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湖北省龙泉中学、随州一中、天门中学三校2019届高三4月联考理综生物试题 含解析

来源:个人技术集锦


2019年龙泉中学、随州一中、天门中学三校高三4月联考

理科综合生物试题

1.关于细胞代谢叙述,正确的是

A. 外界溶液浓度大于细胞液浓度时,即使细胞没有发生质壁分离,也不能判断是死细胞 B. 细胞内能量通过ATP分子

C. 在剧烈运动过程中,肌细胞释放CO2量/吸收O2量的值将增大 D. 无氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成过程 【答案】A 【解析】 【分析】

发生质壁分离的条件:1.有大液泡的成熟的植物细胞。2.外界溶液浓度大于细胞液的浓度。

【详解】动物细胞没有细胞壁,即使外界溶液浓度大于细胞内液体浓度,也不会发生质壁分离,因此不能判断细胞的死活,A正确。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,但不是循环的,B错误。剧烈运动时,肌细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,而肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生二氧化碳,因此,肌细胞释放CO2量/吸收O2量的值将不变,C错误。无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸和[H],且释放少量能量,D错误。

2.二倍体植物(AaBb)用秋水仙素处理后获得四倍体植物。下列关于该二倍体植物有丝分裂后期细胞和该四倍体植物减数第一次分裂后期细胞的叙述,正确的是

A. 两者的基因型相同,移向细胞两极的基因可能不同 B. 两者的染色体数目相同,染色体的形态结构不同 C. 两者的DNA分子数目相同,但前者无染色单体 D. 两者的染色体行为变化相同 【答案】B 【解析】 【分析】

二倍体植物(AaBb)植物有丝分裂后期细胞染色体数目是体细胞染色体数目两倍,没有姐妹染色体单体,DNA数目也是体细胞DNA数目的两倍;二倍体植物(AaBb)用秋水仙素处理后获得四倍体植物减数第一次分裂后期的细胞,染色体数目与二倍体植物有丝分裂后期细胞染色体数目相等,DNA数目是二倍体植物有丝分裂后期细胞DNA数目的两倍;

的吸能反应和放能反应之间循环流通

两者的染色体行为变化不同。

【详解】两者的基因型不相同,该二倍体植物有丝分裂后期细胞基因型是AAaaBBbb,而该四倍体植物减数第一次分裂后期细胞的基因型为AAAAaaaaBBBBbbbb,A错误;两者的染色体数目相同,前者无姐妹染色单体,后者有姐妹染色体单体,因此,染色体的形态结构不同,B正确;两者的DNA分子数目不相同,后者是前者DNA数目的两倍,C错误;两者的染色体行为变化不同,D错误;因此,本题答案选B。

【点睛】解答本题的关键是看清题干中相关信息“二倍体植物(AaBb)用秋水仙素处理后获得四倍体植物”,再根据题意作答。

3.某种植物叶色与花色皆是由一对等位基因控制。研究人员任取红叶植株与绿叶植株杂交,F1均表现淡红叶;任取红花植株与白花植株杂交,F1均表现淡红花。研究人员经分析认为叶色和花色是由同一对基因控制的,若让淡红叶淡红花植株自交,则下列关于子代的预期不能支持该看法的是 A. 红叶植株皆开红花

C. 淡红叶淡红花植株占1/4 【答案】C 【解析】 【分析】

由题目信息可知,红叶与绿叶杂交,后代全部为淡红叶,又该性状由一对等位基因控制,则该基因控制的性状为不完全显性;同理可知,控制红花和白花的基因也为不完全显性,又因为这两对相对性状由一对等位基因控制,可以假设这对基因用A、a表示,设A控制红花红叶,a控制绿叶白花,则红花红叶基因型为AA,绿叶白花基因型为aa,淡红叶淡红花基因型为Aa,据此答题。

【详解】A. 由上分析可知,若A与a是不完全显性,设红叶植株基因型为纯合子AA,故皆开红花,A不符合题意;B. 同理,若为不完全显性,绿叶植株即白花植株,基因型为aa皆开白花,B不符合题意;C. 若为不完全显性,淡红叶淡红花植株Aa自交,后代中淡红叶淡红花植株Aa占1/2,C符合题意;D. 若为不完全显性,淡红叶淡红花植株Aa自交,后代中红叶红花植株AA占1/4,D不符合题意。故选C。

