资源描述
湖北省华中师大一附中2025-2026学年生物高三第一学期期末质量检测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型个体,Aabb:AAbb=1:2,该种群的每种基因型中雄雌个体比例为1:1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为
A.5/8 B.5/9 C.13/16 D.13/18
2.COVID-19病毒的基因组为单股正链RNA(与mRNA序列相同),含m个碱基。该病毒在感染的细胞胞质中复制、装配,以出芽方式释放,其增殖过程如下图所示。关于该病毒的叙述,不正确的是( )
A.COVID-19几乎只感染肺部细胞是因为侵入细胞必需要与特定的受体结合
B.一个COVID-19的RNA分子复制出一个新COVID-19的RNA约需要2m个核苷酸
C.该病毒基因所控制合成最长多肽链的氨基酸数不超过m/3
D.已被治愈的患者体内会永远存在该病毒的抗体和记忆细胞
3.下列经典实验未采用同位素标记法的是( )
A.探究卡尔文循环中碳的转移途径
B.通过人鼠细胞融合研究细胞膜的流动性
C.探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质
D.探究DNA的复制是否为半保留复制
4.科研人员提取出真核细胞中的RNA后,将其作为探针与基因组DNA进行分子杂交,得到如下的实验结果。
以下关于实验的叙述中,正确的是( )
A.图中突起的环状结构是DNA或RNA分子
B.不完全杂交的原因是DNA中存在非基因片段
C.科研人员提取的RNA经过了剪接加工过程
D.RNA经逆转录后再做分子杂交,不会出现突起
5.作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。下列说法错误的是( )
A.与途径1相比,途径2中N植株形成配子时不会发生基因重组
B.基因杂合是保持F1优良性状的必要条件,以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n
C.因克隆胚是由N植株的卵细胞直接发育而来,所以与N植株基因型一致的概率是1/2n
D.通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状
6.某高等动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,A对a、B对b完全显性,其中A基因控制黑色素合成,B基因控制黄色素合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构导致基因无法表达。用纯合的黑毛和黄毛亲本杂交得到F1,F1毛色呈白色。下列叙述错误的是( )
A.自然界中该动物白毛个体的基因型有5种
B.含A、B基因的个体毛色呈白色的原因是不能翻译出相关蛋白质
C.若F1的不同个体杂交,F2中黑毛∶黄毛∶白毛个体数量之比接近3∶3∶10,则两对等位基因独立遗传
D.若F1的不同个体杂交,F2中白毛个体的比例为1/2,则F2中黑毛个体的比例也为1/2
二、综合题:本大题共4小题
7.(9分)科学探究是研究生物学的重要方法,为了探究绿色植物的呼吸作用和光合作用,某生物兴趣小组的同学在老师指导下设计了图甲所示的装置,图乙为C装置叶片在晴朗的夏季天内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请据图回答下列问题:(提示:B、C瓶中的液体为CO2缓冲液,NaOH溶液具有吸收CO2的作用。)
(1)图甲装置处于适宜的光照强度下,C瓶叶肉细胞中线粒体可以为叶绿体提供____________。
(2)图甲所示的实验设计能探究____________(任写两个)因素对光合作用的影响。
(3)D装置玻璃管中红墨水的移动方向是____________(填“向左”向右”或“不动”),请写出O2直接参与该过程的反应式____________________________________。
(4)图乙中的曲线___________可以表示C装置内叶片与D装置内叶片不同的生理活动,理由是__________。
(5)对图甲C装置中的叶片进行脱水称重,欲使其质量最大,结合图乙中的曲线应选择_________点左右摘取叶片。
8.(10分)细胞生命活动的稳态离不开基因表达的调控,mRNA降解是重要调控方式之一。
(1)在真核细胞的细胞核中,_________酶以DNA为模板合成mRNA。mRNA的5′端在相关酶作用下形成帽子结构,保护mRNA使其不被降解。细胞质中D酶可催化脱去5′端帽子结构,降解mRNA,导致其无法_________出相关蛋白质,进而实现基因表达调控。
(2)脱帽降解主要在细胞质中的特定部位——P小体中进行,D酶是定位在P小体中最重要的酶。科研人员首先构建D酶过量表达细胞。
①科研人员用_________酶分别切割质粒和含融合基因的DNA片段,连接后构建图1所示的表达载体。将表达载体转入Hela细胞(癌细胞)中,获得D酶过量表达细胞,另一组Hela细胞转入_________作为对照组。在含5%_________的恒温培养箱中培养两组Hela细胞。
