广东省汕头市油头市六都中学2023-2024高二下学期期中考试生物试题(原卷版+解析版)
展开一、选择题(共24分,每题2分,每题只有一个最佳答案)
1. 螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌,被联合国粮农组织(FAO)誉为“21世纪最理想的食品”。下列关于螺旋藻的叙述,正确的是( )
A. 可遗传变异的方式为基因突变
B. 含有叶绿体,故能进行光合作用
C. DNA是其主要的遗传物质
D. 含人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
【答案】A
【解析】
【分析】原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
【详解】A、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,由于原核细胞无染色体,也不能进行减数分裂,故自然状态下可遗传变异的方式为基因突变,A正确;
B、螺旋藻是蓝细菌,属于原核生物,不含叶绿体,B错误;
C、螺旋藻属于细胞生物,其遗传物质是DNA而非主要是DNA,C错误;
D、Ca属于大量元素而非微量元素,D错误。
故选A。
2. 选择合适的材料和试剂有助于实验目的的达成。下列材料或试剂的选择,合理的是( )
A. 选用洋葱鳞片叶提取叶绿体色素
B. 选用大蒜根尖分生区观察细胞的质壁分离
C. 选用H2O2作为底物探究酶的最适温度
D. 选用甲紫溶液对细胞中的染色体染色
【答案】D
【解析】
【分析】洋葱叶伸展于空中,进行光合作用,说明含有叶绿体;鳞片叶层层包裹形成鳞茎,外层表皮细胞含有紫色液泡,可观察质壁分离和复原;洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂;洋葱鳞片叶外表皮细胞,色素含量较多,用于观察质壁分离和复原;洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验。
【详解】A、洋葱鳞片叶没有叶绿体,也没有叶绿体色素,A错误;
B、大蒜根尖分生区没有中央大液泡,不能进行质壁分离,B错误;
C、H2O2的分解速率本身受到温度影响,不能作为底物探究酶的最适温度,C错误;
D、染色体可以被碱性染料染色,可选用甲紫溶液进行染色,D正确。
故选D。
3. 牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成,在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述正确的是( )
A. RNaseA在上述条件下的变性是不可逆的
B. RNaseA的活性与其空间结构有关
C. 变性的RNaseA与双缩脲试剂不发生紫色反应
D. RNaseA适合保存在低温、低pH条件下
【答案】B
【解析】
【分析】 酶的特性:①高效性:酶能显著降低反应活化能,加快反应速率;②专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应;③酶的作用条件温和。
【详解】A、据图可知,通过去除尿素和β-巯基乙醇,在空气中氧化,RNaseA可以恢复活性,A错误;
B、生物分子结构与功能相适应,RNaseA的活性与其空间结构有关,B正确;
C、变性的RNaseA含有肽键,与双缩脲试剂可以发生紫色反应,C错误;
D、RNaseA适合保存低温、适宜pH条件下,低pH可能导致酶失活,D错误;
故选B。
4. 2023年诺贝尔生理学或医学奖被授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼,以表彰他们在mRNA疫苗研究领域所做的贡献。下列关于mRNA疫苗的叙述,正确的是( )
A. 会被免疫细胞吸收并转化为抗体
B. mRNA能作为翻译模板合成蛋白质
C. 与DNA疫苗相比,结构更稳定更易生产
D. 病毒变异不影响mRNA疫苗的有效性
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
mRNA疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白作为抗原激发免疫应答。
【详解】A、mRNA疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白作为抗原激发免疫应答,抗体是浆细胞产生的,A错误;
B、mRNA疫苗进入人体细胞后,作为翻译的模板,知道抗原蛋白的合成,B正确;
C、RNA为单链,结构较DNA更不稳定,C错误;
D、病毒变异后,原有mRNA疫苗表达的抗原,通过免疫应答产生的抗体不能对付变异后新的抗原,所以会影响mRNA疫苗的有效性,D错误。
故选B。
5. Ca2+是一种重要的信号物质,植物细胞内的钙稳态是靠Ca2+的跨膜运转来调节的。据图分析,不合理的是( )
