题目内容
果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传实验材料。请回答:
(1)若将果蝇的一个卵原细胞的核中的DNA分子全部用15N进行标记,在14N的环境中进行减数分裂,产生四个子细胞中带15N标记的细胞占_________%,作出这一推论的理论依据是______________________。
(2)已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状,长翅与残翅是一对相对性状。两只亲代果蝇杂交,子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如下表所示。![]()
雄性亲本产生的精细胞的基因型理论上有__________种。控制翅型的基因位于_________染色体上,判断的主要依据是____________________________。
(3)研究人员构建了一个棒状眼雌果蝇CIB品系XBXb,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e,且该基因与棒状眼基因B始终连锁在一起,如图所示。e在纯合(XBXB、XBY)时能使胚胎致死,无其他性状效应,控制正常眼的基因用b表示。![]()
为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变,实验步骤如下:
①将雄果蝇A与CIB系果蝇交配,得F1,F1的性别及眼型的表现型及其比例是__________________。
②在F1中选取大量棒状眼雌果蝇,与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交,统计得到的F2的雌雄数量比。
预期结果和结论:
如果F2中雌雄比例为____________,则诱变雄果蝇A的精子中x染色体上未发生其他隐性致死突变;
如果F2中雌雄比例为____________,则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变。
(1)100 DNA分子的复制方式为半保留复制 (2)4 X 长翅在子代雌、雄果蝇中均有出现,而残翅只在子代雄果蝇中出现 (3)①棒状眼雌果蝇:正常眼雌果蝇:正常眼雄果蝇=1:1:1 ②雌果蝇:雄果蝇=2:1 雌果蝇:雄果蝇>2:1(全为雌蝇)
解析试题分析:(1)由于DNA的复制为半保留复制,因此卵原细胞经过染色体复制后形成的8个DNA分子中全部都有一条链含15N,另一条链为14N。
(2)根据表格数据可知,杂交后代中灰身:黑身=3:1,且雌雄比例相当,可确定控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,灰身为显性性状,进而可知对于颜色这一性状来说亲代为双杂合子自交类型;杂交后代的雄性个体长翅:残翅=1:1,而雌性个体全为残翅,可确定控制长翅和残翅的基因位于X染色体上,长翅为显性性状,进而可知对于翅型来说亲代雌性为杂合子,而雄性为隐性纯合。所以雄性亲本产生的精细胞的基因型理论上有4种。
(3)根据题意“检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变”,故意思是X射线辐射后正常眼雄果蝇A是否从XbY变为XebY,所以本题可采用假设的方法,分为两种情况:第一种情况:如果没有发生突变,则亲本的基因型分别为XeBXb、XbY,两者杂交F1的基因型及表现型分别为XeBXb(棒状眼雌果蝇):XbXb(正常眼雌果蝇):XeBY(死亡):XbY(正常眼雄果蝇)=1:1:1;然后取F1中棒状眼雌果蝇(XeBXb)和正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇(XbY)进行杂交,则F2为XeBXb(棒状眼雌果蝇)、XbXb(正常眼雌果蝇)、XeBY(死亡)、XbY(正常眼雄果蝇),即雌果蝇:雄果蝇=2:1。
第二种情况:如果发生突变,则亲本的基因型分别为XeBXb、XebY,两者杂交F1的基因型及表现型分别为XeBXeb(棒状眼雌果蝇):XbXeb(正常眼雌果蝇):XeBY(死亡):XbY(正常眼雄果蝇)=1:1:1;然后取F1中棒状眼雌果蝇(XeBXeb)和正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇(XbY)进行杂交,则F2为XeBXb(棒状眼雌果蝇)、XebXb(正常眼雌果蝇)、XeBY(死亡)、XebY(死亡),即雌果蝇:雄果蝇=2:0。答案设置为雌果蝇:雄果蝇>2:1是为了和上一问相对应。
考点:本题主要考查减数分裂、基因位置的判断及遗传概率的计算,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman以及德国科学家Thomas C. Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题(括号填字母,横线上填文字)![]()
(1)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构是 ;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是 。
(2)如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是 。在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是 。
(3)COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从( ) 运回( ) 。COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有___ 。
(4)为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因),科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
