【题目】地球上的生命随地球和其他星球的节律性运动而表现出的节律性现象就是通常所说的生物钟。果蝇的羽化（由蛹变为蝇）时间表现出明显的昼夜节律，野生型果蝇羽化节律周期为24小时。为研究果蝇生物钟的遗传规律和分子机制，科学家对果蝇羽化开展了系列研究。
（1）用甲磺酸乙酯处理正常眼雄性果蝇，三个突变体S、L、O，其羽化周期分别变为19h、29h和无节律，然后分别与棒状眼（伴X显性遗传）纯合果蝇杂交，杂交过程和结果下图所示：
①分析杂交结果可知，三种突变体的突变基因为___基因，均位于___染色体上。为确定三个突变基因之间的关系，将上述杂交中来源于突变体S、L的F1的棒状眼雌蝇与突变体O雄蝇杂交，然后选择___雌蝇进行检测。其表现型均为___，说明突变基因由同一基因突变而来；若其表现型均为____，说明突变基因由不同的基因突变而来。
②检测结果与第一种情况相符，野生型基因和三个突变基因分别命名为per、perS、perL、perO，这体现了基因突变____特性。
（2）通过测序发现perO基因中发生___，导致密码子由编码谷氨酰胺（CAA、CAG）变为终止密码子（UAA、UAG、UGA），从而导致翻译提前终止，无法合成正常的蛋白质，导致果蝇羽化无节律。
（3）科学家推测，果蝇通过调节per mRNA 的积累量，进而调节昼夜节律。为验证这一推测，科学家测定了野生型果蝇per mRNA的含量（图1），并利用____扩增，构建___目的基因表达载体，导入perO个体中，构建含有不同数目目的基因的果蝇株系，测定其per mRNA平均含量（图2）。
分析上述结果可知，per mRNA的含量与羽化周期长度呈____。果蝇通过直接调节per 基因的__，使per的___和____呈周期性变化，使羽化节律呈周期性的变化。
（4）现在科学家对果蝇以24小时为周期的生物钟的构成和机理已经有了基本了解。表达产生的per蛋白与其他蛋白相互作用并在细胞质中逐渐累积，达到一定量后又被转运到细胞核中，抑制per以及羽化相关基因的表达，在细胞质中的per蛋白被逐渐水解，从而构成了一个以24小时为周期的____调节。
（5）perS、perL突变的mRNA含量及周期变化均正常，但合成的蛋白质中一个氨基酸被替换，据此推测perS、perL突变体羽化节律变化的原因是__________。
【答案】 隐性 X 正常眼 节律异常 节律正常 多方向性 G—C→T—A PCR技术 per基因 负相关 转录 mRNA含量 蛋白质含量 负反馈 perS指导合成的蛋白质稳定性升高或perL指导合成的蛋白质稳定性下降（perS指导合成的蛋白质活性增强或perL指导合成的蛋白质或活性减弱）
【解析】试题分析：本题考查伴性遗传、基因的表达、基因工程，考查对伴性遗传规律、基因表达过程、基因工程步骤的理解和应用，解答此题，可根据F2中性状分离比判断节律基因的显隐性及在染色体上的位置，根据mRNA的作用及其含量的变化推测果蝇羽化节律周期性变化的原因。
（1）根据F2中节律正常与节律异常之比为3∶1,且只有雄性表现为节律异常，可判断节律异常基因为隐性基因，且位于X染色体上。三个突变体S、L、O均为正常眼，来源于突变体S、L的F1的棒状眼雌蝇的一条X染色体上一定含有来源于突变体S、L的隐性突变基因，将其分别与突变体O雄蝇杂交，正常眼雌蝇的两条X染色体一定来自于突变体，因此应选择正常眼雌蝇进行检测。若突变基因由同一基因突变而来，则正常眼雌蝇含有纯合的节律异常基因，表现为节律异常；若突变基因由不同的基因突变而来，则正常眼雌蝇节律基因杂合，表现为节律正常。
②野生型基因per可突变为perS、perL、perO三个突变基因，这体现了基因突变的多方向性。
（2）根据密码子由编码谷氨酰胺（CAA、CAG）变为终止密码子（UAA、UAG、UGA），可判断是密码子中第一个碱基C变为U所致，根据转录过程中的碱基互补配对原则，对应于基因中的碱基对，应是G—C对变为A—T对所致。
（3）获得野生型果蝇per mRNA后，可通过逆转录过程获得per 基因，用PCR技术扩增per 基因，然后构建per 基因表达载体，导入perO个体中，构建含有不同数目per 基因的果蝇株系。据图2可知，per mRNA的含量越高，羽化周期越短，与羽化周期长度呈负相关。per mRNA由per 基因转录而来，并通过翻译控制相关蛋白的合成。推测果蝇通过直接调节per 基因的转录，使per的mRNA和蛋白质呈周期性变化，使羽化节律呈周期性的变化。
（4）per基因表达产生的per蛋白与其他蛋白相互作用并在细胞质中逐渐累积，达到一定量后又被转运到细胞核中，抑制per以及羽化相关基因的表达，反应产物反过来抑制反应过程，属于负反馈调节。
（5）突变体S的羽化周期变为19h，周期变短，突变体L的羽化周期变为29h，周期延长，perS、perL突变的mRNA含量及周期变化均正常，但合成的蛋白质中一个氨基酸被替换，据此推测perS指导合成的蛋白质稳定性升高，或其活性增强，能更好地促进羽化，使突变体S羽化周期变短；perL指导合成的蛋白质稳定性下降，或其活性减弱，使羽化过程受抑制，导致突变体L羽化周期变长。
