卷05-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(江苏卷)(解析版)
展开【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(江苏卷)
高三生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题: 共 14题,每题 2 分, 共 28分。每题只有一个选项最符合题意。
1、下列关于元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.碳是占人体细胞干重最多的元素,也是生命的核心元素
B.多糖由多个葡萄糖分子连接而成,具有还原性
C.血红素的基本组成单位是氨基酸,参与血液中O2的运输
D.还原性辅酶Ⅱ的化学本质是蛋白质,能催化C3的还原
【答案】A
【分析】还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中,分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。还原性糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。
【详解】A、碳占生物体干重比例最大,蛋白质、脂质、糖类、脱氧核酸即DNA都是以碳为骨架,碳是占人体细胞干重最多的元素,也是生命的核心元素,A正确;
B、还原糖是指具有还原性的糖类,在糖类中,分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性,还原性糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等,多糖通常是由多个葡萄糖分子连接而成,但是不具备还原性,B错误;
C、血红素是铁卟啉化合物,是血红蛋白的辅基,故血红蛋白的基本组成单位是氨基酸,参与血液中O2的运输,C错误;
D、还原性辅酶Ⅱ的化学本质是NADPH而非蛋白质,能作为还原剂使C3还原,D错误。
故选A。
2、下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水分子不能自由通过
B.内质网是膜性管道系统,是蛋白质合成、加工场所和运输通道
C.生物的细胞壁是由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用
D.细胞核在细胞分裂时会解体,是DNA复制和蛋白质合成的主要场所
【答案】B
【分析】1、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂分子的疏水端排列在内侧,亲水端排列在外侧,蛋白质或镶嵌或贯穿于磷脂双分子层,膜上的磷脂分子可以运动,蛋白质大多也可以运动。
2、内质网是膜面积最大的细胞器,是蛋白质合成、加工场所和运输通道。
【详解】A、细胞膜是由磷脂双分子层构成的,磷脂分子的疏水端排列在内侧,亲水端排列在外侧,水分子可以通过水通道蛋白或自由扩散的方式进出细胞,A错误;
B、内质网是膜面积最大的细胞器,是由膜构成的管状结构,是蛋白质合成、加工场所和运输通道,B正确;
C、真核生物中的绿色植物的细胞壁是由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用,原核生物细胞壁的成分不是纤维素和果胶,C错误;
D、细胞核在细胞分裂时会解体,是DNA复制的主要场所,蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体,D错误。
故选B。
3、下图是葡萄糖等物质跨膜运输进出小肠上皮细胞的示意图,相关叙述错误的是( )
A.甲侧是小肠上皮细胞内,乙侧是肠腔
B.葡萄糖的转运属于主动运输,需要消耗能量
C.钠钾泵在转运时自身的空间结构发生改变
D.图中有两种载体协助,说明载体无特异性
【答案】D
【分析】转运蛋白具有专一性,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
【详解】A、葡萄糖从肠腔运入小肠上皮细胞,故甲侧是小肠上皮细胞内,乙侧是肠腔,A正确;
B、葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是属于主动运输,需要的能量来自于Na+电化学梯度的势能,B正确;
C、载体蛋白转运物质时会发生自身空间结构改变,故钠钾泵在转运 K+ 时自身的空间结构发生改变,C正确;
D、图中 Na+ 有两种载体协助,但载体仍是具有特异性的,D错误。
故选D。
4、TRAF6(多肽)是一个泛素连接酶,当它被激活的时候,会在自身和其他蛋白质上产生短小蛋白链,因此TRAF6作为一个开关,能够决定在细胞内开启何种信号。TGF-b通过TRAF6激活TAK1激酶,TAK1激酶产生连锁反应激活其他的应激活化激酶,导致细胞死亡。下列相关叙述错误的是( )
A.TGF-b通过TRAF6激活TAK1激酶,进而导致的细胞死亡属于细胞凋亡
B.TRAF6能催化双缩脲试剂发生紫色反应
C.研究TRAF6的作用可以为一些癌症患者的治疗提供新的策略
D.TRAF6能降低化学反应的活化能
【答案】B
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞分化概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的原因:基因选择性表达不同。细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】A、由题干信息可知,TRAF6作为一个开关,能够决定在细胞内开启何种信号,TGF-b利用TRAF6激活TAK1激酶,进而导致细胞死亡,该过程是由基因控制的一种有序死亡,属于细胞凋亡,A正确;
B、TRAF6是一种多肽,多肽可以与双缩脲试剂发生紫色反应,但该过程不是催化的结果,B错误;
C、由题干信息可知,TGF-b通过TRAF6激活TAK1激酶,进而导致细胞凋亡,因此,研究TRAF6的作用可以为一些癌症患者的治疗提供新的策略,C正确;
D、TRAF6是一种酶,起催化作用,能降低化学反应的活化能,D正确。
故选B。
5、科研人员以雌性角喙栓蚤蝇为材料进行染色体核型分析,如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.应选择联会时期的细胞进行染色体核型分析
B.在高倍镜下大部分细胞都能看到染色体结构
C.该生物细胞中的DNA数量应该为8或16
D.该生物卵巢中可能存在含4、8、16条染色体的细胞
【答案】D
