精品解析：2024届东北三省三校高三下学期第二次联合模拟考试理综重组卷-高中生物变式题6-8

1. 图1为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，两种致病基因位于非同源染色体上。甲病在人群中的患病率为5/81。用某种限制酶对图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳，甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 乙病致病基因一定位于常染色体 B. 甲病致病基因是正常基因发生了碱基对替换所致 C. 8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2 D. 若9号为正常女性，与正常男性婚配，生育患甲病孩子的概率为5/81 2. 已知甲、乙两种病独立遗传，分别由一对等位基因控制。甲病为“卵子死亡”症，患者因卵子萎缩、退化而不育，已知Ⅰ1、Ⅱ4含甲病基因，I2、Ⅱ2不含甲病基因。如图是某家系关于甲病和乙病的系谱图。下列有关说法正确的是（　　） A. 甲病的遗传方式是伴X染色体显性遗传 B. Ⅱ3与含甲病基因的男子结婚，可以生出正常孩子 C. 若与Ⅱ4基因型相同的个体和乙病患者结婚生儿子均患乙病，则乙病为XY染色体同源区段隐性遗传病 D. 若乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅲ5与乙病患者结婚，生的孩子患病概率为1/3 3. 色盲有红色盲、绿色盲和蓝色盲，分别由LW、MW和SW基因突变引起。调查发现，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子。下图是三种色盲的遗传图谱，下列说法错误的是（　　） A. 三种色盲的遗传方式均为隐性遗传 B. 红色盲和绿色盲在男性人群中的发病率高 C. Ⅱ-5和Ⅱ-6生出色觉正常孩子的概率为3/8 D. Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3 4. 人类有一种隐性遗传病，其致病基因a是由基因A编码序列缺失部分碱基产生的。图1表示与该遗传病有关的某家系成员的关系，未标明患病个体。通过对该家系成员部分个体进行基因检测，得到的条带检测结果如图2所示。不考虑其他变异，下列分析错误的是（ ） A. 基因A发生的变异属于基因突变 B. 控制该隐性遗传病的致病基因a位于常染色体上 C. 若5号和6号再生了一个患病孩子，则该患病孩子一定为男孩 D. 若7号和一个正常男性结婚，则生下患病孩子的概率为1/8 5. 控制色觉的基因位于X染色体上，正常色觉基因B对色弱基因B-、色盲基因b为显性，色弱基因B-对色盲基因b为显性。图1为某家族系谱图，图2为同种限制酶处理第二代成员色觉基因的结果，序号①～⑤表示电泳条带。下列叙述错误的是（ ） A. 基因B、基因B-和基因b存在限制酶的酶切位点数分别是0、1、2 B. 基因突变的随机性导致了色盲基因和色弱基因的出现 C. Ⅱ-1与正常男性结婚，后代出现色弱男孩概率为1/4 D. 在不考虑其他变异的情况下，人类关于色觉的基因型有9种 6. 为探究大气中CO2的浓度升高对不同植物的产量是否有影响，研究人员种植了玉米和荷麻两种植物，每种植物均分为三组，分别暴露于350，600或1000ppm不同浓度的CO2的空气中，光照、温度与水分条件完全相同且适宜。45天后，分别测量玉米和苘麻植物的干重（以克为单位），（每种植物均取八棵，烘干后，测叶、茎和根干重，取平均值）结果见下表。回答下列问题： 350ppmCO2 600ppmCO2 1，000ppmCO2 玉米植株的平均干重（g） 91 89 80 苘麻植株的平均干重（g） 35 48 54 （1）CO2作为光合作用的原料，参与___阶段。据表中数据分析，___（玉米/茼麻）的CO2饱和点更高。 （2）在CO2浓度为350ppm（相当于大气中CO2浓度）时，两种植物干重差异很大，说明玉米在低浓度CO2时固定CO2的能力更强，推测可能的原因___。 （3）该实验中，随着CO2浓度的增大，玉米和茼麻干重的变化趋势分别是___。玉米干重变化的原因可能是___（答出一条即可）。 （4）在大田中，苘麻是一种能入侵到玉米地的杂草，可以预测随大气中CO2浓度的逐渐增大，玉米的生长受抑制，原因是：___（答出2点）。 7. 某植物工厂为提高生菜产量进行了一系列实验，结果如图所示。请回答下列问题： 对照组：白光 A组：红光：蓝紫光=1：2 B组：红光：蓝紫光=3：2 C组：红光：蓝紫光=2：1 每组总光照强度相同 （1）光为生菜光合作用提供能量，光合作用过程中能量的转化形式为______。 （2）图2显示，A、B、C组的干重都高于对照组，结合图1分析，原因是______。基于以上研究成果，工厂管理者欲采购一批红、蓝玻璃对工厂进行改造以提高生菜产量，请评价是否合理并解释原因______。 （3）此外，植物工厂在人工精密控制光照条件下，还可以通过控制______等条件提高生菜产量。 8. 20世纪50年代，科学家在研究玉米、甘蔗等原产于热带地区的植物的光合作用时发现：当向这些植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，90%以上的14C出现在含有4个碳原子的有机酸（四碳酸）中，随着光合作用的进行，四碳酸中的14C逐渐减少，而三碳酸中的14C逐渐增多，科学家将这类植物叫作C4植物。图1表示在适宜的CO2浓度和温度条件下，光照强度对普通玉米（A）、黄叶病玉米（B）光合作用的影响：图2表示玉米利用CO2的特殊途径，其中P酶与CO2的亲和力远比R酶大。请回答下列问题： （1）图1中光照强度为y时，限制黄叶病玉米光合作用速率的主要内部因素是_________（答出一点即可）；在白天和晚上各12h的情况下，y强度下的A植物比B植物积累的有机物多_________单位（以CO2的吸收速率表示）。 （2）图2说明在这类植物的光合作用中，CO2中的C的转移途径是CO2→_________→（CH2O），由图可知，玉米的C4途径发生在叶肉细胞中，通过_________（填结构名称）进入发生在___________（填场所）中的C3途径，两者共同完成CO2的固定。 （3）在夏季炎热的中午，小麦出现“午休现象”，是由于_________原因，小麦等植物光合作用强度就会降低，而玉米没有“午休现象”，请据图2尝试推出最可能的原因是_________，从而保证C3的供应充足，可见玉米比小麦更耐干旱环境。 9. 荠菜既可以食用，也可以用于临床上治疗多种疾病。图甲是荠菜光合作用中能量转换的部分路径示意图，图乙表示春末夏初晴朗白天，25℃条件下，荠菜在不同遮光条件下相关指标的柱形图，回答下列问题： （1）图甲过程中，最初提供电子的物质为________，最终接受电子的物质为________，能够为卡尔文循环提供能量的物质是________。 （2）根据图乙数据分析，遮光率超过40%以后，气孔导度_________（填“是”或“不是”）影响净光合速率的主要因素，原因是_________。遮光率由40%提升至60%过程中，胞间CO2浓度上升的原因可能是________。 （3）结合图甲、图乙分析，提高荠菜光合作用速率的具体措施有________（列举2项）。 10. 我国北方蔗糖主要从甜菜的块根中提炼。研究发现，磷对甜菜光合作用产物的合成与转移分配具有一定的影响，其部分机理如下图，其中A、B表示相关物质，TPT为磷酸转运体（转运出1分子磷酸丙糖的同时会转运进1分子Pi），活性会受光抑制。回答下列问题： （1）图中1，5-二磷酸核酮糖与CO₂生成3-磷酸甘油酸过程称为_____。物质A、B分别为_____，其反应产物可转移至_____（结构）重新合成物质A、B． （2）白天光合作用强，［3-磷酸甘油酸］/［Pi］的比值_____，叶绿体中会积聚大量淀粉颗粒。夜间，叶绿体中的淀粉颗粒发生水解，能为细胞生命活动的进行提供_____。 （3）为研究田间施用磷（P）和烯效唑（Un）对甜菜光合特性和产糖量的影响，科研人员采用叶面喷施的方法处理甜菜植株，处理16天后测定净光合速率及叶面积指数（叶片总面积/土地面积），收获时测定块根产量及产糖量，结果如下表。 处理 净光合速率/μmol·m⁻²·s⁻¹ 叶面积指数 块根产量/t·hm² 产糖量/t·hm² 清水（CK） 25.25 3.14 97.4 15.44 2mg·L⁻¹KH₂PO₄（P） 27.07 3.35 107.21 17.66 30mg·L⁻¹烯效唑（Un） 27.06 4.21 99．2 15.93 2mg·L⁻¹KH₂PO₄（P）+30mg·L⁻¹烯效唑（Un） 33.22 3.83 108.1 18.88 ①净光合速率可用单位时间内单位叶面积上_____表示。 ②与P组相比，Un组植株叶片积累的有机物总量_____，判断的依据是_____。与CK、Un组相比，P组块根产量和产糖量均较高，原因是施磷处理能_____。 ③科研人员建议甜菜生产中应采用磷和烯效唑联合喷施，其依据是_____。 11. 资料一：神经干由许多粗细不同的神经纤维组成，不同神经纤维兴奋所需的刺激强度（阈值）不同。将电极置于神经干的表面作记录，则所观察到的动作电位与单根神经纤维有所不同。前者是神经干内许多神经纤维活动的总和，称之为神经干复合动作电位。 资料二：将蛙坐骨神经-胫腓神经标本，分别放入任氏液（类似组织液）和不同浓度的葡萄糖浸泡后，置于神经标本屏蔽盒内，每隔5min给予一次相同且适宜的刺激，记录动作电位，连续观察60min。实验结果如下图所示。 根据资料，回答下列问题： （1）与单个的神经纤维相比，以强度由小到大的电刺激作用于神经干，可推测神经干复合动作电位的峰值变化情况是___。产生这种差别的原因是___。 （2）本实验中，对照组用任氏液浸泡的目的是___。对照组实验结果表明，本实验条件及数据是可靠的，判断依据是，对照组神经干在实验条件下连续刺激1h，仍可出现动作电位且其幅值___。 （3）在刺激强度保持不变的情况下，10%葡萄糖能引起神经干复合动作电位幅度升高，可能是由于___，使复合动作电位增大（答出一点即可）。 （4）相同实验条件下，用20%、40%葡萄糖浸泡后，神经干复合动作电位的幅值随时间的延长而下降，其影响机理可能是：由于20%、40%葡萄糖是高渗溶液，使___，因而使轴突内外溶液浓度发生改变。而这种变化一方面使能兴奋的神经纤维数量___，另一方面又会使神经纤维兴奋时产生的动作电位峰值___。 12. 吗啡是一种镇痛药，其对神经纤维动作电位的峰值（动作电位的最大值）及传导速率的影响是镇痛效应的重要机制。回答下列问题： （1）神经纤维在未受到外界刺激时处于静息状态，静息电位形成的原因是___；当其受到一定刺激后会产生兴奋，兴奋部位的膜电位变化是___。 （2）用具有生物活性的大鼠坐骨神经一腓肠肌标本进行相关实验，其实验结果如表所示： 吗啡浓度 动作电位峰值mV 兴奋传导速率/（ms-1） 10min 20min 40min 10min 20min 40min 0 9.07 9.13 9.06 33.00 33.15 32.96 0.1g/L 7.82 4.58 2.90 3015 24.69 19.80 0.2g/L 5.60 1.64 0 16.02 4.52 0 0.3g/L 0 0 0 0 0 0 为保证大鼠坐骨神经一腓肠肌标本的生物活性，实验中需将大鼠坐骨神经—腓肠肌标本置于类似于组织液的液体环境中。该实验的自变量为___根据高中所学内容推测，吗啡的作用机理是___。 （3）神经递质需要与突触后膜上的受体结合才能发挥作用，正常情况下神经递质不会持续作用于下一个神经元的原因是___。吗啡有镇痛作用，原因是吗啡能和突触后膜上的特异性受体结合使其失去与___结合的能力。 （4）科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如下图所示实验。图中灵敏电流计①②的两电极之间的距离相等，c点位于灵敏电流计①两表笔的中点，且X=Y（即d点是XY中点）。请利用电流计①、②设计一个简单实验，验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度： 实验思路：___。 预期结果：___。 13. 兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度（引发神经冲动的最小电刺激强度），之后再将其置于无氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如下图所示。请据图回答：  （1）本实验的自变量是______。   （2）正常情况下，静息电位大小主要决定于细胞内外______浓度差，据图分析，当静息电位由﹣60mV变为﹣65mV时，此时神经细胞的兴奋性水平______；因此，受刺激时，就可能导致______减少，引起动作电位值偏小的情况发生。 （3）下面四种测量方式，能测出静息电位数值的是（ ） （4）给予对照组神经元30pA强度的电刺激，则神经纤维膜外电位变化是______；然后缺氧处理20min，给予相同强度的电刺激，_____（能/不能）测到神经冲动，判断理由是____。 （5）在无氧培养液中，细胞内ATP含量减少，对细胞通过______方式跨膜转运离子产生影响，这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。 14. 突触后膜兴奋后产生EPSP电位，EPSP电位可以总和叠加。突触后膜第一次受到刺激（未达到阈值，阈下刺激）便已经产生EPSP电位。EPSP电位产生后迅速发生衰减，此时若受到第二个刺激，则这两个刺激就会发生叠加，以此类推，多个刺激产生的EPSP会进行总和叠加。叠加的电位一旦达到神经元的阈值（触发动作电位的膜电位临界值），就会爆发动作电位。图1为总和叠加的示意图，下图2为神经元A、B、C、D之间的联系。请回答下列问题。 （1）单次刺激X，图1出现波形但是未引发动作电位的原因是：刺激强度低，突触后膜________________，导致示波器出现波形，但不能产生超过阈值的兴奋，不能引起动作电位。图1实验有时也会失败，即当先后多个刺激间隔时间稍长，连续刺激后也不能产生动作电位，说明总和叠加的条件之一是_______________；叠加的电位若超过阈值，随着刺激强度的增大，动作电位的幅度通常___________（填“会”或“不会”）增大。 （2）静息电位大小是影响细胞兴奋性强弱的因素之一。图2中，单次电刺激A，会使③处电位由-70mV变为-75mV，D神经细胞的兴奋性_____________（填“增强”、“不变”或“减弱”）。 （3）研究表明，龙血素B会影响突触后电位的变化。为探究不同浓度龙血素B与突触后电位的关系，科研人员利用蟾蜍坐骨神经－腓肠肌标本进行了相关实验。请完成以下实验： ①取体型相似，生理状态相同的蟾蜍18只，损毁脑和脊髓，剥制坐骨神经－腓肠肌标本，随机分为6组，每组3只，室温浸泡在任氏液中15min； ②给予坐骨神经5mV电刺激，通过微电极记录腓肠肌细胞膜的电位变化； ③分别用含5%、10%、15%、20%、25%龙血素B的任氏液处理1-5组坐骨神经－腓肠肌标本5min，6组用任氏液处理坐骨神经－腓肠肌标本5min作为对照组。 ④____________； ⑤比较每组___________。 15. 以坐骨神经-腓肠肌为材料，某研究小组欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 （要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70mV，兴奋时动作电位达+30mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2：__________。 组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。对上述所得的实验数据进行分析与处理。 （2）预测实验结果：（以一个坐标柱形图形式表示实验结果）___________ （3）分析与讨论 ①简要解释组3的实验结果：___________。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于___________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na+外流量___________。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有 ___________神经。 ④刺激腓肠肌，___________（填“能”或“不能”）在神经纤维上测得膜电位的变化。坐骨神经是由有许多神经纤维经结缔组织包裹而成，刺激神经某一点，在一定范围内随刺激强度的增大，腓肠肌收缩的力度也相应增大，原因是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1. 图1为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，两种致病基因位于非同源染色体上。甲病在人群中的患病率为5/81。用某种限制酶对图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳，甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 乙病致病基因一定位于常染色体 B. 甲病致病基因是正常基因发生了碱基对的替换所致 C. 8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2 D. 若9号为正常女性，与正常男性婚配，生育患甲病孩子的概率为5/81 【答案】D 【解析】 【分析】分析图1：1号和2号个体不患甲病，生出的5号个体患有甲病，说明甲病为隐性病；3号和4号个体不患乙病，生出的7号个体患有乙病，说明乙病为隐性病；分析图2：5号个体患有甲病，由电泳结果可知致病基因被酶切后，会得到0.4kb、0.6kb、0.8kb这三个片段；致病基因和正常基因碱基总数一样，可推出 正常基因被酶切后，会得到1.2kb和0.6kb两个片段；电泳条带可知，1号个体只含有1.2和0.6两条带，只含正常基因，2号个体含有正常基因，也含致病基因，5号个体来自他的母亲，故甲病为伴X染色体隐性遗传病；由题意，两种致病基因位于非同源染色体上，甲病为伴X染色体隐性遗传病，故乙病为常染色体隐性遗传病。 【详解】A、分析图1：1号和2号个体不患甲病，生出的5号个体患有甲病，说明甲病为隐性病；3号和4号个体不患乙病，生出的7号个体患有乙病，说明乙病为隐性病；分析图2：5号个体患有甲病，由电泳结果可知致病基因被酶切后，会得到0.4kb、0.6kb、0.8kb这三个片段；致病基因和正常基因碱基总数一样，可推出 正常基因被酶切后，会得到1.2kb和0.6kb两个片段；电泳条带可知，1号个体只含有1.2和0.6两条带，只含正常基因，2号个体含有正常基因，也含致病基因，5号个体来自他的母亲，故甲病为伴X染色体隐性遗传病；由题意，两种致病基因位于非同源染色体上，甲病为伴X染色体隐性遗传病，故乙病为常染色体隐性遗传病，A正确； B、致病基因与正常基因相比，只多出一个限制酶切点，DNA 总长度不变，B 正确； C、3号个体的基因型为BbXAY，4号个体的基因型为BbXAXa，子代中8号个体甲病基因型为1/2XAXa，1/2XAXA，乙病的基因型为1/3BB、2/3Bb，只携带一种致病基因的基因型有1/6BBXAXa和1/3BbXAXA，故8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2，C正确； D、若9号为正常女性，7号为甲病患者，只考虑甲病情况下，9号基因型为XAXa，与正常男性XAY婚配，生育患甲病孩子的概率为1/4，D错误。 故选D。 2. 已知甲、乙两种病独立遗传，分别由一对等位基因控制。甲病为“卵子死亡”症，患者因卵子萎缩、退化而不育，已知Ⅰ1、Ⅱ4含甲病基因，I2、Ⅱ2不含甲病基因。如图是某家系关于甲病和乙病的系谱图。下列有关说法正确的是（　　） A. 甲病的遗传方式是伴X染色体显性遗传 B. Ⅱ3与含甲病基因的男子结婚，可以生出正常孩子 C. 若与Ⅱ4基因型相同的个体和乙病患者结婚生儿子均患乙病，则乙病为XY染色体同源区段隐性遗传病 D. 若乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅲ5与乙病患者结婚，生的孩子患病概率为1/3 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因分离定律的内容：在生物体的体细胞中，控制同一性状的基因成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的基因发生分离，分别进入不同的配子，随配子遗传给后代。 2、基因自由组合定律实质：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，在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3、由题干信息知，该遗传病“患者的卵子出现发黑、萎缩、退化的现象”，故患者中只有女性，男性可能携带致病基因，但不会患病。 【详解】A、若为常染色体隐性遗传病，与题干“I2不含甲病基因”不符，若为伴X隐性遗传病，与题干“I2不含甲病基因”不符，若为伴X显性遗传病，则Ⅱ2一定要患病，与题不符合，若为常染色体显性遗传病，可以满足题目条件，因此甲病的遗传方式是常染色体显性，A错误； B、Ⅱ3与含甲病基因的男子结婚不能生出正常孩子，因为Ⅱ3表现为不育，B错误； C、若乙病为X染色体隐性遗传病（相关基因用B、b表示），Ⅱ4基因型为XBY，和乙病患者（XbXb）结婚，生儿子也均患乙病，C错误； D、若已知乙病是一种常染色体隐性遗传病（相关基因用B、b表示），Ⅲ4患乙病，可推知其父母均为杂合子Bb，Ⅲ5为（1/3BB，2/3Bb），Ⅲ5与乙病患者(bb)结婚，生的孩子患病概率为2/3×1/2=1/3，D正确。 故选D。 3. 色盲有红色盲、绿色盲和蓝色盲，分别由LW、MW和SW基因突变引起。调查发现，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子。下图是三种色盲的遗传图谱，下列说法错误的是（　　） A. 三种色盲的遗传方式均为隐性遗传 B. 红色盲和绿色盲在男性人群中的发病率高 C. Ⅱ-5和Ⅱ-6生出色觉正常孩子的概率为3/8 D. Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干信息，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子，说明这两个色盲不是伴Y染色体遗传或常染色体遗传，应为伴X遗传。 【详解】A、通过I-1和I-2均未患病，但生了红色盲和绿色盲的后代，说明红色盲和绿色盲为隐性遗传，同时II-1和II-2生了蓝色盲女儿，说明为常染色体隐性遗传，A正确； B、红色盲和绿色盲为伴X染色体隐性遗传，在男性人群中的发病率高，B正确； C、假设红色盲是由l基因型控制，绿色盲是由m基因控制，蓝色盲是由s基因控制，则II-5的基因型为1/2ssXLMXLm或1/2ssXLMXlM，II-6的基因型为SsXLM Y，两者生出色觉正常孩子的概率为1/2×(1-1/2×1/4-1/2×1/4）=3/8，C正确； D、仅考虑蓝色盲，III-2的基因型为ss，则II-1和II-2基因型均为Ss，那么III-1不患病，其为1/3SS，2/3Ss，则Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3，但是II-3和II-4都患有红色盲或者蓝色盲，说明其基因型为XlMY或者XLmY，那么I-2的基因型为XLmXlM，II-2不患病，基因型为1/2XLMXLm或1/2XLMXlM，II-1的基因型为XLM Y，那么此时考虑红色盲和绿色盲，后代III-1的基因型也有可能为杂合子，也有可能为纯合子，所以此时Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率不为2/3，D错误。 