精品解析:河北省琢名小渔联考2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题
2025-11-18
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2份
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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 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.37 MB |
| 发布时间 | 2025-11-18 |
| 更新时间 | 2025-11-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54987178.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
琢名小渔名校联考2026届高三年级中期调研检测
生物
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。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。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 下列物质分子结构中含有肽键的是( )
A. 维生素D B. 纤维素 C. RNA D. 胰岛素
2. 东北冻梨是冬季颇具代表性的特色美食,通常以新鲜秋梨为原料经冷冻处理后制成。在解冻过程中,冻梨会逐渐出现水分渗出的情况,最终果肉变得柔软且颜色发黑。下列说法正确的是( )
A. 秋梨在冷冻过程中,细胞内的部分结合水会转化为自由水
B. 解冻后水分渗出的过程不需要水通道蛋白的协助
C. 秋梨在冷冻过程中,细胞内的有机物分解会加快
D. 果肉变软是因为细胞膜的流动性造成的
3. 线粒体相关内质网膜(MAMs)是内质网与线粒体之间的特殊膜接触位点。Ca2+可经MAMs结构从内质网向线粒体运输并传递信号,从而维持线粒体功能稳定。下列叙述错误的是( )
A. 家兔的成熟红细胞中不具备MAMs结构
B. MAMs结构的存在有利于葡萄糖在线粒体中彻底分解
C. Ca2+信号障碍可能会影响有氧呼吸第二、三阶段
D. 若MAMs结构受损,将导致细胞代谢变慢
4. 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是结肠癌发生的简化模型。下列相关叙述正确的是( )
A. 癌细胞的分裂速率高于正常细胞,从而导致癌细胞容易扩散
B. 原癌基因与抑癌基因互为一对等位基因
C. 抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
D. 常用显微镜观察细胞膜上的糖蛋白是否减少来辅助判断细胞是否发生癌变
5. 移码突变是指基因中因碱基对的缺失或增添(非3的倍数),导致mRNA阅读框架发生改变,使突变位点下游的氨基酸序列完全改变的基因突变类型。下列叙述错误的是( )
A. 移码突变可能导致基因表达的肽链合成提前终止
B. 移码突变会改变基因中碱基对排列顺序
C. 移码突变会使染色体上基因的数目发生改变
D. 移码突变可能对生物体的表型产生显著影响
6. 中国林蛙主要分布于温带湿润地区,而东北林蛙能适应寒带气候。下列关于这两种林蛙叙述,正确的是( )
A. 中国林蛙和东北林蛙适应不同气候是长期自然选择的结果
B. 一个东北林蛙种群中所有个体含有全部基因构成一个基因组
C. 若两种林蛙之间能够杂交并产生后代,说明它们为同一物种
D. 两种林蛙形态和习性存在差异,这种差异是地理隔离造成的
7. 下列关于人体内分泌系统的叙述错误的是( )
A. 内分泌腺的分泌活动不受中枢神经系统的调节
B. 小肠分泌的促胰液素随体液运输,促进胰腺分泌胰液
C. 一种内分泌腺可分泌多种激素,一种激素可作用于多种靶器官
D. 内分泌系统分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节
8. “热射病”即重症中暑,是指高温引起人体核心温度迅速升高,超过40℃,机体出现脱水现象,且引发多器官和系统的损伤。下列叙述错误的是( )
A. 出现热射病表明人体维持内环境稳态的调节能力存在一定限度
B. 若患者体温维持在40℃,此时机体产热量大于散热量
C. 热射病患者由于体温过高,会导致细胞内酶活性降低,机体代谢紊乱
D. 高温环境下工作时,预防热射病的有效措施是及时降温和补水
9. 如图表示某人工松林中,林下几种草本植物(狗尾草、紫花地丁、蒲公英)的种群密度随林木郁闭度变化的调查数据。下列相关分析判断错误的是( )
A. 林木郁闭度较大时,调查林下草本植物种群密度的样方面积可适当扩大
B. 随着林木郁闭度的增大,林下草本植物的种群密度都会随之变小
C. 该人工松林中,影响植物垂直分层的主要非生物因素是光照
D. 郁闭度为0.8时,适当砍伐一些松树,该生态系统抵抗外界干扰的能力可能会提高
10. 在森林群落的生态学研究中,研究人员通过移除特定树种观察群落变化,以探究不同生物的种间关系及生态系统功能。下列叙述错误的是( )
A. 物种去除实验通过人为减少某一物种研究其作用,运用了自变量控制的“减法原理”
B. 同一树种在不同森林群落中可能占据不同生态位,去除后对生态系统功能的影响可能不同
C. 通常营养结构越复杂的森林,去除某一树种后,其他物种更易填补其生态位,对生态系统影响较小
D. 若去除M物种后,N物种的种群数量明显衰退,可判定二者为互利共生关系
11. 为改善富营养化水体生态,治理人员采用“生态牧养箱”技术养鱼:将鱼与沉水植物分隔于箱内外,通过动态调整箱的位置,精准控制鱼对沉水植物的摄食。下列叙述错误的是( )
A. 通过“生态牧养箱”技术养鱼治理富营养化水体,可以提高生态系统抵抗力稳定性
B. 该技术解决人工收割沉水植物不及时的问题,加快了生态系统的物质循环
C. “生态牧养箱”技术养鱼提高了沉水植物到鱼的能量传递效率
D. 沉水植物吸收污水中无机盐,能够体现生态系统的物质循环功能
12. 关于家庭利用新鲜葡萄制作果酒的过程,下列叙述正确的是( )
A. 清洗葡萄时需去除腐烂籽粒,目的是防止杂菌污染
B. 酵母菌为严格厌氧微生物,发酵全程需密封容器
