2023屆廣東省深圳市光明區(qū)高三第一次模擬考試生物試題變式題19-21（解析版）

高三模擬試題PAGEPAGE11.雙碳，即碳達峰與碳中和的簡稱。我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和（CO2排放量與減少量相等）。下圖為碳循環(huán)示意圖，圖中字母表示生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，數字表示CO2的排放量或減少量?；卮鹣铝袉栴}：（1）生態(tài)系統(tǒng)中，碳在生物群落中的傳遞渠道是______。碳循環(huán)具有全球性的原因是______。（2）圖中代表生態(tài)系統(tǒng)的基石是______（用圖中字母表示）。若用圖中的數字構建碳中和數學模型，則該數學模型是______（用圖中數字表示）。（3）植樹種草是將CO2排放量吸收掉的一種方式，而相應物種應以當地為主，原因是______（答出一點即可），這遵循了生態(tài)工程的______基本原理。（4）請寫出符合“低碳生活”（低碳消耗、低碳排放的生活方式）理念的日常生活習慣______（答出一點即可）?！即鸢浮剑?）①.食物鏈、食物網（營養(yǎng)結構）②.大氣中的二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內流動（2）①.A②.①=②+④+⑥+⑦+⑧（3）①.避免外來物種入侵，保證本地生態(tài)系統(tǒng)的安全性；本地物種具有較高的生態(tài)適應性②.協調（4）少用一次性筷子、節(jié)約用紙、騎自行車出行、減少使用化石燃料等〖解析〗〖祥解〗據圖可知，A表示生產者，B表示分解者，C和D表示消費者，①表示光合作用和化能合成作用，②④⑥表示生產者和消費者的呼吸作用，③⑤表示捕食，⑦表示化石燃料的燃燒，⑧表示分解者的分解作用。〖小問1詳析〗食物鏈、食物網是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動的傳遞渠道。大氣中的二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內流動，因此，碳循環(huán)具有全球性?！夹?詳析〗A與CO2之間存在雙箭頭，表示生產者，生態(tài)系統(tǒng)的基石是生產者，即圖中A代表。圖中CO2的排放量包括生產者的呼吸作用產生量（②）、消費者的呼吸作用產生量（④+⑥）、分解者的分解作用產生量（⑧）和煤、石油燃燒產生量（⑦），CO2的減少量是生產者光合作用固定量（①），而碳中和指CO2排放量與減少量相等，因此用圖中的數字構建的碳中和數學模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧?！夹?詳析〗由于外來物種可能影響本地生態(tài)系統(tǒng)的安全性，而本地物種具有較高的生態(tài)適應性，因此采用植樹種草吸收掉CO2排放量時，應以當地物種為主，這遵循了生態(tài)工程的協調基本原理。〖小問4詳析〗“低碳生活”是低碳消耗、低碳排放的生活方式，在日常生活中少用一次性筷子、節(jié)約用紙、騎自行車出行、減少使用化石燃料等習慣符合該理念。2.黨的二十大報告提出，必須牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和（2020年9月22日，為應對氣候變化，我國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”等莊嚴的目標承諾。注：碳中和是指排出到大氣中的CO2量與大氣中CO2的減少量相等）?；卮鹣铝嘘P于環(huán)境的問題。（1）圖1為某草場部分生物的食物關系，若要預測某段時間內兔種群數量變化趨勢，應選擇研究的數量特征是______。如果鷹的食物比例由兔：鼠：蛇=2：2：1調整為1：1：1，其他不變（能量傳遞效率按10%算），則鷹增加相同的能量，需要植物提供的能量是原來的_____倍（用分數表示）。（2）圖2為生物圈中碳循環(huán)示意圖，其中A～E表示生物圈的組成成分（A、B、C共同組成生物群落），a～d表示碳轉移的途徑。物質循環(huán)是指_____其中c表示______，人類可以通過減少_____（填字母）途徑減輕溫室效應。（3）請從碳循環(huán)的角度分析，“碳中和”是指_______?！即鸢浮剑?）①.年齡組成②.10/7（2）①.組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程②.微生物的分解作用（或分解者的分解作用）③.d（3）植物通過光合作用從大氣中攝取碳（或CO2）的速率與通過生物呼吸作用和分解作用以及化石燃料燃燒而把碳（或CO2）釋放到大氣中的速率大致相同〖解析〗〖祥解〗“低碳生活”就是通過各種手段、方法，盡量減少二氧化碳的排放，從而減緩溫室效應?！夹?詳析〗若要預測某種群未來的數量變化趨勢，需要研究該種群的年齡組成。食物比例為鼠:蛇:兔=2:1:2，能量傳遞效率為10%時，鷹每增加1kJ能量，需要植物提供的能量為2/5÷10%÷10%+1/5÷10%÷10%÷10%+2/5÷10%÷10%=280（kJ）；改變食物比例后，鷹每增加1kJ，需要植物提供的能量為1/3÷10%÷10%+1/3÷10%÷10%÷10%+1/3÷10%÷10%=400（kJ），即改變食物比例后，鷹增加相同的能量，植物提供的能量是原來的400+280=10/7（倍）?！夹?詳析〗C、D之間為雙箭頭，且其他成分都有箭頭指向D，所以D為大氣中的二氧化碳，A為消費者，B為分解者，C為生產者，E為化石燃料。根據碳循環(huán)的過程，a主要為光合作用，b和c分別為消費者的呼吸作用和微生物的分解作用，d為化石燃料的燃燒?；剂洗罅咳紵龝尫胚^多CO2，造成溫室效應，因而減少d途徑能減輕溫室效應。物質循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程。〖小問3詳析〗由題干可知，碳中和是指排出到大氣中的CO2量與大氣中CO2的減少量相等，即碳循環(huán)中CO2的來源和去路平衡。3.圖1為我國某山脈北段生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，A、B、C、D是丙中關系密切的四個種群；圖2為生態(tài)學家對該生態(tài)系統(tǒng)物種豐富度隨海拔高度的升高而變化的調查結果?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖1的碳循環(huán)途徑中不能保證進入生物體的碳元素都能回歸大氣CO2庫，還應該添加的途徑是_____，其中①表示的生理過程是_____。（2）圖2研究的是圖1中_____（填“甲”“乙”或“丙”）成分的數量變化；圖1中丁在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是______。（3）物種豐富度屬于________水平上研究的問題，圖2中的結果預示該山脈北段木本植物豐富度隨海拔高度的上升而_______，這種變化的主要影響因素是________。（4）***提出，中國二氧化碳排放力爭于2030年前實現碳達峰，努力爭取2060年前實現碳中和。下列相關理解正確的是_____A.碳可在無機環(huán)境與生物群落間循環(huán)B.不是每個生態(tài)系統(tǒng)都可依靠自身實現碳中和C.二氧化碳排放增多是導致氣溫升高的化學因素D.發(fā)展低碳經濟、植樹造林是實現碳平衡的有效手段〖答案〗（1）①.化石燃料的燃燒②.呼吸作用（2）①.乙②.將動植物遺體殘骸及動物排遺物中的有機物分解成無機物（3）①.生物群落②.下降③.溫度（4）ABD〖解析〗〖祥解〗生態(tài)系統(tǒng)的組成成分是指生產者、消費者、分解者和非生物的物質和能量，分析圖1可知，甲與乙之間是雙箭頭，且乙、丙和丁都可以指向甲，所以甲是大氣CO2庫，乙是生產者，丙是消費者，丁是分解者，①表示由生產者回到大氣CO2庫，所以①表示呼吸作用，②表示由生產者指向分解者，③表示分解者的分解作用，據此答題即可?！夹?詳析〗圖1的碳循環(huán)途徑中不能保證進入生物體的碳元素都能回歸大氣CO2庫，還應該添加的途徑是化石燃料的燃燒。分析圖1可知，甲與乙之間是雙箭頭，且乙、丙和丁都可以指向甲，所以甲是大氣CO2庫，乙是生產者，丙是消費者，丁是分解者，①表示由生產者回到大氣CO2庫，所以①表示呼吸作用，〖小問2詳析〗分析圖2可知，圖2表示的是木本和草本物種豐富度隨海拔的變化，所以圖2研究的是圖1中乙（生產者）成分的數量變化；丁是分解者，分析者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是將動植物遺體殘骸及動物排遺物中的有機物分解成無機物?！