内容正文:
长沙市第一中学2024—2025学年度高二第一学期期末考试
生物学
时量:75分钟 满分:100分
得分___________
第I卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(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. 传统泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化如图所示,其中亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,硝酸盐还原菌适宜的酸碱度为中性。若摄入过多亚硝酸盐,则对人体有害。下列说法错误的是( )
A. 发酵初期,亚硝酸盐含量升高,主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖
B. 发酵中期,乳酸菌进行有氧呼吸而大量繁殖产生大量的乳酸
C. 发酵后期,乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关
D. 取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期
2. 研究表明,突触前膜动作电位可通过提高突触小体内的钙离子浓度促进神经递质的释放。实验小组利用枪乌贼的神经进行了如下实验,实验过程及其结果如下表所示。下列有关说法错误的是( )
组别
处理方式
结果
甲
对突触前神经纤维施加适宜刺激
先检测到突触前膜动作电位,后检测到突触后膜动作电位
乙
先向突触小体注射适量的 BAPTA,再对突触前神经纤维施加适宜刺激
检测到突触前膜动作电位,不能检测到突触后膜动作电位
丙
先向突触小体注射适量的“笼锁钙”,再用强紫外线照射标本
?
注:BAPTA能够快速与钙离子结合,从而阻断钙离子与相应分子的结合;“笼锁钙”暴露在强紫外线下会释放钙离子,紫外线不影响神经纤维的正常兴奋。
A. 本实验中,甲组为对照组,乙组和丙组均为实验组
B. 本实验利用了减法原理和加法原理
C. 丙组的结果为突触前膜和后膜都检测到动作电位产生
D. 新增丁组:不注射“笼锁钙”,用强紫外线照射标本,能更好地达成实验目的
3. 今年一款名为“酱香拿铁”的咖啡类饮料因含酒精而受到社会广泛讨论。酒精在人体中会导致抗利尿激素释放减少、血液中血糖含量降低、抑制中枢神经系统等,下列相关说法正确的是( )
A. 酒后垂体合成的抗利尿激素减少,所以才会出现尿量增多,容易口渴的现象
B. 抗利尿激素、葡萄糖和神经递质都可作为机体维持内环境稳态的信号分子
C. 在剧烈运动时人体肌细胞在缺氧情况下代谢产生酒精从而导致内环境中有酒精
D. “酱香拿铁”饮料中的酒精一次性摄入过多会使人体的大脑兴奋,麻醉小脑
4. 带状疱疹俗称“串腰龙”、“蛇缠腰”,它是由带状疱疹病毒引起的一种传染病。接种带状疱疹疫苗(重组蛋白亚单位疫苗)是目前预防带状疱疹最有效可行的手段。下列相关说法错误的是( )
A. 传统疫苗的致病性被减弱或消除,但保留了病原体的抗原性
B. 接种疫苗同时使用免疫抑制药物,可能会影响疫苗效果
C. 该疫苗相较于传统疫苗更加安全、有效,不会造成传染
D. 接种带状疱疹疫苗后不会再患带状疱疹
5. 猕猴桃作为我国原产的一种水果,有着“水果之王”的美誉,但超市售卖的猕猴桃往往比较硬,需要买回家后用其他水果“催熟”。某实验小组探究了脱落酸和乙烯利对猕猴桃硬度的影响,实验结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 本实验需要再设置单独使用脱落酸和乙烯利的组别
B. 本实验可以说明脱落酸和乙烯利混合使用比单独使用更容易变软
C. 猕猴桃在不同时间段内硬度下降速率可能不同
D. 本实验的对照组可用蒸馏水喷洒
6. 气温、干旱等环境因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。下图为某种蚜虫种群数量受温度变化的影响曲线。下列叙述错误的是( )
A. B点时蚜虫种群数量达到环境容纳量
B. 高温是引起BC段蚜虫种群数量急剧下降的主要原因
C. 该蚜虫种群数量的变化往往会呈现季节性波动
D. 若蚜虫的种群数量超过K值,非密度制约因素作用强度不变
7. 对生态环境的中度干扰,可能会造成连续群落中出现断层,如森林中因大风、雷电造成的大树的倒塌,可形成斑块大小不一的林窗,为草本、小树苗等的生长提供了条件。断层可在没有继续干扰的条件下逐渐恢复原貌,也可能被周围群落的任何一个物种侵入和占有发展成为优势者,哪一种是优胜者完全取决于随机因素,因此称为断层抽彩式竞争,下列叙述错误的是( )
A. 抽彩式竞争的产生需要存在能入侵、耐受断层环境并阻止后入侵者能力的物种
B. 在干扰形成的断层上进行的演替是次生演替
C. 断层抽彩式竞争可能会提高群落的生物多样性
D. 群落断层的形成对生物进化无影响
8. 乌鳢俗称黑鱼,它生性凶猛,常能吃掉某个湖泊或池塘里的其他所有鱼类,甚至不放过自己的幼鱼,是人工鱼塘中的顶级捕食者。某人工鱼塘中混入了一些黑鱼,部分能量流动关系如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 流经投放饵料的人工鱼塘的总能量是生产者固定的总能量,即图甲中的E
B. 图甲中B1可以表示生产者中未利用部分的能量
C. 初级消费者用于自身生长发育的能量可用图乙中的 X表示
D. 乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量包含在图乙的Z中
9. 党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”。如图为碳循环示意图,其中A、B、C、D组成生物群落,①~⑦表示相关生理过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 达到“碳中和”时,①②③⑤过程释放的CO2总量等于④过程固定的CO2总量
B. ④过程主要指光合作用,联系生物群落与无机环境的关键成分是C和D
C. D为分解者,主要是腐生的细菌和真菌,能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
D. ⑦过程大幅增强是产生温室效应的主要原因,增强④过程利于维持大气中的碳氧平衡
10. 某水域中具有捕食关系的五种鱼体内汞和铅两种重金属的含量(ng·g-1)情况如表所示。下列相关叙述正确的是( )
鱼的种类
甲
乙
丙
丁
戊
汞
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
铅
27.3
34.9
52.5
84.3
75.85
A. 在五种鱼中,戊所处营养级的总能量最多
B. 由表可推测,丁和戊可能处于同一营养级
C. 汞、铅的循环速率和碳、氮等元素的循环速率接近
D. 重金属沿着食物链逐渐积累,其扩散不具有全球性
11. 土壤中有很多微生物能够分解纤维素。研究人员在我国南方某地区分别在旱季和雨季采集椰子经济林和热带雨林的土样,研究土壤微生物的分解作用。下图为土壤微生物对纤维素分解的研究结果。下列叙述错误的是( )
A. 在旱季和雨季应在相同的地点分别采集土样
B. 不同时节椰子经济林的土壤中微生物数量相同
C. 椰子经济林的微生物分解纤维素的能力高于热带雨林
D. 土壤含水量对热带雨林的碳循环影响较大
12. 近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种。近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。根据资料和所学知识,分析以下说法错误的是( )
A. 该调查结果直接体现了生物多样性中的物种多样性和生态系统多样性
B. 近海与海岸带湿地具有旅游观赏、科学研究、文学艺术创作及蓄洪防旱、调节气候等功能,体现了其具有的直接价值和间接价值
C. 科研人员在海岸带芦苇荡中发现了野生水稻,其能适应海边盐碱地环境是协同进化的结果
D. 调查发现粤港澳大湾区某物种不同种群的DNA相似性较高,这体现了遗传的多样性
