高中生物综合题

．豌豆素是野生型豌豆天然产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质。已知决定产生豌豆素的基因A对a为显性，但另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制豌豆素的产生。研究人员用两个无法产生豌豆素的纯种(突变品系1和突变品系2)分别与纯种野生型豌豆进行杂交实验，得到F₁，F₁自交得到F₂，结果如下：

组别	亲本	F1表现型	F2表现型
Ⅰ	突变品系1×野生型	有豌豆素	有豌豆素，无豌豆素
Ⅱ	突变品系2×野生型	无豌豆素	有豌豆素无豌豆素
Ⅲ	突变品系1×突变品系2	无豌豆素	有豌豆素，无豌豆素

(1)根据以上信息，可判断上述杂交亲本中，野生型、突变品系1、突变品系2的基因型分别为________、________、________。
(2)若从第Ⅰ、Ⅲ组的F₂中各取一粒均能产生豌豆素的豌豆，二者基因型相同的概率为________。
(3)为鉴别表中第Ⅱ组F₂中无豌豆素豌豆的基因型，研究人员利用该豌豆自交，并进行了相关统计，请预测实验结果并得出相应的结论。①若后代__________________________，则其基因型为____________；②若后代________________________，则其基因型为________________。
(4)进一步研究表明，基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物质转化为豌豆素的。而基因B、b本身并不直接表达性状，但基因B能抑制基因A的表达。请尝试用概念图的方式(文字加箭头的形式)解释上述遗传现象。

已知动物激素间存在协同作用和拮抗作用。协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果，如肾上腺素在血糖调节中与胰高血糖素起协同作用；拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用，如胰岛素和胰高血糖素之间存在拮抗作用。某中学的生物兴趣小组根据这些资料设计了如下实验：
(1)完善以下实验设计思路：
①取40只同种性别的成年W品系小鼠，均分为甲、乙、丙、丁四组，并编号。
②配制生理盐水，并用生理盐水配制A mol/L的甲状腺激素溶液，B mol/L的生长激素溶液以及一定浓度的激素溶液X(每升X溶液含甲状腺激素A mol和生长激素B mol)。
③甲、乙、丙、丁组小鼠每只每天分别注射_______________________________________。
④________________________________________________________________________。
(2)实验结果的预测：
预测一：甲组小鼠的体重增长量＝乙组小鼠的体重增长量＋丙组小鼠的体重增长量。
预测二：甲组小鼠的体重增长量>乙组小鼠的体重增长量＋丙组小鼠的体重增长量。
预测三：甲组小鼠的体重增长量<乙组小鼠的体重增长量＋丙组小鼠的体重增长量。
(3)根据以上信息回答下列问题：
①上述实验的目的是______________________________________________________。
②上述实验设计的步骤(1)①的设计是有问题的，请改正：_________________________。
(4)假设实验结果与实验预测一相同，且从乙、丙、丁组的小鼠上所采集的数据如图1所示，请在图2中用柱形图表示四组小鼠的体重增长速率相对值。
图1       图2

互花米草起源于美洲，秸秆密集粗壮、地下根系发达，能够促进泥沙的快速沉降和淤积，因此，许多国家为了保滩护堤、促淤造陆，先后加以引进。但是其在潮滩湿地生境中超强的繁殖力，威胁着海滨湿地当地的物种。请回答下列问题：
(1)互花米草适宜生活于潮间带，引种初期，其增长方式为________，引种后期生长受当地环境的影响，其中________是影响互花米草种群数量最强烈的外源性因素。
(2)在海岸线上栽种互花米草到形成一定规模并且达到稳定的过程属于________演替，当该群落各种生物的生物量都处于相对稳定状态时，表明该群落已演替到________阶 段。
(3)互花米草广泛用于海岸线作为生态护坡，但一般不单纯种植，而与白茅、芦苇等植物一起种植，其目的是通过提高生物多样性来提高生态系统的______________。
（4）如图是海岸线上互花米草等植被从开始建设直至稳定过程中，总初级生产量和净初级生产量与叶面积指数的变化示意图。其总初级生产量变化为______。净初级生产量和总初级生产量的比值_____(填“逐年增大”“基本不变”或“逐年减小”)。达到稳定时，群落的总初级生产量_____(填“大于”“等于”或“小于”)总呼吸量。图中叶面积指数与净初级生产量的关系对农业生产的启示是种植作物时要注意_______。