【分析】由图可知,角喙栓蚤蝇含有8条染色体,为4对同源染色体。
【详解】A、有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期,A错误;
B、大部分细胞处于间期,是染色质状态,只有少数为染色体结构,B错误;
C、由图可知,角喙栓蚤蝇含有8条染色体,该生物细胞中,若为生殖细胞,则含有4个DNA,若为体细胞,则正常情况下含有8个DNA,有丝分裂后期含有16个DNA,C错误;
D、卵巢中的卵原细胞既可以有丝分裂,也可以进行减数分裂,角喙栓蚤蝇体细胞中染色体有8条,减数分裂形成的的卵细胞中有4条染色体,减数第一次分裂的细胞有8条染色体,有丝分裂后期的细胞有16条染色体,D正确。
故选D。
6、下列有关实验操作及实验结果的叙述正确的是( )
A.向花生子叶匀浆中加入新鲜配制的苏丹Ⅲ染液,用50%酒精洗去浮色后,显微镜下可观察到砖红色的脂肪颗粒
B.用镊子撕取新鲜黑藻的一片幼嫩小叶制作临时装片,显微镜下可观察到叶绿体在黑藻细胞内的运动情况
C.向紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片的盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,显微镜下可观察到液泡体积先减小后增大
D.取洋葱根尖经解离、漂洗、染色后制作临时装片,在高倍镜的一个视野下可观察到一个细胞连续分裂的过程
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、在花生子叶薄片上滴加2-3滴苏丹Ⅲ染液,用50%酒精洗去浮色后,显微镜下可观察橘黄色的脂肪颗粒,A错误;
B、用镊子撕取新鲜黑藻的一片幼嫩小叶制作临时装片,由于叶绿体带有颜色,因此,显微镜下可观察到叶绿体在黑藻细胞内的运动情况,B正确;
C、向紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片的盖玻片一侧滴加0.5g⋅mL-1的蔗糖溶液,显微镜下可观察到液泡体积减小,但不会出现自动复原现象,C错误;
D、取洋葱根尖经解离、漂洗、染色后制作临时装片,细胞已死亡,观察不到连续分裂的过程,D错误。
故选B。
7、DNA和RNA均具有方向性,相关叙述错误的是( )
A.DNA复制时,两条子链均是由5′→3′进行延伸
B.转录时,RNA聚合酶沿模板链3'端向5'端移动
C.翻译时,核糖体沿mRNA3′端向5′端移动
D.甲硫氨酸的密码子是AUG,则相应tRNA上反密码子是3′-UAC-5′
【答案】C
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。包括转录和翻译两个过程。
转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、DNA聚合酶只能与引物的3'端结合,即DNA复制时两条子链的延伸方向都是5'→3',A正确;
B、RNA聚合酶只能与模板链的3'端结合,因此DNA转录时RNA聚合酶沿模板链3'端向5'端移动,B正确;
C、mRNA是翻译的模板,mRNA上起始密码子→终止密码子的方向为5'→3',因此翻译时核糖体沿mRNA的移动方向是5'→3',C错误;
D、甲硫氨酸的密码子是AUG,其反密码子UAC的阅读方向为3'→5',D正确。
故选C。
8、下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A.隔离是物种形成的必要条件
B.自然选择导致种群基因频率发生定向改变
C.染色体数目变异会引起种群基因频率的变化
D.若没有其他因素影响,一个随机交配小种群的基因频率在各代保持不变
【答案】D
【分析】生物进化的实质是种群基因频率的改变,在生物进化过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、新物种形成的标志是出现生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,A正确;
B、现代进化理论认为,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择导致种群基因频率发生定向改变,B正确;
C、染色体的片段缺失、重复和数目变异因能造成基因数目的变化,所以会引起种群基因频率的变化,C正确;
D、基因频率保持不变的一个前提是种群足够大,一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变,D错误。
故选D。
9、某人因细菌感染,导致肾脏排水和排钠能力下降,出现了全身水肿,同时伴有尿血、尿蛋白和少尿等症状。下列叙述正确的是( )
A.患者肾小管、集合管对水分的重吸收作用减弱
B.患者内环境中水盐含量上升,内环境稳态失衡
C.患者适当增加饮水量可缓解少尿的症状
D.患者毛细血管通透性降低造成全身水肿
【答案】B
【分析】全身水肿说明组织液增加,尿血说明血细胞通过肾小球过滤到了肾小囊中,尿蛋白说明肾小球的滤过性增加,导致血浆中大分子蛋白质会被过滤到肾小囊中。
【详解】A、某人因细菌感染,导致肾脏排水和排钠能力下降,尿量减少,推测患者肾小管、集合管重吸收水的能力增强,A错误;
B、患者肾小球水盐滤过率降低,产生少尿症状,排出的水盐减少,而人体每天从食物和饮水中不断地获取水盐,因此会导致内环境水盐含量上升,内环境稳态失衡,B正确;
C、患者全身水肿说明组织液增加,此时增加饮水可能造成水肿更加严重,不能缓解少尿的症状,C错误;
D、患者毛细血管通透性增加,会影响血浆与组织液之间的物质交换,导致造成全身水肿,D错误。
故选B。
10、在番茄中,乙烯作为关键的成熟信号分子对果实成熟的调控非常重要。研究发现,番茄果实成熟过程中,MED与EIL这两种蛋白形成转录复合体调控成熟相关基因的表达。科研人员利用野生型和两种晚熟品种MED突变体(不能合成MED)、EIL突变体(不能合成EIL)进行了研究,结果如下图。
下列叙述错误的是( )
A.乙烯具有促进果实成熟的作用
B.MED-EIL复合体能阻止mRNA与核糖体的结合
C.推测ACS2基因表达的产物可促进乙烯的合成过程
D.施加外源乙烯可使两种突变体果实成熟时间提前
【答案】B
【分析】分析题意,本实验目的是研究MED与EIL这两种蛋白在果实成熟过程中的调控作用,实验的自变量是番茄类型,因变量是果实成熟情况,可通过乙烯释放量等进行比较。
【详解】A、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用,A正确 ;
