高考真题 2021·广东生物

2021·广东卷生物1.H4[2021·广东卷]我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是 ()①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防卫功能A.①④ B.①③C.②④ D.②③1.A[解析]通过理化方法将病原体灭活而使其失去致病性,因此灭活疫苗是安全可靠的,①正确。接种的疫苗是灭活的病原体或通过基因工程得到的蛋白质,不会在机体的内环境中进行增殖,②错误。接种疫苗后,疫苗作为抗原被机体的吞噬细胞摄取、处理,呈递给T细胞,T细胞通过分泌淋巴因子促进B细胞增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞而产生体液免疫,浆细胞会合成、分泌相应的抗体,而记忆细胞能在机体内保存较长时间;疫苗也会使T细胞增殖分化为效应T细胞和记忆细胞而产生细胞免疫,③错误。二次接种会刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞,从而提高机体对相应病原的免疫防卫功能,④正确。综上所述,A项正确。2.K1[2021·广东卷]“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个 ()A.黄鸟种群B.生物群落C.自然生态系统D.农业生态系统2.C[解析]种群是指在一定自然区域内,同种生物的全部个体;生物群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合;生态系统是生物群落和它所在的无机环境相互作用而形成的统一整体,农业生态系统是人工生态系统。由题意中“葛”和“灌木”可知,该景象中存在植物,从“黄鸟”可知,该景象中存在动物,从“中谷”可知,该景象中存在无机环境,因此诗句中描写的美丽景象构成了一个自然生态系统。综上所述,C项正确。3.G5[2021·广东卷]近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的 ()A.基因多样性和物种多样性B.种群多样性和物种多样性C.物种多样性和生态系统多样性D.基因多样性和生态系统多样性3.C[解析]生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性,题干中描述了146种水鸟,体现了物种多样性,而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统,体现了生态系统多样性,综上所述,C正确。4.D2[2021·广东卷]研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是 ()A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究4.D[解析]细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。被病毒感染的细胞凋亡后其功能不能恢复,A项错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞的程序性死亡,B、C项错误;由题意可知,激活PKR可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,因此PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D项正确。5.F1、F2[2021·广东卷]DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是 ()①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A.①② B.②③C.③④ D.①④5.B[解析]沃森和克里克通过富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推知DNA分子呈螺旋结构,然后他们又根据查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等的信息,推知DNA分子中腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、胞嘧啶与鸟嘌呤配对,最终他们提出了DNA双螺旋结构模型。综上所述,B项正确。6.J2[2021·广东卷]图1示某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是 ()图1A.a B.bC.c D.d6.B[解析]当种群数量达到环境容纳量(K值)时,种群的出生率等于死亡率,由题图可知,该种群的出生率等于死亡率时的种群数量是b,因此b对应的种群数量应是K值。综上所述,B项正确。7.F3[2021·广东卷]金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是 ()A.DNA复制 B.转录C.翻译 D.逆转录7.C[解析]在翻译过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的相应密码子结合。金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合,说明其作用直接影响的是翻译过程。综上所述,C项正确。8.G5[2021·广东卷]兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是 ()A.15%、85%B.25%、75%C.35%、65%D.45%、55%8.B[解析]由题意可知,该兔群中基因型为FF的纯合白色脂肪兔有500只,基因型为ff的淡黄色脂肪兔有1500只,因此该种群中F基因的数量有500×2=1000(个),种群中相关的等位基因总数是(500+1500)×2=4000(个),因此F基因的频率为1000÷4000×100%=25%,f基因的频率为1-25%=75%。综上所述,B项正确。9.C4[2021·广东卷]秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(图2)。下列叙述正确的是 ()图2A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量9.D[解析]培养开始时,装置中并没有乙醇产生,向甲瓶加入重铬酸钾无法检测到乙醇,应在一段时间后取甲瓶中液体与酸性重铬酸钾溶液混合来检测是否产生乙醇,A项错误;通入CO2,溴麝香草酚蓝水溶液会从蓝色变成绿色再变成黄色,B项错误;使用健那绿染液能检测酵母菌中线粒体的分布,C项错误;由于装置中的自制纤维素水解液的量是固定的,所以装置中乙醇的最大产量不会发生变化,D项正确。10.G5、J4[2021·广东卷]孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是 ()A.缺少天敌,斑点数量可能会增多B.引入天敌,斑点数量可能会减少C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D.