学进去

玉米是雌雄同株的异花传粉作物，自交和异交都可正常结实，但异交结实率较高。自然界中存在一类玉米，可为不同种类的其他玉米授粉使之结实，却不能接受不同种类的其他玉米的花粉而结出果实，这种现象称为单向异交不亲和。若该性状由一对等位基因G、g控制，现有甲、乙、丙三种植株，基因型分别为GG、Gg及gg，科研人员利用这三种植株进行了四组实验。
①gg（♂）×GG（♀）→不结实
②GG（♂）×gg（♀）→结实
③GG（♂）×Gg（♀）→结实
④Gg（♂）×GG（♀）→结实
(1)由第①组和第②组实验可以得出，基因型为______的植株表现为单向异交不亲和，研究表明，这种现象的形成是由于某种基因型的雌配子不能与另一种基因型的雄配子结合导致，结合第③组和第④组实验可知，G和g中，具有这种特点的是基因型为______的雌配子。第③组和第④组实验中，第______组的授粉成功率更高。
(2)丙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合，为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种，研究者以甲类型植株与丙类型植株为材料进行选育工作，共分三步进行。
第一步：使丙类型与甲类型玉米杂交获得F₁。杂交时，______类型应作为母本。
第二步：F₁玉米与丙类型植株杂交。杂交时，应以丙类型植株作为母本，原因是__________________。
第三步：获得足够数量基因型为Gg且具有纯合优良性状的玉米。进行的操作为__________________。（筛选Gg的方法忽略）
第四步：将筛选到的玉米进行自交。该步骤的目的是__________________。
(3)玉米种子的饱满对不饱满为显性（基因用A、a表示），现要检验某玉米是否为单向异交不亲和纯合个体，父本和母本应分别为______（填“饱满”或“不饱满”）的个体，用来检测待测玉米的个体（丁）关于G、g的基因型为______。
(4)结合以上分析，单向异交不亲和性状在生产实践中能保持玉米某些优良性状稳定遗传。例如某些优良性状为______性性状时，单向异交不亲和可避免具有优良性状的个体与野生型玉米（gg）杂交，保证产生的子代保持优良性状。

丝状温度敏感蛋白（FtsZ）是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质，几乎存在于包括结核杆菌的所有病原细菌中。FtsZ也是一种GTP酶，有一个GTP（三磷酸鸟苷）的结合位点，在GTP存在的条件下，可以在分裂细菌中间部位聚集成Z环，Z环不断收缩，引导细菌的细胞分裂，寻找轮向FtsZ的抑制剂，可有效抑制细菌的细胞分裂。人类病原微生物耐药性的提高，严重影响传染性疾病治疗的成功几率。为建立靶向，FtsZ的新型抗菌药筛选模型，科研人员对大肠杆菌表达的FtsZ蛋白进行了如下的相关研究。图示表示利用荧光散射法测定FtsZ蛋白在体外的聚集程度。下列叙述正确的是（       ）

A．分裂细菌中间部位形成的Z环与植物细胞有丝分裂末期质膜缢缩形成的环沟相似

B．FtsZ抑制剂与以往的抗菌药相比不易形成耐药性，原因是FtsZ蛋白结构稳定

C．当加入GTP时，FtsZ蛋白迅速聚集，由此可见，FtsZ在体外依然具备催化功能

D．实验选取BSA作为对照，原因是BSA不会在GTP的诱导下发生聚合反应

有一个果蝇品系，对常染色体隐性等位基因a、b、c是纯合的，并且这3个基因以a、b、c的顺序连锁。将这种雌性果蝇和野生型雄果蝇杂交得到F₁，F₁相互杂交得到F₂如下（雄果蝇完全连锁）

+	+	+	1364
a	b	c	365
a	b	+	87
+	+	c	84
a	+	+	47
+	b	c	44
a	+	c	5
+	b	+	4

1．三个基因的中，a和b之间的图距是（       ）

A．9.2

B．10

C．10.6

D．15

E．18

2．接上题，三个基因的中，b和c之间的重组值是（       ）

A．9.2%

B．10

C．10.6%

D．18

E．18%

3．本次实验中，并发系数为（       ）

A．13.6%

B．15.1%

C．27.4%

D．50%

果蝇成体中的神经干细胞（NSC）可在机体需要时增殖，也可分化为神经细胞、神经胶质细胞等以达到稳定细胞数量或修复机体的目的。研究证明果蝇胚胎早期发育时NSC中，trbl基因的表达会使NSC进入暂不增殖的状态，且有相当部分（约75%）的细胞停滞在了G₂期。图1显示了果蝇胚胎发育早期NSC细胞进入或解除停滞状态的分子机理，其中Trbl、Akt、dILPs都是蛋白质分子。

(1)据题信息推断，神经干细胞属于______

A．胚胎干细胞

B．单能干细胞

C．多能干细胞

D．全能干细胞

(2)根据图1中的信息以及学习过的知识，处于增殖期I的细胞和停滞期的细胞，在_______方面（填下面的编号）可能存在差异。
①DNA含量             ②RNA种类             ③蛋白质种类             ④细胞形态             ⑤细胞核相对大小
(3)Trbl可促进并维持NSC细胞进入停滞期，dILPs则可以解除细胞的停滞状态，结合图1的信息，判断以下表述正确的是_____

