精品解析:河北省沧州市八县联考2025-2026学年高三上学期期中考试生物试题
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内容正文:
沧衡名校联盟2025—2026学年高三年级期中质量检测
生物试卷
班级_____ 姓名_____
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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。
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. 支原体和流感病毒均能引发肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 这两种病原体均无细胞壁
B. 这两种病原体均含有DNA和RNA
C. 这两种病原体都属于生命系统结构层次中的最基本层次
D. 这两种病原体都利用人体肺部细胞的核糖体合成自身蛋白质
2. mRNA疫苗是将编码病原体抗原的mRNA包裹上纳米脂质体后注入人体内,并进入组织细胞中表达抗原,表达的抗原刺激机体免疫系统,从而发挥预防相应传染病的作用。下列相关叙述错误的是( )
A. mRNA的组成元素是C、H、O、N、P
B. 纳米脂质体的作用是协助mRNA进入细胞,并参与抗原的合成过程
C. 疫苗中的mRNA进入组织细胞后,会与核糖体结合进行翻译
D. mRNA疫苗主要激发机体的第三道防线发挥免疫作用
3. 图1是某种核酶(由两条部分碱基互补配对的RNA构成)催化RNA断裂反应的示意图,图2是有、无该酶时该反应过程中的能量变化。下列叙述错误的是( )
A. 核酶的基本组成单位是核糖核苷酸
B. 该酶能使磷酸二酯键断裂
C. 核酶发挥作用过程中形成的碱基对数增多
D. 图2中有核酶作用的曲线是A
4. 下表关于生物学实验的描述,错误的是( )
选项
实验名称
实验处理或实验结果
A
模拟生物体维持pH的稳定
对照组的处理为添加与血浆等量的清水
B
培养液中酵母菌种群数量的变化
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室
上,再吸取培养液,滴于盖玻片边缘
C
菊花的组织培养
脱分化阶段培养基中添加的生长素与
细胞分裂素的比值等于1,还应避光
D
DNA的粗提取与鉴定
用体积分数为95%的冷酒精除去部分蛋白质,析出DNA
A. A B. B C. C D. D
5. 玉米是雌雄同株异花植物,玉米的抗虫和不抗虫性状分别由基因B、b控制,基因型为Bb的植株中只有3/4表现为抗虫,不考虑突变和染色体互换。下列叙述错误的是( )
A. 同一株玉米的雌花和雄花中细胞的基因型相同
B. 培育抗虫玉米和不抗虫玉米杂交种子时,人工授粉后需要套袋处理来隔绝外来花粉
C. 一株抗虫植株测交,子代抗虫植株占比为3/8
D. 基因型为Bb的玉米在自然条件下种植多代后,B基因频率可能增大
6. 某种动物性别决定方式为ZW型,性状1是由一对位于常染色体上等位基因控制的不完全显性性状;性状2是由一对位于ZW染色体同源区段的等位基因控制的性状;性状3是由两对独立遗传的基因控制的性状;性状4、5是由位于一对常染色体上的两对等位基因控制的两对相对性状,不考虑突变和染色体互换。下列关于这五对性状的杂交子代表型比为“1:2:1”的表述,错误的是( )
A. 性状1的杂合子雌雄个体杂交,后代表型比为1:2:1
B. 考虑性别差异,性状2的显性个体杂交后代表型比可能为1:2:1
C. 性状3的杂合子测交后代表型比可能为1:2:1
D. 性状4、5的双杂合子雌雄个体杂交,后代表型比一定为1:2:1
7. 下图为某二倍体动物精原细胞分裂时不同时期染色体数和核DNA数目关系图。下列叙述错误的是( )
A. c、d、e、f的细胞可能均处于分裂间期
B. b、c、f的细胞中可能均含有染色单体
C. c、d、e、f、g的细胞中可能均含有同源染色体
D. a~g的细胞中只有g细胞含有4个染色体组
8. 研究表明,circRNA是细胞内的一种环状RNA,miRNA能调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如图所示。下列叙述中错误的是( )
A. circRNA的形成与发挥作用过程中涉及的碱基配对方式不完全相同
B. circRNA的每个磷酸基团均与两个核糖相连
C. 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
D. 细胞内circRNA增多,会引起P蛋白含量减少而抑制细胞凋亡
9. 下图为神经纤维上兴奋的产生和传导概念图。下列叙述正确的是( )
A. ①代表K+通过离子通道外流,依赖细胞膜的选择透过性
B. 神经纤维兴奋时,Na+内流消耗细胞呼吸产生的ATP
C. 刺激强度越大,动作电位的峰值越高
D. 神经纤维上兴奋传导方向与膜外电流方向一致
10. 数学模型是生物学研究中常用的一种方法,关于图中数学模型的叙述,错误的是( )
A. 若纵坐标为人体体温的变化,则a~b段可能正进行剧烈运动
B. 若纵坐标为细胞外液渗透压变化,则a点血液中抗利尿激素含量比b点低
C. 若纵坐标为种群的λ(增长倍数)且a=1,则b~d段种群数量不断减小
D. 若纵坐标为种群数量,则该图可表示自然界中某细菌数量达到K值后的数量变化
11. 下列有关人类疾病的叙述,正确的是( )
A. 遗传病是带有致病基因的先天性疾病
B. 免疫自稳功能异常,容易发生自身免疫病
C. 过敏反应是由组胺等免疫活性物质调节而引发的疾病
D. 大脑皮层某一区域受损,可能导致机体无法完成排尿反射
12. 红树林中生长着各种植物:抗风浪、耐贫瘠的白骨壤生长在靠海的外缘林带,红海榄生长在风浪较小的陆地边缘上。在阳光充足的上层,高大的红树会长出茂盛的枝叶,吸引多种昆虫,成为林中鸟类的食物来源,红树林底部生活着丰富的底栖动物,吸引着鹭和鹬等鸟类藏身其中。下列叙述错误的是( )
A. 题干中描述了红树林群落的水平结构和垂直结构
B. 红树林中各种鸟类生态位的分化,有利于资源的充分利用
C. 各种植物自身特点是植物和无机环境协同进化的结果
D. 红树林是一种湿地生态系统,其间接价值远大于直接价值
13. 有关泡菜的制作,下列叙述错误的是( )
A. 制作初期,坛沿水槽内出现的气泡可能来自酵母菌等微生物的有氧呼吸产物
B. 制作中期,乳酸发酵导致pH下降,可抑制杂菌生长
C. 可利用血细胞计数板对发酵过程中的各种微生物进行计数
D. 可以菌落作为观察指标,鉴定不同发酵阶段的优势菌种类型
