第一篇：高考生物复习高考真题题库,15届,知识点11,生物变异及育种
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知识点11 生物的变异及育种 1.(2015·福建高考·T5)绿色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针),仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交,并使该处呈现绿色荧光亮点。同理,红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞,可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测,结果如图所示。下列分析正确的是()A.X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列 B.据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病 C.妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病 D.该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生 【解题指南】(1)关键知识:DNA分子杂交技术的原理、减数分裂的过程、伴性遗传病、染色体数目变异。
(2)图示信息:某夫妇及其流产胎儿的体细胞中性染色体组成分别是XY、XXX、XXY。
【解析】选A。本题主要考查DNA分子杂交、减数分裂以及伴性遗传、染色体变异知识。A项中,DNA探针应用于DNA分子杂交技术,采用与待测DNA上一段相同的碱基序列荧光标记而成的原理,故正确。B项中,据图分析可知,妻子体细胞中性染色体组成为XXX,属于染色体异常遗传病,不是伴性遗传病,故错误。C项中,妻子多出的一条X性染色体只能来自其父亲或母亲,父母双方中只可能有一方患有多一条X性染色体的染色体数目异常疾病,故错误。D项中,该夫妇的子代中可能出现的性染色体组成类型有四种:XY、XX、XXX(女)、XXY(男),其中后两种为患者,即该夫妇的子代中男女都有可能患病,故错误。
2.(2015·全国卷Ⅱ·T6)下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的 D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的 【解题指南】(1)题目关键信息:“缺失”“数目增加”“数目成倍增加”“增加某一片段”。
(2)关键知识:染色体“增加某一片段”及“缺失”是染色体结构变异,而染色体“数目增加”或“数目成倍增加”是染色体数目变异。
【解析】选A。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患者第5号染色体部分缺失引起的,属于染色体结构变异,因婴儿时有猫叫样啼哭而得名,故A正确,B、C、D错误。
3.(2015·江苏高考·T10)甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是() A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常 B.甲发生染色体交叉互换形成了乙 C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同 D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料 【解析】选D。本题主要考查对染色体变异原理的理解及图形识别能力。从图中可以看出,甲的1号染色体正常,乙为倒位,属于染色体结构变异,故B项错误;甲和乙的1号染色体上的基因排列顺序不同,故C项错误。甲、乙杂交产生的F1,由于1号染色体的形态不同,不能通过正常减数分裂产生配子,故A项错误;染色体变异属于可遗传变异,可为生物进化提供原材料,故D项正确。
4.(2015·广东高考·T5)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织,从获得的再生植株中筛选四倍体植株。预实验结果如下表,正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是()秋水仙素浓度(g/L)再生植株(棵)四倍体植株(棵)0 48 0 2 44 4 4 37 8 6 28 11 8 18 5 10 9 2 A.0、2、3、4、5、6 B.0、4、5、6、7、8 C.0、5、7、8、9、10 D.0、3、6、9、12、15 【解题指南】(1)题干关键词:秋水仙素、愈伤组织、预实验。
(2)图表信息:秋水仙素的浓度为6g/L时,四倍体植株数量最多。
【解析】选B。本题主要考查了染色体变异以及预实验在实际中的应用。秋水仙素的作用是诱导多倍体的形成,处理二倍体愈伤组织是为了获得四倍体植株。从表中数据可判断,秋水仙素在浓度为4～8g/L范围内,诱变效率比较高,四倍体植株数量较多,所以进行实验时应在这个范围内设置浓度梯度,还要有空白对照实验,因此B项正确。
5.(2015·江苏高考·T15)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是()A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存 B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异 C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变 D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异 【解析】选A。本题主要考查基因突变及显隐性性状的判断方法。白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变,不一定有利于生存,故A项错误;X射线可引起基因突变和染色体变异,故B项正确;通过杂交实验,观察其后代的表现型及比例,可以确定是显性突变还是隐性突变,故C项正确;白花植株自交后代中出现白花个体,可确定为可遗传变异,否则为不可遗传变异,故D项正确。
6.(2015·海南高考·T19)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变 【解题指南】(1)题干关键词:“基因”“突变”。
(2)关键知识:基因突变的实质、特点和影响因素。
【解析】选B。本题考查基因突变的有关知识。基因突变具有不定向性,等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因,A项正确;X射线属于物理诱变因素,其照射会影响基因B和基因b的突变率,B项错误;基因突变的实质是碱基对的增添、缺失和替换,使基因的结构发生变化,C项和D项均正确。
7.(2015·海南高考·T21)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是 ()A.基因突变都会导致染色体结构变异 B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察 【解题指南】(1)题干关键词:“基因突变”“染色体结构变异”。
(2)关键知识:基因突变与染色体结构变异的异同。
【解析】选C。本题考查基因突变和染色体结构变异的有关知识。基因突变是基因内部结构发生变化,不会导致染色体结构变异,A项错误;基因突变不一定改变个体的表现型,染色体结构变异往往导致个体表现型改变,B项错误;基因突变导致基因内部碱基序列发生改变,染色体结构变异中因片段的重复、缺失、易位或倒位,均可使DNA的碱基序列发生改变,C项正确;基因突变在光学显微镜下观察不到,染色体结构变异可用光学显微镜观察到,D项错误。
8.(2015·江苏高考·T29)中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下: 剪取新生的根尖 卡诺固定液固定 1 mol·L-1HCl解离 清水漂洗 卡宝品红染色 制片压片 镜检拍照 核型分析 请回答下列问题:(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是。
(2)实验过程中用1 mol·L-1HCl解离的目的是。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有(填序号)。
①双缩脲试剂②醋酸洋红(溶)液③龙胆紫溶液④秋水仙素溶液(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于期且染色体 的细胞进行拍照。
(5)由上图核型分析结果,得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是。
(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用(填序号)作为实验材料进行显微观察。
①花萼②花瓣③雌蕊④花药⑤花芽 【解析】本题主要考查水仙根尖细胞的有丝分裂观察实验和染色体变异。(1)由于根尖分生区细胞分裂旺盛,利于观察到有丝分裂的过程。(2)HCl解离的目的是使根尖细胞相互分离开来,以便于观察。(3)醋酸洋红溶液和龙胆紫溶液都可作为染色体的染色剂。(4)有丝分裂中期,染色体形态固定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,所以该实验需寻找中期染色体分散良好的细胞。
