2021年天津市和平区高考生物二模试卷-普通用卷
展开如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是( )
A. 对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B. 过程②应根据要求使用适宜的培养基,在避光的环境中进行
C. 过程③发生脱分化,其实质是基因的选择性表达
D. ⑤过程通过定向诱导可以产生优良性状的突变
在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图。有关叙述错误的是( )
A. 甲中a区域为划线的起始位置
B. 接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
C. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
用不同浓度的赤霉素对甜叶菊扦插苗进行浸泡处理,一段时间后,测量其根粗、根长及生根数,结果如表所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 用较高浓度的赤霉素处理甜叶菊会使其比较容易生根
B. 500mg•L-1比100mg•L-1赤霉素对生根的促进作用弱
C. 应选用100mg•L-1的赤霉素促进甜叶菊侧芽的伸长生长
D. 用0mg•L-1赤霉素处理以排除内源激素对结果的影响
菌种M和菌种N在发酵工程应用上具有不同的优越性,为了获得具有它们共同优良性状的融合菌,进行了如图所示的实验。已知菌种M为组氨酸依赖(组氨酸合成相关基因突变为B-),菌种N为色氨酸依赖(色氨酸合成相关基因突变为A-),下列分析错误的是( )
A. 菌种M和N可通过人工诱变和选择性培养筛选获得
B. 用PEG诱导融合之前需要去除菌种M和N的细胞壁
C. 在培养基X中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌
D. 从培养基X中分离出的杂种融合菌P对两种氨基酸均不依赖
抗原与抗体形成的复合物可激活血清中的C蛋白,从而形成C蛋白复合物。后者可在被抗体结合的细胞膜上形成亲水性穿膜孔道,使细胞发生破裂。用绵羊红细胞免疫小鼠后,小鼠脾脏中产生能分泌特异性抗体的浆细胞。将免疫小鼠的脾脏细胞、绵羊红细胞、C蛋白混合后,观察绵羊红细胞裂解的相对量,用以评估产生抗体的浆细胞的功能。对此实验原理及结论的分析,错误的是( )
A. 绵羊红细胞膜上有刺激小鼠产生抗体的抗原
B. 小鼠体内浆细胞的产生过程中有T细胞参与
C. C蛋白复合体参与了绵羊红细胞的裂解过程
D. 裂解的绵羊红细胞数量与抗体的数量成反比
将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中,在保持一定的pH和温度时,给予不同条件的处理,细胞悬浮液中溶解氧浓度变化如图所示(纵坐标“溶解度”表示溶液的溶氧量)。不考虑无氧呼吸,下列相关分析错误的是( )
A. 绿藻细胞的呼吸速率为2.5微摩尔氧气/分
B. 在乙处给予光照时,短时间内叶绿体中ATP含量增加
C. 第6~7分钟内,光合速率与呼吸速率基本相等
D. 如果在丁处将装置移入黑暗环境中,那么溶液的溶解氧对应曲线g
如图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,相关说法不正确的是( )
A. 甲、丙两细胞都发生了基因重组
B. 乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
C. 图中的细胞均处于细胞分裂后期
D. 可属于卵细胞的形成过程的是甲、乙、丁
在普通的棉花中导入能抗虫的B、D基因(B、D同时存在时,表现为抗虫).已知棉花短纤维由基因A控制,现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(B、D基因不影响减数分裂,无交叉互换和致死现象)进行自交,子代出现以下结果:短纤维抗虫:短纤维不抗虫:长纤维抗虫=2:1:1,则导入的B、D基因位于( )
A. 均在1号染色体上
B. 均在2号染色体上
C. 均在3号染色体上
D. B在3号染色体上,D在4号染色体上
阅读以下材料,回答9-10题
青蒿素是治疗疟疾的重要药物。从青蒿中分离了cyp基因(如图为基因结构示意图,其中J、L、N区段为编码区中的外显子,参与蛋白质的编码:K、M区段为编码区中的内含子,不参与蛋白质的编码),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=,则其互补链中(G+T)/(A+C)=( )
