透析图表
1.坐标图类信息题
该类题通过坐标图提供信息,要求同学们通过对坐标图的分析,判断选项或回答问题。坐标图有曲线图、柱形图等。对坐标图进行判断的核心在于对变量关系的判断,横轴一般指自变量,纵轴一般指因变量,通过分析曲线的变化趋势,判断自变量对因变量的影响,即可分析出基本的逻辑关系。
2.解题思路:一识标、二明点、三析线
一识标 明确坐标中纵、横坐标的含义,找出纵、横坐标的关系,再结合教材联系相应知识点
二明点 明确曲线中的特殊点(起点、终点、转折点、交叉点等)表示的生物学意义
三析线 看曲线的走向,揭示各段曲线的变化趋势和含义,并分析其原因
解码长句
1.设置关键词,完成逻辑构建
构建准确、合理的逻辑关系是得分的核心,也是所有题目的通用分析思路;正确的关键词往往是得分点,通过句子中专有名词的应用,保证踩到得分点。
2.思维解读
第一步:构建逻辑关系 根据题目提供的信息和要求,联系知识,选择合理的逻辑结构,构建答题逻辑 第二步:设计关键词 在逻辑关系中,添加专有名词,准确表达逻辑中的关系 第三步:组织语言描述逻辑 通过语言文字将逻辑结构和关键词串联起来,形成完整的句子,检查句子的因果是否合理
3.逻辑结构
策略一——“三段论”法
根据逻辑推理的三段论,从论述的完整性来说,此类问题的作答需要囊括大前提、小前提、结论。
大前提 一般为生物学概念、原理或规律
小前提 一个特殊的陈述,如人为控制的小前提条件或某些情境
结论 基于大前提到小前提所推导的结论
策略二——“因果桥”法
(1)在题干文字信息和图表信息中找出“起因”和“结果”。
(2)依据题干或者已学教材中相关知识,分析“起因”和“结果”之间的逻辑关系——原因、依据、理由、解释。
1.(2025·黑吉辽蒙卷)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型(WT)获得该酶含量增加的转基因品系(S),并做了相关研究。实验结果表明,这一改良提高了该作物的光合速率(如下图)和产量潜力。回答下列问题。
(1)Rubisco在叶绿体的________中催化________与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转换是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)据图分析,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合是由于________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是______。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证,简要写出实验思路。_______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
2.(2025·江西南昌一模)大气CO2浓度升高导致全球气候变暖和海水酸化,影响海洋植物生长的光环境。海洋频繁的强光胁迫下过剩光能会破坏光反应关键蛋白D1,引起硅藻光合速率下降而出现光抑制现象。为探究硅藻在强光胁迫下对海洋光环境变化的响应与适应机制,研究者以未驯化(LTLC组:15 ℃ 400 ppmv CO2)和经长期升温、酸化驯化(HTLC组:20 ℃ 400 ppmv CO2;LTHC组:15 ℃ 1 000 ppmv CO2;HTHC组:20 ℃ 1 000 ppmv CO2)的硅藻为材料,开展强光照射3 h后再弱光恢复2 h的实验,结果如图。回答下列问题:
注:NPQ值与光失活速率均与过剩光能消耗量呈正相关。
(1)推测蛋白D1位于叶绿体的____________。
(2)分析图1可知,升温与酸化对硅藻的光合速率表现为________(填“协同”或“相抗衡”)效应,________组硅藻在强光照射前与弱光处理后光合速率差异不显著。结合图2、图3分析可知,硅藻受强光照射时,长期升温和酸化驯化可分别通过________、______________________________机制来降低光抑制。
(3)有研究表明,强光照射后,硅藻会通过产生谷胱甘肽(具有抗氧化性)来清除由于强光诱导产生的活性氧ROS,避免ROS引起脂质过氧化而导致光合速率下降。
结合图1分析,推测强光照射与弱光恢复过程中谷胱甘肽含量变化的趋势是________________________。为证实上述推测,在现有实验基础上设计实验进行验证。利用分光光度计(可用于测定溶液中物质的吸光度值,吸光度值可反映物质的含量)、DTNB试剂(该试剂能够与谷胱甘肽反应产生黄色产物)等开展实验。简要描述实验过程:
①__________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________;
②分别依次制成匀浆,取等量匀浆液置于试管中;在试管中分别加入____________________,摇匀;
③__________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
遗传推理类题目是高考的高频考查题型,信息量大、考查角度新、考查难度大。依据高考题型分下面三类:
依据类题目
此类题要求根据题干信息作出判断(如判断基因显隐性、基因的位置等),后写出判断依据。
1.解题思路
(1)在题干中找“描述事实”(判断依据),也就是找出亲代、子代基因型或表型及其比例。
(2)结合遗传相关知识推理表型与基因型的关系,然后作出判断,得出结论。
2.思维解读
逆推类题目
此类推理题答题时涉及的关键能力包括读题抓住结果,然后依据图文转化(或图表分析)等进行逆向追问,分析实验数据图表或遗传系谱图,推导研究结论,然后寻找相应的生物学关键词进行科学表述。
1.解题思路:显隐性的判断方法、基因型和表型的推导、基因位置的推断、基因传递规律的判断等。
2.思维解读
“假说—演绎法”分析类题目
1.解题思路
2.思维解读(探究变异的类型)
提醒:(1)根据题目中的信息,要提出全部的假设,不能有遗漏。
(2)对所提出的每一个假设,都要有相应的结果和结论。
(3)反推——根据结论来推结果,即若结论是正确的,则必然会对应一个正确的结果,这是解题的关键。
1.(2025·云南卷)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
群体 植株总数/株 果面有蜡 粉株数/株 果面无蜡 粉株数/株
P1 30 30 0
P2 30 0 30
F1 523 523 0
F2 574 430 144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。
回答下列问题:
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的__________定律,依据是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为:提取基因组DNA→________________目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为________条条带,限制酶H的切割位点位于______(填“A”“a”或“A和a”)上。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
2.(2025·吉林长春检测)某自花传粉植物的花有红花、粉花和白花,由A/a、B/b两对基因控制,已知无基因A时,均表现为白花。欲研究该植物花色的遗传规律,实验小组利用纯合亲本进行相关实验(如表所示),其中白花甲和白花乙基因型不相同。回答下列问题:
项目 P F1 F2
实验1 红花×白花甲 红花 F1自交→红花∶粉花∶白花=9∶3∶4
实验2 红花×粉花 红花 F1自交→红花∶粉花=3∶1
实验3 红花×白花乙 红花 F1自交→红花∶白花=3∶1
(1)根据实验1可判断亲本的基因型为____________,该植物花色的遗传遵循自由组合定律,理由是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
F2红花中纯合子所占的比例为________。
(2)实验2中,F1雌株的一个卵原细胞经减数分裂后产生的卵细胞的基因型为________________;让F2中的所有红花植株间进行人工随机授粉,则子代的表型及比例为__________________________。
(3)已知基因A、a位于6号染色体上,实验小组进行实验3时,偶然发现实验3的F1中出现红花和白花,让其分别自交后,F2出现红花∶白花=3∶4。对上述异常原因进行分析发现,亲本红花的6号染色体不等长(如图所示)。据此推测亲本红花的变异类型是______________________________________________。实验人员发现同时含有两条异常6号染色体的个体致死,请据此解释F2中红花∶白花=3∶4的原因(用遗传图解作答)。请在图示基因位点中选择恰当位点标出亲本红花的基因组成。
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1.审图思路
起点和终点+中间逻辑构建模型
抓住“起点和终点”,是复杂模式图信息题的解题关键,复杂模式图信息题是文字信息题的进一步延伸,信息的主体由文字信息变成了图片信息。与文字信息相比,模式图信息更直观,但也更琐碎,容易遗漏信息点。对模式图的分析重点在于对逻辑链条的梳理,从起点到终点,完整逻辑链条的构建是正确解题的保证。
2.思维解读
第一步:找到起点和终点。
分析模式图,沿着箭头方向找到图片中箭头的起点和终点。
第二步:分析逻辑关系。
按照从起点到终点的顺序,找中间节点,并分析节点间的逻辑关系。
第三步:构建模型。
综合所有的逻辑结构,分析起点和终点的关系,构建整体的模型。
解码长句
1.解题方法:机理类试题,需要根据已知的生物学现象或结果,解释已知条件与结果之间的逻辑关系,该类试题侧重考查学生信息提取和图文转化能力及科学表述能力。
2.思维解读
提取信息 信息转化 得出结论
提取题干和模式图中提供的信息 将模式图中的图像信息转化为文字信息,使用规范的语言进行描述 分析逻辑关系,得出题干所要求的结论
3.解题模板
1.(2025·浙江1月卷)为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响,某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题:
(1)给一组大鼠隔日注射药物D,每隔一定时间,测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。
实验结果:血糖浓度增加,出现尿糖且其浓度增加。
