河北省邢台市2024-2025学年高三下学期3月联考生物试卷(解析版)
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这是一份河北省邢台市2024-2025学年高三下学期3月联考生物试卷(解析版),共25页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 下列有关各物质组成的叙述,正确的是( )
A. 动物细胞中,磷脂、ATP和胆固醇都是由C、H、O、N、P组成的有机物
B. 酶和ATP的组成元素可能相同,ATP中的C、H、O元素只来源于核糖
C. 位于细胞膜外表面的糖被与细胞识别和信息传递等功能密切相关
D. 性激素和糖类的组成元素相同,都可以作为人体细胞的能源物质
【答案】C
【分析】1、ATP由腺苷和磷酸组成,其中腺苷由腺嘌呤和核糖组成。
2、酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA
【详解】A、胆固醇不含有N、P元素,A错误;
B、酶的化学本质是RNA或蛋白质,若为RNA,则和ATP的组成元素相同,ATP中的C、H、O元素来自于核糖和碱基,B错误;
C、糖被位于细胞膜外表面,与细胞识别和信息传递等功能密切相关,C正确;
D、性激素和糖类的组成元素相同,都是C、H、O,性激素不可以作为人体细胞的能源物质,D错误。
故选C。
2. 下面有关黑藻的生物实验,叙述错误的是( )
A. 叶片几乎为单层细胞,可直接用显微镜观察细胞质流动
B. 发生质壁分离时,液泡越来越小,细胞液颜色越来越深
C. 用黑藻提取光合色素时,加入碳酸钙可防止色素被破坏
D. 改变LED灯的功率可用来研究光照强度对黑藻光合作用强度的影响
【答案】B
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:
提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;
分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢;
色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:(1)无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的色素;(2)层析液用于分离色素;(3)二氧化硅使研磨充分;(4)碳酸钙可防止研磨过程中叶绿素被破坏;
结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、黑藻叶片几乎为单层细胞,便于观察,可直接用显微镜观察细胞质流动,A正确;
B、黑藻细胞发生质壁分离时,细胞失水,液泡中的水分减少,液泡越来越小,细胞液浓度增大,但黑藻叶肉细胞的液泡是无色的,B错误;
C、研磨时液泡释放的有机酸会破坏叶绿素,研磨时加入CaCO3可防止色素被破坏,C正确;
D、改变LED灯的功率,会使光照强度改变,从而可用来研究光照强度对黑藻光合作用强度的影响,D正确。
故选B。
3. 下列有关实验的对照原则和变量,叙述正确的是( )
A. 探究细胞失水与吸水的实验中,有自身前后对照,因变量主要是观察植物细胞的大小
B. 伞藻嫁接实验存在相互对照,“帽”的形状为因变量,实验证明了细胞核能控制代谢
C. 探究酶最适温度的实验有空白对照,自变量是温度,酶的数量为无关变量
D. 探究酵母菌的细胞呼吸方式实验为对比实验,底物葡萄糖的量为无关变量,二氧化碳产生的多少是因变量
【答案】D
【分析】(1)设计实验方案时,要求只能有一个变量,这样才能保证实验结果是由你所确定的实验变量引起的,其他因素均处于相同理想状态,这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能;
(2)无关变量,也称控制变量,指与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的变量。
【详解】A、探究细胞失水与吸水的实验中,有自身前后对照,因变量主要是液泡大小、细胞液颜色,由于细胞壁伸缩性较小,细胞大小变化不大,A错误;
B、伞藻嫁接实验存在相互对照,实验的自变量为假根与柄的不同组合,由于假根中除了有细胞核外,还有其他结构,因此若要证明伞藻的形态结构取决于细胞核,还应设置伞藻核移植实验,B错误;
C、探究酶的最适温度的实验中,温度为自变量,须设置温度梯度,没有空白对照,酶的数量为无关变量,C错误;
D、探究酵母菌的细胞呼吸方式实验为对比实验,底物葡萄糖的量为无关变量,二氧化碳产生的多少是因变量,D正确。
故选D。
4. 果蝇的性染色体存在同源区段和非同源区段,野生型和突变型为一对相对性状,由一对等位基因控制。为研究该对等位基因在性染色体上的位置,进行了如下杂交实验,同时利用荧光显微镜观察该对基因所在的染色体上的荧光点分布情况,下列分析正确的是( )
A. 根据上述实验结果,可判定野生型为隐性性状,相关基因在Ⅱ区段
B. 对F1初级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现4个荧光点,可判定相关基因位于Ⅰ区段
C. 若F1突变型♀与亲本突变型♂杂交,后代中雌蝇均为突变型,雄蝇既有野生型又有突变型,可判定相关基因位于Ⅱ区段
D. 对F1次级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现2个荧光点,可判定相关基因位于Ⅱ区段
【答案】B
【分析】图中的杂交实验的子代表现出与性别相关联的现象,说明基因位于性染色体上,由于亲本雄性为突变型(但母本为野生型),子代雌性都是突变型,说明突变型为显性性状,野生型为隐性性状,相关基因不位与Ⅲ区段。
【详解】A、图中的杂交实验的子代表现出与性别相关联的现象,说明基因位于性染色体上,由于亲本雄性为突变型(但母本为野生型),子代雌性都是突变型,说明突变型为显性性状,野生型为隐性性状,相关基因不位与Ⅲ区段,若亲本的基因型为XbXb(野生型)和XBY(突变型),能产生后代性状如图中所示,若位于X、Y同源区段则亲本的基因型为XbXb(野生型)和XBYb(突变型),同样可以获得上述后代的性状表现,即根据杂交实验结果不能判断这对等位基因在Ⅱ区段,A错误;