【《现代生物科技》专题】(15分)下图是从酵母菌中获取棉株需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题。

(1)图中cDNA文库________(填“大于”、“等于”或者“小于”)基因组文库。
(2)①过程提取的DNA需要________的切割，B是________过程。
(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用________扩增的方法，其原理是_______________________。
(4)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA具有________________________________的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是___________________，可以用________________技术进行检测。
(5)如果要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要利用基因工程的延伸——蛋白质工程。首先要设计预期的__________，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的___________。

(生物技术实践(15分)随着社会的发展，石油产品的使用越来越多，石油烃污染也越来越严重。为了筛选出分解石油烃能力强的微生物，人们不断地进行研究。下图为获取能分离出分解石油烃的微生物的土壤样品后的研究过程，请回答有关问题：

(1)分解石油烃的微生物一般要从土壤中分离，获取相应土壤样品的取样地点最好选在________________。
(2)为了能有效地分离出分解石油烃的微生物，①～④所用培养基中成分的特点是________________，从而有利于________的生长，抑制其他微生物的生长。
(3)④中的培养基从物理特征看属于________培养基，其可以通过向培养基中加入一定量的________来实现。对④中的培养基进行接种常采用的两种方法分别是________________和________________。
(4)在实验室应采用________________法对培养基进行灭菌处理。

如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。请据图回答以下问题：

（1）流经图中生态系统的总能量为  （填字母），桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的        （填字母）来表示，图中的C和B₁＋C₁＋D₁可分别表示桑树和蚕用于                      的能量。
（2）蚕同化的能量D＝             （填字母），正常情况下D∕C的比值         （填“大于”、“小于”或“等于”）10%。将蚕沙 （粪便）投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第       营养级所含的能量。
（3）人工建立该生态系统的目的是实现对能量的         ，从而提高能量的       。

某自然种群的雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）是由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（A和a、B和b）控制，叶型（宽叶和窄叶）由另一对位于性染色体上的等位基因（D和d）控制，请据图回答。
     
（1）若某开蓝花的植株的一个基因A发生了基因突变，但该植物仍能开蓝花，说出可能的原因是：                                          。（至少2点）
（2）图甲体现了基因控制性状的方式是                                 。
（3）该植物的白花植株与蓝花植株杂交，蓝花植株的种子种下去的植株全开紫花，则父本控制花色的基因型是        ，母本控制花色的基因型是         。用F₁中雌雄植株相互杂交，F₂的花色表现型及其比例为                             。
（4）若叶型的基因位于图乙中I片段，宽叶(D)对窄叶(d)为显性，则该基因在雌、雄株的体细胞中    (是／否)均成对存在；基因A和基因D的遗传     (符合／不符合)自由组合规律吗。
（5）现有宽叶、窄叶雌性植株若干和已知基因型为X^DY^D、X^DY^d或X^dY^D的宽叶雄性植株若干，请选择亲本杂交组合，通过一代杂交培育出可依据叶型区分雌雄的大批幼苗。请用遗传图解和适当的文字说明培育的过程。

实验常用的小白鼠，当环境温度明显降低时，其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑，某校生物兴趣小组制订了以下实验方案：
实验假设：下丘脑是调节体温的主要中枢
材料用具：略
实验步骤：
①取两组健康的成年小白鼠，并标记为甲、乙。
②甲组鼠用一定的方法破坏下丘脑，乙组鼠不做处理作为对照。
③把甲组鼠置于0℃环境中，乙组鼠置于20℃环境中作为对照，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并做好记录
预期结果与结论：
①若甲组鼠体温发生明显改变，乙组鼠体温保持相对恒定，则假设成立；
②若甲、乙两组鼠体温均保持相对恒定，则假设不成立。
请分析回答：
（1）该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处，请把它指出来。（至少二点）                    。
（2）有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点?并说明理由。      。
（3）若假设成立，下面给出了四张坐标曲线图，表示上述小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度)。则符合乙组鼠生理状况的是_________。

