黄金卷03-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考生物模拟卷(全国卷)
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黄金卷03
(考试时间:45分钟 试卷满分:90分)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.为探究蛋清溶菌酶的热稳定性,将酶液加热至不同的温度,分别保温30、60、90min,测定酶的相对活性,结果如图。下列说法正确的是( )
A.温度是唯一的自变量,保温时间不影响酶活性
B.与30℃相比,酶在60℃下的催化活性更低
C.蛋清溶菌酶可以在30℃中保持较高活性
D.70℃时,该酶活性下降的速率先快后慢
【答案】C
【分析】本题主要考查影响酶促反应的因素及实验的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
1、酶通过降低化学反应的活化能而对化学反应起催化作用;
2、酶的作用特点是高效性、专一性、反应条件温和等特点:
温度、pH等都影响酶活性,不同酶都有最适宜的温度和pH,在最适宜温度和pH条件下,酶活性最高,高于或低于最适宜温度和pH,酶的活性降低甚至失去活性;低温使酶活性降低,高温、强酸、强碱会使酶的结构改变而失去活性。
【详解】A、实验的自变量是温度和时间,从图上看,保温时间也会影响酶的活性,高温下保温时间越长,酶的活性下降越快,A错误;
B、从图上看,在一定时间内,该酶在30℃和60℃的相对活性没有明显差别,几乎重合,说明这两种温度下酶的活性不相上下,B错误;
C、由图可知,在实验研究的保温时间范围内,30℃时酶的相对活性较高,C正确;
D、由图可知,在70℃时,随保温时间的延长,该酶活性下降的速率先慢后快,D错误。
故选C。
2.下图是显微镜下的洋葱根尖细胞的显微图像,其中分生区的细胞具有旺盛的增殖、增生能力,分生区细胞小部分向前方发展,形成根冠细胞,补偿根冠因受损伤而脱落的细胞,大部分向后方发展,经过细胞的生长、分化,形成伸长区、成熟区,逐渐形成根的各种结构。下列相关叙述正确的是( )
A.要进一步观察分生区细胞内的染色体,应向上移动玻片标本
B.根冠细胞因受损伤而脱落的过程属于细胞凋亡
C.细胞分化是指子细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
D.根尖分生区细胞分化形成根冠及根的各种结构体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【分析】1、关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)细胞分化是指在个体发育中,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。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
2、根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段.它的结构从顶端依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区四部分。
【详解】A、分生区细胞位于视野的下方,显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,物像的移动方向与标本的移动方向相反,要进一步观察分生区细胞内的染色体,应向下移动玻片标本,A错误;
B、根冠细胞因受损伤而脱落的过程属于细胞坏死,B错误;
C、细胞分化是指在个体发育中,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,C正确;
D、根尖分生区细胞分化形成根冠及根的各种结构体现了细胞分化,D错误。
故选C。
3.如图是人体体温调节过程中散热量变化的曲线图,据图判断以下说法正确的是( )
A.当环境温度为25℃时,散热量较少,且维持在一个值基本不变,所以25℃是人体最适温度
B.当环境温度从25℃下降到10℃时,时间t1~t2内散热量增加是因为产热量增加
C.时间t2~t3内,产热量增加,体温升高
D.时间t3以后,散热量比t1时大,产热量也比t1时大,体温维持相对稳定
【答案】D
【分析】正常情况下,人体的产热量等于散热量,这样才能维持体温恒定。当环境温度从25℃下降到10℃时→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定,由于内外温差加大,散热量增加,产热量也增加,但两者依然处于动态平衡。
【详解】A、当环境温度为25℃时,由于人体温度和环境温度的温差较小,散热量较少,则产热较少,使得体温维持相对恒定,此时的温度未必是最适温度,A错误;
B、当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,由于人体体温与环境温度的温差加大,则散热量大幅度增加,机体通过调节使得产热量也增加,才能维持体温稳定,B错误;
C、时间t2以后,机体通过调节使皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌减少,机体散热量减少,从而使体温维持相对恒定,C错误;