夹?詳析〗物種豐富度屬于生物群落水平上研究的問題。分析圖2可知，該山脈北段木本植物豐富度隨海拔高度的上升而下降，造成這種變化的主要因素是隨著海拔升高，溫度越來越低，即這種變化的主要影響因素是溫度?！夹?詳析〗A、在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間進行循環(huán)的過程，就是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，其中碳可在無機環(huán)境與生物群落間循環(huán)，A正確；B、受人類活動等因素的影響，有些自然生態(tài)系統(tǒng)依靠自身不能實現碳中和，B正確；C、二氧化碳排放增多導致氣溫升高的過程中，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞中的化學因素，C錯誤；D、發(fā)展低碳經濟、植樹造林可以減少二氧化碳排放和增加二氧化碳的吸收，因此是實現碳平衡的有效手段，D正確。故選ABD。4.為研究外來植物引入對本地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響，研究人員展開了相關實驗。請回答下列問題：（1）研究人員構建多個實驗生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中添加的外來植物、當地植物、土壤微生物和食草動物構成了____________。（2）請在下圖中①②處補充文字或相應的生理過程，完善實驗生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程。______________（3）研究人員測定不同實驗系統(tǒng)（引入的外來植物比例不同）的部分指標如下圖所示。①結果顯示，隨外來植物所占比例升高，________________________。②隨著快速生長的外來植物的引入，輸入生態(tài)系統(tǒng)的______增加，其沿______流動，進而影響系統(tǒng)內其他生物的生物量。（4）我國的政府工作報告中提出了“碳中和”的目標，即通過某種方式抵消生態(tài)系統(tǒng)產生的CO2，實現CO2“零排放”。根據所學知識，辯證分析引入快速生長的外來植物對“碳中和”的影響：____________?！即鸢浮剑?）生物群落（2）（3）①.平均比葉面積、食草動物生物量、細菌生物量增加②.總能量③.食物鏈/食物網營養(yǎng)級（4）結果顯示實驗周期內CO2固定量增加，有利于碳中和，但引入外來植物，可能造成生物入侵，導致當地生物多樣性降低，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不利于碳中和〖解析〗〖祥解〗碳循環(huán)，是指碳元素在地球上的生物圈、巖石圈、水圈及大氣圈中交換，并隨地球的運動循環(huán)不止的現象。生物圈中的碳循環(huán)主要表現在綠色植物從大氣中吸收二氧化碳，在水的參與下經光合作用轉化為葡萄糖并釋放出氧氣，有機體再利用葡萄糖合成其他有機化合物。有機化合物經食物鏈傳遞，又成為動物和細菌等其他生物體的一部分。生物體內的碳水化合物一部分作為有機體代謝的能源經呼吸作用被氧化為二氧化碳和水，并釋放出其中儲存的能量?！夹?詳析〗生物群落是指一定空間內所有生物的集合體，因此系統(tǒng)中添加的外來植物、當地植物、土壤微生物和食草動物等生物構成了生物群落?！夹?詳析〗碳循環(huán)發(fā)生在生物群落和無機環(huán)境中，通過光合作用將CO2轉變?yōu)橛袡C物，有機物進入生物群落，沿著食物鏈和食物網傳道，通過呼吸作用可以將有機物變成CO2，回到大氣中，碳循環(huán)可以表示如下。〖小問3詳析〗①結合圖中三條曲線可知，隨著外來植物的比例增大(橫坐標），三種曲線都呈上升趨勢，因此平均比葉面積、食草動物生物量、細菌生物量增加。②快速生長的外來植物也是生產者，可以固定光能，因此輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量增加；生產者固定的太陽能是進入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，在食物鏈和食物網之間以有機物的形式流動，可以增加系統(tǒng)內其他生物的生物量?！夹?詳析〗結合所學知識，從兩方面辯證分析外來植物的引入結果：結果顯示實驗周期內CO2固定量增加，有利于碳中和，但引入外來植物，可能造成生物入侵，導致當地生物多樣性降低，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不利于碳中和。5.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)和能量流動的部分示意圖，圖中甲～戊代表不同組成成分，Ⅰ～Ⅲ表示過程，“?”表示流經丙的能量流動情況，A、B、C代表能量流經丙所處營養(yǎng)級的去向，其中數字代表能量值，單位為J/（cm2·a）。（1）圖中屬于異養(yǎng)生物的有_____（用“甲～戊”表示）。（2）碳在圖中Ⅰ～Ⅲ過程中的循環(huán)主要是以_____形式進行的。若該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)達到平衡，則Ⅰ過程攝取碳的速率與_____大致相同。（3）圖中乙具有的總能量至少是_____J/（cm2·a）。圖中C代表的能量去向是_____。若圖中15J/（cm2·a）的1/5以糞便形式流向戊，則第二、三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率_____。（4）與物質循環(huán)相比，能量在流經生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級時所具有的特點是_____。（5）下圖中A、B、C、D、E、F表示其生物成分，箭頭表示物質的傳遞方向。請分析回答：圖中D與E的種間關系是_____，F代表的生態(tài)系統(tǒng)成分是_____。若C中的能量不變，將E的食物比例由C：D=1：1調整為2：1，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給E的能量是原來的_____倍。〖答案〗（1）丙、丁、戊（2）①.CO2②.通過生物的呼吸作用和分解作用把碳釋放到大氣中的速率（3）①.400J/（cm2·a）②.③.15%（4）單向流動、逐級遞減（5）①.捕食和種間競爭②.分解者③.1.375〖解析〗〖祥解〗當能量流經某一個營養(yǎng)級時，一部分能量用于自身呼吸作用以熱能形式消耗，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖，其中這部分能量一部分流向分解者，一部分流向下一個營養(yǎng)級，一部分未被利用?！夹?詳析〗異養(yǎng)生物包括消費者和分解者，根據圖中指向甲的箭頭最多，可知甲是大氣中二氧化碳，乙是生產者，丙是消費者，丁是消費者，戊是分解者，所以異養(yǎng)生物包括丙、丁、戊?！夹?詳析〗I表示光合作用固定CO2，Ⅱ、Ⅲ表示細胞呼吸釋放CO2，甲是無機環(huán)境，在碳循環(huán)中代表大氣中的庫，碳在無機環(huán)境和生物群落中主要以CO2的形式傳遞；在碳循環(huán)達到平衡的生態(tài)系統(tǒng)中，生產者從大氣中攝取碳的速率與通過生物的呼吸作用和分解作用把碳釋放到大氣中的速率大致相等?！夹?詳析〗能量傳遞效率在10%到20%之間，A是代表丙攝入的能量，為100J/（cm2·a），其中糞便量為20J/（cm2·a），B代表丙同化的能量為80J/（cm2·a），則乙字少含有80÷20%=400J/（cm2·a）。丙同化量中呼吸作用散失能量為50J/（cm2·a），用于丙自身生長發(fā)育繁殖的能量C為30J/（cm2·a），故第二營養(yǎng)級（丙）同化量為80J/(cm2·a)，第三營養(yǎng)級（丁）獲得的能量為15×(1-1/5)=12J/(cm2·a)，所以第二、三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為12÷80×100%=15%。