2022届陕西省榆林市高三一模理综生物试题(含解析)
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这是一份2022届陕西省榆林市高三一模理综生物试题(含解析),共14页。试卷主要包含了单选题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2022届陕西省榆林市高三一模理综生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.最早被发现的细胞器是1769年科学家在草履虫细胞内观察到的颗粒样结构——刺丝泡。当草履虫受到外界刺激时,刺丝泡尖端的膜与细胞膜发生融合,随后刺丝泡发射至体外抵御捕食者。下列相关叙述错误的是( )
A.可采用差速离心法分离草履虫的刺丝泡和其他结构
B.刺丝泡中含量最多的化合物是酶
C.刺丝泡膜与细胞膜、内质网膜的成分基本一致
D.刺丝泡膜和细胞膜的融合与膜的流动性有关
2.HIV需要与人体靶细胞表面CCR5受体特异性结合后才能成功侵入细胞,CCR5受体拮抗剂可以与CCR5受体结合,下列叙述错误的是( )
A.HIV增殖所需的原料和能量来自宿主细胞
B.机体主要依赖细胞免疫清除入侵的HIV
C.艾滋病患者中部分死于其他病菌的感染
D.CCR5受体拮抗剂可能用于抑制艾滋病的发展
3.下列关于高中生物学教材中相关实验操作的叙述,错误的是( )
选项
实验名称
实验部分操作
A
检测豆浆中的蛋白质
待测样液稀释后,先加入双缩脲试剂A液,再加入双缩脲试剂B液
B
探究酵母菌细胞呼吸的方式
用酸性重铬酸钾溶液检测无氧组,观察滤液是否出现灰绿色
C
观察黑藻细胞的叶绿体
撕取黑藻叶片上表皮,用高倍镜观察叶绿体的形态
D
低温诱导染色体数目的变化
剪取洋葱根尖,解离、漂洗和染色后制成临时装片
A.A B.B C.C D.D
4.下列有关植物激素的发现、运输和生理作用的叙述,错误的是( )
A.植物激素产生的部位可以不同,但发挥作用的部位都是相同的
B.将棉花植株去掉顶芽能解除顶端优势,有利于侧芽生长而增产
C.细胞分裂素主要在根尖合成,能促进细胞分裂
D.生长素最初是从人尿中分离得到的,人体细胞不合成分解生长素的酶
5.miRNA是真核细胞中一类有调控功能的非编码RNA,它能识别并结合到靶mRNA上,指导沉默复合体降解靶mRNA或者抑制靶mRNA的功能。下列分析正确的是( )
A.在细胞内转录合成miRNA的过程中需要DNA解旋酶的催化
B.相同的碱基序列是miRNA识别并结合到靶mRNA上的基础
C.miRNA通过影响核糖体读取密码子来抑制靶mRNA的功能
D.沉默复合体可能存在于细胞质基质中,可能含有RNA聚合酶
6.小鼠的毛色由一对等位基因(A、a)控制,尾形由另一对等位基因(B、b)控制。一只黄手弯曲尾雌鼠与灰毛正常尾雄鼠交配,F1中雌雄小鼠均表现为黄手弯曲尾:灰手弯曲尾=1:1,让F1中黄手雌雄小鼠相互交配,得到的F2的表现型及比例如下表。下列叙述正确的是( )
项目
黄毛弯曲尾
黄毛正常尾
灰毛弯曲尾
灰毛正常尾
雄鼠
2/12
2/12
1/12
1/12
雌鼠
4/12
0
2/12
0
A.在毛色遗传中,基因型为aa的胚胎不能发育
B.弯曲尾的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
C.若让F2中的黄毛弯曲尾雌雄小鼠随机交配,则子代出现黄毛弯曲尾个体的概率为5/12
D.若让F2中的弯曲尾雌雄小鼠随机交配,则子代中正常尾小鼠占1/8
二、实验题
7.农作物进行光合作用是积累有机物的重要途径,研究农作物的光合生理特性为进一步提高光能利用率提供理论基础。植株下部多为衰老的叶片,七部是幼龄叶片,且光合能力不同。科研人员对某植物植株不同位置叶片的光合特性进行研究,实验结果如下表。回答下列问题:
项目
单叶片质量/()
总光合色素含量/(鲜重)
气孔导度()
净光合速率/()
上部叶片
0.022
4.16
0.23
0.25
中部叶片
0.019
3.60
0.17
0.15
下部叶片
0.016
3.21
0.12
0.12
(1)取实验条件下植株等量的上部、中部和下部的叶片,制备色素滤液放在阳光与三棱镜之间,吸收光谱明显的差异出现在____________区域
