【点评】本题主要考查免疫调节的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
7.(17分)油菜是我国重要的油料作物,培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲),但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。
(1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
①由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为显性性状。
②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3.根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是A1对A2显性,A2对A3显性。
(2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为A2A3:A3A3=1:1。
②将上述种子种成母本行,将基因型为A1A1的品系种成父本行,用于制备YF1。
③为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合子,故除去育性正常的个体。
(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想:“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”,请用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。将E基因插入到A2基因所在的染色体上,使其紧密连锁,则表现E基因性状的个体为不育,不表现E基因性状的个体为可育。
【分析】分析遗传图解:杂交一中,雄性不育植株与品系1杂交,F1全部可育,F1自交F2育性正常:雄性不育=3:1,说明育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制;
杂交二中,由于雄性不育植株与品系3逐代杂交始终出现雄性不育性状的植株,所以雄性不育为显性性状。
【解答】解:(1)①分析遗传图解,由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为显性性状。
②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为
A1A1、A2A2、A3A3.根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是A1对A2显性,A2对A3显性。
(2)①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为A2A3:A3A3=1:1。
②将上述种子种成母本行,将基因型为A1A1的品系1种成父本行,用于制备YF1。
③为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合子,故除去育性正常的个体。
(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想:“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”,利用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想的思路是:将E基因插入到A2基因所在的染色体上,使其紧密连锁,则表现E基因性状的个体为不育,不表现E基因性状的个体为可育。
故答案为:(1)①一 显
②A1对A2显性,A2对A3显性
(2)①雄性不育 A2A3:A3A3=1:1
②A1A1
③母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合子,故除去育性正常的个体
(3)将E基因插入到A2基因所在的染色体上,使其紧密连锁,则表现E基因性状的个体为不育,不表现E基因性状的个体为可育
【点评】本题以雄性不育育种为载体,主要考查生物变异的应用等相关知识,重点是掌握分析遗传图解的方法,理解遗传定律的内容,灵活运用遗传定律解决农业生产中的问题。
8.(16分)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的光能。在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3.影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括温度、CO2浓度(写出两个);内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在细胞质基质中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测?请说明理由。不能,因为转基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排除转基因植株中R酶由蓝藻的L蛋白和甲植株的S蛋白组成。
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括a、b、c。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
【分析】1、光合作用的过程图解:
2、基因工程技术的基本步骤: