江苏省部分学校2024-2025学年高三(上)12月联合测评生物试卷(解析版)
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这是一份江苏省部分学校2024-2025学年高三(上)12月联合测评生物试卷(解析版),共25页。试卷主要包含了 下列有关脂质的叙述,正确的是, 坏死性凋亡是一种程序性死亡等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关脂质的叙述,正确的是( )
A. 脂质是所有生物必不可少的组成成分
B. 维生素D和脂肪属于固醇类物质
C. 磷脂均含有C、H、O、N、P五种元素
D. 性激素是内质网上合成的固醇类激素
【答案】D
【分析】脂质的种类与作用:
脂肪:储能、维持体温;
磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分;
固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素和维生素D。
【详解】A、病毒没有细胞结构,不含脂质,所以脂质不是所有生物必不可少的组成成分,A错误;
B、维生素 D 属于固醇类物质,但脂肪不属于固醇,B错误;
C、并不是所有的磷脂都含有 C、H、O、N、P 五种元素,C错误;
D、性激素属于固醇类激素,内质网是脂质合成的“车间”,所以性激素是内质网上合成的固醇类激素,D正确。
故选D。
2. 关于细胞结构与生物种类的关系,下列说法正确的是( )
A. 有中心体细胞不一定是动物细胞,其在分裂前期复制并移向细胞两极
B. 没有细胞核的细胞不一定是原核细胞,可能是真核细胞基因选择性表达的结果
C. 单细胞生物都是原核生物,含有的唯一细胞器是核糖体
D. 没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞,含有液泡的细胞一定是植物细胞
【答案】B
【分析】植物细胞、原核细胞和真菌细胞都含有细胞壁;中心体分布在动物细胞和低等植物细胞;线粒体为生命活动提供能量,代谢旺盛的细胞含有线粒体数量较多;叶绿体只分布在绿色植物细胞中;自养型生物包括光能型绿色植物和化能型细菌。
【详解】A、有中心体的细胞不一定是动物细胞,低等植物也含有中心体,其在分裂间期复制并移向细胞两极,A错误;
B、没有细胞核的细胞不一定是原核细胞,可能是真核细胞基因选择性表达的结果,如哺乳动物成熟红细胞,B正确;
C、单细胞生物不一定都是原核生物,如单细胞的草履虫、眼虫,均为真核生物,C错误;
D、没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞,如植物的根部细胞,含有液泡的细胞也不一定是植物细胞,如酵母菌细胞内也含有液泡,D错误。
故选B。
3. 钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发生空间结构的变化,导致其与Na+、K+的亲和力发生变化(如下图所示)。钠钾泵还具有ATP水解酶的活性。下列有关分析错误的是( )
A. 钠钾泵既能协助Na+、K+跨膜运输,又能催化ATP水解
B. 钠钾泵的磷酸化导致空间结构发生改变,Na+被排出细胞
C. 钠钾泵的去磷酸化过程为K+运入细胞提供能量
D. 钠钾泵有利于维持细胞内外Na+、K+的浓度差
【答案】C
【分析】据图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出,此过程需要ATP提供能量,运输方式是动运输;然后,胞外的 K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复。
【详解】A、据图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出细胞;胞外的K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复,钠钾泵既能作载体,协助Na+、K+跨膜运输,又能起酶的功能,催化ATP水解,A正确;
B、依图1所示,ATP水解后产生ADP和Pi,并释放能量,Pi使钠钾泵磷酸化,同时在能量驱动下运出Na+,运入K+,B正确;
C、K+运入细胞是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,钠钾泵的去磷酸化只提供了Pi,此过程不能为K+运入细胞提供能量,C错误;
D、钠钾泵是逆浓度运输K+和Na+,从而维持细胞内外Na+和K+的浓度差,D正确。
故选C。
4. 幽门螺杆菌能够在人体胃部极端酸性的环境中长期存活,原因之一是其体内丰富的脲酶能够催化尿素分解成氨气,中和周围的胃酸。下列有关幽门螺杆菌的叙述,正确的是( )
A. 培养幽门螺杆菌的培养基中应加入抗生素以抑制其他杂菌的生长
B. 幽门螺杆菌能在极端酸性的环境中存活,其胞内酶的最适pH约为1.5~2
C. 幽门螺杆菌唯一的细胞器为核糖体,细胞中的DNA无游离的磷酸基团
D. 生活在人体胃部的幽门螺杆菌主要进行有氧呼吸,该过程不需要线粒体参与
【答案】C
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和CO2;
酶的作用特点:高效性、专一性、作用条件较温和;
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、抗生素可以抑制幽门螺杆菌的生长和繁殖,使其数量减少,因此培养幽门螺杆菌的培养基中不应加入抗生素,A错误;
B、幽门螺杆菌能在极端酸性的环境中存活,其胞内酶的最适pH应接近中性,B错误;
C、幽门螺杆菌是原核生物,唯一的细胞器为核糖体,原核生物的拟核中的DNA为环状的,细胞质中的DNA也为环状,故细胞中的DNA无游离的磷酸基团,C正确;
D、生活在人体胃部的幽门螺杆菌是原核生物,主要进行无氧呼吸,该过程没有线粒体参与,D错误。
故选C。
5. 生长和衰老,出生和死亡,都是生物界的正常现象,也是细胞的正常现象。下列叙述正确的是 ( )
A. 细胞衰老后,细胞体积变大,染色质收缩
B. 细胞分化导致基因的选择性表达,细胞种类增多
C. 有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
D. 老年斑是由于酪氨酸酶基因过表达导致的结果
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
(4)有些酶的活性降低;
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;
