某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CpG”的区域,称为“CpG”岛。其中的胞嘧啶在发生甲基化后变成5—甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。请回答下列问题:
(1)由于图2中过程①的复制方式是____________________ ,因此,过程②必须经过____________________ (填“从头甲基化酶”或“维持甲基化酶”)的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)研究发现,启动子中“CpG”岛的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制_______________ 过程。这种通过基团修饰而调节基因表达的现象被称为_______________ ,其特点包括_____________________________ (写出2点即可)。
(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。如图3。图示雌、雄鼠的基因型均为Aa,但雄鼠却表现为生长缺陷,原因是_______________ 。其中雌性小鼠的A基因来自它的_______________ (填“父方”或“母方”),理由是_______________ 。
(4)为确定一生长缺陷雄鼠的基因型,让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠杂交,若后代__________ ,则其基因型为aa;若后代__________ ,则其基因型为___________ 。
(1)由于图2中过程①的复制方式是
(2)研究发现,启动子中“CpG”岛的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制
(3)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。如图3。图示雌、雄鼠的基因型均为Aa,但雄鼠却表现为生长缺陷,原因是
(4)为确定一生长缺陷雄鼠的基因型,让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠杂交,若后代
更新时间:2024-01-22 13:43:50
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【推荐1】普通小麦有6个染色体组(AABBDD),分别来自三个不同的物种。普通小麦在减数分裂过程中仅来自同一物种的同源染色体联会。普通小麦既能自花传粉也能异花传粉,但人工杂交十分困难。我国科学家从太谷核不育小麦中精准定位了雄性不育基因PG5,该基因相对于可育基因为显性且位于一对同源染色体上,含该基因的花粉不育。回答下列问题:(注:若小麦出现花粉不育,表型为不育小麦)
(1)太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去_____________ 的步骤,杂交过程中纯合的太谷核不育小麦可作为_____________ (填“父本”或“母本”)。
(2)若将一个PG5基因导入普通小麦受体细胞并培育成植株,该植株作为母本与正常的植株杂交得F1,F1的所有植株随机受粉,则F2中不育小麦所占比例是_____________ ;若将两个PG5基因导入受体细胞并培育成植株,其产生的花粉中不育花粉的比例可能为_____________ 。
(3)科学家发现一株纯合野生可育小麦表型为抗白粉病,且该性状是由隐性基因pml2决定的,现有纯合不抗白粉病太谷核不育小麦若干,请设计实验探究抗白粉病基因pml2与PG5基因是否位于同一对染色体上,写出实验思路并预测实验结果及结论。
实验思路:__________________ 。
实验结果及结论:
若__________________________ ,则说明抗白粉病基因pml2与PG5基因位于同一对染色体上;
若__________________________ ,则说明抗白粉病基因pml2与PG5基因不位于同一对染色体上。
(1)太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去
(2)若将一个PG5基因导入普通小麦受体细胞并培育成植株,该植株作为母本与正常的植株杂交得F1,F1的所有植株随机受粉,则F2中不育小麦所占比例是
(3)科学家发现一株纯合野生可育小麦表型为抗白粉病,且该性状是由隐性基因pml2决定的,现有纯合不抗白粉病太谷核不育小麦若干,请设计实验探究抗白粉病基因pml2与PG5基因是否位于同一对染色体上,写出实验思路并预测实验结果及结论。
实验思路:
实验结果及结论:
若
若
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(0.4)
【推荐2】某动物(XY型性别决定)有尾和无尾由位于常染色体上的等位基因(E/e)控制,基因型为EE的个体表现为有尾,ee的个体表现为无尾,Ee的个体雄性表现为有尾,雌性表现为无尾。毛色由另一对位基因(D/d)控制。纯合的白毛无尾雌性个体与纯合的黑毛有尾雄性个体为亲本进行杂交,F1中雌性个体均表现为黑毛无尾,雄性个体均表现为白毛有尾:无致死效应。请回答下列问题:
(1)E/e、D/d 两对基因的遗传遵循_____ 判断依据是__________ 。F1中雌雄个体杂交,F2中出现_____ 种表现型,其中白毛有尾雌性个体占_____ 。
(2)一只有尾黑毛雄性个体与一只无尾白毛雌性个体多次杂交,所得F1中雌性全为无尾,雄性既有无尾又有有尾。请写出相关遗传图解___________________ 。
(3)科研人员将荧光蛋白基因导入该动物的受精卵中,筛选出荧光蛋白基因成功整合到常染色体上的个体。经检测某雌性个体的体细胞中含有两个荧光蛋白基因(假定荧光蛋白基因均能正常表达)。此雌性个体与正常雄性个体交配,若荧光蛋白基因只存在于一条染色体上,则后代中能产生荧光的个体所占比值是_____ 。若两个荧光蛋白基因存在于两条染色体上,则后代中能产生荧光的个体所占比值是_____ 。
(1)E/e、D/d 两对基因的遗传遵循
(2)一只有尾黑毛雄性个体与一只无尾白毛雌性个体多次杂交,所得F1中雌性全为无尾,雄性既有无尾又有有尾。请写出相关遗传图解
(3)科研人员将荧光蛋白基因导入该动物的受精卵中,筛选出荧光蛋白基因成功整合到常染色体上的个体。经检测某雌性个体的体细胞中含有两个荧光蛋白基因(假定荧光蛋白基因均能正常表达)。此雌性个体与正常雄性个体交配,若荧光蛋白基因只存在于一条染色体上,则后代中能产生荧光的个体所占比值是
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(0.4)
【推荐3】林肯郡卷毛猪毛发的颜色受独立遗传且完全显性的三对基因A—a,B—b、C—c控制,研究发现,体细胞中C基因数少于c基因数时,C基因的表达减弱而形成黑青色突变体。基因与性状之间的关系如图1所示,黑青毛突变体体细胞中C、c基因与染色体的组成如图2所示。请回答:
(1)根据图1推断纯合棕色猪的基因型为______________________ 。
(2)图1中,某些基因型相同的正常黑色林肯郡卷毛猪杂交后代出现了两种表现型,子代的表现型及比例为______________________ 或______________________ 。
(3)今有多只纯种林肯郡卷毛猪,请设计一个简便的杂交实验,以确定基因型为aaBbCcc的林肯郡卷毛猪属于图2中的哪一种突变体(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各型配子活力相同)。
实验步骤:让该突变体与基因型为aaBBor的林肯郡卷毛猪杂交,观察并统计子代的表现型与比例。
结果与结论:Ⅰ.__________________________________________________________ 。
Ⅱ._________________________________________________________________ 。
Ⅲ.______________________________________________________________ 。
(1)根据图1推断纯合棕色猪的基因型为
(2)图1中,某些基因型相同的正常黑色林肯郡卷毛猪杂交后代出现了两种表现型,子代的表现型及比例为
(3)今有多只纯种林肯郡卷毛猪,请设计一个简便的杂交实验,以确定基因型为aaBbCcc的林肯郡卷毛猪属于图2中的哪一种突变体(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各型配子活力相同)。
实验步骤:让该突变体与基因型为aaBBor的林肯郡卷毛猪杂交,观察并统计子代的表现型与比例。
结果与结论:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
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(0.4)
【推荐1】下图是某动物体内细胞分裂示意图(依次编号为ABCDE),请分析回答下列问题:
(1)图示过程能发生的可遗传变异类型有_________________ 。
(2)如果A为精原细胞,则D的子细胞的名称均为____________ 。
(3)一个母细胞经过图示所示的一个周期后,产生的两个子细胞具有完全相同的细胞核遗传物质组成,其原因是_______________ 。
(4)5-氟尿嘧啶(5-FU)静脉滴注是常用的癌症化疗方式,其原理是抑制癌细胞DNA复制而达到抑制癌细胞增殖的目的。问:该治疗方法是否对正常细胞的正常分裂有影响?______________________ 。
(5)5-溴尿嘧啶(5-BrU)既可以与A配对,又可以与C配对,将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过________ 次DNA复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T-A到G—C的替换?
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
(1)图示过程能发生的可遗传变异类型有
(2)如果A为精原细胞,则D的子细胞的名称均为
(3)一个母细胞经过图示所示的一个周期后,产生的两个子细胞具有完全相同的细胞核遗传物质组成,其原因是
(4)5-氟尿嘧啶(5-FU)静脉滴注是常用的癌症化疗方式,其原理是抑制癌细胞DNA复制而达到抑制癌细胞增殖的目的。问:该治疗方法是否对正常细胞的正常分裂有影响?
