高考大题冲关(五)——生物与环境
【典例剖析】
请指出其中的错误答案,将题号填入[规范答题]表中,并分析错因,给出正确答案。
【审题思维】
从文字材料可获取如下信息
1.“竹林中的昆虫对竹笋及竹子的茎叶造成危害,”可见竹林害虫以竹笋及竹子的茎叶为食,所以竹林害虫属于生态系统组成成分中的消费者。
2.竹林中占据不同空间的成年毛竹、幼年毛竹、竹笋属于生命系统的结构层次是
种群。
3.依据毛竹固定的太阳能是否被利用可分为未利用和被利用,其被利用的能量中除被自身呼吸作用消耗和流向下一营养级利用外,还有被分解者利用。
4.从“林下养鸡”的方法来防治某些竹林害虫,看出“林下养鸡”既有利于控制害虫数量,又能将流入害虫的能量通过鸡再流入人类。
【规范答题】
错答题号
失分探因
满分答案
(2)
对“垂直结构”的范围界定不清,或不会判断种群和群落的概念
不能,群落的垂直结构是指不同生物种群在垂直方向上具有分层现象,而成年毛竹、幼年毛竹、竹笋属于同一物种
(3)
对“能量被利用”的理解太片面,误认为“分解者”利用的能量不属于“被利用”的范畴
被自身呼吸作用消耗利用,被下一营养级利用,被分解者利用
冲关集训
1.(2015贵州遵义模拟)一调查小组对我国东部某地群落进行深入调查,获得有关信息资料,请分析回答:
(1)调查植物种群密度常采用的方法是 ,取样的关键除应考虑样方的大小和数量外,还应注意
。
(2)下表是调查小组对某块荒地几种常见植物连续5年的调查(单位:株/m2
),如果其中一种属于入侵物种,则该入侵物种最可能是 ,该入侵物种在入侵初期类似于 型增长,属于第 营养级;它与其余几种物种间的关系是 。
年份植物
2010
2011
2012
2013
2014
甲
10.0
9.2
8.0
6.8
5.5
乙
3.0
2.1
1.1
0.3
0.1
丙
0.3
0.6
1.1
1.5
2.3
丁
3.0
2.0
0.4
0
0
解析:(1)调查植物种群密度常采用的方法是样方法,取样的关键应考虑样方的大小和数量,以及随机抽样,以减少误差。
(2)分析表中数据可知,丙的种群密度逐渐增大,其他种群密度都逐年降低,如果其中一种属于入侵物种,则该入侵物种是丙,入侵初期类似于“J”型增长;植物属于生产者,属于第一营养级,丙与其余几种物种间的关系是竞争。
答案:(1)样方法 随机抽样 (2)
丙 “J” 一 竞争
2.(2015东北三校联考)如图为治理盐碱化草原的简化技术流程,请分析并回答下列问题:
(1)分析上图可知,盐碱化草原治理的三个阶段反映了群落 过程,从类型来看,该过程属于
,原因是
。
(2)该生态系统能量流动的渠道是 ,从能量流动的角度分析,种草的目的是
。
植被覆盖后,土壤中有机物的增加,有利于土壤微生物的增加,该成分在生态系统中的功能是
。
(3)若要尽快使重度盐碱化草地恢复为轻度盐碱化与良好草地,除辅以有效的人为手段(如物质、能量输入)外,更主要依靠生态系统的
。
解析:(1)分析上图,从重度盐碱化草地封育种草到中度盐碱化草地出现虎尾草及杂草类,再到轻度盐碱化的羊草及杂草类的过程属于次生演替,因为重度盐碱化草地中原有的土壤条件基本保留。
(2)由于草能进行光合作用,属于生产者,从能量流动角度分析,种草能增加流入生态系统的能量。土壤中有机物增加,随之增加的生态系统的成分是分解者,分解者具有将动植物遗体和动物的排泄物分解成无机物的功能。
(3)要想尽快使重度盐碱化草地恢复为轻度盐碱化和良好草地除了人为添加物质,输入能量外,更重要的是依靠生态系统的自我调节能力。
答案:(1)演替 次生演替 重度盐碱化草地中原有土壤条件基本保留(合理即可)
(2)食物链和食物网 增加生态系统的能量输入 将动植物遗体和动物的排泄物分解成无机物
(3)自我调节能力(恢复力稳定性)
3.(2016宁夏银川月考)果园是一个比较复杂的生态系统,根据所学知识,回答下列有关果园生态系统的问题:
(1)果园生态系统中,果树害虫与其天敌属于生态系统成分中的 。
(2)天敌控制果树害虫与喷施农药相比,其优点包括能够更有效控制害虫数量,作用时间也更为 ,并且能够减少 。
(3)某果园中,有一条食物链为:柑橘(W1)→蚜虫(W2)→七星瓢虫(W3),括号内为该生物每年的同化量,正常情况下测算,发现W2远小于1/10W1,其原因是
。
(4)实践表明,在果园种草,可以大大降低害虫对果园的破坏作用,这主要是因为这一措施使果园生态系统
。
解析:(1)果树害虫以果树为食,属于消费者,果树害虫的天敌以害虫为食,也属于消费者。
(2)生物防治的优点是减少环境污染,且持续作用时间长。
(3)根据题中信息可知,蚜虫的能量远小于柑橘能量的10%,原因是有一部分能量流入与蚜虫同营养级的其他种群,因此W2远小于1/10W1。
(4)果园种草增加生物的种类,使生态系统的营养结构复杂,增加了抵抗力稳定性。
答案:(1)消费者 (2)持久 环境污染 (3)果树的同化量中还有一部分流入与蚜虫同营养级的其他种群 (4)营养结构复杂,增加了抵抗力稳定性
4.(2015河南六市二次联考)为找出更好的污染治理措施,科研人员做了相关研究。图甲表示某地排污池下游河道中溶解氧及铵盐含量的测定结果,表乙表示对几种生物研究的相关结果。请回答。
生物
毒素含量μg/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.1
52%
0
蓝藻
0.554
78%
0
红假单胞光合细菌
0
87%
92%
乙
(1)表乙中几种生物的种间关系为 ,从生态系统的组成成分看,表乙中红假单胞光合细菌属于 。
(2)取水样2
L,摇匀后等量分装在黑、白2个瓶中。测得12
h内黑瓶氧气下降量为2
mg,1
d内白瓶氧气增加量为6
mg,不计温度影响,则一天内藻类实际产氧量为
mg。
(3)线虫以藻类为食,鲫鱼以藻类和线虫为食。若去掉线虫,鲫鱼的总能量变化趋势是 ,其原因是
。
(4)9～12天,水中溶氧量快速下降,其主要原因是
。
(5)据表分析,治理水华效果最好的生物是 ,理由是
。
解析:(1)三种生物均需要光能进行光合作用,且由表乙知,这三种生物均吸收较多的铵盐,推测它们之间存在竞争关系,从红假单胞光合细菌的名称可知该细菌属于生产者,由表乙可知它对有机物的去除率是92%,可见它又属于分解者。
(2)测得12
h内黑瓶氧气下降量为2
mg,故1
d内各瓶中细胞呼吸消耗氧气为4
mg,又知1
d内白瓶氧气净增加量为6
mg,则一天内藻类实际产氧量为6+4=10(mg)。
(3)食物链为:,若去掉线虫,鲫鱼的食物链缩短,能量损失减少。
(4)从O2产生和消耗两方面分析,产O2的藻类大量繁殖后死亡增多,随之需氧细菌耗氧量增多,导致9～12天的水中溶氧量快速下降。
(5)水华现象的出现是由于水体中含N、P的盐类过多以及有机物含量大大增加引起的,而从表中分析,红假单胞光合细菌不产毒素且对水中铵盐和有机物的去除率高,所以红假单胞光合细菌是治理水华效果最好的生物。
答案:(1)竞争 生产者和分解者
(2)10
(3)增加 食物链缩短,能量损失减少
(4)藻类大量繁殖后死亡增多,需氧细菌耗氧量增多
(5)红假单胞光合菌 不产毒素且对铵盐和有机物的去除率高
5.(2015辽宁大连一模)珊瑚礁区是地球上生物多样性极高的生态系统。珊瑚虫能捕食海洋里细小的浮游生物,珊瑚的色彩源于生活在珊瑚虫消化道中的虫黄藻,虫黄藻进行光合作用为珊瑚虫提供大部分能量。当海水温度过高时,珊瑚虫会把虫黄藻排出体外而变白,随之死亡。请回答下列问题:
(1)珊瑚虫和虫黄藻依次属于生态系统组成成分中的 和 。两者之间存在的种间关系属于 。
