试卷精选║山东省九五联盟2027届高三9月学习质量综合评估生物答案及解析
- 2026-10-04 01:22:36
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山东省九五联盟2027届高三9月学习质量综合评估
生物答案及解析
1.【答案】D
【解析】蛋白质的基本组成元素包含C、H、O、N,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,二者组成元素中都有C、H、O、N,A正确;蛋白质和核酸都属于生物大分子,生物大分子均以碳链为基本骨架,B正确;蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸,二者的分子多样性都与单体的排列顺序有关,C正确;蛋白质合成(翻译)过程中,核糖体沿模板mRNA的移动方向是5'→3';核酸合成(DNA复制、转录)时,相关聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5',二者移动方向不相同,D错误。
2.【答案】C
【解析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成,肺炎链球菌是原核生物,仅含有细胞膜一种生物膜,不存在生物膜系统,无法用于研究生物膜系统在结构和功能上的联系,A错误;两种病原体都属于原核生物,没有核仁,但原核细胞可以独立合成rRNA,进而组装出核糖体完成生命活动,B错误;两种病原体的遗传物质都是环状双链DNA,环状DNA的两端磷酸基团均与脱氧核糖连接,不存在游离的磷酸基团,C正确;支原体没有细胞壁结构,抑制细菌细胞壁合成的药物对支原体无效,无法治疗支原体肺炎,D错误。
3.【答案】B
【解析】AgNO3属于重金属盐,可使蛋白质(AQP1)变性,变性仅破坏蛋白质的空间结构,不会破坏肽键,A正确;水通道蛋白的功能是加快水分子的跨膜运输速率,不影响最终的渗透平衡状态。高渗蔗糖溶液中,达到平衡时两组细胞的细胞内渗透压均与外界溶液渗透压相等,失水量相同,细胞体积一致,B错误;水分子跨膜运输的方式为自由扩散和依赖水通道蛋白的协助扩散,均属于被动运输,不需要消耗能量,因此抑制细胞呼吸的呼吸抑制剂不会直接影响两组细胞的吸水速率,C正确;乙组的AQP1变性失活,仅能通过自由扩散吸水,吸水速率远低于可通过水通道快速吸水的甲组,因此低渗蔗糖溶液中乙组细胞吸水涨破需要的时间更长,D正确。
4.【答案】C
【解析】bR逆浓度梯度运输H+,虽不消耗ATP但消耗光能,属于主动运输,被动运输为顺浓度梯度、不需要消耗能量的运输方式,A错误;光照时H+被泵出胞外,胞内H+浓度降低,pH升高,B错误;Na+/H+转运蛋白属于载体蛋白,转运物质时需要与相应离子结合,过程中会发生空间构象的改变,C正确;转运蛋白的特异性是指只能转运特定种类的物质,该转运蛋白仅可转运H+和Na+,无法转运其他离子,仍具有特异性,D错误。
5.【答案】B
【解析】淀粉的单体为葡萄糖,β-淀粉酶以两个单糖为单位水解淀粉,产物为两分子葡萄糖构成的麦芽糖,A正确;酶的作用是降低化学反应活化能,t2是该酶的最适温度,此时酶活性最高,降低活化能的效果最显著,该反应所需活化能最低,B错误;t1为低温环境,低温仅抑制酶活性,酶的空间结构未被破坏;t3为高温环境,高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活,二者降低反应速率的本质原因不同,C正确;t2时酶活性最高,若此时限制酶促反应速率的因素是底物浓度,提高淀粉(底物)溶液浓度,酶促反应速率会升高,D正确。
6.【答案】B
【解析】解离液为质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精按1:1的混合液,作用是使组织中的细胞相互分离开来,A正确;解离后漂洗需使用清水,目的是洗去残留的解离液,既防止解离过度,也避免解离液中和碱性染料影响染色效果,漂洗不需要使用酒精,B错误;解离过程中细胞已经被杀死,因此高倍镜下只能观察到固定在某一分裂时期的细胞,无法观察到染色体分别移向两极的动态过程,C正确;细胞周期中某时期的时长占比越高,处于该时期的细胞数占总计数细胞的比例就越高,因此可通过该比例推断对应时期在细胞周期中的时长占比,D正确。
