非选择题限时训练
1. 光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用；图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题：
（1）据图1分析，水稻细胞中CO2被固定后的最初产物是______________________，该产物的进一步被还原需消耗______________。
（2）据图2分析，玉米细胞中固定CO2的受体依次为________________、______________；玉米维管束鞘细胞的叶绿体中只能进行暗反应，从细胞结构角度分析，最可能的原因是________________________；若将玉米植株置于含CO2的密闭透明玻璃罩内培养，细胞中最先出现的放射性有机物是____________。
（3）农业生产中发现，高温环境下玉米的生长更有优势。当高温导致气孔一定程度关闭时，玉米光合速率下降幅度远低于水稻，分析其原因是__________________________________________________________；如想应用以上分析提高水稻的光合速率，请依据所学的生物技术与工程知识，提出你的设计思路：_____
_________________________________________________________________________。
（4）为研究高温胁迫对植物的影响，科研人员以某耐热型夏玉米品种为材料，设置大田常温组（CK）和高温处理组（HT），研究40℃高温胁迫下该品种玉米的光合特性与籽粒产量，结果见下表。
组别 |
叶绿素含量mg/g |
胞间二氧化碳μmol/mol |
净光合速率μmol/（m2·s） |
叶面积m2 |
结实率% |
百粒重g |
CK |
26 |
158 |
21.3 |
0.21 |
80 |
24.1 |
HT |
37 |
102 |
27.9 |
0.52 |
26 |
33.7 |
①为便于研究叶片的光合特性，需将叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，采用的方法是______________；在分离叶绿体中的光合色素时，滤纸条上叶绿素条带的位置低于类胡萝卜素，其原理是______________。
②根据表中数据分析，HT组玉米百粒重增加的原因可能有______________________________________。
③研究表明HT组玉米株高明显增大，科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若在原实验中添加一组实验验证此猜测，该实验组可设置为______________________________________________。
2. RNA 干扰（RNAi）主要是对 mRNA 进行干扰，起作用的有 miRNA 和 siRNA。miRNA 是由基因组内源 DNA 编码产生，其可与 目标 mRNA 配对，作用过程如图 1；siRNA 主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体 内的病毒会产生异源双链 RNA（dsRNA），dsRNA 经过酶 2（只能识别双链 RNA）的 加工后成为 siRNA，可引起基因沉默，作用过程如图 2。回答下列问题：
（1）有科学家将能引起 RNA 干扰的 dsRNA 的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起 RNA 干扰现象，最可能的原因是_____________________________________。
（2）过程③中 miRNA 可与目标 mRNA 配对，进而会导致_______________ 终止。过程④复合 体 2 能使目标 mRNA 水解，而不能水解其他 mRNA，原因是________________________________________。
（3）若 miRNA 基因中腺嘌呤有 m 个，占该基因全部碱基的比例为 n，则该 miRNA 基 因中胞嘧啶为_____________个，该基因第 4 代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为_____________ 个。与 miRNA 相比，miRNA 基因在化学组成上的区别在于__________________。
（4）研究发现，RNA 介导的基因沉默是可以遗传给子代的，这____________（填“属于”或 “不属于”）表观遗传，理由是_______________________________________________________________。
3.某生物兴趣小组用小白鼠的睾丸细胞观察染色体的形态和数目，进行相关细胞分裂的研究。具体操作方案如下表：
操作步骤 |
处理方法 |
操作目的 |
材料准备 |
向雄性小白鼠腹腔内注射秋水仙素溶液，3～4 h后再杀死小鼠 |
秋水仙素可以①__________________，以获取更多便于观察的细胞 |
制备②________ |
取小鼠睾丸放入0.3%KCl溶液的小烧杯中，剪碎并过滤，在KCl溶液中低渗处理30 min，然后离心取上层细胞置于培养液中，并固定5 min |
用低渗的KCl溶液处理，使③____________________，便于观察 |
制片 |
在载玻片中央滴加细胞悬液，轻轻敲打载玻片，同时从一侧轻轻吹气 |
敲打和吹气可使④____________________，便于观察 |
镜检 |
将载玻片干燥后染色20～30 min，并用显微镜观察 |
获取实验结果 |
绘图 |
通过观察，同学们结合所学知识绘制了与细胞分裂相关的图像和曲线(图1和图2) |
展示并交流实验结果 |
