[生物]卷02-备战2024年高考生物临考压轴卷(天津卷)(解析版)
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这是一份[生物]卷02-备战2024年高考生物临考压轴卷(天津卷)(解析版),共20页。试卷主要包含了本卷共5题,共52分等内容,欢迎下载使用。
第I卷
一、本卷共12题,每题4分,共48分,每小题给出的4个选项中,只有一项是最符合题目要求的
1、生物学研究中用到了很多科学方法,下列相关叙述不合理的是( )
A.沃森和克里克运用构建模型方法研究DNA分子的结构
B.肺炎链球菌转化实验中艾弗里利用减法原理控制自变量
C.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法证明了DNA的半保留复制
D.萨顿运用假设—演绎法证明了基因位于染色体上
【答案】D
【分析】(1)沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构;萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
(2)肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,A正确;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验,加入不同酶的目的逐渐排除各种物质的作用,是利用减法原理来控制自变量,B正确;
C、生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术和密度梯度离心法成功证实了DNA分子的复制方式为半保留复制,C正确;
D、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上,D错误。
故选D。
2、囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )
A.囊泡运输可依赖于细胞中的蛋白质纤维
B.囊泡可来自细胞膜、内质网、高尔基体等细胞器
C.囊泡将细胞内所有生物膜连成统一整体
D.囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的功能特性
【答案】A
【分析】在细胞内,许多由膜构成的囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。
【详解】A、蛋白质纤维组成的细胞骨架与细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,故囊泡运输可依赖于细胞中的蛋白质纤维,A正确;
B、细胞膜不属于细胞器,B错误;
C、囊泡可在内质网、高尔基体和细胞膜之间转移,并不能将所有生物膜连成一个统一整体,如内质网膜可和核膜直接相连,不需要依赖囊泡,C错误;
D、囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的结构特点,即具有一定的流动性,D错误。
故选A。
3、在植物组织中,多酚氧化酶(PPO)一般存在于由生物膜包被的质体中,PPO与酚类物质反应,会生成呈黑褐色的酚类物质。在生活中,经常发现土豆、苹果等在遭到一定伤害(如破损、切割等)时,伤害处很快就会褐变。下列说法正确的是( )
A.PPO为酚类物质氧化提供能量
B.由于PPO与酚类物质反应,正常的植物组织往往呈现黑褐色
C.生物膜的存在对某些酶和反应物的化学反应起着阻隔作用
D.在不同土豆片中,褐变速率最快的土豆片中PPO活性一定最高
【答案】C
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性、专一性、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、酶能降低化学反应的活化能,但不能为酶促反应提供能量,A错误;
B、正常的植物组织中,PPO一般存在于由生物膜包被的质体中,不能与酚类物质接触,不发生褐变,B错误;
C、PPO存在于由生物膜包被的质体中,不能与酚类物质接触而反应,说明了生物膜的存在对某些酶和反应物的化学反应起着阻隔作用,C正确;
D、影响土豆片褐变速率的因素除了PPO的活性外,还有PPO的数量、酚类物质的含量等,D错误。
故选C。
4、下图为某植物(2n=24,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)减数分裂过程中不同时期的细胞图像,下列有关叙述正确的是( )
A.应取该植物的子房制成临时装片,才能观察到上面的图像
B.图甲、乙细胞中均含有12对同源染色体
C.与图丙细胞相比,图丁的每个细胞中染色体和核DNA的数目均加倍
D.图戊中4个细胞的基因型最可能为AB、Ab、aB、ab
【答案】B
【分析】图示分析:甲是MI中期,乙是MI后期,丙是MII中期,丁MII后期,戊是MII末期。
【详解】A、应取该植物的花药制成临时装片,才能观察到上面的图像,A错误;
B、图甲是MI中期、乙细胞是MI后期,故甲乙中含有同源染色体,其中甲乙细胞中均有12对同源染色体,B正确;
C、与图丙细胞(MII中期)相比,图丁(MII后期)的每个细胞中染色体加倍,但是核DNA的数目一样多,C错误;
D、通过题干信息可知,图戊中4个细胞的基因型可能为AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB,D错误。
故选B。
5、两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Leyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Lcyc基因的部分片段甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.控制两侧对称和辐射对称花的基因互为等位基因
B.Lcyc基因甲基化后,导致其表达的蛋白质结构发生改变
C.图示Lcyc基因的片断可能是启动子所在位置
D.推测甲基化的程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
【答案】C
【分析】表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、根据题干信息:进一步研究发现,两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同,因此不是等位基因,A错误;
B、Lcyc基因甲基化后,其基因不会表达出蛋白质,B错误;
C、根据题意可知,Lcyc基因甲基化影响了基因的表达,因此图示Lcyc基因的片断可能是启动子所在位置,C正确;
D、控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高,两侧对称花植株Lcyc基因表达而辐射对称花植株不表达推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关,D错误。
故选C。
6、实现基因重组的方式之一是染色体互换。科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本,进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因,不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂I后期也会发生基因重组
B.图示雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异
C.若F1出现了XdBXdbY的个体,可能是亲本雄性个体的初级精母细胞减数分裂Ⅰ时,性染色体未分离
D.若F1中出现两种性状均为野生型的个体,则亲代果蝇发生了染色体互换
【答案】D
【分析】分析题图可知:雌果蝇X染色体一条存在片段缺失,另一条X染色体存在来自Y染色体的附加臂,所以两条染色体构型均异常,基因B/b和D/d位于同一对同源染色体上。
【详解】A、减数分裂过程中发生基因重组的时期:减数第一次分裂后期(同源染色体分离、非同源染色体自由组合),减数第一次分裂前期(同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换),A正确;
B、分析题图可知:果蝇X染色体一条存在片段缺失,另一条X染色体存在来自Y染色体的附加臂,发生了染色体结构变异,B正确;
C、亲本的基因型为XdBXDb、XdbY,若F1出现了XdBXdbY的个体,可能是亲本雄性个体的初级精母细胞减数第一次分裂后期时,性染色体没有分离,产生了基因型为XdbY的精子,与母本产生的基因型为XdB卵细胞受精所致,C正确;
D、亲本雌性基因型为XBdXbD,雄性为XbdY,正常无交换时:XBdXbD×XbdY交配,后代基因型及表型为:XBdXbd(棒状眼淡红眼雌)、XBdY(棒状眼淡红眼雄)、XbDXbd(野生型野生型雌)、XbDY(野生型野生型雄),其中XbDXbd、XbDY两种性状均为野生型;若发生交换时,雌配子有:XBd、XbD、XBD、Xbd,雄配子Xbd、Y,雌雄交配后,后代雌性基因型及表型为:XBdXbd(棒状眼淡红眼)、XbDXbd(野生型野生型)、XBDXbd(棒状眼野生型)、XbdXbd(野生型淡红眼),后代雌性基因型为:XBdY(棒状眼淡红眼)、XbDY(野生型野生型)、XBDY(棒状眼野生型)、XbdY(野生型淡红眼),其中XbDXbd、XbDY两种性状均为野生型,因此有无染色体互换,F1中都会出现两种性状均为野生型个体,D错误。
故选D。
7、蜜蜂是一种传粉昆虫,它的舌管(吻)较长,适于采集不同花的花蜜﹐且周身长有绒毛,便于黏附花粉,这是长期进化的结果。我国现有的东方蜜蜂由7个独立种群组成,它们生活在不同地区,存在不同的变异。研究发现,7个东方蜜蜂种群中都存在白细胞激脉受体基因(Lkr),但不同种群蜜蜂的该基因的表达程度存在明显差异。为研究Lkr在蜜蜂适应环境中的作用,研究人员将X基因转入实验组蜜蜂体内,该基因可使Lkr的表达产物减少。检测蜜蜂对蔗糖发生反应的最低浓度,实验结果如图所示。对糖敏感性强的蜜蜂倾向于采集花粉为食,反之则倾向于采集花蜜为食。温带地区植物开花呈现明显的季节性,而热带地区常年开花,花粉充足。根据图中实验结果和题干信息分析,以下叙述错误的是( )
