湖北省鄂州市2020届高三4月模拟考试理综生物试题 Word版含解析

湖北省鄂州市2020届高三4月模拟考试理综生物试题 Word版含解析

www.ks5u.com 理科综合能力测试 一、选择题： ‎ ‎1.生命是物质、能量和信息的统一体。下列物质的生物合成不需要信息分子作为合成模板的是（ ）‎ A. DNA和mRNA B. mRNA和血红蛋白 C. 胃蛋白酶和胃蛋白酶基因 D. ATP和NADPH ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 中心法则的含义：‎ 过程 模板 原料 碱基互补 产物 实例 DNA复制 （DNA→DNA）‎ DNA两条链 含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸 A-T G-C DNA 绝大多数生物 DNA转录（DNA→RNA）‎ DNA 一条链 含A、U、G、C的四种核糖核苷酸 A-U T-A G-C RNA 绝大多数生物 RNA复制 （RNA→RNA）‎ RNA 含A、U、G、C的四种核糖核苷酸 A-U G-C RNA 以RNA为遗传物质的生物，如烟草花叶病毒 RNA逆转录 （RNA→DNA）‎ RNA 含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸 A-T U-A G-C ‎ DNA 某些致癌病毒、艾滋病病毒、SARS病毒 翻译（RNA→多肽）‎ mRNA ‎20种氨基酸 A-U G-C 多肽 所有生物 - 15 -‎ ‎【详解】A、DNA和mRNA的合成均需要模板，前者的模板可以是DNA或RNA，后者的模板是DNA，A错误；‎ B、mRNA和血红蛋白的合成均需要模板，前者的模板是DNA，后者的模板是mRNA，B错误；‎ C、胃蛋白酶和胃蛋白酶基因的合成均需要模板，前者的模板是mRNA，后者的模板主要是DNA，C错误；‎ D、ATP和NADPH的合成均不需要模板，D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】本题考查中心法则及其发展，要求考生识记中心法则的主要内容及后人对其进行的补充和完善，能根据题干要求准确判断各选项。‎ ‎2.生物体的生命活动受到多种因素的影响。在其他影响因素保持恒定且适宜时，如图所示曲线最有可能用来表示（ ）‎ A. CO2跨膜运输速率随膜两侧CO2浓度差的变化 B. 植物浄光合速率随光照强度的变化 C. 酶促反应速率随反应物浓度的变化 D. 植物的呼吸作用强度随温度的变化 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎1、物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。‎ ‎2、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。‎ ‎3、酶促反应速率随反应物浓度的变化存在饱和现象。‎ - 15 -‎ ‎4、题图反应的是某一生命活动的速率随某种影响因素的增大逐渐达到饱和状态。‎ ‎【详解】A、CO2跨膜运输的方式是自由扩散，其速率与跨膜两侧CO2浓度差成正比，不会达到饱和状态，A错误；‎ B、植物净光合速率=总光合速率-呼吸速率，光照强度为零时，总光合速率为零，但呼吸速率不为零，曲线不应该起始于原点，B错误；‎ C、酶促反应速率随反应物浓度的变化存在饱和现象，C正确；‎ D、植物呼吸作用强度随温度的变化曲线起点不应该在原点，温度为0℃时，植物的呼吸作用强度一般不为零，超过一定温度时，呼吸作用强度反而下降，D错误；‎ 故选C。‎ ‎3.细胞作为基本的生命系统，各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。下列叙述错误的是（ ）‎ A. 在抗体的合成和分泌过程中，胰腺细胞的核糖体、内质网、高尔基体密切配合 B. 在抗体的合成和分泌过程中，高尔基体在囊泡运输中的作用受基因的调控 C. 在动物细胞有丝分裂过程中，中心体、纺锤体和线粒体共同参与染色体的均分 D. 在动物细胞有丝分裂过程中，细胞周期的运转受原癌基因和抑癌基因的调控 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎1.