C. 发酵温度应控制在30~35℃,以促进酵母菌快速繁殖
D. 可通过加入酸性重铬酸钾,观察是否变蓝判断是否产酒精
13. 生物学实验中不同操作依据的原理不同,下列叙述错误的是( )
A. PCR扩增DNA的原理是DNA分子复制的方式为半保留复制
B. 质壁分离的原理是在低渗溶液中植物细胞因失水导致细胞壁和原生质层分离
C. 初步分离DNA与蛋白质利用了DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精的原理
D. 琼脂糖凝胶电泳利用的原理是在电场作用下,不同带电分子会发生定向移动
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 如图,心肌细胞在静息时,NCX(Na+-Ca2+共转运蛋白)和Ca2+泵会将细胞质基质中过多的Ca2+排出细胞,以维持细胞内外正常的Ca2+浓度梯度。下列叙述错误的是( )
A. Na+依赖于Na+-K+泵运出细胞的跨膜运输方式为主动运输
B. Ca2+与Ca2+通道蛋白特异性结合后可以顺浓度梯度进入细胞内
C. NCX和Ca2+泵不同的根本原因在于空间结构不同
D. Ca2+泵发生磷酸化时伴随着能量转移和空间结构的变化
15. 甲病为一种单基因遗传病,图1为有关甲病的一个系谱图,该家庭各成员的相关基因用特定限制酶酶切后,再经电泳分离获得的条带如图2所示,图中bp表示碱基对。下列叙述错误的是( )
A. 甲病遗传方式为常染色体显性遗传
B. 致病基因最可能是正常基因发生碱基缺失形成的
C. Ⅰ-2与Ⅱ-4的基因型相同的概率是1/2
D. Ⅱ-4含有致病基因,该基因只来源于亲本Ⅰ-1
16. 葡萄的果实从形成到成熟及采收后各种植物激素含量会发生变化,下列叙述错误的是( )
A. 葡萄果实从形成到成熟过程中有多种激素共同调节
B. 葡萄采摘后喷施适宜浓度脱落酸可以保鲜
C. 适时喷施适宜浓度生长素,可促进葡萄的成熟
D. 生长啤酒时用赤霉素处理大麦,可促进淀粉酶的产生
17. 近年来,云南大象发生过数次异常迁徙,可能与当地的温度异常相关。以下分析正确的是( )
A. 大象作为消费者,可以加速生态系统的物质循环
B. 气温对种群的作用强度与亚洲象的种群密度无关
C. 建立自然保护区有利于提高大象的环境容纳量
D. 大象粪便中的物质和能量可以被生产者利用
18. 我国科学家通过体细胞核移植技术培育出了食蟹猴,流程图如下。下列叙述正确的是( )
A. 过程①使用的培养基为液体培养基
B. 过程②表示显微操作去核,实际上去除的是纺锤体一染色体复合物
C. 过程③激活重构胚用了物理或化学的方法
D. 需要对A猴进行同期发情处理,对B猴进行超数排卵处理
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19. 我国北方玉米产区常通过间作提升资源利用率,某科研团队设置玉米单作及玉米与不同作物间作处理,测定玉米光合生理指标,结果如下表。
组别
种植方式
叶绿素含量/
(mg·g-1)
气孔导度/
(μmol·m-2·s-1)
净光合速率/
(μmol·m-2·s-1)
①
玉米单作
2.15
0.42
23.56
②
荞麦—玉米间作
2.43
0.48
28.12
③
大豆—玉米间作
1.98
0.39
22.05
④
向日葵—玉米间作
1.67
0.31
18.34
注:气孔导度与气孔开放程度呈正相关
回答下列问题:
(1)在玉米叶肉细胞中,叶绿素分布于________(填细胞器结构),参与光合作用的________阶段,该阶段实现的能量转化是________→__________。
(2)由表可知,与①组相比,②组玉米净光合速率显著升高,直接原因是该组玉米的________和________更高。
(3)③组玉米叶绿素含量低于①组,会导致光反应产生的________减少,进而直接影响暗反应中________过程。
(4)④组玉米净光合速率最低,推测向日葵与玉米竞争________(答2点),导致玉米光合速率下降。
20. 下丘脑参与调节内环境稳态的机制如图所示,其中①~⑦表示相关激素,A、B、C表示相关结构。
回答下列问题:
(1)当人体缺水时,位于下丘脑的________感受器兴奋,引起④________(答激素名称)的释放量增多,促进肾小管和集合管对水的________,引起细胞外液渗透压降低。
(2)当气温骤降时,下丘脑分泌的①________会促进垂体分泌③________,进而使甲状腺分泌②(甲状腺激素)增多;同时,下丘脑还可通过________调节支配肾上腺分泌相关激素,这两种调节途径共同维持体温相对稳定。
(3)人体饥饿时,C中________细胞分泌的胰高血糖素增多,以升高血糖;该激素与肾上腺髓质分泌的________在调节血糖方面表现为协同关系。
(4)正常机体中,②的含量升高到一定水平时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,这种调控机制称为________调节,该机制的意义是_________。
21. 山东荣成是我国北方重要的海洋养殖基地,近年来当地推广“龙须菜—皱纹盘鲍—海参”立体生态养殖模式:表层海域养殖大型食用藻类龙须菜,中层吊绳养殖滤食浮游动物及小型有机碎屑的皱纹盘鲍,底层投放滤食海底有机碎屑的海参,全程无需人工投喂饵料。该模式既提高了养殖收益,又降低了海域污染风险。回答下列问题:
(1)该立体养殖海域可视为一个小型生态系统,流入该生态系统的能量主要是________;从群落空间结构角度分析,这种养殖模式充分利用了群落的________结构,其意义是________。
(2)立体养殖模式在有效改善海域生态环境的同时,还可产出优质水产品,这体现了生物多样性的_________价值。
(3)养殖一段时间后,监测发现该海域海水的总氮、总磷含量显著下降,赤潮发生频率大幅降低。从物质循环角度分析,龙须菜在其中发挥的关键作用是________。若养殖的龙须菜密度过高,会导致皱纹盘鲍生长缓慢甚至减产,从种间关系及环境因素角度分析,最可能的原因是________。
(4)设计该生态系统时各组分间要有适当的比例、有序的结构,这主要体现了生态工程的________原理。
22. 研究人员将人胰岛素基因(hINS)转入山羊体内,以获得动物乳腺生物反应器。下图所示为hINS基因的部分序列和构建基因表达载体所需质粒的结构。EcoR V、XbaⅠ为两种识别序列不同的限制酶,箭头所指为它们在质粒上的切点。回答下列问题:
(1)获得基因工程所用的hINS基因,需先从胰岛B细胞的细胞质中获得________,经逆转录获得cDNA,再利用PCR技术扩增胰岛素基因,扩增hINS基因的前提是________,以便合成引物,扩增时,用________的方法使DNA变性。
(2)hINS基因转录的模板是________(填“a”或“b”)链。在扩增hINS基因时,应在引物的________(填“3'”或“5'”)端添加限制酶识别序列,其中基因上游添加________酶的识别序列。在保证质粒结构完整性的前提下,为使HSA基因能在乳腺细胞中表达,应将该基因与________的基因的启动子重组在一起。
(3)利用山羊乳腺生物反应器来生产胰岛素时,要将基因表达载体导入山羊的________(填“受精卵”或“乳腺细胞”)中。
(4)有人尝试让水稻细胞产生胰岛素,在用农杆菌Ti质粒构建基因表达载体时,应将hINS基因插入________片段中,该片段的作用是_________。检测水稻胚乳细胞中胰岛素基因是否成功表达可采用的方法是________。
23. 雄性不育是水稻育种过程中的重要性状,A基因和B基因都是受到光周期影响从而调控雄性育性的有关基因,研究发现,A基因和B基因均与花药发育过程中将糖由叶片运往花药有关,且各自独立发挥作用,而a基因和b基因无此功能。长日照和短日照条件下的野生型和两个隐性突变体(aa突变体、bb突变体)的花粉存活情况分别如图1、图2所示。不考虑突变和染色体互换,回答下列问题:
(1)水稻雄性不育这一表型由________决定,不育株在杂交操作过程中的优势是________。
(2)由图可知,aa突变体在________条件下花粉育性下降50%,bb突变体在________条件下花粉育性丧失。进一步推测,水稻的________基因只在长日照条件下表达,而________基因在短日照条件下表达量为长日照条件下的2倍,基因表达产物可以维持花粉存活。
(3)短日照条件下,将bb突变体作为________(填“父本”或“母本”)与野生型杂交后得F1,在长、短日照两种条件下F1的花粉育性表现________(填“相同”或“不同”)。
(4)若(2)的推测正确,将aa突变体和bb突变体杂交得F1,F1在短日照条件下自交获得F2,统计长日照条件下F2花粉育性情况。
①若A/a和B/b位于1对同源染色体上,F2的表型及比例是________;
②若A/a和B/b位于2对同源染色体上,F2的表型及比例是_________;用上述实验方法________(填“能”或“不能”)确定A和B的位置关系。
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琢名小渔名校联考2026届高三年级中期调研检测
生物
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。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。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 下列物质分子结构中含有肽键的是( )
A. 维生素D B. 纤维素 C. RNA D. 胰岛素
【答案】D
【解析】
【详解】分子结构中含有肽键的物质为蛋白质,选项中只有胰岛素的化学本质为蛋白质,D正确,ABC错误。
故选D。
2. 东北冻梨是冬季颇具代表性的特色美食,通常以新鲜秋梨为原料经冷冻处理后制成。在解冻过程中,冻梨会逐渐出现水分渗出的情况,最终果肉变得柔软且颜色发黑。下列说法正确的是( )
A. 秋梨在冷冻过程中,细胞内的部分结合水会转化为自由水
B. 解冻后水分渗出的过程不需要水通道蛋白的协助
C. 秋梨在冷冻过程中,细胞内的有机物分解会加快
D. 果肉变软是因为细胞膜的流动性造成的
【答案】B
【解析】
【详解】A、在冷冻过程中,自由水会结冰形成冰晶,导致细胞结构破坏,但结合水仍与蛋白质等物质结合,并未转化为自由水,A错误;
B、解冻时,细胞膜因冰晶破坏而失去选择透过性,水分通过自由扩散进出细胞,不需要水通道蛋白的协助,B正确;
C、冷冻时低温会抑制酶活性,细胞内的有机物分解速率减慢,而非加快,C错误;
D、果肉变软是因细胞膜和细胞壁结构被破坏,内容物外流,D错误。
故选B。
3. 线粒体相关内质网膜(MAMs)是内质网与线粒体之间的特殊膜接触位点。Ca2+可经MAMs结构从内质网向线粒体运输并传递信号,从而维持线粒体功能稳定。下列叙述错误的是( )
A. 家兔的成熟红细胞中不具备MAMs结构
B. MAMs结构的存在有利于葡萄糖在线粒体中彻底分解
C. Ca2+信号障碍可能会影响有氧呼吸第二、三阶段
D. 若MAMs结构受损,将导致细胞代谢变慢
【答案】B
【解析】
【详解】A、家兔成熟红细胞无细胞核和细胞器(如线粒体、内质网),因此不具备MAMs结构,A正确;
B、葡萄糖的彻底分解需先在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体进一步氧化,线粒体中不直接分解葡萄糖,B错误;
C、有氧呼吸第二(丙酮酸分解)、三阶段(电子传递链)均在线粒体进行,Ca²+信号障碍可能影响线粒体功能,从而干扰这两个阶段,C正确;
D、MAMs受损会导致线粒体功能异常,ATP合成减少,细胞代谢速率降低,D正确。
故选B。
4. 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是结肠癌发生的简化模型。下列相关叙述正确的是( )
A. 癌细胞的分裂速率高于正常细胞,从而导致癌细胞容易扩散
B. 原癌基因与抑癌基因互为一对等位基因
C. 抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
D. 常用显微镜观察细胞膜上的糖蛋白是否减少来辅助判断细胞是否发生癌变
【答案】C
【解析】
【详解】A、癌细胞容易扩散的原因是癌细胞膜上的糖蛋白含量减少,A错误;
B、正常的原癌基因和抑癌基因为非等位基因,B错误;
C、抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,从而阻止细胞异常增殖,C正确;
D、细胞膜上的糖蛋白是否减少,显微镜很难直接观察到,一般不能用来辅助判断细胞是否发生癌变,D错误。
故选C。
5. 移码突变是指基因中因碱基对的缺失或增添(非3的倍数),导致mRNA阅读框架发生改变,使突变位点下游的氨基酸序列完全改变的基因突变类型。下列叙述错误的是( )
