
本試卷共8頁,21小題,滿分100分??荚囉脮r75分鐘。
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名、考生號、試室號、座位號填寫在答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上,并在答題卡相應(yīng)位置上填涂考生號。
2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案,答案不能答在試卷上。
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。
4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題:本題共16小題,共40分。第1~12小題,每小題2分;第13~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 某興趣小組將培養(yǎng)獲得的二倍體和四倍體洋蔥根尖,分別制作有絲分裂的臨時裝片進(jìn)行觀察。下圖為二倍體洋蔥根尖細(xì)胞的照片。下列敘述,正確的是( )
A. 植物細(xì)胞有絲分裂臨時裝片的制作步驟為解離—染色—漂洗—制片
B. 細(xì)胞②處于有絲分裂前的分裂間期,視野中細(xì)胞②的數(shù)量比①、③多
C. 處于①狀態(tài)的細(xì)胞完成分裂后,細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半
D. 四倍體洋蔥處于有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體數(shù)是②、③的4倍
【答案】B
【分析】觀察細(xì)胞有絲分裂實驗的步驟:解離(目的是使細(xì)胞分離)→漂洗(洗去解離液,便于染色)→染色(用龍膽紫、醋酸洋紅等堿性染料)→制片→觀察(用顯微鏡觀察時要求遵循先低倍鏡觀察后高倍鏡觀察的原則)
【詳解】A、觀察細(xì)胞有絲分裂實驗的步驟:解離(目的是使細(xì)胞分離) →漂洗(洗去解離液,便于染色) →染色(用龍膽紫、醋酸洋紅等堿性染料) →制片→觀察(用顯微鏡觀察時要求遵循先低倍鏡觀察后高倍鏡觀察的原則),A錯誤;
B、細(xì)胞①處于有絲分裂前的分裂后期,細(xì)胞②處于有絲分裂前的分裂間期,細(xì)胞③處于有絲分裂前的分裂前期,因為在一個細(xì)胞周期中,分裂間期持續(xù)的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于分裂期,因此視野中細(xì)胞②的數(shù)量比①、③多,B正確;
C、細(xì)胞①處于有絲分裂前的分裂后期,由于著絲粒分裂,姐妹染色單體分離成為染色體,使染色體數(shù)目加倍,該細(xì)胞分裂后形成的細(xì)胞染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同,C錯誤;
D、四倍體洋蔥處于有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體數(shù)是②、③的2倍,D錯誤。
故選B。
2. 下圖示某哺乳動物體細(xì)胞幾種生物膜主要成分的相對含量。下列敘述,錯誤的是( )
A. 組成以上生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的
B. 高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜各物質(zhì)相對含量相似,與兩者之間的物質(zhì)交換有關(guān)
C. 成熟紅細(xì)胞的質(zhì)膜與高爾基體膜之間具有膜融合現(xiàn)象
D. 線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)相對含量最高,與其參與有氧呼吸有關(guān)
【答案】C
【分析】流動鑲嵌模型:
(1)磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架,這個支架是可以流動的。
(2)蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層;大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以流動的。
(3)在細(xì)胞膜的外表,少數(shù)糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白。除糖蛋白外,細(xì)胞膜表面還有糖類與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。
【詳解】A、圖中的生物膜與細(xì)胞膜具有類似的組成成分和結(jié)構(gòu),即主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,且其中的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以流動的,因此這些生物膜具有流動性,A正確;
B、高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜各物質(zhì)相對含量相似,與高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間不斷進(jìn)行物質(zhì)交換有關(guān),同時說明這些生物膜具有結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,B正確;
C、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有高爾基體,C錯誤;
D、功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,由表格內(nèi)容可知,線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)最高,與其參與有氧呼吸有關(guān),D正確。
故選C。
3. 藍(lán)細(xì)菌是原核生物,細(xì)胞質(zhì)中同時含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等代謝產(chǎn)物。藍(lán)細(xì)菌可通過D-乳酸脫氫酶(Ldh),利用NADH將丙酮酸還原為D-乳酸這種重要的工業(yè)原料。研究者構(gòu)建了大量表達(dá)外源Ldh基因的工程藍(lán)細(xì)菌,以期提高D-乳酸產(chǎn)量,但結(jié)果不理想。下列敘述,錯誤的是( )
A. 藍(lán)細(xì)菌內(nèi)的ATP可來源于光合作用和呼吸作用等生理過程
B. 藍(lán)細(xì)菌能產(chǎn)生NADPH是因為葉綠體中含有藻藍(lán)素和葉綠素
C. 構(gòu)建工程藍(lán)細(xì)菌的過程需要使用限制酶和DNA連接酶
D. 結(jié)果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗
【答案】B
【分析】藍(lán)細(xì)菌是原核生物,無以核膜為界限的細(xì)胞核,只有核糖體這一種細(xì)胞器,有葉綠素和藻藍(lán)素,可以進(jìn)行光合作用,是自養(yǎng)生物。
【詳解】A、藍(lán)細(xì)菌雖然是原核生物,但是可以進(jìn)行呼吸作用和光合作用(含有藻藍(lán)素和葉綠素),藍(lán)細(xì)菌內(nèi)的ATP可來源于光合作用和呼吸作用等生理過程,A正確;
