内容正文:
北仑中学2024学年第二学期高二年级期初考试生物试卷
(全年级+外高班使用)
一、选择题(本大题共20小题,为单选题,每题2分,共40)
1. 如图甲、乙、丙、丁代表细胞中的物质或结构,下列分析中错误的是( )
A. C、H、O、N、P属于组成细胞的大量元素
B. 甲物质中含有氢键
C. 乙、丁结构中由C、H、O、N、P组成的化合物种类相同
D. 甲、乙、丙三种物质或结构参与了丁结构中酶的合成
2. 下列有关环境污染和破坏的叙述,正确的是( )
①造成温室效应的主要原因是煤、石油、天然气等化石燃料的大量燃烧
②地球紫外线辐射增强的主要原因是氟氯烃等大量排放导致臭氧层破坏
③酸雨形成的主要原因是森林被大量破坏、海洋环境被污染、土地荒漠化
④水体富营养化、藻类大量繁殖,其原因是有毒物质在生物体内的富集
A. ①②③ B. ①②④ C. ①② D. ②③④
3. 下列关于细胞中元素和化合物叙述正确的有几项( )
①性激素、维生素D、抗体都属于脂质
②非常肥胖的人的细胞中含量最多的是脂肪
③淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖的元素组成相同
④冬季时结合水和自由水的比值增大,细胞代谢减弱,抗逆性增强
⑤静脉注射时,要用0.9%的NaCl溶液溶解药物,目的是为机体补充钠盐
⑥鸡蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
⑦血液中的葡萄糖除可以合成糖原外,还可转变成脂肪和非必需氨基酸
⑧血Ca2+高会引起肌肉抽搐,血Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 底物水平磷酸化是指含有高能键的底物,在酶的催化下,直接将ADP磷酸化为ATP的反应,如图所示。糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化。相关叙述不正确的是( )
A. ATP是一种高能磷酸化合物,含有三个特殊的化学键
B. 该过程的发生一般与细胞中的放能反应相关联
C. 在细胞呼吸中,利用底物水平磷酸化可合成ATP
D. 该过程发生有利于释放底物中的能量
5. 下列有关细胞的叙述,正确的有几项( )
①硝化细菌、霉菌、颤藻的细胞都含有核糖体、DNA和RNA
②细胞学说揭示了细胞的多样性和统一性
③柳树叶肉细胞的细胞核、叶绿体和线粒体中均能发生碱基互补配对现象
④胆固醇、磷脂、维生素D都属于固醇
⑤人体细胞内CO2的生成一定在细胞器中进行
⑥葡萄糖从小肠被吸收进入到人的红细胞都要消耗能量
⑦汗腺细胞和唾液腺细胞都有较多的核糖体和高尔基体
A. 二 B. 三 C. 四 D. 五
6. 下图是真核细胞以葡萄糖为底物经过一系列的氧化分解释放能量的过程,下列说法正确的是( )
A. 糖酵解可以发生在真核细胞的有氧呼吸过程中,但人成熟红细胞不会发生
B. 植物细胞进行无氧呼吸时可以将糖酵解的产物丙酮酸进一步分解释放能量
C. 酵母菌有氧呼吸的三羧酸循环发生场所是细胞质基质并且水分子可以作为反应物
D. 在线粒体内膜上分布有电子传递链,可以消耗NADH和O2并生成大量的ATP
7. 无人机搭载摄像仪和不同传感器在生态学研究中展现了强大的应用能力,尤其在物种识别、野生动植物种群个体数量和分布、群落调查等方面发挥了重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 该技术可用于调查某种大型濒危动物的种群密度
B. 该技术可用于某自然保护区内物种丰富度的初步调查
C. 该技术可以降低对野生动植物生活环境的干扰问题
D. 该技术不能用于某种野生植物的生态位方面的研究
阅读材料,完成下面小题:
研究发现,在常氧环境下,肿瘤细胞能够大量摄取葡萄糖,但所产生的丙酮酸并不经过氧化磷酸化(物质在体内氧化时释放能量合成ATP的反应),而是在细胞质中酵解形成大量乳酸,这一发酵型糖代谢现象称为瓦氏效应;而肿瘤细胞可以通过调节细胞表面的氢离子载体的数量,及时把肿瘤细胞内的氢离子运出,避免癌细胞因高糖酵解造成乳酸堆积而引起酸中毒。而限制肿瘤细胞葡萄糖摄入能抑制有氧糖酵解,导致细胞产能减少,从而激活对能量敏感的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)。大量研究表明,AMPK的激活会促进脂肪酸氧化和糖酵解,从而增加ATP产生;AMPK具有多种功能:调控细胞生长和增殖、建立和维持细胞极性、调节动物寿命、调节生物节律等;AMPK最主要的功能是可以感受细胞内ADP/ATP比值的变化并激活,通过调控能量产生和消耗过程的平衡来维持机体能量状态稳定,是细胞内的“能量感受器”。
8. 下面关于肿瘤细胞呼吸作用的描述错误的是( )
A. 瓦氏效应是指肿瘤细胞进行了无氧呼吸产生了大量乳酸和少量的ATP
B. 葡萄糖在肿瘤细胞的细胞质中进行糖酵解形成大量乳酸,导致肿瘤细胞酸中毒
C. 丙酮酸氧化磷酸化是一个放能反应,场所是线粒体,能产生大量的ATP
D. 消耗等量的葡萄糖,正常细胞产生的ATP大于肿瘤细胞产生的ATP
9. 下面关于腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的叙述正确的是( )
A. AMPK是一类具有催化作用的蛋白质,只在肿瘤细胞中合成
B. AMPK的激活会促进脂肪酸氧化和糖酵解,提高了热能散失的比例
C. AMPK的激活增加了ATP产生,促进了肿瘤细胞的分裂
D. AMPK在核糖体合成,活化后可激发一系列反应来恢复细胞内能量平衡
10. 正常细胞的DNA损伤后,可由BRCA基因和PARP基因独立进行修复,细胞能存活;给BRCA基因突变细胞施加PARP蛋白抑制剂,细胞会发生凋亡。另外,BRCA基因还可以防止细胞过度增殖。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程
B. BRCA基因可能是抑癌基因,癌变可能与突变后表达产物的增多有关
C. 给PARP基因突变细胞施加BRCA蛋白抑制剂,细胞也可能凋亡
D. BRCA基因和PARP基因的表达产物可能与磷酸二酯键的断裂和形成有关
11. 如图为某海域潮间带植被分布图。下列叙述错误的是( )
A. 物种组成是区别互花米草、滨藜和柽柳+虎尾草群落重要依据
B. 研究高潮带土壤中小动物的丰富度时,应用取样器取样法进行调查
C. 白茅、枸杞和沙枣能和谐共存于超高潮带,该现象可用生态位分化进行解释
D. 与冰川泥上进行的演替类型相比,盐生草甸上进行的演替经历的阶段多,速度慢
12. 下图表示人体内“脑—脾神经轴”的调节机制。下列相关叙述正确的是( )
A. “脑—脾神经轴”调节机制能对细胞免疫发挥作用
B. 若T淋巴细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降,可影响抗体生成。
C. 适度压力刺激使“脑—脾神经”兴奋性提高,有利于增强机体免疫力
D. 乙酰胆碱在该调节过程中作为神经递质刺激B淋巴细胞增殖分化
13. 下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的有( )
①环境改变使生物产生适应性的变异
②隔离是物种形成的必要条件
③环境引起的变异都不能为生物进化提供原材料
④自然选择使种群基因频率发生定向改变
⑤如果没有突变,生物进化从根本上就不能发生
⑥生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
A. ②③④ B. ①④⑥ C. ②④⑤ D. ④⑤⑥
14. 在缩手反射活动中,兴奋传递至传出神经元时,如图I、II处分别可以检测到突触后电位(EPSP为局部电位,是细胞受到阈下刺激时,细胞膜产生的微弱电变化,可引起神经元兴奋)、Ⅲ处能检测到动作电位(AP)。下列相关分析正确的是( )
A. 多个阈下刺激产生的EPSP叠加可使AP的峰值增大
B. 检测EPSP时,电表两电极分别置于神经元膜内、外侧
C. 产生一次AP的过程中,Ⅲ处K+通道、Na+通道的通透性依次增大
D. 兴奋传递至传出神经元时,EPSP不会随传导距离的增大而衰减
15. 因疫情中作出突出贡献被评为“感动中国2020年度人物”的张定宇是一名渐冻症患者。患者由于运动神经元受到损伤、死亡,导致其支配的四肢、躯干、胸部和腹部肌肉逐渐无力和萎缩,被称为“清醒的植物人”。如图表示渐冻症患者病变部位的相关生理变化过程,谷氨酸分泌过多引起更多的Na⁺内流,并最终导致运动神经元肿胀、坏死。下列分析错误的是( )
A. 用针刺激渐冻症晚期患者的手指,患者不缩手也无法产生痛觉
B. NMDA 可以识别谷氨酸,同时也是运输Na⁺的通道蛋白
C. 运动神经元死亡可能是由于 Na⁺过度内流,引起细胞渗透吸水涨破
D. 抑制Ca2+内流或阻止谷氨酸与NMDA受体结合都能缓解渐冻症的病症
16. 信息素和蜜源开花植物挥发物与蜜蜂气味结合蛋白(OBPs)结合,在维持蜂群稳定以及蜜蜂觅食、授粉等生理功能中发挥着重要作用;杀虫剂与蜜蜂OBPs结合则可能危害蜜蜂嗅觉系统,干扰蜜蜂对环境气味分子的识别。下列叙述错误的是( )
A. 信息素和蜜源开花植物挥发物属于化学信息
B. 蜜源开花植物的花形与释放信息素的种类是协同进化的结果
C. 杀虫剂可能导致部分蜜蜂产生抗药基因
D. 化学信息的传递有利于蜜蜂种群的繁衍
17. 氢气作为一种清洁能源,具有广阔的应用前景。荧光假单胞菌(Pf)是一种革兰氏阴性细菌,能以氢气作为电子供体,利用氢和氧反应所产生的能量,将二氧化碳和水还原为有机物。Pf也能以葡萄糖和蔗糖等糖类作为碳源。下列有关叙述正确的是( )
①使用氢气能源有利于降低碳排放②Pf制造有机物的场所是叶绿体基质③Pf属于生态系统的消费者和分解者④培养Pf时,需要加入氮源和水等物质
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
18. 为探究光照条件下小球藻种群数量的变化规律,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶解氧并防止小球藻聚集成团
B. 滴加培养液后,用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流
C. 在10×目镜、40×物镜下的一个视野中能观察到完整的计数室
D. 该实验需要在光照充足,温度和培养液pH适宜等条件下进行
19. 下图表示多种植物激素对豌豆幼苗生长的调节作用,下列说法错误的是( )
A. 物质X可能是色氨酸,色氨酸经一系列反应转变为生长素
B. 赤霉素通过促进生长素合成和抑制生长素分解来促进细胞伸长
C. 激素A可能是乙烯,由豌豆幼苗的根尖合成
D. 在调节细胞伸长的过程中,生长素与赤霉素协同作用,生长素与激素A作用相抗衡
20. 下列关于实验的叙述,正确的是( )
①在探究光照强度对光合作用强度影响的实验中可用调整同型号灯泡与装置的距离来控制光强
②在探究H2O2酶最适pH的实验中,各实验组处理只要在同一温度下进行即可
③通过伞藻嫁接实验证明伞帽的形态结构是由细胞核决定的
④DNA双螺旋结构的发现和研究种群数量变化规律均使用了模型建构法
⑤鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,证明光合作用释放的氧气来自于水,可在释放的O2中检测到放射性
⑥进行酵母菌计数时,若小方格内酵母菌过多,难以数清,应更换高倍物镜
⑦探索2,4-D促进插条生根的最适浓度时,需先开展预实验,不是为了减少实验误差
A ①④⑥ B. ①④⑦ C. ①③⑤ D. ①⑤⑦
二、非选择题(共5题,共60分)
21. 某城市为有效降低污水中的有机物和氮、磷含量,建立了如下图所示的污水综合处理系统,厌氧池和阶梯跌水曝气塔的池体填料中含有大量的活性微生物。请回答下列问题:
(1)污水排放会引起水体富营养化,藻类等浮游生物大量繁殖,其死亡后被分解者分解,即______(填具体生理过程),引起水体的溶解氧下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节机制称为________。
(2)厌氧池中的微生物在生态系统中属于____。厌氧池中的微生物降解有机物的能力强,原因是___。
(3)阶梯跌水曝气塔的优点是___,污水流经阶梯跌水曝气塔时,将其中的转化成和 的生物是____。请在上图相应位置的图解中用箭头补全人工湿地中碳元素的转移途径____。
(4)池塘中草的“绿色”为草食性鱼类提供了采食的信息,这体现了信息传递在生态系统中具有______的作用。在夏季,还可利用昆虫的______,用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
22. 新疆长绒棉以其优良的品质和独特的特性而闻名于世。因降水量少,土壤含盐量持续上升的问题制约了新疆长绒棉的产量和品质。回答下列问题:
(1)我们分别用_____和_____来提取和分离光合色素,分离色素选择该试剂原理是_____,从下往上观察叶绿素位于第_____条带。
(2)为探究不同程度盐胁迫对棉花幼苗光合能力的影响,进行了一系列的实验,结果如下表。
分组处理
叶绿素含量(mg/g)
净光合速率
[μmol/(m2·s)]
气孔导度
[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度
(μL/L)
叶绿素a
叶绿素b
对照
2.52
0.24
36.11
1495.16
303.55
盐胁迫
轻度
2.38
0.21
26.49
1242.28
307.40
中度
1.80
0.15
24.00
1069.34
310.98
重度
1.48
0.12
18.94
1025.03
317.62
由表可知,在盐胁迫下,棉花幼苗叶片净光合速率持续下降,高盐胁迫下净光合速率降低并非由气孔导度限制,依据是_____;净光合速率下降的具体原因可能是:_____。
(3)进一步研究发现,NaCl胁迫导致光合速率下降与细胞质基质中Na+过高有关,高浓度的盐使土壤渗透压升高,导致根细胞发生_____,影响植物的正常生长代谢。耐盐植物细胞可通过降低细胞质基质中Na+浓度缓解盐胁迫造成的损害;据图分析,NaCl胁迫环境下,耐盐植物细胞降低Na+毒害的“策略”有_____和_____。
23. “杂交水稻之父”袁隆平利用雄性不育野生稻改写了世界水稻育种史,杂交水稻研究团队不断刷新我国水稻产量和品质,举世瞩目。请分析回答下列问题:
(1)水稻(2n=24)是禾本科植物,在我国有野生种、引进种等品种。在育种研究中,对水稻进行基因组测序要测________条染色体中DNA的碱基序列。利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种的优势是:杂交过程中不需要________。
(2)有一个水稻品系,其雄性的育性由一对等位基因M,m控制,基因型为mm的个体表现为雄性不育,能产生正常的雌配子,M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中,并使其插入一条不含m基因的染色体上(D基因的表达产物可使种子呈现蓝色,无D基因的种子呈现白色),如图所示。M,m基因的本质区别是________。图中基因型为mmADM的个体自交时(不考虑突变和互换),子代种子的表型及比例为________,这种转基因改良品系的显著优点是________。
(3)为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响是否完全独立,用乙烯和赤霉素处理水稻幼苗,结果如图1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途径,从而抑制植物生长,分析D蛋白突变体对乙烯的反应,结果如图2。在植物体内,赤霉素的合成部位是_________和未成熟的种子。根据实验结果下列推测正确的是_________。
①赤霉素处理缓解了乙烯对根的抑制
②野生型比D蛋白突变体更能抵抗乙烯的作用
③乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径
④乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的
24. 人体血液中尿酸含量过高可能引起痛风。人体生成的尿酸主要由肾脏经尿液排出,图1示肾小管上皮细胞部分转运尿酸途径,箭头方向代表转运方向。痛风在男性中患病概率显著高于女性,可能与雌激素相关,研究人员用不同浓度雌二醇(一种雌激素)处理人肾小管上皮细胞,结果如图2。
(1)尿酸转运蛋白从合成到融合至肾小管上皮细胞质膜上依次需______(选择编号并排序)。
①内质网加工
②细胞核相关基因转录
③溶酶体运输
④高尔基体加工转运
⑤核糖体合成
(2)图1所示尿酸的各种转移途径需依次经过内环境各成分,以下尿酸的内环境转移途径正确的是 (单选)。
A 血浆→组织液→尿液 B. 尿液→组织液→血浆
C. 组织液→血浆 D. 细胞内液→组织液→血浆
(3)雌二醇是一种小分子亲脂性激素,能进入肾小管上皮细胞发挥作用,说明肾小管上皮细胞有雌二醇的______(编号选填)。
①载体②受体③抗体
(4)雌激素分泌后作用于肾小管上皮细胞的过程属于_____,下丘脑通过垂体调节雌激素分泌的过程属于____(编号选填)。
①激素调节②分级调节③反馈调节
(5)结合图1和图2,说明男性痛风患病概率显著高于女性的原因______。
痛风性关节炎(GA)是血液中尿酸含量超过一定浓度后,以尿酸盐晶体的形式析出沉积在关节处,造成关节组织损伤引发炎症反应。炎症反应中会涉及多种细胞因子,图3表示健康个体和GA个体血清中几种细胞因子的相对水平。
(6)炎症反应中的细胞因子属于 (单选)。
A. 抗原 B. 免疫活性物质
C. 免疫细胞 D. 免疫器官
(7)图3中4种细胞因子按照免疫效应可分为促炎性细胞因子和抑炎性细胞因子,痛风治疗药物秋水仙碱可抑制炎症反应,推测其作用机理是通过抑制细胞因子______(图3中编号选填),来缓解痛风症状。
25. 糖尿病的发病率不断升高,成为全球关注的健康问题,我国已将糖尿病防治纳入健康中国专项行动。请分析并回答问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入组织细胞内______、合成糖原或转变为非糖物质大量储存到脂肪组织细胞中;同时,胰岛素可抑制______以及非糖物质转化为葡萄糖,促使血糖浓度降低,血糖浓度降低反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作______。
(2)葡萄糖转运载体GLUT有多个成员,其中对胰岛素敏感的为GLUT-4,其作用机制如图所示。
①GLUT-1~GLUT-3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于______。
②胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起______的融合,增加了细胞膜的葡萄糖转运载体GLUT4的数量,进而促进葡萄糖以______的方式进入组织细胞。
(3)胰岛素分泌的调节方式既有体液调节又有神经调节,这与胰岛B细胞的多种受体有关。下列物质中,可被胰岛B细胞受体识别的有______(填序号)。
①胰淀粉酶 ②胰高血糖素 ③促甲状腺激素 ④神经递质 ⑤葡萄糖
(4)为评估新型药物“智能胰岛素IA”调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别用适量普通胰岛素和IA处理,测量血糖浓度变化,结果如下图所示。
本实验的自变量是______。注射普通胰岛素的______小鼠更容易出现低血糖晕厥。IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势,体现在______、______。
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北仑中学2024学年第二学期高二年级期初考试生物试卷
(全年级+外高班使用)
一、选择题(本大题共20小题,为单选题,每题2分,共40)
1. 如图甲、乙、丙、丁代表细胞中的物质或结构,下列分析中错误的是( )
A. C、H、O、N、P属于组成细胞的大量元素
B. 甲物质中含有氢键
C. 乙、丁结构中由C、H、O、N、P组成的化合物种类相同
D. 甲、乙、丙三种物质或结构参与了丁结构中酶的合成
【答案】C
【解析】
【分析】甲是tRNA,运输氨基酸;乙是核糖体,是蛋白质合成场所;丙是ATP,是细胞内的直接能源物质;丁是生物膜,其上含有ATP合成酶,催化ATP的合成。
【详解】A、细胞中的大量元素有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg等,A正确;
B、甲是tRNA,含有氢键,B正确;
C、乙结构中由C、H、O、N、P组成的化合物是RNA,丁结构中由C、H、O、N、P组成的化合物是磷脂,C错误;
D、丁结构中的酶是蛋白质,所以甲、乙、丙三种物质或结构参与了丁结构中酶的合成,D正确。
故选C。
2. 下列有关环境污染和破坏的叙述,正确的是( )
①造成温室效应的主要原因是煤、石油、天然气等化石燃料的大量燃烧
②地球紫外线辐射增强的主要原因是氟氯烃等大量排放导致臭氧层破坏
③酸雨形成的主要原因是森林被大量破坏、海洋环境被污染、土地荒漠化
④水体富营养化、藻类大量繁殖,其原因是有毒物质在生物体内的富集
A. ①②③ B. ①②④ C. ①② D. ②③④
【答案】C
【解析】
【分析】全球性生态环境问题主要包括全球性气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。环境污染最为常见的是大气污染、水体污染和土壤污染。大气污染会导致雾霾、酸雨频发。
【详解】①温室效应是指二氧化碳等温室气体的大量排放,引起气温升高、全球气候变暖的现象,二氧化碳主要来自煤、石油、天然气等化石燃料的大量燃烧,①正确;
②臭氧层能阻挡日光中大部分紫外线,人类对氟氯烃等化合物的使用及大量排放,导致臭氧层破坏,使大气中臭氧的含量持续下降,引起地球紫外线辐射增强,②正确;
③酸雨形成的主要原因是二氧化硫等气体的大量排放,③错误;
④水体富营养化、藻类大量繁殖,其主要原因是N、P等元素的大量排放,④错误。
综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
3. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述正确的有几项( )
①性激素、维生素D、抗体都属于脂质
②非常肥胖的人的细胞中含量最多的是脂肪
③淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖的元素组成相同
④冬季时结合水和自由水的比值增大,细胞代谢减弱,抗逆性增强
⑤静脉注射时,要用0.9%的NaCl溶液溶解药物,目的是为机体补充钠盐
⑥鸡蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
⑦血液中的葡萄糖除可以合成糖原外,还可转变成脂肪和非必需氨基酸
⑧血Ca2+高会引起肌肉抽搐,血Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水参与细胞内的许多化学反应,自由水对物质运输具有重要作用;细胞内自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】①、抗体属于蛋白质,①错误;
②、非常肥胖的人细胞中含量最多的是水,②错误;
③、淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖都是糖类,所以它们的元素组成相同,③正确;
④、结合水含量高植物的抗寒、抗旱性强。故冬季时结合水和自由水的比值增大,细胞代谢减弱,抗逆性增强,④正确;
⑤、为了维持人体组织细胞的正常形态,在静脉注射时,通常要用0.9%的NaCl溶液溶解药物,⑤错误;
⑥、蛋白质是以碳链为基本骨架形成的生物大分子,所以鸡蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素,⑥错误;
⑦、血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来,如果葡萄糖还有富余,还可转变成脂肪和非必需氨基酸,⑦正确;
⑧、血钙低引起肌肉抽搐,⑧错误。
综上所述,只有3项正确,B正确,ACD错误。
故选B。
4. 底物水平磷酸化是指含有高能键的底物,在酶的催化下,直接将ADP磷酸化为ATP的反应,如图所示。糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化。相关叙述不正确的是( )
A. ATP是一种高能磷酸化合物,含有三个特殊的化学键
B. 该过程的发生一般与细胞中的放能反应相关联
C. 在细胞呼吸中,利用底物水平磷酸化可合成ATP
D. 该过程的发生有利于释放底物中的能量
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、根据ATP的结构简式A-P~P~P可知,ATP中含有两个特殊化学键,A错误;
B、该过程合成ATP,一般与细胞内的放能反应相关联,B正确;
C、细胞呼吸中,糖酵解和三羧酸循环过程发生在有氧呼吸的第一、二阶段,该过程可发生底物水平磷酸化,可合成ATP,C正确;
D、底物水平磷酸化的过程中需要酶催化释放能量,进而将ADP变成ATP,故该过程的发生有利于释放底物中的能量,D正确。
故选A。
5. 下列有关细胞的叙述,正确的有几项( )
①硝化细菌、霉菌、颤藻的细胞都含有核糖体、DNA和RNA
②细胞学说揭示了细胞的多样性和统一性
③柳树叶肉细胞的细胞核、叶绿体和线粒体中均能发生碱基互补配对现象
④胆固醇、磷脂、维生素D都属于固醇
⑤人体细胞内CO2的生成一定在细胞器中进行
⑥葡萄糖从小肠被吸收进入到人的红细胞都要消耗能量
⑦汗腺细胞和唾液腺细胞都有较多的核糖体和高尔基体
A. 二 B. 三 C. 四 D. 五
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞学说阐明了生物结构的统一性和细胞的统一性。
2、真核细胞的碱基互补配对发生于DNA的复制、转录和翻译的过程中。
3、脂质包括:脂肪、磷脂、固醇,其中固醇包括胆固醇、性激素、维生素D。
【详解】①硝化细菌和颤藻属于原核生物,霉菌属于真核生物中的真菌,原核生物和真核生物细胞中都含有核糖体、DNA和RNA,①正确;
②细胞学说揭示了“细胞结构的统一性”,没有揭示细胞结构的多样性,②错误;
③DNA主要存在于细胞核,在细胞质的叶绿体和线粒体中也有分布,DNA的复制、转录均能发生碱基互补配对,故在柳树叶肉细胞的细胞核、叶绿体和线粒体中均能发生碱基互补配对现象,③正确;
④固醇包括胆固醇、性激素、维生素D,磷脂属于脂质,不属于固醇,④错误;
⑤人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳,产生场所为线粒体基质,故人体细胞CO2的生成一定在细胞器中进行,⑤正确;
⑥葡萄糖进入到人的红细胞为协助扩散,不消耗能量,⑥错误;
⑦汗腺细胞分泌汗液,汗液中不含蛋白质,故汗腺细胞的核糖体并不多,⑦错误。
综上分析,①③⑤正确,②④⑥⑦错误,B正确,ACD错误。
故选B。
6. 下图是真核细胞以葡萄糖为底物经过一系列的氧化分解释放能量的过程,下列说法正确的是( )
A. 糖酵解可以发生在真核细胞的有氧呼吸过程中,但人成熟红细胞不会发生
B. 植物细胞进行无氧呼吸时可以将糖酵解的产物丙酮酸进一步分解释放能量
C. 酵母菌有氧呼吸的三羧酸循环发生场所是细胞质基质并且水分子可以作为反应物
D. 在线粒体内膜上分布有电子传递链,可以消耗NADH和O2并生成大量的ATP
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、糖酵解属于有氧呼吸和无氧呼吸过程共同的第一阶段 ,在细胞质基质进行,人成熟红细胞无线粒体,有细胞质基质,可以进行无氧呼吸,可以发生糖酵解,A错误;
B、无氧呼吸第二阶段没有释放能量,所有能量均由第一阶段产生,B错误;
C、三羧酸循环也就是有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质,水作为反应物,C错误;
D、在线粒体内膜上分布有电子传递链,电子传递链属于有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜上NADH和O2反应生成大量的ATP,D正确。
故选D。
7. 无人机搭载摄像仪和不同传感器在生态学研究中展现了强大的应用能力,尤其在物种识别、野生动植物种群个体数量和分布、群落调查等方面发挥了重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 该技术可用于调查某种大型濒危动物的种群密度
B. 该技术可用于某自然保护区内物种丰富度的初步调查
C. 该技术可以降低对野生动植物生活环境的干扰问题
D. 该技术不能用于某种野生植物的生态位方面的研究
【答案】D
【解析】
【分析】1、样方法:
(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值;
(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
2、标记重捕法:
(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出;
(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。
【详解】A、无人机搭载摄像仪和传感器可用于调查大型濒危动物的种群密度,例如通过拍摄和识别个体等方式,A正确;
B、对于自然保护区内物种丰富度的初步调查,无人机可以通过拍摄等手段获取一定区域内的物种信息,B正确;
C、相比传统的调查方式,无人机技术不需要人员直接进入栖息地等,可降低对野生动植物生活环境的干扰,C正确;
D、无人机可以通过拍摄植物的分布、与其他生物的关系等方面来研究野生植物的生态位,D错误。
故选D。
阅读材料,完成下面小题:
研究发现,在常氧环境下,肿瘤细胞能够大量摄取葡萄糖,但所产生的丙酮酸并不经过氧化磷酸化(物质在体内氧化时释放能量合成ATP的反应),而是在细胞质中酵解形成大量乳酸,这一发酵型糖代谢现象称为瓦氏效应;而肿瘤细胞可以通过调节细胞表面的氢离子载体的数量,及时把肿瘤细胞内的氢离子运出,避免癌细胞因高糖酵解造成乳酸堆积而引起酸中毒。而限制肿瘤细胞葡萄糖摄入能抑制有氧糖酵解,导致细胞产能减少,从而激活对能量敏感的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)。大量研究表明,AMPK的激活会促进脂肪酸氧化和糖酵解,从而增加ATP产生;AMPK具有多种功能:调控细胞生长和增殖、建立和维持细胞极性、调节动物寿命、调节生物节律等;AMPK最主要的功能是可以感受细胞内ADP/ATP比值的变化并激活,通过调控能量产生和消耗过程的平衡来维持机体能量状态稳定,是细胞内的“能量感受器”。
8. 下面关于肿瘤细胞呼吸作用的描述错误的是( )
A. 瓦氏效应是指肿瘤细胞进行了无氧呼吸产生了大量乳酸和少量的ATP
B. 葡萄糖在肿瘤细胞的细胞质中进行糖酵解形成大量乳酸,导致肿瘤细胞酸中毒
C. 丙酮酸氧化磷酸化是一个放能反应,场所是线粒体,能产生大量的ATP
D. 消耗等量的葡萄糖,正常细胞产生的ATP大于肿瘤细胞产生的ATP
9. 下面关于腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的叙述正确的是( )
A. AMPK是一类具有催化作用的蛋白质,只在肿瘤细胞中合成
B. AMPK的激活会促进脂肪酸氧化和糖酵解,提高了热能散失的比例
C. AMPK的激活增加了ATP产生,促进了肿瘤细胞的分裂
D. AMPK在核糖体合成,活化后可激发一系列反应来恢复细胞内能量平衡
【答案】8. B 9. D
【解析】
【分析】1、癌细胞:细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化变成的不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
2、癌细胞的主要特征:①无限分裂增殖:永生不死细胞;②形态结构变化:扁平的成纤维细胞癌变球形;③细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞粘着性降低,易转移扩散;癌细胞膜表明含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等;④正常功能丧失;⑤新陈代谢异常:如线粒体功能障碍,无氧供能;⑥引发免疫反应:主要是细胞免疫;⑦可以种间移植。
【8题详解】
A、由题干信息可知,肿瘤细胞大量摄取葡萄糖,产生的丙酮酸在细胞质中酵解形成大量乳酸,无氧呼吸产生少量的ATP,A正确;
B、葡萄糖在肿瘤细胞的细胞质中进行糖酵解及无氧呼吸第二阶段,形成大量乳酸,而肿瘤细胞表面氢离子载体的数量明显增多,使肿瘤细胞不会因高糖酵解活性造成堆积而引起酸中毒,B错误;
C、丙酮酸氧化磷酸化在线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,产生大量的ATP,是一个放能反应,C正确;
D、肿瘤细胞的糖酵解是无氧呼吸,只有第一阶段产生ATP,消耗等量的葡萄糖,正常细胞进行的有氧呼吸,产生的ATP远远大于癌细胞产生的ATP,D正确。
故选B。
【9题详解】
AD、AMPK是一类具有调节作用的蛋白质,在核糖体上合成,其不仅在肿瘤细胞中合成,还能在正常细胞中合成,AMPK活化后可激发一系列反应来恢复细胞内能量平衡,A错误,D正确;
B、AMPK的激活会促进脂肪酸氧化和糖酵解,从而增加ATP产生,则热能散失的比例降低,B错误;
C、抑制肿瘤细胞葡萄糖摄入会激活AMPK,而激活AMPK会调控能量产生和消耗平衡来维持机体能量稳态,不是促进肿瘤细胞分裂,C错误。
故选D。
10. 正常细胞的DNA损伤后,可由BRCA基因和PARP基因独立进行修复,细胞能存活;给BRCA基因突变细胞施加PARP蛋白抑制剂,细胞会发生凋亡。另外,BRCA基因还可以防止细胞过度增殖。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程
B. BRCA基因可能是抑癌基因,癌变可能与突变后表达产物的增多有关
C. 给PARP基因突变细胞施加BRCA蛋白抑制剂,细胞也可能凋亡
D. BRCA基因和PARP基因的表达产物可能与磷酸二酯键的断裂和形成有关
【答案】B
【解析】
【分析】1、原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程。原癌基因存在于正常细胞,不仅无害,而且对维持正常身体功能调控细胞生长和分化起重要作用;
2、抑癌基因在控制细胞生长、增殖及分化过程中起着十分重要的负调节作用,它与原癌基因相互制约,维持正负调节信号的相对稳定。当这类基因在发生突变、缺失或失活时可引起细胞恶性转化而导致肿瘤的发生。
【详解】A、细胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程,对生物体有利,A正确;
B、BRCA基因还可以防止细胞过度增殖,所以BRCA基因可能是抑癌基因,癌变可能与突变后表达产物的减少有关,B错误;
C、DNA损伤后,给BRCA基因突变细胞施加PARP蛋白抑制剂,细胞会发生凋亡,所以给PARP基因突变细胞施加BRCA蛋白抑制剂也可导致细胞发生凋亡,C正确;
D、由于BRCA基因和PARP基因能独立进行修复,所以涉及磷酸二酯键的断裂和形成,D正确。
故选B。
11. 如图为某海域潮间带植被分布图。下列叙述错误的是( )
A. 物种组成是区别互花米草、滨藜和柽柳+虎尾草群落的重要依据
B. 研究高潮带土壤中小动物的丰富度时,应用取样器取样法进行调查
C. 白茅、枸杞和沙枣能和谐共存于超高潮带,该现象可用生态位分化进行解释
D. 与冰川泥上进行的演替类型相比,盐生草甸上进行的演替经历的阶段多,速度慢
【答案】D
【解析】
【分析】1、群落的物种组成:要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
2、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。
3、通过取样调查的方法来研究土壤中小动物类群的丰富度。许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查。在进行这类研究时常用取样器取样的方法进行采集、调查,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目。
4、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,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。除了演替起点的不同,初生演替与次生演替的区别还有:初生演替速度慢,趋向形成新群落,经历的阶段相对较多;次生演替速度快,趋向于恢复原来的群落,经历的阶段相对较少。
【详解】A、物种组成是区别不同群落的重要特征,因此物种组成是区别互花米草、滨藜和柽柳+虎尾草群落的重要依据,A正确;
B、调查土壤小动物丰富度的方法是取样器取样法,因此研究高潮带土壤中小动物的丰富度时,应用取样器取样法进行调查,B正确;
C、白茅、枸杞和沙枣共存于超高潮带,它们之间存在种间竞争关系,通过协同进化,群落中每种生物都占据相对稳定的生态位,因此白茅、枸杞和沙枣能和谐共存于超高潮带是生态位分化导致的,C正确;
D、川泥上进行的演替属于初生演替,盐生草甸上进行的演替属于次生演替,与初生演替相比,次生演替经历的阶段少、速度快,D错误。
故选D。
12. 下图表示人体内“脑—脾神经轴”的调节机制。下列相关叙述正确的是( )
A. “脑—脾神经轴”调节机制能对细胞免疫发挥作用
B. 若T淋巴细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降,可影响抗体生成。
C. 适度压力刺激使“脑—脾神经”兴奋性提高,有利于增强机体免疫力
D. 乙酰胆碱在该调节过程中作为神经递质刺激B淋巴细胞增殖分化
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示可知,适度的压力刺激可使脑神经元释放神经递质作用于脾神经,使其释放去甲肾上腺素;去甲肾上腺素、抗原分别与T淋巴细胞表面的不同受体结合后可使T淋巴细胞释放乙酰胆碱,乙酰胆碱可作用于B淋巴细胞使其增殖分化形成浆细胞,浆细胞分泌抗体。
【详解】A、“脑—脾神经轴”调节机制能释放去甲肾上腺素,去甲肾上腺素可促使T细胞释放乙酰胆碱,从而促进B细胞增殖分化形成浆细胞,故“脑—脾神经轴”调节机制能对体液免疫发挥作用 ,A错误;
B、乙酰胆碱需要与乙酰胆碱受体结合才能发挥作用,据图可知,乙酰胆碱的受体在B淋巴细胞膜上,T淋巴细胞是释放乙酰胆碱的细胞,细胞膜上没有乙酰胆碱的受体,若B淋巴细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降,会影响到乙酰胆碱的作用,影响抗体生成,B错误;
C、根据分析可知,适度压力刺激使“脑—脾神经”兴奋性提高,能促进浆细胞生成和分泌抗体,有利于增强机体免疫力,C正确;
D、T淋巴细胞释放的细胞因子可促进B细胞增殖分化,因此乙酰胆碱在该调节过程中作为细胞因子刺激B淋巴细胞增殖分化,D错误。
故选C。
13. 下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的有( )
①环境改变使生物产生适应性的变异
②隔离是物种形成的必要条件
③环境引起的变异都不能为生物进化提供原材料
④自然选择使种群基因频率发生定向改变
⑤如果没有突变,生物进化从根本上就不能发生
⑥生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
A. ②③④ B. ①④⑥ C. ②④⑤ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变;突变和基因重组为生物进化提供原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是物种形成的必要条件。
【详解】①生物的变异是不定向的,环境改变对生物产生适应性变异进行选择,①错误;
②隔离是物种形成的必要条件,②正确;
③环境引起的变异包括可遗传变异和不可遗传变异,其中可遗传变异能为生物进化提供原材料,③错误;
④自然选择决定生物进化的方向,使种群基因频率发生定向改变,④正确;
⑤突变中的基因突变能产生等位基因,是生物变异的根本来源,如果没有突变,生物进化从根本上就不能发生,⑤正确;
⑦生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程,⑦错误。
故选C。
14. 在缩手反射活动中,兴奋传递至传出神经元时,如图I、II处分别可以检测到突触后电位(EPSP为局部电位,是细胞受到阈下刺激时,细胞膜产生的微弱电变化,可引起神经元兴奋)、Ⅲ处能检测到动作电位(AP)。下列相关分析正确的是( )
A. 多个阈下刺激产生的EPSP叠加可使AP的峰值增大
B. 检测EPSP时,电表两电极分别置于神经元膜内、外侧
C. 产生一次AP的过程中,Ⅲ处K+通道、Na+通道的通透性依次增大
D. 兴奋传递至传出神经元时,EPSP不会随传导距离的增大而衰减
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,在神经元之间通过突触结构传递信息。
【详解】A、多个阈下刺激产生的EPSP叠加到阈电位后可引起神经元产生动作电位(AP),但叠加的电位若超过阈值,则动作电位的大小由细胞膜两侧的Na+浓度差决定,不会随刺激强度的增大而增大,叠加的电位若超过阈值,则动作电位(AP)的大小由细胞膜两侧的Na+浓度差决定,动作电位(AP)不会随刺激强度的增大而增大,A错误;
B、EPSP为局部电位,图中EPSP的初始电位为负电位,所以检测EPSP时,电表的两微电极应分别置于神经元膜内、外两侧,B正确;
C、产生一次AP的过程中,Ⅲ处Na+通道的通透性先增大,然后K+通道的通透性增大,C错误;
D、由图Ⅰ、Ⅱ处电位可知,可知,EPSP会随传导距离的增大而衰减,D错误。
故选B。
15. 因疫情中作出突出贡献被评为“感动中国2020年度人物”的张定宇是一名渐冻症患者。患者由于运动神经元受到损伤、死亡,导致其支配的四肢、躯干、胸部和腹部肌肉逐渐无力和萎缩,被称为“清醒的植物人”。如图表示渐冻症患者病变部位的相关生理变化过程,谷氨酸分泌过多引起更多的Na⁺内流,并最终导致运动神经元肿胀、坏死。下列分析错误的是( )
A. 用针刺激渐冻症晚期患者的手指,患者不缩手也无法产生痛觉
B. NMDA 可以识别谷氨酸,同时也是运输Na⁺的通道蛋白
C. 运动神经元死亡可能是由于 Na⁺过度内流,引起细胞渗透吸水涨破
D. 抑制Ca2+内流或阻止谷氨酸与NMDA受体结合都能缓解渐冻症的病症
【答案】A
【解析】
【分析】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、分析题意,渐冻症晚期患者运动神经元受到损伤、死亡,患者肌肉逐渐萎缩无力,故用针去刺激渐冻症晚期患者的手指,有感觉但不能产生缩手动作,A错误;
B、由图可知,突触后膜上NMDA是谷氨酸受体,其作用是识别谷氨酸,并且从图中看出作为钠离子通道具有运输Na+的作用,B正确;
C、兴奋性递质谷氨酸可使突触后膜兴奋,神经元之间谷氨酸过度堆积,会使突触后膜通透性增强,Na+大量进入神经细胞,最终导致细胞内液渗透压升高,细胞大量吸水涨破,C正确;
D、抑制Ca2+内流可以减少谷氨酸释放;突触间隙的谷氨酸积累,使细胞膜上的谷氨酸受体(NMDA受体)过度活化,并引发兴奋性毒性引发治疗渐冻症,故抑制谷氨酸的释放和阻止谷氨酸与NMDA受体结合也是治疗渐冻症的关键,D正确。
故选A。
16. 信息素和蜜源开花植物挥发物与蜜蜂气味结合蛋白(OBPs)结合,在维持蜂群稳定以及蜜蜂觅食、授粉等生理功能中发挥着重要作用;杀虫剂与蜜蜂OBPs结合则可能危害蜜蜂嗅觉系统,干扰蜜蜂对环境气味分子的识别。下列叙述错误的是( )
A. 信息素和蜜源开花植物挥发物属于化学信息
B. 蜜源开花植物的花形与释放信息素的种类是协同进化的结果
C. 杀虫剂可能导致部分蜜蜂产生抗药基因
D. 化学信息的传递有利于蜜蜂种群的繁衍
【答案】C
【解析】
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、信息素和蜜源开花植物挥发物是具有传递信息作用的化学物质,属于化学信息,A正确;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展。蜜源开花植物需要蜜蜂传粉,同时给蜜蜂提供蜜源,二者相互适应,故蜜源开花植物的花形与释放信息素的种类是其与蜜蜂相互选择后,二者协同进化的结果,B正确;
C、杀虫剂只是对具有抗药性的蜜蜂进行筛选,并不会导致其产生抗药基因,C错误;
D、生物种群的繁衍,也离不开信息的传递,化学信息属于生态系统中信息传递中的一种信息类型,故适宜化学信息的传递有利于蜜蜂种群的繁衍,D正确。
故选C。
17. 氢气作为一种清洁能源,具有广阔的应用前景。荧光假单胞菌(Pf)是一种革兰氏阴性细菌,能以氢气作为电子供体,利用氢和氧反应所产生的能量,将二氧化碳和水还原为有机物。Pf也能以葡萄糖和蔗糖等糖类作为碳源。下列有关叙述正确的是( )
①使用氢气能源有利于降低碳排放②Pf制造有机物的场所是叶绿体基质③Pf属于生态系统的消费者和分解者④培养Pf时,需要加入氮源和水等物质
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【分析】细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,都没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
【详解】①使用氢气能源有利于降低碳排放,氢气只含有氢元素,荧光假单胞菌(Pf)是一种革兰氏阴性细菌,能以氢气作为电子供体,利用氢和氧反应所产生的能量,将二氧化碳和水还原为有机物,减少二氧化碳排放,①正确;②Pf制造有机物的场所是细胞质,Pf是一种革兰氏阴性细菌,属于原核生物,无叶绿体,②错误;③荧光假单胞菌(Pf)是一种革兰氏阴性细菌,能以氢气作为电子供体,利用氢和氧反应所产生的能量,将二氧化碳和水还原为有机物。Pf也能以葡萄糖和蔗糖等糖类作为碳源。Pf属于生态系统的生产者,③错误;④培养Pf时,需要加入氮源和水等物质,为其提供营养物质用于生长繁殖,④正确。故①④正确。
故选B。
18. 为探究光照条件下小球藻种群数量的变化规律,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶解氧并防止小球藻聚集成团
B. 滴加培养液后,用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流
C. 在10×目镜、40×物镜下的一个视野中能观察到完整的计数室
D. 该实验需要在光照充足,温度和培养液pH适宜等条件下进行
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌个数计算:
(1)16×25型的计数公式为:酵母细胞个数/1mL=100个小方格细胞总数÷100×100(稀释倍数)×10000;
(2)25×16型的计数公式为:酵母细胞个数/1mL=80个小方格细胞总数÷80×100(稀释倍数)×10000。
【详解】A、振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中,增大培养液中的二氧化碳量,A错误;
B、利用血球计数板计数时,应先将盖玻片放在血球计数板计数室上,在盖玻片的边缘滴加培养液,待培养液从边缘处自行渗入计数室,吸去多余培养液,再进行计数,B错误;
C、10×目镜、40×物镜属于高倍镜,视野范围小,只能看到部分的方格,C错误;
D、本实验目的是探究光照条件下小球藻种群数量的变化规律,需要在光照充足,温度和培养液pH适宜等条件下进行,D正确。
故选D。
19. 下图表示多种植物激素对豌豆幼苗生长的调节作用,下列说法错误的是( )
A. 物质X可能是色氨酸,色氨酸经一系列反应转变为生长素
B. 赤霉素通过促进生长素合成和抑制生长素分解来促进细胞伸长
C. 激素A可能是乙烯,由豌豆幼苗的根尖合成
D. 在调节细胞伸长的过程中,生长素与赤霉素协同作用,生长素与激素A作用相抗衡
【答案】C
【解析】
【分析】据图可以推断赤霉素(赤霉素的生理作用是促进细胞伸长),可以促进色氨酸合成生长素,抑制生长素的氧化分解,生长素促进多种组织合成激素A,而激素A抑制细胞伸长,可见激素A是乙烯。
【详解】A、生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,A正确;
B、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,和生长素的作用机理相同,它和生长素是协同关系,赤霉素通过促进生长素合成和抑制生长素分解来促进细胞伸长 ,B正确;
C、生长素促进多种组织合成激素A,而激素A抑制细胞伸长,可见激素A是乙烯。乙烯在豌豆幼苗的各个部位均能合成,C错误;
D、在调节细胞伸长的过程中,生长素与赤霉素协同作用,生长素与激素A(乙烯)作用相抗衡,D正确。
故选C。
20. 下列关于实验的叙述,正确的是( )
①在探究光照强度对光合作用强度影响的实验中可用调整同型号灯泡与装置的距离来控制光强
②在探究H2O2酶最适pH的实验中,各实验组处理只要在同一温度下进行即可
③通过伞藻嫁接实验证明伞帽的形态结构是由细胞核决定的
④DNA双螺旋结构的发现和研究种群数量变化规律均使用了模型建构法
⑤鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,证明光合作用释放的氧气来自于水,可在释放的O2中检测到放射性
⑥进行酵母菌计数时,若小方格内酵母菌过多,难以数清,应更换高倍物镜
⑦探索2,4-D促进插条生根的最适浓度时,需先开展预实验,不是为了减少实验误差
A. ①④⑥ B. ①④⑦ C. ①③⑤ D. ①⑤⑦
【答案】B
【解析】
【分析】1、预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸索出最佳的实验条件,为正式实验打下基础。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。
2、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。
【详解】①在探究光照强弱对光合作用影响的实验中,可用多盏功率不同的灯泡等距离来控制变量,也可调整同型号灯泡与装置的距离来控制光强,这属于对自变量的控制,①正确;
②在探究过氧化氢酶最适pH实验中,温度属于无关变量,需要在适宜的同一温度下进行,pH是自变量,还需要改变各实验组的pH进行实验,②错误;
③科学家利用嫁接方法,发现伞帽的形态总是与假根一致,又利用核移植的方法进一步确定伞藻的伞帽形态取决于细胞核,③错误;
④DNA双螺旋结构的发现和研究某种群数量变化规律使用了模型建构法,前者构建的是物理模型,后者构建的是数学模型,④正确;
⑤18O不具有放射性,是稳定同位素,⑤错误;
⑥进行酵母菌计数时,若小方格内酵母菌过多,难以数清,应要摇匀试管取1ml酵母菌培养液,稀释若干倍后,再用血球计数板计数,所得数值要乘以稀释的倍数,⑥错误;
⑦探索2,4-D促进插条生根的最适浓度时,先开展预实验能有效避免浪费,而不是为了减少实验误差,⑦正确。综上分析,B正确,ACD错误。
故选B。
二、非选择题(共5题,共60分)
21. 某城市为有效降低污水中的有机物和氮、磷含量,建立了如下图所示的污水综合处理系统,厌氧池和阶梯跌水曝气塔的池体填料中含有大量的活性微生物。请回答下列问题:
(1)污水排放会引起水体富营养化,藻类等浮游生物大量繁殖,其死亡后被分解者分解,即______(填具体生理过程),引起水体的溶解氧下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节机制称为________。
(2)厌氧池中的微生物在生态系统中属于____。厌氧池中的微生物降解有机物的能力强,原因是___。
(3)阶梯跌水曝气塔的优点是___,污水流经阶梯跌水曝气塔时,将其中的转化成和 的生物是____。请在上图相应位置的图解中用箭头补全人工湿地中碳元素的转移途径____。
(4)池塘中草的“绿色”为草食性鱼类提供了采食的信息,这体现了信息传递在生态系统中具有______的作用。在夏季,还可利用昆虫的______,用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
【答案】(1) ①. 细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸) ②. 正反馈
(2) ①. 分解者 ②. 微生物无氧呼吸释放能量少,要分解更多的有机物来维持生命活动
(3) ①. 可提供更多的氧气,有利于其中的需氧微生物进一步分解有机物 ②. 硝化细菌 ③.
(4) ①. 调节种间关系 ②. 趋光性
【解析】
【分析】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。分解者能将动植物的遗体中的有机物分解为无机物。
【小问1详解】
污水排放会引起水体富营养化,藻类等浮游生物大量繁殖,其死亡后被分解者分解,引起水体的溶解氧下降,造成鱼类等死亡,进而污染进一步加重,进一步破坏了生态系统稳态,这种情况是初始变化引发的一系列反应推动这个变化朝着相同方向发展,符合正反馈调节的特点,所以这种调节机制称为正反馈。
【小问2详解】
在生态系统中,厌氧池中的微生物主要是将有机物分解为无机物,属于分解者。藻类等浮游生物死亡后被分解者分解,分解者进行细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)消耗水体中的溶解氧,导致水体溶解氧下降。微生物进行无氧呼吸时释放的能量少,为了维持自身生命活动,就需要分解更多的有机物来获取足够的能量,所以厌氧池中的微生物降解有机物的能力强。
【小问3详解】
阶梯跌水曝气塔的设计的优点是可提供更多的氧气,有利于其中的需氧微生物进一步分解有机物。污水流经阶梯跌水曝气塔时,将其中的 NH4+转化成NO2- 和 NO3- 的生物是硝化细菌,硝化细菌进行化能合成作用时需要的能量是将氨气氧化成亚硝酸盐和硝酸盐释放的化学能。无机环境中碳主要是成二氧化碳的形式存在,通过生产者的光合作用或者化能合成作用,形成有机碳,一部分再通过生产者的呼吸作用,以二氧化碳的形式回归无机环境,一部分被分解者分解,以二氧化碳的形式回归无机环境,如图:
【小问4详解】
池塘中草的“绿色”为草食性鱼类提供了采食的信息,这体现了信息传递在生态系统中具有调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定的作用。 昆虫具有趋光性,在夏季,可利用昆虫的趋光性,用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
22. 新疆长绒棉以其优良的品质和独特的特性而闻名于世。因降水量少,土壤含盐量持续上升的问题制约了新疆长绒棉的产量和品质。回答下列问题:
(1)我们分别用_____和_____来提取和分离光合色素,分离色素选择该试剂原理是_____,从下往上观察叶绿素位于第_____条带。
(2)为探究不同程度盐胁迫对棉花幼苗光合能力的影响,进行了一系列的实验,结果如下表。
分组处理
叶绿素含量(mg/g)
净光合速率
[μmol/(m2·s)]
气孔导度
[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度
(μL/L)
叶绿素a
叶绿素b
对照
2.52
0.24
36.11
1495.16
303.55
盐胁迫
轻度
2.38
0.21
26.49
1242.28
307.40
中度
1.80
0.15
24.00
1069.34
310.98
重度
1.48
0.12
18.94
1025.03
317.62
由表可知,在盐胁迫下,棉花幼苗叶片净光合速率持续下降,高盐胁迫下净光合速率降低并非由气孔导度限制,依据是_____;净光合速率下降的具体原因可能是:_____。
(3)进一步研究发现,NaCl胁迫导致光合速率下降与细胞质基质中Na+过高有关,高浓度的盐使土壤渗透压升高,导致根细胞发生_____,影响植物的正常生长代谢。耐盐植物细胞可通过降低细胞质基质中Na+浓度缓解盐胁迫造成的损害;据图分析,NaCl胁迫环境下,耐盐植物细胞降低Na+毒害的“策略”有_____和_____。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 层析液 ③. 不同色素在层析液中的溶解度不同在滤纸上的扩散速度不同 ④. 1、2
(2) ①. 气孔导度大小和胞间二氧化碳浓度呈负相关 ②. 叶绿素a和叶绿素b的浓度下降,光反应受到抑制,为碳反应提供的ATP和NADPH不足,限制了碳反应,从而使得光合速率下降
(3) ①. 渗透失水 ②. (通过载体蛋白)将Na+从胞质运输到胞外 ③. (通过载体蛋白和囊泡运输)借助氢离子的电化学梯度势能将Na+主动转运到液泡中储存
【解析】
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。(2)分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。(3)各物质作用:无水乙醇:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏。(4)结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【小问1详解】
色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,常用无水乙醇提取色素。用层析液分离光合色素,不同色素在层析液中的溶解度不同在滤纸上的扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快。滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,即从下往上观察叶绿素位于第1、2条带。
【小问2详解】
由表可知,重度盐胁迫下,气孔导度虽然减小,但胞间二氧化碳浓度反而增大,即气孔导度大小和胞间二氧化碳浓度呈负相关,CO2没有得到充分利用,说明净光合速率下降不是由于气孔因素导致的。叶绿素a和叶绿素b具有吸收传递和转化光能的作用,据表可知,叶绿素a和叶绿素b的浓度下降,则光反应受到抑制,为碳反应提供的ATP和NADPH不足,限制了碳反应,从而使得光合速率下降。
【小问3详解】
细胞外部溶液的浓度大于细胞内部细胞液浓度时,细胞失水,因此高浓度的盐使土壤渗透压升高,导致根细胞发生渗透失水。据图可知,NaCl胁迫环境下,耐盐植物细胞可(通过载体蛋白)将Na+从胞质运输到胞外,也可(通过载体蛋白和囊泡运输)借助氢离子的电化学梯度势能将Na+主动转运到液泡中储存,从而降低细胞质基质中Na+浓度,缓解盐胁迫造成的损害。
23. “杂交水稻之父”袁隆平利用雄性不育野生稻改写了世界水稻育种史,杂交水稻研究团队不断刷新我国水稻产量和品质,举世瞩目。请分析回答下列问题:
(1)水稻(2n=24)是禾本科植物,在我国有野生种、引进种等品种。在育种研究中,对水稻进行基因组测序要测________条染色体中DNA碱基序列。利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种的优势是:杂交过程中不需要________。
(2)有一个水稻品系,其雄性的育性由一对等位基因M,m控制,基因型为mm的个体表现为雄性不育,能产生正常的雌配子,M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中,并使其插入一条不含m基因的染色体上(D基因的表达产物可使种子呈现蓝色,无D基因的种子呈现白色),如图所示。M,m基因的本质区别是________。图中基因型为mmADM的个体自交时(不考虑突变和互换),子代种子的表型及比例为________,这种转基因改良品系的显著优点是________。
(3)为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响是否完全独立,用乙烯和赤霉素处理水稻幼苗,结果如图1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途径,从而抑制植物生长,分析D蛋白突变体对乙烯的反应,结果如图2。在植物体内,赤霉素的合成部位是_________和未成熟的种子。根据实验结果下列推测正确的是_________。
①赤霉素处理缓解了乙烯对根的抑制
②野生型比D蛋白突变体更能抵抗乙烯的作用
③乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径
④乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的
【答案】(1) ①. 12 ②. 去雄
(2) ①. 脱氧核苷酸的排列顺序不同 ②. 蓝色和白色≈1:1 ③. 根据种子的颜色即可判断育性(或答蓝色用于留种制备新的品系,白色用作制备杂交种时做母本)
(3) ①. 幼芽、幼根 ②. ①③④
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
水稻属于二倍体生物,不含性染色体,所以基因组测序需测定其一个染色体组即12条染色体上的DNA分子上的碱基序列。利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种的优势是:杂交过程中不需要去雄。
【小问2详解】
M,m基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。分析题意,A基因为雄配子致死基因,所以当基因型为mmADM的个体自交时,可以产生mADM、m的雌配子,而只能产生m的雄配子,雌雄配子随机结合,就可以产生mmADM和mm的基因型,对应的育性表现为雄性可育、雄性不育,由于D基因的表达产物可使种子呈现蓝色,无D基因的种子呈现白色,所以,子代种子的表型及比例为蓝色和白色≈1:1,这种改良品系的优点是:可以根据种子的颜色来判断育性。
【小问3详解】
在植物体内,赤霉素的合成部位是幼芽、幼根和未成熟的种子。
①根据图1分析可知,乙烯可以抑制主根的生长,赤霉素可以促进主根的生长,乙烯、赤霉素联合使用可以缓解单独使用乙烯对主根生长的抑制,①正确;
②图2表明D蛋白突变体比野生型更能抵抗乙烯对主根生长的抑制作用,②错误;
③图2还可以表明乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径,从而抑制植物生长,③正确;
④植物的生长发育是多种植物激素相互影响,共同调节的,所以乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的,④正确。
故选①③④。
24. 人体血液中尿酸含量过高可能引起痛风。人体生成的尿酸主要由肾脏经尿液排出,图1示肾小管上皮细胞部分转运尿酸途径,箭头方向代表转运方向。痛风在男性中患病概率显著高于女性,可能与雌激素相关,研究人员用不同浓度雌二醇(一种雌激素)处理人肾小管上皮细胞,结果如图2。
(1)尿酸转运蛋白从合成到融合至肾小管上皮细胞质膜上依次需______(选择编号并排序)。
①内质网加工
②细胞核相关基因转录
③溶酶体运输
④高尔基体加工转运
⑤核糖体合成
(2)图1所示尿酸的各种转移途径需依次经过内环境各成分,以下尿酸的内环境转移途径正确的是 (单选)。
A. 血浆→组织液→尿液 B. 尿液→组织液→血浆
C. 组织液→血浆 D. 细胞内液→组织液→血浆
(3)雌二醇是一种小分子亲脂性激素,能进入肾小管上皮细胞发挥作用,说明肾小管上皮细胞有雌二醇的______(编号选填)。
①载体②受体③抗体
(4)雌激素分泌后作用于肾小管上皮细胞的过程属于_____,下丘脑通过垂体调节雌激素分泌的过程属于____(编号选填)。
①激素调节②分级调节③反馈调节
(5)结合图1和图2,说明男性痛风患病概率显著高于女性的原因______。
痛风性关节炎(GA)是血液中尿酸含量超过一定浓度后,以尿酸盐晶体的形式析出沉积在关节处,造成关节组织损伤引发炎症反应。炎症反应中会涉及多种细胞因子,图3表示健康个体和GA个体血清中几种细胞因子的相对水平。
(6)炎症反应中的细胞因子属于 (单选)。
A. 抗原 B. 免疫活性物质
C. 免疫细胞 D. 免疫器官
(7)图3中4种细胞因子按照免疫效应可分为促炎性细胞因子和抑炎性细胞因子,痛风治疗药物秋水仙碱可抑制炎症反应,推测其作用机理是通过抑制细胞因子______(图3中编号选填),来缓解痛风症状。
【答案】(1)②⑤①④ (2)C
(3)② (4) ①. ① ②. ①②
(5)男性雌激素水平低于女性,ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性,经两种蛋白转运至尿液的尿酸少,但GLUT9蛋白表达水平高于女性,经该蛋白从尿液转运至血液的尿酸多,二者综合使得血液中尿酸含量高于女性,引起痛风的概率高 (6)B
(7)①②
【解析】
【分析】分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹着要运输的蛋白质,离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分,高尔基体还能对蛋白质做进一步的加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【小问1详解】
尿酸转运蛋白属于膜上的蛋白质,其合成和加工过程类似分泌蛋白,蛋白质的合成受基因的控制,需要细胞核内的基因转录形成mRNA进入细胞质的核糖体上翻译,核糖体上通过脱水缩合形成肽链,肽链通过内质网和高尔基体加工和运输,最终运输到细胞膜上,因此尿酸转运蛋白从合成到融合至肾小管上皮细胞质膜上依次需②细胞核相关基因转录、⑤核糖体合成、①内质网加工、④高尔基体加工转运。
【小问2详解】
细胞内产生的尿酸首先进入组织液,然后进入血浆,通过血液运输到达肾脏,由肾脏排出,因此尿酸在内环境转移的途径为组织液→血浆,C正确,ABD错误。
故选C。
【小问3详解】
激素需要与特异性受体结合才能发挥作用,雌二醇是一种小分子亲脂性激素,能进入肾小管上皮细胞发挥作用,说明肾小管上皮细胞中有雌二醇的②受体。
【小问4详解】
雌激素分泌后通过血液运输最终作用于肾小管上皮细胞的过程属于①激素调节;下丘脑分泌促性腺激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促性腺激素增加,促性腺激素可促进性腺分泌性激素增加,该过程属于②分级调节,同时也属于①激素调节。
【小问5详解】
根据图2可知,随着雌激素浓度的增加,ABCG2和NPT4蛋白表达水平升高,GLUT9蛋白表达水平下降,男性雌激素水平低于女性,因此ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性,ABCG2和NPT4蛋白可将尿酸运至尿液,因此经两种蛋白转运至尿液的尿酸少,但GLUT9蛋白表达水平高于女性,经该蛋白从尿液转运至血液的尿酸多,二者综合使得血液中尿酸含量高于女性,引起痛风的概率高。
【小问6详解】
细胞因子是免疫细胞产生的免疫活性物质,能调控免疫系统的功能,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问7详解】
根据图3可知,GA个体中①和②的含量高于健康个体,应为促炎性细胞因子,③和④的含量低于健康人的正常水平,应为抑炎性细胞因子,痛风治疗药物秋水仙碱可抑制炎症反应,推测其是通过抑制细胞因子①和②来发挥作用。
25. 糖尿病的发病率不断升高,成为全球关注的健康问题,我国已将糖尿病防治纳入健康中国专项行动。请分析并回答问题:
(1)正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素分泌增多。胰岛素可促进血糖进入组织细胞内______、合成糖原或转变为非糖物质大量储存到脂肪组织细胞中;同时,胰岛素可抑制______以及非糖物质转化为葡萄糖,促使血糖浓度降低,血糖浓度降低反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作______。
(2)葡萄糖转运载体GLUT有多个成员,其中对胰岛素敏感的为GLUT-4,其作用机制如图所示。
①GLUT-1~GLUT-3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于______。
②胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起______的融合,增加了细胞膜的葡萄糖转运载体GLUT4的数量,进而促进葡萄糖以______的方式进入组织细胞。
(3)胰岛素分泌的调节方式既有体液调节又有神经调节,这与胰岛B细胞的多种受体有关。下列物质中,可被胰岛B细胞受体识别的有______(填序号)。
①胰淀粉酶 ②胰高血糖素 ③促甲状腺激素 ④神经递质 ⑤葡萄糖
(4)为评估新型药物“智能胰岛素IA”调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别用适量普通胰岛素和IA处理,测量血糖浓度变化,结果如下图所示。
本实验的自变量是______。注射普通胰岛素的______小鼠更容易出现低血糖晕厥。IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势,体现在______、______。
【答案】(1) ①. 氧化分解 ②. 肝糖原分解 ③. 负反馈调节
(2) ①. 维持细胞对葡萄糖的基础转运量,以保证细胞生命活动的基本能量需要 ②. 含GLUT4的囊泡和细胞膜 ③. 易化扩散##协助扩散
(3)②④⑤ (4) ①. 注射试剂的种类及是否患糖尿病的小鼠 ②. 正常小鼠 ③. IA降血糖的效果更久 ④. 能避免低血糖的风险
【解析】
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。题图分析,胰岛素与相应的靶细胞膜上的受体结合后,会促使葡萄糖转运蛋白向细胞膜上的转运过程,进而促进靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存过程。
【小问1详解】
正常人进食后血糖浓度上升,胰岛素的分泌量明显增加,胰岛素促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原,促进血糖进入脂肪组织细胞转变为脂肪。同时胰岛素可抑制肝糖原分解以及非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度降低,血糖浓度降低反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫作负反馈调节,通过反馈调节可维持内环境中激素含量的相对稳定;
【小问2详解】
①GLUT-1~GLUT-3是转运葡萄糖的载体,它们几乎分布于全身所有组织细胞,且它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量,以保证细胞生命活动的基本能量需要,是适应环境的表现;
②胰岛素与蛋白M结合之后,经过一系列信号传导,可引起如图1所示的变化,即含GLUT4的囊泡和细胞膜的融合,促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜增加了细胞膜上的葡萄糖转运载体GLUT4的数量,有利于葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞,实现了血糖含量的下降;
【小问3详解】
胰岛素可作用于几乎全身所有组织细胞,而胰高血糖素主要作用肝脏,该事实说明激素调节具有的特点是作用于靶细胞、靶器官,具有特异性,另外激素调节还具有微量、高效、作为信息分子传递信息和通过体液传送的特点;胰岛素分泌的调节方式既有体液调节又有神经调节,可被胰岛B细胞受体识别的有胰高血糖素浓度、血糖浓度和神经递质,其中胰高血糖素含量的增加会促进胰岛素分泌,即②④⑤正确;
【小问4详解】
结合图示可知,本实验的自变量是注射试剂的种类及是否患糖尿病的小鼠(或小鼠种类),实验结果显示,注射普通胰岛素的正常小鼠血糖更低,更容易出现低血糖晕厥。对比两幅图可知,胰岛素会将血糖降至60mg•dL-1(低血糖),而IA能将血糖降至100mg•dL-1左右;对于糖尿病小鼠而言,IA能将血糖维持在正常水平约10个小时,而胰岛素只能维持2小时左右,故该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险。
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