大题预测卷01(A+B组)-【大题精做】冲刺2025年高考生物大题突破+限时集训(福建专用)
2025-04-02
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2份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.52 MB |
| 发布时间 | 2025-04-02 |
| 更新时间 | 2025-04-02 |
| 作者 | 独一无二的DNA |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51387868.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
大题预测01(A组+B组)
【A组】
非选择题:共5题,共60分。
1.植物叶表皮上的气孔由两个含有叶绿体的保卫细胞组成,是二氧化碳、水进出叶片的通道,其开闭受光照、温度、水分等环境因素的调节。
(1)为探究影响气孔开闭的内因,科学家选取某植物叶片,置于不同浓度的KNO₃溶液中,一定时间后测量叶片气孔开度。已知该植物叶片细胞渗透压与 溶液渗透压相等。用0.20mol/LKNO₃溶液处理时,较短时间内即可观察到气孔关闭现象,原因是保卫细胞 ;2小时后,气孔又逐渐打开,原因是 。
(2)光照也可影响气孔开闭。请回答下列相关问题:
①植物可通过光合作用制造可溶性糖并储存于 (结构)中,之后引起气孔开放;蓝光除参与光合作用外还可通过图甲机制促进气孔开放,已知该过程会导致胞外pH降低,可推测蓝光通过促进 的吸收促进气孔开放。
②为验证上述两种影响方式,科学家以某植物的类胡萝卜素缺失突变体为实验材料,设计实验并得到图乙结果。已知曲线Ⅰ为仅有光照a,曲线Ⅱ为在光照a基础上添加光照b,饱和红光可使植物的光合速率达到最大。请推测,光照a为 ,光照b为 。 (填“蓝光”、“不饱和红光”或“饱和红光”)
(3)光合速率的限制因素分为气孔限制因素 (CO₂供应不足)和非气孔限制因素 得不到充分利用)。科学家以某植物为实验材料,探究盐 (NaCl)胁迫对该植物光合作用的影响,结果如图a和图b所示。由图可知,NaCl浓度大于0.60%时,Pn迅速下降主要是 (填“气孔”或“非气孔”)限制,判断的依据是 。
2.如图1为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由一对等位基因(A、a)控制,乙病由另一对等位基因(B、b)控制,两对基因位于两对同源染色体上。经DNA分子结构分析,发现乙病致病基因与其相对应的正常基因相比,乙病致病基因缺失了某限制酶的切点。图2为C、D、E 3人的乙病致病基因或相对应正常基因的核酸分子杂交诊断结果示意图。据图回答下列问题:(概率以分数表示)
(1)甲病的遗传方式不可能是 ,已知对Ⅲ-5进行核酸分子杂交诊断后,其电泳结果与图2中C相同,则乙病的遗传方式是 。
(2)假如通过遗传学检测发现,Ⅲ-5带有甲病的致病基因,则Ⅱ-3的基因型有 种,Ⅲ-3与Ⅱ-3基因型相同的概率是 。Ⅲ-4与Ⅲ-5再生一个患病孩子的概率是 。
(3)Ⅳ-1的乙病基因最终来自________(填选项)。
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅱ-1 D.Ⅱ-2
(4)若对图1中的 和 进行核酸分子杂交诊断,其结果会与图2中的D相同。若对Ⅲ-8进行核酸分子杂交诊断,其结果与图2中E相同,则Ⅲ-8与Ⅲ-2结婚,生出男孩患乙病的概率是 。
3.抑郁的发生与神经递质N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)的受体活化有关。研究发现NMDA是抑郁症发生和治疗的关键分子基础。据报道氯胺酮具有一定的抗抑郁作用。为验证氯胺酮具有该作用,科研人员进行了一系列实验。回答下列问题。
(1)NMDA储存在 中,被释放到突触间隙后与突触后膜上的相应受体结合,并迅速 以免持续发挥作用。
(2)科研人员设计并进行了氯胺酮对抑郁症小鼠社交障碍影响的实验。请补充完善以下实验。
①实验材料:正常小鼠若干,抑郁症模型小鼠若干(表现明显社交回避行为),生理盐水,氯胺酮制剂
②实验过程:
a、分组处理:甲组:正常小鼠+注射适量生理盐水
乙组:抑郁症模型小鼠+注射等量生理盐水
丙组:抑郁症模型小鼠+注射等量氯胺酮制剂
b、社交实验(具体操作不做要求)结束后,根据记录的实验数据计算小鼠的社交偏好率,结果如下图所示。
③讨论分析:实验结果 (填“支持”或“不支持”)氯胺酮的抗抑郁作用。说明理由 。
(3)进一步研究发现物质M可改善小鼠的抑郁症,以氯胺酮为参照设计实验探究物质M的治疗效果。写出实验思路和预期结果 。
(4)若实验证实物质M对小鼠的治疗效果优于氯胺酮,为什么还不能直接将物质M用于人类抑郁症的治疗? 。
4.近年来,野猪泛滥成灾,多地发生野猪毁农伤人事件。为及时防控野猪危害,某地林业局开展了相关调查,调查结果见图。
回答下列问题:
(1)对野猪进行标记重捕,其主要目的是研究野猪的 。目前常用红外触发相机拍摄技术代替标记重捕法,与标记重捕法相比,这种方法的优点是 (答出一点即可)。
(2)生态环境的改善大大增加了山林中野猪的数量,若要从食物角度计算野猪的环境容纳量,需要调查的信息有 (答出两点即可)。
(3)野猪性成熟周期快,雌性野猪约18个月性成熟,一年可产两胎,每胎可产2-12头。有学者认为,该地野猪的种群数量将呈增长趋势。据图a、b分析,提出你的观点和理由 。
(4)山林附近的村庄常遭野猪侵袭,农田中的玉米是野猪偏好啃食的作物,建设公路后更增加了野猪对人类的侵扰频率,而薄荷散发的气味能够驱赶野猪。为减少野猪和人生活空间重叠,同时不影响种植的作物种类和野猪种群的延续,请据图c提出该地的综合改造方案: 。
5.1型糖尿病是胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。可利用基因工程的方法,使人胰岛素基因在大肠杆菌中得到高效的表达,利用大肠杆菌生产人胰岛素的过程中使用的质粒及目的基因的部分结构如图1所示。回答下列问题:
(1)胰岛素基因以 (填“A链”或“B链”)为模板进行转录。采用PCR技术扩增胰岛素基因的原理是 。研究人员为获得胰岛素基因,设计了一些PCR引物,如表所示,故应选用哪对组合的引物? 。
项目
DNA序列(省略了部分核苷酸序列)
已知胰岛素基因序列
5'-AACTATGCGCTCATGA……GCAATGCGTAGCCTCT-3'
3'-TTGATACGCGAGTACT……CGTTACGCATCGGAGA-5'
PCR引物
①5'-AACTATGCGCTCATGA-3'
②5'-GCAATGCGTAGCCTCT-3'
