辽宁省锦州市普通高中2025届高三质量检测生物试卷(解析版)
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这是一份辽宁省锦州市普通高中2025届高三质量检测生物试卷(解析版),共8页。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答题标号;答非选择题时,将答案写在答题卡上相应区域内,超出答题区域或写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 引起水华的蓝细菌等生物飘逸到空气中以液体颗粒形式传播,研究人员将此现象定义为“空气富营养化”。下列叙述中,不会加剧“空气富营养化”的是( )
A. 含氮的气体污染物增加
B. 发生水华的水体面积增加
C. 区域性夜间灯光面积增加
D. 区域性绿化面积增加
【答案】D
【分析】水中无机N、P元素的增加会导致水体富营养化,可能引发藻类等大量繁殖。
【详解】A、含氮的气体污染物增加,导致藻类大量繁殖,会加剧“空气富营养化”,A不符合题意;
B、引起水华的蓝细菌等生物飘逸到空气中以液体颗粒形式传播,研究人员将此现象定义为“空气富营养化”,所以发生水华的水体面积增加,会加剧“空气富营养化”,B不符合题意;
C、区域性夜间灯光面积增加,导致藻类夜间也能进行光合作用,会加剧“空气富营养化”,C不符合题意;
D、区域性绿化面积增加,与藻类竞争,则不会加剧“空气富营养化”,D符合题意。
故选D。
2. 研究表明ABC转运蛋白(PcABC)在金丝草适应铅(Pb)胁迫中发挥了重要作用。如图为PcABC对Pb2+的转运途径之一。下列相关叙述正确的是( )
A. 图示路径可减弱金丝草对 Pb2+的耐受性
B. PcABC属于通道蛋白,转运 Pb2+时不需要与其结合
C. PcABC转运 Pb2+过程中会发生磷酸化
D. PcABC跨膜区富含亲水基团,利于其嵌入磷脂双分子层中间
【答案】C
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变。
【详解】A、分析图可知,Pb2+可以通过主动运输进入细胞,随后再通过主动运输进入液泡中,因此图示路径可增强金丝草对 Pb2+的耐受性,A错误;
B、分析图可知,PcABC属于载体蛋白,转运 Pb2+时需要与其结合,B错误;
C、分析图可知,PcABC转运 Pb2+过程中会发生ATP的水解,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与PcABC结合,这一过程伴随着能量的转移,这就是PcABC载体蛋白的磷酸化,C正确;
D、磷脂分子的“尾部”具有疏水性,因此PcABC跨膜区富含疏水基团,利于其嵌入磷脂双分子层中间,D错误。
故选C。
3. 某种干细胞(MPCs)中,APOE基因表达产生的APOE蛋白可作用于细胞核骨架,诱导其发生自噬性降解,促进MPCs的衰老、凋亡。下列有关叙述错误的是( )
A. MPCs发生分化的过程中基因选择性表达
B. APOE蛋白在细胞核中合成并发挥相关作用
C. APOE基因表达增强会加快细胞核骨架降解
D. MPCs衰老后,细胞膜通透性和运输功能改变
【答案】B
【分析】(1)细胞自噬是细胞通过溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程;
(2)细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构,主要包括微丝、微管和中间纤维三种类型,在细胞形态维持、细胞运动(如肌肉收缩、细胞质环流等)、物质运输等方面发挥重要作用。
【详解】A、细胞分化是基因的选择性表达的结果,因此MPCs发生分化的过程中基因选择性表达蛋白APOE是一种大分子,可通过核孔进入细胞核,A正确;
B、APOE蛋白是蛋白质,应该在细胞的核糖体发生的,B错误;
C、分析题意,“蛋白APOE可作用于异染色质蛋白,诱导异染色质蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞衰老”,APOE基因表达增强会加快细胞核骨架降解,C正确;
D、细胞衰老以后,细胞膜通透性和运输功能改变,因此,MPCs衰老后,细胞膜通透性和运输功能改变,D正确。
故选B。
4. 层析、离心和电泳都是物质分离的常用方法。下列叙述错误的是( )
A. 电泳可以分离分子量大小不同的DNA分子
B. 各种光合色素分子量不同,因此可以用纸层析法分离
C. 各种细胞器颗粒大小不同,因此可以用差速离心法分离
D. 离心可以分离密度不同的15N/15N-DNA和14N/14N-DNA
【答案】B
【分析】DNA电泳分离原理是基于DNA分子在电场中的迁移速度差异来实现分离的。由于DNA分子的大小和电荷不同,不同的DNA分子会以不同的速度迁移,从而实现分离。
【详解】A、由于不同大小的DNA分子在电场的作用下迁移速度不同,分子量小的迁移速度快,因此可以采用电泳的方法分离分子量大小不同的DNA分子,A正确;
B、各种光合色素在层析液中的溶解度不同,因此可以用纸层析法分离,B错误;
C、在细胞器分离时,由于各种细胞器颗粒大小不同,因此可以用差速离心法分离,C正确;
D、由于15N/15N-DNA和14N/14N-DNA质量不同,因此可以采用密度梯度离心的方法分离,D正确。
故选B。
5. 饲喂高脂食物的线虫表现出脂肪积累表型,其子代即使饲喂正常食物也表现为脂肪积累。染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达。检测各组线虫组蛋白H3K4位点甲基化情况,结果如图。下列分析不正确的是( )
A. 高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度
B. 造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况
C. daf-16等相关基因表达增加可以抑制脂肪的积累
D. 组蛋白甲基化导致子代表型变化属于表观遗传现象
【答案】C