(2)上部叶片的呼吸强度比下部叶片的__________,原因是_____________________________________
(3)结合上表分析,与上部叶片相比,下部叶片的光合能力_______________,判断依据是____________。为了使农田中该植物不同位置的叶片充分利用光能,种植时可采取的措施是__________________________。
三、综合题
8.研究发现,肾小管对葡萄糖逆浓度梯度的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞中的钠——葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT-2)进行。糖尿病患者长期注射胰岛素可能会产生抗胰岛素抗体,影响胰岛素的作用效果,导致部分患者的胰岛素用量越来越大,但血糖浓度依然很高。服用SGLT-2抑制剂可以抑制肾小管对葡萄糖的重吸收,使过量的葡萄糖从尿液中排出,降低血糖。根据以上资料回答下列问题:
(1)肾小管对葡萄糖的重吸收属于__________方式,判断依据是___________。
(2)某些糖尿病患者的患病原因是胰岛素分泌不足。胰岛素和__________(填激素)在调节血糖方面起拮抗作用,后者在调节血糖方面的主要生理作用是__________。
(3)SGLT-2抑制剂作用于SGLT-2转运蛋白后,服药者的尿量会__________,原因是___________。
9.竞争和协同是普遍存在于生物个体或种群之间的两种表现行为。大量实验和研究表明,在一定范围和水平上,竞争的结果有利于生物形态、生理特征及生活方式等适应策略的进化;协同能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖(最大适合度)。回答下列问题:
(1)协同进化,即共同进化,是指____________之间在相互影响中不断进化和发展。协同进化与竞争进化中,____________更有利于维持生态系统的有序性和多样性。
(2)竞争关系是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为____________。竞争关系通过改变种群的出生率和存活率,最终影响种群最基本的数量特征——____________。
(3)生物在竞争或协同过程中释放的总能量是一定的,这使其形成了一定的能量投资策略——“生态成本”权衡策略,即投入某一方面的能量多,必然会影响投入另一方面的能量。一般生物在以下几个方面都需要有能量的投入与消耗:①抵御不良气候与土壤条件;②生长、发育和繁殖;③_____________。
(4)竞争会导致物种的形态、生理特征发生改变,以提高自身的综合竞争能力。从器官形态层面分析,动物群落中捕食者与被捕食者之间进行的“军备竞赛”式的竞争结果是____________。
10.某二倍体动物的性别决定方式为XY型,其毛色有白色和黄色,由A1/A2/a基因(复等位基因)及B/b基因控制,基因与性状的关系如图所示。现让某黄毛雌性个体与某黄毛雄性个体交配,所得F1的表现型及比例为白毛(♀):黄毛(♀):白毛(♂):黄毛(♂)=2:2:3:1,不考虑突变、致死及Y染色体上的基因情况。回答下列问题:
(1)B/b基因位于__________染色体上,白毛个体的基因型有__________种。
(2)实验中亲本的基因型为__________,F1雌性个体中纯合子的比例为__________。
(3)若让F1中的白毛雌雄个体随机杂交,则所得子代中能否出现黄毛个体,并从配子种类的角度分析理由:__________。
(4)现有一F1中的黄毛雌性个体,欲判断其基因型,请写出实验思路并预期实验结果。
实验思路:____________________。
实验结果:____________________。
11.研究人员利用鱼类肠道菌株MA35提取纤维素酶,按照“纤维素酶制备→纤维素酶纯化和鉴定→纤维素酶活力检测→纤维素酶酶学性质研究”的思路开展研究。回答下列问题:
(1)从鱼类肠道中提取菌体后接种到__________中进行发酵培养,发酵完毕后将菌体与发酵液分离,菌体再加入缓冲液重新悬浮,利用超声波破碎细胞。制备纤维素粗酶液的思路是__________。
