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油菜花很好看,但它还有好看之外的“风景”!

孙智敏 教育环境 2017-09-01 0 0
油菜不仅是我国广泛种植的油料经济作物,而且近年来又成为各地旅游观赏作物,并常常成为命题背景的材料。

油菜不仅是我国广泛种植的油料经济作物,而且近年来又成为各地旅游观赏作物,并常常成为命题背景的材料。

一、近年高考涉及的试题举例

1.考查细胞的结构、分子组成、物质运输及能量供应和利用

例1(2015·高考山东卷)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。

(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是_____。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是_____。

(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率_____(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而_____(填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的_____和_____减少,光合速率降低。

(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用_____染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由_____转化而来。

【解析】(1)光合作用进行的场所是叶绿体。种子细胞内的蔗糖浓度高于细胞外,说明蔗糖的跨膜运输方向为由低浓度到高浓度(逆浓度梯度运输),由此可知蔗糖的跨膜方式为主动运输。(2)图甲中给出的是果实呼吸速率和净光合速率的柱形图,总光合速率为净光合速率+呼吸速率,故第24天的果实总光合速率(6.5+2=8.5 μmol CO2·m-2·s-1)小于第12天的果实总光合速率(3.5+6=9.5 μmol CO2·m-2·s-1)。果皮变黄,是因为叶绿素被分解,导致叶绿素含量减少,而类胡萝卜素含量基本不变。叶绿素含量减少导致光反应减慢,导致供给暗反应的ATP和[H]减少,进而导致光合速率降低。(3)据图乙可知,第36天含量最高的有机物为脂肪,脂肪可以用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液进行检测;可溶性糖和淀粉减少的同时脂肪在增加,可推知脂肪是由可溶性糖和淀粉转化而来的。

答案:(1)叶绿体 主动运输 (2)小于 类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素) [H](或  NADPH) ATP(注:两空可颠倒) (3)苏丹Ⅲ(或:苏丹Ⅳ) 可溶性糖和淀粉

2.考查遗传的基本规律

例2(2013·高考福建卷)甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如下表。

表现型 白花 乳白花 黄花 金黄花
基因型 AA_ _ _ _ Aa_ _ _ _ aaB_ _ _、aa_ _D_ aabbdd

请回答:

(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD),F1基因型是_____,F1测交后代的花色表现型及其比例是_____。

(2)黄花(aaBBDD)×金黄花,F1自交,F2中黄花基因型有_____种,其中纯合个体占黄花的比例是_____。

(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值,欲同时获得四种花色表现型的子一代,可选择基因型为_____的个体自交,理论上子一代比例最高的花色表现型是_____。

【解析】(1)AABBDD×aaBBDD的后代基因型为AaBBDD,其测交后代的基因型为1AaBbDd 和1aaBbDd,对照表格可知其表现型及比例为乳白花∶黄花=1∶1。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花(aabbdd),F1基因型为aaBbDd,其自交后代基因型有9种,表现型是黄花(9aaB_D_、3aaB_dd、3aabbD_)和金黄花(1aabbdd),故F2中黄花基因型有8种,其中纯合个体占黄花的比例是3/15=1/5。(3)欲同时获得四种花色表现型的子一代,则亲代需同时含A和a、B和b、D和d,故可选择基因型为AaBbDd的个体自交,子代白花的比例是1/4、乳白花的比例是1/2、黄花的比例是1/4×3/4×3/4+1/4×3/4×1/4+1/4×1/4×3/4=15/64、金黄花的比例是1/4×1/4×1/4=1/64,故理论上子一代比例最高的花色表现型是乳白花。

答案:(1)AaBBDD 乳白花∶黄花=1∶1 (2)8 1/5 (3)AaBbDd 乳白花

3.考查细胞分裂、遗传规律应用和变异

例3(2016·高考四川卷)油菜物种Ⅰ(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(注:Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。

(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中____的形成,导致染色体加倍,获得的植株进行自交,子代____(会/不会)出现性状分离。

(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察____区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有____条染色体。

(3)该油菜新品系经过多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:

组别 亲代 F1表现型 F1自交所得F2的表现型及比例
实验一 甲×乙 全为产黑色种子植株 产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶1
实验二 乙×丙 全为产黄色种子植株 产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶13

