1 . 如图表示基因型为AaBb的二倍体雄性小鼠(性别决定方式为XY型)某时期的细胞分裂图(仅显示部分染色体),若该细胞后续能进行正常的分裂,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞不含同源染色体,正在发生姐妹染色单体的分离 |
B.该细胞产生的含异常染色体的精细胞的基因型为bY和'aBXA |
C.该细胞在分裂过程中发生了基因重组和基因突变 |
D.该细胞在减数分裂Ⅱ后期会发生A和A基因分离 |
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解题方法
2 . 学习以下材料,回答(1)~(3)题。
细菌之间的基因重组
细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流,从而增大对环境的适应。
第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌,A缺乏合成甲硫氨酸的能力,B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡,但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物,在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现,这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触,经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组(图1)。第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ,二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开(图2),经过抽吸后,将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上,长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果,在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中,一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下,P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段,释放后再侵染其他细菌时,所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。
此外,Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力,滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生,对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。
(1)图1实验中,Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时,使用的选择培养基除了基本营养物外,还需要添加__________ 。两种突变细菌中,供体菌是__________ (填“A”或“B”),在选择培养基中长出菌落的原因是__________ 。
(2)①图2实验中,Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是_________ 。
②研究者利用野生菌(T+L+C+)作为供体菌,合成代谢突变菌做受体菌(T—L—C—)。使用__________ 法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数,发现T+的菌落中,有47%同时也是L+,但只有2%同时也是C+。结合实验结果,针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序,提出合理假设__________ 。
③为进一步验证假设,请设计实验并预期实验结果_________ 。
(3)利用本文信息,从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因:_________ 。
细菌之间的基因重组
细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流,从而增大对环境的适应。
第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌,A缺乏合成甲硫氨酸的能力,B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡,但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物,在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现,这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触,经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组(图1)。第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ,二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开(图2),经过抽吸后,将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上,长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果,在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中,一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下,P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段,释放后再侵染其他细菌时,所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。
此外,Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力,滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生,对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。
(1)图1实验中,Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时,使用的选择培养基除了基本营养物外,还需要添加
(2)①图2实验中,Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是
②研究者利用野生菌(T+L+C+)作为供体菌,合成代谢突变菌做受体菌(T—L—C—)。使用
③为进一步验证假设,请设计实验并预期实验结果
(3)利用本文信息,从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因:
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名校
3 . 病毒不同突变型之间的基因重组首先是在T2噬菌体中发现的。现有h+r-和h-r+两种类型的T2噬菌体,其中r-类型能快速溶菌,形成大噬菌斑,r+类型能缓慢溶菌,形成小噬菌斑。h+能感染大肠杆菌品系A、B,h+只能感染品系B,感染相应品系后均形成透明噬菌斑;h+感染大肠杆菌品系A和品系B的混合培养物时,会出现半透明的噬菌斑。请回答下列问题:(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中,采用______ 方法,证明了噬菌体的遗传物质是DNA。要想得到带标记的噬菌体,具体操作是______ 。
(2)基因重组是一种可遗传变异,可由减数分裂四分体时期,位于______ 上的等位基因随______ 之间的互换所致。
(3)为检验h+r-和h-r+之间是否发生基因重组,某同学进行如下实验。
