP少,所以更多的能量以熱能形式散失,C不符合題意;
D、該病是由于12號染色體上的基因突變,符合基因的分離定律,D符合題意。
故選D。
8. 某種傘形花科植物葉片含有對昆蟲有毒的香豆素,經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強,烏鳳蝶可以將香豆素降解,織葉蛾能將葉片卷起,取食內(nèi)部葉片。下列敘述錯誤的是( )
A. 推測織葉蛾所取食的此種植物內(nèi)部葉片中香豆素毒性較低
B. 烏鳳蝶對香豆素降解能力的形成是基因定向突變的結(jié)果
C. 織葉蛾對該種植物葉片取食策略是香豆素對其定向選擇的結(jié)果
D. 植物的香豆素防御體系和昆蟲避免被毒殺策略是協(xié)同進化的結(jié)果
【答案】B
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點:種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變;突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進化的方向;隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】A、織葉蛾能將葉片卷起,取食內(nèi)部葉片,說明織葉蛾所取食的此種植物內(nèi)部葉片中香豆素毒性較低,A正確;
B、基因突變是不定向的,B錯誤;
C、自然選擇的方向是定向的,能夠?qū)ι锲鹬x擇作用,所以織葉蛾對該種植物葉片的取食策略是香豆素對其定向選擇的結(jié)果 ,C正確;
D、協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,由于任何一個物種都不是單獨進化的,因此植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略是協(xié)同進化的結(jié)果,D正確。
故選B。
9. 研究發(fā)現(xiàn),AGPAT2基因表達的下調(diào)會延緩脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小,而廣靈大尾羊尾部蓄脂量大。研究人員以若干只兩種羊的尾部脂肪組織為材料,檢測AGPAT2基因啟動子區(qū)7個位點的甲基化程度及基因表達水平,結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是( )
A. 甲基化程度的差異會導致兩種羊脂肪組織中AGPAT2基因的堿基序列不同
B. DNA甲基化直接阻礙翻譯過程實現(xiàn)了對AGPAT2基因表達的調(diào)控
C. 第33和63位點上的甲基化差異是影響AGPAT2基因表達量的關(guān)鍵因素
D. 兩種羊中AGPAT2基因的甲基化程度與其在脂肪組織中的表達量呈正相關(guān)
【答案】C
【解析】
【分析】生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳。DNA分子的堿基甲基化是表觀遺傳中最常見的現(xiàn)象之一。
【詳解】A、基因的甲基化不會改變基因的堿基排列順序,A錯誤;
B、由柱形圖可知,DNA甲基化后,基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA減少,因此甲基化影響轉(zhuǎn)錄過程,間接影響翻譯過程,B錯誤;
C、由第一幅圖可知,相對于廣靈大尾羊,湖羊組第33和63位點上的甲基化程度較高,導致AGPAT2基因mRNA較少,因此第33和63位點上的甲基化差異是影響AGPAT2基因表達量的關(guān)鍵因素,C正確;
D、相對于廣靈大尾羊,湖羊AGPAT2基因甲基化程度較高,轉(zhuǎn)錄受阻,該基因表達量較小,由此可知,兩種羊中AGPAT2基因的甲基化程度與其在脂肪組織中的表達量呈負相關(guān),D錯誤。
故選C。
10. 辣椒果實有多對相對性狀,其中包括著生方向(下垂、直立)和顏色(綠色、紫色、中間色)。為探究上述兩種性狀的遺傳,研究者選取兩種辣椒進行雜交,F(xiàn)1自交,結(jié)果如下表。
下列敘述正確的是()
A. 上述兩種性狀中下垂和中間色為顯性性狀
B. 果實著生方向的遺傳遵循基因的分離定律
C. F2果實中間色的個體中純合子約占2/3
D. F2果實直立且為綠色的個體約占1/4
【答案】B
【解析】
【分析】由表可知,下垂×直立,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為下垂:直立=3:1,說明下垂為顯性,著生方向受一對等位基因控制。綠色×紫色,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為綠色:中間色︰紫色=9:3:4,說明顏色受兩對獨立遺傳的基因控制。
【詳解】A、上述兩種性狀中下垂和綠色為顯性性狀,A錯誤;
B、下垂×直立,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為下垂:直立=3:1,說明下垂為顯性,著生方向受一對等位基因控制,遵循基因的分離定律,B正確;