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,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 用线粒体内调节细胞呼吸的关键因子(FGF21)刺激体外培养的成肌细胞,检测细胞内的ATP含量,结果如图1所示。FGF21调节细胞呼吸的模型如图2所示,其中ATP合酶是位于生物膜上催化ATP合成的酶。下列选项正确的是( )
A. 有氧呼吸过程中IDH能促进CO2的生成
B. 图中对照组和FGF21组ATP主要来自成肌细胞线粒体内膜
C. FGF21基因突变的患者血液中乳酸含量可能降低
D. FGF21基因突变引发的疾病可能出现肌肉收缩无力等症状
15. 杂种优势是指杂合子比纯合子具有更为优良的性状。我国科研人员利用基因编辑技术成功获得具有杂种优势的水稻新品种。该育种过程中敲除杂种水稻植株的4个相关基因,导致产生了基因型与亲本体细胞相同的配子,并且雌、雄配子受精后,雄配子中的染色体完全“自融”消失。不考虑突变,据此分析正确的是( )
A. 敲除4个基因后,阻断了减数分裂过程中着丝粒分裂
B. 该品种的减数分裂过程中同源染色体不分离
C. 该品种的自交后代有利于杂种优势的稳定遗传
D. 利用秋水仙素直接加倍该品种雌株,能获得稳定遗传的纯合子
16. 分蘖(分枝)数的适当增多能促进水稻增产。最新研究发现,微小杆菌R2567侵入水稻根系后,水稻分蘖数减少13.6%~35.2%,去除该菌后,分蘖数恢复正常。进一步研究发现,该菌分泌的环二肽cyclo能结合水稻植物激素独脚金内酯(SL)受体OsD14,触发OsD14介导的信号转导,使促进分蘖的关键蛋白OsD53降解,从而抑制分蘖芽的生长。有关叙述正确的是( )
A. SL是水稻产生的具有抑制分蘖作用的微量有机物
B. 推测水稻体内OsD53蛋白含量升高时水稻植株分蘖数降低
C. 推测水稻体内受体OsD14水平升高时水稻植株分蘖数增多
D. 抑制OsD14介导的信号转导,是促进水稻增产的一种有效措施
17. 研究人员发现在人体中约一半的免疫细胞附着在肠道,能产生人体80%的抗体。派伊尔结是小肠黏膜内的一组淋巴滤泡,由B细胞和T细胞组成,在其表面覆盖着一层微皱褶细胞,又称M细胞,它能识别胃肠道内的许多抗原,主要吞噬病毒和肠道病原菌,并将处理后的抗原呈递给免疫细胞,M细胞分泌的细胞因子白细胞介素-22,在特异性免疫中发挥着重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 机体内产生抗体的细胞是浆细胞和记忆B细胞
B. M细胞能将抗原信息呈递给辅助性T细胞
C. 白细胞介素-22、溶菌酶和抗体都属于免疫活性物质
D. 在特异性免疫中,B细胞参与体液免疫,T细胞参与细胞免疫
18. 美国白蛾对我国生态环境危害极大,科研人员对其进行观察和研究发现:①两只幼虫相遇后彼此头部翘起大约呈90度,用上下颚碰撞两次后进行打斗;②美国白蛾幼虫危害严重时能将整棵植物叶片完全吃光,然后借助吐出的丝转移至其他绿色并带有一定气味的植株继续危害;③将未交配的雌蛾放在诱捕器中,并将其悬挂于林间能诱捕许多同种雄蛾;④探究每日光照时数对滞育率影响的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
注:滞育率是描述生物发育停滞现象的一个重要指标,指种群中进入滞育状态的个体占总个体数的比例。
A. ①④分别为行为信息和物理信息对美国白蛾的影响
B. ①②都体现了生命活动的正常进行离不开信息传递
C. 利用雌蛾的信息素类似物诱捕雄蛾属于化学防治
D. 由图可知,每日光照8~14h是防治美国白蛾的有效措施
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19. 在光照条件下,当环境中CO2与O2的比例处于较低水平时,水稻内催化CO2固定的酶便会催化C5与O2结合,生成乙醇酸。乙醇酸从叶绿体运出后,经一系列代谢过程生成C3并释放出CO2,该过程称为光呼吸,如图1所示。研究人员将GLO、OXO、CAT三种酶的基因导入水稻的叶绿体中,成功构建了一条新的光呼吸支路——GOC支路,如图2所示,该支路使水稻的光合作用显著提高,但结实率下降。回答下列问题:
(1)卡尔文循环发生在叶绿体的________,所需的能量由_________(填具体物质)提供。光合产物主要以_______形式运输到植物其他部位。
(2)土壤中增施有机肥、GOC支路均能提高光合作用,结合图1和图2分析,这两种方法提高光合作用共同的原因是__________。
(3)科研人员对“GOC支路使水稻的光合作用显著提高,但结实率下降”这一现象提出假设:由于韧皮部输导组织中大量光合产物积累引起“交通堵塞”,使花药中光合产物亏缺导致育性下降,从而使结实率下降。以14CO2为光合作用的原料,设计实验判断该假说是否正确,写出实验思路__________。
(4)进一步实验发现,含有GOC支路水稻的花药中蔗糖和可溶性糖的含量高、淀粉含量低,由此可知(3)的假说________(填“正确”或“错误”)。
20. 盐分过高会导致植物根系吸水困难、离子毒害、氧化损伤,甚至破坏细胞代谢。研究发现,盐胁迫通过激活甲硫氨酸合成基因,导致甲硫氨酸积累,激活脱落酸(ABA)信号,并抑制生长素和细胞分裂素信号,增强耐盐性。回答下列问题:
(1)ABA在植物中的主要合成部位是______,其主要作用是________(写出两点)。
(2)盐胁迫下,拟南芥增强耐盐性过程中生长素和细胞分裂素、生长素和ABA的作用关系分别为________。植物耐盐能力是________(写出三点)共同作用的结果。
(3)图1、图2分别为甲硫氨酸在不同NaCl胁迫下(图中NaCl的浓度单位mM代表毫摩尔每升)对拟南芥幼苗子叶绿率(子叶变绿的相对多少)和鲜重的变化的影响。实验组别设置如下:
第1组:基本培养基
第2组:基本培养基十甲硫氨酸
第3组:基本培养基+100mMNaCl
第4组:基本培养基+100mMNaCl+甲硫氨酸
第5组:基本培养基+125mMNaCl
第6组:基本培养基+125mMNaCl+甲硫氨酸
该实验的自变量是_________。结合图1、图2分析,在盐胁迫下,甲硫氨酸使拟南芥幼苗鲜重发生变化的原因是________。
(4)此外,盐胁迫下甲硫氨酸抑制根系生长,这对于抵抗盐胁迫的意义是________。
21. 在稻田等农业生态系统中,合理密植可提高光能利用率和土地产出率,立体养殖借助水域分层或稻渔混养等模式实现生物资源的多元利用,从而提升系统的综合经济效益,具体模式如图1所示。其中水稻、杂草等生产者到植食性昆虫的能量流动过程如图2所示。回答下列问题:
(1)该生态系统的结构是指________,食用菌在该生态系统中属于________,该成分在生态系统中的作用是_________。图1中塘泥和鱼粪作为有机肥能为生产者提供________,从而促进其光合作用。
(2)图2中a属于_________的同化量,b代表________。假如生产者固定的太阳能不变,能量传递效率为10%,人类从水稻、牲畜、牛蛙、鱼获取能量的比例由4:2:1:3,调整为5:2:1:2,人可获得的能量_________(填“增多”或“减少”),理由是_________。
(3)该生态系统中构建沼气池主要遵循了生态工程的__________原理。
22. “红阳”猕猴桃口感佳、营养好,但较易患溃疡病等导致减产。将拟南芥AtMYB11基因和pCAMBIA质粒(结构如图所示,相关限制酶切序列如表所示,启动子35S可启动AtMYB11基因在猕猴桃细胞中的表达)连接,再借助农杆菌转化法转化猕猴桃细胞培育出了抗病“红阳”新品种。回答下列问题:
限制酶
序列及酶切位点
限制酶
序列及酶切位点
NcoI
Bgl
5'-CCATGG-3'5′-AGATCT—3'Ⅱ3'-GGTACC-53′-TCTAGA-5'
注:AtMYB11基因cDNA内无上述酶切序列。
(1)利用基因工程培育抗病“红阳”新品种的核心步骤是_________。借助农杆菌转化法转化猕猴桃细胞,“转化”的具体含义是________。
(2)将目的基因与pCAMBIA质粒拼接时,选用限制酶NcoI与BglⅡ双酶切比选用NcoI单酶切具有的优势是_________。获取AtMYB11基因时可先利用该基因的mRNA__________获得cDNA,再进行PCR,为了保证将目的基因顺利拼接,并使AtMYB11基因和绿色荧光蛋白基因在猕猴桃细胞中共同表达,PCR时靠近启动子35S一端的引物应添加序列为5′—_________-3'。
(3)筛选农杆菌时,培养基中除含有_________(写出四点)等基本营养物质外,还应加入______。在添加______的培养基中能存活的猕猴桃细胞中,通过进一步观察_________,作为判断AtMYB11基因是否表达的指标。
(4)已转化的猕猴桃细胞,利用_______技术可以得到抗病“红阳”新品种的植株。
23. 水稻的无香味(F)对有香味(f)为显性,抗稻瘟病(T)对不抗稻瘟病(t)为显性,两对基因独立遗传。现将有香味无抗性和无香味有抗性的纯合品系水稻杂交得F1,F1自交得F2,F2中每一植株自交所结的种子单独收获,种植后得到单一株系。回答下列问题:
(1)F3共获得_________种株系。F2中纯合有香味有抗性植株所占比例为______。F2中有香味有抗性植株自交所得后代的表型及其比例为___________。
(2)科研人员利用基因编辑技术敲除控制水稻细胞核中雄性可育关键基因M,获得雄性不育系A,再把基因M与P(使花粉失活)、R(红色荧光蛋白基因)紧密连锁构建融合基因,与Ti质粒连接构建表达载体,转入雄性不育水稻A,获得了转基因雄性可育系B。如图所示:
雄性不育系A在育种中的应用价值是________。根据转基因雄性可育系B自交后代的特点,可将其称为智能雄性可育系B,请从鉴别与育种角度分别分析“智能”的原因是________;________(写出两点)。智能雄性可育系B还能保证生物安全,防止基因的扩散,原因是________。
(3)科研人员根据水稻生长特点和杂种优势,培育出了多年生杂种优势的水稻品种PR23,该品系和一年生水稻相比,优点是________。
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生物试卷
班级_____ 姓名_____
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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。
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. 支原体和流感病毒均能引发肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 这两种病原体均无细胞壁
B. 这两种病原体均含有DNA和RNA
C. 这两种病原体都属于生命系统结构层次中的最基本层次
D. 这两种病原体都利用人体肺部细胞的核糖体合成自身蛋白质
【答案】A
【解析】
【详解】A、支原体属于原核生物,其细胞结构不含细胞壁;流感病毒无细胞结构,自然也无细胞壁,A正确;
B、支原体含有DNA和RNA,但流感病毒仅含RNA,不含DNA,B错误;
C、生命系统的最基本层次是细胞层次,支原体为单细胞生物,属于该层次,但病毒不属于生命系统的任何层次,C错误;
D、支原体自身含有核糖体,可自主合成蛋白质,流感病毒无核糖体,需利用宿主细胞的核糖体,D错误。
故选A。
2. mRNA疫苗是将编码病原体抗原的mRNA包裹上纳米脂质体后注入人体内,并进入组织细胞中表达抗原,表达的抗原刺激机体免疫系统,从而发挥预防相应传染病的作用。下列相关叙述错误的是( )
A. mRNA的组成元素是C、H、O、N、P
B. 纳米脂质体的作用是协助mRNA进入细胞,并参与抗原的合成过程
C. 疫苗中的mRNA进入组织细胞后,会与核糖体结合进行翻译
D. mRNA疫苗主要激发机体的第三道防线发挥免疫作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、mRNA由核糖核苷酸组成,每个核苷酸含C、H、O、N、P元素,A正确;
B、纳米脂质体仅作为载体协助mRNA进入细胞,而抗原的合成由宿主细胞的核糖体完成,脂质体不参与此过程,B错误;
C、mRNA进入细胞后需与核糖体结合,以翻译出抗原蛋白,C正确;
D、mRNA疫苗通过诱导特异性免疫(第三道防线)产生抗体和记忆细胞,D正确。
故选B。
3. 图1是某种核酶(由两条部分碱基互补配对的RNA构成)催化RNA断裂反应的示意图,图2是有、无该酶时该反应过程中的能量变化。下列叙述错误的是( )
A. 核酶的基本组成单位是核糖核苷酸
B. 该酶能使磷酸二酯键断裂
C. 核酶发挥作用过程中形成的碱基对数增多
D. 图2中有核酶作用的曲线是A
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题可知,核酶是一类具有催化功能的RNA分子,基本组成单位是核糖核苷酸,A正确;
B、该酶可将RNA分解为小片段,所以能使磷酸二酯键断裂,B正确;
C、由图1可知,核酶发挥催化作用过程中能与底物碱基互补配对,故碱基对数量增多,C正确;
D、酶能降低化学反应的活化能,所以图2中有核酶作用的曲线是B,D错误。
故选D。
