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普通小麦为六倍体,染色体的组成为AABBDD=42。普通小麦的近缘物种有野生一粒...

普通小麦为六倍体,染色体的组成为AABBDD=42。普通小麦的近缘物种有野生一粒小麦(AA)、提莫菲维小麦(AAGG)和黑麦(RR)等,其中A、B、D、G、R分别表示一个含7条染色体的染色体组。黑麦与普通小麦染色体组具有部分同源关系。研究人员经常采用杂交育种的方法来改善小麦品质。

(1)野生一粒小麦含抗条锈病基因和抗白粉病基因,普通小麦无相应的等位基因,改良普通小麦通常采用如下操作:将纯合野生一粒小麦与普通小麦进行杂交获得F1,然后再___________获得F2。若两个基因独立遗传,则在F2中同时具有抗条锈病和抗白粉病的个体最可能占_______________

(2)野生提莫菲维小麦(AAGG)含抗叶斑病基因(位于G组染色体上),可以通过如下方案改良普通小麦:

①杂种F1染色体的组成为_______________

②F1产生的配子中,理论上所有配子都含有_______________组染色体。

③检测发现F2中G组染色体的抗病基因转移到了A组染色体上,原因是60Co射线照射F1导致细胞内发生___________________________变化,F2与普通小麦杂交选育F3,F3自交多代选育抗叶锈病普通小麦新品种(AABBDD)。

(3)利用黑麦(RR)采取与(2)相同的操作改良普通小麦时,培育出了多个具有黑麦优良性状的普通小麦改良品种(AABBDD),而且自交多代稳定遗传。为研究相关机制,科研人员利用黑麦R组第6号、7号、3号染色体和普通小麦特异性引物扩增,相关结果如下:

图1R组的6号染色体特异引物pSc119.1扩增结果

注:M:标准物;1:黑麦;2:普通小麦;3:R组6号染色体;4~15:待测新品系。

 

图2R组的7号染色体特异引物CGG26扩增结果

注:M:标准物;1:黑麦的7号染色体;2:普通小麦;3~8:待测新品系。

图3R组的3号染色体特异引物SCM206扩增结果

注:M:标准物;1:黑麦的3号染色体;2:普通小麦;3~7:待测新品系。

在上述检测中R组6号染色体的750bp条带,R组7号染色体的150bp条带,R组3号染色体的198bp条带对应的品种具有不同的优良抗病性状。其中__________号品系具有全部抗病性状。

(4)研究人员通过光学显微镜观察普通小麦改良品种染色体,观察有丝分裂中期染色体的_____________,观察减数分裂染色体的_______________行为,可以从细胞学角度判断新品系是否稳定遗传。

(5)进一步利用不同荧光素标记的探针检测小麦和黑麦染色体片段,可知普通小麦改良品种染色体中含有R组染色体片段。由于R组染色体中有普通小麦染色体的同源区段,因此普通小麦改良品种在进行减数分裂时_____________,从而使其细胞中染色体更加稳定,该研究也为小麦品种改良提供新思路。

 