C、綠色×紫色,F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為綠色:中間色︰紫色=9:3:4,說明顏色受兩對獨立遺傳的基因控制,中間色的個體中(1/3AAbb,2/3Aabb)純合子約占1/3,C錯誤;
D、題干未給出三對等位基因的位置關(guān)系,F(xiàn)2果實直立且為綠色的個體比例無法計算,D錯誤。
故選B。
11. 細胞周期包括分裂間期和分裂期(M期),分裂間期包括G1期、S期和G2期,DNA復制發(fā)生在S期。若發(fā)生一個DNA分子的斷裂和片段丟失,則產(chǎn)生的影響是()
A. 若斷裂發(fā)生在G1期,則同源染色體的4條染色單體異常
B. 若斷裂發(fā)生在G1期,則姐妹染色單體中的1條染色單體異常
C. 若斷裂發(fā)生在G2期,則姐妹染色單體中的1條染色單體異常
D. 若斷裂發(fā)生在G2期,則一條染色體的2條染色單體異常
【答案】C
【解析】
【分析】G1期進行相關(guān)蛋白質(zhì)合成,為DNA分子復制做準備,S期進行DNA分子的復制,G2期已完成復制,為復制后期。
【詳解】AB、若斷裂發(fā)生在G1期,此時DNA還未復制,則同源染色體的2條染色單體異常,姐妹染色單體中的2條染色單體異常,AB錯誤;
CD、若斷裂發(fā)生在G2期,此時DNA已經(jīng)完成復制,則姐妹染色單體中的1條染色單體異常,一條染色體的1條染色單體異常,C正確,D錯誤。
故選C。
12. 在神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中,興奮會在神經(jīng)纖維上傳導和神經(jīng)元之間傳遞。下列有關(guān)敘述正確的是()
A. 興奮從神經(jīng)元的細胞體傳導至突觸前膜,會引起Na+外流
B. 乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì),可由突觸前膜通過協(xié)助擴散釋放
C. 在膝跳反射過程中,興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的
D. 神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜受體結(jié)合,引起突觸后膜電位變化
【答案】D
【解析】
【分析】1、靜息時,K+外流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正;受刺激后,Na+內(nèi)流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負。
2、突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成;興奮在離體的神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的,而在神經(jīng)元之間是單向的。
【詳解】A、興奮從神經(jīng)元的細胞體傳導至突觸前膜,會引起Na+外流,A錯誤;
B、乙酰膽堿是神經(jīng)遞質(zhì),突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜通過胞吐方式釋放神經(jīng)遞質(zhì),B錯誤;
C、在反射弧中,興奮在神經(jīng)纖維上的傳到是單向的,C錯誤;
D、神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜受體結(jié)合,突觸后膜的離子通透性改變,引起突觸后膜電位變化,D正確。
故選D。
13. 恐懼時,人體交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)-胰島B細胞系統(tǒng)的活動都會增強,表現(xiàn)出警覺性提高、反應靈敏和物質(zhì)代謝加快等應激反應。下列敘述錯誤的是()
A. 該應激反應需要神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)配合
B. 交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的活動都是相反的
C. 交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)可促使汗腺分泌活動增強
D. 副交感神經(jīng)-胰島B細胞系統(tǒng)的活動能促進組織細胞對血糖的吸收
【答案】B
【解析】
【分析】當人體處于興奮狀態(tài)時,交感神經(jīng)活動占據(jù)優(yōu)勢,心跳加快,支氣管擴張,但胃腸的蠕動和消化腺的分泌活動減弱;而當人處于安靜狀態(tài)時,副交感神經(jīng)活動則占據(jù)優(yōu)勢,此時,心跳減慢,但胃腸的蠕動和消化液的分泌會加強,有利于食物的消化和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對同一器官的作用,猶如汽車的油門和剎車,可以使機體對外界刺激作出更精確的反應,使機體更好地適應環(huán)境的變化。
