一模30专练.docx
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一模30专练
30.（东城一模18分）杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献。
水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高，但目前面临的问题是两者杂交子代会出现花粉不育的现象。
（1）科研人员研究上述现象的遗传机制时发现，水稻7号染色体上名为qH7的片段与此密切相关。
他们用粳稻品种D（qH7片段的遗传组成为DD,花粉100%可育）与籼稻品种M（qH7片段的遗传组成为MM,花粉100%可育）进行杂交，得到水稻品系N（qH7片段的遗传组成为DM）。
品系N的表现型为花粉50%可育。
品系N自交,子代结果如下表所示：
自交子代遗传组成及数量
DM（236株）
DD（242株）
表现型（可育花粉占比）
50%
100%
实验结果说明品系N产生的含有__________的花粉是不育的。
据此推测水稻品系N（♂）与水稻品种D（♀）杂交子代的遗传组成为_________，表现型为____________。
（2）为进一步研究上述花粉不育的机理，科研人员对水稻品系N（DM）的7号染色体qH7片段进行测序和分析，结果如图1所示。
图1
科研人员利用基因工程向水稻品系N（DM）的体细胞中导入基因F，获得转基因杂合植株A。
植株A的遗传组成为DMF-（F-表示在qH7区域外含有一个基因工程导入的F基因）。
植株A自交，子代结果如图2所示。
1据图2分析，利用基因工程导入的基因F插入到了______染色体上。
基因F的功能是__________。
②上述结果说明品系N的花粉50%不育与基因ED有关，据图2简述理由______________。
③为确定②的结论是否正确，最佳方案是将ED基因导入________的愈伤组织中，培育转基因植株。
A.品种DB.品种MC.品系ND.植株A
若转基因植株的表现型为________________，则支持该结论。
（3）物种之间存在__________，从生物进化的角度分析，上述导致杂交水稻部分花粉不育的基因是新物种形成的分子基础。
30.（18分）
（1）MDD花粉100%可育
（2）①非7号恢复M型花粉的可育性
②MMF-的花粉100%可育，而DMF-的花粉只有75%可育，说明花粉不育与D中基因有关，而基因F可以恢复M型花粉育性，因此基因ED导致M型花粉不育（3分）
③B花粉100%不育
（3）生殖隔离（1分）
30.（西城一模18分）科研人员研究E基因和F基因对拟南芥主根生长的影响。
（1）拟南芥是生命科学研究的模式生物，2000年底已经完成全部基因测序，基因测序需要构建拟南芥的文库，理由是。
（2）利用T-DNA转化拟南芥，PCR筛选E基因突变隐性纯合子（甲），原理及结果如图1。
据图分析，植株分别为野生型纯合子和E基因突变隐性纯合子。
（3）同样用上述方法筛选出F基因突变隐性纯合子（乙）。
将甲和乙杂交，F1的表现型为（填“野生型”或“突变型”）。
F1自交，若F2中突变型的比例约为1/2，说明E基因和F基因在染色体上的位置关系是
。
F2中出现少量双突变体最可能的原因是
。
（4）科研人员利用三种拟南芥研究F基因与主根生长的关系，结果如图2所示。
据此推测F基因。
（5）将绿色荧光蛋白（GFP）基因和F基因融合，构建表达载体，获得转基因拟南芥，荧光鉴定结果如图3，该结果不足以确定F蛋白位于细胞膜上。
继续用高浓度蔗糖溶液处理液泡较小的转基因成熟荧光细胞，使其发生，若观察到
可证明F蛋白在细胞膜上。
同时还需要补充一组作为对照。
（6）双分子荧光互补技术可研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。