4. 下表关于生物学实验的描述,错误的是( )
选项
实验名称
实验处理或实验结果
A
模拟生物体维持pH的稳定
对照组的处理为添加与血浆等量的清水
B
培养液中酵母菌种群数量的变化
先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室
上,再吸取培养液,滴于盖玻片边缘
C
菊花的组织培养
脱分化阶段培养基中添加的生长素与
细胞分裂素的比值等于1,还应避光
D
DNA的粗提取与鉴定
用体积分数为95%的冷酒精除去部分蛋白质,析出DNA
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、在模拟生物体维持pH稳定的实验中,清水组是空白对照,缓冲液组是阳性对照,血浆组是实验组,对照组的处理为添加与血浆等量的清水和缓冲液。清水用于对比显示缓冲液有缓冲作用,而缓冲液组对比显示血浆具有缓冲作用,或者说血浆中有缓冲物质,A错误;
B、酵母菌计数时,正确操作是先放置盖玻片,再滴加培养液使其自行渗入,避免气泡影响计数,后用滤纸吸去多余的培养液,B正确;
C、菊花组织培养的脱分化阶段需避光,且生长素与细胞分裂素的比值接近1时,有利于诱导愈伤组织的形成,C正确;
D、DNA粗提取时,由于DNA不溶于酒精,而蛋白质溶于酒精的原理,用95%冷酒精可降低DNA溶解度,析出DNA,同时去除部分蛋白质杂质,D正确。
故选A。
5. 玉米是雌雄同株异花植物,玉米的抗虫和不抗虫性状分别由基因B、b控制,基因型为Bb的植株中只有3/4表现为抗虫,不考虑突变和染色体互换。下列叙述错误的是( )
A. 同一株玉米的雌花和雄花中细胞的基因型相同
B. 培育抗虫玉米和不抗虫玉米杂交种子时,人工授粉后需要套袋处理来隔绝外来花粉
C. 一株抗虫植株测交,子代抗虫植株占比为3/8
D. 基因型为Bb的玉米在自然条件下种植多代后,B基因频率可能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、同一株玉米的雌花和雄花均由体细胞发育而来,基因型相同(不考虑突变),A正确;
B、玉米为雌雄同株异花,人工授粉后套袋可防止外来花粉干扰,保证杂交纯度,B正确;
C、抗虫植株测交结果取决于基因型:若为Bb,测交子代中50%为Bb(3/4抗虫),50%为bb(不抗虫),抗虫占比为1/2×3/4=3/8;但若为BB,测交子代全为Bb(3/4抗虫),抗虫占比为3/4,C错误;
D、基因型为Bb的玉米在自然条件下种植多代后,即Bb自交,子代基因型比例:BB:Bb:bb = 1:2:1,但表型抗虫比例:BB(全抗),Bb(3/4 抗虫),bb(不抗虫)。因此抗虫个体总数 = 1/4 + (1/2)×(3/4) = 1/4 + 3/8 = 5/8,不抗虫 = 3/8。自然条件下,如果抗虫有优势,B基因频率可能上升,D正确。
故选C。
6. 某种动物性别决定方式为ZW型,性状1是由一对位于常染色体上等位基因控制的不完全显性性状;性状2是由一对位于ZW染色体同源区段的等位基因控制的性状;性状3是由两对独立遗传的基因控制的性状;性状4、5是由位于一对常染色体上的两对等位基因控制的两对相对性状,不考虑突变和染色体互换。下列关于这五对性状的杂交子代表型比为“1:2:1”的表述,错误的是( )
A. 性状1的杂合子雌雄个体杂交,后代表型比为1:2:1
B. 考虑性别差异,性状2的显性个体杂交后代表型比可能为1:2:1
C. 性状3的杂合子测交后代表型比可能为1:2:1
D. 性状4、5的双杂合子雌雄个体杂交,后代表型比一定为1:2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、性状1为常染色体不完全显性,杂合子(Aa)自交后代基因型为1AA:2Aa:1aa,表型直接对应1:2:1,A正确;
B、性状2是由一对位于ZW染色体同源区段的等位基因控制的性状,若显性雄性(ZB Zb)与显性雌性(Zb WB)杂交,子代雄性显性(ZBZb)与隐性(ZbZb)各占1/2,雌性全显性(ZBWB、ZbWB)。若显性表型因性别不同而区分,总表型比可为1(雄显):2(雌显):1(雄隐),B正确;
C、性状3由两对独立基因控制,若测交后代显性基因数决定表型(如显性数0、1、2),则表型比可为1:2:1,C正确;
D、性状4、5位于同一对常染色体且无互换,双杂合子(ABab)雌雄个体杂交,后代基因型为1AABB:2ABab:1aabb,表型比为显性4和5:隐性4和5=3:1,而非1:2:1,D错误。
故选D。
7. 下图为某二倍体动物精原细胞分裂时不同时期染色体数和核DNA数目关系图。下列叙述错误的是( )
A. c、d、e、f的细胞可能均处于分裂间期
B. b、c、f的细胞中可能均含有染色单体
C. c、d、e、f、g的细胞中可能均含有同源染色体
D. a~g的细胞中只有g细胞含有4个染色体组
【答案】B
【解析】
【详解】A、d、e细胞染色体数为2n,核DNA数为2n~4n,正在进行DNA复制,c、f细胞可能分别处于间期的复制前、复制完成后,A正确;
B、b、f细胞中核DNA数是染色体数的两倍,含有染色单体;c细胞中染色体数和核DNA数相等,不含染色单体,B错误;
C、c、d、e、f、g的细胞中染色体数目没有减半,可能为有丝分裂和减数分裂I的细胞,所以可能均含有同源染色体,C正确;
D、图中只有g细胞处于有丝分裂后、末期,含有4个染色体组,D正确。
故选B。
8. 研究表明,circRNA是细胞内的一种环状RNA,miRNA能调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如图所示。下列叙述中错误的是( )
A. circRNA的形成与发挥作用过程中涉及的碱基配对方式不完全相同
B. circRNA的每个磷酸基团均与两个核糖相连
C. 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
D. 细胞内circRNA增多,会引起P蛋白含量减少而抑制细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、miRNA也是由DNA转录后加工而来,基因的转录过程的碱基互补配对形式有A-U、T-A、C-G、G-C,circRNA与miRNA的碱基互补配对形式有A-U、U-A、C-G、G-C,两者涉及的碱基配对方式不完全相同,A正确;
B、circRNA是环状RNA,每个磷酸基团均与两个核糖相连,B正确;
C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,C正确;