分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。‎ ‎2.有丝分裂过程：‎ ‎（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，出现染色单体；‎ ‎（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；‎ ‎（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；‎ ‎（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；‎ ‎（5）末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。‎ ‎【详解】A、在抗体的合成和分泌过程中，浆细胞（而不是胰腺细胞）的核糖体、内质网、高尔基体密切配合，A错误；‎ - 15 -‎ B、高尔基体通过囊泡运输发挥的定向分选作用，必然与基因指导合成的蛋白质分子的精准导向作用密切相关。也就是说，在抗体的合成和分泌过程中，高尔基体在囊泡运输中的作用受基因的精密调控，B正确；‎ C、在动物细胞有丝分裂过程中，中心体发出星射线，形成纺锤体，纺锤丝牵引染色体，线粒体为这些过程供能，它们间接或直接地共同参与染色体的均分，C正确；‎ D、在动物细胞有丝分裂过程中，原癌基因负责调控细胞周期，控制细胞的正常生长和分裂进程。抑癌基因阻止不正常的细胞增殖，故细胞周期的运转受原癌基因和抑癌基因的调控，D正确。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题考查细胞的有丝分裂，以及在抗体分泌和有丝分裂过程中各细胞器之间的分工与合作的知识，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，难度不大。‎ ‎4.在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息强化该系统的工作，这种调节方式叫做正反馈调节；反之，弱化则称为负反馈调节。下列述正确的是（ ）‎ A. 胰岛素和胰高血糖素的相互协同作用有利于维持血糖平衡 B. 胰岛素分泌引起的血糖浓度变化是胰岛素分泌的正反馈调节信息 C. 胰岛素分泌引起的血糖下降是胰高血糖素分泌的负反馈调节信息 D. 在胰岛素分泌的反馈调节中，分泌胰岛素的是胰岛B细胞 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 血糖上升时，胰岛素分泌增加以降低血糖；血糖下降时，胰高血糖素分泌增加以升高血糖。‎ ‎【详解】A、胰岛素和胰高血糖素二者相互拮抗，有利于维持血糖平衡，A错误；‎ B、胰岛素分泌会引起血糖浓度降低，而血糖浓度降低会抑制胰岛素的分泌，因此血糖浓度变化为胰岛素分泌的负反馈调节信息，B错误；‎ C、胰岛素分泌引起的血糖下降会促进胰高血糖素的分泌，因此胰岛素分泌引起的血糖下降时胰高血糖素分泌的正反馈信息，C错误；‎ D、胰岛素由胰岛B细胞分泌，D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】本题主要考查反馈调节的概念，注意理解“系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作”，强调是同一个系统。‎ - 15 -‎ ‎5.现有某种动物的800对雌雄个体（均为灰体）分别交配，每对仅产下一个后代，合计后代中有灰体700只，黑体100只。控制体色的显．隐性基因在常染色体上，分别用R、r表示。