②通过测定并比较两组细胞的D酶基因表达量,可确定D酶过量表达细胞是否制备成功。请写出从RNA和蛋白质水平检测两组细胞中D酶量的思路。
RNA水平:_________。
蛋白质水平:_________。
(3)为研究D酶过量表达是否会促进P小体的形成,科研人员得到图2所示荧光测定结果。
①D酶过量表达的Hela细胞荧光结果表明,D酶主要分布在_________中。
②比较两组荧光结果,推测_________。
(4)研究发现细菌mRNA 虽没有帽子结构,但其与mRNA降解相关的R酶也具有脱帽酶活性,可推测脱帽活性可能出现在真核生物mRNA的帽子结构出现_________;从进化的角度推测,D酶和R酶的_________序列具有一定的同源性。
9.(10分)下图为一种单基因遗传病的系谱图,相关基因用A、a表示。(图示过程无变异发生)请据图回答下列问题:
(1)若该遗传病是伴X染色体遗传病,则Ⅲ2的基因型是____________,图谱中一定为杂合子的个体是____________,Ⅰ1的致病基因的传递过程体现了_____________的遗传特点。
(2)如果该遗传病的致病基因位于常染色体上,则第Ⅲ代中__________的一个致病基因一定来源于Ⅰ1,判断理由是________________________。
(3)图中三代全部个体中的_______与正常人婚配,最容易验证基因A、a是否位于X染色体上,若A、a位于X染色体上,则其后代表现型特点为___________________。
10.(10分)A、转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C代表结构或细胞):
(1)图中①过程用到的酶是____,所形成的B叫做______。
(2)②过程常用____处理农杆菌,使之成为_____细胞,利于完成转化过程。
(3)图中③过程需要用到的激素是__________________________。
(4)在分子水平上,可采用______的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。
B、野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。
(1)专家在实验中,需用到的酶主要有__________________和____________________等。
(2)专家在实验中,用于诱导融合使用的化学试剂是____________________。
(3)对于农民,种植杂交系马铃薯除可获得较高的收成外,还有什么优点?(要求写出两点)_____________________________________________________________________________________
11.(15分)乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理如图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)图2中的2A11为特异性启动子,则2A11应在番茄的 ____________(器官)中表达。
(2)从番茄成熟果实中提取 ___________为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因并扩增。
(3)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacⅠ和XbaⅠ的酶切位点,用限制酶____________对上述两个基因进行酶切,再串联成融合基因,相应的Ti质粒应用限制酶 _______________进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(4)为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因 _______(正向/反向)插入在启动子 2A11 的下游即可构成反义融合基因。将表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有___的培养基中,可筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,____________(填“能”/“不能”)用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段做探针进行检测,理由是____________。
参考答案
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1、D
【解析】
本题应选用配子法来计算基因型概率。在开始审题的时候看到有两对等位基因,但是由于亲本均为bb,因此只要考虑Aa和AA这一对基因,此时应选择基因的分离定律解题。
【详解】
已知亲本的基因型是Aabb和AAbb,分析基因型可知只要考虑A与a这一对相对性状个体间的自由交配(因为两个亲本都是bb,后代也全为bb)。据题意无论雌性或雄性,都有Aa和AA两种类型,Aa:AA=1:2,这样亲本AA占2/3、Aa占1/3,这样亲本产生的配子中A占1/3×1/2+2/3=5/1,a占1/1.无论雌、雄均有这两种,均为这样的比例,因此后代AA的概率为5/1×5/1=25/31,aa的概率为1/1×1/1=1/31,Aa的概率2×5/1×1/1=10/31,因此该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为25/31+1/31=13/18。
