内容正文:
绵阳实验高级中学高2023级高二(下)6月考试试题
生物
一、单选题(每小题2分)
1. 夏天,传统泡菜发酵过程中会产生二氧化碳气体,当气体积聚到一定程度,从腌菜坛水中冒出,可能会形成类似开花的气泡现象又称“腌菜生花”。分析其原因,下列描述正确的是( )
A. “腌菜生花”是由于蔬菜表面的乳酸菌发酵导致
B. 泡菜制作时加入“陈泡菜水”的目的是接种了单一发酵菌种
C. 适量添加食盐、香辛料等能增加泡菜风味,防止杂菌污染,盐水煮沸后需冷却再加入坛内
D. 泡菜中的亚硝酸盐含量只与腌制方法和发酵时间长短有关
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述正确的是( )
A. 微生物个体小、增殖速度快,接种到发酵罐前无需进行扩大培养
B. 发酵罐内发酵并分离提纯产物是发酵工程的中心环节
C. 利用发酵工程生产微生物农药实际上就是微生物的代谢物
D. 啤酒工业化生产中焙烤的目的是杀死种子胚但不使淀粉酶失活
3. 黑啤因其营养成分丰富、口感纯正,备受人们青睐,享有“黑牛奶”的美誉。黑啤的酿造工艺流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 发酵过程中发酵液的pH有所降低
B. 麦汁煮沸的主要目的是杀菌和终止相关酶的作用
C. 不同品种的啤酒特性与酵母菌的品种密切相关
D. 应在发酵液中的糖分完全消耗后,终止酵母菌的主发酵过程
4. 检测土壤中细菌总数实验中,操作错误的是( )
A. 本实验可以选用牛肉膏蛋白胨培养基,不可以采用平板划线法
B. 取104、105、106倍的土壤稀释液和蒸馏水各0.1mL,分别涂布于各组平板上
C. 将实验组和对照组平板倒置培养,防止水分过快蒸发
D. 37℃恒温培养24~48小时,确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300之间的实验组平板进行计数
5. 从巴西蕉中分离到的一株内生菌,能抑制尖孢镰刀菌,从而抑制香蕉枯萎病的发生。内生菌的筛选流程及抗性检测如图所示。下列分析正确的是( )
A. 在感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,应从感病植株上采集样品
B. 将采集到的香蕉样品放入高压蒸汽锅中,用高温高压蒸汽消毒
C. 用无菌水对样品研磨液进行充分稀释,再将其接种、培养后才能获得纯培养物
D. 抗性检测培养基中,内生菌的抗性越强,病原菌菌斑的面积也就越大
6. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A. 通过过程①-⑤培育优质奶牛的过程与克隆牛的原理相同
B. 在胚胎发育中,桑葚胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来
C. ③代表胚胎分割,需均等分割原肠胚的内细胞团,以免影响胚胎发育
D. ⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关
7. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是( )
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
8. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,但在温度较高时易失去活性,科学家研究发现,若将其第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性。对T4溶菌酶基因进行改造,导入酵母菌细胞内,可持续获得耐热T4溶菌酶。下列有关叙述不合理的是( )
A. T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质的空间结构
B. 通过改造基因获得耐热T4溶菌酶,属于蛋白质工程
C. 改造T4溶菌酶基因需用到基因定点突变技术来进行碱基替换
D. 基因工程和蛋白质工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质
9. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
10. 某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C. 向含有DNA的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后,出现的白色丝状物为DNA
D. 鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
11. 下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 需要设计并合成一段含有突变碱基的DNA引物
B. 该技术能够实现特异性地替换任何一个特定碱基
C. 通过电泳检测产物大小,即可确认基因突变是否成功
D. 利用上述技术能够改造蛋白质结构和功能
12. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是( )
A. 某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组
B. 将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物,可防止转基因花粉的传播
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
13. 某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎、叶中,让取食它的害虫的消化酶受抑制,导致害虫无法消化食物而死亡。下列就该玉米对人类安全性的评论中,不具有科学性的是 ( )
A. 不安全,这种玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人因无法消化食物而患病
B. 不安全,蛋白酶抑制剂基因被人体摄食后,可在人的细胞内表达
C. 安全,因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对人可能无影响
D. 安全,人类通常食用煮熟的玉米,蛋白酶抑制剂已被高温破坏
14. 孟德尔以豌豆为材料进行杂交实验,运用假说—演绎法揭示了遗传的基本规律。下列有关该经典实验的叙述,正确的是( )
A. 一对相对性状的杂交实验中,F2中3:1的性状分离比是否具有普遍性,属于提出问题
B. 配子随机结合是孟德尔对分离现象解释的关键内容,其核心在于等位基因的分离
C. 两对相对性状的杂交实验表明,产生的雌配子与雄配子的类型及数量完全相同
D. 孟德尔用F1与隐性纯合子进行测交实验,属于假说—演绎法中的演绎推理
15. 某高中生物兴趣小组对性状分离比模拟实验进行了改进,在大小相同的两个饮用水桶中分别放置2种颜色不同且数量相等的弹力球,水桶口的大小恰好能让1个小球通过,桶口用透明塑料薄膜密封。通过摇晃使1个小球掉入桶口区域,以此来代替将小球从容器中抓出。再摇晃桶体后,小球会自然回落,以此来代替将小球重新放回原容器,有同学认为该装置还可以模拟自由组合定律等。下列分析错误的是( )
A. 整个实验过程中,手与小球都没有接触,可以排除主观人为因素对实验结果的干扰
B. 2个水桶可模拟雌雄生殖器官,同时摇晃2个水桶,使每个水桶各有1个小球掉入桶口区域,可模拟雌、雄配子随机结合的过程
C. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟等位基因分离,非等位基因自由组合
D. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟两对相对性状的性状分离比
16. 为了确定某品种虾的染色体数目,研究者以肝胰腺和精巢组织为材料,制备多个染色体装片,统计染色体数目如图。下列叙述错误的是( )
A. 制备装片时需用碱性染料将染色体染成深色
B. 装片中可观察到一个细胞减数分裂的各个时期
C. 染色体装片制备效果会影响染色体数目统计结果
D. 图中结果相互验证得出该虾的染色体数为200条
17. 2023年10月,神舟十七号带着草莓、樱桃番茄等“上天”。樱桃番茄是两性花植株,自然状态下可进行异花传粉。其果实圆形和长形是由A、a控制的一对相对性状,现有一批圆形果植株所结种子,自然种植后所结果实中圆形果∶长形果的比例为8∶1。下列相关叙述错误的是( )
A. 该樱桃番茄果实圆形为显性性状
B. 亲本中圆形果植株不全为纯合子
C. 所结果实中杂合子的概率为1/3
D. 若将所结圆形果实的种子种下,后代也可能出现长形果
18. 小麦的高茎(D)对矮茎(d)是显性,一株杂合子高茎小麦在自然状态下生长,下列有关子代结果形成的原因叙述错误的是( )
A. 若后代高茎:矮茎=2:1,可能是显性纯合个体致死造成的
B. 若后代基因型及比例为DD:Dd:dd=2:2:1,可能是隐性个体50%死亡造成的
C. 若后代基因型及比例DD:Dd:dd=2:3:1,可能是含隐性基因的花粉50%死亡造成的
D. 若后代基因型及比例DD:Dd:dd=4:4:1,可能是含隐性基因的配子50%死亡造成的
19. 倒伏是影响水稻生产的重要因素,半矮秆是协调高产和抗倒性的理想资源。育种专家利用60Co-γ辐射诱变“湘辐糯1号”种子,获得了半矮秆突变体“双辐矮糯”。“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”相比株高降低,产量增高。将“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”进行正反交得F1,F1自交后代(F2)中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1:3。下列相关叙述错误的是( )
A. 上述正反交实验结果可以排除秆高性状是细胞质遗传的可能
B. “双辐矮糯”的半矮秆性状在诱变当代较难出现
C. 诱变育种原理是基因突变,可能需要处理大量种子
D. F2中野生型植株自由交配得到的F3中半矮秆植株:野生型植株为1:3
20. 某种牛(XY型生物)的有角和无角是一对相对性状,A基因控制有角性状,a基因控制无角性状,A/a位于常染色体上。雄牛Aa表现为有角,雌牛Aa表现为无角。现有一群有角雄牛与无角雌牛随机交配,后代雄牛3/8无角,雌牛1/8有角。不考虑致死和突变,下列相关说法正确的是( )
A. 亲代雄牛的基因型为Aa或AA
B. 像有角与无角这种与性别相关联的现象属于伴性遗传
C. 中的杂合子所占比例为1/4
D. 随机交配,中有角牛的比例为3/8
21. 研究发现,家蚕(性别决定为ZW型)的某些性状表现为延迟遗传,在这种遗传方式中子代的表型由母体核基因型决定;细胞质遗传表现为子代的性状和母本性状相同。为探究蚕茧形状的遗传方式,科学家利用稳定遗传的亲本做了正反交实验。下列说法错误的是( )
A. 上述正反交的实验结果无法证明蚕茧形状表现为延迟遗传
B. 若为细胞质遗传,则F1自由交配后的子代结果不同
C. 若为延迟遗传,用上述实验中的F1分别自由交配所得F2均表现为椭圆,则证明椭圆性状为常染色显性遗传
D. 若为延迟遗传且椭圆性状为常染色显性遗传,则上述实验中F1分别自由交配所得F2与任一父本交配,后代表型比例均为3:1
22. 喷瓜的性别是由3个等位基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性。aD是决定雄性的基因,a+是决定雌雄同株的基因,ad是决定雌性的基因。下列有关叙述正确的是( )
A. 该种植物种群中共有6种基因型
B. 让雄株纯合子和雌株杂交,后代全是雄株
C. 基因型为a+ad的个体自交,后代雌雄同株个体中纯合子占1/3
D. 让雌株和雄株交配,后代不会出现雌雄同株个体
23. 家蚕的幼蚕有花蚕和白蚕之分,体色分别表现为花斑和无斑,分别由位于Z染色体上的等位基因A/a控制。为培育产量较高的雄蚕,研究者通过育种获得限性斑纹雌蚕(如图)。在不考虑其他变异的情况下,该限性斑纹雌蚕的相关细胞内花斑基因(A)数量不可能有2个的是( )
A. 刚形成的卵原细胞 B. 初级卵母细胞
C. 次级卵母细胞 D. 第一极体
24. 研究发现,在细胞有丝分裂中期,若出现单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的星射线相连,如图所示), Mad2蛋白将提供“等待”信号,细胞延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的星射线相连,并正确排列在赤道板上。当用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自对极的正常拉力时,Mad2蛋白消失,细胞会进入分裂后期。Mad2蛋白位于前期和错误排列的中期染色体上,正确排列的中期染色体上没有 Mad2 蛋白。下列说法错误的是( )
A. 细胞分裂能否进入到后期可能与来自两极星射线的均衡拉力有关
B. Mad2 蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期并可于有丝分裂前期结合到染色体上
C. Mad2蛋白功能缺失,细胞将在染色体错误排列时停滞在分裂中期
D. 癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与 Mad2 功能缺失有关
25. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅰ区域的一端
D. TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
二、非选择题
26. 研究人员对果蝇某组织切片进行显微观察,图1为细胞分裂部分时期的示意图(仅示部分染色体),图2为不同时期细胞内染色体和核DNA数量的柱状图。
回答下列问题:
(1)图1甲细胞分裂的方式是__________,对应图2中的__________细胞阶段。
(2)图1乙细胞中染色体主要的行为变化是__________。
(3)若b、d、c阶段的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是__________。在图2的5种细胞阶段中,一定具有同源染色体的细胞有__________。着丝粒分裂导致图2中一种细胞阶段转变为另一种细胞阶段,其转变的具体情况有__________(用图中字母和箭头表示)。
(4)研究该果蝇染色体的遗传和变异时,需将__________(分裂时期)细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列构成图像,制作成染色体组型/核型图。
27. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法,其过程为:先将样品稀释,然后用注射器吸取一定体积的稀释液注入盛有50℃左右液体状态培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。反刍动物如牛、羊,具有特殊的器官——瘤胃,瘤胃中约39℃的温度和厌氧的环境为多种瘤胃微生物提供了生长繁殖的有利条件。图示为用滚管法从瘤胃中分离纤维素分解菌(可将纤维素逐步分解为葡萄糖)的流程图。其中每次滚管后的培养温度均为39℃。回答下列问题:
(1)过程Ⅰ所用培养基中__________(填“需要”或“不需要”)添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物,在配制过程Ⅱ所用培养基时,应注意__________(从培养基成分角度分析)。
(2)实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是__________。
(3)选择培养还需设置对照实验,该对照实验的设置方法是_________,若出现的结果是__________,说明选择培养基起到了选择作用。
(4)为监测液体培养基中的纤维素分解菌的活细胞密度,将培养液稀释1000倍后,经台盼蓝染液(体积忽略不计)染色,用“25中×16小”型(1mm×1mm×0.1mm)血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上无色细胞的个数应不少于__________个,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。滚管培养法也可以用于计数细菌,计数时需要知道的数据有注射器吸取的菌液体积、稀释倍数和________。
(5)将得到的目的菌涂布到含有________(填“酚红”或“刚果红”)的鉴别培养基上进行鉴定,当菌落大小相同时,可根据___________,选择出最适合作为目的菌的菌株。
28. 油菜是我国重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。科研人员对某油菜品种(DD)进行诱变处理,得到隐性突变体(dd),将二者进行杂交,结果如下表所示。请回答有关问题:
实验组别
1
2
3
4
亲本组合
DD♀×dd♂
dd♀×DD♂
1组的F1♀×dd♂
2组的F1♀×DD♂
种子不能萌发的比例
49.78%
0%
50.86%
0%
(1)本实验中,1、2组实验互为_____________实验,母本所结种子的胚的基因型均为_____________。
(2)根据1~4组实验结果分析,只有1、3组子代中出现50%发育异常种子的原因是__________________________。
(3)除上述研究之外,研究人员对F1个体产生的配子活力进行测定时还发现,卵细胞D与d的活力比是1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,将F1个体进行自交,结合(2)小题中的原因,则子代植株野生型:突变体=_____________。
(4)在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是__________________________(答出2点即可)。
29. 用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。回答下列问题:
(1)EcoRⅠ通过识别特定的______并切割特定位点。经SmaⅠ和EcoRⅠ切割得到的末端分别为_____和_____末端。
(2)常用的两种DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和______。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_______。
(3)若某科研团队将某种病毒的外壳蛋白基因(L1基因)连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核基因表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是______。使用这两种酶进行酶切是为了保证_____,也是为了保证______。
(4)蛋白E基因中的一段DNA编码序列(与模板链互补)是GGGCCCAAGCTGAGATGA,编码从GGG开始,部分密码子见下表。若第一个核苷酸G缺失,则突变后相应肽链的序列是_____。
氨基酸
密码子
氨基酸
密码子
氨基酸
密码子
赖氨酸
AAG
脯氨酸
CCA
甘氨酸
GGC
精氨酸
AGA
CCC
GGG
丝氨酸
AGC
亮氨酸
CUG
终止
UGA
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绵阳实验高级中学高2023级高二(下)6月考试试题
生物
一、单选题(每小题2分)
