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尖子生突破9—模式生物的应用二
秀丽线虫：
优势：自然条件下，秀丽线虫是雌雄同体，可以快速大量繁殖，同时也可在自然状态或诱导下产
生雄性个体进行杂交。另外秀丽线虫的一部分细胞会以一种不变的方式，在固定的发育时间和固
定位置消失。
应用：1.遗传学研究。2.细胞凋亡的研究。
斑马鱼：
优势：斑马鱼体外受精，胚胎在体外发育并且透明，便于操作与观察。
应用:1.显微注射、细胞移植和胚胎移植。2.转基因技术、基因过量表达技术和靶基因定向诱变等。
【攻坚精讲】
一、单选题
1
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1．果蝇的眼睛是复眼，红眼（A）对白眼（a）为显性，且等位基因A/a 位于X 染色体上。某杂合
红眼雌果蝇的A 基因转移到4 号常染色体上的异染色质区后，由于异染色质结构的高度螺旋，某
些细胞中的A 基因不能正常表达，表现出部分小眼为红色，部分小眼为白色，这种表型称为花斑
型眼。下图表示花斑型眼雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法错误的是（ ）
A．A 基因转移到4 号常染色体的异染色质区属于染色体结构变异
B．花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4 个四分体
C．位于异染色质区的DNA 片段因为解旋困难而影响转录过程
D．该雌果蝇产生的卵细胞在染色体组成上为均异常和均正常
2．某实验小组通过连体共生模型（通过手术将两个动物连接到一起，使它们分享共同的血液）检
测年轻小鼠血液环境对年老小鼠脊柱椎旁肌肉衰老的影响，该实验选择4 月龄年轻小鼠和18 月龄
年老小鼠，通过手术分别建立小鼠的同龄、异龄连体共生模型，并检测各组年轻、年老小鼠脊柱
椎旁肌肉组织中的衰老基因P16、P21 和P53 的表达量，实验结果如表所示。下列说法错误的是（
）
组别
P16
P21
P53
同龄连体
年轻小
鼠
0.51
1.09
0.85
年老小
鼠
0.82
1.86
1.79
异龄连体
年轻小
鼠
0.68
1.32
1.54
年老小
鼠
0.77
1.54
1.57
A．可通过检测DNA 的含量来反映衰老基因的表达程度
B．衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩
C．连体共生年轻小鼠血液环境可缓解年老小鼠细胞衰老
D．该实验可为临床上治疗脊柱退行性病变提供依据
2
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3．2021 年12 月Nature 报道，科学家鉴定出Fabkin 是一种新激素，该激素能通过一种不寻常的分
子机制引发糖尿病。当蛋白FABP4 从脂肪细胞中分泌出来并进入血液时，与腺苷激酶（ADK）和
核苷二磷酸激酶（NDPK） 结合形成Fabkin 激素复合物，调节机制如图。在一定情况下，Fabkin
的作用会导致胰岛B 细胞死亡。当给糖尿病小鼠注射Fabkin 抗体时，小鼠恢复到了健康状态。下
列说法错误的是（ ）
A．血液中的Fabkin 通过与胰岛B 细胞膜上的受体特异性结合发挥作用
B．细胞表面受体感知ATP/ADP 的变化，触发细胞对
变化的能量状态作出反应
C．Fabkin 通过FABP4 改变NDPK 和ADK 两种酶的活
性，调节细胞外的能量信号
D．用抗体中和糖尿病小鼠的Fabkin 活性，小鼠的胰