自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊10.C[解析]缺少天敌,斑点数量多的雄鱼有更多的机会生存,且有更多的机会将多斑点的性状遗传给后代,A项正确;引入天敌,斑点数量多的雄鱼会由于天敌的捕食而数量减少,少斑点的雄鱼有更多的生存机会,且它们将少斑点的性状遗传给后代的机会也会增多,B项正确;与斑点数量相关基因的变异是不定向的,与天敌的存在无关,天敌的存在只是起到选择的作用,C项错误;斑点数量多的雄鱼有更多的机会繁殖后代,这是有利的方面,但是斑点数量多的雄鱼却容易受到天敌的捕食,因此自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D项正确。11.G4[2021·广东卷]白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是 ()A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育11.A[解析]由题意可知,白菜型油菜含有两个染色体组,每个染色体组中含有10条染色体。诱导该油菜未受精的卵细胞发育成完整植株Bc,则该植株是单倍体,其体细胞中只有一个染色体组,A项错误;Bc是单倍体植株,将其用于单倍体育种可缩短育种年限,B项正确;Bc植株是单倍体,用秋水仙素处理后会使其体细胞中的染色体数目加倍,最终获得的个体含有两个染色体组,且为纯合子,C项正确;Bc植株为单倍体,该植株无法进行减数分裂或减数分裂异常导致配子发育异常,高度不育,D项正确。12.C5[2021·广东卷]在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是 ()A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2结合12.D[解析]固定CO2形成C3的过程发生在叶绿体基质中,Rubisco能催化此过程,说明该酶存在于叶绿体基质中,A项错误;固定CO2的过程在有光无光的条件下都能进行,B项错误;Rubisco催化CO2固定不需要消耗ATP,C项错误;由题意可知,Rubisco能够催化C5与CO2结合,D项正确。13.C2、C3[2021·广东卷]保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图3为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是 ()图3A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③13.A[解析]组成气孔的保卫细胞吸水时会使得气孔开放,失水时会导致气孔关闭。由图可知,滴加蔗糖溶液①后气孔开放程度略有增大,滴加蔗糖溶液②后气孔关闭,滴加蔗糖溶液③后气孔开放程度比滴加蔗糖溶液①后还大,这说明蔗糖溶液③的浓度小于蔗糖溶液①,蔗糖溶液②的浓度高于保卫细胞的细胞液浓度。由以上分析可知,在蔗糖溶液③中,保卫细胞吸收的水分比在蔗糖溶液①中吸收的水分多,因此比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后<①处理后,A项错误;在蔗糖溶液②中保卫细胞发生了失水,此时最可能在视野中观察到质壁分离现象,B项正确;由以上分析可知,滴加③后有较多的水分子进入保卫细胞,且蔗糖溶液的浓度高低为②>①>③,C、D项正确。14.I2[2021·广东卷]乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动,以乙烯利溶液为处理剂,研究乙烯对香蕉的催熟过程,设计的技术路线如图4。下列分析正确的是 ()图4A.对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响B.实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实C.根据实验安排第6次取样的时间为第10天D.处理组3个指标的总体变化趋势基本一致14.C[解析]对照组香蕉果实的成熟会受到自身产生的乙烯的影响,A项错误;实验材料应选择未成熟的香蕉,才能观察乙烯利的催熟作用,B项错误;实验前需取样测量1次,每隔2d测定1次,第6次取样测量的时间为第10天,C项正确;香蕉成熟过程中,淀粉会逐渐减少,还原糖会逐渐增多,绿色色素会逐渐减少,黄色色素会逐渐增多,故3个指标的总体变化趋势不一致,D项错误。15.C6[2021·广东卷]与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(如图a),造成叶绿体相对受光面积的不同(如图b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是 ()图5A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大15.D[解析]由图可知,与WT相比,t1的叶绿体主要分布在叶肉细胞的照光部位,t2的叶绿体主要分布在叶肉细胞的非光照直射部位,从而导致t1中叶绿体相对受光面积较大,t2中叶绿体相对受光面积较小。根据以上分析推断,t2比t1具有更高的光饱和点,A项正确;根据图a可知与t2相比,t1在更弱的光下,其光合作用吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量就可以相等,即其光补偿点会更低,B项正确;通过题干信息可知,三者的叶绿素含量及其他性状基本一致,由此推测,三者光合速率的高低与叶绿素含量无关,C项正确;三者光合速率的差异在一定范围内会随光照强度的增大而增加,D项错误。16.E4、G2[2021·广东卷]人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(图6)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是 ()图6A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)16.C[解析]可选择有丝分裂中期的细胞来观察该变异,A项正确;正常人体细胞中含有46条染色体,其中有44条常染色体和2条性染色体,男性携带者由于其1条14号染色体与1条21号染色体发生了融合,所以其初级精母细胞中含有45条染色体,B项正确;女性携带者细胞中14/21平衡易位染色体与联会的14号、21号染色体随机分离,使得有的卵细胞含有22条染色体,有的卵细胞含有23条染色体,C项错误;女性携带者的卵原细胞中含有1条21号染色体、1条14号染色体和1条14/21平衡易位染色体,由于这三条染色体在减数分裂时随机分向细胞两极,因此其减数分裂会产生6种类型配子:①含1条14号染色体和1条21号染色体(正常)、②含1条14/21平衡易位染色体(异常)、③含1条21号染色体(异常)、④含1条14号染色体和1条14/21平衡易位染色体(异常)、⑤含1条14号染色体(异常)、⑥含1条21号染色体和1条14/21平衡易位染色体(异常),D项正确。17.K3、K4[2021·广东卷]为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是。