D、时间t3以后,散热量比t1多,而骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺激素分泌增加,均会使得产热量也比t1多,体温得以维持相对恒定,D正确。
故选D。
4.如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,下列错误的是( )
A.能量流动和物质循环在生态系统中相依相伴进行
B.图中②可表示热能,⑤既能表示能量流动也能表示物质循环
C.不易被分解的有害物质沿③,④传递会表现出生物富集作用
D.若图中物质循环表示氮循环,则氮在③④过程的传递形式主要为含氮有机物
【答案】B
【分析】①主要表示生产者通过光合作用固定太阳能,②表示各种生物的呼吸作用以热能形式散失的能量,③④表示捕食关系以及能量流动的方向,⑤表示消费者、分解者通过呼吸作用产生的二氧化碳被生产者利用。
【详解】A、能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程(即捕食关系)相依相伴进行,能量流动是物质循环的动力,物质循环是能量流动的载体,A正确;
B、图中②表示各种生物的呼吸作用以热能形式散失的能量,⑤表示消费者、分解者通过呼吸作用产生的二氧化碳被生产者利用,能量流动是单向的,故只能表示物质循环,B错误;
C、③④表示捕食关系以及能量流动的方向,不易被分解的有害物质沿③、④传递会表现出生物富集作用,营养级越高,有害物质积累越多,C正确;
D、若图中物质循环表示氮循环,则氮在生物群落中的传递形式主要为含氮有机物,D正确。
故选B。
5.人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石,对每个个体背甲的长宽比都进行了测量,长宽比用S表示。在图中,p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中,在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体,图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况,下列说法错误的是( )
A.在a、b、c三个群体中,最可能出现新物种的是c,理由是变异类型最多,有可能出现适应环境的变异类型而形成新物种
B.在发现该动物的三个地区中,环境最可能保持不变的是a,理由是群体性状与1.5亿年前的群体p最相似
C.S值的变化实质是反映了基因频率的变化,这种变化是自然选择的结果,这种作用还决定了生物进化的方向
D.要形成新的物种必须由基因突变和基因重组提供原材料
【答案】D
【分析】据图分析,S值的变化实质上是反映了种群基因频率的变化,这种变化是自然选择的结果,这种作用决定了生物进化的方向。c种群的S值有2个峰值,表明自然选择已造成种群出现了差异,只要这种“过程”持续下去,就有可能形成在S值上有明显差异的新种。相反地,a种群中的S值近乎恒定,表明a种群所处的自然环境相对稳定。
【详解】A、c种群的曲线出现了两个峰值,说明由于环境变化,变异类型增多,S值较大和S值较小的类型具有更大的优势而得到保留,进化的结果很可能会形成有明显差异的两个新物种,A正确;
B、a种群中曲线的峰值所对应的S值与p曲线的峰值所对应的S值是一致的(都是平均数),且a种群的种内差异更小,说明a种群生活的环境稳定,与其祖先生活的环境最相似,B正确;
C、S值的变化实质反映了基因频率的变化,这种变化是自然选择的结果,这种作用还决定了生物进化的方向,C正确;
D、形成新的物种也可能是染色体变异提供原材料,D错误。
故选D。
6.某家庭中出现了甲、乙两种单基因遗传病,其中一种为狐臭,已知狐臭是伴X染色体显性遗传病,对家庭中相关个体的DNA用酶切后再进行电泳,得到电泳图谱如下(甲、乙两病的致病基因均不位于X、Y染色体的同源区段)。下列相关叙述错误的是( )
A.甲病为狐臭,乙病为常染色体隐性遗传病
B.若对Ⅲ9的DNA进行酶切和电泳,可得到2种或3种条带
C.若Ⅲ10是杂合子,与Ⅲ9婚配,后代同时患两种遗传病的概率为3/8
D.若对Ⅱ4的DNA进行酶切和电泳,结果会出现基因类型2、3、4的条带
【答案】D
【分析】由图可知:1、甲病父母有病,女儿全有病,可知狐臭为伴X染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病,相关个体基因型为:I2AaXBXb,II3AaXBY,II4aaXBXb,II6AAXbY,II8AaXbY,III9aaXBXB或aaXBXb,II8AaXbY或者AAXbY;
2、电泳图谱为类型1为B,类型2为b,类型3为a,类型4为A。
【详解】A、根据“父病女必病”,推测甲病为狐臭(伴X染色体显性遗传病);根据“无中生有为隐性,隐性为女性”,推测乙病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、III9基因型为aaXBXB或aaXBXb,对Ⅲ9的DNA进行酶切和电泳,可得到2种或3种条带,B正确;
