精品解析:2026年河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期5月调研生物试卷
2026-05-30
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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-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | 方城县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.19 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/58129904.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
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. 诗句“山栗似拳应自饱,蜂糖如土不须悭”展现了绩溪板栗硕大、蜂蜜丰饶的特点。下列叙述正确的是( )
A. 板栗中含有纤维素、淀粉、糖原等多种多糖
B. 核糖和脱氧核糖可参与板栗中核酸的合成
C. 可用斐林试剂检测蜂蜜中富含的蔗糖和葡萄糖
D. 板栗中的纤维素可在人体消化道内被消化吸收
2. 如图所示,Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体是人体某细胞膜上重要的离子转运体。下列叙述错误的是( )
A. 图示生理过程能体现蛋白质的运输功能和催化功能
B. Na+-K+泵活性降低可能使膜两侧的离子浓度差降低
C. Ca2+通过Na+-Ca2+交换体不直接消耗细胞代谢产生ATP
D. 若抑制该细胞中ATP的合成,会导致细胞内Ca2+浓度降低
3. 某同学用马铃薯汁培养液培养酵母菌探究其呼吸方式,下列叙述正确的是( )
A. 该实验中有氧装置为对照组,无氧装置为实验组
B. 有氧装置中的NaOH溶液可用于吸收和检测CO2
C. 可用酸性重铬酸钾溶液检测无氧装置中酵母菌是否有酒精产生
D. 实验的自变量是氧气的有无,因变量是澄清石灰水是否变浑浊
4. 如图甲为某二倍体动物(2N=4)减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA分子含量变化示意图,图乙为该动物某一器官内部分细胞分裂图。下列叙述正确的是( )
A. 染色体着丝粒分裂导致图甲Ⅰ→Ⅱ过程中核DNA分子数量加倍
B. 图甲中Ⅲ→Ⅳ过程染色单体数目由4→0是同源染色体分离导致的
C. 图乙中A细胞的上一时期发生了非姐妹染色单体之间的互换
D. 基因重组可发生在图乙的B细胞中,其名称为初级卵母细胞
5. 西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究这两种性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见下表。下列叙述错误的是( )
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿·非圆浅绿:圆形深绿:圆形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿:非圆绿条纹:圆形深绿,圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
A. 控制绿条纹的基因可能由控制深绿的基因突变而来
B. 西瓜皮的颜色可能由两对独立遗传的等位基因控制
C. 若实验①和②F1中非圆均为椭圆形,则3种西瓜瓜形分别与3种基因型对应
D. 若实验①和②F1中非圆均为椭圆形,则F2椭圆形深绿瓜植株的占比均为3/16
6. 血管平滑肌细胞分化形成过程中,T基因(T基因表达的T蛋白是血管平滑肌细胞的标志蛋白)启动子附近的组蛋白甲基化水平升高,R酶是一种组蛋白甲基化酶。B蛋白是一种转录因子,促进血管平滑肌细胞的分化形成,且可与R酶结合。研究人员制备了B基因敲除的胚胎干细胞(BKO),检测其与正常胚胎干细胞(WT)中的R酶相对表达量(图1)和第6天T基因启动子结合的R酶量(图2)。下列叙述错误的是( )
A. 在血管平滑肌细胞分化形成过程中,R酶的表达量可随时间变化而发生变化
B. T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高引起的性状改变一般不会遗传给后代
C. B蛋白可能会将R酶招募至T基因的启动子区域发挥作用
D. T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高可促进T基因表达
7. 下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是( )
A. 单倍体植株体细胞中含有1个或2个染色体组
B. 多倍体植株可能不是直接由受精卵发育而来的
C. 一个染色体组中的染色体形态各不相同,可能有控制相对性状的基因
D. 由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的属于二倍体
8. 眼白化病是一类较为复杂的单基因隐性遗传病,患者因眼睛色素减少而表现为眼白化,其相关基因可位于不同的染色体上,且存在多种突变类型。如图是两个家系的患病情况(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段上),两个家系均不携带对方家系的致病基因,且I-4不携带致病基因(设家系1、2的相关基因分别为A/a、B/b)。下列叙述正确的是( )
A. 该病患者的致病基因都只来自母亲
B. II-1的基因型是AAXBY或AaXBY
C. II-2和II-3再生一个患病孩子的概率是1/4
D. Ⅲ-1表型正常,只携带了家系1的致病基因
9. 二化螟是危害水稻的害虫,乙基多杀菌素是防治二化螟的化学杀虫剂。下列叙述错误的是( )
A. 使用乙基多杀菌素灭杀二化螟的防治方法属于生物防治
B. 与其他杀虫剂交替使用可能会增强对二化螟的灭虫效果
C. 使用过程中二化螟会出现抗药性,证明二化螟种群在进化
D. 自然选择学说对二化螟出现抗药性的原因做出了详细解释
10. 如图表示人体内血糖调节的部分图解,a、b表示参与血糖调节的两种激素。下列叙述错误的是( )
A. 人体血糖浓度的变化会影响胰腺的内分泌活动
B. 血糖调节中枢位于下丘脑,激素b可升高血糖
C. 饥饿时,副交感神经兴奋增强可促进激素a的分泌
D. 进食后,随着血糖浓度的升高,过程⑥⑦⑧逐渐增强