①由上述实验结果推测,药物D损伤了大鼠的________细胞,大鼠肾小管中葡萄糖含量增加,会使其尿量________。同时大鼠的进食量增加,体重下降,原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②检测尿中是否有葡萄糖,可选用的试剂是________。
(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,根据以下材料和用具,完善实验思路,预测实验结果。
材料和用具:若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。(说明与要求:细胞的具体计数方法不作要求,不考虑加入药物Z对培养液体积的影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路。
ⅰ.取细胞培养瓶,分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养液。
ⅱ._______________________________________________________________。
ⅲ._______________________________________________________________。
ⅳ._______________________________________________________________。
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示最后一次检测结果)。
2.(2025·福建福州模拟)每年的11月份到第二年的3月份是流感的高发季节,流感病毒感染会使下丘脑中体温调定点上升引起机体发热,发热过程一般分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期的机体体温调节过程示意图。
请回答以下问题:
(1)图中激素乙的名称是________________,激素乙只能作用于甲状腺的原因是______________________________________。
(2)据图分析,体温上升期手脚部位毛细血管收缩,因此会出现手脚________(填“冰凉”或“发热”)的现象。据图分析,体温上升期人体进行体温调节的方式是______________________。
(3)若将下丘脑体温调节中枢损毁,则机体体温不能维持稳定。为探究药物X是否具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,用发热小鼠模型进行以下实验,请回答下列问题:
分组 处理方式 结果
甲 发热小鼠模型+生理盐水 发热
乙 下丘脑体温调节中枢损毁的发热小鼠模型+X溶液 发热
丙 退热
①自变量为__________________________________________________,丙组的处理方式为____________________。
②通过甲、乙、丙三组实验结果可得出的结论为____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
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表格是信息呈现的一种重要方式,如内容比较表、实验过程表、数据对比表等。生物图表题既有利于对学生基础知识、基本技能的考查,又有利于对学生能力的考查,主要是识图识表能力、知识迁移能力、收集和分析数据的能力;比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。表格题主要类型有两种:
1.用文字叙述生物的特征、生理特点、实验处理方法、生命或实验现象;
2.通过数据说明实验结果、生理生化的变化等。
识表 析表 用表
看清表格名称、行列标题及含义、数据单位,找出关键信息 (1)分析表格数据、过程或现象所表示的生物学含义,注意表格中数据或现象间差异形成的原因 (2)分析表格中特殊数据,如最大、最小、平均或0,而在过程表格中要特别注意关键步骤和过程 (3)看清数据变化的规律,比如是上升、下降还是保持稳定,并分析原因 联系教材中的基础知识,对表中的信息进行综合对比推理,通过信息转换归纳出相应的结论,结合相应的概念和原理答题,语言表达要准确规范
解码长句
本块考查的试题常设置概念类、措施思路类、意义表述类、原因分析类和说明依据类等:
1.措施思路类方法突破:解决某个具体问题而提出具体的解决方法,常见的设问方式有“措施是……”“方案(方法)是……”“思路是……”“设想是……”。其中方案类答案必须具有可操作性,但要求简洁明了。思路类答案开放性比较大,创新性比较强,不用写出具体操作,只要提供解决问题的想法就行。
2.说明依据类解题思路:在题干中找到“起因”和“结果指标”,然后找“媒介”,用顺推法或逆推法找出“媒介”,其一般来源于题干或者教材知识。
3.原因分析类解题思路:在题干中找到“起因”和“结果”,然后找“桥梁”,用顺推法或逆推法找出“桥梁”,其一般来源于题干或者教材中的相关知识。
4.答题模板如下
第一步 设问分析 根据题的图文材料分析设问,找到“事件和成果”
第二步 找依据 用顺推法或逆推法找出依据,一般来源于题干或教材
第三步 关键语句 运用关键语句,描述具体措施
1.(2025·河北卷)我国东北虎豹国家公园的设立使东北虎和东北豹的生存环境明显改善。为更好保护东北虎和东北豹,研究者根据国家公园内人类活动强度,将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点,以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。回答下列问题:
(1)梅花鹿是东北虎的主要猎物,二者的种间关系是________。对二者种间关系的研究属于________(填“种群”或“群落”)水平的研究。人类活动产生的噪声会影响动物的活动节律,这些噪声属于生态系统中的________信息。
(2)在人类低干扰点和高干扰点,大型食肉动物(东北虎、东北豹)和梅花鹿的日活动节律如图所示。低干扰点的大型食肉动物和梅花鹿的活动时间都集中在晨昏,但也存在一定差异,二者分别占据着相对稳定的生态位,这是______的结果。与低干扰点相比,高干扰点的大型食肉动物在________(填“日间”或 “夜间”)的活跃度明显较高。
(3)如果大型食肉动物和梅花鹿每天的活动次数不变,据上图所示,从重叠度角度分析人类高干扰对大型食肉动物的影响是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)根据上述研究结果,在东北虎豹国家公园内可以从哪些方面提高东北虎和东北豹的环境容纳量:________________________________(答出两点即可)。
2.(2025·辽宁名校联考)为大力发展东部沿海地区的“海洋牧场”,研究人员通过数据模拟投放脉红螺使其种群增殖达到不同密度,得到脉红螺种群数量和竹蛏种群生物量相对比例,并预期在20年间的变化如下图所示。随着脉红螺密度的提高,当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时,脉红螺种群数量超出环境容纳量。请回答下列问题:
(1)模拟数据的前5年间脉红螺种群的增长速率变化趋势均为________。若竹蛏为第一个低于原始生物量10%的物种,则每平方米脉红螺的环境容纳量是__________只。环境容纳量是指____________________________________。
脉红螺对竹蛏的影响属于________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(2)下图为某海洋牧场能量流动的模式图,通过呼吸作用散失的能量记为R,则NPP是指第一营养级________________________的能量。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,为保证脉红螺、竹蛏能够达到某一预期的产量,理论上需要研究________(填图中数字)的能量以确定人工投入到该系统的能量;此外,还需控制以脉红螺和竹蛏等软体动物为食的大型鱼类的数量,其意义在于____________________________________________________________________。
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1.审图思路
基因工程考题常涉及引物、限制酶的选择及相关的原理分析:
(1)引物的选择及应用
①设计引物时需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自连。
②书写引物序列,一般从引物的5'端向3'端书写,避免误判。
③添加酶切位点,构建基因表达载体:将真核生物基因导入原核生物质粒中构建基因表达载体,常需要在真核生物目的片段两端加上限制酶识别序列。子链延伸从引物3'端开始,一般不对引物3'端进行修饰,限制酶切割位点应加在5'端。
(2)限制酶的选择原则
①首先要确保目的基因和质粒上有所选酶的切割位点;其次应选择切割位点位于目的基因上、下游的限制酶,以及切割位点位于启动子、终止子之间的酶。如图b可选择EcoRⅠ或BamHⅠ和HindⅢ,图a中可选择EcoRⅠ和Sau3AⅠ。
②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶,也不可以选择切割位点位于质粒中启动子、终止子、标记基因、复制原点内部的限制酶,如图b不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图b可选择用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶进行切割。
④注意转录方向正确,如图b不能选择EcoRⅠ和HindⅢ。
2.思维解读
第一步 第二步 第三步
观察图示细节,寻找切入点 联系已知,定位关键点 联系模型构建,确定答题点
解码长句
本块考查的试题常设置原因分析、依据反推和机理分析等问题,频繁出现的考题形式是给出某一现象或结果,要求回答出现这些现象(或结果)的事实或理论支撑。解题思路是在题干中找“现象”(因)和“结果”(果),然后基于所学的生物学原理向前反推导致该“结果”的可能原因,关键点是需形成完整的逻辑链条,逻辑链条不能跳跃。
答题时注意下面技巧:
1.选择一个合理的逻辑构架
(1)链式逻辑:有逻辑的起点和终点,在起点和终点中间找到关键词来构建完整的一句话。
(2)三段论逻辑:这是逻辑学中最重要的方法,包括以教材为依托的大前提和以题干中的信息为主干的小前提,进而推出相应的结论。
(3)比较逻辑:实验中的原因解释一般通过比较两种不同实验变量得到结论。