【詳解】A、分析題意可知,該應激反應既有神經(jīng)系統(tǒng)的參與,也有胰島素等激素的參與,故需要神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)配合,A正確;
B、交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對同一器官的作用通常是相反的,但根據(jù)題意“交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)-胰島B細胞系統(tǒng)的活動都會增強”,可知交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)也會出現(xiàn)同時增強的情況,B錯誤;
C、交感神經(jīng)-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)使腎上腺素水平上升,腎上腺素促進肝糖原分解,提高細胞代謝,產(chǎn)生更多能量,汗腺分泌活動增強,C正確;
D、副交感神經(jīng)-胰島B細胞系統(tǒng)的活動增強,胰島素合成和分泌量增加,促進組織細胞對血糖的攝取、利用和儲存,D正確。
故選B。
14. 人體內(nèi)細胞生活的液體環(huán)境稱為內(nèi)環(huán)境。下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境的敘述錯誤的是()
A. 內(nèi)環(huán)境由血漿、淋巴液、組織液和細胞內(nèi)液組成
B. 內(nèi)環(huán)境是組織細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介
C. 胰島素、抗體、尿素等物質(zhì)可出現(xiàn)在內(nèi)環(huán)境
D. 內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定是細胞正常代謝的必要條件
【答案】A
【解析】
【分析】內(nèi)環(huán)境是人體內(nèi)細胞生活的環(huán)境,即細胞外液。內(nèi)環(huán)境是針對多細胞生物而言的,單細胞生物可以與外界直接發(fā)生物質(zhì)交換,沒有細胞外液組成的內(nèi)環(huán)境。
【詳解】A、內(nèi)環(huán)境是由細胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境,主要由血漿、組織液、淋巴液組成,A錯誤;
B、內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介,B正確;
C、胰島素和抗體都是分泌蛋白,尿素是代謝廢物,它們都可出現(xiàn)在內(nèi)環(huán)境中,C正確;
D、內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)相對穩(wěn)定可以保證細胞代謝所需物質(zhì)的供應及適宜的環(huán)境,是細胞正常代謝的必要條件,D正確。
故選A。
15. 激素應用廣泛。下列激素應用不當?shù)氖牵? )
A. 成年人注射生長激素以促進身高增長
B. 糖尿病患者定時注射胰島素以控制血糖
C. 給供體母牛注射促性腺激素促進超數(shù)排卵
D. 應用生長素和細胞分裂素誘導愈傷組織分化
【答案】A
【解析】
【分析】激素作用的一般特征:微量高效;通過體液運輸,作用于靶器官、靶細胞。
【詳解】A、成年人的骨骼已經(jīng)閉合,故注射生長激素不能促進身高增長,A錯誤;
B、胰島素能促進組織細胞對血糖的攝取、利用和轉(zhuǎn)化,加速血糖轉(zhuǎn)化為非糖物質(zhì),故糖尿病患者定時注射胰島素以控制血糖,B正確;
C、促性腺激素能夠促進卵巢發(fā)育,促進排卵的作用,故給供體母牛注射促性腺激素促進超數(shù)排卵,C正確;
D、一定比例的生長素和細胞分裂素可誘導愈傷組織分化,D正確。
故選A。
二、非選擇題(6小題,共70分)
16. 順鉑是一種抗腫瘤藥,普遍用于肺癌等癌癥的治療,但長期使用會使癌細胞產(chǎn)生耐藥性??蒲腥藛T研究了miRNA、糖酵解與乳腺癌細胞(MCF7)耐藥性之間的關(guān)系。
(1)在氧氣充足條件下,正常細胞主要通過有氧呼吸第_______階段產(chǎn)生ATP。但某些腫瘤細胞即使在有氧條件下,也主要通過糖酵解產(chǎn)生ATP,被稱為有氧糖酵解。
(2)為獲得耐藥性較強的MCF7細胞,可在MCF7培養(yǎng)液中加入順鉑,當存活的細胞達到一定數(shù)量后,用_______處理并傳代培養(yǎng)。每次傳代時,增加培養(yǎng)液中順鉑的劑量。
(3)檢測MCF7耐藥株與非耐藥株在順鉑處理后的乳酸產(chǎn)量,結(jié)果如下圖1。由圖1可知,耐藥株的有氧糖酵解強度_______非耐藥株。
(4)耐藥株中miR-485-5p(一種miRNA,可與靶基因的mRNA結(jié)合)的表達量明顯低于非耐藥株。為研究miR-485-5p與M基因的關(guān)系,在MCF7細胞中過表達或敲低miR-485-5p后,電泳分離細胞裂解物,用抗M蛋白抗體檢測,結(jié)果如下圖2。
圖2結(jié)果表明miR-485-5p_______,得出此結(jié)論的依據(jù)是_______。