(2)对获得的纤维素粗酶液用凝胶色谱柱进行洗脱,该方法纯化纤维素酶的原理是__________。纯化后的纤维素酶使用__________的方法进行纯度鉴定。
(3)测定酶活力时,需要以__________的酶液作为对照组。实验组酶液加入羧甲基纤维素钠溶液,反应30 min后终止反应,以每分钟释放1 mmol__________所需要的酶量作为1个酶活力单位。设置30~80℃,pH为3.0~10.0的条件进行纤维素酶酶学性质研究,主要目的是__________。
四、实验题
12.CBFI基因过量表达能提高拟南芥植株的抗寒性。苜蓿是包草料产业发展的主要草种,低温等逆境胁迫会导致苜蓿减产。科研人员从拟南芥植株中克隆得到冷诱导转录因子(AtCBF1)基因,通过转基因技术培育抗寒紫花苜蓿,以使苜蓿安全越冬和提高产量。回答不列问题:
(1)在扩增AtCBF1基因的过程中,先根据________设计引物,再进行PCR扩增。扩增时,反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是______。PCR过程中需要使用______酶。
(2)回收PCR产物并酶切后用_____将AtCBF1 基因连接到T质粒上,以得到T-CBF1重组质粒。构建T-CBF1重组质粒时,同时使用BamHI和SacI进行双酶切的目的是_______。
(3)将目的基因导入受体细胞,培育后筛选转化阳性的植株。若采用分子杂交技术检测转基因紫花苜蓿植株目的基因的转录水平,则需要将________片段制成探针。
(4)为进一步研究转基因紫花苜蓿的抗寒机制,还需要进一步开展研究。请完成下列研究技术路线图:______。
参考答案:
1.B
【分析】一些常考生物的类别:常考的真核生物:绿藻、水绵、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。常考的原核生物:细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等)、支原体、衣原体、放线菌等。
【详解】A、分离细胞中的细胞器等各种结构常用的方法是差速离心法,而刺丝泡是草履虫细胞中的一种细胞结构,因此可用差速离心法分离草履虫的刺丝泡和其他结构,A正确;
B、刺丝泡中含量最多的化合物是水,酶是有机物,不是含量最多的物质,B错误;
C、刺丝泡膜与细胞膜、内质网膜的成分基本一致,都是由磷脂和蛋白质组成的,C正确;
D、刺丝泡膜与细胞膜的融合过程体现了生物膜的流动性,D正确。
故选B。
2.B
【分析】HIV主要侵染T细胞,使特异性免疫功能大大降低,患者多死于肿瘤或其他病菌感染。
【详解】A、HIV为病毒,没有细胞结构,其增殖所需的原料和能量均宿主细胞提供,A正确;
B、机体主要依赖细胞免疫来清除HIV侵染的靶细胞,HIV与抗体特异性结合形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化,B错误;
C、艾滋病患者的T细胞数量减少,导致特异性免疫功能减弱,部分患者死于其他病菌的感染 ,C正确;
D、CCR5受体拮抗剂可以与CCR5受体结合,从而使HIV不能与人体靶细胞表面CCR5受体结合,可避免HIV侵入细胞,可能用于抑制艾滋病的发展,D正确。
故选B。
3.C
【分析】1、双缩脲试剂的使用:双缩脲试剂A液为质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液,双缩脲试剂B液为质量浓度为0.01g/ml的硫酸铜溶液。鉴定蛋白质时先加1ml双缩脲试剂A液,摇匀后再加3~4滴双缩脲试剂B液。
2、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂制片流程:解离→漂洗→染色→制片。
(1)解离:用药液使组织中细胞相互分离开来;
(2)漂洗:洗去药液,防止解离过度;
(3)染色:碱性染料能使染色体着色;
(4)制片:使细胞分散开来,有利于观察。
【详解】A、蛋白质遇双缩脲试剂出现砖红色,其中双缩脲试剂的使用是先加1ml双缩脲试剂A液,摇匀后再加3~4滴双缩脲试剂B液,A正确;