若没有变异发生，则理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量应该是（ ）‎ A. 100对 B. 400对 C. 700对 D. 800对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 后代分离比推断法 后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型 全显 AA×AA (或Aa或aa)‎ 亲本中一定有一个是显性纯合子 全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子 显:隐=1:1‎ Aa×aa 亲本一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子 显:隐=3:1‎ Aa×Aa 双亲均为显性杂合子 ‎【详解】根据分离定律Rr×Rr→3R_(灰体)∶1rr(黑体)，结合题目信息，理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量如果是400对，则会产生灰体300只，黑体100只。另外400只灰体子代的400对灰体亲本组合则为RR×Rr或RR×RR，B正确。‎ 故选B。‎ ‎6.赤霉素能够促进大麦种子萌发与赤霉素诱导a-淀粉酶合成有关，而赤霉素诱导α-淀粉酶合成与其调节基因转录有关。下列叙述正确的是（ ）‎ A. 赤霉素使淀粉酶的合成原料增加，合成速率加快 B. 大麦种子萌发时淀粉酶的表达提高，呼吸作用增强 C. RNA合成抑制剂不影响赤霉素发挥作用 D. 赤霉素自身的生物合成不受基因组控制 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ - 15 -‎ 根据题目信息，赤霉素诱导。淀粉酶合成是与其调节基因转录有关的，因此不会使淀粉酶的合成原料氨基酸增加，但抑制RNA合成将影响赤霉素发挥作用。大麦种子萌发时淀粉酶的表达提高，淀粉水解产生更多葡萄糖，呼吸作用增强。赤霉素的生物合成受基因组控制。‎ ‎【详解】A、根据题干信息，赤霉素诱导α-淀粉酶合成与其调节基因转录有关，即α-淀粉酶合成基因转录形成信使RNA，A错误；‎ B、大麦种子萌发时淀粉酶的表达提高，使得淀粉水解形成可溶性糖类，呼吸作用增强，B正确；‎ C、根据题干信息，赤霉索诱导α-淀粉酶合成与其调节基因转录有关，则RNA合成抑制剂抑制转录，进而影响赤霉素发挥作用，C错误；‎ D、赤霉素自身的生物合成受基因组控制的选择性表达，D错误。‎ 故选B。‎ ‎【点睛】本题考查了激素的作用特点，意在考查考生理解赤霉素的作用，提取题干信息，理解转录和翻译的相关内容，难度不大。‎ ‎7.苹果被切开后很容易褐变，同查到苹果褐变的一种解释是：苹果被切开后，细胞内的多酚类物质遇到氧气，在多酚氧化酶的作用下生成了褐色氧化物。回答下列问题：‎ ‎（1）同学乙考虑到氧气可以通过_____________方式进入苹果细胞，因此，他对这种解释表示怀疑。他认为如果该解释是正确的，那么苹果被切开前也应该是褐色的。‎ ‎（2）同学丙则支持甲查到的解释。丙认为：苹果细胞结构完整时，多酚类物质和多酚氧化酶可能分布在细胞内的____________（填“相同”或“不同”）区域中，导致多酚氧化酶无法接触____________（填“多酚”或“氧气”），因此苹果被切开前没有褐色氧化物生成。‎ ‎（3）科学解释既要符合逻辑，还要讲求实证。在设计实验对甲查到的解释进行验证时，除隔绝氧气这种处理方式外，还可以对苹果进行高温处理以____________，然后观察其被切开后是否褐变。如果褐变，则说明该解释____________（填“可信”或“不可信”）。‎ ‎【答案】 (1). 自由扩散 (2). 不同 (3). 多酚 (4). 破坏（或降低、抑制）多酚氧化酶活性 (5). 不可信 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎1．酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。‎ ‎2．酶的特性。‎ ‎①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；‎ ‎②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；‎ - 15 -‎ ‎③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活。‎ ‎3．酶促反应原理：酶能降低化学反应的活化能。‎ ‎【详解】（1）同学乙考虑到氧气可以通过自由扩散进入苹果细胞，因此，即使不切开苹果，细胞内的多酚也会遇到氧气。