
?2018年北京市高考生物試卷
一、本部分共5小題,每小題6分,共30分。在每小題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。
1.(6.00分)細胞膜的選擇透過性保證了細胞內(nèi)相對穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中,以(自由)擴散方式通過細胞膜的是( ?。?br />
A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰島素
2.(6.00分)哺乳動物肝細胞的代謝活動十分旺盛,下列細胞結(jié)構(gòu)與對應功能表述有誤的是( ?。?br />
A.細胞核:遺傳物質(zhì)儲存與基因轉(zhuǎn)錄
B.線粒體:丙酮酸氧化與ATP合成
C.高爾基體:分泌蛋白的合成與加工
D.溶酶體:降解失去功能的細胞組分
3.(6.00分)光反應在葉綠體類囊體上進行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色,該反應過程中( )
A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化
C.不需要光合色素參與 D.會產(chǎn)生氧氣
4.(6.00分)以下高中生物學實驗中,操作不正確的是( )
A.在制作果酒的實驗中,將葡萄汁液裝滿整個發(fā)酵裝置
B.鑒定DNA時,將粗提產(chǎn)物與二苯胺混合后進行沸水浴
C.用蘇丹Ⅲ染液染色,觀察花生子葉細胞中的脂肪滴(顆粒)
D.用龍膽紫染液染色,觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞中的染色體
5.(6.00分)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段,酶切位點及酶切位點及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是( ?。?br />
A.圖1中兩種酶識別的核苷酸序列不同
B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA
C.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物
D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA
二、非選擇題
6.(17.00分)癌癥是當前嚴重危害人類健康的重大疾病。研究人員利用與癌細胞在某些方面具有相似性的誘導多能干細胞(iPSC)進行了抗腫瘤的免疫學研究。
(1)癌細胞具有無限 的特點。當體內(nèi)出現(xiàn)癌細胞時,可激發(fā)機體的 系統(tǒng)發(fā)揮清除作用。
(2)研究人員進行的系列實驗如下:
免疫組小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液,連續(xù)4周;
空白組小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液,連續(xù)4周。
實驗一:取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iPSC、DB7(一種癌細胞)和MEF(一種正常體細胞)混合,檢測三種細胞與血清中抗體的結(jié)合率,結(jié)果見下表。
iPSC
DB7
MEF
免疫組
77
82
8
空白組
10
8
9
①比較表中iPSC與兩組小鼠血清作用的結(jié)果可知,免疫組的數(shù)值明顯 空白組的數(shù)值,說明iPSC刺激小鼠產(chǎn)生了特異性抗體。
②表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測數(shù)據(jù)無明顯差異,說明DB7有 。
③綜合表中全部數(shù)據(jù),實驗結(jié)果表明 。
實驗二:給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大,免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測:iPSC還能刺激機體產(chǎn)生特異性抗腫瘤的 免疫。
(3)研究人員另取小鼠進行實驗,驗證了上述推測。下圖為實驗組的實驗過程及結(jié)果示意圖。請在下圖中選擇A或B填入④處,從C~F中選擇字母填入①~③處。
(4)該系列研究潛在的應用前景是iPSC可以用于 。
7.(17.00分)水稻是我國最重要的糧食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,嚴重危害我國糧食生產(chǎn)安全。與使用農(nóng)藥相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和經(jīng)濟的措施。
(1)水稻對Mp表現(xiàn)出的抗病與感病為一對相對 為判斷某抗病水稻是否為純合子,可通過觀察自交子代 來確定。
