内容正文:
高三生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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,用铅笔把答题卡上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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2。
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50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. “天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”描写了一幅北国草原的壮美风光。下列相关叙述错误的是( )
A. 草和牛、羊可构成群落
B. 牛、羊的存在促进了物质循环
C. 题干可体现出捕食和种间竞争的关系
D. 草和牛所含有的生命系统结构层次不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、群落指同一时间内聚集在一定区域中所有生物种群的集合。题干中“草和牛、羊”仅包含植物和部分动物,未体现微生物等生物成分,不能构成完整的群落,A错误;
B、牛、羊作为消费者,通过摄食、消化、排泄等过程,加速有机物分解,促进物质循环(如碳循环),B正确;
C、“风吹草低见牛羊”隐含捕食关系(牛羊以草为食),且牛羊均为植食性动物,存在种间竞争(争夺草资源),C正确;
D、草(植物)的生命系统结构层次为细胞→组织→器官→个体;牛(高等动物)具有细胞→组织→器官→系统→个体,二者在“系统”层次存在差异,D正确。
故选A。
2. 在青少年营养健康教育活动中,老师强调了合理补充元素和化合物对健康的重要性。下列观点正确的是( )
A. 补充Fe、Zn等微量元素比补充C、H、O等大量元素更重要
B. 补充Fe和Mg可分别预防贫血和促进人体光合作用
C. 一般情况下,细胞中含量最高的有机物是蛋白质
D. 只要补充足量蛋白质,就能满足青少年生长发育需求
【答案】C
【解析】
【详解】A、微量元素(如Fe、Zn)和大量元素(如C、H、O)均为人体必需元素,重要性无高低之分,缺乏任一类均影响健康,A错误;
B、Fe是血红蛋白的组成成分,补充Fe可预防缺铁性贫血;Mg是叶绿素组成元素,但人体无叶绿体,不进行光合作用,B错误;
C、一般情况下,细胞中含量最高的有机物是蛋白质,C正确;
D、青少年生长发育需蛋白质、糖类、脂质、维生素、无机盐等全面营养,仅补充蛋白质无法满足所有需求,D错误。
故选C。
3. 微塑料通常指尺寸在0.1微米到5毫米之间的塑料颗粒,进入人体后能促进自由基的形成。下列叙述错误的是( )
A. 微塑料可引起线粒体等具膜细胞器的功能减弱
B. 摄入过多的微塑料可能会增加患癌的风险
C. 微塑料可促进细胞衰老,导致细胞核体积减小
D. 微塑料可能会改变RNA聚合酶的催化效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、自由基可攻击生物膜系统,线粒体作为具膜细胞器,其膜结构受损会导致有氧呼吸等功能减弱,A正确;
B、自由基积累可能引发基因突变,突变积累可增加细胞癌变风险,B正确;
C、细胞衰老的特征是细胞核体积增大,染色质收缩,C错误;
D、自由基可破坏蛋白质结构,RNA聚合酶活性可能受其影响,D正确。
故选C。
4. 在寒冷的冬季环境中,运动员刚开始训练时,其各项生理变化与图中曲线趋势最不相符的是( )
A. 耗氧量 B. 胰岛素分泌量
C. 散热量 D. 甲状腺激素分泌量
【答案】B
【解析】
【详解】A、训练时肌肉活动增强,细胞呼吸加快,耗氧量逐渐上升,符合曲线趋势,A正确;
B、胰岛素作用是降低血糖,训练时身体需供能,血糖会升高,胰岛素分泌量会减少(而非上升),B错误;
C、训练产热增加,且冬季环境温差大,散热量会随产热增多而上升(维持体温平衡),符合曲线趋势,C正确;