③5'-AGAGGCTACGCATTGC-3'
④5'-TCATGAGCGCATAGTT-3'
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
(2)限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列和切割位点如图2所示。若人胰岛素基因与质粒分别使用MboⅠ和BamHⅠ切割,将人胰岛素基因插在重组质粒的BamHⅠ位点处,在形成重组质粒之后,再重新“卸下”人胰岛素基因,此时最好选择限制酶 (填”BamHⅠ”或“MboⅠ”)进行切割,理由是 。
(3)β-半乳糖苷酶可以将X-gal分解并产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。筛选导入重组质粒的大肠杆菌时,在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落,原因是 。人胰岛素基因能在大肠杆菌中表达的原因是 。
【 B组】
非选择题:共5题,共60分。
1.光是调节种子萌发最重要的环境信号之一,科学家已经发现在高光强(红光相对于远红光比例高)时,红光受体PhyB 通过介导抑制种子萌发的关键转录因子 PIF1来促进种子萌发。在低光强时,植物依赖远红光受体PhyA 的调控途径研究相对较少。近月,我国研究人员发现一种酶—TEAR 在种子萌发过程中起重要作用。
(1)PhyA 和PhyB 的化学本质均为 。在受到相应光照射时,其 会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,产生生物学效应。
(2)为探究TEAR 对种子萌发的作用,研究人员利用基因工程在野生型拟南芥(WT)的基础上构建了TEAR 缺失突变体 (△TEAR)和 ,将其置于低光强下测定种子萌发率。实验结果如下,据此判断TEAR 对于低光强下种子萌发过程起 (填“促进”或者“抑制”)作用。
(3)为进一步探究TEAR影响种子萌发的作用机理,研究人员进行了以下实验(MS 为普通培养基;PAC 为赤霉素合成抑制剂):
培养基类型
MS
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
植株类型
WT
△TEAR
WT
△TEAR
WT
△TEAR
种子萌发率 (%)
75
15
5
5
30
30
MS组与MS+PAC组的实验结果相对照,可以说明: 。根据三组实验结果推测TEAR 影响种子萌发的机理是 。
2.肥胖相关的代谢性疾病严重危害人类健康。研究发现棕色脂肪组织(BAT)可增加耗能产热,而BAT功能障碍则减少耗能导致肥胖。解偶联蛋白1(UCP1)在BAT中特异性表达,能引起线粒体释放的能量和ATP的生成解偶联,更多的能量以热能形式散失。UCP1的表达受到多种因素调节,如,盐皮质激素受体(MR)激活可引起UCP1表达上调,BAT功能增强。寒冷刺激和高脂饮食也会影响BAT的功能,如图甲所示。
回答下列问题:
(1)寒冷刺激引起去甲肾上腺素(NE)释放,激活BAT的细胞膜上的受体,信号传递后引起UCP1基因表达量 (填“上调”或“下调”),增加细胞产热。该调节过程属于 (填“神经调节”或“体液调节”或“神经—体液调节”)。
(2)高脂饮食引发肥胖的原因之一是:长期高脂饮食引起下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱,下丘脑产生的 激素减少,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少,MR的激活减少,BAT功能下调,热量消耗减少,引发肥胖。
(3)禁食会引发行为、生理和代谢反应,激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴,增加了血液中糖皮质激素的水平,据图分析禁食对BAT细胞产热的影响是 。
(4)许多物质可通过作用于MR调节脂肪细胞的代谢。科研人员探究MR对小鼠原代棕色脂肪细胞功能的影响,进行了相关实验,分别给予螺内酯(MR拮抗剂)、可的松(糖皮质激素类药物)或联合处理,测定UCP1基因表达的变化。图乙示螺内酯、可的松及其联合处理时棕色脂肪组织UCP1 mRNA的相对表达水平。
据图乙分析,螺内酯、可的松可能引起BAT功能减弱引发肥胖,临床使用应避免长时间联合用药,原因是 。
3.某自花、闭花传粉植物的花瓣末端展开如匙,称为匙瓣,具有较高的观赏价值。研究人员通过诱变获得一个纯合平瓣突变体甲,并对其进行了相关研究。回答下列问题:
(1)为确定匙瓣野生型(WT)和平瓣突变体甲未发生染色体变异,可通过分析其 来判断。将纯合匙瓣野生型和平瓣突变体甲杂交得到F1,若F1的表型为 ,则可确定该突变为显性突变。
(2)若已确定平瓣为显性性状,控制该植物花瓣形状的基因为B/b,将F1与突变体甲等量间行种植,且二者产生后代的过程中不发生变异,每株收获等量的后代,利用PCR技术扩增这些后代的基因B/b,电泳检测PCR产物,得到的电泳条带不可能是图1中的泳道 (从泳道1~5中选择),子代中电泳带型不同的个体的比例为 ,其中表现为平瓣的个体所占比例为 。
(3)图2为研究人员对基因B、b编码链的部分测序结果。据图可知,基因B是基因b发生碱基对的 导致的,使 ,导致基因b编码的肽链变短、蛋白质功能下降,最终导致花瓣由匙瓣变成平瓣。
注:终止密码子:UAA、UAG、UGA
(4)该植物花色的黄色对白色为显性,由基因D/d控制,且基因B/b、D/d均不位于细胞质中。图3是基因B/b、D/d在染色体上的一种分布情况,两对基因在染色体上的位置关系还有 种,请参照图3的方式在图4方框中表示出来 。
4.“鱼菜共生系统”是将鱼池中的废水作为“营养液”供给蔬菜,蔬菜吸收其中的养分后,再将水返回到鱼池中,从而形成了“鱼肥水—菜净水—水养鱼”的生态循环。这在一定程度上解决了传统鱼类养殖及蔬菜生长过程中出现的水污染和土壤污染等问题,实现了对水资源的净化再利用。回答下列问题:
(1)在该生态系统中,鲤鱼可以藻类、浮游动物等为食,从生态系统组成成分的角度分析,鲤鱼属于 ,该种组成成分的功能是 和 。
(2)鱼类养殖过程中,需要研究不同种鱼的生态位。研究某种鱼的生态位时,通常要研究它的栖息地、食物、 以及 等。
(3)为了寻找最好的养殖组合,研究人员选用了黄瓜、番茄、蕹菜、芹菜四种蔬菜幼苗,通过测定水体中N、P去除率,研究四种蔬菜幼苗对水质的净化效果,结果如表所示。由表分析可知, 最适合用于鱼肥水的净化,原因是 。
黄瓜
番茄
蕹菜
芹菜
氨氮去除率
64.07%
52.13%
72.63%
67.39%
总磷去除率
40.03%
48.21%
55.62%
46.79%