细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】A、细胞衰老后,细胞体积变小,细胞核体积增大,染色质收缩,A错误;
B、基因的选择性表达导致细胞分化,B错误;
C、有有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡,参与细胞自噬的重要细胞器是溶酶体,在营养缺乏的情况下,通过细胞自噬可以获得维持细胞生存所需的营养物质,C正确;
D、老年斑是由于细胞内的色素积累,并非酪氨酸酶基因过表达导致的结果,D错误。
故选C。
6. 坏死性凋亡是一种程序性死亡。坏死性凋亡与细胞凋亡的联系与差异如表所示。已知细胞内容物外泄会加重局部炎症反应,一方面有利于清除病原体,另一方面则可能造成机体损伤。下列推断合理的是( )
A. 细胞凋亡对生物体有利,坏死性凋亡对生物体有害
B. 病毒感染只能导致坏死性凋亡不能导致细胞凋亡
C. 坏死性凋亡对于多细胞生物体完成正常发育至关重要
D. 细胞凋亡和坏死性凋亡均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的。
【详解】A、细胞凋亡对生物体有利,能进行细胞自然更新等;坏死性凋亡虽然内容物外泄可能造成机体损伤,但一方面也有利于清除病原体,不能简单地说坏死性凋亡对生物体有害,A错误;
B、坏死性凋亡与细胞凋亡都可能因为病毒感染而发生,B错误;
C、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育至关重要,而不是坏死性凋亡,C错误;
D、细胞凋亡和坏死性凋亡都是程序性死亡,均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,D正确。
故选D。
7. 遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子被细菌的细胞摄取,并得到表达的基因转移过程。在肺炎链球菌中发现了自然遗传转化现象。下列说法正确的是( )
A. S型肺炎链球菌具有蛋白质类的荚膜,可使小鼠患肺炎而死亡
B. 艾弗里的体内转化实验说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C. TDNA的转移也类似于遗传转化,它们均属于可遗传变异中的染色体变异
D. 肺炎链球菌转化的实质可能是R型细菌整合了S型细菌控制荚膜形成的基因
【答案】D
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、S型肺炎链球菌具有多糖类荚膜,是有毒性的,可使小鼠患败血症而死亡,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,B错误;
C、TDNA的转移也类似于遗传转化,它们均属于可遗传变异中的基因重组,C错误;
D、肺炎链球菌转化的实质是控制S型细菌荚膜形成的基因整合到了R型活细菌的DNA中,即发生了基因重组,导致R型细菌转化为有毒性的S型细菌,进而导致小鼠死亡,D正确。
故选D。
8. 如图为大肠杆菌拟核DNA的复制示意图,复制从一个起点开始,形成复制泡,“→”表示子链延伸方向。现将未被标记的大肠杆菌置于含18O标记的dGTP(三磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸)的培养液中培养,使新合成的DNA链中的dG(脱氧鸟苷)均被18O标记,以下说法正确的是( )
A. 该过程利用了放射性同位素标记技术
B. 图中复制泡形成于有丝分裂间期,复制起点A—T碱基对含量较高
C. 一个复制叉内的半不连续复制与DNA聚合酶催化的子链延伸方向有关
D. dG(脱氧鸟苷)由脱氧核糖和鸟嘌呤组成,是DNA的基本组成单位
【答案】C
【分析】DNA分子复制:(1)场所:细胞核、线粒体和叶绿体、拟核。(2)过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链力模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。大肠杆菌拟核DNA 的复制特点包括边解旋边复制。
【详解】A、该过程利用了同位素标记技术,氧元素没有放射性,A错误;
B、有丝分裂是真核生物的分裂方式之一,大肠杆菌为原核生物,进行二分裂,复制起点A—T碱基对含量较高,氢键数量较少,易于解旋,B错误;
C、一个复制叉内的半不连续复制与DNA聚合酶催化的子链延伸方向有关,子链的延伸反向是从子链的5,→3,端进行的,C正确;
D、dG(脱氧鸟苷)由脱氧核糖和鸟嘌呤组成,与一分子的磷酸结合在一起才是DNA的基本组成单位之一:鸟嘌呤脱氧核苷酸,D错误。
故选C。
9. 瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官,其中的微生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是( )
A. 牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌,应使用湿热灭菌
B. 甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基
C. 乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数
D. 实验中培养基表面加入一层无菌石蜡能促进目的菌生长
【答案】D
【分析】刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但与纤维二糖和葡萄糖无法发生这种反应。在含有纤维素的培养基中添加刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物无法形成,培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈。
【详解】A、从牛体内提取的瘤胃液不能灭菌,否则不能分离出目标微生物,A错误;
B、蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等,甲和乙的培养基应以纤维素为唯一碳源培养目的菌,B错误;
C、乙和丁的接种方法分别是平板划线法和涂布平板法,平板划线法不能用于计数,C错误;
D、由于瘤胃液中微生物多为厌氧菌,培养基表面加入一层无菌石蜡能促进目的菌生长,D正确。
故选D。