(5)在MCF7細胞中過表達或敲低M基因,檢測乳酸產(chǎn)量,結(jié)果如下圖3。過表達M基因時非耐藥株對順鉑的抗性增強,敲低M基因時耐藥株對順鉑的抗性減弱。
綜合上述研究,說明MCF7產(chǎn)生耐藥性的機制_______。
【答案】(1)三 (2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)
(3)高于 (4) ①. 抑制M基因表達 ②. 非耐藥株中敲低組M蛋白含量明顯高于對照組,耐藥株中過表達組M蛋白含量明顯低于對照組
(5)MCF7耐藥株中miR-485-5p下調(diào),使細胞中M蛋白含量增加,促進了有氧糖酵解,提高了對順鉑的抵抗
【解析】
【分析】在氧氣充足條件下,正常細胞能夠進行有氧呼吸,在有氧呼吸的第一、二階段可以產(chǎn)生少量的ATP,第三階段可以產(chǎn)生大量的ATP。
【小問1詳解】
在氧氣充足條件下,正常細胞能夠進行有氧呼吸,在有氧呼吸的第一、二階段可以產(chǎn)生少量的ATP,第三階段可以產(chǎn)生大量的ATP。故在氧氣充足條件下,正常細胞主要通過有氧呼吸第三階段產(chǎn)生ATP。
【小問2詳解】
為獲得耐藥性較強的MCF7細胞,可在MCF7培養(yǎng)液中加入順鉑,當存活的細胞達到一定數(shù)量后,用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞,繼續(xù)進行傳代培養(yǎng)。
【小問3詳解】
分析題圖可知,耐藥株的乳酸產(chǎn)量遠高于非耐藥株,說明耐藥株的有氧糖酵解強度高于非耐藥株。
【小問4詳解】
分析題圖可知,非耐藥株中敲低組M蛋白含量明顯高于對照組,耐藥株中過表達組M蛋白含量明顯低于對照組,說明miR-485-5p抑制M基因表達。
【小問5詳解】
分析題圖知,過表達M基因時非耐藥株對順鉑的抗性增強,敲低M基因時耐藥株對順鉑的抗性減弱,說明MCF7產(chǎn)生耐藥性的機制,MCF7耐藥株中miR-485-5p下調(diào),使細胞中M蛋白含量增加,促進了有氧糖酵解,提高了對順鉑的抵抗。
17. 鐮狀細胞貧血癥是一種遺傳病,患者會出現(xiàn)疼痛、貧血、手腳腫脹等癥狀。
(1)此病是由于編碼血紅蛋白的。珠蛋白基因中一個堿基對的改變,導致多肽鏈中某谷氨酸被纈氨酸替換。此種變異屬于可遺傳變異中的______。
(2)血紅蛋白由兩兩相同的4個珠蛋白亞基構(gòu)成,不同珠蛋白基因在人體發(fā)育過程中的表達情況如下圖。
人體在胎兒期和出生后血紅蛋白的主要組成分別是______。形成這種差異是基因______的結(jié)果。
(3)BCL是成體紅細胞中特異表達的轉(zhuǎn)錄因子,科研人員推測該轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉了珠蛋白基因(簡稱“基因”)的表達,而啟動β珠蛋白基因的表達。為證明該推測,實驗組應選擇的材料和檢測指標為______,支持上述推測的預期結(jié)果為______。
①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因過表達小鼠④檢測α珠蛋白含量⑤檢測β珠蛋白含量⑥檢測γ珠蛋白含量
(4)實驗結(jié)果證實了上述推測。為確定BCL蛋白在基因啟動子中的結(jié)合位點,科研人員擴增了基因啟動子不同長度的片段F1~F5,將這些片段分別構(gòu)建表達載體(如下圖),導入敲除BCL值基因的受體細胞。
成功轉(zhuǎn)化后,檢測出含F(xiàn)1~F4的受體細胞有綠色熒光,含F(xiàn)5的受體細胞無熒光。繼續(xù)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含F(xiàn)1~F3受體細胞不再有熒光,而含F(xiàn)4的受體細胞仍有熒光。據(jù)此推測,BCL蛋白結(jié)合位點位于______(用字母表示)。
(5)科學家還發(fā)現(xiàn),珠蛋白含量多的鐮狀細胞貧血癥患者癥狀較輕。請結(jié)合以上研究,提出利用病人的造血干細胞對鐮狀細胞貧血癥進行基因治療的思路______。
【答案】(1)基因突變
(2) ①. 胎兒期主要由2個α、2個γ珠蛋白組成,出生后主要由2個α、2個β珠蛋白組成 ②. 選擇性表達
(3) ①. ②⑤⑥ ②. 實驗組γ珠蛋白表達量高于對照組,β珠蛋白表達量低于對照組 (4)c~d
(5)敲除(或沉默、突變)病人造血干細胞的BCL基因,篩選γ珠蛋白含量多的造血干細胞,體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)。
【解析】
【分析】人的鐮刀型貧血癥的發(fā)病的根本原因是基因突變,由于血紅蛋白基因中堿基對替換造成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常,患者的紅細胞呈鐮刀型,容易破裂,使人患溶血性貧血,嚴重時會導致死亡。
【小問1詳解】
鐮刀型細胞貧血癥是由于基因突變導致的一種單基因遺傳病。
【小問2詳解】
分析曲線圖可知:胎兒期主要由2個α、2個γ珠蛋白組成,出生后主要由2個α、2個β珠蛋白組成。在不同的發(fā)育時期,蛋白質(zhì)的種類有區(qū)別是基因選擇性表達的結(jié)果。
