2024届上海高考闵行区高三二模生物(解析版)
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这是一份2024届上海高考闵行区高三二模生物(解析版),共17页。试卷主要包含了本考试设试卷和答题纸等内容,欢迎下载使用。
1.本考试设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.“单选”指每题只有一个选项为正确答案;“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案;“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
全球变暖与珊瑚白化(22分)
1. 珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物,因体内有虫黄藻而色彩斑斓(图1),能捕食海洋里细小的浮游生物,生长过程中分泌的钙质“骨骼”能形成珊瑚礁。许多珊瑚虫聚集一起形成珊瑚,高温胁迫会引起珊瑚“白化”现象的出现(图2)。
(1)根据题意,珊瑚是一个______(个体/种群/群落)。
(2)结合图1,下列有关珊瑚与虫黄藻关系的描述错误的是______。
A. 虫黄藻寄生在珊瑚虫的内胚层中
B. 虫黄藻能为珊瑚虫提供有机物
C. 珊瑚虫能为虫黄藻提供无机物和栖息场所
D. 虫黄藻对环境的需求会影响珊瑚的分布
(3)结合图2推测,高温胁迫导致珊瑚白化的原因可能有______。(编号选填)
①虫黄藻死亡②珊瑚虫繁殖过快③虫黄藻的色素被分解④虫黄藻光合速率提升⑤虫黄藻从珊瑚虫体内排出
(4)厄尔尼诺是一种海水温度周期性升高的现象。图3表示了1979年-1999年间全球范围内发生的大范围珊瑚白化情况,其中箭头指向表示强厄尔尼诺年。下列说法正确的是______。
A. 海水温度升高导致珊瑚虫的环境容纳量增加
B. 环境适宜时,白化的珊瑚可一定程度地恢复
C 海洋生物多样性可能会随之发生周期性改变
D. 图示强厄尔尼诺年中,1982-1983年珊瑚虫死亡率最低
除珊瑚外,珊瑚礁生态系统还有许多其它生物。如棘冠海星等食珊瑚类动物喜食新移居的珊瑚,能覆盖珊瑚的大型海藻会在水流中与珊瑚发生摩擦……
(5)珊瑚礁生态系统中存在从浮游植物开始的食物网,其营养级效率如表1所示。下列有关叙述正确的是______。
A. 从生产者流向初级消费者的营养级效率为8.90%
B. 从表中可以看出能量在流动过程中逐级递减
C. 有机氯农药在第五营养级中的浓度最高
D. 该生态系统的能量金字塔在特殊情况下可能会出现倒置情况
(6)科学家对某珊瑚礁生态系统部分生物的生物量进行研究,得到表2数据。请将表2中功能群①-⑤匹配至图4生物量金字塔中合适的等级:Ⅰ__________;Ⅱ__________;Ⅲ__________。(编号选填)
(7)下列措施①-⑥单独运用时,可减缓或恢复珊瑚白化情况的措施是______。(编号选填)
①控制碳排放②投放虫黄藻③减少人类对海洋污染④投放食珊瑚鱼类⑤种植大型海藻⑥培育耐高温的虫黄藻
【答案】(1)种群 (2)A
(3)①③⑤ (4)BC (5)ABC
(6)①. ②⑤ ②. ①④ ③. ③
(7)①②③⑥
【分析】生态系统中成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
【解析】(1)许多珊瑚虫聚集一起形成珊瑚,可见。珊瑚是一种种群。
(2)A、结合图示可知,虫黄藻生存在珊瑚虫的内胚层中,但其中含有光合色素,因而能进行光合作用,与珊瑚虫不是寄生关系,A错误;
B、虫黄藻可以进行光合作用,能为珊瑚虫提供有机物,B正确;
C、结合图示可知,珊瑚虫能为虫黄藻提供无机物和栖息场所,C正确;
D、虫黄藻需要光照,因此其对环境的需求会影响珊瑚的分布,D正确。
故选A。
(3)①高温胁迫导致引起虫黄藻死亡导致珊瑚白化,①正确;
②珊瑚虫繁殖过快引起虫黄藻死亡导致珊瑚白化,②错误;
③虫黄藻的色素被分解会引起珊瑚白化,因为珊瑚的颜色与虫黄藻含有的色素有关,③正确;
④虫黄藻光合速率提升不会引起珊瑚白化,④错误;