A. B. C. D.
阅读以下材料,回答9-10题
青蒿素是治疗疟疾的重要药物。从青蒿中分离了cyp基因(如图为基因结构示意图,其中J、L、N区段为编码区中的外显子,参与蛋白质的编码:K、M区段为编码区中的内含子,不参与蛋白质的编码),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,则该基因碱基对被替换的区段是( )
A. JB. LC. ND. M
阅读以下材料,回答11-12题
如图表示某XY型性别决定方式的昆虫,其肤色受两对等位基因(A和a、B和b)的控制关系。利用四种基因型不同的纯种昆虫杂交所得后代体色情况如表。
该昆虫肤色的遗传遵循基因分离和自由组合定律,且基因A、a与B、b分别位于( )染色体上
A. 常染色体和XB. X染色体和常C. X染色体和YD. 常染色体和Y
阅读以下材料,回答11-12题
如图表示某XY型性别决定方式的昆虫,其肤色受两对等位基因(A和a、B和b)的控制关系。利用四种基因型不同的纯种昆虫杂交所得后代体色情况如表。
将组合1产生的F1中雌雄昆虫杂交,已知F2中出现黄色昆虫,则所得的F2中雄虫的表现型及比例为( )
A. 绿色:黄色:白色=4:2:3B. 绿色:黄色:白色=6:2:3
C. 绿色:黄色:白色=3:1:2D. 绿色:黄色:白色=3:1:4
呼吸缺陷型酵母菌是野生型酵母菌的突变菌株,其线粒体功能丧失,只能进行无氧呼吸。科研人员进行了相关研究。
(1)酵母菌发酵产生酒精首先要通入无菌空气,目的是使酵母菌进行 ______ 呼吸,产生较多的ATP,利于 ______ 。一段时间后密封发酵要注意控制发酵罐中的 ______ 、 ______ 条件。
(2)为优化筛选呼吸缺陷型酵母菌的条件,研究人员设计了紫外线诱变实验,记录结果如表。表中A、B、C分别是 ______ 。据表中数据分析,最佳诱变处理的条件组合为照射时间 ______ 、照射剂量 ______ 、照射距离 ______ 。
(3)TTC是无色物质,可以进入细胞内与足量的还原剂[H]反应生成红色物质。为筛选呼吸缺陷突变菌株可以在基本培养基中添加TTC,该培养基属于 ______ 培养基。如果出现 ______ 色的菌落则为呼吸缺陷型酵母菌。科研人员为检测该呼吸突变型酵母菌是否具备高产酒精的特性,做了相关实验,结果如图所示。由图中数据推测该呼吸缺陷型酵母菌 ______ (适宜/不适宜)作为酒精发酵菌种。
某地实施退耕还林若干年后,生态环境逐步改善,科学家对此进行了跟踪研究。如表是某地区森林群落演替过程中相关项目的调查(叶面积指数=叶片总面积/土地面积)
(1)该地区生物群落的演替类型属于 ______ 演替,上表统计表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面积指数的关系是 ______ ;随着演替的进行,生态系统的自我调节能力 ______ (增强/减弱)。群落演替所达到的最终平衡状态被称为顶级群落,当各项调查数据 ______ 时,判断此生物发展到了顶级群落。
(2)在对该地区某时间群落结构进行调查时,可以采用 ______ 法对植物丰富度进行调查,同时注意调查不同物种 ______ 情况,以获得群落的垂直结构。
(3)请在图中绘出生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线。
植物乳杆菌属于乳酸菌的一种,在繁殖过程中可分泌一类具有抑菌活性的蛋白质,此种蛋白质称为细菌素,可作为良好的食品防腐剂。现有两种较高产细菌素的菌株,菌株A产细菌素能力强于菌株B,但菌株A细胞中的细菌素合成途径中缺少两个重要的调控基因plnC和plnD,而菌株B细胞中具有这两个基因。研究人员按如图所示流程对菌株A和B进行改良,获得了更高产细菌素的新型菌株C。
(1)从细胞结构的角度分析,植物乳杆菌属于 ______ 生物,其进行合成细菌素等生命活动所需的能量由 ______ (有氧/无氧)呼吸提供。在进行融合前,需分别用溶菌酶去除A、B两种菌株的 ______ ,制备成原生质体,再利用PEG进行诱导融合。
(2)为鉴定融合菌株是否为A、B融合菌株,需要进行相关检测。以下检测方法和结果中,最能说明融合菌株是A、B融合菌株的是 ______ 。
A.在电子显微镜下观察并测量菌体长度,发现融合菌株明显长于菌株A或菌株B
B.提取融合菌株的基因组DNA进行PCR检测,发现其中已含有基因plnC和plnD
C.提取融合菌株的mRNA进行核酸分子杂交,发现其已转录基因plnC和plnD的mRNA
D.提取融合菌株的蛋白质进行抗原-抗体检测,发现其中含有菌株A、B的特征蛋白
(3)实验发现,植物乳杆菌对柠檬色葡萄球菌的抑菌效果最好,研究人员选择柠檬色葡萄球菌作为指示菌进行抑菌实验,来比较菌株A、B、C的产细菌素能力。实验步骤如下:
①在平板培养基中涂布柠檬色葡萄球菌菌液;
②分别在平板的不同位置接种蘸取A、B、C菌液的滤纸片作为实验组:对照组的处理是 ______ ;
