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第第页2026届浙江省杭州市第二学期高三年级(二模)教学质量检测生物试题一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.科研人员调查某自然保护区内黑麂种群后,提出保护区需与外界建立廊道的建议。该建议的目的是为了提高()A.黑麂的遗传多样性 B.保护区的生态系统多样性C.黑麂的物种多样性 D.保护区内物种间的基因交流2.良好的生活习惯是健康的基础。下列叙述正确的是()A.日常饮食中最好不要摄入脂类物质B.纤维素可替代主食为人体提供能量C.大量出汗后只需饮用纯净水补充体液D.日常饮食应确保每日摄入足量蛋白质3.在博物馆听讲解时,会涉及生物进化的多种证据。下列叙述错误的是()A.DNA分子中的特定序列可用于推断不同物种的亲缘关系B.古老地层中的化石是研究生物形态结构进化的重要依据C.脊椎动物在胚胎发育早期都出现鳃裂,为共同起源理论提供了证据D.鸟类的翅膀和蝙蝠的翼手功能相似,说明鸟类是由蝙蝠进化而来的4.研究发现,退耕农田与自然湿地的水系人工连通后,其物种组成能快速与自然湿地趋同。下列叙述错误的是()A.该过程属于次生演替B.水系连通促进了湿地土壤中种子的迁移C.该过程中群落优势种不变D.人为活动改变了退耕农田的演替速度5.动物细胞溶酶体内含多种水解酶,溶酶体内pH≈5,而细胞质基质pH≈7下列叙述正确的是()A.溶酶体内水解酶由游离的核糖体合成B.溶酶体膜一般不会被溶酶体内的水解酶水解C.溶酶体内的水解酶进入细胞质基质后活性增强D.溶酶体可通过胞吐释放水解酶用于细胞外消化6.作物甲是四倍体(4n=48),作物乙是二倍体(2n=24)。它们杂交产生的F1体细胞中有36条染色体。下列叙述正确的是()A.作物甲的花粉经离体培养形成的植株为二倍体B.作物乙的体细胞在分裂间期时含有两个染色体组C.甲与乙能够杂交成功,说明两者间不存在生殖隔离D.甲、乙杂交产生F1的过程中发生了染色体结构变异7.类器官指利用动物干细胞进行体外三维培养,形成的具有一定空间结构的组织类似物,能模拟特定组织、器官的功能。下列叙述错误的是()A.培养类器官的过程需在无菌、无毒的环境中进行B.类器官培养比传统细胞培养复杂且细胞种类更多C.幼龄动物的细胞因分化程度低更难培养成类器官D.可尝试将毛囊干细胞培养成毛囊类器官治疗秃顶8.关于探索遗传物质本质的实验,下列叙述正确的是()A.肺炎链球菌离体转化实验可证明DNA是遗传物质B.肺炎链球菌活体转化实验表明转化因子是DNAC.噬菌体侵染细菌实验中35S标记组证明DNA是遗传物质D.烟草花叶病毒侵染实验证明DNA是主要的遗传物质阅读下列材料,回答下列小题:奶酒是游牧民族传统食品,以奶为原料经乳酸菌和酵母菌发酵,发酵时经马背颠簸,风味独特。科研人员用山羊奶、多菌种混合发酵,打造营养风味俱佳的羊奶酒。9.下列关于奶酒形成的过程,叙述正确的是()A.乳酸菌和酵母菌的代谢类型相同B.马背颠簸为发酵过程提供充足氧气C.乳酸菌发酵时产生ATP的场所为线粒体D.酵母菌发酵产生酒精的场所为细胞质基质10.下列关于羊奶酒的研究,叙述错误的是()A.可在发酵前向山羊奶额外添加白砂糖以提高酒精产量B.发酵时可搅拌发酵物以模拟奶酒在马背上的颠簸过程C.发酵结束后可通过离心、沉淀提高羊奶酒的酒精浓度D.不同种类和比例的乳酸菌和酵母菌会影响奶酒的风味11.在癌细胞中,抑癌基因M的启动子双链被甲基化,DNA复制后,新合成的子链也会被甲基化。DNA甲基化抑制剂可阻止新合成的DNA子链被甲基化。据此分析正确的是()A.M基因启动子双链甲基化促进了M基因在癌细胞中的转录B.DNA复制后,癌细胞M基因启动子两条链均保持甲基化状态C.DNA甲基化抑制剂通过抑制RNA聚合酶来阻止DNA子链甲基化D.若在DNA复制前使用抑制剂,M基因启动子甲基化水平保持不变12.胃黏膜能在强酸性和胃蛋白酶的环境中不被消化,其关键机制之一是“黏液-碳酸氢盐屏障”,结构如图所示。下列叙述正确的是()A.该屏障属于人体的第二道防线,通过HCO3B.胃腔中的H+通过主动转运进入黏液层,与HCO3C.黏液层的黏稠度远高于水,其主要功能是保护上皮细胞D.胃黏膜表面的pH接近7,为胃蛋白酶提供最适催化环境13.研究人员以南瓜幼苗某部位作为外植体进行植物克隆,过程包括:外植体→愈伤组织→丛状苗→完整植株。下列叙述正确的是()A.外植体用75%酒精消毒后可直接接种到培养瓶中B.愈伤组织是转基因理想受体的最主要原因是其细胞壁薄C.将愈伤组织转接至不含激素的培养基中可获得完整植株D.将丛状苗转移至生长素比例较高的培养基中可促进生根14.纤维素酶对壳聚糖和纤维素有不同程度的水解作用。现利用上述底物探究不同温度和pH对纤维素酶活性的影响。下列叙述正确的是()A.本实验研究的可变因素有pH、温度和底物浓度B.实验中加入不同pH缓冲液,应在酶与底物接触之前C.增大底物浓度可提高酶活性,从而加快酶促反应速率D.纤维素酶能分解壳聚糖和纤维素,说明酶不具有专一性15.胰岛素的分泌受三条通路调节,当血糖浓度升高时,会发生如图所示变化。下列叙述正确的是()A.Ca2+内流和胰岛素释放都需要消耗能量B.K+通道的开和关会发生可逆的构象变化C.葡萄糖通过主动转运进入线粒体后被分解为水和CO2D.乙酰胆碱和胰高血糖素在促进胰岛素分泌时有拮抗作用16.齿瓣石斛花发育过程中内源激素动态变化对开花具有重要调控作用。研究人员测定其花蕾期、半开期、盛开期三个阶段的鲜花内源激素含量,部分结果如表所示。激素种类花蕾期(ng/g)半开期(ng/g)盛开期(ng/g)细胞分裂素34.7638.3849.17生长素53162.4633786.3941551.36赤霉素186.76121.45184.82脱落酸6612.277691.608633.37下列叙述错误的是()A.生长素在盛开期含量回升,可能通过促进细胞伸长助花开放B.细胞分裂素在盛开期含量较高,其作用可能抑制花器官衰老C.脱落酸主要合成部位在根尖,其作用可能是抑制花器官休眠D.赤霉素在盛开期含量回升,推测其可能对花开放有调节作用17.科研人员用牛蛙坐骨神经研究温度对神经冲动产生和传导的影响,实验过程中给予适宜强度电刺激,结果如表所示。实验温度(℃)动作电位幅度(mV)传导速度(m/s)152.0231.31252.1637.60302.3434.43351.4431.12下列叙述正确的是()A.