非选择题规范练(五)
1.(2024·山东济宁高三模拟)淀粉和蔗糖是西瓜叶片光合作用的两种主要产物。下图1是其叶肉细胞中光合作用的示意图,磷酸丙糖转运器(TPT)能将卡尔文循环中的磷酸丙糖(TP)不断运到叶绿体外,同时将释放的Pi运回叶绿体基质。回答下列问题。
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(1)TP在叶绿体内的合成场所是________,其去向有____________________。植物体内糖类化合物主要以________形式长距离运输。
(2)TPT运输物质严格遵循1∶1反向交换原则,即一分子物质运入,另一分子物质以相反的方向运出。将离体的叶绿体悬浮于介质中,并给予适宜条件,若5 min后人为降低介质中Pi的浓度,则叶绿体中淀粉的合成会________(填“增加”“减少”或“无明显变化”),原因是_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)科研人员给予植物24 h持续光照,测得叶肉细胞中淀粉积累量的变化如图2所示,CO2吸收量和淀粉降解产物麦芽糖的含量变化如图3所示。据图3分析,图2中12~24 h淀粉积累量无明显增加的原因是_____________________________________________________________
______________________________________________________。
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2.(2024·广东深圳高三一模)我国科学家以小鼠为模型动物,揭示了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞(ipRGC)抑制血糖代谢的生物学机理,如下图所示。棕色脂肪细胞的作用之一是代谢葡萄糖或脂肪产生热量以维持体温稳态,当其活动被抑制,血糖耐受性下降,血糖浓度上升。光也能以同样机理降低人体内血糖耐受性。
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回答下列问题:
(1)光刺激小鼠眼球后,ipRGC产生的__________沿反射弧传递到下丘脑,最终通过交感神经抑制棕色脂肪细胞产热,细胞摄取葡萄糖的量____________________________________________________。
(2)红光属于暖光,蓝光属于冷光,科学家推测冷暖光也许并非单纯心理作用,可能存在生理基础。从ipRGC对红光和蓝光敏感性的角度分析,阐述该推测的生理基础是______________________
_______________________________________________。
(3)研究人员在白天和夜晚分别设置光照和黑暗两种条件,对人体血糖含量进行比较,结果如下图所示。据图推测,白天时人的血糖代谢较夜晚________;在夜晚有光时,人的血糖耐受性_____________________________________________________。
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(4)现代人健康生活应关注光线环境的健康,根据以上研究,生活中应注意_____________________________________________________
_________________________________________(答出1点即可)。
3.(2024·河北唐山高三一模)废弃农田演替时,植物将大气中的碳转变为土壤有机质封存,土壤碳封存可作为一种碳中和策略。生态学家选择了多种演替中后期出现的多年生草本植物,利用废弃农田进行了人工演替实验,探究植物多样性的高低对土壤碳封存的影响。结果如下表所示。
植物种类数 土壤碳储存率/(吨/公顷/年) 相比自然演替土壤碳储存率的增长率/%
1 0.28 65
2 0.30 76
4 0.33 94
8 0.46 171
16 0.51 200
回答下列问题:
(1)弃耕农田上发生的群落演替类型属于______演替,依据是发生演替的地方原有植被不存在,但__________________________________。
(2)植物在土壤碳封存中起重要作用,体现了生物多样性的________价值。
(3)为获取土壤碳储存率数据,利用____________(填调查方法),收集土壤根系,烘干、称重、计算。根据表中信息,为提高土壤碳储存率,可以采取的措施是__________________________________
______________________________________________________。
(4)研究发现C4植物和豆科植物对土壤碳储存贡献显著。将C4植物、豆科植物单独种植,测量根系生物量和根系分解率,如下图所示。
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①与豆科植物相比,C4植物对土壤碳储存贡献更显著的原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