10. 组织培养可快速繁殖植物,得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗,苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽,下列说法错误的是( )
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖,以减少微生物污染
B. 接种时用镊子夹取菊花茎段,注意茎段的形态学上下端,避免倒插
C. 定植前可先将试管苗移栽到装有消毒过的蛭石的无菌箱中恒温培养
D. 菊花不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织核基因数目可能不同
【答案】C
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质,蔗糖不是微生物利用的直接能源,所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染,A正确;
B、由于生长素的极性运输,接种时用镊子夹取菊花茎段,注意茎段的形态学上下端,再插入培养基,不能倒插,B正确;
C、试管苗移栽到土壤之前,需在消毒处理过的珍珠岩或蛭石中炼苗,以适应少菌、低湿、低温、高光强等环境,C错误;
D、同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因数目不一定相同,如花粉细胞培养形成的愈组织细胞的核基因数目只有体细胞的一半,D正确。
故选C。
11. CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白,可与巨噬细胞结合,从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用,某科研小组进行了实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 向肿瘤细胞共培养体系加入血清,主要用于提供未知的能源物质
B. 第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞
C. 多次筛选时用到抗原—抗体杂交技术和克隆化培养技术
D. 预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组
【答案】C
【分析】单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应;
(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;
(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;
(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡, 只有融合的杂种细胞才能生长;
(5) 对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;
(6) 最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中, 就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】A、动物细胞培养时通常会在培养液中加入一些天然成分, 肿瘤细胞共培养体系加入的血清可提供某些营养物质, A 错误;
B、第一次筛选是要选出杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体,不能根据细胞中染色体的数目筛选,B 错误;
C、多次筛选时用到抗原-抗体杂交技术来检测是否产生所需抗体,同时进行克隆化培养技术以获得大量能产生特定抗体的细胞,C正确;
D、实验组中加入了单克隆抗体,抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合,从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用, 而对照组中没有加入单克隆抗体,不能与肿瘤细胞表面的CD47 结合,因而无法解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,因此,预期实验结果为实验组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组, D错误。
故选C。
12. 免疫逃逸指胞内病原体可隐匿于胞内呈休眠状态,逃避细胞免疫和体液免疫的攻击长期存活,形成持续性感染。肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这也是免疫逃逸。下列相关叙述错误的是( )
A. 肿瘤细胞表面的磷脂和蛋白脂可激活细胞毒性T细胞的识别作用
B. 将经过改造提升了识别作用的T细胞回输到病人体内,可治疗某些肿瘤
C. 推测肿瘤细胞表面大量表达某种产物,可抑制细胞毒性T细胞的活化
D. 肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
【答案】A
【分析】癌细胞的特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖;②癌细胞的形态结构发生显著的变化;③癌细胞的表面发生了变化,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
【详解】A、分析题意,肿瘤细胞表面的磷脂不具有特异性,不能激活细胞毒性T细胞的识别作用, A错误;
B、将经过改造提升了识别作用的T细胞回输到病人体内,可杀伤一些癌细胞,B正确;
C、肿瘤细胞大量表达某种产物,继而出现“免疫逃逸”,则可推测推测肿瘤细胞表面大量表达某种产物,可抑制细胞毒性T细胞的活化,导致细胞毒性T细胞无法识别,C正确;
D、若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用,D正确。
故选A。
13. 生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点,又有本质的区别。下列相关叙述正确的是( )
A. 前者面临伦理问题,后者也会面临伦理问题
B. 生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖
C. 通过生殖性克隆,可以解决人体移植器官短缺问题
D. 中国政府的态度是禁止治疗性克隆不反对生殖性克隆
【答案】A