B、橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色,所以在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,用酸性重铬酸钾溶液检测无氧组,观察滤液是否出现灰绿色,B正确;
C、黑藻叶片上皮细胞不含叶绿体,所以用黑藻上皮细胞不能观察到叶绿体,C错误;
D、低温诱导染色体数目的变化实验中,制片流程为:解离→漂洗→染色→制片,即实验部分操作是剪取洋葱根尖,解离、漂洗和染色后制成临时装片,D正确。
故选C。
4.A
【分析】植物激素是由植物体内产生的,由产生部位运输到作用部位,对植物的生长有显著影响的微量有机物。
在植物的生长发育过程中,顶芽对侧芽有一定的制约关系.当顶芽生长旺盛时,侧芽的生长就会受到抑制,这种现象叫做顶端优势.如果摘除顶芽,侧芽会很快就发育成枝条。
【详解】A、植物激素产生的部位可以不同,其作用部位可以相同也可以不相同,A错误;
B、顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度加大,由于侧芽对生长素敏感而被抑制;同时,生长素含量高的顶端,夺取侧芽的营养,造成侧芽营养不足。将棉花植株人工去掉顶芽,就可以促进侧芽生产,增加分枝数,提高产量,B正确;
C、细胞分裂素主要在根尖合成,能促进细胞分裂和组织分化,C正确;
D、科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸,是因为人体没有合成分解生长素的酶,可能使来源于植物的生长素随尿排出,D正确。
故选A。
5.C
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:一是转录,转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;二是翻译,翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、转录时不需要DNA解旋酶催化DNA解旋,RNA聚合酶具有解旋功能,A错误;
B、miRNA识别并结合到靶mRNA上是由于miRNA和mRNA碱基互补,B错误;
C、miRNA和靶mRNA碱基互补配对,阻止核糖体和mRNA结合,过影响核糖体读取密码子来抑制靶mRNA的功能,C正确;
D、根据题干信息“沉默复合体降解靶mRNA或者抑制靶mRNA的功能”,所以可以推测沉默复合体可能存在于细胞质基质中,可能含有RNA酶将mRNA降解,D错误。
故选C。
6.D
【分析】F2中黄毛弯曲尾:黄毛正常尾:灰毛弯曲尾:灰毛正常尾=6:2:3:1,即黄毛:灰毛=2:1。弯曲尾:正常尾=3:1,说明黄毛是显性,弯曲尾是显性,且正常尾均是雄鼠,说明该性状与性别相关联,位于X染色体上。
【详解】A、一对黄毛小鼠杂交,F2黄毛:灰毛=2:1,则在毛色遗传中,基因型为AA的胚胎不能发育,A错误;
B、F2正常尾均是雄鼠,说明该性状与性别相关联,位于X染色体上,且正常尾是隐性性状,B错误;
CD、关于尾形,F2弯曲尾基因型为1XBXB:1XBXb:1XBY,让子二代弯曲尾随机交配,后代正常尾的概率=1/2Y×1/4Xb=1/8XbY,因此后代弯曲尾:正常尾=7:1,即正常尾占1/8;若同时考虑两对性状遗传,让F2中黄毛(Aa)弯曲尾小鼠随机交配,Aa×Aa→1AA(纯合致死):2Aa:1aa,因此子代出现黄色弯曲尾个体的概率=2/3Aa×7/8XB_=7/12,C错误,D正确。
故选D。
7.(1)红光和蓝紫光
(2) 更高 上部叶片单叶片质量大于下部叶片,且下部多为衰老的叶片,上部是幼龄叶片
(3) 更弱 上部叶片总光合色素含量高,转化光能更多;气孔导度大,吸收更多二氧化碳 合理密植
【分析】分析表格:自变量为不同部位的叶片,因变量为单叶片质量、总光合色素含量、气孔导度、净光合速率。据表中数据可知,上部叶片单叶片质量、总光合色素、气孔导度、净光合速率等都更高。
【详解】(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。制备色素滤液放在阳光与三棱镜之间,吸收光谱最明显的差异出现在红光和蓝紫光区域。
