解题方法
1 . 某动物毛色BB或Bb决定黑色,bb为棕色,但当另一基因为隐性纯合ee时,毛色一定为黄色。用两对基因都是杂合子的个体杂交,得到后代的表型比是黑色:棕色:黄色=2:1:1。现将一只黄色和一只黑色的个体杂交,理论上讲后代表现性及比例可能出现( )
A.全黑色 | B.全棕色 |
C.黑色:棕色=3:1 | D.黑色:棕色:黄色=1:1:2 |
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2 . 水稻是我国重要的粮食作物,杂交种具有高产优势,但往往出现杂交后代花粉不育现象。科研人员对水稻花粉不育的遗传机理展开研究,发现粳稻和籼稻的杂交种花粉育性可能与12号染色体R区段的A、B、C、D等基因有关,已知这些基因与卵细胞的育性均无关,R区DNA片段上的基因如下图。为此,科学家对野生型籼稻进行单基因敲除,选育出基因敲除纯合子甲、乙、丙(除敲除基因外,其它基因组成均与野生型籼稻相同),但是始终无法筛选获得D基因敲除纯合个体。利用上述植株进行杂交实验结果如下表。
回答下列问题:
(1)由表可知,____ 基因可导致花粉育性降低,判断依据是____ 。
(2)进一步研究发现,组合1的F1单独敲除D基因,其花粉均不育,C、D基因双敲除花粉均可育。推测C基因编码的蛋白C具有毒害作用,D基因编码的蛋白D具有____ 作用。若推测正确且已知C基因的表达是在减数第一次分裂完成之前,结合题目信息推测,D基因的表达是在减数第一次分裂完成____ (填“之前”或“之后”)。组合1中可育花粉的基因型为____ 。(不考虑片段交换)将杂交组合1的F1自交,F2植株中花粉育性的表型及比例为____ 。
(3)若上述推测正确,向杂交组合1的F1植株转入1个D基因,再进行转基因水稻的筛选和鉴定,假设转入的D基因对水稻花粉育性之外的其他生理功能均无影响。
①筛选得到水稻植株,花粉100%可育,说明D基因转入来自____ (填“粳稻”或“籼稻”)的12号染色体上。
②筛选得到水稻植株,花粉50%可育,说明D基因转入来自____ 的12号染染色体上。
③若D基因插入在非12号染色体,该植株可育花粉的比例是____ 。自交子代中100%花粉可育的植株占____ 。
杂交组合 | 母本 | 父本 | F1育性性状 |
1 | 野生型籼稻 | 野生型粳稻 | 50%的花粉可育 |
2 | A基因敲除的纯合籼稻甲 | 野生型粳稻 | 50%的花粉可育 |
3 | B基因敲除的纯合籼稻乙 | 野生型粳稻 | 50%的花粉可育 |
4 | C基因敲除的纯合籼稻丙 | 野生型粳稻 | 100%的花粉可育 |
(1)由表可知,
(2)进一步研究发现,组合1的F1单独敲除D基因,其花粉均不育,C、D基因双敲除花粉均可育。推测C基因编码的蛋白C具有毒害作用,D基因编码的蛋白D具有
(3)若上述推测正确,向杂交组合1的F1植株转入1个D基因,再进行转基因水稻的筛选和鉴定,假设转入的D基因对水稻花粉育性之外的其他生理功能均无影响。
①筛选得到水稻植株,花粉100%可育,说明D基因转入来自
②筛选得到水稻植株,花粉50%可育,说明D基因转入来自
③若D基因插入在非12号染色体,该植株可育花粉的比例是
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3 . 已知果蝇的体色和翅型分别由Ⅱ号染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制,两对等位基因表现出连锁遗传的现象。用纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇杂交,F1果蝇全部表现为灰身长翅。以F1果蝇和纯种黑身残翅果蝇为实验材料进行正反交实验,当F1果蝇作父本时,后代只出现灰身长翅和黑身残翅类型,且比例为1:1;当F1果蝇作母本时,后代出现了灰身长翅、黑身残翅、灰身残翅和黑身长翅四种类型。多次重复上述杂交实验后统计结果不变。不考虑基因突变和染色体变异,回答下列问题:
(1)F1与纯种黑身残翅果蝇杂交时,正反交结果不一致,其原因是______ 。
(2)果蝇的刚毛对截毛为显性,酒红眼对朱红眼为显性,两对相对性状分别由位于Ⅲ号染色体上的两对等位基因D/d、E/e控制。研究发现,雌果蝇体内一条染色体上相邻基因位点间发生交换的几率与二者间的距离呈正相关,位于一对同源染色体上距离最远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时产生不同类型配子的比例几乎相同。研究小组尝试运用假说—演绎法来证明D/d与E/e两对基因在染色体上距离最远。