11. 某病原体侵入人体后,引起免疫细胞作出应答的部分过程如图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞①和细胞③都属于抗原呈递细胞,可将抗原信息呈递给T细胞
B. 图示为体液免疫过程,细胞②可产生细胞因子促进细胞③增殖、分化
C. 细胞④合成、分泌的抗体可抑制病原体的增殖
D. 细胞③和细胞④均可识别二次侵入的该病原体
12. 下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A. 番茄开花期遇连续阴雨天气,可喷洒一定浓度生长素类调节剂防减产
B. 植物生长调节剂可为植物生长提供能量,适当使用可提高作物产量
C. 一定浓度的生长素溶液处理睡莲种子,可提高其萌发率
D. 植物生长调节剂比植物激素更为稳定长效,可大量使用
13. 为研究植被恢复过程中氮元素的变化,研究人员在某亚热带地区选取灌草丛(ER)、灌木林(MRI)、马尾松针阔混交林(MRII)和常绿阔叶林(LR)4种类型的群落,研究群落N总储量的垂直分布格局,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 4类群落在植被恢复阶段出现的先后顺序可能为ER、MRI、MRII、LR
B. 微生物分解凋落物使N进入无机环境,体现N在生态系统中的循环特点
C. 不同植被恢复阶段生态系统中N主要存储在凋落物层
D. 据图可知,群落结构越复杂,生态系统N总储量越多
14. 下列关于发酵的叙述,正确的是( )
A. 食醋的制作需要醋酸菌,醋酸发酵过程中应将温度控制在18~30℃
B. 味精的制作需要谷氨酸棒状杆菌,在酸性条件下有利于产生谷氨酸
C. 葡萄酒的制作需要酵母菌,酒精是无氧条件下在酵母菌细胞质基质中产生的
D. 泡菜的制作需要乳酸菌,酸味是在无氧条件下产生的,该过程需要吸收热能
15. 如图为牛的克隆过程示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图示过程体现了乙牛体细胞的全能性
B. 步骤③的目的是激活重构胚细胞分化
C. 步骤①培养甲牛体细胞时需用胰蛋白酶分散细胞
D. 胚胎移植后,重构胚的遗传物质发生稳定性差异
16. 科学家从某细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。如图为基因a的部分片段,下列叙述正确的是( )
A. 常用农杆菌转化法将基因a转入马铃薯细胞中
B. 可用无水乙醇提取马铃薯块茎细胞中的DNA
C. 利用DNA分子杂交技术可检测基因a的表达情况
D. DNA连接酶可以催化图中①和②处化学键的形成
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 如图是某实验小组改进的“探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响”实验装置,测得了不同pH下的圆形滤纸片上浮的时间,如表所示。回答下列问题:
组别
上浮平均所需时间
A(pH为2.0)
不上浮
B(pH为4.0)
2片上浮,88.3s
C(pH为6.0)
全部上浮,33.63s
D(pH为9.0)
5片上浮,78.81s
E(pH为10.0)
3片上浮,111.67s
(1)图示倒置量筒中的气体是_________,该实验中将圆形滤纸片在肝脏研磨液中浸泡的目的是________。
(2)含酶滤纸片经pH为2.0的缓冲液处理后未上浮,说明___________,恢复至最适pH后也________(填“能”或“不能”)浮起,原因是__________。
(3)该实验中的材料不能探究温度对酶活性的影响,理由是______。请你利用该装置设计实验探究酶的专一性。
实验思路:____________;实验结果及结论:_________。
18. 青少年抑郁主要表现出心境低落、自残等异常行为,对家庭社会造成沉重负担。从分子机制的角度阐释抑郁症的发病过程,明确其物质基础,以消除学生对疾病的畏惧,注重预防治疗。回答下列问题:
I、抑郁症的发生和发展与多种体液因子的异常变化有关,主要包括神经递质5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DH)以及糖皮质激素(GC)等。研究发现,抑郁症患者体内的5-HT和NE含量低于正常人。5-HT受体有多种类型,不同类型的受体在脑区的不同位置表达量不同,其调控5-HT浓度的机制和效果也存在差异。图1为5-HT受体在突触处的分布情况。
Ⅱ、下丘脑—垂体肾上腺皮质轴(HPA轴)是维持内环境稳态重要的内分泌轴,其分泌的多种肽类激素与抑郁症发病有重要关联,图2为HPA轴调节糖皮质激素分泌的过程图。研究表明,抑郁症患者的HPA轴功能亢进,表现在促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、糖皮质激素等激素含量高于正常对照组。
(1)5-HT转运体是突触前膜上的一种蛋白质,其含量升高会_______(填“提高”或“降低”)5-HT 的回收率,_______(填“促进”或“抑制”)抑郁症的发生。
(2)如图1所示,5-HT1A受体位于5-HT神经元细胞体树突,激活5-HT1A受体会___________(填“促进”或“抑制”)5-HT神经元的活动,从而___________(填“增加”或“减少”)神经递质的释放。而5-HT3受体属于配体门控离子通道,激活5-HT3受体可以开放阳离子通道,导致________,从而促进神经元释放乙酰胆碱、NE等神经递质。
(3)图2中的ACTH表示________激素,糖皮质激素分泌的调节过程具有反馈调节和________调节的特点,后者调节方式的意义是____________。
(4)正常情况下,与情绪调节密切相关的海马参与调节HPA轴负反馈机制,海马通过神经调节对下丘脑起抑制作用,使糖皮质激素含量减少。该过程的作用机理为_________。
19. 野生亚洲象群活动范围大,喜在低海拔地带觅食。西双版纳国家级自然保护区是亚洲象在我国的唯一栖息地,但该保护区并非连成一片,而是由地域上互不相连的5个子保护区组成,各自成为“绿色孤岛”。尽管亚洲象是食物链顶端的物种,但它们有时也会成为虎、豹等猛兽的猎物,生态廊道可以连接破碎的生态斑块,为生物提供稳定且连续的迁移通道和栖息空间,缓解栖息地受干扰带来的负面影响。回答下列问题:
(1)西双版纳国家级自然保护区中所有的生物构成了________,保护区中高低不同的植物形成了明显的________结构。
(2)有些捕食者总是沿着被捕食者栖息地的边界觅食,并可深入到某一固定深度(如图所示)。结合以上信息分析,栖息地破碎后,亚洲象种群受到天敌捕食的压力会__________(填“增大”或“减小”),原因是__________。