1. 夏天,传统泡菜发酵过程中会产生二氧化碳气体,当气体积聚到一定程度,从腌菜坛水中冒出,可能会形成类似开花的气泡现象又称“腌菜生花”。分析其原因,下列描述正确的是( )
A. “腌菜生花”是由于蔬菜表面的乳酸菌发酵导致
B. 泡菜制作时加入“陈泡菜水”的目的是接种了单一发酵菌种
C. 适量添加食盐、香辛料等能增加泡菜风味,防止杂菌污染,盐水煮沸后需冷却再加入坛内
D. 泡菜中的亚硝酸盐含量只与腌制方法和发酵时间长短有关
【答案】C
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌.在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸;
2、泡菜的制作过程:按照清水与盐的质量比为4:1的比例配制盐水,将盐、水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡莱坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。
详解】A、乳酸菌发酵不会产生二氧化碳气体,若有气体产生说明有杂菌污染,A错误;
B、泡菜制作时加 入“陈泡菜水”的目的是能够提供乳酸菌菌种,但实质上是接种了复杂的发酵菌群,而非单一菌种,B错误;
C、适量添加食盐、香辛料等能增加泡菜风味,防止杂菌污染,盐水煮沸后需冷却再加入坛内,防止杀死菌种,C正确;
D、泡菜中的亚硝酸盐含量与腌制方法、发酵时间长短、温度高低有关,D错误。
故选C。
2. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述正确的是( )
A. 微生物个体小、增殖速度快,接种到发酵罐前无需进行扩大培养
B. 发酵罐内发酵并分离提纯产物是发酵工程的中心环节
C. 利用发酵工程生产的微生物农药实际上就是微生物的代谢物
D. 啤酒工业化生产中焙烤的目的是杀死种子胚但不使淀粉酶失活
【答案】D
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。2、产品不同,分离提纯的方法一般不同。(1)如果产品是菌体。可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。3、发酵过程中要严格控制温度、 pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。4、发酵过程般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、微生物个体小、增殖速度快,为了加快发酵,接种到发酵罐前仍需进行扩大培养,A错误;
B、发酵工程的中心环节是发酵,B错误;
C、微生物农药是指利用微生物或其代谢产物来防治危害农业病、虫、草、鼠等有害生物以保护或促进植物生长的一类生防制剂,微生物农药实际上是微生物本身或微生物的代谢物,C错误;
D、啤酒工业化生产中焙烤的目的是杀死种子胚,使内容物流出,但不使淀粉酶失活,D正确。
故选D。
3. 黑啤因其营养成分丰富、口感纯正,备受人们青睐,享有“黑牛奶”的美誉。黑啤的酿造工艺流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 发酵过程中发酵液的pH有所降低
B. 麦汁煮沸的主要目的是杀菌和终止相关酶的作用
C. 不同品种的啤酒特性与酵母菌的品种密切相关
D. 应在发酵液中的糖分完全消耗后,终止酵母菌的主发酵过程
【答案】D
【解析】
【分析】酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、由于发酵过程中细胞呼吸会产生CO2,溶于发酵液会使发酵液的pH降低,A正确;
B、麦汁煮沸的主要目的是使淀粉酶失活,终止酶的进一步作用,并对糖浆杀菌,B正确;
C、不同种类的酵母具有不同的发酵能力和风味特点,C正确;
D、在缺氧、酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,但随着无氧呼吸过程中酒精含量的增多,酵母菌的生长受到抑制,因此酵母菌发酵过程未必待糖分消耗完全后才会终止,D错误。
故选D。
4. 检测土壤中细菌总数实验中,操作错误的是( )
A. 本实验可以选用牛肉膏蛋白胨培养基,不可以采用平板划线法
B. 取104、105、106倍的土壤稀释液和蒸馏水各0.1mL,分别涂布于各组平板上
C. 将实验组和对照组平板倒置培养,防止水分过快蒸发
D. 37℃恒温培养24~48小时,确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300之间的实验组平板进行计数
【答案】B
【解析】
【分析】检测细菌总数,用蒸馏水配制培养基,常用高压蒸汽灭菌法灭菌后,取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL,分别涂布于各组平板上,将实验组和对照组放置适宜条件培养,在确定对照组无菌后,选择菌落在30-300的一组平板为代表进行计数。
【详解】A、检测土壤中细菌总数,需要用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,且应采用稀释涂布平板法来计数,平板划线法不能用来计数,A正确;
B、取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL,分别涂布于各组平板上,B错误;
C、将实验组和对照组平板倒置培养,可以防止水分过快蒸发,C正确;
D、在确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300的实验组平板进行计数,D正确。
故选B。
5. 从巴西蕉中分离到的一株内生菌,能抑制尖孢镰刀菌,从而抑制香蕉枯萎病的发生。内生菌的筛选流程及抗性检测如图所示。下列分析正确的是( )
A. 在感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,应从感病植株上采集样品
B. 将采集到的香蕉样品放入高压蒸汽锅中,用高温高压蒸汽消毒
C. 用无菌水对样品研磨液进行充分稀释,再将其接种、培养后才能获得纯培养物
D. 抗性检测培养基中,内生菌的抗性越强,病原菌菌斑的面积也就越大
【答案】C
【解析】
【分析】1、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。
2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外,也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养 基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活 菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含 有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。
【详解】A、依题意,某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,要从未感病植株上采集样品,A错误;
B、要获得纯净的内生菌,关键在培养过程防止杂菌污染。因此,要将采集的样品充分消毒。高压蒸汽灭菌法是灭菌方法,样品中的内生菌也会被高温、高压蒸汽杀死,B错误;
C、据图可知,筛选内生菌利用的接种方法是稀释涂布平板法,因此,要用无菌水对样品进行充分稀释,再将其接种、培养后才能获得由单一个体繁殖而来的纯培养物,C正确;
D、内生菌的抗性越强,对病原菌的抑制作用越强,病原菌菌斑的面积也就越小,D错误。
故选C。
6. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A. 通过过程①-⑤培育优质奶牛的过程与克隆牛的原理相同
B. 在胚胎发育中,桑葚胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来
C. ③代表胚胎分割,需均等分割原肠胚的内细胞团,以免影响胚胎发育
D. ⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关
【答案】D
【解析】
【分析】图中①表示体外受精,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎分割,④表示分割后的胚胎进行恢复和继续发育,⑤表示胚胎移植。
【详解】A、通过过程①-⑤培育优质奶牛的过程属于有性繁殖,克隆牛属于无性繁殖,故两者的原理不同,A错误;
B、在胚胎发育中,囊胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来,B错误;
C、③代表胚胎分割,需均等分割囊胚的内细胞团,以免影响胚胎发育,C错误;
D、⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,因此胚胎移植前需要进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D正确。
故选D。
7. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸,可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是( )
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】A、蛋白质是由基因编码合成的,要将枯草杆菌蛋白酶分子中的天冬氨酸和谷氨酸改成赖氨酸,需通过基因工程技术改造相应基因来实现 ,A正确;
B、蛋白质工程是对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质,并非培育新物种 ,B错误;
C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶,由于其基因已被改造,所以活性提高这一性状是可遗传的 ,C错误;