【点睛】本题中推出控制该叶色和花色的基因为不完全显性是解答本题的关键,若为不完全显性,则红叶红花、绿叶白花均为纯合子,自交后代不会发生性状分离。

4.下列有关人体内环境稳态和生命活动的调节的说法,正确的是

A. 稳态是机体在神经系统的调节下,通过各个器官、系统的协调活动来共同维持的 B. 兴奋传导时,突触前膜释放的神经递质通过胞吐进入下一个神经元发挥作用 C. 免疫系统由免疫器官、淋巴细胞、免疫活性物质组成

的B. 绿叶植株皆开白花 D. 红叶红花植株占1/4

D. 人体饥饿时,血液流经肝脏后,血糖的含量升高;血液流经胰岛后,血糖的含量减少 【答案】D 【解析】 【分析】

1.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 2.免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞等。

【详解】稳态的调节机制是神经—体液—免疫调解网络,A错误。突触间兴奋传递时,突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的受体结合后发挥作用,不进入下一个神经元,B错误。免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,C错误。人体饥饿时,肝糖原分解形成血糖,血液流经肝脏后,血糖的含量升高;胰岛分泌胰岛素降低血糖,因此当血液流经胰岛后,血糖的含量减少,D正确。

5.假设某种群的起始数量为N0,Nt表示t年后种群的数量,如图表示Nt/N0值随着时间变化的曲线。下列有关说法不正确的是

A. 该种群数量变化不符合“S”型增长曲线 B. 图中a表示的值一定为1 C. 该种群的环境容纳量为b×N0

D. 在第6年后该种群的种内斗争最为激烈 【答案】A 【解析】 【分析】

本题以图文结合的形式综合考查学生对种群数量的变化的理解和掌握情况。

【详解】已知N0为某种群的起始数量,Nt表示t年后种群的数量。分析图示可知,随着时间的递增,该种群的数量逐渐增加,最后保持相对稳定,说明该种群数量的变化符合“S”型增长曲线,A错误;a时Nt=N0,所以图中a表示的值一定为1,B正确;当Nt/N0=b时,该种群的数量Nt已经达到环境容纳量,即该种群的环境容纳量为b×N0,C正确;在第6年后该种群的数量已经达到环境容纳量,因此种内斗争最为激烈,D正确。

【点睛】解答此类问题的关键是抓住Nt/N0值的内涵,即Nt/N0=1时,该种群的数量不变,Nt/N0>1时,该种群的数量增加。在此基础上,分析曲线图中横、纵坐标的含义以及曲线的变化趋势,运用所学的知识加以分析合理地解

释各种情境下的曲线含义,在解题的过程中就可以有效处理,得到答案。

6.有些实验需要采取适宜的措施以避免人体受到伤害。下列措施主要不是为了达成该目的的是 A. 分离绿叶中的色素时,用培养皿盖住倒入了层析液的小烧杯 B. 调查土壤小动物类群丰富度时,来到调查地点后先大致观察地形 C. 检测酒精的产生时,缓慢往试管滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 D. 观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中,盐酸水解后用缓水流冲洗涂片 【答案】D 【解析】 【分析】

本题中考查多个教材实验的相关操作的目的,要求考生熟练的掌握各个实验的基本操作步骤,层析液、浓硫酸均对人体有害,要避免直接接触身体,调查小动物丰富度时,前提是需要保证人身的安全,据此答题。

【详解】A.分离绿叶中的色素时,用培养皿盖住倒入了层析液的小烧杯,是因为层析液味道刺鼻,避免伤害身体,A不符合题意;B.调查土壤小动物类群丰富度时,来到调查地点后先大致观察地形,避免地形原因造成人身伤害,B不符合题意;C.检测酒精的产生时,因为浓硫酸对身体有害,故应缓慢往试管滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液,避免接触身体,C不符合题意;D.观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中,盐酸水解后用缓水流冲洗涂片是为了洗去多余的解离液,避免解离过度且避免冲走细胞,不是避免人体受到伤害,D符合题意。故选D。

【点睛】本题要注意两点:第一,题目要求是哪些措施不是为了避免人体受到伤害?第二,各个选项操作的目的分别是什么?如解离后用缓水冲洗玻片是为了避免冲走细胞,且防止解离过度,并非为了避免人体受到伤害。