(3)建立自然保护区属于对生物多样性的________保护措施,为解决亚洲象生境碎片化问题,当地政府考虑建立生态廊道,你认为建立生态廊道过程中需要注意的问题有__________(答一点)。
(4)为了丰富西双版纳国家级自然保护区的物种,工作人员引进了当地的龙脑香科植物和鼷鹿,体现了生态工程的________原理。
20. 紫花苜蓿是常见的豆科牧草,易造成家畜鼓胀病;百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。如图为科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育牧草新品种的过程,图中IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用。回答下列问题:
(1)实验前需要在________(从“高渗”“等渗”“低渗”中选填)溶液中通过酶解法制备两种原生质体。
(2)①过程中诱导两种原生质体融合时使用的化学方法是________(答一种),两种植物细胞能成功融合依据的原理是________。
(3)同源融合体不能再生出愈伤组织的原因是________,②③代表的过程分别是________。
(4)若苜蓿细胞内有m条染色体,里奥百脉根细胞内有n条染色体,则再生植株的体细胞在有丝分裂后期含________条染色体。若要通过植物细胞工程大量生产单宁,可行的方案是________。
21. 某二倍体两性花植物的花因含花青素而呈紫色,独立遗传的基因A、B、D分别控制花青素合成途径中所需的三种关键酶的合成。该植株的单倍体隐性突变体中,A基因突变体和A、B双基因突变体为黄花,B基因突变体为红花,D基因突变体和A、D双基因突变体以及B、D双基因突变体为白花。回答下列问题:
(1)获得多种单倍体隐性突变体植株时采用的育种方法为________。请你用示意图表示该植物不同花色形成的机理________。
(2)二倍体黄花植株的基因型有________种。三对基因均杂合的二倍体植株自交,F1的表型和比例为____________,F1红花植株随机传粉,子代出现白花的概率为
________
(3)该植物花的大小由基因E/e、F/f控制,纯合体P1(大花)和纯合体P2(微小花)杂交,F1均为大花,F1自交,F2大花:小花:微小花=9∶3∶4.基因突变会导致基因表达量发生改变。已知基因E/e位于2号染色体的某片段上,该片段上存在2个候选基因。提取花瓣细胞中2种候选基因的mRNA并检测含量,结果如图1,据图推测基因________更可能为基因E/e。
(4)通过后续实验确定上述推测成立后,电泳检测P1、P2和F2中微小花植株两对基因的扩增产物,结果如图2,与基因E相比,基因e发生了碱基对的________。在基因控制花瓣大小时,基因e的________过程受阻,基因________所控制的性状对另一对基因所控制性状的表现具有掩盖作用。
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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. 诗句“山栗似拳应自饱,蜂糖如土不须悭”展现了绩溪板栗硕大、蜂蜜丰饶的特点。下列叙述正确的是( )
A. 板栗中含有纤维素、淀粉、糖原等多种多糖
B. 核糖和脱氧核糖可参与板栗中核酸的合成
C. 可用斐林试剂检测蜂蜜中富含的蔗糖和葡萄糖
D. 板栗中的纤维素可在人体消化道内被消化吸收
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖原是动物细胞中的多糖,植物细胞中不含糖原,A错误;
B、核糖和脱氧核糖可分别参与板栗细胞中RNA和DNA的合成,B正确;
C、蔗糖不是还原糖,不能用斐林试剂检测,C错误;
D、人体缺乏纤维素酶,纤维素无法在人体消化道内被消化吸收,D错误。
2. 如图所示,Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体是人体某细胞膜上重要的离子转运体。下列叙述错误的是( )
A. 图示生理过程能体现蛋白质的运输功能和催化功能
B. Na+-K+泵活性降低可能使膜两侧的离子浓度差降低
C. Ca2+通过Na+-Ca2+交换体不直接消耗细胞代谢产生ATP
D. 若抑制该细胞中ATP的合成,会导致细胞内Ca2+浓度降低
【答案】D
【解析】
【详解】A、Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体的化学本质为蛋白质,Na+-K+泵催化ATP水解的同时还可以运输Na+和K+,A正确;
B、据图可知,Na+-K+泵消耗ATP将Na+运出细胞,将K+运入细胞,维持膜内高K+低Na+,膜外高Na+低K+的离子分布,Na+-K+泵活性降低会导致运入的K+减少,运出的Na+减少,使膜两侧的离子浓度差降低,B正确;
C、据图可知,Ca2+通过Na+-Ca2+交换体运出细胞不直接消耗细胞代谢产生的能量,但需要消耗Na+的浓度差提供的电化学势能,C正确;
D、若抑制该细胞中ATP的合成,会使运出的Na+减少,膜两侧Na+的浓度差减小,导致Ca2+运出减少,细胞内的Ca2+浓度增加,D错误。
3. 某同学用马铃薯汁培养液培养酵母菌探究其呼吸方式,下列叙述正确的是( )
A. 该实验中有氧装置为对照组,无氧装置为实验组
B. 有氧装置中的NaOH溶液可用于吸收和检测CO2
C. 可用酸性重铬酸钾溶液检测无氧装置中酵母菌是否有酒精产生
D. 实验的自变量是氧气的有无,因变量是澄清石灰水是否变浑浊
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验运用了对比实验法,有氧装置和无氧装置均为实验组,互为对照,A错误;
B、有氧装置中的NaOH溶液是用于吸收CO2,B错误;
C、可用酸性重铬酸钾溶液检测无氧装置中酵母菌是否有酒精产生,若有酒精产生,则溶液会由橙黄色变为灰绿色,C正确;
D、该实验的因变量应为CO2产生量(可用澄清石灰水浑浊程度表示)及是否生成酒精,D错误。
4. 如图甲为某二倍体动物(2N=4)减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA分子含量变化示意图,图乙为该动物某一器官内部分细胞分裂图。下列叙述正确的是( )
A. 染色体着丝粒分裂导致图甲Ⅰ→Ⅱ过程中核DNA分子数量加倍
B. 图甲中Ⅲ→Ⅳ过程染色单体数目由4→0是同源染色体分离导致的
C. 图乙中A细胞的上一时期发生了非姐妹染色单体之间的互换
