2024年4月25日,神舟十八号载人飞船点火发射。与众不同的是,参与这次太空飞行的除了三名宇航员,还有一个“水族箱”——由“斑马鱼-水草-微生物”构成的密闭的自动化水生态系统。斑马鱼,这个不到拇指大小的全球第三大模式动物,成为了“天选之鱼”。
(1)请推测斑马鱼能够用于研究生命体普遍规律,并在人类疾病模型相关研究中已做出突出贡献的主要原因包括:_________ (编号选填)
①生命周期短,产卵周期短,繁殖率高②饲养成本低,占地空间小③遗传物质与人类有一定的相似性④生理结构与人类完全相同
(2)长期生活在淡水中的斑马鱼进入海水后易死亡,最可能的原因是__________ ;此过程中水分子进出细胞的跨膜运输方式是________________ 。
研究人员发现,斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时,仍能在一定范围内维持正常的生命活动。为探究斑马鱼对“饥饿胁迫”做出响应的调节机制,研究员对斑马鱼的成纤维细胞(ZF4)开展研究,如图1所示。其中,Ⅰ~Ⅵ代表生理过程。其中,Ⅲ是斑马鱼的细胞自噬过程;V是DNA中胞嘧啶甲基化的过程,虽然没有改变碱基序列,但是会阻碍转录的发生,使甲基化部位的基因不能表达。
(4)据图1分析,ZF4通过发育为幼年斑马鱼的过程中,I代表的生理过程为______________ (编号选填),本质是__________ 。
①有丝分裂②减数分裂③细胞分化④细胞衰老⑤细胞凋亡
(5)饥饿处理0~48h,测得ZF4的细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例,如表所示。
据此推测,“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最可能的影响是____________。
(6)研究员为探究斑马鱼响应“饥饿胁迫”的机制,对ZF4中相关基因的表达情况开展研究,结果如图2所示。据图1、2推测,斑马鱼应对“饥饿胁迫”的机制可能是 。
研究表明,雌性斑马鱼繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。图3表示减数第一次分裂的前期又可分为5个亚时期。______ (选填两个编号)发生_______ 并形成四分体。
(8)以下细胞分裂图像种可发生在雌性斑马鱼性腺的为_____。
研究人员发现,卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷一磷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性个体性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。_______________ 结合后,通过G蛋白激活酶A,在其催化下__________ 脱去两个磷酸基团并发生环化形成生成cAMP,作用于靶蛋白,调节细胞的生理过程。
(10)不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图4所示。由此可知,cAMP____________ (填“促进”或“抑制”)了细胞的减数分裂进程,判断依据是____________ 。
(11)下列关于“无复制分裂”的叙述正确的是
(1)请推测斑马鱼能够用于研究生命体普遍规律,并在人类疾病模型相关研究中已做出突出贡献的主要原因包括:
①生命周期短,产卵周期短,繁殖率高②饲养成本低,占地空间小③遗传物质与人类有一定的相似性④生理结构与人类完全相同
(2)长期生活在淡水中的斑马鱼进入海水后易死亡,最可能的原因是
研究人员发现,斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时,仍能在一定范围内维持正常的生命活动。为探究斑马鱼对“饥饿胁迫”做出响应的调节机制,研究员对斑马鱼的成纤维细胞(ZF4)开展研究,如图1所示。其中,Ⅰ~Ⅵ代表生理过程。其中,Ⅲ是斑马鱼的细胞自噬过程;V是DNA中胞嘧啶甲基化的过程,虽然没有改变碱基序列,但是会阻碍转录的发生,使甲基化部位的基因不能表达。
A.遗传信息 | B.脱氧核糖的连接方式 |
C.核苷酸种类 | D.磷酸与脱氧核糖的组合方式 |
(4)据图1分析,ZF4通过发育为幼年斑马鱼的过程中,I代表的生理过程为
①有丝分裂②减数分裂③细胞分化④细胞衰老⑤细胞凋亡
(5)饥饿处理0~48h,测得ZF4的细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例,如表所示。
所处时期处理时间 | G1期(%) | S期(%) | G2+M期(%) |
0h | 71 | 18 | 11 |
12h | 80 | 10 | 10 |
24h | 83 | 8 | 9 |
48h | 91 | 5 | 4 |
A.促进RNA和蛋白质合成 | B.抑制纺锤体的形成 |
C.抑制DNA聚合酶的合成 | D.抑制中心体的复制 |
(6)研究员为探究斑马鱼响应“饥饿胁迫”的机制,对ZF4中相关基因的表达情况开展研究,结果如图2所示。据图1、2推测,斑马鱼应对“饥饿胁迫”的机制可能是 。
A.短时间饥饿胁迫下,通过增强Ⅲ为生命活动提供所需物质 |
B.长时间饥饿胁迫下,通过增强Ⅵ帮助机体“及时止损” |
C.短时间饥饿胁迫下,通过抑制Ⅴ来增加某些基因的表达水平 |
D.短时间饥饿胁迫下,通过增强Ⅴ来降低某些基因的表达水平 |
