内容正文:
生物学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 某病毒的遗传物质为单链结构,且含有尿嘧啶。下列叙述正确的是( )
A. 该病毒的遗传物质中含有脱氧核糖
B. 可用含3H的胸苷对该病毒进行标记
C. 该病毒增殖所需物质全部来自宿主细胞
D. RNA酶处理会导致该病毒丧失增殖能力
【答案】D
【解析】
【详解】AB、该病毒的遗传物质是单链结构,且含有尿嘧啶,说明其遗传物质为RNA,RNA中不含脱氧核糖和胸苷,AB错误;
C、病毒增殖时,除遗传物质外,其余所有物质都由宿主细胞提供,C错误;
D、该病毒的遗传物质为RNA,经RNA酶处理后,其遗传物质会被降解,使病毒丧失增殖能力,D正确。
2. 科学家研究真核细胞内蛋白质的合成与运输过程时,发现内质网、高尔基体等膜性细胞器间可通过囊泡进行物质交换。下列叙述错误的是( )
A. 内质网膜可转化为高尔基体膜,说明二者膜成分和结构均相同
B. 溶酶体膜、内质网膜、核膜和细胞膜等共同构成了生物膜系统
C. 囊泡能将蛋白质从内质网运至高尔基体,说明生物膜参与胞内物质运输
D. 生物膜系统可将细胞分隔成不同区室,保证了生命活动高效有序地进行
【答案】A
【解析】
【详解】A、内质网膜可通过囊泡转化为高尔基体膜,仅能说明二者膜的成分和结构相似,并非完全相同,二者膜上蛋白质的种类、含量存在差异,A错误;
B、细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成生物膜系统,B正确;
C、内质网通过“出芽”形成具有单层膜结构的囊泡,由囊泡将蛋白质运至高尔基体,说明生物膜参与胞内物质运输,C正确;
D、生物膜系统将细胞分隔为不同区室,使多种化学反应同时进行互不干扰,保证细胞生命活动高效有序进行,D正确。
3. 生物兴趣小组探究温度对某酶促反应速率的影响,得到如图所示曲线。下列叙述错误的是( )
A. 温度为50~60℃时可测得该酶促反应的最大速率
B. 30℃时该酶的活性较低,但酶的空间结构未被破坏
C. 65℃时反应速率下降明显,主要是高温使酶的空间结构发生了不可逆破坏
D. 若将实验中的底物更换为另一种有机物,该酶的最适温度可能会发生改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知,实验温度范围内,酶促反应速率变化呈抛物线状,在温度为50~60℃时可达到最大,A正确;
B、低温会降低分子运动频率,使酶与底物结合效率下降,从而使酶促反应速率降低,30℃低温不会破坏酶的空间结构,当温度回升后,酶活性可恢复,B正确;
C、高温会使酶变性失活,变性是不可逆的,一旦发生,酶将永久失活,故65℃时反应速率显著下降,是因为酶已部分失活,C正确;
D、不同底物可能影响反应速率或酶的专一性,但不会改变酶本身的最适温度,D错误。
4. 某种果蝇的体色由一对等位基因A/a控制,且表现出明显的性别差异。为探究其遗传规律,研究人员进行了如下杂交实验。下列叙述正确的是( )
杂交组合
子代表型及数量
黑体雌×灰体雄
雌:全为灰体(126只)
雄:全为灰体(118只)
F1雌雄互相交配
雌:灰体(64只)、黑体(61只)
雄:灰体(122只)
A. 灰体为隐性性状,基因a位于X染色体上,表现为交叉遗传
B. 控制体色的基因位于X和Y染色体的同源区段,且灰体对黑体为显性
C. 若让F2中黑体雌蝇与灰体雄蝇随机交配,后代中黑体个体的比例为1/2
D. F1雄蝇与亲本灰体雄蝇的基因型相同,可用于验证测交结果
【答案】B
【解析】
【详解】AB、亲本黑体雌×灰体雄→F1无论雌雄均为灰体→亲本为显性状,F1雌雄互相交配→F2雌性个体中灰体:黑体≈1:1,F1雄性个体中没有黑体,全为灰体→雄性Y染色体可能携带显性基因→基因A/a位于X和Y染色体的同源区域,A错误,B正确;
C、若让F2中黑体雌蝇(XaXa)与灰体雄蝇(1/2XaYA、1/2XAYA)随机交配,后代中黑体个体的比例为1/4,C错误;
D、F1雄蝇(XaYA)与亲本灰体雄蝇(XAYA)基因不同,D错误。
5. 如图为两种环状双链DNA分子复制过程示意图,①~⑥表示子链,①④⑥链的合成早于②③⑤链,箭头表示子链延伸方向,·表示复制原点。下列叙述正确的是( )
A. 图示的DNA复制均具有双向性,复制起点两侧的子链延伸方向相反
B. DNA聚合酶只能在子链5'端添加脱氧核苷酸,①④链延伸方向为5'→3'
C. 若子链②中含有碱基A,则对应mRNA上的碱基为T,体现碱基互补配对原则
D. 子链②③⑤的合成均需要DNA连接酶,原因是三者的DNA链均为不连续合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知,左图中DNA复制是双向复制,右图中DNA复制为单向复制,A错误;
B、DNA聚合酶只能在子链3'端添加脱氧核苷酸,所有子链延伸方向均为5'→3',B错误;
C、若子链②中含有碱基A,则对应模板链上碱基为T,体现碱基互补配对原则,由于无法确定转录模板链,因此对应mRNA链上碱基为A或U,C错误;
D、题干明确说明①④⑥链合成早于②③⑤链,DNA复制时,合成早的①④⑥是连续合成的前导链,不需要DNA连接酶;而②③⑤是不连续合成的后随链,先合成多个冈崎片段,需要DNA连接酶将片段连接,D正确。
6. 如图为普通小麦(6n=42),小黑麦(8n=56)的培育过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 过程①②③均需秋水仙素处理相应的二倍体幼苗
B. 杂种一和杂种三减数分裂时同源染色体联会紊乱
C. 普通小麦体细胞中含有4个物种的全套遗传物质