D、寒冷环境+训练需求,甲状腺激素分泌增加以促进产热,符合曲线趋势,D正确。
故选B。
5. 样方法和标记重捕法常用于调查种群密度,下列类群中最合理的一组(依次适用两种方法)是( )
A. 挺水植物和跳蝻 B. 蚜虫和鱼类
C. 蕨类植物和土壤小动物 D. 鱼类和鼠类
【答案】B
【解析】
【详解】A、调查挺水植物(如芦苇)的种群密度适用样方法;跳蝻(蝗虫若虫)活动能力较弱,活动范围较小,适用样方法,A不符合题意;
B、蚜虫活动能力弱、活动范围小,适用样方法;鱼类活动能力强、活动范围大,适用标记重捕法,B符合题意;
C、调查蕨类植物的种群密度适用样方法;土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小通常用取样器取样法,不适用标记重捕法和样方法,C不符合题意;
D、鱼类和鼠类均为活动能力强、活动范围大的动物,均适用标记重捕法,D不符合题意。
故选B。
6. ATP合酶是一种精巧的分子机器,其工作方向是可逆的,既能利用跨膜质子(H+)流的电化学势能合成ATP,也能水解ATP将质子泵出,其工作模式取决于膜两侧的质子梯度。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上分布有大量的ATP合酶
B. ATP合酶利用跨膜H+流的电化学势能合成ATP时,H+的跨膜运输方式是主动运输
C. ATP合酶水解ATP将质子泵出时,ATP合酶会发生自身构象的变化
D. ATP合酶既能催化ATP的合成,也能完成H+的跨膜运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜是建立质子梯度的关键部位,均分布大量ATP合酶用于合成ATP,A正确;
B、ATP合酶利用电化学势能合成ATP时,H⁺顺浓度梯度通过ATP合酶通道进入膜内,此过程为协助扩散,而非逆浓度的主动运输,B错误;
C、ATP合酶水解ATP时,需利用水解产生的能量驱动质子泵出,该过程涉及酶构象变化,C正确;
D、ATP合酶兼具酶催化功能(催化ATP合成或水解)和载体蛋白功能(介导H⁺跨膜运输),D正确。
故选B。
7. 根据内共生学说,线粒体和叶绿体起源于内共生于真核生物细胞中的原核生物。祖先真核细胞吞噬细菌形成线粒体的演示过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 被吞噬的细菌最可能是厌氧菌
B. 细菌细胞膜与线粒体膜均双层膜结构
C. 细菌与线粒体内均含有DNA和RNA
D. 细菌与线粒体均能分解葡萄糖并合成ATP
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,因此被吞噬的细菌应是能进行有氧呼吸的需氧菌,而非厌氧菌,A错误;
B、细菌细胞膜是单层膜;线粒体膜是双层膜(外膜来自真核细胞的吞噬膜,内膜来自细菌的细胞膜),B错误;
C、细菌(原核生物)含有拟核 DNA 等和细胞质 RNA;线粒体内也含有少量 DNA 和 RNA,C正确;
D、线粒体不能直接分解葡萄糖,葡萄糖需先在细胞质基质中分解为丙酮酸,再进入线粒体进一步氧化,D错误。
故选C。
8. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示。据图分析,甲细胞产生的基因型为BY的精细胞占比及乙细胞产生的子细胞的基因型分别是( )
A. 1/2、BbXDY
B. 1/4、BbXDY
C. 1/2、BBXDXD
D. 1/4、BBXDXD
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,B与Y所在的染色体已移向一极,最终只能产生BY和bXD两种精细胞各2个,所以精细胞中基因型为BY的占1/2。乙细胞处于有丝分裂后期,有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞的基因型相同,为BbXDY。A正确,BCD错误。
故选A。
9. 下图表示原核生物的某项生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图中过程为翻译,与上一过程转录分开进行,场所不同
