题目列表(包括答案和解析)
(22分)随着遗传学的发展,人类不仅对基因的认识不断加深,而且对遗传规律的应用也更加普遍。下面的材料是人们对基因新的认识和普遍应用遗传规律的材料。阅读下列材料,回答有关问题。
(1)材料一:真核生物(如人)的基因是一个嵌合体,包含着可转录遗传信息的区段(称为外显子)和不能转录遗传信息的区段(称为内含子),外显子被内含子一一隔开。
材料二:由基因指导合成的信使RNA开始也带有内含子,称为前体信使RNA,其内含子被切下后,再重新将外显子拼接起来,才成为信使RNA,释放到细胞质中去指导蛋白质合成。
材料三:内含子的切除和外显子的拼接都需要能量和酶。
材料四:科学家们用嗜热四膜虫(一种原生动物)作为实验对象进行了拼接实验。他们惊奇地发现:在不含任何蛋白质成分的四膜虫前体信使RNA提取物中加入ATP,结果发现前体信使RNA成功地完成了拼接。
①外显子的基本组成单位是 ,前体信使,RNA的基本组成单位是 。
② 根据材料三和材料四,可以得出什么结论? 。
③ 已知某人细胞中DNA分子上的一个碱基对(A―T)发生了置换,但细胞表现一切正常,请对此作出两种合理的解释:a、 ;
b、 。
(2)巨胚稻因胚的增大而胚重增加,具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状,由一对等位基因Ge、ge控制,为研究巨胚的遗传特性,科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据:
组别 | 纯种亲本组合 | 观测粒数 | 平均胚重(mg) | F1平均粒重(mg) |
甲 | 巨胚×巨胚 | 30 | 0.92 | 19.47 |
乙 | 正常胚×正常胚 | 30 | 0.47 | 21.84 |
丙 | 正常胚♀×巨胚♂ | 30 | 0.47 | 21.30 |
丁 | 巨胚♀×正常胚♂ | 30 | 0.48 | 21.37 |
根据实验数据分析
① 上述一对相对性状中,巨胚为 性状。
② 现有两种观点:第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状;第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意哪种观点?请结合上述实验,用遗传图解和文字加以说明。
观点: 。
遗传图解:
文字说明: 。
(3)如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对相对性状,现有砬轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种,最好用 育种的方法。
回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅰ.将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞(命名为M细胞),再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内,然后小鼠的血糖浓度,结果如图所示(虚线表示正常小鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题:(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚,取出胚胎后一般用 酶将其分散成单个细胞。
(2)根据实验结果可以判定M细胞已具有 细胞的功能。说明判定的理由 。
(3)用胰岛素基因片段做探针,对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果(用“+”表示能检测到,用“-”表示不能检测到)。
用探针检测细胞的DNA | 用探针检测细胞的RNA | ||
胚胎干细胞 | M细胞 | 胚胎干细胞 | M细胞 |
上述实验结果表明,胚胎干细胞通过 定向分化为M细胞。
(4)若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,重组细胞能否分化为其他类型细胞?
,请说明理由 。
Ⅱ.夏季晴朗无云的某天,某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)该植物一天中有机物积累最多的时刻是 。
(2)在12∶00左右出现光合作用强度“低谷”,此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对应的时刻, 时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高, 时刻叶肉细胞叶绿体中C3化合物的含量相对较大。
(3)研究发现,在其他环境因子相对稳定时,植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中, 时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
(4)研究还发现,当土壤干旱时,根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片,能调节气孔的开闭。他们做了如下实验:从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶,分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后,测得的有关数据如下表所示。(注:气孔导度越大。气孔开启程度越大)
| 培养液中X的浓度/mol·m-3 | ||||||
5×10-5 | 5×10-4 | 5×10-3 | |||||
叶片中X的浓度/mol·g-1(鲜重) | 2.47 | 2.97 | 9.28 | ||||
叶片中的气孔导度/mol·m-2·a-1 | 0.54 | 0.43 | 0.27 |
①以上方案有不完善的地方,请指出来并加以修正。
②若表中数据为方案完善后得到的结果,那么可推测,随着培养液中X的浓度增大,叶片蒸腾作用强度。
回答下列有关“遗传信息传递表达和基因工程”的问题。(共10分)
通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用基因工程技术可以使羊奶中含有人体蛋白质。
I.图6表示了运用基因工程技术使羊奶中含有人体蛋白质的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是一G↓GATCC一,请回答:
46.从羊染色体中剪下羊蛋白质基因的酶是_______________ 。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是_______________ 。
47.图7为质粒被切割形成两个 DNA 片段的图例,请补充完善。
48.人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是_______________ 。动物基因工程中通常将目的基因导入___________细胞中,常用的方法是__________法。
II.对上述人体蛋白质的基因分析发现,在编码甘氨酸的位点上发生了三个突变,原因都是由一个碱基替换引起的。突变的来源如下(右为相关氨基酸的密码子):
49.则甘氨酸最可能的密码子是_______________ 。
50.当某基因片段模板链中转录成GUC的CAG突变为CAA时,这种突变的结果对该生物是否有影响?原因是____________________________________________________。
51.上述途径获得的转基因动物,其后代是否都含目的基因。为什么?______________________________________________________________。
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