(2)現(xiàn)有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三個水稻抗病品種,抗?。≧)對感?。╮)為顯性,三對抗病基因位于不同染色體上。根據(jù)基因的DNA序列設計特異性引物,用PCR方法可將樣本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3區(qū)分開。這種方法可用于抗病品種選育中基因型的鑒定。
①甲品種與感病品種雜交后,對F2不同植株的R1、r1進行PCR擴增。已知R1比r1片段短。從擴增結(jié)果(下圖)推測可抗病的植株有 。
②為了在較短時間內(nèi)將甲、乙、丙三重品種中的抗病基因整合,選育新的純合抗病植株,下列育種步驟的正確排序是 。
a.甲×乙,得到F1
b.用PCR方法選出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代
d.用PCR方法選出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究發(fā)現(xiàn),水稻的抗病表現(xiàn)不僅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)編碼的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)編碼的蛋白。只有R蛋白與相應的A蛋白結(jié)合,抗病反應才能被激活。若基因型為R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推測這兩種水稻的抗病性表現(xiàn)依次為 。
(4)研究人員每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接種水稻品種甲(R1R1r2r2r3r3),幾年后甲品種喪失了抗病性,檢測水稻的基因未發(fā)現(xiàn)變異。推測甲品種抗病性喪失的原因是 。
(5)水稻種植區(qū)的Mp是由不同的基因型組成的群體。大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種,將會引起Mp種群 ,使該品種抗病性逐漸減弱直至喪失,無法在生產(chǎn)中繼續(xù)使用。
(6)根據(jù)本題所述水稻與Mp的關(guān)系,為避免水稻品種抗病性喪失過快,請從種植和育種兩個方面給出建議 。
8.(16.00分)因含N、P元素的污染物大量流入,我國某大型水庫曾連續(xù)爆發(fā)“水華”。為防治“水華”,在控制上游污染源的同時,研究人員依據(jù)生態(tài)學原理嘗試在水庫中投放以藻類和浮游動物為食的鰱魚和鳙魚,對該水庫生態(tài)系統(tǒng)進行修復,取得了明顯效果。
(1)在該水庫生態(tài)系統(tǒng)組成中,引起“水華”的藻類屬于 。水庫中各種生物共同構(gòu)成 。
(2)為確定鰱、鳙的投放量,應根據(jù)食物網(wǎng)中的營養(yǎng)級,調(diào)查投放區(qū)鰱、鳙 的生物積累量(在本題中指單位面積中生物的總量,以t?hm﹣2表示);為保證鰱、鳙的成活率,應捕殺鰱、鳙的 。
(3)藻類吸收利用水體中的N、P元素,浮游動物以藻類為食,銀魚主要以浮游動物為食,由右圖可知,將鰱、鳙魚苗以一定比例投放到該水庫后,造成銀魚生物積累量 ,引起該變化的原因是 。
(4)投放鰱、鳙這一方法是通過人為干預,調(diào)整了該生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中相關(guān)物種生物積累量的 ,從而達到改善水質(zhì)的目的。
(5)鰱魚和鱅魚是人們?nèi)粘J秤玫聂~類。為繼續(xù)將投放鰱、鳙的方法綜合應用,在保持良好水質(zhì)的同時增加漁業(yè)產(chǎn)量,以實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏,請?zhí)岢鰞蓷l具體措施 。
2018年北京市高考生物試卷
參考答案與試題解析
一、本部分共5小題,每小題6分,共30分。在每小題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。
1.(6.00分)細胞膜的選擇透過性保證了細胞內(nèi)相對穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中,以(自由)擴散方式通過細胞膜的是( ?。?br />
A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰島素
【分析】物質(zhì)跨膜運輸方式的類型及比較:
名 稱
運輸方向
載體
能量
實 例
自由擴散
高濃度→低濃度
不需
不需
水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
協(xié)助擴散
高濃度→低濃度
需要
不需
紅細胞吸收葡萄糖
主動運輸
低濃度→高濃度
需要
需要
小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等