(2)珊瑚礁区物种繁多,不同生物在珊瑚礁区占据不同位置,主要通过 错综连接,该生态系统具有较高的 稳定性。
(3)造成海水温度过高,珊瑚虫变白而死亡的原因可能是人类大量燃烧 ,造成大气中 浓度升高,产生温室效应的结果。
(4)热带珊瑚礁中的某种小鱼取食大鱼身上的寄生虫。小鱼取食之前,常在大鱼面前舞蹈一番,还分泌一种化学物质,大鱼才让小鱼取食。据此分析,小鱼和大鱼之间传递的信息类型有
。
解析:(1)从题干可知,珊瑚虫捕食浮游生物,而虫黄藻生活在珊瑚虫消化道中,且能进行光合作用为珊瑚虫提供大部分能量,故珊瑚虫属于消费者,虫黄藻属于生产者,二者为互利共生关系。
(2)由于珊瑚区物种繁多,不同生物主要通过捕食关系形成错综连接的食物网,物种繁多、营养结构复杂说明该生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
(3)产生温室效应的重要原因是人类大量燃烧化石燃料,造成大气中CO2浓度升高。
(4)小鱼取食大鱼身上的寄生虫之前,常在大鱼面前舞蹈一番,为行为信息;分泌的一种化学物质属于化学信息。
答案:(1)消费者 生产者 互利共生 (2)食物网 抵抗力(3)化石燃料 CO2 (4)行为信息、化学信息高考大题冲关(四)——生命活动的调节
【典例剖析】
请指出其中的错误答案,将题号填入【规范答题】
表中,并分析原因,给出正确答案。
【审题思维】
从文字和图形中可获取如下信息
(1)图示人体生长激素的调节方式为分级调节。调节中枢为下丘脑。
(2)图示中下丘脑内的细胞有两类:一类为神经细胞,作用为接受刺激释放神经递质,一类为神经内分泌细胞,作用是接受刺激,释放激素。
(3)图中体现出激素调节的特点有:①通过体液运输;②作用于靶细胞靶器官。
【规范答题】
错答题号
失分原因
满分答案
(1)第二空
只考虑生长激素的促进作用,忽略激素调节的负反馈机制
抑制
(3)
误认考查激素作用与靶细胞与靶器官这一考点。没看出题目的考查点为激素作用范围广的原因
激素通过体液运输到全身各处
(4)
认为提高免疫力就是抗体数目增加。未考虑胸腺的作用
T细胞
冲关集训
1.(2015广西柳州模拟)下图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程的示意图,图2为图1中D结构的放大示意图。请回答下列
问题。
(1)图1可表示 的结构,神经纤维B在A中的细小分枝是该结构中的 。用针刺A时,引起F收缩的现象被称为 。针刺引起疼痛,产生痛觉的部位是 。
(2)当兴奋在神经纤维B上传导时,兴奋部位的膜内外两侧的电位为 。
(3)图2的结构名称是 ,如果在图2中①和②的间隙处注射乙酰胆碱,乙酰胆碱会与 (填“①”或“②”)上的受体结合,从而引起膜电位的变化。如果某人体内一种抗体会与上述受体结合,则可能引起肌肉的 (填“持续收缩”或“持续舒张”),这种免疫异常称为 。
解析(1)图1是反射弧结构示意图,神经纤维B在A中的细小分枝是感受器。感受器接受刺激产生兴奋,效应器发生相应活动,这种现象被称为反射。产生感觉的部位是大脑皮层。
(2)兴奋部位的膜内外两侧的电位为内正外负。
(3)图2的结构是突触,乙酰胆碱是一种神经递质,被注射到突触间隙后,乙酰胆碱会与②突触后膜上的受体结合,从而引起突触后膜电位的变化。抗体与突触后膜上的受体结合,乙酰胆碱无法与受体结合,可能引起肌肉的持续舒张,这种免疫异常属于自身免疫病。
答案:(1)反射弧 感受器 反射 大脑皮层
(2)内正外负
(3)突触 ② 持续舒张 自身免疫病
2.(2016安徽安庆月考)如图甲是人体稳态调节的部分示意图,图乙是睾丸酮(雄性激素)的调节机制示意图。请据图回答下列问题。
(1)由图甲可知,在机体稳态调节过程中,细胞间可通过 等信息分子进行信息交流。当T细胞活性下降时,会引起机体生成抗体的能力降低,其主要原因是 。
(2)图乙中a、b、c过程体现了雄性激素分泌的 调节机制,d过程体现了雄性激素分泌的 调节机制。
(3)研究表明吸食毒品会影响人体性腺的功能。有研究者对某戒毒所的吸毒者进行了相关激素的检测,并与健康人作了比较,检测结果均值如下表:
组别
平均年龄
吸毒史
吸毒量g/d
LH(mlu/mL)
FSH(mlu/mL)
睾丸酮(mlu/mL)
吸毒者
23岁
4年
1.4
1.45
2.87
4.09
健康人
23岁
—
—
4.66
6.6
6.69
据表可知,吸毒者会减弱的过程是图乙中的
(填图乙中字母)。为了确定吸毒者睾丸酮水平低的原因是睾丸受损,还是LH和FSH减少引起的,可 ,一段时间后测定其睾丸酮含量,与健康者比较即可确定原因。
解析(1)分析图甲可知,图中的有关信息分子有激素、神经递质、免疫活性物质(淋巴因子)等;由于T细胞能够分泌淋巴因子,淋巴因子能促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞会分泌抗体,因此T细胞活性下降,会造成机体生成抗体能力下降。
(2)图乙中的a、b、c过程体现了睾丸酮分泌的多少受下丘脑和垂体的分级调节,d过程体现了雄性激素的含量又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,属于负反馈调节。
(3)分析表中各种数据可以推知,吸毒者与正常人相比,LH、FSH、睾丸酮的含量都会下降,这几种物质的产生过程为图乙中的b、c过程,d过程为负反馈调节,也会减弱;将体内LH和FSH补充至正常人水平后,如果睾丸受损,则睾丸酮分泌仍然不足,如果睾丸正常,睾丸酮的分泌正常,因此可以根据睾丸酮的分泌量来判断。
答案:(1)激素、神经递质、免疫活性物质(或淋巴因子) 淋巴因子分泌量减少,影响了(或不利于)B细胞增殖分化成浆细胞
(2)分级 (负)反馈
(3)b、c、d 将吸毒者体内LH和FSH补充到健康人(或正常)水平
3..(2015贵州遵义模拟)如图1表示某建筑工人在一次劳动中,脚掌被一枚长钉扎入引起的反射过程示意图,A、D为反射弧上的位点;医生担心该工人会得“破伤风”,所以为他注射了破伤风抗毒素血清进行紧急预防或治疗,免疫图示如图2。请回答下列问题。
(1)若对图1中D位点施加一强刺激,则该处细胞膜的电位变化是
;刺激后产生的兴奋不能传递到A,其原因是
。
(2)在免疫学上,破伤风抗毒素血清属于 。图2属于特异性免疫中的 ,图2中能特异性识别抗原的细胞有 (填序号)。
(3)若该建筑工人工作时间长,没有及时吃饭会出现饥饿症状,此时其体内 分泌会增加,使血糖浓度恢复正常。同时由于工作强度大而大量流汗,其体内细胞外液渗透压会升高,使位于 的渗透压感受器兴奋,从而使 的分泌量增加,排尿量 。
解析(1)分析图1可知,A是传入神经纤维上的一点,B与C是突触,D是传出神经纤维上的一点,兴奋只能由A经B、C传向D;若对D施加一强刺激,则该处细胞膜兴奋,其电位变化是由外正内负变为外负内正;刺激D位点后产生的兴奋不能传递到A,其原因是兴奋在神经元之间只能单向传递。
(2)在免疫学上,破伤风毒素属于抗原,破伤风抗毒素血清属于抗体。图2中①～⑤分别是吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞,物质甲是抗体,该过程属于特异性免疫中的体液免疫,其中能特异性识别抗原的细胞是②T细胞、③B
细胞、④记忆细胞。
(3)人饥饿时,其体内血糖含量降低,此时胰高血糖素和肾上腺素分泌量会增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化为血糖,从而使血糖浓度恢复正常。若大量流汗会导致细胞外液渗透压升高,使位于下丘脑的渗透压感受器兴奋,从而使抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,排尿量会减少。