D、蛋白质工程最终目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计并生产出符合要求的蛋白质 ,而不是获取编码蛋白质的基因序列信息,D错误。
故选A。
8. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,但在温度较高时易失去活性,科学家研究发现,若将其第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性。对T4溶菌酶基因进行改造,导入酵母菌细胞内,可持续获得耐热T4溶菌酶。下列有关叙述不合理的是( )
A. T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质的空间结构
B. 通过改造基因获得耐热T4溶菌酶,属于蛋白质工程
C. 改造T4溶菌酶基因需用到基因定点突变技术来进行碱基替换
D. 基因工程和蛋白质工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,科学家利用蛋白质工程技术,对编码T4溶菌酶的基因进行改造,从而改造了 T4溶菌酶的结构,获得了耐热性高的T4溶菌酶。
【详解】A、蛋白质的结构决定功能,T4溶菌酶是否耐热取决于蛋白质的空间结构,A正确;
B、若将T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,可在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高T4溶菌酶的耐热性,属于蛋白质工程范畴,B正确;
C、改造T4溶菌酶基因需用到基因定点突变技术来进行碱基替换,这样可以定点改变蛋白质的氨基酸序列,C正确;
D、基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以产生自然界没有的蛋白质,D错误。
故选D。
9. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养
D. 所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同,植株丁和甲是同一物种
【答案】C
【解析】
【分析】根据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,过程③是再分化,需先生芽,再生根,所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养,A错误;
B、过程④为诱变育种,常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,即植物组织培养,C正确;
D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同,因为植株丙是诱变育种得到的,遗传信息可能会发生改变;植株丁经过了植物体细胞杂交,染色体数目发生了改变,和甲不一致,所以不是同一物种,D错误。
故选C。
10. 某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是( )
A. 该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C. 向含有DNA的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后,出现的白色丝状物为DNA
D. 鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液,再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
【答案】B
【解析】
【分析】1、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;
②DNA不容于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;
③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质,但是不能水解DNA,蛋白质不能耐受较高温度,DNA能耐受较高温度洗涤剂能瓦解细胞膜,但是对DNA没有影响;
④在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色;
2、DNA粗提取与鉴定的实验中,不同操作步骤中加水的作用不同,破碎细胞获取含DNA的滤液时加蒸馏水的目的是使血细胞涨破;出去滤液中的杂质时,加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、不同类型的生物材料(如植物细胞、动物细胞、微生物)中DNA的提取过程虽有相似之处,但也存在差异。例如,使用动物血液作为实验材料时,通常利用红细胞破裂释放出的DNA进行提取,而不需要研磨和去除细胞壁的过程,A正确;
B、在DNA粗提取实验中,通 常首先通过研磨和加入适量的洗涤剂与食盐溶液来释放细胞中的DNA,并破坏细胞膜和其他细胞结构。然后,在此混合液中DNA会溶解在溶液中,并随同蛋白质、多糖等其他物质一起存在。DNA在一定浓度的NaCl溶液中溶解度较高,所以初步处理后的滤液经过离心或静置 后,DNA不会形成沉淀,而是在溶液中,B错误;
C、在DNA提取过程中,当加入高浓度酒精后,DNA会因不溶于酒精而析出,形成白色的絮状或丝状沉淀,这就是粗提取得到的DNA,C正确;
D、鉴定DNA时,常用的方法之一就是二苯胺显色反应。需要将DNA样品溶解在适当的NaCl溶液中,然后加入二苯胺试剂,在沸水中加热后,若存在DNA,则反应液会变为蓝色,D正确。
故选B。
11. 下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 需要设计并合成一段含有突变碱基的DNA引物
B. 该技术能够实现特异性地替换任何一个特定碱基
C. 通过电泳检测产物大小,即可确认基因突变是否成功
D. 利用上述技术能够改造蛋白质的结构和功能
【答案】C
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
【详解】A、定点突变技术通常需要设计并合成一段含有突变碱基的DNA引物,用于引导DNA合成过程中的特定碱基替换,A正确;
B、定点突变技术能够实现特异性地替换任何一个特定碱基,这是该技术的主要优势之一,B正确;
C、通过电泳检测产物大小不能直接确认基因突变是否成功。电泳主要用于检测DNA片段的大小,而确认突变是否成功通常需要进一步的测序分析,C错误;
D、定点突变技术可以通过改变基因的碱基序列来改变蛋白质的结构和功能,这是该技术的重要应用之一,D正确。
故选C。
12. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是( )
A. 某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组
B. 将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物,可防止转基因花粉的传播
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
【答案】B
【解析】
【分析】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
2、中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【详解】A、一般转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组,A错误;
B、将α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活,因此可以防止转基因花粉的传播,B正确;
C、生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体,C错误;
D、试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断,而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病,需要进行遗传学诊断,故试管婴儿必需的技术有体外受精和胚胎移植等,D错误。
故选B。
13. 某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎、叶中,让取食它的害虫的消化酶受抑制,导致害虫无法消化食物而死亡。下列就该玉米对人类安全性的评论中,不具有科学性的是 ( )
A. 不安全,这种玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人因无法消化食物而患病
B. 不安全,蛋白酶抑制剂基因被人体摄食后,可在人的细胞内表达
C. 安全,因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对人可能无影响
D. 安全,人类通常食用煮熟的玉米,蛋白酶抑制剂已被高温破坏
【答案】B
【解析】
【分析】1、目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。
2、许多转移的基因是异种生物的基因。
3、外源基因插入宿住基因组的部位往往是随机的。因此在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果。
【详解】A、该种玉米的果实(种子)也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人因无法消化食物而患病,不安全,具有科学性,不符合题意,A错误;
