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大题优练（五）
1、近些年,研究人员在雌性哺乳动物细胞减数分裂研究中有一些新发现,具体过程如图1所示(部分染色体未标出,“○”代表着丝点)。据图回答下列问题: [ ]
(1)图1中细胞②的名称为 __________________,此时细胞内同源染色体经常发生 __________________________________。
(2)与“常规”减数分裂相比,“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是 ____________________________________________。
(3)经过对大量样本的统计研究,发现了染色体的分配规律如图2所示,染色体的这种分配规律及其生物学意义是 _____________________________________
__________________________________________________________________
______________________________________________(3分)。
【解析】(1)图1为雌性哺乳动物细胞减数分裂过程,细胞②处于减数第一次分裂过程中,因此细胞②的名称为初级卵母细胞,在减数第一次分裂前期,细胞内同源染色体经常发生非姐妹染色单体间的交叉互换。
(2)由图1可知,“常规”减数分裂中染色体行为的主要特征是MⅠ同源染色体分离,MⅡ
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姐妹染色单体分开,但“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是MⅠ姐妹染色单体分开,MⅡ同源染色体分离。
(3)由图2可知,雌性哺乳动物细胞在减数分裂过程中,卵细胞获得重组染色体的概率高,非重组染色体的概率低,通过受精作用,使得后代具有更多的变异性,能为进化提供更丰富的原材料。[ 学+科+网]
答案:(1)初级卵母细胞 非姐妹染色单体间的交叉互换[ ]
(2)MⅠ姐妹染色单体分开,MⅡ同源染色体分离
(3)卵细胞获得重组染色体的概率高,后代具有更多的变异性(具有更大的基因多样性),为进化提供了丰富的原材料(子代群体对环境有更大的适应性,有利于进化)
2、科研人员将某一长期种植单一品种茶树的茶园一分为二,对照组只种植原有单一品种茶树,实验组均匀种植多种茶树品种,茶树密度与对照组相同。一段时间后,对两组茶园进行相关生态调查。回答下列问题:
(1)蜘蛛是茶园害虫的重要天敌,茶园游猎型蜘蛛分为地面游猎型和茶树上游猎型,影响蜘蛛分布的主要环境因素是________。若要判断某种蜘蛛种群数量的变化趋势,需要调查该蜘蛛种群的__ ___________________________等数量特征。
(2)实验组蜘蛛物种数比对照组要多,造成这种差异的主要原因是________________________。据此推测,两组茶园抵抗力稳定性有一定的差异,原因是__________________________________________________。
(3)跟踪调查发现,两组茶园茶树的落叶量大致相同,但一段时间后,实验组土壤中有机碳的含量为21.5 g/kg,对照组为14.5 g/kg,出现这种结果的原因是____________________________________________________。
【解析】(1)蜘蛛是茶园害虫的重要天敌,茶园游猎型蜘蛛分为地面游猎型和茶树上游猎型,影响蜘蛛分布的主要环境因素是食物和栖息空间。若要判断某种蜘蛛种群数量的变化趋势,需要调查该蜘蛛种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等数量特征。
(2)实验组蜘蛛物种数比对照组要多,造成这种差异的主要原因是实验组茶树种类多,使害虫的种类增多,蜘蛛食物种类更丰富。据此推测,两组茶园抵抗力稳定性有一定的差异,原因是两组茶园群落结构的复杂程度不同,自我调节能力不同。
(3)跟踪调查发现,两组茶园茶树的落叶量大致相同,但一段时间后,实验组土壤中有机碳的含量为21.5 g/kg,对照组为14.5 g/kg,出现这种结果的原因是实验组茶树落叶种类更多,但土壤中分解者种类单一,有机碳分解速率较慢。
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答案:(1)食物和栖息空间 出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例
(2)实验组茶树种类多,使害虫的种类增多,蜘蛛食物种类更丰富 两组茶园群落结构的复杂程度不同,自我调节能力不同
(3)实验组茶树落叶种类更多,但土壤中分解者种类单一,有机碳分解速率较慢
3、有一片长着马尾松和山毛榉的针叶阔叶混交林,对两个树种的存有量逐年进行统计,并把马尾松存有量与山毛榉存有量的比值记为C,作曲线如图。据图回答:
(1)两树种处于竞争状态的年份段是____________。
(2)两树种处于平衡状态的年份段是____________。
(3)在a年的优势树种是____________,在d年的优势树种是____________。排除气候条件的变化,造成这一变化的重要原因是随着前一种群的繁盛,逐步改变了当地____________(1分),使之反而适合后一种群的生存需求。
(4)由此可见,物种不是一成不变的。在群落的发展过程中,一些种群________了,而另一些种群兴起了,从而使整个群落的结构和________都发生了变化,一直到群落达到动态平衡,这就称为群落的__________(1分)。
【解析】(1)只要存在两树种,就会一直存在竞争,故0～e年份段一直有竞争。
(2)两树种平衡的年份,指比例稳定的年份,即b～c。
