精品解析:甘肃嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年高三下学期第二次诊断生物试卷
2026-05-30
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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 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 嘉峪关市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.20 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58127265.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
嘉峪关市酒钢三中2025~2026学年第二学期第二次诊断考试
高三生物试卷
(本试卷分选择题和填空题两部分,共100分;考试时间:75分钟)
一、单项选择题(共16题,每题3分;共48分)
1. 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 可用苏丹Ⅲ染液对该野果的组织切片进行染色检测是否含有脂肪
B. 可在果汁匀浆中加入斐林试剂并水浴加热检测是否含有果糖
C. 可将双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液等量混匀后加入果汁匀浆检测是否含有蛋白质
D. 进行还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
2. 新冠肺炎是由一种RNA冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的,该病毒是通过刺突糖蛋白与人类呼吸道和肺部细胞表面的ACE2结合来识别靶细胞。下列相关说法正确的是( )
A. RNA冠状病毒中不含有DNA
B. RNA冠状病毒的遗传物质位于拟核中
C. RNA冠状病毒的基本结构单位是核糖核酸
D. 刺突糖蛋白是由RNA冠状病毒的核糖体合成的
3. 在长期农业生产实践中,我国劳动人民总结了大量经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列分析错误的是( )
A. “锄头有肥”,锄地松土增加了土地的通气量,有利于植物充分吸收土壤中的矿物质
B. “田里长杂草,庄稼长不好”说明杂草与作物竞争光照、水和无机盐等资源会导致作物生长不良
C. “谷田必须岁易”(每年轮作)可减少某种害虫的积累,降低病虫害的发生
D. “正其行,通其风”为作物提供更多的CO2,抑制其呼吸作用,减少有机物的消耗
4. 西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③
B. 图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C. 培养时若植物出现萎蔫现象,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D. 在图2中两曲线的交点时,叶肉细胞会吸收外界的CO2
5. 将与生物学有关的内容依次填入下图各框中,其中包含关系错误的选项是
框号
选项
1
2
3
4
5
A
组成细胞的化合物
有机物
无机物
水
无机盐
B
人体细胞的染色体
常染色体
性染色体
X染色体
Y染色体
C
物质跨膜运输
主动运输
被动运输
自由扩散
协助(易化)扩散
D
有丝分裂
分裂期
分裂间期
染色单体分离
同源染色体分离
A. A B. B C. C D. D
6. PGC是激活线粒体生成的转录因子。接受耐力运动训练可上调小鼠精子中“运动miRNA”含量,其在受精后会与PGC的拮抗因子NCoR1的mRNA结合,进而使子代表现出更强的运动耐力,机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 运动耐力表型在小鼠亲子代间的传递属于表观遗传
B. 亲代雄性小鼠接受耐力运动训练可降低子代NCoR1含量
C. 精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1含量
D. 运动miRNA是通过促进精子的有氧呼吸来使子代表现出更强的运动耐力
7. 基因型为AaBb的个体,两对基因独立遗传且为完全显性,分别控制一对相对性状。不考虑环境因素对表型的影响。若该个体自交,下列对后代性状分离比的推测错误的是( )
A. 若B基因纯合的个体致死,则为6:3:2:1
B. 若含基因a的雄配子成活率为50%,则为8:3:1
C. 若基因组成为AB的雄配子致死,则为5:3:3:1
D. 若基因组成为AB的配子致死,则为2:3:3:1
8. 如图为某家族的遗传系谱图,眼球震颤由基因A/a控制,杜氏肌营养不良由基因B/b控制。已知Ⅱ4不携带杜氏肌营养不良的致病基因,不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A. 眼球震颤为常染色体显性遗传病
B. Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同
C. Ⅱ3的两对基因均为杂合子,Ⅲ6的基因型不能确定
D. 若Ⅲ3与Ⅲ4婚配,生一个患病孩子的概率为7/8,故应禁止近亲结婚
9. 人喜食或厌食香椿是由基因A/a决定的,基因a是由位于11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因发生特定位点的单核苷酸多态性(SNP)变异产生的,基因型为aa的人群对香椿所散发出来的气味感到厌恶。据调查,某地区人群中a基因频率为30%。下列叙述正确的是( )
A. 人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B. a基因频率较低是因为SNP变异具有低频性
C. 一个地区的饮食习惯可使a基因发生定向变异
D. 若该区域的a基因频率发生显著改变,则该区域的种群发生进化
10. 倒伏不仅影响小麦产量、降低品质,还会增加收获难度。研究发现,在小麦抽穗期喷施人工合成的矮壮素,能影响茎秆节间长度,增加节间粗度,增强抗倒伏能力。下列相关叙述正确的是( )
A. 矮壮素是一种植物生长调节剂,作用效果稳定
B. 喷施矮壮素时只需要注意控制喷施浓度即可
C. 喷施矮壮素后会促进小麦茎秆节间细胞伸长
D. 细胞分裂素与矮壮素在影响茎秆伸长方面起到协同作用
11. 激素是调节人体生命活动的重要信号分子,如下图为下丘脑调节激素分泌的几种方式。下列相关叙述正确的是( )
A. 途径①中激素A的释放为神经—体液调节的结果、内分泌腺属于效应器
B. 途径②所示的激素B是TRH且只作用于垂体,其原因是血液的定向运输
C. 途径③所示的激素D可以是抗利尿激素,由垂体储存并释放
D. 兴奋在M处传递的特点是单向传递,由电信号转换成化学信号
