《新思维·高中总复习·生物学（配提升版）》 课件 解答题

专题二热门考点填空专项训练解答题11.(2025·湖南开学考试)棉花是一种重要的经济作物。棉纤维不仅是世界上最重要的纺织原料之一,还可加工成医用脱脂药棉、制造弹药的硝化棉等。棉纤维是棉铃(果实)里保护种子的表皮毛,叶片中光合产物的输出会影响棉铃的发育和纤维品质。棉花叶肉细胞光合作用的基本过程如图所示,其中字母代表物质。回答下列问题:(1)叶绿体的结构适合于进行光合作用,从吸收光能的结构方面简析原因:________________________________________________________________

(答出1点)。

(2)图中反应产生的A最初释放到类囊体腔内,则A从类囊体腔释放到叶肉细胞外至少穿过

层生物膜;光反应为暗反应提供的物质D包括

。

类囊体薄膜上分布的色素有利于吸收光能;基粒和类囊体的数量多,扩展了受光面积4NADPH和ATP(3)在研究暗反应中碳的同化与去向时,曾有人推测CO2是与C2分子结合而被固定的,后证实CO2是与C5分子结合而被固定的,某同学欲通过改变CO2的浓度,来验证这一结论,其他条件不变,该同学将CO2的浓度降至很低,检测叶绿体中C5分子的含量。实验结果是

。

(4)图中,通过筛管运输到棉铃等器官的光合作用产物是

。研究表明,若去除发育中的棉铃,则邻近叶片的光合速率会下降,从负反馈调节角度推测,原因是去除发育中的棉铃后,___________________________________

。

(5)棉花在医用、制造弹药等方面的价值属于生物多样性的

价值。

C5分子的含量明显升高蔗糖邻近叶片中光合产物因输出减少而积累,光合作用受抑制直接【解析】(1)叶绿体中含有多个基粒,每个基粒由多个类囊体堆叠而成,类囊体薄膜上分布着吸收光能的色素,因此叶绿体的结构有利于吸收光能,且类囊体薄膜的存在增加了叶绿体中的膜面积,因而适合进行光合作用。(2)类囊体腔中的A即O2,释放到叶肉细胞外至少穿过类囊体膜、叶绿体内膜和外膜、细胞膜,共4层生物膜;光反应为暗反应提供NADPH和ATP,即图中的物质D包含ATP和NADPH。(3)在研究暗反应中碳的同化与去向时,曾有人推测CO2是与C2分子结合而被固定的,后证实CO2是与C5分子结合而被固定的,某同学欲通过改变CO2的浓度,来验证这一结论,其他条件不变,其做法是:将CO2的浓度降至很低,检测叶绿体中C5分子的含量。实验结果是C5分子的含量明显升高,而相关C2含量并未明显上升,因而可以证明与二氧化碳结合的是C5,而不是C2。(4)光合作用的产物包括淀粉和蔗糖,其中蔗糖通过筛管运输到其他器官。若去除发育中的棉铃,则邻近叶片中光合产物因输出减少而积累,光合作用受抑制,导致光合速率下降。(5)棉花在医用、制造弹药等方面的价值属于生物多样性的直接价值,因为该应用体现在人的直接利用上。12.(2025·深圳阶段练习)下图是下丘脑及相邻器官的结构示意图,请据图回答问题:(1)位于下丘脑下方的器官X是

。a细胞是下丘脑内的神经细胞,则①是该神经细胞结构的一部分,称为

。

(2)

b类细胞受a类细胞的控制,其生理功能也不完全等同于a类细胞,例如,当机体受到寒冷刺激时,下丘脑的a类细胞兴奋,并作用到b类细胞使其分泌

激素,该激素通过

途径作用于器官X,促使器官X分泌

激素作用于相关腺体并使其分泌相关激素以抵御寒冷。

垂体(脑垂体)轴突促甲状腺激素释放血液循环促甲状腺(3)糖尿病患者由于血糖浓度较高,导致血浆渗透压

,引起下丘脑

感受器兴奋,该兴奋可传导至

产生渴感。某人一次性饮下1

000

mL清水,1

h内尿量明显增加。此现象的产生与c类细胞分泌的激素调节有关,写出此现象产生的体液调节机制:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

升高渗透压大脑皮层

当饮下1000mL清水后,血浆渗透压降低,刺激下丘脑,使c细胞分泌的抗利尿激素减少,降低了肾小管、集合管对水的重吸收,因此尿量增加【解析】(1)观察题图可知,下丘脑通过神经、激素对X进行调节,所以X为垂体。神经细胞分为细胞体和突起,突起又分长的轴突与树突,观察题图可知①是下丘脑内的神经细胞的轴突。(2)人体受到寒冷刺激时,相应的神经冲动会传到下丘脑,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素会增加,该激素通过血液循环运输至垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用的靶器官是甲状腺,使甲状腺激素分泌增多,促进新陈代谢,增加产热。(3)糖尿病患者由于血糖高,加之多尿,水分丢失过多,导致血浆渗透压升高,从而引起下丘脑渗透压感受器兴奋,该兴奋传至大脑皮层产生渴觉。某人一次性饮下1