③培养一段时间后,观察并比较抑菌圈大小。预期结果为: ______ 。
(4)抗生素是由微生物产生的具有较强抑菌杀菌效果的小分子有机物。请结合所学知识及相关信息,分析将细菌素而非抗生素用作食品防腐剂的优势 ______ 。
育种专家为获得菠菜(2n=12,XY型)更多的突变体,先将其种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,发现一雄性菠菜植株性状与野生植株有明显差异,并且该地区从未发现过该种性状的植株。请分析回答下列问题:
(1)为确定该雄性菠菜植株的突变性状产生原因是染色体变异还是基因突变,最直接的方法是利用高倍镜观察比较突变的雄性植株与野生型雄性植株细胞的 ______ 。
(2)经研究确定该突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的。为了进一步了解突变基因的显隐性和所在的染色体,设计了如杂交实验方案:将该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察并记录F1雌、雄植株中野生型和突变型的数量及有关比例,如表。
①若突变基因位于X染色体上且为显性时,则Q和P值分别为 ______ 。
②若Q和P值分别为、时,则突变性状的遗传方式为 ______ 遗传。
(3)现已确认,突变性状和野生性状是由常染色体上一对等位基因(B、b)控制的。育种专家对此基因的结构进行了检测,结果如图所示,该基因内部有限制酶X识别序列。由图可知该突变基因产生的原因是由基因中 ______ 而引起基因结构的改变。已知限制酶X识别序列为CCGG,若从某菠菜植株中分离出含B(b)基因的部分区域,经限制酶X完全切割后,共出现170、220、290和460对碱基的四种片段,那么该菠菜植株的基因型是 ______ 。
CCR5是人体的正常基因,其编码的细胞膜CCR5蛋白是HIV-Ⅰ(人类免疫缺陷病毒Ⅰ型)感染的“入口”。有学者用“CRISPR/Cas9”技术对该基因进行定点编辑后植入志愿者体内,诞生了两位婴儿,这就是学术界和社会伦理界引起激烈争论的“基因编辑婴儿”事件。图1、图2分别为相关的技术原理和实施过程。
(1)将Cas9蛋白和向导RNA序列注入受精卵的方法称为 ______ 。据图推测,“CRISPR/Cas9”技术中,首先由向导RNA引导定位至目标DNA序列,然后由Cas9蛋白将DNA切断,其作用结果类似于基因工程中 ______ 的作用。基因编辑过程中可能会产生“脱靶”(对CCR5基因以外的其他基因进行了编辑)现象,最可能的原因是 ______ 。
(2)细胞对被切断的DNA进行重新连接前大都会随机切掉或增加几个碱基对,此过程导致的变异属于 ______ 。胚胎2的两个变异CCR5基因编码的蛋白质中,氨基酸数目都可能减少,原因是 ______ 。变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上,从而实现了 ______ 。
(3)基因编辑婴儿事件,引起中国医学与科技界的普遍震惊与强烈谴责。原因是 ______ 。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、对过程①获取的根组织块应做消毒处理,而不能进行灭菌处理,A错误;
B、②是脱分化过程,该过程使用的培养基中应加入有机碳源和激素(生长素和细胞分裂素),并在避光的环境中进行,B正确;
C、过程③发生细胞再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;
D、变异是不定向的,所以⑤过程不能通过定向诱导产生优良性状的突变,D错误。
故选:B。
题图分析:图示为烟草植物组织培养过程的流程图,其中①表示获得外植体的过程,②为脱分化过程,③为再分化过程,④是获取愈伤组织细胞,⑤为个体发育过程。
本题结合图解,考查植物组织培养的相关知识,要求考生识记植物组织培养的具体过程、条件,掌握植物组织培养技术的相关应用,能结合所学的知识准确判断各选项。
2.【答案】A
【解析】解:A、每次划线的菌种来自上一区域的末端,因此划线的起始区域菌落最多。由图乙可知,图甲中的d区域菌落多,为划线的起始位置,A错误;
B、接种前一般采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,B正确;
C、菌液经过连续划线,菌液中的菌体会越来越少,最终会获得单个细菌形成的菌落,C正确;
D、每次划线前后都需要将接种环灼烧灭菌,因此按照图中划线顺序(d→c→b→a),整个划线过程需要对接种环灼浇5次,D正确。
故选:A。
微生物接种到固体培养基常用的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,其中稀释涂布平板法接种可以形成单菌落,所以常用来进行微生物的计数。
