2025-2026学年广西壮族自治区南宁市“贵百河”联盟8月摸底考试生物试题(附答案解析)
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这是一份2025-2026学年广西壮族自治区南宁市“贵百河”联盟8月摸底考试生物试题(附答案解析),共20页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分,考试结束后,将答题卡上交, 藏猕猴等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题(本题共16小题,在每一个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分,共40分)
1. 白头叶猴是世界濒危物种,是国家一级重点保护野生动物,主要分布在崇左市境内,此猴因以树叶为食而得名,且有一套适于消化叶片的好肠胃,树叶经过微生物分解后营养物质更容易被肠道吸收;遇到危险时猴群的首领通过不同的吼叫声通知自己的群成员迅速逃离。下列相关说法错误的是( )
A. 白头叶猴在生态系统中属于消费者
B. 白头叶猴发出不同的吼叫声属于物理信息
C. 白头叶猴与其胃内的微生物属于寄生关系
D. 保护白头叶猴最有效的措施是实施就地保护
【答案】C
【详解】A、白头叶猴以植物(树叶)为食,属于生态系统中的消费者,A正确;
B、吼叫声是通过物理振动传递信息,属于物理信息,B正确;
C、白头叶猴胃内的微生物帮助分解植物纤维,使其更易被吸收,微生物也从中获取生存条件,二者为互利共生关系,而非寄生(寄生会导致宿主受害),C错误;
D、就地保护(如建立自然保护区)是保护生物多样性最有效的措施,D正确。
故选C。
2. 荔枝体细胞染色体数目为30条(2n=30),如图为利用植物组织培养技术将荔枝芽尖或者根尖的部分细胞培养成的一株新荔枝植株,关于该培养技术下列说法正确的是( )
A. 愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B. 植物组织培养时,可用50%的酒精对外植体进行消毒
C. 经如图所示过程培养形成的植株是纯合的二倍体植株
D. ②过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化
【答案】D
【详解】A、愈伤组织是一团排列疏松、无规则且高度液泡化的薄壁细胞团,A错误;
B、植物组织培养时,对外植体进行消毒所用的酒精浓度应为70%,B错误;
C、经组织培养形成的植株是否为纯合的二倍体,取决于原外植体提供者是否为纯合二倍体,C错误;
D、②过程为脱分化过程,该过程需在培养基中添加一定量的生长素和细胞分裂素等植物激素,D正确。
故选D。
3. 广西的酸笋、豆豉、腐乳都具有独特的风味。酸笋制作技艺依托螺蛳粉这一国家级非遗项目得以传承和体现。扬美豆豉和桂林豆腐乳制作技艺也是自治区级非物质文化遗产。下列叙述不正确的是( )
A. 随着酸笋浸泡时间的延长,泡菜坛中的亚硝酸盐含量先上升后下降
B. 腐乳的发酵过程中发挥主要作用的菌种是乳酸菌
C. 制作酸笋时,密封有利于主要菌种快速生长,发酵中期可形成无氧状态
D. 在配制豆豉的卤汤时加入白酒和盐可以抑制其他微生物的生长
【答案】B
【详解】A、泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量随发酵时间呈现“先增加后减少”的趋势,因初期硝酸盐还原菌活跃,后期乳酸菌抑制杂菌,A正确;
B、腐乳发酵主要菌种是毛霉,其分泌的蛋白酶和脂肪酶分解豆腐中的大分子物质,B错误;
C、酸笋制作需密封以创造无氧环境,促进乳酸菌(厌氧菌)快速繁殖;发酵初期坛内残留氧气,随着乳酸菌代谢消耗氧气,中期形成无氧状态,C正确;
D、豆豉卤汤中高浓度盐可抑制微生物生长,白酒(含酒精)具有杀菌作用,二者协同抑制杂菌,D正确。
故选B。
4. 在某基因测序实验室中,研究人员正在对一份古老生物样本的DNA进行分析。最终发现其碱基配对方式、空间结构及复制过程均呈现典型特征。下列关于DNA分子的叙述正确的是( )
A. DNA分子中碱基对的随机排列都能构成基因
B. 脱氧核苷酸的磷酸上连接着脱氧核糖和碱基
C. 每条单链一端有一个游离磷酸基团,这一端称作3’端
D. DNA聚合酶修复损伤的DNA时需要游离的脱氧核苷酸
【答案】D
【详解】A、基因通常是具有遗传效应的DNA片段,并非所有碱基对的排列都构成基因,还存在非编码区等,A错误;
B、脱氧核苷酸的磷酸连接脱氧核糖的5'和3'位点,碱基连接在脱氧核糖的1'位点,磷酸不直接连接碱基,B错误;
C、DNA单链的游离磷酸基团位于5'端,3'端为羟基(-OH),C错误;
D、DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成,需以游离脱氧核苷酸为原料修复损伤,D正确。
故选D。
5. 核酶是具有催化功能的小分子RNA,通过催化靶位点RNA链中化学键的断裂,特异性地剪切底物RNA分子,从而阻断靶基因的表达。下列相关叙述错误的是( )
A. 核酶由C、H、O、N、P五种元素构成,基本单位是核糖核苷酸
B. 核酶能够为靶位点RNA链中化学键的断裂提供能量
C. 核酶通过特异性识别并催化靶RNA的磷酸二酯键水解,实现RNA的分子剪切
