2024年高考生物二轮复习专题:非选择题专练(新高考专用) (解析版)

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2024年高考生物二轮复习专题:非选择题专练(新高考专用) (解析版)

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2024年高考生物二轮复习专题:非选择题专练(新高考专用)
A组 基础练
1.质子泵是生物膜上运输H的转运蛋白,V型质子泵(图甲)和F型质子泵(图乙)的作用机制如图所示,其中▲代表H+。
回答下列问题。
(1)V型质子泵运输H时 (填“消耗”或“不消耗”)细胞内化学反应所释放的能量,判断依据是 。
(2)若图甲中的生物膜为溶酶体膜,其上含有的V型质子泵可维持溶酶体内pH酸性和细胞质基质pH中性,则图中代表细胞质基质的是 侧。少量的溶酶体酶泄露到细胞质基质中,并不会引起细胞损伤,原因是 。
(3)若图乙中的生物膜为类囊体膜,光反应中水分解为氧和H+发生在A侧,F型质子泵可以利用H梯度合成ATP。当光照强度减弱时,ATP合成量 ,原因是 。此外,光反应中H还参与 的合成。
[答案](1) 消耗 V型质子泵逆浓度梯度运输H+,属于主动运输
(2) A 溶酶体酶在pH为酸性时酶活性较高,当其少量泄露到细胞质基质后,环境pH升高会导致酶活性下降
(3) 减少 当光照强度减弱时,水分解产生的H+减少,使膜两侧H+梯度减小,从而使ATP合成量减少 NADPH
[解析](1)结合图示可知,V型质子泵运输H+时“消耗”细胞内化学反应所释放的能量,因为V型质子泵逆浓度梯度运输H+,因此需要消耗能量,属于主动运输。
(2)若图甲中的生物膜为溶酶体膜,其上含有的V型质子泵可维持溶酶体内pH酸性和细胞质基质pH中性,即维持溶酶体内外的浓度差,此时图中代表细胞质基质的是A侧,因为该侧氢离子浓度低。少量的溶酶体酶泄露到细胞质基质中,并不会引起细胞损伤,这 主要是因为溶酶体酶在pH为酸性时酶活性较高,当其少量泄露到细胞质基质(pH近乎中性)后,环境pH升高会导致酶活性下降,因为酸碱度会影响酶活性。
(3)若图乙中的生物膜为类囊体膜,其上有光合色素,是光反应进行的场所,光反应中水分解为氧和H+发生在A侧,该侧氢离子含量高,因此,F型质子泵可以利用H+梯度合成ATP。当光照强度减弱时,
由于色素吸收的光能减少,水分解产生的H+减少,使膜两侧H+梯度减小,从而使ATP合成量减少。此外,光反应中H+还参与NADPH的合成,该物质可在C3还原过程中被消耗。
2.SRS是一种非常罕见的人类表观遗传疾病,目前的研究结果表明该病是由X蛋白所致,位于常染色体上的A基因可控制该蛋白的合成,a基因则不能,A基因调控序列(位于A基因上游的一段DNA片段)的甲基化会抑制该基因的表达。进一步研究发现该调控序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时会甲基化,其他生命阶段均无甲基化变化。请据此回答下列问题:
(1)表观遗传是指 。除了DNA甲基化外, 等修饰也会影响基因的表达。(需答出两点)
(2)A基因表达形成X蛋白需要经过转录和翻译两个阶段,转录所在的场所为 ,需要 酶的参与,翻译时核糖体沿着mRNA (填“从5′至3′”或“从3′至5′”)移动。
(3)某孕妇在做产检时发现胎儿患有SRS,但该孕妇及其丈夫均表现正常,由此推测,该夫妇下一胎患SRS的概率为 。
[答案](1) 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象 组蛋白的甲基化、乙酰化
(2) 细胞核 RNA聚合 从5′至3′
(3)1/2
[解析](1)表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,除了DNA甲基化外组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
(2)A基因表达形成X蛋白需要经过转录和翻译两个阶段,转录所在的场所为细胞核,需要RNA聚合酶的参与,翻译时核糖体沿着mRNA5′至3′移动。
(3)由题干信息可知,SRS患者的基因型有两种:AA+(A基因甲基化用A+表示)和Aa,表型正常的基因型也有两种:A+a和aa。由胎儿患病可知胎儿有A基因,且该基因无甲基化,来自于父亲。又因为父亲不患病,可推导得知父亲的基因型为A+a。因此,下一胎是否患病取决于父亲把哪个基因传给子代,概率各为1/2。而母亲的表型正常,基因型可能为aa或者A+a,母亲传给子代的基因不会使其患病,由此推测,该夫妇下一胎患SRS的概率为1/2。
3.随着生理学及其他学科的发展,人们发现,不同层次的生命系统都存在类似于内环境稳态的特性。不论是生物体内环境的稳态,还是生态系统的稳态,均离不开调节。请回答下列问题:
(1)人体内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的。内环境稳态的内容主要是 维持在相对稳定的范围内。
(2)人体血糖的稳态调节离不开胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素等激素。胰岛素发挥作用时,要与靶细胞的受体结合,引起靶细胞产生的生理效应是 ;胰岛素的分泌受体液调节和神经调节的共同作用,调节该过程的物质有 (答出两种)。血糖的稳态还受到神经系统的调节,神经系统可通过控制 (答出两种组织或器官)的分泌活动来调节血糖含量。