本题考查微生物的实验室培养的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
3.【答案】D
【解析】解:A、从表格中看出当赤霉素浓度较高时,生根的数目反而减少,如果要促进生根,所以不宜采用较高浓度的赤霉素,A错误;
B、与空白对照相比,500mg•L-1赤霉素促进生根作用减弱,属于抑制作用,而不是促进作用减弱,B错误;
C、表格中只能看出100mg•L-1的赤霉素促进甜叶菊根的生长,不能看出对侧芽的影响,所以该结论不正确,C错误;
D、用0mg•L-1赤霉素作为空白对照处理以排除内源激素对结果的影响,D正确。
故选:D。
分析题文和表格:实验的自变量是赤霉素的浓度,因变量是根数、根粗和根长。表中数据显示:随着赤霉素浓度的增加,根数、根粗和根长都出现了先增加后减少的趋势。
本题考查了植物激素的调节,意在考查考生分析图表,获取信息的能力,难度适中。
4.【答案】C
【解析】
【解答】
A、菌种M和N可通过人工诱变和选择性培养筛选获得,A正确;
B、用PEG诱导融合之前需要去除菌种M和N的细胞壁,获得有活力的原生质体,B正确;
C、杂种融合菌P能合成组氨酸和色氨酸,能在不含组氨酸和色氨酸的培养基上生存,因此用不含组氨酸和色氨酸的培养基X可以筛选出杂种融合菌,C错误;
D、从培养基X中分离出的杂种融合菌P能合成组氨酸和色氨酸,因此对两种氨基酸均不依赖,D正确。
故选:C。
【分析】
分析题图:菌种M为组氨酸依赖(组氨酸合成相关基因突变为B-),菌种N为色氨酸依赖(色氨酸合成相关基因突变为A-),首先去除菌种M和N的细胞壁,获得有活力的原生质体,其次用PEG诱导这两种原生质体融合,最后用不含组氨酸和色氨酸的培养基筛选出杂种融合菌P。
本题结合图解,考查微生物的分离和培养,首先要求考生阅读题干,分析题图,弄清该实验的原理;其次要求考生掌握培养基的种类及功能,能结合本题准确判断各选项。
5.【答案】D
【解析】解:A、绵羊红细胞膜上有刺激小鼠产生抗体的抗原,刺激小鼠进行免疫反应,产生浆细胞,浆细胞产生抗体,A正确;
B、由体液免疫过程可知,T细胞产生的淋巴因子促进B细胞增殖分化形成浆细胞,B正确;
C、由题意知,C蛋白复合体在被抗体结合的绵羊红细胞膜上形成亲水性穿膜孔道,使绵羊红胞发生破裂,C正确;
D、由分析可知,裂解的绵羊红细胞数量与抗体数量呈正比,D错误。
故选:D。
1、抗原与抗体结合具有特异性;由题意知,抗原与抗体特异性结合后形成的复合物能激活血清C蛋白,形成C蛋白复合物,C蛋白复合物会使抗原-抗体结合的细胞发生破裂,抗体数量越多,C蛋白复合物越多,破裂的细胞数目就越多。
2、小鼠经过绵羊红细胞免疫后,脾脏产生浆细胞,浆细胞产生抗体,抗体与绵羊红细胞表面的抗原发生特异性结合,激活C蛋白,形成C蛋白复合物,C蛋白复合物会使绵羊红细胞破裂,根据绵羊红细胞破裂的相对数量,可以评估产生抗体的浆细胞的功能。
3、体液免疫过程:抗原被吞噬细胞吞噬处理,呈递给T细胞,T细胞产生淋巴因子,促进B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,抗体与抗原发生特异性结合,记忆细胞进行二次免疫应答。
本题考查学生理解体液免疫的过程,学会分析题干获取信息,并利用有效信息进行推理、判断。
6.【答案】D
【解析】解:A、由图可知在黑暗处4分钟内消耗的氧气量为210-200=10(微摩尔),则绿藻细胞的呼吸速率为:10÷4=2.5(微摩尔氧气/分),A正确;
B、在乙处给予光照时,光反应产生[H]和ATP,短时间内叶绿体中ATP的量将会增加,B正确;
C、光照开始后第6~7分钟内,密闭容器中氧浓度不再增加,光合速率与呼吸速率基本相等,C正确;
D、如果在丁处将装置移入黑暗环境中,那么没有氧气的产生,但仍有细胞呼吸消耗氧气,依据呼吸速率对应的曲线应是e,D错误。
故选:D。
影响光合作用的环境因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度、含水量以及矿质元素的量。如镁是合成叶绿素的主要元素,缺镁植物叶片会发黄。
本题结合曲线,考查影响光合作用的因素,解答本题的关键在于对图形的理解分析。
7.【答案】B
【解析】解:A、甲和丙细胞都处于减数第一次分裂后期,此时非同源染色体上的非等位基因自由组合,即基因重组,A正确;
B、乙和丁细胞都处于减数第二次分裂后期,此时细胞中染色体数暂时加倍,与体细胞染色体数相同,B错误;
C、结合分析可知,图中甲和丙细胞处于减数第一次分裂后期,乙和丁细胞处于减数第二次分裂后期,即图中的细胞均处于细胞分裂后期,C正确;
D、甲细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为初级卵母细胞;乙细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为次级卵母细胞;丙细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为初级精母细胞;丁细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为次级精母细胞或第一极体。因此,可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁,D正确。
