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利用杂种优势的杂交水稻(2n=24)种植时需要每年育种,为了突破年年育种的限制,...

利用杂种优势的杂交水稻(2n=24)种植时需要每年育种,为了突破年年育种的限制,研究人员以杂交水稻品系C为材料,研究了杂种优势固定的可行策略。

1)品系C所结种子,第二年再种植时会发生___________现象,导致杂种优势无法保存。

2)研究者利用基因编辑技术,让品系C中与减数分裂有关的3个基因(REC8PAIR1OSD1)发生__________,获得转基因品系M,使得品系M的减数分裂类似于有丝分裂。品系CM的表现型没有差异,利用显微镜、品系C花药、品系M花药,鉴定品系M的思路是___________,预期结果是______________

3)品系M的子代和品系C的子代用流式细胞仪检测,对应结果依次为下图中的_________

4)水稻MTL基因失活能使雄配子染色体全部丢失。MTL基因中增添3个碱基AGG(如下图所示)导致功能失去活性时,表达出的蛋白质可能发生___________

A.氨基酸数目改变      B.氨基酸排列顺序改变      C.空间结构改变    

5)依据上述研究,进一步让品系CREC8PAIR1OSD1MTL基因失活,获得品系F。品系F自交能使杂种优势固定下来,原理如下图所示,以1对同源染色体为例,在图中的圆框内填入染色体形态图。

 

性状分离(变异) 基因突变 利用显微镜观察计数品系C和M花药中雄配子的染色体数目 品系M雄配子染色体数目是品系C雄配子染色体数目的2倍 b、a ABC 【解析】 基因编辑是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术或过程。早期的基因工程技术只能将外源或内源遗传物质随机插入宿主基因组,基因编辑则能定点编辑想要编辑的基因。 (1)杂交水稻品系C为杂合子,所以第二年再种植其种子时会发生性状分离。 (2)基因编辑技术能够对基因进行修饰改造,使其发生突变;品系M的减数分裂类似于有丝分裂,故其与品系C的减数分裂结果有差异:利用显微镜观察计数品系C和M花药中雄配子的染色体数目可判断,预期结果:品系M雄配子染色体数目是品系C雄配子染色体数目的2倍。 (3)品系M的子代DNA数目应为品系C子代的两倍,从峰值可判断b表示M、a表示C。 (4)增加三个碱基后转录出来的mRNA多了一个密码子,可能会造成表达的蛋白质氨基酸数目增加、氨基酸排列顺序改变,最终可能导致蛋白质空间结构改变。 (5)正常情况下的品系C后代会发生性状分离,无法保持杂种优势;经过题干所述处理的品系C可以产生包含所有核遗传物质的雌配子和不含遗传物质的雄配子,如图:
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冠状病毒是具有冠状外表的正链(+RNA病毒,其RNA可以作为翻译的模板链,表达出RNA聚合酶等各种蛋白质。除了引起新冠肺炎的新型冠状病毒SARS-CoV-2外,其他六种冠状病毒对人类也有传染性。SARS-CoV-2病毒与肺细胞表面的ACE2(血管紧张素转换酶2)特异性结合后进行侵染。通过X光照射,健康人的肺在X光片上显示为比较黑的影像,当肺部或者肺泡内出现积液时, 双肺X光片影像变白,这是新冠肺炎的临床症状之一。

由利托那韦和洛比那韦两种蛋白酶抑制剂组成的抗艾滋病药物克力芝可能对新冠肺炎有一定的疗效。已知冠状病毒均先合成多蛋白,再经过蛋白酶水解产生结构蛋白和功能蛋白,克力芝可能抑制多蛋白的水解。科研人员建立了新型冠状病毒的两种蛋白酶(冠状病毒内肽酶C30、木瓜蛋白酶样病毒蛋白酶PLVP)的分子模型,并将克力芝的两个组分与这两种蛋白酶进行对接。结果内肽酶C30与利托那韦的结合在所有拟合模型中都是最优的。此外,与内肽酶C30相比,利托那韦和洛比那韦都不适合与蛋白酶PLVP结合。

同时,科研人员正以创纪录的速度开发新型冠状病毒疫苗。一部分科研人员利用编码SARS-CoV-2表面刺突蛋白的mRNA生产mRNA疫苗;一部分科研人员针对刺突蛋白生产DNA疫苗;另一部分科研人员用细胞培养产生的SARS-CoV-2病毒蛋白制造疫苗。

1)冠状病毒的RNA在宿主细胞内复制遵循______________原则,复制需要的酶由__________提供。

2)完成下图冠状病毒在宿主细胞内遗传信息的传递过程。其中ab表示物质,12表示过程,则ab12依次为__________

3ACE2是肺细胞表面的一种____________SARS-CoV-2病毒感染后引发肺炎,肺泡出现的积液来自__________

4)克力芝抑制______的活性从而抑制SARS-CoV-2病毒的增殖。依据上述材料,克力芝组分中的___________在治疗新冠肺炎中起作用,其作用机理是_________________