A. Ca2+进出液泡都由ATP直接供能
B. 载体蛋白转运Ca2+时会发生构象改变
C. 细胞质基质中Ca2+浓度比细胞外低
D. 生物膜上存在多种运输Ca2+的转运蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】由图分析,钙离子出细胞核进入液泡都需要消耗ATP,说明是主动运输,同时也能说明胞外核液泡内钙离子的浓度均高于细胞质基质。钙离子从胞外和液泡内进入细胞质基质均为协助扩散。
【详解】A、Ca2+进入液泡需要消耗ATP,是主动运输,钙离子出液泡是顺浓度梯度的协助扩散,不需要消耗能量,A错误。
B、Ca2+如果是主动运输出细胞还是进入液泡,依赖载体时,其构象会发生改变。若钙离子是协助扩散,依赖载体蛋白也会发生构象改变,B正确;
C、钙离子出细胞核进入液泡都需要消耗ATP,说明是主动运输,同时也能说明胞外核液泡内钙离子的浓度均高于细胞质基质,C正确;
D、由图可知,生物膜上既存在能够介导钙离子主动运输的载体蛋白,也存在介导钙离子协助扩散的载体蛋白,D正确。
故选A。
6. 2020年全球发生了一场严重的新冠肺炎疫情,其病原体2019-nCV是一种具有包膜、单条正链RNA(+)的冠状病毒,该病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示,a-e表示相应的生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A. b、e表示翻译过程,该过程发生的场所是宿主细胞的核糖体
B. a、c、d过程所需的原料、能量、酶和模板等均来自宿主细胞
C. RNA(+)既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子
D. 经d过程形成的mRNA与c过程形成的RNA(+)序列不完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图中a表示以正链RNA (+)为模板合成 RNA(-) ;b表示以正链RNA(+)为模板直接翻译形成RNA聚合酶; c表示以RNA(-)为模板合成正链RNA(+);de表示合成子代病毒蛋白质的过程。
【详解】A、过程b、e表示翻译过程,该过程所需的原料、tRNA和能量均来自于宿主细胞,发生的场所是宿主细胞的核糖体,A正确;
B、过程a、c表示RNA的复制过程,d表示转录过程,a、c、d过程所需的原料、能量、酶等均来自宿主细胞,但是模板来自该病毒,B错误;
C、RNA(+)是该病毒遗传物质,因此其含有该病毒的基因,同时RNA(+)可直接作为模板翻译形成RNA聚合酶,说明其上也含有起始密码子和终止密码子,C正确;
D、因为转录形成的mRNA需要经过加工才能成为成熟的mRNA,因此经d过程形成的mRNA与c过程形成的RNA(+)序列不完全相同,D正确。
故选B。
7. 家蝇对某类杀虫剂产生了抗性,下图表示对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙地区家蝇种群中抗性基因的频率分别为12%、20%
B. 杀虫剂使家蝇产生了抗药性变异,决定了家蝇进化的方向
C. 各地区的家蝇种群中所有的抗性和敏感性基因构成了基因库
D. 甲、乙、丙地区家蝇的基因频率不同,已经是不同的物种
【答案】A
【解析】
【分析】基因频率的计算方法:显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率÷2,隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率÷2。
【详解】A、由柱形图可知,甲地区,敏感性纯合子的比例是78%,抗性杂合子是20%,抗性纯合子是2%,抗性基因的频率是2%+ 20%÷2=12%;乙地区抗性基因的频率是4%+32%÷2=20%,A正确;
B、突变是不定向的,在使用杀虫剂之前,家蝇种群中就存在针对这种杀虫剂的抗性基因,使用杀虫剂后,具有抗杀虫剂变异的个体更容易存活下来并产生后代,长此以往,种群中含有抗杀虫剂变异的个体比例上升,从而产生抗药性;自然选择决定了家蝇进化的方向,B错误;
C、基因库是一个种群内所有个体所含的全部基因,各地区的家蝇种群中所有的抗性和敏感性基因不构成基因库,C错误;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,甲、乙、丙地区家蝇的基因频率虽然不同,但不存在生殖隔离,还是同一物种,D错误。
故选A。
8. 长期高脂摄入可引起肥胖,并导致机体对胰岛素的敏感性下降,称为胰岛素抵抗。高脂饮食诱导胰岛素抵抗的机制如下图。下列叙述错误的是( )
A. 血糖浓度升高会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,该过程属于体液调节
B. 脂肪细胞内Akt蛋白的磷酸化水平降低可能导致胰岛素抵抗
C. 胰岛素能抑制脂肪细胞内非糖物质转变为葡萄糖