(2)上部叶片单叶片质量大于下部叶片,且下部多为衰老的叶片,上部是幼龄叶片,故其呼吸强度大于下部叶片呼吸强度。
(3)据表中数据可知,上部叶片总光合色素含量高,转化光能更多;气孔导度大,吸收更多二氧化碳,故上部叶片净光合速率大于下部叶片净光合速率。为了使农田中该植物不同位置的叶片充分利用光能,种植时可采取的措施是合理密植。
【点睛】本题结合图形,主要考查光合作用的物质变化、能量变化及影响光合速率的环境因素,在解题时,考生要识记光合作用的过程,能正确分析表格获取有效信息,属于考纲理解和应用层次的考查。
8.(1) 主动运输 肾小管对葡萄糖逆浓度梯度重吸收
(2) 胰高血糖素(或肾上腺素) 促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而使血糖浓度升高
(3) 增加 SGLT-2抑制剂作用于SGLT-2转运蛋白后,抑制了肾小管对原尿中葡萄糖的重吸收,使肾小管腔中葡萄糖浓度升高,从而影响了肾小管对水分的重吸收
【分析】1、胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素是主要的升高血糖的激素。胰岛素和胰高血糖素是相互拮抗作用,共同维持血糖含量的稳定。除胰高血糖素外,肾上腺素也具有升高血糖的作用。胰高血糖素和肾上腺素是协同作用。
2、主动运输的运输方向为逆浓度梯度,需要载体蛋白,需要消耗能量。
【详解】(1)根据题干分析可知肾小管对葡萄糖逆浓度梯度的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞中的钠——葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT-2)进行,故其运输方式属于主动运输。
(2)胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素是主要的升高血糖的激素。胰岛素和胰高血糖素是相互拮抗作用,共同维持血糖含量的稳定。除胰高血糖素外,肾上腺素也具有升高血糖的作用。胰高血糖素和肾上腺素是协同作用,故胰岛素和胰高血糖素(或肾上腺素)在调节血糖方面起拮抗作用,后者在调节血糖方面的主要生理作用是促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高。
(3)SGLT-2抑制剂作用于SGLT-2转运蛋白后,抑制了肾小管对原尿中葡萄糖的重吸收,使肾小管腔中葡萄糖浓度升高,从而影响了肾小管对水分的重吸收,这使得原尿中渗透压变高,导致服药者尿量增加。
【点睛】本题主要考查血糖调节和水盐平衡调节等内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
9.(1) 不同物种之间、生物与无机环境 协同进化
(2) 相互抑制,有时也表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡 种群密度
(3)防御天敌(或抵御天敌)
(4)捕食者的攻击器官更发达,而被捕食者的防卫器官更发达(或捕食者与被捕食者共同进化)
【分析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统。
竞争是指两种生物生活在-起,因为争夺资源、空间等而发生斗争的现象。因为空间、食物有限,两种生物呈现出“你死我活”的变化,导致“强者更强弱者更弱”,甚至弱者最终被淘汰如果两个物种生存能力相当,因为竞争和种内斗争的双重调节,使两种生物互为消长,能长期共存于同一环境中,表现出趋同进化。
【详解】(1)协同进化,也叫共同进化,指的是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。协同进化与竞争进化中,协同进化更有利于维持生态系统的有序性和多样性。因为协同进化显示的是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。
(2)竞争关系是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制,最终表现为相互此消彼长的关系,有时也表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡,即一方在竞争中消失。竞争关系通过改变种群的出生率和存活率,最终影响种群密度的变化,种群密度是种群最基本的数量特征。
