精品解析:广西南宁市部分学校2024-2025学年高二下学期期末教学质量检测生物试题
2025-07-31
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 南宁市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.73 MB |
| 发布时间 | 2025-07-31 |
| 更新时间 | 2025-09-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53290395.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年春季期高二期末教学质量监测
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
一、选择题:本大题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某兴趣小组重复进行了肺炎链球菌的转化实验。某组实验中,利用某种酶处理S型细菌的细胞提取物,然后将其与R型细菌混合培养,一段时间后,培养基上只有R型细菌出现。据此推测,该组实验中使用的酶最可能是( )
A. DNA酶 B. RNA酶 C. 蛋白酶 D. 酯酶
2. 在剧烈运动过程中,人体会发生一系列的生理反应。下列叙述不合理的是( )
A. 交感神经兴奋抑制胃肠蠕动
B. 副交感神经兴奋使支气管扩张
C. 胰高血糖素分泌增多促进糖原分解
D. 醛固酮分泌增加维持血钠含量的平衡
3. 紫杉醇是从红豆杉树皮中提取出的代谢产物,广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗。下列说法正确的是( )
A. 红豆杉的生命系统结构层次包含“系统”,与动物体的一致
B. 红豆杉细胞和癌细胞都含有容易被碱性染料染成深色的染色质
C. 若通过细胞产物的工厂化生产紫杉醇,则需要将细胞培养到再分化阶段
D. 紫杉醇属于红豆杉细胞代谢产生的初生代谢物,对红豆杉的生存十分重要
4. 无菌技术是微生物培养和动植物细胞工程成功的关键前提。下列有关无菌技术的叙述,错误的是( )
A. 消毒是杀死物体表面和内部的所有微生物的一种无菌技术
B. 在实验室中可以用紫外线和消毒液对环境进行消毒
C. 金属用具和玻璃器皿可通过干热灭菌
D. 微生物的接种工具在每次接种时都需要灭菌处理
5. 溶酶体中的水解酶带有M6P信号序列,高尔基体膜上的M6P受体可特异性识别并结合该信号,以出芽的形式形成囊泡,将该类水解酶运输到溶酶体。M6P受体与M6P的结合能力随pH降低而减弱。下列说法错误的是( )
A. 上述机制主要发生在动物细胞中
B. 该类水解酶运输到溶酶体的过程需要消耗ATP
C. 高尔基体内M6P受体所在区域的pH比溶酶体的pH低
D. M6P受体功能的缺失可能导致高尔基体内该类水解酶的积累
6. 棉花采收前喷洒脱落酸类似物可促进叶片集中脱落,便于机械化采收。下列叙述错误的是( )
A. 该措施利用了脱落酸促进叶片脱落的生理特性
B. 脱落酸能加速棉桃成熟,使其提前开裂吐絮
C. 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中均可合成
D. 干旱条件下棉株中脱落酸的合成量可能增加
7. 衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP - As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP - As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A. APCs和CP - As的遗传物质相同
B. 推测衰老可调控基因的表达
C. APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP - As
D. 年轻小鼠的APCs相关基因比中年小鼠的活性更低
8. 某草原生态系统部分生物的食物网如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中的植食性昆虫、老鼠等属于初级消费者
B. 由图可知,一种生物可以占据多个营养级
C. 鹰和蛇的种间关系有捕食、种间竞争
D. 食虫昆虫的数量变化只会影响植食性昆虫、食虫鸟和蛙的数量变化
9. 甘蔗花叶病是一种严重的病害,由甘蔗花叶病毒引起。该病毒以甘蔗为寄主,传播途径包括种蔗携带和田间土壤中的病毒,培育甘蔗脱毒苗的途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用茎尖进行脱毒,原因是茎尖不携带病毒或携带的病毒极少
B. ②的温度处理可能会促进甘蔗茎尖组织中的病毒失去活性
C. 在培养基A中进行脱分化处理可以得到胚状体
D. 培养基B中植物激素比例不同于培养基A中的,且需要适当的光照
10. R基因编码DNA去甲基化酶能降低Q基因的甲基化水平,导致Q基因在玉米的胚乳细胞中过度表达,使玉米籽粒变小。下列叙述正确的是( )
A. DNA去甲基化酶会导致Q基因的碱基序列发生改变
B. 抑制Q基因在玉米胚乳细胞中表达,会使玉米籽粒变小
C. 促进玉米胚乳细胞中R基因的表达,会使玉米籽粒变小
D. Q基因甲基化引起的性状改变一般不能遗传给子代
11. 下图为花粉引起过敏反应的示意图。下列叙述正确的是( )
A. B细胞的活化只需要物质a的作用
B. 过敏原诱发人体产生抗体的过程属于细胞免疫
C. 人体一旦接触过敏原将立即发生过敏反应
D. 应用抗组胺类药物可缓解过敏反应症状
12. Turner综合征是一种性染色体异常疾病,患者的性染色体组成为XO。某夫妇的色觉和性染色体组成均正常,但生育了一个Turner综合征女孩,同时该女孩还患有红绿色盲(相关基因用b表示)。不考虑基因突变,下列分析错误的是( )
A. 该女孩含有45条染色体,其发生的变异是染色体数目变异
B. 该夫妇中男方和女方的基因型分别是XBY、XBXb
C. 该女孩的红绿色盲基因来自母亲
D. 该女孩的病因是母亲的卵原细胞减数分裂异常
13. 体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术的应用,可以进一步挖掘动物的繁殖潜力,胚胎分割等过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 采集到的甲可以直接进行受精,但乙需要获能处理才能受精