A. 移码突变可能导致基因表达的肽链合成提前终止
B. 移码突变会改变基因中碱基对的排列顺序
C. 移码突变会使染色体上基因的数目发生改变
D. 移码突变可能对生物体的表型产生显著影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、移码突变可能使mRNA提前出现终止密码子,导致肽链提前终止(如原本编码氨基酸的密码子变为终止密码子 UAA),A 正确;
B、移码突变的本质是碱基对的缺失或增添,直接改变了基因中碱基对的排列顺序,B正确;
C、移码突变属于基因突变,基因突变是基因内部碱基对的改变,不会导致染色体上基因的数目发生变化(基因数目改变属于染色体变异),C错误;
D、移码突变会使下游氨基酸序列完全改变,可能导致蛋白质结构和功能异常,进而对生物体的表型产生显著影响(如某些遗传病),D正确。
故选C
6. 中国林蛙主要分布于温带湿润地区,而东北林蛙能适应寒带气候。下列关于这两种林蛙的叙述,正确的是( )
A. 中国林蛙和东北林蛙适应不同气候是长期自然选择的结果
B. 一个东北林蛙种群中所有个体含有的全部基因构成一个基因组
C. 若两种林蛙之间能够杂交并产生后代,说明它们为同一物种
D. 两种林蛙形态和习性存在差异,这种差异是地理隔离造成的
【答案】A
【解析】
【详解】A、自然选择决定生物进化的方向,中国林蛙和东北林蛙适应不同气候,是长期自然选择的结果,A正确;
B、一个东北林蛙种群中所有个体含有的全部基因构成一个基因库,B错误;
C、若两种林蛙之间能够杂交并产生可育后代,才能说明它们为同一物种,C错误;
D、两种林蛙形态和习性的差异,这种差异是地理隔离、变异和选择共同作用造成的,D错误。
故选A。
7. 下列关于人体内分泌系统的叙述错误的是( )
A. 内分泌腺的分泌活动不受中枢神经系统的调节
B. 小肠分泌的促胰液素随体液运输,促进胰腺分泌胰液
C. 一种内分泌腺可分泌多种激素,一种激素可作用于多种靶器官
D. 内分泌系统分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节
【答案】A
【解析】
【详解】A、内分泌腺的分泌活动通常受中枢神经系统调节,如下丘脑通过释放激素调控垂体,进而影响其他内分泌腺,A错误;
B、促胰液素由小肠黏膜的内分泌细胞分泌,随体液运输,促进胰腺分泌胰液,B正确;
C、一种内分泌腺可分泌多种激素,如肾上腺可分泌肾上腺素、糖皮质激素等。一种激素可作用于多个靶器官,如甲状腺激素可作用于下丘脑和垂体,C正确;
D、分级调节(如下丘脑-垂体-靶腺体)可放大激素效应,并通过反馈调节维持稳态,D正确。
故选A。
8. “热射病”即重症中暑,是指高温引起人体核心温度迅速升高,超过40℃,机体出现脱水现象,且引发多器官和系统的损伤。下列叙述错误的是( )
A. 出现热射病表明人体维持内环境稳态的调节能力存在一定限度
B. 若患者体温维持在40℃,此时机体产热量大于散热量
C. 热射病患者由于体温过高,会导致细胞内酶活性降低,机体代谢紊乱
D. 高温环境下工作时,预防热射病的有效措施是及时降温和补水
【答案】B
【解析】
【详解】A、内环境稳态的调节能力有一定限度,当外界环境剧烈变化超过调节能力时,稳态会被破坏,热射病即属于此类情况,A正确;
B、患者体温维持在40℃,此时其机体产热量等于散热量,若产热量大于散热量,体温会继续升高,而不是维持在40℃,B错误;
C、热射病患者由于体温过高,高温会破坏酶的空间结构,会导致细胞内酶活性降低,机体代谢紊乱,C正确;
D、高温会导致人体核心温度迅速升高,超过40℃会引发多器官和系统的损伤,及时降温能减少高温对身体的伤害,同时,机体出现脱水现象,补水可以维持正常的生理功能,D正确。
故选B。
9. 如图表示某人工松林中,林下几种草本植物(狗尾草、紫花地丁、蒲公英)的种群密度随林木郁闭度变化的调查数据。下列相关分析判断错误的是( )
A. 林木郁闭度较大时,调查林下草本植物种群密度的样方面积可适当扩大
B. 随着林木郁闭度的增大,林下草本植物的种群密度都会随之变小
C. 该人工松林中,影响植物垂直分层的主要非生物因素是光照
D. 郁闭度为0.8时,适当砍伐一些松树,该生态系统抵抗外界干扰的能力可能会提高
【答案】B
【解析】
【详解】A、林木郁闭度较大时,林下草本植物种群密度则较小,此时可以适当扩大样方面积,A正确;
B、林木郁闭度越大,随林木郁闭度增大,狗尾草、紫花地丁的种群密度越小,但蒲公英的种群密度先增大后减小,B错误;
C、对于植物来讲,阳光对植物生理和分布起决定性的作用,因此影响森林中植物垂直分层现象的主要因素是光照,C正确;
D、郁闭度为0.8时,林下植物的种群密度很小,适当砍伐一些松树,可以降低林木的郁闭度,增加林下植物的种群密度,该生态系统抵抗外界干扰的能力可能会提高,D正确。
故选B。
10. 在森林群落的生态学研究中,研究人员通过移除特定树种观察群落变化,以探究不同生物的种间关系及生态系统功能。下列叙述错误的是( )
A. 物种去除实验通过人为减少某一物种研究其作用,运用了自变量控制的“减法原理”
B. 同一树种在不同森林群落中可能占据不同生态位,去除后对生态系统功能的影响可能不同
C. 通常营养结构越复杂森林,去除某一树种后,其他物种更易填补其生态位,对生态系统影响较小
D. 若去除M物种后,N物种的种群数量明显衰退,可判定二者为互利共生关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、物种去除实验通过人为移除某一物种(减少自变量)观察结果,符合“减法原理”的实验设计逻辑,A正确;
B、同一树种在不同群落中与其他物种的相互作用可能不同(即生态位差异),因此去除后对生态系统功能的影响程度可能不同,B正确;
C、营养结构复杂的群落物种丰富度高,物种间替代能力强,去除某一树种后,其他物种更易填补其生态位,对生态系统的影响较小,C正确;
D、去除M物种后,N物种的种群数量明显衰退,可能是由于二者为互利共生关系,也可能是其他原因造成的,D错误。
故选D。
11. 为改善富营养化水体生态,治理人员采用“生态牧养箱”技术养鱼:将鱼与沉水植物分隔于箱内外,通过动态调整箱的位置,精准控制鱼对沉水植物的摄食。下列叙述错误的是( )
A. 通过“生态牧养箱”技术养鱼治理富营养化水体,可以提高生态系统抵抗力稳定性
B. 该技术解决人工收割沉水植物不及时的问题,加快了生态系统的物质循环
