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2021-2022学年江苏省泰州市高三三模生物试题(原卷+解析版)
展开 泰州市2022届高三第三次调研测试
生物
一、单项选择题
1. 蛋白质核酸、多糖是人体内重要的大分子物质,相关叙述错误的是( )
A. 蛋白质结构与功能具有多样性和特异性,是生命活动的主要承担者
B. DNA与蛋白质组成染色体,存在于细胞核、线粒体中
C. RNA主要在细胞核中合成,具有传递信息和转运物质等功能
D. 多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞,能暂时储存能量
【答案】B
【解析】
【分析】多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的多聚体。多糖是主要的能源物质如植物体内的淀粉、动物体内的糖原;蛋白质是生命活动的承担者,具有催化(绝大多数酶是蛋白质)、运输、信息传递、免疫等功能;核酸是遗传信息的携带者,包括DNA和RNA,DNA是主要的遗传物质。
【详解】A、氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲折叠的方式不同导致了蛋白质结构具有多样性,而结构决定功能,蛋白质的功能也具有多样性,每一种蛋白质都有其特定的结构和功能,因此具有特异性,A正确;
B、染色体只存在于细胞核中,线粒体中的DNA是裸露的环状DNA分子,B错误;
C、RNA通过转录产生,主要在细胞核中合成,种类有mRNA(传递遗传信息),tRNA(识别并转运氨基酸),rRNA(参与核糖体的构成),C正确;
D、在人体中多糖有肝糖原和肌糖原,能暂时储存能量,D正确;
故选B。
2. 酶和ATP是细胞代谢不可缺少的。相关叙述正确的是( )
A. 酶和ATP合成都需要核酸作为模板
B. 细胞中酶的合成离不开核糖体、内质网的参与
C. 能合成酶的细胞都能合成ATP,反之亦然
D. 同一种酶在不同条件下最适温度可能不同
【答案】D
【解析】
【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA;
2.酶的特性。
①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;
②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、酶的化学本质是绝大多数是蛋白质,少数是RNA,无论是蛋白质还是RNA,其合成过程都需要以核酸为模板,而ATP的合成不需要模板,A错误;
B、酶的化学本质是绝大多数是蛋白质,少数是RNA,化学本质是蛋白质的酶需要在核糖体上合成,有些胞外酶还需要内质网进行加工,但化学本质是 RNA的酶合成时不需要核糖体,更不需要内质网,B错误;
C、能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞不一定能合成酶,如哺乳动物成熟的红细胞,C错误;
D、在底物不同、pH不同以及生存环境不同的 条件下,同一种酶的最适温度可能不同,D正确。
故选D。
3. 某兴趣小组探究酵母菌无氧呼吸产物时,需排除未消耗完的葡萄糖对无氧呼吸产物酒精鉴定的影响(已知酒精的沸点为78℃)。相关叙述错误的是( )
A. 葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应,因两者都具氧化性
B. 可将酵母菌培养液进行90℃水浴,收集挥发气体冷凝处理后进行鉴定
C. 可适当延长酵母菌培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定
D. 可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定,判断葡萄糖是否消耗完
【答案】A
【解析】
【分析】1.斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀).斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);
2.酸性重铬酸钾具有强氧化性,能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,因而发生颜色变化。
【详解】A、葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应,因两者都具还原性,A错误;
B、由于酒精的沸点为78℃,因此,可将酵母菌培养液进行90℃水浴,收集挥发气体(酒精)冷凝处理后进行鉴定,这样避免葡萄糖的干扰,B正确;
C、可适当延长酵母菌培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定,这样可使葡萄糖消耗完,避免对酒精的鉴定造成影响,C正确;
D、斐林试剂能鉴定还原糖的存在,而葡萄糖具有还原性,因此,可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定,判断葡萄糖是否消耗完,然后再检测酒精的存在,D正确。
故选A。
4. 两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼,与野生型眼色差异很大,受两对基因控制。科研人员进行了如下杂交实验,相关叙述错误的是( )
亲本
F1
F2
杂交1
A♂×B♀
201♀野生型,199♂野生型
151♀野生型,49♀猩红眼,74♂野生型,126♂猩红眼
杂交2
A♀×B♂
198♂猩红眼,200♀野生型
?
A. 控制果蝇眼色的两对基因遵循自由组合定律
B. 野生型果蝇至少有两个控制眼色的显性基因
C. 杂交1的F2野生型雌果蝇中杂合子占2/3
D. 杂交2的F2中猩红眼占5/8,其中雌性个体占1/2