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 短、长日照植物的开花受光照影响,为研究光照和黑暗持续时间长短对植物开花的影响,研究者完成了如图所示的5组实验。下列相关分析错误的是( )
A. 植物感应光暗周期中的白光处理持续时间来感知日长变化
B. 红光间断黑暗周期抑制短日照植物开花,可被远红光逆转
C. 白光间断黑暗周期促进长日照植物开花,不能被远红光逆转
D. 短、长日照植物感应光信号的光敏色素既能吸收红光也能吸收远红光
14. 雌雄异株植物自然种群的性别比例约为1:1,但环境因素会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、耐干旱和耐寒的雌雄异株植物。下图为某山坡不同区域(S1、S2样地的营养条件优于S3、S4)斑子麻黄种群调查结果。下列叙述正确的是( )
A. 斑子麻黄种群在山坡不同区域的分布体现了群落的垂直结构
B. 4个样地中,只有S3样地斑子麻黄种群的年龄结构为增长型
C. 营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强
D. 海拔越高,则斑子麻黄种群各龄级的性别比例偏离越明显
15. “海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的的海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法错误的是( )
A. 图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级
B. 图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27%
C. 分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
D. 由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
16. 在两个或两个以上不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化称为边缘效应。边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应,正效应表现出效应区比相邻生态系统具有更为优良的特性,如生产力提高、物种多样性增加等,负效应则表现相反。下列说法错误的是( )
A. 处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉
B. 人类活动增强,导致自然生境碎片化,增加了边缘效应带的数量
C. 某物种的种群密度在负效应区可能会低于相邻生态系统
D. 效应区内群落结构发生改变,生态系统的抵抗力稳定性比相邻生态系统高
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)是一种新型的植物生长调节剂。某科研小组研究了DA-6对不同光照强度下草莓光合作用的影响,对其相关指标进行了测定,结果如表所示。
组别
处理
光合速率[mmol/(m2·s)]
气孔导度[mmol/(m2·s)]
Rubisco活性[μmol/(m2·s)]
丙二醛(μmol/g)
①
不遮光+清水
10.1
0.16
38.2
2.12
②
不遮光+DA-6
15.2
0.24
42.1
1.93
③
遮光+清水
8.3
0.14
25.3
2.74
④
遮光+DA-6
15.4
0.23
35.7
2.39
(注:气孔导度表示气孔张开的程度;Rubisco是暗反应中CO2固定的关键酶;丙二醛是膜脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关)
(1)草莓叶肉细胞中CO2被固定后的产物是___________,该产物的进一步还原还需要消耗光反应提供的___________。
(2)选择___________(填序号)组进行比较分析,发现气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素,其判断依据是___________。
(3)DA-6处理可提高不同光照强度下草莓叶片的光合速率,根据实验数据推测,DA-6可能是通过___________,从而提高草莓叶片光合作用的暗反应速率。
(4)该科研小组推测,DA-6也可作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响。理由是___________。
18. 玉米胚的颜色有紫色、红色和白色三种。纯合紫色胚玉米和纯合白色胚玉米杂交,F1全为紫色胚,F1自交得F2,F2中玉米胚出现紫色、红色和白色。
(1)如果一对呈显隐性关系的等位基因,两者同时存在时出现了介于两者之间的中间性状,则两者之间为不完全显性。甲同学认为F2中出现红色胚可能是不完全显性的结果,该观点___________(填“正确”或“错误”),理由是___________。
(2)若某一性状受两对等位基因控制,其中一对等位基因的作用受另一对等位基因的抑制,这种非等位基因间的抑制作用称为上位效应,其中起抑制作用的基因称为上位基因,被抑制的基因称为下位基因。乙同学推测:控制玉米胚的两对独立遗传的等位基因间存在上位效应,其中A、a为下位基因,分别控制紫色和红色,b基因为上位基因。如果推测成立,则F2中红色胚的基因型为___________;让F2中红色胚玉米和白色胚玉米杂交,所有后代的表型及比例为___________。
(3)在(2)所给条件的基础上,已知下位基因位于玉米的9号染色体上,玉米的另一对相对性状非甜(E)对甜味(e)为显性。现有纯合紫色甜味玉米、纯合红色非甜玉米、纯合白色非甜玉米若干,欲探究E、e基因是否也位于9号染色体上,请设计实验,并预期实验结果及结论。(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体发生互换)
实验方案:___________。
预期实验结果及结论①:___________。
预期实验结果及结论②:___________。
19. 随着中国星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是待解决的关键问题之一,动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图1显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵。每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图2。请回答下列问题:
(1)入眠阶段该动物产热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于___________。
(2)据图2分析,进入深冬眠阶段后该动物维持___________,以减少有机物的消耗。据图1可知,此阶段长短不定,大致与环境温度呈___________(填“正相关”“负相关”或“无关”)。
(3)该动物激醒后,体温回升,各系统功能也恢复到正常状态。它在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于神经系统的___________调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的___________产生水。
(4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导猕猴等非冬眠动物进入低代谢状态,其机制是激活了下丘脑的特定神经元。综合题中所有信息推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到___________和___________,并保证“星际旅行休眠人”在到达目标星球前,能够及时进入图2中的___________阶段。
20. 生态系统退化和贫困一直是威胁区域可持续性发展的重大挑战,中科院傅伯杰院士及其团队基于黄土高原羊圈沟小流域的研究,提出“坡面和小流域生态修复模式”。在长达30年的研究过程中,他们从单一土地利用类型、坡面和小流域三个尺度出发,分析林地、草地、农田等不同类型的土地利用方式,以及其组合模式对土壤养分、水分等方面的影响机制。研究发现,从坡顶到坡底土地利用为林地—草地—耕地的结构具有较好的土壤养分保持能力和水土保持效果。土壤水分胁迫(土壤缺水而明显抑制植物生长的现象)大时,豆科植物竞争优势大,有助于土壤固氮,生物多样性增加,进而促进土壤有机体固存。请回答下列问题。