〖小問4詳析〗在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向后面的各個營養(yǎng)級，不可逆轉，也不能循環(huán)流動，即單向流動；輸入到一個營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流入下一個營養(yǎng)級，能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的，即逐級遞減?！夹?詳析〗E捕食D，為捕食關系，D和E都捕食C，為競爭關系；F代表的是分解者。當E的食物比例為C:D=1:1時，設傳遞給E的能量為X，則1/2X來自于D，1/2X來自于C，能量傳遞效率按10%計算，需要C的能量為1/2X÷10%+1/2X÷10%÷10%=55X；當E的食物比例為C:D=2:1時，設傳遞給E的能量為y，則2/3y來自于C，1/3y來自于D，能量傳遞效率按10%計算，需要C的能量為2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y，C中的能量不變，則55X=40y，該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給E的能量是原來的y÷X=55÷40=1.375倍。6.森林在防風固沙、保持水土、抗御水旱、抵抗風災等方面，具有十分重要的生態(tài)作用。下圖1表示大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)的部分結構和功能，圖中A～C代表生態(tài)系統(tǒng)的某些生物成分，其中B1為食草動物，①～⑩則代表碳元素流動的相應過程；圖2中的曲線a表示40年間人類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳相對量，曲線b表示40年間環(huán)境中二氧化碳的實際增加相對量?；卮鹣铝袉栴}：（1）大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)中的碳元素主要以___________的形式儲存在植物體內成為森林碳庫。森林中的不同生物構成了錯綜復雜的食物鏈和食物網，生態(tài)系統(tǒng)的___________就是沿著這種渠道進行的。（2）分析圖1可知，C代表的生態(tài)系統(tǒng)的組成成分是___________。該生態(tài)系統(tǒng)碳元素流入大氣中的過程有___________（填圖中數字）。（3）圖2中a、b兩條曲線變化趨勢出現差異的主要原因可能是___________。（4）山斑鳩和黑嘴松雞為大興安嶺常見的兩種植食性動物，野外收集它們的三種天敵動物的糞便，運用顯微鏡分析可判斷它們在天敵動物食物組成中所占的比例，結果如下表。天敵山斑鳩黑嘴松雞赤狐4030狗獾6040香鼬1000①據表推測，三種天敵動物中___________的種群數量最容易發(fā)生劇烈波動②黑嘴松雞感受到赤狐糞、尿氣味，會有躲避到洞穴中的行為，這體現了信息傳遞具有___________的作用。〖答案〗（1）①.（含碳）有機物②.物質循環(huán)和能量流動（2）①.分解者②.①④⑩（3）不同時間生產者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同（4）①.香鼬②.調節(jié)生物的種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定〖解析〗〖祥解〗1、生態(tài)系統(tǒng)的結構包括組成成分和營養(yǎng)結構，組成成分包括生產者、消費者、分解者和非生物的物質和能量；營養(yǎng)結構包括食物鏈和食物網。2、能量是生態(tài)系統(tǒng)的動力，是一切生命活動的基礎。在生態(tài)系統(tǒng)中能量開始于太陽輻射能的固定，結束于生物體的完全分解，綠色植物固定的太陽光能沿著食物鏈的單向傳遞叫做能量流動。能量在沿著食物鏈傳遞的過程中逐級遞減，在生態(tài)系統(tǒng)中只有綠色植物才能進行光合作用固定太陽能。3、動物的同化量等于攝入量減去糞便中的能量，各級動物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生長、發(fā)育與繁殖的能量。用于生長發(fā)育和繁殖的能量去向包括流向下一營養(yǎng)級的能量（最高營養(yǎng)級除外）、流向分解者的能量和未被利用的能量?！夹?詳析〗森林生態(tài)系統(tǒng)中的碳元素主要以（含碳）有機物的形式儲存在植物體內成為森林碳庫。森林中的不同生物構成了錯綜復雜的食物鏈和食物網，食物鏈和食物網是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動就是沿著這種渠道進行的?！夹?詳析〗圖中A～C代表生態(tài)系統(tǒng)的某些生物成分，其中B1為食草動物，可看出A是生產者、B是消費者（各個B中間存在捕食現象）、C是分解者，碳元素流入大氣中的過程有生產者的呼吸作用①，分解者的分解作用④，消費者的呼吸作用⑩?！夹?詳析〗圖2中的曲線a表示40年間人類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳相對量，曲線b表示40年間環(huán)境中二氧化碳的實際增加相對量，二者之間的變化趨勢不同，其原因是不同時間生產者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。〖小問4詳析〗①據表推測，由于香鼬只以山斑鳩為食，所以三種天敵動物中香鼬的種群數量最容易發(fā)生劇烈波動。②黑嘴松雞感受到赤狐糞、尿的氣味，會有躲到洞穴中的行為，這體現了信息傳遞具有調節(jié)生物的種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定作用。7.我國新設立的河北雄安新區(qū)將依托白洋淀生態(tài)環(huán)境建設，打造藍綠交織、水城共融的生態(tài)城市。有研究人員對白洋淀生態(tài)系統(tǒng)進行了如下圖所示的設計，據圖回答下列問題：（1）輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有________。（2）在水面浮床上種植挺水植物-浮葉植物-沉水植物組合體現了群落垂直結構的特征，其意義為________。污水流入濕地后，經物理沉降、化學分解微生物分解，污染物最終被分解為無機物，這些物質又被濕地中的植物吸收利用，這樣設計的原理是利用了生態(tài)系統(tǒng)的_______功能。（3）根據白洋淀能量流動特點合理地確定其載魚量，保證漁產品的持續(xù)高產。這體現了研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動可以______。（4）我國承諾力爭在2030年前實現碳達峰（CO2的排放不再增長，達到峰值之后逐步降低），2060年前實現“碳中和”（凈零排放）的目標。下圖表示生物圈中碳循環(huán)示意圖。①“碳中和"是指通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消CO2排放總量，實現相對“零排放”，達到“碳中和”時，圖中X1過程吸收CO2總量_______（填“大于”“等于”或“小于”）Y1、Y2、Y3和Z4過程釋放的CO2總量。②植樹造林是碳捕集”的重要措施之一，建立綠色低碳循環(huán)體系需要世界各國共同參與，主要原因是_________?！即鸢浮剑?）生產者所固定的光能（太陽能）和污水有機物中的化學能（2）①.提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力②.物質循環(huán)（3）合理調整生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系，使能量持續(xù)高效的流向對人類最有益的部分（4）①.大于②.碳循環(huán)具有全球性〖解析〗〖祥解〗能量流動指生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉化和散失的過程。能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能，在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境，生物與生物間的密切聯系，可以通過能量流動來實現。能量流動兩大特點：單向流動，逐級遞減?！夹?詳析〗據圖分析可知，濕生植物和水生植物可以進行光合作用，外來污水中含有機物的化學能，故輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有生產者固定的光能和污水有機物中的化學能。