D. 小黑麦通过花药离体培养后获得的植株是四倍体
【答案】B
【解析】
【详解】A、杂种一为二倍体,通过过程①处理获得四倍体,需秋水仙素处理相应的二倍体幼苗,而杂种二为三倍体,杂种三为四倍体,A错误;
B、杂种一含有一粒小麦和山羊草的各一个染色体组,没有同源染色体,减数分裂时无法联会,杂种三含有普通小麦三个染色体组和黑麦的一个染色体组,减数分裂时同源染色体联会紊乱,B正确;
C、普通小麦是六倍体,体细胞中含有来自一粒小麦、山羊草、粗山羊草这3个物种的全套遗传物质,C错误;
D、小黑麦是八倍体,通过花药离体培养后获得的植株是单倍体,D错误。
7. 科研人员对生活在两种不同地形中的田鼠种群(甲、乙)进行调查,结果如图所示,①~④表示不同区域。下列叙述正确的是( )
A. 与甲种群相比,乙种群因高速公路阻隔形成了更明显的碎片化种群
B. 若高速公路两侧的田鼠无法交配,则乙种群可能正在形成地理隔离
C. 甲种群中性别比例接近1:1,可直接影响种群的出生率和死亡率
D. 自然选择直接作用于乙种群的基因型,使④区域雌性个体比例较高
【答案】A
【解析】
【详解】AC、甲种群中卵细胞个体均匀分布,无明显地理阻碍,种群内雌雄个体比例接近1:1,即性别比例接近1:1,性别比例可直接影响出生率,不影响死亡率,乙种群被高速公路分割为4个小区域,导致种群碎片化(栖息地被分为相互隔离的小种群),与甲种群相比,乙种群碎片化更明显,A正确,C错误;
B、据图可知,乙种群被高速公路分成不同区域,说明已经形成地理隔离,B错误;
D、自然选择直接作用的对象是表型(个体的形态、生理、行为特征等),使④区域雌性个体比例较高,D错误。
8. 某同学参加学校运动会3000米长跑比赛,赛前他喝了大量水以补充体液,比赛中大量出汗,比赛后又连续饮用了1500mL纯净水,随后出现手足抽搐等症状,被送往校医务室。医生初步诊断为“低钠血症”。下列叙述错误的是( )
A. 大量出汗导致无机盐丢失,只补水不补盐,会破坏内环境渗透压稳定
B. 该同学出现的症状是细胞外液渗透压下降,使细胞吸水膨胀导致的
C. 正常情况下,抗利尿激素在此过程中应持续升高,促进肾小管对水重吸收
D. 人体维持内环境稳态的能力有限,外界环境剧烈变化可能导致稳态失调
【答案】C
【解析】
【详解】A、大量出汗会同时丢失水分和无机盐(尤其是Na⁺),如果只喝纯净水不补充盐分,会导致血浆渗透压下降,破坏内环境渗透压稳定,A正确;
B、低钠血症时,细胞外液渗透压降低,水分会从细胞外液流向渗透压更高的细胞内,导致细胞吸水膨胀,影响神经、肌肉细胞的正常功能,引发手足抽搐等症状,B正确;
C、在初期因出汗失水时,细胞外液渗透压升高压,会刺激下丘脑渗透压感受器,使抗利尿激素分泌增加,减少尿量以保水;赛后大量饮用纯净水,已导致细胞外液渗透压显著下降,此时机体应抑制抗利尿激素的释放,以增加尿量排出多余水分,防止进一步稀释性低钠,C错误;
D、人体维持内环境稳态的调节能力是有限的,当外界环境变化过于剧烈(如大量出汗后大量补水),超出调节能力时,稳态就会失调,D正确。
9. 某地出现甲型流感(H1N1)聚集性疫情。科研人员采集康复期患者血液样本检测,发现所有受试者体内有甲流病毒血凝素(HA)特异性抗体,部分个体外周血中有能识别被病毒感染细胞的细胞毒性T细胞。但康复6个月后追踪调查发现,部分人员再次感染同种甲流病毒。下列叙述正确的是( )
A. 接种疫苗后轻微发热是机体启动特异性免疫的正常表现
B. 细胞毒性T细胞可使被病毒感染的靶细胞发生细胞坏死
C. 康复者内环境中的HA抗体能中和已进入靶细胞内的病毒
D. 再次感染意味着免疫失败,说明免疫保护具有一定的局限性
【答案】A
【解析】
【详解】A、接种疫苗是给机体输入灭活/减毒的抗原,会刺激机体启动特异性免疫产生记忆细胞和抗体,免疫应答过程中免疫相关物质会引起轻度发热,属于正常的生理表现,A正确;
B、细胞毒性T细胞诱导被病毒感染的靶细胞裂解死亡,属于细胞凋亡(程序性调控的细胞死亡),B错误;
C、抗体仅分布在内环境中,无法进入靶细胞内部,不能中和已经进入靶细胞的病毒,C错误;
D、部分个体康复后再次感染,多是因为抗体水平随时间下降、记忆细胞数量减少导致,不代表免疫失败,免疫仍可在感染后快速启动降低损伤,不能说再次感染就等同于免疫失败,D错误。
10. 为探究光周期对植物开花的影响,研究人员设置了以下四组处理,如表所示。最终甲组和丁组开花,乙组和丙组不开花。下列叙述错误的是( )
组别
光照/黑暗周期
特殊处理
甲组
10h光照/14h黑暗
—
乙组
16h光照/8h黑暗
—
丙组
10h光照/14h黑暗
黑暗中期用红光短暂照射
丁组
10h光照/14h黑暗
黑暗中期先红光后远红光短暂照射
A. 短日照植物实际是指“长夜植物”,关键在于连续黑暗时间是否达到临界长度
B. 光敏色素参与感知光信号,并通过影响基因表达来调控开花相关激素的合成
C. 丙组不开花是因为红光打断了连续黑暗,使植物误认为处于短夜状态,无法启动开花程序
D. 丁组开花是因为远红光照射消除了红光照射后的效应,但不足以逆转光敏色素的构型变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、据甲组和丙组可知,同样是黑暗14小时但是丙组中期被红光照射打断过所以不开花,所以短日照植物开花的关键是连续黑暗时长达到临界值,对连续黑暗的要求比光照更关键,因此短日照植物也称为“长夜植物”,A正确;
B、光敏色素是植物感知光信号的受体,接受光信号后通过信号转导影响核内基因表达,最终调控开花相关激素合成和发育过程,B正确;
C、丙组总黑暗时长为14h,但黑暗中期被红光打断,原本的长连续黑暗被分割为两个短黑暗,都达不到开花所需的临界连续黑暗长度,植物无法启动开花程序,因此不开花,C正确;
