高中生物综合题

烟草花叶病毒（TMV）是一种在烟草及蔬菜等经济作物中广泛传播的病毒，对农业生产造成很大的危害。研究者利用植物基因工程的方法将烟草花叶病毒外壳蛋白基因（CP基因）导入烟草并在转化的烟草植株中表达，使其获得对烟草花叶病毒的抗性。下图是转化烟草植株的培育流程，请回答：

（1）含有CP基因的cDNA文库是通过将TMV的RNA进行    获得的。在对cDNA进行PCR扩增时，设计的引物自身不能含有    序列。
（2）将CP基因导入土壤农杆菌质粒的    ，其原因是                       。
（3）含重组质粒的土壤农杆菌与烟草叶共培养前，对烟草叶的处理要求是                    。
（4）共培养形成愈伤组织时的培养条件是必须      （有光或避光）。
（5）在配置诱导芽、根的培养基时，要注意在不同的培养阶段需调整          的比例。最终检测转基因是否成功，可用          方法进行检测。

中国科学家屠哟哟获20l5年诺贝尔生理学或医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员发现了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（实线方框所示）和酵母细胞产生合成青蒿酸的中间产物FPP的途径（虑线方框所示）如图，请据图分析回答：

（l）过程①需要______识别DNA中特定的碱基序列，该过程在细胞的分裂期很难进行的原因是______
（2）在青蒿的不同组织细胞中，相同DNA转录起点不完全相同的原因是______。青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是______。
（3）研究表明，相关基因导入酵母细胞后虽能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素却很少，据图分析原因可能是＿＿＿。为提高酵母菌合成青蒿素的产量，请你提出科学的解决方案。__________________
（4）若FPP合成酶基因含4300个碱基对，其中一条单链中A：C： T：G二1：2： 3：4，则该基因连续复制3次至少需要______个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。

小鼠的品种和品系很多，是实验动物中培育品系最多的动物。目前世界上常用的近交品系小鼠约有250多个，均具有不同特征。以色而论，小鼠的毛色有灰色、棕色、黑色、白色。四种表现型由两对独立遗传的等位基因R、r和T、t决定，且TT个体胚胎致死。将一只黑色雄鼠和多只纯合灰色雌鼠杂交，得到Fl有两种表现型：棕色鼠96只，灰色鼠98只；取Fl中的多只棕色鼠雌雄个体相互交配，F₂有4种表现型：棕色鼠239只，黑色鼠81只，灰色鼠119只，白色鼠41只。请回答：
（1）R、r基因位于常染色体上，若T、t基因也位于常染色体上，则：
①亲本黑色鼠的基因型是            ，亲本灰色鼠的基因型是            ，F₁灰色鼠的基因型是            。
②F₂灰色鼠中杂合子所占的比例为           。F₂中一只棕色雌鼠正常减数分裂产生四种比例相等的配子，则该雌鼠基因型为                      。
（2）T、t基因也可能位于下图中x、Y染色体的I区段上。

现有雌、雄黑色鼠各一只，请设计实验探究T、t基因位于常染色体上还是x、Y染色体的l区段上。实验过程如下：
①取这一对黑色鼠多次交配，得F₁；
②观察统计F₁的           。
结果预测：
a．若                 ，则这对基因位于常染色体上。
b．若                 ，则这对基因位于X、Y染色体的I区段上。

下图为人体生长激素分泌的调节示意图。

（1）细胞a分泌的激素对细胞c的分泌具有促进作用，而细胞b分泌的激素对细胞c的分泌具有抑制作用，则这两种激素对细胞c分泌生长激素的调节呈___________关系。若生长激素分泌增多，将__________（填“促进”或“抑制”）细胞b的分泌。
（2）下丘脑是神经系统和内分泌系统联系的枢纽。如发生急性低血糖时，对血糖浓度敏感的神经元可通过细胞a促进细胞c分泌。在这个调节的过程中，下丘脑神经内分泌细胞的作用是将_______转变为________。
（3）激素的作用范围较广泛，如生长激素可与全身脂肪细胞和软骨细胞等靶细胞的受体结合并发挥作用，这是因为_____________。
（4）运动能提高机体免疫能力，原因之一是生长激素可作用于胸腺，促进_________分化。