(4)反证逻辑:实在找不到逻辑的题目,不能用上述方法来完成逻辑推理,就需要用硬证法固定的语句“只有……才能……”或者用反证法固定的语句“若非……则是……”。
2.使用恰当的关键词。
(1)教材中的专有名词。
(2)题目中的专有名词。
3.答题模板
1.(2025·陕晋青宁卷)马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
限制酶 识别序列及切割位点
Bgl Ⅱ 5'-A↓GATC T-3' 3'-T CTAG↑A-5'
Nde Ⅰ 5'-CA↓TA TG-3' 3'-GT AT↑AC-5'
Xho Ⅰ 5'-C↓TCGA G-3' 3'-G AGCT↑C-5'
EcoR Ⅰ 5'-G↓AATT C-3' 3'-C TTAA↑G-5'
BamH Ⅰ 5'-G↓GATC C-3' 3'-C CTAG↑G-5'
Sal Ⅰ 5'-G↓TCGA C-3' 3'-C AGCT↑G-5'
Xba Ⅰ 5'-T↓CTAG A-3' 3'-A GATC↑T-5'
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的______________步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的________(填“5'端”或“3'端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5'-____________-3',切割载体时应选用的两种限制酶是________________。PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到____________________________,抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
2.(2025·湖南师大附中模拟)RCA是一种核基因(rca)编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义rca基因表达载体(rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入大豆细胞,成功获得rca基因沉默的转基因品种(如图1),①~⑥表示相关过程。
(1)参与过程①的酶有______________________________(答两种即可),若反转录PCR产物中除了目的基因外有其他DNA片段存在,原因可能是___________________________________________________________________
____________________________________(答2条)。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息,从5'端到3'端写出引物1的碱基序列____________________(只写出前8个碱基即可)。
(2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是______________________________________,过程④常用的方法是______________,⑤过程后可用含________抗生素的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。
(3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如图2(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。据图分析,RCA对光合作用的影响及机理是____________________________________________________________________
______________________________________________________。
第二部分 非选择题答题攻略
一 光合作用和细胞呼吸综合试题答题攻略
[对应练习]
1.解析:(1)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶,暗反应的场所是叶绿体基质,因此Rubisco在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量,部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能。(2)①②曲线的自变量是有无补光(光照强度),②③曲线的自变量是有无转入Rubisco基因(Rubisco的含量)。据题图分析,当胞间CO2浓度低于B点时,曲线②高于③,是因为②中Rubisco的含量多,固定CO2的能力强,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合,说明Rubisco的量已经不是限制光合速率的因素,而曲线①的光合速率高于曲线②③,曲线①有较高的光照强度,因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②,但是A点之前曲线①和②重合,光照强度不是限制因素,此时最主要限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高。(3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。要验证此结论,实验思路:用14C标记CO2,分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下,定时检测C3放射性强度,比较S植株与WT的C3生成速率。
答案:(1)基质 C5 ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能 (2)光照强度 CO2浓度 曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高 (3)用14C标记CO2,分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下,定时检测C3放射性强度,比较S植株与WT的C3生成速率
2.解析:(1)海洋频繁的强光胁迫下过剩光能会破坏光反应关键蛋白D1,引起硅藻光合速率下降而出现光抑制现象。因此推测蛋白D1位于叶绿体的类囊体薄膜。(2)分析图1可知,升温与酸化对硅藻的光合速率影响不一样,表现为相抗衡效应。HTHC组硅藻在强光照射前与弱光处理后光合速率差异不显著。NPQ值与光失活速率均与过剩光能消耗量呈正相关,结合图2、图3分析可知,硅藻受强光照射时,升温驯化通过提高NPQ值(图2),增强过剩光能的耗散能力。酸化驯化同时提高NPQ值(图2)和光失活速率(图3),通过两种途径加速过剩光能的消耗。(3)强光诱导活性氧(ROS)产生,谷胱甘肽在强光阶段合成增加以清除ROS;弱光恢复后ROS减少,谷胱甘肽含量下降。通过定时取样、加入DTNB试剂(与谷胱甘肽反应显色),用分光光度计测定吸光度值,定量分析谷胱甘肽的动态变化。实验设计验证谷胱甘肽含量变化:步骤有①分别在0、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h时取LTLC、HTLC、LTHC、HTHC四组等量硅藻,编号为1~24号,②加入等量的DTNB试剂,③取等量混合液利用分光光度计测量谷胱甘肽的吸光度值。
答案:(1)类囊体薄膜 (2)相抗衡 HTHC 增加NPQ 增加NPQ和光失活速率 (3)先上升后下降 分别在0、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h时取LTLC、HTLC、LTHC、HTHC四组等量硅藻,编号为1~24号 等量的DTNB试剂 取等量混合液利用分光光度计测量谷胱甘肽的吸光度值,根据吸光度值来得到谷胱甘肽的含量
二 遗传和变异综合试题答题攻略
[对应练习]
1.解析:(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律,因为F1自交得到的F2中,果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3∶1(430∶144≈3∶1),符合基因分离定律中杂合子自交后代性状分离比3∶1的比值。(2)要进行植株基因型鉴定,在提取基因组DNA后,需要通过PCR扩增目的DNA片段。P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割(假设P1基因型为AA),P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割(假设P2基因型为aa),限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。 (3)验证分离定律,采用测交的方法,所选材料:F1(Aa)与P2(aa)(测交实验可以验证基因的分离定律)。遗传图解见答案。
答案:(1)分离 F2中出现3∶1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传规律 (2)PCR扩增 1或3 a (3)选用材料:F1植株和P2植株。
遗传图解:
2.解析:(1)根据实验1,由于F2中红花∶粉花∶白花=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明基因A/a与基因B/b位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,且红花基因型为A_B_、粉花基因型为A_bb、白花基因型为aaB_和aabb,F1基因型为AaBb。由于亲本都为纯合子,故实验1中亲本的基因型为AABB、aabb,F2红花(9A_B_)中纯合子所占的比例为1/9。(2)实验2中亲本的基因型为AABB、AAbb,F1基因型为AABb,该基因型雌株的一个卵原细胞经减数分裂后产生的卵细胞的基因型为AB或Ab,若让F2中的所有红花(1/3AABB、2/3AABb)植株间进行人工随机授粉,则B的基因频率为2/3,b的基因频率为1/3,bb=1/9,即AAbb占1/9,故子代的表型及比例为红花∶粉花=8∶1。(3)正常情况下,除性染色体外,其他同源染色体应是等长的。由题可知,亲本红花的6号染色体不等长,是由AA中的一个A基因所在的染色体片段缺失导致的。
答案:(1)AABB、aabb F2中红花∶粉花∶白花=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,只有当两对等位基因位于两对非同源染色体上时,才会出现这种比例 1/9 (2)AB或Ab 红花∶粉花=8∶1 (3)染色体变异(染色体结构变异或染色体结构变异中的缺失)