B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,由题干“MED与EIL这两种蛋白形成转录复合体”可知二者影响转录而非翻译,B错误;
C、由图可知,ACS2表达量与乙烯含量正相关,据此推测ACS2基因表达的产物可促进乙烯的合成过程,C正确;
D、分析题意可知,两种晚熟品种MED突变体(不能合成MED)、EIL突变体(不能合成EIL),而MED与EIL这两种蛋白形成转录复合体调控成熟相关基因的表达,故施加外源乙烯可使两种晚熟突变体果实成熟时间提前,D正确。
故选B。
11、我国古诗词和谚语中,蕴含着丰富的生态学知识,下列有关叙述正确的是( )
A.“远芳侵古道,晴翠接荒城”,体现了群落的初生演替过程
B.“深处种菱浅种稻,不深不浅种荷花”,描述了群落的水平结构
C.“螳螂捕蝉,黄雀在后”,体现了物种之间的捕食关系,蝉是第一营养级
D.“春天粪堆密,秋后粮铺地”,农作物主要通过吸收粪肥中的物质和能量,提高粮食产量
【答案】B
【分析】1、水平结构:群落的结构特征不仅表现在垂直方向上,也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
2、捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。
3、初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、“远芳侵古道,晴翠接荒城”,群落演替的起点保留了土壤条件,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体,因此属于次生演替,A错误;
B、“深处种菱浅种稻,不深不浅种荷花”,描述了不同地段生物种群的不同,属于群落的水平结构,B正确;
C、“螳螂捕蝉,黄雀在后”,体现了物种之间的捕食关系,但是蝉是第二营养级,C错误;
D、“春天粪堆密,秋后粮铺地”,粪肥中的有机物通过微生物的分解作用转变为无机盐后被农作物吸收,提高粮食产量,因此粪肥中的能量被分解者利用,D错误。
故选B。
12、某研究小组研究了X物质的抑菌效果。在平板中央处打孔后加入X,测量抑菌圈的大小和计算抑菌圈直径平均增幅速率,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.培养该细菌的培养基含有该细菌所需的全部营养
B.抑菌圈大,表明X物质的抑菌效果较好
C.实验2h后,抑菌圈直径平均增幅速率下降的原因是细菌产生了抗药性
D.在图2中,24h时比2h时的抑菌圈更大
【答案】C
【分析】由曲线图分析可知,随着W在培养基中扩散时间的延长,抑菌圈平均增幅速率呈先增加后下降的趋势,在2小时处抑菌圈平均增幅速率达到最大值;随着扩散时间的延长,抑菌圈的直径呈上升趋势,在24小时处抑菌圈直径最大。
【详解】A、培养该细菌的培养基含有该细菌所需的全部营养,如水、无机盐、碳源和氮源等,A正确;
B、抑菌圈大,说明X物质对于该菌的抑制范围广,即X物质的抑菌效果较好,B正确;
C、抑菌圈直径的大小与菌体浓度、X的浓度和预扩散时间密切相关,实验2h后,抑菌圈直径平均增幅速率下降的原因可能是X浓度下降,而菌体浓度增加所致,抗药性的形成是通过选择积累的,需要多代之间积累,C错误;
D、分析图2,在24h内抑菌圈直径平均增幅速率均>0,说明抑菌圈一直在增加,故24h时比2h时的抑菌圈更大 ,D正确。
故选C。
13、植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,相关叙述错误的是( )
A.切取一定大小的草莓植株茎尖进行组织培养,可获得脱毒苗
B.用射线处理植物组织培养过程中不断增殖的烟草细胞培育抗盐碱的烟草
C.在离体条件下对紫草细胞进行培养使其增殖可以获得紫草宁
D.玉米花药离体培养获得的单倍体植株都能稳定遗传
【答案】D
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、因为分生组织的病毒极少,甚至没有病毒,所以将草莓植株茎尖进行离体培养能获得脱毒植株,A正确;
B、由于基因突变是不定向的,所以用射线处理植物组织培养过程中不断增殖的烟草细胞,即进行诱变育种并筛选得到抗盐碱的烟草新品种,B正确;
C、离体的条件下对紫草细胞进行植物细胞培养,可从培养液中获得大量紫草宁,C正确;
D、玉米花药细胞经过脱分化和再分化过程形成单倍体幼苗,经过秋水仙素处理后才能得到能够稳定遗传的纯合体植株,D错误。
故选D。
14、为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导胚胎干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.诱导优良模型鼠体细胞转化为iPS细胞的过程类似于植物组织培养的脱分化
B.胚胎移植后,重构胚进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化
C.为确定克隆鼠培育是否成功,须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测
D.为获得更多的双细胞胚,可对白色鼠1注射性激素达到超数排卵的目的
【答案】BD
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
【详解】A、模型鼠体细胞与植物体细胞类似,本身不能够分裂分化,诱导转化为iPS细胞以后具备了分裂和分化能力,与植物组织培养的脱分化类似,A正确;
B、囊胚进一步扩大,导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,B错误;
C、为确定克隆鼠培育是否成功,须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测,C正确;
D、为获得更多的双细胞胚,一般注射的是促性激素,以达到超数排卵的目的,D错误。
故选BD。
二、多项选择题: 共 5 题,每题 3 分,共 15 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得 0 分。
15、USP30蛋白是去泛素化酶家族中的一员,主要定位在线粒体外膜。研究人员发现,与野生型小鼠相比,Usp30基因被敲除的小鼠细胞中线粒体数量减少,结构发生改变(如下图)。下列推测合理的是( )
A.上图是在电子显微镜下观察到的图像
B.USP30蛋白参与了线粒体结构的调控
C.野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D.Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
