内容正文:
平罗中学2025-2026学年度第一学期期中考试试题
高三生物
满分:100分 考试时长:75分钟
一、单选题(48分)
1. 下列有关元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 几丁质与胰岛素的元素组成完全相同
B. 维生素D和脂肪均属于固醇类物质
C. 茶叶中的微量元素Mg可以参与叶绿素的构成
D. 幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
2. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是( )
A. 病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B. 原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C. 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D. 小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
3. 某些树突状细胞可迁移到抗原所在部位,特异性识别主要组织相容性复合体,增殖后大部分形成活化的树突状细胞,小部分形成记忆树突状细胞。为验证树突状细胞的免疫记忆,研究人员用3种不同品系的小鼠(同一品系小鼠具有相同的主要组织相容性复合体)进行了如图实验,下列叙述错误的是( )
A. 树突状细胞的免疫记忆体现在抗原呈递功能增强
B. ③中活化的树突状细胞可识别丙品系小鼠的抗原
C. II组中检测到的活化树突状细胞与I组相近
D. II组和III组骨髓中均可检测到记忆树突状细胞
4. 交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述错误的是( )
A. 肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节
B. 肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C. 肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D. 运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
5. 水淹胁迫下,某植物经糖酵解过程(细胞呼吸第一阶段)分解葡萄糖产生丙酮酸,丙酮酸可以进一步转化成乙醇或乳酸以响应水淹胁迫。下列叙述正确的是( )
A. 在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇或乳酸的场所相同
B. 葡萄糖分解生成丙酮酸的过程只能在无氧条件下进行
C. 长时间水淹会导致糖酵解过程产生的[H]在细胞中积累
D. 无氧呼吸过程中,有机物中的能量大部分以热能形式散失
6. 和是植物利用的主要无机氮源, 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动, 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. 通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
7. 实验中下列关于化学试剂或相关操作的叙述正确的是( )
A. 酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同
B. 盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用相同
C. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用相同
D. 显微镜在“观察植物细胞的质壁分离和复原”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的用法不同
8. 部分神经兴奋传导通路如下图,将电表的两极分别接在②④的膜外侧,下列叙述正确的是( )
A. ④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,则可证明兴奋在突触处是单向传递
B. 在②给予任一强度的刺激,电表都会发生两次反向偏转且肌肉会收缩
C. 若在②④分别给予不同强度的刺激使其产生兴奋,则在两处测得的电位也不相同
D. 细胞外液的K+和Na+浓度降低都会导致神经细胞的兴奋性提高
9. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,下列叙述正确的是( )
A. 线粒体是细胞的“动力车间”,代谢活动中能合成ATP,但不利用ATP
B. ATP与ADP相互转化过程,虽不是可逆的,但物质和能量是可循环利用的
C. ATP中的能量可来自光能和化学能,也可转化为光能和化学能
D. DNA的合成过程消耗ATP,DNA的水解过程产生ATP
10. 研究发现,植物在高盐环境中会产生大量的活性氧,如过氧化氢等。活性氧会攻击磷脂分子,影响植物的光合作用。为了研究褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿光合作用和生理指标的影响,科研人员用中苜1号和WL903两种紫花苜蓿为材料,设置了对照组(CK组)、NaCl 组(200 mmol/LNaCl+1/2 Hoagland 营养液)和 MT 组(100 umol/L 褪黑素+200 mmol/L NaCl+1/2 Hoagland 营养液)进行实验,结果如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A. CK 组需要添加等量的1/2Hoagland营养液
B. 由图可知,盐胁迫能降低紫花苜蓿的光合作用速率
C. 在盐胁迫下,紫花苜蓿WL903具有更强的抗逆性