D. 与肥胖小鼠相比,正常小鼠脂肪组织中的巨噬细胞数量较多
【答案】D
【解析】
【分析】胰岛素的生理作用:①促进组织细胞中葡萄糖的氧化分解,②促进葡萄糖合成肝糖原和肌糖原,③促进葡萄糖转化为非糖物质,④抑制肝糖原分解,⑤抑制非糖物质转化为血糖。
【详解】A、血糖浓度升高可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖浓度降低,该过程属于体液中信息分子引起的的调节,因此是体液调节,A正确;
B、脂肪细胞内Akt蛋白的磷酸化可以促进脂肪细胞响应胰岛素信号,因此脂肪细胞内Akt蛋白的磷酸化水平降低可能会导致机体细胞对胰岛素的敏感性下降,即导致胰岛素抵抗,B正确;
C、胰岛素的作用之一是抑制脂肪细胞内非糖物质转变为葡萄糖,进而降低血糖,C正确;
D、正常小鼠脂肪细胞并不进行高脂饮食,其脂肪细胞肥大坏死较少,最终导致脂肪组织中巨噬细胞数量较少,其Akt蛋白的磷酸化水平较高,从而保证了胰岛素的正常作用,D错误。
故选D。
9. 《农桑辑要》是元朝司农司撰写的一部农业科学著作,其中描述的“棉花苗长高二尺之上,打去‘冲天心’……叶叶不空,开花结实”操作与生长素有关。下列叙述错误的是( )
A. 植物激素都是信息分子,都不直接参与细胞代谢
B. 生长素是由谷氨酸经过一系列反应转变形成的
C. 缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
D. 打去“冲天心”是通过减少侧芽处的生长素含量来发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的,在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,只能从形态学上端运输到形态学下端,即为极性运输,其运输方式为主动运输。生长素作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、植物激素都是信息分子,都不直接参与细胞代谢,而是对代谢起调节作用,A正确;
B、生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的,B错误;
C、极性运输为主动运输,需要消耗能量,因此,缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输,C正确;
D、打去“冲天心”可减少顶芽生长素运输到侧芽,因此打去“冲天心”是通过减少侧芽处的生长素含量来发挥作用,D正确。
故选B。
10. 某动物的种群增长速率变化如图所示,在A、B两点对应的时间利用标记重捕法进行了种群数量的调查,A点时捕捉了40只进行标记后放回,B点时进行第二次捕捉,捕获了50只不带标记的和10只带标记的动物。下列叙述正确的是( )
A. A、B两点对应的种群出生率等于死亡率
B. T1时对应的种群数量是环境容纳量
C. 在A点时实际种群数量小于240只
D. B点时种群的年龄结构是衰退型
【答案】C
【解析】
【分析】根据题图分析:随着时间的推移种群增长速率呈现“先增后减直至为0”的特征可判断该图像反应的是种群“S”形数量变化曲线的种群增长速率曲线图,当时间为T1时种群增长速率最大,对应种群“S”形曲线K/2值(环境容纳量的一半)时刻,而时间为T2时种群增长速率为0,种群数量趋于稳定,对应种群“S”形曲线到达K值(环境容纳量)时刻。
【详解】A、分析题图,A、B两点种群增长速率均为正值,可知对应的种群出生率大于死亡率,A错误;
B、T2时种群增长速率达到最大,对应的种群数量是环境容纳量,B错误;
C、根据标记重捕法的计算,若种群数量维持稳定,且种群数量为N,第一次捕捉数为M,第二次捕捉数为n,带标记数为m,则有N=M×n/m,在种群数量没有增加的前提下,A点的种群数量为40×(50+10)/10=240(只),但由于重捕发生在B点,A至B期间有大量新个体出生,不带标记,使得n/m值偏大,计算所得N值偏大,A点实际种群数量应小于240只,C正确;
D、B点时种群增长速率大于0,种群数量增加,年龄组成是增长型,D错误。
故选C。
11. “蚂蚁森林”是一项在荒漠地区植树的减碳公益项目,每个人的低碳行为可计为“绿色能量”,进而可以申请在生态亟需修复的地区种下一棵树或者认领一平方米保护地。以下说法错误的是( )
A. 采用公共交通出行是低碳行为,可以减少温室气体的排放
B. 认领保护地,扩大了我们的生态足迹,为保护环境做出贡献
C. 不同地区种植适宜本地环境的植物,体现了生态工程的协调原理
D. 荒漠演替为森林的过程中,该生态系统生产者固定CO2量大于生物群落排放CO2量
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间,其含义就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。
