内容正文:
河南省实验中学2025-2026高中毕业年级一测模拟(二)
生物试题卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
第I卷(选择题,共60分)
一、选择题(本题包括30个小题,每小题2分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 可以与细胞膜形成的吞噬泡融合,并消化掉吞噬泡内物质的细胞器是( )
A. 线粒体 B. 内质网 C. 高尔基体 D. 溶酶体
2. 氮元素是植物生长的必需元素。下列有关叙述正确的是( )
A. 氮元素属于植物细胞中的微量元素
B. 细胞中的氮元素大多以离子的形式存在
C. 氮元素参与植物细胞中纤维素的合成
D 氮元素可参与合成叶绿素进而提高产量
3. 植物乳杆菌是益生菌配方中一种常见的微生物,其细胞呼吸的代谢途径如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 无氧条件下,细胞内会积累乳酸和
B. ①③发生在细胞质基质中,②发生在线粒体中
C. 产物中的O来自于,中的O来自于水和葡萄糖
D. 无氧条件下,葡萄糖中的能量最终都转移至乳酸和ATP中
4. 下列有关实验的叙述正确的是( )
A. 可用蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液探究pH对酶活性的影响
B. 验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住,不属于控制无关变量
C. 分离叶绿体中色素的实验中,色素带的扩散快慢反映了色素在无水乙醇中溶解度的大小
D. 用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,上清液中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
5. 细胞可以清除功能异常的线粒体,以维持细胞内的稳态。下列有关叙述正确的是( )
A. 消除异常线粒体所需的水解酶需要经过高尔基体的加工包装
B. 线粒体进行有氧呼吸第二阶段时,其合成ATP需要消耗氧气
C. 细菌没有线粒体只能通过无氧呼吸分解葡萄糖
D. 线粒体和叶绿体都具有双层膜,二者的内膜面积都与外膜相近
6. 枯草杆菌蛋白酶(S)可催化两种结构不同的底物CTH和CU。研究人员利用S进行了四组实验,结果如下图所示(表示催化CTH反应后的S,表示催化CU反应后的S)。下列分析错误的是( )
A. S催化CTH反应后无法催化CU反应
B. S催化CU反应后依然能催化CTH反应
C. 由该实验结果可知和S的构象存在差异
D. S的催化速率与CTH和CU的浓度无关
7. 科学家曾经用透过三棱镜的光照射水绵的临时装片,观察到好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光区域。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A. 载有水绵和好氧细菌的临时装片应该放在有氧环境中
B. 应将不同颜色的光投射到同一细胞叶绿体的不同部位
C. 选用的水绵中叶绿体呈扁平的椭球或球形
D. 实验结果说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
8. 1937年,植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中(无CO2)加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放出氧气,该反应称为希尔反应。其反应式可简述为H2O+Fe3+H++ O2+ Fe2+,结合光合作用相关知识,下列叙述正确的是( )
A. O2产生的场所位于叶绿体基质
B. 希尔反应产生的H+就是光反应过程中产生的NADPH
C. 希尔反应可以说明O2产生与糖的合成并非同一个化学反应
D. 希尔反应能直接证明光合作用产生的O2中的氧元素全部来自水
9. 某研究小组为测定不同光照条件下黑藻的光合速率,将等量且生理状态相同的黑藻植株,分装于6对黑白瓶(白瓶透光,黑瓶不透光)中,并向瓶中加入等量且溶氧量相同的干净湖水,分别置于六种不同的光照条件下,24h后6对黑白瓶中溶氧量变化情况(不考虑其它生物)如下表,以下说法错误的是( )
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
-7
+0
+6
+8
+10
+10
黑瓶溶氧量(mg/L)
-7
-7
-7
-7
-7
-7
A. 可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻的呼吸速率
B. 该实验条件下光照强度为a时白瓶中黑藻的光合速率等于其呼吸速率
C. 白瓶中光照强度为d时,只降低CO₂浓度,短时间内叶肉细胞中C₅化合物含量减少
D. 可以根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光强下黑藻的净光合速率
10. 细胞周期分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。PI染料在与DNA结合后可被激发产生荧光,荧光强度与DNA含量成正比。利用该性质,可将PI染色的细胞通过流式细胞仪,检测每个细胞中的荧光量。具有特定DNA含量的正常细胞和基因A缺陷的突变细胞,在没有射线照射和γ射线照射条件下处于不同周期进程的细胞数量变化如图所示。下列分析错误的是( )
A. S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间
B. γ射线照射后,正常细胞中处于S期的细胞比例下降
C. γ射线照射使大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期
D. γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少
11. 已知果蝇翅的发育需要经酶的催化,果蝇幼虫正常的培养温度为25℃。遗传学家曾将刚孵化的残翅果蝇放到31℃的环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫,这些成虫在25℃下产生的后代仍为残翅果蝇。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验说明酶的活性易受到温度的影响
B. 借助电镜无法判断果蝇翅型变化是否与基因突变有关
C. 该实验说明不同温度引起的果蝇翅型变化属于表观遗传
D. 可借助光学显微镜判断果蝇翅型变化是否与染色体片段缺失有关
12. 二倍体植株中缺失1条染色体的个体称为单体(2n-1),缺少2条同源染色体的植株不能存活。在某二倍体水稻植株(野生型)种群中偶然发现一株强分蘖力植株(突变体),通过与单体杂交可确定该突变基因的位置和突变类型(A突变为a称为“隐性突变”,a突变为A称为“显性突变”)。其中一组实验将突变体与野生型5-单体(缺失一条5号染色体)杂交得F1,观察F1性状,利用F1进行自交得F2,观察F2的表型及比例。下列叙述正确的是( )
A. 若F1全为野生型,可以确定该突变为隐性突变,但不能确定否位于5号染色体上
B. 若确定为显性突变,F2中突变体占3/8,无法判断该基因是否位于5号染色体上
C. 若确定为显性突变且该基因位于5号染色体上,则F2中突变体占6/11
D. 若确定为显性突变且F2突变体中5-单体占1/3,则该基因位于5号染色体上
13. 科研人员发现,某种昆虫(XY型)的体色(灰体和黑体)受一对等位基因控制。杂交实验表明:灰体(♀)×黑体(♂)→F1均为灰体;F1雌、雄个体随机交配→F2中灰体:黑体=3:1,且所有黑体个体均为雄性。下列叙述正确的是( )
A. F2灰体雌虫与黑体雄虫杂交,子代雄虫中灰体:黑体为3:1
B. F1雌虫产生的配子中携带显性基因的比例为1/4
C. 控制体色的基因仅位于X染色体上,黑体为显性性状
D. F2中雌虫均为灰体,有两种基因型;雄虫均为黑体,有一种基因型
14. 以下是四位同学对遗传规律的理解,正确的是( )
同学
观点
甲
若A/a和B/b位于同一对同源染色体上,则AaBb个体自交产生的后代不可能为aabb
乙
蓝细菌、大肠杆菌和酵母菌等常见微生物的基因遗传也遵循孟德尔遗传定律
丙
利用两种颜色小球进行“性状分离比模拟实验”时,两个小桶内的彩球总数必须相同
丁
aaBb和Aabb杂交后代的表型及其比例不能用于验证自由组合定律
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
15. 在种质资源库中挑选某二倍体作物甲、乙两个高甜度纯合品系进行杂交,F1均表现为甜,F1自交得到的F2出现甜:不甜=13:3,假设不甜植株的基因型为aaBB和aaBb。下图中能解释杂交实验结果的代谢途径有( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
16. 已知SP8噬菌体DNA的两条链比重不同,一条富含嘌呤称为重链,另一条富含嘧啶称为轻链。实验发现,SP8噬菌体侵染枯草杆菌后分离出的某RNA只能与重链形成DNA—RNA杂交分子。以下分析错误的是( )
A. SP8噬菌体内嘌呤和嘧啶比例相等。
B. DNA—RNA杂交分子不存在有T—A配对
C. 合成RNA所需核糖核苷酸由枯草杆菌提供
D. 该RNA是以噬菌体DNA分子的重链为模板进行转录的
17. 生物体中的DNA通常能与蛋白质结合形成DNA-蛋白质复合物,该复合物在细胞生命活动中起着非常重要的作用。下列关于DNA-蛋白质复合物的叙述,正确的是( )
A. 原核细胞和真核细胞中均存在DNA-蛋白质复合物
B. 细胞核和各种细胞器中均存在DNA-蛋白质复合物
C. 基因表达的转录和翻译过程均会形成DNA-蛋白质复合物
D. 将人体细胞中的该复合物彻底水解,最多可获得24种小分子产物
