葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族(简称G,包括G1、G2、G3、G4等多种转运体)。
(1)G在细胞中的 合成,经过 加工后,分布到细胞膜上。
(2)
由上图分析可知,葡萄糖通过 的方式运输进入上述两种细胞。研究表明,G1分布于大部分成体组织细胞,其中红细胞含量较丰富。G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。两种转运体中,G1与葡萄糖的亲和力 ,保障红细胞在血糖浓度 时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后水平(10mmol/L)后,与红细胞相比,肝脏细胞 增加很多,此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为 储存起来。同时,血糖浓度的增加,也会引起胰岛B细胞分泌
增多。
(3)研究表明,G3分布于脑内神经元细胞膜上,G4主要在肌肉和脂肪细胞表达。人体不同的组织细胞膜上分布的G的种类和数量不同,这种差异既保障了不同的体细胞独立调控葡萄糖的 ,又维持了同一时刻机体的 浓度的稳定。
(4)肿瘤细胞代谢率高,与正常细胞相比,其细胞膜上G1的含量 。临床医学上可用G1含量作为预后指标。
(每空2分,共14分)请分析下列与遗传和变异有关的问题:
(1)水稻(2N=24)正常植株(E)对矮生植株(e)为显性,抗病(F)对不抗病(f)为显性。两对基因独立遗传。
①在EE xee杂交中,若E基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子中染色体数目为。
②假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的E基因突变产生的,检测突变基因转录的mRNA,发现X第二个密码子中的第二个碱基由U变为C,Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个c。与正常植株相比,突变体的株高变化可能更大,试从蛋白质水平分析原因。
(2)狗的皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对基因(A,a和B,b)控制的,共有四种表现型:黑色(AB)、褐色(aaB)、红色(Abb)和黄色(aabb)。
①若右图示为一只黑色狗(AaBb)产生的一个初级精母细胞,1位点为A,2位点为a,造成这一现象的可能原因是或 。
②两只黑色狗交配产下一只黄色雄性小狗,则它们再生下一只纯合褐色雌性小狗的概率是。
③狗体内合成色素的过程如下图所示,该过程表明:基因控制生物性状的途径之一是基因通过,从而控制性状。
(每空2分,8分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题:
(1)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆,但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的过程。
________________________________________________________________________。
(2)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高,这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于____________(填细胞结构名称)中。
(3)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制,两对基因独立遗传,并表现为基因互作的累加效应,即:基因型为Sd1_Sd2_植株表现为大穗,基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗,而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后,表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种,下一步应该采取的方法可以是。
(4)实验表明,某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后,DNA序列中部分G—C碱基对转换成A—T碱基对,但性状没有发生改变,其可能的原因有__________________(至少答对两点)。
(每空2分,共14分)由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据图和下表回答问题。
第一个 |
第二个字母 |
第三个 |
|||
U |
C |
A |
G |
||
A |
异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸 |
苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 |
天冬酰氨天冬酰氨赖氨酸 赖氨酸 |
丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 |
U C A G |
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是________,Ⅱ过程叫________。
(2)除赖氨酸以外,图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小________。原因是___________________________________________________________________________。
(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是________。
(4)从表中可看出密码子具有的特点,它对生物体生存和发展的意义是。
(10分,每空1分)大麻是一种雌雄异株的植物,请回答以下问题:
(1)在大麻体内,物质B的形成过程如右图所示,基因Mm和Nn分别位于两对常染色体上。
①据图分析,能产生B物质的大麻基因型可能有种。
②如果两个不能产生B物质的大麻品种杂交,F1全都能产生B物质,则亲本的基因型是和。F1中雌雄个体随机相交,后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为。
(2)右图为大麻的性染色体示意图,X、Y染色体的同源部分(图中I片断)上的基因互为等位,非同源部分(图中Ⅱ1、Ⅱ2片断)上的基因不互为等位。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制,大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答:
①控制大麻抗病性状的基因不可能位于右图中的 片段。
②请写出具有抗病性状的雄性大麻个体可能有的基因型。
③现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交,请根据以下子代可能出现的情况,分别推断出这对基因所在的片段:
如果子代全为抗病,则这对基因位于 片段。
如果子代雌性全为不抗病,雄性全为抗病,则这对基因位于 片段。
如果子代雌性全为抗病,雄性全为不抗病,则这对基因位于 片段。
(每空1分,共9分)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答:
(1)图中涉及的遗传信息传递方向为:_______________________(以流程图的形式表示)。
(2)转录过程中,DNA在[ ]________的催化作用下,把两条螺旋的双链解开,该变化还可发生在________过程中。
(3)mRNA是以图中的③为模板,在[ ]________的催化作用下,以4种游离的________为原料,依次连接形成的。
(4)能特异性识别mRNA上密码子的分子是________,它所携带的小分子有机物可用于合成图中[ ]________________。
(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用,该生物体表现出新的性状,原因是:基因中一个G—C对被A—T对替换,导致由此转录形成的mRNA上________个密码子发生改变,经翻译形成的④中__________________________发生相应改变。