7.【答案】D
【解析】姐妹染色单体形成于有丝分裂间期和减数分裂前的间期,黏连蛋白的作用是将姐妹染色单体连接在一起,因此主要在上述间期合成,A正确;S蛋白可作为假底物与分离酶结合,说明二者可被分离酶的同一结合位点识别,空间结构可能存在局部相似之处,B正确;姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,该过程需要APX激活后降解S蛋白、激活分离酶以促进黏连蛋白解聚,因此APX主要在上述两个时期发挥作用,C正确;APX的作用是通过降解S蛋白激活分离酶,促进姐妹染色单体正常分离;秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成,使着丝粒分裂后子染色体无法移向细胞两极,最终导致细胞染色体数目加倍,二者作用原理完全不同,D错误。
8.【答案】B
【解析】HGF是信号分子,仅需与成熟肝细胞表面的c-Met受体结合,通过胞内信号转导启动相关基因表达,不需要进入肝细胞核内,A错误;成熟肝细胞增殖时需要选择性表达细胞周期蛋白相关基因,而细胞分化的实质就是基因的选择性表达,因此两个过程都会发生基因的选择性表达,B正确;细胞全能性的定义是已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,两种细胞仅能形成肝细胞这一类细胞,未发育为完整个体,无法证明具有全能性,C错误;抑制c-Met基因的表达会使细胞膜上的c-Met受体减少,HGF无法传递增殖信号,可抑制肝癌细胞的恶性增殖,有利于控制肝癌的恶性进展,D错误。
9.【答案】C
【解析】自由基学说和端粒学说是目前被普遍接受的解释细胞衰老的两种主要假说,A正确;细胞膜通透性改变、物质运输功能降低是衰老细胞的典型特征之一,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是整个细胞的程序性死亡;而细胞自噬清除衰老线粒体只是细胞对内部受损细胞器的正常清理过程,并未引发整个细胞的死亡,不属于细胞凋亡,C错误;细胞坏死是不利因素导致细胞正常代谢中断引发的非正常死亡,肺部细胞被病毒感染后代谢中断死亡符合细胞坏死的定义,D正确。
10.【答案】D
【解析】该异常为减数分裂Ⅰ后期D、d所在同源染色体未分离导致,最终产生的4个精细胞为2个基因型DdX(染色体数5条)、2个基因型Y(染色体数3条),全部异常,正常精细胞比例为0,A错误;正常次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期染色体数暂时加倍为8条,而获得D、d同源染色体和X的次级精母细胞初始含5条染色体,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后染色体数为10条,即次级精母细胞内最多含10条染色体,B错误;最终产生的4个精细胞中,2个染色体数为5条,2个染色体数为3条,存在染色体数目相同的精细胞,C错误;不考虑染色体互换时,姐妹染色单体上基因相同,精细胞同时含等位基因D、d,说明减数分裂Ⅰ后期D、d所在的同源染色体未正常分离,进入同一极,D正确。
11.【答案】A
【解析】艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,会分别用不同的酶特异性降解S型菌提取物中的不同成分,以探究转化因子的本质,因此X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶,A正确;该实验通过加入酶去除相应物质,排除该物质的作用来探究转化因子本质,对自变量的控制运用了“减法原理”,而非加法原理,B错误;R型肺炎链球菌菌落表面粗糙,S型肺炎链球菌菌落表面光滑,可通过观察菌落形态区分两种细菌,C错误;该实验仅证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是对所有生物的遗传物质总结得出的结论,该实验无法证明,D错误。
12.【答案】C