生物量增重/(mg/株)
29
25
35
30
(4)鱼菜共生系统利用鱼、蔬菜以及微生物之间的平衡,实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”,还减轻了水体污染。请你结合资料信息分析,这是怎样实现的? 。“鱼肥水—菜净水—水养鱼”主要遵循了生态工程的 原理。
5.铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏,铁皮石斛资源日益枯竭。通过现代生物技术的手段可以实现铁皮石斛的工厂化快速繁殖,从而取代和保护铁皮石斛的野生资源。回答下列问题:Ⅰ:铁皮石斛野外繁殖困难的一个重要原因是其萌发生长过程依赖共生真菌。在自然状态下只有真菌与石斛种子或根形成细胞内共生的菌根关系后,铁皮石斛才能正常地萌发和生长发育。真菌会在培养基上产生菌丝,这些菌丝是真菌繁殖的基本单位。某研究者想要鉴定某野生铁皮石斛共生真菌的种类,需要进行的操作包括:
①剪取石斛根,清洗表面并消毒;
②将石斛根放置在PDA培养基上,25 ℃恒温培养;
③在适宜区域挑取菌丝并转移到新的培养基上,重复多次得到纯化菌株;
④纯化后,接种至PDA培养基,培养一段时间后观察形态,并将一部分菌种保藏。
(1)挑取菌丝时,以下取样区域合理的是 (方框表示挑取的菌丝区域)。
(2)PDA培养基由煮沸过滤的马铃薯汁水、葡萄糖、琼脂和水组成,其中碳源包括 。用于本次实验的PDA 培养基可以添加适量的氯霉素(抗生素),其目的是 。
(3)本实验中,最重要的步骤是对切取植物组织的消毒工作,此过程中需要严格把握消毒剂的消毒时间,原因是 。
Ⅱ:利用植物组织培养可以实现铁皮石斛的快速繁殖。
(4)为寻找铁皮石斛快速繁殖的最佳条件,除植物激素的种类和配比外,还可以探究的条件有 (写出两点即可)。
(5)某研究员研究植物激素对铁皮石斛丛生芽生根的影响,得到的结果如下:
NAA浓度/(mg·L-1)
6⁃BA浓度/(mg·L-1)
生根率(%)
根数
根长(cm)
健壮度
0.1
2
81.08
8.73
0.79
++
0.3
2
96.67
10.91
1.01
++++
0.5
2
77.78
4.56
0.68
++
0.1
4
51.32
5.3
0.71
+++
0.3
4
65.74
4.2
0.62
++++
0.5
4
42.86
2.14
0.41
++
注:++++:非常健壮;+++:健壮;++:一般;+:弱;-:无
以下叙述错误的是 。
A.以诱导生根为目的时,最适的激素配比为NAA 0.3 mg·L-1,6⁃BA 4 mg·L-1。
B.在NAA 浓度不变的情况下,6⁃BA浓度升高,诱导生根的效果变好
C.根据表中结果无法推导出NAA和6⁃BA对铁皮石斛丛生芽生根作用特点是低浓度促进,高浓度抑制
D.较低浓度的6⁃BA有利于铁皮石斛生根,NAA 促进生根的能力与浓度呈正相关
(6)通过酶解法可以得到石斛的原生质体,酶解液具有较高的渗透压,目的是 。
试卷第1页,共3页
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大题预测01(A组+B组)
【A组】
非选择题:共5题,共60分。
1.植物叶表皮上的气孔由两个含有叶绿体的保卫细胞组成,是二氧化碳、水进出叶片的通道,其开闭受光照、温度、水分等环境因素的调节。
(1)为探究影响气孔开闭的内因,科学家选取某植物叶片,置于不同浓度的KNO₃溶液中,一定时间后测量叶片气孔开度。已知该植物叶片细胞渗透压与 溶液渗透压相等。用0.20mol/LKNO₃溶液处理时,较短时间内即可观察到气孔关闭现象,原因是保卫细胞 ;2小时后,气孔又逐渐打开,原因是 。
(2)光照也可影响气孔开闭。请回答下列相关问题:
①植物可通过光合作用制造可溶性糖并储存于 (结构)中,之后引起气孔开放;蓝光除参与光合作用外还可通过图甲机制促进气孔开放,已知该过程会导致胞外pH降低,可推测蓝光通过促进 的吸收促进气孔开放。
②为验证上述两种影响方式,科学家以某植物的类胡萝卜素缺失突变体为实验材料,设计实验并得到图乙结果。已知曲线Ⅰ为仅有光照a,曲线Ⅱ为在光照a基础上添加光照b,饱和红光可使植物的光合速率达到最大。请推测,光照a为 ,光照b为 。 (填“蓝光”、“不饱和红光”或“饱和红光”)
(3)光合速率的限制因素分为气孔限制因素 (CO₂供应不足)和非气孔限制因素 得不到充分利用)。科学家以某植物为实验材料,探究盐 (NaCl)胁迫对该植物光合作用的影响,结果如图a和图b所示。由图可知,NaCl浓度大于0.60%时,Pn迅速下降主要是 (填“气孔”或“非气孔”)限制,判断的依据是 。
【答案】(1) 失水 K+和NO3-进入保卫细胞,细胞液浓度升高,保卫细胞吸水
(2) 液泡 K+ 蓝光 不饱和红光
(3) 非气孔 当 NaCl 浓度大于0.60%时,气孔开度变化幅度相对较小,胞间CO2浓度没有明显降低反而有所上升
【分析】影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等,另外还有水分、矿质元素等。植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象,称作“光合午休”,这种现象可以从大量气孔关闭,影响二氧化碳的角度分析,也可以从高温影响光合酶的活性角度分析。
【详解】(1)已知该植物叶片细胞渗透压与0.10 mol/LKNO₃溶液渗透压相等,而用0.20mol/LKNO₃溶液处理时,0.20mol/L KNO3溶液浓度高于保卫细胞细胞液浓度,根据渗透作用原理,水分子会从低浓度向高浓度扩散,所以保卫细胞失水,从而导致较短时间内即可观察到气孔关闭现象;2小时后,由于K+和NO3-可以通过主动运输等方式进入保卫细胞,使得保卫细胞细胞液浓度升高,当保卫细胞细胞液浓度高于外界溶液浓度时,保卫细胞又会吸水,因此气孔又逐渐打开;
(2)① 植物可通过光合作用制造可溶性糖并储存于液泡中。从图甲机制来看,该过程会导致胞外pH降低,说明H+外流,同时K+通过H+-K+协同转运蛋白进入保卫细胞,可推测蓝光通过促进K+的吸收促进气孔开放;
② 已知曲线Ⅰ为仅有光照a、曲线Ⅱ为在光照a基础上添加光照b,饱和红光可使植物的光合速率达到最大。若光照a为饱和红光,那么再添加光照b,光合速率不会再增加,也就不会出现曲线Ⅱ中气孔开度继续上升的情况;若光照a为蓝光,由于类胡萝卜素缺失突变体对蓝光吸收能力减弱,单独蓝光照射时气孔开度变化较小,当添加光照b(不饱和红光)后,光合作用增强,气孔开度进一步上升,符合图乙曲线变化情况。所以光照a为蓝光,光照b为不饱和红光;
