高中生物综合题

某种自花授粉、闭花传粉的植物，其花的颜色有红色和白色两种，茎有粗、中粗和细三种。请分析并回答下列问题：
（1）自然状态下该种植物一般都是        （纯合子/杂合子）；若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交，应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，其目的是         ；然后在进行人工异花传粉的过程中，需要两次套上纸袋，其目的都是        。
（2）若已知该植物花色由D、d和E、e两对等位基因控制，现有一基因型为DdEe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物化学途径如下图。

则该植株花色为              ，其体细胞内的DNA1和DNA2所在的染色体之间的关系是          。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            。通过上述结果可知，控制花色的基因遗传      （是/不是）遵循基因的自由组合定律。
（3）已知该植物茎的性状由两对独立遗传的核基因（A、a，B、b）控制。只要b基因纯合时植株就表现为细茎，当只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎，其它表现为粗茎。若基因型为AaBb的植株自然状态下繁殖，得到子一代。请用遗传图解表示该过程（配子不做要求）。

某种植物花的颜色由两对基因(A和a，B和b)控制，A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同)，B基因为修饰基因，淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表，请回答下列问题：

基因组合	A_Bb	A_bb	A_BB或aa__
花的颜色	粉色	红色	白色

(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株花色全是粉色的。请写出可能的杂交组合亲本基因型________________________________。
(2)为了探究两对基因(A和a，B和b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。
①实验假设：这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，请将未给出的类型画在方框内。如图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点。
②实验步骤：第一步：粉花植株自交。第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。

③实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论：
a．若________________________________，两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。
b．若子代植株花粉色∶白色＝1∶1，两对基因在一对同源染色体上(符合第二种类型)。
c．若________________________________，两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。

某小组学生观察到某市在马尾松林中种植桉树，林中还有食虫鸟与植食昆虫等动物活动，决定探究马尾松中各种生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互关系。
（1）假如该马尾松林的管理者由于某种原因完全终止了对马尾松林的管理活动，那么一段时间后，该马尾松林中生物       将成为优势种。要统计马尾松林中土壤小动物的数量，常用的方法是             。
（2）研究中发现在相同的环境条件下，分别种植桉树和马尾松，它们都生长良好。如果把二者交替种植，则桉树正常生长，而马尾松的生长受到抑制，甚至被杀死．人们进一步设想可能是桉树根部形成的分泌物具有抑制马尾松的生长或杀死马尾松作用，请你根据下列提供的实验材料与用具，补充实验步骤，完成以下实验设计方案来验证这一设想是否正确。
材料用具：马尾松幼苗、桉树幼苗、完全培养液（甲）、培养过桉树的营养液（乙）、不完全培养液（丙）、蒸馏水和实验容器等。
方法步骤：
第一步：将长势相同的               幼苗平均分为A、B两组。
第二步：                                                。
第三步：                                                。
结果预期和结论：                                        。

回答下列有关遗传的问题
（1）张某家族患有甲病，该家族遗传系谱图不慎被撕破，留下的残片如图。

①现找到4张系谱图碎片，其中属于张某家族系谱图碎片的是_________。

②若16号和正确碎片中的18号婚配，预计他们生一个患病男孩的概率是_________。
（2）李某家族也患有甲病，其遗传系谱图如图。

已知Ⅱ-3无致病基因，Ⅲ-1色觉正常；17号是红绿色盲基因携带者。若Ⅲ-1与17号结婚，则他们的孩子中只患一种遗传病的概率是_________。
（3）上述张、李两家遗传系谱图中，有关人员的血型如下表：

张某家族	李某家族
9号	10号	15号	17号	Ⅰ-1	Ⅰ-2	Ⅱ-1	Ⅱ-2	Ⅱ-3
A型	A型	O型	A型	A型	B型	O型	B型	AB型

①16号的血型的基因型是_________________________。
②17号和Ⅲ-1结婚，生一个孩子血型为B型的概率是_________。

下图表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO₂吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题：