【分析】DNA甲基化是表观遗传的一种类型,表观遗传是指生物体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、依据题干信息,饲喂高脂食物会使线虫表现出脂肪积累表型,此时组蛋白H3K4位点甲基化的程度提高,当饲喂正常食物时,组蛋白H3K4位点甲基化的程度较低,说明高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度,A正确;
B、当亲本饲喂高脂食物时,即使子代饲喂正常食物,也表现为脂肪积累,当亲本饲喂正常食物时,子代饲喂正常食物,子代表型正常,说明造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况,B正确;
C、结合A项和题干信息,染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达,高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度,说明daf-16等相关基因表达增加可以促进脂肪的积累,C错误;
D、组蛋白甲基化会影响基因的表达,导致子代表型发生改变,属于表观遗传现象,D正确。
故选C。
6. 杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是( )
A. ②途径获得的二倍体一定是纯合子
B. ③途径获得的二倍体一定是纯合子
C. ①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
D. ②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
【答案】B
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、设该杂合二倍体基因型是Aa,若在减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,②抑制第二极体形成,可能会形成Aa的杂合类型,A错误;
B、经减数分裂完成后卵细胞只有等位基因中的一个(A或a),卵裂过程进行的时有丝分裂,该基因复制后加倍,不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,③抑制第一次卵裂,一定会形成AA或aa类型的纯合子,B正确;
C、由于在减数分裂过程中会发生互换和自由组合等现象,①抑制第一极体形成,②抑制第二极体形成,导致最终产生的二倍体基因组成不一定相同,C错误;
D、②抑制第二极体形成之前可能发生互换等现象,③抑制第一次卵裂进行有丝分裂,一定产生纯合子,②途径和③途径获得的二倍体基因组成不一定相同,D错误。
故选B。
7. 下面为四种中枢神经元的连接方式示意图,有关连接方式的叙述,错误的是( )
A. 单线式保证了反射活动的高度精确性
B. 环路式实现了机体中兴奋的延长传递
C. 会聚式实现了神经系统内冲动的整合
D. 分散式利于扩大神经系统的活动范围
【答案】B
【分析】兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导;在两个神经元之间,兴奋的传递是单向的;兴奋在神经元间的传递需要借助神经递质传递信号;兴奋传导时,兴奋部位膜电位变成了内正外负。
【详解】A、图中单线式连接方式中信号的传递方向是从左向右,单向的,保证了反射活动的高度精确性,A正确;
B、若环路式连接方式中的b神经元释放的是抑制性递质,则兴奋传递不会延长,B错误;
C、会聚式将多个神经元传来的信号整合到一个神经元,有利于实现信号的整合,C正确;
D、分散式将一个神经元传的信号分散到多个神经元,有利于扩大反射的控制范围,D正确。
故选B。
8. 唾液酸(SA)可与细胞膜上的蛋白质、糖或磷脂结合,有助于长时记忆和帮助免疫细胞识别微生物,当癌变细胞表面SA超量分布时可逃脱免疫监视,下列关于SA的推测错误的是( )
A. 可参与细胞间识别
B. 作为抗原与抗体结合
C. 可能有助于突触形成
D. SA的浓度可做为肿瘤诊断的辅助指标
【答案】B
【分析】长时记忆可能与突触形态及功能改变以及新突触建立有关,短时记忆与海马区有关。
【详解】A、 由题干中“有助于免疫细胞识别微生物”以及“可与细胞膜上的蛋白质、糖或磷脂结合”可知,唾液酸可参与细胞间识别,A正确;
B、 题干中未提及唾液酸作为抗原与抗体结合,B错误;
C、因为唾液酸有助于长时记忆,而长时记忆与突触的形成和强化有关,所以唾液酸可能有助于突触形成,C正确;
D、 根据“SA超量分布时可逃脱免疫监视”,所以SA的浓度可做为肿瘤诊断的辅助指标,D正确。
故选B。
9. 植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现,蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势,其作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 蔗糖和独脚金内酯调控侧芽生长过程中相抗衡
B. 可通过对休眠的侧芽施加细胞分裂素来解除顶端优势
C. 可以推测,休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低
D. 生长素含量与细胞分裂素含量的比值较高时有利于侧芽的生长
【答案】D
【分析】生长素的生理作用具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长。体现生长素特性的典型实例就是顶端优势,顶端优势就是顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象。顶端优势产生的原因是:顶芽产生生长素向侧芽运输,导致侧芽生长素浓度过高,生长受到抑制,因此顶芽优先生长。
【详解】A、蔗糖抑制BRCl的作用,独脚金内酯促进BRCl的作用,所以在调控侧芽生长过程中蔗糖和独脚金内酯相抗衡,A正确;
B、细胞分裂素可抑制BRCl,从而促进侧芽生长,所以可通过对休眠的侧芽施加细胞分裂素来解除顶端优势,B正确;
C、蔗糖促进侧芽生长,所以可以推测,休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低,C正确;
D、生长素含量与细胞分裂素含量的比值较低时有利于侧芽的生长,D错误。