故选D。
2、D
【解析】
分析图示可知,COVID-19病毒与靶细胞膜上的受体结合,将其遗传物质基因组RNA注入宿主细胞中,基因组RNA通过复制形成-RNA,-RNA经过复制可形成多种长度的mRNA,进而翻译形成多种蛋白质。由于基因组RNA碱基序列和mRNA相同,所以某种mRNA还可以作为遗传物质参与该病毒的合成。
【详解】
A、由图可知,病毒侵入细胞时需要与细胞膜上的受体识别并结合,由于COVID-19的受体分布在肺部细胞上,故COVID-19几乎只感染肺部细胞是因为侵入细胞时必需要与其膜上的特定的受体结合,A正确;
B、由图可知,一个COVID-19的RNA分子复制出一个新COVID-19的RNA需要先由+RNA复制形成-RNA,然后再形成mRNA,由于COVID-19病毒的基因组为单股正链RNA,与mRNA序列相同,所以上述经过两次RNA复制后可形成该病毒的遗传物质,单股正链RNA中含有m个碱基,所以两次复制共需要约2m个核苷酸,B正确;
C、由于mRNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸,单股正链RNA中含m个碱基,所以mRNA中最多含m个碱基,故该病毒基因所控制合成最长多肽链的氨基酸数不超过m/3,C正确;
D、抗体和记忆细胞在体内存活的时间是有限的,尤其抗体存在的时间较短,所以已被治愈的患者体内一段时间内可存在该病毒的抗体和记忆细胞,D错误。
故选D。
3、B
【解析】
放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用,如:
(1)用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,用32P标记噬菌体的DNA,分别侵染细菌,最终证明DNA是遗传物质;
(2)用3H标记氨基酸,探明分泌蛋白的合成与分泌过程;
(3)15N标记DNA分子,证明了DNA分子的复制方式是半保留复制;
(4)卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径,即CO2→C3→有机物;
(5)鲁宾和卡门用18O标记水,证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】
A、卡尔文采用同位素标记法,发现光合作用过程中的碳循环途径,A错误;
B、人鼠细胞融合实验不能用放射性同位素标记法完成,因为目前技术只能检测放射性物质,但是不能明确该放射性是哪种元素发出的,即使用35S标记蛋白质,也不能证明膜的流动性,教材上是用荧光标记蛋白质来完成该实验的,B正确;
C、T2噬茵体侵染大肠杆菌的实验采用同位素标记法证明了DNA是遗传物质,C错误;
D、科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素示踪技术,以含有15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N的培养液中、然后,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置,进而证明了DNA的复制特点为半保留复制,D错误。
故选B。
本题以同位素标记法为背景,考查光合作用、细胞膜的流动性实验、噬菌体侵染细菌实验、DNA复制等相关知识,对于此类试题,需要考生了解人类科学史的研究,掌握不同时期不同科学家进行的遗传实验过程、采用的实验方法、得出的实验结论等知识,能结合所学的知识准确判断各选项。
4、C
【解析】
真核细胞还是原核细胞的基因都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成;真核细胞基因的编码区是间隔的,不连续的,分为外显子:能够编码蛋白质的序列和内含子:不能编码蛋白质的序列。
【详解】
A、真核生物RNA与基因组DNA杂交后,突起的是基因中的内含子片段,是DNA而非RNA,A错误;
B、RNA是基因转录出来的,没有配对的部分也是基因DNA中的内含子片段,而不是非基因片段,B错误;
C、转录出来的RNA经过剪接加工,切除了内含子对应的RNA片段,C正确;
D、RNA逆转录形成的cDNA也没有内含子,与基因组DNA杂交仍然会出现突起,D错误。
故选C。
5、C
【解析】
由题意可知,可以通过两条途径获得F1的优良性状,途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代,途径2中先对作物M的F1植株进行基因改造,再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞,导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息,再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚,该个体与N植株的遗传信息一致。
