2023届浙江省杭州市高三二模生物试题 Word版含解析
展开2022学年第二学期杭州市高三年级教学质量检测
生物试题卷
一 、选择题
1. 下列关于生物多样性及全球性生态环境问题的叙述,正确的是( )
A. 生物多样性即遗传多样性和物种多样性
B. 就地保护是保护生物多样性最有效的手段
C. 用天然气取代煤能阻止全球变暖和臭氧减少
D. 全球气候变暖不会对内陆地区造成太大影响
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性的范畴包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性;就地保护是保护生物多样性最有效的措施。
【详解】A、生物多样性的范畴包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性,A错误;
B、就地保护的主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的手段,B正确;
C、用天然气取代煤可降低不同温室气体的排放量,能减缓、但不能阻止全球变暖;导致臭氧减少的人为原因是制冷工业排放的氟氯烃消耗臭氧层中的臭氧,C错误;
D、全球气候变暖引起海平面上升,也会对内陆地区造成很大的影响,D错误。
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
线粒体相当于一个细菌的大小,越来越多的证据表明,线粒体起源于早期原核生物。某些进行需氧呼吸的细菌被原始真核细胞吞噬后,经过长期共生形成了线粒体,且在该过程中线粒体的部分基因转移到宿主的细胞核中。
2. 下列关于线粒体内化合物的种类、结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 线粒体含磷脂、蛋白质、核酸等有机大分子
B. 线粒体中的核酸均有储存遗传信息的功能
C. ATP 合成酶的催化功能取决于其空间结构
D. 水分子间形成的氢键使其成为良好的溶剂
3. 下列关于线粒体结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 从进化角度分析,线粒体膜源自原核细胞膜
B. 线粒体的形态结构类似于早期的真核生物
C. 离体线粒体仍具有进行长期独立代谢的能力
D. 线粒体有利于提高宿主整体的能量代谢效率
【答案】2. C 3. D
【解析】
【分析】线粒体是半自主细胞器,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95% 来自线粒体。
【2题详解】
A、线粒体是双层膜结构的细胞器,据题意知,线粒体起源于原核生物,故含有蛋白质、核酸等有机大分子,磷脂不是有机大分子,A错误;
B、线粒体中的核酸包括DNA和RNA,其中DNA有储存遗传信息的功能,B错误;
C、ATP 合成酶的化学本质是蛋白质,其催化功能取决于一定的空间结构,C正确;
D、水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好的溶剂,D错误。
故选C。
【3题详解】
A、从进化角度分析,线粒体的外膜是由原始真核细胞的细胞膜演变而来,内膜是由需氧型细菌的细胞膜演变而来,A错误;
B、线粒体的形态结构类似于早期的原核生物,B错误;
C、离体线粒体不具有进行长期独立代谢的能力,C错误;
D、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,将储存在化合物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能,提高宿主整体的能量代谢效率,D正确。
故选D。
4. 严重火灾后的云冷杉林恢复过程中,初期植被以杂草为主,中期形成以喜光的桦树为主的 次生林,此时林地内树冠逐渐彼此衔接,云冷杉幼苗得以生长,后期基本恢复至云冷杉林原初状态。下列叙述正确的是( )
A. 中后期,桦树的生态位逐渐减小
B. 中后期,群落开始分层形成垂直结构
C. 云冷杉林恢复过程属于初生演替
D. 该过程中群落的内部环境未改变
【答案】A
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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。
【详解】A、后期,云冷杉林恢复,因此在中后期,桦树的生态位逐渐减小,A正确;
B、群落演替的任何阶段均有垂直结构,B错误;
C、由于原有的土壤条件的保留,云冷杉林恢复过程属于次生演替,C错误;
D、该过程中群落的内部环境会发生一定的改变,初期植被以杂草为主,阳光充足,后期云冷杉林恢复后,林下光照减弱,D错误。
故选A。
5. “稻+N ”复合种养生态农业模式是在种植水稻的同时,通过降低种植密度,营造生存环境, 让鸭、鱼、泥鳅、蛙等生物在稻田中生长,形成一个生态互补、高效、优质的种养模式。下列叙述正确的是( )
A. “稻+N ”的模式可以大幅提高能量的传递效率
B. 氮元素在该系统内可以实现自给自足,不用外部输入
C. “稻+N”系统中,能实现能量的多级、多途径利用
D. “稻+N ”系统中,鱼捕食农业害虫,可使化肥的使用减少
【答案】C
【解析】
【分析】生态农业能实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率。
【详解】A、能量传递效率是指营养级与营养级之间的传递效率,“稻+N ”的模式并不能提高能传递效率,A错误;
B、由于是农田生态系统,会有水稻产品的输出,N元素在生态系统中不能自给自足,故需外部输入,B错误;
C、“稻+N”系统中,大幅度提高群落对空间资源的利用率,故能实现能量的多级、多途径利用,C正确;
D、鱼捕食农业害虫,可使农药的使用减少,D错误。
故选C。
6. 新型化合物XP-524 能阻断两种表观遗传调节因子BET 蛋白和EP300(组蛋白乙酰转移酶)的功能,促进胰腺癌细胞中相关基因的转录,从而帮助治疗癌症。下列叙述正确的是( )
A. BET 蛋白和EP300发挥作用使基因的碱基序列发生改变
B. BET 蛋白和EP300会导致基因表达和表型发生可遗传变化
C. 高度分化的胰腺细胞一般不再分裂,其组蛋白不存在乙酰化
D. “相关基因”指的是胰腺细胞中的某些原癌基因
【答案】B
【解析】