18. 加拿大底鳉是一种小型鱼类,其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因,其中等位基因LDH-Bb出现的比例随温度和纬度的变化规律如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 某加拿大底鳉种群中,全部个体含有的全部LDH-B等位基因构成了该种群的基因库
B. LDH-B基因的多种等位基因之间可发生基因重组,为种群的进化提供丰富的原材料
C. 冷水中突变产生基因LDH-Bb的频率比温水环境中的高,这是长期自然选择的结果
D. 水温直接对加拿大底鳉的表型进行了定向选择,导致基因LDH-B频率发生定向改变
19. 血氧饱和度(SpO₂)是血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的百分比,正常范围为 95%~100%,其大小主要取决于动脉血氧分压(PaO₂)。如图是某登山运动员在海拔 5000 m 高原活动时的血氧饱和度变化。下列叙述错误的是( )
A. 血氧饱和度的大小与海拔高度相关
B. 在高原上运动员主要通过增加呼吸频率和心率来代偿低氧环境
C. 5 h 后运动员肌肉乳酸积累会导致血浆 pH 显著下降
D. 运动员的血氧饱和度变化受神经系统调节和体液调节影响
20. 交感神经和副交感神经都会影响心脏搏动。交感神经释放去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上受体结合,心率加快;副交感神经释放乙酰胆碱,与心肌细胞膜上受体结合,心率减慢。科学家给两组健康志愿青年分别注射等量的阿托品、心得安(两者均为受体阻断剂),给药次序和测得的平均心率如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 阿托品是去甲肾上腺素受体的阻断剂
B. 注射心得安会使交感神经的促进作用减弱
C. 注射阿托品后心率加快,推测心肌细胞的静息电位绝对值减小
D. 据图推测,副交感神经对心率的抑制效果超过交感神经对心率的促进效果
21. 研究人员探究R基因控制合成的蛋白激素(R激素),对肥胖的调控机制。对野生型小鼠(WT)和R基因敲除小鼠(KO)进行高脂饮食喂养,结果如图。R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN-GRM3神经元)和减缓胃排空(激活胃肌层GRM3神经元)。下列叙述错误的是( )
A. GRM3可作为抗肥胖药物靶点
B. R激素促进食物消化吸收来抑制肥胖发生
C. KO组体重增加,推测R激素可抑制肥胖发生
D. KO组注射外源R激素后可部分恢复体重调控能力
22. IFNβCOL01是一种新型结直肠癌免疫治疗药物,其进入内环境后可有效转染至肿瘤细胞,使肿瘤细胞产生干扰素。干扰素一方面可以激活肿瘤细胞中的MHCⅠ(呈递抗原至细胞毒性T细胞),另一方面可促进细胞毒性T细胞中颗粒酶的表达,颗粒酶可诱导肿瘤细胞凋亡,作用原理如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 机体能识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫自稳功能
B. 干扰素和颗粒酶都是小分子免疫活性物质,能在细胞之间传递信息
C. 图中两种细胞都有干扰素受体,但是对干扰素的反应情况不同
D. 细胞毒性T细胞表面的TCR具有识别和直接杀死肿瘤细胞的作用
23. 低温诱导植物开花的过程,称为春化作用。研究表明,低温使冬小麦的DNA甲基化水平降低,改变基因表达,导致代谢方式或生理状态发生重大改变。在春化过程结束之前,如遇高温,则不能完成春化,这种现象称为脱春化作用,施用赤霉素能使未经春化作用的冬小麦开花。下列叙述正确的是( )
A. 只有温度能影响冬小麦开花,感受低温刺激的部位是叶片
B. 如遇暖冬,只有在冬小麦种子萌发时喷施赤霉素,才能开花
C. 冬小麦的开花只与春化素和赤霉素有关,与其他激素无关
D. 低温导致冬小麦代谢方式或生理状态改变的根本原因是基因的选择性表达
24. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水;但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。科研人员分别用微量(0.1mmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图所示。据图分析正确的是( )
A. C和ABA均可降低气孔开度,增加光合速率
B. C和ABA可以影响植物的呼吸速率
C. 短肽C合成和加工依次经历的具膜细胞器是核糖体、内质网、高尔基体
D. 短肽C和ABA可以快速降低控制气孔开度相关基因的表达
25. 某淡水鱼塘生态系统中,养殖户将草鱼(植食性)与鳙鱼(滤食浮游动物)混养以提高产量。从生态系统能量流动特点分析,该模式增产的主要原因是( )
A. 延长食物链,实现能量的多级利用
B. 提高能量传递效率至10%—20%
C. 减少分解者数量以保留更多能量
D. 充分利用不同层次资源,提高能量利用率
26. 植物A和植物B在某种土壤养分生态位维度上的分布曲线如图所示,下列相关叙述正确是( )
A. 当植物A的种群数量降低时,其种群对应的K值增大
B. 研究植物A和植物B的生态位还需要考虑其与其他物种的关系
C. 图中阴影部分的面积越大,表明植物A和B对养分的竞争越小
D. 若植物A的种群密度小于植物B,则植物B的总生物量大于植物A
27. 烟粉虱是一种严重危害番茄生产的入侵性害虫。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 当环境中无天敌和竞争者时,烟粉虱种群数量增长为曲线c所示
B. 若烟粉虱种群密度变化为曲线a,则田间可能仅有捕食者而无竞争者
C. 对番茄实施间作或轮作能提高对资源的利用,而对防治烟粉虱无效
D. 实施“番茄—草莓”立体种植利用了群落的空间结构和季节性
28. 植物细胞被病原体感染后,产生的环核苷酸会使细胞膜上的Ca2+通道打开,胞内Ca2+浓度升高,上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累,最终造成细胞损伤。受体激酶BAK1被油菜素内酯(BR)激活后可关闭Ca2+通道。下列说法错误的是( )
A. 上述Ca2+运输速率由Ca2+通道数目和膜两侧浓度差决定
B. Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化
C. 施加NADPH氧化酶的抑制剂可以降低细胞内Ca2+的浓度
D. 阻断环核苷酸合成与施加BR均能减轻感染引起的细胞损伤
29. 为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种),已知自养类群可为异养类群提供有机碳。下列叙述错误的是( )
A. 裸石上发生的群落演替类型为初生演替
B. 演替过程中,优势种A的环境容纳量逐渐变小
C. 演替稳定后,自养类群和异养类群的数量金字塔呈正金字塔形
D. 演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似
30. 被誉为“蔬菜皇后”的洋葱在生物学实验中也有着重要的作用,下列相关叙述错误的是( )
①常以洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色大液泡的运动为标志,在高倍镜下观察细胞质的流动
②若在显微镜下观察到细胞的原生质层未贴合细胞壁,则细胞正在发生质壁分离
③以洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行有丝分裂的观察,制片时不需要染色
④用盐酸和酒精的混合液(1:1)解离洋葱根尖细胞后,需用50%的酒精进行漂洗
⑤观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂时,视野中处于分裂间期的细胞数量最多
⑥用显微镜观察经低温处理后的洋葱根尖分生区组织细胞,视野中仍有细胞的染色体未加倍
A. ①②③④ B. ①②③⑥
C. ①③④⑤ D. ②④⑤⑥
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、非选择题(本题包括4个小题,共40分。把答案填在答题卡中的横线上)
31. 卡尔文以小球藻为实验材料,采用同位素标记的方法,发现了光合作用的暗反应过程。某研究小组借鉴卡尔文的实验研究,进行了以下不同的实验,根据所学知识,回答下列相关问题:
(1)研究小组验证卡尔文的实验研究,发现光照30秒,14C出现在三碳化合物、五碳化合物、六碳化合物等20余种化合物中,而当把光照时间缩短为5秒时,14C主要出现在一种三磷酸甘油酸(C3)中,这说明_______。
(2)研究小组用高速离心法破坏小球藻的叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP,NADPH和14CO2,结果在这种基质中检出含14C的光合产物。在基质中加入ATP、NADPH等物质主要用于暗反应中________,如果不加入上述物质而只给予光照,能否检测出含14C的五碳化合物和六碳化合物等物质?_______(填“能”或“不能”)。原因是___________________________________。
(3)研究小组将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,先将试管与白炽灯离开一段距离,然后每隔一段时间移动改变白炽灯与大试管的距离,测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变),结果如下图所示。
本实验探究的问题是_______。除外界因素外,限制c点光合速率的因素可能是_______(写出两点即可)。与b点相比,尽管a点也有光照,但并没有气泡的释放,原因是______________。