D. 核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎
【答案】B
【详解】A、核酶是RNA,组成元素为C、H、O、N、P,基本单位为核糖核苷酸。A正确;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,而非提供能量,核酶催化RNA化学键断裂时,不提供能量,B错误;
C、核酶通过特异性识别靶RNA的磷酸二酯键并催化其水解,实现剪切,C正确;
D、DNA病毒(如乙肝病毒)复制时需通过RNA中间体(如mRNA)表达基因,核酶可剪切病毒RNA,阻断其复制,D正确。
故选B。
6. 研究小组用不同浓度的生长素类似物(NAA)、赤霉素(GA₃)分别对某植物种子进行浸种处理,待种子萌发后对苗长和根长进行测定,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 赤霉素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和种子,根部几乎不合成
B. 应以蒸馏水浸种处理作为对照组,以3个重复组的平均值作为测定值
C. 在本实验中赤霉素(GA₃)对幼苗苗长和根长的促进作用与浓度呈正相关
D. 实验结果表明NAA对根长的调控具有“低浓度促进,高浓度抑制”的特点
【答案】B
【详解】A、赤霉素主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽,A错误;
B、该实验探究不同浓度的植物激素对幼苗生长情况的影响,需用蒸馏水浸种处理作为空白对照,以3个重复组的平均值作为测定值,B正确;
C、在本实验中GA3对幼苗苗长的促进作用与浓度呈正相关,GA3对根长的影响不大, C错误;
D、由图可知,图中不同浓度的NAA对植物幼苗生长均为促进作用,未体现“低浓度促进,高浓度抑制”的特点, D错误。
故选B。
7. 餐后血糖升高时,人体会通过一系列调节维持血糖稳定。有一种辅助调节血糖的饮品,其成分能直接促进组织细胞加速摄取葡萄糖,而非影响胰岛素分泌。下列关于该饮品的说法错误的是( )
A. 可通过促进葡萄糖摄取降低血糖浓度
B. 饮用后可能使细胞外液渗透压暂时下降
C. 若人体自身胰岛素分泌不足,该饮品无法辅助调节血糖
D. 若细胞缺乏葡萄糖转运蛋白,饮用后葡萄糖也难以进入细胞
【答案】C
【详解】A、该饮品成分能直接促进组织细胞加速摄取葡萄糖,而组织细胞摄取葡萄糖可使血糖进入细胞被利用,从而降低血糖浓度,A正确;
B、饮品中的成分促进组织细胞摄取葡萄糖,葡萄糖进入细胞后,细胞外液葡萄糖浓度下降,渗透压可能暂时降低,B正确;
C、因为该饮品是直接促进组织细胞摄取葡萄糖,不依赖胰岛素分泌,所以人体自身胰岛素分泌不足时,该饮品仍能辅助调节血糖,C错误;
D、葡萄糖进入细胞需要葡萄糖转运蛋白协助,若细胞缺乏葡萄糖转运蛋白,即使有该饮品促进摄取葡萄糖也难以进入细胞,D正确。
故选C。
8. 广西柳州的柳江流域中,有一种淡水螺,其外壳厚度因栖息地水流速度不同而有差异——急流处螺壳较厚,缓流处螺壳较薄。研究发现,这是由于急流中捕食者更易击碎薄壳螺,导致厚壳螺存活率更高。下列说法错误的是( )
A. 螺壳厚度的差异体现了生物性状的多样性
B. 急流环境对螺壳厚度的选择是定向的
C. 长期生活在急流中的螺群,厚壳基因频率会上升
D. 缓流处的薄壳螺迁移到急流处,后代因环境压力会直接进化出厚壳
【答案】D
【详解】A、螺壳厚度存在不同的表现,这种差异体现了生物性状的多样性,A正确;
B、急流中捕食者更易击碎薄壳螺,使得厚壳螺存活率更高,所以急流环境对螺壳厚度的选择是定向的,朝着厚壳的方向选择,B正确;
C、在急流环境中,厚壳螺存活率更高,繁殖后代的机会更多,厚壳基因传递给后代的概率增大,长期生活在急流中的螺群,厚壳基因频率会上升,C正确;
D、生物的进化是种群基因频率的定向改变,是一个长期的过程,缓流处的薄壳螺迁移到急流处,不会直接进化出厚壳,而是在急流环境的选择作用下,经过多代的积累,厚壳相关基因频率逐渐增加,才可能出现厚壳的进化,D错误。
故选D。
9. 《哪吒2》中的土拨鼠以川西高原的旱獭为原型,饺子导演将土拨鼠的形象融入传统神话故事,既是一种文化创新,也让更多观众了解到川西高原的特色生态。土拨鼠是一种啃食植物的穴居动物,在觅食或掘洞刨土过程中能混合粪尿和生物碎屑,增加土壤中的有机质。下列相关叙述错误的是( )
A. 该生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构
B. 植物通过光合作用同化的能量约有10%~20%流入到土拨鼠
C. 土拨鼠增加土壤中有机质的过程促进了生态系统的物质循环
D. 将土拨鼠的形象融入传统神话故事,体现了生物多样性的直接价值
【答案】B
【详解】A、生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物物质和能量)和营养结构(食物链、食物网),A正确;
B、能量传递效率10%~20%是指相邻营养级之间的传递比例,而非单一物种(如土拨鼠)直接获得的能量比例,B错误;
C、土拨鼠通过混合粪尿和生物碎屑增加土壤有机质,促进分解者将有机物转化为无机物,加速物质循环,C正确;
D、文化创作中利用生物形象属于生物多样性的直接价值(美学或文化价值),D正确。
故选B。
