内容正文:
西安中学2026届高三质量检测考试(三)
生物学试题
时间:75分钟满分:100分
一、单项选择题(每小题3分,共48分)
1. 内质网质量控制(ERQC)机制可防止前体蛋白错误折叠、累积,必要时通过启动自噬通路清除错误蛋白。下列叙述错误的是( )
A. ERQC机制启动需要的能量主要来自线粒体
B. 溶酶体可参与动物细胞中错误蛋白的清除
C. 细胞骨架与该机制中的物质运输密切相关
D. 大肠杆菌也存在内质网质量控制机制
2. 某科研团队发现:肠道微生物分泌的信号分子能调控小肠上皮细胞的Na+-K+泵活性,进而影响葡萄糖吸收速率。如图为小肠上皮细胞通过SGLTs(钠驱动的葡萄糖载体蛋白)和Na+-K+泵转运葡萄糖、Na+和K⁺的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 葡萄糖通过SGLTs进入细胞的过程与细胞膜两侧Na+浓度有关,属于协助扩散
B. Na+-K+泵既具有运输功能,又能催化ATP水解,体现了蛋白质功能的多样性
C. 细胞内 K⁺浓度高于细胞外,K+通过Na+-K+泵进入细胞的方式为主动运输
D. 若肠道微生物信号分子能增强Na+-K+泵活性,则可以促进小肠上皮细胞吸收葡萄糖
3. 下图表示人体内葡萄糖的部分代谢过程。下列说法错误的是( )
A. 人体某些细胞中的①过程可以不消耗能量
B. ⑥过程的存在能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
C. ③过程可以产生人体的某些非必需氨基酸
D. 人体成熟红细胞能进行图中的①②④过程
4. 以测定的 O2 吸收量与释放量为指标,研究温度对某阳生植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析不正确的是( )
A. 光照相同时间,在 40℃条件下植物积累的有机物量最多
B. 两曲线的交点 A、C 表示补偿点
C. 低于 A 点对应温度时,植物呼吸作用消耗的有机物随温度升高而增加
D. 光照相同时间,A、B 两点植物光合作用制造的有机物的量相等
5. 短串联重复序列(STR)是染色体DNA中由2~6个碱基串联重复的结构。STR序列中A-T碱基对所占比例均大于C—G碱基对所占比例。将某21三体综合征患儿及其父母的21号染色体上某一位点基因的STR进行扩增,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
注:M为标准DNA片段,n1、n2、n3、n4为STR的不同重复次数。
A. 与等长DNA相比,含STR的DNA稳定性更强,其转录发生于细胞核
B. 该患儿与其父亲或母亲体内该位点的基因的STR重复次数是完全相同的
C. 该患儿可能是初级卵母细胞分裂时21号染色体未分离导致的
D. 21三体综合征患者细胞中染色体结构异常可用光学显微镜观察到
6. 科学家通过秋水仙素诱导获得了同源四倍体水稻,其育性相较于二倍体水稻显著降低。Wx基因(其显隐性基因分别记为W和w)负责合成直链淀粉,只有存在W基因的水稻才能合成直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体水稻,四倍体水稻的籽粒通常更加硕大
B. 若要保留四倍体水稻的优良性状,需通过连续自交进行留种繁殖
C. 基因型为Wwww个体,其产生的次级精母细胞中可能不含W基因
D. 若同源染色体两两联会,WWww的个体自交,子代中不能合成直链淀粉的个体占1/36
7. S型肺炎链球菌菌株是导致人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无毒性。下列有关叙述错误的是( )
A. S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜
B. 将R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后所得到的大量S型细菌都是由R型细菌转化而来
C. 肺炎链球菌能利用自身的核糖体合成蛋白质
D. 加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组
8. 研究人员对某地梭子蟹的体色深浅进行了研究,发现经过二十年的水体治理,不同体色的梭子蟹所占的比例发生了很大的变化(结果见下图)。假设浅体色、中间体色和深体色的基因型分别为aa、Aa、AA,下列相关说法中错误的是( )
A. 不同体色的梭子蟹在对空间和资源的竞争中不断发展、协同进化
B. 该地梭子蟹的全部个体所含的全部基因称为梭子蟹种群的基因库
C. 二十年间梭子蟹种群的基因频率发生了改变,种群已经进化
D. 梭子蟹体色对河水环境的适应是相对的,根本原因是遗传稳定性与环境变化之间的矛盾
9. 人体在不同发育阶段和不同场景中排尿反射的控制机制是不相同的,下列有关排尿反射的叙述正确的是( )
A. 脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的,交感神经兴奋,膀胱缩小
B. 为避免考试时上厕所,考前无尿意但主动排尿,该行为是大脑皮层控制的条件反射
C. 婴儿尿床现象的出现,是由婴儿大脑皮层发育不完善所致,该反射属于非条件反射
D. 成年人在睡眠中偶尔尿床,原因是睡眠时脊髓排尿中枢的信号不能传导至大脑皮层
10. 长期睡眠不佳容易导致免疫力下降。随着年龄增长,老年人会出现睡眠“碎片化”,其中老年期Hcrt神经元兴奋性增高是导致“碎片化”的关键。实验证明,与年轻小鼠相比,年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3(钾离子通道)的表达量下降,导致觉醒持续时间延长。下列有关叙述正确的是( )
A. 神经元可以通过释放相应的神经递质来调节免疫系统的功能
B. 当Hcrt神经元发生Na+内流时,有利于个体由觉醒向睡眠转化
C. 据实验推测,老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流增加有关
D. 促进Hcrt神经元中KCNQ2/3的基因表达,不能缓解和治疗睡眠障碍
11. 为研究低温条件下乙醇对不同年龄大鼠体温的影响,在5℃的环境温度条件下,测定注射乙醇后大鼠体温的变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在5℃的环境温度下,大鼠皮肤散热主要通过辐射、传导、对流和蒸发的方式进行
B. 与环境温度为25℃相比,大鼠在5℃温度条件下垂体分泌释放的抗利尿激素会减少
C. 低温刺激大鼠皮肤冷觉感受器产生兴奋,经传入神经传至大脑皮层的体温调节中枢
D. 大鼠机体在1 h~3 h的产热量小于散热量,乙醇引起的体温变化对幼龄大鼠影响较小
12. 如图表示调控拟南芥开花的4 条途径,其中自主途径受自身内部发育状况的影响,CO、FLC、FT、SOC1 以及 AP1 和LFY 代表途径中的基因, “→”表示促进,“—|”表示抑制,下列叙述正确的是( )
A. 光周期途径和春化途径都是植物对环境中光信号作出反应
B. LFY 基因发生甲基化修饰后,不会影响对拟南芥开花的调控
C. 春化途径可促进 FT 和 SOCl 表达,进而调控拟南芥开花