【解析】酶A可解开DNA双链,是解旋酶;酶B可在RNA引物引导下合成DNA子链,是DNA聚合酶,A正确;DNA复制为边解旋边复制,解旋酶向左移动不断解开新的模板链,远离解旋酶的片段先合成,因此①②③合成顺序为③②①,B正确;DNA聚合酶只能从子链的3'端延伸链,引物2位于片段②的5'端,被切除后,将以位置更靠左的片段①的3'端为延伸起点,合成DNA填补空缺,并非以片段②为引物,C错误;分段合成的相邻DNA片段之间的缺口,需要DNA连接酶催化形成磷酸二酯键进行缝合,D正确。
13.【答案】D
【解析】转录过程中mRNA的合成方向为5'→3',新合成的mRNA链5'端最先从转录复合物中脱离,而非3'端,A错误;翻译时核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,B错误;密码子具有简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,因此根据翻译产物(多肽链)的氨基酸序列无法确定唯一的模板序列,C错误;真核细胞的线粒体、叶绿体为半自主性细胞器,含有DNA和核糖体,其内的基因可边转录边翻译,二者在同一区室中进行,D正确。
14.【答案】B
【解析】控制有角的基因为A,无角的基因为a,由题干知A的基因频率为0.4,a为0.6,群体处于遗传平衡,故基因型频率为AA=0.42=0.16Aa=2×0.4×0.6=0.48,aa=0.62=0.36,且群体雌雄比例为1:1,杂合子Aa中公羊有角、母羊无角。公羊中有角个体为AA和Aa,占比为0.16+0.48=0.64,无角个体为aa,占比0.36,二者比值为16:9,并非3倍,A错误;无角个体包括公羊中的aa,母羊中的Aa和aa。假设群体共200个个体,雌雄各100只:无角公羊(aa)共100×0.36=36只,无角母羊共100×(0.48+0.36)=84只,无角个体共120只;无角个体中纯合子为aa,共36+100×0.36=72只,杂合子仅为母羊中的Aa,共100×0.48=48只,纯合子与杂合子比例为72:48=3:2,B正确;有角个体包括公羊的AA、Aa和母羊的AA,计算得有角个体中A基因频率为0.7;无角个体中A仅存在于母羊的Aa中,A基因频率为0.2,二者不相同,C错误;无角公羊基因型只能为aa,有角母羊基因型只能为AA,二者交配子代基因型全为Aa,Aa中公羊有角、母羊无角,雌雄各占1/2,故子代有角个体占50%,D错误。
15.【答案】C
【解析】抗拟除虫菊酯相关的等位基因位于常染色体上,雄性小菜蛾的表型是抗性,雌性小菜蛾的表型是敏感性,根据电泳结果,雄性两条带,为杂合子,雌性一条带,为纯合子,可知抗性对敏感性为显性,即抗性基因为显性基因,A错误;设相关基因是B/b,雄性小菜蛾的基因型为Bb,雌性小菜蛾为bb,二者杂交得到F1,F1的基因型及比例为Bb:bb=1:1。该基因位于常染色体上,雌雄个体的基因型比例一致,所以F1的雌性个体中Bb占1/2,bb占1/2,所以F1的雌性个体中抗性基因B的基因频率=BB+1/2Bb=0+1/2×1/2=1/4,B错误;F1个体中Bb占1/2,bb占1/2,F1随机交配,产生配子概率为:B=1/2×1/2=1/4,b=1/2+1/2×1/2=3/4,根据配子法计算,F2的基因型及比例为BB:Bb:bb=1/4×1/4:2×1/4×3/4:3/4×3/4=1:6:9,由于F2培养在使用了拟除虫菊酯农药的环境中,所以bb的个体被淘汰,则F2的基因型及比例为BB:Bb=1:6,该基因位于常染色体上,雌雄个体的基因型比例一致,所以F2的雄性个体中BB占1/7,Bb占6/7,所以抗性基因B的频率=BB+1/2Bb=1/7+1/2×6/7=4/7,约为57%,C正确;拟除虫菊酯直接选择的是生物个体的表现型,定向改变种群基因频率使种群进化,D错误。
16.【答案】BD
【解析】种子萌发I阶段的吸胀吸水依赖蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质,脂肪属于疏水性物质,不能参与吸胀吸水过程,A错误;Ⅱ阶段CO2释放量大于O2吸收量,说明细胞同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸,有氧呼吸产物为CO2和H2O,无氧呼吸产物为酒精和CO2,因此总产物包含CO2、H2O和酒精,B正确;A点后胚根突破种皮,主要靠渗透作用吸水该部分表述正确;但蓖麻种子富含脂肪,脂肪作为有氧呼吸底物时O2吸收量大于CO2释放量,因此B点CO2释放量等于O2吸收量时仍存在无氧呼吸,不是无氧呼吸消失点,C错误;萌发后期O2吸收量大于CO2释放量,符合脂肪作为呼吸底物时的气体交换特点,说明有氧呼吸底物除糖类外还可能有脂肪等物质,D正确。
