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(8分)2009年,中国政府在世界气候大会上作出承诺,降低我国单位生产总值CO2排放量。低碳经济与绿色生活方式成为热门议题。根据图的碳循环模式图回答:
(1)生物群落中的碳返回无机环境的途径包括④和 (填序号)。途径④表示分解者通过________和_______的呼吸方式将有机物分解,释放CO2到无机环境中。
(2)根据图,提出两项实现低碳承诺、缓解温室效应的具体措施 和 。
(3)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一,可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理,该过程所利用的生物属于生态系统的 (成分)。
(4)碳循环的进行伴随着 。若图8虚线框中的种群及相互间的关系如图所示,假设D种群中的能量是5.8×109 kJ;B种群中的能量为1.3×108 kJ。若能量的传递效率为10%~20%,则A种群中的能量至少是 kJ。
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(18分)遗传性胰腺炎是人类一种常染色体显性遗传病,某重症联合免疫缺陷病是伴X染色体隐性遗传病,下图是某家族患遗传性胰腺炎病和某重症联合免疫缺陷病的遗传系谱图。
(1)如果遗传性胰腺炎致病基因用A表示,某重症联合免疫缺陷病致病基因用b表示,Ⅲ—1基因型为 。
(2)Ⅲ—2与Ⅲ—3婚配后,准备生育后代。
①如果胎儿是男孩,则他同时患两种病的几率为 ;进一步确定此男孩携带哪种致病基因,可采用 方法。
②Ⅲ—3产前检查时,对从羊水分离到胎儿脱落的细胞进行系列分析,确定胎儿的基因型为aaXbXbY。胎儿性染色体多了一条的原因是 (父亲、母亲)的生殖细胞形成过程发生了 。
(3)如果Ⅲ—1与Ⅲ—4婚配,建议他们生 (男孩、女孩),原因是 。
(4)确定遗传性胰腺炎的遗传方式应采用的方法是 (填下列序号),研究发病率应采用的方法是 (填下列序号)。
①在人群中随机抽样调查并计算发病率 ②在人群中随机抽样调查研究遗传方式
③在患者家系中调查并计算发病率 ④在患者家系中调查研究遗传方式
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(16分)已知大麦在萌芽过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
试管号 | GA溶液 | 缓冲液 | 水 | 半粒种子10个 | 实验步骤 | 实验结果 | |
步骤1 | 步骤2 | ||||||
1 | 0 | 1 | 1 | 带胚 | 25℃保温24h后去除种子,在各试管中分别加入1mL淀粉液 | 25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅 | ++ |
2 | 0 | 1 | 1 | 去胚 | ++++ | ||
3 | 0.2 | 1 | ① | 去胚 | ++ | ||
4 | 0.4 | 1 | 0.6 | 去胚 | + | ||
5 | 0.4 | 1 | 0.6 | 去除糊粉层的种子 | ② |
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(10分)为探究大气CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响,研究人员人工模拟一定量的UV辐射和加倍的CO2浓度处理番茄幼苗,直至果实成熟,测定了番茄株高及光合作用相关生理指标,结果见下表。请分析回答:
分组及实验处理 | 株高(cm) | 叶绿素含量 (mg·g- 1) | 光合速率 (μmol·m- 2·s- 1) | |||||
15天 | 30天 | 45天 | 15天 | 30天 | 45天 | |||
A | 对照(自然条件) | 21.5 | 35.2 | 54.5 | 1.65 | 2.0 | 2.0 | 8.86 |
B | UV照射 | 21.1 | 31.6 | 48.3 | 1.5 | 1.8 | 1.8 | 6.52 |
C | CO2浓度倍增 | 21.9 | 38.3 | 61.2 | 1.75 | 2.4 | 2.45 | 14.28 |
D | UV照射和 CO2浓度倍增 | 21.5 | 35.9 | 55.7 | 1.55 | 1.95 | 2.25 | 9.02 |
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(13分)回答下列果蝇眼色的遗传问题。
(l)有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇,用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1,F1随机交配得F2,子代表现型及比例如下(基因用B、b表示):
实验一 | 亲本 | F1 | F2 | ||
雌 | 雄 | 雌 | 雄 | ||
红眼(♀)×朱砂眼(♂) | 全红眼 | 全红眼 | 红眼︰朱砂眼=1︰1 | ||
| | | | | |
实验二 | 亲本 | F1 | F2 | |
雌 | 雄 | 雌、雄均表现为 红眼︰朱砂眼︰白眼=4︰3︰1 | ||
白眼(♀)×红眼(♂) | 全红眼 | 全朱砂眼 |