(3)由图可知,NaCl浓度大于0.60%时,Pn迅速下降主要是非气孔限制。判断依据:如果气孔是Pn迅速下降的限制因素,就会因为气孔开度下降导致CO2供应不足,此时气孔开度会明显降低,胞间CO2浓度也会随之下降。但从图 a 可知,当 NaCl 浓度大于 0.60%时,气孔开度(Ca)虽然有所下降,但变化幅度相对较小;再结合图 b 来看,此时胞间CO2浓度(Ci)并没有明显降低,反而有所上升,这说明CO2的供应不是限制光合速率的主要因素,即不是气孔限制,而是非气孔限制因素导致CO2得不到充分利用,从而使 Pn 迅速下降。
2.如图1为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由一对等位基因(A、a)控制,乙病由另一对等位基因(B、b)控制,两对基因位于两对同源染色体上。经DNA分子结构分析,发现乙病致病基因与其相对应的正常基因相比,乙病致病基因缺失了某限制酶的切点。图2为C、D、E 3人的乙病致病基因或相对应正常基因的核酸分子杂交诊断结果示意图。据图回答下列问题:(概率以分数表示)
(1)甲病的遗传方式不可能是 ,已知对Ⅲ-5进行核酸分子杂交诊断后,其电泳结果与图2中C相同,则乙病的遗传方式是 。
(2)假如通过遗传学检测发现,Ⅲ-5带有甲病的致病基因,则Ⅱ-3的基因型有 种,Ⅲ-3与Ⅱ-3基因型相同的概率是 。Ⅲ-4与Ⅲ-5再生一个患病孩子的概率是 。
(3)Ⅳ-1的乙病基因最终来自________(填选项)。
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅱ-1 D.Ⅱ-2
(4)若对图1中的 和 进行核酸分子杂交诊断,其结果会与图2中的D相同。若对Ⅲ-8进行核酸分子杂交诊断,其结果与图2中E相同,则Ⅲ-8与Ⅲ-2结婚,生出男孩患乙病的概率是 。
【答案】(1) 伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传
(2) 2 1/2 5/8
(3)D
(4) Ⅱ-4 Ⅳ-1 1/2
【分析】由图1中Ⅱ-1患甲病而Ⅰ-1不患病可知,甲病不可能是伴X染色体显性遗传病。由图1中Ⅱ-1患甲病而Ⅲ-1正常可知,甲病不可能是伴Y染色体遗传病。题干中已明确Ⅲ-5核酸分子杂交后电泳结果与图2中C(含两条较小的电泳带,全部为正常基因)相同,即Ⅲ-5不携带乙病的致病基因,则Ⅳ-1的乙病致病基因只能来自Ⅲ-4,而Ⅲ-4表现正常,因此,乙病是伴X染色体隐性遗传病
【详解】(1)由图1中Ⅱ-1患甲病而Ⅰ-1不患病可知,甲病不可能是伴X染色体显性遗传病。由图1中Ⅱ-1患甲病而Ⅲ-1正常可知,甲病不可能是伴Y染色体遗传病。题干中已明确Ⅲ-5核酸分子杂交后电泳结果与图2中C(含两条较小的电泳带,全部为正常基因)相同,即Ⅲ-5不携带乙病的致病基因,则Ⅳ-1的乙病致病基因只能来自Ⅲ-4,而Ⅲ-4表现正常,因此,乙病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)假如通过遗传学检测发现,Ⅲ-5带有甲病的致病基因,而遗传系谱图中Ⅲ-5又显示未患甲病,说明甲病也是隐性遗传病,且致病基因不在X染色体上。对甲病来说,Ⅰ-2是患者,其基因型一定是aa,而Ⅱ-3表现正常,基因型一定是Aa。对乙病来说,Ⅱ-4患病,则说明Ⅰ-1的基因型是XBXb,Ⅱ-3的基因型就有AaXBXb和AaXBXB两种可能,且各占1/2。同理,Ⅲ-3的基因型也有AaXBXb、AaXBXB两种可能,各占1/2。因此,Ⅲ-3与Ⅱ-3基因型相同的概率是(1/2)×(1/2)+(1/2)×(1/2)=1/2。从题图中可知,Ⅳ-1患两种病,即其基因型是aaXbY。所以,Ⅲ-4的基因型是aaXBXb,Ⅲ-5的基因型是AaXBY,生出患病孩子的基因型有aaXbY、aaXBY、aaXBXb、aaXBXB、AaXbY,其概率各为1/8,因此,患病孩子的概率是5/8。
(3)Ⅳ-1的乙病基因Xb只能来自其母亲Ⅲ-4,Ⅲ-4的Xb只能来自Ⅱ-2。
(4)从图2中D的核酸分子杂交诊断结果来看,D的核酸分子只有隐性基因,图1中Ⅱ-4和Ⅳ-1的基因型是XbY,应与D的结果相同。对Ⅲ-8进行核酸分子杂交诊断,其结果与E相同,说明Ⅲ-8的基因型是XBXb,其与Ⅲ-2结婚生出的男孩患乙病的概率为1/2。
3.抑郁的发生与神经递质N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)的受体活化有关。研究发现NMDA是抑郁症发生和治疗的关键分子基础。据报道氯胺酮具有一定的抗抑郁作用。为验证氯胺酮具有该作用,科研人员进行了一系列实验。回答下列问题。
(1)NMDA储存在 中,被释放到突触间隙后与突触后膜上的相应受体结合,并迅速 以免持续发挥作用。
(2)科研人员设计并进行了氯胺酮对抑郁症小鼠社交障碍影响的实验。请补充完善以下实验。
①实验材料:正常小鼠若干,抑郁症模型小鼠若干(表现明显社交回避行为),生理盐水,氯胺酮制剂
②实验过程:
a、分组处理:甲组:正常小鼠+注射适量生理盐水
乙组:抑郁症模型小鼠+注射等量生理盐水
丙组:抑郁症模型小鼠+注射等量氯胺酮制剂
b、社交实验(具体操作不做要求)结束后,根据记录的实验数据计算小鼠的社交偏好率,结果如下图所示。
③讨论分析:实验结果 (填“支持”或“不支持”)氯胺酮的抗抑郁作用。说明理由 。
(3)进一步研究发现物质M可改善小鼠的抑郁症,以氯胺酮为参照设计实验探究物质M的治疗效果。写出实验思路和预期结果 。
(4)若实验证实物质M对小鼠的治疗效果优于氯胺酮,为什么还不能直接将物质M用于人类抑郁症的治疗? 。
【答案】(1) 突触小泡 被降解或回收
(2) 支持 丙组与乙组对比说明,使用氯胺酮后小鼠的社交偏好率由负转正
(3)取多只抑郁症模型小鼠随机均分为A、B两组,A组注射适量氯胺酮制剂,B组注射等量物质M,检测两组小鼠的社交偏好率。若A组小鼠的社交偏好率高于B组,则说明物质M的治疗效果不如氯胺酮。若A组小鼠的社交偏好率低于B组,则说明物质M的治疗效果优于氯胺酮。若A组小鼠的社交偏好率等于B组,则说明物质M的治疗效果与氯胺酮相同
(4)对小鼠实验成功,不能说明对人类抑郁症的有效性和安全性
【分析】兴奋在神经元之间的传递:兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙,突触前膜内的突触小泡含有神经递质,神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制;由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【详解】(1)由题可知,NMDA是一种神经递质,NMDA储存在突触小泡中,NMDA(神经递质)发挥作用后会与受体分开,并迅速被降解或回收,以免持续发挥作用。
(2)由图可知,丙组与乙组对比说明,使用氯胺酮后小鼠的社交偏好率由负转正,因此实验结果支持氯胺酮的抗抑郁作用。
