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山东省济宁市2024-2025学年高三上学期1月期末考试生物试题(解析版)
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这是一份山东省济宁市2024-2025学年高三上学期1月期末考试生物试题(解析版),共26页。
2.选择题答案必须使用2B铅笔《按填涂样例》正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡清洁,不折叠,不破损。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜上的糖被是信号分子的受体
B. 神经细胞突起的功能是释放神经递质、传递信息
C. 人体细胞内的CO2、植物细胞内的O2只在细胞器中产生
D. 细胞骨架与细胞的物质运输、能量转换和信息传递等活动相关
【答案】D
【分析】有氧呼吸第一阶段:发生在细胞质基质,将葡萄糖分解为丙酮酸和NADH,生成少量的ATP;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,生成少量的ATP;第三阶段发生在线粒体内膜上,一二阶段生成的NADH和氧气结合生成水,并生成大量的ATP。
【详解】A、受体的化学本质是蛋白质,A错误;
B、神经细胞突起包括轴突和树突,树突用来接收信息并将其传导至胞体,轴突将信息从胞体传向其他神经元、肌肉或腺体,B错误;
C、过氧化氢分解也可产生氧气,此过程不是在细胞器中产生的,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持细胞形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及细胞的物质运输、能量转换和信息传递等活动相关,D正确。
故选D。
2. 某些蛋白质经内质网加工后,通过囊泡运向高尔基体。外界环境胁迫会导致未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网中积累,从而引起内质网胁迫。植物可通过调控内质网胁迫响应基因GAAP4的表达来避免内质网胁迫导致的细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 内质网、囊泡和高尔基体构成了植物细胞的生物膜系统
B. 囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关
C. 运向高尔基体多肽链在核糖体完全合成后再转移到内质网中加工
D. 可推断GAAP4基因表达产物通过抑制相关基因的表达来避免细胞凋亡
【答案】BD
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,内质网、囊泡和高尔基体含有的只是细胞器膜,不能构成生物膜系统,A错误;
B、细胞内囊泡运输过程中,囊泡膜和靶膜(与囊泡膜结合的膜)上都存在自身的识别蛋白,因此囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关,B正确;
C、游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,内质网膜鼓出形成囊泡,再经过高尔基体对蛋白质做进一步加工修饰,形成囊泡与细胞膜融合,最终将蛋白质分泌到细胞外,C错误;
D、根据题意可知植物可通过减少未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网中积累,避免发生内质网胁迫,从而避免细胞凋亡,因此可推测植物可利用GAAP4基因表达产物抑制某些未折叠或错误折叠的蛋白的生成,即抑制相关基因的表达来避免细胞凋亡,D正确。
故选BD。
3. 图示为通过基团移位方式运输葡萄糖的过程。高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶I的作用将HPr激活;膜外葡萄糖分子先与细胞膜中的底物特异蛋白-酶Ⅱc结合,接着被传递来的磷酸基团激活,形成可被细胞迅速利用的磷酸糖,释放到细胞质基质中。下列叙述错误的是( )
A. 酶Ⅱc横跨细胞膜的部分,亲水性氨基酸占比较高
B. PEP的磷酸基团将HPr激活过程伴随着能量的转移
C. 图示葡萄糖运输方式,可避免细胞中葡萄糖过量积累
D. 图示葡萄糖跨膜运输速率受酶Ⅱc的数量影响
【答案】A
【分析】基团移位是另一种类型的主动运输,它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输,而物质在运输过程中发生化学变化。基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞中,主要用于糖的运输,脂肪酸、核苷、碱基等也可以通过这种方式运输。
【详解】A、酶Ⅱc横跨细胞膜的部分主要是磷脂疏水的尾部,亲水性氨基酸占比较低,A错误;
B、PEP的磷酸基团在将HPr激活的过程中发生转移,磷酸基团转移的同时伴随着能量的转移,B正确;
C、通过基团移位的方式运输葡萄糖,进入细胞质的为磷酸化的葡萄糖,可直接参与糖酵解,被细胞迅速利用,因此可避免细胞中葡萄糖积累过多而影响代谢,C正确;
D、根据题意可知细胞内的高能化合物—磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶I的作用将HPr激活,并通过与结合葡萄糖的酶Ⅱc结合,形成磷酸糖,最后将磷酸化的葡萄糖释放到细胞质中,完成葡萄糖的转运,所以葡萄糖跨膜运输速率受酶Ⅱc的数量影响,D正确。
故选A。
4. 内共生学说认为光合蓝细菌内共生于非光合真核细胞内,然后逐渐进化为光合真核细胞。为探索该学说,科研人员用药物诱导获得ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母M,再将基因工程改造的工程蓝细菌S转入其中,获得嵌入蓝细菌S的芽殖酵母N,嵌入的蓝细菌S可以为芽殖酵母N提供ATP。下列叙述正确的是( )
A. 真核细胞叶绿体内合成的葡萄糖能转移至线粒体中氧化分解
B. 光照条件下芽殖酵母N的繁殖速度比芽殖酵母M快,则支持内共生理论
C. 真核细胞将蓝细菌进化为叶绿体后,叶绿体完全丧失独立合成蛋白质的能力