【详解】A、国家倡导绿色、低碳的出行方式,我们要增强低碳意识,树立低碳理念,如乘坐公交车,步行或骑自行车出行等,少开汽车,多坐公交车出行,可以减少碳排放,可以减少温室气体的排放,A正确;
B、“蚂蚁森林”是一项带动公众低碳减排的公益项目,认领保护地,减小了我们的生态足迹,为保护环境做出贡献,B错误;
C、协调原理是指生物之间、生物与环境的协调和平衡,不同地区种植适宜本地环境的植物,体现了生态工程的协调原理,C正确;
D、在从沙漠演替为森林生态系统的过程中,植物种类增加,光合作用增强,生产者固定的CO2量大于生物群落排出的CO2量,D正确。
故选B。
12. 亨廷顿病是一种罕见的单基因显性遗传病,典型症状包括舞蹈样不自主运动、认知障碍等。图是某患者家族的遗传系谱图。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 该病为伴X染色体显性遗传病
B. II-4和II-6基因型相同的概率是1/2
C. III-4的致病基因来自I-2
D. III-4和正常女性婚配生下患病女孩的概率为1/2
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、如果该病为伴X染色体显性遗传病,则II-6的后代应该全部患病,A错误;
B、由于该病应为常染色体显性遗传病,则I-1为aa,I-2为Aa,II-4和II-6基因型均为Aa,II-4和II-6基因型相同的概率是1,B错误;
C、I-1为aa,I-2为Aa,II-4II-4为Aa,II-4A基因来自于I-2,III-4为Aa,III-4A基因来自于I-2,C正确;
D、II-4为Aa,II-3为aa,则III-4为Aa,和正常女性aa婚配生下患病女孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选C。
二、选择题(共16分,每题4分,每题只有一个最佳答案)
13. 蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体,而雄蜂为单倍体。有一种黄蜂的群体中存在这样一种现象:一些雄蜂体内含有一种特殊的染色体psr,在受精时它能破坏来自同一染色体组的其他染色体,导致后代表型变化,其作用机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. psr含有雄蜂生长发育所需的全部基因
B. 卵细胞经过受精形成的都是雌性
C. psr能从父方传给雄性和雌性子代
D. psr会在后代雄蜂中代代相传
【答案】D
【解析】
【分析】1、在大多数生物的体细胞中,染色体 都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,其中 每套非同源染色体称为一个染色体组。
2、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
【详解】A、题干信息:蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体,而雄蜂为单倍体;也就是说雄蜂中含有一个染色体组,而一个染色体组中包含了雄蜂生长发育所需的全部基因,但是psr仅仅是雄蜂体内的一种特殊的染色体,不能代表一个染色体组,所以psr不含有雄蜂生长发育所需的全部基因,A错误;
B、受精时psr能破坏来自同一染色体组的其他染色体,题图可知卵细胞经过受精后形成的含有psr的受精卵将来会发育成雄性,B错误;
C、psr来自父方,将来也只能够传递给雄性,因为经过受精后形成的含有psr的受精卵将来只能发育成雄性,C错误;
D、由于psr来自父方,将来也只能够传递给雄性,所以psr会在后代雄蜂中代代相传,D正确。
故选D。
14. 癌细胞表面PD-L1与T细胞表面的PD-1特异性结合后抑制T细胞的活性和功能,进而促进癌细胞逃避免疫系统的监视。我国科学家揭示了OTUB1(酶)-PD-L1信号途径在调节癌细胞免疫逃逸中的关键作用,其调控机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 与正常细胞相比,癌细胞膜表面的PD-L1减少
B. T细胞特异性识别癌细胞表面的PD-L1进而监视、清除癌细胞
C. OTUB1缺失导致癌细胞对免疫细胞杀伤作用的敏感性增强
D. 提高OTUB1的活性会减少癌细胞的免疫逃逸机会
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知:肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,抑制T细胞增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击。而OTUB1可以阻止PD-L1降解,让癌细胞拥有更多的PD-L1,增加其免疫逃逸机会。
【详解】A、据题干信息,癌细胞表面PD-L1与T细胞表面的PD-1特异性结合后抑制T细胞的活性和功能,说明癌细胞细胞膜表面拥有更多的PD-L1,A错误;