(3)“金山银山不如绿水青山”,维持“绿水青山”依靠的是 (填“正反馈”或“负反馈”)调节;一旦“青山”生态系统的平衡遭到破坏,该生态系统的 稳定性会下降。
[答案](1)理化性质和组成成分
(2) 促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质 神经递质、高血糖 胰岛、肾上腺
(3) 负反馈 抵抗力
[解析](1)内环境稳态是指内环境的组成成分和理化性质维持在相对稳定的范围内。
(2)胰岛素属于激素,发挥作用时,要与靶细胞的受体结合,引起靶细胞产生的生理效应是促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质,从而降低血糖浓度;胰高血糖素促进胰岛素的分泌,胰岛素的分泌受体液调节和神经调节的共同作用,该过程中神经调节靠神经递质发挥作用,此外血糖浓度变化也可调节;血糖的稳态还受到神经系统的调节,神经系统可通过控制胰岛(分泌胰岛素和胰高血糖素)和肾上腺(分泌肾上腺)的分泌活动来调节血糖含量。
(3)生态系统具有一定的自我调节能力,该调节能力的基础是负反馈调节;一旦“青山”生态系统的平衡遭到破坏,生物多样性降低,该生态系统的抵抗力稳定性会下降。
4.如图为某农业生态系统模式图。
(1)该农业模式是基于生态系统能量流动的相关原理设计的,生态系统的能量流动是指 。
(2)蚯蚓生命活动所需的能量来自于牛粪中 (填“有机物”或“无机物”)中的能量,其属于生态系统组成成分中的 ,作用是 。
(3)沼渣、蚓粪、菌渣等可作为有机肥还田促进农作物的光合作用,原因是 ,这体现了生态工程基本原理中的 原理。
(4)在该系统中,多途径利用农作物、牛粪等,从生态系统能量流动的角度分析其意义是 。
[答案](1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
(2) 有机物 分解者 将动植物遗体残骸和动物的排泄物分解成无机物
(3) 沼渣、蚓粪、菌渣中的有机物被土壤中的微生物分解为无机物,其中无机盐被农作物根系吸收利用,释放的二氧化碳为植物光合作用提供了原料 循环
(4)实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率
[解析](1)生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)蚯蚓属于生态系统的分解者,分解者的作用是将动植物遗体残骸和动物排泄物分解成无机物,因此蚯蚓能够利用牛粪中有机物中的能量,将牛粪中的有机物分解为无机物。
(3)沼渣、蚓粪、菌渣作为有机肥还田,其中的有机物被土壤中的微生物分解为无机盐后被农作物吸收
利用,同时该过程中释放了二氧化碳,为植物光合作用提供了原料,因此可以促进农作物的光合作用。上述过程可以促进物质循环再利用,这体现了生态工程基本原理中的循环原理。
(4)在该系统中,多途径利用农作物、牛粪等,从生态系统能量流动的角度分析其意义是实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。
5.生物技术与人们的生活息息相关,在食品制造和衣物洗涤等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)干白葡萄酒制作前一般将发酵瓶清洗干净,并且要用 进行消毒。发酵过程中发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成此现象的微生物是 。
(2)在泡菜的腌制过程中,为缩短制作时间会在盐水中加入少量陈泡菜液,其作用是 。有时泡菜液表面会长一层白膜,主要原因是有氧气存在,酵母菌等快速繁殖形成,此时发生反应的方程式为 。
(3)从开始制作到泡菜品质最佳时,其中的亚硝酸盐的含量变化是 ,为估测亚硝酸盐的含量常用 法。
(4)加酶洗衣粉常用的酶制剂中应用最广泛、效果最明显的是 。
[答案](1) 70%的酒精 醋酸菌
(2) 增加乳酸菌的数量 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
(3) 先增后减少 比色
(4) 碱性蛋白酶和碱性脂肪酶
[解析](1)为了避免杂菌的污染,发酵瓶要使用70%酒精消毒。醋酸菌能在氧气充足的条件下将果酒变成醋酸,因此若发酵发程中发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,则可推测造成此现象的微生物是醋酸菌。
(2)陈泡菜液中含有大量的乳酸菌,在泡菜制作时加入少量陈泡菜液,可以短时间内增加乳酸菌的数量,能缩短泡菜制作时间。泡菜液营养物质丰富,发酵初期有部分氧气存在,酵母菌等快速繁殖从而在泡菜液表面会形成一层白膜,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水,其反应式为:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
(3)制作泡菜的过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减少,一般在腌制10天后, 亚硝酸盐含量开始下降。检测亚硝酸盐含量时,需要加入对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,观察样品颜色的变化并与标准显色液比较,称为比色法。
(4)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
B组 提升练
1.植物的一些生理指标之间存在相互影响,其影响关系的确定需根据实际情况进行分析。回答下列问题:
(1)植物细胞释放到胞外的ATP(eATP)可通过受体介导的方式,调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响,科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液,并用其处理菜豆叶片。一段时间后,测定叶片净光合速率和胞间CO 浓度等变化,结果如图所示。
①该实验对照组的处理方式为 。
②活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放,NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制: 。
(2)一般认为,胞间CO 浓度越高,光合作用原料越丰富,净光合速率越高。为了验证该规律是否成立,研究人员以菜豆叶片为实验材料进行如下实验:在同样自然光照的情况下,用人工光源给实验组额外补充光照,检测净光合速率和胞间CO 浓度,结果如下图所示。
①测定净光合速率是以单位 CO 的吸收量为指标,测定的数据 (填“需要”或“不需要”)加上遮光处理的数据。
②该结果 (填“支持”或“不支持”)上述规律,理由是 。
[答案](1) 用等量的去离子水处理菜豆的叶片 eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达,促进活性氧(ROS)的合成来促进气孔的开放,从而提高光合速率
(2) 时间、叶面积 不需要 不支持 图中与对照组相比,实验组的胞间CO2浓度较低,而净光合速率却较高
[解析](1)①实验组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液,并用其处理菜豆叶片;根据实验的单一变量原则,对照组可以用等量的去离子水处理菜豆的叶片。
②活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放,NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶,据图可知,cATP可通过调节气孔导度来调节植物光合速率,而活性氧(ROS)也能促进植物叶肉细胞气孔的开放,活性氧(ROS)的合成需要NADPH氧化酶的催化,当NADPH氧化酶缺失,则活性氧(ROS)无法合成,植物叶肉细胞气孔的开放无法增加,科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。综合分析可知: eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达,促进活性氧(ROS)的合成,进而促进植物叶肉细胞气孔的开放,提升了叶肉细胞的气孔导度,进而实现了对光合速率的提高。
(2)①测定净光合速率是以单位时间、单位叶面积CO2的吸收量为指标,净光合速率=实际光合速率-
呼吸速率,故测定的数据即为净光合速率,不需要加上遮光处理的数据。
②图中与对照组相比,实验组的胞间CO2浓度较低,而净光合速率却高于对照组,故该实验结果不支持胞间CO 浓度越高,光合作用原料越丰富,净光合速率越高这一观点。
2.果蝇的常规翅和小翅、灰体和黑檀体、正常翅和展翅、红眼和白眼分别为相对性状,其中显性基因分别用A、B、D、E 表示。上述性状的基因均不在 Y染色体上,其中B、b与D、d位于同一对染色体上,且 D存在纯合致死效应,表1 为正常情况下果蝇的杂交实验。镉可通过诱导 DNA 甲基化、组蛋白修饰等影响果蝇的性状和表型,表2为从卵期即置于镉暴露下的亲代果蝇产生的子代在无镉条件下培养时的相关情况( “ +”表示增强)。
表1
P 常规翅灰体红眼×小翅黑檀体白眼
F1 常规翅灰体红眼
F2 6常规翅灰体红眼♀:3 常规翅灰体红眼δ:3 小翅灰体白眼♂:2常规翅黑檀体红眼♀:1 常规翅黑檀体红眼δ:1小翅黑檀体白眼δ:
表2
体内镉含量 组蛋白甲基化程度 翅异常情况(断脉、缺刻、卷曲等)
P ++ + + + + + + + + + +
F1 无 ++ ++ + + + +
F2 无 + +;+ + + +
F3 无 ++- + +
F4 无 + +
Fs 无 无 无
(1)根据表1 杂交结果, (填“能”或“不能”) 判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系; 基因B、b位于 染色体上,F2灰体果蝇中等位基因B 的频率为 。
(2)果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼这两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”) 基因的自由组合定律,判断依据是 。
(3)减数分裂时,雌果蝇由于同源染色体非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子,其概率较低,且与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关。若相距非常远,则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分;若相距非常近,则难以产生重组配子。雄果蝇无此现象。现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合,其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅型占1/5.由此可推测B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置 (填“非常远”或“较远”或“非常近”)。其他可能产生黑檀体正常翅型的亲