研究表明,雌性斑马鱼繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。图3表示减数第一次分裂的前期又可分为5个亚时期。
(8)以下细胞分裂图像种可发生在雌性斑马鱼性腺的为_____。
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
研究人员发现,卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷一磷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性个体性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
(10)不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图4所示。由此可知,cAMP
(11)下列关于“无复制分裂”的叙述正确的是
A.DNA复制抑制剂能抑制浅表上皮细胞的增殖 |
B.“无复制分裂”与减数分裂的机理不同 |
C.“无复制分裂”产生的全部子SEC细胞都含有斑马鱼全套的遗传物质 |
D.可以通过提高或降低Piezo1离子通道基因的表达来研究其作用 |
更新时间:2024-06-11 10:01:53
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【推荐1】细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。回答下面有关哺乳动物细胞培养的问题。
(1)培养中细胞数目的变化和培养时间关系如图1。据图读出该细胞完成一个细胞周期(T)需要______ 小时。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/10/1879423948472320/1886578800181248/STEM/bb25695bcc4d493a98289b0b7caf3e81.png?resizew=550)
(2)从图1的A点取出6000个细胞,测定每个细胞的DNA含量,结果如图2。图2的B、C、D中,表示处于G1期的是______ ,表示处于S期的是______ 。
(3)若取样6000个细胞中,处于M期细胞的数目是300个,则处于G2期的细胞数是______ 个。
(4)细胞周期中,完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N(N是取样的总细胞数,n是各期的细胞数),则该细胞完成分裂间期的时间是______ 小时。
(1)培养中细胞数目的变化和培养时间关系如图1。据图读出该细胞完成一个细胞周期(T)需要
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/10/1879423948472320/1886578800181248/STEM/bb25695bcc4d493a98289b0b7caf3e81.png?resizew=550)
(2)从图1的A点取出6000个细胞,测定每个细胞的DNA含量,结果如图2。图2的B、C、D中,表示处于G1期的是
(3)若取样6000个细胞中,处于M期细胞的数目是300个,则处于G2期的细胞数是
(4)细胞周期中,完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N(N是取样的总细胞数,n是各期的细胞数),则该细胞完成分裂间期的时间是
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【推荐2】果蝇成体中的神经干细胞(NSC)可在机体需要时增殖,也可分化为神经细胞、神经胶质细胞等以达到稳定细胞数量或修复机体的目的。研究证明果蝇胚胎早期发育时NSC中,trbl基因的表达会使NSC进入暂不增殖的状态,且有相当部分(约75%)的细胞停滞在了G2期。图1显示了果蝇胚胎发育早期NSC细胞进入或解除停滞状态的分子机理,其中Trbl、Akt、dILPs都是蛋白质分子。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/20/2898285647740928/2907681627561984/STEM/392fe30b-67b7-4861-84b1-2f0960d6c7fa.png?resizew=758)
(1)据题信息推断,神经干细胞属于______
(2)根据图1中的信息以及学习过的知识,处于增殖期I的细胞和停滞期的细胞,在_______ 方面(填下面的编号)可能存在差异。
①DNA含量 ②RNA种类 ③蛋白质种类 ④细胞形态 ⑤细胞核相对大小
(3)Trbl可促进并维持NSC细胞进入停滞期,dILPs则可以解除细胞的停滞状态,结合图1的信息,判断以下表述正确的是_____
(4)一般认为,细胞处于暂不增殖状态时,所处的时期应为G0期。最近研究发现了一种全新的细胞周期停滞方式。通过对比分析处于不同暂不增殖状态下的细胞重新进入细胞周期的比例差异,得到了如图2的结果。有人提出“处于G2期NSC细胞是更好的修复神经损伤的材料”。你是否同意这种观点?请根据图2中的信息,结合所学的知识阐述理由。____________________________________ 。