(1)从坡顶到坡底土地利用为林地—草地—耕地,这属于群落的___________(填“垂直”或“水平”)结构。
(2)豆科植物竞争优势大,有助于土壤固氮的原因是___________。
(3)治理前,该生态系统的抵抗力稳定性低,原因是___________ 。研究团队认为,治理时应注意当地百姓对经济方面的需求,这体现生态工程建设应遵循___________原理。
(4)团队还对植被恢复的典型树种——人工刺槐林进行了深入研究,研究者通过计算个体数量变化动态(Vn)来描述刺槐种群的相邻龄级(年龄阶段)间的数量动态变化。Vn可通过公式“×100%”计算得出,其中,Sn和Sn+1分别为第n与第n+1龄级种群个体数,max(Sn,Sn+1)表示取两者之间的最大值。由下表结果可知,刺槐种群在1~2、6~7龄级间呈现___________(填“增长”或“衰退”)的动态变化。
刺槐种群龄级结构动态变化指数
V1
V2
V3
V4
V5
V6
V7
V8
V9
-32.7%
8.2%
26.7%
19.7
39.6%
-13.5%
70.3%
72.8%
33.3
(5)团队另外发现科学疏伐可以优化人工刺槐林的林分结构(树木在树林中的分布状态),并能够通过控制植被蒸腾耗水量来调节土壤水分,研究结果见下表。(净初级生产力是指生产者能用于生长、发育和繁殖的能量值)
样地
样地1
样地2
样地3
样地4
林分密度(株/公顷)
680
736
916
1408
疏伐强度
52%
48%
35%
0
样地树林水分蒸腾率
73%
86%
70%
100%
样地树林地上净初级生产力
92
94
82
100
注:样地4的值设为100或100%,其他样地的相应数据为相对值。
由表格数据分析可知,疏伐强度为___________的林分结构比较适合黄土高原区域的治理,原因是___________(答出2点,其中1点根据“研究能量流动的实践意义”方面来答)。
21. 番茄灰霉菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治,研究者进行了相关实验。
(1)在实验室培养微生物时,需要对所用的玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法有______________。
(2)用液体培养基培养枯草芽孢杆菌需要摇床震荡,这样做的目的是________________。培养过程中要抽样检测活菌数量时,最好采用________________________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)。
(3)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的抑制作用时,首先取适量____________菌液涂布于固体培养基上,再将无菌滤纸片在____________菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养后测量____________的大小以判定抑菌效果。
(4)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌,研究者进一步设计了如下实验:应从培养皿B中选择____________号菌落继续进行纯化培养。
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长沙市第一中学2024—2025学年度高二第一学期期末考试
生物学
时量:75分钟 满分:100分
得分___________
第I卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(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. 传统泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化如图所示,其中亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,硝酸盐还原菌适宜的酸碱度为中性。若摄入过多亚硝酸盐,则对人体有害。下列说法错误的是( )
A. 发酵初期,亚硝酸盐含量升高,主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖
B. 发酵中期,乳酸菌进行有氧呼吸而大量繁殖产生大量的乳酸
C. 发酵后期,乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关
D. 取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、发酵初期,亚硝酸盐含量升高,主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖,A正确;
B、发酵中期,无氧的环境有利于乳酸菌进行大量繁殖产生大量的乳酸,B错误;
C、发酵后期,乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关,C正确;
D、取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期,此时的亚硝酸盐含量较低,D正确。
故选B。
2. 研究表明,突触前膜动作电位可通过提高突触小体内的钙离子浓度促进神经递质的释放。实验小组利用枪乌贼的神经进行了如下实验,实验过程及其结果如下表所示。下列有关说法错误的是( )
组别
处理方式
结果
甲
对突触前神经纤维施加适宜刺激
先检测到突触前膜动作电位,后检测到突触后膜动作电位
乙
先向突触小体注射适量的 BAPTA,再对突触前神经纤维施加适宜刺激
检测到突触前膜动作电位,不能检测到突触后膜动作电位
丙
先向突触小体注射适量的“笼锁钙”,再用强紫外线照射标本
?
注:BAPTA能够快速与钙离子结合,从而阻断钙离子与相应分子的结合;“笼锁钙”暴露在强紫外线下会释放钙离子,紫外线不影响神经纤维的正常兴奋。
A. 本实验中,甲组为对照组,乙组和丙组均为实验组
B. 本实验利用了减法原理和加法原理
C. 丙组的结果为突触前膜和后膜都检测到动作电位产生
D. 新增丁组:不注射“笼锁钙”,用强紫外线照射标本,能更好地达成实验目的
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导:①传导方式:局部电流或电信号或神经冲动。②传导特点:双向传导。神经纤维静息状态时,主要表现 K+外流(导致膜外阳离子多),产生外正内负的膜电位,该电位叫静息电位。兴奋时,主要表现Na+内流(导致膜内阳离子多),产生一次内正外负的膜电位变化,该电位叫动作电位。
兴奋在神经元之间的传递:(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)。(3)传递形式:电信号→化学信号→电信号。
【详解】A、由表可知,甲组是在正常情况下,神经纤维受到刺激时电位变化,为对照组,乙、丙两组均为改变条件进行实验的实验组,A正确;
B、乙组通过BAPTA与钙离子快速结合,降低突触小体内的钙离子浓度,属于减法原理;丙组强紫外线照射下释放钙离子,升高了突触小体内的钙离子浓度,属于加法原理,B正确;
C、丙组中未对突触前神经纤维施加适宜刺激,所以突触前膜没有动作电位产生,C错误;
D、新增丁组作为丙组的对照,不注射“笼锁钙”,用强紫外线照射标本,可更好达成实验目的,D正确。
故选C。
3. 今年一款名为“酱香拿铁”的咖啡类饮料因含酒精而受到社会广泛讨论。酒精在人体中会导致抗利尿激素释放减少、血液中血糖含量降低、抑制中枢神经系统等,下列相关说法正确的是( )
A. 酒后垂体合成的抗利尿激素减少,所以才会出现尿量增多,容易口渴的现象
B. 抗利尿激素、葡萄糖和神经递质都可作为机体维持内环境稳态的信号分子
C. 在剧烈运动时人体肌细胞在缺氧情况下代谢产生酒精从而导致内环境中有酒精