⑤虫黄藻从珊瑚虫体内排出会引起珊瑚白化,⑤正确。
故选①③⑤。
(4)A、海水温度升高不利于珊瑚虫的生长,导致珊瑚虫的环境容纳量下降,A错误;
B、环境适宜时,有利于虫黄藻的生长,因而白化的珊瑚可一定程度地恢复,B正确;
C、结合图示可知,珊瑚的生长具有一定的周期性,进而会引起海洋生物多样性可能会随之发生周期性改变,C正确;
D、图示强厄尔尼诺年中,1979-1981年珊瑚虫死亡率最低,D错误。
故选BC。
(5)A、结合表格信息可知,从生产者流向初级消费者(第二营养级)的营养级效率为8.90%,A正确;
B、从表中可以看出不同营养级之间的传递效率不同,但可以看出能量在流动过程中逐级递减,B正确;
C、有机氯农药由于不容易被分解,因而出现生物富集现象,即在第五营养级中的浓度最高,C正确;
D、生态系统中的能量流动表现为单向流动、逐级递减的特征,因此,生态系统中的能量金字塔不会表现出倒置情况,D错误。
故选ABC。
(6)表格中处于Ⅰ第一营养级的生物有大型海藻和浮游植物,即②⑤;表中处于Ⅱ第二营养级的生物有珊瑚虫,珊瑚虫以浮游生物为食,且可由虫黄藻提供有机物浮游动物也处于第二营养级,即①④属于Ⅱ;食珊瑚鱼类属于第三营养级,对应Ⅲ。
(7)①控制碳排放有利于生态环境的优化,因而有利于恢复或减缓珊瑚白化情况,①正确;
②投放虫黄藻有利于珊瑚虫的生长,因而可以恢复或减缓珊瑚白化情况,②正确;
③减少人类对海洋污染有利于生态环境的优化,因而有利于恢复或减缓珊瑚白化情况,③正确;
④投放食珊瑚鱼类不利于珊瑚虫的生长,因而不利于恢复或减缓珊瑚白化情况,④错误;
⑤种植大型海藻不利于珊瑚虫中的虫黄藻获得阳光,因而不利于恢复或减缓珊瑚白化情况,⑤错误;
⑥高温环境不利于虫黄藻的生长,进而不利于珊瑚的恢复和生长,而培育耐高温的虫黄藻有利于抵抗高温环境引起的珊瑚白化现象,⑥正确。
故选①②③⑥。
法布雷病(18分)
2. 法布雷病(FD)是一种溶酶体贮积症,是由于编码α-半乳糖苷酶的GLA基因突变导致患者体内该酶的底物三已糖基神经酰胺(GL3)无法被代谢,逐渐堆积于溶酶体内而发病。图1是某FD患者的系谱图。图2是先证者的GLA基因检测结果,箭头所指的是该基因编码链上的第119位碱基。
(1)GLA基因突变导致其所编码的肽链的第______位氨基酸发生改变。
(2)GLA基因突变对FD患者的α-半乳糖苷酶的影响可能是______。
A. 活性中心结构更加稳定B. 与底物的结合能力降低
C. 水解能力降低D. 酶量增加
(3)结合图1和图2分析,该FD家系中突变的GLA基因是______(显性/隐性)基因,位于______(X/常)染色体上。
(4)推测该家系中先证者Ⅱ-2的基因型是______。(相关基因用G、g表示)
(5)Ⅱ-2体内可能含有两个GLA突变基因的细胞有______。(编号选填)
①神经干细胞②神经细胞③初级卵母细胞④次级卵母细胞⑤第一极体⑥卵细胞
(6)下列能降低Ⅲ-2后代FD患病率的措施有______。(编号选填)
①禁止近亲结婚②适龄生育③建议生男孩
(7)人为干预可以延缓FD的病程进展,延长患者的生存期。请从下列①-③中找出一个可行的方案和一个不可行的方案,分别说明理由______。
①补充α-半乳糖苷酶
②通过RNA干扰使突变基因表达下降
③使用药物抑制GL3的合成
【答案】(1)40 (2)BC
(3)① 显性 ②. X
(4)XGXg (5)①③④⑤
(6)③ (7)①方案可行,因为补充α-半乳糖苷酶可以分解溶酶体内堆积的GL3,缓解患者的症状或③方可行,因为通过药物抑制GL3的合成,可以减少在溶酶体中继续堆积GL3,延缓患者的病程进展。
②方案不可行,因为RNA干扰使突变基因表达下降会导致α-半乳糖苷酶的量降低,同时不能提高该该酶性或酶量,可能导致其底物GL3无法被代谢而逐渐堆积于溶酶体的情况更加严重,从而加速病程进展。
【分析】女性患者的父亲正常,可排除法布雷病不是伴X隐性遗传。基因中碱基对增添、缺失或替换均会导致基因结构改变,属于基因突变。
【解析】(1)由于基因转录形成的mRNA上相邻三个碱基决定一个氨基酸,而图2中箭头所指的是该基因编码链上的第119位碱基,与对照组相比,该处位置的碱基发生了互补配对的错误或碱基替换,因此GLA基因突变导致其所编码的肽链的第40位氨基酸发生改变。