故选D。
10. 无人机搭载摄像仪和不同传感器能用于生态学中物种识别、野生动植物种群个体数量和分布、群落调查等方面研究。研究人员利用搭载热成像照相机的无人机获得了某保护区内川金丝猴等野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A. 通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B. 与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C. 采用该技术,无法调查生活在该保护区内川金丝猴的种群密度
D. 调查野生哺乳动物的种类、空间分布、食物及天敌属于群落水平研究的问题
【答案】C
【分析】样方法--估算种群密度最常用的方法之一:(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
标记重捕法(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出。(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。
【详解】A、热成像照相机监测野生动物方法是一种新型调查手段,特别适用于对活动隐秘的大中型、珍稀兽类、鸟类的记录,通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种数目的多少,即物种丰富度,A正确;
B、标记重捕法需要捕捉动物并标记,后再次捕捉,故与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小, B正确;
C、采用该技术可得保护区内川金丝猴种群数量和分布情况,即可调查生活在该保护区内川金丝猴的种群密度 ,C错误;
D、调查野生哺乳动物的种类、空间分布、食物及天敌属于群落水平研究的问题,D正确。
故选C。
11. 在库布齐沙漠的科学治沙过程中,人们采取了一系列生态措施,使沙漠生态环境得到显著改善。以下关于治沙过程中生态系统变化的叙述,不正确的是( )
A. 治沙过程中,微生物分解动植物遗体残骸,促进了生态系统的物质循环
B. 引入多种昆虫和鸟类,物种丰富度增加,生态系统的能量循环速度大幅提高
C. 随着植被覆盖率提高,生态系统的营养结构更加复杂,抵抗力稳定性提高
D. 可用取样器取样法调查治沙过程中土壤动物丰富度的变化来评估治沙效果
【答案】B
【分析】抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
【详解】A、分解者(如微生物)能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物,促进生态系统的物质循环,A正确;
B、生态系统中能量流动是单向(从生产者到消费者,最终以热能形式散失),不能循环,B错误;
C、植被覆盖率提高会增加食物链和食物网的复杂性,使营养结构更复杂,从而增强生态系统的抵抗力稳定性,C正确;
D、取样器取样法是调查土壤动物类群丰富度的常用方法,可用来评估治沙效果,D正确。
故选B。
12. 根据生态环境部发布的数据,我国环境空气质量总体持续改善。全国339个地级及以上城市平均空气质量优良天数比例为85.8%,同比上升1.6个百分点。下列说法正确的是( )
A. 空气质量改善说明生态系统自我调节能力大大增强
B. 上述事例显示了人类活动可以对生态环境产生影响
C. 步行等增大生态足迹的绿色出行方式有助于改善空气质量
D. 空气质量显示城市生态系统的组成成分发生显著变化
【答案】B
【分析】生态承载力和生态足迹是衡量生态系统健康和可持续发展的重要概念。生态承载力是指生态系统能够持续提供而不被永久损害的最大人口数量或活动水平。而生态足迹则是指一个个体、地区或整个人类社会对生物生产性土地和水域的需求量,以满足其消费并吸收其废物。简单来说,生态足迹是生态系统的需求,生态承载力是生态系统的供给,二者比较可以计算出生态赤字或是生态盈余。
【详解】A、空气质量改善是人为减少废气的释放,增加废气的处理导致的,不能说明生态系统自我调节能力大大增强,A错误;
B、由于人为因素的治理,使我国环境空气质量得到持续改善,这说明人类活动可以对生态环境产生影响,B正确;
C、步行会降低生态足迹,但不能增大生态承载力,C错误;
D、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,空气质量改变,并没有使城市生态系统的组成成分发生显著变化,D错误。
故选B。
13. 味精学名谷氨酸钠,是人们日常生活中常用的调味品。获取谷氨酸是味精生产过程中不可缺少的关键环节,谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌有氧发酵的产物,发酵过程所用培养基中有豆饼水解液、玉米浆等。下列说法错误的是( )
A. 通过辐射诱变并经选择可获得谷氨酸高产菌种,提高谷氨酸的产量
B. 玉米浆中的淀粉和豆饼中的蛋白质可分别为谷氨酸棒状杆菌提供碳源、氮源
C. 发酵过程中,需控制发酵罐的pH值在酸性环境,并通入无菌空气
D. 发酵结束后,采用适当的提取、分离和纯化措施后,可获得谷氨酸
【答案】C
【分析】发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。通常所说的发酵,多是指生物体对于有机物的某种分解过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应,如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。其也是生物工程的基本过程,即发酵工程。
【详解】A、辐射诱变处理引起的变异是不定向的,经选择可获得谷氨酸高产菌种,提高谷氨酸的产量,A正确;
B、玉米浆中的淀粉的淀粉为谷氨酸棒状杆菌提供碳源,蛋白质提供氮源,B正确;
C、谷氨酸发酵过程中,需控制发酵罐的pH值在中性或弱碱性环境,并通入无菌空气,如果在酸性环境下,容易形成谷氨酰胺和N—乙酰谷氨酰胺,C错误;
D、由于发酵产品是代谢产物,因此发酵结束后,可以采用适当的提取、分离和纯化措施后,可获得谷氨酸,D正确。
故选C。