10. 藏猕猴(猕猴西藏亚种)是国家二级重点保护野生动物,属植食性动物,主要分布于西藏东部和云南西北部。研究人员在西藏林芝市色季拉山,运用红外触发相机自动拍摄技术,掌握了藏猕猴冬季生存环境的选择规律,有助于了解其在恶劣环境下对各生境要素的权衡,为生态学研究提供依据。下列相关叙述错误的是( )
A. 与标记重捕法相比,该技术可减少对藏猕猴产生的惊扰和伤害
B. 利用计算机分析处理照片和视频可了解该区域内藏猕猴种群数量
C. 传染病、气候、自然灾害均是影响藏猕猴种群密度变化的密度制约因素
D. 除该技术外,还可分析动物的粪便、识别动物声音等获得种群的数量信息
【答案】C
【详解】A、标记重捕法需要捕捉动物并进行标记,这可能会对藏猕猴产生惊扰和伤害,而红外触发相机自动拍摄技术不需要直接接触藏猕猴,可减少对其的惊扰和伤害,A正确;
B、通过计算机分析处理红外相机拍摄的照片和视频,根据拍摄到的藏猕猴个体数量等信息,可以了解该区域内藏猕猴的种群数量,B正确;
C、传染病是影响藏猕猴种群密度变化的密度制约因素,因为随着种群密度的增加,传染病更容易传播,而气候、自然灾害属于非密度制约因素,它们对种群的影响与种群密度无关,C错误;
D、除了红外触发相机自动拍摄技术外,分析动物的粪便(根据粪便的数量等信息可推测个体数量)、识别动物声音(通过声音的频率等判断个体数量)等也可获得种群的数量信息,D正确。
故选C。
11. 三体果蝇是果蝇(染色体数目2n=8)常见的一种染色体变异,指某一同源染色体增加1条变为3条。在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离时,3条染色体中有2条随机组合移向细胞一极,另1条移向细胞另一极。现有Ⅲ号染色体的三体野生型和某隐性突变型果蝇进行杂交实验,杂交过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 三体(Ⅲ)野生型1处于减数分裂Ⅰ后期的细胞有9条染色体
B. 三体(Ⅲ)野生型2处于减数分裂Ⅱ后期的细胞可能有8条或10条染色体
C. 若F2的果蝇中野生型:隐性突变型=1:1,则能够确定该隐性突变的基因位于Ⅲ号染色体上
D. 若F2的果蝇中野生型:隐性突变型=5:1,则能够确定该隐性突变的基因位于Ⅲ号染色体上
【答案】C
【详解】AB、果蝇体细胞染色体数目2n=8条,三体果蝇是某对染色体含有3条,体细胞共9条染色体。在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离时,3条染色体中有2条移向细胞一极,另1条移向细胞另一极。减数分裂Ⅰ形成的子细胞中染色体数为4或5条,则在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂后,染色体数目加倍,细胞中的染色体数目为8或10条, AB正确;
CD、若该隐性基因(设为a)在Ⅲ号染色体上,则亲本隐性突变体1的基因型为aa,三体野生型的基因型为AAA,子一代三体野生型的基因型为AAaa,与隐性突变体1(aa)杂交,由于AAaa产生的配子类型及比例为AA:a:Aa:A=1:1:2:2,因此子二代基因型及比例为AAaa:aa:Aaa:Aa=1:1:2:2,表型及比例为野生型:隐性突变型=5:1,C错误,D正确。
故选C
12. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质,缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成,a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控,如图所示。P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代能正常表达;在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与),传给子代不能正常表达。下列叙述正确的是( )
A. 表观遗传通过改变蛋白质的氨基酸序列进而影响小鼠的性状表现
B. 在形成卵母细胞时,A基因不能表达是因为发生了基因突变
C. 基因型为Aa的侏儒鼠,其A基因一定来自母本
D. 基因型为Aa的正常鼠与基因型为Aa的侏儒鼠杂交,后代正常鼠比例为3/4
【答案】C
【详解】A、表观遗传是指基因序列不发生改变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,主要通过DNA甲基化等改变基因表达,不是通过改变蛋白质的氨基酸序列,A错误;
B、A基因不能表达是由于P序列甲基化导致,而不是因为基因突变,B错误;
C、根据题意,小鼠形成卵细胞时P序列甲基化,传给子代不能正常表达,而形成精子时P序列去甲基化,传给子代能正常表达。所以基因型为Aa的侏儒鼠的A基因是由于来源于母本而甲基化不能表达,C正确;
D、依据题干信息,A基因的表达受P序列的调控,P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代能正常表达,而在形成卵细胞时会甲基化传给子代不能正常表达,所以基因型为Aa的正常鼠与基因型为Aa的侏儒鼠杂交,后代正常鼠与侏儒鼠比例为1∶1,D错误。
故选C。