【答案】ABC
【分析】1、线粒体:线粒体是真核生物生命活动所需能量的主要产生场所,被称为”细胞的动力车间”。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜。
【详解】A、如图能看到线粒体的内、外膜,是在电子显微镜下观察到的图像,A正确;
B、Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控,B正确;
C、野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积,C正确;
D、Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,应该对小鼠有氧呼吸的第二、三阶段影响较大,D错误。
故选ABC。
16、为建设美丽乡村可构建人工湿地来治理生活污水,监测水质时,常检测水体中的BOD值(BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量),相关叙述正确的是( )
A.选择有较强适应污染环境、处理污水能力的植物栽种,体现了生态工程的自生原理
B.湿地中放养鱼苗、水禽等,种植莲藕、芦苇等,增加了生态系统的恢复力稳定性
C.分解污水中有机物的微生物种类有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等
D.BOD值越高,表明生活污水中的有机物污染程度越低,水质越好
【答案】AC
【分析】1、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。
2、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、生态系统具有独特的结构与功能,一方面是源于其中的生物,生物能够进行新陈代谢、再生更新等;另一方面是这些生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织,实现系统结构与功能的协调,形成有序的整体。这一有序的整体可以自我维持。这种由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。故选择有较强适应污染环境、处理污水能力的植物栽种,体现了生态工程的自生原理,A正确;
B、通过放养鱼苗、水禽等动物,种植莲藕、芦苇等水生植物,增加了生态系统生物的种类,生态系统的营养结构变得复杂,因此提高了该湿地生态系统的抵抗力稳定性,B错误;
C、分解污水中有机物的微生物种类繁多,异化作用可包括有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等,C正确;
D、BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量,BOD值越高,生活污水中的有机物越多,表明污染程度越高,D错误。
故选AC。
17、乳糜泻疾病是一种对小麦等作物籽粒中的麦谷蛋白和麦醇溶蛋白产生不良反应的肠道疾病。研究表现,麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因在小麦的胚乳中特异性高表达,源于5甲基胞嘧啶DNA糖基化酶(DME)使这两类基因处于较低水平的甲基化修饰状态。下列说法正确的是( )
A.DNA甲基化属于基因突变
B.麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化会抑制这两类基因的表达
C.DME基因沉默可以实现低(或无)麦谷蛋白小麦品种的培育
D.DNA甲基化能在不改变碱基序列的情况下,扩大表型的多样性
【答案】BCD
【分析】分析题干可知,麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因在小麦的胚乳中特异性高表达,源于5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶(DME)使这两类基因处于较低水平的甲基化修饰状态,说明麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化会抑制这两类基因的表达。
【详解】A、根据题干分析可知:麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化会抑制这两类基因的表达,但是没有改变基因的结构,不属于基因突变,A错误;
B、DME影响麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因甲基化程度,会影响基因的选择性表达,B正确;
C、DME基因可使麦谷蛋白基因处于较低的甲基化状态导致麦谷蛋白基因在小麦的胚乳中特异性高表达,DME基因沉默,5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶含量少,蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化高,蛋白基因和麦醇溶蛋白基因表达受到抑制,麦谷蛋白和麦醇溶蛋白含量低,所以DME基因沉默可以实现低(或无)麦谷蛋白小麦品种的培育,C正确;
D、5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶(DME)使这两类基因处于较低水平的甲基化修饰状态,DNA甲基化能在生物基因碱基序列不变的情况下,可以扩大表型的多样性,D正确。
故选BCD。
18、凯里红酸汤是贵州省凯里市特产,其颜色鲜红、气味清香、味道酸爽,早已被正式列入《中国地理标志产品大典》。下图为凯里红酸汤制作流程示意图,相关叙述正确的有( )
A.红酸汤中的酸味物质主要是醋酸菌产生的醋酸
B.食盐、红辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长
C.适当延长发酵时间能加深酸汤的红色,增浓酸味
D.装坛时装满并在盖上坛盖后将坛盖边沿的水槽中注满水,以营造良好的发酵条件
【答案】BC
【分析】图示是利用乳酸菌发酵形成红酸汤的过程,乳酸菌是厌氧菌,只能进行无氧呼吸,产物是乳酸。
【详解】A、红酸汤中的酸味物质主要是乳酸菌产生的乳酸,A错误;
B、食盐、红辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长,故制作红酸汤时可适当加入上述物质,可以起到抑菌和改善风味的效果,B正确;
C、适当延长发酵时间能使发酵更为充分,能加深酸汤的红色,增浓酸味,C正确;
