(3)葡萄糖做细胞呼吸底物时,有氧呼吸产生的CO2体积与消耗的O2体积相等。甲装置中CO2不能被吸收,墨滴不移动,说明产生的CO2体积与消耗的O2体积相等,只进行有氧呼吸(过程①④③)。乙装置墨滴左移是因为产生的CO2被KOH溶液吸收,有氧呼吸消耗氧气使装置内压强减小;若乙装置不动,说明不进行有氧呼吸,甲装置墨滴右移,说明进行无氧呼吸(①②)。
(4)乙装置墨滴左移200 mm是消耗的氧气的体积,与甲装置对照分析可知释放的二氧化碳体积为200-30=170(mm),所以呼吸商为
170
=0.85。 200
(5)温度等物理因素也会引起气体体积的变化,校正时设置的对照装置中要排除生物呼吸作用的影响。因是与装置甲作对照,故对照装置中大试管应放等量的煮沸杀死的小麦种子,小烧杯中的液体则和原装置中相同,为清水。 答案 (1)细胞质基质 酒精 (2)增大吸收二氧化碳的面积 (3)①④③ ①② (4)0.85 (5)等量煮沸杀死的小麦种子、清水
27.(10分)图Ⅰ为某生态系统的碳循环示意图,图Ⅱ为该生态系统中部分生物构
成的食物网,回答下列有关的问题。
(1)图Ⅰ中构成生物群落的是________,与CO2从无机环境进入生物群落有关的生理活动主要是[ ]________。其中①过程表示________________作用,大气中CO2的来源除了图中所示之外,还可来自于________________。
(2)图Ⅱ中有________条食物链,处于最高营养级的是________。丙和丁的关系是________________。该食物网中,若生产者固定的总能量为1×108 kJ,能量传递效率按10%~20%计算,则最高营养级至少能获得________kJ的能量。 (3)若由于某种原因,造成图Ⅰ中某种绿色植物的数量锐减,该生态系统中其他生物的数量发生了较大波动后又逐渐趋于稳定,说明生态系统具有________能力,这种能力是通过________调节来实现的。
解析 (1)生物群落包括生产者(A)、消费者(D、E)和分解者(B);大气中CO2除来自生物的呼吸作用外,还可来自化学燃料的燃烧。(2)最高营养级戊从最长食物链(甲→乙→丁→丙→戊),并且按10%传递效率计算获得的能量最少,即1×108×(10%)4=1×104 kJ。(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
答案 (1)ABDE ④ 光合作用 分解者的分解 化学燃料的燃烧 (2)4 戊 捕食和竞争 1×104 (3)自我调节 负反馈
28.(13分)某雌雄同株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(A:出现色素,AA和Aa的效应相同),该花的颜色随细胞液pH降低而变浅。其基因型与表现型的对应关系见下表。
基因型 表现型 A_Bb 粉色 A_bb 红色 A_BB、aa__ 白色 (1)B基因控制合成的蛋白质可能位于________上,该蛋白质的作用是________________,BB和Bb的效应________(填“相同”或“不同”)。 (2)纯合白色植株和纯合红色植株作亲本杂交,子一代全部是粉色植株。推测该亲本杂交组合可能为____________________________________________。 (3)为了探究两对基因(A和a,B和b)是否在同一对同源染色体上,某课题小组选用基因型为AaBb的粉色植株进行自交实验。 ①实验步骤:
第一步,粉色植株(AaBb)自交;
第二步,______________________________________________________。 ②预期实验结果(不考虑交叉互换)及结论:
a.若子代植株花色为粉色∶白色=1∶1,则两对基因在一对同源染色体上; b.若子代植株花色为________________,则两对基因在两对同源染色体上; c.若子代植株花色为________________,则两对基因在一对同源染色体上。 竖线(|)表示相关染色体,请用点(·)表示相关基因位置,在下图圆圈中依次画出a、b、c三种情况中基因和染色体的关系。
(4)若上述两对基因位于两对同源染色体上,则粉色植株(AaBb)自交后代中,白色植株的基因型有________种。
解析 (1)由表可知:A基因存在的情况下,没有B基因,花表现为红色,出现一个B基因,花表现为粉色,出现两个B基因,花表现为白色,说明B基因为修饰基因,负责淡化颜色,而且Bb和BB的效应不同。再结合题干信息,该花的颜色随细胞液pH降低而变浅,说明B基因可降低细胞液pH,增强细胞液的酸性,进一步推测应该是B基因控制的蛋白质将H+运输进了液泡,那么该蛋白质只能是载体蛋白,位于液泡膜上。(2)纯合白色植株和纯合红色植株作为亲本进行杂交,子一代全部是粉色植株,而粉色植株的基因型为A_Bb,纯合红色植株只能是AAbb,由此推测纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB。(3)若两对基因(A和a,B和b)在两对同源染色体上,根据基因自由组合定律,则基因型为
AaBb
的个体的自交后代的基因型及比例为
