(普查练习)方法技巧普查卷-【提分宝典】2025年新高考生物一轮全考点普查随堂课后练
2024-06-04
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内容正文:
普通高等学校招生全国统一考试生物总复习
方法技巧普查卷
一、选择题得分技巧
(一)选择题审题技巧
1.(2分)达尔文的进化论对人类社会产生了深远的影响,并且随着生物科学的发展,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。下列有关说法正确的是( )
A.为自然选择提供原材料的是基因突变和基因重组
B.现代生物进化理论认为,生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.无法进行基因交流的生物之间不一定存在生殖隔离
D.若某只小鼠产生了有利变异,则说明其发生了进化
(本题普查选择题的审题技巧——仔细审题,找出关键词和易混词)
答案:C
解析:为自然选择提供原材料的是突变和基因重组,其中突变包括基因突变和染色体变异,要注意易混词“突变”和“基因突变”,故A项错误。现代生物进化理论认为,生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,注意易混词“基因型频率”和“基因频率”,故B项错误。C项要注意关键词“基因交流”,只是不能发生基因交流,而不是形成新物种,因此可能存在地理隔离,也可能存在生殖隔离,故C项正确。D项要注意关键词“某只小鼠”和“进化”,进化的基本单位是种群,不能说个体发生了进化,故D项错误。
2.(2分)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的( )
A.豹种群遗传多样性增加
B.豹后代的性别比例明显改变
C.物种丰富度出现大幅度下降
D.豹种群的致病基因频率不变
(本题普查选择题的审题技巧——排除干扰信息,找准命题意图)
答案:A
解析:题目中的信息较多,但有不少干扰信息,对解题关系不大,如“20世纪90年代初” “25” “8”“经过十年”和“增至百余只”等,在做题时要注意筛选出有用的信息。从题干信息可知,豹的栖息地被人类活动分隔成两个区域,这两个区城的豹形成了地理隔离,相互之间不能进行基因交流,各自的基因库可能出现差异。针对F区的豹种群数量减少和多病的情况,生态专家将T区的成年雌豹引入F区后,情况得到改善。说明F区和T区的种群差异由基因库差异导致,“引入雌豹”使得F区的基因库发生了变化,遗传多样性增加,故A项符合题意。豹属于哺乳动物,种群的性别比例正常情况下约为1∶1。由题中的信息只能判断出T区雌豹刚引入时,F区豹种群的性别比例会有所变化,但无法判断这些豹的后代的性别比例是否发生明显变化,故B项不符合题意。由于豹的引入和后代的数量增多,会在一段时间内导致豹的捕食对象的数量减少,从而对当地的物种丰富度可能会产生一定的影响,但是由题干信息无法判断物种丰富度是否会出现大幅度下降,故C项不符合题意。由于引入雌豹后,F区的豹种群数量增加显著,这与种群的出生率增加和死亡率下降均有关系,原本F区的豹种群的致病基因频率理论上应该有所下降,故D项不符合题意。
3.(2分)近缘种动物常因利用相同的食物资源而竞争。为研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在竞争关系,研究者调查了5种啮齿动物与7种蚂蚁采食的种子,统计各种大小不同的种子所占的比例(如图)。下列叙述错误的是( )
A.应选择有共同活动区域的啮齿动物和蚂蚁
B.啮齿动物与蚂蚁采食的种子大小有所重叠
C.啮齿动物与蚂蚁之间一定不存在竞争关系
D.无法判断啮齿动物与蚂蚁间存在捕食关系
(本题普查选择题的审题技巧——明确限制条件,缩小答题范围)
答案:C
解析:本题限定了研究目的,即“研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在竞争关系”,因为竞争关系需要在同一空间中发生,所以应选择有共同活动区域的啮齿动物和蚂蚁进行研究,故A项正确,不符合题意。由题图可知,啮齿动物与蚂蚁采食的种子大小有相同的,存在重叠,若该调查结果来自同一个区域,则推知啮齿动物与蚂蚁之间存在竞争关系,故B项正确,不符合题意,C项错误,符合题意。根据题干所述研究结果无法判断啮齿动物与蚂蚁间是否存在捕食关系,故D项正确,不符合题意。
4.(2分)下列生理过程,不能在神经细胞中发生的是( )
A.ATP在生物膜上的合成过程
B.DNA双链在解旋酶的作用下解螺旋的过程
C.RNA通过核孔进入细胞质的过程
D.大量Na+进入细胞的过程
(本题普查选择题的审题技巧——挖掘隐含条件,完善题干信息)
答案:B
解析:本题题干考查的是不能在“神经细胞”中发生的生理过程,其隐含的一个关键信息是“神经细胞是高度分化的细胞”。ATP在生物膜上的合成涉及有氧呼吸的第三阶段和光合作用的光反应阶段,其中神经细胞可以发生有氧呼吸的第三阶段,故A项不符合题意。在细胞分裂过程中会发生DNA双链在解旋酶的作用下解螺旋的过程,但神经细胞是无法进行细胞分裂的,故B项符合题意。基因表达的过程中,细胞核中的DNA转录形成的mRNA要通过核孔进入到细胞质中进行翻译合成蛋白质,神经细胞虽然不能分裂,但可以完成基因的表达,故C项不符合题意。神经细胞在产生动作电位的过程中,Na+通道打开,Na+大量内流,故D项不符合题意。
5.(2分)一个人体内的骨骼肌细胞、口腔上皮细胞、神经细胞等的形态、功能各不相同,造成这种差异的根本原因是( )
A.不同细胞中DNA的碱基排列顺序不同
B.不同细胞中细胞器的种类和数目不同
C.不同细胞中蛋白质的结构不同
D.不同细胞中表达的基因不同
(本题普查选择题的审题技巧——克服思维定式)
答案:D
解析:本题中的“根本原因”是生物学中常考的问法,大多数题是从“遗传物质”上考虑根本原因。本题中也涉及这个选项,A项表达的就是遗传物质的不同,因此有些学生由于思维定式,可能会误选A项。实际上,本题的关键点是“一个人体内的……形态、功能各不相同”,同一个人,其体内的细胞是受精卵经有丝分裂和分化得到的,因此遗传物质相同,但不同细胞的形态、功能各不相同,是细胞分化(基因选择性表达)的结果,因此造成这种差异的根本原因是不同细胞中表达的基因不同,故D项符合题意。
(二)选择题解题技巧
6.(2分)下列有关同位素标记的说法正确的是( )
A.若用含18O的H2O浇灌某盆栽植物,则在适宜光照下,短时间内可在植物周围的空气中收集到含18O的H2O和O2
B.如果用含15N的蛋白质饲料饲养不含15N的大白鼠,在饲料适量的情况下,15N将会依次出现在该动物细胞的核糖体、高尔基体和内质网上
C.可分别用含32P、35S的培养基来培养噬菌体,以便获得32P或35S标记的噬菌体
D.用含有15N标记的核糖核苷酸的培养液培养活的洋葱根尖成熟区细胞,则部分细胞含有15N
(本题普查选择题的解题技巧——直接判断法)
答案:A
解析:含18O的H2O被植物吸收后,短时间内可以通过蒸腾作用以气态形式释放到空气中,含18O的H2O也可以参与光合作用的光反应阶段,生成含18O的O2,故A项正确。含15N的蛋白质饲料经动物消化道分解成含15N的氨基酸,被吸收到细胞内,在细胞的核糖体上用于合成蛋白质,然后到内质网上进行初步加工,最后再到高尔基体上进行进一步加工、包装,故B项错误。标记噬菌体的方法是先将细菌分别在含32P或35S的培养基中培养,然后用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的细菌,故C项错误。核糖核苷酸是RNA的基本组成单位,洋葱根尖成熟区细胞会进行基因的转录和翻译,所以所有细胞都含有15N,故D项错误。
7.(2分)下列关于生命活动调节的叙述,正确的有( )
①严重腹泻后应及时补充淡盐水
②刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于非条件反射
③垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
④突触后膜上的受体与相应神经递质结合后,就会引起突触后膜的电位变化为外负内正
⑤在寒冷环境中能促进人体代谢产热的激素主要是胰岛素和肾上腺素
⑥甲亢病人体内促甲状腺激素的含量低于正常值
⑦吞噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫,在特异性免疫中能特异性识别抗原
⑧植物横放状态下茎的弯曲生长无法体现生长素生理作用的两重性
A.①③⑥⑦ B.①③⑥⑧
C.②③④⑧ D.②④⑤⑥
(本题普查选择题的解题技巧——排除法)
答案:B
解析:本题的信息较多,可以采用排除法选出正确答案,以节省时间。严重腹泻会流失大量水分和无机盐,补充淡盐水可维持细胞外液正常的渗透压,①正确。因此可以排除C、D选项。观察A、B选项,只有⑦和⑧不同,再分析⑦:吞噬细胞不能特异性识别抗原,⑦错误,故B项正确。其他选项分析如下:刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程,没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,②错误。垂体通过分泌促甲状腺激素来促进甲状腺激素的合成和分泌,进而促进细胞代谢,增加产热,所以垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象,③正确。突触后膜上的受体,若与相应的兴奋性神经递质结合,则会引起突触后膜的电位变化为外负内正;若与相应的抑制性神经递质结合,则会使突触后膜的电位仍然维持外正内负,④错误。在寒冷环境中能促进人体代谢产热的激素主要是甲状腺激素和肾上腺素,⑤错误。甲亢病人体内甲状腺激素的含量高于正常水平,由于甲状腺激素分泌的分级调节中存在着负反馈调节机制,所以甲亢病人体内促甲状腺激素的含量低于正常值,⑥正确。横放状态下的植物,茎的近地侧生长素浓度高,远地侧生长素浓度低,但是由于茎对生长素不敏感,都表现为促进生长,只体现了生长素的促进作用,没有体现生长素的抑制作用,因此不能体现生长素生理作用的两重性,⑧正确。
