量的变化曲线相似,而芦苇净光合速率在光合有效辐射量最大时反而最低;表1表示用海水浇灌互花米草和芦苇后每天在同一时间段内两者最大净光合速率变化,可知用海水灌溉后互花米草的最大净光合速率反而增加,芦苇的净光合速率降低,说明互花米草比芦苇更耐高盐环境,据此分析。
【详解】(1)由图1和图2曲线变化可知,互花米草的净光合速率变化与光合有效辐射量的变化曲线相似,而芦苇净光合速率在光合有效辐射量最大时反而最低,中午互花米草净光合作用速率下降的原因是光合有效辐射减弱,而芦苇的净光合作用速率也均下降,其原因是此时温度高,气孔关闭,CO2吸收减少。
(2)据图1和图2可知,互花米草在较强光照下的净光合速率更高,说明互花米草更适合在强光下生长。
(3)根据图1可知,相同条件下,互花米草净光合速率大于芦苇,而表1说明海水能增大互花米草的净光合速率,降低芦苇的净光合速率,故绿化沿海滩涂最好引入互花米草。 【点睛】本题考查了光合作用的过程以及影响光合作用的环境因素等有关知识,要求学生能够根据光合作用过程,准确分析环境因素对光合作用强度的影响。 9.下丘脑是机体调节过程中联系神经调节与体液调节的枢纽。
(1)研究表明,人体在摄入250毫升的某酒精饮料后会排出800毫升至100毫升的水,排出水分相当于摄入水分的4倍,导致机体脱水。其可能原因是血浆中过高浓度的酒精会抑制下丘脑合成和分泌___________激素,缺少该激素时,肾脏会将水直接输送到膀胱中,而不是重新吸收到体内,可用___________(试剂)检测血浆中的酒精。
(2)请用文字和箭头描述吃的食物过咸时引起渴觉的过程。______________________。 (3)卵巢性激素可逆向影响下丘脑___________激素的分泌,这称之为___________机制。 【答案】 (1). 抗利尿激素 (2). (酸性)重铬酸钾 (3). 食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器大脑皮层→渴觉 (4). 促性腺激素释放激素 (5). 负反馈(反馈) 【解析】 【分析】
水盐平衡调节的中枢均位于下丘脑,饮水过多时的调节为:体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加;人体失水过多,进食过咸食物或饮水不足时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少。
【详解】(1)研究表明,人体在摄入250毫升的某酒精饮料后会排出800毫升至100毫升的水,排出水分相当于摄入水分的4倍,导致机体脱水,其可能原因是血浆中过高浓度的酒精会抑制下丘脑合成和分泌抗利尿激素;血浆中的酒精可用重铬酸钾检测。
(2)食物过咸时引起渴觉的过程:食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器
大脑皮层→渴觉。
(3)卵巢性激素可逆向影响下丘脑中促性腺激素释放激素的分泌,这称之为负反馈机制。 【点睛】本题考查水盐平衡调节、激素的负反馈调节,要求学生识记水平衡调节过程、下丘脑在稳态调节中的作用及分泌的相关激素,能利用所学知识分析实际问题的能力。 10.某昆虫的性别决定方式为XY型,某实验小组选取该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1代均表现为刚毛。F1测交,F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1︰1。控制刚毛和截毛的基因用A和a表示,且无突变和致死现象发生。据此回答下列问题: (1)刚毛基因、截毛基因的遗传遵循___________定律,显性性状是___________。 (2)上述隐性性状的遗传方式与人红绿色盲的遗传方式___________(填“相同”或“不相同”),理由是_________________________________。
(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上,请写出实验设计思路:___________,预期结果及结论:______________________。
【答案】 (1). 基因的分离 (2). 刚毛 (3). 不相同 (4). 该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1代均表现为刚毛,因此截毛的遗传方式不是伴X隐性遗传 (5). F1相互交配,观察子代的性状及比例 (6). 若其子代雌、雄性个体中,刚毛个体和截毛个体的数量比都为3:1,则可判定A和a位于常染色体上(若其子代雌性个体均为刚毛,雄性个体中,刚毛个体与截毛个体数量比为1:1,或若其子代雄性个体均为刚毛,雌性个体中,刚毛个体与截毛个体数量比为1:1,则可判定A和a不位于常染色体上) 【解析】 【分析】
根据题意,昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1代均表现为刚毛,F1测交,F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1︰1,说明刚毛为显性性状,据此分析。
【详解】(1)根据题意,亲本为刚毛和截毛,正反交所得F1均为刚毛,故显性性状是刚毛,刚毛基因、截毛基因的遗传遵循分离定律。
(2)人红绿色盲的遗传方式是伴X隐性遗传,而该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1代均表现为刚毛,故截毛的遗传方式不是伴X隐性遗传。