【分析】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、表观遗传不会改变基因的碱基序列,表观遗传可能会影响基因的表达,同时也会影响表型,A错误;
B、表观遗传可能会影响基因的表达,同时也会影响表型,并且可以遗传给后代,B正确;
C、组蛋白乙酰化会影响基因的表达,高度分化的胰腺细胞一般不再分裂,但细胞中仍会有基因的转录,其组蛋白依然可存在乙酰化,C错误;
D、抑癌基因是一类存在于正常细胞内可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因,由题干可知,相关基因转录可以治疗癌症,因此可以推导相关基因是抑癌基因,D错误。
故选B。
7. 尿酸是嘌呤类化合物分解代谢的终产物,可随尿液排出体外。高尿酸血症是因血液中尿酸含量过高而引起的。下列叙述正确的是( )
A. 高尿酸血症是泌尿系统功能异常引起的
B. 机体细胞影响内环境成分及稳态的维持
C. 内环境的有机溶质即各种营养物质、代谢废物
D. 高尿酸血症患者可通过排尿维持其内环境稳态
【答案】B
【解析】
【分析】高尿酸血症是因体内尿酸生成过多和(或)排泄过少所致,其中又可分为原发性和继发性两大类。
【详解】A、高尿酸血症是因血液中尿酸含量过高而引起的,但不一定是由于泌尿系统功能异常引起的,可能机体合成尿酸过多引起的,A错误;
B、机体细胞代谢会向环境中排出代谢废物,从而影响内环境的化学成分、理化性质及稳态的维持,B正确;
C、内环境的营养物质、代谢废物不一定都是有机物,如氧气和二氧化碳是无机物,C错误;
D、如果是由于机体合成尿酸过多引起的高尿酸血症患者,通过排尿不能降低尿酸的含量,即不能维持其内环境稳态,D错误。
故选B。
8. 有丝分裂过程中的纺锤丝由游离的微管蛋白组装形成,其长短可通过微管蛋白组装和解聚改变。埃坡德素B 可阻止微管的解聚。下列叙述正确的是( )
A. 前期,纺锤丝通过核孔进入细胞核并捕获染色体
B. 中期,着丝粒的两侧与细胞某一极的纺锤丝相连
C. 纺锤体的组装和解聚在有丝分裂中呈周期性变化
D. 埃坡德素B 可促进纺锤丝的形成而缩短细胞周期
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂可分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂过程中核膜、核仁以及纺锤体均呈周期性变化。
【详解】A、前期,核膜解体,不会出现纺锤丝通过核孔进入细胞核并捕获染色体的现象,A错误;
B、中期,着丝粒的两侧与细胞两极的纺锤丝相连,B错误;
C、在前期出现纺锤体,后期纺锤体消失,故纺锤体的组装和解聚在有丝分裂中呈周期性变化,C正确;
D、埃坡德素B 可阻止微管的解聚,不会促进纺锤丝的形成,D错误。
故选C。
9. 天冬氨酸转氨甲酰酶(ATCase) 是合成胞嘧啶核苷三磷酸(CTP) 系列反应的第一个酶。该 酶具有催化亚基和调节亚基,均由多条肽链构成。 ATP 和 CTP 分别是ATCase 的激活剂和 抑制剂,可与调节亚基结合。当第一个底物与ATCase 结合后,可增强该酶其他底物结合位点对底物的亲和力。下列叙述正确的是( )
A. ATCase 含调节亚基,因而该酶具有调节生命活动的作用
B. ATCase 可与底物、ATP 和 CTP 结合,因而其不具有专一性
C. ATP、CTP 可影响ATCase 的活性,而底物则不影响其活性
D. 能量状况、CTP 和底物含量可优化ATCase 催化反应的速率
【答案】D
【解析】
【分析】酶的特性有:高效性、专一性、作用条件温和。酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应。
【详解】A、酶具有催化作用,不具有调节作用,A错误;
B、酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应,ATCase 可与底物、ATP 和 CTP 结合,说明ATCase 具有专一性,B错误;
C、由题干“当第一个底物与ATCase 结合后,可增强该酶其他底物结合位点对底物的亲和力”可知,故底物也可影响其活性,C错误;
D、ATP 和 CTP 分别是ATCase 的激活剂和 抑制剂,可与调节亚基结合,底物与ATCase 结合后,可增强该酶其他底物结合位点对底物的亲和力,故能量状况(ATP可提供能量)、CTP 和底物含量可优化ATCase 催化反应的速率,D正确。
故选D。
10. 某植物细胞质膜上的质子泵介导H +的跨膜运输,在膜两侧形成H+浓度差和电位差,即质子动力势,其驱动蔗糖跨膜转运,具体过程如下图所示。①表示质子泵,②表示以质子动力势为驱动力转运蔗糖的载体蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 正常情况细胞外的H+浓度低于细胞内侧
B. ① 具有物质运输、催化和能量转换的功能
C. ② 转运蔗糖的速率不受细胞能量状况的影响
D. 增加脂双层对H+的通透性可使蔗糖转运加快
【答案】B
【解析】
【分析】1、主动运输的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度。主动运输的意义:通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
2、镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。
【详解】A、由图可知“H+跨膜运输需要借助载体蛋白,还需要消耗ATP,属于逆浓度梯度的主动运输,所以正常情况细胞外的H+浓度高于细胞内侧,A错误;
B、①属于载体蛋白,还能催化ATP水解,说明① 具有物质运输、催化和能量转换的功能,B正确;
C、②属于载体蛋白,从而逆浓度梯度运输蔗糖,属于主动运输,需要消耗能量,因此受细胞能量状况的影响,C错误;
D、H+的通过细胞膜需要转运蛋白的作用,与脂双层无关,D错误。
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题
以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。下图是应用生物技术培育试管动物、克隆动物和获得组织细胞的流程图,其中①②③④ ⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表相关的过程。
11. 下列关于生物技术应用于人类,在安全与伦理方面观点的叙述,正确的是( )