将黄色荧光蛋白基因（YFP）分为2段（YFPN与YFPC），分别与已知抗原基因和该抗原的抗体基因融合构建表达载体，将两种载体同时导入拟南芥细胞，在515nm激发光下可发出黄色荧光。
①转基因拟南芥细胞能发出黄色荧光的原因是：
会使YFPN与YFPC蛋白相互靠近。
②研究者推测E蛋白和F蛋白在细胞内形成二聚体后发挥作用。
为验证该假设，请参照上述技术写出实验组的设计思路：
。
30．（18分）
1）基因组（基因）基因组文库理论上含有该生物的全部基因
（2）13
（3）野生型位于一对同源染色体上F1减数分裂过程中，E（e）基因和F（f）基因所在染色体发生交又互换，形成同时含有e和f的配子（交又互换产生同时含有E、F突变基因的重组型配子）
（4）（表达产物）抑则主根的生长
（5）质壁分离只有细胞膜部位有绿色荧光（灾光区域或面积逐渐缩小）
将含GFP基因的质粒导入拟南齐（其他处理同实验组）
（6）①抗原抗体的特异性结合
②E基因和F基因分别与YFPN及YFPC基因融和，分别构建表达载体，将2个重组表达载体同时导入拟南芥细胞，在515nm激发光下观察是否可发出黄色荧光
30.（海淀零模17分）杂交水稻具有重要的经济价值。
我国科研人员对杂交稻的无融合生殖（不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖过程）进行了研究。
（1）水稻的杂交种在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲，但由于杂种后代会发生_______，无法保持其杂种优势，因此需要每年制种用于生产。
（2）有两个基因控制水稻无融合生殖过程：
含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用，直接发育成个体。
雄配子的发育不受基因A、P的影响。
人们曾用图1所示杂交方案，获得无融合生殖的个体。
①若Ⅱ自交，所结种子的胚的基因型为_________。
若Ⅲ自交，所结种子的胚的染色体组数为_______。
②理论上，Ⅳ作为母本能使子代__________。
（3）由于上述无融合生殖技术还存在不足，我国科研人员尝试利用CRISPR/Cas基因编辑技术敲除杂种水稻的4个相关基因，实现了杂种的无融合生殖（如图2所示）。
①CRISPR/Cas基因编辑技术中使用的Cas核酸酶可以实现对DNA分子的定点切割，该酶切断的化学键是________。
a.氢键b.肽键c.磷酸二酯键d.高能磷酸键
②请在上边的框内绘制未敲除基因的杂种水稻自交繁殖所产生子代的染色体组成。
③据图分析，科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是____________。
（4）无融合技术应用于作物育种，可以使杂种通过无性繁殖得以保持杂种优势，但也会导致________多样性降低，应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低，因而也藏有生态隐患。
（5）有人说“科学技术是一把双刃剑，应当审慎地使用基因编辑技术。
”请你谈谈基因编辑技术可能带来的影响。
30.（除注明外，每空2分，共17分）
（1）性状分离（1分）
（2）①aP或ap3②保持母本基因型
（3）①c
②答案见下图（2分，下图中任何一种即给2分。
未体现交叉互换不给分）
③使减数分裂变成有丝分裂（或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”）；受精后，父本来源的染色体消失
（4）基因（或“遗传”）
（5）有利方面：
疾病治疗、作物改良、酶的结构改造提高工业生产效率……
潜在风险：
技术上存在隐患，例如脱靶（误切割）带来的新的未知基因突变；使原有基因组改变，导致基因间相互作用关系的改变；……
（注：
有利和风险各1分，答案合理即可得分）