32. 某XY型雌雄异株的植物,无X染色体的个体无法成活该植物花色受两对等位基因A、a和B、b共同控制,两对基因与花色性状的关系如下图。研究人员用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交,F1全为蓝花植株,F1杂交获得F2,表型及比例为蓝花:紫花=13:3,且紫花全为雄株。回答下列问题:
(1)A、a和B、b两对基因的遗传_______(“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,已知A、a基因位于常染色体上,根据杂交实验的结果判断,B、b基因位于_______。
(2)基因与花色性状的关系图说明基因可以通过_______进而控制生物性状。将F2中的紫花雄株与蓝花雌株随机交配,得到的F3的表型及比例为_______。
(3)该种植物蓝花雌株基因型有________种。研究小组未采用基因测序的方法,从亲本、F1和F2中选择合适植株为实验材料,快速培育出了双隐性蓝花雌株,请简述其过程_______。
(4)科学家用红色和绿色荧光分别标记A和a基因,用蓝色和黄色荧光分别标记B、b基因,使F1雄株的精原细胞中相应基因均带上相应荧光标记,观察到分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点,其原因是_______。
33. 长期过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠研究得出的调节机制如图所示。请回答下列问题:
(1)G为类固醇激素,通过_______轴分泌,该分层调控称为分级调节、其意义是_______。
(2)已知NE是小分子,参与②途径的NE是通过_______方式分泌出细胞的。研究发现,NE主要通过过程②影响MeSc,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSc效果不同的原因可能是_______、_______、_______。(答出3种原因即可)
(3)据图分析,请提出2条在过度紧张、焦虑等刺激情况下预防脱发的理论性方案:_______。
34. 烟夜蛾幼虫以烟草叶片为食。为研究普通烟草和黄花烟草对烟夜蛾幼虫生长发育的影响,科研人员测定了烟夜蛾幼虫对这两种烟草的利用和转化情况,首先选用一批发育状况相同的烟夜蛾幼虫,转移到没有食物的无菌试管内(1头/管)进行饥饿处理,适宜时间后,进行如下操作:
①取20头称鲜重,高温下烘干至恒重,测其含水量。
②再取20头称鲜重,根据测得的含水量计算出实验前幼虫干重(C),然后分别饲以两种烟草叶片,48 h后取出剩余食物,待幼虫排空粪便后,将幼虫和粪便在高温下烘干至恒重,得到实验后幼虫干重(D)和粪便干重(E)。
回答下列问题。
(1)从能量流动的过程分析,幼虫粪便(E)中的能量属于____。
(2)食物利用率=[(D-C)/(A-B)]×100%;食物转化率=[(D-C)/(A-B-E)]×100%。公式中代数式(A-B)表示烟夜蛾取食的有机物量,(D-C)表示______,(A-B-E)表示______。
(3)实验中测得烟夜蛾幼虫对两种烟草食物利用率和转化率数据如下表
普通烟草(%)
黄花烟草(%)
食物利用率
25.00±1.60
19.39±1.12
食物转化率
43.76±6.29
35.47±3.98
分析结果可知,与普通烟草相比较,黄花烟草______。
(4)本研究中,实验前幼虫进行饥饿处理的目的是______。本实验方法会有误差,主要是______的能量没有考虑。
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河南省实验中学2025-2026高中毕业年级一测模拟(二)
生物试题卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
第I卷(选择题,共60分)
一、选择题(本题包括30个小题,每小题2分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 可以与细胞膜形成的吞噬泡融合,并消化掉吞噬泡内物质的细胞器是( )
A. 线粒体 B. 内质网 C. 高尔基体 D. 溶酶体
【答案】D
【解析】
【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,提供能量,不直接参与分解吞噬泡内的物质,A不符合题意;
B、内质网负责蛋白质的加工和脂质合成,与吞噬泡的消化无直接关系,B不符合题意;
C、高尔基体主要参与分泌蛋白的加工、分类和运输,或形成溶酶体,但并非直接消化吞噬泡内容物,C不符合题意;
D、溶酶体内含多种水解酶,能够与吞噬泡融合并分解其中的物质(如病原体或细胞碎片),D符合题意。
故选D。
2. 氮元素是植物生长的必需元素。下列有关叙述正确的是( )
A. 氮元素属于植物细胞中的微量元素
B. 细胞中的氮元素大多以离子的形式存在
C. 氮元素参与植物细胞中纤维素的合成
D. 氮元素可参与合成叶绿素进而提高产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、氮元素属于植物细胞中的大量元素(C、H、O、N、P、S等),而非微量元素(如Fe、Mn、B等),A错误;
B、细胞中的氮元素主要参与构成含氮有机物(如蛋白质、核酸等),而非以离子形式存在,B错误;
C、纤维素属于多糖,其组成元素为C、H、O,不含氮元素,C错误;
D、叶绿素分子含氮和镁,其合成也需要酶的催化,而酶的化学本质是蛋白质(含氮),且氮元素参与叶绿体中其他重要物质的合成(如酶、ATP等),从而提高光合作用效率,最终增加产量,D正确。
故选D。
3. 植物乳杆菌是益生菌配方中一种常见的微生物,其细胞呼吸的代谢途径如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A 无氧条件下,细胞内会积累乳酸和
B. ①③发生在细胞质基质中,②发生在线粒体中
C. 产物中的O来自于,中的O来自于水和葡萄糖
D. 无氧条件下,葡萄糖中的能量最终都转移至乳酸和ATP中
【答案】C
【解析】
【分析】1、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、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸,发生在细胞质基质中。
【详解】A、无氧条件下,NAD+可生成NADH等物质,细胞内会积累乳酸,但通常不会积累NAD+,A错误;
B、植物乳杆菌为原核生物,不具备线粒体,②不发生在线粒体中,B错误;
C、有氧呼吸中生成的水,其氧来自于O₂作为最终电子受体后与H⁺结合生成水;而呼吸作用放出的CO₂中的氧主要来自于底物(葡萄糖)及水,C正确;
D、无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大多残存在乳酸中,释放出的能量大部分以热能散失,少数转化为ATP中能量,D错误。
故选C。
4. 下列有关实验的叙述正确的是( )
A. 可用蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液探究pH对酶活性的影响
B. 验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住,不属于控制无关变量
C. 分离叶绿体中色素的实验中,色素带的扩散快慢反映了色素在无水乙醇中溶解度的大小
D. 用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,上清液中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶具有专一性:一种酶只能催化一种或一类物质反应。
2、色素分离原理:不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液扩散的速度不同而相互分离。
3、实验的无关变量:指那些不是某实验所需研究的,自变量与因变量之外的一切变量的统称,也称为非实验因子或无关因子。
【详解】A、酶具有专一性,蔗糖酶只能水解蔗糖,且淀粉溶液在酸性条件下会分解,不能用来做探究pH对酶活性的实验材料,A错误;
B、验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住,这是控制实验的自变量,不属于控制无关变量,B正确;
C、分离叶绿体中色素的实验中,色素带的扩散快慢反映了色素在层析液中溶解度的大小,C错误;
D、用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,上清液中存在少量放射性可能是培养时间过长,少部分细菌裂解释放子代噬菌体,而搅拌不充分使得噬菌体蛋白质外壳没有与细菌分离,一起离心沉淀,不会使上清液中出现放射性,D错误。
故选B。
5. 细胞可以清除功能异常的线粒体,以维持细胞内的稳态。下列有关叙述正确的是( )
A. 消除异常线粒体所需的水解酶需要经过高尔基体的加工包装
B. 线粒体进行有氧呼吸第二阶段时,其合成ATP需要消耗氧气
C. 细菌没有线粒体只能通过无氧呼吸分解葡萄糖
D. 线粒体和叶绿体都具有双层膜,二者的内膜面积都与外膜相近
【答案】A
【解析】
【详解】A、溶酶体中的水解酶由核糖体合成后,需经内质网加工并通过高尔基体形成囊泡运输至溶酶体,A正确;
B、有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为CO2)发生在线粒体基质中,该过程合成ATP时不消耗氧气,氧气参与的是第三阶段,B错误;
C、细菌虽无线粒体,但部分需氧菌可通过细胞膜上的酶进行有氧呼吸(如大肠杆菌),C错误;
D、线粒体内膜向内折叠形成嵴,其面积远大于外膜;叶绿体内膜面积与外膜相近,D错误。
故选A。
6. 枯草杆菌蛋白酶(S)可催化两种结构不同的底物CTH和CU。研究人员利用S进行了四组实验,结果如下图所示(表示催化CTH反应后的S,表示催化CU反应后的S)。下列分析错误的是( )
A. S催化CTH反应后无法催化CU反应
B. S催化CU反应后依然能催化CTH反应