12. 一个处于安静状态的人,在不同气温中皮肤血管血液的相对流量如图所示,下列分析不正确的是( )
A. 皮肤血流量的变化受下丘脑的调节
B. 据图可知人体在BC段的散热量小于在CD段的散热量
C. AB段甲状腺激素分泌会增加,人体主要通过肝、脑等器官活动提供热量
D. 在D点以后,皮肤通过蒸发等方式散热,需及时补充水和无机盐
13. 沙漠光伏电站在缓解能源危机的同时,也能通过改变光照、水分等因素影响当地生态环境。为研究光伏电站对沙漠植物的影响,研究人员在腾格里沙漠某光伏电站内选取样地(图),调查了电站建成数年后光伏板下与光伏板间固沙植物的生长情况,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
区域
平均株高(cm)
平均地上生物量(g·m⁻2)
根冠比
植物密度(株数·m⁻2)
物种丰富度
光伏板间
20
21
0.2~0.45
50~75
2~5
光伏板下
10
3.25
0.048~0.3
1.28~8.72
1~3
注:根冠比=地下生物量/地上生物量。
A. 板间植物平均地上生物量大,说明其光合作用的强度更大
B. 光伏电站内不同区域物种丰富度的差异是初生演替的结果
C. 光伏电站内植物群落呈现镶嵌分布主要与光照、水分等因素有关
D. 板下植物根冠比更低,与板下微环境中光照强度和温度较低有关
14. 丙草胺(C17H26ClNO2)是一种广泛应用的除草剂,能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。为筛选修复污染土壤的微生物,某研究小组从某地土壤中分离出能有效降解丙草胺的细菌菌株,并对其计数,操作过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 涂布前要检测培养基是否被污染可接种自来水后培养
B. 涂布培养的结果表明每克土壤中的菌株数约为1.7×109个
C. 该方法的计数结果往往比显微镜直接计数法偏大
D. 在选择培养基中添加少量有机碳源以加速丙草胺降解菌的分离
15. 牛津大学通过超高分辨率染色质成像技术观察到了染色体的精细结构,发现构成染色质的核小体分布可以显著影响到基因的表达,进一步揭示了染色质结构调控的分子机制。下图是研究人员观测的重要调控基因Sox2基因在小鼠两种不同的细胞中的表达情况与对应细胞部分染色质上核小体分布简图,据图分析,下列说法正确的是( )
A. 基因的表达量与染色体上核小体的密度呈正相关
B. 核小体通过限制DNA解旋酶的结合来影响Sox2基因的表达
C. 核小体耗尽区的存在可能与基因的选择性表达有关
D. 两种细胞中构成染色质的核小体分布不同说明发生了染色体的结构变异
16. 某女性的线粒体DNA出现致病突变,前2胎子女均因线粒体疾病夭折,利用“三亲婴儿”技术有可能帮助她获得健康后代,该技术过程如下图,下列说法正确的是( )
A. 该线粒体疾病的遗传受到父亲和母亲的共同影响
B. “三亲婴儿”技术与动物克隆技术的供体细胞均为受精卵
C. “三亲婴儿”技术的受体细胞为去核受精卵,与动物克隆技术不同
D. 三亲婴儿的性状和基因与母亲、父亲一致,体现了遗传的稳定性
二、非选择题(除标注外每空1分,共52分)
17. 水稻气孔受光照调节,夜间关闭,日间开放。为提高水稻产量,我国研究人员敲除了水稻中的Os基因并导入兼性CAM旁路构建了CBP水稻。Os基因是控制夜间气孔关闭的重要基因。CAM旁路可在夜间开放气孔吸收CO2,经系列酶促反应将CO2固定为苹果酸储存在液泡中;白天苹果酸分解释放CO2,在细胞中形成高CO2微环境。苹果酸还可以进入线粒体,反应产生NADH和CO2。研究人员在相同且适宜的条件下分别培养野生型水稻和CBP水稻并测定了相关指标,CBP水稻代谢机制及部分实验数据如下图:
指标
野生型
CBP
净光合速率(μmol・m⁻²・s⁻¹)
22.3
27.0
夜间相对呼吸速率
1.00
1.50
夜间液泡中苹果酸相对含量
1.00
1.31
(1)在CBP水稻中,CO2固定的场所有_____;光合作用中C3需在光反应提供的_____的作用下完成还原,最终生成糖类等有机物。
(2)在夜间CBP水稻液泡的PH相对野生型水稻_____(填“更高”、“更低”或“相等”),此时CBP水稻呼吸速率更高的原因是:_____,你认为此时苹果酸在线粒体中参与的反应是有氧呼吸第_____阶段。
(3)田间实验发现,CBP水稻干旱处理后存活率远低于野生型水稻,结合材料分析,可能的原因是:_____。
(4)有研究人员认为CBP水稻是导入了CAM旁路而提高了的光合速率,与敲除Os基因无关,请你在上述实验的基础再补充一组实验以验证该猜想。实验设计:_____。
18. 人体每天都要从饮食中获得水,同时又要通过多种途径排出一定的水,以保持机体的水平衡。但某些环境因素和人体的一些行为都可能使体内水平衡失调,甚至造成严重的后果。下面图1是抗利尿激素(ADH)对肾小管和集合管的作用示意图。
(1)ADH的合成部位是_____,能引起ADH分泌量增加的有效刺激是_____。
(2)据图1分析,ADH与ADH受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,该现象发生的原因是_____。
(3)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示。c→d时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性_____,导致血浆渗透压_____。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为ADH不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症;也可能是因为肾脏对ADH敏感性降低,称为肾性尿崩症。这两种尿崩症患者体内的ADH水平与正常人相比_____(填“都偏低”、“都偏高”、“前者偏低后者偏高”或“前者偏高后者偏低”)肾性尿崩症患者ADH水平异常的原因是_____。
19. 某品种南瓜的重量受三对等位基因A/a,B/b,D/d控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AABBDD的南瓜最重,aabbdd的南瓜最轻,每个显性基因的增重效应相同,且各个显性基因的增重效应可以累加)该种南瓜的形状由Y/y和R/r两对等位基因控制,瓜皮颜色深绿色、浅绿色分别由E、e控制。下图为该种南瓜的相关基因在染色体上的排列情况(不考虑减数分裂过程中突变及染色体互换)请回答下列问题:
(1)该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,种群中与重量有关的基因型有_____种。用图中两亲本杂交获得F1,F1自由交配获得F2.则F2中南瓜重量最重的个体占_____。
(2)只考虑3号和4号染色体上的三对基因,若图1和图2亲本杂交产生的F1自交,则后代出现基因型为bbrree的个体的概率为_____。
(3)某同学用图中两亲本杂交,F1为扁盘形南瓜,F1自交,F2中扁盘形:圆形:长形=9:6:1,则长形南瓜中瓜皮颜色为浅绿色个体占_____,若让F2中扁盘形南瓜测交得到F3,则F3南瓜形状的表型及比例为_____。
