第三届跨区域命题征集活动成果展示(下)

本刊编辑部

1.(广东省佛山市南海区南海中学 黄仙保)叶色突变体是研究色素代谢和叶绿体发育机制的重要资源。研究人员在相同发育时期提取绿叶油菜和白化油菜的RNA并测序,共检测到多个与叶色相关的差异表达基因。白化油菜基因表达增加集中在核糖体形成和能量代谢途径,基因表达减少则与叶绿体发育显著相关。下列叙述错误的是

( )

A.白化油菜的形成涉及染色体变异和多个基因突变

B.白化油菜比绿叶油菜消耗更多的有机物

C.白化油菜体内翻译过程可能比绿叶油菜快

D.白化油菜光合速率下降是因为叶绿体发育受阻

2.(北京第二外国语学院成都附属中学 苏雯)种子萌发过程中消耗贮藏物质,需要在一系列酶的催化作用下才能进行,而淀粉的分解主要是在淀粉酶的催化下完成的。为了探究赤霉素促进种子萌发的机理,某科研小组测定了赤霉素(GA)处理种子(10-6mol/L赤霉素浸泡大麦种子8 h),与未处理种子(蒸馏水浸泡大麦种子8 h)中α-淀粉酶和α-淀粉酶的mRNA合成量,结果图1所示。

(a)α-淀粉酶合成速率

(b)α-淀粉酶基因转录相对水平

根据实验结果能得出的结论是

( )

A.大麦种子萌发过程与α-淀粉酶含量有关,与赤霉素含量无关

B.赤霉素能通过促进α-淀粉酶基因的转录,促进α-淀粉酶的合成

C.未用GA处理的种子α-淀粉酶基因无法表达,导致种子不能萌发

D.用GA处理的种子能快速萌发,其根本原因是GA基因转录量增加

3.(广东省佛山市南海区南海中学 龙刚)阿卡波糖是一种在消化道发挥作用的餐后降糖药物,但经常伴有腹泻、腹胀等副作用。某研究从苦瓜中提纯了两种苦瓜多糖(MCP-1和MCP-2)进行试验,结果如表1和图2所示。下列选项表述正确的是

( )

表1 两种苦瓜多糖彻底水解产物的相对含量

图2 三种物质对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

A.阿卡波糖可口服,是一种胰岛素类的降糖药物

B.α-葡萄糖苷酶是分泌蛋白,催化葡萄糖的形成

C.苦瓜多糖及其彻底水解产物只存在于植物细胞中

D.两种苦瓜多糖可取代阿卡波糖用于治疗

4.(广东省韶关市仁化县仁化中学 韦伦胜)某种猫的毛色受X染色体上的黑化基因(用B表示)和黄化基因(用O表示)控制,且该对等位基因的表达受到位于常染色体上的白化基因及其等位基因(用A和a表示)和斑块基因及其等位基因(用S和s表示)的影响。研究发现这种猫雌雄个体的毛色与基因型存在如表2的对应关系。回答下列问题。

表2 某种猫的性别、毛色和基因型对应表

(1)正常情况下,黑黄相间和黑黄白斑色(三花猫)的猫均为雌猫。研究发现,在雌猫胚胎发育初期,细胞中两条X染色体中的1条会随机发生去活化:其上的DNA碱基序列保持不变,但无法进行基因表达。且这些细胞通过有丝分裂产生的子代细胞也保留着相同的X染色体失活状态,这种遗传现象属于________。

(2)已知A/a、S/s遵循基因的自由组合定律,为对此进行验证,可让多只基因型为aaSsXBXO的三花猫与一只毛色为________的雄猫交配:若子代雌猫毛色表现为________时,则可证明上述两对基因遵循基因的自由组合定律。

(3)一只全白色雄猫与一只三花猫杂交,所生子代(数量足够多)中黑色雌猫与黑白斑花色雌猫的比例为1∶3,则该全白色雄猫的基因型为________。理论上,这两只猫所生子代(数量足够多)为三花猫的概率为________。