D、与丙组对比可知丁组先红光后远红光,远红光成功逆转了红光引发的光敏色素构型变化,恢复了长连续黑暗的开花效应,因此丁组开花,D错误。
11. 种群增长率由出生率和死亡率的差值决定。甲和乙两种不同物种的种群,其增长率与种群密度的变化关系如图所示。P点代表种群延续所需的最小种群数量对应的种群密度。下列叙述错误的是( )
A. 甲曲线可能代表受密度制约较强的种群
B. 乙曲线表示S形增长的种群增长率变化
C. 种内竞争对乙种群增长率的影响在种群密度超过Q后逐渐增强
D. 若乙种群为农田害虫,防治应在其种群密度达到Q之前进行
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲曲线增长速率随密度增加而快速降低,密度制约强,A正确;
B、乙种群增长率先增大后持续下降,不符合S形增长曲线,S形增长中,由于种群数量增多,环境阻力增大,增长率逐渐减小,B错误;
C、种群密度超过Q值后,乙种群增长率逐渐下降,种内竞争增强,C正确;
D、Q点是乙种群增长率最高的点,此时种群增长最快,若防治农田害虫,需要在种群密度达到Q之前进行,避免害虫种群快速增长,D正确。
12. 为研究我国北方某地区植被演替规律,科研人员对不同海拔梯度上的植物群落进行了调查。该区域自低海拔向高海拔依次分布着农田、灌木丛、针叶林和高山草甸。下列叙述错误的是( )
A. 从农田到灌木丛再到针叶林,群落垂直结构逐渐复杂化,生态位分化更明显
B. 针叶林的物种丰富度低于灌木丛,说明群落演替中物种多样性必然先升后降
C. 针叶林中的枯枝落叶会影响林下植物的定居,体现环境因素对群落构建的调控作用
D. 退耕地上发生的演替属于次生演替,其演替方向受气候、土壤及原有繁殖体的影响
【答案】B
【解析】
【详解】
A、农田具有单一作物或杂草层,垂直层次少,灌木丛有灌木层、草本层,可能还有藤本灌木,针叶林有乔木层、灌木层、草本层、苔藓层,分层清晰,因此,从农田到灌木丛再到针叶林,群落垂直结构逐渐复杂化,生态位分化更明显,A正确;
B、虽然本案例中物种丰富度呈现“灌木丛>针叶林”的趋势,但这不能推广为普遍规律,自然群落的正向演替一般向物种多样化发展,B错误;
C、枯落物厚→阻碍种子接触土壤→抑制萌发,同时可能释放化感物质或改变微环境,属于非生物环境的作用,C正确;
D、退耕地原有植被破坏但土壤保留,属于典型次生演替,演替方向受气候(如气候适宜可演替为森林群落)、土壤及原有繁殖体(影响早期物种和演替速度)的影响,D正确。
13. 某学习小组对四位同学的家庭生活方式进行了调查,并估算出他们的年人均生态足迹如下表所示。下列叙述错误的是( )
学生
饮食结构
交通方式
能源使用情况
年人均生态足迹(全球公顷)
甲
素食为主
步行、骑行
节能用电,无空调
1.8
乙
荤素均衡
公交出行
正常用电,夏季用空调
3.2
丙
高肉食比例
私家车接送
大量用电,常年开空调
5.6
丁
偶尔食用肉类
地铁、公交
使用太阳能热水器
2.4
A. 生态足迹越大,表示人类对自然资源的需求越高,对生态环境的压力越大
B. 四位学生中,丙的生活方式最不利于可持续发展,其碳足迹也相对较高
C. 大力推广乙的生活方式可以有效缓解生态赤字,避免生态足迹继续增大
D. 发展绿色能源、减少化石燃料使用、倡导低碳排放饮食有助于降低生态足迹
【答案】C
【解析】
【详解】A、生态足迹越大,占用土地越多,生态系统压力越大,A正确;
B、丙的高肉食比例、私家车、空调增加排放,碳足迹上升,B正确;
C、乙虽有公交和均衡饮食,但动物食品多和空调使用导致生态足迹偏高,与丙的生活方式相比,能一定程度上缓解生态赤字,但无法避免生态足迹继续增大,C错误;
D、绿色能源和低碳排放饮食可减少碳排放和资源消耗,是减缓生态压力的有效途径,D正确。
14. 在工业化生产青霉素的过程中,发酵工程发挥了关键作用。已知工业上生产青霉素的主要菌种是产黄青霉。下列叙述正确的是( )
A. 青霉素是产黄青霉的次级代谢产物,从发酵液中提取的青霉素不可直接用于治疗
B. 发酵罐中的培养基需要通过灼烧的方式灭菌,该方法可杀死所有微生物及其孢子
C. 产黄青霉发酵时需要持续通入无菌氧气以满足其代谢需求
D. 通过诱变育种选育高产菌株是提高青霉素产量的唯一措施
【答案】A
【解析】
【详解】A、青霉素是典型的次级代谢产物,从发酵液中分离后还需经过多步纯化工艺才能得到符合药用标准的原料药,A正确;
B、发酵罐中的培养基需经过高压蒸汽灭菌,目的是杀死所有微生物及其孢子,B错误;
C、青霉素由产黄青霉在有氧条件下合成,属于典型的好氧发酵过程。因此,在深层通气式液体发酵中必须不断通入经无菌过滤的空气,保证溶解氧含量,维持菌体正常生长和产物合成,C错误;
D、诱变育种是培育高产青霉素菌株的有效方法,但不是唯一方法,如基因工程育种,D错误。
15. 髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。如图为TREM2单克隆抗体的制备流程图。下列叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体过程中需对细胞进行至少三次筛选
B. 经步骤②诱导融合后的细胞都能分泌TREM2抗体
C. 诱导动物细胞融合不同于诱导植物细胞融合的方法是灭活病毒诱导
D. TREM2单克隆抗体具有准确识别抗原细微差异又可无限增殖的特点
【答案】C
【解析】
【详解】A、单克隆抗体制备中至少需要两次筛选:第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、诱导融合后会得到未融合细胞、同种细胞融合细胞、杂交瘤细胞等多种细胞,只有筛选后得到的特定杂交瘤细胞才能分泌TREM2抗体,B错误:
C、诱导植物原生质体融合的方法为物理法、化学法,灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,这是二者的区别,C正确;
D、无限增殖是杂交瘤细胞的特点,单克隆抗体是蛋白质,不具备增殖能力,D错误。
16. 在胚胎工程研究中,受精卵培养至囊胚后分三组处理:甲组直接移植:乙组体外暴露于生长因子液后移植:丙组在信号分子抑制剂中孵育后移植。结果甲组和乙组部分胚胎成功着床(胚胎和母体建立物质交换)并发育,丙组全部着床失败。下列叙述正确的是( )
A. 甲组结果说明胚胎着床不依赖于外界信号分子,完全自主
B. 若乙组着床率高于甲组,可能因生长因子诱导基因突变增强适应性
C. 丙组无法着床,表明信号通路正常激活是胚胎与子宫妊娠关系的前提
D. 着床仅取决于受体子宫状态,三组差异均由受体个体差异导致
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲组直接移植到母体后,胚胎仍可获得母体提供的信号分子,胚胎着床不是完全自主过程,A错误;
B、本实验中生长因子是作为信号分子调节胚胎生理活动,不是诱导基因突变增强适应性;基因突变具有低频性,不可能是乙组着床率更高的原因,B错误;
C、丙组用信号分子抑制剂处理后,全部着床失败,说明信号通路正常激活,是胚胎和母体建立妊娠关系(着床)的前提,C正确;
D、本实验三组的差异来自对胚胎的不同处理,且着床依赖胚胎和受体子宫双方的状态,不是仅由受体决定,D错误。
二、非选择题:本题共6小题,共52分。
17. 羧化体是蓝细菌和部分化能自养细菌中特有的胞内微区室,具有蛋白质外壳,可限制气体扩散,用于浓缩二氧化碳以提高光合效率。如图为蓝细菌细胞内HCO3-转运与光合作用的关联机制示意图。回答下列问题:
(1)图中HCO3-进入细胞的方式是______,判断依据是_______。
(2)若细胞外HCO3-浓度降低,CO2浓度基本不变,一段时间后细胞内光反应速率______(填“增大”或“减小”),原因是______。
(3)Rubisco是光合作用阶段的关键酶,其在羧化体中的功能是______。当高等植物叶肉细胞内CO2浓度低于O2浓度时,Rubisco会催化O2与C5结合,引发光呼吸作用。蓝细菌中的羧化体能避免光呼吸的进行,防止光合效率降低,推测羧化体避免光呼吸的机理是______。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 需要转运蛋白且消耗能量
(2) ①. 减小 ②. 细胞外HCO3-浓度降低、CO2浓度基本不变→细胞内CO2浓度降低→暗反应速率降低→暗反应为光反应提供的NADP+、ADP和Pi减少→光反应速率降低
(3) ①. 参与暗反应,催化CO2固定或催化CO2与C5生成C3 ②. 羧化体可浓缩CO2,且限制CO2扩散,使羧化体内保持较高的CO2浓度,避免Rubisco催化O2与C3结合引发光呼吸
【解析】
【小问1详解】
主动运输的定义是需要转运蛋白协助、消耗能量的跨膜运输,图示中HCO3-进入细胞符合该特点,因此为主动运输。
【小问2详解】
细胞外 HCO₃⁻浓度降低,会导致蓝细菌吸收的 HCO₃⁻减少,进而羧化体内转化生成的 CO₂减少。 CO₂不足 → 暗反应中 C₃的还原速率降低 → 消耗的ATP和NADPH减少 → 暗反应为光反应提供的ADP、Pi 和 NADP⁺减少 → 光反应的原料不足,速率降低。
【小问3详解】
Rubisco 是光合作用暗反应阶段的关键酶,它在羧化体中的功能是催化CO₂的固定(CO₂与 C₅结合生成 C₃)。 羧化体避免光呼吸的机理: 羧化体有蛋白质外壳,能限制气体扩散,把 CO₂浓缩在内部,让羧化体内始终保持高浓度的 CO₂。 这样 Rubisco 会优先催化CO₂与C₅结合(进行光合作用),而不会催化O₂与C₅结合(引发光呼吸),从而避免光呼吸降低光合效率。
18. 研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化。图a为对照组,图b和图c分别为离子通道阻断剂TTX、TEA处理组的结果。回答下列问题:
(1)图a中,内向电流的产生是由于神经纤维膜对______离子的通透性增加,导致该离子______(填“内流”或“外流”)。
(2)与图a相比,图b和图c中分别是______电流消失,说明TTX和TEA在实验中的作用是______。
(3)若实验中不慎使用了一种未知的离子通道阻断剂X,发现其处理后的电流变化与图b相似,但持续时间明显延长。初步推测,X可能不仅阻断了钠离子通道,还可能影响了钾离子通道的______,理由是______。
(4)枪乌贼的巨大神经纤维常被用作此类研究的实验材料,若以枪乌贼的巨大神经纤维为材料测定兴奋在神经纤维上的传导速度,简易实验思路为______。
【答案】(1) ①. 钠 ②. 内流
(2) ①. 内向、外向 ②. 作为离子通道阻断剂帮助研究人员区分不同离子通道介导的电流
(3) ①. 活性 ②. 图b结果表明TTX仅阻断Na+内流,而X处理后外向电流持续时间延长,可能是X在阻断Na+通道的同时,也抑制K⁺通道的活性或正常关闭,导致K+外流时间延长
(4)在枪乌贼巨大神经纤维上选择甲、乙两点。测定两点间的距离和兴奋从甲点传到乙点所需时间,分别记为s和t,兴奋在神经纤维上的传导速度为s/t
【解析】
【小问1详解】
内向电流是带正电的离子内流导致的,神经纤维受刺激产生动作电位时,膜对钠离子通透性增加,钠离子顺浓度内流,因此内向电流由钠离子内流产生。
【小问2详解】
结合题图,TTX阻断钠通道,钠离子无法内流,因此图b内向电流消失;TEA阻断钾通道,钾离子无法外流,因此图c外向电流消失,说明两种阻断剂的作用是分别阻断钠离子通道和钾离子通道。
【小问3详解】
图b结果表明TTX仅阻断Na+内流,而X处理后外向电流持续时间延长,可能是X在阻断Na+通道的同时,也抑制K+通道的活性或正常关闭,导致K+外流时间延长。
【小问4详解】
以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,在枪乌贼巨大神经纤维上选择甲、乙两点。测定两点间的距离和兴奋从甲点传到乙点所需时间,分别记为s和t,兴奋在神经纤维上的传导速度为s/t。
19. 如图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化及水层结构示意图。回答下列问题:
(1)据图可知,在斜温层,随着水深增加,温度和含氧量均呈现 ① 趋势,导致含氧量这一变化的原因是 ② 。
(2)若夏季某湖泊因异常高温导致斜温层消失,推测静水层的氧气含量可能会______(填“增加”或“减少”),原因是______。
(3)若要探究光照强度对湖泊中藻类分布的影响,可通过控制______来设置不同的光照强度梯度。实验中需保持______(答两点)等无关变量相同且适宜。
【答案】(1) ①. 下降 ②. 随着水深增加、斜温层中生物呼吸作用增强、光合作用减弱
(2) ①. 增加 ②. 表层水与深层水发生混合,补充了氧气
(3) ①. 水深(或遮光程度) ②. 温度、营养物质
【解析】
【小问1详解】
结合坐标可知,纵坐标越向下代表水深越大,温度、含氧量的横坐标均为越向右数值越大,斜温层内随水深增加,两条曲线均左偏,说明温度和含氧量均为下降趋势;光合作用能够将水和无机物转化为有机物和氧气,据此推测,含氧量下降的原因是随着水深增加、斜温层中生物呼吸作用增强、光合作用减弱。
【小问2详解】
结合题意及题图可知,斜温层因温度梯度大,水体密度差大,会阻碍上下水层对流和氧气交换,原本静水层含氧量远低于表水层,斜温层消失后,表层水与深层水发生混合,补充了氧气,因此静水层含氧量增加。
【小问3详解】
实验自变量为光照强度,可通过水深(或遮光程度)来设置不同的光照强度梯度;实验需要控制无关变量一致,常见的无关变量有温度、营养物质等。
20. 某两性花植物的野生型(AABBcc)体内含有成分R,通过人工诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果如下表。回答下列问题:
杂交编号
杂交组合
子代表型(株数)
Ⅰ
F1×甲
有R(199),无R(602)
Ⅱ
F1×乙
有R(101),无R(699)
Ⅲ
F1×丙
无R(795)
(1)突变体甲、乙、丙的出现,根本原因是野生型基因发生了______。为确定某突变体是否能稳定遗传,最简便的方法是______。
(2)与成分R合成有关的三对等位基因遵循______定律,判断依据是______。
(3)突变体甲、乙的基因型分别是______、______,突变体丙的基因型有______种。若将杂交I子代中有成分R的植株与杂交Ⅱ子代中有成分R的植株杂交,理论上其后代中有成分R的植株所占比例为______。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 让突变体自交,观察后代是否发生性状分离
(2) ①. 基因的(分离和)自由组合 ②. 杂交日子代中有R:无R=1:7,是1:1:1:1:1:1:1:1的变式
(3) ①. AAbbcc或aaBBcc ②. aabbcc ③. 4 ④. 21/32
【解析】
【小问1详解】
突变体的出现,根本原因是野生型基因发生了基因突变。要确定某突变体是否能稳定遗传,最简便的方法是让突变体自交,观察后代是否发生性状分离,稳定遗传的个体自交后代不发生性状分离,不能稳定遗传的个体自交后代会出现性状分离。
【小问2详解】
依题意可知,F1的基因型为AaBbCc,杂交Ⅱ中F1与突变体乙杂交,子代中有R:无R=1:7,是1:1:1:1:1:1:1:1的变式,说明杂交Ⅱ为测交,突变体乙的基因型为aabbcc,与成分R合成有关的三对基因的遗传遵循基因的分离和自由组合定律。
【小问3详解】
依题意可知,基因型为A_B_cc的个体有成分R,其余基因型的个体中都没有成分R。突变体甲、乙、丙均为纯合子,且都没有成分R,突变体之间相互杂交,F1均无成分R。因此突变体可能的基因型为AABBCC、AAbbCC、AAbbcc、aaBBCC、aaBBcc、aabbCC、aabbcc,由杂交Ⅰ结果可知,突变体甲的基因型为AAbbcc或aaBBcc,由杂交Ⅱ结果可知,突变体乙的基因型为aabbcc,由杂交Ⅲ结果可知,突变体丙的基因型为AABBCC、AAbbCC、aaBBCC、aabbCC,共4种。杂交Ⅰ子代中有成分R的植株:F1(AaBbCc)×甲(以aaBBcc为例,甲的基因型为AAbbcc时,两种情况下计算结果相同),有成分R的基因型为AaBcc(A概率1/2,B概率1,cc概率1/2,合计1/4),其中AaBBcc(1/2)和AaBbcc(1/2);杂交Ⅱ子代有成分R的植株:F1(AaBbCc)×乙(aabbcc),有成分R的基因型为AaBbcc(A概率1/2,B概率1/2,cc概率1/2,合计1/8);杂交后代有成分R的概率:cc(100%),仅需计算A_B_概率。Aa×Aa→A_(3/4),[(1/2)Bb×Bb→B_(1)]+[(1/2)Bb×Bb→B_(3/4)]→B_概率=(1/2)×1+(1/2)×(3/4)=7/8,故A_B_cc概率=(3/4)×(7/8)=21/32。