B、生物体摄取的蛋白酶抑制剂基因会被生物体消化为小分子核苷酸被吸收,不会在体内表达,是安全的,不具有科学性,符合题意,B正确;
C、由于不同物种的酶在结构上有差异,该抑制剂对人体消化酶无影响,因此对人体是安全的,具有科学性,不符合题意,C错误;
D、人类通常食用煮熟的玉米,该抑制剂会被高温破坏,因此不会影响人体,是安全的,具有科学性,不符合题意,D错误。
故选B。
14. 孟德尔以豌豆为材料进行杂交实验,运用假说—演绎法揭示了遗传的基本规律。下列有关该经典实验的叙述,正确的是( )
A. 一对相对性状的杂交实验中,F2中3:1的性状分离比是否具有普遍性,属于提出问题
B. 配子随机结合是孟德尔对分离现象解释的关键内容,其核心在于等位基因的分离
C. 两对相对性状的杂交实验表明,产生的雌配子与雄配子的类型及数量完全相同
D. 孟德尔用F1与隐性纯合子进行测交实验,属于假说—演绎法中的演绎推理
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律(基因的分离定律和自由组合定律)运用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②作出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、一对相对性状的杂交实验中,F2中3:1的性状分离比是否具有普遍性,属于提出问题,A正确;
B、F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子细胞中,是孟德尔对分离现象解释的关键内容,B错误;
C、两对相对性状的杂交实验表明,产生的雌配子与雄配子的类型相同,但数量不同,C错误;
D、孟德尔用F1与隐性纯合子进行测交实验,属于假说一演绎法中的实验验证,D错误。
故选A。
15. 某高中生物兴趣小组对性状分离比的模拟实验进行了改进,在大小相同的两个饮用水桶中分别放置2种颜色不同且数量相等的弹力球,水桶口的大小恰好能让1个小球通过,桶口用透明塑料薄膜密封。通过摇晃使1个小球掉入桶口区域,以此来代替将小球从容器中抓出。再摇晃桶体后,小球会自然回落,以此来代替将小球重新放回原容器,有同学认为该装置还可以模拟自由组合定律等。下列分析错误的是( )
A. 整个实验过程中,手与小球都没有接触,可以排除主观人为因素对实验结果的干扰
B. 2个水桶可模拟雌雄生殖器官,同时摇晃2个水桶,使每个水桶各有1个小球掉入桶口区域,可模拟雌、雄配子随机结合的过程
C. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟等位基因分离,非等位基因自由组合
D. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟两对相对性状的性状分离比
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律实质是:F1产生配子时,同源染色体上等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、该实验通过摇晃使1个小球掉入桶口区域,以此来代替将小球从容器中抓出,再摇晃桶体后,小球会自然回落,以此来代替将小球重新放回原容器,整个实验过程中,手与小球都没有接触,可以排除主观人为因素对实验结果的干扰,A正确;
B、2个水桶可模拟雌雄生殖器官,每个小桶内的两种小球可代表不同类型的两种配子,同时摇晃2个水桶,使每个水桶各有1个小球掉入桶口区域,并记录两个桶内掉入桶口区域的小球并组合,可模拟雌、雄配子随机结合的过程,B正确;
C、模拟非等位基因自由组合时,两个水桶应代表同一生殖器官,每个水桶内的小球代表一对等位基因,因此模拟非等位基因自由组合时,可将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,模拟的是等位基因的分离,而两个桶掉出的2个小球结合,可模拟非等位基因自由组合,C正确;
D、若两对性状由两对等位基因控制,模拟非等位基因自由组合时,两个水桶应代表同一生殖器官,每个水桶内的小球代表一对等位基因,可将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟减数分裂产生配子时非等位基因自由组合,不能模拟两对相对性状的性状分离比,D错误。
故选D。
16. 为了确定某品种虾的染色体数目,研究者以肝胰腺和精巢组织为材料,制备多个染色体装片,统计染色体数目如图。下列叙述错误的是( )
A. 制备装片时需用碱性染料将染色体染成深色
B. 装片中可观察到一个细胞减数分裂的各个时期
C. 染色体装片制备效果会影响染色体数目统计结果
D. 图中结果相互验证得出该虾的染色体数为200条
【答案】B
【解析】
【分析】观察减数分裂应该选取植物的雄蕊或动物的精巢;制作装片的步骤:解离、漂洗、染色、制片。配子中的染色体数量是体细胞中的一半。
【详解】A、制备装片时需用碱性染料将染色体染成深色,便于统计染色体数量,A正确;
B、在精巢组织装片中的细胞已经被杀死,不能观察到减数分裂的过程,B错误;
C、染色体装片制备效果会影响染色体数目统计结果,如染色不均匀等,图中结果也能验证该结论,C正确;
D、图中结果相互验证得出该虾的染色体数为200条,即体细胞中染色体数为200条,精子中的染色体数为100条,其余数据为制片过程导致统计结果受影响,D正确。
故选B。
17. 2023年10月,神舟十七号带着草莓、樱桃番茄等“上天”。樱桃番茄是两性花植株,自然状态下可进行异花传粉。其果实圆形和长形是由A、a控制的一对相对性状,现有一批圆形果植株所结种子,自然种植后所结果实中圆形果∶长形果的比例为8∶1。下列相关叙述错误的是( )
A. 该樱桃番茄果实圆形为显性性状
B. 亲本中圆形果植株不全为纯合子
C. 所结果实中杂合子的概率为1/3
D. 若将所结圆形果实的种子种下,后代也可能出现长形果
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,樱桃番茄自然种植时进行随机交配,圆形果植株所结种子自然种植后既有圆形果又有长形果,发生了性状分离,因此圆形果为显性性状,且所结果实中圆形果∶长形果的比例为8∶1,说明亲本圆形果实既有纯合子又有杂合子。
【详解】AB、由题意知,樱桃番茄自然种植时进行随机交配,圆形果植株所结种子自然种植后既有圆形果又有长形果且比例为8:1可知果实圆形为显性性状,且亲本圆形果实既有纯合子又有杂合子,AB正确;
C、设亲代中杂合子Aa概率为x,则AA概率为1-x,后代长形果占1/9,即1/4x2=1/9,得出x=2/3,后代果实中杂合子概率为2/3×2/3×1/2+1/3×2/3×1/2×2=2/3,C错误;
D、所结圆形果实中也既存在纯合子,又存在杂合子,故种下后可能结出长形果,D正确。
故选C。
18. 小麦的高茎(D)对矮茎(d)是显性,一株杂合子高茎小麦在自然状态下生长,下列有关子代结果形成的原因叙述错误的是( )
A. 若后代高茎:矮茎=2:1,可能是显性纯合个体致死造成的
B. 若后代基因型及比例为DD:Dd:dd=2:2:1,可能是隐性个体50%死亡造成的
C. 若后代基因型及比例DD:Dd:dd=2:3:1,可能是含隐性基因的花粉50%死亡造成的
D. 若后代基因型及比例DD:Dd:dd=4:4:1,可能是含隐性基因的配子50%死亡造成的
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、一株杂合子高茎小麦(Dd)在自然状态下生长会严格自交,其后代应为高茎(1DD+2Dd):矮茎(1dd)=3:1,若后代高茎:矮茎=2:1,可能是显性纯合个体致死造成的,A正确;
B、若隐性个体(dd)50%死亡,则Dd自交后代基因型及比例为DD:Dd:dd=2:4:1,B错误;
C、若含隐性基因的花粉50%死亡,则Dd产生雌配子为1/2D、1/2d,产生雄配子为2/3D、1/3d,根据配子法,后代基因型及比例DD:Dd:dd=2:3:1,C正确;
D、若含隐性基因的配子50%死亡,则Dd产生雌配子为2/3D、1/3d,产生雄配子为2/3D、1/3d,根据配子法,后代基因型及比例DD:Dd:dd=4:4:1,D正确。
故选B。
19. 倒伏是影响水稻生产的重要因素,半矮秆是协调高产和抗倒性的理想资源。育种专家利用60Co-γ辐射诱变“湘辐糯1号”种子,获得了半矮秆突变体“双辐矮糯”。“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”相比株高降低,产量增高。将“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”进行正反交得F1,F1自交后代(F2)中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1:3。下列相关叙述错误的是( )
A. 上述正反交实验结果可以排除秆高性状是细胞质遗传的可能
B. “双辐矮糯”的半矮秆性状在诱变当代较难出现
C. 诱变育种的原理是基因突变,可能需要处理大量种子
D. F2中野生型植株自由交配得到的F3中半矮秆植株:野生型植株为1:3
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,无论正交还是反交,F1自交后代中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1:3,遵循分离定律,为核基因遗传
【详解】A、根据题意,无论正交还是反交,F1自交后代中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1:3,遵循分离定律,为核基因遗传,A正确;
B、半矮秆性状是隐性性状,隐性性状个体在诱变当代较难出现,B正确;
C、诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性、随机性、低频性等特征,利用基因突变获得目的性状植株需要处理大量种子,C正确;