自交 9/16 AABDG=35 A组 G组含抗病基因的染色体片段转移到A组染色体上 4、7 形态、数目、结构 联会和平分 黑麦染色体与普通小麦染色体的同源区段可进行交叉互换,导致R组染色体片段转移(移接/易位)到普通小麦染色体上 【解析】 试题分析:本题考查杂交育种的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。本题属于信息给予题,解题的关键是根据题目寻找有效的信息。同时本题也涉及到了减数分裂、有丝分裂、染色体变异等方面的知识,难度较大,需要学生具有一定的识图能力、应用所学知识综合分析、解决问题的能力。 (1)野生一粒小麦含抗条锈病基因和抗白粉病基因,普通小麦无相应的等位基因,假如控制抗条锈病基因和抗白粉病基因分别为C和E,则野生型小麦的基因型为CCEE,由于普通小麦无相应的等位基因,将纯合野生一粒小麦与普通小麦进行杂交获得F1,则F1的基因型为COEO(O代表无对应的等位基因),然后再自交获得F2。若两个基因独立遗传,则后代的基因型为C_E_:C_OO:OOE_:OOOO=9:3:3:1,其中在F2中同时具有抗条锈病和抗白粉病的个体(基因型为C_E_)最可能占9/16。 (2)①提莫菲维小麦(AAGG)经减数分裂产生的配子染色体组成为AG,普通小麦经过减数分裂产生的配子染色体组成为ABD,二者结合即产生F1,其染色体组成为AABDG,且有35条染色体, ②由F1的染色体组成AABDG可知,只有两个A组之间具有同源染色体,而B、D、G组都只有一个染色体组,且B、D、G组之间的染色体互为非同源染色体。在减数分裂产生配子时,由于同源染色体的分离(即A与A的分离),A组染色体会进入每一个配子中,导致每个配子中都含有A组染色体。 ③由于F2中G组染色体的抗病基因转移到了A组染色体上,说明发生了染色体结构的变异,即60Co射线照射F1导致细胞内发生G组含抗病基因的染色体片段转移到A组染色体上。 (3)据图分析可知,R组6号染色体的750bp条带所对应的品种中,3—15号品系具有抗病性状;R组7号染色体的150bp条带所对应的品种中,4、5、7、8号品系具有抗病性状;,R组3号染色体的198bp条带对应的品种中,3、4、6、7具有抗病性状,因此4、7号品系具有全部抗病性状。 (4)处于有丝分裂中期的细胞形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察;在减数分裂过程中,同源染色体会发生联会,形成四分体及分离(平分)等规律性变化,因此通过光学显微镜观察普通小麦改良品种染色体,可以观察有丝分裂中期染色体的形态、数目、结构,通过观察减数分裂染色体的联会和平分等规律性变化,可以从细胞学角度判断新品系是否稳定遗传。 (5)由于R组染色体中有普通小麦染色体的同源区段,因此普通小麦改良品种在进行减数分裂时黑麦染色体与普通小麦染色体的同源区段可进行交叉互换,导致R组染色体片段转移(移接/易位)到普通小麦染色体上,从而使其细胞中染色体更加稳定,该研究也为小麦品种改良提供新思路。  
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考点分析:
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阅读下面的材料,完成(1~4)题。

早在 Natalie Nakles 出生前,甚至是来自她母亲的卵子成熟之前,奇怪的事情就发生了。那颗卵子本应只携带一条 16 号染色体,结果最后却多出了一条。而随后的一系列过程,让 Nakles 的受精卵发育时移除了来自精子的 16 号染色体。因此,现今 24 岁的 Nakles 并不像大多数人一样从父母身上各继承了一组染色体,她的两条 16 号染色体全部来自母亲。

这种现象被称为“单亲二体性”,即 23 对染色体中某一对的两条染色体都来自父亲或母亲一方。早期研究表明单亲二体性与自然流产有着密切关系,即便胎儿存活,它也有可能患有骨骼异常、癫痫、智力障碍和儿童癌症等疾病。例如,如果两条 15 号染色体都来自母亲,会导致普拉德-威利综合征,根据相关病症也被称做低肌张力-低智力-性腺发育低下-肥胖综合征;而如果 15 号染色体都来自父亲,则会导致天使人综合征,患儿会产生发育迟缓,智力残疾,严重的言语障碍以及运动和平衡问题。它们都是具有明显症状的特殊遗传疾病。Nakles 就患有阿斯伯格综合征,这是一种自闭症谱系疾病,但不会有自闭症患者的语言和智力障碍。除此之外她很健康,没有什么严重的健康问题。

如今,一项研究对大约 483 万人的 DNA 进行了检测,其中 440 万来自基因检测公司,43 万来自英国生物样本库。结果显示,许多像 Nakles 这样的健康人身上都存在单亲二体性。该研究共找到了 675 个单亲二体的样本,且没有发现其与任何有害特征存在显著相关。这表明,单亲二体性现象比过去文献中的结果更普遍,且危害性更低。

1)就进行有性生殖的生物来说,__________________ 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数 目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。

2)下列叙述正确的是________

A.单亲二体的出现通常是减数第一次分裂异常

B.天使人综合征是由于染色体数目变异导致的

C.同源染色体分离发生在减数第一次分裂

D.单亲二体的后代一定患病

3)请根据文章内容,结合已有知识,用文字或图解的形式提出单亲二体性形成机制的两种假说?__________________________________________________________________________

4)如果单亲二体性确实造成了健康问题,你推测可能的原因有哪些?_________________________________________________________________________

 

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雷帕霉素是一种新型酯类免疫抑制剂,研究者通过实验探究雷帕霉素对小鼠成肌细胞能量代谢的影响。

1____是驱动细胞生命活动的直接能源物质,动物细胞中该物质中的能量来自_____这一代谢过程,发生场所为_____

2PGC-1YY1 mTOR 是细胞中调节线粒体基因转录的转录因子。研究人员用一定浓度的雷帕霉素处理小鼠成肌细胞,检测转录因子 PGC-1 RNA 相对含量和蛋白质含量。图1 结果显示:_______________