20. 某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图(单位为103kJ/m2·y),图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响。请回答:
(1)如图1所示,输入该生态系统的能量主要是_______,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为__________(保留一位小数)。
(2)图1中A表示___________,图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式为_____。
(3)如图1所示,除生产者外其它营养级需要补偿能量输入的原因是__________。计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量值至少为__________×103kJ/m2·y。
(4)由图2可知,种群密度在______点时,种群数量的增长速率最大;在_________点时,表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
21. 柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染,严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中,该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图,已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3'、5'-G↓GATCC-3'、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题:
(1)构建的基因表达载体,除了含有目的基因外,还必须含有_____(回答2点)等。据图分析,在基因表达载体构建过程中,应使用_____(填限制酶名称)对M基因和质粒进行切割。
(2)利用PCR技术克隆M基因时,应选择下图中的引物_____(填序号)。
(3)将图中农杆菌先后置于含_____、_____的培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染,在个体生物学水平上,操作方法是_____。
(4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了_____技术,该技术的原理是_____,由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为_____。
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嘉峪关市酒钢三中2025~2026学年第二学期第二次诊断考试
高三生物试卷
(本试卷分选择题和填空题两部分,共100分;考试时间:75分钟)
一、单项选择题(共16题,每题3分;共48分)
1. 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 可用苏丹Ⅲ染液对该野果的组织切片进行染色检测是否含有脂肪
B. 可在果汁匀浆中加入斐林试剂并水浴加热检测是否含有果糖
C. 可将双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液等量混匀后加入果汁匀浆检测是否含有蛋白质
D. 进行还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【答案】A
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,适用于组织切片染色观察,该操作正确,符合脂肪检测要求,A正确;
B、斐林试剂用于检测还原糖(如葡萄糖、果糖等),但检测结果仅表明存在还原糖,无法特异性确定是否为果糖,B错误;
C、双缩脲试剂检测蛋白质时,需先加A液(NaOH)营造碱性环境,再加B液(CuSO₄)反应,若A液与B液等量混匀后加入,则无法形成碱性条件,导致检测失败,C错误;
D、斐林试剂由甲液(NaOH)和乙液(CuSO₄)组成,需现配现用,混合后长期保存会失效,棕色瓶保存适用于光敏性试剂(如碘液),D错误。
故选A。
2. 新冠肺炎是由一种RNA冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的,该病毒是通过刺突糖蛋白与人类呼吸道和肺部细胞表面的ACE2结合来识别靶细胞。下列相关说法正确的是( )
A. RNA冠状病毒中不含有DNA
B. RNA冠状病毒的遗传物质位于拟核中
C. RNA冠状病毒的基本结构单位是核糖核酸
D. 刺突糖蛋白是由RNA冠状病毒的核糖体合成的
【答案】A
【解析】
【详解】A、RNA冠状病毒的遗传物质为RNA,不含有DNA(病毒仅含一种核酸),A正确;
B.拟核是原核细胞的结构,病毒无细胞结构,故其遗传物质RNA位于衣壳内,而非拟核中,B错误;
C、病毒的基本结构单位并非核糖核酸,而是蛋白质和核酸(RNA),核糖核酸只是它的遗传物质,C错误;
D、病毒无核糖体,刺突糖蛋白需利用宿主细胞(人体细胞)的核糖体合成,D错误。
故选A。
3. 在长期农业生产实践中,我国劳动人民总结了大量经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列分析错误的是( )
A. “锄头有肥”,锄地松土增加了土地的通气量,有利于植物充分吸收土壤中的矿物质
B. “田里长杂草,庄稼长不好”说明杂草与作物竞争光照、水和无机盐等资源会导致作物生长不良
C. “谷田必须岁易”(每年轮作)可减少某种害虫的积累,降低病虫害的发生
D. “正其行,通其风”为作物提供更多的CO2,抑制其呼吸作用,减少有机物的消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A、锄地松土可提高土壤通气量,促进根细胞的有氧呼吸,为植物根系通过主动运输吸收矿质元素提供更多能量,有利于矿物质的吸收,A正确;
B、杂草和作物属于竞争关系,二者会争夺光照、水分、无机盐和生存空间等资源,杂草过多时作物可利用的资源减少,会出现生长不良的情况,B正确;
C、轮作是每年种植不同类型的作物,可改变专一性害虫的宿主生存环境,减少害虫的种群积累,从而降低病虫害的发生概率,C正确;
D、“正其行,通其风”的作用是保障田间空气流通,为作物光合作用暗反应提供充足的CO₂原料,提高光合作用速率以增加有机物积累,该措施的目的不是抑制呼吸作用,D错误。
4. 西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③