故选:B。
分析题图:甲细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;乙细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期;丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;丁细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。
本题结合细胞分裂图,考查了减数分裂的有关知识,解答本题的关键是细胞分裂图象的识别,要求学生掌握有丝分裂和减数分裂过程特点,能正确区分两者,准确辨别图示细胞的分裂方式及所处时期。
8.【答案】B
【解析】解:基因型是AaBD个体自交,自交后代短纤维抗虫植株(基因型是AaBD):短纤维不抗虫植株(基因型是AA):长纤维抗虫植株(基因型是aaBBDD)=2:1:1,说明AaBD个体产生的配子的基因型为A、aBD,则aBD连锁,即BD都在2染色体上。
故选:B。
根据题意和图示分析可知:图中有2对同源染色体,1、2上有一对等位基因Aa,可以根据后代的性状分离比确定B、D在染色体上的位置。
本题结合图解考查基因自由组合定律的实质及应用,要求考生掌握基因自由组合定律的实质,能根据图中基因组成判断子代的情况,或根据子代情况推断亲代的基因型。
9.【答案】C
【解析】解:DNA分子一条链中(G+T)与(A+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1。因此,若某基因一条单链中=,则其互补链中=。
故选:C。
碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1。
(4)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)与(C+G)的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
(5)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
本题考查DNA分子结构的主要特点,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,掌握碱基互补配对原则及其应用,能运用其延伸规律准确答题。
10.【答案】B
【解析】解:cyp基因中只有编码区的外显子区段能编码蛋白质,该基因控制合成的CYP酶的第50位由外显子的第150、151、152对脱氧核苷酸(3×50=150,基因中模板链中每3个连续脱氧核苷酸决定一个氨基酸)决定,因此该基因突变发生在L区段内(81+78=159)。
故选:B。
基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
本题考查基因突变的特征,意在考查学生的识图能力和判断能力,难度不大。
11.【答案】A
【解析】解:由以上分析可知,基因A、a位于常染色体上,B、b位于X染色体上,位于两对同源染色体上的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。
故选:A。
分析题图:绿色的基因型为A_B_,黄色的基因型为aaB_,白色的基因型为__bb.
分析表格:组合2后代雌雄性表现型不同,说明有一对基因在X染色体上;白色雌虫丙×黄色雄虫丁,后代绿色雌虫:白色雄虫=1:1,由于后代出现了绿色,说明亲本丙含有a和B基因,又因为雌性是绿色的、雄性是白色的,说明A在常染色体上,B在X染色体上;因此丙的基因型为AAXbXb、丁的基因型为aaXBY,后代的基因型及比例为AaXBXb(绿色雌虫):AaXbY(白色雄虫)=1:1;绿色雌虫甲×白色雄虫乙,后代绿色雌虫:绿色雄虫=1:1,说明甲的基因型为AAXBXB、乙的基因型为AAXbY或aaXbY。
本题结合图表,考查基因自由组合定律和伴性遗传的相关知识,解答本题的关键是正确分析表格,从中提取有效信息推断这两对等位基因的位置,属于考纲理解和应用层次的考查。
12.【答案】D
【解析】解:将组合1产生的F1中雌雄昆虫杂交,已知F2中出现黄色昆虫,说明甲的基因型为AAXBXB,乙的基因型为aaXbY,则F1中雌雄昆虫基因型为AaXBXb、AaXBY,后代A_:aa=3:1,雄虫XBY:XbY=1:1,因此后代雄虫中绿色:黄色:白色=3:1:4。
故选:D。
分析题图:绿色的基因型为A_B_,黄色的基因型为aaB_,白色的基因型为__bb.
