生物-2024届新高三开学摸底考试卷(天津卷)(全解全析).pdf

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精卵到孢子体的发育过程所进行的细胞分裂不发生基因重组,而减数第一次分裂的前期和后期可发生基因重组,④不符合题意。故选A。第II卷二、非选择题:共5题,共52分。:..:2,而暗反应消耗的ATP与NADPH数量比是3:2,NADPH积累是光合作用限制因素之一。因此,科学家在细胞中导入NADPH消耗模块(异丙醇合成途径),以期提高光合速率。(1)图1中①②表示的物质分别是_________、_________;③的进一步反应中作为还原剂的是________。(2)以蓝细菌为研究模型,通过导入三种外源酶(A、B、C酶)基因,相关机制见图1,相关指标的检测结果见表和图2::..组导入基NADPH含量(pmol)ATP含量(μmol)CO固定速率(mg?g-1细胞干重?h-1)、、B、(注:NADPH与ATP含量在最适光照下测定。)①据表分析,对蓝细菌光合作用效率有显著影响的是基因_________。为验证蓝细菌有效提高光合速率是由于额外的NADPH消耗直接导致的,研究人员在组别一的蓝细菌中只导入C基因,在培养基中添加_________进行培养,实验结果应与组别_________结果相同。②结合图2分析,在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率,一方面是由于细胞中ATP与NADPH的比例显著增加,另一方面是由于蓝细菌能够有效地利用_________,促进光反应进行。【答案】(1)O2C5NADPH(2)C***三高强度光【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。【详解】(1)分析题图,水的光解还应产生O2,故①为O2;②与CO2结合形成③,可判断②为C5,③为C3;③C3的进一步反应是还原,该过程中NADPH作为还原剂。(2)①分析题表中的组别二,其NADPH含量、ATP含量和CO2固定速率均与组别一相同,说明导入A、B基因对ATP与NADPH比例、CO2固定速率影响不大,因此对蓝细菌光合作用效率没有显著影响,而第三组与第二组相比,加入基因C后,NADPH和ATP含量降低,而二氧化碳固定速率增加,说明对蓝细菌光合作用效率有显著影响的是基因C;若在组别一的蓝细菌中只导入C基因,由图1可知,***在C酶的催化下可以合成异丙醇,故在培养基中添加***进行培养,加入***后,相当于A酶与B酶发挥了相应的作用,故实验结果应与组别三结果相同。②在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率,组别三中ATP与NADPH的比例较高,其CO2固定速率也较高,故分析表格数据,可推测原因是创建异丙醇合成途径使细胞中ATP与NADPH:..的比例显著增加或能够有效地利用高强度光,促进光反应进行。,主要分布在植物叶片表皮。科研人员在研究气孔开闭时发现了多种调控机理,请阅读材料并分析。(1)脱落酸(ABA)可通过特定的信号传导途径调节气孔的开放程度,原理如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200μmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1000μmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP,cADPR”途径)3由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS途径和IP等途径分别激活位于_____________3上的Ca2+通道蛋白,使Ca2+以____________方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,其中ROS途径促进了Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞____________(填“吸水”或“失水”)导致气孔关闭。(2)另一项研究表明可见光刺激植物细胞能导致淀粉水解为麦芽糖,并进一步转化为苹果酸进入液泡,促进气孔打开。:..①拟南芥体内有BAM1和BAM2两种淀粉酶基因。研究人员分别用拟南芥BAM1突变体和BAM2突变体进行实验,结果见图1。分析可知,____________(填“BAM1”或“BAM2”)基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶。②研究者用野生型和蓝光受体突变型拟南芥为实验材料,照射蓝光后,检测保卫细胞淀粉粒面积,结果如图2所示。进一步检测发现,突变体植物叶肉细胞淀粉合成量低于野生型,分析其原因是:_____________。③研究者提出“蓝光信号通过激活H+泵提高胞内pH,进而能增强淀粉酶BAM1的活性,使气孔打开”为了验证以上观点,上述②实验还需检测___________________。【答案】(1)细胞膜和液泡膜协助扩散失水(2)BAM1蓝光突变体植物的保卫细胞内淀粉分解受阻,导致气孔开度较小,CO2吸收少,光合速率下降细胞质基质内H+量(和淀粉酶BAM1的活性)【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中,含量较多,脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。【详解】(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS途径和IP3等途径分别激活位于细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道蛋白,题中显示,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1000μmol/L,即高于细胞质基质中的钙离子浓度,因而可使Ca2+以协助扩散方式转运到细胞质基质中,引起细胞质基质中Ca2+浓度的增加,其中ROS途径促进了Cl-流出细胞,导致使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞会失水,进而导致气孔关闭。(2)①拟南芥体内有BAM1和BAM2两种淀粉酶基因。在淀粉酶的作用下,淀粉水解成麦芽糖,并进一步转化为苹果酸进入液泡,使细胞液浓度上升,细胞吸水,导致气孔张开,研究人员分别用拟南芥BAM1突变体和BAM2突变体进行实验,结果见图1。图1显示,BAM1突变体中的淀粉粒:..没有被水解,因而气孔处于关闭状态,而BAM2突变体中的淀粉水解,气孔张开,可见BAM1基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶。②进一步检测发现,突变体植物叶肉细胞淀粉合成量低于野生型,可能原因是蓝光突变体植物中缺乏可见光刺激,导致保卫细胞内淀粉分解受阻,导致气孔开度较小,CO2吸收少,光合速率下降,进而表现为蓝光突变体的淀粉合成量下降。③研究者提出,蓝光信号通过激活H+泵提高胞内pH,进而能增强淀粉酶BAM1的活性,促进淀粉水解,使细胞液浓度上升,吸水增加,从而使气孔打开。为验证上述结论,在上述②实验的基础上,还需检测胞质基质内H+量(和淀粉酶BAM1的活性),进而验证上述结论。,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中利用物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。如图甲是某人工湿地公园污水处理示意图。回答下列问题:(1)图甲A区域中以挺水植物芦苇为主,B、C区域以沉水植物伊乐菜、苦草为主,体现了群落的______结构。(2)人工湿地中植物的根系不能吸收______,但可以为______吸附和代谢提供良好的环境条件,利于水质净化。但人们对污水排放量要加以控制,原因是________________________。(3)图乙表示该人工湿地公园草鱼的种群数量增长速率随时间的变化情况,如果在t时用标记重捕法2调查草鱼的种群密度,第一次捕获60条全部标记释放,一段时间后进行了第二次捕捉,其中没有标记的30条、标记的20条,估算草鱼种群在t时是______条。1(4)为提高生物多样性的______价值,某地进一步建立了一个集种植、,得出相关数据,如下表所示(部分数据未给出,能量单位为J/cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。传递给分解者的未利用的能传给下一营养级的外来有机物输入的生物类型X能量量能量能量:..,数据Y为______J/cm2·a。【答案】(1)水平(2)(污水、污泥中)有机物微生物/分解者生态系统的自我调节能力是有一定限度的(3)75(4)直接呼吸作用散失3【分析】由于地形的变化,土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同和植物自身生长特点的不同,以及人和动物的影响等因素,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异,他们常呈镶嵌分布。生态系统能维持相对稳定是由于生态系统具有自我调节能力,包括扺抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。生物多样性一般包括下面几个方面:直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。直接价值:是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量,其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用,因此营养级的同化量有4个去向:①自身呼吸消耗②流向下一营养级③流向分解者④未被利用。【详解】(1)群落的水平结构是指受各种因素的影响,不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈现镶嵌分布,A、B、C区域是不同地段,上面主要生长的植物不同,所以是群落的水平结构。(2)污水、污泥中含有的有机物虽然不能直接被植物根系吸收,但是微生物(或分解者)可以吸附在植物根系,利于它们通过分解作用降解污水中的有机物。:..生态系统之所以能维持稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,而负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。因此,人们对污水排放量还要加以控制,原因是人工湿地以负反馈调节为基础的自我调节能力是有限的。(3)分析图乙,t1时种群有最大增长速率,对应种群增长曲线中的K/2值,随着时间变化t2时种群增长速率为零,种群数量达到K值。在t2时用标记重捕法调查草鱼的种群密度,根据标记重捕法计算种群数量公式:标记总数/种群中个体数(N)=重捕中被标记的个体数/重捕总数,可计算得出t2时种群数量=60×(30+20)÷20=150条,即K=150,则t1时是K/2=75条。(4)集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统可以体现生物多样性的食用价值,旅游观赏等直接价值。营养级的同化量有4个去向:①自身呼吸消耗②流向下一营养级③流向分解者④未被利用。生产者的X所包含的能量为44,++,因此X不可能是同化量,并且生产者的呼吸消耗能量没有列出,因此X只能代表呼吸作用以热能散失的能量。数据Y为植食性动物传给下一营养级的能量,,而肉食性动物同化量=+++=14,因此数据Y=14-=3,单位为J/cm2·a。、提高农业生产效率。图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程。(1)构建含除草剂抗性基因的表达载体,传统的方法是目的基因通过限制酶和______酶与载体进行重组。载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列______(填“能”或“不能”)出现在目的基因内部,可通过______技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列,以便构建表达载体。(2)为了减少限制酶识别序列的影响,科研人员研发了新的DNA重组方法:无缝克隆In-Fusion技术(图2),其中In-Fusion酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性DNA分子进行连接,类似同源重组。:..①科研人员希望应用以上方法构建含有A和GUS基因的重组DNA分子,首先获得了3种DNA分子如图3,然后混合进行In-Fusion反应。如果引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段,那么引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中的片段______。完成重组反应后,将产物表达载体加入经过______处理的农杆菌中。②为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落,可以选取引物______扩增目的基因并电泳检测。请在图4中画出阳性菌落的电泳结果______。(3)农杆菌转化愈伤组织时,用含______的选择培养基筛选转化的愈伤组织。转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织(假阳性)也可能在选择培养基上生长。已知报告基因GUS表达产物能催化无色物质K