B. 图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C. 培养时若植物出现萎蔫现象,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D. 在图2中两曲线的交点时,叶肉细胞会吸收外界的CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中,①过程中H2O分解产生O2和H+,是光合作用的光反应阶段,合成ATP,②过程中H+将CO2还原成C6H12O6的过程,是光合作用暗反应,消耗光反应产生的ATP,④过程是C6H12O6分解成CO2和H+,是有氧呼吸的第一和第二阶段,产生少量的ATP,③过程是H+与O2结合生成水,有氧呼吸第三阶段,产生大量ATP,因此晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④,A错误;
B、图2中,9-10h间,光合速率迅速下降的原因最可能是突然停止光照,导致光合作用停止,呼吸作用没有明显变化,B错误;
C、根部缺氧,因为水培植物的氧气供应完全依赖于营养液中的溶解氧,如果营养液循环不畅、温度过高(溶解氧降低)等,会导致根系环境缺氧。缺氧后根系有氧呼吸受阻,ATP合成大量减少。而根细胞主动吸收无机盐离子(如K⁺、NO₃⁻)需要消耗ATP,离子吸收减少,导致根细胞渗透压降低,吸水动力减弱,从而导致萎蔫,C错误;
D、图2表示的是植株的光合速率与呼吸速率,A点时光合速率与呼吸速率相等,因植物只有叶肉细胞能光合作用,因此也就是叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等,因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,因此叶肉细胞会吸收外界的CO2,D正确。
故选D。
5. 将与生物学有关的内容依次填入下图各框中,其中包含关系错误的选项是
框号
选项
1
2
3
4
5
A
组成细胞的化合物
有机物
无机物
水
无机盐
B
人体细胞的染色体
常染色体
性染色体
X染色体
Y染色体
C
物质跨膜运输
主动运输
被动运输
自由扩散
协助(易化)扩散
D
有丝分裂
分裂期
分裂间期
染色单体分离
同源染色体分离
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】组成细胞的化合物包括无机物和有机物,其中无机物包括水和无机盐,有机物包括糖类、蛋白质、脂质和核酸,A项正确;
人为XY型性别决定类型,人体细胞的染色体组成包括常染色体和性染色体,其中性染色体包括X染色体和Y染色体,B项正确;
物质跨膜运输包括主动运输和被动运输,其中被动运输包括自由扩散和协助扩散,C项正确;
有丝分裂分为有丝分裂间期和分裂期两个阶段,有丝分裂过程中没有同源染色体的分离,但在有丝分裂后期姐妹染色单体分离,D项错误。
6. PGC是激活线粒体生成的转录因子。接受耐力运动训练可上调小鼠精子中“运动miRNA”含量,其在受精后会与PGC的拮抗因子NCoR1的mRNA结合,进而使子代表现出更强的运动耐力,机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 运动耐力表型在小鼠亲子代间的传递属于表观遗传
B. 亲代雄性小鼠接受耐力运动训练可降低子代NCoR1含量
C. 精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1含量
D. 运动miRNA是通过促进精子的有氧呼吸来使子代表现出更强的运动耐力
【答案】D
【解析】
【详解】A、亲代小鼠接受耐力运动训练,使精子中“运动miRNA”含量上调,受精后影响子代运动耐力,而基因的碱基序列并未改变,这种运动耐力表型在亲子代间的传递属于表观遗传,A正确;
B、亲代雄性小鼠接受耐力运动训练后,精子中“运动miRNA”含量增加,“运动miRNA”会与NCoR1的mRNA结合,抑制NCoR1的表达,从而降低子代NCoR1含量,B正确;
C、“运动miRNA”与NCoR1的mRNA结合,mRNA是翻译的模板,故精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1含量,C正确;
D、运动miRNA是受精后在子代细胞中发挥作用,通过增加子代线粒体数量增强子代的有氧呼吸,并非促进亲代精子的有氧呼吸,D错误。
7. 基因型为AaBb的个体,两对基因独立遗传且为完全显性,分别控制一对相对性状。不考虑环境因素对表型的影响。若该个体自交,下列对后代性状分离比的推测错误的是( )
A. 若B基因纯合的个体致死,则为6:3:2:1
B. 若含基因a的雄配子成活率为50%,则为8:3:1
C. 若基因组成为AB的雄配子致死,则为5:3:3:1
D. 若基因组成为AB的配子致死,则为2:3:3:1
【答案】B
【解析】
【详解】A、若B基因纯合的个体(BB)致死,Aa自交后代显性A_(AA+Aa):隐性aa=3:1,Bb自交后代显性Bb:隐性bb=2:1。两对性状组合后比例为(3×2):(3×1):(1×2):(1×1)=6:3:2:1,A正确;
B、若含a的雄配子成活率为50%,雄配子A:a比例变为2:1,雌配子A:a=1:1。Aa自交后代显性A_:隐性aa=5:1,Bb自交显性B_:隐性bb=3:1。组合后比例为(5×3):(5×1):(1×3):(1×1)=15:5:3:1,B错误;
C、若AB雄配子致死,雄配子为Ab、aB、ab(各1/3),雌配子为AB、Ab、aB、ab(各1/4)。通过配子组合计算,A_B_:A_bb:aaB_:aabb=5:3:3:1,C正确;
D、若AB配子致死,雄雌配子均为Ab、aB、ab(各1/3)。组合后A_B_:A_bb:aaB_:aabb=2:3:3:1,D正确;
故选B。
8. 如图为某家族的遗传系谱图,眼球震颤由基因A/a控制,杜氏肌营养不良由基因B/b控制。已知Ⅱ4不携带杜氏肌营养不良的致病基因,不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A. 眼球震颤为常染色体显性遗传病
B. Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同
C. Ⅱ3的两对基因均为杂合子,Ⅲ6的基因型不能确定
D. 若Ⅲ3与Ⅲ4婚配,生一个患病孩子的概率为7/8,故应禁止近亲结婚
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、Ⅱ3和Ⅱ4患眼球震颤,所生Ⅲ6为正常女儿,因此眼球震颤为常染色体显性遗传病,A正确;
B、Ⅱ3和Ⅱ4不患杜氏肌营养不良,且Ⅱ4不携带杜氏肌营养不良的致病基因,所生儿子患杜氏肌营养不良,故杜氏肌营养不良为伴X染色体隐性遗传病,结合表型和致病方式可知,Ⅱ4的基因型一定为AaXBY,I2的基因型为AAXBY或AaXBY,即Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同,B正确;
C、Ⅱ3的两对基因均为杂合子,其基因型为AaXBXb,Ⅲ6表现正常,其基因型为aaXBXb或aaXBXb,C正确;
