河南省豫西名校2025届高三下学期模拟测试生物试卷(解析版)
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这是一份河南省豫西名校2025届高三下学期模拟测试生物试卷(解析版),共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 水和无机盐在维持人体稳态的过程中具有重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞中与蛋白质相结合的水仍具流动性和溶解性
B. 组织液中的无机盐含量可能高于血浆,以维持二者的渗透平衡
C. 某些无机盐可参与细胞的构建,而水分子不参与
D. 抗利尿激素和醛固酮分别只调节水平衡和盐平衡
【答案】B
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
细胞中的水以自由水和结合水的形式存在,自由水是细胞内许多物质的良好溶剂,是化学反应的介质,水还是许多化学反应的产物或反应物,自由水能自由移动,对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,结合水是细胞结构的重要组成成分,因此自由水与结合水比值越高,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差。
【详解】A、细胞吸收的水与蛋白质结合后,就成为细胞结构的重要组成部分,此时水就失去了流动性和溶解性,A错误;
B、组织液中的蛋白质含量低于血浆,故组织液中的无机盐含量可能高于血浆,以维持二者的渗透压平衡,B正确;
C、细胞吸收的水与蛋白质结合后,就成为细胞结构的重要组成部分,此时水就失去了流动性和溶解性。某些无机盐可参与细胞膜、细胞核等细胞结构的构建,也是细胞必不可少的许多化合物的成分,C错误;
D、机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液Na+浓度,即保持细胞外液渗透压相对稳定。如当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,机体主要通过增加抗利尿激素分泌、释放量,来保留体内水分,使细胞外液的渗透压趋于正常;当水分大量丢失使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,机体主要增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,抗利尿激素和醛固酮分别主要调节水平衡和盐平衡,D错误。
故选B。
2. 横纹肌细胞内有由特化光面内质网构成的肌质网,它是储存和释放钙离子的细胞器,肌质网释放储存的钙离子,可促使肌肉收缩。肌细胞的线粒体发达,又称肌小体,某些变形的线粒体也可形成肌质网。下列叙述错误的是( )
A. 肌质网可能与肌肉收缩及能量供应有关
B. 推测肌肉舒张时,肌质网可吸收钙离子进入肌质网腔
C. 肌细胞中线粒体发达、存在肌质网是长期进化的结果
D. 肌质网合成的蛋白质进入高尔基体修饰、加工会消耗能量
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
根据题干横纹肌细胞内有由特化光面内质网构成的肌质网,它是储存和释放钙离子的细胞器,肌质网释放储存的钙离子,可促使肌肉收缩。除外“肌质网也可以由变形的线粒体形成”,线粒体的主要功能是为细胞多种生命活动提供能量,推测肌质体的主要作用是与提供能量有关。
【详解】A、根据题意,横纹肌细胞内有由特化光面内质网构成的肌质网,它是储存和释放钙离子的细胞器,肌质网释放储存的钙离子,可促使肌肉收缩。除外肌质网也可以由变形的线粒体形成,线粒体的主要功能是为细胞多种生命活动提供能量,因此肌质网可能与肌肉收缩及能量供应有关,A正确;
B、根据题意可知,肌质网释放储存的钙离子,可促使肌肉收缩,据此推测肌肉舒张时,肌质网可吸收钙离子进入肌质网腔,B正确;
C、根据题意可知,肌细胞的线粒体发达,又称肌小体,某些变形的线粒体也可形成肌质网,因此肌细胞中线粒体发达、存在肌质网是长期进化的结果,C正确;
D、肌质网是一种特化的光面内质网,不与核糖体结合,不参与蛋白质的合成,粗面内质网合成的蛋白质可进入高尔基体修饰、加工,该过程消耗能量,D错误。
故选D。
3. 在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A 与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,经过脱氢等过程,最终生成CO₂、ATP等,并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢,Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因,其表达产物会导致线粒体中 Ca²⁺不足,进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是( )
A. 治疗脂肪营养不良可在食物中适量添加柠檬酸
B. 三羧酸循环过程中会产生还原型辅酶I
C. Seipin基因的表达产物可能是位于线粒体膜上,负责运输Ca²⁺的载体蛋白
D. 乙酰辅酶A 与草酰乙酸缩合生成柠檬酸的过程发生在线粒体内膜中
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H],释放少量能量;第三阶段是O2和[H]反应生成水,释放大量能量。
【详解】A、据题意可知,高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢,所以柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关,在食物中添加柠檬酸能直接提高柠檬酸水平,能有效治疗脂肪营养不良,A正确;
B、据题意可知,三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段,会产生还原型辅酶Ⅰ,B正确;
C、Seipin表达产物会导致线粒体中Ca2+不足,所以Seipin基因的表达产物可能是线粒体膜上运输Ca2+的载体蛋白,C正确;
