第第 7 练练 综合练综合练 C 1 2019 山东临沂二模在化石燃料日趋耗竭的未来, 清洁、 丰富的太阳能转化成“液态阳光” 将成为人类的重要能量来源,这为人工光合系统的研究提供了发展方向。我国科学家设计了 一种可以基因编码的光敏蛋白PSP,成功模拟了自然光合系统的部分过程。回答问题 1光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。在自然光合系统的光反应中所发生的能量 转化是______________________________________________。 2卡尔文循环是指_______________________________________________________________ ________________, 其发生的场所是________________________________________________, 影响它的主要环境因素有_________________________________________________________。 该循环在黑暗中不能正常进行的原因是______________________________________________ _______________________________________________________________________________。 3向培养某植物的温室内通入 14CO 2光照一段时间后,发现 CO2转化成多种化合物。欲探究 CO2转化成的第一种产物是什么物质,简要写出实验的设计思路及结果分析。 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 4人工设计的光敏蛋白是引入光敏剂二苯甲酮和 CO2光还原剂三联吡啶镍配合物改造而成 的杂合蛋白质,不像自然光合系统那样只能还原______________,而是在光照条件下能够将 ______________直接还原成 CO,使电子传递效率和 CO2还原效率明显提高。由此推测,光 敏蛋白与自然光合系统中__________等物质的功能相似。 答案 1光能ATP 和H中活跃的化学能 2光合作用中 CO2中的碳转化成有机物中碳的 途径 叶绿体基质 CO2浓度、光照强度和温度 没有光反应提供的 ATP 和H,C3不能持 续被还原 3将该植物分成不同的实验组,逐渐缩短光照时间分别照射,停止光照后迅速杀 死植物并提取细胞产物进行分析;当只检测到一种含 14C 的转化物时,说明该物质是 CO 2转 化成的第一种产物 4三碳化合物C3 CO2 光合色素、NADPH 和ATP 解析 1在自然光合系统的光反应中发生了水的光解和 ATP 的合成, 在光反应过程中的能量 转化是光能ATP 和H中活跃的化学能。 2在光合作用的暗反应过程中,CO2与C5结合生成 C3,C3还原成有机物以及再生成 C5的途 径称为卡尔文循环,发生的场所是叶绿体基质,由于暗反应需要光反应提供 ATP 和H,因 此影响光反应的因素也会影响暗反应, 暗反应过程中需要多种酶的参与,故CO2浓度、光 照强度和温度都会影响暗反应的发生。因为暗反应发生需要光反应提供 ATP 和H,因此在 黑暗中光反应不能进行,无法提供 ATP 和H,导致暗反应也不能正常进行。 3暗反应中碳流动是二氧化碳三碳化合物有机物,如果向培养该植物的温室内通入 14CO 2, 光照一定时间数分钟后杀死该植物, 同时提取产物并分析。 实验发现, 短时间内 CO2 就已经转化为许多种类的化合物,说明含有放射性二氧化碳已经形成多种中间产物、最终有 机物,可以通过逐渐缩短光照时间,当只检测到一种含 14C 的转化物时,该物质即是 CO 2转 化成的第一个产物。因此思路是将该植物分成不同的实验组,逐渐缩短光照时间分别照射, 停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析。 4在自然光合系统中,暗反应先发生 CO2与C5结合生成 C3,再发生 C3的还原反应,根据题 意人工设计的光敏蛋白使电子传递效率和 CO2还原效率明显提高,则该蛋白可以直接将 CO2 还原成 CO,此时该蛋白相当于是 ATP 和H的作用,且该蛋白还能提高电子传递效率,则 该蛋白还能起到光合色素的作用,吸收、传递和转化光能。 22019 山东济南一模下丘脑是机体调节过程中联系神经调节与体液调节的枢纽。 1研究表明,人体在摄入 250 毫升的某酒精饮料后会排出 800 毫升至 1 000 毫升的水,排出 水分相当于摄入水分的 4 倍,导致机体脱水。其可能原因是血浆中过高浓度的酒精会抑制下 丘脑合成和分泌________________,缺少该激素时,肾脏会将水直接输送到膀胱中,而不是 重新吸收到体内,可用________________试剂检测血浆中的酒精。 2请用文字和箭头描述吃的食物过咸时引起渴感的过程。 ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 3卵巢性激素可逆向影响下丘脑________________的分泌,这称之为______________机制。 答案 1抗利尿激素 酸性重铬酸钾 2食物过咸细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压 感受器大脑皮层渴感 3促性腺激素释放激素 负反馈反馈调节 解析 1研究表明, 人体在摄入 250 毫升的某酒精饮料后会排出 800 毫升至 1 000 毫升的水, 排出水分相当于摄入水分的 4 倍,导致机体脱水,其可能原因是血浆中过高浓度的酒精会抑 制下丘脑合成和分泌抗利尿激素;血浆中的酒精可用酸性重铬酸钾检测。2食物过咸时引起 渴感的过程食物过咸细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压感受器大脑皮层渴感。 3卵巢性激素可逆向影响下丘脑中促性腺激素释放激素的分泌,这称之为负反馈调节机制。 32019 吉林市第三次调研据科技日报报道,地球比 20 年前更绿,中国和印度贡献最大。 中国塞罕坝林场建设者获得 2017 年联合国环保最高荣誉“地球卫士奖”。 塞罕坝曾被称 作“千里松林”,但由于过度采伐,成为荒原。经林场建设者们的设计和努力,创造了荒原 变林海的奇迹。目前,这片人造林每年向北京和天津供应 1.37 亿立方米的清洁水,同时释放 约54.5 万吨氧气。回答下列相关问题。 1塞罕坝林场由荒原变为林海的过程属于__________演替。 2塞罕坝建设者的改造工程利用了生物多样性的____________价值,抵抗了北方的风沙。整 个变迁过程体现了人类活动影响群落演替的_________________________________________。 3下图是塞罕坝松树碳元素的流动过程模型,请将内容补充完整,其中代表碳元素的 流动形式。 A________;B________;____________;_____________ ____________。 答案 1次生 2间接 速度和方向 3呼吸作用消耗 分解者分解 CO2 CO2 有机物 含碳有机物 解析 1塞罕坝林场由荒原变为林海的过程中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,所以该地区由荒原变为林海的过程属于次生演替。 2塞罕坝的建设者的改造工程利用了森林和草原对水土的保护作用,对气候的调节作用,属 于生物多样性的生态功能,即利用了生物多样性的间接价值。人为植树造林,使群落由荒原 向林海转变,并且加快了演替速度,所以整个变迁过程体现了人类活动影响群落演替的速度 和方向。 3大气中二氧化碳通过光合作用进入生产者松树体内, 生产者松树又通过呼吸作用释放二 氧化碳,一部分有机物通过捕食关系进入下一营养级,一部分有机物被分解者分解。故A为呼吸作用消耗;B 为分解者分解;是CO2;是CO2;是含碳有机物。 42019 宁夏银川质检果蝇体细胞有 4 对染色体,其中 2、3、4 号为常染色体。已知控制长 翅与残翅性状的基因位于 2 号染色体上。灰体、黑檀体性状也是由常染色体上的一对等位基 因控制。现有纯合的雌雄果蝇若干只,请回答下列问题 1果蝇作为遗传实验的材料,其具备的优点有________________________________________ _________________________________________________________________至少答出两点。 2请利用上述纯合果蝇做亲本,设计杂交实验方案,判断控制灰体、黑檀体这一相对性状的 基因是否也在 2 号染色体上 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 3现在一野生型雌果蝇群体中发现了一只新的突变体,让这只突变体雌果蝇与野生型雄果蝇 杂交,若子一代只有一种表现型,子二代果蝇中野生型与突变型的比例为 61,且雄性全为 野生型,雌性有突变型和野生型,则该突变基因位于______________填“常”或“X”染色 体上,属于______________填“显”或“隐”性突变,并且可能具有______________现象。 答案 1易饲养、繁殖快、具有多对容易区分的相对性状、子代数量多 2用纯合长翅灰体 与残翅黑檀体雌雄果蝇杂交或纯合长翅黑檀体与残翅灰体雌雄果蝇杂交,得子一代;子一 代雌雄果蝇相互交配,得子二代。若子二代性状分离比为 9331,则控制灰体、黑檀体 这一相对性状的基因不在 2 号染色体上; 若子二代性状分离比不为 9331, 则控制灰体、 黑檀体这一相对性状的基因在 2 号染色体上 3常隐突变型雄性致死 解析 1果蝇的优点繁殖快,易饲养,具有多对容易区分的相对性状,子代数量多等。 