C、若Ⅲ10是杂合子(AaXbY),与Ⅲ9(aaXBXB或aaXBXb)婚配,后代同时患两种遗传病(aaXbXb或aaXbY)的概率为1/2×(1-1/4)=3/8,C正确;
D、II4基因型为aaXBXb,对Ⅱ4的DNA进行酶切和电泳,结果会出现基因类型1、2、4的条带,D错误;
故选D。
二、非选择题:共54分,第29~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第37~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共39分。
29.植物在生长过程中容易受到盐胁迫、低温胁迫、高温胁迫等环境因素的影响进而影响产量。对此,研究人员进行了一系列的研究实验,回答下列问题:
(1)研究人员利用大豆苗进行了相关镉(Cd)胁迫实验,发现,在一定浓度的Cd2﹢溶液中,短时间内大豆细胞中叶绿素含量显著下降,这一变化会使大豆细胞对光能的吸收产生影响,进而抑制光合作用的光阶段,此阶段发生的具体场所在_____。Cd2﹢还可通过抑制光合电子传递过程,使ATP的合成受阻,进而抑制暗反应中______过程。
(2)盐碱地上种植的“齐黄34”大豆平均亩产比全国平均高一倍多。盐胁迫环境下,“齐黄34”大豆细胞质中积累的Na﹢会抑制胞质酶的活性,植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na﹢浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如下图所示。
据图分析,盐胁迫条件下,大豆植物根部细胞降低Na﹢毒害的“策略”有_____(答出三点)。
(3)研究表明:盐胁迫下植物叶绿素减少主要是叶绿素b被降解导致的,而叶绿素a的变化较小;此外,盐胁迫还可以降低RuBP羧化酶(催化CO2的固定)的活性和含量。提取盐胁迫组绿叶的色素,分离所得色素条带从上往下第________条带明显比未处理组窄。不合理灌溉使作物处于盐胁迫状态时,导致作物减产,试分析原因____。
(4)热激蛋白(HSP)是机体受到高温胁迫时,合成量迅速增加的一类应激蛋白。研究发现,一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复__________进而恢复功能,或者促进变性的蛋白质降解;另一方面,一些HSP与膜脂结合,限制了膜脂分子的运动,降低膜的_______性,以稳固膜的结构。由此可见,HSP可以缓解高温胁迫对植物造成的伤害。
【答案】(1) 类囊体膜 C3的还原
(2)通过载体蛋白A将 Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的 Na +运输到液泡中储存;将细胞质中的 Na+ 储存在囊泡中
(3) 四 叶绿素含量减少,影响光反应过程,同时会降低RuBP羖化酶的活性,影响暗反应过程
(4) 结构 流动
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的场所是叶绿体类囊体薄膜上,物质变化是水的分解和ATP的合成,能量变化是光能转化成活跃的化学能。暗反应阶段的场所是叶绿体基质中,物质变化是CO2的固定和C3的还原,能量变化是活跃的化学能转变成稳定的化学能。
【详解】(1)光合作用的光反应阶段发生的具体场所在叶绿体的类囊体膜上;Cd2﹢还可通过抑制光合电子传递过程,使ATP的合成受阳,进而抑制暗反应中C3的还原过程。
(2)细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,结合图示可知,盐肋迫条件下,大豆细胞会选择多种途径降低细胞质中的钠离子浓度,比如通过载体蛋白A将 Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的 Na +运输到液泡中储存;或者将细胞质中的 Na+储存在囊泡中,都可以降低 Na+毒害作用。
(3)分析题意可知,分离色素时滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,而盐胁迫下植物叶绿素b被降解,而叶绿素a的变化较小,故分离所得色素条带从上往下第四条带明显比末处理组窄;不合理灌溉使作物处于盐肋迫状态时,叶绿素含量减少,影响光反应过程,ATP和NADPH合成速率减慢,同时还会降低RuBP羖化酶的活性,导致二氧化碳的固定减慢,影响暗反应过程,合成有机物减少,导致作物减产。
(4)结构决定功能,HSP可以帮助变性的蛋白质恢复空间结构进而恢复功能;另一方面,由于磷脂和蛋白质都能动,使得细胞膜具有一定的流动性,若HSP与膜脂结合,限制了膜脂分子的运动,会使膜的流动性降低。
30.下图为寒冷环境中人体内发生的部分调节过程示意图。回答下列问题:
(1)人刚一进入寒冷环境时,散热量_____,随之产热量______;这与图示机体的调节过程有关,图中人体体温的调节方式为_____。
(2)除甲状腺激素外,人体血液中还可检测出多种激素,原因是______。
(3)除图示下丘脑—垂体—甲状腺轴外,人体内还存在其他“下丘脑—垂体——靶腺轴”,下丘脑、垂体、靶腺体之间存在的这类分级调节系统,对于维持机体稳态的意义在于______。