000

mL清水,1

h内尿量明显增加。此现象的产生与c细胞(下丘脑细胞)分泌的激素(抗利尿激素)调节有关,其调节机制是饮下1

000

mL清水后,体内水含量增加,细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑,促使c细胞分泌的抗利尿激素分泌减少,降低了肾小管、集合管对水的重吸收,因此尿量增加。13.(2024·江苏模拟)研究人员利用CRISPR/Cas9技术构建斑马鱼prkd1基因敲除品系,研究PRKD1在心脏发育中的作用机制。请结合基因敲除流程回答下列问题:(1)斑马鱼的养殖及受精卵的采集斑马鱼胚胎透明,非常有利于

;此外,斑马鱼后代数量多,有利于

。

观察心脏发育的形成过程后续的遗传和统计分析(2)prkd1基因的靶点设计应筛选prkd1基因中__________________________

的序列作为靶位点。本实验选择prkd1基因1号外显子的2个靶位点序列进行敲除,目的是

。

特异性强(保守或脱靶可能性低)提高基因敲除的有效性(3)单链向导RNA(sgRNA)的体外转录及基因敲除①构建下图1所示的序列为正向引物,用图2所示的质粒作模板,扩增获得prkd1-sgRNA1的DNA。图1所示的引物含三部分,改变其中______________

序列,便可用于合成prkd1-sgRNA2的DNA。PCR时,子链从图1引物的

(填“左”或“右”)侧开始延伸。

prkd1-sgRNA靶位点右②将PCR产物纯化回收后,加入T7体外转录试剂,合成Cas9-prkd1-sgRNA的RNA产物。T7体外转录试剂中所用的酶是

,原料是

。与PCR反应体系相比,T7体外转录反应体系不需要添加引物的原因是

。带T7启动子、但无终止子的环状质粒不宜作为转录的模板,原因是_______

。

RNA聚合酶核糖核苷三磷酸(rNTP或NTP)RNA聚合酶可以催化RNA从头开始合成以环状质粒为模板转录时不能有效终止(可以循环转录),转录出的RNA长度不同③将上述纯化回收的prkd1-sgRNA1和prkd1-sgRNA2与Cas9蛋白按1∶1∶0.7的比例混合,通过

技术导入斑马鱼的受精卵,获得prkd1基因敲除的斑马鱼,观察其心脏发育情况。

显微注射【解析】(1)斑马鱼胚胎透明,心脏发育过程中可进行无创体内成像,这非常有利于观察斑马鱼心脏发育的形成过程。斑马鱼后代数量多,有利于后续的遗传和统计分析。(2)在靶点设计时,通常先要了解靶基因的位置、结构等信息,然后针对该基因转录的碱基序列等并借助生物信息学网站进行评估,选择相对保守的序列(即特异性较高、脱靶可能性较低)作为靶位点序列。一般选择两个靶位点进行敲除,以提高基因敲除的有效性。(3)①在设计好的靶位点序列之前加上保护碱基TG和T7启动子,靶位点之后加上

pUC57-gRNA环状质粒的骨架上游序列,以此作为正向引物序列并合成引物,pUC57-gRNA骨架的下游序列为反向引物。有了这对引物,就可以通过PCR合成sgRNA的DNA片段。而且只要改变引物的靶位点序列,就可以合成不同的sgRNA的DNA片段。图1引物为正向引物,包含启动子序列和基因上游部分序列,序列左侧为引物5'端,反向引物包含终止子和基因下游部分序列,序列右侧为引物的5'端,PCR扩增时子链延伸方向为引物的5'→3',因此子链从图1引物的右侧开始延伸。②PCR产物纯化回收后进行体外转录,转录所用的酶是RNA聚合酶,原料是核糖核苷三磷酸(rNTP或NTP)。T7体外转录反应体系不需要添加引物是因为RNA聚合酶可以从头开始合成,即连接单个的核糖核苷酸。带T7启动子的质粒或PCR产物都可以作为转录模板,质粒的线性化和纯度会影响转录的产量及RNA的完整性。无终止子的环状质粒没有有效终止,会转录出不同长度的

RNA产物,为了得到特定长度的RNA,质粒必须完全线性化。③sgRNA与Cas9蛋白混合后,导入斑马鱼的受精卵,最常用的方法是显微注射技术。14.(2025·山西开学考试)白菜(AA,2n=20)、甘蓝(CC,2n=18)是人们餐桌上的常见蔬菜,营养价值高、染色体数目少。研究人员通过植物体细胞杂交技术培育了甘蓝型油菜(流程如图),并展开了深入研究。请回答下列问题:(1)甘蓝型油菜的叶肉细胞中含有