D、装坛时坛口要留有一点空间,而不能装满,目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢,D错误。
故选BC。
19、图1是测量神经纤维膜内电压的装置图,图2是神经冲动形成过程中神经细胞膜内电压的变化情况。相关叙述正确的是( )
A.AB段时,膜主要对K+有通透性
B.CD段的形成是由于Na+通道开放所致
C.DE段时K+外流,膜内电位下降
D.A点与F点相比,膜内Na+浓度相当
【答案】ABC
【分析】细胞未受刺激时,细胞膜内外两侧存在外正内负的电位差,叫做静息电位,主要是K+大量外流导致;
分析图2:AB段主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负;BD段Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正;DF段K+大量外流,膜电位逐渐恢复为静息电位;FG段钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
【详解】A、AB段表现为内负外正的静息电位,是K+大量外流导致,此时膜主要对K+有通透性,A正确;
B、CD段逐渐形成内正外负的动作电位,CD段的形成是由于Na+通道开放所致(Na+大量内流),B正正确;
C、DE段表示静息电位的恢复,此时K+大量外流,使得膜内电位逐渐下降,C正确;
D、分析图2:AB段主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负;BD段Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正;DF段K+大量外流,膜电位逐渐恢复为静息电位,故A点与F点相比,F点对应的细胞膜内Na+浓高于A点处细胞膜内Na+浓度,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:共 5 题, 共 57 分。
20、催化CO2和C5结合的酶(Rubisco)是一种双功能酶,在O2浓度高时也能催化O2和C5结合,引发光呼吸,导致光合效率降低。研究发现,蓝细菌具有羧酶体,可降低其光呼吸。下图1为蓝细菌的结构模式图及部分代谢过程示意图。请回答下列问题。
(1)蓝细菌的遗传物质存在的场所有_____(填图1中序号),其光合片层相当于叶绿体中_________的功能。
(2)蓝细菌暗反应的场所有________________________。图中A物质是_____________,C物质的作用有_____________________________。结合图示和所学知识分析,蓝细菌光呼吸较低的原因有__________。
a.蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径,能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平
b.羧酶体的外壳会阻止O2进入、CO2逃逸,保持羧酶体内高CO2浓度环境
c.蓝细菌无线粒体,无法通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2,胞内O2/CO2较高
(3)菠菜是一种C3植物,其光呼吸显著高于蓝细菌。科研人员制作了特殊的实验装置,开展探究光照强度和CO2浓度双因素对菠菜叶片光合作用强度影响的实验。
实验材料:新鲜菠菜叶片、打孔器、注射器12支、5W白色LED灯、不同浓度的NaHCO3溶液等
实验装置制作:如图2所示
实验注意事项和数据分析:
①打孔器打出的小圆叶片装入注射器中,注射器吸入清水排出空气,并用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2~3次,目的是____________________。处理过的小圆叶片放入________处盛有清水的烧杯中待用。
②进行实验,记录实验结果。以NaHCO3溶液浓度为X轴、注射器离圆心的距离为Y轴,各注射器内小圆叶片上浮所用平均时间为Z轴,绘制三维柱形图(图3)。A1、B1和C1三支注射器实验的自变量是______________,该实验结果除了能说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关性外,还能说明__________________。
【答案】(1) ①③ 类囊体薄膜
(2) 细胞质基质和羧酶体 H+ 为C3还原提供能量和还原剂 ab
(3) 使小圆叶片内的气体溢出 黑暗 光照强度 光照强度越低,CO2浓度对光合作用速率的影响越显著
【分析】1、分析图1,G是水,A是H+,B是NADP+,C是NADPH,D、E是ADP和Pi。
2、图2,先将小圆叶片中的气体排出,使小圆叶片沉入注射器底部,距离中心的远近代表光合作用强度,不同浓度的NaHCO3溶液代表CO2浓度,光合作用强的产生的O2含量高,在气体浮力的带动下,小圆叶片会上浮,故可用平均上浮时间的长短表示光合作用的强弱。
【详解】(1)蓝细菌是原核生物,其遗传物质主要存在于①拟核,此外③细胞质中也含有一些环状DNA分子,故其遗传物质存在的场所有①③;其光合片层中的光合色素能够接收光能,将水光解为氧气,同时产生ATP和NADPH,故相当于叶绿体中类囊体薄膜的功能。
(2)据图分析,蓝细菌细胞质基质和羧酶体都能发生CO2的固定,故暗反应的场所为细胞质基质和羧酶体。图中A物质是H+,C是NADPH,其作用是为C3还原提供能量和还原剂。蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径,能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平;此外,羧酶体的外壳也会阻止O2进入、CO2逃逸,保持羧酶体内高CO2浓度环境。这些都使得CO2与O2竞争结合C5的过程中占优势,使蓝细菌光呼吸较低,可见a、b正确。蓝细菌虽无线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,故可以通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2,c错误。
(3)①打孔器打出的小圆叶片装入注射器中,注射器吸入清水排出空气,为了使小圆叶片内的气体溢出,还需用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2~3次,处理过的小圆叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
