【題目】研究表明，雌性動物繁殖率下降與減數(shù)分裂異常密切相關。為了解減數(shù)分裂過程中的調(diào)控機制，研究人員展開了系列實驗。

（1）減數(shù)第一次分裂的前期可分為如圖1所示5個亞時期，其中偶線期和粗線期可見同源染色體發(fā)生___并形成四分體。減數(shù)第一次分裂過程中，非同源染色體的____________________及同源染色體中__________之間的交叉互換會導致配子基因組合的多樣性。

（2）小鼠卵原細胞在胚胎期就開始了減數(shù)第一次分裂，但在出生前后被阻滯在雙線期之后、濃縮期之前的一個漫長的靜止階段（稱為核網(wǎng)期）。研究發(fā)現(xiàn)，在此過程中，細胞中的環(huán)腺苷酸（簡稱cAMP）含量逐漸上升，達到峰值后維持在較高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母細胞才少量分批繼續(xù)進行減數(shù)分裂。

①cAMP被稱為細胞內(nèi)的第二信使。如圖2所示，當信號分子與_________結(jié)合后，通過G蛋白激活酶A，在其催化下由_________生成cAMP，作用于靶蛋白，調(diào)節(jié)細胞的生理過程。

②實驗一：不同條件下體外培養(yǎng)特定時期的卵母細胞，實驗結(jié)果如圖3所示。由此可知，cAMP調(diào)控了細胞的減數(shù)分裂進程，判斷依據(jù)是__________________。

③已知卵母細胞進入粗線期時，在顯微鏡下可觀察到聯(lián)會復合體蛋白（簡稱S蛋白） 沿染色體軸分布，進入核網(wǎng)期時，S蛋白則已完全從染色體上解離下來，研究人員猜測cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進程的靶蛋白可能是S蛋白，并對此展開進一步研究。

實驗二：選取待定時期的胚胎卵巢，實驗組注射混有臺盼藍的干擾S基因表達的RNA（臺盼藍用于指示注射成功與否），則對照組應注射__________________。經(jīng)處理后分別進行細胞培養(yǎng)，3天后，實驗組有67.0%的卵母細胞進入了核網(wǎng)期，對照組只有31.7%的卵母細胞進入核網(wǎng)期，證明干擾S基因的表達會______小鼠卵母細胞提前進入核網(wǎng)期。

實驗三：體外培養(yǎng)特定時期的卵母細胞，實驗組添加酶A抑制劑，一段時間后，實驗組中可觀察到S蛋白沿染色體軸分布的卵母細胞為68.7%，對照組的相應數(shù)據(jù)為39.0%，表明cAMP會_________S蛋白與染色體的解離。

④結(jié)合圖2及上述一系列實驗結(jié)果推測，cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進程的機制為_________________。

【答案】 聯(lián)會 自由組合 非姐妹染色單體 受體 ATP 2組處于核網(wǎng)期的細胞比例低于1組和3組 等量混有臺盼藍的不干擾S基因表達的RNA 促進 促進 cAMP促進了S蛋白與染色體的解離，從而促進細胞減數(shù)第一次分裂進入核網(wǎng)期

【解析】試題分析：據(jù)圖1分析，圖示中期同源染色體對稱排列在赤道板上，后期同源染色體分離，因此該圖表示的是減數(shù)第一次分裂，其中前期包括細線期、偶線期、粗線期、雙線期和濃縮期。據(jù)圖2分析，信號分子作用于細胞膜表面的受體，通過G蛋白激活酶A，進而促進ATP水解產(chǎn)生cAMP，最后cAMP作用于靶蛋白。據(jù)圖3分析，與對照組相比，兩種處理下，雙線期的細胞比例都上升了，而核網(wǎng)期的細胞比例都下降了。

（1）圖中偶線期和粗線期中，同源染色體兩兩配對，即發(fā)生了聯(lián)會，聯(lián)會后的每一對同源染色體含有4條染色單體，稱為四分體。減數(shù)第一次分裂過程中，前期同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生的交叉互換屬于基因重組，后期非同源染色體的自由組合也屬于基因重組。