(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是,消费者通过食物网(链)取食利用,。

(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少和增加是实现碳达峰和碳中和的重要举措。

17.(1)碳中和冰川融化、海平面上升(2)生产者通过光合作用或化能合成作用固定CO2分解者通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物(3)化石燃料的燃烧生产者的光合作用[解析](1)由题意可知,碳中和是CO2的排放量与减少量相等。生物摄取碳的过程会导致CO2减少,生物释放碳的过程会使CO2增加,自然生态系统中CO2的减少速率与增加速率大致相等,可以自我维持碳中和。自从西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,从而引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是冰川融化、海平面上升等。(2)生态系统中各种生物摄取碳的方式分别是生产者通过光合作用或化能合成作用固定CO2,消费者通过食物网(链)取食利用,分解者通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物。(3)从全球碳循环的主要途径来看,通过减少化石燃料的燃烧来减少CO2的排放量和增加生产者的光合作用利用CO2的量来减少CO2浓度是实现碳达峰和碳中和的重要举措。18.H2、H3、H4[2021·广东卷]太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。图7为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。图7回答下列问题:(1)图中反射弧的效应器是及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为。

(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是,使屈肌舒张。

(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞,降低血糖浓度。

(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。

18.(1)伸肌或屈肌外负内正(2)释放抑制性神经递质,抑制屈肌运动神经元兴奋(3)快速地摄取、利用并储存葡萄糖(更快速地摄取葡萄糖)(4)垂体[解析](1)效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体。由图可知,图中的效应器是伸肌或屈肌及其相应的运动神经末梢。a处是神经纤维,静息时其膜内外电位是外正内负,当兴奋传至a处时,钠离子内流,使得该处的膜内外电位表现为外负内正。(2)伸肘时,伸肌兴奋而收缩,屈肌舒张,因此伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是释放抑制性神经递质,抑制屈肌运动神经元兴奋,使屈肌舒张。(3)胰岛素可加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖。太极拳能提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞快速地摄取、利用和储存葡萄糖(快速地摄取葡萄糖),降低血糖浓度。(4)TSH是由垂体分泌的促甲状腺激素。19.B1、B2、B3[2021·广东卷]人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果见图8。图8回答下列问题:(1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要(答出两种即可)及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有。

(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(图9,示意图),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是

。

图9(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是。与其他两组比较,设置模型组的目的是。

(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为

。

19.(1)核糖体、内质网、高尔基体(答出两种即可)选择透过性主动运输、协助扩散(2)刷状缘能增加细胞膜的表面积,从而增加能吸收尿酸盐的URAT1的数量(3)灌服尿酸氧化酶抑制剂作为高尿酸血症的疾病模型,并可作为其他两组的对照(4)减少肾小管细胞膜上URAT1、GLUT9的数量再设置一组与模型组相同的高尿酸血症大鼠,然后对其灌服与治疗组等量的化合物E,并检测血清尿酸盐含量和相关蛋白含量[解析](1)URAT1、GLUT9是肾小管细胞膜上的载体蛋白,与分泌蛋白相似,它们在细胞内的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器的共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白质重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有选择透过性的功能特性。原尿中还有许多物质的运输需要借助载体蛋白通过肾小管细胞的细胞膜,如葡萄糖、无机盐等,它们具体的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散。(2)由图可知,肾小管细胞具有刷状缘,这种结构能增加细胞膜的表面积,从而增加能吸收尿酸盐的URAT1的数量。(3)与空白对照组(灌服生理盐水组)比较,模型组灌服了尿酸氧化酶抑制剂,所以该组不仅可以作为高尿酸血症的疾病模型,还可以作为空白对照组和治疗组的对照。(4)由尿酸盐转运蛋白的检测结果分析可知,治疗组的URAT1、GLUT9两种载体蛋白的数量与空白对照组的基本相同,这说明F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是减少了肾小管细胞膜上URAT1、GLUT9的数量,从而减少尿酸盐的重吸收。为进一步评价F的作用效果,还需设置一组与模型组相同的高尿酸血症大鼠,然后对其灌服与治疗组等量的化合物E,并检测血清尿酸盐含量和相关蛋白含量。20.E8、G1[2021·广东卷]果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为。