【解答】解:A、Na+通過細胞膜的方式是協(xié)助擴散或主動運輸,A錯誤;
B、二氧化碳通過細胞膜的方式是自由擴散,動力是濃度差,特點是不需要載體和能量,B正確;
C、RNA是大分子物質(zhì),不能直接通過細胞膜,C錯誤;
D、胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),屬于大分子物質(zhì),不能直接通過細胞膜,D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查物質(zhì)跨膜運輸方式,要求考生掌握小分子物質(zhì)的跨膜運輸方式,能列表比較三者,并運用所學的知識準確判斷各選項。
2.(6.00分)哺乳動物肝細胞的代謝活動十分旺盛,下列細胞結(jié)構(gòu)與對應功能表述有誤的是( ?。?br />
A.細胞核:遺傳物質(zhì)儲存與基因轉(zhuǎn)錄
B.線粒體:丙酮酸氧化與ATP合成
C.高爾基體:分泌蛋白的合成與加工
D.溶酶體:降解失去功能的細胞組分
【分析】細胞器是細胞質(zhì)中具有一定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)。細胞中的細胞器主要有:線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、中心體、葉綠體,高爾基體、核糖體等。把細胞器類比為細胞內(nèi)繁忙的車間,則線粒體是“動力車間”、葉綠體是“養(yǎng)料制造車間”、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)運輸和脂質(zhì)合成車間、溶酶體是消化車間、核糖體是蛋白質(zhì)的合成車間、高爾基體是蛋白質(zhì)加工和分泌車間、其中線粒體和葉綠體還是細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換站。
【解答】解:A、細胞核是遺傳信息儲存和復制轉(zhuǎn)錄的場所,A正確;
B、線粒體是有氧呼吸的主要場所,是丙酮酸分解為二氧化碳的場所,也是ATP合成的場所,B正確;
C、蛋白質(zhì)的合成在核糖體上進行,C錯誤;
D、溶酶體中含有多種水解酶,可以消化分解細胞內(nèi)失去功能或損傷的細胞組分,D正確。
故選:C。
【點評】此題主要考查的是細胞器的結(jié)構(gòu)和功能,意在考查學生對基礎(chǔ)知識的理解和應用能力,難度適中。
3.(6.00分)光反應在葉綠體類囊體上進行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色,該反應過程中( ?。?br />
A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化
C.不需要光合色素參與 D.會產(chǎn)生氧氣
【分析】1、光反應階段:場所是類囊體薄膜。
a.水的光解:2H2O4[H]+O2 b.ATP的生成:ADP+PiATP。
2、依據(jù)題中信息可判斷,光照后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色,說明有還原劑產(chǎn)生,發(fā)生了水的光解。
【解答】解:A、在適宜條件下,照光后在葉綠體類囊體上進行光反應,不需要ATP提供能量,且生成ATP,A錯誤;
B、DCIP是氧化還原指示劑,當由藍色逐漸變?yōu)闊o色,說明光反應產(chǎn)物中有還原性氫,B錯誤;
C、光反應需要類囊體薄膜上的光合色素參與,并吸收光能,C錯誤;
D、光反應過程中,水分解后產(chǎn)生還原性氫和氧氣,D正確。
故選:D。
【點評】本題主要考查光合作用過程中的光反應,意在強化學生對光合作用過程的識記、理解與掌握。
4.(6.00分)以下高中生物學實驗中,操作不正確的是( ?。?br />
A.在制作果酒的實驗中,將葡萄汁液裝滿整個發(fā)酵裝置
B.鑒定DNA時,將粗提產(chǎn)物與二苯胺混合后進行沸水浴
C.用蘇丹Ⅲ染液染色,觀察花生子葉細胞中的脂肪滴(顆粒)
D.用龍膽紫染液染色,觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞中的染色體
【分析】1、參與果酒制作的微生物是酵母菌,其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧條件下,反應式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在無氧條件下,反應式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
2、DNA的鑒定:在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍色。
【解答】解:A、制作果酒和果醋時,不能將發(fā)酵液裝滿整個發(fā)酵裝置,應該留有約的空間,A錯誤;
B、鑒定DNA時,將絲狀物溶解再放入二苯胺試劑檢測,進行沸水浴,B正確;
C、用蘇丹Ⅲ染液染色,觀察花生子葉細胞中的脂肪滴呈現(xiàn)橘黃色,C正確;
