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必刷题型五：长句子作答（含原因机理等）
1、(2022·全国乙卷)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3
-的形式由根系从土
壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3
-的速率与O2浓度的关系如图
所示。回答下列问题:
(1)由图可判断NO3
-进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是 。
(2)O2浓度大于a 时作物乙吸收NO3
-速率不再增加,推测其原因是 。
(3)作物甲和作物乙各自在NO3
-最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,
判断依据是 。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物对NO3
-的吸收利用,可以采取的措施是
。
【答案】
(1)主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a 时,根细胞对NO3
-的吸收速率与O2浓
度呈正相关
(2)主动运输需要载体蛋白的协助,此时载体蛋白数量达到饱和
(3)甲的NO3
-最大吸收速率大于乙,甲需要的能量多,消耗O2多
(4)定期松土
【解析】
第一步:描述事实(因)。
由图可知,当O2浓度小于a 时,随着O2浓度的增加,根细胞对NO3
-的吸收速率也增加。
第二步:分析本质。
主动运输是低浓度向高浓度运输,需要能量的供应,需要载体蛋白协助。
第三步:得出结论(果)。
1
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根细胞吸收NO3
-需要能量的供应,为主动运输。
(1)主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a 时,根细胞对NO3
-的吸收速率与O2浓
度呈正相关。
(3)据曲线图分析,当甲和乙根细胞均达到最大的NO3
-的吸收速率时,甲的NO3
-最大吸收
速率大于乙,说明甲需要能量多,消耗O2多,甲根部细胞的呼吸速率大于乙。
2、(2022·广东卷)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至
上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。下图a 表示免疫力正常的人感染新冠病毒
后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期, 免疫尚未被激活,病毒在人体内快速增殖
(曲线①②上升部分)。曲线③④上升趋势一致,表明抗体的产生与T 细胞数量的增加有
一
定
的
相
关
性
,
其
机
理
是
。
此外,T 细胞在抗病毒感染过程中还参与 过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还
可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较
低。据图a 分析,抗原检测在 时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据
是此阶段
。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b 表示一些志愿受试者完成接种
2
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后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提
供
更
有
效
保
护
作
用
的
疫
苗
接
种
措
施
是
。
【答案】
(1)特异性 体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助
性T 细胞,辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合,激活B 细胞,同时辅
助性T 细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B 细胞增殖分化为记忆细胞和浆细
胞,浆细胞分泌抗体 细胞免疫
(2)乙 含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少
(3)全程接种+加强针
【解析】
(1)分析图a 曲线可知,人体感染新冠病毒初期,曲线①②上升,说明病毒在人体内快速
增殖,但抗体还未产生,说明此时特异性免疫尚未被激活。体液免疫中,抗原呈递细胞将
抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T 细胞,辅助性T 细胞表面的特定分子
发生变化并与B 细胞结合,激活B 细胞;同时辅助性T 细胞开始分裂、分化,并分泌细胞
因子,促进B 细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体,故抗体的产生与T 细
胞数量的增加有一定相关性,即曲线③④上升趋势一致。此外,T 细胞在抗病毒感染过
程中还参与细胞免疫过程。
(2)分析图a 可知,在甲、乙、丙时间段内,感染者体内都有病毒核酸,故核酸检测能准
确、快速判断个体是否被病毒感染。乙时间段内含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加
后减少,故抗原检测在乙时间段内进行才可能得到阳性结果。
(3)分析图b 可知,完成全程接种+加强针的志愿受试者体内的抗体中和各种新冠病毒毒
株的能力均明显高于全程接种的志愿受试者,故能为个体提供更有效保护作用的疫苗接
种措施是全程接种+加强针。
3、(2022·浙江卷)为研究物质X 对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善
实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用
生理盐水配制),生理盐水等。(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求;小鼠血糖
值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠;饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3 组。正常饲养数天,每天测量
小鼠的血糖,计算平均值。
3
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②药物S 处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水;
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S;
丙组: 。
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X 处理:
甲组: ;
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;
丙组: 。
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S 的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S 的浓度和给药途径都会影响高血糖
模型小鼠的建模。若要研究使用药物S 快速建成高血糖模型小鼠,则可通过
,以确定快速建模所需药物S 的适宜浓度和给药途径的
组合。
【答案】
(1)②每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S ③每天每只小鼠灌胃等量生理盐水 每天
每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)见下表
组别
实验阶段
适应性饲养
药物S 处理
物质X 处理
甲组
正常
正常
正常
乙组
正常
逐渐升高至>11.1 mmol/L
>11.1 mmol/L
丙组
正常
逐渐升高至>11.1 mmol/L
逐渐下降,但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度采用不同的给药途径,比较不同组合建模成
功所需的时间
【解析】
根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则,该实验的自变量为物质X,因变量为血
糖值,甲组为空白对照组,乙组为模型对照组,丙组为实验组。
(1)药物S 处理时,甲组每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水,则甲组作为对照组。该
实验的目的是研究物质X 对高血糖症状的缓解作用,需要用药物处理乙组和丙组使小鼠
出现高血糖症状,因此对乙组和丙组的处理是每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。物
质X 处理时,乙组作为对照组,丙组作为实验组,一组给物质X,一组没有物质X,以探究
4
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物质X 对高血糖症状的缓解作用。且实验遵循单一变量原则,乙组给药途径是灌胃,则
甲组作为空白对照,甲组是每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水;乙组是每天每只小鼠灌
胃一定量生理盐水;丙组是每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
(2)该实验将小鼠分为甲、乙、丙3 组,进行三个阶段实验,即适应性饲养、药物S 处理、
物质X 处理。正常饲养数天,甲、乙、丙3 组的血糖值正常。甲组作为空白对照组,各
阶段均是用生理盐水处理,因此甲组在药物S 处理和物质X 处理时所测得的血糖值正常。
小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠,药物S 处理阶段,乙组小鼠腹腔注射一
定量药物S,会使血糖升高,逐渐升高至>11.1 mmol/L;物质X 处理阶段,乙组小鼠灌胃一
定量生理盐水,不会缓解高血糖症状,血糖值依然>11.1 mmol/L。药物S 处理阶段,丙组
小鼠腹腔注射一定量药物S,会使血糖升高,逐渐升高至>11.1 mmol/L;若物质X 对高血
糖症状有缓解作用,则物质X 处理阶段丙组小鼠血糖值逐渐下降,但高于正常水平。实
验各阶段的预期实验结果见答案。
(3)要使用药物S 快速建成高血糖模型小鼠,需要明确建模成功所需的时间短时的药物S
浓度,同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间短,因此将具体的药物S 浓度
和给药途径组合起来,以确定建模成功所需的时间,具体操作是设置一系列浓度梯度的
药物S,每个浓度采用不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间,以确定快速
建模所需药物S 的适宜浓度和给药途径的组合。
4、(2022·北京模拟)学习以下材料,回答下列问题。
亲代印记
科学家进行了一项有趣的实验。选 DNA 序列几乎相同的雌、雄小鼠,体外受精获
得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子(卵细胞)的细胞核置换成来自另外
一个卵细胞(精子)的细胞核,获得具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”。
经培养,这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠,只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能
正常发育。
位于小鼠7 号染色体某区域的H19 基因和Igf2 基因控制着胚胎大小及细胞生长,
它们的异常表达会导致胚胎发育异常。下图为正常胚胎中H19 基因和Igf2 基因转录的
调控机制,印记控制区(ICR)是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白(CTCF)。
在胚胎发育过程中,来自母本7 号染色体上的ICR 与CTCF 结合,阻止增强子(E)和Igf2
基因的启动子结合,但不能阻止增强子(E)和H19 基因的启动子结合,从而使得Igf2 基
因不表达,H19 基因顺利表达。来自父本7 号染色体的上述2 个基因的表达与之相反。
5
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研究发现,正常胚胎中存在着几百个类似H19 基因和Igf2 基因的调控机制。这种
由双亲性别决定的基因功能上的差异被称为亲代印记。亲本在形成下一代卵细胞或精
子的过程中,原始生殖细胞经过减数分裂形成配子,父母的染色体会随机分配到配子中。
例如某女性形成的卵细胞中染色体上的亲代印记就会有两种可能:一种是来源于母亲的
而另一种是来源于父亲的。这样,卵细胞部分染色体上就会载有“错误”的亲代印记,
男性产生精子时也会出现相同的问题。那么生物体是如何保证卵细胞或精子能保持印
记的正确和稳定的呢?