A.Lkr基因与蜜蜂对糖的敏感性有关
B.Lkr基因表达程度不同是不定向变异的结果
C.温带蜜蜂种群的Lkr基因表达程度比热带地区高
D.不同地区的气候、植物种类,植物花期等主导了蜜蜂进化的方向
【答案】C
【分析】进化:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多机会产生后代,种群中相应的基因频率会不断提高,相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应的基因频率会不断降低。
【详解】A、该实验的自变量为蜜蜂体内是否转入X基因,因变量是蜜蜂对蔗糖的敏感程度。对照组是不进行处理的同种蜜蜂,实验组应为转入X基因的同种蜜蜂。由于对照组不进行处理,则蜜蜂体内的Lkr可以正常表达;实验组转入了X基因,则蜜蜂体内Lkr表达被抑制。由图可知,对照组中蜜蜂对蔗糖的敏感程度无太大差异,而实验组中有些蜜蜂对蔗糖的敏感程度却有所下降,据此可推测,Lkr基因正常表达能提高蜜蜂对蔗糖的敏感程度,A正确;
B、变异是不定向的,研究人员将X基因转入实验组蜜蜂体内,该基因可使Lkr的表达产物减少,而实验组出现敏感度不同,即Lkr基因表达程度不同的情况,是不定向变异的结果,B正确;
C、对蔗糖敏感的蜜蜂倾向于采集花粉为食,反之则倾向于采蜜为食。温带地区植物花蜜较多,推测该地区的蜜蜂大多采蜜为食,对蔗糖的敏感度较低。热带地区植物花粉更充足,推测处于热带地区的蜜蜂大多采集花粉为食,对蔗糖较敏感。由此可知,热带地区蜜蜂体内Lkr表达量较高,而处于温带地区的蜜蜂体内该基因的表达量较低,C错误;
D、达尔文认为自然选择决定生物进化的方向。不同地区的气候、植物种类、植物花期等属于自然因素,其选择作用导致各个不同种群间的基因库形成明显的差异。如果这种差异继续增大,以至出现生殖隔离,则它们便会发展成不同的物种,因为生殖隔离是新物种形成的标志。所以不同地区的气候、植物种类、植物花期等主导了蜜蜂进化的方向,D正确。
故选C。
8、下列为高中生物学中的部分实验,相关叙述正确的是( )
①DNA的粗提取与鉴定②绿叶中色素的提取和分离③探究植物细胞的吸水和失水④生物组织中脂肪的鉴定⑤调查草地中某双子叶植物的种群密度⑥研究土壤中小动物类群的丰富度
A.①②实验原理都有物质的溶解度不同
B.①②④均必须使用相同浓度的乙醇
C.③④均必须使用高倍显微镜才能观察到
D.⑥⑥均可以用样方法进行调查
【答案】A
【分析】酒精在不同实验中作用不同,浓度也不同,如:色素提取中用无水乙醇、脂肪鉴定中用50%的酒精, DNA 的粗提取中用95%的酒精等。
【详解】A、① DNA 的粗提取与鉴定中原理是蛋白质和 DNA 的溶解度不同,②绿叶中色素的提取和分离原理是色素在层析液中的溶解度不同,A正确;
B、① DNA 的粗提取与鉴定用到95%的酒精,②绿叶中色素的提取和分离用到无水乙醇,④生物组织中脂肪的鉴定用到体积分数50%的酒精,B错误;
C、③探究植物细胞的吸水和失水需要用到低倍显微镜,④ 生物组织中脂肪的鉴定需要先用低倍镜再用高倍镜观察, C错误;
D 、⑤调查草地中某双子叶植物的种群密度采用样方法,需要随机取样;而⑥研究土壤中小动物类群的丰富度需要用取样器取样法, D错误。
故选A。
9、我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品,如酱油、腐乳、豆豉等,传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展,现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述,错误的是( )
A.泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高,抑制乳酸菌发酵所致
B.工业化生产啤酒时,酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成
C.水封泡菜坛的目的是隔绝空气,确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境
D.腐乳和果醋都是在厌氧条件下发酵产生的传统食品
【答案】D
【分析】与果酒、果醋的生产有关的微生物分别是酵母菌、醋酸菌,泡菜腌制过程中起作用的主要是乳酸菌。
【详解】A、制作泡菜时,如果盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”,A正确;
B、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,B正确;
C、乳酸菌是厌氧菌,水封泡菜坛的目的是隔绝空气,确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境,C正确;
D、腐乳和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品,D错误。