D. 褪黑素能缓解盐胁迫下活性氧对光合作用相关膜结构的损伤
11. 植物生命活动受激素及多种环境因素共同影响,下列叙述错误的是( )
A. 植物的年轮和冬小麦的春化作用都是温度直接影响酶活性而产生的生命现象
B. 干旱条件下脱落酸含量上升,可促使气孔关闭以减少水分散失,适应干旱环境
C. 光照既可以作为能源影响植物生命活动,也可作为信号调节植物生命活动
D. 生长素可与细胞内相应受体结合,诱导特定基因表达,调节细胞伸长与分化
12. 甲和乙是某二倍体生物(基因型为AABb)精巢中的两个细胞,丙是细胞分裂过程中每条染色上DNA含量变化示意图,有关分析正确的是( )
A. 甲中含有2个染色体组,其中1、2、3、4构成一个染色体组
B. 初级精母细胞的染色体互换导致了乙中A、a基因同时存在
C. 处于BC段的细胞是有丝分裂前期和中期的细胞
D. 乙的下一个时期和甲都处在丙中的DE段
13. 多营养层次综合水产养殖法(IMTA)是一种全新的养殖方式。例如在加拿大的芬迪湾,人们用网笼养殖鲑鱼,鲑鱼的排泄物顺水而下,为贝类和海带提供养料。下列与之相关的说法中正确的是( )
A. 贝类和海带属于生态系统组成成分中的分解者
B. IMTA有利于物质的循环再生
C. IMTA的实施提高了能量的传递效率,使人类获得了更多的产品
D. 笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群,是由于笼养区域的生产者数量更多
14. 人体皮肤组织发生损伤后经修复可愈合伤口,该过程经历炎症期、组织塑形期等阶段,需要皮肤干细胞等多种细胞的参与。下列有关叙述正确的是( )
A. 伤口愈合过程说明人皮肤细胞具有全能性
B. 炎症期细胞坏死是基因控制的程序性死亡
C. 组织塑形期的相关细胞中存在基因选择性表达
D. 皮肤组织中的干细胞都处于细胞周期的分裂期
15. 某家族遗传病是单基因遗传病,其遗传系谱如图所示(基因用A/a表示)。下列说法中正确的是( )
A. 该遗传病的遗传方式与抗维生素D佝偻病一致
B. Ⅱ2个体进行正常减数分裂时,细胞中可能含有2条X染色体和4个致病基因
C. 该遗传系谱图中除了Ⅲ₂个体外,其他个体的基因型均能确定
D. Ⅲ1个体有一个致病基因必定来自I1个体
16. 如图是利用基因工程技术培育抗除草剂作物的部分过程,其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制酶,且切割DNA分子后形成的末端均不同。下列说法正确的是( )
A. 图示质粒分子在Sma I切割前后分别含有0或1个游离的磷酸基团
B. 培育抗除草剂作物的核心是将含bar基因的表达载体导入受体细胞
C. 可选用Pst I和EcoR I切割质粒和bar基因,确保目的基因正确插入
D. 利用PCR技术可从分子水平检测bar基因是否翻译出抗除草剂蛋白
二、非选择题(52分)
17. 冬小麦是重要的粮食作物,设计如下实验研究全球气候变暖背景下CO2浓度和温度升高对冬小麦光合作用的影响,实验数据如下表所示。回答下列问题:(光饱和点是冬小麦达到最大光合速率时所对应的光照强度;光补偿点是冬小麦净光合速率为0时的光照强度)
实验组别
光饱和点(lux)
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
细胞呼吸速率(μmolCO2·m-2·s-1)
甲组
2235.92
12.83
18.28
1.01
乙组
2554.62
10.47
22.07
0.88
丙组
1475.33
4.19
19.99
0.42
丁组
1481.03
15.76
22.59
1.14
甲组:大气CO2浓度和大气温度;乙组:仅CO2浓度比甲组高200μmol/mol;丙组:仅温度比甲组高2℃;丁组:CO2浓度比甲组高200μmol/mol,温度比甲组高2℃。
(1)冬小麦的光合作用光反应发生的场所是_______,光合作用吸收的光能转化为化合物________中储存的能量用于暗反应中三碳化合物的还原。
(2)乙组最大净光合速率高于甲组,从光合作用的过程分析原因是_________。
(3)丙组与甲组相比,光饱和点下降,但最大净光合速率和甲组无显著差异。从表格数据分析,其原因是_______。
(4)全球气候变暖使得大气CO2浓度和温度均升高,研究人员认为需要培育在弱光下生长较好的耐阴品种冬小麦更适应全球变暖的环境变化,从表格数据分析其判断依据是________。
18. 人在恐惧、剧痛、出血等紧急情况下,会引起交感神经兴奋,肾上腺素分泌增多,同时,肾上腺皮质分泌的糖皮质激素也明显增加,以维持人体自身稳态和适应环境。糖皮质激素还具有抗炎症、抗过敏等作用,用于治疗免疫性疾病如类风湿关节炎等。请回答下列问题。
(1)从反射弧的组成分析,交感神经属于____________神经,其活动_____________(填“受到”或“不受”)大脑皮层相关高级中枢控制。
(2)机体通过__________轴促进血液中糖皮质激素水平升高,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有_____________调节的特点。
(3)糖皮质激素不能过量使用,长期过量使用糖皮质激素的病人会引起肾上腺皮质萎缩,分泌功能降低,原因是__________。
(4)大量研究表明,类风湿关节炎患者体内炎症反应的加剧与血清中一种炎性细胞因子(TNF-α)含量升高有关。为验证糖皮质激素是否通过抑制TNF-α的含量发挥治疗作用,请以具有RA特征(四肢及关节出现红肿)的模型小鼠为实验材料,设计实验,写出实验思路:_________________。
19. 西瓜是雌雄同株异花植物,西瓜的粗藤和细藤、长叶柄和短叶柄为两对相对性状(分别由等位基因T、t和S、s控制)。研究人员进行了两组实验:
实验①粗藤长叶柄×粗藤短叶柄→F1∶细藤长叶柄∶细藤短叶柄∶粗藤长叶柄∶粗藤短叶柄=1∶1∶3∶3;
实验②粗藤长叶柄×细藤长叶柄→F1∶细藤长叶柄∶细藤短叶柄∶粗藤长叶柄∶粗藤短叶柄=3∶1∶3∶1.