故选D。 4. 人类有一种隐性遗传病，其致病基因a是由基因A编码序列缺失部分碱基产生的。图1表示与该遗传病有关的某家系成员的关系，未标明患病个体。通过对该家系成员部分个体进行基因检测，得到的条带检测结果如图2所示。不考虑其他变异，下列分析错误的是（ ） A. 基因A发生的变异属于基因突变 B. 控制该隐性遗传病的致病基因a位于常染色体上 C. 若5号和6号再生了一个患病孩子，则该患病孩子一定为男孩 D. 若7号和一个正常男性结婚，则生下患病孩子的概率为1/8 【答案】B 【解析】 【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。 【详解】A、由题意可知，该病的致病原因是基因A编码序列部分缺失所致，属于基因突变，A正确； B、由题意可知，该病是隐性遗传病，且由条带图可知，成员1只含基因A，成员2只含基因a，而成员4只含基因A，若为伴Y遗传，1号为女性不应携带相应等位基因；若为常染色体遗传，则AA×aa不可能出现子代基因型为AA的个体（4号个体）；故致病基因位于X染色体上，B错误； C、依据B项判断，该病属于伴X隐性遗传病，可以推出5号个体的基因型为XAXa，6号个体的基因型为XAY，所生孩子中患病的基因型为XaY ，一定为男孩，C正确； D、5号个体的基因型为XAXa，6号个体的基因型为XAY，可知7号个体的基因型为XAX-，与一个正常男性XAY结婚，只有基因型XaY为患者，则需要女方提供Xa的卵细胞，男方提供Y的精子，7号个体XAX-产生1/4Xa、3/4XA，正常男性XAY可以产生1/2XA、1/2Y，故生下患病孩子的概率为1/41/2=1/8，D正确。 故选B。 5. 控制色觉的基因位于X染色体上，正常色觉基因B对色弱基因B-、色盲基因b为显性，色弱基因B-对色盲基因b为显性。图1为某家族系谱图，图2为同种限制酶处理第二代成员色觉基因的结果，序号①～⑤表示电泳条带。下列叙述错误的是（ ） A. 基因B、基因B-和基因b存在限制酶的酶切位点数分别是0、1、2 B. 基因突变的随机性导致了色盲基因和色弱基因的出现 C. Ⅱ-1与正常男性结婚，后代出现色弱男孩的概率为1/4 D. 在不考虑其他变异的情况下，人类关于色觉的基因型有9种 【答案】B 【解析】 【分析】遗传系谱图的分析方法：首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。其次确定是否为伴Y遗传。若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则最可能为伴Y遗传。若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①“无中生有”是隐性遗传病。②“有中生无”是显性遗传病。已确定是隐性遗传，若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。已确定是显性遗传，若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。 【详解】A、由家系图可知，Ⅱ-2号为色弱男性，Ⅱ-4号为色盲男性，前者的基因型为XB-Y，后者的基因型为XbY，由图②显示的电泳的电泳条带可知，②③表示色弱基因电泳产生，②④⑤表示色盲基因电泳产生，①表示B基因，B不能被切割，故基因B、基因B-和基因b存在限制酶的酶切位点数分别是0、1、2，A正确； B、正常色觉基因B对色弱基因B-、色盲基因b为显性，色弱基因B-对色盲基因b为显性，B、B-和b属于复等位基因，复等位基因的出现说明了基因突变的不定向性，B错误； C、Ⅱ-1（基因型为XBXB-）与正常男性（XBY）结婚，后代出现色弱男孩的概率为1/2（产生XB-的概率）×1/2（产生Y配子的概率）=1/4，C正确； D、在不考虑其他变异的情况下，人类关于色觉的基因型有9种，分别为：男性3种（XBY、XB-Y、XbY），女性6种（XBXB、XB-XB-、XbXb、XBXB-、XBXb、XB-Xb），D正确。 故选B。 6. 为探究大气中CO2的浓度升高对不同植物的产量是否有影响，研究人员种植了玉米和荷麻两种植物，每种植物均分为三组，分别暴露于350，600或1000ppm不同浓度的CO2的空气中，光照、温度与水分条件完全相同且适宜。45天后，分别测量玉米和苘麻植物的干重（以克为单位），（每种植物均取八棵，烘干后，测叶、茎和根干重，取平均值）结果见下表。回答下列问题： 350ppmCO2 600ppmCO2 1，000ppmCO2 玉米植株的平均干重（g） 91 89 80 苘麻植株的平均干重（g） 35 48 54 （1）CO2作为光合作用的原料，参与___阶段。据表中数据分析，___（玉米/茼麻）的CO2饱和点更高。 （2）在CO2浓度为350ppm（相当于大气中CO2浓度）时，两种植物干重差异很大，说明玉米在低浓度CO2时固定CO2的能力更强，推测可能的原因___。 （3）该实验中，随着CO2浓度的增大，玉米和茼麻干重的变化趋势分别是___。玉米干重变化的原因可能是___（答出一条即可）。 （4）在大田中，苘麻是一种能入侵到玉米地的杂草，可以预测随大气中CO2浓度的逐渐增大，玉米的生长受抑制，原因是：___（答出2点）。 【答案】6. ①. 暗反应 ②. 茼麻 7. 玉米是C4植物，C4植物叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用，与CO2结合的能力强 8. ①. 逐渐减小、逐渐增大 ②. 随着CO2浓度的增大，玉米的光合作用受到抑制，实际光合速率降低，而呼吸速率不变，导致净光合速率减小，干重减小 9. 一是随大气中CO2浓度的逐渐增大，玉米植株的平均干重减少，玉米的光合作用受到抑制，玉米积累的有机物减少，玉米生长受到抑制；二是随大气中CO2浓度的逐渐增大，苘麻植株的平均干重逐渐增大，有利于苘麻生长，苘麻与玉米在竞争中处于优势，导致玉米生长受到抑制 【解析】 【分析】C3植物与C4植物： （1）C3植物：这类植物的最初产物是3-磷酸甘油酸（三碳化合物），这种反应途径称C3途径，如水稻、小麦、棉花、大豆等大多数植物。 （2）C4植物：这类植物以草酰乙酸（四碳化合物）为最初产物，所以称这种途径为C4途径，如甘蔗、玉米、高粱等。一般来说，C4植物比C3植物具有较强的光合作用，其原因可从结构和生理两方面来探讨。结构与功能是统一的，C4植物叶片的维管束薄壁细胞较大，其中含有许多较大的叶绿体，叶绿体没有基粒或基粒发育不良；维管束鞘的外侧密接一层成环状或近于环状排列的叶肉细胞，组成了“花环型”结构，这种结构是C4植物的特征；叶肉细胞内的叶绿体数目少，个体小，有基粒，维管束鞘薄壁细胞与其邻近的叶肉细胞之间有大量的胞间连丝相连。C4植物通过磷酸烯醇式丙酮酸固定二氧化碳的反应是在叶肉细胞的细胞质中进行的，生成的四碳双羧酸转移到维管束鞘薄壁细胞中，放出二氧化碳，参与卡尔文循环，因此C4植物可以利用低浓度的二氧化碳。 【小问1详解】 光合作用包括光反应和暗反应，CO2作为光合作用的原料，参与暗反应阶段。在一定范围内，光合速率随着CO2浓度增加而增加，当光合速率不再继续增加时的CO2浓度称为CO2饱和点。据表中数据分析，茼麻随着CO2浓度升高，苘麻植株的平均干重一直增加，即光合速率仍然在增大，而玉米植株的平均干重随着二氧化碳浓度升高在减少，因此苘麻的CO2饱和点更高。 【小问2详解】 茼麻属于C3植物，而玉米是C4植物，C4植物叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用，与CO2结合的能力强，故玉米固定二氧化碳能力强。 【小问3详解】 根据表中数据分析可知，该实验中，随着CO2浓度的增大，玉米干重的变化趋势是逐渐减小，而茼麻干重的变化趋势是逐渐增大。