条染色体,含有

个染色体组。

(2)进行上述杂交过程前,应使用

酶去除植物细胞壁,再用

(试剂名称)处理白菜和甘蓝的原生质体进行膜融合。获得杂种细胞后进行植物组织培养,脱分化阶段的光照条件为

,再分化过程的影响因素有

(请写出两点)。

384纤维素酶和果胶聚乙二醇避光生长素和细胞分裂素的比例及光照(3)甘蓝型油菜有平展叶和上卷叶两种叶形,研究人员分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等,其结果如下表:组别平展叶上卷叶叶绿素a/(mg·g-1)4.26.7叶绿素b/(mg·g-1)2.73.5净光合速率/(μmolCO2·m-2·s-1)8.712.6气孔导度/(molH2O·m-2·s-1)0.180.21胞间CO2浓度/(μmolCO2·mol-1)461.0397.5①叶绿素存在于叶绿体的

(场所名称),主要吸收可见光中的

光。

②在两组植株呼吸速率相同的情况下,据表中数据分析,上卷叶净光合速率大于平展叶的原因是______________________________________________

(答2点)。

类囊体红光和蓝紫叶绿素含量高,光反应强;气孔导度大,吸收利用CO2多,暗反应强【解析】(1)白菜(AA,2n=20)

、甘蓝(CC,2n=18),通过体细胞杂交获得的甘蓝型油菜染色体数为二者之和,即

20+18=38条。白菜是二倍体(AA

表示

2

个染色体组),甘蓝是二倍体(CC

表示

2

个染色体组),体细胞杂交后甘蓝型油菜含

2+2=4个染色体组。(2)植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶,所以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体。诱导原生质体融合常用聚乙二醇(PEG)试剂。脱分化阶段一般要避光培养,利于愈伤组织形成;再分化过程受多种因素影响,如生长素和细胞分裂素的比例(调控细胞分化方向,生长素

/

细胞分裂素比值高利于根分化,低利于芽分化)、光照(影响叶绿体形成等)、温度(影响酶活性)等。(3)①叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,是光合色素的重要分布场所;叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。②净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,两组植株呼吸速率相同情况下,上卷叶净光合速率大,结合表格看:一是上卷叶叶绿素a、叶绿素b含量高,能吸收更多光能,促进光反应,为暗反应提供更多NADPH和ATP

;二是上卷叶气孔导度大,进入细胞的CO2多,为暗反应提供充足原料,促进暗反应进行。15.(2025·浙江一模)桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式。某生态庄园拥有

2

000

m2的天然池塘及池塘周围2

400株桑树,构建了种桑养蚕生态劳动实践教育基地,如图为该基地的生态循环链。回答下列问题:(1)请据图写出该基地中的一条捕食食物链和一条腐食食物链:

、

。(2)桑基鱼塘是一种高效的人工生态系统,该基地利用合理的设计使能量尽可能流向

,其中提高桑树同化量利用率的两条途径是:

、

。

桑(叶)→蚕→鱼蚕粪→鱼(或:桑枝→蘑菇)对人类最有益的方向蚕粪喂鱼(或:蚕粪→鱼)

桑枝粉碎后培育蘑菇(或:桑枝→培育蘑菇)(3)该基地的桑树生长所需的N肥主要来自鱼塘淤泥、培育蘑菇后的废弃菌包和60

℃沤肥发酵后的蚕粪。请分析:为什么蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑?_____________________________________________________________

(写出两点即可)

杀灭了蚕粪中的病原体,净化了环境;将部分含N有机物分解为含N无机物,利于快速被桑树吸收、利用(4)天牛是桑树的常见害虫,其成虫啃食桑叶,幼虫蛀食树干。同学们通过查阅资料,制定了一系列的防治措施。方法一:某些鸟类和昆虫能捕食天牛的成虫和幼虫,引入合适的昆虫对天牛进行

防治;

方法二:对桑树的树干进行石灰涂白处理,利用石灰的碱性在一定程度上破坏天牛的生存环境,且白色可减少天牛在树干上产卵,从而减少天牛的滋生,此方法是利用

信息对天牛进行防治;

方法三:人工捕捉天牛。生物物理、化学【解析】(1)捕食食物链:生产者(桑树)→初级消费者(蚕)→次级消费者(鱼),即

桑叶→蚕→鱼(或“桑树→蚕→鱼”,捕食链起点是生产者,终点是顶级消费者);腐食食物链:以腐屑为起点,如修剪桑枝→蘑菇(修剪桑枝被分解者分解为腐屑,培育蘑菇利用腐屑,废弃菌包等再进入鱼塘);或