答案:(1)由外正内负变为外负内正 兴奋在神经元之间只能单向
传递
(2)抗体 体液免疫 ②③④
(3)胰高血糖素(和肾上腺素) 下丘脑 抗利尿激素 减少
4.为研究赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用,研究者向野生型拟南芥中转入基因E,可使其细胞中GA含量降低(突变体),结果如图。
(1)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)均为植物激素。它们是由植物体内产生,从产生部位运输到作用部位,对生长发育有 的微量有机物。将基因E导入野生型拟南芥的细胞中,该基因是否整合到 上是获得稳定遗传的突变体的关键。
(2)由图1可知,一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后, 拟南芥的存活率更高,由此可知,GA含量 更有利于拟南芥在逆境中生长发育。若想确定突变体植株的耐盐和抗干旱的能力与基因E有关,可利用 技术进行检测,以确认目的基因的插入位置。
(3)研究者发现,成熟种子中高含量的ABA使种子休眠;萌发的种子释放大量GA会降解ABA,同时GA能抑制ABA的作用,促进种子萌发,由此可知GA和ABA在调控种子萌发和休眠这一生理效应中的作用 。由图2可知,野生型拟南芥对ABA的敏感性
(填“高于”或“低于”)突变体拟南芥,其原因是与野生型相比,突变体拟南芥中GA和ABA的含量分别是
。
(4)综合上述结果可推测,GA含量与拟南芥抵抗逆境生存能力有关,GA还可通过影响细胞中的ABA信号途径调控植株生长状态,所以在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素
。
解析:本题考查植物激素的生理作用。
(1)植物激素在植物的一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对生长发育起调节作用;基因工程中,目的基因整合到受体细胞的核DNA中是获得稳定遗传的突变体的关键。
(2)观察图1可知,在高盐和干旱环境中,突变体的成活率更高;而突变体中的GA含量较低,故可知GA含量低更有利于拟南芥在逆境中生长发育;DNA杂交技术可以确认目的基因的位置。
(3)GA促进种子萌发,ABA抑制种子萌发,二者相互拮抗;观察图2可知,野生型对ABA的敏感性低于突变体;与野生型相比,突变体拟南芥中GA含量低而ABA含量高。
(4)多种激素共同调节植物的生长发育和适应环境变化。
答案:(1)显著影响(或调节作用) 染色体(或核DNA)
(2)突变体 低 DNA分子杂交
(3)相互拮抗(或相反) 低于 GA含量低,ABA含量高
(4)相互作用共同调节
5.(2016山东滨州期末)糖尿病是危害人类健康的常见疾病。请回答下列有关问题:
(1)糖尿病患者经常口渴,是因为血糖浓度超过肾小管重吸收的阈值,排尿量 ,使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑的 ,继而使 (部位)的渴觉中枢兴奋,产生渴感,此时下丘脑分泌的 增多。
(2)研究发现某些病毒或化学毒素作用于胰岛B细胞,使其表面抗原结构改变,T淋巴细胞被激活,攻击且导致胰岛B细胞受损,引发糖尿病。该病属于免疫失调疾病中的 病。
(3)格列吡嗪胶囊是常用的降血糖药物,其机制是与胰岛B细胞膜上的受体特异性结合,从而使K+通道关闭,引起膜电位改变产生兴奋,使Ca2+通道开启,细胞内Ca2+浓度升高,促使胰岛素分泌。该过程中胰岛B细胞膜外的电位变化为 ,体现了细胞膜的 和 功能。
解析:(1)糖尿病患者的血糖浓度超过肾小管重吸收的阈值,导致肾小管对葡萄糖和水分的重吸收减少,尿量增多,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑的渗透压感受器产生兴奋并将兴奋传至大脑皮层产生渴觉,同时下丘脑分泌的抗利尿激素增多。
(2)机体对自身细胞做出特异性免疫反应而引起的疾病属于自身免
疫病。
(3)格列吡嗪胶囊中的有效成分与胰岛B细胞膜上的受体特异性结合,从而使K+通道关闭,引起膜电位改变产生兴奋,故胰岛B细胞膜外的电位由正电位变为负电位。而该有效成分与胰岛B细胞膜上的受体特异性结合而使K+通道关闭,进而导致Ca2+通道开启,Ca2+进入细胞内使细胞内Ca2+浓度升高,这体现了细胞膜的进行(细胞间的)信息交流和控制物质进出细胞的功能。
答案:(1)增多 渗透压感受器 大脑皮层 抗利尿激素
(2)自身免疫病
(3)由正电位变为负电位 控制物质进出细胞 进行(细胞间的)信息交流高考大题冲关(一)——细胞代谢
【典例剖析】
请指出其中的错误答案,将题号填入[规范答题]表中,并分析错因,给出正确答案。
【审题思维】
从文字材料中可获取如下信息
1.根据“为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响”可知本实验的自变量是光照处理的方法,因变量是植物光合作用的强度。
2.光合作用中光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,且必须在有光的条件下才能进行;光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应发生在叶绿体基质中;虽然暗反应有光无光都能进行,但要受到光反应提供物质的限制。
3.比较A、B、C、D四组最终的结果是光合作用的产物的相对量不同,其一是因为
光照时间不同:A组、B组、C组总光照时间各为67.5
s,D组总光照时间为135s;
其二是光照和黑暗之间的交替频率不同,当交替频率增加时光合作用产物的相对量升高。
【规范答题】
错答题空
失分探因
满分答案
第一问第一、二空
审题疏忽了C组总光照时间为67.5
s,而D组总光照时间为135
s,没能从题干信息中找全答题要点(光照时间和光合作用产物的相对含量)
高于;C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%
第二问第一空
没能从题干中提取出关键字词
光照和黑暗交替频率(或光照和黑暗交替的次数)
冲关集训
1.(2015江西上饶二模)如图所示为绿色植物叶肉细胞内发生的物质代谢过程示意图,图中①～⑤为反应过程,A～K为物质,a与b为结构。请据图回答。
(1)a中叶绿素主要吸收 。
(2)叶肉细胞在③④⑤中产生能量最多的过程是 。
(3)若用O培养该植物(光等其他条件适宜),能不能在其叶肉细胞中检测到有放射性的糖类 简单说出原因。(填“能”或“不能”) ,原因是
。
(4)说出温度会影响b的生理过程的原因:
① ;
② 。
解析:图示表示光合作用与细胞呼吸的过程。其中,a是叶绿体,b是线粒体,①表示光反应过程,②表示暗反应过程,③表示细胞呼吸第一阶段,④表示有氧呼吸第二阶段,⑤表示有氧呼吸第三阶段。A是ATP,B是ADP和Pi,C是NADPH([H]),D是NADP+,E是C3,F是C5,G是O2,H是CO2,I是丙酮酸,J是CO2,K是O2。由于O作为原料先进行有氧呼吸产生C18O2,该C18O2再进行光合作用产生有放射性的糖类,故在其叶肉细胞中能够检测到有放射性的糖类。温度会影响酶的活性以及膜的流动性。
答案:(1)蓝紫光和红光
(2)⑤
(3)能 O作为原料先进行有氧呼吸产生C18O2,该