如图:
三 动物生命活动的调节
综合试题答题攻略
[对应练习]
1.解析:(1)注射药物D使大鼠血糖浓度增加,出现尿糖且其浓度增加,说明大鼠体内胰岛素含量下降,药物D损伤了大鼠的胰岛B细胞;肾小管中葡萄糖含量增加,肾小管内液体渗透压升高,阻碍了水分的重吸收,使更多的水随尿液排出体外,导致大鼠尿量增加;由于大量的葡萄糖随尿液排出,细胞利用的葡萄糖量减少,机体产生的能量减少,为补充能量,可以通过增加食物的摄取和加速脂肪等非糖物质的转化与分解等方式来缓解,故大鼠的进食量会增加,体重会下降。检测尿中是否含有葡萄糖,可用斐林试剂进行检测。(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,设置该实验的自变量为细胞的种类及是否使用药物Z,实验分4组,分别为A肝癌细胞、B肝癌细胞+药物Z、C肝细胞、D肝细胞+药物Z。将上述组别细胞置于CO2培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观察并对细胞进行计数,且对所得数据进行记录。培养一段时间后细胞数量最多的是A组,B组的最少,C、D组数量差不多。画柱形图时横轴为组别,纵轴为细胞数(注:一定要标注起始细胞数N),注意图例和图名。
答案:(1)胰岛B 增加 由于大量的葡萄糖随尿液排出,为补充能量,需增加食物的摄取,同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解 斐林试剂 (2)A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D组加入肝细胞悬液 A、C组不加药,B、D组加药物Z 将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观察并对细胞进行计数,记录并处理所得数据 如图所示:
2.解析:(1) 据题图可知,激素甲是由下丘脑分泌产生,作用于垂体,垂体分泌产生激素乙,激素乙作用于甲状腺,甲状腺分泌产生甲状腺激素,体现了激素调节的分级调节的特点,故激素乙表示促甲状腺激素;激素乙之所以只能作用于甲状腺,是由于激素具有特异性,只有甲状腺细胞表面有与激素乙发生特异性结合的受体。(2)在体温的上升期,皮肤、手脚等部位毛细血管收缩,所以通常会表现出手脚冰凉的现象;据题图分析,体温上升期人体进行体温调节既有下丘脑等参与的神经调节,也有甲状腺激素等的参与,其调节方式是神经-体液调节。(3)本实验的实验目的是探究药物X是否具有解热作用,并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,因此该实验的自变量为是否用药物X处理和是否损毁下丘脑体温调节中枢,因变量为体温变化,甲是空白对照,处理方式为:发热小鼠模型+生理盐水;乙为实验组,探究在下丘脑体温调节中枢损毁的情况下,药物X对于发热小鼠是否发挥解热的作用,故其处理方式为下丘脑体温调节中枢损毁的发热小鼠模型+X溶液;丙也为实验组,探究在下丘脑正常的情况下,药物X对发热小鼠是否仍具有解热的作用,与乙组构成相互对照,故其处理方式为发热小鼠模型+X溶液。依据甲、乙、丙三组所示实验结果可以得出:药物X是通过调控下丘脑体温调节中枢而发挥解热作用的。
答案:(1)促甲状腺激素 激素乙只能与甲状腺表面的特异性受体结合 (2)冰凉 神经—体液调节 (3)是否用药物X处理和是否损毁下丘脑体温调节中枢 发热小鼠模型+X溶液 药物X是通过调控下丘脑体温调节中枢而发挥解热作用的
四 生态综合试题答题攻略
[对应练习]
1.解析:(1)捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象,梅花鹿是东北虎的主要猎物,二者的种间关系是捕食。群落的研究范畴包括物种组成、种间关系、生态位、群落演替、空间结构、季节性等。对梅花鹿和东北虎种间关系的研究属于群落水平的研究。自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。噪声属于生态系统中的物理信息。(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及物种与环境间协同进化的结果。大型食肉动物和梅花鹿分别占据着相对稳定的生态位,这是协同进化的结果。由题图可知,与低干扰点相比,高干扰点的大型食肉动物在夜间(18:00—24:00)的活跃度明显较高。(3)据题图可知,人类高干扰时,梅花鹿与大型食肉动物的重叠度降低,如果大型食肉动物和梅花鹿每天的活动次数不变,会造成大型食肉动物更难捕食到猎物。(4)据(3)分析可知,为提高东北虎和东北豹的环境容纳量,应降低人类干扰程度、增加东北虎和东北豹的食物来源。
答案:(1)捕食 群落 物理 (2)协同进化 夜间 (3)梅花鹿与大型食肉动物的重叠度降低,不利于大型食肉动物捕食 (4)降低人类干扰程度、增加食物来源
2.解析:(1)观察脉红螺种群数量随时间变化的曲线,前 5 年曲线斜率逐渐增大,说明增长速率上升。 若竹蛏为第一个低于原始生物量 10%的物种,由图分析可知,当竹蛏生物量降到原始生物量 10%时,对应的脉红螺种群密度为 23 只/m2,即每平方米脉红螺的环境容纳量是23只。环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。 脉红螺对竹蛏的影响所属因素属于密度制约因素。(2)NPP 是指第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量。为保证脉红螺、竹蛏达到预期产量,需研究①(第一营养级流向消费者的能量)、②(消费者流向分解者的能量)、③(消费者呼吸作用散失的能量)这些能量,以确定人工投入到该系统的能量。控制以脉红螺和竹蛏等软体动物为食的大型鱼类数量的意义:控制此类大型鱼类数量,可合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
答案:(1)上升 23 一定的环境条件所能维持的种群最大数量 密度制约 (2)用于生长、发育和繁殖 ①②③ 合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
五 基因工程综合试题答题攻略
[对应练习]
1.解析:(1)DNA复制所需的基本条件如下。
参与的组分 在DNA复制中的作用
解旋酶(体外用高温代替) 打开DNA双链
DNA母链 提供DNA复制的模板
4种脱氧核苷酸 合成DNA子链的原料
DNA聚合酶 催化合成DNA子链
引物 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
PCR过程分为变性、复性和延伸三步,在延伸阶段,溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。(2)DNA复制时,子链的延伸方向为5′端→3′端,故通过PCR扩增S基因时,需在引物的5′端添加限制酶识别序列。结合质粒上限制酶切割位点以及S基因上的切割位点分析,可用BamHⅠ和EcoRⅠ切割载体,又BamHⅠ和BglⅡ为同尾酶(能切割产生相同的黏性末端),因此需在S基因上游引物中添加BalⅡ的识别序列,即5′-AGATCT-3′。(3)农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染栽培马铃薯愈伤组织时,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。分析载体结构可知,抗性基因2位于T-DNA内部,上下游含有启动子和终止子,该基因可以正常表达,而抗性基因1位于T-DNA外部,故抗性基因2可用于筛选成功转化的愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。
答案:(1)dNTP(或四种脱氧核苷酸) 延伸 (2)5′端 AGATCT BamHⅠ和EcoRⅠ (3)马铃薯细胞的染色体DNA上 2 再分化
2.解析:(1)过程①为反转录PCR,因此需要的酶有逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶等。在逆转录PCR的过程中,引物特异性差、模板纯度不高等均会导致扩增产物出现非目的基因片段。目的基因(rca基因)中已经存在BamHⅠ和SalⅠ的酶切位点,质粒上也有SalⅠ的酶切位点,所以在rca基因的上游不宜再选用SalⅠ,这样会破坏目的基因,而应该选用与SalⅠ产生相同黏性末端的XhoⅠ(同尾酶)。①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,则b链是模板链,质粒上用BamHⅠ和SalⅠ切割,rca基因用BglⅡ(与BamH Ⅰ属于同尾酶)和Xho Ⅰ切割,由于目的基因是反向接入,所以目的基因左侧连接Bgl Ⅱ识别序列,右侧连接XhoⅠ识别序列。引物Ⅰ的碱基序列应该是5′-CTCGAGGT-3′。(2)C4pdk启动子是受光诱导的强启动子,驱动目的基因在光诱导下在叶肉细胞中特异性表达,经过程②替换Ti质粒上原有启动子的目的是使目的基因在大豆叶肉细胞中特异性表达。过程④是将重组质粒导入农杆菌中,常用Ca2+处理农杆菌的方法。由题图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因,因此⑤过程后可用含潮霉素的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。(3)与野生型大豆相比,转基因大豆的rca基因沉默,无RCA蛋白,光合速率降低,则可知RCA对大豆的光合作用具有促进作用。由题图可知,rca基因沉默时Rubisco活力下降,因此可推测RCA对大豆的光合作用的作用机理为RCA可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而促进光合作用。
答案:(1)逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 引物特异性差、模板纯度不高 5′-CTCGAGGT-3′ (2)使目的基因在大豆叶肉细胞中特异性表达 Ca2+处理法 潮霉素 (3)RCA可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而促进光合作用
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第二部分 非选择题答题攻略
1.坐标图类信息题
该类题通过坐标图提供信息,要求同学们通过对坐标图的分析,判断选项或回答问题。坐标图有曲线图、柱形图等。对坐标图进行判断的核心在于对变量关系的判断,横轴一般指自变量,纵轴一般指因变量,通过分析曲线的变化趋势,判断自变量对因变量的影响,即可分析出基本的逻辑关系。