B、由A可知,该基因位于性染色体上,对F1初级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现4个荧光点,则说明经过间期DNA复制后,X和Y上个含有两个该基因,即该等位基因位于X、Y同源区段,即Ⅰ区段,B正确;
C、若相关基因位于Ⅱ区段,则亲本为XbXb(野生型)和XBY(突变型),F1突变型♀XBXb与亲本突变型♂XBY杂交,后代中雌蝇均为突变型XBX_,雄蝇既有野生型XbY又有突变型XBY,若相关基因位于Ⅰ区段,则亲本为XbXb(野生型)和XBYb(突变型),F1突变型♀XBXb与亲本突变型♂XBYb杂交,后代中雌蝇均为突变型XBX_,雄蝇既有野生型XBYb又有突变型XbYb,即若F1突变型♀与亲本突变型♂杂交,后代中雌蝇均为突变型,雄蝇既有野生型又有突变型,不能判断基因的具体位置,C错误;
D、若相关基因位于Ⅱ区段,对F1次级精母细胞中的野生型XbY基因进行检测,细胞中出现2个或0个荧光点,若相关基因位于Ⅰ区段,对F1次级精母细胞中的野生型XbYb基因进行检测,细胞中出现2个荧光点,即若对F1次级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现2个荧光点,不能判断基因的具体位置,D错误。
故选B。
5. 图1为人体细胞内基因工作过程的部分示意图,图2为图1中③过程的放大图,密码子ACC对应苏氨酸,CCA对应脯氨酸,下列相关描述正确的是( )
A. 图2表示翻译过程,核糖体移动方向是从右向左,a端为5′端
B. 据图1可知,tRNA的形成是基因转录过程,图中所示tRNA携带苏氨酸
C. 若该基因发生甲基化,甲基化不改变相关基因的碱基序列,为不可遗传变异
D. 图1中①②③过程可以发生在造血干细胞的细胞核内
【答案】B
【分析】图1中,①表示DNA复制,②表示转录,③表示翻译。
【详解】A、图2表示翻译过程,核糖体移动方向是从左向右,a端为5′端,A错误;
B、据图1可知,tRNA的形成是基因转录过程,图中所示tRNA对应密码子为ACC,携带苏氨酸,B正确;
C、若该基因发生甲基化,甲基化不改变相关基因的碱基序列,为可遗传变异,C错误;
D、图1中①②过程可以发生在造血干细胞的细胞核内,③过程发生在细胞质,D错误。
故选B。
6. 金花茶对生长环境的要求较为苛刻、自然繁殖能力较弱(种子发芽率低)、生长缓慢(从小苗到开花需要超过6年时间)、人工培育也存在诸多困难,使金花茶成为濒危物种,下列有关说法错误的是( )
A. 金花茶虽然属于濒危物种,但其具有适应环境的特征
B. 某地所有的金花茶的全部基因共同构成一个基因库
C. 人类对金花茶的保护干扰了自然界正常的自然选择
D. 金花茶与其他生物以及环境之间存在协同进化过程
【答案】C
【分析】影响种群数量变化的因素可分为非生物因素和生物因素。非生物因素有阳光、温度、水等;生物因素有:食物、种内竞争种间关系(捕食、寄生、竞争等)。
【详解】A、金花茶能够在特定环境中生存,说明其具有一定的适应性,A正确;
B、一个物种的所有个体的基因总和构成该物种的基因库,因此某地所有的金花茶的全部基因共同构成一个基因库,B正确;
C、通过建立自然保护区、保护栖息地等措施,能为金花茶创造相对稳定且适宜的生存环境,使其免受栖息地破坏、人类过度采摘和非法盗挖等威胁,让金花茶在更接近自然的状态下生存和繁衍,这有利于其种群的自然发展和自然选择的正常进行,没有干扰自然界正常的自然选择,C错误;
D、物种之间以及物种与环境之间存在相互作用和协同进化,因此金花茶与其他生物以及环境之间存在协同进化过程,D正确。
故选C。
7. 高血压性脑出血通常容易并发脑水肿。研究人员选取患有高血压的大鼠,通过注射细菌胶原酶溶液获得脑出血模型大鼠,分别在相应时间点测定大鼠脑组织含水量,结果如下表,下列有关说法错误的是( )
A. 形成脑水肿时,水主要的扩散路径为血浆→组织液→神经细胞
B. 细菌胶原酶的主要作用是使毛细血管壁细胞的通透性增强
C. 实验中对照组大鼠的处理是注射等量的生理盐水
D. 12h~48h,用高渗盐水不能使实验组大鼠脑组织含水量降低
【答案】D
【分析】据表中数据,与对照组相比,脑出血模型大鼠脑组织的含水量,随着处理时间的延长,各组大鼠脑组织含水量呈先升高后降低的趋势。
【详解】A、脑水肿的发病机制主要是脑外伤时毛细血管通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液,导致脑脊液渗透压增大,进而引起脑组织水肿。形成脑水肿时水的扩散路径为:血浆→组织液→神经细胞,A正确;
B、细菌胶原酶能分解毛细血管壁细胞间的胶原蛋白,可增加毛细血管壁的通透性,大鼠将会出现组织水肿现象,B正确;
C、根据实验要遵循单一变量原则可知,实验组注射用生理盐水配制的细菌胶原酶溶液,对照组应注射等量的生理盐水,C正确;
D、根据表中数据,12h~48h实验组脑组织含水量高于对照组,渗透压低于对照组,若用高渗盐水处理实验鼠,脑组织会失水导致含水量降低,D错误。
故选D。
8. 如图所示,下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后,导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活,最终通过迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平。下列分析正确的是( )
A. 人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,图中的迷走神经是脑神经,属于中枢神经系统
B. 从血糖来源方面分析,肝脏中葡萄糖生成减少的途径分别是肝糖原分解减少和脂肪等非糖物质转化减少
C. 当血糖水平升高时,下丘脑某区域兴奋,通过交感神经促进胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖水平
D. 若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,则短期内该小鼠血液中胰岛素含量会降低