D. 光合蓝细菌能将光能转化为ATP中的化学能与其含有的叶绿素、类胡萝卜素相关
【答案】B
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、线粒体不能直接利用葡萄糖,葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体进一步氧化分解,A错误;
B、如果光照条件下芽殖酵母N(嵌入蓝细菌S的芽殖酵母,蓝细菌S可提供ATP)的繁殖速度比芽殖酵母M(ATP供应不足的代谢缺陷型)快,这表明蓝细菌S为芽殖酵母N提供ATP起到了积极作用,与内共生学说中光合蓝细菌为非光合真核细胞提供能量等物质从而逐渐进化为光合真核细胞相符合,所以这种情况支持内共生理论,B正确;
C、叶绿体含有少量的DNA和核糖体,能独立合成一部分蛋白质,并没有完全丧失独立合成蛋白质的能力,C错误;
D、光合蓝细菌能将光能转化为ATP中的化学能与其含有的叶绿素和藻蓝素,D错误。
故选B。
5. 人类β珠蛋白基因M位于常染色体上,其显性突变和隐性突变均引起地中海贫血症。一对患地中海贫血症的夫妻生了一个正常孩子。这对夫妻的遗传组成不可能是( )
A. 携带不同的致病基因B. 携带相同的致病基因
C. 含有不同的正常基因D. 基因型不同的杂合子
【答案】C
【分析】假设β珠蛋白基因(A+)在常染色体上,有显性突变(A)和隐性突变(a),A和a基因都可以导致人类患地中海贫血,则地中海贫血患者的基因型可能是aa、AA、Aa或A+A。
【详解】A、人类常染色体上β珠蛋白基因(A+)既有显性突变(A)又有隐性突变(a),即显隐性关系为:A、A+、a,两种突变基因均可导致地中海贫血(A_、aa),一对患地中海贫血症的夫妻生了一个正常孩子,父母基因型可以是AA+×aa,携带不同的致病基因,正常孩子基因型是A+a,A情况可能是,A错误;
B、结合A选项,孩子基因型可以是A+A+,父母基因型可以是AA+×AA+,两者相同,携带相同的致病基因,B情况可能是,B错误;
C、结合A选项,孩子基因型可以是A+a,父母基因型也可以是AA+×aa,再结合B选项,只有这三种情况,正常基因只有A+,含有不同的正常基因这是不可能的,C正确;
D、结合以上选项,父母如果是杂合子,则基因型可以是AA+,A+a,二者可以不同,D错误。
故选C。
6. 某XY型性别决定的植物,控制雌蕊发育的基因位于常染色体上,Y染色体上存在雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因。利用转基因技术将一个抗病基因D和一个抗除草剂基因E同时转入染色体组成为XY的受精卵中,获得抗病抗除草剂的雄株I,重复上述操作获得抗病抗除草剂的雌株Ⅱ和雌雄同株Ⅲ。已知YY个体具有发育活力。下列叙述错误的是( )
A. D和E导入到一条染色体上的个体可能有I、Ⅱ、Ⅲ
B. 若D和E导入I的一条染色体上,I和Ⅱ杂交,F1中抗病抗除草剂个体占3/4
C. 若D导入Ⅲ的一条常染色体上,Ⅲ自交,F1中抗病抗除草剂个体占9/16
D. 若D和E导入I的两条非同源染色体上,I和Ⅱ杂交,F1中抗病抗除草剂个体占3/8
【答案】D
【分析】基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
【详解】A、分析题意,控制雌蕊发育基因位于常染色体,Y染色体上存在雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因,将一个抗病基因D和一个抗除草剂基因E同时转入雄株(XY),获得雄株Ⅰ、雌株Ⅱ和雌雄同株Ⅲ均同时抗病和抗除草剂,三者均可能导入到同一条染色体上,插入(破坏)雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因则发育为雌株,插入(破坏)雌蕊发育抑制基因则发育为雌雄同株,A正确;
B、Ⅰ是抗病抗除草剂的雄株,若D和E导入Ⅰ的一条染色体上,其产生的配子是DE∶OO=1∶1,II插入(破坏)雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因,其产生的配子是DE∶OO=1∶1,Ⅰ和Ⅱ杂交,F1中不抗病不抗除草剂的类型是1/2×1/2=1/4,则抗病抗除草剂个体D-E-占1-1/4=3/4,B正确;
C、Ⅲ是雌雄同株,若D导入Ⅲ的一条常染色体上,其基因型可表示为D-XYE,Ⅲ自交,F1中抗病抗除草剂个体D-YE-占3/4×3/4=9/16,C正确;
D、若D和E导入Ⅰ的两条常染色体上,和Ⅱ(DE基因必须是在Y染色体上,否则II不能为雌性)杂交,分别考虑常染色体遗传和伴性遗传,只考虑常染色体遗传,抗病抗除草剂个体占1/4,只考虑性染色体遗传,YYDE个体为雄性,无论雌雄抗病抗除草剂个体均占1/2,F1中无论雌雄抗病抗除草剂个体均占5/8,若D或E导入Ⅰ一条性染色体上,无论雌雄抗病抗除草剂个体均占1/2,D错误。
故选D。
7. 人染色体DNA中存在串联重复序列,对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述正确的是( )
A. 串联重复序列突变不会造成亲子鉴定结论出现错误
B. DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
C. 串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律
D. 指纹图谱显示的DNA片段是完成人体正常代谢功能蛋白的编码序列
【答案】B
【分析】DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、串联重复序列突变后,分离得到的指纹图谱可能会发生改变,可能会造成亲子鉴定结论出现错误,A错误;
B、不同生物的DNA分子碱基序列不同,同一生物的DNA的碱基具有特异性和稳定性,DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础,B正确;
C、串联重复序列在染色体上,属于核基因,在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律,C错误;
D、指纹图谱显示的DNA片段是一段串联重复的序列,不编码蛋白质,因此不是人体正常代谢功能蛋白的编码序列,D错误。
故选B。