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题。
动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。人体动脉血压有多种调节方式,如:当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,神经冲动传入中枢神经系统后,通过交感神经和副交感神经调节心脏、血管活动及肾上腺髓质所分泌的激素水平,最终血压回降。
动脉血压高于正常值即形成高血压。高血压病的发病机制复杂,可能包括:
(1)水钠潴留
水钠潴留指水和钠滞留于内环境。长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留。慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留。
(2)肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活
RAAS是人体重要的体液调节系统。肾素可催化血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高,此外还可刺激醛固酮分泌。醛固酮可促进钠的重吸收。
(3)交感神经系统活性增强
肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力。此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全。
10、下列关于压力感受及动脉血压的说法,错误的是( )
A.感受器可将压力信号转化为电信号
B.传出神经属于自主神经系统
C.调节过程不存在体液调节
D.调节机制为负反馈调节
11、下列哪种因素不会导致水钠潴留( )
A.长期摄入过量钠B.血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩
C.醛固酮过度分泌D.肾功能不全、排钠能力下降
12、下列哪项药物或疗法在高血压病的治疗中是不合理的( )
A.抗利尿激素B.血管紧张素转换酶抑制剂
C.醛固酮受体抑制剂D.降低肾交感神经兴奋性的疗法
【答案】10、C 11、B 12、A
【分析】由题意可知,引起高血压的原因主要是由于长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱和钠的过度吸收引起水钠潴留,肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活以及交感神经系统活性增强,减弱肾排钠功能减弱引起的。
10、A、感受器接受压力刺激后,可将压力信号转化为电信号,从而产生兴奋,A正确;
B、调节血压的神经为交感神经和副交感神经,均为自主神经,B正确;
C、由题意可知,如肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活引起的血压上升属于激素调节,C错误;
D、血压能在某个特定值保持相对稳定,是负反馈调节的结果,D正确。
故选C。
11、A、长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留,A错误;
B、肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活,血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩,引起血压升高,不会引起水钠潴留,B正确;
C、醛固酮可促进钠的重吸收,若分泌过度会导致钠重吸收增加,也会引起水钠潴留,C错误;
D、慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,会引起水钠潴留,D正确。
故选B。
12、A、水钠潴留指水和钠滞留于内环境,从而引起高血压,抗利尿激素具有促进肾小管和集合管对水进行重吸收的功能,从而加重了水钠潴留,A错误;
B、血管紧张素转换酶抑制剂可抑制血管紧张素的形成,从而抑制了肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活,可对高血压进行治疗,B正确;
C、醛固酮受体抑制剂可抑制醛固酮发挥作用,对钠进行重新收,减缓水钠潴留,可对高血压进行治疗,C正确;
D、降低肾交感神经兴奋性可加强肾排钠能力,减轻肾脏T细胞对肾脏的损伤,可对高血压进行治疗,D正确。
故选A。
第II卷
二、本卷共5题,共52分
13、低温冷害是我国北方玉米高产的主要限制因素。为研究低温胁迫下PKN(一种抗冷剂)处理对玉米幼苗光合作用的影响,结果如图所示。分析回答:
注:净光合速率是指在光照条件下,一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2量;所测数据来源于玉米第3片展开叶。
(1)冷害会导致叶片缺绿或黄化,可能原因是低温使叶绿素分解加速或 。叶绿素通过光反应将化学能贮存于 中。为比较各组叶绿素含量,需要先对其进行提取,实验室里提取时需要加入 以溶解光合色素。