A．trbl基因在增殖期I开始转录

B．Trbl蛋白质分子的氨基酸序列由trbl基因的碱基序列决定

C．Akt可以促进NSC脱离停滞期、能促进细胞分裂

D．dILPs可能是一种激素分子，通过与细胞内的Akt结合可抑制Trbl发挥作用

(4)一般认为，细胞处于暂不增殖状态时，所处的时期应为G₀期。最近研究发现了一种全新的细胞周期停滞方式。通过对比分析处于不同暂不增殖状态下的细胞重新进入细胞周期的比例差异，得到了如图2的结果。有人提出“处于G₂期NSC细胞是更好的修复神经损伤的材料”。你是否同意这种观点？请根据图2中的信息，结合所学的知识阐述理由。____________________________________。
(5)NSC细胞累积一定的数量并在合适的时候进行分化是保持内环境稳态以及修复神经系统损伤的关键。科研人员希望在Trbl、Akt、dILPs中选择一种作为“分子开关”以控制细胞的增殖和分化状态。你认为哪一种蛋白质分子更适合，请结合题干信息和所学知识说明理由。__________________。

某地区野生型果蝇（正常眼色）种群中发现两只突变型褐眼雌果蝇，分别记为果蝇A和果蝇B。为研究果蝇A和果蝇B的突变是否为同一突变类型，进行了如下实验（突变基因均能独立控制褐色素的合成而表现褐眼）。据此分析正确的是（       ）

组别	亲本	子代表现型及比例
实验一	A×纯合正常雄果蝇	40正常（♀）：38褐眼（♀）：42正常（♂）
实验二	B×纯合正常雄果蝇	62正常（♀）：62褐眼（♀）： 65正常（♂）：63褐眼（♂）
实验三	实验二的子代褐眼 雌、雄果蝇互相交配	25正常（♀）：49褐眼（♀）： 23正常（♂）：47褐眼（♂）

A．果蝇A发生了隐性突变，突变基因位于X染色体上

B．果蝇B发生了显性突变，突变基因位于常染色体上

C．实验三的子代雌、雄果蝇中，褐眼∶正常眼≈2∶1，可能存在显性纯合致死效应

D．让果蝇A与实验二中F1代褐眼雄果蝇杂交，其后代出现褐眼果蝇的概率是2/3

下图为某家族中出现的两种单基因遗传病的相关系谱图。已知G6PD（葡萄糖一6一磷酸脱氢酶）缺乏症（有关基因用A、a表示）是由X染色体上的显性基因控制的，该病患者因红细胞中缺乏G6PD而导致溶血，女性的未成熟红细胞内常出现一条X染色体随机性失活，导致红细胞中只有一条染色体上的基因能表达。该家族中Ⅱ3携带FA贫血症基因（有关基因用B、b表示），且自然人群中每100人就有1人患FA贫血症。根据以上信息和下图判断，下列结论错误的是

A．FA贫血症的遗传方式是常染色体隐性遗传

B．Ⅱ4体内一定含有G6PD基因，且该基因所在的X染色体可能随机性失活

C．若Ⅲ8与Ⅲ10婚配，则其所生儿子同时患两种病的概率是1／8

D．若Ⅱ6与一个表现型正常的女性结婚，则他们生下患FA贫血症孩子的概率是1／22

SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。科研人员利用SNP对拟南芥抗盐突变体的抗盐基因进行定位。
(1)SNP在拟南芥基因组中广泛存在，在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位点，某些SNP在个体间差异稳定，可作为DNA上特定位置的遗传____。
(2)研究者用化学诱变剂处理野生型拟南芥，处理后的拟南芥自交得到的子代中抗盐：不抗盐=1:3，据此判断抗盐为____性状。
(3)为进一步得到除抗盐基因突变外，其他基因均与野生型相同的抗盐突变体（记为m），可采用下面的杂交育种方案。
步骤一：抗盐突变体与野生型杂交；
步骤二：____：
步骤三：____；
步骤四：多次重复步骤一一步骤三。
(4)为确定抗盐基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，研究者用抗盐突变体m与另一野生型植株B杂交，用分别位于两对染色体上的SNP1和SNP2（见下图）进行基因定位。

①将m和B进行杂交，得到的F₁，植株自交。将F₁植株所结种子播种于____的选择培养基上培养，得到F₂抗盐植株。
②分别检测F₂抗盐植株个体的SNPI和SNP2，若全部个体的SNP1检测结果为____，
SNP2检测结果SNP2^m和SNP2^B的比例约为_____，则抗盐基因在Ⅱ号染色体上，且与SNP1^m不发生交叉互换。
(5)研究者通过上述方法确定抗盐基因在某染色体上，为进一步精确定位基因位置，选择该染色体上8个不同的SNP,得到与抗盐基因发生交叉互换的概率，如下表。据表判断，抗盐基因位于____SNP位置附近，作出判断所依据的原理是_________________