D. 图中拟南芥开花只受激素调节和环境因素调节的作用
13. 1994年分布在我国青海湖周边地区的普氏原羚不足300只。由于采取了一系列保护措施,到2024年数量已达到3400余只。下列相关叙述错误的是( )
A. 普氏原羚的迁入率与迁出率属于种群水平的研究问题
B. 普氏原羚的种群密度可以直接反映其种群数量的变化趋势
C. 性别比例主要通过影响出生率进而影响普氏原羚种群密度
D. 种群密度是种群数量特征中最基本的特征
14. 为研究噪音污染对动物行为和健康产生的影响,研究人员将斑胸草雀的雏鸟在孵化前、后暴露在有交通噪音的声学环境中一段时间,部分结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 对照组的声学环境可以使用录制的正常斑胸草雀的鸣唱声音
B. 长期交通噪音会降低斑胸草雀子代数量,属于非密度制约因素
C. 与对照组相比,雏鸟孵化后暴露在噪音环境中,以上两项指标均有显著差异
D. 据图推测,长期噪音干扰会导致斑胸草雀平均寿命缩短,种群密度下降
15. 某农场中的能量流动简图如图所示,字母表示能量,其中b2和c2分别表示第二、第三营养级的同化量,e1和e2分别表示第二、第三营养级从饲料中获取的能量。下列叙述正确的是( )
A. 流经该农场的总能量为a
B. 第二和第三营养级之间的能量传递效率为
C. 该农场的能量金字塔一定呈上窄下宽的金字塔形
D. c1与中的能量都来自b2
16. 红树林中生长着各种植物:抗风浪、耐贫瘠的白骨壤生长在靠海的外缘林带,红海榄生长在风浪较小的陆地边缘上。在阳光充足的上层,高大的红树会长出茂盛的枝叶,吸引多种昆虫,成为林中鸟类的食物来源,红树林底部生活着丰富的底栖动物,吸引着鹭和鹬等鸟类藏身其中。下列叙述错误的是( )
A. 题干中描述了红树林群落的水平结构和垂直结构
B. 红树林中各种鸟类生态位的分化,有利于资源的充分利用
C. 各种植物自身特点是植物和无机环境协同进化的结果
D. 红树林是一种湿地生态系统,其间接价值远大于直接价值
二、填空题(共52分)
17. 海天牛以绿藻等藻类为食,并盗取叶绿体演化出一种特殊结构——盗质体,从而利用光合作用应对饥饿等营养胁迫。图1示海天牛细胞中光合作用的部分过程。请回答下列问题。
(1)叶绿体中光合色素主要吸收______光。过程①表示______。光反应为卡尔文循环提供的物质有______。
(2)研究人员让海天牛吸入一定量的18O标记的氧气。一段时间后,在海天牛体内检测到了含18O的糖类。请写出氧原子可能的转移路径:18O2→______(用文字和箭头表示)。
(3)与绿藻细胞相比,海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因。为维持盗质体内叶绿体的功能,海天牛可能采取的机制有______。
①吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因
②激活自身免疫系统以保护叶绿体免受降解
③通过行为调节(如主动避光)避免叶绿体受强光损伤
④其线粒体可为光合作用提供NADPH
(4)盗质体膜上的P2X4和质子泵共同调控光合作用(图2)。质子泵将H+泵入腔内,与CO32-反应生成光合作用底物______,叶绿体产生的ATP可激活P2X4。已知盗质体腔内酸性过强会影响P2X4活性,为探究P2X4对光合作用的影响,研究者分别用ATP、伊维菌素(P2X4增强剂)、Cu2+(P2X4拮抗剂)进行处理,结果如图3。结合图2、3,请从稳态和平衡角度推测P2X4的作用是_________________________。
18. 小麦、水稻等大多数植物,在暗反应阶段,CO2被C5固定以后形成C3,进而被还原成(CH2O),这类植物称为C3植物。玉米、甘蔗等原产在热带的植物,CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中,然后转移到C3中,这类植物称为C4植物,其固定CO2的途径如图1所示。芦荟、仙人掌等植物白天气孔关闭,夜间气孔开放,这类植物在进化中形成了特殊的固碳途径,如图2所示,这类植物称为CAM植物。(注:PEP羧化酶比RuBP羧化酶对CO2的亲和力更强)
(1)C4植物中固定CO2的酶是______________________。
(2)C4植物的光反应发生在_______细胞,在炎热干旱夏季的中午,C4植物的CO2补偿点_______(填“大于”“等于”或“小于”)C3植物。
(3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的,但O2也能与CO2竞争Rubisco酶,使该酶催化C5和O2反应,生成C3和CO2,此反应过程消耗ATP和NADPH,被称为光呼吸。光呼吸过程中,C5和O2反应的场所为_______;该过程使细胞内O2/CO2的值降低,有利于生物适应______(填“高氧低碳”或“低氧高碳”)的环境。
(4)CAM植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于_______过程。某实验小组欲通过颜色变化来验证CAM植物中淀粉的含量变化规律,分别于白天和夜晚每隔一定时间取该类植物的叶片,经脱色处理后滴加碘液,理论上观察到的结果是____________。
19. 甘蓝型油菜属于十字花科植物,是两性花,其雄性不育和雄性可育是一对相对性状,育性既可以由复等位基因决定,也可由两对等位基因决定。
Ⅰ.研究人员利用雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2)、品系3(A3A3)进行如下实验。回答下列问题:
组别
杂交
F1
实验一
品系1×品系2
全为雄性不育
实验二
品系1×品系3
全为育性正常
(1)用雄性不育品系做杂交育种,在操作上最显著的优点是______。
(2)根据实验一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是______,只考虑这组等位基因(A1、A2、A3),有______种基因型。
Ⅱ.研究人员用雄性不育植株与雄性可育植株杂交(雄性育性由基因M、m控制,且只有基因M的表达受另一对等位基因B、b影响),再让F1中雄性可育植株自交,结果如下表所示。回答下列问题:
亲本
F1
F2
母本:雄性不育植株;父本:雄性可育植株
雄性不育植株:雄性可育植株=1:1
雄性不育植株:雄性可育植株=3:13
(3)基因B和b根本区别是_________________,B/b基因对M基因表达的影响表现为________。
(4)F2中雄性可育植株的基因型有________种,若要利用F2中的两种可育株杂交,使后代雄性不育株的比例最高,则双亲的基因型分别为________。
20. 长期熬夜会扰乱人体内分泌节律,不仅影响血糖稳态,也会影响脂质代谢。图甲表示人体血糖调节的部分机制。
(1)夜间,正常人体处于空腹状态,当血糖浓度略有下降时,胰岛分泌的______(填激素名称)增多,该激素通过促进______等过程,使血糖水平维持在正常范围。
(2)研究发现,长期熬夜会引发交感神经持续兴奋,交感神经兴奋会抑制______(填“胰岛A细胞”或“胰岛B细胞”)的活动,进而影响血糖稳态。为验证熬夜对血糖的影响,研究者检测了正常作息组和熬夜组志愿者在夜间某时间点的血糖浓度,结果如图乙所示。综合甲乙两图分析,推测熬夜组出现此现象的可能原因是______。