A. 我国不允许利用过程①③⑦⑩产生试管婴儿,解决不孕不育的生育问题
B. 我国允许利用过程①③④⑦⑩产生试管婴儿,避免产生有遗传病的后代
C. 我国不允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆,获得治疗性细胞、组织
D. 我国允许利用过程②③⑧⑩进行生殖性克隆,获得具有优良基因的个体
12. 下列关于培育克隆动物和试管动物相关流程的叙述,正确的是( )
A. 过程①将人工采集的精子和卵细胞共同培养,便可完成体外受精过程
B. 过程③需配置一系列不同成分的培养液,用于胚胎的营养限制性培养
C. 过程④可提取囊胚的滋养层细胞进行基因检测,以减少对胚胎的损伤
D. 过程⑧胚胎移植前,需对代孕母注射促性腺激素进行超数排卵处理
【答案】11. B 12. C
【解析】
【分析】1、胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。理论基础:哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。
2、中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【11题详解】
ACD、我国禁止生殖性克隆人,允许试管婴儿、治疗性克隆,ACD错误;
B、我国允许试管婴儿、治疗性克隆,允许利用过程①③④⑦⑩产生试管婴儿,避免产生有遗传病的后代,B正确。
故选B。
【12题详解】
A、人工采集的精子需要获能,卵子需要培养到减数第二次分裂的中期,才能进行体外受精,A错误;
B、胚胎细胞早期培养需要配置一系列不同成分的培养液,以满足胚胎不同发育时期的营养需求,B错误;
C、胚胎在植入前还要进行基因检查,过程④可提取囊胚的滋养层细胞进行基因检测,以减少对胚胎的损伤,C正确;
D、胚胎移植前需要对代孕母注射性激素进行同期发情处理,D错误。
故选C。
13. 人体骨骼肌细胞因疾跑缺氧而进行厌氧呼吸,产生的乳酸能通过血液运输至肝细胞,再生葡萄糖后,可运回骨骼肌细胞,称为Cori循环,部分过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 糖酵解过程中不需要ATP 提供物质和能量
B. 疾跑时肝细胞通过厌氧呼吸为骨骼肌供能
C. 该循环耗能,但可保障机体克服暂时缺氧
D. 在骨骼肌细胞内乳酸不可能转化为丙酮酸
【答案】C
【解析】
【分析】Cori循环是指人体骨骼肌细胞因疾跑缺氧而进行厌氧呼吸,产生的乳酸能通过血液运输至肝细胞,再生葡萄糖后,可运回骨骼肌细胞。
【详解】A、糖酵解过程为葡萄糖分解成丙酮酸的过程,由图可知,糖酵解需要消耗两个ATP,A错误;
B、肝细胞一般不会缺氧,不会发生厌氧呼吸,B错误;
C、厌氧呼吸可保障机体克服暂时缺氧,且由图可知,该过程在骨骼肌细胞产生两个ATP,而在肝细胞中消耗6个ATP,因此该循环耗能,C正确;
D、由图可知,乳酸变成丙酮酸需要乳酸脱氢酶,而骨骼肌细胞中有乳酸脱氢酶,因此在骨骼肌细胞内乳酸可转化为丙酮酸,D错误。
故选C。
14. 道金斯在《盲眼钟表匠》 一书中强调, 一个适应环境的物种,不是一下子制造出来的,而是经漫长的岁月,逐步积累可提高适应度的微小改变形成的。与此观点不同的观点是( )
A. 突变具有不定向性的特点
B. 某些可遗传突变将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
C. 大自然决定了适应性的高低,选择并积累高适应性的变异
D. 大自然在变异的机制层面就决定了变异指向适应自然的方向
【答案】D
【解析】
【分析】适应包含两方面含义:一是指生物的形态结构适合与完成一定的功能;二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
【详解】A、突变具有不定向性,大自然不能决定变异的方向,所以适应环境的物种,不是一下子制造出来的,A正确;
B、某些可遗传突变将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势,这些优良基因在漫长的岁月中逐步积累,B正确;
C、适应可指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖,大自然可以将适应环境的适应性的变异选择出来,并且逐步积累,C正确;
D、变异具有不定向性,故大自然在变异的机制层面不能决定了变异的方向,D错误。
故选D。
15. 已知植物激素IAA 和 BR 均能促进胚芽鞘生长。为研究两者的相互关系,科学家以大麦胚芽鞘为材料进行预实验,确定了IAA 和 BR 的最适使用浓度和处理时间,其中IAA 的预实验结果如下图所示。正式实验的结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
IAA 浓度/μmol ·L-1
组别
处理
伸长量/cm
1
蒸馏水
0.71
2
IAA
1.04
3
BR
1.12
4
IAA 1h→BR
1.15
5
IAA +BR
1.60
6
BR 1h→IAA
1.53
注:IAA 1h→BR表示用IAA 处理1h后用BR 处理;BR 1h→LAA表示用BR 处理1h后用IAA处理
A. 由预实验可知空白对照的胚芽鞘不生长,IAA 作用具有两重性
B. 正式实验中除空白对照外,其余各组均为实验组
C. 正式实验中IAA 的使用浓度为200μmol ·L-1处理时间为36h
D. BR 和 IAA 同时处理或先施用BR 时,两者能表现出协同作用
【答案】D
【解析】
【分析】植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用。预实验可以检验实验的科学性和可行性。
【详解】A、空白对照的胚芽鞘会生长,A错误;
B、实验的目的是研究两种激素的相互关系,故1、2、3组均为对照组,B错误;
C、由第一个图可知,处理48小时胚芽鞘伸长量最大,故正式实验中IAA 的处理时间为48h,C错误;
D、由表格中实验数据可知,与对照组进行对比,可知BR 和 IAA 同时处理或先施用BR 时胚芽鞘的伸长量比单独处理时高,故两者能表现出协同作用,D正确;
故选D。
16. 山羊黑毛和白毛是一对相对性状,受一对等位基因控制,几组杂交实验(一头公羊与一头母羊杂交)的结果如表所示。
杂交实验
亲本
后代
母本
父本
黑色
白色
Ⅰ
①黑色
②白色
5
3
Ⅱ
③白色
④黑色
6
4
Ⅲ
⑤黑色
⑥黑色
8
0
Ⅳ
⑦白色
⑧白色