D、细胞内circRNA的含量增多,可与更多的miRNA结合,使miRNA更少地与P基因的mRNA结合,从而增加mRNA的翻译水平,则表达出的P蛋白增多,P蛋白具有抑制细胞凋亡,D错误。
故选D。
9. 下图为神经纤维上兴奋的产生和传导概念图。下列叙述正确的是( )
A. ①代表K+通过离子通道外流,依赖细胞膜的选择透过性
B. 神经纤维兴奋时,Na+内流消耗细胞呼吸产生的ATP
C. 刺激强度越大,动作电位的峰值越高
D. 神经纤维上兴奋传导方向与膜外电流方向一致
【答案】A
【解析】
【详解】A、静息状态下K+通过离子通道外流产生静息电位依赖细胞膜的选择透过性,A正确;
B、神经纤维兴奋时,Na+内流方式为协助扩散,不消耗能量,B错误;
B、刺激强度达到阈值后会引发动作电位,动作电位峰值不受刺激强度的影响,C错误;
D、神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向一致,D错误。
故选A。
10. 数学模型是生物学研究中常用的一种方法,关于图中数学模型的叙述,错误的是( )
A. 若纵坐标为人体体温的变化,则a~b段可能正进行剧烈运动
B. 若纵坐标为细胞外液渗透压变化,则a点血液中抗利尿激素含量比b点低
C. 若纵坐标为种群的λ(增长倍数)且a=1,则b~d段种群数量不断减小
D. 若纵坐标为种群数量,则该图可表示自然界中某细菌数量达到K值后的数量变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、若纵坐标为人体体温变化,则a~b段体温略高,可能是进行剧烈运动所致,A正确;
B、若纵坐标为细胞外液渗透压变化,b点比a点渗透压高,促进抗利尿激素的分泌,所以血液中抗利尿激素含量b点比a点增多,B正确;
C、若纵坐标为种群的λ值且a=1,则b~c段(不含c点)λ>1,种群数量不断增加,c~d段(不含c点)λ<1,种群数量不断减小,C错误;
D、若纵坐标为种群数量,则自然界中某种细菌数量达到K值后可能出现图中的变化,D正确。
故选C。
11. 下列有关人类疾病的叙述,正确的是( )
A. 遗传病是带有致病基因的先天性疾病
B. 免疫自稳功能异常,容易发生自身免疫病
C. 过敏反应是由组胺等免疫活性物质调节而引发的疾病
D. 大脑皮层某一区域受损,可能导致机体无法完成排尿反射
【答案】B
【解析】
【详解】A、遗传病是由遗传物质改变引起的疾病,但并非都带有致病基因,如染色体数目变异导致的21三体综合征,且先天性疾病不一定是遗传病,A错误;
B、免疫系统的免疫自稳功能负责清除衰老或损伤的细胞,若该功能异常,免疫系统可能攻击自身正常结构,引发自身免疫病(如类风湿性关节炎),B正确;
C、组胺不属于免疫活性物质,C错误;
D、排尿反射的低级中枢在脊髓,高级中枢在大脑皮层,大脑皮层受损会失去对排尿的自主控制(如尿失禁),但脊髓中枢仍能完成排尿反射,D错误。
故选B。
12. 红树林中生长着各种植物:抗风浪、耐贫瘠的白骨壤生长在靠海的外缘林带,红海榄生长在风浪较小的陆地边缘上。在阳光充足的上层,高大的红树会长出茂盛的枝叶,吸引多种昆虫,成为林中鸟类的食物来源,红树林底部生活着丰富的底栖动物,吸引着鹭和鹬等鸟类藏身其中。下列叙述错误的是( )
A. 题干中描述了红树林群落的水平结构和垂直结构
B. 红树林中各种鸟类生态位的分化,有利于资源的充分利用
C. 各种植物自身特点是植物和无机环境协同进化的结果
D. 红树林是一种湿地生态系统,其间接价值远大于直接价值
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干描述了白骨壤和红海榄在不同水平区域的分布(水平结构),以及红树在垂直空间的分层(垂直结构),A正确;
B、不同鸟类占据不同生态位,减少竞争,提高资源利用率,B正确;
C、协同进化包括生物与生物之间及生物与无机环境之间的共同进化。植物自身特点的形成不仅与无机环境有关,还与其他生物(如竞争、传粉等)相关,选项仅提“无机环境”表述片面,C错误;
D、红树林的间接价值(如调节生态、保护海岸)远大于直接价值(如经济用途),D正确。
故选C。
13. 有关泡菜的制作,下列叙述错误的是( )
A. 制作初期,坛沿水槽内出现的气泡可能来自酵母菌等微生物的有氧呼吸产物
B. 制作中期,乳酸发酵导致pH下降,可抑制杂菌生长
C. 可利用血细胞计数板对发酵过程中的各种微生物进行计数
D. 可以菌落作为观察指标,鉴定不同发酵阶段的优势菌种类型
【答案】C
【解析】
【详解】A、制作初期,坛内残存少量氧气,酵母菌等兼性厌氧菌可进行有氧呼吸,产生CO2,导致坛沿水槽出现气泡,A正确;
B、乳酸菌在无氧条件下大量繁殖并产生乳酸,使pH下降,抑制多数杂菌生长,B正确;
C、血细胞计数板适用于乳酸菌等较大微生物的直接计数,无法对各种类微生物进行计数,C错误;
D、不同菌种的菌落特征存在差异,可通过观察菌落判断不同阶段的优势菌种,D正确。
故选C。
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,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 用线粒体内调节细胞呼吸的关键因子(FGF21)刺激体外培养的成肌细胞,检测细胞内的ATP含量,结果如图1所示。FGF21调节细胞呼吸的模型如图2所示,其中ATP合酶是位于生物膜上催化ATP合成的酶。下列选项正确的是( )
A. 有氧呼吸过程中IDH能促进CO2的生成
B. 图中对照组和FGF21组ATP主要来自成肌细胞线粒体内膜
C. FGF21基因突变的患者血液中乳酸含量可能降低
D. FGF21基因突变引发的疾病可能出现肌肉收缩无力等症状
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、由图2可知,IDH能促进有氧呼吸第二阶段,因此能促进CO2的合成,A正确;
B、细胞有氧呼吸过程中,有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多,而第三阶段发生在线粒体内膜上,B正确;
CD、FGF21基因突变的患者有氧呼吸减慢,导致无氧呼吸增强,血液中乳酸含量可能升高,成肌细胞获得的能量减少,可能出现肌肉收缩无力等症状,C错误,D正确。
故选ABD。
15. 杂种优势是指杂合子比纯合子具有更为优良的性状。我国科研人员利用基因编辑技术成功获得具有杂种优势的水稻新品种。该育种过程中敲除杂种水稻植株的4个相关基因,导致产生了基因型与亲本体细胞相同的配子,并且雌、雄配子受精后,雄配子中的染色体完全“自融”消失。不考虑突变,据此分析正确的是( )
A. 敲除4个基因后,阻断了减数分裂过程中着丝粒分裂
B. 该品种的减数分裂过程中同源染色体不分离