岛B 细胞数量会有所提升
4．为探究某种中药对细菌性肺炎的疗效是否与机体免疫功能增强有关，研究人员进行了实验，实
验处理及结果如下表所示。下列有关说法正确的是（ ）
组
别
处理
吞噬细胞的数量
辅助性T 细胞数量
①
患细菌性肺炎小鼠+中药灌胃处理
+++++
+++++
②
患细菌性肺炎小鼠+蒸馏水灌胃处理
++
+++
③
患细菌性肺炎小鼠+免疫增强剂灌胃处理
++++
+++++
注：+越多代表吞噬能力越强或细胞数量越多
A．①和③组为实验组，②组为对照组
B．吞噬细胞来源于造血干细胞，参与组成人体第一道防线
C．辅助性T 细胞能参与细胞免疫和体液免疫中淋巴细胞的激活
D．实验结果表明该中药能增强小鼠对细菌的免疫监视功能
5．1827 年，科学家第一次报告了切除蝌蚪甲状腺的实验，实验处理及结果如下表所示。下列分
析错误的是（ ）
组别
第一步：处理措施
第二步：饲料喂养
实验结果
甲
摘除甲状腺
正常饲料
长成大蝌蚪，未发育成青蛙
乙
摘除甲状腺
含有甲状腺粉末的饲
料
生长发育成正常青蛙
3
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丙
手术但不摘除甲状腺
正常饲料
生长发育成正常青蛙
丁
手术但不摘除甲状腺
含有甲状腺粉末的饲
料
发育加速，长成小型青蛙
A．实验的自变量为是否摘除甲状腺，因变量为蝌蚪生长发育的结果
B．甲组与丙组对照说明甲状腺影响幼小动物的生长发育
C．乙组与丁组对照说明甲状腺激素能促进幼小动物的生长发育
D．设置丙组与丁组的目的是排除手术外伤对实验结果的干扰
6．在胚胎发育期间，秀丽新小杆线虫有1090 个体细胞，但在发育过程中有131 个体细胞程序性
死亡。细胞程序性死亡与4 组共15 个基因共同作用有关，如图所示。遗传学研究发现：ced-3、
ced-4、ced-9 这3 个基因在所有131 个程序性死亡的细胞中都起作用，ced-9 可阻断ced-3、ced-4
的作用，防止细胞死亡；ced-3 或ced-4 突变体中，应该死去的131 个细胞都活下来了：nuc-1 突变
体中，DNA 裂解受阻，但细胞仍然死亡。根据以上信息，下列推断不合理的是（ ）
A．健康细胞接受内外信号从而启动程序性死亡
B．组1 两个基因对ced-9 基因的开启与关闭具有调控作用
C．在细胞程序性死亡中有基因的选择性表达
D．ced-3、ced-4、nuc-1 中任意1 个基因发生突变都会导致细胞死亡受阻
7．秀丽线虫是是遗传学研究的模式生物，多为雌雄同体，少数为雄性个体。以下为两类秀丽线虫
个体的特点。下列说法错误的是（ ）
雌雄同体（2n=12）
雄性个体（2n=11）
①两条X 染色体：XX
①一条X 染色体：XO
②自体受精产生后代
②产生的精子都能存活并能完成受精
③雌雄同体间不能杂交
4
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A．雄性个体的初级精母细胞中有5 个四分体
B．对秀丽线虫的基因组测序需要测6 条染色体的DNA 序列
C．突变型雌雄同体（XnXn）与野生型雄虫（XNO）做亲本混合培养，F1 中的基因型有3 种
D．野生型雌雄同体（XNXn）与突变型雄虫（XnO）做亲本混合培养可验证基因的分离定律
8．有的生物体在受到环境压力胁迫时，产生适应性性状并遗传给后代，使后代不经历环境胁迫即
可获得这些性状，中国科学家利用线虫对相关机制进行研究：对线虫神经系统施加胁迫信号，有
的线虫多种组织细胞线粒体会出现应激反应（Rmt），不出现应激反应（Rmt）的线虫记为野生型。
线虫的性别类型有雌雄同体（，可自体交配产生子代）和雄性（♂），