分析表格:组合2后代雌雄性表现型不同,说明有一对基因在X染色体上;白色雌虫丙×黄色雄虫丁,后代绿色雌虫:白色雄虫=1:1,由于后代出现了绿色,说明亲本丙含有a和B基因,又因为雌性是绿色的、雄性是白色的,说明A在常染色体上,B在X染色体上;因此丙的基因型为AAXbXb、丁的基因型为aaXBY,后代的基因型及比例为AaXBXb(绿色雌虫):AaXbY(白色雄虫)=1:1;绿色雌虫甲×白色雄虫乙,后代绿色雌虫:绿色雄虫=1:1,说明甲的基因型为AAXBXB、乙的基因型为AAXbY或aaXbY。
本题结合图表,考查基因自由组合定律的实质及应用、伴性遗传,首先要求考生能根据图表信息推断这两对等位基因的位置及相应个体的基因型,再推断子代的情况,属于考纲理解和应用层次的考查。
13.【答案】有氧 酵母菌的繁殖 温度 pH(气压) 1.5、17、20 2.0min 15W 22cm 鉴别 白 不适宜
【解析】解:(1)酵母菌为兼性厌氧生物,酵母菌发酵产生酒精首先要通入无菌空气,是为了使酵母菌进行有氧呼吸,产生较多的ATP,用于酵母菌的大量繁殖,增加酵母菌的数量;酵母菌发酵需要适宜的条件,故密封发酵要注意控制发酵罐中的温度、气压、pH值等发酵条件。
(2)验设计遵循的是单一变量原则,由表可知,照射时间和照射剂量以及照射距离的值是固定的3个,即照射时间(1.5、2.0、2.5),照射剂量(12、15、17),照射距离(18、20、22),故1、2、3组照射时间一定,故A照射时间应为1.5,同理456组照射剂量一定,B的照射剂量为17,789组照射距离一定,对应的C照射距离为20;从表中可以分析得出第5组诱变效果最好,即在照射时间2min、照射剂量15W、照射距离22cm的条件下。
(3)TTC是无色物质,可以进入细胞内与足量的还原剂[H]反应生成红色物质。利用这个原理,为筛选呼吸缺陷突变菌株可以在基本培养基中添加TTC,这样的培养基具有筛选的功能,属于鉴别培养基;由于呼吸缺陷型酵母菌无法产生大量的[H](或“NADH”),不能将TTC还原为红色物质,故培养基中出现白色的菌落则为呼吸缺陷型酵母菌;由图可知,在8-32小时内,野生型比呼吸缺陷型酵母菌发酵液酒精浓度高,所以呼吸缺陷型酵母菌不适宜作为酒精发酵菌种。
故答案为:
(1)有氧 酵母菌的繁殖 温度 pH值(气压)
(2)1.5、17、20 2.0min 15W 22cm
(3)鉴别 白 不适宜
1、酵母菌是兼性厌氧性生物,既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸.
2、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和还原性氢,释放出少量能量,第二阶段是丙酮酸和水在酶的催化作用下生成大量还原性氢和二氧化碳,释放出少量能量,第三阶段是前两个阶段产生的还原性氢和氧气结合生成水,释放出大量能量。
3、实验设计应遵循的原则有单一变量和对照原则。
本题以酵母菌突变体筛选及酒精发酵能力测试实验为情境,主要考查微生物培养、细胞呼吸等知识的理解和综合运用能力以及实验探究能力,三因素三水平实验设计是本题创新性的考查,对思维能力要求较高,难度较大。
14.【答案】次生 随着叶面积指数的增大,光能截获率升高 增强 长时间地在一定范围内波动(长时间地相对稳定) 样方 在空间上的分布(分层)
【解析】解:(1)从表中的数值看到开始时有植被,因此该地区生物群落的演替类型属于次生演替。从光能的截获率可以看出,在演替过程中群落的物种丰富度逐渐增加,随着叶面积指数的增大,光能截获率升高;随着演替的进行,生态系统的自我调节能力增强。群落演替所达到的最终平衡状态被称为顶级群落,当各项调查数据长时间地在一定范围内波动时,判断此生物发展到了顶级群落。
(2)在对该地区某时间群落结构进行调查时,可以采用样方法对植物丰富度进行调查,同时注意调查不同物种在空间上的分布情况,以获得群落的垂直结构。
(3)总的来说,随叶面积指数的增加,生产者呼吸量逐渐增加。具体生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线见答案。
故答案为:
(1)次生 随着叶面积指数的增大,光能截获率升高 增强 长时间地在一定范围内波动(长时间地相对稳定)
(2)样方 在空间上的分布(分层)
(3)
从表中的数值看到开始时有植被,因此为次生演替。群落演替过程中,物种的丰富度逐渐增加,研究森林群落中植物的丰富度的方法是识别植物并列出名录。从表中看出随着叶面指数的增大,光能截获率升高。随着演替的进行,生态系统的结构更复杂,生态系统的自我调节能力更强。