如果苹果褐变真是因为多酚被氧气氧化造成的，那么，即使苹果没切开也应该是褐色的，而这与实际生活常识（切开后才褐变）不符。所以，同学乙认为甲查到的解释是不可信的。‎ ‎（2）苹果细胞结构完整时，多酚类物质和多酚氧化酶可能分布在细胞内的不同区域中，导致多酚氧化酶无法接触多酚。因此，即使多酚能遇上氧气，也会因为没有酶的催化而产生不了褐色氧化物。同学丙从这个角度考虑，因此他支持甲查到的解释。‎ ‎（3）为了检验甲查到的解释是否可信，可以初步考虑阻碍多酚与氧气接触，或者破坏、降低、抑制多酚氧化酶的活性。高温、酸碱、低温、抑制剂等能够破坏或降低多酚氧化酶的活性，阻碍褐色多酚氧化物形成。用高温破坏多酚氧化酶的活性，如果苹果被切开后仍然褐变，说明褐变的原因并不是多酚氧化酶催化多酚与氧结合成褐色氧化物，即这种解释不可信。‎ ‎【点睛】本题从生活中撷取真实素材，要求考生对网上查到的苹果褐变的原因进行合理的甄别分析并对这一生物学问题进行初步探究，考查学生的科学思维、实践探究和审辩论证能力。‎ ‎8.氧气对动物的生命至关重要，机体逐渐进化出确保向各组织细胞充分供氧的机制。人的颈动脉体、主动脉体和肾脏中都含有专门感受血液中氧气浓度变化的细胞。回答下列问题：‎ ‎（1）从生物圈范围来看，人体血液中氧气的最终来源主要是____________过程。‎ ‎（2）当人在运动时，血氧消耗增加会引起颈动脉体中的细胞A和主动脉体中的细胞B向位于____________中的呼吸中枢发放神经冲动，以加快呼吸频率，增加肺的供氧量。‎ ‎（3）当人处于高海拔时，血氧降低会刺激肾脏中的细胞C合成和释放促红细胞生成素，这种激素可以促进骨髓中的红细胞生成，帮助人体适应低氧环境。氧气进入红细胞后____________（填“参与”或“不参与”）葡萄糖的氧化分解。‎ ‎（4）由上可知，人体血氧含量的调节方式是____________。血氧含量的相对稳定是内环境稳态的重要方面，内环境稳态是指____________。‎ ‎【答案】 (1). 绿色植物的光合作用 (2). 脑干 (3). 不参与 (4). 神经调节和体液（激素）调节 (5). 正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定状态 ‎【解析】‎ - 15 -‎ ‎【分析】‎ 本题渗透人与生物圈的和谐共存观念，微观的光合、呼吸生理过程，织就生物圈的物质循环。从人体血氧的来源发端，分述机体在运动和低氧环境下对血氧水平的感知和响应，最后要求考生通过前文铺陈的信息总结出血氧含量的调节方式。‎ ‎【详解】‎ ‎（1）绿色植物光合作用产生的氧气，是人体血氧的最终主要来源。本题渗透人与生物圈的和谐共存观念，微观的光合、呼吸生理过程，织就生物圈的物质循环。‎ ‎（2）呼吸中枢位于脑干。‎ ‎（3）成熟红细胞无线粒体，进行无氧呼吸，氧气不参与葡萄糖的氧化分解。‎ ‎（4）从（2）（3）小题可以看出，呼吸中枢和促红细胞生成素参与了血氧调节，可见人体血氧含量的调节方式是神经调节和体液（激素）调节。正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定状态就是内环境稳态。‎ ‎【点睛】本题主要考查人体生命活动及内环境稳态的调节知识，兼顾考查光合作用和无氧呼吸，着重考查对相关知识的理解和灵活运用能力。‎ ‎9.“明月别枝惊鹊，清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”南宋辛弃疾的词描绘了一幅美好的田园生态画卷。回答下列问题：‎ ‎（1）词人夜行黄沙道中，给后世留下了这首千古吟诵的《西江月》。这体现了田园生态系统多样性的____________（填“直接价值”或“生态功能”）。‎ ‎（2）明月惊鹊-从神经调节的角度看，其生理机制是兴奋的____________。‎ ‎（3）半夜鸣蝉-向雌性传递求偶的____________（填“性外激素”、“能量”或“信息”），求偶成功，雌性受精产卵后，卵发育成幼虫吸取树汁，影响树木生长。为了给控制蝉的数量提供依据，可采用____________法调查卵的密度。‎ ‎（4）稻田里的蛙通常处于食物链的第____________营养级。能量在食物链中逐级传递的形式是____________。‎ ‎【答案】 (1). 直接价值 (2). 产生、传导以及在神经元之间的传递 (3). 