D. “酱香拿铁”饮料中的酒精一次性摄入过多会使人体的大脑兴奋,麻醉小脑
【答案】B
【解析】
【分析】1、水盐平衡调节的过程:
2、血糖调节的过程:
【详解】A、抗利尿激素是由下丘脑合成,由垂体释放的,A错误;
B、激素是体液调节中的信息分子,神经递质是神经调节过程中的信息分子,葡萄糖分子可以作为血糖调节中刺激胰岛细胞的信息分子,B正确;
C、人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸,不会产生酒精,C错误;
D、根据题意,酒精会抑制人体中枢神经系统,故而大脑不会兴奋,D错误。
故选B。
4. 带状疱疹俗称“串腰龙”、“蛇缠腰”,它是由带状疱疹病毒引起的一种传染病。接种带状疱疹疫苗(重组蛋白亚单位疫苗)是目前预防带状疱疹最有效可行的手段。下列相关说法错误的是( )
A. 传统疫苗的致病性被减弱或消除,但保留了病原体的抗原性
B. 接种疫苗同时使用免疫抑制药物,可能会影响疫苗效果
C. 该疫苗相较于传统疫苗更加安全、有效,不会造成传染
D. 接种带状疱疹疫苗后不会再患带状疱疹
【答案】D
【解析】
【详解】1、疫苗通常是用减毒的或灭活的病原体制成的生物制品;2、免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的药物,能抑制与免疫反应有关细胞(T细胞、B细胞等)的增殖和功能,能降低抗体免疫反应。
【分析】A、传统疫苗通常是用减毒的或灭活的病原体制成的生物制品,疫苗的致病性被减弱或消灭,但保留了其抗原性,A正确;
B、免疫抑制剂能抑制与免疫反应有关细胞(T细胞、B细胞等)的增殖和功能,所以接种疫苗同时使用免疫抑制药物,会抑制机体产生记忆细胞和浆细胞,降低机体抗体含量,可能会影响疫苗效果,B正确;
C、重组蛋白疫苗是以基因工程技术为手段,由病毒DNA的一段无毒序列制成的蛋白质类疫苗,保留了较好的免疫原性(抗原性),具有副作用小,不会传染的优点,一般被认为比较安全、有效,C正确;
D、接种带状疱疹疫苗后,若病毒没变异,一般情况下可预防带状疱疹,但因为个体免疫力的原因或病毒变异以及记忆细胞寿命有限,接种者依然可能患病,D错误。
故选D。
5. 猕猴桃作为我国原产的一种水果,有着“水果之王”的美誉,但超市售卖的猕猴桃往往比较硬,需要买回家后用其他水果“催熟”。某实验小组探究了脱落酸和乙烯利对猕猴桃硬度的影响,实验结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 本实验需要再设置单独使用脱落酸和乙烯利的组别
B. 本实验可以说明脱落酸和乙烯利混合使用比单独使用更容易变软
C. 猕猴桃在不同时间段内硬度下降速率可能不同
D. 本实验的对照组可用蒸馏水喷洒
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意,本实验目的是探究脱落酸和乙烯利对猕猴桃硬度的影响,实验的自变量是处理时间及脱落酸和乙烯利的处理情况,因变量是硬度相对值。
【详解】A、本实验目的是探究脱落酸和乙烯利对猕猴桃硬度的影响,故为明确两种激素的作用,还需再设置单独使用脱落酸和乙烯利的组别,A正确;
B、据图可知,脱落酸和乙烯利混合使用可使猕猴桃硬度在短时间内变软(较蒸馏水喷洒而言),但未单独使用脱落酸和乙烯利进行喷洒,不能看出单独使用的效果,B错误;
C、据图可知,无论是对照组还是实验组,猕猴桃在不同时间段内硬度下降速率存在差异,C正确;
D、本实验的对照组可用蒸馏水(相关植物生长调节剂一般是用蒸馏水配制成溶液的)进行喷洒,D正确。
故选B。
6. 气温、干旱等环境因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。下图为某种蚜虫种群数量受温度变化的影响曲线。下列叙述错误的是( )
A. B点时蚜虫种群数量达到环境容纳量
B. 高温是引起BC段蚜虫种群数量急剧下降的主要原因
C. 该蚜虫种群数量的变化往往会呈现季节性波动
D. 若蚜虫的种群数量超过K值,非密度制约因素作用强度不变
【答案】A
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,B点时蚜虫种群数量达到最大值,但是不能维持在该值,所以B点不是蚜虫种群数量的环境容纳量,A错误;
B、BC段出现在6~7月,此时段温度较高,由此可知BC段种群数量急剧下降的主要原因是高温,B正确;
C、AB段是4~6月,此时段种群数量急剧上升,BC段是6~7月,此时段种群数量急剧下降,CD段是7~9月,此时段种群数量变化不大,由此可以得出该蚜虫种群数量的变化往往会呈现季节性波动,C正确;
D、非密度制约因素是指影响程度与种群密度无关的因素,所以若蚜虫的种群数量超过K值,非密度制约因素作用强度不变,D正确。
故选A。
7. 对生态环境的中度干扰,可能会造成连续群落中出现断层,如森林中因大风、雷电造成的大树的倒塌,可形成斑块大小不一的林窗,为草本、小树苗等的生长提供了条件。断层可在没有继续干扰的条件下逐渐恢复原貌,也可能被周围群落的任何一个物种侵入和占有发展成为优势者,哪一种是优胜者完全取决于随机因素,因此称为断层抽彩式竞争,下列叙述错误的是( )
A. 抽彩式竞争的产生需要存在能入侵、耐受断层环境并阻止后入侵者能力的物种
B. 在干扰形成的断层上进行的演替是次生演替
C. 断层抽彩式竞争可能会提高群落的生物多样性
D. 群落断层的形成对生物进化无影响
【答案】D
【解析】
【分析】1、群落中物种数目的多少称为丰富度;
2、同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落;
3、随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替,初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
【详解】A、入侵的物种必须适应新环境,并运用一定的方法阻止后来入侵者,才能成为优势物种,A正确;
B、断层上进行的演替因生存环境并没有完全破坏,是次生演替,B正确;
C、若有频繁的断层出现,会导致生境出现各种群落,从而提高了生物多样性,C正确;
D、断层的出现是因为环境发生了一定的变化,变化的环境可能会导致生物进化,D错误。
故选D。
8. 乌鳢俗称黑鱼,它生性凶猛,常能吃掉某个湖泊或池塘里的其他所有鱼类,甚至不放过自己的幼鱼,是人工鱼塘中的顶级捕食者。某人工鱼塘中混入了一些黑鱼,部分能量流动关系如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 流经投放饵料的人工鱼塘的总能量是生产者固定的总能量,即图甲中的E
B. 图甲中B1可以表示生产者中未利用部分的能量
C. 初级消费者用于自身生长发育的能量可用图乙中的 X表示
D. 乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量包含在图乙的Z中
【答案】B
【解析】
【分析】图甲中,E是生产者固定的太阳能总量,A1是呼吸作用消耗,B1是未利用,C1流向分解者,E1是流向下一营养级;图乙为初级消费者所摄入能量的去向,其摄入量=其同化量(X)+粪便量(Z),同化量=呼吸作用散失的量+生长、发育和繁殖的能量(N);生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量(M)+乌鳢摄入的量。
【详解】A、流经人工鱼塘的总能量是生产者固定的太阳能和投放饲料中有机物中的能量,A错误;
B、图甲中,E是生产者固定的太阳能总量,A1是呼吸作用消耗的能量,B1可以表示生产者中未利用部分的能量,C1流向分解者的能量,E1是流向下一营养级的能量,B正确;
C、图乙中,摄入量=粪便中的能量+同化量,Z表示初级消费者粪便中的能量,X表示初级消费者的同化量;同化量=呼吸消耗的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量,Y表示呼吸消耗的能量,N表示用于自身生长发育繁殖的能量,初级消费者用于自身生长发育的能量可用图乙中的N表示,C错误;
D、乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量是指乌鳢粪便中的能量,属于上一营养级(即初级消费者)同化量中流入分解者的能量,包含在M中,D错误。