(5)由核型图可知,中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞。(6)选用花药为实验材料显微观察减数分裂过程中的染色体行为,可确定联会是否紊乱。
答案:(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3)②③(4)中 分散良好(5)中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞(6)④ 9.(2015·浙江高考·T32)某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答:(1)自然状态下该植物一般都是合子。
(2)若采用诱变育种,在γ射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有 和有害性这三个特点。
(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中 抗病矮茎个体,再经连续自交等手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上,F2的表现型及其比例为。
(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。
【解题指南】(1)关键信息:同时含D、E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他为高茎。
(2)隐含信息:矮茎的基因型为D_E_;中茎的基因型为ddE_、D_ee;高茎的基因型为ddee。
【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因突变的特征以及育种的方法。
(1)该植物为自花且闭花授粉植物,一般情况下其植株大多为纯合子。(2)诱变育种时用γ射线处理利用的原理是基因突变,由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点,故需要处理大量种子,以获得所需品种。(3)如采用杂交育种的方式,将上述两个亲本杂交,即rrDDEE×RRddee→F1(RrDdEe),在F1自交所得的F2中选出抗病矮茎个体(R_D_E_),再通过连续自交及逐代淘汰的手段,最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(RRDDEE)。一般情况下,控制性状的基因数越多,需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高度,F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后,F2中表现型及比例为9矮茎(9D_E_)∶6中茎(3D_ee、3ddE_)∶1高茎(1ddee)。(4)若采用单倍体育种的方式获得所需品种,首先需要将花药进行离体培养,得到单倍体,然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍,该过程涉及的原理有基因重组和染色体畸变。
答案:(1)纯(2)多方向性、稀有性(3)选择 纯合化 年限越长 矮茎∶中茎∶高茎=9∶6∶1(4)基因重组和染色体畸变 遗传图解如下: 10.(2015·海南高考·T29)回答下列关于遗传和变异的问题:(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因之间会发生 ,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生 ,这两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指。
【解题指南】(1)题干关键信息:“基因重组”“染色体数目为2n”“单倍体”。
(2)关键知识:基因重组的类型、细胞分裂图像的识别。
(3)图示信息:甲图含同源染色体且每条染色体含两条染色单体,乙图不含染色单体。
【解析】本题考查变异和细胞分裂图像识别的有关知识。
(1)基因重组主要发生在高等动物配子形成过程中。精子或卵细胞的形成过程中,在减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上的基因会发生自由组合;在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交换(交叉互换),这两种情况都可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)根据题意,该物种染色体数目为2n,图甲细胞内染色体数目为2n且存在同源染色体,并含有姐妹染色单体,故可判断图甲表示初级精母细胞;而图乙中没有同源染色体,也无染色单体,表示精细胞。
(3)单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。
答案:(1)自由组合 交换(2)初级精母细胞 精细胞(3)体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体 关闭Word文档返回原板块。
第二篇：18版高考生物分类题库 知识点9 生物的变异及育种
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知识点9
生物的变异及育种
1.(2018·全国卷Ⅰ·T6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是
()
A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
【解析】选C。本题考查基因突变、DNA是遗传物质的实验探究。突变体M不能在基本培养基上生长,但可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,因此突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失,A项合理;大肠杆菌没有染色体,可遗传的变异只有基因突变,B项合理;M和N的混合培养,致使两者间发生了细菌转化现象,而细菌转化现象则是由于细菌间DNA的转移(本质是基因重组)实现的,故C项不合理、D项合理。
2.(2018·天津高考·T2)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是
()
A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组
【解析】选C。本题考查植物组织培养的过程、原理及变异的相关知识。雄株甲是将顶芽通过植物组织培养获得的,愈伤组织的形成需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素或相应的植物生长调节剂获得,A项正确。幼苗乙和丙是将花粉经过脱分化、再分化的植物组织培养过程获得的,故幼苗乙和丙只有性染色体中的一条,即X或Y;染色体数目加倍后,植株乙和丙的染色体组成为XX、YY(或YY、XX),B项正确、C项错误;植株乙和丙产生配子并杂交的过程中发生了基因重组,D项正确。
【知识总结】(1)植物组织培养获得愈伤组织的过程属于脱分化,愈伤组织发育成幼苗的过程属于再分化。
(2)脱分化、再分化过程中需要一定比例的细胞分裂素和生长素,或相应功能的植物生长调节剂。
(3)基因重组是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,或在减数分裂形成四分体时期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换。
3.(2018·江苏高考·T8)花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是
()
A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%
乙醇中浸泡
min
B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
【解析】选C。在植物组织培养过程中,对外植体可用
70%
乙醇进行擦拭消毒,而不能浸泡30
min,否则细胞会死亡,A项错误;脱分化过程中培养基中应加入比例适中的生长素和细胞分裂素以达到脱分化的效果,而非加入高浓度的细胞分裂素,B项错误;由于用秋水仙素对由花药培养出的愈伤组织进行处理,使分裂的细胞中染色体数加倍,可获得纯合的二倍体,C项正确;基质中不含蔗糖和多种植物激素,D项错误。
4.(2018·江苏高考·T15)下列过程不涉及基因突变的是
()
A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母
B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量
D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险