(3)生物在竞争或协同过程中释放的总能量是一定的,而这些能量的去向一般用于抵御不良气候与土壤条件、生长、发育和繁殖和防御天敌等方面,这使其形成了一定的能量投资策略——“生态成本”权衡策略,即投入某一方面的能量多,必然会影响投入另一方面的能量。
(4)竞争会导致物种的形态、生理特征发生改变,以提高自身的综合竞争能力。从器官形态层面分析,动物群落中捕食者与被捕食者之间进行的“军备竞赛”式的竞争结果是捕食者的攻击器官更发达,而被捕食者的防卫器官更发达,这是共同进化的结果,因为只有捕食者的攻击器官更发达才能获得更多的食物得以生存,被捕食者的防卫器官更发达才能在与捕食者的斗争中获胜避免被捕获,进而获得生存的机会。
【点睛】熟知共同进化的概念和意义是解答本题的关键,明确竞争的含义和意义以及竞争和捕食在协同进化中的作用是解答本题的另一关键。
10.(1) X 27
(2) A1A2XBXb、A1A2XBY 1/4
(3)能,由于白毛雌性个体可产生A1XB、A1Xb、A2XB、A2Xb4种配子,而白毛雄性个体可产生A1XB、A1Xb、A2XB、A2Xb、A1Y、A2Yb种配子,雌雄配子随机结合会出现基因型为A1A2XB_的受精卵,发育后即黄毛个体
(4) 实验思路:让该雌性个体与黄毛雄性个体多次杂交,统计子代的表现型及比例 实验结果:若子代个体中黄毛:白毛=1:1,则该黄毛雌性个体的基因型为A1A2XBXB。若子代个体中黄毛:白毛=3:5,则该黄色雌性个体的基因型为A1A2XBXb(子代的表现型及比例只要体现出差异)
【分析】分析题意,某黄毛雌性个体与某黄毛雄性个体交配,所得F1的表现型及比例为白毛(♀):黄毛(♀):白毛(♂):黄毛(♂)=2:2:3:1,F1性状跟性别相关联,故A1/A2/a基因(复等位基因)及B/b基因控制必有其中一对或两对基因在X染色体上,由于不考虑突变、致死及Y染色体上的基因情况,雄性也有黄色个体(必须同时存在A1A2),故可知A1/A2/a基因在常染色体上,B/b基因在X染色体上。
【详解】(1)据分析可知,B/b基因位于X染色体上,黄毛个体的基因型是A1A2XBXB、A1A2XBXb、A1A2XBY,除此之外的其他基因组合都是白色,不论颜色所有的基因组合有6×5=30种,黄毛基因型总共3种,剩下的都是白毛基因型30-3=27种。
(2)根据分析,某黄毛雌性个体与某黄毛雄性个体交配,即A1A2XBX-与A1A2XBY杂交,由于黄毛(♂)占F1的1/8=1/2×1/4,经计算可知子代A1A2占1/2,故XBY占1/4,即可推出亲本雌性个体基因型为A1A2XBXb,与A1A2XBY杂交,F1雌性个体中纯合子(A1A1XBXB和A2A2XBXB)所占比例为1/4×1/2+1/4×1/2=1/4。
(3)若让F1中的白毛雌雄个体随机杂交,则所得子代中能出现黄毛个体。由于白毛雌性个体可产生A1XB、A1Xb、A2XB、A2Xb4种配子,而白毛雄性个体可产生A1XB、A1Xb、A2XB、A2Xb、A1Y、A2Yb种配子,雌雄配子随机结合会出现基因型为A1A2XB_的受精卵,发育后即黄毛个体。
(4)F1的黄毛雌性个体基因型为A1A2XBXB、A1A2XBXb, 与黄毛雄性个体(基因型为A1A2XBY)多次杂交,统计子代的表现型及比例。
若黄毛雌性个体基因型为A1A2XBXB,后代为黄毛A1A2XB-的概率为1/2×1=1/2,则子代出现黄毛:白毛=1:1。
若黄毛雌性个体基因型为A1A2XBXb,后代为黄毛A1A2XB-的概率为1/2×3/4=3/8,则子代出现黄毛:白毛=3:5。
【点睛】本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点,解答本题需要根据实验交配结果推测基因在染色体上的位置,再根据分离定律和自由组合定律进行判断,培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。
11.(1) 以纤维素为唯一碳源 先以某一转速进行离心,使溶液分层,然后通过透析获得纤维素粗酶液
(2) 根据相对分子质量的大小来分离蛋白质 电泳