(4)有研究指出,血液中TSH含量增加后,会使下丘脑的TRH分泌减少。这是TSH对下丘脑同样进行反馈调节的结果,还是只能通过TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节的结果?请完成下列以生长发育正常的小白鼠为实验动物的相关探究实验的设计与结果分析。
实验思路:将小白鼠分为甲、乙两组,测定其基础TRH分泌量;甲组小鼠,摘除垂体后注射适量甲状腺激素,测定其TRH分泌量;乙组小鼠_____。
预期结果及分析:
①如果_______。
②如果甲、乙两组小鼠的TRH分泌量均明显减少,表明_______。
【答案】(1) 增加 增加 神经─体液调节
(2)激素通过体液进行运输,随血液流到全身
(3)放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控
(4) 摘除甲状腺后注射适量TSH,测定其TRH分泌量 仅是甲组小鼠的TRH分泌量明显减少,表明甲状腺激素对TRH的分泌有(负)反馈调节作用,TSH无此作用 TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有(负)反馈调节作用
【分析】由图可知,寒冷刺激冷觉感受器产生兴奋,沿着传入神经传导到下丘脑,下丘脑分泌TRH,TRH促进垂体分泌TSH,TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素通过血液运输,最终作用于靶细胞。
【详解】(1)人刚一进入寒冷环境时,身体和外界环境温差增大,散热量增加,机体通过相关调节机制使产热量增加,使产热量等于散热量,维持体温稳定。由图可知,人体体温调节过程中需要下丘脑体温调节中枢和相关激素参与,故人体体温的调节方式为神经—体液调节。
(2)激素通过体液进行运输,随血液流到全身,所以除甲状腺激素外,人体血液中还可检测出多种激素。
(3)除图示下丘脑—垂体—甲状腺轴外,人体内还存在其他“下丘脑—垂体——靶腺轴”,下丘脑、垂体、靶腺体之间存在的这类分级调节系统,可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,维持机体稳态。
(4)实验思路:分析可知,该实验的自变量可为垂体和甲状腺的有无,因变量为TRH 分泌量的变化。甲组小鼠,摘除垂体可直接排除 TSH 的作用,并适量注射甲状腺激素,测定 TRH 分泌量。乙组小鼠,摘除甲状腺可排除甲状腺激素的直接作用,并适量注射 TSH ,测定 TRH 分泌量。
预期结果及分析:①若垂体分泌的 TSH 对下丘脑分泌 TRH 具有负反馈作用,则甲组(不含垂体,不分泌 TSH )的 TRH 的减少量不明显,乙组(含 TSH )的 TRH 分泌量明显减少;
②若甲状腺激素对下丘脑分泌 TRH 具有负反馈调节作用,则甲组含有甲状腺, TRH 的分泌量会明显减少.而乙组不含甲状腺,TRH分泌量减少不明显;如果TSH和甲状腺激素对下丘脑分泌TRH都有反馈调节作用,则两组TRH分泌量均明显减少。
31.为推动粤港澳大湾区生态文明建设,某地政府部门在海岸边加大种植秋茄、桐花树等本地红树树种,结合配套措施加大力度恢复重建红树林生态系统。目前该红树林的生态恢复进展良好,除植物外还生活着种类繁多的底栖动物和鸟类,既为城市景观增添了别样的色彩,同时也可以起到保护城市环境安全的作用。
(1)海岸边的红树林吸收海水中过多的N、P等元素,可有效减少______(写出一种即可)等污染现象的发生。红树林还可以减少海潮、风浪对沿江堤围的冲击,体现了生物多样性的______价值。
(2)红树林生态系统稳定性一般较高,从生态系统的结构分析,主要原因是物种丰富度高和______。
(3)为保护播种的红树幼苗,当地有关机构限制红树林区域的下海捕捞作业,目的是为栖息于该处的鸟类提供足够的______,继而减少______。
(4)某种原产南亚的红树树种具有速生、耐潮淹、抗逆性强等特点,但专家认为对其引入种植应进行严格的控制。结合相关知识,简述引入该树种具有怎么样的生态风险?______。
【答案】(1) 赤潮 间接
(2)营养结构较复杂
(3) 食物(生存空间) 鸟类啄食红树幼苗的概率
(4)该引入树种的种群数量有可能快速增长,挤占本地树种的生存空间,破坏红树林生态系统的稳定性
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面:直接使用价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。间接使用价值:七般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【详解】(1)赤潮,是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象,海水中过多的N、P等元素,会导致赤潮的发生;红树林还可以减少海潮、风浪对沿江堤围的冲击,是生态方面的效益,属于生物多样性的间接价值。
(2)生态系统稳定性与物种丰富度高和营养结构较复杂程度呈正相关,物种越多,营养结构越复杂,生态系统越稳定。
(3)限制红树林区域的下海捕捞作业,可以为鸟类提供更多的食物和栖息场所;增加食物来源后,可以减少鸟类啄食红树幼苗的概率。
(4)该引入树种的种群数量有可能快速增长,挤占本地树种的生存空间,导致物种多样性下降,营养结构简单化,破坏红树林生态系统的稳定性。