回答下列问题:
(1)根据实验结果判断,细藤为__________(填“隐性性状”或“显性性状”),判断依据是__________。实验①F1中粗藤长叶柄的基因型有__________种。
(2)实验②亲本的基因型分别是__________,其F1粗藤长叶柄中纯合子的比例为__________。
(3)研究人员从F1中选取细藤长叶柄植株进行研究,但选取时未记录该植株是来自实验①的F1还是实验②的F1.假设自交子代数足够多,若该植株自交子代均为细藤长叶柄,则该植株是来自实验__________的F1;若该植株自交子代为细藤长叶柄∶细藤短叶柄=3∶1,__________(填“能”或“不能”)确定该植株是来自实验①的F1还是实验②的F1,理由是__________。
20. 珊瑚礁生态系统可为海洋生物提供食物和栖息地,对海洋生态系统有重要的作用。如果全球平均温度持续升高,会破坏珊瑚礁生态系统。回答下列问题:
(1)研究人员在调查珊瑚礁生态系统的藻类群落时发现绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上层、中层和下层,这种分布特点体现了群落的_____(填“垂直”或“水平”)结构,导致藻类早现这种分布特点的主要非生物因素是_____
(2)珊瑚主要由珊瑚虫和微藻构成,珊瑚虫可为微藻提供栖息场所和无机盐,微藻可为珊瑚虫提供有机物。下图_____(填“A”“B”或“C”)代表了珊瑚虫和微藻的种间关系。
(3)假设珊瑚礁生态系统中只存在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”营养结构流经这三个营养级的总能量分别为a,b,c。下列正确的有_____(填序号)
①a+b=c;②a<c<b;③a>b+c;④a>b>c;⑤a=b+c。
一般情况下,藻类位于数量金字塔(正向)的最底层,其原因是_____。
(4)全球平均温度持续升高会破坏珊瑚礁生态系统,植树造林在一定程度上可以保护珊瑚礁生态系统。从碳循环的角度,分析上述措施有效的原因是_____。
21. 植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢物。次生代谢物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢物X的研发流程为:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X。回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为______,经______过程形成愈伤组织,培育愈伤组织时,培养基中加入蔗糖的作用是______(答出2点即可)。然后将愈伤组织通过液体振荡和用孔径为细胞直径大小的筛网进行过滤,获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行扩大培养,然后接种到植物细胞培养装置中培养出细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,该过程模拟了______的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图______(填“甲”“乙”或“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法:______。
(4)多种次生代谢物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过______培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢物。请再写出一种植物细胞工程在生产实践中的应用______。
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平罗中学2025-2026学年度第一学期期中考试试题
高三生物
满分:100分 考试时长:75分钟
一、单选题(48分)
1. 下列有关元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 几丁质与胰岛素的元素组成完全相同
B. 维生素D和脂肪均属于固醇类物质
C. 茶叶中的微量元素Mg可以参与叶绿素的构成
D. 幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
【答案】D
【解析】
【详解】A、几丁质属于多糖,元素为C、H、O、N;胰岛素是蛋白质,含C、H、O、N、S,两者元素组成不完全相同,A错误;
B、维生素D属于固醇类物质,脂肪不属于固醇类物质,脂肪与固醇并列属于脂质,B错误;
C、Mg是叶绿素的组成元素,但Mg属于大量元素,C错误;
D、光反应中水分解提供H⁺和电子,参与形成NADPH;有氧呼吸第二阶段水作为反应物参与丙酮酸分解,生成NADH,D正确。
故选D。
2. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是( )
A. 病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B. 原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C. 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D. 小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核,但是它们均具有细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等结构。原核生物虽没有叶绿体和线粒体,但是少数生物也能进行光合作用和有氧呼吸,如蓝藻。
【详解】A、病毒没有细胞结构,A错误;
B、原核生物也可以进行有氧呼吸,原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶,B错误;
C、哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同,如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半,C正确;
D、小麦根细胞不含叶绿体,而线粒体是有氧呼吸的主要场所,小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生,D错误。
故选C。
3. 某些树突状细胞可迁移到抗原所在部位,特异性识别主要组织相容性复合体,增殖后大部分形成活化的树突状细胞,小部分形成记忆树突状细胞。为验证树突状细胞的免疫记忆,研究人员用3种不同品系的小鼠(同一品系小鼠具有相同的主要组织相容性复合体)进行了如图实验,下列叙述错误的是( )
A. 树突状细胞的免疫记忆体现在抗原呈递功能增强
B. ③中活化的树突状细胞可识别丙品系小鼠的抗原
C. II组中检测到的活化树突状细胞与I组相近
D. II组和III组骨髓中均可检测到记忆树突状细胞
【答案】A
【解析】
【分析】树突状细胞的功能是摄取、处理病原体使之暴露出特有的抗原,然后将抗原呈递给辅助性T细胞,激发机体的特异性免疫过程。
【详解】A、由题图可知,树突状细胞的免疫记忆体现在活化的树突状细胞数量增多,A错误;
B、②操作移植丙品系小鼠骨髓作为抗原,故③中活化的树突状细胞可识别丙品系小鼠的抗原,B正确;