D、假设与秆高有关的基因用A/a表示,由F2中半矮秆植株与野生型植株分离比为1:3可知,F2中野生型植株的基因型及比例为AA:Aa=1:2,其自由交配所得的F3中半矮秆植株:野生型植株为1:8,D错误。
故选D。
20. 某种牛(XY型生物)的有角和无角是一对相对性状,A基因控制有角性状,a基因控制无角性状,A/a位于常染色体上。雄牛Aa表现为有角,雌牛Aa表现为无角。现有一群有角雄牛与无角雌牛随机交配,后代雄牛3/8无角,雌牛1/8有角。不考虑致死和突变,下列相关说法正确的是( )
A. 亲代雄牛的基因型为Aa或AA
B. 像有角与无角这种与性别相关联的现象属于伴性遗传
C. 中的杂合子所占比例为1/4
D. 随机交配,中有角牛的比例为3/8
【答案】D
【解析】
【分析】有角为显性,有角雄牛的基因型为AA或Aa,而有角雌牛的基因型为AA;多对纯合的有角雄牛AA和无角雌牛aa杂交,F1中雄牛Aa全表现为有角,雌牛Aa全表现为无角。
【详解】A、中AA占1/8,1/8=1/4×1/2,结合亲代雄牛全有角(A_),雌牛全无角_a,可推出亲代雄牛产生的雄配子为1/2A、1/2a,亲代雄牛基因型均为Aa;亲代雌牛产生的雌配子为1/4A、3/4a,亲代雌牛的基因型及比例为Aa:aa=1:1,A错误;
B、伴性遗传中相关基因位于性染色体上,控制有角与无角性状的基因位于常染色体上,B错误;
C、有角雄牛(A_)与无角雌牛随机交配,雄牛中3/8无角(aa),可知中aa所占比例为3/8;由雌牛中1/8有角(AA),可知中AA所占比例为1/8,因此中Aa所占比例为1/2,C错误;
D、个体中AA:Aa:aa=1:4:3,A基因频率为3/8,a基因频率为5/8,得出中AA所占比例为9/64,Aa所占比例为30/64,aa所占比例为25/64,故中有角牛所占比例为9/64+15/64=3/8,D正确。
故选D。
21. 研究发现,家蚕(性别决定为ZW型)的某些性状表现为延迟遗传,在这种遗传方式中子代的表型由母体核基因型决定;细胞质遗传表现为子代的性状和母本性状相同。为探究蚕茧形状的遗传方式,科学家利用稳定遗传的亲本做了正反交实验。下列说法错误的是( )
A. 上述正反交的实验结果无法证明蚕茧形状表现为延迟遗传
B. 若为细胞质遗传,则F1自由交配后的子代结果不同
C. 若为延迟遗传,用上述实验中的F1分别自由交配所得F2均表现为椭圆,则证明椭圆性状为常染色显性遗传
D. 若为延迟遗传且椭圆性状为常染色显性遗传,则上述实验中的F1分别自由交配所得F2与任一父本交配,后代表型比例均为3:1
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、延迟遗传中,子代的表型由母核基因型决定。仅从正、反交实验结果来看,无法明确子代的表型是由母核基因型决定的,也可能是细胞质遗传,所以不能证明蚕茧形状表现为延迟遗传,A正确;
B、细胞质遗传的特点是子代的性状和母本性状相同。 若为细胞质遗传,F1自交后,子代的性状取决于母本,由于正、反交得到的F1不同,所以子代结果不同,B正确;
C、若为延迟遗传,用上述实验中的 F1分别自由交配所得F2表现为椭圆。 因为延迟遗传中子代表型由母核基因型决定, F2 表现为椭圆,推测椭圆性状为显性,相关基因位于常染色体或性染色体同源区段,C错误;
D、若为延迟遗传且椭圆性状为常染色显性遗传,设相关基因为 A、 a。 正交: P为AA(椭圆)×aa(圆形),F1为Aa(椭圆);反交: P为 aa(圆形)×AA(椭圆), F1为Aa(圆形)。F1分别自由交配所得F2 的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1。 当F2与任一父本交配时,由于延迟遗传子代的表型由母核基因型决定,所以后代表型比例都为3:1,D正确。
故选C。
22. 喷瓜的性别是由3个等位基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性。aD是决定雄性的基因,a+是决定雌雄同株的基因,ad是决定雌性的基因。下列有关叙述正确的是( )
A. 该种植物种群中共有6种基因型
B. 让雄株纯合子和雌株杂交,后代全是雄株
C. 基因型为a+ad的个体自交,后代雌雄同株个体中纯合子占1/3
D. 让雌株和雄株交配,后代不会出现雌雄同株个体
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文:aD基因决定雄性,a+基因决定雌雄同株,ad基因决定雌性。aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性,因此雄性基因型为aDa+、aDad,雌雄同株基因型为a+a+、a+ad,雌性基因型为adad。
【详解】A、由于aD基因决定雄性,两个雄性无法杂交,故自然条件下不可能有aDaD,所以该种群只有5种基因型,aDa+,aDad,a+a+,a+ad,adad,A错误;
B、aD是决定雄性的基因,自然界中没有aDaD的雄性纯合子,B错误;
C、基因型为a+ad的个体自交,子代基因型及比例为a+a+:a+ad:adad=1:2:1,其中a+a+和a+ad表现为雌雄同株,故后代雌雄同株个体中纯合子占 1/3,C正确;
D、让雌株(adad)和雄株(aDa+)杂交,子代可能出现a+ad的雌雄同株,D错误。
故选C。
23. 家蚕的幼蚕有花蚕和白蚕之分,体色分别表现为花斑和无斑,分别由位于Z染色体上的等位基因A/a控制。为培育产量较高的雄蚕,研究者通过育种获得限性斑纹雌蚕(如图)。在不考虑其他变异的情况下,该限性斑纹雌蚕的相关细胞内花斑基因(A)数量不可能有2个的是( )
A. 刚形成的卵原细胞 B. 初级卵母细胞
C. 次级卵母细胞 D. 第一极体
【答案】A
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:①间期,进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;②前期,核膜,核仁消失,出现纺锤体和染色体;③中期,染色体形态固定,数目清晰;④后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体并均匀的移向两级;⑤末期,核膜核仁重建,纺锤体和染色体消失。
【详解】A、刚形成的卵原细胞与体细胞中染色体数目相同,有一个A基因,符合题意,A正确;
B、初级卵母细胞是卵原细胞经过复制后形成的,因而细胞中含有两个A基因,不符合题意,B错误;
C、次级卵母细胞是由初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成的,该过程中经过了同源染色体彼此分离进入到不同子细胞中的过程,因而细胞中不存在同源染色体,则该细胞中可能含有两个A基因,不符合题意,C错误;
D、第一极体和次级卵母细胞同时产生的,细胞中可能存在两个A基因,不符合题意,D错误。
故选A。
24. 研究发现,在细胞有丝分裂中期,若出现单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的星射线相连,如图所示), Mad2蛋白将提供“等待”信号,细胞延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的星射线相连,并正确排列在赤道板上。当用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自对极的正常拉力时,Mad2蛋白消失,细胞会进入分裂后期。Mad2蛋白位于前期和错误排列的中期染色体上,正确排列的中期染色体上没有 Mad2 蛋白。下列说法错误的是( )
A. 细胞分裂能否进入到后期可能与来自两极星射线的均衡拉力有关
B. Mad2 蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期并可于有丝分裂前期结合到染色体上
C. Mad2蛋白功能缺失,细胞将在染色体错误排列时停滞在分裂中期
D. 癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与 Mad2 功能缺失有关
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂中期,染色体的着丝粒均匀分布在赤道面上,是适合观察细胞染色体组数量和形态的时期。由题意可知,Mad2蛋白监控单附着染色体的存在,正确排列的细胞中期的染色体上无Mad2蛋白。
【详解】A、由题意可知,出现单附着染色体时,细胞后期将延后,而用微针勾出单附着染色体施加压力,细胞分裂能正常进行,故细胞分裂能否进入后期与来自两极星射线的拉力有关,A正确;
B、有丝分裂前的间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,所以Mad2蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期,在有丝分裂前期可结合到染色体上,B正确;
C、Mad2蛋白监控细胞中染色体的错误排列,若该蛋白功能缺失,则染色体错误排列时分裂无法在中期停止,C错误;
D、癌细胞的染色体排布异常时仍能继续分裂,可能与Mad2蛋白的功能缺失有关,D正确。
故选C。
25. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅰ区域的一端
D. TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
【答案】D
【解析】
【分析】依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,“继续培养一段时间后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的细菌继续生长增殖”;分析得知:突变株TrpB-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TrpC-对应Ⅱ区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株TrpE-对应Ⅲ区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。