(3)长期熬夜会加重肝脏负担,机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量______(填“增加”或“减少”)。长期熬夜还会导致肝脏对激素①的敏感性下降,以及胆汁酸合成紊乱,胆汁酸能促进脂肪的消化吸收和抑制脂肪的分解代谢。由此推测,长期熬夜会大大增加熬夜个体患______的风险。
A. 低血糖、消瘦 B. 高血糖、肥胖 C. 高血压、消瘦
(4)综合上述信息,下列关于长期熬夜对血糖稳态影响叙述,错误的是______。
A. 是神经和体液共同调节的结果
B. 长期熬夜可能导致肝脏细胞膜上的胰岛素受体数量减少
C. 肾上腺髓质分泌的激素在夜间异常升高
D. 熬夜时机体供能不足,因此血糖水平降低
21. 稻虾共养系统是我国南方常见的生态农业模式,该系统以水稻种植为基础,在稻田中养殖克氏原螯虾(俗称“小龙虾”),虾以稻田中的杂草、浮游生物、害虫为食,虾粪可作为水稻的肥料,形成“稻护虾、虾促稻”的良性循环。回答下列问题:
(1)克氏原螯虾于1929年引入南京,初始一段时间种群数量迅速上升。从种群特征角度分析,导致小龙虾数量上升的直接原因是_______。稻虾共养可实现“一田双收,生态环保”的双赢局面,体现了生物多样性的_______价值。
(2)稻虾共养系统中,水稻固定的太阳能除用于自身生长、发育和繁殖外,其余能量的去向是_________。水稻参与碳循环的主要途径有光合作用、呼吸作用,还有_____(答出1点即可)。
(3)在稻田里施用无机肥,干预了稻田系统的_________过程。稻虾共养能减少农药和无机肥的使用,原因是__________。
(4)为探究不同密度下稻虾共作系统的生态效益,研究者设置3个龙虾投放密度组(D1:15尾/m2、D2:30尾/m2、D3:45尾/m2),测定水稻产量、土壤速效氮含量(能被作物快速吸收的氮)及龙虾存活率。结果显示:D2组水稻产量最高,土壤速效氮含量显著低于D1组;D3组土壤速效氮含量高于D2组,但龙虾存活率显著下降。下列叙述正确的有 。
A. D2组水稻产量最高,可能因龙虾活动促进了土壤养分循环,且未过度干扰水稻生长
B. D3组龙虾存活率下降,可能是高密度导致溶氧量不足或病害传播加剧
C. D3组土壤速效氮含量升高,说明龙虾排泄物分解速率超过水稻吸收能力
D. 若进一步增加密度至D4(60尾/m2),则养殖过程中龙虾总生物量仍会持续增长
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西安中学2026届高三质量检测考试(三)
生物学试题
时间:75分钟满分:100分
一、单项选择题(每小题3分,共48分)
1. 内质网质量控制(ERQC)机制可防止前体蛋白错误折叠、累积,必要时通过启动自噬通路清除错误蛋白。下列叙述错误的是( )
A. ERQC机制的启动需要的能量主要来自线粒体
B. 溶酶体可参与动物细胞中错误蛋白的清除
C. 细胞骨架与该机制中的物质运输密切相关
D. 大肠杆菌也存在内质网质量控制机制
【答案】D
【解析】
【详解】A、ERQC机制的启动需要的能量主要来自线粒体,因为线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞中的动力工厂,A正确;
B、溶酶体内含有水解酶,可通过自噬作用分解错误折叠的蛋白质,B正确;
C、细胞骨架与细胞中物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,因此细胞骨架与该机制中的物质运输(如囊泡运输)密切相关,C正确;
D、大肠杆菌是由原核细胞构成的原核生物,其细胞中无内质网结构,因此不存在内质网质量控制机制,D错误。
故选D。
2. 某科研团队发现:肠道微生物分泌的信号分子能调控小肠上皮细胞的Na+-K+泵活性,进而影响葡萄糖吸收速率。如图为小肠上皮细胞通过SGLTs(钠驱动的葡萄糖载体蛋白)和Na+-K+泵转运葡萄糖、Na+和K⁺的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 葡萄糖通过SGLTs进入细胞的过程与细胞膜两侧Na+浓度有关,属于协助扩散
B. Na+-K+泵既具有运输功能,又能催化ATP水解,体现了蛋白质功能的多样性
C. 细胞内 K⁺浓度高于细胞外,K+通过Na+-K+泵进入细胞的方式为主动运输
D. 若肠道微生物信号分子能增强Na+-K+泵活性,则可以促进小肠上皮细胞吸收葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A、葡萄糖通过SGLTs进入细胞时,是从低浓度向高浓度运输,依赖细胞内外的Na⁺浓度差提供动力,且需要载体SGLTs协助,因此属于主动运输,A错误;
B、Na+-K+泵能运输Na⁺和K⁺,同时催化ATP水解,体现了蛋白质功能的多样性,B正确;
C、细胞内K⁺浓度高于细胞外,K⁺通过Na+-K+泵进入细胞时,是逆浓度梯度运输,且需要Na+-K+泵催化ATP水解供能,因此属于主动运输,C正确;
D、Na+-K+泵活性增强时,会更高效地将Na⁺运出细胞、K⁺运入细胞,使细胞内外Na⁺浓度差进一步增大,而葡萄糖通过SGLTs进入细胞依赖Na⁺浓度差产生的势能,因此会促进小肠上皮细胞吸收葡萄糖,D正确。
故选A。
3. 下图表示人体内葡萄糖的部分代谢过程。下列说法错误的是( )
A. 人体某些细胞中的①过程可以不消耗能量
B. ⑥过程的存在能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
C. ③过程可以产生人体的某些非必需氨基酸
D. 人体成熟红细胞能进行图中的①②④过程
【答案】D
【解析】
【分析】1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程。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二氧化碳和[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。
2、①是葡萄糖进入细胞、②是葡萄糖转变为中间产物、⑤无氧呼吸的第二阶段、④有氧呼吸的第二三阶段。
【详解】A、葡萄糖进入红细胞是协助扩散,不需要消耗能量,A正确;
B、⑥过程是丙酮酸可以转化成脂肪,说明细胞呼吸可以产生许多物质参与其他代谢反应,能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽,B正确;
C、血糖浓度过高时,部分血糖可以转化为某些非必需氨基酸和脂肪等一些非糖物质,C正确;
D、人体成熟红细胞只进行无氧呼吸,即图中①②⑤过程,D错误。
故选D。
4. 以测定的 O2 吸收量与释放量为指标,研究温度对某阳生植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析不正确的是( )
A. 光照相同时间,在 40℃条件下植物积累的有机物量最多
B. 两曲线的交点 A、C 表示补偿点
C. 低于 A 点对应温度时,植物呼吸作用消耗的有机物随温度升高而增加