B、藍(lán)細(xì)菌無葉綠體,但是含有藻藍(lán)素和葉綠素,能進(jìn)行光合作用,B錯誤;
C、構(gòu)建工程藍(lán)細(xì)菌的過程需要使用限制酶(催化磷酸二酯鍵的斷裂)和DNA連接酶(催化DNA片段之間磷酸二酯鍵的形成),C正確;
D、藍(lán)細(xì)菌可通過D-乳酸脫氫酶(Ldh),利用NADH將丙酮酸還原為D-乳酸這種重要的工業(yè)原料,結(jié)果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗,D正確。
故選B。
4. 植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國的重要措施。下列敘述,錯誤的是( )
A. 植樹造林適宜種植單一植物,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,易保持穩(wěn)定
B. “無廢棄物”主要遵循了“循環(huán)”這一生態(tài)學(xué)基本原理
C. “無廢棄物農(nóng)業(yè)”收集糞便進(jìn)行漚肥后施用到農(nóng)田,可減少化肥使用
D. 種植能吸收污水中有毒重金屬元素的水生植物,有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力
【答案】A
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的自組織、自我調(diào)節(jié)功能是生態(tài)工程的基礎(chǔ),遵循著整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)和自生原理,“無廢棄物農(nóng)業(yè)”能改善土壤的結(jié)構(gòu),培育了土壤微生物,實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀的循環(huán)利用,符合生態(tài)工程的循環(huán)原理。
【詳解】A、植樹造林不能種植單一植物,因為種植單一植物使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,抵抗力穩(wěn)定性低,不易保持穩(wěn)定,A錯誤;
B、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的“循環(huán)”原理,實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)再生,B正確;
C、采用堆肥和漚肥等方式,制成有機(jī)肥料,改善土壤結(jié)構(gòu),培育土壤微生物,可減少化肥使用,實現(xiàn)土壤中養(yǎng)分的循環(huán)利用,C正確;
D、種植能吸收污水中有毒重金屬元素的水生植物,吸收污水中的金屬元素,有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力,D正確。
故選A。
5. 下圖示在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動時骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對量。下列分析,錯誤的是( )
A. 低強(qiáng)度運(yùn)動時,骨骼肌主要利用脂類物質(zhì)供能
B. 隨著運(yùn)動強(qiáng)度的增加,糖類物質(zhì)消耗比例逐漸增加
C. 肌糖原在有氧條件下才能氧化分解提供能量
D. 高強(qiáng)度運(yùn)動時,糖類分解釋放的能量大部分以熱量形式散失
【答案】C
【分析】如圖顯示在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動時,骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對量,當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度較低時,主要利用脂肪酸供能;當(dāng)中等強(qiáng)度運(yùn)動時,主要供能物質(zhì)是肌糖原,其次是脂肪酸;當(dāng)高強(qiáng)度運(yùn)動時,主要利用肌糖原供能。
【詳解】A、由圖可知,當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度較低時,主要利用脂肪酸供能,利用脂類物質(zhì)供能,A正確;
B、當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度較低時,主要利用脂肪酸供能,當(dāng)中等強(qiáng)度運(yùn)動時,主要供能物質(zhì)是肌糖原,其次是脂肪酸,當(dāng)高強(qiáng)度運(yùn)動時,主要利用肌糖原供能,隨著運(yùn)動強(qiáng)度的增加,糖類物質(zhì)消耗比例逐漸增加,B正確;
C、肌糖原在有氧和無氧條件下均可被氧化分解,C錯誤;
D、高強(qiáng)度運(yùn)動時,糖類中的能量大部分以熱能的形式散失,少部分轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP,D正確。
故選C。
6. 海草是一類生長在淺海的單子葉植物,常在不同潮帶形成海草床,具有極高的生產(chǎn)力。某海域海草群落的種類及其分布見表。
注:“+”表示存在,空白的表示無。
下列敘述,錯誤的是( )
A. 某種海草的種群密度可用樣方法進(jìn)行調(diào)查采樣
B. 據(jù)表可知,生態(tài)位最寬的海草是海神草和二藥藻
C. 海草等生產(chǎn)者固定的太陽能是流入該海域生態(tài)系統(tǒng)的總能量
D. 海草葉片表面附著的藻類與海草之間競爭陽光
【答案】B
【分析】估算種群密度常用的方法之一是樣方法:在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi),隨機(jī)選取若干個樣方,通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù),求得每個樣方的種群密度,以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值。調(diào)查草地上蒲公英的密度,農(nóng)田中某種昆蟲卵的密度,作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等,都可以采用樣方法。
【詳解】A、植物或活動能力弱、活動范圍小的動物都可用樣方法調(diào)查種群密度,A正確;
B、據(jù)表可知,羽葉二藥藻和二藥藻分布的范圍最廣,生態(tài)位最寬的海草是羽葉二藥藻和二藥藻,B錯誤;
C、生產(chǎn)者可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,海草等生產(chǎn)者固定的太陽能是流入該海域生態(tài)系統(tǒng)的總能量,C正確;
D、海草葉片表面附著的藻類與海草競爭陽光等資源,二者的種間關(guān)系是競爭,D正確。
故選B。
7. 科學(xué)家在普通玉米群體中發(fā)現(xiàn)了雜合的雄性不育突變體,并從中發(fā)現(xiàn)了控制不育性狀的顯性基因M(編碼M蛋白)。研究發(fā)現(xiàn),玉米雄性不育與花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂異常有關(guān)。研究人員以普通玉米(mm)、雄性不育突變體和敲除M基因的突變體(M-Del)進(jìn)行實驗。結(jié)果表明,減數(shù)分裂過程中影響同源染色體聯(lián)會的R蛋白量與M蛋白有關(guān)。下列分析,錯誤的是( )