13. 菊花在遭受低温时,通过调节细胞膜和类囊体膜上两种脂肪酸相对含量来适应低温,图1 和图2 表示在不同温度下菊花叶片细胞膜、类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例,图 3表示低温处理下脂肪酸去饱和酶基因的表达情况。以下说法错误的是( )
A. 低温影响下,细胞膜上的饱和脂肪酸含量增加,更容易提高植物的抗寒能力
B. 低温诱导菊花脂肪酸去饱和酶基因表达,从而保持类囊体膜流动性
C. 图1与图2 比较,脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控比细胞膜更显著
D. 类囊体膜饱和脂肪酸在脂肪酸中所占的比例高于细胞膜
【答案】A
【分析】由题图信息可知,实验的自变量是不同的温度条件,因变量是菊花叶片细胞膜、类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例以及脂肪酸去饱和酶基因的表达情况。
【详解】A、由图1可知,与25℃和4℃相比,在低温(-4℃)影响下,细胞膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例升高了,说明细胞膜上的饱和脂肪酸含量减少,更容易提高植物的抗寒能力,A错误;
B、由图3可知,与25℃和4℃相比,低温(-4℃)影响下,菊花脂肪酸去饱和酶基因表达量增加,由图2可知,类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例升高,推测脂肪酸去饱和酶基因表达量增加,使类囊体膜上不饱和脂肪酸含量升高,从而保持类囊体膜流动性,B正确;
C、由图1和图2可知,与25℃和4℃相比,在低温(-4℃)影响下,细胞膜和类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例都升高了,且类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例升高更多,说明脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控比细胞膜更显著,C正确;
D、由图1和图2可知,类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例的值低于细胞膜,说明类囊体膜饱和脂肪酸在脂肪酸中所占的比例高于细胞膜,D正确。
故选A。
14. 科研人员在适宜条件下研究了接种密度对某蚜虫种群数量变化的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 接种密度为800个·L-1时,某蚜虫种群在前4天内呈“J”型增长
B. 接种密度为200个·L-1时,某蚜虫种群的K值约为1000个·L-1
C. 接种量高,某蚜虫种群数量达到高峰所需时间较长,达到高峰时数量较多
D. 实际工作中可根据对某蚜虫的需要日期和需要量来决定接种数量的多少
【答案】D
【详解】A、接种密度为800个·L-1时,某蚜虫种群在前4天内呈持续增加,但不属于指数曲线,A错误;
B、接种密度为200个·L-1时,某蚜虫种群数量持续增加,但还没有达到K值,B错误;
C、接种量高,某蚜虫种群数量达到高峰所需时间较短,图中无法比较两个曲线图的高峰时种群数量,C错误;
D、据图可推知,可根据对某蚜虫的需要日期和需要量来决定接种数量的多少,D正确。
故选D。
15. 心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,但动作电位明显不同,心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期,其膜电位变化及形成机制如下图所示:
下列叙述正确的是( )
A. 若适当减少细胞外溶液的K⁺浓度,则静息电位的绝对值减小
B. 神经递质作用于心肌后,一定引起Na⁺通道介导Na⁺内流,出现0期
C. 在2期中,Ca²⁺内流和K⁺外流相当,所以膜电位变化非常平缓
D. 在4期中,Ca²⁺、Na⁺及K⁺进出细胞需要相同的转运蛋白
【答案】C
【详解】A、适当减小细胞外溶液的K⁺浓度,会导致静息状态下K⁺外流增多,则静息电位的绝对值变大,A错误;
B、抑制性神经递质不会引起Na⁺通道介导的Na⁺内流,B错误;
C、根据图中信息,在2期中,Ca²⁺内流和K⁺外流相当,所以膜电位变化非常平缓,出现平台现象,C正确;
D、在4期中,Ca²⁺、Na⁺及K⁺进出细胞的转运蛋白不一定相同,D错误。
故选C。
16. 蚕豆病是由于患者红细胞内缺乏G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)而引起的一种急性溶血性疾病。研究表明,基因GA、GB能控制G6PD的合成,基因g不能控制合成G6PD。人群中男性患者比女性患者多,女性携带者也有10%的发病风险。如图表示某家族蚕豆病遗传系谱图以及该家族部分成员相关基因的电泳图谱,并发现Ⅱ-7的GB基因发生了甲基化修饰。下列叙述正确的是( )
A. 蚕豆病是一种常染色体隐性遗传病
B. 该家族患病成员的基因型共有3种
C. Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅱ-10相关基因电泳图谱相同
D. Ⅱ-7和Ⅱ-8再生一个孩子患病的概率是1/2
【答案】C
【分析】分析蚕豆病遗传系谱图与电泳图谱可知3号基因型为XGAXg,4号基因型为XGAY。