(2)由于编码α-半乳糖苷酶的GLA基因突变导致患者体内该酶的底物三已糖基神经酰胺(GL3)无法被代谢,逐渐堆积于溶酶体内而发病。因此GLA基因突变对FD患者的α-半乳糖苷酶的影响可能是与底物的结合能力降低,使底物剩余较多,或使该酶的底物无法在溶酶体内被快速分解,堆积于溶酶体内而发病,若α-半乳糖苷酶活性中心结构更加稳定或酶量增加会使α-半乳糖苷酶正常发挥作用,不会患病,因此BC符合题意,AD不符合题意。
(3)图2中箭头所指的是该基因编码链上的第119位碱基,对照组中第119位碱基为C,而Ⅱ-2该基因编码链上的第119位碱基一种是C,一种是A,说明该个体含有一个正常基因和一个突变基因,表现为患病,故致病基因为显性基因,Ⅱ-1表现正常,不含致病基因,而Ⅲ-2为患者,只含有致病基因,因此说明Ⅲ-2相关基因只来自其母亲,故可判断该FD家系中突变的GLA基因是显性基因,位于X染色体上。
(4)根据(3)中分析可知,Ⅱ-2是杂合子,基因型为XGXg。
(5)Ⅱ-2基因型为XGXg,经过DNA复制但着丝粒未断裂前,细胞内含有两个g基因,①神经干细胞可分裂,细胞内可能含有两个g,①符合题意;②神经细胞为高度分化的细胞,DNA不复制,因此细胞内只有一个g,②不符合题意;③初级卵母细胞经过了DNA复制,着丝粒未断裂,细胞内有两个g,③符合题意;④次级卵母细胞不含同源染色体,但若含有g所在的染色体,细胞内也会存在两个g,④符合题意;⑤第一极体细胞不含同源染色体,但若含有g所在的染色体,细胞内也会存在两个g,⑤符合题意;⑥卵细胞内没有染色单体,不会含有两个g基因,⑥不符合题意,即①③④⑤符合题意。
(6)①禁止近亲结婚可降低隐性遗传病的发病率,不能降低显性遗传病的发病率,①不符合题意;
②适龄生育能降低后代中染色体异常遗传病的发病率,不能降低基因控制的遗传病,②不符合题意;
③由于男性的X染色体只能传给女儿,因此建议生男孩可降低Ⅲ-2后代FD患病率,③符合题意。
故选③。
(7)①方案可行,因为补充α-半乳糖苷酶可以分解溶酶体内堆积GL3,缓解患者的症状;③方案可行,因为通过药物抑制GL3的合成,可以减少在溶酶体中继续堆积GL3,延缓患者的病程进展。②方案不可行,因为RNA干扰使突变基因表达下降会导致α-半乳糖苷酶的量降低,同时不能提高该该酶性或酶量,可能导致其底物GL3无法被代谢而逐渐堆积于溶酶体的情况更加严重,从而加速病程进展。
视网膜色素变性的基因治疗(20分)
3. 原发性视网膜色素变性(RP)主要表现为视网膜感光细胞进行性和不可逆转丧失导致的视力下降,多由磷酸二酯酶6b基因(Pde6b)突变引起。研究人员利用Primeediting技术成功纠正突变,使Pde6brd10突变体小鼠恢复视觉功能。Pde6brd10突变体突变位置和部分氨基酸的密码子如图1所示,Primeediting技术过程如图2所示。
(1)据图1,Pde6brd10突变体中甲链突变的核苷酸由______组成。(编号选填)
①核糖②脱氧核糖③磷酸基团④磷脂⑤胞嘧啶⑥胸腺嘧啶
(2)Pde6brd10突变体小鼠的甲链是_________(编码链/模板链)。
如图2所示,Primeediting技术的工具包括蛋白PE和pegRNA两部分。pegRNA的5'端能引导PE精确识别并结合到基因组的特定靶点,其3'端提供逆转录的模板。PE的乙区域可以对目标DNA分子进行切割,PE的丙区域能以pegRNA的相应区为模板合成新DNA链,从而完成对目标DNA的编辑。
(3)关于Primeediting技术的下列描述正确的是______。
A. 逆转录所需的原料是dNTP
B. Primeediting无法实现序列的插入或删除
C. PE的乙区域可以使目标DNA的磷酸二酯键断裂
D. pegRNA内部存在碱基互补配对
(4)研究人员利用Primeediting技术对Pde6brd10突变体小鼠的突变位点进行编辑以纠正突变,图2丙区域虚线框中的pegRNA序列可能为5'-______-3'。(编号选填)
①ACG②AGC③CCG④GCG⑤UCG⑥GCC