C、由于①中I、II两组未注射丙品系小鼠的细胞,III组注射丙品系小鼠肝细胞,故III组会有识别丙品系小鼠抗原的记忆树突状细胞,故II组中检测到的活化树突状细胞与I组相近,III组的最高,C正确;
D、II组和III组注射其他品系小鼠肝细胞,故骨髓中均可检测到记忆树突状细胞,D正确。
故选A。
4. 交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述错误的是( )
A. 肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节
B. 肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C. 肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D. 运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
【答案】D
【解析】
【分析】神经调节与体液调节的关系:(1)内分泌腺受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做神经调节的一个环节。(2)激素也可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
【详解】A、由“肌细胞的代谢产物具有舒血管效应”可知,肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节,A正确;
B、剧烈运动时交感兴奋的同时肌细胞的代谢产物增多,但最终的结果是血流量增加,也就是神经调节和体液调节共同作用的结果是使血管扩张,而体液调节就是使血管扩张的,所以在这个情境下体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节,B正确;
C、血流量增多利于组织液和血浆的物质交换,利于维持肌细胞直接生活环境的稳定,C正确;
D、运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压增高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降,D错误。
故选D。
5. 水淹胁迫下,某植物经糖酵解过程(细胞呼吸第一阶段)分解葡萄糖产生丙酮酸,丙酮酸可以进一步转化成乙醇或乳酸以响应水淹胁迫。下列叙述正确的是( )
A. 在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇或乳酸的场所相同
B. 葡萄糖分解生成丙酮酸的过程只能在无氧条件下进行
C. 长时间水淹会导致糖酵解过程产生的[H]在细胞中积累
D. 无氧呼吸过程中,有机物中的能量大部分以热能形式散失
【答案】A
【解析】
【详解】A、糖酵解及丙酮酸转化为乙醇或乳酸的过程均在细胞质基质中进行,场所相同,A正确;
B、葡萄糖分解生成丙酮酸的过程为细胞呼吸的第一阶段,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都能进行此过程,并非只能在无氧条件下进行,B错误;
C、糖酵解过程产生的[H]在无氧条件下与丙酮酸反应生成乙醇或乳酸,不会在细胞中积累,C错误;
D、无氧呼吸有机物分解不彻底,大部分能量仍储存在乙醇或乳酸中,仅少部分转化为ATP和热能,D错误。
故选A。
6. 和是植物利用的主要无机氮源, 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动, 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. 通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】
【详解】A、结合题干可知,NH4+通过AMTs进入细胞由根细胞膜两侧的电位差驱动,A错误;
B、NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,而NO3-通过SLAH3转运到细胞外为顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;
C、铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的NO3-可促进载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+进入细胞,从而减弱细胞外酸化程度,故可减轻铵毒,C错误;
D、据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO3-的方式属于主动运输,转运速度与膜外浓度不呈正相关,D错误。
故选B。
7. 实验中下列关于化学试剂或相关操作的叙述正确的是( )
A. 酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同
B. 盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用相同
C. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用相同
D. 显微镜在“观察植物细胞的质壁分离和复原”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的用法不同
【答案】D
【解析】
【分析】1、酒精是生物实验常用试剂,通常用于:
(1)检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(2)观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离。
(3)绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素。
(4)果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。
(5)DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷却的酒精进一步纯化DNA。
(6)证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色,便于碘液染色等。
2、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、酒精在“新冠病毒预防”的作用是杀灭病毒,酒精在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色,便于观察,故酒精在两个实验中的作用不同,A错误;
B、盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离,盐酸在“探究pH对酶活性的影响”中的作用是调节pH值,故盐酸在两个实验中的作用不同,B错误;
C、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”的实验中,CuSO4与NaOH反应生成具有氧化性的氢氧化铜与还原糖中醛基发生氧化还原反应;在“检测生物组织的蛋白质”中的作用是与肽键结合,故硫酸铜在两个实验中作用不同,C错误;
D、显微镜在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中只需用到低倍镜;在“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的实验中先用低倍镜观察,再转换到高倍镜,D正确。