C. 由该实验结果可知和S的构象存在差异
D. S的催化速率与CTH和CU的浓度无关
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、由图示可知,对照图中 S+CU 与 SCTH+CU 的产物生成量差异可知,酶 S 在与 CTH 作用后得到的 SCTH 失去催化 CU 的能力,A正确;
B、对照图中 S+CTH 与 SCU+CTH 的产物生成量结果可知,酶 S 在与 CU 作用后得到的 SCU 仍可催化 CTH,B正确;
C、酶的结构决定功能,由该实验结果可知SCTH和S的构象存在差异,由于S在催化CTH后无法催化CU,说明SCTH的构象与S不同,C正确;
D、在低底物浓度下,催化速率随底物浓度增加而增加,直到达到最大速率,S的催化速率与CTH和CU的浓度无关,D错误。
故选D。
7. 科学家曾经用透过三棱镜的光照射水绵的临时装片,观察到好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光区域。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A. 载有水绵和好氧细菌的临时装片应该放在有氧环境中
B. 应将不同颜色的光投射到同一细胞叶绿体的不同部位
C. 选用的水绵中叶绿体呈扁平的椭球或球形
D. 实验结果说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验目的是观察好氧细菌的聚集(反映光合作用放氧部位),若置于有氧环境,空气中的氧气会干扰实验结果,因此应置于无氧环境,A错误;
B、实验是将不同波长的光投射到整个装片的不同区域(而非同一叶绿体的不同部位),通过细菌分布判断不同光质下的光合效率,B错误;
C、水绵的叶绿体呈螺旋带状,而非扁平的椭球或球形,C错误;
D、好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,说明该区域光合作用释放氧气最多,直接反映叶绿体中的色素(叶绿素a、b)主要吸收红光和蓝紫光,D正确。
故选D。
8. 1937年,植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中(无CO2)加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放出氧气,该反应称为希尔反应。其反应式可简述为H2O+Fe3+H++ O2+ Fe2+,结合光合作用相关知识,下列叙述正确的是( )
A. O2产生的场所位于叶绿体基质
B. 希尔反应产生的H+就是光反应过程中产生的NADPH
C. 希尔反应可以说明O2的产生与糖的合成并非同一个化学反应
D. 希尔反应能直接证明光合作用产生的O2中的氧元素全部来自水
【答案】C
【解析】
【详解】A、光反应中水的分解发生在类囊体膜上,而叶绿体基质是暗反应的场所。希尔反应中O₂的产生属于光反应阶段,因此场所应为类囊体膜,而非叶绿体基质,A错误;
B、希尔反应中的H⁺来源于水的光解,而光反应中的NADPH是H⁺与电子、NADP⁺结合形成的。由于希尔反应未涉及NADP⁺,其产生的H⁺不能等同于NADPH中的H⁺,B错误;
C、希尔反应在无CO₂的条件下进行,仅完成水的光解和O₂的释放,未进行暗反应(糖的合成)。这说明光反应与暗反应是相对独立的过程,C正确;
D、希尔反应中O₂的产生虽依赖水且无CO₂参与,但直接证明O₂中的氧全部来自水需通过同位素标记实验(如鲁宾和卡门实验)。希尔反应仅表明离体叶绿体在特定条件下能分解水,但未直接追踪氧元素来源,D错误。
故选C。
9. 某研究小组为测定不同光照条件下黑藻的光合速率,将等量且生理状态相同的黑藻植株,分装于6对黑白瓶(白瓶透光,黑瓶不透光)中,并向瓶中加入等量且溶氧量相同的干净湖水,分别置于六种不同的光照条件下,24h后6对黑白瓶中溶氧量变化情况(不考虑其它生物)如下表,以下说法错误的是( )
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
-7
+0
+6
+8
+10
+10
黑瓶溶氧量(mg/L)
-7
-7
-7
-7
-7
-7
A. 可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻的呼吸速率
B. 该实验条件下光照强度为a时白瓶中黑藻的光合速率等于其呼吸速率
C. 白瓶中光照强度为d时,只降低CO₂浓度,短时间内叶肉细胞中C₅化合物含量减少
D. 可以根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光强下黑藻的净光合速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、黑瓶为不透光,不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,其中溶解氧的减少代表水体中生物的呼吸速率,而干净的湖水意味着其中没有其他生物,只有黑藻,故可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻的呼吸速率,A正确;
B、表中光照强度为a时,白瓶中溶解氧变化量为0,说明此时黑藻的净光合速率为0,因此,该光照条件下白瓶中黑藻的光合速率等于其呼吸速率,B正确;
C、白瓶中,当光照强度为d时,若其他条件不变,显著降低CO2浓度,则会导致C5的消耗减少,而C3的还原过程基本不变,C5的生成量不变,因此,短时间内叶肉细胞中C5化合物含量增加,C错误;
D、白瓶透光,能进行光合作用,溶液中氧气的变化是光合作用和呼吸作用的综合结果,单位时间氧气的变化可以代表净光合作用强度,因此可根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光强下黑藻的净光合速率,D正确。
故选C。
10. 细胞周期分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。PI染料在与DNA结合后可被激发产生荧光,荧光强度与DNA含量成正比。利用该性质,可将PI染色的细胞通过流式细胞仪,检测每个细胞中的荧光量。具有特定DNA含量的正常细胞和基因A缺陷的突变细胞,在没有射线照射和γ射线照射条件下处于不同周期进程的细胞数量变化如图所示。下列分析错误的是( )
A. S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间
B. γ射线照射后,正常细胞中处于S期的细胞比例下降
C. γ射线照射使大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期
D. γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、S期细胞进行DNA的复制,DNA的含量会从2n逐渐增加到4n,故S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间,A正确;
B、γ 射线照射后,正常细胞中处于 S 期的细胞比例上升(从荧光量分布可看出,S 期细胞对应的荧光量区间细胞数增加),B错误;
C、γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少,突变细胞中处于S期的细胞比例上升,且DNA含量为4n的细胞数显著增多,而DNA含量为2n的细胞数目显著减少,说明γ射线照射使大多数突变细胞停留在分裂期,导致大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期,C正确;
D、据图可知,γ射线照射后,突变细胞处于G1期的峰值显著降低,表明突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少,D正确。
故选B。
11. 已知果蝇翅的发育需要经酶的催化,果蝇幼虫正常的培养温度为25℃。遗传学家曾将刚孵化的残翅果蝇放到31℃的环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫,这些成虫在25℃下产生的后代仍为残翅果蝇。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验说明酶的活性易受到温度的影响
B. 借助电镜无法判断果蝇翅型变化是否与基因突变有关
C. 该实验说明不同温度引起的果蝇翅型变化属于表观遗传
D. 可借助光学显微镜判断果蝇翅型变化是否与染色体片段缺失有关
【答案】C
【解析】
【分析】①生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。②基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。③染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异,可以用光学显微镜直接观察到。
【详解】AC、温度会影响酶的活性,已知果蝇翅的发育需要经酶的催化,刚孵化的残翅果蝇放到31℃的环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫,这些成虫在25℃下产生的后代仍为残翅果蝇,说明接近正常果蝇的翅长性状是不能遗传的,而表观遗传是可以遗传的,因此该实验说明酶的活性易受到温度的影响,但不能说明不同温度引起的果蝇翅型变化属于表观遗传,A正确,C错误;
B、基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或替换,这种变化在显微镜下是无法直接观察到的,因此借助电镜无法判断果蝇翅型变化是否与基因突变有关,B正确;
D、染色体片段缺失属于染色体结构变异,可以用光学显微镜直接观察到,因此借助光学显微镜判断果蝇翅型变化是否与染色体片段缺失有关,D正确。
故选C。