蚕粪→鱼(蚕粪含有机物,被鱼利用);或

废弃菌包→鱼(菌包残余有机物被鱼利用)。(2)桑基鱼塘设计尽可能使能量流向对人类最有益的部分,如桑叶喂蚕、蚕产丝,蚕粪养鱼,桑枝培育蘑菇等,实现能量多级利用,聚焦人类需求。提高桑树同化量利用率的途径:蚕粪喂鱼(或:蚕粪→鱼);

桑枝培育蘑菇(利用桑树残枝,将有机物转化为蘑菇,再被鱼等利用);(或“修剪桑枝进入腐食链,被蘑菇/鱼利用”;或“桑叶未被蚕取食的部分,通过鱼塘淤泥肥桑,实现物质循环,间接提高能量利用”)。(3)蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑的原因有以下几点。杀灭了蚕粪中的病原体:60

℃沤肥发酵可高温灭菌、灭虫卵,杀死蚕粪中的病原体,避免病虫害传播(若直接埋土,虫卵/病菌可能危害桑树);分解有机物,释放矿质元素:发酵过程中,微生物分解蚕粪中的含N有机物转化为含N无机物,利于快速被桑树吸收、利用;减少异味/污染,净化了环境:发酵可分解蚕粪中的大分子有机物,降低异味,避免污染土壤环境。(4)引入昆虫捕食天牛,属于生物防治(利用种间关系控制害虫);石灰涂白利用的是物理信息(白色、碱性属于物理信息)和化学信息(石灰属于化学物质)。16.(2025·广州阶段练习)大葱是我国重要的经济作物,夏季连续降雨遭受涝害是大葱减产的重要原因之一。为减少涝害对大葱生长的影响,研究人员探究了4种植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱生长及光合特性的影响。结果如下。注:CK1:不水淹对照;CK2:水淹,清水喷施处理;T1:70

mg/L复硝酚钠;T2:10

mg/L萘乙酸钠;T3:0.01%的

28-表高芸苔素内酯;

T4:100

mg/L脱落酸

不同植物生长调节剂对大葱生长指标的影响回答下列问题:(1)长期水淹会引起根部细胞

,不利于大葱矿质元素的吸收和生长发育。

(2)据上图分析,

处理在短期内

(3~7天)缓解水淹对株高的抑制的效果最佳,依据是____________________________________________________

;而T2处理在12天后缓解

受到的水淹胁迫更显著。

无氧呼吸T3

在处理后3~7天,T3处理组的株高与CK2组相比,增加量在各处理组中是最大的根长(3)研究表明T4处理在短期内

(3~7天)明显缓解大葱光合抑制问题,据下表分析其原因____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

T4处理显著提高了大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量,这些指标均高于其他处理组和CK2组。气孔导度的增加有利于CO2吸收,叶绿素含量的提高增强了光能捕获和光反应效率,从而显著提升了净光合速率,缓解了光合抑制问题不同植物生长调节剂对大葱光合特性的影响测量时间处理净光合速率(Pn)/(μmolCO2·m-2·s-1)气孔导度

(Gs)/(mol·m-2·s-1)叶绿素相对含量处理后第7天T18.290.2332.4T29.410.2430.4T310.740.2434.2T412.160.2635.3CK111.390.2230.7CK27.020.2229.4(4)本研究发现植物调节剂在处理后第3、7天改善光合性能效果显著,但第12天各处理间差异减弱。据此从优化施用方案,延长调节剂的持续效果角度,提出新的研究课题:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

探究不同施用频率和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响或研究不同植物生长调节剂的复合施用对大葱光合性能和生长指标的协同效应【解析】(1)长期水淹,根部缺氧,细胞进行无氧呼吸。无氧呼吸产生的能量少,影响主动运输吸收矿质元素,且产生的酒精对细胞有毒害,不利于大葱生长发育。(2)据图分析,在处理后3~7天,对比T1、T2、T3、T4四种处理与CK2(水淹,清水喷施处理)的株高变化情况,发现T3处理下株高相对CK2增加最多,所以T3处理在短期内(3~7天)缓解水淹对株高的抑制的效果最佳。依据就是在处理后3~7天,T3处理组的株高与CK2组相比,增加量在各处理组中是最大的。观察图中12天后的数据,T2处理组的根长与CK2组相比,增加较为明显,所以T2处理在12天后缓解根长受到的水淹胁迫更显著。(3)研究表明T4处理在短期内(3~7天)

明显缓解大葱光合抑制问题,其原因是:T4

处理显著提高了大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量,这些指标均高于其他处理组和CK2

组。气孔导度的增加有利于CO2吸收,叶绿素含量的提高增强了光能捕获和光反应效率,从而显著提升了净光合速率,缓解了光合抑制问题。(4)新的研究课题可以是:探究不同施用频率和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响,以寻找最佳施用方案,延长调节剂的持续效果。或研究不同植物生长调节剂的复合施用对大葱光合性能和生长指标的协同效应,探讨是否能进一步提高调节剂的持续效果。17.(2025·江西开学考试)玉米是遗传学研究中常见的生物材料,生物学家选择玉米籽粒的两对相对性状进行遗传学实验,糊粉层有色种子(C)对糊粉层无色种子(c)是完全显性,饱满种子(Sh)对凹陷种子(sh)是完全显性。选择纯合有色满粒的植株和无色凹陷粒的植株杂交,所得F1再进行测交,所得结果如下图所示,请回答下列问题:(1)玉米用于遗传学杂交实验的优点是________________________________