本组合体内B/b与D/d 在染色体上的分布情况是 ,该组合产生黑檀体正常翅型的概率是 。
(4)据表2 推测,镉诱导的组蛋白甲基化 (填“是”或“不是”) 可逆的。要排除镉诱导基因发生突变的可能,若利用现代生物技术进行探究,思路是 。
[答案](1) 能 常 2/3
(2) 不遵循 F1雌性个体相互杂交,F2中雌性全为常规翅红眼,雄性中常规翅:小翅=1:1、红眼:白眼=1:1,翅型、眼色这两对性状的表现均与性别相关联,均为伴性遗传(相关基因均位于X染色体上),所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律
(3) 较远 父本中B和D位于同一条染色体上,b和d位于其同源染色体上;母本中B和d位于一条染色体上,b和D位于其同源染色体上 2/15
(4) 是 通过PCR技术将镉处理的以及正常果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针,与正常细胞的基因进行杂交观察是否出现杂交带)
[解析](1)由表1可知,亲本为灰体和黑檀体杂交,子一代都为灰体,说明灰体是显性性状,能判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系;如果基因B、b位于X染色体上,亲本灰体和黑檀体的基因型分别为XBXB和XbY,子一代灰体的基因型为XBXb和XBY,F1雌雄个体相互交配,F2的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,雌性表现都为灰体,雄性既有灰体又有黑檀体,与表中杂交结果不同,所以判断基因B、b位于常染色体上,则F1的基因型为Bb,F2中灰体果蝇的基因型为1/3BB和2/3Bb,所以F2灰体果蝇中等位基因B的频率为1/3+2/3×1/2=2/3。
(2)由表1可知,亲本常规翅红眼和小翅白眼杂交,子一代都为常规翅红眼,说明常规翅和红眼都是显性性状,F1雌性个体相互杂交,F2中雌性全为常规翅红眼,雄性中常规翅:小翅=1:1、红眼:白眼=1:1,翅型、眼色这两对性状的表现均与性别相关联,均为伴性遗传(相关基因均位于X染色体上),所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律。
(3)现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合,其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅型(bbdd),说明灰体和展翅都是显性性状,基因型为BbDd,B、b与D、d位于同一对染色体上,且D存在纯合致死效应,雄果蝇无同源染色体非姐妹染色单体之间互换现象,子代中要出现黑檀体正常翅型(bbdd),雄性亲本一定是B和D在同一条染色体上,而雌性亲本能有两种可能:①如果B和d在同一条染色体上,并且B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置非常远时,雌性个体交换率最大为1/2,产生BD、Bd、bD、bd四种配子各占1/4,雄性个体能产生BD、bd两种配子,雌雄配子随机结合,且D存在纯合致死效应,子代出现黑檀体正常翅型(bbdd)的概率为1/6小于1/5,所以B和d不可能在同一条染色体上,即B和D在同一条染色体上,根据以上分析,设产生交换配子的概率为m,则雌性个体产生的配子为mBD、mbd、(1-2m)/2Bd、(1-2m)/2bD,雄性个体产生的配子为1/2BD、1/2bd,则子代出现bbdd的概率为(1/2m)/(1-(1-2m)/2×(1/2)-1/2m)=1/5,m=3/10,②如果B和d在同一条染色体上,并且B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置较远时,雌性个体产生配子时的交换率与第一种情况相同,即雌性个体产生配子为2/10BD、2/10bd、3/10Bd、3/10bD,同理计算出黑檀体正常翅型的概率是((2/10)×(1/2))/(1-1/2(2/10+3/10))=2/15。
(4)由表2数据可知,亲本体内镉含量高时,组蛋白甲基化程度高,当子代体内无镉含量时,随着杂交代数的增加,组蛋白甲基化程度逐渐降低,推测镉诱导的组蛋白甲基化是可逆的。若要排除镉诱导基因发生突变的可能,思路是通过PCR技术将镉处理的以及正常果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针,与正常细胞的基因进行杂交,观察是否出现杂交带)。
3.支原体肺炎(MPP)是一种在儿童和青少年群体中常见的急性呼吸道疾病。机体感染肺炎支原体(MP)后引起的免疫功能亢进是引起MPP症状的重要因素,患者体内一些免疫活性物质如IgG、IgM异常增加。科研人员研究阿奇霉素(一种抗生素)和糖皮质激素(一种肾上腺皮质激素)对MPP的治疗效果,结果如下表所示。
组别 IgG IgM
治疗前 治疗后 治疗前 治疗后
阿奇霉素+糖皮质激素 15.36 8.33 2.23 0.94
阿奇霉素 14.78 11.23 2.16 1.78
回答下列问题。
(1)MP是MPP的病原体,其含有的 可以引起机体产生特异性免疫反应。肺炎支原体在突破第 道防线后,若进入人体细胞内,机体需要靠 细胞来“作战”。