C. 该品种的自交后代有利于杂种优势的稳定遗传
D. 利用秋水仙素直接加倍该品种雌株,能获得稳定遗传的纯合子
【答案】BC
【解析】
【详解】AB、该育种过程中敲除4个相关基因,导致产生了基因型与亲本杂合子的体细胞相同的配子,所以是同源染色体未分离而姐妹染色单体发生了分离,也就是着丝粒发生了分离,A错误、B正确;
C、该品种子代遗传物质只来自母方,并且和母方(杂合子)的遗传物质相同,所以有利于杂种优势的稳定遗传,C正确;
D、利用秋水仙素直接加倍该品种雌株,产生的配子是与亲代相同的杂合子,加倍后为杂合四倍体,所以不能获得稳定遗传的纯合子,D错误。
故选BC。
16. 分蘖(分枝)数的适当增多能促进水稻增产。最新研究发现,微小杆菌R2567侵入水稻根系后,水稻分蘖数减少13.6%~35.2%,去除该菌后,分蘖数恢复正常。进一步研究发现,该菌分泌的环二肽cyclo能结合水稻植物激素独脚金内酯(SL)受体OsD14,触发OsD14介导的信号转导,使促进分蘖的关键蛋白OsD53降解,从而抑制分蘖芽的生长。有关叙述正确的是( )
A. SL是水稻产生的具有抑制分蘖作用的微量有机物
B. 推测水稻体内OsD53蛋白含量升高时水稻植株分蘖数降低
C. 推测水稻体内受体OsD14水平升高时水稻植株分蘖数增多
D. 抑制OsD14介导的信号转导,是促进水稻增产的一种有效措施
【答案】AD
【解析】
【详解】A、cyclo与OsD14结合,能抑制分蘖芽的生长,说明SL具有抑制分蘖作用,且作为植物激素,是水稻产生的微量有机物,A正确;
B、由题意可知,OsD53蛋白含量升高时水稻植株的分蘖数增加,B错误;
C、根据题意,水稻体内OsD14水平升高时会使促进分蘖的关键蛋白OsD53降解加快,从而抑制分蘖芽的生长,使水稻植株的分蘖数降低,C错误;
D、抑制OsD14介导的信号转导,能抑制促进分蘖的关键蛋白OsD53的降解,从而促进分蘖芽的生长,是促进水稻增产的一种有效措施,D正确。
故选AD。
17. 研究人员发现在人体中约一半的免疫细胞附着在肠道,能产生人体80%的抗体。派伊尔结是小肠黏膜内的一组淋巴滤泡,由B细胞和T细胞组成,在其表面覆盖着一层微皱褶细胞,又称M细胞,它能识别胃肠道内的许多抗原,主要吞噬病毒和肠道病原菌,并将处理后的抗原呈递给免疫细胞,M细胞分泌的细胞因子白细胞介素-22,在特异性免疫中发挥着重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 机体内产生抗体的细胞是浆细胞和记忆B细胞
B. M细胞能将抗原信息呈递给辅助性T细胞
C. 白细胞介素-22、溶菌酶和抗体都属于免疫活性物质
D. 在特异性免疫中,B细胞参与体液免疫,T细胞参与细胞免疫
【答案】BC
【解析】
【详解】A、浆细胞是唯一能产生抗体的细胞,记忆B细胞不分泌抗体,A错误;
B、M细胞能摄取、加工处理抗原,并将抗原信息呈递给辅助性T细胞,B正确;
C、白细胞介素-22(细胞因子)、溶菌酶(杀菌物质)和抗体均属于免疫活性物质,C正确;
D、B细胞参与体液免疫,而T细胞中的辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫,D错误。
故选BC。
18. 美国白蛾对我国生态环境危害极大,科研人员对其进行观察和研究发现:①两只幼虫相遇后彼此头部翘起大约呈90度,用上下颚碰撞两次后进行打斗;②美国白蛾幼虫危害严重时能将整棵植物叶片完全吃光,然后借助吐出的丝转移至其他绿色并带有一定气味的植株继续危害;③将未交配的雌蛾放在诱捕器中,并将其悬挂于林间能诱捕许多同种雄蛾;④探究每日光照时数对滞育率影响的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
注:滞育率是描述生物发育停滞现象的一个重要指标,指种群中进入滞育状态的个体占总个体数的比例。
A. ①④分别为行为信息和物理信息对美国白蛾的影响
B. ①②都体现了生命活动的正常进行离不开信息传递
C. 利用雌蛾的信息素类似物诱捕雄蛾属于化学防治
D. 由图可知,每日光照8~14h是防治美国白蛾的有效措施
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、①中的打斗体现的是行为信息,④中的光照体现的是物理信息,A正确;
B、①种内打斗、②摄食,都体现了生命活动的正常进行离不开信息传递,B正确;
C、利用雌蛾的信息素类似物诱捕雄蛾属于生物防治,C错误;
D、由图可知,每日光照8~14h美国白蛾都停止发育,所以每日光照8~14h是防治美国白蛾的有效措施,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19. 在光照条件下,当环境中CO2与O2的比例处于较低水平时,水稻内催化CO2固定的酶便会催化C5与O2结合,生成乙醇酸。乙醇酸从叶绿体运出后,经一系列代谢过程生成C3并释放出CO2,该过程称为光呼吸,如图1所示。研究人员将GLO、OXO、CAT三种酶的基因导入水稻的叶绿体中,成功构建了一条新的光呼吸支路——GOC支路,如图2所示,该支路使水稻的光合作用显著提高,但结实率下降。回答下列问题:
(1)卡尔文循环发生在叶绿体的________,所需的能量由_________(填具体物质)提供。光合产物主要以_______形式运输到植物其他部位。
(2)土壤中增施有机肥、GOC支路均能提高光合作用,结合图1和图2分析,这两种方法提高光合作用共同的原因是__________。
(3)科研人员对“GOC支路使水稻的光合作用显著提高,但结实率下降”这一现象提出假设:由于韧皮部输导组织中大量光合产物积累引起“交通堵塞”,使花药中光合产物亏缺导致育性下降,从而使结实率下降。以14CO2为光合作用的原料,设计实验判断该假说是否正确,写出实验思路__________。
(4)进一步实验发现,含有GOC支路水稻的花药中蔗糖和可溶性糖的含量高、淀粉含量低,由此可知(3)的假说________(填“正确”或“错误”)。
【答案】(1) ①. 基质 ②. ATP、NADPH ③. 蔗糖
(2)都可以产生CO2,增大CO2/O2的值,使光呼吸减弱,C5更多参与光合作用(或提高了CO2浓度)
(3)把等数量的生长有花药的含有GOC支路的水稻(实验组)和不含GOC支路的水稻(对照组),在含有CO2的相同且适宜的环境中培养一段时间后,分别测定两组水稻韧皮部输导组织和花药中有机物的放射性(3分,每句1分)
(4)错误
【解析】
【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应。光反应的物质变化包括水的光解和ATP的合成,场所是类囊体薄膜;暗反应的物质变化包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,场所是叶绿体基质。