【答案】B
【分析】自主神经系统:(1)概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。(2)功能:当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经,图中的迷走神经是脑神经,属于外周神经系统,A错误;
B、题意显示,迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平,此时肝脏中葡萄糖生成减少的途径分别是肝糖原分解减少和脂肪等非糖物质转化减少,B正确;
C、当血糖水平升高时,下丘脑某区域兴奋,通过副交感神经促进胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,C错误;
D、 若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,由于下丘脑特定神经元无法接收胰岛素的信号,不能通过迷走神经作用于肝脏使肝脏中葡萄糖的生成减少,血糖水平升高,血糖升高会刺激胰岛 B 细胞分泌更多胰岛素,所以短期内该小鼠血液中胰岛素含量会升高,D错误。
故选B。
9. 大麦种子在萌发过程中,胚会产生赤霉素(GA),GA可诱导种子产生α-淀粉酶。某科研单位研究外源GA的作用机制得到如图实验结果(注意:GAMYB是一种转录因子),下列相关叙述错误的是( )
A. 应用外源GA处理不带胚的大麦种子
B. α一淀粉酶的产生可能受到GAMBY的诱导
C. 外源GA可能是从其他大麦种子中大量提取出来的
D. 用外源GA处理大麦种子生产啤酒可以缩短生产周期
【答案】C
【分析】据图分析,实验的自变量是GA处理后的时间,因变量有α-淀粉酶的mRNA、GAMBY的mRNA,两者都表现为先增加后减少。
【详解】A、外源GA可以替代胚产生的GA,诱导不带胚的大麦种子产生α-淀粉酶,排除内源激素的影响,A正确;
B、分析图可知,GAMBY的mRNA在细胞内的含量先增加,α-淀粉酶的mRNA的含量随后增加,该结果显示α-淀粉酶的mRNA的产生是受GAMBY的mRNA的诱导,B正确;
C、外源GA通常是通过化学合成或微生物发酵生产的,GA在植物体内含量甚微,不能从其他大麦种子中大量提取,C错误;
D、外源GA可以加速α-淀粉酶的产生,从而缩短啤酒生产过程中的糖化阶段,D正确。
故选C。
10. 下列关于种群、群落、生态系统的叙述,错误的是( )
A. 人类活动对种群、群落和生态系统都会产生影响
B. 种群、群落和生态系统都存在维持自身相对稳定的调节机制
C. 生态系统中生产者和分解者可以相互为对方提供物质和能量
D. 种群、群落和生态系统中都包括生物成分,并且生物之间都存在紧密联系
【答案】C
【分析】生态系统的成分:
(1)非生物的物质和能量,①物质:水分、无机盐、空气;②能量:热能、光能;
(2)生产者:①范围:主要是绿色植物,属于自养型生物;自养型的菌类,比如硝化细菌也是生产者;②地位:生态系统的主要成分;③作用:通过光合作用或化能合成作用将无机物转化为有机物;
(3)消费者:①范围:主要是动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物等、病毒也是;②作用:消费者能够加快生态系统的物质循环,此外消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用;
(4)分解者:①范围:主要是细菌和真菌;②作用:将动植物遗传残骸中的有机物分解成无机物。
【详解】A、人类的各种活动,比如过度砍伐、围湖造田、工业污染等,会改变种群的数量、影响群落的结构以及破坏生态系统的平衡,所以人类活动对种群、群落和生态系统都会产生影响,A 正确;
B、种群具有自我调节种群数量的机制,如密度制约因素;群落通过种间关系等维持相对稳定;生态系统具有自我调节能力来维持生态平衡,所以种群、群落和生态系统都存在维持自身相对稳定的调节机制,B 正确;
C、生态系统中生产者将光能转化为化学能,制造有机物,为分解者提供物质和能量;而分解者分解有机物,将物质归还无机环境,供生产者重新利用,但分解者不能为生产者提供能量,能量是单向流动,不循环的,C错误;
D、种群是同种生物的集合,群落是多种生物的集合,生态系统包含生物群落和无机环境,它们都包含生物成分,且生物之间通过种内关系、种间关系等存在紧密联系,D 正确。
故选C。
11. 传统农业可能会对环境造成污染,于是农民开始探索更节能、高效、环保的农业方式。下列说法正确的是( )
A. 通过培育良种、发展科技可以提高农业生产效率以及提高生态承载力
B. 将秸秆青贮、氨化处理使废物资源化,体现了生态工程的自生原理
C. 施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量
D. 向稻田中引入河蟹一定会使稻田营养结构变得更复杂,自我调节能力增强
【答案】A
【分析】生态工程的原理包括整体、协调、循环和再生。
【详解】A、通过培育良种改良作物的性状,使其更适应环境,产量更高等,发展科技能带来新的种植技术、管理方法,有助于提高农业生产率,此外通过合理的科技手段和良种培育,能更好利用资源,保护环境,从而提高生态承载力,A正确;
B、将秸秆青贮、氨化处理使废物资源化,体现了生态工程的循环原理,B错误;
C、有机肥经过微生物的分解可以为作物提供无机盐等营养物质,但不能为作物提供能量,C错误;
D、向稻田中引入过多的河蟹可能会破坏原有稻田的营养结构,使得营养结构变得更加简单,自我调节能力减弱,D错误。
故选A。
12. 地震损毁下的某地在人为干预下能量流动如图所示(单位103KJ/m2·a),下列叙述正确的是( )
A. 流入该生态系统的总能量是入射的太阳能和补偿输入的能量
B. 第二、三营养级之间能量传递效率约为17.9%
C. 地震导致该地铅泄露,其循环过程与碳循环相同
D. 该地生态系统在人为干预下抵抗力稳定性会提高
【答案】D
【分析】每一营养级的能量去路:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用,即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、据图可知,输入该生态系统的总能量等于生产者固定的太阳能(不等于入射的太阳能)和补偿输入的能量,A错误;