〖小問2詳析〗在水面浮床上種植挺水植物-浮葉植物-沉水植物組合體現了群落垂直結構的特征，可提高群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。污水流入濕地后，經物理沉降、化學分解及微生物分解，污染物最終被分解為無機物，這些物質又被濕地中的植物吸收利用，這是利用了生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)功能，所以體現了生態(tài)工程的原理是物質循環(huán)原理?！夹?詳析〗根據白洋淀能量流動特點合理地確定其載魚量，保證漁產品的持續(xù)高產。這體現了研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動可以合理調整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動關系，使能量持續(xù)高效的流向對人類最有益的部分。〖小問4詳析〗達到“碳中和”時，X1過程吸收的CO2總量應等于CO2排放總量，而CO2排放總量除包括Y1、Y2、Y3和Z4過程釋放的CO2外，還包括化石燃料的開采和使用過程中排放的CO2,故圖中X1過程吸收的CO2總量大于Y1、Y2、Y3和Z4過程釋放的CO2總量。碳循環(huán)具有全球性，故建立綠色低碳循環(huán)體系需要世界各國共同參與。8.玉米（2n=20）是重要的糧食作物之一。已知等位基因A/a控制高稈、矮稈，等位基因B/b控制抗病、感病。將純種高稈抗病與純種矮稈感病玉米雜交，得到F1，F1自交，F2出現的高稈抗病、高稈感病、矮稈抗病、矮稈感病依次為1003株、600株、601株、198株。假設該植物致死的情況僅分為：①合子致死型，即具有某種基因型的個體在胚胎期或成體階段致死的現象；②配子致死型，即具有某種基因型的配子不能存活的現象?；卮鹣铝袉栴}：（1）為建立玉米基因組數據庫，科學家需要對玉米細胞中______條染色體的DNA進行測序。（2）與高稈相比，矮稈是______性狀。等位基因A/a與B/b的遺傳______（填“遵循”或“不遵循”）自由組合定律，依據是______。（3）甲同學認為F2結果的出現屬于合子致死型，則致死個體的基因型為______。（4）若僅為一種基因型的配子致死，則乙同學認為F2結果出現的原因是F1個體產生的AB雌配子或雄配子完全致死，而其他基因型的雌雄配子正常。利用各種已知基因型的玉米植株，設計兩個雜交方案驗證乙同學的假說______?！即鸢浮剑?）10（2）①.隱性②.遵循③.根據雜交實驗可知：F1基因型為AaBb，而F2表現型及其比例為高稈抗?。焊叨捀胁。喊捒共。喊捀胁?5：3：3：1，為9：3：3：1變形（3）AaBB和AABb（4）方案1：F1與矮稈感病植株做正交和反交，觀察并記錄子代表現型及其比例。方案2：F1與基因型為Aabb（或基因型為aaBb）植株做正交和反交，觀察并記錄子代表現型及其比例?！冀馕觥健枷榻狻?、玉米是雌雄同株異花植株，玉米細胞中共含有20條染色體，10對同源染色體。2、F2出現的高稈抗?。焊叨捀胁。喊捒共。喊捀胁?5：3：3：1，說明有致死情況產生。致死情況分為兩種：合子致死或者配子致死?！夹?詳析〗玉米為雌雄同體植株，因此為建立玉米基因組數據庫，科學家需要對玉米細胞中10條染色體的DNA進行測序。〖小問2詳析〗由F2表現型及其比例為高稈：矮稈=2：1可知，高稈為顯性性狀，矮稈為隱性性狀。由親子代表現型可知，F1基因型為AaBb，而F2表現型及其比例為高稈抗?。焊叨捀胁。喊捒共。喊捀胁?5：3：3：1，為9：3：3：1變形，因此等位基因A/a與B/b的遺傳遵循自由組合定律?！夹?詳析〗根據自由組合定律，理論上F2中高稈抗病的基因型及其比例應為AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，親代純種高稈抗病的基因型為AABB，F1基因型為AaBb，因此當致死型的基因型為AaBB和AABb才與親代、F1、F2的事實相符。〖小問4詳析〗由F1（AaBb）產生的雌雄配子的基因型及其比例為AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，若基因型為AaBb個體產生的基因型AB的雌配子完全致死或基因型為AB的雄配子完全致死均可得出題干實驗中的F2表現型及其比例。由于需要證明是“基因型為AB的雄配子或雌配子完全致死，而其他基因型的雌雄配子正?！?，因此一個親代的基因型為AaBb，且既可作父本，又可作母本；另一個親代的基因型不能同時存在AB基因，因此另一個親代的基因型可以為aabb、aaBb、Aabb。綜上分析，雜交方案應該為①F1與矮稈感病植株做正交和反交，觀察并記錄子代表現型及其比例。②F1與基因型為Aabb（或基因型為aaBb）植株做正交和反交，觀察并記錄子代表現型及其比例?！肌狐c石成金』〗本題考查自由組合定律的實質與應用，要求考生掌握判斷多對遺傳性狀的遺傳規(guī)律，根據子代表現型及比例推測親本基因型，形成知識網絡，解決相關問題。9.小麥的高稈、矮稈，抗病、感病是兩對相對性狀，分別由等位基因A（a）、B（b）控制。請分析下面實驗，回答下列相關問題：實驗1：高稈抗病植株與矮稈感病植株雜交得F1，F1自交得F2，F2的表現型及比例：高稈抗?。焊叨捀胁。喊捒共。喊捀胁?9:3:3:1。實驗2：高稈抗病植株與矮稈感病植株雜交得F1，F1自交得F2，F2的表現型及比例：高稈抗?。焊叨捀胁。喊捒共。喊捀胁?9:15:15:25。（1）由實驗1可知，A（a）、B（b）位于________（填“同源”或“非同源”）染色體上。（2）實驗2中親本的基因型是________。（3）欲判斷這兩對等位基因遺傳時是否遵循自由組合定律，可采用________組合。①AaBb×AaBb②Aabb×aaBb③AaBb×aabb④AABB×aabb（4）現有一株高稈感病植株，請通過實驗來確定其基因型。實驗方案：_________________________。預期結果及結論：___________________。〖答案〗①.非同源②.AaBb、aabb③.①③④.實驗方案：讓該植株自交（或與矮稈植株雜交）⑤.預期結果及結論：若后代植株均為高稈，則該植株基因是AAbb；若后代植株高稈：矮稈=3:1（測交為1:1），則該植株的基因是Aabb〖解析〗〖祥解〗基因的自由組合定律是指兩對或兩對以上的染色體上的控制生物相對性狀的遺傳規(guī)律；基因自由組合定律的實質是等位基因彼此分離的同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。〖詳析〗（1）由實驗1中F2的表現型及比例：高稈抗病∶高稈感病∶矮稈抗病∶矮稈感病=9∶3∶3∶1可知，A（a）、B（b）位于非同源染色體上，兩對基因遵循自由組合定律。（2）由實驗1子二代分離比可知，高桿、抗病為顯性性狀。實驗2中F2的表現型及比例：高稈抗病∶高稈感病∶矮稈抗病∶矮稈感病=9∶15∶15∶25，即高桿∶矮桿=（9+15）∶（15+25）=3∶5，說明子一代中Aa∶aa=1∶1，抗病∶感病=（9+15）∶（15+25）=3∶5，說明子一代中Bb∶bb=1∶1，所以親本中高稈抗病植株與矮稈感病植株的基因型分別是AaBb、aabb。（3）欲判斷這兩對等位基因遺傳時是否遵循自由組合定律，則需要證明雜合子減數分裂時能產生四種數量相等的配子，故可采用①AaBb×AaBb、③AaBb×aabb組合。②Aabb×aaBb和④AABB×aabb中無論基因是否符合自由組合，結果都是相同的。（4）現有一株高稈感?。ˋ-bb）植株，欲確定其基因型，可讓該植株自交（或與矮稈植株雜交），若后代植株均為高稈，則該植株的基因型是AAbb；若后代植株高稈∶矮稈=3∶1（測交為1∶1），則該植株的基因型是Aabb。〖『點石成金』〗本題考查基因的自由組合定律的相關知識，意在考查學生的理解能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力。10.玉米為雌雄同株異花植物，籽粒的顏色受兩對等位基因A、a和D、d控制，已知等位基因A、a位于9號染色體上，但等位基因D、d所在染色體情況未知。當A、D基因同時存在時籽粒呈現紫色，有A基因無D基因時籽粒呈現黃色，無A基因時籽粒呈現白色。現有均為雜合子的黃色籽粒和白色籽粒的玉米植株雜交，得到的F?植株的表現型及比例為紫色：黃色：白色=1：1：2。不考慮交叉互換和突變，回答下列問題；（1）請解釋玉米適合作為遺傳學實驗材料的原因___________________________。(至少列出一點)（2）該親本中黃色籽粒、白色籽粒植株的基因型分別為________________________。不能根據F?的表現型及比例確定D、d基因是否位于9號染色體，原因是_________。（3）為確定基因D、d的位置，利用F?中植株進行進一步實驗，選取F?中_________籽粒植株并進行自交，統(tǒng)計F?籽粒的顏色種類。若籽粒顏色為_____________________________(寫出表現型及比值)，則說明D、d基因不在9號染色體上。若籽粒顏色為_________________________(寫出表現型及比值)，則說明D、d基因在9號染色體上?！即鸢浮剑?）玉米做為遺傳材料的優(yōu)點是：有易于區(qū)分的相對性狀；雌雄同株異花，既能同株異花傳粉，也便于人工授粉；生長周期短，繁殖速度快；產生的后代數量多，便于統(tǒng)計分析（2）①.Aadd和aaDd②.無論D、d基因是否位于9號染色體上，F?均表現紫色：黃色：白色=1：1：2（3）①.紫色籽粒②.紫色:黃色:白色=9：3：4③.紫色:黃色:白色=2：1：1〖解析〗〖祥解〗分析題意可知：紫色的基因型為A_D_，黃色個體的基因型為A_dd，白色的基因型為aaD_、aadd?！夹?詳析〗玉米做為遺傳材料優(yōu)點是：①有易于區(qū)分的相對性狀；②雌雄同株異花，既能同株異花傳粉，也便于人工授粉；③生長周期短，繁殖速度快；④產生的后代數量多，便于統(tǒng)計分析。〖小問2詳析〗分析題意可知：紫色的基因型為A_D_，黃色個體的基因型為A_dd，白色的基因型為aaD_、aadd；又因為兩親本均為雜合子，所以該親本中籽粒黃色基因型為Aadd、白色玉米植株的基因型為aaDd；無論D、d基因是否位于9號染色體上，Aadd和aaDd產生的配子分別為Ad、ad和aD、ad，F1均表現紫色：黃色：白色＝1：1：2?！夹?詳析〗選取F1中紫色籽粒植株并進行自交，統(tǒng)計每株所結籽粒的顏色種類；若籽粒顏色為紫色、黃色和白色，統(tǒng)計結三種顏色籽粒的植株上紫色：黃色：白色＝9：3：4，則表明D、d基因不在9號染色體上，且兩對基因傳遞時遵循基因的自由組合定律；若若籽粒顏色為紫色、黃色和白色，統(tǒng)計結三種顏色籽粒的植株上紫色：黃色：白色＝2:1:1，則表明D、d基因位于9號染色體上。11.某植物秸稈利用價值較高，已知高稈、矮稈和抗病、感病是該植物的兩對相對性狀，分別受A-a和B-b控制且兩對基因位于兩對同源染色體上?；卮鹣铝袉栴}：（1）現有矮稈抗病植株和高稈感病植株，可采用____育種的方法短時間內培育出人們所需要的純合______________植株。（2）矮稈抗病植株（甲）和高稈感病植株（乙）雜交．F1均為高桿感病植株，由此推導出這兩對相對性狀中顯性性狀分別是__________，F1與甲雜交，F2的表現型及比例是高軒感?。喊捀胁。焊叨捒共。喊捒共?1：1：2：2。推測出現該比值的可能的兩種原因：第一種原因：F1產生含有________________基因的配子50%致死。第二種原因：________________植株幼苗期有50%死亡。①為檢測具體原因，讓F2中矮稈感病自交，若所得F3的表現型及比例為__________，則符合第一種原因；若所得F3的表現型及比例為________，則符合第二種原因。②該植物的一個種群中有高稈感病、矮稈感病、高稈抗病、矮桿抗病四種表現型，對應比例為1：1：1：1，該植物種群隨機受粉，如此繁殖下去．該物種______（填“是”或“否”）發(fā)生了進化．理由：________________________?！即鸢浮舰?單倍體②.矮桿抗?、?高稈、感?、?B⑤.感?。ɑ蚋叨捀胁『桶捀胁。?感病與抗病比為5：4⑦.感病與抗病比為3：2⑧.是⑨.基因頻率發(fā)生了改變〖解析〗〖祥解〗單倍體育種的優(yōu)點：縮短育種年限，加快育種進程；缺點：技術復雜，需與雜交育種配合，成活率較低?！荚斘觥剑?）能夠縮短育種年限的育種方法是單倍體育種，因此讓矮桿抗病植株與高桿感病植株雜交，得到子一代，用單倍體育種方法培育人們需要的矮桿抗病植株。（2）矮桿抗病植株（甲）和高桿感病植株（乙）雜交，F1均為高桿感病植株，說明高桿對矮桿是顯性性狀，感病對抗病是顯性；雜交子一代的基因型是AaBb，與甲（aabb）雜交，F2的表現型及比例是高桿感?。ˋaBb）：矮桿感?。╝aBb）：高桿抗?。ˋabb）：矮桿抗病（aabb）=1:1:2:2，說明子一代產生的可育配子的類型及比例是AB：aB：Ab：ab=1:1:2:2，即含有B的配子50%死亡，或者是AaBb、aaBb個體的在幼苗期50%死亡。①如果是含有B的配子50%死亡，F2中矮桿感病基因型是aaBb，產生的有活力的配子類型及比例是aB：ab=1:2，自交后代的基因型及比例是aaBB：aaBb：aabb=1:4:4，表現型及比例是矮桿感病：矮桿抗病=5:4。如果是含有B植株幼苗期50%死亡，aaBb自交后代的基因型及比例是aaBB：aaBb：aabb=1:2:1，由于aaB—50%死亡，則自交后子三代的表現型及比例是矮桿感?。喊珬U抗病=3:2。②自然狀態(tài)下，感病植株會因感染病原體而死亡，因此繁殖下去，抗病基因的基因頻率會逐漸升高，感病基因的基因頻率會逐漸下降，因此該物種會發(fā)生進化?！肌狐c石成金』〗生物進化的實質是基因頻率的改變，生物進化不一定導致新物種的形成。12.已知某種雌雄同株異花植物，其遺傳存在很多致死現象。（說明：a．合子致死型，即具有某種基因型的個體在胚胎期或成體階段致死的現象；b．配子致死型，即具有某種基因型的配子不能存活的現象。）（1）相較于豌豆雜交實驗過程，該植物進行雜交實驗時不需要的操作是________________________。（2）已知等位基因A/a控制高稈、矮稈，等位基因B/b控制抗病、感病。將純種高稈感病植株與純種矮稈抗病植株雜交，得到F1，F1自交，F2中高稈抗?。焊叨捀胁。话捒共。喊捀胁?5：3：3：1。①基因A在染色體上的位置稱為______。等位基因A/a與B/b的遺傳遵循____________定律。②若F2結果的出現是由于合子致死，則致死個體的基因型為____________。③若F2結果的出現是由于某一種基因型的配子致死，則基因型______的雌配子或雄配子完全致死，而其他基因型的雌雄配子正常。研究發(fā)現是該基因型的雄配子致死導致的，請設計測交實驗進行驗證，用遺傳圖解表示。______________________________（3）研究發(fā)現某些生物的基因家族存在一種“自私基因”，可通過“殺死”不含該基因的配子來扭曲分離比例。已知該植物有三種花色，分別為紅花（DD）、粉紅花（Dd）和白花（dd），D基因是一種“自私基因”，雜合體在產生配子時，D基因能殺死體內2/3不含該基因的雄配子?，F讓基因型為Dd的植株自交得到F1，F1個體隨機交配得到F2，則F2中白花占比為________________。〖答案〗（1）去雄（2）①.基因座位②.自由組合③.AaBB和AABb④.AB⑤.（3）3/32〖解析〗〖祥解〗基因自由組合定律的實質是：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。〖小問1詳析〗由于該植物是雌雄同株異花植物，所以雜交實驗過程不需要去雄?！夹?詳析〗①基因A在染色體上的位置稱為基因座位。F2中高稈抗?。焊叨捀胁?；矮稈抗病：矮稈感病=5：3：3：1，是9：3：3：1的變形，說明等位基因A/a與B/b的遺傳的遵循自由組合定律。②根據自由組合定律，理論上F2中高稈抗病的基因型及其比例應為AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，親代純種高稈抗病的基因型為AABB，F1基因型為AaBb，因此當致死型的基因型為AaBB和AABb才與親代、F1F2的事實相符。③由F1（AaBb）產生的雌雄配子的基因型及其比例為AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，若基因型為AaBb個體產生的基因型AB的雌配子完全致死或基因型為AB的雄配子完全致死均可得出題干實驗中的F2表現型及其比例。研究發(fā)現是該基因型的雄配子致死導致的，需要證明是”基因型為AB的雄配子，而其他基因型的雌雄配子正?！埃虼艘粋€親代的基因型為AaBb，可作父本，母本不能同時存在AB基因，因此另一個親代的基因型可以為aabb、aaBb、Aabb。綜上分析，雜交方案應該為父本F1與母本矮稈感病植株雜交，觀察并記錄子代表現型及其比例。遺傳圖解如下：〖小問3詳析〗基因是一種“自私基因”，在產生配子時，能殺死體內2/3不含該基因的雄配子則基因型為Dd的植株自交，雄配子比例為D:d=3:1，雌配子D:d=1:1，則F1中紅花（DD）：粉紅花（Dd）：白花（dd）=3：4：1，即DD占3/8，Dd占1/2，dd占1/8，因此子一代產生的雌配子的種類及比例為D=3/8+1/2×1/2=5/8，d=3/8，由于D基因是一種“自私基因”，在產生配子時，能殺死體內2/3不含該基因的雄性配子，因此子一代產生的雄配子的種類及比例為D=3/8+1/2×1/2=5/8、d=1/2×1/2×1/3+1/8=5/24，因此雄配子中D占3/4，d占1/4，因此F1中個體隨機受粉產生的后代的表現型比例為：白花（dd）=3/8×1/4=3/32。