内容正文:
高三生物学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 羊肚菌含有 18 种氨基酸,不仅是一道美食佳肴,更是久负盛名的药用菌。李时珍在《本草纲目》中就曾记载:“羊肚菌,性平,味甘,具有益肠胃,消化助食,化痰理气,补肾纳气,补脑提神之功效。”下列有关叙述错误的是( )
A. 人体自身不能通过细胞代谢合成必需氨基酸
B. 不同氨基酸化学性质的差别与其R基不同有关
C. 细胞吸收的氨基酸主要用于为各项生命活动提供能量
D. 必需氨基酸的种类及含量是评价食品营养价值的重要依据
2. 蛙红细胞分裂的方式为无丝分裂,哺乳动物成熟红细胞则不能进行细胞分裂,推测这分别与其缺乏下列哪种结构有关( )
A. 中心体、 高尔基体 B. 中心体、 细胞核
C. 核糖体、 细胞核 D. 染色体、 内质网
3. 运输时的磕碰、切开后放置过久都会导致果蔬发生酶促褐变,其原理是细胞内的多酚氧化酶(PPO)会催化无色的单酚氧化成醌,醌与氨基酸、脂肪等物质结合形成稳定的有色物质,进而形成褐变。研究发现,环境中CO2浓度过高会导致细胞发生无(厌)氧呼吸,进而使有害物质积累,膜系统损坏,最终加速褐变过程。下列有关叙述错误的是( )
A. PPO的作用是降低单酚转化为醌的反应所需的活化能
B. 正常细胞内的单酚和PPO被膜分隔在不同区域
C. 高CO2时,直接导致膜系统被破坏的物质可能是酒精
D. 将苹果用沸水处理后,高温会破坏膜系统加速褐变
4. DNA 探针是一段能与目的 DNA 配对的带有放射性或荧光标记的核苷酸序列,可检测识别区间的任意片段,形成杂交信号。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区 段发生倒位,如图1所示,图1中阴影部分表示探针识别区段。在某细胞分裂时期,发现如图2(Ⅱ号染色体上“|”表示杂交信号)所示的DNA 探针检测结果。则下列哪一时期的细胞中不一定能观察到图2所示的变异染色体( )
A. 有丝分裂前期 B. 减数分裂Ⅱ中期
C. 减数分裂 I 前期 D. 有丝分裂中期
5. 下图表示某细胞中相关物质的合成过程,①~⑧表示生理过程,Ⅰ、 Ⅱ表示结构。下列相关叙述错误的是( )
A. ①②过程需要的原料不同, 子链的延伸方向也不同,但都需要能量
B. ⑥⑦⑧过程可以说明线粒体中含有解旋酶、RNA 聚合酶和核糖体等
C. 蛋白质1 和蛋白质2分别由细胞核和线粒体DNA 上的基因编码
D. 前体蛋白上可能存在可与线粒体外膜进行信息交流的“信号序列”
6. 某人用某种药物使蛙坐骨神经某处膜受损,导致受损部位未兴奋时膜电位表现为外负内正,而兴奋时膜电位表现为外正内负。将电极a、b和电表,以图1的方式连接(阴影处表示药物处理部位),则在箭头处施加一个适宜强度的刺激,整个过程中电表指针偏转(如图2)的变化情况为( )
A. ②①②①② B. ③①③①③
C. ①③①②① D. ③①②①③
7. 篮球比赛时,运动员体内会发生复杂的生理变化,如紧张、心跳加速、流汗等,且运动员还要及时根据队友动作作出反应,如跑位、接球等。下列有关叙述正确的是( )
A. 紧张时人体的副交感神经活动占优势
B. 心跳加速主要与大脑皮层的兴奋有关
C. 大量流汗会使人体的体温急剧下降
D. 接球反射消退时中枢产生抑制性信号
8. 神经—体液调节是动物和人体生命活动的常见调节方式。下列有关叙述错误的是( )
A. 科学家以小狗为实验对象,发现胰腺细胞能分泌促胰液素
B. 谷氨酸和多巴胺可作为信息分子参与神经系统兴奋的传递
C. 运动员在百米跑起跑过程中需要神经调节、体液调节共同参与
D. 神经系统对激素的分泌有调节作用,激素也会影响神经系统的发育
9. 为验证胰岛素是使小鱼出现低血糖的原因,某兴趣小组同学进行了如下实验操作:
①取3个大烧杯,编号为 A、 B、 C,分别向 A、 B中加入300 mL 清水,向 C 中加入300mL5%的葡萄糖溶液, 再分别向A、 B、 C中用注射器加入8 mL 的清水、 胰岛素(4单位/mL,胰岛素可通过鱼鳃的毛细血管进入血液)、清水;
②分别向A、B中放入3条体长为5~7 cm的红草鱼, 观察比较A、 B中红草鱼的行为, 待B中红草鱼出现明显低血糖症状后,将该烧杯中的红草鱼取出来,放入C中;
③观察C中红草鱼的行为是否恢复,结果发现有1条小红草鱼死亡了。
下列对该红草鱼死亡原因的分析,最不合理的是( )
A. 该鱼体型较小,同等剂量的胰岛素对其造成的伤害更严重
B. 该鱼的体质差,其下丘脑某些区域对血糖的调节能力很弱
C. 该鱼不能摄取、利用葡萄糖,使其因缺少能量供应而死亡
D. 该鱼低血糖症状较严重,没有及时将这条小鱼转移到C中
10. 对于植物向光性产生的原因,有人提出了两种假说,假说一:单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输;假说二:单侧光使胚芽鞘尖端向光侧的生长素分解。研究人员进行了如下图所示的实验(A、B、C、D表示琼脂块),一段时间后测量胚芽鞘切段a、b、c、d的长度。下列哪项实验结果支持假说二( )
A. a=b<c<d B. c<a=b<d C. c<a=b=d D. a=b<c=d
11. 池塘中两种生物x、y对资源的需求关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 在不同群落中,物种x可能处于不同的生态位
B. M值越大,两种生物的生态位重叠越多,种间竞争程度越小
C. 食性与栖息地完全相同的两种生物在群落中占据的生态位完全相同
D. 物种x的种内竞争比物种y大,在生存斗争中容易被淘汰
12. 下图为能量流经初级消费者的能量流动示意图(单位:J·cm2·a-1),下列相关叙述错误的是( )
A. 初级消费者同化的能量为80J·cm-2·a-
B. 遗体残骸中的物质和能量可被植物根系吸收利用
C. 无法计算第二营养级到第三营养级的能量传递效率
D. 圈养初级消费者可提高其与次级消费者之间的能量传递效率
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 系统性红斑狼疮(SLE)是一种累及多系统、多器官并有多种自身抗体出现的免疫性疾病,患者常表现为发热、关节肌肉痛、溶血性贫血及脸部皮肤损伤。下列与该病相关的叙述,错误的是( )
A. 肌细胞表面的某些结构被视作了抗体,使患者发生关节肌肉痛
B. 白细胞识别红细胞表面的HLA并发起攻击,使患者发生溶血性贫血
C. 患者体内的辅助性T细胞不直接参与攻击皮肤细胞
D. 引起SLE免疫反应的只有人体的体液免疫
14. 为保证X染色体上的基因在两种性别个体中的表达水平大致相等,哺乳动物会随机保持一条X染色体的活性,其余的X染色体则高度螺旋化形成染色较深的染色质块(称为巴氏小体)。猫的毛色有黑、橙、白3种,控制黑色(B)和橙色(b)的基因是一对等位基因。常染色体上的A基因在某些细胞内会表达,阻止相关色素的形成,使猫毛出现白色区域在某些细胞内则不表达。某雌猫与橙色雄猫杂交,子代的雌猫出现4种表型,分别为白橙黑相间、橙黑相间、白橙相间和橙色纯色。不考虑Y染色体上基因的遗传,下列有关叙述错误的是( )
A. 该亲本雌猫的基因型为AaXBXb或AAXBXb
B. 控制猫毛色的基因B/b位于X染色体上
C. 子代雄猫中表型与子代雌猫相同的个体占比为1/2
D. 性染色体组成为XXY的雄猫细胞中存在1~2个巴氏小体
15. 乳腺癌细胞的生长和转移受雌激素调节,持续的雌激素刺激会增加女性患乳腺癌的风险。雌激素有多种不同受体类型,受体之一 ERβ具有促进癌细胞凋亡等作用。CLDN6是一种细胞间粘附蛋白,研究者用一定浓度的 DPN(ERβ的特异性激动剂)处理体外培养的乳腺癌细胞,结果发现,ERβ 被激活后,由细胞质转移到细胞核与 CLDN6 基因的启动子结合,通过促进 CLDN6 基因表达来促进乳腺癌细胞自噬,从而抑制癌细胞转移、促进癌细胞凋亡。下列有关叙述错误的是( )
A. 雌激素和雌激素受体ERβ的化学本质分别为脂质和蛋白质
B. 与正常乳腺细胞相比,CLDN6 基因在癌变后的乳腺细胞中表达量较高
C. 用DPN代替雌激素处理乳腺癌细胞可以排除其他雌激素受体的影响
D. ERβ可通过促进 CLDN6 基因表达来抑制癌细胞转移并促进癌细胞凋亡
16. 同位素示踪是生物学实验常用的研究方法。下列关于运用同位素示踪法进行相关研究的叙述,正确的是( )
A. 卡尔文用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用并追踪检测其放射性,最终探明了C在光合作用中的转化途径