8. 进化过程中,一地区某种蛾的部分个体发生了一些改变,可在感受到蝙蝠的超声波时,运用复杂的飞行模式,逃脱危险。变化后的蛾与无该变化的蛾交配后,产生的受精卵不能发育。下列叙述正确的是( )
A. 该地区蛾的全部基因构成一个基因库
B. 蝙蝠捕食导致了蛾种群基因发生定向突变
C. 该种蛾产生的可遗传变异是其产生适应性的必要条件
D. 突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成的三个必要条件
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、一个种群中全部个体含有的全部基因构成一个基因库,该地区蛾包括多种蛾,即多个种群,A错误;
B、蝙蝠捕食属于自然选择条件,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变,所以蝙蝠捕食可以导致蛾种群基因发生定向改变,但不是定向突变,因为突变具有不定向性,B错误;
C、该种蛾产生的可遗传变异是是生物进化的原材料,是其产生适应性的必要条件,C正确;
D、突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成,但不是物种形成的三个必要条件,D错误。
故选C。
9. γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,具有镇静止痛、促进睡眠等功能。如图为GABA的部分作用过程,GABAA和GABAB均为GABA的受体。研究表明,神经冲动传到突触小体时钙通道打开,Ca2+内流,然后释放GABA。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+内流可能促进GABA释放到组织液中
B. GABA与GABAA结合可以使突触后膜兴奋
C. 机体产生GABAA抗体的人可能具有失眠症状
D. 突触前细胞GABAB可以防止突触间隙GABA数量过多
【答案】B
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、由图可知,当神经冲动传到突触小体时,Ca2+内流会促使突触小泡与突触前膜融合,从而释放GABA到突触间隙(或称组织液),A正确;
B、由图可知,GABA与GABAA结合后,促进氯离子通道打开,导致氯离子内流,从而使突触后膜电位保持静息状态(外正内负),抑制神经元的兴奋,B错误;
C、机体产生GABAA抗体的人GABA与GABAA无法结合,无法突触后膜神经元的兴奋,机体处于兴奋状态,可能会失眠,C正确;
D、由图可知,GABA与GABAB结合回收突触间隙过多的GABA,所以突触前细胞GABAB可以防止突触间隙GABA数量过多,D正确。
故选B。
10. 醛固酮的分泌主要通过肾素-血管紧张素系统实现,醛固酮分泌的部分调节过程和其作用如图所示,肾素也称血管紧张素原酶。下列叙述错误的是( )
A. 肾素通过降低化学反应的活化能发挥作用
B. 细胞外液减少可能导致抗利尿激素分泌增加
C. 除图示细胞外,肾小管细胞也是醛固酮的靶细胞
D. 据图判断,醛固酮能促进钾的重吸收和钠的排出
【答案】D
【分析】醛固酮作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐平衡。
【详解】A、据题干信息分析可知,肾素也称为血管紧张素原酶,酶在生物体内主要起催化作用,即降低化学反应的活化能,从而加速生物化学反应的速率,A正确;
B、细胞外液减少意味着机体脱水或体液不足。在这种情况下,机体会通过一系列调节机制来恢复体液平衡。抗利尿激素是一种重要的调节激素,它能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而减少尿液的生成和排出,有助于机体保留水分,B正确;
C、醛固酮是一种由肾上腺皮质分泌的激素,它的主要作用是调节机体的水盐平衡和电解质平衡。醛固酮的靶细胞包括肾脏的多种细胞,其中肾小管细胞是醛固酮的重要靶细胞之一。醛固酮作用于肾小管细胞,可以促进这些细胞对钠离子的重吸收和对钾离子的排出,从而调节机体的钠钾平衡,C正确;
D、据题图分析可知,肾上腺皮质产生的醛固酮进入细胞后与醛固酮受体结合,促进钠离子更多地被重吸收进入细胞内,而钾离子则可能被排出细胞外,D错误。
故选D。
11. NK细胞是与抗肿瘤、抗病毒等有关的免疫细胞,能识别靶细胞,并通过释放的颗粒酶和穿孔素等溶细胞蛋白迅速杀死靶细胞。研究发现,NK细胞在肿瘤部位的微环境中因代谢受抑制而功能降低,肾上腺皮质激素可以增强其功能。下列叙述错误的是( )
A. NK细胞与辅助性T细胞功能高度相似
B. NK细胞能在免疫防御和免疫监视功能中发挥作用
C. 颗粒酶、穿孔素和抗体一样,都属于免疫活性物质
D. 适当增加促肾上腺皮质激素可以提高机体的抗肿瘤能力
【答案】A
【分析】(1)免疫系统:①免疫器官:骨髓、胸腺等。②免疫细胞:树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞。其中B细胞在骨髓中成熟、T细胞在胸腺中成熟。③免疫活性物质:抗体、细胞因子、溶菌酶。
(2)免疫系统三大功能:①免疫防御,针对外来抗原性异物,如各种病原体。②免疫自稳,清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视,识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
(3)三道防线:非特异性免疫,包括第一道防线和第二道防线。第一道防线:皮肤、黏膜等;第二道防线:体液中的杀菌物质(溶菌酶)、吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)。特异性免疫,也即第三道防线:体液免疫和细胞免疫。
【详解】A、NK细胞能非特异性识别靶细胞,并通过释放的颗粒酶和穿孔素等溶细胞蛋白迅速杀死靶细胞,功能与细胞毒性T细胞功能高度相似,A错误;
B、NK细胞可以抗病毒,还可识别和清除肿瘤细胞,体现了NK细胞能在免疫防御和免疫监视功能中发挥作用,B正确;
C、颗粒酶和穿孔素等溶细胞蛋白属于细胞因子,跟抗体一样都属于免疫的活性物质,C正确;
D、根据题意可知NK细胞在肿瘤部位的微环境中因代谢受抑制而功能降低,肾上腺皮质激素可以增强其功能,因此可推测适当增加促肾上腺皮质激素可以提高机体的抗肿瘤能力,D正确。