【解析】选C。红酵母的红色素产量更高应是紫外线诱导其基因突变的结果;基因中碱基对被替换属于基因突变;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换也属于基因突变;而黄瓜在开花阶段用生长素类似物(2,4-D)处理,诱导产生更多的雌花,不能诱导其基因突变,C项正确。
5.(2018·天津高考·T9)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用____________对图中发芽的种子进行处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪去幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察
________区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是____________________。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗
计数项目
细胞周期
间期
前期
中期
后期
末期
甲株
细胞数
细胞染色体数
x1
/
x2
/
x3
y
x4
2y
x5
/
乙株
细胞染色体数
/
/
2y
4y
/
可以利用表中数值__________和______________,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
【解析】本题考查多倍体的诱导、植物根尖装片的制作和观察、细胞分裂周期中染色体数目的变化等知识。
(1)由图可知,幼苗Ⅱ是进行了多倍体诱导处理,可采用的手段是秋水仙素处理或低温诱导。
(2)低温或秋水仙素处理的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,容易诱导成功的部位是分生区细胞;若细胞多层重叠没有分散开来,原因可能是解离不充分或压片不充分;细胞周期中分裂时期的长短与该时期的细胞数目是相关的,故比较间期的细胞数目x1和分裂期中细胞数目之和(x2+x3+x4+x5)即可。
(3)若诱导染色体加倍成功,后期开始时染色体数目加倍(2y),但由于无纺锤体,故加倍的染色体不能移向两极,不能平均分配到2个子细胞中,但是下一个细胞周期正常,即仍然后期开始加倍,末期形成子细胞时染色体数减半,如答案图所示。
答案:(1)秋水仙素(或低温)(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
6.(2018·北京高考·T30)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对__________,为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代__________来确定。
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种。抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(如图)推测可抗病的植株有__________。
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是______。
a.甲×乙,得到F1
b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代
d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为__________。
(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是__________________。
(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群__________,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议
____________________________________________。
【解析】(1)抗病与感病为一对相对性状,判断某抗病水稻是否为纯合子的方法是观察其自交子代是否发生性状分离,若发生性状分离则为杂合子,不发生性状分离则为纯合子。
(2)①根据电泳结果发现,植株1和植株3含有较短的片段,说明含有R1基因。②为了在较短时间内获得甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,应先将某两个品种进行杂交,获得子一代,再与另外一种进行杂交,将R1、R2、R3的抗性基因先集中到一个植株中,因为杂交的后代中不知道哪一株含有R1、R2、R3抗性基因,所以先利用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3的植株,然后自交,再用PCR方法选出纯合子。
(3)根据题意可知,因为基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp只能激活含有R2的植株,不能激活含r2r2的植株,所以R1R1r2r2R3R3表现为感病,r1r1R2R2R3R3表现为抗病。
(4)水稻的基因未发生变异,则说明是Mp的基因发生了变异,即A1发生基因突变导致了基因(型)频率发生改变,不能激活R1基因,使甲品种抗病性丧失。
(5)Mp种群中编码激活上述水稻R抗病基因的A基因频率降低,使得R抗性基因不能激活,使水稻失去了抗性,无法在生产中继续使用。
(6)根据水稻和Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,在种植方面可以考虑，轮种不同抗病品种的水稻,从育种方面考虑，将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中，可以避免水稻品种抗病性丧失过快。
答案:(1)性状 是否发生性状分离(2)①植株1、3
②a、c、d、b(3)感病、抗病(4)Mp的A1基因发生了突变
(5)(A类)基因(型)频率改变(6)①种植:轮种不同的抗病品种水稻。②育种:将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中，如R1R1R2R2R3R3
第三篇：17版高考生物分类题库 知识点9 生物的变异及育种
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知识点9
生物的变异及育种
1.(2017·天津高考·T4)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。叙述正确的是()
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
【解析】选B。等位基因(A、a,D、d)的分离发生在减数第一次分裂后期,此时细胞称为初级精母细胞;等位基因(B、b)的分离发生在减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,细胞分别为初级精母细胞、次级精母细胞,A项错误。该细胞发生了交叉互换,可以产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B项正确。由于B(b)与D(d)位于同一对染色体上,不能自由组合,不遵循基因自由组合定律,C项错误;同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换属于基因重组,不属于染色体结构变异,D项错误。
2.(2017·江苏高考·T27)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:
(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的 物质是否发生了变化。
(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法①,使早熟基因逐渐 ,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的 进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为 育种。
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的 ,产生染色体数目不等、生活力很低的 ,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备 ,成本较高。
(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次 ,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
【解析】(1)生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异,区别在于遗传物质是否改变,只有遗传物质改变引起的可遗传的变异才具有育种价值。(2)育种方法①是杂交育种,可以将基因突变产生的变异株进行连续多代自交,使早熟基因逐渐纯合,进而培育成新品种1。由于单倍体育种能明显缩短育种年限,所以也可以采集变异株的花药进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理后获得高度纯合的后代。