B. 赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体,并用经过标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌,证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
C. 利用同位素3H标记氨基酸,研究小鼠肌细胞中有氧呼吸酶的合成、加工、运输及分泌过程
D. 利用含N的培养液连续培养经N标记的大肠杆菌,通过测定子代细菌DNA放射性强度大小可研究DNA的半保留复制
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 《中共中央 国务院关于做好 2023 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中提到要深入推进大豆和油料产能提升工程。扎实推进大豆玉米带状复合种植,支持东北、黄淮海地区开展粮豆轮作,稳步开发利用盐碱地种植大豆。回答下列问题:
(1)大豆玉米带状复合种植主要是指在玉米与大豆种植过程中,采用玉米带与大豆带相间种植,通过玉米带和大豆带的不同年份的有序轮换和玉米秸秆的大量还田,实现土壤肥力的持续、稳定提升。据此分析,大豆玉米带状复合种植有利于增加土壤的_____________________________________ (答出两点)含量,维持土壤的 稳定。 玉米植株高大,大豆植株较矮。现行试点多采用两行玉米四行豆,相比于单行玉米单行豆的种植模式,该种复合种植方式的目的主要是_________________________。
(2)播种后40~50 天,大豆苗容易因玉米遮阴而出现节间过度伸长、主茎藤蔓化的现象,导致收成降低。在大豆分枝期喷施烯效唑(赤霉素合成抑制剂)可抑制该现象,烯效唑的作用原理是____________。使用烯效唑之前,需要按说明书配制烯效唑浓度,理由是_________________________。
(3)在改良盐碱地种植大豆试验中,研究人员设计了下表的方案,种植大豆品种齐黄34,检测大豆相关指标。由下表可知,改良后的盐碱地通过影响大豆的____________来增加大豆产量 ,改良方案__________ (填方案代号)的效果较好。
方案
土壤改良方法
大豆百粒重/g
单株平均粒数/颗
FP
当地农民习惯施肥
23.3
35.1
T1
FP+666.7 m² 增施200 kg有机肥
23.7
394
T2
FP+6667 m² 增施 200 kg生物碳
23.4
35.1
T3
FP+666.7 m² 增施200 kg有机肥、200 kg生物碳
23.1
38.3
T4
FP+666.7 m²土增施100 kg有机肥、100kg生物碳、200kg微生物调理剂
24.5
41.1
18. 朱鹮是国家一级保护动物、世界濒危鸟类,有“东方宝石”之称。朱鹮性情孤僻常单独活动,但在秋季,常白天集群活动、觅食,晚上集中宿于高大树上。朱鹮在我国境内曾经有14个省份有野外分布记录,后陆续消失,20世纪60年代后一度被认为已经在野外灭绝,直至1981年5月,一个数量仅为7只的野外朱鹮种群在陕西洋县境内才被重新发现。请回答下列问题:
(1)20世纪80年代,研究人员利用_____(填“样方法”“标记重捕法”或“逐个计数法”)调查野外朱鹮种群的种群密度和种群数量,研究人员采用此方法的原因是________。
(2)经过多年的科学保护,朱鹮数量已达到9000多只。调查朱鹮种群密度时,一般在9~10月份开展,调查区域常选择朱鹮夜宿地,试分析这样调查的原因:____________。近年来,研究人员一般通过在调查地布设红外相机,利用红外相机拍摄来调查朱鹮种群密度。相对于标记重捕法,这种调查方式的优点是_________(答出两点)。
(3)为实现异地重建野外朱鹮种群,促进其野外种群恢复,科研人员做了大量工作。下列措施合理的有____。
A. 恢复天然湿地,建造人工模拟湿地
B. 建立食物基地,辅助人工投食
C. 加强森林资源的监管与保护
D. 将未经野化训练人工繁育朱鹮异地放飞
(4)从种群数量的特征角度分析,建立人工繁育基地的主要目的是提高朱鹮的__________,伴随着野外朱鹮种群的恢复,朱鹮种群栖息地群落的__________结构也在不断发生变化,进而发生群落的_________演替。
19. 生长素是人类最早发现的植物激素。生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的,对植物的生长、发育具有多种调节作用。请回答下列问题:
(1)研究发现,缺锌时植物体内色氨酸和生长素含量显著下降,给缺锌植物施用微量锌肥后几十小时内,色氨酸和生长素含量均迅速增加。这一事实说明_________。
(2)科研人员构建了用DR5(一段人工合成的碱基序列)作为启动子的GUS(存在于细菌内的基因片段)报告基因表达载体(DR5:GUS)。受生长素诱导,报告基因GUS表达后可以使植物产生蓝色反应,可以根据蓝色的深浅程度精确显示生长素在植物体相关部位的产生量和分布情况。若将该表达载体(DR5:GUS)导入拟南芥植株中,在单侧光照射下,预计______(填“向光侧”或“背光侧”)蓝色更深,理由是_____。报告基因表达载体(DR5:GUS)的构建需要的工具酶有________(答出两种)。
(3)植物生长发育过程受多种激素共同调节。为研究植物生长素(IAA)和赤霉素(GA)对植物茎伸长生长的作用,研究人员利用豌豆黄化苗进行相关实验:分别使用不同浓度的GA抑制剂和IAA抑制剂处理豌豆茎切段,测量并记录结果(如下图)。综合分析,GA和IAA对豌豆茎切段的伸长均起__________(填“促进”或“抑制”)作用。低浓度的IAA抑制剂处理后,豌豆茎切段的伸长量高于其他组,可能的原因是_________。
20. 高脂饮食是胰岛素抵抗的诱发因素之一,胰岛素抵抗主要表现为人体胰岛素敏感性下降。GSK-3β是肝糖代谢的关键酶。为研究 GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗中的作用机制,研究人员构建模型小鼠进行相关实验。实验分为3组,分别为A 组(普通小鼠组)、B组(GSK-3β基因敲除小鼠组)、C组(GSK-3β基因过度表达小鼠组)。将每组中的半数进行普通食物饲喂(分别记为 A1 组、B1 组、C1 组),半数进行高脂饮食饲喂(分别记为 A2组、B2组、C2组)。一定时间后,测得各组小鼠的空腹血糖含量和胰岛素含量,结果如下:
组别
空腹血糖含量/(mmol·L⁻¹)
空腹胰岛素含量/(mIU·L⁻¹)
A1
4.06
10.0
B1
4.10
9.03
C1
4.13
10.01
A2
5.63
2102
B2
5.03
15.01
C2
6.32
35.12
请回答下列问题:
(1)胰岛素是由___________________细胞分泌的激素,胰岛素能降低血糖的原因是胰岛素能够促进____________,同时还能抑制______,从而使血糖含量降低。
(2)B1、B2 两组进行对照,说明_______________________;本实验结果表明,GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗的过程中具有 ____________________________作用。胰岛素抵抗产生的效应与________________________(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋性增强类似。
(3)长时间严重胰岛素抵抗情况下,胰岛素分泌量会减少,原因是_________________。
(4)根据本实验结果,请提供一个治疗胰岛素抵抗的新思路:_________________________。
21. 小鼠的毛色受一对等位基因A 和a控制,其中 A 基因控制黄色,a基因控制黑色。 实验小组让纯合的黄色小鼠和黑色小鼠杂交,F₁的小鼠表现介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。实验小组从 F₁中选择3 只表型分别为黄色、斑驳色和伪黄色的小鼠,检测发现小鼠A 基因的碱基序列没有发生改变,3 只小鼠的 A 基因转录产生的 mRNA 和蛋白质的含量如下表所示。实验小组进一步用Msp Ⅰ和HpaⅡ两种限制酶对3 只小鼠的A基因切割后电泳(MspⅠ 和 Hpa Ⅱ的酶切位点相同,但 MspⅠ对胞嘧啶的甲基化不敏感,HpaⅡ对胞嘧啶的甲基化敏感,DNA 的胞嘧啶甲基化后不能被Hpa Ⅱ识别和切割),结果如下图所示,请回答下列问题:
小鼠①(黄色)
小鼠②(斑驳色)
小鼠③(伪黄色)
A基因转录产生的mRNA
++++
++
?