8.(2分)丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述,正确的是( )
A.它们的细胞膜、核膜等生物膜的基本结构都是磷脂双分子层
B.它们的遗传物质都是DNA,合成蛋白质的场所都是核糖体
C.它们都能发生基因突变、基因重组、染色体变异
D.它们都通过有丝分裂的方式进行细胞增殖
(本题普查选择题的解题技巧——对比分析法)
答案:B
解析:本题考查原核细胞与真核细胞的统一性,应对比分析二者的统一性与差异性。原核细胞与真核细胞都有细胞结构,不同的是真核细胞有核膜包被的细胞核和各种细胞器,原核细胞只有拟核和核糖体一种细胞器,故A项错误。细胞生物的遗传物质都是DNA,合成蛋白质的场所都是核糖体,故B项正确。真核细胞存在染色体,可以发生基因突变、基因重组、染色体变异,原核细胞没有染色体,只能发生基因突变一种变异,故C项错误。真核细胞可以进行有丝分裂,原核细胞不能,故D项错误。
9.(2分)假设某动物细胞内含有一对同源染色体,将其细胞中的DNA用32P标记,然后放入不含32P的培养液中进行培养,一个细胞经两次连续分裂,最终获得四个子细胞,下列选项中错误的是( )
(本题普查选择题的解题技巧——画图分析法)
答案:C
解析:由于细胞经过两次连续分裂,产生四个子细胞,若进行有丝分裂,则DNA需要复制两次,细胞分裂两次,最终才能产生四个子细胞,其染色体数目保持不变,即仍然是2条;若是减数分裂,则染色体复制一次,细胞分裂两次,最终的四个子细胞的染色体数均减半,即为1条,故A、B项正确,不符合题意。减数分裂Ⅰ的前期,同源染色体配对联会形成四分体,经半保留复制的DNA分子中均含有32P;在第一次有丝分裂前经间期复制而形成的染色单体上的每个DNA分子都含有32P,而在第二次有丝分裂过程中,经复制后染色单体中只有一半含有32P,故C项错误,符合题意。若进行有丝分裂,则第一次有丝分裂形成的两个子细胞中的DNA分子都有一条链含有32P,第二次有丝分裂中期时,每条染色体的两条姐妹染色单体中有一个含32P,另一个不含32P,后期时两条姐妹染色单体分离,但含32P的染色体不一定移向同一极。因此子细胞中含32P的染色体的数目是不确定的,可能有三种类型:含两条32P标记的染色体、含一条32P标记的染色体、不含32P标记的染色体;若进行减数分裂,则DNA复制一次,细胞分裂两次,形成的四个子细胞中所有染色体都含有32P,故D项正确,不符合题意。
10.(2分)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图。据此不能得出的推论是( )
A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
C.离子以协助(易化)扩散的方式通过人工膜
D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
(本题普查选择题的解题技巧——图像信息转文字信息)
答案:C
解析:本题的信息都在图示当中,要注意将图示信息转换成文字信息。由图可知,生物膜对H2O的通透性明显大于人工膜,说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质,故A项不符合题意。生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同,说明生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性,故B项不符合题意。图中没有显示离子通过人工膜是否消耗能量,因而不能确定离子通过人工膜时的方式属于协助扩散,故C项符合题意。图中人工膜对不同大小的分子的通透性不同,可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率,故D项不符合题意。
11.(2分)起始密码子在翻译过程中必不可少,起始密码子AUG、GUG分别编码甲硫氨酸和缬氨酸,但人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,最有可能的原因是( )
A.组成人体血清白蛋白的单体中没有甲硫氨酸和缬氨酸
B.mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列
C.肽链形成后的加工过程中去除了最前端的部分氨基酸
D.mRNA起始密码子所在位置的碱基在翻译前发生了替换
(本题普查选择题的解题技巧——逆向思维法)
答案:C
解析:本题属于推理型选择题,如果从题干直接分析原因,范围较广,难度较大,此类题目可以从选项入手分析,进行逆推,看是否符合题干中的条件,从而得出答案。人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,但不意味着血清白蛋白其他位置没有这两种氨基酸,若mRNA中含有决定缬氨酸的其他密码子,则缬氨酸可能出现在人体血清白蛋白中,故A项不符合题意。根据起始密码子在翻译过程中是必不可少的,说明mRNA与核糖体结合前应存在起始密码子,即mRNA与核糖体结合前没有去除最前端的部分碱基序列,故B项不符合题意。起始密码子对应的氨基酸是甲硫氨酸或缬氨酸,但蛋白质的第一个氨基酸不是甲硫氨酸或缬氨酸,原因是翻译生成的多肽链可能进行了加工修饰,甲硫氨酸或缬氨酸已经被剪切掉,故C项符合题意。mRNA起始密码子所在位置的碱基在翻译前如果发生替换,则将替换成不同的密码子,而其他密码子不具有启动翻译的作用,这将导致蛋白质合成不能正常进行,故D项不符合题意。
二、不同命题材料及特殊题型的分析方法和解题技巧
(一)示意图
1.(2分)吸毒对社会和家庭都有很大的危害。如图表示毒品可卡因作用于多巴胺转运体后干扰突触功能的机制,多巴胺是一种兴奋性神经递质,作用于突触后膜。下列叙述错误的是( )
A.突触前膜释放的多巴胺与突触后膜上的Na+通道结合,促进Na+内流
B.多巴胺的释放需消耗能量,但在突触间隙中的移动不消耗能量
C.长期吸入可卡因会导致突触后膜持续兴奋
D.该图是电子显微镜下的亚显微结构示意图
(本题普查模式图类题目的解题方法与技巧)
答案:A
解析:突触前膜释放的多巴胺与突触后膜上的多巴胺受体结合,引起Na+通道开放,促进Na+内流,故A项错误,符合题意。多巴胺的释放方式为胞吐,需要消耗能量,但在突触间隙中的移动不消耗能量,故B项正确,不符合题意。据图可知,可卡因可作用于多巴胺转运体,与多巴胺转运体结合,阻止多巴胺的重吸收,导致突触间隙中多巴胺含量增多,持续刺激突触后膜,使突触后膜持续兴奋,故C项正确,不符合题意。该图是电子显微镜下的亚显微结构示意图,故D项正确,不符合题意。
2.(2分)图1是某生物(基因型为AaBb)体内细胞分裂的模式图,图2是细胞分裂过程中染色体数与核DNA数比值的变化规律。下列叙述错误的是( )
A.依据图1中细胞③可知,该生物的性别是雌性
B.图1中细胞②和细胞④均发生了可遗传变异即基因重组
C.图1中处于图2的ef段的细胞是①
D.图2中de段后的染色体数目不一定是体细胞的2倍
(本题普查模式图类题目的解题方法与技巧)
答案:B
解析:根据图1中细胞③为不均等分裂,可以判断该生物的性别是雌性,故A项正确,不符合题意。细胞②处于有丝分裂中期,不可能发生基因重组;细胞④处于减数分裂Ⅱ中期,有可能发生基因突变或基因重组,故B项错误,符合题意。图2中ef段染色体数与核DNA数之比为1∶1,说明着丝粒已经分裂,可以表示有丝分裂或减数分裂Ⅱ的后期、末期,图1中只有细胞①(减数分裂Ⅱ后期)符合,故C项正确,不符合题意。图2中de段的变化是着丝粒分裂导致的,若是有丝分裂后期,则染色体数是体细胞的2倍,若是减数分裂Ⅱ后期,则染色体数与体细胞中染色体数相等,故D项正确,不符合题意。
3.(2分)如图是利用生物学技术制备抗体的两个途径的模式简图。下列说法错误的是( )
A.Y细胞既能无限增殖,又能分泌抗体
B.图中过程①应用的原理是细胞膜的选择透过性
C.图中的抗体2需要再加工才具有生物活性
D.过程④获得的基因含有的碱基对数比细胞中控制抗体2合成的基因含有的碱基对数少
(本题普查流程图类题目的解题方法与技巧)
答案:B
解析:分析题图可知,Y细胞为杂交瘤细胞,其既能无限增殖,又能分泌抗体,故A项正确,不符合题意。图中过程①为细胞融合过程,应用的原理是细胞膜的流动性,不是选择透过性,故B项错误,符合题意。图中的抗体2是大肠杆菌合成的,大肠杆菌不具有内质网和高尔基体,所以抗体2需要再加工才具有相应的空间结构,才具有生物活性,故C项正确,不符合题意。过程④获得的目的基因不含非编码序列,所以其含有的碱基对数比细胞中控制抗体2合成的基因含有的碱基对数少,故D项正确,不符合题意。
4.(12分)光敏色素是一种易溶于水的浅蓝色色素蛋白二聚体,在植物个体发育的过程中具有调节种子的萌发、幼苗的生长发育以及叶绿体的发育等重要作用。如图为光敏色素调节相关蛋白合成的过程,请分析并回答下列相关问题:
(1)图中活性调节蛋白通过____________进入细胞核,功能是______________________
________________________________________。在细菌细胞内,过程①②进行的特点是________________________________。
(2)过程④开始的位点取决于__________________________,完成过程④的结构是____________,过程③和④均会发生碱基互补配对,两者配对方式的不同之处是______________________________。
(3)叶绿体中的DNA进行自主复制需DNA聚合酶的催化,若要探究该酶是由细胞核基因编码的,还是由细胞质基因编码的,应如何设计实验?请写出简单的设计思路。