D. 光照相同时间,A、B 两点植物光合作用制造的有机物的量相等
【答案】B
【解析】
【详解】A、实线表示的是净光合作用速率的曲线,故由图可知在40℃下有机物净积累速率最快,其积累的有机物量也就最多,A正确;
B、两曲线的交点 A、C 两点表示植物净光合作用积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等,而光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗的有机物的二倍,故A、C不是补偿点(光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物),B错误;
C、由虚线可知,低于A点对应温度时,植物呼吸作用消耗的有机物随温度升高而增加,C正确;
D、A点时有机物制造速率=3.75+3.75=7.5mg/h,B点时有机物制造速率=4+3.5=7.5mg/h,因此,在相同的时间内,A点和B点有机物制造的量相等,D正确。
故选B。
5. 短串联重复序列(STR)是染色体DNA中由2~6个碱基串联重复的结构。STR序列中A-T碱基对所占比例均大于C—G碱基对所占比例。将某21三体综合征患儿及其父母的21号染色体上某一位点基因的STR进行扩增,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
注:M为标准DNA片段,n1、n2、n3、n4为STR的不同重复次数。
A. 与等长DNA相比,含STR的DNA稳定性更强,其转录发生于细胞核
B. 该患儿与其父亲或母亲体内该位点的基因的STR重复次数是完全相同的
C. 该患儿可能是初级卵母细胞分裂时21号染色体未分离导致的
D. 21三体综合征患者细胞中染色体结构异常可用光学显微镜观察到
【答案】C
【解析】
【详解】A、A-T碱基对含有两个氢键,C-G碱基对含有三个氢键,STR的 A-T碱基对占比较大,与等长DNA相比,含STR的DNA的稳定性可能较差,染色体上基因的转录发生于细胞核,A错误;
B、患儿的21号染色体分别来 自父亲和母亲,父亲与母亲的 STR 重复次数不同,故其与父亲或母亲该位点的基因的STR重复次数不完全相同,B错误;
C、由图可知,患儿的一条21号染色体STR 重复次数与父亲相同,两条21号染色体STR重复次数分别与母亲的两条相同,表明该患儿可能是母亲减数分裂I时,初级卵母细胞的一对21号同源染色体没有分离导致的,C正确;
D、在光学显微镜下,可观察到21三体综合征患者的细胞中染色体数目多了一条,其染色体结构是正常的,D错误。
故选C
6. 科学家通过秋水仙素诱导获得了同源四倍体水稻,其育性相较于二倍体水稻显著降低。Wx基因(其显隐性基因分别记为W和w)负责合成直链淀粉,只有存在W基因的水稻才能合成直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体水稻,四倍体水稻的籽粒通常更加硕大
B. 若要保留四倍体水稻的优良性状,需通过连续自交进行留种繁殖
C. 基因型为Wwww的个体,其产生的次级精母细胞中可能不含W基因
D. 若同源染色体两两联会,WWww的个体自交,子代中不能合成直链淀粉的个体占1/36
【答案】B
【解析】
【详解】A、多倍体植株通常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,所以相比二倍体水稻,四倍体水稻的籽粒通常更加硕大,A正确;
B、因为四倍体水稻育性显著降低,难以通过有性生殖留种繁殖,所以若要保留四倍体水稻的优良性状,需通过无性生殖进行留种繁殖,而不是连续自交(有性生殖),B错误;
C、基因型为Wwww的个体,在减数分裂过程中,同源染色体分离,次级精母细胞中染色体数目减半,可能不含W基因,C正确;
D、WWww个体产生配子的类型及比例为WW:Ww:ww=1:4:1,自交后代中不能合成直链淀粉的个体(基因型为ww)占1/6×1/6=1/36,D正确。
故选B。
7. S型肺炎链球菌菌株是导致人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无毒性。下列有关叙述错误的是( )
A. S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜
B. 将R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后所得到的大量S型细菌都是由R型细菌转化而来
C. 肺炎链球菌能利用自身的核糖体合成蛋白质
D. 加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组
【答案】B
【解析】
【详解】A、S型细菌与R型细菌的主要区别在于S型细菌具有多糖类荚膜,而R型细菌无荚膜,A正确;
B、将R型细菌与加热致死的S型细菌混合后,部分R型细菌会吸收S型细菌的DNA转化为S型细菌,转化后的S型细菌可自行增殖,B错误;
C、肺炎链球菌为原核生物,其细胞中含有核糖体,可自主合成蛋白质,C正确;
D、加热致死的S型细菌释放的DNA被R型细菌摄取并整合到基因组中,导致R型细菌转化为S型细菌,此过程属于基因重组,D正确。
故选B。
8. 研究人员对某地梭子蟹的体色深浅进行了研究,发现经过二十年的水体治理,不同体色的梭子蟹所占的比例发生了很大的变化(结果见下图)。假设浅体色、中间体色和深体色的基因型分别为aa、Aa、AA,下列相关说法中错误的是( )
A. 不同体色的梭子蟹在对空间和资源的竞争中不断发展、协同进化
B. 该地梭子蟹的全部个体所含的全部基因称为梭子蟹种群的基因库
C. 二十年间梭子蟹种群的基因频率发生了改变,种群已经进化
D. 梭子蟹体色对河水环境的适应是相对的,根本原因是遗传稳定性与环境变化之间的矛盾
【答案】A
【解析】
【详解】A、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,而不同体色的梭子蟹属于同一物种,它们之间对空间和资源的竞争属于种内斗争,并不属于协同进化,A错误;
B、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,该地梭子蟹的全部个体所含的全部基因符合基因库的定义,B正确;
C、2004年: 设浅体色(aa)个体占比为10%,中间体色(Aa)个体占比为30%,深体色(AA)个体占比为60%, 根据基因频率的计算方法,a的基因频率 = aa的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率,即10%+1/2×30%=25%;A的基因频率=1−a的基因频率=1−25%=75%;2024年:浅体色(aa)个体占比为10%,中间体色(Aa)个体占比为60%,深体色(AA)个体占比为30%,同理,A的基因频率=30%+1/2×60%=60%;a的基因频率=1−60%=40%,所以控制体色的基因频率发生了改变,也就意味着梭子蟹的种群基因频率已改变,发生了生物进化,C正确;
D、梭子蟹整体对河水环境的适应是相对的,因为遗传具有稳定性,环境是不断变化的,遗传稳定性与环境变化之间的矛盾导致了这种适应性的相对性,D正确。
故选A。