0
7
为判断显隐性.在生育足够多个体的条件下, 一定能得出结论的杂交方案是( )
A. ①×④,②×③ B. ③×⑧,②×⑦
C. ⑤×⑧,⑥×⑦ D. ①×⑥,④×⑤
【答案】A
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、假设黑色是隐性、白色是显性,假设该性状是由A/a基因控制,Ⅰ中①黑色是aa、②白色是Aa,Ⅱ中③白色是Aa、④黑色是aa,则①×④子代全是黑色,②×③子代是白色:黑色=3:1。假设黑色是显性、白色是隐性,假设该性状是由A/a基因控制,Ⅰ中①黑色是Aa、②白色是aa,Ⅱ中③白色是aa、④黑色是Aa,则①×④子代是黑色:白色=3:1,②×③子代是全是白色,两组假设的结果不同,可从结果进行判断,A符合题意;
B、假设黑色是隐性、白色是显性,假设该性状是由A/a基因控制,②白色、③白色都是Aa,⑦白色是AA、⑧白色是AA(或者⑦白色是AA、⑧白色是Aa或⑦白色是Aa、⑧白色是AA),③×⑧子代是全是白色(或者白色:黑色=3:1),②×⑦子代全是白色(或者白色:黑色=3:1)。假设黑色是显性、白色是隐性,②白色、③白色都是aa,⑦白色、⑧白色全是aa,③×⑧子代是全是白色,②×⑦子代全是白色,两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,B不符合题意;
C、假设黑色是隐性、白色是显性,假设该性状是由A/a基因控制,⑤黑色、⑥黑色都是aa,⑦白色是AA、⑧白色是AA(或⑦白色是AA、⑧白色是Aa或⑦白色是Aa、⑧白色是AA),⑤×⑧子代是全是白色(或白色:黑色=1:1),⑥×⑦子代全是白色(或白色:黑色=1:1)。假设黑色是显性、白色是隐性,⑤黑色是AA、⑥黑色是AA(或⑤黑色是AA、⑥黑色是Aa或⑤黑色是Aa、⑥黑色是AA),⑦白色、⑧白色全是aa,⑤×⑧子代是全是黑色(或黑色:白色=1:1),⑥×⑦子代全是黑色(或黑色:白色=1:1),两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,C不符合题意;
D、假设黑色是隐性、白色是显性,假设该性状是由A/a基因控制,①黑色是aa、⑥黑色是aa,④黑色、⑤黑色全是aa,①×⑥子代是全是黑色,④×⑤子代全是黑色。假设黑色是显性、白色是隐性,①黑色是Aa、⑥黑色是AA、⑤黑色是AA(或⑥黑色是AA、⑤黑色是Aa或⑥黑色是Aa、⑤黑色是AA),④黑色是Aa,①×⑥子代是全是黑色(或黑色:白色=3:1),④×⑤子代全是黑色(或黑色:白色=3:1),两组假设的结果可能相同,不可从结果进行判断,D不符合题意。
故选A。
17. 如图为某一种tRNA 分子,其中34~36号核苷酸构成反密码子,其碱基分别为I、G、C,I是次黄嘌呤,与U、C、A均能配对。根据密码子表,下列关于该tRNA的分析正确的是( )
密码子
氨基酸
GCA
丙氨酸
ACG
苏氨酸
GCU
丙氨酸
GCC
丙氨酸
CCG
丝氨酸
CCG
脯氨酸
A. P 端是tRNA 的3'端 B. -OH 端可结合多种氨基酸
C. 它只与一种密码子配对 D. 它只转运一种氨基酸
【答案】D
【解析】
【分析】反密码子位于tRNA上能与mRNA上的密码子碱基互补配对;由题意“I是次黄嘌呤,与U、C、A 均能配对”可知,含I的该反密码子—CGI可以识别多种不同的密码子—GCA、GCC、GCU。
【详解】A、-OH端是tRNA的3'端,P端是tRNA的5'端,A错误;
BCD、由题意“I是次黄嘌呤,与U、C、A 均能配对”可知,含I的该反密码子—CGI可以识别多种不同的密码子—GCA、GCC、GCU;根据密码子表可知,GCA、GCC、GCU对应的氨基酸都是丙氨酸,故-OH端只可结合1种氨基酸,即该tRNA只转运一种氨基酸—丙氨酸,BC错误,D正确。
故选D。
18. 新冠病毒主要通过呼吸道、口腔黏膜和眼睛结膜表面感染人体,在此过程中可诱导机体在 黏膜下方发生特异性免疫反应。某生物公司将新冠病毒的S 基因重组至腺病毒载体制备 疫苗,该腺病毒载体疫苗可通过肌肉注射或者雾化吸入的方式给药。下列叙述正确的是( )
A. 肌肉注射和雾化吸入均使腺病毒载体疫苗直接进入内环境
B. 吞噬细胞摄取、处理新冠抗原后进入淋巴结将抗原呈递给相应的淋巴细胞.
C. 吸入雾化腺病毒载体疫苗后,S 基因诱导机体产生效应和记忆淋巴细胞
D. 吸入式腺病毒载体疫苗中可添加促使其被浆细胞等免疫细胞识别物质
【答案】B
【解析】
【分析】新冠病毒为RNA病毒,主要通过呼吸道、口腔黏膜和眼睛结膜表面感染人体,在此过程中可诱导机体在 黏膜下方发生特异性免疫反应。
【详解】A、肌肉注射使腺病毒载体疫苗直接进入内环境,但雾化吸入不会直接进入内环境,A错误;
B、吞噬细胞摄取、处理新冠抗原后,将抗原信息呈递给相应的淋巴细胞(T淋巴细胞),B正确;
C、吸入雾化腺病毒载体疫苗后,S 基因表达的S蛋白诱导机体产生效应和记忆淋巴细胞,C错误;
D、浆细胞不能识别抗原,D错误。
故选B。
19. 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌是将脱脂奶制成酸奶的主要菌种,目前两种菌株常按1:1 组合使用。经检测,保加利亚乳杆菌的产酸及胞外多糖的能力对酸奶的风味起着重要作用,其中胞外多糖可增加酸奶的粘度和保水性。下列叙述错误的是( )
A. 加热后的脱脂奶需冷却才可加入上述两菌种开始发酵
B. 可利用含碳酸钙的选择培养基比较两菌种的产酸能力
C. 菌种加入发酵罐前,可用血细胞计数板检测两菌种的比例
D. 发酵中需定期进行酸度、pH 值和粘度检测以确保酸奶品质
【答案】B
【解析】
【分析】保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌是酸奶生产中的两和常用乳酸菌。乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型。在无氧存在下,将糖分解为乳酸同时释放少量能量。
【详解】A、加热后的脱脂奶温度较高,以防降低菌种活性,需冷却后加入菌种开始发酵,A正确;
B、含碳酸钙的鉴别培养基比较两菌种的产酸能力:原理是由于乳酸菌分泌的乳酸能够溶解碳酸钙,使培养基变得透明,不同类型的乳酸菌分泌乳酸的量不同,分泌量多的产生的透明圈较大,而分泌量少的产生的透明圈则较小。因此可以根据菌落周围透明圈的大小比较两菌种的产酸能力,B错误;
C、根据题意,两种菌株常按1:1 组合使用,菌种加入发酵罐前,可用血细胞计数板检测两菌种的比例,C正确;
