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1 . 原发性家族颅内钙化(PFBC)是一种遗传性神经系统退行性疾病,以大脑病理性钙化为特点。为研究此病的致病机理,科研人员做了如下研究。
(1)PFBC为常染色体显性遗传病。据图1判断,与Ⅱ-2婚配的男性_____。
(2)为研究此病的致病机理,对该家系部分个体的相关基因S(s)进行测序,结果如图2
可知s基因发生了碱基对的_____ 此变异可能会导致组成S蛋白的氨基酸改变,进而使S蛋白的空间结构发生改变,影响该蛋白的功能。
(3)为研究S蛋白在细胞中的分布,研究人员用两种活体荧光染料对野生型和突变型细胞进行标记,再用荧光显微镜观察,结果如图3。
①分析上述实验结果时,需要将不同波长激发光下拍摄的细胞图像做叠加处理,这样处理的目的是_____ 。
②实验结果显示,正常的S蛋白均匀分布在细胞边缘,可能是一种定位于_____ (填细胞结构)的蛋白,突变型细胞的S蛋白分布的特点是_____ ;突变型和野生型细胞比较,绿色荧光的深浅表示_____ 。
(4)研究发现S蛋白可能是一种磷转运蛋白,以保证细胞摄取含磷无机盐。为验证此推测,某实验小组用含磷的培养液培养突变型细胞,一段时间后检测培养液中的含磷量。
完善上述实验:_____ 。
预期实验结果:_____ 。
(5)进一步研究表明S蛋白在正常脑组织中高度表达。综合以上信息分析,S基因突变导致_____ ,使神经细胞所处局部环境中磷浓度升高,诱导血管细胞向成骨样细胞分化,从而引起血管钙化,造成大脑病理性钙化。
(1)PFBC为常染色体显性遗传病。据图1判断,与Ⅱ-2婚配的男性_____。
A.健康 | B.患病 | C.健康或患病均有可能 |
(2)为研究此病的致病机理,对该家系部分个体的相关基因S(s)进行测序,结果如图2
可知s基因发生了碱基对的
(3)为研究S蛋白在细胞中的分布,研究人员用两种活体荧光染料对野生型和突变型细胞进行标记,再用荧光显微镜观察,结果如图3。
①分析上述实验结果时,需要将不同波长激发光下拍摄的细胞图像做叠加处理,这样处理的目的是
②实验结果显示,正常的S蛋白均匀分布在细胞边缘,可能是一种定位于
(4)研究发现S蛋白可能是一种磷转运蛋白,以保证细胞摄取含磷无机盐。为验证此推测,某实验小组用含磷的培养液培养突变型细胞,一段时间后检测培养液中的含磷量。
完善上述实验:
预期实验结果:
(5)进一步研究表明S蛋白在正常脑组织中高度表达。综合以上信息分析,S基因突变导致
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2 . 铜绿假单胞菌(Pa)是临床上造成感染的主要病原菌之一,多见于烧伤、创伤等受损部位。由于Pa耐受多种抗生素,常导致治疗失败。为解决上述问题,噬菌体治疗逐渐受到关注。
(1)在侵染Pa时,噬菌体的尾丝蛋白通过与Pa细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在Pa表面。不同噬菌体的尾丝蛋白不同,使噬菌体的侵染具有高度的_____ 。
(2)PA1和PAO1是Pa的两种菌株。科研人员从某地污水中分离到一株可同时高效吸附并侵染PA1和PAO1的变异噬菌体,对其尾丝蛋白基因进行测序,部分结果如下图所示。据图可知,与野生型噬菌体相比,变异噬菌体的尾丝蛋白基因发生了碱基替换,使尾丝蛋白_____ ,变异后的尾丝蛋白能同时结合两种Pa的脂多糖。
(3)将噬菌体加入PA1菌液中,培养30min后菌液变澄清,即大部分PA1已被裂解。将菌液涂布在固体培养基上培养,一段时间后出现少量菌落,即为噬菌体耐受菌(PAlr),对PA1和PAlr的DNA进行测序比对,PAlr丢失了部分DNA序列,其中含有脂多糖合成的关键基因galU。为验证galU的丢失是导致PAlr耐受噬菌体的原因,请利用下列选项完善表格中的实验设计和预期结果。
注:在固体培养基上,噬菌体侵染导致宿主细菌死亡形成的空斑即为噬菌体。
①PAl ②PAlr ③PAlr+噬菌体 ④导入无关基因的PAlr+噬菌体 ⑤导入galU基因的PA1+噬菌体 ⑥导入galU基因的PAlt4+噬菌体 ⑦无噬菌斑 ⑧较多噬菌斑
(4)Pa的细胞周期约为40min,根据题中信息,可推断PAlr的galU的丢失发生在噬菌体感染之_____ (填“前”或“后”),噬菌体的感染起到了选择作用。
(5)依据本研究,在使用噬菌体治疗Pa感染需注意_____ 。
(1)在侵染Pa时,噬菌体的尾丝蛋白通过与Pa细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在Pa表面。不同噬菌体的尾丝蛋白不同,使噬菌体的侵染具有高度的
(2)PA1和PAO1是Pa的两种菌株。科研人员从某地污水中分离到一株可同时高效吸附并侵染PA1和PAO1的变异噬菌体,对其尾丝蛋白基因进行测序,部分结果如下图所示。据图可知,与野生型噬菌体相比,变异噬菌体的尾丝蛋白基因发生了碱基替换,使尾丝蛋白
(3)将噬菌体加入PA1菌液中,培养30min后菌液变澄清,即大部分PA1已被裂解。将菌液涂布在固体培养基上培养,一段时间后出现少量菌落,即为噬菌体耐受菌(PAlr),对PA1和PAlr的DNA进行测序比对,PAlr丢失了部分DNA序列,其中含有脂多糖合成的关键基因galU。为验证galU的丢失是导致PAlr耐受噬菌体的原因,请利用下列选项完善表格中的实验设计和预期结果。
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 |
处理方法 | PA1+噬菌体 | Ⅰ | 敲除galU基因的PA1+噬菌体 | Ⅱ |
在固体培养基上培养 | ||||
预期结果 | 较多噬菌斑 | 无噬菌斑 | Ⅲ | 较多噬菌斑 |
①PAl ②PAlr ③PAlr+噬菌体 ④导入无关基因的PAlr+噬菌体 ⑤导入galU基因的PA1+噬菌体 ⑥导入galU基因的PAlt4+噬菌体 ⑦无噬菌斑 ⑧较多噬菌斑
(4)Pa的细胞周期约为40min,根据题中信息,可推断PAlr的galU的丢失发生在噬菌体感染之
(5)依据本研究,在使用噬菌体治疗Pa感染需注意