14. 我国野生梅花鹿数量极为稀少,是国家Ⅰ级重点保护野生动物。为保存野生梅花鹿的遗传资源,研究人员以耳缘组织为材料,成功培养了原代梅花鹿细胞,并建立了成纤维细胞系(具备分化成各种细胞的潜力),同时对其进行了冻存保存(过程如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. 鹿成纤维细胞系细胞类似于干细胞,具有分裂和分化的能力
B. 鹿成纤维细胞系冻存时细胞代谢被抑制,细胞中酶的活性较弱
C. 步骤①中常用胰蛋白酶处理,细胞悬浮液出现贴壁后还需酶处理
D. 在原代培养过程中,培养环境需要不断通入无菌O2,不需要CO2
【答案】D
【分析】动物细胞培养时,取幼龄动物的组织,剪碎后,用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,制成细胞悬浮液,转入细胞培养液中进行的培养是原代培养;当细胞贴满瓶壁,在用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,制成细胞悬浮液,转入培养液中进行的是传代培养。
【详解】A、成纤维细胞系具备分化成各种细胞的潜力,类似于干细胞,具有分裂和分化的能力,A正确;
B、低温会抑制酶活性,因此鹿成纤维细胞系冻存时细胞代谢被抑制,细胞中酶的活性较弱,B正确;
C、步骤①中常用胰蛋白酶处理使分散成单个细胞,细胞悬浮液出现贴壁后还需胰蛋白酶处理分散成单个细胞,制成细胞悬浮液,再转入培养液中进行传代培养,C正确;
D、细胞培养所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的作用是维持培养液的pH,所以在原代培养过程中,要将培养瓶置于95%的空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养,D错误。
故选D。
15. 能进行原生质体融合的生物种类极为广泛,不仅包括植物细胞,而且还包括各种微生物。科学家选用两株具有特殊价值且有选择性遗传标记的真菌作为亲本菌株。下图为进行原生质体融合获得具有双亲优良性状的融合子过程,相关叙述错误的有( )
A. ①可用酶解法去除细胞壁获得原生质体
B. ②可加入PEG进行诱导融合,该过程需要在等渗或略高渗溶液进行
C. ③应接种到能促使融合子再生细胞壁和进行细胞分裂的培养基上
D. ④通过检验、筛选出合格的菌株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株,体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。
【详解】A、植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,所以去除植物细胞壁可以加入纤维素酶和果胶酶,真菌的细胞壁成分与植物细胞不同,使用其他酶去除真菌细胞壁,A正确;
B、PEG (聚乙二醇)可诱导原生质体融合,该过程需要在等渗或略高渗溶液中进行,以防止原生质体吸水涨破,B正确;
C、融合后的原生质体需要接种到能促使其再生细胞壁和进行细胞分裂的培养基上,这样才能形成融合子,C正确;
D、原生质体融合后形成的融合子是单核细胞,而不是具有来自亲本的2个细胞核,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全的得1分,有选错的得0分。
16. 柑橘是江西省的重要经济水果,但在贮藏和运输过程中,由真菌引起的采后病害严重危害柑橘产业。青绿霉病是最常见的病害,从柑橘果皮中筛选出拮抗细菌是有效的防治手段。拮抗细菌的筛选过程如下,下列说法不正确的是( )
A. 样本采集时需对果皮表面进行消毒,然后将果皮样本加到清水中洗脱细菌
B. 图示细菌分离使用的技术为稀释涂布平板法,该方法还可用于细菌计数但结果偏大
C. 初步筛选时将细菌和青绿霉真菌共培养,测量真菌生长直径,图中a抑制效果更好
D. 为进一步评估拮抗菌的效果,可以测定其培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制效果
【答案】ABC
【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
【详解】A、避免杂菌污染,需将果皮样本加到无菌水中获取目的菌,A错误;
B、稀释涂布平板法用于微生物的分离计数,统计结果比实际值偏小,这是因为当两个或多个细胞连在一起是,平板上观察到的只是一个菌落,B错误;
C、为获得拮抗细菌,需将其与青绿霉真菌共同培养,检测其对真菌的抑制效果,真菌生长直径越小,抑制效果越好,因此b抑制效果好,C错误;
D、通过测定拮抗菌培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制作用,可以直观了解拮抗菌的抗菌活性,D正确。
故选ABC。
17. 将完整的离体线粒体分为两组放在缓冲液中,按图1,图2所示,分别加入物质x、y、z,并测定О2消耗量和ATP合成量。已知寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,丙酮酸可以被氧化分解,DNP(一种化学物质)可降低线粒体内[H]的含量。下列相关说法错误的是( )
A. 图1中②阶段可表示有氧呼吸的第二、三阶段
B. 图中x、y、z分别表示DNP、丙酮酸、寡霉素
C. 图2中①阶段两曲线没有上升的原因是缺少[H]
D. 加入z后线粒体内产水量将明显多于加入y后
【答案】BC
【分析】根据题干“完整的离体线粒体”说明考查的是有氧呼吸二、三阶段,有氧呼吸的过程:①C6H12O6→丙酮酸+4[H]+能量(细胞质基质);②2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+能量(线粒体基质);③24[H]+6O2→12H2O+能量(线粒体内膜)。
【详解】A、按图一、图二信息:ADP+Pi和x缺一个就不能进行反应,说明图1中②阶段可表示有氧呼吸的第二、三阶段,A正确;
