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全球变暖导致很多地区水稻产量下降，极端干旱地区甚至颗粒无收。研究人员在干旱地区种植水稻中发现了一种能让根系在生长中深入土壤的基因，并使用这种基因培育出了新型耐旱深根稻。新品种产量在轻度干旱环境中与湿润环境相比几乎没有变化，在极度干旱状态下产量也只下降了30%，耐旱能力显著提高。这一实例充分体现了
A. 基因突变的定向性
B. 生物多样性的直接价值
C. “深根”基因的存在能体现物种的多样性
D. 基因通过控制酶的合成间接控制抗旱性状
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Ⅰ（８分）随着全球气候变暖，我国西北部的某些地区年平均降水量越来越少，土地越来越干旱，农作物的产量不断下降，有时甚至颗粒无收。
（１）在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于___________________
___________________________________。
（２）选育抗旱品种是提高农作物抗旱性的基本措施。研究人员通过诱变育种得到一种玉米突变体，经过反复实验，确定该突变体有一细胞核基因能显著提高玉米的抗旱能力。有人计划利用此基因来改造已有的高产但不耐干旱的玉米品种，使其适宜在干旱地区种植，可采用的育种方法是___________________________。如果要利用该基因去改造烟草，那么应采用的方法是________________________。
（３）有的地区极其干旱，已经不适合人类居住。村民迁出后，弃耕的农田随着时间推移，一般地说，生态系统的自动调节能力将____________。
Ⅱ．（８分）在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。图27一1是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d, E和e ，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。
图27一1交换过程示意图（左：交换前的染色体；右：交换后的染色体）
（1)该细胞在发生有丝分裂交换后，产生的子代表皮细胞的基因型是__________________
________________________
(2）如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生配子的基因型是______
_________________．
(3）如果图27一1是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，请
问由它产生的配子的基因型是_________________________________.
(4）如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大？______________________为什么?__________________________________
___________________________.
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随着全球气候变暖，我国西北部的某些地区年平均降水量越来越少，土地越来越干旱，农作物的产量不断下降，有时甚至颗粒无收。
（1）干旱将直接导致农作物光合作用速率下降，主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（3）有实验表明，为农作物外施适宜浓度的某种植物激素溶液能提高农作物的抗旱能力，这种激素最可能是＿＿＿＿。
A.生长素 B.赤霉素 C.细胞分裂素 D.脱落酸
（4）选育抗旱品种是提高农作物抗旱性的基本措施。研究人员通过诱变育种得到一种玉米突变体，经过反复实验，确定该突变体有一细胞核基因能显著提高玉米的抗旱能力。有人计划利用此基因来改造已有的高产但不耐干旱的玉米品种，使其适宜在干旱地区种植，可采用的育种方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。如果要利用该基因去改造烟草，那么应采用的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）有的地区极其干旱，已经不适合人类居住。村民迁出后，弃耕的农田随着时间推移，一般地说，生态系统的自动调节能力将＿＿＿＿。
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在全球气候变暖的大背景下，2016年我国多地出现极端高温天气。高温热害会导致作物产量下降，甚至死亡。
（1）高温热害导致作物产量下降的原因可能是______________________________；
（2）研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响到膜的稳定性。
从图中数据可以看出，高温均会诱导自由基产生，极端高温自由基产生速率随时间的延长而__________，中度高温自由基的产生速率与对照比在7d前__________，但在7d后会缓慢上升。
据此推测，自由基的产生和积累对膜稳定性的影响，可能是自由基攻击膜成分中的__________或__________，使膜的结构和功能受到破坏。
（3）欲探究高温热害造成的损伤是否可逆，研究人员又进行了如下实验：
将植株幼苗在中度高温、极端高温条件进行处理，并分别在处理的第1、3、5、7、9、11天转入正常温度条件进行恢复生长，测定各处理恢复5 d 后的净光合速率，得到如下数据：
由图中数据表明，________________________________________。
（4）通过进一步研究发现，高温热害初期，可通过外施一定浓度的Ca2+来缓解高温热害对作物减产的影响，请你结合实验（2）、（3）的结论，进行解释____________________。
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在全球气候变暖的大背景下，2016年我国多地出现极端高温天气。高温热害会导致作物产量下降，甚至死亡。
（1）高温热害导致作物产量下降的原因可能是______________________________；
（2）研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响到膜的稳定性。
从图中数据可以看出，高温均会诱导自由基产生，极端高温自由基产生速率随时间的延长而__________，中度高温自由基的产生速率与对照比在7d前__________，但在7d后会缓慢上升。
据此推测，自由基的产生和积累对膜稳定性的影响，可能是自由基攻击膜成分中的__________或__________，使膜的结构和功能受到破坏。
（3）欲探究高温热害造成的损伤是否可逆，研究人员又进行了如下实验：