(3) 等量高温处理使酶失活 葡萄糖 探究纤维素酶的最适温度和最适pH
【分析】1、纤维素分解菌可以产生纤维素酶,能够将纤维素分解为葡萄糖。纤维素分解菌常采用刚果红染液进行鉴定,刚果红可以与纤维素结合形成红色物质,纤维素分解菌由于能够将纤维素分解而在平板上的菌落周围出现无色的透明圈,透明圈的大小可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少。
2、从纤维素分解菌的液体培养基中获得纤维素酶粗提取液,将粗提取液装入透析袋中,由于透析袋能让小分子物质自由进出,而大分子物质(如蛋白质)会保留在透析袋中,因此利用透析袋可除去粗提取液中的分子量较小的杂质。
【详解】(1)由于是要获得纤维素酶,故需要将从鱼类肠道中提取的菌体接种到以纤维素为唯一碳源的培养基中进行发酵培养;制备纤维素粗酶液的思路是:先以某一转速进行离心,使溶液分层,然后通过透析获得纤维素粗酶液。
(2)对获得的纤维素粗酶液用凝胶色谱法进行洗脱,该方法纯化纤维素酶的原理是:根据相对分子质量的大小来分离蛋白质,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快;相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离;纯化后的纤维素酶使用电泳的方法进行纯度鉴定。
(3)测定酶活力时,需要以等量高温处理使酶失活的酶液作为对照组;实验组酶液加入羧甲基纤维素钠溶液,反应30min后终止反应,由于纤维素酶能将纤维素分解成葡萄糖,故以每分钟释放1mmol葡萄糖所需要的酶作为1个酶活力单位;设置30-80℃,pH为3.0-10.0的条件进行纤维素酶酶学性质研究,主要目的是探究纤维素酶的最适温度和最适pH。
【点睛】本题主要考查纤维素分解菌的相关知识,意在强化学生对纤维素分解菌的筛选、鉴定等知识的识记、理解与运用,熟记相关知识并能结合题意分析作答是解题关键。
12.(1) AtCBFI基因的核苷酸序列 使目的基因 DNA受热变性后解链为单链 Taq(或热稳定DNA聚合)
(2) DNA连接酶 产生不同的黏性末端,使目的基因和质粒定向连接
(3)放射性标记的 AtCBFI基因
(4)①植物组织培养②观察低温胁迫下植株生长状况。
【分析】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)利用PCR技术扩增目的基因的前提,是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物,所以在扩增AtCBF1基因的过程中,先根据AtCBFI基因的核苷酸序列设计引物,再进行PCR扩增。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在热稳定DNA聚合酶的作用下进行延伸,如此重复循环。所以扩增时,反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是使目的基因 DNA受热变性后解链为单链,PCR过程中需要使用热稳定DNA聚合酶。
(2)DNA连接酶是基因的“针线”,回收PCR产物并酶切后用DNA连接酶将AtCBF1 基因连接到T质粒上,以得到T-CBF1重组质粒。构建T-CBF1重组质粒时,防止使用一种酶切导致目的基因自身环化,所以同时使用BamHI和SacI进行双酶切,产生不同的黏性末端,使目的基因和质粒定向连接。
(3)分子杂交技术可检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是从转基因生物中提取mRNA,用标记的目的基因作为探针,与mRNA杂交,如果显示出杂交带,则表明目的基因转录出了mRNA。所以若采用分子杂交技术检测转基因紫花苜蓿植株目的基因的转录水平,则需要将放射性标记的 AtCBFI基因片段制成探针。
(4)为进一步研究转基因紫花苜蓿的抗寒机制,可以通过植物组织培养获得大量转基因植株材料,并在低温胁迫下观察植株生长状况,检测紫花苜蓿的产量。
【点睛】本题主要考察基因工程,结合生产实际加深学生对知识的理解与运用。
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