（2）①根據(jù)以上分析可知，圖2中信號分子與細胞膜表面的受體結(jié)合，通過G蛋白激活酶A，然后催化ATP生成cAMP。

②圖3中，2組處于核網(wǎng)期的細胞比例低于1組和3組，說明cAMP調(diào)控了細胞的減數(shù)分裂進程。

③實驗二：根據(jù)實驗的單一變量原則，實驗組注射了混有臺盼藍的干擾S基因表達的RNA，則對照組應該注射等量混有臺盼藍的不干擾S基因表達的RNA。3天后，實驗組有67.0%的卵母細胞進入了核網(wǎng)期，對照組只有31.7%的卵母細胞進入核網(wǎng)期，證明干擾S基因的表達會促進小鼠卵母細胞提前進入核網(wǎng)期。實驗三：根據(jù)題意分析，實驗組添加酶A抑制劑后，觀察到S蛋白沿染色體軸分布的卵母細胞的數(shù)量多于對照組，說明cAMP會促進S蛋白與染色體的解離。

④根據(jù)以上分析可知，cAMP促進了S蛋白與染色體的解離，從而促進細胞減數(shù)第一次分裂進入核網(wǎng)期。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】下列各種病癥中，不是由于人體內(nèi)環(huán)境成分發(fā)生明顯變化而引起的是

A. 組織水腫 B. 手足抽搐 C. 貧血 D. 尿毒癥

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【題目】多指是一類由常染色體上的遺傳因子控制的人類遺傳病。已知某女患者的家系圖,試回答下列問題(設A、a是與該病有關的遺傳因子):

(1)據(jù)圖譜判斷,多指是由____性遺傳因子控制的遺傳病。

(2)寫出Ⅲ中女患者及其父母所有可能的遺傳因子組成:女患者____,父親____,母親____。

(3)如果該女患者與多指男患者結(jié)婚,其后代所有可能的遺傳因子組成是_________。

(4)如果該女患者與一正常男子結(jié)婚,其后代患多指的概率為__。

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【題目】下圖為植物細胞葉綠體中進行光合作用時物質(zhì)變化的示意圖，回答相關問題。

（1）光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高，H+向____擴散并驅(qū)動C中____鍵的形成。

（2）將植物先給予一定強度的光照再黑暗處理，暗處理后短時間內(nèi)3一磷酸甘油酸的含量會____�？栁难h(huán)中，3-磷酸甘油酸在E和____的作用下被還原為F____（填名稱），其中的物質(zhì)E為3一磷酸甘油酸的還原提供了____。由此可知，植物體內(nèi)卡爾文循環(huán)只有在____條件下才能一輪一輪循環(huán)不己。

（3）如果加入180標記的CO2分子，發(fā)現(xiàn)一段時間后環(huán)境中出現(xiàn)了1802，180的轉(zhuǎn)移途徑是____。

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【題目】為了研究豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白的合成和分泌，研究人員在其培養(yǎng)基中添加3H標記的亮氨酸后，測得與蛋白質(zhì)合成和分泌相關的一些細胞器上放射性強度的變化曲線如圖甲，有關的生物膜面積變化如圖乙，圖丙為豚鼠胰腺腺泡細胞結(jié)構(gòu)圖，下列有關說法正確的是（　�。�

A. 圖甲中b曲線表示的結(jié)構(gòu)能形成溶酶體B. 圖乙中的e可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直接相連

C. 圖丙中首先觀察到3H標記的是⑥D. 圖丙中的細胞器有兩種含雙層膜結(jié)構(gòu)

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【題目】遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良（簡稱SEDL）是一類軟骨發(fā)育不良遺傳病。因其發(fā)病較晚（一般10歲后才出現(xiàn)典型癥狀）而很難對癥狀前患者進行診斷。研究者對某SEDL家系進行了調(diào)查，結(jié)果如圖1（省略的家系成員均與此病無關），圖中除第V代個體外其余均已成年。

（1）據(jù)圖1分析，SEDL是由___________性基因控制的遺傳病，其致病基因最可能位于___________染色體上。圖中第V代個體中，可以確定為雜合子的是_____________________。

（2）為了實現(xiàn)對SEDL的早期診斷和遺傳預測，研究者利用遺傳標記DXS16對該家系成員進行分析。已知DXS16是一類含有CA雙核苷酸重復序列的標記，根據(jù)長度不同表示為D1、D2、D3……。該家系部分成員DXS16標記如圖2所示。