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干:两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼,根据表格数据,用A和B进行了正反交实验,发现正反交结果不一致,说明与性别有关系,且杂交1的F1均为野生型,可以推测野生型为显性性状,由于受两对基因控制,假设用A/a和B/b控制,根据杂交1的F1交配结果F2中,雌性中野生型:猩红眼=≈3:1,雄性中野生型:猩红眼≈3:5,可以推测同时含有A和B基因是野生型,其余是猩红眼。因此杂交1的亲本基因型是aaXBXB和AAXbY,F1是AaXBXb,AaXBY均为野生型符合题意。杂交2的亲本是AAXbXb和aaXBY,F1是AaXBXb(野生型),AaXbY(猩红眼)符合题意。
【详解】A、根据以上分析可知,一对等位基因位于常染色体上,另一对等位基因位于X染色体上,因此这两对基因符合基因的自由组合定律,A正确;
B、根据以上分析,同时含A和B基因才表现为野生型,B正确;
C、根据以上分析,杂交1的F1是AaXBXb,AaXBY,那么F2野生型雌果蝇基因型及比例是AAXBXB:AAXBXb:AaXBXB:AaXBXb=1:1:2:2,因此杂交1的F2野生型雌果蝇中杂合子占5/6,C错误;
D、根据以上分析,杂交2的亲本是AAXbXb和aaXBY,F1是AaXBXb(野生型),AaXbY(猩红眼),则F2的野生型有A_XB_等于3/4×1/2=3/8,那么猩红眼就等于1-3/8=5/8。F2中猩红眼有AAXbY∶AaXbY∶aaXBY∶aaXbY∶AAXbXb∶AaXbXb∶aaXBXb∶aaXbXb=1:2:1:1:1:2:1:1,其中有一半是雌性,D正确;
故选C。
5. 跳蝻腹节有绿条纹和黄条纹之分,某种群纯合绿条纹(AA)和黄条纹(aa)各占1/6,5年后它们的比例均增加了一倍。相关叙述正确的是( )
A. 5年内种群A、a基因频率发生了改变
B. 这5年内该种群不可能发生进化
C. 若使用农药会使该种群出现抗药性变异
D. 若长期使用农药可改变该种群的基因库
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知,跳蝻种群中纯合绿条纹(AA)和黄条纹(aa)各占1/6,则杂合子Aa占2/3,那么PA=PAA+1/2PAa=1/6+1/2×2/3=1/2,则Pa=1/2;5年后它们的比例均增加了一倍,即纯合绿条纹(AA)和黄条纹(aa)各占1/3,则杂合子Aa占1/3,则5年后种群的基因频率:PA=PAA+1/2PAa=1/3+1/2×1/3=1/2,则Pa=1/2。
【详解】AB、根据以上分析可知,种群A、a基因频率在5年前后没有发生改变,均为1/2,但是5年内种群A、a基因频率可能发生改变,也可能不发生改变,因此这5年内该种群也可能发生进化,再者, 5年内该种群的其它基因频率也可能发生改变,因此这5年内该种群也可能发生进化,AB错误;
C、生物的变异是不定向的,种群中抗药性变异在使用农药前就出现了,使用农药只是起到选择作用,将抗药性基因选择出来,C错误;
D、长期使用农药可对抗药性基因发生定向选择,因此抗药性基因的频率发生定向改变进而改变该种群的基因库,D正确。
故选D。
6. 人体内某些物质发生变化会影响健康。相关叙述错误的是( )
A. 血红蛋白异常的贫血症患者容易发生酸中毒
B. 胰岛素分泌不足的糖尿病患者对糖利用能力下降
C. 血液中K+过低的低钾血症患者神经元兴奋性提高
D. 血液中胆固醇过高的高血脂患者易引发心血管疾病
【答案】C
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,能促进细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。血红蛋白的作用主要是运输氧气,血红蛋白异常的贫血症患者氧气供应不足,细胞无氧呼吸产生乳酸过多,容易发生酸中毒。
【详解】A、血红蛋白的作用主要是运输氧气,血红蛋白异常的贫血症患者氧气供应不足,细胞无氧呼吸产生乳酸过多,容易发生酸中毒,A正确;
B、胰岛素能促进细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,胰岛素分泌不足的糖尿病患者对糖利用能力下降,B正确;
C、静息电位的产生是K+的外流(协助扩散),当细胞外K+浓度过低时,细胞内K+外流增加,静息电位的绝对值增大,患者神经元兴奋性降低,C错误;
D、血液中胆固醇过高,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,引发心血管疾病,D正确。
故选C。
7. 抗利尿激素是由六肽环和三肽侧链构成的九肽化合物,能促进肾小管和集合管对水的重吸收,其分泌调节的部分机制如图。相关叙述正确的是( )
A. 抗利尿激素是在垂体细胞的核糖体中合成
B. 引起A处神经兴奋的适宜刺激是饮水过少等
C. 若饮水越少,则A处动作电位越高
D. 抗利尿激素的分泌以神经系统的调节为主
【答案】D
【解析】
【分析】当人体饮水过少、失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,由下丘脑产生、垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管、集合管重新吸收水分,减少尿量的排出,同时大脑皮层渴觉中枢兴奋产生渴觉,主动饮水,以降低细胞外液渗透压。
【详解】A、抗利尿激素是在下丘脑合成,在垂体释放,因此抗利尿激素是下丘脑细胞的核糖体中合成并分泌,A错误;
B、引起A处神经兴奋的适宜刺激是饮水过少等引起的细胞外液渗透压升高,B错误;
C、饮水少会导致细胞外液渗透压升高,Na+浓度升高,但神经纤维在受到阈值以上刺激产生的动作电位不随着刺激强度增大而增大,C错误;
D、细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑分泌细胞作为效应器合成和分泌抗利尿激素,说明抗利尿激素的分泌以神经系统的调节为主,D正确。
故选D。
8. 人体体液免疫中,B细胞同时受到抗原和T细胞分泌的淋巴因子共同刺激而活化,进而发生增殖与分化。相关叙述正确的是( )
A. B细胞与T细胞的来源相同,但成熟的场所不同
B. B细胞活化后,细胞中基因和mRNA的种类发生改变
C. 活化的B细胞都能产生抗体,与抗原发生特异性结合
D. 浆细胞再次受到相同抗原刺激后会继续增殖分化
【答案】A
【解析】