7.利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题:

(1)简述“光反应和暗反应相互依存,不可分割”的原因是______________________。

(2)可利用装置__________________ 来探究该植物的呼吸作用类型,(忽略装置内其他微生物的干扰)此时应对实验装置进行__________________处理;若__________________,则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸;该植物的根尖细胞内,能产生CO2,但不伴随ATP合成的生理过程是

__________________________________。

(3)忽略装置内其他微生物的干扰,最好选择装置_________________来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。 【答案】 (1). 光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供ADP和Pi (2). 甲和乙 (3). 完全遮光 (4). 装置甲中的有色液滴向左移,装置乙中的有色液滴向右移 (5). 无氧呼吸的第二阶段 (6). 甲和丙 【解析】 【分析】

1.不能产生乳酸的无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。

2. 装置甲烧杯中盛放NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳,乙中的水不吸收二氧化碳,根据液滴移动的情况来判断呼吸作用类型。

【详解】(1)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供ADP和Pi。

(2)甲和乙装置一起比较可以来探究该植物的呼吸作用类型,为了排除光合作用产生的气体对呼吸作用产生气体的影响,因此装置应该完全遮光,装置甲烧杯中盛放NaOH溶液,能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳,装置乙烧杯中盛放水,不能吸收二氧化碳,若装置甲中的有色液滴向左移,装置乙中的有色液滴向右移,则说明该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸。 不产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段能产生CO2,但不伴随ATP合成。

(3)验证CO2是植物进行光合作用的必需原料,自变量是二氧化碳,装置甲中氢氧化钠吸收掉了二氧化碳,装置丙中的二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供二氧化碳,因此可以选择甲和丙来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。

【点睛】1.无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,第二阶段不释放能量。 2.探究呼吸作用,若用绿色植物为材料,要注意避光进行实验。

8.研究表明,雌性激素可以调节体液免疫和细胞免疫;雌性激素含量和功能的失调可以导致一些自身免疫疾病。下图是雌性激素在体液免疫中发挥作用和加重重症肌无力症状的生理过程。请回答下列相关问题:

(1)促进细胞Y分化为细胞Z的信号有___________________。

(2)细胞Y的雌性激素受体有细胞质受体和细胞核受体两种,雌性激素发挥作用时进入细胞的方式是___________,细胞核受体和细胞质受体结构差异的直接原因是___________。

(3)与结构X形成有关的细胞器有________________。由图可知,Ach发挥作用后去向是________________。 (4)分析图可知重症肌无力___________(填“属于”或“不属于”)免疫失调中的免疫缺陷病。

【答案】 (1). 雌性激素、淋巴因子 (2). 自由扩散 (3). 氨基酸的种类、 数目、排列顺序和多肽链的空间结构不同 (4). 高尔基体、线粒体 (5). 被Ach酯酶分解 (6). 不属于 【解析】 【分析】

1.能分泌抗体的细胞Z是浆细胞,则细胞Y是B淋巴细胞。 2.雌性激素的化学本质是固醇。

【详解】(1)T细胞分泌淋巴因子促进细胞Y增殖分化为浆细胞和记忆细胞,图中还可以看出雌性激素也促进细胞Y增殖分化为浆细胞。

(2)雌性激素是通过自由扩散的方式进入细胞的,受体的化学本质是蛋白质,细胞核受体和细胞质受体结构差异的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、 数目、排列顺序和多肽链的空间结构不同。

(3)结构X是突触小泡,内含神经递质,高尔基体、线粒体与之形成有关。由图可知,Ach发挥作用后会被Ach酯酶分解。

(4)从图可以看出,Ach受体抗体与Ach受体结合,使Ach无法发挥作用,属于自身免疫病,是免疫功能过强引起的,不属于免疫缺陷病。

【点睛】T 细胞既参与细胞免疫也参与体液免疫,在体液免疫中一方面起呈递抗原的作用,另一方面分泌淋巴因子。Ach是兴奋型神经递质,与突触后膜上的受体结合后,引起下一个神经元的兴奋。

9.玉米是一种雌雄同株、单性花植物。为了提高玉米

产量,在农业生产上种植的玉米都是杂种。请回答下列问题:

(1)已知玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因(B)对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。现有非糯性绿株和糯性紫株两个杂种品系,要培育非糯紫株杂合品系(AaBb)。