(5)PE乙区域的SpRY蛋白是由SpCas9蛋白经6处氨基酸替换改造而来,关于该过程描述正确的是______。
A. SpRY蛋白改造利用了蛋白质工程的原理
B. 该过程中运用了基因的定点突变策略
C. 琼脂糖凝胶电泳技术可以区分改造前后的蛋白
D. 该过程中未涉及重组DNA技术
(6)为通过视觉引导的主动回避实验来评估Pde6brd10突变体特异性突变纠正的治疗的效果,研究人员设计了一个穿梭箱,如下图所示。A空间的灯泡周期性地开关,当A中灯泡关闭时A中小鼠会受到电击,小鼠在A中的灯光关闭前通过AB间的小门进入B空间,记为1次主动回避。选出合理的实验步骤组合______。(编号选填)
①各组选取数目相同,年龄体重相近的小鼠
②对野生型小鼠视网膜下注射生理盐水
③对野生型小鼠视网膜下注射PE和无意义pegRNA的腺病毒载体
④对Pde6brd10突变体小鼠视网膜下注射生理盐水
⑤对Pde6brd10突变体小鼠视网膜下注射PE和无意义pegRNA的腺病毒载体
⑥对Pde6brd10突变体小鼠视网膜下注射PE和Pde6b特异pegRNA的腺病毒载体
⑦记录一段时间内各组小鼠主动回避的次数
⑧记录一段时间内各组小鼠在两侧箱室之间穿梭的总次数
【答案】(1)②③⑥ (2)编码链 (3)ACD
(4)①③④⑤ (5)AB
(6)①②(④)⑤⑥⑦
【分析】(1)实现基因工程的操作至少需要三种“分子工具”,即准确切割DNA分子的 “分子手术刀”——限制酶、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”——载体。
(2)基因工程技术的基本步骤: 目的基因的获取;基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。
【解析】(1)结合图1信息可知,原来野生型中甲链的胞嘧啶脱氧核苷酸变成了胸腺嘧啶脱氧核苷酸,因此,Pde6brd10突变体中甲链突变的核苷酸由②③⑥组成。
(2)据图1可知,Asn的密码子为AAC、AAU,则其模板链对应的碱基序列为TTG、TTA,由此可推测,突变体小鼠的该基因中甲链是编码链。
(3)A、逆转录的产物是DNA,该过程所需的原料是脱氧核糖核苷酸,dNTP水解可产生脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、pegRNA的5'端能引导PE精确识别并结合到基因组的特定靶点,其3'端提供逆转录的模板。PE的乙区域可以对目标DNA分子进行切割,PE的丙区域能以pegRNA的相应区为模板合成新DNA链,可见,Primeediting可以实现序列的插入或删除,B错误;
C、PE的乙区域可以对目标DNA分子进行切割,其切割过程可以使目标DNA的磷酸二酯键断裂,C正确;
D、据国2中pegRNA的空间结构可推测,pegRNA内部存在碱基互补配对,D正确。
故选ACD。
(4)依题意,PE的丙区域能以pegRNA的相应区为模板合成新DNA链。目标DNA的部分碱基为-5'CTGG3'-,且目标DNA合成部分序列用于纠正突变位点的变异。由以上(2)知,甲链是编码链,且AAC编码Asn,因此此,-5'CTGG3'-后的3个连续碱基编码突变的氨基酸。由野生型DNA可知,正常的3个碱基为-5'GCG3'-,编码丙氨酸。因此,图2丙区域虚线框中的pegRNA序列可能为5'-GCG3'-、5'-ACG3'-、5'-CCG3'-、5'-UCG3'-,故选①③④⑤。
(5)AB、依题意,PE乙区域的SpRY蛋白是由SpCas9蛋白经6处氨基酸替换改造而来,因此,SpRY蛋白改造要利用蛋白质工程的原理,且需利用基因的定点突变策略,才能实现6处氨基酸的定点替换,AB正确;
C、琼脂糖凝胶电泳技术利用电场力将不同大小的带电粒子进行分离,改造前后的蛋白分子改变了氨基酸的排序,没有改变蛋白质分子的氨基酸数量,因此,利用琼脂糖凝胶电泳技术不能区分改造前后的蛋白质,C错误;
D、根据功能改造后的蛋白质分子,还要根据其氨基酸序列推导其相应的基因的碱基序列,利用人工合成的方法合成相应的基因,再利用重组DNA技术构成重组DNA分子,导入受体细胞,表达出蛋白质,D错误。
故选AB。