B、丙酮酸可以被氧化分解,按图一、图二信息:ADP+Pi和x缺一个就不能进行反应,说明x是丙酮酸;DNP(一种化学物质)可降低线粒体内[H]的含量,图一中加入y后О2消耗量不再增加,说明y是DNP;寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,根据图二,加入z后ATP合成量不变,说明z是寡霉素,B错误;
C、图2中①阶段加入ADP+Pi两曲线上升,说明图2中①阶段两曲线没有上升的原因是缺少ADP+Pi,C错误;
D、寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,根据图二,加入z后氧气消耗但是ATP合成量不变,说明z是寡霉素,加入z后线粒体内产水量比图一加y将明增加多,D正确。
故选BC。
18. 为研究番茄体内油菜素内酯(BR)和脱落酸(ABA)应对低温胁迫的机制,科学家进行了相关实验,结果如图1和图2。下列有关叙述正确的是( )
A. 低温下植株呼吸减弱有利于糖分等积累,增强机体抗逆性
B. BR可通过促进N基因表达,促进ABA合成来应对低温胁迫
C. 低温下胁迫下BR和ABA分泌量均增加,两者表现出协同作用
D. 低温下,植物体内生长素和赤霉素的合成和运输可能受到抑制
【答案】ABD
【分析】植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素在植物体内含量微小,但在调节植物生长发育上的作用非常重要;
BR作为植物激素,具有促进细胞伸长和分裂、促进维管束分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。
【详解】A、低温下植株呼吸减弱,消耗的有机物减少,从而有利于糖分等积累,这些积累的物质可以增强机体抗逆性,A正确;
B、从图2可以看出,野生型(含有BR)的N基因相对表达量在低温处理前期较高,而BR合成缺陷突变体的N基因相对表达量较低,说明BR可能促进N基因表达;再结合图1,野生型在低温下ABA含量较高,BR合成缺陷突变体ABA含量较低,可推测BR可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成来应对低温胁迫,B正确;
C、图1中只能看出野生型在低温下ABA含量增加,但无法确定BR的分泌量增加,且没有足够证据表明两者表现出协同作用,C错误;
D、低温下植物生长缓慢,生长素和赤霉素能促进植物生长,所以植物体内生长素和赤霉素的合成和运输可能受到抑制,D正确。
故选ABD。
19. 香蒲是一类挺水植物。研究人员对比了宽叶和窄叶两种类型的香蒲在单独种植和混合种植时沿水深梯度的生物量,结果见下图。下列叙述不正确的是( )
A. 宽叶相比窄叶在资源竞争中有更大优势
B. 混种对窄叶香蒲的生态位宽度影响较小
C. 单独种植时生态位重叠度小于混合种植
D. 混种后分布差异体现了群落的垂直结构
【答案】BCD
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【详解】A、从图像中可以看出,在混合种植时,多数水深条件下宽叶香蒲的生物量高于窄叶香蒲,这表明宽叶相比窄叶在资源竞争中有更大优势,A正确;
B、混种对窄叶香蒲的生态位宽度影响较大,使其深度范围由-20到100多变成20到100多,即从深水区开始转向浅水区的方向变化,而宽叶香蒲无论单种还是混种,水深变化不大,B错误;
C、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。单独种植时,窄叶香蒲有自己的生物量 - 水深分布情况;混合种植时,由于种间竞争等因素,其生物量 - 水深分布情况发生改变,说明其生态位发生了变化,且单独种植时的生态位与混合种植时不同,一般认为单独种植时生态位相对较宽,混合种植时生态位变窄,即单独种植时窄叶香蒲的生态位宽度大于混合种植,C正确;
D、混合种后宽叶香蒲和窄叶香蒲在不同水深的分布差异,是因为水深这一环境因素导致它们在水平方向上的分布不同,体现的是群落的水平结构,而不是垂直结构,D错误。
故选BCD。
20. 图1为某家庭中甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中甲病为常染色体遗传病,相关基因的酶切电泳结果如图2所示(不考虑X、Y染色体的同源区段)。下列相关叙述正确的是( )
A. 图2中条带①④代表正常基因
B. Ⅱ1的相关基因进行电泳,得到的条带组合与Ⅰ1相同
C. Ⅱ1和Ⅱ2再生一个两病兼患男孩的概率为1/4
D. 若Ⅱ5是纯合子,后代中男孩的DNA酶切电泳图谱与Ⅱ3相同
【答案】D
【分析】根据遗传图解和电泳图,甲病是常染色体显性遗传病,乙病是X染色体隐性遗传病。
【详解】A、用Aa表示控制甲病的基因,Bb表示控制乙病的基因,Ⅰ1和Ⅰ2都不患乙病,生下了患乙病的男孩Ⅱ3,所以该病是隐性病,如果该病位于常染色体上,则Ⅰ1和Ⅰ2基因型都是Bb,在图2的酶切电泳图中Ⅰ1和Ⅰ2应该相同,而图2中Ⅰ1和Ⅰ2关于乙病的基因电泳图不同,所以控制乙病的基因位于X染色体上,Ⅰ1基因型是XBXb,Ⅰ2基因型是XBY,③表示正常基因型XB,④是患病基因Xb;
甲病位于常染色体上,Ⅱ3患甲病,如果该病基因在常染色体上,则其基因型是aa,Ⅰ1基因型是Aa,电泳会出现两个片段,而在图2中Ⅰ1关于甲病的基因只有一个电泳片段,所以甲病是是常染色体显性遗传病,Ⅰ1基因型是aa,Ⅰ2基因型是Aa,所以②是患病基因,①是正常基因,A错误;
B、Ⅱ1患甲病,且其孩子Ⅲ1不患甲病,所以甲病基因型是AaXBY,Ⅰ1基因型是aaXBXb,所以二者电泳后条带不同,B错误;
C、Ⅱ1基因型是AaXBY,Ⅱ2不患甲病,基因型为aa,关于乙病的基因型,由于Ⅱ3患乙病,所以父母的基因型是XBXb和XBY,因此Ⅱ2基因型是1/2aaXBXB和1/2aaXBXb,生下一个两病兼患男孩的概率为1/2×1/2×1/4=1/16,C错误;
D、如果Ⅱ5是纯合子,则其基因型是AAXbXb,Ⅱ4基因型是aaXBY,所以后代中男孩的基因型是AaXbY,根据电泳片段,Ⅱ3基因型为AaXbY,所以二者DNA酶切电泳图谱相同,D正确。
故选D。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 糖尿病是一种以高血糖为特点的代谢性疾病。可分为Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病、特殊类型糖尿病等类型。请分析并回答:
(1)胰岛素是______细胞分泌的,胰岛素一方面通过促进血糖进入细胞氧化分解,合成糖原和甘油三酯等增加血糖去路,另一方面通过______减少血糖来源。
(2)胰岛素通过“3-磷酸肌醇激酶(PI3K)—磷酸二酯酶(PDE)”途径调节葡萄糖代谢,其部分机理如图所示。研究发现部分肥胖患者的PDE活性明显降低,使机体持续高血糖,据图分析,PDE活性降低导致机体血糖上升的原因是______。
(3)为探究葛根芩连汤对Ⅱ型糖尿病的治疗效果,科研人员利用Ⅱ型糖尿病模型鼠进行相关实验,结果如下图所示。实验结果表明______。
(4)GLP-1(胰高血糖素样肽-1)的作用机制主要涉及与胰岛细胞质膜上G蛋白偶联的GLP-1受体结合,通过刺激G蛋白使腺苷酸环化酶活化,从而触发胰岛素的分泌。司美格鲁肽的适应症是治疗糖尿病,其与体内GLP-1结构类似。
①司美格鲁肽______(填“能”或者“不能”)用于治疗胰岛B细胞受损引起的糖尿病。
②司美格鲁肽具有天然GLP-1生物活性,但作用时间较长,每周只需给药一次,原因可能是_____。
【答案】(1)①. 胰岛B ②. 抑制肝糖原分解和非糖类物质转化
(2)PDE活性降低,对脂肪分解转化为葡萄糖的抑制作用减弱,脂联素减少,细胞对葡萄糖的利用减少,葡萄糖的分解变慢
(3)二甲双胍和葛根芩连汤都可以降低血糖,且葛根芩连汤的降糖效果比甲双胍好
(4)①. 不能 ②. 司美格鲁肽是胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物,其结构与体内合成的胰高血糖素样肽-1(GLP-1)结构不同,体内缺乏水解该物质的酶,因此能持续发挥作用
【分析】胰岛B细胞分泌胰岛素是能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【解析】(1)胰岛素是胰岛B细胞分泌的,一方面通过促进血糖进入细胞氧化分解,合成糖原和转化为非糖类物质增加血糖去路,另一方面通过抑制肝糖原分解和非糖类物质转化减少血糖来源。
(2)由本题图可知,PDE一方面可以抑制脂肪分解转化为葡萄糖;另一方面PDE也可以促进脂联素的合成,促进葡萄糖进入组织细胞及葡萄糖的分解,使血糖降低。部分肥胖患者的PDE活性明显降低,导致血糖上升,原因是PDE活性降低,对脂肪分解转化为葡萄糖的抑制作用减弱,脂联素减少,细胞对葡萄糖的利用减少,葡萄糖的分解变慢。
(3)本实验的研究目的是探究葛根芩连汤对Ⅱ型糖尿病的治疗效果,根据本题的实验结果可以说明:二甲双胍和葛根芩连汤都可以降低血糖,且葛根芩连汤的降糖效果比甲双胍好。
(4)由于司美格鲁肽通过促进胰岛素的释放降低血糖,而胰岛B细胞受损不能合成和释放胰岛素,因此司美格鲁肽不能用于治疗胰岛B细胞受损引起的糖尿病;司美格鲁肽作用时间较长,每周只需给药一次,原因可能是司美格鲁肽是胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物,其结构与体内合成的胰高血糖素样肽-1(GLP-1)结构不同,体内缺乏水解该物质的酶,因此能持续发挥作用。
22. 玉米作为我国重要的粮食作物,其产量受到高温胁迫的显著影响。科研人员对水杨酸(SA)提高玉米耐受高温胁迫的分子机制进行了研究。
(1)SA是一种植物激素,其作为______分子,调节植物的逆境响应。
(2)科研人员选用特定玉米品种进行实验,图1结果表明,SA可缓解高温胁迫导致的净光合速率下降,判断依据是______。
(3)为探究SA影响光合作用的机理,测定了不同条件下Psb0蛋白、D1蛋白(参与光反应的关键蛋白)的相对含量,图2结果表明______。
(4)在高温胁迫下,MDA(丙二醛)的积累会导致细胞膜的氧化损伤,科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。图3结果不能完全证实上述推测,请说明理由______。
(5)进一步研究发现,在高温胁迫下,SA能够降低脱落酸(ABA)的含量,已知ABA能够抑制气孔开放。请综合以上信息,阐明SA缓解高温胁迫导致的玉米净光合速率下降的机制______(在方框中以文字和箭头的形式作答)。
【答案】(1)信息或信号
(2)高温-SA组的净光合速率高于高温组,但低于常温组
(3)SA能够缓解高温胁迫下PsbO蛋白、D1蛋白相对含量的下降
(4)图3结果仅能说明在高温胁迫下,SA能提高抗氧化酶活性,能降低MDA含量,不能证明抗氧化酶活性与MDA含量之间的因果关系
(5)
【分析】二氧化碳和光照强度会影响光合作用程度,叶片中的气孔导度会影响叶片对二氧化碳的吸收量进而影响光合作用程度,光合色素含量会影响叶绿体对光能的利用率。
【解析】(1) SA是一种植物激素,作为信息分子,微量高效,调节植物的逆境响应,有利于植物生命活动。
(2) 水杨酸(SA)是一种与植物抗热性有关的植物激素,图1结果表明,SA可缓解高温胁迫导致的净光合速率下降,因为高温-SA组的净光合速率高于高温组,但低于常温组,说明在高温条件下SA起到了一定的作用。
(3) 为探究SA影响光合作用的机理,测定了不同条件下PsbO蛋白、D1蛋白(参与光反应的关键蛋白)的相对含量,图2结果展示高温胁迫下加入SAPsbO蛋白、D1蛋白相对含量有所上升,表明SA能够缓解高温胁迫下PsbO蛋白、D1蛋白相对含量的下降。
(4)在高温胁迫下,MDA(丙二醛)的积累会导致细胞膜的氧化损伤,科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。图3结果不能完全证实上述推测,理由是图3结果仅能说明在高温胁迫下,SA能提高抗氧化酶活性,能降低MDA含量,而不能证明抗氧化酶活性与MDA含量之间的因果关系,如果需要证明,还需要增加实验,重复次数进一步验证。
(5) 进一步研究发现,在高温胁迫下,SA能够降低脱落酸(ABA)的含量,已知ABA能够抑制气孔开放,SA能够降低脱落酸含量则会增加气孔开放程度,增加二氧化碳吸收速率,从而使得暗反应速率增加,因为暗反应会进行二氧化碳的固定过程,综合以上信息,并结合本题小问3,阐明SA缓解高温胁迫导致的玉米净光合速率下降的机制可以是两条途径,如图:
23. 香蕉在生长过程中常因感染病原体而减产。为了增加香蕉的抗病能力,从某生物中提取mRNA通过逆转录获得抗病基因,构建表达载体,通过农杆菌转化法获得转基因抗病香蕉,过程如图1。回答下列问题:
(1)DNA在扩增的过程中需要引物,引物的作用是______。由mRNA逆转录获得抗病基因时,不但需要引物,且需在引物______端添加相应的限制酶序列。
(2)在构建重组质粒时,需要加入相应的限制酶,请在图2空白方框中写出被限制酶切割后抗病基因两端的黏性末端序列______。
(3)重组质粒转入农杆菌时,常使用处理农杆菌,其目的是______。
(4)取一部分在添加了______的培养基上正常生长的香蕉细胞,进行植物组织培养得到转基因抗病香蕉植株。图1中①②分别表示的过程是______,①②过程培养基中生长素和细胞分裂素的______等都会影响植物细胞的发育方向。
(5)植物组织培养获得的转基因抗病香蕉需要进行个体生物学水平的鉴定。欲从个体生物学水平来鉴定抗病基因是否赋予香蕉抗病特性的操作是______。
【答案】(1)①. 使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核苷酸 ②. 5'
(2) (3)增大细胞膜通透性,提高转化效率
(4)①. 潮霉素 ②. 脱分化、再分化 ③. 浓度和比例
(5)进行抗病香蕉的接种实验(或用病原体来感染该转基因香蕉,观察其抗病特性及抗性的程度)
【分析】对限制酶选择条件:不能破坏目的基因和启动子、终止子,以便于目的基因和载体正确连接。
【解析】(1) 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;子链合成从引物的3,端开始,因此添加限制酶序列只能连接在引物的5'端。
(2) 根据质粒上的限制酶切割位点可知,XbaⅠ和SpeⅠ会破坏抗性基因和终止子,只能选择HindⅢ和EcRⅠ两种限制酶对抗病基因和质粒载体进行切割,且抗病基因的转录方向从右往左,所以抗病基因靠近启动子一端用HindⅢ切割,另一端用EcRⅠ切割,故抗病基因左端产生EcRⅠ的黏性末端,右端产生HindⅢ的黏性末端,左端的黏性末端序列为AATT,右端为AGCT,如图所示:。
(3)钙离子处理能增大细胞膜的通透性,使转化更容易成功。
(4)在添加了潮霉素的培养基中能筛选到含有潮霉素的植物细胞;①表示脱分化形成愈伤组织,②表示再分化形成植株; 植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向
(5) 植物组织培养获得转基因抗病香蕉需要进行个体生物学水平的鉴定,其做法是对培养的转基因抗病香蕉进行病原体接种实验,以确定导入的抗病基因是否赋予了香蕉抗病特性及抗性的程度。
24. 鹦鹉洲湿地位于杭州湾北岸。在人为干扰和自然侵蚀的共同作用下,湿地生态系统功能严重退化。2016年开始开展了海岸带生态修复工程。根据湿地水质生态修复功能、植被特征和景观布局,将湿地生境划分成5个区域,如图所示。
(1)鹦鹉洲湿地的生态修复过程从群落演替上看属于______演替。
(2)图1所示鹦鹉洲湿地不同区域的群落分布差异显著,这体现了群落的______结构特征。
(3)为调查生态修复工程对鸟类多样性的影响,每月中旬开展1次鸟类调查。在湿地内沿主干道从北到南设置一条贯穿5个生境区域的调查路线,按照固定路线以正常步行速度对湿地范围的鸟类种类、数量等情况进行观察和记录,结果如下表所示。
鹦鹉洲湿地鸟类季节多样性
①据表分析,影响鹦鹉洲湿地不同季节鸟类数量变化的主要因素是______。
②对5个区域的鸟类多样性调查还发现,在E区域中物种数量和个体数量明显多于其他区域。据图1分析,出现这种情况的原因可能是______。
(4)黑水鸡是鹦鹉洲湿地优势鸟种之一。在繁殖季节,雄性黑水鸡在求偶过程中会追逐雌性黑水鸡。雌性黑水鸡还会通过叫声向雄性黑水鸡传达交配信息。雌雄黑水鸡的这些行为中传递的信息类型有______,这体现了信息传递在生态系统中的作用是______。
(5)修复水域生态系统时,常选用苦草等本地水生植物,体现生态工程的______原理。修复后的水域生态系统可净化污水、调节气候,且景色宜人,逐渐成为热门旅游打卡地,这体现出生物多样性的______价值。
【答案】(1)次生演替
(2)水平 (3)①. 食物 ②. 该区域食物资源更丰富、环境条件更适宜(合理即可)
(4)①. 行为信息、物理信息 ②. 有利于生物种群的繁衍
(5)①. 协调与平衡 ②. 间接和直接
【分析】演替类型:(1)初生演替:发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替,如光裸岩石上进行的演替;(2)次生演替:在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替,如火灾过后的草原发生的演替。
【解析】(1)由于鹮嘴鹬湿地原本存在湿地生态系统,在其基础上进行生态修复,根据群落演替类型的定义,这种在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替属于次生演替。
(2)图中显示鹮嘴鹬湿地不同区域的群落分布有差异,比如不同区域的植被等分布不同,这体现了群落的水平结构特征。水平结构是指群落中的生物在水平方向上的配置状况,常因地形的变化、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异。
(3)①从表格数据看,不同季节鸟类物种数和个体数不同,春季和秋季物种数及个体数较多,夏季相对较少,冬季也有一定数量。影响鸟类数量变化的主要因素是食物,不同季节湿地中可供鸟类食用的食物种类和数量不同,会导致鸟类数量的变化。
②在区域中物种数和个体数明显多于其他地区,可能是该区域的食物资源更丰富,能为更多鸟类提供充足食物;也可能是该区域的环境条件更适宜鸟类生存和繁殖,比如有更合适的栖息场所、水源条件等。
(4)雄性黑水鸡在求偶过程中会追逐雌性黑水鸡,这是通过动物的特殊行为特征传递信息,属于行为信息。 雌性黑水鸡还会通过叫声向雄性黑水鸡传达交配信息,声音属于物理信息中的一种,所以这属于物理信息。这体现了信息传递在生态系统中的作用是 雌雄黑水鸡通过这些信息传递来完成求偶交配,这有利于生物种群的繁衍。因为如果没有信息的正确传递,雌雄个体之间难以完成求偶等生殖行为,种群数量可能会受到影响。