一 光合作用和细胞呼吸综合试题答题攻略
透析图表
2.解题思路:一识标、二明点、三析线
一识标 明确坐标中纵、横坐标的含义,找出纵、横坐标的关系,再结合教材联系相应知识点
二明点 明确曲线中的特殊点(起点、终点、转折点、交叉点等)表示的生物学意义
三析线 看曲线的走向,揭示各段曲线的变化趋势和含义,并分析其原因
1.设置关键词,完成逻辑构建
构建准确、合理的逻辑关系是得分的核心,也是所有题目的通用分析思路;正确的关键词往往是得分点,通过句子中专有名词的应用,保证踩到得分点。
解码长句
2.思维解读
第一步:构建逻辑关系 根据题目提供的信息和要求,联系知识,选择合理的逻辑结构,构建答题逻辑 第二步:设计关键词 在逻辑关系中,添加专有名词,准确表达逻辑中的关系 第三步:组织语言描述逻辑
通过语言文字将逻辑结构和关键词串联起来,形成完整的句子,检查句子的因果是否合理
3.逻辑结构
策略一——“三段论”法
根据逻辑推理的三段论,从论述的完整性来说,此类问题的作答需要囊括大前提、小前提、结论。
大前提 一般为生物学概念、原理或规律
小前提 一个特殊的陈述,如人为控制的小前提条件或某些情境
结论 基于大前提到小前提所推导的结论
策略二——“因果桥”法
(1)在题干文字信息和图表信息中找出“起因”和“结果”。
(2)依据题干或者已学教材中相关知识,分析“起因”和“结果”之间的逻辑关系——原因、依据、理由、解释。
1.(2025·黑吉辽蒙卷)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型(WT)获得该酶含量增加的转基因品系(S),并做了相关研究。实验结果表明,这一改良提高了该作物的光合速率(如下图)和产量潜力。回答下列问题。
(1)Rubisco在叶绿体的________中催化________与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转换是___________________________________________________________________。
基质
C5
NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能
ATP和
(2)据图分析,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合是由于
________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是___________。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是____________________________________________________________________________________________________。
光照强度
CO2
曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高
浓度
(3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证,简要写出实验思路。_____________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________。
用14C标记CO2,分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下,定时检测C3放射性强度,比较S植株与WT的C3生成速率
[解析] (1)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶,暗反应的场所是叶绿体基质,因此Rubisco在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量,部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能。(2)①②曲线的自变量是有无补光(光照强度),②③曲线的自变量是有无转入Rubisco基因(Rubisco的含量)。据题图分析,当胞间CO2浓度低于B点时,曲线②高于③,是因为②中Rubisco的含量多,固定CO2的能力强,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合,说明Rubisco
的量已经不是限制光合速率的因素,而曲线①的光合速率高于曲线②③,曲线①有较高的光照强度,因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②,但是A点之前曲线①和②重合,光照强度不是限制因素,此时最主要限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高。(3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。要验证此结论,实验思路:用14C标记CO2,分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下,定时检测C3放射性强度,比较S植株与WT的C3生成速率。
2.(2025·江西南昌一模)大气CO2浓度升高导致全球气候变暖和海水酸化,影响海洋植物生长的光环境。海洋频繁的强光胁迫下过剩光能会破坏光反应关键蛋白D1,引起硅藻光合速率下降而出现光抑制现象。为探究硅藻在强光胁迫下对海洋光环境变化的响应与适应机制,研究者以未驯化(LTLC组:15 ℃ 400 ppmv CO2)和经长期升温、酸化驯化(HTLC组:20 ℃ 400 ppmv CO2;LTHC组:15 ℃ 1 000 ppmv CO2;HTHC组:20 ℃ 1 000 ppmv CO2)的硅藻为材料,开展强光照射3 h后再弱光恢复2 h的实验,结果如图。回答下列问题:
注:NPQ值与光失活速率均与过剩光能消耗量呈正相关。
(1)推测蛋白D1位于叶绿体的____________。
(2)分析图1可知,升温与酸化对硅藻的光合速率表现为________(填“协同”或“相抗衡”)效应,______组硅藻在强光照射前与弱光处理后光合速率差异不显著。结合图2、图3分析可知,硅藻受强光照射时,长期升温和酸化驯化可分别通过____________________、______________________________机制来降低光抑制。
类囊体薄膜
相抗衡
HTHC
增加NPQ
加NPQ和光失活速率
(3)有研究表明,强光照射后,硅藻会通过产生谷胱甘肽(具有抗氧化性)来清除由于强光诱导产生的活性氧ROS,避免ROS引起脂质过氧化而导致光合速率下降。
结合图1分析,推测强光照射与弱光恢复过程中谷胱甘肽含量变化的趋势是______________________________。为证实上述推测,在现有实验基础上设计实验进行验证。利用分光光度计(可用于测定溶液中物质的吸光度值,吸光度值可反映物质的含量)、DTNB试剂(该试剂能够与谷胱甘肽反应产生黄色产物)等开展实验。简要描述实验过程:
先上升后下降
①_________________________________________________________
_________________________________________________________;
②分别依次制成匀浆,取等量匀浆液置于试管中;在试管中分别加入________________________,摇匀;
③_________________________________________________________
_________________________________________________________。
分别在0、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h时取LTLC、HTLC、LTHC、HTHC四组等量硅藻,编号为1~24号
等量的DTNB试剂
取等量混合液利用分光光度计测量谷胱甘肽的吸光度值,根据吸光度值来得到谷胱甘的含量
[解析] (1)海洋频繁的强光胁迫下过剩光能会破坏光反应关键蛋白D1,引起硅藻光合速率下降而出现光抑制现象。因此推测蛋白D1位于叶绿体的类囊体薄膜。(2)分析图1可知,升温与酸化对硅藻的光合速率影响不一样,表现为相抗衡效应。HTHC组硅藻在强光照射前与弱光处理后光合速率差异不显著。NPQ值与光失活速率均与过剩光能消耗量呈正相关,结合图2、图3分析可知,硅藻受强光照射时,升温驯化通过提高NPQ值(图2),增强过剩光能的耗散能力。酸化驯化同时提高NPQ值(图2)和光失活速率(图3),通过两种途径
加速过剩光能的消耗。(3)强光诱导活性氧(ROS)产生,谷胱甘肽在强光阶段合成增加以清除ROS;弱光恢复后ROS减少,谷胱甘肽含量下降。通过定时取样、加入DTNB试剂(与谷胱甘肽反应显色),用分光光度计测定吸光度值,定量分析谷胱甘肽的动态变化。实验设计验证谷胱甘肽含量变化:步骤有①分别在0、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h时取LTLC、HTLC、LTHC、HTHC四组等量硅藻,编号为1~24号,②加入等量的DTNB试剂,③取等量混合液利用分光光度计测量谷胱甘肽的吸光度值。
遗传推理类题目是高考的高频考查题型,信息量大、考查角度新、考查难度大。依据高考题型分下面三类:
二 遗传和变异综合试题答题攻略
此类题要求根据题干信息作出判断(如判断基因显隐性、基因的位置等),后写出判断依据。
1.解题思路
(1)在题干中找“描述事实”(判断依据),也就是找出亲代、子代基因型或表型及其比例。
(2)结合遗传相关知识推理表型与基因型的关系,然后作出判断,得出结论。
依据类题目
2.思维解读
此类推理题答题时涉及的关键能力包括读题抓住结果,然后依据图文转化(或图表分析)等进行逆向追问,分析实验数据图表或遗传系谱图,推导研究结论,然后寻找相应的生物学关键词进行科学表述。
1.解题思路:显隐性的判断方法、基因型和表型的推导、基因位置的推断、基因传递规律的判断等。
逆推类题目
2.思维解读
1.解题思路
“假说—演绎法”分析类题目
2.思维解读(探究变异的类型)
提醒:(1)根据题目中的信息,要提出全部的假设,不能有遗漏。
(2)对所提出的每一个假设,都要有相应的结果和结论。
(3)反推——根据结论来推结果,即若结论是正确的,则必然会对应一个正确的结果,这是解题的关键。
1.(2025·云南卷)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
群体 植株总数/株 果面有蜡粉株数/株 果面无蜡粉株数/株
P1 30 30 0
P2 30 0 30
F1 523 523 0