D. 基因重组可发生在图乙的B细胞中,其名称为初级卵母细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、图甲I→Ⅱ过程中核DNA分子数量加倍是DNA复制的结果,不是染色体着丝粒分裂导致的,A错误;
B、图甲Ⅲ→Ⅳ过程中染色单体数目由4→0变化的原因是着丝粒的分裂,B错误;
C、图乙中A细胞含有同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,不会发生非姐妹染色单体之间的互换,非姐妹染色单体之间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期,C错误;
D、B细胞发生同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,且细胞质不均等分裂,由此可知基因重组可发生在图乙的B细胞中,即非同源染色体的自由组合,其名称为初级卵母细胞,D正确。
5. 西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究这两种性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见下表。下列叙述错误的是( )
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿·非圆浅绿:圆形深绿:圆形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿:非圆绿条纹:圆形深绿,圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
A. 控制绿条纹的基因可能由控制深绿的基因突变而来
B. 西瓜皮的颜色可能由两对独立遗传的等位基因控制
C. 若实验①和②F1中非圆均为椭圆形,则3种西瓜瓜形分别与3种基因型对应
D. 若实验①和②F1中非圆均为椭圆形,则F2椭圆形深绿瓜植株的占比均为3/16
【答案】D
【解析】
【详解】AB、P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)均为纯合子,则西瓜皮的颜色可能由一组复等位基因控制,控制绿条纹的基因可能由控制深绿的基因突变而来,也可能由两对独立遗传的等位基因控制,如P1(深绿,AABB)、P2(浅绿,aaBB)和P3(绿条纹,AAbb),均与实验结果相符,AB正确;
CD、P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)均为纯合子,实验①和②F1中非圆均为椭圆形,若用D/d表示控制瓜形的基因,则长形的基因型为DD,椭圆形的基因型为Dd,圆形的基因型为dd,基因D对d为不完全显性,若F1均为椭圆形(Dd),则F2中椭圆形概率为1/2;根据表格可知瓜皮颜色中深绿占3/4,故F2椭圆形深绿瓜植株的占比均为3/8,C正确,D错误。
6. 血管平滑肌细胞分化形成过程中,T基因(T基因表达的T蛋白是血管平滑肌细胞的标志蛋白)启动子附近的组蛋白甲基化水平升高,R酶是一种组蛋白甲基化酶。B蛋白是一种转录因子,促进血管平滑肌细胞的分化形成,且可与R酶结合。研究人员制备了B基因敲除的胚胎干细胞(BKO),检测其与正常胚胎干细胞(WT)中的R酶相对表达量(图1)和第6天T基因启动子结合的R酶量(图2)。下列叙述错误的是( )
A. 在血管平滑肌细胞分化形成过程中,R酶的表达量可随时间变化而发生变化
B. T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高引起的性状改变一般不会遗传给后代
C. B蛋白可能会将R酶招募至T基因的启动子区域发挥作用
D. T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高可促进T基因表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图1可知,在血管平滑肌细胞分化形成过程中,R酶的表达量随时间变化而发生变化,A正确;
B、T基因启动子的组蛋白甲基化水平升高引起的性状改变属于表观遗传,可遗传给子代,B错误;
C、由图2可知,BKO组T基因启动子区域结合的R酶量明显低于WT组,由此推测,B蛋白通过将R酶招募至T基因启动子区域发挥作用,C正确;
D、T基因表达的T蛋白是血管平滑肌细胞的标志蛋白,在血管平滑肌细胞分化形成过程中,T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高,B蛋白是一种转录因子,可促进血管平滑肌细胞的分化形成,且可与R酶结合,R酶能催化组蛋白甲基化,B蛋白可招募R酶至T基因启动子附近催化组蛋白甲基化,说明T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高可促进T基因表达,D正确。
7. 下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是( )
A. 单倍体植株体细胞中含有1个或2个染色体组
B. 多倍体植株可能不是直接由受精卵发育而来的
C. 一个染色体组中的染色体形态各不相同,可能有控制相对性状的基因
D. 由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的属于二倍体
【答案】A
【解析】
【详解】A、由二倍体植株的配子发育而来的单倍体的体细胞中通常含有1个或2个(有丝分裂后期)染色体组,由多倍体的配子发育而来的单倍体的体细胞中含有的染色体组数目可能大于2,A错误;
B、可利用秋水仙素或低温处理萌发种子或幼苗诱导染色体数目加倍而获得多倍体,即多倍体植株可能不是直接由受精卵发育而来的,B正确;
C、细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体叫作一个染色体组,若减数分裂过程中发生互换,则一条染色体中可能有控制相对性状的基因,C正确;
D、由受精卵发育而来的个体,体细胞中有几个染色体组就叫作几倍体,体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体,D正确。
8. 眼白化病是一类较为复杂的单基因隐性遗传病,患者因眼睛色素减少而表现为眼白化,其相关基因可位于不同的染色体上,且存在多种突变类型。如图是两个家系的患病情况(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段上),两个家系均不携带对方家系的致病基因,且I-4不携带致病基因(设家系1、2的相关基因分别为A/a、B/b)。下列叙述正确的是( )