12. 二倍体植株中缺失1条染色体的个体称为单体(2n-1),缺少2条同源染色体的植株不能存活。在某二倍体水稻植株(野生型)种群中偶然发现一株强分蘖力植株(突变体),通过与单体杂交可确定该突变基因的位置和突变类型(A突变为a称为“隐性突变”,a突变为A称为“显性突变”)。其中一组实验将突变体与野生型5-单体(缺失一条5号染色体)杂交得F1,观察F1性状,利用F1进行自交得F2,观察F2的表型及比例。下列叙述正确的是( )
A. 若F1全为野生型,可以确定该突变为隐性突变,但不能确定是否位于5号染色体上
B. 若确定为显性突变,F2中突变体占3/8,无法判断该基因是否位于5号染色体上
C. 若确定为显性突变且该基因位于5号染色体上,则F2中突变体占6/11
D. 若确定为显性突变且F2突变体中5-单体占1/3,则该基因位于5号染色体上
【答案】D
【解析】
【详解】A、若F1全为野生型,可以确定该突变为隐性突变,且亲本野生型5-单体基因型为AA,故能确定该基因不位于5号染色体上,若位于5号染色体上,则亲本野生型5-单体基因型为A0,子一代有野生型Aa和突变体a0,与事实不符,A错误;
B、若为显性突变且基因不在5号染色体,突变体(Aa)与野生型(aa)杂交,F1为Aa(显性)和aa(隐性),自交后F2突变体占3/8;若基因在5号染色体,突变体(Aa)与野生型(a0)杂交,F1为Aa、A0(显性)和aa、a0(隐性),F1故自交后存活子代中突变体(1/4×3/4+1/4×3/4)/(1-1/4×1/4+1/4×1/4)=3/7,不是3/8,故F2占3/8可判断基因不在5号染色体,B错误;
C、若显性突变且基因在5号染色体,突变体(Aa)与野生型(a0)杂交,F₁为1/4Aa、1/4A0 、1/4aa、1/4a0,已知缺少2条同源染色体的植株不能存活,故F1自交后存活子代中突变体(1/4×3/4+1/4×3/4)/(1-1/4×1/4+1/4×1/4)=3/7,C错误;
D、若显性突变且基因在5号染色体,F1为1/4Aa、1/4A0 、1/4aa、1/4a0,已知缺少2条同源染色体的植株不能存活,F1自交后存活子代中突变体中单体A0 占1/4×1/2/(1/4×3/4+1/4×3/4)=1/3,D正确。
故选D。
13. 科研人员发现,某种昆虫(XY型)的体色(灰体和黑体)受一对等位基因控制。杂交实验表明:灰体(♀)×黑体(♂)→F1均为灰体;F1雌、雄个体随机交配→F2中灰体:黑体=3:1,且所有黑体个体均为雄性。下列叙述正确的是( )
A. F2灰体雌虫与黑体雄虫杂交,子代雄虫中灰体:黑体为3:1
B. F1雌虫产生的配子中携带显性基因的比例为1/4
C. 控制体色的基因仅位于X染色体上,黑体为显性性状
D. F2中雌虫均为灰体,有两种基因型;雄虫均为黑体,有一种基因型
【答案】A
【解析】
【详解】A、灰体(♀)×黑体(♂)→F1均为灰体;F1雌、雄个体随机交配→F2中灰体:黑体=3:1,且所有黑体个体均为雄性,说明灰体为显性,黑体为隐性,F2灰体雌虫(1/2XBXB、1/2XBXb)与黑体雄虫(XbY)杂交,子代雄虫中灰体(XBY)与黑体(XbY)的比例为(1/2×100% + 1/2×50%):(1/2×50%)= 3:1,A正确;
B、F1雌虫(XBXb)产生的配子中,XB(显性)和Xb(隐性)各占50%,显性基因比例为1/2,B错误;
C、由题意可知,F1雌、雄个体随机交配,F2中所有黑体个体均为雄性,说明控制体色的基因位于X染色体上,且灰体为显性性状,黑体为隐性性状,C错误;
D、F2雌虫均为灰体(XBXB、XBXb),但雄虫中有灰体(XBY)和黑体(XbY),D错误。
故选A。
14. 以下是四位同学对遗传规律的理解,正确的是( )
同学
观点
甲
若A/a和B/b位于同一对同源染色体上,则AaBb个体自交产生的后代不可能为aabb
乙
蓝细菌、大肠杆菌和酵母菌等常见微生物的基因遗传也遵循孟德尔遗传定律
丙
利用两种颜色小球进行“性状分离比模拟实验”时,两个小桶内的彩球总数必须相同
丁
aaBb和Aabb杂交后代的表型及其比例不能用于验证自由组合定律
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】D
【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。
【详解】A、若A/a和B/b位于同一对同源染色体上,且AB连锁,ab连锁,AaBb个体自交产生的后代可能是aabb,A错误;
B、遵循孟德尔遗传定律适用于真核生物的细胞核遗传,蓝细菌、大肠杆菌属于原核生物,其基因遗传不遵循孟德尔遗传定律,B错误;
C、甲乙两个小桶分别模拟雌、雄生殖器官,可分别产生雌、雄配子,通常雄配子数目远多于雌配子,故两个小桶内的彩球总数不一定相同,C错误;
D、若两对等位基因位于同一对同源染色体上,Aabb与aaBb杂交,后代出现四种表型及比例也为1:1:1:1,故不能证明两对基因遵循自由组合定律,D正确。
故选D。
15. 在种质资源库中挑选某二倍体作物甲、乙两个高甜度纯合品系进行杂交,F1均表现为甜,F1自交得到的F2出现甜:不甜=13:3,假设不甜植株的基因型为aaBB和aaBb。下图中能解释杂交实验结果的代谢途径有( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】不甜植株的基因型为aaBB和aaBb,同时含a和B表现为不甜,F1自交得到的F2出现甜:不甜=13:3,13:3是9:3:3:1的变形,则F1的基因型为AaBb,F2的基因型和表型是A_B_(甜)、A_bb(甜)、aaB_(不甜)、aabb(甜)。说明当A、B同时存在时,表现为甜,而只含B表现为不甜,说明A抑制B的表达。综上所述,能解释杂交实验结果的代谢途径有②④,D正确,ABC错误。
故选D。
16. 已知SP8噬菌体DNA的两条链比重不同,一条富含嘌呤称为重链,另一条富含嘧啶称为轻链。实验发现,SP8噬菌体侵染枯草杆菌后分离出的某RNA只能与重链形成DNA—RNA杂交分子。以下分析错误的是( )
A. SP8噬菌体内嘌呤和嘧啶比例相等。
B. DNA—RNA杂交分子不存在有T—A配对
C. 合成RNA所需核糖核苷酸由枯草杆菌提供
D. 该RNA是以噬菌体DNA分子的重链为模板进行转录的
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子的特点:由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连结。转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
【详解】A、在双链DNA分子中,嘌呤(A、G)和嘧啶(T、C)是互补配对的,即A与T配对,G与C配对,所以嘌呤和嘧啶的数量是相等的,A正确;
B、在DNA - RNA杂交分子中,DNA中的T(胸腺嘧啶)会与RNA中的A(腺嘌呤)配对,所以存在T—A配对,B错误;
C、噬菌体是病毒,没有细胞结构,其在侵染枯草杆菌后,合成RNA所需的核糖核苷酸等原料都是由宿主细胞(枯草杆菌)提供的,C正确;
D、因为分离出的RNA只能与重链形成DNA - RNA杂交分子,根据碱基互补配对原则可知,该RNA是以噬菌体DNA分子的重链为模板进行转录的,D正确。
故选B。
17. 生物体中的DNA通常能与蛋白质结合形成DNA-蛋白质复合物,该复合物在细胞生命活动中起着非常重要的作用。下列关于DNA-蛋白质复合物的叙述,正确的是( )
A. 原核细胞和真核细胞中均存在DNA-蛋白质复合物
B. 细胞核和各种细胞器中均存在DNA-蛋白质复合物
C. 基因表达的转录和翻译过程均会形成DNA-蛋白质复合物
D. 将人体细胞中的该复合物彻底水解,最多可获得24种小分子产物
【答案】A
【解析】
【详解】A、真核细胞的细胞核中有染色质,存在DNA-蛋白质复合物。原核细胞的拟核的DNA复制或转录时也会形成DNA-蛋白质复合物,A正确;
B、线粒体、叶绿体中存在DNA—蛋白质复合物,部分细胞器(如高尔基体)中不存在DNA—蛋白质复合物,B错误;
C、翻译过程的模板是RNA,没有DNA—蛋白质复合物形成,C错误;
D、人体细胞中的DNA—蛋白质复合物彻底水解,最多可获得27种小分子产物(21种氨基酸+脱氧核糖+磷酸+4种碱基),D错误。
故选A。
18. 加拿大底鳉是一种小型鱼类,其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因,其中等位基因LDH-Bb出现的比例随温度和纬度的变化规律如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 某加拿大底鳉种群中,全部个体含有的全部LDH-B等位基因构成了该种群的基因库
B. LDH-B基因的多种等位基因之间可发生基因重组,为种群的进化提供丰富的原材料
C. 冷水中突变产生基因LDH-Bb的频率比温水环境中的高,这是长期自然选择的结果
D. 水温直接对加拿大底鳉的表型进行了定向选择,导致基因LDH-B频率发生定向改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,一定区域内所有加拿大底鳉的全部LDH-B基因不能组成该种群基因库,A错误;
B、等位基因之间不能发生基因重组,B错误;
C、体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因,结合图示可知,冷水环境中等位基因LDH-Bb出现比例比温水环境中高,但不能说明冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高,C错误;
D、加拿大底鳉基因频率发生定向改变的原因是自然选择(水温)对加拿大底鳉的表型进行了定向选择,D正确。
故选D。
19. 血氧饱和度(SpO₂)是血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的百分比,正常范围为 95%~100%,其大小主要取决于动脉血氧分压(PaO₂)。如图是某登山运动员在海拔 5000 m 高原活动时的血氧饱和度变化。下列叙述错误的是( )
A. 血氧饱和度的大小与海拔高度相关
B. 在高原上运动员主要通过增加呼吸频率和心率来代偿低氧环境