(6)该实验的目的是通过视觉引导的主动回避实验来评估Pde6brd10突变体特异性突变纠正的治疗的效果,因此,实验的自变量为是否经Pde6brd10突变体特异性突变纠正的治疗,因变量为实验中小鼠主动回避的次数。其它影响实验结果的因素都为无关变量。实验过程为:各组选取数目相同,年龄体重相近的小鼠。对野生型小鼠视网膜下注射生理盐水,对Pde6brd10突变体小鼠视网膜下注射生理盐水,对Pde6brd10突变体小鼠视网膜下注射PE和无意义pegRNA的腺病毒载体,对Pde6brd10突变体小鼠视网膜下注射PE和Pde6b特异pegRNA的腺病毒载体,记录一段时间内各组小鼠主动回避的次数。故选①②(④)⑤⑥⑦。
炎症调节(20分)
4. 炎症是一种正常的保护性生理防御过程,但过度的炎症反应会造成组织损伤和功能障碍。炎症反应时,炎症信号通过传入迷走神经传至神经中枢,再经传出迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素(NE)。NE激活脾脏中特殊的T细胞,使其释放乙酰胆碱(ACh)作用于巨噬细胞表面的受体α7nAChR,激活免疫细胞内的信号通路,减少炎症因子释放,发挥抗炎作用,部分作用机理如图。
(1)巨噬细胞属于免疫细胞中的______,其能在机体免疫的______中发挥重要作用。(编号选填)
①淋巴细胞②吞噬细胞③第一道防线④第二道防线⑤第三道防线
(2)下列物质中,属于内环境成分的有______。(编号选填)
①NE②ACh③α7nAChR④NE受体⑤炎症因子
(3)传出迷走神经释放的神经递质与脾神经上的受体结合后,使突触后膜发生______(阳离子/阴离子)内流,此时膜内电位的变化是______。
(4)在炎症反应中,炎症信号促进NE释放的过程为______;炎症物质通过一系列过程激活免疫细胞发挥抗炎作用的过程为______。(编号选填)
①神经调节②体液调节③神经-体液调节④神经-体液-免疫调节
某研究团队发现,尼古丁(Nic.)也能激活α7nAChR受体,显著影响LPS诱导的巨噬细胞中炎症因子IL-6和TNF-α的表达,如下图所示。
(5)结合上图信息,分析尼古丁(Nic.)对炎症因子IL-6和TNF-α表达的影响及其机制______。
【答案】(1)①. ② ②. ④⑤
(2)①②⑤ (3)①. 阳离子 ②. 负电位变成正电位
(4)①. ① ②. ④
(5)根据图(a)(b)可知,在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6和TNF-α蛋白水平均显著低于未添加尼古丁组。故尼古丁(Nic.)抑制了炎症因子IL-6和TNF-α的表达。
据图(c),在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6蛋白相关的mRNA相对水平显著低于未添加尼古丁组,说明尼古丁抑制了IL-6相应基因的转录过程。而尼古丁处理组的TNF-α蛋白相关的mRNA相对水平与未添加尼古丁组无显著性差异,说明尼古丁处理不能抑制TNF-α相应基因的转录过程,因此可能是抑制了翻译过程。
【分析】人体的三道防线分别为:第一道防线是皮肤、黏膜;第二道防线是吞噬细胞和体液中的杀菌物质;第三道防线是细胞免疫和体液免疫,其中,第一道防线和第二道防线是非特异性免疫的物质基础;第三道防线是特异性免疫的物质基础。
【解析】(1)巨噬细胞属于免疫细胞中的②吞噬细胞,吞噬细胞还包括树突状细胞,其能在机体免疫的④第二道防线⑤第三道防线中发挥重要作用。
(2)内环境中的化学成分包括营养物质、代谢废物和特殊功能的物质,①NE(神经递质)、②ACh(细胞因子)和⑤炎症因子均属于内环境成分,而③α7nAChR、④NE受体均属于膜的组成成分,不属于内环境的组成成分。
(3)传出迷走神经释放的神经递质与脾神经上的受体结合后,使突触后膜发生阳离子,即钠离子内流,进而产生外负内正的动作电位,即此时膜内电位的变化是由负变正电位。
(4)在炎症反应中,炎症信号炎症反应时,炎症信号通过传入迷走神经传至神经中枢,再经传出迷走神经,引起脾神经释放去甲肾上腺素(NE),该过程属于①神经调节;炎症物质通过一系列过程激活免疫细胞发挥抗炎作用(图示过程)的过程为④神经-体液-免疫调节