D、酸奶的口感和风味与酸度、pH、持水力、黏度、氨基酸和脂肪酸等密切相关,发酵中需定期进行酸度、pH 和粘度检测以确保酸奶品质,D正确。
故选B。
20. 减数分裂过程中的同源染色体的交叉互换具有随机性,例如能如图中①发生在基因E/e 与基因F/f之间,也能如②发生在基因D/d 与基因E/e 之间。某生物个体基因与染色体 位置关系如下图(交换前),现已知交叉互换发生在基因D/d 与基因F/f之间的可能性远大于发生在D/d 与 F/f之外的可能性。下列分析正确的是( )
A. D/d 与 F/f两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 该个体自交,上述各对基因的基因型比例理论上都是1:2:1
C. 若只考虑D/d 与 F/T基因,则该个体产生dF 和 Df的配子较多
D. 同源染色体联会的最根本目的是交叉互换非姐妹染色单体
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。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。
【详解】A、D/d 与 F/f两对基因在1对同源染色体上,不遵循自由组合定律,A错误;
B、该个体的基因型为DdEeFf,该个体进行自交,每一对都遵循分离定律,子代中DD:Dd:dd=1:2:1,EE:Ee:ee=1:2:1,FF:Ff:ff=1:2:1,B正确;
C、交换前DF在一条染色体上,df在另一条同源染色体上,交叉互换具有随机性,若只考虑D/d 与 F/f基因,则该个体产生DF和 df的配子较多,C错误;
D、同源染色体联会的最根本目的是为了同源染色体的分离,D错误。
故选B。
二 、非选择题
21. 胃是人体重要的消化器官,在进食时,胃液分泌量明显增多。回答下列问题:
(1)进食时,多种感受器在食物的刺激下的产生神经冲动经传入神经传到位于延髓、下丘脑等处的反射中枢,再由植物性神经中的________神经传至胃腺细胞和胃窦部的G 细胞,促进前者分泌胃液,后者分泌促胃液素。上述反射弧的效应器是________ ,其 发生去极化是因传出神经释放的 ________神经递质作用于突触后膜而打开Na+通道。该过程中食物的颜色刺激视觉感受器引起的是 ________反射,判断依据是________。
(2)促胃液素是一种多肽类激素,其通过 ________运输作用于胃部的若干种细胞,如胃腺细胞。从分子水平上分析,人体内胃腺细胞能接受促胃液素调节的根本原因是 ________ 。盐酸是胃腺的分泌物之一。实验证明,当胃内幽门部的 pH 降至1.2~ 1.5时,盐酸会抑制G 细胞释放促胃液素,从而减少胃的排酸量,该._______ 调节机 制对稳定胃酸水平有重要意义。
(3)上述过程中食物刺激引起G细胞释放促胃液素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于________调节。
【答案】(1) ①. 传出 ②. 传出神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦部的G细胞 ③. 兴奋性 ④. 条件 ⑤. 需要大脑皮层的参与
(2) ①. 体液 ②. 只有胃腺细胞才能表达促胃液素的基因 ③. 负反馈
(3)神经-体液
【解析】
【分析】反射的结构基础是反射弧,反射弧的组成:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体)。反射的类型包括非条件反射和条件反射,条件反射需要大脑皮层的参与。神经调节的特点:通过体液进行运输、作用于靶器官、靶细胞、作为信使传递信息,微量和高效。
【小问1详解】
反射弧的组成:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体)。植物性神经又称自主神经系统,自主神经系统是支配内脏、血管、腺体等的传出神经。进食时,多种感受器在食物的刺激下的产生神经冲动经传入神经传到位于延髓、下丘脑等处的反射中枢,再由植物性神经中的传出神经传至胃腺细胞和胃窦部的G 细胞,促进前者分泌胃液,后者分泌促胃液素。上述反射弧的效应器是传出神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦部的G细胞。去极化是指电位由静息电位向动作电位的变化,动作电位形成的机理是钠离子内流,所以其发生去极化是因传出神经释放的兴奋性神经递质作用于突触后膜而打开Na+通道。根据题干信息,该过程中食物的颜色刺激视觉感受器引起的是条件反射,条件反射是指在非条件反射的基础上,经过后天学习获得的。食物的颜色刺激视觉感受器,从而引起胃液和促胃液素的分泌,并不是直接由食物本身引起的,该过程需要大脑皮层的参与,所以为条件反射;
【小问2详解】
促胃液素通过体液运输的方式,达到全身各处,但只能作用于胃腺细胞。因为只有在胃腺细胞上才存在促胃液素的受体。从分子水平上分析,人体内胃腺细胞能接受促胃液素调节的根本原因是只有胃腺细胞才能表达促胃液素受体的基因;
盐酸是胃腺的分泌物之一。实验证明,当胃内幽门部的 pH 降至1.2~ 1.5时,盐酸会抑制G细胞释放促胃液素,从而减少胃的排酸量,胃酸导致胃内幽门部的 pH 降至1.2~ 1.5,反过来作为信息抑制胃酸的分泌,从而维持胃酸稳定水平,属于负反馈调节,对稳定胃酸水平有重要意义。
【小问3详解】
上述过程中食物刺激引起G细胞释放促胃液素,属于神经调节,促胃液素引起胃腺细胞分泌胃液,属于体液调节,所以上述过程中食物刺激引起G细胞释放促胃液素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于神经-体液调节。
22. 红树林是分布在热带、亚热带海岸潮间带特有的生态系统,具有防浪护坡、净化水 污染等作用。该生态系统是多种贝壳类、鱼类的栖息繁衍地,也是多种水鸟营巢繁殖的处 所,每年有多种候鸟南迁于此歇脚或过冬。由于人类的围海造地、建筑以及人工养殖之需,其面积日益缩小。同时由于底泥的淤升,红树林生境陆化严重,红树植物长势变差。
回答下列问题:
(1)硅藻 →招潮蠻 →夜鹭 →黑耳鸢是红树林 中常见的食物链,如果这片湿地长期受 到甲基汞(有机汞)的污染,在这条食物 链中 , 体内有机汞含量最高的是________ 。有机汞的毒性远高于无机汞,所以红树林能降低汞污染的原因是_________。某植物能大量吸收汞,需对其定期收割并实施无害处理,原因是 ________。