(5)5-溴尿嘧啶(5-BrU)既可以与A配对,又可以与C配对,将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5-BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
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【推荐2】果蝇体细胞中有4对染色体,易饲养,繁殖快,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料。果蝇的长翅和残翅、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因A/a和B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。某生物兴趣小组为探究两对相对性状的遗传规律,进行了如下杂交实验。
(1)果蝇的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂(不考虑突变和交叉互换),那么减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有_____ 条;减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有______ 条;其产生含有15N标记的卵细胞的概率为______ 。
(2)若实验一为正交,则实验二为____________ 。由此可以判断长翅和残翅是由____________ 上的基因控制的,截毛的遗传方式是________________________ 。
(3)实验一F2中长翅刚毛雌性个体的基因型有____ 种,实验二F2中长翅刚毛雄性个体的基因型为______________ 。若让实验一F2中的长翅刚毛雌性个体和实验二F2中的长翅刚毛雄性个体自由交配,则后代为长翅刚毛的概率是____________ 。
(4)为进一步验证两对相对性状是否遵循自由组合定律,可选用实验一F1雄性个体与另一雌性个体作为亲本进行测交实验,请写出该测交实验的分析图解。
亲本组合 | F1表型 | F2表型及比例 | |
实验一 | 长翅刚毛(♀)×残翅截毛(♂) | 长翅刚毛(♀):长翅刚毛(♂)=1:1 | ♀长翅刚毛:残翅刚毛=3:1 |
♂:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1 | |||
实验二 | 长翅刚毛(♂) ×残翅截毛(♀) | 长翅刚毛(♀):长翅截毛(♂)=1:1 | ♀:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1 |
♂:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1 |
(1)果蝇的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂(不考虑突变和交叉互换),那么减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有
(2)若实验一为正交,则实验二为
(3)实验一F2中长翅刚毛雌性个体的基因型有
(4)为进一步验证两对相对性状是否遵循自由组合定律,可选用实验一F1雄性个体与另一雌性个体作为亲本进行测交实验,请写出该测交实验的分析图解。
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解题方法
【推荐3】在海洋的深处,水中溶解的氧气本就有限,如果在特殊时期,再有超量的有机物(往往来自进行光合作用的生物的尸体)从表层沉降下来,这些“尸体”的分解过程很容易就能将仅存的氧气消耗殆尽。在这样的缺氧环境里,一类特殊的细菌可能会“挺身而出”,它们能“呼吸”硫酸盐,并将其中的硫还原为硫化氢。这样的环境对多数生物来说往往是致命的——生存所需的氧气匮乏,剧毒的硫化氢却存在。万幸的是,目前全球仅有不到0.5%的海底属于这样的“死亡海域”。
(1)希瓦氏菌为一类兼性厌氧细菌,能在厌氧下利用硫酸盐或者硫单质等产生H2S。将这一生理过程类比有氧呼吸,H2S相当于有氧呼吸最终产生的H2O,则硫单质起到的作用相当于有氧呼吸中消耗的_______ 。
研究发现,H2S可以还原二硫键,破坏蛋白质高级结构,从而抑制某些微生物的生长。图1-1中①~⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制,其中②表示通过影响细胞膜从而达到抑菌的作用。字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。图1-2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。(2)图1-1中,③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的____________ (酶)发挥作用。将1个F用31P标记后,放在32P的培养液中连续复制4次,则含32P的F有______ 个。
