【题目】玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因D控制)的籽粒和花粉遇碘变棕色;含直链淀粉多不具有黏性(由基因d控制)的籽粒和花粉遇碘变蓝色。D对d完全显性,位于3号染色体上。科研人员发现可稳定遗传的黏性玉米品种甲具有抗病基因E和耐干旱基因H,其中H基因位于5号染色体上。基因位置如下图所示:
将玉米品种甲与玉米品种乙进行测交实验,F1自交,检测F2群体中不同植株的基因型,发现不同基因型个体数如下表。
EE | Ee | ee | HH | Hh | hh |
39 | 120 | 81 | 59 | 121 | 60 |
请回答下列问题:
(1)玉米耐干旱基因的遗传遵循__________定律,判断的依据是_________。玉米抗病性状和黏性性状的遗传不遵循自由组合定律,判断的依据是____________________。
(2)研究人员通过数学统计发现F2群体中EE、Ee、ee基因型个体的数量比总是1:3:2,并且发现F1产生的雌配子育性正常,进而推测带有E基因的花粉成活率低。请利用已有的品种甲、乙、F1,设计实验验证上述推测,要求写出实验步骤并预期实验结果(不考虑交叉互换)。
方法一、
实验步骤:____________________________,
实验结果:____________________。
方法二、
实验步骤:_______________________。
实验结果:________________________。
(3)进一步研究发现品种乙3号染色体上有两个紧密连锁在一起的基因P1和P2(如图),P1编码抑制花粉发育的毒性蛋白,P2编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白。品种甲3号染色体上无基因P1和P2。
①据此可知,F1带有E基因花粉成活率低的原因是P1在减数第一次分裂时期表达,而P2可能在_________细胞中表达。
②P1和P2被称为自私基因,其“自私性”的意义是使_________更多地传递给子代。
【答案】基因分离 F2中HH、Hh、hh的比例为1:2:1(F2中耐干旱植株比例为3/4) 玉米控制抗病性状的基因E和控制黏性性状的基因D位于同一对染色体上 将F1种植下去,收集其花粉并用碘液染色,观察统计花粉的颜色、数量和比例 花粉颜色有两种,棕色:蓝色为1:2 以F1为父本,品种乙为母本进行杂交,统计F2的抗病情况和比例 F2中抗病个体与不抗病个体比例为1:2 精细胞(花粉) 亲本的遗传信息(亲本的遗传物质、亲本的DNA)
【解析】
分析题中甲品种的细胞图可知,D、E连锁于3号染色体上,这两对基因的遗传不遵循自由组合定律;H基因位于5号染色体上,与D、E基因独立遗传,遵循自由组合定律。稳定遗传的黏性玉米品种甲基因型为DDEEHH,乙品种的基因型为ddeehh,F1基因型为DdEeHh,F1自交,只考虑E、e一对基因,F1产生的雌配子为E(占1/2)、e(占1/2),由F2群体中EE、Ee、ee基因型个体的数量比总是1:3:2,ee占2/6,可推算出e的雄配子占2/3,E的雄配子占1/3,故E的雄配子(花粉)的成活率为1/2。
(1)据表可知,F2中HH、Hh、hh的比例为1:2:1,因此玉米耐干旱基因的遗传遵循基因分离定律;据图可知,玉米控制抗病性状的基因E和控制黏性性状的基因D位于同一对染色体上,因此玉米抗病性状和黏性性状的遗传不遵循自由组合定律。
(2)方法1:由题干可知E基因和D基因位于同一条染色体上,所以可以通过D基因判断E基因是否存在,含D的花粉遇碘变棕色,再由F2群体中EE、Ee、ee基因型个体的数量比总是1:3:2,可推知含有E的花粉死亡率为1/2,只考虑D、d和E、e两对基因,则F1的基因型为DdEe,产生的配子及比例为DE(棕色):de(蓝色)=1:2。
方法2:如果只考虑E、e一对基因,让F1为父本,其基因型为Ee,产生的雄配子及数量比例为E:e=1:2,乙为母本,其基因型为ee,则F2的基因型及比例为Ee(抗病):ee(不抗病)=1:2。
(3)①据题干可知,F1为杂合子,一条3号染色体上携带D、E基因,另一条3号染色体上携带d、e、P1、P2基因,P1在减数第一次分裂时期表达,使次级精母细胞中含有毒蛋白,而P2在部分精细胞(花粉)中表达,解除了精子的毒性,从而使含E的花粉成活率低。
②P1和P2被称为自私基因,其“自私性”的意义是使亲本的遗传信息(亲本的遗传物质、亲本的DNA)更多的传递给子代,“自私”地维持了物种自身地稳定性。
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【题目】铁皮石斛为我国传统名贵中药材,研究人员对它的栽培条件进行了相关研究,实验结果如下。
处理 | L1 | L2 | L3 | ||||||
W1 | W2 | W3 | W1 | W2 | W3 | W1 | W2 | W3 | |
干重/g | 2.91 | 3.43 | 2.31 | 2.58 | 3.79 | 2.86 | 1.93 | 2.34 | 2.41 |
注:1.L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120μmol/(m2·s)。2.W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的100%、70%和40%。
(1)该实验研究了_________对铁皮石斛光合作用的影响。
(2)据表分析,铁皮石斛在_________条件下的生长状况最好。请绘出在此含水量条件下,铁皮石斛产量与光照强度关系的柱状图。
(3)在低光照情况下,由于_________阶段产生的_________少,导致铁皮石斛的产量较低。
(4)进一步研究发现,在基质含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高,表明植株可以通过积累可溶性糖_________,这是植株的一种保护性反应。
(5)为保证铁皮石斛的产量,请提出在强光条件下的栽培建议:_________。
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【题目】为研究低温和细胞分裂素对茄子光合作用有关指标的影响,实验人员设计了如下实验方案(实验过程中光照和二氧化碳浓度适宜),结果如下表。下列有关分析中错误的是
组别 | 处理 | |||
甲 | 常温+喷施蒸馏水 | 18.69 | 9.19 | 0.153 |
乙 | 常温+细胞分裂素溶液 | 20.17 | 12.58 | 0.168 |
丙 | 低温+喷施蒸馏水 | 10.74 | 2.75 | 0.053 |
丁 | 低温+细胞分裂素溶液 | 12.01 | 4.03 | 0.064 |