D、用龍膽紫染液染色,觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞中的染色體呈現(xiàn)紫色,D正確。
故選:A。
【點評】本題考查果酒和果醋的制作,DNA的粗提取和鑒定,對于此類試題,需要考生注意的細節(jié)較多,如實驗的原理、實驗選擇的材料、實驗采用的試劑及試劑的作用、實驗現(xiàn)象等,需要考生在平時的學習過程中注意積累。
5.(6.00分)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段,酶切位點及酶切位點及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是( )
A.圖1中兩種酶識別的核苷酸序列不同
B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA
C.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物
D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA﹣﹣分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)﹣﹣抗原﹣抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【解答】解:A、酶具有專一性,不同的限制酶識別并切割不同的核苷酸序列,A正確;
B、圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA,B正確;
C、分析圖1,限制酶SalⅠ有三處切割位點,切割后產(chǎn)生4個DNA片段,泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物,C正確;
D、圖中被酶切的DNA片段是雙鏈DNA,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查基因工程的相關(guān)知識,意在考查考生運用所學基礎(chǔ)知識,結(jié)合所學知識解決相關(guān)的生物學問題的能力。
二、非選擇題
6.(17.00分)癌癥是當前嚴重危害人類健康的重大疾病。研究人員利用與癌細胞在某些方面具有相似性的誘導多能干細胞(iPSC)進行了抗腫瘤的免疫學研究。
(1)癌細胞具有無限 增殖 的特點。當體內(nèi)出現(xiàn)癌細胞時,可激發(fā)機體的 免疫 系統(tǒng)發(fā)揮清除作用。
(2)研究人員進行的系列實驗如下:
免疫組小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液,連續(xù)4周;
空白組小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液,連續(xù)4周。
實驗一:取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iPSC、DB7(一種癌細胞)和MEF(一種正常體細胞)混合,檢測三種細胞與血清中抗體的結(jié)合率,結(jié)果見下表。
iPSC
DB7
MEF
免疫組
77
82
8
空白組
10
8
9
①比較表中iPSC與兩組小鼠血清作用的結(jié)果可知,免疫組的數(shù)值明顯 高于 空白組的數(shù)值,說明iPSC刺激小鼠產(chǎn)生了特異性抗體。
②表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測數(shù)據(jù)無明顯差異,說明DB7有 與iPSC相似的抗原,可與iPSC刺激小鼠產(chǎn)生的抗體結(jié)合 。
③綜合表中全部數(shù)據(jù),實驗結(jié)果表明 iPSC與癌細胞(DB7)表面具有類似的抗原,而正常細胞表面沒有 。
實驗二:給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大,免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測:iPSC還能刺激機體產(chǎn)生特異性抗腫瘤的 細胞 免疫。
(3)研究人員另取小鼠進行實驗,驗證了上述推測。下圖為實驗組的實驗過程及結(jié)果示意圖。請在下圖中選擇A或B填入④處,從C~F中選擇字母填入①~③處。
(4)該系列研究潛在的應用前景是iPSC可以用于 抑制或治療腫瘤生長 。
【分析】分析表格數(shù)據(jù):免疫組的DB7和iPSC細胞與抗體結(jié)合率明顯高于正常細胞,說明生活的iPSC細胞刺激機體產(chǎn)生的抗體,同樣對DB7細胞起作用,說明DB7有與iPSC相似的抗原,可與iPSC刺激小鼠產(chǎn)生的抗體結(jié)合。
【解答】解:(1)癌細胞具有無限增殖的特點,當體內(nèi)出現(xiàn)癌細胞時,可激發(fā)機體的免疫系統(tǒng)發(fā)揮清除作用。