(列举2条)。

(2)测交后代出现重组合的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)测交后代中:重组合/(重组合+亲组合)的值能代表重组率,上述实验的重组率为

,重组率的取值范围为

,重组率能评估基因在染色体上的位置关系,在取值范围内,重组率越高,

。

雌雄同株异花,杂交时不用母本去雄;子代数量多;具有易于区分的相对性状C基因和Sh基因位于一条染色体上(c基因和sh基因位于一条染色体上),伴随同源染色体的非姐妹染色单体的交换,C与c、Sh与sh交换3.6%

0~50%两基因在染色体位置越远(4)果蝇的3个隐性突变基因:ec(棘眼),sc(缺少某些胸部刚毛)和cv(翅上横脉缺失)都是X染色体连锁遗传的。摩尔根把棘眼果蝇与缺胸刚毛、缺横脉果蝇杂交,得到三杂合子ec++/+sccv(不代表基因的次序,因为在未做试验之前是不知道的)。三杂合子与三隐性雄蝇交配,实验中实得的个体数(合计1

980)如表:表型实得数表型实得数ec++810++cv88+sccv828+sc+89ecsc+62ec+cv103请根据上述理论画出ec、sc和cv这三个基因在X染色体的相对位置:_______

。

【解析】(1)玉米是雌雄同株异花的植物,其在杂交上的优点是不用母本去雄,同时玉米子代数量多;具有易于区分的相对性状也是用于遗传学杂交实验的优点。(2)由图可知测交后代出现四种表现型,但比例不是1∶1∶1∶1,说明两对等位基因不在一对同源染色体上。又因为子代中有色饱满和无色凹陷的数量相同且更多,C基因和Sh基因位于一条染色体上;c基因和sh基因位于一条染色体上,且伴随同源染色体的非姐妹染色单体的交换,C与c或Sh与sh交换。(3)重组率=重组合/(重组合+亲组合),所以根据图中数据可以算出重组合数=149+152=301,重组合数+亲组合数=149+152+4

032+4

035=8

368,重组率=301/8

368≈3.6%。如果没有个体发生重组,则重组合数为0,如果全部个体都发生重组,则重组合数等于亲组合数。所以重组率的取值范围为0~50%。如果一对同源染色体上的两对等位基因靠得越近,越难发生重组,反之越容易发生,所以重组率越高,两基因在染色体位置越远。(4)两对为一组,分别计算每组的重组率。考虑ec+/+sc这两对可知,重组合数=62+88=150,计算得到ec+/+sc的重组率=150/(150+1

830)=7.6%;同理计算得到ec+/+cv重组率=9.7%,++/scv重组率=17.3%,说明sc与cv距离最远,ec在sc与cv之间,即ec、sc和cv这三个基因在X染色体的相对位置如下图。18.(2025·江西开学考试)大麦籽粒蜡质层合成受多对等位基因调控。野生型(WT)大麦能合成蜡质前体(Wax-p),经CER1酶(其活性会受其他蛋白质影响)催化生成蜡质(Wax)。研究人员发现一种蜡质缺陷纯合突变体Cer1,进行了以下实验。回答下列问题:(1)提取野生型(WT)和Cer1突变体的基因组DNA,利用CER1基因特有序列设计了引物F和R扩增CER1基因全长,产物电泳结果如图:推测Cer1突变体中CER1基因最可能发生

(填“碱基缺失”或“碱基替换”),依据是_______________________________________________

。

碱基缺失PCR扩增Cer1时无条带(而WT有1500bp条带),说明突变导致引物结合区域缺失,无法扩增(2)将Cer1与WT杂交,F1均表现为野生型。F1自交得F2,表型比为野生型∶蜡质缺陷=9∶7。用DNA甲基化抑制剂5-aza处理F1植株后,实验组F1→50%植株出现部分蜡质缺陷;对照组F1→均表现野生型。①F2出现9∶7的比例,说明蜡质合成至少受

对等位基因控制。若让F1测交,子代表型及其比例为

。

②5-aza处理导致F1出现表型变化,原因是_____________________________

。

2/两/二野生型∶蜡质缺陷=1∶35-aza降低DNA甲基化,导致F1中CER1基因表达受影响,使CER1酶活性降低(3)进一步发现另一蜡质合成基因CER2(与CER1独立遗传)。Cer2纯合突变体也无蜡质。双突变体Cer1Cer2表型与单突变体相同。代谢检测结果如下:基因型CER1酶活性Wax-p含量

