2025届高考生物二轮复习【第2部分短平快增分练】非选择题规范练4(新教材)

非选择题规范练(四)(限时：40分钟)1．甘蔗和玉米等植物的叶肉细胞在较低CO2条件下也能固定CO2，形成四碳二羧酸化合物(C4酸)进入维管束鞘细胞后释放CO2，从而提高维管束鞘细胞中的CO2浓度，为C3途径提供原料。这种浓缩CO2的机制称为C4途径。其过程如图所示，其中PEP为磷酸烯醇式丙酮酸，PEPC为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。(1)玉米植株细胞中，C3途径进行的场所是____________，光反应为该过程提供的物质有___________________________。(2)通过C3途径和C4途径固定CO2时，与CO2结合的物质分别是________和________。(3)RuBisco和PEPC分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶。二者固定CO2能力较强的是___________，试说明理由：________________。(4)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区，试说明C4途径的适应意义：____________________________________。解析：(1)根据图示分析可知，C3途径发生在维管束鞘细胞中，是在该细胞的叶绿体基质中发生的；图中所需要的NADPH和ATP都是由光反应提供的。(2)根据图示分析可知，C4途径中与CO2结合的物质是PEP，C3途径中与CO2结合的物质是C5。(3)RuBisco和PEPC分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶，其中PEPC在较低浓度CO2条件下仍可催化CO2与PEP的结合，因此PEPC固定CO2的能力更强一些。(4)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区，这些地区的强光照、高温、干旱条件会导致植物气孔开放程度降低，使得细胞中CO2浓度较低，而C4途径的存在可以浓缩CO2，保证光合作用的正常进行。答案：(1)叶绿体基质NADPH和ATP(2)C5PEP(3)PEPCPEPC在较低浓度CO2条件下仍可催化CO2与PEP的结合，因此PEPC固定CO2的能力更强一些(4)热带地区的强光照、高温、干旱条件会导致植物气孔开放程度降低，细胞中CO2浓度较低，C4途径的存在可以浓缩CO2，保证光合作用的正常进行2．摩尔根在培养果蝇时偶然发现一只白眼的雄果蝇，让白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交，后代全是红眼果蝇，F1雌雄果蝇相互交配，F2中白眼的都是雄性，且红眼∶白眼＝3∶1，最后通过测交证明了基因的位置。回答下列问题(不考虑突变和互换)：(1)此过程中摩尔根运用___________(科学方法)证明了基因在染色体上。(2)已知果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制，果蝇体内另有一对等位基因F/f位于常染色体上，F/f基因不影响R/r基因的表达，其中f基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性，f基因纯合对雄性个体无影响。现有一只基因型为Ff的白眼雌果蝇与一只基因型为ff的正常红眼雄果蝇进行杂交，则F1的表型及比例为____________________。F1随机交配，则F2中雌雄比例为________，其中红眼雌果蝇的概率为____________。(3)果蝇长翅和残翅，灰身和黑身为两对相对性状，分别受基因A、a和B、b控制，这两对基因不独立遗传。现用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇表型全为灰身长翅。请以题中的果蝇为实验材料设计一次杂交实验，探究A基因和B基因在染色体上的位置(不考虑XY同源区段及其他基因)。请写出实验设计思路：_______________________________________。预测实验结果及结论：_______________________________________。解析：(1)摩尔根以果蝇为材料，运用假说—演绎法证明了基因在染色体上。(2)根据题文，F1雌雄果蝇相互交配，F2中白眼的都是雄性，且红眼∶白眼＝3∶1，可知果蝇的眼色和性别有关，推测果蝇眼色基因位于X染色体上。果蝇体内另有一对等位基因F/f位于常染色体上，说明F/f基因和R/r基因遵循基因的自由组合定律。基因型为Ff的白眼雌果蝇的基因型为FfXrXr，基因型为ff的正常红眼雄果蝇基因型为ffXRY，二者杂交，则子一代的基因型及比例为FfXRXr∶ffXRXr∶FfXrY∶ffXrY＝1∶1∶1∶1，对应的表型分别为红眼雌性、红眼雄性(不育)、白眼雄性、白眼雄性，故F1的表型及比例为红眼雌性∶红眼雄性∶白眼雄性＝1∶1∶2。