故选B。
9. 党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”。如图为碳循环示意图,其中A、B、C、D组成生物群落,①~⑦表示相关生理过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 达到“碳中和”时,①②③⑤过程释放的CO2总量等于④过程固定的CO2总量
B. ④过程主要指光合作用,联系生物群落与无机环境的关键成分是C和D
C. D为分解者,主要是腐生的细菌和真菌,能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
D. ⑦过程大幅增强是产生温室效应的主要原因,增强④过程利于维持大气中的碳氧平衡
【答案】A
【解析】
【分析】该图为碳循环示意图,其中A、B、C、D组成生物群落,生物群落有生产者、消费者和分解者组成,由图中③④双箭头可知,C为生产者,进而可知B为初级消费者,A为次级消费者,D为分解者,①②③为呼吸作用,④为光合作用或化能合成作用,⑤为分解者的分解作用,⑥为次级消费者的摄食,⑦为化石燃料的燃烧。
【详解】A、达到“碳中和”时,④过程吸收的CO2总量应等于的CO2排放总量,而CO2排放总量除包括①②③⑤过程释放的CO2外,还包括人类对煤、石油等能源物质利用过程中排放的CO2,故达到“碳中和”时,图中①②③⑤过程释放的CO2总量小于④过程吸收的CO2总量,A错误;
B、④过程表示大气中的CO2进入生物群落,即生产者的光合作用或化能合成作用,以光合作用为主,C是生产者、D是分解者,联系生物群落与无机环境的关键成分是生产者和分解者,B正确;
C、D为分解者,主要是腐生的细菌和真菌,分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,C正确;
D、⑦过程表示人类对煤、石油等能源物质利用过程中排放的CO2,大幅度增强⑦过程会打破碳平衡,从而加剧温室效应,增强④过程有利于维持大气中的碳氧平衡,D正确。
故选A。
10. 某水域中具有捕食关系的五种鱼体内汞和铅两种重金属的含量(ng·g-1)情况如表所示。下列相关叙述正确的是( )
鱼的种类
甲
乙
丙
丁
戊
汞
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
铅
27.3
34.9
52.5
84.3
75.85
A. 在五种鱼中,戊所处营养级的总能量最多
B. 由表可推测,丁和戊可能处于同一营养级
C. 汞、铅的循环速率和碳、氮等元素的循环速率接近
D. 重金属沿着食物链逐渐积累,其扩散不具有全球性
【答案】B
【解析】
【分析】生物富集指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集,浓度越来越大的现象。许多有机氯杀虫剂和多氯联苯都有明显的生物放大现象。
【详解】A、在五种鱼中,甲种鱼重金属含量最少,所处的营养级最低,含有的总能量最多,A错误;
B、丁和戊两种鱼体内汞和铅的含量最高且含量相近,营养级最高,可能处于同一营养级,B正确;
C、铅、镉、汞等一些重金属是有害物质,这些物质一旦进入生物体内就会形成比较稳定的化合物,不易被生物体排出,从而积累在生物体内,它们的循环速率与碳、氮等元素的循环速率不同,C错误;
D、有害物质如汞等重金属、DDT等物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,因此具有全球性,D错误。
故选B。
11. 土壤中有很多微生物能够分解纤维素。研究人员在我国南方某地区分别在旱季和雨季采集椰子经济林和热带雨林的土样,研究土壤微生物的分解作用。下图为土壤微生物对纤维素分解的研究结果。下列叙述错误的是( )
A. 在旱季和雨季应在相同的地点分别采集土样
B. 不同时节椰子经济林的土壤中微生物数量相同
C. 椰子经济林的微生物分解纤维素的能力高于热带雨林
D. 土壤含水量对热带雨林的碳循环影响较大
【答案】B
【解析】
【分析】识图分析可知,无论是旱季还是雨季,椰子经济林的微生物分解纤维素的能力均高于热带雨林,且旱季和雨季椰子经济林的土壤微生物分解纤维素能力几乎相同,而在旱季和雨季,热带雨林的土壤微生物对纤维素分解能力不同,说明土壤含水量对热带雨林的碳循环影响较大。
【详解】A、为了减小实验的误差,因此在旱季和雨季应在相同的地点分别采集土样,A正确;
B、据图分析,旱季和雨季椰子经济林的土壤微生物分解纤维素能力几乎相同,但不能说明不同时节椰子经济林的土壤中微生物数量相同,B错误;
C、据图分析,无论是旱季还是雨季,椰子经济林的微生物分解纤维素的能力均高于热带雨林,C正确;
D、在旱季和雨季,热带雨林的土壤微生物对纤维素分解能力不同,说明土壤含水量对热带雨林的碳循环影响较大,D正确。
故选B。
12. 近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种。近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。根据资料和所学知识,分析以下说法错误的是( )
A. 该调查结果直接体现了生物多样性中的物种多样性和生态系统多样性
B. 近海与海岸带湿地具有旅游观赏、科学研究、文学艺术创作及蓄洪防旱、调节气候等功能,体现了其具有的直接价值和间接价值
C. 科研人员在海岸带芦苇荡中发现了野生水稻,其能适应海边盐碱地环境是协同进化的结果
D. 调查发现粤港澳大湾区某物种不同种群的DNA相似性较高,这体现了遗传的多样性
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性包括3个层次:遗传多样性(所有生物拥有的全部基因)、物种多样性(指生物圈内所有的动物、植物、微生物)、生态系统多样性。
【详解】A、题干中描述的“146种水鸟”,是物种多样性的直接体现;题干中描述的“近海与海岸带湿地、城市水域”是生态系统多样性的直接体现,A正确;
B、近海与海岸带湿地具有旅游观赏、科学研究、文学艺术创作的功能体现了直接价值,蓄洪防旱、调节气候的功能体现了间接价值,B正确;
C、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,故野生水稻能适应海边盐碱地环境是协同进化的结果,C正确;
D、同一物种的不同种群DNA不相同,才体现遗传多样性,D错误。
故选D。
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 短、长日照植物的开花受光照影响,为研究光照和黑暗持续时间长短对植物开花的影响,研究者完成了如图所示的5组实验。下列相关分析错误的是( )
A. 植物感应光暗周期中的白光处理持续时间来感知日长变化
B. 红光间断黑暗周期抑制短日照植物开花,可被远红光逆转
C. 白光间断黑暗周期促进长日照植物开花,不能被远红光逆转
D. 短、长日照植物感应光信号的光敏色素既能吸收红光也能吸收远红光
【答案】AC
【解析】
【分析】1、不同植物开花所需的日照长度是不同的,有的植物开花必须大于一定的日照时数(长日照植物),这个一定的日照时数称为临界日长;短日照植物的日照时数短于临界日长时,如果缩短日照长度则可提早开花,长日照植物在超过临界日长时则光照越长开花越早。
2、红光能抑制短日照植物开花、促进长日照植物开花,而远红光能够促进短日照植物开花、抑制长日照植物开花。
【详解】A、结合第1、2、3组结果可知,短日照植物在黑暗持续时间更长的情况下开花,长日照植物在黑暗持续时间更短的情况下开花,植物可通过感应光暗周期中的黑暗持续时间来感知日长变化,A错误;
B、由第4、5组实验结果可知,红光打断黑暗周期短日照植物不开花,再加入远红光,短日照植物开花,说明红光间断黑暗周期抑制短日照植物开花,可被远红光逆转,B正确;
C、长日照植物在黑暗持续时间短的情况下开花,白光间断黑暗周期促进长日照植物开花,但缺乏白光间断黑暗周期后再用远红光处理的实验组,无法判断是否能被远红光逆转,C错误;
D、结合已学知识和第4、5组结果可知,植物感应光信号的光敏色素既能吸收红光也能吸收远红光,D正确。
故选AC。