9. 人体在不同发育阶段和不同场景中排尿反射的控制机制是不相同的,下列有关排尿反射的叙述正确的是( )
A. 脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的,交感神经兴奋,膀胱缩小
B. 为避免考试时上厕所,考前无尿意但主动排尿,该行为是大脑皮层控制的条件反射
C. 婴儿尿床现象的出现,是由婴儿大脑皮层发育不完善所致,该反射属于非条件反射
D. 成年人在睡眠中偶尔尿床,原因是睡眠时脊髓排尿中枢的信号不能传导至大脑皮层
【答案】C
【解析】
【详解】A、脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋时,膀胱缩小,而不是交感神经,A错误;
B、考试时憋尿是大脑皮层有意识地抑制脊髓的排尿反射,属于大脑皮层控制的条件反射,但“考前无尿意但主动排尿”并非单纯的条件反射,且该行为的描述与反射类型的对应逻辑错误,B错误;
C、婴儿大脑皮层发育不完善,对脊髓排尿中枢的控制能力弱,所以会出现尿床现象。婴儿的排尿反射是生来就有的,属于非条件反射,C正确;
D、成年人在睡眠中偶尔尿床,原因是睡眠时大脑皮层对脊髓排尿中枢的控制减弱,而不是脊髓排尿中枢的信号不能传导至大脑皮层,D错误。
故选C。
10. 长期睡眠不佳容易导致免疫力下降。随着年龄增长,老年人会出现睡眠“碎片化”,其中老年期Hcrt神经元兴奋性增高是导致“碎片化”的关键。实验证明,与年轻小鼠相比,年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3(钾离子通道)的表达量下降,导致觉醒持续时间延长。下列有关叙述正确的是( )
A. 神经元可以通过释放相应的神经递质来调节免疫系统的功能
B. 当Hcrt神经元发生Na+内流时,有利于个体由觉醒向睡眠转化
C. 据实验推测,老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流增加有关
D. 促进Hcrt神经元中KCNQ2/3的基因表达,不能缓解和治疗睡眠障碍
【答案】A
【解析】
【分析】神经纤维静息状态时,主要表现 K+外流(导致膜外阳离子多),产生外正内负的膜电位,该电位叫静息电位。兴奋时,主要表现Na+内流(导致膜内阳离子多),产生一次内正外负的膜电位变化。神经元的兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电势差而形成局部电流,局部电流又刺激临近未兴奋部位产生一次兴奋。
【详解】A、神经元可以通过释放相应的神经递质来调节免疫系统的功能,A正确;
B、神经元兴奋,而老年期Hcrt神经元兴奋性增高是导致“碎片化”的关键,所以当Hcrt神经元发生Na+内流时,有利于个体由睡眠向觉醒转化,B错误;
C、年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3(钾离子通道)的表达量下降,所以老年人Hcrt神经元兴奋性增高可能与K+外流减少有关,C错误;
D、促进Hcrt神经元中KCNQ2/3的基因表达,能缓解和治疗睡眠障碍,D错误。
故选A。
11. 为研究低温条件下乙醇对不同年龄大鼠体温的影响,在5℃的环境温度条件下,测定注射乙醇后大鼠体温的变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在5℃的环境温度下,大鼠皮肤散热主要通过辐射、传导、对流和蒸发的方式进行
B. 与环境温度为25℃相比,大鼠在5℃温度条件下垂体分泌释放的抗利尿激素会减少
C. 低温刺激大鼠皮肤冷觉感受器产生兴奋,经传入神经传至大脑皮层的体温调节中枢
D. 大鼠机体在1 h~3 h的产热量小于散热量,乙醇引起的体温变化对幼龄大鼠影响较小
【答案】D
【解析】
【分析】(1)在低温刺激下大鼠皮肤温度感受器产生兴奋,兴奋经传入神经到下丘脑体温调节中枢,经传出神经至骨骼肌,使其收缩,增加产热。此外导致甲状腺激素分泌增多,引起细胞代谢的速率加快等生命活动,以维持机体体温稳定。
(2)注射乙醇后1h内,大鼠的体温下降,所以大鼠机体的产热量小于散热量;幼龄大鼠体温下降的幅度较小且恢复得快,所以对于乙醇引起的体温变化,受影响较小的是幼龄大鼠。
(3)探究乙醇降低大鼠体温是否与5一羟色胺有关,选用生理状况等一致的大鼠,向实验组大鼠注射一定量的5-羟色胺受体阻断剂,对照组注射等量生理盐水,一段时间后向两组大鼠注射等量乙醇,在低温环境中培养并测量大鼠的体温变化情况。由于5-羟色胺受体阻断剂能阻止5-羟色胺与受体结合,导致5-羟色胺不能发挥功能。若实验组大鼠体温降低幅度比对照组的小,则说明乙醇降低大鼠体温与5一羟色胺是有关的。
【详解】A、在5℃的环境温度下,大鼠皮肤散热主要通过辐射、传导、对流的方式进行,此时水分蒸发速度较慢,A错误;
B、寒冷时,皮肤血管收缩,中心血容量增加,抑制抗利尿激素(ADH)分泌,ADH 由下丘脑合成,神经垂体释放,B错误;
C、体温调节中枢位于下丘脑,不是大脑皮层。大脑皮层产生冷觉,但不负责自动体温调节,C错误;
D、从图看,注射乙醇后 1-3 h 内体温下降,说明散热大于产热,但“乙醇引起的体温变化对幼龄大鼠影响较小”不对,因为图中幼龄大鼠体温下降幅度更小(较高的体温),所以影响更小,D正确。
故选D。
12. 如图表示调控拟南芥开花的4 条途径,其中自主途径受自身内部发育状况的影响,CO、FLC、FT、SOC1 以及 AP1 和LFY 代表途径中的基因, “→”表示促进,“—|”表示抑制,下列叙述正确的是( )
A. 光周期途径和春化途径都是植物对环境中光信号作出反应
B. LFY 基因发生甲基化修饰后,不会影响对拟南芥开花的调控
C. 春化途径可促进 FT 和 SOCl 的表达,进而调控拟南芥开花
D. 图中拟南芥开花只受激素调节和环境因素调节的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、光周期途径是对光信号(日照长短)的反应,但春化途径是对低温信号的反应(春化是低温诱导开花),并非光信号,A错误;
B、LFY是调控开花的关键基因,基因甲基化修饰会影响其表达,进而影响拟南芥开花调控,B错误;
C、图示中FLC抑制FT和SOC1的表达,而春化途径可抑制FLC(春化的核心作用是解除FLC的抑制),从而间接促进FT和SOC1的表达,最终通过AP1、LFY调控开花,C正确;
D、图中除了环境因素(光周期、春化)、激素(赤霉素)调节,还有自主途径(自身内部发育状况)的调节,D错误。
故选C。
13. 1994年分布在我国青海湖周边地区的普氏原羚不足300只。由于采取了一系列保护措施,到2024年数量已达到3400余只。下列相关叙述错误的是( )
A. 普氏原羚的迁入率与迁出率属于种群水平的研究问题
B. 普氏原羚的种群密度可以直接反映其种群数量的变化趋势
C. 性别比例主要通过影响出生率进而影响普氏原羚种群密度
D. 种群密度是种群数量特征中最基本的特征
【答案】B
【解析】
【详解】A、迁入率和迁出率是种群的数量特征,属于种群水平的研究问题,A正确;
B、能反映种群数量变化趋势的是年龄结构,而不是种群密度,B错误;
C、性别比例会影响种群的出生率,进而影响种群密度,C正确;
D、种群密度是种群数量特征中最基本的数量特征,D正确。
故选B。
14. 为研究噪音污染对动物行为和健康产生的影响,研究人员将斑胸草雀的雏鸟在孵化前、后暴露在有交通噪音的声学环境中一段时间,部分结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 对照组的声学环境可以使用录制的正常斑胸草雀的鸣唱声音
B. 长期交通噪音会降低斑胸草雀子代数量,属于非密度制约因素
C. 与对照组相比,雏鸟孵化后暴露在噪音环境中,以上两项指标均有显著差异
D. 据图推测,长期噪音干扰会导致斑胸草雀平均寿命缩短,种群密度下降
【答案】C
【解析】
【详解】A、对照组的声学环境可以使用录制的正常斑胸草雀的鸣唱声音,因为探究对象正常的环境就是具有斑胸草雀的鸣唱声音的,A正确;
B、长期交通噪音属于非生物因素,其会降低斑胸草雀子代数量,属于非密度制约因素,B正确;
C、与对照组相比,雏鸟孵化后暴露在噪音环境中,以上两项指标并非均有显著差异,如孵化前正常与孵化后噪音组与对照组在产生的子代总数方面没有明显差异,C错误;
D、据图推测,长期噪音干扰会导致斑胸草雀平均寿命缩短,种群密度下降,因为图示表现出长期噪音环境导致染色体端粒变短,繁育子代数目变少,D正确。
故选C。
15. 某农场中的能量流动简图如图所示,字母表示能量,其中b2和c2分别表示第二、第三营养级的同化量,e1和e2分别表示第二、第三营养级从饲料中获取的能量。下列叙述正确的是( )
A. 流经该农场的总能量为a
B. 第二和第三营养级之间的能量传递效率为
C. 该农场的能量金字塔一定呈上窄下宽的金字塔形
D. c1与中的能量都来自b2
【答案】B
【解析】
【详解】A、流经该农场的总能量=第一营养级固定的总能量+人工投入饲料中的化学能,即a+e1+e2,A错误;
B、第二营养级的总能量为b2+e1,传递给第三营养级能量为c2,第二和第三营养级之间的能量传递效率为c2/(b2+e1)×100%,B正确;
C、因为有人工饲料的投放,该农场中第三营养级的总能量不一定小于第二营养级,故该农场的能量金字塔不一定呈上窄下宽的金字塔形,C错误;
D、c1与c3中的能量来自b2+e1,D错误。
故选B。
16. 红树林中生长着各种植物:抗风浪、耐贫瘠的白骨壤生长在靠海的外缘林带,红海榄生长在风浪较小的陆地边缘上。在阳光充足的上层,高大的红树会长出茂盛的枝叶,吸引多种昆虫,成为林中鸟类的食物来源,红树林底部生活着丰富的底栖动物,吸引着鹭和鹬等鸟类藏身其中。下列叙述错误的是( )
A. 题干中描述了红树林群落的水平结构和垂直结构
B. 红树林中各种鸟类生态位的分化,有利于资源的充分利用
C. 各种植物自身特点是植物和无机环境协同进化的结果
D. 红树林是一种湿地生态系统,其间接价值远大于直接价值
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干描述了白骨壤和红海榄在不同水平区域的分布(水平结构),以及红树在垂直空间的分层(垂直结构),A正确;
B、不同鸟类占据不同生态位,减少竞争,提高资源利用率,B正确;
C、协同进化包括生物与生物之间及生物与无机环境之间的共同进化。植物自身特点的形成不仅与无机环境有关,还与其他生物(如竞争、传粉等)相关,选项仅提“无机环境”表述片面,C错误;
D、红树林的间接价值(如调节生态、保护海岸)远大于直接价值(如经济用途),D正确。
故选C。
二、填空题(共52分)
17. 海天牛以绿藻等藻类为食,并盗取叶绿体演化出一种特殊结构——盗质体,从而利用光合作用应对饥饿等营养胁迫。图1示海天牛细胞中光合作用的部分过程。请回答下列问题。
(1)叶绿体中光合色素主要吸收______光。过程①表示______。光反应为卡尔文循环提供的物质有______。
(2)研究人员让海天牛吸入一定量的18O标记的氧气。一段时间后,在海天牛体内检测到了含18O的糖类。请写出氧原子可能的转移路径:18O2→______(用文字和箭头表示)。
(3)与绿藻细胞相比,海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因。为维持盗质体内叶绿体的功能,海天牛可能采取的机制有______。
①吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因
②激活自身免疫系统以保护叶绿体免受降解
③通过行为调节(如主动避光)避免叶绿体受强光损伤
④其线粒体可为光合作用提供NADPH
(4)盗质体膜上的P2X4和质子泵共同调控光合作用(图2)。质子泵将H+泵入腔内,与CO32-反应生成光合作用底物______,叶绿体产生的ATP可激活P2X4。已知盗质体腔内酸性过强会影响P2X4活性,为探究P2X4对光合作用的影响,研究者分别用ATP、伊维菌素(P2X4增强剂)、Cu2+(P2X4拮抗剂)进行处理,结果如图3。结合图2、3,请从稳态和平衡角度推测P2X4的作用是_________________________。
【答案】(1) ①. 蓝紫光和红光 ②. 水的光解 ③. ATP、NADPH
(2)H218O→C18O2→糖类(CH218O)
(3)①③ (4) ①. CO2/二氧化碳 ②. 将盗质体内多余H+排出,保持腔内pH相对稳定,从而维持光合作用正常进行
【解析】
【分析】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。结合图1可知,在光合作用光反应阶段,水在光下被分解,即水的光解,所以过程①表示水的光解。水光解产生的电子经过一系列传递,最终传递给NADP⁺,使其被还原为NADPH,所以电子的最终受体是NADP⁺。光反应阶段除了产生氧气外,还产生ATP和NADPH。卡尔文循环即暗反应阶段,需要ATP、NADPH提供能量,NADPH还做还原剂参与C3的还原,所以光反应为卡尔文循环提供的物质有ATP和NADPH。
【小问1详解】
叶绿体中光合色素主要吸收蓝紫光和红光。过程①表示水的光解。光反应的产物有ATP、NADPH和氧气,光反应为卡尔文循环提供的物质有ATP、NADPH。
【小问2详解】
海天牛吸入一定量的18O标记的氧气,氧气可以参与有氧呼吸的第三阶段,产生H218O,水参与有氧呼吸的第二阶段柠檬酸循环,产生C18O2,二氧化碳用于碳反应转变为糖类等有机物,因此氧原子可能的转移路径:18O2→H218O→C18O2→糖类(CH218O)。
【小问3详解】
①由于海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因,而绿藻具有完整的光合作用相关基因,所以海天牛吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因,就有可能获得维持叶绿体功能所需的基因,从而使叶绿体能够正常发挥功能,①正确;
②叶绿体在海天牛细胞内是一个外来结构,可能会被细胞的免疫系统识别为异物而遭到降解,②错误;
③强光可能会对叶绿体造成损伤,影响其功能,海天牛通过行为调节,如主动避光,避免叶绿体受强光损伤,有利于维持叶绿体的正常功能,③正确;
④光合作用光反应阶段产生ATP和NADPH用于暗反应,而光反应是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的,不需要线粒体提供ATP和NADPH,④错误。
故选①③。