(2)MPP患者体内免疫活性物质能刺激下丘脑兴奋,促进其分泌 ,进而促进机体分泌糖皮质激素,调节免疫系统功能。这表明机体 系统之间存在着相互调节。
(3)患者体内IgG、IgM的作用是 。据表分析,与单独使用阿奇霉素相比,阿奇霉素和糖皮质激素联合治疗可以 ,从而减轻MPP症状。
(4)进入MPP高发季节,医生不建议家长自行给孩子服用阿奇霉素预防感染MP,请说明理由 。
[答案](1) 抗原 一、二 T
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素 神经系统、内分泌系统和免疫
(3) 与MP发生特异性结合,抑制病原体的增殖和对人体细胞的黏附 降低gG、IgM的含量
(4)不可取,应该对孩子的病情进行科学诊断,若为MPP,再服用阿奇霉素,以防止盲目用药,使机体产生抗药性
[解析](1)MP是MPP的病原体,其含有的抗原可以引起机体产生特异性免疫反应。第一道防线是由皮肤和黏膜组成的,第二道防线是由体液中的杀菌物质和吞噬细胞构成的,肺炎支原体在突破第一、二道防线后,若进入人体细胞内,机体需要靠T细胞中的细胞毒性T细胞来使宿主细胞裂解死亡,以释放抗原。
(2)糖皮质激素的分泌存在分级调节,由下丘脑释放的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,并由垂体释放促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素,因此MPP患者
体内免疫活性物质能刺激下丘脑兴奋,促进其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,进而促进机体分泌糖皮质激素,调节免疫系统功能。这表明机体的神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络。
(3)IgG和IgM都是机体产生的抗体,IgG、IgM可与MP发生特异性结合,抑制病原体的增殖和对人体细胞的黏附。依据图表信息可知,阿奇霉素和糖皮质激素联合治疗与单独使用阿奇霉素相比较,可以明显降低降低IgG、IgM的含量,从而减轻MPP症状。
(4)家长自行给孩子服用阿奇霉素预防感染MP,这一方法是不可取的,应该对孩子的病情进行科学诊断,若为MPP,再服用阿奇霉素,以防止盲目用药,使机体产生抗药性,同时若为其他疾病,容易耽误病情。
4.盐城沿海湿地素有“东方湿地之都”的称号,每年吸引数百万候鸟到此栖息、觅食。回答下列问题:
(1)白头鹤是湿地的一种冬候鸟,其在湿地中种群密度变化的决定性因素是 。科研人员对湿地两种候鸟进行相关研究,结果如下表。请分析两种候鸟的生态位关系为 。经连续监测,发现白头鹤从2011年越冬季起出现在稻田觅食且觅食个体逐年增加,至2018年越冬季才开始大量返回泥滩、草洲自然生境觅食,试分析导致白头鹤在稻田大量觅食的原因是 。
种类 活动区域 觅食种类 觅食时间
灰鹤 浅水、泥滩、草洲和稻田生境 廖子草、水稻等 白天
白头鹤 泥滩、草洲 廖子草、藻类、田螺等 白天
(2)调查发现,互花米草于1983年被引种于湿地内,在30年里依靠其强大的竞争力和繁殖能力迅速扩展成为优势种,导致湿地生物多样性明显下降。科研人员拟采用替代控制法对互花米草进行防治,先对湿地进行 调查,筛选出两种湿地中的芦苇作为互花米草具有竞争力的潜在替代植物。科研人员利用盆栽法进行竞争力研究,实验常用生物量作为观察指标,从生态系统能量流动角度分析,植物的生物量等于它们同化的能量减去流向初级消费者的能量、 和 后的积累量。两种芦苇中选择最佳替代植物的评价标准是 (至少答出2点)。
(3)湿地泥炭地是重要的“储碳库”,其单位面积有机碳密度是土壤的6倍~15倍,若泥炭地被排干,则会大量释放二氧化碳。据此分析泥炭地储碳能力强的原因是 。
(4)为保护湿地,政府实施湿地生态修复工程。经过治理,形成从海岸到内陆过渡的六大湿地区域系统,湿地生物呈现镶嵌分布,这属于群落的 结构。
[答案](1) 迁入率和迁出率 生态位部分重叠 湿地生态被破坏,泥滩、草洲等食物丰富度(环境容纳量)显著减少,导致白头鹤的生态位发生分化
(2) 物种丰富度 自身呼吸消耗的能量 流向分解者的能量 与互花米草混种能明显抑制互花米草的生长;自身生长受抑制较小;对环境影响较小
(3)相对厌氧的条件限制了有机物的分解,使湿地中固定的有机物不断堆积,起到储存碳的作用
(4)水平
[解析](1)白头鹤是候鸟,影响该区域白头鹤种群密度的直接因素有迁入率和迁出率。从表格信息看出灰鹤和白头鹤觅食时间相同,都是白天;活动区域泥滩、草洲相同,灰鹤活动区域还有浅水、稻田生境;两者觅食种类廖子草相同,但觅食种类有所不同,故两种候鸟的生态位部分重叠。白头鹤觅食种类为廖子草、藻类、田螺等,属于湿地生态生境,由于湿地生态被破坏,泥滩、草洲等食物丰富度(环境容纳量)显著减少,导致白头鹤的生态位发生分化,导致白头鹤在稻田大量觅食。
(2)采用替代控制法对互花米草进行防治,应先对湿地进行物种丰富度调查。植物的生物量等于植物植物同化的能量去掉自身呼吸消耗、流向初级消费者、流向分解者的能量后的积累量。芦苇与互花米草两者生活在同一区域,由于与互花米草具有相似的生态位,二者之间竞争激烈。两种芦苇中选择最佳替代植物的评价标准为:与互花米草混种能明显抑制互花米草的生长;自身生长受抑制较小;对环境影响较小。
(3)固碳功能强大,一定程度上可以“抵消”全球的部分碳排放。若泥炭地被排干,则会大量释放二氧化碳,说明泥炭地相对厌氧的条件限制了有机物的分解,使湿地中固定的有机物不断堆积,起到储存碳的作用。