故选A。
12. 对生态环境的中度干扰,可能会造成连续群落中出现断层,如森林中因大风、雷电造成大树倒塌,形成斑块大小不一的林窗,为草本、小树苗等的生长提供了条件。断层可在没有继续干扰的条件下逐渐恢复原貌,也可能被周围群落的某一个物种侵入和占有,发展成为优势者,哪一物种是优胜者取决于随机因素,称为断层抽彩式竞争。下列叙述错误的是( )
A. 断层区域最终发展产生的优势种与周边区域相同
B. 断层抽彩式竞争过程的特点与群落次生演替相似
C. 若断层逐步恢复原貌,则在此过程中存在负反馈调节
D. 抽彩式竞争的产生需要存在能入侵、耐受断层环境的物种
【答案】A
【分析】群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替;初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、断层区域由于环境条件的改变(如大树倒塌形成的林窗),为其他物种的生长提供了机会。这些物种中,哪一个最终能成为优势种,取决于多种因素,包括物种的适应性、繁殖能力、竞争能力等,以及随机因素如气候、土壤条件等。因此,断层区域最终发展产生的优势种与周边区域可能相同,也可能不同、A错误;
B、断层抽彩式竞争过程的特点是在一个突然出现的环境断层中,多个物种竞争成为优势种。这与群落次生演替有一定的相似性,次生演替是指在原有植被虽已不存在,但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的地方发生的演替。在次生演替过程中,也会有多个物种竞争成为优势种,B正确;
C、若断层逐步恢复原貌,即群落向原来的状态恢复,这通常是一个负反馈调节的过程。负反馈调节是指当系统偏离平衡状态时,系统内部会产生一种反向的调节作用,使系统趋向于恢复平衡状态。在这个过程中,一些适应环境的物种会逐渐占据优势,促进群落的恢复,C正确;
D抽彩式竞争的产生需要存在能入侵、耐受断层环境的物种。这些物种具有在断层环境中生存和繁殖的能力,才能有机会成为优势种。如果断层环境中没有这样的物种存在,那么断层就可能无法被任何物种占据和恢复,D正确。
故选A。
13. 科学家通过研究种间捕食关系,构建了如图1所示的捕食者-猎物数量模型,图中箭头方向代表曲线变化趋势;图2为种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 捕食者是被捕食者种群数量变化的密度制约因素
B. 图1中的N3和P3分别表示被捕食者和捕食者的K值大小
C. 图2中的a、d时间段分别对应的是图甲中的①、④区
D. 图1模型属于数学模型,该曲线变化趋势能反映因果循环关系
【答案】B
【分析】图1分析:捕食者-猎物模型中,捕食者的数量变化会随之引起被捕食者的数量变化,因此横轴为被捕食者数量,纵轴为捕食者数量变化,猎物数量在N2处上下波动,所以猎物K值为N2,捕食者数量在P2处上下波动,所以捕食者K值为P2;当被捕食者的数量上升时,捕食者由于食物充足,其数量也会随之上升,而捕食者数量增加后,对猎物的捕食量增加,所以猎物的数量会下降,这是一种负反馈调节过程。种群数量保持平衡说明生态系统存在反馈调节。
【详解】A、捕食者通过捕食猎物来控制其数量,这种控制作用受到猎物密度的影响,即当猎物密度增大时,捕食者的数量也会增加,从而进一步控制猎物的数量。这种控制作用为密度制约因素,A正确;
B、据图1分析可知,如果捕食者数量下降到某一阈值以下,猎物数量种数量就上升,而捕食者数量如果增多,猎物种数量就下降,反之,如果猎物数量上升到某一阈值,捕食者数量就增多,而猎物种数量如果很少,捕食者数量就下降,则猎物用N表示,捕食者用P表示,且猎物数量在N2处上下波动,所以猎物K值为N2,捕食者数量在P2处上下波动,所以捕食者K值为P2,B错误;
C、据题图分析可知,图1中①区域表示猎物种群数量增加引起捕食者的种群数量增加,对应图2中a;②区域捕食者数量增加,使得猎物种群数量减少,对应图2中b,③区域表示猎物种群数量减少引起捕食者的种群数量减少,对于图2中c;④区域捕食者种群数量减少,引起猎物的种群数量增加,对应图2中d,C正确;
D、图1模型是用坐标曲线构建的,属于数学模型,模型中被捕食者数量增加导致捕食者数量增加,进而限制被捕食者数量进一步增长;而当捕食者数量增加到一定程度时,由于食物限制导致捕食者数量减少,进而使得被捕食者数量有机会恢复增长,这种曲线变化趋势反映了捕食者-猎物之间的因果循环关系,D正确。
故选B。
14. 热带雨林优势树种的种子数量、后代存活概率和后代与母树距离间的关系如图所示,图示现象称为同种负密度制约。同种负密度制约现象的产生主要与生物间的关系有关,下列推测不合理的是( )
A. 同种负密度制约会降低热带雨林的物种丰富度
B. 母树附近土壤中存在专一性致病菌,降低了其幼苗存活率
C. 母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息降低了幼苗存活率
D. 母树附近捕食者对其种子具有较强的取食选择性,降低了种子成为幼苗的概率
【答案】A
【分析】分析题意,从图中看出,后代与母树的距离越远,种子数量越少,后代存活的概率越高,这是“同种负密度制约”现象。
【详解】A、同种负密度制约会增加种子的存活概率,所以能提高热带雨林的物种丰富度,A错误;
B、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,B正确;
C、母树附近其幼苗密度过高时,可能会释放化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,C正确;
D、母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,D正确。
故选A。
15. 土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后,10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 退耕还林后营养结构变复杂,有利于各种纤毛虫的生存
B. 退耕还林后10年内纤毛虫各目的物种数不断增加
C. 退耕还林提高了纤毛虫基因多样性和生态系统稳定性
D. 土壤纤毛虫丰富度的变化可以使用标记重捕法进行调查
【答案】C