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株在减数分裂过程中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、生活力很低的配子,影响受精卵的形成,因而得不到足量的种子。育种方法③是植物组织培养,在这种育种方法中需要不断通过植物组织培养方法获得组培苗用于选育。(4)育种方法①是杂交育种,其原理是基因重组,所以在新品种1选育过程中基因发生了多次重组,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
答案:(1)遗传(2)纯合 花药 单倍体(3)染色体分离 配子 组培苗(4)重组
【知识总结】准确选取育种方案
(1)依据目标选方案:
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长,但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
(2)关注“三最”定方向:
①最简便——侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。
③最准确——侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生物性状。
3.(2017·北京高考·T30)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为 ,因此在 分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的。
(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由 发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是。推测白粒亲本的基因型是。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下
P ♀普通玉米 × ♂突变体S
(白粒,aarr)↓(紫粒,AARR)
F1
二倍体籽粒,单倍体籽粒
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型。
(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
【解析】(1)单倍体玉米是由配子发育形成的,故染色体数目与正常体细胞相比减半,存在10条染色体。单倍体植株只存在1个染色体组,因此在减数分裂过程中无法正常联会,染色体分离异常,导致配子中没有一套完整的染色体组。
(2)①由电泳图分析知,F1单倍体胚的基因和普通玉米(母本)相同,与突变体S(父本)不同,可以推测单倍体胚是由普通玉米的卵细胞发育而来的。
②性状分离的原因是减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分离,非等位基因随非同源染色体自由组合。基因型A_R_为紫色籽粒,其他基因型为白色籽粒,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,可以分解为3/8=3/4×1/2,由此可推出一个亲本的基因型为AaRr,另一个亲本的基因型为aaRr或Aarr,即白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr。
③单倍体籽粒的胚是由母本卵细胞发育而来,所以基因型为ar,颜色为白色;二倍体籽粒的胚是由受精卵发育而来,所以基因型为AaRr,颜色为紫色。
(3)根据题意可知,实验目的是培育高产抗病抗旱抗倒伏的品种。已有高产抗病白粒玉米纯合子G和抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子H,根据杂交育种的特点,先使G和H杂交得到F1杂合子,根据(2)③可知,用突变体S花粉给普通玉米授粉,子代中白色籽粒为单倍体,所以用F1作为母本,和突变体S(紫粒,AARR)杂交,F2中白色籽粒即为单倍体籽粒,使用秋水仙素或者低温处理,使染色体加倍得到白色具有优良性状的纯合子植株。
答案:(1)10 减数 染色体组(2)①普通玉米母本卵细胞
②亲本为紫色杂合子,等位基因随同源染色体分离,非等位基因随非同源染色体自由组合进入不同配子中 Aarr或aaRr
③二倍体籽粒紫色AaRr、单倍体籽粒白色ar
(3)G和H杂交,产生的F1作为母本,突变体S作为父本,继续杂交,选F2中的单倍体白色籽粒
【方法规律】“两步法”解答变异和育种题目
(1)根据题干分析变异的类型和来源。
(2)根据育种要求选择合适的育种方法:在进行育种时一般都需要先获得杂合子,再根据需要对杂合子进行自交或测交或单倍体育种,但最后都需要进行筛选。
第四篇：高考生物复习高考真题题库 15届 知识点5 光合作用
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知识点5
光合作用
1.(2015·福建高考·T3)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()
A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
【解题指南】(1)关键知识:同位素标记法的应用、暗反应进行的场所与条件、酶活性的检测方法。
(2)思维流程:同位素标记法
14CO2+C5214C3,检测产物的放射性强度
【解析】选B。本题主要考查与光合作用过程中暗反应有关的实验分析。A项中,菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化C5与14CO2的反应属于光合作用过程的暗反应阶段,反应场所是在叶绿体基质中,故正确。B项中,上述反应在有光、无光条件下都能进行,故错误。C项中,由题干中的信息“检测产物14C3的放射性强度”可知,测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法,故正确。D项中,由题干中的信息“RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3”可知,单位时间内14C3生成量越多,说明RuBP羧化酶活性越高,故正确。
2.(2015·山东高考·T3)下列有关生物学实验的叙述,正确的是()
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠
B.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3
g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
【解题指南】(1)题干关键词:浸入层析液、时间过短、保持细胞活性、水分交换平衡。
(2)关键知识:观察质壁分离过程、绿叶中色素的分离方法、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化。
【解析】选B。A项,层析液是有机溶剂,叶绿素易溶于其中,叶绿体色素滤液细线浸入层析液,会导致色素溶解而无法进行分离,得不到色素带,故错误。B项,低温能抑制纺锤体的形成,适宜刺激会使部分细胞染色体数目加倍,若处理时间过短,染色体加倍的细胞过少,难以观察到,故正确。C项,制作洋葱根尖装片的过程包括取材、解离、漂洗、染色、制片,解离过程中细胞被杀死,观察到的是分别处于不同时期的不同细胞,而非一个细胞的连续分裂过程,故错误。D项,在观察质壁分离实验中,先制作洋葱表皮的临时装片,再采用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中,故错误。
3.(2015·重庆高考·T4)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是
()
A.黑暗条件下,①增大、④减小
B.光强低于光补偿点时,①、③增大
C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变
D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大
【解题指南】(1)题干关键词:“密闭容器”“短时间内发生了相应变化”。
(2)思维流程:根据选项所给条件判断细胞生理状态,即细胞呼吸大于光合作用、细胞呼吸等于光合作用、细胞呼吸小于光合作用→细胞对O2和CO2的利用和产生情况。
【解析】选B。本题考查光合作用和细胞呼吸过程中O2和CO2的产生和消耗情况。A项条件下只进行细胞呼吸,B项条件下细胞呼吸大于光合作用,表观只进行细胞呼吸,这两项均消耗O2,产生CO2,则①②增大,③④减小,故A项叙述正确,B项叙述错误。C项条件下,细胞呼吸等于光合作用,O2和CO2产生、消耗动态平衡,②③保持不变,故该叙述正确。D项条件下,光合作用大于细胞呼吸,表观只进行光合作用,①②减小、③④增大,故该叙述正确。
4.(2015·四川高考·T4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是()
物种
指标
马尾松
苦槠
石栎
青冈
光补偿点
(μmol·m-2·s-1)
140
光饱和点
(μmol·m-2·s-1)
425
255
976
924
(光补偿点:光合速率等于呼吸速率时的光强;光饱和点:达到最大光合速率所需的最小光强)