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3 . 中性粒细胞是白细胞的一种,具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控,如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼(幼体透明)为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线,也可作为________ 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能,参与第三道防线。
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用,研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料,利用带有标记的核酸分子探针,通过______ 技术,在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况,结果如图1所示。实验结果表明P蛋白______ M基因的表达。产生以上结果的原因可能有二:
①P基因减少,________ ;
②已知M基因是原癌基因,其产生的蛋白质是_______ 所必需的,过表达导致细胞过度增殖,引起阳性细胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果,为上述结论提供新证据_______ 。
A.野生型
B.P基因低表达突变体
C.导入P基因
D.导入M基因
E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式,研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测,找出10个可能的位点如图2.研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分,构建3种启动子突变质粒,分别与GFP(绿色荧光蛋白)基因相连接:含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C.将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中,结果发现________ ,说明P蛋白通过结合⑩位点,调控M基因的表达,而与其他位点无关。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线,也可作为
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用,研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料,利用带有标记的核酸分子探针,通过
①P基因减少,
②已知M基因是原癌基因,其产生的蛋白质是
请从下列选项中选出实验组材料及结果,为上述结论提供新证据
A.野生型
B.P基因低表达突变体
C.导入P基因
D.导入M基因
E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式,研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测,找出10个可能的位点如图2.研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分,构建3种启动子突变质粒,分别与GFP(绿色荧光蛋白)基因相连接:含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C.将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中,结果发现
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187次组卷
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3卷引用:2024届北京市丰台区高三二模生物试题
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4 . 鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑,构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失,缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代,从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是( )
A.进行基因组编辑的受体细胞是受精卵 |
B.相对F1代,F2代肌间刺缺失的个体比例上升 |
C.人工选择使突变的r基因频率不断升高 |
D.基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组 |
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237次组卷
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4卷引用:2024届北京市丰台区高三二模生物试题
2024届北京市丰台区高三二模生物试题(已下线)北京市丰台区2023—2024学年高三下学期二模考试生物试题北京市丰台区2023-2024学年高三下学期二模考试生物试题2024届湖南省益阳市安化县安化县第二中学三模生物试题
5 . 育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦,流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。下列分析不正确的是( )
A.异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 |
B.杂交后代①的染色体组成为AABBCD,含有42条染色体 |
C.通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ |
D.射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 |
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2024-05-18更新
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297次组卷
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3卷引用:2024年北京市朝阳区高三二模生物试题
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6 . 在育种工作中,确定基因在染色体上的位置十分重要。水稻抗稻瘟病(A)对感稻瘟病(a)为显性,晚熟(B)对早熟(b)为显性。
(1)现已有水稻品种甲抗稻瘟病晚熟,品种乙感稻瘟病早熟。为了获得更优良(抗病早熟)的水稻品种,科学家将甲乙杂交获得F1,F1自交获得F2。若F2的四种表型比例为9:3:3:1,说明这两对等位基因位于___ 同源染色体上。怎样处理能得到稳定遗传的目标品种___ 。
(2)新发现一晚熟抗稻瘟病纯合个体丙,含另一抗稻瘟病基因D。丙乙杂交的F1自交,F2表型为抗病晚熟:抗病早熟:感病晚熟:感病早熟约为62:1:1:20。其中重组表型占比为___ ,感病晚熟比例少的原因是___ 。试画出F1体细胞中基因D(d)与基因B(b)在染色体的位置图___ 。
(3)若需将已选出的抗病早熟个体与具有其他优良性状的个体杂交选育,选择哪种基因型的个体效率更高?原因是___ 。
(1)现已有水稻品种甲抗稻瘟病晚熟,品种乙感稻瘟病早熟。为了获得更优良(抗病早熟)的水稻品种,科学家将甲乙杂交获得F1,F1自交获得F2。若F2的四种表型比例为9:3:3:1,说明这两对等位基因位于
(2)新发现一晚熟抗稻瘟病纯合个体丙,含另一抗稻瘟病基因D。丙乙杂交的F1自交,F2表型为抗病晚熟:抗病早熟:感病晚熟:感病早熟约为62:1:1:20。其中重组表型占比为
(3)若需将已选出的抗病早熟个体与具有其他优良性状的个体杂交选育,选择哪种基因型的个体效率更高?原因是
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7 . 学习下面材料,回答(1)~(5)题。
细菌CRISPR-Cas系统
CRISPR-Cas系统是广泛存在于细菌和古细菌中的一种获得性免疫系统。细菌中转入有益基因时,CRISPR基因功能会缺失,当外源基因对细菌生存造成威胁时,CRISPR的表达会发生上调,启动细菌的适应性免疫。其防御机制分为适应阶段、基因表达阶段和干扰阶段。
有害的外源核酸中部分短序列会被细菌整合并插入到其CRISPR序列中(图1)、随后相关基因表达出Cas蛋白、tracrRNA,以及CRISPR序列会表达出一条前体crRNA(Pre-crRNA),Pre-crRNA的某些序列被剪切,形成多个crRNA。每条crRNA、tracrRNA与Cas蛋白形成稳定的效应复合物(图2)。在干扰阶段中,复合物中Cns蛋白使外源DNA解旋,RNA①与之互补配对形成特殊结构,随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列。在此过程中,Cas蛋白有两个主要的功能位点。切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点,以及切割非互补配对链的R位点。经改造的细菌CRISPR-Cas系统已被广泛应用到基因定点编辑、基因组筛选、基因转录调控等领域、但仍存在许多问题有待深入解决与探索。
(1)细菌将外源DNA整合到CRISPR序列中,是对可遗传变异类型中的________ 的扩展。
(2)结合图1分析,有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISP R序列中,成为__________ 序列,CRISPR序列中________ 序列的转录产物存在核酸酶的识别位点,因此Pre-crRNA被剪切形成crRNA。结合图2分析,tracrRNA和crRNA有________ (选填“相同”“互补”)序列,可相互结合,进而与Cas蛋白形成效应复合物。
(3)结合文章分析图2中RNA①是________ (选填“crRNA”“tracrRNA”),起到对外源DNA的识别作用,进而将复合物精准定位。
(4)下列说法正确的有 。
(5)从进化观分析,转入有益基因时,细菌CRISPR基因功能缺失的积极意义是________ 。
细菌CRISPR-Cas系统
CRISPR-Cas系统是广泛存在于细菌和古细菌中的一种获得性免疫系统。细菌中转入有益基因时,CRISPR基因功能会缺失,当外源基因对细菌生存造成威胁时,CRISPR的表达会发生上调,启动细菌的适应性免疫。其防御机制分为适应阶段、基因表达阶段和干扰阶段。
有害的外源核酸中部分短序列会被细菌整合并插入到其CRISPR序列中(图1)、随后相关基因表达出Cas蛋白、tracrRNA,以及CRISPR序列会表达出一条前体crRNA(Pre-crRNA),Pre-crRNA的某些序列被剪切,形成多个crRNA。每条crRNA、tracrRNA与Cas蛋白形成稳定的效应复合物(图2)。在干扰阶段中,复合物中Cns蛋白使外源DNA解旋,RNA①与之互补配对形成特殊结构,随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列。在此过程中,Cas蛋白有两个主要的功能位点。切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点,以及切割非互补配对链的R位点。经改造的细菌CRISPR-Cas系统已被广泛应用到基因定点编辑、基因组筛选、基因转录调控等领域、但仍存在许多问题有待深入解决与探索。
(1)细菌将外源DNA整合到CRISPR序列中,是对可遗传变异类型中的
(2)结合图1分析,有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISP R序列中,成为
(3)结合文章分析图2中RNA①是