Wax含量WT++++低高Cer1纯合0①

________0Cer2纯合++++0②________Cer1Cer2双纯合0高0Cer1杂合(未处理)+++低高Cer1杂合(5-aza处理)++③________低高0中补全表格中“①~③”处的代谢产物含量(填“高”“中”“低”或“0”),并解释Cer1杂合子经5-aza处理后表型变化的机制:___________________________________________________________________________________________________________________________________。

Cer1杂合经5-aza处理,降低甲基化,影响CER1基因表达,CER1酶活性降至“++”(减弱),导致Wax-p部分积累(中),Wax合成减少(低)【解析】(1)由电泳结果可知,PCR扩增Cer1时无条带(而WT有1

500

bp条带),最可能的原因应该是发生了碱基缺失,导致引物结合区域缺失,无法扩增。(2)①Cer1与WT杂交,F1均表现为野生型。F1自交得F2,表型比为野生型∶蜡质缺陷=9∶7,9∶7比例是双基因互补互作的变式[9A_B_∶7(3A_bb+3aaB_+1aabb)],表明蜡质合成需CERI和另一基因(设为R)共同作用。且题干中有暗示“CER1酶(其活性会受其他蛋白质影响)”,故蜡质合成至少受两对等位基因控制。若让F1(双杂合子)测交,子代表型及其比例为野生型∶蜡质缺陷=1∶3。②DNA甲基化抑制剂5-aza处理导致F1中50%植株出现部分蜡质缺陷,说明部分植株CER1酶活性降低了。所以原因是5-aza降低DNA甲基化,导致F1中CERI基因表达受影响,使CER1酶活性降低。(3)大麦籽粒蜡质层合成受多对等位基因调控,野生型(WT)大麦能合成蜡质前体(Wax-p),经CER1酶(其活性会受其他蛋白质影响)催化生成蜡质(Wax)。因此代谢链为:Wax-p经过CER1催化生成Wax;CER2可能编码Wax-p合成酶;Cerl突变→CER1酶缺失→Wax-p积累(含量较高),Wax=0。Cer2突变→Wax-p合成受阻→Wax-p不生成(含量为0),Wax=0。Cerl杂合(5-aza处理)时,CER1酶活性下降,表现为“++”,Wax-p合成减少,表现为“中”,Wax的生成量也减少,表现为“低”。即Cer1杂合子经5-aza处理后表型变化的机制为Cer1杂合经5-aza处理,降低甲基化,影响CERI基因表达,CER1酶活性降至“++”(减弱),导致Wax-p部分积累(中),Wax合成减少(低)。19.(2025·贵州开学考试)修复前,西湾红沙环海堤的护坡退化、海浪侵蚀严重,导致其生态系统功能受损。修复后,工作人员通过“红树林+海堤+滨海植被”模式(如图)构建了包含季雨林、藤本植物护坡、红树林、堤脚鱼礁等的复合生态系统,实现了生态与社会价值的协同。回答下列问题:(1)图示生态海堤中,堤脚鱼礁为红树林区的底栖生物提供庇护,红树林落叶为鱼类提供食物,这体现了生态工程的

原理;同时,海堤的文化休闲功能(如步道游览)使人类活动对生态系统的干扰增加,但该生态系统仍保持稳定,原因是______________________________________________________

。

(2)盐沼植物的泌盐细胞或盐腺等能将根系吸收的盐运输至体表并析出结晶,形成“盐壳”,这种生理适应的意义是_________________________________

。季雨林群落中植物呈现明显的分层现象,其生态学意义是

。

自生

生态系统具有一定的自我调节能力,且修复后该生态系统的营养结构复杂,自我调节能力增强减少盐分积累,防止渗透失水,维持细胞内渗透压的稳定提高了群落对阳光等环境资源的利用能力(3)红树林等植被通过光合作用将CO2固定为有机物,该过程中碳元素从大气圈到生物群落的流动途径为