（4）请你为该实验设计一张合理的体温记录表。

【现代生物科技专题】下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。

（1）上图A、B过程用到的生物技术分别是               ，甲称作         。
（2）乙是具有             和            的胚胎干细胞。
（3）相同的胚胎干细胞，通过C过程“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是          的结果。上述“克隆”过程是胚胎干细胞       和      的结果。
（4）按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是                  。

(11分)泰山是我国十大名山之一，拥有丰富的动植物资源，包含森林、灌草丛、草甸、湿地等生态系统，其中白鹳、红隼、豺等动物被列为国家级保护动物。
（1）泰山上的苔藓、油松、松鼠、隼等各种生物共同构成了                ，其中油松、侧柏、麻栎等植物因体型大，数量多、生活力强而成为该地的                 。
（2）泰山部分地区由松柏、刺槐、橡子等组成的人工林纯度较高，容易受到外来物种入侵。林业部门对某次“拟松材线虫”（一种松树上的寄生虫）的爆发和防治过程中种群数量调查结果如下图所示：

由图可知，“拟松材线虫”在没有防治之前的种群增长速率随时间的增长而            ；图中在
             点进行了农药防治，由图可知随农药使用次数的增多防治效果变差；引入害虫的天敌进行生物防治，能利用生物间的             关系，使防治效果持久而稳定；从种群特征考虑，致使“拟松材线虫”的数量在e→f点变化的直接原因是                     。
（3）豺在泰山上数量很少，没有天敌。下图是能量流经豺种群的示意图，其中A表示豺的摄入量，那么B、C分别表示豺的                     、                ，若要确保豺的能量需求，其生存领地相关植物固定的能量至少应达到           。

（4）2011年4月，泰山桃花峪索道北侧山林发生火灾，2天后被扑灭，目前被烧毁的植被正逐渐恢复，这体现了生态系统有一定的             稳定性，被烧毁的群落结构要想完全复原需要较长的时间，这是因为                                   。

(12分)【生物—生物技术实践】
生物技术的广泛应用，不仅带来了较好的经济效益和社会效益，更使人们的生活变得更加丰富多彩。
（1）工业生产上通常采用微生物发酵技术获得果胶酶，选用的微生物通常是         ，在提取果胶酶后，首先要检测______________________，以便将其更好的应用与生产实践和科学研究。
（2）微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面应用广泛，其中与泡菜制作有关的微生物是            。在果酒基础上酿制果醋的过程中，除需接种              （微生物）外，还必须保持           条件。
（3）配制固体培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行      ，接种前要进行      ，
在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在          条件下进行。

(14分)孟德尔是遗传学的创始人,被誉为遗传学之父。孟德尔以豌豆作为研究对象,通过8年辛勤的杂交实验,最终发现基因的分离定律和基因的自由组合定律。
（1）今年恰巧是孟德尔发表论文《植物杂交试验》150周年，分析他成功的原因有以下几点：恰当地选择实验材料；运用严密的         科学研究方法，精心设计实验程序；巧妙地运用由简到繁的方法；试验中，孟德尔对不同世代出现的不同性状个体数目都进行了记载和分析，并应用      方法对实验结果进行分析；他还首创了     方法，证明了假说的正确性，他采用的这种方法，已成为遗传学分析的经典方法。
（2）孟德尔选择了豌豆的如下7对相对性状进行研究