(2)海水富营养化会导致赤潮发生。红树林中的植物(常绿灌木或乔木)能防止赤潮发生,原因是红树林中的植物在与藻类竞争.________ 的过程中占优势,使藻类不能大量繁殖。红树林是候鸟的重要的栖息地和中转站,因此红树林群落具有明显的________ 结构。
(3)通过周期性补水,模拟红树林的淹水生境,在研究区域的红树林内设置3个补水组样 方和3个对照组样方,对照组的处理是 ________ 。处理相应时间后,用 _________ 取样,每个样方内取3个30cm 深的沉积柱样土壤底泥,每个沉积柱以5cm 为间隔在 不同深度的点采取分样(表层不取),将3个沉积柱同一水平的分样混匀,总共获得________ 份沉积物样品。
(4)为调查某300hm² 的红树林中的夜鹭种群密度,在非繁殖期,研究人员对25只夜鹭做 标志后放回原地,20天后再次捕获的168只中有7只带有标志,夜鹭的种群密度约为 ________ 只/hm²,后来发现再捕前部分个体的标志物已脱落,则该数据 ________(填“大于”、“等于”或“小于”)夜鹭的真实种群密度。
【答案】(1) ①. 黑耳鸢 ②. A类细菌能分解有机汞为无机汞 ③. 避免死亡后遗体被分解,汞再度返回水体,造成二次污染/及时收割植物后,缓解有机汞随食物链不断富集
(2) ①. 营养物质和阳光 ②. 时间
(3) ①. 不补水 ②. 取样器 ③. 36
(4) ①. 2 ②. 大于
【解析】
【分析】1、群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律的变化,这就是群落的时间结构。在某一时期,某些物种在群落中相对重要,而在另一时期,则是另一些物种在该群落中相对重要,从而形成了群落的时间结构。
2、调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法,计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N,其中标记数为M,重捕个体数为n,重捕中标志个体数为m,假定总数中标记个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同,则N=Mn÷m 。
【小问1详解】
汞是重金属,植物可以吸收但很难分解,可以通过食物链或食物网富集,故体内含贡量最高的是黑耳鸢;植物不能直接利用有机物,A类细菌能分解有机汞为无机汞,红树林能直接利用无机汞,因此红树林能降低汞污染。对能大量吸收汞的植物进行定期收割并无害处理,主要是防止植物枯枝死亡腐烂后,通过微生物分解作用,汞再度回到水体,造成二次污染。
【小问2详解】
红树林中的植物在与藻类竞争N、P等营养物质和阳光的过程中占优势,使藻类不能大量繁殖,因此红树林中的植物能防止赤潮发生。群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律的变化,这就是群落的时间结构,红树林是候鸟的重要的栖息地和中转站,因此红树林群落具有明显的时间结构。
【小问3详解】
本实验自变量是探究周期性补水对红树林生长的影响,所以实验组的处理是进行周期性补水,而对照组的处理是无周期性补水或不补水;处理相同的时间后,用取样器取样;由于每个样方内取3个30cm深的沉积柱样土壤底泥,每个沉积柱以5cm间隔进行分样,则取样的数目为30÷5×3×2=36个。
【小问4详解】
调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法,计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N,其中标记数为M,重捕个体数为n,重捕中标志个体数为m,假定总数中标记个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同,则N=Mn÷m=(25×168)/7=600只,进而推知每hm2有600/300=2只。因部分个体的标志物脱落,导致m减少,则该数据大于夜鹭的真实种群密度。
23. 大棚草莓主要在秋冬季生长,但棚内光照不足,需要进行人工补光。市面上的补 光灯种类繁多,有红光荧光灯(T1)、LED 灯 A(T2)、LED 灯 B(T3)、 高压钠灯(T4) 等,其 中 T1 的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光。为帮助草莓种植园选择合适的补光灯,某科研 组于12月1 日起展开相关实验,测定了在补光条件下草莓的生理和产量指标,其中气孔导度表示气孔的开放程度,结果如下表所示。
处理
指 标
Pn/(μmol·m-²s-')
叶绿素含量/(mg/g)
类胡萝卜素含量/(mg/g)
Gs/(mmol·m-2 · s-¹)
单果质量/(g)
结果数/ (个株¹)
果实成熟日期
对照
16.04
1.13
0.08
307.99
12.11
9.90
02-05
T1
16.32
2.31
0.15
343.09
14.51
13.20
02-04
T2
17.03
1.93
0.14
330.91
18.33
13.60
01-31
T3
15.39
1.79
0.11
340.53
18.07
12.70
02-01
T4
14.06
1.99
0.14
333.74
12.30
13.90
01-31
注:Pn代表净光合速率:Gs代表气孔导度
(1)该科研小组选择红光荧光灯进行实验的原因是, _______ 。补光74天后,他们将草 莓叶片置于浸提液(无水乙醇、丙酮体积比为1:1 的混合液)中,36h后取3mL 浸提液 直接在紫外分光光度仪中测定光合色素的含量。选择上述混合液作为浸提液的依据 是 __________
(2)T1 处理 ________ (填“促进”或“抑制”)草莓的净光合速率。据表分析,其原因是__________________________ 。
(3)补光期间,草莓吸收的CO₂ 在叶绿体中与________发生反应而被固定,并在光反应 产物提供,________的作用下形成3-磷酸甘油醛(三碳糖)。白天,离开循环的三碳 糖部分进入_________转变成蔗糖,运至果实等非光合器官,同时产生的 Pi则运回叶 绿体。剩余部分则在叶绿体内转变成过渡性大分子: ________ ,故草莓叶肉细胞夜 间也可产生蔗糖并输出。
(4)由表可知,草莓种植园应该选择________灯进行补光,主要依据是, _________ ( 答 出2点即可)。
