高中生物综合题

普通番茄细胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生的多聚半乳糖醛酸酶会破坏细胞壁，使番茄易软化，不耐储藏。下图1为科学家通过基因工程技术，培育抗软化番茄新品种的操作流程的部分示意图，图2为番茄细胞抗软化机理示意图。据图回答下列问题：

（1）过程①需要的工具酶有        ，过程③目前采用最多的方法是            ，目的基因导入受体细胞后是否可以稳定维持和表达抗软化特性，还需要进行            。
（2）抗软化番茄细胞在组培时需要经过           过程才能诱导出试管苗，其培养基中加蔗糖而不加葡萄糖的目的是             。
（3）根据图2分析，番茄抗软化的原理是两个基因转录出的mRNA       ，从而阻断了
      的表达。
（4）上述抗软化番茄可通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给近缘植物而造成基因污染，其原因是            。

胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取。下图为某同学利用酵母菌R获得胡萝卜素的部分流程。请回答下列问题：

（1）采用平板划线法接种酵母菌R时，需先灼烧接种环，其目的是              。培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供             。
（2）为了验证萃取物是否是胡萝卜素，该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液（含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素）依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置（如图甲所示），并进行层析，滤纸条上各色素带的位置为            （填字母）时，即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。

（3）酵母菌R能分泌A、B两种酶，下图是某课题组关于这两种酶的实验结果：
①图中结果显示，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是          。高温条件下酶容易失活，其原因是              。

②由图可知，若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在         的条件下培养。
（4）若用海藻酸钠固定酵母菌R，应将海藻酸钠溶液和酵母菌R混合滴入CaCl₂溶液中。下表是在不同浓度海藻酸钠条件下形成的凝胶珠状况：

从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用     g／dL。利用固定化细胞技术的优点是       。

下图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，分析回答:

（1）甲过程主要发生在细胞分裂的    期，乙表示    过程，丙过程中碱基互补配对的方式有    。
（2）丙过程通过    上的反密码子与mRNA上的密码子识别，将氨基酸转移到核糖体上。
（3）一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始    次。甲过程所需的酶有    。
（4）科学家运用    技术可探究甲过程的特点。若甲所示模板分子为，将其放在含¹⁵N的培养液中进行3次甲过程，则子代中含¹⁴N的DNA所占比例为    。

南极洲的菲尔德斯半岛是研究南极洲生态系统及生物资源的理想之地。自1985年2月在岛上建立长城站以来，我国科学家对该地区进行了多年的多学科综合研究，从而积累了大量的数据和信息。下图是关于菲尔德斯半岛某生态系统的部分研究资料，请据图回答下列问题：

（1）若科学家每年需要统计该生态系统中黑背鸥的种群数量，一般采用__________法。
（2）若该生态系统中的群落是由冰川冰盖融化后的裸地演替而来，则此种演替属于_______演替，下列图形中符合该演替过程中生态系统所含有机物变化的情况是_____。

（3）该生态系统中的分解者有_______________，贼鸥与企鹅的关系是_______________。
（4）流入该生态系统的总能量是_____________，能量流动的特点是_____________。
（5）假设在食物充足的条件下，贼鸥不以尸体为食，且等比例地捕食各种生物，则贼鸥增重3kg，至少需要消耗念珠藻__________kg。

Notch信号途径是一种细胞间相互作用的基本途径,调控着细胞增殖、分化、凋亡等过程。下图表示肝脏组织受损或部分切除后激活Notch信号途径实现再生的过程。图中受损细胞A的膜上产生信号分子,与正常细胞B膜上的Notch分子（一种跨膜受体）结合,导致Notch的膜内部分水解成NICD,NICD再与RBP（一种核内转录因子）一起结合到靶基因的相应部位,激活靶基因,最终引起肝脏再生。请分析回答:

（1）信号分子与细胞膜上的Notch分子结合后引起肝细胞的一系列变化,这体现了细胞膜的       功能。
（2）在Notch分子基因表达过程中,过程①需要的酶主要是             ；过程②除需要mRNA外,还需要               。
（3）直接参与Notch分子合成、加工和转运的细胞器有          ,其中转运过程依赖生物膜的           。
（4）靶基因激活后能促进过程①,其意义是               。
（5）众多研究发现,Notch信号传导的异常活化与多种肿瘤的形成有关。请结合图中信息,写出一种通过阻断Notch信号传导途径以治疗肝癌的设想:           。

