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(1)若以基因型为AaDdTt的植株为父本进行测交实验,则应选择基因型为 ___的植株做母本, 若三对等位基因独立遗传,则测交子代的表现型_____种。

(2)若以基因型为AaDdTt的植株为材料,通过单倍体育种培育纯合的糯性矮杆抗病植株,则需要用秋水仙素处理获得的单倍体植株的____,若培育出的植株表现型和比例为非糯性高杆不抗病:糯性矮杆抗病=I:I,则基因型为AaDdTt植株自交后代中糯性矮杆抗病植株的比例为____。

(3)若基因型为AaDdTt的植株产生配子的种类及比例为AtD:aTD:ATD:atD:Atd:aTd: ATd:atd=9:9:1:1:9:9:1:1,请解释其产生的原因(不考虑突变和致死情况)。_____________________

【答案】 (1). aaddtt (2). 8 (3). 幼苗 (4). 1/4 (5). A、t基因在同一条染色体上, a、T基因在对应的同源染色体上,D、d基因在另一对同源染色体上,部分细胞减数第一次分裂前期A与a(或T与t)基因所在的染色体片段发生了交叉互换 【解析】 【分析】

根据单倍体育种过程,首先花药离体培养得到的是单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理,使染色体数目加倍得到正常纯合子。因以基因型为AaDdIt的植株为材料进行单倍体育种得到了非糯性高秆不抗病植株(AADDtt)和糯性矮秆抗病植株(aaddTT),且比例为1:1,说明该AaDdTt植株产生两种比列相等的配子,即ADt:adT=1:1 ,再根据雌雄配子随机结合得出该植株自交后代的性状及所占比例。

【详解】(1)测交实验是杂合子与隐性纯合子进行杂交,所以选择基因型为aaddtt的植物为母本。三对基因独立遗传,依据分离定律,Aa×aa→Aa、aa,Dd×dd→Dd、dd,Tt×tt→Tt、tt,每对基因遗传后代都有2种表现型,故表现型为2×2×2=8。

(2)单倍体植株高度不育,无种子,所以只能用秋水仙素处理单倍体幼苗。培育出后代中非糯性高杆不抗病:糯性矮杆抗病=1:1,说明AaDdTt只能产生两种配子(ADt、adT),即三对基因位于一对同源染色体上,依据分离定律产生后代基因型及比例为AADDtt:AaDdTt:aaddTT=1:2:1,其中糯性矮杆抗病植株占1/4。

(3)若3对等位基因分别位于3对同源染色体上,则基因型为AaDdTt的植株产生的配子的种类及比例应为AtD:aTD:ATD:atD:Atd:aTd:ATd:atd=1:1:1:1:1:1:1:1,而由题意可知AtD、aTD、 Atd、aTd这4种配子较多,分析可知A和t连锁,a和T连锁,即A、t基因在同一条染色体上,a、T基因在对应的同源染色体上;D、d基因在另一对同源染色体

上;AaDdTt植株产生的配子中也出现少数基因型为ATD、atD、ATd、atd的配子,说明部分细胞减数第一次分裂前期A与a(或T与t)基因所在的染色体片段发生了交叉互换。 【点睛】本题考查单倍体育种,基因在染色体上位置的判断、遗传规律的运用等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;具备验证简单生物学事实的能力。

10.图1为某生态系统的碳循环部分示意图,图2是该生态系统中几种生物之间的食物关系示意图,据图回答下列问题:

(1)若图1中乙表示化石燃料,图中还缺少一个重要的过程,请用文字和箭头形式书写出来 ___。

因二氧化碳等温室气体的大量排放,形成温室效应,导致气温升高,为缓解温室效应可采取的措施有 ___答出两条即可)。

(2)假设图2中A种群同化的能量是5.8×109 kJ,其中有1.3×109 kJ的能量传递给E种群,若能量的传递效率为10%~20%,则C种群同化的能量至多是 ___kJ。

(3)在对该生恣系统某一植物种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占比例分别为 30%和50%,第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占比例分别为18%和38%,则在这一年中,该植物种群_____填“发生”或“未发生”)进化,理由______________

【答案】 (1). 甲→戊 (2). 减少化石燃料燃烧;提高能效;开发新能源;保护植被;植树造林 (3). 1.8×108 (4). 未发生 (5). 种群的基因频率未发生改变 【解析】 【分析】

图1分析:甲为大气中CO2库,戊为生产者,丁为消费者,丙为分解者。 图2分析:A为第一营养级,B、D、E同为第二营养级,C为第三营养级。

显性基因的基因频率=显性纯合子的基因在频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因频率=隐

性纯合子的基因在频率+杂合子基因型频率的一半。现代生物进化理论认为:生物进化的基本单位是种群,进化的原材料由突变和基因重组提供,生物进化方向决定于自然选择,进化的实质是基因频率的定向改变。

