单选题
1、已知细胞色素c由104个氨基酸组成,下表是5种生物的细胞色素c与人的细胞色素c组成的比较。相关说法错误的是()
答 案:D
2、在一个种群中,基因型为AA的个体占70%,Aa的个体占20%,aa的个体占10%。A基因和a基因的基因频率分别是()
答 案:D
多选题
1、以下属于脐带血中有功能造血干细胞的特点的是()(填字母)。
答 案:ABC
解 析:本题主要考查获取信息的能力。结合文中信息可知A、B、C均正确,NOV发挥作用后,造血干细胞总量几乎不变,D错误。
2、下列选项中,能体现基因剂量补偿效应的有()(多选)。
答 案:AC
主观题
1、阅读科普短文,回答问题。 当iPSC“遇到”CRISPR/Cas9 诱导多能干细胞(iPSC)技术和基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)在当今生命科学研究中发挥着极其重要的作用,分别于2012年和2020年获得诺贝尔奖,都具有里程碑式的意义。当iPSC“遇到”CRISPR/Cas9能创造出什么样的奇迹呢? 1958年,科学家利用胡萝卜的韧皮部细胞培养出胡萝卜植株,此项工作完美地诠释了“高度分化的植物细胞依然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性”。然而,对于高度分化的动物细胞而言,类似过程却不那么容易。 2006年,科学家将细胞干性基因转入小鼠体细胞,诱导其成为多能干细胞,即iPSC。该技术突破了高度分化的动物细胞难以实现重新分裂、分化的瓶颈,为进一步定向诱导奠定了基础,也为那些依赖于胚胎干细胞而进行的疾病治疗提供了新的选择。但是,这种技术需通过病毒介导,且转入的细胞干性基因可能使iPS细胞癌变。 直到2012年,研究人员发现一种源自细菌的CRISPR/Cas9系统可作为基因编辑的工具,能对基因进行定向改造。例如,研究者将β-珠蛋白生成障碍性贫血病小鼠的体细胞诱导成iPS细胞,再利用CRISPR/Cas9对该细胞的β-珠蛋白基因进行矫正,并诱导该细胞分化为造血干细胞,然后再移植到障碍性贫血小鼠体内,发现该小鼠能够正常表达β-珠蛋白。 两大技术的“联手”,将在疾病治疗方面有更广阔的应用前景。 (1)由于细胞干性基因的转入,使体细胞恢复了()的能力,成为iPS细胞,进而可以定向诱导成多种体细胞。诱导成的多种体细胞具有()(填“相同”或“不同”)的遗传信息。 (2)iPS细胞诱导产生的造血干细胞向红细胞分化的过程中,β-珠蛋白基因可以通过()和()过程形成β-珠蛋白。 (3)结合文中信息,概述iPSC和CRISPR/Cas9技术“联手”用于疾病治疗的优势:()。
答 案:(1)分裂、分化;相同 (2)转录;翻译 (3)CRISPR/Cas9技术可解决利用iPSC治疗过程中致病基因需要矫正的问题;CRISPR/Cas9技术可解决利用iPSC治疗过程中的细胞癌变问题;iPSC使CRISPR/Cas9技术在疾病的治疗方面应用范围更广
2、(1)脐带血中的干细胞能分化为神经细胞、肝脏细胞等各种细胞,体现了细胞的();但分化成的各种细胞在形态、结构和生理功能上有很大差异,这是不同细胞中基因()的结果。 (2)请结合文章说明,NOV的作用是()。 (4)部分父母会为新生儿储存脐带血,原因是()。
答 案:(1)全能性;选择性表达 (2)增加造血干细胞中与细胞呼吸、抗自由基相关的酶含量,从而增加有功能造血干细胞的数量(4)脐带血中干细胞能够产生不同种类的体细胞,可用于血液疾病治疗、组织损伤修复等
解 析:(1)本题主要考查细胞全能性的概念和细胞分化的实质。干细胞分化出各种细胞,体现了细胞的全能性。细胞分化的实质是基因选择性表达。(2)本题主要考查获取信息的能力。由“将脐带血与一种调节蛋白NOV共孵育,并检测了造血干细胞中与细胞呼吸、抗自由基相关的酶含量,结果发现……"可知,NOV的作用是通过提高造血干细胞中与细胞呼吸、抗自由基相关的酶含量,提高有功能的造血干细胞的数量。(4)本题主要考查干细胞的作用。结合文中信息可知,脐带血中干细胞具有很强的分化能力,能产生不同种类的体细胞,可用于血液疾病治疗、组织损伤修复等。
填空题
1、某种猫控制毛色的基因位于X染色体上,黄色(A)对黑色(a)为完全显性。黑色雌猫和黄色雄猫交配产生的后代中雌猫均为黑黄相间,推测产生此现象的原因是()
答 案:(2)基因型XAXa的猫,胚胎发育早期的不同细胞中,X 染色体随机失活
2、色素缺失会严重影响叶绿体的功能,造成玉米减产。科研人员诱变得到叶色突变体玉米,并检测突变体与野生型玉米叶片中的色素含量,结果如图1。
