植物能在分子、生理生化等水平上对逆境作出应答,提高自身的胁迫耐受性并将“胁迫记忆”遗传给子代。研究发现,这种记忆往往是与表观遗传修饰有关,某实验室以药用植物活血丹为材料,设计实验研究表观遗传修饰对生物性状的影响。
(材料与用具:成熟的活血丹母株若干、UV-B荧光灯、培养盆、烘箱、天平等)
(要求与说明:UV-B辐射处理的具体操作、甲基化水平检测具体方法等不作要求)
(1)补充实验步骤:
①_______________ 。
②A组_______________ ,B组接受1天的UV-B辐射处理,C组接受20天的UV-B辐射处理,D组接受40天的UV-B辐射处理,其余时间均在温室自然环境中培养。
③待第41天,每株基本均已通过无性繁殖方式生长出3~4级子株,采集母株和各级子株的根、茎、叶,测量其叶面积,然后对材料进行______________ ,计算叶/总生物量;并提取相关物质测量各组的DNA甲基化水平。母株的各指标检测结果如下表:
(2)根据实验结果表格绘制各组母株叶面积和甲基化水平关系的柱形图。______________
(3)若检测到B组各级子株甲基化水平与其母株_______________ (选填“无明显差异”或“存在差异”),C、D组各级子株甲基化水平与其母株_______________ (选填“无明显差异”或“存在差异”),则能说明活血丹母株在UV-B辐射下能产生可遗传的胁迫记忆,且辐射时间越长记忆延续代数越多。
(4)有人认为本实验无法排除不同基因型活血丹个体的遗传差异,请你改进相关方案________________ 。
(5)若基因甲基化则会导致RNA聚合酶不能与DNA分子结合而影响基因的表达。由此推测,肿瘤的发生不仅仅在于细胞中DNA突变,也可能与肿瘤细胞中的_______________ 基因异常甲基化有关。
(材料与用具:成熟的活血丹母株若干、UV-B荧光灯、培养盆、烘箱、天平等)
(要求与说明:UV-B辐射处理的具体操作、甲基化水平检测具体方法等不作要求)
(1)补充实验步骤:
①
②A组
③待第41天,每株基本均已通过无性繁殖方式生长出3~4级子株,采集母株和各级子株的根、茎、叶,测量其叶面积,然后对材料进行
组别 | A | B | C | D |
叶面积(cm2) | 25 | 15 | 14 | 8 |
叶/总生物量(%) | 53 | 47 | 50 | 50 |
甲基化水平(%) | 33 | 29 | 26 | 21 |
(2)根据实验结果表格绘制各组母株叶面积和甲基化水平关系的柱形图。
(3)若检测到B组各级子株甲基化水平与其母株
(4)有人认为本实验无法排除不同基因型活血丹个体的遗传差异,请你改进相关方案
(5)若基因甲基化则会导致RNA聚合酶不能与DNA分子结合而影响基因的表达。由此推测,肿瘤的发生不仅仅在于细胞中DNA突变,也可能与肿瘤细胞中的
更新时间:2022/06/25 22:17:15
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非选择题-解答题组
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适中
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解题方法
【推荐1】回答下面问题:
(1)某豌豆品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状,基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如下图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。
①基因S转录的场所是_______ ,需要的酶是______ 。发生转录时,作为模板链的是图1中的____ 链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失,则该处对应的密码子将改变为___________ 。
②某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型。S、s和M、m_____ (填能或不能)遵循自由组合定律,在此过程中出现的变异的类型属于____________ ,其原因是在减数分裂过程中发生了___________ 。
(2)赤霉素与生长素都能促进茎的伸长,两者具有协同作用。为了验证此结论,某兴趣小组做了如下实验:(说明:协同作用是指两种或多种物质共同作用,其效果比每种物质单独起作用的效果之和还要大的现象。所用溶液的浓度符合实验要求;溶液的量不作要求)
①完善实验步骤:第一步:取生长状况相同的豌豆幼苗,从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段____ ;
第二步:___________ ;
第三步:每隔一段时间,测量茎切段长度一次,并求平均值,进行数据分析
②请设计记录该实验数据的表格______ ;
③实验结果分析:赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长,两者的关系可用如图表示。据图分析,两者对茎伸长具有协同作用的合理解释是赤霉素对生长素的合成具有___ 作用,对生长素的分解具有_______ 作用。
(1)某豌豆品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状,基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如下图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。
①基因S转录的场所是
②某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型。S、s和M、m