②豆科植物和C4植物混种时,根系总生物量大于单独种植C4植物组,原因是_______________________________________________
_____________________________________________________。
4.(2024·辽宁沈阳高三二模)黑腹果蝇的翅型由两对等位基因G、g和M、m共同控制(已知M、m仅位于X染色体上),表型分为长翅、小翅和残翅三种类型。研究者选取纯种残翅雌果蝇和纯种小翅雄果蝇作为亲本进行杂交实验,将F1随机交配得到F2(见下表)。回答下列问题:
翅型种类及性别 F1 F2
数量/只 百分比/% 数量/只 小计/只 表型比
长翅♀ 117 47.76 548 804 长翅∶小翅∶残翅=9.43∶2.81∶3.76
长翅♂ 128 52.24 256
小翅♀ 0 0 0 239
小翅♂ 0 0 239
残翅♀ 0 0 153 321
残翅♂ 0 0 168
合计 245 100 1 364 1 364
(1)由实验结果推测,等位基因G、g位于________染色体上,判断理由是_______________________________________________。
(2)F1长翅雌果蝇的基因型为________。F2残翅果蝇有____种基因型,由此说明控制翅型的两对等位基因中,只要____基因纯合,即表现为残翅。
(3)将F2的小翅个体与F2的长翅个体杂交,得到的若干小翅雌果蝇中,纯合子占________。
(4)若要判断(3)中获得的某只小翅雌果蝇(甲)是否为纯合子,可选取一只翅型为________的雄果蝇与甲进行杂交,若得到的子一代中不出现________翅的果蝇,则证明甲为纯合子。
5.(2024·河北部分高中高三一模)为研究干旱胁迫基因LEA和VOC对甘蓝型油菜油脂的积累机制,科研人员构建了两个基因表达载体。其中基因LEA与荧光素酶基因(Luc)构建成基因表达载体甲,基因VOC和标记基因构建成基因表达载体乙,相关序列及酶切位点如下图所示。
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(1)利用PCR扩增LEA基因时,需要在反应体系中添加的有机物质有引物、模板、4种脱氧核苷酸、__________________,还需要在引物的________(填“3′端”或“5′端”)添加限制酶识别序列,添加序列对应的限制酶是_______________________________________。
(2)为了构建基因表达载体甲,依据图中已知碱基序列,在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为__________________________,扩增________代后会得到等长的8条DNA片段。
(3)农杆菌转化甘蓝型油菜细胞时,T DNA的作用是_____________________________________________________________
_______________________________________________________,
该过程发生的变异类型为________。
(4)乙酰 CoA羧化酶基因(AC)是油脂合成过程的关键酶基因,甘油三酯酯酶基因(ATGL)是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分别导入植物细胞培养成转基因植株A、B,在干旱胁迫的环境下培养两种转基因植株和正常植株,分别检测植物体内AC和ATGL基因的表达水平,结果如下表所示。
①在分子水平上,用________________________方法检测AC和ATGL的含量可得到上述结果。
②基于以上研究,干旱胁迫基因LEA和VOC在甘蓝型油菜油脂积累中的机制是_______________________________________________
_______________________________________________________。
非选择题规范练(五)
1.解析:(1)分析题意可知,TP是卡尔文循环产生的,该过程的场所是叶绿体基质。据题图可以看出TP的去向有生成蔗糖、淀粉和C5。植物体内糖类化合物主要以蔗糖形式长距离运输。(2)据题图可知,TPT运输物质严格遵循1∶1反向交换的原则,若介质中Pi浓度很低,TP从叶绿体输出受阻,有利于TP在叶绿体基质中合成淀粉,所以悬浮叶绿体中淀粉的合成会增加。(3)由题意可知,淀粉一方面在不断合成,一方面在降解成麦芽糖,由题图3可知,12~24 h期间淀粉降解为麦芽糖的量明显增加,所以12~24 h淀粉积累量无明显增加的原因是淀粉的合成与降解以相似速率同时发生。
答案:(1)叶绿体基质 生成蔗糖、淀粉和C5 蔗糖
(2)增加 介质中Pi浓度降低,TP输出受阻,有利于淀粉的合成 (3)淀粉的合成与降解以相似速率同时发生