A.光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B.光强小于1
255μmol·m-2·s-1,影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量
D.在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
【解题指南】(1)题干关键词:“适宜温度”“大气CO2浓度”“光补偿点”“光饱和点”。
(2)题表信息:“光补偿点”“光饱和点”的含义。
【解析】选D。本题考查光合作用的影响因素。A项,光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞光合速率大于呼吸速率,产生的O2部分进入线粒体,其余释放到细胞外,故错误。B项,题干条件“适宜温度和大气CO2浓度”,1
255μmol·m-2·s-1是苦槠的光饱和点,小于1
255μmol·m-2·s-1时影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是光照,故错误。C项,输入该生态系统的总能量=生产者积累有机物的能量总和+生产者的呼吸消耗,故错误。D项,相对其他植物,青冈的光补偿点和光饱和点均较低,属阴生植物,所以随着林冠密集程度增大,更适宜其生存,故正确。
5.(2015·海南高考·T9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是()
A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能
B.叶温在36～50℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高
C.叶温为25℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0
【解题指南】(1)题干关键信息:“净光合速率”“随叶片温度(叶温)变化的趋势”。
(2)图示信息:从曲线可看出两种植物的净光合速率随温度的变化先增后减,不同温度下影响不同。
【解析】选D。本题考查温度对光合作用的影响。植物的光合作用所需要的能量来自太阳能,A项正确;由曲线可知在36～50℃时,植物甲的净光合速率高于植物乙,B项正确;植物光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率,由曲线可知在叶温为25℃时,植物甲的净光合速率小于植物乙,C项正确;由曲线可知,叶温为35℃时,甲、乙两种植物的净光合速率相等,但不为0,故D项错误。
6.(2015·海南高考·T24)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。在上述整个时间段内,玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是()
A.降低至一定水平时再升高
B.降低至一定水平时保持不变
C.持续保持相对稳定状态
D.升高至一定水平时保持相对稳定
【解题指南】(1)题干关键信息:“密闭的玻璃容器”“适宜条件下光照培养”“玻璃容器内CO2浓度”。
(2)关键知识:CO2浓度对光合作用的影响。
【解析】选B。本题考查CO2浓度对光合作用影响的有关知识。密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸,植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,净光合速率只要大于0,则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量;根据题意,从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变,说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降,当净光合速率下降为0时,密闭容器内的CO2浓度停止下降,然后净光合速率为0保持不变,密闭容器内的CO2浓度保持不变,所以B项正确,A、C、D项错误。
7.(2015·安徽高考·T2)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的催化作用下,可形成C5
D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高
【解题指南】(1)关键知识:光反应过程与暗反应过程及反应条件。
(2)图示信息:暗反应阶段CO2的固定过程、C3的还原过程。
(3)隐含信息:光反应阶段为暗反应阶段提供ATP和[H]。
【解析】选C。本题主要考查光合作用过程中光反应阶段与暗反应阶段相关物质的变化。在暗反应过程中,绿叶通过气孔从外界吸收进来的CO2,不能直接被[H]还原,首先与叶绿体基质中C5结合生成C3,该过程叫CO2的固定,故A、B项错误。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP水解释放的能量并且被[H]还原,一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化形成糖类,另一些接受能量并被还原的C3则经过一系列的化学变化,又形成C5,故C项正确。D项中,光照强度变弱,光反应速度减慢,[H]和ATP的产生量减少,使暗反应阶段C3的还原速度减慢,生成C5减少,而CO2的固定短时间内正常进行,消耗C5增多,导致C5含量减少,故D项错误。
8.(2015·江苏高考·T21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)()
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
【解题指南】(1)图示信息:强光照后Ⅰ和Ⅱ色素带变宽,而Ⅲ和Ⅳ色素带变窄。
(2)隐含信息:Ⅰ和Ⅱ色素带分别是胡萝卜素和叶黄素,而Ⅲ和Ⅳ色素带分别是叶绿素a和叶绿素b。
【解析】选A、B、C。本题主要考查叶绿体中色素的提取与分离实验。由图示可知,强光照下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿素含量降低,故A项正确;类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光照降解,故B项正确;Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,都主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同,故C项正确;画滤液线时,滤液在点样线上画2～3次,故D项错误。
9.(2015·全国卷Ⅰ·T29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:
A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:
(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ,这些反应发生的部位是叶绿体的。
(2)A、B、C三组处理相比,随着 的增加,使光下产生的能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。
【解题指南】(1)隐含信息:A、B、C三组处理相比,光照和黑暗交替频率依次增加。
(2)关键知识:光合作用过程光反应和暗反应两个阶段的区别与联系。
【解析】(1)在该实验中,作为对照组的D组接受全光照135s,而C组实验是光照和黑暗交替进行,其仅用了D组的一半时间的光照,但合成的有机物的量是94%(D组为100%),故单位光照时间内,C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短,说明在光合作用过程中,暗反应不需要光照,而这个过程发生在叶绿体的基质中。
(2)光合作用过程有两个阶段:光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行,其将水分解,产生ATP和还原型辅酶Ⅱ([H])用于暗反应。A、B、C三组处理相比,随着光照时间间隔的减少,光照频率的增加,使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。
答案:(1)高于 C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%(其他合理答案也可)光照 基质
(2)光照和黑暗交替频率(其他合理答案也可)ATP和还原型辅酶Ⅱ
10.(2015·山东高考·T26)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是
。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是。
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而
(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的 和 减少,光合速率降低。