(2)免疫組小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液,連續(xù)4周;空白組小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液,連續(xù)4周。兩組的變量是:是否注射了失去增殖活性的iPSC.免疫組就會產(chǎn)生針對iPSC的抗體,該抗體主要分布在血清中。
實驗一:取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iPSC、DB7(一種癌細胞)和MEF(一種正常體細胞)混合,檢測三種細胞與血清中抗體的結(jié)合率,
①比較表中iPSC與兩組小鼠血清作用的結(jié)果可知,免疫組的數(shù)值明顯高于空白組的數(shù)值,說明iPSC刺激小鼠產(chǎn)生了特異性抗體。
②表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測數(shù)據(jù)無明顯差異,說明DB7有與iPSC相似的抗原,可與iPSC刺激小鼠產(chǎn)生的抗體結(jié)合。
③綜合表中全部數(shù)據(jù),免疫組的DB7和iPSC細胞和抗體結(jié)合率都比較高,而正常細胞和抗體結(jié)合率比較低,實驗結(jié)果表明說明iPSC與癌細胞(DB7)表面具有類似的抗原,而正常細胞表面沒有。
實驗二:給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大,免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測:iPSC還能刺激機體產(chǎn)生特異性抗腫瘤的細胞免疫(對抗腫瘤,主要是細胞免疫起作用)
(3)要驗證iPSC與癌細胞(DB7)表面具有類似的抗原,實驗過程中,一組小鼠注射DB7(標記為1組),一周后皮下形成腫瘤。隨后小鼠腫瘤體積逐漸增大,另一組(標記為2組)注射iPSC,4周后,取其T細胞(這里邊包含已經(jīng)產(chǎn)生的效應T細胞)注射到1組,由于iPSC與癌細胞(DB7)表面具有類似的抗原,則2組產(chǎn)生的免疫細胞也能對抗1組小鼠的腫瘤,則1組小鼠的腫瘤會變小。
(4)該系列研究潛在的應用前景是iPSC可以用于抑制或治療腫瘤生長。
故答案為:
(1)增殖 免疫
(2)①高于 ②與iPSC相似的抗原,可與iPSC刺激小鼠產(chǎn)生的抗體結(jié)合 ③iPSC與癌細胞(DB7)表面具有類似的抗原,而正常細胞表面沒有 細胞
(3)①F ②D ③C ④B
(4)抑制或治療腫瘤生長
【點評】本題考查了免疫相關(guān)的知識,意在考查考生的審題能力,獲取信息的能力,組織語言作答的能力,難度適中。
7.(17.00分)水稻是我國最重要的糧食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,嚴重危害我國糧食生產(chǎn)安全。與使用農(nóng)藥相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和經(jīng)濟的措施。
(1)水稻對Mp表現(xiàn)出的抗病與感病為一對相對 性狀 為判斷某抗病水稻是否為純合子,可通過觀察自交子代 是否發(fā)生性狀分離 來確定。
(2)現(xiàn)有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三個水稻抗病品種,抗病(R)對感?。╮)為顯性,三對抗病基因位于不同染色體上。根據(jù)基因的DNA序列設計特異性引物,用PCR方法可將樣本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3區(qū)分開。這種方法可用于抗病品種選育中基因型的鑒定。
①甲品種與感病品種雜交后,對F2不同植株的R1、r1進行PCR擴增。已知R1比r1片段短。從擴增結(jié)果(下圖)推測可抗病的植株有 植株1、植株3 。
②為了在較短時間內(nèi)將甲、乙、丙三重品種中的抗病基因整合,選育新的純合抗病植株,下列育種步驟的正確排序是 acdb 。
a.甲×乙,得到F1
b.用PCR方法選出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代
d.用PCR方法選出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究發(fā)現(xiàn),水稻的抗病表現(xiàn)不僅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)編碼的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)編碼的蛋白。只有R蛋白與相應的A蛋白結(jié)合,抗病反應才能被激活。若基因型為R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推測這兩種水稻的抗病性表現(xiàn)依次為 感病、抗病 。
(4)研究人員每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接種水稻品種甲(R1R1r2r2r3r3),幾年后甲品種喪失了抗病性,檢測水稻的基因未發(fā)現(xiàn)變異。推測甲品種抗病性喪失的原因是 MP產(chǎn)生了A1基因突變,使甲品種R1蛋白不能被激活喪失了抗性 。