AABB∶AaBB∶aaBB∶AABb∶AaBb∶aaBb∶AAbb∶Aabb∶aabb=1白色∶2白色∶1白色∶2粉色∶4粉色∶2白色∶1红色∶2红色∶1白色,因此,红色∶粉色∶白色=(1+2)∶(2+4)∶(1+2+1+2+1)=3∶6∶7;当基因A、B在同一染色体上、基因a、b在同一染色体上时,则AaBb自交子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,即白色∶粉色=1∶1;若A、b在同一条染色体上,a、B在另一条染色体上时,AaBb自交子代基因型为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,即红色∶粉色∶白色=1∶2∶1。(4)若这两对基因位于两对同源染色体上,则粉色植株(AaBb)自交后代白色植株的基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb 5种。
答案 (1)液泡膜 将H+运输进液泡 不同 (2)AABB×AAbb(或aaBB×AAbb) (3)①观察并统计子代植株花的颜色和比例 ②b.粉色∶红色∶白色=6∶3∶7 c.粉色∶红色∶白色=2∶1∶1 圆圈中a、b、c三种情况中基因和染色体的关系如图所示(答案合理即可) (4)5
三、选考题
35.(《生物技术实践》专题)(12分)下图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装
置或操作方法,请回答下列问题:
(1)为了提取和分离血红蛋白,首先对红细胞进行洗涤以去除杂蛋白,洗涤时使用生理盐水而不使用蒸馏水的原因是______________________________。 (2)图甲装置可用于________过程,该操作的目的是去除样品中________的杂质。现有一定量的血红蛋白溶液,进行上述操作时若要尽快达到理想的实验效果,可以__________________________________(写出一种方法)。
(3)观察图乙,向色谱柱中加样品的正确操作顺序是________(用序号表示)。在进行④操作前,应该等样品________________,且要________(填“打开”或“关闭”)下端出口。
(4)图丙表示电泳法分离蛋白质的结果,不同蛋白质得以分离的原因是_____ ________________________________________________________________。 解析 图甲装置可用于透析过程,透析可以去除样品中分子量较小的杂质;若要尽快达到理想的透析实验效果,则可采用增加缓冲液的量或及时更换缓冲液的方法。图乙中④操作是在样品上部添加缓冲液,
在添加缓冲液之前,应该等样品完全进入凝胶层,且要关闭下端出口。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。 答案 (1)防止红细胞吸水破裂
(2)透析(粗分离) 分子量较小 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液 (3)②③④① 完全进入凝胶层 关闭
(4)不同蛋白质带电性质、分子大小和形状的不同,导致电泳时迁移速度不同 36.(《现代生物科技》专题)(12分)绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因,可以合成一种抗TMV蛋白,叶片对TMV具有抗感染性。烟草是重要的经济作物,由于TMV的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如下图所示。
(1)科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。图中①过程表示________。
(2)由图分析,在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是________________基因,重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是____________。 (3)在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加________,以保证受体细胞能培养成再生植株。
(4)过程⑥可采取________________的方法,检测植株是否合成了抗TMV蛋白。在个体水平的鉴定过程中,可通过________________的方法来确定植株是否具有抗性。
解析 (1)由图可知,①表示逆转录(或反转录)。(2)由图示⑤培养基中含有卡那霉素可知,Ti质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因,将基因表达载体(重组Ti质粒)导入植物细胞中常用的方法是农杆菌转化法。(3)将受体细胞培养成再生植株需要进行植物组织培养,培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加植物激素。(4)通过抗原—抗体杂交的方法,检测植株是否合成了抗TMV蛋白,在个体水平上,通过接种烟草花叶病毒的方法可以确
定植株是否具有抗性。
答案 (1)逆转录 (2)卡那霉素抗性 农杆菌转化法 (3)植物激素 (4)抗原—抗体杂交 接种烟草花叶病毒