(5)NSC细胞累积一定的数量并在合适的时候进行分化是保持内环境稳态以及修复神经系统损伤的关键。科研人员希望在Trbl、Akt、dILPs中选择一种作为“分子开关”以控制细胞的增殖和分化状态。你认为哪一种蛋白质分子更适合,请结合题干信息和所学知识说明理由。__________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/20/2898285647740928/2907681627561984/STEM/392fe30b-67b7-4861-84b1-2f0960d6c7fa.png?resizew=758)
(1)据题信息推断,神经干细胞属于______
A.胚胎干细胞 | B.单能干细胞 | C.多能干细胞 | D.全能干细胞 |
①DNA含量 ②RNA种类 ③蛋白质种类 ④细胞形态 ⑤细胞核相对大小
(3)Trbl可促进并维持NSC细胞进入停滞期,dILPs则可以解除细胞的停滞状态,结合图1的信息,判断以下表述正确的是_____
A.trbl基因在增殖期I开始转录 |
B.Trbl蛋白质分子的氨基酸序列由trbl基因的碱基序列决定 |
C.Akt可以促进NSC脱离停滞期、能促进细胞分裂 |
D.dILPs可能是一种激素分子,通过与细胞内的Akt结合可抑制Trbl发挥作用 |
(5)NSC细胞累积一定的数量并在合适的时候进行分化是保持内环境稳态以及修复神经系统损伤的关键。科研人员希望在Trbl、Akt、dILPs中选择一种作为“分子开关”以控制细胞的增殖和分化状态。你认为哪一种蛋白质分子更适合,请结合题干信息和所学知识说明理由。
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【推荐3】CDK1(周期蛋白依赖性蛋白激酶)对细胞周期起着核心性调控作用,其活性的调节过程如图1所示:周期蛋白与CDK1结合形成复合物后,Wee1/mik1激酶和CDK活化激酶催化相应位点的氨基酸磷酸化,然后CDK1在cdc25c的催化下,再使相成位点的氨基酸去磷酸化,才能表现出激酶活性。CDK1可以使组蛋白磷酸化,促进染色质凝缩。图2为细胞生命历程的过程图。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/11/2827123746816000/2827757015965696/STEM/bd6530d5-2ff0-4f26-9892-a28deca6fd38.png?resizew=682)
注:CyclinB/A为周期蛋白,Thr14、Tyr15和 Thr161分别对应CDK1第14位的苏氨酸、第15位的酪氨酸和第161位的苏氨酸
(1)CDK1起作用的时期对应图2中的______ (用图中数字表示)过程。根据图1所示CDK1激活的条件是________________________ 。
(2)细胞分裂前期染色体的行为表现为________________________ ,细胞周期运转到分裂中期后,分裂期的cyclinA/B将迅速分解,CDK1的活性丧失对细胞增殖的调控意义是________________________ 。
(3)已知使CDK1磷酸化的磷酸基团来自ATP的末端磷酸基团,这是因为____________ 。
(4)图2中包含了细胞正常生命历程的部分过程,1和2过程对于生物遗传的意义是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/11/2827123746816000/2827757015965696/STEM/bd6530d5-2ff0-4f26-9892-a28deca6fd38.png?resizew=682)
注:CyclinB/A为周期蛋白,Thr14、Tyr15和 Thr161分别对应CDK1第14位的苏氨酸、第15位的酪氨酸和第161位的苏氨酸
(1)CDK1起作用的时期对应图2中的
(2)细胞分裂前期染色体的行为表现为
(3)已知使CDK1磷酸化的磷酸基团来自ATP的末端磷酸基团,这是因为
(4)图2中包含了细胞正常生命历程的部分过程,1和2过程对于生物遗传的意义是
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(0.15)
【推荐1】青光眼是发病最广泛的视网膜神经退行性疾病,其病因是视网膜节细胞(RGC)及其轴突的退化和死亡。在体外实现RGC再生是青光眼防治的重要方向之一。
(1)RGC等6种视网膜神经元均由多能视网膜祖细胞经__________ 过程产生。
(2)研究者利用__________ 技术扩增鼠源的mA基因、mB基因和mI基因,通过表达上述基因组合,将小鼠成纤维细胞直接重编程为鼠源诱导视网膜节细胞(iRGC)。
(3)为检测鼠源基因组合能否将人的成纤维细胞重编程为人源iRGC,研究者将上述基因和人源的hA基因,hB基因和hI基因分别转入人成纤维细胞,一段时间后使用特殊标记物染色以观察是否产生了神经元(若重编程成功,细胞形态会由梭形的扁平细胞转换为有树突、轴突和细胞体的神经元形态),结果见图1。由图可知__________ ﹐说明只有人源基因组合才能实现人源iRGC的诱导。鼠源基因组合未成功的原因可能是__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/207356e7-f79b-4523-b0c2-b5900fe4af79.png?resizew=438)
(4)为探究hA基因、hB基因和hI基因在人源iRGC重编程中的作用,研究者设置五种组合,统计重编程效率,结果如图2。由图可知,__________ 基因可以启动体细胞重编程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/4e184c09-4599-4632-954e-5b203f089c77.png?resizew=327)