A基因表达的ASP蛋白
++++
++
?
注:“ +”越多表示相应物质的含量越多。
(1)小鼠控制毛色的基因 A 和a在遗传过程中遵循________定律。据表分析,F1的小鼠表现介于黄色和黑色之间的 系列过渡类型的原因是________________________。
(2)根据电泳结果分析, 甲基化程度最高的小鼠是_____________, 理由是___________。 甲基化会_____________A 基因的表达。
(3)已知发生甲基化的基因可遗传给子代,现有伪黄色雄性小鼠若干只。请设计实验探究A 基因的甲基化是否能稳定地遗传给子代,要写出杂交的实验方案以及实验结果和相应的实验结论:______________________________。
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考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 羊肚菌含有 18 种氨基酸,不仅是一道美食佳肴,更是久负盛名的药用菌。李时珍在《本草纲目》中就曾记载:“羊肚菌,性平,味甘,具有益肠胃,消化助食,化痰理气,补肾纳气,补脑提神之功效。”下列有关叙述错误的是( )
A. 人体自身不能通过细胞代谢合成必需氨基酸
B. 不同氨基酸化学性质的差别与其R基不同有关
C. 细胞吸收的氨基酸主要用于为各项生命活动提供能量
D. 必需氨基酸的种类及含量是评价食品营养价值的重要依据
【答案】C
【解析】
【分析】氨基酸的结构特点:每种氨基酸分子至少都含有一 个氨基(-NH2 )和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个 碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因(R基)。
【详解】A、必需氨基酸是人体自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸,A正确;
B、氨基酸的不同在于R基的不同,B正确;
C、细胞吸收的氨基酸主要用于合成蛋白质,C错误;
D、必需氨基酸是人体自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸,必需氨基酸的种类及含量是评价食品营养价值的重要依据,D正确。
故选C。
2. 蛙的红细胞分裂的方式为无丝分裂,哺乳动物成熟红细胞则不能进行细胞分裂,推测这分别与其缺乏下列哪种结构有关( )
A. 中心体、 高尔基体 B. 中心体、 细胞核
C. 核糖体、 细胞核 D. 染色体、 内质网
【答案】B
【解析】
【分析】1、真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,有丝分裂和无丝分裂产生体细胞,减数分裂产生生殖细胞,主要的细胞分裂方式是有丝分裂。
2、无丝分裂过程一般细胞核先延长,核中部向内凹陷缢裂成两个细胞核,接着整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
【详解】蛙的红细胞没有中心体不能形成纺锤丝,故分裂的方式为无丝分裂,哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,不能再进行细胞分裂,ACD错误,B正确。
故选B。
3. 运输时的磕碰、切开后放置过久都会导致果蔬发生酶促褐变,其原理是细胞内的多酚氧化酶(PPO)会催化无色的单酚氧化成醌,醌与氨基酸、脂肪等物质结合形成稳定的有色物质,进而形成褐变。研究发现,环境中CO2浓度过高会导致细胞发生无(厌)氧呼吸,进而使有害物质积累,膜系统损坏,最终加速褐变过程。下列有关叙述错误的是( )
A. PPO的作用是降低单酚转化为醌的反应所需的活化能
B. 正常细胞内的单酚和PPO被膜分隔在不同区域
C. 高CO2时,直接导致膜系统被破坏的物质可能是酒精
D. 将苹果用沸水处理后,高温会破坏膜系统加速褐变
【答案】D
【解析】
【分析】基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状。
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【详解】A、酶的作用为降低化学反应所需的活化能,A正确;
B、据题意分析可知,正常情况下果蔬不会发生褐变,说明正常细胞内的单酚和PPO 被膜分隔在不同区域,B正确;
C、高 CO2时细胞会进行无氧呼吸产生酒精,因此高 CO2时,直接导致膜系统被破坏的物质可能是酒精,C正确;
D、将苹果用沸水处理后,高温除了会破坏膜系统外还会使多酚氧化酶(PPO)失活,不会产生褐变,D错误。
故选D。
4. DNA 探针是一段能与目的 DNA 配对的带有放射性或荧光标记的核苷酸序列,可检测识别区间的任意片段,形成杂交信号。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区 段发生倒位,如图1所示,图1中阴影部分表示探针识别区段。在某细胞分裂时期,发现如图2(Ⅱ号染色体上“|”表示杂交信号)所示的DNA 探针检测结果。则下列哪一时期的细胞中不一定能观察到图2所示的变异染色体( )
A. 有丝分裂前期 B. 减数分裂Ⅱ中期
C. 减数分裂 I 前期 D. 有丝分裂中期
【答案】B
【解析】
【分析】染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
【详解】由于果蝇Ⅱ号染色体中的一部分区段会发生倒位,图2片段表示DNA复制之后DNA 探针检测结果,有四处可以检测到,因此在减数分裂Ⅱ中期不一定能观察到图2所示的变异染色体,因为此时同源染色体已经分离,所以可能观察到的是图2染色体的同源染色体,故B正确。
故选B。
5. 下图表示某细胞中相关物质的合成过程,①~⑧表示生理过程,Ⅰ、 Ⅱ表示结构。下列相关叙述错误的是( )
A. ①②过程需要的原料不同, 子链的延伸方向也不同,但都需要能量
B. ⑥⑦⑧过程可以说明线粒体中含有解旋酶、RNA 聚合酶和核糖体等
C. 蛋白质1 和蛋白质2分别由细胞核和线粒体DNA 上的基因编码
D. 前体蛋白上可能存在可与线粒体外膜进行信息交流的“信号序列”
【答案】A
【解析】
【分析】DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;
翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来转运氨基酸。
分析题图:①⑥为DNA分子复制过程,②⑦为转录过程,④⑧为翻译过程,I为细胞核,Ⅱ为线粒体。
【详解】A、①为DNA分子复制过程,原料是脱氧核苷酸,②为转录过程,原料是核糖核苷酸,二者子链的延伸方向相同,都是5'→3',A错误;
B、⑥为DNA分子复制过程,⑦为转录过程,⑧为翻译过程,⑥⑦⑧过程可以说明线粒体中含有解旋酶、RNA 聚合酶和核糖体等,B正确;
C、由图可知,I为细胞核,Ⅱ为线粒体,蛋白质1和蛋白质2分别由细胞核和线粒体DNA上的基因编码,C正确;
D、由图可知,前体蛋白可进入线粒体,故可推测,前体蛋白上可能存在可与线粒体外膜进行信息交流的“信号序列”,D正确。
故选A。
6. 某人用某种药物使蛙坐骨神经某处膜受损,导致受损部位未兴奋时膜电位表现为外负内正,而兴奋时膜电位表现为外正内负。将电极a、b和电表,以图1的方式连接(阴影处表示药物处理部位),则在箭头处施加一个适宜强度的刺激,整个过程中电表指针偏转(如图2)的变化情况为( )
A. ②①②①② B. ③①③①③
C. ①③①②① D. ③①②①③
【答案】B
【解析】