这里面的秘密其实在于亲代印记经历了一次重建的过程。亲代印记在原始生殖细
胞形成和成熟的过程中被擦除,新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立,
以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。
(1)文中实验运用 技术获得“单亲”胚胎。“单亲”胚胎和正常胚胎的
DNA 序列相同,基因表达不同,造成胚胎发育情况不同,这种遗传现象称为 。
(2)在正常发育的胚胎中,来自父本和母本H19 基因和Igf2 基因的印记控制区的
存在差异,导致表达水平不同。以H19 基因和Igf2 基因为例,说明“单亲”胚胎均不能
正
常
发
育
的
原
因
:
。
(3)下列关于亲代印记的说法,正确的是 。
A.亲代印记的本质是DNA 碱基序列改变
B.在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除
C.在受精作用过程中重建新的亲代印记
D.男性个体中会出现祖母的亲代印记
(4)从进化与适应的角度分析,某些生物形成的“单亲”胚胎不能正常发育,这一遗传机
制的意义是 。
【答案】
(1)动物细胞核移植 表观遗传
(2)甲基化(程度) 如果H19 和Igf2 两个基因均来自母本,H19 基因就会过量表达,Igf2
基因不表达(或表达量低);而如果两个基因均来自父本,H19 基因不表达(或表达量
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低),Igf2 基因过量表达,导致胚胎发育异常(无论哪种“单亲”胚胎,其H19 和Igf2 基
因的表达均不正常,导致胚胎发育异常)
(3)B
(4)保证子代能够获得来自双亲的基因,提高子代遗传多样性,为进化提供原材料,增强
该物种适应各种环境的能力,使物种得以延续
【解析】
(1)文中实验运用动物细胞核移植技术获得“单亲”胚胎。题中“单亲”胚胎和正常胚
胎的DNA 序列相同,基因表达不同,造成胚胎发育情况不同,属于表观遗传。
(2)由题干“印记控制区(ICR)是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白
(CTCF)”可知,在正常发育的胚胎中,来自父本和母本H19 基因和Igf2 基因的印记控制
区的甲基化程度存在差异,导致表达水平不同。正常胚胎的H19 基因和Igf2 基因均正
常表达,但是 “单亲”胚胎中,如果H19 和Igf2 两个基因均来自母本,H19 基因就会过
量表达,Igf2 基因不表达或表达量低;而如果两个基因均来自父本,H19 基因不表达(或
表达量低),Igf2 基因过量表达,导致胚胎发育异常,即“单亲”胚胎均不能正常发育。
(3)亲代印记的本质是基因的表达情况不同,A 错误;亲代印记在原始生殖细胞形成和成
熟的过程中被擦除,男性个体中不一定出现祖母的亲代印记,B 正确,D 错误;新的亲代印
记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立,C 错误。
(4)从进化与适应的角度分析,某些生物形成的“单亲”胚胎不能正常发育,其意义是保
证子代能够获得来自双亲的基因,提高子代遗传多样性,为进化提供原材料,增强该物种
适应各种环境的能力,使物种得以延续。
5、(2022·全国甲卷节选)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物
(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗
传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B 控制,雄花花序由显性基因T 控制,基因型
bbtt 个体(雌株)。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4 种纯合体玉
米植株。回答下列问题:
(1) 乙和丁杂交,F1 全部表现为雌雄同株;F1 自交,F2 中雌株所占比例为
,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例
是 。
(2)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1 对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性
状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间
行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯
是
显
性
,
则
实
验
结
果
是
;
7
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若非糯是显性,则实验结果是 。
【答案】
(1)1/4 bbTT、bbTt 1/4
(2)糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯植株上全
为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【解析】
第一步:描述事实(因)。
雌花花序由显性基因B 控制,雄花花序由显性基因T 控制,由基因型为bbtt 个体(雌株)、
甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株),可推断出甲的基因型为BBTT,乙、丙
的基因型可能为BBtt 或bbtt,丁的基因型为bbTT。
第二步:分析本质。
判断性状的显性与隐性及基因在染色体上的位置关系,预测结果并根据题干条件(如异
常或致死等情况)作答。
(1)根据分析及题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙的基因型为
BBtt,丁的基因型为bbTT,F1 的基因型为BbTt,F1 自交得到F2,F2 的基因型及比例为
9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为
1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt,雌株中与丙(bbtt)基因型相同的植株所占比例为
1/4。
(2)假设糯和非糯这对相对性状受A/a 基因控制,两种玉米均为雌雄同株植物,间行种植
时,既有自交又有杂交。若糯性为显性,基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性植株无论
自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代表现为糯性籽粒,自交子代
表现为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非
糯植株上全为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
5、(2022·广东卷节选)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,
《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有
利用杂交手段培育蚕种的智慧,现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久
的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色
体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、
抗软化病的家蚕比例是 ;若上述杂交亲本有8 对,每只雌蚕平均产卵400 枚,理
论上可获得
只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(2)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW 型;③卵壳的黑
8
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色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B 基因的染
色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌
雄,满足大规模生产,应对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为
方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的
性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B 基因位于 染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是 (如存在基