30.（2019海淀一模17分）在拟南芥种子发育过程中，由受精极核（相当于含有一套精子染色体和两套卵细胞染色体）发育的胚乳到一定时期会被子叶完全吸收。
在拟南芥种子萌发过程中，子叶的功能是为胚发育为幼苗提供营养。
（1）M基因具有抑制胚乳发育的作用。
研究者利用___________法将T-DNA插入到拟南芥的M基因中，使M基因功能丧失（记为m），导致胚乳发育过度，而使种子败育。
（2）M基因具有MD、MR两种等位基因，为研究M基因的遗传规律，研究者用不同基因型的拟南芥进行杂交实验（如下表）。
实验一
实验二
实验三
实验四
母本
MDMD
MRMR
MDMD
MDm
父本
MRMR
MDMD
MDm
MDMD
F1种子育性
可育
可育
可育
1/2可育
1/2败育
表中的正反交实验有_________。
分析实验一和实验二，可得出的结论是MD和MR不影响_________。
依据实验三和四的结果推测，来自______（选填“母本”或“父本”）的M基因不表达。
（3）为进一步用杂交实验验证上述推测，将实验三的F1植株全部进行自交，若推测成立，F1植株所结种子中能发育成植株的占_________。
（4）为从分子水平再次验证上述推测，研究者对实验一和实验二中所结种子的M基因的转录水平进行鉴定，结果如图1。
①鉴定杂交结果时，分别提取种子中胚和胚乳的总RNA，通过______获得cDNA，进行PCR扩增后电泳。
结果表明________________。
②进行上述实验后，研究者提取MDMD和MRMR植株细胞的总RNA，按不同比例进行混合，按同样方法获得电泳结果，如图2。
依据图2中_________，说明由图1结果得出的结论是可信的。
（5）根据上述研究，拟南芥的M基因具有独特的遗传规律。
请从胚乳的染色体组成角度，分析这种遗传规律对种子发育的生物学意义__________。
30.（17分）
（1）农杆菌转化
（2）一和二、三和四种子育性父本
（3）3/4（4）①逆转录M基因在胚细胞中均可转录，来自父本的M基因在胚乳细胞中不转录②只有某一基因的mRNA比例为零时，扩增结果为一条带
（5）M基因抑制胚乳发育，来自父本的M基因不表达，使三倍体的胚乳不会因M基因表达过量而导致胚乳无法发育
30.（朝阳一模17分）紫米籽粒果皮与种皮因含有抗氧化作用的花色素苷而呈现紫色，比白米有更高的营养价值。
（1）水稻籽粒的果皮与种皮黏连，由雌蕊的子房壁和珠被的细胞经过__________发育而来，因此籽粒果皮颜色由亲本中__________的基因型决定。
研究者利用紫粒水稻与白粒水稻杂交，得到表1结果。
表1紫粒水稻与白粒水稻正反交组合及所结籽粒果皮颜色统计结果
杂交组合
母本所结籽粒
F1自交所结籽粒
F2自交所结籽粒
紫色
白色
总数
紫粒水稻（♀）×白粒水稻（♂）
紫色
紫色
143
47
190
白粒水稻（♀）×紫粒水稻（♂）
白色
紫色
132
44
176
据结果判断，果皮颜色中__________为显性性状，控制果皮颜色基因的遗传遵循基因的__________定律。
预测F3自交所结籽粒的果皮颜色及比例为__________。
（2）SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同（如CA重复或GT重复），不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同（如CACACA或CACACACA），因此常用于染色体特异性标记。
研究者提取出F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号、8号等染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如下图。
据图判断，控制果皮颜色的基因位于4号染色体上，依据是__________，2号和47号单株特殊的扩增结果最可能是__________所致；F2中结白色籽粒的50株单株8号染色体SSR的扩增结果有__________种，理论上比例为__________。