B、据题干信息,癌细胞表面PD-L1与T细胞表面的PD-1特异性结合后抑制T细胞的活性和功能,T细胞识别癌细胞表面的PD-L1后,自身活性和功能会下降,B错误;
C、OTUB1缺失会导致PD-L1更多地被蛋白酶降解,从而减少与PD-1的结合,那么更多的被T细胞监视,杀伤,减少免疫逃逸的可能,C正确;
D、提高OTUB1的活性会使PD-L1更少地被蛋白酶降解,促进PD-L1与PD-1的结合,抑制T细胞的活性和功能,导致癌细胞的免疫逃逸机会增加,D错误。
故选C。
15. 图1为某高等动物细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线,图2表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( )
A. CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
B. 图2表示的是次级精母细胞,该时期对应图1的HI段
C. 图2所示细胞中染色体有6条,同源染色体有3对
D. DE和GH段发生原因相同,都是由于细胞一分为二
【答案】D
【解析】
【分析】图1中:虚线前表示有丝分裂,虚线后表示减数分裂。图2表示减数第二次分裂的后期。
【详解】A、CD段处于有丝分裂的后期,同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,A错误;
B、图2处于减数第二次分裂的后期,表示次级精母细胞或第一极体,B错误;
C、图2中无同源染色体,C错误;
D、DE和GH段同源染色体对数变化原因都是细胞一分为二,D正确。
故选D。
16. 夏季吃辣味火锅时,人们会大汗淋漓,同时面部发红,会感受到辣的疼痛。2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者DavidJulius发现了产生痛觉的细胞信号机制,辣椒素受体TRPV1是感觉神经末梢上的非选择性阳离子通道蛋白,辣椒素和43℃以上的高温等刺激均可将其激活,并打开其通道,激活机理如右图,下列有关说法错误的是( )
A. TRPV1通道蛋白打开,Na+与Ca2+内流触发感觉神经元产生外正内负的动作电位
B. 吃辣时痛觉是在大脑皮层产生的,此时喝热饮会加重辣的痛觉
C. 辣椒素引起阳离子内流产生兴奋,发生了化学信号到电信号的转换
D. 有关研究表明鸟类对辣椒极其不敏感,可能与鸟类缺乏TRPV1有关
【答案】A
【解析】
【分析】1、未受刺激时,膜电位为外正内负,受刺激后变为外负内正。静息电位表现为外正内负,主要原因是静息时钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内;动作电位表现为外负内正,产生原因是Na+内流,使兴奋部位内侧阳离子浓度高于膜的外侧。
2、在兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
【详解】A、Ca2+内流后,会触发通道蛋白开放从而导致Na+内流引起膜内外的电位发生逆转,进而产生兴奋(即动作电位),A错误;
B、喝热水会加重辣的痛觉,由于热刺激也可开启TRPV1的离子通道,促进Ca2+、Na+进入神经细胞,使痛觉增强,B正确;
C、辣椒素与TRPV1结合,TRPV1通道蛋白打开,Na+顺浓度梯度内流导致神经元纤维膜两侧的电位由外正内负变为内正外负,感觉神经末梢产生兴奋,该过程发生了化学信号转化为电信号的转化,C正确;
D、哺乳动物对辣椒素极其敏感,而鸟类因缺乏辣椒素受体(TRPV1)而对辣椒素不敏感,这是自然选择的结果,使鸟类有更大的食物范围,D正确。
故选A。
三、非选择题(共60分,5个小题)
17. 光合作用常常被视为植物专利,但一些海蛞蝓通过“窃取”藻类中的叶绿体,获得了这种能力。它们会从吃下去的藻类中摄取叶绿体,并将其长期储存在体内。绿叶海天牛(一种海蛞蝓)可以只在年轻时吃一顿藻类大餐,此后余生便不再进食。进一步研究表明,绿叶海天牛具有强大的光合作用能力,被称为“爬行的叶子”。
(1)绿叶海天牛在孵化时往往呈半透明或白色,被其摄入并储存于体内的叶绿体会使它们扁平、波浪状的身体呈现出令人吃惊的翠绿色,这是因为叶绿体中的光合色素主要吸收____,而绿光吸收得最少,所以呈现翠绿色。
(2)在黑暗的条件下绿叶海天牛不能进行光合作用,原因是暗反应的进行缺乏来自光反应的____。当光照强度突然增加时,短时间内C3的量____(增加/减少)。
(3)将绿叶海天牛放在H218O的水中培养,光照一段时间后在体内发现了(CH218O),原因是____(用物质化学式和箭头表示18O的转移路径)。
(4)为了研究绿叶海天牛栖息地的某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。32℃时光合速率与呼吸速率的数量关系为____。按图光照强度下,一昼夜恒温26℃条件下,光照时间要超过____小时,该植物幼苗才能正常生长。