(3)图1-2中,与b过程相比,a过程特有的碱基配对方式为_______ 。核糖体的移动方向是_______ (填“从左向右”或“从右向左”)。
(4)图1-2中“甲”代表甲硫氨酸,其密码子为5’-________ -3’(填碱基序列)。若X基因对应mRNA的部分序列为5'-UCAGCU-3',则铁蛋白基因上编码链的对应序列为:5'-___________ -3'。
铜绿假单胞菌是难治性下呼吸道感染最常见致病菌之一,严重危害人体的健康。为探究联合使用H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用,研究人员进行了相关实验。其中,NaHS在水中可产生硫化氢气体。
(5)请完成下表实验设计:
(6)请根据上表实验结果,分析H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用。_____
H2S除了可以抑制某些细菌的生长,还可以参与特殊的光合作用。例如,绿硫细菌是一类厌氧的光合细菌,能够利用硫化氢等硫化物进行光合作用,其细胞内进行的光反应和暗反应过程如图15。绿硫细菌的无氧光合作用需要满足两个基本条件:一、处于海洋的表层,有足够的阳光射入;二、有充足的硫化物。在表层海水里,大部分情况下,硫化物就来自深层海水释放出的硫化氢气体。(7)据图2推测,图中ATP合酶向细胞质基质转运H+的过程是_________ (填写跨膜运输方式)。光合片层内腔中高浓度H+的形成原因包括______________ 和内腔中H2S分解产生H+。
(8)下列有关绿硫细菌的叙述,正确的是____
(9)绿硫细菌细胞中的RNA,其功能有_______ (编号选填)。
①传递遗传信息②作为遗传物质③转运氨基酸④构成核糖体
(1)希瓦氏菌为一类兼性厌氧细菌,能在厌氧下利用硫酸盐或者硫单质等产生H2S。将这一生理过程类比有氧呼吸,H2S相当于有氧呼吸最终产生的H2O,则硫单质起到的作用相当于有氧呼吸中消耗的
研究发现,H2S可以还原二硫键,破坏蛋白质高级结构,从而抑制某些微生物的生长。图1-1中①~⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制,其中②表示通过影响细胞膜从而达到抑菌的作用。字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。图1-2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。(2)图1-1中,③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的
(3)图1-2中,与b过程相比,a过程特有的碱基配对方式为
(4)图1-2中“甲”代表甲硫氨酸,其密码子为5’-
铜绿假单胞菌是难治性下呼吸道感染最常见致病菌之一,严重危害人体的健康。为探究联合使用H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用,研究人员进行了相关实验。其中,NaHS在水中可产生硫化氢气体。
(5)请完成下表实验设计:
组别 | 菌液处理 | 5h后培养结果(存活率) |
1 | 95% | |
2 | 加入1ml含有CAZ的无菌生理盐水 | 15% |
3 | 加入1ml含有NaHS的无菌生理盐水 | 30% |
4 | 2% |
(6)请根据上表实验结果,分析H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用。
H2S除了可以抑制某些细菌的生长,还可以参与特殊的光合作用。例如,绿硫细菌是一类厌氧的光合细菌,能够利用硫化氢等硫化物进行光合作用,其细胞内进行的光反应和暗反应过程如图15。绿硫细菌的无氧光合作用需要满足两个基本条件:一、处于海洋的表层,有足够的阳光射入;二、有充足的硫化物。在表层海水里,大部分情况下,硫化物就来自深层海水释放出的硫化氢气体。(7)据图2推测,图中ATP合酶向细胞质基质转运H+的过程是
(8)下列有关绿硫细菌的叙述,正确的是____
A.绿硫细菌的光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上 |
B.绿硫细菌合成的有机物中稳定的化学能全部来自H2S中的化学能 |
C.绿硫细菌分解H2S产生H+相当于叶绿体中的暗反应 |
D.绿硫细菌光合作用过程中不产生O2 |
(9)绿硫细菌细胞中的RNA,其功能有