【分析】土壤小动物具有体型较小、活动范围较小的特点,调查其丰富度一般采用取样器取样的方法。
【详解】A、退耕还林后营养结构变复杂,但不是对各种纤毛虫的生存都有利,A错误;
B、退耕还林后10年内,并非纤毛虫各目的物种数都在不断增加,如缘毛目纤毛虫在退耕还林3年后减少后又增多,B错误;
C、退耕还林提高了纤毛虫的物种数目和基因多样性,提高了生态系统的稳定性,C正确;
D、调查土壤小动物的丰富度常用取样器取样调査法,因为许多土壤小动物具有较强的活动能力,而且个较小,不宜使用标记重捕法进行调查,D错误。
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 图示为人体骨骼肌细胞中细胞呼吸的部分过程。下列叙述正确的是( )
A. 过程①②④发生在细胞质基质
B. 三羧酸循环释放少量能量,产生GTP
C. 过程①~⑤中,消耗NADH并产生ATP的有④⑤
D. 生成物水中的氢一半来自于葡萄糖,一半来自于水
【答案】BD
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、据题图分析可知,过程①是葡萄糖分解为丙酮酸的过程,该过程是细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,过程②是丙酮酸转化为乙酰CA并产生CO2的过程,这一过程发生在线粒体基质中,过程④是在缺氧条件下,丙酮酸分解为乳酸的过程,该过程是无氧呼吸的第二阶段发生在细胞质基质中,A错误;
B、据题图分析可知,丙酮酸转化为乙酰CA后,进行三羧酸循环产生CO2,释放少量能量,合成少量GTP过程,该过程发生在线粒体基质中,是有氧呼吸的第二阶段,B正确;
C、据题图分析可知,过程④是在缺氧条件下,丙酮酸分解为乳酸的过程,该过程是无氧呼吸的第二阶段发生在细胞质基质中,没有能量的释放,不产生ATP,C错误;
D、据题图分析可知,生成物水是由葡萄糖经有氧呼吸产生的,根据有氧呼吸总反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量可知,一分子葡萄糖加上6分子水,生成了12分子的水,有24个氢,这24个氢,有12个氢是来自水,有12个氢是来自葡萄糖,故生成物水中的氢一半来自葡萄糖,一半来自水,D正确。
故选BD。
17. 某种植物的茎高、花色性状由1对常染色体上的2对基因(A/a、B/b)控制,抗虫性状由另1对常染色体上的基因(D/d)控制。矮秆黄花抗虫的该植物纯合品系与高秆红花不抗虫的该植物纯合品系杂交,F1表型均为高秆黄花抗虫,F1自交得到的F2中矮秆红花不抗虫植株占1/100。不考虑致死及突变,下列叙述正确的是( )
A. F1产生abd配子的概率为1/10
B. F2纯合子占比为13/100
C. F2中高秆黄花抗虫的纯合子占4/81
D. 若F1测交,则后代矮秆黄花抗虫植株占3/20
【答案】ABD
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、矮秆黄花抗虫的该植物纯合品系与高秆红花不抗虫的该植物纯合品系杂交,F1表型均为高秆黄花抗虫,由此判断高秆、黄花、抗病为显性性状。某种植物的茎高、花色性状由1对常染色体上的2对基因(A/a、B/b)控制,抗虫性状由另1对常染色体上的基因(D/d)控制,A/a、B/b连锁,与D/d自由组合。F1自交得到的F2中矮秆红花不抗虫aabbdd植株占1/100,则F1产生abd配子的概率为1/10,A正确;
B、根据A,F1产生abd配子的概率是1/10,那么F1产生ab配子的概率是1/5,A/a、B/b连锁,并且发生了互换,配子及其概率:ab=AB=1/5,aB=Ab=3/10,F1产生配子及其概率:D=d=1/2。那么子一代产生配子及其概率:abD=ABD=ABd=abd=1/10,aBD=aBd=AbD=Abd=3/20,相同基因型的配子结合产生纯合子,因此子一代自交产生的纯合子比例为4×(1/10)2+4×(3/20)2=13/100,B正确;
C、根据B,子一代所产生的配子类型,绘制棋盘格,求出子二代中高秆黄花中纯合子占2/27,抗病中纯合子占1/3,因此F2中高秆黄花抗虫的纯合子占2/81,C错误;
D、根据B,子一代所产生的配子类型,子一代与aabbdd个体测交,绘制棋盘格,求出后代中矮秆黄花aaBb占3/10,抗虫概率为1/2,那么后代矮秆黄花抗虫植株占3/20,D正确。
故选ABD。
18. 为探究不同浓度生长素(IAA)对豌豆茎生长的影响,研究者开展相关实验,实验结果如图。下列叙述正确的是( )
注“相对生长趋势”是指实验组与对照组茎长的差值
A. 通常情况下,同种植物的根比茎对生长素更敏感
B. 生长素既能促进细胞核的分裂,又能诱导细胞分化
C. 用浓度为10-7ml·L-1的IAA处理时,豌豆茎无法生长
D. 推测a、b两点对应豌豆茎内其他植物激素的浓度基本相同
【答案】A
【分析】生长素具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。不同植物器官对生长素的敏感度不同,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、生长素在不同浓度下对植物各部位的作用不同,通常情况下,根比茎对生长素更敏感,A正确;
B、细胞核分裂与生长素无直接关系,生长素主要是促进细胞的伸长,细胞水平上能诱导细胞分化,B错误;
C、实验结果显示,在不同浓度的生长素处理中,茎的生长趋势呈现出不同的变化,并未体现出茎在较低浓度时不能生长的现象,C错误;
D、a、b两点对应的豌豆茎内存在其他植物激素,但是浓度无法确定和比较,D错误。
故选A。
19. 某生态系统部分营养成分之间的关系,及部分营养级的部分能量值如图。下列叙述正确的是( )
A. 铅沿食物链富集,最终肉食性动物②体内浓度最高
B. 上图X在能量流动和物质循环中分别代表热能和CO2
C. 动物①用于自身生长、发育和繁殖的能量为7.0×105J·m-2·a-1
D. 动物①属于次级消费者,由草食性动物到①的能量传递效率是3%
【答案】CD
【分析】摄入量=同化量+粪便量。
能量在相邻营养级间的传递效率=上一营养级同化量/下一营养级同化量×100%,大约为10%~20%。
【详解】A、题图为某生态系统部分营养成分之间的关系,及部分营养级的部分能量值,不能确定肉食性动物②为最高营养级,A错误;