【详解】
A、途径1是通过减数分裂形成配子,而途径2中通过有丝分裂产生配子,有丝分裂过程中不发生基因重组,A正确;
B、由题意可知,要保持F1优良性状需要基因杂合,一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2,若该植株有n对独立遗传的等位基因,根据自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n,故自交胚与F1基因型(基因杂合)一致的概率为1/2n,B正确;
C、克隆胚的形成为有丝分裂,相当于无性繁殖过程,子代和N植株遗传信息一致,故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%,C错误;
D、途径1产生自交胚的过程存在基因重组,F1产生的配子具有多样性,经受精作用后的子代具有多样性,不可保持F1的优良性状;而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组,子代和亲本的遗传信息一致,可以保持F1的优良性状,D正确。
故选C。
6、D
【解析】
由题意可知,黑色的基因型为A-bb,黄色的基因型为aaB-,白色的基因型为A-B-和aabb。
【详解】
A、自然界中该动物白毛个体的基因型有5种,如AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb,A正确;
B、含A、B基因的个体是由于翻译过程受阻毛色呈白色,B正确;
C、F1的基因型为AaBb,若F1的不同个体杂交,F2中黑毛:黄毛:白毛个体数量之比接近3∶3∶10即为9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因独立遗传,C正确;
D、若F1AaBb的不同个体杂交,F2中白毛个体的比例为1/2,说明A和b基因、a和B基因位于一对同源染色体上,则F2中黑毛个体A-bb的比例为1/4,D错误。
故选D。
二、综合题:本大题共4小题
7、CO2和H2O 水、光照、二氧化碳 向左 Ⅰ D装置内叶片只有呼吸作用,而C装置内叶片还有光合作用图乙中曲线有为0的时间段,由于无光条件下不能进行光合作用,故曲线1表示的光合作用与D装置内叶片的生理活动不同(或曲线Ⅰ主要在有光时才有相关生理活动进行,故曲线Ⅰ表示的光合作用,与之不同)(或曲Ⅱ在0—24点都能进行,曲线Ⅱ表示呼吸作用,故曲线Ⅰ表示的光合作用,与之不同) 18
【解析】
1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,
①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成;
②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP,第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP,第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
3、无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同,第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸,其场所是细胞质基质。
【详解】
(1)线粒体可以将丙酮酸彻底氧化分解生成CO2,并在有氧呼吸第三阶段产生H2O,H2O可以参与光合作用光反应,CO2可以参与光合作用暗反应。
(2)图甲中,A叶片割断主叶脉,导管被切断,这样A叶片的前端部分就得不到从根运输来的水分,因此,A叶片割断处的前端和后端部分就形成以水为唯一变量的对照实验组;
B叶片和C叶片,唯一不同的变量是光,是以光为变量的对照实验;
C叶片和D叶片,唯一不同的变量是二氧化碳,是以二氧化碳为变量的对照实验。
因此,图甲所示的实验设计能探究水、光、二氧化碳等因素对光合作用的影响。
(3))D装置中叶片进行呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳,而释放的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了,导致D装置中气体减少,气压降低,因此D装置弯玻璃管中红墨水的移动方向是向左移动。O2参与有氧呼吸第三阶段的反应,和[H]结合生成水,并释放大量能量,其反应式为:。
(4)C装置的植株既可以进行光合作用,又可以进行呼吸作用,而D装置植株由于缺少光照,所以只进行呼吸作用,或曲线Ⅰ主要在有光时才有相关生理活动进行,故曲线Ⅰ表示的光合作用,曲Ⅱ在0—24点都能进行,曲线Ⅱ表示呼吸作用,所以C装置内叶片与D装置内叶片不同的生理活动的曲线是曲线Ⅰ。
(5)光合作用制造有机物,光合作用的时间越长,制造的有机物越多,叶片脱水后质量越大。因此,“对图甲C装置中的叶片进行脱水称重,欲使其质量最大”,结合图乙中的曲线应选择18点左右摘取叶片,因为此时植物叶片的光合强度等于呼吸强度,叶片内有机物不再积累增加。
本题考查光合作用和呼吸作用的知识,识记光合作用和呼吸作用的过程,找到实验装置的自变量和因变量是解答该题的关键。