(4)湿地不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,呈现镶嵌分布,属于群落的水平结构。
5.无核葡萄品质优良,但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料,对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。
(1)通过前期研究结果,科研人员推测Va基因的表达产物可能为转录因子。转录因子是一类有转录激活功能的蛋白,可以调控 与启动子的结合。在PCR扩增Va基因的过程中需要添加引物,设计引物的原则是 。
(2)为进一步验证Va基因的转录激活功能,科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒,导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中,如图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白,从而激活P启动子。AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株,只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①构建重组载体过程中,Va基因能与质粒连接的分子基础是 。为了能够筛选得到重组酵母,培养基的配方为下列选项中的 组,此外还需额外添加 ,通过显色反应做进一步验证。
A组:不加色氨酸和组氨酸 B组:加色氨酸和组氨酸
C组:加组氨酸,不加色氨酸 D组:加色氨酸,不加组氨酸
②在下图中完善实验过程及对应结果:
[答案](1) RNA聚合酶 与模板链碱基互补配对,一对引物之间或引物内部不能互补配对,引物长度通常为20-30个核苷酸
(2) 都是由脱氧核苷酸构成的双链DNA片段,经过限制酶切割后能产生相同的黏性末端 A X-α-gal
[解析](1)依据题干信息和转录需要发生的条件,Va基因可能为转录因子,则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合;设计引物的原则是与模板链碱基互补配对,一对引物之间或引物内部不能互补配对,引物长度通常为20-30个核苷酸。
(2)①Va基因能与质粒连接的分子基础是都是由脱氧核苷酸构成的双链DNA片段,经过限制酶切割后能产生相同的黏性末端;依据题干信息,AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株,为了能够筛选得到重组酵母,重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因,AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶,所以若重组成功,就可以合成色氨酸和组氨酸,所以培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸,故选A;若用显色反应进行验证,依据题干信息,MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶,可分解X-α-gal产生蓝色物质,所以培养基中需额外添加X-α-gal。
②依据图示信息,实验分为三组:一是只导入载体,二是导入pG-GAL4重组载体,三是导入pG-Va重组载体,其中第一组充当对照,无菌落接种,且不含有MEL1基因,所以不会出现蓝色物质,也无菌
落生长;第二组导入pG-GAL4重组载体,含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因,所以实验结果出现蓝色,有菌落;第三组pG-Va重组载体,也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因,所以实验结果出现蓝色,有菌落。具体结果如图:2024年高考生物二轮复习专题:非选择题专练(新高考专用)
A组 基础练
1.质子泵是生物膜上运输H的转运蛋白,V型质子泵(图甲)和F型质子泵(图乙)的作用机制如图所示,其中▲代表H+。
回答下列问题。
(1)V型质子泵运输H时 (填“消耗”或“不消耗”)细胞内化学反应所释放的能量,判断依据是 。
(2)若图甲中的生物膜为溶酶体膜,其上含有的V型质子泵可维持溶酶体内pH酸性和细胞质基质pH中性,则图中代表细胞质基质的是 侧。少量的溶酶体酶泄露到细胞质基质中,并不会引起细胞损伤,原因是 。
(3)若图乙中的生物膜为类囊体膜,光反应中水分解为氧和H+发生在A侧,F型质子泵可以利用H梯度合成ATP。当光照强度减弱时,ATP合成量 ,原因是 。此外,光反应中H还参与 的合成。
2.SRS是一种非常罕见的人类表观遗传疾病,目前的研究结果表明该病是由X蛋白所致,位于常染色体上的A基因可控制该蛋白的合成,a基因则不能,A基因调控序列(位于A基因上游的一段DNA片段)的甲基化会抑制该基因的表达。进一步研究发现该调控序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时会甲基化,其他生命阶段均无甲基化变化。请据此回答下列问题:
(1)表观遗传是指 。除了DNA甲基化外, 等修饰也会影响基因的表达。(需答出两点)
(2)A基因表达形成X蛋白需要经过转录和翻译两个阶段,转录所在的场所为 ,需要 酶的参与,翻译时核糖体沿着mRNA (填“从5′至3′”或“从3′至5′”)移动。
