内容正文:
2025-2026学年高三上学期11月试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(本题共16小题,每小题3分,共48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. 中国的古诗词中蕴含了丰富的生物学知识,下列叙述正确的是( )
A. “桂阴生野菌,石缝结寒蛩”——“桂阴”处所有的野菌构成了一个种群
B. “高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”反映了细胞衰老后酶活性降低的现象
C. 李清照描写海棠的诗句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”属于一对相对性状
D. 唐代诗人杜牧的诗句“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”中,萤火虫细胞合成ATP所需能量来自光能
2. 在营养缺乏的条件下,酵母菌中过量的乳酸会诱导产生大量脂滴,脂滴上的蛋白LDO会与液泡接头蛋白Vac8形成蛋白复合物并吸附在液泡表面,从而使脂滴在液泡中降解。下列叙述正确的是( )
A. 脂滴是由磷脂双分子层包裹着的
B. Vac8蛋白的合成离不开游离核糖体
C. 敲除LDO基因会增大酵母菌的存活率
D. 与等量的糖类相比,脂滴降解耗氧较少
3. 未折叠蛋白在内质网腔中累积造成内质网应激,细胞启动未折叠蛋白响应,对未折叠蛋白重新折叠,以恢复蛋白质稳态,VMP1蛋白缺失的细胞对内质网应激的敏感性降低。下列叙述错误的是( )
A. 内质网一般通过出芽形成囊泡的方式将折叠的蛋白转运到高尔基体
B. 蛋白质能进行折叠是因为氨基酸之间能够形成肽键
C. VMP1蛋白缺失的细胞内未折叠的蛋白可能增多
D. 细胞将折叠的蛋白分泌出细胞会引起内质网膜面积发生改变
4. 蓝莓的细胞呼吸强度可直接影响果实的甜度、耐储存性等品质。研究发现,NADH脱氢酶在蓝莓细胞呼吸过程中起着重要的催化作用,它可接收NADH传递来的电子,同时建立膜两侧的质子梯度以合成ATP。在果实形成期,细胞呼吸作用不仅为生命活动供能,其产生的中间产物还是合成蔗糖、果糖等甜味物质的重要原料。下列有关叙述正确的是( )
A. NADH脱氢酶主要分布在线粒体基质中,催化的反应需要消耗水
B. 低温会降低NADH脱氢酶活性,进而影响O2和NADH的消耗速率
C. 果实形成期,用NADH脱氢酶抑制剂处理有利于提高果实甜度
D. 果实储存时缺氧,NADH脱氢酶活性会升高以加速NADH的消耗
5. 为探究不同植物细胞的细胞液浓度,某科研小组利用原生质体(去除细胞壁的植物细胞)体积变化法进行了实验。他们将来自甲、乙两种植物的原生质体分别置于一系列不同浓度的蔗糖溶液中,培养足够时间后,测量并计算原生质体体积变化率,结果如下表所示[体积变化率=(最终体积—初始体积)/初始体积×100%,“+”表示膨胀,“-”表示收缩]。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度(mol/L)
甲植物原生质体体积变化率(%)
乙植物原生质体体积变化率(%)
0.10
+12
+25
0.15
+5
+15
0.20
0
+5
0.25
-8
0
0.30
-20
-10
035
-35
-25
A. 在0.30mol/L和0.35mol/L蔗糖溶液中甲、乙植物的原生质体都发生了质壁分离现象
B. 乙植物细胞的细胞液浓度约为0.25mol/L,其抗干旱能力可能比甲植物弱
C. 置于0.15mol/L蔗糖溶液初期,水分子能进出甲植物原生质体,但进入速率较大
D. 将甲植物原生质体从0.30mol/L转移至0.15mol/L蔗糖溶液中,其体积与初始体积相等
6. Ⅰ型肺泡细胞是覆盖肺泡表面积约95%的扁平上皮细胞,其无核部分厚度仅为0.2μm,这种超薄结构适应高效气体交换功能。Ⅰ型肺泡细胞自身无增殖能力,其衰老、凋亡后需依赖Ⅱ型肺泡细胞增殖、分化补充,以维持肺泡上皮的完整性。下列叙述错误的是( )
A. Ⅰ型肺泡细胞衰老后其细胞核体积变大
B. Ⅱ型肺泡细胞增殖过程中染色体会进行复制
C. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞存在基因的选择性表达
D. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞体现了细胞的全能性
7. 在一对同源染色体的两条染色体上分别带有一个座位不同的纯合致死基因,这两个致死基因始终处在个别染色体上,这种现象称为“平衡致死”。果蝇的卷翅性状受2号染色体(常染色体)上的A基因控制,其等位基因a控制野生型翅,已知A基因纯合致死,且卷翅性状还受2号染色体的显性基因D控制(同时含有A、D基因时个体表现为卷翅),在2号染色体上另有一显性纯合致死基因B(不控制翅型性状)。现有如图甲所示的平衡致死雌果蝇,欲用于判断如图乙所示的野生型翅雄果蝇的D基因是否发生隐性突变(若发生突变,其新基因控制的翅型性状变为新性状),杂交过程不考虑其他变异。下列叙述错误的是( )
A. 平衡致死果蝇群体中的存活个体一定为杂合子
B. 无论D基因是否发生隐性突变,甲、乙杂交后代F1表型种类和比例相同
C. 任何生物的平衡致死基因都只能出现在常染色体上,不能出现在性染色体上
D. 让甲、乙杂交后选F1的卷翅个体随机交配,根据F2的性状情况可判断D基因是否发生隐性突变
8. 某生物实验小组同学模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”进行了下表中的操作,在释放的子代噬菌体中,没有放射性的是( )
选项
放射性标记的噬菌体
大肠杆菌
子代噬菌体的放射性
A
32P
无放射性
B
3H
C
35S
D
14C
A. A B. B C. C D. D
9. 如图为某细菌拟核 DNA 复制的示意图,DNA 在复制原点(只有一个)解开成单链状态,两条单链分别作为模板,各自合成其互补链。复制过程中需先在引物酶的作用下合成引物(一小段 RNA)。下列相关叙述正确的是( )
A. 引物酶可能是一种特殊的 RNA 聚合酶
B. 前导链和滞后链结合形成一个子代 DNA 分子
C. 两个子代 DNA 分子会随着丝粒的断裂而分离
D. 两条链上 DNA 聚合酶移动方向都与复制叉前进方向相同
10. 蜜蜂种群中,蜂王、工蜂(2n=32)由受精卵发育而来,其中蜂王性腺功能正常,能进行减数分裂产生卵细胞,而工蜂的生殖器官发育不全。雄蜂由卵细胞直接发育而来,可以通过“假减数分裂”产生精子。图1为某蜂王产生的4个卵细胞,图2为某雄蜂产生精细胞过程中的部分细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 蜂王、工蜂进行减数分裂时,四分体时期可发生染色体互换
B. 图1的4个卵细胞可来自2个初级卵母细胞,可发育成4只雄蜂
C. 雄蜂“减数分裂I”染色体数目未减半可能与细胞形成的异常纺锤体有关
D. 雄蜂“假减数分裂”过程中和蜂王的减数分裂过程中均发生了基因重组
11. 奶牛行业已成功应用精子分离的技术实现性别调控,即通过流式细胞术分选携带X或Y染色体的精子。在蛋鸡生产中,利用性别调控技术可降低孵化和饲养成本。已知鸡羽毛生长速度中的慢羽由Z染色体上的显性基因控制。下列相关叙述错误的是( )
A. 母鸡处于正常减数分裂II的细胞中可含0条、1条或2条W染色体
B. 将快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,可通过子代羽毛生长速度判断性别
C. 鸡的性别决定方式为ZW型,可用精子分离的技术实现性别调控
D. 荧光标记母鸡的Z染色体,在鸡胚孵化前就能淘汰发荧光的雄性
12. 基因是有遗传效应的DNA片段,基因的表达包括转录和翻译过程。真核细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由图可知,RNA聚合酶与基因A的起始密码子结合次数大于基因B
B. ①只发生在细胞核中,mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物
C. 细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
D. 若基因A部分碱基发生甲基化导致①和②过程减弱,这种现象属于不遗传变异
13. 研究人员对分布在喜马拉雅山脉东、西侧的A、B两种雪雀的演化过程进行了研究,发现由于山脉主脊线的阻隔,两个种群已长期隔离。基因测序结果表明,两者在多个基因位点上存在显著差异。进一步观察发现,即使将东侧的A雪雀带入西侧B雪雀的领地,两种雪雀之间也几乎不发生交配行为。根据以上信息,下列叙述正确的是( )
A. 地理隔离是导致A、B两种雪雀之间产生生殖隔离的根本原因
B. 基因位点的差异说明A、B两种雪雀已经进化为两个不同的物种
C. 长期的地理隔离通过阻断基因交流,为生殖隔离的产生提供了条件
D. 若A、B雪雀在人工条件下能杂交并产生可育后代,则说明它们仍属同一物种
14. 某种烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)存在于突触前膜,并且在中枢神经系统中广泛参与神经递质释放的调控。与乙酰胆碱结合后,该 nAChR 构象发生变化,导致 Ca2+ 通道开放,进入细胞内的Ca2+可以进一步激活细胞内的钙库上的钙释放通道,导致更多的Ca2+从钙库中释放出来,细胞质基质中高浓度的Ca2+促进囊泡与突触前膜融合,从而将神经递质释放到突触间隙。下列分析正确的是( )
A. 阻断突触前膜上的Ca2+ 通道,刺激突触前神经元时突触后膜有电位变化
B. 若该 nAChR 的功能受到抑制,则可能影响中枢神经系统的正常功能
