专题02 遗传的细胞基础和分子基础-备战2020年高考生物挑战压轴题(原卷版)

专题02 遗传的细胞基础和分子基础1．甲病由两对常染色体上的两对等位基因控制(只有基因型为B_D_才表现正常)，其中I-1基因型为BbDD，且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患甲病。

乙病为单基因遗传病(由基因G、g控制），其中I-2不携带乙病基因(不考虑突变)，下列叙述正确的是A．I-4和Ⅱ-1的基因型都为BbDdX g YB．Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个正常孩子的概率为3/8C．Ⅱ-2的一个初级精母细胞中可能含有3个致病基因D．Ⅱ-1与基因型为BbDdX g Y的男性婚配，子代患病男孩的概率为37/1282．果蝇的眼型和体色分别受两对等位基因A/a、B/b控制（若在性染色体上，不考虑X与Y同源区段）。

让灰体正常眼雌果蝇群体与黄体正常眼雄果蝇群体随机交配，所得F1全为灰体。

让F1雌雄果蝇随机交配得到F2，F2结果如下表，下列说法错误的是（）A．基因A与基因B的本质区别是碱基（对）的数量、排列顺序不同B．F1雌果蝇的基因型为BbX A X A和BbX A X aC．F2中雌性无棒眼的原因可能是含X的雄配子致死D．F2雌雄性个体的基因型分别有4种和6种3．5-溴脱氧尿嘧啶核苷酸（BrdU）与胸腺嘧啶脱氧核苷酸（TdR）结构类似。

细胞增殖时，BrdU可取代TdR掺入到新复制成的DNA子链中。

用Giemsa染料染色，双链都掺入BrdU的DNA分子所形成的染色单体着色较浅；而DNA分子中仅有一条单链掺入BrdU所形成的染色单体着色深。

将根尖分生组织细胞放入含有BrdU的培养液中培养并用Giemsa染料染色，下列叙述错误的是A．第一次细胞分裂中，每条染色单体间均无颜色差异B．第二次细胞分裂前期，每个染色体中都有3条DNA单链含有BrdUC．第二次细胞分裂中期，每个染色体中一条染色单体为深色，另一条为浅色D．第一、第二两个细胞周期中，每条染色单体均被染成深色4．某精原细胞（2N=8）的DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂后，检测子细胞中的情况。

下列推断，错误的是（）A．若进行有丝分裂，则含15N染色体的子细胞所占比例不唯一，至少占50%B．若进行减数分裂，则第二次分裂后期每个细胞中含15N的染色体有8条C．若子细胞中部分染色体含15N，则分裂过程中可能会发生同源染色体的分离D．若子细胞中染色体都含15N，则分裂过程中可能会发生非同源染色体自由组合5．2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。

当氧气缺乏时，肾脏分泌EPO（促红细胞生成素）刺激骨髓生成新的红细胞，这几位科学家正是要找出这种反应背后的基因表达机制。

他们发现细胞内的HIF-1ɑ（低氧诱导因子）可以控制EPO的表达水平，并且会随着氧浓度的改变发生相应的改变（如图示），调节人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应。

下列分析错误的是（）A．低氧环境下，HIF-1ɑ能促进相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境B．正常氧气条件下，人和大多数动物细胞的HIF-1ɑ含量相对较少C．静脉注射适量的EPO可以使肌肉更有劲、工作时间更长D．只有在缺氧环境下，人体内的HIF-1ɑ才会调控EPO的合成6．染色体操作作为现代遗传育种的重要技术，在提高水产动物育种效率方面有广阔的发展前景。

下图是人工诱导多倍体贝类的原理示意图，其中A 组是正常发育的二倍体。

请回答问题：（1）多倍体育种是通过增加______数目的方法来改造生物的遗传基础，从而培育出符合要求的优良品种。

为检测培育出来的品种是否符合要求，可借助显微镜观察处于有丝分裂______期的细胞。

（2）为抑制极体的释放，可在前期用秋水仙素处理______细胞，其原理是抑制______的形成。

（3）与二倍体相比，多倍体往往具有个体大、产量高、抗病力强等优点。

上图中______组处理培育出的______倍体种苗，可避免因生殖造成的肉质退化、产后染病死亡等不良现象，除了图中的处理外，还可采用的处理是______。

（4）仅用经紫外线照射的灭活精子，为正常的卵细胞授精时，精子起到刺激卵细胞发育成新个体的作用，精核并不与卵核融合，照此处理A 组处理将形成______倍体。

要快速培育出纯合子，可采取的措施是______。

7．处在有丝分裂分裂期的细胞染色体高度螺旋化，通常认为不发生转录过程。

研究人员用两种活性荧光染料对细胞进行染色，再用荧光显微镜观察不同波长激发光下的细胞，有了新的发现(结果如图)。

（1）实验中，用蓝色荧光染料对DNA进行染色后，用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，使新合成的_________专一性地带有绿色荧光标记。

（2）在分析实验结果时，需要将不同波长激发光下拍摄的荧光定位细胞图象做叠加处理(图中蓝、绿色荧光叠加)，图象完全重叠，这样处理的目的是________________________。