玉米干重即有机物的积累量，代表的是净光合速率，净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，随着CO2浓度的增大，抑制了玉米的光合作用，玉米的实际光合速率降低，而呼吸速率不变，导致净光合速率减小，因此玉米的干重减小。 【小问4详解】 根据表中数据分析可知，随着CO2浓度的增大，玉米的光合作用受到抑制，玉米干重的变化趋势是逐渐减小，有机物积累减少，玉米的生长受抑制；而随着CO2浓度的增大，茼麻干重的变化趋势是逐渐增大，有利于苘麻的生长，苘麻是一种能入侵到玉米地的杂草，苘麻与玉米之间存在竞争关系，苘麻在竞争中处于优势，与玉米竞争光照以及水分和无机盐等，进而使得玉米生长受到抑制。 7. 某植物工厂为提高生菜产量进行了一系列实验，结果如图所示。请回答下列问题： 对照组：白光 A组：红光：蓝紫光=1：2 B组：红光：蓝紫光=3：2 C组：红光：蓝紫光=2：1 每组总光照强度相同 （1）光为生菜光合作用提供能量，光合作用过程中能量的转化形式为______。 （2）图2显示，A、B、C组的干重都高于对照组，结合图1分析，原因是______。基于以上研究成果，工厂管理者欲采购一批红、蓝玻璃对工厂进行改造以提高生菜产量，请评价是否合理并解释原因______。 （3）此外，植物工厂在人工精密控制光照条件下，还可以通过控制______等条件提高生菜产量。 【答案】（1）光能（→电能）→活跃化学能→稳定化学能 （2） ①. 与对照组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，且使用了不同的配比，这使得氮含量和叶绿素含量增加，从而使净光合速率增加，最终干重增加 ②. 不合理，使用红、蓝玻璃会使透过的光照强度减弱，光合速率下降 （3）温度、湿度、二氧化碳浓度和营养成分 【解析】 【分析】影响光合作用的环境因素1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【小问1详解】 光在光合作用过程中能量的转化形式为：光能→活跃化学能→稳定化学能。 【小问2详解】 与对照组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，增加了氮含量和叶绿素含量，使得净光合速率增加，最终使干重增加。使用红、蓝玻璃会使透过的光照强度减弱，光合速率下降，因此采购一批红、蓝玻璃对工厂进行改造以提高生菜产量这一做法不合理。 【小问3详解】 影响植物光合作用的因素有光照强度、光照时间、光质、温度等，植物工厂可在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。 8. 20世纪50年代，科学家在研究玉米、甘蔗等原产于热带地区植物的光合作用时发现：当向这些植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，90%以上的14C出现在含有4个碳原子的有机酸（四碳酸）中，随着光合作用的进行，四碳酸中的14C逐渐减少，而三碳酸中的14C逐渐增多，科学家将这类植物叫作C4植物。图1表示在适宜的CO2浓度和温度条件下，光照强度对普通玉米（A）、黄叶病玉米（B）光合作用的影响：图2表示玉米利用CO2的特殊途径，其中P酶与CO2的亲和力远比R酶大。请回答下列问题： （1）图1中光照强度为y时，限制黄叶病玉米光合作用速率的主要内部因素是_________（答出一点即可）；在白天和晚上各12h的情况下，y强度下的A植物比B植物积累的有机物多_________单位（以CO2的吸收速率表示）。 （2）图2说明在这类植物的光合作用中，CO2中的C的转移途径是CO2→_________→（CH2O），由图可知，玉米的C4途径发生在叶肉细胞中，通过_________（填结构名称）进入发生在___________（填场所）中的C3途径，两者共同完成CO2的固定。 （3）在夏季炎热的中午，小麦出现“午休现象”，是由于_________原因，小麦等植物光合作用强度就会降低，而玉米没有“午休现象”，请据图2尝试推出最可能的原因是_________，从而保证C3的供应充足，可见玉米比小麦更耐干旱环境。 【答案】（1） ①. 光合作用相关酶的数量（或浓度/光合色素的含量（或浓度）） ②. 60 （2） ①. C4→CO2→C3 ②. 胞间连丝 ③. 维管束鞘细胞 （3） ①. 植物气孔开放程度变小或关闭，吸收的CO2减少 ②. 玉米能够利用胞间低浓度的CO2进行光合作用（P酶与CO2的亲和力远比R酶大） 【解析】 【分析】光合速率又称“光合强度”，可以用单位时间、单位叶面积所消耗的二氧化碳量或产生的氧气量表示；净光合速率是指植物指单位时间、单位叶面积所吸收的二氧化碳量或释放的氧气量，是总光合速率减去呼吸速率的值；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率；影响光合速率的环境因素主要有光照强度、温度和空气中二氧化碳浓度。 【小问1详解】 图1中光照强度为y时，黄叶病玉米达到光饱和点，因此限制黄叶病玉米光合作用速率的主要内部因素是光合作用相关酶的数量或浓度，光合色素的含量或浓度。普通玉米（A）的呼吸速率为1，y强度下净光合速率为8，黄叶病玉米（B）的呼吸速率为2，y强度下净光合速率为4，在白天和晚上各12h的情况下，y强度下的A植物比B植物积累的有机物多（8-1）×12-（4-2）×12=60单位（以CO2的吸收速率表示）。 【小问2详解】 根据图2可推知：在C4植物光合作用中，CO2中的C的转移途径是 CO2→C4→CO2→C3→（CH2O）。胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息传递的通道，由图可知，玉米的C4途径发生在叶肉细胞中，通过胞间连丝进入发生在维管束鞘细胞中的C3途径，两者共同完成CO2的固定。 【小问3详解】 在夏季炎热的中午，植物蒸腾作用过快，为避免丧失大量水分，植物气孔开放程度变小或关闭，从而导致吸收的CO2减少，小麦出现“午休现象”。玉米为C4植物，玉米能够利用胞间低浓度的CO2进行光合作用（P酶与CO2的亲和力远比R酶大），因此玉米没有“午休现象”。 9. 荠菜既可以食用，也可以用于临床上治疗多种疾病。图甲是荠菜光合作用中能量转换的部分路径示意图，图乙表示春末夏初晴朗白天，25℃条件下，荠菜在不同遮光条件下相关指标的柱形图，回答下列问题： （1）图甲过程中，最初提供电子的物质为________，最终接受电子的物质为________，能够为卡尔文循环提供能量的物质是________。 （2）根据图乙数据分析，遮光率超过40%以后，气孔导度_________（填“是”或“不是”）影响净光合速率的主要因素，原因是_________。遮光率由40%提升至60%过程中，胞间CO2浓度上升的原因可能是________。 （3）结合图甲、图乙分析，提高荠菜光合作用速率的具体措施有________（列举2项）。 【答案】（1） ①. 水 ②. NADP+ ③. NADPH和ATP （2） ①. 不是 ②. 遮光率超过40%以后，气孔导度虽然下降，但胞间CO2浓度几乎不变 ③. 虽然气孔导度减小，导致CO2吸收减少，但净光合速率减小幅度更大，叶肉细胞消耗CO2更少 （3）适当遮光；通过使用有机肥、成行种植等措施提升环境中的CO2浓度；合理灌溉，保证水份供应 【解析】 【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和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等。 【小问1详解】 图甲电子传递的过程，最初提供电子的物质为水（水光解释放电子），最终接受电子的物质为NADP+（将电能转化为NADPH中的化学能），能够为卡尔文循环，即暗反应过程提供能量的物质是NADPH和ATP。 【小问2详解】 由柱形图数据分析可知，当遮光率超过40%以后，气孔导度虽然下降，但胞间CO2浓度几乎不变，所以此时气孔导度不是影响其净光合速率的主要因素。