8、RNA聚合 翻译 XhoⅠ和SalⅠ 空质粒(不含融合基因的质粒) CO2 分别提取两组细胞总RNA,逆转录形成cDNA,用D酶基因的特异性序列设计引物,通过PCR技术,测定并比较两组细胞D-mRNA量(提取两组细胞的总RNA,用D酶基因的特异性序列设计基因探针,测定并比较两组D-mRNA量) 检测两组细胞中红色荧光的量来反映D酶的量 细胞质 D过量表达会促进P小体形成 之前 氨基酸
【解析】
基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
目的基因的检测与鉴定
①首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。
②其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用分子杂交技术。
③最后检测目的基因是翻译成蛋白质,方法是采用抗原一抗体杂交技术。
④讲行个体生物学鉴定。
生物进化的方向是:从简单到复杂, 从低级到高级 ,水生到陆生,由原核到真核。
基因能够通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,基因控制蛋白质合成需要经过转录和翻译两个过程。
【详解】
(1)在真核细胞的细胞核中,以部分解旋的DNA的一条链为模板在RNA聚合酶的催化下,利用细胞核内游离的核糖核苷酸合成RNA(mRNA)的过程称为转录。通常情况下,转录出的mRNA从核孔进入细胞质中与核糖体结合,完成后续的翻译过程,实现基因对蛋白质的控制,当细胞质中D酶可催化脱去5′端帽子结构,降解mRNA,导致其无法翻译出相关蛋白质,进而实现基因表达调控。
(2)①由图中表达载体的模式图显示XhoⅠ和SalⅠ两种限制酶的识别位点位于融合基因的两端,故可推测科研人员用XhoⅠ和SalⅠ酶分别切割质粒和含融合基因的DNA片段,进而实现了基因表达载体的构建。将表达载体转入Hela细胞(癌细胞)中,获得D酶过量表达细胞,为了设置对照,对照组的处理是将空质粒(不含融合基因的质粒)转入Hela细胞。在含5% CO2 的恒温培养箱中培养两组Hela细胞。
②基因的表达包括转录和翻译两个步骤,转录的产物是RNA,翻译的产物是蛋白质,为了检测比较两组细胞的D酶基因表达量,可通过比较两组细胞中RNA和蛋白质水平即可
在RNA水平采取的方法为:分别提取两组细胞总RNA,逆转录形成cDNA,用D酶基因的特异性序列设计引物,通过PCR技术,测定并比较两组细胞D-mRNA量(提取两组细胞的总RNA,用D酶基因的特异性序列设计基因探针,测定并比较两组D-mRNA量)。
蛋白质作为生物性状的表达者,由于D酶基因和荧光基因融合在一起,故可通过检测荧光蛋白的量确定D酶的表达量,具体做法为:检测两组细胞中红色荧光的量来反映D酶的量。
(3)为研究D酶过量表达是否会促进P小体的形成,科研人员得到图2所示荧光测定结果,由图2的实验结果可知。
①D酶过量表达的Hela细胞荧光主要在细胞质中显示,故可知,D酶主要分布在细胞质中。
②结果显示D酶过量表达的Hela细胞中P小体较多,故推测D过量表达会促进P小体形成。
(4)生物进化的顺序为由原核生物进化为真核生物,细菌为原核生物,研究发现细菌mRNA 虽没有帽子结构,但其与mRNA降解相关的R酶也具有脱帽酶活性,故此可推测脱帽活性可能出现在真核生物mRNA的帽子结构出现之前;从进化的角度推测,D酶和R酶的氨基酸序列应该具有一定的同源性。
熟知基因工程的一般步骤和相关的操作要的是解答本题的关键!获取题目中的有用信息进行合理的分析综合是解答本题的另一关键!
9、XAXA或XAXa Ⅰ2、Ⅱ2和Ⅱ4 交叉遗传 Ⅲ1 Ⅲ1患病,则其基因型为aa,其中一个基因a遗传自母亲,其外祖父I1患病,基因型为aa,而其母亲正常,故其母亲的基因a必然遗传自其外祖父(或Ⅲ1的外祖父患病,为隐性纯合子,母亲正常,基因型为Aa,所以Ⅲ1母亲的基因a遗传自其外祖父。Ⅲ1患病,则其基因型为aa,故其母亲的基因a遗传给了Ⅲ1) Ⅲ3 女孩均正常,男孩均患病
【解析】
1、判断患病遗传方式的“口诀”:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子正常非伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,母女正常非伴性。
2、Ⅱ1和Ⅱ2正常,出生患病Ⅲ1,故该病属于隐性遗传病。
【详解】
(1)若该遗传病是伴X染色体遗传病,则是X染色体隐性遗传病,Ⅱ1和Ⅱ2表现正常,Ⅲ1基因型是XaY,Ⅱ1和Ⅱ2的基因型是XAY和XAXa,所以Ⅲ2的基因型是XAXA、XAXa;由于Ⅲ3、Ⅱ3、Ⅰ1是该病的患者,所以Ⅰ2、Ⅱ2和Ⅱ4是杂合子;Ⅰ1将其患病基因传递至Ⅱ2,Ⅱ2将致病基因传递至Ⅲ1,体现了X染色体隐性遗传病的交叉遗传的特点。
(2)如果该遗传病的致病基因位于常染色体上,Ⅲ1患病,则其基因型为aa,其中一个基因a遗传自母亲,其外祖父I1患病,基因型为aa,而其母亲正常,故其母亲的基因a必然遗传自其外祖父(或Ⅲ1的外祖父患病,为隐性纯合子aa,母亲正常,基因型为Aa,所以Ⅲ1母亲的基因a遗传自其外祖父I1),所以第Ⅲ代中Ⅲ1的一个致病基因一定来源于Ⅰ1。