B. I端为5′端,Ⅱ端为3'端,密码子阅读的顺序是从I→Ⅱ
C. tRNA识别终止密码子,编码最后一个氨基酸然后结束翻译
D. 第一编码区和第二编码区合成的多肽链氨基酸顺序相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、原核生物没有核膜,转录和翻译是同时进行的,均发生在细胞质基质中,A错误;
B、翻译时,核糖体沿着mRNA的5'→3'读取密码子,根据图中核糖体移动方向可知,I端为5'端,Ⅱ端为3'端,密码子阅读顺序是从I→Ⅱ,B正确;
C、tRNA无法识别终止密码子,终止密码子不编码氨基酸,因此没有与之对应的tRNA,C错误;
D、由于第一个编码区和第二个编码区的碱基序列不相同,故第一编码区和第二编码区合成的多肽链氨基酸顺序不相同,D错误。
故选B。
10. 染色体上的组蛋白被修饰(如甲基化、乙酰化),尤其是组蛋白中赖氨酸上的氨基被甲基化后,组蛋白和DNA的结合由紧变松,此时DNA链才能和RNA聚合酶结合进行相关生命活动。下列叙述错误的是( )
A. 赖氨酸属于组成人体蛋白质的必需氨基酸
B. 未修饰的组蛋白可能抑制了基因的转录
C. 染色质变成染色体时,组蛋白的甲基化程度会升高
D. 表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中
【答案】C
【解析】
【详解】A、赖氨酸是组成人体蛋白质的8种必需氨基酸中的一种,人体自身无法合成,必须从食物中获取,A正确;
B、染色体上的组蛋白被修饰,组蛋白和DNA的结合由紧变松,DNA才能转录,说明未修饰时组蛋白紧密束缚DNA会阻碍转录起始,B正确;
C、染色质变为染色体时,DNA高度螺旋化,此时DNA与组蛋白结合紧密以压缩结构,转录受抑制。而题干中组蛋白甲基化使DNA结合变松(促进转录),故染色体形成时应伴随甲基化程度降低而非升高,C错误;
D、表观遗传现象普遍存在于生物体生长、繁殖、衰老和凋亡等整个生命活动过程中,会在不改变DNA序列的情况下调控基因的表达,D正确。
故选C。
11. 同域性物种形成是在母种群分布区内部由于生态位的分离,逐渐建立起若干子种群,然后衍生出新物种的现象。该现象常见于寄生生物,因其对宿主的专一性易于出现同域性物种形成的现象。下列叙述错误的是( )
A. 生态位的分离可以减少种群间对有限资源的竞争
B. 同域性物种形成过程没有经过地理隔离
C. 在自然选择的作用下,子种群的基因频率会发生定向改变
D. 母种群形成子种群的过程发生了生殖隔离
【答案】D
【解析】
【详解】A、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,生态位分离使不同种群利用不同资源,减少对有限资源的直接竞争,有利于种群分化,A正确;
B、同域性物种形成发生在母种群分布区内,不涉及地理隔离,B正确;
C、自然选择决定生物进化的方向,自然选择定向作用于子种群的变异,导致基因频率发生定向改变,C正确;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,母种群形成子种群时尚未产生生殖隔离(如寄生生物对宿主的专一性属于生态隔离),子种群需经长期演化才能形成生殖隔离,D错误。
故选D。
12. 下列有关生长素的合成、分布、运输及生理作用的叙述,正确的是( )
A. 单侧光照射使生长素全部集中在背光侧,这直接导致了背光侧生长较快
B. 对根的生长起抑制作用的生长素浓度,对芽的生长起促进作用
C. 生长素在芽、幼叶中的运输方向是极性运输方向,运输方式是主动运输
D. 出现顶端优势的植物,其侧芽处的生长素均是从顶芽处运输而来的
【答案】C
【解析】
【详解】A、单侧光照射使生长素在背光侧分布较多(并非全部集中),背光侧细胞伸长较快,A错误;
B、生长素对根和芽的作用均具有两重性(低浓度促进、高浓度抑制),但根对生长素更敏感。抑制根生长的浓度(高浓度)对芽可能起抑制作用(因芽的敏感性低于根),也可能是促进作用,B错误;
C、生长素在胚芽鞘、芽、幼叶等幼嫩部位的运输方向为极性运输(从形态学上端向下端运输),且需载体和能量,属于主动运输,C正确;