A. 顯性基因M出現(xiàn)的原因是發(fā)生了基因突變,基因突變是變異的根本來源
B. 本實驗控制自變量運(yùn)用了“減法原理”,以M-Del為材料的一組是實驗組
C. 推測M蛋白使花粉母細(xì)胞中R蛋白減少,同源染色體的聯(lián)會和分離發(fā)生異常
D. 為獲得含M基因的種子用于后續(xù)研究,用Mm自交比用Mm和mm雜交更簡便
【答案】D
【分析】在對照實驗中,控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。與常態(tài)比較,人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。 與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。
【詳解】A、依題意,顯性基因M使玉米雄性不育,m使玉米雄性可育,它們控制一對相對性狀,屬于等位基因。等位基因由基因突變產(chǎn)生,基因突變是變異的根本來源,A正確;
B、與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。本實驗使用的突變體(M-Del)與正常的玉米相比,敲除M基因,故用了減法原理。經(jīng)人工處理的組為實驗組,故以M-Del為材料的一組是實驗組,B正確;
C、據(jù)圖可知,敲除了M基因的突變體花粉可育率低,R蛋白量少,可推斷M蛋白使花粉母細(xì)胞中R蛋白減少,使其同源染色體的聯(lián)會和分離發(fā)生異常,導(dǎo)致雄性不育,C正確;
D、M基因是顯性基因,抑制了R蛋白的產(chǎn)生,導(dǎo)致雜合雄性不育,所以欲利用現(xiàn)有植株通過雜交方式獲得種子用于M基因的后續(xù)研究,雜交父本只能選擇mm,而母本選擇Mm植株,D錯誤。
故選D。
8. 帕金森綜合征是一種神經(jīng)退行性疾病,神經(jīng)元中α-Synuclein蛋白聚積是主要致病因素。研究發(fā)現(xiàn)患者普遍存在溶酶體膜蛋白TMEM175變異,如圖所示。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),帕金森綜合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突變?yōu)楸彼?。下列敘述,錯誤的是( )
A. TMEM175基因發(fā)生堿基對替換而突變,神經(jīng)元中發(fā)生的這種突變能遺傳給子代
B. TMEM175蛋白功能異常是由于氨基酸的變化使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變所引起的
C. 溶酶體膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞綄+運(yùn)入溶酶體
D. 推測溶酶體中的pH降低影響相關(guān)酶的活性,導(dǎo)致α-Synuclein蛋白無法被分解
【答案】A
【分析】1、基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換,這會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,進(jìn)而產(chǎn)生新基因。表現(xiàn)為如下特點:普遍性:基因突變是普遍存在的;隨機(jī)性:基因突變是隨機(jī)發(fā)生的;不定向性:基因突變是不定向的;低頻性:對于一個基因來說,在自然狀態(tài)下,基因突變的頻率是很低的;多害少益性:大多數(shù)突變是有害的;可逆性:基因突變可以自我恢復(fù)(頻率低);
2、溶酶體是“消化車間”,內(nèi)部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產(chǎn)物,如果是對細(xì)胞有用的物質(zhì),細(xì)胞可以再利用,廢物則被排出細(xì)胞外。溶酶體中的水解酶是蛋白質(zhì),在核糖體上合成。
【詳解】A、由題干信息可知:帕金森綜合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突變?yōu)楸彼幔曰颊逿MEM175基因可能發(fā)生了堿基對的替換,神經(jīng)元(體細(xì)胞)中發(fā)生的這種突變不會遺傳給后代,A錯誤;
B、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定功能,由于氨基酸的變化使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致TMEM175蛋白功能異常,B正確;
C、如圖1所示,溶酶體膜的磷脂雙分子對H+具有屏障作用,膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將H+逆濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸,所以H+以主動運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入溶酶體,C正確;
D、由圖1和圖2分析可知,TMEM175蛋白結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致無法行使正常的功能,使得溶酶體中的H+無法轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),導(dǎo)致溶酶體中的pH下降,影響了溶酶體中相關(guān)酶的活性,導(dǎo)致細(xì)胞中α-Synuclein蛋白無法被分解,D正確。
故選A。
9. 為探究植物生長調(diào)節(jié)劑對橄欖生長的影響,科研人員分別用高、低兩個濃度等級的吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)對橄欖幼苗根系進(jìn)行不同時長的浸泡處理,移栽一段時間后,測定生長指標(biāo),部分結(jié)果如圖所示。下列判斷,合理的是( )
A. 對照組并未使用植物生長調(diào)節(jié)劑處理,故幼苗因缺乏生長素不生長
B. 用低濃度IBA或NAA處理時,延長浸泡時間不會抑制幼苗根系的生長
C. 用高濃度IBA或NAA處理時,采用沾蘸法比浸泡法更有利于植物生長
D. 相同等級濃度浸泡1h處理時,NAA促進(jìn)地上部分鮮重積累的效果更優(yōu)
【答案】D
【分析】據(jù)圖可知,實驗的自變量有浸泡液的種類、浸泡液的濃度及處理時間,因變量是地上部分鮮重變化
【詳解】A、對照組沒有用外源生長素處理,但幼苗自身可以產(chǎn)生生長素,促進(jìn)其生長,A錯誤;
B、用低濃度IBA或NAA處理時,5h浸泡時間比3h浸泡時間鮮重更小,可推測延長浸泡時間會抑制幼苗根系的生長,B錯誤;
C、本實驗只能對比不同浸泡時間時用高濃度IBA或NAA處理的鮮重變化,未涉及沾蘸法,C錯誤;
D、由圖可知,相同等級濃度浸泡1h處理時,NAA促進(jìn)地上部分鮮重積累的效果更優(yōu),D正確。
故選D。
10. Xh I和Sal I是兩種限制酶,某段DNA上的酶切位點如圖1所示,用此兩種酶分別處理該DNA片段一段時間,電泳后的結(jié)果如圖2所示。下列敘述,錯誤的是( )
A. 圖1中兩種限制酶識別的脫氧核苷酸序列不同
B. 泳道①是使用Sal I處理后的酶切產(chǎn)物的電泳結(jié)果
C. 圖2中電泳移動速度最慢的是泳道②最上方的那條帶
D. 同時使用Sal I和Xh I處理,酶切產(chǎn)物的電泳結(jié)果為7個條帶