(1)据图1可知,与野生型相比,叶色突变体色素含量均降低,其中()的含量变化最大。
(2)结合图2分析,叶色突变体色素含量降低会影响光反应,使光反应产物[①]()和NADPH减少,导致叶绿体()中进行的暗反应减弱,合成的[②]()减少,使玉米产量降低。
(3)从结构与功能的角度分析,若在显微镜下观察叶色突变体的叶肉细胞,其叶绿体可能出现()等变化,从而导致色素含量降低,光合作用强度下降。
答 案:(1)叶绿素a (2)ATP 基质 有机物(3)数量、形态、结构
简答题
1、阅读科普短文,请回答问题。 当iPSC"遇到"CRISPR/Cas9 诱导多能干细胞(iPSC)技术和基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)在当今生命科学研究中发挥着极其重要的作用,相关科学家分别于2012年和2020年获得诺贝尔奖,都具有里程碑式的意义。当iPSC“遇到”CRISPR/Cas9能创造出什么样的奇迹呢? 1958年,科学家利用胡萝卜的韧皮部细胞培养出胡萝卜植株,此项工作完美地诠释了“高度分化的植物细胞依然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性”。然而,对于高度分化的动物细胞而言,类似过程却不那么容易。 2006年,科学家将细胞干性基因转入小鼠体细胞,诱导其成为多能干细胞,即iPSC。该技术突破了高度分化的动物细胞难以实现重新分裂、分化的瓶颈,为进一步定向诱导奠定了基础,也为那些依赖于胚胎干细胞而进行的疾病治疗提供了新的选择。但是,这种技术需通过病毒介导,且转入的细胞干性基因可能使iPS细胞癌变。 直到2012年,研究人员发现一种源自细菌的CRISPR/Cas9系统可作为基因编辑的工具,能对基因进行定向改造。例如,研究者将β-珠蛋白生成障碍性贫血病小鼠的体细胞诱导成iPS细胞,再利用CRISPR/Cas9对该细胞的β-珠蛋白基因进行矫正,并诱导该细胞分化为造血干细胞,然后再移植到β-珠蛋白生成障碍性贫血小鼠体内,发现该小鼠能够正常表达β-珠蛋白。 两大技术的“联手”,将在疾病治疗方面有更广阔的应用前景。 (1)由于细胞干性基因的转入,使体细胞恢复了()的能力,成为iPS细胞,进而可以定向诱导成多种体细胞。诱导成的多种体细胞具有()(填“相同”或“不同”)的遗传信息。 (2)iPS细胞诱导产生的造血干细胞向红细胞分化过程中,β-珠蛋白基因可以通过()和()过程形成β-珠蛋白。 (3)结合文中信息,概述iPSC和CRISPR/Cas9技术“联手”用于疾病治疗的优势:()
答 案:(1)分裂、分化 相同 (2)转录 翻译 (3)CRISPR/Cas9技术可解决利用iPSC治疗过程中致病基因需要矫正的问题;CRISPR/Cas9技术可解决利用iPSC 治疗过程中的细胞癌变问题;iPSC使CRISPR/Cas9技术在疾病 的治疗方面应用范围更广
2、阅读科普短文,请回答问题。 疟疾是一种由疟原虫引起的传染病,主要通过按蚊的叮咬在人群中传播。疟原虫进入人体后,在红细胞中增殖,导致红细胞被破坏。患者表现为贫血、脾肿大、消化系统炎症、支气管炎及其他并发症,甚至危及生命。 疟疾发病率较高的热带和亚热带地区,引起镰状细胞贫血的突变基因频率也较高。该突变基因引起血红蛋白β链的氨基酸序列改变,当血液中氧浓度低于正常值时,红细胞由两面凹的圆盘状变为弯曲的镰刀状,容易破裂引起贫血,严重时会导致死亡。当突变基因纯合时会导致镰状细胞贫血,而杂合子则没有严重的临床症状。 为什么疟疾流行区,引起镰状细胞贫血的突变基因频率较高?1949年,英国医生安东尼·艾利森推测杂合子可在一定程度上抵御疟疾,并调查了某热带地区290位儿童的疟疾发病率,结果如下表。 在另一项针对成年男性的实验中,30位参与者自愿让带有疟原虫的按蚊叮咬。结果发现,15位无镰状细胞贫血突变基因的正常男性中,有14位患疟疾;15位携带突变基因的正常男性中,仅有2位患疟疾。 上述事实或许可以解释:尽管镰状细胞贫血突变基因频率会因贫血患者的死亡而逐渐下降,但在疟疾高发区仍有较高的频率。 (1)基因突变是DNA分子中发生碱基的()、增添或缺失,诱发因素有物理因素、化学因素和()因素。 (2)概括上文中“某热带地区儿童疟疾发病率”的调查结果:() (3)疟疾流行区镰状细胞贫血突变基因频率高,请从进化的角度阐明原因:() (4)以上实例说明,基因突变是有害还是有利,与()有关。
答 案:(1)替换 生物 (2)杂合子患疟疾的比例远低于无基因突变的 纯合子 (3)杂合子不容易患疟疾,在疟疾高发地区,杂合子的生存机会比无突变基因的纯合子大,因而有更多的机会将镰状细胞贫血突变基因传给 后代