D、顶端优势中侧芽处的生长素部分来自顶芽的极性运输,但侧芽自身也可合成生长素,并非全部来自顶芽,D错误。
故选C。
13. 调节性T细胞能通过分泌TGF-β(一种细胞因子)来抑制细胞毒性T细胞的功能,同时还能减弱抗原呈递细胞(APC)的功能。下列叙述正确的是( )
A. TGF-β基因属于调节性T细胞特有的基因
B. APC包括树突状细胞和巨噬细胞等,B细胞不属于APC
C. 调节性T细胞功能异常会使人免疫监视功能下降
D. TGF-β抑制细胞毒性T细胞功能的过程体现了细胞之间的信息交流
【答案】D
【解析】
【详解】A、TGF-β基因存在于所有体细胞中(因含全套遗传信息),仅在调节性T细胞中表达,并非其特有基因,A错误;
B、抗原呈递细胞(APC)包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞(可加工呈递抗原),B错误;
C、调节性T细胞通过抑制细胞毒性T细胞和APC功能维持免疫平衡,其功能异常将导致免疫抑制减弱,可能引发过度免疫反应(如自身免疫病),而非免疫监视(清除癌变细胞)下降,C错误;
D、TGF-β作为细胞因子,由调节性T细胞分泌并作用于细胞毒性T细胞表面受体,通过信号传递抑制其功能,符合"细胞间信息交流"的定义,D正确。
故选D。
14. 以下是某疫苗接种时的说明:本疫苗为全病毒灭活疫苗;本疫苗注射两剂,且间隔一月;如有低烧等症状属于正常。下列叙述错误的是( )
A. 注射灭活的病毒相当于接种抗原
B. 注射两剂疫苗所产生的抗体和记忆细胞数量相同
C. 提前和延后接种疫苗均可能降低疫苗的有效性
D. 出现低烧等症状可能是疫苗引发了人体免疫反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、灭活疫苗中的病毒失去活性但仍保留抗原特性,注射后可作为抗原刺激机体产生特异性免疫,A正确;
B、注射第一剂疫苗后,机体产生初次免疫应答,产生少量抗体和记忆细胞;注射第二剂(加强针)时,记忆细胞会迅速增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,导致抗体和记忆细胞数量显著增加,故两剂产生的数量不同,B错误;
C、疫苗间隔时间依据免疫应答规律设定,提前接种可能导致初次免疫未完全建立,延后接种可能使记忆细胞活性下降,均影响免疫效果,C正确;
D、低烧等症状是疫苗作为抗原引发机体免疫反应(如细胞因子释放、体温调节中枢兴奋)的正常表现,D正确。
故选B。
15. 为证明细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输,研究人员设计了如图所示的插条实验。下列实验组的设置中,能够达到实验目的且设计最合理的是( )
①用细胞分裂素溶液涂抹A1叶
②用细胞分裂素溶液涂抹A2叶
③用14C-氨基酸溶液涂抹A1叶
④用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶
⑤检测A1叶的放射性强度
⑥检测A2叶的放射性强度
A. ①④⑤ B. ①③⑥ C. ②③⑤ D. ②④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】本实验是一个验证性实验,从给定的选项可以看出要用同位素标记法,结果是要检测放射性强度,题干中推测细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输,因此可用细胞分裂素溶液涂抹A1叶(①),带有标记的营养物质必须涂抹对侧叶,用带有标记的14C-氨基酸分子作营养物质涂抹A2叶(④),然后检测A1叶的放射性强度(⑤)。也可用细胞分裂素溶液涂抹A2叶(②),带有标记的营养物质必须涂抹对侧叶,用带有标记的14C-氨基酸分子作营养物质涂抹A1叶(③),然后检测A2叶的放射性强度(⑥),A正确,BCD错误。
故选A。
16. 抓挠止痒的生活经验背后,存在着神经信号间的复杂调节,抓挠产生的痛觉信号可抑制痒觉信号的传递,如图所示,图中的Glu(谷氨酸)是一种兴奋性神经递质。下列叙述错误的是( )
A. 痒觉感受器兴奋后,信号经传入神经传至中间神经元,最终在大脑皮层形成痒觉