21. 为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与Ti质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花细胞中,以获得转基因菊花。回答下列问题:
(1)图2所示Ti质粒作为基因工程的载体,未标注出的结构元件是______,其作用是______。
(2)若仅利用EcoRI切割基因C和图2中Ti质粒,并进行重组,可能会出现______,可行的解决方案是:______。
(3)将含基因C的重组质粒导入农杆菌前常需要用______处理农杆菌,以方便重组质粒进入农杆菌。用含重组质粒的农杆菌侵染菊花愈伤组织后,通过______,可筛选出含有重组质粒的菊花细胞,后经过______技术即可获得转基因菊花。
(4)研究发现,大部分转基因菊花成功表达了基因C,花色发生了改变,少数转基因菊花在当代或子代中出现了花色性状不稳定甚至丢失的现象,可能的原因是______(答两点)。
【答案】(1) ①. 复制原点 ②. 启动自我复制,确保遗传的稳定性或作为复制起点,确保目的基因的存在与遗传等
(2) ①. 目的基因与质粒反向连接或自身环化 ②. 通过PCR技术替换基因C-端的EcoRⅠ酶识别序列,添加BamHⅠ酶识别序列,并用BamHⅠ酶和EcoRⅠ酶切割目的基因和质粒
(3) ①. Ca2+(或CaCl2) ②. 将愈伤组织转移到添加潮霉素的特定培养基上培养 ③. 植物组织培养
(4)基因C整合到染色体的位置不恰当;基因C在细胞分裂过程中发生了丢失或突变;受体细胞对导入的外源基因存在甲基化等修饰导致其失活等
【解析】
【小问1详解】
基因工程中,作为载体的质粒需具备以下基本结构:复制原点、启动子、标记基因、终止子、多个限制酶切割位点,图中未标注的结构是复制原点,其作用是启动自我复制,确保遗传的稳定性或作为复制起点,确保目的基因的存在与遗传等。
【小问2详解】
若仅用同一种限制酶(如EcoRⅠ)切割目的基因(基因C)和质粒,二者两端会产生相同的黏性末端。此时可能出现:目的基因自身环化(两端黏性末端互补连接)、目的基因与质粒反向连接(目的基因两端黏性末端可正向或反向插入质粒)、质粒自身环化(未插入目的基因的质粒重新连接)。为避免上述问题,需使目的基因和质粒酶切后产生不同的末端,常用“双酶切法”。可通过PCR技术替换基因C-端的EcoRI酶识别序列,添加另一种限制酶(如图2质粒中含有的BamHⅠ)的识别序列,用BamHⅠ和EcoRⅠ两种限制酶同时切割目的基因和质粒,使二者两端形成不同末端,从而实现定向连接,避免自身环化和反向连接。
【小问3详解】
将含基因C的重组质粒导入农杆菌之前,要先通过Ca2+处理农杆菌,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的状态,易于吸收外源DNA(重组质粒)。质粒上的“潮霉素抗性基因”为标记基因,可通过抗性筛选实现受体细胞的筛选。具体操作为:用含基因C的农杆菌侵染菊花愈伤组织(植物细胞培养常用愈伤组织作为受体),再将愈伤组织转移到添加潮霉素的培养基上培养,只有含重组质粒(携带潮霉素抗性基因)的细胞才能存活,进而通过植物组织培养技术获得转基因植株。
【小问4详解】
少数转基因菊花在当代或子代中出现了花色性状不稳定甚至丢失的现象,可能的原因有,整合位置不当;若基因C整合到染色体的异染色质区域(转录活性低)或重复序列区域,可能导致表达受抑制;基因丢失或突变;细胞分裂过程中,基因C所在的染色体片段可能丢失,或基因C发生碱基突变导致功能失活;表观修饰;受体细胞可能对导入的外源基因进行甲基化等表观修饰,导致基因沉默(无法转录)。
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生物学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 某病毒的遗传物质为单链结构,且含有尿嘧啶。下列叙述正确的是( )
A. 该病毒的遗传物质中含有脱氧核糖
B. 可用含3H的胸苷对该病毒进行标记
C. 该病毒增殖所需物质全部来自宿主细胞
D. RNA酶处理会导致该病毒丧失增殖能力
2. 科学家研究真核细胞内蛋白质的合成与运输过程时,发现内质网、高尔基体等膜性细胞器间可通过囊泡进行物质交换。下列叙述错误的是( )
A. 内质网膜可转化为高尔基体膜,说明二者膜成分和结构均相同
B. 溶酶体膜、内质网膜、核膜和细胞膜等共同构成了生物膜系统
C. 囊泡能将蛋白质从内质网运至高尔基体,说明生物膜参与胞内物质运输
D. 生物膜系统可将细胞分隔成不同区室,保证了生命活动高效有序地进行
3. 生物兴趣小组探究温度对某酶促反应速率的影响,得到如图所示曲线。下列叙述错误的是( )
A. 温度为50~60℃时可测得该酶促反应的最大速率
B. 30℃时该酶的活性较低,但酶的空间结构未被破坏
C. 65℃时反应速率下降明显,主要是高温使酶的空间结构发生了不可逆破坏
D. 若将实验中的底物更换为另一种有机物,该酶的最适温度可能会发生改变
4. 某种果蝇的体色由一对等位基因A/a控制,且表现出明显的性别差异。为探究其遗传规律,研究人员进行了如下杂交实验。下列叙述正确的是( )
杂交组合
子代表型及数量
黑体雌×灰体雄
雌:全为灰体(126只)
雄:全为灰体(118只)
F1雌雄互相交配
雌:灰体(64只)、黑体(61只)
雄:灰体(122只)
A. 灰体为隐性性状,基因a位于X染色体上,表现为交叉遗传
B. 控制体色的基因位于X和Y染色体的同源区段,且灰体对黑体为显性
C. 若让F2中黑体雌蝇与灰体雄蝇随机交配,后代中黑体个体的比例为1/2