【分析】体液免疫过程为:大多数病原体经过吞噬细胞摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子,少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖分化,大部分分化为浆细胞产生抗体,小部分形成记忆细胞,抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
【详解】A、T细胞和B细胞均由造血干细胞分裂分化而来(来源相同),但它们发育成熟的场所不同,其中T细胞是在胸腺中成熟的,B细胞在骨髓中成熟,A正确;
B、体液免疫中,T细胞分泌的淋巴因子能促进活化的B细胞增殖、分化,其大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞,细胞中基因不变,分化的实质是基因的选择性表达,因此mRNA的种类发生改变,B错误;
C、活化的B细胞一部分增殖分化为记忆B细胞,记忆B细胞不能产生抗体,只有浆细胞才能分泌抗体,与抗原发生特异性结合,C错误;
D、浆细胞高度分化,不能再增殖分化,D错误。
故选A。
9. 植物生长调节剂在农业生产实践中有着广泛的应用。相关叙述正确的是( )
A. 对苗期的棉花喷洒适宜浓度的α-萘乙酸可解除顶端优势
B. 对刚采摘的香蕉用适宜浓度的乙烯利处理可促进其发育
C. 对瓜果类植物用适宜浓度的膨大剂处理可促进果实生长
D. 对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸制剂浸泡可促进其萌发
【答案】C
【解析】
【分析】顶端优势:植物的顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象,其原因是顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽,使侧芽的生长素浓度过高,抑制侧芽生长。乙烯的作用:促进果实成熟。
【详解】A、α-萘乙酸是生长素类似物,对苗期的棉花喷洒适宜浓度的α-萘乙酸可抑制侧芽生长,不能解除顶端优势,A错误;
B、乙烯利是植物生长调节剂,能促进果实成熟,故对刚采摘的香蕉用适宜浓度的乙烯利处理可促进其成熟,B错误;
C、膨大剂是人工合成的植物生长调节剂,属于细胞分裂素类似物,对瓜果类植物用适宜浓度的膨大剂处理可促进果实生长,C正确;
D、脱落酸能抑制种子萌发,对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸制剂浸泡会抑制其萌发,D错误。
故选C。
10. 下图是某丘陵山地群落演替过程。相关叙述正确的是( )
A. 过程①②均为次生演替,决定两者演替方向的因素相同
B. 在演替过程中,各植物种群的环境容纳量保持相对稳定
C. 在演替过程中,草本阶段和乔木阶段物种组成完全不同
D. 与灌草阶段相比,乔木阶段垂直结构复杂,光能利用率高
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替;初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、过程①②均为次生演替,决定两者演替方向的因素不同,后者体现了人类活动能改变群落演替的方向和速度,A错误;
B、演替的本质是物种的优势取代的过程,据此可推测,在演替过程中,各植物种群的环境容纳量会发生变化,B错误;
C、在演替过程中,草本阶段和乔木阶段物种组成不完全不同,因为有些物种在草本阶段、灌草阶段和乔木阶段都会一直会存在,C错误;
D、与灌草阶段相比,乔木阶段垂直结构更加复杂,生物对群落中空间资源的利用率更高,因而乔木阶段表现得光能利用率更高,D正确。
故选D。
11. 如图表示生态系统中硫循环的部分过程,相关叙述错误的是( )
A. 硫循环是指硫元素在生物群落和无机环境之间循环往复流动
B. 过程①②代表的生理过程分别是光合作用和呼吸作用
C. 过程③中硫元素主要以含S有机物的形式流动
D. 植树造林可吸收大气中SO2,体现了生物多样性的间接价值
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面:直接使用价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。间接使用价值:七般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化他的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【详解】A、硫元素在生物群落和无机环境之间循环往复流动称为硫循环,在生物群落内部以有机物的形式流动,在无机环境中主要以SO2、SO42-等形式存在,A正确;
B、SO2危害植物主要是从气孔进入叶肉,光合作用是将CO2转变为葡萄糖的过程,①是植物利用SO2的过程,过程①不是光合作用,B错误;
C、在生产者如和消费者之间,硫元素主要以含S有机物(如含S蛋白质)的形式流动,C正确;
D、植树造林可吸收大气中SO2,吸收大气中的污染物,属于生物多样性的间接价值,D正确。
故选B。
12. 南通某学校生物研究小组以蝴蝶兰为材料开展了植物组织培养试验,过程如下图。相关叙述错误的是( )
A. 取带芽花梗作外植体,是因为芽可产生生长素而更易成活
B. 花梗插入培养基前要用无水酒精和次氯酸钠进行消毒处理
C. 过程c、d和e使用的培养基中所含的物质种类及比例存在差异
D. 过程f“炼苗”是由于试管苗长得弱小,光合能力弱,适应性差
【答案】B
【解析】
【分析】组织培养的过程:
(1)建立无菌体系,即外植体及培养基的消毒、接种,获得愈伤组织或器官。
(2)进行增殖,不断分化产生新的植株,或直接产生不定芽及胚状体,也可以根据需要反复进行继代培养,以达到大量繁殖的目的。
(3)将植株转移进行生根培养,可以转入生根培养基,也可直接进行扦插生根。
(4)试管苗过渡,即试管苗出瓶后进行一定时间对外界环境的适应过程。激素比值的变化,对生根还是生芽是不同的。当细胞分裂素大于生长素时,促进芽的分化;当细胞分裂素小于生长素时,促进根的分化。
【详解】A、芽属于幼嫩部位,能产生生长素,因此取带芽花梗作外植体更易成活,A正确;
B、花梗插入培养基前要用体积分数为70%的酒精和体积分数为20%的次氯酸钠进行消毒处理,B错误;