实验中给予的电刺激强度,需保证所有神经细胞都能产生动作电位B.30℃时动作电位幅度最大,说明该温度下细胞内外Na+浓度差最小C.不同温度下的传导速度有差异,与神经细胞膜流动性的改变无关D.若适当增加培养液的K+浓度,则该实验使用的电刺激强度需增加18.某三体玉米植株含有三条2号染色体,基因型为EEe。其减数分裂时,2号染色体任意两条移向一极,一条移向另一极。实验模拟:甲容器含2个E小球和1个e小球,每次从甲随机取1球或2球,且两种取法概率相等,同时从放有e小球的乙容器取1球,记录组合。下列叙述正确的是()A.该三体植株产生含两条2号染色体的配子中,Ee的占比为1/3B.若该三体玉米植株自交,产生含E基因的子代的概率为17/18C.模拟实验操作无误时,不同组合类型中EEe所占比例约为1/6D.若甲容器放4个E小球和2个e小球,则实验结果数据更可靠19.中华秋沙鸭为东亚特有的濒危物种,每年3~6月会迁徙至松花江上游繁殖,研究人员在松花江上游40km内的三个河段对其进行种群数量研究,结果如图所示。下列叙述正确的是()A.调查该地区中华秋沙鸭种群数量的方法是样方法B.5月份该地区的中华秋沙鸭种群年龄结构为衰退型C.繁殖后期中华秋沙鸭种群数量变化的主要因素是迁出D.导致三个河段中华秋沙鸭数量差异的主要因素是气候20.某种鼠毛色基因B/b位于常染色体,黑色对棕色为显性;耳型基因N/n位于X染色体,N决定直立耳。直立耳外显率为80%(含N的个体80%表现为直立耳,20%为下垂耳;不含N的个体均表现为下垂耳)。将基因型为BbXNY与bbXnXn群体杂交,F1群体内随机交配得F2。下列叙述正确的是()A.外显率会影响PCR技术对F2个体基因型的鉴定B.直立耳性状的外显率为80%,表明其遗传不遵循孟德尔定律C.F2中黑色直立耳雄鼠占7/64,而F1中基因型为XnY的雄性占1/2D.F2中黑色直立耳个体随机交配,子代雄鼠中黑色下垂耳占24/49二、非选择题(本大题共5小题,共60分)21.浙江省凭借得天独厚的海洋环境,其渔业正依托技术进步,走向现代化与可持续发展。回答下列问题:(1)漂流藻是指漂流在水中的水生植物和大型藻类,属于生态系统成分中的。浙江近海春季常出现漂流藻大规模暴发引发生态危害,然而也有研究发现,漂流藻因具有树枝状结构能吸引不同水层和不同海域的游泳动物,丰富了所在海域群落的结构,对生物多样性产生积极影响。因此建议适时对漂流藻进行,实现资源利用与生态保护的协调发展。为验证漂流藻对游泳动物多样性的影响,需要调查统计包含下列哪几项数据?A.单位海域内游泳动物的丰富度B.单位海域内游泳动物平均个体数C.单位海域内游泳动物的生物量D.单位海域内游泳动物优势种数量(2)eDNA技术可从环境中提取并分析DNA,用以监测生物分布。在大黄鱼海水养殖过程中,可对大黄鱼生存海域的海水进行,测定水体中大黄鱼eDNA的变化趋势以确定其栖息水层的偏好性。同时,利用eDNA技术估算出某海域大黄鱼食源动物的生物量,再根据营养级之间的估算出大黄鱼的K值。(3)海水养殖业使用的塑化剂会向海水溶出,其在肉食性鱼类体内的浓度高于植食性鱼类,原因是。现代养殖中可利用特定频率的声波作为信息构建“声波围网”,在无实体网箱的情况下将大黄鱼鱼群圈养在指定海域。22.针对夏季极端高温引发的茶叶减产问题,科研人员以茶苗为材料,研究水杨酸甲酯(MeSA)处理对其高温胁迫下光合作用的效应,测定不同浓度MeSA处理下茶树的净光合速率和丙二醛含量,结果如图1、2所示。回答下列问题:(1)据图1分析,一定浓度的MeSA能够(填“加剧”或“缓解”)高温对茶树生长的抑制。MeSA浓度为0.1mmol·L-1时,在高温条件下,与对照组相比,植物净光合速率(填“有”或“无”)显著差异。除温度外,影响茶苗光合作用的主要外界因素还有(答出2点即可)。(2)植物细胞内丙二醛含量过高,会破坏生物膜完整性。据图可知,高温条件下施用1.0mmol·L-1的MeSA能有效防止茶叶减产,理由是。若要进一步研究高温胁迫对植物光合作用影响,除检测净光合速率外,还可检测的指标有(答出2点即可)。(3)为提高茶树的产量,每一年茶叶采摘后茶农要对茶树枝条进行修剪,其生物学原理是。23.糖果鸢尾为两性花,其开花与闭合时间性状由三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、E/e控制:A_B_为早晨开放,aa__或A_bb为下午开放;E_为傍晚闭合,ee为夜晚闭合。纯合亲本甲(早晨开放、傍晚闭合)与乙(下午开放、夜晚闭合)杂交,F1均为早晨开放、傍晚闭合,F1自交得F2,从F2中选取四株,编号为S1~S4。采用PCR结合酶切后电泳鉴定基因:A/a基因扩增产物长500bp,用SmaⅠ酶切;B/b基因扩增产物长600bp,用EcoRⅠ酶切。各样本酶切电泳条带如表所示。样本甲乙S1S2S3S4A/a基因条带(bp)300、200500300、200300、200500500B/b基因条带(bp)350、250600350、250600、350、250600、350、250600注:S1表型为早晨开放、傍晚闭合;S2表型为早晨开放、夜晚闭合;S3表型为下午开放、傍晚闭合;S4表型为下午开放、夜晚闭合。回答下列问题:(1)SmaⅠ酶切结果可区分A和a,是因为该酶能识别并切割A基因中特定的。F1的基因型为。F2中表型为早晨开放、傍晚闭合的植株所占比例为。(2)F2中表型为早晨开放、傍晚闭合的植株与乙杂交,子代中出现表型为下午开放、夜晚闭合个体的概率为。(3)若从S1~S4中选择两个个体杂交,使子代所有个体均为夜晚闭合,则可选择的个体为(写样本编号)。请写出该杂交组合的遗传图解(要求写出三对等位基因)。(4)若仅考虑电泳条带的亮度与DNA分子数成正比。将S1、S2的PCR产物(B/b基因)等量混合,用EcoRⅠ完全酶切后进行电泳。在电场中DNA片段向极移动,电泳结果显示长度为350bp和250bp的条带亮度(填“相同”或“不同”),长度为600bp的条带与350bp的条带亮度比值为。24.大豆在长期的演化过程中,与根瘤菌之间形成了共生关系,根瘤菌在侵入大豆根部后会诱导根系产生根瘤供根瘤菌生长。为此,科学家开展了相关研究探索根瘤形成的机制。回答下列问题:(1)科学家分别提取根瘤细胞和正常根细胞的并测序,将测序结果与比较后,发现一个名为ENOD40的基因在根瘤细胞中表达,进一步研究发现其表达量显著高于正常细胞,推测该基因的表达促进根瘤形成。(2)为验证上述推测,科学家将生长状态相同且长势良好的大豆植株均分为2组,记为实验组和对照组。