信息 (4). 样方 (5). 三 (6). 有机物中的化学能 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎1．生物多样性的价值：‎ - 15 -‎ ‎（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。‎ ‎（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。‎ ‎（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。‎ ‎2．样方法--估算种群密度最常用的方法之一 ‎（1）概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。‎ ‎（2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。‎ ‎【详解】（1）田园生态系统赋予人们以文艺创作的灵感，这属于生物多样性的非实用意义层面的直接价值。‎ ‎（2）明月惊鹊——从神经调节的角度看属于一种反射，其生理机制涉及兴奋的产生、传导以及在神经元之间的传递。‎ ‎（3）半夜鸣蝉——向异性传递的是求偶的信息。蝉鸣的声音传播过程是物理性质的，但传递的是行为赋予的特殊意义——求偶信息。以选择填空的方式设问，着眼于考查考生的信息观，同时避免蝉鸣是物理信息还是行为信息的争论。昆虫卵不会活动，用样方法可调查其密度。‎ ‎（4）稻田里的蛙捕食农田害虫，水稻、害虫和蛙分属第一、二、三营养级。能量在食物链中逐级传递的形式是有机物中的化学能，传递特点是逐级递减、单向流动。‎ ‎【点睛】本题考查生态系统相关知识，要求考生识记生物多样性的价值及实例；识记生态系统中信息的种类及实例；识记生态系统的营养结构及能量流动过程，能结合所学的知识准确答题。‎ ‎10.果蝇红眼和白眼是一对相对性状，野生型均为红眼，突变型为白眼。摩尔根用野生型红眼雌蝇与突变型白眼雄蝇进行了杂交实验，结果如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）红眼基因和白眼基因在结构上的区别是____________。‎ ‎（2）根据上述实验结果可知，控制红眼/白眼的等位基因不可能位于常染色体上，否则F2‎ - 15 -‎ 表现型及其分离比应该是____________‎ ‎（3）上述实验中，F2个体凡是白眼均为雄性，凡是____________，由于当时尚未对果蝇的Y染色体有清楚的认识，摩尔根对此实验结果的解释是控制红眼/白眼的基因仅仅位于X染色体上。‎ ‎（4）有人认为在今天看来，仅凭该实验结果尚不能排除Y染色体上有控制红眼/白眼的基因。请以此实验的F1代果蝇、F1雌蝇的测交后代以及自然界的野生型果蝇（不含白眼基因）为材料，从中选出两对杂交组合，对摩尔根解释的可靠性进行独立检验 _____________________（要求写出这两对杂交组合及其唯一支持摩尔根解释的预期结果）。‎ ‎【答案】 (1). 碱基（脱氧核苷酸）序列的不同 (2). 红眼♀：红眼♂：白眼♀：白眼♂=3：3：1：1 (3). 雌性均为红眼 (4). 杂交组合1：野生型红眼♂×白眼♀‎ 预期结果：子一代中所有的雌性都是红眼，雄性都是白眼 杂交组合2：野生型红眼♂×F1红眼♀‎ 预期结果：红眼♀：红眼♂：白眼♂=2：1：1‎ ‎（杂交组合中将“野生型红眼♂”答成“F1红眼♂”或“红眼♂”均不得分）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 题图及题意分析：摩尔根用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1都是红眼，说明红眼是显性性状，F1自由交配后，F2中红眼和白眼比例3：1，但白眼全为雄性，说明果蝇颜色的遗传与性别有关，为了解释这一现象，摩尔根做了假说是控制基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，则亲本果蝇的基因型是XAXA和XaY，子一代的基因型为XAXa和XAY，子二代的基因型是XAXA、XAXa、XaY、XAY，表现型红眼雌：红眼雄：白眼雄=2：1：1。