（1）图1中B是             。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给植物CO₂后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现7 s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质最可能是________（填图中序号）。
（2）若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环        （能/不能）进行，原因是           。
（3）当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有            。
（4）图2中0～D间此幼苗细胞呼吸消耗的有机物量为             （用S₁、S₂、S₃表示）；光合作用有机物的净积累量为             （用S₁、S₂、S₃表示）。

（14分,每空2分）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）右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

细胞间的信号传递是人机体维持内环境稳态适应变化环境的基础。请回答下列问题：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。右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      。

研究发现在促进生长的浓度范围内，相同浓度的生长素类似物A和吲哚乙酸(IAA)的促进作用不同。为了探究生长素类似物A和IAA的促进作用是否存在差异，实验小组同学以小麦胚芽鞘为材料进行了如下实验。
(1)实验步骤：
第1步：取生长状况完全相同的小麦胚芽鞘若干，并切去尖端4 mm，然后浸入蒸馏水
中1 h。
第2步：选取处理过的胚芽鞘，每10条为一组分别放入________浓度的生长素类似物
A溶液(甲组)和IAA溶液(乙组)中。
第3步：避光且温度保持在25℃条件下培养24 h后，逐一测量切段长度，并求两组胚
芽鞘长度的平均值。
(2)预测实验现象并得出结论：
①______________________________________________________________。
②______________________________________________________________。
③______________________________________________________________。
(3)实验分析：
①实验中要切去胚芽鞘尖端的原因是_______________________________，
将切段浸泡在蒸馏水中的目的是___________________________________。
②每一组要10条，而不是1条的原因是_______________________________。
③如果用一系列浓度梯度的IAA溶液处理去掉尖端的胚芽鞘，发现有两个不同浓
度的IAA培养液培养的胚芽鞘的平均长度相同，请根据生长素作用的特性，解
释产生这种结果的原因：____________________。

稻田除草剂丁草胺的使用会影响葛仙米的产量和品质。为了研究丁草胺对葛仙米生理作用的影响，取状况相近的葛仙米，在适宜的条件下，分别在不同浓度的丁草胺培养液中培养24 h后，测定葛仙米的氧气释放速率和氧气消耗速率，实验结果如下。

（1）随着丁草胺浓度的增加，叶绿素a的含量          ，从而使光合速率下降。添加丁草胺会使葛仙米的细胞呼吸速率         ，释放的能量增加，从而促进对丁草胺的降解。
（2）研究表明，类胡萝卜素是与葛仙米共生的蓝藻逆境保护的必要成分。据表分析，丁草胺浓度范围为      mg．L^-l时，葛仙米的类胡萝卜素的合成增加，以抵御丁草胺对蓝藻细胞的危害。
（3）在丁草胺浓度为50 mg．L^-l时，葛仙米是否能生长？          。
（4）在稻田中，丁草胺的使用浓度通常为27．5 mg．L^-l。据本实验分析，该浓度对保护日益稀缺的葛仙米资源是否有负面影响？并说明理由          。

图甲为人为改造后的一个农业生态系统中物质和能量流动部分图解，人和鸡以玉米种子为食，牛以玉米秸秆为食．图乙为牛到人的能量流动示意图．回答下列问题：

（1）图甲反映的食物链有      条，人和牛的关系是      ．
（2）图甲中沼气池和食用菌能提高生态系统中能量的      ．
（3）图乙中过程①的能量属于图甲中的      ，图乙中②、③代表的生理过程是      。

番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15~33℃。研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25℃，从每日16:00时至次日6:00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9:00进行相关指标的测定。
（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重        对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制        对呼吸作用的抑制。

（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO₂浓度，结果如图2所示。图中结果表明：夜间6℃低温处理，导致          ，使          供应不足，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。