D、乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸属于有氧呼吸第二阶段,发生在线体基质中,D错误。
故选D。
4. N6-甲基腺嘌呤(m6A)是哺乳动物RNA最常见的修饰,seRNA是重要的染色质相关RNA。人胰腺癌细胞的seRNA-m6A含量显著高于正常细胞,使邻近染色质区域的组蛋白甲基化增加,导致局部染色质开放使癌基因表达上调。下列相关叙述正确的是( )
A. seRNA-m6A导致人胰腺细胞正常基因突变为癌基因
B. 组蛋白甲基化通过影响染色质的结构调控基因的表达
C. m6A修饰后引起基因表达改变不属于表观遗传
D. 高含量的seRNA-m6A抑制人胰腺癌细胞中基因的转录
【答案】B
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。细胞癌变与原癌基因和抑癌基因发生基因突变有关,癌细胞具有的特征有:无限增殖、形态结构发生显著变化细胞膜上的糖蛋白减少、细胞之间的黏着性降低、易在体内分散转移。
【详解】A、依据题意,与正常细胞相比,人胰腺癌细胞的seRNA-m6A含量显著升高使癌基因表达上调,并非使正常基因突变为癌基因,A错误;
B、依据题意可知,组蛋白甲基化增加导致局部染色质开放,即影响染色质的结构影响基因的表达,B正确;
C、RNA修饰不会引起基因中碱基序列改变,却能调控基因表达,从而引起性状发生改变,这种变化属于表观遗传,C错误;
D、依据题意,人胰腺癌细胞中的癌基因表达上调,说明癌基因转录合成mRNA时受到正向调控,表达量增加,即高含量的seRNA-m6A促进人胰腺癌细胞中基因的转录,D错误。
故选B。
5. 科学探究是生物学科核心素养之一,下列有关教材实验探究的说法正确的是( )
A. 如果“探究某种物质的运输方式”,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂的设计是采用了加法原理
B. “探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧的为实验组,无氧的为对照组
C. 设计预实验是为了避免实验偶然性,排除其他干扰因素对实验结果的影响
D. “探究植物细胞的吸水和失水”中,用低倍镜观察中央液泡大小和原生质层位置的变化
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、如果“探究某种物质的运输方式”,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂的设计是采用了减法原理,去除了能量的作用,A错误;
B、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验,通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方式,运用对比实验法,有氧条件和无氧条件都是实验组,B错误;
C、进行预实验的目的是为正式实验摸索实验条件,检验实验设计的科学性与可行性,减少浪费,C错误;
D、“探究植物细胞的吸水和失水”中,在低倍镜下即可观察细胞和中央液泡的大小,原生质层的位置,D正确。
故选D。
6. 鸟类羽毛颜色有黑色和白色两种,由等位基因A、a和B、b共同控制。某科研人员选用白色雌雄个体相互交配,F1全为白色个体,F1雌雄个体相互交配,F2中出现白色个体和黑色个体,比例为13:3。下列有关叙述正确的是( )
A. 亲本基因型为AAbb和aaBB
B. F2白色个体中纯合子占 2/9
C. F2白色个体测交后代中可能出现黑色个体
D. F2黑色雌雄个体自由交配产生的后代中,黑色个体占2/3
【答案】C
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
实质∶位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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、F2表型比例为13:3,是9:3:3:1的变式,说明该鸟类的体色由两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律,F1基因型为AaBb,F2黑色基因型为A_bb或aaB_。由于亲本均为白色,故亲本基因型为 AABB和aabb,A 错误;
B、设黑色个体基因型为 A_ bb,则 F2白色个体基因型为9A_B_、3aaB_、laabb,白色纯合子基因型为1AABB、laaBB、laabb,则F2白色个体中纯合子占3/13,B错误;
C、F2白色个体(基因型若为A_B_、aaB_、aabb)测交后代可能出现黑色个体(A_ bb),C正确;
D、若 F2中黑色个体基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,产生的配子为2/3Ab、1/3ab,雌雄配子随机结合,后代中黑色个体(A_ bb)所占比例为2/3×2/3+2/3×1/3+1/3×2/3=8/9,D错误。
故选C。
7. 水稻易被某种真菌感染导致生长不良,有研究发现花生细胞的S基因在抗真菌类病害中发挥着重要作用,这为水稻的改良提供了新的思路。以下叙述正确的是( )
A. 该种真菌只能发生基因突变和基因重组两种变异
B. 利用基因工程改良水稻可产生抗真菌的水稻新物种
C. 该种真菌对花生的持续感染导致其产生了S基因
D. 将S基因导入水稻使其获得抗病能力属于基因重组
【答案】D
【分析】真核生物的DNA主要存在与染色体上,可发生基因突变、基因重组和染色体变异三种可遗传变异,为进化提供了原材料。
【详解】A、真菌是真核细胞,可以发生基因突变、基因重组和染色体变异三种可遗传变异,A错误;
B、通过基因工程获得的抗真菌水稻与原水稻之间没有生殖隔离,不属于新物种,B错误;
C、该种真菌对花生的持续感染作为环境条件选择出了更适应该种环境的S基因,C错误;
D、将S基因导入水稻使其获得抗病能力属于基因工程,是DNA重组技术,其原理是基因重组,D正确。
故选D。