(6)结合本研究，请例举SNP在医学领域可能的应用前景___________。

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M^D、M^R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M^D和M^R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M^DM^D和M^RM^R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__________。

“日出而作，日落而息”是人类的生活规律。实际上，地球上的生物都表现出一种昼夜节律。为深入了解昼夜节律，科学人员以果蝇作为实验材料进行了研究。
(1)用甲磺酸乙酯处理野生型雄果蝇以获得昼夜节律突变体， 将经过处理的雄果蝇和一种特殊的X^XY雌果蝇（两条X染色体连在一起，不能分开）进行杂交，在该杂交实验中，亲本雌果蝇可以产生      。

A．2种配子，比例为1：1	B．2种配子，比例为2：1
C．2种配子，比例为1：2	D．3种配子，比例为1：2：1

(2)从F₁中筛选昼夜节律突变体。已知XXX和YY型果蝇死亡，则F₁中没有染色体变异的个体为____（编号选填）
①雄性                            ②雌性                            ③雌雄都有
(3)若F₁雄蝇昼夜节律都异常，雌蝇都正常，则可推断控制果蝇昼夜节律的基因per位于_________染色体上。
(4)野生型果蝇的昼夜节律为24h,某科研小组筛选出昼夜节律分别为28h（长节律）、19h（短节律）和无节律3种突变体以果蝇群体每小时羽化个体数作为昼夜节律的观测指标进行研究，其结果如图所示，图A对应野生型果蝇的节律，则图 B~D中表示短节律和无节律突变体的分别是________、________。

(5)以上3种突变体的相关突变基因（per^L(长节律)、per^S(短节律)和per⁰(无节律)）相对per都为隐性基因且均位于与per基因所在的染色体相同，但不能确定它们是否由同一个per基因突变产生（即是否互为等位基因）。科学家将长节律雄蝇和携带无节律基因的雌蝇杂交，培育双per突变杂合体：若per^L和per⁰为等位基因，则双per突变杂合子雌蝇的基因型可表示为X^perLX^per0,其性状应为________（编号选填填①“节律正常”或②“节律异常”）；若为非等位基因，则相关基因在该雌蝇染色体上的分布情况为下图中的_________，该雌蝇性状应与第一种假设相反。

(6)经实验确定上述的第一种假设正确，这体现了基因突变___________的特点。基因测序发现per^S、per^L和per⁰基因都只有一个碱基对发生了替换，但只有per⁰突变体完全丧失了昼夜节律，请推测per⁰突变体产生的原因：_______________________________。

胸腺素是胸腺产生的对淋巴细胞分化、成熟具有重要作用的多肽激素总称。为了解免疫系统与大脑早期发育的关系，以新生小鼠为对象开展了相关研究。

（1）胸腺是______细胞发育成熟的场所，作为机体的免疫器官和______器官发挥作用。破坏小鼠胸腺会影响______免疫。
（2）为研究胸腺素对新生小鼠学习和记忆的影响，将新生小鼠随机分成两组，实验组小鼠前4天每天皮下注射20μL胸腺素，与对照组置于相同的环境下培养，进行相关实验。
①开放旷场实验：将小鼠置于“旷场”装置中，记录小鼠在旷场中的活动，结果如图1所示。由图可知______，说明实验组小鼠具有更强的好奇心和探索欲等学习能力。
②水迷宫实验：在开放旷场实验结束后，利用水迷宫装置，将小鼠放入水中，进行逃生训练，记录逃生时间。实验结果为______，说明实验组小鼠具有更强的学习和记忆能力。                                           
③海马区神经细胞分泌的神经营养因子BDNF可以维持神经元存活，促进神经干细胞增殖分化。为探究两组小鼠行为差异的细胞和分子基础，检测两组小鼠的脑组织，结果如图2、3所示。推测实验组小鼠新生神经细胞数量增加的原因：______。
④检测两组小鼠T细胞分泌的免疫因子IFNγ和IL4在海马区的含量，发现实验组IFNγ和IL4含量均增加，结果如图4。据此推测：胸腺素通过______增加海马区BDNF含量，提高小鼠学习和记忆的能力。
（3）为研究胸腺素能否预防LPS（细菌毒素）导致的神经损伤。研究者提出两种实验方案。
方案一：实验组小鼠在出生后连续四天注射适量胸腺素，对照组注射等量无菌生理盐水。第九天时，对实验组全部小鼠和对照组的半数小鼠注射等量的LPS，另外半数对照组的小鼠注射等量的无菌生理盐水。第三周对小鼠脑组织进行细胞学检测，比较各组小鼠脑部海马区神经干细胞、新生神经元的数量。
方案二：实验组小鼠在出生后连续四天注射一定量的LPS，对照组注射等量无菌生理盐水。第九天时，对实验组半数小鼠注射适量的胸腺素，另外半数的实验组小鼠和对照组全部小鼠注射等量的无菌生理盐水。第三周的处理方式和检测内容同方案一。
请评价两个实验方案的优劣，并陈述理由______。