②不同浓度的NaHCO3溶液代表CO2浓度的差异,注射器离圆心的距离代表光照强度的不同,小圆叶片内含有叶绿体进行光合作用产生氧气,单位时间内产生的氧气越多,光合速率越快,各注射器内小圆叶片上浮所用平均时间越短。故结合题图可知,A1、B1和C1三支注射器实验的自变量是光照强度。分析实验结果:CO2浓度相同时,距圆心的距离越近,小圆叶片上浮时间越短;光照强度相同时,NaHCO3浓度越高,小圆叶片上浮时间越短。因而该实验结果说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关,此外,光照强度越低,CO2浓度对光合作用速率的影响越显著。
21、妊娠糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点,请分析以下材料并回答问题。
(1)为探讨妊娠期糖尿病(GDM)的病因,研究小组选择GDM孕妇(GDM组)和正常的健康孕妇(对照组)为研究对象,测定相关指标如表所示:
两组孕妇血糖、胰岛素等指标比较
组别 | 例数 | 空腹血糖/(mmol/L) | 口服葡萄糖后1h血糖/(mmol/L) | 口服葡萄糖后2h血糖/(mmol/L) | 空腹胰岛素/(mmol/L) | 胰岛素抵抗指数 |
GDM组 | 160 | 6.42 | 9.02 | 7.93 | 3.04 | 1.52 |
对照组 | 160 | 4.19 | 8.49 | 6.45 | 3.72 | 0.69 |
①实验中可通过抽血检测胰岛素分泌功能是否异常,这是因为激素调节具有__________的特点。
②据表1推测,GDM的病因是________________________。
(2)胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。随孕周增加而加重,为弥补胰岛素敏感性降低而产生的影响,胰岛素的分泌量也相应增加(用“”表示)。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,导致妊娠糖尿病发生。
①据图1分析说明血糖调节的方式是__________调节。
②据图1可知,孕妇的雌激素水平升高使胰岛素作用的靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量__________(填“增加”或“减少”),对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用__________(填“增加”或“减弱”)。
(3)研究小组发现GDM与miR-30-3p、Lncrna-SNHG17的表达水平有关,如图2所示。
结合表和图2,研究小组认为:miR-330-3p和LncRNA-SNHG17表达水平异常导致机体血糖和胰岛素指标异常,从而导致GOM。设计实验探究研究小组的观点是否正确,请选择合理的实验设计思路:
①取__________小鼠若干只,均分为A、B两组
②A组__________(选填“促进”、“抑制”)miR-330-3p的表达水平、__________(选填“促进”、“抑制”)LncRNA-SNHG17的表达水平。B组不做处理
③其他条件相同且适宜,一段时间后检测两组__________指标。
【答案】(1) 通过体液运输 胰岛素抵抗指数增加、胰岛素分泌不足
(2) 神经—体液(神经和体液调节) 减少 减弱
(3) 健康且生长状况相同的妊娠 促进 抑制 血糖和胰岛素
【分析】胰岛素的作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯,同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖。
升血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等,降血糖的激素有胰岛素。胰岛素的化学本质是蛋白质,口服后会被消化道内蛋白酶水解,从而导致其失活。
【详解】(1)①实验中可通过抽血检测胰岛素分泌功能是否异常,这是因为激素调节具有通过体液运输的特点,激素可以随体液到达全身各处,因而通过分析血液中的胰岛素含量可确定胰岛素分泌是否正常。
②据表1推测,与对照组相比,GDM组胰岛素抵抗指数增加、空腹胰岛素水平降低,故推测GDM的病因与胰岛素抵抗指数增加、胰岛素分泌不足有关,即胰岛素含量下降,且靶细胞对胰岛素反应不敏感造成的。
(2)①图1说明胰岛素分泌不仅受神经调节的支配(由图2可知涉及副交感神经),此后胰岛素发挥降血糖的作用,进而使血糖水平下降,因此血糖调节的方式是神经-体液调节。
②图1显示,孕妇的雌激素水平升高使胰岛素作用的靶器官对胰岛素敏感性下降,进而表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量“减少”,而胰岛素的作用是加速组织摄取、利于和储存葡萄糖从而降血糖,同时对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用减弱”。
(3)①实验遵循对照原则和单一变量原则,且研究的是妊娠期,故实验选取健康且生长状况相同的妊娠小鼠若干只,均分为A、B两组;
②结合图2可知:GDM组miR-330-3p表达水平较高,LncRNA-SNHG17的表达水平较低可知,A组促进miR-330-3p的表达水平、抑制LncRNA-SNHG17的表达水平。B组不做处理。
③结合题干“研究小组认为:miR-330-3p和LncRNA-SNHG17表达水平异常导致机体血糖和胰岛素指标异常,从而导致GOM”可知,其他条件相同且适宜,一段时间后检测两组血糖和胰岛素指标。
22、随着国家对环境保护的投入越来越大,我国西北地区很多荒漠草原等都逐渐返绿,黄河水也逐渐变得清澈。回答下列有关问题:
(1)早些年人们为了提高粮食产量、提高经济效益,过度放牧、开垦土地等,导致土地荒漠化严重。这说明人类活动会改变群落演替的_________。治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间,是因为_________。
(2)某地退耕还林后,当地鸟类多样性迅速增加。据调查,当地斑鸠数量约有100只,若人工投放100只,则与之前相比,其K值_________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_________。
(3)若果园疏于管理,果树林下将会出现从一年生草本植物为优势,到多年生草本植物为优势,再到草本与灌木混生等阶段的演替。在草本与灌木混生阶段,果园内很少有一年生草本植物生长的原因是_________。