C. “生态牧养箱”技术养鱼提高了沉水植物到鱼的能量传递效率
D. 沉水植物吸收污水中无机盐,能够体现生态系统的物质循环功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、通过“生态牧养箱”技术养鱼治理富营养化水体,能使生态系统的生物种类和数量更合理,营养结构更复杂,可以提高生态系统抵抗力稳定性,A正确;
B、该技术解决人工收割沉水植物不及时的问题,让沉水植物的物质能更及时地通过鱼等生物进行传递,加快了生态系统的物质循环,B正确;
C、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,“生态牧养箱”技术养鱼只是合理利用了能量,不能提高沉水植物到鱼的能量传递效率,C错误;
D、沉水植物吸收污水中无机盐,将无机环境中的物质引入生物群落,能够体现生态系统的物质循环功能,D正确。
故选C。
12. 关于家庭利用新鲜葡萄制作果酒的过程,下列叙述正确的是( )
A. 清洗葡萄时需去除腐烂籽粒,目的是防止杂菌污染
B. 酵母菌为严格厌氧微生物,发酵全程需密封容器
C. 发酵温度应控制在30~35℃,以促进酵母菌快速繁殖
D. 可通过加入酸性重铬酸钾,观察是否变蓝判断是否产酒精
【答案】A
【解析】
【详解】A、葡萄腐烂的籽粒易滋生杂菌,去除后可避免杂菌与酵母菌竞争营养或产生有害物质,保障发酵正常进行,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧生物,发酵前期需少量通气(或容器留少量空间)让其通过有氧呼吸大量繁殖,后期才需密封创造无氧环境产酒精,并非严格厌氧且全程密封,B错误;
C、酵母菌发酵的适宜温度为18~30℃,30~35℃是醋酸菌的适宜温度,该温度会抑制酵母菌代谢,无法促进其快速繁殖,C错误;
D、酒精与酸性重铬酸钾反应的现象是溶液由橙色变为灰绿色,“变蓝”是淀粉遇碘的特征反应并非酒精检测现象,D错误。
故选A。
13. 生物学实验中不同操作依据的原理不同,下列叙述错误的是( )
A. PCR扩增DNA的原理是DNA分子复制的方式为半保留复制
B. 质壁分离原理是在低渗溶液中植物细胞因失水导致细胞壁和原生质层分离
C. 初步分离DNA与蛋白质利用了DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精的原理
D. 琼脂糖凝胶电泳利用的原理是在电场作用下,不同带电分子会发生定向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR扩增属于体外DNA复制,PCR扩增依据的是DNA半保留复制的原理,A正确;
B、洋葱表皮细胞质壁分离的原理是在高渗溶液中植物细胞因失水造成细胞壁和原生质层分离,B错误;
C、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理,可以将DNA与蛋白质初步分离,C正确;
D、电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动,利用在电场作用下,不同带电荷分子定向移动的原理进行琼脂糖凝胶电泳,D正确。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 如图,心肌细胞在静息时,NCX(Na+-Ca2+共转运蛋白)和Ca2+泵会将细胞质基质中过多的Ca2+排出细胞,以维持细胞内外正常的Ca2+浓度梯度。下列叙述错误的是( )
A. Na+依赖于Na+-K+泵运出细胞跨膜运输方式为主动运输
B. Ca2+与Ca2+通道蛋白特异性结合后可以顺浓度梯度进入细胞内
C. NCX和Ca2+泵不同的根本原因在于空间结构不同
D. Ca2+泵发生磷酸化时伴随着能量的转移和空间结构的变化
【答案】BC
【解析】
【详解】A、Na+-K+泵运输Na+时消耗ATP,且是逆浓度梯度将Na+运出细胞,符合主动运输的特点,A正确;
B、通道蛋白的作用是形成离子通道,不与离子特异性结合;Ca2+通过Ca2+通道蛋白是顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,B错误;
C、NCX(Na+-Ca2+共转运蛋白)和Ca2+泵均为蛋白质,二者不同的直接原因是空间结构不同,根本原因 是编码它们的基因不同,C错误;
D、Ca2+泵是载体蛋白,运输Ca2+时伴随ATP水解,ATP的磷酸基团转移到Ca2+泵上(使其磷酸化),此过程伴随能量转移,同时Ca2+泵的空间结构发生改变,以实现Ca2+的逆浓度运输,D正确。
故选BC。
15. 甲病为一种单基因遗传病,图1为有关甲病的一个系谱图,该家庭各成员的相关基因用特定限制酶酶切后,再经电泳分离获得的条带如图2所示,图中bp表示碱基对。下列叙述错误的是( )
A. 甲病的遗传方式为常染色体显性遗传
B. 致病基因最可能是正常基因发生碱基缺失形成的
C. Ⅰ-2与Ⅱ-4的基因型相同的概率是1/2
D. Ⅱ-4含有致病基因,该基因只来源于亲本Ⅰ-1
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、Ⅱ-3的电泳结果显示一条条带,证明在Ⅱ-3个体的相关基因上无酶切位点,即Ⅱ-3不携带致病基因,由此可知,该遗传病的遗传方式为X染色体隐性遗传,A错误;
B、Ⅱ-3的X染色体上不携带致病基因,正常基因长度为1350bp,Ⅰ-1的X染色体上有致病基因,经酶切后的DNA 片段分别为1150bp、200bp,由此可知致病基因与正常基因所含的碱基数相同,致病基因最可能是正常基因发生碱基替换形成,B错误;
C、根据电泳结果可知Ⅰ-2与Ⅱ-4的基因型相同的概率是100%,C错误;
D、父亲只能将X染色体传给女儿,但Ⅱ-4表现正常,因此Ⅱ-4的致病基因来源于其父亲Ⅰ-1,正常基因来源于母亲,D正确。
故选ABC。
16. 葡萄的果实从形成到成熟及采收后各种植物激素含量会发生变化,下列叙述错误的是( )
A. 葡萄果实从形成到成熟过程中有多种激素共同调节
B. 葡萄采摘后喷施适宜浓度脱落酸可以保鲜
C. 适时喷施适宜浓度生长素,可促进葡萄成熟
D. 生长啤酒时用赤霉素处理大麦,可促进淀粉酶的产生
【答案】BC
【解析】
【详解】A、植物的生长发育和果实成熟等过程,不是由单一激素调控的,而是由多种激素共同调节,所以葡萄果实从形成到成熟过程中有多种激素共同调节,A正确;
B、脱落酸能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还能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,喷施适宜浓度脱落酸不能起到保鲜的作用,B错误;
C、乙烯利能促进果实成熟,应用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的葡萄,可促其成熟,C错误;
D、赤霉素能促进大麦种子产生淀粉酶,所以生长啤酒时用赤霉素处理大麦,可促进淀粉酶的产生,D正确。
故选BC。
17. 近年来,云南大象发生过数次异常迁徙,可能与当地的温度异常相关。以下分析正确的是( )
A. 大象作为消费者,可以加速生态系统的物质循环
B. 气温对种群的作用强度与亚洲象的种群密度无关
C. 建立自然保护区有利于提高大象的环境容纳量
D. 大象粪便中的物质和能量可以被生产者利用
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、大象属于消费者,消费者能促进生态系统的物质循环,消费者的存在对于植物的传粉和种子的传播等也具有重要作用,A正确;
B、气温为非生物因素,其对种群的作用强度与亚洲象的种群密度无关,因而属于非密度制约因素,B正确;
C、建立自然保护区,改善了大象的生存环境,因而,提高了云南大象的环境容纳量,有利于云南大象种群数量增加,C正确;
D、大象粪便中能量可以被分解者利用,不能被生产者利用,其中的无机物可被生产者利用,D错误。
故选ABC。
18. 我国科学家通过体细胞核移植技术培育出了食蟹猴,流程图如下。下列叙述正确的是( )
A. 过程①使用的培养基为液体培养基
B. 过程②表示显微操作去核,实际上去除的是纺锤体一染色体复合物
C. 过程③激活重构胚用了物理或化学的方法
D. 需要对A猴进行同期发情处理,对B猴进行超数排卵处理
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、过程①是动物细胞培养,使用的是液体培养基,A正确;
B、过程②中通过显微操作的方法去核,卵子实际上是处于MⅡ期的次级卵母细胞,此时期的细胞中核膜和核仁已经消失,这里的“核”其实是纺锤体-染色体复合物,B正确;
C、过程③激活重构胚,常用的方法有物理方法(如电刺激)和化学方法(如乙醇、钙离子载体等处理),C正确;
D、克隆过程中需要对A猴进行超数排卵处理,对B猴进行同期发情处理,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19. 我国北方玉米产区常通过间作提升资源利用率,某科研团队设置玉米单作及玉米与不同作物间作处理,测定玉米光合生理指标,结果如下表。
组别
种植方式
叶绿素含量/
(mg·g-1)
气孔导度/
(μmol·m-2·s-1)
净光合速率/
(μmol·m-2·s-1)
①
玉米单作
2.15
0.42
23.56
②
荞麦—玉米间作
2.43
0.48
28.12
③
大豆—玉米间作
1.98
0.39
22.05
④
向日葵—玉米间作
1.67
0.31
18.34
注:气孔导度与气孔开放程度呈正相关
回答下列问题:
(1)在玉米叶肉细胞中,叶绿素分布于________(填细胞器结构),参与光合作用的________阶段,该阶段实现的能量转化是________→__________。
(2)由表可知,与①组相比,②组玉米净光合速率显著升高,直接原因是该组玉米的________和________更高。
(3)③组玉米叶绿素含量低于①组,会导致光反应产生的________减少,进而直接影响暗反应中________过程。
(4)④组玉米净光合速率最低,推测向日葵与玉米竞争________(答2点),导致玉米光合速率下降。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜上 ②. 光反应 ③. 光能 ④. ATP和NADPH中活跃的化学能
(2) ①. 叶绿素含量 ②. 气孔导度
(3) ①. ATP和NADPH ②. C3的还原 (4)无机盐、光照
【解析】
【分析】①间作种植可以充分利用两种作物之间的种间关系,提高对阳光等环境资源的利用率,从而增加产量。
②光合作用的过程包括光反应和暗反应,光反应包括水的光解,ATP和NADPH的合成;暗反应包括CO2的固定,C3的还原。光反应可以为暗反应提供还原氢和ATP。影响光合作用的环境因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
【小问1详解】
玉米的叶肉细胞中含有叶绿体,叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,与光合作用的光反应有关,此阶段能将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
据图分析可知,与①组玉米相比,②组荞麦-玉米间作同时具备较高的叶绿素含量和气孔导度,为暗反应提供了更充足的能量和原料,因此②组玉米的净光合速率显著升高。
【小问3详解】
与①组玉米相比,③组玉米叶绿素含量降低,吸收的光能较少,导致光反应中ATP和NADPH的合成速率下降含量减少,由于光反应可以为暗反应提供NADPH和ATP,进而影响暗反应中C3的还原过程。
【小问4详解】
光照和无机盐均会影响叶绿素的合成,即叶绿素含量与光照强度、无机盐含量等因素有关,如镁离子参与叶绿素的组成。与①组玉米相比,④组中的向日葵是喜光植物,会与玉米竞争无机盐、光照,导致玉米的净光合速率下降。
20. 下丘脑参与调节内环境稳态的机制如图所示,其中①~⑦表示相关激素,A、B、C表示相关结构。
回答下列问题:
(1)当人体缺水时,位于下丘脑的________感受器兴奋,引起④________(答激素名称)的释放量增多,促进肾小管和集合管对水的________,引起细胞外液渗透压降低。
(2)当气温骤降时,下丘脑分泌的①________会促进垂体分泌③________,进而使甲状腺分泌②(甲状腺激素)增多;同时,下丘脑还可通过________调节支配肾上腺分泌相关激素,这两种调节途径共同维持体温相对稳定。
(3)人体饥饿时,C中________细胞分泌的胰高血糖素增多,以升高血糖;该激素与肾上腺髓质分泌的________在调节血糖方面表现为协同关系。