【答案】(1)蓝紫光和红光
(2) ①. ATP和NADPH ②. 减少
(3)H218O →C18O2→(CH218O)
(4) ①. 光合速率是呼吸速率的2倍 ②. 4.8
【解析】
【分析】1、叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素又分为叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素又分为胡萝卜素和叶黄素。光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、光合作用包括光反应(场所在叶绿体的类囊体薄膜)和暗反应(场所在叶绿体基质)。
【小问1详解】
叶绿体中的光合色素主要吸收蓝紫光和红光,而绿光吸收得少被反射出来,所以呈现翠绿色。
【小问2详解】
光反应阶段利用太阳能转化为ATP中活跃的化学能,暗反应需要光反应为之提供NADPH和ATP,若在黑暗条件下,光反应不能进行,缺乏NADPH和ATP,故绿叶海天牛不能进行光合作用;当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,从而促进三碳化合物的还原,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,故当光照强度突然增加时,C3的量减少。
【小问3详解】
将绿叶海天牛放在H218O的水中培养,H218O先通过有氧呼吸第二阶段进入C18O2,然后再通过光合作用暗反应进入到有机物(CH218O)中,即H218O →C18O2→(CH218O)。
【小问4详解】
32℃时,暗处理lh后的重量变化是-4mg ,说明呼吸速率是4mg/h ,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,说明此条件下光合速率是8mg/h,光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍;据图中信息可知,26°C条件下,呼吸速率是1mg/h,光合速率是3+1+1=5mg/h ,设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26°℃条件下,至少需要光照x小时以上,该番茄幼苗才能正常生长,则有5x-1×24=0,可求出x=4.8h。
18. 生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一、“加拿大一枝黄花”具有较强的适应能力和繁殖能力。近年来,对我国某些地方的生物多样性和农业生产造成了严重危害。回答下列问题:
(1)刚刚引入时,“加拿大一枝黄花”种群数量呈现_____增长,从环境因素考虑,其原因有_____(答两点)。
(2)“加拿大一枝黄花”入侵后,第一年可能只有零星几棵,但第二年开始会爆发,这将导致入侵地物种丰富度_____。为清除“加拿大一枝黄花”,通常采用人工收割并使之腐烂的方法,收割的适宜时机应在_____(填“开花前”或“开花后”)。上述处理方法加快了“加拿大一枝黄花”中的能量以化学能的形式流向_____。
(3)某研究机构对“加拿大一枝黄花”轻度入侵区域的能量流动进行了研究,如图所示。从图中分析,初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为_____J/(hm2·a),从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_____。
【答案】(1) ①. “J”型 ②. 生存资源、空间充裕,气候适宜,没有敌害
(2) ①. 降低 ②. 开花前 ③. 分解者
(3) ①. 1.5×108 ②. 12%
【解析】
【分析】1、“J”型曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。外来入侵物种具有生态适应能力强,繁殖能力强,传播能力强等特点。
3、据图分析:同化量=摄入量-粪便量,所以初级消费者同化量为1.05×109-3×108=7.5×108J/hm2.a,次级消费者同化量为1.25×108-3.5×107=9×107J/hm2.a。
【小问1详解】
“加拿大一枝黄花”刚刚引入时,在生存资源、空间充裕,气候适宜,没有敌害的条件下,种群数量无限增殖,呈现“J”型增长。
【小问2详解】
生物入侵会使当地物种的生存受到威胁,通常会降低入侵地的物种多样性,使入侵地物种丰富度降低。为了清除加拿大一枝黄花,通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法,收割的适宜时机应在开花前,防止该种群开花后结种子,否则自然腐烂后会将种子留在土壤中;采用人工收割并使之自然腐烂是分解者的作用,加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向分解者。