F1随机交配，由于ffXRXr为不育雄性，故应将其排除，则F1产生的雌配子为1/4FXR、1/4FXr、1/4fXR、1/4fXr，雄配子为1/8FXr、3/8fXr、1/8FY、3/8fY，采用棋盘法，根据f基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性，f基因纯合对雄性个体无影响，得出F2中雌雄比例为5∶11，其中红眼雌果蝇的概率为5/32。(3)根据题文，基因A、a和B、b这两对基因不独立遗传，说明这两对基因位于一对同源染色体上。不考虑XY同源区段及其他基因，则这两对基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上。为探究A基因和B基因在染色体上的位置，可让F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配获得F2，统计F2果蝇的表型及比例。然后用逆推法，若A基因和B基因位于同一条常染色体上，则F2雌雄果蝇中灰身长翅(1AABB、2AaBb)∶黑身残翅(aabb)均为3∶1；若A基因和B基因位于同一条X染色体上，则F2果蝇中灰身长翅雌果蝇(1XABXAB、1XABXab)∶灰身长翅雄果蝇(1XABY)∶黑身残翅雄果蝇(1XabY)＝2∶1∶1。答案：(1)假说—演绎法(2)红眼雌性∶红眼雄性∶白眼雄性＝1∶1∶25∶115/32(3)让F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配获得F2，统计F2果蝇的表型及比例若F2雌雄果蝇中灰身长翅∶黑身残翅均为3∶1，则A基因和B基因位于同一条常染色体上；若F2果蝇中灰身长翅雌果蝇∶灰身长翅雄果蝇∶黑身残翅雄果蝇＝2∶1∶1，则A基因和B基因位于同一条X染色体上3．冠心病是指给心脏供血的冠状动脉发生粥样硬化，使血管腔狭窄或闭塞，导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病，心肌缺血缺氧引发心前区疼痛，导致心率加快，可通过受体阻断药来治疗。预防冠心病，要注意低脂饮食。ACh：乙酰胆碱Adr：肾上腺素NE：去甲肾上腺素(1)研究发现，高血脂沉积在损伤内皮下形成斑块，斑块长大甚至破裂，使血管完全堵塞导致心梗，产生胸痛感甚至心搏骤停，产生胸痛感的中枢位于____________，舌下含服硝酸甘油可松弛血管平滑肌，使血管__________，改善心脏供血进行临时急救。(2)心率活动的调节如图所示，属于____________调节方式。(3)为证实神经—心肌突触传递的是化学信号，进行如下实验：取蛙保持活性的心脏A和B，并切除心脏B的副交感神经，将二者置于相同的营养液中；刺激心脏A的副交感神经后，其心率变化是____________；取适量心脏A的营养液注入心脏B的营养液中，推测心脏B心率变化是____________。(4)受体阻断药可选择性结合受体，阻止相应信号的作用。现以狗为实验对象，据图选择作用于心肌细胞的受体阻断药(假定给药过程不影响心率)，通过检测心率证明：交感神经和副交感神经对心率的调节具有相抗衡的作用。实验思路：___________________________________________________。预期结果：__________________________________________________。解析：(1)人体的所有感觉中枢都位于大脑皮层。血管壁平滑肌松弛会导致血管扩张，血流量加大，进而改善心脏的供血。(2)如图所示：交感神经、副交感神经通过ACh、NE这些神经递质的调节方式为神经调节，而肾上腺素(Adr)的调节需要通过血液运输属于体液调节，所以心率活动的调节属于神经—体液调节。(3)据图可知，刺激心脏A的副交感神经会产生ACh，经N1、M3受体依次识别，使心肌收缩减弱，心率减慢。ACh是神经递质，要从突触前膜通过胞吐作用释放到细胞外，所以心脏A的营养液中含有ACh，因此将其注入心脏B的营养液中也会导致心脏B心率减慢。(4)验证“交感神经和副交感神经对心率的调节具有相抗衡的作用”的实验，自变量是分别刺激交感神经和副交感神经，因变量是检测心率的变化。由于题干要求使用受体阻断药来控制自变量，图中M3受体为副交感神经反射弧中的激素受体，α和β型受体为交感神经反射弧中的激素受体，所以用适量M3受体阻断药处理代表阻断副交感神经，用等量α和β型受体阻断药处理代表阻断交感神经，检测心率变化即可。根据图中信息副交感神经导致心率减慢、心肌收缩减弱，交感神经导致心率加快、心肌收缩加强，可以预测使用M3受体阻断药处理的一组，因副交感神经被阻断，导致心率升高，使用α和β型受体阻断药处理的一组，因交感神经被阻断，导致心率降低。答案：(1)大脑皮层扩张(2)神经—体液(3)减慢减慢(4)取甲、乙两组狗，先测定正常安静状态下的心率，然后甲组用适量M3受体阻断药处理，乙组用等量α和β型受体阻断药处理，再分别检测心率进行比较甲组心率升高，乙组心率降低4．某沿海荒滩和盐碱地，经过生态修复成为海滨国家森林公园，成为人与自然和谐共处、保护海洋生态、推进美丽海岸线修复的典范。回答下列问题：(1)由沿海荒滩和盐碱地改造为海滨国家森林公园为__________演替，此过程生态系统的抵抗力稳定性逐步提高的原因是_____________________。