①传递遗传信息②作为遗传物质③转运氨基酸④构成核糖体
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(0.4)
【推荐1】兔子的皮下脂肪有黄色和白色的不同,白色由显性基因A控制,黄色由隐性基因a控制。杂合子之所以表现出白色的原因是:兔于主要食料绿色植物中除了含有叶绿素以外还有大量的黄色素,显性基因A可以控制合成一种能够分解黄色素的酶,隐性基因a则没有这种作用,由此回答下列问题。
(1)显性基因A与隐性基因a的本质区别是:__________ 。
(2)由题干信息可知,杂合子表现出显性性状__________ (填写“是”或“不是”)由于显性基因直接抑制隐性基因的作用。
(3)兔子的毛色有灰色与黑色,这对相对性状分别由B与b基因控制,让纯合的黄脂肪灰毛雌兔与白脂肪黑毛雄兔杂交得到的子一代雌雄个体自由交配,F2表现型分布如下表:
①由上表推测控制兔子皮下脂肪颜色与毛色的基因基因分别位于__________ 和__________ (填写“常染色体”或“性染色体”)上,这两对相对性状的遗传__________ (填写“遵循”、“不遵循”或“不能确定是否遵循”)孟德尔的自由组合定律,如果F2雌兔中出现黑毛性状最有可能的原因是:__________ 。
②黄色脂肪兔群出现了一只三体白色脂肪兔X(多了一条含有A基因的染色体,三体兔子中有50%的个体在胚胎发育中死亡),X与黄色兔子杂交,理论上后代表现型及比例为__________ 。
(1)显性基因A与隐性基因a的本质区别是:
(2)由题干信息可知,杂合子表现出显性性状
(3)兔子的毛色有灰色与黑色,这对相对性状分别由B与b基因控制,让纯合的黄脂肪灰毛雌兔与白脂肪黑毛雄兔杂交得到的子一代雌雄个体自由交配,F2表现型分布如下表:
F2 | 白脂肪兔比例 | 黄脂肪兔比例 | 灰毛兔比例 | 黑毛兔比例 |
雌性 | 3/4 | 1/4 | 1 | 0 |
雄性 | 3/4 | 1/4 | 1/2 | 1/2 |
②黄色脂肪兔群出现了一只三体白色脂肪兔X(多了一条含有A基因的染色体,三体兔子中有50%的个体在胚胎发育中死亡),X与黄色兔子杂交,理论上后代表现型及比例为
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解题方法
【推荐2】矮牵牛花瓣中色素的合成受多种基因控制,其合成途径如下图所示。红色和 蓝色混合呈现紫色,途径3不影响途径1、2,但是当中间产物白色物质3的浓度积累到一定的程度时,会转变为途径2中的黄色中间产物,蓝色和黄色混合形成绿色,白色的花瓣中不含有色物质。
A到E代表酶,它们相应的基因可以用同一字母来表示,显性基因有编码酶的功能,隐性等位基因缺乏这种功能。假设这些基因是自由组合的。
(1)矮牵牛花色的遗传,说明基因是通过控制___________ 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(2)矮牵牛的花色有_________ 种,基因型为aaBbCcDdee的矮牵牛花色是__________ ,纯合黄花矮牵牛的基因型有________________ 种。
(3)某个体自交,子代只有红色和黄色,则该个体花色为___________ 。
(4)两个纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的表型及其比例为9紫色:3绿色:4蓝色,则亲本的表现型是___________ 。
A到E代表酶,它们相应的基因可以用同一字母来表示,显性基因有编码酶的功能,隐性等位基因缺乏这种功能。假设这些基因是自由组合的。
(1)矮牵牛花色的遗传,说明基因是通过控制
(2)矮牵牛的花色有
(3)某个体自交,子代只有红色和黄色,则该个体花色为
(4)两个纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的表型及其比例为9紫色:3绿色:4蓝色,则亲本的表现型是
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【推荐3】学习以下材料,回答(1)~(5)题。
果蝇白眼基因突变体的研究
黑腹果蝇眼的颜色与红色色素和棕色色素在色素细胞中的合成有关。鸟嘌呤为红色色素合成的原料,色氨酸为棕色色素合成的原料。
鸟嘌呤和色氨酸均通过转运复合体转运到色素细胞中。在黑腹果蝇色素细胞内,构成转运复合体的蛋白由白色基因、猩红色基因和棕色基因编码。遗传和生化证据表明,白色基因和棕色基因的表达产物(白色亚基和棕色亚基)共同形成鸟嘌呤转运复合体;白色基因和猩红色基因的表达产物(白色亚基和猩红色亚基)共同形成色氨酸转运复合体。
科研人员通过诱变获得了4个白色基因突变体w1~w4,它们均由于碱基序列发生改变,导致白色亚基中单个氨基酸改变,使白色亚基的分子结构发生改变,影响转运复合体的功能。测定w1~w4眼的色素含量,以野生型眼的色素含量为参照,得到下图所示结果。