遮光条件下，胞间CO2浓度的值都增大是因为虽然气孔导度减小，导致CO2吸收减少，但是净光合速率减小幅度更大，叶肉细胞消耗CO2更少，因而表现为胞间二氧化碳浓度上升。 【小问3详解】 分析题中信息可知，影响光合作用的外界因素有光照、CO2浓度、水份含量等，并且遮光20%时，光合作用速率达到最大，故可采取如下措施提高光合作用速率：适当遮光；通过使用有机肥、成行种植等措施提升环境中的CO2浓度；合理灌溉，保证水份供应等。 10. 我国北方蔗糖主要从甜菜的块根中提炼。研究发现，磷对甜菜光合作用产物的合成与转移分配具有一定的影响，其部分机理如下图，其中A、B表示相关物质，TPT为磷酸转运体（转运出1分子磷酸丙糖的同时会转运进1分子Pi），活性会受光抑制。回答下列问题： （1）图中1，5-二磷酸核酮糖与CO₂生成3-磷酸甘油酸的过程称为_____。物质A、B分别为_____，其反应产物可转移至_____（结构）重新合成物质A、B． （2）白天光合作用强，［3-磷酸甘油酸］/［Pi］的比值_____，叶绿体中会积聚大量淀粉颗粒。夜间，叶绿体中的淀粉颗粒发生水解，能为细胞生命活动的进行提供_____。 （3）为研究田间施用磷（P）和烯效唑（Un）对甜菜光合特性和产糖量的影响，科研人员采用叶面喷施的方法处理甜菜植株，处理16天后测定净光合速率及叶面积指数（叶片总面积/土地面积），收获时测定块根产量及产糖量，结果如下表。 处理 净光合速率/μmol·m⁻²·s⁻¹ 叶面积指数 块根产量/t·hm² 产糖量/t·hm² 清水（CK） 25.25 3.14 97.4 15.44 2mg·L⁻¹KH₂PO₄（P） 27.07 3.35 107.21 17.66 30mg·L⁻¹烯效唑（Un） 27.06 4.21 99．2 15.93 2mg·L⁻¹KH₂PO₄（P）+30mg·L⁻¹烯效唑（Un） 33.22 3.83 108.1 18.88 ①净光合速率可用单位时间内单位叶面积上_____表示。 ②与P组相比，Un组植株叶片积累的有机物总量_____，判断的依据是_____。与CK、Un组相比，P组块根产量和产糖量均较高，原因是施磷处理能_____。 ③科研人员建议甜菜生产中应采用磷和烯效唑联合喷施，其依据是_____。 【答案】（1） ①. 二氧化碳固定 ②. ATP、NADPH ③. 类囊体膜 （2） ①. 大 ②. 葡萄糖 （3） ①. 二氧化碳吸收量（氧气的释放量、有机物积累量） ②. 多 ③. 两组净光合速率相同，积累的总的有机物相等，但P组快根产量及产糖量大于Un组 ④. 抑制ADPG焦磷酸化酶活性，减少磷酸丙酮转变为淀粉，从而促进磷酸丙糖转变为蔗糖 ⑤. 采用磷和烯效唑联合喷施植物净光合速率更大，且快根产量和产糖量更多 【解析】 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【小问1详解】 图中1，5-二磷酸核酮糖与CO₂生成3-磷酸甘油酸的过程称为二氧化碳固定。3—磷酸甘油酸还原为3—磷酸甘油醛需要光反应产生的ATP和NADPH，因此A+B指的是ATP和NADPH。反应产物是ADP和NADP+，可以重新回到类囊体膜作为光反应产物再生为ATP和NADPH。 【小问2详解】 白天光合作用强，3-磷酸甘油酸含量增加，TPT活性会受光抑制，导致Pi含量低，［3-磷酸甘油酸］/［Pi］的比值大。夜间，叶绿体中的淀粉颗粒发生水解，淀粉水解产物为葡萄糖，为细胞生命活动的进行提供主要的能源物质。 【小问3详解】 ①净光合速率的检测指标可以是二氧化碳吸收、氧气释放，以及有机物积累，因此净光合速率可用单位时间内单位叶面积上二氧化碳吸收量（氧气的释放量、有机物积累量）表示。 ②由于两组净光合速率相同，积累的总的有机物相等，但P组快根产量及产糖量大于Un组，因此与P组相比，Un组植株叶片积累的有机物总量多。与CK、Un组相比，P组块根产量和产糖量均较高，原因是施磷处理能抑制ADPG焦磷酸化酶活性，减少磷酸丙酮转变为淀粉，从而促进磷酸丙酮转变为蔗糖。 ③建议甜菜生产中应采用磷和烯效唑联合喷施，其依据是采用磷和烯效唑联合喷施植物净光合速率更大，且快根产量和产糖量更多。 11. 资料一：神经干由许多粗细不同的神经纤维组成，不同神经纤维兴奋所需的刺激强度（阈值）不同。将电极置于神经干的表面作记录，则所观察到的动作电位与单根神经纤维有所不同。前者是神经干内许多神经纤维活动的总和，称之为神经干复合动作电位。 资料二：将蛙坐骨神经-胫腓神经标本，分别放入任氏液（类似组织液）和不同浓度的葡萄糖浸泡后，置于神经标本屏蔽盒内，每隔5min给予一次相同且适宜的刺激，记录动作电位，连续观察60min。实验结果如下图所示。 根据资料，回答下列问题： （1）与单个的神经纤维相比，以强度由小到大的电刺激作用于神经干，可推测神经干复合动作电位的峰值变化情况是___。产生这种差别的原因是___。 （2）本实验中，对照组用任氏液浸泡的目的是___。对照组实验结果表明，本实验条件及数据是可靠的，判断依据是，对照组神经干在实验条件下连续刺激1h，仍可出现动作电位且其幅值___。 （3）在刺激强度保持不变情况下，10%葡萄糖能引起神经干复合动作电位幅度升高，可能是由于___，使复合动作电位增大（答出一点即可）。 （4）相同实验条件下，用20%、40%葡萄糖浸泡后，神经干复合动作电位的幅值随时间的延长而下降，其影响机理可能是：由于20%、40%葡萄糖是高渗溶液，使___，因而使轴突内外溶液浓度发生改变。而这种变化一方面使能兴奋的神经纤维数量___，另一方面又会使神经纤维兴奋时产生的动作电位峰值___。 【答案】（1） ①. 一定刺激强度下神经干复合动作电位的峰值会随着刺激强度的增加而增大 ②. 因为神经干是由许多神经纤维组成，随着刺激强度的增大，兴奋的神经纤维数增加，复合动作电位的峰值也增大 （2） ①. 保持坐骨神经的生物活性 ②. 基本不变 （3）低浓度葡萄糖能提供能量，有利于膜电位恢复、Na+通道的恢复和开放。 （4） ①. 轴突外渗透压升高，轴突内液体向轴突外转移，轴突失水 ②. 减少 ③. 减小 【解析】 【分析】1、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束，神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。2、单根神经纤维所产生的动作电位，反映出“全或无”定律，即动作电位不论以何种刺激方式产生，但刺激必须达到一定的阈值方能出现；阈下刺激不能引起任何反应——“无”，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——“全”。 【小问1详解】 由题可知：因为神经干是由许多神经纤维组成的，虽然其中每一条纤维的动作电位都是“全或无”的，但由于它们的兴奋性不同，因而阈刺激的强度也不同。当受到电刺激时,如果刺激强度低于任何纤维的阈值，则没有动作电位产生。当刺激强度能引起少数神经纤维兴奋时,可记录到较小的复合动作电位。随着刺激强度的继续增强，兴奋的纤维数增加，复合动作电位的幅度也越大。当刺激强度增加到可使全部神经纤维兴奋时，复合动作电位达到最大。再增加刺激强度时，复合动作电位的幅度也不会再增加了。 【小问2详解】 任氏液的成分与两栖动物的细胞外液成分相似，任氏液中的坐骨神经的生物活性基本不变，对比实验组和对照组的数据，从而说明不同浓度葡萄糖对动作电位的影响。 【小问3详解】 推测可知：可能低浓度葡萄糖可以提供能量，有利于膜电位的恢复、Na+通道的恢复和开放。 【小问4详解】 由题意知：由于20%、40%葡萄糖是高渗溶液，轴突会失水，轴突内溶度会逐渐增加。一方面细胞内外K+浓度梯度增大，静息电位值增大，静息电位与阈电位的距离加大，兴奋性下降，而实验中保持刺激强度不变，则能兴奋的神经纤维数量减少；另一方面，轴突内外Na+浓度梯度减小，轴突兴奋时产生的动作电位幅值减小。轴突的兴奋性降低以及单根神经纤维动作电位幅值减小，导致复合动作电位的幅值减小。 12. 吗啡是一种镇痛药，其对神经纤维动作电位的峰值（动作电位的最大值）及传导速率的影响是镇痛效应的重要机制。