(3)该实验的自变量为注射药物的种类,因变量为小鼠的抑郁症情况,可用小鼠的社交偏好率表示,其他为无关变量,应保持相同且适宜,故实验步骤为:取多只抑郁症模型小鼠随机均分为A、B两组,A组注射适量氯胺酮制剂,B组注射等量物质M,检测两组小鼠的社交偏好率。若A组小鼠的社交偏好率高于B组,则说明物质M的治疗效果不如氯胺酮。若A组小鼠的社交偏好率低于B组,则说明物质M的治疗效果优于氯胺酮。若A组小鼠的社交偏好率等于B组,则说明物质M的治疗效果与氯胺酮相同
(4)实验虽然说明药物对小鼠有效,但对人体是否有效未知,是否安全也未知,需要进一步做实验,才能确定是否用于治疗人类抑郁症,因此不能直接投入生产应用于治疗人类抑郁症。
4.近年来,野猪泛滥成灾,多地发生野猪毁农伤人事件。为及时防控野猪危害,某地林业局开展了相关调查,调查结果见图。
回答下列问题:
(1)对野猪进行标记重捕,其主要目的是研究野猪的 。目前常用红外触发相机拍摄技术代替标记重捕法,与标记重捕法相比,这种方法的优点是 (答出一点即可)。
(2)生态环境的改善大大增加了山林中野猪的数量,若要从食物角度计算野猪的环境容纳量,需要调查的信息有 (答出两点即可)。
(3)野猪性成熟周期快,雌性野猪约18个月性成熟,一年可产两胎,每胎可产2-12头。有学者认为,该地野猪的种群数量将呈增长趋势。据图a、b分析,提出你的观点和理由 。
(4)山林附近的村庄常遭野猪侵袭,农田中的玉米是野猪偏好啃食的作物,建设公路后更增加了野猪对人类的侵扰频率,而薄荷散发的气味能够驱赶野猪。为减少野猪和人生活空间重叠,同时不影响种植的作物种类和野猪种群的延续,请据图c提出该地的综合改造方案: 。
【答案】(1) 种群密度(种群数量) 减少对野猪造成的干扰(或可长时间连续监测或可保障调查者人身安全或不受气候条件的影响)
(2)野猪的食物总消耗量、食物类型、每只野猪的食物消耗量、食物的季节性变化等
(3)有可能,成年雌性比例高于成年雄性,且幼体野猪占了较大比例,说明种群的繁殖能力强(或不可能,亚成体野猪的比例相对较低,说明其在成长中存在较高的死亡率或其他不利因素)
(4)①将薄荷分散种植在玉米田的各角落(或在村庄及玉米田周边种植薄荷形成隔离带);②公路两旁建隔离栏后,建立生态廊道连通两地山林
【分析】1、标记重捕法,在被调查种群的生存环境中,捕获一部分个体,将这些个体进行标志后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量;
2、影响种群数量变化的因素:
(1)密度制约因素:密度制约因素是指那些与种群密度直接相关的因素,它们会随着种群密度的变化而变化,并对种群数量产生显著影响。
①食物:食物是种群生存和繁衍的基础。当食物充足时,种群增长;数量往往会而当食物匮乏时,种群数量则会下降。这是因为食物短缺会导致出生率降低、死亡率升高;
②天敌:天敌的数量和捕食强度对猎物种群数量有重要影响。捕食者的数量通常随着猎物种群密度的增加而增加,从而加强对猎物的捕食压力,限制猎物种群数量的增长;
③疾病:寄生虫和病原体的传播通常与种群密度密切相关。在高密度种群中,个体间的接触机会增多,有利于寄生虫和病原体的传播,从而增加疾病的发生率,影响种群数量;
④竞争:同种或异种生物之间的竞争关系也会影响种群数量。竞争可能涉及食物、生存空间等资源,当种群密度增大时,竞争会加剧,导致种群数量的增长受到限制;
(2)非密度制约因素:非密度制约因素是指那些与种群密度无关的因素,它们对种群数量的影响不随种群密度的变化而变化。这类因素主要包括:
①气候:气温、降水等气候因素会对种群数量产生影响。例如,极端气候可能导致某些物种的死亡或迁移,从而影响其种群数量;
②环境变化:自然灾害如地震、火灾等会破坏生物的栖息地,导致种群数量的急剧下降。此外,人为的环境改变如砍伐森林、污染水源等也会对种群数量产生显著影响;
③人类活动:人类活动如过度捕捞、狩猎、引入外来物种等都会对种群数量产生影响。这些活动可能导致生物栖息地的破坏和资源的减少,从而影响种群的生存和繁衍。
【详解】(1)标记重捕法是调查种群密度的一种方法,对野猪进行标记重捕,主要目的是研究野猪的种群密度(或种群数量)。与标记重捕法相比,红外触发相机拍摄技术的优点有:对野猪没有伤害,不会影响其正常的生命活动;减少对野猪造成的干扰;不需要直接接触野猪,操作更简便、安全;可以在较长时间内持续监测,获取更全面的信息等。
(2)从食物角度计算野猪的环境容纳量,需要调查山林中野猪的食物总消耗量、食物类型、每只野猪的食物消耗量、食物的季节性变化等信息。因为环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,而食物是限制种群数量的重要因素,了解这些信息才能准确评估山林能够承载野猪的最大数量。
(3)该地野猪的种群数量将呈增长趋势。理由:从图a可以看出,成年雌性野猪的比例(57%)高于成年雄性野猪(43%),有利于繁殖;从图b可知,幼体数量(265头)较多,年龄结构属于增长型,预示着未来种群数量会增加(或不可能,亚成体野猪的比例相对较低,说明其在成长中存在较高的死亡率或其他不利因素)。
(4)在村庄与玉米田之间以及公路两侧种植薄荷田形成隔离带。这样一方面薄荷散发的气味能够驱赶野猪,减少野猪进入村庄和公路附近,从而减少野猪和人生活空间重叠;另一方面公路两旁建隔离栏后,建立生态廊道连通两地山林。
5.1型糖尿病是胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。可利用基因工程的方法,使人胰岛素基因在大肠杆菌中得到高效的表达,利用大肠杆菌生产人胰岛素的过程中使用的质粒及目的基因的部分结构如图1所示。回答下列问题:
(1)胰岛素基因以 (填“A链”或“B链”)为模板进行转录。采用PCR技术扩增胰岛素基因的原理是 。研究人员为获得胰岛素基因,设计了一些PCR引物,如表所示,故应选用哪对组合的引物? 。
项目
DNA序列(省略了部分核苷酸序列)
已知胰岛素基因序列
5'-AACTATGCGCTCATGA……GCAATGCGTAGCCTCT-3'
3'-TTGATACGCGAGTACT……CGTTACGCATCGGAGA-5'
PCR引物
①5'-AACTATGCGCTCATGA-3'
②5'-GCAATGCGTAGCCTCT-3'
③5'-AGAGGCTACGCATTGC-3'
④5'-TCATGAGCGCATAGTT-3'
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