(4)正常机体中,②的含量升高到一定水平时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,这种调控机制称为________调节,该机制的意义是_________。
【答案】(1) ①. 渗透压 ②. 抗利尿激素 ③. 重吸收
(2) ①. 促甲状腺激素释放激素 ②. 促甲状腺激素 ③. 神经
(3) ①. 胰岛A ②. 肾上腺素
(4) ①. (负)反馈 ②. 反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义
【解析】
【分析】抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收量,使细胞外液渗透压下降,从而维持水平衡。
【小问1详解】
当人体缺水时,位于下丘脑渗透压感受器兴奋,④抗利尿激素的释放量增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收增加,引起细胞外液渗透压降低。
【小问2详解】
当气温骤降时,下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌③促甲状腺激素,进而使甲状腺分泌②(甲状腺激素)增多;同时,下丘脑还可通过神经调节支配肾上腺分泌相关激素,这两种调节途径共同维持体温相对稳定。
【小问3详解】
人体饥饿时胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素能够升高血糖浓度,该激素与肾上腺髓质分泌的肾上腺素在调节血糖方面表现为协同关系。
【小问4详解】
在一个系统中,系统本身的某种变化结果,反过来作为调节该系统变化的因素,使系统变化出现新结果的过程,这种调节方式叫做反馈调节,正常机体②的含量升高到一定水平时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,这种调控机制称为反馈调节,该机制的意义是反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
21. 山东荣成是我国北方重要的海洋养殖基地,近年来当地推广“龙须菜—皱纹盘鲍—海参”立体生态养殖模式:表层海域养殖大型食用藻类龙须菜,中层吊绳养殖滤食浮游动物及小型有机碎屑的皱纹盘鲍,底层投放滤食海底有机碎屑的海参,全程无需人工投喂饵料。该模式既提高了养殖收益,又降低了海域污染风险。回答下列问题:
(1)该立体养殖海域可视为一个小型生态系统,流入该生态系统的能量主要是________;从群落空间结构角度分析,这种养殖模式充分利用了群落的________结构,其意义是________。
(2)立体养殖模式在有效改善海域生态环境的同时,还可产出优质水产品,这体现了生物多样性的_________价值。
(3)养殖一段时间后,监测发现该海域海水的总氮、总磷含量显著下降,赤潮发生频率大幅降低。从物质循环角度分析,龙须菜在其中发挥的关键作用是________。若养殖的龙须菜密度过高,会导致皱纹盘鲍生长缓慢甚至减产,从种间关系及环境因素角度分析,最可能的原因是________。
(4)设计该生态系统时各组分间要有适当的比例、有序的结构,这主要体现了生态工程的________原理。
【答案】(1) ①. 生产者固定的太阳能 ②. 垂直 ③. 提高空间和资源的利用率 (2)直接和间接
(3) ①. 吸收海水中的氮、磷等无机盐 ②. 龙须菜密度过高会争夺光照和无机盐,导致浮游植物生长受抑制,进而使皱纹盘鲍的食物不足 (4)整体协调
【解析】
【分析】1、垂直结构:在垂直方向上,大多数群落(陆生群落、水生群落)具有明显的分层现象,植物主要受光照、温度等的影响,动物主要受食物的影响。
2、水平结构:由于不同地区的环境条件不同,即空间的非均一性,使不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,形成了生物在水平方向上的配置状况。
【小问1详解】
该生态系统为人工养殖生态系统,全程无需人工投喂饵料,流入能量主要是龙须菜等生产者通过光合作用固定的太阳能;养殖模式分为表层(龙须菜)、中层(皱纹盘鲍)、底层(海参),属于群落的垂直结构。其核心意义是提高空间和资源的利用率,让不同生物占据不同生态位,避免资源竞争,提升养殖产量。
【小问2详解】
生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。该模式产出优质水产品(供人类食用,体现直接价值),同时改善海域生态环境、降低赤潮风险(维持生态平衡,体现间接价值)。
【小问3详解】
龙须菜是生产者,生长过程中需吸收海水中的氮、磷等无机盐作为光合作用和生长的原料,从而减少海水富营养化程度,降低赤潮发生频率。龙须菜与浮游植物存在竞争关系,密度过高会争夺光照和无机盐,导致浮游植物数量减少;而皱纹盘鲍的食物是浮游动物及小型有机碎屑,浮游植物减少会使浮游动物缺乏食物而数量下降,最终导致皱纹盘鲍食物不足,生长缓慢甚至减产。
【小问4详解】
设计时强调各组分(龙须菜、皱纹盘鲍、海参)的比例适当、结构有序,既保证养殖收益,又避免破坏海域生态环境,体现了生态工程的整体协调原理,核心是生物与环境、生物与生物之间的协调适配,避免因比例失衡导致生态系统崩溃。
22. 研究人员将人胰岛素基因(hINS)转入山羊体内,以获得动物乳腺生物反应器。下图所示为hINS基因的部分序列和构建基因表达载体所需质粒的结构。EcoR V、XbaⅠ为两种识别序列不同的限制酶,箭头所指为它们在质粒上的切点。回答下列问题:
(1)获得基因工程所用的hINS基因,需先从胰岛B细胞的细胞质中获得________,经逆转录获得cDNA,再利用PCR技术扩增胰岛素基因,扩增hINS基因的前提是________,以便合成引物,扩增时,用________的方法使DNA变性。
(2)hINS基因转录的模板是________(填“a”或“b”)链。在扩增hINS基因时,应在引物的________(填“3'”或“5'”)端添加限制酶识别序列,其中基因上游添加________酶的识别序列。在保证质粒结构完整性的前提下,为使HSA基因能在乳腺细胞中表达,应将该基因与________的基因的启动子重组在一起。
(3)利用山羊乳腺生物反应器来生产胰岛素时,要将基因表达载体导入山羊的________(填“受精卵”或“乳腺细胞”)中。