14. 雌雄异株植物自然种群的性别比例约为1:1,但环境因素会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、耐干旱和耐寒的雌雄异株植物。下图为某山坡不同区域(S1、S2样地的营养条件优于S3、S4)斑子麻黄种群调查结果。下列叙述正确的是( )
A. 斑子麻黄种群在山坡不同区域的分布体现了群落的垂直结构
B. 4个样地中,只有S3样地斑子麻黄种群的年龄结构为增长型
C. 营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强
D. 海拔越高,则斑子麻黄种群各龄级的性别比例偏离越明显
【答案】BC
【解析】
【分析】S2样地的营养条件优于S3、S4,与S1、S2样地中的种群相比,S3、S4样地中幼年个体的比例却较高,老年个体比例相对较低,说明营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强。
【详解】A、群落的垂直结构指的是不同种群在垂直方向的分布,故斑子麻黄种群在山坡不同区域的分布不能体现群落的垂直结构,A错误;
B、只有S3样地斑子麻黄种群中幼年个体多于老年个体,故其年龄结构为增长型,B正确;
C、与S1、S2样地中的种群相比,营养不良环境的S3、S4样地中幼龄雄株、雌株性别比例为1.55、2.0,幼龄雄株比雌株生命力更强,C正确;
D、以幼龄性别比例为例,从S4到S1,海拔越高,斑子麻黄种群性别比例为2.0、1.55、0.39、0.9,并非偏离越明显,D错误。
故选BC。
15. “海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的的海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法错误的是( )
A. 图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级
B. 图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27%
C. 分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
D. 由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
【答案】ABC
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网)。
【详解】A、碎屑在生态系统中处于第一营养级,只属于第二营养级的生物是浮游动物、底栖动物,蟹类属于第二、三、四、五营养级,A错误;
B、分析图2可知,第二营养级的的同化量为3858+142.9=4000.9,第三营养级的同化量为290.9,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为290.9/4000.9×100%=7.27%,B错误;
C、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网),故分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物不能组成祥云湾海洋生态系统的结构,C错误;
D、由于浮游植物个体较小、寿命较短,故以祥云湾为代表的海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄,D正确。
故选ABC。
16. 在两个或两个以上不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化称为边缘效应。边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应,正效应表现出效应区比相邻生态系统具有更为优良的特性,如生产力提高、物种多样性增加等,负效应则表现相反。下列说法错误的是( )
A. 处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉
B. 人类活动增强,导致自然生境碎片化,增加了边缘效应带的数量
C. 某物种的种群密度在负效应区可能会低于相邻生态系统
D. 效应区内群落结构发生改变,生态系统的抵抗力稳定性比相邻生态系统高
【答案】D
【解析】
【分析】边缘效应是由于不同性质的生态系统交互作用,导致其组分和行为发生变化的现象,边缘效应带上,群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络,所以研究利用好边缘效应对保护生物多样性具有重要意义。
【详解】A、根据题意,处于边缘效应带的生物竞争激烈,可能比生活在森林深处的鸟类更警觉,A正确;
B、人类活动增强,打破原有生态系统,导致自然生境片段化,使得靠近的两个或多个不同性质的生态系统交互作用,增加了边缘效应带的数量,B正确;
C、边缘效应可分为正效应和负效应,因此,某物种的种群密度在负效应区可能会低于相邻生态系统,C正确;
D、边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应,效应区内生态系统的抵抗力稳定性不一定比相邻生态系统高,D错误。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)是一种新型的植物生长调节剂。某科研小组研究了DA-6对不同光照强度下草莓光合作用的影响,对其相关指标进行了测定,结果如表所示。
组别
处理
光合速率[mmol/(m2·s)]
气孔导度[mmol/(m2·s)]
Rubisco活性[μmol/(m2·s)]
丙二醛(μmol/g)
①
不遮光+清水
10.1
0.16
38.2
2.12
②
不遮光+DA-6
15.2
0.24
42.1
1.93
③
遮光+清水
8.3
0.14
25.3
2.74
④
遮光+DA-6
15.4
0.23
35.7
2.39
(注:气孔导度表示气孔张开的程度;Rubisco是暗反应中CO2固定的关键酶;丙二醛是膜脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关)
(1)草莓叶肉细胞中CO2被固定后的产物是___________,该产物的进一步还原还需要消耗光反应提供的___________。
(2)选择___________(填序号)组进行比较分析,发现气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素,其判断依据是___________。
(3)DA-6处理可提高不同光照强度下草莓叶片的光合速率,根据实验数据推测,DA-6可能是通过___________,从而提高草莓叶片光合作用的暗反应速率。
(4)该科研小组推测,DA-6也可作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响。理由是___________。
【答案】(1) ①. C3(三碳化合物) ②. NADPH和ATP
(2) ①. ①③ ②. 遮光条件下气孔导度略微减小(基本不变),但Rubisco活性显著降低
(3)增大气孔导度增加CO2吸收量(速率);提高Rubisco活性,提高CO2固定能力
(4)与③组相比,DA-6处理(④)组丙二醛的含量降低,说明DA-6能缓解叶绿体类囊体薄膜的损伤,从而缓解弱光带来的不利影响
【解析】
【分析】影响光合作用的外因包括二氧化碳浓度、光照、温度、矿质元素、水等,二氧化碳通过影响光合作用的暗反应阶段影响光合作用,光照强度通过影响光反应进而影响光合作用,温度通过影响酶活性而影响光合作用。
【小问1详解】
暗反应中,绿叶通过气孔吸收的CO2在特定酶的作用下,与C5结合,形成2个C3分子,此过程为CO2的固定。在有关酶的催化作用下C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原形成糖类等有机物。
【小问2详解】
①③对照,不遮光条件下,光合速率是10.1,气孔导度是0.16,Rubisco活性是38.2;遮光条件下,光合速率是8.3,气孔导度是0.14,Rubisco活性是25.3,③组虽然气孔导度略小,但是Rubisco活性显著降低,因此气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素。
【小问3详解】