(3)基因A、a如果位于X染色体上,则选择患病女孩Ⅲ3(XaXa)和正常人XAY婚配,所生孩子女孩(XAXa)均正常,男孩(XaY)均患病。
本题结合系谱图,考查人类遗传病及伴性遗传,要求考生识记人类遗传病的特点,能利用口诀,根据系谱图判断遗传病的遗传方式,进而判断相应个体的基因型。
10、DNA连接酶 基因表达载体(重组质粒) CaCl2溶液(或Ca2+) 感受态 生长素和细胞分裂素 抗原—抗体杂交 纤维素酶 果胶酶 聚乙二醇(PEG) 可少施农药;可在盐碱地区种植
【解析】
分析题图:①表示基因表达载体的构建过程;②将目的基因导入受体细胞(农杆菌转化法);③④表示植物组织培养过程,其中③是脱分化过程、④是再分化过程。图中A是目的基因、B是基因表达载体(由启动子、终止子、目的基因和标记基因等部分构成)、C是愈伤组织。
【详解】
A、(1)图解中A表示具有黏性末端的目的基因,它与质粒(上有切口,表示已被限制酶切割)结合形成重组质粒B的过程中,需用到DNA连接酶连接;形成的B叫做基因表达载体(重组质粒)。
(2)图中② 过程是将重组质粒导入农杆菌,由于受体细胞是细菌,所以常用Ca2+处理细胞,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,称为感受态细胞,以完成转化过程。
(3)③是脱分化形成愈伤组织,需要激素:生长素和细胞分裂素。
(4)在检查转基因草莓果实提取液中有无相应抗原,应用抗原—抗体杂交的方法检测,如出现杂交带,表明已出现相应产物。
B、(1)专家在实验中用到的是植物体细胞杂交技术,需要纤维素酶和果胶酶。
(2)植物细胞融合中诱导融合的化学试剂是聚乙二醇(PEG)。
(3)野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,所以可少施农药;可在盐碱地区种植。。
本题考查基因工程的原理及技术、植物体细胞杂交等知识,意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
11、果实 RNA Xbal BamHl和Sacl 反向 卡那霉素 不能 番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因,能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交
【解析】
分析题意和题图:番茄细胞中原有靶基因控制合成的ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。图1所示为反义基因转录成的RNA可与靶基因转录出的mRNA形成RNA双链,使靶mRNA不能与核糖体结合或被RNA酶降解,从而阻止了ACC氧化酶和ACC合成酶的合成,影响细胞中乙烯的合成,使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2所示的基因表达载体的组成包括复制原点、启动子、终止子、标记基因和目的基因,目的基因插入点在启动子和终止子之间。
【详解】
(1)乙烯具有促进果实成熟的作用,因此图2中的2A11为特异性启动子,则2A11应在番茄的果实中表达。
(2)从番茄成熟果实中提取RNA为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因并扩增。
(3)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacⅠ和XbaⅠ的酶切位点,要将两个基因融合,需用同一种限制酶即XbaⅠ酶对上述两个基因进行酶切,再用DNA连接酶串联成融合基因,这样融合基因上有三个限制酶切点:BamHⅠ、XbaⅠ、SacⅠ,其中限制酶BamHⅠ、SacⅠ分别位于融合基因的两端,因此相应的Ti质粒应用限制酶BamHl和Sacl进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(4)反义融合基因是由番茄果实细胞中的靶基因转录出的mRNA反转录形成的,因此为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因反向插入在启动子 2A11 的下游即可构成反义融合基因。将表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有卡那霉素的培养基中,可筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,因为番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因,能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交,所以不能用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段做探针进行检测。
解答本题的关键是:1.读取题干信息,结合题图1,弄清反义基因是如何形成的。2.反义mRNA和靶mRNA实质上是分别由靶基因的两条链为模板转录而来。3.结合题图和题意分析融合基因为何是反向插入在启动子 2A11 的下游。
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