(4)下列说法正确的有 。
A.细菌体内的Cas是具有类似解旋酶和限制酶作用的双功能蛋白 |
B.Cas剪切外源DNA片段的精准性与RNA①的长度呈正相关 |
C.可通过CRISPR-Cas技术靶向治疗21-三体综合征患者 |
D.细菌CRISPR序列中重复序列的种间差异小于间隔序列 |
(5)从进化观分析,转入有益基因时,细菌CRISPR基因功能缺失的积极意义是
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8 . 除草剂敏感与抗性是一对相对性状,除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体。下列叙述正确的是( )
A.突变体若为一条染色体片段缺失所致,则抗性基因是显性基因 |
B.突变体若为基因突变所致,如果再经诱变有可能恢复为敏感型 |
C.突变体若为一对同源染色体相同位置片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型 |
D.抗性基因若为敏感型基因中的单个碱基对替换所致,抗性基因一定不能编码肽链 |
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9 . 水稻是人类重要的粮食作物之一,种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳,通常糊粉层为单层活细胞,主要累积蛋白质、维生素等营养物质;淀粉胚乳为死细胞,主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。
(1)用诱变剂处理水稻幼苗,结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数_____________ 的即为糊粉层加厚的种子,将其对应的含胚部分用培养基培养,筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等,这说明基因突变具有_____________ 的特点。(2)突变体tal与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型:突变型=3∶1,说明该性状的遗传遵循基因_____________ 定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后,将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于_____________ 附近,对目标区域进行测序比对,发现了突变基因。
(3)由tal建立稳定品系t,检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型,但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中,培育稳定遗传的高营养新品种。①补充完成图3育种方案_____ 。
②运用KASP技术对植物进行检测,在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR,加入野生型序列和突变型序列的相应引物,两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点,完成扩增后检测产物的荧光信号(红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光)。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,请选择其中一个阶段,预期检测结果并从中选出应保留的植株。______
③将KASP技术应用于图3育种过程,优点是________ 。
(1)用诱变剂处理水稻幼苗,结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数
(3)由tal建立稳定品系t,检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型,但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中,培育稳定遗传的高营养新品种。①补充完成图3育种方案
②运用KASP技术对植物进行检测,在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR,加入野生型序列和突变型序列的相应引物,两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点,完成扩增后检测产物的荧光信号(红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光)。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,请选择其中一个阶段,预期检测结果并从中选出应保留的植株。
③将KASP技术应用于图3育种过程,优点是
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10 . 控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体,其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交,后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析,不正确的是( )
A.“三体”番茄存在染色体数目变异 |
B.马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 |
C.马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 |
D.F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 |
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