通过分析w1~w4的白色亚基中发生改变的氨基酸的所在位置,科研人员进一步揭示了白色亚基改变对鸟嘌呤转运复合体和色氨酸转运复合体的影响。(1)从基因控制生物性状的角度分析,本文内容体现了基因通过控制___ 直接控制生物性状。w1~w4白色基因的不同突变,均为野生型的白色基因W的___ 基因。
(2)据图分析,突变体___ 的突变与眼的红色色素的大幅减少相关,而棕色色素接近野生型水平,推测发生改变的氨基酸所在的结构位点在___ 转运复合体中的作用更重要。
(3)遗传学家摩尔根得到一只白眼果蝇,并通过与野生型(红眼)果蝇杂交,发现白眼性状为___ 性状w1~w4中的___ 与摩尔根得到的白眼突变体眼色最相似。
(4)依据本文分析、白眼性状出现的原因可能是___ 。
果蝇白眼基因突变体的研究
黑腹果蝇眼的颜色与红色色素和棕色色素在色素细胞中的合成有关。鸟嘌呤为红色色素合成的原料,色氨酸为棕色色素合成的原料。
鸟嘌呤和色氨酸均通过转运复合体转运到色素细胞中。在黑腹果蝇色素细胞内,构成转运复合体的蛋白由白色基因、猩红色基因和棕色基因编码。遗传和生化证据表明,白色基因和棕色基因的表达产物(白色亚基和棕色亚基)共同形成鸟嘌呤转运复合体;白色基因和猩红色基因的表达产物(白色亚基和猩红色亚基)共同形成色氨酸转运复合体。
科研人员通过诱变获得了4个白色基因突变体w1~w4,它们均由于碱基序列发生改变,导致白色亚基中单个氨基酸改变,使白色亚基的分子结构发生改变,影响转运复合体的功能。测定w1~w4眼的色素含量,以野生型眼的色素含量为参照,得到下图所示结果。
通过分析w1~w4的白色亚基中发生改变的氨基酸的所在位置,科研人员进一步揭示了白色亚基改变对鸟嘌呤转运复合体和色氨酸转运复合体的影响。(1)从基因控制生物性状的角度分析,本文内容体现了基因通过控制
(2)据图分析,突变体
(3)遗传学家摩尔根得到一只白眼果蝇,并通过与野生型(红眼)果蝇杂交,发现白眼性状为
(4)依据本文分析、白眼性状出现的原因可能是
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【推荐1】玫瑰因其丰富的色彩及多样的花型,具有较高的观赏价值。研究发现,土壤氮量作为化学信号会影响玫瑰的代谢和发育。图1表示不同浓度的NO3-对玫瑰根部细胞中生长素合成基因(M)部分碱基序列的影响。图2表示上午10时记录的玫瑰枝条上不同位置叶片的净光合速率。
回答下列问题:
(1)植物细胞中含有氮元素的化合物包括___________ (填编号:①脱氧核糖核酸②纤维素③ATP④ATP合酶)。据图1及所学知识推测,土壤高氮条件对玫瑰根部细胞的影响是___________ 。
(2)图2第10片叶的叶绿体固定的CO2来自___________ 。若突然出现阴天,则该叶片短时间内C3含量将___________ (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)图2中限制第5片和第15片叶子光合速率的因素是否相同___________ (填“相同”或“不相同”)。第11-15片叶(幼叶)获得的光照、水分、CO2充足且环境温度适宜,但其总光合速率却比第10片叶低,从影响光合作用的内部因素分析,可能的原因是___________ 。
(4)需氧呼吸过程中,[H]中的电子经一系列过程最终传递给氧,如图3所示。生物体内的呼吸链存在图3中的一条或两条途径。请回答
①在需氧呼吸中,[H]来自于___________ (填物质);若途径2不发生H+跨膜运输过程,故不能在___________ 内外形成较高的驱动ATP合成的H+势能差。
②已知途径1的“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,呼吸作用全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。出现这种差异的原因是_______ 。天南星在开花时,花序温度比周围高15-35℃,促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现,此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明增加的原因是___________ 。
回答下列问题:
(1)植物细胞中含有氮元素的化合物包括
(2)图2第10片叶的叶绿体固定的CO2来自
(3)图2中限制第5片和第15片叶子光合速率的因素是否相同
(4)需氧呼吸过程中,[H]中的电子经一系列过程最终传递给氧,如图3所示。生物体内的呼吸链存在图3中的一条或两条途径。请回答
①在需氧呼吸中,[H]来自于