(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上,可选择F1中雌雄个体相互交配,观察子代的性状及比例;
预期结果及结论:①若其子代雌、雄性个体中,刚毛个体和截毛个体的数量比都为3:1,则可判定A和a位于常染色体上;
②若其子代雌性个体均为刚毛,雄性个体中,刚毛个体与截毛个体数量比为1:1,或若其子代雄性个体均为刚毛,雌性个体中,刚毛个体与截毛个体数量比为1:1,则可判定A和a不位于常染色体上。
【点睛】本题考查遗传规律的运用,要求学生能综合运用遗传规律,判断基因在染色体上的
位置、判断性状的显隐性,并能设计实验,对生物学问题进行验证。
11.目前,β一胡萝卜素既可以从岩藻中提取,又可以利用微生物的发酵生产。请回答以下问题。
(1)从岩藻中提取β一胡萝卜素常用___________法,在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是___________,提取的β一胡萝卜素粗品可通过___________进行鉴定。
(2)利用红酵母菌发酵生产β一胡萝卜素时,首先要对操作仪器进行无菌处理,其中对培养皿进行___________灭菌。培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右才能倒平板,估计培养基温度的方法是______________________。
(3)微生物接种常采用___________法进行微生物的分离和计数,这种操作的核心是
___________。通过观察菌落的___________、大小、颜色隆起程度等特征对微生物进行鉴定。 【答案】 (1). 萃取 (2). 防止加热时有机溶剂挥发 (3). 纸层析 (4). 干热 (5). 触摸锥形瓶不烫手 (6). 稀释涂布平板法 (7). 防止杂菌的污染,保证培养物的纯度 (8). 形状 【解析】 【分析】
胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂,故常用有机溶剂萃取胡萝卜素,实验流程为:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取(石油醚)→过滤→浓缩→胡萝卜素→鉴定(纸层析法)。
【详解】(1)从岩藻中提取β一胡萝卜素常用萃取法,在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发,提取的β一胡萝卜素粗品可通过纸层析进行鉴定。 (2)利用红酵母菌发酵生产β一胡萝卜素时,首先要对操作仪器进行无菌处理,其中对培养皿进行干热灭菌。培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右才能倒平板,估计培养基温度的方法是触摸锥形瓶不烫手。
(3)常采用稀释涂布平板法进行微生物的分离和计数,这种操作的核心是防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。通过观察菌落的形状、大小、颜色隆起程度等特征对微生物进行鉴定。 【点睛】本题主要考提取胡萝卜素的方法和微生物的分离及计数相关知识,意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力。
12.蓝藻兼具微生物和植物的优点,是一种独特的基因工程受体系统。很多蓝藻含有质粒,但其质粒不能直接作为运载体,需要构建成穿梭质粒表达载体,才能使目的基因在蓝藻中有效的复制和表达。回答下列问题:
(1)据图1推测,与普通基因表达载体相比,穿梭质粒表达载体既能在___________中复制,也能在___________中复制。为了筛选转入了穿梭质粒表达载体的蓝藻,应在选择性培养基中添加___________。
(2)若大肠杆菌作为受体细胞时,应选用___________处理使其成为感受态细胞。采用基因枪
法将目的基因导人蓝藻前,可使用___________(填“纤维素酶和果胶酶”或“溶菌酶”或“胶原蛋白酶”)去除蓝藻的细胞壁。
(3)已知DNA复制时,子链的延伸方向是5′→3′。使用PCR技术检测转基因蓝藻中是否存在人胸腺素基因可选择图2中1、2、3、4四种单链DNA片段中的___________作为引物,此过程还需要___________酶。
【答案】 (1). 大肠杆菌 (2). 蓝藻 (3). 卡那霉素 (4). Ca2+ (5). 溶菌酶 (6). 2和3 (7). 热稳定DNA聚合酶(或Taq酶) 【解析】 【分析】
据图分析,图1为构建成的穿梭质粒表达载体,其中含有大肠杆菌质粒复制原点、蓝藻质粒复制起点、启动子、终止子、卡那霉素抗性基因等结构,图2为人胸腺素基因;植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,纤维素酶和果胶酶用于去除植物细胞壁,胶原蛋白酶用于动物细胞培养中使细胞分散开,据此分析。
【详解】(1)据图1推测,与普通基因表达载体相比,穿梭质粒表达载体既能在大肠杆菌中复制,也能在蓝藻中复制。为了筛选转入了穿梭质粒表达载体的蓝藻,应在选择性培养基中添加卡那霉素。
(2)若大肠杆菌作为受体细胞时,应选用CaCl2处理使其成为感受态细胞。采用基因枪法将目的基因导人蓝藻前,要去掉其细胞壁,纤维素酶和果胶酶用于去除植物细胞壁,胶原蛋白酶用于动物细胞培养中使细胞分散开,因此去除蓝藻的细胞壁可用溶菌酶。
(3)据图2分析,由于DNA复制时,子链的延伸方向是5′→3′,因此设计引物时应选择2、3,PCR还需要热稳定的DNA聚合酶(或Taq酶)。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力,解题时需注意PCR中引物设计的要求。