C、过程c、d和e属于脱分化、再分化和幼苗的生长发育,使用的培养基中所含的物质如激素种类及比例存在差异,C正确;
D、过程f“炼苗”是由于试管苗长得弱小,光合能力弱,适应性差,因此需要移栽到野外使其逐渐适应室外环境,D正确。
故选B。
13. 我省研究人员利用体细胞核移植技术成功培育出苏淮猪“龙凤胎”,主要步骤如下。相关叙述错误的是( )
步骤①:分离培养一对苏淮猪的耳组织体细胞,低温保存。
步骤②:从其他品种母猪卵巢中获取卵母细胞并培养。
步骤③:将不同性别的多个胚胎移植到代孕母猪体内。
步骤④:孕育出苏淮小猪“龙凤胎”。
A. 步骤①分离获取苏淮猪耳组织体细胞时需要使用胰蛋白酶、动物细胞培养液等
B. 步骤②培养卵母细胞时,应一直培养到卵母细胞外出现1个极体
C. 步骤③可将步骤①获得的体细胞直接显微注射到培养成熟的卵母细胞中
D. 步骤④移植胚胎的性别可依据步骤①提供体细胞个体的性别确定
【答案】C
【解析】
【分析】动物体细胞核移植:将动物一个细胞的细胞核移入一个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克隆动物。克隆动物具备双亲的遗传特性,因为其细胞核基因来自提供细胞核的生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物,但其性状主要与提供细胞核的生物相似。
【详解】A、步骤①分离获取苏淮猪耳组织体细胞时需要使用胰蛋白酶处理目的是获得单细胞悬液,也需要动物细胞培养液等,以保持细胞的活性,A正确;
B、步骤②培养卵母细胞时,应培养到减数第二次分裂中期,因为此时卵母细胞具有受精能力,且卵母细胞外存在一个极体,B正确;
C、步骤③可将步骤①获得的体细胞直接显微注射到培养成熟的去核卵母细胞中,C错误;
D、步骤④移植胚胎的性别由步骤①中提供体细胞个体的性别确定,因此,可依据步骤①提供体细胞个体的性别来确定胚胎的性别,D正确。
故选C。
14. 臭鳜(guì)鱼是利用新鲜鳜鱼为原料,配以食盐、香辛料等在25℃―28℃条件下由乳杆菌等多种微生物共同发酵制得。相关叙述错误的是( )
A. 新鲜鳜鱼应先宰杀冲洗干净,再用高度白酒进行灭菌
B. 食盐、香辛料等不仅能调味,而且具有防腐功能
C. 腌制时,要将鱼体整齐叠放并进行压实处理
D. 发酵环境控制不严,可能会存在食品安全隐患
【答案】A
【解析】
【分析】消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物,灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子);
乳酸杆菌是厌氧型微生物,在无氧的条件下,将有机物分解为乳酸。
【详解】A、高度白酒只能杀灭物体表面的菌体,不包括芽孢和孢子,所以属于消毒,不是灭菌,A错误;
B、食盐、香辛料等不仅能调味,而且可以防止杂菌污染,所以具有防腐功能,B正确;
C、由于乳酸杆菌是厌氧型微生物,所以腌制时,要将鱼体整齐叠放并进行压实处理,营造无氧环境,有利于乳酸杆菌发酵,C正确;
D、发酵环境控制不严,可能会有杂菌污染,存在食品安全隐患,D正确。
故选A。
二、多项选择题
15. ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,主要由TMD(跨膜区)和NBD(ATP结合区)两部分组成。研究表明,某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出(如下图)。相关叙述正确的是( )
A. TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B. 图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C. 物质转运过程中,ABC转运蛋白构象发生改变
D. 肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
【答案】BCD
【解析】
【分析】据图分析,ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,可以催化ATP水解释放能量来转运物质(化疗药物),属于主动运输。在物质转运过程中,ABC转运蛋白构象发生改变。
【详解】A、据图可知,ABC转运蛋白的TMD(跨膜区)横跨磷脂双分子层(其内部具有疏水性),NBD(ATP结合区)分布在细胞质基质,故TMD亲水性氨基酸比例比NBD低,A错误;
B、图示化疗药物的运输需要ATP水解供能,运输方式属于主动运输,B正确;
C、据图可知,在物质转运过程中,ABC转运蛋白构象发生改变,C正确;
D、肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达,使细胞膜上ABC转运蛋白数量增多,导致大量化疗药物被排除,降低药物的疗效,使肿瘤细胞耐药性增强,D正确。
故选BCD。
16. Ⅳ号染色体三体(体细胞含3条Ⅳ号染色体)的果蝇明显特征是体表有粗刚毛,其产生含有1条或2条Ⅳ号染色体的配子活性相当且受精后均能正常发育。现有无眼雄果蝇(ey/ey,位于Ⅳ号染色体)与Ⅳ号染色体三体雌果蝇(+/+/+,野生型)杂交,F1全为野生型,F1中粗刚毛雌果蝇与无眼雄果蝇杂交得F2。相关叙述正确的是( )
A. F1中粗刚毛果蝇占1/2
B. F1粗刚毛雌果蝇能产生4种比例相等的配子
C. F2中无眼个体体表均有粗刚毛
D. F2野生型果蝇中粗刚毛个体占3/5
【答案】AD
【解析】
【分析】根据题干信息:现有无眼雄果蝇(ey/ey,位于Ⅳ号染色体)与Ⅳ号染色体三体雌果蝇(+/+/+,野生型)杂交,F1全为野生型,可以推测野生型为显性,无眼为隐性,假设用E/e基因来表示,亲代的无眼雄果蝇就是ee,亲代的Ⅳ号染色体三体雌果蝇(野生型)就是EEE。
【详解】A、根据以上分析,亲代是EEE和ee,由于题干说Ⅳ号染色体三体的果蝇其产生含有1条或2条Ⅳ号染色体的配子活性相当且受精后均能正常发育,因此F1就是Ee:EEe=1:1,其中三体表现为粗刚毛即EEe表现为粗刚毛,那么F1中粗刚毛果蝇占1/2,A正确;