B、据图可知,肉食性动物输出的能量为0.25+5.1+2.1+0.05=7.5103KJ/m2·a,输入的能量为补偿输入的能量(5103KJ/m2·a)和植食性动物流向肉食性动物的能量,输入等于输出,所以植食性动物流向肉食性动物的能量为2.5103KJ/m2·a,植食性动物输出的能量=4+9+0.5+2.5=16103KJ/m2·a,输入等于输出,则补偿输入的能量=16-14=2103KJ/m2·a,第二、三营养级之间能量传递效率=第三营养级的同化量第二营养级的同化量100%=[2.5103KJ/m2·a][(14+2)103KJ/m2·a]100%=15.6%,B错误;
C、铅属于重金属,一旦含有铅的生物被更高营养级的动物使用,铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积聚在食物链的顶端,所以铅的循环过程与碳循环不同,C错误;
D、该地生态系统在人为干预下,生物种类会逐渐增多,食物链和食物网的结构会逐渐变得复杂,抵抗力稳定性会逐渐提高,D正确。
故选D。
13. 某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌,进行了如下实验:取泡菜汁样品,划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基中,经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是( )
A. 培养基中需要含有水、无机盐、碳源、氮源和琼脂等营养成分
B. 泡菜汁需多次稀释后才能在酒精灯火焰旁进行划线接种
C. 同时培养空白灭菌平板以检测选择培养基是否有选择作用
D. 分离得到的微生物不一定是乳酸菌,还需要进一步鉴定
【答案】D
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、琼脂起凝固剂的作用,一般不为生物提供营养,A错误;
B、该实验所用接种方法为平板划线法,不用稀释菌液,B错误;
C、同时培养空白灭菌平板的目的是检测培养基灭菌是否彻底,C错误;
D、分离得到的微生物除了耐高盐乳酸菌,可能还会有其他耐高盐的微生物或者能够利用中间产物的微生物,故从培养基中分离得到的微生物不一定全为乳酸菌,D正确。
故选D。
二、多选题(本题共5小题,每题3分,共15分。每小题都有两个或两个以上的选项符合题意,选对的得3分,选不全的得1分,选错的得0分)
14. 唐代诗人杜荀鹤的诗作《小松》描述到“自小刺头深草里,而今渐觉出蓬蒿。时人不识凌云木,直待凌云始道高。”下列有关小松的描述错误的是( )
A. 深草里的小松生长旺盛,与衰老有关的基因不会表达
B. “刺头”减少水分的散失,其形成是协同进化的结果
C. 小刺头和“凌云木”错落有致,体现了群落的垂直结构
D. 红光既可以为小松提供能量,又可以调控小松的生长发育
【答案】AC
【分析】 群落的空间结构:
(1)垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。
(2)水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,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异。
【详解】A、深草里的小松虽然生长旺盛,但细胞衰老相关基因依然会表达,细胞衰老在个体生长发育各个阶段都可能发生,只是在生长旺盛阶段相对衰老进程较慢,A 错误;
B、“刺头” 形态可以减少水分散失,这是植物在长期进化过程中与环境相互作用,协同进化的结果,B正确;
C、小刺头和 “凌云木” 都属于同一物种,而群落的垂直结构是指不同物种在垂直方向上的分层现象,C错误;
D、红光属于光能,既可以作为光合作用的能量来源,又能作为一种信号调控植物的生长发育,如影响植物的开花等,D正确。
故选AC。
15. 家蚕的体细胞有56条染色体,雄蚕具有食桑量低、蚕茧率高的特点,科研人员利用辐射诱变技术,处理常染色体上控制卵色的基因(E控制黑卵,e控制白卵),得到变异家蚕(如图所示),进而利用变异家蚕培育限性黑卵雌蚕,随后进行两个实验,实验一:变异黑卵雌蚕与正常白卵雄蚕杂交,实验二:限性黑卵雌蚕与正常白卵雄蚕杂交,下列分析正确的( )
A. 产生变异黑卵家蚕过程中发生的变异类型属于染色体结构变异中的缺失
B. 实验一子代白卵雄蚕的初级精母细胞在减数分裂过程中会出现28个四分体
C. 可在实验二的子代中筛选出白卵进行培养,以实现低成本高蚕茧率的目的
D. 从实验一子代中选出黑卵雌蚕与正常白卵雄蚕杂交,后代会出现3/8的白卵雄蚕
【答案】BCD
【分析】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】A、产生变异黑卵家蚕过程中发生的变异类型是发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,A错误;
B、实验一,变异黑卵雌蚕(EOZWE)与正常白卵雄蚕(eeZZ)杂交,子代中白色雄蚕的基因型为eZZ,含有56条染色体,28对同源染色体,其初级精母细胞在减数分裂过程中会出现28个四分体,B正确;
C、实验二,限性黑卵雌蚕(eeZWE)与正常白卵雄蚕(eeZZ)杂交,子代中白卵的基因型为eeZZ,均为雄性,所以可以实现低成本高蚕茧率的目的,C正确;
D、实验一,变异黑卵雌蚕(EOZWE)与正常白卵雄蚕(eeZZ)杂交, 子代中黑卵雌蚕的基因型为EeZWE、eZWE,其与正常白卵雄蚕(eeZZ)杂交,按照拆分法,可得白卵雄蚕(eeZZ、eZZ)的基因型为1/21/2+1/41/2=3/4,D正确。
故选BCD。
16. 磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型 (HU)组和磁场刺激 (CFS)组,每组8只。其中CFS组在HU组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激,检测3组小鼠的认知功能和静息电位,结果如图1和图2.下列分析正确的是( )