因缺失,亦用b 表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过
卵壳颜色筛选达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足
生产需求,请简要说明理由: 。
【答案】
(1)3/64 50
(2)①常 ②bbZWB ③Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子,与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳
卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别
【解析】
家蚕的性别决定方式是ZW 型,雌蚕的性染色体组成是ZW,雄蚕的性染色体组成是ZZ。
(1)由题意可知,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传,即符合自由组合定
律,让三对基因均杂合的亲本杂交,可先将三对基因分别按照分离定律计算,再将结果相
乘,即F1各对性状中,虎斑个体占3/4,白茧个体占1/4,抗软化病个体占1/4,相乘后F1
中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是(3/4)×(1/4)×(1/4)=3/64。若题述杂交亲本
有8 对,每只雌蚕平均产卵400 枚,总产卵数为8×400=3200 枚,其中虎斑、白茧、抗软
化病的纯合家蚕占(1/4)×(1/4)×(1/4)=1/64,即3200×(1/64)=50 只。
(2)黑壳卵经射线照射后,携带B 基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达,
转移情况可分为三种,即携带B 基因的染色体片段未转移或转移到常染色体上、转移到
Z 染色体上或转移到W 染色体上。将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交,
9
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统计子代的黑壳卵孵化后雌雄家蚕的数目,结合图中的三组结果分析,Ⅰ组黑壳卵家蚕
中雌雄比例接近1∶1,说明该性状与性别无关,即携带B 基因的染色体片段未转移或转
移到了常染色体上;Ⅱ组黑壳卵家蚕全为雌性,说明携带B 基因的染色体片段转移到了
W 染色体上;Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性,说明携带B 基因的染色体片段转移到了Z 染色
体上。①由以上分析可知,Ⅰ组携带B 基因的染色体片段未转移或转移到了常染色体上,
即所得雌蚕的B 基因位于常染色体上。②由题意可知,如存在基因缺失,亦用b 表示。
Ⅱ组携带B 基因的染色体片段转移到了W 染色体上,则亲本雌蚕的基因型为bbZWB,与白
壳卵雄蚕(bbZZ)杂交,子代中雌蚕的基因型为bbZWB(黑壳卵),雄蚕的基因型为bbZZ(白
壳卵),可以通过卵壳颜色区分子代性别。让子代黑壳卵雌蚕继续杂交,后代类型保持不
变,故这种杂交模式可持续应用于生产实践中。③Ⅲ组携带B 基因的染色体片段转移到
了Z 染色体上,亲本雌蚕的基因型为bbZBW,与白壳卵雄蚕(bbZZ)杂交,子代中雌蚕的基
因型为bbZW(白壳卵),雄蚕的基因型为bbZBZ(黑壳卵)。再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳
卵雌蚕(bbZW)杂交,子代的基因型为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW,其后代的黑壳卵和白
壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别,故不能满足生产需求。
6、(2022·全国乙卷)某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,
色素的合成途径是白色
红色
紫色。其中酶1 的合成由基因A 控制,酶2 的合成
由基因B 控制,基因A 和基因B 位于非同源染色体上。回答下列问题:
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表型及其比例为
;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合体占的比例是
。
(2)已知白花纯合体的基因型有2 种。现有1 株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验
(要求选用1 种纯合体亲本与植株甲只进行1 次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的
亲
本
基
因
型
、
预
期
实
验
结
果
和
结
论
。
。
【答案】
(1)白色∶红色∶紫色=2∶3∶3 AAbb、Aabb 1/2
(2)选用的亲本基因型为AAbb。预期的实验结果及结论:若子代花色全为红色,则待测
白花纯合体基因型为aabb;若子代花色全为紫色,则待测白花纯合体基因型为aaBB
【解析】
根据题意,A、a 和B、b 两对基因遵循自由组合定律,A_B_表现为紫花,A_bb 表现为红花,
aa__表现为白花。
(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交,子代中白花(aa__)占(1/4)×1=1/4,红花
10
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(A_bb)占(3/4)×(1/2)=3/8,紫花(A_B_)占(3/4)×(1/2)=3/8,故子代植株表型及比例
为白色∶红色∶紫色=2∶3∶3;子代中红花植株的基因型有2 种,即AAbb、Aabb;子代白
花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。
(2)白花纯合体的基因型有aaBB 和aabb 两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型,可
选用基因型为AAbb 的植株与之杂交, 若植株甲基因型为aaBB, 则实验结果为
aaBB×AAbb→AaBb( 全为紫花); 若植株甲基因型为aabb, 则实验结果为
aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型推出白花纯合体的基因型。
7、(2022·湖南卷节选)入侵生物福寿螺适应能力强、种群繁殖速度快。为研究福寿螺
与本土田螺的种间关系及福寿螺对水质的影响,开展了以下实验:
实验一:在饲养盒中间放置多孔挡板,不允许螺通过,将两种螺分别置于挡板两侧饲养;
单独饲养为对照组。结果如图所示。
实验二:在饲养盒中,以新鲜菜叶喂养福寿螺,每天清理菜叶残渣;以清洁自来水为对照
组。结果如表所示。
养殖天
数/d
混浊度/(FTU)
总氮/(mg/L)
总磷/(mg/L)
实验组
对照组
实验组
对照组
实验组
对照组
1
10.81
0.58
14.72
7.73
0.44
0.01
3
15.54
0.31
33.16
8.37
1.27
0.01
5
23.12
1.04
72.78
9.04
2.38
0.02
7
34.44
0.46
74.02
9.35
4.12
0.01
注:水体混浊度高表示其杂质含量高。
回答下列问题:
(1)
由
实
验
一
结
果
可
知
,
两
种
螺
的
种
间
关
系
为
。
(2) 由实验二结果可知, 福寿螺对水体的影响结果表现为
。
(3)结合实验一和实验二的结果,下列分析正确的是 (填序号)。
①福寿螺的入侵会降低本土物种丰富度
②福寿螺对富营养化水体耐受能力低
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③福寿螺比本土田螺对环境的适应能力更强
④种群数量达到K/2 时,是防治福寿螺的最佳时期
(4)福寿螺入侵所带来的危害警示我们,引种时要注意 (答出两点即
可)。
【答案】
(1)种间竞争
(2)水体富营养化,水质被污染
(3)①③
(4)物种对当地环境的适应性,有无敌害及是否会对其他物种形成危害
【解析】
第一步:识标明变量。
图中自变量是饲养的时间(d)和两种螺(福寿螺和本土田螺);因变量是两种螺的生存率
(%)。
第二步:明点求突破。
随着培养时间的延长,单独培养时,两种螺的生存率相差无几(均略有下降),混合培养时,
福寿螺的生存率稍微有所下降,而本土田螺的生存率明显下降。
第三步:析线理关系。
随着培养时间增加,单独培养时,本土田螺和福寿螺的生存率较高且持平,混合培养时,
本土田螺的生存率明显下降,福寿螺的生存率下降较缓慢。
第四步:先分后合巧辨析。
(1)由坐标图形可以看出,随着培养天数增加,单独培养时,本土田螺的生存率与福寿螺
无明显差异,混合培养时,本土田螺的生存率明显下降,福寿螺的生存率下降较缓慢,两
者属于种间竞争关系。
(2)由表中数据可知,随着福寿螺养殖天数增加,水体混浊度增加,说明水质被污染,总N
量、总P 量增加,说明引起了水体富营养化。