【详解】A、根据题意,人群中男性患者比女性患者多,女性携带者也有10%的发病风险,以及电泳图谱可知,蚕豆病是一种伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、根据电泳图谱可知,Ⅱ-7的基因型为(其中基因GB发生甲基化),Ⅱ-8的基因型为,Ⅲ-11的基因型为(其中基因GB发生甲基化)或,因此该家族患病成员(Ⅱ-7、Ⅱ-8、Ⅲ-11)的基因型共有2种或3种,B错误;
C、Ⅰ-1的基因型为、Ⅰ-2的基因型为,Ⅱ-5、Ⅱ-6的基因型均为,Ⅰ-3的基因型为,Ⅰ-4的基因型为,Ⅱ-10的基因型为,电泳图谱相同,C正确;
D、由于Ⅱ-7的基因GB发生了甲基化修饰,且能传递给后代,所以在后代中也不能表达,则他们的后代全部患病,D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、非选择题(本题含5小题,共60分)
17. 小麦的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制,叶片为紫色的小麦抗冻性较强;其籽粒颜色(白色、黄色和红色)也由两对等位基因控制。为研究小麦叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的小麦植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
(1)实验1中,F2的绿叶小麦中纯合子所占的比例为__________;实验2中,控制小麦粒色的两对基因______(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传规律。
(2)研究发现,基因D/d控制小麦叶色的同时,也控制小麦的粒色。已知基因型为BBdd的小麦籽粒为红色,则紫叶小麦籽粒的颜色为_____;基因型为bbDd的小麦与基因型为____________的小麦杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的小麦植株M与纯合的绿叶黄粒小麦杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为___________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于小麦的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到_________个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶白粒植株所占比例为_________。
【答案】(1)①. 3/7 ②. 遵循
(2)①. 白色、黄色 ②. Bbdd(或BbDd)
(3)紫叶白粒:紫叶黄粒:绿叶白粒:绿叶黄粒=1:1:1:1
(4)①. 4或四 ②. 3/4或1/2
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【解析】(1)亲本组合1紫叶与绿叶杂交,子一代表现为紫叶,子一代自交子二代紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此子一代的基因型是AaDd,子二代A-D-表现为紫叶,A-dd、aaD-、aabb表现为绿叶,故F2的绿叶小麦有1AAdd、2Aadd、1laaDD、2aaDd、1aadd,纯合子占3/7; 实验2中,白粒与红粒杂交,子一代表现为白粒,子一代自交子二代白粒:黄粒:红粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1变式,说明两对等位基因自由组合,控制小麦粒色的两对基因独立遗传且遵循孟德尔的遗传规律。
(2)研究发现,基因D/d控制小麦叶色的同时,也控制小麦的粒色。已知基因型为BBdd的小麦籽粒为红色,则实验2中,白粒与红粒杂交,子一代表现为白粒,子一代自交子二代白粒:黄粒:红粒=9:3:4,则白粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,红粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd, 黄粒基因型为bbDD、bbDd,紫叶小麦基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶小麦籽粒的颜色有白粒和黄粒2种;基因型为bbDd的小麦与基因型为Bbdd(或BbDd)的小麦杂交,子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的小麦植株M与纯合的绿叶黄粒aabbDD小麦杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD,植株的表型及比例为紫叶白粒:紫叶黄粒∶绿叶白粒∶绿叶黄粒=1∶1∶1∶1。
(4)研究证实A/a和B/b均位于小麦的4号染色体上,则两对基因连锁,继续开展如下实验:
①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。