3)免疫共沉淀技术是在体外进行的研究蛋白质相互作用的一种技术。其原理是抗体 A 可与蛋白A 特异性结合,因此使用抗体 A 可将蛋白 A“沉淀”。如果蛋白 B 与蛋白 A 相互结合,那么抗体 A 在将蛋白 A“沉淀”的同时,也会把蛋白B“沉淀”下来。此技术常用于寻找和筛选与已知蛋白质发生相互作用的蛋白质。

①研究人员欲研究这三种转录因子(蛋白质)之间的相互作用。利用免疫共沉淀技术,检测不同处理条件下,PGC-1YY1mTOR YY1 抗体“沉淀”的情况,结果如图 2。实验中研究人员检测各蛋白提取结果的目的是_______________。根据图 2 结果,请在图 3 中构建线粒体中雷帕霉素与被沉淀蛋白间的互作模式图。

②若想验证该互作模式,可继续选择_____amTORbPGC-1c:无关)抗体进行免疫共沉淀。 若互作模式成立,请在图 4 中相应位置用“—”画出可“沉淀”出的条带_____

4)综合上述实验,说明雷帕霉素对细胞能量代谢影响的分子机制是_____

 

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赤腹松鼠是植食为主的树栖啮齿动物,常破坏林木的树皮,是主要的森林害鼠。为了防治赤腹松鼠对人工林的危害,四川洪雅林场的技术人员用PVC软管制作毒饵站,并对毒饵站防治赤腹松鼠的效果进行研究。

1)洪雅林场的赤腹松鼠构成了生态学上的一个__________。为了研究对赤腹松鼠的防治,技术人员需要调查赤腹松鼠________________,来评估防治的效果。

2)利用投放毒饵来防治赤腹松鼠对林木的危害,其生态学的原理是_________________

3)在进行毒饵站防治赤腹松鼠危害效果的研究中,为了排除无关变量的影响,从毒饵站和饵料两个方面分别需要考虑的是______________________

样地

总使用毒饵

袋数/

无毒饵料取食数(率)

投放毒饵前

投放毒饵后

3

4

5

6

7

9

12

A1

100

1818%

33%

22%

22%

00%

22%

33%

A2

100

2323%

22%

44%

33%

00%

22%

22%

B1

200

71355%

21%

105%

105%

00%

21%

00%

B2

200

5829%

315%

315%

21%

105%

105%

525%

C

200

43215%

5427%

5829%

3015%

189%

3819%

4221%

 

表:毒饵投放前后各月各样地无毒饵料取食数(率)

4)技术人员在林场内选取5块样地,其中4块防治样地,编号为A1A2B1B2A样地每公顷安装4个毒饵站,B样地每公顷安装8个毒饵站),以及1块对照样地,编号为C。样地在投放毒饵前后需要投放无毒饵料并记录取食数,这样操作的目的是__________。无毒饵料取食情况的结果如上表,由此可以得到的结论是_____________________________

5)基于此项研究,请为该林场未来的赤腹松鼠防治工作提出一项具体的措施。_______________________________________________________________________________

 

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离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。突触传递过程中,前、后膜内外离子的移动如下图所示。

请回答问题:

(1)当兴奋传导到突触前膜时,引起突触前膜对Na+通透性的变化趋势为______。在此过程中Na+离子的过膜方式是______

(2)引起突触前膜上Ca2+ 通道打开的原因是______

(3)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示______

(4)为研究细胞外Na+浓度对突触传递的影响,向细胞外液适度滴加含Na+溶液,当神经冲动再次传来时,膜电位变化幅度增大,原因是______

(5)在突触部位胞内的钙离子主要来自于胞外。为证明细胞内钙离子浓度可影响神经递质的释放量,提出可供实验的两套备选方案。

方案一:施加钙离子通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增加细胞外液中的钙离子浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。

方案二:适度增加细胞外液中的钙离子浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加钙离子通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。

比较上述两个方案的优劣,并陈述理由 __________

 

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二锅头作为京酒的代表,已有八百多年的历史。以下关于酿造 52°二锅头的叙述中,不正确的是(   

A.酵母菌发酵产物含量中 52%是酒精

B.酵母菌可基因突变为进化提供原材料

C.酿酒时的环境温度会影响酿酒进程

D.用抽样检测的方法检测菌液的浓度

 

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