【题目】杂种优势是指杂交后代在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象。但是由于杂种的后代会发生性状分离,无法保持杂种优势,农民必须每年购买新的种子。袁隆平团队通过研究实现了水稻的无融合生殖(孤雌生殖),使杂种优势的性状得以保持。
(1)减数分裂过程中,同源染色体须先经过_________再分离,才能实现染色体的平均分配。
(2)科学家发现在植物中有三个基因osd1、spo11-1、rec8参与了减数分裂,诱导其突变后,突变体的减数分裂结果如图所示:
与野生型相比,osd1、spo11-1、rec8三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂,形成的子细胞中染色体组成与_________(填“生殖细胞”或“体细胞”)相同。请据图说明原因_________。
(3)种子中的胚由受精卵发育而来,胚乳由受精极核发育而来。科学家在水稻中发现Baby boom(简称B)基因在胚的发育启动过程中有重要作用。
①野生型和bb突变体种子在外观上没有差别,但是显微观察发现,bb突变体的胚发育早期停滞或者只分裂不分化。用Bb和BB进行正反交,将产生的F1代种子进行萌发实验,结果如下表所示:
子代 亲本组合 | 萌发种子 (BB) | 萌发种子 (Bb) | 未萌发种子 (Bb) | |
1 | ♀BB × ♂Bb | 59 | 62 | 28 |
2 | ♀Bb × ♂BB | 35 | 32 | 0 |
推测杂交组合1子代中部分种子不萌发的原因:___________。
②为了进一步验证上述推测,选取B基因存在个别碱基差异的J品系和I品系进行杂交,在授粉2.5小时后提取受精卵RNA,进行逆转录PCR扩增B基因,部分测序结果如下图所示,结果说明:受精卵中B基因的mRNA是由______(填“父本”或“母本”)的B基因转录而来。
③b突变基因中发生了1个碱基对的缺失,导致不能被限制酶SphI切开。Bb自交所得种子中有部分不萌发,将野生型和未萌发种子的B/b基因用SphI进行酶切鉴定,结果如下图所示。据图分析,未萌发种子的基因型为:_________。
(4)B基因在卵细胞中表达可使其直接发育为单倍体。水稻中另一基因MTL突变后可使受精卵中来自于精子的染色体消失,从而发育成单倍体。结合(2)(3)资料,请写出使杂种优势性状得以保持的两种方法:__________。
【答案】联会 体细胞 因为spol 1-1突变导致减数第一次分裂时同源染色体无法联会,rec8突变导致减数第一次分裂时着丝点分裂,osd1突变导致减数第二次分裂时细胞质质无法分裂 部分含b的精子受精后没有启动胚胎发育,导致种子不萌发(答“不能受精”不给分,因为能形成种子) 父本 Bb或bb 诱导osd1、spol l-1、rec8基因突变,并在卵细胞中特异性表达B;诱导osd1、spol l-l、rec8和MTL基因突变
【解析】
杂种优势后代会发生性状分离,故来年需要重新购买种子。
由图可知,osd1突变导致减数第二次分裂时细胞质质无法分裂;spol1-1突变导致减数第一次分裂时同源染色体无法联会;rec8突变导致减数第一次分裂时着丝点分裂。
(1)减数分裂过程中,同源染色体须先经过联会(减数第一次分裂的前期)再分离(减数第一次分裂的后期),才能实现染色体的平均分配。
(2)由突变体的减数分裂结果可知,osd1突变导致减数第二次分裂时细胞质质无法分裂;spol1-1突变导致减数第一次分裂时同源染色体无法联会;rec8突变导致减数第一次分裂时着丝点分裂。故与野生型相比,osd1、spo11-1、rec8三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂,形成的子细胞中染色体组成与体细胞相同。
(3)①BB与Bb进行杂交,后代的BB全部可以萌发;当父本是Bb时,后代的Bb中有一部分不能萌发,当母本是Bb,后代中的Bb全部可以萌发,故组合1的子代中部分Bb不能萌发的原因可能是:部分含b的精子受精后没有启动胚胎发育,导致种子不萌发。
②由PCR扩增的结果可知,J均作母本的杂交组合形成的受精卵中B的序列不同,J均作父本的杂交组合形成的受精卵中B的序列均相同,与I作父本时的序列有区别。故推测受精卵中B基因的RNA是由父本的B基因转录而来。
③由野生型和未萌发种子的B/b基因用SphI进行酶切结果可知,B基因被切割的产物有2种片段,b被切割的产物有1种片段,故种子1、2、3、4、6、8均为bb,种子5、7均为Bb。故未萌发种子的基因型为Bb或bb。
(4)由于osd1、spo11-1、rec8三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂,形成的子细胞基因组成与体细胞一样,又B基因在卵细胞中表达可使其直接发育为单倍体,故可以通过诱导osd1、spol l-1、rec8基因突变,并在卵细胞中特异性表达B来保持杂种优势;又因为基因MTL突变后可使受精卵中来自于精子的染色体消失,从而发育成单倍体,故可以诱导osd1、spol l-l、rec8和MTL基因突变,来保持杂种优势。
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【题目】下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是
A. t1—t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多
B. t2—t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高
C. t3—t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D. t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低