通过法将重组质粒导入实验组植株的器官,再采用法确认ENOD40基因的转录水平下降后,用根瘤菌侵染实验组与对照组,此后实验过程中ENOD40基因的转录水平不再发生变化。一段时间后统计根瘤数,结果显示实验组的根瘤数显著对照组,由此验证上述推测。(3)豆科植物因其能与固氮菌共生的特性,所以可以在低氮土壤中种植,减少氮肥的使用。为了使得非豆科植物也能固氮,可尝试以下几种思路:①将豆科植物细胞与非豆科植物细胞通过技术培育新品种;②克隆获得固氮基因,将其插入到T-DNA的之间以确保固氮基因能正常表达,重组质粒导入非豆科植物愈伤组织,经筛选的愈伤组织通过过程形成转基因植株。25.当归多糖是当归的主要活性成分,研究表明其可降低Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖及糖化血红蛋白水平,并改善其免疫功能。回答下列问题:(1)正常情况,人体血糖浓度升高时,胰岛细胞分泌的胰岛素会增加,促进组织细胞,抑制非糖物质转化成葡萄糖,从而降低血糖;Ⅱ型糖尿病患者常伴有胰岛素抵抗,即组织细胞对胰岛素的敏感性(填“增强”或“减弱”),导致血糖无法有效降低。(2)当归多糖可降低糖化血红蛋白水平。糖化血红蛋白由血红蛋白与葡萄糖不可逆结合生成,其含量与血糖浓度呈正相关,在体内稳定存在约120天。与检测空腹血糖浓度相比,检测糖化血红蛋白的优点有哪些?________A.可反映人体长时间血糖水平B.可随时采血取样无需空腹C.可提高糖尿病诊断与药效评估的准确性D.可用于评估组织细胞对胰岛素的敏感性(3)研究显示硒化当归多糖比当归多糖更能增强巨噬细胞的吞噬能力。实验采用荧光标记的大肠杆菌作为吞噬底物,通过流式细胞仪检测巨噬细胞内的荧光信号强度,定量评估其吞噬能力强弱。根据下列材料和用具,完善实验思路,预测实验结果,并分析与讨论。材料和用具:小鼠巨噬细胞、细胞培养液、当归多糖、硒化当归多糖、荧光标记的大肠杆菌、脂多糖(已知的免疫增强剂)、细胞培养瓶、流式细胞仪等。(说明与要求:流式细胞仪操作方法不作要求,不考虑加入试剂对培养液体积的影响,实验条件适宜。)①完善实验思路ⅰ.将小鼠巨噬细胞用细胞培养液重悬,调整至适宜浓度,等量接种于细胞培养瓶中培养一段时间。ⅱ.将上述培养瓶均分为A、B、C、D四组,其中,A组加入适量细胞培养液,,继续培养一段时间。ⅲ.每组培养瓶,继续培养一段时间。ⅳ.用预冷培养液洗涤细胞,离心收集巨噬细胞,重悬于细胞培养液中,通过流式细胞仪检测荧光强度,记录并处理实验数据。②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示检测结果)。③分析与讨论实验过程的“重悬”是指通过机械分散作用,使细胞均匀分布在培养液中,其目的是。过程ⅳ中,用预冷的培养液分离巨噬细胞的目的是,洗涤并离心操作的目的是。
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】建立生态廊道的主要作用是连通被隔离的栖息地,使不同区域的黑麂个体能够相互迁移和繁殖。这有助于促进不同种群之间的基因流动,减少近亲繁殖,增加种群的基因变异程度,从而提升黑麂的遗传多样性,A正确,BCD错误。
故答案为:A【分析】生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。自然界中每个物种都具有独特性,从而构成了物种的多样性。生态系统多样性是指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样性,还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。2.【答案】D【解析】【解答】A、脂类物质包括脂肪、磷脂和固醇等,其中磷脂是细胞膜的重要成分,脂肪是良好的储能物质,固醇参与激素合成等生命活动。因此,人体需要适量摄入脂类,不宜完全避免,A错误;
B、人体内缺乏分解纤维素的酶,无法将其消化吸收并转化为能量,因此纤维素不能替代主食为人体供能,B错误;
C、大量出汗会同时丢失水分和无机盐,若只补充纯净水而不补充盐分,可能导致细胞外液渗透压失衡,正确做法是补充淡盐水,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,人体必需的氨基酸无法自身合成,必须从食物中获取,因此日常饮食应保证充足的蛋白质摄入,D正确。
故答案为:D
【分析】1、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是细胞内良好的储能物质。磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成细胞器膜的重要成分。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷地吸收。
2、纤维素是多糖,不溶于水,在人和动物体内很难被消化。3.【答案】D【解析】【解答】A、DNA是绝大多数生物的遗传物质,通过比较不同物种DNA序列的相似程度,可以推断它们之间的亲缘关系,因此特定序列的分子证据可用于研究进化关系,A正确;
B、化石是保存在地层中的古代生物遗体或遗迹,尤其是古老地层中的化石,能够直接提供当时生物的形态结构信息,是研究生物进化历程中形态变化的重要依据,B正确;
C、脊椎动物在胚胎发育早期都会出现鳃裂等结构,这种共性属于胚胎学证据,支持脊椎动物拥有共同祖先的结论,C正确;
D、鸟类的翅膀和蝙蝠的翼手在功能上相似(都用于飞行),但这是趋同进化的结果;鸟类和蝙蝠分别属于鸟纲和哺乳纲,它们是由共同的古代爬行类祖先沿不同方向演化而来,并非鸟类由蝙蝠进化而来,D错误。
故答案为:D
【分析】1、化石是指通过自然作用保存在地层中地古代生物地遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接、最重要地证据。
2、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。4.【答案】C【解析】【解答】A、退耕农田原有的土壤条件基本保留,甚至还可能含有植物的种子或其他繁殖体,因此在该基础上发生的群落演替属于次生演替,A正确;
B、将退耕农田与自然湿地用水系连通后,水流可以携带自然湿地中的种子进入退耕农田,促进了种子在不同区域间的迁移,从而加速物种组成的趋同,B正确;