小蚌兰叶片正面呈绿色，背面呈紫红色，常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水失水的关系进行了如下实验：①配制不同浓度的蔗糖溶液；②制作小蚌兰叶片下表皮临时装片；③用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度；④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液；⑤观察并记录实验结果。结果如下表 （“-”表示不能发生，“+”表示能发生，“+”越多表示程度越大），分析回答：

（1）选用小蚌兰下表皮作实验材料的优点是_______________，植物细胞原生质层的选择透过性取决于__________和____________（结构）。
（2）实验步骤④的正确操作方法是_____________。
（3）换用高倍物镜观察时，应转动________________进行调焦。
（4）小蚌兰叶片下表皮细胞液渗透压与浓度在_____________之间的蔗糖溶液相当。
（5）结果表明，细胞___________导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是____________。

【生物——选修3：现代生物技术】
根据现代生物技术知识回答：
（1）“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径。在体外受精时，精子首先要进行___________处理；卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。采用__________技术，能得到“同卵双胞胎”。如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的_________________。
（2）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是10代以内的细胞一般能保持_________________，可以保证供体细胞正常的遗传基础。
（3）应用修复技术治理镉污染的土壤，可以进行植物修复。常选择种植菊芋等耐镉植物，这体现了生态工程的_____________原理。植物中积累的镉会通过食物链的富集作用造成危害，所以不能用修复地的植物饲喂动物。
（4）利用基因工程技术可使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，其核心步骤是____________________。科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的______________、终止子等重组在一起，通过______________方法导入牛的受精卵中。

【生物——选修l：生物技术实践】
近年来，纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品．请分析回答下列问题：
（1）在果醋制作时，运用醋酸菌在供应_________和糖源充足时，将糖分解成醋酸；在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸，请写出该过程的化学反应式：____________。
（2）腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制___________；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在________%左右。
（3）制作泡菜的原理是___    ________。蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，在___________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生___________反应后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成_________色染料。

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）果园生态系统中的果树害虫与其天敌属于生态系统成分中________。
（2）果树害虫的天敌与害虫之间的关系为________。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l/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________________________________。

油菜素内酯是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯（BL）对生长素（IAA）生理作用的影响，研究人员做了如下实验。

（1）实验一：利用不同浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子，观察其对主根伸长的影响。结果如图所示。由图可知，单独IAA处理，对主根伸长的影响是_______________；BL与IAA同时处理，在IAA浓度为__________nM时，BL对主根伸长的抑制作用逐渐增强；当IAA浓度继续增加时，BL对主根伸长的影响是__________________。
（2）实验二：用放射性碳标记的IAA处理主根，检测油菜素内酯对于生长素运输的影响。实验方法及结果如下。

上图表明标记的生长素在根部的运输方向为_______________，BL可以__________（促进/抑制）生长素运输，且对___________________（运输方向）的作用更显著。

研究人员为研究植物的光合作用过程及速率开展了如下实验,图1是番茄光合作用过程图解，图2是在密闭、透明的玻璃小室中培养番茄的幼苗。（注：CO₂ 缓冲液为碳酸氢钠溶液，当瓶内二氧化碳量减少时，碳酸氢钠溶液释放CO₂，反之吸收CO₂，因此它能保持瓶内二氧化碳量大致不变）

（1）由图1可知，乙代表的物质是      ，要想使叶绿体内A的含量快速下降，可以改变的环境条件是       （写一点即可）。
（2）将图2所示的装置放在自然环境下，通过观察装置中液滴移动的位置，可以用来测定夏季一昼夜（零点开始）小室内氧气释放速率的变化，液滴移到最右点是在一天中的    （填“早晨”、“正午”或“傍晚”）时刻；要测定图2装置中植物的呼吸作用强度，还需添加一个如图2一样的装置，将该装置         ；控制与图2相同的         ；每隔20分钟记录一次液滴刻度数据，分析得出结论即可。
（3）研究人员想利用先进的化学检测技术，模拟光合作用卡尔文循环的实验。他们在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入¹⁴CO₂。当反应进行到0.5 s时，¹⁴C出现在A中；反应进行到5 s时，¹⁴C出现在（CH₂O）和B中。该实验的方法是                ，实验的自变量是         ，实验目的是研究                   。

嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：

Ⅰ．利用大肠杆菌表达BglB酶
（1）PCR扩增bglB基因时，选用          基因组DNA作模板。
（2）下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入            和           不同限制酶的识别序列。
（3）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为            。
Ⅱ．温度对BglB酶活性的影响
（4）据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会              ；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在              （单选）。
A．50℃         B．60℃          C．70℃         D．80℃

Ⅲ．利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
（5）与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中           （多选）。
A．仅针对bglB基因进行诱变    
B．bglB基因产生了定向突变
C．bglB基因可快速累积突变    
D．bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