(2)赤霉素与生长素都能促进茎的伸长,两者具有协同作用。为了验证此结论,某兴趣小组做了如下实验:(说明:协同作用是指两种或多种物质共同作用,其效果比每种物质单独起作用的效果之和还要大的现象。所用溶液的浓度符合实验要求;溶液的量不作要求)
①完善实验步骤:第一步:取生长状况相同的豌豆幼苗,从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段
第二步:
第三步:每隔一段时间,测量茎切段长度一次,并求平均值,进行数据分析
②请设计记录该实验数据的表格
③实验结果分析:赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长,两者的关系可用如图表示。据图分析,两者对茎伸长具有协同作用的合理解释是赤霉素对生长素的合成具有
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名校
【推荐2】水稻(2n=24)自花受粉,水稻的无香味(Y)对有香味(y)为显性。无香味人工杂交水稻(如图1)经过长期诱变处理得到以下三种类型的变异(如图2)。
(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基的________________ ,属于________ (填“显性”或“隐性”)突变。
(2)若类型二的植株M可正常产生配子,各种配子活力相同且可育,但含Y或y基因的个体才能存活,则该变异个体自交后代的表型及分离比是____________ 。
(3)类型三的植株N自交,子代无香味∶有香味=2∶1,对该异常分离比的出现,同学们经讨论分析提出两种假说。假说一:含两条缺失染色体的受精卵不能发育;假说二:含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。为了探究假说的正确性,请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。
实验方案:任选一株________ 植株作父本和____________________ 进行杂交,统计子代表型及分离比。
预期结果和结论:
①若_________________________ ,则假说一正确;
②若_____________________________ ,则假说二正确。
(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基的
(2)若类型二的植株M可正常产生配子,各种配子活力相同且可育,但含Y或y基因的个体才能存活,则该变异个体自交后代的表型及分离比是
(3)类型三的植株N自交,子代无香味∶有香味=2∶1,对该异常分离比的出现,同学们经讨论分析提出两种假说。假说一:含两条缺失染色体的受精卵不能发育;假说二:含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。为了探究假说的正确性,请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。
实验方案:任选一株
预期结果和结论:
①若
②若
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【推荐3】视网膜色素变性(P)是视网膜感光细胞和色素上皮细胞变性导致夜盲和进行性视野缺损的致盲眼底病,目前已证实这是一种单基因遗传病。科研人员对患者甲和乙进行家系调查,得两个系谱图。图1是患者甲家系图2是患者乙家系。
(1)据图分析,甲所患RP的遗传方式为____________ 染色体上的_____________ 遗传。乙所患RP的遗传方式与甲____________ (填“相同”或“不同”)。
(2)研究发现,来自不同国家和地区的多个即患者家系,都是同一基因发生了不同的突变,说明基因突变具有____________ 的特点。同时还发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关,说明基因突变还具有____________ 的特点。
(3)与正常人相比,某RP患者3号染色体上某基因模板链的互补碱基序列发生了改变(如下图),据此可推断患者该基因mRNA上发生的碱基改变是____________ 。
(4)研究发现,乙家系的致病原因与rp2基因有关,科研人员进一步研究突变的rp2基因对影响感光细胞感光能力的两种蛋白P1和P2表达的影响,得到下图所示结果(条带越宽,含量越高)。
①据图推测rp2基因突变导致视觉异常的原因可能是____________ 。
②目前,我国科学家利用基因编辑技术将视同膜色素变性基因进行编辑后导入患者眼部,可以重获部分视觉功能,该成果给患者带来了曙光。但是,基因型相同患者在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁,这一事实说明该致病基因的表达还受____________ 的影响。如果进行该病发病率调查采取具体措施是____________ 。
(1)据图分析,甲所患RP的遗传方式为
(2)研究发现,来自不同国家和地区的多个即患者家系,都是同一基因发生了不同的突变,说明基因突变具有
(3)与正常人相比,某RP患者3号染色体上某基因模板链的互补碱基序列发生了改变(如下图),据此可推断患者该基因mRNA上发生的碱基改变是
(4)研究发现,乙家系的致病原因与rp2基因有关,科研人员进一步研究突变的rp2基因对影响感光细胞感光能力的两种蛋白P1和P2表达的影响,得到下图所示结果(条带越宽,含量越高)。
①据图推测rp2基因突变导致视觉异常的原因可能是
②目前,我国科学家利用基因编辑技术将视同膜色素变性基因进行编辑后导入患者眼部,可以重获部分视觉功能,该成果给患者带来了曙光。但是,基因型相同患者在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁,这一事实说明该致病基因的表达还受