C、在演替过程中,群落的优势种通常会发生更替。该退耕农田通过水系连通逐渐向湿地类型演变,原有农田优势种会逐步被湿地优势种取代,优势种并非保持不变,C错误;
D、人为实施的水系连通工程改变了退耕农田原有的演替进程,使其物种组成更快地向自然湿地靠拢,这说明人为活动可以显著影响演替的速度,D正确。
故答案为:C
【分析】1、次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
2、人类的许多活动正在影响着群落的演替,往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。5.【答案】B【解析】【解答】A、溶酶体内的水解酶属于分泌蛋白,由附着在内质网上的核糖体合成,并非游离核糖体,A错误;
B、溶酶体膜上存在特殊的修饰结构(如膜蛋白高度糖基化),能够抵抗自身水解酶的分解,因此一般情况下不会被水解,B正确;
C、溶酶体内的水解酶在pH≈5.0的酸性环境中活性最高,而细胞质基质的pH≈7.0,偏中性的环境会使其活性下降,C错误;
D、溶酶体通常不通过胞吐释放水解酶到细胞外进行消化,其主要功能是细胞内消化,D错误。
故答案为:B
【分析】溶酶体主要存在于动物细胞中,单层膜包围而成的球形泡状结构,膜高度糖基化,可避免被内部的酸性环境破坏。溶酶体含有多种水解酶,水解酶是核糖体合成的,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。6.【答案】B【解析】【解答】A、由花粉经离体培养获得的植株,其染色体数目与配子相同,无论含有几个染色体组,在遗传学上都称为单倍体,而不是二倍体,A错误;
B、作物乙为二倍体,其体细胞在分裂间期虽已完成DNA复制,但着丝粒尚未分裂,染色体数目和染色体组数保持不变,仍含有2个染色体组,B正确;
C、尽管甲与乙能够杂交产生后代,但F1为三倍体,减数分裂时染色体联会紊乱,高度不育,这表明两者之间存在生殖隔离,C错误;
D、甲(四倍体)与乙(二倍体)杂交产生的F1含有36条染色体,是甲、乙配子中染色体数目之和,属于染色体数目的变异,并未涉及染色体片段的结构改变,D错误。
故答案为:B
【分析】1、如果生物体由生殖细胞卵细胞或花粉等直接发育而成,则无论体细胞中含有几个染色体组,都叫单倍体。
2、生殖隔离:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。7.【答案】C【解析】【解答】A、在体外培养动物细胞或类器官时,必须提供无菌、无毒的环境,以防止微生物污染和有害物质对细胞造成损伤,这是细胞培养的基本前提,A正确;
B、与传统二维平面培养的单一类型细胞相比,类器官是三维条件下培养形成的多细胞结构,能够模拟真实组织的空间构型和功能,因此其细胞种类更丰富,培养过程也更复杂,B正确;
C、幼龄动物的干细胞分化程度较低,具有更强的分裂和分化潜能,因此更容易在体外诱导形成类器官,C错误;
D、毛囊干细胞具有分化为毛囊相关细胞类型的能力,理论上可以通过体外三维培养形成毛囊类器官,从而为秃顶的治疗提供潜在策略,D正确。
故答案为:C
【分析】1、在体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。
2、动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎,细胞分化程度低,增殖能力强,更易于培养。8.【答案】A【解析】【解答】A、在肺炎链球菌离体转化实验中,艾弗里等人依次用不同酶处理S型细菌的细胞提取物后观察其转化活性,只有用DNA酶处理后,S型细菌的提取物不会使R型细菌发生转化,从而直接证明DNA是遗传物质,A正确;
B、格里菲思进行的肺炎链球菌活体转化实验仅发现加热杀死的S型菌中含有某种“转化因子”,能使R型菌转化为S型菌,但并未鉴定出该因子的化学本质是DNA,B错误;
C、在噬菌体侵染细菌实验中,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,结果显示放射性主要留在上清液中,证明蛋白质外壳未进入细菌,但仅凭该组结果无法得出DNA是遗传物质的结论,C错误;
D、烟草花叶病毒侵染实验证明了在某些病毒中RNA也可以作为遗传物质,但“DNA是主要的遗传物质”这一结论是基于绝大多数生物的遗传物质为DNA而归纳得出的,并非该实验的直接证明内容,D错误。故答案为:A
【分析】1、肺炎链球菌的体内转化实验仅能证明S型细菌中含有某种"转化因子",但转化因子的本质不清楚。
2、肺炎链球菌的体外转化实验依次用不同酶处理S型细菌的细胞提取物后观察其转化活性,只有用DNA酶处理后,S型细菌的提取物不会使R型细菌发生转化。转化因子为DNA。
3、T2噬菌体侵染大肠杆菌时DNA进入细胞,而蛋白质外壳留在外面。子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的DNA才是噬菌体的遗传物质。
4、RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。【答案】9.D10.C【解析】【分析】1、乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸,可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
2、酵母菌是一类单细胞真菌,是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵,可用于酿酒、制作馒头和面包等。
3、羊奶中的主要糖类是乳糖,但很多酵母菌利用乳糖的能力较弱。额外添加白砂糖(蔗糖)可为酵母提供更易利用的碳源,经糖酵解途径转化为乙醇和CO2,从而提高酒精产量。
4、传统马奶酒(如蒙古族的“策格”)在皮囊中通过马背颠簸不断摇动,这实际上起到了搅拌、增氧、促进微生物混合的作用。现代生产中,搅拌可模拟该过程,有利于乳酸菌和酵母菌的活动,防止脂肪上浮,提升发酵均匀性。9.【解答】A、乳酸菌属于异养厌氧型生物,而酵母菌属于异养兼性厌氧型生物,两者的代谢类型并不相同,A错误;
B、乳酸菌发酵和酵母菌产酒精的过程都需要在无氧条件下进行,若马背颠簸提供过多氧气,反而会抑制无氧发酵,B错误;
C、乳酸菌为原核生物,细胞中没有线粒体,其产生ATP的场所是细胞质基质,C错误;