（3）研究者扩增出F2植株相关基因的部分序列，利用BamHⅠ酶切割后，结果如表2。
表2酶切结果
样本来源
结紫色籽粒的F2单株
结白色籽粒的F2单株
酶切产物长度（碱基对）
669、529
669、529、1200
1200
由结果可知，紫色果皮基因__________（能/不能）被BamHⅠ酶切割，可能是与紫色果皮基因比白色果皮基因碱基数目__________有关。
研究发现，紫色果皮基因表达产物有588个氨基酸，白色果皮基因表达产物有574个氨基酸，根据基因突变和基因表达的相关知识，解释上述现象：
__________。
（4）利用上述克隆出的水稻紫色果皮基因，请你提出一个进一步研究的课题：
__________。
30.（17分）
（1）分裂、分化母本紫色分离紫粒∶白粒=5∶3
（2）结白色籽粒的F2单株的4号染色体的SSR扩增结果与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致
在F1形成配子过程中，果皮颜色基因与SSR标记之间发生了交叉互换，形成了同时含白色果皮基因和紫粒水稻亲本SSR标记的配子
31∶2∶1
（3）能减少2对
与白色果皮基因相比，紫色果皮基因的碱基缺失导致mRNA上终止密码子延后出现
（4）研究紫色果皮基因在4号染色体上的精细定位；研究紫色果皮基因与紫色果皮性状关系的分子机制；研究紫色果皮基因与其它基因的互作关系；研究环境因素对紫色果皮基因功能的影响；转紫色果皮基因作物的培育等（合理给分）
30．（2019丰台一模18分）
杂种优势是指杂交后代在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象。
但是由于杂种的后代会发生性状分离，无法保持杂种优势，农民必须每年购买新的种子。
袁隆平团队通过研究实现了水稻的无融合生殖（孤雌生殖），使杂种优势的性状得以保持。
（1）减数分裂过程中，同源染色体须先经过再分离，才能实现染色体的平均分配。
（2）科学家发现在植物中有三个基因osd1、spo11-1、rec8参与了减数分裂，诱导其突变后，突变体的减数分裂结果如图所示：
与野生型相比，osd1、spo11-1、rec8三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂，形成的子细胞中染色体组成与（填“生殖细胞”或“体细胞”）相同。
请据图说明原因。
（3）种子中的胚由受精卵发育而来，胚乳由受精极核发育而来。
科学家在水稻中发现Babyboom（简称Ｂ）基因在胚的发育启动过程中有重要作用。
①野生型和bb突变体种子在外观上没有差别，但是显微观察发现，bb突变体的胚发育早期停滞或者只分裂不分化。
用Bb和BB进行正反交，将产生的F1代种子进行萌发实验，结果如下表所示：
子代
亲本组合
萌发种子
（BB）
萌发种子
（Bb）
未萌发种子
（Bb）
1
♀BB×♂Bb
59
62
28
2
♀Bb×♂BB
35
32
0
推测杂交组合1子代中部分种子不萌发的原因：
。
②为了进一步验证上述推测，选取B基因存在个别碱基差异的J品系和I品系进行杂交，在授粉2.5小时后提取受精卵RNA，进行逆转录PCR扩增B基因，部分测序结果如下图所示，结果说明：
受精卵中B基因的mRNA是由
（填“父本”或“母本”）的B基因转录而来。
③b突变基因中发生了1个碱基对的缺失，导致不能被限制酶SphI切开。
Bb自交所得种子中有部分不萌发，将野生型和未萌发种子的B/b基因用SphI进行酶切鉴定，结果如下图所示。
据图分析，未萌发种子的基因型为：
。
（4）B基因在卵细胞中表达可使其直接发育为单倍体。
水稻中另一基因MTL突变后可使受精卵中来自于精子的染色体消失，从而发育成单倍体。
结合
（2）（3）资料，请写出使杂种优势性状得以保持的两种方法：
。
30.（18分）
（1）联会