（3）上述实验结果表明，分裂期细胞也在进行转录，论证的依据是________________。

（4）进一步研究发现，分裂期转录的基因都是维持细胞正常功能所需要的基因(管家基因)，而不是细胞分化中差异性表达的基因(奢侈基因)。

请写出研究人员运用分子生物学技术得到上述结果的实验思路。

______ 8．迟发性脊椎骨骺发育不良（简称SEDL）是一类软骨发有不良遗传病。

为了闸明SEDL发病的分子机制，研究人员对SEDL的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。

（图中mRNA前体E1一E6序列长度分别为67、142、112、147、84、99bp）（1）RNA适于作DNA的信使的理由之是RNA的分子结构与DNA很相似，______的排列顺序可以储存遗传信息。

根据下图信息，mRNA前体剪接加工时，合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是______。

（2）提取患者、携带者和正常人的mRNA，经人工合成（反转录获得cDNA后，PCR扩增）其正常基因和致病基因，结果如下表所示。

结合上图和表中数据可知，与正常基因的成熟mRNA相比，致病基因的成熟mRNA缺失________序列。

（3）研究人员进一步研究表明：与正常基因相比，致病基因仅在I2区域发生了A//T→C//G碱基对的替换，而且mRNA的起始密码子位于致病基因的成熟mRNA缺失序列内。

综合上述研究结果推测，致病基因I2区域的碱基变化导致SEDL遗传病的原因是：I2区域发生的变异类型是________，引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变导致_________异常，无法合成________。

9．大肠杆菌中，结构基因lacZ、lacY、lacA直接编码乳糖代谢所需酶类，这些基因的上游有3个对这些基因起调控作用的序列，其中操纵基因对这些基因起着“开关”的作用，直接控制它们的表达，调节基因能够对“开关”起着控制作用。

图1表示环境中没有乳糖时，结构基因的表达被“关闭”的调节机制；图2表示环境中有乳糖时，结构基因的表达被“打开”的调节机制。

请回答下列问题：（1）当培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，调节基因的表达产物___________会与操纵基因结合，阻碍___________与启动子（P）结合，在___________（填“转录”或“翻译”）水平上抑制结构基因的表达。

该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免___________。

（2）②过程除需mRNA提供信息指导外，还需要的RNA有______。

（3）当培养基中没有葡萄糖仅有乳糖时，大肠杆菌必须合成乳糖代谢酶。

从图2可知，如果乳糖与阻遏蛋白结合，使其___________改变而失去功能，则结构基因表达，合成酶催化乳糖分解。

乳糖被分解后又可导致结构基因___________（填“表达”或“不表达”），该调节机制为______调节。

10．已知豌豆(2n=14)的花色受非同源染色体上的两对基因A、a和B、b制。

红花(A)对白花(a)为完全显性。

B基因为修饰基因，淡化花的颜色，BB与Bb的淡化程度不同：前者淡化为白色，后者淡化为粉红色。

现将一株纯合的红花植株和一株白花植株(aaBB)杂交产生的大量种子(F1)用射线处理后萌发，F1植株中有一株白花，其余为粉红花。

请回答下列问题：(1)关于F1白花植株产生的原因，科研人员提出了以下几种假说：假说一：F1种子发生了一条染色体丢失；假说二：F1种子发生了上述基因所在的一条染色体部分片段(含相应基因)缺失；假说三：F1种子一条染色体上的某个基因发生了突变。

①经显微镜观察，F1白花植株_______________时期四分体的个数为7个，可以否定假说一；②已知4种不同颜色的荧光可以对A、a和B、b基因进行标记。

经显微镜观察，F1白花植株的小孢子母细胞(同动物的初级精母细胞)中荧光点的数目为______个，可以否定假说二。

(2)现已确定种子萌发时某个基因发生了突变。

①有人认为：F1种子一定发生了A→a的隐性突变。

该说法是否正确?原因是_________________________________________。

②专家认为：F1种子中另一对基因发生了一次显性突变(突变基因与A、B基因不在同一条染色体上)，突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a、B、b无影响。

若假设正确，F1白花植株自交，子代表现型及比例为_____________________________。

(3)生物体的性状是由基因与基因、___________________以及基因与环境之间相互作用，精确调控的结果，上述实验结果可以对此提供一些依据。

11．某研究小组采用放射性同位素碳14进行了两组动物细胞学实验，其内容如下：实验一：诱导放射性同位素碳完全标记的细胞样本，使其分别在只有碳12的培养基内进行有丝分裂和减数分裂，实验期间收集到分裂中期的细胞样本甲和乙、以及分裂后期的样本丙和丁，统计样本放射性标记的染色体数和核子数如下表：（1）从上表推断，该生物的正常体细胞的染色体数为____________。

（2）上表中可以肯定属于减数分裂的样本是____________。

（3）四个样本中，取样时间最早的可能是____________。

实验二：使用放射性同位素碳14分别标记尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到两组细胞培养基中，并对碳14在细胞中的分布进行跟踪测定。

（4）在两组实验中，放射性均能达到较高水平的细胞器包括____________。

（5）实验过程中，发现细胞对于放射性亮氨酸的吸收量远远高于同时期对放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量，对其解释不合理的一项是____________。

①每条mRNA可以自动合成多个蛋白质分子②尿嘧啶核苷酸可以通过RNA的降解再次使用，而蛋白质不能被降解③蛋白质在细胞内的含量远远高于核糖核酸在细胞中的含量12．大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因，包括基因lacZ、基因lacY、基因lacA，结构基因的上游有 3 个对结构基因起调控作用的核苷酸序列，其中操纵基因对结构基因起着“开关”的作用，直接控制结构基因的转录，调节基因能够调节操纵基因状态，从而对“开关”起着控制作用，下图是科学家提出的一种基因表达调控假设。