‎ ‎【详解】（1）基因是具有遗传效应的DNA片段。白眼基因是由红眼基因突变而来的。基因突变是DNA分子中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。因此，红眼基因和白眼基因在结构上的区别是碱基（脱氧核苷酸）序列的不同。‎ ‎（2）控制红眼/白眼的等位基因如果位于常染色体上，则二者的遗传将和性染色体的遗传呈自由组合关系，F2表现型及其分离比就应该是红眼♀：红眼♂：白眼우：白眼♀=3：3：1：1。‎ ‎（3）F2个体凡是白眼均为雄性，凡是雌性均为红眼（避免写成“红眼均为雌性”或者“雄性均为白眼”），此题意图是考查考生从不同视角观察、发现问题的信息获取能力。‎ - 15 -‎ ‎（4）检验摩尔根的解释（控制红眼/白眼的基因仅仅位于X染色体上）是否可靠，关键是杂交亲本的选配一定要使杂交结果能够借以区分出常染色体遗传、伴X遗传和既伴X又伴Y（同源区段）的遗传。这就要求杂交的父本是野生型红眼♂（而非F1红眼♂或基因型不确定的红眼♂），野生型红眼♂不含白眼基因，能够区分Y染色体上有没有红眼基因所造成的不同遗传结果。同时要求母本含有白眼基因，以便在伴X染色体遗传的情况下子代雄性个体有机会出现白眼性状，体现伴X遗传的特点，从而与常染色体遗传和伴X、Y同源区段条件下的实验结果相区分。‎ 对于杂交组合1：野生型红眼♂×白眼♀，如果控制红眼/白眼的基因在常染色体上，或者在X和Y染色体的同源区段上，子一代无论雌雄将均为红眼；如果仅位于X染色体上，子一代中所有的雌性都是红眼，雄性都是白眼。‎ 对于杂交组合2：野生型红眼♂×F1红眼♀，如果控制红眼/白眼的基因在常染色体上，或者在X和Y染色体的同源区段上，子一代无论雌雄将均为红眼；如果仅位于X染色体上，子一代中红眼♀：红眼♂：白眼♂‎ ‎=2：1：1。‎ ‎【点睛】本题以教材经典实验为素材，考查考生对基因结构与功能、基因突变、伴性遗传的理解程度。借助还原科学史的本来面貌，考查考生运用所学知识和假说演绎法对有关遗传学问题进行初步探究的能力。‎ ‎（二）选考题： ‎ ‎[生物选修1：生物技术实践]‎ ‎11.土壤盐碱化是影响农作物生长的重要环境因素。某研究小组从盐碱地某种农作物的根际土壤采样，筛选鉴定出具有固氮及分泌IAA能力的多功能菌株，并对其盐碱耐受性进行了测定。回答下列问题：‎ ‎（1）该小组分离纯化固氮菌所用的培养基配方（pH7．0~7．5）如表所示：‎ KH2PO4‎ MgSO4·7H2O NaCl CaCO3‎ 甘露醇 CaCO4·2H2O 蒸馏水 ‎0．2g ‎0．2g ‎0．2g ‎5．0g ‎10g ‎0．1g ‎1000mL 该培养基无氮源的原因是_________________。该培养基需要添加琼脂的原因是_________________。‎ ‎（2）研究人员将菌株接种于添加有 - 15 -‎ 色氨酸的牛肉膏蛋白胨（LB）培养基中培养数天，测定菌株分泌的IAA量。推测培养基中添加色氨酸的目的是___________________。‎ ‎（3）为测定菌株的耐盐碱水平，需在______________不同的LB液体培养基中培养菌株，每组重复3次。‎ ‎（4）对土壤样品______________后涂布平板，可统计样品中的活菌数目。为了保证结果准确，一般选择菌落数在______________的平板进行计数。‎ ‎【答案】 (1). 固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，能在该培养基上生长，而无固氮能力的微生物不能在该培养基上生长，从而起到筛选/分离纯化固氮菌的作用 (2). 液体培养基不能分离单菌落 (3). 为IAA合成提供原料 (4). 盐碱度（盐/NaCl浓度和pH/酸碱度） (5). 稀释 (6). 30~300‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎1．微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 2．微生物数目的间接计数法（活菌计数法） ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性。b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。