2.解析:(1)光刺激小鼠眼球后,ipRGC产生的兴奋沿反射弧传递到下丘脑,最终通过交感神经抑制棕色脂肪细胞产热,结合题干“棕色脂肪细胞的作用之一是代谢葡萄糖或脂肪产生热量以维持体温稳态,当其活动被抑制,血糖耐受性下降,血糖浓度上升”可知,细胞摄取葡萄糖的量减少。(2)从ipRGC对红光和蓝光敏感性的角度分析,科学家的推测的生理基础是视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感,但对红光不敏感,在蓝光照射下,棕色脂肪组织产热被压抑而使人体产生“冷”的感觉;而在红光照射下,棕色脂肪组织处于活跃状态,产热不被压抑。(3)分析曲线图可知,夜晚组的血糖浓度普遍高于白天组,推测白天时人的血糖代谢较夜晚更强;在夜晚有光时,光照组血糖浓度高于黑暗组,人的血糖耐受性下降。(4)夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病的患病风险,因此现代人可以采取的健康生活措施是夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备。
答案:(1)兴奋 减少 (2)视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感,但对红光不敏感,在蓝光照射下,棕色脂肪组织产热被压抑而使人体产生“冷”的感觉;而在红光照射下,棕色脂肪组织处于活跃状态,产热不被压抑 (3)更强 下降
(4)夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备
3.(1)次生 原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体 (2)间接 (3)样方法(或取样器取样) 种植多种演替中后期的多年生草本植物 (4)①C4植物根系生物量大,根系分解率低 ②豆科植物根系分解率高,可以释放氮元素到土壤中供C4植物吸收
4.解析:(1)分析题表数据可知,F1全部为长翅,F2表型比接近9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明两对基因独立遗传,已知M、m仅位于X染色体上,故等位基因G、g位于常染色体上。(2)F1均为长翅,F2中出现9∶3∶4的性状分离比,说明F1的雌雄个体均为杂合子,则可推知F1长翅雌果蝇的基因型是GgXMXm,长翅雄果蝇的基因型是GgXMY;F2残翅果蝇在雌雄中均有,且约占4/16=1/4,有4种基因型,即gg__,由此说明控制翅型的两对等位基因中,只要g基因纯合,即表现为残翅。(3)将F2的小翅个体(G_XmY)与F2的长翅个体(G_XMX-)杂交,逐对考虑,G/g这一对等位基因在雌雄中均表现为1/3GG、2/3Gg(配子为2/3G、1/3g),M/m这一对等位基因雄性是XmY,雌性是1/2XMXM、1/2XMXm,雄配子是1/2Xm、1/2Y,雌配子是3/4XM、1/4Xm,得到的若干小翅雌果蝇(G_XmXm)中纯合子占1/2(只考虑G/g,GG=4/9,Gg=4/9)。(4)若要判断(3)中获得的某只小翅雌果蝇(甲)是否为纯合子(基因型是G_XmXm),可选取一只翅型为残翅的雄果蝇(ggX-Y)与甲进行杂交,由于只要出现gg就会表现为残翅,故若得到的子一代中不出现残翅的果蝇,则证明甲为纯合子。
答案:(1)常 F1全部为长翅,F2表型比接近9∶3∶4,两对基因独立遗传 (2)GgXMXm 4 g (3)1/2
(4)残翅 残
5.解析:(1)利用PCR扩增LEA基因时,需要在反应体系中添加的有机物质有引物、模板、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。耐高温的DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从引物的3′端延伸DNA链,因此PCR扩增需要引物。引物与目的基因所在DNA分子遵循碱基互补配对原则,所以扩增LEA基因时,需要在引物的5′端添加限制酶的识别序列。由于Luc中存在BamHⅠ识别序列,BamHⅠ会将Luc基因切断,且使用一种酶切会导致载体、LEA自身环化及LEA反向连接等,因此选择的限制酶是EcoR Ⅴ和XbaⅠ。(2)根据已知序列,由于引物只能引导子链从5′→3′延伸,根据碱基互补配对原则,用PCR扩增时的两个引物对应的序列为5′—GATATCATGGGC—3′和5′—TCTAGACTAGTG—3′。PCR要得到等长的片段至少需要进行3轮循环,等长片段的数量为2n-2n,要得到等长的8条DNA片段,则2n-2n=8,n=4,故应该扩增4次。(3)农杆菌转化甘蓝型油菜细胞时,T DNA的作用是携带目的基因进入受体细胞并将其整合到受体细胞的染色体DNA上,该过程发生的变异类型为基因重组。(4)①检测酶(蛋白质)采用抗原—抗体杂交技术。②根据检测结果,转基因A植株的AC含量增多,转基因B植株的ATGL含量减少,可以推测在干旱胁迫的环境下,LEA基因通过促进AC基因的表达使植物油脂增加;VOC基因通过抑制ATGL基因的表达减弱油脂的分解。
答案:(1)耐高温的DNA聚合酶 5′端 EcoRⅤ和XbaⅠ
(2)5′—GATATCATGGGC—3′和5′—TCTAGACTAGTG—3′ 4 (3)携带目的基因进入受体细胞并将其整合到受体细胞的染色体DNA上 基因重组 (4)①抗原—抗体杂交 ②在干旱胁迫的环境下,LEA基因通过促进AC基因的表达使植物油脂增加;VOC基因通过抑制ATGL基因的表达减弱油脂的分解