【答案】D
【分析】根據(jù)圖1可知,該DNA中含有2個Xh Ⅰ酶切位點和3個Sal Ⅰ酶切位點。結(jié)合圖2中,①有4種片段,②有3種片段可知,前者是Sal Ⅰ酶切產(chǎn)物,后者是Xh Ⅰ酶切產(chǎn)物。
【詳解】A、不同的限制酶識別并切割的脫氧核苷酸序列不同,圖1中兩種酶識別的脫氧核苷酸序列不同,A正確;
B、根據(jù)圖2分析泳道①中是用Sal Ⅰ處理(其有3處切割位點,切割后產(chǎn)生4個DNA片段)得到的酶切產(chǎn)物,B正確;
C、電泳移動速度快慢主要與DNA片段大小有關(guān),泳道②最上方的那條帶離點樣孔最近,所以移動速度最慢,C正確;
D、由題圖可知,若用Sal I和Xh I同時切割該DNA,該DNA的每個酶切位點都會被切開,則將被切成6個片段,如果6個片段分子大小不同則在泳道中出現(xiàn)6條條帶,如果其中有片段分子大小相同,則條帶數(shù)目小于6條,D錯誤。
故選D。
11. 植物浮床是指將植物種植于浮于水面的床體上,充分利用各種生物有效進(jìn)行水體修復(fù)的技術(shù)。下圖為某一富營養(yǎng)化河流生態(tài)修復(fù)工程的示意圖。下列敘述,錯誤的是( )
A. 植物浮床有吸收水體氮、磷的能力,增加水體的富營養(yǎng)化
B. 吸附基質(zhì)既起過濾作用,也有利于微生物附著,提高凈化效果
C. 曝氣可增加好氧微生物降解有機(jī)污染物的能力,加快水體修復(fù)
D. 增加水體透明度,恢復(fù)水草生長是該水體修復(fù)工程的目標(biāo)之一
【答案】A
【分析】水體富營養(yǎng)化是指水體中氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)的富集,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,導(dǎo)致水體溶氧量下降,進(jìn)而引起水生生物衰亡、水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。利用需氧微生物與厭氧微生物能夠降解有機(jī)污染物的作用、植物的根系能夠從水體中吸收氮、磷等礦質(zhì)營養(yǎng)的作用,依據(jù)生態(tài)工程的基本原理進(jìn)行合理設(shè)計,對污染的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù),從而達(dá)到改善和凈化水質(zhì)的目的。
【詳解】A、植物浮床中的植物根能夠吸收水中的氮和磷,避免水體富營養(yǎng)化,A錯誤;
B、吸附基質(zhì)的存在既起過濾作用,也增加了微生物附著的表面積,有利于微生物的生理活動,可促進(jìn)有機(jī)污染物的降解,因此能夠提高凈化效果,B正確;
C、曝氣可增加水體的溶氧量,進(jìn)而降低厭氧微生物降解能力,抑制厭氧微生物的生長繁殖,增加好氧微生物降解有機(jī)污染物的能力,加快水體修復(fù),C正確;
D、借助植物浮床,有助于植物的根系從水體中吸收氮、磷等物質(zhì),增加水體透明度,恢復(fù)水生植物生長,從而起到了改善和凈化水質(zhì)的效果,可見,增加水體透明度,恢復(fù)水草生長是該修復(fù)過程的目標(biāo)之一,D正確。
故選A。
12. 人類某遺傳病由一對基因(T、t)控制,兩個家系成員的患病情況如下圖。ABO血型由位于另一對常染色體上的3個復(fù)等位基因IA、IB、i控制,部分血型及其對應(yīng)的基因型是:A血型的基因型有IAIA、IA i,B血型的基因型有IBIB、IB i,O血型的基因型為ii。Ⅱ-3和Ⅱ-5均為AB血型, Ⅱ-4和Ⅱ-6均為O血型。下列敘述,正確的是( )
A. 該遺傳病的遺傳方式為常染色體顯性遺傳
B. Ⅱ-2基因型為Tt的概率為1/3
C. Ⅰ-5個體有2種血型的可能
D. 若Ⅲ-1與Ⅲ-2生育一個正常女孩,則該女孩為B血型的概率為5/16
【答案】D
【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知:人類某遺傳病受一對基因(T、t)控制,控制ABO血型的基因位于另一對染色體上,說明遵循基因的自由組合定律。由于Ⅱ-1患該遺傳病,而其父母正常,所以可判斷該遺傳病為常染色體隱性遺傳病,據(jù)此答題即可。
【詳解】A、分析圖可知,Ⅰ-1、Ⅰ-2表現(xiàn)正常,而Ⅱ-1為女性患病,可判斷該遺傳病為常染色體隱性遺傳,A錯誤;
B、分析圖可知,Ⅱ-1患病,則Ⅰ-1、Ⅰ-2都是雜合體Tt,所以Ⅱ-2的基因型為1/3TT或2/3Tt,B錯誤;
C、由題意可知,Ⅱ-5為AB血型即基因型為IAIB,Ⅱ-6為O血型即基因型為ii,所以Ⅰ-5基因型可能為IAIA、IAIB、IAi、IBIB、IBi,血型共3種:A型、B型、AB型,C錯誤;
D、已知Ⅱ-3和Ⅱ-5均為AB血型即IAIB,Ⅱ-4和Ⅱ-6均為O血型即ii,故Ⅲ-1的基因型為1/2IAi、1/2IBi,Ⅲ-2的基因型為1/2IAi、1/2IBi,Ⅲ-1和Ⅲ-2的女兒為B血型(IBIB 或IBi)的概率為1/4×1/4+1/4×1/2×2=5/16,D正確。
故選D。
13. 發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下,其中米曲霉為好氧微生物,可分泌一些酶類將大分子物質(zhì)分解。下列敘述,正確的是( )
A. 米曲霉所分泌蛋白酶和脂肪酶,能分解氨基酸、脂肪酸等物質(zhì)
B. 該發(fā)酵過程的菌種為米曲霉、乳酸菌、酵母菌等,所需氮源主要來自于小麥
C. 糧食為米曲霉發(fā)酵提供營養(yǎng)物質(zhì),此外還需向發(fā)酵罐內(nèi)通入空氣并進(jìn)行攪拌
D. 轉(zhuǎn)至發(fā)酵池發(fā)酵的過程中,需要提供有氧條件,以抑制雜菌污染和繁殖
【答案】C
【分析】由題圖信息分析可知,釀造醬油主要利用的是米曲霉,能夠產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶,將蛋白質(zhì)和脂肪分別水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【詳解】A、酶具有專一性,米曲霉所分泌蛋白酶和脂肪酶,能分解蛋白質(zhì)和脂肪,A錯誤;
B、該發(fā)酵過程的菌種為米曲霉、乳酸菌、酵母菌等,所需氮源主要來自于大豆中的蛋白質(zhì),B錯誤;
C、米曲霉代謝類型是異養(yǎng)需氧型,所以糧食為米曲霉發(fā)酵提供營養(yǎng)物質(zhì),此外還需向發(fā)酵罐內(nèi)通入空氣并進(jìn)行攪拌以增加發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣,C正確;
D、發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵主要是無氧發(fā)酵,所以轉(zhuǎn)至發(fā)酵池發(fā)酵的過程中,需要提供無氧條件,D錯誤。
故選C。
14. 為研究河流中石塊上微生物群落的演替,將滅菌后的裸石置于河流中,統(tǒng)計裸石上不同時間新增物種數(shù)目(圖①)、自養(yǎng)類群和異養(yǎng)類群的個體數(shù)量(圖②,以圓的面積大小表示)。已知其中的自養(yǎng)類群為異養(yǎng)類群提供有機(jī)碳。下列敘述,正確的是( )
A. 裸石上發(fā)生的群落演替類型為次生演替
B. 裸石上新增物種之間存在劇烈的種間競爭,導(dǎo)致120天內(nèi)物種豐富度不斷下降
C. 該演替穩(wěn)定后,自養(yǎng)類群與異養(yǎng)類群的能量金字塔應(yīng)呈倒金字塔形