(4)科研人员研究了西北某地二化螟、褐飞虱、小麦及周围其他生物和所处的环境构成的生态系统。下表是该生态系统中A、B、C三个种群构成的一条食物链中的能量流动情况(单位:106kJ/a)。
种群 | 同化总能量 | 用于生长、发育和繁殖 | 呼吸消耗 | 传给下一营养级 | 传给分解者 | 未被利用 |
A |
|
| 727 |
| 69 | 470 |
B | 36 | 9 |
|
| 4 |
|
C | 246 | 100 |
|
| 13 | 51 |
①请写出表中的食物链___________。A种群用于生长、发育和繁殖的能量为_________kJ/a。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为_______(保留两位小数)。
②捕食者通常能够依据被捕食者的气味进行捕猎,这说明信息传递在生态系统中的作用是_________,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【答案】(1) 速度和方向 覆土中含有有机质等物质,以及具有生命力的孢子或种子
(2) 不变 最大环境容纳量K值取决于环境条件,由环境容纳量决定,与迁入量无关
(3)一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰
(4) A→C→B 7.85×108 16.27% 调节生物的种间关系
【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】(1)人类活动会改变群落自然演替的速度和方向,本题中人类的过度放牧、开垦土地等行为,引起群落自然演替的方向改变,速度加快,导致土地荒漠化严重。治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间,是因为覆土中含有有助于植物生存生长的有机质等物质,并且覆土中具有生命力的孢子或种子,可以缩短演替时间。
(2)K值为在环境条件不受到破坏的条件下,一定空间中所能生存的种群的最大数量,即最大环境容纳量,K值的大小取决于环境条件,由温度、光、水、食物、空间等环境资源量决定,与种群的迁入量无关,因此若人工投放100只,则与之前相比,其K值不变。
(3)由于在草本与灌木混生阶段之前,多年生草本植物为优势,所以在草本与灌木混生阶段,一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰,因而果园内很少有一年生草本植物生长。
(4)①某一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者分解的能量+未被利用的能量。根据表中能量数值可知,A的同化量最大(727×106+69×106+47×106+传给下一营养级的能量),其次是C(246×106),同化能量最小的是B,因此食物链为A→C→B。A种群用于生长、发育和繁殖的能量=被下一营养级同化的能量+分解者分解的能量+未被利用的能量=(69+470+246)×106=7.85×108KJ/a。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为第二营养级的同化量÷第一营养级的同化量×100%,第一营养级的同化量=A种群用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量=7.85×108+727×106=15.12×108KJ/a。故能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为2.46×108÷15.12×108×100%=16.27%。
②捕食者通常能够依据被捕食者的气味进行捕猎,这说明信息(化学信息)传递能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
23、血凝素基因(HA)编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位,其中HA1含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导,本研究中用信号肽Ⅱ-2SS代替HA自身信号肽,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,请回答:
(1)流感病毒囊膜主要由_____________组成,囊膜上血凝素的合成场所在_____________。
(2)本实验用信号肽Ⅱ-2SS代替HA自身信号肽有利于_____________,PCR扩增目的基因时应该选择图中引物_____________。
(3)设计引物时,引物序列的长度及_____________直接影响着PCR过程中退火温度的设定。
(4)应选择限制酶_____________来切割质粒A,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入_____________酶,使得目的基因与质粒A相连。若目的基因与质粒A正向连接,用BamHI和SacI同时切割重组质粒,完全酶切后的产物的长度约为_____________bp。
(5)融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化,基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc作为标签的优点还有_____________。
【答案】(1) 蛋白质和磷脂 宿主细胞的核糖体
(2) 有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外 b、c
(3)G+C比例
(4) EcoRV DNA连接酶 5480、1061
(5)降低免疫排斥反应
【分析】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。
【详解】(1)流感病毒囊膜属于膜结构,主要成分是蛋白质(血凝素)和磷脂组成,血凝素的化学本质是蛋白质,其合成场所是宿主细胞的核糖体(或宿主细胞的核糖体和内质网)。
(2)IgGFc基因片段(长度为717bp)编码人IgG抗体中的一段小肽,常作为融合蛋白标签,HA1含有病毒与受体相互作用的位点,科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体,并导入大肠杆菌表达和分泌,说明用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外。由图可知,引物b、c可与HA1两端的碱基序列结合,故PCR扩增目的基因是应选择图中引物b、c。