(3)结合实验一和实验二的结果可知,福寿螺对环境的适应能力比本土田螺更强,更适应
富营养化水体,在种间竞争中占优势,导致本土田螺数量减少,本土物种丰富度降低。如
果治理,需在其种群数量达到K/2 前防治,此时种群增长速率没有达到最大,容易防控,
故选①③。
(4)引入外来物种,可能会破坏当地的生物多样性,故需要在引入前考虑物种对当地环境
的适应性,有无敌害及是否会对其他物种形成危害,还需要建立外来物种引进的风险评
估机制、综合治理机制及跟踪监测机制。
8、(2020·浙江卷节选)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影
响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分
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析与讨论。(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从
去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提
高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a 中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记
录。
组2:将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c 中,测定其静息电位,并记录。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e 中,测定其刺激后的动作电
位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图的形式表示实验结果)。
【答案】
溶液K+、Na+浓度升高对膜电位影响示意图
【解析】
本题要求学生在理解静息电位和动作电位产生原理的基础上进行实验设计,要求学生有
一定的实验设计能力,并能预测、分析实验结果,意在培养学生严密的科学思维和严谨
的科学态度。
(1)本实验的自变量是K+和Na+的浓度,因变量是静息电位和动作电位的变化,因此,本实
验需要有前测(组1)。组2:将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c 中,
测定其静息电位,并记录。组3:将神经纤维置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e 中,
测动作电位,并记录。
(2)实验结果要求以柱形图的形式呈现。画图要求:注意横、纵坐标的标识,横坐标为离
子浓度,纵坐标为膜电位(mV),柱状图应该有图的名称和图例,另外注意标注组别(a、
b、c、d、e)。结果分析:溶液中K+浓度提高,静息电位的绝对值下降,溶液中Na+浓度提
高,动作电位的峰值上升,结果见答案。
9、(2022·湖南卷节选)将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子
萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10 μmol/(s·m2)时,固定的CO2
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量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12 小时才能开花。将新采收并解除休眠的
该水稻种子表面消毒,浸种1 天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,
昼/夜温为35 ℃/25 ℃,光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14 小时。回答
下列问题:
(1)在此条件下,该水稻种子 (填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2 厘
米,至少1 片绿叶视为成苗),理由是 。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10 μmol/(s·m2),其他条件与
上述实验相同,该水稻 (填“能”或“不能”)繁育出新的种子,理由是
(答出两点即可)。
【答案】
(1)能 在此条件下满足种子萌发所需的一定的水分、足够的空气和适宜的温度等条件,
且种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,光照有
利于叶片叶绿素的形成
(2)不能 光照强度为10 μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,
此光照条件下植物没有有机物的积累,黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物;且每天光照时
长大于12 小时,植株不能开花繁育出新种子
【解析】
第一步:描述事实(因)。
种子萌发初期,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,有机物含量逐渐减少;当
幼苗出土、形成绿叶后,开始通过光合作用合成有机物,当光合作用大于呼吸作用时,植
株有机物开始增加。
第二步:分析本质。
种子萌发初期,由于没有长出叶,因此只能进行呼吸作用,同时光照有利于细胞中与叶绿
素合成有关基因的选择性表达而合成叶绿素;当种子萌发成适龄秧苗后,要使其繁育出
种子,则需要有机物的合成多于有机物的消耗,即适龄秧苗的净光合速率大于0,且植株
能开花结子。
第三步:得出结论(果)。
(1)种子萌发的外界条件:一定的水分、足够的氧气和适宜的温度。将沙床置于人工气
候室中,保湿透气,昼/夜温为35 ℃/25 ℃,所以沙床满足种子萌发的条件,水稻种子能
在此条件下萌发,且种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存
的有机物,因此在光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14 小时条件下,虽然光
照强度低于光补偿点,但光照有利于叶片叶绿素的形成,种子仍能萌发成幼苗。
(2)将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10 μmol/(s·m2),每天光照时长
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为14 小时,此光照条件下,没有有机物的积累,黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物,且每天
光照时长大于12 小时,植株不能开花,因此该水稻不能繁育出新的种子。
10、(2022·湖南卷节选)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器
将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题:
若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A 作用于下丘脑体温调
节中枢调控体温。现获得A 的结构类似物M,为探究M 是否也具有解热作用并通过影响
下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M 分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了
以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组
处理方式
结果
甲
发热家兔模型+生理盐水
发热
乙
发热家兔模型+A 溶液
退热
丙
发热家兔模型+M 溶液
退热
丁
①
发热
②
由
甲
、
乙
、
丙
三
组
实
验
结
果
,
得
出
结
论
。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论 。
【答案】
①损毁下丘脑体温调节中枢的发热家兔模型+M 溶液
②M 与药物A 一样也具有解热作用
③M 与药物A 一样具有解热作用,并通过影响下丘脑体温调节中枢来调控体温
【解析】
第一步:明确该实验是验证性实验还是探究性实验。
从题干“为探究M 是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温”可
知,该实验为探究性实验。
第二步:结合实验目的,分析表格中的自变量和因变量,明确实验组和对照组。
从“为探究M 是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温”可知,自
变量为是否含有M,故甲组和乙组为对照组,其中甲组为空白对照,丙组为实验组。
第三步:将表格中的信息与需要解决的具体问题相联系,通过信息转换,归纳总结出相关
结论。
由表格中的信息可知,甲组为空白对照,发热家兔模型会出现发热症状;乙组是加了等量