;堤脚鱼礁中鱼类体内的碳元素,除通过呼吸作用返回大气圈外,还可流向_________________

(答出2点)。

CO2→生产者→消费者分解者、下一营养级生物【解析】(1)自生原理是指在生态工程中要有效选择生物组分并合理布设,要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件,从而让生态系统能够自我维持和自我更新。图示生态海堤实现了自我维持,这主要体现了生态工程的自生原理。生态系统具有自我调节能力,这是生态系统能维持相对稳定的基础。修复后该复合生态系统包含季雨林、藤本植物护坡、红树林、堤脚鱼礁等,营养结构复杂,自我调节能力较强,所以即使人类活动干扰增加,仍能保持稳定。(2)盐沼环境盐分较高,盐沼植物的泌盐细胞或盐腺等将根系吸收的盐运输至体表并析出结晶形成“盐壳”,可降低植物体内的盐分浓度,防止渗透失水,维持细胞内渗透压的稳定,使植物能更好地适应盐沼环境。季雨林群落中植物呈现明显的分层现象,从生态学角度看,这种分层能提高群落利用阳光等环境资源的能力,同时不同层次的植物还为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。(3)在碳循环中,大气中的CO2通过生产者(如红树林等植被)的光合作用进入生产者,生产者进一步被消费者利用,因此这过程碳元素从大气圈到生物群落的流动途径为CO2→生产者→消费者。堤脚鱼礁中鱼类体内的碳元素,除了通过呼吸作用以CO2的形式返回大气圈外,还可通过鱼类被捕食流向下一营养级,以及鱼类死亡后被分解者分解,流向分解者。20.(2025·浙江开学考试)科研人员对西瓜果实表皮蜡粉化学成分、遗传规律进行研究,并对控制该性状的基因进行基因定位及突变位点分析,快速筛选到候选基因。以无蜡粉P1和有蜡粉P2纯种品系进行了一系列杂交试验,统计如下:世代植株总数有蜡粉株数无蜡粉株数备注PP1(♀)50

50①亲本杂交获得F1群体。②F1自交获得F2群体。③F1×P1→BC1P1群体,F1×P2→BC1P2群体。P2(♂)5050F15050

F2734549185BC1P1277140137BC1P250

?

?

回答下列问题:(1)西瓜为雌雄同株异花型植物,杂交时对母本P1的操作流程是___________

(用文字和“→”表示)。

(2)根据杂交结果可推测,蜡粉遗传符合孟德尔遗传定律中的

,依据是____________________________________________________________

。请用遗传图解表示产生BC1P2的杂交过程(若由1对基因控制用A/a表示,若由2对基因控制第2对用B/b表示,以此类推)

。

雌花套袋→人工授粉→套袋分离定律F1自交产生F2,发生性状分离,且性状分离比接近3:1(有蜡粉:无蜡粉接近3:1)(3)科研人员对西瓜表皮蜡粉性状进行基因定位研究,分别提取P1、P2和F2的有蜡粉、无蜡粉各30株的总DNA,建立

并测序,与

中的西瓜参考基因组信息进行比对、突变相关位点分析,最终将基因定位于1号染色体的某一区段上,且与百个基因相关联。

基因组文库基因数据库(4)进一步分析,这些基因中有多个潜在基因发生了突变,其中2个候选基因变异情况分析结果如图:基因1突变是由编码区发生

导致的。已知P1的基因2某处碱基由C突变成T,据此推测该突变可能导致翻译

,导致相关蛋白质缺失了部分肽段而使蜡质化学成分合成途径

,性状表现为无蜡。

碱基(对)替换提前终止受抑制【解析】(1)西瓜为雌雄同株异花型植物,杂交时不需要去雄处理,因此对母本P1的操作流程是雌花套袋→人工授粉→套袋。(2)表中信息显示:无蜡粉P1和有蜡粉P2纯种品系杂交,F1均为有蜡粉,说明有蜡粉为显性性状。F1自交产生的F2发生了性状分离,且有蜡粉:无蜡粉=549:185≈

3:1,说明有蜡粉和无蜡粉由一对等位基因控制,符合分离定律。P2的基因型为AA,只产生一种基因型为A的配子;F1的基因型为Aa,产生的配子的基因型及比例为A:a=1:1。F1与P2杂交,产生BC1P2群体的基因型及比例为AA:Aa=1:1,表型均为有蜡粉,故产生BC1P2的遗传图解如下:(3)分别提取P1、P2和F2的有蜡粉、无蜡粉各30株的总DNA进行汇总,可以建立基因组文库,对基因组文库的DNA测序并与基因数据库中的西瓜参考基因组信息进行比对、突变相关位点分析,最终可将相关基因进行定位。(4)题图显示:基因1突变后,导致其所编码的蛋白质中一个氨基酸发生了改变,说明基因1突变是由编码区发生碱基(对)替换导致的。与有蜡粉P2的基因2相比,无蜡粉P1的基因2所编码的蛋白质中减少了6个氨基酸,已知P1的基因2某处碱基由C突变成T,据此推测该突变导致翻译提前终止,导致相关蛋白质缺失了部分肽段而使蜡质化学成分合成途径受抑制,性状表现为无蜡。21.(2025·浙江阶段练习)南瓜为一年生蔓生草本,单性花,雌雄同株异位,果肉、籽仁(种子)皆可食用,且籽仁经济价值较高。裸仁(无壳)南瓜是一种自然突变体,由一层透明的薄膜代替了木质化的种皮,极易脱落,肉眼看上去是没有种皮的裸露种子。南瓜形状有圆形、扁盘状和长形三种。回答下列问题:(1)科研人员选择纯合裸仁南瓜与有壳南瓜作为亲本进行杂交实验。在进行杂交实验前,为了鉴定所选两个品种是否为纯合子,可进行____________