D. F1雄蝇与亲本灰体雄蝇的基因型相同,可用于验证测交结果
5. 如图为两种环状双链DNA分子复制过程示意图,①~⑥表示子链,①④⑥链的合成早于②③⑤链,箭头表示子链延伸方向,·表示复制原点。下列叙述正确的是( )
A. 图示的DNA复制均具有双向性,复制起点两侧的子链延伸方向相反
B. DNA聚合酶只能在子链5'端添加脱氧核苷酸,①④链延伸方向为5'→3'
C. 若子链②中含有碱基A,则对应mRNA上的碱基为T,体现碱基互补配对原则
D. 子链②③⑤的合成均需要DNA连接酶,原因是三者的DNA链均为不连续合成
6. 如图为普通小麦(6n=42),小黑麦(8n=56)的培育过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 过程①②③均需秋水仙素处理相应的二倍体幼苗
B. 杂种一和杂种三减数分裂时同源染色体联会紊乱
C. 普通小麦体细胞中含有4个物种的全套遗传物质
D. 小黑麦通过花药离体培养后获得的植株是四倍体
7. 科研人员对生活在两种不同地形中的田鼠种群(甲、乙)进行调查,结果如图所示,①~④表示不同区域。下列叙述正确的是( )
A. 与甲种群相比,乙种群因高速公路阻隔形成了更明显的碎片化种群
B. 若高速公路两侧的田鼠无法交配,则乙种群可能正在形成地理隔离
C. 甲种群中性别比例接近1:1,可直接影响种群的出生率和死亡率
D. 自然选择直接作用于乙种群的基因型,使④区域雌性个体比例较高
8. 某同学参加学校运动会3000米长跑比赛,赛前他喝了大量水以补充体液,比赛中大量出汗,比赛后又连续饮用了1500mL纯净水,随后出现手足抽搐等症状,被送往校医务室。医生初步诊断为“低钠血症”。下列叙述错误的是( )
A. 大量出汗导致无机盐丢失,只补水不补盐,会破坏内环境渗透压稳定
B. 该同学出现的症状是细胞外液渗透压下降,使细胞吸水膨胀导致的
C. 正常情况下,抗利尿激素在此过程中应持续升高,促进肾小管对水重吸收
D. 人体维持内环境稳态的能力有限,外界环境剧烈变化可能导致稳态失调
9. 某地出现甲型流感(H1N1)聚集性疫情。科研人员采集康复期患者血液样本检测,发现所有受试者体内有甲流病毒血凝素(HA)特异性抗体,部分个体外周血中有能识别被病毒感染细胞的细胞毒性T细胞。但康复6个月后追踪调查发现,部分人员再次感染同种甲流病毒。下列叙述正确的是( )
A. 接种疫苗后轻微发热是机体启动特异性免疫的正常表现
B. 细胞毒性T细胞可使被病毒感染的靶细胞发生细胞坏死
C. 康复者内环境中的HA抗体能中和已进入靶细胞内的病毒
D. 再次感染意味着免疫失败,说明免疫保护具有一定的局限性
10. 为探究光周期对植物开花的影响,研究人员设置了以下四组处理,如表所示。最终甲组和丁组开花,乙组和丙组不开花。下列叙述错误的是( )
组别
光照/黑暗周期
特殊处理
甲组
10h光照/14h黑暗
—
乙组
16h光照/8h黑暗
—
丙组
10h光照/14h黑暗
黑暗中期用红光短暂照射
丁组
10h光照/14h黑暗
黑暗中期先红光后远红光短暂照射
A. 短日照植物实际是指“长夜植物”,关键在于连续黑暗时间是否达到临界长度
B. 光敏色素参与感知光信号,并通过影响基因表达来调控开花相关激素的合成
C. 丙组不开花是因为红光打断了连续黑暗,使植物误认为处于短夜状态,无法启动开花程序
D. 丁组开花是因为远红光照射消除了红光照射后的效应,但不足以逆转光敏色素的构型变化
11. 种群增长率由出生率和死亡率的差值决定。甲和乙两种不同物种的种群,其增长率与种群密度的变化关系如图所示。P点代表种群延续所需的最小种群数量对应的种群密度。下列叙述错误的是( )
A. 甲曲线可能代表受密度制约较强的种群
B. 乙曲线表示S形增长的种群增长率变化
C. 种内竞争对乙种群增长率的影响在种群密度超过Q后逐渐增强
D. 若乙种群为农田害虫,防治应在其种群密度达到Q之前进行
12. 为研究我国北方某地区植被演替规律,科研人员对不同海拔梯度上的植物群落进行了调查。该区域自低海拔向高海拔依次分布着农田、灌木丛、针叶林和高山草甸。下列叙述错误的是( )
A. 从农田到灌木丛再到针叶林,群落垂直结构逐渐复杂化,生态位分化更明显
B. 针叶林的物种丰富度低于灌木丛,说明群落演替中物种多样性必然先升后降
C. 针叶林中的枯枝落叶会影响林下植物的定居,体现环境因素对群落构建的调控作用
D. 退耕地上发生的演替属于次生演替,其演替方向受气候、土壤及原有繁殖体的影响
13. 某学习小组对四位同学的家庭生活方式进行了调查,并估算出他们的年人均生态足迹如下表所示。下列叙述错误的是( )
学生
饮食结构
交通方式
能源使用情况
年人均生态足迹(全球公顷)
甲
素食为主
步行、骑行
节能用电,无空调
1.8
乙
荤素均衡
公交出行
正常用电,夏季用空调
3.2
丙
高肉食比例
私家车接送
大量用电,常年开空调
5.6
丁
偶尔食用肉类
地铁、公交
使用太阳能热水器
2.4
A. 生态足迹越大,表示人类对自然资源的需求越高,对生态环境的压力越大
B. 四位学生中,丙的生活方式最不利于可持续发展,其碳足迹也相对较高
C. 大力推广乙的生活方式可以有效缓解生态赤字,避免生态足迹继续增大
D. 发展绿色能源、减少化石燃料使用、倡导低碳排放饮食有助于降低生态足迹
14. 在工业化生产青霉素的过程中,发酵工程发挥了关键作用。已知工业上生产青霉素的主要菌种是产黄青霉。下列叙述正确的是( )
A. 青霉素是产黄青霉的次级代谢产物,从发酵液中提取的青霉素不可直接用于治疗
B. 发酵罐中的培养基需要通过灼烧的方式灭菌,该方法可杀死所有微生物及其孢子
C. 产黄青霉发酵时需要持续通入无菌氧气以满足其代谢需求