B、根据以上分析,F1的粗刚毛雌果蝇是EEe,会产生含有1条或2条Ⅳ号染色体的配子(产生配子时1条染色体移向一极,同时另外一极为其他2条染色体)即E:Ee:e:EE=2:2:1:1,B错误;
C、F1中粗刚毛雌果蝇与无眼雄果蝇杂交,即EEe和ee,其中EEe产生的配子及比例是:E:Ee:e:EE=2:2:1:1,ee只能产生e配子,所以F2的基因型及比例是Ee:Eee:ee:EEe=2:2:1:1,其中无眼个体是ee,它不是三体所以并没有粗刚毛,C错误;
D、根据C选项的分析可知,F2的基因型及比例是Ee:Eee:ee:EEe=2:2:1:1,其中野生型果蝇中粗刚毛个体占3/5,D正确;
故选AD。
17. 优甲乐(左甲状腺素钠)是一种甲状腺激素类药物,其适用症说明(部分)如下。相关叙述正确的是( )
【适用症】适用于甲状腺功能减退症(甲减)的长期替代治疗,也可用于甲状腺癌手术后的抑制及替代治疗,对乳腺癌、卵巢癌也有一定的疗效。
A. 下丘脑或垂体的病变可能会引起甲状腺功能减退
B. 甲状腺完全切除的患者应根据环境变化适当调整优甲乐剂量
C. 在饮用水中添加较大剂量的优甲乐可使小鼠神经兴奋性下降
D. 优甲乐对乳腺癌、卵巢癌的疗效可能与其能改善下丘脑和垂体功能有关
【答案】ABD
【解析】
【分析】甲状腺激素的作用:促进新陈代谢,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性。
【详解】A、促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌的,其靶细胞是垂体,垂体分泌促甲状腺激素促进甲状腺的生长和分泌甲状腺激素,A正确;
B、甲状腺完全切除的患者不能分泌甲状腺激素,所以应根据环境变化适当调整优甲乐剂量,B正确;
C、甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性,所以在饮用水中添加较大剂量的优甲乐可使小鼠神经兴奋性增强,C错误;
D、由于甲状腺激素具有反馈抑制下丘脑和垂体的作用,所以优甲乐对乳腺癌、卵巢癌的疗效可能与其能改善下丘脑和垂体功能有关,D正确。
故选ABD。
18. 轮叶黑藻(冠层型水草)在富营养情况下,迅速生长覆盖水面,对于密刺苦草(草甸型水草)具有明显的竞争优势。有人开展不同密度团头魴(fang)对轮叶黑藻和密刺苦草的影响研究,结果如图。相关叙述正确的是( )
A. 轮叶黑藻的遮蔽作用会引起水体底层光照不足和缺氧
B. 轮叶黑藻与密刺苦草的分布体现了群落的垂直结构
C. 结果表明团头鲂更多地选食黑藻,不以密刺苦草为食
D. 根据结果推测该水体中团头鲂的K值大约为1尾·m-2
【答案】AB
【解析】
【分析】群落的垂直结构指在垂直方向上,群落的分层现象。轮叶黑藻(冠层型水草)分布在水的上层,密刺苦草(草甸型水草)分布在水的下层,其分布体现了群落的垂直结构。水体富营养化:水中N、P含量过多,导致浮游生物大量繁殖,降低了水中的溶解氧,引起水生动物大量死亡。
【详解】A、轮叶黑藻(冠层型水草)在富营养情况下,迅速生长覆盖水面,轮叶黑藻的遮蔽作用会引起水体底层光照不足,光合作用释放的氧气减少,导致缺氧,A正确;
B、轮叶黑藻(冠层型水草)分布在水的上层,密刺苦草(草甸型水草)分布在水的下层,其分布体现了群落的垂直结构,B正确;
C、据图可知,在随着团头鲂密度的增大,轮叶黑藻的覆盖度降低,密刺苦草的覆盖度增大,说明团头鲂更多地选食黑藻,取食密刺苦草较少,C错误;
D、根据结果不能推测该水体中团头鲂的K值是多少,D错误。
故选AB。
19. 细胞癌变与原癌基因启动子中胞嘧啶甲基化程度高密切相关。甲基化特异性PCR(MSP)技术是基因甲基化程度测定的常用方法,其主要原理及过程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 原癌基因启动子高甲基化可能抑制该基因的翻译过程
B. MSP过程中应设计甲基化引物和非甲基化引物
C. 可用特定的限制酶处理MSP产物,区分甲基化和非甲基化基因
D. 甲基化程度低的基因MSP产物的热稳定性会升高
【答案】BC
【解析】
【分析】MSP是一种简便、特异的、敏感的检测单基因甲基化的方式。其基本原理是用亚硫酸氢钠处理基因组DNA,未甲基化的胞嘧啶变成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不变,然后用3对特异性的引物对所测基因的同一核苷酸序列进行扩增。扩增产物用DNA琼脂糖凝胶电泳,凝胶扫描观察分析结果。
此原理的关键在于3对特异引物的设计。野生型引物只能扩增出未经亚硫酸氢钠处理的基因片段,甲基化引物对与非甲基化引物对只能分别扩增甲基化与非甲基化的基因片段,由此达到检测基因甲基化的目的。
【详解】A、启动子是位于基因首端的一段特定的DNA序列,是RNA聚合酶的识别位点,因此,原癌基因启动子高甲基化可能抑制该基因的转录过程,A错误;
B、结合分析可知,MSP过程中应设计甲基化引物和非甲基化引物,从而分别扩增甲基化片段和非甲基化片段,B正确;
C、由分析可知,不同的引物能扩增出不同的片段,因此,同时也可根据设计特定的限制酶来区分甲基化和非甲基化基因,C正确;
D、甲基化程度低的基因MSP产物中的G-C碱基对变成了U-A碱基对,因而其中氢键的数目减少,因而热稳定性会下降,D错误。
故选BC。
三、非选择题
20. 花生是我国常见的经济作物,在苗期常因虫害而减产。婆婆纳作为早春蜜源植物,花期较长,对花生苗虫害有一定的控制作用。科研人员进行了花生单作、花生与婆婆纳邻作的对比研究(试验田面积均为100m×100m)。图1表示花生种植区部分生物之间的营养关系,图2是特定时间种植区3种害虫数量的调查结果。请回答下列问题。
(1)图1中,食蚜蝇和瓢虫属于生态系统的______________(成分),两者之间的种间关系是_________________;花蓟马同化的能量去向有______________、______________和流向分解者。
(2)在花生种植区利用昆虫的趋黄性,采用黄色黏虫板(20cm×25cm)进行诱捕,调查有关害虫的数量,这属于生态系统的______________在农业生产中的应用,放置黄色黏虫板时,应采用______________法确定放置位点。