C18O2
再进行光合作用产生有放射性的糖类
(4)①温度会影响酶的活性,从而影响b的生理过程
②温度会影响膜的流动性从而影响物质的运输进而影响b的生理过程
2.(2015安徽合肥三模)把酵母菌与葡萄糖的混合液摇匀,均分到两个相同的密闭装置甲和乙中(装置中铁丝网上铺有分别用A液或B液浸润过的湿纱布),并将甲、乙装置在相同且适宜的环境中放置相同时间。(注:刻度管的横截面积为S)
请回答下列问题:
(1)在甲装置中,A液为 (填“水”或“10%
NaOH
溶液”)时,一段时间后,红色液滴左移,左移距离记为a;在乙装置中,B液为 (填“水”或“10%
NaOH
溶液”)时,在与甲相同的时间内,红色液滴右移,右移距离记为b。
(2)此实验中,设置甲装置进行实验的目的是检测
;设置乙装置进行实验的目的是检测 。
(3)在这段实验时间内,甲装置中酵母菌产生的CO2总量为 (用记录的字母表示)。
(4)若a=b,装置中酵母菌无氧呼吸过程消耗的葡萄糖是有氧呼吸过程消耗的葡萄糖的 倍。
解析:在甲装置中,A液为10%
NaOH
溶液时,一段时间后,酵母菌有氧呼吸消耗了O2,而有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2被NaOH溶液吸收,所以红色液滴左移,该装置可用来检测混合液中酵母菌有氧呼吸耗氧量;在乙装置中,B液为水时,在与甲相同的时间内,产生的CO2没有被水吸收,而有氧呼吸消耗O2与产生CO2体积相等,所以红色液滴右移,该装置可用来检测混合液中酵母菌无氧呼吸释放的CO2量。在这段实验时间内,甲装置中酵母菌产生的CO2总量为
(a+b)·S。根据反应式,无氧呼吸中C6H12O6～2CO2,有氧呼吸中C6H12O6～6O2,若a=b,装置中酵母菌无氧呼吸过程消耗的葡萄糖是有氧呼吸过程消耗的葡萄糖的3倍。
答案:(1)10%
NaOH
溶液 水 (2)混合液中酵母菌有氧呼吸耗氧量 混合液中酵母菌无氧呼吸释放的CO2量
(3)(a+b)·S (4)3
3.(2015安徽合肥二模)受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触,引起马铃薯的褐变,为探究温度对PPO活性的影响,实验小组进行如下实验:
(1)PPO粗提液的提取,低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净、去皮,取20
g样品放入含50
mL磷酸缓冲液(pH为5.5)的研钵中,同时加入少量石英砂,研磨、离心、上清液即为PPO的粗提液,加缓冲液研磨的目的是
。
(2)不同温度下PPO活性的测定
步骤顺序
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
PPO粗提液
2
mL
2
mL
2
mL
2
mL
酚类底物
2
mL
2
mL
2
mL
2
mL
反应
混合振荡
混合振荡
混合振荡
混合振荡
温度预处理
0℃
15℃
30℃
45℃
保温时间
5
min
5
min
5
min
5
min
记录结果
+
++++
++++
++
(注:反应底物充足,实验结果中“+”越多褐色越深)
①实验步骤顺序有不妥之处,请改正 。
②实验结果表明:15
℃和30
℃温度条件,PPO具有相同的活性,从酶的特性分析其原因是 。
③为进一步探究PPO最适温度,应在 范围内设置温度梯度。
解析:(1)过酸、过碱都会使酶的空间结构被破坏,使酶失活,研磨时加缓冲液研磨的目的是防止酚氧化酶(PPO)失活。
(2)①本实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合。
②在酶的最适温度前后的不同温度条件下酶的催化效率可以相同。
③15
℃和30
℃温度条件,PPO具有相同的活性,故该酶的最适温度位于15～30
℃之间,所以应在15～30
℃范围内设置温度梯度,来进一步探究酶的最适温度。
答案:(1)防止酚氧化酶(PPO)失活
(2)①“反应”步骤改在“温度预处理”之后
②在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率
③15～30
℃
4.(2015黑龙江哈尔滨二模)如图甲表示某植物叶肉细胞内两个生理过程,图乙表示水稻种子在成熟过程中干物质和吸呼速率变化的示意图,图丙表示大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线,请回答下列问题:
(1)图甲中,③过程进行的场所是 ,[H]用于
。①～④过程中,能为该细胞合成蛋白质供能的过程是 。
(2)在20～30天,种子干物质增加速度最快,此时种子含有的DNA量 ,种子成熟所需要的有机物来自图甲中的过程 。
(3)若测得阶段Ⅱ种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为6∶1,此时吸收O2与释放CO2的体积比为 。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止CO2供应,短时间内叶绿体中C3和ATP含量的变化分别为
、
。大田种植大豆时,“正其行,通其风”的主要目的是通过
来提高光合作用强度以增加产量。
解析:(1)图甲中过程①②是光合作用的光反应和暗反应阶段;④③表示有氧呼吸第一、二阶段和第三阶段;其中③过程表示[H]和O2结合生成水,释放大量能量,场所为线粒体内膜;①中水的光解生成的[H]用于暗反应阶段C3的还原;由于光合作用过程中光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段,合成蛋白质所需能量只能来自呼吸作用,即③④产生的ATP。
(2)在20～30天,种子干物质增加速度最快,种子在生长过程中细胞在不断增殖,所以种子中DNA总量在不断增加;种子成熟所需要的有机物来自图甲中的光合作用过程,即图甲中①②。
(3)设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,则无氧呼吸消耗的葡萄糖是6x,根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式可计算出有氧呼吸消耗的O2为6x,释放的CO2也为6x;无氧呼吸释放的CO2为12x,所以此时吸收O2与释放CO2的体积比为6x∶(12x+6x)=1∶3。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止CO2供应,短时间内叶绿体中C3含量减少,消耗ATP减慢,所以ATP含量增多。大田种植大豆时,“正其行,通其风”的主要目的是通过提高CO2含量来提高光合作用强度以增加产量。
答案:(1)线粒体内膜 与氧气反应生成水并释放大量能量 ③④ (2)增加 ①② (3)1∶3 (4)下降 升高 提高CO2含量
5.(2016山东滨州期末)某生物科研小组在充足光照条件下测定环境CO2浓度对小麦叶片叶绿素含量、气孔开度(气孔的开放程度)、CO2吸收速率的影响,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)小麦叶肉细胞在环境CO2浓度为300
μmol/mol时,产生[H]的场所是
;
若环境中CO2浓度由300
μmol/mol上升到600
μmol/mol,短时间内小麦叶肉细胞内C3的含量 ,C5在单位时间内的生成量 。
(2)实验测得的CO2吸收量小于光合作用过程中CO2实际消耗量,原因是
。