【答案】(1) ①. 光合色素主要吸收蓝紫光和红光,而红光荧光灯(T1) 的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光,有利于光合作用的进行。 ②. 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇和丙酮中,该混合液可以用来提取色素。
(2) ①. 促进 ②. 草莓的叶绿素和类胡萝卜素含量增加使得植物吸收的光能增多及气孔导度增加使植物吸收CO₂增加,光合作用增强。
(3) ①. 五碳分子(RuBP或核酮糖二磷酸) ②. ATP、NADPH ③. 细胞质
④. 磷酸丙糖
(4) ①. A ②. 灯 A处理具有净光合速率提高、叶绿素和类胡萝卜素含量升高、气孔导度较大、单果质量大、结果数多、成熟日期提前等优点。
【解析】
【分析】1、叶绿体增大膜面积的方式: 类囊体垛叠形成基粒。光合色素分布于类囊体薄膜上。
2、色素的功能:吸收、传递、转化光能。
3、光反应的场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP的合成。暗反应的场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。
将光反应和暗反应联系起来的物质是ATP和NADPH,光反应的产物是ATP、NADPH、O2。
小问1详解】
由题干信息可知:红光荧光灯(T1) 的光谱主要成分为红橙光和蓝紫光,而叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。有利于光合作用的进行。绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇和丙酮中,因此可用浸提液(无水乙醇、丙酮体积比为1:1 的混合液)来提取色素。
【小问2详解】
Pn代表净光合速率,据表分析,T1 处理后草莓的净光合速率大于对照组,说明T1 处理能促进草莓的净光合速率,据表分析,其原因是T1处理后,草莓的叶绿素和类胡萝卜素含量增加使得植物吸收的光能增多及气孔导度增加使植物吸收CO₂增加,光合作用增强。
【小问3详解】
补光期间,草莓吸收的CO₂在叶绿体基质中与五碳分子,发生反应而被固定,并在光反应产物提供ATP、NADPH的作用下生成3-磷酸甘油醛(三碳糖)。白天,离开循环的三碳糖部分进入细胞质转变成蔗糖,运至果实等非光合器官,同时产生的 Pi则运回叶 绿体。剩余部分则在叶绿体内转变成过渡性大分子:磷酸丙糖,故草莓叶肉细胞夜 间也可产生蔗糖并输出。
【小问4详解】
由表可知,草莓种植园应该选择灯 A进行补光,主要依据是,灯 A处理具有净光合速率提高、叶绿素和类胡萝卜素含量升高、气孔导度较大、单果质量大、结果数多、成熟日期提前等优点。
24. 某研究小组利用水稻细胞培育能产生HPV (人乳头瘤病毒)-LI 蛋白的水稻胚乳 细胞生物反应器,为获得HPV-L1 蛋白提供一种新的高效、低廉的途径,用于制备 HPV 疫苗。其基本流程包括表达载体的构建、农杆菌转化、水稻细胞转化、转基因植株的筛选等步骤,最终获得能产生含 HPV-L1 蛋白胚乳细胞的转基因水稻。回答下列问题:
(1)目的基因的获取:根据研究目标,科研人员可以从 ________ 获取 HPV-L1 基因,或者也可以分析 HPV-L1 蛋白的氨基酸序列,经.________得到 目的基因,随后,在合成基因的两端分别引入Mly I 和 Xho I酶切位点,目的基因两端设置不同酶切位点的目的是________ 。PCR 是获取HPV-L1 基因的一种方法,PCR 反应体系设计的两种引物,在引物间和引物内的碱基都不能互补,其原因是 _________。
(2)农杆菌转化:科研人员构建了图所示的表达载体,将其与经 ________ 处理成感受 态的农杆菌细胞混合,并控制温度进行.________ 培养,完成转化和细胞复苏,随后将 菌液涂布在含 ________ 的培养基上培养,挑取菌落进行PCR 鉴定后再扩大培养待 用。
注:T-DNA中标出的启动了属于 真核细胞表达系统
(3)水稻细胞转化:取水稻种子脱壳后经________处理,置于诱导培养基中发生________过程形成愈伤组织。挑取生长良好的愈伤组织加入到(2)中得到菌液中 共培养,完成转化过程。为提高转化效率,下列措施中可以采用的是哪几项? ________ (A. 不时摇动培养液 B 缩短培养时间 C.控制菌液中农杆菌浓度 D. 降低培养温度)
(4)转基因水稻的筛选:将转化处理后的水稻愈伤组织放在含抗生素的培养基中除菌处理后,转移至含有.________ 的固体选择培养基中培养,并诱导出________ ,继续培养得到转基因水稻。
(5)为了检测是否成功导入 HPV-L₁ 基因并培育出能产生HPV-L1 蛋白的水稻胚乳细胞生物反应器,请完善以下实验思路:
I. 分别提取纯化. ________的 总 DNA 和蛋白质,经处理后分别固定在硝酸纤维素膜上 。
Ⅱ.让待测DNA 与 HPV-L1 基因探针发生________ ,放射自显影检测以确定目的基因已经成功导入。
Ⅲ.让待测蛋白质与.________ ,放射自显影检测以确定目的基因已经成功表达。
【答案】(1) ①. 基因文库 ②. 化学方法合成 ③. 使目的基因定向插入,减少自身环化,以便其正确转录和表达 ④. 防止引物内或引物间结合形成双键,导致引物与DNA模板结合效率降低
(2) ①. 氯化钙 ②. 液体悬浮 ③. 卡那霉素
(3) ①. 消毒 ②. 脱分化 ③. AC
(4) ①. 潮霉素 ②. 根和芽分生组织或胚状体
(5) ①. 胚乳细胞 ②. 核酸分子杂交 ③. 放射性HPV-L1蛋白抗体发生抗原-抗体杂交
【解析】
【分析】目的基因的获取有三种方法,分别是基因文库中获取、化学方法合成以及PCR扩增方法。基因工程的步骤:目的基因的获取,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。
【小问1详解】
目的基因的获取有三种方法,分别是基因文库中获取、化学方法合成以及PCR扩增方法,科研人员可以从基因文库中获取 HPV-L1 基因,也可以利用化学合成方法根据 HPV-L1 蛋白的氨基酸序列进行合成,在合成基因的两端分别引入Mly I 和 Xho I酶切位点,设置不同酶切位点,形成不同的末端,使目的基因定向插入,减少自身环化,以便其正确转录和表达。PCR过程的引物间和引物内的碱基都不能互补,其原因防止引物内或引物间结合形成双键,导致引物与DNA模板结合效率降低。