(3)图2结果表明,婆婆纳与花生邻作对______________的控制作用最明显。与5月30日相比,6月8日花生蚜数量显著降低,其主要原因可能是_______________。
(4)为进一步研究婆婆纳邻作对花生苗虫害控制作用的机制,科研人员统计了对照区花生、实验区花生和实验区婆婆纳植株上食蚜蝇和瓢虫的数量,结果如图3。
①食蚜蝇和瓢虫更多地分布在婆婆纳植株上。一方面婆婆纳为食蚜蝇、瓢虫_________________,另一方面食蚜蝇、瓢虫为婆婆纳_____________。
②婆婆纳邻作对花生苗虫害控制作用的机制是_______________。
【答案】(1) ①. 消费者 ②. 竞争
③. 流向下一营养级 ④. 呼吸消耗
(2) ①. 信息传递 ②. 五点取样
(3) ①. 稻管蓟马 ②. 食物减少,花生蚜迁飞到其他区域
(4) ①. 提供栖息场所和食物 ②. 传粉和捕食害虫 ③. 婆婆纳邻可以有效地吸引花生苗害虫的天敌
【解析】
【分析】消费者指以动植物为食的异养生物,消费者的范围非常广,包括了几乎所有动物和部分微生物(主要有真细菌),它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量,其中,以生产者为食的消费者被称为初级消费者,以初级消费者为食的被称为次级消费者,其后还有三级消费者与四级消费者,同一种消费者在一个复杂的生态系统中可能充当多个级别,杂食性动物尤为如此,它们可能既吃植物(充当初级消费者)又吃各种食草动物(充当次级消费者),有的生物所充当的消费者级别还会随季节而变化。
【小问1详解】
图1中,食物链只有生产者和消费者,花生属于生产者,食蚜蝇和瓢虫都捕食稻管蓟马和花蓟马,食蚜蝇和瓢虫属于生态系统的消费者,且两者属于竞争关系;花蓟马同化的能量一部分流向下一营养级食蚜蝇和瓢虫,一部分用于自身呼吸消耗,一部分流向分解者(包括暂未利用的部分)。
【小问2详解】
采用黄色黏虫板进行诱捕趋黄性的昆虫,属于物理信息(信息传递)在农业生产中的应用;放置黄色黏虫板时,应采用样方法(等距取样或者五点取样)确定放置地点,
【小问3详解】
图2结果表明,三种害虫的数量,稻管蓟马的实验区与对照区(花生单作)的数量差异最明显,说明婆婆纳与花生邻作(实验区)对稻管蓟马的控制作用最明显;结合图2可知,与5月30日相比,6月8日对照组花蓟马、稻管蓟马的数量明显上升,捕食更多的花生苗,由于食物减少,可能导致花生蚜迁飞到其他 区域。
【小问4详解】
①食蚜蝇和瓢虫更多地分布在婆婆纳植株上。婆婆纳是植物,为食蚜蝇、瓢虫提供食物和栖息场所;食蚜蝇、瓢虫为婆婆纳捕食传粉和捕食害虫,有利于花生苗的生长。
②结合图3可知,实验区婆婆纳上的食蚜蝇和瓢虫比对照区明显增多,实验区花生苗上的食蚜蝇和瓢虫比对照区明显减少,因此婆婆纳邻作对花生苗虫害控制作用的机制是使更多的害虫的捕食者附着,从而捕食更多的害虫,使花生苗生长更好。
【点睛】本题主要考查食物链和物种关系,要求学生有一定的理解分析能力。
21. 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是带有包膜的RNA病毒。下图1是新冠病毒在宿主细胞中增殖的部分过程。请回答下列问题。
(1)图中①过程为_______________,除图示外还需的条件有_______________
(2)图中NSP1对病毒增殖的意义是_______________。与宿主细胞的RNA聚合酶相比,NSP12的作用特点是______________。
(3)新冠病毒侵入后,人体内的干扰素等细胞因子对其增殖具有一定的抑制作用,这属于_____________免疫。病毒大量增殖可导致体内巨噬细胞等释放致热因子,作用于下丘脑使体温调定点上调,下丘脑神经细胞分泌的促甲状腺激素释放激素增多,通过_______________调节机制促进甲状腺激素的分泌,出现发热症状。
(4)下图2表示人在感染SARS-CoV-2后体内病毒载量变化及病毒核酸检测抗原检测阳性的阈值(最低病毒载量),下图3是抗原检测原理示意图。
①病毒抗原检测主要依据的原理是_______________,这种检测的优点是_____________。
②某人抗原检测试纸上的______________(CT)位置出现红色条带,则结果判定为“阳性”。从病程看该个体应处于_______________期,需尽快隔离、确认。
③据图2分析,密接者隔离期间需每天进行核酸检测,其依据是_______________。
【答案】(1) ①. 翻译 ②. 氨基酸、能量(ATP)、核糖体、tRNA、酶等
(2) ①. 抑制宿主细胞蛋白质的合成、有利于病毒自身蛋白质的合成 ②. 催化以RNA为模板的RNA复制过程,而不是以DNA为模板的转录
(3) ①. 非特异性 ②. 分级
(4) ①. 抗原与抗体发生特异性结合 ②. 操作方便、快速 ③. C和T ④. 传染
⑤. 核酸检测灵敏度高,但感染初期体内病毒载量低,可能检测不到
【解析】
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,主要在细胞核中进行;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在核糖体上。
【小问1详解】
图中①过程为翻译过程,该过程发生在宿主细胞内,翻译过程需要的条件是模板、原料、能量和酶,还需要转运氨基酸的工具tRNA,因此,除图示外还需的条件有氨基酸(原料)、转运工具(tRNA)、能量和酶等。
【小问2详解】
图中NSP1能阻碍宿主的mRNA与核糖体结合,因此能抑制宿主细胞自身蛋白质的合成,从而有利于病毒蛋白质的合成过程。与宿主细胞的RNA聚合酶相比,NSP12的作用为催化以RNA为模板的RNA复制过程,而不是以DNA为模板的转录(RNA聚合酶催化转录过程)。
【小问3详解】
新冠病毒侵入后,人体内的干扰素等细胞因子对其增殖具有一定的抑制作用,这属于非特异性免疫过程,因为此时干扰素的作用没有特异性。病毒大量增殖可导致体内巨噬细胞等释放致热因子,作用于下丘脑使体温调定点上调,下丘脑神经细胞分泌的促甲状腺激素释放激素增多,通过促进垂体合成并分泌促甲状腺激素进而促进甲状腺 合成并分泌甲状腺激素,而甲状腺激素能促进物质代谢,进而使产热量增加,引起体温上升,这里下丘脑是通过分级调节机制促进甲状腺激素分泌的。
【小问4详解】