D. 該演替穩(wěn)定后,其群落結(jié)構(gòu)應(yīng)與周圍類似石塊上已穩(wěn)定存在的群落結(jié)構(gòu)相似
【答案】D
【分析】隨時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程,叫做演替。演替的種類有初生演替和次生演替兩種。初生演替是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但是被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。次生演替原來有的植被雖然已經(jīng)不存在,但是原來有的土壤基本保留,甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。
【詳解】A、滅菌后的裸石上無任何生物,該裸石上發(fā)生的群落演替類型為初生演替,A錯誤;
B、由圖①可知,裸石上新增物種數(shù)不斷減少,但依然有新物種產(chǎn)生,物種數(shù)量在增加,120天內(nèi)物種豐富度不斷上升,B錯誤;
C、由于能量在流動過程中逐級遞減,自養(yǎng)類群為異養(yǎng)類群提供有機(jī)碳,因此能量金字塔是正金字塔形,C錯誤;
D、群落演替的根本原因是內(nèi)外環(huán)境條件的變化使得群落基因庫的改變,當(dāng)試驗裸石上的演替穩(wěn)定后,其群落結(jié)構(gòu)應(yīng)與周圍類似石塊上已穩(wěn)定存在的群落結(jié)構(gòu)相似,原因是兩者所處的環(huán)境條件相似,D正確。
故選D。
15. 研究人員探究植物根部伸長區(qū)生長素運(yùn)輸情況,得到了生長素運(yùn)輸方向如圖①。圖②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小對比及生長素分布對比,圖③表示兩種植物分生區(qū)表皮細(xì)胞中PIN2蛋白的分布及含量。據(jù)圖分析,下列敘述,錯誤的是( )
A. 生長素在分生區(qū)表皮的極性運(yùn)輸體現(xiàn)為從一個細(xì)胞的頂膜運(yùn)往另一細(xì)胞的底膜
B. N蛋白缺失型植株比正常型植株的根尖生長素運(yùn)輸效率更低導(dǎo)致生長更緩慢
C. N蛋白缺失型的PIN2蛋白含量多和分布廣,可知PIN2蛋白抑制生長素運(yùn)輸
D. N蛋白可能通過影響 PIN2 蛋白產(chǎn)生與分布而調(diào)控生長素的運(yùn)輸速度和方向
【答案】C
【分析】生長素的產(chǎn)生:生長素的主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子,由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成;運(yùn)輸:胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中:生長素只能從形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端,而不能反過來運(yùn)輸,稱為極性運(yùn)輸;在成熟組織中:生長素可以通過韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。
【詳解】A、由圖1可知,生長素從根尖分生區(qū)運(yùn)輸?shù)缴扉L區(qū)的運(yùn)輸是從形態(tài)學(xué)的上端向形態(tài)學(xué)的下端運(yùn)輸,屬于極性運(yùn)輸,A正確;
B、據(jù)圖2可知,N蛋白缺失型個體的根部明顯縮短,且據(jù)生長素的分布情況可知,伸長區(qū)生長素較少,據(jù)此可推測N蛋白缺失型比正常型生長素運(yùn)輸效率更低不利于促進(jìn)生長,B正確;
C、分析圖2,N蛋白缺失型個體的根部明顯縮短,且據(jù)生長素的分布情況可知,伸長區(qū)中央部分的生長素較少,據(jù)此可推測生長素在根部中央運(yùn)輸受阻。據(jù)圖3可知,正常型個體和N蛋白缺失型個體頂膜的 PIN2蛋白含量相同,側(cè)膜和細(xì)胞質(zhì)中沒有分布,結(jié)合圖1推測,推測其功能是將生長素從細(xì)胞頂膜運(yùn)輸至側(cè)膜和底膜;而N蛋白缺失型的植物細(xì)胞中,PIN2 蛋白分布特點為:頂膜處最多,側(cè)膜和細(xì)胞質(zhì)中也有分布,但是相等較少,其中細(xì)胞質(zhì)中含量最少。根據(jù)上述研究,正常型個體只有頂膜有PIN蛋白分布,而N蛋白缺失型個體則在多處都有分布,推測N蛋白的作用是:促進(jìn)生長素從細(xì)胞質(zhì)和側(cè)膜等部位向伸長區(qū)細(xì)胞頂膜集中,從而促進(jìn)了伸長區(qū)細(xì)胞伸長,C錯誤;
D、由C分析可知,N蛋白可能通過影響 PIN2 蛋白產(chǎn)生與分布而調(diào)控生長素的運(yùn)輸速度和方向,D正確。
故選C。
16. 蘿卜是雌雄同花植物,其儲藏根(蘿卜)的顏色由一對等位基因W、w控制,其形狀由另一對等位基因R、r控制。一株表型為紫色橢圓形根的植株自交,F(xiàn)?的表型及其比例如下表所示。下列分析,錯誤的是( )
注:不同基因型植株個體及配子的存活率基本相同。
A. 控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因位于非同源染色體上
B. F1紫色橢圓形根和紅色長形根的植株雜交可驗證兩對基因是否遵循自由組合定律
C. 若表中F1隨機(jī)傳粉,F(xiàn)2植株中表型為紫色橢圓形根的植株所占比例是 9/16
D. 食品工藝加工需大量紫色蘿卜,可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)在短時間內(nèi)大量培育種苗
【答案】C
【分析】根據(jù)題表分析:F1中紅色:紫色:白色=1:2:1,長形:橢圓形:圓形=1:2:1,紫色和橢圓形均為雜合子。F1中紅色長形:紅色橢圓形:紅色圓形:紫色長形:紫色橢圓形:紫色圓形:白色長形:白色橢圓形:白色圓形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例為9:3:3:1的變形,兩對性狀遵循自由組合定律。
【詳解】A、F1中紅色長形:紅色橢圓形:紅色圓形:紫色長形:紫色橢圓形:紫色圓形:白色長形:白色橢圓形:白色圓形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例為9:3:3:1的變形,兩對性狀遵循自由組合定律,即遵循孟德爾第二定律,控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因的位于非同源染色體上,A正確;
B、可選擇蘿卜表型為紫色橢圓形和紅色長形的植株作親本進(jìn)行雜交實驗,若表型及其比例為紫色橢圓形:紫色長形:紅色橢圓形:紅色長形=l:1:1:1,則可驗證兩對基因是否遵循自由組合定律,B正確;
C、紫色橢圓形蘿卜(WwRr)的植株隨機(jī)傳粉,就顏色而言,F(xiàn)1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,產(chǎn)生配子為1/2W、1/2w,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形狀而言,F(xiàn)1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,產(chǎn)生配子為1/2R、1/2r,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,子代中橢圓形(Rr)占1/2,因此,F(xiàn)2植株中表型為紫色橢圓形蘿卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4,C錯誤;