(3)某孕妇在做产检时发现胎儿患有SRS,但该孕妇及其丈夫均表现正常,由此推测,该夫妇下一胎患SRS的概率为 。
3.随着生理学及其他学科的发展,人们发现,不同层次的生命系统都存在类似于内环境稳态的特性。不论是生物体内环境的稳态,还是生态系统的稳态,均离不开调节。请回答下列问题:
(1)人体内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的。内环境稳态的内容主要是 维持在相对稳定的范围内。
(2)人体血糖的稳态调节离不开胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素等激素。胰岛素发挥作用时,要与靶细
胞的受体结合,引起靶细胞产生的生理效应是 ;胰岛素的分泌受体液调节和神经调节的共同作用,调节该过程的物质有 (答出两种)。血糖的稳态还受到神经系统的调节,神经系统可通过控制 (答出两种组织或器官)的分泌活动来调节血糖含量。
(3)“金山银山不如绿水青山”,维持“绿水青山”依靠的是 (填“正反馈”或“负反馈”)调节;一旦“青山”生态系统的平衡遭到破坏,该生态系统的 稳定性会下降。
4.如图为某农业生态系统模式图。
(1)该农业模式是基于生态系统能量流动的相关原理设计的,生态系统的能量流动是指 。
(2)蚯蚓生命活动所需的能量来自于牛粪中 (填“有机物”或“无机物”)中的能量,其属于生态系统组成成分中的 ,作用是 。
(3)沼渣、蚓粪、菌渣等可作为有机肥还田促进农作物的光合作用,原因是 ,这体现了生态工程基本原理中的 原理。
(4)在该系统中,多途径利用农作物、牛粪等,从生态系统能量流动的角度分析其意义是 。
5.生物技术与人们的生活息息相关,在食品制造和衣物洗涤等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)干白葡萄酒制作前一般将发酵瓶清洗干净,并且要用 进行消毒。发酵过程中发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成此现象的微生物是 。
(2)在泡菜的腌制过程中,为缩短制作时间会在盐水中加入少量陈泡菜液,其作用是 。有时泡菜液表面会长一层白膜,主要原因是有氧气存在,酵母菌等快速繁殖形成,此时发生反应的方程式为 。
(3)从开始制作到泡菜品质最佳时,其中的亚硝酸盐的含量变化是 ,为估测亚硝酸盐的含量常用 法。
(4)加酶洗衣粉常用的酶制剂中应用最广泛、效果最明显的是 。
B组提升练
1.植物的一些生理指标之间存在相互影响,其影响关系的确定需根据实际情况进行分析。回答下列问题:
(1)植物细胞释放到胞外的ATP(eATP)可通过受体介导的方式,调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响,科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液,并用其处理菜豆叶片。一段时间后,测定叶片净光合速率和胞间CO 浓度等变化,结果如图所示。
①该实验对照组的处理方式为 。
②活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放,NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制: 。
(2)一般认为,胞间CO 浓度越高,光合作用原料越丰富,净光合速率越高。为了验证该规律是否成立,研究人员以菜豆叶片为实验材料进行如下实验:在同样自然光照的情况下,用人工光源给实验组额外补充光照,检测净光合速率和胞间CO 浓度,结果如下图所示。
①测定净光合速率是以单位 CO 的吸收量为指标,测定的数据 (填“需要”或“不需要”)加上遮光处理的数据。
②该结果 (填“支持”或“不支持”)上述规律,理由是 。
2.果蝇的常规翅和小翅、灰体和黑檀体、正常翅和展翅、红眼和白眼分别为相对性状,其中显性基因分别用A、B、D、E 表示。上述性状的基因均不在 Y染色体上,其中B、b与D、d位于同一对染色体上,且 D存在纯合致死效应,表1 为正常情况下果蝇的杂交实验。镉可通过诱导 DNA 甲基化、组蛋白修饰等影响果蝇的性状和表型,表2为从卵期即置于镉暴露下的亲代果蝇产生的子代在无镉条件下培养时的相关情况( “ +”表示增强)。
表1
P 常规翅灰体红眼×小翅黑檀体白眼
F1 常规翅灰体红眼
F2 6常规翅灰体红眼♀:3 常规翅灰体红眼δ:3 小翅灰体白眼♂:2常规翅黑檀体红眼♀:1 常规翅黑檀体红眼δ:1小翅黑檀体白眼δ:
表2
体内镉含量 组蛋白甲基化程度 翅异常情况(断脉、缺刻、卷曲等)
P ++ + + + + + + + + + +
F1 无 ++ ++ + + + +
F2 无 + +;+ + + +
F3 无 ++- + +
F4 无 + +
Fs 无 无 无
(1)根据表1 杂交结果, (填“能”或“不能”) 判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系; 基因B、b位于 染色体上,F2灰体果蝇中等位基因B 的频率为 。
(2)果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼这两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”) 基因的自由组合定律,判断依据是 。