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用 染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由
转化而来。
【解题指南】(1)关键知识:物质转化及有机物的检测、物质跨(穿)膜运输方式、光合作用和细胞呼吸。
(2)图示信息:图甲表示果实净光合速率与呼吸速率的变化。
【解析】(1)光合作用的场所是叶绿体,所以通过光合作用固定CO2的细胞器是叶绿体。由题意可知,种子细胞吸收蔗糖的方向是从低浓度到高浓度,运输方式是主动运输。
(2)总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由题图可知,第12天和第24天总光合速率分别大约为9.5和8.5。果皮变黄是因为叶绿素分解显现出类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)的颜色。光反应为暗反应提供[H]和ATP,所以光反应减弱,光合速率降低。
(3)由图乙可知,第36天,油菜种子中含量最高的有机物是脂肪,苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液可使脂肪呈现橘黄色或红色;可溶性糖和淀粉与脂肪的含量变化呈负相关,且时间上具有一定同步性,故脂肪是由可溶性糖和淀粉转化而来的。
答案:(1)叶绿体 主动运输
(2)小于 类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素)
[H](或NADPH)ATP(注:两空可颠倒)
(3)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)可溶性糖和淀粉
11.(2015·江苏高考·T27)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积 的释放量。
(2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成 ,消耗的C5由 经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的。
(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是。
【解题指南】图示信息:从图1中看出,温度影响净光合速率;从图2中看出,P1和P2的叶绿素和蛋白质含量高于对照组。
【解析】本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识。(1)在光照强度、CO2浓度相同的实验条件下,可采用叶龄一致的叶片,测得其单位时间、单位叶面积O2的释放量或干物质的增加量来表示净光合速率。(2)暗反应过程中CO2与C5结合生成C3,C3经过还原一部分形成葡萄糖,一部分形成C5。(3)P1的叶片光合作用能力最强,主要原因是其叶绿素含量较高,光反应强烈,形成比较多的ATP和[H]用于暗反应;蛋白质含量高,说明参与光合作用的酶含量高,这两点都利于暗反应的进行。(4)P2植株干重显著大于对照,籽实产量不高,最可能的生理原因是光合作用产物更多地积累在茎秆等营养器官中,向籽实运输的少。
答案:(1)光照强度、CO2浓度 O2(2)C3 C3
(3)[H]和ATP 参与光合作用的酶
(4)P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少
12.(2015·浙江高考·T30)某植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。
请回答:
(1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和的组分。
(2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于。
(3)若蔗糖合成或输出受阻,则进入叶绿体的 数量减少,使三碳糖磷酸大量积累于 中,也导致了光反应中合成的 数量下降,卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于。此时过多的三碳糖磷酸将用于 ,以维持卡尔文循环运行。
【解题指南】(1)图示信息:卡尔文循环产生三碳糖磷酸,又被转运到叶绿体外,三碳糖磷酸产生蔗糖并提供Pi。
(2)隐含信息:光反应过程利用Pi合成ATP,卡尔文循环需要ATP,三碳糖磷酸起到负反馈调节作用。
【解析】(1)磷是光合作用相关产物的组分,同时还是叶绿体内部核酸以及多种膜中磷脂的组分。
(2)卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应消耗光反应产生的ATP,因而属于吸能反应。
(3)由题图可知,若蔗糖合成或输出受阻,则同时产生的Pi有所积累,导致进入叶绿体中的Pi数量大幅减少。此时三碳糖磷酸大量积累在叶绿体基质中,由于光反应中Pi的利用减少,导致光反应中合成ATP的数量下降,使卡尔文循环减速。上述三碳糖磷酸对卡尔文循环存在负反馈调节机制,如三碳糖磷酸含量过多,也可参与淀粉的合成,以维持卡尔文循环的正常进行。
答案:(1)磷脂(2)吸能反应
(3)Pi 叶绿体基质 ATP 负反馈调节 淀粉合成关闭Word文档返回原板块。
第五篇：高考生物复习高考真题题库 15届 知识点19 生物技术实践
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知识点19
生物技术实践
1.(2015·广东高考·T3)关于DNA的实验,叙述正确的是()
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA
B.PCR的每个循环一般依次经过变性—延伸—复性三步
C.DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色
【解题指南】(1)题干关键词:提取DNA、PCR、二苯胺试剂、甲基绿。
(2)关键知识:DNA的提取与检测方法、PCR反应过程、甲基绿的作用。
【解析】选C。本题主要考查了实验的原理、选材以及试剂的使用。兔为哺乳动物,其成熟的红细胞中无细胞核,不能从中提取DNA,故A项错误;PCR每次循环都可以分为变性—复性—延伸三步,故B项错误;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺变成蓝色,故C项正确;甲基绿使DNA呈现绿色,不论是细胞核还是细胞质,只要含有DNA,都会呈绿色,故D项错误。
2.(2015·江苏高考·T11)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是
()
A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用
B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素
C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物
D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合【解析】选B。本题主要考查固定化酶和固定化细胞。固定化酶制作的目的是能够顺利从发酵产物中把酶分离出来,并能够使酶反复使用,故A项正确;溶解氧交换受阻会影响细胞呼吸,是固定化细胞应用的重要限制因素,故B项错误;固定化细胞用于生产、获得细胞的代谢产物,故C项正确;将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞,细胞并不与凝胶通过共价键结合,故D项正确。
3.(2015·江苏高考·T17)关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是()
A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长
B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物
C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长
D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染
【解析】选C。本题主要考查腐乳制作的过程和材料处理的方法及目的。将腐乳坯堆积起来会导致微生物大量繁殖,堆内温度升高,影响毛霉生长,故A项正确;正常情况下毛霉等菌种,会使豆腐表面长出一层菌丝,被细菌污染,腐乳坯表面会出现黏性物,故B项正确;适于做腐乳的豆腐含水量为70%左右,适于毛霉菌丝生长,再加水不利于腐乳成形,故C项错误;装坛时加入料酒,可抑制杂菌生长,故D项正确。
4.(2015·江苏高考·T19)做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是()
A.高压灭菌加热结束时,打开放(排)气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖
B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
【解题指南】关键知识:培养基的灭菌方法、倒平板的方法和接种的过程。