①由圖推測，遺傳標記_____________（填“D2”、“D8”或“D10”）可作為SEDL致病基因的標記。

②14、15、22號個體中，需要在孕期對胎兒進行基因診斷的是_____________。

③結(jié)合圖1、圖2，推測家系中未能提供檢測樣本的13號個體的DXS16標記是_____________。

（3）為了闡明SEDL發(fā)病的分子機制，研究人員對SEDL的致病基因和相應正�；虻慕Y(jié)構(gòu)及表達過程進行了研究。

①根據(jù)圖3信息，mRNA前體加工過程中，____________序列均被完全剪除，一般認為它們與Sedlin蛋白的氨基酸序列不存在對應關系。

②提取患者、攜帶者和正常人的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA后PCR擴增其正�；蚝椭虏』颍Y(jié)果如下表所示。

mRNA來源

患者

攜帶者

正常人

擴增產(chǎn)物長度（bp）

567、425

679、567、537、425

679、537

結(jié)合圖3和表中數(shù)據(jù)可知，與正�；蛳啾�，致病基因的成熟mRNA________________。由于mRNA的起始密碼子位于E3序列內(nèi)，可推測SEDL患者發(fā)病的原因是_________________。

③基因測序結(jié)果表明:與正�；蛳啾�，致病基因僅在Ⅰ2區(qū)域發(fā)生了A/T→C/G堿基對的替換，這種變異方式______________________（填“屬于”或“不屬于”）基因突變。

④綜合上述研究結(jié)果推測，致病基因Ⅰ2區(qū)域的堿基變化導致SEDL的原因____________。

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【題目】下表表示在一個10mL封閉培養(yǎng)體系中酵母菌細胞數(shù)量的動態(tài)變化，關于酵母菌細胞數(shù)量的敘述，正確的是

培養(yǎng)時間（h）

0

10

20

30

40

50

60

70

酵母菌細胞數(shù)量（×1000個/mL）

0.2

0.4

2

5

10

12

12

12

A. 可用數(shù)學模型Nt=N0表示種群數(shù)量

B. 種內(nèi)競爭導致初始階段種群增長緩慢

C. 可用抽樣檢測法估算酵母菌細胞總數(shù)

D. 該酵母菌種群的K值約為12000個

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【題目】為研究不同短截程度對蘋果枝條修剪反應以及新梢葉片光合特性的影響，科研人員在休眠期對一年生外圍延長枝條進行不同程度的短截，觀察枝條的修剪反應，再進行相關實驗測定，結(jié)果如下。請回答下列問題：

（1）下表是不同短截程度對蘋果枝條修剪反應的實驗結(jié)果.

處理

萌芽率

（%）

成枝率

（%）

短枝（<5 cm)率

（%）

中枝（520cm）率

（%）

長枝（≥20cm）率 （%）

凈光合速率

對照組（不修剪）

88.8

19.5

28.8

30.8

40.2

12.256

截取頂芽

80.4

31.3

24.5

28.8

46.7

12.483

截取1/3

69.1

38.9

20.6

24.8

54.6

12.710

截取2/3

51.9

45.8

13.7

18.5

67.8

13.867

根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)可看出：

①隨短截程度的加重，萌芽率顯著______________，成枝率逐漸_____________。

②與對照組相比，中、短枝率隨短截程度的加重而逐漸降低，長枝率隨短截程度的加重而___________，說明隨著短截程度的加重，枝條長勢增強。

③隨著短截程度的加重，蘋果樹有機物積累增多，據(jù)表分析，原因是___________________________。

（2）如圖表示烏魯木齊7月份，截取2/3、自然光照下蘋果成熟葉片一天中不同時刻凈光合速率與氣孔導度（氣孔張開的程度）的日變化曲線（呼吸速率保持不變）。

12:0014：00時段與16:0020:00時段葉片的光合速率都下降，導致光合速率下降的可能原因分別是___________。若要測定蘋果成熟葉片的總光合速率，應進行的的操作是___________。20:00時蘋果成熟葉片產(chǎn)生[H]結(jié)構(gòu)有______________________。

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【題目】有關基因頻率和生物進化的關系，以下說法正確的是( )

A．生物只要發(fā)生進化，基因頻率就會改變

B．基因頻率的改變不一定引起生物的進化

C．生物在進化過程中不一定有基因頻率的改變

D．只有在新物種形成時，才發(fā)生基因頻率的改變

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