________________________________________________________________________________________________________。
(本题普查信号转导图类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)核孔(1分) 促使rbcS基因和cab基因转录(2分) 同时、同场所进行(2分) (2)mRNA上的起始密码子(2分) 核糖体(1分) 过程③中存在T—A的配对方式(2分) (3)用药物抑制核基因的表达,观察叶绿体中是否有DNA聚合酶的合成(2分)
解析:(1)据图可知,活性调节蛋白通过核孔进入细胞核后,激活rbcS基因和cab基因转录出mRNA,图中的过程①②分别是转录和翻译过程,在真核生物中转录和翻译是在不同时刻、不同场所进行的,但在原核生物(如细菌细胞)中,基因表达的特点是边转录边翻译,即转录和翻译同时、同场所进行。
(2)过程③和④分别为叶绿体中进行的转录和翻译过程,转录中涉及的碱基互补配对为T—A、A—U、G—C,翻译中涉及的碱基互补配对为U—A、G—C,故两者配对方式的不同之处是过程③中存在T—A的配对方式。翻译的场所是核糖体,翻译过程从mRNA上的起始密码子开始进行。
(3)要探究叶绿体中的DNA聚合酶是由细胞核基因编码的还是由细胞质基因编码的,可用药物抑制核基因的表达,若是由细胞核基因编码的,则叶绿体中无DNA聚合酶;若是由细胞质基因编码的,则叶绿体中存在DNA聚合酶。
5.(2分)某些生物概念之间具有一定的包含关系,下列概念之间符合如图所示的关系的是( )
(本题普查概念图类题目的解题方法与技巧)
答案:C
解析:蛋白质属于生物大分子,但是性激素不属于蛋白质,性激素主要是类固醇,属于脂质,故A项不符合题意。细菌属于原核生物,但是青霉菌属于真菌,故B项不符合题意。在同一时间、同一地点,所有的种群构成群落,所有的群落与非生物环境构成生态系统,故C项符合题意。激素调节属于体液调节,但是免疫调节不属于激素调节,故D项不符合题意。
6.(2分)如图为某家族的遗传系谱图,下列有关叙述正确的是( )
A.可在人群中调查该遗传病的遗传方式
B.若该病为伴X染色体显性遗传病,则6号和7号婚配的子代中,女儿患病概率高于儿子
C.若该病为伴X染色体隐性遗传病,则8号的致病基因来自3号
D.若该病为常染色体显性遗传病,则5号和8号婚配的子代中,正常男孩出现的概率为1/4
(本题普查遗传系谱图类题目的解题方法与技巧)
答案:B
解析:应在人群中调查遗传病的发病率,在患者家系中调查遗传病的遗传方式,故A项错误。若该病为伴X染色体显性遗传病(假设B为致病基因),则6号和7号的基因型分别为XBY和XbXb,其女儿一定患病,儿子全部正常,故B项正确。2号正常,5号患病,则该病不可能为伴X染色体隐性遗传病,故C项错误。若该病为常染色体显性遗传病(假设A为致病基因),则5号(Aa)和8号(Aa)婚配的子代中,正常的概率为1/4,男孩的概率是1/2,正常男孩出现的概率为1/8,故D项错误。
7.(2分)如图是验证酵母菌细胞呼吸方式的装置图,下列有关说法错误的是( )
A.图1、图2装置分别用于验证酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸
B.装置中的清水应改用澄清石灰水,且必须等培养一段时间后再接入试管
C.二氧化锰的作用机理是降低了过氧化氢分解所需的活化能
D.从图1装置中取适量酵母菌培养液,加入酸性重铬酸钾溶液后会出现灰绿色
(本题普查装置图类题目的解题方法与技巧)
答案:B
解析:图1装置中滴加石蜡油的目的是隔绝空气,制造无氧环境,图2装置中在二氧化锰催化下过氧化氢分解产生的氧气为酵母菌有氧呼吸提供氧气,因此图1、图2装置分别用于验证酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸,故A项正确,不符合题意。酵母菌不论是进行无氧呼吸,还是有氧呼吸,均会产生二氧化碳,检验二氧化碳可用澄清石灰水,由于图1装置中已滴加石蜡油,隔绝了空气,所以不需要等培养一段时间后再检测二氧化碳,故B项错误,符合题意。图2中二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂,催化剂的作用机理是降低化学反应所需的活化能,故C项正确,不符合题意。图1装置的培养液中,酵母菌无氧呼吸会产生酒精,加入酸性重铬酸钾溶液后会出现灰绿色,故D项正确,不符合题意。
8.(2分)已知光照对根尖中生长素分布情况的影响与光照对芽尖中生长素分布情况的影响相同。某研究人员利用水稻种子和其他相关器材进行了探究光照对植物根生长影响的实验,具体实验装置如图。分析下列说法合理的是( )
A.在玻璃缸一侧贴黑胶带的目的是避免芽接受光照后影响根的生长
B.根据生长素生理作用的两重性可知,根会向光弯曲生长
C.在单侧光的照射下,根背光侧的生长素含量较高,促进生长
D.由于芽无法感受到光,所以芽的生长素来源于根尖
(本题普查装置图类题目的解题方法与技巧)
答案:A
解析:在玻璃缸一侧贴黑胶带的目的是避免芽接受光照后,生长素分布不均匀,向下运输后对根的生长造成影响,故A项符合题意。在单侧光的照射下,向光侧的生长素运向背光侧,根背光侧的生长素含量较高,但由于根对生长素较敏感,背光侧生长素浓度较高,抑制了生长,所以根会背光弯曲生长,故B、C项不符合题意。在无光的条件下,芽依然能产生生长素,光可以影响生长素的分布,但不会影响生长素的产生,故D项不符合题意。
(二)曲线图
9.(2分)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.20 h内,果肉细胞生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.50 h后,30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加
C.50 h后,30 ℃条件下果肉细胞的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃时的小,是因为温度高使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大
(本题普查曲线图类题目的解题方法与技巧)
答案:B
解析:果肉细胞不能进行光合作用,其生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体,故A项错误。50 h后,30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2,是因为此温度条件下酶的活性较高,之前进行的有氧呼吸已将O2消耗完,之后仅进行产生酒精的无氧呼吸,故密闭罐中CO2浓度会增加,故B项正确。开始时,30 ℃条件下果肉细胞的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃时的大,消耗的氧气多,到50 h后,密闭容器中的氧气浓度比2 ℃和15 ℃时低,故此时果肉细胞的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃时的小,故C项错误。酶具有最适温度,若超过最适温度,酶活性下降,则有氧呼吸速率会降低,故D项错误。
10.(2分)气孔是由2个保卫细胞构成的,保卫细胞吸水气孔张开。如图为蚕豆气孔开度与胞内K+浓度和蔗糖浓度的关系,据图分析下列说法错误的是( )
A.气孔是植物水分散失和气体进出的门户
B.7:00—9:00气孔开度与细胞内K+浓度的变化呈正相关
C.11:00—13:00气孔开度增大的原因与蔗糖含量增加有关
D.16:00—18:00蔗糖含量迅速下降的原因是呼吸作用强度大于光合作用强度
(本题普查曲线图类题目的解题方法与技巧)
答案:D
解析:气孔是植物与外界进行气体交换以及通过蒸腾作用散失水分的门户,气孔开度可通过保卫细胞的吸水与失水来调节,故A项正确,不符合题意。由图可知,7:00—9:00胞内K+浓度逐渐增大,气孔开度也增大,二者呈正相关,故B项正确,不符合题意。由图示可知,11:00—13:00胞内蔗糖含量迅速增大,使细胞内液渗透压增大,保卫细胞吸水增加,气孔开度增大,故C项正确,不符合题意。16:00—18:00胞内蔗糖含量迅速下降,是由于气孔开度迅速减小,气孔吸收CO2的强度减弱,光合作用强度减弱,进而影响蔗糖的合成,而细胞内的蔗糖又会转移到植物其他部位或转化成其他物质而持续消耗,此段时间呼吸作用强度不一定大于光合作用强度,故D项错误,符合题意。
(三)柱形图
11.(2分)隐花色素(CRY1)是一种能感受光的受体,可通过介导光信号在植物体内的传导发挥作用。某研究小组将野生型和无法合成CRY1的突变型拟南芥种子,分别放在MS培养基及含有不同浓度脱落酸(ABA)的MS培养基中,置于适宜条件下培养一段时间后测得种子的发芽率如图。下列叙述正确的是( )
A.根据实验结果可推测CRY1抑制种子的萌发
B.在一定浓度范围内,ABA浓度与发芽率呈负相关
C.该实验的自变量是MS培养基中不同的ABA浓度
D.该实验需在黑暗条件下进行,从而测得种子的发芽率
(本题普查柱形图类题目的解题方法与技巧)
答案:B
解析:野生型种子中含有CRY1,在MS培养基中其发芽率和CRY1突变体的发芽率相同,在添加ABA的培养基中,其发芽率比CRY1突变体的发芽率要高,因此CRY1不会抑制种子的萌发,故A项错误。由图可知,随着ABA浓度的升高,种子的发芽率降低,说明在一定浓度范围内,ABA浓度与发芽率呈负相关,故B项正确。该实验的自变量是MS培养基中不同的ABA浓度和拟南芥种子的类型,故C项错误。由于CRY1是能感受光的受体,且通过介导光信号在植物体内的传导发挥作用,所以要将拟南芥种子置于适宜的光照条件下培养,故D项错误。
(四)表格
12.(2分)为研究盐碱地区不同树种的抗盐碱能力,研究人员做了相关实验,其实验结果如表所示,下列叙述错误的是( )
A.通过质壁分离实验,可直接比较不同植物细胞的细胞液浓度
B.单位叶面积的盐碱地树种对光能的利用率低于非盐碱地树种
C.盐碱地树种的抗盐碱能力由大到小的关系为花棒>枸杞>胡杨
D.为进行盐碱地生态工程建设,最好选择枸杞种植
(本题普查表格类题目的解题方法与技巧——数据表格)
答案:C