C. 5 h 后运动员肌肉乳酸积累会导致血浆 pH 显著下降
D. 运动员的血氧饱和度变化受神经系统调节和体液调节影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、血氧饱和度()是氧合血红蛋白占全部血红蛋白百分比,其大小主要取决于动脉血氧分压(),与海拔高度相关,A 正确;
B、增加呼吸频率和深度,可以提升肺通气量,使更多氧气进入肺泡,增加心率可以加速血液循环,提高单位时间内向全身组织输送氧气的速率,从而代偿低氧环境,B 正确;
C、血浆中含有缓冲物质,不会导致血浆 pH 显著下降,C 错误;
D、运动员的血氧饱和度变化与神经调节和体液调节都有关,D 正确。
故选C。
20. 交感神经和副交感神经都会影响心脏搏动。交感神经释放去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上受体结合,心率加快;副交感神经释放乙酰胆碱,与心肌细胞膜上受体结合,心率减慢。科学家给两组健康志愿青年分别注射等量的阿托品、心得安(两者均为受体阻断剂),给药次序和测得的平均心率如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 阿托品是去甲肾上腺素受体的阻断剂
B. 注射心得安会使交感神经的促进作用减弱
C. 注射阿托品后心率加快,推测心肌细胞的静息电位绝对值减小
D. 据图推测,副交感神经对心率的抑制效果超过交感神经对心率的促进效果
【答案】A
【解析】
【详解】A、据图分析,注射阿托品后心率加快,说明其可以阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上的受体结合,即阿托品是乙酰胆碱受体的阻断剂,A错误;
B、分析题图,注射心得安使心率减慢,而交感神经释放去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上受体结合,心率加快,据此推测注射心得安会使交感神经的促进作用减弱,B正确;
C、根据题意分析,注射阿托品后心率加快,说明心肌细胞的静息电位绝对值减小,从而使心肌细胞更容易兴奋,收缩加强,心率加快,C正确;
D、由图分析可知,注射阿托品使心率加快,注射心得安使心率减慢,且减慢的幅度小于加快的幅度,说明副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用,D正确。
故选A。
21. 研究人员探究R基因控制合成的蛋白激素(R激素),对肥胖的调控机制。对野生型小鼠(WT)和R基因敲除小鼠(KO)进行高脂饮食喂养,结果如图。R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN-GRM3神经元)和减缓胃排空(激活胃肌层GRM3神经元)。下列叙述错误的是( )
A. GRM3可作为抗肥胖药物靶点
B. R激素促进食物消化吸收来抑制肥胖发生
C. KO组体重增加,推测R激素可抑制肥胖发生
D. KO组注射外源R激素后可部分恢复体重调控能力
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据题干信息:R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN-GRM3神经元)和减缓胃排空,因此GRM3可作为抗肥胖药物靶点,A正确;
B、R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN-GRM3神经元)和减缓胃排空,因此R激素抑制食物消化吸收来抑制肥胖发生,B错误;
C、R基因敲除小鼠+激素R组和对照组的体重随生长周数增加相似,而R基因敲除小鼠组体重增加量都高于R基因敲除小鼠+激素R组和对照组,因此推测R激素可抑制肥胖发生,C正确;
D、根据曲线结果可知:KO组注射外源R激素后可部分恢复体重调控能力,D正确。
故选B。
22. IFNβCOL01是一种新型结直肠癌免疫治疗药物,其进入内环境后可有效转染至肿瘤细胞,使肿瘤细胞产生干扰素。干扰素一方面可以激活肿瘤细胞中的MHCⅠ(呈递抗原至细胞毒性T细胞),另一方面可促进细胞毒性T细胞中颗粒酶的表达,颗粒酶可诱导肿瘤细胞凋亡,作用原理如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 机体能识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫自稳功能
B. 干扰素和颗粒酶都是小分子免疫活性物质,能在细胞之间传递信息
C. 图中的两种细胞都有干扰素受体,但是对干扰素的反应情况不同
D. 细胞毒性T细胞表面TCR具有识别和直接杀死肿瘤细胞的作用
【答案】C
【解析】
【分析】免疫系统的三大基本功能:免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,这是免疫系统最基本的功能。免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。
【详解】A、机体能识别并清除肿瘤细胞,体现了免疫监视功能,A错误;
B、干扰素是一种细胞因子,其化学本质是蛋白质,是大分子免疫活性物质,颗粒酶不是免疫活性物质,B错误;
C、干扰素与肿瘤细胞表面的干扰素受体结合后,可以激活肿瘤细胞中的MHCⅠ;干扰素与细胞毒性T细胞表面的干扰素受体结合后,可促进细胞毒性T细胞中颗粒酶的表达。可见,图中的两种细胞都有干扰素受体,但是对干扰素的反应情况不同,C正确;
D、由图可知:细胞毒性T细胞表面的TCR能够与肿瘤细胞表面的MHCⅠ结合,说明TCR具有识别肿瘤细胞的作用,但不能说明TCR具有直接杀死肿瘤细胞的作用,直接杀死肿瘤细胞的是细胞毒性T细胞,D错误。
故选C。
23. 低温诱导植物开花的过程,称为春化作用。研究表明,低温使冬小麦的DNA甲基化水平降低,改变基因表达,导致代谢方式或生理状态发生重大改变。在春化过程结束之前,如遇高温,则不能完成春化,这种现象称为脱春化作用,施用赤霉素能使未经春化作用的冬小麦开花。下列叙述正确的是( )
A. 只有温度能影响冬小麦开花,感受低温刺激的部位是叶片
B. 如遇暖冬,只有在冬小麦种子萌发时喷施赤霉素,才能开花
C. 冬小麦的开花只与春化素和赤霉素有关,与其他激素无关
D. 低温导致冬小麦代谢方式或生理状态改变的根本原因是基因的选择性表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、温度和施用赤霉素都能影响冬小麦开花,且春化作用中感受低温刺激的部位是茎尖分生组织,而非叶片,A错误;
B、施用赤霉素可替代低温诱导冬小麦开花,但题干未限定施用时间,其他生长阶段喷施也可能有效,“只有在种子萌发时喷施”表述过于绝对,B错误;
C、植物开花受多种激素共同调控(如生长素、细胞分裂素等可能参与),C错误;
D、低温通过降低DNA甲基化水平改变基因表达,属于表观遗传调控,代谢或生理状态改变的根本原因是基因选择性表达,D正确。
故选D。
24. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水;但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。科研人员分别用微量(0.1mmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图所示。据图分析正确的是( )
A. C和ABA均可降低气孔开度,增加光合速率
B. C和ABA可以影响植物的呼吸速率
C. 短肽C的合成和加工依次经历的具膜细胞器是核糖体、内质网、高尔基体
D. 短肽C和ABA可以快速降低控制气孔开度相关基因的表达
【答案】B
【解析】
【详解】AB、使用C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均下降,从而导致光合速率和呼吸速率降低,A错误,B正确;
C、核糖体没有膜结构,短肽C的合成和加工依次经历的具膜细胞器是内质网、高尔基体,C错误;
D、从图中不能看出短肽C和ABA对气孔开度相关基因表达的影响,D错误。
故选B。
25. 某淡水鱼塘生态系统中,养殖户将草鱼(植食性)与鳙鱼(滤食浮游动物)混养以提高产量。从生态系统能量流动特点分析,该模式增产的主要原因是( )
A. 延长食物链,实现能量的多级利用
B. 提高能量传递效率至10%—20%
C. 减少分解者数量以保留更多能量
D. 充分利用不同层次资源,提高能量利用率
【答案】D
【解析】
【分析】建立人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。生与传统农业相比,生态农业的优点有实现对物质再循环利用;实现对能量的多级利用,提高了能量的利用率;有利于生态环境的保护等。
【详解】建立生态农业,使生态系统中物质和能量被分层次多级利用,提高了能量的利用效率,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26. 植物A和植物B在某种土壤养分生态位维度上的分布曲线如图所示,下列相关叙述正确是( )
A. 当植物A的种群数量降低时,其种群对应的K值增大
B. 研究植物A和植物B的生态位还需要考虑其与其他物种的关系
C. 图中阴影部分的面积越大,表明植物A和B对养分的竞争越小
D. 若植物A的种群密度小于植物B,则植物B的总生物量大于植物A
【答案】B
【解析】
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
【详解】A、K值(环境容纳量)是指在一定环境条件下,种群能够达到的最大稳定数量。K值主要取决于环境条件,而不是种群数量的变化,A错误;
B、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,研究植物A和植物B的生态位时,需要考虑它们与其他物种的关系,B正确;
C、图中阴影部分的面积通常表示两个物种在生态位维度上的重叠程度,面积越大,表明两个物种在资源利用上的重叠越多,竞争越激烈,C错误;