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【推荐1】图1是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质,编号表示过程。图2为图1中A的某一片段放大后的模式图,回答下列问题。
(1)过程④的名称是____________ ,真核生物中发生过程②和④主要的酶分别是____________ 和____________ 。
(2)若A的模板链序列为5'-GGACTGATT-3',则B的序列为____________。
(3)图1各过程能在造血干细胞和高度分化的肌肉细胞内能发生的过程是分别是_________ 和_________ 。(用编号表示)
(4)图2中由1、2、3构成的单体名称是____________ ,图2含____________ 个游离的磷酸基团。该片段中有1000个碱基对,其中含有胞嘧啶600个,该DNA连续复制多次,最后一次复制消耗了周围环境中6400个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA共复制了____________ 次。
(5)在真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有____________。
(1)过程④的名称是
(2)若A的模板链序列为5'-GGACTGATT-3',则B的序列为____________。
A.5'-CCUGACUAA-3' | B.5'-AAUCAGUCC-3' |
C.5'-UUAGUCAGG-3' | D.5'-GGACUGAUU-3' |
(4)图2中由1、2、3构成的单体名称是
(5)在真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有____________。
A.一个DNA分子可能连接多个甲基 |
B.胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 |
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 |
D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变 |
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【推荐2】2015年我国计划生育政策作出调整,一对夫妇可生育2个孩子。某对夫妇表型正常,已有一个表型正常的6岁女儿,妻子再次怀孕后到医院进行产前诊断。
(1)若结果显示此胎儿有红绿色盲基因(Xb),则该致病基因来自______________ (填“父亲”或“母亲”);其姐姐的基因型可能是______________
(2)若结果显示此胎儿是白化病基因纯合子(aa),则其父亲的基因型是______________
(3)经过检查,医生推测这对夫妻的6岁女儿同时携带有红绿色盲(Xb)基因和白化病(a)致病基因,则该女儿的基因型为______________
(4)医生还为该孕妇检测胎儿患21三体综合征的风险。21三体综合征是一种______________ (填“基因突变”或“染色体异常”)遗传病。
(5)研究表明,在遗传中,有部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,这种甲基化修饰可以传递给后代,使后代出现同样的表型,这种现象称为______________
(6)基因突变是生物变异的根本来源。基因突变是指DNA分子中发生______________ 的增添、缺失或______________ ,从而引起的基因碱基序列的改变。
(1)若结果显示此胎儿有红绿色盲基因(Xb),则该致病基因来自
(2)若结果显示此胎儿是白化病基因纯合子(aa),则其父亲的基因型是
(3)经过检查,医生推测这对夫妻的6岁女儿同时携带有红绿色盲(Xb)基因和白化病(a)致病基因,则该女儿的基因型为
(4)医生还为该孕妇检测胎儿患21三体综合征的风险。21三体综合征是一种
(5)研究表明,在遗传中,有部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,这种甲基化修饰可以传递给后代,使后代出现同样的表型,这种现象称为
(6)基因突变是生物变异的根本来源。基因突变是指DNA分子中发生
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【推荐3】某二倍体自花传粉植物(2n=14)的花色有白色、黄色和红色三种,Y基因表达的酶Y使白色物质转化为黄色色素,R基因表达的酶R使黄色色素转化为红色色素,A基因表达的产物完全抑制Y基因的表达,色素转化的关系如图所示。3对等位基因独立遗传。请回答下列问题:
(1)正常情况下,该植物减数分裂I前期细胞中有_____ 种形态的染色体。黄色花色的基因型有____ 种。基因型为AAyyrr的白花植株和纯合黄花植株杂交,F1自交,F2植株的表型及比例为_____ ,F2白花中纯合子的比例为____ 。
(2)基因型为aaYyRr的植株自交,子代花色的表型及比例是____ 。
(3)DNA甲基化会引起表观遗传。若将亲本黄花Y基因的-CCGG-位点甲基化,可使其变为白花个体。有报道称受精卵中来自父方的Y基因都会甲基化,而来自母方的Y基因都不会甲基化。现有纯合黄花与白花(aayyrr),请设计杂交实验验证该报道的真实性。
实验思路:______ 。
预期结果:_______ 。
(1)正常情况下,该植物减数分裂I前期细胞中有
(2)基因型为aaYyRr的植株自交,子代花色的表型及比例是
(3)DNA甲基化会引起表观遗传。若将亲本黄花Y基因的-CCGG-位点甲基化,可使其变为白花个体。有报道称受精卵中来自父方的Y基因都会甲基化,而来自母方的Y基因都不会甲基化。现有纯合黄花与白花(aayyrr),请设计杂交实验验证该报道的真实性。
实验思路:
预期结果:
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