解析:通过表格数据可知,在相同盐浓度条件下,植物细胞发生质壁分离数有所不同,说明不同植物细胞的细胞液浓度有差异,因此可直接比较不同植物细胞的细胞液浓度,故A项正确,不符合题意。分析表格中的信息可知,与非盐碱地树种相比,长期盐碱胁迫使花棒、胡杨、枸杞的叶绿素含量降低,叶绿素a与叶绿素b的比例失调,会影响植物的光合作用,使其对光能的利用率较低,故B项正确,不符合题意。分析表格中各植物的质壁分离情况可知,同样盐浓度条件下,花棒最容易发生质壁分离,胡杨最不容易发生质壁分离,因此三类耐盐碱树种的抗盐碱能力由大到小依次为胡杨>枸杞>花棒,故C项错误,符合题意。由于枸杞灰分多,即无机盐含量较高,说明该种植物吸收无机盐较多,能有效减少土壤的含盐量,从而达到改良盐碱地的目的,所以,在进行盐碱地生态工程建设时应选择枸杞种植,故D项正确,不符合题意。
13.(2分)在进行常规体检时,通常要做血液生化六项的检查(肌酐是肌肉细胞代谢产生的废物,主要通过肾脏排出体外)。如表是某人的血液检查结果,下列有关分析正确的是( )
A.该个体血清葡萄糖含量远高于正常值,因此必患有糖尿病
B.该化验单中不应该出现“肌酐”项,因为肌酐存在于尿液中而不存在于血液中
C.该化验单中每种成分都有“参考范围”,主要是因为化验结果往往有误差
D.胆固醇是人的细胞膜的成分之一
(本题普查表格类题目的解题方法与技巧——材料信息表格)
答案:D
解析:由表格可知,该个体的血清葡萄糖含量高于正常范围,但是不一定会患糖尿病,比如人吃饭也会导致饭后血糖含量暂时升高,故A项错误。据题意可知,肌酐是肌肉细胞代谢产生的废物,需经血液循环运送到肾脏排出,因此肌酐可以存在于血液中,故B项错误。内环境稳态的实质是内环境中的成分和理化性质保持相对稳定,因此化验单上的每种成分都有“参考范围”,故C项错误。胆固醇是动物细胞膜的成分之一,另外细胞膜的成分还有磷脂、蛋白质和多糖,故D项正确。
14.(2分)如表表示一年生植物玉米(2n=20)4个纯种品系的表型、相应的基因型(字母表示)及各对基因所在的染色体,品系①为显性纯合子,其表型为黄色果皮、长节、胚乳非甜,其余品系均只有表中所示性状为隐性,其他性状均为显性,下列有关判断正确的是( )
A.选择品系①和④作为亲本进行杂交实验,可验证基因的自由组合定律
B.要获得白色果皮胚乳甜的纯合子植株,至少需要3年
C.品系③可以产生数目、种类相等的两种配子,但雄配子数不等于雌配子数
D.选择品系②和④作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,F2的黄色果皮长节胚乳非甜中纯合子占1/4
(本题普查表格类题目的解题方法与技巧——材料信息表格)
答案:B
解析:品系①和④只涉及一对相对性状,选择它们作为亲本进行杂交实验,只可验证基因的分离定律,故A项错误。要获得白色果皮胚乳甜的纯合子植株,需选择品系②(ppSS)和④(PPss)杂交得到F1(1年),让得到的F1(PpSs)再自交,可以得到白色果皮胚乳甜(ppss)的种子(1年),第三年种下去即可得到白色果皮胚乳甜的纯合子植株,因此至少需要3年,故B项正确。品系③是纯合子,只可以产生1种配子,一般来说,雄配子数远多于雌配子数,故C项错误。选择品系②(ppBBSS)和④(PPBBss)作亲本杂交得F1(PpBBSs),F1再自交得F2,F2中黄色果皮长节胚乳非甜(P_BBS_)占9/16,其中纯合子(PPBBSS)占1/9,故D项错误。
(五)实验设计题
15.(12分)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会________,出现这种变化的主要原因是_________________________________________________________________________
_____________________________________。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
(本题普查实验设计题的解题方法与技巧)
答案:(1)增强(1分) (2)降低(1分) 气孔开度减小使供应给植物光合作用所需的CO2减少(2分) (3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。(3分) 将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。(5分)
解析:(1)经干旱处理后,植物根细胞的细胞液浓度增大,渗透压升高,吸水能力增强。
(2)由题意可知,干旱处理后,该植物的叶片气孔开度减小,CO2供应不足,从而导致光合作用减弱,即干旱处理后该植物的光合速率会降低。
(3)由题意可知,实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,因此实验应分为两部分:①对ABA缺失突变体进行干旱处理与非干旱处理的自身对照,证明干旱条件下植物气孔开度变化不是由缺水直接引起的;②设计在干旱条件下ABA处理组与非ABA处理组的对照,证明干旱条件下植物气孔开度减小是由ABA引起的。具体实验思路和预期结果见答案。
16.(10分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出:
(1)实验思路:________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预期实验结果及结论。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(本题普查实验设计题的解题方法与技巧)
答案:(1)甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性(3分) 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性(3分) (2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒(4分)
解析:(1)由于DNA和RNA有各自的特有碱基,DNA特有碱基为T,RNA特有碱基为U,在用放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞,使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞,看子代病毒是否含有放射性,为甲组;在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞,使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞,看子代病毒是否含有放射性,为乙组。
(2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
(六)新信息题
17.(2分)中国首位诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦因发现青蒿素入围“20世纪最伟大科学家”。青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中提取出的一种代谢产物。为了大规模生产青蒿素,科学家拟利用植物组织培养的方式培养黄花蒿,下列有关叙述不正确的是( )
A.在黄花蒿组织培养过程中需要离体且在无菌的环境下进行
B.在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照
C.要想提高青蒿素的产量,培养过程中应加入大量的生长素和细胞分裂素
D.可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分
(本题普查新信息题的解题方法与技巧——“扣帽子”型)
答案:C
解析:植物组织培养技术需要离体且在无菌的环境下进行,故A项正确,不符合题意。植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程,其中脱分化过程不需要光照,而再分化过程需要光照,故B项正确,不符合题意。生长素和细胞分裂素对脱分化和再分化的过程具有调节作用,但不能直接提高青蒿素的产量,故C项错误,符合题意。可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分,故D项正确,不符合题意。
18.(2分)研究表明线粒体上的PT孔和细胞凋亡直接相关,促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,促使细胞色素C和凋亡诱导因子进入细胞质基质中,诱导凋亡基因的表达,促使细胞凋亡,据此分析,下列说法中正确的是( )
A.线粒体上的PT孔是某些物质进出线粒体的通道
B.癌细胞不会发生细胞凋亡的原因是没有凋亡基因
C.红细胞没有线粒体,其凋亡过程和线粒体无关
D.烧伤的皮肤细胞也是通过诱导形成PT孔使细胞死亡的
(本题普查新信息题的解题方法与技巧——知识迁移应用型)
答案:A
解析:由题干信息“促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,促使细胞色素C和凋亡诱导因子进入细胞质基质中”可知,线粒体上的PT孔是某些物质进出线粒体的通道,故A项正确。促凋亡因素能促使细胞色素C和凋亡诱导因子进入细胞质基质中,诱导凋亡基因的表达,促使细胞凋亡,所以癌细胞不会发生细胞凋亡的原因是凋亡基因未表达,故B项错误。并不是所有的红细胞都没有线粒体,只有哺乳动物成熟的红细胞才没有线粒体,故C项错误。烧伤的皮肤细胞的死亡是细胞坏死,不是细胞凋亡,故D项错误。
19.(2分)在有丝分裂中期,若出现单附着染色体(染色体的着丝点与一侧的纺锤丝相连,如图所示),则细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的MAD2蛋白的监控,正确排列的中期染色体上没有MAD2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自对极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期。下列说法错误的是( )