C. 静息状态下,细胞外的Ca2+ 浓度低于细胞质基质中的Ca2+ 浓度
D. 抑制钙库中的 Ca2+ 释放,能够促进神经元之间的信息传递
15. 太极拳是我国的传统运动项目,“白鹤亮翅”招式中上肢为伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列相关描述正确的是( )
A. 图中所示的反射弧结构中一共存在3个突触
B. 若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时膜内外电位应为外正内负
C. 伸肘过程中,传递给图中抑制性中间神经元的是兴奋性神经递质
D. 图中反射弧的效应器是伸肌运动神经元和屈肌运动神经元的末梢
16. 立冬前后咳嗽高发,临床上常利用雾化糖皮质激素(GC)治疗,GC是机体内具有重要调节作用的类固醇分子,其77随呼吸气流进入体内,与气道表面黏膜上皮细胞接触而发挥疗效,但长时间高剂量的使用会引起儿童发育不良等,如图是正常机体内GC的分泌调节过程及部分作用途径。下列相关说法错误的是( )
A. GC能特异性识别免疫细胞膜上的糖皮质激素受体,抑制免疫系统的功能
B. GC合成和分泌存在分级调节和负反馈调节,吸入GC后影响机体本身的GC分泌量
C. 长期使用雾化GC导致的儿童发育不良等可能与肾上腺皮质功能减退有关
D. 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过信息分子存在着相互调节
二、非选择题:(本题共5小题,共52分。)
17. 光照是植物生长发育的能量和信号来源,CO2是作物光合作用的主要原料之一,其浓度的高低影响作物光合产物的合成,这两个因素都参与植物生长发育和生理生化过程。实验人员探究增加CO2与LED补光对日光温室辣椒光合特性和品质的影响,以期为提高日光温室辣椒产量和品质提供理论依据,结果如下表。回答下列问题:
表1 试验处理及叶绿素含量
组别
LED光
CO2浓度/(μL⋅L-1)
叶绿素含量/(mg⋅g-1)
L1C1
自然光
400
1.02
L1C2
自然光
800
1.29
L2C1
R∶B=5∶1
400
1.34
L2C2
R∶B=5∶1
800
1.77
注:R为红光,B为蓝紫光
表2 增施CO2,与LED补光互作对辣椒光合作用的影响
组别
净光合速率
Pn/(mmol⋅m-2s-1)
胞间CO2浓度
Ci/(μmol⋅mol-1)
气孔导度
Gs/(mmol⋅m-2s-1)
L1C1
13.00
0.20
279.28
L1C2
13.63
0.33
318.00
L2C1
14.45
0.27
304.67
L2C2
17.77
0.50
340.45
(1)从辣椒的叶肉细胞中提取光合色素一般所用的试剂是______,可通过观察滤纸条上______色素带的宽度或颜色深浅大体估算叶绿素的含量。
(2)与L1C1组相比,L2C1净光合速率更高,其原因包括两个方面,一是补光后,叶绿素含量升高,可吸收更多的光能用于光反应,为暗反应提供更多的光反应产物______;二是补光后______,可固定更多的CO2用于暗反应。
(3)如果增设一组补白光组,其光照强度和CO2浓度与L2C2组完全相同,推测该组净光合速率比L2C2组______(填“高”或“低”),理由是________________________。
(4)根据以上信息,为日光温室辣椒的增产增收提出一条可行性建议:____________。
18. 被誉为“沙漠英雄树”的胡杨是我国抗盐碱的重要林木树种,其耐盐碱且抗风沙。胡杨的根细胞通过调节相关物质的运输来抵抗盐胁迫,相关离子转运过程如图所示。回答下列问题:
(1)植物根毛细胞从土壤溶液中吸收水分依赖于根毛的细胞液浓度________(填“大于”或“等于”或“小于”)土壤溶液浓度。此外,根毛细胞还能选择性地从土壤溶液吸收某些无机盐离子,其选择透过性的结构基础是________。
(2)由图可知,H+通过H+-ATP酶不仅能从细胞质基质运入液泡,还能从细胞质基质运出细胞外,由此推测细胞膜外、细胞质基质以及液泡中,这三处溶液的pH值最大的是________。
(3)盐胁迫下Na+快速进入根细胞,使细胞质基质内积累大量Na+,而Na+会抑制绝大多数酶的活性。为维持细胞正常的生理功能:一方面Na+会以________方式进入液泡;另一方面Na+会以________方式排出细胞,从而避免细胞质基质内Na+的大量积累。
(4)水分子进入胡杨根细胞存在两种跨膜运输机制:一种是通过脂双层自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某同学设计以下实验进行验证。
①实验步骤:
a.将生理状态相同的胡杨根细胞去除细胞壁获得原生质体,均分为甲、乙两组。
b.甲组用水通道蛋白抑制剂处理,乙组不作处理。
c.将甲、乙两组细胞制成装片,在盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸吸引,一段时间后,在显微镜下观察并记录________。
②实验结论:____________,说明水分子进入胡杨根细胞存在自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散两种跨膜运输方式。
19. 眼白化病是一组较为复杂的单基因隐性遗传病,患者因眼睛色素减少而表现为眼白化,其相关基因可位于不同的染色体上且存在多种突变类型,单个基因突变即可致病。回答下列问题:
(1)研究者对社会群体中的眼白化进行调查,下图是其中两个家系的情况(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段上)。
①经基因测序发现,两个家系均不携带对方家系的致病基因,且I-4不携带致病基因(设家系1、2的相关基因分别为A/a、B/b),则Ⅱ-1的基因型是______________。
②Ⅱ-2、Ⅱ-3均为患者,但却生育了表型正常的Ⅲ-1,原因是___________________________________。
③人群中眼白化男性纯合体的基因型是____________________。(XAY、XaY、XBY、XbY视为纯合子)
(2)研究发现,位于另一非同源常染色体上的基因D突变会影响眼白化病的表型:基因型为DD或Dd的个体中,眼白化病表现为轻症;基因型为dd的个体中,眼白化病表现为重症。现有多个每对基因均杂合的女性,若她们的丈夫均为隐性纯合子,理论上他们的后代中女性的表型及比例为_____________________________。
(3)眼白化病相关基因位于不同的染色体上但均可致病,其致病机理可能是__________________________________(答出1点)。
20. 针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经-肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。回答下列问题:
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和________。图中迷走神经属于__________神经(选填“传入”或“传出”)。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→______→延髓→_______→________。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是_________________________________________________,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
(4)阈电位是神经元产生动作电位的临界值。图甲、乙分别表示利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经元的电位变化。细针治疗__________(填“引起”或“未引起”)动作电位,判断依据是___________________________。
21. 精神刺激因素的作用下,会使人产生不同程度的压力,长期持续的压力会导致机体内环境稳态紊乱。请结合图示信息回答下列问题:
(1)当情绪压力刺激下丘脑时,支配肾上腺的神经兴奋,兴奋以______的形式传至神经纤维末梢,并释放______作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质释放肾上腺素,产生短期压力效应。此过程中,兴奋在反射弧中的传递是______(单向/双向)的,原因是______。
(2)情绪压力下,机体还可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA轴)进行分级调节。此调节过程中下丘脑分泌的______(激素a)会促进垂体分泌激素b,从而使糖皮质激素量增加。健康人体内糖皮质激素浓度不会持续升高,其体内的______调节机制保证了激素分泌的稳态。
(3)据图2可知,当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢时,膜上的内流,从而引起突触小泡的蛋白簇与突触前膜蛋白簇结合,突触小泡膜与突触前膜融合,5-羟色胺以______的方式释放,释放到突触间隙的5-羟色胺可与______结合,引起突触后膜的电位表现为______,实现了神经元之间的信息交流。
(4)研究证明,在情绪压力下,糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低。现提供生理状态相同的长期束缚(情绪压力)小鼠若干以及必要的手术器械等,设计实验验证这一结论。
实验设计:选生理状态相同的长期束缚小鼠,均分为三组,编号ABC.
A组:______,注射适量的生理盐水;B组:切除肾上腺皮质后,注射等量的生理盐水;C组:切除肾上腺皮质后,注射______;培养一段时间后,分别测三组小鼠的5-羟色胺的含量。
实验结果:______组5-羟色胺含量明显高于______和______组
(5)长期心情低落有可能引发抑郁,在众多解释抑郁病因的理论中,单胺类学说是最经典的一种:脑内的单胺类递质(如5-羟色胺等)系统功能失调。SSRI是目前应用最广的一类新型抗抑郁药。请根据下图3阐述该药的作用机制______。
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2025-2026学年高三上学期11月试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(本题共16小题,每小题3分,共48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. 中国的古诗词中蕴含了丰富的生物学知识,下列叙述正确的是( )
A. “桂阴生野菌,石缝结寒蛩”——“桂阴”处所有的野菌构成了一个种群
B. “高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”反映了细胞衰老后酶活性降低的现象
C. 李清照描写海棠的诗句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”属于一对相对性状
D. 唐代诗人杜牧的诗句“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”中,萤火虫细胞合成ATP所需能量来自光能
【答案】B
【解析】
【详解】A、“野菌”可能包含不同种类的真菌或细菌,种群是同种生物所有个体的总和,因此“所有野菌”不构成一个种群,A错误;
B、诗句描述头发变白,与细胞衰老导致酪氨酸酶活性降低、黑色素合成减少有关,B正确;
C、“绿肥”指叶片茂盛,“红瘦”指花朵凋零,二者属于不同性状(叶与花),并非同一性状的不同表现,不构成相对性状,C错误;
D、萤火虫发光所需的ATP由细胞呼吸(化学能→ATP)提供,而非直接来自光能(光能→ATP属于光合作用),D错误。
故选B。
2. 在营养缺乏的条件下,酵母菌中过量的乳酸会诱导产生大量脂滴,脂滴上的蛋白LDO会与液泡接头蛋白Vac8形成蛋白复合物并吸附在液泡表面,从而使脂滴在液泡中降解。下列叙述正确的是( )
A. 脂滴是由磷脂双分子层包裹着的
B. Vac8蛋白的合成离不开游离核糖体
C. 敲除LDO基因会增大酵母菌的存活率
D. 与等量的糖类相比,脂滴降解耗氧较少
【答案】B
【解析】
【详解】A、磷脂的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,脂滴中含有脂肪,依据相似相溶原理可知,脂滴通常由单层磷脂包裹,而非双层,A错误;
B、Vac8蛋白属于液泡相关蛋白,其合成需先在游离核糖体上合成前体,再加工运输至液泡,B正确;
C、敲除LDO基因会阻碍脂滴在液泡中降解,导致营养缺乏时无法利用脂滴供能,存活率降低,C错误;
D、脂滴中含有脂肪,脂肪C、H比例高,彻底氧化时耗氧量高于等量糖类,D错误。
故选B。
3. 未折叠蛋白在内质网腔中累积造成内质网应激,细胞启动未折叠蛋白响应,对未折叠蛋白重新折叠,以恢复蛋白质稳态,VMP1蛋白缺失的细胞对内质网应激的敏感性降低。下列叙述错误的是( )
A. 内质网一般通过出芽形成囊泡的方式将折叠的蛋白转运到高尔基体
B. 蛋白质能进行折叠是因为氨基酸之间能够形成肽键
C. VMP1蛋白缺失的细胞内未折叠的蛋白可能增多
D. 细胞将折叠的蛋白分泌出细胞会引起内质网膜面积发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、分泌蛋白的加工过程中,内质网一般通过出芽形成囊泡的方式将折叠的蛋白转运到高尔基体,A正确;
B、蛋白质折叠依赖氨基酸侧链(R基)间的相互作用(如氢键、二硫键等),而肽键是氨基酸脱水缩合形成多肽链的基础,与折叠无关,B错误;
C、由题意可知,内质网可以对未折叠蛋白重新折叠,以恢复蛋白质稳态,而VMP1蛋白缺失导致细胞对内质网应激敏感性降低,说明其可能参与未折叠蛋白的修复或清除,缺失后未折叠蛋白可能积累,C正确;
D、分泌蛋白通过囊泡从内质网转运至高尔基体再分泌至细胞外,此过程内质网膜面积减少,D正确。
故选B。
4. 蓝莓的细胞呼吸强度可直接影响果实的甜度、耐储存性等品质。研究发现,NADH脱氢酶在蓝莓细胞呼吸过程中起着重要的催化作用,它可接收NADH传递来的电子,同时建立膜两侧的质子梯度以合成ATP。在果实形成期,细胞呼吸作用不仅为生命活动供能,其产生的中间产物还是合成蔗糖、果糖等甜味物质的重要原料。下列有关叙述正确的是( )
A. NADH脱氢酶主要分布在线粒体基质中,催化的反应需要消耗水
B. 低温会降低NADH脱氢酶活性,进而影响O2和NADH的消耗速率
C. 果实形成期,用NADH脱氢酶抑制剂处理有利于提高果实甜度
D. 果实储存时缺氧,NADH脱氢酶活性会升高以加速NADH的消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A、NADH脱氢酶参与有氧呼吸第三阶段,位于线粒体内膜而非基质,且该阶段消耗的是H2O分解产生的H+,而非直接消耗水,A错误;
B、低温会降低酶活性,导致电子传递链受阻,O2的消耗速率下降,同时NADH因无法被氧化而消耗减少,B正确;
C、NADH脱氢酶抑制剂会抑制电子传递链,从而抑制有氧呼吸的进行。如果呼吸作用被抑制,那么细胞获得的能量(ATP)减少;同时,呼吸作用产生的中间代谢产物也会减少,而这些正是合成蔗糖、果糖等甜味物质的重要原料。所以,抑制NADH脱氢酶,会抑制甜味物质的合成,不利于提高甜度,反而可能降低甜度,C错误;
D、缺氧条件下,有氧呼吸受到抑制,电子传递链无法正常运行,因为氧气是电子传递链的最终电子受体。NADH脱氢酶是电子传递链的起始酶,如果下游缺氧,电子无法继续传递,NADH不能被正常氧化,会导致NADH积累。在缺氧情况下,细胞可能转向无氧呼吸(发酵),但无氧呼吸不依赖NADH脱氢酶,且其速率通常也较低。所以,缺氧不会导致NADH脱氢酶活性升高,反而因为缺乏氧气,其作用受阻,活性无法发挥或被抑制,D错误。
故选B。
5. 为探究不同植物细胞的细胞液浓度,某科研小组利用原生质体(去除细胞壁的植物细胞)体积变化法进行了实验。他们将来自甲、乙两种植物的原生质体分别置于一系列不同浓度的蔗糖溶液中,培养足够时间后,测量并计算原生质体体积变化率,结果如下表所示[体积变化率=(最终体积—初始体积)/初始体积×100%,“+”表示膨胀,“-”表示收缩]。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度(mol/L)
甲植物原生质体体积变化率(%)
乙植物原生质体体积变化率(%)
0.10
+12
+25
0.15
+5
+15
0.20
0
+5
0.25
-8
0
0.30
-20
-10
0.35
-35
-25
A. 在0.30mol/L和0.35mol/L蔗糖溶液中甲、乙植物的原生质体都发生了质壁分离现象
B. 乙植物细胞的细胞液浓度约为0.25mol/L,其抗干旱能力可能比甲植物弱
C. 置于0.15mol/L蔗糖溶液初期,水分子能进出甲植物原生质体,但进入速率较大
D. 将甲植物原生质体从0.30mol/L转移至0.15mol/L蔗糖溶液中,其体积与初始体积相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、质壁分离是原生质体与细胞壁分离的过程,原生质体已去除细胞壁,无法发生质壁分离现象,A错误;
B、乙植物原生质体在0.25mol/L时体积变化率为0,说明此时吸水与失水达到平衡,而甲植物在该浓度下表现为失水,说明乙植物细胞液浓度大于甲,抗干旱能力应更强,B错误;
C、在0.15mol/L蔗糖溶液中,甲原生质体体积膨胀(+5%),说明外界溶液浓度低于细胞液,水分子双向流动但进入速率更大,C正确;
D、甲原生质体在0.30mol/L时体积缩小20%(初始体积的80%),转移至0.15mol/L后体积增加5%(80%×1.05=84%),无法恢复至初始体积,D错误。
故选C。
6. Ⅰ型肺泡细胞是覆盖肺泡表面积约95%的扁平上皮细胞,其无核部分厚度仅为0.2μm,这种超薄结构适应高效气体交换功能。Ⅰ型肺泡细胞自身无增殖能力,其衰老、凋亡后需依赖Ⅱ型肺泡细胞增殖、分化补充,以维持肺泡上皮的完整性。下列叙述错误的是( )
A. Ⅰ型肺泡细胞衰老后其细胞核体积变大
B. Ⅱ型肺泡细胞增殖过程中染色体会进行复制
C. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞存在基因的选择性表达
D. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞体现了细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ⅰ型肺泡细胞属于已分化的细胞,其衰老时细胞核体积增大、核膜内折,符合细胞衰老的特征,A正确;
B、Ⅱ型肺泡细胞通过分裂补充Ⅰ型细胞,增殖过程中需进行染色体复制,B正确;
C、细胞分化的本质是基因选择性表达,Ⅱ型分化为Ⅰ型细胞时必然存在特定基因的表达,C正确;
D、Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞仅体现细胞分化,未体现全能性,D错误。
故选D。
7. 在一对同源染色体的两条染色体上分别带有一个座位不同的纯合致死基因,这两个致死基因始终处在个别染色体上,这种现象称为“平衡致死”。果蝇的卷翅性状受2号染色体(常染色体)上的A基因控制,其等位基因a控制野生型翅,已知A基因纯合致死,且卷翅性状还受2号染色体的显性基因D控制(同时含有A、D基因时个体表现为卷翅),在2号染色体上另有一显性纯合致死基因B(不控制翅型性状)。现有如图甲所示的平衡致死雌果蝇,欲用于判断如图乙所示的野生型翅雄果蝇的D基因是否发生隐性突变(若发生突变,其新基因控制的翅型性状变为新性状),杂交过程不考虑其他变异。下列叙述错误的是( )
A. 平衡致死果蝇群体中的存活个体一定为杂合子
B. 无论D基因是否发生隐性突变,甲、乙杂交后代F1的表型种类和比例相同
C. 任何生物的平衡致死基因都只能出现在常染色体上,不能出现在性染色体上
D. 让甲、乙杂交后选F1的卷翅个体随机交配,根据F2的性状情况可判断D基因是否发生隐性突变
【答案】C
【解析】
【分析】基因的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。
【详解】A、根据“平衡致死”的定义,在一对同源染色体的两条染色体上分别带有一个座位不同的纯合致死基因,所以平衡致死果蝇群体中纯合子会致死,存活个体一定为杂合子,A正确;
B、甲的基因型为AaBbDD,产生的配子为AbD和aBD,乙若D基因未突变,基因型为aabbDD,产生配子为abD,F1基因型及比例为AabbDD:aaBbDD=1:1,表型及比例为卷翅:野生型翅=1:1,若D基因发生隐性突变,乙基因型为aabbDd,产生配子为abD和abd,F1基因型及比例为AabbDD:AabbDd:aaBbDD:aaBbDd=1:1:1:1,表型及比例也为卷翅:野生型翅=1:1,所以无论D基因是否发生隐性突变,甲、乙杂交后代F1的表型种类和比例相同,B正确;
C、平衡致死基因也可以出现在性染色体上,只要满足在一对同源染色体的两条染色体上分别带有一个座位不同的纯合致死基因这一条件即可,C错误;
D、若D基因未发生隐性突变,F1的卷翅个体(AabbDD),产生的配子及比例为AbD:abD=1:1,雌雄随机交配,F2的基因型及比例为AAbbDD(致死):AabbDD:aabbDD=1:2:1,表型为卷翅:野生型翅=2:1,若D基因发生隐性突变,F1的卷翅个体(1/2AabbDD、1/2AabbDd),产生的配子及比例为AbD:abD:abd=2:1:1,雌雄随机交配,F2的基因型及比例为AAbbDD(致死):AabbDD:AabbDd:aabbDd:aabbDD:aabbdd=4:4:4:2:1:1,表型为卷翅:野生型翅:新性状=8:3:1,所以根据F2的性状情况可判断D基因是否发生隐性突变,D正确。
故选C。
8. 某生物实验小组同学模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”进行了下表中的操作,在释放的子代噬菌体中,没有放射性的是( )
选项
放射性标记的噬菌体
大肠杆菌
子代噬菌体的放射性
A
32P
无放射性
B
3H
C
35S
D
14C
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、32P标记噬菌体的DNA,DNA进入细菌后,利用无放射性的脱氧核苷酸复制,子代噬菌体中少量含有32P,其余子代噬菌体DNA无放射性,A错误;
B、3H可能标记噬菌体的DNA或蛋白质,DNA进入细菌后,由于DNA的半保留复制,子代噬菌体中少量含有3H,B错误;
C、35S标记噬菌体的蛋白质,蛋白质外壳未进入细菌,子代蛋白质由无放射性的大肠杆菌原料合成,子代噬菌体完全无放射性,C正确;
D、14C标记噬菌体的DNA或蛋白质,DNA进入细菌后,由于DNA的半保留复制,子代噬菌体中少量含有14C,D错误。
故选C。
9. 如图为某细菌拟核 DNA 复制的示意图,DNA 在复制原点(只有一个)解开成单链状态,两条单链分别作为模板,各自合成其互补链。复制过程中需先在引物酶的作用下合成引物(一小段 RNA)。下列相关叙述正确的是( )
A. 引物酶可能是一种特殊的 RNA 聚合酶
B. 前导链和滞后链结合形成一个子代 DNA 分子
C. 两个子代 DNA 分子会随着丝粒的断裂而分离
D. 两条链上 DNA 聚合酶移动方向都与复制叉前进方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、已知引物是一小段RNA,而RNA聚合酶能催化RNA的合成。引物酶的作用是合成引物(RNA),所以引物酶可能是一种特殊的RNA聚合酶,A正确;
B、DNA复制为半保留复制,每个子代DNA分子是由一条母链和一条新合成的子链组成。前导链和滞后链分别是两条母链指导合成的子链,它们不会结合形成一个子代DNA分子,B错误;
C、细菌是原核生物,没有染色体,也就不存在着丝粒。两个子代DNA分子是随着细胞的分裂(如二分裂)而分离的,C错误;
D、DNA聚合酶只能从引物的3’端开始延伸DNA链,所以前导链上DNA聚合酶移动方向与复制叉前进方向相同;但滞后链是不连续复制的,其DNA聚合酶移动方向与复制叉前进方向相反,D错误。
故选A。
10. 蜜蜂种群中,蜂王、工蜂(2n=32)由受精卵发育而来,其中蜂王性腺功能正常,能进行减数分裂产生卵细胞,而工蜂的生殖器官发育不全。雄蜂由卵细胞直接发育而来,可以通过“假减数分裂”产生精子。图1为某蜂王产生的4个卵细胞,图2为某雄蜂产生精细胞过程中的部分细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 蜂王、工蜂进行减数分裂时,四分体时期可发生染色体互换
B. 图1的4个卵细胞可来自2个初级卵母细胞,可发育成4只雄蜂
C. 雄蜂“减数分裂I”染色体数目未减半可能与细胞形成的异常纺锤体有关
D. 雄蜂的“假减数分裂”过程中和蜂王的减数分裂过程中均发生了基因重组
【答案】C
【解析】
【详解】A、蜂王由受精卵发育(2n),能进行减数分裂产生卵细胞,四分体时期可发生染色体互换;但工蜂生殖器官发育不全,不能进行减数分裂,A错误;