果蔬收获后一般需在低温条件下长途运输或储藏，请回答下列问题：
（1）低温有利于果蔬的保鲜，其主要原理是             。
（2）长时间低温，会引起果蔬细胞膜的              功能改变，导致电解质的渗透率增加，出现细胞伤害（冷害）现象。
（3）实验一：某兴趣小组研究甜菜碱（GB）对黄瓜果实低温储藏期间冷害发生的影响，实验结果如下：

冷害发生率（%）	储藏天数
0	3	5	7	9	11	13
甜菜碱浓度（mmol·L^-1）	0	—	—	5.26	15.79	23.68	34.21	44.74
5	—	—	—	5.26	13.00	9.40	23.68
10	—	—	—	—	5.00	10.00	17.50
15	—	—	—	—	6.67	16.00	24.40

（注：“—”表示没有发生冷害现象）
①实验时，每组GB浓度都需处理多条黄瓜，目的是              。
②据表数据分析：     （填“能”或“不能”）推测冷害发生率与GB浓度呈负相关。
③表中记录的冷害发生率有一处数据有误，该数据所对应的GB浓度和储藏天数分别为            。
（4）实验二：为了进一步探究GB抗冷害的作用机制，在“某浓度”GB作用下，检测细胞内超氧化物阴离子产生速率和超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化，结果如下图。
 
①“某浓度”GB最可能采用实验一表格中     mmol·L^-1，原因是             。
②有研究发现冷害的产生是细胞内超氧化物阴离子含量增加所致，依据图中两条曲线的变化推测GB的作用机制可能是：          。

下图是某课题组研究大丽花中度缺水时绘制的叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和胞间CO₂浓度（Ci）的变化曲线图。实验过程中其他环境因素保持适宜且不变。气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，气孔导度表示气孔张开的程度。请回答下列问题：

（1）叶肉细胞的胞间CO₂至少需要跨            层膜才能到达CO₂被固定的场所            ，除此之外，参与光合作用暗反应的CO₂还可能产生于叶肉细胞的            。
（2）据图分析，从第            天开始，影响Pn的主要因素不是Gs，此时Pn下降的主要原因除缺水外还可能有             _。
（3）研究表明，水分正常供应时，大气中高浓度的CO₂会导致大丽花胞间CO₂浓度（Ci）升高和气孔导度（Gs）下降，据此分析，此时叶片水分蒸腾作用的变化趋势是            。
（4）撕取新鲜的大丽花叶片下表皮制作临时装片若干，均分成甲、乙两组，甲组滴加清水，乙组滴加0.3 g/mL蔗糖溶液，观察结果如下图所示。据此推测气孔开闭的机制是            。此时乙组             （填“能”或“否”）观察到质壁分离现象。

玉米是单性花，雄花位于顶部，雌花在中下部叶腋，体细胞中有10对同源染色体，下表表示玉米6个纯系的表现型、相应的基因（字母表示）及所在的染色体。②～⑥均只有一个性状属隐性纯合，其他均为显性纯合。

品系	①	②果皮	③节长	④叶宽	⑤高度	⑥胚颜色
性状	显性纯合子	白色pp	短节bb	窄叶ss	矮茎dd	黄胚gg
所在染色体	Ⅰ Ⅳ Ⅵ	Ⅰ	Ⅰ	Ⅳ	Ⅵ	Ⅵ

（1）若通过观察和记载后代中节的长短来进行基因分离规律的实验，选择的亲本组合是
      （填品系号）；若要进行自由组合规律的实验，选择品系①和④做亲本为什么不可以？         ；若选择品系⑤和⑥作亲本杂交为什么不可以？                。
（2）玉米穗长是由两对基因A和a、 B和b共同控制的，且两对基因位于两对同源染色体上。假定A对a、B对b为不完全显性，且A和B的作用在程度上也一样。现有两个亲本，一个是AABB，其玉米穗平均最长；一个是aabb，其玉米穗最短。两亲本杂交得到子一代AaBb，穗长在两个亲本之间。
①让子一代自交得到子二代，则子二代中表现型有        种。其中穗平均表现为与子一代相同的个体占子二代的比例是       。
②现有基因型为AABb、AaBB、AaBb三个玉米品系，让三个品系的个体均自交，一旦出现穗平均长度最长的子代，则能利用该个体结出的种子直接用于生产，理由是              。
（3）玉米从播种到种子成熟需一年，用AaBb的个体培育穗平均长度最长的品种，最简便、经济的培育方法是        。简要说说你的培育思路              。