【小问1详解】
卡尔文循环发生在叶绿体基质中,所需能量由ATP、NADPH提供。光合产物主要以蔗糖形式运输。
【小问2详解】
土壤微生物可以把有机肥分解为无机盐和CO2,CO2/O2的值增大,使C5更多地参与光合作用,增强了光合作用,减弱光呼吸。GOC支路能提高光合作用的原因是产生的CO2多于O2,使CO2/O2的值增大,C5更多地参与光合作用。
【小问3详解】
根据假设,实验的自变量是水稻是否具有GOC支路,检测指标是韧皮部输导组织中和花药中有机物的放射性。实验思路为把等数量的生长有花药的含有GOC支路的水稻(实验组)和不含GOC支路的水稻(对照组),在含14CO2的相同且适宜的环境中培养一段时间后,分别测定两组韧皮部输导组织和花药中放射性。
【小问4详解】
进一步实验发现,含有GOC支路水稻中的花药中蔗糖和可溶性糖的含量高,说明运输途径未受阻,由此可知(3)的假说错误。
20. 盐分过高会导致植物根系吸水困难、离子毒害、氧化损伤,甚至破坏细胞代谢。研究发现,盐胁迫通过激活甲硫氨酸合成基因,导致甲硫氨酸积累,激活脱落酸(ABA)信号,并抑制生长素和细胞分裂素信号,增强耐盐性。回答下列问题:
(1)ABA在植物中的主要合成部位是______,其主要作用是________(写出两点)。
(2)盐胁迫下,拟南芥增强耐盐性过程中生长素和细胞分裂素、生长素和ABA的作用关系分别为________。植物耐盐能力是________(写出三点)共同作用的结果。
(3)图1、图2分别为甲硫氨酸在不同NaCl胁迫下(图中NaCl的浓度单位mM代表毫摩尔每升)对拟南芥幼苗子叶绿率(子叶变绿的相对多少)和鲜重的变化的影响。实验组别设置如下:
第1组:基本培养基
第2组:基本培养基十甲硫氨酸
第3组:基本培养基+100mMNaCl
第4组:基本培养基+100mMNaCl+甲硫氨酸
第5组:基本培养基+125mMNaCl
第6组:基本培养基+125mMNaCl+甲硫氨酸
该实验的自变量是_________。结合图1、图2分析,在盐胁迫下,甲硫氨酸使拟南芥幼苗鲜重发生变化的原因是________。
(4)此外,盐胁迫下甲硫氨酸抑制根系生长,这对于抵抗盐胁迫的意义是________。
【答案】(1) ①. 根冠和萎蔫的叶片 ②. 抑制细胞分裂、促进气孔关闭(或促进叶片脱落、维持种子休眠)
(2) ①. 协同、相抗衡 ②. 环境、基因和(多种)激素
(3) ①. NaCl浓度、是否添加甲硫氨酸 ②. 甲硫氨酸能增强NaCl胁迫下的子叶绿率,增强光合作用,干重增多,鲜重也随之增多
(4)减少根系对盐离子的吸收和运输(或减少根系生长的物质和能量消耗),可以将资源更多地分配到抗盐反应中
【解析】
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素,包括生长素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、赤霉素和油菜素内酯。
【小问1详解】
ABA在植物中主要合成部位是根冠和萎蔫的叶片,在幼苗阶段的主要作用是抑制细胞分裂、促进气孔关闭(或促进叶片脱落、维持种子休眠)。
【小问2详解】
由题干信息“盐胁迫通过激活甲硫氨酸合成基因,导致甲硫氨酸积累,激活脱落酸(ABA)信号,并抑制生长素和细胞分裂素信号,增强耐盐性”可知,盐胁迫下,拟南芥增强耐盐性过程中生长素和细胞分裂素的作用关系为协同,生长素和ABA的作用关系为相抗衡。根据题意,植物耐盐能力是由环境、基因和(多种)激素共同作用的结果。
【小问3详解】
该实验自变量为NaCl浓度和是否添加甲硫氨酸。鲜重增加是水和干重的总量增加,结合图1、图2分析,在盐胁迫下,甲硫氨酸使拟南芥鲜重变化的原因是甲硫氨酸能提高子叶绿率,增强光合作用,使干重增多,鲜重也随之增多。
【小问4详解】
盐胁迫下甲硫氨酸抑制根系生长,这对于抵抗盐胁迫的意义是减少根系对盐离子的吸收和运输(或减少根系生长的物质和能量消耗),可以将资源更多地分配到抗盐反应中。
21. 在稻田等农业生态系统中,合理密植可提高光能利用率和土地产出率,立体养殖借助水域分层或稻渔混养等模式实现生物资源的多元利用,从而提升系统的综合经济效益,具体模式如图1所示。其中水稻、杂草等生产者到植食性昆虫的能量流动过程如图2所示。回答下列问题:
(1)该生态系统的结构是指________,食用菌在该生态系统中属于________,该成分在生态系统中的作用是_________。图1中塘泥和鱼粪作为有机肥能为生产者提供________,从而促进其光合作用。
(2)图2中a属于_________的同化量,b代表________。假如生产者固定的太阳能不变,能量传递效率为10%,人类从水稻、牲畜、牛蛙、鱼获取能量的比例由4:2:1:3,调整为5:2:1:2,人可获得的能量_________(填“增多”或“减少”),理由是_________。
(3)该生态系统中构建沼气池主要遵循了生态工程的__________原理。
【答案】(1) ①. 生态系统的组成成分、营养结构(或食物链和食物网) ②. 分解者 ③. 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 ④. 无机盐和二氧化碳
(2) ①. 生产者 ②. 用于植食性昆虫生长、发育、繁殖的能量 ③. 增多 ④. 人类从较低营养级获得的能量占比增加,减少了流经更高营养级的能量损失
(3)循环
【解析】
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环: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素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【小问1详解】
生态系统的结构是指生态系统的组成成分、营养结构(或食物链和食物网),食用菌是营腐生生活的真菌,在该生态系统中属于分解者,能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。图1中塘泥和鱼粪作为有机肥被分解者分解后可以为生产者提供无机盐和二氧化碳,从而促进其光合作用。
【小问2详解】
图2中a属于生产者同化量的一部分,b代表用于植食性昆虫生长、发育和繁殖的能量。假如生产者固定的太阳能不变,能量传递效率为10%,人类从水稻、牲畜、牛蛙、鱼获取能量比例由4:2:1:3,调整为5:2:1:2,可获得的能量增多,理由是人类从较低营养级获得的能量占比增加,减少了流经更高营养级的能量损失。