A. 由图1推测,甲组或丙组可能为对照组
B. 图2的A~D中,纵坐标数值为0的点最可能是A
C. 若3组小鼠动作电位峰值无差异,则HU组流入神经元的Na⁺数量最少
D. 该实验表明,CFS可改善神经系统钝化时神经元兴奋性下降的问题
【答案】ABD
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,因此形成内正外负的动作电位。
【详解】A、依据图1和实验目的(研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制),神经系统钝化的应为乙组,磁场刺激可改善神经系统钝化,甲组或丙组为对照组,A正确;
B、检测静息电位,一般规定膜外为生理0点位,所以纵坐标数值为O的点应为A,B正确;
C、若动作电位峰值组间无差异,动作电位与Na+内流有关,依据图2可知,HU组的静息电位最大,而各组的动作电位峰值不变,所以在受到刺激时,要想产生相同的动作电位峰值,HU组的钠离子内流入神经元的数量最多,C错误;
D、依据图2可知,HU组的静息电位最大,CFS组的静息电位低于HU组,说明CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元静息电位绝对值最大(兴奋性下降),D正确。
故选ABD。
17. 某山区的一片原始森林因道路建设被分隔成几个较小的森林斑块,这些斑块与周边的农田、果园等生态系统相互交错。以下关于这些森林斑块生态系统的叙述,正确的是( )
A. 森林斑块与农田、果园之间可能存在物质交换和能量流动
B. 若对森林斑块进行人工干预,可能会提高其抵抗力稳定性
C. 保护森林斑块生态系统生物的多样性,关键是要禁止开发和利用
D. 森林斑块面积变小,有可能会使物种多样性降低,也有可能导致部分物种灭绝
【答案】ABD
【分析】生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力叫生态系统的稳定性,生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。生态系统内部结构与功能的协调,能提高生态系统稳定性,生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越强。
保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施;
(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充;
(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源;
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】A、生态系统之间是相互联系的,森林斑块与周边的农田、果园等生态系统相互交错,它们之间可以通过物质循环、能量流动和信息传递等过程存在物质交换和能量流动,例如一些昆虫可能在不同生态系统间迁移,携带物质和能量,A正确;
B、适当的人工干预,比如合理补种一些本地物种、控制病虫害等措施,可以使生态系统的结构更加复杂,自我调节能力增强,从而提高其抵抗力稳定性,B正确;
C、保护生物多样性,关键不是禁止开发和利用,而是要合理开发和利用,“合理利用就是最好的保护”,完全禁止开发利用不利于生态系统的可持续发展以及对生物多样性价值的充分利用,C错误;
D、森林斑块面积变小,意味着生物的栖息地缩小,可供生物生存的资源减少,种内斗争和种间竞争加剧,有可能会使物种多样性降低,当生存环境恶化到一定程度时,也有可能导致部分物种因无法适应而灭绝,D正确。
故选ABD。
18. 2017年中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧(10s内去核,15s内核移植)”成功培育了体细胞克隆猴,流程如下,下列叙述正确的是( )
A. 利用显微操作去核,保证克隆猴的遗传物质全部来自体细胞
B. “灭活病毒短暂处理”主要原理是病毒表面的糖蛋白和酶能与细胞膜发生作用
C. “聪明的化学方法”主要指图中①②,通过调节组蛋白修饰而抑制基因表达
D. 上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程
【答案】BD
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、利用显微操作去核的机理是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性,但并不能保证克隆猴的遗传物质全部来自体细胞,因为卵母细胞的细胞质中也含有少量的DNA分子,A错误;
B、“灭活病毒短暂处理”主要原理病毒表面含有的糖蛋白与一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;
C、重构胚中有部分基因进行选择性表达,本质是可能是表观遗传修饰,所以需要用组蛋白去甲基化酶的mRNA来降低组蛋白甲基化水平,组蛋白脱乙酰化抑制剂来提高组蛋白乙酰化水平,但不一定会抑制基因表达,C错误;
D、上述技术有助于加快灵长类动物的克隆技术进步,加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共59分)
19. PSⅠ和PSⅡ是两个光系统,能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质。Rubisc酶是一个双功能酶,CO2浓度高时,倾向于催化五碳糖和CO2反应,O2浓度高时,倾向于催化五碳糖和O2反应生成CO2(称为光呼吸)。回答下列问题:
(1)图1中_____(用图1中的结构表示)含光合色素,光敏色素与光合色素相比主要的区别有_____(至少写出两点)。
(2)图1中蛋白质CF0和CF1具有作用,合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差,图中使膜两侧H+浓度差增加的过程有_____(答三点)。
