高中生物综合题

家蚕主要以桑叶为食，一个世代中要经历卵（蚕蛾交配后产下的受精卵）、幼虫（蚕）、蛹（蚕吐丝成茧变成蛹）成虫（蚕蛾）四个发育阶段。请回答下列问题：

（1）若上图表示家蚕体内某个DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程。生物学上经常使用3H—TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）研究①过程中相关物质的合成，因为3H—TdR是____     ____。与③相比，②中特有的碱基配对方式是         。若要改造此多肽分子，将图中丙氨酸变成脯氨酸（密码子为CCA、CCG、CCU、CCC），可以通过改变DNA模板链上的—个碱基来实现，即由__       __。
（2）若蚕蛾的黑斑翅和白翅由两对独立遗传的常染色体上的基因（B和b、E和e）共同控制，含有B和E基因的黑色素细胞不能合成黑色素（作用机理如右图）。现有一批白翅蚕蛾，甲组：bbEE，乙组：BBEE，丙组：bbee，若想利用这批白翅蚕蛾通过杂交方法培育出纯种黑斑翅蚕蛾，请完成实验方案并讨论。

①实验方案：
I．选择             两个品种进行杂交获得F₁；
Ⅱ．让F₁雌雄个体相互交配获得F₂；
Ⅲ．让F₂中表现型为            的雌雄个体相互交配，挑选F₃中同样表现型的个体继续杂交，逐代筛选，就会得到纯种的黑斑翅蚕蛾。
②讨论：
I．F2中白翅蚕蛾的基因型共     种，黑斑翅蚕蛾与白翅蚕蛾的比例为_     ___。
Ⅱ．从理论上分析，若将F2中黑斑翅蚕蛾自由交配得F3，则F3黑斑翅中纯合子的比例为         。

罗非鱼是杂食性鱼类，在珠江三角洲地区大量养殖，能适应咸、淡水环境。
（1）当罗非鱼由淡水进入咸水，机体会大量脱水，细胞外液渗透压____________，渗透压感受器产生兴奋，并将兴奋传给_____________，促使其释放_____________，该物质促进肾小管和集合管重吸收水，使尿量减少以适应咸水环境。
（2）某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。其监测数据显示，a～e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动，调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼（FNE）；一段时间后，罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态（见下图）。图中显示，罗非鱼种群在a～b段呈______型增长。据图推测，FNE最可能是在___________对应的时间点进入水库；在捕食压力下，罗非鱼种群的环境容纳量接近_______________。

（3）富营养化导致藻类大量繁殖，该水库出现水华现象，浮游动物和鱼类均受到影响。请用文字和箭头描述藻毒素从产毒藻逐级积累到FNE体内的途径。

如图是反射弧结构模式图．a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触

（1）用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩      （属于或不属于）反射。
（2）用b刺激骨骼肌，        （能或不能）在c处记录到电位
（3）正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经。骨骼肌不再收缩根据本题条件，完成下列判断实验；
①如果                             ，表明传出神经受损。
②如果                             ，表明骨骼肌受损。
③如果                             ，表明部位d受损。

番茄的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（E，e）控制，正常情况下紫株A与绿株杂交，子代均为紫株．育种工作者将紫株A用X射线照射后再与绿株杂交，发现子代有2株绿株（绿株B），其它均为紫株．绿株B出现的原因有两种假设：
假设一：X射线照射紫株A导致其发生了基因突变．
假设二：X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有基因E在内的片段丢失（注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）．
现欲确定哪个假设正确，进行如下实验：
将绿株B与正常纯合的紫株C杂交，F₁再严格自交得F₂，观察F₂的表现型及比例，并做相关结果分析：
（1）若F₂中紫株所占的比例为     ，则假设一正确；若F₂中紫株所占的比例为    ，则假设二正确．
（2）假设_       （填“一”或“二”）还可以利用细胞学方法加以验证．操作时最好选择上述哪株植株？_      ．可在显微镜下对其有丝分裂_       期细胞的染色体进行观察和比较；也可对其减数分裂四分体时期细胞的染色体进行观察和比较，原因是_      ．

下图是植物代谢过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）图中Ⅰ-Ⅶ所表示的物质中，Ⅰ表示_________Ⅱ表示______Ⅴ表示___________。在叶绿体中，ADP的转移途径是____________。
（2）若植物体在含H₂¹⁸O的环境中生长，一段时间后植物体周围空气中有没有可能出现¹⁸O₂?__________。理由：______________。
（3）与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生的部位_____________（细胞器）。

植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示．当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启。请以放置一小段时间的菠菜为研究材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能．要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释．

（1）实验材料与用具：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、__________、吸水纸、滴管、镊子等。
（2）实验步骤：
①取菠菜叶，用镊子剥去表皮。
②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。
③将临时装片放在显微镜载物台上，先在低倍镜下找到气孔，移动到视野中央．再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。
④在盖玻片的一侧滴上_________，在另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复做几次。
⑤继续观察气孔的变化，并做记录。
（3）预测实验结果并作出解释：
_________________；
________________。

遗传性舞蹈病是一种单基因遗传病，该病于30～45岁发病，患者出现渐进性的脑萎缩，导致进行性加重的舞蹈样不自主运动和智能障碍。下图为某一遗传性舞蹈病的家族系谱图，已知Ⅲ代中男患者的妻子都不携带该病致病基因，请据图回答问题：

（1）遗传性舞蹈病的致病基因是位于           染色体上的           性基因。
（2）若显性基因用H表示，隐性基因用h表示，Ⅳ-1的基因型为          。Ⅳ-1产生的精子中有       ％带有致病基因，这是因为Ⅳ-1减数分裂过程中发生了        。
（3）Ⅳ-5尚未满30岁，不能确定将来是否发病。Ⅳ-5与一位不携带该病致病基因的女性结婚，生一个患病孩子的概率是           。