B、一个初级卵母细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞(和3个极体),因此4个卵细胞需来自4个初级卵母细胞,B错误;
C、从图2可知,雄蜂“减数分裂I”时,染色体未正常分离(所有染色体移向同一极),染色体数目未减半。纺锤体与染色体的分离密切相关,若细胞形成异常纺锤体,可能导致染色体分离紊乱,从而使染色体数目未减半,C正确;
D、基因重组发生在减数第一次分裂的同源染色体互换或非同源染色体自由组合过程中。雄蜂的“假减数分裂”中,无同源染色体的联会、互换,也无非同源染色体的自由组合,因此未发生基因重组;而蜂王的减数分裂过程会发生基因重组,D错误。
故选C。
11. 奶牛行业已成功应用精子分离的技术实现性别调控,即通过流式细胞术分选携带X或Y染色体的精子。在蛋鸡生产中,利用性别调控技术可降低孵化和饲养成本。已知鸡羽毛生长速度中的慢羽由Z染色体上的显性基因控制。下列相关叙述错误的是( )
A. 母鸡处于正常减数分裂II的细胞中可含0条、1条或2条W染色体
B. 将快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,可通过子代羽毛生长速度判断性别
C. 鸡的性别决定方式为ZW型,可用精子分离的技术实现性别调控
D. 荧光标记母鸡的Z染色体,在鸡胚孵化前就能淘汰发荧光的雄性
【答案】C
【解析】
【分析】鸡的性别决定是ZW型,雄性的性染色体组型是ZZ,雌性的性染色体组型是ZW。
【详解】A、由于减数第一次分裂过程中同源染色体分离,且减数第二次分裂后期着丝粒断裂,染色体数加倍,故母鸡(ZW)处于正常减数分裂II的细胞中可能有0、1、2条W染色体,A正确;
B、设控制慢羽和快羽的基因分别为A、a,若亲本快羽公鸡ZaZa×慢羽母鸡ZAW,子代中快羽ZaW全为母鸡,慢羽ZAZa全为公鸡,故可通过子代羽毛生长速度判断性别,B正确;
C、鸡的性别决定方式为ZW型,雄性个体的性染色体组成为ZZ,即精子只含有Z染色体,不能用精子分离的技术实现性别调控,C错误;
D、将荧光标记整合到母鸡Z染色体上(Z*W),与不带荧光标记的雄性个体(ZZ)交配产生的雄性鸡胚(ZZ*)带有荧光标记,雌性鸡胚(ZW)不带荧光标记,因此在孵化前就能淘汰雄性鸡胚,D正确。
故选C。
12. 基因是有遗传效应的DNA片段,基因的表达包括转录和翻译过程。真核细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由图可知,RNA聚合酶与基因A的起始密码子结合次数大于基因B
B. ①只发生在细胞核中,mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物
C. 细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
D. 若基因A部分碱基发生甲基化导致①和②过程减弱,这种现象属于不遗传变异
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录过程中,需要以DNA的一条链为模板合成mRNA;翻译过程中,需要以mRNA为模板,tRNA运送氨基酸,从而合成多肽链,多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。
【详解】A、RNA聚合酶与基因的启动子结合起始转录,A错误;
B、据图可知,①过程表示转录,真核细胞主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体含有少量DNA,也能发生转录过程,B错误;
C、图中显示基因A转录的mRNA数量多于基因B,翻译得到A蛋白也多于B蛋白,说明基因A的表达效率高于基因B,这可能是由于细胞在转录或翻译水平上的调控差异引起,C 正确;
D、甲基化是一种表观遗传修饰,它可以影响基因的表达,但不会改变DNA序列,属于可遗传变异,D错误。
故选C。
13. 研究人员对分布在喜马拉雅山脉东、西侧的A、B两种雪雀的演化过程进行了研究,发现由于山脉主脊线的阻隔,两个种群已长期隔离。基因测序结果表明,两者在多个基因位点上存在显著差异。进一步观察发现,即使将东侧的A雪雀带入西侧B雪雀的领地,两种雪雀之间也几乎不发生交配行为。根据以上信息,下列叙述正确的是( )
A. 地理隔离是导致A、B两种雪雀之间产生生殖隔离的根本原因
B. 基因位点的差异说明A、B两种雪雀已经进化为两个不同的物种
C. 长期的地理隔离通过阻断基因交流,为生殖隔离的产生提供了条件
D. 若A、B雪雀在人工条件下能杂交并产生可育后代,则说明它们仍属同一物种
【答案】C
【解析】
【详解】A、种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因,A错误;
B、新物种形成的标志是生殖隔离,B错误;
C、地理隔离阻断基因交流,使种群分别在不同的自然环境下进化,可能最终形成生殖隔离,C正确;
D、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种,D错误。
故选C。
14. 某种烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)存在于突触前膜,并且在中枢神经系统中广泛参与神经递质释放的调控。与乙酰胆碱结合后,该 nAChR 构象发生变化,导致 Ca2+ 通道开放,进入细胞内的Ca2+可以进一步激活细胞内的钙库上的钙释放通道,导致更多的Ca2+从钙库中释放出来,细胞质基质中高浓度的Ca2+促进囊泡与突触前膜融合,从而将神经递质释放到突触间隙。下列分析正确的是( )
A. 阻断突触前膜上的Ca2+ 通道,刺激突触前神经元时突触后膜有电位变化
B. 若该 nAChR 的功能受到抑制,则可能影响中枢神经系统的正常功能
C. 静息状态下,细胞外的Ca2+ 浓度低于细胞质基质中的Ca2+ 浓度
D. 抑制钙库中的 Ca2+ 释放,能够促进神经元之间的信息传递
【答案】B
【解析】
【详解】A、阻断突触前膜Ca2+通道会阻止Ca2+内流,导致神经递质无法释放,突触后膜无电位变化,A错误;
B、nAChR参与调控递质释放,若其功能被抑制,中枢神经系统信号传递受阻,可能影响正常功能,B正确;
C、静息时,细胞外Ca2+浓度高于细胞质基质,C错误;
D、抑制钙库释放Ca2+会减少胞质Ca2+浓度,减弱囊泡与突触前膜融合,抑制递质释放,抑制神经元之间的信息传递,D错误。
故选B。
15. 太极拳是我国的传统运动项目,“白鹤亮翅”招式中上肢为伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列相关描述正确的是( )
A. 图中所示的反射弧结构中一共存在3个突触
B. 若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时膜内外电位应为外正内负
C. 伸肘过程中,传递给图中抑制性中间神经元的是兴奋性神经递质
D. 图中反射弧的效应器是伸肌运动神经元和屈肌运动神经元的末梢
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中反射弧的突触有:肌梭(感受器)与伸肌运动神经元间、伸肌运动神经元与抑制性中间神经元间、抑制性中间神经元与屈肌运动神经元间、屈肌运动神经元与屈肌间,共4个突触,A错误;
B、肌梭受适宜刺激,兴奋传至a处(神经纤维 )时,膜内外电位变为外负内正,B错误;
C、伸肘时,伸肌收缩、屈肌舒张,抑制性中间神经元被激活,传递给它是兴奋性神经递质,使其释放抑制性递质,抑制屈肌运动神经元,C正确;
D、反射弧的效应器是运动神经元末梢及其支配的肌肉(伸肌、屈肌 ),不是运动神经元末梢, D错误。
故选C。
16. 立冬前后咳嗽高发,临床上常利用雾化糖皮质激素(GC)治疗,GC是机体内具有重要调节作用的类固醇分子,其77随呼吸气流进入体内,与气道表面黏膜上皮细胞接触而发挥疗效,但长时间高剂量的使用会引起儿童发育不良等,如图是正常机体内GC的分泌调节过程及部分作用途径。下列相关说法错误的是( )
A. GC能特异性识别免疫细胞膜上的糖皮质激素受体,抑制免疫系统的功能
B. GC的合成和分泌存在分级调节和负反馈调节,吸入GC后影响机体本身的GC分泌量
C. 长期使用雾化GC导致的儿童发育不良等可能与肾上腺皮质功能减退有关
D. 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过信息分子存在着相互调节
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图,在应激状态下,神经系统分泌神经递质,作用于下丘脑,下丘脑产生CRH作用于垂体,垂体产生ACTH,作用于肾上腺,由肾上腺分泌GC,GC可以抑制免疫系统的功能。
【详解】A、由题意可知 ,GC是机体内具有重要调节作用的类固醇分子,类固醇分子的受体在细胞内,不在细胞膜上,A错误;
B、由图可知,神经系统受到刺激后通过神经递质作用于下丘脑,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),CRH作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),ACTH作用于肾上腺,促使肾上腺分泌皮质激素,这体现了GC的合成和分泌存在分级调节;同时皮质激素分泌过多会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这体现了负反馈调节。当吸入GC后,会通过负反馈调节影响机体本身的GC分泌量,B正确;
C、长期使用雾化GC,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,进而使肾上腺皮质分泌的皮质激素减少,可能导致肾上腺皮质功能减退,从而引起儿童发育不良等,C正确;
D、从图中可以看出,神经系统通过神经递质作用于下丘脑,免疫系统通过细胞因子作用于下丘脑,内分泌系统中的激素也会影响神经系统和免疫系统,所以神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过信息分子存在着相互调节,D正确。
故选A。
二、非选择题:(本题共5小题,共52分。)
17. 光照是植物生长发育的能量和信号来源,CO2是作物光合作用的主要原料之一,其浓度的高低影响作物光合产物的合成,这两个因素都参与植物生长发育和生理生化过程。实验人员探究增加CO2与LED补光对日光温室辣椒光合特性和品质的影响,以期为提高日光温室辣椒产量和品质提供理论依据,结果如下表。回答下列问题:
表1 试验处理及叶绿素含量
组别
LED光
CO2浓度/(μL⋅L-1)
叶绿素含量/(mg⋅g-1)
L1C1
自然光
400
1.02
L1C2
自然光
800
1.29
L2C1
R∶B=5∶1
400
1.34
L2C2
R∶B=5∶1
800
1.77
注:R为红光,B为蓝紫光
表2 增施CO2,与LED补光互作对辣椒光合作用的影响
组别
净光合速率
Pn/(mmol⋅m-2s-1)
胞间CO2浓度
Ci/(μmol⋅mol-1)
气孔导度
Gs/(mmol⋅m-2s-1)
L1C1
13.00
0.20
279.28
L1C2
13.63
0.33
318.00
L2C1
14.45
0.27
304.67
L2C2
17.77
0.50
340.45
(1)从辣椒的叶肉细胞中提取光合色素一般所用的试剂是______,可通过观察滤纸条上______色素带的宽度或颜色深浅大体估算叶绿素的含量。
(2)与L1C1组相比,L2C1净光合速率更高,其原因包括两个方面,一是补光后,叶绿素含量升高,可吸收更多的光能用于光反应,为暗反应提供更多的光反应产物______;二是补光后______,可固定更多的CO2用于暗反应。
(3)如果增设一组补白光组,其光照强度和CO2浓度与L2C2组完全相同,推测该组净光合速率比L2C2组______(填“高”或“低”),理由是________________________。
(4)根据以上信息,为日光温室辣椒的增产增收提出一条可行性建议:____________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 蓝绿色和黄绿色
(2) ①. ATP和NADPH ②. 气孔导度(Gs)增大
(3) ①. 低 ②. 白光包含多种波长的光,而红光和蓝紫光(R∶B=5∶1)更有利于叶绿素吸收和光合作用效率的提升,因此L2C2组的净光合速率更高
(4)增加 CO2浓度和合理使用 LED 补光灯,特别是富含红光和蓝紫光的灯光
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
光合色素易溶于有机溶剂,通常提取这类物质所用的试剂是无水乙醇;叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,可通过观察滤纸条上黄绿色(叶绿素 b)和蓝绿色(叶绿素 a)色素带的宽度或颜色深浅大体估算叶绿素的含量。
【小问2详解】
分析表格数据可知,与 L1C1 组相比,L2C1 组使用了 R∶B=5∶1 的 LED 光进行补光,从光反应的角度来看,补光后,辣椒叶肉细胞中的叶绿素含量升高,这使得植物能够吸收更多的光能用于光反应,从而产生更多的光反应产物 ATP 和 NADPH,用于暗反应;从暗反应的角度来看,补光后,气孔导度增大,这意味着植物能够吸收更多的 CO₂,进而固定更多的 CO₂用于暗反应,提高了暗反应的速率。因此,L2C1 组的净光合速率比 L1C1 组更高。
【小问3详解】
如果增设一组补白光组,其光照强度和 CO₂浓度与 L2C2 组完全相同,推测该组净光合速率比 L2C2 组低;理由是叶绿体中的色素主要吸收特定波长的光进行光合作用,其中红光和蓝紫光是辣椒进行光合作用的主要光源。与 L2C2 组相比,白光的光谱中虽然包含了所有可见光,但红光和蓝紫光的比例相对较少。而 L2C2 组使用了 R∶B=5∶1 的 LED 光,这种光源更接近于辣椒进行光合作用所需的最适光谱,因此更有利于辣椒的光合作用。
【小问4详解】
根据以上信息,为日光温室辣椒的增产增收提出的一条可行性建议是:增加 CO₂浓度和合理使用 LED 补光灯,特别是富含红光和蓝紫光的灯光。这是因为增施 CO₂可以提高辣椒的净光合速率,而使用富含红光和蓝紫光的 LED 补光灯则可以提高光能利用率,从而促进辣椒的光合作用和生长发育,最终达到增产增收的目的。
18. 被誉为“沙漠英雄树”的胡杨是我国抗盐碱的重要林木树种,其耐盐碱且抗风沙。胡杨的根细胞通过调节相关物质的运输来抵抗盐胁迫,相关离子转运过程如图所示。回答下列问题:
(1)植物根毛细胞从土壤溶液中吸收水分依赖于根毛的细胞液浓度________(填“大于”或“等于”或“小于”)土壤溶液浓度。此外,根毛细胞还能选择性地从土壤溶液吸收某些无机盐离子,其选择透过性的结构基础是________。
(2)由图可知,H+通过H+-ATP酶不仅能从细胞质基质运入液泡,还能从细胞质基质运出细胞外,由此推测细胞膜外、细胞质基质以及液泡中,这三处溶液的pH值最大的是________。
(3)盐胁迫下Na+快速进入根细胞,使细胞质基质内积累大量Na+,而Na+会抑制绝大多数酶的活性。为维持细胞正常的生理功能:一方面Na+会以________方式进入液泡;另一方面Na+会以________方式排出细胞,从而避免细胞质基质内Na+的大量积累。
(4)水分子进入胡杨根细胞存在两种跨膜运输机制:一种是通过脂双层的自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某同学设计以下实验进行验证。
①实验步骤:
a.将生理状态相同的胡杨根细胞去除细胞壁获得原生质体,均分为甲、乙两组。
b.甲组用水通道蛋白抑制剂处理,乙组不作处理。
c.将甲、乙两组细胞制成装片,在盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸吸引,一段时间后,在显微镜下观察并记录________。
②实验结论:____________,说明水分子进入胡杨根细胞存在自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散两种跨膜运输方式。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化
(2)细胞质基质 (3) ①. 主动运输 ②. 主动运输
(4) ①. 破裂的原生质体数目 ②. 一定的时间内,两组原生质体均破裂且甲组原生质体破裂数目(破裂比例)低于乙组
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
植物根毛细胞吸水时,细胞液浓度大于土壤溶液浓度,水分子顺浓度梯度进入细胞。根毛细胞选择吸收无机盐离子,体现细胞膜的选择透过性,其结构基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,不同转运蛋白转运特定离子,决定吸收的选择性。
【小问2详解】
H+-ATP酶运输H+消耗ATP(主动运输),使细胞质基质中H+浓度降低,细胞膜外和液泡中H+浓度升高(pH低)。所以三处溶液中pH最大的是细胞质基质。
【小问3详解】
由图,Na+进入液泡时,借助液泡膜上的转运蛋白,且伴随H+顺浓度梯度运输(利用H+电化学梯度),属于主动运输(需要转运蛋白,消耗能量)。Na+排出细胞时,通过细胞膜上的转运蛋白,利用H+顺浓度梯度运输的势能,也是主动运输,从而减少细胞质基质中Na+积累。
【小问4详解】
实验中,甲组用水通道蛋白抑制剂处理,乙组不作处理,观察破裂原生质体数目。因为若存在水通道蛋白介导的协助扩散,甲组抑制水通道蛋白后,吸水速率慢,原生质体体积变化小;乙组可通过自由扩散和协助扩散吸水,体积变化大,可能导致原生质体破裂。
实验结论:若一定的时间内,两组原生质体均破裂且甲组原生质体破裂数目(破裂比例)低于乙组,说明水分子进入细胞有自由扩散(乙组和甲组都可进行)和水通道蛋白介导的协助扩散(乙组可进行,甲组因抑制剂受抑制)两种方式。
19. 眼白化病是一组较为复杂的单基因隐性遗传病,患者因眼睛色素减少而表现为眼白化,其相关基因可位于不同的染色体上且存在多种突变类型,单个基因突变即可致病。回答下列问题:
(1)研究者对社会群体中的眼白化进行调查,下图是其中两个家系的情况(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段上)。
①经基因测序发现,两个家系均不携带对方家系的致病基因,且I-4不携带致病基因(设家系1、2的相关基因分别为A/a、B/b),则Ⅱ-1的基因型是______________。
②Ⅱ-2、Ⅱ-3均为患者,但却生育了表型正常的Ⅲ-1,原因是___________________________________。
③人群中眼白化男性纯合体的基因型是____________________。(XAY、XaY、XBY、XbY视为纯合子)
(2)研究发现,位于另一非同源常染色体上的基因D突变会影响眼白化病的表型:基因型为DD或Dd的个体中,眼白化病表现为轻症;基因型为dd的个体中,眼白化病表现为重症。现有多个每对基因均杂合的女性,若她们的丈夫均为隐性纯合子,理论上他们的后代中女性的表型及比例为_____________________________。
(3)眼白化病相关基因位于不同的染色体上但均可致病,其致病机理可能是__________________________________(答出1点)。
【答案】(1) ①. AAXBY或AaXBY ②. Ⅱ-2、Ⅱ-3的基因型分别是aaXBXB、AAXbY,Ⅲ-1的基因型是AaXBXb、正常基因A、XB能正常表达相关蛋白质,使眼睛色素合成正常 ③. AAXbY、aaXBY、aaXbY
(2)正常:眼白化轻症:眼白化重症=2:3:3
(3)不同基因均参与黑色素形成相关酶的合成;不同基因影响黑色素合成过程中同一关键步骤
【解析】
【分析】自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
①已知两个家系均不携带对方家系的致病基因,且Ⅰ-4不携带致病基因。家系1中Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,Ⅱ-2患病,可判断家系1的致病基因在常染色体上,为隐性遗传,所以Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型均为Aa;家系2中Ⅰ-3患病,Ⅰ-4不携带致病基因,可判断家系2的致病基因在X染色体上,为隐性遗传,所以Ⅱ-1的基因型是AAXBY、AaXBY。
②已知两个家系均不携带对方家系的致病基因,所以Ⅱ-2、Ⅱ-3的基因型分别是aaXBXB、AAXbY,Ⅲ-1的基因型是AaXBXb,正常基因A、XB能正常表达相关蛋白质,使眼睛色素合成正常,从而表现正常。
③根据前面的分析,家系1致病基因在常染色体上为aa,家系2致病基因在X染色体上为XbY,且两个家系均不携带对方家系的致病基因,所以人群中眼白化男性纯合体的基因型是AAXbY、aaXBY、aaXbY。
【小问2详解】
已知位于另一非同源常染色体上的基因D突变会影响眼白化病的表型,基因型为DD或Dd的个体中,眼白化病表现为轻症,基因型为dd的个体中,眼白化病表现为重症。多个每对基因均杂合的女性(AaDdXBXb)与丈夫(隐性纯合子aaddXbY)交配,后代女性基因型及比例为正常(AaddXBXb、AaDdXBXb)的概率为1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=2/8,眼白化轻症(AaDdXbXb、aaDdXBXb、aaDdXbXb)的概率为1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=3/8,重症眼白化病(aaddXbXb、aaddXBXb、AaddXbXb)的概率为1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=3/8,即正常:眼白化轻症:眼白化重症=2:3:3。
【小问3详解】
眼白化病相关基因位于不同的染色体上但均可致病,其致病机理可能是不同基因均参与黑色素形成相关酶的合成;不同基因影响黑色素合成过程中同一关键步骤。
20. 针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经-肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。回答下列问题:
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和________。图中迷走神经属于__________神经(选填“传入”或“传出”)。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→______→延髓→_______→________。
(3)研究人员利用同等强度电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是_________________________________________________,这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