F2 574 430 144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。
回答下列问题:
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的__________定律,依据是_________________________________________________
______。
分离
F2中出现3∶1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传
规律
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为:提取基因组DNA→________________目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为________条条带,限制酶H的切割位点位于______(填“A”“a”或“A和a”)上。
PCR扩增
1或3
a
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
选用材料:F1植株和P2植株。
遗传图解:
[解析] (1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律,因为F1自交得到的F2中,果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3∶1(430∶144≈3∶1),符合基因分离定律中杂合子自交后代性状分离比3∶1的比值。(2)要进行植株基因型鉴定,在提取基因组DNA后,需要通过PCR扩增目的DNA片段。P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割(假设P1基因型为AA),P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割(假设P2基因型为aa),限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2
中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。(3)验证分离定律,采用测交的方法,所选材料:F1(Aa)与P2(aa)(测交实验可以验证基因的分离定律)。遗传图解见答案。
2.(2025·吉林长春检测)某自花传粉植物的花有红花、粉花和白花,由A/a、B/b两对基因控制,已知无基因A时,均表现为白花。欲研究该植物花色的遗传规律,实验小组利用纯合亲本进行相关实验(如表所示),其中白花甲和白花乙基因型不相同。回答下列问题:
项目 P F1 F2
实验1 红花×白花甲 红花 F1自交→红花∶粉花∶白花=9∶3∶4
实验2 红花×粉花 红花 F1自交→红花∶粉花=3∶1
实验3 红花×白花乙 红花 F1自交→红花∶白花=3∶1
(1)根据实验1可判断亲本的基因型为_________________,该植物花色的遗传遵循自由组合定律,理由是__________________________
___________________________________________________________
__________________________________。
F2红花中纯合子所占的比例为________。
AABB、aabb
F2中红花∶粉花∶白花=
1/9
9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,只有当两对等位基因位于两对非同源染色体上时,才会出现这种比例
(2)实验2中,F1雌株的一个卵原细胞经减数分裂后产生的卵细胞的基因型为________________;让F2中的所有红花植株间进行人工随机授粉,则子代的表型及比例为__________________________。
AB或Ab
红花∶粉花=8∶1
(3)已知基因A、a位于6号染色体上,实验小组进行实验3时,偶然发现实验3的F1中出现红花和白花,让其分别自交后,F2出现红花∶白花=3∶4。对上述异常原因进行分析发现,亲本红花的6号染色体不等长(如图所示)。据此推测亲本红花的变异类型是_________________________________________
________。实验人员发现同时含有两条异常6号染色体的个体致死,请据此解释F2中红花∶白花=3∶4的原因(用遗传图解作答)。请在图示基因位点中选择恰当位点标出亲本红花的基因组成。
染色体变异(染色体结构变异或染色体结构变异中
的缺失)
如图:
[解析] (1)根据实验1,由于F2中红花∶粉花∶白花=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明基因A/a与基因B/b位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,且红花基因型为A_B_、粉花基因型为A_bb、白花基因型为aaB_和aabb,F1基因型为AaBb。由于亲本都为纯合子,故实验1中亲本的基因型为AABB、aabb,F2红花(9A_B_)中纯合子所占的比例为1/9。(2)实验2中亲本的基因型为AABB、AAbb,F1基因型为AABb,该基因型雌株的一个卵原细胞经减数分裂后产生的卵细胞的基因型为AB或Ab,若让F2中的所有红花(1/3AABB、
2/3AABb)植株间进行人工随机授粉,则B的基因频率为2/3,b的基因频率为1/3,bb=1/9,即AAbb占1/9,故子代的表型及比例为红花∶粉花=8∶1。(3)正常情况下,除性染色体外,其他同源染色体应是等长的。由题可知,亲本红花的6号染色体不等长,是由AA中的一个A基因所在的染色体片段缺失导致的。
1.审图思路
起点和终点+中间逻辑―→构建模型
抓住“起点和终点”,是复杂模式图信息题的解题关键,复杂模式图信息题是文字信息题的进一步延伸,信息的主体由文字信息变成了图片信息。与文字信息相比,模式图信息更直观,但也更琐碎,容易遗漏信息点。对模式图的分析重点在于对逻辑链条的梳理,从起点到终点,完整逻辑链条的构建是正确解题的保证。
三 动物生命活动的调节综合试题答题攻略
透析图表
2.思维解读
第一步:找到起点和终点。
分析模式图,沿着箭头方向找到图片中箭头的起点和终点。
第二步:分析逻辑关系。
按照从起点到终点的顺序,找中间节点,并分析节点间的逻辑关系。
第三步:构建模型。
综合所有的逻辑结构,分析起点和终点的关系,构建整体的模型。
1.解题方法:机理类试题,需要根据已知的生物学现象或结果,解释已知条件与结果之间的逻辑关系,该类试题侧重考查学生信息提取和图文转化能力及科学表述能力。
解码长句
2.思维解读
提取信息 信息转化 得出结论
提取题干和模式图中提供的信息 将模式图中的图像信息转化为文字信息,使用规范的语言进行描述 分析逻辑关系,得出题干所要求的结论
3.解题模板
1.(2025·浙江1月卷)为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响,某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题:
(1)给一组大鼠隔日注射药物D,每隔一定时间,测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。
实验结果:血糖浓度增加,出现尿糖且其浓度增加。
①由上述实验结果推测,药物D损伤了大鼠的________细胞,大鼠肾小管中葡萄糖含量增加,会使其尿量________。同时大鼠的进食量增加,体重下降,原因是__________________________________
___________________________________________________________。
②检测尿中是否有葡萄糖,可选用的试剂是_________。
胰岛B
增加
由于大量的葡萄糖随尿液排出,为补充能量,需增加食物的摄取,同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解
斐林试剂
(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,根据以下材料和用具,完善实验思路,预测实验结果。
材料和用具:若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。(说明与要求:细胞的具体计数方法不作要求,不考虑加入药物Z对培养液体积的影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路。
ⅰ.取细胞培养瓶,分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养液。
ⅱ._____________________________________________________。
ⅲ._____________________________________________________。
ⅳ.________________________________________________________________________________________________________________。
A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D组加入肝细胞悬液
A、C组不加药,B、D组加药物Z
将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观察并对细胞进行计数,记录并处理所得数据
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示最后一次检测结果)。
如图所示:
[解析] (1)注射药物D使大鼠血糖浓度增加,出现尿糖且其浓度增加,说明大鼠体内胰岛素含量下降,药物D损伤了大鼠的胰岛B细胞;肾小管中葡萄糖含量增加,肾小管内液体渗透压升高,阻碍了水分的重吸收,使更多的水随尿液排出体外,导致大鼠尿量增加;由于大量的葡萄糖随尿液排出,细胞利用的葡萄糖量减少,机体产生的能量减少,为补充能量,可以通过增加食物的摄取和加速脂肪等非糖物质的转化与分解等方式来缓解,故大鼠的进食量会增加,体重会下降。检测尿中是否含有葡萄糖,可用斐林试剂进行检测。
(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,设置该实验的自变量为细胞的种类及是否使用药物Z,实验分4组,分别为A肝癌细胞、B肝癌细胞+药物Z、C肝细胞、D肝细胞+药物Z。将上述组别细胞置于CO2培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观察并对细胞进行计数,且对所得数据进行记录。培养一段时间后细胞数量最多的是A组,B组的最少,C、D组数量差不多。画柱形图时横轴为组别,纵轴为细胞数(注:一定要标注起始细胞数N),注意图例和图名。