(5)研究者在转入上述基因组合的同时又转入hS基因,统计重编程效率并观察神经元形态,结果如图3。结合图1信息,推测hS基因的作用是__________ 。
(1)RGC等6种视网膜神经元均由多能视网膜祖细胞经
(2)研究者利用
(3)为检测鼠源基因组合能否将人的成纤维细胞重编程为人源iRGC,研究者将上述基因和人源的hA基因,hB基因和hI基因分别转入人成纤维细胞,一段时间后使用特殊标记物染色以观察是否产生了神经元(若重编程成功,细胞形态会由梭形的扁平细胞转换为有树突、轴突和细胞体的神经元形态),结果见图1。由图可知
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/207356e7-f79b-4523-b0c2-b5900fe4af79.png?resizew=438)
(4)为探究hA基因、hB基因和hI基因在人源iRGC重编程中的作用,研究者设置五种组合,统计重编程效率,结果如图2。由图可知,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/4e184c09-4599-4632-954e-5b203f089c77.png?resizew=327)
(5)研究者在转入上述基因组合的同时又转入hS基因,统计重编程效率并观察神经元形态,结果如图3。结合图1信息,推测hS基因的作用是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/3/5339fb43-a135-444e-86e5-17654c341892.png?resizew=560)
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(0.15)
【推荐2】运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要,最新研究发现了依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。
(1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状,细胞内往往含有多个细胞核,以实现对骨骼肌细胞的______ 作用。
(2)在成人骨骼肌中,肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后,肌肉干细胞可以________ 为成肌细胞,成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。
(3)对成年小鼠进行偏心运动,并对肌细胞进行Hsp27(肌节损伤的标记物)染色,结果如下图(箭头所指部位为损伤的肌节,其他发光的结构为细胞核)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/12/62e71099-1e28-43ce-9c4d-5be16dac82fd.png?resizew=439)
由实验结果推测,肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关,依据是________ 。
(4)肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中,细胞核迁移的作用可能是______ 。
(5)为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路(已知Ca2+促进Cdc42表达)引起肌细胞核迁移,请选择实验材料和处理,设计实验方案并预期实验结果________ 。
材料:Ⅰ.肌细胞 Ⅱ.表达钙报告基因的肌细胞
处理:a.不处理 b.激光损伤肌节 c.注入Cdc42抑制剂 d.局部激活Cdc42
(1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状,细胞内往往含有多个细胞核,以实现对骨骼肌细胞的
(2)在成人骨骼肌中,肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后,肌肉干细胞可以
(3)对成年小鼠进行偏心运动,并对肌细胞进行Hsp27(肌节损伤的标记物)染色,结果如下图(箭头所指部位为损伤的肌节,其他发光的结构为细胞核)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/12/62e71099-1e28-43ce-9c4d-5be16dac82fd.png?resizew=439)
由实验结果推测,肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关,依据是
(4)肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中,细胞核迁移的作用可能是
(5)为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路(已知Ca2+促进Cdc42表达)引起肌细胞核迁移,请选择实验材料和处理,设计实验方案并预期实验结果
组别 | 材料 | 处理 | 预期结果 |
1 | |||
2 | |||
3 | |||
… | |||
… |
材料:Ⅰ.肌细胞 Ⅱ.表达钙报告基因的肌细胞