①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为_____性。

②分析以上实验可知,当____基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为____,F2代产黄色种子植株中杂合子的比例为_____。

③有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的原因:_____。让该植株自交,理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为_____。

【解析】(1)秋水仙素抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍。获得的植株可能是杂合子,自交后代会出现性状分离。(2)根尖分生区细胞分裂旺盛,是观察有丝分裂的部位。处于分裂后期,细胞中染色体数目加倍,油菜物种Ⅰ(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗染色体数目是19,秋水仙素作用后是38,有丝分裂后期加倍后是76条染色体。(3)由实验一可判断种子颜色性状黄色对黑色为隐性。由实验二F1自交后代表现型比例可判断F1黄色种子植株基因型为AaRr,子代黑色种子植株基因型为A_rr,黄色种子植株基因型为A_R_、aaR_、aarr,可判断当R存在时,抑制A基因的表达。由于F1全为产黑色种子植株,则乙黄色种子植株基因型为aarr。由于实验二中F1全为产黄色种子植株(AaRr),则丙黄色种子植株基因型为AARR,F2中产黄色种子植株中纯合子的基因型为AARR、aaRR、aarr,占3/13,则杂合子占10/13。就R(r)而言,实验二亲本基因型为RR和rr,F1体细胞基因型应为Rr,而该植株体细胞中含R基因的染色体多了一条,可能是丙植株减数分裂过程中,含R基因的同源染色体未分离或含R基因的姐妹染色单体分开后没有分离,形成含R基因的两条染色体的配子。该植株产生的配子有(1/2A、1/2a)(1/6RR、1/3Rr、1/3R、1/6r),自交后代黑色种子植株(A_rr)比例为3/4×1/36=1/48。

答案:(1)纺锤体 不会 (2)分生 76 (3)①隐 ②R AARR 10/13 ③植株丙减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离(或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开) 1/48

二、创新演练

1. 下列关于油菜叙述错误的是(  )

A. 细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和N

B. 越冬的油菜细胞内自由水与结合水比值降低

C. 油菜缺B会“华而不实”

D. 油菜开花季节如果阴雨连绵影响传粉,可喷洒生长素类似物以防减产

2. 油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状,用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验,结果如下表所示。相关说法错误的是(  )

P F1 F2
甲×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=15∶1
乙×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=3∶1
丙×非凸耳 凸耳 凸耳∶非凸耳=3∶1

A. 凸耳性状是由两对等位基因控制

B. 甲、乙、丙均为纯合子

C. 甲和乙杂交得到的F2均表现为凸耳

D. 乙和丙杂交得到的F2表现型及比例为凸耳∶非凸耳=3∶1

3. 油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因。回答:

(1)自然界中,油菜与萝卜存在_____,无法通过杂交产生可育后代。

(2)科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。

①F1植株由于减数第一次分裂时染色体不能____,____因而高度不育。用秋水仙素处理使染色体____,形成异源多倍体。

②将异源多倍体与亲本油菜杂交(回交),获得BC1。BC1细胞中的染色体组成为____(用字母表示)。用BC1与油菜再一次杂交,得到的BC2植株群体的染色体数目为______。

③获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异,其原因是不同植株获得的____不同。

(3)从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后,使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是________________。

4. 某研究性小组对当地农田生态系统进行研究。请结合所学知识,回答下列问题:

(1)与种植单一品种相比,在不同地块种植不同品种油菜,可增加_____的多样性。美丽的油菜花海给人们提供了休闲放松的环境,体现了生物多样性__________价值。

(2)菜粉蝶依靠油菜释放的芥子油气味而在油菜上产卵,幼虫取食叶片,成虫可为油菜花传粉。菜粉蝶幼虫与油菜的种间关系是_____。调查菜粉蝶幼虫的密度应采用____法。如果调查油菜地土壤中小动物类群丰富度,用_____取样调查法。

(3)由于水淹而导致农田弃耕,之后将发生____演替,在演替过程中,营养结构越来越复杂,从而使群落有机物的总量将_____,生态系统的____功能______提高。

参考答案

1. D 2. D 3. (1)生殖隔离 (2)①联会 (数目)加倍 ②AACCR 38~47 ③R(基因组)的染色体 (3)与油菜多代杂交(回交) 4. (1)遗传(基因) 直接 (2)捕食 样方 取样器 (3)次生 增加 物质循环和能量流动