17.【答案】D
【解析】实验中设置了突变体SK和野生型MT两种植株,同时设置了不同的光照强度,其他条件均相同且适宜,因此自变量是光照强度和植株类型,A正确;SK的Rubisco总活性显著降低,暗反应速率更低,最大净光合速率更低,对应曲线乙;Rubisco结构和功能相同,总活性降低说明酶的含量更少,推测Rubisco基因的表达水平降低,B正确;C点是甲的光饱和点,此时限制甲净光合速率的主要因素是CO2浓度(实验为大气CO2浓度,未达到CO2饱和点),增加CO2浓度,暗反应速率加快,净光合速率升高,当CO2浓度足够高时,受酶数量等限制,净光合速率趋于稳定,C正确;AB段光照强度较低,光反应产生的ATP和NADPH较少,此时限制两类水稻净光合速率的主要因素是光照强度,而非Rubisco总活性差异,D错误。
18.【答案】ABC
【解析】有丝分裂中期10条染色体均含32P标记(每条染色体的2个DNA均为32P/31P),标记染色体数为10;减数分裂Ⅰ中期,10条染色体每条均含1个32P/31P的DNA,也全部带标记,标记染色体数也为10,二者相同,A错误;减一后期每个细胞中被标记的染色体数目都是 10。减二后期,每个细胞中被标记的染色体数目都是5,B错误;亲代细胞中全部的DNA都被标记,考虑质DNA,有丝分裂结束后细胞内标记的DNA数目大于10,C错误;所有极体均为减数分裂的子细胞,染色体数均为5;减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体随机移向两极,不同极体内标记的染色体数可能不同,D正确。
19.【答案】BC
【解析】亲本黄体雌×灰体雄,F1雌性全为灰体、雄性全为黄体,说明控制体色的A/a基因位于X染色体上,灰体为显性;F1雌雄均有直翅和卷翅,F2雌雄翅型表型比例无性别差异,说明控制翅型的B/b基因位于常染色体上,说明基因A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律;亲本卷翅和直翅杂交,F1中卷翅:直翅=1:1,说明亲本为测交,F1中Bb:bb=1:1,配子B:b=1:3,所以F2中bb占9/16,据题意可知F2中直翅:卷翅=7:9,所以直翅为显性,A正确,B错误;根据AB选项分析可知,体色(X染色体):F1雌性为XAXa、雄性为XaY,F2雌果蝇为1/2XAXa、1/2XaXa;翅型:F1中Bb:bb=1:1,配子B:b=1:3,F2中Bb=2×B×b=2×1/4×3/4=3/8,BB+bb=1-3/8=5/8,;所以F2雌果蝇中纯合子所占的比例为1/2×5/8=5/16,杂合子为1-5/16=11/16,C错误;F2关于体色的基因型及比例为:XAXa:XaXa:XAY:XaY = 1:1:1:1,a基因总数为1(XAXa)+2(XaXa)+1(XaY)=4,全部体色基因总数为6,因此a的基因频率为4/6=2/3,D正确。
20.【答案】ACD
【解析】分析系谱图,男性患者Ⅱ3能将致病基因传给儿子Ⅲ2,说明该基因不位于性染色体上,位于常染色体;题干明确正常个体不携带致病基因,说明只要携带致病基因就会发病或存在发病风险,符合显性遗传病的特征,A正确;题干说明该病CAG重复序列逐代增加,发病年龄逐代提前,图中三名患者分别属于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代,发病年龄逐代提前,发病时间并不相同,B错误;ATXN3是人体普遍存在的基因,家族所有个体均含有该基因;正常个体的该基因无过量CAG重复,患者、致病基因携带者的该基因存在CAG重复序列扩展,因此不同个体的该基因碱基序列可能存在差异,C正确;Ⅱ3为杂合的显性患者,Ⅱ4为正常隐性纯合,二者的后代Ⅲ1是正常个体,基因型为隐性纯合,Ⅲ2是致病基因携带者,基因型为杂合,二者基因型不同;该病存在发病年龄延迟的特点,幼年时Ⅲ2可能尚未出现发病症状,表型可能与正常的Ⅲ1相同,D正确。