A. 该病患者的致病基因都只来自母亲
B. II-1的基因型是AAXBY或AaXBY
C. II-2和II-3再生一个患病孩子的概率是1/4
D. Ⅲ-1表型正常,只携带了家系1的致病基因
【答案】B
【解析】
【详解】AB、已知两个家系均不携带对方家系的致病基因,且I-4不携带致病基因。家系1中I-1和I-2正常,II-2患病,可判断家系1的致病基因在常染色体上,为隐性遗传,所以I-1和I-2的基因型均为Aa;家系2中I-3患病,I-4不携带致病基因,可判断家系2的致病基因在X染色体上,为隐性遗传,所以II-1的基因型是AAXBY或AaXBY,与家系1中该病类型相同的患者致病基因分别来自父亲和母亲,与家系2中该病类型相同的患者致病基因可分别来自父亲和母亲(患者为女性),也可只来自母亲(患者为男性),A错误,B正确;
C、II-2和II-3的基因型分别是aaXBXB、AAXbY,再生一个患病孩子的概率是0,C错误;
D、Ⅲ-1表型正常,基因型是AaXBXb,其携带了家系1和家系2的致病基因,D错误。
9. 二化螟是危害水稻的害虫,乙基多杀菌素是防治二化螟的化学杀虫剂。下列叙述错误的是( )
A. 使用乙基多杀菌素灭杀二化螟的防治方法属于生物防治
B. 与其他杀虫剂交替使用可能会增强对二化螟的灭虫效果
C. 使用过程中二化螟会出现抗药性,证明二化螟种群在进化
D. 自然选择学说对二化螟出现抗药性的原因做出了详细解释
【答案】A
【解析】
【详解】A、乙基多杀菌素是一种化学药品,使用乙基多杀菌素灭杀二化螟的防治方法属于化学防治,A错误;
B、与其他杀虫剂交替使用可灭杀对乙基多杀菌素产生抗性的二化螟,杀虫效果可能会更好,B正确;
C、二化螟出现抗药性,说明在杀虫剂的选择压力下二化螟种群的抗药性基因频率增加,这是生物进化的标志,C正确;
D、自然选择学说认为农药作为强大的环境选择压力,筛选并保留二化螟种群中原本就存在的抗药性变异个体,使其在种群中比例逐代上升,无抗药性变异的个体被逐渐淘汰,最终使种群表现出抗药性,D正确。
10. 如图表示人体内血糖调节的部分图解,a、b表示参与血糖调节的两种激素。下列叙述错误的是( )
A. 人体血糖浓度的变化会影响胰腺的内分泌活动
B. 血糖调节中枢位于下丘脑,激素b可升高血糖
C. 饥饿时,副交感神经兴奋增强可促进激素a的分泌
D. 进食后,随着血糖浓度的升高,过程⑥⑦⑧逐渐增强
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图可知,血糖浓度变化会通过影响胰腺分泌激素a、b来调节血糖平衡,A正确;
B、血糖调节中枢位于下丘脑,图中激素a、b分别为胰岛素、胰高血糖素,胰岛素可降低血糖,胰高血糖素可升高血糖,B正确;
C、饥饿时,血糖浓度降低,交感神经兴奋可促进胰高血糖素(激素b)的分泌,使血糖浓度升高至正常值,C错误;
D、据图可知,过程⑥⑦⑧分别表示肝糖原合成、肌糖原合成、葡萄糖的氧化分解,进食后,随着血糖浓度的升高,在胰岛素的作用下,过程⑥⑦⑧增强,加快组织细胞对血糖的摄取、转化和利用,使血糖浓度恢复正常值,D正确。
11. 某病原体侵入人体后,引起免疫细胞作出应答的部分过程如图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞①和细胞③都属于抗原呈递细胞,可将抗原信息呈递给T细胞
B. 图示为体液免疫过程,细胞②可产生细胞因子促进细胞③增殖、分化
C. 细胞④合成、分泌的抗体可抑制病原体的增殖
D. 细胞③和细胞④均可识别二次侵入的该病原体
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知,细胞①(巨噬细胞)和细胞③(B淋巴细胞)都属于抗原呈递细胞,可将抗原信息呈递给T细胞,A正确;
B、图示有抗体产生,应为体液免疫的部分过程,细胞②(辅助性T细胞)可产生细胞因子,促进细胞③(B淋巴细胞)的增殖和分化,B正确;
C、细胞④(浆细胞)合成、分泌的抗体可与相应的病原体特异性结合,抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进而被其他免疫细胞吞噬消化,C正确;
D、细胞④(浆细胞)不能识别抗原,D错误。
12. 下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A. 番茄开花期遇连续阴雨天气,可喷洒一定浓度生长素类调节剂防减产
B. 植物生长调节剂可为植物生长提供能量,适当使用可提高作物产量
C. 一定浓度的生长素溶液处理睡莲种子,可提高其萌发率
D. 植物生长调节剂比植物激素更为稳定长效,可大量使用
【答案】A
【解析】
【详解】A、一定浓度的生长素类调节剂可以促进子房发育成无子果实,所以番茄开花期遇连续阴雨天气,可喷洒一定浓度生长素类调节剂防减产,A正确;
B、植物生长调节剂适当使用可提高作物产量,但不可为植物生长提供能量,B错误;
C、一定浓度的赤霉素溶液可促进种子萌发,C错误;
D、与天然激素相比,在植物体内缺乏降解植物生长调节剂的酶,所以植物生长调节剂不易分解,效果更为稳定长效,但不可以大量使用,D错误。
13. 为研究植被恢复过程中氮元素的变化,研究人员在某亚热带地区选取灌草丛(ER)、灌木林(MRI)、马尾松针阔混交林(MRII)和常绿阔叶林(LR)4种类型的群落,研究群落N总储量的垂直分布格局,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 4类群落在植被恢复阶段出现的先后顺序可能为ER、MRI、MRII、LR
B. 微生物分解凋落物使N进入无机环境,体现N在生态系统中的循环特点
C. 不同植被恢复阶段生态系统中N主要存储在凋落物层
D. 据图可知,群落结构越复杂,生态系统N总储量越多
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据当地气候,正向演替的大致方向是群落中物种丰富度逐渐增大,食物网越来越复杂,群落的结构也越来越复杂,随着群落演替,植被层的N总储量越来越高,所以在植被恢复阶段先后出现的是灌草丛(ER)、灌木林(MRI)、马尾松针阔混交林(MRII)、常绿阔叶林(LR),A正确;
B、根据纵坐标的总储量数值可知,生态系统中N主要存储于土壤层,植被层的N主要来源是吸收土壤中的无机盐,再通过微生物分解凋落物的途径进入无机环境,体现了N在生态系统中循环往复的特点,B正确;
C、据图可知,不同植被恢复阶段生态系统中N主要存储在土壤层,C错误;
D、群落结构越复杂,生态系统N总储量越多,D正确。
14. 下列关于发酵的叙述,正确的是( )
A. 食醋的制作需要醋酸菌,醋酸发酵过程中应将温度控制在18~30℃