【详解】(1)由题图1分析可知,甲为大气中CO2库,戊为生产者,丁为消费者,丙为分解者,丁→甲和戊→甲表示动植物的呼吸作用,丙→甲表示分解者的分解作用,乙→甲表示化石燃料的燃烧,图中还缺少大气中的CO2进入生物群落的过程,即甲→戊的光合作用过程。大气中CO2的主要来源是化石燃料的燃烧,温室效应是由CO2的大量排放导致的,为缓解温室效应,可以从减少大气中CO2来源和促进CO2的吸收两个方面考虑,即减少化石燃料燃烧、提高能效、开发新能源、保护植被、植树造林等。

(2)由图2可知,A为第一营养级,B、D、E同为第二营养级,C为第三营养级,求C种群同化的能量最多时,能量传递效率按20%计算,已知A有1.3×109 kJ的能量传递给E种群,则应传递给B和D的总能量为5.8×109 kJ-1.3×109 kJ=4.5×109 kJ,因此B和D共同同化的能量最多为4.5×10×20% =9×10 kJ,C种群同化的能量最多为B和D同化量的20% ,即9×10×20% =1.8×10 kJ。

(3)第1年时种群的基因型频率为DD= 30% ,dd =50% ,Dd=1-30%-50% =20% ,则D的基因频率为30% +1/2×20% =40% ,d的基因频率为1-40% =60% ;第2年该种群中的基因型频率分别为DD=18%,dd=38%,Dd=1 -18% - 38% =44%,因此D的基因频率为18% +1/2×44%=40%,d的基因频率为1-40%|=60%,在这一年中种群基因频率未发生改变,因此该植物种群没有发生进化。

【点睛】本题结合图,考查生态系统的组成、能量流动、种群基因频率的相关计算及生物进化的相关知识,意在考查考生分析图示提取有效信息的能力;识记能力和能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能用文字及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力和计算能力。

11.下图是利用苹果生产果汁、果酒和果醋的大致工艺流程,请回答下列问题:

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(1)用苹果加工成果汁的过程中,需要加入果胶酶,果胶酶可以将果胶分解成

________________,使浑浊的果汁变得澄清。为了探究温度对果胶酶活性的影响,通常可用

滤出的苹果汁的 _______________ 来判断果胶酶活性的高低。

(2)为了进行果酒的发酵生产,通常先分离纯化酵母菌,然后扩大培养、固定化酵母细胞,最后才接种、发酵。

①在分离纯化酵母菌时,需要进行无菌操作,其中对培养皿通常采用干热灭菌。

②在使用液体培养基扩大培养的过程中,需要不断地进行振动或搅拌,目的是____________,有利于酵母菌的繁殖。

③制备固定化酵母细胞:细胞多采用____________法固定化,酵母细胞固定前需要进行活化,原因是____________。如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠____________,固定的酵母细胞数目______。 ④用固定化酵母细胞发酵。

(3)苹果酒经过进一步发酵可形成苹果醋,在此过程中,要适时向发酵液中通入空气,原因是____________。

【答案】 (1). 半乳糖醛酸 (2). 体积大小 (3). 增加溶解氧含量,同时有利于酵母菌与营养物质

充分接触 (4). 包埋 (5). 在缺水状态,微生物处于休眠状态,活

化就是让处于休眠状态的酵母菌细胞恢复正常的生活状态 (6). 浓度偏低 (7). 较少 (8). 醋酸菌是好氧细菌,发酵过程需要氧气 【解析】 【分析】

果胶是植物细胞壁的主要成分,果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用,去掉果胶,就会使植物组织变得松散;果胶不溶于乙醇,是鉴别果胶的一种简易方法。

果汁在酵母菌的作用下经过酒精发酵获得果酒,果酒在醋化醋杆菌的作用下经过有氧发酵获得果醋。

【详解】(1)果胶是植物细胞壁的主要组成成分,果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯构成;果胶酶用于破坏植物细胞壁以提高出汁率,故可通过判断滤出苹果汁的体积大小判断果胶酶的活性强弱;

(2)②由于酵母菌为兼性厌氧细菌,可在有氧环境下大量繁殖,搅拌可以增加培养基中的溶解氧含量,也有利于酵母菌与营养物质充分接触,故在使用液体培养基扩大培养的过程中,需要不断地进行振动或搅拌;

的③细胞固定通常使用包埋法,酵母菌在缺水状态下处于休眠状态无法起到催化作用,故需要在固定前进行活化使之恢复正常的生活状态;如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海