2.(2025·福建福州模拟)每年的11月份到第二年的3月份是流感的高发季节,流感病毒感染会使下丘脑中体温调定点上升引起机体发热,发热过程一般分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期的机体体温调节过程示意图。
请回答以下问题:
(1)图中激素乙的名称是________________,激素乙只能作用于甲状腺的原因是________________________________________。
(2)据图分析,体温上升期手脚部位毛细血管收缩,因此会出现手脚________(填“冰凉”或“发热”)的现象。据图分析,体温上升期人体进行体温调节的方式是______________________。
促甲状腺激素
激素乙只能与甲状腺表面的特异性受体结合
冰凉
神经—体液调节
(3)若将下丘脑体温调节中枢损毁,则机体体温不能维持稳定。为探究药物X是否具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,用发热小鼠模型进行以下实验,请回答下列问题:
分组 处理方式 结果
甲 发热小鼠模型+生理盐水 发热
乙 下丘脑体温调节中枢损毁的发热小鼠模型+X溶液 发热
丙 退热
①自变量为______________________________________________,丙组的处理方式为______________________。
②通过甲、乙、丙三组实验结果可得出的结论为________________
_________________________________________________________。
是否用药物X处理和是否损毁下丘脑体温调节中枢
发热小鼠模型+X溶液
药物X是通过
调控下丘脑体温调节中枢而发挥解热作用的
[解析] (1) 据题图可知,激素甲是由下丘脑分泌产生,作用于垂体,垂体分泌产生激素乙,激素乙作用于甲状腺,甲状腺分泌产生甲状腺激素,体现了激素调节的分级调节的特点,故激素乙表示促甲状腺激素;激素乙之所以只能作用于甲状腺,是由于激素具有特异性,只有甲状腺细胞表面有与激素乙发生特异性结合的受体。(2)在体温的上升期,皮肤、手脚等部位毛细血管收缩,所以通常会表现出手脚冰凉的现象;据题图分析,体温上升期人体进行体温调节既有下丘脑等参与的神经调节,也有甲状腺激素等的参与,其调节方式是神经-体液调节。(3)本实验的实验目的是探究药物X是否具
有解热作用,并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,因此该实验的自变量为是否用药物X处理和是否损毁下丘脑体温调节中枢,因变量为体温变化,甲是空白对照,处理方式为:发热小鼠模型+生理盐水;乙为实验组,探究在下丘脑体温调节中枢损毁的情况下,药物X对于发热小鼠是否发挥解热的作用,故其处理方式为下丘脑体温调节中枢损毁的发热小鼠模型+X溶液;丙也为实验组,探究在下丘脑正常的情况下,药物X对发热小鼠是否仍具有解热的作用,与乙组构成相互对照,故其处理方式为发热小鼠模型+X溶液。依据甲、乙、丙三组所示实验结果可以得出:药物X是通过调控下丘脑体温调节中枢而发挥解热作用的。
表格是信息呈现的一种重要方式,如内容比较表、实验过程表、数据对比表等。生物图表题既有利于对学生基础知识、基本技能的考查,又有利于对学生能力的考查,主要是识图识表能力、知识迁移能力、收集和分析数据的能力;比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。表格题主要类型有两种:
四 生态综合试题答题攻略
透析图表
1.用文字叙述生物的特征、生理特点、实验处理方法、生命或实验现象;
2.通过数据说明实验结果、生理生化的变化等。
识表 析表 用表
看清表格名称、行列标题及含义、数据单位,找出关键信息 (1)分析表格数据、过程或现象所表示的生物学含义,注意表格中数据或现象间差异形成的原因 (2)分析表格中特殊数据,如最大、最小、平均或0,而在过程表格中要特别注意关键步骤和过程 (3)看清数据变化的规律,比如是上升、下降还是保持稳定,并分析原因 联系教材中的基础知识,对表中的信息进行综合对比推理,通过信息转换归纳出相应的结论,结合相应的概念和原理答题,语言表达要准确规范
本块考查的试题常设置概念类、措施思路类、意义表述类、原因分析类和说明依据类等:
1.措施思路类方法突破:解决某个具体问题而提出具体的解决方法,常见的设问方式有“措施是……”“方案(方法)是……”“思路是……”“设想是……”。其中方案类答案必须具有可操作性,但要求简洁明了。思路类答案开放性比较大,创新性比较强,不用写出具体操作,只要提供解决问题的想法就行。
解码长句
2.说明依据类解题思路:在题干中找到“起因”和“结果指标”,然后找“媒介”,用顺推法或逆推法找出“媒介”,其一般来源于题干或者教材知识。
3.原因分析类解题思路:在题干中找到“起因”和“结果”,然后找“桥梁”,用顺推法或逆推法找出“桥梁”,其一般来源于题干或者教材中的相关知识。
4.答题模板如下
第一步 设问分析 根据题的图文材料分析设问,找到“事件和成果”
第二步 找依据 用顺推法或逆推法找出依据,一般来源于题干或教材
第三步 关键语句 运用关键语句,描述具体措施
1.(2025·河北卷)我国东北虎豹国家公园的设立使东北虎和东北豹的生存环境明显改善。为更好保护东北虎和东北豹,研究者根据国家公园内人类活动强度,将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点,以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。回答下列问题:
(1)梅花鹿是东北虎的主要猎物,二者的种间关系是________。对二者种间关系的研究属于________(填“种群”或“群落”)水平的研究。人类活动产生的噪声会影响动物的活动节律,这些噪声属于生态系统中的________信息。
捕食
群落
物理
(2)在人类低干扰点和高干扰点,大型食肉动物(东北虎、东北豹)和梅花鹿的日活动节律如图所示。低干扰点的大型食肉动物和梅花鹿的活动时间都集中在晨昏,但也存在一定差异,二者分别占据着相对稳定的生态位,这是__________的结果。与低干扰点相比,高干扰点的大型食肉动物在_____(填“日间”或 “夜间”)的活跃度明显较高。
协同进化
夜间
(3)如果大型食肉动物和梅花鹿每天的活动次数不变,据上图所示,从重叠度角度分析人类高干扰对大型食肉动物的影响是__________
________________________________________________________。
(4)根据上述研究结果,在东北虎豹国家公园内可以从哪些方面提高东北虎和东北豹的环境容纳量:______________________________
(答出两点即可)。
梅花鹿与
降低人类干扰程度、增加食物来源
大型食肉动物的重叠度降低,不利于大型食肉动物捕食
[解析] (1)捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象,梅花鹿是东北虎的主要猎物,二者的种间关系是捕食。群落的研究范畴包括物种组成、种间关系、生态位、群落演替、空间结构、季节性等。对梅花鹿和东北虎种间关系的研究属于群落水平的研究。自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。噪声属于生态系统中的物理信息。(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及物种与环境间协同进化的结果。大型食肉动物
和梅花鹿分别占据着相对稳定的生态位,这是协同进化的结果。由题图可知,与低干扰点相比,高干扰点的大型食肉动物在夜间
(18:00—24:00)的活跃度明显较高。(3)据题图可知,人类高干扰时,梅花鹿与大型食肉动物的重叠度降低,如果大型食肉动物和梅花鹿每天的活动次数不变,会造成大型食肉动物更难捕食到猎物。(4)据(3)分析可知,为提高东北虎和东北豹的环境容纳量,应降低人类干扰程度、增加东北虎和东北豹的食物来源。
2.(2025·辽宁名校联考)为大力发展东部沿海地区的“海洋牧场”,研究人员通过数据模拟投放脉红螺使其种群增殖达到不同密度,得到脉红螺种群数量和竹蛏种群生物量相对比例,并预期在20年间的变化如下图所示。随着脉红螺密度的提高,当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时,脉红螺种群数量超出环境容纳量。请回答下列问题:
(1)模拟数据的前5年间脉红螺种群的增长速率变化趋势均为_____。若竹蛏为第一个低于原始生物量10%的物种,则每平方米脉红螺的环境容纳量是______只。环境容纳量是指______________________
_________________。脉红螺对竹蛏的影响属于__________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
上升
23
一定的环境条件所能维
密度制约
持的种群最大数量
(2)下图为某海洋牧场能量流动的模式图,通过呼吸作用散失的能量记为R,则NPP是指第一营养级________________________的能量。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏,为保证脉红螺、竹蛏能够达到某一预期的产量,理论上需要研究________(填图中数字)的能量以确定人工投入到该系统的能量;此外,还需控制以脉红螺和竹蛏等软体动物为食的大型鱼类的数量,其意义在于_____________________________________________
__________________________。
用于生长、发育和繁殖
①②③
合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
[解析] (1)观察脉红螺种群数量随时间变化的曲线,前 5 年曲线斜率逐渐增大,说明增长速率上升。若竹蛏为第一个低于原始生物量 10%的物种,由图分析可知,当竹蛏生物量降到原始生物量 10%时,对应的脉红螺种群密度为 23 只,即每平方米脉红螺的环境容纳量是23只。环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。脉红螺对竹蛏的影响所属因素属于密度制约因素。