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【题目】(一)回答有关细胞的问题。
如图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的部分途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~③表示相应的生理过程。([ ]填字母)
【1】该高等动物细胞与蓝藻细胞相比,其最主要的区别是____________________。
【2】图10中,单层膜结构的细胞器有[ ]___________和[ ]___________。
【3】据图10分析,氨基酸脱水缩合形成多肽链发生在[ ]___________上,该结构进行翻译时移动的方向是___________(填写“从左到右”或“从右到左”)。
【4】若图示为胰岛B细胞,则其合成并分泌胰岛素的过程依次是___________(填序号)。
【5】过程⑧所示生命活动的完成依赖于结构f的___________特性。
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【题目】如图为细胞的生物膜系统概念图,请据图回答:
(1)在细胞中,________结构,共同构成细胞的生物膜系统。从进化的角度看,首先是由于________(填图中标号)的出现,才诞生了相对独立的生命系统。
(2)图中的细胞器c是________,写出在其上完成的生理过程的反应式________。
(3)同一个体不同细胞内各种蛋白质含量不同,生物膜含量不同,根本原因是________。
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【题目】科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系,结果如图。相关叙述错误的是( )
A. 昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的
B. 花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C. 各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性
D. 昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果
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【题目】如图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为12345,下列操作方法不正确的是( )
A. 操作前要将接种环放在火焰边消毒
B. 划线操作须在火焰旁进行
C. 在5个区域中都有可能得到所需菌落
D. 在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌
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【题目】下面关于生态系统的叙述,错误的是
A. 各营养级的生物可以以呼吸作用的形式将碳返回无机环境中
B. 森林生态系统的恢复力稳定性比草原生态系统的高
C. “桑基鱼塘”实现了对生态系统能量的多级利用,大大提高能量的利用率
D. 分解者是维持生态系统稳定可有可无的成分
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【题目】下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程,其中A、B、C、D代表物质名称,①②③④表示过程。请据图回答下列问题:
(1)图中的C和D分别是____________和____________,图中与A物质是同一种物质的是____________(填字母)
(2)在人体细胞中,图中的水产生于____________(填具体部位),水中的氧元素都来自____________,人体细胞中不能发生图中的____________(填序号)过程。
(3)图中能产生[H]的过程是____________(填序号),产生ATP最多的阶段是__________________。
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【题目】细胞周期的有序调控如同自动洗衣机的设定程序。在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控,确保细胞增殖严格有序进行。在细胞质中细胞周期蛋白浓度呈周期性变化,周期蛋白浓度越高,激酶活性越高,细胞周期蛋白及激酶结合形成复合物后,激酶被激活帮助细胞通过这些检验点。如周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后,激酶1促进细胞由G2期进入M期,周期蛋白2与激酶2结合形成复合物SPF后,激酶2促进细胞由G1期进入S期。下图显示了上述调控过程中MPF和周期蛋白的活性浓度变化规律。
注:M表示分裂期,G1表示DNA合成前期,表示DNA合成期,G2表示DNA合成后期。
(1)周期蛋白1的增加除了能够促进细胞内发生“染色质螺旋化”的变化外,还能促进细胞内发生的变化有___________、___________、___________。
(2)图中的周期蛋白为___________(填“周期蛋白1”或“周期蛋白2”),若使更多细胞阻滞在G2/M检验点,根据题干信息,可采取什么措施? _____
(3)若将G2和M期细胞融合,则G2细胞进入M期的时间______(填“提前”或“延后”或“不变”),为什么?
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