(5)水稻種植區(qū)的Mp是由不同的基因型組成的群體。大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種,將會引起Mp種群 編碼激活上述水稻R抗病基因的A基因頻率升高 ,使該品種抗病性逐漸減弱直至喪失,無法在生產(chǎn)中繼續(xù)使用。
(6)根據(jù)本題所述水稻與Mp的關(guān)系,為避免水稻品種抗病性喪失過快,請從種植和育種兩個方面給出建議 種植:不要大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種,含其它抗病基因的品種都應適當種植;育種:針對不同基因型組成的MP進行多種抗病基因水稻的培育 。
【分析】1、基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì):進行有性生殖的生物在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中,位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進入不同的配子中,隨配子獨立遺傳給后代,同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合;
2、根據(jù)基因的DNA序列設計特異性引物,PCR方法可用于抗病品種選育中基因型的鑒定。
【解答】解:(1)水稻對Mp表現(xiàn)出的抗病與感病為一對相對性狀,為判斷某抗病水稻是否為純合子,可采用自交的方法,通過觀察自交子代是否發(fā)生性狀分離來確定。
(2)①已知R1比r1片段短,圖中擴增的結(jié)果與M標準DNA片段對比,植株1、2、3中有兩個條帶,一條接近400bp,應為感病(r1)基因,一條小于400bp應為抗?。≧1)基因;所以推測可抗病的植株有植株1和植株3。
②在較短時間內(nèi)將甲、乙、丙三重品種中的抗病基因整合,選育新的純合抗病植株,應先讓甲×乙,得到F1基因型為R1r1R2r2r3r3植株,然后在讓R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代,利用PCR方法選出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代,再利用PCR方法選出R1R1R2R2R3R3植株即可。
(3)已知水稻的抗病表現(xiàn)不僅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)編碼的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)編碼的蛋白。只有R蛋白與相應的A蛋白結(jié)合,抗病反應才能被激活?;蛐蜑镽1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,前者能產(chǎn)生R1和R3基因表達的蛋白質(zhì),但MP侵染產(chǎn)生的是A2蛋白故抗病反應不能被激活,所以表現(xiàn)為感病,而后者能產(chǎn)生R2基因表達的蛋白質(zhì),被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染抗病反應能被激活,表現(xiàn)出抗病。
(4)每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接種水稻品種甲(R1R1r2r2r3r3),幾年后甲品種喪失了抗病性,檢測水稻的基因未發(fā)現(xiàn)變異,那么問題應該出在MP上,可能是A1基因突變不能合成A1蛋白,這樣抗病反應就不能被激活。
(5)通過(4)分析可知:大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種,將會引起Mp種群編碼激活上述水稻R抗病基因的A基因頻率升高,而對于其他基因型的MP不具有抗性,從而導致該品種抗病性逐漸減弱直至喪失,無法在生產(chǎn)中繼續(xù)使用。
(6)為避免水稻品種抗病性喪失過快,種植的角度來看我們不要大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種,多個品種都適當種植;育種方面應該針對不同
基因型組成的MP進行多種抗病基因水稻的培育。
故答案為:
(1)性狀 是否發(fā)生性狀分離
(2)①植株1、植株3 ②acdb
(3)感病、抗病
(4)MP產(chǎn)生了A1基因突變,使甲品種R1蛋白不能被激活喪失了抗性
(5)編碼激活上述水稻R抗病基因的A基因頻率升高
(6)種植:不要大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種,含其它抗病基因的品種都應適當種植;育種:針對不同基因型組成的MP進行多種抗病基因水稻的培育
【點評】本題考查基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)和應用相關(guān)知識,意在考查學生的信息分析能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力。
