题目内容

10．研究人员以某农作物为材料，研究温度对其光合作用的影响，探索育种生理指标，旨在为筛选高产量、耐高温优良品种提供理论依据．实验中HA、HB、HD三个株系是由同一植株通过单细胞克隆获得的．下表为不同温度对不同株系光合作用的影响，据此完成下列问题．
温度对不同株系光合作用的影响
株系光合速率（μmol•g-1•h-1）
20℃30℃35℃
HA20.32±1.8318.32±1.60-
HB13.78±2.9515.56±4.4816.77±3.98
HD8.32±0.859.36±0.529.07±2.74
（1）实验中HA、HB、HD三个株系是同一植株通过单细胞克隆获得的，获取三个株系的过程一定经过脱分化和再分化．
（2）由表可知，HB株系在35℃条件下保持较平稳状态且光合速率较高，说明其抗高温性最好．这就提示我们可用光合速率对于不同温度的反应这一生理指标快速初步筛选抗高温品系．
（3）研究人员发现筛选出的抗高温品系的抗虫性较差，欲通过基因工程对品种进一步改良，图1是改良过程示意图．
a．在获得①的过程中涉及的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶．已知BamHⅠ酶的识别序列如图2甲所示，请在图乙的相应位置上，画出外源DNA两侧的黏性末端．

b．影响②过程发生的一个重要因素是植物激素，愈伤组织是一些分化的细胞经脱分化成为具有分生能力的薄壁细胞．

分析 分析表格数据和实验目的：本题自变量是温度和不同株系，由表可知HB株系在35℃条件下保持较平稳状态且光合速率较高，说明其抗高温性最好．

解答 解：（1）实验中HA、HB、HD三个株系是同一植株通过单细胞克隆获得的，获取三个株系的过程一定经过植物组织培养，即脱分化、再分化．
（2）由表可知，HB株系在35℃条件下保持较平稳状态且光合速率较高，说明其抗高温性最好．我们可用不同植物光合速率对于不同温度的反应这一生理指标快速初步筛选抗高温品系．
（3）a是讲目的基因和运载体重组，形成重组DNA，涉及的工具酶有限制酶和DNA连接酶．目的基因两侧的黏性末端如图：

b、②过程是脱分化，发生的一个重要因素是植物激素（生长素和细胞分裂素的使用），愈伤组织是一些分化的细胞经脱分化成为具有分生能力的薄壁细胞．
故答案为：
（1）脱分化  在分化 
（2）HB   光合速率对于不同温度的反应
（3）a  限制性内切酶

b 植物激素  分生

点评 本题考查基因工程、植物组织培养等知识，要求考生掌基因工程的原理和具体操作步骤，组织培养的具体步骤，分析图表数据获取有效信息．

练习册系列答案
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12．石家庄栗城区的“玫瑰香”草莓享誉全国，为提高产量和质量，科研人员进行如下实验：
实验一：选取生长良好的草莓幼苗进行照光和遮阴处理，并对两种环境下幼苗的光合色素含量测定．
实验二：将消毒后生理状态良好且相同的草莓幼苗分别置于pH为a、b、c、d和e的培养液培养，其它条件适宜．培养一段时间后，测定草莓幼苗叶片光合速率、呼吸速率，结果如图：
（1）实验一中所测定的吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外，还包括类胡卜素（胡萝卜素和叶黄素），这些物质分布在（叶绿体）类囊体的薄膜（或基粒、类囊体）（填具体结构）．测定色素含量前，需要提取色素，提取的方法是：在剪碎的绿叶中加人SiO2，碳酸钙（CaCO3）、无水乙醇（或丙酮）、后快速研磨，经过滤获得色素滤液．
（2）草莓光反应产生的NADPH等与叶绿体基质中的三碳化合物（C3）反应生成（CH2O），该过程称为三碳化合物（二氧化碳）的还原．
（3）培养草莓幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液的pH值改变，影响实验结果．在替换下来的培养液中加入溴麝香草酚蓝，溶液颜色将由蓝变绿再变黄．
（4）若pH为a时，水稻幼苗要正常生长，每天适宜的光照时间不少于14小时（保留整数）．
1．草莓品种繁多，营养丰富，果肉中含有大量的糖类、蛋白质、有机酸、果胶等营养物质，请分析回答．
（1）野生草莓果实小，营养物质含量低，不宜大面积种植，可采用低温诱导，培育获得多倍体植株，从而达到增大果实，增加营养物质含量的目的．
（2）若要利用人工种子培育大量无毒素草莓植株，一般选取一定大小的茎尖进行组织培养，先通过脱分化形成愈伤组织，再进一步培养得到胚状体，裹上人工种皮制备成人工种子，植物组织培养的培养基中，除含有必要的营养物质外，还需在其中添加植物激素
（3）草莓和黑莓属于不同的物种，可采用植物体细胞杂交技术获得杂种植株，该技术必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体后才能诱导融合，与杂交育种相比，该技术的优点是克服不同种生物远缘杂交不亲和障碍．
18．甘肃省甘谷县的辣椒名扬四海，而辣椒素是辣椒果实中普遍存在的一种生物碱，广泛用于食品保健、医药工业等领域．辣椒素的获得途径如图所示．请回答下列问题．