(4)阈电位是神经元产生动作电位的临界值。图甲、乙分别表示利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经元的电位变化。细针治疗__________(填“引起”或“未引起”)动作电位,判断依据是___________________________。
【答案】(1) ①. 脊神经 ②. 传出
(2) ①. Prokr2 ②. 迷走神经 ③. 肾上腺
(3)腹部的天枢穴不存在感受器或Prokr2感觉神经元
(4) ①. 未引起 ②. 细针刺激引起的膜内外电位差没有超过阈电位
【解析】
【分析】1、神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统包括脑和脊髓,外周神经系统包括与脑相连脑神经和与脊髓相连的脊神经。
2、反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器等5个部分。
3、反射发生需要反射弧结构完整和适宜的刺激。
【小问1详解】
外周神经系统的组成是脑神经和脊神经,如图所示的迷走神经为传出神经。
【小问2详解】
足三里为感受器与Prokr2感觉神经元相连接,将兴奋传递到延髓,进而经迷走神经引起肾上腺兴奋,释放肾上腺素和去甲肾上腺素引起抗炎反应,具体反射弧:足三里→Prokr2→延髓→迷走神经→肾上腺。
【小问3详解】
同等刺激但未发生反射,说明反射弧的结构不完整,或者感受器、传入神经等结构异常,利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是腹部的天枢穴不存在感受器或Prokr2感觉神经元。
【小问4详解】
由图可知,产生动作电位时膜内外的电位差需超过阈电位。细针刺激虽使膜内外的电位差发生变化,但未超过阈电位,所以未引起产生动作电位。
21. 精神刺激因素的作用下,会使人产生不同程度的压力,长期持续的压力会导致机体内环境稳态紊乱。请结合图示信息回答下列问题:
(1)当情绪压力刺激下丘脑时,支配肾上腺的神经兴奋,兴奋以______的形式传至神经纤维末梢,并释放______作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质释放肾上腺素,产生短期压力效应。此过程中,兴奋在反射弧中的传递是______(单向/双向)的,原因是______。
(2)情绪压力下,机体还可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA轴)进行分级调节。此调节过程中下丘脑分泌的______(激素a)会促进垂体分泌激素b,从而使糖皮质激素量增加。健康人体内糖皮质激素浓度不会持续升高,其体内的______调节机制保证了激素分泌的稳态。
(3)据图2可知,当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢时,膜上的内流,从而引起突触小泡的蛋白簇与突触前膜蛋白簇结合,突触小泡膜与突触前膜融合,5-羟色胺以______的方式释放,释放到突触间隙的5-羟色胺可与______结合,引起突触后膜的电位表现为______,实现了神经元之间的信息交流。
(4)研究证明,在情绪压力下,糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低。现提供生理状态相同的长期束缚(情绪压力)小鼠若干以及必要的手术器械等,设计实验验证这一结论。
实验设计:选生理状态相同的长期束缚小鼠,均分为三组,编号ABC.
A组:______,注射适量的生理盐水;B组:切除肾上腺皮质后,注射等量的生理盐水;C组:切除肾上腺皮质后,注射______;培养一段时间后,分别测三组小鼠的5-羟色胺的含量。
实验结果:______组5-羟色胺含量明显高于______和______组
(5)长期心情低落有可能引发抑郁,在众多解释抑郁病因的理论中,单胺类学说是最经典的一种:脑内的单胺类递质(如5-羟色胺等)系统功能失调。SSRI是目前应用最广的一类新型抗抑郁药。请根据下图3阐述该药的作用机制______。
【答案】(1) ①. 电信号/神经冲动/局部电流 ②. 神经递质 ③. 单向 ④. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(2) ①. 促肾上腺糖皮质激素释放激素/促肾上腺皮质激素释放激素 ②. 反馈/负反馈
(3) ①. 胞吐 ②. 5-羟色胺受体 ③. 外负内正
(4) ①. 手术但不切除肾上腺皮质 ②. 等量的糖皮质激素 ③. B ④. A ⑤. C
(5)SSRI抑制突触前膜的5-羟色胺的转运载体,阻止递质的回收,进而提高突触间隙内的5-羟色胺浓度,改善病人症状
【解析】
【分析】1、如图1所示,情绪压力作用于下丘脑,下丘脑产生兴奋通过神经元传递到脊髓,再由脊髓通过传出神经传递到肾上腺髓质,使肾上腺髓质分泌肾上腺素,产生短期压力效应;情绪压力作用于下丘脑,下丘脑产生的激素a作用于垂体,使垂体产生激素b,激素b作用于肾上腺皮质,使肾上腺皮质产生糖皮质激素,最终出现长期压力效应。
2、如图2所示,当神经冲动传递至轴突末梢时,Ca2+通道打开,Ca2+内流,突触小泡上的囊泡蛋白簇与突触前膜蛋白簇结合,突触小泡与突触前膜融合释放5-羟色胺,5-羟色胺与突触后膜上的受体结合,突触后膜上Na+通道开放,Na+内流,发挥完作用的5-羟色胺通过突触前膜上的载体蛋白重新回到突触前膜,进入突触小泡中。
【小问1详解】
当情绪压力刺激下丘脑时,支配肾上腺的神经兴奋,兴奋以电信号(神经冲动)的形式传至神经纤维末梢,神经纤维末梢释放神经递质作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质释放肾上腺素,产生短期压力效应。神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此兴奋在反射弧中的传递是单向的。
【小问2详解】
情绪压力下,机体还可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA轴)进行分级调节。此调节过程中下丘脑分泌的促肾上腺糖皮质激素释放激素/促肾上腺皮质激素释放激素会促进垂体分泌激素b(促肾上腺皮质激素)作用于肾上腺皮质,从而使糖皮质激素量增加。健康人体内糖皮质激素浓度不会持续升高,其体内的负反馈调节机制保证了激素分泌的稳态。
【小问3详解】
据图2可知,当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢时,膜上的Ca2+内流,从而引起突触小泡的蛋白簇与突触前膜蛋白簇结合,突触小泡膜与突触前膜融合,5-羟色胺(神经递质)以胞吐的方式释放,释放到突触间隙的5-羟色胺可与突触后膜上的5-羟色胺受体特异性结合,引起Na+内流,使突触后膜的电位表现为外负内正,实现神经元之间的信息交流。
【小问4详解】
为验证“糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低”,实验当以糖皮质激素含量为单一变量,由于糖皮质激素由肾上腺皮质分泌,则不同组的实验小鼠的肾上腺皮质处理应当不同。据题可知BC切除肾上腺皮质,则A组应手术但不切除肾上腺皮质,AB组都注射生理盐水,C组切除肾上腺皮之后注射等量的糖皮质激素。B组小鼠的糖皮质激素含量显著低于A、C组,由于糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低,因此预期结果为B组5-羟色胺含量明显高于A、C组。
【小问5详解】
由图3可知,SSRI可与5-羟色胺转运载体结合,抑制5-羟色胺的回收,增加突触间隙中5-羟色胺的含量,即SSRI的作用机制SSRI抑制突触前膜的5-羟色胺的转运载体,阻止递质的回收,进而提高突触间隙内的5-羟色胺浓度,改善病人症状。
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