(2)据图可知,与清水组相比,PKN具有减缓净光合速率下降的作用,具体作用表现在 。从第3天开始,净光合速率降低的主要原因可能是低温造成 ,导致CO2固定速率降低、胞间CO2浓度升高。
(3)进一步研究表明,用红光与远红光交替处理会影响玉米开花,这主要与叶片细胞的 接受光信号有关;受到冷害后,玉米植株的乙烯和 含量会明显增加,后者可引起气孔 ,增强抗冷性。
【答案】(1)(叶绿素)合成受阻合成变慢或停止 ATP和NADPH 无水乙醇
(2)减缓叶绿素和气孔导度的下降 叶绿体结构破损/光合作用相关酶活性降低
(3)光敏色素 脱落酸 (部分/大部分)关闭
【分析】分析题意,该实验的自变量是低温胁迫天数和是否使用抗冷剂处理,因变量是叶绿素含量、净光合速率和气孔导度。
【详解】(1)叶绿素可以使叶片呈绿色,但叶绿素易受温度影响,冷害会导致叶片缺绿或黄化,可能原因是低温使叶绿素分解加速或合成受阻合成变慢或停止;叶绿素属于光合色素,在光合作用中具有吸收(传递)和转化光能的作用;光反应过程产生的ATP和NADPH可储存化学能;色素易溶于有机溶剂,故可用95%乙醇/无水乙醇95%乙醇和丙酮避光提取48h后,在特定波长下测定光的吸收率。
(2)叶绿素可参与光反应过程,而气孔是暗反应过程中二氧化碳进入细胞的通道,据图可知,PKN具有减缓净光合速率下降的作用,具体表现在减缓叶绿素和气孔导度的下降;酶活性的发挥需要适宜温度,故从第3天开始,净光合速率降低的主要原因可能是低温造成叶绿体结构破损/光合作用相关酶活性降低,导致CO2固定速率降低、胞间CO2浓度升高。
(3)植物细胞中能够接收光信息的物质是光敏色素;脱落酸是一种逆境激素,受到冷害后,玉米植株的乙烯和脱落酸含量会明显增加,脱落酸能够引起气孔(部分/大部分)关闭,增强抗冷性。
14、回答下列问题:
Ⅰ、根据豆类种子的自然生长特性及国内外在芽菜生产过程中的实际情况,合理、合法使用植物生长调节剂能够提高种子的利用价值,提高豆芽产出率,改善感官品质。
(1)常用于豆芽生产的6﹣苄基腺嘌呤,具有抑制植物叶内叶绿素、核酸、蛋白质的分解,保绿防老;促进细胞分裂和生长等多种效能。该物质应属于 类植物激素类似物。
(2)某兴趣小组用不同浓度的生长素(实验一)、乙烯利(实验二)分别处理刚开始发芽的大豆芽,三天后观察到的胚轴生长情况依次如图1所示。
(“﹣”表示未用激素处理,“+”表示用相应的激素处理,“+”越多激素浓度越高)。
在植物体内,果实发育所需生长素主要来自于 。若实验一是探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的预实验,则在正式实验时, (“需要”、“不需要”)设计不用生长素的空白对照组。实验一所示结果 (“能”、“不能”)体现生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长的作用特点。
(3)在生产实践中,用 (填激素名称)处理大麦种子,可使大麦种子无需发芽就可以产生α﹣淀粉酶,大麦在即将成熟时,如果经历一段时间的干热之后,又遇大雨,种子就容易在穗上发芽,这与 (填激素名称)含量的降低有关。
Ⅱ、海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素,为研究激素对海带生长的影响,某研究组开展了系列实验。请回答下列问题:
(4)为开展海带的组织培养,取海带的叶状体基部切块作为 ,转到含激素 的培养基上,经 形成愈伤组织,再生成苗。
(5)图为海带中的IAA和ABA含量与海带生长变化(月增长率)的关系。海带增长率与IAA含量呈 (填“正相关”、“负相关”或“不相关”),海带在后期生长缓慢,原因是 。
(6)已知海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异,则其在成熟区段中的运输方式 (填“是”、“不是”)极性运输。
【答案】(1)细胞分裂素
(2)发育的种子 不需要 不能
(3)赤霉素 脱落酸
(4)外植体 细胞分裂素和生长素 脱分化
(5)正相关 IAA降低,ABA增高
(6)不是
【分析】(1)细胞分裂素:引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长;延缓细胞的衰老。
(2)赤霉素:促进细胞的伸长生长。
(3)分析题图可知,图甲是不同浓度的生长素刚开始发芽的大豆芽生长的影响,在一定的范围内随生长素浓度升高,促进生长的作用增强,超过一定的浓度随生长素浓度升高促进生长作用减弱;图乙是不同浓度的乙烯利对刚开始发芽的大豆芽伸长和增粗的影响,在一定的范围内随乙烯利浓度升高,伸长生长减弱,增粗生长作用加强。
【详解】(1)根据题干可知:6-苄基腺嘌呤,具有抑制植物叶内叶绿素、核酸、蛋白质的分解,保绿防老;促进细胞分裂和生长等多种效能。该物质应属于细胞分裂素类植物激素类似物。