用生理盐水溶解的A 溶液,已知药物A 作用于下丘脑体温调节中枢调控体温,因此发热
家兔模型会退热;丙组是加了用等量生理盐水溶解的M 溶液,也出现退热现象,说明M 与
药物A 均具有解热作用;丁组小鼠出现发热症状,要探究M 是否通过影响下丘脑体温调
节中枢来调控体温,实验需要遵循单一变量原则,与丙组相比,丁组的处理是损毁下丘脑
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体温调节中枢的发热家兔模型+M 溶液,损毁了下丘脑体温调节中枢后,M 不能起到调控
体温的作用。由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论:M 与药物A 一样也具有解热作用。
由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论:M 与药物A 一样具有解热作用,并通过影响
下丘脑体温调节中枢来调控体温。
11、(2022·广东卷)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10 天后(图a),测定相关指
标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题:
(1) 结果显示, 与A 组相比,C 组叶片叶绿素含量 , 原因可能是
。
(2)比较图b 中B1 与A 组指标的差异,并结合B2 组相关数据,推测B 组的玉米植株可能
会积累更多的 ,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B 组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高
作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90 株。
实验方法:按图a 所示的条件,分为A、B、C 三组培养玉米幼苗,每组30 株,其中以
为对照,并保证除 外其他环境条件一致,收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论: 如果提高玉米产量的结论成立, 下一步探究实验的思路是
。
【答案】
(1)更高 遮阴条件下,植物合成了更多的叶绿素,以增强吸收光能的能力,适应弱光环
境
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(2)糖类等有机物
(3)光照条件 A 组 遮阴比例 探究提高玉米产量的最佳遮阴比例
【解析】
第一步:图b 中自变量为不同遮阴比例的植物,因变量为叶绿素含量和净光合速率。
第二步:分析题图a 可知,A 组植株未遮阴,B 组植株一半遮阴(50%遮阴),C 组植株全遮阴
(100%遮阴)。分析题图b 结果可知,培养10 天后,A 组叶绿素含量为4.2 mg·dm-2,C 组
叶绿素含量为4.7 mg·dm-2。
第三步:结合相关的生物学知识作进一步的推理分析,并进行“图→文”“柱形图→坐
标图”等的转化,由此作出合理判断。
(1)培养10 天后,A 组叶绿素含量为4.2 mg·dm-2,C 组叶绿素含量为4.7 mg·dm-2,原因
可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素,以尽可能多地吸收光能。
(2)图b 中B1 组的叶绿素含量为5.3 mg·dm-2,B2 组的叶绿素含量为3.9 mg·dm-2,B1
和B2 组叶绿素含量的平均值为(5.3+3.9)/2=4.6 mg·dm-2,A 组的叶绿素含量为4.2
mg·dm-2;B1 组的净光合速率为20.5 μmol CO2·m-2·s-1,B2 组的净光合速率为7.0
μmol CO2·m-2·s-1,B 组净光合速率的平均值为(20.5+7.0)/2=13.75 μmol
CO2·m-2·s-1,A 组净光合速率为11.8 μmol CO2·m-2·s-1。由上述分析可知,两项数据
B 组均高于A 组,推测B 组可能会积累更多的糖类等有机物,因而生长更快。
(3)该实验的目的是探究B 组条件是否能提高作物产量。该实验的自变量为玉米遮阴比
例,因变量为作物产量,可用籽粒重量表示。实验材料:选择前期光照条件一致、生长状
态相似的某玉米品种幼苗90 株。实验方法:按图a 所示的条件,分为A、B、C 三组培养
玉米幼苗,每组30 株,其中以A 组为对照,并保证除遮阴比例外其他环境条件一致,收获
后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论
如果B 组遮光条件能提高作物产量,下一步需要在不同的遮阴比例下进行重复实验,以
探究提高玉米产量的最佳遮阴比例。
12、(2022·浙江卷)通过研究遮阴对花生光合作用的影响,为花生的合理间种提供依据。
研究人员从开花至果实成熟,每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
处理
不遮阴
遮阴2 小时
遮阴4 小时
指
标
光饱和点/klx
40
35
30
光补偿点/lx
550
515
500
低于5 klx 光合
曲线的斜率
/(mg CO2·dm-2·
hr-1·klx-1)
1.22
1.23
1.46
叶绿素含量
2.09
2.66
3.03
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/(mg·dm-2)
单株光合产量
/g(干重)
18.92
18.84
16.64
单株叶光合产量
/g(干重)
3.25
3.05
3.05
单株果实光合产
量/g(干重)
8.25
8.21
6.13
注:光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关
系的曲线。
回答下列问题:
(1)从实验结果可知,花生可适应弱光环境,原因是在遮阴条件下,植株通过增加
,提高吸收光的能力;结合光饱和点的变化趋势,说明植株在较低光强度下也能达到最大
的 ;结合光补偿点的变化趋势,说明植株通过降低 ,使其在较低的光强
度下就开始了有机物的积累。根据表中 的指标可以判断,实验范围内
遮阴时间越长,植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合产物主要以 形式提供给各器官。根据相关指标分析,表明较长
时间遮阴处理下,植株优先将光合产物分配至 中。
(3)与不遮阴相比,两种遮阴处理的光合产量均 。根据实验结果推测,在花生与
其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天内对花生的遮阴时间为 (A.<2 小时
B.2 小时 C.4 小时 D.>4 小时),才能获得较高的花生产量。
【答案】
(1)叶绿素含量 光合速率 呼吸速率 低于5 klx 光合曲线的斜率
(2)蔗糖 叶
(3)下降 A
【解析】
第一步:识表。
本题研究遮阴对花生光合作用的影响,故表格第1 行处理的方法为自变量,第2 列指标
为因变量。
第二步:析表。
植物处于弱光条件时,据表分析,植物的叶绿素含量上升,低于5 klx 光合曲线的斜率增
大,光补偿点和饱和点都下降,植物的光合产量都下降。
第三步:用表。
联系教材,对表中的信息进行有效的转换,得出相应的结论。
(1)从表中数据可以看出,遮阴一段时间后,花生植株的叶绿素含量在升高,对光的吸收
能力增强。光饱和点在下降,说明植株可在弱光条件下达到最大光合速率。光补偿点也
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在降低,说明植物的光合速率下降的同时呼吸速率也在下降,以保证植物在较低的光强
度下就能开始有机物的积累。低于5 klx 光合曲线的斜率体现弱光条件下光合速率的
提高幅度变化,在实验范围内随遮阴时间增加,光合速率提高幅度加快,故说明植物对弱
光的利用效率变高。
(2)植物的光合产物主要以有机物(蔗糖)形式储存并提供给各个器官。结合表中数据可
以看出,较长时间(4 小时)遮阴处理下,整株植物的光合产量下降,单株果实光合产量下
降明显,但单株叶的光合产量没有明显下降,说明植株优先将光合产物分配给了叶。
(3)与对照组相比,遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆
作物间种,则应尽量减少其他作物对花生的遮阴时间,才能获得较高的花生产量。
13、(2022·山东卷节选)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分
泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组
处理
TNF-α 浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
丙
腹腔注射LPS+A 处理
++
注:“+”越多表示浓度越高。
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于 (填“交感神经”或“副交感
神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是
。