(2)NPP 是指第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量。为保证脉红螺、竹蛏达到预期产量,需研究①(第一营养级流向消费者的能量)、②(消费者流向分解者的能量)、③(消费者呼吸作用散失的能量)这些能量,以确定人工投入到该系统的能量。控制以脉红螺和竹蛏等软体动物为食的大型鱼类数量的意义:控制此类大型鱼类数量,可合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
1.审图思路
基因工程考题常涉及引物、限制酶的选择及相关的原理分析:
(1)引物的选择及应用
①设计引物时需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自连。
②书写引物序列,一般从引物的5′端向3′端书写,避免误判。
五 基因工程综合试题答题攻略
透析图表
③添加酶切位点,构建基因表达载体:将真核生物基因导入原核生物质粒中构建基因表达载体,常需要在真核生物目的片段两端加上限制酶识别序列。子链延伸从引物3′端开始,一般不对引物3′端进行修饰,限制酶切割位点应加在5′端。
(2)限制酶的选择原则
①首先要确保目的基因和质粒上有所选酶的切割位点;其次应选择切割位点位于目的基因上、下游的限制酶,以及切割位点位于启动子、终止子之间的酶。如图b可选择EcoRⅠ或BamHⅠ和HindⅢ,图a中可选择EcoRⅠ和Sau3AⅠ。
②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶,也不可以选择切割位点位于质粒中启动子、终止子、标记基因、复制原点内部的限制酶,如图b不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图b可选择用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶进行切割。
④注意转录方向正确,如图b不能选择EcoRⅠ和HindⅢ。
2.思维解读
第一步 第二步 第三步
观察图示细节,寻找切入点 联系已知,定位关键点 联系模型构建,确定答题点
本块考查的试题常设置原因分析、依据反推和机理分析等问题,频繁出现的考题形式是给出某一现象或结果,要求回答出现这些现象(或结果)的事实或理论支撑。解题思路是在题干中找“现象”(因)和“结果”(果),然后基于所学的生物学原理向前反推导致该“结果”的可能原因,关键点是需形成完整的逻辑链条,逻辑链条不能跳跃。
答题时注意下面技巧:
解码长句
1.选择一个合理的逻辑构架
(1)链式逻辑:有逻辑的起点和终点,在起点和终点中间找到关键词来构建完整的一句话。
(2)三段论逻辑:这是逻辑学中最重要的方法,包括以教材为依托的大前提和以题干中的信息为主干的小前提,进而推出相应的结论。
(3)比较逻辑:实验中的原因解释一般通过比较两种不同实验变量得到结论。
(4)反证逻辑:实在找不到逻辑的题目,不能用上述方法来完成逻辑推理,就需要用硬证法固定的语句“只有……才能……”或者用反证法固定的语句“若非……则是……”。
2.使用恰当的关键词。
(1)教材中的专有名词。
(2)题目中的专有名词。
3.答题模板
1.(2025·陕晋青宁卷)马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
限制酶 识别序列及切割位点
Bgl Ⅱ 5′-A↓GATC T-3′
3′-T CTAG↑A-5′
Nde Ⅰ 5′-CA↓TA TG-3′
3′-GT AT↑AC-5′
Xho Ⅰ 5′-C↓TCGA G-3′
3′-G AGCT↑C-5′
限制酶 识别序列及切割位点
EcoR Ⅰ 5′-G↓AATT C-3′
3′-C TTAA↑G-5′
BamH Ⅰ 5′-G↓GATC C-3′
3′-C CTAG↑G-5′
Sal Ⅰ 5′-G↓TCGA C-3′
3′-C AGCT↑G-5′
Xba Ⅰ 5′-T↓CTAG A-3′
3′-A GATC↑T-5′
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、________________
__________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的______步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的________(填“5′端”或“3′端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5′-____________-3′,切割载体时应选用的两种限制酶是________________。PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
dNTP(或四种脱氧
延伸
5′端
AGATCT
BamHⅠ和EcoRⅠ
核苷酸)
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到_________________
___________,抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
马铃薯细胞的染
2
再分化
色体DNA上
[解析] (1)DNA复制所需的基本条件如下。
参与的组分 在DNA复制中的作用
解旋酶(体外用高温代替) 打开DNA双链
DNA母链 提供DNA复制的模板
4种脱氧核苷酸 合成DNA子链的原料
DNA聚合酶 催化合成DNA子链
引物 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
PCR过程分为变性、复性和延伸三步,在延伸阶段,溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。(2)DNA复制时,子链的延伸方向为5′端→3′端,故通过PCR扩增S基因时,需在引物的5′端添加限制酶识别序列。结合质粒上限制酶切割位点以及S基因上的切割位点分析,可用BamHⅠ和EcoRⅠ切割载体,又BamHⅠ和BglⅡ为同尾酶(能切割产生相同的黏性末端),因此需在S基因上游引物中添加BalⅡ的识别序列,即5′-AGATCT-3′。(3)农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染
栽培马铃薯愈伤组织时,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。分析载体结构可知,抗性基因2位于T-DNA内部,上下游含有启动子和终止子,该基因可以正常表达,而抗性基因1位于T-DNA外部,故抗性基因2可用于筛选成功转化的愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。
2.(2025·湖南师大附中模拟)RCA是一种核基因(rca)编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义rca基因表达载体(rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入大豆细胞,成功获得rca基因沉默的转基因品种(如图1),①~⑥表示相关过程。
(1)参与过程①的酶有______________________________(答两种即可),若反转录PCR产物中除了目的基因外有其他DNA片段存在,原因可能是____________________________答2条)。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息,从5′端到3′端写出引物1的碱基序列____________________(只写出前8个碱基即可)。
逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶
引物特异性差、模板纯度不高
5′-CTCGAGGT-3′
(2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是______________________________________,过程④常用的方法是______________,⑤过程后可用含________抗生素的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。
使目的基因在大豆叶肉细胞中特异性表达
Ca2+处理法
潮霉素
(3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如图2(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。据图分析,RCA对光合作用的影响及机理是_____________________________________________________。
RCA可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而促进光合作用
[解析] (1)过程①为反转录PCR,因此需要的酶有逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶等。在逆转录PCR的过程中,引物特异性差、模板纯度不高等均会导致扩增产物出现非目的基因片段。目的基因(rca基因)中已经存在BamHⅠ和SalⅠ的酶切位点,质粒上也有SalⅠ的酶切位点,所以在rca基因的上游不宜再选用SalⅠ,这样会破坏目的基因,而应该选用与SalⅠ产生相同黏性末端的XhoⅠ(同尾酶)。①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补,则b链是模板链,质粒上用BamHⅠ和SalⅠ切割,rca基因用BglⅡ(与BamH Ⅰ属于同尾酶)和Xho Ⅰ切割,由于目的基因是反向接入,所以目的基因
左侧连接Bgl Ⅱ识别序列,右侧连接XhoⅠ识别序列。引物Ⅰ的碱基序列应该是5′-CTCGAGGT-3′。(2)C4pdk启动子是受光诱导的强启动子,驱动目的基因在光诱导下在叶肉细胞中特异性表达,经过程②替换Ti质粒上原有启动子的目的是使目的基因在大豆叶肉细胞中特异性表达。过程④是将重组质粒导入农杆菌中,常用Ca2+处理农杆菌的方法。由题图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因,因此⑤过程后可用含潮霉素的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。(3)与野生型大豆相比,转基因大豆的rca基因沉默,无RCA蛋白,光合速
率降低,则可知RCA对大豆的光合作用具有促进作用。由题图可知,rca基因沉默时Rubisco活力下降,因此可推测RCA对大豆的光合作用的作用机理为RCA可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而促进光合作用。
谢 谢