①病毒抗原检测依据抗原和抗体发生特异性结合原理实现的,该方法表现的优点是操作方便、快速,且可自行检测。
②某人抗原检测试纸上的C和T位置出现红色条带,说明样液中有病毒N蛋白,因此表现的结果判定为“阳性”。从图2显示的病程看该个体应处于传染期,这是因为图中的抗原检测与病毒载量的交点处于感染后的5天,对应在传染期,因此,需尽快隔离、确认。
③据图2分析,密接者隔离期间需每天进行核酸检测,这是因为,核酸检测灵敏度高,但感染初期机体内病毒载量低,可能会导致检测不到,因此需要每天检测,从而能及时发现患者。
【点睛】熟知基因表达的过程以及转录和翻译过程的条件是解答本题的关键,掌握病毒的特点是解答本题的另一关键,正确识图是解答本题的前提,关注核酸检测、抗原检测的相关问题是结本题的必备知识。
22. 我国北方蔗糖主要是从甜菜块根(如图)中提炼。科研人员采用叶面喷施的方法研究了烯效唑(Un)和硼(B)对甜菜品质和产糖量的影响,获得如下实验数据(CK:清水对照;Un:30mg·L-1烯效唑;B:2mg·L-1Na2B8O13·4H2O;Un+B:30mg·L-1烯效唑+2mg·L-1Na2B8O13·4H2O;叶面积指数=叶片总面积/土地面积)。请回答下列问题。
处理
喷施处理后16d取样测定
收获时测定
净光合速率/μmol·m-2·s-1
胞间CO2浓度/μmol·mol-1
叶面积指数
块根产量/t·hm-2
产糖量/t·hm-2
CK
24.15
285.13
3.14
98.4
15.94
Un
26.87
285.30
3.35
109.1
18.16
B
26.84
303.32
4.14
101.2
16.93
Un+B
32.12
370.67
3.76
108.21
19.38
(1)烯效唑是一种赤霉素合成抑制剂。甜菜幼苗赤霉素的合成部位是_______________。
(2)大气中的CO2经气孔通过______________(方式)进入叶肉细胞间,在_______________中被固定生成三碳化合物,然后在_______________(物质)参与下被还原。在叶肉细胞中合成蔗糖后经维管束运输至甜菜块根,主要储存在块根细胞的_________________(结构)中。
(3)与CK组相比,B组胞间CO2浓度高,其主要原因是_______________。
(4)与Un组相比,B组植株积累的有机物总量_______________,判断的依据是________________;而B组块根产量和产糖量均较低,原因可能是________________。
(5)科研人员建议甜菜生产中应采用烯效唑和硼联合喷施,依据有_______________。
【答案】(1)幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分
(2) ①. 扩散 ②. 叶绿体基质 ③. 酶、ATP、[H] ④. 液泡
(3)气孔导度大,吸收的二氧化碳多
(4) ①. 多 ②. B组植株净光合速率与Un组相近,但B组叶面积指数更高 ③. B组的光合产物向块根转移分配较少
(5)联合喷施组甜菜块根含糖量高(品质好),产糖量高
【解析】
【分析】本实验研究了烯效唑(Un)和硼(B)对甜菜品质和产糖量的影响,分析表格数据可知,烯效唑(Un)和硼(B)单独处理时,净光合速率相同,但硼处理时叶面积指数更大,块根产量和产糖量更低;烯效唑(Un)和硼(B)联合处理组净光合速率高于对照组、烯效唑(Un)和硼(B)单独处理组,叶面积指数低于硼单独处理组,块根产量高于硼单独处理组,产糖量高于对照组、烯效唑(Un)和硼(B)单独处理组。
【小问1详解】
甜菜幼苗合成的赤霉素是植物激素的一种,合成部位是幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分,对植株增高、种子萌发和果实发育等方面有重要影响。
【小问2详解】
大气中的二氧化碳主要通过叶片的气孔扩散进入叶肉细胞间隙,二氧化碳固定需要先进入细胞,然后到叶绿体基质发挥作用,在酶的作用下与五碳化合物形成三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的ATP和[H]和叶绿体基质的酶的作用下被最终还原成糖类等有机物。叶肉细胞中合成蔗糖后经维管束运输至甜菜块根等储藏器官,主要储存在块根细胞的液泡中。
【小问3详解】
与CK组相比,B组的叶面积指数更大,说明硼元素促进叶片生长,增加气孔数量,增加气孔导度,提高二氧化碳的吸收速率,从而增加胞间CO2浓度。
【小问4详解】
与Un组相比,B组植株净光合速率相近,但是B组叶面积指数更高,所以B组植株积累的有机物量含量更多;与Un组相比,B组叶面积指数更大,叶片细胞中保留更多的有机物,因而运输至块根的有机物更少,因而B组块根产量和产糖量更低
【小问5详解】
烯效唑(Un)和硼(B)联合处理组的产糖量均高于对照组、烯效唑(Un)和硼(B)单独处理组,因此联合喷施可增加甜菜块根含糖量,品质更好,产糖量更高,可提高产量,获得更大的经济收益。
【点睛】本题以甜菜生产蔗糖为信息背景重点考察光合作用的相关知识,分析表格信息,处理各信息间的逻辑关系是解答本题的关键。
23. 家蚕(2n=56)是ZW型性别决定生物,雄蚕产的丝有等级高弹性好等优点。为尽早筛选出雄蚕以提高效益,科研人员进行了如下育种实验(家蚕卵的颜色受10号染色体上紧密连锁的两对基因A、a和B、b控制,其中黑色卵由A、B共同决定)。请回答下列问题。
(1)品系1、品系2是γ射线处理导致________________(变异类型)的结果。本实验中选择黑色卵基因(A、B)和白色卵基因(a、b)进行新品种的培育,这是因为________________。鉴定品系1白色卵基因(a、b)位于Z染色体上可采用________________技术。
(2)品系1、品系2卵的颜色分别是_________________,若它们产生的配子活力相同、杂交后代均能正常发育,则后代出现品系4的概率是________________,黑色卵的概率是______________。
(3)为了培育能尽早筛选出雄蚕的新品种,还需在上述杂交实验基础上进一步培育品系6(如图),则:
①在品系1~5中,为培育品系6应选择的杂交亲本是________________。