D. 通过诱变育种选育高产菌株是提高青霉素产量的唯一措施
15. 髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。如图为TREM2单克隆抗体的制备流程图。下列叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体过程中需对细胞进行至少三次筛选
B. 经步骤②诱导融合后的细胞都能分泌TREM2抗体
C. 诱导动物细胞融合不同于诱导植物细胞融合的方法是灭活病毒诱导
D. TREM2单克隆抗体具有准确识别抗原细微差异又可无限增殖的特点
16. 在胚胎工程研究中,受精卵培养至囊胚后分三组处理:甲组直接移植:乙组体外暴露于生长因子液后移植:丙组在信号分子抑制剂中孵育后移植。结果甲组和乙组部分胚胎成功着床(胚胎和母体建立物质交换)并发育,丙组全部着床失败。下列叙述正确的是( )
A. 甲组结果说明胚胎着床不依赖于外界信号分子,完全自主
B. 若乙组着床率高于甲组,可能因生长因子诱导基因突变增强适应性
C. 丙组无法着床,表明信号通路正常激活是胚胎与子宫妊娠关系的前提
D. 着床仅取决于受体子宫状态,三组差异均由受体个体差异导致
二、非选择题:本题共6小题,共52分。
17. 羧化体是蓝细菌和部分化能自养细菌中特有的胞内微区室,具有蛋白质外壳,可限制气体扩散,用于浓缩二氧化碳以提高光合效率。如图为蓝细菌细胞内HCO3-转运与光合作用的关联机制示意图。回答下列问题:
(1)图中HCO3-进入细胞的方式是______,判断依据是_______。
(2)若细胞外HCO3-浓度降低,CO2浓度基本不变,一段时间后细胞内光反应速率______(填“增大”或“减小”),原因是______。
(3)Rubisco是光合作用阶段的关键酶,其在羧化体中的功能是______。当高等植物叶肉细胞内CO2浓度低于O2浓度时,Rubisco会催化O2与C5结合,引发光呼吸作用。蓝细菌中的羧化体能避免光呼吸的进行,防止光合效率降低,推测羧化体避免光呼吸的机理是______。
18. 研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化。图a为对照组,图b和图c分别为离子通道阻断剂TTX、TEA处理组的结果。回答下列问题:
(1)图a中,内向电流的产生是由于神经纤维膜对______离子的通透性增加,导致该离子______(填“内流”或“外流”)。
(2)与图a相比,图b和图c中分别是______电流消失,说明TTX和TEA在实验中的作用是______。
(3)若实验中不慎使用了一种未知的离子通道阻断剂X,发现其处理后的电流变化与图b相似,但持续时间明显延长。初步推测,X可能不仅阻断了钠离子通道,还可能影响了钾离子通道的______,理由是______。
(4)枪乌贼的巨大神经纤维常被用作此类研究的实验材料,若以枪乌贼的巨大神经纤维为材料测定兴奋在神经纤维上的传导速度,简易实验思路为______。
19. 如图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化及水层结构示意图。回答下列问题:
(1)据图可知,在斜温层,随着水深增加,温度和含氧量均呈现 ① 趋势,导致含氧量这一变化的原因是 ② 。
(2)若夏季某湖泊因异常高温导致斜温层消失,推测静水层的氧气含量可能会______(填“增加”或“减少”),原因是______。
(3)若要探究光照强度对湖泊中藻类分布的影响,可通过控制______来设置不同的光照强度梯度。实验中需保持______(答两点)等无关变量相同且适宜。
20. 某两性花植物的野生型(AABBcc)体内含有成分R,通过人工诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果如下表。回答下列问题:
杂交编号
杂交组合
子代表型(株数)
Ⅰ
F1×甲
有R(199),无R(602)
Ⅱ
F1×乙
有R(101),无R(699)
Ⅲ
F1×丙
无R(795)
(1)突变体甲、乙、丙的出现,根本原因是野生型基因发生了______。为确定某突变体是否能稳定遗传,最简便的方法是______。
(2)与成分R合成有关的三对等位基因遵循______定律,判断依据是______。
(3)突变体甲、乙的基因型分别是______、______,突变体丙的基因型有______种。若将杂交I子代中有成分R的植株与杂交Ⅱ子代中有成分R的植株杂交,理论上其后代中有成分R的植株所占比例为______。
21. 为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与Ti质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花细胞中,以获得转基因菊花。回答下列问题:
(1)图2所示Ti质粒作为基因工程的载体,未标注出的结构元件是______,其作用是______。
(2)若仅利用EcoRI切割基因C和图2中Ti质粒,并进行重组,可能会出现______,可行的解决方案是:______。
(3)将含基因C的重组质粒导入农杆菌前常需要用______处理农杆菌,以方便重组质粒进入农杆菌。用含重组质粒的农杆菌侵染菊花愈伤组织后,通过______,可筛选出含有重组质粒的菊花细胞,后经过______技术即可获得转基因菊花。
(4)研究发现,大部分转基因菊花成功表达了基因C,花色发生了改变,少数转基因菊花在当代或子代中出现了花色性状不稳定甚至丢失的现象,可能的原因是______(答两点)。
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