故选D。
8. 部分神经兴奋传导通路如下图,将电表的两极分别接在②④的膜外侧,下列叙述正确的是( )
A. ④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,则可证明兴奋在突触处是单向传递
B. 在②给予任一强度的刺激,电表都会发生两次反向偏转且肌肉会收缩
C. 若在②④分别给予不同强度的刺激使其产生兴奋,则在两处测得的电位也不相同
D. 细胞外液的K+和Na+浓度降低都会导致神经细胞的兴奋性提高
【答案】A
【解析】
【分析】神经冲动的产生:静息时,神经细胞对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到适宜刺激后,细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】A、在④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,说明兴奋不能传到②处,即兴奋不能从突触后膜传到突触前膜,即兴奋在突触处是单向传递,A正确;
B、兴奋的产生需要一定的刺激强度,若刺激强度过低则②不会产生兴奋,电表不会发生偏转肌肉也不会收缩,同时③释放的神经递质可能是兴奋型也可能是抑制型,若释放的是抑制型神经递质则突触后膜不会产生兴奋,电表只发生一次偏转肌肉不会收缩,B错误;
C 、动作电位的产生与Na+以协助扩散的方式内流有关,②④所处的内环境一致,膜内外的Na+浓度一致,两处虽受到了不同强度的刺激但Na+的内流量相同,因此两处所测得的电位也是相同的,C错误;
D、细胞外液的K+浓度降低使膜内外K+浓度差增大,静息电位形成时K+的外流量增加,使膜内外电位差加大,要转变成动作电位所需要内流的Na+量增加,神经细胞的兴奋性下降,细胞外液的Na+浓度降低使膜内外Na+浓度差减小,神经细胞在受到刺激时Na+的内流量减少,兴奋性下降,D错误。
故选A。
9. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,下列叙述正确的是( )
A. 线粒体是细胞的“动力车间”,代谢活动中能合成ATP,但不利用ATP
B. ATP与ADP相互转化过程,虽不是可逆的,但物质和能量是可循环利用的
C. ATP中的能量可来自光能和化学能,也可转化为光能和化学能
D. DNA的合成过程消耗ATP,DNA的水解过程产生ATP
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段,都可以合成ATP,另外线粒体也可以进行DNA复制、转录、翻译等过程,也要消耗ATP,A错误;
B、ATP与ADP相互转化过程中物质是可以循环利用的,但能量不可循环利用,B错误;
C、光合作用的光反应产生ATP的能量来自光能,细胞呼吸产生ATP的能量来自化学能,萤火虫发光的能量来自ATP,光合作用的暗反应能量主要来自ATP,C正确;
D、DNA合成的条件包括原料、模板、酶、能量,是消耗ATP的,但DNA的水解过程不产生ATP,D错误。
故选C。
10. 研究发现,植物在高盐环境中会产生大量的活性氧,如过氧化氢等。活性氧会攻击磷脂分子,影响植物的光合作用。为了研究褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿光合作用和生理指标的影响,科研人员用中苜1号和WL903两种紫花苜蓿为材料,设置了对照组(CK组)、NaCl 组(200 mmol/LNaCl+1/2 Hoagland 营养液)和 MT 组(100 umol/L 褪黑素+200 mmol/L NaCl+1/2 Hoagland 营养液)进行实验,结果如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A. CK 组需要添加等量的1/2Hoagland营养液
B. 由图可知,盐胁迫能降低紫花苜蓿的光合作用速率
C. 在盐胁迫下,紫花苜蓿WL903具有更强的抗逆性
D. 褪黑素能缓解盐胁迫下活性氧对光合作用相关膜结构的损伤
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的目的是研究褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿光合作用和生理指标的影响,自变量是不同的试剂和植物的种类,因变量是净光合速率和过氧化氢酶的含量。
【详解】A、对照组的处理是没有盐胁迫也不加褪黑素,其他条件不变,A正确;
B、盐胁迫的环境即添加NaCl的组,与CK组比,中苜1号和WL903的净光合速率均低于CK组,B正确;
C、黑色柱子代表的是WL903,我们发现与中苜1号相比,有盐胁迫时,净光合速率降低,过氧化氢酶的含量也减少,抗逆性更弱,C错误;
D、MT组柱子均比NaCl组高,说明褪黑素有利于提高过氧化氢酶含量,减少活性氧对磷脂分子的攻击,D正确。
故选C。
11. 植物生命活动受激素及多种环境因素共同影响,下列叙述错误的是( )
A. 植物的年轮和冬小麦的春化作用都是温度直接影响酶活性而产生的生命现象
B. 干旱条件下脱落酸含量上升,可促使气孔关闭以减少水分散失,适应干旱环境
C. 光照既可以作为能源影响植物生命活动,也可作为信号调节植物生命活动
D. 生长素可与细胞内相应受体结合,诱导特定基因表达,调节细胞伸长与分化
【答案】A
【解析】
【详解】A、年轮的形成是由于温度变化影响形成层细胞分裂活动(温度通过影响酶活性间接调控细胞分裂),而春化作用是低温作为信号诱导开花相关基因表达,A错误;
B、干旱时植物体内脱落酸增加,促进气孔关闭以减少蒸腾作用,属于植物对逆境的适应性反应,B正确;
C、光能通过光合作用转化为化学能,作为能源影响植物生命活动;同时光也能作为信号通过光敏色素调控植物发育,C正确;
D、生长素进入细胞后与受体结合,激活信号通路,诱导特定基因表达,从而调节细胞伸长与分化,D正确。
故选A。
12. 甲和乙是某二倍体生物(基因型为AABb)精巢中的两个细胞,丙是细胞分裂过程中每条染色上DNA含量变化示意图,有关分析正确的是( )
A. 甲中含有2个染色体组,其中1、2、3、4构成一个染色体组
B. 初级精母细胞的染色体互换导致了乙中A、a基因同时存在
C. 处于BC段的细胞是有丝分裂前期和中期的细胞
D. 乙的下一个时期和甲都处在丙中的DE段
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图甲中1、4和5、8各为一对同源染色体,2和3应为两条不同型的性染色体,且染色体着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;
图乙细胞中无同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;
图丙表示每染色体上DNA含量的变化,AB为细胞分裂间期,完成DNA的复制,BC段每条染色体上含有两个DNA分子,为有丝分裂前期、中期,或者为减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期,CD表示染色体着丝粒分裂,DE段为有丝分裂后期、末期,或者为减数第二次分裂后期、末期。
【详解】A、甲处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,一个染色体组由两条非同源染色体(如1和2)构成,A错误;
B、该生物的基因型为AA,所以a基因只能来自基因突变,B错误;