32.子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。
(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图1。其中,反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是______。
(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见图2。据图2推测,Y 基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的______和_____。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点 ______的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。
(3)若绿色(y,突变型)为甲品系,又发现乙品系绿色突变型。现欲研究甲、乙两个品系的突变基因是否相同(是相同的基因突变,还是另一基因发生隐性突变),我们设计实验:甲品系和乙品系进行杂交得F1观察F1子叶表现型及比例,回答问题:
①若这两种突变体分别是不同基因突变的结果,则体现了基因突变具有_______ 的特点。
②若F1表现型及比例为_______,则为相同的基因突变。
③若F1表现型及比例为______,则为另一基因发生隐性突变,若让该F1继续自交,F2子叶表现型及比例______。
【答案】(1)A
(2) 替换 增加 ③
(3) 随机性 F1子叶全为绿色 F1子叶全为黄色 F2子叶黄色:绿色=9:7
【分析】由题意可知,突变型应是常绿,叶绿素含量不会下降.由图可知①②处是碱基对的替换,③处是碱基对的增添,能进入叶绿体说明①②处的突变没影响,应是③处突变的结果.实验遵循单一变量原则,故植株甲是用含有普通质粒的农杆菌感染突变植株y2,植株乙是用含Y基因重组质粒的农杆菌感染突变植株y2细胞
【详解】(1)根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色“,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶发育成的叶片中叶绿素含重降低,分析图,B从第六天开始总叶绿素含重明显下降,因此B代表野生型豌豆,A为突变型豌豆。
(2)根据图可以看出,突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异,①处氨基酸由T变成S,②处氨基酸由N变成K,可以确定是基因相应的碱基对发生了替换,③处多了两个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基对的增添;从图中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRy和SGRY都能进入叶绿体,说明①、②处的变异没有改变其功能;所以突变型的SGRy蛋白功能的改变,就是由③处变异引起的。
(3)①基因突变的随机性是指生物个体发育的任何时期和任何部位都有可能发生,若这两种突变体分别是不同基因突变的结果,则体现了基因突变的随机性。
②若是相同的基因突变,即突变个体都是隐性纯合子,杂交后代R表现型全部是黄色。
③若是另一基因发生隐性突变,设基因型为aa,则甲品系基因型可表示为AAyy,乙品系基因型可表示为aaYY,则甲品系和乙品系进行杂交得F1为AaYy,则继续自交后代为A-Y-:A-yy:aaY-:aayy=9:3:3:1,由于aa纯合和yy纯合都是绿色,所以F2表现型为黄色:绿色=9:7。
(二)选考题:共15分。请考生从2道生物题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
研究发现柑橘精油可抑制大肠杆菌的生长。某兴趣小组采用水蒸气蒸馏法和压榨法提取了某种橘皮的精油(分别简称为HDO和CPO),并研究其抑菌效果的差异。
(1)为便于精油的提取,压榨前需用________浸泡橘皮一段时间。在两种方法收集的油水混合物中均加入NaCl,其作用是________;为除去油层中的水分,需加入________。
(2)无菌条件下,该小组制备了两个大肠杆菌平板,用两片大小相同的无菌滤纸分别蘸取HDO和CPO贴于含菌平板上,37℃培养24h,抑菌效果见如图。有同学提出该实验存在明显不足:①未设置对照,设置本实验对照的做法是________,其作用是________;②不足之处还有________(答两点)。
(3)若HDO的抑菌效果低于CPO,从提取方法的角度分析,主要原因是________。
【答案】(1) 石灰水 增加盐的浓度,利于水油分层 无水硫酸钠
(2) 用一片大小相同的无菌滤纸蘸取等量的蒸馏水贴于含菌平板上 排除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度 违背平行重复原则,每个实验组中的样本太少;实验组精油的含量没有遵循等量原则
(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题