【小問3詳解】
BCL是成體紅細胞中特異表達的轉(zhuǎn)錄因子,科研人員推測該轉(zhuǎn)錄因子關(guān)閉了 γ 珠蛋白基因的表達,而啟動β珠蛋白基因的表達。為證明該推測,即證明BCL基因的作用,實驗組應選擇的材料是②BCL基因敲除小鼠,然后去檢測小鼠的β珠蛋白含量和γ珠蛋白含量。如果實驗組γ珠蛋白表達量高于對照組,β珠蛋白表達量低于對照組則證明推測正確。
【小問4詳解】
向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,此時重組載體上的BCL基因表達,產(chǎn)生BCL蛋白,BCL蛋白與BCL蛋白結(jié)合位點結(jié)合后,導致熒光蛋白基因被抑制;含F(xiàn)1~F3受體細胞不再有熒光,則說明BCL蛋白結(jié)合位點結(jié)合后在引物F3的下游的序列上,而含F(xiàn)4的受體細胞仍有熒光,則說明BCL蛋白結(jié)合位點結(jié)合后在引物F4的上游序列,故據(jù)此結(jié)果可推測,BCL 蛋白結(jié)合位點位于c~d區(qū)段。
【小問5詳解】
根據(jù)上述對于BCL基因的研究:可以通過敲除(或沉默、突變)病人造血干細胞的BCL基因,篩選γ珠蛋白含量多的造血干細胞,體外大量培養(yǎng)后輸入病人體內(nèi)進行治療。
18. 人和哺乳動物體內(nèi)的脂肪組織可分為白色脂肪組織(WAT)和褐色脂肪組織(BAT),二者可以相互轉(zhuǎn)化。WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質(zhì)以甘油三酯的形式儲存起來。BAT則專門用于分解脂質(zhì)等以滿足額外的熱量需求。研究人員對小鼠BAT代謝進行了相關(guān)研究。
(1)圖1是小鼠WAT和BAT細胞結(jié)構(gòu)模式圖。從結(jié)構(gòu)和功能相適應的角度分析,WAT轉(zhuǎn)化為BAT之后產(chǎn)熱效率提高的原因:______。
(2)雌激素相關(guān)受體γ(ERRγ)與BAT代謝密切相關(guān)??蒲腥藛T利用無活性DNA片段構(gòu)建重組DNA,導入野生型小鼠(WT)______細胞,使其插入ERRγ基因內(nèi)部,導致ERRγ基因發(fā)生______,獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO)。將兩種小鼠同時暴露在4℃冷環(huán)境中進行實驗,結(jié)果如圖2。在第______小時ERRγKO小鼠全部死亡。結(jié)果說明ERRγ與抵抗寒冷關(guān)系密切。
(3)檢測兩種小鼠在4℃冷環(huán)境中體內(nèi)BAT和WAT的數(shù)量,計算其比值(BAT/WAT),結(jié)果如圖3,由此可推測______。
(4)進一步測定兩組小鼠BAT細胞代謝水平,結(jié)果如圖4。據(jù)圖可知, KO小鼠和WT小鼠的BAT細胞氧化分解等量能源物質(zhì)所產(chǎn)生ATP比值為______。同時利用分子生物學技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn),KO小鼠的UCP-1基因表達量顯著低于WT小鼠,科學家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內(nèi)膜上。結(jié)合圖4結(jié)果推測,UCP-1蛋白的作用是______。
(5)綜上研究可知,ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過______過程使小鼠適應寒冷環(huán)境。
【答案】 ①. 脂肪滴變多,體積變小,相對面積增大,易于分解產(chǎn)熱;線粒體增多,產(chǎn)熱增加 ②. 受精卵 ③. 基因突變 ④. 6 ⑤. 雌激素通過ERRγ蛋白(通過一系列信號傳導通路)促進WAT轉(zhuǎn)化為BAT ⑥. 1.4(17.5÷12.5/7∶5/17.5∶12.5) ⑦. 減少ATP合成,促進能源物質(zhì)中的化學能更大比例的轉(zhuǎn)化為熱能 ⑧. 促進WAT轉(zhuǎn)化為BAT;促進UCP-1基因的表達,使產(chǎn)熱增加
【解析】
【分析】通過題干及四個圖示可知ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過促進WAT轉(zhuǎn)化為BAT;促進UCP-1基因的表達,使產(chǎn)熱增加過程使小鼠適應寒冷環(huán)境。
【詳解】(1)根據(jù)題干信息可知:WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質(zhì)以甘油三酯的形式儲存起來,BAT則專門用于分解脂質(zhì)等以滿足額外的熱量需求;圖中BAT內(nèi)含有許多小的脂肪滴和線粒體,所以從結(jié)構(gòu)和功能相適應的角度分析,WAT轉(zhuǎn)化為BAT之后產(chǎn)熱效率提高的原因脂肪滴變多,體積變小,相對面積增大,易于分解產(chǎn)熱;線粒體增多,產(chǎn)熱增加。