【解析】选D。本题主要考查微生物的分离与培养实验。高压蒸汽灭菌加热结束后,让其自然冷却后再慢慢打开排气阀以排除余气,然后才能开盖取物,故A项错误;倒平板时左手拿培养皿,右手拿锥形瓶,左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖,故B项错误;灼烧接种环之后,要冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种,故C项错误;皿底的标记不会因为盖子混淆而混淆,故D项正确。
5.(2015·四川高考·T3)下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是
()
A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2
B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精
C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30～300菌落数的平板
【解题指南】(1)题干关键词:“酵母菌”“错误”。
(2)关键知识:酵母菌无氧呼吸产物的鉴定原理、探究酵母菌种群数量变化的实验设计原则及计数方法。
【解析】选C。本题考查酵母菌细胞呼吸方式探究及种群数量变化研究。A项,酵母菌呼吸作用产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,故正确。B项,橙色的酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应,变成灰绿色,故正确。C项,探究酵母菌种群数量变化,不同时间的取样即为对照,不必设空白对照,故错误。D项,菌落数若太少的话不准确,太多的话不好计数,一般选择有30～300菌落数的平板计数,故正确。
6.(2015·江苏高考·T24)下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是(多选)()
A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C.发酵过程中酵母菌种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气
【解析】选A、B、C。本题主要考查果酒的制作原理、步骤和注意事项。发酵后期,底物减少、酒精浓度增加等因素,都会造成酒精生产速率减慢,故A项错误;发酵初期,由于发酵瓶中有氧气,酵母菌能进行有氧呼吸产生CO2,故B项错误;酵母菌种群数量先增加后减少,故C项错误;发酵瓶漏气,会使醋酸菌等大量繁殖,从而形成表面可以观察到的菌膜,故D项正确。
7.(2015·山东高考·T35)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是。从功能上讲,这种培养基属于。
(2)培养微生物L前,宜采用 方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量(相对分子质量)大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量(相对分子质量)越。
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的 确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括、、离子吸附法及交联法等。
【解析】(1)已知乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,培养基中琼脂的作用是凝固剂,从功能上讲,这种培养基属于选择培养基。
(2)为了避免杂菌污染,在培养微生物前,对接种环应采用灼烧灭菌。
(3)用电泳法纯化乳糖酶时,若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量(相对分子质量)越小,电泳速度越快。
(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关,因此用化学结合法固定化乳糖酶时,可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。
答案:(1)乳糖 凝固剂 选择培养基
(2)灼烧(3)小
(4)(酶)活性[或(酶)活力]
包埋法 物理吸附法(注:后两空可颠倒)
8.(2015·全国卷Ⅰ·T39)已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题:
(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用
染色。微生物A产生的油脂不易挥发,可选用(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。
(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养。
(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用 直接计数;若要测定其活菌数量,可选用 法进行计数。
(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35℃、40℃、45℃温度下降解10
g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg,则上述三个温度中, ℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕 ℃设计后续实验。
【解题指南】(1)题干关键词:不易挥发、直接计数、活菌数量。
(2)关键知识:提取油脂的方法、分解油脂的微生物的分离、测定微生物数量的方法和探究酶的最适温度的方法。
【解析】(1)脂肪可被苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液染成橘黄色(红色),题干中说明微生物A产生的油脂不易挥发,则可以采用萃取法提取微生物A中的油脂。
(2)油脂为有机化合物,富含碳元素,故为了从自然界获得能够分解油脂的单菌落,应以油脂为唯一碳源来配制培养基。在该培养基上,能分解油脂的微生物可以正常生长,其他微生物不能正常生长。
(3)可利用血细胞计数板计数法测定菌液中的微生物数量,活菌和死亡的细菌都会被计数,所以测定培养液中的活菌数应采用稀释涂布平板法。
(4)在45℃下,降解10
g油脂所需酶量最多,则该温度下酶活性最低;由题干信息可知,40℃下降解10
g油脂所需的酶量最少。应围绕40℃设置不同温度梯度来探究酶的最适温度。
答案:(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)萃取法
(2)油脂(其他合理答案也可)
(3)血细胞计数板 稀释涂布平板(其他合理答案也可)
(4)45 40
9.(2015·全国卷Ⅱ·T39)回答与胡萝卜素有关的问题:
(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是
(填“α-胡萝卜素”“β-胡萝卜素”或“γ-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子 ,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为。胡萝卜素是(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。
(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。
(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的 作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是。
【解题指南】(1)题干关键信息:“弱光下视物不清”“萃取剂”。
(2)关键知识:胡萝卜素不溶于水;一分子β-胡萝卜素可被氧化成两分子维生素A;含水量影响胡萝卜素的萃取效果。
【解析】本题考查胡萝卜素的提取。
(1)根据双键的数目可以将胡萝卜素划分α、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。一分子β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子维生素A。胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,如夜盲症等。胡萝卜素的化学性质比较稳定,不溶于水,是非挥发性物质。
(2)萃取的效果受到含水量、温度等条件的影响,要保证好的萃取效果,需要将岩藻进行粉碎和干燥。
(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂,乙酸乙酯为水不溶性有机溶剂,故选乙酸乙酯。
答案：(1)β-胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性
(2)需要(3)乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂
10.(2015·广东高考·T29)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害,某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。