13.果蠅棒眼和正常眼的眼型受到一對等位基因A/a控制，正常翅和卷翅受到另一對等位基因B/b控制。某同學選擇不同類型的親本進行雜交實驗，研究眼型和翅型的遺傳機制，得到下表所示結果。回答下列問題：親本（P）F1表型及比例甲組正常翅♂×卷翅♀正常翅♂∶正常翅♀∶卷翅♂∶卷翅♀＝1∶1∶1∶1乙組卷翅♀×卷翅♂正常翅♂∶正常翅♀∶卷翅♂∶卷翅♀＝1∶1∶2∶2丙組棒眼正常翅♀×正常眼卷翅♂棒眼正常翅♂∶棒眼正常翅♀∶棒眼卷翅♂∶棒眼卷翅♀＝1∶1∶1∶1（1）眼型和翅型這兩對相對性狀中，____________屬于顯性性狀。根據雜交實驗結果，可以確定控制____________的基因位于常染色體上。乙組多次雜交實驗F1的表型及比例均相同，對F1出現該表型及比例的合理解釋是____________。（2）若控制眼型的基因A/a位于常染色體上，則丙組親本的基因型為____________。選擇F1的棒眼卷翅♂和棒眼正常翅♀雜交，若F2的表型及比例為____________，則可以證明A/a與B/b位于非同源染色體上。（3）已知果蠅的橫脈正常翅和橫脈缺失翅是一對相對性狀，野生型果蠅均為橫脈正常翅，控制翅橫脈的基因和眼型基因A/a均位于X染色體上。某果蠅品系的X染色體上部分基因可以抑制性染色體之間發(fā)生交換，利用這些品系的性狀作為標記性狀進行雜交實驗，可用于檢測X染色體上的基因突變類型。研究人員利用橫脈正常翅正常眼雄果蠅經誘變處理后與純合橫脈正常翅棒眼雌果蠅雜交，F1相互交配得到F2。若F2的雌雄果蠅的表型和比例為____________，則該突變類型為隱性致死突變；若F2出現橫脈正常翅棒眼∶橫脈缺失翅正常眼＝3∶1，則說明____________?！即鸢浮剑?）①.棒眼和卷翅②.翅型③.卷翅基因純合致死（2）①.AAbb，aaBb②.棒眼卷翅∶正常眼卷翅∶棒眼正常翅∶正常眼正常翅＝3∶1∶3∶1（3）①.橫脈正常翅棒眼♀∶橫脈正常翅棒眼♂＝2∶1②.橫脈缺失翅是X染色體隱性突變造成的，該突變不致死〖解析〗〖祥解〗基因的自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合?！夹?詳析〗乙組中，親代均表現為卷翅，子代出現了正常翅，說明卷翅為顯性性狀。丙組中，親代表現為棒眼和正常眼，子代均表現為棒眼，說明棒眼為顯性性狀。三組雜交實驗中，翅型在子代雌雄個體中的表現相同，說明基因B/b位于常染色體上。乙組雜交子代中顯性∶隱性＝2∶1，則推測F1出現題述表型及比例可能是顯性純合致死引起的?！夹?詳析〗若基因A/a位于常染色體上，且由于翅型在子代雌雄個體中的表現相同，基因B/b也位于常染色體上，可知丙組親本的基因型組合為AAbb♀×aaBb♂，F1的棒眼卷翅（AaBb）♂和棒眼正常翅（Aabb）♀雜交，若兩對基因自由組合，子代會出現（3∶1）（1∶1）的性狀分離，即棒眼卷翅∶正常眼卷翅∶棒眼正常翅∶正常眼正常翅＝3∶1∶3∶1?！夹?詳析〗利用誘變處理的橫脈正常翅正常眼雄果蠅與純合橫脈正常翅棒眼雌果蠅雜交，若突變類型為隱性致死突變，則F2雄果蠅隱性純合致死即雄果蠅只會出現橫脈正常翅棒眼的表型，因此F2的雌雄果蠅的表型和比例為橫脈正常翅棒眼♀∶橫脈正常翅棒眼♂＝2∶1；若F2出現橫脈正常翅棒眼∶橫脈缺失翅正常眼＝3∶1，則說明橫脈缺失翅屬于隱性突變但不致死。14.某經濟作物（性別決定方式為XY型）的花色有紅色、黃色、白色三種，由等位基因A/a和B/b控制，其中有一對等位基因位于X染色體上。等位基因A/a和B/b對該植物花色的控制情況：當B基因存在時，植株的花色為紅色；含A基因、不含B基因時，植株的花色為黃色；其他情況，植株的花色為白色。開紅花的雌株甲與開黃花的雄株乙雜交，F1均開紅花，F1雌雄株之間隨機受粉，所得F2的表現型及其比例為紅花雌株：紅花雄株：黃花雄株：白花雄株=8：4：3：1?；卮鹣铝袉栴}：（1）等位基因A/a和B/b中，位于X染色體上的是______（填“A/a”或“B/b”）（2）F2中紅花雌株的基因型有______種。取F2中一株紅花雌株與一株白花雄株雜交，若所得雌雄子代中均有紅花：黃花：白花=2：1：1，則該紅花雌株的基因型為______。（3）若將F2所有紅花雌株和白花雄株隨機混合種植在一起，在自然狀態(tài)下繁殖一代，則所得子代中雄株的表現型及其比例為__________________。（4）該經濟作物不抗蟲，科研人員利用基因工程培育出轉基因抗蟲新品種，基因工程選用的外植體來自F1，科研人員從獲得的轉基因抗蟲新品種中篩選出了3株一對同源染色上僅導入一個抗蟲基因的轉基因植株，命名為S1（雌株）、S2（雌株）、S3（雄株）。①若S2和S3植株中各含有一個抗蟲基因，且S2的抗蟲基因與B基因在同一條染色體上，S3的抗蟲基因與A基因在同一條染色體上，則S2與S3雜交，所得子代中不抗蟲植株占______。②若S1和S3植株中各含有兩個抗蟲基因，S1和S3，的抗蟲基因位于兩對同源染色體上，且與A/a和B/b所在的同源染色體均不同，S1與S3雜交，所得子代的表現型比例為______?！即鸢浮剑?）B/b（2）①.6②.AaXBXb（3）紅花：黃花：白花=6∶1∶1（4）①.1/4②.120：60：45：15：8：4：3：1〖解析〗〖祥解〗基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合?！夹?詳析〗由于“等位基因A/a和B/b控制，其中有一對等位基因位于X染色體上”，說明兩對基因遵循自由組合定律，由于含A基因、不含B基因時，植株的花色為黃色；其他情況，植株的花色為白色，根據“開紅花的雌株甲與開黃花的雄株乙雜交，F1均開紅花，F1雌雄株之間隨機受粉，所得F2的表現型及其比例為紅花雌株：紅花雄株：黃花雄株：白花雄株=8：4：3：1”可知，位于X染色體的應為B/b。〖小問2詳析〗由于當B基因存在時，植株的花色為紅色，含A基因、不含B基因時，植株的花色為黃色，其他情況，植株的花色為白色，植株甲、乙的基因型分別為aaXBXB，AAXbY，F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，F2紅花雌株的基因型為____XBXB、____XBXb，共有3×2=6種；取F2中一株紅花雌株與一株白花雄株雜交，若所得雌雄子代中均有紅花：黃花：白花=2：1：1，即子代雌花中紅花____XBX-占比2/8=1/4，黃花A__XbXb=2/8=1/4，則該紅花雌株應為雙雜合子，基因型為AaXBXb?！夹?詳析〗F2中所有紅花雌株產生的配子及比例為為AXB∶AXb∶aXB∶aXb=3∶1∶3∶1，白花雄株產生的配子及比例為aXb∶aY=1∶1，若將F2所有紅花雌株和白花雄株隨機混合種植在一起，在自然狀態(tài)下繁殖一代，根據棋盤法可知，所得子代中雄株的表現型及其比例為紅花（__XBY）：黃花（A-XbY）：白花（aaXbY）=6∶1∶1。〖小問4詳析〗①若S2的抗蟲基因與B基因在同一條染色體上，S3的抗蟲基因與A基因在同一條染色體上，由于A和B所在染色體為非同源染色體，則根據自由組合定律可知，S2與S3雜交，所得子代中不抗蟲植株占1/2×1/2=1/4。②分析題意，S1和S3植株中各含有兩個抗蟲基因，且一對同源染色體上僅導入一個抗蟲基因，故S1與S3中均含有兩個分別位于兩對同源染色體上的抗蟲基因，S1與S3雜交，所得子代的表現型比例為120：60：45：15：8：4：3：1。15.人體中血清白蛋白可以運輸脂肪酸、膽色素、氨基酸、類固醇激素、金屬離子和許多治療分子等，同時參與維持血漿正常的滲透壓，在臨床上應用廣泛。但從人體中直接提取的血清白蛋白含量少，且易受污染，生物反應器可以解決此項難題?；卮鹣铝袉栴}：（1）從人體獲取的血清白蛋白基因可通過______技術進行擴增，擴增后的血清白蛋白基因與啟動子、______和______等構建成基因表達載體。構建乳腺生物反應器時選用的是乳腺蛋白基因的啟動子，其目的是__________________。（2）科學家將構建好的基因表達載體通過______技術導入奶牛的受精卵中。受精卵繼續(xù)培養(yǎng)至胚胎。當胚胎發(fā)育至______階段，取其______做DNA分析來進行性別鑒定，篩選出發(fā)育狀態(tài)良好的______（填“雌”或“雄”）性胚胎進行移植，使其生長發(fā)育成轉基因動物，將來可從牛奶中提取得到大量的人血清白蛋白。