(3)a年比值大于1,说明马尾松数量更多。d年后比值小于1,说明山毛榉数量更多。造成这一变化的重要原因是马尾松的繁盛改变了环境条件,改变后的条件更适合山毛榉的生存。
(4)图中两物种数量比例的变化,正是群落演替中具体的例子。随着演替的进行,一些物种不断地消失或产生。
答案: (1)0～e (2)b～c (3)马尾松 山毛榉 环境
(4)消失 物种组成 演替
4、核基因P53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过如图所示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题:
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(1)若DNA损伤为DNA双链断裂,则被破坏的化学键是________,修复该断裂DNA需要的酶是________。
(2)图中过程①发生的场所是____________。
(3)P53基因控制合成的P53蛋白通过过程②合成lncRNA,进而影响过程①,这一调节机制属于______________,其意义是________________________________
______________________(5分)。
(4)当DNA分子受损时,P53蛋白既可启动修复酶基因的表达,也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是________________________。
【解析】(1)DNA受某些因素的影响导致双链断裂,是磷酸二酯键断裂所致;修复时需将断裂的DNA片段重新连接,应用DNA连接酶。
(2)过程①为P53基因的表达(转录与翻译),在细胞核与核糖体中进行。
(3)DNA受损时,P53基因控制合成的P53蛋白与DNA片段结合转录合成lncRNA进一步促进P53基因表达,有利于短时间内合成大量的P53蛋白,以加快对受损DNA的修复或清除,这是一种正反馈调节机制。
(4)由图可知,P21蛋白能阻止DNA的复制。机体DNA受损时,P21基因表达合成P21蛋白,能阻止受损DNA的复制,避免将错误的遗传信息传递给子代细胞。
答案:(1)磷酸二酯键 DNA连接酶
(2)细胞核和核糖体
(3)正反馈调节 有利于在短时间内合成大量的P53蛋白,以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制
(4)阻止受损DNA的复制,阻断错误遗传信息的传递
5、淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株。
(1)写出主要实验步骤。(4分)
第一步:制备含淀粉的固体培养基。
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第二步:_______________________________________________。
第三步:_______________________________________________。
第四步:_______________________________________________。
(2)根据诱发突变率低(A组)和诱发突变不定向性(B组)的特点预期实验结果。(提示:生产菌株在含有淀粉的固体培养基上,随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈)(4分)
A组: _______________________________________________。
B组: _______________________________________________。
【解析】(1)实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则,所以要设计空白对照组,单一变量是诱变剂处理与否,即将培养好的生产菌株分为两组,一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照。把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,在相同且适宜条件下培养。比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。
(2)本实验的原理是:菌株生长过程中可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。所以实验最后可以通过观察A、B组各菌落周围的透明圈大小作出判断。A组:因为诱发突变率低,预期诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同;B组:因为诱发突变不定向性,预期诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。
答案:(1)第二步:将培养好的生产菌株分为两组,一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照
第三步:把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,在相同且适宜条件下培养
第四步:比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株
(2)A组:因为诱发突变率低,诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同
B组:因为诱发突变不定向性,诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小
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