B. ①为滋养层细胞,②为内细胞团,常取②进行性别鉴定
C. 若对囊胚进行胚胎分割,则需要注意将③均等分割
D. ④过程中需要对受体进行免疫学检查
14. 某湿地保护区对当地大苇莺(一种候鸟)的种群动态进行了连续监测,其中某一年的监测数据如表所示。已知自然增长率是指仅由出生和死亡导致的大苇莺数量变化的比率。据表推测,导致该地区大苇莺种群增长的主要原因是( )
调查数据
出生率/%
死亡率/%
种群增长率/%
大苇莺
7.1
8.3
10.5
A. 自然增长率为负值,且迁入率远高于自然减少幅度
B. 自然增长率为正值,且迁入率补充了种群数量
C. 迁出率极低,导致种群增长主要由繁殖贡献
D. 死亡率被高估,实际自然增长率与种群增长率一致
15. 我国西南山区某茶园常采用“茶—草—鸡”立体种养模式:茶树间隙种植牧草吸引昆虫,散养土鸡捕食昆虫并啄食杂草。研究发现,当茶尺蠖(茶树害虫)啃食茶树时,茶树会释放挥发性物质吸引茶尺蠖的天敌绒茧蜂;而土鸡的活动声能显著驱赶茶尺蠖成虫。下列叙述错误的是( )
A. 茶树释放挥发性物质吸引绒茧蜂,体现了化学信息可调节种间关系
B. 土鸡活动声对茶尺蠖的驱赶作用,属于物理信息的应用
C. 牧草固定的太阳能可通过“牧草→昆虫→土鸡”途径流向人类
D. 该种养模式通过提高生态承载力和生态足迹,促进人类的可持续发展
16. 某质粒上含有两种抗性基因,如图所示。将目的基因插入不同位点(a、b、c)会获得不同的重组质粒。若将不同的重组质粒分别导入细菌(该细菌自身不含图中的两种抗性基因)中,则细菌在不同培养基上的生长情况对应不合理的是( )
选项
目的基因插入位点
添加氨苄青霉素的培养基
添加四环素的培养基
A
质粒没有导入目的基因
√
√
B
目的基因插入a位点
×
√
C
目的基因插入b位点
√
×
D
目的基因插入c位点
×
×
注:“√”表示存活,“×”表示不能存活。
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 口服葡萄糖耐量试验(OGTT)通过测定人体对葡萄糖负荷后的血糖浓度来判断人体的血糖调节能力,可用于诊断糖尿病、评估糖代谢异常(如糖耐量减低)及妊娠糖尿病筛
查。步骤如下:
空腹采血:清晨抽取静脉血检测空腹血糖。
口服葡萄糖:将75 g无水葡萄糖溶于250~300 mL温水,5分钟内喝完。
定时采血:从喝第一口糖水开始计时,分别在1小时后、2小时后抽取静脉血检测血糖。
回答下列问题:
(1)当葡萄糖进入胰岛B细胞后,经一系列信号转导,可促进胰岛素分泌,从而降低血糖含量。在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作______。
(2)进行OGTT前需禁食8~12小时,目的是______。机体调节血糖的信号分子有胰岛素、______(答出2种)等。
(3)糖尿病主要分为1型、2型两种,2型糖尿病患者主要表现为胰岛素抵抗。研究发现,在胰岛素刺激下,部分2型糖尿病患者组织细胞膜上的GLUT - 4(葡萄糖转运蛋白)数量减少,这对OGTT结果的影响是使血糖值______(填“异常升高”或“异常降低”)。
(4)某疑似糖尿病患者的OGTT结果异常,但其血液胰岛素水平并没有降低,综合多种指标判断,可能是其自身抗体攻击胰岛素受体导致糖耐量出现异常,这属于______。请结合所学知识,提供一种明确病因的诊断思路:______。
18. 玉米是重要的粮食作物,通过精准调控对玉米的灌水量和施肥量来挖掘玉米增产潜力是解决粮食困境的重要措施。图1是玉米叶片的部分结构示意图,图2是玉米光合作用的过程图。回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少,但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒。据此分析,图2中光反应主要发生在______ (填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”)的叶绿体中,光反应产物中,在卡尔文循环中参与C3的还原的是______ 。
(2)据图2分析,玉米能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶,促使PEP将大气中含量很低的CO2以______ 的形式固定下来,并且转移到______ 内的叶绿体中,再分解产生CO2用于合成有机物。这样可以保证玉米在干旱、强光、高温等条件下的正常生长。
(3)为精准调控对玉米的灌水量和施氮量来挖掘玉米增产潜力,以灌水量3150m3·hm-2(W1)、3825m3·hm-2(W2)、4500m3·hm-2(W3),以施氮量0kg·hm-2(N0)、272kg·hm²(N1)、320kg·hm-2(N2)进行组合,设计不同的实验组,测定玉米的光合速率(单位:μmol·m-2·s-1)、叶绿素含量,结果如表1、2所示。
W1
W2
W3
N0
19.67
23.65
22.17
N1
23.58
30.96
28.53
N2
21.08
27.27
26.24
表1
W1
W2
W3
N0
12.23
15.01
13.71
N1
14.61
19.93
17.67
N2
13.08
17.15
16.31
表2
①若要初步研究不同灌水量和施氮量下玉米叶片中的叶绿素含量变化情况,则可利用_____ 法分离叶绿素。
②据表1、2分析可得出,最佳的灌水量和施氮量组合是_____ 。从光合作用光反应阶段相关物质合成的角度分析,增施适量氮肥能够增产的原因是_____ 。
19. 我国某生态农业示范区将玉米种植与禽类养殖相结合,构建了以沼气工程为核心循环体系。该系统的能量流动(单位:104kJ·a-1)如图所示。回答下列问题:
(1)玉米属于该生态系统组成成分中的_______。写出该生态系统中的一条完整食物链:______。
(2)图中有机肥中每年有2×104kJ的能量流向了玉米种植区,小沈同学认为玉米并不能直接吸收有机肥中的能量,无法理解这一箭头表示的含义。请你帮助小沈作出更科学的解释:_______。
(3)为探究长期单一种植玉米对农田生态系统的影响,研究人员调查了不同种植模式下的相关指标,数据如表所示。表中结果表明,长期单一种植玉米易导致病虫害爆发。结合表中数据分析,①从生物多样性的角度分析,原因是_______;②从土壤养分的角度分析,原因是_______。
种植模式
害虫天敌种类数
土壤氮含量/(mg·kg-1)
土壤磷含量/(mg·kg-1)
病虫害发生率/%
玉米单一种植
5
25
12
48
玉米-大豆轮作
12
38
20
18
(4)沼渣制成的有机肥施入玉米田,体现的生态工程原理是________。
(5)从资源利用或环境效益角度分析,与传统农业相比,该生态农业的优势是________(答出1点)。
20. 在某种自花传粉的植物中,矮茎(A2)是由高茎(A1)突变产生的。研究人员让纯合矮茎植株与纯合高茎植株杂交,F1全为中茎植株。F1自交得F2,F2中高茎植株:中茎植株:矮茎植株=1:3:2。回答下列问题:
(1)中茎植株的基因型是_____。
(2)研究人员对高茎基因和矮茎基因的表达产物进行电泳检测,结果显示高茎蛋白质分子量为124kDa,矮茎蛋白质分子量为85kDa。从基因突变对密码子影响的角度分析,矮茎蛋白质长度变短的原因是_______,该种突变可能是由高茎基因发生碱基对的_______(答出1种)导致的。
(3)研究人员对F2的异常比例进行分析后,提出含有高茎基因的花粉中有50%不育的假说。为验证该假说,请以F2为实验材料,设计一次杂交实验。
①实验思路:_________________________。
②预期的结果:_________________。
(4)该种植株的抗病性由基因B/b控制,抗病(B)对感病(b)为显性。研究人员以抗病中茎植株(抗病植株基因型为Bb)为亲本进行自交,子代中抗病中茎植株所占比例为50%。分析上述信息,不考虑突变和染色体互换,在图中画出基因A1/A2、B/b在染色体上的一种可能的位置关系,用“-”表示基因在染色体上的位置,并标出基因_________。
21. 抗凝血酶Ⅲ蛋白是治疗血栓性疾病的重要药物。科研人员利用崂山奶山羊乳腺生物反应器生产该蛋白,技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)通过PCR扩增抗凝血酶Ⅲ基因时,PCR体系中需添加耐高温的DNA聚合酶,该酶在PCR的__________阶段发挥作用,其适宜温度大约为__________℃。
(2)若要使从崂山奶山羊A、B中获取的卵母细胞和精子能进行体外受精,需要进行的处理是__________。将重组质粒导入受精卵的常用方法是__________。
(3)胚胎移植前需对早期胚胎进行性别鉴定,其目的是__________。
(4)将筛选出的早期胚胎移植到代孕奶山羊C体内前,需要对代孕奶山羊C进行__________处理。
(5)科研人员得到甲、乙、丙三只转基因奶山羊D,并对这三只奶山羊进行了分子检测,结果如表所示,WT为非转基因奶山羊。此结果说明__________。
项目
WT
甲
乙
丙
抗凝血酶Ⅲ基因
抗凝血酶Ⅲ蛋白
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2025年春季期高二期末教学质量监测
生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
一、选择题:本大题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某兴趣小组重复进行了肺炎链球菌的转化实验。某组实验中,利用某种酶处理S型细菌的细胞提取物,然后将其与R型细菌混合培养,一段时间后,培养基上只有R型细菌出现。据此推测,该组实验中使用的酶最可能是( )
A. DNA酶 B. RNA酶 C. 蛋白酶 D. 酯酶
【答案】A
【解析】
【分析】艾弗里实验应用了控制变量的“减法原理”,即将某种物质从细菌的细胞提取物中用酶解法去除之后,再将其与R型细菌混合培养。根据培养基上出现的细菌类型判断转化是否成功,无法转化成功的一组中被去除的物质就是转化因子,也就是肺炎链球菌的遗传物质。
【详解】A、DNA酶能分解S型细菌的DNA。若用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物,其DNA被破坏,无法将R型细菌转化为S型细菌,因此培养基中仅出现R型细菌,A正确;
B、RNA酶分解RNA,但RNA并非转化因子,即使RNA被分解,S型细菌的DNA仍能完成转化,B错误;
C、蛋白酶分解蛋白质,但艾弗里实验已证明蛋白质不是转化因子,即使蛋白质被分解,DNA仍能导致转化,C错误;
D、酯酶分解脂质,而脂质与转化无关,D错误。
故选A
2. 在剧烈运动过程中,人体会发生一系列的生理反应。下列叙述不合理的是( )
A. 交感神经兴奋抑制胃肠蠕动
B. 副交感神经兴奋使支气管扩张
C. 胰高血糖素分泌增多促进糖原分解
D. 醛固酮分泌增加维持血钠含量的平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A、交感神经在应激状态(如剧烈运动)下兴奋,抑制胃肠蠕动以节省能量,A正确;
B、副交感神经兴奋通常引起支气管收缩,而交感神经兴奋才会导致支气管扩张,B错误;
C、剧烈运动时血糖消耗增加,胰高血糖素分泌增多促进肝糖原分解以维持血糖,C正确;
D、醛固酮通过促进肾小管对Na⁺的重吸收维持血钠平衡,剧烈运动排汗失钠会引发其分泌增加,D正确。
故选B。
3. 紫杉醇是从红豆杉树皮中提取出的代谢产物,广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗。下列说法正确的是( )
A. 红豆杉的生命系统结构层次包含“系统”,与动物体的一致
B. 红豆杉细胞和癌细胞都含有容易被碱性染料染成深色的染色质
C. 若通过细胞产物的工厂化生产紫杉醇,则需要将细胞培养到再分化阶段
D. 紫杉醇属于红豆杉细胞代谢产生的初生代谢物,对红豆杉的生存十分重要
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,其过程是为,离体的植物组织、器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,进一步发育植株(新植体)。
【详解】A、红豆杉属于植物,其生命系统结构层次不包含“系统”,动物体包括系统,A错误;
B、红豆杉细胞和癌细胞都是真核细胞,都含有容易被碱性染料染成深色的染色质,B正确;
C、若通过细胞产物的工厂化生产紫杉醇,则需要将细胞培养到脱分化阶段(形成愈伤组织),然后进行植物细胞培养,C错误;
D、紫杉醇属于红豆杉细胞代谢产生的次生代谢物,不是植物生长所必需的,D错误。
故选B。
4. 无菌技术是微生物培养和动植物细胞工程成功的关键前提。下列有关无菌技术的叙述,错误的是( )
A. 消毒是杀死物体表面和内部的所有微生物的一种无菌技术
B. 在实验室中可以用紫外线和消毒液对环境进行消毒
C. 金属用具和玻璃器皿可通过干热灭菌
D. 微生物的接种工具在每次接种时都需要灭菌处理
【答案】A
【解析】
【分析】消毒是用温和物理或化学方法,仅杀死物体表面或内部部分对人体有害微生物(不包括芽孢和孢子);灭菌是杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子),而灭菌是杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,A错误;
B、在实验室中,可以用紫外线照射进行空气消毒,也可以用消毒液擦拭等方式对环境进行消毒,B正确;
C、金属用具和玻璃器皿等耐高温的物品可通过干热灭菌,干热灭菌是将物品放入干热灭菌箱内,在 160-170℃加热 1-2小时来达到灭菌的目的,C正确;
D、为了防止杂菌污染,微生物的接种工具如接种环、接种针等在每次接种时都需要灭菌处理,D正确。
故选A。
5. 溶酶体中的水解酶带有M6P信号序列,高尔基体膜上的M6P受体可特异性识别并结合该信号,以出芽的形式形成囊泡,将该类水解酶运输到溶酶体。M6P受体与M6P的结合能力随pH降低而减弱。下列说法错误的是( )
A. 上述机制主要发生在动物细胞中
B. 该类水解酶运输到溶酶体的过程需要消耗ATP
C. 高尔基体内M6P受体所在区域的pH比溶酶体的pH低
D. M6P受体功能的缺失可能导致高尔基体内该类水解酶的积累
【答案】C
【解析】
【分析】这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
【详解】A、溶酶体主要分布在动物细胞中,所以上述机制主要发生在动物细胞中,A正确;
B、该类水解酶运输以囊泡的形式运输到溶酶体,需要消耗ATP,B正确;
C、依据题干信息,M6P受体与M6P的结合能力随pH降低而减弱,所以可推知,高尔基体膜上的M6P受体所在区域的pH值大于溶酶体的pH,C错误;
D、高尔基体膜上的M6P受体的功能是特异性识别并结合M6P信号序列,并以出芽的形式形成囊泡,将该类水解酶运输到溶酶体。所以当M6P受体功能的缺失时,可能导致高尔基体内该类水解酶的积累,D正确。
故选C。
6. 棉花采收前喷洒脱落酸类似物可促进叶片集中脱落,便于机械化采收。下列叙述错误的是( )
A. 该措施利用了脱落酸促进叶片脱落的生理特性
B. 脱落酸能加速棉桃成熟,使其提前开裂吐絮
C. 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中均可合成
D. 干旱条件下棉株中脱落酸的合成量可能增加
【答案】B
【解析】
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】A、喷洒脱落酸类似物促进叶片脱落,直接应用了脱落酸促进叶片脱落的特性,A正确;
B、脱落酸的主要功能是促进器官脱落和休眠,而促进果实成熟的激素是乙烯,并非脱落酸,B错误;
C、脱落酸的合成部位包括根冠、萎蔫的叶片等,符合教材内容,C正确;
D、干旱会诱导植物合成脱落酸以关闭气孔,减少水分散失,D正确。
故选B。
7. 衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP - As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP - As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A. APCs和CP - As的遗传物质相同
B. 推测衰老可调控基因的表达
C. APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP - As
D. 年轻小鼠的APCs相关基因比中年小鼠的活性更低
【答案】C
【解析】
【详解】A、APCs和CP-As属于同一来源的细胞分化产物,分化过程中遗传物质未改变,A正确;
B、题干指出中年小鼠APCs的基因表达特征显著不同,说明衰老影响了基因表达调控,B正确;
C、APCs为成体干细胞,通过有丝分裂增殖并分化为CP-As,而减数分裂仅发生于生殖细胞,C错误;
D、中年小鼠APCs相关基因表达更活跃(如促进增殖分化的基因),故年轻小鼠的APCs相关基因活性更低,D正确。
故选C。
8. 某草原生态系统部分生物的食物网如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中的植食性昆虫、老鼠等属于初级消费者
B. 由图可知,一种生物可以占据多个营养级
C. 鹰和蛇的种间关系有捕食、种间竞争
D. 食虫昆虫的数量变化只会影响植食性昆虫、食虫鸟和蛙的数量变化
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的营养结构:包括食物链和食物网,食物链是指生态系统中各种生物因食物关系形成的链状顺序,从生产者开始,到顶级消费者结束。食物网是生态系统中多条食物链彼此交错连接形成的复杂网络结构。
【详解】A、初级消费者是直接以生产者(植物)为食的生物。图中的植食性昆虫以植物为食,老鼠也以植物为食,它们都属于初级消费者,A正确;
B、以食虫鸟为例,在“植物→植食性昆虫→食虫鸟”这条食物链中,食虫鸟是第三营养级;在“植物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟”这条食物链中,食虫鸟是第四营养级,所以一种生物可以占据多个营养级,B正确;
C、鹰可以捕食蛇,存在捕食关系;同时鹰和蛇都可以捕食老鼠,二者又存在种间竞争关系,C正确;
D、食虫昆虫的数量变化不仅会影响植食性昆虫、食虫鸟和蛙的数量变化,由于生态系统中生物之间存在着复杂的营养关系,还会通过食物链和食物网影响到其他生物,比如蛇和鹰等,D错误。
故选D。
9. 甘蔗花叶病是一种严重的病害,由甘蔗花叶病毒引起。该病毒以甘蔗为寄主,传播途径包括种蔗携带和田间土壤中的病毒,培育甘蔗脱毒苗的途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用茎尖进行脱毒,原因是茎尖不携带病毒或携带的病毒极少