(2)植物体内生长素的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子;生长素可在植物成熟组织如韧皮部进行非极性运输,若实验一是探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的预实验,在正式实验时,浓度梯度设置在B和D之间,不需要设计空白对照。实验一的结果中,与“﹣”表示未用激素处理的相比,均为促进,不能体现生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长的作用特点。
(3)在生产实践中,用赤霉素处理大麦种子,可使大麦种子无需发芽就可以产生α-淀粉酶,大麦在即将成熟时,如果经历一段时间的干热之后,又遇大雨,种子就容易在穗上发芽,这与脱落酸含量的降低有关。脱落酸抑制种子发芽,雨水冲刷降低了种子中脱落酸的含量。
(4)在植物组织培养中,海带的叶状体基部切块称为外植体;植物组织培养需要的培养基一般要加入细胞分裂素和生长素;植物组织培养的过程是外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成试管苗。
(5)由题图曲线可知,生长素含量高,海带月增长率大,说明海带增长率与IAA含量呈正相关;由于后期生长素(IAA)含量低,脱落酸(ABA)含量高,因此后期生长缓慢。
(6)脱落酸(ABA)是植物激素,是植物细胞之间传递信息的分子。极性运输是从形态学上端向下端运输,在形态学下端积累,如果海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异,则其在成熟区段中的运输方式不是极性运输。
15、白洋淀是华北平原为数不多的大湖,受自然条件和人类活动影响,白洋淀发生了富营养化等生态问题,为此研究人员开展了研究。
(1)白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用,体现了生物多样性的 价值。
(2)研究人员在2009年对白洋淀生态系统的结构和功能进行评估分析。
①下图1是生态系统的部分食物链,它反映了系统中生物成分之间的营养结构,其中鲤鱼占据第 营养级。
②分析各营养级间能量流动的情况,构建模型如下图2。据图2分析,此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是 。碎屑中的能量除图中所示外,还会流向 。
(3)研究人员分析了2009~2015年间白洋淀的富营养化程度与部分生物的生物量变化情况,结果如下图3。
结合图1和图3分析,2009~2010年间富营养化程度变化引起草鱼生物量下降的可能原因是:水体富营养化程度上升, ,导致草鱼生物量下降。
(4)水体富营养化是我国乃至世界湖泊的重大环境问题,下列能缓解白洋淀富营养化的科学合理的措施有___
A.控制工业和生活污水向白洋淀的排放
B.投放以浮游植物为食的鳙鱼
C.减少挺水和沉水植物的种植面积
D.利用物理方法去除水体中的N、P
E.从国外引入高效吸收N、P的植物
【答案】(1)间接
(2)二、三 16.1% 分解者
(3)浮游植物生物量增多,导致沉水植物生物量下降,草鱼的主要食物来源减少
(4)ABD
【分析】水体富营养化导致水中溶解氧下降,会导致鱼类的死亡进一步加剧水体恶化,这种调节方式属于正反馈调节。能量传递效率=后一营养级同化量/前一营养级同化量。
生物多样性一般包括下面几个方面:直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。直接价值:是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。间接价值主要体现在调节生态系统功能方面。生物多样性还具有许多目前人们尚不清楚的潜在价值。
【详解】(1)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统功能方面,因此白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用,体现了生物多样性的间接价值。
(2)①鲤鱼取食浮游植物时属于第二营养级,取食浮游植物属于第三营养级。
②能量传递效率=后一营养级同化量/前一营养级同化量,该生态系统第二和第三营养级之间的能量传递效率=501.9/(1473+1651)=16.1%。碎屑中的能量除图中所示外,还会被分解者分解散失。
(3)水体富营养化程度增大导致浮游植物增多,沉水植物减少,草鱼食物减少,并且水体溶解氧量下降加速草鱼死亡,因此草鱼生物量下降。
(4)控制水体富营养化的措施:一方面可以减少水体中N、P等矿质元素含量,因此可以采用控制工业和生活污水向白洋淀的排放、物理方法去除水体中的N、P元素,另一方面可以增加取食浮游植物的动物的数量,比如投放以浮游植物为食的鳙鱼;减少挺水和沉水植物的种植面积这种操作不利于当地生态系统稳定性的维持,从国外引入高效吸收N、P的植物可能会增加物种入侵的风险,也不适合,因此CE错误,ABD正确。
故选ABD。
16、油菜是重要的经济作物,但容易受病菌感染。根肿菌是常见的油菜病原菌。研究发现有些油菜品种具有两对独立遗传的根肿菌抗性基因。为研究抗性基因的遗传规律,以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交,结果如表所示。