8.(16.00分)因含N、P元素的污染物大量流入,我國某大型水庫曾連續(xù)爆發(fā)“水華”。為防治“水華”,在控制上游污染源的同時,研究人員依據(jù)生態(tài)學原理嘗試在水庫中投放以藻類和浮游動物為食的鰱魚和鳙魚,對該水庫生態(tài)系統(tǒng)進行修復,取得了明顯效果。
(1)在該水庫生態(tài)系統(tǒng)組成中,引起“水華”的藻類屬于 生產(chǎn)者 。水庫中各種生物共同構(gòu)成 生物群落 。
(2)為確定鰱、鳙的投放量,應根據(jù)食物網(wǎng)中的營養(yǎng)級,調(diào)查投放區(qū)鰱、鳙 上一營養(yǎng)級 的生物積累量(在本題中指單位面積中生物的總量,以t?hm﹣2表示);為保證鰱、鳙的成活率,應捕殺鰱、鳙的 天敵 。
(3)藻類吸收利用水體中的N、P元素,浮游動物以藻類為食,銀魚主要以浮游動物為食,由右圖可知,將鰱、鳙魚苗以一定比例投放到該水庫后,造成銀魚生物積累量 下降 ,引起該變化的原因是 鰱魚、鳙魚等以浮游動物為食,是銀魚的競爭者,所以導致銀魚種群數(shù)量下降 。
(4)投放鰱、鳙這一方法是通過人為干預,調(diào)整了該生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中相關(guān)物種生物積累量的 方向 ,從而達到改善水質(zhì)的目的。
(5)鰱魚和鱅魚是人們?nèi)粘J秤玫聂~類。為繼續(xù)將投放鰱、鳙的方法綜合應用,在保持良好水質(zhì)的同時增加漁業(yè)產(chǎn)量,以實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏,請?zhí)岢鰞蓷l具體措施 ①適時捕撈銀魚②減少N、P流入水體③種植吸收N、P的其他植物 。
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量,生產(chǎn)者、消費者和分解者,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是指食物鏈和食物網(wǎng)。生產(chǎn)者主要指綠色植物和化能合成作用的生物,消費者主要指動物,分解者指營腐生生活的微生物和動物。
生態(tài)系統(tǒng)的功能包括能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞,三者缺一不可;物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力,信息傳遞則決定著能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài); 信息傳遞是雙向的,能量流動是單向的,物質(zhì)循環(huán)具有全球性。
【解答】解:(1)該水庫生態(tài)系統(tǒng)組成中,引起“水華”的藻類屬于生產(chǎn)者,可以制造有機物,水庫中各種生物共同構(gòu)成生物群落。
(2)為確定鰱、鳙的投放量,應根據(jù)食物網(wǎng)中的營養(yǎng)級,調(diào)查投放區(qū)鰱、鳙上一營養(yǎng)級的生物積累量,根據(jù)能量流動逐級遞減的特點,根據(jù)上一營養(yǎng)級的生物量,確定鰱魚鳙魚的投放量,保證流入生態(tài)系統(tǒng)的能量大于輸出的能量,為保證鰱、鳙的成活率,應捕殺鰱、鳙的天敵,減少被捕食的機會。
(3)鰱魚、鳙魚等以浮游動物為食,是銀魚的競爭者,所以將鰱、鳙魚苗以一定比例投放到該水庫后,導致銀魚種群數(shù)量下降。
(4)投放鰱、鳙這一方法是通過人為干預,調(diào)整了該生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中相關(guān)物種生物積累量的方向,從而達到改善水質(zhì)的目的。
(5)為繼續(xù)將投放鰱、鳙的方法綜合應用,在保持良好水質(zhì)的同時增加漁業(yè)產(chǎn)量,以實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏,可以根據(jù)種群數(shù)量增長的特點,適時的捕撈銀魚,減少N、P流入水體或者種植吸收N、P的其他植物,調(diào)整能量流動的方向,減少水體污染。
故答案為:
(1)生產(chǎn)者 生物群落
(2)上一營養(yǎng)級 天敵(捕食者)
(3)下降 鰱魚、鳙魚等以浮游動物為食,是銀魚的競爭者,所以導致銀魚種群數(shù)量下降
(4)方向
(5)①適時捕撈銀魚
②減少N、P流入水體
③種植吸收N、P的其他植物
【點評】此題主要考查的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,難度不大,意在考查學生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度。
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