D、Ⅲ3的基因型为AaXBXb,Ⅲ4的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,生育一个患病孩子的概率为(1-1/3×1/2×1/2)=11/12,D错误。
故选D。
9. 人喜食或厌食香椿是由基因A/a决定的,基因a是由位于11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因发生特定位点的单核苷酸多态性(SNP)变异产生的,基因型为aa的人群对香椿所散发出来的气味感到厌恶。据调查,某地区人群中a基因频率为30%。下列叙述正确的是( )
A. 人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B. a基因频率较低是因为SNP变异具有低频性
C. 一个地区的饮食习惯可使a基因发生定向变异
D. 若该区域的a基因频率发生显著改变,则该区域的种群发生进化
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,A错误;
B、种群基因频率的高低受突变、自然选择、迁入迁出等多种因素共同影响,a基因频率较低不能直接归因于SNP变异的低频性,B错误;
C、基因突变具有不定向性,饮食习惯属于自然选择因素,只能定向筛选适应环境的变异,不能诱导基因发生定向变异,C错误;
D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,若该区域种群的a基因频率发生显著改变,说明该种群发生了进化,D正确。
10. 倒伏不仅影响小麦产量、降低品质,还会增加收获难度。研究发现,在小麦抽穗期喷施人工合成的矮壮素,能影响茎秆节间长度,增加节间粗度,增强抗倒伏能力。下列相关叙述正确的是( )
A. 矮壮素是一种植物生长调节剂,作用效果稳定
B. 喷施矮壮素时只需要注意控制喷施浓度即可
C. 喷施矮壮素后会促进小麦茎秆节间细胞伸长
D. 细胞分裂素与矮壮素在影响茎秆伸长方面起到协同作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、矮壮素是人工合成的植物生长调节剂,具有与天然植物激素相似的生理效应,且因其化学性质稳定,不易被分解,作用效果比天然激素更持久,A正确;
B、喷施矮壮素时,除浓度外还需考虑喷施时期、环境因素及施用频率等,仅控制浓度无法确保效果,B错误;
C、矮壮素通过抑制茎秆节间细胞的伸长,缩短节间长度,从而降低植株高度,增强抗倒伏能力,C错误;
D、细胞分裂素主要促进细胞分裂,而矮壮素通过抑制赤霉素的合成或作用来抑制细胞伸长,两者在茎秆伸长方面作用相反,D错误。
故选A。
11. 激素是调节人体生命活动的重要信号分子,如下图为下丘脑调节激素分泌的几种方式。下列相关叙述正确的是( )
A. 途径①中激素A的释放为神经—体液调节的结果、内分泌腺属于效应器
B. 途径②所示的激素B是TRH且只作用于垂体,其原因是血液的定向运输
C. 途径③所示的激素D可以是抗利尿激素,由垂体储存并释放
D. 兴奋在M处传递的特点是单向传递,由电信号转换成化学信号
【答案】C
【解析】
【详解】A、途径①中,下丘脑通过神经元直接调控胰岛B细胞分泌激素A(胰岛素),这属于神经调节,并非神经一体液调节;效应器是传出神经末梢及其支配的腺体(胰岛B细胞),A错误;
B、途径②中激素B是TRH(促甲状腺激素释放激素),它只作用于垂体的原因是垂体细胞膜上有TRH的特异性受体,血液运输是全身的,并非定向运输,B错误;
C、途径③所示的激素D抗利尿激素由下丘脑合成,由垂体储存并释放,C正确;
D、M处为突触,由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此兴奋在M突触处的传递是单向的,信号转换为电信号→化学信号→电信号,D错误。
故选C。
12. 一个处于安静状态的人,在不同气温中皮肤血管血液的相对流量如图所示,下列分析不正确的是( )
A. 皮肤血流量的变化受下丘脑的调节
B. 据图可知人体在BC段的散热量小于在CD段的散热量
C. AB段甲状腺激素分泌会增加,人体主要通过肝、脑等器官活动提供热量
D. 在D点以后,皮肤通过蒸发等方式散热,需及时补充水和无机盐
【答案】B
【解析】
【详解】A、下丘脑是体温调节中枢,外界温度降低时,皮肤血管收缩,血流量减小,进而减少散热量,外界温度升高时,皮肤血管舒张,血流量增大,进而增大散热量,即皮肤血流量的变化受下丘脑的调节,A正确;
B、据图可知,BC段环境温度较低,人体与环境的温差大,散热量多,CD段环境温度较高,人体与环境的温差小,散热量少,所以人体在BC段的散热量大于在CD段的散热量,B错误;
C、安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,骨骼肌成为主要的产热器官,AB段机体受到寒冷刺激,甲状腺激素的分泌量会增加,促进代谢,一个处于安静状态的人,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量,C正确;
D、在D点以后,外界温度升高,皮肤通过辐射、蒸发(如汗液的蒸发)等方式散热,汗腺分泌增多,故需及时补充水和无机盐,D正确。
故选B。
13. 沙漠光伏电站在缓解能源危机的同时,也能通过改变光照、水分等因素影响当地生态环境。为研究光伏电站对沙漠植物的影响,研究人员在腾格里沙漠某光伏电站内选取样地(图),调查了电站建成数年后光伏板下与光伏板间固沙植物的生长情况,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
区域
平均株高(cm)
平均地上生物量(g·m⁻2)
根冠比
植物密度(株数·m⁻2)
物种丰富度
光伏板间
20
21
0.2~0.45
50~75
2~5
光伏板下
10
3.25
0.048~0.3
1.28~8.72
1~3
注:根冠比=地下生物量/地上生物量。
A. 板间植物平均地上生物量大,说明其光合作用的强度更大
B. 光伏电站内不同区域物种丰富度的差异是初生演替的结果
C. 光伏电站内植物群落呈现镶嵌分布主要与光照、水分等因素有关
D. 板下植物根冠比更低,与板下微环境中光照强度和温度较低有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、地上生物量是植物通过光合作用积累的有机物量。板间植物平均地上生物量更大,在其他条件(如呼吸作用等)无明显差异时,能说明其光合作用的强度更大,A正确;
B、初生演替是在从未有过植被或原有植被被彻底消灭的地方发生的演替;而光伏电站内原本有一定的生态基础,不同区域物种丰富度的差异是由于光伏板下和板间光照、水分等环境因素不同引起的,属于次生演替的结果,B错误;
C、群落的镶嵌分布属于群落的水平结构,光伏电站内植物群落呈现镶嵌分布,主要与光照、水分等因素有关,C正确;
D、已知根冠比=地下生物量/地上生物量,板下光照强度和温度较低,植物光合作用制造的有机物(地上生物量)相对较少,同时可能更多将资源用于地下部分生长(地下生物量相对变化),导致根冠比更低,D正确。
故选B。