D、植物組織培養(yǎng)技術(shù)在短時間內(nèi)得到大量所需特定性狀種苗,D正確。
故選C。
二、非選擇題:共60分。考生根據(jù)要求作答。
17. 辣椒素是辣椒中的活性成分,對人類和其他哺乳動物都有刺激性并產(chǎn)生灼熱感。熱敏感的辣椒素受體TRPV1是細(xì)胞膜上的一種通道蛋白,辣椒中的辣椒素或43℃以上高溫均能引起該通道開放,導(dǎo)致感覺神經(jīng)元興奮,從而產(chǎn)生痛覺和灼熱感。已有研究發(fā)現(xiàn),辣椒素還具有一定的降低血糖功效。回答下列問題:
(1)食用辣椒時,辣椒素與感覺神經(jīng)元上的TRPV1結(jié)合后可促進(jìn)Ca2+等陽離子內(nèi)流,此時膜內(nèi)的電位變化是____,從而產(chǎn)生興奮并傳至大腦皮層,使人產(chǎn)生痛覺。此時如果喝熱飲會____(填“加重”或“減輕”)疼痛。
(2)吃辣椒后,有些人出現(xiàn)類似于高溫下的面部發(fā)紅現(xiàn)象,是由于皮膚____造成的。
(3)目前,E是針對糖尿病的常用口服臨床藥物。為研發(fā)新藥物,科研人員對天然辣椒素的降血糖作用進(jìn)行了研究。給正常大鼠的腹腔注射STZ(可誘導(dǎo)形成糖尿?。@得若干只患病的大鼠模型。將其隨機(jī)分為數(shù)量相等的兩組,其中一組為模型組,另外一組灌服辣椒素設(shè)為治療組。一段時間后檢測相關(guān)的指標(biāo),結(jié)果如圖所示:
注:GLUT5是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,影響回腸中葡萄糖的吸收
①與對照組(灌服生理鹽水的正常實驗大鼠)相比,模型組的自變量是____。與其它兩組比較,設(shè)置模型組的目的是____。
②根據(jù)相關(guān)蛋白檢測結(jié)果,推測辣椒素降低治療組大鼠血糖含量的原因可能是____。為進(jìn)一步評價辣椒素的作用效果,本實驗需要增設(shè)對照組,具體為____。
【答案】(1)①. 由負(fù)變正 ②. 加重
(2)血管舒張,血流量增加
(3)①. 有無注射STZ ②. 和對照組相比,確定模型制備是否成功;和治療組相比,說明辣椒素治療的效果如何 ③. 促進(jìn)胰島B細(xì)胞分泌胰島素;抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT5基因的表達(dá)(減少GLUT5的數(shù)量),減少回腸通過GLUT5吸收葡萄糖 ④. 患病大鼠腹腔注射TRPV1受體抑制劑,灌胃等量的辣椒素溶液
【分析】1、根據(jù)題意,在口腔或皮膚的感覺神經(jīng)末梢中,存在對辣椒素敏感的受體TRPV1,所以人吃辣椒后,辣椒素會與辣椒素受體TRPV1結(jié)合,進(jìn)行信息傳遞。
2、炎熱環(huán)境→皮膚溫覺感受器→下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞→增加散熱(毛細(xì)血管舒張、汗腺分泌增加)→體溫維持相對恒定。
【小問1詳解】靜息時,K+外流,造成膜兩側(cè)的 電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正;受刺激后,Na*內(nèi) 流,此時膜外的電位變化是由正變負(fù),膜內(nèi)的電位變化是由負(fù)變正,從而產(chǎn)生興奮并傳至大腦皮層,使人產(chǎn)生痛覺。辣椒中的辣椒素或43℃以上高溫均能引起該通道開放,導(dǎo)致感覺神經(jīng)元興奮,從而產(chǎn)生痛覺和灼熱感,所以食用辣椒時,如果喝熱飲會加重疼痛。
【小問2詳解】吃辣椒后,由于有些人的皮膚血管舒張,血流量增加,出現(xiàn)類似于高溫下的面部發(fā)紅現(xiàn)象。
【小問3詳解】①給正常大鼠的腹腔注射STZ(可誘導(dǎo)形成糖尿病),獲得若干只患病的大鼠模型,所以與對照組(灌服生理鹽水的正常實驗大鼠)相比,模型組的自變量有無注射STZ。模型組和治療組用的都是糖尿病小鼠,對照組用的是正常小鼠,遵循單一變量原則,對照組應(yīng)該注射等量的生理鹽水。與對照組比較,設(shè)置模型組的目的是確定動物模型的構(gòu)建是否成功,和治療組相比,說明辣椒素治療的效果如何。
②根據(jù)相關(guān)蛋白檢測結(jié)果,推測辣椒素能促進(jìn)胰島B細(xì)胞分泌胰島素;抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT5基因的表達(dá)(減少GLUT5的數(shù)量),減少回腸通過GLUT5吸收葡萄糖等方式降低治療組大鼠血糖含量是。分析題意,本研究目的是“驗證TRPV1受體是辣椒素降糖機(jī)制中不可缺少的”,自變量應(yīng)該是TRPVI受體是否工作,因變量是胰島素的分泌量。研究人員將患病大鼠腹腔注射TRPV1受體抑制劑然后灌胃等量的生理鹽水,一段時間后檢測并比較大鼠血清胰島素的含量,缺少實驗對照,應(yīng)增設(shè)一組“患病大鼠腹腔注射TRPVI受體抑制劑然后灌胃等量的辣椒素溶液”。
18. 研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(如圖),測定相關(guān)指標(biāo)(如表),探究遮陰比例對植物生長的影響。
(1)本實驗的自變量為____,因變量的觀測指標(biāo)有____。
(2)依據(jù)實驗結(jié)果可推測____組玉米產(chǎn)量可能更高,可在收獲后分別測量____進(jìn)行驗證。
(3)某興趣小組為驗證C組的葉綠素含量升高,需要分析玉米植株遮陰處理后光合色素含量的變化,應(yīng)以______組為對照,請設(shè)計實驗驗證這種差異(簡要寫出實驗思路)____。
(4)基于實驗現(xiàn)象及結(jié)果,提出一個科學(xué)問題:____。
【答案】(1)①. 遮陰比例 ②. 葉綠素含量、凈光合速率
(2)①. B ②. 各組玉米籽粒的平均重量
(3)①. A ②. 實驗思路:取等量A、C兩組玉米葉片若干,記為A、C兩組,分別提取和分離兩組葉片中的光合色素,比較兩組葉片中葉綠素含量的多少
(4)提高玉米產(chǎn)量的最適遮陰比例是多少?為什么B2組葉綠素含量和光合速率最低?
【分析】分析表格:實驗的自變量是遮陰率,因變量是葉綠素含量和凈光合速率,遮陰比例會影響植物的葉綠素含量和凈光合速率。
【小問1詳解】自變量是人為控制不一樣的條件,結(jié)合表格可知,本實驗的自變量為遮陰比例,因變量的觀測指標(biāo)有葉綠素含量、凈光合速率。
【小問2詳解】依據(jù)實驗結(jié)果可推測B組玉米產(chǎn)量可能更高,因為其凈光合速率最大,可在收獲后分別測量各組玉米籽粒的平均重量進(jìn)行驗證。
【小問3詳解】某興趣小組為驗證C組的葉綠素含量升高,需要分析玉米植株遮陰處理后光合色素含量的變化,應(yīng)以A組(A組處于正常條件下,為對照組)為對照,驗證這種差異的實驗思路為:取等量A、C兩組玉米葉片若干,記為A、C兩組,分別提取和分離兩組葉片中的光合色素,比較兩組葉片中葉綠素含量的多少。
【小問4詳解】基于實驗現(xiàn)象及結(jié)果,可以提出的問題為:提高玉米產(chǎn)量的最適遮陰比例是多少?為什么B2組葉綠素含量和光合速率最低?。
19. 某草原有羊草、貝加爾針茅、羽茅、黃囊苔草、糙隱子草、麻花頭等草種,為研究放牧強(qiáng)度與草原植物多樣性的關(guān)系,研究者將草原劃分為無放牧區(qū)、輕度放牧區(qū)、中度放牧區(qū)和重度放牧區(qū)進(jìn)行研究,結(jié)果如下表?;卮鹣铝袉栴}:
表 不同放牧強(qiáng)度下植物的多樣性指標(biāo)
注:物種豐富度指數(shù)表示某區(qū)域內(nèi)所采集的樣本中所含全部物種數(shù)量與樣本數(shù)量的比值。辛普森多樣性指數(shù)反映在某區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選取的兩個個體屬于不同物種的概率。
(1)該草原的所有羽茅植株總和稱為____。羊草、貝加爾針茅、羽茅、黃囊苔草等不同草種之間的差異,體現(xiàn)的是____多樣性。通過比較不同草種細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異,可以顯示它們之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,這提供了生物進(jìn)化的____方面的證據(jù)。
(2)物種的豐富度指數(shù)的值越____(填“大”或“小”),或者辛普森多樣性指數(shù)的值越____(填“大”或“小”),則該區(qū)域中的生物多樣性越豐富。
(3)本研究的自變量是____。
(4)依據(jù)本研究的數(shù)據(jù),闡述人類活動與生物多樣性的關(guān)系:____。
【答案】(1)①. 種群 ②. 物種 ③. 細(xì)胞和分子水平
(2)①. 大 ②. 大
(3)放牧強(qiáng)度
(4)研究結(jié)果數(shù)據(jù)顯示,隨著放牧強(qiáng)度增加,多樣性的各種指標(biāo)都呈現(xiàn)先略微升高后下降的趨勢。這說明人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性,但過度利用資源會降低生物多樣性
【分析】1、種群是生活在一定自然區(qū)域內(nèi)、所有同種生物個體的綜合;
2、物多樣性包括:基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性;
3、根據(jù)題意和圖表分析可知:輕度放牧?xí)r,植物的物種豐富度指標(biāo)、物種均勻度指標(biāo)和辛普森多樣性指標(biāo)都最高,而重度放牧?xí)r,植物的物種豐富度指標(biāo)、物種均勻度指標(biāo)和辛普森多樣性指標(biāo)都最低,說明放牧強(qiáng)度與草原植物多樣性有關(guān)。
【小問1詳解】同一空間的相同物種的全部個體稱為種群,因此該草原的所有羽茅植株總和稱為種群;生物多樣性分遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,不同草種之間的差異體現(xiàn)的是物種層次的多樣性;通過比較不同草種細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異,可以顯示它們之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,這提供了生物進(jìn)化的細(xì)胞和分子水平方面的證據(jù)。
【小問2詳解】由題意可知,物種豐富度指數(shù)表示某區(qū)域內(nèi)所采集的樣本中所含全部物種數(shù)量與樣本數(shù)量的比值。辛普森多樣性指數(shù)反映在某區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選取的兩個個體屬于不同物種的概率。因此物種的豐富度指數(shù)的值越大,或者辛普森多樣性指數(shù)的值越大,則該區(qū)域中的生物多樣性越豐富。
【小問3詳解】由題意及表格信息可知,該研究的自變量是放牧強(qiáng)度,因變量是多樣性指標(biāo)。
【小問4詳解】分析表格中信息可知,隨放牧強(qiáng)度的增加,物種豐富度、物種均勻度指數(shù)、普森多樣性指數(shù)都先增加后降低,研究結(jié)果數(shù)據(jù)顯示,隨著放牧強(qiáng)度增加,多樣性的各種指標(biāo)都呈現(xiàn)先略微升高后下降的趨勢。這說明人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性,但過度利用資源會降低生物多樣性。
20. 某昆蟲有灰體和黑體兩種體色,世世代代為紅眼的昆蟲中突然出現(xiàn)了白眼。若這兩對相對性狀分別由等位基因A(a)和B(b)控制,且初步判斷出這兩對基因均不位于Y染色體上。為進(jìn)一步研究這兩對基因的遺傳機(jī)制,研究人員進(jìn)行了雜交實驗,結(jié)果見下表:
回答下列問題:
(1)從雜交Ⅰ的F1中選擇紅眼雌雄個體雜交,子代的表現(xiàn)型及比例為紅眼♂∶紅眼♀∶白眼♂=1∶1∶1。該子代紅眼與白眼的比例不為3∶1的原因是____,同時也可推知白眼由____染色體上的隱性基因控制。
(2)雜交Ⅱ中的雌性親本基因型為____。若F2灰體紅眼雌雄個體隨機(jī)交配,產(chǎn)生的F3有____種表現(xiàn)型,F(xiàn)3中紅眼個體所占的比例為____。
(3)由B突變?yōu)閎后,基因中出現(xiàn)了一個限制酶酶切位點。從白眼個體的體細(xì)胞中獲取控制眼色的基因片段,用限制酶處理后進(jìn)行電泳,其結(jié)果為圖中____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn),決定眼色的色素是一種非蛋白質(zhì)類物質(zhì),對控制其合成的眼色基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行測序。結(jié)果表明,突變基因(白眼基因)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第517位堿基發(fā)生改變,由紅眼的5'-GAGAG-3'變?yōu)榘籽鄣?5'-GACAG-3’,從而導(dǎo)致白眼出現(xiàn),從基因控制性狀的角度解釋突變體變?yōu)榘籽鄣臋C(jī)理是____。(部分密碼子及對應(yīng)氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA蘇氨酸;CAG谷氨酰胺)
【答案】(1)①. 紅眼雌性個體中B基因純合致死 ②. X
(2)①. aaXBXb ②. 6##六 ③. 2/3
(3)①. Ⅱ ②. 基因突變使得與色素形成有關(guān)的酶的第173位氨基酸發(fā)生改變(由谷氨酸變?yōu)楣劝滨0罚傅目臻g結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,喪失了活性,導(dǎo)致不能催化合成紅色色素而成為白眼
【分析】設(shè)該昆蟲灰體和黑體(A、a)、紅眼和白眼(B、b)分別由兩對等位基因控制,且兩對等位基因均不位于Y染色體上,因此,不用考慮同源區(qū)段。從雜交Ⅱ的親本為黑體♀和灰體♂,F(xiàn)1全為灰體,F(xiàn)2無論雌雄灰體∶黑體=3∶1,可知灰體為顯性,且A、a位于常染色體(若位于X的非同源區(qū)段,則F1雄性全為黑體,不符合題意)。雜交Ⅱ的親本為黑體♀(aa)和灰體♂(AA)。同理,根據(jù)組合Ⅱ的F2可知,雌性中紅眼∶白眼=4∶3,雄性中紅眼∶白眼=1∶3,可知控制該對性狀的基因位于X染色體上,且雜交Ⅱ的親本為紅眼♀和白眼♂,F(xiàn)1雄性中紅眼∶白眼=1∶1,可知紅眼為顯性,且雜交Ⅱ的親本為紅眼♀(XBXb)和白眼♂(XbY)。