②已知途径1的“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,呼吸作用全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。出现这种差异的原因是
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(0.4)
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【推荐2】为探究影响拟南芥种子萌发的分子机制,研究人员进行了如下实验。
(1)以品系甲(基因型为D1D1)为材料,获得D1功能缺失的纯合突变体1,进行了四组杂交实验,测定所结种子的萌发率,结果如图1。①杂交一和杂交二的实验结果表明D1基因的功能是_________ 。
②根据杂交三和杂交四的实验结果推测,来自父本的D1基因表达受抑制。若按此推测,杂交三所得F1自交,所结种子(F2)中高萌发率种子与低萌发率种子的比为_________ 。
(2)现有基因型为D2D2的拟南芥品系乙,表型与品系甲同为高萌发率。研究人员利用品系甲和品系乙进行杂交实验,并分别提取种子中的RNA,逆转录后用相同引物进行扩增,结果见图2。上述实验结果是否支持来自父本的D基因表达受抑制这一推测,请说明理由。
(3)研究人员分别检测了图2中3组和4组所结种子中D基因的甲基化情况,实验结果为_________ ,证实DNA甲基化水平升高会抑制基因的表达,D基因的表达受到表观遗传调控。
(4)R基因控制去甲基化酶的合成,推测R可以降低来自父本的D基因甲基化程度,防止其表达完全被抑制。通过一代杂交实验,并检测子代D基因的转录情况,可验证该推测。请利用下列实验材料设计实验组和对照组的杂交方案。
实验材料:品系甲
品系乙
突变体2(诱导品系甲的R基因功能缺失获得的纯合突变体)
突变体3(诱导品系乙的R基因功能缺失获得的纯合突变体)
(1)以品系甲(基因型为D1D1)为材料,获得D1功能缺失的纯合突变体1,进行了四组杂交实验,测定所结种子的萌发率,结果如图1。①杂交一和杂交二的实验结果表明D1基因的功能是
②根据杂交三和杂交四的实验结果推测,来自父本的D1基因表达受抑制。若按此推测,杂交三所得F1自交,所结种子(F2)中高萌发率种子与低萌发率种子的比为
(2)现有基因型为D2D2的拟南芥品系乙,表型与品系甲同为高萌发率。研究人员利用品系甲和品系乙进行杂交实验,并分别提取种子中的RNA,逆转录后用相同引物进行扩增,结果见图2。上述实验结果是否支持来自父本的D基因表达受抑制这一推测,请说明理由。
(3)研究人员分别检测了图2中3组和4组所结种子中D基因的甲基化情况,实验结果为
(4)R基因控制去甲基化酶的合成,推测R可以降低来自父本的D基因甲基化程度,防止其表达完全被抑制。通过一代杂交实验,并检测子代D基因的转录情况,可验证该推测。请利用下列实验材料设计实验组和对照组的杂交方案。
实验材料:品系甲
品系乙
突变体2(诱导品系甲的R基因功能缺失获得的纯合突变体)
突变体3(诱导品系乙的R基因功能缺失获得的纯合突变体)
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(0.4)
【推荐3】非酒精性脂肪肝(NAFLD)是常见的非过量饮酒情况下肝细胞脂肪堆积过多造成的病变。研究表明肝细胞内的脂肪降解受到蛋白质Rubicon调节,且m6A甲基化修饰在该调节过程中发挥着重要作用,具体调控机制如下图所示:
回答下列问题:
(1)正常情况下,人体肝脏细胞内的储能物质主要是_____________ 。
(2)对比两图可知,正常肝脏中Rubicon mRNA稳定性较_______ 、原因是_____ 。。
(3)合成物质①的条件有______ 、RNA聚合酶、能量等,与该过程相比,物质③合成过程中特有的碱基配对方式为_______ 。肝脏细胞中Rubicon的大量合成会抑制______ 的形成,使得______ 中脂肪无法被溶酶体中______ 水解,从而加重脂滴在肝细胞内堆积。
(4)Rubicon基因是一种自噬负调控基因,根据上图为临床干预NAPLD提供一种思路_________ 。
(5)运动也是一种有效的非药物防治手段,因为运动时患者肝细胞中可能发生___________。
回答下列问题:
(1)正常情况下,人体肝脏细胞内的储能物质主要是
(2)对比两图可知,正常肝脏中Rubicon mRNA稳定性较
(3)合成物质①的条件有
(4)Rubicon基因是一种自噬负调控基因,根据上图为临床干预NAPLD提供一种思路
(5)运动也是一种有效的非药物防治手段,因为运动时患者肝细胞中可能发生___________。
A.糖类氧化分解增多、加快 |
B.肝糖原向脂肪的转化加快 |
C.脂肪等非糖物质转化为葡萄糖 |
D.脂质合成和积累速度减慢甚至停止 |
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