【小问3详解】
该生态系统中建造沼气池主要遵循了生态工程的循环原理。
22. “红阳”猕猴桃口感佳、营养好,但较易患溃疡病等导致减产。将拟南芥AtMYB11基因和pCAMBIA质粒(结构如图所示,相关限制酶切序列如表所示,启动子35S可启动AtMYB11基因在猕猴桃细胞中的表达)连接,再借助农杆菌转化法转化猕猴桃细胞培育出了抗病“红阳”新品种。回答下列问题:
限制酶
序列及酶切位点
限制酶
序列及酶切位点
NcoI
Bgl
5'-CCATGG-3'5′-AGATCT—3'Ⅱ3'-GGTACC-53′-TCTAGA-5'
注:AtMYB11基因cDNA内无上述酶切序列。
(1)利用基因工程培育抗病“红阳”新品种的核心步骤是_________。借助农杆菌转化法转化猕猴桃细胞,“转化”的具体含义是________。
(2)将目的基因与pCAMBIA质粒拼接时,选用限制酶NcoI与BglⅡ双酶切比选用NcoI单酶切具有的优势是_________。获取AtMYB11基因时可先利用该基因的mRNA__________获得cDNA,再进行PCR,为了保证将目的基因顺利拼接,并使AtMYB11基因和绿色荧光蛋白基因在猕猴桃细胞中共同表达,PCR时靠近启动子35S一端的引物应添加序列为5′—_________-3'。
(3)筛选农杆菌时,培养基中除含有_________(写出四点)等基本营养物质外,还应加入______。在添加______的培养基中能存活的猕猴桃细胞中,通过进一步观察_________,作为判断AtMYB11基因是否表达的指标。
(4)已转化的猕猴桃细胞,利用_______技术可以得到抗病“红阳”新品种的植株。
【答案】(1) ①. 基因表达载体的构建 ②. 使目的基因进入受体细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
(2) ①. 避免反向连接和自身环化 ②. 反转录(或逆转录) ③. CCATGG
(3) ①. 水、无机盐、碳源、氮源 ②. 卡那霉素 ③. 潮霉素 ④. 是否发绿色荧光
(4)植物组织培养
【解析】
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。
4、目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。转化是指使目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问2详解】
选用双酶切的优势是避免反向连接和自身环化,获取AMYB11基因时可先利用该基因的mRNA反转录获得cDNA,再进行PCR,为了保证将目的基因顺利拼接,并使AtMYB11基因和绿色荧光蛋白基因在猕猴桃细胞中共同表达,靠近启动子35S一端的引物应添加NcoI的识别序列5′-CCATGG-3'。
【小问3详解】
微生物培养基中应该添加水、无机盐、碳源、氮源作为营养物质,因为质粒上含有能够在原核细胞(农杆菌)中表达的卡那霉素抗性基因,所以可添加卡那霉素作为筛选物质。质粒的T-DNA上带有真核细胞中表达的潮霉素抗性基因,所以用潮霉素选择带含T-DNA的猕猴桃细胞,绿色荧光蛋白基因与目的基因共同表达,所以用绿色荧光蛋白作为目的基因表达的标志。
【小问4详解】
因为植物细胞具有全能性,所以已转化的猕猴桃细胞用植物组织培养可以得到所需的抗病“红阳”新品种的植株。
23. 水稻的无香味(F)对有香味(f)为显性,抗稻瘟病(T)对不抗稻瘟病(t)为显性,两对基因独立遗传。现将有香味无抗性和无香味有抗性的纯合品系水稻杂交得F1,F1自交得F2,F2中每一植株自交所结的种子单独收获,种植后得到单一株系。回答下列问题:
(1)F3共获得_________种株系。F2中纯合有香味有抗性植株所占比例为______。F2中有香味有抗性植株自交所得后代的表型及其比例为___________。
(2)科研人员利用基因编辑技术敲除控制水稻细胞核中雄性可育关键基因M,获得雄性不育系A,再把基因M与P(使花粉失活)、R(红色荧光蛋白基因)紧密连锁构建融合基因,与Ti质粒连接构建表达载体,转入雄性不育水稻A,获得了转基因雄性可育系B。如图所示:
雄性不育系A在育种中的应用价值是________。根据转基因雄性可育系B自交后代的特点,可将其称为智能雄性可育系B,请从鉴别与育种角度分别分析“智能”的原因是________;________(写出两点)。智能雄性可育系B还能保证生物安全,防止基因的扩散,原因是________。
(3)科研人员根据水稻生长特点和杂种优势,培育出了多年生杂种优势的水稻品种PR23,该品系和一年生水稻相比,优点是________。
【答案】(1) ①. 9 ②. 1/16 ③. 有香味有抗性:有香味无抗性=5:1
(2) ①. 在杂交育种中作为母本,减少了去雄的麻烦 ②. 转基因雄性可育系B自交后代能通过颜色判定是转基因可育系还是不育系,红色荧光为可育系,不发荧光为不育系 ③. 通过自交既可得到转基因雄性可育系,实现转基因可育系遗传,又可以得到雄性不育系,可作为杂交育种中的母本 ④. 转入的基因不会随着花粉传播
(3)播种1次可连续收获多年,能固定杂种优势,不用年年制种,节约成本
【解析】
【分析】1、由题可知,亲本的基因型分别为fftt和FFTT,F1的基因型为FfTt,所以F1自交得F2中应有4种表现型,9种基因型,且性状分离比为9:3:3:1。
2、M基因是控制雄性可育的关键基因,去除后可导致雄性不育。将M、P、R连接在一起形成一个融合基因,即可通过是否出现红色荧光判断雄性的育性。
【小问1详解】
F3的株系类型取决于F2的基因型,所以共可获得9种株系。纯合有香味有抗性的植株的基因型为ffTT,其所占比例为1/16。F2中有香味有抗性植株基因型为ffTT(占1/3)、ffTt(占2/3),其自交所得后代的表型及其比例为有香味有抗性:有香味无抗性=5:1。
【小问2详解】
雄性不育系A在育种中的应用价值是作为母本减少了去雄的麻烦。转基因雄性可育系B自交后代中发红色荧光可育:不发荧光不育=1:1,可通过颜色判定是转基因可育系还是不育系,发红色荧光为可育系,不发荧光为不育系;通过自交既可得到转基因雄性可育系,实现转基因可育系遗传,又可以得到雄性不育系,可用于杂交育种中的母本。智能雄性可育系B还能保证转基因生物安全,原因是转入的基因不会随着花粉传播。
【小问3详解】
科研人员根据水稻生长特点和杂种优势,培育出了多年生杂种优势的水稻品种PR23,该品系和一年生水稻相比,优势是播种1次可连续收获多年,能固定杂种优势,不用年年制种,节约成本。
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