(2)限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列和切割位点如图2所示。若人胰岛素基因与质粒分别使用MboⅠ和BamHⅠ切割,将人胰岛素基因插在重组质粒的BamHⅠ位点处,在形成重组质粒之后,再重新“卸下”人胰岛素基因,此时最好选择限制酶 (填”BamHⅠ”或“MboⅠ”)进行切割,理由是 。
(3)β-半乳糖苷酶可以将X-gal分解并产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。筛选导入重组质粒的大肠杆菌时,在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落,原因是 。人胰岛素基因能在大肠杆菌中表达的原因是 。
【答案】(1) A链 DNA半保留复制 D
(2) MboI 限制酶BamHI的识别序列可能消失了
(3) 目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-qal不会被分解(未导入质粒的大肠杆菌无法在添加了氨苄青霉素的培养基上生长) 所有生物共用一套密码子
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)根据转录的方向为模板链的3'端(HO端)→5'端,可知模板链为A链。PCR技术扩增基因的原理是DNA半保留复制。PCR引物作为子链延伸的起点,与模板链的部分碱基互补,方向从5'端→3'端,其碱基序列与胰岛素基因两条链的部分碱基序列(5'端→3'端)一致,因此选择①③,D正确。
故选D。
(2)若人胰岛素基因与质粒分别使用MboⅠ和BamHⅠ切割,将人胰岛素基因插在重组质粒的BamHⅠ位点处,在形成重组质粒之后,再重新“卸下”人胰岛素基因。在形成重组质粒之后,BamHI限制酶的识别序列消失了,因此选择用限制酶MboⅠ进行切割。
(3)由于目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-qal不会被分解,因此筛选出白色的菌落,即为导入重组质粒的大肠杆菌。人胰岛素基因能在大肠杆菌中表达的原因是人和大肠杆菌等所有生物共用一套密码子。
【 B组】
非选择题:共5题,共60分。
1.光是调节种子萌发最重要的环境信号之一,科学家已经发现在高光强(红光相对于远红光比例高)时,红光受体PhyB 通过介导抑制种子萌发的关键转录因子 PIF1来促进种子萌发。在低光强时,植物依赖远红光受体PhyA 的调控途径研究相对较少。近月,我国研究人员发现一种酶—TEAR 在种子萌发过程中起重要作用。
(1)PhyA 和PhyB 的化学本质均为 。在受到相应光照射时,其 会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,产生生物学效应。
(2)为探究TEAR 对种子萌发的作用,研究人员利用基因工程在野生型拟南芥(WT)的基础上构建了TEAR 缺失突变体 (△TEAR)和 ,将其置于低光强下测定种子萌发率。实验结果如下,据此判断TEAR 对于低光强下种子萌发过程起 (填“促进”或者“抑制”)作用。
(3)为进一步探究TEAR影响种子萌发的作用机理,研究人员进行了以下实验(MS 为普通培养基;PAC 为赤霉素合成抑制剂):
培养基类型
MS
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
植株类型
WT
△TEAR
WT
△TEAR
WT
△TEAR
种子萌发率 (%)
75
15
5
5
30
30
MS组与MS+PAC组的实验结果相对照,可以说明: 。根据三组实验结果推测TEAR 影响种子萌发的机理是 。
【答案】(1) 蛋白质(糖蛋白) 空间结构
(2) TEAR过表达植株 促进
(3) 赤霉素能够促进种子萌发 通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发
【分析】光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】(1)PhyA 和PhyB 都是光受体,其化学本质通常是蛋白质(糖蛋白)。在受到相应光照射时,受体的空间结构会发生变化,从而将信号传递下去,影响基因表达;
(2)为探究TEAR对种子萌发的作用,需要设置对照实验,除了TEAR缺失突变体(△TEAR),还应构建TEAR过表达植株(可通过基因工程将TEAR基因大量导入野生型拟南芥中获得);观察中的实验结果,TEAR缺失突变体(△TEAR)的种子萌发率明显低于野生型(WT),说明TEAR对于低光强下种子萌发过程起促进作用;
(3)MS组为正常培养条件,MS+PAC组添加了赤霉素合成抑制剂,MS组种子萌发率远高于MS+PAC组,这可以说明赤霉素能够促进种子萌发。在MS+PAC组中,种子萌发率很低,而在MS+PAC+赤霉素组中,种子萌发率有所提高,且WT和△TEAR在MS+PAC+赤霉素组中的种子萌发率相同。结合TEAR缺失突变体种子萌发率低的现象,推测TEAR影响种子萌发的机理是通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发。
2.肥胖相关的代谢性疾病严重危害人类健康。研究发现棕色脂肪组织(BAT)可增加耗能产热,而BAT功能障碍则减少耗能导致肥胖。解偶联蛋白1(UCP1)在BAT中特异性表达,能引起线粒体释放的能量和ATP的生成解偶联,更多的能量以热能形式散失。UCP1的表达受到多种因素调节,如,盐皮质激素受体(MR)激活可引起UCP1表达上调,BAT功能增强。寒冷刺激和高脂饮食也会影响BAT的功能,如图甲所示。
回答下列问题:
(1)寒冷刺激引起去甲肾上腺素(NE)释放,激活BAT的细胞膜上的受体,信号传递后引起UCP1基因表达量 (填“上调”或“下调”),增加细胞产热。该调节过程属于 (填“神经调节”或“体液调节”或“神经—体液调节”)。
(2)高脂饮食引发肥胖的原因之一是:长期高脂饮食引起下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱,下丘脑产生的 激素减少,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少,MR的激活减少,BAT功能下调,热量消耗减少,引发肥胖。
(3)禁食会引发行为、生理和代谢反应,激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴,增加了血液中糖皮质激素的水平,据图分析禁食对BAT细胞产热的影响是 。
(4)许多物质可通过作用于MR调节脂肪细胞的代谢。科研人员探究MR对小鼠原代棕色脂肪细胞功能的影响,进行了相关实验,分别给予螺内酯(MR拮抗剂)、可的松(糖皮质激素类药物)或联合处理,测定UCP1基因表达的变化。图乙示螺内酯、可的松及其联合处理时棕色脂肪组织UCP1 mRNA的相对表达水平。