(2)森林公园中每隔一定距离就在树干上悬挂昆虫诱捕器，其原理是利用信息素诱杀某种害虫的雄虫，降低种群的__________，从而有效降低害虫的种群密度。(3)在森林公园中通过饲养灰喜鹊来防治松毛虫取得了成功。某生物兴趣小组构建了相关的部分食物网，如图所示：①图中所示组成成分与__________________________相互作用，形成统一的整体，构成生态系统。②一般情况下，图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率__________(填“大于”“等于”或“小于”)第三营养级到第四营养级的能量传递效率，其主要原因是__________________________________________________________。③不考虑其他捕食者，松毛虫同化的能量也不会全部流向灰喜鹊，其原因是__________________________________________。解析：(1)沿海荒滩和盐碱地改造为海滨国家森林公园的过程中原有的土壤条件保留，属于次生演替。在此过程中生态系统的组分增加，营养结构逐渐复杂，抵抗力稳定性逐步提高。(2)利用信息素诱杀某种害虫的雄虫，降低种群的出生率，从而有效降低害虫的种群密度。(3)①生态系统的组分是生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，食物网中只有生产者和消费者，还需要分解者和非生物的物质和能量。②第二营养级的动物是变温动物，维持体温所需的能量少，所以一般情况下图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率大于第三营养级到第四营养级的能量传递效率。③某营养级的同化量一部分流向下一营养级，其余能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分流向分解者，一部分未被利用。答案：(1)次生生态系统的组分增加，营养结构逐渐复杂(2)出生率(3)①分解者、非生物的物质和能量②大于第二营养级的动物是变温动物，维持体温所需的能量少③其余能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分流向分解者，一部分未被利用5．CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，对该研究有突出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔化学奖。其原理是由一条单链向导RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割，从而达到基因定点敲除、敲入、突变的目的。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图所示)。(1)CRISPR/Cas9基因组编辑技术中，sgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与sgRNA配对的靶基因DNA序列。Cas9借助sgRNA对目标DNA分子进行精准定位，依赖于______________________；Cas9蛋白能对目标位点进行准确切割，是因为__________________________，由此可见，Cas9在功能上属于__________酶。(2)在使用Cas9蛋白对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和__________(填“相同”或“不同”)的sgRNA进行基因编辑。在设计sgRNA识别序列时，若目标DNA的α链切点附近序列为…GAATCTCCA…，则向导RNA上识别序列为______________。(3)已知玉米中赖氨酸含量较低，原因是赖氨酸合成过程中的两个关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸浓度影响较大。当赖氨酸浓度达到一定量时就影响这两种酶的活性，从而使赖氨酸含量很难提高，不能满足需求。现使用CRISPR/Cas9基因编辑技术对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因进行改造，首先需要构建由启动子、________________(目的基因)、标记基因、终止子等组成的基因表达载体，然后使用__________法导入玉米细胞，完成转化后CRISPR/Cas9系统可在玉米体细胞中特定的基因位点改写遗传信息，再经________技术培育成赖氨酸高产的玉米植株。解析：(1)CRISPR/Cas9基因编辑技术中，sgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与sgRNA配对的靶基因DNA序列。Cas9能借助sgRNA分子与目标DNA分子进行精确定位的原因在于sgRNA分子上的碱基序列与目标DNA分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现sgRNA与目标DNA分子特定序列的特定识别，进而定位；对目标位点的切割则依赖于限制性内切核