A. 低温会导致叶绿素含量和气孔导度降低
B. 细胞分裂素处理会导致叶绿素含量和气孔导度增加
C. 细胞分裂素可缓解低温对光合作用速率的抑制
D. 常温下喷洒高浓度的细胞分裂素能进一步提高茄子的光合作用速率
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【题目】Ⅰ.下图表示植物细胞代谢的部分过程,请回答下列问题(图中序号代表物质,a、b、c代表细胞器) :
(1)图中细胞器a为_____________,细胞器b中增大膜面积的结构是_________。
(2)图中⑤代表的物质其分子结构简式是__________________;在细胞器b中⑤的移动方向是___________________。
Ⅱ.为探究不同光照强度对植物光合作用的影响,研究人员用密闭的透明玻璃罩将生长状况一致的植物分别罩住形成气室,并与二氧化碳传感器相连,在其他环境因素相同且适宜的条件下,定时采集数据,结果如下图所示,请回答下列问题:
(1)曲线①植物细胞内产生ATP的细胞器有_____________________。
(2)曲线②植物的光合速率_______________________(填“大于”“小于”或“等于”呼吸作用速率。据图分析,提高②的光合作用强度可采取的措施是_______________。
(3)150s 时,曲线③的呼吸速率______________(填“大于”“小于或“等于”)曲线④的呼吸作用速率,200s时,与曲线④和曲线①相应数值之和表示____________填“真光合速率”“净光合速率”或“呼吸速率”)。
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【题目】PIN蛋白是生长素进行极性运输时的输出载体,其合成过程及位置如图所示,以下说法不正确的是( )
A.PIN基因经转录、翻译过程合成PIN蛋白
B.PIN蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工
C.生长素经PIN蛋白输出细胞时不需要消耗ATP并可原路返回
D.PIN基因表达异常时,植物可能会失去顶端优势
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【题目】马尾松是一种常见的森林乔木,马尾松毛虫是马尾松的常见害虫,研究小组研究了取食不同受害程度的马尾松对马尾松毛虫死亡率的影响,得到了如图所示的实验数据,回答下列问题:
(1)调查马尾松的种群密度最常用的调查方法是样方法,相对于灌木植物,调查马尾松的种群密度时应适当 ________________________(填“增大”或“缩小”)取样面积,常见的取样方法有____________________________。
(2)结果表明一定的受害程度内随受害程度的增加马尾松毛虫的死亡率增加,原因是马尾松受害后能产生影响马尾松毛虫生长发育的一类物质,这属于生态系统的______信息,该实例体现了信息传递在生态系统中具有_____________________________的作用。
(3)分析实验结果可知,当马尾松的受害程度超过一定的限度时无法有效的抑制马尾松毛虫的生长发育,从而可能导致生态系统遭受破坏,这说明_________________________。
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【题目】为提高粮食产量,科研工作者以作物甲为材料,探索采用生物工程技术提高光合作用效率的途径。
(1)图1是叶肉细胞中部分碳代谢过程的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的________ 反应。
(2)如图1所示,在光合作用中R酶催化C5与CO2形成2分子3-磷酸甘油酸。在某些条件下,R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸,后者在酶的催化作用下转换为___________后通过膜上的载体(T)离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换为1分子甘油酸,并释放1分子CO2。
(3)为了减少叶绿体内碳的丢失,研究人员利用转基因技术将编码某种藻类C酶(乙醇酸脱氢酶)的基因和某种植物的M酶(苹果酸合成酶)基因转入作物甲,与原有的代谢途径Ⅲ相连,人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径(图2中的途径Ⅱ)。
①将C酶和M酶的编码基因转入作物甲,能够实现的目的是:利用途径Ⅱ,通过__________,降低叶绿体基质中该物质的含量,减少其对叶绿体的毒害作用。
②转基因操作后,途径Ⅲ能够提高光合作用效率的原因是______________。
(4)在图2所述研究成果的基础上,有人提出“通过敲除T蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想。你认为该设想是否可行并阐述理由。_____________
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【题目】取生长旺盛的绿叶,利用打孔器打出一批直径为1cm的叶圆片,将叶圆片细胞间隙中的气体排出后,平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培培养皿底部,置于光照和温度均恒定且适宜的条件下,测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图).
(1)除光照、温度和NaHCO3溶液浓度外,影响实验结果的因素还包括__________________,(至少答两种)。a点时,叶圆片叶肉细胞中利用[H]的细胞器有_______________。
(2)c~d段随着NaHCO3溶液浓度的增加,叶绿体基质中C3的生成速率______________,理由是______________________________________________________。
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【题目】己知普通西瓜为二倍体,西瓜果皮颜色由一对等位基因控制,果皮深绿色条纹(A)对浅绿色(a)为显性。如图为三倍体无子西瓜(商品果实)培育流程,下列相关叙述中有几项正确( )
①秋水仙素处理后,幼苗体细胞均含四个染色体组
②无子西瓜产生的原因是二倍体植株产生花粉时联会紊乱
③商品果实的果皮为浅绿色条纹
④三倍体无子西瓜的培育应用了染色体数目变异
A.1项B.2项C.3项D.4项
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