（3）有人提議將乳腺蛋白基因的啟動子換成uroplakinⅡ基因啟動子（高效促進目的蛋白在膀胱特異性表達及分泌），可增加血清白蛋白的產量。請分析產量高的原因__________________?！即鸢浮剑?）①.PCR②.終止子③.標記基因④.使目的基因在動物體內的乳腺細胞中表達，從而在乳汁中獲取所需產品（2）①.顯微注射②.囊胚③.滋養(yǎng)層細胞④.雌（3）雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不會受到性別和發(fā)育期的影響，尿液的分泌總量要比乳汁的分泌量大〖解析〗〖祥解〗基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定。〖小問1詳析〗利用PCR技術可擴增血清白蛋白基因。擴增后的血清白蛋白基因與啟動子、終止子、標記基因等構建成基因表達載體。而且目的基因必須插入到啟動子和終止子之間。由于基因的選擇性表達，要想基因特異性地只在乳腺細胞中表達，選用的是乳腺蛋白基因的啟動子，其目的是使目的基因在動物體內的乳腺細胞中表達，從而在乳汁中獲取所需產品；〖小問2詳析〗將重組質粒導入動物細胞通常使用顯微注射技術，所以基因表達載體通過顯微注射技術導入奶牛的受精卵中進行體外培養(yǎng)。受精卵繼續(xù)培養(yǎng)至胚胎。當胚胎發(fā)育至囊胚階段，取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析來進行性別鑒定，目的產物要從乳汁中獲取，所以篩選出發(fā)育狀態(tài)良好的雌性胚胎進行移植，使其生長發(fā)育成轉基因動物；〖小問3詳析〗雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不會受到性別和發(fā)育期的影響，尿液的分泌總量要比乳汁的分泌量大，因此將乳腺蛋白基因的啟動子換成uroplakinⅡ基因啟動子，可增加血清白蛋白的產量。16.（1）細菌的CRISPR/Cas9系統(tǒng)通過將入侵噬菌體和質粒DNA的片段整合到CRISPR中，并利用相應的CRISPRRNAs（crRNAs）來指導同源序列的降解，從而提供免疫性。Cas9在基因工程中起到類似于_______（填物質）的作用。CRISPR/Cas9在基因敲除、基因治療等多方面顯示出廣闊的應用前景。若要進行基因治療，首先要獲得正?；颍壳氨容^常用的方法之一是從cDNA文庫中獲取，但獲得的基因與人體內正?；蛳啾纫蹋粢@得的是原核基因則基本相同，原因是___________________。（2）科學家嘗試將某種重組基因導入小鼠體內，以研究該基因的作用機理，常用的導入方法是___________________。目前比較常用的導入對象是小鼠的胚胎干細胞，因為ES細胞在功能上具有________________。經過早期胚胎培養(yǎng)之后獲得的胚胎需要經過胚胎移植到_______雌性動物的體內，最終發(fā)育成具有新性狀的個體。（3）為了提高胚胎的利用率，科學家選用發(fā)育良好的__________進行胚胎分割，在此過程中，需要注意的是______________分割?！即鸢浮舰?限制酶②.真核基因的編碼區(qū)是不連續(xù)的，轉錄時要剪切掉內含子，所以逆轉錄得到的基因要短于正?；颍思毎虻木幋a區(qū)則是連續(xù)的③.顯微注射法④.發(fā)育的全能性⑤.同種的、生理狀態(tài)相同的⑥.桑椹胚或囊胚⑦.內細胞團均等〖解析〗〖祥解〗1、哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。胚胎干細胞具有胚胎細胞的特性，在形態(tài)上表現為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。2、將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不同。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。3、進行胚胎分割時，應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。分割時要注意將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育?！荚斘觥剑?）Cas9系統(tǒng)能將入侵噬菌體和質粒DNA的片段整合到CRISPR中，對外源DNA進行切割，類似于限制酶的作用。cDNA文庫是由某生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉錄產生的DNA片段構成，由于真核基因的編碼區(qū)是不連續(xù)的，轉錄時要剪切掉內含子，所以逆轉錄得到的基因要短于正?；颍思毎虻木幋a區(qū)則是連續(xù)的，逆轉錄獲得的基因與原核基因基本相同。（2）將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法。ES細胞在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內任何一種組織細胞，常用來作基因工程的受體細胞。為提高胚胎移植的成活率，需要將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物的體內，最終發(fā)育成具有新性狀的個體。（3）進行胚胎分割時，應選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。分割時要注意將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育?！肌狐c石成金』〗本題考查基因工程和胚胎工程的相關知識，意在考查知識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力。17.臨床上人血清白蛋白主要作為血漿容量擴充劑廣泛應用于出血性休克、燒傷等的治療。研究人員利用農桿菌轉化法將人血清白蛋白基因導入水稻胚乳細胞中，成功培育出能產生人血清白蛋白的轉基因水稻?；卮鹣铝袉栴}：（1）利用血清白蛋白mRNA，在___________的催化下獲得雙鏈DNA片段（血清白蛋白基因），再利用PCR技術擴增得到血清白蛋白基因。PCR擴增時，要設計一對引物（引物1和引物2），PCR過程完成三次循環(huán)所需引物的總數為_____________（2）在構建基因表達載體時，常用同種限制酶對含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti質粒進行酶切，目的是__________________。在基因工程中，農桿菌Ti質粒上的T-DNA片段的功能是__________________________。（3）血清白蛋白基因應插入Ti質粒中啟動子的下游，其原因是__；除此之外，構建的表達載體還需要具有的結構有________（答出兩點即可）。（4）與利用乳腺生物反應器生產人血清白蛋白相比，利用轉基因植物生產藥用蛋白的優(yōu)勢在于______（答出三點即可）?！即鸢浮剑?）①.逆轉錄酶②.14（2）①.形成相同的黏性末端，以便進行連接②.將目的基因整合到受體細胞染色體DNA上（3）①.血清白蛋白基因是通過逆轉錄得到的，無啟動子等調控序列，故插入位點在啟動子后②.復制原點、標記基因、終止子（4）不受性別限制，生產周期更短，更容易大規(guī)模培養(yǎng)等〖解析〗〖祥解〗1、利用PCR可以在體外進行DNA片段的擴增。PCR利用了DNA的熱變性原理，通過調節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚與結合。PCR儀實質上就是一臺能夠自動調控溫度的儀器，一次PCR一般要經歷30次循環(huán)。2、基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測?！夹?詳析〗RNA逆轉錄為DNA需要逆轉錄酶的參與，所以利用血清白蛋白mRNA，在逆轉錄酶的催化下獲得雙鏈DNA片段（血清白蛋白基因）。PCR過程完成一次循環(huán)產生兩個DNA分子，所需引物為2個，完成第二次循環(huán)產生四個DNA分子，所需引物為4個，完成第三次循環(huán)產生8個DNA分子，所需引物為8個，所以PCR過程完成三次循環(huán)所需引物的總數為：2+4+8=14?！夹?詳析〗限制酶可以識別特定的DNA序列，并在特定的位點將DNA片段切開，形成黏性末端，因此用同種限制酶對含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti質粒進行酶切，目的是形成相同的黏性末端，以便進行連接。