(3)据图中信息推测,高浓度CO2条件下叶绿体中明显增多的结构是 ;若小麦叶肉细胞光合作用的产物是葡萄糖,在环境CO2浓度为900
μmol/mol的情况下,小麦叶肉细胞积累葡萄糖速率为 mg/(m2·s)。
(4)在一定范围内,随CO2浓度升高,小麦叶片蒸腾作用散失水分的量与固定二氧化碳的量的比值降低,据图分析其原因是:①随CO2浓度升高 含量增加,光反应加快,CO2的固定速率升高;②气孔开度减小导致 。
解析:(1)光照充足的条件下,小麦叶肉细胞在环境CO2浓度为300
μmol/mol时,既能进行光合作用,又能进行细胞呼吸,因此产生[H]的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体基质;环境中CO2浓度由300
μmol/mol上升到600
μmol/mol,短时间内由于CO2浓度的升高使固定形成的C3含量升高、C5含量减少但在单位时间内C5的生成量较之前是增加的。
(3)由图中信息可知,高浓度CO2条件下,叶绿素的相对含量增加,而叶绿素分布在基粒(类囊体)上,因此明显增多的结构是基粒(类囊体)。小麦叶肉细胞积累葡萄糖速率为净光合速率。由题图可知在CO2浓度为900
μmol/mol时,CO2的吸收速率为
30
μmol/(m2·s),依据6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O可计算出积累葡萄糖的速率为
=5
μmol/(m2·s)=5×180×10-3
mg/(m2·s)=0.9
mg/(m2·s)。
(4)小麦叶片蒸腾作用散失水分的量/固定二氧化碳的量比值下降说明蒸腾散失的水分减少或固定二氧化碳的量增加,都可能导致该比值下降,结合题干提示和题图信息即可得出答案。
答案:(1)叶绿体(类囊体薄膜)、细胞质基质、线粒体基质 升高 增加
(2)光合作用实际消耗CO2量是CO2吸收量与呼吸作用中CO2产生量的和
(3)基粒(类囊体) 0.9
(4)①叶绿素 ②蒸腾作用减弱(水分散失减少)
6.
(2016吉林实验中学模拟)下表是通过8套密封的探究装置研究甘蓝型油菜光合作用的结果,各组数据记录了2小时内不同光照强度与甘蓝型油菜O2释放相对量的关系。
光照强度(lx) O2释放相对量(mL)组别
0(黑暗)
500
1
000
2
000
3
000
4
000
5
000
6
000
1
-4.2
-2.3
0
6.4
11.7
15.7
18.3
18.2
2
-4.1
-2.2
0.1
6.3
11.5
15.4
18.0
18.1
3
-4.3
-2.1
-0.1
6.2
11.6
15.4
18.3
18.3
平均
-4.2
-2.2
0
6.3
11.6
15.5
18.2
18.2
下图表示甘蓝型油菜叶肉细胞内部分生理过程模式图,A、B、C为相应生理过程场所,①～⑥均为气体物质。
请回答:
(1)上表数据综合分析,可得出甘蓝型油菜的真正光合作用强度最大为 mL/h(用氧气释放相对量表示)。当光照强度由2
000
lx突然提高到3
000
lx时,短时间内叶绿体中C3的含量 。当光照强度由5
000
lx提高到
6
000
lx时,光合作用强度不再增加的内部原因是 (答出两个)。
(2)上图中可表示CO2的是 (填序号);图中C中发生的能量变化过程可表示为 ;A中ATP的移动方向是 。
(3)当图中③④箭头消失时,则A、C中生理活动的强度关系是
。进入C的⑦是指丙酮酸和 。
解析:(1)表中数据记录了2小时内不同光照强度与甘蓝型油菜O2释放相对量的关系,根据数据可得出甘蓝型油菜
2小时内释放O2最多为18.2
mL,则甘蓝型油菜最大净光合作用强度为9.1
mL/h,黑暗条件下吸收O2
4.2
mL,则呼吸速率为2.1
mL/h,
故真正光合作用强度最大为9.1+2.1=11.2(mL/h);当光照强度由2
000
lx提高到
3
000
lx时,光反应增强,产生较多的[H]和ATP,使C3的还原加快,同时C3的生成量不变,故短时间内叶绿体中C3的含量降低;当光照强度由5
000
lx提高到6
000
lx时,受叶绿体中色素的数量、酶的数量、酶的催化活性、CO2浓度、温度等的限制,光合作用强度不再增加。
(2)分析细胞图,②③⑤代表O2,①④⑥代表CO2,⑦代表丙酮酸和[H],A为叶绿体,B为细胞质基质,C为线粒体。图中C线粒体中发生的能量转化过程为有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能和热能;光合作用的光反应阶段产生ATP,暗反应阶段消耗ATP,故A叶绿体中ATP的移动方向是从叶绿体的类囊体薄膜→叶绿体基质。
(3)A叶绿体中进行光合作用,C线粒体中进行细胞呼吸的第二、三阶段,当图中③
④箭头消失时,则说明细胞呼吸产生的CO2全部供应叶绿体进行光合作用,光合作用产生的O2除了供应线粒体进行细胞呼吸外还有多余的O2释放到外界环境,即表示此时光合作用强度大于呼吸作用强度;光合作用产生的糖类物质在细胞质基质中分解成丙酮酸和[H],进入C参与有氧呼吸的第二、三阶段,所以进入C的⑦是指丙酮酸和[H]。
答案:(1)11.2
降低 受叶绿体中色素(或叶绿素)的数量、酶的数量、酶的催化活性等的限制
(2)①④⑥ 有机物(丙酮酸)中的化学能→(ATP中)活跃的化学能、热能 类囊体(薄膜)→叶绿体基质
(3)光合作用强度大于呼吸作用强度 [H]高考大题冲关(三)——遗传综合考查
【典例剖析】
请指出其中的错误答案,将题号填入[规范答题]表中,并分析错因,给出正确答案。
【审题思维】
从文字和图形中可获取如下信息:
(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,某种原因导致香味物质累积,说明a基因表达;气味是芳香类小分子物质,而基因表达形成的是蛋白质,所以应该考虑基因控制代谢。
(2)根据柱形图分析数据。其中抗病∶感病=1∶1;无香味∶有香味=3∶1。根据上述结果推知亲本的杂交组合。求第二空结果时,一定要注意题目要求的两个条件,①上述杂交子代自交,②后代群体中,能稳定遗传的有香味抗病植株。
(3)在F1中偶尔发现说明该变异具有低频性,不可能是基因重组。
(4)由单倍体获得二倍体用秋水仙素处理的时间应选择幼苗期。
【规范答题】
错答题号
失分探因
满分答案
(1)
认为香味性状是蛋白质的味道
a基因纯合,参与香味物质代谢
(2)第二空
没有看清题目要求,误将AaBb与Aabb杂交子代中能稳定遗传的有香味抗病植株当成所求结果
3/64
(4)第二空
误认为考查花粉发育成完整植株,体现了细胞的全能性
全部遗传信息
(4)第三空
忽略了知识点:单倍体高度不育,没有种子
幼苗
冲关集训
1.(2015福建龙岩模拟)果蝇是二倍体生物,是遗传学实验中常用的实验材料。请回答下列有关问题。
(1)要观察果蝇细胞分裂期中染色体数目、形态,可用
染色。正常果蝇一个体细胞有丝分裂后期含有 个染色体组。
(2)用高剂量的紫外线对若干只基因型为AADD的纯合果蝇进行照射,结果发现有两只果蝇发生基因突变,一只突变为AaDD,另有一只突变为AADd,说明基因突变具有 的特点。
(3)突变型果蝇猩红眼与野生型深红眼是一对相对性状,由B、b基因控制。现让该猩红眼雄蝇与野生型深红眼雌蝇杂交得到F1,F1随机交配得到F2,其表现型及比例如下表:
亲本
F1
F2
雌
雄
雌
雄
野生型深红眼(♀)×猩红眼(♂)
全深红眼
全深红眼
深红眼∶猩红眼=1∶1
①B、b基因位于
(填“X”或“常”)染色体上,亲本基因型为 。