【分析】静息状态时,神经细胞膜主要对钾离子有通透性,钾离子外流,形成外正内负的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增加,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和未兴奋部位之间存在电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传导。
【详解】根据题干信息某人用某种药物使蛙坐骨神经某处膜受损,导致受损部位未兴奋时膜电位表现为外负内正,而兴奋时膜电位表现为外正内负。则在箭头处施加一个适宜强度的刺激信号,信号还没有达到a处时,a是负电位,b是正电位,此时电流表往左偏即③,之后信号到达a,此时a处是正电位,b是正电位,因此电流表指针不偏转即为①,随后信号离开a但还未到b时,a是负电位,b处是正电位,电流表指针向左偏转,即为③,随后信号到达b处,a为负电位,b也是负电位,此时电流表不偏转,即为①,然后信号离开b处,此时a为负电位,b是正电位,电流表向左偏即为③,故整个过程中电表指针偏转的变化情况为:③①③①③。
故选B。
7. 篮球比赛时,运动员体内会发生复杂的生理变化,如紧张、心跳加速、流汗等,且运动员还要及时根据队友动作作出反应,如跑位、接球等。下列有关叙述正确的是( )
A. 紧张时人体的副交感神经活动占优势
B. 心跳加速主要与大脑皮层的兴奋有关
C. 大量流汗会使人体的体温急剧下降
D. 接球反射消退时中枢产生抑制性信号
【答案】D
【解析】
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人体处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动会加强。
2、脑干有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
3、在炎热的环境中,通过神经-体液的调节,使皮肤的血管舒张,血流量增多,汗液的分泌增多,增加散热,从而维持体温相对稳定。
4、条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变成产生抑制性效应的信号。
【详解】A、紧张时,人体处于兴奋,人体的交感神经活动占优势,A错误;
B、机体的心跳中枢在脑干,不在大脑皮层,B错误;
C、运动时,运动员的产热量增加,需要通过大量流汗来散热,从而维持体温相对稳定,故大量流汗不会使人体体温急剧下降,C错误;
D、接球反射属于条件反射,条件反射的消退是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变成产生抑制性效应的信号,D正确。
故选D。
8. 神经—体液调节是动物和人体生命活动的常见调节方式。下列有关叙述错误的是( )
A. 科学家以小狗为实验对象,发现胰腺细胞能分泌促胰液素
B. 谷氨酸和多巴胺可作为信息分子参与神经系统兴奋的传递
C. 运动员在百米跑起跑过程中需要神经调节、体液调节共同参与
D. 神经系统对激素的分泌有调节作用,激素也会影响神经系统的发育
【答案】A
【解析】
【分析】1、体内大多数内分泌腺受神经系统的控制。神经系统对激素分泌的控制,主要通过植物性神经控制着内分泌腺的活动。如下丘脑通过植物性神经直接或间接控制各种腺体。
2、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能。各种内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年缺少甲状腺激素则患呆小症。
【详解】A、促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠黏膜产生的,A错误;
B、谷氨酸和多巴胺可作为神经递质,参与神经系统兴奋的传递,B正确;
C、运动员在百米跑起跑过程中肌肉不断收缩舒张,同时体内的温度、血糖浓度、渗透压等都会发生一定的变化,因此需要神经调节、体液调节共同参与,C正确;
D、神经系统对激素的分泌有调节作用,主要通过植物性神经控制着内分泌腺的活动,激素也会影响神经系统的发育,各种内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年缺少甲状腺激素则患呆小症,D正确。
故选A。
9. 为验证胰岛素是使小鱼出现低血糖的原因,某兴趣小组同学进行了如下实验操作:
①取3个大烧杯,编号为 A、 B、 C,分别向 A、 B中加入300 mL 清水,向 C 中加入300mL5%的葡萄糖溶液, 再分别向A、 B、 C中用注射器加入8 mL 的清水、 胰岛素(4单位/mL,胰岛素可通过鱼鳃的毛细血管进入血液)、清水;
②分别向A、B中放入3条体长为5~7 cm的红草鱼, 观察比较A、 B中红草鱼的行为, 待B中红草鱼出现明显低血糖症状后,将该烧杯中的红草鱼取出来,放入C中;
③观察C中红草鱼的行为是否恢复,结果发现有1条小红草鱼死亡了。
下列对该红草鱼死亡原因的分析,最不合理的是( )
A. 该鱼体型较小,同等剂量的胰岛素对其造成的伤害更严重
B. 该鱼的体质差,其下丘脑某些区域对血糖的调节能力很弱
C. 该鱼不能摄取、利用葡萄糖,使其因缺少能量供应而死亡
D 该鱼低血糖症状较严重,没有及时将这条小鱼转移到C中
【答案】C
【解析】
【分析】胰岛素由胰岛B细胞分泌,其化学本质为蛋白质,其作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖而降低血糖浓度。
【详解】A、小红草鱼死亡原因可能是该鱼体型较小,同等剂量的胰岛素其血糖下降的更多,对其造成的伤害更严重,A正确;
B、该鱼的体质差,其下丘脑某些区域对血糖的调节能力很弱,血糖下降明显,B正确;
C、该鱼能摄取、利用葡萄糖,才造成低血糖症状明显,C错误;
D、该鱼低血糖症状较严重,没有及时将这条小鱼转移到C中,血糖没有及时恢复,D正确。
故选C。
10. 对于植物向光性产生的原因,有人提出了两种假说,假说一:单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输;假说二:单侧光使胚芽鞘尖端向光侧的生长素分解。研究人员进行了如下图所示的实验(A、B、C、D表示琼脂块),一段时间后测量胚芽鞘切段a、b、c、d的长度。下列哪项实验结果支持假说二( )
A. a=b<c<d B. c<a=b<d C. c<a=b=d D. a=b<c=d
【答案】C
【解析】
【分析】生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等;生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
【详解】根据题意,假说一是由于单侧光导致胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输,总量未变,因此图中琼脂块中生长素含量关系为:A+B=C+D,暗处生长素均匀分布,A=B,单侧光刺激导致C<D,即C<A=B<D,因此胚芽鞘切段abcd的长度大小关系为c<a=b<d;假说二是由于单侧光使胚芽鞘向光侧(C)的生长素分解,但背光侧(D)不受影响,琼脂块ABCD生长素含量关系为C<A=B=D,因此胚芽鞘切段abcd长度大小关系为c<a=b=d,C正确,ABD错误。
故选C。
11. 池塘中两种生物x、y对资源的需求关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 在不同群落中,物种x可能处于不同的生态位
B. M值越大,两种生物的生态位重叠越多,种间竞争程度越小