（2）体细胞
因为spoll-1突变导致减数第一次分裂时同源染色体无法联会，rec8突变导致减数第一次分裂时着丝点分裂，osd1突变导致减数第二次分裂时细胞质无法分裂。
（3）①部分含b的精子受精后没有启动胚胎发育，导致种子不萌发（答“不能受精”不给分，因为能形成种子）。
②父本
③Bb或bb1
（4）诱导osdl,spoll-1,rec8基因突变，并在卵细胞中特异性表达B；诱导osdl,spoll一1、rec8和MTL基因突变。
30.（2019门头沟一模）植物衰老问题的研究对于提高景观植物的观赏价值和作物的产量品质有重要意义，对保护濒危物种和有文物价值的名木古树也有一定的影响。
衰老植物的细胞结构、物质含量发生改变，其代谢水平会发生一系列变化，因此可以以一些生理指标作为筛选衰老相关突变体的依据。
（1）经EMS化学试剂处理野生型（WT）拟南芥种子，发现叶绿素荧光参数明显改变的植株E61，即为变异性状，通过以下杂交实验，对其亲子代荧光参数统计如下。
表1：
WT与E61杂交子代表现型统计
亲本
F1
F2
WT（野生型）
E61（变异植株）
荧光参数平均值
0.72
0.64
0.70
0.71
0.64
（注：
荧光参数：
Fv/Fm；Fo：
最小荧光量；Fm：
最大荧光量，这是暗适应下潜在的最大
荧光产量；Fv：
可变荧光，Fv=Fm-Fo。
）
表2：
F2代性状分离统计
野生型表现型
突变体表现型
统计结果
762
242
预期结果
753
251
由此分析该变异性状可能是由对基因控制的性状。
（2）科学家将该突变定位在1号染色体基因E上，分别提取WT和E61的基因，序列比对结果如图1所示：
图1
所以E61中基因E发生了由导致的基因突变。
（3）为了验证E基因突变导致了植株荧光参数下降，获取野生型E基因，将其分别转入E61突变体和WT野生型植株中，分别检测其荧光参数发现
说明E基因突变导致荧光参数下降，由此推测E基因与叶绿体或叶绿素有关。
（4）已知GUS基因可编码β-葡萄糖苷酸酶，该酶可在其表达位置将外源底物水解，出现肉眼可见的颜色变化（蓝色）。
为确定E基因的组织表达定位，请设计实验步骤：
将植株与外源底物共培养，现象如图2，说明E基因主要在中表达。
A：
10天幼苗；B：
20天幼苗；C：
35天幼叶；D：
35天的花
图2
（5）为了检测E基因突变对植株的生理特征的影响，实验者分别做了以下实验：
1对野生型和E61突变体叶绿素含量检测，结果如图3所示，推测E基因
2可以。
图3图4
3在外源ABA（脱落酸）处理条件下，对WT野生型及E61突变体萌发情况进行统计，结果如图4，发现E61对ABA。
综上所述，推测基因E可能通过哪些途径影响植物衰老?
门头沟一模生物答案
30.（18分）
（1）单，隐性（每空2分，共4分）
（2）碱基对替换（2分）
（3）转入E61突变体的植株荧光参数值恢复到野生型水平，转入WT野生型的植株荧光参数值高于野生型植株（2分）
（4）（用相同的限制酶及DNA连接酶处理E基因及GUS基因）将E基因启动子与GUS基因连接转入野生型植株中
幼嫩叶片（每空2分，共4分）
（5）①减少叶绿素含量/降解叶绿素
②有一定耐受/不敏感（每空2分，共4分）
（6）通过减少叶绿素含量；增强植株对ABA敏感性，进而加速衰老。
（2分）
30.（2019平谷一模）Bt毒素是由苏云金芽胞杆菌产生的一种毒蛋白，对多种昆虫具有较强的杀伤力，而对人和其它脊椎动物没有毒性。
（1）以Bt毒蛋白为有效成分的农药长期使用，会导致害虫种群，使药效减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
家蚕品种
A
B
C
D
E
F
G
H
LC50（mg/L）
59.4
37.5
94.2
118.6
118.6
118.7
129.0
>375
（2）以家蚕为材料，研究昆虫抗药性遗传特性。
测定生命力大致相同的多品种家蚕幼虫致死50%的Bt浓度（LC50），结果如下：