回答下列问题： （1）神经纤维在未受到外界刺激时处于静息状态，静息电位形成的原因是___；当其受到一定刺激后会产生兴奋，兴奋部位的膜电位变化是___。 （2）用具有生物活性的大鼠坐骨神经一腓肠肌标本进行相关实验，其实验结果如表所示： 吗啡浓度 动作电位峰值mV 兴奋传导速率/（ms-1） 10min 20min 40min 10min 20min 40min 0 9.07 9.13 9.06 33.00 33.15 32.96 0.1g/L 7.82 4.58 2.90 30.15 24.69 19.80 0.2g/L 5.60 1.64 0 16.02 4.52 0 0.3g/L 0 0 0 0 0 0 为保证大鼠坐骨神经一腓肠肌标本的生物活性，实验中需将大鼠坐骨神经—腓肠肌标本置于类似于组织液的液体环境中。该实验的自变量为___根据高中所学内容推测，吗啡的作用机理是___。 （3）神经递质需要与突触后膜上的受体结合才能发挥作用，正常情况下神经递质不会持续作用于下一个神经元的原因是___。吗啡有镇痛作用，原因是吗啡能和突触后膜上的特异性受体结合使其失去与___结合的能力。 （4）科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如下图所示实验。图中灵敏电流计①②的两电极之间的距离相等，c点位于灵敏电流计①两表笔的中点，且X=Y（即d点是XY中点）。请利用电流计①、②设计一个简单实验，验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度： 实验思路：___。 预期结果：___。 【答案】（1） ①. K+外流 ②. 由内负外正变为内正外负 （2） ①. 吗啡浓度和吗啡处理时间 ②. 降低细胞膜对Na+的通透性，从而抑制Na+的内流 （3） ①. 神经递质与受体结合发挥作用后会被相应的酶分解（或运回突触前神经元） ②. 神经递质 （4） ①. 刺激d点，观察电流计①、②指针发生第二次偏转的先后顺序 ②. 电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计② 【解析】 【分析】1、神经纤维静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负的动作电位。 2、人体内环境包括血浆、组织液、淋巴液。 【小问1详解】 神经纤维在未受到外界刺激时，细胞膜主要对K+有通透性，K+外流，产生内负外正的静息电位；当其受到一定刺激后，Na+内流产生动作电位，使兴奋部位的膜电位变化由内负外正变为内正外负。 【小问2详解】 神经细胞在人体内处于组织液中，因此应将大鼠坐骨神经-腓肠肌标本置于类似于内环境中组织液的液体环境进行相关实验。根据表格内容可以看出，实验的自变量为吗啡的浓度和作用时间；与生理盐水组（即吗啡0浓度）相比较，吗啡作用后动作电位幅值均有所降低，而动作电位的产生与Na+的内流有关，则吗啡的作用机理是降低细胞膜对Na+的通透性，从而抑制Na+的内流，从而降低动作电位幅值。 【小问3详解】 神经递质需要与突触后膜上的特异性受体结合才能发挥作用，由于神经递质发挥作用后会立即被相应酶分解，所以正常情况下神经递质不会持续作用于下一个神经元。吗啡有镇痛作用，原因是吗啡能和突触后膜上的特异性受体结合使其失去与神经递质结合的能力。 【小问4详解】 根据已知条件，利用电流计①、②设计一个简单实验，验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度，实验思路及预测实验结果如下： 实验思路：由于X=Y，故可以刺激d点，观察电流计①、②发生第二次偏转的先后顺序。 预测实验结果：电流计①发生第二次偏转的时间早于电流计②，即兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度。 13. 兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度（引发神经冲动的最小电刺激强度），之后再将其置于无氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如下图所示。请据图回答：  （1）本实验的自变量是______。   （2）正常情况下，静息电位大小主要决定于细胞内外______浓度差，据图分析，当静息电位由﹣60mV变为﹣65mV时，此时神经细胞的兴奋性水平______；因此，受刺激时，就可能导致______减少，引起动作电位值偏小的情况发生。 （3）下面四种测量方式，能测出静息电位数值的是（ ） （4）给予对照组神经元30pA强度的电刺激，则神经纤维膜外电位变化是______；然后缺氧处理20min，给予相同强度的电刺激，_____（能/不能）测到神经冲动，判断理由是____。 （5）在无氧培养液中，细胞内ATP含量减少，对细胞通过______方式跨膜转运离子产生影响，这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。 【答案】 ①. 缺氧时间 ②. K+ ③. 降低 ④. Na+内流 ⑤. A ⑥. 由正到负 ⑦. 不能 ⑧. 刺激强度低于阈强度 ⑨. 主动运输 【解析】 【详解】试题分析：本题考查探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。据题意可知，实验目的为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，故自变量为缺氧时间。 缺氧处理20min，阈强度为35pA左右，所以给予30pA 强度的刺激低于阈强度，不能记录到神经冲动。静息时，K离子外流，膜外电位高于膜内，表现为外正内负；兴奋时，Na离子通道开放，Na离子内流，膜内电位高于膜外，表现为外负内正。 （1）该实验目的为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，自变量为缺氧时间。 （2）正常情况下，大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是细胞内的K外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，所以静息电位大小主要决定于细胞内外K离子浓度差；图中静息电位用负值表示，静息电位时，细胞膜两侧的电位为外正内负，即以细胞膜外侧为参照，定义为0mV。当静息电位由-60mV变为-65mV时，静息电位数值变化增大，则神经细胞的兴奋性水平降低；因此，受刺激时，就可能导致Na+内流不足，以引起动作电位值偏小的情况发生。 （3）测量静息电位时，电表一极接在膜内，另一极接在膜外，据图可知，A正确。 （4）据图可知，对于对照组来说，30pA阈强度是引发神经冲动的最小电刺激强度，因此刺激对照组，能测到神经冲动，神经纤维膜外电位变化是由正到负；据图可知，缺氧处理20min，阈强度是35pA，再用30pA强度的电刺激，刺激强度低于阈强度，故不能测到神经冲动。 （5）离子通过主动运输形式实现跨膜运输。在无氧培养液中，细胞进行无氧呼吸，ATP的合成减少，主动运输需要消耗能量，故影响主动运输。 14. 突触后膜兴奋后产生EPSP电位，EPSP电位可以总和叠加。突触后膜第一次受到刺激（未达到阈值，阈下刺激）便已经产生EPSP电位。EPSP电位产生后迅速发生衰减，此时若受到第二个刺激，则这两个刺激就会发生叠加，以此类推，多个刺激产生的EPSP会进行总和叠加。叠加的电位一旦达到神经元的阈值（触发动作电位的膜电位临界值），就会爆发动作电位。图1为总和叠加的示意图，下图2为神经元A、B、C、D之间的联系。请回答下列问题。 （1）单次刺激X，图1出现波形但是未引发动作电位的原因是：刺激强度低，突触后膜________________，导致示波器出现波形，但不能产生超过阈值的兴奋，不能引起动作电位。