①采用杂交育种方法来培育非糯紫株杂合品系(AaBb)。让非糯性绿株和糯性紫株两个杂种品系杂交,理论上得到的种子中非糯紫株杂合品系(AaBb)占_________。

②若要在最短时间内获得所需非糯性紫株杂合品系(AaBb),可采用单倍体育种方法。请写出以上述非糯性绿株和糯性紫株两个杂种品系为亲本培育非糯性紫株杂合品系(AaBb)的思路:____________。

(2)①已知玉米粒色受两对基因E\\e、F\\f控制,其中E基因位于2号染色体上。粒色产生的机理为:

研究人员用纯种白粒和纯种黄粒杂交得F1,F1自交得F2,实验结果如下表中甲组所示,重复该实验,结果如乙组所示。 组别 甲 乙

经检测得知,乙组F1的2号染色体部分缺失导致含缺失染色体的雄配子致死。由此推测乙组中F1的2号染色体的缺失情况为下图哪种情况:_________________。

亲本 白色×黄色 白色×黄色 F1 红色 红色 F2 红色∶黄色∶白色=9∶3∶4 红色∶黄色∶白色=3∶1∶4

②有人用基因型为eeff的白色玉米品系作母本授以纯种黄色玉米品系的花粉,在大量的后代中却发现了一株基因型为EEeff的三体玉米植株,请解释该变异产生的原因____________。

【答案】 (1). 1/4 (2). 分别取非糯性绿株和糯性紫株两个杂种品系的花粉进行离体培养成单倍体,再利用秋水仙素诱导为正常植株,然后筛选出基因型为AAbb和aaBB的个体杂交,由此可获得基因型为AaBb的非糯性紫株个体 (3). B (4). 父本在减数第一次分裂后期含E基因的同源染色体未分离或父本在减数第二次分裂后期含E基因的染色体未分开 【解析】 【分析】

1、玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因(B)对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上,说明两对基因的遗传符合自由组合定律。非糯性绿株和糯性紫株两个杂种品系的基因型分别为Aabb、aaBb。

2、分析基因对性状的控制途径可知,E-F-表现红色、E-ff表现黄色、ee--表现白色。分析表格:甲组中纯种白粒(eeff或eeFF)和纯种黄粒(EEff)杂交得F1,F1自交得F2,F2中红色∶黄色∶白色=9∶3∶4,说明F1的基因型为EeFf,即甲组亲本白粒基因型为eeFF。乙组是甲组的重复实验,故乙组亲本基因型与甲组的亲本相同,理论上F1自交得

到的F2表现型和比例应与甲组的相同,但实际上是F2中红色∶黄色∶白色=3∶1∶4,红色所占比例明显减少,结合乙组F1的2号染色体部分缺失导致含缺失染色体的雄配子致死,可推测发生染色体缺失的是E基因所在的2号染色体上。

【详解】(1)①根据题目所给显隐性,结合题意,将非糯性绿株(Aabb)和糯性紫株(aaBb)两个杂种品系杂交,得到的种子中非糯性紫株杂合品系(AaBb)占1/2×1/2=1/4。

②利用非糯性绿株(Aabb)和糯性紫株(aaBb)两个杂种品系作亲本,在短时间内培育出非糯性紫株杂合品系(AaBb),可采用单倍体育种方法,其培育的思路是分别取非糯性绿株和糯性紫株两个杂种品系的花粉进行离体培养,获得单倍体,再利用秋水仙素诱导为正常植株,筛选出基因型为AAbb和aaBB的个体,让其杂交,即可获得基因型为AaBb的非糯性紫株杂合个体。

(2)①根据甲组实验结果,可推知两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,F1的基因型为EeFf。由于乙组F2中有黄花和白花个体,红花个体在F2中所占的比例明显低于甲组,说明2号染色体的缺失部分不包含E和e基因,且发生染色体缺失的是E基因所在的2号染色体上,应为B图所示情况。

②由于只有黄色玉米中含有E,因此首先可以确定三体玉米的两个E基因均来自纯种黄色玉米,这是纯种黄色玉米在减数第一次分裂后期含E基因的同源染色体未分离或纯种黄色玉米在减数第二次分裂后期含E基因的染色体未分开导致的。