B. 味精的制作需要谷氨酸棒状杆菌,在酸性条件下有利于产生谷氨酸
C. 葡萄酒的制作需要酵母菌,酒精是无氧条件下在酵母菌细胞质基质中产生的
D. 泡菜的制作需要乳酸菌,酸味是在无氧条件下产生的,该过程需要吸收热能
【答案】C
【解析】
【详解】A、醋酸菌可在有氧条件下将乙醇氧化成醋酸,醋酸是其代谢产物,醋酸发酵过程中应将温度控制在30~35°C,A错误;
B、味精的主要成分是谷氨酸钠,谷氨酸棒状杆菌在中性或弱碱性条件下有利于产生谷氨酸。当pH呈酸性时则容易形成谷氨酰胺和N—乙酰谷氨酰胺,不利于谷氨酸的产生,B错误;
C、葡萄酒制作需要酵母菌。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精,无氧呼吸的场所是细胞质基质,C正确;
D、泡菜制作利用乳酸菌,乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下将葡萄糖分解为乳酸,这是一个放能反应,不需要吸收热能,D错误。
15. 如图为牛的克隆过程示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图示过程体现了乙牛体细胞的全能性
B. 步骤③的目的是激活重构胚细胞分化
C. 步骤①培养甲牛体细胞时需用胰蛋白酶分散细胞
D. 胚胎移植后,重构胚的遗传物质发生稳定性差异
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题图可知,甲牛提供了细胞核,最后培育出了克隆动物,所以该过程体现了甲牛体细胞核的全能性,A错误;
B、步骤③的目的是激活重构胚,使其完成细胞分裂和分化进程,B错误;
C、体细胞培养时,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,使细胞分散为单个细胞,便于贴壁生长和传代培养,C正确;
D、胚胎移植后,重构胚发生细胞分裂和分化,其遗传物质通常不发生改变,D错误。
16. 科学家从某细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。如图为基因a的部分片段,下列叙述正确的是( )
A. 常用农杆菌转化法将基因a转入马铃薯细胞中
B. 可用无水乙醇提取马铃薯块茎细胞中的DNA
C. 利用DNA分子杂交技术可检测基因a的表达情况
D. DNA连接酶可以催化图中①和②处化学键的形成
【答案】A
【解析】
【详解】A、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞中常用的方法,A正确;
B、DNA不溶于酒精,所以不能用无水乙醇提取DNA,B错误;
C、DNA分子杂交技术不能用来检测基因的表达情况,可利用抗原—抗体杂交的方法检测基因的表达情况,C错误;
D、图中①处是磷酸二酯键,②处是氢键,①处磷酸二酯键的形成需要DNA连接酶催化,②处氢键的形成不需要酶催化,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 如图是某实验小组改进的“探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响”实验装置,测得了不同pH下的圆形滤纸片上浮的时间,如表所示。回答下列问题:
组别
上浮平均所需时间
A(pH为2.0)
不上浮
B(pH为4.0)
2片上浮,88.3s
C(pH为6.0)
全部上浮,33.63s
D(pH为9.0)
5片上浮,78.81s
E(pH为10.0)
3片上浮,111.67s
(1)图示倒置量筒中的气体是_________,该实验中将圆形滤纸片在肝脏研磨液中浸泡的目的是________。
(2)含酶滤纸片经pH为2.0的缓冲液处理后未上浮,说明___________,恢复至最适pH后也________(填“能”或“不能”)浮起,原因是__________。
(3)该实验中的材料不能探究温度对酶活性的影响,理由是______。请你利用该装置设计实验探究酶的专一性。
实验思路:____________;实验结果及结论:_________。
【答案】(1) ①. 氧气 ②. 让肝脏研磨液中的H2O2酶吸附在滤纸片上
(2) ①. pH为2.0时H2O2酶已失活 ②. 不能 ③. H2O2酶在pH为2.0条件下完全失活,且无法恢复
(3) ①. H2O2在加热条件下易分解 ②. 实验思路:将C组实验中浸过肝脏研磨液的圆形滤纸片替换为浸过唾液淀粉酶溶液的滤纸片,其余条件不变,观察并统计两组滤纸片的上浮数量和上浮所需时间 ③. 实验结果及结论:若新增实验组无气泡产生,滤纸片不上浮,说明唾液淀粉酶对H2O2无催化作用
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢酶能催化H2O2分解为H2O和O2,因此倒置量筒中收集到的气体是氧气。将圆形滤纸片浸泡在肝脏研磨液中,目的是让肝脏研磨液中的H2O2酶吸附在滤纸片上,当滤纸片放入H2O2溶液中时,酶可以催化反应产生氧气,氧气附着在滤纸片上,使滤纸片上浮。
【小问2详解】
含酶滤纸片经pH为2.0的缓冲液处理后未上浮,说明pH为2.0时H2O2酶已失活,恢复至最适pH后也不能浮起,原因是H2O2酶在pH为2.0条件下完全失活,且无法恢复,无法分解H2O2产生氧气。
【小问3详解】
温度会直接影响H2O2的分解速率(H2O2在加热条件下易分解),无法区分反应速率的变化是由酶活性变化还是H2O2自身分解导致的,因此不能用该材料探究温度对酶活性的影响。设计实验探究酶的专一性,自变量是酶的种类,因变量是O2产生量,其余变量为无关变量。实验思路:将C组实验中浸过肝脏研磨液的圆形滤纸片替换为浸过唾液淀粉酶溶液的滤纸片,其余条件不变,观察并统计两组滤纸片的上浮数量和上浮所需时间。实验结果及结论:若新增实验组无气泡产生,滤纸片不上浮,说明没有O2产生,证明了唾液淀粉酶对H2O2无催化作用,验证了酶的专一性。
18. 青少年抑郁主要表现出心境低落、自残等异常行为,对家庭社会造成沉重负担。从分子机制的角度阐释抑郁症的发病过程,明确其物质基础,以消除学生对疾病的畏惧,注重预防治疗。回答下列问题:
I、抑郁症的发生和发展与多种体液因子的异常变化有关,主要包括神经递质5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DH)以及糖皮质激素(GC)等。研究发现,抑郁症患者体内的5-HT和NE含量低于正常人。5-HT受体有多种类型,不同类型的受体在脑区的不同位置表达量不同,其调控5-HT浓度的机制和效果也存在差异。图1为5-HT受体在突触处的分布情况。