(4)有人尝试让水稻细胞产生胰岛素,在用农杆菌Ti质粒构建基因表达载体时,应将hINS基因插入________片段中,该片段的作用是_________。检测水稻胚乳细胞中胰岛素基因是否成功表达可采用的方法是________。
【答案】(1) ①. mRNA(RNA) ②. 要有一段已知目的基因(hINS基因)的核苷酸序列 ③. (高温)加热
(2) ①. b ②. 5' ③. Xba l ④. 乳腺中特异性表达
(3)受精卵 (4) ①. T-DNA ②. 可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上 ③. 抗原-抗体杂交
【解析】
【分析】基因工程的步骤包括:获取目的基因、构建基因表达载体(最核心的操作步骤)、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
hINS基因在胰岛B细胞中选择性表达,因此需先从该细胞的细胞质中获得mRNA,经逆转录获得cDNA,利用PCR技术扩增胰岛素基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物,扩增时,用(高温)加热的方法使DNA变性。
【小问2详解】
基因转录时RNA聚合酶沿着模板3'到5'方向合成RNA,因此b链是转录的模板。在扩增hINS基因时,应在两种引物的5'添加限制酶,因为DNA聚合酶只能在3端延伸子链,为使hINS基因正向插入质粒,模板链即b链的3'端应靠近启动子,因此应在基因上游添加Xba l的识别序列。为使hINS基因能在乳腺细胞中表达,应将该基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组在一起。
【小问3详解】
利用山羊乳腺生物反应器来生产胰岛素时,需要将基因表达载体导入具有全能性的细胞即山羊的受精卵中。
【小问4详解】
用农杆菌Ti质粒构建基因表达载体时,应将目的基因插入T-DNA片段内,利用Ti质粒上T-DNA的作用,可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,从而将目的基因也整合到受体细胞的染色体DNA上。检测胰岛素基因是否成功表达需采用抗原-抗体杂交的方法。
23. 雄性不育是水稻育种过程中的重要性状,A基因和B基因都是受到光周期影响从而调控雄性育性的有关基因,研究发现,A基因和B基因均与花药发育过程中将糖由叶片运往花药有关,且各自独立发挥作用,而a基因和b基因无此功能。长日照和短日照条件下的野生型和两个隐性突变体(aa突变体、bb突变体)的花粉存活情况分别如图1、图2所示。不考虑突变和染色体互换,回答下列问题:
(1)水稻雄性不育这一表型由________决定,不育株在杂交操作过程中的优势是________。
(2)由图可知,aa突变体在________条件下花粉育性下降50%,bb突变体在________条件下花粉育性丧失。进一步推测,水稻的________基因只在长日照条件下表达,而________基因在短日照条件下表达量为长日照条件下的2倍,基因表达产物可以维持花粉存活。
(3)短日照条件下,将bb突变体作为________(填“父本”或“母本”)与野生型杂交后得F1,在长、短日照两种条件下F1的花粉育性表现________(填“相同”或“不同”)。
(4)若(2)的推测正确,将aa突变体和bb突变体杂交得F1,F1在短日照条件下自交获得F2,统计长日照条件下F2花粉育性情况。
①若A/a和B/b位于1对同源染色体上,F2的表型及比例是________;
②若A/a和B/b位于2对同源染色体上,F2的表型及比例是_________;用上述实验方法________(填“能”或“不能”)确定A和B的位置关系。
【答案】(1) ①. 基因和环境 ②. 免去了去雄的麻烦,节省了人力
(2) ①. 长日照 ②. 短日照 ③. A ④. B
(3) ①. 母本 ②. 相同
(4) ①. 育性正常(100%育性):半不育(50%育性)=3:1 ②. 长日照条件下,育性正常(100%育性):半不育(50%育性):不育(0%育性)=12:3:1 ③. 能
【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】
水稻花粉育性既受光周期影响,又受到雄性育性有关基因的调控,说明水稻花粉育性这一表型由基因和环境共同决定,雄性不育水稻花粉不育,因此在杂交过程中只能作为母本,且免去了去雄的麻烦,节省了人力。
【小问2详解】
野生型的基因型为AABB,aa突变体的基因型为aaBB,bb突变体的基因型AAbb。由图1和图2可知,野生型在长日照和短日照条件下的花粉育性表现均为100%,aa突变体在长日照和短日照条件下花粉育性表现分别为50%和100%,bb突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性表现分别为100%和0%。据此推测,A基因只在长日照条件下表达,B基因在短日照条件下表达量为长日照条件下的2倍,基因表达产物可以维持花粉存活。
【小问3详解】
短日照条件下,bb突变体花粉不育,因此在杂交过程中只能作为母本。短日照条件下,bb突变体(AAbb)与野生型(AABB)杂交后得F1(AABb),在长日照和短日照条件下F1的花粉育性均完全正常,因此花粉育性表现相同。
【小问4详解】
aa突变体的基因型为aaBB,bb突变体的基因型AAbb。aa突变体和bb突变体杂交得F1,则F1的基因型为AaBb。
①若A和B位于同一对同源染色体上,则A和b连锁位于一条染色体上,a和B连锁位于另一条染色体上,在短日照条件下,F1产生的雌雄配子的比例均为Ab:aB=1:1,则F2为1AAbb:2AaBb:1aaBB。长日照条件下,F2的表型及比例为育性正常(AAbb和AaBb):半不育(aaBB)=3:1。
②若A和B分别位于两对同源染色体上,在短日照条件下,F1产生的雌雄配子的比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,则F2基因型及比例为9A-B-:3aaB-:3A-bb:laabb。长日照条件下,F2的表型及比例为育性正常(A-B-和A-bb):半不育(aaB-):不育(aabb)=12:3:1;两种位置情况下,F2的表型及比例不同,可见上述实验方法能确定A和B的位置关系。
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