B. ②的温度处理可能会促进甘蔗茎尖组织中的病毒失去活性
C. 在培养基A中进行脱分化处理可以得到胚状体
D. 培养基B中的植物激素比例不同于培养基A中的,且需要适当的光照
【答案】C
【解析】
【分析】植物的茎尖病毒极少,甚至无病毒,取芽培养可以利用其较强的分裂和分化能力培养脱毒苗,经过脱水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有一定的关系,图中的③、④均属于再分化。
【详解】A、由于茎尖不携带病毒或携带的病毒极少,所以用茎尖进行脱毒,获取脱毒苗,A正确;
B、高温会使病毒的蛋白质变性,经过②的温度处理,可能会促进甘蔗茎尖组织中的病毒失去活性,B正确;
C、在培养基A中进行再分化处理,诱导生芽,C错误;
D、培养基B诱导生根,培养基A诱导生芽,诱导生根时,培养基中的生长素与细胞分裂素的比例更大,且需要适当的光照,有利于叶绿素的合成,D正确。
故选C。
10. R基因编码的DNA去甲基化酶能降低Q基因的甲基化水平,导致Q基因在玉米的胚乳细胞中过度表达,使玉米籽粒变小。下列叙述正确的是( )
A. DNA去甲基化酶会导致Q基因的碱基序列发生改变
B. 抑制Q基因在玉米胚乳细胞中表达,会使玉米籽粒变小
C. 促进玉米胚乳细胞中R基因的表达,会使玉米籽粒变小
D. Q基因甲基化引起的性状改变一般不能遗传给子代
【答案】C
【解析】
【分析】R基因编码的DNA去甲基化酶通过降低Q基因的甲基化水平,促进Q基因在胚乳细胞中的表达,导致玉米籽粒变小。
【详解】A、DNA去甲基化酶仅降低Q基因的甲基化水平,属于表观遗传修饰,未改变Q基因的碱基序列,A错误;
B、Q基因过度表达导致籽粒变小,若抑制Q基因表达,籽粒应不会变小,B错误;
C、促进R基因表达会增加DNA去甲基化酶,降低Q基因甲基化,导致Q基因过度表达,从而使籽粒变小,C正确;
D、Q基因甲基化引起的性状改变若发生在生殖细胞中,可能通过配子遗传给子代,因此“一般不能遗传”的说法不准确,D错误。
故选C。
11. 下图为花粉引起过敏反应的示意图。下列叙述正确的是( )
A. B细胞的活化只需要物质a的作用
B. 过敏原诱发人体产生抗体的过程属于细胞免疫
C. 人体一旦接触过敏原将立即发生过敏反应
D. 应用抗组胺类药物可缓解过敏反应症状
【答案】D
【解析】
【分析】过敏反应是指已免疫的机体,在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
【详解】A、B细胞的活化需要两个信号,一是过敏原(抗原)的刺激,二是辅助性T细胞产生的细胞因子(物质a)的作用,并非只需要物质a,A错误;
B、抗体是体液免疫过程中产生的免疫活性物质,故过敏原诱发人体产生抗体的过程属于体液免疫,B错误。
C、人体初次接触过敏原不会发生过敏反应,C错误。
D、由于过敏反应与组胺等物质的释放有关,故应用抗组胺类药物可缓解过敏反应症状,D正确。
故选D。
12. Turner综合征是一种性染色体异常疾病,患者的性染色体组成为XO。某夫妇的色觉和性染色体组成均正常,但生育了一个Turner综合征女孩,同时该女孩还患有红绿色盲(相关基因用b表示)。不考虑基因突变,下列分析错误的是( )
A. 该女孩含有45条染色体,其发生的变异是染色体数目变异
B. 该夫妇中男方和女方的基因型分别是XBY、XBXb
C. 该女孩的红绿色盲基因来自母亲
D. 该女孩的病因是母亲的卵原细胞减数分裂异常
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律是指:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、Turner综合征患者性染色体为XO,比正常女性(XX)少一条X染色体,总染色体数为45条,属于染色体数目变异中的单体,A正确;
B、夫妇色觉正常,女儿患红绿色盲(XᵇO),说明女儿唯一的X染色体携带隐性致病基因。父亲基因型为XᴮY(只能传Xᴮ或Y),母亲基因型为XᴮXᵇ(可传Xᴮ或Xᵇ)。女儿从母亲处获得Xᵇ,父亲未传递性染色体,B正确;
C、女儿仅有的X染色体来自母亲(父亲只能传Y或Xᴮ),故红绿色盲基因Xᵇ必然来自母亲,C正确;
D、女儿的XO成因是父亲的精子在减数分裂时未分离,形成无性染色体的精子(O),与母亲的正常卵细胞(Xᵇ)结合,而非母亲卵原细胞分裂异常,D错误。
故选D。
13. 体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术的应用,可以进一步挖掘动物的繁殖潜力,胚胎分割等过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 采集到的甲可以直接进行受精,但乙需要获能处理才能受精
B. ①为滋养层细胞,②为内细胞团,常取②进行性别鉴定
C. 若对囊胚进行胚胎分割,则需要注意将③均等分割
D. ④过程中需要对受体进行免疫学检查
【答案】C
【解析】
【详解】A、采集到的甲(精子)需要获能处理才能受精,乙(卵子)需要培养到减数第二次分裂中期才能受精,A 错误;
B、①为内细胞团,②为滋养层细胞,常取②进行性别鉴定,B 错误;
C、对囊胚进行胚胎分割时,需要将内细胞团(③)均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,C 正确;
D、④过程是胚胎移植,受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,不需要进行免疫学检查,D 错误。
故选C。
14. 某湿地保护区对当地大苇莺(一种候鸟)的种群动态进行了连续监测,其中某一年的监测数据如表所示。已知自然增长率是指仅由出生和死亡导致的大苇莺数量变化的比率。据表推测,导致该地区大苇莺种群增长的主要原因是( )
调查数据
出生率/%
死亡率/%
种群增长率/%
大苇莺
7.1
8.3
10.5
A. 自然增长率为负值,且迁入率远高于自然减少的幅度
B. 自然增长率为正值,且迁入率补充了种群数量
C. 迁出率极低,导致种群增长主要由繁殖贡献
D. 死亡率被高估,实际自然增长率与种群增长率一致
【答案】A
【解析】
【详解】A、自然增长率为负值(-1.2%),而种群增长率为正值(10.5%),迁入率远高于自然减少幅度,A正确;
B、自然增长率为负值,而非正值,B错误;