(3)G+C比例越高,引物越容易与模板链结合,其比例直接影响着PCR过程中退火的温度。
(4)由图可知,限制酶EcoRV切割可产生平末端,其识别切割位点恰巧处于IL-2SS和IgGFc中间,可选择该酶对质粒进行切割,然后直接将PCR产物与质粒A混合,同时加入T4DNA连接酶(将DNA片段连接起来),使得目的基因与质粒A相连。由图可知HA1基因片段长度为1038-51=987bp,重组质粒长度为5554+1038-51=6541bb,IgGFc基因片段长度为717bp,二者正向相连时BamHI作用于HA1中,SacI酶作用于IgGFc末端,完全酶切后的产物的长度约为717+1038-694=1061bp、5554+1038-51-1061=5480bb。
(5)基因工程生产HA1作为疫苗时,选择人IgGFc优点在于降低免疫排斥反应。
24、果蝇是XY型性别决定的生物。果蝇腿部有斑纹和无斑纹是一对相对性状,由等位基因A/a控制。一群繁殖多代的野生型果蝇(有斑纹)种群中偶尔出现了一只无斑纹雄果蝇wwppit。为探究斑纹的显隐性及基因A/a在染色体上的位置,研究人员进行了如下杂交实验。请回答:
亲本 | F1 | F2 |
野生型雌果蝇×无斑纹雄果蝇 | 雌雄均为有斑纹 | 有斑纹∶无斑纹=3∶1 |
(1)为确定基因 A/a是位于常染色体上还是位于性染色体上,最简单的方法是观察F2无斑纹果蝇的性别,若______,则说明基因A/a位于性染色体上。
(2)果蝇的性染色体如下图所示。若基因 A/a位于性染色体上,根据杂交实验结果分析,基因 A/a可能位于______。
(3)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如下图所示),该图说明了基因在染色体上呈_______排列。图中朱红眼与深红眼两个基因_______(填“是”或“不是”)等位基因,理由是_______。
(4)某小岛上果蝇的翅膀有长翅、残翅两种。为探究果蝇翅型的遗传规律,生物兴趣小组用纯种果蝇进行杂交实验,实验结果如下:
亲本 | F1 | F2 |
长翅×残翅 | 全为长翅 | 长翅∶残翅 = 15∶1 |
为了解释此结果,作出如下假设:
假设一:由两对基因共同控制(A、a,B、b),并且遵循自由组合定律。
假设二:由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子部分不育。
为验证上述假设,该小组设计了如下的杂交实验,请补充完整并回答问题。
实验步骤 | 具体操作 |
亲本的选择 | 选取F1长翅果蝇作父本,选取未交配过的①________果蝇作母本。 |
亲本的接种 | 取10个装有培养基的培养瓶,每个培养瓶中接种3~5对果蝇。 |
培养子代 | 实验开始7天后,培养基中的卵孵化出幼虫后,去除亲本果蝇。 |
观察统计②________ | 待成蝇后,麻醉,观察并统计。 |
结果分析 | 如果长翅∶残翅 = ③______,假设一成立;如果长翅∶残翅 = ④______,假设二成立。 |
实验中,用10个培养瓶进行培养的目的是⑤________,在子代孵化出幼虫后,去除亲本果蝇的目的是⑥________。
【答案】(1)均为雄性
(2)X染色体的非同源区段(Ⅱ2)或同源区段(Ⅰ)
(3) 线性 不是 二者位于同一条染色体的不同位置
(4) 残翅 后代性状及比例 3:1 7:1 获得更多的后代,使统计结果更接近于理论值
防止亲本与后代杂交,导致实验结果不准确
【分析】1.基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2.基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)亲本有斑纹个体与无斑纹个体杂交后代F1表现为均为有斑纹,说明有斑纹对无斑纹为显性,让F1雌雄均为有斑纹的果蝇杂交,所得F2出现了性状分离,且有斑纹∶无斑纹=3∶1,说明有斑纹是显性性状,无斑纹是隐性性状。如果基因A/a是位于常染色体上,则F2雌雄果蝇中均为有斑纹∶无斑纹=3∶1,性状与性别没有关联;如果基因A/a是位于性染色体上,若F1雌雄有斑纹果蝇的基因型分别为XAXa、XAY,所得F2果蝇基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,即无斑纹果蝇均为雄果蝇。
(2)非同源区段(Ⅱ1)是雄果蝇Y染色体特有的区段,若基因A/a位于该区段,则性状的遗传只在雄果蝇中出现,不符合杂交实验结果,故推测基因A/a不可能位于图中的非同源区段(Ⅱ1),若基因A/a位于性染色体上,有可能位于同源区段(Ⅰ)或非同源区段(Ⅱ2),即亲本的相关基因型为XAXA和XaY或XAXA和XaYa。
(3)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如下图所示),该图说明了基因在染色体上呈线性排列。图中朱红眼与深红眼两个基因位于一条染色体的不同位置上,因此,二者不属于等位基因。
(4)亲本长翅和残翅杂交,后代全为长翅,说明长翅对残翅为显性,F1自由交配获得的F2中长翅∶残翅 = 15∶1,为9∶3∶3∶1的变式,因此可确定控制长翅和残翅性状的基因为两对等位基因(A、a和B、b),也可能是由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子部分不育。为验证上述结论,该小组设计了如下的杂交实验,即选取F1长翅果蝇作父本,选取未交配过的残翅果蝇作母本进行杂交,通过观察后代的性状表现及比例进而得出相应的结论,若该性状由两对等位基因控制,则子代果蝇的表现型比例为长翅∶残翅=3∶1;若为含a的雄配子部分不育,这里假设F1产生的含a基因的雄配子的比例为x,则F1个体自由交配产生的残翅比例可表示为1/2×x=1/16,则x=1/8,说明含a的雄配子有6/7表现不育,则该实验结果中长翅∶残翅=7∶1。本实验中,用10个培养瓶进行培养的目的是获得更多的后代,使统计结果更接近于理论值,从而使实验结论更具有说服力,在子代孵化出幼虫后,去除亲本果蝇是为了避免亲本与后代杂交,导致对实验结果造成干扰。
卷05-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(全国乙卷)(解析版): 这是一份卷05-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(全国乙卷)(解析版),共13页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
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