【点睛】本题考查基因自由组合定律及其运用相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。对乙组实验结果出现的原因的推理是本题的难点。

10.近年来,毕业大学生回乡创业的报道屡见不鲜。他们开垦荒山变成果林,改造洼地成为鱼塘,在果林中种植草菇等,体现了当代大学生敢闯敢拼、不怕吃苦的创业精神。回答下列问题:

(1)荒山、洼地经过改造成为果林、鱼塘,说明人类活动往往会使群落演替__________进行。

(2)在果林下加入一个人工栽培的草菇种群,根据群落的空间结构原理,分析此措施可以提高经济效益的原因是_________________________________。果林中需要不断地施肥、治虫、除草等,实施相应的物质和能量的投入,使该生态系统的__________保持相对稳定。

(3)鱼塘中的一条食物链:浮游植物→浮游动物→鳙鱼→乌鳢。从生态系统的组成成分角度考虑,该食物链中不具有的是________________;鳙鱼同化的能量流向分解者的形式包括______________________两部分。若乌鳢也捕食浮游动物,则人大量捕捞鳙鱼后,乌鳢的数量会增加,其原因是_______________________________________。 【答案】 (1). 按照不同于自然演替的速度和方向 (2). 充分利用了群落中不同的空间和资源 (3). 结构与功能 (4). 非生物的物质和能量、分解者 (5). 鳙鱼遗体残骸中的能量和乌鳢粪便中的能量 (6). 食物链变短,乌鳢获得的能量增多 【解析】

【分析】

1.群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,群落的结构分为垂直结构和水平结构两种。2.生态系统的成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。

【详解】(1)人类的活动正影响着群落的演替,人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 (2)果林下种草菇属于群落的垂直结构,充分利用了群落中不同的空间和资源,可以提高经济效益。生态系统中物质循环,能量逐级递减,为了使该生态系统的结构和功能保持相对稳定,果林中需要不断地施肥、治虫、除草等,实施相应的物质和能量的投入。

(3)食物链中只有生产者和消费者,缺乏生态系统成分中的非生物的物质和能量、分解者。鳙鱼同化的能量中遗体残骸中的能量以及被乌鳢摄取形成的粪便中的能量流向分解者。若乌鳢也捕食浮游动物,则乌鳢处于第三、第四营养级,因为能量逐级递减,当大量捕捞鳙鱼后,由于食物链变短,乌鳢获得的能量增多,则乌鳢的数量会增加。 【点睛】1.生态系统中物质循环的,但果林中有水果等物质输出,因此需要果林中需要有施肥等物质输入。2.粪便中的能量不属于产生粪便这一营养级同化量,是上一营养级的同化能量。

11.请回答下列与酶和植物有效成分的提取有关的问题:

(1)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请判断这是否运用了酶的固定化技术,并说明理由。_________。

(2)图是表示检测某种碱性蛋白酶去污力的实验结果曲线,该实验的目的是________________。50℃时加碱性蛋白酶的最适含量约是_____ %。

(3)某植物的花中含有油性物质A、果肉中含有物质B。物质A是易挥发、难溶于水的无色物质;物质B是易溶于有机溶剂、不溶于水、不易挥发,受潮易分解的有色物质。

①根据题干信息判断,提取物质A是_________(填“能”“不能”或“不确定能否”)利用水中蒸馏法,原因是__________________________________________。

②物质B可使用______法提取,提取物质B时应选用_____(填“干燥”或“新鲜”)的果肉。 ③以上两种提取得到的植物芳香油,可通过_________法进行鉴定。

【答案】 (1). 否,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用 (2). 探究40℃、50℃两种温度条件下碱性蛋白酶含量对加酶洗衣粉去污力的影响 (3). 0.6 (4). 不确定能否 (5). 还需要确定水中

蒸馏时是否会导致原料焦糊或者有效成分水解 (6). 萃取 (7). 干燥 (8). 纸层析 【解析】 【分析】

1.酶的固定化技术是将酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,这样可以使酶重复利用。2.植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取。

【详解】(1)加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用,因此不属于酶的固定化技术。 (2)从图中可以看出实验的自变量是温度,因此该实验的目的是探究40℃、50℃两种温度条件下碱性蛋白酶含量对加酶洗衣粉去污力的影响。既保证去污能力强,又减少用量,则在曲线中看出50℃时加碱性蛋白酶的最适含量约是0.6 %。