对比表格数据可知,DA-6可能是通过增大气孔导度以及提高Rubisco活性,提高CO2固定能力,从而提高草莓叶片光合作用的暗反应速率。
【小问4详解】
丙二醛是膜脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关,由表格③④组数据可知,DA-6处理组丙二醛的含量明显降低,能缓解叶绿体类囊体薄膜的损伤,从而缓解弱光带来的不利影响。
18. 玉米胚的颜色有紫色、红色和白色三种。纯合紫色胚玉米和纯合白色胚玉米杂交,F1全为紫色胚,F1自交得F2,F2中玉米胚出现紫色、红色和白色。
(1)如果一对呈显隐性关系的等位基因,两者同时存在时出现了介于两者之间的中间性状,则两者之间为不完全显性。甲同学认为F2中出现红色胚可能是不完全显性的结果,该观点___________(填“正确”或“错误”),理由是___________。
(2)若某一性状受两对等位基因控制,其中一对等位基因的作用受另一对等位基因的抑制,这种非等位基因间的抑制作用称为上位效应,其中起抑制作用的基因称为上位基因,被抑制的基因称为下位基因。乙同学推测:控制玉米胚的两对独立遗传的等位基因间存在上位效应,其中A、a为下位基因,分别控制紫色和红色,b基因为上位基因。如果推测成立,则F2中红色胚的基因型为___________;让F2中红色胚玉米和白色胚玉米杂交,所有后代的表型及比例为___________。
(3)在(2)所给条件的基础上,已知下位基因位于玉米的9号染色体上,玉米的另一对相对性状非甜(E)对甜味(e)为显性。现有纯合紫色甜味玉米、纯合红色非甜玉米、纯合白色非甜玉米若干,欲探究E、e基因是否也位于9号染色体上,请设计实验,并预期实验结果及结论。(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体发生互换)
实验方案:___________。
预期实验结果及结论①:___________。
预期实验结果及结论②:___________。
【答案】(1) ①. 错误 ②. F1全为紫色,不符合不完全显性的结果(如果是不完全显性,F1应全为红色)
(2) ①. aaBB、aaBb ②. 紫色:红色:白色=1:1:1
(3) ①. 实验方案:选择纯合紫色甜味玉米和纯合红色非甜玉米进行杂交(不能写基因型),所得F1自交,统计F²的表型及比例 ②. 预期实验结果及结论①:若F2的表型及比例为紫色甜味:紫色非甜:红色非甜=1:2:1,则E、e基因位于9号染色体上 ③. 预期实验结果及结论②:若F2的表型及比例为紫色非甜:紫色甜味:红色非甜:红色甜味=9:3:3:1,则E、e基因不位于9号染色体上(①②答案顺序可调换)
【解析】
【分析】减数分裂时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,受精时,配子随机结合,产生多种表现型的后代。
【小问1详解】
如果F2中出现红色胚为不完全显性,则F1应均为红色,因为F1为杂合子,既有显性基因又有隐性基因,与题意F1全为紫色胚不符,故F2中出现红色胚可能是不完全显性的结果这一观点是错误的。
【小问2详解】
根据题干信息可知,纯合紫色胚玉米(AABB)和纯合白色胚玉米(aabb)杂交,F1全为紫色胚(AaBb),F1自交,F2红色胚玉米的基因型及比例为aaBB:aaBb=1:2。F2白色胚玉米的基因型及比例为AAbb:Aabb:aabb=1:2:1。让F2中红色胚玉米和白色胚玉米杂交,白色个体肯定会提供b基因给配子,配子中A出现概率为2/4×1/2+1/4=1/2,a出现概率为1/2,红色个体肯定会提供a基因给配子,配子中B出现概率为2/3×1/2+1/3=2/3,b出现概率为1/3,所以后代出现紫色个体概率为A(1/2)×B(2/3)=2/6,出现红色个体概率为a(1/2)×B(2/3)=2/6,出现白色个体概率为a(1/2)×b(1/3)+A(1/2)×b(1/3)=2/6,后代的表型及比例为紫色:红色:白色=1:1:1。
【小问3详解】
若要确定控制非甜和甜味的等位基因是否也在9号染色体上,要将B/b基因控制为纯合,使F1基因型为AaEe就可以根据F2的性状分离比进行判断。因此选择纯合紫色甜味玉米(AABBee)和纯合红色非甜玉米(aaBBEE)进行杂交,获得F1的基因型为AaBBEe。若E、e基因也位于9号染色体上,则A和e在一条染色体上,a和E在一条染色体上,所以F1产生的配子有1/2ABe、1/2aBE,因此F2的表型及比例为紫色甜味:紫色非甜:红色非甜=1:2:1。若E、e基因不位于9号染色体上,则A(a)和E(e)之间自由组合,所以F1产生的配子有1/4ABE、1/4ABe、1/4aBE、1/4aBe。因此F2的表型及比例为紫色非甜:紫色甜味:红色非甜:红色甜味=9:3:3:1。
19. 随着中国星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是待解决的关键问题之一,动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图1显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵。每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图2。请回答下列问题:
(1)入眠阶段该动物产热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于___________。
(2)据图2分析,进入深冬眠阶段后该动物维持___________,以减少有机物的消耗。据图1可知,此阶段长短不定,大致与环境温度呈___________(填“正相关”“负相关”或“无关”)。
(3)该动物激醒后,体温回升,各系统功能也恢复到正常状态。它在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于神经系统的___________调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的___________产生水。
(4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导猕猴等非冬眠动物进入低代谢状态,其机制是激活了下丘脑的特定神经元。综合题中所有信息推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到___________和___________,并保证“星际旅行休眠人”在到达目标星球前,能够及时进入图2中的___________阶段。
【答案】(1) ①. 小于 ②. 脑干
(2) ①. 低代谢率 ②. 负相关
(3) ①. 分级 ②. 脂肪
(4) ①. 与新陈代谢降低相关的神经元 ②. 激活该神经元的物质 ③. 激醒和阵间觉醒
【解析】
【分析】分析图1可知:图1显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵。在10月份开始出现冬眠阵,12月和1月冬眠阵较长,由此可见,环境温度越低,冬眠阵越长。图2可知:一个冬眠阵中,入眠阶段体温和代谢率逐渐下降,深冬眠阶段维持低体温和低代谢率,激醒阶段体温和代谢率升高,阵间觉醒阶段维持正常体温。
【小问1详解】
分析图2可知,入眠阶段该动物体温逐渐下降,则动物产热量小于散热量,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于脑干。
【小问2详解】
分析图2可知,进入深冬眠阶段后该动物维持低代谢率,以减少有机物的消耗。据图1可知,此阶段长短不定,环境温度越低,冬眠阵越长,因此此阶段长短大致与环境温度呈负相关。
【小问3详解】
排尿是在高级中枢大脑皮层调控下由低级中枢脊髓发出的传出神经兴奋,使膀胱缩小完成的,说明这种调节方式属于分级调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,能源物质是体内储存的脂肪,因此主要通过分解体内的脂肪产生水。
【小问4详解】
由题中信息可知,研究非冬眠动物人体的低代谢调节机制,关键是要找到可诱导人体进入低代谢状态的物质以及与新陈代谢降低相关的神经元,并保证“星际旅行休眠人”能够及时恢复体温。结合图1、图2可知,激醒阶段代谢率升高、体温恢复,但后续代谢率会降低,但阵间觉醒状态能通过提升代谢率保持体温,从而保证“星际旅行休眠人”在到达目标星球前及时苏醒。