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【题目】豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，请据图回答相关问题。
(1)该实验的亲本中，父本是________。
(2)操作①叫________，此项处理必须在豌豆________之前进行。
(3)操作②叫________，此项处理后必须对母本的雌蕊进行________，其目的是_______________________________________________________________。
(4)在当年母本植株上所结出的种子为________代，其遗传因子组成为__________，若将其种下去，长成的植株表现为________茎。
(5)若要观察豌豆植株的性状分离现象，则至少需要到第________年对________代进行观察。出现的高茎与矮茎之比约为______，所对应的遗传因子组成类型有______，比例接近________。
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【题目】如下图所示，为了鉴定男孩8与本家族的亲缘关系，需采用特殊的鉴定方案。下列方案可行的是( )
A. 比较8与2的线粒体DNA序列 B. 比较8与3的线粒体DNA序列
C. 比较8与5的Y染色体DNA序列 D. 比较8与2的X染色体DNA序列
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【题目】下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉
B. 恩格尔曼实验需要用到好氧菌，以便于观察氧气的产生
C. 两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照
D. 萨克斯实验黑暗处理组为对照组
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【题目】下图是一个农业生态系统图示，下列叙述正确的是
A. 在该生态系统中增加了虚线箭头的关系后，既增强了该生态系统的稳定性，又增大了能量传递效率
B. 在该生态系统中，各生物之间都是捕食关系
C. 该生态系统的主要成分是人，因为人在其中起关键作用
D. 在该生态系统中增加了虚线箭头的关系后，更利于能量流向有益于人的部分
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【题目】在适宜的CO2浓度和温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如下图所示。
回答下列问题：
（1）在夏季阴雨绵绵的环境中，生长受影响较大的植物是_____________，判断理由是_____________。
（2）当光照强度为P时，植物甲的总光合速率_____________ （填“小于”、“等于”或“大于”）植物乙的总光合速率，简述理由______________________________________。
（3）若植物甲、乙分别是大豆和玉米，农业生产中为了充分利用土地资源，可以采用套种的方法（即两种或多种农作物间行种植）提高单位面积的产量。从群落结构分析，这两种植物套种能提高产量的原因是____________________________________________________。
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【题目】为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点（植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度）和光饱和点（光照强度上升到某一数值之后，光合速率不再继续提高时的光照强度），结果如图1和图2。请回答以下问题：
（1）最适宜在果树林下套种的品种是__________，最适应较高光强的品种是_________。
（2）增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的_____________，而S3在光饱和点时可能_____________（多选，填序号）。
①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和
（3）在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图：
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的_____________。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或______________，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成蔗糖，运出叶肉细胞。
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