②若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为lAABBDD(紫叶白粒)、2AaBbDD(紫叶白粒)、laabbDD(绿叶黄粒),则紫叶白粒植株所占比例为3/4;若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为lAAbbDD(紫叶黄粒)、2AaBbDD(紫叶白粒)、laaBBDD(绿叶白粒),则紫叶白粒植株所占比例为1/2。
18. mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)接种mRNA-X疫苗可刺激机体产生特异性抗体、细胞丁等。图中细胞丁的名称是_________,其作用是_____________。
(2)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是:_________、_________。
(3)据图分析,“溶酶体逃逸”的意义是_____________。
(4)人体细胞中普遍存在________________基因,这些基因的突变往往与肿瘤的发生有关。老年人患肿瘤的概率比青年人更高,这与老年人免疫系统的________________功能低下有关。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是___________(回答一点即可)。
【答案】(1)① 记忆B细胞 ②. 当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,记忆B细胞迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体
(2)①. 抗原直接与B细胞接触 ②. 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(3)避免mRNA被溶酶体中的水解酶降解,使其能正常翻译出肿瘤抗原
(4)①. 原癌基因和抑癌基因 ②. 免疫监视
(5)副作用小,能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
【分析】特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫过程为:(1)抗原可以直接刺激B细胞;抗原被抗原呈递细胞摄取和处理,并暴露出其抗原信息并将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞细胞表面发生变化并与B细胞结合,辅助性T细胞分泌细胞因子作用于B细胞;(2)B细胞开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆B细胞和浆细胞;(3)浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
【解析】(1)细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为浆细胞(细胞丙)和记忆B细胞(细胞丁)。记忆B细胞的作用是当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,记忆B细胞能迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫效应。
(2)B细胞的增殖分化主要得益于两种信号刺激,一是抗原直接与B细胞接触,二是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
(3)据图分析,溶酶体中含有多种水解酶,如果mRNA被溶酶体中的水解酶降解,就无法发挥编码肿瘤抗原的作用。“溶酶体逃逸”可以避免mRNA被溶酶体中的水解酶降解,使其能正常翻译出肿瘤抗原。
(4)原癌基因和抑癌基因的突变往往与肿瘤的发生有关。老年人患肿瘤的概率比青年人更高,这与老年人免疫系统的免疫监视功能低下有关。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小。因为mRNA疫苗可刺激机体产生特异性免疫,针对肿瘤细胞进行作用,而放射治疗可能对正常细胞也会产生较大的杀伤作用。
19.Rubisc是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisc基因转入某作物的野生型(WT)获得该酶含量增加的转基因品系(S),并做了相关研究。实验结果表明,这一改良提高了该作物的光合速率(如下图)和产量潜力。回答下列问题。
注:光照强度在曲线②和③中为n,在曲线①中为n×120%
(1)Rubisc在催化暗反应阶段的化学反应时是在叶绿体的______________中进行的,在卡尔文循环中C3被还原生成C3的过程,提供能量的物质有_____________。
(2)据图分析,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合是由于_______不足。A点之前曲线①(S+补光)和②(S)的光合速率重合,说明此时限制光合速率最主要的因素是________。胞间CO₂浓度为300μml⋅ml⁻¹时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是___________。