图1实验有时也会失败，即当先后多个刺激间隔时间稍长，连续刺激后也不能产生动作电位，说明总和叠加的条件之一是_______________；叠加的电位若超过阈值，随着刺激强度的增大，动作电位的幅度通常___________（填“会”或“不会”）增大。 （2）静息电位大小是影响细胞兴奋性强弱的因素之一。图2中，单次电刺激A，会使③处电位由-70mV变为-75mV，D神经细胞的兴奋性_____________（填“增强”、“不变”或“减弱”）。 （3）研究表明，龙血素B会影响突触后电位的变化。为探究不同浓度龙血素B与突触后电位的关系，科研人员利用蟾蜍坐骨神经－腓肠肌标本进行了相关实验。请完成以下实验： ①取体型相似，生理状态相同的蟾蜍18只，损毁脑和脊髓，剥制坐骨神经－腓肠肌标本，随机分为6组，每组3只，室温浸泡在任氏液中15min； ②给予坐骨神经5mV电刺激，通过微电极记录腓肠肌细胞膜的电位变化； ③分别用含5%、10%、15%、20%、25%龙血素B的任氏液处理1-5组坐骨神经－腓肠肌标本5min，6组用任氏液处理坐骨神经－腓肠肌标本5min作为对照组。 ④____________； ⑤比较每组___________。 【答案】（1） ①. Na+通道少量开放 ②. EPSP电位不能衰减至静息电位（-70mV） ③. 不会 （2）减弱 （3） ①. 给予坐骨神经5mV电刺激，通过微电极记录腓肠肌细胞膜的电位变化 ②. 处理前后腓肠肌细胞膜电位变化的差异 【解析】 【分析】1、当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态，此时的膜电位称为动作电位。 2、题图分析：据图1分析，连续两个刺激的间隔越短，小电位叠加效应越明显，多个小电位叠加可能引发动作电位。 【小问1详解】 由图1可以看出，示波器出现波形，但不能产生超过阈值的兴奋，不能引起动作电位，其发生原因可能是Na+通道少量开放，少量Na+内流。图1实验有时也会失败，即当先后多个刺激间隔时间稍长，连续刺激后也不能产生动作电位，说明总和叠加的条件之一是EPSP电位不能衰减至静息电位（-70mV），叠加的电位若超过阈值，随着刺激强度的增大，动作电位的幅度通常不会增大，原因是动作电位幅度仅与细胞内外Na+浓度差有关。 【小问2详解】 静息电位大小是影响细胞兴奋性强弱的因素之一。图2中，单次电刺激A，会使③处电位由-70mV变为-75mV，静息电位加强，D神经细胞将更难兴奋，其兴奋性减弱。 【小问3详解】 探究不同浓度龙血素B与突触后电位的关系，自变量为龙血素B浓度，因变量为腓肠肌细胞膜电位变化，分别用含5%、10%、15%、20%、25%龙血素B的任氏液处理1-5组坐骨神经－腓肠肌标本5min，6组用任氏液处理坐骨神经－腓肠肌标本5min作为对照组后，每组给予坐骨神经5mV电刺激，通过微电极记录腓肠肌细胞膜的电位变化；比较每组处理前后腓肠肌细胞膜电位变化的差异，从而得出不同浓度龙血素B与突触后电位的关系。 15. 以坐骨神经-腓肠肌为材料，某研究小组欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 （要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70mV，兴奋时动作电位达+30mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2：__________。 组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。对上述所得的实验数据进行分析与处理。 （2）预测实验结果：（以一个坐标柱形图形式表示实验结果）___________ （3）分析与讨论 ①简要解释组3的实验结果：___________。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于___________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na+外流量___________。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有 ___________神经。 ④刺激腓肠肌，___________（填“能”或“不能”）在神经纤维上测得膜电位的变化。坐骨神经是由有许多神经纤维经结缔组织包裹而成，刺激神经某一点，在一定范围内随刺激强度的增大，腓肠肌收缩的力度也相应增大，原因是____________。 【答案】（1）将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录 （2） 溶液K+、Na+浓度升高对膜电位影响示意图： （3） ①. 细胞外Na+浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na+通过Na+通道内流加快，导致动作电位增大 ②. 主动转运 ③. 减少 ④. 传入和传出 ⑤. 不能 ⑥. 不同神经纤维阈值不同 【解析】 【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件：①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞,就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+=3∶2）的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。 【小问1详解】 本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度，因变量是静息电位和动作电位的影响，因此，本实验需要有前测（如组1），组2：将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。组3：将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中，测动作电位，并记录。 【小问2详解】 实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求：注意横纵坐标的标识，横坐标为离子浓度，纵坐标为膜电位（mV），柱状图应该有图的名称和图例，另外注意标注组别（a、b、c、d、e）。结果分析：溶液中钾离子浓度提高，静息电位的绝对值下降，溶液中钠离子浓度提高，动作电位的峰值上升，结果如图所示。 【小问3详解】 ①组3的结果分析：细胞外钠离子浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，钠离子通过钠离子通道内流加快，导致动作电位增大。 ②神经细胞在兴奋时钠离子内流（易化扩散），能够产生动作电位，因此，神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态，现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内，在生理溶液中检测到放射性，因此，这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放，因此会使24Na+外流量减少。③刺激蛙的坐骨神经，在反射中枢检测到动作电位，观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经，传至腓肠肌引起肌肉收缩。 ③刺激蛙的坐骨神经，在反射中枢检测到动作电位，观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经，传至腓肠肌引起肌肉收缩。 ④由于腓肠肌是效应器，刺激腓肠肌，兴奋不能反向传递，故在神经纤维上不能测得膜电位的变化。由于不同神经纤维阈值不同，刺激时某一神经位点时，在一定范围内随刺激强度的增大，腓肠肌收缩的力度也相应增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$