(2)已知雌激素相關(guān)受體γ(ERRγ)與BAT代謝密切相關(guān),利用基因工程獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO),及利用無活性DNA片段構(gòu)建重組DNA,導入野生型小鼠(WT)受精卵細胞,使其插入ERRγ基因內(nèi)部,導致ERRγ基因發(fā)生基因突變,獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO)。將兩種小鼠同時暴露在4℃冷環(huán)境中進行實驗,結(jié)果如圖2.在第6小時ERRγKO小鼠全部死亡。結(jié)果說明ERRγ與抵抗寒冷關(guān)系密切。
(3)檢測兩種小鼠在4℃冷環(huán)境中體內(nèi)BAT和WAT的數(shù)量,計算其比值(BAT/WAT),結(jié)果如圖3,可以看出野生型小鼠(WT)高于ERRγ基因缺陷小鼠(KO),由此可推測雌激素通過ERRγ蛋白(通過一系列信號傳導通路)促進WAT轉(zhuǎn)化為BAT。
(4)進一步測定兩組小鼠BAT細胞代謝水平,結(jié)果如圖4.據(jù)圖可知圖中所示的是釋放的熱量占釋放總能量比例,分別為WT組為87.5%,KO組為82.5%,所以KO小鼠和WT小鼠的BAT細胞氧化分解等量能源物質(zhì)所產(chǎn)生ATP分別比例為17.5%、12.5%,二者的比值為1.4。已知KO小鼠的UCP-1基因表達量顯著低于WT小鼠,科學家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內(nèi)膜上,結(jié)合圖4結(jié)果可以推測,UCP-1蛋白的作用是減少ATP合成,促進能源物質(zhì)中的化學能更大比例的轉(zhuǎn)化為熱能。
(5)綜上研究可知,ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過促進WAT轉(zhuǎn)化為BAT;促進UCP-1基因的表達,使產(chǎn)熱增加過程使小鼠適應寒冷環(huán)境。
【點睛】本題難點:(1)小題中根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應的觀點分析——體積小,表面積大,易于分解;線粒體多,有氧呼吸產(chǎn)熱多。(2)(4)小題都需要結(jié)合題意和圖中數(shù)據(jù)進行分析病得出相應的結(jié)論;總體思路:ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過促進WAT轉(zhuǎn)化為BAT;促進UCP-1基因的表達,使產(chǎn)熱增加,使小鼠適應寒冷環(huán)境。
19. 神經(jīng)細胞間興奮的傳遞依賴突觸。無脊椎動物槍烏賊的星狀神經(jīng)節(jié)具有巨大的化學突觸結(jié)構(gòu)(巨突觸),可用微電極來記錄突觸前動作電位和突觸后電位變化(如圖1)。以下是關(guān)于遞質(zhì)釋放機制的相關(guān)研究。
(1)在圖1中的突觸結(jié)構(gòu)中,突觸前神經(jīng)元興奮后,由突觸前膜釋放的________作用于突觸后膜的________,導致突觸后神經(jīng)元興奮。
(2)河豚毒素(TTX)是一種鈉離子通道阻斷劑。用TTX處理突觸前神經(jīng)纖維,然后每隔5min施加一次刺激,分別測量突觸前和突觸后神經(jīng)元的電位變化,結(jié)果如圖2。推測TTX導致突觸前和突觸后神經(jīng)元電位發(fā)生變化的原因是_________。
(3)在上述實驗過程中,研究者檢測到,在使用TTX后突觸前膜處的Ca2+內(nèi)流逐漸減弱,由此推測“突觸前動作電位通過提高突觸小體內(nèi)Ca2+濃度來促進神經(jīng)遞質(zhì)的釋放”。研究者利用圖1所示標本進行如下實驗,獲得了支持上述推測的實驗結(jié)果。
實驗材料:BAPTA(是一種Ca2+螯合劑,能夠快速與鈣離子發(fā)生結(jié)合,從而阻斷鈣離子與相應分子的結(jié)合)“籠鎖鈣”(是一種緩沖液,暴露在強紫外線下會釋放鈣離子。強紫外線不影響正常神經(jīng)纖維興奮)
實驗過程及結(jié)果:
第一組:對突觸前神經(jīng)纖維施加適宜電刺激。實驗結(jié)果:先檢測到突觸前動作電位的發(fā)生,之后檢測到突觸后電位的變化。
第二組:先向突觸小體注射足量BAPTA,接著在突觸前神經(jīng)纖維施加適宜電刺激。實驗結(jié)果:_________。
第三組:________(寫出實驗過程及結(jié)果)。
(4)結(jié)合上述研究,完善正常條件下的遞質(zhì)釋放流程圖。________
【答案】 ①. 神經(jīng)遞質(zhì) ②. 受體 ③. 由于TTX作用于鈉離子通道,阻斷了Na+內(nèi)流,導致突觸前動作電位變化明顯減弱,進而導致突觸前膜遞質(zhì)釋放減少或不能釋放,使得突觸后膜難以興奮 ④. 能檢測到突觸前動作電位的發(fā)生,但不能檢測到突觸后電位的變化 ⑤. 向突觸小體注射適量“籠鎖鈣”,然后用強紫外線照射標本;檢測不到突觸前動作電位的發(fā)生,但能檢測到突觸后電位的變化 ⑥.