| 酵母突变体 | 与野生型酵母电镜照片的差异 |
| sec12基因突变体 | 突变体细胞内内质网特别大 |
| sec17基因突变体 | 突变体细胞内,尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 |
果蝇的体色由等位基因A、a控制,眼色由等位基因B、b控制,下表是两只灰身红眼果蝇杂交得到的子代类型及数量。
| | 灰身红眼 | 灰身白眼 | 黑身红眼 | 黑身白眼 |
| 雄蝇 | 152 | 148 | 48 | 52 |
| 雌蝇 | 297 | 0 | 101 | 0 |
(1)果蝇体色性状中 色为显性,控制眼色的基因位于 染色体。
(2)实验中雌雄亲本的基因型分别是 和 。
(3)F1代中灰身红眼雌蝇的基因型有 种,其中杂合子的比例为 。
(4)让F1代中灰身果蝇自由交配,所得F2代的体色性状分离比为 。与F1代相比,F2代群体中,纯合灰身果蝇的比例将 。
(5)让F2代中一对红眼果蝇杂交,F3代中偶然出现了一只基因型为XbXbY的雄蝇,其原因可能是 性亲本形成配子的过程中, 时期细胞分裂异常所致。(不考虑基因突变)
(6)若果蝇体内一条由153个氨基酸组成的多肽链,在一只黑身果蝇体内变成了仅含前40个氨基酸的异常多肽链,产生这种现象的根本原因是 ,由此导致mRNA上第 位密码子变为终止密码子。
癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂,并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性。在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法,主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。
请回答下列一组有关癌症及其治疗的问题。
(1)通常能够引起基因改变的因素可能有 。(填写序号)
| A.紫外线 | B.甘油 | C.肝炎病毒 | D.煤焦油及其衍生物苯 E.葡萄糖 F.尼古丁G.丙酮酸 H.核辐射 |
(3)放疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法。放疗与化疗相比,对患者全身正常细胞影响范围较小的是________.
(4)与正常细胞相比,肿瘤细胞在显微镜下观察可看见明显增多的细胞器有 。
(5)如果确定该肿瘤为恶性,与良性细胞相比较,恶性细胞表面的 等物质减少,导致其容易在人体内的分散和转移。
(6)研究人员从人体的DNA中筛选克隆出内皮抑素基因,将此基因转移到双歧杆菌中,使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂,此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临床治疗之前,应该先进行动物实验,以确定制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。
实验材料:转基因双歧杆菌口服制剂;健康鼠4只,性别、体重如下表所示:
实验设计:
第一步:将实验鼠分为实验组、对照组,其中 为实验组,________为对照组(代号)
②第二步:_____________________________________________________。
③第三步:饲养相同时间后,分别解剖观察实验组、对照组的鼠,检查重要脏器发生病变情况。
(7)癌细胞还具有无限增殖的特征。若开始培养时取一滴培养液观察有100个癌细胞,经24 h培养后,取一滴稀释100倍后再取一滴(设三次的“一滴”等量)观察,发现有64个肿瘤细胞,此肿瘤的细胞周期约为 h。
某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度,设计了下面的实验:首先取若干生长状况相同的西红柿植株,平均分为7组,分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度。实验结果如下表:
| 组别 | 温度(℃) | 光照强度: 普通阳光(%) | 开始时的 CO2浓度(%) | 12小进后 CO2浓度(%) |
| 1 | 25 | 0 | 0.35 | 0.368 |
| 2 | 25 | 10 | 0.35 | 0.342 |
| 3 | 25 | 20 | 0.35 | 0.306 |
| 4 | 25 | 40 | 0.35 | 0.289 |
| 5 | 25 | 60 | 0.35 | 0.282 |
| 6 | 25 | 80 | 0.35 | 0.280 |
| 7 | 25 | 95 | 0.35 | 0.279 |
(1)这一实验的自变量是_____________,写出该实验设计的一种无关变量:________________________________________________________________________。
(2)实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是_______________________
________________________________________________________________。
(3)如果在实验过程中使用了不同品种的西红柿植株,则这样违背了科学实验的________原则。
(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下,短时间内光合细胞中的ATP含量会________,C3化合物的含量会___________________________________________________________。
(5)该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度,请你提出进一步探究的实验设计思路:________________________________________________________________________。