,并观察子代的性状,若子代不出现

现象,说明所选亲本均为纯合子。

分别对裸仁南瓜与有壳南瓜进行自交性状分离(2)进行杂交实验时,在雌蕊成熟前用细线将裸仁南瓜与有壳南瓜的雌花花瓣绑住闭合,目的是

。人工授粉后继续将雌花花瓣绑住闭合,两次处理的目的

(填“相同”或“不同”)。对F1进行自交处理,若子代表型及比例为

,可知南瓜籽仁无壳性状受单一隐性等位基因(h)控制。

(3)为了鉴定h基因是哪个基因突变的结果,可对裸仁南瓜品种的基因组进行

,并与有壳南瓜基因组的基因碱基序列进行对比,一般认为h基因与其中基因相似度

(填“最高”或“最低”)的基因互为等位基因。

防止自身与其他花粉的干扰相同有壳:裸仁=3:1测序最高(4)科研人员用两株圆形南瓜做杂交实验,F1均为扁盘状南瓜。F1自交得到的F2中扁盘状∶圆形∶长形=9∶6∶1。说明控制南瓜形状的基因中,F1植株有

对基因为杂合子,且相关基因的遗传符合

定律。亲本的基因型为

(相关基因依次用A/a,B/b,C/c……表示)。

(5)选择纯合扁盘状籽仁有壳南瓜与纯合长形裸仁南瓜进行杂交,并对F1进行自交。若F2中圆形裸仁南瓜比例为

,说明H/h基因与上述控制南瓜形状基因存在连锁情况。

2/二/两自由组合AAbb与aaBB3/16【解析】(1)鉴定是否纯合子的方法有杂交与自交,题目要求留种,因此选择自交方法进行鉴定。且显隐性关系未知,因此分别对裸仁南瓜与有壳南瓜进行自交,可实现鉴定并留种的目的。若子代不出现性状分离现象,说明所选亲本均为纯合子,反之则为杂合子。(2)南瓜为雌雄同株异花植物,因此在进行杂交实验时,在雌蕊成熟前用细线将裸仁南瓜与有壳南瓜的雌花花瓣绑住闭合可防止自身与其他花粉的干扰。由于授粉后需一段时间完成受精过程,该阶段也应防止外来花粉与自身花粉的干扰,因此两次操作目的相同。若南瓜籽仁无壳性状受单一隐性等位基因(h)控制,则亲本杂交得到的F1基因型为Hh,自交后代得到有壳:裸仁=3:1。(3)基因突变仅是基因内部部分碱基对发生变化,因此可通过测序对比原基因组基因的碱基序列。若与某基因相似度最高(仅部分碱基序列不同),可知基因h为该基因突变而来,互为等位基因。(4)两株圆形南瓜杂交,F1均为扁盘状南瓜,F1自交得到的F2中扁盘状:圆形:长形=9:6:1,说明亲本基因型为AAbb与aaBB,杂交得到F1基因型为(AaBb),为2对基因杂合,且相关基因的遗传符合自由组合定律。(5)若H/h基因与上述控制南瓜形状基因存在连锁情况,假设与A/a基因连锁,则亲本纯合扁盘状籽仁有壳南瓜(AH/AHBB,注:“/”左右两侧字母各表示在同一条染色体上的基因)与纯合长形裸仁南瓜(ah/ahbb)杂交,得到F1为AH/ahBb,自交得到的F2为AH/_B_:AH/_bb:ah/ahB_:ah/ahbb=9:3:3:1,因此F2中圆形裸仁南瓜比例为3/16。22.(2025·四川模拟)杜兴型肌营养不良症(Duchenne

Muscular

Dystrophy,DMD)是一种单基因遗传病,主要表现为骨骼肌不断退化出现肌肉无力或萎缩,逐渐丧失行走能力,通常到20多岁因心肌、肺肌无力而死亡;肝豆状核变性是另一种单基因遗传性铜代谢障碍疾病,发生率约

1/10

000,现发现1例确诊为DMD合并肝豆状核变性的罕见病例,对其进行家系调查,如图1(Ⅲ4与Ⅲ3为同卵双胞胎,家族中仅部分成员做了基因检测,结果展示在图中)。(1)Ⅲ4与Ⅲ5将来生出肝豆状核变性孩子的概率为

。

(2)已知DMD是由于患者体内的D基因突变为d基因所致。研究人员先利用PCR扩增出Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ2的D/d基因,再用某种限制酶切割后进行电泳,得到结果如图2,结合上面两图信息可知:D基因发生的突变类型是

,突变后基因内部出现了

个限制酶切位点,DMD的遗传方式为

,判断理由为

。

1/202碱基对的缺失1伴X染色体隐性遗传