处理:a.不处理 b.激光损伤肌节 c.注入Cdc42抑制剂 d.局部激活Cdc42
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【推荐1】玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效:
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为______ ,因此在______ 分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的______ 。
(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米传粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体,见下图1)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/9821cbdf-9b23-4e51-b625-0b1ded62f4f5.png?resizew=147)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见下图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/bc4c8905-8c93-4972-b946-984844819e3d.png?resizew=402)
从图2结果可以推测单倍体的胚是由______ 发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色。缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫:白=3:5,出现性状分离的紫粒基因型为______ ,白粒亲本的基因型是______ 。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/31169c4d-a9a4-4f66-9009-7839eaae3f27.png?resizew=337)
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型______ 。
(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:______ ﹔将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为
(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米传粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体,见下图1)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/9821cbdf-9b23-4e51-b625-0b1ded62f4f5.png?resizew=147)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见下图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/bc4c8905-8c93-4972-b946-984844819e3d.png?resizew=402)
从图2结果可以推测单倍体的胚是由
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色。缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫:白=3:5,出现性状分离的紫粒基因型为
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/31169c4d-a9a4-4f66-9009-7839eaae3f27.png?resizew=337)
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型
(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:
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【推荐2】如图表示某种果蝇细胞中的染色体及部分基因组成,控制果蝇翅型的基因A(长翅)和a(残翅)与控制体色的基因B(灰身)和b(黑身)位于Ⅲ号染色体上;控制眼色(红眼D和白眼d)位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/27/1632892297453568/1633174956556288/STEM/8c1e9ac35d2743eea05064acf44d4e4c.png?resizew=166)
(1)该果蝇在减数分裂过程中产生的与该图染色体组组数一定相同的细胞是______ 细胞。若Ⅲ号染色体在发生交叉互换情况下,基因A与a分离的时期是__________ (填“减数第一次分裂”、“减数第二次分裂”、“减数第一次分裂和减数第二次分裂”)。
(2)用纯合长翅黑身红眼雌果蝇和纯合残翅灰身白眼雄果蝇杂交(不考虑染色体的交叉互换)得到F1,将F1雌雄果蝇交配得到F2,若F2中出现了长翅黑身白眼果蝇,出现此性状是__________ 导致的基因重组;若用亲本中的残翅灰身白眼个体与F2中长翅黑身红眼果蝇杂交,所得后代中长翅灰身白眼果蝇的比例是_________ 。