①提出假说:假设控制刚毛和眼色的基因在染色体上距离最远。请在下图方框中画出基因型为DdEe的正常体细胞中控制刚毛和眼色基因可能的位置情况______ (注:用“圆圈”代表细胞,细胞中用“竖线”代表染色体,“黑点”代表染色体上的基因)。
②演绎推理:若假说成立,则基因型为DdEe的雌果蝇产生的配子种类及比例为______ ;该雌果蝇与同种基因型的雄果蝇杂交,后代的分离比为_______ 。
③实验验证得出结论:让基因型为DdEe的雌雄个体杂交,若结果符合预期,证明D/d与E/e两对等位基因在染色体上距离最远。
(1)F1与纯种黑身残翅果蝇杂交时,正反交结果不一致,其原因是
(2)果蝇的刚毛对截毛为显性,酒红眼对朱红眼为显性,两对相对性状分别由位于Ⅲ号染色体上的两对等位基因D/d、E/e控制。研究发现,雌果蝇体内一条染色体上相邻基因位点间发生交换的几率与二者间的距离呈正相关,位于一对同源染色体上距离最远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时产生不同类型配子的比例几乎相同。研究小组尝试运用假说—演绎法来证明D/d与E/e两对基因在染色体上距离最远。
①提出假说:假设控制刚毛和眼色的基因在染色体上距离最远。请在下图方框中画出基因型为DdEe的正常体细胞中控制刚毛和眼色基因可能的位置情况
②演绎推理:若假说成立,则基因型为DdEe的雌果蝇产生的配子种类及比例为
③实验验证得出结论:让基因型为DdEe的雌雄个体杂交,若结果符合预期,证明D/d与E/e两对等位基因在染色体上距离最远。
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解题方法
4 . β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。研究人员从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌菌株应用于白酒生产。请回答下列问题:______ ℃。发酵过程中定期打开排气装置,目的是______ 。
(2)为纯化酒精发酵液中的多种酵母菌,进行了如图操作。该过程的接种方法是______ ,接种工具进行了______ 次灼烧灭菌。
(3)研究人员发现,该产β-苯乙醇的酵母菌以L-苯丙氨酸为唯一氮源时,能高效转化成β-苯乙醇,但L-苯丙氨酸浓度会影响其转化效率。请你设计实验探究转化成β-苯乙醇的最适L-苯丙氨酸浓度。你设计的实验思路是______ 。
(4)可用萃取的方法提取β-苯乙醇,这是因为β-苯乙醇具有______ 的特点,影响该方法提取效率的主要因素是______ 。
(2)为纯化酒精发酵液中的多种酵母菌,进行了如图操作。该过程的接种方法是
(3)研究人员发现,该产β-苯乙醇的酵母菌以L-苯丙氨酸为唯一氮源时,能高效转化成β-苯乙醇,但L-苯丙氨酸浓度会影响其转化效率。请你设计实验探究转化成β-苯乙醇的最适L-苯丙氨酸浓度。你设计的实验思路是
(4)可用萃取的方法提取β-苯乙醇,这是因为β-苯乙醇具有
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5 . 柽柳是一种耐盐植物,能够通过泌盐、聚盐以及盐转移等生理过程适应高盐胁迫生境。如图是柽柳的相关耐盐机制示意图,已知H+浓度差为SOS1转运Na+提供能量。下列分析正确的是( )
A.SOS1与NSCC转运Na+的过程都是顺Na+的浓度梯度进行的 |
B.表皮细胞分泌H+和Na+的方式属于主动运输,需要消耗能量 |
C.NHX、SOS1和NSCC转运Na+均有利于提高柽柳对盐的耐受力 |
D.液泡积累Na+可提高细胞液渗透压,木质部转运Na+可减轻盐胁迫 |
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解题方法
6 . 2023年诺贝尔生理学或医学奖是由科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼因在核苷碱基修饰方面的发现而获得,这一发现促进了mRNA疫苗的开发。如图是mRNA疫苗在树突状细胞中合成、呈递抗原的过程图,下列说法错误的是( )
A.该疫苗可用纳米脂质体进行包裹,有利于mRNA进入细胞表达出抗原物质 |
B.在此免疫过程中,树突状细胞不能直接作用于细胞毒性T细胞 |
C.上图中所有淋巴细胞均有特异性识别功能 |
D.辅助性T细胞受到抗原刺激后增殖分化并分泌细胞因子,作用于B淋巴细胞 |