小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B ₁/B ₂，D ₁/D ₂）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F ₁，F ₁自交得F ₂，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。

基因	基因的表达产物（HMW）	亲本		F 1	育种目标
		小偃6号	安农91168		强筋小麦	弱筋小麦
A	甲	+	+	+	+	﹣
B 1	乙	﹣	+	+	﹣	+
B 2	丙	+	﹣	+	+	﹣
D 1	丁	+	﹣	+	﹣	+
D 2	戊	﹣	+	+	+	﹣

注："+"表示有相应表达产物；"﹣"表示无相应表达产物

据表回答：

（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 　　来控制生物体的性状。

（2）在F ₁植株上所结的F ₂种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 　　，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为 　　。

（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F ₂中只含 　　产物的种子，采用 　　等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。

科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：

（1）下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如图1。

据此分析， $F_1$雄果蝇产生＿＿＿＿＿＿种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为＿＿＿＿＿＿。

（2）果蝇 $A1、A2、A3$为 $3$种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如图2。

据此分析 $A1、A2、A3$和突变型 $F_1$四种突变体的基因型，在相应的图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置（ $A1、A2、A3$隐性突变基因分别用 $al、a2、a3$表示，野生型基因用“ $+$”表示）。

（3）果蝇的正常刚毛（ $B$）对截刚毛（ $b$）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因 $t$纯合时，会使性染色体组成为 $XX$的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图3。

据此分析，亲本的基因型分别为＿＿＿＿＿＿， $F_1$中雄性个体的基因型有＿＿＿＿＿＿种；若自由交配产生 $F_2$，其中截刚毛雄性个体所占比例为＿＿＿＿＿＿， $F_2$雌性个体中纯合子的比例为＿＿＿＿＿＿。

基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut﹣Dip﹣Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。

回答下列问题。

（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于＿＿＿＿＿；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和＿＿＿＿＿，该过程还需要光照，其作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的＿＿＿＿＿。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注＿＿＿＿＿。

（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）已知某酶（ $PDS$）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除 $PDS$基因的 $CRISPR/Cas9$基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出2点即可）。

据题回答下列问题：   

（1）博耶( H. Boyer)和科恩(S. Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达,该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了________(答出两点即可)。    

（2）体外重组的质粒可通过Ca ²⁺参与的________方法导入大肠杆菌细胞:而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞,在细菌、心肌细胞,叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是________。    

（3）真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用________的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加________的抑制剂。

加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（"+"越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。

根据实验结果回答下列问题：

（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是          ；加酶洗衣粉B中添加的酶是          ；加酶洗衣粉C中添加的酶是          。

（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有          ，原因是           。

（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是           。

（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指           。固定化酶在生产实践中应用的优点是         （答出1点即可）。

如图为呼吸作用装置示意图，在A瓶中放一些湿棉花，上面放数粒已萌发的种子；在B瓶中放一些干棉花，上面放数粒干的种子。瓶内各吊一小杯NaOH溶液，塞上带温度计的软木塞。实验时间为48小时。请根据图回答问题：

（1）48小时后,两温度计中，温度相对较高的是       ，原因是             。
（2）观察导管中的液面，明显上升的是A瓶。这是因为                。
（3）若预先在两锥形瓶内各放一只小鼠，则生活时间较长的是       瓶内的小鼠。其原因是        。
（4）如预先在两锥形瓶内放入一小杯鲜奶（内混有少量的乳酸菌），则先变酸的应该是_____瓶中的。其原因是         。
（5）呼吸作用释放的CO₂和吸收的O₂的体积之比（CO₂/ O₂）称为呼吸商（简称RQ）。某同学将m克萌发的种子放入氧气充足的某密闭装置中，保持装置内气体的温度和压强不变，经t小时后测定装置中的气体体积，变化了A毫升（规定：增加体积为负值，减少体积为正值）。若在另一相同装置中放入碱液，经t小时后，测定气体体积，与实验开始时相比减少了B毫升。该同学测定的萌发中的种子RQ=        。

生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验，回答：

Ⅰ．①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。
有氧条件下的装置序号：               ；无氧条件下的装置序号：            。
② 装置中c瓶的作用是：                 ，b瓶中澄清的石灰水还可用             代替。
Ⅱ．乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
（1）想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？                   。
（2）请预测与结论相符合的现象，并填写下表：

序号	装置中红色液滴的移动现象	结论
装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	①	② 不移动	只进行有氧呼吸
2	③ 不移动	④	只进行无氧呼吸
3	⑤	⑥	既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

（3）若酵母菌消耗的O₂为3mol/L，而释放的CO₂为9mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的       倍。

果蝇个体小、易饲养，繁殖速度快，通常做为遗传实验的材料，下面请回答有关问题：
（1）正常情况下，果蝇的一个性原细胞经减数分裂能产生         个配子。
（2）果蝇的Ⅰ号染色体是性染色体，Ⅱ号染色体上有粉红眼基因r，Ⅲ号染色体上有黑体基因b，短腿基因t位于Ⅳ号染色体上。任取两只雌、雄果蝇杂交，如果子代中灰体（B）粉红眼短腿个体的比例是3/16，则这两只果蝇共有         种杂交组合（不考虑正、反交），其中亲代中雌雄不同的基因型组合是                   。
（3）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由Ⅰ号染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为X^BX^B、X^BY^B、X^bX^b和X^bY^b的四种果蝇。现从上述四种果蝇中选择亲本，通过两次杂交，使最终获得的F₂代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛。则在第一次杂交中所选择的亲本的基因型是             ；F₂代中，截毛雄果蝇的基因型是         ；F₂代中刚毛果蝇所占比例为               。