【小问3详解】
生产者处于第一营养级,初级消费者处于第二营养级,次级消费者属于第三营养级,同化量=摄入量-粪便量,所以初级消费者同化量为1.05×109-3×108=7.5×108J/hm2.a,用于生长发育繁殖的能量=初级消费者同化量-呼吸量=7.5×108-6×108=1.5×108J/hm2.a。次级消费者同化量为1.25×108-3.5×107=9×107J/hm2.a,从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为9×107/7.5×108×100%=12%。
【点睛】本题考查了种间关系中的捕食关系以及种群、生态系统中的相关知识,意在考查考生分析曲线图和解决问题的能力,属于中档题。
19. 家鼠的毛色与位于两对同源染色体上的两对等位基因A、a和B、b有关。毛色色素的产生必须有基因A存在,能产生色素的个体毛色呈黄色或黑色,不产生色素的个体毛色呈白色。基因B使家鼠毛色呈黑色,而该基因为b时,家鼠的毛色为黄色。现将黄毛雌性与白毛雄性两只纯系的家鼠杂交,后代中黑毛都是雌性,黄毛都是雄性。请回答下列问题。
(1)等位基因A、a位于____染色体上,等位基因B、b位于____染色体上。
(2)亲本黄毛雌性家鼠的基因型是____。让F1雌雄鼠杂交得到F2,则F2中黄毛雌家鼠的概率是____,白毛家鼠的基因型有____种。
(3)经研究发现,在家鼠存在等位基因A、a的染色体上还有一对控制眼色的基因D、d,下图是某家鼠体细胞的1、2号染色体及其上的基因的关系图,请分析回答①②小题。
①该家鼠的基因型为____。
②若不考虑染色体片段交换的情况下,该家鼠通过减数分裂能产生____种基因型的配子。
【答案】(1) ①. 常 ②. X
(2) ①. AAXbXb ②. 3/16 ③. 4##四
(3) ①. AaDdXBXB ②. 2##二##两
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
由题意知,家鼠的毛色与位于两对同源染色体上的两对等位基因A、a和B、b有关,当A、B同时存在时表现为黑色,只有A基因存在时表现为黄色,A不存在时,不论是否含有B基因都表现为白色,黄毛雌性与白毛雄性两只纯系的家鼠杂交,后代中有黑毛个体,说明黑毛雄性个体存在黑毛基因B,且雌性个体都表现为黑毛,雄性个体都表现为黄毛,可推知等位基因A、a位于常染色体上,等位基因B、b位于X染色体上。
【小问2详解】
等位基因A、a位于常染色体上,等位基因B、b位于X染色体上,已知两亲本都是纯合体,黄毛雌性家鼠的基因型是AAXbXb,白毛雄性家鼠的基因型是aaXBY,F1雌雄鼠的基因型分别是AaXBXb与AaXbY,相互杂交F2中黄毛雌家鼠的概率是A_XbXb=3/4×1/4=3/16,白毛家鼠的基因型为aaXBXb、aaXBY、aaXbY、aaXbXb4种。
【小问3详解】
①分析题图可知,该家鼠含有两条X染色体,是雌性个体,基因型为AaDdXBXB。
②由题图可知A、D连锁在同一条染色体上,a、d连锁在同一条染色体上,该小鼠通过减数分裂形成的配子如果不考虑染色体片段的交换,产生ADXB、adXB两种配子。
20. 稻渔综合种养是典型的生态农业模式。某地的传统稻渔综合种养模式是在稻田中投放鲤鱼,为了探究增加养殖品种和密度对产量和生态效益的影响,某研究团队进行相关实验,部分结果如下表。
注:增重率是与实验开始时的鱼的平均体重进行比较,即可表示产量。
回答下列问题:
(1)稻田中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,说明鱼在生态系统中具有促进物质循环的作用,从而实现自我调节和更新,这主要体现了生态工程的____(答出2点)原理。
(2)C组第62天鲤鱼增重率最低,从种间关系分析主要原因是____。在第145天鲤鱼增重率最高,可能原因是随着鱼类逐渐适应生境,鲤鱼的觅食生态位逐渐____,占用更多资源。
(3)研究人员预测:增加养殖品种可以提升鱼的总产量。研究人员得出这个结论还需要获得____的实验数据。
(4)在C组养殖模式基础上,如果再增加罗非鱼的养殖密度,有人预测第145天鲤鱼增重率会远低于C组,从非密度制约因素的角度分析,可能的原因是____。
【答案】(1)自生和循环
(2) ①. 鱼的密度较大,对食物、空间等资源的竞争加剧 ②. 变大(变宽)
(3)B组罗非鱼产量(或增重率)
(4)水质条件恶化对养殖鱼类产生胁迫
【解析】
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、循环(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【小问1详解】