研究人员欲选择敏感型和抗药型家蚕为亲本进行杂交实验，据上表结果，最好选择家蚕品种是。
杂交实验及结果如下表：
亲本
实验一
♀抗药型×♂敏感型
实验二
♀敏感型×♂抗药型
实验三
实验一的F1×抗药型
实验四
实验二F1×敏感型
实验五
实验一F1自交
实验六
实验二F1自交
子代
抗药型
0
0
67
0
37
34
敏感型
80
80
83
150
113
116
实验一和实验二的结果表明，家蚕抗药型是由位于染色体上的性基因控制的；实验的结果表明，F1产生两种配子且比例为1:
1
（3）Bt毒蛋白与家蚕幼虫的中肠细胞特异性受体结合，使细胞膜穿孔，细胞裂解，幼虫死亡。
为从分子水平上阐明家蚕产生抗药性的原因，研究人员从实验一亲本细胞中提取总RNA，获取cDNA，测定亲本受体基因碱基序列如图。
起始密码子
终止密码子
酪氨酸密码子
AUG/GUG
UAA/UAG
UAU/UAC
从分子水平推测家蚕抗药性产生的原因
（4）依据Bt受体基因设计的靶向sgRNA，可以与限制酶Cas9结合，定点切除受体基因的39个核苷酸。
sgRNA和Cas9mRNA的混合物注射到型家蚕受精卵中，若其发育成的家蚕幼虫表现为，则进一步证明上述推测成立。
（5）基因编辑技术能精确靶向修饰生物体基因组特定位点，人为改造生物体的遗传信息。
请从利弊两方面说明该技术的应用是一把“双刃剑”
30题18分
（1）基因频率（定向）改变
（2）①品种B和品种H②常；隐；实验三（或五或六）
（3）中肠；敏感型受体基因中插入3个碱基对，导致基因突变，进而在受体蛋白中插入一个氨基酸（酪氨酸），受体蛋白结构改变，使受体不能与Bt毒蛋白结合而产生抗药性。
（4）敏感；抗药（型）
（5）正面：
生物育种（育种方向）；基因诊断；基因治疗；靶向治疗；药物生产（医药方向）。
负面：
基因污染；生态环境破坏；“外来物种入侵”；产生新的致病菌（环境方向）；基因歧视（伦理方向）；食品安全（食品安全健康方向）。
（合理给分）
30．（2019石景山）转座子是指一段可移动DNA片段，可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间发生转移。
雄性不育植株不能产生正常功能的花粉，但雌蕊发育正常。
研究人员利用已知序列的Mu转座子对雄性不育玉米植株进行了系列研究。
（1）转座子插入可导致基因断裂，发生突变。
利用雄性不育玉米植株Mo17和具有Mu转座子活性（有相应的转移酶，使转座子能移动）的玉米植株进行了系列杂交实验，最终获得育性恢复突变体（无转移酶，转座子不能移动），用H表示Mu插入的染色体。
突变体植株通过________产生2种类型的花粉：
含h染色体的花粉败育，含H染色体的花粉育性恢复。
将该育性恢复突变体植株自交，子代的育性表现为：
________。
进一步观察发现，授粉16天后，果穗上出现了种子致死现象且比例为50%，则致死种子细胞中的染色体组成是________。
（2）提取育性恢复突变体与________的DNA进行比对，仅突变体植株含有的特异片段即为________，再将其两端的碱基序列与玉米全基因组比对，最终确定了导致雄性不育的基因rpl6。
（3）进一步研究发现，rpl6基因决定育性的机理如下图所示。
图中①表示________，②发生的场所是________。
由图可知，花粉的育性是由________控制的。
据图推测Mu插入导致育性恢复的原因：
________________。
（4）显微观察发现，正常发育的种子可清晰地观察到2-3层BETL细胞（向籽粒输送营养物质的通道），致死种子BETL细胞数量明显减少。
据此推测
（1）中的种子致死的原因：
________________。
（5）将上述育性恢复突变体与另一育性恢复突变体杂交，发现无种子致死
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