D、酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,而无氧呼吸的全过程均发生在细胞质基质中,D正确。故答案为:D10.【解答】A、白砂糖能为酵母菌的无氧呼吸提供额外的底物,因此在发酵前添加白砂糖可以增加酒精的生成量,A正确;
B、传统奶酒在发酵过程中会经历马背颠簸,通过人工搅拌发酵物可以模拟这一过程,B正确;
C、离心或沉淀操作只能去除发酵液中的固体颗粒或菌体,无法有效分离酒精和水,因此不能提高酒精浓度;若要提高酒精浓度,通常采用蒸馏方法,C错误;
D、不同种类和比例的乳酸菌与酵母菌在发酵过程中产生的代谢产物各不相同,这些差异会直接影响奶酒的风味,D正确。
故答案为:C11.【答案】B【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的区域,其双链甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合,从而抑制M基因的转录,A错误;
B、在癌细胞中,M基因启动子的两条链原本都处于甲基化状态,DNA复制后,新合成的子链也会被甲基化,因此复制后两个子代DNA分子的启动子双链均保持甲基化,B正确;
C、RNA聚合酶参与转录过程,与DNA子链的甲基化修饰无关;DNA甲基化抑制剂的作用是阻止甲基化反应本身,而非抑制RNA聚合酶,C错误;
D、如果在DNA复制前使用抑制剂,复制后新合成的子链将无法被甲基化,只有亲代母链保留甲基化标记,因此M基因启动子的整体甲基化水平会降低,D错误。
故答案为:B
【分析】DNA的甲基化:基因中的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而影响表型。12.【答案】C【解析】【解答】A、该“黏液-碳酸氢盐屏障”位于胃黏膜表面,直接与外界环境接触,因此属于人体的第一道防线,而非第二道防线,A错误;
B、胃腔中的H+进入黏液层的过程不涉及跨膜运输,而是通过扩散作用实现的,不属于主动转运,B错误;
C、黏液层具有较高的黏稠度,可以形成物理屏障,有效阻止胃酸和胃蛋白酶直接接触上皮细胞,从而发挥保护作用,C正确;
D、胃蛋白酶的最适催化环境是强酸性(pH约为1.5–2.0),该条件存在于胃腔中;胃黏膜表面的pH接近中性,并不是胃蛋白酶发挥作用的主要场所,D错误。
故答案为:C
【分析】1、皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线。
2、动物体内的酶最适pH大多在6.5-8.0,但也有例外,如胃蛋白酶最适pH为1.5。13.【答案】D【解析】【解答】A、外植体经过75%酒精消毒后,还需要用无菌水冲洗、次氯酸钠溶液进一步消毒,并多次用无菌水漂洗,才能接种到培养基中;若直接接种,容易引起杂菌污染,A错误;
B、愈伤组织作为转基因理想受体的主要原因在于其细胞具有较高的全能性,易于诱导再分化形成完整植株,细胞壁薄并不是最主要的原因,B错误;
C、愈伤组织要分化出根和芽,需要培养基中含有适宜比例的生长素和细胞分裂素;若转移到不含激素的培养基中,无法诱导再分化,也就不能获得完整植株,C错误;
D、在植物组织培养中,当生长素与细胞分裂素的比例较高时,有利于根的分化。因此,将丛状苗转移到生长素比例较高的培养基中,可以促进生根,D正确。
故答案为:D
【分析】植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。14.【答案】B【解析】【解答】A、本实验旨在探究温度和pH对纤维素酶活性的影响,因此自变量为温度和pH;底物浓度属于无关变量,在实验中应保持相同且适宜,并不作为可变因素进行研究,A错误;
B、如果让酶与底物先接触,在尚未达到设定pH条件时反应可能已经开始,从而影响结果的准确性。因此,不同pH的缓冲液应在酶与底物混合之前加入,以确保反应在目标pH环境下进行,B正确;
C、酶活性由酶自身的结构决定,受温度、pH等因素影响;底物浓度虽能通过增加酶与底物结合的机会来加快反应速率,但并不改变酶活性本身,C错误;
D、酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类结构相似的底物发生反应。纤维素酶既能水解纤维素也能水解壳聚糖,说明两者在结构上具有相似性,这并未否定酶的专一性,D错误。
故答案为:B
【分析】酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。温度和pH可以通过影响酶活性而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触而影响酶促反应速率的,并不影响酶活性。15.【答案】B【解析】【解答】A、Ca2+内流是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散,不需要消耗能量;而胰岛素通过胞吐方式释放,这一过程需要消耗ATP,A错误;
B、K+通道属于蛋白质,其开启与关闭依赖于通道蛋白发生的可逆构象变化,这是通道蛋白共有的功能特性,B正确;
C、葡萄糖在细胞质中通过糖酵解分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体后进一步被氧化为CO2和H2O,葡萄糖本身并不直接进入线粒体,C错误;
D、从图中可以看出,乙酰胆碱和胰高血糖素对胰岛素分泌均起促进作用,两者之间表现为协同作用,而非拮抗作用,D错误。
故答案为:B
【分析】葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解:葡萄糖先在细胞质基质中分解成丙酮酸,在有氧条件下,丙酮酸才能进入线粒体被氧化分解成CO2和H2O。16.【答案】C【解析】【解答】A、生长素能够促进细胞伸长,从表格数据来看,其在盛开期的含量相比半开期有所回升,推测它可能通过促进细胞伸长来帮助花朵开放,A正确;
B、细胞分裂素的作用包括促进细胞分裂和延缓器官衰老。数据显示,细胞分裂素含量随着花朵发育逐渐上升,在盛开期达到最高,这可能意味着它在抑制花器官衰老方面发挥作用,B正确;
C、脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片等部位合成,而非根尖;其生理功能是促进器官休眠以及促进叶和果实的衰老与脱落,而不是抑制休眠,C错误;