【小问4详解】
质子泵将H+泵入腔内与CO32-反应生成H2CO3,H2CO3会分解生成CO2,CO2是光合作用底物。已知盗质体腔内酸性过强会影响P2X4活性,为探究P2X4对光合作用的影响,研究者分别用ATP、伊维菌素(P2X4增强剂)、Cu2+(P2X4拮抗剂)进行处理,结果如图3。结合图2、3,从稳态和平衡角度推测P2X4的作用是将盗质体内多余H+排出,保持腔内pH相对稳定,从而维持光合作用正常进行。
18. 小麦、水稻等大多数植物,在暗反应阶段,CO2被C5固定以后形成C3,进而被还原成(CH2O),这类植物称为C3植物。玉米、甘蔗等原产在热带的植物,CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中,然后转移到C3中,这类植物称为C4植物,其固定CO2的途径如图1所示。芦荟、仙人掌等植物白天气孔关闭,夜间气孔开放,这类植物在进化中形成了特殊的固碳途径,如图2所示,这类植物称为CAM植物。(注:PEP羧化酶比RuBP羧化酶对CO2的亲和力更强)
(1)C4植物中固定CO2酶是______________________。
(2)C4植物的光反应发生在_______细胞,在炎热干旱夏季的中午,C4植物的CO2补偿点_______(填“大于”“等于”或“小于”)C3植物。
(3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的,但O2也能与CO2竞争Rubisco酶,使该酶催化C5和O2反应,生成C3和CO2,此反应过程消耗ATP和NADPH,被称为光呼吸。光呼吸过程中,C5和O2反应的场所为_______;该过程使细胞内O2/CO2的值降低,有利于生物适应______(填“高氧低碳”或“低氧高碳”)的环境。
(4)CAM植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于_______过程。某实验小组欲通过颜色变化来验证CAM植物中淀粉的含量变化规律,分别于白天和夜晚每隔一定时间取该类植物的叶片,经脱色处理后滴加碘液,理论上观察到的结果是____________。
【答案】(1)PEP羧化酶和RuBP羧化酶
(2) ①. 叶肉 ②. 小于
(3) ①. 叶绿体基质 ②. 高氧低碳
(4) ①. 苹果酸的分解和细胞呼吸 ②. 白天叶片蓝色逐渐加深,夜间叶片蓝色逐渐变浅
【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。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP,将二氧化碳还原为糖的过程。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【小问1详解】
根据图1,C4植物中固定CO2的酶是PEP羧化酶和RuBP羧化酶,PEP羧化酶催化CO2与PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)结合,完成最初的CO2固定。
【小问2详解】
结合图1可知,C4植物的叶肉细胞的叶绿体有基粒,可进行光反应;维管束鞘细胞的叶绿体无基粒,进行暗反应,因此C4植物的光反应发生在叶肉细胞。炎热干旱夏季中午,C3植物气孔关闭,CO2供应不足;而C4植物的PEP羧化酶对CO2亲和力更强,能在更低CO2浓度下固定CO2,维持光合作用与呼吸作用的CO2平衡。因此,C4植物的CO2补偿点小于C3植物。
【小问3详解】
在光呼吸过程中,C5与O2发生反应,由于C5存在于叶绿体基质中,所以光呼吸的场所是叶绿体基质。光呼吸是植物在高氧低碳环境下的一种适应机制,它可以消耗多余的O2,减少高氧对光合作用的抑制,维持细胞内O2与CO2的相对平衡。
【小问4详解】
结合图2可知,CAM植物因白天气孔关闭无法吸收外界CO2,此时卡尔文循环所需CO2来自液泡中苹果酸的分解和细胞呼吸释放。某实验小组欲通过颜色变化来验证CAM植物中淀粉的含量变化规律,应选用的检测试剂是碘液,然后分别于白天和夜晚每隔一定时间取该类植物的叶片,经脱色处理后滴加试剂,据图分析,CAM植物夜晚消耗淀粉,白天光合作用生成淀粉,所以理论上观察到的结果是白天叶片蓝色逐渐加深,夜间叶片蓝色逐渐变浅。
19. 甘蓝型油菜属于十字花科植物,是两性花,其雄性不育和雄性可育是一对相对性状,育性既可以由复等位基因决定,也可由两对等位基因决定。
Ⅰ.研究人员利用雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2)、品系3(A3A3)进行如下实验。回答下列问题:
组别
杂交
F1
实验一
品系1×品系2
全为雄性不育
实验二
品系1×品系3
全为育性正常
(1)用雄性不育品系做杂交育种,在操作上最显著的优点是______。
(2)根据实验一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是______,只考虑这组等位基因(A1、A2、A3),有______种基因型。
Ⅱ.研究人员用雄性不育植株与雄性可育植株杂交(雄性育性由基因M、m控制,且只有基因M的表达受另一对等位基因B、b影响),再让F1中雄性可育植株自交,结果如下表所示。回答下列问题:
亲本
F1
F2
母本:雄性不育植株;父本:雄性可育植株
雄性不育植株:雄性可育植株=1:1
雄性不育植株:雄性可育植株=3:13
(3)基因B和b的根本区别是_________________,B/b基因对M基因表达的影响表现为________。
(4)F2中雄性可育植株的基因型有________种,若要利用F2中的两种可育株杂交,使后代雄性不育株的比例最高,则双亲的基因型分别为________。
【答案】(1)不用去雄
(2) ① A3>A1>A2 ②. 6
(3) ①. 基因中的碱基对(碱基)的排列顺序不同 ②. B会抑制M的表达
(4) ①. 7 ②. mmbb、MMBb
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中。这意味着一对等位基因(如A和a)在形成生殖细胞时会彼此分离,使每个配子只携带这对等位基因中的一个。例如,杂合子Aa在减数分裂时,会形成含A和含a的两种配子,且比例为1:1。
2、基因自由组合定律的实质在减数分裂形成配子时,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】
甘蓝型油菜属于十字花科植物,是两性花,用雄性不育品系做杂交育种(做母本时)可以免去人工去雄的步骤。
【小问2详解】
实验一中雄性不育品系1(A1A1)和育性正常的品系2(A2A2)杂交,F1表现出全为雄性不育,说明A1对A2为显性,实验二中雄性不育品系1(A1A1)和育性正常的品系3(A3A3)杂交,F1表现出全为育性正常,说明A3对A1为显性,故A1、A2、A3之间的显隐性关系是A3>A1>A2、。只考虑这组等位基因(A1、A2、A3),有A1A1、A2A2、A3A3、A1A2、A1A3、A2A3,6种基因型。
【小问3详解】
基因B和M的根本区别是基因中的碱基对(核苷酸对)的数量和排列顺序不同,F2中雄性不育植株:雄性可育植株=3:13,则F1雄性可育植株的基因型是M_B_,故由于B基因的存在,使得基因型为B_M_的个体表现为雄性可育,且M基因控制雄性不育,因此,B基因抑制M基因的表达。
