高中生物综合题

对一年生植物的花柄进行两种处理A和B如下图所示。画出经过处理A和B后花柄的形状。

(16分)AS综合征是一种由于患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏导致的神经系统发育性疾病。UBE3A蛋白由位于15号染色体上的UBE3A基因控制合成，该基因在人脑细胞中的表达与其来源有关：来自母方的UBE3A基因可正常表达，来自父方的UBE3A基因由于邻近的SNRPN基因产生的反义RNA干扰而无法表达(如右下图所示)。请分析回答以下问题：

（1）UBE3A蛋白是泛素－蛋白酶体的核心组分之一，后者可特异性“标记”P₅₃蛋白并使其降解。由此可知AS综合征患儿脑细胞中P₅₃蛋白积累量较       。检测P₅₃蛋白的方法是                 。细胞内蛋白质降解的另一途径是通过          (细胞器)来完成的。
（2）由于UBE3A基因和SNRPN基因                              ，所以它们的遗传关系不遵循自由组合定律。对绝大多数AS综合征患儿和正常人的UBE3A基因进行测序，相应部分碱基序列如右图所示。由此判断绝大多数AS综合征的致病机理是：来自     方的UBE3A基因发生             ，从而导致基因突变发生。

（3）研究表明，人体非神经组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表达，只有在神经组织中才会发生UBE3A基因被抑制的现象，说明该基因的表达具有          性。
（4）动物体细胞中某对同源染色体多出一条的个体称为“三体”。现产前诊断出一个15号染色体为“三体”的受精卵是由正常卵细胞与异常精子受精形成的，其UBE3A基因全部正常。该受精卵可随机丢失一条15号染色体而完成胚胎发育，则发育成AS综合征患者的几率是         (不考虑基因突变，请用分数表示)。
（5）丙种球蛋白缺乏症(XLA)是一种伴X染色体隐性遗传病，某家族中的XLA男性患者在未接受有效治疗的前提下，一部分幼年夭折，一部分能活到四、五十岁。请分析出现这种情况可能的两点原因：                                  。

石斛具有滋阴清热，生津益脾、润肺止咳、明目强身等功效，科研工作者在25 ℃条件下对美花石斛和春石斛有关光合作用的研究结果如下图所示。

（1）图中B点条件下春石斛叶肉细胞产生[H]的细胞器有                 ，A点（与横坐标相交点）条件下美花石斛叶肉细胞产生O₂的扩散途径                  ，从图中分析，更适应阴生环境的是        石斛。
（2）石斛干重最主要的物质来源是        （填“土壤中的无机盐”、“水”、“二氧化碳”、“农家肥中的有机物”）。
（3）研究人员通过实验发现春石斛总光合色素含量高于美花石斛，上图中与该发现相符的实验结果是                                         。

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               。

成熟女性体内有两种促性腺激素：LH（黄体生成素）和 FSH（卵泡刺激素），这两种激素共同参与月经周期的调节，大致的调控机制如图所示。（注：卵泡在排卵后变成黄体）

（1）在排卵前的几天内，雌激素的含量达到第一次高峰，除雌激素外，______的含量也将快速上升，这种调节机制称为______调节，目前市场上购买的排卵试纸就是通过检测这种激素来预测排卵的。
（2）能抑制排卵的激素是________，目前市场上的口服避孕药就是使用这种激素。有一位妇女，口服了含有FSH和LH的药物，这对她的排卵有何影响？______（填“促进排卵”或“抑制排卵”或“几乎无影响”）。
（3）一位妇女因为某一器官受损病变，导致闭经（不排卵，不来月经）。经检查发现她的雌激素含量偏低，但 FSH 和 LH 的含量偏高，据此可判断该妇女受损的器官最可能是______（填“下丘脑”或“垂体”或“卵巢”）。GnRH代表______________激素。

1979年，科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素的前体物质胰岛素原。如下图所示，请根据下图回答：

（1）图中2、5、3、7表示通过从供体细胞的DNA中直接分离基因，获得_________的过程。
（2）图中3代表____________，在它的作用下将目的基因和质粒切成黏性末端。
（3）经9__________的作用将7、6“缝合”形成8重组DNA分子。8往往含有________基因，以便将来检测。
（4）图中10表示将重组DNA分子导入_________的过程。
（5）如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素原，说明成功导入了___________，并使之完成了表达过程。

回答有关光合作用和呼吸作用问题。如图甲表示白菜叶肉细胞内的物质代谢过程（a、b、c、d为生理过程），图乙表示白菜植株CO₂吸收量随光照强度的变化，图丙表示温度与白菜真正光合速率、净光合速率及呼吸速率的关系。

（1）图甲中有ATP生成的生理过程是____________，人体细胞内可以发生的生理过程是____________。
（2）图乙中光照强度为乙时，能够发生的生理过程是____________（填图甲中的相关字母），此时白菜叶片O₂的产生量_______（填“大于”/“小于”/“等于”）叶片CO₂的产生量。
（3）图丙中代表净光合速率的曲线是____________。
（4）白天最好将温室中的温度控制在________℃，原因___________________。

如图是大麦种子萌发过程中赤霉素诱导α—淀粉酶合成和分泌的示意图，其中甲、乙、丙表示有关结构，①②③表示有关过程。据图回答下列问题：

(1)催化①过程的酶是________。a、b表示mRNA的两端，完成②过程时，核糖体在mRNA上移动的方向为________。若产物中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—精氨酸—”，携带丝氨酸和丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为UCA、GCC，则基因中供转录用的模板链的碱基序列为______________。
(2)大麦种子萌发时，赤霉素与细胞膜表面的特异性受体结合后，能活化赤霉素信息传递中间体，导致GAI阻抑蛋白降解。结合图解判断，GAI阻抑蛋白的功能是____________________________________________。
(3)大麦种子萌发时，赤霉素诱导合成α—淀粉酶，其意义是_________________________________。

某中学生物兴趣小组用生长素类似物2.4－D进行了相关的一些实验研究，请分析作答：
（1）甲组同学欲确定最适于柳树枝条生根的2.4－D溶液浓度，他们用两种不同浓度的2.4－D溶液及蒸馏水分别处理生理状况相同的柳树枝条，结果发现三组柳树枝条生根状况差异不大，请你给他们提出建议，以使他们达到预期目的。
_________________________________________________________________________。
（2）乙组同学为探究2,4—D溶液浓度对月季枝条生根的影响，首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4—D溶液，然后选择插条，分组、编号，浸泡枝条，适宜条件培养，得到实验结果如图二所示。

①由图分析可知，对5号烧杯中的2，4-D溶液的操作还应___________ ，该操作体现了 ___________ 原则。
②由图二可确定促进月季枝条生根的最适2,4—D溶液浓度的范围是              ，实验结果__________（能，不能）体现两重性。