D、赤霉素能促进细胞伸长并诱导开花。表中赤霉素在盛开期的含量相比半开期有所回升,提示它可能对花的开放过程具有调节作用,D正确。
故答案为:C
【分析】1、赤霉素主要生理作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
2、细胞分裂素主要生理作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3、脱落酸主要生理作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
4、生长素主要生理作用:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;影响器官的生长、发育。17.【答案】A【解析】【解答】A、动作电位的幅度与参与反应的神经纤维数量有关。为了减少干扰因素,实验中施加的电刺激强度应足以使所有神经细胞均产生动作电位,从而保证结果的可比性,A正确;
B、动作电位的形成依赖于Na+顺浓度梯度内流,细胞内外Na+浓度差越大,Na+内流量越大,动作电位幅度也越大。30℃时动作电位幅度最大,说明此时Na+内流最多,而非浓度差最小,B错误;
C、神经冲动的传导依赖于离子通道的正常开闭,而离子通道功能受膜流动性影响,温度变化会改变膜流动性,从而影响传导速度,C错误;
D、提高培养液中的K+浓度会使静息电位绝对值减小,细胞更容易达到阈电位,因此引发动作电位所需的电刺激强度反而可能降低,D错误。
故答案为:A
【分析】动作电位和静息电位的形成是离子浓度变化的直接结果,因此外界离子浓度的变化,会直接影响电位峰值的变化。外界K+浓度只影响静息电位,K+浓度升高,静息电位减小。外界Na+浓度只影响动作电位,Na+浓度升高,动作电位峰值升高。18.【答案】C【解析】【解答】A、该三体植株产生的配子类型及其比例为EE:Ee:E:e=1:2:2:1。其中含有两条2号染色体的配子为EE和Ee,Ee在其中的占比为2/3,A错误;
B、自交时,只有当雌雄配子均为e时,子代才不含有E基因。雌配子为e的概率为1/6,雄配子也为e的概率同样是1/6,因此子代不含E的概率为1/36,含E的概率为35/36,B错误;
C、要获得EEe组合,需要从甲容器中一次性取出两个E小球(概率为1/6),再从乙容器中取出一个e小球,两者组合即得EEe,因此该组合的比例约为1/6,C正确;
D、若在甲容器中放置4个E和2个e,取两个小球时可能出现“ee”的情况,而在实际三体植株的配子中不会产生含有两个e的配子,这样的模拟会引入不符合实际情况的组合,反而降低实验数据的可靠性,D错误。
故答案为:C
【分析】该玉米植株为2号染色体三体(2n+1),基因型为EEe(E、e为等位基因,位于2号染色体上)。减数分裂时,三条2号染色体的分离方式为:任意两条移向一极,一条移向另一极。结果产生的配子类型及比例:含两条2号染色体的配子(n+1型):占全部配子的1/2;含一条2号染色体的配子(n型):占全部配子的1/2。配子中基因型由三条染色体的组合方式决定。19.【答案】C【解析】【解答】A、中华秋沙鸭活动能力强、活动范围大,不适合用样方法调查其种群数量,通常采用标记重捕法进行估算,A错误;
B、年龄结构指的是种群中幼年、成年和老年个体的比例关系。题中只统计了不同繁殖阶段的个体数量,缺乏各年龄期的具体比例,无法据此判断其年龄结构为衰退型,B错误;
C、繁殖期结束后,成鸟会带领幼鸟迁出繁殖地,开始迁徙,这是导致繁殖后期种群数量下降的主要原因,C正确;
D、三个河段位于松花江上游40km范围内,气候条件大致相同,造成种群数量差异的主要原因应是栖息地质量(如食物资源、隐蔽条件、人类活动干扰等),而非气候,D错误。
故答案为:C
【分析】1、标记重捕法适用范围:活动能力强和活动范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等。
2、年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目比例。20.【答案】D【解析】【解答】A、PCR技术用于扩增和检测个体的基因型,直接反映其遗传组成;外显率描述的是特定基因型与表现型之间的对应比例,并不影响基因型的鉴定结果,A错误;
B、外显率的存在并不改变基因的传递规律。耳型基因N/n位于X染色体上,其遗传仍遵循孟德尔的分离定律,外显率只是影响显性基因的表现程度,B错误;
C、亲本杂交后,F1雌性全为XNXn,雄性全为XnY,各占1/2,因此F1中XnY雄性占1/2。F1随机交配,毛色基因B的频率为1/4、b为3/4,F2中黑色个体(B_)占7/16,F2雄鼠中XNY占1/2,含N个体80%表现为直立耳,因此F2中黑色直立耳雄鼠占比为7/16×1/2(雄性占比)×1/2(XNY在雄鼠中占比)×4/5=7/80,C错误;
D、F2中黑色直立耳个体均携带N基因,雌性为XNXn,雄性为XNY。两者随机交配后,子代雄鼠中黑色个体的比例为40/49,而下垂耳的比例为3/5(其中XNY雄性有20%表现下垂耳,XnY雄性全部下垂耳),因此黑色下垂耳雄鼠的比例为40/49×3/5=24/49,D正确。
故答案为:D
【分析】外显率:携带显性基因N的个体中,实际表现出直立耳性状的比例。本题外显率=80%,即80%的XᴺX-或XᴺY个体为直立耳,20%为下垂耳。不含N(XnXn、XnY)的个体均表现为下垂耳。
外显率影响表型,不影响基因型。21.【答案】(1)生产者;垂直和水平;合理打捞;ABCD(2)垂直(分层)采样;能量传递效率(3)塑化剂通过食物链不断地富集;物理【解析】【解答】(1)漂流藻主要是水生植物或大型藻类,能够进行光合作用制造有机物,因此在生态系统中属于生产者。其树枝状结构可以吸引来自不同水层和不同海域的游泳动物,从而增加群落在垂直方向和水平方向上的结构复杂性,即丰富了群落的垂直结构和水平结构。当漂流藻大量暴发时会造成生态问题,但适度存在时又有利于生物多样性,因此建议对其进行合理打捞。为验证漂流藻对游泳动物多样性的影响,需要统计以下四项数据:
A、单位海域内的物种丰富度,反映种类数,A正确;
B、单位海域内各物种的平均个体数,反映种群大小,B正确;
C、单位海域内的生物量,反映总体有机物质积累,C正确;
D、单位海域内优势种的数量,优势种的变化直接影响群落结构,D正确。
故答案为:ABCD