(4)若(3)中的这两只猫生下了一只雄性三花猫,经研究发现此猫多了一条性染色体,很可能的原因是亲本中的公猫或母猫在________分裂过程中产生异常精子或卵细胞造成的。

(5)猫毛色的遗传可说明基因与性状之间的关系是_______________。

5.(云南安宁中学 金志忠)湿地公园是集生态保护、观光休闲、科普教育、湿地研究等功能于一体的典型生态型公园,在维持物种多样性以及为人类提供经济效益上具有很大的作用。回答下列问题:

(1)湿地生态公园属于人工生态系统,其中生态系统是指___________,该公园可供游客观光休闲,体现了生物多样性的________价值。

(2)湿地公园中生物成分一般包括高等植物、藻类、植食动物、食腐动物、腐生真菌、腐生细菌和硝化细菌等,其中属于分解者的有________。湿地公园恢复过程中,常建立缓冲带,目的是_________(答出1点即可)。

(3)通过“湿地数据采集”板块中的“水文监测”模块监测发现,该湿地公园中N、P等元素含量较高,于是引种芦苇、香蒲等,一段时间后发现湿地中藻类的生长繁殖受到抑制,请完善相关调节机制(在方框内以文字和箭头形式作答)。

(4)张家港暨阳湖智慧生态湿地公园建设时,一方面要号召附近居民和游客保护植物、保护水生生物,另一方面要考虑附近居民的生活问题,只有把生态与社会、经济结合起来,才能实现绿水青山就是金山银山的愿景,这说明建设生态工程时,应遵循________性生态学基本原理。

答案解析·命题过程阐述·专家点评

1.A 题干信息“检测到多个与叶色相关的差异表达基因”,可推知白化的原因是基因的差异化表达,可能是发生基因突变,从题意无法判断是否发生染色体变异,A错误;白化油菜基因表达增加集中在核糖体形成和能量代谢途径,可知白化油菜比绿叶油菜消耗更多的有机物,B正确;核糖体是翻译的场所,推测白化油菜体内翻译过程可能比绿叶油菜快,C正确;由“白化油菜基因表达减少则与叶绿体发育显著相关”可知,白化油菜叶绿体发育受阻,光合速率降低,D正确。

命题素材：叶沈华,马晓伟,杨杰,李嘉欣,赵伦,易斌,马朝芝,涂金星,沈金雄,傅廷栋,文静.甘蓝型油菜叶片白化分子机理研究[J/OL].植物遗传资源学报.2023.01

https:∥doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.20221215002

专家点评：试题有正确的价值观和科学性。题干及问题设计、术语描述表述清晰科学,指向性明确。创设有效情境,文字简捷,考点清晰,较好地考查学生思辨能力。

2.B 对题干和曲线信息分析,找出本题的自变量——是否用赤霉素处理干种子,再通过对两组曲线的分析,推理得出赤霉素的作用机理:能够促进α-淀粉酶基因的转录,使细胞合成更多的α-淀粉酶,促进淀粉水解,促进种子萌发,A错误,B正确;由2组曲线可知,未用GA处理的种子内α-淀粉酶基因有转录,但是水平很低,α-淀粉酶合成量比较少,种子不能萌发,C错误;而用GA处理的种子能快速萌发,根本原因是基因的选择性表达,但GA的作用应为传递信息,影响α-淀粉酶基因的表达,而不是GA基因的转录,D错误。

命题素材：Higgins T J V,Zwar J A,Jacobsen J V.Gibberellic acid enhances the level of translatable mRNA for α-amylase in barley aleurone layers[J].Nature,1976,260(5547):166-169.