C、种群增长主要是迁入率高导致,不是繁殖(出生率 )贡献,C错误;
D、不是死亡率被高估,而是迁入率的影响,D错误。
故选A。
15. 我国西南山区某茶园常采用“茶—草—鸡”立体种养模式:茶树间隙种植牧草吸引昆虫,散养土鸡捕食昆虫并啄食杂草。研究发现,当茶尺蠖(茶树害虫)啃食茶树时,茶树会释放挥发性物质吸引茶尺蠖的天敌绒茧蜂;而土鸡的活动声能显著驱赶茶尺蠖成虫。下列叙述错误的是( )
A 茶树释放挥发性物质吸引绒茧蜂,体现了化学信息可调节种间关系
B. 土鸡的活动声对茶尺蠖的驱赶作用,属于物理信息的应用
C. 牧草固定的太阳能可通过“牧草→昆虫→土鸡”途径流向人类
D. 该种养模式通过提高生态承载力和生态足迹,促进人类的可持续发展
【答案】D
【解析】
【详解】A、茶树释放挥发性物质吸引绒茧蜂,属于化学信息传递,用于调节茶树与茶尺蠖及其天敌的种间关系,A正确;
B、土鸡活动声属于物理信息,通过声音驱赶茶尺蠖成虫,体现了物理信息的应用,B正确;
C、牧草通过光合作用固定太阳能,能量沿“牧草→昆虫→土鸡”的途径传递,最终通过土鸡被人类利用,C正确;
D、生态承载力指生态系统可持续支撑的资源利用能力,而生态足迹反映人类对生态系统的需求。该模式通过资源高效利用,提高生态承载力,但会降低或合理控制生态足迹,而非同时提高两者,D错误。
故选D。
16. 某质粒上含有两种抗性基因,如图所示。将目的基因插入不同位点(a、b、c)会获得不同的重组质粒。若将不同的重组质粒分别导入细菌(该细菌自身不含图中的两种抗性基因)中,则细菌在不同培养基上的生长情况对应不合理的是( )
选项
目的基因插入位点
添加氨苄青霉素的培养基
添加四环素的培养基
A
质粒没有导入目的基因
√
√
B
目的基因插入a位点
×
√
C
目的基因插入b位点
√
×
D
目的基因插入c位点
×
×
注:“√”表示存活,“×”表示不能存活。
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂;(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键;(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、质粒没有导入基因,仍含有抗氨苄青霉素基因、抗四环素基因,因此在添加氨苄青霉素或四环素的培养基中均能生长,A正确;
B、目的基因插入a位点,会破坏抗氨苄青霉素基因,因此在添加氨苄青霉素的培养基中不能生长,B正确;
C、目基因插入b位点,会破坏抗四环素基因,因此在添加四环素的培养基中不能生长,B正确;
D、目的基因插入c位点,没有破坏两种标记基因,因此在添加氨苄青霉素或四环素的培养基中均能生长,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 口服葡萄糖耐量试验(OGTT)通过测定人体对葡萄糖负荷后的血糖浓度来判断人体的血糖调节能力,可用于诊断糖尿病、评估糖代谢异常(如糖耐量减低)及妊娠糖尿病筛
查。步骤如下:
空腹采血:清晨抽取静脉血检测空腹血糖。
口服葡萄糖:将75 g无水葡萄糖溶于250~300 mL温水,5分钟内喝完。
定时采血:从喝第一口糖水开始计时,分别在1小时后、2小时后抽取静脉血检测血糖。
回答下列问题:
(1)当葡萄糖进入胰岛B细胞后,经一系列信号转导,可促进胰岛素分泌,从而降低血糖含量。在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作______。
(2)进行OGTT前需禁食8~12小时,目的是______。机体调节血糖的信号分子有胰岛素、______(答出2种)等。
(3)糖尿病主要分为1型、2型两种,2型糖尿病患者主要表现为胰岛素抵抗。研究发现,在胰岛素刺激下,部分2型糖尿病患者组织细胞膜上的GLUT - 4(葡萄糖转运蛋白)数量减少,这对OGTT结果的影响是使血糖值______(填“异常升高”或“异常降低”)。
(4)某疑似糖尿病患者的OGTT结果异常,但其血液胰岛素水平并没有降低,综合多种指标判断,可能是其自身抗体攻击胰岛素受体导致糖耐量出现异常,这属于______。请结合所学知识,提供一种明确病因的诊断思路:______。
【答案】(1)负反馈调节(或反馈调节)
(2) ①. 避免食物中糖类的摄入干扰血糖浓度 ②. 胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素、神经递质、细胞因子(答出2种)
(3)异常升高 (4) ①. 自身免疫 ②. 采集该疑似糖尿病患者的血清,采用抗原—抗体杂交技术检测抗胰岛素受体抗体
【解析】
【分析】人体摄入葡萄糖后,血糖水平会迅速升高,正常情况下,胰岛B细胞会快速分泌胰岛素,促进组织细胞(如肝脏、肌肉、脂肪细胞)摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖在短时间内恢复至正常范围。
【小问1详解】
胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作负反馈调节。
【小问2详解】
检查前禁食8~12小时可以避免食物中糖类的摄入对结果造成干扰。血糖调节的方式是神经一体液调节,激素调节的信号分子是激素,神经调节的信号分子是神经递质。免疫系统不参与生理性血糖调节,但病理状态下的免疫异常可导致血糖调节紊乱,其中涉及的信号分子有胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素、神经递质、细胞因子。
小问3详解】
胰岛素能够促进组织细胞对葡萄糖的摄入、利用和储存,GLUT-4减少会导致口服糖后血糖浓度持续偏高且恢复缓慢,使血糖值异常升高。
【小问4详解】
某疑似糖尿病患者的OGTT结果异常,但其血液胰岛素水平并没有降低,综合多种指标判断,可能是其自身抗体攻击胰岛素受体导致糖耐量出现异常,这属于自身免疫病。检测抗体常利用抗原一抗体杂交技术,需要采集该疑似糖尿病患者的血清,利用制备的特异性抗原进行杂交,检测其中是否存在抗胰岛素受体抗体。
18. 玉米是重要的粮食作物,通过精准调控对玉米的灌水量和施肥量来挖掘玉米增产潜力是解决粮食困境的重要措施。图1是玉米叶片的部分结构示意图,图2是玉米光合作用的过程图。回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少,但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒。据此分析,图2中光反应主要发生在______ (填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”)的叶绿体中,光反应产物中,在卡尔文循环中参与C3的还原的是______ 。
(2)据图2分析,玉米能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶,促使PEP将大气中含量很低的CO2以______ 的形式固定下来,并且转移到______ 内的叶绿体中,再分解产生CO2用于合成有机物。这样可以保证玉米在干旱、强光、高温等条件下的正常生长。
(3)为精准调控对玉米的灌水量和施氮量来挖掘玉米增产潜力,以灌水量3150m3·hm-2(W1)、3825m3·hm-2(W2)、4500m3·hm-2(W3),以施氮量0kg·hm-2(N0)、272kg·hm²(N1)、320kg·hm-2(N2)进行组合,设计不同的实验组,测定玉米的光合速率(单位:μmol·m-2·s-1)、叶绿素含量,结果如表1、2所示。
W1
W2
W3
N0
19.67
23.65
22.17
N1
23.58
30.96
28.53
N2
21.08
27.27
26.24
表1
W1
W2
W3
N0
12.23
15.01
1371
N1
14.61
19.93
17.67
N2
13.08
17.15
16.31
表2
①若要初步研究不同灌水量和施氮量下玉米叶片中的叶绿素含量变化情况,则可利用_____ 法分离叶绿素。
②据表1、2分析可得出,最佳的灌水量和施氮量组合是_____ 。从光合作用光反应阶段相关物质合成的角度分析,增施适量氮肥能够增产的原因是_____ 。
【答案】(1) ①. 叶肉细胞 ②. NADPH和ATP
(2) ①. 苹果酸 ②. 维管束鞘细胞
(3) ①. 纸层析 ②. W2和N1 ③. 增施适量氮肥可以促进叶绿素以及光反应阶段相关酶的合成
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少,但叶绿体内有基粒。基粒是类囊体堆积而成的,类囊体是光反应的场所,所以光反应主要发生在叶肉细胞的叶绿体中。维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒,不能进行光反应,只能进行暗反应。光反应的产物中,在卡尔文循环中参与C3的还原的是NADPH和ATP。
【小问2详解】
据图2分析,玉米能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶,促使PEP将大气中含量很低的CO2以苹果酸的形式固定下来,并且通过胞间连丝转移到维管束鞘细胞内的叶绿体中,通过酶分解产生CO2,该CO2可参与卡尔文循环合成有机物,并且无光合午休现象,所以玉米可以在干旱、强光、高温等条件下正常生长。
【小问3详解】
可利用纸层析法来分离叶绿素。据表1、2分析,组合为W2和N1时光合速率最大,故最佳的灌水量和施氮量组合是W2和N1。增施适量氮肥能够增产的原因是增施适量氮肥可以促进叶绿素以及光反应阶段相关酶的合成,从而增强光反应。
19. 我国某生态农业示范区将玉米种植与禽类养殖相结合,构建了以沼气工程为核心的循环体系。该系统的能量流动(单位:104kJ·a-1)如图所示。回答下列问题:
(1)玉米属于该生态系统组成成分中的_______。写出该生态系统中的一条完整食物链:______。
(2)图中有机肥中每年有2×104kJ的能量流向了玉米种植区,小沈同学认为玉米并不能直接吸收有机肥中的能量,无法理解这一箭头表示的含义。请你帮助小沈作出更科学的解释:_______。
(3)为探究长期单一种植玉米对农田生态系统的影响,研究人员调查了不同种植模式下的相关指标,数据如表所示。表中结果表明,长期单一种植玉米易导致病虫害爆发。结合表中数据分析,①从生物多样性的角度分析,原因是_______;②从土壤养分的角度分析,原因是_______。
种植模式
害虫天敌种类数
土壤氮含量/(mg·kg-1)
土壤磷含量/(mg·kg-1)
病虫害发生率/%
玉米单一种植
5
25
12
48
玉米-大豆轮作
12
38
20
18
(4)沼渣制成的有机肥施入玉米田,体现的生态工程原理是________。
(5)从资源利用或环境效益角度分析,与传统农业相比,该生态农业的优势是________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 玉米→鸡→人(或玉米→人)
(2)箭头表示有机肥还田后有2×104kJ的能量流向了玉米种植区中的微生物
(3) ①. 单一种植导致害虫天敌种类锐减,生态系统的营养结构简单,害虫因缺乏天敌的捕食或寄生而失控,导致该生态系统的抵抗力稳定性降低 ②. 单一种植使土壤氮、磷含量显著低于轮作模式,导致玉米因营养匮乏而抗逆性减弱
(4)循环 (5)提高了资源利用率,减少了环境污染(答出1点)
【解析】
【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,而生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(腐生细菌、真菌)组成。
【小问1详解】
从生态系统组成成分分析,玉米能进行光合作用,将无机物转变为有机物,属于生产者;食物链的起点是生产者,该生态系统的一条食物链为玉米→鸡→人(或玉米→人)。
【小问2详解】
箭头表示有机肥还田后有2×104kJ的能量流向了玉米种植区中的微生物,土壤中的微生物主要属于分解者,分解者是生态系统中不可缺少的成分,其可以将动、植物遗体中、动物粪便中的有机物分解成无机盐进入到无机环境中,进而实现物质循环过程。
【小问3详解】
从生物多样性的角度分析,单一种植导致害虫天敌种类锐减,生态系统的营养结构简单,害虫因缺乏天敌的捕食或寄生而失控,导致该生态系统的抵抗力稳定性降低,长期单一种植玉米易导致病虫害爆发。从土壤养分的角度分析,单一种植使土壤氮、磷含量显著低于轮作模式,导致玉米因营养匮乏而抗逆性减弱,长期单一种植玉米易导致病虫害爆发。
【小问4详解】
循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元表的转化效率较高。沼渣制成的有机肥施入玉米田,体现的生态工程循环原理。
【小问5详解】