C. 食性与栖息地完全相同的两种生物在群落中占据的生态位完全相同
D. 物种x的种内竞争比物种y大,在生存斗争中容易被淘汰
【答案】A
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。动物生态位:通常要研究它的栖息地、天敌、食物、以及与其他物种的关系等。植物生态位:通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【详解】A、同一物种,在不同的群落中,由于环境条件和自然选择的作用,其生态位也可能会有所不同,A正确;
B、图中M代表物种x与物种y的生态位重叠值,M值越大,两种生物生态位重叠度越高,代表在同一群落中,二者所利用的相同的自然资源越多,则种间竞争程度越大,B错误;
C、物种的生态位其所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等,食性与栖息地完全相同的两种生物,与其他物种的种间关系可能不同,因此二者在群落中占据的生态位不完全相同,C错误;
D、由图可知,物种x占用的生态位比物种y占用的生态位宽,说明物种x能够利用更多的资源,这通常表明该物种对环境的适应能力较强,能够在更广泛的环境条件下生存和繁殖,在生存斗争中不易被淘汰,D错误。
故选A。
12. 下图为能量流经初级消费者的能量流动示意图(单位:J·cm2·a-1),下列相关叙述错误的是( )
A. 初级消费者同化的能量为80J·cm-2·a-
B. 遗体残骸中的物质和能量可被植物根系吸收利用
C. 无法计算第二营养级到第三营养级的能量传递效率
D. 圈养初级消费者可提高其与次级消费者之间的能量传递效率
【答案】B
【解析】
【分析】能量流动的相关计算为:(1)摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量);(2)同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育 和繁殖的能量;(3)用于生长发育和繁殖的能量有两(三)个去向:传递给下一个营养级+流向分解者(+未被利用的能量)。
【详解】A、某一营养级能量摄入量=该营养级的同化量+粪便中的能量,因此初级消费者同化量等于摄入量100J·cm-2·a-1粪便量20J·cm-2·a-1=80J·cm-2·a-1,A正确;
B、遗体残骸中的物质和能量主要是有机物以及有机物中稳定的化学能,植物根系不能吸收利用,B错误;
C、第二营养级到第三营养级的能量传递效率计算公式为第三营养级同化量/第二营养级同化量×100%,根据题图无法得知第三营养级的同化量,因此无法计算,C正确;
D、圈养可减少动物运动量,减少初级消费者经呼吸散失的能量,提高次级消费者的同化量,可以达到提高初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率,D正确。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 系统性红斑狼疮(SLE)是一种累及多系统、多器官并有多种自身抗体出现的免疫性疾病,患者常表现为发热、关节肌肉痛、溶血性贫血及脸部皮肤损伤。下列与该病相关的叙述,错误的是( )
A. 肌细胞表面的某些结构被视作了抗体,使患者发生关节肌肉痛
B. 白细胞识别红细胞表面的HLA并发起攻击,使患者发生溶血性贫血
C. 患者体内的辅助性T细胞不直接参与攻击皮肤细胞
D. 引起SLE免疫反应的只有人体的体液免疫
【答案】ABD
【解析】
【分析】如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。系统性红斑狼疮、风湿性心脏病、类风湿性关节炎等都属于自身免疫病。
【详解】A、抗体是由浆细胞合成并分泌的蛋白质,在自身免疫病中,肌细胞表面的某些结构应被视作抗原被抗体识别并结合,导致关节肌肉痛,A错误;
B、根据题意,系统性红斑狼疮患者体内,白细胞与红细胞属于同一个体,白细胞能识别红细胞表面的HLA属于自身HLA而不会发起攻击,患者发生溶血性贫血的原因可能是机体产生的抗体将红细胞表面的某种结构当作抗原攻击导致细胞破裂,B错误;
C、在细胞免疫中,直接参与攻击皮肤细胞的是细胞毒性T细胞,辅助性T细胞参与活化细胞毒性T细胞,不直接参与攻击皮肤细胞,C正确;
D、引起SLE免疫反应的有人体的体液免疫和细胞免疫,D错误。
故选ABD。
14. 为保证X染色体上的基因在两种性别个体中的表达水平大致相等,哺乳动物会随机保持一条X染色体的活性,其余的X染色体则高度螺旋化形成染色较深的染色质块(称为巴氏小体)。猫的毛色有黑、橙、白3种,控制黑色(B)和橙色(b)的基因是一对等位基因。常染色体上的A基因在某些细胞内会表达,阻止相关色素的形成,使猫毛出现白色区域在某些细胞内则不表达。某雌猫与橙色雄猫杂交,子代的雌猫出现4种表型,分别为白橙黑相间、橙黑相间、白橙相间和橙色纯色。不考虑Y染色体上基因的遗传,下列有关叙述错误的是( )
A. 该亲本雌猫的基因型为AaXBXb或AAXBXb
B. 控制猫毛色的基因B/b位于X染色体上
C. 子代雄猫中表型与子代雌猫相同的个体占比为1/2
D. 性染色体组成为XXY的雄猫细胞中存在1~2个巴氏小体
【答案】AD
【解析】
【分析】根据题干:为保证X染色体上的基因在两种性别个体中的表达水平大致相等,哺乳动物会随机保持一条X染色体的活性,其余的X染色体则高度螺旋化形成染色较深的染色质块(称为巴氏小体),可知正常情况下,巴氏小体只存在于雌性动物体内。
【详解】A、由于雌猫个体能出现橙黑相间性状,该猫应同时含有B、b基因,有的细胞中B基因能够表达,合成黑色素,使猫毛出现黑色区域;有的细胞中B基因不能表达,b基因表达合成橙色色素,使猫毛出现橙色区域,所以可以推测B基因在该猫的不同细胞中随机表达或失活,结合题中“哺乳动物会随机保持一条X染色体的活性,其余的X染色体则高度螺旋化形成染色较深的染色质块(称为巴氏小体)”信息可以推出基因B/b位于X染色体上。结合题意:橙色雄猫的基因组成为aaXbY、白橙黑相间雌猫的基因型为A_XBXb,橙黑相间雌猫基因型为aaXBXb,白橙相间雌猫基因型为A_XbXb,橙色雌猫的基因组成为aaXbXb。某雌猫×橙色雄猫(aaXbY)→子代雌性个体表现型:白橙黑相间(A_XBXb)、橙黑相间(aaXBXb)、白橙相间(A_XbXb)和橙色纯色(aaXbXb),可推出该雌猫的基因型为AaXBXb,A错误;
B、只考虑B/b基因:①若B/b位于性染色体上,由于“哺乳动物会随机保持一条X染色体的活性,其余的X染色体则高度螺旋化形成染色较深的染色质块”,则XBXB、XBY的表现型为黑色,XbXb、XbY的表现型为橙色,XBXb的表现型为橙黑相间;②若B/b位于常染色体上,则BB、Bb雌雄个体都表现为黑色,bb雌雄个体都表现为橙色,无法出现橙黑相间的猫。由于雌猫个体能出现橙黑相间的性状,所以B/b应位于X染色体上,在雌性个体不同细胞中XB、Xb随机失活,B正确;
C、某雌猫与橙色雄猫杂交,子代的雌猫出现4种表型,分别为白橙黑相间、橙黑相间、白橙相间和橙色纯色,可以推测出该雌猫的基因型为AaXBXb、雄猫的基因型为aaXbY,两者杂交:子代雄猫的基因型、表现型及比例为:1/4AaXBY(白黑相间)、1/4aaXBY(黑色)、1/4AaXbY(白橙相间)、1/4aaXbY(橙色纯色);子代雌猫的基因型、表现型及比例为:1/4AaXBXb(白橙黑相间)、1/4aaXBXb(橙黑相间)、1/4AaXbXb(白橙相间)、1/4aaXbXb(橙色纯色)。子代雄、雌猫中都有白橙相间和橙色的个体,所以子代雄猫中表型与子代雌猫相同的个体占比为1/2,C正确;