(2)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。腹腔注射脂多糖
(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α 浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A 处
理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A 处理的3 种可能的作用机制: ;
; 。
【答案】
(1)副交感神经 可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的
变化
(2)A 抑制TNF-α 分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡 A 抑制肠巨噬细胞中TNF-α
基因的转录 A 抑制肠巨噬细胞中TNF-α 基因的翻译
【解析】
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第一步:审题图,获信息。
本题研究的是迷走神经对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用及抗炎效应。
第二步:理知识,找联系。
图中迷走神经通过释放乙酰胆碱作用于肠巨噬细胞,抑制肠巨噬细胞释放TNF-α,而
TNF-α 促进炎症的发生;另外,迷走神经可以促进消化腺分泌消化液。
第三步:深思考,定答案。
(1)当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消
化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。自主神经系统由交感神经和
副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的,可以使机体对外界刺激作出更精确
的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)结合题图可知,丙组的TNF-α 浓度低,炎症程度低于乙组。TNF-α 作为一种细胞因
子,其化学本质是蛋白质,仅考虑A 在肠巨噬细胞内起作用,可能的作用机制是A 抑制
TNF-α 分泌过程中内质网、高尔基体形成囊泡,或A 抑制肠巨噬细胞中TNF-α 基因的
转录,或A 抑制肠巨噬细胞中TNF-α 基因的翻译。
14、(2021·江苏卷节选)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素的产生必须有显性
基因A,aa 时眼色为白色;B 存在时眼色为紫色,bb 时眼色为红色。2 个纯系果蝇杂交结
果如下图,请据图回答下列问题。
(1)A 基因位于 染色体上,B 基因位于 染色体上。若要进一步验证这个
推论,可在2 个纯系中选用表型为 的果蝇个体进行杂交。
(2)上图F1中紫眼雌果蝇的基因型为 ,F2中紫眼雌果蝇的基因型有 种。
(3)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X 染色体不分离而产生异常卵,这种不分离可
能发生的时期有 ,该异常卵与正常精子受精后,可能产生的合子的主要类
型有 。
(4)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,由此推测
该对果蝇的 性个体可能携带隐性致死基因;若继续对其后代进行杂交,后代雌雄比
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为 时,可进一步验证这个假设。
【答案】
(1)常 X 白眼雌性和紫眼雄性
(2)AaXBXb 4
(3)减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期 AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO
(4)雌 4∶3
【解析】
第一步:分析题意,由F2红眼性状只在雄果蝇中出现可知,红眼性状与性别有关,说明
B/b 基因位于X 染色体上。F2雌雄果蝇均出现白眼和紫眼,说明A/a 基因位于常染色体
上,两对基因自由组合。据题意“眼色色素的产生必须有显性基因A,aa 时眼色为白
色;B 存在时眼色为紫色,bb 时眼色为红色”可知,P 纯系白眼雌×红眼雄(AAXbY),F1全
为紫眼(A_XBX-、A_XBY),说明P 纯系白眼雌的基因型为aaXBXB。由此可知,F1的基因型为
AaXBXb(紫眼雌)、AaXBY(紫眼雄)。
第二步:
(1)据分析可知,A 基因位于常染色体上,B 基因位于X 染色体上。若要进一步验证这个
推论,可在2 个纯系中选用白眼雌果蝇(aaXbXb)和紫眼雄果蝇(AAXBY)杂交,子代为
AaXBXb(紫眼雌)、AaXbY(红眼雄),即可证明。
(2)据分析可知,F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb,F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY,
杂交后,F2中紫眼雌果蝇的基因型(A_XBX-)有2×2=4 种。
(3)P 纯系白眼雌果蝇的基因型为aaXBXB,若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X 染色体
不分离而产生异常卵细胞,这种不分离可能发生在减数分裂Ⅰ后期(同源染色体未分离)
或减数分裂Ⅱ后期(姐妹染色单体未分离),产生的异常卵细胞的基因型为aXBXB或aO。P
红眼雄(AAXbY)产生的精子为AXb和AY,该异常卵细胞与正常精子受精后,可能产生的合
子的主要类型有AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO。
(4)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,说明雄性
个体有一半致死,雌性正常,致死效应与性别有关,则可推测是b 基因纯合致死,该对果
蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因,则该F2亲本为XBXb和XBY,杂交产生的F3为雌性
1/2XBXB、1/2XBXb,雄性XBY、XbY(致死)。若假设成立,继续对其后代进行杂交,后代为
3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死),雌雄比为4∶3。
15、(2021·天津卷节选)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:
仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F 和M 基因均是花芽分化
过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F 和M 基因的作用
机制如图所示。
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(+)促进 (-)抑制 未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
现有FFMM、ffMM 和FFmm 三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm 的植株,请完成如
下实验流程设计。
母本基因型: ;父本基因型: ;对部分植物施加适量 。
【答案】FFmm ffMM 乙烯抑制剂
【解析】
第一步:明确育种目标。
提供备选的亲本的基因型有FFMM、ffMM 和FFmm 三种,要获得基因型为ffmm 的植株。
从基因组成上看,应选择ffMM 和FFmm 为亲本。
第二步:选择育种方法。
本题采用的育种方法为杂交育种。
第三步:进行育种方案设计。
分析题意和图示可知,黄瓜的花受基因型和乙烯的共同影响,F 基因存在时会合成乙烯,
促进雌蕊的发育,同时激活M 基因,M 基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发
育,故可推知,F_mm 的植株开两性花,ffM_和ffmm 的植株开雄花。要获得基因型为ffmm
的植株,可以将FFmm(开两性花)作母本,ffMM(开雄花)作父本,后代F1基因型为FfMm(开
雌花),再用F1作母本,对部分F1植株施加适量的乙烯抑制剂,使其雄蕊发育后作父本,
杂交后代即会出现基因型为ffmm 的植株。
16、(2022·山东卷)果蝇的正常眼与无眼是1 对相对性状,受1 对等位基因控制,要确
定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常
眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如
图所示。不考虑致死、突变和X、Y 染色体同源区段的情况。
(1) 据图分析, 关于果蝇无眼性状的遗传方式, 可以排除的是