【分析】“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径。治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗;
“生殖性克隆”就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人。目的是产生一个独立生存的个体。与此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞。不产生可独立生存的个体。
【详解】A、生殖性克隆和治疗性克隆都涉及伦理问题,我国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验,也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,A正确;
B、生殖性克隆和治疗性克隆两种技术都涉及体细胞核移植技术,属于无性繁殖;试管婴儿是体外精卵结合属于有性生殖,所以它们存在本质上的区别,B错误;
C、生殖性克隆由于涉及到新个体的产生,面临诸多伦理问题,不能用于解决人体移植器官短缺问题,C错误;
D、中国政府的态度是禁止生殖性克隆,支持治疗性克隆,D错误。
故选A。
14. 下列关于生物学相关实验的叙述,正确的是( )
A. 温特证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质并确定其本质是吲哚乙酸
B. 低温诱导染色体数目变化的实验,室温下水培生根后再在4 ℃下诱导培养
C. 烟草花叶病毒感染烟草的实验证明了RNA是烟草的遗传物质
D. 萨顿通过果蝇的眼色实验证明了基因在染色体上
【答案】B
【分析】萨顿运用类比推理提出了基因在染色体上的假说。
摩尔根运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。
【详解】A、温特的实验证明胚芽鞘尖端产生了某种物质,向下运输,促进下部生长,但不清楚该物质的本质,A错误;
B、低温诱导染色体数目变化的实验,室温下水培生根后再在4 ℃下诱导培养,低温会抑制纺锤体的形成和细胞分裂,导致细胞中染色体数目加倍,B正确;
C、烟草花叶病毒感染烟草实验说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,C错误;
D、萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因在染色体上的假说,摩尔根通过果蝇的眼色实验证明了基因在染色体上,D错误。
故选B。
15. 洋葱是中学常用的实验材料,下列有关使用洋葱进行的实验的叙述正确的是( )
A. 使用洋葱管状叶提取色素,加入碳酸钙有助于中和酸性物质减少叶绿素破坏
B. 观察洋葱鳞片叶内表皮细胞,不同浓度的蔗糖溶液可导致液泡紫色深浅不同
C. 体验制备细胞膜的方法实验中,滴加蒸馏水让鸡血细胞吸水涨破
D. 制作临时装片观察有丝分裂,取洋葱根尖2~3 mm使用高倍显微镜直接观察
【答案】A
【分析】提取绿叶中色素时,需要加入无水乙醇(丙酮)、SiO2、CaCO3,其中无水乙醇(丙酮)的作用是提取色素,SiO2的作用是使研磨更充分,CaCO3的作用是防止色素被破坏.分离色素时,用层析液,不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大,随着层析液扩散的速度越快,距点样处越远.距点样处的距离由近到远的色素依次是:叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。
质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、光合色素的提取过程中,加入碳酸钙有助于中和酸性物质减少叶绿素破坏,有利于色素的提取,A正确;
B、洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡不含紫色色素,B错误;
C、制备纯净细胞膜时,不能用鸡的红细胞,因鸡的红细胞含有核膜和其它具膜细胞器,C错误;
D、制作临时装片观察有丝分裂,先用低倍显微镜找到细胞,再使用高倍显微镜观察,D错误。
故选A。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 下图是以普通大麦(2n=14,n=A1+A2+…+A7)、球茎大麦(2n=14,n=B1+B2+…+B7)分别作母本和父本培育新品种过程图。在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦。下列相关叙述正确的有( )
A. 杂种胚不含同源染色体但其属于二倍体
B. 上述过程的原理属于染色体结构和数目变异
C. 上述培育单倍体大麦的过程中需用到花药离体培养技术
D. 与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种优良材料
【答案】AD
【分析】杂交育种的遗传学原理是基因重组,多倍体育种的遗传学原理为染色体变异。诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的育种方法。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,导致染色体数量加倍。
【详解】A、杂种胚中含有普通大麦的一个染色体组和球茎大麦的一个染色体组,故无同源染色体,又由于是由受精卵发育而来,属于异源二倍体,A正确;
B、上述过程的原理属于基因重组和染色体数目变异,B错误;
C、上述培育单倍体大麦的过程中无需使用花药离体培养技术,C错误;
D、单倍体大麦高度不育,染色体数目少,与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料,D正确。
故选AD。
17. 大豆子叶颜色(AA表现为深绿色,Aa表现为浅绿色,aa表现为黄化且此表型的个体在幼苗阶段死亡)受B、b基因影响,两对等位基因独立遗传。当B基因存在时,A基因能正常表达;当b基因纯合时,A基因不能表达。子叶深绿和子叶浅绿的两亲本杂交,F1出现黄化苗。下列相关叙述正确的是( )
A. A、a和B、b两对基因位于两对同源染色体上
B. 亲本的基因型为AABb、AaBb
C. F1中子叶深绿∶子叶浅绿∶子叶黄化=3∶3∶2
D. 基因型AaBb的个体自交,成年植株中子叶深绿的比例为3/16
【答案】ABC
【分析】分析题干可知:子叶深绿色基因型有:AABB、AABb;子叶浅绿色基因型有:AaBB、AaBb;子叶黄化基因型有:AAbb、Aabb、aabb、aaBB、aaBb,即黄化苗中至少有一对隐性纯合子。