(3)此种果蝇X染色体上的另外一对基因T、t,正常翅(T)对缺刻翅(t)为显性,已知基因t会使雌配子或雄配子致死。为了探究基因t的致死类型,用杂合的正常翅雌果蝇与缺刻翅雄果蝇杂交,根据实验结果推测:
①若后代中全部为正常翅果蝇,且雌:雄≈1:1,说明___________________________ 。
②若后代中全部果蝇为雄果蝇,且正常翅:缺刻翅≈1:1,说明________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/27/1632892297453568/1633174956556288/STEM/8c1e9ac35d2743eea05064acf44d4e4c.png?resizew=166)
(1)该果蝇在减数分裂过程中产生的与该图染色体组组数一定相同的细胞是
(2)用纯合长翅黑身红眼雌果蝇和纯合残翅灰身白眼雄果蝇杂交(不考虑染色体的交叉互换)得到F1,将F1雌雄果蝇交配得到F2,若F2中出现了长翅黑身白眼果蝇,出现此性状是
(3)此种果蝇X染色体上的另外一对基因T、t,正常翅(T)对缺刻翅(t)为显性,已知基因t会使雌配子或雄配子致死。为了探究基因t的致死类型,用杂合的正常翅雌果蝇与缺刻翅雄果蝇杂交,根据实验结果推测:
①若后代中全部为正常翅果蝇,且雌:雄≈1:1,说明
②若后代中全部果蝇为雄果蝇,且正常翅:缺刻翅≈1:1,说明
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非选择题-解答题
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困难
(0.15)
【推荐3】学习以下材料,回答(1)~(5)题。
RNA-DNA杂合链调控减数分裂的分子机制
减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。在减数分裂过程中会发生同源染色体重组和非同源染色体自由组合,从而增加物种的遗传多样性。
同源重组(如图1)是减数分裂的核心事件。程序性DNA双链断裂(DSB)是同源重组的起始,DSB可被细胞内一系列蛋白质识别并切割,最终产生一段约822bp的单链DNA末端。单链DNA末端在单链结合蛋白的保护和引导下入侵到同源染色体的同源区,继而细胞会以同源染色体的双链为模板合成DNA,最终形成两个被称为霍利迪连接体(HJ)的四链DNA中间体。每个HJ都有两个剪接位置(①和②)来进行DNA的拆分,若两个HJ都在同一个位置剪接(都在①或都在②),则得到两个非交换的DNA,即DNA分子重组点两侧基因未重新分配(如甲),若两个HJ一个在①处剪接,另一个在②处剪接,则拆分得到交换产物,即DNA分子重组点两侧基因重新分配(如乙)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/bcfc1359-52e3-47a6-b540-a67901bcdecc.png?resizew=725)
最新研究表明,细胞中RNA-DNA杂合链数目异常会引起同源重组水平下降,使减数分裂出现严重缺陷。RNA-DNA杂合链有两种产生方式:一种是顺式产生,即转录的RNA没有及时与DNA模板分开;另一种是反式产生,即游离的RNA重新与DNA模板链结合。RNA既可结合DNA单链也可结合双链DNA中的模板链(如图2)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/9b480fb9-8a5e-4c9b-b2cc-9c7251815d15.png?resizew=261)
THO复合物可以协助RNA转运至细胞核外,核糖核酸酶H能够特异识别并切割RNA-DNA杂合链中的RNA链。研究者发现THO和H的双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加、减数分裂异常。抑制双突变体的DSB产生单链DNA时,几乎检测不到RNA-DNA杂合链;相对于野生型,在双突变体中重组相关蛋白在DSB处的富集显著降低。进一步研究表明,RNA-DNA杂合链过度减少也会导致减数分裂缺陷。
(1)同源重组发生在_____ 期。
(2)DSB是DNA分子的_____ 键断裂形成的,入侵链相当于DNA合成的_____ 。
(3)图1中左侧和右侧HJ均在②处剪接得到甲,_____ 处剪接得到乙。同源重组不一定导致同源染色体上等位基因的交换,原因是_____ 。
(4)根据文中信息,双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加的原因是_____ ;推测RNA-DNA杂合链过多导致减数分裂异常的分子机制是_____ 。
(5)RNA-DNA杂合链过多或过少均不利于减数分裂的进行,这体现了生命的_____ 观。
RNA-DNA杂合链调控减数分裂的分子机制
减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。在减数分裂过程中会发生同源染色体重组和非同源染色体自由组合,从而增加物种的遗传多样性。