D、性染色体组成为XXY的雄猫细胞中有两条X染色体,哺乳动物会随机保持一条X染色体的活性,所以该雄猫中存在1个巴氏小体,D错误。
故选AD。
15. 乳腺癌细胞的生长和转移受雌激素调节,持续的雌激素刺激会增加女性患乳腺癌的风险。雌激素有多种不同受体类型,受体之一 ERβ具有促进癌细胞凋亡等作用。CLDN6是一种细胞间粘附蛋白,研究者用一定浓度的 DPN(ERβ的特异性激动剂)处理体外培养的乳腺癌细胞,结果发现,ERβ 被激活后,由细胞质转移到细胞核与 CLDN6 基因的启动子结合,通过促进 CLDN6 基因表达来促进乳腺癌细胞自噬,从而抑制癌细胞转移、促进癌细胞凋亡。下列有关叙述错误的是( )
A. 雌激素和雌激素受体ERβ的化学本质分别为脂质和蛋白质
B. 与正常乳腺细胞相比,CLDN6 基因在癌变后的乳腺细胞中表达量较高
C. 用DPN代替雌激素处理乳腺癌细胞可以排除其他雌激素受体的影响
D. ERβ可通过促进 CLDN6 基因表达来抑制癌细胞转移并促进癌细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【分析】雌激素的化学本质是脂质,受体的化学本质是蛋白质。乳腺癌细胞的生长和转移受雌激素调节,持续的雌激素刺激会增加女性患乳腺癌的风险,而用一定浓度的 DPN(ERβ的特异性激动剂)处理体外培养的乳腺癌细胞,结果发现,ERβ 被激活后,由细胞质转移到细胞核与 CLDN6 基因的启动子结合,通过促进 CLDN6 基因表达来促进乳腺癌细胞自噬,从而抑制癌细胞转移、促进癌细胞凋亡。所以DPN的作用和雌激素的作用不一样,不能用DPN代替雌激素处理乳腺癌细胞。
【详解】A、雌激素的化学本质是脂质,受体的化学本质是蛋白质,A正确;
B、由于CLDN6是一种细胞间的粘连蛋白,细胞癌变时细胞间黏着性降低,故该种CLDN6基因的表达量降,B错误;
C、 DPN是ERβ的特异性激动剂,用DPN代替雌激素处理乳腺癌细胞可以排除其他雌激素受体的影响,C正确;
D、ERβ 被激活后,由细胞质转移到细胞核与 CLDN6 基因的启动子结合,通过促进 CLDN6 基因表达来促进乳腺癌细胞自噬,从而抑制癌细胞转移、促进癌细胞凋亡,D正确。
故选B。
16. 同位素示踪是生物学实验常用的研究方法。下列关于运用同位素示踪法进行相关研究的叙述,正确的是( )
A. 卡尔文用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用并追踪检测其放射性,最终探明了C在光合作用中的转化途径
B. 赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体,并用经过标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌,证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
C. 利用同位素3H标记氨基酸,研究小鼠肌细胞中有氧呼吸酶的合成、加工、运输及分泌过程
D. 利用含N的培养液连续培养经N标记的大肠杆菌,通过测定子代细菌DNA放射性强度大小可研究DNA的半保留复制
【答案】AB
【解析】
【分析】同位素标记法可以根据放射性存在的位置显示物质的合成、运输等问题,卡尔文用同位素标记法发现了光合作用中碳循环的过程,证明DNA是遗传物质的噬菌体侵染实验也用到了同位素标记法,识记涉及同位素标记法的实验原理是本题的解题关键。
【详解】A、卡尔文等用放射性同位素标记法用小球藻做实验探明了CO2中的碳在光合作用中的转化途径,A正确;
B、赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记噬菌体,并用经过标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌,证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,B正确;
C、利用同位素示踪法,用3H标记亮氨酸,研究细胞中分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌过程,而有氧呼吸酶是胞内蛋白,C错误;
D、利用含14N的培养液连续培养经15N标记的大肠杆菌,通过密度梯度离心法测定子代细菌DNA密度大小可研究DNA的半保留复制,14N没有放射性,不属于同位素示踪法,D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 《中共中央 国务院关于做好 2023 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中提到要深入推进大豆和油料产能提升工程。扎实推进大豆玉米带状复合种植,支持东北、黄淮海地区开展粮豆轮作,稳步开发利用盐碱地种植大豆。回答下列问题:
(1)大豆玉米带状复合种植主要是指在玉米与大豆种植过程中,采用玉米带与大豆带相间种植,通过玉米带和大豆带的不同年份的有序轮换和玉米秸秆的大量还田,实现土壤肥力的持续、稳定提升。据此分析,大豆玉米带状复合种植有利于增加土壤的_____________________________________ (答出两点)含量,维持土壤的 稳定。 玉米植株高大,大豆植株较矮。现行试点多采用两行玉米四行豆,相比于单行玉米单行豆的种植模式,该种复合种植方式的目的主要是_________________________。
(2)播种后40~50 天,大豆苗容易因玉米遮阴而出现节间过度伸长、主茎藤蔓化的现象,导致收成降低。在大豆分枝期喷施烯效唑(赤霉素合成抑制剂)可抑制该现象,烯效唑的作用原理是____________。使用烯效唑之前,需要按说明书配制烯效唑浓度,理由是_________________________。
(3)在改良盐碱地种植大豆试验中,研究人员设计了下表的方案,种植大豆品种齐黄34,检测大豆相关指标。由下表可知,改良后的盐碱地通过影响大豆的____________来增加大豆产量 ,改良方案__________ (填方案代号)的效果较好。
方案
土壤改良方法
大豆百粒重/g
单株平均粒数/颗
FP
当地农民习惯施肥
23.3
35.1
T1
FP+666.7 m² 增施200 kg有机肥
23.7
39.4
T2
FP+666.7 m² 增施 200 kg生物碳
23.4
35.1
T3
FP+666.7 m² 增施200 kg有机肥、200 kg生物碳
23.1
38.3
T4
FP+666.7 m²土增施100 kg有机肥、100kg生物碳、200kg微生物调理剂
24.5
41.1
【答案】(1) ①. N、P ②. 充分利用光照等环境资源
(2) ①. 降低赤霉素合成过程中相关酶的活性 ②. 细胞外液浓度过高会导致植物细胞失水,影响其正常生命活动
(3) ①. 有氧呼吸和光合作用 ②. T4
【解析】
【分析】1、轮作是在同一块田地上,有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。合理的轮作有很高的生态效益和经济效益,有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害;能有效地改善土壤的理化性质、调节土壤肥力。
2、有机肥中富含有机物,土壤中的有机物可使土壤小动物和微生物种类和数量显著增加,有利于增加土壤透气性,可减少土壤板结有利于植物根的有氧呼吸;土壤小动物和微生物的呼吸可增加局部二氧化碳浓度,有利于植物光合作用;有机物被土壤小动物和微生物分解,可延长肥效。
小问1详解】