在基因工程中，農桿菌Ti質粒上的T-DNA片段的功能是將目的基因整合到受體細胞染色體DNA上?！夹?詳析〗血清白蛋白基因應插入Ti質粒中啟動子的下游，其原因是：血清白蛋白基因是通過逆轉錄得到的，無啟動子等調控序列，故插入位點在啟動子后?；虮磉_載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等，所以本題中構建的表達載體還需要具有的結構有：復制原點、標記基因、終止子。〖小問4詳析〗利用轉基因植物生產藥用蛋白的優(yōu)勢在于不受性別限制，生產周期更短，更容易大規(guī)模培養(yǎng)等。18.隨著社會的發(fā)展，器官移植日漸普遍。大多數移植器官都來自意外事故中失去生命的人，由于每年適合移植的器官太少，科學家開始尋找新的“人體配件”，比如說從動物身上獲取。當患者獲得他人或動物器官時，其免疫系統(tǒng)會很快發(fā)現有異物進入身體，而現在還沒有特效藥來阻止免疫排斥反應的發(fā)生，還沒有任何藥物能讓人體把豬心當作自身心臟對待。（1）研究工作在繼續(xù)，借助基因技術，科學家已改變了豬的幾種遺傳物質，使它們的心臟和人類心臟更加接近。α-1，3半乳糖苷轉移酶是豬細胞表面存在而人體內沒有的抗原，利用基因打靶技術對豬細胞α-1，3半乳糖苷轉移酶基因進行改造，去除α-1，3半乳糖苷轉移酶引起的免疫排斥反應，主要過程如圖。①構建打靶載體需要___________________（填酶的名稱）。打靶載體構建后，“靶基因”即α-1，3半乳糖苷轉移酶基因_____________________（填“能”或“不能”）表達，原因是_________________。②利用克隆技術，使突變ES細胞增殖、分化，培育出不能合成α-1，3半乳糖苷轉移酶的豬器官，但還不能將此器官直接移植入人體，原因是__________________________。（2）利用人體細胞克隆組織或器官，其和自身的組織或器官具有相同的____________，這樣不僅可以消除人體器官移植中的排異反應，而且可以解決可供移植的人體器官嚴重缺乏的難題。比如說，用心臟病患者的一個細胞克隆出一個新的心臟，然后移植到患者體內，患者不需要通過藥物來避免排異反應，因為克隆出的心臟所用的原材料就來自他本人。（3）我國“全面二孩”政策給一些高齡夫婦帶來了福音，他們借助試管嬰兒技術實現了自己的“二孩”愿望。試管嬰兒技術__________（填“屬于”或“不屬于”）克隆技術，其技術手段有_____________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。胚胎培養(yǎng)液中除了一些無機鹽和有機鹽外，還需要添加“兩素”（維生素、激素）、“兩酸”等營養(yǎng)成分，以及血清等物質，其中“兩酸”是指____________?！即鸢浮舰?限制酶和DNA連接酶②.不能③.基因結構被破壞④.人體對豬細胞還存在其他抗原引起的免疫排斥反應⑤.遺傳物質和性狀⑥.不屬于⑦.體外受精⑧.氨基酸、核苷酸〖解析〗〖祥解〗將新霉素抗性基因插入a-1,3半乳糖苷轉移酶基因形成打靶載體，然后將打靶載體導入胚胎干細胞(野生ES細胞),與含有同源序列的DNA分子重新組合,發(fā)生置換，形成突變ES細胞基因，該過程的實質是基因重組?！荚斘觥?1)①構建打靶載體需要切割新霉素抗性基因和a-1，3半乳糖苷轉移酶基因，并將兩者連接起來，因此需要的酶有限制酶和DNA連接酶。插入新霉素抗性基因后，“靶基因”結構被破壞，所以不能表達。②由于人體對豬細胞還存在其他抗原引起的免疫排斥反應，因此得到的器官還不能直接移植入人體。(2)利用人體細胞克隆的組織或器官，和自身的組織或器官具有相同的遺傳物質和性狀，這樣不僅可以消除人體器官移植中的排異反應，而且可以解決可供移植的人體器官嚴重缺乏的難題。(3)試管嬰兒技術實際上屬于有性生殖，不屬于克隆技術，其技術手段包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；胚胎培養(yǎng)液中除了一些無機鹽和有機鹽外，還需要添加“兩素”、“兩酸”等營養(yǎng)成分，以及血清等物質，其中“兩酸”是指氨基酸、核苷酸?！肌狐c石成金』〗本題考查基因工程的運用，意在考查學生綜合運用所學知識解決問題的能力。19.人組織纖溶酶原激活物（htPA）是一種重要的藥用蛋白，可在轉htPA基因母羊的羊乳中獲得．流程如下：（1）基因工程操作的核心步驟是______________。DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有_____和_____。（2）為獲取更多的卵（母）細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其_____。采集的精子需要經過_____，才具備受精能力。若受精作用發(fā)生在體內，則有兩道屏障防止多精入卵，其中第一道屏障是_____。（3）將重組表達載體導入羊受精卵常用的方法是_____。為了獲得轉基因母羊，移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行_____。利用胚胎分割和胚胎移植技術可獲得多個轉基因個體，這屬于_______生殖，胚胎分割用的胚胎一般是_____胚。（4）若在轉htPA基因母羊的羊乳中檢測到_____，說明目的基因成功表達?！即鸢浮舰?基因表達載體的構建②.E．coliDNA連接酶③.T4DNA連接酶④.超數排卵⑤.獲能⑥.透明帶反應⑦.顯微注射法⑧.性別鑒定⑨.無性生殖⑩.桑椹胚或者囊?.htPA（或人組織纖溶酶原激活物）〖解析〗〖祥解〗1、基因工程的基本工具（1）“分子手術刀”--限制性核酸內切酶（限制酶）（2）“分子縫合針”??DNA連接酶（3）“分子運輸車”--載體2、基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的獲取第二步：基因表達載體的構建第三步：將目的基因導入受體細胞第四步：目的基因的檢測和表達3、目的基因分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因??DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA??分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。4、該基因工程需要對羊的性別進行選擇，由于只有母羊能夠分泌乳汁，因此選擇母羊的胚胎進行移植?！荚斘觥剑?）基因表達載體的構建是基因工程操作的核心步驟，可以用E．coliDNA連接酶或T4DNA連接酶將兩個DNA片段連接起來；（2）為獲取更多的卵（母）細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其超數排卵。采集的精子需要經過獲能（處理），才具備受精能力。透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障；（3）將重組表達載體導入受精卵常用的方法是顯微注射法。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行性別鑒定，以選擇母羊的胚胎進行移植。將發(fā)育到桑椹胚或者囊胚的胚胎進行分割，然后進行胚胎移植技術可獲得多個轉基因個體，這屬于無性生殖；（4）若目的基因成功表達，則在轉htPA基因母羊的羊乳中能檢測到htPA（或人組織纖溶酶原激活物）?！肌狐c石成金』〗本題考查了基因工程和胚胎工程的相關知識，要求考生能夠識記基因工程的操作步驟，明確該基因工程中需要選擇母羊進行胚胎移植；識記胚胎工程的相關技術及應用，能結合所學的知識準確答題。20.人的血清白蛋白在臨床上需求量很大。將人的血清白蛋白基因轉入奶牛細胞中，就可以利用牛的乳腺細胞生產血清白蛋白。大致過程如下：（1）獲得人血清白蛋白基因后，常利用__________技術，在體外將其大量擴增。要使人的血清白蛋白基因在奶牛乳腺細胞中特異性表達，完整的基因表達載體要包括目的基因、____________、__________、標記基因等部分。（2）通過①采集的精子需放在一定濃度的肝素溶液中進行培養(yǎng)，其目的是______________。（3）要實現過程②超數排卵，應在性成熟母牛發(fā)情期某一階段用__________處理，然后在恰當時期進行胚胎收集，即______________。（4）若要一次獲得多只完全相同的轉基因牛，在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意將____________________均等分割。一般培養(yǎng)至________或__________期，再進行胚