据图乙分析,螺内酯、可的松可能引起BAT功能减弱引发肥胖,临床使用应避免长时间联合用药,原因是 。
【答案】(1) 上调 神经调节
(2)促肾上腺皮质激素释放
(3)血液中糖皮质激素水平升高,抑制MR的激活,使UCP1表达下调,减少BAT细胞产热
(4)长时间联合用药引起UCP I mRNA的相对表达水平显著降低,BAT功能减弱引发肥胖
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调控,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【详解】(1)据图,寒冷刺激引起去甲肾上腺素(NE)释放,激活BAT的细胞膜上的受体,信号传递后引起UCP1基因表达量上调,促进线粒体的活动,增加产热。该调节过程的作用途径是反射弧,所以属于神经调节。
(2)高脂饮食引发肥胖的原因之一是:长期高脂饮食引起下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱,下丘脑产生的促肾上腺皮质激素释放激素减少,垂体产生的促肾上腺皮质激素减少,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少,MR的激活减少,BAT功能下调,热量消耗减少,引发肥胖。
(3)依据图甲可知,当血浆中糖皮质激素含量升高时,会抑制MR的激活,使UCP1表达水平下调,进而减少BAT细胞产热。
(4)依据图乙所示,螺内酯、可的松联合处理组与对照组、螺内酯组、可的松组相比较,UCP1 mRNA的相对表达水平显著降低,BAT的功能下调,热量消耗减少,引发肥胖。
3.某自花、闭花传粉植物的花瓣末端展开如匙,称为匙瓣,具有较高的观赏价值。研究人员通过诱变获得一个纯合平瓣突变体甲,并对其进行了相关研究。回答下列问题:
(1)为确定匙瓣野生型(WT)和平瓣突变体甲未发生染色体变异,可通过分析其 来判断。将纯合匙瓣野生型和平瓣突变体甲杂交得到F1,若F1的表型为 ,则可确定该突变为显性突变。
(2)若已确定平瓣为显性性状,控制该植物花瓣形状的基因为B/b,将F1与突变体甲等量间行种植,且二者产生后代的过程中不发生变异,每株收获等量的后代,利用PCR技术扩增这些后代的基因B/b,电泳检测PCR产物,得到的电泳条带不可能是图1中的泳道 (从泳道1~5中选择),子代中电泳带型不同的个体的比例为 ,其中表现为平瓣的个体所占比例为 。
(3)图2为研究人员对基因B、b编码链的部分测序结果。据图可知,基因B是基因b发生碱基对的 导致的,使 ,导致基因b编码的肽链变短、蛋白质功能下降,最终导致花瓣由匙瓣变成平瓣。
注:终止密码子:UAA、UAG、UGA
(4)该植物花色的黄色对白色为显性,由基因D/d控制,且基因B/b、D/d均不位于细胞质中。图3是基因B/b、D/d在染色体上的一种分布情况,两对基因在染色体上的位置关系还有 种,请参照图3的方式在图4方框中表示出来 。
【答案】(1) 染色体组型 平瓣
(2) 4、5 5:1:2或2:1:5或1:2:5 7/8
(3) 缺失 原来第75位氨基酸对应的密码子变成了终止密码子
(4) 2/两/二 或
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代;
2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合;
3、电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术就是利用在电场的作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。
【详解】(1)基因突变通过显微镜无法观察,染色体变异通过显微镜观察可以确定,所以为确定匙瓣野生型(WT)和平瓣突变体甲未发生染色体变异,可通过分析其染色体组型进行判断。若突变为显性突变,则纯合匙瓣野生型(bb)平瓣突变体甲(BB)F1:Bb,表型为平瓣。
(2)若已确定平瓣为显性性状,控制该植物花瓣形状的基因为B/b,则F1的基因型为Bb,突变体甲的基因型为BB,依据电泳条带可知,1100bp为B基因条带,1960bp为b基因条带,F1的基因型为Bb,则具有两个不同条带,即1100bp、1960bp,所以利用PCR技术扩增这些后代的基因B/b,电泳检测PCR产物,得到的电泳条带不可能是图1中的泳道4和泳道5,该植株为自花、闭花传粉,所以当F1与突变体甲等量间行种植时,植株仍进行自交,bb的概率为1/21/4=1/8,Bb的概率为1/22/4=2/8,BB的概率为1-1/8-2/8=5/8,分别对应的是,泳道2、泳道3、泳道1,比例关系为1:2:5,表现为平瓣的个体所占比例为7/8。
(3)依据图2可知,基因B是基因b发生碱基对T-A的缺失所导致的,使原来第75位氨基酸对应的密码子变成了终止密码子,导致基因b编码的肽链变短、蛋白质功能下降,最终导致花瓣由匙瓣变成平瓣。
(4)基因B/b、D/d均不位于细胞质中,即位于细胞核中,则B/b、D/d在染色体上的分布情况主要有三种,第一种,两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上,即图3所示,除此之外,两对等位基因也可以位于一对同源染色体上,①B、D位于1条染色体上,b、d位于另一条染色体上,②B、d位于1条染色体上,b、D位于另一条染色体上,具体如下图所示:或。
4.“鱼菜共生系统”是将鱼池中的废水作为“营养液”供给蔬菜,蔬菜吸收其中的养分后,再将水返回到鱼池中,从而形成了“鱼肥水—菜净水—水养鱼”的生态循环。这在一定程度上解决了传统鱼类养殖及蔬菜生长过程中出现的水污染和土壤污染等问题,实现了对水资源的净化再利用。回答下列问题:
(1)在该生态系统中,鲤鱼可以藻类、浮游动物等为食,从生态系统组成成分的角度分析,鲤鱼属于 ,该种组成成分的功能是 和 。
(2)鱼类养殖过程中,需要研究不同种鱼的生态位。研究某种鱼的生态位时,通常要研究它的栖息地、食物、 以及 等。
(3)为了寻找最好的养殖组合,研究人员选用了黄瓜、番茄、蕹菜、芹菜四种蔬菜幼苗,通过测定水体中N、P去除率,研究四种蔬菜幼苗对水质的净化效果,结果如表所示。由表分析可知, 最适合用于鱼肥水的净化,原因是 。
黄瓜
番茄
蕹菜
芹菜
氨氮去除率
64.07%
52.13%
72.63%
67.39%
总磷去除率
40.03%
48.21%
55.62%
46.79%
生物量增重/(mg/株)
29
25
35
30
(4)鱼菜共生系统利用鱼、蔬菜以及微生物之间的平衡,实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”,还减轻了水体污染。请你结合资料信息分析,这是怎样实现的? 。“鱼肥水—菜净水—水养鱼”主要遵循了生态工程的 原理。