从资源利用或环境效益角度分析,与传统农业相比,该生态农业提高了资源利用率,减少了环境污染。
20. 在某种自花传粉的植物中,矮茎(A2)是由高茎(A1)突变产生的。研究人员让纯合矮茎植株与纯合高茎植株杂交,F1全为中茎植株。F1自交得F2,F2中高茎植株:中茎植株:矮茎植株=1:3:2。回答下列问题:
(1)中茎植株的基因型是_____。
(2)研究人员对高茎基因和矮茎基因的表达产物进行电泳检测,结果显示高茎蛋白质分子量为124kDa,矮茎蛋白质分子量为85kDa。从基因突变对密码子影响的角度分析,矮茎蛋白质长度变短的原因是_______,该种突变可能是由高茎基因发生碱基对的_______(答出1种)导致的。
(3)研究人员对F2的异常比例进行分析后,提出含有高茎基因的花粉中有50%不育的假说。为验证该假说,请以F2为实验材料,设计一次杂交实验。
①实验思路:_________________________。
②预期的结果:_________________。
(4)该种植株的抗病性由基因B/b控制,抗病(B)对感病(b)为显性。研究人员以抗病中茎植株(抗病植株基因型为Bb)为亲本进行自交,子代中抗病中茎植株所占比例为50%。分析上述信息,不考虑突变和染色体互换,在图中画出基因A1/A2、B/b在染色体上的一种可能的位置关系,用“-”表示基因在染色体上的位置,并标出基因_________。
【答案】(1)A1A2
(2) ①. 突变导致该基因转录出的mRNA中终止密码子提前出现,使得翻译提前终止 ②. 替换、增添或缺失
(3) ①. 让F2的高茎植株(♀)和中茎植株(♂)杂交,统计子代的表型及比例 ②. 子代的表型及比例为高茎:中茎=1:2
(4)
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
纯合矮茎植株基因型为A2A2,纯合高茎植株基因型为A1A1,两者杂交后F1全为中茎植株,所以中茎植株的基因型为A1A2。
【小问2详解】
高茎蛋白质分子量为124kDa,矮茎蛋白质分子量为85kDa,说明高茎(A1)基因突变为矮茎(A2)后,合成的蛋白质变短,说明矮茎蛋白质长度变短是由于突变导致A2基因转录出的mRNA中提前出现终止密码子,使得翻译提前终止。基因突变可能是由于高茎基因发生碱基对的替换、增添或缺失导致的。
【小问3详解】
F2中有高茎(A1A1)、中茎(A1A2)、矮茎(A2A2)三种植株,若含有高茎基因(A1)的花粉中有50%不育,则中茎植株(A1A2)产生的配子的基因型及比例是A1:A2=1:2。若要验证含有高茎基因(A1)的花粉中有50%不育的假说,则可以以中茎植株(A1A2)作为父本与高茎植株(A1A1)或矮茎植株(A2A2)杂交,观察子代表型及比例。若高茎植株(A1A1,♀)和中茎植株(A1A2,♂)杂交,子代的表型及比例为高茎:中茎=1:2;若矮茎植株(A2A2,♀)和中茎植株(A1A2,♂)杂交,子代的表型及比例为中茎:矮茎=1:2。
【小问4详解】
该研究人员所用抗病中茎植株基因型为A1A2Bb。若基因A1/A2和B/b独立遗传,亲本抗病中茎植株基因在染色体上的位置如图:,其自交后,子代中抗病中茎植株(A1A2B_)的占比理论上应为3/8,不符合50%。若这两对基因位于一对同源染色体上,且A1与B位于一条染色体上、A2与b位于另一条染色体上,亲本抗病中茎植株基因在染色体上的位置如图:,不考虑互换,其产生配子A1B:A2b=1:1,其自交后子代中抗病中茎植株(A1A2B_)的占比为50%,满足题意。若这两对基因位于一对同源染色体上,且A1与b位于一条染色体上、A2与B位于另一条染色体上,亲本抗病中茎植株基因在染色体上的位置如图:,不考虑互换,其产生配子A1b:A2B=1:1,其自交后子代中抗病中茎植株(A1A2B_)的占比为50%,满足题意。
21. 抗凝血酶Ⅲ蛋白是治疗血栓性疾病的重要药物。科研人员利用崂山奶山羊乳腺生物反应器生产该蛋白,技术流程如图所示。回答下列问题:
(1)通过PCR扩增抗凝血酶Ⅲ基因时,PCR体系中需添加耐高温的DNA聚合酶,该酶在PCR的__________阶段发挥作用,其适宜温度大约为__________℃。
(2)若要使从崂山奶山羊A、B中获取的卵母细胞和精子能进行体外受精,需要进行的处理是__________。将重组质粒导入受精卵的常用方法是__________。
(3)胚胎移植前需对早期胚胎进行性别鉴定,其目的是__________。
(4)将筛选出的早期胚胎移植到代孕奶山羊C体内前,需要对代孕奶山羊C进行__________处理。
(5)科研人员得到甲、乙、丙三只转基因奶山羊D,并对这三只奶山羊进行了分子检测,结果如表所示,WT为非转基因奶山羊。此结果说明__________。
项目
WT
甲
乙
丙
抗凝血酶Ⅲ基因
抗凝血酶Ⅲ蛋白
【答案】(1) ①. 延伸 ②. 72
(2) ①. 卵母细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理 ②. 显微注射法
(3)筛选出雌性胚胎进行移植
(4)同期发情 (5)甲和丙具备生产抗凝血酶Ⅲ蛋白的能力,而乙不具备
【解析】
【分析】图示分析:图中①表示卵母细胞的采集和培养,②表示精子的采集和获能,然后通过体外受精形成受精卵,③表示基因表达载体的构建,④表示将目的基因导入受体细胞,图中受体细胞为受精卵,受精卵通过早期胚胎培养,然后经过⑤胚胎移植技术移植到代孕奶山羊中,获得转基因羊。
【小问1详解】
PCR 中耐高温的 DNA 聚合酶(Taq 酶 )在延伸阶段发挥作用,催化以引物为起点的DNA子链合成。Taq酶的适宜温度约为72℃ ,此温度下酶活性最高,保证子链高效延伸。
【小问2详解】
卵母细胞需体外培养至MⅡ中期才能受精,精子需要进行获能处理后,才具备受精能力。重组质粒导入动物细胞受精卵的常用方法是显微注射法。
【小问3详解】
通过性别鉴定筛选雌性胚胎,可避免移植雄性胚胎造成的资源浪费(如受体母羊的妊娠周期、饲养成本等),确保所有移植胚胎均具备药用蛋白生产能力,提高生产效率和资源利用率。
【小问4详解】
代孕母体的生理状态需与供体的同步,通过同期发情处理能确保胚胎正常发育。
【小问5详解】
题表中显示甲、乙、丙均携带抗凝血酶Ⅲ基因,但仅有甲、丙能表达抗凝血酶Ⅲ蛋白,说明甲和丙具备生产抗凝血酶Ⅲ蛋白的能力,而乙不具备。
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