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。玉 米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答：
（1）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为___       ___并且在花期进行套袋和人工授粉等操作。如果筛选糯性绿株品系需在第______年选择糯性籽粒留种，下一年选择___     ___自交留种即可。
（2）当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。
①若在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于____    __分裂的______期细胞。
②在做细胞学的检査之前，有人认为F1代出现绿株的原因是：经X射线照射的少数花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），导致F1代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤：
第一步：选F1代绿色植株与亲本中的___        ___杂交，得到种子（F2代）；
第二步：F2代植株的自交，得到种子（F3代）；
第三步：观察并记录F3代植株颜色及比例。
结果预测及结论：
若F3代植株的紫色 : 绿色为3:1，说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失。
若F3代植株的紫色 : 绿色为_____     _说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失。

某农科院培育出新品种香豌豆（自花传粉，闭花受粉），其花的颜色有红、白两种，茎的性状由两对独立遗传的核基因控制，但不清楚花色性状的核基因控制情况，回答以下问题：
（1）若花色由A、a这对等位基因控制，且该植物种群中自然条件下红色植株均为杂合体，则红色植株自交后代的表现型及其比例          。
（2）若花色由A、a、B、b这两对等位基因控制，现有一基因型为AaBb的植株，其体细胞中相应基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如下图。

①花色的两对基因符合孟德尔的          定律。
②该植株自交时（不考虑基因突变和交叉互换现象），后代中纯合子的表现型为      ，红色植株占      。
（3）假设茎的性状由C、c、D、d两对等位基因控制，只有d基因纯合时植株表现为细茎，只含有D一种显性基因时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎。那么基因型为CcDd的植株自然状态下繁殖，理论上子代的表现型及比例为         。

下图为某家族中两种遗传病的系谱图，甲病由A和a控制，乙病由B和b控制，其中一种遗传病为伴性遗传。据图回答下列问题：

（1）甲病的遗传方式为                  。
（2）Ⅱ-5的基因型为___              _，Ⅲ-7的基因型为                。
（3）Ⅱ-2和Ⅱ-3婚配，生育一个正常男孩的概率为                  。
（4）若人群中甲病发病率为1/100，且Ⅲ-1为该人群中一员，则Ⅲ-1和Ⅲ-2的子女患甲病的概率为_      ___。

正常人空腹血浆胰岛素浓度为5～20μU/mL，人体血浆胰岛素浓度的相对稳定受多种因素的影响。给空腹的人口服100 g葡萄糖，正常人、非糖尿病肥胖者及Ⅱ型糖尿病肥胖者与Ⅰ型糖尿病人血浆胰岛素浓度变化对比结果见下图，分析回答：

（1）胰岛素由合成分泌，随_______运送到全身各处。胰岛素能够降血糖是因为其能。
（2）正常人空腹口服葡萄糖后，若同时检测血糖和胰高血糖素含量，血糖变化曲线的峰值出现在胰岛素峰值________，胰高血糖素变化曲线的峰值出现在胰岛素峰值________ （填“之前”、“之后”或“同时”）。
（3）图示数据说明，Ⅱ型糖尿病肥胖者分泌胰岛素量较非糖尿病肥胖者________，且高峰______（“提前”或“延迟”）出现。
（4）非糖尿病肥胖者肥胖者血浆胰岛素浓度高于正常人，原因是肥胖者体内脂肪细胞变得肥大，体内细胞膜上胰岛素受体的密度________________（填“增加”、“降低”或“基本不变”），脂肪细胞对胰岛素的敏感性会____________，形成胰岛素抵抗，易导致血糖浓度升高，肥胖者尽早减轻体重，会减少患糖尿病的风险。
（5）瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多。下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后，能通过复杂的神经内分泌网络调节（减少）摄食行为。
①下丘脑中的靶细胞通过___________________来识别瘦素。

②根据实验结果推测，连体前A小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠_______________。
B小鼠肥胖的原因最可能是___________________。
为排除手术实验结果的干扰，可增设一组处理措施为_______________的对照实验。

研究人员在对某湖泊生态系统研究后，绘制了该生态系统的食物网（图甲）和碳循环示意图（图乙），图中A、B、C、D表示生态系统的相关成分。请据甲、乙两图，回答问题：

（1）图乙中的       （填字母）可构成生物群落，碳元素在其中是以         传递的。
（2）从生态系统的组成成分看，与乙图相比较，甲图中没有的是        （填字母）。
（3）水蚤的粪便能被细菌和真菌分解，这种情况下，细菌和真菌的能量直接源于第      营养级。
（4）若河蚌从小球藻中获得的能量3/5,从水蚤中获得的能量为2/5，则河蚌增加10g体重，最少需要小球藻g。
（5）该地出现了较为严重的自然灾害，如图为在人为干预下恢复过程中的能量流动图（单位：10³kJ·m^-2·a^-1）。