(3)①水中蒸馏的方法对于有些原料不适用,因为水中蒸馏时会导致原料焦糊或者有效成分水解,因此提取物质A是不确定能否利用水中蒸馏法,因为还需要确定水中蒸馏时是否会导致物质A原料焦糊或者有效成分水解。 ②因为物质B是易溶于有机溶剂、不溶于水、不易挥发,受潮易分解的有色物质,因此B可使用萃取法提取,萃取时应选用干燥的果肉。

③通过纸层析法可以鉴定两种提取得到的植物芳香油。

【点睛】本题考查了酶的固定化技术和植物芳香油的提取方法的基础知识,属于识记内容。平时学生要记忆准确,根据不同的植物芳香油特征采取不同的方法进行提取。

12.美国食品药品管理局于2018年5月24日宣布,经过基因改造的黄金大米可以安全食用。据此,饱受非议的黄金大米终于得到公众的认可。已知维生素A缺乏会导致夜盲症,β一胡萝卜素会在体内转变成维生素A。黄金大米是通过基因工程向水稻细胞转入三种酶基因(如图38),其中的酶A基因和酶B基因可使水稻胚乳富含β-胡萝卜素而呈现金黄色。回答下列问题:

(1)已知酶A基因来自细菌,酶B基因来自玉米,酶D基因来自其他植物,与细菌基因相比,植物基因特有的结构是___________;图示三种基因的本质区别是___________。构建上述基因组合,需用到的酶是______________________。

(2)提取农杆菌的Ti质粒,将上述结构导入Ti质粒的相关片段中就可整合到水稻染色体DNA上,原因是______________________。已知农杆菌对多数单子叶植物没有感染能力,那么如何使农杆菌感染单子叶植物水稻呢?______________________。

(3)将成功导入上述基因的水稻细胞置于培养基上培养,经过___________两个过程可获得幼苗,幼苗在长大成熟后,所结种子的胚乳将富含___________。该技术的成功,说明了_________________________________。

【答案】 (1). 内含子 (2). 碱基排列顺序不同 (3). 限制酶(或限制性核酸内切酶)和DNA连接酶 (4). T-DNA可转移到受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上, (5). 在人工受伤的水稻细胞上涂抹酚类化合物 (6). 脱分化、再分化 (7). β一胡萝卜素 (8). DNA可以从原核生物转移到真核生物,基因是控制生物性状的结构和功能单位,所有生物的基因的表达过程是相同的 【解析】 【分析】

本题以图文结合为情境,考查学生对基因的结构、基因工程的基本操作程序、植物组织培养技术的过程等相关知识的识记和理解能力。

【详解】(1) 细菌为原核生物,其基因的编码区是连续的,无内含子;植物细胞为真核细胞,其基因的编码区是间隔的、不连续的,有内含子。可见,与细菌基因相比,植物基因特有的结构是内含子。基因是有遗传效应的DNA片段,图示三种基因的本质区别是碱基排列顺序不同。构建上述基因组合,先要使用限制酶分别切割含有上述三种基因的DNA片段,再用DNA连接酶将获得的上述三种基因进行连接,即需用到的酶是限制酶(或限制性核酸内切酶)和DNA连接酶。

(2) 农杆菌的Ti质粒上的T-DNA,可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上,据此,提取农杆菌的Ti质粒,将上述结构导入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使上述结构整合到水稻染色体DNA上。农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有感染能力;当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞。可见,在人工受伤的水稻细胞上涂抹酚类化合物,就能使农杆菌感染单子叶植物水稻。

(3) 成功导入上述基因的水稻细胞,需借助植物组织培养技术,将其置于培养基上培养,经过脱分化、再分化两个过程可获得幼苗;该幼苗在长大成熟后,由于酶A基因和酶B基因的成功表达,导致所结种子的胚乳富含β一胡萝卜素。该技术的成功,说明了DNA可以从原核生物转移到真核生物,基因是控制生物性状的结构和功能单位,所有生物的基因的表达过程是相同的。

【点睛】解答此题需识记并理解基因的内涵、原核细胞与真核细胞的基因结构的异同、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA的特点、基因工程操作的“四部曲”等相关知识。在此基础上,从题意和图示中提取有效信息对各问题情境进行分析解答。

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