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(14分)2013年12月,国际生命科学领域的权威学术杂志《细胞》对外发布,来自中国北京大学的科研团队,在国际上首次完成了人类单个卵细胞高精度基因组测序。请回答:
(1)人类的遗传信息存在于每一个细胞的 分子中。组成该生物大分子的单体是4种不同的 。该生物大分子遗传的基本功能单位是 。
(2)在人体卵细胞的成熟过程中,伴有极体的形成。通过对极体的全基因组测序,可推断出受精卵中来自
方的基因组情况。假设由某杂合子的次级卵母细胞形成的极体,其基因组为Ab,在不考虑染色体交叉互换的情况下,卵细胞和另外极体中的基因组成分别为 、 。
(3)下图A表示某哺乳动物某器官内连续发生的细胞分裂过程中染色体数目的变化曲线,图B、图C为该过程中一个细胞内部分染色体的行为变化的示意图,据图回答:
① 该过程发生的场所是 ,图B、图C所示的分裂时期在图A中分别位于过程 。
② 若该动物的基因型为AaBb(两对基因位于两对同源染色体上),一般情况下,图B细胞移向同一极的基因是_______,图C细胞移向同一极的基因是___________。
③ 设该动物正常体细胞中核DNA含量为2a,请参照图A在下图相应位置,绘制出此过程中核DNA含量的变化曲线。
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(9分)果蝇的灰身和黑身、截毛和刚毛为两对相对性状,分别受基因A、a和D、d控制。科研小组用一对表现型均为灰身刚毛的雌雄果蝇进行杂交试验,发现其结果与理论分析不吻合,随后又用这对果蝇进行多次重复实验,每次结果都如下图所示。请据图回答:
(1)对上述遗传现象进行分析,体色性状中的显性性状是___________。体色和刚毛长短这两对性状中属于伴性遗传的是__________。
(2)从理论上分析,子代中灰身刚毛雌果蝇的基因型有____________种,灰身刚毛雌果蝇与黑身刚毛雌果蝇的比例为_____________________。
(3)该实验结果与理论分析不吻合的原因可能是基因型为______或________的个体不能正常发育成活。若要进一步验证这种推测,可以从其他类型中选择表现为_________的纯合雌果蝇和_________纯合雄果蝇进行杂交实验。如果后代只有雄果蝇,没有雌果蝇,则证明不能成活的是基因型为______的个体。
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(12)人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式为 ,乙病最可能的遗传方式为 。
(2)若I-3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①I-2的基因型为 ;II-5的基因型为 。
②如果II-5与II-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 。
③如果II-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为 。
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(16分)巨桉原产澳大利亚东部沿海,广泛用于人工造林,具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的、高产优质的饲用牧草。请回答:
(1)若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物,不仅可以充分利用 等资源,还可提高群落物种的 。
(2)巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶,与土壤混合后置于花盆中,将菊苣种子播种其中,出苗一段时间后测定菊苣各项生长指标,结果见下表。
分组 | 凋落叶含量 (g /盆) | 植株干重 (g /10株) | 光合色素含量 (mg /g) | 净光合速率 (μmolCO2 /m2/s) | C5羧化形成C3效率 (μmolCO2 /m2/s) |
对照组 | 0 | 7.78 | 2.74 | 9.77 | 0.040 |
实验组1 | 30 | 3.60 | 2.28 | 7.96 | 0.040 |
实验组2 | 90 | 1.14 | 1.20 | 4.76 | 0.028 |
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(16分)下图一为白化基因(用a表示)和色盲基因(用b表示)在某人体细胞中分布示意图;图二为有关色盲和白化病的某家庭遗传系谱图,其中Ⅲ9同时患白化病和色盲病,而Ⅱ4和Ⅲ11同时患其中一种病,Ⅱ7患另一种病。请据图回答:
(1)图一所示细胞中,共有 个染色体组,而产生的带有致病基因的生殖细胞的基因型有 ,原因是染色体上的基因,在亲子代传递过程中将遵循 定律。
(2)根据图二判断,Ⅱ4患 病,Ⅱ8是纯合子的概率是 ,Ⅲ12的基因型是 。
(3)若Ⅲ9性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其 (填父亲或母亲),理由是 。
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