B、X表示的是呼吸散失的能量即呼吸量,这部分能量以热能的形式散失。物质循环包括碳循环、氮循环等,在碳循环中,X表示CO2,B错误;
C、动物①用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸量=2.25×107-2.18×107=7.0×105J·m-2·a-1,C正确;
D、动物①为肉食性动物,处于第三营养级,属于次级消费者。草食性动物的同化量是7.50×108J·m-2·a-1,①的同化量是2.25×107J·m-2·a-1,由草食性动物到①的能量传递效率=2.25×107÷7.50×108×100%=3%,D正确。
故选CD。
20. 为探究某细菌对A、B、C三种生长因子的需求,研究小组采用生长图形法进行实验,首先把该菌的悬浮液与不含A、B、C的基本培养基混合后倒成平板,然后在平板上划分数区,A、B、C三种生长因子添加区域及培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 生长图形法不能用于筛选某些菌种
B. 添加生长因子后需再次进行灭菌处理
C. 图示结果表明该菌需要生长因子A和C
D. 实验所用培养基和器具可以采用干热灭菌法灭菌
【答案】C
【分析】培养基的概念及营养构成
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。
(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、不同菌种所需生长因子不同,可利用生长图形法筛选菌种,A错误;
B、根据题意,添加生长因子前,平板上已经存在该细菌,不能再次进行灭菌,B错误;
C、由于只在A和C交接处有菌落生长,可判断该菌生长需要的生长因子是A和C,C正确;
D、实验所用的培养基宜采用高压蒸汽灭菌法灭菌,D错误。
故选C。
三、非选择题:本题包括5小题,共55分。
21. 科研人员进行了镁对水稻光合作用影响的研究:将正常培养的水稻幼苗分别转移到无镁培养液(-Mg2+)和正常培养液(+Mg2+)中培养15天,测定相关指标,发现水稻幼苗的光合能力及叶绿体中的Mg2+含量均呈现昼夜节律波动,叶绿素含量波动如图1所示,另15天时测定催化C5与CO2反应的RUBP羧化酶(酶R)的相对活性如图2。回答下列问题。
(1)在一定浓度范围内,提取液的光吸收值与色素浓度成正比,欲测定叶绿素含量,应选择_______(填“红”或“蓝紫”)光,目的是_______。
(2)据图1、2推测,本实验中Mg2+影响光合能力的机理是_______。光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度;与有镁培养液组相比,无镁培养液组水稻的光饱和点会_______(填“高”“低”或“相等”),理由是_______。
(3)MT3蛋白为Mg2+转运蛋白,为探究叶绿体中Mg2+节律性是否与MT3蛋白有关,科研人员检测野生型、MT3缺失突变体叶绿体中Mg2+含量变化,结果如图3所示。
①该结果说明叶绿体中Mg2+节律性与MT3蛋白有关;②MT3蛋白_______(填“是”或“不是”)唯一的Mg2+转运蛋白,判断依据是_______。
【答案】(1)①. 红 ②. 选择红光可排除类胡萝卜素干扰
(2)①. 提高酶R的活性,从而促进CO2的固定 ②. 低 ③. 无镁培养液组叶绿素含量不变,但酶R活性降低,CO2固定能力减弱,达到最大光合速率所需的光强降低
(3)①. 不是 ②. 突变体MT3的叶绿体中Mg2+的相对含量仍出现微弱的昼夜节律波动
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气、并产生ATP和NADPH的过程。暗反应阶段包括CO2的固定、C3的还原。
【详解】(1)绿叶中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,提取液的光吸收值与色素浓度成正比,对提取液中的叶绿素含量进行测定时,应选择红光而不选蓝紫光可排除类胡萝卜素干扰。
(2)由图1可知,无镁培养液(-Mg2+)和正常培养液(+Mg2+)组中叶绿素含量波动无明显差异。图2中,与正常培养液(+Mg2+)对比,无镁培养液(-Mg2+)组中酶R的相对活性明显降低,故推测Mg2+是通过提高酶R的活性,从而促进CO2的固定来影响光合能力的。与有镁培养液组相比,无镁培养液组水稻叶绿素含量不变,但酶R活性降低,CO2固定能力减弱,达到最大光合速率所需的光照强度降低,即无镁培养液组水稻的光饱和点会低。
(3)由图3可知,与野生型相比,MT3缺失突变体的叶绿体中Mg2+相对含量明显低于野生型,而且出现微弱的昼夜节律波动,推测MT3蛋白是负责Mg2+转运的主要蛋白,但不是唯一的Mg2+转运蛋白。
22. 已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT71mRNA,该基因的一个突变形式转录出的产物会被PRPF8蛋白加工为PRMT72mRNA,如图1所示,后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化,提高人类结直肠癌患病率。
(1)癌细胞的特征有_______(答出2点),癌变时原癌基因可能发生了_______。
(2)据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的非模板链序列_______。组蛋白甲基化导致结直肠癌是一种表观遗传,表观遗传是指_______。
(3)为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA加工生成PRMT72mRNA,研究人员选择未突变和突变的组织样本,分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA,并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,结果如图2所示。
①从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低,要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳,从而完成分析和鉴定,需涉及的过程有_______(答2个过程)。