②让F2随机交配,所得F3中,雌蝇中猩红眼果蝇所占比例为 。
③果蝇缺失1条Ⅳ号染色体(为常染色体)仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的深红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),F1中缺失1条Ⅳ号染色体的猩红眼果蝇占 。
解析:(1)细胞中的染色体容易被碱性染料如龙胆紫(醋酸洋红)染成深色,便于观察,果蝇有丝分裂后期着丝点分裂,染色体加倍,有4个染色体组。
(2)紫外线照射后,一只果蝇的A基因突变为a基因,而另一只果蝇的D基因突变为d基因,可见突变发生在细胞内的不同DNA分子上,或同一DNA分子的不同部位,这是基因突变的随机性。
(3)①根据F2雌雄果蝇性状表现的不同可判断B、b基因位于X染色体上,根据F1全为深红眼,F1随机交配得F2中出现猩红眼,可判断深红眼对猩红眼为显性,亲本的基因型为XBXB、XbY。②F2的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,所以让F2随机交配时,雌蝇产生Xb的概率为1/4,后代是雌蝇时,F2雄蝇产生Xb的概率为1/2,故所得F3中,雌蝇中猩红眼果蝇所占比例为1/4×1/2=1/8。③由①可知,猩红眼与深红眼基因在X染色体上,XBXb和XBY果蝇杂交后代的基因型为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1,亲本中均缺失一条Ⅳ号染色体,理论上后代中缺失一条Ⅳ号染色体约占1/2,缺失两条Ⅳ号染色体的和染色体正常的均占1/4,缺失两条Ⅳ号染色体的个体不能存活,因此后代染色体正常个体占1/3,缺失一条Ⅳ号染色体的占2/3,后代缺失一条Ⅳ号染色体的猩红眼果蝇占1/4×2/3=1/6。
答案:(1)龙胆紫(醋酸洋红) 4 (2)随机性 (3)①X XBXB、XbY ②1/8 ③1/6
2.(2015甘肃兰州模拟)二倍体观赏植物蓝铃花的花色(紫色、蓝色、白色)由三对常染色体上的等位基因(A、a,E、e,F、f)控制,下图为基因控制物质合成的途径。请分析回答下列问题。
(1)研究发现有基因A存在时花色为白色,则基因A对基因E的表达
有 作用。
(2)选取纯合的白花与纯合的紫花植株进行杂交,F1全为紫花,F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4∶3∶9,请推断图中有色物质Ⅱ代表
(填“蓝色”或“紫色”)物质,亲本白花植株的基因型是
,将F2中的紫花植株自交,F3中蓝花植株所占的比例是
。
(3)基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株杂交,F2植株的表现型及比例为 。
(4)已知体细胞中基因f数多于基因F时,基因F不能表达。下图是基因型为aaEeFf的两种突变体类型与其可能的染色体组成(其他染色体与基因均正常,产生的各种配子正常存活)。
①图中甲所示的变异类型是 ,基因型为aaEeFff的突变体花色为 。
②现有纯合的紫花和蓝花植株,欲通过一代杂交确定
aaEeFff
植株属于图中的哪一种突变体类型,请完善实验步骤及结果预测。
实验步骤:让该突变体与纯合蓝花植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。
结果预测:
Ⅰ.若子代中蓝花植株∶紫花植株=3∶1,则其为突变体 。
Ⅱ.若子代中 ,则其为突变体 。
解析:(1)根据题图分析已知基因E控制有色物质Ⅰ,基因F控制有色物质Ⅱ,但是当A基因存在时花色为白色,说明A基因对基因E的表达有抑制作用。
(2)选取纯合的白花与纯合的紫花植株进行杂交,F1全为紫花,F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4∶3∶9,说明F1紫花为双杂合子aaEeFf,F2中E、F基因都存在时为紫花,E基因存在、F基因不存在时为蓝花,E基因不存在、F基因存在及E、F基因都不存在时为白花,则有色物质Ⅱ是紫色,有色物质Ⅰ是蓝色。同时也说明亲本白花植株的基因型是aaeeff,紫花植株的基因型是aaEEFF。F2中的紫花植株的基因型有aaEEFF(1/9)、aaEEFf(2/9)、aaEeFF(2/9)、aaEeFf(4/9),其中基因型为
aaEEFf、aaEeFf的植株自交可得基因型为aaE ff的蓝花植株,所占比例为2/9×1/4+4/9×3/4×1/4=5/36。
(3)基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株aaEEff杂交,F2植株的基因型及比例为A E ff(白花)∶A eeff(白花)∶aaE ff(蓝花)∶aaeeff(白花)=9∶3∶3∶1,即表现型与比例为白花∶蓝花=13∶3。
(4)①图甲中,在非同源染色体上多了一个基因f,为染色体结构变异中的易位;由于体细胞中基因f数多于基因F时,基因F不能表达,所以基因型为aaEeFff的突变体花色为蓝色。
②让突变体aaEeFff与基因型为aaEEff(蓝花)的植株杂交,后代植株的花色受基因F、f的影响,只考虑该等位基因,若为甲突变体时,非同源染色体上的基因f能与基因F、f自由组合,甲突变体产生的配子基因型为F∶Ff∶f∶ff=1∶1∶1∶1,与ff植株杂交后,子代的基因型为Ff∶Fff∶ff∶fff=1∶1∶1∶1,表现型及比例为紫花植株∶蓝花植株=1∶3;若为乙突变体,两个基因f位于同一条染色体上,乙突变体产生的配子基因型为F∶ff=1∶1,与ff植株杂交后,子代的基因型为
Ff∶fff=1∶1,表现型及比例为紫花植株∶蓝花植株=1∶1。
答案:(1)抑制 (2)紫色 aaeeff 5/36 (3)白花植株∶蓝花植株=13∶3 (4)①染色体结构变异(或易位) 蓝色 ②结果预测:Ⅰ.甲 Ⅱ.蓝花植株∶紫花植株=1∶1 乙
3.(2015山东聊城模拟)分析回答下列有关玉米遗传变异的问题。
(1)为研究玉米早熟和晚熟(由E、e,F、f两对基因控制)的遗传规律,进行了以下实验:
实验1:早熟×晚熟→F1表现为早熟F2表现为15早熟∶1晚熟;
实验2:早熟×晚熟→F1表现为早熟F2表现为3早熟∶1晚熟;
实验结果表明:控制早熟、晚熟的两对等位基因位于 对同源染色体上,实验1中F2早熟品种的基因型有 种;实验2中亲本早熟品种的基因型为 。
(2)玉米子粒的黄色和白色分别由位于9号染色体上的等位基因T和t控制。
①为了确定图甲植株A(杂合子)中的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,最简单的方法是让其 产生后代(无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用)。若后代表现型及其比例为
,
则说明T基因位于异常染色体上。
②已知黄色基因T纯合时致死,则随机交配的玉米群体中,T基因的频率会逐代 ;9号染色体上还有另一纯合致死基因B,其基因与染色体的关系如图乙,若图中所示的玉米品系自交(不考虑交叉互换),其子代中杂合子的概率是 。
解析:(1)由于实验1中F2表现为15早熟∶1晚熟,是9∶3∶3∶1的变式,符合基因的自由组合定律,说明控制早熟、晚熟的两对等位基因位于两对同源染色体上。由于实验1的F2中晚熟的比例为1/16,所以其基因型是双隐性的,即eeff。因此,实验1中F2早熟品种的基因型有8种;由于实验2中早熟×晚熟,F1表现为早熟,F2表现为3早熟∶1晚熟,因此F1的基因型中有一对等位基因是杂合的,另一对基因为隐性纯合,其基因型为Eeff或eeFf,则晚熟品种的基因型为eeff,亲本早熟品种的基因型为EEff或eeFF。