【小问2详解】
农杆菌细胞需要经过氯化钙溶液的处理成感受态(一种能吸收外源DNA的状态),并且放进液体培养基进行液体悬浮培养,完成转化和细胞复苏;由于T-DNA上潮霉素的基因的启动子属于真核细胞表达系统,故农杆菌应涂布在含卡那霉素的培养基上培养,挑取菌落进行PCR 鉴定后再扩大培养待用。
【小问3详解】
由于植物组织培养应防止杂菌的污染,故水稻种子脱壳后经消毒处理,置于诱导培养基中发生脱分化过程形成愈伤组织。为提高转化率,可不时摇动培养液 ,使受体细胞与农杆菌充分接触,还可以通过控制菌液中农杆菌浓度,AC正确,BD错误,故选AC。
【小问4详解】
将转化处理后的水稻愈伤组织放在含抗生素的培养基中除菌处理后转移至含有潮霉素的固体选择培养基中培养,因为潮霉素基因可在真核细胞中表达,并且将愈伤组织诱导形成根和芽分生组织或胚状体,继续培养得到转基因水稻。
【小问5详解】
为了检测是否成功导入 HPV-L₁ 基因并培育出能产生HPV-L1 蛋白的水稻胚乳细胞生物反应器,需将胚乳细胞的总 DNA 和蛋白质提取出来,让待测DNA 与 HPV-L1 基因探针发生核酸分子杂交,放射自显影检测以确定目的基因已经成功导入,让待测蛋白质与放射性HPV-L1蛋白抗体发生抗原-抗体杂交放射自显影检测以确定目的基因已经成功表达。检测核酸的原理是碱基互补配对,检测蛋白质的原理是抗原抗体特异性结合。
25. 果蝇繁殖能力强、易饲养,是一种很好的遗传学研究材料。某实验室对从野外采 集的果蝇进行了多年的纯化培养,已连续多代全为灰体长翅,因此确认此果蝇为纯种。两 个小组用此果蝇继续扩大培养时, 一个小组发现了1只灰体残翅(未交配过的雌果蝇),另 一小组发现了1 只黑体长翅雄果蝇。两个小组欲利用这2只特殊果蝇研究相关性状变化 的性质及其遗传方式。已知体色和翅型都确定分别受一对等位基因控制,且都不在Y 染色体上。回答下列问题:
(1)把灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇放入同一容器中培养,使其交配并产生后代。 F1全是灰体长翅。这说明: 一、残翅或黑体的出现可能是________ (填“显性”或“隐 性”)突变,且残翅基因位于________ 染色体上,否则 F1 的 表 型 和 比 例 为 ________ ;二、残翅或黑体的出现也可能是 ________ 变异。
(2)F₁雌雄果蝇相互交配得到F2,若 F2 没有黑体和残翅个体,则该现象说明黑体和残体 的出现都符合(1)中第 _________种推论;若F2 出现灰体:黑体=3:1,长翅:残翅= 3:1,则支持了(1)中第 ________种推论,且若 ________均为________ ,则说明 控制该性状的基因位于X 染色体上,若雌、雄皆有,则位于常染色体上。
(3)最终的实验结论是残翅和黑体的基因都位于常染色体上。若将两个变异亲本分别与 野生型杂交,再分别将其F₁ 雌雄个体相互交配产生 F2, 通过观察这两组实验的F1和 F2 的性别和性状, ________ (填“能”或“不能”)得到该结论。
(4)若(2)中F2的表型及比例为灰体长翅:灰体残翅:黑体长翅:黑体残翅为9:3:3:1,则 说明_________ ;若F2的表型及比例为灰体长翅:灰体残翅:黑体长翅为2:1:1,则 说明_______。
(5)请分析(1)中将灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇杂交的目的 ________。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 常 ③. 残翅雄性:长翅雌性=1:1 ④. 不可遗传
(2) ①. 二 ②. 一 ③. 黑体 ④. 雄性 (3)能
(4) ①. 两对基因自由组合(两对基因位于两对同源染色体上) ②. 两对基因位于一对同源染色体上,且不发生互换(交叉互换)
(5)使残翅和黑体集中到一个个体上,从而探究两对基因的遗传是否遵循自由组合定律(或探究两对基因在染色体上的相对位置)
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。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。
【小问1详解】
具有相对性状的双亲进行杂交,子一代未表现出来的性状为隐性性状,故灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇杂交, F1 全是灰体长翅,说明残翅或黑体可能是隐性突变;若残翅基因位于X染色体上,F1的表型和比例为残翅雄性:长翅雌性=1:1,故残翅基因位于常染色体上;若残翅或黑体是环境因素导致的,不可遗传给后代,故残翅或黑体的出现也可能是不可遗传变异。
【小问2详解】
F1雌雄果蝇相互交配得到F2,若F2没有黑体和残翅个体,说明黑体和残翅不可遗传,符合(1)中第二种推论。若F2 出现灰体:黑体=3:1,长翅:残翅= 3:1,说明这两对性状均符合分离定律,则支持了(1)中第 一种推论;若黑体均为雄性,说明灰体和黑体这对性状的遗传与性别相关,则说明 控制该性状的基因位于X 染色体上;若雌、雄皆有,则位于常染色体上。
【小问3详解】
若将两个变异亲本分别与 野生型杂交,得到的子一代这对基因均为杂合的,再分别将其F1 雌雄个体相互交配产生 F2,若F2的性别与性状无关则位于常染色体上,若F2的性别与性状有关,则位于性染色体上,故能得到该结论。
【小问4详解】
由于灰体/黑体与残翅/长翅受两对基因的控制,若(2)中F2的表型及比例为灰体长翅:灰体残翅:黑体长翅:黑体残翅为9:3:3:1,则 说明两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,若F2 的表型及比例为灰体长翅:灰体残翅:黑体长翅为2:1:1,两对性状都符合分离定律,但是灰体基因与残翅基因连锁,黑体与长翅基因连锁,则说明两对基因位于一对同源染色体上,且不发生互换(交叉互换),
【小问5详解】
通过杂交可将不同个体的性状集中到同一个个体中,将灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇杂交,是为了使残翅和黑体集中到一个个体上,从而探究两对基因的遗传是否遵循自由组合定律(或探究两对基因在染色体上的相对位置)。
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