D、植物A的种群密度小于植物B,并不意味着植物B的总生物量一定大于植物A,因为生物量还受到个体大小、生长速率等因素的影响,D错误。
故选B。
27. 烟粉虱是一种严重危害番茄生产的入侵性害虫。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 当环境中无天敌和竞争者时,烟粉虱种群数量增长为曲线c所示
B. 若烟粉虱种群密度变化为曲线a,则田间可能仅有捕食者而无竞争者
C. 对番茄实施间作或轮作能提高对资源的利用,而对防治烟粉虱无效
D. 实施“番茄—草莓”立体种植利用了群落的空间结构和季节性
【答案】C
【解析】
【详解】A、当环境中无天敌和竞争者时,烟粉虱种群数量会呈 “J” 型增长(资源充足、环境适宜),对应曲线c的快速增长趋势,A正确;
B、若田间仅有捕食者而无竞争者,烟粉虱种群增长会受到捕食者的制约,种群密度会呈现先增长后稳定的变化,曲线a符合该特点,B正确;
C、对番茄实施间作或轮作,会改变烟粉虱的生存环境,轮作可能会减少其食物来源,对防治烟粉虱是有效的,C错误;
D、实施“番茄—草莓”立体种植,利用了群落的空间结构(垂直方向上的分层)和季节性(不同作物生长季节不同等因素),提高了对资源的利用率,D正确。
故选C。
28. 植物细胞被病原体感染后,产生的环核苷酸会使细胞膜上的Ca2+通道打开,胞内Ca2+浓度升高,上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累,最终造成细胞损伤。受体激酶BAK1被油菜素内酯(BR)激活后可关闭Ca2+通道。下列说法错误的是( )
A. 上述Ca2+运输速率由Ca2+通道数目和膜两侧浓度差决定
B. Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化
C. 施加NADPH氧化酶的抑制剂可以降低细胞内Ca2+的浓度
D. 阻断环核苷酸合成与施加BR均能减轻感染引起的细胞损伤
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ca2+通过通道蛋白运输属于协助扩散,其速率由通道数目和膜两侧浓度差决定,当浓度差足够大时,速率受限于通道蛋白数量,A正确;
B、通道蛋白介导的协助扩散不消耗能量,运输过程中无需载体磷酸化,且钙离子不会与通道蛋白结合,因而Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化,B正确;
C、题意显示,NADPH氧化酶基因表达促进H2O2积累,该过程发生在Ca2+浓度升高之后。抑制NADPH氧化酶会减少H2O2生成,但不会直接影响Ca2+内流及其浓度,C错误;
D、阻断环核苷酸合成可减少Ca2+通道开放,施加BR激活BAK1可关闭通道,两者均能降低胞内Ca2+浓度,从而减轻细胞损伤,D正确。
故选C。
29. 为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种),已知自养类群可为异养类群提供有机碳。下列叙述错误的是( )
A. 裸石上发生的群落演替类型为初生演替
B. 演替过程中,优势种A的环境容纳量逐渐变小
C. 演替稳定后,自养类群和异养类群的数量金字塔呈正金字塔形
D. 演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似
【答案】C
【解析】
【详解】A、裸石上没有土壤条件,发生的群落演替类型为初生演替,A正确;
B、由图可知:优势种A的圆圈面积越来越小,演替过程中,优势种A的环境容纳量逐渐变小,B正确;
C、由图可知,120天后,异养类群圆圈面积较自养类群圆圈面积大,即数量可能较多,自养类群为异养类群提供有机碳,据此推测演替达到稳定后,自养和异养类群的数量金字塔是倒金字塔,C错误;
D、群落演替的根本原因是内外环境条件的变化使得群落基因库的改变,当试验裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,原因是两者所处的环境条件相似,D正确。
故选C。
30. 被誉为“蔬菜皇后”的洋葱在生物学实验中也有着重要的作用,下列相关叙述错误的是( )
①常以洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色大液泡的运动为标志,在高倍镜下观察细胞质的流动
②若在显微镜下观察到细胞的原生质层未贴合细胞壁,则细胞正在发生质壁分离
③以洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行有丝分裂的观察,制片时不需要染色
④用盐酸和酒精的混合液(1:1)解离洋葱根尖细胞后,需用50%的酒精进行漂洗
⑤观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂时,视野中处于分裂间期的细胞数量最多
⑥用显微镜观察经低温处理后的洋葱根尖分生区组织细胞,视野中仍有细胞的染色体未加倍
A. ①②③④ B. ①②③⑥
C. ①③④⑤ D. ②④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】①观察细胞质流动通常选用含叶绿体的叶肉细胞(如黑藻或菠菜叶下表皮细胞),叶绿体的运动更易观察,①错误;
②若在显微镜下观察到细胞的原生质层未贴合细胞壁,则细胞可能质壁分离或正在发生质壁分离的复原,②错误;
③洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟细胞,已失去分裂能力,无法用于观察有丝分裂,③错误;
④用盐酸和酒精的混合液(1:1)解离洋葱根尖细胞后,需用清水漂洗以去除残留的解离液,④错误;
⑤细胞周期中间期占时最长,因此视野中处于间期的细胞数量最多,⑤正确;
⑥低温处理仅抑制纺锤体形成,影响分裂中的细胞,未进入分裂期的细胞染色体数目未加倍,且解离后细胞死亡无法继续分裂,故视野中仍有未加倍的细胞,⑥正确。
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、非选择题(本题包括4个小题,共40分。把答案填在答题卡中的横线上)
31. 卡尔文以小球藻为实验材料,采用同位素标记的方法,发现了光合作用的暗反应过程。某研究小组借鉴卡尔文的实验研究,进行了以下不同的实验,根据所学知识,回答下列相关问题:
(1)研究小组验证卡尔文的实验研究,发现光照30秒,14C出现在三碳化合物、五碳化合物、六碳化合物等20余种化合物中,而当把光照时间缩短为5秒时,14C主要出现在一种三磷酸甘油酸(C3)中,这说明_______。
(2)研究小组用高速离心法破坏小球藻的叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP,NADPH和14CO2,结果在这种基质中检出含14C的光合产物。在基质中加入ATP、NADPH等物质主要用于暗反应中________,如果不加入上述物质而只给予光照,能否检测出含14C的五碳化合物和六碳化合物等物质?_______(填“能”或“不能”)。原因是___________________________________。
(3)研究小组将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,先将试管与白炽灯离开一段距离,然后每隔一段时间移动改变白炽灯与大试管的距离,测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变),结果如下图所示。
本实验探究的问题是_______。除外界因素外,限制c点光合速率的因素可能是_______(写出两点即可)。与b点相比,尽管a点也有光照,但并没有气泡的释放,原因是______________。
【答案】(1)CO2固定的第一个产物是C3,然后由C3转变成其他化合物
(2) ①. C3的还原 ②. 不能 ③. 叶绿体基质中不含光合色素,光照条件下也不能产生ATP和还原氢,不能为暗反应提供能量和还原剂,因此检测不到含14C的五碳化合物和六碳化合物等物质
(3) ①. 光照强度对光合作用强度的影响 ②. 叶绿体中光合色素含量、酶的数量等 ③. 光合作用产生的氧气全部用于了细胞呼吸
【解析】
【分析】根据题意和题图分析,该实验是探究光照强度对光合作用的影响。自变量为光照强度,可以用光源与装置的距离表示,因变量为光合作用强度,可以用气泡产生速率表示。据此分析作答。
【小问1详解】
与光照 30 秒相比,光照时间缩短为 5 秒时,14C 主要出现在一种三磷酸甘油酸(C3)中,说明CO2固定的第一个产物是C3,然后由C3转变成其他化合物。
【小问2详解】
暗反应中 C3的还原需要光反应阶段合成的 ATP、NADPH,暗反应发生在叶绿体基质中,叶绿体基质中不含光合色素,光照条件下也不能产生ATP和还原氢,不能为暗反应提供能量和还原剂,因此检测不到含14C的五碳化合物和六碳化合物等物质。
【小问3详解】
移动改变白炽灯与大试管的距离改变的是光照强度,所以探究的是光照强度对光合作用强度的影响。由题意可知,环境条件适宜且保持不变。所以此影响因素只能考虑内因,即叶绿体中光合色素含量、酶的数量等。与 b 点相比,a 点光照较弱,光合作用产生的氧气全部用于了细胞呼吸。
32. 某XY型雌雄异株的植物,无X染色体的个体无法成活该植物花色受两对等位基因A、a和B、b共同控制,两对基因与花色性状的关系如下图。研究人员用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交,F1全为蓝花植株,F1杂交获得F2,表型及比例为蓝花:紫花=13:3,且紫花全为雄株。回答下列问题:
(1)A、a和B、b两对基因的遗传_______(“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,已知A、a基因位于常染色体上,根据杂交实验的结果判断,B、b基因位于_______。
(2)基因与花色性状的关系图说明基因可以通过_______进而控制生物性状。将F2中的紫花雄株与蓝花雌株随机交配,得到的F3的表型及比例为_______。