20. 生态系统退化和贫困一直是威胁区域可持续性发展的重大挑战,中科院傅伯杰院士及其团队基于黄土高原羊圈沟小流域的研究,提出“坡面和小流域生态修复模式”。在长达30年的研究过程中,他们从单一土地利用类型、坡面和小流域三个尺度出发,分析林地、草地、农田等不同类型的土地利用方式,以及其组合模式对土壤养分、水分等方面的影响机制。研究发现,从坡顶到坡底土地利用为林地—草地—耕地的结构具有较好的土壤养分保持能力和水土保持效果。土壤水分胁迫(土壤缺水而明显抑制植物生长的现象)大时,豆科植物竞争优势大,有助于土壤固氮,生物多样性增加,进而促进土壤有机体固存。请回答下列问题。
(1)从坡顶到坡底土地利用为林地—草地—耕地,这属于群落的___________(填“垂直”或“水平”)结构。
(2)豆科植物竞争优势大,有助于土壤固氮的原因是___________。
(3)治理前,该生态系统的抵抗力稳定性低,原因是___________ 。研究团队认为,治理时应注意当地百姓对经济方面的需求,这体现生态工程建设应遵循___________原理。
(4)团队还对植被恢复的典型树种——人工刺槐林进行了深入研究,研究者通过计算个体数量变化动态(Vn)来描述刺槐种群的相邻龄级(年龄阶段)间的数量动态变化。Vn可通过公式“×100%”计算得出,其中,Sn和Sn+1分别为第n与第n+1龄级种群个体数,max(Sn,Sn+1)表示取两者之间的最大值。由下表结果可知,刺槐种群在1~2、6~7龄级间呈现___________(填“增长”或“衰退”)的动态变化。
刺槐种群龄级结构动态变化指数
V1
V2
V3
V4
V5
V6
V7
V8
V9
-32.7%
8.2%
26.7%
19.7
39.6%
-13.5%
70.3%
72.8%
33.3
(5)团队另外发现科学疏伐可以优化人工刺槐林的林分结构(树木在树林中的分布状态),并能够通过控制植被蒸腾耗水量来调节土壤水分,研究结果见下表。(净初级生产力是指生产者能用于生长、发育和繁殖的能量值)
样地
样地1
样地2
样地3
样地4
林分密度(株/公顷)
680
736
916
1408
疏伐强度
52%
48%
35%
0
样地树林水分蒸腾率
73%
86%
70%
100%
样地树林地上净初级生产力
92
94
82
100
注:样地4的值设为100或100%,其他样地的相应数据为相对值。
由表格数据分析可知,疏伐强度为___________的林分结构比较适合黄土高原区域的治理,原因是___________(答出2点,其中1点根据“研究能量流动的实践意义”方面来答)。
【答案】(1)水平 (2)豆科植物竞争优势大,在群落中数量较多,利于固氮菌的生长和繁殖;固氮菌固氮作用较强,土壤中含氮量较多
(3) ①. 治理前该生态系统组分少,营养结构简单,自我调节能力弱 ②. 整体
(4)衰退 (5) ①. 52% ②. 在进行疏伐的三个样地中,52%疏伐强度的样地1样地树林水分蒸腾率较小,利于土壤水分保持;同时树林地上净初级生产力较高,可使能量流向对人类更有益的部分
【解析】
【分析】1、调查植物的种群数量,常常使用样方法。样方法是估算植物和活动范围小、活动能力弱的动物种群密度最常用的方法之一。人类可以砍伐树木,填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
3、年龄结构是指各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,可用年龄金字塔表示。通常把种群分成生殖前期、生殖期、生殖后期三个年龄组。年龄金字塔一般可分为增长型、稳定型、衰退型三种类型。
【小问1详解】
从坡顶到坡底土地利用为林地—草地—耕地,体现了不同地形种群的分布,这属于群落的水平结构。
【小问2详解】
豆科植物竞争优势大,在群落中数量较多,利于固氮菌的生长和繁殖;固氮菌固氮作用较强,土壤中含氮量较多,所以豆科植物竞争优势大,有助于土壤固氮。
【小问3详解】
治理前该生态系统组分少,营养结构简单,自我调节能力弱,所以治理前,该生态系统的抵抗力稳定性低。治理时应兼顾社会、经济、自然三方效益,这主要体现了生态工程建设的整体原理。
【小问4详解】
由题意可知,如果Vn计算结果大于0,表明该种群第n龄级种群个体大于第n+1龄级种群个体,说明该种群在n和n+1龄级间呈现增长的动态变化。由表可知,V1小于V2,V6小于V7,说明刺槐种群在1~2、6~7龄级间呈现衰退的动态变化。
【小问5详解】
在进行疏伐的三个样地中,52%疏伐强度的样地1样地树林水分蒸腾率较小,利于土壤水分保持;同时树林地上净初级生产力较高,可使能量流向对人类更有益的部分,所以,疏伐强度为52%的林分结构比较适合黄土高原区域的治理。
21. 番茄灰霉菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治,研究者进行了相关实验。
(1)在实验室培养微生物时,需要对所用的玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法有______________。
(2)用液体培养基培养枯草芽孢杆菌需要摇床震荡,这样做的目的是________________。培养过程中要抽样检测活菌数量时,最好采用________________________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)。
(3)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的抑制作用时,首先取适量____________菌液涂布于固体培养基上,再将无菌滤纸片在____________菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养后测量____________的大小以判定抑菌效果。
(4)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌,研究者进一步设计了如下实验:应从培养皿B中选择____________号菌落继续进行纯化培养。
【答案】(1)干热灭菌
(2) ①. 增大培养液的溶氧量,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖 ②. 稀释涂布平板法
(3) ①. 番茄灰霉 ②. 枯草芽孢杆菌 ③. 抑菌圈
(4)②
【解析】
【分析】统计菌落数目的方法:(1)显微镜直接计数法原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。(2)间接计数法(活菌计数法)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问1详解】
玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法是干热灭菌。
【小问2详解】
枯草芽孢杆菌为好氧微生物,采用摇床震荡培养可增大培养液的溶氧量,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量,应该采用稀释涂布平板法,用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。
【小问3详解】
分析题意,要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的抑制作用,先把适量的番茄灰霉菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,若对番茄灰霉病菌有抑制作用,被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死,培养皿倒置培养后会出现抑菌圈,测量抑菌圈大小以判定抑菌效果强弱。
【小问4详解】
B培养皿中②号的透明圈最大,而菌落直径很小,故该菌对番茄灰霉病菌的抑制作用最强,即应从培养皿B中选择②号菌落继续进行纯化培养。
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