(5) 图示结果显示,在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6和TNF-α蛋白水平均显著低于未添加尼古丁组。故尼古丁(Nic.)抑制了炎症因子IL-6和TNF-α的表达。图(c)中在LPS诱导条件下,尼古丁处理组的IL-6蛋白相关的mRNA相对水平显著低于未添加尼古丁组,说明尼古丁抑制了IL-6相应基因的转录过程。而尼古丁处理组的TNF-α蛋白相关的mRNA相对水平与未添加尼古丁组无显著性差异,说明尼古丁处理不能抑制TNF-α相应基因的转录过程,因此可能是抑制了翻译过程,进而导致相应的蛋白质TNF-α含量下降。
胞间连丝(20分)
5. 胞间连丝(如图)是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,可进行物质交换,它允许一些分子如激素、光合产物等通过,在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。
(1)图中结构甲是由细胞某结构转变而来,贯穿胞间连丝。有研究显示该结构可能与脂质代谢和细胞间脂质运输有关,推测该结构最可能来自______。
A. 线粒体B. 内质网C. 高尔基体D. 质膜
(2)胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝,其中初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的,推测初生胞间连丝最可能形成于细胞分裂的______(G1/S/G2/前/中/后/末)期。
植物叶肉细胞光合作用产生的蔗糖会依次通过方式①、方式②进入筛管-伴胞复合体(如图),再由筛管运输至植物体其他器官。
(3)叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时,碳原子转移途径依次为CO2→_____→蔗糖。(选择正确的编号并排序)
①ATP②NADPH③三碳糖④五碳糖⑤三碳化合物
(4)蔗糖被运输至根细胞后,可能参与的生理过程有______。(编号选填)
①进入线粒体氧化分解②转变为氨基酸合成相关的酶③参与调节渗透压④转变为脂质参与构成细胞结构
(5)用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后,上图中蔗糖的运输速率降低。该抑制剂最可能影响了方式______(①/②)。
植物幼苗存在向光性(如图1),有研究发现向光性现象与胞间连丝有关。胞间连丝颈区胼胝质(图12)的沉积会影响物质经胞间连丝的运输,gsl8基因编码的蛋白质可影响胼胝质的沉积。由此,学者构建了gsl8基因表达下调的植株,与野生型一起接受单侧光刺激,结果如图2和图3。
(6)下列有关图1中幼苗的说法正确的是________。
A. 背光侧和向光侧生长素分布不均
B. 体现了生长素的调节作用具有两重性
C. 背光侧细胞的伸长受到了抑制
D. 生长素由合成部位经极性运输至下胚轴发挥作用
(7)根据图2结果分析,gsl8基因编码的蛋白质________(有利于/不利于)幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。
(8)结合图2和图3,下列叙述合理的有________。
A. gsl8基因编码的蛋白质可促进胼胝质的沉积
B. 胼胝质沉积可能使胞间连丝对生长素的通透性下降
C. 胼胝质的沉积导致实验组下胚轴背光侧和向光侧生长素分布均匀
D. 生长素在下胚轴不能横向运输可能与胼胝质的沉积有关
(9)研究人员在实验中还发现,背光侧生长素的积累能进一步促进gsl8基因的表达,这种调节机制属于___________(正/负)反馈调节。
【答案】(1)B (2)末
(3)⑤③ (4)②③④
(5)② (6)AD
(7)有利于 (8)ABD
(9)正
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解以及ATP的形成;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