8. 当细胞缺氧时,缺氧诱导因子(HIF-1α)与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因的表达生成促红细胞生成素(EPO)。EPO 是一种糖蛋白质激素,可作用于骨髓造血组织,促进红细胞生成,改善缺氧。当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解,调节过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 缺氧时,HIF-1α结合到DNA上,催化EPO基因转录
B. 氧气充足时,HIF-1α被解体以减少EPO的合成,这属于负反馈调节
C. 与EPO合成和分泌有关的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D. EPO作用的靶细胞是红细胞,红细胞生活的液体环境是血浆
【答案】B
【分析】分析题图:当细胞缺氧时,缺氧诱导因子(HIF-lα)与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因的表达生成促红细胞生成素(EPO)。EPO是一种糖蛋白质激素,可作用于骨髓造血组织,促进红细胞生成,改善缺氧。当氧气充足时,HIF-lα轻基化后被蛋白酶降解。
【详解】A、缺氧时,HIF-lα与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因表达生成EPO,而不是催化EPO基因转录,A错误;
B、氧气充足时,HIF-lα被解体以减少EPO的合成,这属于负反馈调节,B正确;
C、EPO是一种糖蛋白质激素,与其合成和分泌有关的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体,核糖体无膜,C错误;
D、EPO作用于骨髓造血组织,促进红细胞生成,因此其靶细胞不是红细胞,D错误。
故选B。
【点睛】
9. 科研人员对老鼠进行“记忆移植”实验,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,老鼠的情绪记忆由原来的“喜暗怕亮”转变为“喜亮怕暗”。科研人员抽取实验鼠脑体中的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,普通老鼠也变得“喜亮怕暗”。下列叙述正确的是( )
A. 若在黑暗中电刺激消失,一段时间后“喜亮怕暗”消退甚至丧失无需大脑皮层参与
B. 在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激
C. 抽取的蛋白质可能含起抑制作用的神经递质,作用后不引起突触后膜电位变化
D. 情绪是大脑的高级功能之一,当消极情绪达到一定程度时就会产生抑郁症
【答案】B
【分析】情绪也是大脑的高级功能之一,情绪是人对环境所作出的反应,积极建立和维系良好的人际关系、适量运动可以减少和更好地应对情绪波动。消极情绪达到一定程度时会产生抑郁,抑郁通常是短期的,可以自我调适;当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
【详解】A、一段时间后“喜亮怕暗”消退甚至丧失需要大脑皮层参与,A错误;
B、电刺激会使老鼠产生恐惧反射,属于非条件反射;在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,属于条件反射,故在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激,B正确;
C、分析题意,科研人员抽取前者脑体中的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,普通老鼠也变得“喜亮怕暗”,由此推测抽取的蛋白质可能含起促进作用的神经递质,作用后引起突触后膜电位变化,C错误;
D、情绪是大脑的高级功能之一,消极情绪达到一定程度会产生抑郁,抑郁通常是短期的,可以自我调适,当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症,D错误。
故选B。
10. 抗利尿激素(ADH)调节肾小管和集合管细胞对水分的重吸收,尿崩症是指由于各种原因,ADH的产生或作用出现异常,使肾脏对水分的重吸收产生障碍,该激素的作用机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中A侧属于人体内环境,B侧为肾小管或集合管管腔
B. 若尿崩症患者ADH合成障碍,可通过口服ADH来治疗
C. 肾小管或集合管细胞中携带水通道蛋白的囊泡来自于高尔基体
D. 若尿崩症患者ADH受体异常,则血浆中ADH含量低于正常值
【答案】C
【分析】当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴 觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血波中,血波中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少; 当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减 少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
【详解】A、ADH存在于内环境中,故图中B侧为人体内环境,A侧为肾小管或集合管管腔,A错误;
B、ADH的化学本质是蛋白质,口服抗利尿激素会被蛋白酶水解失去原有的作用,B错误;
C、水通道蛋白是质膜蛋白,在核糖体上合成,内质网上初步加工后经囊泡运输至高尔基体,在高尔基体上加工、分类和包装后再由高尔基体膜出芽形成囊泡运输至细胞膜,C正确;
D、若尿崩症患者ADH受体异常,肾小管集合管对水的重吸收减少,机体内环境渗透压偏高,血浆中ADH含量应高于正常值,D错误。
故选C。
11. 已知PD-1和CTLA-4均为T细胞膜上的受体,抑制PD-1的作用能够活化T细胞,抑制CTLA-4的作用能使T细胞大量增殖,从而增强免疫功能。肿瘤细胞可通过一定的生理机制影响PD-1和CTLA-4,从而减轻或逃避来自于免疫系统的攻击。下列说法错误的是( )