【详解】A、根据题干“两对等位基因独立遗传”可知,A、a和B、b两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、分析题干可知:子叶深绿色基因型有:AABB、AABb;子叶浅绿色基因型有:AaBB、AaBb;子叶黄化基因型有:AAbb、Aabb、aabb、aaBB、aaBb,即黄化苗中至少有一对隐性纯合子。亲本子叶深绿和子叶浅绿,F1出现黄化苗,所以亲本基因型为AABb、AaBb,B正确;
C、结合B选项的分析,亲本的基因型为AABb、AaBb,F1基因型有2AABB、4AABb、2AAbb、2AaBB、4AaBb、2Aabb ,F1中子叶深绿∶子叶浅绿∶子叶黄化=3∶3∶2,C正确;
D、基因型为AaBb的个体自交,子代为:1AABB、4AaBb、2AABb、2AaBB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中黄化苗个体在幼苗阶段死亡(1AAbb、2Aabb、1aabb、1aaBB、2aaBb),故成年植株中子叶深绿的比例为3/9=1/3,D错误。
故选ABC。
18. 将1个小鼠精原细胞放入含¹⁵N标记的脱氧核苷酸培养基中分裂一次后,转入含¹⁴N标记的脱氧核苷酸培养基中继续分裂一次,共得到4个子细胞。下列叙述正确的有( )
A. 赫尔希和蔡斯通过该实验过程证明了DNA的半保留复制
B. 通过观察细胞放射性强弱可判断DNA在分裂中的变化规律
C. 该细胞分裂一次后得到的2个子细胞中的核DNA均含¹⁵N
D. 该细胞分裂两次后得到的4个子细胞中可能仅有2个细胞的核DNA含¹⁵N
【答案】CD
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、赫尔希和蔡斯通过该实验过程证明了噬菌体的遗传物质是DNA,A错误;
B、15N和14N不属于放射性同位素,故不能通过观察细胞放射性强弱可判断DNA在分裂中的变化规律,B错误;
C、将1个小鼠精原细胞放入含¹⁵N标记的脱氧核苷酸培养基中分裂一次后,由于DNA的特点是半保留复制,该细胞分裂一次后得到的2个子细胞中的核DNA均含¹⁵N,C正确;
D、精原细胞若进行有丝分裂,在第一次分裂结束后得到的两个细胞中每个DNA都会有一条单链被15N标记,第二次有丝分裂时再进行复制,由于有丝分裂后期着丝粒分裂后期单体随机组合,故该细胞分裂两次后得到的4个子细胞中可能仅有2个细胞的核DNA含¹⁵N,D正确。
故选CD。
19. 野生黑芥具有黑腐病菌的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株,流程如下图。下列分析错误的是( )
A. 过程①需要使用纤维素酶和胰蛋白酶来处理两种细胞
B. 过程②后,显微镜下观察到有叶绿体的融合细胞即为杂种细胞
C. 融合后原生质体,经脱分化形成具有特定形态和功能的愈伤组织
D. 可通过黑腐病菌接种实验对杂种植株进行鉴定
【答案】ABC
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,过程①需要使用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体,A错误;
B、用于融合的两个细胞,一个是黑芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,因此可通过光学显微镜观察叶绿体的有无,作为初步筛选杂种细胞的标志,但也可能是是黑芥自身融合的细胞,B错误;
C、融合的原生质体经过细胞壁再生,进而脱分化形成愈伤组织,再分化形成胚状体,C错误;
D、可通过黑腐病菌接种实验对杂种植株进行鉴定,杂种植株应表现为抗黑腐病,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除特别说明外,每空1分。
20. 番茄的果实营养丰富,在我国南北方广泛栽培。为了研究番茄的生理特性,某科研小组在9月份选择晴朗天气对自然条件下生长的番茄植株的光合参数日变化情况进行观测,得到如图1的调查结果。
(1)图1中,9:00~11:00番茄植株净光合速率上升的主要环境因素是_______,11:00~13:00时,净光合速率下降的原因之一是_____,引起CO2供应不足,导致暗反应受到限制。除此之外,温度升高,也可能导致叶绿体类囊体薄膜上的________的活性降低,使光反应减弱,供给暗反应的_______减少,导致光合作用减弱。
(2)为探究高温如何影响Q蛋白(参与光反应)的含量,科研人员进行了相关实验,已知药物L会完全抑制Q蛋白合成,结果如图2所示,该实验的自变量是________。研究发现,13:00时的高温会导致Q蛋白含量________,进而对光合作用造成影响。据实验结果分析,高温时Q蛋白含量下降的原因是_______(填“合成减少”“降解增加”或“合成减少和降解增加”)。
(3)11:00-13:00时由于光照较强,O2和CO2竞争性与Rubisc结合,番茄进行光呼吸,主要过程如图3所示。
图2
①O2参与光呼吸的场所为________,此时参与暗反应的CO2的来源有______。
②番茄进行光呼吸的意义是________,玉米等C4植物在CO2不足的条件下,光呼吸比番茄(C3植物)低很多,主要是因为具有高效的PEP羧化酶能利用较低浓度的CO2,从而使______中占有优势。
【答案】(1)①. 光照强度 ②. 气孔导度降低 ③. 酶 ④. NADPH和ATP
(2)①. 温度、是否药物处理 ②. 下降 ③. 合成减少和降解增加
(3)①. 叶绿体基质 ②. 外界吸收、细胞呼吸、光呼吸 ③. 消耗多余的ATP和NADPH减少对叶绿体的损伤 ④. CO2与O2竞争Rubisc
【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段。光反应是在叶绿体的类囊体薄膜是进行的,发生的物质变化有:水的光解产生NADPH与O2,以及ATP的形成。暗反应是在叶绿体基质中进行的,发生的物质变化有:CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下被还原生成C5和糖类等有机物。
【详解】(1)图1中,9:00~11:00,光照逐渐增强,番茄植株净光合速率上升的主要环境因素是光照强度,分析图1可知:11:00~13:00时,气孔导度降低,引起CO2供应不足,导致暗反应受到限制,使得番茄叶片净光合速率下降;除了这一原因外,还可能是温度升高,导致叶绿体类囊体薄膜上的光合色素或酶的活性降低,使光反应减弱,供给暗反应的NADPH和ATP减少,导致番茄叶片净光合速率下降。