②图2中b组出现和a组相同位置条带的可能原因有_______(答出2点)。
【答案】(1)①. 能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性 显著降低,容易在体内分散和转移 ②. 基因突变或过度表达
(2)①. 5’CGAGGATGAC3’ ②. 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可 遗传变化的现象
(3)①. 逆转录、PCR扩增目的基因 ②. 突变组织存在未发生突变的细胞、仅有一个 基因发生了突变
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】(1)癌细胞的主要特征有能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
原癌基因调控细胞增殖的周期,如果发生突变或过量表达,则可能导致细胞发生癌变。
(2)根据碱基互补配对原则,突变PRMT7mRNA序列是5'CGAGGAUGAC3',所以其DNA模板链序列是3'GCTCCTACTG5',因此DNA非模板链序列为5’CGAGGATGAC3’。表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(3)研究人员利用中PRMT7基因的mRNA转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,需要先将mRNA逆转录为DNA,再进行扩增,所以涉及逆转录过程和PCR扩增目的基因。
从图2中看出,突变样本b和未突变样本a中含有相同的条带,可能的原因有突变组织存在未发生突变的细胞或仅有一个基因发生了突变。
23. 玉米自然条件下既可以自花传粉又可以异花传粉。现发现一株叶色为黄绿色且雄性不育的双突变体,利用该突变株与野生型杂交,F1只有黄绿色雄性可育、绿色雄性可育两种类型,比例接近1:1,F1黄绿色雄性可育自交,F2绿色雄性可育:黄绿色雄性可育:绿色雄性不育:黄绿色雄性不育=3:6:1:2。回答下列问题。
(1)培育雄性不育株用于玉米杂交实验的优点有_______(答出2点)。F2中绿色雄性可育中纯合子所占的比例为_______。
(2)如果将F2中所有的绿色雄性可育株与绿色雄性不育株间行种植,则在绿色雄性不育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株的概率为_______,绿色雄性可育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株的概率为_______。
(3)雄性不育系常用于杂交育种,科研人员对其育性问题开展了如下研究。
研究一:Z基因的表达是导致雄性不育的原因之一。研究者将一个Z基因导入不含Z基因的纯合野生玉米WT的受精卵中,获得转基因玉米WTZ,然后将其花粉分别授予WT和WTZ,一段时间后对转基因玉米WTZ的花粉粒萌发成花粉管的情况进行检测,发现两组花粉管长度正常与花粉管长度缩短的花粉数量比值都接近于1:1。
研究二:M基因是玉米正常形成花粉所必需的基因,雄性不育系m是隐性纯合突变品系。为了构建雄性不育系m的保持系,研究者制作了“基因盒子”,将其导入雄性不育系m,得到了转基因杂合株系P,然后再将P的花粉授予WT以检测保持系是否构建成功且是否会造成基因污染。一个“基因盒子”同时包含了Z基因、M基因和红色荧光蛋白基因。
①研究一结果表明,Z基因导致玉米雄性不育的原因是_______。
②构建保持系是因为雄性不育系m具有_______的问题;若保持系构建成功,则检测结果为花粉管发育正常:异常=_______,种子无荧光:有荧光=_______。
【答案】(1)①. 雄性不育株作母本无需去雄,在雄性不育株上收获的一定是杂交种 ②. 1/3 (2)①. 1/3 ②. 1/9
(3)①. Z基因在花粉中表达,导致花粉管缩短 ②. 无法通过自交留种 ③. 1:1 ④. 1:0
【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。
【详解】(1)雄性不育株不能产生花粉或花粉不育,只能作为母本,无需去雄,同时在雄性不育株上收获的一定是杂交种。
设控制叶色和雄蕊的育性分别由A/a和B/b控制,据题干信息分析可知,野生型与黄绿色雄性不育杂交,F1全为雄性可育,说明雄性可育为显性性状,F1黄绿色雄性可育植株自交,F2出现绿色个体,说明黄绿色对绿色为显性,且野生型与黄绿色雄性不育杂交F1中黄绿色雄性可育:绿色雄性可育=1:1,可推断黄绿色雄性不育的基因型为Aabb。F1黄绿色雄性可育植株的基因型为AaBb,F2中绿色雄性可育(AAB_):黄绿色雄性可育(AaB_):绿色雄性不育(AAbb):黄绿色雄性不育(Aabb)=3:6:1:2,故可推出aa纯合致死,因此F2中绿色雄性可育中纯合子(AABB)所占的比例为1/3。
(2)F2中所有的绿色雄性可育株的基因型及比例为AABB:AABb=1:2,绿色雄性不育株的基因型为AAbb,将所有的绿色雄性可育株与绿色雄性不育株间行种植由于绿色雄性不育株只能作母本,因此在绿色雄性不育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株(AAbb)的概率为2/3(Ab)×1/2(Ab)=1/3;由于绿色雄性不育株只能作母本,所以绿色雄性可育株上收获的种子可来自自交,也可来自其他绿色雄性可育株传粉相当于绿色雄性可育植株进行随机交配,将来发育成绿色雄性不育株(AAbb)的概率为1/3(Ab)×1/3(Ab)=1/9。
(3)①Z基因导致玉米雄性不育原因是Z基因的表达使花粉管长度缩短,导致这些花粉管无法正常完成受精作用。因为研究者将一个Z基因导入不含Z基因的纯合野生玉米WT的受精卵中,获得转基因玉米WTZ,然后将其花粉分别授予WT和WTZ,发现两组花粉管长度正常与花粉管长度缩短的花粉数量比值都接近于1:1,说明Z基因的表达影响了花粉管的发育。
