内容正文:
2024学年第一学期期末学业水平测试
高二生物试题卷
考生须知:
1.本试卷分试题卷和答题卷,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷密封区域内填写学校、班级和姓名。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束,只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的四个备选项中只有一项是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 环境污染指自然或人为的破坏,向环境中添加某种物质超过环境的自净能力而产生危害的行为。下列叙述正确的是( )
A. 我国降酸雨的频率和酸度自南向北逐渐加重
B. 对化石燃料进行脱硫处理可以减缓温室效应的发生
C. 禁止农药、化肥的使用是控制土壤污染的主要措施之一
D. 平流层中臭氧的含量高,从而保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害
2. 目前发现的人体葡萄糖转运蛋白(GLUTs)共有14种,主要负责葡萄糖和果糖的跨膜转运。这14种葡萄糖转运蛋白的差异主要体现在( )
A. 氨基酸的排列顺序 B. 氨基酸的元素组成
C. 氨基酸的合成方式 D. 氨基酸的空间结构
3. 下列生理活动在内环境中发生的是( )
A. 电子传递链
B. 肠道中蛋白质水解为氨基酸
C. 吞噬泡与溶酶体结合
D. 血浆中的缓冲对调控pH相对稳定
4. 实验室中某同学以洋葱为材料进行相关实验。下列叙述正确的是( )
A. 光合色素的提取与分离时,可以用洋葱鳞片叶为材料
B. 制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时,需用盐酸破坏细胞间的果胶
C. 观察植物细胞质壁分离及复原实验时,不可以用洋葱鳞片叶的内表皮为材料
D. 鉴定洋葱是否含有蛋白质时,双缩脲试剂A剂和B剂混合后加入待测研磨液中
5. 一场野火使草原上原有的优势物种多年生草本植物被野燕麦、毛雀麦等一年生草本植物所取代。多年后该草原上又长满了多年生草本植物。下列叙述正确的是( )
A. 该过程的变化没有体现群落时间结构
B. 自然条件下可以在该地种植乔木来加快群落演替的速度
C. 死亡的多年生草本植物根部,能为一年生草本植物提供无机盐和能量
D. 多年后该草原上又长满了多年生草本植物,这是一年生草本植物进化的结果
6. 关于酶的特性及其影响因素的相关实验的叙述,正确的是( )
A. “探究酶催化的高效性”实验中,酶为化学反应提供活化能,致使酶促反应速率快
B. “探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,收集到氧气的体积即为酶促反应速率
C. “探究酶的专一性”实验中,需设置2支试管检验淀粉和蔗糖是否为还原糖
D. “探究温度对淀粉酶活性影响”的实验中,不能选择本尼迪特试剂检测反应产物
7. 下列关于海洋和陆地生态系统的叙述,错误的是( )
A. 海洋生态系统中生产者的纤维素含量低于陆地生态系统
B. 陆地生态系统的净初级生产量和净次级生产量均高于海洋生态系统
C. 陆地生态系统以腐食食物链为主,海洋生态系统以捕食食物链为主
D. 开阔海洋生态系统和陆地生态系统能量金字塔塔形相同,但生物量金字塔塔形不同
8. 我国大约有20%~25%的人患有遗传病,有效预防遗传病的发生意义重大。下列叙述正确的是( )
A. 确定遗传病的遗传方式应在人群中进行调查
B. 遗传咨询可通过了解家族病史,对各种遗传病作出诊断
C. 羊膜腔穿刺和绒毛细胞检查都可确诊染色体异常遗传病
D. 产前基因诊断不含致病基因的胎儿不可能患先天性疾病
阅读下列材料,完成下面小题:
近年来肝癌患者人数逐年增加。研究表明,DNA甲基化异常是导致肝细胞癌变的重要因素之一。肝细胞癌变后,合成代谢和分解代谢均发生异常。如在氧气浓度正常时,主要依靠厌氧呼吸提供能量;细胞内谷氨酰胺合成酶(GS是生物体利用其他物质合成谷氨酰胺的酶)高表达,GS通过推动有丝分裂中期到后期的转化促进细胞增殖,而癌细胞本身表现出对谷氨酰胺的依赖性,这种情况称为“谷氨酰胺成瘾”。
9. 关于DNA甲基化异常导致肝细胞癌变机理和影响的分析,下列叙述正确的是( )
A. 患者肝癌细胞中DNA甲基化状态会遗传给后代
B. 肝癌细胞中原癌基因的甲基化水平可能低于肝细胞
C. DNA甲基化可能改变了肝细胞中抑癌基因碱基序列
D. 原癌基因能维持癌细胞的异常分裂,与维持肝细胞的正常分裂无关
10. GS能够推动肝癌细胞有丝分裂中期到后期的转化。下列叙述正确的是( )
A. GS表达量较高时会促进同源染色体分离并移向细胞两极
B. 谷氨酰胺可能在着丝粒分裂和微管蛋白的收缩中发挥作用
C. 该时段内所需的能量来自于细胞溶胶,且在细胞内有[H]积累
D. GS表达量较高时,会促进染色体和核DNA含量加倍
11. 下图为噬菌体侵染细菌的检测实验。亲代噬菌体DNA已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是( )
A. ②和离心等操作是为了使DNA和蛋白质分离
B. 锥形瓶内要加入含32P的培养液来培养大肠杆菌
C. 少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏高
D. 锥形瓶内的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体
12. 学术界普遍认为9000年之前玉米由生长在低海拔地区的小颖大刍草亚种驯化而来,现代玉米中约有18%的基因组来自同属近缘种墨西哥高原大刍草亚种基因组。在6000年前,玉米与生长在高海拔地区的墨西哥高原大刍草亚种发生了一次杂交,墨西哥高原大刍草亚种是现代玉米的第二祖先。下列叙述正确的是( )
A. 小颖大刍草亚种的全部等位基因构成基因库
B. 6000年前玉米与墨西哥高原大刍草之间有生殖隔离
C. 玉米与大刍草之间通过基因重组增加了玉米的遗传多样性
D. 自然选择使玉米朝着适合人类食用方向进化的关键机制
13. 下图为细胞内某些蛋白质的加工、分拣和运输以及M6P途径分选溶酶体酶形成溶酶体的主要过程,M6P受体与溶酶体水解酶的定位有关。下列叙述错误的是( )
A. 内质网和高尔基体中水解酶的空间结构有差异
B. 若M6P受体被破坏,则会导致溶酶体水解酶在高尔基体内积累
C. 水解酶去磷酸化后催化M6P受体水解,导致溶酶体中不存在该受体
D. 水解酶磷酸化或去磷酸化过程受阻,均可能导致细胞内吞物质的积累
14. 某DNA分子片段如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中有4个游离的磷酸基团
B. 虚线框内的结构含有C、H、O、P、S等元素
C. 该DNA片段复制3次需要14个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
D. 用图中现有结构组件为材料制作DNA模型,最多可构建44种不同模型
15. 液泡中含有多种水解酶,同时也是植物细胞中储存Ca2+的主要场所,Ca2+进入液泡的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 液泡含有多种碱性水解酶,能够吞噬衰老的细胞器
B. 载体CAX具有催化ATP水解和运输离子的双重功能
C. 若加入H焦磷酸酶抑制剂,Ca2+运入液泡的速率不变
D. 液泡内pH低于细胞溶胶,是液泡内高Ca2+的物质基础
16. 调查某林场松鼠的种群数量,每年的出生率与死亡率的比值记为λ,得到如下图所示的曲线。在不考虑迁入和迁出的条件下,下列叙述正确的是( )
A. 第16年到第20年间种群增长率不一定相同
B. 第4年和第10年该种群的个体数量相等
C. 第8年到第16年间种群的年龄结构为增长型
D. 第8年到第10年间种群数量变化与林场气候条件适宜、为松鼠提供充足的食物有关
17. 某细胞中有关物质合成如下图,①~⑤表示生理过程,I为核膜,Ⅱ为线粒体内的环状DNA。下列叙述正确的是( )
A. 物质Ⅱ上基因的遗传不遵循孟德尔定律
B. ②过程产物上含有基因的启动部位
C. ③过程核糖体mRNA上由左向右移动
D. 用某药物抑制②过程,该细胞的需氧呼吸不受影响
18. 如图是某同学绘制的江南某湿地保护区的生态系统结构模型,表格是该研究性小组对该湿地的能量流动调查结果[单位为103kJ/(m2·a)]。下列叙述正确的是( )
项目
同化能量
储存能量
呼吸消耗
A
900
200
700
B
180
60
120
C
14
2
12
D
100
18
82
A. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率为5%
B. 该生态系统的生物量正处于逐年增长的阶段
C. 若上图表示该生态系统碳循环过程,以CO2形式流动的过程是②③④
D. 若用此图表示能量流动过程,则应去掉①,补充“太阳能→A”的箭头
19. 独脚金内酯是一种抑制侧枝生长的植物激素,而细胞分裂素能促进侧枝生长。为研究这两种激素在调节侧枝生长上的相互作用机制,研究者以独脚金内酯的合成突变体和受体突变体豌豆为材料,用细胞分裂素类似物BA和独脚金内酯类似物GR24分别进行研究,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 野生型豌豆细胞上的BA受体数量比突变体多
B. GR24对BA的拮抗效果,在突变体1中比在突变体2中更明显
C. 突变体1是独脚金内酯受体突变体,突变体2是独脚金内酯合成突变体
D. 在对照条件下,突变体1、2比野生型豌豆的侧枝更长,体内的独脚金内酯含量更高
20. 某二倍体动物(2n=4)基因组成为AaDdXeY。将其一个精原细胞(DNA已全部被32P标记)置于不含32P的培养液中培养。图为第3次分裂过程的一个细胞中染色体及其基因位置关系模式图,该细胞在形成过程中只发生过一次突变或交叉互换。下列叙述错误的是( )
A. 该精原细胞的第一次分裂为有丝分裂
B. 该细胞中含有32P的核DNA分子数为2个或3个
C. 若该过程中只发生过一次交叉互换,3次分裂完成可产生5种配子
D. 与该细胞同时形成的另一细胞含隐性基因数目可能为2个、3个或4个
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 稻-鱼共作是指以杂食性鱼类为主、人工投料饲养、稻鱼高产并收的现代农田生态系统的种养结合模式,常使用灯光诱捕害虫。回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量是_______。与普通的农田相比,该农田应_______(填“增加”、“减少”或“不改变”)氮肥的使用量,理由是________。
(2)农田废水集中的水体容易造成水华现象,此时水体从草型生态系统向藻型生态系统转变,这种转变_______(填“是”或“不是”)群落演替。为了净化农田废水,技术人员在农田废水集中的池塘中采用生态浮岛技术,将慈姑、泽泻等大型挺水植物种植在浮于水面的床体上,抑制了水中藻类的繁殖,其原因是挺水植物较藻类在竞争_______等方面存在优势(写出一点即可)。规模化开展稻-鱼共作农田生态系统,吸引大批游客前来观光,体验稻田捕鱼,品尝稻花鱼香,体现了生物多样性的_______使用价值,实现了追求生态效益、经济效益和社会效益三者相统一。
(3)水蜈蚣体长约3厘米,有趋光性,是龙虱的幼虫。五六月份大量繁殖时一只水蜈蚣一夜间可夹食鱼苗10多尾。为此,可采用一定的方法调查水蜈蚣的_______以判断农田中水蜈蚣危害性;并利用_______信息的传递原理进行灯光诱捕水蜈蚣,从能量流动的角度分析,其目的是______。
(4)稻-鱼共作是被生产实践证明的能促进增产增收的有益途径,请从稻和鱼相互关系的角度分析,其原因是______。
22. 在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,科研人员将三组相同的葡萄植株分别进行预处理后,置于高温胁迫的环境中,实验处理及测得实验数据如下表。回答下列问题:
组别
处理
净光合速率Pn(μmol·m-2·s-1)
气孔导度Gs(mmol·m-2·s-1)
细胞间隙CO2浓度Ci(μmol·mol-1)
1
对照
10.3
2890
266.7
2
Ca2+
11.5
350.5
254.5
3
Ca2++CPZ
8.4
255.8
247.2
注:实验所用试剂为用蒸馏水配制的2mmol·L-1钙调素抑制剂氯丙嗪(CPZ)和15mmol·L-1的Ca2+溶液
(1)第1组的对照处理是施加________。葡萄叶面喷施CaCl2溶液处理后,ATP合成和三碳酸还原速率分别__________。据表推知,CPZ________(填“加重”、“减缓”或“不影响”)高温胁迫的作用,并会导致叶片中_________含量增加(填激素名称),引起气孔部分关闭。由第1组和第2组可知,引起第1组净光合速率较低的原因是________因素(填“气孔”或“非气孔”),据表作出该判断的理由是________。
(2)研究表明,低温处理比高温处理可以更强地抑制葡萄叶片叶绿素的合成,对类胡萝卜素的合成几乎无影响。若不同温度条件下,同种色素对光的吸收率发生改变,但对不同波长光之间的吸收比例不变。与高温处理相比,低温处理时植物对蓝紫光和红光的吸光率的比值将________(填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时进行光合色素的提取与分离实验,滤纸条自上而下的第________条色素带变窄。
(3)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。为研究光合产物从源分配到库时碳的同化、去向和储存效率,需用________的CO2供给葡萄植株,并以检测葡萄果实的________作为指标。
23. 已知某二倍体一年生雌雄同株(正常株)植物(2n=12),基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。在该植物中已发现超过50种a基因的突变类型,其中A基因是由一段500碱基对长度的DNA片段插入a基因造成的。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表现型及数量:宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2250株、窄叶正常株753株。回答下列问题:
(1)a基因与其50种以上的变异类型基因的遗传遵循________定律,其中A基因的产生属于________(填“基因突变”、“基因重组”或“染色体畸变”)。
(2)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行_______处理。F1植株形成花粉时,在处于减数第二次分裂的一个细胞中有________个T基因。
(3)在F2所产生的雄配子中,含T基因的配子所占比例为_________。若要验证F2中宽叶雌株个体的基因型,可让该植株与________杂交,并观察统计子代的宽叶和窄叶比例。
(4)若取F2中杂合宽叶雌株与杂合窄叶正常株随机授粉,则其子代(F3)的表现型有_____种,窄叶植株中雌株所占的比例为________。
24. 下丘脑存在多种生命活动的调节中枢,下图是甲状腺激素和抗利尿激素分泌调控模式图,①~⑤为调控过程,a、b、c代表不同的激素。回答下列问题:
(1)①~⑤过程中属于反馈调节的是_______(填序号);图中②所示的过程需要________(填一血管网名称)的协助运输。
(2)当人处于运动状态时,_______神经活动占优势,心跳加快,气管扩张。在运动过程中流汗过多会导致渗透压升高,这一信号被位于下丘脑的感受器转化产生_________,一方面传至大脑皮层产生渴觉,该过程________(填“属于”或“不属于”)反射现象;另一方面引起抗利尿激素分泌增多,促进________和集合管重吸收水分,减少尿量,以稳定血浆渗透压。
(3)当人体进入一个较冷的环境中,机体通过图中的_______的分级调控轴,引起人体产热增加,维持体温稳定。该过程中垂体_______相关反射弧的效应器(填“是”或“不是”)。
(4)下丘脑还会参与血糖浓度的调节。当血糖浓度上升时,通过_______调节机制会引起血糖浓度下降。下丘脑也会参与对伤害性刺激的处理,当人体发生______反应时,可以通过类似图中①~③过程调控肾上腺相关部位,增强机体的耐受力和抵抗力。
25. (一)艾滋病是一种免疫缺陷病,又叫获得性免疫缺陷综合征(AIDS),是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的。图1是HIV的结构示意图,其表面具有多种抗原;图2是HIV侵染辅助性T细胞过程示意图。回答下列问题:
(1)据图分析,HIV通过_______并结合辅助性T细胞表面的CD4受体进入细胞,体现了细胞膜具有_______的功能;②过程中在_______催化下形成DNA,继而整合到该细胞染色体DNA上。该辅助性T细胞的表面会形成_______,从而被效应细胞毒性T细胞识别而导致该细胞走向生命历程的_______阶段。
(2)HIV直接刺激B细胞,并主要在_______处增殖分化为_______(填“一种”或“多种”)效应B细胞和记忆细胞,产生相应抗体,发挥免疫作用。
(3)研究发现HIV感染除可直接导致细胞病变外,还可诱导抗淋巴细胞抗体的产生,从而导致免疫调节紊乱和功能的异常。从这个角度分析HIV还可以导致________病。
(二)机体中存在一种免疫调节机制“脑—脾神经轴”,具体机制如下:
脾神经由多根神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
(4)手术剥离出兔脾神经等相应结构,在活性检测通过后,将电位表的两个电极置于脾神经表面a、b两处。用适宜强度的电刺激下丘脑CRH神经元,第一次测得指针偏转情况如图4所示。在“时间3”处电位表再次开始发生偏转,请在图4中预测作出第二次指针偏转情况曲线________。
(5)科研人员为了验证脾神经对抗体的产生具有促进作用,用手术法进行了相关实验研究.抗体含量的检测采用ELISA方法,具体如下图5所示。图中E为淀粉酶,“●”为淀粉,淀粉检测采用碘-碘化钾试剂,抗体含量的检测过程不作要求。
实验步骤如下:
a.将生理状态相同的健康兔子随机平均分成两组,每组10只,编号为甲乙。
b.________,观察记录显色情况。
c.甲组:手术切除脾神经。乙组:________。
d.给两组兔子注射等量、适量的相同__________,置于相同且适宜的环境条件下饲养。
e.每隔一段时间重复实验步骤b。
f.统计并分析所得实验数据。
预测实验结果:________。
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2024学年第一学期期末学业水平测试
高二生物试题卷
考生须知:
1.本试卷分试题卷和答题卷,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷密封区域内填写学校、班级和姓名。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束,只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的四个备选项中只有一项是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 环境污染指自然或人为的破坏,向环境中添加某种物质超过环境的自净能力而产生危害的行为。下列叙述正确的是( )
A. 我国降酸雨的频率和酸度自南向北逐渐加重
B. 对化石燃料进行脱硫处理可以减缓温室效应的发生
C. 禁止农药、化肥的使用是控制土壤污染的主要措施之一
D. 平流层中臭氧的含量高,从而保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害
【答案】D
【解析】
【分析】全球性的生态问题包括全球气候变化、水资源污染、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减。人口增长对环境的压力越来越大,人口增长过快在消耗大量自然资源的同时,加剧了对环境的污染。
【详解】A、酸雨的形成与硫氧化物和氮氧化物排放有关,我国南方因多燃煤且气候湿润,酸雨较北方严重,A错误;
B、脱硫处理减少的是SO2排放,主要缓解酸雨问题,而温室效应主要由CO2等温室气体引起,B错误;
C、控制土壤污染应通过合理使用农药、化肥,而非完全禁止,C错误;
D、平流层中的臭氧层能吸收紫外线(短波辐射),保护生物免受其伤害,D正确。
故选D。
2. 目前发现的人体葡萄糖转运蛋白(GLUTs)共有14种,主要负责葡萄糖和果糖的跨膜转运。这14种葡萄糖转运蛋白的差异主要体现在( )
A. 氨基酸的排列顺序 B. 氨基酸的元素组成
C. 氨基酸的合成方式 D. 氨基酸的空间结构
【答案】A
【解析】
【详解】蛋白质结构和功能多样性的原因有组成蛋白质的氨基酸种类、数目不同,不同种类氨基酸的排列顺序不同,多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同,导致蛋白质分子的结构极其多样,A正确,BCD错误。
故选A。
3. 下列生理活动在内环境中发生的是( )
A. 电子传递链
B. 肠道中蛋白质水解为氨基酸
C. 吞噬泡与溶酶体结合
D. 血浆中的缓冲对调控pH相对稳定
【答案】D
【解析】
【分析】由细胞外液构成的液体环境叫作内环境,它是细胞直接生活的液体环境,也是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞外液主要包括组织液、淋巴液、血浆等。
【详解】A、电子传递链是细胞呼吸的环节,发生在细胞内,不发生在内环境中,A不符合题意;
B、蛋白质水解为氨基酸发生在消化道内,肠道属于消化道,与外界直接相通,属于体外环境,B不符合题意;
C、吞噬泡与溶酶体结合发生在细胞内,属于细胞内的膜结构融合过程,C不符合题意;
D、血浆中的缓冲对通过中和酸性或碱性物质维持pH稳定,血浆属于内环境,因此该过程在内环境中发生,D符合题意。
故选D。
4. 实验室中某同学以洋葱为材料进行相关实验。下列叙述正确的是( )
A. 光合色素的提取与分离时,可以用洋葱鳞片叶为材料
B. 制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时,需用盐酸破坏细胞间的果胶
C. 观察植物细胞质壁分离及复原实验时,不可以用洋葱鳞片叶的内表皮为材料
D. 鉴定洋葱是否含有蛋白质时,双缩脲试剂A剂和B剂混合后加入待测研磨液中
【答案】B
【解析】
【详解】A、光合色素存在于叶绿体中,洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体,无法提取光合色素,A错误;
B、制作根尖细胞有丝分裂装片时,盐酸的作用是解离细胞,破坏细胞间果胶质,使细胞分散,B正确;
C、质壁分离实验需成熟细胞(具中央大液泡),内表皮细胞虽无紫色色素,但仍可用于该实验(需显微镜观察细胞形态变化),C错误;
D、双缩脲试剂需先加A液(NaOH)营造碱性环境,再加B液(CuSO4),混合后会导致试剂失效,无法检测蛋白质,D错误。
故选B。
5. 一场野火使草原上原有的优势物种多年生草本植物被野燕麦、毛雀麦等一年生草本植物所取代。多年后该草原上又长满了多年生草本植物。下列叙述正确的是( )
A. 该过程的变化没有体现群落时间结构
B. 自然条件下可以在该地种植乔木来加快群落演替的速度
C. 死亡的多年生草本植物根部,能为一年生草本植物提供无机盐和能量
D. 多年后该草原上又长满了多年生草本植物,这是一年生草本植物进化的结果
【答案】A
【解析】
【分析】群落的演替:(1)初生演替: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。(2)次生演替: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的地方发生的演替。
【详解】A、群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化,题干体现了群落演替的不同阶段,并未体现群落时间结构,A正确;
B、种植植物应考虑当地的环境,本地区环境不适合种植乔木,故人为在该地种植乔木不能加快群落演替的速度,B错误;
C、分解者将植物残体分解为无机盐供生产者利用,但能量以热能形式散失,无法被直接利用,C错误;
D、多年生草本恢复是自然选择下物种适应环境的结果,而非一年生草本自身进化的直接结果,D错误。
故选A。
6. 关于酶的特性及其影响因素的相关实验的叙述,正确的是( )
A. “探究酶催化的高效性”实验中,酶为化学反应提供活化能,致使酶促反应速率快
B. “探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,收集到氧气的体积即为酶促反应速率
C. “探究酶的专一性”实验中,需设置2支试管检验淀粉和蔗糖是否为还原糖
D. “探究温度对淀粉酶活性影响”的实验中,不能选择本尼迪特试剂检测反应产物
【答案】D
【解析】
【分析】酶:(1)概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物;(2)本质:绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA;(3)作用:催化;(4)作用机理:降低化学反应的活化能;(5)特性:①高效性;②专一性;③作用条件较温和。
【详解】A、酶的高效性体现在与无机催化剂相比,酶能显著降低反应所需的活化能,而非为化学反应提供活化能,A错误;
B、酶促反应速率应通过单位时间内产物的生成量或底物的消耗量来衡量,收集到的氧气体积是累积量,无法直接反映酶促反应速率,B错误;
C、“探究酶的专一性”实验中,需验证酶是否催化特定底物发生反应,而非直接检验底物本身是否为还原糖,C错误;
D、探究温度对淀粉酶活性影响的实验中,温度作为自变量,而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热,会改变实验温度,影响实验结果,故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物,D正确。
故选D。
7. 下列关于海洋和陆地生态系统的叙述,错误的是( )
A. 海洋生态系统中生产者的纤维素含量低于陆地生态系统
B. 陆地生态系统的净初级生产量和净次级生产量均高于海洋生态系统
C. 陆地生态系统以腐食食物链为主,海洋生态系统以捕食食物链为主
D. 开阔海洋生态系统和陆地生态系统的能量金字塔塔形相同,但生物量金字塔塔形不同
【答案】B
【解析】
【分析】将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成金字塔图形,称为能量金字塔。如果用相同方法表示各个营养级生物量之间的关系,就形成生物量金字塔。如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔。
【详解】A、陆地生态系统生产者(如高等植物)的细胞壁含大量纤维素,而海洋生态系统生产者(如藻类)的细胞壁成分多为褐藻胶、琼脂等,纤维素含量较低,A正确;
B、陆地生态系统的净初级生产量较高(因森林、草原等生物量大),但净次级生产量(消费者有机物的积累量)可能低于海洋(如鱼类等海洋动物生物量庞大),B错误;
C、陆地生态系统中分解者主导的腐食食物链更显著(如枯枝落叶分解),而海洋生态系统中浮游植物→浮游动物→鱼类的捕食食物链占主导,C正确;
D、海洋生态系统和陆地生态系统的能量金字塔均为正金字塔形,但海洋生态系统生物量金字塔可能倒置,陆地生态系统生物量金字塔则为正金字塔形,D正确。
故选B。
8. 我国大约有20%~25%的人患有遗传病,有效预防遗传病的发生意义重大。下列叙述正确的是( )
A. 确定遗传病的遗传方式应在人群中进行调查
B. 遗传咨询可通过了解家族病史,对各种遗传病作出诊断
C. 羊膜腔穿刺和绒毛细胞检查都可确诊染色体异常遗传病
D. 产前基因诊断不含致病基因的胎儿不可能患先天性疾病
【答案】C
【解析】
【详解】A、确定遗传病的遗传方式需通过家系调查,分析患者家族病史,A错误;
B、遗传咨询可通过了解家族病史,对某些遗传病做出判断,B错误;
C、羊膜腔穿刺和绒毛细胞检查均可获取胎儿细胞进行染色体分析,能够确诊染色体数目或结构异常(如21三体综合征),C正确;
D、产前基因诊断不含致病基因的胎儿不可能患先天性疾病,如染色体异常遗传病,D错误。
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题:
近年来肝癌患者人数逐年增加。研究表明,DNA甲基化异常是导致肝细胞癌变的重要因素之一。肝细胞癌变后,合成代谢和分解代谢均发生异常。如在氧气浓度正常时,主要依靠厌氧呼吸提供能量;细胞内谷氨酰胺合成酶(GS是生物体利用其他物质合成谷氨酰胺的酶)高表达,GS通过推动有丝分裂中期到后期的转化促进细胞增殖,而癌细胞本身表现出对谷氨酰胺的依赖性,这种情况称为“谷氨酰胺成瘾”。
9. 关于DNA甲基化异常导致肝细胞癌变机理和影响的分析,下列叙述正确的是( )
A. 患者肝癌细胞中DNA甲基化状态会遗传给后代
B. 肝癌细胞中原癌基因的甲基化水平可能低于肝细胞
C. DNA甲基化可能改变了肝细胞中抑癌基因的碱基序列
D. 原癌基因能维持癌细胞的异常分裂,与维持肝细胞的正常分裂无关
10. GS能够推动肝癌细胞有丝分裂中期到后期的转化。下列叙述正确的是( )
A. GS表达量较高时会促进同源染色体分离并移向细胞两极
B. 谷氨酰胺可能在着丝粒分裂和微管蛋白的收缩中发挥作用
C. 该时段内所需的能量来自于细胞溶胶,且在细胞内有[H]积累
D. GS表达量较高时,会促进染色体和核DNA含量加倍
【答案】9. B 10. B
【解析】
【9题详解】
A、肝癌细胞的DNA甲基化属于体细胞表观遗传变异,不会通过生殖细胞遗传给后代,A错误;
B、原癌基因甲基化水平降低可能导致其过度表达,从而引发癌变,因此肝癌细胞中原癌基因的甲基化水平可能低于正常肝细胞,B正确;
C、DNA甲基化不改变碱基序列,仅影响基因表达,C错误;
D、原癌基因在正常肝细胞中调控细胞周期,维持正常分裂,癌变后导致异常分裂,D错误。
故选B。
【10题详解】
A、同源染色体分离发生在减数第一次分裂,而非有丝分裂中期到后期,A错误;
B、GS推动中期到后期的转化,可能通过谷氨酰胺参与合成相关酶或微管蛋白,促进着丝粒分裂和染色体移动,B正确;
C、肝癌细胞氧气正常时主要进行无氧呼吸,能量来自细胞质基质,但无氧呼吸生成乳酸时消耗[H],不会积累,C错误;
D、染色体数目加倍发生在后期,但核DNA含量在S期已加倍,D错误。
故选B。
11. 下图为噬菌体侵染细菌的检测实验。亲代噬菌体DNA已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是( )
A. ②和离心等操作是为了使DNA和蛋白质分离
B. 锥形瓶内要加入含32P的培养液来培养大肠杆菌
C. 少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏高
D. 锥形瓶内的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体
【答案】D
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、②搅拌和离心等操作是为了使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离开,A错误;
B、图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,因为噬菌体已被标记,所以其内不需要加入32P标记的无机盐,需要加入31P的无机盐,B错误;
C、图中A少量噬菌体未侵入细菌,搅拌离心后出现在上清液中,所以会导致沉淀物中的放射性强度偏低,C错误;
D、由于大肠杆菌中不含32P,子代噬菌体只有少数含32P,且含32P的噬菌体主要集中在沉淀物中,上清液中只有少数,D正确。
故选D。
12. 学术界普遍认为9000年之前玉米由生长在低海拔地区的小颖大刍草亚种驯化而来,现代玉米中约有18%的基因组来自同属近缘种墨西哥高原大刍草亚种基因组。在6000年前,玉米与生长在高海拔地区的墨西哥高原大刍草亚种发生了一次杂交,墨西哥高原大刍草亚种是现代玉米的第二祖先。下列叙述正确的是( )
A. 小颖大刍草亚种的全部等位基因构成基因库
B. 6000年前玉米与墨西哥高原大刍草之间有生殖隔离
C. 玉米与大刍草之间通过基因重组增加了玉米的遗传多样性
D. 自然选择使玉米朝着适合人类食用方向进化的关键机制
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因库是指一个种群中所有个体所含的全部基因,小颖大刍草亚种的全部等位基因仅是其基因库的一部分,A错误;
B、在6000年前,玉米与生长在高海拔地区墨西哥高原大刍草亚种发生了一次杂交,说明当时二者之间没有生殖隔离,B错误;
C、在6000年前,玉米与生长在高海拔地区的墨西哥高原大刍草亚种发生了一次杂交,二者在杂交的过程中可以实现基因重组,可以增加玉米的遗传多样性,C正确;
D、玉米适合人类食用的性状是人工选择的结果,而非自然选择,D错误。
故选C。
13. 下图为细胞内某些蛋白质的加工、分拣和运输以及M6P途径分选溶酶体酶形成溶酶体的主要过程,M6P受体与溶酶体水解酶的定位有关。下列叙述错误的是( )
A. 内质网和高尔基体中水解酶的空间结构有差异
B. 若M6P受体被破坏,则会导致溶酶体水解酶在高尔基体内积累
C. 水解酶去磷酸化后催化M6P受体水解,导致溶酶体中不存在该受体
D. 水解酶磷酸化或去磷酸化过程受阻,均可能导致细胞内吞物质的积累
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:内质网中形成溶酶体水解酶,内质网形成小泡,小泡膜和高尔基体膜融合,溶酶体水解酶进入高尔基体,水解酶被磷酸化,然后和M6P受体结合,水解酶去磷酸化,进而形成溶酶体,即溶酶体是高尔基体出芽形成的;看图可知:分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶都需要高尔基体的分拣和运输,据此答题。
【详解】A、内质网对水解酶进行初步加工后,由高尔基体进行成熟加工,内质网和高尔基体中水解酶的空间结构有差异,A正确;
B、M6P受体与溶酶体水解酶的定位有关,且溶酶体来自于高尔基体,因此M6P受体被破坏,溶酶体水解酶无法正常转运,会导致溶酶体水解酶在高尔基体积累,B正确;
C、水解酶去磷酸化后,会与M6P受体分离,M6P受体会返回高尔基体或会进入细胞膜,C错误;
D、内吞物质是和溶酶体结合,进而内吞物质被水解酶分解,看图可知,若水解酶磷酸化或去磷酸化过程受阻,会影响溶酶体的形成,进而可能会导致细胞内吞物质的蓄积,D正确。
故选C。
14. 某DNA分子片段如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中有4个游离的磷酸基团
B. 虚线框内的结构含有C、H、O、P、S等元素
C. 该DNA片段复制3次需要14个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
D. 用图中现有结构组件为材料制作DNA模型,最多可构建44种不同模型
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、图中含有2个游离的磷酸基团,A错误;
B、图示为DNA结构模式图,虚线框内结构能与互补链上的碱基形成三个氢键,结合图示的结构可知,虚线框内的结构为的鸟嘌呤脱氧核苷酸,其中含有C、H、O、N、P,B错误;
C、该DNA片段中有两个腺嘌呤脱氧核苷酸,而DNA的复制方式为半保留复制,复制3次会合成23=8个DNA分子,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为(8-1)×2=14个,C正确;
D、用图中现有结构组件有4种,各有2个,以此为材料制作DNA模型,制作出的种类远少于44种,D错误。
故选C。
15. 液泡中含有多种水解酶,同时也是植物细胞中储存Ca2+的主要场所,Ca2+进入液泡的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 液泡含有多种碱性水解酶,能够吞噬衰老的细胞器
B. 载体CAX具有催化ATP水解和运输离子的双重功能
C. 若加入H焦磷酸酶抑制剂,Ca2+运入液泡的速率不变
D. 液泡内pH低于细胞溶胶,是液泡内高Ca2+的物质基础
【答案】D
【解析】
【分析】从图中信息“泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+”,说明H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输;Ca2+在液泡内浓度高,因此,Ca2+是逆浓度梯度运输的为主动运输;由pH值可知,液泡内H+浓度大于细胞质基质,因此,H+通过CAX的运输的运输为协助扩散。
【详解】A、液泡含有酸性水解酶,A错误;
B、载体CAX不具有催化ATP水解的功能,B错误;
C、若加入H焦磷酸酶抑制剂,液泡内外氢离子的浓度差会变小,Ca2+运入液泡的速率会减慢,C错误;
D、液泡内pH低于细胞溶胶,氢离子顺浓度梯度运出液泡的同时将钙离子通过主动运输运入液泡,维持钙离子在液泡内外的浓度差,是液泡内高Ca2+的物质基础,D正确。
故选D。
16. 调查某林场松鼠的种群数量,每年的出生率与死亡率的比值记为λ,得到如下图所示的曲线。在不考虑迁入和迁出的条件下,下列叙述正确的是( )
A. 第16年到第20年间种群增长率不一定相同
B. 第4年和第10年该种群的个体数量相等
C. 第8年到第16年间种群年龄结构为增长型
D. 第8年到第10年间种群数量变化与林场气候条件适宜、为松鼠提供充足的食物有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、不考虑迁入和迁出的条件下,增长率等于出生率减去死亡率,每年的出生率与死亡率的比值记为λ,第16年到第20年间λ相等,即出生率与死亡率的比值相等,但无法得知出生率与死亡率的大小情况,故第16年到第20年间种群增长率不一定相同,A正确;
B、第4年到第10年之间λ小于1,种群数量下降,第4年的种群的个体数量比第10年更多,B错误;
C、第8年到第10年间λ小于1,种群数量下降,种群的年龄结构为衰退型,第10年到16年间λ大于1,种群数量增多,种群的年龄结构为增长型,C错误;
D、第8年到第10年间λ小于1,种群数量下降,其变化原因可能是林场气候条件不适宜、为松鼠提供的食物不足等,D错误。
故选A。
17. 某细胞中有关物质合成如下图,①~⑤表示生理过程,I为核膜,Ⅱ为线粒体内的环状DNA。下列叙述正确的是( )
A. 物质Ⅱ上基因的遗传不遵循孟德尔定律
B. ②过程的产物上含有基因的启动部位
C. ③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D. 用某药物抑制②过程,该细胞的需氧呼吸不受影响
【答案】A
【解析】
【分析】7题图分析,I是细胞核,Ⅱ是线粒体DNA。①表示核DNA复制,②表示转录,③表示翻译,④表示线粒体DNA转录,⑤表示翻译。
【详解】A、物质Ⅱ上也具有基因,位于细胞质的线粒体中,而细胞质中的基因不遵循孟德尔定律,A正确;
B、②表示转录,RNA上不含有转录的启动子序列,B错误;
C、③表示翻译,是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,据图中肽链长短可知,核糖体在mRNA上由右向左移动,C错误;
D、用某药物抑制②过程,会影响前体蛋白的形成,前体蛋白是合成线粒体内蛋白质1的原料,细胞需氧呼吸的场所主要是线粒体,因此用某药物抑制②过程,该细胞的需氧呼吸会受影响,D错误。
故选A。
18. 如图是某同学绘制的江南某湿地保护区的生态系统结构模型,表格是该研究性小组对该湿地的能量流动调查结果[单位为103kJ/(m2·a)]。下列叙述正确的是( )
项目
同化能量
储存能量
呼吸消耗
A
900
200
700
B
180
60
120
C
14
2
12
D
100
18
82
A. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率为5%
B. 该生态系统的生物量正处于逐年增长的阶段
C. 若上图表示该生态系统碳循环过程,以CO2形式流动的过程是②③④
D. 若用此图表示能量流动过程,则应去掉①,补充“太阳能→A”的箭头
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中A代表生产者,E代表非生物的物质和能量,A为第一营养级,D为第二营养级,C为第三营养级,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为第三营养级的同化量/第二营养级的同化量=14/100×100%=14%,A错误;
B、A的同化量小于ABCD的呼吸量(700+120+12+82=914),该生态系统的生物量正处于衰退的阶段,B错误;
C、碳元素在生物群落间以有机物的形式流动,在生物群落与环境之间以CO2的形式流动,若上图表示该生态系统碳循环过程,E代表非生物的物质和能量,A为生产者,CD为消费者,B为分解者,以CO2形式流动的过程是②③④⑦,为呼吸作用,C错误;
D、若用此图表示能量流动过程,则应去掉①,补充“太阳能→A”的箭头,代表输入到生态系统的能量,D正确。
故选D。
19. 独脚金内酯是一种抑制侧枝生长的植物激素,而细胞分裂素能促进侧枝生长。为研究这两种激素在调节侧枝生长上的相互作用机制,研究者以独脚金内酯的合成突变体和受体突变体豌豆为材料,用细胞分裂素类似物BA和独脚金内酯类似物GR24分别进行研究,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 野生型豌豆细胞上的BA受体数量比突变体多
B. GR24对BA的拮抗效果,在突变体1中比在突变体2中更明显
C. 突变体1是独脚金内酯受体突变体,突变体2是独脚金内酯合成突变体
D. 在对照条件下,突变体1、2比野生型豌豆的侧枝更长,体内的独脚金内酯含量更高
【答案】B
【解析】
【分析】由柱形图可知,该实验的自变量是不同激素或植物生长调节剂的处理、植物种类,因变量是侧枝的长度,其他属于无关变量,无关变量应该保持一致且适宜﹔用BA处理后,与野生型相比,突变体1和突变体2侧枝生长更显著﹔与单独用BA处理相比,BA+GR24处理后,突变体1和突变体2侧芽长度都缩短,与突变体2相比,突变体1缩短的效果更明显,因此可能是突变体1自身合成部分GR。
【详解】A、由图可知,BA处理后,突变体比野生型的侧枝更长,说明野生型豌豆细胞上的BA受体可能更少,A错误;
B、与单独用BA处理相比,BA+GR24处理后,突变体1和突变体2侧芽长度都缩短,与突变体2相比,突变体1缩短的效果更明显,说明GR24对BA的拮抗效果,在突变体1中比在突变体2中更明显,B正确;
C、与单独用BA处理相比,BA+GR24处理后,突变体1和突变体2侧芽长度都缩短,与突变体2相比,突变体1缩短的效果更明显,因此可能是突变体1自身合成部分GR,C错误;
D、在对照条件下,突变体1、2比野生型豌豆的侧枝更长,体内的独脚金内酯含量更低,D错误。
故选B。
20. 某二倍体动物(2n=4)基因组成为AaDdXeY。将其一个精原细胞(DNA已全部被32P标记)置于不含32P的培养液中培养。图为第3次分裂过程的一个细胞中染色体及其基因位置关系模式图,该细胞在形成过程中只发生过一次突变或交叉互换。下列叙述错误的是( )
A. 该精原细胞的第一次分裂为有丝分裂
B. 该细胞中含有32P的核DNA分子数为2个或3个
C. 若该过程中只发生过一次交叉互换,3次分裂完成可产生5种配子
D. 与该细胞同时形成的另一细胞含隐性基因数目可能为2个、3个或4个
【答案】C
【解析】
【详解】A、由于减数分裂产生的子细胞不能再继续分裂,而图为第3次分裂过程的一个细胞,因此该精原细胞的第一次为有丝分裂,第二次、第三次分裂为减数分裂,A正确;
B、由于DNA半保留复制,该细胞中含有32P的核DNA分子数为2个,若发生了交叉互换,则含有32P的核DNA分子数为3个,B正确;
C、若该过程中只发生过一次交叉互换,图示细胞产生的配子为ADXe、aDXe,与其对应的另一次级精母细胞产生的配子为AdY、adY,若不发生交叉互换且A、D连锁的情况下,产生的配子为ADXe、adY、ADY、adXe,3次分裂完成可产生6种配子,若不发生交叉互换且A、d连锁的情况下,产生的配子为AdXe、aDY、AdY、aDXe,3次分裂完成可产生6种配子,C错误;
D、若该细胞为交叉互换而来,则与该细胞同时形成的另一细胞基因型为AaddY,含隐性基因数目为3个,若该细胞为A突变为a,则与该细胞同时形成的另一细胞基因型为aaddY,含隐性基因数目为4个,若该细胞为a突变为A,则与该细胞同时形成的另一细胞基因型为AAddY,含隐性基因数目为2个,D正确。
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 稻-鱼共作是指以杂食性鱼类为主、人工投料饲养、稻鱼高产并收的现代农田生态系统的种养结合模式,常使用灯光诱捕害虫。回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量是_______。与普通的农田相比,该农田应_______(填“增加”、“减少”或“不改变”)氮肥的使用量,理由是________。
(2)农田废水集中的水体容易造成水华现象,此时水体从草型生态系统向藻型生态系统转变,这种转变_______(填“是”或“不是”)群落演替。为了净化农田废水,技术人员在农田废水集中的池塘中采用生态浮岛技术,将慈姑、泽泻等大型挺水植物种植在浮于水面的床体上,抑制了水中藻类的繁殖,其原因是挺水植物较藻类在竞争_______等方面存在优势(写出一点即可)。规模化开展稻-鱼共作农田生态系统,吸引大批游客前来观光,体验稻田捕鱼,品尝稻花鱼香,体现了生物多样性的_______使用价值,实现了追求生态效益、经济效益和社会效益三者相统一。
(3)水蜈蚣体长约3厘米,有趋光性,是龙虱的幼虫。五六月份大量繁殖时一只水蜈蚣一夜间可夹食鱼苗10多尾。为此,可采用一定的方法调查水蜈蚣的_______以判断农田中水蜈蚣危害性;并利用_______信息的传递原理进行灯光诱捕水蜈蚣,从能量流动的角度分析,其目的是______。
(4)稻-鱼共作是被生产实践证明的能促进增产增收的有益途径,请从稻和鱼相互关系的角度分析,其原因是______。
【答案】(1) ①. 生产者(水稻)固定的太阳能和饲料中的化学能 ②. 增加 ③. 稻鱼高产并收,输出该生态系统的氮元素多,为维持该生态系统结构和功能的稳定,需增加氮肥的使用量。
(2) ①. 是 ②. 阳光、无机盐等 ③. 直接
(3) ①. 种群密度 ②. 物理 ③. 使能量更多地流向对人类有益的部分
(4)稻为鱼提供了食物/栖息地,鱼为稻提供了无机营养/松动土壤等
【解析】
【分析】人工生态系统通过优化结构和管理,高效生产粮食、肉类、蔬菜等,保障人类基本生活资料供应。通过能量多级利用和物质循环再生,减少浪费。例如,稻 - 鱼共作中,鱼类捕食害虫减少农药使用,鱼粪替代部分化肥,降低资源消耗和环境污染。
【小问1详解】
人工生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人工输入的能量。该系统中 “人工投料饲养”,因此流经的总能量是 生产者(水稻等)固定的太阳能和人工投放饲料中的化学能。题干信息表明稻鱼高产并收,输出该生态系统的氮元素多,为维持该生态系统结构和功能的稳定,需增加氮肥的使用量。
【小问2详解】
群落演替是指随着时间推移,一个群落被另一个群落代替的过程。水体从草型(以挺水植物为主)向藻型(以藻类为主)转变,群落物种组成发生改变,属于群落演替。挺水植物植株高大,在阳光竞争中占据优势(遮挡藻类,减少其光照),或竞争无机盐、空间等,从而抑制藻类繁殖。观光、品尝等直接利用生物资源的价值属于直接使用价值。
【小问3详解】
判断水蜈蚣危害性需了解其数量多少,故调查种群密度。灯光属于物理信息,灯光诱捕利用物理信息传递原理。诱捕水蜈蚣可减少其对鱼苗的捕食,调整能量流动关系,使能量 持续高效地流向对人类最有益的部分(如水稻和养殖鱼类)。
【小问4详解】
水稻为鱼提供栖息场所和食物(如害虫、杂草);鱼捕食害虫和杂草,减少水稻的病虫害和资源竞争,同时鱼的粪便经分解后为水稻提供肥料,二者相互促进,实现增产增收。
22. 在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,科研人员将三组相同的葡萄植株分别进行预处理后,置于高温胁迫的环境中,实验处理及测得实验数据如下表。回答下列问题:
组别
处理
净光合速率Pn(μmol·m-2·s-1)
气孔导度Gs(mmol·m-2·s-1)
细胞间隙CO2浓度Ci(μmol·mol-1)
1
对照
10.3
289.0
266.7
2
Ca2+
11.5
350.5
254.5
3
Ca2++CPZ
8.4
255.8
247.2
注:实验所用试剂为用蒸馏水配制的2mmol·L-1钙调素抑制剂氯丙嗪(CPZ)和15mmol·L-1的Ca2+溶液
(1)第1组的对照处理是施加________。葡萄叶面喷施CaCl2溶液处理后,ATP合成和三碳酸还原速率分别__________。据表推知,CPZ________(填“加重”、“减缓”或“不影响”)高温胁迫的作用,并会导致叶片中_________含量增加(填激素名称),引起气孔部分关闭。由第1组和第2组可知,引起第1组净光合速率较低的原因是________因素(填“气孔”或“非气孔”),据表作出该判断的理由是________。
(2)研究表明,低温处理比高温处理可以更强地抑制葡萄叶片叶绿素的合成,对类胡萝卜素的合成几乎无影响。若不同温度条件下,同种色素对光的吸收率发生改变,但对不同波长光之间的吸收比例不变。与高温处理相比,低温处理时植物对蓝紫光和红光的吸光率的比值将________(填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时进行光合色素的提取与分离实验,滤纸条自上而下的第________条色素带变窄。
(3)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。为研究光合产物从源分配到库时碳的同化、去向和储存效率,需用________的CO2供给葡萄植株,并以检测葡萄果实的________作为指标。
【答案】(1) ①. 等量的蒸馏水 ②. 加快、加快 ③. 加重 ④. 脱落酸 ⑤. 非气孔 ⑥. 细胞间隙CO2浓度上升,净光合速率却下降
(2) ①. 上升 ②. 3、4
(3) ①. 14C(或13C)同位素标记 ②. 干重/有机物的重量
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示,具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。
【小问1详解】
在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,组别2和3中的试剂均用蒸馏水配制,因此第1组的对照处理是施加蒸馏水;与对照组相比,第2组Ca2+处理后,净光合速率加快,因此ATP合成和三碳酸还原速率均加快;与对照组相比,第2组的净光合速率加快,说明Ca2+可以缓解高温胁迫,而第3组Ca2++CPZ净光合速率小于对照组,说明CPZ加重高温胁迫;脱落酸可以促进气孔关闭,高温胁迫下脱落酸含量升高,因此第3组气孔导度下降;与第2组相比,第1组气孔导度下降,而胞间CO2浓度升高,因此第1组净光合速率下降并非由气孔导度下降引起,为非气孔因素。
【小问2详解】
低温处理比高温处理可以更强地抑制葡萄叶片叶绿素的合成,对类胡萝卜素的合成几乎无影响,因此低温下叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量不变,叶绿素吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素吸收蓝紫光,因此低温下对红光的吸收减少,对蓝紫光的吸收影响不大,故低温处理时植物对蓝紫光和红光的吸光率的比值将上升;叶绿素位于自上而下第3、4条带,低温下叶绿素含量减少,第3、4条带变窄。
【小问3详解】
CO2是光合作用的原料之一,14C(或13C)同位素标记的CO2供给葡萄植株,并检测干重,可以研究光合产物从源分配到库时碳的同化、去向和储存效率。
23. 已知某二倍体一年生雌雄同株(正常株)植物(2n=12),基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。在该植物中已发现超过50种a基因的突变类型,其中A基因是由一段500碱基对长度的DNA片段插入a基因造成的。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表现型及数量:宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2250株、窄叶正常株753株。回答下列问题:
(1)a基因与其50种以上的变异类型基因的遗传遵循________定律,其中A基因的产生属于________(填“基因突变”、“基因重组”或“染色体畸变”)。
(2)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行_______处理。F1植株形成花粉时,在处于减数第二次分裂的一个细胞中有________个T基因。
(3)在F2所产生雄配子中,含T基因的配子所占比例为_________。若要验证F2中宽叶雌株个体的基因型,可让该植株与________杂交,并观察统计子代的宽叶和窄叶比例。
(4)若取F2中杂合宽叶雌株与杂合窄叶正常株随机授粉,则其子代(F3)的表现型有_____种,窄叶植株中雌株所占的比例为________。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 基因突变
(2) ①. (人工)去雄 ②. 0或2
(3) ①. 2/3 ②. F2中的窄叶正常株
(4) ①. 4 ②. 1/3
【解析】
【分析】分析题意可知,宽叶与窄叶亲本杂交,F1全为宽叶,所以宽叶对窄叶为显性。F1自交产生F2,F2的表现型及比例为:宽叶雌株:窄叶雌株:宽叶正常株:窄叶正常株=3:1:9:3,符合自由组合定律分离比,说明两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律。
【小问1详解】
a基因与其50种以上变异类型基因均为等位基因(位于同源染色体相同位置,控制同一性状的不同表现型),等位基因的遗传遵循基因的分离定律。A基因由500碱基对DNA片段插入a 基因形成,属于DNA分子中碱基对的增添,导致基因结构改变,因此属于基因突变。
【小问2详解】
雄性不育株作为母本杂交时无需进行去雄处理。F2的表现型及比例为:宽叶雌株:窄叶雌株:宽叶正常株:窄叶正常株=3:1:9:3,可知F1基因型为TtAa,F1减数分裂时,Tt复制为TTtt,减数第一次分裂后期 T与t分离,形成次级精母细胞(含TT或tt)。减数第二次分裂时,一个细胞中有0或2个T基因。
【小问3详解】
F₁(Tt)自交,F₂基因型及比例为TT:Tt:tt=1:2:1。仅正常株(TT、Tt)可产生雄配子,占比为TT占 1/3,Tt占 2/3。TT 产生的雄配子全为 T,Tt 产生的雄配子中T占1/2,因此总 T 比例为:1/3+ (2/3×1/2) = 2/3。宽叶雌株基因型为ttAA 或ttAa,需通过测交验证与窄叶正常株 杂交。若子代全宽叶,则为ttAA;若宽叶:窄叶 = 1:1,则为ttAa。
【小问4详解】
杂合宽叶雌株基因型为ttAa(母本)。杂合窄叶正常株基因型为Ttaa(父本或母本)。随机授粉后代基因型及表现型:1TtAa(宽叶正常株)、1ttAa(宽叶雌株)、3Ttaa(窄叶正常株)、2ttaa(窄叶雌株),1TTaa(窄叶正常株)共4种表现型。窄叶植株中雌株占比为2/6,即1/3。
24. 下丘脑存在多种生命活动调节中枢,下图是甲状腺激素和抗利尿激素分泌调控模式图,①~⑤为调控过程,a、b、c代表不同的激素。回答下列问题:
(1)①~⑤过程中属于反馈调节的是_______(填序号);图中②所示的过程需要________(填一血管网名称)的协助运输。
(2)当人处于运动状态时,_______神经活动占优势,心跳加快,气管扩张。在运动过程中流汗过多会导致渗透压升高,这一信号被位于下丘脑的感受器转化产生_________,一方面传至大脑皮层产生渴觉,该过程________(填“属于”或“不属于”)反射现象;另一方面引起抗利尿激素分泌增多,促进________和集合管重吸收水分,减少尿量,以稳定血浆渗透压。
(3)当人体进入一个较冷的环境中,机体通过图中的_______的分级调控轴,引起人体产热增加,维持体温稳定。该过程中垂体_______相关反射弧的效应器(填“是”或“不是”)。
(4)下丘脑还会参与血糖浓度的调节。当血糖浓度上升时,通过_______调节机制会引起血糖浓度下降。下丘脑也会参与对伤害性刺激的处理,当人体发生______反应时,可以通过类似图中①~③过程调控肾上腺相关部位,增强机体的耐受力和抵抗力。
【答案】(1) ①. ④⑤ ②. 垂体门脉(系统)
(2) ①. 交感神经 ②. 动作电位##电信号##神经冲动 ③. 不属于 ④. 肾小管
(3) ①. 下丘脑-腺垂体-甲状腺 ②. 不是
(4) ①. 神经-体液##负反馈 ②. 应激
【解析】
【分析】下丘脑是人体内分泌调节和神经调节的核心枢纽,通过神经调节和内分泌调节的双重作用,参与多种生命活动的调控,维持内环境稳态。
【小问1详解】
在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。①~⑤过程中属于反馈调节的是④⑤;图中②所示的过程需要垂体门脉的协助运输。
【小问2详解】
人体运动时,交感神经活动占优势,交感神经负责调控应急状态下的生理反应,如心跳加快、气管扩张、血糖升高等,以满足运动时的能量和氧气需求。流汗过多导致血浆渗透压升高时,下丘脑的渗透压感受器接受刺激产生电信号,即神经冲动,反射的发生需要完整的反射弧(感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器),大脑皮层产生渴觉仅涉及 “感受器→传入神经→神经中枢” 的传导,没有传出神经和效应器参与,因此不属于反射现象。抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,其作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而减少尿量,维持血浆渗透压稳定。
【小问3详解】
寒冷环境中,机体通过 “下丘脑-垂体-甲状腺” 分级轴调控甲状腺激素分泌。具体过程为:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素→垂体分泌促甲状腺激素→甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素促进细胞代谢,增加产热,维持体温稳定。体温调节过程中,反射弧的效应器是血管、汗腺、骨骼肌等,能够促进机体产热同时减少机体散热,垂体不是该反射弧的效应器。
【小问4详解】
下丘脑还会参与血糖浓度的调节。当血糖浓度上升时,通过神经-体液调节机制会导致体内胰岛素的分泌增多,胰高血糖素的分泌量减少,会导致胰岛素/胰高血糖素的比值升高,引起血糖浓度下降。当人体受到伤害性刺激时,会发生应激反应,此时下丘脑通过类似①~③过程调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素等,增强机体的耐受力和抵抗力。
25. (一)艾滋病是一种免疫缺陷病,又叫获得性免疫缺陷综合征(AIDS),是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的。图1是HIV的结构示意图,其表面具有多种抗原;图2是HIV侵染辅助性T细胞过程示意图。回答下列问题:
(1)据图分析,HIV通过_______并结合辅助性T细胞表面的CD4受体进入细胞,体现了细胞膜具有_______的功能;②过程中在_______催化下形成DNA,继而整合到该细胞染色体DNA上。该辅助性T细胞的表面会形成_______,从而被效应细胞毒性T细胞识别而导致该细胞走向生命历程的_______阶段。
(2)HIV直接刺激B细胞,并主要在_______处增殖分化为_______(填“一种”或“多种”)效应B细胞和记忆细胞,产生相应抗体,发挥免疫作用。
(3)研究发现HIV感染除可直接导致细胞病变外,还可诱导抗淋巴细胞抗体的产生,从而导致免疫调节紊乱和功能的异常。从这个角度分析HIV还可以导致________病。
(二)机体中存在一种免疫调节机制“脑—脾神经轴”,具体机制如下:
脾神经由多根神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
(4)手术剥离出兔脾神经等相应结构,在活性检测通过后,将电位表的两个电极置于脾神经表面a、b两处。用适宜强度的电刺激下丘脑CRH神经元,第一次测得指针偏转情况如图4所示。在“时间3”处电位表再次开始发生偏转,请在图4中预测作出第二次指针偏转情况曲线________。
(5)科研人员为了验证脾神经对抗体的产生具有促进作用,用手术法进行了相关实验研究.抗体含量的检测采用ELISA方法,具体如下图5所示。图中E为淀粉酶,“●”为淀粉,淀粉检测采用碘-碘化钾试剂,抗体含量的检测过程不作要求。
实验步骤如下:
a.将生理状态相同的健康兔子随机平均分成两组,每组10只,编号为甲乙。
b.________,观察记录显色情况。
c.甲组:手术切除脾神经。乙组:________。
d.给两组兔子注射等量、适量的相同__________,置于相同且适宜的环境条件下饲养。
e.每隔一段时间重复实验步骤b。
f.统计并分析所得实验数据。
预测实验结果:________。
【答案】(1) ①. 识别 ②. 信息交流/控制物质出入细胞 ③. 逆转录酶 ④. 抗原-MHC复合体 ⑤. 凋亡
(2) ①. 淋巴结 ②. 多种
(3)自身免疫 (4)
(5) ①. 采用ELISA方法检测甲乙两组的抗体含量 ②. 假手术处理##不切除脾神经##不作处理 ③. 抗原 ④. 甲组蓝色变浅的速度小于乙组
【解析】
【分析】体液免疫过程为:
(1)除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被抗原呈递细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇,并将抗原呈递给辅助性T细胞,再由辅助性T细胞呈递给B细胞。
(2)B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞。
(3)浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
【小问1详解】
HIV病毒的包膜蛋白能特异性识别并结合辅助性T细胞表面CD4受体,从而进入细胞。细胞之间通过这种蛋白与受体的结合进行信息交流,从而使HIV能侵染特定细胞,体现了细胞膜具有信息交流(或控制物质出入细胞)的功能。HIV是逆转录病毒,其病毒基因组RNA在逆转录酶的催化作用下可逆转录成DNA。在细胞免疫过程中,该辅助T细胞的表面会形成抗原-MHC复合体,从而被效应细胞毒性T细胞识别而导致该细胞走向细胞凋亡,有利于机体稳定。
【小问2详解】
在体液免疫中,HIV直接刺激B细胞,B细胞主要在淋巴结处增殖分化为多种效应B细胞和记忆细胞,因为HIV上有多种抗原。
【小问3详解】
HIV感染后期,免疫系统受损,机体可能会出现免疫系统将自身组织和器官当作抗原进行攻击的情况,导致自身免疫病。
【小问4详解】
当电刺激下丘脑CRH神经元后,第一次指针偏转是因为冲动先到达a点,使a、b间产生电位差,当冲动传导到b点及后续位置时,会再次使a、b间出现反向电位差,即第二次偏转时电位差方向与第一次相反,且脾神经由多根神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时的动作电位幅值可以叠加,因此第二次偏转的转向幅度更小,具体曲线图如下: 。
【小问5详解】
实验的目的是验证脾神经对抗体的产生具有促进作用,则自变量为脾神经的有无,因变量为抗体含量,结合题意和题图可知,抗体含量的检测采用ELISA方法,在该方法中,抗体含量越多,分解淀粉的淀粉酶越少,淀粉遇碘液变蓝,故变蓝速度越快。
实验步骤如下:
a.将生理状态相同的健康兔子随机平均分成两组,每组10只,编号为甲乙。
b.采用ELISA方法检测甲乙两组的抗体含量,观察记录显色情况。
c.甲组手术切除脾神经,乙组假手术处理(或不切除脾神经或不作处理)。
d.给两组兔子注射等量、适量的相同抗原(抗原和抗体特异性结合),置于相同且适宜的环境条件下饲养。
e.每隔一段时间重复实验步骤b。
f.统计并分析所得实验数据。
预测实验结果:因为脾神经能促进抗体产生,甲组没有脾神经,乙组有脾神经,因此甲组蓝色变浅的速度小于乙组。
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