【小問1詳解】設(shè)該昆蟲灰體和黑體(A、a)、紅眼和白眼(B、b)分別由兩對等位基因控制,根據(jù)組合Ⅱ的F2可知,雌性中紅眼∶白眼=4∶3,雄性中紅眼∶白眼=1∶3,可知控制該對性狀的基因位于X染色體上,且白眼為隱性。雜交Ⅱ的親本為紅眼♀(XBXb)和白眼♂(XbY)。F1雌性為1/2XBXb、1/2XbXb,雌配子為1/4XB、3/4Xb,雄性為1/2XBY、1/2XbY,雄配子為1/4XB、1/4Xb、1/2Y,F(xiàn)2雌性中紅眼∶白眼=4∶3,雄性中紅眼∶白眼=1∶3,可知紅眼中XBXB致死。因此雜交Ⅰ(XBXb、XbY)的F1中選擇紅眼雌雄(XBXb、XBY)交配,后代比例為紅眼♀(XBXb)∶紅眼♂(XBY)∶白眼♂(XbY)=1∶1∶1,紅眼∶白眼為2∶1,不是3∶1。
【小問2詳解】從雜交Ⅱ的親本為黑體♀和灰體♂,F(xiàn)1全為灰體,F(xiàn)2無論雌雄灰體∶黑體=3∶1,可知灰體為顯性,且A、a位于常染色體(若位于X的非同源區(qū)段,則F1雄性全為黑體,不符合題意)。雜交Ⅱ的親本為黑體♀(aa)和灰體♂(AA)。結(jié)合(1)可知,雜交Ⅱ中的雌性親本基因型為aaXBXb。若F2灰體紅眼雌雄果蠅隨機(jī)交配,隨機(jī)交配的親本為A_XBXb×A_XBY,A_中有1/3AA、2/3Aa,產(chǎn)生的F3表現(xiàn)型有2×3=6種。隨機(jī)交配的母本為XBXb,父本為XBY,由于XBXB致死,因此F3中紅眼的比例為2/3。
【小問3詳解】由B突變?yōu)閎后,基因中出現(xiàn)了一個限制酶酶切位點。由于白眼為隱性,從白眼個體的體細(xì)胞中獲取控制眼色的基因片段,用限制酶處理后進(jìn)行電泳,應(yīng)該得到兩個條帶,其結(jié)果為圖中Ⅱ。由題意可知,突變基因(白眼基因)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第517位堿基發(fā)生改變,由紅眼的5'-GAGAG-3'變?yōu)榘籽鄣?5'-GACAG-3',從而導(dǎo)致白眼出現(xiàn),結(jié)合相應(yīng)氨基酸對應(yīng)密碼子可知,出現(xiàn)白眼的機(jī)理是基因突變使得與色素形成有關(guān)的酶的第173位氨基酸(517/3=172余1,即第173個氨基酸的對應(yīng)密碼子的第一個堿基發(fā)生了改變)發(fā)生改變(由谷氨酸變?yōu)楣劝滨0罚?,酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,喪失了活性,導(dǎo)致不能催化合成紅色色素而成為白眼。
21. 草甘膦是一種除草劑,但會影響水稻產(chǎn)量,水稻產(chǎn)量與高產(chǎn)基因B有關(guān)。研究人員擬構(gòu)建如圖3所示的Ti表達(dá)載體,采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗草甘膦基因R 和基因B轉(zhuǎn)入野生型水稻中,T-DNA隨機(jī)插入野生型水稻基因組中(可在基因組單一位點插入也可以同時插入多個位點),培育穩(wěn)定遺傳的抗草甘膦高產(chǎn)水稻新品種?;卮鹣铝袉栴}:
(1)根據(jù)基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)組成分析,Ti質(zhì)粒中的CaMV35S 可能是____酶的識別和結(jié)合部位。
(2)現(xiàn)需選出單一位點插入R基因和B基因且穩(wěn)定遺傳的水稻新品種,篩選方案如下:
①轉(zhuǎn)基因后的水稻植株自交,收獲種子F?并播種在含____的選擇培養(yǎng)基上,若能夠萌發(fā)并生長的個體即為____的個體。
②F?存活個體自交所得種子F?按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基上,選擇存活率約____的培養(yǎng)基中的幼苗繼續(xù)培養(yǎng)獲得F?植株。
③將F?植株自交所得種子F?按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基上,選擇種子全部存活的培養(yǎng)基中的幼苗即為單一位點插入且____的抗草甘膦植株。
④為實現(xiàn)最終育種目標(biāo),研究人員還需檢測____。
【答案】(1)RNA聚合
(2)①. 草甘膦 ②. 成功表達(dá)R基因 ③. 75% ④. 穩(wěn)定遺傳 ⑤. 轉(zhuǎn)基因水稻植株的產(chǎn)量是否增加
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ欣肞CR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成;
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等;
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;
(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。
【小問1詳解】基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括啟動子、 終止子、復(fù)制原點、限制酶切割位點、標(biāo)記基因等,由圖可知CaMV35S是啟動子,功能是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點。
【小問2詳解】①轉(zhuǎn)基因后的水稻植株自交,收獲種子(F1) 并播種在含草甘膦的選擇培養(yǎng)基上,若能夠萌發(fā)并生長的個體即為成功表達(dá)R基因。
②F1存活個體自交所得種子(F2) 按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基上,選擇存活率約75%的培養(yǎng)基中的幼苗繼續(xù)培養(yǎng)獲得F2植株。
③將F2植株自交所得種子(F3)按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基上,選擇種子全部存活的培養(yǎng)基中的幼苗即為單一位點插入且穩(wěn)定遺傳的抗草甘膦植株。
④為實現(xiàn)最終育種目標(biāo),研究人員還需檢測轉(zhuǎn)基因植株的產(chǎn)量。
分布潮帶
海草種類
中潮帶
低潮帶
潮下帶上部
潮下帶下部
海神草
+
+
+
齒葉海神草
+
+
羽葉二藥藻
+
+
+
+
二藥藻
+
+
+
+
海菖蒲
+
+
F1表型
紅色長形
紅橢圓形
紅色圓形
紫色長形
紫色橢圓形
紫色圓形
白色長形
白色橢圓形
白色圓形
比例
1
2
1
2
4
2
1
2
1
組別
遮陰比例 / %
葉綠素含量 / (mg·dm-2)
凈光合速率/ (μmlCO2·m-2·s-1)
A
0
4.2
11.8
B
B1:0
5.3
20.5
B2:100
3.9
7.0
C
100
4.7
8.6
放牧強(qiáng)度
多樣性指標(biāo)
物種豐富度指數(shù)
辛普森多樣性指數(shù)
無
14.11
0.93
輕度
16.50
0.94
中度
15.63
0.90
重度
13.90
0.89
雜交編號及親體
子代表現(xiàn)型及比例
Ⅰ(紅眼♀×白眼♂)
F1
1紅眼♂∶1紅眼♀∶1白眼♂∶1白眼♀
Ⅱ(黑體紅眼♀×灰體白眼♂)
F1
1灰體紅眼♂∶1灰體紅眼♀∶1灰體白眼♂∶1灰體白眼♀
F1隨機(jī)交配產(chǎn)生的F2
6灰體紅眼♂∶12灰體紅眼♀∶18灰體白眼♂∶9灰體白眼♀∶2黑體紅眼♂∶4黑體紅眼♀∶6黑體白眼♂∶3黑體白眼♀
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