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。若控制该性状的基因位于X 染色体上,Ⅲ-1 与Ⅲ-2 杂交的子代中正常眼雄果蝇的概
率是 。
(2)用Ⅱ-1 与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果 (填“能”或
“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是 。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求
①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验
思路: ;预期结果并得出结论:
。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA 片
段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR 及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,
只以Ⅱ-3 为材料,用1 对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测
PCR 产物,通过电泳结果 (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理
由是
。
【答案】
(1)伴Y 染色体遗传和伴X 染色体显性遗传 3/8
(2)不能 不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X 染色体隐性遗
传,Ⅱ-1 与其亲本雄果蝇杂交,后代雌雄性表型和比例均相同
(3)Ⅱ-2 和Ⅱ-3 杂交 若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇
有无眼性状,则无眼性状的遗传方式为伴X 染色体隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇既有正
常眼也有无眼,则无眼性状的遗传方式为常染色体隐性遗传;若后代雌蝇、雄蝇都只有
正常眼,则无眼性状的遗传方式为常染色体显性遗传
(4)不能 若无眼性状的遗传方式为伴X 染色体隐性遗传,PCR 扩增后电泳的产物只有一
条显示带;若无眼性状的遗传方式为常染色体隐性遗传,PCR 扩增后电泳的产物有两条
显示带;若无眼性状的遗传方式为常染色体显性遗传,PCR 扩增后电泳的产物只有一条
显示带
【解析】
(1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y 同源区段的情况,Ⅰ-1 正常眼雌果蝇与Ⅰ-2
无眼雄果蝇杂交,Ⅱ雌果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传方式不可能为伴X 染色体显
性遗传,如果是伴X 染色体显性遗传,该组合中子代雌果蝇应均为无眼;Ⅰ-4 正常眼雌果
蝇与Ⅰ-3 无眼雄果蝇杂交,Ⅱ-3 雄果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传方式不可能为伴
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Y 染色体遗传,如果是伴Y 染色体遗传,Ⅱ-3 雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因(用
A、a 表示)位于X 染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ-2 的基因型为XaY,Ⅱ-2 的基因型为
XAXa,Ⅱ-3 的基因型为XAY,则Ⅲ-2 的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1 的基因型为XAY,两
者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后
代中正常眼雄果蝇的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。
(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X 染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色
体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,基因位于X 染色体上,Ⅰ-2 的基因型为
XaY,Ⅱ-1 的基因型为XAXa, 两者杂交, 后代数量足够多, 后代基因型及比例为
XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼
雄性=1∶1∶1∶1;如果无眼性状是隐性性状,基因位于常染色体上,Ⅰ-2 的基因型为
aa,Ⅱ-1 的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,
表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,即正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性
∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ-2 的
基因型为Aa,Ⅱ-1 的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例也为
Aa∶aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,即正常眼雌性∶无眼雌性
∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,故用Ⅱ-1 与其亲本雄性果蝇杂交,根据杂交结
果不能判断无眼性状的显隐性关系。
(3)若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,根据题干信息只杂
交一次、仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状分离比的条件,测交是在已知相对
性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ-2 和Ⅱ-3 杂交的方式来判断:如
果无眼性状的遗传方式为伴X 染色体隐性遗传,Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型为XAXa×XAY,后代
雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状;如果无眼性状为
常染色体隐性遗传,Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型为Aa×Aa,后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无
眼;如果无眼性状为常染色体显性遗传,Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型为aa×aa,后代雌蝇、雄
蝇都只有正常眼。
(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA 片段所致,则电泳
时无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传方式为伴X 染色体隐性遗
传,Ⅱ-3 的基因型为XAY,PCR 扩增后,产物只有一条显示带;若无眼性状的遗传方式为常
染色体隐性遗传,Ⅱ-3 的基因型为Aa,PCR 扩增后电泳的产物有两条显示带;若无眼性状
的遗传方式为常染色体显性遗传,Ⅱ-3 的基因型为aa,PCR 扩增后电泳的产物有一条显
示带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
17、(2022·湖北卷)胃酸由胃壁细胞分泌。已知胃液中H+的浓度大约为150 mmol/L,
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远高于胃壁细胞中H+浓度,胃液中Cl-的浓度是胃壁细胞中的10 倍。回答下列问题:
(1)胃壁细胞分泌Cl-的方式是 。食用较多的陈醋后,胃壁细胞分泌的H+量将
。
(2)图1 是胃蛋白酶的活力随pH 变化的曲线。在弥漫性胃黏膜萎缩时,胃壁细胞数量明
显减少。此时,胃蛋白酶的活力将 。
(3)假饲是指让动物进食后,食物从食管接口流出而不能进入胃。常用假饲实验来观察
胃液的分泌。假饲动物进食后,用胃痿口相连的引流瓶来收集胃液,如图2 所示。科学
家观察到假饲动物进食后,引流瓶收集到了较多胃液,且在愉悦环境下给予假饲动物喂
食时,动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果,能够推测出胃液分泌的调节方式
是 。为证实这一推测,下一步实验操作应为 ,
预期实验现象是 。
【答案】