【详解】A、依据题干信息“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,推断培养基中存在少量色氨酸,培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性,A错误;
B、得到图2所示菌落,应使用接种针接种,B错误;
C、依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,“继续培养一段时间后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的细菌继续生长增殖”;分析得知:突变株TrpB-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TrpC-对应Ⅱ区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株TrpE-对应Ⅲ区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。Ⅰ区域的TrpB-划线上端与Ⅱ区域临近,可利用Ⅱ区域TrpC-合成的邻氨基苯甲酸进一步合成吲哚及色氨酸生长增殖;Ⅰ区域的TrpB-划线下端与Ⅲ区域临近,可利用Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;Ⅱ区域的TrpC-划线上端自身不能合成吲哚,临近的Ⅰ区域TrpB-可利用Ⅱ区域合成的邻氨基苯甲酸合成吲哚并进一步合成色氨酸,无多余的吲哚反馈给Ⅱ区域上端,所以Ⅱ区域的TrpC-划线上端不生长;Ⅱ区域的TrpC-划线下端,可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;Ⅲ区域TrpE-由于不能将吲哚转化为色氨酸,所以Ⅲ区域两端不生长增殖,所以Ⅱ区域的TrpC-划线下端靠近Ⅲ区域,可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖,而不是靠近Ⅰ区域的一端,C错误;
D、将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的I、Ⅱ、Ⅲ区域,突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外,使其他突变体得以生存,Ⅲ区域菌株不再生长,说明TrpE-阻断吲哚转化为色氨酸,即阻断③过程;TrpB-能够利用TrpC-和TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明TrpB-阻断①过程;TrpC-只能利用TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明阻断的是②过程,因此TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻,D正确。
故选D。
二、非选择题
26. 研究人员对果蝇某组织切片进行显微观察,图1为细胞分裂部分时期示意图(仅示部分染色体),图2为不同时期细胞内染色体和核DNA数量的柱状图。
回答下列问题:
(1)图1甲细胞分裂的方式是__________,对应图2中的__________细胞阶段。
(2)图1乙细胞中染色体主要的行为变化是__________。
(3)若b、d、c阶段的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是__________。在图2的5种细胞阶段中,一定具有同源染色体的细胞有__________。着丝粒分裂导致图2中一种细胞阶段转变为另一种细胞阶段,其转变的具体情况有__________(用图中字母和箭头表示)。
(4)研究该果蝇染色体的遗传和变异时,需将__________(分裂时期)细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列构成图像,制作成染色体组型/核型图。
【答案】(1) ①. 有丝分裂 ②. a
(2)同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(3) ①. b、d、c ②. a、b ③. b→a、d→c
(4)有丝分裂中期
【解析】
【分析】图1中甲含有同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,乙同源染色体分离,移向细胞两极,处于减数第一次分裂后期,丙无同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,属于减数第二次分裂中期。
图2中a表示有丝分裂后期、b可表示有丝分裂前、中期、减数第一次分裂,c可表示体细胞、有丝分裂末期、减数第二次分裂后期,d可表示减数第二次分裂前、中期,e可表示减数第二次分类末期、配子。
【小问1详解】
图1甲细胞含有同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,故其分裂方式为有丝分裂,染色体数目加倍,其细胞内染色体和核DNA数量都为4n,可对应图2中的a阶段。
【小问2详解】
图1乙细胞中同源染色体分离、非同源染色体自由组合,属于减数第一次分裂后期。
【小问3详解】
若b、d、c阶段的细胞属于同一次减数分裂,b表示减数第一次分裂,c表示减数第二次分裂后期,d表示减数第二次分裂前、中期,故三者出现的先后顺序是b、d、c。图2中a表示有丝分裂后期,b可表示有丝分裂前、中期、减数第一次分裂,c可表示体细胞、有丝分裂末期、减数第二次分裂后期,d可表示减数第二次分裂前、中期,e可表示减数第二次分类末期、配子。有丝分裂和减数第一次分裂过程含有同源染色体,因此,在图2的5种细胞阶段中,一定具有同源染色体的细胞有a、b。着丝粒分裂会导致染色体数目加倍,核DNA数目不变,故着丝粒分裂导致图2中一种细胞阶段转变为另一种细胞阶段,其转变的具体情况有b→a、d→c。
【小问4详解】
有丝分裂中期染色体形态、数目清晰,便于观察,研究该果蝇染色体的遗传和变异时,需将有丝分裂中期细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列构成图像,制作成染色体组型/核型。
27. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法,其过程为:先将样品稀释,然后用注射器吸取一定体积的稀释液注入盛有50℃左右液体状态培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。反刍动物如牛、羊,具有特殊的器官——瘤胃,瘤胃中约39℃的温度和厌氧的环境为多种瘤胃微生物提供了生长繁殖的有利条件。图示为用滚管法从瘤胃中分离纤维素分解菌(可将纤维素逐步分解为葡萄糖)的流程图。其中每次滚管后的培养温度均为39℃。回答下列问题:
(1)过程Ⅰ所用培养基中__________(填“需要”或“不需要”)添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物,在配制过程Ⅱ所用培养基时,应注意__________(从培养基成分角度分析)。
(2)实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是__________。
(3)选择培养还需设置对照实验,该对照实验的设置方法是_________,若出现的结果是__________,说明选择培养基起到了选择作用。
(4)为监测液体培养基中的纤维素分解菌的活细胞密度,将培养液稀释1000倍后,经台盼蓝染液(体积忽略不计)染色,用“25中×16小”型(1mm×1mm×0.1mm)血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上无色细胞的个数应不少于__________个,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。滚管培养法也可以用于计数细菌,计数时需要知道的数据有注射器吸取的菌液体积、稀释倍数和________。
(5)将得到的目的菌涂布到含有________(填“酚红”或“刚果红”)的鉴别培养基上进行鉴定,当菌落大小相同时,可根据___________,选择出最适合作为目的菌的菌株。
【答案】(1) ①. 需要 ②. 以纤维素作为唯一碳源
(2)培养基 (3) ①. 把菌液接种到普通(或“牛肉膏-蛋白胨”或“完全”)培养基上,其他条件相同 ②. 选择培养基上的菌落数少于普通(或“牛肉膏-蛋白胨”或“完全”)培养基
(4) ①. 60 ②. 菌落数
(5) ①. 刚果红 ②. 分解圈大小##分解圈与菌落直径比值
【解析】
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质——培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中,不含凝固剂(如琼脂)、呈液体状态的培养基为液体培养基,呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基,是实验室中最常用的培养基之一。微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长,可以形成肉眼可见的菌落。人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等),同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
【小问1详解】
Ⅰ过程中为滚管培养法,滚管培养法需将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层,因此培养基需要加入凝固剂;为了筛选可分解纤维素的微生物,在配制培养基时,应该以纤维素作为唯一的碳源。