【答案】(1) 消费者 加快生态系统的物质循环 促进植物的传粉和种子的传播
(2) 天敌 与其他物种的关系
(3) 蕹菜 与其他组相比,蕹菜组氨氮和总磷去除率最高且生物量增重最多
(4) 鱼类产生的代谢废物,经由微生物分解形成了无机盐,无机盐被蔬菜吸收后,水质得到了净化,做到了养鱼不换水;蔬菜可以直接利用水体中的无机盐,做到了种菜不施肥 循环
【分析】一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系,等称为这个物种的生态位。
【详解】(1)鲤鱼可以藻类、浮游动物等为食,这说明鲤鱼属于消费者。消费者的存在,可以加快生态系统的物质循环,还可以促进植物的传粉和种子的传播。
(2)研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)由表分析可知,与其他组相比,种植蕹菜组中氨氮和总磷去除率最高且生物量增重最多,故蕹菜最适合用于鱼肥水的净化。
(4)鱼类产生的代谢废物,经由微生物分解形成了无机盐,蔬菜可以吸收无机盐。一方面,水质得到了净化,减轻了水体的污染,有利于鱼类的生长,做到了养鱼不换水;另一方面,蔬菜可以直接利用水体中的无机盐,不需要额外施肥,做到了种菜不施肥。“鱼肥水—菜净水—水养鱼”中,前一环节产生的废物被后一环节利用,蔬菜净化后的水再用于养鱼,主要遵循了生态工程的循环原理。
5.铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏,铁皮石斛资源日益枯竭。通过现代生物技术的手段可以实现铁皮石斛的工厂化快速繁殖,从而取代和保护铁皮石斛的野生资源。回答下列问题:Ⅰ:铁皮石斛野外繁殖困难的一个重要原因是其萌发生长过程依赖共生真菌。在自然状态下只有真菌与石斛种子或根形成细胞内共生的菌根关系后,铁皮石斛才能正常地萌发和生长发育。真菌会在培养基上产生菌丝,这些菌丝是真菌繁殖的基本单位。某研究者想要鉴定某野生铁皮石斛共生真菌的种类,需要进行的操作包括:
①剪取石斛根,清洗表面并消毒;
②将石斛根放置在PDA培养基上,25 ℃恒温培养;
③在适宜区域挑取菌丝并转移到新的培养基上,重复多次得到纯化菌株;
④纯化后,接种至PDA培养基,培养一段时间后观察形态,并将一部分菌种保藏。
(1)挑取菌丝时,以下取样区域合理的是 (方框表示挑取的菌丝区域)。
(2)PDA培养基由煮沸过滤的马铃薯汁水、葡萄糖、琼脂和水组成,其中碳源包括 。用于本次实验的PDA 培养基可以添加适量的氯霉素(抗生素),其目的是 。
(3)本实验中,最重要的步骤是对切取植物组织的消毒工作,此过程中需要严格把握消毒剂的消毒时间,原因是 。
Ⅱ:利用植物组织培养可以实现铁皮石斛的快速繁殖。
(4)为寻找铁皮石斛快速繁殖的最佳条件,除植物激素的种类和配比外,还可以探究的条件有 (写出两点即可)。
(5)某研究员研究植物激素对铁皮石斛丛生芽生根的影响,得到的结果如下:
NAA浓度/(mg·L-1)
6⁃BA浓度/(mg·L-1)
生根率(%)
根数
根长(cm)
健壮度
0.1
2
81.08
8.73
0.79
++
0.3
2
96.67
10.91
1.01
++++
0.5
2
77.78
4.56
0.68
++
0.1
4
51.32
5.3
0.71
+++
0.3
4
65.74
4.2
0.62
++++
0.5
4
42.86
2.14
0.41
++
注:++++:非常健壮;+++:健壮;++:一般;+:弱;-:无
以下叙述错误的是 。
A.以诱导生根为目的时,最适的激素配比为NAA 0.3 mg·L-1,6⁃BA 4 mg·L-1。
B.在NAA 浓度不变的情况下,6⁃BA浓度升高,诱导生根的效果变好
C.根据表中结果无法推导出NAA和6⁃BA对铁皮石斛丛生芽生根作用特点是低浓度促进,高浓度抑制
D.较低浓度的6⁃BA有利于铁皮石斛生根,NAA 促进生根的能力与浓度呈正相关
(6)通过酶解法可以得到石斛的原生质体,酶解液具有较高的渗透压,目的是 。
【答案】(1)A
(2) 马铃薯和葡萄糖 预防培养时细菌污染
(3)时间过长,石斛细胞和内生菌被一同杀死;时间过短,杂菌难以完全去除
(4)培养基种类(或配比)、光照的时间(或强度)、消毒时间(或消毒剂种类)、培养的温度等
(5)ABD
(6)防止石斛的原生质体吸水涨破
【分析】生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
【详解】(1)在挑取菌丝时,应挑取位于石斛根组织边缘的菌丝区域,因为靠近石斛根组织的菌丝可能还未完全纯化,可能包含石斛根的细胞等杂质,所以应选择A区域。
(2)PDA培养基中的碳源包括马铃薯汁水和葡萄糖,这些物质可以为真菌生长提供碳元素来源。在PDA培养基中添加适量的氯霉素,目的是抑制细菌等杂菌生长,预防培养时细菌污染,因为真菌和细菌的细胞壁等结构有差异,抗生素可以特异性地对细菌起到抑制作用,从而使本实验要研究的真菌能够在无其他细菌干扰的情况下生长。
(3)如果消毒时间过短,不能有效杀死表面的杂菌,会导致后续实验受到杂菌污染;如果消毒时间过长,可能会对石斛根组织细胞造成毒害,使其失去活性,进而影响与真菌的共生关系或者无法正常生长,影响对共生真菌种类的鉴定。
(4)为寻找铁皮石斛快速繁殖的最佳条件,除植物激素的种类和配比外,还可以探究的条件有光照强度、光照时间、温度、培养基的营养成分(例如氮源、磷源等其他营养元素的种类和含量)、培养基的pH值等,这些条件都会影响植物组织的生长和发育。
(5)A、从表中数据看,生根率最高、根数最多、根长较长且健壮度最高的组合是NAA 0.3 mg·L-1,6⁃BA 2 mg·L-1,A错误;
B、由题表数据可知,在NAA浓度不变的情况下,6⁃BA浓度升高,诱导生根的效果变差,B错误;
C、题表数据中缺少空白对照组作对比,因此无法推导出NAA和6⁃BA对铁皮石斛丛生芽生根的作用特点是否为低浓度促进、高浓度抑制,C正确;
D、从表格中可以看出,6⁃BA浓度较低时,生根相关指标较好,可得出较低浓度的6⁃BA有利于铁皮石斛生根,当NAA浓度由0.3 mg·L-1升高到0.5 mg·L-1时,生根相关指标下降,所以不能说NAA促进生根的能力与浓度呈正相关,D错误。
故选ABD。
(6)在酶解法制备原生质体时,酶解液具有较高的渗透压是为了防止石斛的原生质体吸水涨破。因为原生质体没有细胞壁的保护,如果渗透压过低,原生质体容易吸水涨破,较高的渗透压可维持原生质体的正常形态。
试卷第1页,共3页
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