14. 丙草胺(C17H26ClNO2)是一种广泛应用的除草剂,能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。为筛选修复污染土壤的微生物,某研究小组从某地土壤中分离出能有效降解丙草胺的细菌菌株,并对其计数,操作过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 涂布前要检测培养基是否被污染可接种自来水后培养
B. 涂布培养的结果表明每克土壤中的菌株数约为1.7×109个
C. 该方法的计数结果往往比显微镜直接计数法偏大
D. 在选择培养基中添加少量有机碳源以加速丙草胺降解菌的分离
【答案】B
【解析】
【详解】A、若接种自来水,自来水中本身含有微生物,会干扰检测结果,A错误;
B、图中共稀释6次,稀释倍数为106。然后,取0.1mL 涂布,3 个平板菌落数分别为 168、175、167,平均菌落数=(168+175+167)÷3=170 。最后,计算每克土壤中菌株数:170÷0.1×106=1.7×109,B正确;
C、稀释涂布平板法计数时,当两个或多个细胞连在一起,会被统计为一个菌落,导致计数结果比显微镜直接计数的实际活菌数偏少,C错误;
D、要筛选能降解丙草胺的细菌,应让丙草胺作为唯一碳源,这样只有能利用丙草胺的细菌才能生长,D错误。
故选B。
15. 牛津大学通过超高分辨率染色质成像技术观察到了染色体的精细结构,发现构成染色质的核小体分布可以显著影响到基因的表达,进一步揭示了染色质结构调控的分子机制。下图是研究人员观测的重要调控基因Sox2基因在小鼠两种不同的细胞中的表达情况与对应细胞部分染色质上核小体分布简图,据图分析,下列说法正确的是( )
A. 基因的表达量与染色体上核小体的密度呈正相关
B. 核小体通过限制DNA解旋酶的结合来影响Sox2基因的表达
C. 核小体耗尽区的存在可能与基因的选择性表达有关
D. 两种细胞中构成染色质的核小体分布不同说明发生了染色体的结构变异
【答案】C
【解析】
【详解】A、Sox2基因区域核小体密度越低,基因表达量越高,因此基因表达量与该基因区域核小体密度呈负相关,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶的结合位点,核小体占据启动子位点,是通过限制RNA聚合酶(不是DNA解旋酶)的结合影响基因转录,进而影响Sox2基因表达,B错误;
C、不同细胞中功能需要表达的基因,其启动子区域形成核小体耗尽区,保证基因正常表达,因此核小体耗尽区的存在和基因选择性表达有关,C正确;
D、核小体分布不同只是染色质结构的调控变化,并未改变染色体的结构和DNA的序列,不属于染色体结构变异,属于表观遗传调控,D错误。
16. 某女性的线粒体DNA出现致病突变,前2胎子女均因线粒体疾病夭折,利用“三亲婴儿”技术有可能帮助她获得健康后代,该技术过程如下图,下列说法正确的是( )
A. 该线粒体疾病的遗传受到父亲和母亲的共同影响
B. “三亲婴儿”技术与动物克隆技术的供体细胞均为受精卵
C. “三亲婴儿”技术的受体细胞为去核受精卵,与动物克隆技术不同
D. 三亲婴儿的性状和基因与母亲、父亲一致,体现了遗传的稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体DNA属于细胞质基因,受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞,精子几乎不提供线粒体,因此线粒体疾病的遗传仅和母方有关,不受父亲影响,A错误;
B、动物克隆(体细胞核移植技术)的供核细胞是体细胞,不是受精卵,两种技术的供体细胞类型不同,B错误;
C、由图可知,“三亲婴儿”技术的受体细胞是去核受精卵,而动物核移植(克隆技术)的受体细胞是去核的次级卵母细胞(未受精的卵母细胞),二者确实不同,C正确;
D、三亲婴儿的线粒体基因来自卵子捐赠者,因此基因并非和亲生母亲、父亲完全一致,性状也会受到线粒体基因的影响,D错误。
二、非选择题(除标注外每空1分,共52分)
17. 水稻气孔受光照调节,夜间关闭,日间开放。为提高水稻产量,我国研究人员敲除了水稻中的Os基因并导入兼性CAM旁路构建了CBP水稻。Os基因是控制夜间气孔关闭的重要基因。CAM旁路可在夜间开放气孔吸收CO2,经系列酶促反应将CO2固定为苹果酸储存在液泡中;白天苹果酸分解释放CO2,在细胞中形成高CO2微环境。苹果酸还可以进入线粒体,反应产生NADH和CO2。研究人员在相同且适宜的条件下分别培养野生型水稻和CBP水稻并测定了相关指标,CBP水稻代谢机制及部分实验数据如下图:
指标
野生型
CBP
净光合速率(μmol・m⁻²・s⁻¹)
22.3
27.0
夜间相对呼吸速率
1.00
1.50
夜间液泡中苹果酸相对含量
1.00
1.31
(1)在CBP水稻中,CO2固定的场所有_____;光合作用中C3需在光反应提供的_____的作用下完成还原,最终生成糖类等有机物。
(2)在夜间CBP水稻液泡的PH相对野生型水稻_____(填“更高”、“更低”或“相等”),此时CBP水稻呼吸速率更高的原因是:_____,你认为此时苹果酸在线粒体中参与的反应是有氧呼吸第_____阶段。
(3)田间实验发现,CBP水稻干旱处理后存活率远低于野生型水稻,结合材料分析,可能的原因是:_____。
(4)有研究人员认为CBP水稻是导入了CAM旁路而提高了的光合速率,与敲除Os基因无关,请你在上述实验的基础再补充一组实验以验证该猜想。实验设计:_____。
【答案】(1) ①. 细胞质基质、叶绿体基质 ②. NADPH和ATP
(2) ①. 更低 ②. 固定CO2生成的苹果酸为呼吸作用提供了充足的原料 ③. 有氧呼吸第二阶段
(3)敲除Os基因后气孔长期开放,大量水分因蒸腾作用散失
(4)仅敲除水稻的Os基因,在相同条件下培养,记录该水稻的净光合速率,与野生型水稻和CBP水稻进行对比
【解析】
【小问1详解】
CBP水稻导入了CAM旁路,夜间气孔开放吸收CO₂,在细胞质基质中被固定为苹果酸储存在液泡中,这一步是CO₂的初次固定,场所为细胞质基质。白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO₂,CO₂进入叶绿体基质,参与卡尔文循环(暗反应),被C₅固定生成C₃,这一步的场所为叶绿体基质,因此,CBP水稻中CO₂固定的场所有两处。光合作用暗反应阶段,C₃的还原需要光反应提供的NADPH(还原氢)作为还原剂和ATP提供能量,最终生成糖类等有机物。
【小问2详解】
夜间CBP水稻吸收CO₂并转化为苹果酸储存在液泡中,苹果酸是酸性物质,液泡内酸性增强,因此pH比野生型水稻更低。表格数据显示CBP水稻夜间液泡中苹果酸相对含量更高。苹果酸可进入线粒体,为呼吸作用提供充足的反应原料,因此夜间相对呼吸速率更高。有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水反应生成CO₂和NADH;材料提到苹果酸进入线粒体可反应产生NADH和CO₂,与有氧呼吸第二阶段的产物一致,因此苹果酸参与的是有氧呼吸第二阶段。
【小问3详解】
野生型水稻的Os基因控制夜间气孔关闭,减少水分散失。CBP水稻敲除了Os基因,夜间气孔无法正常关闭,即使在干旱条件下,气孔仍长期开放。气孔开放会导致蒸腾作用持续增强,水稻体内水分大量散失,无法应对干旱环境,因此存活率远低于野生型水稻。
【小问4详解】
本实验的自变量为“是否导入CAM旁路”,需要排除“敲除Os基因”的干扰,因此设置仅敲除Os基因、未导入CAM旁路的水稻作为新的实验组。实验思路:若CBP水稻净光合速率高是因为导入了CAM旁路,那么仅敲除Os基因的水稻净光合速率应与野生型水稻相近,且远低于CBP水稻;若敲除Os基因本身会提高光合速率,则该组水稻的净光合速率应高于野生型。通过三组数据对比,即可验证猜想。
18. 人体每天都要从饮食中获得水,同时又要通过多种途径排出一定的水,以保持机体的水平衡。但某些环境因素和人体的一些行为都可能使体内水平衡失调,甚至造成严重的后果。下面图1是抗利尿激素(ADH)对肾小管和集合管的作用示意图。
(1)ADH的合成部位是_____,能引起ADH分泌量增加的有效刺激是_____。
(2)据图1分析,ADH与ADH受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,该现象发生的原因是_____。
(3)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示。c→d时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性_____,导致血浆渗透压_____。
(4)尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为ADH不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症;也可能是因为肾脏对ADH敏感性降低,称为肾性尿崩症。这两种尿崩症患者体内的ADH水平与正常人相比_____(填“都偏低”、“都偏高”、“前者偏低后者偏高”或“前者偏高后者偏低”)肾性尿崩症患者ADH水平异常的原因是_____。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 细胞外液渗透压升高
(2)M蛋白促进水通道蛋白向细胞膜转移,细胞膜上水通道蛋白的数量增加,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收
(3) ①. 增加 ②. 降低
(4) ①. 前者偏低后者偏高 ②. 肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾小管重吸收水分减少,排尿量异常增大,细胞外液渗透压升高促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高
【解析】
【小问1详解】
抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成,垂体释放的,细胞外液渗透压升高,能引起抗利尿激素(ADH)分泌量增加。
【小问2详解】
渗透压感受器位于下丘脑。下丘脑合成由垂体释放的ADH与肾小管、集合管细胞ADH受体结合后,通过M蛋白促进含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加肾小管和集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而增加肾小管和集合管对水的重吸收。
【小问3详解】
c→d时段,ADH分泌量增加,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量,肾小管和集合管细胞对水的通透性增加,重吸收水量增加,导致血浆渗透压降低。
【小问4详解】
尿崩症患者排尿量异常增大,可能是因为抗利尿激素不同程度的缺乏,称为中枢性尿崩症,因此患者体内抗利尿激素含量较正常人更低,肾性尿崩症是因为肾脏对抗利尿激素敏感性降低,即抗利尿激素的含量如果和正常人相同,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此该患者体内的抗利尿激素相对较高,即前者偏低后者偏高。结合前面的分析可知,肾性尿崩症患者的肾脏对抗利尿激素敏感性降低,肾脏细胞膜上相应的受体无法和抗利尿激素结合并起作用,因此肾小管、集合管的重吸收水分减少,导致细胞外液渗透压进一步的升高,进而促进抗利尿激素合成分泌增加,体内抗利尿激素含量偏高。
19. 某品种南瓜的重量受三对等位基因A/a,B/b,D/d控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AABBDD的南瓜最重,aabbdd的南瓜最轻,每个显性基因的增重效应相同,且各个显性基因的增重效应可以累加)该种南瓜的形状由Y/y和R/r两对等位基因控制,瓜皮颜色深绿色、浅绿色分别由E、e控制。下图为该种南瓜的相关基因在染色体上的排列情况(不考虑减数分裂过程中突变及染色体互换)请回答下列问题:
(1)该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,种群中与重量有关的基因型有_____种。用图中两亲本杂交获得F1,F1自由交配获得F2.则F2中南瓜重量最重的个体占_____。
(2)只考虑3号和4号染色体上的三对基因,若图1和图2亲本杂交产生的F1自交,则后代出现基因型为bbrree的个体的概率为_____。
(3)某同学用图中两亲本杂交,F1为扁盘形南瓜,F1自交,F2中扁盘形:圆形:长形=9:6:1,则长形南瓜中瓜皮颜色为浅绿色个体占_____,若让F2中扁盘形南瓜测交得到F3,则F3南瓜形状的表型及比例为_____。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. 27 ③. 1/64
(2)1/4 (3) ①. 100% ②. 扁盘形:圆形:长形=4:4:1
【解析】
【小问1详解】
该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传属于非同源染色体上的非等位基因,在遗传时遵循基因的自由组合定律,种群中与重量有关的基因型有33=27种。用图中两亲本杂交获得F1,F1的基因型为AaBbDdYyRrEe,F1自由交配获得F2,则F2中南瓜重量最重(AABBDD)的个体占1/4×1/4×1/4=1/64。
【小问2详解】
只考虑3号和4号染色体上的三对基因,若图1和图2亲本杂交产生的F1的基因型可表示为BbRrEe,在不考虑交叉互换的情况下,产生bre配子的概率为1/2,所以其自交产生的后代出现基因型为bbrree的个体的概率为1/4。
【小问3详解】
某同学用图中两亲本杂交,F1为扁盘形南瓜,基因型为YyRr,F1自交,F2中扁盘形∶圆形:长形=9∶6∶1,则长形南瓜的基因型为yyrr,由于e和r连锁,因此长形南瓜的基因型可表示为yyrree,可见,其中瓜皮颜色为浅绿色个体(ee)占100%,若让F2中扁盘形南瓜(1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr)进行测交,F2中扁盘形南瓜产生YR配子比例为1/9×1+2/9×1/2+2/9×1/2+4/9×1/4=4/9,同理可知该群体中配子比例为YR∶Yr∶yR∶yr=4∶2∶2∶1,则该群体测交得到F3,则F3南瓜形状的表型及比例为扁盘形∶圆形∶长形=4∶4∶1。