(3)图中的NADPH为暗反应提供了_____。研究表明Rubisc酶可催化五碳糖和CO2反应,也可催化五碳糖和O2反应生成CO2(称为光呼吸),光呼吸会降低光合效率。中午12:00时,C4植物的光呼吸不明显,其原因是_____。
(4)据以上分析,若通过基因转化技术来提高C3植物强光下的净光合速率,请写出基本的思路_____。
【答案】(1)①. PSII、PSI ②. 光敏色素是蛋白质,光合色素不是蛋白质;光敏色素主要吸收红光和远红光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光;光敏色素主要分布在植物的分生组织等部位,光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上
(2)水的光解产生H⁺;电子传递过程中,将H⁺从叶绿体基质运输到类囊体薄膜内侧;NADP⁺与H⁺等结合形成NADPH,消耗了叶绿体基质中的H⁺
(3)①. 能量和还原剂 ②. C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2的亲和力很强,能通过“C4途径”将低浓度的CO2固定并转运到维管束鞘细胞中,使维管束鞘细胞中CO2浓度较高,抑制了Rubisc酶催化五碳糖与O2的反应
(4)导入能高效表达PEP羧化酶的基因;导入对CO2亲和力更强的Rubisc酶基因
【分析】光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行,这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的,叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与NADP+结合生成NADPH,NADPH作为活泼还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行,这一阶段是在叶绿体的基质中进行的,CO2被利用,经过一系列反应后生成糖类。
【解析】(1)图中PSII、PSI含有光合色素,因为PSII和PSI是光系统,光反应中吸收光能等过程需要光合色素参与,而光反应发生在类囊体薄膜上,PSII、PSI存在于类囊体薄膜上,所以含有光合色素;光敏色素与光合色素相比主要区别:光敏色素是蛋白质,光合色素不是蛋白质;光敏色素主要吸收红光和远红光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光;光敏色素主要分布在植物的分生组织等部位,光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上;
(2)蛋白质CF0和CF1具有催化ATP合成的作用。使类囊体薄膜两侧H+浓度差增加的过程有:水的光解产生H+,增加了类囊体薄膜内侧H+浓度;电子传递过程中,将H+从叶绿体基质运输到类囊体薄膜内侧;NADP+与H+等结合形成NADPH,消耗了叶绿体基质中的H+,相对增加了类囊体薄膜两侧的H+浓度差;
(3)图中的NADPH为暗反应提供了能量和还原剂。中午12:00时,C4植物的光呼吸不明显,原因是C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2的亲和力很强,能通过“C4途径”将低浓度的CO2固定并转运到维管束鞘细胞中,使维管束鞘细胞中CO2浓度较高,抑制了Rubisc酶催化五碳糖与O2的反应,所以光呼吸不明显;
(4)可以通过基因转化技术导入能高效表达PEP羧化酶的基因,提高植物固定CO2的能力,增加细胞内CO2浓度,抑制光呼吸;或者导入对CO2亲和力更强的Rubisc酶基因,使Rubisc酶更倾向于催化五碳糖与CO2反应,减少光呼吸,从而提高C3植物强光下的净光合速率。
20. 人乳头瘤病毒(HPV)是引发女性患子宫颈癌的主要病原体之一,注射HPV疫苗能有效预防。图1是HPV入侵机体后,机体免疫应答的示意图,图2表示3次接种HPV疫苗后机体产生的抗体相对浓度。请回答下列问题:
(1)图1中的细胞甲是_____,判断依据为_____。
(2)HPV侵入机体后,发挥作用的免疫活性物质有_____。机体消灭HPV体现了免疫系统的_____功能。
(3)HLA是每个人细胞表面都带有的一组与别人不同的蛋白质。研究表明,受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降。据此分析感染HPV会增加子宫颈癌风险的机理是_____。
(4)HPV疫苗一般需接种三次,根据图2显示,第二次接种疫苗后,抗体相对浓度明显大于第一次接种后的抗体浓度,原因是_____。
(5)根据图2推测,后续两次HPV疫苗接种需至少间隔3个月的原因是_____。
【答案】(1)①. 细胞毒性T细胞 ②. 甲可以使靶细胞裂解死亡
(2)①. 抗体、细胞因子 ②. 防御
(3)HLA分子表达水平下降,会导致机体免疫系统难以识别被HPV侵染的细胞,使得被HPV感染的细胞不能被及时清除,从而增加子宫颈癌的风险
(4)初次接种疫苗后,体内能产生相应记忆细胞和抗体,第二次接种疫苗,体内的记忆细胞快速增殖分化为大量的浆细胞,产生更多的抗体
(5)第二次接种疫苗后,机体产生的抗体浓度在一段时间内维持在较高水平,要等到抗体浓度下降到一定程度后,再接种疫苗才能刺激机体产生更强的免疫反应
【分析】分析图1:细胞免疫过程:病原体对吞噬细胞吞噬、处理呈递给细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞毒性T细胞作用于靶细胞,使靶细胞裂解死亡,释放靶细。其中甲为靶细胞,乙为细胞毒性T细胞。
【解析】(1)图1中甲可以使靶细胞裂解死亡,所以甲是细胞毒性T细胞,其作用是识别并与靶细胞接触使其裂解。
(2)HPV 侵入机体后,在体液免疫中,浆细胞产生的抗体能与 HPV 结合,抑制其活性或使其被吞噬细胞吞噬;在免疫过程中,辅助性T细胞会产生细胞因子,细胞因子可以增强免疫细胞的活性等。因此HPV侵入机体后,发挥作用的免疫活性物质有抗体、细胞因子。免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,机体消灭HPV体现了免疫系统的防御功能。