21.【答案】
(1)主动运输 载体蛋白
(2)内质网 高尔基体 野生型、突变体甲
(3)P蛋白不能与A蛋白结合,使A蛋白由高尔基体转移至细胞膜上的速率减慢 减慢
【解析】
(1)据题干信息可知,A蛋白转运过程利用细胞代谢产生的能量,符合主动运输的能量消耗特征;转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类,其中利用能量进行逆浓度梯度主动转运物质的A蛋白属于载体蛋白。
(2)本实验目的是验证“P基因突变会导致A蛋白由高尔基体转移至细胞膜的速率减慢”,因此需要阻断新合成的A蛋白的上游运输路径,即抑制已合成蛋白从内质网向高尔基体的转移,排除新合成的A蛋白对实验结果的干扰,仅追踪原本已位于高尔基体的A蛋白向细胞膜的转运过程。据题图可知,纵坐标为“胞内 A蛋白 / 细胞膜上 A蛋白”的比值,该比值下降越快,说明A蛋白从胞内(高尔基体)转移到细胞膜的速率越快。野生型的A蛋白转运速率更快,对应下降幅度更大的曲线a;突变体甲A蛋白转运速率慢,该比值始终维持在更高水平,对应曲线b。
(3)结合题干信息P蛋白定位在高尔基体膜上、通过蛋白结合发挥作用,可推导P基因突变后P蛋白功能异常,导致P蛋白不能与A蛋白结合,使A蛋白由高尔基体转移至细胞膜上的速率减慢,进而导致A蛋白介导的特定物质外运速率减慢,引发花粉壁发育受阻、花粉败育。
22.【答案】
(1)ATP和NADPH NADH
(2)苹果酸的分解、丙酮酸的分解(或呼吸作用产生) 基本不变
(3)减弱 白天低夜晚高 夜晚气孔开放时可持续高效固定外界CO2,白天气孔关闭时可避免无效代谢,减少物质和能量的浪费
【解析】
(1)卡尔文循环(暗反应)的进行需要光反应提供的ATP和NADPH,夜晚没有光照,叶肉细胞无法进行光反应,缺少ATP和NADPH因此不能进行卡尔文循环。从图示可知苹果酸的合成需要NADH参与,同时细胞呼吸可以为该过程提供能量和合成PEP等原料,细胞呼吸减弱时,为苹果酸合成提供的还原剂NADH减少,会抑制苹果酸生成。
(2)结合图示,长寿花白天气孔关闭,光合作用消耗的CO2一方面来自液泡储存的苹果酸分解产生的CO2,另一方面来自叶肉细胞自身的细胞呼吸(呼吸作用)产生的CO2。白天气孔原本就处于关闭状态,外界环境CO2浓度骤降不会影响细胞内苹果酸分解供CO2的过程,因此短时间内叶绿体中C3的生成和消耗速率基本不受影响,C3含量基本不变。
(3)题干说明磷酸化后的PEPC对苹果酸的敏感性降低,原本苹果酸会抑制PEPC活性,敏感性降低后该抑制作用就会被减弱。CAM途径是夜间开放气孔固定CO2生成苹果酸,白天关闭气孔消耗储存的苹果酸释放CO2供暗反应,因此PPCK的表达节律为夜间高、白天低:夜间高表达可以增强PEPC活性,减弱苹果酸的反馈抑制,气孔开放时可持续高效固定外界CO2,促进夜间CO2的固定和苹果酸储存;白天低表达则PEPC活性受苹果酸抑制,避免白天PEPC消耗PEP,减少物质和能量的浪费,让细胞专注利用苹果酸分解的CO2进行卡尔文循环,适配CAM途径的昼夜代谢特点,适应干旱环境。
23.【答案】
(1)A、a 不遵循 F2的叶腋黄斑植株均为红花##F2的黄花植株均为叶叶腋无黄斑抑制叶腋细胞中黄色素的合成##促进叶腋细胞中黄色素的降解
(2)T1或T3③
(3)1∶1 1∶1 1∶2∶1
【解析】
(1)据题干信息可知,A/a与黄色素合成有关,且F2中白花植株仅有雄株,性状表现与性别完全关联,因此控制黄色素合成的等位基因A/a位于X染色体上。F2表型:叶腋有黄斑的个体全部是红花;黄花全部无黄斑。黄斑由A/a 和 D/d 控制:有黄斑必须同时具备XA和dd;如果 B/b 与 D/d 独立自由组合,子代应该出现 “黄花叶腋有黄斑” 个体,但是F2完全没有黄花叶腋有黄斑。说明与D连锁的是b,与d连锁的是B,不遵循自由组合定律。据题干信息和题图1可知,有D时无叶腋黄斑(即使有黄色素),据此推测D的作用是抑制叶腋细胞中黄色素的合成或者是促进叶腋细胞中黄色素的降解。