同源重组(如图1)是减数分裂的核心事件。程序性DNA双链断裂(DSB)是同源重组的起始,DSB可被细胞内一系列蛋白质识别并切割,最终产生一段约822bp的单链DNA末端。单链DNA末端在单链结合蛋白的保护和引导下入侵到同源染色体的同源区,继而细胞会以同源染色体的双链为模板合成DNA,最终形成两个被称为霍利迪连接体(HJ)的四链DNA中间体。每个HJ都有两个剪接位置(①和②)来进行DNA的拆分,若两个HJ都在同一个位置剪接(都在①或都在②),则得到两个非交换的DNA,即DNA分子重组点两侧基因未重新分配(如甲),若两个HJ一个在①处剪接,另一个在②处剪接,则拆分得到交换产物,即DNA分子重组点两侧基因重新分配(如乙)。
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最新研究表明,细胞中RNA-DNA杂合链数目异常会引起同源重组水平下降,使减数分裂出现严重缺陷。RNA-DNA杂合链有两种产生方式:一种是顺式产生,即转录的RNA没有及时与DNA模板分开;另一种是反式产生,即游离的RNA重新与DNA模板链结合。RNA既可结合DNA单链也可结合双链DNA中的模板链(如图2)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/9b480fb9-8a5e-4c9b-b2cc-9c7251815d15.png?resizew=261)
THO复合物可以协助RNA转运至细胞核外,核糖核酸酶H能够特异识别并切割RNA-DNA杂合链中的RNA链。研究者发现THO和H的双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加、减数分裂异常。抑制双突变体的DSB产生单链DNA时,几乎检测不到RNA-DNA杂合链;相对于野生型,在双突变体中重组相关蛋白在DSB处的富集显著降低。进一步研究表明,RNA-DNA杂合链过度减少也会导致减数分裂缺陷。
(1)同源重组发生在
(2)DSB是DNA分子的
(3)图1中左侧和右侧HJ均在②处剪接得到甲,
(4)根据文中信息,双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加的原因是
(5)RNA-DNA杂合链过多或过少均不利于减数分裂的进行,这体现了生命的
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非选择题-实验题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】阿尔茨海默病(AD)是一种神经系统退行性疾病。AD的两大主要病例特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成老年斑诱发炎症反应,和Tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结。两种情况均会引起神经元凋亡,使患者记忆力衰退。图1是神经细胞部分结构及其胞内自噬囊泡产生和运输的示意图。图2是小胶质细胞(MC细胞)清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制,小胶质细胞可通过吞噬作用去除变性蛋白和突触连接。
(2)研究发现Tau蛋白能与微管结合并维持其稳定性。所以过度磷酸化的Tau___ (促进/阻碍/不影响)AD患者脑神经元中的Aβ自噬囊泡的转运。
(3)由图2和题干信息可知,当Aβ沉积时,MC细胞中会发生___(多选)。
(4)Aβ沉积会进一步促进MC内的NLRP3炎性小体,从而导致额外的Aβ沉积形成,还会促进Tau蛋白的过磷酸化,进而放大神经炎症,引起神经元损伤。下列关于炎症反应的叙述正确的是___(单选)。
为了研究间歇性禁食是否能改善AD患者的认知水平,研究人员利用AD模型克隆小鼠开展如图3(a)所示的间隙性禁食实验,IF组每隔一天禁食,AL组自由喂食。野生型小鼠自由喂食作为对照WT。
在水中放置平台如图3(b),训练小鼠记忆平台位置,隐去平台后观察各组小鼠在水中运动,检测小鼠的学习和记忆能力。水迷宫实验结果如图4所示。___ (编号选填)。___ 。
(7)有人认为间歇性禁食对AD模型小鼠认知水平的影响是因为重构了肠道菌群的组成和代谢,进而影响了小鼠“肠微生物-肠道-脑”轴的动态关系。请写出大致的实验思路,验证这一观点___ 。
A.溶酶体 | B.细胞骨架 | C.线粒体 | D.细胞膜 |
(2)研究发现Tau蛋白能与微管结合并维持其稳定性。所以过度磷酸化的Tau
(3)由图2和题干信息可知,当Aβ沉积时,MC细胞中会发生___(多选)。
A.K酶和IK的磷酸化 | B.NF抑制IL-1基因的表达 |
C.吞噬并清除Aβ蛋白 | D.大量释放IL-1 |
(4)Aβ沉积会进一步促进MC内的NLRP3炎性小体,从而导致额外的Aβ沉积形成,还会促进Tau蛋白的过磷酸化,进而放大神经炎症,引起神经元损伤。下列关于炎症反应的叙述正确的是___(单选)。
A.巨噬细胞可能参与炎症反应 |
B.炎症反应属于机体的第一道防线 |
C.细胞坏死一般不会引起炎症反应 |
D.神经炎症的放大是机体的负反馈调节 |
为了研究间歇性禁食是否能改善AD患者的认知水平,研究人员利用AD模型克隆小鼠开展如图3(a)所示的间隙性禁食实验,IF组每隔一天禁食,AL组自由喂食。野生型小鼠自由喂食作为对照WT。
在水中放置平台如图3(b),训练小鼠记忆平台位置,隐去平台后观察各组小鼠在水中运动,检测小鼠的学习和记忆能力。水迷宫实验结果如图4所示。
(7)有人认为间歇性禁食对AD模型小鼠认知水平的影响是因为重构了肠道菌群的组成和代谢,进而影响了小鼠“肠微生物-肠道-脑”轴的动态关系。请写出大致的实验思路,验证这一观点
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