A.细胞分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关
B.当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后细胞才能进入分裂后期
C.MAD2蛋白功能异常,细胞将在染色体错误排列时停止在分裂中期
D.癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
(本题普查新信息题的解题方法与技巧——知识迁移应用型)
答案:C
解析:由题干信息“在有丝分裂中期,若出现单附着染色体,则细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上。用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自对极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期”可知,细胞分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关,故A项正确,不符合题意。由题意可知,MAD2蛋白能监控单附着染色体的存在,错误排列的染色体上有MAD2蛋白(不能进入分裂后期),正确排列的中期染色体上无MAD2蛋白,所以当所有的MAD2蛋白都消失后细胞才能进入分裂后期,故B项正确,不符合题意。MAD2蛋白功能异常时,其对错误排列的染色体失去监控功能,导致染色体错误排列的细胞不会停留在分裂中期,能继续进行分裂,故C项错误,符合题意。癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂,可能与MAD2蛋白缺失进而导致监控缺失有关,故D项正确,不符合题意。
(七)不定项选择题
20.(3分)周期性共济失调症(EA)为基因突变所致的显性遗传病,有EA1、EA2、EA3三种类型。其中EA1和EA3是控制膜上钾离子通道的基因突变所致,而EA2是控制膜上钙离子通道的基因突变所致,其mRNA的长度不变,但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常,不能转运Ca2+。下列有关叙述正确的是( )
A.周期性共济失调症的发生可以说明基因突变具有不定向性
B.合成的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失
C.该病例说明基因能通过控制结构蛋白的合成来控制生物的性状
D.该病例也说明钙离子通道与Ca2+的结合具有特异性
(本题普查不定项选择题的解题方法与技巧)
答案:ACD
解析:周期性共济失调症(EA)有EA1、EA2、EA3三种突变类型,说明基因突变具有不定向性,故A项正确。控制钙离子通道的基因突变后,其转录的mRNA长度不变,合成的肽链缩短,最可能的原因是基因突变导致终止密码子提前出现,最终使通道蛋白结构异常而不能转运Ca2+,故B项错误。从题干信息中可判断基因能通过控制结构蛋白的合成来控制生物的性状,故C项正确。通道蛋白结构正常时可转运Ca2+,而结构异常时就不能转运Ca2+,说明钙离子通道与Ca2+的结合具有特异性,故D项正确。
(八)科普阅读题
21.(12分)阅读下面的材料,回答问题。
《科学》杂志发表的这项新发现会导致教科书重写吗?
据报道,研究人员发现了一种新型的光合作用——利用近红外光进行的光合作用,该研究成果在《科学》杂志网站发表。
地球上绝大多数的放氧光合生物在光合作用过程中利用的都是可见光,但这种新类型光合作用利用的是近红外光,它广泛存在于蓝(藻)细菌(cyanobacteria,bluegreen algae)中。研究人员在澳大利亚赫伦岛海滩岩石表面之下几毫米处发现了含有叶绿素f的蓝(藻)细菌,它们在缺少可见光的条件下也可以借助近红外光生长。
常见的光合作用利用来自红光的能量驱动。这一特征存在于我们已知的所有植物、藻类中,因此人们认为红光的能量为光合作用设定了“红色极限”。
然而,当一些蓝(藻)细菌在近红外光下生长时,常见的工作系统关闭了,取而代之的是叶绿素f(chlorophyllf)的系统。在此研究成果公布之前,人们一直认为植物中的叶绿素f只起捕获光能的作用。新的研究表明,在荫蔽或者光线较暗的条件下,叶绿素f在光合作用中起着关键作用,利用低能量的近红外光来进行复杂的化学反应,这就是“超越红色极限”的光合作用。在新的光合作用工作系统中,通常被称为“辅助色素”的叶绿素f,实际上是在执行关键的化学步骤,而不是教科书所描述的发挥辅助作用。
研究人员彼得·伯林森评价:这是光合作用的一个重要发现,它突破了我们对生命的理解,比尔·卢瑟福教授和英国伦敦帝国理工学院的研究团队应该得到祝贺,因为他们揭示了光合作用基础过程的一个新途径。
这一发现改变了我们对光合作用基本机制的认识,教科书中的相关内容应该重写;它扩大了我们寻找外星生命存在的范围,并为培育更有效利用光能的作物新品种提供了参考。
(1)将你学过的光合作用知识与本文中介绍的新知识进行比较,将不同之处填入表中。
叶绿素种类
相应的功能
教材知识
______________
______________
本文知识
______________
______________
(2)请解释上述材料中“红色极限”的含义:______________________________________
___________________________________________________。
(3)本项研究最重要的发现是____________。
A.存在一种新的叶绿素——叶绿素f
B.具有叶绿素f的生物中没有其他叶绿素
C.叶绿素f具有吸收近红外光的作用
D.叶绿素f在光合作用中起辅助作用
E.叶绿素f可作为关键色素转换光能
(4)请结合本文撰写一段文字,作为教科书中介绍叶绿素的内容。(120字以内)
(本题普查科普阅读题的解题方法与技巧)
答案:(1)(4分)
叶绿素种类
相应的功能
教材知识
叶绿素a、叶绿素b
吸收、利用红光、蓝紫光
本文知识
叶绿素f
吸收、利用近红外光
(2)波长大于红光的光波(或能量低于红光的光波)无法驱动光合作用(2分) (3)E(2分) (4)答案样例:叶绿素是进行光合作用的主要色素。在高等植物和藻类细胞中含有叶绿素a、b,能吸收、利用可见光中红光和蓝紫光的能量,合成有机物。蓝(藻)细菌中除含有叶绿素a外,某些还含有叶绿素f,可吸收、利用近红外光的能量,合成有机物。(4分)
解析:(1)课本中学过的叶绿素的种类包含叶绿素a和叶绿素b,具有吸收和转化光能的作用,主要吸收红光和蓝紫光。根据文中信息“研究人员在澳大利亚赫伦岛海滩岩石表面之下几毫米处发现了含有叶绿素f的蓝(藻)细菌,它们在缺少可见光的条件下也可以借助近红外光生长”可知,本文提到的叶绿素为叶绿素f,相应的功能是吸收、利用近红外光。
(2)常见的光合作用利用来自红光的能量驱动,而新的研究表明,叶绿素f在光合作用中起着关键作用,可利用低能量的近红外光来进行复杂的化学反应,这就是“超越红色极限”的光合作用,因此“红色极限”的含义是波长大于红光的光波无法驱动光合作用(能量低于红光的光波无法驱动光合作用)。
(3)在此研究成果公布之前,人们一直认为植物中的叶绿素f只起捕获光能的作用,即只起辅助作用,故A、D项不符合题意。具有叶绿素f的生物也有其他叶绿素,只不过在近红外光下生长时,常见的工作系统关闭了,故B项不符合题意。本项研究发现叶绿素f可利用低能量的近红外光来进行复杂的化学反应,故C项不符合题意,E项符合题意。
(4)通过分析文章可知,叶绿素是进行光合作用的主要色素。在高等植物和藻类细胞中含有叶绿素a、b,能吸收、利用可见光中的红光和蓝紫光的能量,合成有机物。某些蓝(藻)细菌中除含有叶绿素a外,还含有叶绿素f,可吸收、利用近红外光的能量,合成有机物。
三、综合类题目的解题技巧
(一)光合作用与细胞呼吸综合
1.(12分)某学校研究小组同学根据某植物的栽培实验绘制了如图曲线,图1表示适宜CO2浓度条件下,温度和光照强度对该植物的CO2吸收速率的影响。图2表示在适宜的光照、CO2浓度条件下测得的有关光合作用、呼吸作用强度的变化。请分析回答下列问题:
(1)图1中E点时,该植物25 ℃条件下产生的氧气量________(填“大于”“等于”或“小于”)15 ℃条件下产生的氧气量,原因是____________________________________________
_______________________________________________________。
(2)图1中,当光照强度为8 klx、温度为25 ℃时,该植物5 h中单位面积光合作用所消耗的CO2量为________mg。若消耗等量的CO2,需在15 ℃条件下,用10 klx的光持续照射________h。
(3)图2中,F点表示的含义是________________________________。60 ℃时,CO2的吸收量为0,原因是________________________________________________。
(4)依据图1分析,若将图2实验的光照条件调整为2 klx,其他条件不变,重复该实验,则图2中F点对应的温度应为____________________。
(本题普查光合作用与细胞呼吸综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)大于(1分) E点时,25 ℃和15 ℃条件下的净光合速率相等,该植物释放的O2量相等;但25 ℃条件下呼吸作用消耗的O2量多于15 ℃(2分) (2)70(2分) 7(2分) (3)真光合速率等于呼吸速率(净光合速率为0)(2分) 60 ℃时植物死亡,真光合速率和呼吸速率均为0(1分) (4)25 ℃(2分)