请回答下列问题：
(1)完善操作方案表中的空白内容。
(2)用低渗的KCl溶液处理时，应注意控制 等因素，否则会导致细胞破裂，使染色体丢失，影响观察效果。
(3)图1中，染色体数和核DNA分子数的比值为1∶2的细胞是 。图2中，发生基因重组的是区段 ，HI区段对应于甲、乙、丙、丁中的 细胞。
(4)若该动物基因型为AaXbY，某精原细胞经减数分裂产生了一个只含基因a的精子。从染色体未正常分离的角度分析，与该异常精子形成相关的分裂时期是 （2分）。
(5)近年来研究发现，二甲双胍(Met)具有降低肿瘤发生的作用。为探究Met对肝癌细胞增殖的影响，用不同浓度的Met培养液培养肝癌细胞，结果如图3所示。
组别 |
G1 |
S |
G2＋M |
凋亡率 |
Bax |
Bcl2 |
对照组(%) |
55 |
36 |
9 |
5.6 |
28 |
53 |
实验组(%) |
67 |
24 |
9 |
32.6 |
37 |
38 |
图3 注：G1、S、G2和M代表细胞周期的不同时期。
①分析图3可得出结论：Met的 与其对癌细胞生长的抑制作用呈正相关。
②将图3中Met浓度为5 mM、培养48 h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到各时期的细胞比例、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl2的表达量，并与对照组相比得到上表所示数据。据此推测，Met使癌细胞的细胞周期阻滞于 期。除此以外，Met能抑制肿瘤生长的内在机理可能是 ________________________________________________________________________________________ 。
5. 某种昆虫的长翅（A）对截翅（a）为显性，体色灰体（B）对黑檀体（b）为显性，眼色（C/c和D/d基因控制）有红眼、朱砂眼、猩红眼。已知与体色及眼色相关的等位基因位于非同源染色体上且不考虑X、Y同源区段。现将某一对长翅灰体红眼雌虫与截翅黑檀体猩红眼雄虫作为亲本进行杂交，获得的F1表型及比例为：长翅灰体红眼：截翅黑檀体红眼=1：1，且各表型雌、雄比例也为1：1。请回答下列问题：
（1）若只考虑眼色，F1随机交配，F2中红眼：朱砂眼：猩红眼=9：6：1，则红眼昆虫的基因型有____种，朱砂眼昆虫中纯合子占________。
（2）若只考虑翅型，亲本中长翅昆虫的基因型为________________。若利用F1中翅型相同的昆虫通过一次杂交实验确定A、a基因的位置，应采取的实验方案为：_________________________________________。若子代昆虫中________________________________________________，则基因A、a位于X染色体上。
（3）若已确定控制该昆虫翅型的基因位于常染色体上，且与控制体色的基因位于同一对同源染色体上，让F1中长翅灰体雌虫与截翅黑檀体雄虫交配，子代中长翅灰体：长翅黑檀体:截翅灰体：截翅黑檀体=
23：2：2：23。
根据实验结果推断，该昆虫的体色和翅形的遗传都遵循孟德尔的______________定律。F1雌虫产生的亲本型配子共占比例______。F1雌虫在产生配子时，发生互换的初级卵母细胞所占比例为______。若通过杂交实验证明雄性昆虫在产生配子时不发生互换，则应选用的实验方案是：______________________________，预测实验结果：______________________________________________________________________。
答案：1.（1） ①. 3-磷酸甘油酸 ②. NADPH、ATP
（2） ①. 磷酸烯醇式丙酮酸（C3） ②. C5（RuBP） ③. 缺乏类囊体（类囊体膜）或基粒发育不全 ④. 草酰乙酸（C4）
（3） ①. （玉米的）PEP羧化酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco（RuBP羧化酶）高很多倍，有利于固定低浓度的CO2 ②. 获取PEP羧化酶基因，将其导入水稻细胞
（4） ①. ①差速离心法 ②. 叶绿素在层析液中溶解度比类胡萝卜素低 ③. ②与CK组相比，HT组净光合速率和叶面积更大且叶绿素含量高 ④. ③高温处理+施加适量G激素抑制剂（常温处理+施加适量G激素）
2.（1）酶2具有专一性，只能识别并切割异源双链RNA（dsRNA）
（2） ①. 翻译 ②. 复合体2中的RNA可以与目标RNA之间碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对
（3） ①. m(1/2n-1) ②. 8m ③. miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶
（4） ①. 属于 ②. 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化
3.(1)抑制纺锤体的形成 细胞悬液 细胞吸水膨胀，利于染色体散开 细胞分散成单层(或细胞不重叠)
(2)时间(或浓度或温度等，合理即可)
(3)丙和丁 FG 丁
(4)减数分裂Ⅰ(后期)或减数分裂Ⅱ(后期)
(5)浓度和处理时长(或培养时间) G1 通过促进凋亡蛋白基因Bax的表达(和抑制凋亡蛋白基因Bcl2的表达)来诱导细胞凋亡
4.（1） ①. 4 ②. 1/3
（2） ①. Aa或XAXa ②. 让F1长翅雌、雄昆虫杂交 ③. 子代表型为雌性全为长翅，雄性中既有长翅又有截翅
（3） ①. 分离定律 ②. 92% ③. 16% ④. 实验方案：选用F1中的长翅灰体雄性与截翅黑檀体雌性杂交， ⑤. 预测结果：子代只有长翅灰体：截翅黑檀体=1：1