②在生产实践中,品系4与品系6杂交,应选择______________色卵孵化,这是因为______________。
【答案】(1) ①. 易位(染色体结构变异) ②. 卵色基因在卵阶段即可表达
③. 核酸分子杂交
(2) ①. 白色、黑色 ②. 1/16
③. 3/4
(3) ①. 品系4、品系5 ②. 白色 ③. 白色卵为雄卵
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的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的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【小问1详解】
γ射线处理后,原本在10号染色体上的基因ab、AB转移到Z、W染色体上,是非同源染色体之间的片段交换,属于染色体结构变异中的易位;卵色基因在蚕卵阶段即会表达,有利于统计下一代,便于筛选所需要的品种;核酸分子杂交技术可以用来鉴别特定染色体上的基因的有无,原理是特定探针与目的基因的单链之间会进行碱基互补配对,形成杂交片段。
【小问2详解】
黑色卵由A、B共同决定,品系1只含有ab,因此卵为白色,品系2含有AB,因此卵为黑色;品系1产生的配子为1/4abZab、1/4Zab、1/4Z、1/4abZ,品系2产生的配子为1/4ABZ、1/4ABWAB、1/4Z、1/4WAB,后代出现品系4(ZabWAB)的概率是1/16;黑色卵(有A、B)的概率是1/4+1/4+1/4=3/4。
【小问3详解】
为了培育能尽早筛选出雄蚕(ZZ)的新品种,可选择品系4和品系5进行杂交,经过选育,可以得到品系6;品系4与品系6杂交,后代雌蚕为ZabWAB(黑色),雄蚕为ZabZab(白色),雄蚕产丝性能好,因此应选择白色卵进行孵化,以得到雄蚕。
【点睛】本题主要考查伴性遗传及应用,要求学生有一定的理解分析能力。
24. 研究人员利用农杆菌介导法和花粉管通道法培育出转抗寒基因PgLCBF1的月季石榴,主要过程示意图如下。请回答下列问题。
(1)质粒pB1121的复制原点中A-T比例高,有利于______________。过程①用限制酶XbaI分别切割质粒和抗寒基因,原因是________________。
(2)过程②筛选时,应将菌液用_________________法接种培养,使用的培养基除水、无机盐、碳源、氮源和生长因子外,还应加入的物质有________________。实验中过程③扩大培养的主要目的是____________
(3)转基因农杆菌借助萌发的花粉管运输,将PgLCBF1导入_______________中,最终获得转基因种子,经播种、筛选出抗寒月季石榴新品种。与农杆菌直接转化月季石榴叶肉细胞相比,花粉管通道转化法具有的优点有______________
(4)为探究上述农杆菌菌液浸染的合适介质和时期,研究人员进行了如下实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
采集花粉
摘取花粉成熟的月季石榴花,自然阴干,收集花粉
配制不同介质
配制植物组织培养液(MS)、质量浓度为5%蔗糖溶液、MS+5%蔗糖混合溶液
配制农杆菌浸染液
取5mL转基因农杆菌菌液,分别与①_______________混匀
②______________
蘸取收集好的花粉,轻轻点涂在花柱的柱头上
浸染转化
分别在授粉时和授粉后24h,选择柱头未开裂的花,③______________,并作标记,每个处理浸染10朵花。
结果统计分析
分组获得月季石榴种子,催芽播种、培植植株,统计坐果率、种子出芽率和转化阳性率。(坐果率=坐果数/浸染花数×100%;出芽率=出芽数/播种数×100%;转化阳性率=转化成功的株数/播种数×100%)。
【答案】(1) ①. 解旋 ②. 形成相同的黏性末端,便于将目的基因插入到质粒特定部位
(2) ①. 稀释涂布平板 ②. 琼脂、新霉素 ③. 转基因大肠杆菌快速增殖,获得更多的重组质粒(或获得更多的重组质粒)
(3) ①. 受精卵 ②. 操作简单、直接,不需要经过植物组织培养,转化成功后可直接获得种子
(4) ①. 等量的上述不同介质(植物组织培养液(MS)、质量浓度为5%蔗糖溶液、MS+5%蔗糖混合溶液) ②. 人工授粉 ③. 用等量不同的农杆菌侵染液涂抹传粉后的月季石榴花柱头
【解析】
【分析】分析图示可知,①是构建基因表达载体,②是将重组质粒导入大肠杆菌,③是获得转基因大肠杆菌。④是获得转基因农杆菌,⑤是农杆菌侵染柱头,将目的基因导入受体细胞形成转基因的种子。
【小问1详解】
由于A与T配对时形成两个氢键,而C与G配对时形成三个氢键,所以质粒pB1121的复制原点中A-T比例高,有利于解旋,将双链打开,进行DNA复制。由于用相同的限制酶切割可获得黏性末端相同的质粒和目的基因,便于将目的基因插入到质粒特定部位,因此过程①用限制酶XbaI分别切割质粒和抗寒基因。
【小问2详解】
过程②形成的菌落分布均匀,说明是用稀释涂布平板法接种的。由于质粒上的标记基因为新霉素抗性基因,因此使用的培养基除水、无机盐、碳源、氮源和生长因子外,还应加入琼脂和新霉素,以便筛选导入重组DNA的大肠杆菌菌落。实验中过程③扩大培养的主要目的是获得更多的转基因大肠杆菌,以获得更多的重组质粒。
【小问3详解】
转基因农杆菌借助萌发的花粉管运输,将PgLCBF1导入受精卵中,最终获得转基因种子,经播种、筛选出抗寒月季石榴新品种。与农杆菌直接转化月季石榴叶肉细胞相比,花粉管通道转化法具有的优势是操作简单、直接,不需要经过植物组织培养,转化成功后可直接获得种子。
【小问4详解】
本实验是探究农杆菌菌液浸染的合适介质和时期,因此配置农杆菌浸染液时,需将5mL转基因农杆菌菌液,分别与上述不同介质(MS培养液、质量浓度为5%蔗糖溶液、MS+5%蔗糖混合溶液)混匀;蘸取收集好的花粉,轻轻点涂在花柱的柱头上,属于人工授粉的过程;分别在授粉时和授粉后24h,选择柱头未开裂的花,用等量不同的农杆菌侵染液涂抹传粉后的月季石榴花柱头,并作标记,每个处理浸染10朵花,一段时间后收获种子并进行种植,统计坐果率、种子出芽率和转化阳性率。
【点睛】本题考查基因工程的操作程序,意在考查考生的识图能力和对所学知识的应用能力。
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