5mRNA疫苗和DNA疫苗能否直接作为抗原?______并说明理由_________

 

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红树植物健康生长需要适宜的淹水环境和盐度。随着底泥的淤升,华侨城湿地红树林生境陆化严重,红树植物长势变差。

1)华侨城湿地红树林优势种为秋茄,平均树高约7米,林下有零星分布的桐花树。该湿地所有生物构成一个_________。秋茄与桐花树高低错落,说明具有________结构,有利于_________

2)通过周期性补水,模拟秋茄林的淹水生境,在研究区域的秋茄林内设置3个补水组样方和3个对照组样方,对照组的处理是__________。处理相应时间后,采用__________取样,每个样方内取330cm深的沉积柱样土壤底泥,每个沉积柱以5cm间隔进行分样,将3个沉积柱同一水平的分样混匀,总共获得_________份沉积物样品。测量底泥的理化性质如下表所示:

 

含水率/

盐度/‰

对照组平均值

4020±410

189±037

补水组平均值

4246±320

212±045

 

 

补水对秋茄成林具有修复作用,推测该区红树植物秋茄长势变差的主要原因是___________

3)选取补水组和对照组中秋茄成熟叶片,测定叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量(单位:mg/g)如下图。

叶绿素a具有吸收和转化光能的作用,叶绿素b和类胡萝卜素具有吸收和传递光能的作用,图示说明生境陆化对红树植物秋茄叶绿素a的损害程度________叶绿素b,而补水增强秋茄叶片对光能的________能力。

4)在晴天9:00-11:00光照充足时,选择补水组和对照组的秋茄成熟叶片,进一步测定了光合作用各项指标,如下表所示:

 

净光合速率

μmol/m2·s

胞间CO2浓度

μmol/m2·s

气孔导度

mol/m2·s

对照组

213

38727

0086

补水组

547

3568

0085

 

 

说明补水处理有效改善了陆化秋茄林的光合作用,并且________(填不是)由于气孔开闭导致秋茄林光合速率下降而退化。

5)秋茄林补水修复研究的意义是_____________________

 

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发展绿色无公害饲料是21世纪饲料工业的重要研究方向,为了开发绿色肉牛饲料,专家研究了传统饲料和微生物发酵饲料对肉牛生长的影响以及饲料的开发应用。

1)等量的不同饲料对肉牛生长的影响及日收益情况见下表

 

饲料处理

平均日增重(g

日收益(元/天)

对照组

基础日粮

168±022

3085

试验1

15%微生物发酵饲料

179±022

3328

试验2

25%微生物发酵饲料

190±039

3577

 

本实验结果表明______________

2)传统饲料中也会添加一些微生物,可将饲料中的有机物分解为利于肉牛吸收的_______________(至少写出两种)等小分子物质,常用的添加菌种是乳酸杆菌,其异化作用类型属于______型,可以在肉牛肠道中正常生存,而肠道中其它益生菌很少能存活,所以传统饲料所用菌种有限。

3)结合上述信息,分析微生物发酵饲料的优点是___________

4)制作微生物发酵饲料一般用农作物的茎、叶、果实作为培养基,若改用厨余垃圾,从生态学的角度分析好处是______________

 

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肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞的活化和增殖,使得肿瘤细胞开启免疫逃逸。肿瘤细胞PD-L1抗体可以阻断肿瘤细胞和T细胞的结合,重新激活患者自身的免疫细胞来杀伤肿瘤。起初具有良好治疗效果的患者,随着该抗体的长期使用也可能会产生耐药性,科学家对此开展了一系列的研究。

1)据图1分析,肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白与细胞内的HIP1R蛋白结合,借助__________分子的帮助,又回到细胞表面,实现了免疫逃逸。

2)为了探究HIP1R蛋白对 PD-L1蛋白的作用,研究人员用HIP1R的反义基因片段(si-HIP1R)处理结肠癌细胞,对照试剂是__________,其它条件相同且适宜。检测PD-L1蛋白和HIP1R蛋白的含量,结果如图2所示。据图分析,HIP1RPD-L1具有__________作用。

3HIP1R蛋白能与PD-L1蛋白结合,其羧基端存在一段溶酶体定位序列。研究人员分别用一定浓度的溶酶体抑制剂NH4Cl处理细胞,结果如图3所示,推测HIP1R蛋白对PD-L1蛋白的作用原理是__________

4PD-L1蛋白还存在于细胞内的囊泡上,肿瘤细胞内的CMTM6分子可以间接抑制PD-L1的溶酶体降解,对细胞表面失活的PD-L1蛋白进行________,这可能是患者产生耐药性的原因之一。

5)综合上述研究结果,请你设计一种靶向降解PD-L1的药物,阐述其原理__________

 

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植物组织培养过程中,有关叙述不正确的是(   

A.在脱分化过程中组织细胞的全能性不断增强

B.植物组织培养通常用一定浓度的蔗糖溶液做碳源

C.植物组织培养需用无菌水对消毒后的外植体多次漂洗

D.植物组织培养技术可突破物种间的生殖隔离

 

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