‎ ‎【详解】（1）固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，应该选择无氮培养基分离纯化固氮菌。从所用配方来看，培养基是液态的，而液体培养基不能分离单菌落，所以需要添加琼脂（凝固剂）。‎ ‎（2）细胞可以利用色氨酸经过一系列的反应合成生长素IAA。‎ ‎（3）测定菌株耐盐碱水平，测试的是盐和碱两个因素，因此需在NaCl浓度和pH（酸碱度）不同的LB液体培养基中培养菌株。‎ ‎（4）土样应该稀释后再涂布平板，以免菌液浓度过高影响分离计数。为了保证计数结果准确，一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。‎ ‎【点睛】本题涉及选修模块“生物技术实践”中微生物的培养、分离和计数等知识，选取真实科研案例创设试题情境，考查考生的理解能力及理论联系实际，运用所学知识解决自然界中有关生物学问题的。‎ - 15 -‎ ‎[生物选修3：现代生物科技专题]‎ ‎12.某科研小组通过农杆菌转化法将黑麦草的抗旱基因P转入野生型拟南芥，以验证基因P的功能，其流程如图所示。回答下列问题：‎ ‎（1）利用PCR技术从黑麦草的DNA中分离并克隆目的基因P，______________（填“需要”或“不需要”）用限制酶进行预处理，其原因是_________________________。‎ ‎（2）用Smal I和Sal I这两种限制酶分别对含有基因P的DNA和质粒进行双酶切，然后连接形成①______________。与双酶切相比，用同一种限制酶对二者进行单酶切的缺点是容易造成基因P或质粒自身环化、______________。‎ ‎（3）将②的花序浸入农杆菌悬浮液以实现转化，在适宜条件下培养，收获的种子，在含潮霉素（一种抗生素）的MS培养基上筛选得到③，这表明质粒载体携带的选择标记是______________。‎ ‎（4）基因P表达的蛋白P是脯氨酸合成过程所需的一种关键酶，而脯氨酸在细胞中的积累既可提高植物的抗旱性，又可抑制蛋白P的酶活性。研究发现，蛋白P的第128位苯丙氨酸若变为丙氨酸，该抑制作用则显著降低。请据此提出进一步提高植物抗旱性的一种简要思路______________。‎ ‎【答案】 (1). 不需要 (2). 使用基因特异性引物可以从模板DNA中扩增出特定基因 (3). 重组质粒（重组DNA分子） (4). 基因P和质粒反向连接 (5). 潮霉素抗性基因 (6). 定点诱变改造目的基因P，使其编码的蛋白P的第128位苯丙氨酸替换为丙氨酸；将改造后的基因转入受体植物，以期提高受体植物的抗旱性 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ - 15 -‎ 基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。从分子水平上检测目的基因的方法：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。‎ ‎【详解】（1）使用基因特异性引物可以从模板DNA中扩增出位于两个引物之间特定基因序列，无需限制酶预先切取模板。‎ ‎（2）目基因和质粒载体的连接物称为重组质粒或者重组DNA分子。用同一种限制酶对含有目的基因的DNA和质粒进行单酶切，因为获得的末端相同，所以容易造成目的基因或质粒自身环化、目的基因和质粒反向连接。‎ ‎（3）MS培养基中添加潮霉素进行筛选，由此可见，质粒载体携带的标记基因是潮霉素抗性基因。‎ ‎（4）蛋白P的第128位苯丙氨酸若变为丙氨酸，脯氨酸抑制蛋白P的酶活性的作用则显著降低。但是，如何将蛋白P的第128位苯丙氨酸变为丙氨酸，这就必须从根本上相应地改造抗旱目的基因P，将改造后的基因转入受体植物，以期提高受体植物的抗旱性。‎ ‎【点睛】本题涉及选修模块3“现代生物科技专题”中基因工程和蛋白质工程等知识，选取真实科研案例作为试题情境，考查考生对PCR的原理和应用、限制酶的作用特点、连接酶的作用、质粒载体的作用及特点，以及蛋白质工程的思路等知识的理解，考查应用所学知识解决实际问题的能力。‎ - 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