解析:据图分析可知,图1表示适宜CO2浓度条件下,温度和光照强度对该植物的CO2吸收速率的影响,光照强度为0时,植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此两条曲线表示的都是植物的净光合速率。图2中,实线表示净光合速率随温度的变化,虚线表示呼吸速率随温度的变化。
(1)图1中E点时,25 ℃和15 ℃条件下的净光合速率相等,但25 ℃条件下的呼吸速率较15 ℃大,且真光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以25 ℃条件下产生的氧气量(代表真光合速率)大于15 ℃条件下产生的氧气量。
(2)光照强度为8 klx、温度为25 ℃时,该植物的呼吸速率为4,净光合速率为10,真光合速率=呼吸速率+净光合速率=4+10=14,5 h中单位叶面积光合作用所消耗的二氧化碳为14×5=70 mg。在15 ℃条件下,用10 klx的光照射时,净光合速率为8,呼吸速率为2,真光合速率为2+8=10,因此需要持续照射7小时才能消耗等量的CO2。
(3)图2中F点CO2的吸收量为0,即净光合速率为0,则真光合速率等于呼吸速率。60 ℃时,温度过高,植物死亡,真光合速率和呼吸速率均为0,CO2的吸收量为0。
(4)若将图2所示实验的光照条件调整为2 klx,F点表示净光合速率为0,对应在图1中为25 ℃时的曲线。
2.(11分)某团队筛选出了两种“海水稻”做了如下实验:将甲、乙两个品种海水稻种植在盐碱土壤中,改变光照条件,其他条件适宜,分别测得两组植株的光合作用强度(单位时间、单位面积CO2吸收量),结果如表。请回答下列问题:
(1)海水稻CO2被利用的场所是______________,因为此处可以为CO2的固定提供____________。
(2)将光照强度由3200 lx突然降至1600 lx,甲、乙两品种海水稻叶绿体中C5瞬间变化情况分别是____________________________________。
(3)光照强度为600 lx时,两组幼苗的总光合速率__________(填“甲>乙”“甲=乙”或“甲<乙”),主要依据是_______________________________________________________
____________________________________________________________。
(4)团队成员还发现了甲品种的突变体,该突变体的气孔导度大(单位时间进入单位面积叶片的CO2量多),但胞间CO2浓度与普通甲品种相同,据此可判断单位时间内__________(填“普通甲品种”或“突变体”)固定的CO2多,理由是__________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(本题普查光合作用与细胞呼吸综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)叶绿体基质(1分) C5和酶(2分) (2)甲不变,乙减少(2分) (3)甲<乙(1分) 总光合速率=呼吸速率+净光合速率,600 lx时,两组净光合速率相等,但甲组的呼吸速率小于乙组的呼吸速率(2分) (4)突变体(1分) 突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通甲品种相同,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2(2分)
解析:(1)光合作用暗反应的具体场所是叶绿体基质,暗反应涉及CO2的固定和C3的还原,CO2固定时需要C5和特定酶的参与。
(2)由表可知,将光照强度由3200 lx突然降至1600 lx,此光照强度等于或高于甲的光饱和点,低于乙的光饱和点,因此叶绿体中C5瞬间变化情况为甲不变,乙减少(乙C5生成量减少,消耗量不变)。
(3)总光合速率=呼吸速率+净光合速率,600 lx时,两组净光合速率相等,但甲组的呼吸速率小于乙组的呼吸速率,故光照强度为600 lx时,甲组幼苗的总光合速率<乙组幼苗的总光合速率。
(4)突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通甲品种相同,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2。
(二)遗传规律综合
3.(8分)菠菜为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型。如图所示,其X、Y染色体存在同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)。请分析并回答下列问题:
(1)菠菜的性染色体上存在控制某性状的一对等位基因M、m,其中某一基因纯合时会发生胚胎致死现象(XMY、XmY均视为纯合子)。现有两杂合的菠菜植株杂交,若F1中雌株∶雄株=1∶2,则该致死基因位于性染色体的________区段,父本植株的基因型是______________________。欲通过分析F1中雄株的表型来判断致死基因是M还是m,方法是______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
F1中雌雄个体随机杂交,F2存活的植株中,雌雄比例为________。
(2)已知控制菠菜叶形的基因N(箭形)和n(椭圆形)位于X染色体上。欲进一步判断该基因的具体位置,可选择椭圆形雌株和____________的纯合亲本杂交,若子代的表型为__________________________________,即可证明基因N和n位于X染色体的区段Ⅰ。
(3)雄性植株在有性生殖过程中,控制上述两对性状的基因________(填“能”或“不能”)发生基因重组。
(本题普查遗传规律综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)同源(Ⅱ)(1分) XmYM或XMYm(1分) 若后代雄株有2种表型,则基因M纯合致死;若后代雄株只有1种表型,则基因m纯合致死(2分) 3∶4(1分) (2)箭形雄株(1分) 雌株全为箭形,雄株全为椭圆形(1分) (3)能(1分)
解析:(1)由题干信息“两杂合的菠菜植株杂交”且XMY、XmY被视为纯合子,可知雄性定为杂合子,即致死基因位于性染色体的同源(Ⅱ)区段。杂合雌株的基因型为XMXm,杂合雄株的基因型为XmYM或XMYm。若杂合雄株的基因型为XMYm,则后代基因型为XMXm、XMXM、XMYm、XmYm,又因雌株∶雄株=1∶2,说明基因M纯合致死且雄株有两种表型。F1产生的卵细胞的种类及比例为XM∶Xm=1∶1,产生精子的种类及比例为XM∶Xm∶Ym=1∶1∶2,F1随机交配后,F2存活的植株中,雌(2XMXm、XmXm)雄(2XMYm、2XmYm)比例为3∶4;若杂合雄株的基因型为XmYM,则后代为XMXm、XmXm、XMYM、XmYM,又因雌株∶雄株=1∶2,说明基因m纯合致死,且雄株有一种表型。F1产生的卵细胞的种类及比例为XM∶Xm=1∶1,产生的精子的种类及比例为XM∶Xm∶YM=1∶1∶2,F1随机交配后,F2存活的植株中雌雄比例为3∶4。
(2)欲验证基因N和n在Ⅰ区段还是Ⅱ区段,应选择椭圆形雌株(基因型为XnXn)与箭形纯合雄株(基因型为XNYN或XNY)杂交(Y染色体上无相关基因和含有隐性基因,子代表现型无差异,所以不能选择隐性纯合雄株进行杂交)。若基因N和n位于X染色体的区段I,则XnXn与XNY杂交,子代中XNXn∶XnY=1∶1,即雌株叶形均为箭形,雄株叶形均为椭圆形。
(3)控制叶形的N、n基因位于X染色体的Ⅰ区段上,控制某性状的M、m基因位于性染色体的Ⅱ区段上,因此X、Y染色体可以发生染色体片段互换导致的基因重组。
4.(14分)野生型果蝇为灰身、长翅。灰身基因(A)突变后出现黑身表型,长翅基因(B)突变后出现残翅表型。已知控制这两对性状的基因都位于常染色体上。用灰身长翅(P1)与黑身残翅(P2)两种果蝇进行的杂交实验结果如下:
根据这两对基因的DNA序列分别设计一对PCR引物,对杂交实验一亲本、子代的基因组DNA进行PCR扩增,扩增结果见图1。
请回答下列问题:
(1)根据杂交实验一与相关基因PCR产物电泳结果,推测P1亲本的基因型是__________。P1亲本产生配子的基因型是__________。
(2)由图1的PCR结果可以推测:果蝇B→b的突变是由B基因内__________________所致。判断的依据是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
(3)若对杂交实验二中的亲本、子代的基因组DNA再进行PCR扩增,亲本及亲本型子代的扩增结果见图2。请将新组合表型果蝇的扩增条带图绘在图2中的横线上。
(4)分析杂交实验二后代中出现4种表型且数量不等的原因是________________________
__________________________________________________________________。
(5)为从细胞水平证明只有雌果蝇能够产生新的基因组合的配子,请写出实验思路,列出主要实验设备及实验材料,并预期实验结果。
(本题普查遗传规律综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)AaBb(1分) AB、ab(2分) (2)碱基对的增加(1分) B基因的PCR扩增片段为600 bp,而突变基因b的扩增片段为700 bp,说明B基因的长度增加了100 bp,突变为b基因(2分) (3)(2分)
(4)P1亲本产生了4种基因型不同、数量两两相等的配子,其中亲本型多、重组型少;P2亲本只产生了一种基因型的配子(3分) (5)实验思路为观察雌、雄果蝇生殖细胞减数分裂过程中的染色体行为。主要实验设备及实验材料为光学显微镜,染色后的性成熟果蝇卵巢、精巢的切片。预期结果为在雌果蝇细胞中可以观察到有互换现象的染色体,而在雄果蝇中观察不到此现象。(3分)