(2)图10示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配。若得到的F2没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和,此结果说明诱变产生了伴X染色体基因突变。该突变的基因保存在表现型为果蝇的细胞内。

图10(3)上述突变基因可能对应图11中的突变(从突变①②③中选一项),分析其原因可能是,使胚胎死亡。

密码子序号1…4…1920…540正常核苷酸序列AUG…AAC…ACUUUA…UAG突变①突变后核苷酸序列AUG…AAC…ACCUUA…UAG正常核苷酸序列AUG…AAC…ACUUUA…UAG突变②突变后核苷酸序列AUG…AAA…ACUUUA…UAG正常核苷酸序列AUG…AAC…ACUUUA…UAG突变③突变后核苷酸序列AUG…AAC…ACUUGA…UAG密码子表(部分):AUG:甲硫氨酸,起始密码子AAC:天冬酰胺ACU、ACC:苏氨酸UUA:亮氨酸AAA:赖氨酸UAG、UGA:终止密码子…表示省略的、没有变化的碱基图11(4)图10所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇基因突变;②缺点是不能检测出果蝇基因突变。(①②选答1项,且仅答1点即可)

20.(1)伴性遗传(2)棒眼红眼隐性棒眼红眼(3)突变②突变基因编码的第4位氨基酸由天冬酰胺变成赖氨酸,导致翻译出的蛋白质功能异常(突变③突变基因编码的氨基酸密码子由正常的亮氨酸密码子变成终止密码子,使得翻译提前终止,相应的蛋白质功能异常)(4)显隐性致死常染色体隐性(或X、Y染色体同源区隐性)[解析](1)位于X染色体上的基因所控制的性状总是和性别相关联,这种现象称为伴性遗传。(2)由图可知,F1所选择的雌蝇的表现型是棒眼红眼(基因型是XBrXbR,其中XbR上同时存在新突变基因),它与M-5雄蝇杂交,F2的雌蝇数量是雄蝇的两倍,说明F2的雄蝇存在致死现象。分析遗传实验结果可知,F2的雌蝇的基因型是XBrXBr(棒眼杏红眼)、XBrXbR(XbR上同时存在新突变基因,表现为棒眼红眼),而雄蝇的基因型只有XBrY,雌蝇XBrXbR存活,这说明XbR所在染色体上的突变基因是隐性基因,所以该突变的基因保存在表现型为棒眼红眼雌蝇体内。(3)由图可知,突变②是第4位氨基酸密码子AAC变成AAA,前者编码天冬酰胺,后者编码赖氨酸,可能导致翻译出的蛋白质功能异常,最终使得胚胎死亡。(或由图可知,突变③是氨基酸密码子UUA变成了UGA,前者编码亮氨酸,后者为终止密码子,使得翻译提前终止,相应的蛋白质功能异常,使得胚胎死亡。)(4)可根据F2的雌雄比例来推测新突变基因是显性致死突变还是隐性致死突变,但是如果突变发生在常染色体或X、Y染色体的同源区段且为隐性突变时,无法通过后代的雌雄比例及表现型区分。21.L2、L3[2021·广东卷][选修1:生物技术实践]中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图12。图12回答下列问题:(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。此外,选育优良菌株的方法还有(答出两种方法即可)等。

(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是。(答出两点即可)

(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中可能是高密度培养的限制因素。

(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌。

21.(1)碳源稀释涂布平板(活菌计数)检测菌株H的蔗糖酶活性、检测菌株H的耐盐性、检测菌株H的耐酸碱性(答出两种方法即可)(2)培养基是高盐浓度的液体环境,杂菌会由于渗透失水而死亡;培养基的液体环境是碱性的,杂菌会因酶失活而死亡(3)氧气(4)消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶)和与PHA合成相关的酶[解析](1)在液体培养基中,蔗糖可作为碳源。培养过程中可定期采用稀释涂布平板(活菌计数)法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。除了题述筛选能耐受高浓度蔗糖的菌株H的方法外,还可通过检测菌株H的蔗糖酶活性、检测菌株H的耐盐性、检测菌株H的耐酸碱性来选育优良菌株。(2)由题意可知,菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,在该不需要灭菌的发酵系统中