(2)为探究高温如何影响Q蛋白(参与光反应)的含量且已知药物L会完全抑制Q蛋白合成,个实验的自变量为温度、是否药物处理。根据图2可知,高温会会导致Q蛋白含量降低,13:00时光合作用下降,说明13:00时的高温会导致Q蛋白含量降低,进而对光合作用造成影响。图2显示:温度相同时,高温条件下的Q蛋白含量相对值明显低于常温条件下的Q蛋白含量相对值,且高温条件下的清水处理组的Q蛋白含量相对值比常温条件下的药物L处理组的Q蛋白含量相对值高,即药物L处理组Q蛋白减少量比清水组的Q蛋白减少量多,且药物L处理组的Q蛋白减少量在高温条件下远远多于常温条件下,说明高温既能使Q蛋白合成减少,又能使Q蛋白降解增加。由此可判断高温时Q蛋白含量下降的原因是:Q蛋白的合成减少和降解增加。
(3)①由于光照较强,O2和CO2竞争性与Rubisc结合,由此推知,O2参与光呼吸的场所为叶绿体基质,此时呼吸作用小于光合作用,同时伴有光呼吸,故此时参与暗反应的CO2的来源有外界吸收、细胞呼吸、光呼吸。
②光合作用产生的ATP和NADPH积累过多,会对细胞造成损伤,番茄进行光呼吸可以消耗多余的ATP和NADPH减少对叶绿体的损伤,玉米等C4植物细胞中PEP羧化酶对CO2的亲和力强,能利用较低浓度的CO2,从而使CO2与O2竞争Rubisc占有优势,故玉米等C4植物在CO2不足的条件下光呼吸比番茄低很多。
21. 下图为水体富营养化程度对藻类种群数量的影响的研究结果,以便为养鱼户提供恰当的指导。鱼鳞藻、脆杆藻为绿藻,是鱼的优良饵料;微囊藻属于蓝细菌,其产生的毒素污染水体。
(1)对如何养好鱼,民间有“养鱼先养水”的说法,由图分析可以得知,当水体营养化程度处于____时,有利于能量流向对人类最有益的部分。某绿色能源工程可以利用蓝细菌来制作生物柴油,表明生物多样性具有____价值。
(2)从不同种间关系角度考虑,提出有效控制藻类生长、繁殖的措施____。
(3)脆杆藻能够合成物质W从而有利于鱼类生长。某小组为探究氮营养缺乏对脆杆藻增殖及物质W累计的影响,将等量的脆杆藻分别接种在氮营养缺乏和氮营养正常的两瓶培养液中,并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量,结果如下图。
①本实验的实验组为____,从图甲可知,在氮营养正常培养液的瓶中,脆杆藻的种群增长曲线呈“____”形。
②综合图甲、乙的信息,在生产上,若要用微量的脆杆藻获得尽可能多的物质W,简述设计思路:____。
(4)罗氏沼虾以藻类为食物。该小组又对该湖泊中的罗氏沼虾的能量流动情况进行分析,结果如下表(数字为能量值,单位是KJ/(cm2·a))。据表分析,沼虾用于生长发育和繁殖等的能量是____KJ/(cm2·a),从藻类到罗氏沼虾的能量传递效率为____(小数点后保留一位小数)。
【答案】(1)①. 中营养化 ②. 直接
(2)放养以藻类为食的鱼类、利用其他植物与之竞争来控制藻类等
(3)①. 氮营养缺乏 ②. S ③. 先将少量脆杆藻放在氮营养正常的培养液培养,等到细胞浓度最高时集中收集,再放在氮营养缺乏的培养液继续培养
(4)①. 1.2 ②. 14.9%
【分析】同化量=摄入量-粪便量,可以认为,一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量十分解者释放的能量;但对于最高营养级的情况有所不同,它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。
能量传递效率=下一个营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%。
【详解】(1)鱼鳞藻、脆杆藻是鱼的饵料,根据柱形图可知,水体营养化程度处于中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,微囊藻较少,这说明水体营养化程度处于中营养化时,利于鱼鳞藻、脆杆藻生长,有利于能量流向对人类最有益的部分。某绿色能源工程可以利用蓝细菌来制作生物柴油,这体现了生物多样性具有直接价值。
(2)生物种间关系主要有捕食、竞争、寄生和互利共生,因此从生物的种间关系角度考虑,控制水体中藻类生长、繁殖的具体措施主要有:放养以藻类为食的鱼类(利用捕食关系)、利用其它植物控制藻类(利用竞争关系)、利用病毒控制藻类等(利用寄生关系)。
(3)①脆杆藻能够合成物质W从而有利于鱼类生长,探究氮营养缺乏对脆杆藻增殖及物质W累计的影响,则实验组是氮营养缺乏组。由甲图可知,在氮营养正常培养液的瓶中,脆杆藻的种群增长曲线呈S型。
②由甲图可知,正常氮营养液中脆杆藻增殖速度较缺氮营养液中增殖速度快;由乙图可知,正常氮营养液中物质W的含量较缺氮营养液中物质W含量低。因此,综合图甲和图乙的信息可知,在生产上,若要用少量的脆杆藻A获得尽可能多的物质W,可以采取的措施是先将少量脆杆藻放在氮营养正常的培养液培养,等到细胞浓度最高时集中收集,再放在氮营养缺乏的培养液继续培养。
(4)沼虾的同化量=沼虾的摄入量-沼虾粪便中的能量=47.8-25.4=22.4KJ/(cm2.a),虾呼吸作用散失的能量的能量为21.2KJ/(cm2.a),因此沼虾用于生长发育和繁殖等的能量是22.4-21.2=1.2KJ/(cm2.a);
从藻类到罗氏沼虾的能量传递效率=沼虾的同化量÷藻类的同化量×100%=22.4÷150.6×100%≈14.9%。
22. 益生菌是一类能改变宿主某一部位菌群组成且对宿主有益的活性微生物,常见的益生菌有双歧杆菌、乳酸菌等。请分析回答:
(1)乳酸菌常用于泡菜和酸奶制作,其代谢类型是_______,其与腐乳发酵的主要微生物相比,在结构上的主要区别是__________。
(2)泡菜制作过程中需要使用高浓度盐水进行浸泡,其主要目的是________。从食品安全角度来看,要吃到安全可口的泡菜,腌制的时间不能太短,以减少______的含量。
(3)某生物兴趣小组为测定泡菜水中的乳酸菌含量,进行了如下操作:
① 第一步:配置培养基,培养基中除加入水、碳源、氮源、无机盐外,还需添加________,才能确保乳酸菌正常生长;
② 第二步:对培养基进行高压蒸汽灭菌。
③ 第三步:取16 mL泡菜水,加入盛有_____mL无菌水的锥形瓶中,将样液稀释10倍,再依次等比例稀释105倍。取若干个培养皿,分别取0.2 mL稀释后的样液,涂布到培养基表面,再放入恒温培养箱中培养,_______统计一次菌落数目,选取_______时的记录作为结果。若每毫升样液中的微生物数量为1.2×109个,则培养皿中的平均菌落数约为________个。
(4)实验分析:兴趣小组发现培养基上形成的菌落大部分大小、性状相同,少部分不同,原因是______。