⚥
gfp 为绿色荧光蛋白基因。
出现Rmt 的细胞中h 基因高表达，科研人员构建用h-gfp 融合基因标记的Rmt 线虫（T），将T 和
野生型线虫（N）进行如图的正反交实验正反交的父本均用咽部特异性表达的m-gfp 融合基因标记。
下列关于该实验的叙述错误的是（ ）
A．实验结果说明Rmt 的遗传特点是母系遗传
B．实验用m-gfp 融合基因标记父本的目的是用于筛选杂交子代
C．对正反交实验中的F，的神经系统施加胁迫信号，均出现Rmt
D．T（）自体交配产生的子代也会出现
⚥
Rmt
9．斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA 不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张
力增大导致Piezol 离子通道开放有关（如下图）。这种“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表
覆盖。下列说法错误的是（ ）
A．含有斑马鱼正常DNA 数目的母SEC 细
胞是由受精卵分裂分化而来
B．基因选择性表达导致母SEC 细胞和受精
卵采用不同的分裂方式
C．无复制分裂产生的全部子SEC 细胞都含
有斑马鱼全套的遗传物质
D．可以通过提高或降低Piezol 离子通道基因的表达来研究其作用
5
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10．斑马鱼雌雄异体，无性染色体。Ⅰ基因决定胰岛素的合成，i 个体因血糖调节紊乱在幼年期便
会死亡；N 基因与雌性的生殖有关，雌性nn 个体产生的卵细胞因缺乏某种物质，导致受精后在胚
胎发育早期死亡。此外，科学家还获得了含单个G 基因的转基因斑马鱼品系。G 基因表达产物为
绿色荧光蛋白，含有G 基因的斑马鱼个体可呈现出绿色荧光。若上述基因均独立遗传，则下列叙
述错误的是（ ）
A．研究表明斑马鱼受精卵中的mRNA 均来自雌配子细胞质，斑马鱼胚胎发育至3h 前合成的蛋白
质均来自这些mRNA，3h 后胚胎自身的基因才开始转录。据此推测基因型为Nn 的雌鱼与nnG 的
雄鱼交配，一半子代最早能在3h 后检测到绿色荧光，一半子代始终检测不到绿色荧光
B．基因型为IiNn 的雌鱼与基因型为Iinn 的雄鱼交配，子一代继续自由交配，子二代成体雌鱼中能
产生正常卵细胞的占5/8
C．基因型为NnG 的斑马鱼自由交配，子一代继续自由交配，子二代成体中基因型为nn 的比例是
1/6
D．基因型为IiNn 的斑马鱼自由交配，子一代继续自由交配，子二代受精卵中一定无法正常发育
为成体的比例为1/3
二、多选题
11．一只缺刻翅雌果蝇与一只正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇：正常翅雌果蝇
=1：1，雄果蝇均为正常翅，相关基因位于X 染色体上。果蝇的两条X 染色体有时可融合成一条X
染色体，称为并联X（记作“XX”）。若另有一只含并联X 的雌果蝇（XXY）和一只正常雄果蝇杂
交，子代的基因型与亲代完全相同，子代连续交配也是如此，因而称为并联X 保持系。下列推测
正确的是（ ）
A．第一组果蝇的缺刻翅对正常翅为显性，子代缺刻翅雄果蝇可能存在致死现象
B．第一组子代雌果蝇数量是雄果蝇的二倍，缺刻翅基因的基因频率为1/6
C．第二组子代雌蝇都含并联X 染色体，且并联X 染色体在减数分裂过程中并未分开
D．利用该保持系，可“监控”和“记录”第二组雄果蝇所有染色体上的新发突变
12．为研究神经冲动的传递过程，勒维把青蛙的心脏（连带迷走神经）取出，用一玻璃管插入心