(5)修复水域生态系统时,常选用苦草等本地水生植物,体现生态工程的 协调与平衡原理强调生物与环境的协调与平衡,本地水生植物对当地环境有较好的适应性,选用本地水生植物来修复水域生态系统,能避免因引进不适应的物种而导致的生态问题,体现了生态工程的协调与平衡原理。 修复后的水域生态系统净化污水、调节气候,且景色宜人,逐渐成为热门旅游打卡地,这体现出生物多样性的 生物多样性的价值包括直接价值、间接价值。 净化污水、调节气候属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值。 景色宜人,作为热门旅游打卡地,能直接为人们带来旅游观赏等经济收益等,体现了生物多样性的直接价值。
25. 杨梅为雌雄异株植物,性染色体组成为XY型。杨梅的花色有红花与黄花,现用纯合的红花品种甲与纯合的黄花品种乙杂交,自由交配产生,结果如下表。已知花色遗传过程中没有致死现象,不考虑XY同源区段。
(1)杨梅的红花与黄花颜色的表达机理如图所示,A基因的位置在______(常染色体/X染色体),B基因的位置在______(常染色体/X染色体)。
(2)实验一的亲本基因型为______,F2红花植株减数分裂产生的雌配子有______种基因型;预测实验二中的表型为______。
(3)品种甲的果实为小果,为了培育出大果杨梅,科研工作者将一大果基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关的一条常染色体上(只发生一次整合),得到一株转基因雌株丙。现欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达,请选择题目中已有材料,请设计一个实验加以研究。你的实验思路是______。
【答案】(1)①. 常染色体 ②. X染色体
(2)①. AAXbXb、aaXBY ②. 2 ③. 黄花雌株∶黄花雄株∶红花雄株=8∶5∶3
(3)整合后的丙植株的基因型为AA′XbXb,将植株丙与乙(基因型为aaXBY)进行杂交,观察并统计子代雄株的表型及比例;若E基因的整合会破坏控制花色基因使其不能表达,则子代雄性基因型为AaXbY:A′aXbY,表型为红色∶黄色=1∶1;若E基因的整合不会破坏控制花色基因使其不能表达,则子代雄性基因型为AaXbY,表型全为红色。
【分析】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。
【解析】(1)据图可知,花色由两对基因控制,且细胞中含A且不含B时表现为红花,其余情况表现为黄花。依据实验一,纯合的红花品种甲与黄花品种乙进行杂交得到F1,其中F1自由交配产生F2,F2中红花雄株∶黄花雄株∶红花雌株∶黄花雌株=3∶5∶3∶5,符合9:3:3:1的变式,由此可知,控制花色遗传的基因遵循孟德尔自由组合定律。纯合的红花品种甲与黄花品种乙进行杂交得到F1,F1表现红花雄株:黄花雌株=1:1,则可知控制花色的两对基因有一对基因位于性染色体上。假设B基因位于Y染色体上,则A基因位于常染色体上,实验一中的纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是AAXX、aaXYB,F1基因型及表型为AaXX(红花雌株)、AaXYB(黄花雄株),与实验一F1结果不符;若B基因位于常染色体上,则A基因只能位于X染色体上,不能位于Y染色体上(A基因位于Y染色体上,不出现纯合的红花雌株)。实验一中纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是bbXAXA、BBXaY,F1基因型及表型为BbXAXa(黄花雌株)、BbXAY(黄花雄株),与实验一F1结果不符。若B基因在X染色体上,则A基因在常染色体上,实验一中纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是AAXbXb、aaXBY,F1基因型及表型为AaXBXb(黄花雌株):AaXbY(红花雄株),且比例为1:1,与实验一的F1结果相符,F1自由交配产生F2的结果也相符。综上,B基因位于X染色体上,A基因位于常染色体上。
(2)B基因在X染色体上,A基因在常染色体上,则实验一中纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是AAXbXb、aaXBY。则F1基因型及表型为AaXBXb(黄花雌株):AaXbY(红花雄株)。F1自由交配所得F2红花植株的基因型有AAXbY、AaXbY、AAXbXb、AaXbXb,其可产生的雄配子有AXb,AY、aXb、aY,雌配子有AXb、aXb,即F2红花植株减数分裂产生的雌配子有2种,反交时,亲本基因型为aaXBXB×AAXbY,F1为AaXBY、AaXBXb,则F2的基因型及比例为:1AAXBXB:1AAXBXb:2AaXBXB:2AaXBXb:1aaXBXB:1aaXBXb: 1AAXBY:1AAXbY:2AaXBY:2AaXbY:1aaXBY:1aaXbY,故F2表型及比例为:黄花雌株∶黄花雄株∶红花雄株=8∶5∶3。
(3)由题可知,基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关一条常染色体上,则所转基因E与A在同一条染色体上。如果插入位点导致A失活(记为A′),则其基因型为AA′XbXb。欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达,将植株丙与乙(基因型为aaXBY)进行杂交,观察并统计子代性状及比例;若失活,则子代雄性基因型为AaXbY:A′aXbY,表型为红色∶黄色=1∶1;若未失活,则子代雄性基因型为AaXbY,表型全为红色。季节
物种数
个体数
居留型物种数
留鸟
冬候鸟
夏候鸟
旅鸟
春季
39
594
27
6
4
2
夏季
32
760
25
0
7
0
秋季
46
1146
28
13
3
2
冬季
39
1112
23
15
0
1
♀
♂
F1
F2
实验一
甲
乙
红花雄株:黄花雌株=1:1
红花雄株:黄花雄株:红花雌株:黄花雌株=3:5:3:5
实验二
乙
甲
黄花
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