【分析】 1、玫瑰精油的提取:水蒸气蒸馏→油水混合物→(加入NaCl)分离油层→(加入无水Na2SO4)除水→(过滤)得到植物精油。
2、提取橘皮精油:石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。
【详解】(1)新鲜柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,如果直接压榨,出油率较低,为了提高出油率,需要将柑橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡。为了将水油分层,只需加入氯化钠,增加盐浓度,就会出现明显的分层,再用分液漏斗将这两层分开。分离的油层还会含有一定的水分,一般可以加入一些无水硫酸钠吸水。
(2)本实验缺乏对照组,无法排除其他无关变量对实验结果的影响,可用一片大小相同的无菌滤纸蘸取等量的蒸馏水贴于含菌平板上作为对照组。另外,每个实验组中只利用了一张无菌滤纸,样本太少,容易出现偶然性误差;而且两个实验组蘸取的精油没有遵循等量原则。
(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题,因此柑橘、柠檬等芳香油的制备常使用压榨法。
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能途径。研究人员克隆了可显著增高和增产的eui基因,并开展了相关探索。
步骤I:
步骤II:
(1)花药培养能缩短育种年限,原因是________。在步骤I的花药培养过程中,可产生单倍体愈伤组织,将其培养于含________的培养基上,可促进产生二倍体愈伤组织。I中能用于制造人工种子的材料是________。
(2)步骤II中,eui基因克隆于cDNA文库而不是基因组文库,原因是________;在构建重组Ti质粒时使用的工具酶有________。为筛选含重组Ti质粒的菌株,需在培养基中添加________。获得的农杆菌菌株经鉴定后,应侵染I中的________,以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鉴定方法是________,移栽后若发育为更高且丰产的稻株,则可望“禾下乘凉”。
【答案】(1) 单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子,后代不会发生性状分离 秋水仙素 胚状体
(2) cDNA文库是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入菌落而成的,基因工程中只需要转录出编码蛋白质的部分就可以,筛选比较简单易行 限制酶和 DNA连接酶 抗生素 愈伤组织 DNA分子杂交技术
【分析】1、单倍体育种的原理是染色体变异,方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点是纯合体自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短育种年限。2、cDNA是指以mRNA为模板,在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。以细胞的全部mRNA逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体称为cDNA文库,基因组文库指的是将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段,并与合适的载体重组后导入宿主细胞,进行克隆得到的所有重组体内的基因组DNA片段的集合,它包含了该生物的所有基因。
【详解】(1)单倍体育种过程中,单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子,后代不会发生性状分离,所以可以明显缩短育种年限。将水稻花粉进行脱分化处理,可产生单倍体的愈伤组织,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,故将其培养于含秋水仙素的培养基上,可促进产生二倍体愈伤组织。胚状体可用于制造人工种子。
(2)cDNA文库又叫部分基因文库,是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入菌落而成的,而基因组文库包含了本物种全部基因,基因工程中只需转录出编码蛋白质的基因部分就即可,故选cDNA文库。在构建重组Ti质粒时,必须使用限制性核酸内切酶(限制酶)切割质粒使其具有与目的基因相同的黏性未端,之后再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。该重组的Ti质粒中含有抗生素抗性基因,故应在培养基中添加抗生素,以便对重组质粒进行筛选和鉴定。将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法,即用含eu基因的农杆菌侵染愈伤组织,以便将eui基因导入愈伤组织,获得转基因再生植株。检测植株是否含有eui基因,可采取DNA分子杂交技术的方法。
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