稻田中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,说明鱼在生态系统中具有促进物质循环的作用,从而实现自我调节和更新,该过程中通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力,体现了自生原理,同时在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,遵循了循环原理。
【小问2详解】
C组第62天时,鱼的密度较大,对食物、空间等资源的竞争加剧,故鲤鱼增重率最低;生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,在第145天鲤鱼增重率最高,可能原因是随着鱼类逐渐适应生境,鲤鱼的觅食生态位逐渐变大,占用更多资源。
【小问3详解】
该系统中有鲤鱼和罗非鱼,若要得出增加养殖品种可以提升鱼的总产量这一结论,还要获得罗非鱼的实验数据。
【小问4详解】
在C组养殖模式基础上,如果再增加罗非鱼的养殖密度,鱼类数量增加,对于资源的利用增多,同时排出代谢废物,水质条件恶化对养殖鱼类产生胁迫,故预测第145天鲤鱼增重率会远低于C组,该影响因素属于非密度制约因素。
21. 现代中医临床上经常通过针灸“足三里”治疗急慢性胃肠炎、十二指肠溃疡等疾病,研究表明,低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可激活一组表达Prkra2蛋白的感觉神经元,进而减轻炎症反应(如图所示)。
(1)针灸刺激足三里穴可激活下肢的部分感觉神经元,引起肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增加,完成该反射的效应器是______。针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是___(填“单向”或“双向”)的。
(2)图1中迷走神经是从延髓发出的______(填“躯体运动”或“内脏运动”)神经,其作用的特点是_____。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反 应,原因是______,这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
(4)去甲肾上腺素(NA)可修饰暴露于细菌环境下的白细胞表型。如图2所示,研究人员以炎症小鼠为实验对象,实验组进行电针刺激,对照组不做处理,检测小鼠血清中NA及促炎症因子(IL-6)含量,由实验结果可断定针刺足三里可通过________减轻炎症反应。
【答案】(1) ①. 迷走神经末梢及其所支配的肾上腺 ②. 单向
(2) ①. 内脏运动 ②. 不受意识支配
(3)腹部不存在迷走神经或肾上腺抗炎通路的Prkra2感觉神经元
(4)激活迷走神经—肾上腺通路后,促进NA的释放,降低IL−6促炎症因子的含量
【解析】
【分析】兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的。效应器是指传出神经末梢或运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
【小问1详解】
效应器是指传出神经末梢或运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体,再结合图可知完成该反射的效应器是迷走神经末梢及其所支配的肾上腺。针灸治疗过程是在体内反射弧上进行,因此针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
【小问2详解】
分析题图,图示迷走神经是从延髓发出的内脏运动神经。内脏运动神经的作用特点:不受意识支配,所以被称为自主神经。
【小问3详解】
结合题干“低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可激活一组表达Pkr2蛋白的感觉神经元”可知引发相应反应时刺激的部位为小鼠后肢穴位,而研究人员刺激的是小鼠腹部的天枢穴,若腹部不存在迷走神经肾上腺抗炎通路的Prk2神经元(或腹部不存在足三里对应的感受器),则会出现没有引起相同的抗炎反应的现象。
【小问4详解】
分析实验结果图可知:实验组的NA含量高于对照组,实验组的IL−6含量低于对照组,故由实验结果可断定针刺足三里可通过激活迷走神经—肾上腺通路后,促进NA的释放,降低IL−6促炎因子的含量来发挥抗炎作用,从而减轻炎症反应,上述过程涉及的调节方式为神经—体液—免疫调节(涉及到神经、激素和促炎症因子的综合调节)。组别
综合种养方式
第62天鲤鱼增重率
第145天鲤鱼增重率
A
稻+鲤鱼(0.3尾/m2)
140.2%
310.3%
B
稻+鲤鱼(0.3尾/m2)+罗非鱼(0.1尾/m2)
148.2%
260.2%
C
稻+鲤鱼(0.3尾/m2)+罗非鱼(0.2尾/m2)
85.6%
415.3%
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