(1)主动运输 减少
(2)降低
(3)神经调节 切除通向胃壁细胞的神经 无胃液分泌(收集不到胃液等)
【解析】
分析题干可知,H+、Cl-在胃壁细胞中的浓度低于在胃液中的浓度。分析图1 可知,随pH
的升高,胃蛋白酶活力先升高后降低,最后完全失活。
(1)Cl-在胃壁细胞中的浓度低于在胃液中的浓度,胃壁细胞分泌Cl-是由低浓度到高浓
度,方式是主动运输。食用较多的陈醋后,胃液中H+浓度升高,因此为维持胃液中H+浓度
的相对稳定,胃壁细胞分泌的H+量将减少。
(2)在弥漫性胃黏膜萎缩时,胃壁细胞数量明显减少,导致胃液中H+数量减少,pH 升高,
结合图1 可知,此时,胃蛋白酶的活力将降低。
(3)在愉悦环境下给予假饲动物喂食时,动物分泌的胃液量明显增加,说明胃液分泌的调
节方式是神经调节,即胃液的分泌受到相关神经元的支配。为证实这一推测,下一步实
验操作应为切除通向胃壁细胞的神经,使神经系统无法支配胃液的分泌,预期实验现象
是无胃液分泌(收集不到胃液等)。
18、(2022·湖北卷)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内,随光照强
度的增加,光合速率增大,达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同,研究证
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实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植
物75 天,在第55 天、65 天、75 天分别测定植物净光合速率,结果如图1、图2 和图3
所示。
【注】曲线1:甲对照组,曲线2:乙对照组,曲线3:甲实验组,曲线4:乙实验组。
回答下列问题:
(1)图1 中,在高浓度O3处理期间,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点
会
(填“减小”、“不变”或“增大”)。
(2) 与图3 相比, 图2 中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小, 表明
。
(3) 从图3 分析可得到两个结论:①O3 处理75 天后, 甲、乙两种植物的
,表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3对乙植物
的影响大于甲植物,表明 。
(4)实验发现,处理75 天后甲、乙植物中的基因A 表达量都下降,为确定A 基因功能与
植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A 基因过量表达,并用高浓度O3处理75 天。若实验
现象为 ,则说明A 基因的功能与乙植物对O3耐受力
无关。
【答案】
(1)增大
(2)高浓度O3处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小
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(3)实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度O3对不同种类植物光合作
用产生的抑制效果有差异
(4)A 基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同
【解析】
(1)限制植物光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度。图1 中,在高浓度O3处理期间,当
光照强度增大到一定程度时,净光合速率不再增大,出现了光饱和现象,若适当增加环境
中的CO2浓度,能提高暗反应速率,从而使甲、乙植物的光饱和点增大。
(2)用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间,与图3 相比,图2 中甲的实验组与对照组
的净光合速率差异较小,表明高浓度O3处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越
小。
(3)据图3 可知,O3处理75 天后,曲线3 净光合速率小于曲线1、曲线4 净光合速率小于
曲线2,即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组,表明长时间高浓
度的O3对植物光合作用产生明显抑制;曲线4 净光合速率比曲线3 下降更多,即长时间
高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物,表明长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用
产生的抑制效果有差异。
(4)实验发现,处理75 天后甲、乙植物中的基因A 表达量都下降,为确定A 基因功能与
植物对O3耐受力的关系,可以使乙植物中A 基因过量表达,并用高浓度O3处理75 天,比
较A 基因过量表达与表达量下降时的净光合速率,若两种条件下乙植物的净光合速率相
同,则说明A 基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
19、(2022·沧州二模)胃对食物的化学性消化是通过胃黏膜壁细胞分泌的胃液实现的。
胃液的分泌主要有如下3 条途径:途径1 是食物的颜色、形状和咀嚼、吞咽食物时,迷
走神经引起胃液分泌;途径2 是胃中食物通过迷走神经刺激胃中G 细胞分泌促胃液素,
胃黏膜壁细胞在促胃液素的作用下分泌胃酸;途径3 是食物中肽和氨基酸直接促进G 细
胞分泌促胃液素,进而促进胃液分泌。回答下列问题:
(1)咀嚼、吞咽食物引起胃液分泌属于 (填“条件反射”或“非条件
反射”),理由是 。
(2)途径2 中胃酸分泌的调节方式是 。
(3)途径3 中,胃黏膜壁细胞是促胃液素作用的 ,促胃液素作用于胃黏膜壁细
胞后被 。
(4)神经递质和促胃液素都是进行细胞间信息交流的分子,它们在调节生命活动过程中
的特点是 (答出一个特点即可)。
【答案】
(1)非条件反射 该反射是出生后无须训练就具有的反射
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(2)神经—体液调节
(3)靶细胞 灭活
(4)都需要与相应的受体结合后才能发挥作用(或均使靶细胞原有的生理活动发生变化)
【解析】
(1)咀嚼、吞咽食物引起胃液分泌是出生后无须训练就具有的反射,属于非条件反射。
(2)“胃中食物通过迷走神经刺激胃中G 细胞分泌促胃液素”属于神经调节,“胃黏膜
壁细胞在促胃液素的作用下分泌胃酸”属于激素(体液)调节,因此途径2 中胃酸分泌的
调节方式是神经—体液调节。
(3)途径3 中,胃黏膜壁细胞是促胃液素作用的靶细胞,激素一经靶细胞接受并起作用后
就被灭活了,因此促胃液素作用于胃黏膜壁细胞后被灭活了。
(4)神经递质和促胃液素都是进行细胞间信息交流的分子,它们在调节生命活动过程中
的特点是都需要与相应的受体结合后才能发挥作用,均使靶细胞原有的生理活动发生变
化等。
20、(2022·深圳二模)很多作物气孔的开闭会体现一些特征:①在炎热夏天的中午,大
多数作物的气孔会出现闭合现象;②很多作物的气孔保持昼开夜闭的节律;③有些作物
在特定环境中,气孔会出现以数分钟或数十分钟为周期的节律开合现象,被称为“气孔
振荡”。请根据材料分析回答下列问题:
(1)炎热夏天的中午,光合作用的 过程受影响,导致光合作用强度下降,这时可
以采取 的措施缓解。
(2)气孔昼开夜闭的节律与胞间CO2浓度有关(从气孔进入到叶肉细胞之间的CO2浓度),
推测胞间CO2浓度 (填“升高”或“降低”)是白天气孔打开的原因,导致特征
②
出
现
的
生
理
原
因
有
。
(3)研究发现,气孔振荡周期中的闭合与炎热夏天中午气孔闭合机理一致,推测气孔振荡
是植物在 环境中经过长期进化而产生的适应性机制,其具体的意义是
。
【答案】
(1)暗反应(或碳反应、CO2固定、卡尔文循环) 灌溉(或遮阴、降温处理)
(2)降低 白天光合作用大于呼吸作用,胞间CO2浓度降低,气孔打开;夜晚只进行呼吸作
用,胞间 CO2浓度升高,气孔关闭
(3)干旱(或缺水) “闭”能降低蒸腾作用,提高作物抗旱性;“开”能保证CO2的供应,
维持较强的光合作用
【解析】
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(1)夏季炎热中午,蒸腾作用强,为了减少水分的散失,气孔关闭,CO2吸收减少,光合作用
的暗反应减弱,使得光合作用强度下降,可通过适时灌溉、遮阴、降温处理等,以提高气
孔导度。
(2)CO2是光合作用的原料,白天光合作用大于呼吸作用,胞间 CO2浓度降低,气孔打开;
夜晚只进行呼吸作用,胞间 CO2浓度升高,气孔关闭。
(3)炎热夏天的中午气孔关闭是为了减少水分的散失,气孔振荡周期中的闭合与炎热夏
天中午气孔闭合机理一致,说明气孔振荡是植物在干旱(或缺水)条件下长期进化而产生
的适应性机制,其意义在于“闭”能降低蒸腾作用,提高作物抗旱性;“开”能保证CO2
的供应,维持较强的光合作用。
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