(3)受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降,若HLA分子表达水平下降,会导致机体免疫系统难以识别被HPV侵染的细胞,使得被HPV感染的细胞不能被及时清除,从而增加子宫颈癌的风险。
(4)初次接种疫苗后,体内能产生相应记忆细胞和抗体,第二次接种疫苗,体内的记忆细胞快速增殖分化为大量的浆细胞,产生更多的抗体,故第二次接种疫苗后,抗体相对浓度明显大于第一次接种后的抗体浓度。
(5)由图可知,第二次接种疫苗后,机体产生的抗体浓度在一段时间内维持在较高水平,要等到抗体浓度下降到一定程度后,再接种疫苗才能刺激机体产生更强的免疫反应,故两次接种HPV疫苗的时间需间隔不少于3个月。
21. 河北省衡水湖是国家级自然保护区,拥有华北内陆地区唯一保持水域、沼泽、滩涂、草甸和林地等完整的内陆湿地生态系统。其独特的水文、土壤和气候蕴育了复杂且完善的动植物群落,使得其生物资源十分丰富。其中,绿头鸭与斑嘴鸭都以湿地中的水生植物、藻类、小型无脊椎动物等为食,在繁殖期,绿头鸭会通过鸣叫和做出攻击姿势来驱赶进入其领地的斑嘴鸭,保护自己的巢区和配偶。请回答以下问题:
(1)从前片面追求湖泊生产,将湖泊近岸区改造成农田,导致湖泊的净化能力减弱,其主要原因是_____。
(2)在生态修复工程中,湿地生态系统周边的农田“退耕还湿”体现了群落的_____演替,影响该演替的因素有_____(至少写出两点)。选择补种污染物净化能力较强的本地水生植物,这样做的目的是_____,这主要体现了生态工程的_____原理。
(3)在繁殖期绿头鸭利用生态系统的_____信息来驱赶斑嘴鸭,这说明生态系统的信息传递具有_____和_____的作用。
(4)2024年衡水湖新增了雪雁和白颊黑雁两种鸟类,若要研究这两种鸟类的生态位,通常要研究_____。白颊黑雁将一些植物的种子带到其他地方,促进植物的扩散和繁殖,间接影响了植物的基因交流,使得植物基因在更广泛的区域内传播和混合,增加了植物的遗传多样性和适应性,体现了生物多样性的_____价值。
【答案】(1)将湖泊近岸区改造成农田,导致生物种类减少,营养结构变简单,自我调节能力减弱
(2)①. 次生 ②. 人类活动、自然环境的变化 ③. 提高湿地生态系统的自我净化能力,恢复湿地生态系统的功能 ④. 自生
(3)①. 物理和行为 ②. 调节生物种间关系 ③. 有利于生物种群的繁衍
(4)①. 雪雁和白颊黑雁的食物来源、栖息空间、天敌和其它物种之间的关系等 ②. 间接
【分析】生物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值。直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
【解析】(1)将湖泊近岸区改造成农田,导致生物种类减少,营养结构变简单,自我调节能力减弱,进而导致湖泊的净化能力减弱。
(2)次生演替指的是在被毁灭群落基质上进行的演替,湿地生态系统周边的农田“退耕还湿”体现了群落的次生演替,影响该演替的因素有人类活动以及自然环境的变化(温度、湿度、土壤条件等)。选择补种污染物净化能力较强的本地水生植物,这样做的目的是提高湿地生态系统的自我净化能力,恢复湿地生态系统的功能,这主要体现了生态工程的自生原理。
(3)在繁殖期,绿头鸭会通过鸣叫和做出攻击姿势来驱赶进入其领地的斑嘴鸭,保护自己的巢区和配偶,其中鸣叫属于生态系统的物理信息,攻击姿势属于行为信息。这说明生态系统的信息传递具有调节生物种间关系和有利于生物种群的繁衍的作用。
(4)若要研究这两种鸟类的生态位,通常要研究雪雁和白颊黑雁的食物来源、栖息空间、天敌和其它物种之间的关系等。生物多样性价值包括直接价值、间接价值和潜在价值,白颊黑雁将一些植物的种子带到其他地方,促进植物的扩散和繁殖,间接影响了植物的基因交流,使得植物基因在更广泛的区域内传播和混合,增加了植物的遗传多样性和适应性,体现了生物多样性的间接价值。
22. N一乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)在骨关节炎治疗领域具有广泛应用价值。某科研团队以大肠杆菌菌株M为初始菌株,设计改造合成GlcNAc的关键代谢途径,探索发酵生产GlcNAc的优化策略,相关流程如图1所示(图中相关基因控制相应途径中所需酶的合成)。
(1)为获取大肠杆菌S基因和酿酒酵母L基因的核苷酸序列信息,可采用_____技术。为保障两种基因在工程菌中能被大量表达,在_____中须添加_____序列。
(2)常用CaCl2处理获得感受态菌株M,将重组表达载体导入其中进行_____,一段时间后将菌液接种至含特定抗生素的固体培养基进行培养和筛选,获得工程菌RY-1菌落。将菌株M和RY-1接种至_____(选填“液体培养基”或“固体培养基”),一段时间后测定其GlcN和GlcNAc的含量,结果如图2所示,导致菌株RY-1能成功合成GlcNAc的关键是引入_____基因。
(3)为继续探索生产GlcNAc的优化策略,利用基因工程技术敲除菌株M的A和B基因,构建工程菌RY-2。进行_____检测基因是否成功敲除,其结果如图3所示。据结果判断泳道_____对应的菌株为所需的RY-2,判断依据是_____。
(4)将含S基因和L基因的重组表达载体导入工程菌RY-2中,获得工程菌RY-3。为_____的效果,以RY-3作为实验组,并以RY-1菌株作对照,适宜条件下进行发酵培养,检测到RY-3的GlcN和GlcNAc的产量均有较大幅度提高。
【答案】(1)①. 基因测序 ②. 引物 ③. 启动子
(2)①. 转化 ②. 液体培养基 ③. L
(3)①. PCR和凝胶电泳 ②. 5 ③. 凝胶电泳测定时分子量越小迁移距离越远,由于RY-2目标条带会比未敲除的短,则迁移距离较远,图示甲和乙中条带5均是迁移最远的
(4)验证A和B基因敲除
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【解析】(1)基因测序能够测定基因的核苷酸序列,故为获取大肠杆菌S基因和酿酒酵母L基因的核苷酸序列信息,可采用基因测序技术。启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可驱动基因的转录,故设计引物进行PCR扩增S和L基因时,在引物中须添加(大肠杆菌强)启动子序列,以保障两种基因在工程菌中能被大量表达。