【答案】(1)①. 异养厌氧型 ②. 无核膜包被的细胞核
(2)①. 抑制杂菌生长 ②. 亚硝酸盐
(3)①. 维生素 ②. 144 ③. 每隔24 h ④. 菌落数目稳定 ⑤. 240
(4)泡菜水中除乳酸菌外还含有其他微生物
【分析】泡菜制作的菌种是乳酸菌,属于厌氧型细菌。微生物的接种方法由平板划线法和稀释涂布平板法。稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。由于两个或多个细胞连在一起,观察到的只是一个菌落,因此其统计的数值往往比实际数目偏低。
【详解】(1)乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型;腐乳发酵的主要微生物是毛霉,乳酸菌是原核生物,毛霉是真核生物,乳酸菌在结构上的主要区别是没有以核膜为界限的细胞核;
(2)泡菜制作过程中使用高浓度盐水浸泡的主要目的是抑制杂菌生长、调味。从食品安全角度来看,腌制时间不能太短,以减少亚硝酸盐的含量;
(3)培养基中除加入水、碳源、氮源、无机盐外,还需添加维生素,才能确保乳酸菌正常生长;取 16 mL 泡菜水,加入盛有 144 mL 无菌水的锥形瓶中,将样液稀释 10 倍;取若干个培养皿,分别取 0.2 mL 稀释后的样液,涂布到培养基表面,再放入恒温培养箱中培养,每隔24h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果。若每毫升样液中的微生物数量为1.2×109个,稀释了106倍,取 0.2 mL 涂布,则培养皿中的平均菌落数约为:(1.2×109)÷(106)×0.2=240个;
(4)培养基上形成的菌落大部分大小、性状相同,少部分不同,原因是泡菜水中除乳酸菌外还含有其他微生物。
23. 温度是影响微生物生长的重要因素,科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。
(1)为了提高实验成功率,需通过PCR技术扩增相关基因,以获得大量拷贝,PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、_______三步,利用PCR技术进行体外DNA复制过程中________(填“会”或“不会”)出现冈崎片段,原因是________。
(2)基因工程的核心步骤是_______,该步骤使用的酶通常有____。为实现温度控制蛋白质合成,科研人员设计了如图1所示方案,将构建的载体导入大肠杆菌,获得转基因工程菌。图中不同启动子均是RNA聚合酶的结合位点,其本身________(填“能”或“不能”)被转录。
(3)据图1分析大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖,当培养温度为30℃时,C基因编码的C蛋白形成二聚体,_____,且能减弱________的干扰,因而大肠杆菌表达___荧光蛋白。
(4)为检测该方案,科研人员将工程菌稀释涂布在固体培养基上,形成单菌落,培养温度周期控制见图2,依据该方案,每个菌落生长2天后可出现4个不同荧光环带,请预测图3所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况,在下面表格中按时间顺序,依次写出所表达荧光蛋白的颜色,菌落环带1________,菌落环带3________。
【答案】(1)①. 延伸 ②. 不会 ③. DNA体外复制是先解旋再复制
(2)①. 基因表达载体的构建 ②. 限制酶、DNA连接酶 ③. 不能
(3)①. 启动子R,F蛋白不能表达,解除F蛋白对启动子N的抑制 ②. 红色荧光蛋白 ③. 绿色
(4)①. 红、绿、红、绿 ②. 红、绿
【分析】据图1分析可知,当培养温度为30°C时,C基因编码的C蛋白形成二聚体,抑制启动子R,使F基因无法表达出F蛋白,进而解除F蛋白对启动子N的抑制,使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白。
【详解】(1)PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸这三步,体外DNA复制过程中DNA先全部解旋再复制,故利用PCR技术进行体外DNA复制不会出现冈崎片段。
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,需要用到的工具酶限制酶、DNA连接酶。启动子是一段特殊序列的DNA片段,是RNA聚合酶的结合位点,启动子本身不能被转录。
(3)据图1分析可知,当培养温度为30°C时,C基因编码的C蛋白形成二聚体,抑制启动子R,使F基因无法表达出F蛋白,进而解除F蛋白对启动子N的抑制,且能减弱红色荧光蛋白的干扰,因而大肠杆菌表达绿色荧光蛋白。
(4)据图2分析可知,将工程菌稀释涂布在固体培养基上, 形成单菌落,培养温度周期控制为37℃培养10小时,随后切换至30℃发酵14小时, 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带。培养温度为37℃时,C基因编码的C蛋白没有形成二聚体,启动子R正常启动转录,F基因表达出F蛋白对启动子N的抑制,使L蛋白基因、GFP基因表达受抑制,同时RFP基因表达出红色荧光蛋白,培养温度为30℃时,培养温度为30°C时,C基因编码的C蛋白形成二聚体,抑制启动子R,使F基因无法表达出F蛋白,进而解除F蛋白对启动子N的抑制,使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白,所以菌落生长2天后出现4个不同的荧光环带颜色为:环带1:红、绿、红、绿,环带;2:绿、红、绿;环带3:红、绿;环带4:绿。
24. 玉米(2n=20)是一年生雌雄同株异花传粉植物,在高产、抗病等方面,杂合子表现出的某些性状优于纯合亲本(纯系)。玉米茎的高度、果穗的大小、胚乳的颜色等性状与其抗倒伏、高产、品质等密切相关,研究人员进行了如下研究。
(1)玉米的高茎对矮茎为显性,由一对等位基因A、a控制。在连续繁殖高茎玉米品系的过程中,偶然发现一株矮茎玉米突变体M,M自交,子代中高茎玉米植株占1/4。研究发现,M是由亲代高茎玉米植株一个A基因突变而成,基因型表示为AA-。让M自交,后代出现高茎玉米和矮茎玉米,则A-与A的显隐性关系为________,A-、a基因的遗传遵循________定律,M与正常矮茎玉米植株杂交得F1,F1自由交配的后代中,高茎植株所占比例为________。