本题主要考查了群落的演替和结构特征,意在考查考生的识表能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力和绘图能力。
15.【答案】原核 无氧 细胞壁 D 接种等量无菌水(蘸取无菌水的滤纸片) 抑菌圈从大到小依次为C、A、B,对照组无抑菌圈 与抗生素不同,细菌素的化学本质是蛋白质,被人体食用后可被胃蛋白酶等消化酶降解,不会被吸收进入人体内,也不会破坏人体肠道益生菌,排放入环境中的量少,因此一般情况下,具有无毒、无副作用、无残留、少污染的优点
【解析】解:(1)植物乳杆菌是一种细菌,属于原核生物;植物乳杆菌是一种乳酸菌,而乳酸菌属于厌氧菌,因此其进行合成细菌素等生命活动所需的能量由无氧呼吸提供。在进行融合前,需分别用溶菌酶去除A、B两种菌株的细胞壁,制备成原生质体,再利用PEG进行诱导融合。
(2)菌株A产细菌素能力强于菌株B,但菌株A细胞中的细菌素合成途径中缺少两个重要的调控基因plnC和plnD,而菌株B细胞中具有这两个基因,因此最能说明融合菌株是A、B融合菌株的是含有菌株A、B的基因且表达形成相关特征蛋白。故选:D。
(3)研究人员选择柠檬色葡萄球菌作为指示菌进行抑菌实验,因此:
①在平板培养基中涂布柠檬色葡萄球菌菌液;
②分别在平板的不同位置接种蘸取A、B、C菌液的滤纸片作为实验组;对照组接种等量无菌水(蘸取无菌水的滤纸片);
③培养一段时间后,观察并比较抑菌圈大小。C为融合菌,其抑菌效果最好,菌株A产细菌素能力强于菌株B,则A菌的抑菌效果比B菌好,因此抑菌圈从大到小依次为C、A、B,对照组无抑菌圈。
(4)抗生素是由微生物产生的具有较强抑菌杀菌效果的小分子有机物,因此将细菌素而非抗生素用作食品防腐剂的优势:与抗生素不同,细菌素的化学本质是蛋白质,被人体食用后可被胃蛋白酶等消化酶降解,不会被吸收进入人体内,也不会破坏人体肠道益生菌,排放入环境中的量少,因此一般情况下,具有无毒、无副作用、无残留、少污染的优点。
故答案为:
(1)原核 无氧 细胞壁
(2)D
(3)接种等量无菌水(蘸取无菌水的滤纸片) 抑菌圈从大到小依次为C、A、B,对照组无抑菌圈
(4)与抗生素不同,细菌素的化学本质是蛋白质,被人体食用后可被胃蛋白酶等消化酶降解,不会被吸收进入人体内,也不会破坏人体肠道益生菌,排放入环境中的量少,因此一般情况下,具有无毒、无副作用、无残留、少污染的优点
1、植物体细胞杂交的具体过程:
2、探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
本题考查植物体细胞杂交、微生物的分离和培养,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程;识记接种微生物常用的两种方法,能根据实验目的及实验原则完善实验过程,再结合所学的知识准确答题。
16.【答案】染色体形态、数目 Q=0,P=1 常染色体显性 碱基对的替换 Bb
【解析】解:(1)基因突变在显微镜下观察不到,而染色体变异可以通过显微镜观察,因此要判断是基因突变还是染色体变异的最直接的方法是在高倍镜下观察突变雄株与野生型植株细胞中染色体的形态和数目,选择有丝分裂中期观察。
(2)①假设该性状受等位基因B/b控制,若突变基因位于X染色体上且为显性时,突变雄株的基因型为XBY,野生纯合雌株的基因型为XbXb,杂交后代的基因型为XBXb(突变型雌株)、XbY(野生型雌株),则Q=0,P=1。
②若Q和P值分别为、时,子代雌雄的表现型及比例相同,说明基因位于常染色体,分析比值,子代野生型与突变型比值为1:1,推断亲本的突变型为Bb杂合子,野生型为bb,则该变异为常染色体显性突变。
(3)分析图形中B与b基因的碱基序列,突变基因B的产生是b中T-A碱基对被C-G碱基对替换导致。分析图形,B基因中存在限制酶X的识别序列,可被限制酶X切割产生290、170、220三种序列,而当B基因突变为b基因时,b中不存在限制酶X识别的序列,因此b基因被切割成460、220两种序列,则Bb基因的个体中DNA被限制酶X切割产生290、170、220、460四种序列,符合题干,所以该生物的基因型为Bb。
故答案为:
(1)染色体形态、数目
(2)①Q=0,P=1
②常染色体显性
(3)碱基对的替换 Bb
基因突变是碱基对的增添、缺失和替换导致基因结构的改变;染色体变异是染色体结构的改变和数目改变,前者在显微镜下观察不到,而后者可以观察到。
本题综合考查了基因突变、染色体变异、伴性遗传的知识,对考生的推理分析、遗传实验设计能力要求较强,重在考查运用所学知识析图析表,解释实际问题的能力。