脏，管内灌注格林氏液代替血液，心脏仍跳动。再反复刺激支配蛙心的迷走神经，引起心率下降，
然后从该蛙心中收集液体，灌入另一蛙心，发现第二个蛙心的心率也下降了。后来勒维确定，能
够减缓心脏收缩的化学物质是乙酰胆碱。在此之前，戴尔在麦角菌中提取得到乙酰胆碱，并发现
它对心脏的效应与刺激支配心脏的迷走神经的效应相似。下列相关叙述错误的是（ ）
A．格林氏液中应含NaCl、KCl 等，否则将影响乙酰胆碱的效果
B．迷走神经释放乙酰胆碱，实现了相关细胞间神经冲动的传递
6
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C．戴尔证实乙酰胆碱是细胞间传递神经冲动的化学物质
D．反复刺激迷走神经使蛙心的心率下降，属于非条件反射
三、综合题
13．果蝇的眼色受基因A/a、B/b 和D/d 控制。基因A、B 分别控制无色前体物质合成棕色色素、
红色色素；基因D 位于X 染色体上，控制合成某种转运蛋白，该蛋白能将上述色素转运到果蝇的
复眼中。实验室中保存有暗红色（同时含有棕色色素和红色色素）、红眼、棕眼纯合子果蝇。某
同学利用实验室中的果蝇进行了杂交实验，结果如下图。
回答下列问题：
(1) 根据杂交结果，可判断A/a 、B/b 位于两对常染色体上，判断的依据是
。F2 白眼果蝇 （填“含”或“不含”）d。
(2)在实验室中的棕眼果蝇的后代中，偶然发现一只白眼雄果蝇。已知是减数分裂时某一种基因发
生了基因突变。对该白眼雄果蝇的基因型及白眼原因有以下两种解释
①白眼雄果蝇基因型为 ，从蛋白质合成的角度分析，其白眼的原因是； 。
②白眼雄果蝇基因型为 ，从蛋白质合成的角度分析，其白眼的原因是： 。
请利用实验室保存的三种纯合子果蝇为材料，设计一个杂交实验确定该白眼雄果蝇基因型。
杂交组合：该白眼雄果蝇×
预期实验结果、结论： 。
14．摩尔根用果蝇实验证明了基因在染色体上时，还有少数的科学家认为两者的平行关系只是偶
然的巧合。他的学生布里吉斯又做了一个经典的遗传学实验，他用大量的白眼雌果蝇和红眼雄果
蝇杂交，发现每2000~3000 个子一代中就有一个可育的白眼雌果蝇或不育的红眼雄果蝇。果蝇的
性染色体组成与性别和育性关系如下表。
受精卵中性染色体组成
发育情况
XX、XXY
雌性，可育
XY、XYY
雄性，可育
7
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XXX、YO（没有X 染色体）、
YY
胚胎期致死
XO（没有Y 染色体）
雄性，不育
(1)试提出合理假设，对子一代中出现白眼雌果蝇或红眼雄果蝇的现象作出解释 。
(2)若假设成立，且减数分裂时3 条性染色体两两联会的概率相同，另一条没联会的性染色体随机
移向一极，则子一代的白眼雌果蝇和正常的红眼雄果蝇杂交，子二代的表型及比例是 。
(3)经实验验证，子二代果蝇的表型与预期一致，但雌果蝇中白眼的比例很小。需对上述假设进行
修正：XXY 的雌果蝇在减数分裂时，XX 联会的概率大于XY 联会的概率且XY 联会的概率是16%。
据此计算子二代雌果蝇中白眼果蝇所占的比例是 。
(4)用该结论对上述实验过程中果蝇的染色体形态及数量进行预测
①取子一代白眼雌果蝇的卵原细胞制作有丝分裂装片，在中期时可以看到 条 种形态的
染色体。
②取子二代红眼雄果蝇的精原细胞制作有丝分裂装片，在后期时可以看到 条染色体。
③取子二代红眼雌果蝇的次级卵母细胞制作装片，含Y 染色体的装片比例是 ，含2 条Y 染色
体的细胞含有 条染色体。
若上述预测都在显微镜下完美的观察到，无可辩驳地证明了基因在染色体上。
8