(1)若用A/a、B/b表示这两对基因,据表可推测,F2中易感植株的基因型共有 种。抗根肿菌油菜的基因型可表示为 。
(2)根肿菌的种类繁多,为鉴定油菜品种感染的根肿菌类别,应从感病植物根部提取菌样制成悬液,稀释菌液, 。
药用植物板蓝根(2n=14)具有抗病毒及抗菌等作用,某课题组将“华双3号”油菜(2n=38)与板蓝根进行体细胞融合,以期培育获得抗病菌的油菜杂交种。该课题组获得的多个体细胞杂交种中,部分品种体细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示。
(3)在“杂交种”的育种过程中,需要 。(以编号进行排序)
①更换不同激素配比的培养基,诱导形成根或芽
②利用纤维素酶制备油菜和板蓝根的原生质体
③诱导原生质体形成愈伤组织
④添加促融剂促进细胞融合
(4)如表所示杂交种AS1在减数第一次分裂后期时,有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,造成这一现象的可能原因是 。
(5)若要将获得的AS1、AS6和AS7等体细胞杂交种作为有性杂交的亲本,更适合选择AS1,理由是 ,这样可以保证亲子代遗传性状的稳定。
【答案】(1)8 aabb
(2)涂布在固体培养基中,对单个菌落进行鉴定
(3)②④③①
(4)后期Ⅰ部分同源染色体未分离
(5)AS1体细胞中染色体确定为52条,且后期I时细胞两极染色体数目比26:26的占比大,这样可以保证亲子代遗传性状的稳定
【分析】(1)植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
(2)人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类:物理法和化学法,物理法包括电融合法、离心法;化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca+——高PH融合法等。
(3)植物体细胞杂交的一般步骤是:①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体;②人工诱导原生质体融合;③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织;④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。
【详解】(1)以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交,子一代几乎全部个体均为易感,子二代易感:抗根肿菌=15:1,属于9:3:3:1的变式,且该性状是由两对独立遗传的基因控制的,满足自由组合定律,因此抗根肿菌的基因型为aabb,其它8种基因型均为易感。
(2)为鉴定油菜品种感染的根肿菌类别首先是从感病植物根部提取菌样制成悬液,然后释菌液,涂布在固体培养基中,最后对单个菌落进行鉴定。
(3)植物体细胞杂交的一般步骤是:①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体;②人工诱导原生质体融合;③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织;④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株,因此正确的排序是②④③①。
(4)后期Ⅰ同源染色体分离,移向两极的染色体数量正常情况下是相同的,但此时有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,原因可能是后期Ⅰ部分同源染色体未分离。
(5)作为有性杂交的亲本,更适合选择AS1,原因是AS1体细胞中染色体确定为52条,且后期I时细胞两极染色体数目比26:26的占比大,这样可以保证亲子代遗传性状的稳定。
17、磷脂酸(PA)是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化,研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体的过程如图所示,请回答下列问题。
注:bar为草胺膦抗性基因;Kanr为卡那霉素抗性基因。
(1)无缝克隆时,T5核酸外切酶(从核苷酸链的外侧向内侧剪切核苷酸)沿 (填“5’→3’或“3’→5’”)的方向水解DNA,其目的是形成 。T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃,而过程①选择的温度为50℃,目的是 ,防止过度水解DNA。
(2)过程②两个片段复性后存在“缺口”的原因是 ,过程③所需的酶有 。
(3)与传统的酶切再连法相比无缝克隆技术构建重组质粒的优点有___(多选)。
A.不受限制酶切位点的限制
B.不需要使用PCR技术扩增目的基因
C.不会出现目的基因的反接和自身环化
(4)PCR扩增GFP基因时需依据 的部分核苷酸序列设计引物R2。已知引物F1的碱基序列是5’-TCCGGACTCAGATCTCGAGC-3’,据图分析扩增目的片段的所用的引物R2可对应下表中的 (填序号)。