(3)减数分裂时,雌果蝇由于同源染色体非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子,其概率较低,且与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关。若相距非常远,则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分;若相距非常近,则难以产生重组配子。雄果蝇无此现象。现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合,其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅型占1/5.由此可推测B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置 (填“非常远”或“较远”或“非常近”)。其他可能产生黑檀体正常翅型的亲本组合体内B/b与D/d 在染色体上的分布情况是 ,该组合产生黑檀体正常翅型的概率是 。
(4)据表2 推测,镉诱导的组蛋白甲基化 (填“是”或“不是”) 可逆的。要排除镉诱导基因发生突变的可能,若利用现代生物技术进行探究,思路是 。
3.支原体肺炎(MPP)是一种在儿童和青少年群体中常见的急性呼吸道疾病。机体感染肺炎支原体(MP)后引起的免疫功能亢进是引起MPP症状的重要因素,患者体内一些免疫活性物质如IgG、IgM异常增加。科研人员研究阿奇霉素(一种抗生素)和糖皮质激素(一种肾上腺皮质激素)对MPP的治疗效果,结果如下表所示。
组别 IgG IgM
治疗前 治疗后 治疗前 治疗后
阿奇霉素+糖皮质激素 15.36 8.33 2.23 0.94
阿奇霉素 14.78 11.23 2.16 1.78
回答下列问题。
(1)MP是MPP的病原体,其含有的 可以引起机体产生特异性免疫反应。肺炎支原体在突破第
道防线后,若进入人体细胞内,机体需要靠 细胞来“作战”。
(2)MPP患者体内免疫活性物质能刺激下丘脑兴奋,促进其分泌 ,进而促进机体分泌糖皮质激素,调节免疫系统功能。这表明机体 系统之间存在着相互调节。
(3)患者体内IgG、IgM的作用是 。据表分析,与单独使用阿奇霉素相比,阿奇霉素和糖皮质激素联合治疗可以 ,从而减轻MPP症状。
(4)进入MPP高发季节,医生不建议家长自行给孩子服用阿奇霉素预防感染MP,请说明理由 。
4.盐城沿海湿地素有“东方湿地之都”的称号,每年吸引数百万候鸟到此栖息、觅食。回答下列问题:
(1)白头鹤是湿地的一种冬候鸟,其在湿地中种群密度变化的决定性因素是 。科研人员对湿地两种候鸟进行相关研究,结果如下表。请分析两种候鸟的生态位关系为 。经连续监测,发现白头鹤从2011年越冬季起出现在稻田觅食且觅食个体逐年增加,至2018年越冬季才开始大量返回泥滩、草洲自然生境觅食,试分析导致白头鹤在稻田大量觅食的原因是 。
种类 活动区域 觅食种类 觅食时间
灰鹤 浅水、泥滩、草洲和稻田生境 廖子草、水稻等 白天
白头鹤 泥滩、草洲 廖子草、藻类、田螺等 白天
(2)调查发现,互花米草于1983年被引种于湿地内,在30年里依靠其强大的竞争力和繁殖能力迅速扩展成为优势种,导致湿地生物多样性明显下降。科研人员拟采用替代控制法对互花米草进行防治,先对湿地进行 调查,筛选出两种湿地中的芦苇作为互花米草具有竞争力的潜在替代植物。科研人员利用盆栽法进行竞争力研究,实验常用生物量作为观察指标,从生态系统能量流动角度分析,植物的生物量等于它们同化的能量减去流向初级消费者的能量、 和 后的积累量。两种芦苇中选择最佳替代植物的评价标准是 (至少答出2点)。
(3)湿地泥炭地是重要的“储碳库”,其单位面积有机碳密度是土壤的6倍~15倍,若泥炭地被排干,则会大量释放二氧化碳。据此分析泥炭地储碳能力强的原因是 。
(4)为保护湿地,政府实施湿地生态修复工程。经过治理,形成从海岸到内陆过渡的六大湿地区域系统,湿地生物呈现镶嵌分布,这属于群落的 结构。
5.无核葡萄品质优良,但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料,对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。
(1)通过前期研究结果,科研人员推测Va基因的表达产物可能为转录因子。转录因子是一类有转录激活功能的蛋白,可以调控 与启动子的结合。在PCR扩增Va基因的过程中需要添加引物,设计引物的原则是 。
(2)为进一步验证Va基因的转录激活功能,科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒,导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中,如图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白,从而激活P启动子。AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株,只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①构建重组载体过程中,Va基因能与质粒连接的分子基础是 。为了能够筛选得到重组酵母,培养基的配方为下列选项中的 组,此外还需额外添加 ,通过显色反应做进一步验证。
A组:不加色氨酸和组氨酸 B组:加色氨酸和组氨酸
C组:加组氨酸,不加色氨酸 D组:加色氨酸,不加组氨酸
②在下图中完善实验过程及对应结果:

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