解析:(1)根据相关基因PCR产物电泳结果,可推测出P1亲本的基因型为AaBb,杂交实验一为AaBb×aabb→AaBb∶aabb=1∶1,若两对等位基因位于两对同源染色体上,则F1应有4种表型,且比例为1∶1∶1∶1,因此推测两对等位基因位于一对同源染色体上,其中A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,因此P1亲本产生的配子的基因型是AB和ab。
(2)由图1的PCR结果可知,B基因有600个碱基对,b基因有700个碱基对,因此果蝇B→b的突变是由B基因内碱基对的增加所致。
(3)图2说明杂交实验二中的亲本的基因型为AaBb和aabb,杂交实验二的F1出现的四种表型是两多两少,且两两相等,其中亲本类型多,重组类型少,推测P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞(基因型分别为AB、ab、Ab、aB),数量两两相等,其中AB、ab多,Ab、aB少,而P2亲本雄果蝇只产生一种基因型为ab的精子,因此后代的基因组成为AaBb、aabb、Aabb、aaBb,新组合表型果蝇的扩增条带见答案。
(4)由上述分析可知,杂交实验二中P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞(基因型分别为AB、ab、Ab、aB),数量两两相等,其中AB、ab多,Ab、aB少,而P2亲本雄果蝇只产生了一种基因型为ab的精子,说明P1发生了染色体互换,这种变异类型属于基因重组。
(5)为从细胞水平证明只有雌果蝇能够产生新的基因组合的配子,可以观察雌、雄果蝇生殖细胞减数分裂过程中的染色体行为。所需的主要设备及实验材料为光学显微镜,染色后的性成熟果蝇的卵巢、精巢切片。预期实验结果为在雌果蝇细胞中可以观察到有互换现象的染色体,而在雄果蝇中观察不到此现象。
(三)遗传规律与育种综合
5.(17分)油菜是我国重要的油料作物,培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲),但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。
(1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
①由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受________对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为________性性状。
②杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是______________________________。
(2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与______________性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为____________________________。
②将上述种子种成母本行,将基因型为________的品系种成父本行,用于制备YF1。
③为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是____________________________________
_________________________________________________________________________。
(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想:“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”,请用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。
(本题普查遗传规律与育种综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)①一(1分) 显(1分) ②A1对A2为显性;A2对A3为显性(2分) (2)①雄性不育(2分) A2A3∶A3A3=1∶1(2分) ②A1A1(2分) ③所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育(3分)
(3)(4分)
解析:(1)①根据杂交一中杂合子F1自交后得到的F2为3育性正常∶1雄性不育,推知育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制。根据杂交二的F1均为雄性不育,推知雄性不育为显性性状。
②杂交一中P雄性不育株(A2A2)×品系1(A1A1)→F1全为育性正常,说明A1相对A2为显性。杂交二中P雄性不育株(A2A2)×品系3(A3A3)→F1均为雄性不育,说明A2相对A3为显性。
(2)①观察虚线框,可将品系3(A3A3)的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上,该植株基因型为A2A3,该植株与品系3杂交,所结种子的基因型及比例为A2A3∶A3A3=1∶1。
②YF1兼具品系1、3的优良性状,因此将上述种子种成母本行,将基因型为A1A1的品系种成父本行,用于制备YF1。
③若不拔除母本行中具有某一育性性状的植株(A3A3),该种植株会自交,也会与A2A3植株杂交,这样所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育。
(3)需辨别的植株的基因型为A2A3和A3A3。假设E基因位于A2基因所在染色体上,e基因在A3基因所在染色体上,则母本行中育性正常植株基因型为A3A3ee,而雄性不育植株基因型为A2A3Ee。若油菜植株具有E基因对应的显性性状,则其为雄性不育植株;若油菜具有e基因对应的隐性性状,则其为育性正常植株。
(四)动物生命活动调节综合
6.(12分)如图为人体下丘脑与部分内分泌腺或效应器功能关系的示意图。请回答下列问题:
(1)在寒冷条件下,下丘脑能够促进__________(填图中A~D字母)等激素的分泌,进而使人体产热增加。激素B是由__________分泌的。
(2)若下丘脑和垂体细胞内甲状腺激素的受体异常,会导致甲状腺激素分泌过量,原因是______________________________________________________________________________________________________________。
(3)性激素分泌的调节过程类似于甲状腺激素分泌的调节过程。在人的下丘脑中,调节促性腺激素释放激素分泌的信息分子有____________________。
(4)网传市面上的“激素水果”会导致儿童性早熟。为探究此传言是否有科学道理,请用所给材料完成以下实验设计:
①材料:120只长势、体重和年龄相同的同种幼小雄兔,蒸馏水,雄性激素溶液,普通水果,激素水果。
②步骤:第一步,将幼兔随机均分为A、B、C三组,并分开进行饲养;
第二步,A组幼兔喂食适量普通水果+蒸馏水,____________________________________
_________________________________________________________;
第三步,在适宜条件下培养一段时间,观察幼兔的反应特征,分析实验结果,得出结论。
③实验最可能的结果是________________________________________________________
________________________________________________。
(本题普查动物生命活动调节综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)A、C、D(2分) 下丘脑(2分) (2)甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,使甲状腺激素分泌过量(2分) (3)神经递质、性激素(2分) (4)②B组幼兔喂食等量普通水果+雄性激素溶液,C组幼兔喂食等量激素水果+蒸馏水(2分) ③B组幼兔出现性早熟现象,A、C组幼兔未出现性早熟现象(2分)(B组、C组处理可互换)
解析:(1)根据题意和图示分析可知,A是促甲状腺激素,B是抗利尿激素,C是甲状腺激素,D是肾上腺素。在寒冷条件下,下丘脑能够促进A(促甲状腺激素)、C(甲状腺激素)、D(肾上腺素)等激素的分泌,进而使人体产热增加;抗利尿激素由下丘脑分泌。
(2)若下丘脑和垂体细胞内甲状腺激素的受体异常,则甲状腺激素不能作用于下丘脑和垂体,对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌增多,使甲状腺激素分泌过量。
(3)下丘脑一方面可以在相关神经细胞释放的神经递质的作用下分泌促性腺激素释放激素,另一方面可以接受性激素的反馈调节,因此调节促性腺激素释放激素分泌的信息分子有神经递质和性激素。
(4)②实验目的是探究“激素水果”是否会导致儿童性早熟,所以A组幼兔喂食适量普通水果+蒸馏水,B组幼兔喂食等量普通水果+雄性激素溶液,C组幼兔喂食等量激素水果+蒸馏水。
③动物体内缺乏植物激素的受体,因此最可能的实验结果是B组幼兔出现性早熟现象,A、C组幼兔未出现性早熟现象。
7.(11分)在神经—体液—免疫系统的调节下,正常机体的各个器官、系统协调配合,使内环境处于相对稳定的状态。图1是三个系统之间的关系,图2是在信号分子作用下,某种免疫细胞释放免疫活性物质的示意图。回答下列问题:
(1)图1中,①②③表示三类不同的信号分子。当内分泌腺作为神经调节中的效应器时,②代表______________________。
(2)当内分泌腺分泌的①影响中枢神经系统发育时,①代表的激素为__________________。