2控制长翅与残翅性状的基因位于 2 号染色体上,要确定控制灰体、黑檀体这一相对性状的 基因是否也在 2 号染色体上,可以选择纯合亲本长翅灰体与残翅黑檀体雌雄果蝇杂交获得双 杂合的 F1,让F1的雌雄随机交配,若后代中,出现 9331 的性状分离比,则说明两对 基因符合基因的自由组合定律, 即控制灰体、 黑檀体这一相对性状的基因不在 2 号染色体上; 若后代不是 9331,则说明控制灰体、黑檀体这一相对性状的基因在 2 号染色体上。 3突变体雌果蝇与野生型雄果蝇杂交,若子一代只有一种表现型,故推知突变体雌果蝇为纯 合子,若控制该性状的基因位于 X 染色体上,则突变体雌果蝇应该是显性纯合子,则F2中 雌果蝇应该全部是突变型,与题意不符。故考虑突变基因位于常染色体上,根据子二代果蝇 中野生型与突变型的比例为 61,可知突变型为隐性性状,设控制该性状的基因是 A、a, 则亲本的基因型为AAaa,F1基因型为 Aa,全部是野生型,子二代中正常情况下,雌雄 应该均为野生型突变型31,而题目出现雄性全为野生型,雌性有突变型和野生型,故 推测可能是 aa 突变型的雄性存在致死问题, 故会出现子二代果蝇中野生型与突变型的比例为 61。 【从5、6 题中任选一题解答】 5 生物技术实践2019 广西梧州 2 月联考三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素, 但该菌株的 高产性状容易退化,需要定期筛选出高产菌株,研究表明菌体细胞内的H可将无色的 TTC 还原为红色复合物,且菌体细胞内H含量越高,还原能力越强,胡萝卜素合成能力也越强。 请结合下列筛选菌株及提取胡萝卜素的流程图回答问题 三孢布拉霉菌液梯度稀释涂布到含有 TTC 的培养基上挑取单菌落扩大培养收集 菌丝并处理萃取鉴定 1工业生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,除可利用上述微生物的发酵生产之外, 还可以从植物中提取和从______________中获取。用有机溶剂萃取的方法获取胡萝卜素时萃 取的最佳温度和时间可以通过设置______________来摸索。 2将菌液涂布到含 TTC 的培养基上,目的是筛选出________________________,对照组需 涂布等量的______________以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时,若菌落周围 ______________,则菌株合成胡萝卜素的能力较强。 3从该微生物中提取胡萝卜素时,扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和__________, 以提高萃取效率。为了验证萃取物是否是胡萝卜素,该同学将叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素、 萃取物和色素混合液含叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素和胡萝卜素依次点样在滤纸的 1、2、3、 4、5 位置如图甲所示,并进行分离,滤纸条上各色素带的位置为______________填字母 时,即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。 答案 1大面积养殖的岩藻 对照实验 2合成胡萝卜素较强的菌体或高产菌株 无菌水 红色较深 3干燥 B 解析 1工业生产上提取胡萝卜素的方法有利用微生物的发酵生产、从植物中提取和从大面 积养殖的岩藻中获取。用有机溶剂萃取的方法获取胡萝卜素时萃取的最佳温度和时间可以通 过设置对照实验来摸索。 2根据题干信息分析可知,三孢布拉霉菌细胞内的H可将无色的 TTC 还原为红色复合物, 且菌体细胞内H含量越高,还原能力越强,胡萝卜素合成能力也越强,所以将菌液涂布到含 TTC 的培养基上的目的是筛选出合成胡萝卜素较强的菌体;对照组需涂布等量的无菌水以判断 培养基是否被污染。挑取单菌落时,若菌落周围红色较深,则菌株合成胡萝卜素的能力较强。 3收集菌丝后要进行粉碎和干燥,以提高萃取效率。叶绿体中的色素,由于溶解度不同,在 滤纸条上的扩散速率不同, 扩散最快的是胡萝卜素, 其次分别是叶黄素、 叶绿素 a、 叶绿素 b, 所以实验结果,若4位置在最上,则说明其为胡萝卜素,其次为 3 位置上的叶黄素、2 位置 上的叶绿素 a,在滤纸条最下面是位置 1 上的叶绿素 b,即滤纸条上各色素带的位置为 B 时, 即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。 6. 现代生物科技专题 2019 湖南怀化二模单克隆抗体特异性强、 灵敏度高, 可以大量制备, 已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。