(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。
(2)据题图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者;pH值呈下降趋势,原因是。
(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%～10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件,请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。
【解题指南】(1)图示信息:pH随乳酸菌数量的增加而降低,随乳酸菌数量的减少下降速率减慢;亚硝酸盐的含量超过一定时间会降低。
(2)关键知识:乳酸发酵原理、实验设计与分析。
【解析】本题考查泡菜制作原理及实验设计方法。
(1)乳酸菌是严格厌氧微生物,制作泡菜时用水密封泡菜坛,其目的是为了保持无氧的环境。乳酸菌进行乳酸发酵,其第一阶段的物质变化与有氧呼吸的第一阶段相同,均为葡萄糖分解产生丙酮酸、[H]、少量ATP。
(2)亚硝酸盐对人体的危害比较大,泡菜制作后一段时间才能食用,从图中曲线可看出第8天后亚硝酸盐含量与之前相比含量较低。在此过程中乳酸菌进行了乳酸发酵,产生了乳酸导致泡菜坛内pH下降。
(3)设计的记录表中要包含乳酸菌类型、食盐浓度和发酵时间等自变量,因变量为亚硝酸盐的含量。通过相互对照确定用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定最适发酵条件。
答案:(1)隔绝空气,创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵
丙酮酸、[H]、ATP
(2)亚硝酸盐含量较低 乳酸菌发酵产生的乳酸增多
(3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表
推测实验结论:与普通乳酸菌相比,“优选”乳酸菌制作泡菜时,相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。
11.(2015·江苏高考·T31)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。
①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水
(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛选到了几株有透明降解圈的菌落(见上图)。图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。
【解析】本题主要考查微生物的分离和培养。(1)样品稀释和涂布平板的操作过程不需要显微镜。(2)涂布平板时,若培养基表面的菌悬液过多会出现积液,造成菌体堆积,影响分离效果。(3)试管口粘附的培养基,需要用酒精棉球擦净,避免培养基污染棉塞。(4)菌株产生的降解纤维素酶的量越多、活性越高,会使降解圈越大。降解纤维素能力最强的菌株是①,因其菌株菌落小,但降解圈大。(5)分析图中曲线可知,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高,而发酵过程会产热和产酸,所以J4菌株更适合用于人工瘤胃发酵。
答案:(1)③(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果
(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性 ①
(5)J4 发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高
12.(2015·浙江高考·T17)“生物技术实践”模块
某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下图所示。
土样中的菌种筛选
→
菌株鉴定
→
优良菌株扩大培养
→
植酸酶提纯
→
植酸酶固定化
→
植酸酶特性分析
请回答:
(1)土壤悬液首先经80℃处理15分钟,其目的是筛选出。
(2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行 ,然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到 ,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与 强弱相关。
(3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡,其主要目的是。液体培养基与固体培养基相比,不含有的成分是。
(4)在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行。
A.吸附 B.包埋 C.装柱 D.洗涤
(5)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是。
A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60℃和45℃
B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶
C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽
D.65℃时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点
【解题指南】(1)关键词:“菌株的筛选”“扩大培养”“相对酶活性”。
(2)关键知识:选择培养的应用、筛选耐高温菌株的方法、扩大培养方法、包埋法的应用、温度影响酶活性的特点。
【解析】本题考查细菌的分离与培养及酶的固定化。
(1)土壤悬液首先经80℃处理15分钟,杀死不耐高温的菌株,筛选出耐高温菌株。
(2)将处理过的土壤悬液在无菌条件下稀释,降低细菌浓度,以便得到相互分离的单菌落。用含有植酸钠的培养基培养细菌,植酸酶活性高的菌株分解植酸钠多,其周围出现较大的透明水解圈。(3)菌株的扩大培养一般用液体培养基,它与固体培养基成分基本相同,但不含琼脂。用液体培养基培养优良菌株时,需要振荡,以便使液体培养基底部有较高的含氧量,有利于细菌生长繁殖。(4)海藻酸钠遇到钙会形成凝胶固体小球,用此方法可将植酸酶包埋进来。(5)从图中可知,测试温度中非固定化植酸酶的最适温度为45℃,固定化植酸酶的最适温度为60℃,故A项正确。固定化植酸酶的相对酶活性波动范围约为75%～110%,非固定化植酸酶的相对酶活性波动范围约为10%～100%,故B项正确。固定化植酸酶相对酶活性在80%以上的温度范围为30～65℃,非固定化植酸酶相对酶活性在80%以上的温度范围为40～50℃,故C项正确。65℃时,固定化植酸酶相对酶活性高于最低点,故D项错误。
答案:(1)耐高温菌株
(2)稀释 单菌落 植酸酶的活性
(3)供氧 琼脂
(4)B(5)D
13.(2015·海南高考·T30)【生物-选修1:生物技术实践】
生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题:
(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是。
(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有
和。
(3)某同学取5组试管(A～E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D
4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是。
【解题指南】(1)题干关键信息:“果胶酶”“出汁量”“探究其最适温度”。
(2)关键知识:实验流程设计的分析与纠错。
【解析】本题以果胶酶为载体,考查拟定实验目的、设计实验步骤以及设计实验应遵循的原则。
(1)根据题意,设计的各组实验中除酶的来源不同外,其他条件都相同,然后测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶的活性的平均值并进行比较,可见实验的自变量是果胶酶的来源,因变量是果胶酶的活性(可用出汁量的多少来反映),所以该实验的目的是比较不同来源果胶酶的活性。
(2)根据实验设计可知,该实验是探究果胶酶的最适温度,所以自变量是温度,因变量是果胶酶的活性(用出汁量表示,出汁量越多则果胶酶活性越高)。该实验方案中,应该在低温、适温、高温范围内设置系列温度梯度的实验组进行实验,且梯度差要相等。
(3)根据题意,本实验的自变量是果胶酶的量,因变量是出汁量,对照实验的设计应遵循单一变量原则、等量原则和对照原则,根据实验设置,通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,则E组应加入与实验组等量的缓冲液才符合实验设计的单一变量和等量原则,因此E组设计不能达到目的。
答案:(1)比较不同来源果胶酶的活性
(2)温度范围设置不合理 温度梯度设置不合理
(3)不能 未加入缓冲液
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