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名校
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7 . 土壤盐渍化影响水稻生长发育,将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中,培育耐盐碱水稻新品种。操作流程及可能用到的限制酶如图,其中bar为抗除草剂基因,Tetr为四环素抗性基因,Ampr为氨苄青霉素抗性基因,CaMV35S为启动子,①~⑦表示操作过程。
(1)过程②在OsMYB56基因的末端加上CTAG核苷酸序列的目的是产生______ 。
(2)过程③应选用限制酶______ 切割质粒,切割后需要用______ (写具体名称)进行连接才能获得重组质粒。
(3)为筛选含有重组质粒的根瘤农杆菌,④过程应在添加______ 选择培养基上培养。培养后获得的菌落______ (填“能”或“不能”)判断是否含有重组质粒,原因是______ 。
(4)基因表达载体中,CaMV35S与______ 结合,驱动基因转录。OsMYB56基因的编码链和bar基因的编码链的方向______ (填“相同”或“相反”)。
限制酶 | BamHI | BclI | SmaI | Sau3AI |
识别位点及切割位点 |
(1)过程②在OsMYB56基因的末端加上CTAG核苷酸序列的目的是产生
(2)过程③应选用限制酶
(3)为筛选含有重组质粒的根瘤农杆菌,④过程应在添加
(4)基因表达载体中,CaMV35S与
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8 . 建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下图1是某人工湿地的水体净化系统的主要组成。请回答下列问题:___ 原理。
(2)通过放养鱼苗、水禽等动物,种植莲藕、芦苇等水生植物,形成复杂的___ 结构,可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染,除了依靠湿地生态系统自身的功能外,还应加强对污染源的控制,因为生态系统的___ 有限。
(3)研究该人工湿地对污水的处理能力,应对___ 的水质进行监测,常检测BOD、总氮量、总磷量等指标,其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量,BOD值越高,表明___ 污染程度越高。
(4)折水涧是台阶式跌水区,可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中___ 含量。在进行植物配置时,浅水湖1的植物从岸边的垂柳、沿岸的挺水植物水竹、水面的浮叶植物睡莲过渡到沉水植物伊乐藻等,这体现了群落在空间上的___ 结构。
(5)某科研团队将净化后的水引入以团头鲂为养殖对象的人工池塘生态系统,测定的食物关系和能量流动关系分别如图2、图3,其中图2数据表示捕食概率,图3数据表示一段时间内该池塘中的各种能量相对值。
①据图2分析,请写出团头鲂营养级最高的一条食物链___ (用数字和箭头表示),浮游动物2在人工池塘中属于第___ 营养级。
②分析图3,第三营养级到第四营养级的能量传递效率是___ (保留小数点后1位)。
(2)通过放养鱼苗、水禽等动物,种植莲藕、芦苇等水生植物,形成复杂的
(3)研究该人工湿地对污水的处理能力,应对
(4)折水涧是台阶式跌水区,可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中
(5)某科研团队将净化后的水引入以团头鲂为养殖对象的人工池塘生态系统,测定的食物关系和能量流动关系分别如图2、图3,其中图2数据表示捕食概率,图3数据表示一段时间内该池塘中的各种能量相对值。
被捕 食者 | 捕食者 | |||
2 | 3 | 5 | 6 | |
1 | 0.708 | |||
2 | 0.012 | |||
3 | 0.46 | 0.023 | ||
4 | 0.38 | 0.736 | 0.74 | |
5 | ||||
6 | 0.094 | 0.074 | 0.015 | |
7 | 0.058 | 0.161 | 0.206 | 0.223 |
8 | 0.008 | 0.028 | 0.033 | 0.037 |
注:1.饲料 2.桡足类 3.枝角类 4.浮游植物 5.团头鲂 6.轮虫 7.底泥沉积物 8.水体碎屑 其中2、3、6为浮游动物 | ||||