C、BC段每条染色体上含有两个DNA分子,为有丝分裂前期、中期,或者为减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期,C错误;
D、图乙细胞中无同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,下一个阶段,为减数第二次分裂后期,可用DE段表示;图甲染色体着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,也可用DE段表示,D正确。
故选D。
13. 多营养层次综合水产养殖法(IMTA)是一种全新的养殖方式。例如在加拿大的芬迪湾,人们用网笼养殖鲑鱼,鲑鱼的排泄物顺水而下,为贝类和海带提供养料。下列与之相关的说法中正确的是( )
A. 贝类和海带属于生态系统组成成分中的分解者
B. IMTA有利于物质的循环再生
C. IMTA的实施提高了能量的传递效率,使人类获得了更多的产品
D. 笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群,是由于笼养区域的生产者数量更多
【答案】B
【解析】
【详解】A、海带能进行光合作用自养,属于生产者;贝类通常以有机碎屑或浮游生物为食,可能属于分解者或消费者,A错误;
B、IMTA通过将鲑鱼排泄物供给贝类和海带利用,实现了有机物的多级利用,减少了废物积累,促进物质循环再生,B正确;
C、能量传递效率是生态系统中固有的比例(10%-20%),IMTA只能提高能量利用率而非传递效率,C错误;
D、笼养鲑鱼密度高是因人工投喂饲料、控制环境条件(如减少天敌),而非生产者数量多,D错误。
故选B。
14. 人体皮肤组织发生损伤后经修复可愈合伤口,该过程经历炎症期、组织塑形期等阶段,需要皮肤干细胞等多种细胞的参与。下列有关叙述正确的是( )
A. 伤口愈合过程说明人皮肤细胞具有全能性
B. 炎症期细胞坏死是基因控制的程序性死亡
C. 组织塑形期的相关细胞中存在基因选择性表达
D. 皮肤组织中的干细胞都处于细胞周期的分裂期
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞的全能性指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,伤口愈合仅形成局部组织,未形成个体,不能体现全能性,A错误;
B、炎症期细胞坏死是由外界损伤引起的被动死亡,非基因控制的程序性细胞死亡(程序性细胞死亡指细胞凋亡),B错误;
C、组织塑形期涉及细胞分化,细胞分化的本质是基因的选择性表达,C正确;
D、干细胞可进行分裂,但大部分时间处于分裂间期(为分裂期做准备),并非都处于分裂期,D错误。
故选C。
15. 某家族遗传病是单基因遗传病,其遗传系谱如图所示(基因用A/a表示)。下列说法中正确的是( )
A. 该遗传病的遗传方式与抗维生素D佝偻病一致
B. Ⅱ2个体进行正常减数分裂时,细胞中可能含有2条X染色体和4个致病基因
C. 该遗传系谱图中除了Ⅲ₂个体外,其他个体的基因型均能确定
D. Ⅲ1个体有一个致病基因必定来自I1个体
【答案】D
【解析】
【详解】A、抗维生素D佝偻病的遗传方式为伴X染色体显性遗传,图中,Ⅱ1、Ⅱ2正常,Ⅲ1患病,说明该病为隐性遗传病,Ⅰ1为女性患病,Ⅱ2正常,可进一步推出该病为常染色体隐性遗传病,二者遗传方式不一致,A错误;
B、由A可知,该遗传病为常染色体隐性遗传病,可推知Ⅱ2为Aa,其进行正常减数分裂时,细胞中可能含有2条X染色体(减数第二次分裂后期)或4个致病基因(减数第一次分裂),B错误;
C、该遗传系谱图中除了Ⅱ4、Ⅲ2个体外,其他个体的基因型均能确定,表型正常的个体均为Aa,患者均为aa,C错误;
D、Ⅲ1个体aa致病基因分别来自Ⅱ1、Ⅱ2,其中有一个致病基因必定来自I1个体,D正确。
故选D。
16. 如图是利用基因工程技术培育抗除草剂作物的部分过程,其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制酶,且切割DNA分子后形成的末端均不同。下列说法正确的是( )
A. 图示质粒分子在Sma I切割前后分别含有0或1个游离的磷酸基团
B. 培育抗除草剂作物的核心是将含bar基因的表达载体导入受体细胞
C. 可选用Pst I和EcoR I切割质粒和bar基因,确保目的基因正确插入
D. 利用PCR技术可从分子水平检测bar基因是否翻译出抗除草剂蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、质粒为环状DNA,Sma I切割后形成线性DNA,含2个游离磷酸基团,A错误;
B、基因工程核心是构建基因表达载体,B错误;
C、Pst I和EcoR I切割可避免质粒自身环化和目的基因反向连接,C正确;
D、PCR检测目的基因是否导入,抗原-抗体杂交检测是否翻译,D错误。
故选C。
二、非选择题(52分)
17. 冬小麦是重要的粮食作物,设计如下实验研究全球气候变暖背景下CO2浓度和温度升高对冬小麦光合作用的影响,实验数据如下表所示。回答下列问题:(光饱和点是冬小麦达到最大光合速率时所对应的光照强度;光补偿点是冬小麦净光合速率为0时的光照强度)
实验组别
光饱和点(lux)
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
细胞呼吸速率(μmolCO2·m-2·s-1)
甲组
2235.92
12.83
18.28
1.01
乙组
2554.62
10.47
22.07
0.88
丙组
1475.33
4.19
19.99
0.42
丁组
1481.03
15.76
22.59
1.14
甲组:大气CO2浓度和大气温度;乙组:仅CO2浓度比甲组高200μmol/mol;丙组:仅温度比甲组高2℃;丁组:CO2浓度比甲组高200μmol/mol,温度比甲组高2℃。
(1)冬小麦的光合作用光反应发生的场所是_______,光合作用吸收的光能转化为化合物________中储存的能量用于暗反应中三碳化合物的还原。
(2)乙组最大净光合速率高于甲组,从光合作用的过程分析原因是_________。
(3)丙组与甲组相比,光饱和点下降,但最大净光合速率和甲组无显著差异。从表格数据分析,其原因是_______。
(4)全球气候变暖使得大气CO2浓度和温度均升高,研究人员认为需要培育在弱光下生长较好的耐阴品种冬小麦更适应全球变暖的环境变化,从表格数据分析其判断依据是________。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. NADPH和ATP
(2)乙组的光饱和点高于甲组,光能吸收多,光反应速率快,产生ATP和NADPH多,二氧化碳浓度高于甲组,暗反应速率快,有机物合成多,最大光合速率比甲组高
(3)净光合速率等于真正光合速率和呼吸速率的差值,丙组光饱和点比甲组低,光合速率下降,但是细胞呼吸速率比甲组低,导致丙组和甲组的最大净光合速率无显著差异
(4)由丁组实验结果可知,CO2浓度和温度升高时冬小麦的光补偿点比甲组显著增大,弱光下光能利用减少,而耐阴品种在弱光下光合速率更快
【解析】
【分析】光合作用的过程:
1、光反应阶段:(1)场所:类囊体薄膜;(2)物质变化:①水的光解、②ATP的合成;(3)能量变化:光能→ATP、NADPH中活跃的化学能。
2、暗反应阶段:(1)场所:叶绿体基质;(2)物质变化:①CO2的固定、②C3的还原;(3)能量变化:ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