（3）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶。
① 研究人员在低夜温处理的第0、9天的9:00时取样，提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了避免           。
② 为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA， 经          过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的          设计引物，再利用           技术扩增Rubisco合成基因。最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。
③ 结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因          过程，使Rubisco含量下降。
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是        。

【生物—选修 生物技术实践】高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。

（1）从用途上来说，Ⅰ号培养基属于          培养基，仅以淀粉作为        源；从物理状态上来说，Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时一般加入          作为凝固剂。
（2）进行①过程的目的是        ；②过程所使用的接种方法是                法。
（3）Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是            ；一般对配制的培养基采用         法灭菌。
（4）部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放             分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈；应挑出透明圈        （大或小）的菌落，接种到Ⅱ号培养基。

小球藻（一种单细胞绿藻）是研究植物生理活动的常用实验材料。小球藻的Rubisco酶具有“两面性’，CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；O₂浓度较高时，该酶催化C₅与O₂反应，产物在线粒体中生成CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸。研究人员利用含大量氮、磷的沼液培养小球藻，进行“去除CO₂低碳研究”。右图为持续通入CO₂浓度为1．5%的空气下（其他条件适宜），CO₂去除率与小球藻相对密度的变化曲线。请回答：

（1）Rubisco酶的存在场所为__________，其“两面性”与酶的_________（特性）相矛盾。光呼吸过程的产物除CO₂的外还有__________（物质）
（2）确定小球藻是能进行光合作用的真核生物的简便方法是_______。磷被小球藻吸收后用于合成_______（至少答两项）等物质而影响光合作用。
（3）小球藻去除C0₂的最佳时段是_______。第8天后C0₂去除率下降的最可能原因______________
（4）甲、乙两图分别表示温度和光照强度对正常生长小球藻代谢的影响（其他条件均为最适状态），曲线A、B分别为小球藻的真正光合速率和呼吸速率。

①图甲中表示真正光合速率的是_______（选填“曲线A”或“曲线B”）。在40℃以后两曲线的变化趋势不同的原因是_______。
②结合图甲，图乙中小球藻CO₂吸收的相对量是在温度为_______时测宗的。图乙中与图甲的两曲线交点含义相同的点是_______，此时小球藻产生ATP的场所有_______

下图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图，据图回答下列问题：

（1）此图表示细胞与周围环境的关系，其中毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是__________。(填标号)
（2）物质进出细胞的方式有多种。以氧气为例，氧从血液进入组织细胞的方式是___________；红细胞所携带的氧气至少需要经过_________层膜才能被组织细胞①利用，氧气主要参与有氧呼吸的第_______阶段。
（3）血浆、组织液和淋巴三者之间既有密切关系，又有一定区别。一般情况下，②与③成分上的主要区别是______________________。
（4）②中的化学组成中有HCO、HPO等物质，它们对于维持____________的稳定有重要意义。
（5）如果该图为肝脏组织局部结构模式图，则B端与A端液体相比较，明显减少的物质有______________，明显增加的物质有____________________。

在一定浓度的CO₂和适当温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系（如图一），细胞呼吸与环境中O₂浓度关系（如图二）。请据图回答下列问题：

（1）图一中,影响a点上下移动的主要外界因素是______；b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是_____________；c点时叶绿体中ADP的移动方向是_____________；适当提高外界温度，图中c点将向              移动。由图一可知，在连续光照条件下，光照强度大于       klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下10小时，然后移到黑暗处14小时，则该24小时内每100 cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为         mg。
（2）图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得？________；当O₂浓度为5%时，细胞呼吸的方式为____________；若图一中a点是在氧气充足条件下测得的，则氧气浓度应大于__________%。

（3）上图表示研究人员测定的该植物在密闭恒温玻璃温室内连续48h温室内CO₂浓度及CO₂吸收速率曲线（整个过程呼吸作用强度恒定）。该植物呼吸速率与光合速率相等的时间点是              。