②构建保持系是因为雄性不育系m具有不能自交产生种子的缺陷,即无法通过自交留种。保持系是指能够保持雄性不育系遗传特性不变的品系,通常是通过将雄性不育系与携带正常花粉形成所需基因的品系进行杂交获得的。若保持系构建成功,则检测结果应该为:花粉管发育正常与异常的比例为1:1(因为保持系是杂合子,其花粉中有一半携带正常基因,一半携带不育基因,所以花粉管发育正常与异常的比例应该为1:1);种子无荧光与有荧光的比例为1:0(因为研究者制作了一个“基因盒子”,同时包含了Z基因、M基因和红色荧光蛋白基因,并将其导入雄性不育系m中得到了转基因杂合株系P。如果保持系构建成功,那么P的花粉中有一半会携带红色荧光蛋白基因(即来自“基因盒子”的部分),一半不会携带。当这些花粉授予WT后,得到的种子中有一半会表现出红色荧光,一半不会。所以种子无荧光与有荧光的比例也应该为1:0)。
24. 某地稻田长期使用大量化肥、农药导致产量降低,土壤质量下降,现接受农科院指导,构建“稻鸭共作”生态农业模式,其食物网如图所示。该模式能有效控制杂草、稻飞虱数量,具有良好的经济和生态效益。
(1)鸭与稻飞虱的种间关系是_______,该食物网中的生物不能构成群落,原因是_______。
(2)鸭能有效控制稻飞虱数量,属于控制动物危害技术中的_______。与改变生产模式前相比,现在稻田自我调节能力更强,原因是_______。
(3)当地稻飞虱包括灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱,它们传播不同的植物病毒,它们的生态位_______(填“完全相同”或“完全不同”或“不完全相同”)。从协同进化的角度分析,稻飞虱在该稻田群落中能占据相对稳定生态位的原因是_______。
【答案】(1)①. 种间竞争、捕食 ②. 无分解者等生物
(2)①. 生物防治 ②. 组成成分多,营养结构复杂
(3)①. 不完全相同 ②. 稻飞虱与该稻田群落中其他物种之间、稻飞虱与无机环境之间相互影响,不断进化和发展达到稳定状态
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值,两个拥有相似功能生态位,但分布干不同地理区域的生物,在一定程度上可称为生态等值生物。
【详解】(1)据题图食物网分析可知,鸭捕食稻飞虱的同时,又和稻飞虱竞争杂草,故鸭与稻飞虱的种间关系是种间竞争和捕食关系;群落是指在一定时间内聚集在一定空间范围内的各种生物种群的集合,而该食物网中的生物仅仅包括了生产者和消费者,缺少分解者等生物。
(2)鸭能有效控制稻飞虱数量,这种利用生物来防治害虫的方法属于生物防治,更具体地说,是利用天敌(鸭)来控制害虫(稻飞虱)的数量,所以属于天敌防治。与改变生产模式前相比,现在稻田中的组成成分多,营养结构复杂更复杂,因此其自我调节能力(即生态系统的抵抗力稳定性)更强,更能抵抗外界的干扰和破坏。
(3)当地稻飞虱包括灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱等种类,它们都属于稻飞虱这一大类,但是它们传播不同的植物病毒,说明它们在食物来源、栖息空间等方面存在差异,因此它们的生态位是不完全相同的。从协同进化的角度分析,稻飞虱在该稻田群落中能占据相对稳定生态位的原因是稻飞虱与稻田中的其他生物(如水稻、鸭等)以及无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。稻飞虱通过不断适应稻田环境和其他生物的变化,逐渐形成了适应性强、繁殖力强的特点,从而能够在稻田群落中占据相对稳定的生态位。同时,稻田中的其他生物也在不断适应稻飞虱的存在和变化,形成了相互依存、相互制约的生态系统。
25. 高脂饮食容易引起机体组织对胰岛素的敏感性降低即胰岛素抵抗(IR),IR在糖尿病的发生以及发展中起着极为重要的作用。研究发现,阿司匹林具有改善机体组织高脂饮食引起的IR的作用。
(1)胰岛素可以促进脂肪组织和肝脏将葡萄糖转变为_______等物质,体内与胰岛素相抗衡的激素有胰高血糖素和_______(答出2个)等,它们通过_______或影响胰岛素的分泌和作用提高血糖浓度。
(2)胰岛A细胞受_______(填“交感”或“副交感”)神经的调控时释放胰高血糖素,该神经调节过程中反射弧的效应器是_______。
(3)为验证阿司匹林具有改善高脂饮食引起的肝细胞IR的作用,研究团队取高脂饮食IR小鼠肝脏细胞制成细胞悬浮液,选取一定葡萄糖浓度的培养液(X培养液)、生理盐水、胰岛素、阿司匹林等材料,胰岛素和阿司匹林均用生理盐水配制。写出实验思路并预测实验结果。
实验思路:_______。
预期结果:_______。
【答案】(1)①. 甘油三酯、糖原 ②. 糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等 ③. 调节有机物的代谢
(2)①. 交感 ②. 交感神经的末梢及其支配的胰岛A细胞
(3)①. 一定葡萄糖浓度的培养液(X培养液)均分为AB两组,再分别加入等量高脂饮食IR小鼠肝脏细胞制成细胞悬浮液,A组加入经过生理盐水配制的胰岛素,B加入等量的经过生理盐水配制的阿司匹林,培养一段时间,测定培养液中葡萄糖浓度 ②. A组溶液葡萄糖浓度高于B组,说明阿司匹林具有改善高脂饮食引起的肝细胞IR的作用,反之不具有
【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的某区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;同时,低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。
【详解】(1)胰岛素可以促进脂肪组织将葡萄糖转变为甘油三酯,促进肝脏将葡萄糖转化为糖原。体内与胰岛素相抗衡的激素有胰高血糖素和糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用提高血糖浓度。
(2)胰岛A细胞受交感神经的调控时释放胰高血糖素,该神经调节过程中反射弧的效应器是交感神经的末梢及其支配的胰岛A细胞。
(3)该实验为验证阿司匹林具有改善高脂饮食引起的肝细胞IR的作用,实验的自变量是有无阿司匹林,因变量是培养液中血糖浓度。
故实验思路:一定葡萄糖浓度的培养液(X培养液)均分为AB两组,再分别加入等量高脂饮食IR小鼠肝脏细胞制成细胞悬浮液,A组加入经过生理盐水配制的胰岛素,B加入等量的经过生理盐水配制的阿司匹林,培养一段时间,测定培养液中葡萄糖浓度。
预测实验结果:A组溶液葡萄糖浓度高于B组,说明阿司匹林具有改善高脂饮食引起的肝细胞IR的作用,反之不具有。
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