17.【答案】显微注射法 限制酶 其他基因中也可能具有向导RNA的识别序列 基因突变 碱基对的增添或缺失都会导致终止密码子的提前出现 对HIV-1的抗性 人类生殖系的基因编辑还存在诸多科学技术层面、社会层面以及伦理道德层面的问题,其应用的安全风险目前尚无法评估,一旦被编辑的基因进入人类基因库,影响不可逆、也不受地域限制
【解析】解:(1)将Cas9蛋白和向导RNA序列注入受精卵的方法称为显微注射法;结合题意,向导RNA引导定位至目标DNA序列,然后由Cas9蛋白将DNA切断,这两种物质的作用结果类似于基因工程中限制酶的作用,即可以识别特定序列,并在特定位点进行切割;结合题干信息“首先由向导RNA引导定位至目标DNA序列”,故若在基因编辑过程中若对CCR5基因以外的其他基因进行了编辑现象,最可能的原因是其他基因中也可能具有向导RNA的识别序列。
(2)基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换和缺失,若细胞对被切断的DNA进行重新连接前大都会随机切掉或增加几个碱基对,此过程导致的变异属于基因突变;基因的表达包括转录和翻译,其中翻译过程中氨基酸是由mRNA上三个相邻碱基决定的,若胚胎2的两个变异CCR5基因编码的蛋白质中,氨基酸数目都可能减少,原因是碱基对的增添或缺失都会导致终止密码子的提前出现;结合题意“CCR5是人体的正常基因,其编码的细胞膜CCR5蛋白是HIV-Ⅰ感染的入口”可推测:变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上,缺少了感染的入口,从而实现了对HIV-1的抗性。
(3)由于人类生殖系的基因编辑还存在诸多科学技术层面、社会层面以及伦理道德层面的问题,其应用的安全风险目前尚无法评估,一旦被编辑的基因进入人类基因库,影响不可逆、也不受地域限制,故基因编辑婴儿事件,引起中国医学与科技界的普遍震惊与强烈谴责。
故答案为:
(1)显微注射法 限制酶 其他基因中也可能具有向导RNA的识别序列
(2)基因突变 碱基对的增添或缺失都会导致终止密码子的提前出现 对HIV-1的抗性
(3)人类生殖系的基因编辑还存在诸多科学技术层面、社会层面以及伦理道德层面的问题,其应用的安全风险目前尚无法评估,一旦被编辑的基因进入人类基因库,影响不可逆、也不受地域限制
基因工程技术的基本步骤:
1、目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
2、基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题结合图解,考查基因工程的知识,要求考生识记基因工程的操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合图中信息准确答题,属于考纲中能够识记和理解层次的考查。
浓度/(mg•L-1)
根数/条
根粗/mm
根长/cm
0
3.7
0.17
2.9
100
5.5
0.29
4.2
200
4.2
0.22
3.2
300
3.8
0.21
3.0
400
2.5
0.16
2.3
500
2.2
0.11
1.3
组合
杂交亲本性状
F1代表现型及数量
1
绿色雌虫甲×白色雄虫乙
绿色雌虫:绿色雄虫=1:1
2
白色雌虫丙×黄色雄虫丁
绿色雌虫:白色雄虫=1:1
组合
杂交亲本性状
F1代表现型及数量
1
绿色雌虫甲×白色雄虫乙
绿色雌虫:绿色雄虫=1:1
2
白色雌虫丙×黄色雄虫丁
绿色雌虫:白色雄虫=1:1
组别
1组
2组
3组
4组
5组
6组
7组
8组
9组
照射时间/min
A
1.5
1.5
2.0
2.0
2.0
2.5
2.5
2.5
照射剂量/W
12
15
17
12
15
B
12
15
17
照射距离/cm
18
20
22
20
22
18
22
18
C
筛出率/%
3
7
13
5
15
6
4
7
11
调查时间
调查项目
1953年
1973年
1984年
1996年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能截获率(%)
20.3
42.3
88.9
95.9
总初级生产量(t/hm2•a-1)
17.43
55.50
116.61
150.81
净初级生产量(t/hm2•a-1)
1.50
14.52
23.88
26.00
F1
野生型
突变型
突变型/(野生型+突变型)
雄株
M1
M2
Q
雌株
N1
N2
P
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