大豆种子种含有较多的蛋白质,因此大豆玉米带状复合种植有利于增加土壤的N、P等植物生长所需的无机盐含量,维持土壤的成分稳定。相比于单行玉米单行豆的种植模式,种复合种植方式不同生物高低有别,运用了群落的空间结构原理,可以充分利用光照等环境资源。
【小问2详解】
在大豆分枝期喷施烯效唑(赤霉素合成抑制剂)可抑制该现象,烯效唑的作用原理是降低赤霉素合成过程中相关酶的活性。使用烯效唑之前,需要按说明书配制烯效唑浓度,理由是细胞外液浓度过高会导致植物细胞失水,影响其正常生命活动。
【小问3详解】
由下表可知,改良后的盐碱地中有机物、生物碳和微生物含量增加,有利于增加土壤的营养物质、透气性和二氧化碳的浓度,说明改良后的盐碱通过影响大豆的有氧呼吸和光合作用来增加大豆产量;改良方案T4不管是大豆百粒重量还是单株平均粒数都是最高的,说明改良方案T4的效果较好。
18. 朱鹮是国家一级保护动物、世界濒危鸟类,有“东方宝石”之称。朱鹮性情孤僻常单独活动,但在秋季,常白天集群活动、觅食,晚上集中宿于高大树上。朱鹮在我国境内曾经有14个省份有野外分布记录,后陆续消失,20世纪60年代后一度被认为已经在野外灭绝,直至1981年5月,一个数量仅为7只的野外朱鹮种群在陕西洋县境内才被重新发现。请回答下列问题:
(1)20世纪80年代,研究人员利用_____(填“样方法”“标记重捕法”或“逐个计数法”)调查野外朱鹮种群的种群密度和种群数量,研究人员采用此方法的原因是________。
(2)经过多年的科学保护,朱鹮数量已达到9000多只。调查朱鹮种群密度时,一般在9~10月份开展,调查区域常选择朱鹮夜宿地,试分析这样调查的原因:____________。近年来,研究人员一般通过在调查地布设红外相机,利用红外相机拍摄来调查朱鹮种群密度。相对于标记重捕法,这种调查方式的优点是_________(答出两点)。
(3)为实现异地重建野外朱鹮种群,促进其野外种群恢复,科研人员做了大量工作。下列措施合理的有____。
A. 恢复天然湿地,建造人工模拟湿地
B. 建立食物基地,辅助人工投食
C. 加强森林资源的监管与保护
D. 将未经野化训练的人工繁育朱鹮异地放飞
(4)从种群数量的特征角度分析,建立人工繁育基地的主要目的是提高朱鹮的__________,伴随着野外朱鹮种群的恢复,朱鹮种群栖息地群落的__________结构也在不断发生变化,进而发生群落的_________演替。
【答案】(1) ①. 逐个记数法 ②. 由于野外朱鹮个体大、数量稀少
(2) ①. 由于9~10 月份朱集群夜宿,易于观察和计数,能更准确地调查种群密度 ②. 不需要直接捕捉朱鹮,对朱鹮的干扰小,不会影响其正常生活;可以长时间持续监测,获取的数据更全面。
(3)ABC (4) ①. 种群密度 ②. 空间 ③. 次生
【解析】
【分析】演替的种类有初生演替和次生演替两种。群落发生演替的主要标志:群落在物种组成上发生了变化,或者是在一定区域内一个群落逐步被另一个群落替代。初生演替起点:从来未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的原生裸地。次生演替起点:植被遭受严重破坏后所形成的次生裸地。
【小问1详解】
20世纪80年代,由于野外朱鹮个体大、数量稀少,可以逐个记数法调查野外朱鹮种群的种群密度和种群数量。
【小问2详解】
由于9~10 月份朱集群夜宿,易于观察和计数,能更准确地调查种群密度。借助红外相机自动拍摄照片或视频调查种群密度,相对于标志重捕法而言,其调查结果更加准确,且不对被调查动物的造成影响。另外,可以长时间持续监测,获取的数据更全面。
【小问3详解】
A、恢复天然湿地,建造人工模拟湿地,能够为朱鹮提供适宜的栖息环境,有利于其生存和繁衍,A 符合题意;
B 、建立食物基地,辅助人工投食可以保证朱鹮有充足的食物来源,有助于其种群恢复,B 符合题意;
C 、加强森林资源的监管与保护,能够维护生态平衡,为朱提供更稳定的生态环境,C 符合题意;
D 、将未经野化训练的人工繁育朱鹮异地放飞,可能导致朱鹮无法适应野外环境,生存受到威胁,D 不符合题意。
故选ABC。
【小问4详解】
从种群数量的特征角度分析,建立人工繁育基地的主要目的是提高朱鹮的种群密度;伴随着野外朱鹮种群的恢复,朱鹮种群栖息地群落的空间结构(包括垂直结构和水平结构)也在不断发生变化,进而发生群落的次生演替。
19. 生长素是人类最早发现的植物激素。生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的,对植物的生长、发育具有多种调节作用。请回答下列问题:
(1)研究发现,缺锌时植物体内色氨酸和生长素含量显著下降,给缺锌植物施用微量锌肥后几十小时内,色氨酸和生长素含量均迅速增加。这一事实说明_________。
(2)科研人员构建了用DR5(一段人工合成的碱基序列)作为启动子的GUS(存在于细菌内的基因片段)报告基因表达载体(DR5:GUS)。受生长素诱导,报告基因GUS表达后可以使植物产生蓝色反应,可以根据蓝色的深浅程度精确显示生长素在植物体相关部位的产生量和分布情况。若将该表达载体(DR5:GUS)导入拟南芥植株中,在单侧光照射下,预计______(填“向光侧”或“背光侧”)蓝色更深,理由是_____。报告基因表达载体(DR5:GUS)的构建需要的工具酶有________(答出两种)。
(3)植物生长发育过程受多种激素共同调节。为研究植物生长素(IAA)和赤霉素(GA)对植物茎伸长生长的作用,研究人员利用豌豆黄化苗进行相关实验:分别使用不同浓度的GA抑制剂和IAA抑制剂处理豌豆茎切段,测量并记录结果(如下图)。综合分析,GA和IAA对豌豆茎切段的伸长均起__________(填“促进”或“抑制”)作用。低浓度的IAA抑制剂处理后,豌豆茎切段的伸长量高于其他组,可能的原因是_________。
【答案】(1)锌能够影响色氨酸的合成,进而影响生长素的合成,从而影响植物的生长发育
(2) ①. 背光侧 ②. 生长素在单侧光照射下会发生横向运输,背光侧生长素浓度高,诱导报告基因 GUS 表达更强烈,从而使植物产生的蓝色反应更明显 ③. 限制性和 DNA 连接酶
(3) ①. 促进 ②. IAA抑制剂本身会有微弱的促进生长作用
【解析】
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
【小问1详解】
在植物的生长发育过程中,微量元素锌起着重要的作用。色氨酸是合成生长素的前体物质,生长素对植物的生长具有调节作用。当植物缺锌时,色氨酸和生长素含量显著下降,而补充微量锌肥后几十小时内,色氨酸和生长素含量均迅速增加。这表明锌能够影响色氨酸的合成,进而影响生长素的合成,从而影响植物的生长发育。
【小问2详解】
在单侧光照射下,生长素会在背光侧分布更多。因为生长素具有背光运输的特点导致背光侧生长素浓度高于向光侧。而题目中提到受生长素诱导,报告基因 GUS表达后可以使植物产生蓝色反应,所以预计背光侧蓝色更深。报告基因表达载体(DR5:GUS)的构建需要的工具酶有限制性核酸内切酶(限制酶)和 DNA 连接酶。限制酶能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割DNA 分子,以获取目的基因和切割载体DNA 连接酶能够将目的基因和载体连接起来,形成重组 DNA 分子。
【小问3详解】
图1中,随着GA抑制剂浓度的升高,对豌豆茎切段的抑制作用增强。IAA和GA被抑制后茎的伸长量减小,说明二者对茎切段的伸长起促进作用。与对照组比较可知,随着GA抑制剂浓度的升高,茎切段伸长量减小,说明对豌豆茎切段的抑制作用增强。图2中低浓度的IAA抑制剂豌豆茎切段的伸长量高于其他组,可能的原因是IAA抑制剂本身会有微弱的促进生长作用。