孟德尔选择以上____________两对相对性状研究自由组合定律，观察到F₂的性状分离比9：3：3：1所用的时间最短，原因是____________。
（3）纯合绿豆荚黄子叶为父本，纯合黄豆荚绿子叶为母本，杂交得到F₁，若从F₁植株上随机摘取一个含有四粒种子的豆荚，剥开后，请预期出现两粒黄子叶种子和两粒绿子叶种子的概率为__________________。F₁自交得到 F₂，F₂代植株所结豆荚颜色分离比和子叶颜色分离比分             、           。
（4）事实上，孟德尔研究的7对性状的遗传因子并不正好分布在7对不同的同源染色体上，而是分布在4对不同的同源染色体上。已知控制子叶颜色的一对基因（Y 、y）位于第一对染色体上，控制种子形状的基因（R、r）位于第七对染色体上。为了探究控制豌豆花色的一对基因（M紫色、m白色）分布在哪对染色体上（由于基因间的相互作用，基因型为Mr的配子死亡），某课题小组选用纯合的黄色圆粒紫花豌豆和绿色皱粒白花豌豆杂交得到F₁，F₁再进行测交，统计子代的性状并记录结果：
实验结果预测及结论：
①若子代出现____________种表现型，则说明控制花色的基因位于第一对染色体上；
②若子代出现____________种表现型，则说明控制花色的基因位于第七对染色体上；
③若子代出现____________种表现型，则说明控制花色的基因既不位于第一对染色体上，也不位于第七对染色体上。

图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，①②③为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分生物间的食物关系。请据图分析回答：

（1）图乙中的生物对应图甲中的                    （用字母表示）。在①、③过程中碳以        形式进行循环。
（2）如要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用               法。
（3）图乙中，若鼠和昆虫粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N，则图中第二营养级的同化量可表示为              。
（4） 图乙中，若蛇的食物有4/5来自鼠，l/5来自蛙。则从理论上讲，蛇每增加1kJ能量，至少消耗植物_________kJ， 假如蛇的食物中，鼠的比例变为l/5，消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的            。
（5）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，该过程属于           ，从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小主要取决于             。
（6）图丙为演替过程中该草原中的植物a和两种动物b、c的数量变化曲线图，其中b、c均能以a为食。b和c的种间关系是_______ ，若b消失，物种c的数量应_______。
（7）青蛙只能捕食移动的昆虫，这属于生态系统的        信息，可以通过放养青蛙有效防治害虫，这说明信息传递能够                     ，维持生态系统的稳定。

图1、图2表示人体部分生理活动调节过程示意图（A、B、C、D表示激素），请分析回答：

（1）图1中，寒冷环境下激素         （填字母）的分泌量明显增加，作用结果是                    ，同时机体还通过             等变化以减少散热。
（2）当人处在高温作业情况下，因失水过多导致          ，促使下丘脑分泌          增加，尿量减少。此调节过程中当兴奋通过如图2的B图中的突触结构时，信号的变化情况是                 。
（3）餐后血糖浓度升高时，会使图2中A图所示的生理活动         ，图中所示激素的合成到分泌所经过的具膜细胞器有                          。肝细胞膜上胰岛素受体的化学成分是               。
（4）科学家正研究利用胚胎干细胞转变成胰岛B细胞来治疗糖尿病，而胚胎干细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能，需要通过胰岛素释放实验来检验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量。图3表示所得实验结果，据此分析干细胞诱导        （成功或失败），得到此结论的依据是          。人体内胰岛素降低血糖主要是通过                                  来实现的。

某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究，结果如图所示。请回答：

(1)在图一中，若呼吸底物为葡萄糖，氧气的吸收量为a，有氧呼吸与无氧呼吸共同释放的CO₂总量为b，当O₂浓度在________(填字母)范围内时，则a＝b。细胞含水量与呼吸强度密切相关：一方面水是有氧呼吸第________阶段的原料；二是因为细胞内________水（自由水/结合水）的含量影响呼吸强度。
(2)图二为甲、乙两种蔬菜在最适宜温度下的光合速率变化曲线。甲与乙比较，G点时细胞呼吸强度较高的是________，乙更适于生长在________环境中。H点时影响乙光合速率的主要环境因素是________。F点时，甲叶肉细胞中消耗ADP的场所有________。
(3)为了延长蔬菜生长后期叶片的寿命，可向叶面喷洒的植物激素是________________。