（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程．
（2）图中所用的MS培养基主要成分应包括：大量元素、微量元素、有机物，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素．培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值低（高/低）时，有利于芽的分化．污染是植物组织培养过程中最大的技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，所以培养基配制完成后要进行高压蒸汽灭菌，对外植体进行消毒 
（3）辣椒素是一种斥水亲脂、易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂的化合物，可以采用萃取方法提取辣椒素，该方法需要对原材料进行粉碎、干燥，再用酒精、丙酮等浸泡，并利用加热方法加热，加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是防止有机溶剂的挥发．通过过滤获得滤液，若要获得辣椒素结晶，还需再对滤液加热蒸发出有机溶剂，这时可以直接使用蒸馏 装置进行．
5．为提高玉米产量，科学家在育种和栽培过程中进行研究．如图是关于玉米培养的过程，请回答：

（1）过程D-E是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在MS培养基上进行培养，配制该培养基时，需要的物质应该有水、大量元素、微量元素、植物激素、蔗糖、琼脂．（至少答三种）
（2）由茎尖进行组织培养成完整的植株证明了植物细胞具有全能性．
（3）取茎尖进行组织培养，发育成植株D，取D的花药培养成幼苗，经秋水仙素处理后发育成为植株G．从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了有丝分裂；从育种方式上分析，D→G属于单倍体育种．
（4）D植株上的小孢子母细胞形成精子所经历的分裂方式是减数分裂和有丝分裂．在该过程中，首先要经过“小孢子四分体时期”，这里的“四分体”是指四个小孢子连在一起．在其后某个时期对离体刺激最敏感，一般来说在单核期，花药培养成功率最高．
（5）选取茎尖放入A瓶中培养，是因为茎尖细胞是具有旺盛分裂能力的幼嫩细胞，更容易通过培养表达出全能性、茎尖细胞一般没有被病毒侵染，可直接用来培养无病毒植株，
如果选取D植株茎的切段放入A瓶培养，首先要进行外植体消毒，一般是刷洗后用流水冲洗 20  min，用无菌吸水纸吸干后再放入体积分数为70%的酒精中摇动2～3次，持续6-7s，立即取出，在无菌水中冲洗并用无菌吸水纸吸干，再放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中 1～2  min，取出后在无菌水中清洗至少3次，以漂净消毒液．
（6）C和F试管苗不能直接栽培到大田中，要进行试管苗移栽．
15．如图分别是雌、雄果蝇体细胞的染色体组成示意图，其中X、Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的染色体，果蝇的红眼（D）和白眼（d）是一对相对性状，基因D、d仅位于X染色体上．请回答下列问题：

（1）据图判断，雌果蝇有2个染色体组，每个染色体组含有4条染色体，其中属常染色体的是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（用图中的染色体标号作答）
（2）若只考虑基因D、d的遗传，图中雌果蝇基因型是XDXd，产生的配子基因型是XD、Xd，配子中有1个染色体组．
（3）果蝇的灰身（B）与黑身（b）是另一对相对性状，且基因B、b位于Ⅱ号染色体上．现将纯合灰身红眼雌果蝇与黑身白眼雄果蝇杂交得到F1．
①若同时考虑体色与眼色的遗传，则它们遵循自由组合定律．
②F1雌果蝇的基因型为BbXDXd，黑身白眼雄果蝇的基因型为bbXdY．写出F1雌雄果蝇的基因型为BbXDXd、BbXdY．写出F1雌雄果蝇的表现型为灰身红眼、灰身白眼．
2．如图中甲、乙、丙表示生物个体或结构，①～③表示相应过程，下列叙述与图示不符的是（　　）
A．甲为植物体一部分，乙为愈伤组织，丙为胚状体，①过程必须在无菌条件下进行
B．甲为成熟哺乳动物个体，乙为配子，丙为受精卵，基因重组发生在②过程中
C．甲为二倍体植株，乙为花粉粒，丙为单倍体，③过程需要用秋水仙素处理
D．甲为成年母羊，乙为去核的卵细胞，丙为重组细胞（胚胎），②过程的核心技术是细胞核移植
19．如图所示为分泌胰液（含有多种消化酶）的胰腺细胞，⑤为附着在内质网上的核糖体．下列表述中不正确的是（　　）
A．转录多种信使RNA 才能保证细胞功能的实现
B．消化酶合成和分泌的途径大致是⑤⑥④③②①
C．图中所示细胞不同结构的生物膜成分无差异
D．②将消化酶运出胰腺细胞的方式是外排
20．图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线．请分析回答：

（1）图甲中的a点表示细胞呼吸强度，c点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（2）图乙所示的该植物细胞代谢情况，可用图甲中a～d四点中的c表示，也可用图丙e～j六个点中的f和h表示．
（3）在光照强度大于2klx时，植物才会表现出生长现象．
（4）若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析c点将右移（左移、右移、不变）．

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