实验结论:若观察到4种噬菌斑,且出现______ 和______ 的噬菌斑则说明h+r-和h-r+之间发生基因重组。
(2)基因重组是一种可遗传变异,可由减数分裂四分体时期,位于
(3)为检验h+r-和h-r+之间是否发生基因重组,某同学进行如下实验。
步骤 | 操作 |
1 | 用h+r-和h-r+同时侵染大肠杆菌品系 |
3 | 将其子代噬菌体再去侵染大肠杆菌品系A和B的混合培养物 |
2 | 观察噬菌斑的类型 |
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23次组卷
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2卷引用:2024届重庆市南开中学校高三模拟预测生物试题
名校
解题方法
4 . 红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因(A、a)控制,红色对白色为显性。下图表示其生活史,合子分裂产生孢子的过程按图示顺序进行,孢子囊中的孢子从上到下依次编号为1~8。下列相关分析正确的是( )
A.子代菌丝体出现1:1的性状分离比能验证分离定律 |
B.从一个合子到形成8个孢子的过程中共经历了3次DNA复制 |
C.孢子囊中A、a孢子比例不为1:1,是减数分裂时发生了互换 |
D.孢子囊中第1、2个孢子基因型为A,第3、4个为a,一定是减数分裂时发生了互换 |
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31次组卷
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2卷引用:2024届重庆市南开中学校高三模拟预测生物试题
5 . 某种蔬菜(2n)为自花传粉作物,其苗期茎色由一对等位基因控制。SSR是不同染色体中具有特异性的碱基序列。研究者将苗期紫茎个体和苗期绿茎个体杂交获得F1,F1自交获得F2,并对亲本、F1、F2中苗期绿茎个体4号染色体的SSR进行检测,结果如下图所示。不考虑变异,下列叙述错误 的是( )
A.该种蔬菜在自然情况下均为纯合子,且苗期紫茎对苗期绿茎为显性 |
B.根据上述检测结果,可以判断苗期绿茎基因位于4号染色体上 |
C.若F1的3号染色体SSR检测结果与4号染色体的相同,则F2苗期绿茎个体的3号染色体SSR检测结果也与4号染色体的相同 |
D.若F2苗期绿茎个体中有1个个体与F1的检测结果相同,则可能发生了表观遗传 |
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238次组卷
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3卷引用:广东省广州市天河区华南师范大学附属中学2024届高考适应性练习(4月)生物试题
6 . 眼球中的小梁网由小梁网细胞构成,小梁网细胞凋亡可能引发青光眼,最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心,部分机理如图(1)所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子;Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相关蛋白,两者结合后会使线粒体外膜通透性改变,导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流。检测发现,小李患JOAG型青光眼,该病由位于1号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图(2)所示。(1)研究发现,JOAG型青光眼是由MYOC基因的编码链第733位碱基“T”替换为“G”所致。突变后,MYOC蛋白第245位氨基酸由______ 变为______ 。若想利用PCR扩增MYOC突变基因开展研究,设计其引物的部分序列是______ 。(通用遗传密码:GAG为谷氨酸;CUC为亮氨酸;GGU为甘氨酸;UGU为半胱氨酸;ACA为苏氨酸;CCA为脯氨酸)
(2)据图(2)判断,小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是______ ,其父母再生育二胎为患病男孩的概率是______ 。
(3)调查发现,小李还患有红绿色盲(由OPN1LW基因突变所致)。一般情况下,小李体内OPN1LW突变基因与MYOC突变基因进行重组的过程发生在______ 。(编号选填)
① 精细胞 ②小梁网细胞③ 精原细胞 ④ 初级精母细胞
(4)研究还发现,TGF-β蛋白过量也会影响小梁网的功能,从而引发青光眼。据已学知识推测,TGF-β蛋白过量的原因可能是______。(单选)
(5)结合题干及已学知识推测,为缓解青光眼所引发的症状,下列方案合理的有______。(多选)
(2)据图(2)判断,小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是
(3)调查发现,小李还患有红绿色盲(由OPN1LW基因突变所致)。一般情况下,小李体内OPN1LW突变基因与MYOC突变基因进行重组的过程发生在
① 精细胞 ②小梁网细胞③ 精原细胞 ④ 初级精母细胞
(4)研究还发现,TGF-β蛋白过量也会影响小梁网的功能,从而引发青光眼。据已学知识推测,TGF-β蛋白过量的原因可能是______。(单选)
A.TGF-β基因启动子区域甲基化程度下降 |
B.TGF-β基因启动子区域与其他蛋白质结合 |
C.TGF-β基因的mRNA上终止密码子结构改变 |
D.体内部分RNA片段与TGF-β基因转录的产物结合 |
A.移植正常的神经干细胞修复或再生视神经 |
B.阻断Bax与Bcl-2结合降低小梁网细胞凋亡 |
C.基因治疗修正MYOC突变基因并注入眼球组织 |
D.诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织 |
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名校
7 . 下列有关变异、进化和适应的叙述,正确的是( )
A.基因重组和基因突变是生物变异的根本来源 |
B.种群中某种基因型频率大幅升高说明生物发生了进化 |
C.环境改变能定向诱导生物发生变异以适应环境 |
D.生物均具有适应环境的特征,但适应都是相对的 |
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203次组卷
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4卷引用:2024届河北省沧州市泊头市高三下学期复习质量检测二模生物试题
名校
解题方法
8 . 下列有关变异、育种、进化的说法正确的是( )
A.减数第一次分裂四分体时期的交叉互换导致染色单体上的等位基因重组 |
B.环境引起的变异一定是不能遗传的 |
C.三倍体无籽西瓜的获得体现了新物种的形成不一定要经过地理隔离 |
D.自然条件下如果没有突变,进化就不能发生 |
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121次组卷
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3卷引用:2024届宁夏回族自治区银川一中高三下学期第二次模拟考试理科综合试卷-高中生物
9 . 研究人员对野生型(高秆)油菜的研究中偶然发现了一株矮秆突变体 ds-3,将 ds-3与野生型亲本杂交,F1为野生型,F1自交F2中高秆:矮秆=3∶1(相关基因用A、a表示)。为确定矮秆突变基因的位置,研究者根据油菜染色体上某些特定的已知 DNA 序列(如M/m、N/n) 设计了多对引物,提取上述F₂群体中矮秆植株的DNA进行PCR,产物电泳后的部分结果如图2。下列有关叙述正确的是( )
A.由扩增结果可推知突变基因在3号染色体上 |
B.F1基因型为AaMmNn, F2中 AAMmNn的比例为1/16 |
C.单株丙出现Nn扩增结果的原因可能是7号染色体的非姐妹染色单体发生互换 |
D.PCR 技术基于DNA复制原理,因此只能扩增而不能获取目的基因 |
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解题方法
10 . 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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