图2 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/6/15/35ca3f92-9c96-4fff-8e07-8c465ef4d93b.png?resizew=424)
①据图2分析,请写出团头鲂营养级最高的一条食物链
②分析图3,第三营养级到第四营养级的能量传递效率是
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9 . 新霉素磷酸转移酶基因(neo)是转基因动物中常用的标记基因,但neo存在于动物细胞中会影响动物体生长和发育。为实现在敲除目的基因后,将neo基因从基因组中敲除,科研人员构建了基于Cre-loxP重组系统的通用型基因打靶载体,并转染小鼠受精卵获得了Flox工具鼠。图1为loxP序列的结构示意图,图2为Cre-loxP重组系统的作用机理示意图,图3为通用型基因打靶载体的构建及Flox鼠建立过程示意图。请回答下列问题:___________ 决定。Cre酶可同时识别2个loxP位点的a和c区段,并同时催化b区段箭头处___________ 键水解。
(2)据图2分析,若同一个DNA分子上具有2个同向的loxP位点,经Cre酶作用后会得到一条链状DNA分子和一个环状DNA分子,从作用结果分析,Cre酶同时具有类似___________ 酶的作用;同一个DNA分子上具有2个反向的loxP位点,Cre酶仅能导致2个loxP位点间的序列反转连接,不能产生环状DNA分子,原因是______________________ 。
(3)图3中,过程①可在限制酶和DNA连接酶等作用下,将同源臂1和同源臂2插入pAT质粒中的多克隆位点序列MCS中。作为通用型载体,pAT质粒的MCS中含有多个在基因组(待敲除基因所在DNA)中出现频率较低的酶切位点,其意义是____________ 。
(4)两段存在同源序列(如同源臂)的DNA片段在重组酶的催化下,可发生同源重组,同源臂间的DNA序列可发生交换。为敲除特定基因,以待敲除基因两端的短小序列为依据设计引物,经PCR1和PCR2获得同源臂1和同源臂2,PCR1和PCR2不能在同一反应体系中进行的原因是_________________ ;为将同源臂定向插入pAT的MCS中,设计引物时需要在引物的___________ 端添加相应的限制酶切位点。
(5)过程②为重组pAT质粒转染小鼠受精卵的过程,该过程通常采用___________ 法。过程③需将转染后的受精卵置于适宜培养液中,培养24h后,能存活的胚胎为成功转染并整合到染色体DNA上的胚胎,后续通过___________ 等技术获得Flox小鼠。
(6)Flox小鼠中存在的neo基因,其两侧的2个LoxP位点的方向是___________ 的,可利用Cre酶将其敲除,获得不含neo基因的基因敲除鼠。为实现在特定的时间对特定细胞中的neo基因进行敲除,可在Cre基因的cDNA一段添加___________ 实现。
(2)据图2分析,若同一个DNA分子上具有2个同向的loxP位点,经Cre酶作用后会得到一条链状DNA分子和一个环状DNA分子,从作用结果分析,Cre酶同时具有类似
(3)图3中,过程①可在限制酶和DNA连接酶等作用下,将同源臂1和同源臂2插入pAT质粒中的多克隆位点序列MCS中。作为通用型载体,pAT质粒的MCS中含有多个在基因组(待敲除基因所在DNA)中出现频率较低的酶切位点,其意义是
(4)两段存在同源序列(如同源臂)的DNA片段在重组酶的催化下,可发生同源重组,同源臂间的DNA序列可发生交换。为敲除特定基因,以待敲除基因两端的短小序列为依据设计引物,经PCR1和PCR2获得同源臂1和同源臂2,PCR1和PCR2不能在同一反应体系中进行的原因是
(5)过程②为重组pAT质粒转染小鼠受精卵的过程,该过程通常采用
(6)Flox小鼠中存在的neo基因,其两侧的2个LoxP位点的方向是
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10 . 在种群中,同源染色体的相同位点上可以存在两种以上的等位基因,称为复等位基因。果蝇的红眼、伊红眼和白眼三种眼色,分别由只位于X染色体上的复等位基因B1、B2、b控制。将红眼雌蝇和伊红眼雄蝇杂交,F1红眼∶伊红眼∶白眼=2∶1∶1,下列叙述正确的是( )
A.B1和B2对b显性;B1对B2显性 |
B.控制果蝇上述眼色的基因型有9种 |
C.F1果蝇随机交配,F2白眼占3/16 |
D.F1中红眼与白眼果蝇杂交后代有3种眼色 |
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