A. 激活PD-1有利于移植器官的存活
B. CTLA-4和PD-1的作用可体现细胞膜具有信息交流的功能
C. 促进CTLA-4相关基因的表达可增强免疫系统清除肿瘤细胞的能力
D. 人体内CTLA-4和PD-1相关基因表达过低可能出现自身免疫病
【答案】C
【分析】细胞免疫:细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后,增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞毒性T细胞和靶细胞接触,将靶细胞裂解。
体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、激活PD-1会使T细胞的活化受阻,机体的特异性免疫下降,有利于移植器官的存活,A正确;
B、CTLA-4和PD-1均为T细胞膜上的受体,需要接受相关信息才能发挥作用,所以CTLA-4和PD-1的作用可体现细胞膜具有信息交流的功能,B正确;
C、题干抑制CTLA-4的作用能使T细胞大量增殖,所以抑制CTLA-4相关基因的表达可增强免疫系统清除肿瘤细胞的能力,C错误;
D、抑制CTLA-4会使T细胞大量增殖,抑制PD-1则能够活化T细胞,则人体内CTLA-4和PD-1相关基因表达过低可能出现自身免疫病,D正确。
故选C。
12. 高等植物可以利用光敏色素接收光信号调节自身生长,如图表示蚕豆光敏色素 A缺失突变体(phyA)和光敏色素B缺失突变体(phyB) 在不同光照条件下下胚轴的生长状况。下列相关叙述错误的是( )
A. 光敏色素 A和 B 被激活后结构均会发生变化
B. 光敏色素是一类蛋白质,主要分布在植物的叶肉细胞中
C. 光敏色素A主要吸收远红光,光敏色素 B主要吸收红光或白光
D. 光敏色素 A、B被激活后均可抑制与赤霉素合成相关基因的表达
【答案】B
【分析】光照调控植物生长发育的反应机制:阳光照射→光敏色素被激活,结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化(表达)→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),在受到光照后,光敏色素A和B被激活后结构均会发生变化,A正确;
B、光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,B错误;
C、在红光或白光的条件下,拟南芥光敏色素B缺失突变体(phyB)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素B主要吸收红光或白光;在远红光的条件下,拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素A主要吸收远红光,C正确;
D、赤霉素能促进细胞的伸长,蚕豆光敏色素A缺失突变体(phyA)与对照组进行对比,远红光的条件下,蚕豆光敏色素A缺失突变体(phyA)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素A被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长,抑制与赤霉素合成相关基因的表达;与对照组进行对比,红光或者白光的条件下,蚕豆光敏色素B缺失突变体(phyB)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素B被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长,故光敏色素B被激活后可抑制与赤霉素合成相关基因的表达,D正确。
故选B。
13. 如图表示在一个生态系统中,植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列说法错误的是( )
A. 植食动物粪便中的能量属于②中能量的一部分
B. 生产者到初级消费者的能量传递效率可表示为③/①×100%
C. ⑧/③的数值较大时,不利于提高畜牧养殖的产量
D. ④的能量是同化量中用于生长、发育和繁殖的能量
【答案】B
【分析】分析题图:图中植物光合作用积累的有机物量分为可利用①和不可利用⑤;可利用①分为被植食动物摄入②和未被摄入⑥;被植食动物摄入②包括植食动物同化量③和未同化量⑦;植食动物同化量③包括植食动物有机物积累量④和植食动物呼吸消耗量⑧。
【详解】A、消费者的摄入量=消费者的同化量+粪便中的能量,植食动物粪便中的能量属于上一个营养级②中能量的一部分,A正确;
B、相邻两个营养级之间的能量传递效率指的是两个营养级同化量的比值,生产者植物光合作用固定的总能量不知道,故无法计算生产者到初级消费者的能量传递效率,B错误;
C、⑧植食性动物呼吸消耗量与③植食性动物同化量的比值越大,说明呼吸消耗的能量更多,不利于提高畜牧养殖的产量,C正确;
D、同化量=呼吸作用消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量(即积累的有机物量),故④的能量是同化量中用于生长、发育和繁殖的能量,D正确。
故选B。
14. 雌雄异株植物自然种群的性别比例一般为1:1,但环境因子可能会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、干旱、寒冷的雌雄异株植物。如图为某山坡不同区域(S1、S2样地的营养优越,S3、S4营养不良)斑子麻黄种群调查结果。下列分析错误的是( )
A. 营养不良环境下幼龄雄株比雌株存活率可能更高
B. 4个样地中,只有S3样地斑子麻黄种群的年龄结构为增长型
C. 在优越的营养条件下,年龄越小性别比例偏离越严重
D. 调查斑子麻黄种群性别比例需要统计样方中该物种的全部个体
【答案】C
【分析】种群的年龄结构:
增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少,这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大;
稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定;