在人为干预下，能量在第三营养级到第四营养级之间的传递效率为          。用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是          。

某同学暑假放假期间，从事大豆田间管理，除感受到“粒粒皆辛苦”外，还尝试着将生物学的相关知识运用到实践中。请帮他完成以下内容。
（1）如果他想比较一下自家大豆与别家大豆的数量，那么他应该________。
A．一棵一棵去数进行比较
B．用样方法估算出种群密度进行比较
C．用标志重捕法估算出种群密度
D．用调查法统计出往年数量进行比较
（2）若大豆田中有某种害虫，为降低其种群密度，你认为最好的方法是________。
A．一个一个去捉
B．喷洒农药
C．释放一种特定激素诱捕
D．从外地引入该害虫的天敌
（3）该农田中有一种从外地带来的昆虫，在短期内，该昆虫会呈________增长，最终将呈________增长。
（4）大豆与大豆田中的杂草之间的关系是________，从生态系统的能量流动角度阐述除草的原理：________。
（5）若人长期不种这块地，将会发生________演替。自然状况下，发生的演替将使物种丰富度________，自我调节能力________。

肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。
（1）某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。
①为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料：___________小鼠；杂交方法：_______________。
实验结果：子一代表现型均正常；结论：遗传方式为常染色体隐性遗传。
②小鼠肥胖是由于正常基因的编码链（模板链的互补链）部分序列“CTC CGA”中的一个 C 被T 替换，突变为决定终止密码（UAA 或 UGA 或 UAG）的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是__________，这种突变________（填“能”或“不能”）使基因的转录终止。
③在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是___________。
（2）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb（A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是__________，体重低于父母的基因型为___________。
（3）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明____________决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是___________作用的结果。

如图表示某高等植物细胞中基因表达的过程，“→”表示物质转移的路径和方向， 请仔细观察和分析图解，并回答下列问题：

（1）图中rbcs基因表达的产物是SSU，Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中，图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为__________，__________，__________。
（2）图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA，Ⅴ上的基因表达的产物是LUS，物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用，则Ⅵ是__________________。
（3）据图可知，基因表达过程中转录发生的细胞部位是__________，翻译发生的细胞部位是_________。
（4）据图可知，合成的LHCP参与光合作用的__________反应。由SSU和LUS组装成的Rubisco催化CO₂+C₅→2C₃反应的过程，则Rubisco存在于______________中。

有工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。

（1）图I的番茄韧皮细胞必须经过_______  _______的过程才能形成植物体A的幼苗，该过程依据的原理是_____________。
（2）植物组织培养除了需要提供一定的营养、_______  ______（激素）、温度和光照外，还必须在_________的条件下培养。
（3）已知番茄的红果（Y）对黄果（y）为显性，少室（M）对多室（m）为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室（Yymm）番茄植株的花粉进行II、III有关实验，则II过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是____,植物体B的基因型有______ 或  _______ 。III过程中植物体C的基因型有______ 或______  或 _____。
（4）在图中IV过程中，在促融因子的作用下，原生质体的融合概率大大增加，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是_________,植物体D是否可育______。

利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。

据图回答下列问题：
（1）该过程用到的工程技术有                      和                         。
（2）过程①所需的酶是                            ,过程②PEG的作用是                ，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是           。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成                   。
（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的                    ；将杂种植株栽培在含有                的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

图甲表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响。其中实线表示真正光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。图乙为该植物在适宜条件下，光合作用速率随光照强度变化的示意图。请据图回答：

（1）由图甲可知，与                            作用有关的酶对高温更为敏感。
（2）乙图中用                                  表示植物的净光合作用速率。
（3）当环境温度为40℃时，该植物的有机物净积累量为          mg/h。理论上预计，在温度为         条件下，植物生长状况达到最佳，已知乙图是在此温度条件下绘制而成的曲线，理论上分析，如果温度改变为45℃，图中b点将向             移。
（4）乙图曲线中，当光照强度为0时，叶肉细胞中产生ATP的场所有                         。