专家点评：试题具有正确的价值观。题干及问题设计、术语描述表述清晰科学,指向性明确。依据学科研究,结合图形分析,较好地考查学生的思维能力。

3.B 需要结合题干信息“阿卡波糖是一种在消化道发挥作用的餐后降糖药物”和图2信息,可以推出阿卡波糖可以口服,并通过抑制α-葡萄糖苷酶活性降低葡萄糖的形成,从而控制餐后血糖水平,与胰岛素的作用机制不同,同时可以推出α-葡萄糖苷酶存在于消化道中,是一种分泌蛋白,A错误,B正确;从表中获取信息并结合课本知识可判断,苦瓜多糖的彻底水解产物是各种单糖,表中的半乳糖也存在于动物细胞中,C错误;结合图2信息可知,两种苦瓜多糖对α-葡萄糖苷酶有明显的抑制效果,但弱于阿卡波糖。考虑到阿卡波糖的副作用和耐药性,本研究中的两种苦瓜多糖可作为阿卡波糖的补充剂,减少阿卡波糖的使用剂量,治疗餐后高血糖症,D错误。

命题素材：严学迎,梁秋萍.苦瓜多糖的制备、理化特征及降血糖作用.中国食品添加剂.2023.3.135-141

专家点评：试题有正确的价值观,题干及问题设计、术语描述表述清晰科学,指向性明确。本题创设有效情境,注重图文结合与图形分析,较好地考查学生思维能力。

4.(1)表观遗传 (2)黑色(或黄色) 白色∶黑色∶黑白斑花色∶黑黄相间∶黑黄白斑色=4∶1∶1∶1∶1(若上一空答黄色,则该空需答“白色∶黄色∶黄白斑花色∶黑黄相间∶黑黄白斑色=4∶1∶1∶1∶1”) (3)AaSsXBY 3/32 (4)减数第一次 (5)基因与性状之间不是一一对应的关系,一个性状可以受到多个基因的影响

本题以猫色遗传为题干信息,与新教材必修2第4章第2节课后的《练习与应用》中“拓展应用”的第3小题的题干信息相呼应。(1)略。(2)证明两对等位基因的遗传符合自由组合定律,可以利用测交组合,如aaSsXBXO的三花猫与aassXBY(黑色)雄猫或是aassXOY(黄色)雄猫交配。(3)一只全白色雄猫,其基因型表达式为A_ _ _X-Y,三花猫的基因型表达式为aaS_XBXO,所生子代黑色雌猫基因型为aassXBXB,黑白斑花色雌猫基因型为aaS_XBXB,且前者与后者的比例为1∶3,因此可推断亲本全白色雄猫的基因型为AaSsXBY,三花猫的基因型为aaSsXBXO,它们的子代为三花猫(aaS_XBXO)的概率为1/2×3/4×1/4=3/32。(4)第(3)题中的两只猫生下了一只雄性三花猫,其基因型表达式为aaS_XBXOY。原因可能是以下两种之一:①雄猫初级精母细胞在减数第一次分裂时XB和Y染色体没有分离,最终产生了含XBY的精子。该精子与三花猫产生的含XO的正常卵细胞结合形成受精卵,当该受精卵其余两对基因符合aaS_时,则表现为三花猫。②雌猫初级卵母细胞在减数第一次分裂时XB和XO染色体没有分离,最终产生了含XBXO的卵细胞。该卵细胞与雄猫产生的含Y的正常精子结合形成受精卵,当该受精卵其余两对基因符合aaS_时,则表现为三花猫。(5)略。

命题素材：张凌俊.猫的毛色遗传和“鸳鸯眼”猫的成因[J].生物学通报,2015,50(03):22-24.

专家点评：试题立足遗传重难点,综合性强,考查全面,科学、严谨,具有思维性,设问指向明确,逻辑清晰,情境关联。设问突显逻辑性及术语表达,突出对学科主干知识的考查,试题能体现知识的创新和生成过程,设问有一定的思考性,符合学生认知。

5.(1)在一定空间内,由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体 直接 (2)食腐动物、腐生真菌、腐生细菌 减少人类活动干扰

(3)如图3 (4)整体

图3

本题通过问题情境的创设,引导高阶能力的培养。通过生产实践过程中“生态公园”的情境,考查学生信息获取和整理能力和迁移运用能力。突出高考评价“一核四层四翼”中考查要求的基础性和应用性,强调培养学生综合运用能力。

专家点评：主观试题突出真实情境下的生物学问题解决,情境真实,立足生态,关注并考查学生建模能力。试题科学、严谨,有正确的价值观和科学性。设问有一定的思考性,题干及问题设计、术语描述表述清晰科学,指向性明确。