20. 某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图(单位为103kJ/m2·y),图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响。请回答:
(1)如图1所示,输入该生态系统的能量主要是_______,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为__________(保留一位小数)。
(2)图1中A表示___________,图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式为_____。
(3)如图1所示,除生产者外其它营养级需要补偿能量输入的原因是__________。计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量值至少为__________×103kJ/m2·y。
(4)由图2可知,种群密度在______点时,种群数量的增长速率最大;在_________点时,表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
【答案】(1) ①. 生产者光合作用固定的太阳能 ②. 15.6%
(2) ①. 细胞呼吸##呼吸作用 ②. 有机物中化学能
(3) ①. 植被受损,流入该生态系统的能量减少,减轻植被恢复的压力 ②. 5
(4) ①. C ②. E
【解析】
【小问1详解】
图1中,输入该生态系统的总能量分两部分,其中主要是生产者光合作用固定的太阳能,其次是有机物输入,植食动物和肉食动物是第二营养级和第三营养级,能量传递效率=肉食动物同化的能量/植食动物所同化的能量,植食动物所同化的能量从图中可以知道为14+2=16,肉食动物从植食性动物同化的能量为14+2-0.5-4-9=2.5,所以传递效率就是2.5/16=5/32=15.625%。
【小问2详解】
图中A表示细胞呼吸(或呼吸作用),图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式为有机物中化学能。
【小问3详解】
如图1所示,除生产者外其它营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损,流入该生态系统的能量减少,减轻植被恢复的压力等。根据图1中的数据计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量值至少为2.1+5.1+0.25+0.05-2.5=5(×103kJ/m2·y)。
【小问4详解】
图2中,根据“出生率-死亡率=种群的增长率”,所以C点时种群的增长率最大。当种群的增长率=0时,种群数量达到最大值(K值)即E点。
21. 柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染,严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中,该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图,已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3'、5'-G↓GATCC-3'、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题:
(1)构建的基因表达载体,除了含有目的基因外,还必须含有_____(回答2点)等。据图分析,在基因表达载体构建过程中,应使用_____(填限制酶名称)对M基因和质粒进行切割。
(2)利用PCR技术克隆M基因时,应选择下图中的引物_____(填序号)。
(3)将图中农杆菌先后置于含_____、_____的培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染,在个体生物学水平上,操作方法是_____。
(4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了_____技术,该技术的原理是_____,由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为_____。
【答案】(1) ①. 标记基因、启动子、终止子、复制原点 ②. Sal Ⅰ和Hind Ⅲ
(2)2和3 (3) ①. 氨苄青霉素 ②. 四环素 ③. 用该革兰氏阴性菌感染柑橘幼苗,观察柑橘幼苗的生长状况
(4) ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性 ③. 脱分化
【解析】
【小问1详解】
除目的基因外,表达载体必须包含启动子(RNA聚合酶结合位点,启动转录)、终止子(终止转录)、标记基因(筛选含重组载体的受体细胞)、复制原点(保证载体在细胞内复制)。观察图示:M基因两端有Sal I和Hind III酶切位点;质粒上同样有这两个酶切位点,且位于抗四环素基因内部,若选用BamH I,会切断目的基因内部(图中M基因内部有BamH I位点),故不可选;因此,为完整切下M基因且与质粒匹配,应选Sal I和Hind III。
【小问2详解】
PCR扩增时,引物应分别结合在目的基因的两端,且方向为5'→3'延伸;图中引物1:结合在上链5'端,但方向不对;引物2:结合在下链3'端区域,方向向右(与转录方向一致),可扩增出M基因;引物3:结合在上链3'端区域,方向向左,可扩增互补链;引物4:位置在目的基因下游末端,会扩增不到完整基因,故选择引物2和引物3分别结合在两条模板链上,且延伸方向能覆盖整个M基因。
【小问3详解】
质粒原有抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因,但构建重组质粒时,用Sal I和Hind III切割,这两个酶切位点位于抗四环素基因内部,插入M基因后,抗四环素基因被破坏;所以第一步:在含氨苄青霉素的培养基上培养,只有含质粒(无论重组与否)的农杆菌能存活; 第二步:在含四环素的培养基上培养,只有未重组的质粒(抗四环素完整)才能存活,而重组质粒因四环素抗性被破坏,不能存活 ,可据此筛选出含重组质粒的菌落。目的基因的功能是抑制革兰氏阴性菌的生长繁殖,因此在个体水平上,直接用该菌感染转基因柑橘幼苗,观察幼苗的生长状况。若幼苗能正常生长、未被感染,说明目的基因成功表达,转基因柑橘具备抗病性。
【小问4详解】
将柑橘细胞培育成完整植株,采用的是植物组织培养技术。植物细胞的全能性,即已分化的植物细胞仍具有发育成完整个体或其他各种细胞的潜能。由柑橘细胞(高度分化的植物细胞)形成愈伤组织(未分化的薄壁细胞团)的过程,称为脱分化,这是植物组织培养的关键步骤之一。
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