【解析】
【分析】1、突觸的結(jié)構(gòu)由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜組成。
2、當神經(jīng)末梢有神經(jīng)沖動傳來時,突觸前膜內(nèi)的突觸小泡受到刺激,就會釋放一種化學物質(zhì)——神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)擴散通過突觸間隙,然后與突觸后膜上特異性的受體結(jié)合,引發(fā)突觸后膜電位變化,即引發(fā)一次新的神經(jīng)沖動。
【詳解】(1)興奮在神經(jīng)元之間的傳遞過程中,突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)到達突觸間隙,與突觸后膜上特異性的受體結(jié)合,引起下一個神經(jīng)元興奮。
(2)依據(jù)圖2顯示,突觸后神經(jīng)元的興奮主要取決于突觸前神經(jīng)元的興奮,隨著刺激次數(shù)的增加,突觸前神經(jīng)元興奮明顯減弱,突觸后神經(jīng)元興奮也減弱甚至不興奮,主要原因是TTX作用于鈉離子通道,阻斷了Na+內(nèi)流,導致突觸前動作電位變化明顯減弱,進而導致突觸前膜遞質(zhì)釋放減少或不能釋放,使得突觸后膜難以興奮。
(3)本實驗驗證的是突觸前動作電位通過提高突觸小體內(nèi)Ca2+濃度來促進神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。通過實驗設(shè)計如下:首先是施加適宜電刺激來檢測突觸前動作電位和突觸后電位的變化,然后向突觸注射足量BAPTA,接著在突觸前神經(jīng)纖維施加適宜電刺激,檢測到的電位變化為突觸前有動作電位的發(fā)生,突觸后無電位的變化,再向突觸小體注射適量“籠鎖鈣”,然后用強紫外線照射標本,檢測的結(jié)果則為檢測不到突觸前動作電位的發(fā)生,但能檢測到突觸后電位的變化。
(5)結(jié)合上述分析,突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)的釋放過程為:
【點睛】本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié),考查對興奮傳遞機理的研究,該內(nèi)容是高考中必考??嫉膬?nèi)容之一,通過實驗驗證考查了學生的實驗分析與探究的能力,本題題干材料與實際密切聯(lián)系,可以考查考生用生物學知識解決生活實際問題的能力。
20. 學習以下材料,回答下面問題。
調(diào)控植物細胞活性氧產(chǎn)生機制的新發(fā)現(xiàn),能量代謝本質(zhì)上是一系列氧化還原反應。在植物細胞中,線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能非常重要。在細胞的氧化還原反應過程中會有活性氧產(chǎn)生,活性氧可以調(diào)控細胞代謝,并與細胞凋亡有關(guān)。我國科學家發(fā)現(xiàn)一個擬南芥突變體m(M基因突變?yōu)閙基因),在受到長時間連續(xù)光照時,植株會出現(xiàn)因細胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比,突變體m中M酶活性下降,脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細胞凋亡,但仍保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析,發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復合物I(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產(chǎn)生的新途徑(如圖):A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會產(chǎn)生活性氧?;钚匝醭^一定水平后引發(fā)細胞凋亡。
在上述研究中,科學家從擬南芥突變體m入手,揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環(huán)途徑。對A酸-B酸循環(huán)的進一步研究,將為探索植物在不同環(huán)境脅迫下生長的調(diào)控機制提供新的思路。
(1)葉綠體通過___________作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。從文中可知,葉綠體也可以合成脂肪的組分___________。
(2)結(jié)合文中圖示分析,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的原因是:_____,A酸轉(zhuǎn)運到線粒體,最終導致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。
(3)請將下列各項的序號排序,以呈現(xiàn)本文中科學家解析“M基因突變導致細胞凋亡機制”的研究思路:___________。
①確定相應蛋白的細胞定位和功能②用誘變劑處理突變體m③鑒定相關(guān)基因④篩選保留m基因但不表現(xiàn)凋亡的突變株
(4)本文拓展了高中教材中關(guān)于細胞器間協(xié)調(diào)配合的內(nèi)容,請從細胞器間協(xié)作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明___________。
【答案】(1) ①. 光合 ②. 脂肪酸
(2)長時間光照促進葉綠體產(chǎn)生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸轉(zhuǎn)化為A酸
(3)②④①③ (4)葉綠體產(chǎn)生的A酸通過載體蛋白運輸?shù)骄€粒體,線粒體代謝產(chǎn)生的B酸,又通過載體蛋白返回到葉綠體,從而維持A酸-B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡
【解析】
【分析】本實驗為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因,由此揭示A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會產(chǎn)生活性氧。
【小問1詳解】
葉綠體通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。由于M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶??赏茰y葉綠體也可以合成脂肪的組分脂肪酸。
【小問2詳解】
據(jù)圖可知,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的原因是:長時間光照促進葉綠體產(chǎn)生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸轉(zhuǎn)化為A酸,A酸轉(zhuǎn)運到線粒體,最終導致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。
【小問3詳解】
為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細胞凋亡(不出現(xiàn)葉片黃斑),但仍保留m基因的突變株(葉綠體中脂肪酸含量減低),通過分析細胞中各種物質(zhì)含量變化①確定相應蛋白的細胞定位和功能,進而③鑒定相關(guān)基因,正確順序為②④①③。
【小問4詳解】
結(jié)合題意和圖文,葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能非常重要,葉綠體和線體協(xié)調(diào)配合,維持細胞的穩(wěn)態(tài)與平衡:葉綠體產(chǎn)生的A酸通過載體蛋白運輸?shù)骄€粒體,線粒體代謝產(chǎn)生的B酸,又通過載體蛋白返回到葉綠體,從而維持A酸-B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡。
21. 馬鈴薯是世界上最重要的糧食作物之一,與大多數(shù)糧食作物不同,馬鈴薯主要以塊莖繁殖。
(1)野生馬鈴薯為二倍體,而商業(yè)化的馬鈴薯栽培品種為四倍體,即體細胞中有4個______。塊莖繁殖易攜帶病原體,且四倍體的染色體高度雜合,使引入新性狀的育種工作復雜化。因此,利用二倍體雜交是馬鈴普育種的發(fā)展趨勢。
(2)大多數(shù)二倍體馬鈴薯自交不親和,其受1號染色體上復等位基因(S1,S2,S3……)控制。如下圖所示,該基因在雌蕊的花柱中編碼S酶,能抑制花粉管的伸長,導致精子不能與卵細胞結(jié)合;在雄蕊的花粉中則編碼F蛋白,能識別降解進入花粉管的S酶,但對相同基因編碼的S酶無效。
圖中的兩個親本雜交,后代的基因型及比例是______。
(3)科學家發(fā)現(xiàn)一種自交親和的二倍體馬鈴薯RH,研究發(fā)現(xiàn)其自交親和由12號染色體上的A基因決定,A蛋白能識別絕大多數(shù)類型的S酶。將RH(父本,AaS1S1)與自交不親和的二倍體PI(母本,aaS2S2)雜交,流程如圖。
①F1中SC自交,F(xiàn)2中:AA:Aa=1:1,無aa類型的個體,理由是基因型為______的精子花粉管不能伸長,無法完成受精。
②寫出F1中SC自交的遺傳圖解_________。
(4)S酶是雌蕊阻斷花粉管萌發(fā)的“鎖”,RH中的A蛋白則表現(xiàn)出“萬能鑰匙”的作用,從而打破自交不親和性,對培育馬鈴薯自交系有重要作用。請寫出利用RH培育出自交親和的PI的流程___________。(用文字或圖示作答均可)
【答案】(1)染色體組
(2)S1S3:S2S3=1:1
(3) ①. a ②.
(4)方案1:回交 方案2:PCR獲取A基因,構(gòu)建含A基因表達載體導入PI細胞,通過植物 組培技術(shù)獲得自交親和的PI植株。
【解析】
【分析】由受精卵發(fā)育而來個體,體細胞中含有四個染色體組的生物是四倍體。
【小問1詳解】
野生馬鈴薯為二倍體,而商業(yè)化的馬鈴薯栽培品種為四倍體,即體細胞中有4個染色體組。
【小問2詳解】
由于花粉所含有的S基因與母本的任何一個配子S基因種類相同,花粉管就不能伸長完成受精,因此將基因型為S2S3的花粉授于基因型為S1S2的雌蕊柱頭,S2的雄配子不能受精,能參與受精的只有S3的雄配子,則子代的基因基因型S1S3:S2S3=1:1。
【小問3詳解】
①若基因A、a位于12號染色體上,A蛋白能識別絕大多數(shù)類型的S酶,現(xiàn)用兩株基因型為 RH(父本,AaS1S1)與自交不親和的二倍體PI(母本,aaS2S2)雜交,則F1中的SC的基因型是AaS1S2自交F2中AA:Aa=1:1,無aa類型的個體,推測可能是a基因的精子花粉管不能伸長,無法完成受精。
②利用配子棋盤法書寫遺傳圖解如下:
【小問4詳解】
根據(jù)題意:RH中的A蛋白則表現(xiàn)出“萬能鑰匙”的作用,從而打破自交不親和性,我們可以考慮利用基因工程的方式改造植株,即PCR獲取A基因,構(gòu)建含A基因的表達載體導入PI細胞,通過植物 組培技術(shù)獲得自交親和的PI植株。另一方面由于S酶是雌蕊阻斷花粉管萌發(fā)的“鎖”,而RH中的A蛋白則表現(xiàn)出“萬能鑰匙”的作用,我們可以采取回交的方式育種,即
選項
實驗
乙醇的作用
A
DNA粗提取與鑒定
溶解DNA,初步分離DNA與蛋白質(zhì)
B
菊花的組織培養(yǎng)
工作臺、手部、外植體的消毒
C
綠葉中的色素的提取
溶解綠葉中的色素
D
檢測生物組織中的脂肪
洗去浮色
果實性狀
親本組合
F2表現(xiàn)型及比例
著生方向
下垂×直立
下垂:直立=3:1
顏色
綠色×紫色
綠色:中間色︰紫色=9:3:4
選項
實驗
乙醇的作用
A
DNA粗提取與鑒定
溶解DNA,初步分離DNA與蛋白質(zhì)
B
菊花的組織培養(yǎng)
工作臺、手部、外植體的消毒
C
綠葉中色素的提取
溶解綠葉中的色素
D
檢測生物組織中的脂肪
洗去浮色
果實性狀
親本組合
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