Ⅱ、下丘脑—垂体肾上腺皮质轴(HPA轴)是维持内环境稳态重要的内分泌轴,其分泌的多种肽类激素与抑郁症发病有重要关联,图2为HPA轴调节糖皮质激素分泌的过程图。研究表明,抑郁症患者的HPA轴功能亢进,表现在促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、糖皮质激素等激素含量高于正常对照组。
(1)5-HT转运体是突触前膜上的一种蛋白质,其含量升高会_______(填“提高”或“降低”)5-HT 的回收率,_______(填“促进”或“抑制”)抑郁症的发生。
(2)如图1所示,5-HT1A受体位于5-HT神经元细胞体树突,激活5-HT1A受体会___________(填“促进”或“抑制”)5-HT神经元的活动,从而___________(填“增加”或“减少”)神经递质的释放。而5-HT3受体属于配体门控离子通道,激活5-HT3受体可以开放阳离子通道,导致________,从而促进神经元释放乙酰胆碱、NE等神经递质。
(3)图2中的ACTH表示________激素,糖皮质激素分泌的调节过程具有反馈调节和________调节的特点,后者调节方式的意义是____________。
(4)正常情况下,与情绪调节密切相关的海马参与调节HPA轴负反馈机制,海马通过神经调节对下丘脑起抑制作用,使糖皮质激素含量减少。该过程的作用机理为_________。
【答案】(1) ①. 提高 ②. 促进
(2) ①. 抑制 ②. 减少 ③. Ca2+通道开放,Ca2+进入突触后神经元,使突触后神经元兴奋
(3) ①. 促肾上腺皮质 ②. 分级 ③. 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控
(4)海马释放NE作用于突触后膜受体,抑制下丘脑分泌CRH,进而减少GC分泌
【解析】
【小问1详解】
5-HT 转运体是突触前膜上负责回收 5-HT 的蛋白质,其含量升高会提高对 5-HT 的回收效率,导致突触间隙中 5-HT 浓度降低。抑郁症患者体内的 5-HT 含量低于正常人,因此 5-HT 转运体含量升高会降低突触间隙 5-HT 浓度,进而促进抑郁症的发生。
【小问2详解】
5-HT1A 受体位于 5-HT 神经元细胞体树突,激活后会对 5-HT 神经元的活动产生抑制作用(图 1 中 “神经冲动抑制” 的箭头可佐证)。5-HT 神经元活动被抑制,会导致其释放神经递质的过程减弱,因此神经递质的释放减少。5-HT3受体激活后开放阳离子通道,主要导致Ca2+通道开放,Ca2+进入突触后神经元,使突触后神经元兴奋,进而促进其释放如乙酰胆碱、NE 等神经递质。
【小问3详解】
图2中,ACTH是促肾上腺皮质激素(由垂体分泌,作用于肾上腺皮质)。糖皮质激素分泌的调节具有反馈调节和分级调节的特点。分级调节的意义是:放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体稳态。
【小问4详解】
正常情况下,与情绪调节密切相关的海马参与调节HPA轴负反馈机制,海马通过神经调节对下丘脑起抑制作用,使糖皮质激素含量减少。据题图2信息可推测其作用机理为 海马释放 NE(去甲肾上腺素),作用于下丘脑突触后膜的受体,抑制下丘脑分泌 CRH(促肾上腺皮质激素释放激素),进而减少垂体分泌ACTH,最终减少肾上腺皮质分泌糖皮质激素(GC),使糖皮质激素含量降低。
19. 野生亚洲象群活动范围大,喜在低海拔地带觅食。西双版纳国家级自然保护区是亚洲象在我国的唯一栖息地,但该保护区并非连成一片,而是由地域上互不相连的5个子保护区组成,各自成为“绿色孤岛”。尽管亚洲象是食物链顶端的物种,但它们有时也会成为虎、豹等猛兽的猎物,生态廊道可以连接破碎的生态斑块,为生物提供稳定且连续的迁移通道和栖息空间,缓解栖息地受干扰带来的负面影响。回答下列问题:
(1)西双版纳国家级自然保护区中所有的生物构成了________,保护区中高低不同的植物形成了明显的________结构。
(2)有些捕食者总是沿着被捕食者栖息地的边界觅食,并可深入到某一固定深度(如图所示)。结合以上信息分析,栖息地破碎后,亚洲象种群受到天敌捕食的压力会__________(填“增大”或“减小”),原因是__________。
(3)建立自然保护区属于对生物多样性的________保护措施,为解决亚洲象生境碎片化问题,当地政府考虑建立生态廊道,你认为建立生态廊道过程中需要注意的问题有__________(答一点)。
(4)为了丰富西双版纳国家级自然保护区的物种,工作人员引进了当地的龙脑香科植物和鼷鹿,体现了生态工程的________原理。
【答案】(1) ①. 生物群落##群落 ②. 垂直
(2) ①. 增大 ②. 捕食者边界觅食深度变大
(3) ①. 就地 ②. 综合考虑生态、社会、经济效益最大化;保证廊道宽度、植被类型适宜,能满足亚洲象迁徙需求;避开人类活动密集区,减少人为干扰;廊道需连接破碎的栖息地斑块,形成连续的栖息地网络
(4)协调
【解析】
【小问1详解】
群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,西双版纳国家级自然保护区中所有的生物,构成了生物群落(简称群落)。保护区中高低不同的植物,因光照等因素的影响,形成了明显的垂直结构。
【小问2详解】
结合题干信息可知,捕食者总是沿着被捕食者栖息地的边界觅食,并可深入到某一固定深度。栖息地破碎后,单个栖息地斑块的面积变小,被捕食高风险地区(边界向内固定深度的区域)的比例显著升高,相对安全区的面积会相应减小,捕食者边界觅食深度变大,故栖息地破碎后,亚洲象种群被天敌捕食的概率上升,因此被捕食压力增大。
【小问3详解】
在原有栖息地建立自然保护区,属于生物多样性保护中的就地保护,是对生物多样性最有效的保护方式。建立生态廊道时,需要结合亚洲象的生存习性设计,保证廊道宽度、植被类型适宜,能满足亚洲象迁徙需求;避开人类活动密集区,减少人为干扰;廊道需连接破碎的栖息地斑块,形成连续的栖息地网络;综合考虑效益,即综合考虑生态、社会、经济效益最大化等。
【小问4详解】
生态工程的协调原理强调 “生物与环境、生物与生物之间的协调与平衡”,引入本地物种(龙脑香科植物、鼷鹿),能与当地生态系统相适配,避免外来物种入侵风险,体现了协调原理。
20. 紫花苜蓿是常见的豆科牧草,易造成家畜鼓胀病;百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。如图为科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育牧草新品种的过程,图中IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用。回答下列问题:
(1)实验前需要在________(从“高渗”“等渗”“低渗”中选填)溶液中通过酶解法制备两种原生质体。
(2)①过程中诱导两种原生质体融合时使用的化学方法是________(答一种),两种植物细胞能成功融合依据的原理是________。
(3)同源融合体不能再生出愈伤组织的原因是________,②③代表的过程分别是________。
(4)若苜蓿细胞内有m条染色体,里奥百脉根细胞内有n条染色体,则再生植株的体细胞在有丝分裂后期含________条染色体。若要通过植物细胞工程大量生产单宁,可行的方案是________。
【答案】(1)高渗或等渗
(2) ①. 聚乙二醇(PEG)诱导或高Ca2+-高pH诱导法 ②. 细胞膜的流动性
(3) ①. 使用R-6G处理清水紫花苜蓿的原生质体后,线粒体的呼吸作用受阻,IOA可抑制里奥百脉根的原生质体呼吸作用的第一阶段,同源融合体细胞呼吸受阻,均不能正常生长 ②. 脱分化、再分化
(4) ①. 2(m+n) ②. 利用植物组织培养技术培养里奥百脉根或再生植株,获得愈伤组织后,用液体培养基悬浮培养愈伤组织细胞,可从培养液或愈伤组织细胞中提取单宁
【解析】
【小问1详解】
制备原生质体时,需要去除细胞壁,若在低渗溶液中,失去细胞壁保护的原生质体会因吸水而涨破,因此需要在高渗或等渗溶液中进行酶解法处理,维持原生质体的正常形态与活性。
【小问2详解】
诱导原生质体融合的化学方法常用聚乙二醇(PEG)处理,也可采用高Ca2+-高pH诱导法。原生质体融合依赖细胞膜的融合,其原理是细胞膜具有一定的流动性。
【小问3详解】
据题干信息和题图可知,清水紫花苜蓿原生质体经 R-6G 处理后,线粒体呼吸作用受阻;里奥百脉根原生质体经 IOA 处理后,细胞呼吸第一阶段被抑制;同源融合体的两种处理效果叠加,呼吸作用无法正常进行,能量供应不足,无法分裂分化形成愈伤组织。植物组织培养过程中,杂种细胞经过②脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过③再分化形成完整植株。
【小问4详解】
异源融合的杂种体细胞染色体数为m+n,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,因此染色体总数为2(m+n);若要通过植物细胞工程大量生产单宁(细胞代谢产物),不需要培养为完整植株,只需利用植物组织培养技术培养里奥百脉根或再生植株,获得愈伤组织后,用液体培养基悬浮培养愈伤组织细胞,可从培养液或愈伤组织细胞中提取单宁。
21. 某二倍体两性花植物的花因含花青素而呈紫色,独立遗传的基因A、B、D分别控制花青素合成途径中所需的三种关键酶的合成。该植株的单倍体隐性突变体中,A基因突变体和A、B双基因突变体为黄花,B基因突变体为红花,D基因突变体和A、D双基因突变体以及B、D双基因突变体为白花。回答下列问题:
(1)获得多种单倍体隐性突变体植株时采用的育种方法为________。请你用示意图表示该植物不同花色形成的机理________。
(2)二倍体黄花植株的基因型有________种。三对基因均杂合的二倍体植株自交,F1的表型和比例为____________,F1红花植株随机传粉,子代出现白花的概率为
________
(3)该植物花的大小由基因E/e、F/f控制,纯合体P1(大花)和纯合体P2(微小花)杂交,F1均为大花,F1自交,F2大花:小花:微小花=9∶3∶4.基因突变会导致基因表达量发生改变。已知基因E/e位于2号染色体的某片段上,该片段上存在2个候选基因。提取花瓣细胞中2种候选基因的mRNA并检测含量,结果如图1,据图推测基因________更可能为基因E/e。
(4)通过后续实验确定上述推测成立后,电泳检测P1、P2和F2中微小花植株两对基因的扩增产物,结果如图2,与基因E相比,基因e发生了碱基对的________。在基因控制花瓣大小时,基因e的________过程受阻,基因________所控制的性状对另一对基因所控制性状的表现具有掩盖作用。
【答案】(1) ①. 诱变育种、单倍体育种 ②.
(2) ①. 6 ②. 紫花植株∶红花植株∶黄花植株∶白花植株=27∶9∶12∶16 ③. 1/9
(3)2 (4) ①. 增添 ②. 转录 ③. e
【解析】
【小问1详解】
依题意可知,要获得不同花色的单倍体隐性突变体植株要用到诱变育种和单倍体育种。D基因突变体和A、D双基因突变体以及B、D双基因突变体为白花,说明D基因突变后花色均为白色,D基因控制合成的酶1最先作用于白色前体物质,A基因突变体和A、B双基因突变体为黄花,说明A基因控制合成的酶2在B基因控制合成的酶3之前发挥作用,即基因D控制合成的酶1可作用于白色前体物质,使其转变为黄色中间产物,基因A控制合成的酶2可作用于黄色中间产物,使其转变为红色中间产物,基因B控制合成的酶3可作用于红色中间产物,使其转变为紫色花青素,因此该植物不同花色形成的机理可表示为。
【小问2详解】
由(1)中花色形成机理可知,二倍体紫花植株的基因型为A_B_D_,红花植株的基因型为A_bbD_,黄花植株的基因型为aa_ _D_,白花植株的基因型为_ _ _ _dd。二倍体黄花植株的基因型有6种,三对基因均杂合的二倍体植株(基因型为AaBbDd)自交,F1的表型和比例为紫花植株:红花植株:黄花植株∶白花植株=[(3/4)×(3/4)×(3/4)]∶[(3/4)×(1/4)×(3/4)]∶[(1/4)×1×(3/4)]∶(1/4)×1×1=27∶9∶12∶16。F1红花植株的基因型为A_bbD_,白花植株的基因型为_ _ _ _dd,红花植株随机传粉,计算子代出现白花的概率只需要考虑基因D/d即可,F1红花植株中DD∶Dd=1∶2,产生的配子中D∶d=2∶1,随机传粉产生的子代中出现白花植株的概率为(1/3)×(1/3)=1/9。
【小问3详解】
该植物花的大小由基因E/e、F/f控制,根据F2的表型和比例可推知P1、P2的基因型为EEFF、eff。等位基因通常由基因突变产生,观察图1得知,基因1在P1和P2中mRNA含量相近,不符合基因E/e在不同表型亲本中的表达差异。基因2在P1中高表达,在P2中几乎无表达,符合显性等位基因表达,因此基因2更可能为基因E/e。
【小问4详解】
电泳图中,基因E的条带位置与基因e的条带位置不同,基因e电泳迁移率低于基因E,与基因E相比,基因e发生了碱基对的增添,导致DNA片段序列改变和电泳迁移率变化。结合mRNA含量差异,基因e的转录过程受阻,导致表达量降低。F2大花:小花:微小花=9∶3∶4,微小花均含有基因e,说明基因e所控制的性状对基因F/f的表现具有掩盖作用。
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