(2)①由图甲可知,该黄色子粒植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段,属于染色体结构变异中的缺失。若T基因位于异常染色体上,让植株A进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Tt个体产生的精子中只有t能参与受精作用,所以F1表现型及比例为黄色(Tt)∶白色(tt)=1∶1。
②由于黄色基因T纯合时致死,因此随机交配的玉米群体中,T基因的频率会逐代下降。根据题意和图示分析可知:9号染色体上还有另一纯合致死基因B,若图中所示的玉米品系自交,且不考虑交叉互换,根据它们在染色体上的位置,产生的配子只有Tb和tB,而TTbb和ttBB会致死,因此后代不会有纯合子,都是杂合子TtBb。
答案:(1)两 8 EEff或eeFF
(2)①自交 黄色∶白色=1∶1 ②下降 100%
4.(2015安徽黄山质检)下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程,请据图回答下列问题。
(1)通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种:
方法一:将甲、乙两种植物杂交得到基因型为 的植株,并在
期用 (化学物质)处理,从而获得基因型为bbDD的丙种植物。
方法二:先取甲、乙两种植物的 ,利用 处理,获得具有活力的 ;然后用 方法诱导融合、筛选出基因型为 的杂种细胞;接下来将该杂种细胞通过 技术培育出基因型为bbDD的丙种植物。此种育种方法的优点是 。
(2)由丙种植物经过Ⅱ过程培育成丁植株,发生的变异属于 ;将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程,在育种上称为 。
(3)若B基因控制着植株的高产,D基因决定着植株的抗病性。如何利用戊植株(该植株为两性花),采用简便的方法培育出高产抗病的新品种(不考虑同源染色体的交叉互换) 请画图作答并作简要说明。
解析:(1)方法一:甲种植物和乙种植物杂交得到基因型为bD的植株Ⅰ为异源单倍体植株bD,植株Ⅰ的幼苗经秋水仙素处理得到的植物是纯合二倍体bbDD的丙种植物,该过程属于单倍体育种;方法二:采用了植物体细胞杂交技术,属于细胞工程育种,其操作是:先取甲、乙两种植物的体细胞,利用纤维素酶和果胶酶处理,获得具有活力的原生质体;然后用物理和化学方法诱导融合、筛选出基因型为bbDD的杂种细胞;接下来将该杂种细胞通过植物组织培养技术培育出基因型为bbDD的丙种植物。此种育种方法的优点是克服了不同生物远源杂交(不亲和)的障碍。
(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株,基因bb和DD由位于两条染色体变为位于同一条染色体状态,所以发生的变异属于染色体变异(或染色体易位);将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程,是将基因型bbDD植株变为基因型BbDD个体,发生了基因突变,所以育种上称为诱变
育种。
(3)若B基因控制着植株的高产,D基因决定着植株的抗病性,利用戊植株(该植株为两性花),可采用连续自交的方法培育出高产抗病的新品种。
答案:(1)bD 幼苗 秋水仙素 体细胞 纤维素酶和果胶酶 原生质体 物理或化学 bbDD 植物组织培养 克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍
(2)染色体结构的变异(染色体易位) 诱变育种
(3)见下图所示(其他合理答案酌情给分)
从子代中选出高产抗病的植株,不断自交选育,直到不再发生性状分离为止,即基因型为的高产抗病的新品种。高考大题冲关(二)——遗传基本规律
【典例剖析】
请指出其中的错误答案,将题号填入[规范答题]表中,并分析错因,给出正确答案。
【审题思维】
从文字材料和图表中可获取如下信息
1.F2表现型及比例为黑眼黄体∶红眼黄体∶黑眼黑体=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变形,说明F1基因型为AaBb,亲本都为纯合子;根据F1表现型可知两对相对性状中的显性性状分别为黑眼和黄体,亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是aaBB。
2.符合自由组合定律,F2中基因组成情况有4类:A B ∶aaB ∶A bb∶aabb=9∶3∶3∶1,理论上F2表现型及比例为黑眼黄体∶红眼黄体∶黑眼黑体∶红眼黑体=9∶3∶3∶1,但实际情况是F2表现型及比例为黑眼黄体∶红眼黄体∶黑眼黑体=9∶3∶4,说明基因型为aabb的个体本应该表现红眼黑体却表现了黑眼黑体。
3.要证明推测的正确性,即基因型为aabb的个体表现为黑眼黑体,用亲本红眼黄体(aaBB)与F2中黑眼黑体(aabb或Abb)杂交,若某一杂交组合子代全部表现为红眼黄体(基因型为aaBb),则说明该组合亲代中的黑眼黑体基因型为aabb。
4.父本为亲本中的黑眼黑体鳟鱼(AAbb),产生精子为Ab,母本为亲本中红眼黄体(aaBB),热休克法抑制次级卵母细胞排出极体,产生卵细胞为aaBB,形成的受精卵为AaaBBb,发育为黑眼黄体三倍体鳟鱼。三倍体在减数分裂时联会紊乱,难以形成正常配子,所以高度不育。
【规范答题】
错答题号
失分探因
满分答案
(1)第二空
不能由F2特殊表现型比例快速推导出F1和亲本基因型
aaBB
(3)
不理解此验证实验设计的本质
全部表现为红眼黄体
(4)第一空
未明白“用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体”导致的变异情况或不知道卵细胞与极体基因组成的关系
AaaBBb
冲关集训
1.(2015广西柳州模拟)已知小麦颖的颜色受两对基因控制,黑颖基因B和黄颖基因Y为显性基因,且只要B基因存在,Y基因控制的性状被抑制,小麦的颖就表现为黑颖。请分析回答下列问题。
(1)某黑颖品种与某黄颖品种杂交得到F1,F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1。据此分析,黑颖品种的基因型最多有 种,该亲本黑颖品种的基因型是 。
(2)在上述杂交所得的F2中,杂合黄颖个体,在全部非黑颖中所占的比例是
。F2的性状分离比说明这两对基因B(b)与Y(y)存在于 对同源染色体上。
(3)若将黑颖与黄颖杂交,亲本基因型分别为 时,后代中白颖的比例最大。
解析:(1)由F2
中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1可推知,这两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因自由组合定律。且F1基因型只能是BbYy,亲本中的黑颖只能是纯合子BByy,黄颖只能是bbYY。由于B能抑制Y的表达,因此,黑颖的基因型有BBYY、BBYy、BbYY、BbYy、BByy、Bbyy
6种。
(2)F2中黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1,杂合黄颖占2/16,黑颖占12/16,杂合黄颖个体在全部非黑颖中所占的比例是