衰退型:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
【详解】A、由题干信息知,S1、S2样地的营养条件优于S3、S4,同时据柱形图可知,营养不良环境下幼龄雄株比雌株之比大于1,即营养不良环境下幼龄雄株比雌株存活率可能更高,A正确;
B、只有S3样地斑子麻黄种群中幼年个体多于老年个体,故其年龄结构为增长型,B正确;
C、S1、S2样地的营养条件较为优越,但在S1样地,幼年个体的性别比例偏离并不严重,因此无法得出在优越的营养条件下,年龄越小性别比例偏离越严重,C错误;
D、性别比例是指种群中雌、雄个体数目的比例,调查斑子麻黄种群性别比例需要统计样方中该物种的全部个体,D正确。
故选C。
15. 科学家从热泉周围的土壤中筛选出高效降解纤维素的耐热菌菌种,已知刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。其流程如下:①取热泉周围的土壤,对土样悬液进行适当稀释→②接种在培养基上→③培养→④挑取单菌落→⑤扩大培养(重复②③④⑤过程)→⑥检测菌体的数目,获得目标菌株。下列说法正确的是( )
A. ①需对取来的热泉周围的土壤及所用器具等进行消毒处理
B. ②用稀释涂布平板法涂布接种,配制该培养基时只需添加纤维素和刚果红
C. ③在28℃的恒温下培养,④挑选中心透明圈大的
D. 一般情况下,②和⑤使用的培养基的物理性质和用途都不同
【答案】D
【分析】实验室中筛选微生物的原理是:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。选择培养的目的是增加目的菌的浓度,以确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。刚果红可与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应;当纤维素被纤维素酶水解后,刚果红-纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,据此可筛选出纤维素分解菌。用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时,为了保证结果准确,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300的平板进行记数,求其平均值。
【详解】A、为防止杂菌污染,①需对取热泉周围的土壤所用容器进行灭菌处理,对取来的热泉周围的土壤无需处理,A错误;
B、②用稀释涂布平板法涂布接种,配制该培养基时除需添加纤维素和刚果红外,还需要添加氮源和无机盐等,B错误;
C、③在类似热泉周围环境温度的恒温下培养,④挑选中心透明圈大的,C错误;
D、②和⑤使用的培养基分别是固体培养基和液体培养基,物理性质不同,②是分离出高效降解纤维素的耐热菌菌种,⑤用于扩大培养,用途不同,D正确。
故选D。
16. W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①是基因工程的核心步骤,需要使用的工具酶有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体
B. 与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W所选的启动子不同
C. 步骤②可用显微注射法将重组载体导入受精卵
D. 鉴定W蛋白基因是否成功表达可以检测转基因动物的尿液是否存在W蛋白
【答案】A
【分析】膀胱生物反应器有着和乳腺生物反应器一样的优点:收集产物蛋白比较容易,不会对动物造成伤害。与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物性别和年龄的限制。
基因工程技术的基本步骤包括:目的基因的筛选与获取,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。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
【详解】A、步骤①是基因表达载体的构建,是基因工程的核心步骤,需要使用的工具酶有限制性内切核酸酶和DNA连接酶,载体不是工具酶,A错误;
B、乳腺生物反应器是将W基因在乳腺细胞中表达,应选用乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子,而膀胱生物反应器是将W基因在膀胱上皮细胞中表达,应选用膀胱上皮细胞中特异性表达的基因的启动子,B正确;
C、可用显微注射法将重组载体导入受体受精卵,C正确;
D、若W蛋白基因表达成功,说明膀胱生物反应器制备成功,就可以从转基因动物的尿液中检测到W蛋白,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 叶片与种子之间的磷酸(Pi)分配对作物籽粒灌浆(籽粒积累有机物)有重要影响。研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1;2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片(用较粗箭头表示),从而影响其籽粒灌浆,其主要影响机制如图所示。图中TP代表磷酸丙糖,磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP。
(1)图中TPT所在的膜是______(填“叶绿体膜”或“类囊体膜”),蛋白质磷酸化后应是作为_____(填“酶”或“反应物”)参与乙过程。
(2)甲过程所处的光合作用阶段发生的能量变化是______
(3)图中从功能上可视为磷酸转运蛋白的有______(填编号)。
①OsPHO1;2 ②SPDT ③TPT
(4)结合图分析,若叶肉细胞中Pi不足会导致______。
A. 光合速率下降B. TP在叶绿体中积累
C. 蔗糖合成增加D. 运往籽粒的蔗糖减少
(5)基底茎节生长素浓度会影响水稻分蘖(基底茎节处长出分枝,类似侧芽萌发)。研究人员研究不同磷浓度(低磷:LP;正常供磷:NP)下水稻分蘖数的变化,以及施加外源生长素类似物萘乙酸(NAA)、生长素运输抑制剂NPA对水稻分蘖的影响,实验操作及结果为下表(各组数字后标注的字母不同代表有显著差异)。