(3)由图2可以看出,免疫细胞表面至少有__________种信号分子的受体。若图2所示的免疫细胞为T淋巴细胞,则图中的免疫活性物质为____________________,该物质可以使接受过抗原刺激的____________细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,其中记忆细胞的作用是____________________________________________________________________________________。
(4)为了进一步研究图1所示三个系统的关系,科研人员做了如下实验:将羊红细胞注入大鼠体内,发现当抗体浓度达到最大值时,下丘脑某些神经元的电活动增加一倍以上;向裸鼠(无胸腺)体内注入白细胞介—1[一种淋巴因子(细胞因子)],发现血液中促肾上腺皮质激素和糖皮质激素的含量升高几倍,这两个实例可以说明:______________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(本题普查动物生命活动调节综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)神经递质(1分) (2)甲状腺激素(1分) (3)两(1分) 淋巴因子(细胞因子)(1分) B淋巴(1分) 保持对这种抗原的记忆,当机体再次接受相同抗原刺激时,记忆细胞能迅速增殖分化成浆细胞,快速产生大量抗体(2分) (4)抗体对神经系统的作用说明免疫系统能影响神经系统的活动;淋巴因子(细胞因子)对血液中激素含量的影响说明免疫系统能影响内分泌系统的活动(4分)
解析:(1)据图1分析可知,②代表神经递质。
(2)由图1分析可知,①是激素,若①影响中枢神经系统的发育,则①代表的激素为甲状腺激素。
(3)由图2可以看出,免疫细胞表面至少有两种信号分子的受体,一种是接受激素的受体,另一种是接受神经递质的受体。若图2所示的免疫细胞为T淋巴细胞,则图2中的免疫活性物质为淋巴因子(细胞因子),该物质可以使接受过抗原刺激的B淋巴细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,其中记忆细胞的作用是保持对这种抗原的记忆,当机体再次接受相同抗原刺激时,记忆细胞能迅速增殖分化成浆细胞,快速产生大量的抗体。
(4)根据图1三种系统的相互作用关系,分析题干两个实例可以得出:抗体对神经系统的作用说明免疫系统能影响神经系统的活动;淋巴因子(细胞因子)对血液中激素含量的影响说明免疫系统能影响内分泌系统的活动。
(五)种群、群落、生态系统综合
8.(12分)水稻田中存在着水稻→白背飞虱→拟水狼蛛的食物链。请回答下列问题:
(1)稻田作为农田生态系统,除水稻、白背飞虱和拟水狼蛛涉及的成分外,还有______________________________________;若要研究该稻田的物种丰富度,可在__________层次上进行。
(2)如图为水稻→白背飞虱→拟水狼蛛的能量流动关系图:
①图中的A值=__________;图中的甲、乙是______________。
②分析能量流动图,从第二营养级白背飞虱到第三营养级拟水狼蛛的传递效率=(1.233×104)/(4.002×104)×100%≈30.81%,结果显示该能量传递效率远大于20%,最可能的原因是______________________________________________。在日常管理方面,人们常用农药杀死白背飞虱、拟水狼蛛等害虫,目的是__________________________________________
_________________________________________________________。
③使用农药消灭害虫,一方面污染了环境,另一方面还可能因长期使用某种农药导致害虫种群形成__________。
(3)研究发现,稻田养鸭可有效提高水稻的产量和质量,从种间关系及物质循环的角度分析,其原因是____________________________________________________________________
_________________________________________________。
(本题普查种群、群落、生态系统综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)分解者和非生物的物质和能量(1分) 群落(1分) (2)①8.59×103 kJ(2分) 呼吸消耗的能量(1分) ②第三营养级拟水狼蛛的能量来源除白背飞虱外,还有其他能量来源(2分) 调整能量流动的方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(2分) ③抗药性(1分) (3)鸭能防虫除草,减少水稻的天敌和竞争者;鸭粪还田为水稻提供了优良的有机肥(2分)
解析:(1)一个生态系统的组成成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量四部分,水稻属于生产者,白背飞虱和拟水狼蛛属于消费者。物种丰富度是群落水平上研究的内容,研究该稻田的物种丰富度只能在群落层次上进行。
(2)①分析食物链的能量流动情况,摄入量=排泄量+同化量,故图中的A值=4.861×104 kJ-4.002×104 kJ=8.59×103 kJ。同化量的去路除用于自身生长发育和繁殖外,还可用于呼吸消耗,因此图中的甲、乙为呼吸消耗的能量。
②理论上,上一营养级到下一营养级的能量传递效率一般遵循10%~20%的规律,图示第二营养级白背飞虱到第三营养级拟水狼蛛的传递效率约为30.81%,能量传递效率远大于20%,最可能的原因是拟水狼蛛还有其他能量来源。人们在农田中除草、杀虫的目的是调整能量流动的方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
③使用农药消灭害虫,一方面污染了环境,另一方面可能因长期使用一种农药导致害虫种群形成抗药性。
(3)稻田养鸭的优点:从种间关系来看,水稻产量提高,说明有利于水稻的生长,影响水稻生长的种间因素是其竞争者和天敌。水稻的竞争者是田间杂草,水稻的天敌是农业害虫,而这些生物恰好可以为鸭提供食物;从物质循环来看,水稻增产是因为环境中存在着有利于水稻生长的物质,水稻是生产者,所需要的物质是无机物,鸭粪还田后,其中的有机物可以被分解者分解为CO2、H2O和无机盐被水稻利用,使水稻生长健壮,减少了化肥的使用。
9.(16分)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续暴发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于________。水库中各种生物共同构成________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的________的生物积累量 (在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的______________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量________,引起该变化的原因是______________________________________________________。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类,为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________________________________________________________________。
(本题普查种群、群落、生态系统综合类题目的解题方法与技巧)
答案:(1)生产者(2分) (生物)群落(2分) (2)捕食对象(食物)(2分) 捕食者(天敌)(2分)
(3)明显下降(2分) 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系(2分) (4)比例(2分) (5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响(2分)
解析:(1)藻类是以光能为能量来源的自养型生物,在生态系统组成成分中属于生产者;水库中各种生物共同构成了生物群落。
(2)鲢鱼和鳙鱼以藻类和浮游动物为食,是典型的浮游生物食性的鱼类,鲢、鳙鱼的投放量主要由它们的食物数量决定,即取决于捕食对象(浮游动植物)的生物积累量,食物多,那么鲢、鳙鱼的投放量也更多,反之投放量少;投放时,为保证鲢、鳙鱼的成活率,应捕杀鲢、鳙鱼的捕食者(天敌动物)。
(3)从图中可以看出,投放鲢、鳙鱼一年后,银鱼的生物积累量明显下降,而鲢、鳙鱼生物积累量增加,其原因是:银鱼主要以浮游动物为食,鲢鱼、鳙鱼也以浮游动物为食,是银鱼的竞争者,同时鲢鱼、鳙鱼又可以藻类为食,是部分浮游动物的竞争者,当将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,导致浮游动物减少,造成银鱼食物减少,其数量下降,生物积累量减少。
(4)通过投放鲢、鳙鱼,该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变,故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的。
(5)本小题是开放性试题,只要是能达到目的的方法措施均可,但要注意按生态效益和经济效益两方面各列举一例为好。如定期合理投放鲢、鳙鱼;定期适度捕捞鲢、鳙鱼;控制性捕杀鲢、鳙鱼的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响等。
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