(2)要研究大黄鱼在不同水层的活动偏好,需要对海水进行垂直分层采样,分别测定各水层中的环境DNA(eDNA)含量,以推断其栖息水层的分布。在估算大黄鱼的环境容纳量(K值)时,可以先利用eDNA技术测得食源动物的生物量,再依据相邻营养级之间的能量传递效率,推算出大黄鱼可能获得的能量上限,从而估算其K值。
(3)塑化剂属于难以降解的有毒物质,会通过食物链逐级富集,营养级越高的生物体内浓度越高。肉食性鱼类的营养级高于植食性鱼类,因此体内塑化剂浓度更高。特定频率的声波属于生态系统中的物理信息,利用它可以构建“声波围网”,在不使用实体网箱的情况下实现对大黄鱼鱼群的圈养和管理。【分析】1、生产者(自养型)组成:①主要是绿色植物②光合细菌③化能合成细菌。
2、垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。植物的垂直结构主要取决于阳光。动物的垂直结构依赖于植物的垂直分布(食物条件以及栖息空间)。
3、水平结构:(1)植物群落水平结构特征:具有镶嵌性。(2)形成原因:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。(1)漂流藻是水生植物/大型藻类,能通过光合作用制造有机物,属于生态系统的生产者。漂流藻的树枝状结构能吸引不同水层(垂直方向)、不同海域(水平方向)的游泳动物,因此丰富了群落的垂直和水平结构。漂流藻大规模暴发会引发生态危害(如赤潮、缺氧),但又对生物多样性有积极作用,因此需要合理打捞。多样性包含物种丰富度(种类数)和种群数量/生物量(个体多少)两个核心维度,因此4项数据都需要统计:A、单位海域内游泳动物的丰富度:直接反映物种种类数,是多样性的核心指标,A正确;B、单位海域内游泳动物平均个体数:反映各物种的种群数量,体现多样性的“数量维度”,B正确;C、单位海域内游泳动物的生物量:反映总有机物量,体现群落的整体规模,辅助验证多样性变化,C正确;D、单位海域内游泳动物优势种数量:优势种的数量变化会直接影响群落结构,是多样性的重要参考,D正确。(2)要确定大黄鱼的栖息水层偏好,需要对不同深度的海水进行垂直(分层)采样,分别检测各水层的eDNA含量,从而判断其偏好的水层。K值(环境容纳量)是指特定环境下种群所能维持的最大数量。已知大黄鱼食源动物(上一营养级)的生物量,需要根据能量传递效率(通常10%~20%),计算出大黄鱼可获得的最大能量,进而估算其K值。(3)塑化剂属于难以分解的有毒物质,会通过食物链(生物富集作用)不断富集,营养级越高的生物,体内积累的有毒物质浓度越高。肉食性鱼类的营养级高于植食性鱼类,因此体内塑化剂浓度更高。声波属于物理信息(生态系统中通过物理过程传递的信息,如声、光、温度、湿度等),因此可利用特定频率的声波构建“声波围网”,引导鱼群活动。22.【答案】(1)缓解;无;光照强度、CO2浓度(2)1.0mmol·L-1的MeSA能减少丙二醛的含量,使生物膜完整性损伤减小,能提高净光合速率;叶绿素含量、光合作用相关酶活性、气孔导度、胞间二氧化碳浓度等(3)解除顶端优势【解析】【解答】(1)根据图1,在高温条件下,施用一定浓度的MeSA后茶树的净光合速率高于未处理的高温组,说明MeSA能够缓解高温对茶树生长的抑制作用。图注中相同小写字母表示数据间无显著差异。0.1mmol·L-¹MeSA处理的高温组与高温对照组具有相同字母,说明两者净光合速率无显著差异。除温度外,影响茶苗光合作用的主要外界因素还包括光照强度和CO2浓度。
(2)丙二醛含量升高会破坏生物膜的完整性。图2显示,1.0mmol·L-¹MeSA处理能有效降低丙二醛含量,从而减轻膜损伤;同时图1表明该浓度下净光合速率最高,有利于有机物的积累,因此能有效防止茶叶减产。在进一步研究高温胁迫对光合作用的影响时,除净光合速率外,还可检测叶绿素含量、光合作用相关酶活性、气孔导度、胞间CO2浓度等指标。
(3)每年茶叶采摘后对枝条进行修剪,其生物学原理是去除顶芽,解除顶端优势,从而促进侧芽萌发和侧枝生长,增加叶片数量与光合面积,同时改善通风透光条件,最终提高茶叶产量。【分析】1、影响光合作用的外部因素主要有光照强度、CO2浓度、温度、水和矿质元素。
2、温度主要通过影响光合作用相关酶的活性来影响光合作用强度。
3、生长素作用的实例顶端优势
(1)现象:顶芽优先生长,侧芽受到抑制。
(2)原因:顶芽产生的生长素向下运输,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制。
(3)解除:去掉顶芽。(1)据图1可知,高温条件下,经一定浓度MeSA处理后,茶树的净光合速率比未用MeSA处理的高温组高,所以一定浓度的MeSA能够缓解高温对茶树生长的抑制。根据图注规则,有相同小写字母说明数据无显著性差异,0.1mmol·L-¹处理的高温组与对照组高温存在相同字母,因此二者净光合速率无显著差异。影响光合作用的主要外界因素除温度外,还有光照强度、二氧化碳浓度。(2)已知丙二醛含量过高会破坏生物膜,图2显示1.0mmol·L-1的MeSA能减少丙二醛的含量,使生物膜完整性损伤减小,同时结合图1,该浓度下高温组的净光合速率最高,能提高净光合速率,有机物积累更多,因此能防止茶叶减产。研究高温对光合作用的影响时,除净光合速率外,还可检测叶绿素含量、光合作用相关酶活性、气孔导度、胞间二氧化碳浓度等。(3)修剪茶树枝条的原理是去除顶芽,解除顶端优势,促进侧芽发育,增加侧枝数量,既增大了光合作用面积,也能改善通风透光条件、提高光能利用率,最终提高产量。23.【答案】(1)双链DNA序列(或核苷酸序列);AaBbEe;27/64(2)5/27(3)S2和S4;遗传图解:(4)正;相同;1:3【解析】【解答】(1)限制酶SmaⅠ能识别并切割特定的双链DNA序列。A基因中含有该识别序列,酶切后产生300bp和200bp两个片段;a基因缺乏该识别位点,酶切后仍保持500bp的单一条带,因此可通过酶切结果区分A和a。纯合亲本甲(AABBEE)与乙(aabbee)杂交,F1的基因型为AaBbEe,表型为早晨开放、傍晚闭合。三对基因独立遗传,F2中表型为早晨开放(A_B_,概率9/16)且傍晚闭合(E_,概率3/4)的植株所占比例为9/16×3/4=27/64。(2)乙的基因型为aabbee,只产生abe一种配子。要使其与F2中早晨开放、傍晚闭合植株杂交的子代中出现下午开放、夜晚闭合个体(基因型为aa__ee或A_bbee),F2植株必须能产生abe或Abe配子。F2中早晨开放、傍晚闭合(A_B_E_)的基因型及比例:1/27AABBEE、2/27AaBBEE、2/27AABbEE、2/27AABBEe、4/27AaBbEE、4/27AaBBEe、4/27AABbEe、8/27AaBbEe,其中只有4/27AaBBEe、4/27AABbEe、8/27AaBbEe分别与乙aabbee杂交可以得到下午开放、夜晚闭合个体,即4/27×1/4(aaBbee)+4/27×1/4(Aabbee)+8/27×1/4(Aabbee+aabbee)+8/27×1/8(aaBbee)=5/27。