2/(16-12)=1/2。
(3)白颖基因型为bbyy,黑颖(B
)×黄颖(bbY ),亲本基因型分别为Bbyy、bbYy时,后代中白颖的比例最大。
答案:(1)6 BByy (2)1/2 2 (3)Bbyy、bbYy
2.(2015湖北八市联考)藏报春花的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)一对相对性状,由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,生化机制如下图甲所示。为探究藏报春花色的遗传规律,进行了杂交实验,结果如图乙所示。请分析回答问题下列问题。
(1)图甲说明基因与性状的关系是基因通过
,
进而控制生物的性状。
(2)亲本中开黄花植株的基因型为
。根据F2中表现型及比例判断,藏报春花色遗传遵循 定律。
(3)图乙中F2白花藏报春中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍为白花,这样的个体在F2白花藏报春中的比例为
;还有部分个体自交后代会发生性状分离,它们的基因型是 。
(4)在上述不发生性状分离的白花植株子代中,偶然发现了一株黄花植株,欲知道此黄花植株的出现是由于基因突变还是染色体缺失所致,请设计一个最简单方案予以判断。
。
解析:(1)图甲基因A控制酶的合成,酶催化白色素转化为黄色锦葵
色素,因此说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物性状。
(2)由图甲可看出,开黄花植株为AAbb或Aabb,其余都是白色。由图乙可知,亲本是白色和黄色,F1全是白色,且自交后F2出现13∶3的比例,说明F1中的白色应是AaBb,则亲本中开黄花植株基因型为AAbb。图乙F2中表现型比例为
13∶3,为9∶3∶3∶1的变式,遵循基因的自由组合定律。
(3)由图甲可知,只要含有B基因或aa,植株就表现为白花,因此后代不发生性状分离的基因型为
BB或aa
,即AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb,占7份,则在F2白花藏报春中的比例为7/13。自交后代会发生性状分离的基因型是AaBb、AABb。
(4)染色体缺失在显微镜下可见,而基因突变在显微镜下不可见,因此最简单的方法是取该黄花植株的根尖分生区制成装片,放在显微镜下观察染色体的形态。
答案:(1)控制酶的合成来控制代谢
(2)AAbb 基因的自由组合
(3)7/13 AaBb、AABb
(4)取该黄花植株的根尖分生区制成装片,放在显微镜下观察染色体的形态
3.(2015重庆一诊)南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子(G和g)控制的,一对亲本杂交图解如图,请回答下列问题。
(1)叶老师说:“黄果和白果属于一对相对性状”。她判断的依据是 。
遗传因子G和遗传因子g的根本区别是
。
(2)F1中白果的F2中出现白果∶黄果=3∶1的条件是
① ,②含不同遗传因子的配子随机结合,③每种受精卵都能发育成新个体,且存活率相同。
(3)南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对遗传因子(A、a和B、b)控制。现有2棵南瓜植株M、N(一棵结圆形南瓜,一棵结长圆形南瓜),分别与纯合扁盘形南瓜植株杂交获得大量F1,全为扁盘形,然后进行如下实验。
甲:M的F1的全部与长圆形个体相交,所得后代性状及比例是扁盘形∶圆形∶长圆形=3∶4∶1。
乙:N的F1全部自交,所得后代性状及比例是扁盘形∶圆形∶长圆形=9∶6∶1。
①M的基因型为 ,N的基因型为 。
②假定N的F1就是图中的F1中的白果(三对基因独立遗传),那么其自交后代中白色圆形南瓜所占的比例是 。
解析:(1)一种生物的同一种性状的不同表现类型称相对性状,而等位基因的区别是碱基对的排列顺序不同。(2)F1中白果是杂合子,F2中出现白果∶黄果=3∶1的条件其实就是孟德尔提出的假说。(3)由“N的F1全部自交,所得后代性状及比例是扁盘形∶圆形∶长圆形=9∶6∶1”可知N的F1基因型为AaBb,自交后代中扁盘形的基因型是A B ,圆形的基因型是A bb和aaB ,长圆形的基因型是aabb,所以N的基因型aabb;“M的F1的全部与长圆形个体相交,所得后代性状及比例是扁盘形∶圆形∶长圆形=3∶4∶1”,是3∶3∶1∶1的变形,长圆形个体产生配子为ab,故M的F1产生配子为AB∶Ab∶aB∶ab=3∶3∶1∶1或AB∶aB∶Ab∶ab=3∶3∶1∶1,其基因型有两种:AABb和AaBb或AaBB和AaBb,则M的基因型为Aabb或aaBb。假定N的F1就是图中的F1中的白果,则其基因型为AaBbGg,其自交后代中白色南瓜占3/4,圆形南瓜占6/16,白色圆形南瓜所占的比例是3/4×6/16=9/32。
答案:(1)黄果和白果是同种生物同一性状的不同表现类型
二者碱基的排列顺序不同
(2)白果产生的雌、雄配子各有2种,比例为1∶1
(3)①Aabb或aaBb aabb ②9/32
4.
(2016江苏泰州月考)某种性染色体组成为XY型的动物,其眼色有深红、猩红和无色三种,基因控制情况未知,回答以下问题:
(1)如控制眼色的基因位于常染色体上,且由一对等位基因A—a控制,纯合的深红眼个体与纯合的无色眼个体交配,F1均为猩红眼,则F1随机交配所得F2的表现型及比例为 ,F2再随机交配所得F3中深红眼个体占 。(假设每代个体数足够多,下同)
(2)如该动物的眼色由两对等位基因A—a、B—b控制,显性基因控制情况见下图所示,隐性基因控制合成的酶无活性。
①若这两对基因位于两对常染色体上,某深红眼个体与无色眼个体交配,F1中深红眼个体占1/4,则该深红眼亲本个体的基因型为 ,F1中深红眼个体相互交配,F2的表现型及比例为
。
②若等位基因A—a位于常染色体上,B—b位于X染色体上,则该动物三种眼色对应的基因型共有 种。两猩红眼雌雄个体交配,子代出现无色眼个体,则亲本杂交组合共有 种。能产生aXb配子的深红眼雌性个体与能产生aY配子的深红眼雄性个体交配,子代中深红眼雄性个体所占比例为 。
解析:(1)若控制眼色的基因是由一对等位基因控制,则F1的基因型是Aa,F1随机交配,后代有AA、Aa、aa三种基因型,表现型及比例为深红色眼∶猩红色眼∶无色眼=1∶2∶1;F2中,A的基因频率=a的基因频率=1/2,因此F2随机交配,所得F3中深红色眼(AA)的概率为1/4。
(2)①若这两对基因位于两对常染色体上,根据图示可知,深红眼的基因型为A B ,与aabb杂交,F1出现深红眼(AaBb)的概率为1/4,则深红眼的基因型为AaBb;F1深红眼的基因型为AaBb,相互交配后,后代有A B ∶A bb∶aaB ∶aabb=9∶3∶3∶1,根据图示中基因之间的关系可知,F2的表现型及比例为深红色眼∶猩红色眼∶无色眼=
9∶6∶1。
②等位基因A—a位于常染色体上,B—b位于X染色体上,二者之间遵循自由组合定律,对于等位基因A—a有3种基因型,对于等位基因B—b有5种基因型(雌性3种,雄性2种),因此后代有15种基因型;能产生aXb配子的深红眼雌性个体基因型是AaXBXb,能产生aY配子的深红眼雄性个体基因型是AaXBY,二者杂交后代出现深红色雄性个体的概率为3/4(A )×1/4(XBY)=3/16。
答案:(1)深红色眼∶猩红色眼∶无色眼=1∶2∶1 1/4 (2)①AaBb 深红色眼∶猩红色眼∶无色眼=9∶6∶1 ②15 4 3/16