结合表结果分析,正常供磷条件下NPA处理使分蘖数增加,可能是由于NPA使基底茎节处蘖芽生长素浓度______(填“升高”或“降低”)。从实验结果可知,LP条件下会_______(填“促进”或“抑制”)水稻分蘖,可初步判断此影响效果与生长素的运输______(填“无直接相关”或“密切相关”)。
【答案】(1)①. 叶绿体膜 ②. 酶
(2)光能转变为活跃的化学能
(3)①②③ (4)AD
(5)①. 降低 ②. 抑制 ③. 无直接相关
【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应过程,光反应的能量转变是光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能;暗反应的能量转变是ATP、NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
【解析】(1)图中TPT所在的膜与细胞质直接接触,叶绿体存在于细胞质中,而类囊体膜存在于叶绿体基质中,故TPT所在的膜为叶绿体膜,乙过程为卡尔文循环,二氧化碳还原为糖的过程需要ATP、NADPH、酶的参与,结合图示分析磷酸化的蛋白质作为酶在发挥作用。
(2)甲过程可以产生ATP、NADPH,说明甲过程为光反应过程,光反应过程中能量的变化为光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能。
(3)研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1;2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片,说明OsPHO1;2可视为磷酸转运蛋白;图示SPDT通过茎节将Pi偏向于分配给籽粒,说明②SPDT可视为磷酸转运蛋白;TP代表磷酸丙糖,磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP,说明③TPT可视为磷酸转运蛋白。
(4)结合图示可知,若叶肉细胞中Pi不足,光反应受抑制,产生的ATP、NADPH减少,从而抑制乙反应的进行,乙反应产生的TP减少,由于TP转运到细胞质中转变为蔗糖,蔗糖运往籽粒,因此导致运往籽粒的蔗糖减少,AD正确,BC错误。
故选AD。
(5)①②对比说明生长素会抑制水稻的分蘖数,正常供磷条件下NPA处理使分蘖数增加,可能是由于NPA使基底茎节处蘖芽生长素浓度降低。①④对比,④的水稻分蘖数少,说明LP条件下会抑制水稻分蘖。④⑤对比,两组水稻分蘖数基本相同,NPA是生长素运输抑制剂,说明LP条件下水稻的分蘖数与生长素的运输无直接关系。
18. 黄瓜为雌雄同株异花植物,果实有绿色和黄色,表面有瘤和无瘤,有刺和无刺等类型。选用3种纯合体P1(绿色有瘤有刺)、P2(黄色无瘤无刺)和P3(绿色无瘤无刺)进行杂交,结果见表。回答下列问题:
(1)已知黄瓜果实绿色和黄色由一对等位基因(用A和a表示)控制。可具体根据______确定两者的显隐性关系。
(2)根据实验______(填序号)中F2的表型及比例,可推知控制果实表面是否有刺的基因(用G、g表示)与控制果实表面是否有瘤的基因(用T、t表示)位于______对同源染色体上,且可推知G/g与T/t两对等位基因之间存在的相互作用是______。实验②F2植株种植后,自然条件下子代所结果实中无瘤无刺的占比为______。
(3)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于黄瓜的1号和2号染色体上。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制果实有无刺的基因进行染色体定位,电泳检测实验①中P1,P2、F1、F2中无刺植株的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制果实有无刺的基因位于______号染色体上。若电泳检测实验①F2中任意一株无刺植株的SSR1和SSR2的扩增产物,不考虑染色体互换的情况下,实验结果有______种可能。
(4)经SSR电泳实验对黄瓜果实颜色基因进行定位确定该基因位于3号染色体上,则根据已有实验结果还不能确定A/a基因和T/t基因的遗传是否遵循自由组合定律。请利用现有材料设计调查方案,判断A/a基因和T/t基因的遗传是否遵循自由组合定律。
调查方案:______。结果分析:若______(写出表型和比例),则A/a基因和T/t基因的遗传遵循自由组合定律。否则,A/a基因和T/t基因的遗传不遵循自由组合定律。
【答案】(1)P1(绿色)和P2(黄色)杂交所得F1均为绿色(或实验①中F1的表型为绿色)
(2)①. ① ②. 2 ③. 基因g抑制基因T的表达(或作用)④. 1/4
(3)①. 2 ②. 3
(4)①. 对实验①F2有瘤、无瘤黄瓜果实的颜色进行调查统计 ②. 实验①F2中绿色有瘤:绿色无瘤:黄色有瘤:黄色无瘤=27:21:9:7(或绿色有瘤:黄色有瘤=3:1、绿色无瘤:黄色无瘤=3:1)
【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)纯合体P1(绿色)和P2(黄色)杂交所得F1均为绿色(或实验①中F1的表型为绿色),可确定绿色为显性性状。
(2)根据实验①F2表型及比例为有瘤有刺:无瘤无刺:无瘤有刺=9:4:3,为9:3:3:1的变式,可推知控制果实表面是否有刺的基因与控制果实表面是否有瘤的基因位于2对同源染色体上,且遵循自由组合定律。根据实验①F2表型缺乏有瘤无刺(若存在基因型应为ggT-)可推知,G/g与T/t两对等位基因之间存在的相互作用是基因g抑制基因T的表达,即ggT-表型为无瘤无刺。实验②P1和P3为GGTT和ggTT,F1基因型GgTT,F2基因型及比例为GGTT:GgTT:ggTT=1:2:1,群体配子及比例为GT:gT=1:1,自然条件下进行自由交配,子代所结果实无瘤无刺(ggTT)的占比为1/2×1/2=1/4。