(3)科研人员对野生型玉米(WT)和一种叶色突变体玉米(mu)进行了相关研究,检测了叶绿素含量、气孔导度(表示气孔张开的程度)等指标,如表所示。
①与WT相比,mu光合速率明显下降,主要原因是__________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)。进一步研究发现mu呼吸代谢未受到明显的影响,分析mu胞间CO2升高的原因是________________。
②已知丙二醛含量与植物衰老有密切关系,为进一步分析突变体叶色变化的原因,研究人员还分别测定了WT和mu叶片中丙二醛含量,结果发现两者含量差异不大,该事实表明__________________。
【答案】(1)①. 基质 ②. ATP和NADPH
(2)①. 光照强度 ②. CO2浓度 ③. 曲线①光照强度高,提高了光反应速率,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率加快
(3)①. 非气孔因素 ②. 突变体叶绿素含量低导致光合速率下降,CO2的利用减少 ③. 突变体叶色变化与丙二醛无关(或叶绿素含量变化并不是由叶片提前衰老引起的)
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【解析】(1)Rubisc是光合作用暗反应中的关键酶,暗反应的场所是叶绿体基质,因此Rubisc在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量,部分产物经过一系列反应形成(CH2O)。
(2)①②曲线的自变量是有无补光(光照强度),②③曲线的自变量是有无转入Rubisc基因(Rubisc的含量)。据图分析,当胞间CO2浓度低于B点时,曲线②高于③,是因为②中Rubisc的含量多,固定CO2的能力强,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合,说明Rubisc的量已经不是限制光合速率的因素,而曲线①的光合速率高于曲线②③,曲线①的有较高的光照强度,因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②,但是A点之前曲线①和②重合,光照强度不是限制因素,此时最主要限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为300μml·ml⁻¹时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高。
(3)由表可知与WT相比mu叶绿素含量下降、胞间CO2浓度上升,因此与WT相比mu光合速率明显下降是非气孔因素;mu呼吸代谢未受到明显的影响,呼吸产生CO2,mu气孔导度下降,叶绿素含量降低,光合作用利用的CO2减少,导致mu胞间CO2升高。叶片会出现发黄的特征是由于mu的叶绿素含量明显降低,WT和mu叶片中丙二醛含量差异不大,说明突变体叶色变化与丙二醛无关或者叶绿素含量变化并不是由叶片提前衰老引起的。
20. 荔枝是广西灵山县的特色农产品,灵山荔枝因品质优良享誉区内外,其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见下表。
回答下列问题:
(1)荔枝园A、B中节肢动物个体数量存在差异,从种群特征角度分析,可能影响个体数量的直接因素有__________。
(2)除了样方法,研究者还利用一些昆虫的趋光性,采用___________法进行种群密度调查。
(3)对比两园节肢动物物种丰富度,荔枝园______(填“A”或“B”)更高,从群落结构角度分析,原因是林下植被为节肢动物提供了更多______________,有利于其生存。
(4)与荔枝园B相比,荔枝园A的害虫和天敌的数量_______,根据其管理方式分析,主要原因可能是___________。
(5)从生态系统稳定性角度分析,说明荔枝园B林下植被丰富对生态系统的意义。__________。
【答案】(1)出生率和死亡率、迁入率和迁出率
(2)黑光灯诱捕法 (3)①. B ②. 栖息空间和食物条件
(4)①. 少 ②. 荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低
(5)林下植被丰富使物种丰富度高、营养结构复杂,自我调节能力强。
【分析】(1)群落垂直结构: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)群落水平结构: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。
【解析】(1)种群的个体数量变化直接由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定。
(2)对于有趋光性的昆虫,可利用黑光灯诱捕法进行取样。
(3)由题表可知,荔枝园B节肢动物的种类数多于荔枝园A,即荔枝园B节肢动物的物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存。
(4)由题表可知,荔枝园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于荔枝园B,可推知荔枝园A的害虫和天敌的数量均低于荔枝园B,原因可能是荔枝园A使用杀虫剂,降低了害虫的数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低。