将植株幼苗在中度高温、极端高温条件进行处理，并分别在处理的第1、3、5、7、9、11天转入正常温度条件进行恢复生长，测定各处理恢复5 d 后的净光合速率，得到如下数据：
由图中数据表明，________________________________________。
（4）通过进一步研究发现，高温热害初期，可通过外施一定浓度的Ca2+来缓解高温热害对作物减产的影响，请你结合实验（2）、（3）的结论，进行解释____________________。
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马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答
（1）马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，培养基中添加生长素和细胞分裂素，诱导离体细胞经过_____和_____完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有_____。
（2）为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内．其过程大致如图所示。
①上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞使用了_____法。导入农杆菌时，首先要构建基因表达载体，这里需要的工具酶有_____和_____，还要用_____处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
②该转基因马铃薯产生的配子中_____（填“一定”或“不一定”）含有目的基因。
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2011年初部分地区遭遇百年大旱，随着干旱时间持续，作物叶片开始发黄，光合速率下降，植株生长缓慢，甚至死亡。某研究性学习小组采用盆栽幼苗的方式，探究土壤、干旱对叶片光合速率的影响原因。实验开始时土壤水分充足，然后A组停止浇水，B组土壤水分条件保持适宜，根据实验测得的数据，绘制坐标曲线如下。请回答有关问题。
(1)在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于______________________。
(2)在不破坏叶片结构的前提下，测定光合速率所选用的指标可以是单位时间内单位面积叶片的___________________________________________。
(3)据甲乙曲线图，分析植物光合速率下降的原因：
①干旱初期(2～4 d),________________________________________，
此时细胞内C3的含量________。
②干旱后期(4～8 d)，_____________________________________________，进而进一步影响暗反应的进行。
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今年山东省部分地区遭遇百年大旱，随着干旱时间持续，作物叶片开始发黄，光合速率下降，植株生长缓慢，甚至死亡。某研究性学习小组采用盆栽幼苗的方式，探究土壤干旱对叶片光合速率的影响原因。实验开始时土壤水分充足，然后A组停止浇水，B组土壤水分条件保持适宜，根据实验测得的数据，绘制坐标曲线如下。请回答有关问题：
（1）在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于________。
（2）在不破坏叶片结构的前提下，测定光合速率所选用的指标可以是单位时间内单位面积叶片的________。
（3）据甲乙曲线图，分析植物光合速率下降的原因有：
①干旱初期（2—4天），________，此时细胞内C3化合物的含量________；
②干旱后期（4—8天），________，进而进一步影响暗反应的进行。
（4）研究发现在干旱条件下某种植物激素能够刺激植物体增加脯氨酸、甜菜碱等物质的含量，这些物质是重要的渗透压调节物质，有助于细胞保水。该小组推测这种激素可能是脱落酸，并且在一定浓度范围内随着脱落酸浓度的增加植物抗旱能力不断增强。请完善下面实验设计，以探究上述推测是否正确。
材料用具：生长状态一致且良好的大豆盆栽幼苗若干株，高浓度的脱落酸溶液，蒸馏水、喷壶等。
①实验步骤：
第一步：将盆栽幼苗均分为四组，每组多株，编号1、2、3、4（1号为对照组）；
第二步：________；
第三步：将盆栽幼苗进行________（条件）处理后，________；
第四步：在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间后，测量细胞内的________含量及细胞的________。
②预期结果及结论：
a．若________，则假设成立；
b．若________，则假设不成立；
c．若________，则假设不成立。
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农业生产中，水淹会使农作物生长受到影响，产量下降。回答下列问题。
（1）水淹后土壤含氧量降低，根部细胞_下降，导致根系对矿质元素的吸收能力下降。同时_增强，积累_，根部细胞会受到损伤。
（2）根部因缺氧产生信号物质_（植物激素），传递到植株地上部分，一方面导致叶片气孔关闭，直接影响光合作用的_阶段，另一方面该物质也导致叶片提前出现衰老现象。
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[生物——选修3：现代生物科技专题] （15分）
马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答下列问题：
（1）马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加的生长素和细胞分裂素的作用是启动细胞进行有丝分裂，诱导离体细胞经过 、 完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量，可采用 的方法检测病毒的基因，也可采用 的方法检测病毒的蛋白质。
（2）研究人员研究了茎尖外植体大小对苗的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如图，实验结果表明，茎尖越小， ，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为 mm。
（3）若要通过转基因技术获得抗病毒的马铃薯植株，采用最多的方法是将病毒复制酶基因插入到 中Ti质粒的T-DNA上，构建了基因表达载体后，将其导入马铃薯受体细胞，筛选出成功转化的马铃薯细胞后，再通过 技术形成完整植株。
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