光合作用光反应发生的场所是类囊体薄膜,光合作用吸收的光能转化为NADPH和ATP中的能量,然后用于暗反应中三碳化合物的还原。
【小问2详解】
根据表格中的数据可知乙组的光饱和点高于甲组,光能吸收多,光反应速率快,产生ATP和NADPH多,二氧化碳浓度高于甲组,暗反应速率快,有机物合成多,乙组最大光合速率比甲组高。
【小问3详解】
净光合速率等于真正光合速率和呼吸速率的差值,图中数据显示丙组光饱和点比甲组低,光合速率下降,但是细胞呼吸速率比甲组低,所以丙组和甲组的最大净光合速率无显著差异。
【小问4详解】
由丁组实验结果可知,CO2浓度和温度升高时冬小麦的光补偿点比甲组显著增大,弱光下光能利用减少,而耐阴品种在弱光下光合速率更快,所以培育在弱光下生长较好的耐阴品种冬小麦会更适应全球变暖的环境变化。
18. 人在恐惧、剧痛、出血等紧急情况下,会引起交感神经兴奋,肾上腺素分泌增多,同时,肾上腺皮质分泌的糖皮质激素也明显增加,以维持人体自身稳态和适应环境。糖皮质激素还具有抗炎症、抗过敏等作用,用于治疗免疫性疾病如类风湿关节炎等。请回答下列问题。
(1)从反射弧的组成分析,交感神经属于____________神经,其活动_____________(填“受到”或“不受”)大脑皮层相关高级中枢控制。
(2)机体通过__________轴促进血液中糖皮质激素水平升高,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有_____________调节的特点。
(3)糖皮质激素不能过量使用,长期过量使用糖皮质激素的病人会引起肾上腺皮质萎缩,分泌功能降低,原因是__________。
(4)大量研究表明,类风湿关节炎患者体内炎症反应的加剧与血清中一种炎性细胞因子(TNF-α)含量升高有关。为验证糖皮质激素是否通过抑制TNF-α的含量发挥治疗作用,请以具有RA特征(四肢及关节出现红肿)的模型小鼠为实验材料,设计实验,写出实验思路:_________________。
【答案】(1) ①. 传出 ②. 受到
(2) ①. 下丘脑一垂体一肾上腺皮质 ②. 分级
(3)长期过量使用糖皮质激素的病人血液中糖皮质激素含量过高,会(通过负反馈调节)抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,对肾上腺皮质生长发育的促进作用减弱,导致肾上腺皮质萎缩,分泌功能降低
(4)实验思路:将生理状态相同的具有RA特征的模型小鼠均分为甲、乙两组,检测两组小尿血清中TNF-α含量:然后给甲组小鼠注射适量糖皮质激素,乙组注射等量生理盐水,在相同且适宜条件下饲喂一段时间,定期观察两组小鼠四肢及关节红肿消退情况并检测两组小鼠血清中TNF-α含量
【解析】
【分析】1、自身免疫病是因为免疫功能过强,自身产生的抗体攻击自身健康的组织和器官而导致的疾病,如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎和风湿性心脏病。
2、在设计实验时需要遵循单一变量和对照性原则。
【小问1详解】
从反射弧的组成分析,交感神经连接效应器,属于传出神经,其自主神经系统不完全自主,会受到大脑皮层等高级中枢的控制。
【小问2详解】
分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体。即糖皮质激素的分泌受到下丘脑—垂体—肾上腺皮质调控轴的分级调节;糖皮质激素水平升高,该过程体现了糖皮质激素的分泌具分级调节的特点。
【小问3详解】
长期过量使用糖皮质激素的病人血液中糖皮质激素含量过高,会(通过负反馈调节)抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,对肾上腺皮质生长发育的促进作用减弱,导致肾上腺皮质萎缩,分泌功能降低,所以糖皮质激素不能过量使用。
【小问4详解】
机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病属于自身免疫病,所以类风湿关节炎(RA)是一种自身免疫病。为验证糖皮质激素是否通过抑制TNF-α的含量发挥治疗作用,实验需要遵循单一变量和对照性原则。实验的自变量为是否注射糖皮质激素,因变量为血清中TNF-α含量。实验思路:将生理状态相同的具有RA特征的模型小鼠均分为甲、乙两组,检测两组小鼠血清中TNF-α含量;然后给甲组小鼠注射适量糖皮质激素,乙组注射等量生理盐水,在相同且适宜条件下饲喂一段时间,定期观察两组小鼠四肢及关节红肿消退情况并检测两组小鼠血清中TNF-α含量。
19. 西瓜是雌雄同株异花植物,西瓜的粗藤和细藤、长叶柄和短叶柄为两对相对性状(分别由等位基因T、t和S、s控制)。研究人员进行了两组实验:
实验①粗藤长叶柄×粗藤短叶柄→F1∶细藤长叶柄∶细藤短叶柄∶粗藤长叶柄∶粗藤短叶柄=1∶1∶3∶3;
实验②粗藤长叶柄×细藤长叶柄→F1∶细藤长叶柄∶细藤短叶柄∶粗藤长叶柄∶粗藤短叶柄=3∶1∶3∶1.
回答下列问题:
(1)根据实验结果判断,细藤为__________(填“隐性性状”或“显性性状”),判断依据是__________。实验①F1中粗藤长叶柄的基因型有__________种。
(2)实验②亲本的基因型分别是__________,其F1粗藤长叶柄中纯合子的比例为__________。
(3)研究人员从F1中选取细藤长叶柄植株进行研究,但选取时未记录该植株是来自实验①的F1还是实验②的F1.假设自交子代数足够多,若该植株自交子代均为细藤长叶柄,则该植株是来自实验__________的F1;若该植株自交子代为细藤长叶柄∶细藤短叶柄=3∶1,__________(填“能”或“不能”)确定该植株是来自实验①的F1还是实验②的F1,理由是__________。
【答案】(1) ①. 隐性性状 ②. 实验①中两个粗藤亲本杂交,子代出现细藤个体,说明细藤为隐性性状 ③. 2/两
(2) ①. TtSs、ttSs ②. 0
(3) ①. ② ②. 不能 ③. 实验①的F1细藤长叶柄植株的基因型为ttSs,实验②的F1细藤长叶柄植株的基因型为ttSs或ttSS,若该植株自交子代中细藤长叶柄∶细藤短叶柄=3∶1,说明该植株的基因型为ttSs,可能来自实验①的F1,也可能来自实验②的F1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
实验①中两个粗藤亲本杂交,子代出现细藤个体,说明细藤为隐性性状。实验①中,粗藤亲本(Tt)杂交,子代出现细藤(tt),长叶柄和短叶柄杂交,F1中长叶柄∶短叶柄=1∶1,说明双亲是Ss×ss,故实验①的亲本基因型是TtSs×Ttss,实验①F1中粗藤长叶柄的基因型是T_Ss,有2种,分别是TTSs、TtSs。
【小问2详解】
由实验②可知长叶柄是显性性状,由实验①可知粗藤是显性性状,则实验②中粗藤长叶柄(T_S_)与细藤长叶柄亲本(ttS_)杂交,F1中细藤∶粗藤=1∶1,说明亲本是Tt×tt,长叶柄∶短叶柄=3∶1,说明亲本是Ss×Ss,则实验②亲本的基因型分别是TtSs、ttSs;粗藤长叶柄子代的基因型是TtS_,F1粗藤长叶柄中纯合子的比例为0。
【小问3详解】
研究人员从F1中选取细藤长叶柄植株进行研究,但选取时未记录该植株是来自实验①的F1还是实验②的F1。若该植株自交子代均为细藤长叶柄,则该植株是来自实验②的F1;若该植株自交子代中细藤长叶柄∶细藤短叶柄=3∶1,则不能确定该植株是来自实验①的F1还是实验②的F1,理由是实验①F1细藤长叶柄植株的基因型为ttSs,实验②的F1细藤长叶柄植株的基因型为ttSs或ttSS,若该植株自交子代细藤长叶柄∶细藤短叶柄=3∶1,说明该植株的基因型为ttSs,可能来自实验①的F1,也可能来自实验②的F1.
