下图中①~③表示的是生物体内3种有机分子的结构,其中①仅存在于植物细胞中。有关说法正确的是( )
A.①~③存在于所有植物细胞
B. 细胞中没有①就不能产生③
C.②中含有密码子
D. ②中含有与③中a类似的结构
与下列生物的代谢活动相关的描述正确的是( )
A.蓝藻和绿色植物叶肉细胞进行光合作用,吸收光能的色素是相同的
B.硝化细菌和发菜都是自养生物,它们将CO2和水制造成有机物所需能量来源不同
C.酵母菌和醋酸菌有氧呼吸的主要场所都是线粒体
D.大肠杆菌和酵母菌既可以在有氧条件下生长繁殖,也可以在无氧条件下生长繁殖,因此,在实验室中培养的条件完全相同
Ⅰ(10分)人类的苯丙酮尿症是一种单基因遗传病,患病的原因之一是患者体内苯丙氨酸羟化酶基因发生了改变,该基因的模板链局部碱基序列由GTC突变为GTG,使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸,导致患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶,使体内的苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸,而只能转变成苯丙酮酸,苯丙酮酸在体内积累过多就会损伤婴儿的中枢神经系统。请分析回答下列问题:
(1)苯丙酮尿症是由于相应基因的碱基对发生了________________而引起的一种遗传病。
(2)从上述材料分析可知,编码谷氨酰胺的密码子为________________。
(3)以下为某家族苯丙酮尿症(设基因为B、b)和进行性肌营养不良病(设基因为D、d)遗传家系图,其中II4家族中无进行性肌营养不良的致病基因。
① Ⅲ4的基因型是 ;II1和II3基因型相同的概率为_______。
② 若Ⅲ5的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其____________(填“父亲”或“母亲”)。
Ⅱ(10分)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答:
(1)图中②所示的细胞是________。
(2)图中③、④所示的生物工程技术分别是________、________。
(3)过程④的完成需要用到的基因操作工具有____________________。
(4)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是________________。
Ⅲ (8分)经研究发现卡那霉素能引起野生型苎麻植株(2N)黄化,育种专家向野生型苎麻的核基因组中随机插入已知序列的sDNA片段(含卡那霉素抗性基因),通过筛选得到突变体Y,sDNA片段的插入使基因A的功能丧失,从突变体的表现型可以推测野生型基因A的功能。
(1)将突变体自交所结的种子用75%酒精消毒处理30s后,接种在含有卡那霉素的培养基中,实验设置3个重复组,在适宜条件下光照培养。一段时间后若培养基上有 色幼苗,则可确定苎麻植株的DNA中含有sDNA片段。
(2)育种专家进一步设计杂交实验以检测突变体Y产生的 ,实验内容及结果见下表:
杂交亲本 | 含卡那霉素培养基中的实验结果 |
突变体Y(♀)×野生型(♂) | 绿色∶黄色=1∶1 |
突变体Y(♂)×野生型(♀) | 黄色 |
由实验结果可知, sDNA片段插入引起的变异会导致 致死,进而推测基因A的功能与 有关。
(10分)下图为某草原生态系统的营养结构,E表示牧草一年固定的太阳能总量,E1、E2、E3分别表示流入牲畜、昆虫、鼠的能量。请据图回答下列问题:
(1)草原上的牧草在生长发育过程中不断地与牲畜、昆虫、鼠等生物进行着信息交流,其作用在于 。
(2)第一营养级传递到第二营养级的能量传递效率 ×100%(用图中字母表示)。
(3)调查发现出现了有耐旱性状的牧草新物种,从生物进化的角度分析,原因是在自然选择的作用下导致牧草的种群基因频率发生定向改变,最终与其它种类的牧草产生了 。
(4)甲图表示该草原上仓鼠种群数量变化图(K0表示仓鼠种群在适宜条件下的环境容纳量)。请回答:
据甲图分析,仓鼠的种群数量呈 型增长;迁入新天敌后在捕食压力下,仓鼠种群的环境容纳量在 之间。
(16分)马铃薯具有很高的营养价值和药用价值。回答下列问题。
(1) 观察发现块茎暴露在土壤表面的部分为绿色,在土壤中的是淡黄色。原因是________。
(2) 用组织培养可以快速大量地繁殖优良的马铃薯品种,在实验室培养过程中为了促进愈伤组织的形成,生长素和细胞分裂素的使用方法是 (填“单独使用生长素”、“单独使用细胞分裂素”、或“同时使用”)。
(3)下图为在恒温、密闭的透明玻璃箱中模拟大棚栽种马铃薯的相关实验数据,其中甲图为一天中光照强度变化的曲线。乙图为CO2浓度为300 μL·L-1时光照强度对光合作用影响的曲线。据图回答下列问题。
①14点与10点相比,叶绿体合成有机物速率较快的是____点,原因是______________________。
②若通过缓冲液维持密闭容器中CO2浓度恒定为300 μL·L-1,9点C5的合成速率________(填“小于”、“等于”或“大于”)10点C5的合成速率;分析甲、乙两图可知,12点的光反应速率 (填“小于”、“大于”或“等于”)13点的光反应速率。
(4)将长势相同的马铃薯幼苗分成若干等份,在不同的温度下先暗处理1h,测得其干重即葡萄糖的量的(单位g)变化如甲曲线所示;再分别置于同一光照强度下照射1h后,测得其干重与暗处理前的变化如乙曲线,则马铃薯叶肉细胞内呼吸酶的最适温度为_______℃;此时合成葡萄糖的速率是 g/h。
实验人员用脱落酸(ABA)和脱落酸抑制剂(ABAI)处理“百丽”桃,分析其果实成熟过程中硬度(硬度与纤维素和果胶含量有关)、乙烯释放量和呼吸速率的变化,得到下图结果。据图下列推测正确的是
A. 由图可推测ABA处理能够使果实中纤维素酶和果胶酶的活性降低
B. ABA能够促进呼吸速率的原因是ABA在促进细胞分裂时需要更多能量
C. 由图可知长距离运输水果可用ABA处理,短距离运输可用ABAI处理
D. 乙烯释放量和细胞呼吸速率呈正相关,且ABA可使两者峰值提前出现