(5)利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,将获得的种子进行表面消毒,均匀铺在含有
的培养基上进行筛选和鉴定,将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中 ,了解PA的分布和含量。
【答案】(1)5'→3' 黏性末端 降低酶活性
(2)(过程①)形成的黏性末端长度不同 DNA聚合酶和DNA连接酶
(3)AC
(4)PABD基因和GFP基因 ③
(5)草胺膦 绿色荧光点(的分布)
【分析】PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成:(1)模板DNA的变性:模板DNA经加热至90℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下一轮反应作准备。(2)模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至50℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。(3)延伸:DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。
【详解】(1)由图可知,无缝克隆时,过程①中T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA,以形成黏性末端。温度能影响酶活性,T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃,而过程①选择的温度为50℃,目的是降低酶活性,防止过度水解DNA。
(2)过程②在退火的过程中,两个片段的黏性末端可根据互补序列进行配对结合,但由于过程①形成的黏性末端大于互补配对的区段(同源序列),因此在过程②退火后存在“缺口”。过程③缺口处DNA链的补齐,可以看作DNA分子的复制过程,所需的酶有DNA 聚合酶(DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3′末端)和DNA连接酶(将两个DNA片段进行连接)。
(3)传统的酶切再连法需要用特定的限制酶将目的基因和质粒先进行切割,再用DNA连接酶对目的基因和质粒进行连接,在该过程会形成多个小片段,操作复杂,而无缝克隆技术构建重组质粒是不受限制酶切位点的限制,不会引入多余碱基,不会出现移码突变,不会出现目的基因的反接和自身环化,操作时间短,成功率高,但该过程也需要利用PCR技术扩增,AC正确,B错误。
故选AC。
(4)用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的,由重组DNA图可知,GFP基因和PABD基因进行连接,因此PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列设计引物R2,而设计引物F1仅需根据PABD基因一端的核苷酸序列,由于PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列引物R2,即引物R2的一部分能与引物F1进行碱基互补配对,观察表中①②③的引物碱基序列可知,③的5’端部分碱基序列与F1的5’端部分碱基序列互补,因此可知,R2对应于下表中的③。
(5)由图可知,bar(草胺膦抗性基因)为标记基因,位于T-DNA上,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,因此利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,将获得的种子进行表面消毒,均匀铺在含有草胺膦的培养基上进行筛选和鉴定。由题意“将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合,构建有效监测细胞PA变化的荧光探针,并测定拟南芥细胞内PA含量”可知,通过观测转基因拟南芥根尖细胞中绿色荧光点的分布,了解PA的动态变化。
子代
表型数量(株)
预期比值
易感
抗根肿菌
F1
91
1
F2
436
31
15:1
杂交种
体细胞染色体数
减数第一次分裂后期时细胞两极染色体数目比的占比(%)
26:26
28:24
23:29
27:25
其它
AS1
52
63.4
10.6
7.2
14.8
0.0
AS6
52~62
32.3
9.6
8.2
11.0
38.8
AS7
52~58
40.3
9.6
7.2
12.5
30.5
①
5’-AGCTATAGTTCTAGATCTAGATTAACTAGTCTTAGTGGCG-3’
②
5’-TATCGATGGCGCCAGCTGAGGATGGTGAGCAAGGGCGACA-3’
③
5’-GCTCGAGATCTGAGTCCGGACTTGTACAGCTCGTCCATAA-3’
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