20. 高脂饮食是胰岛素抵抗的诱发因素之一,胰岛素抵抗主要表现为人体胰岛素敏感性下降。GSK-3β是肝糖代谢的关键酶。为研究 GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗中的作用机制,研究人员构建模型小鼠进行相关实验。实验分为3组,分别为A 组(普通小鼠组)、B组(GSK-3β基因敲除小鼠组)、C组(GSK-3β基因过度表达小鼠组)。将每组中的半数进行普通食物饲喂(分别记为 A1 组、B1 组、C1 组),半数进行高脂饮食饲喂(分别记为 A2组、B2组、C2组)。一定时间后,测得各组小鼠的空腹血糖含量和胰岛素含量,结果如下:
组别
空腹血糖含量/(mmol·L⁻¹)
空腹胰岛素含量/(mIU·L⁻¹)
A1
4.06
10.0
B1
4.10
903
C1
4.13
10.01
A2
5.63
21.02
B2
5.03
15.01
C2
6.32
35.12
请回答下列问题:
(1)胰岛素是由___________________细胞分泌的激素,胰岛素能降低血糖的原因是胰岛素能够促进____________,同时还能抑制______,从而使血糖含量降低。
(2)B1、B2 两组进行对照,说明_______________________;本实验结果表明,GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗的过程中具有 ____________________________作用。胰岛素抵抗产生的效应与________________________(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋性增强类似。
(3)长时间严重胰岛素抵抗情况下,胰岛素分泌量会减少,原因是_________________。
(4)根据本实验结果,请提供一个治疗胰岛素抵抗的新思路:_________________________。
【答案】(1) ①. 胰岛B细胞 ②. 血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯 ③. 肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
(2) ①. 高脂饮食可以促进空腹血糖含量和胰岛素含量的升高 ②. 促进 ③. 副交感神经
(3)长时间严重胰岛素抵抗,导致胰岛B细胞超负荷分泌引起损伤,出现继发性胰岛功能的减退,导致胰岛素分泌减少
(4)抑制GSK-3β基因的表达
【解析】
【分析】当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
【小问1详解】
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,胰岛素能够促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度降低。
【小问2详解】
分析表中数据可知,B1、B2 两组进行对照,说明高脂饮食可以促进空腹血糖含量和胰岛素含量的升高;比较表中A2组、B2组、C2组的空腹血糖含量和胰岛素含量可知,与A2组(普通小鼠组)相比,B2组(GSK-3β基因敲除小鼠组)小鼠空腹血糖含量和胰岛素含量低于A2组,而C2(GSK-3β基因过度表达小鼠组)空腹血糖含量和胰岛素含量高于A2组,因此GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗的过程中具有促进作用。胰岛素抵抗产生的效应使得小鼠胰岛素含量升高,在血糖调节中副交感神经兴奋,作用于胰岛B细胞,使得胰岛素分泌增加,导致胰岛素含量升高,因此该效应与副交感神经兴奋性增强类似。
【小问3详解】
长时间严重胰岛素抵抗情况下,导致胰岛B细胞超负荷分泌引起损伤,出现继发性胰岛功能的减退,导致胰岛素分泌减少。
【小问4详解】
本实验的目的是研究GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗中的作用机制,根据本实验结果可知,GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗的过程中具有促进作用,因此治疗胰岛素抵抗的新思路:抑制GSK-3β基因的表达可降低高脂饮食下的空腹胰岛素含量。
21. 小鼠的毛色受一对等位基因A 和a控制,其中 A 基因控制黄色,a基因控制黑色。 实验小组让纯合的黄色小鼠和黑色小鼠杂交,F₁的小鼠表现介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。实验小组从 F₁中选择3 只表型分别为黄色、斑驳色和伪黄色的小鼠,检测发现小鼠A 基因的碱基序列没有发生改变,3 只小鼠的 A 基因转录产生的 mRNA 和蛋白质的含量如下表所示。实验小组进一步用Msp Ⅰ和HpaⅡ两种限制酶对3 只小鼠的A基因切割后电泳(MspⅠ 和 Hpa Ⅱ的酶切位点相同,但 MspⅠ对胞嘧啶的甲基化不敏感,HpaⅡ对胞嘧啶的甲基化敏感,DNA 的胞嘧啶甲基化后不能被Hpa Ⅱ识别和切割),结果如下图所示,请回答下列问题:
小鼠①(黄色)
小鼠②(斑驳色)
小鼠③(伪黄色)
A基因转录产生的mRNA
++++
++
?
A基因表达的ASP蛋白
++++
++
?
注:“ +”越多表示相应物质的含量越多。
(1)小鼠控制毛色的基因 A 和a在遗传过程中遵循________定律。据表分析,F1的小鼠表现介于黄色和黑色之间的 系列过渡类型的原因是________________________。
(2)根据电泳结果分析, 甲基化程度最高的小鼠是_____________, 理由是___________。 甲基化会_____________A 基因的表达。
(3)已知发生甲基化的基因可遗传给子代,现有伪黄色雄性小鼠若干只。请设计实验探究A 基因的甲基化是否能稳定地遗传给子代,要写出杂交的实验方案以及实验结果和相应的实验结论:______________________________。
【答案】(1) ①. 基因分离 ②. 不同小鼠A基因的表达能力存在差异,导致合成的黄色素的量不同
(2) ①. 小鼠③ ②. 小鼠③被Hpa Ⅱ切割后电泳的片段最少,说明甲基化程度高,导致相应的位点不能被 HpaⅡ识别和切割 ③. 抑制
(3)让伪黄色雄性小鼠和黑色雌性小鼠杂交,统计F1的表型,若F1除黑色小鼠外,全部为伪黄色,则说明A基因的甲基化能稳定地遗传给子代;若F1除黑色小鼠外,还有黄色、斑驳色和伪黄色等过渡类型,说明A基因的甲基化不能稳定地遗传给子代
【解析】
【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。
【小问1详解】
小鼠控制毛色的基因 A 和a是一对等位基因,在遗传过程中遵循分离定律;分析题意,A 基因控制黄色,a基因控制黑色,结合表格可知,不同小鼠A基因的表达能力存在差异,导致合成的黄色素的量不同,故F1的小鼠表现介于黄色和黑色之间的 系列过渡类型。
【小问2详解】
分析题意,小鼠③被Hpa Ⅱ切割后电泳的片段最少,说明甲基化程度高,导致相应的位点不能被 HpaⅡ识别和切割,故甲基化程度最高的小鼠是③;据表分析,小鼠③的甲基化程度最高,而A基因表达的ASP蛋白最少,据此推测甲基化会抑制A 基因的表达。
【小问3详解】
本实验目的是探究A 基因的甲基化是否能稳定地遗传给子代,可让伪黄色雄性小鼠和黑色雌性小鼠杂交,统计F1的表型,若F1除黑色小鼠外,全部为伪黄色,则说明A基因的甲基化能稳定地遗传给子代;若F1除黑色小鼠外,还有黄色、斑驳色和伪黄色等过渡类型,说明A基因的甲基化不能稳定地遗传给子代。
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