(2)用CaCl2处理获得感受态菌株M,利用重组表达载体对菌株M进行转化,一段时间后将菌液接种至含特定抗生素的固体培养基进行培养和筛选,获得工程菌RY-1菌落。为了扩增菌株M和RY-1,将菌株M和RY-1接种至液体培养基中,一段时间后测定其GlcN和GlcNAc的含量。分析图2,导入RY-1的组别中GlcN和GlcNAc的含量均高于菌株M组,由图1可知,GlcN需要有L基因才能转化为GlcNAc,说明导致菌株RY-1能成功合成GlcNAc的关键是引入L基因。
(3)分析题意,利用基因工程技术敲除菌株M的A和B基因,构建工程菌RY-2,实验目的是检测基因是否成功敲除,且当基因被成功敲除时,目标条带会比未敲除的短,则PCR中所使用的引物,是以A、B 基因两侧的对应序列进行设计的;凝胶电泳测定时分子量越小迁移距离越远,由于RY-2目标条带会比未敲除的短,则迁移距离较远,图示甲和乙中条带5均是迁移最远的,故5对应的菌株为所需的RY-2。
(4)由于RY-1菌株含有A和B基因,故为验证A和B基因敲除的效果,以RY-3作为实验组,需要与工程菌RY-1菌株作对照,适宜条件下进行发酵培养,检测到RY-3的GlcN和GlcNAc的产量均有较大幅度提高。
23. 果蝇性别决定方式为XY型,研究发现果蝇的体色受两对等位基因控制,其体色形成途径如图1所示。现有纯合黑色雌蝇与纯合黄色雄蝇杂交得F1,F1中灰色雌蝇:黑色雄蝇=1:1,F1雌雄个体间再相互交配得F2,请回答下列问题:
(1)根据以上实验数据,_____(是或否)可以判断A/a、B/b这两对等位基因遵循自由组合定律,原因是_____。
(2)若A/a、B/b这两对等位基因独立遗传,则F2中黑色雄蝇的基因型为_____,F2中黑色雄蝇与灰色雌蝇杂交,子代中杂合子占比_____。
(3)已知导入某条件致死基因(D)的果蝇在持续低温 (如10℃)条件下培养会死亡。现欲利用该致死基因的特性,选育出雌果蝇,现有成功导入一个条件致死基因(D)的雌、雄果蝇和正常雌、雄果蝇,请利用一次杂交实验判断致死基因(D)插入的染色体并从中选育出雌果蝇。
设计实验:_____。
预测实验结果及结论:
①若子代_____,则表明D基因插入常染色体上;
②若子代_____,则表明D基因插入X染色体上;
③若子代_____,则表明D基因插入Y染色体上。
综上所述,符合生产要求的“种果蝇”应将D基因插入_____中。
【答案】(1)①. 否 ②. 仅从F1的表现型及比例不能确定这两对等位基因在染色体上的位置关系
(2)①. AAXbY、AaXbY ②. 13/18
(3)①. 将导入条件致死基因(D)的雌果蝇与正常雄果蝇在10℃条件下进行杂交,观察子代的表型 ②. 雌、雄果蝇都有死亡个体 ③. 只有雄果蝇死亡 ④. 雄果蝇全部死亡 ⑤. Y染色体
【分析】(1)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;
(2)伴性遗传是指在遗传过程中子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【解析】(1)仅根据“纯合黑色雌蝇与纯合黄色雄蝇杂交得F1,F1中灰色雌蝇:黑色雄蝇 = 1:1”这一实验数据,无法判断A/a、B/b这两对等位基因是否遵循自由组合定律。因为仅从F1的表现型及比例,不能确定这两对等位基因在染色体上的位置关系,有可能是位于一对同源染色体上发生交叉互换等情况导致的结果,也有可能是位于两对同源染色体上遵循自由组合定律,所以答案为否,原因是仅从F1的表现型及比例不能确定这两对等位基因在染色体上的位置关系;
(2)已知果蝇性别决定方式为XY型,纯合黑色雌蝇与纯合黄色雄蝇杂交得F1,F1中灰色雌蝇:黑色雄蝇 = 1:1,若A/a、B/b这两对等位基因独立遗传,由体色形成途径可知黑色为A - bb,灰色为A - B - ,黄色为aa - - 。设A/a位于常染色体,B/b位于X染色体上,纯合黑色雌蝇基因型为AAXbXb,纯合黄色雄蝇基因型为aaXBY,F1基因型为AaXBXb(灰色雌蝇)、AaXbY(黑色雄蝇)。F1雌雄个体相互交配,F2中黑色雄蝇的基因型为AAXbY、AaXbY; F2中黑色雄蝇的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,灰色雌蝇的基因型为1/6AAXBXB、1/6AAXBXb、1/3AaXBXB、1/3AaBXb。F2中黑色雄蝇与灰色雌蝇杂交,先分析A/a基因:1/3AA、2/3Aa与1/3AA、2/3Aa杂交,得AA:Aa:aa=4:4:1,纯合子为AA、aa占5/9,杂合子占4/9;再分析B/b基因:XbY与1/2XBXB、1/2XBXb杂交,子代为3/8XBXb、3/8XBY、1/8XbXb、1/8XbY,纯合子占1/2,杂合子占1/2。因此F2中黑色雄蝇与灰色雌蝇杂交,子代中纯合子占比5/9×1/2=5/18,所以杂合子占比为1-5/18=13/18;
(3)设计实验:将导入条件致死基因(D)的雌果蝇与正常雄果蝇在10℃条件下进行杂交,观察子代的表型。
预测实验结果及结论:
①若子代雌、雄果蝇都有死亡个体,则表明D基因插入常染色体上;因为常染色体上的基因遗传与性别无关,所以无论雌雄都会出现死亡个体;
②若子代只有雄果蝇死亡,则表明D基因插入X染色体上;因为如果D基因插入X染色体上,导入D基因的雌果蝇(XDXd)与正常雄果蝇(XdY)杂交,子代雄果蝇(XDY)会死亡;
③若子代雄果蝇全部死亡,则表明D基因插入Y染色体上;因为Y染色体只存在于雄果蝇中,所以当D基因插入Y染色体上时,子代雄果蝇都会死亡;
因为要选育出雌果蝇,将D基因插入Y染色体上,子代雄果蝇全部死亡,就可以得到雌果蝇,即将D基因插入Y染色体上就能得到符合生产要求的“种果蝇”。 组别
对照组
高血压性脑出血组
12h组
24h组
48h组
72h组
7d组
脑组织含水量(%)
76.08
81.16
83.25
84.68
81.01
79.94
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