(3)据电泳结果可知,无刺植株均没有P1(有刺)的SSR2(2号染色体),因此控制果实有无刺的基因位于2号染色体上。若电泳检测实验①中F2中任意一株无刺植株的SSR1和SSR2的扩增产物,不考虑染色体互换的情况下,实验结果有3种可能,即两个亲本的SSR1及P2的SSR2、P1的SSR1及P2的SSR2、P2的SSR1及P2的SSR2。
(4)根据已有实验结果只能确定T/t基因不在2号染色体上,不能确定T/t基因是否位于3号染色体上,因此不能确定A/a基因和T/t基因的遗传是否遵循自由组合定律。P1基因型为AAGGTT,P2基因型为aaggtt,因此对实验①F2有瘤、无瘤黄瓜果实的颜色进行调查统计,若实验①F2中绿色有瘤:绿色无瘤:黄色有瘤:黄色无瘤=(3:1)×(9:7)=27:21:9:7,则A/a基因和T/t基因的遗传遵循自由组合定律。若两对基因在一对同源染色体上,F2不会出现绿色有瘤:黄色有瘤=3:1或绿色无瘤:黄色无瘤=3:1。
19. 生长激素(GH)分泌的调节过程如图所示。GH的分泌主要受下丘脑分泌的GHRH(生长激素释放激素)与SS(生长抑素)的双重调节,二者分别对GH的分泌产生促进和抑制效应。图中IGF—1是胰岛素样生长因子,实线代表促进作用,虚线代表抑制作用。回答下列问题:
(1)据图分析,______和软骨组织上具有GH的受体。GH可直接促进软骨形成和骨生长,也可通过刺激肝等外周组织分泌______促进软骨形成和骨生长。研究发现,GH不仅能刺激______产生抗体,还能提高免疫细胞的活性,因而能维护免疫系统功能;此外,GH还可调节情绪与行为,影响中枢神经系统的活动。这些体现了______系统之间存在着相互调节。
(2)据图可知,IGF-1调节GH分泌的过程存在______调节机制。据图分析,该调节机制存在三种调节途径。途径一:IGF-1可直接抑制垂体分泌GH;途径二:IGF-1通过______(文字叙述),从而抑制GH的分泌;途径三:IGF-1通过______(文字叙述),从而抑制GH的分泌。
(3)以小鼠为实验材料,用切断实验法验证在GHRH与SS对垂体细胞的调节过程中GHRH占据优势,具体实验思路是______,实验结果是_______。
【答案】(1)①. 垂体、下丘脑、肝等外周组织 ②. IGF-1 ③. 浆细胞 ④. 神经系统、内分泌系统、免疫
(2)①. 负反馈 ②. 促进下丘脑分泌SS ③. 抑制下丘脑分泌GHRH
(3)①. 取生理状态相同健康小鼠分成两组,实验组切断实验小鼠垂体与下丘脑的血管联系,对照组不做处理。一段时间以后,分别检测两组小鼠GH的分泌量并比较 ②. 实验组垂体分泌GH的量小于对照组
【分析】血浆中的GH浓度升高会反过来抑制GH的合成分泌,以及血浆中GH升高促进SS以及IGF-1的分泌,SS的分泌以及IGF-1也可以抑制GH的分泌,从而减少GH的分泌,因此,血浆中的GH可通过两种途径对自身合成和分泌进行反馈调节
【解析】(1)据图可知,GH可以作用于垂体、下丘脑、肝等外周组织和软骨组织,因此在这些细胞上都应具有GH的受体。GH可直接促进软骨形成和骨生长,也可通过刺激肝等外周组织分泌IGF-1促进软骨形成和骨生长。GH不仅能刺激浆细胞产生抗体,还能提高免疫细胞的活性,因而能维护免疫系统功能;此外,GH还可调节情绪与行为,影响中枢神经系统的活动,这体现了神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节。
(2)据图可知,IGF-1调节GH分泌的过程存在负反馈调节机制。据图分析,该调节机制存在三种调节途径。途径一:IGF-1可直接抑制垂体分泌GH;途径二:IGF-1通过促进下丘脑分泌SS,从而抑制GH的分泌;途径三:IGF-1通过抑制下丘脑分泌GHRH,从而抑制GH的分泌。
(3)GHRH促进GH的分泌,SS抑制GH的分泌,二者对垂体细胞的调节作用相抗衡,为研究GHRH与SS对垂体细胞的调节作用哪一方占据优势,可切断实验大鼠垂体与下丘脑的血管联系,以消除下丘脑GHRH与SS对垂体GH分泌的作用,检测GH的分泌量。检测结果为垂体分泌的GH迅速减少(GH量下降),说明原来GHRH与SS对垂体的综合作用是促进GH分泌,说明GHRH占据优势。则实验思路为:取生理状态相同健康小鼠分成两组,实验组切断实验小鼠垂体与下丘脑的血管联系,对照组不做处理。一段时间以后,分别检测两组小鼠GH的分泌量并比较。实验结果为实验组垂体分泌GH的量小于对照组。
20. 中国是世界上草原资源最丰富的国家之一,放牧是草原生态系统的主要利用方式。某自然保护区草原生态系统经过长期封育后,研究人员引入羊群进行放牧,并对中度放牧前后该草原植被的生态位重叠指数和物种多样性进行调查,结果如图。回答下列问题:
(1)食草动物可以通过______和______信息来搜寻和辨别食物。从物质循环的角度分析牧草参与碳循环的主要途径有光合作用、呼吸作用,还有被______和被______。
(2)草原上的植被在水平方向上表现出复杂的斑块性和镶嵌性,这是群落_______的一种表现。为了研究放牧对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越______。据图分析,中度放牧使草原植被的物种多样性______,种群间的竞争强度_________。
(3)研究人员根据环境资源合理确定草原载畜量,其依据的生态工程原理主要是______。研究发现该自然保护区草原有一种牧草能产生草酸钙、氢氰酸及生物碱等物质,对昆虫有驱避作用。人们利用上述化学物质驱避害虫属于_______防治,从能量流动的角度分析,该防治方法的生物学意义是______。
【答案】(1)①. 物理信息 ②. 化学 ③. 动物采食 ④. 微生物分解
(2)①. 水平结构 ②. 大 ③. 提高 ④. 减小
(3)①. 协调原理 ②. 生物 ③. 调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【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。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。生态位重叠越多,竞争越激烈。
【解析】(1)食草动物在搜寻和辨别食物时,会利用多种信息,其中,物理信息如光、声、温度、湿度、磁力等,以及化学信息如气味、化学物质等,都是食草动物常用的搜寻食物的方式。从物质循环的角度来看,牧草作为生态系统中的生产者,参与了碳循环的多个途径。除了光合作用和呼吸作用外,牧草还可以通过被食草动物采食和牧草的残枝落叶被分解者分解这两个途径参与碳循环。