20. 珊瑚礁生态系统可为海洋生物提供食物和栖息地,对海洋生态系统有重要的作用。如果全球平均温度持续升高,会破坏珊瑚礁生态系统。回答下列问题:
(1)研究人员在调查珊瑚礁生态系统的藻类群落时发现绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上层、中层和下层,这种分布特点体现了群落的_____(填“垂直”或“水平”)结构,导致藻类早现这种分布特点的主要非生物因素是_____
(2)珊瑚主要由珊瑚虫和微藻构成,珊瑚虫可为微藻提供栖息场所和无机盐,微藻可为珊瑚虫提供有机物。下图_____(填“A”“B”或“C”)代表了珊瑚虫和微藻的种间关系。
(3)假设珊瑚礁生态系统中只存在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”营养结构流经这三个营养级的总能量分别为a,b,c。下列正确的有_____(填序号)
①a+b=c;②a<c<b;③a>b+c;④a>b>c;⑤a=b+c。
一般情况下,藻类位于数量金字塔(正向)的最底层,其原因是_____。
(4)全球平均温度持续升高会破坏珊瑚礁生态系统,植树造林在一定程度上可以保护珊瑚礁生态系统。从碳循环的角度,分析上述措施有效的原因是_____。
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 阳光
(2)B (3) ①. ③④ ②. ①藻类个体小、繁殖快②藻类是生产者,数量最多
(4)绿色植物能够吸收大气中的CO2,从而减少温室气体的浓度,减少温室效应,气温下降,最终实现碳平衡。
【解析】
【分析】在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
如果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(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。如果用同样的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)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。它们统称为生态金字塔。
【小问1详解】
绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上层、中层和下层,出现了明显的分层现象,因而这种分布特点体现了群落的垂直结构,导致藻类早现这种分布特点的主要非生物因素是阳光(光照)。
【小问2详解】
珊瑚虫可为微藻提供栖息场所和无机盐,微藻可为珊瑚虫提供有机物,说明两者的种间关系是互利共生,因此图B代表了珊瑚虫和微藻的种间关系。
【小问3详解】
在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”营养结构中,流经这三个营养级的总能最分别为a,b,c。能量在传递的过程中逐级递减,单向流动,能量的传递效率为10%-20%。所以a>b>c,a>b+c,③④符合题意。一般情况下,藻类位于数量金字塔(正向)的最底层,其原因是①藻类个体小、繁殖快②藻类是生产者,数量最多。
【小问4详解】
全球平均温度持续升高会破坏珊瑚礁生态系统,植树造林在一定程度上可以保护珊瑚礁生态系统。植树造林在一定程度上可以保护珊瑚礁生态系统。从碳循环的角度分析,绿色植物能够吸收大气中的CO2,从而减少温室气体的浓度,减少温室效应,气温下降,最终实现碳平衡。
21. 植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢物。次生代谢物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢物X的研发流程为:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X。回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为______,经______过程形成愈伤组织,培育愈伤组织时,培养基中加入蔗糖的作用是______(答出2点即可)。然后将愈伤组织通过液体振荡和用孔径为细胞直径大小的筛网进行过滤,获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行扩大培养,然后接种到植物细胞培养装置中培养出细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,该过程模拟了______的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图______(填“甲”“乙”或“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法:______。
(4)多种次生代谢物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过______培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢物。请再写出一种植物细胞工程在生产实践中的应用______。
【答案】(1) ①. 外植体 ②. 脱分化 ③. 提供碳源,调节渗透压 (2)微生物侵害
(3) ①. 丙 ②. 将细胞培养至稳定期(即停止生长时期),一定时间后,通过分离提纯获得大量X
(4) ①. 器官 ②. 作物脱毒,作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用),细胞产物的工厂化生产等
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。 原理是植物细胞具有全能性。
【小问1详解】
植物组织培养过程中,用于培养的离体的植物器官、组织或细胞称为外植体。以X含量高的植物品种的器官和组织作为外植体,经脱分化形成愈伤组织。培育愈伤组织时,培养基中加入蔗糖的作用是提供碳源和能量、调节渗透压。
【小问2详解】
对分离获得的单细胞进行扩大培养,悬浮培养可以使细胞在液体环境中均匀分布,更好地生长和代谢。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,模拟了微生物侵害的胁迫,从而可能促使细胞合成更多的次生代谢物X。
【小问3详解】
观察图可知,丙图中细胞生长停止后次生代谢物产量才开始上升,若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图丙。从培养阶段及其目标角度,为获得大量X,应先在细胞生长培养基中培养,使细胞大量增殖(达到一定生物量),然后转入产物合成培养基中培养,以促进X的合成。
【小问4详解】
多种次生代谢物在根部合成与积累,可通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢物。植物细胞工程在生产实践中的应用很多,如作物脱毒,作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用),细胞产物的工厂化生产等。
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