【解析】(1)A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,A不符合题意;
B、内质网与脂质代谢和细胞间脂质运输有关,B符合题意;
C、高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发送,C不符合题意;
D、质膜与脂质代谢无关,D不符合题意。
故选B。
(2)植物细胞分裂时,在分裂末期赤道板的位置会形成细胞板,向两边扩展延申,最初成为新的细胞的细胞壁,故其中初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的,推测初生胞间连丝最可能形成于细胞分裂的末期。
(3)叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时,CO2首先与C5结合生成C3,C3在ATP和NADPH作用下生成C5和三碳糖,三碳糖进一步合成蔗糖、淀粉等糖,故叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时,碳原子转移途径依次为CO2→三碳化合物→三碳糖→蔗糖,故选⑤③。
(4)线粒体分解的是丙酮酸而非蔗糖,蔗糖被运输至根细胞后,可能参与的生理过程有转变为氨基酸合成相关的酶、参与调节渗透压以及转变为脂质参与构成细胞结构(生物膜的重要成分),故选②③④。
(5)①为蔗糖运输至维管束细胞,②为蔗糖从维管束细胞运至筛管-伴胞复合体,①的运输经过的是胞间连丝(通道),②则是通过细胞膜,故用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后,上图中蔗糖的运输速率降低。该抑制剂最可能影响了方式②。
(6)AC、在单侧光的照射下,背光侧和向光侧生长素分布不均,背光侧的生长素浓度更高,促进生长效果更好,A正确,C错误;
B、向光侧的生长素比背光侧的生长素浓度更低,促进生长效果没有背光侧好,无法体现生长素的两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长),B错误;
D、生长素由合成部位经极性运输(从形态学上端运输至形态学下端)至下胚轴发挥作用,D正确。
故选AD。
(7)学者构建了gsl8基因表达下调的植株(合成的相应蛋白质减少),与野生型一起接受单侧光刺激,图2中,在单侧光的照射下,野生型向光弯曲生长,而下调植株直立生长,说明gsl8基因编码的蛋白质有利于幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。
(8)A、学者构建了gsl8基因表达下调的植株(对照组),从图3可知,实验组的向光侧和背光侧胼胝质相对水平随着时间的推移变化不大且均处于较低水平,而对照组的背光侧胼胝质相对水平随着时间的推移发生变化且之间升高,推测gsl8基因编码的蛋白质可促进胼胝质的沉积,A正确;
B、实验组直立生长(两侧生长素浓度相当),且背光侧和向光侧胼胝质相对水平相当均低于对照组,推测胼胝质沉积可能使胞间连丝对生长素的通透性下降,B正确;
CD、结合(7)的分析,gsl8基因编码的蛋白质有利于幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持,且gsl8基因编码的蛋白质有利于胼胝质的沉积,推测生长素在下胚轴不能横向运输可能与胼胝质的沉积有关,C错误,D正确。
故选ABD。
(9)研究人员在实验中还发现,背光侧生长素的积累能进一步促进gsl8基因的表达,gsl8基因的表达产生的相应蛋白质又进一步导致生长素的分布不均,这种调节机制属于正反馈调节。
能量输入
至第二营养级
至第三营养级
至第四营养级
至第五营养级
营养级效率
8.90%
10.34%
17.8%
19.57%
功能群
①
②
③
④
⑤
珊瑚
大型海藻
食珊瑚鱼类
浮游动物
浮游植物
生物量
——
2.37
0.75
5.69
1144
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