(3)夜晚闭合由ee基因型决定。要使杂交子代全部为夜晚闭合,两个亲本必须均为ee。根据电泳条带和表型推断:S1:AABBEe(早晨开放、傍晚闭合);S2:AABbee(早晨开放、夜晚闭合);S3:aaBbEe(下午开放、傍晚闭合);S4:aabbee(下午开放、夜晚闭合)。因此,选择S2和S4杂交,子代全部为夜晚闭合。遗传图解如下(需写出三对等位基因):
(4)DNA分子带负电,在电场中向正极移动。S1的B/b基因型为BB(酶切后为350bp+250bp),S2的基因型为Bb(酶切后为600bp+350bp+250bp)。等量混合后,B基因与b基因的数量比为3:1。350bp和250bp条带均来自B基因的酶切产物,两者分子数相等,因此亮度相同。600bp条带来自b基因(未酶切),数量为1份;350bp条带来自B基因酶切,数量为3份,两者亮度比为1:3。
【分析】1、限制性内切酶(如SmaⅠ)能识别并切割特定的双链DNA序列(通常是回文序列)。A和a基因的差异本质是核苷酸序列不同,导致其中一个含有SmaⅠ识别位点,另一个不含。酶切后产生不同长度片段(300+200bp和500bp),从而区分等位基因。
2、电泳的原理是带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。DNA带负电荷(磷酸骨架),在电场中向正极移动。(1)限制酶的作用特性是识别特定的脱氧核苷酸序列(双链DNA序列),并在特定位点切割DNA。A基因含SmaⅠ的识别位点,酶切后产生300bp+200bp两个片段;a基因无该位点,酶切后仍为500bp单一条带,因此可区分A和a。纯合亲本甲(AABBEE)×乙(aabbee),子代只能获得甲的ABE配子和乙的abe配子,因此F1基因型为AaBbEe,表型为早晨开放、傍晚闭合,符合题干。对基因独立遗传,分别计算概率再相乘:早晨开放(A_B_)3/4×3/4=9/16,傍晚闭合(E_)3/4,总比例9/16×3/4=27/64。(2)乙的基因型:aabbee,只能产生abe配子,因此子代性状完全由F2植株的配子决定。子代要出现下午开放、夜晚闭合(aa__ee或A_bbee),需要F2植株产生含a、b、e的配子(abe),或A、b、e的配子(Abe)。F2中早晨开放、傍晚闭合(A_B_E_)的基因型及比例:1/27AABBEE、2/27AaBBEE、2/27AABbEE、2/27AABBEe、4/27AaBbEE、4/27AaBBEe、4/27AABbEe、8/27AaBbEe,其中只有4/27AaBBEe、4/27AABbEe、8/27AaBbEe分别与乙aabbee杂交可以得到下午开放、夜晚闭合个体,即4/27×1/4(aaBbee)+4/27×1/4(Aabbee)+8/27×1/4(Aabbee+aabbee)+8/27×1/8(aaBbee)=5/27。(3)夜晚闭合的基因型为ee,要使子代全为ee,亲本必须均为ee(否则会出现E_)。结合电泳条带和表型,先确定S1~S4的基因型;亲本甲(AABBEE)×乙(aabbee),结合表格可知,A基因条带为300+200bp、a基因条带为500bp、B基因条带为350+250、b基因条带为600bp,由此可知,S1~S4的基因型分别为AABBEe(早晨开放、傍晚闭合)、AABbee(早晨开放、夜晚闭合)、aaBbEe(下午开放、傍晚闭合)、aabbee(下午开放、夜晚闭合),综上所述,可选择的个体为S2和S4,遗传图解如下:(4)DNA分子带负电荷,在电场中会向正极移动。S1的B/b基因型为BB(条带350+250),S2的B/b基因型为Bb(条带600+350+250)。等量混合后,B基因数:b基因数=(2+1):1=3:1。B基因酶切后产生1个350bp+1个250bp片段,b基因不酶切(600bp)。总350bp片段数=3(B的数量),总250bp片段数=3(B的数量),因此两者分子数相等,亮度相同。600bp片段来自b基因,数量为1;350bp片段来自B基因,数量为3,因此亮度比=1:3。24.【答案】(1)mRNA;数据库(2)未生长根瘤;农杆菌转化;根;PCR/核酸分子杂交;少于(3)植物体细胞杂交;启动子和终止子;再分化【解析】【解答】(1)要研究基因的表达情况,需要提取根瘤细胞和正常根细胞中的mRNA并进行测序,因为mRNA是基因转录的直接产物。将测序结果与基因组数据库进行比对,可以筛选出在根瘤细胞中特异性表达或表达量发生变化的基因。研究发现ENOD40在根瘤细胞中表达量显著高于正常细胞,推测其可能促进根瘤形成。
(2)为验证上述推测,实验应选用未生长根瘤、生长状态一致的大豆植株,并随机均分为实验组和对照组。采用农杆菌转化法将重组质粒导入实验组植株的根部,因为根是根瘤菌侵染的主要部位。通过PCR或核酸分子杂交技术确认ENOD40基因的转录水平已下降后,再用根瘤菌侵染两组植株。此后实验过程中ENOD40的转录水平不再变化。统计根瘤数量发现,实验组的根瘤数显著少于对照组,从而验证了ENOD40促进根瘤形成的推测。
(3)为使非豆科植物也能固氮,可尝试以下思路:①通过植物体细胞杂交技术,将豆科植物细胞与非豆科植物细胞融合,培育具有固氮能力的新品种。②克隆获得固氮基因,并将其插入到T-DNA的启动子与终止子之间,以确保基因能够正常表达。将重组质粒导入非豆科植物的愈伤组织,经筛选后,再通过再分化过程诱导愈伤组织发育为完整的转基因植株。
【分析】1、要研究哪些基因在根瘤细胞中表达(转录),应提取mRNA,因为mRNA反映基因的转录活性。比较根瘤细胞与正常根细胞的mRNA,可发现差异表达基因。将mRNA逆转录为cDNA,再进行高通量测序。测序结果与已知的基因数据库(如GenBank、大豆基因组数据库)
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