【小问4详解】
由第三问可知,B_M_的个体表现为雄性可育,且M基因控制雄性不育,B基因抑制M基因的表达。说明雄性可育植株的基因型有MmBb、MMBB、MMBb、MmBB、mmbb、mmBB、mmBb,7种基因型,M_bb为雄性不育。 雄性不育株的基因型是MMbb和Mmbb,故要使后代雄性不育株的比例最高,故应选择mmbb、MMBb两种可育株杂交。
20. 长期熬夜会扰乱人体内分泌节律,不仅影响血糖稳态,也会影响脂质代谢。图甲表示人体血糖调节的部分机制。
(1)夜间,正常人体处于空腹状态,当血糖浓度略有下降时,胰岛分泌的______(填激素名称)增多,该激素通过促进______等过程,使血糖水平维持在正常范围。
(2)研究发现,长期熬夜会引发交感神经持续兴奋,交感神经兴奋会抑制______(填“胰岛A细胞”或“胰岛B细胞”)的活动,进而影响血糖稳态。为验证熬夜对血糖的影响,研究者检测了正常作息组和熬夜组志愿者在夜间某时间点的血糖浓度,结果如图乙所示。综合甲乙两图分析,推测熬夜组出现此现象的可能原因是______。
(3)长期熬夜会加重肝脏负担,机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量______(填“增加”或“减少”)。长期熬夜还会导致肝脏对激素①的敏感性下降,以及胆汁酸合成紊乱,胆汁酸能促进脂肪的消化吸收和抑制脂肪的分解代谢。由此推测,长期熬夜会大大增加熬夜个体患______的风险。
A. 低血糖、消瘦 B. 高血糖、肥胖 C. 高血压、消瘦
(4)综合上述信息,下列关于长期熬夜对血糖稳态影响的叙述,错误的是______。
A. 是神经和体液共同调节的结果
B. 长期熬夜可能导致肝脏细胞膜上的胰岛素受体数量减少
C. 肾上腺髓质分泌的激素在夜间异常升高
D. 熬夜时机体供能不足,因此血糖水平降低
【答案】(1) ①. 胰高血糖素 ②. 肝糖原的分解和脂肪等非糖物质转化为糖
(2) ①. 胰岛B细胞 ②. 交感神经兴奋抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,同时促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,导致血糖升高
(3) ①. 增加 ②. B
(4)D
【解析】
【小问1详解】
夜间,正常人体处于空腹状态,当血糖浓度略有下降时,胰岛分泌的胰高血糖素增多,该激素通过促进肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化为糖等过程,使血糖水平维持在正常范围。
【小问2详解】
结合图甲,交感神经兴奋会抑制胰岛B细胞(胰岛素分泌减少),同时促进肾上腺髓质分泌肾上腺素(升高血糖);图乙显示熬夜组血糖更高,因此熬夜通过该神经-体液调节使血糖升高。
【小问3详解】
肝细胞合成蛋白质减少→血浆渗透压降低→组织液生成增多(组织液量增加)。 肝脏对胰岛素(激素①)敏感性下降→血糖升高;胆汁酸合成紊乱→脂肪消化吸收增加、分解受抑制→脂肪积累(肥胖),故选B。
【小问4详解】
血糖调节是神经(交感神经)和体液(胰岛素、肾上腺素)共同调节的结果,A正确;肝脏对胰岛素敏感性下降,可能与胰岛素受体数量减少有关,B正确;熬夜引发交感神经兴奋,促进肾上腺髓质分泌激素(肾上腺素),导致其夜间异常升高,C正确;图乙显示熬夜组血糖更高,且熬夜时交感神经兴奋、肾上腺素分泌增加,会使血糖升高,而非降低,D错误。故选D。
【点睛】熟知血糖平衡调节的过程是解答本题的关键,能根据题目信息及图形进行合理分析并得出正确的结论是解答本题的另一关键,本题重点考查学生提取有用信息并合理运用信息的能力。
21. 稻虾共养系统是我国南方常见的生态农业模式,该系统以水稻种植为基础,在稻田中养殖克氏原螯虾(俗称“小龙虾”),虾以稻田中的杂草、浮游生物、害虫为食,虾粪可作为水稻的肥料,形成“稻护虾、虾促稻”的良性循环。回答下列问题:
(1)克氏原螯虾于1929年引入南京,初始一段时间种群数量迅速上升。从种群特征角度分析,导致小龙虾数量上升的直接原因是_______。稻虾共养可实现“一田双收,生态环保”的双赢局面,体现了生物多样性的_______价值。
(2)稻虾共养系统中,水稻固定的太阳能除用于自身生长、发育和繁殖外,其余能量的去向是_________。水稻参与碳循环的主要途径有光合作用、呼吸作用,还有_____(答出1点即可)。
(3)在稻田里施用无机肥,干预了稻田系统的_________过程。稻虾共养能减少农药和无机肥的使用,原因是__________。
(4)为探究不同密度下稻虾共作系统的生态效益,研究者设置3个龙虾投放密度组(D1:15尾/m2、D2:30尾/m2、D3:45尾/m2),测定水稻产量、土壤速效氮含量(能被作物快速吸收的氮)及龙虾存活率。结果显示:D2组水稻产量最高,土壤速效氮含量显著低于D1组;D3组土壤速效氮含量高于D2组,但龙虾存活率显著下降。下列叙述正确的有 。
A. D2组水稻产量最高,可能因龙虾活动促进了土壤养分循环,且未过度干扰水稻生长
B. D3组龙虾存活率下降,可能是高密度导致溶氧量不足或病害传播加剧
C. D3组土壤速效氮含量升高,说明龙虾排泄物分解速率超过水稻吸收能力
D. 若进一步增加密度至D4(60尾/m2),则养殖过程中龙虾总生物量仍会持续增长
【答案】(1) ①. 出生率大于死亡率 ②. 直接和间接
(2) ①. 通过呼吸作用以热能形式散失 ②. 被动物摄食、流向分解者被分解
(3) ①. 物质循环 ②. 小龙虾捕食水稻害虫和杂草,其粪便被分解后为水稻提供无机盐 (4)ABC
【解析】
【分析】种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量 特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性 别比例等。
【小问1详解】
小龙虾引入新环境后,因食物充足、天敌少,出生率高于死亡率,导致数量迅速上升。“一田双收”体现直接价值(产品获取),“生态环保”则反映间接价值(生态调节功能)。
【小问2详解】
水稻固定能量的去向除了用于自身生长、发育和繁殖外,其余能量可以通过呼吸作用以热能的形式散失。碳循环途径中,光合作用固碳、呼吸作用释碳是基础,还需补充碳进入生物群落的另一途径——通过食物链传递给消费者,以及死亡后成为有机物被分解者利用,即被动物摄食和流向分解者被分解。
【小问3详解】
施用无机肥干预的是物质循环中的养分(如氮、磷)回归土壤过程。虾可以吃杂草害虫(替代除草剂杀虫剂),虾粪可以替代化肥,因此,稻虾共养能减少农药和无机肥的使用。
【小问4详解】
A、D2组龙虾密度适中,既能促进养分循环(松土、排泄物利用),又避免过度扰动,A正确;
B、高密度易导致溶解氧不足和病害传播,从而使龙虾存活率下降,B正确;
C、D3组速效氮高于D2,说明排泄物分解产生的氮超过水稻吸收量,C正确;
D、D3时存活率已显著下降,密度继续增加,种群增长会受空间食物限制而下降,D错误
故选ABC。
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