(2)水平结构是指群落中各个种群在水平状态下的格局或片状分布,它受到地形、土壤、光照、湿度等多种因素的影响,草原上的植被在水平方向上表现出复杂的斑块性和镶嵌性,这是群落水平结构的一种表现,为了研究放牧对植被的影响,科研人员通常采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越大,以确保样方内能够包含足够多的物种和个体,从而更准确地反映群落的真实状况。据图可知,中度放牧使草原植被的物种多样性增加,生态位重叠指数降低,即种群间的竞争强度降低。这是因为中度放牧可以促进植被的生长和繁殖,增加植被的盖度和生物量,从而为更多的物种提供生存空间和资源,种群间的竞争强度减小。
(3)据环境资源合理确定草原载畜量,主要依据的是生态工程的协调原理,人们利用上述化学物质驱避害虫,利用了种间关系,属于生物防治,管理草原生态系统要防治害虫,从能量流动的角度来看,其意义是合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
21. 科研人员将水稻耐盐碱基因OsMYB56(结构如图1所示)导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中,培育出了耐盐碱水稻新品种。该过程所用载体Ti质粒结构如图2所示,图中CaMV35S为启动子,bar为抗除草剂基因,Tet为四环素抗性基因,Amp为氨苄青霉素抗性基因。相关限制酶识别序列和切割位点如下:BclI(T↓GATCA)、BamHI(G↓GATCC)、SmaI(CCC↓GGG)。回答下列问题:
(1)利用PCR技术克隆水稻耐盐碱基因OsMYB56,应选用的引物组合是______(填以下引物序号:①5'-CTTGGATGAT-3'②5′-TAAGTTGTCT-3'③5′-TAG-TAGGTTC-3'④5′-TCTGTTGAAT-3′⑤5′-ATTCAACAGA-3'⑥5′-ATCATCCAAG-3')。为了使扩增后的目的基因能和Ti质粒进行正确连接形成重组DNA分子,需要在引物______(填上述引物序号)5'端加上限制酶______的识别序列。另一引物5端可以不添加限制酶识别序列,原因是_______。
(2)将重组DNA分子导入农杆菌,完成转化实验。为筛选出成功导入重组DNA分子的农杆菌,采用________法将农杆菌接种到含_______(填抗生素名称)的固体培养基上培养,得到如图3a的结果(黑点表示菌落)。再将灭菌绒布按到图3a的培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布平移按到含_______(填抗生素名称)的培养基上培养,得到如图3b的结果(空圈表示与a对照无菌落的位置)。其中菌落______(填数字)表示含重组DNA分子的农杆菌。
(3)将导入重组DNA分子的农杆菌与水稻愈伤组织混合培养,利用T-DNA将耐盐碱基因OsMYB56_______。与叶肉细胞等组织细胞相比,选择愈伤组织细胞作为受体细胞的优点及原因是_______(写出2个优点及对应原因)。
【答案】(1)①. ①④ ②. ① ③. BclI ④. SmaI切割形成的是平末端
(2)①. 稀释涂布平板 ②. 四环素 ③. 氨苄青霉素 ④. 4、5
(3)①. 整合到水稻细胞染色体上 ②. 愈伤组织细胞全能性高,有利于培养成植株;愈伤组织细胞壁薄,农杆菌容易侵染
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【解析】(1)DNA复制时从模板链的3'开始,DNA游离的磷酸基团一侧为5',对应的羟基的一侧为3',引物和模板链3'端碱基序列互补配对,根据图1基因两端的碱基序列可知,引物序列为5′—TCTGTTGAAT—3′和5′—CTTGGATGAT—3',故选①④。结合图1基因的转录方向以及图2质粒中的启动子、限制酶识别序列分析,启动子和终止子有两个,但左上角所在的启动子和终止子之间缺少限制酶识别序列,无法插入目的基因,因此只能选择右下角所对应的启动子和终止子,由于质粒上有两个BamHI,切割会破坏质粒的结构(无复制原点),因此选择的限制酶识别序列是BclI和SmaI。根据目的基因的转录方向以及质粒上启动子和终止子的位置,引物④的5'端应该靠近启动子一侧,引物①的5'端应该靠近终止子一侧,由于SmaI切割形成的是平末端,因此引物④的5'端可以不添加限制酶识别序列,而需要在引物①5端加上限制酶BclI的识别序列。
(2)在构建重组质粒时Ampr氨苄青霉素抗性基因被破坏,即重组质粒含有Tetr四环素抗性基因,无Ampr氨苄青霉素抗性基因,普通质粒含有Ampr氨苄青霉素抗性基因和Tetr四环素抗性基因,因此筛选出成功导入重组DNA分子的农杆菌,采用稀释涂布平板法将农杆菌接种到含四环素的固体培养基上培养,淘汰没有导入普通质粒和重组质粒的农杆菌,再将灭菌绒布按到图3a的培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布平移按到含氨苄青霉素的培养基上培养,由于含重组质粒的农杆菌没有Ampr氨苄青霉素抗性基因,因此在该培养基上无法存活,因此菌落4、5表示含重组DNA分子的农杆菌。
(3)将导入重组DNA分子的农杆菌与水稻愈伤组织混合培养,利用T-DNA将耐盐碱基因OsMYB56整合到水稻染色体的DNA上。与叶肉细胞等组织细胞相比,选择愈伤组织细胞作为受体细胞的优点及原因是愈伤组织细胞全能性高,有利于培养成植株;愈伤组织细胞壁薄,农杆菌容易侵染。组别
①
②
③
④
⑤
处理
NP
NP+NAA
NP+NPA
LP
LP+NPA
平均每株分蘖数(个)
2.8a
1.6b
4.3c
1.5b
1.6b
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
绿色有瘤有刺
有瘤有刺:无瘤无刺:无瘤有刺=9:4:3
②
P1×P3
绿色有瘤有刺
有瘤有刺:无瘤无刺=3:1
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