【小问2详解】
培养皿、试管和培养基等进行灭菌处理时,必须用湿热灭菌法进行灭菌的是培养基;干热灭菌法针对需要保持干燥的物品,若选干热灭菌法会使培养基中的水分蒸发,且干热灭菌温度过高导致培养基营养成分被破坏,因此对培养基进行灭菌时不选择干热灭菌法。
【小问3详解】
选择培养是否起到选择作用,需设置对照实验,对照实验把菌液接种到普通培养基上,其他条件相同;若选择培养基上的菌落数少于普通培养基,则说明达到选择的目的。
【小问4详解】
“25中×16小” 型血细胞计数板,1个大方格(体积为1mm×1mm×0.1mm=10-4mL)由25个中方格组成 。设5个中方格中无色细胞(活细胞经台盼蓝染色后无色)个数为x。已知将培养液稀释了1000倍,要达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。根据公式:x/25×1000÷10-4=3×109,解得x=60,即用“25中×16小”型(1mm×1mm×0.1mm)血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上无色细胞的个数应不少于60个,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度;滚管培养法计数细菌时,根据公式:每毫升样品中细菌数=(菌落数/吸取菌液体积)×稀释倍数,所以需要知道注射器吸取的菌液体积、稀释倍数和最终形成的菌落数。
【小问5详解】
刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,刚果红—纤维素复合物无法形成,培养基上会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,所以常用刚果红鉴别纤维素分解菌;而酚红一般用于鉴别能分解尿素的细菌;透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该菌株分解纤维素的能力越强,在菌落大小相同的情况下,可依据分解圈大小(或“分解圈与菌落直径比值”)选择出最适合作为目的菌的菌株。
28. 油菜是我国重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。科研人员对某油菜品种(DD)进行诱变处理,得到隐性突变体(dd),将二者进行杂交,结果如下表所示。请回答有关问题:
实验组别
1
2
3
4
亲本组合
DD♀×dd♂
dd♀×DD♂
1组的F1♀×dd♂
2组的F1♀×DD♂
种子不能萌发的比例
49.78%
0%
50.86%
0%
(1)本实验中,1、2组实验互为_____________实验,母本所结种子的胚的基因型均为_____________。
(2)根据1~4组实验结果分析,只有1、3组子代中出现50%发育异常种子的原因是__________________________。
(3)除上述研究之外,研究人员对F1个体产生的配子活力进行测定时还发现,卵细胞D与d的活力比是1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,将F1个体进行自交,结合(2)小题中的原因,则子代植株野生型:突变体=_____________。
(4)在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是__________________________(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 正反交 ②. Dd
(2)含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发
(3)7:1 (4)F1形成的配子数目相等且生活力相同;雌雄配子随机结合,且结合的机会相等;F2不同的基因型的个体的存活率相等;等位基因间的显隐性关系是完全的;观察的子代样本数目足够多等
【解析】
【分析】分析表中数据可知,杂交实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,杂交实验3中的F1Dd♀×dd♂→后代Dd:dd=1:1,1、3组的父本均为dd,发育异常种子的比例均为50%,而第2组中母本为dd、父本为DD时则异常发育的种子为0,说明含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常;杂交实验3为F1Dd♀×dd♂,发育异常种子的比例约为50%,杂交实验4为F1Dd♀×DD♂→后代Dd:DD=1:1,异常发育的种子为0,2、4组父本均为DD,说明含父本D基因的受精卵异常发育的种子为0。
【小问1详解】
本实验中,实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,实验2中dd♀×DD♂两者父本母本均纯合且基因型相反,12组 实验互为正反交实验;母本所结种子的胚的基因型均为Dd。
【小问2详解】
杂交实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,杂交实验3中的F1Dd♀×dd♂→后代Dd:dd=1:1,1、3组的父本均为dd,发育异常种子的比例均为50%,而第2组中母本为dd、父本为DD时则异常发育的种子为0,说明含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常,只有1、3组子代中出现50%发育异常种子的原因是含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发。
【小问3详解】
,研究人员对F1个体产生的配子活力进行测定时还发现,卵细胞D与d的活力比是1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,且含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发。将F1个体进行自交,卵细胞D:d=1:1,而花粉D与d的活力比是3:2,且含有d基因的花粉使子代种子50%不能萌发花粉D:d=3:1,则子代植株的情况如下表
1/2D(卵细胞)
1/2d(卵细胞)
3/4D(花粉)
3/8DD野生型
3/8Dd野生型
1/4d(花粉)
1/8Dd野生型
1/8dd突变体
子代植株野生型:突变体=7:1
【小问4详解】
在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是F1形成的配子数目相等且生活力相同;雌雄配子随机结合,且结合的机会相等;F2不同的基因型的个体的存活率相等;等位基因间的显隐性关系是完全的;观察的子代样本数目足够多等。
29. 用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。回答下列问题:
(1)EcoRⅠ通过识别特定的______并切割特定位点。经SmaⅠ和EcoRⅠ切割得到的末端分别为_____和_____末端。
(2)常用的两种DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和______。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_______。
(3)若某科研团队将某种病毒的外壳蛋白基因(L1基因)连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核基因表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是______。使用这两种酶进行酶切是为了保证_____,也是为了保证______。
(4)蛋白E基因中的一段DNA编码序列(与模板链互补)是GGGCCCAAGCTGAGATGA,编码从GGG开始,部分密码子见下表。若第一个核苷酸G缺失,则突变后相应肽链的序列是_____。
氨基酸
密码子
氨基酸
密码子
氨基酸
密码子
赖氨酸
AAG
脯氨酸
CCA
甘氨酸
GGC
精氨酸
AGA
CCC
GGG
丝氨酸
AGC
亮氨酸
CUG
终止
UGA
【答案】(1) ① (脱氧)核苷酸序列 ②. 平末端 ③. 黏性
(2) ①. T4 DNA连接酶 ②. 磷酸二酯键
(3) ①. E1和E4 ②. 甲(或“L1-GFP融合基因”)的完整 ③. 甲(或“L1-GFP融合基因”)与载体正确(或正向)连接
(4)甘氨酸—脯氨酸—丝氨酸
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
2、分析图示可知:EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ切割DNA后产生的是黏性末端,Sma Ⅰ和EcoR Ⅴ切割DNA后产生的是平末端。
【小问1详解】
限制酶EcoR I识别特定的(脱氧)核苷酸序列并切割特定位点;限制酶Sma I和EcoR V切割形成的是平末端,限制酶EcoR I和Pst I切割形成的是黏性末端。
【小问2详解】
常用的两种DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和和T4 DNA连接酶。DNA连接酶连接两段DNA,催化磷酸二酯键的形成。
【小问3详解】
E2和E3会破坏L1-GFP融合基因,E1和E4形成不同的黏性末端,可以保证融合基因甲的完整性,还能保证甲与载体的正确连接。
【小问4详解】
蛋白E基因中的一段DNA编码序列(与模板链互补)是GGGCCCAAGCTGAGATGA,编码从GGG开始,第一个核苷酸G缺失,则编码链变为GGCCCAAGCTGAGATGA,mRNA上对应的密码子序列为GGC-CCA-AGC-UGA,UGA为终止密码子,突变后相应肽链的序列是甘氨酸—脯氨酸—丝氨酸。
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