(2)已知T4是d,观察图2白花基因型:白花需要无A,结合亲本是纯合:Q1红花有黄斑♀ × Q2白花无黄斑♂,F1全为红花无黄斑。已知T4=d,那么与D连锁的是B(无黄斑+红花相关),因此b对应T1或T3(和d在不同连锁群)。Q2为白花叶无黄斑纯合品系,基因型:bbDDXaY; b、D 连锁,对应表格基因型③。
(3)题干信息可知,S致死基因导入F1雌株一条染色体;含S的配子不能存活;转基因雌株×F1雄株,统计子代雌株表型。若S导入B基因所在染色体:B与S连锁,含S(B‑S)配子致死;存活配子只有b,则子代雌株:红花叶腋无黄斑:黄花叶腋无黄斑 =1:1;若S导入b基因所在染色体: b‑S配子致死,存活配子只有B; 则子代雌株:红花叶腋有黄斑:红花叶腋无黄斑 =1:1;若S导入B、b 以外任意一条染色体:B/b 不受影响,配子B、b都可存活;则子代雌株:红花叶腋有黄斑:红花叶腋无黄斑:黄花叶腋无黄斑 =1∶2∶1。
24.【答案】
(1)不变 RNA聚合酶 可遗传
(2)mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸
(3)3’端 不是 a、b两条肽链以同一条mRNA为模板翻译形成,所以二者是相同的,而BDNF是由两条不同肽链构成的
(4)BDNF基因形成的mRNA 翻译
【解析】
(1)DNA甲基化是在DNA碱基上添加甲基基团,不会改变基因的碱基排列顺序;转录需要RNA聚合酶与基因的启动子区域结合,甲基化会阻碍该结合过程从而抑制转录;这种DNA序列不改变、但表型可随细胞分裂传递给子代的修饰属于表观遗传,引发的表型变化是可遗传的。
(2)在起始密码子后插入3个连续核糖核苷酸,仅多1个氨基酸、其余序列无变化,直接证明了编码一个氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸(碱基)构成。
(3)翻译过程中核糖体沿mRNA从5'端向3'端移动,图中肽链a更长,说明翻译是从右向左进行,核糖体向A端移动,因此A是mRNA的3'端;图中两个核糖体结合在同一条BDNF的mRNA上,翻译出的a、b肽链氨基酸序列完全相同,而题干说明BDNF的两条肽链是不同的,因此这两条肽链不是构成BDNF的两条肽链。
(4)由图可知miRNA-195可以和BDNF基因转录出的mRNA结合,阻碍核糖体与该mRNA的翻译过程,从而在翻译水平抑制BDNF基因的表达。
25.【答案】
(1)用显微镜观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体数目 显性基因突变为隐性
(2)7/12 增添 76
(3)8 基因2的650 bp序列移接到了基因1上
【解析】
(1)染色体数目变异可通过显微镜直接观察,因此最简单的方法是观察分裂旺盛的根尖分生区细胞的染色体情况。纯合突变体和纯合野生型杂交,F1全为野生型,说明野生型为显性性状,突变体的隐性性状是显性基因突变为隐性产生的。
(2)由将野生型和突变体甲杂交产生的F1自交产生F2,F2中野生型与蜡质缺失的比例为3∶1可知,野生型为显性,且该性状由一对等位基因控制,F2野生型中显性纯合子占1/3、杂合子占2/3,蜡质缺失全为隐性纯合子。小麦是自花传粉闭花受粉植物,间行种植时个体均自交:野生型自交后代中蜡质缺失占比为2/3×1/4=1/6,蜡质缺失个体自交后代全为蜡质缺失,且两类亲本数量相等,因此F3中蜡质缺失占比为1/2×1/6+1/2×1=7/12。 对比正常和突变的非模板链序列,突变体在第23位碱基处多了一个T,属于碱基的增添。非模板链和模板链互补,转录出的mRNA序列与非模板链(除T替换为U)一致:起始密码子AUG对应非模板链的ATG(4-6位),从该位置开始每3个碱基对应1个密码子,突变后第76位密码子(229-231位)从AGA变为UAG(终止密码子)。
(3)F2性状分离比为15:1,是9:3:3:1的变式,说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制,双隐性为白纹叶,总基因型共9种,因此野生型基因型为9−1=8种。对比野生型和突变型的基因片段长度:野生型的100bp(基因1)+850bp(基因2),变为突变型的200bp(基因2)+750bp(基因1),且750bp(基因1)和850bp(基因2)有650bp相同,说明基因2的650 bp序列移接到了基因1上。