(2)玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1、B2和C1、C2)共同控制,两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。基因型为B1B2C1C2的大穗玉米减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的基因为_______;该植株自交(不考虑突变和互换),后代出现衰退小穗性状的概率为________。
(3)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色,科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。已知胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。研究人员为研究胚乳颜色形成的机制,所做杂交实验及结果如表1所示,并作出如下推测:
表1
推测一:可能与胚乳中R基因的数量有关;推测二:可能与胚乳中R基因的来源有关。为证实上述推测,研究人员利用突变体N所做杂交实验及结果如表2所示。
表2
玉米籽粒胚乳细胞中最多含有_____个染色体组,研究发现,杂交组合三亲本产生配子时,染色体分离有时发生异常,但不影响配子的育性。表2杂交组合三中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是__________。若不存在染色体分离异常,杂交组合三F1还存在的胚乳基因型有________,根据表2中的杂交结果,不能支持推测_________。
【答案】(1)①. A-对A为显性 ②. 基因的分离 ③. 5/16
(2)①. B1B1C1C1或B1B1C2C2或B2B2C2C2或B2B2C1C1 ②. 1/2或1/4
(3)①. 六 ②. 突变体N产生配子时,减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分离 ③. Rrr、rrr、Rrrr、rr ④. 一
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在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后代。
【详解】(1)突变体M基因型表示为AA-,矮茎玉米突变体M,M自交,子代中高茎玉米植株占1/4,说明矮茎:高茎=3:1,A-基因的产生属于显性突变,则A-与A的显隐性关系为A-对A为显性;以上控制茎的高度的基因位于一对同源染色体上。A-、A、a基因属于复等位基因,遗传遵循基因的分离定律,突变体M植株(AA-)与正常矮茎玉米植株(aa)杂交得F1,F1的基因型是Aa:A-a=1:1,产生配子的类型及比例是A:A-:a=1:1:2,自由交配的后代中,矮茎植株所占比例是1/4×1/4×2(AA-)+1/4×1/4(A-A-)+1/4×1/2×2(A-a)+1/2×1/2(aa)=11/16。则高茎植株所占比例为1-11/16=5/16。
(2)玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1B2、C1C2)共同控制,两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。减数分裂Ⅰ后期细胞已经进行了染色体复制,每条染色体上含有染色单体,故减数分裂Ⅰ同源染色体分离,非同源染色体自由组合移向细胞一极,基因为B1B1C1C1或B1B1C2C2或B2B2C2C2或B2B2C1C1;基因型为B1B2C1C2自交(不考虑突变和互换),如果两对基因分别位于两对同源染色体上,则自交纯合子(1/16B1B1C1C1、1/16B1B1C2C2、1/16B2B2C2C2、1/16B2B2C1C1)的概率是4/16=1/4;如果两对基因位于一对同源染色体上,则自交纯合子(1/4B1B1C1C1、1/4B2B2C2C2共1/2;或者1/4B1B1C2C2、1/4B2B2C1C1)的概率是1/2。
(3)题干信息“胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致”可知,玉米籽粒胚乳细胞含有三个染色体组,玉米籽粒胚乳细胞进行有丝分裂的后期染色体组最多即含有六个。
杂交组合三是野生型rr(♀)×突变体N Rr(♂),极核的基因型是r,F1出现少量基因型为RRrr的胚乳,则突变体N产生的雄配子的基因型是RR,则可知突变体N产生配子时,减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分离,导致产生RR型精子,与两个r型极核结合,产生了RRrr型胚乳。若不存在染色体分离异常,杂交组合三野生型(rr)(♀)×突变体N(Rr)(♂),突变体产生的配子的基因型中含有R/r:R、r、Rr、0四种,与野生型(母本)产生的两个r极核结合,子代胚乳的基因型应该是:Rrr、rrr、Rrrr、rr。
据表2可知,基因型为Rrr与RRrr的胚乳中R基因数量不同,但来源均相同,表型一致都为杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关;基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同,但来源不同,表型不一致,分别为紫色和杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关,故表2中杂交结果仅支持推测二,不支持推测一。
细胞死亡方式
形态特征
发生原因
细胞凋亡
细胞膜完整,内容物不外泄
细胞自然更新,病原体感染
坏死性凋亡
细胞膜破坏,内容物外泄
病理性刺激,病原体感染
藻类同化的能量
沼虾摄入藻类中的能量
沼虾粪便中的能量
沼虾用于生长发育和繁殖等的能量
沼虾呼吸作用散失的能量
150.6
47.8
25.4
?
21.2
菌落环带
1
2
3
4
所表达荧光蛋白的颜色
绿、红、绿
绿
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色(RR)(♀)×黄色(rr)(♂)
紫色
二
紫色(RR)(♂)×黄色(rr)(♀)
杂色
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型(rr)(♀)×突变体N(Rr)(♂)
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型(rr)(♂)×突变体N(Rr)(♀)
RRr
紫色
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