(5)生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。荔枝园B林下植被丰富,物种丰富度高,营养结构(食物链、食物网)更复杂。营养结构越复杂,生态系统抵抗力稳定性越高,自我调节能力也越强,进而有利于维持生态系统的生态平衡,让生态系统更稳定地运转。
21. 研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L,可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶Bsal切点处插入大豆基因L的向导DNA序列,将载体导入大豆细胞后,其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。
(1)用PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、__________、耐高温的DNA聚合酶,其中模板与引物在PCR的________阶段开始结合。所用的引物越_______(填“长”或“短”),引物特异性越低。
(2)限制酶在切开DNA双链时,形成的单链突出末端为__________,若用Bsa I酶切大豆基因组DNA,理论上可产生上述末端最多有______种。载体信息如图甲所示,经Bsa I酶切后,载体上保留的末端序列应为5 ' -________- 3 '和5 ' -________- 3 '。
(3)常利用_________(填方法)将重组载体导入大豆细胞,使用抗生素____________筛选到具有该抗生素抗性的植株①~④。为了鉴定基因编辑是否成功,以上述抗性植株的DNA为模板,通过PCR扩增目标基因L,部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示,PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是________,其中纯合的突变植株是________(填序号)。
【答案】(1)①. 4种脱氧核苷酸 ②. 复性 ③. 短
(2)①. 黏性末端 ②. 256(44) ③. GTTT ④. CAAT
(3)①. 农杆菌转化法 ②. 卡那霉素 ③. Sac I ④. ④
【分析】(1)基因工程的基本操作程序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和目的基因的检测与鉴定。
(2)PCR是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术,利用PCR可以快速的获取和扩增目的基因。
【解析】(1)PCR扩增目的基因的原理是DNA的复制,体外复制需要的基本条件有模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、DNA聚合酶,PCR每次循环一般分为变性、复性和延伸三步,复性阶段两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合;引物设计越短,特异性越低。
(2)限制酶切开DNA双链时,形成的单链突出末端为黏性末端,Bsa I切割大豆基因组DNA后露出的是四个N,而N代表任一碱基,所以黏性末端可以有256(44)种;由图甲可知,Bsa I的识别位置是5'-TTGTGACC-3'和5'-GGTCTCAGTTT-3' ;3'-TAAGCTCTGG-3'-CCAGATGCAA-5'按照图丙所示的切割位点,切开后的黏性末端为5'-CAAT-3'、5'-GTTT-3'。
(3)根据图示信息可知,重组载体通过农杆菌转化法导入大豆细胞,会将T-DNA片段插入大豆细胞染色体DNA上,T-DNA上有卡那霉素抗性基因,因此可以通过使用卡那霉素筛选到具有该抗生素抗性的植株;根据图乙可知,目标基因L的目标序列跟突变序列之间的差异只有在Sac I酶切位点上存在差异,目标序列上有BamH I和EcR I酶切位点,突变序列有BamH I、EcR I、Sac I酶切的位点,根据图丙电泳结果,②只有一个条带,说明没有被酶切,因此只能选用限制酶Sac I;限制酶Sac I在突变序列存在酶切位点,但是目标序列没有,因此经过该酶酶切后突变序列的电泳条带会出现两条,目标序列是一条带,根据图丙结果可知,只有④为纯和突变的植株实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9:7
实验2
粒色:白粒×红粒
白粒
白粒:黄粒:红粒=9:3:4
检测指标
玉米类型
叶绿素a含量(mg/ cm)
叶绿素b含量(mg/cm²)
气孔导度(ml/m²\cdts)
胞间CO₂浓度(uml/ ml)
野生型(WT)
4.5
1.3
0.21
81
叶色突变体(mu)
0.2
0.03
0.045
152
荔枝园
种类(种)
个体数量(头
害虫比例(%)
天敌比例(%)
A
523
103278
36.67
14.1
B
568
104118
40.86
20.4
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