(3)该种植物蓝花雌株基因型有________种。研究小组未采用基因测序的方法,从亲本、F1和F2中选择合适植株为实验材料,快速培育出了双隐性蓝花雌株,请简述其过程_______。
(4)科学家用红色和绿色荧光分别标记A和a基因,用蓝色和黄色荧光分别标记B、b基因,使F1雄株的精原细胞中相应基因均带上相应荧光标记,观察到分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点,其原因是_______。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. X染色体
(2) ①. 控制酶的合成影响细胞代谢 ②. 紫花雌:蓝花雌:紫花雄:蓝花雄=5:19:5:19(或紫花:蓝花=5:19)
(3) ①. 7 ②. 选择F2中的紫花雄株,进行花药离体培养得到单倍体幼苗,用秋水仙素处理得到二倍体植株,待开花时有紫花雌株和蓝花雌株,选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株
(4)该精原细胞减数第一次分裂前期,A与a基因所在染色体片段发生了互换
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。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】
F1杂交得F2,表型及比例为蓝花:紫花=13:3,控制生物性状是9:3:3:1的变式,说明F1雌雄个体产生配子的比例均是1:1:1:1,两对基因遵循基因的自由组合定律,且F2中紫花全为雄株,表现型与性别相关,A、a基因位于常染色体上,则B、b基因位于X染色体。
【小问2详解】
由图可知,花的色素受酶B和酶A的影响,故基因与花色性状的关系图说明基因可以通过控制酶的合成影响细胞代谢进而控制生物性状;由图可知,个体基因有A无B表现为紫色,其余均表现为蓝色,F2表型及比例为蓝花:紫花=13:3,由此推测F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,纯合亲本的基因型为AAXbY、aaXBXB,F2中紫花雄株有AAXbY:AaXbY=1:2,雄配子的种类及比例为AXb:aXb:AY:aY=2:1:2:1,蓝花雌株有AAXBXB:AAXBXb:AaXBXB:AaXBXb:aaXBXB:aaXBXb=1:1:2:2:1:1,雌配子的种类及比例为AXB:AXb:aXB:aXb=3:1:3:1,故子代紫花雌:蓝花雌:紫花雄:蓝花雄=5:19:5:19(或紫花:蓝花=5:19)。
【小问3详解】
蓝花雌株有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、aaXBXB、aaXBXb、aaXbXb这7种基因型,为快速培育出了双隐性蓝花雌株,可用单倍体育种的方法,可选择F2中的紫花雄株,进行花药离体培养得到单倍体幼苗,用秋水仙素处理得到二倍体植株,待开花时有紫花雌株和蓝花雌株,选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株。
【小问4详解】
F1的雄性基因型为AaXBY,经过复制后有6个荧光点,该精原细胞减数第一次分裂前期,A与a基因所在染色体片段发生了互换,使得A和a所在染色体有2种颜色的荧光位点,从而导致分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点(分别为A、a、B和B,3种4个荧光位点)。
33. 长期过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠研究得出的调节机制如图所示。请回答下列问题:
(1)G为类固醇激素,通过_______轴分泌,该分层调控称为分级调节、其意义是_______。
(2)已知NE是小分子,参与②途径的NE是通过_______方式分泌出细胞的。研究发现,NE主要通过过程②影响MeSc,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSc效果不同的原因可能是_______、_______、_______。(答出3种原因即可)
(3)据图分析,请提出2条在过度紧张、焦虑等刺激情况下预防脱发的理论性方案:_______。
【答案】(1) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2) ①. 胞吐 ②. 两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用) ③. 两过程NE的浓度不同 ④. 两过程NE运输到MeSC的时间不同
(3)①促进成纤维细胞中Cas6基因的表达或促进Cas6的合成;②注射Cas6;③抑制糖皮质激素的分泌或抑制糖皮质激素对成纤维细胞的作用等
【解析】
【分析】题图分析,过度紧张焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体,垂体分泌相应激素作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞,通过一系列途径最终分化出的毛囊细胞减少,引起脱发。与此同时,过度紧张焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌NE或传出神经分泌NE作用于MeSC,使其异常增殖分化,最终MeSC耗竭,黑色素细胞减少,头发变白。
【小问1详解】
G是类固醇激素,通过下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴分泌的,分级调节的意义是可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
参与②途径的NE是神经递质,通过胞吐方式分泌出细胞。过程②为传出神经直接分泌NE作用于MeSC细胞,过程①是传出神经先作用于肾上腺髓质使其分泌NE再作用于MeSC细胞,这两种方式中过程②的作用效果大于过程①,这可能原因有两过程NE的作用方式不同,过程②中NE作为神经递质起作用,而过程①NE作为激素起作用,也可能是两过程NE的浓度不同或两过程NE运输到MeSC的时间不同,过程②中NE作用时间快,过程①中NE作用时间慢。
【小问3详解】
据图可知,长期过度紧张、焦虑等刺激会导致脱发,因而根据图示机理推测预防脱发的方法是促进成纤维细胞中Cas6基因的表达(或促进Cas6的合成、注射Cas6、抑制糖皮质激素的分泌、抑制糖皮质激素对成纤维细胞的作用等),进而使毛囊细胞增多,减少脱发。
34. 烟夜蛾幼虫以烟草叶片为食。为研究普通烟草和黄花烟草对烟夜蛾幼虫生长发育的影响,科研人员测定了烟夜蛾幼虫对这两种烟草的利用和转化情况,首先选用一批发育状况相同的烟夜蛾幼虫,转移到没有食物的无菌试管内(1头/管)进行饥饿处理,适宜时间后,进行如下操作:
①取20头称鲜重,高温下烘干至恒重,测其含水量。
②再取20头称鲜重,根据测得的含水量计算出实验前幼虫干重(C),然后分别饲以两种烟草叶片,48 h后取出剩余食物,待幼虫排空粪便后,将幼虫和粪便在高温下烘干至恒重,得到实验后幼虫干重(D)和粪便干重(E)。
回答下列问题。
(1)从能量流动的过程分析,幼虫粪便(E)中的能量属于____。
(2)食物利用率=[(D-C)/(A-B)]×100%;食物转化率=[(D-C)/(A-B-E)]×100%。公式中代数式(A-B)表示烟夜蛾取食的有机物量,(D-C)表示______,(A-B-E)表示______。
(3)实验中测得烟夜蛾幼虫对两种烟草食物利用率和转化率数据如下表
普通烟草(%)
黄花烟草(%)
食物利用率
25.00±1.60
19.39±1.12
食物转化率
43.76±6.29
35.47±3.98
分析结果可知,与普通烟草相比较,黄花烟草______。
(4)本研究中,实验前幼虫进行饥饿处理目的是______。本实验方法会有误差,主要是______的能量没有考虑。
【答案】(1)烟草固定的太阳能
(2) ①. 幼虫体内用于生长、发育、(繁殖)的有机物量 ②. 烟草中被幼虫同化的有机物量
(3)不利于烟夜蛾的生长发育
(4) ①. 排除体内原有食物对实验结果的干扰,使幼虫处于相同的生理状态 ②. 夜蛾幼虫肠道内微生物利用的能量、烟草叶片细胞呼吸消耗
【解析】
【分析】1、某一营养级(非最高营养级)同化的能量在该营养级包括呼吸消耗量和用于自身生长发育繁殖的能量,自身生长发育繁殖的能量最终又会被下一营养级同化和被分解者分解,其中流入分解者的能量形式包括自身遗体残骸和下一营养级排出的粪便。
2、某营养级摄入的能量=该营养级同化量+排出的粪便量。
【小问1详解】
幼虫以烟草为食,属于消费者,从烟草摄入的能量一部分被消化吸收至内环境,属于幼虫同化的能量,剩余的未被消化吸收的则以粪便的形式排除,这部分能量不属于幼虫,属于烟草固定的太阳能。
【小问2详解】
D表示实验后幼虫干重,C表示实验前幼虫干重,二者的差值表示实验过程中有机物的积累量,等于幼虫同化量与幼虫呼吸消耗量的差值,即幼虫体内用于生长、发育、(繁殖)的有机物量;(A-B)表示烟夜蛾取食的有机物量,即摄入量,E表示粪便干重,即粪便中的有机物量,(A-B-E)表示摄入量-粪便量,即烟草中被幼虫同化的有机物量。
【小问3详解】
表中数量表明,幼虫以黄叶烟草为食,其食物利用率和食物转化率均低于以普通烟草为食的食物利用率和食物转化率,说明黄叶烟草不利用烟夜蛾的生长发育。
【小问4详解】
本实验需要测量实验前后幼虫干重的变化值,为避免幼虫体内原有食物对实验结果的干扰,通过饥饿处理,消耗掉幼虫体内的有机物,使各组幼虫处于相同的生理状态,保证实验的单一变量原则与等量原则;本实验测量了实验前后幼虫的干重变化量,实验前后烟草被取食的重量(A-B),但幼虫消化道内存在微生物,会利用幼虫摄入的有机物,同样烟草叶片具有生理活性,实验过程中会通过细胞呼吸消耗有机物,而测量取值时这些数据均为被考虑。
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