B. 抓挠时兴奋的传入神经轴突末梢释放Glu,作用于神经元c并使其膜电位发生变化
C. 在抓挠止痒的反射弧中,兴奋的传递具有单向性,这与突触的结构特征密切相关
D. Glu使神经元c兴奋,c释放的神经递质促进b兴奋,从而阻止痒觉信号的传递
【答案】D
【解析】
【详解】A、痒觉感受器兴奋后,信号经传入神经、中间神经元传递,最终在大脑皮层形成痒觉(感觉的形成部位是大脑皮层),A正确;
B、抓挠时痛觉感受器兴奋,其传入神经末梢释放 Glu(兴奋性递质),作用于神经元c、d,使神经元c、d 的膜电位发生变化(由静息电位变为动作电位),B正确;
C、反射弧中兴奋传递的单向性,是因为突触的结构特点(神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜),C正确;
D、Glu 是兴奋性神经递质,使神经元c兴奋后,神经元c释放的神经递质会抑制痒觉中间神经元b兴奋,进而抑制痒觉信号的传递,D错误。
故选D。
17. 橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,橘小实蝇雄虫能为寄生于其直肠中的芽孢杆菌提供营养,芽孢杆菌可合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是( )
A. 芽孢杆菌合成的信息素与“深山密林,猿声尖啼”所体现的信息类型相同
B. 通过使用信息素诱杀雌虫主要改变了种群年龄结构,从而降低种群密度
C. 若使用化学方法防治橘小实蝇,则容易诱使其突变产生抗药基因,且不环保
D. 该实例表明,橘小实蝇种群的繁衍与信息传递有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、芽孢杆菌合成的信息素为化学物质,由化学物质传递的信息为化学信息,“深山密林,猿声尖啼”中的猿声是借助声音来传递信息,属于物理信息,二者类型不同,A错误;
B、使用信息素诱杀雌虫会直接减少雌性个体数量,改变种群的性别比例而不是年龄结构,B错误;
C、抗药基因的产生来源于自发突变,化学防治起到一个选择的作用,把耐药的个体保留下来,不耐药个体淘汰掉,化学防治没有起到诱导的作用,C错误;
D、芽孢杆菌合成的信息素吸引雌虫交配,提高了交配率进而提高了出生率,表明信息传递促进橘小实蝇种群的繁衍,D正确。
故选D。
18. 科学家对印度洋某群岛珊瑚礁群落的演替进行研究,记录了从珊瑚优势种群形成、发展到逐渐崩塌过程中鱼的个体数、鱼的种类数及珊瑚礁体积的变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 珊瑚礁群落的演替是在原有基质上进行的次生演替
B. 珊瑚礁中鱼的种类数的增加,可能导致不同鱼类的种间竞争强度增大
C. 珊瑚礁体积的持续增大必然会提高生态系统的恢复力稳定性
D. 珊瑚礁的完全崩塌会导致栖息地丧失,显著降低区域生物多样性
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题图可知,开始演替时,珊瑚礁中有少量生物,所以珊瑚礁群落的演替过程属于次生演替过程,A正确;
B、当珊瑚礁中鱼的种类数增加时,鱼类的生存空间和食物资源等相对有限,不同鱼类为了争夺有限的资源,种间竞争强度会增大,B正确;
C、一般来说,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,但恢复力稳定性越低。珊瑚礁体积的持续增大,意味着生态系统的结构和功能更加复杂,其恢复力稳定性应该是降低而不是提高,C错误;
D、珊瑚礁为许多生物提供了栖息地,珊瑚礁的完全崩塌会导致这些生物失去栖息地,生物的栖息地丧失会使生物的生存受到威胁,从而显著降低区域生物多样性,D正确。
故选C。
19. 碳达峰是指某个地区或行业年度CO2排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程;碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的CO2,与其通过植树造林等吸收的CO2相互抵消,实现CO2“净零排放”。下列叙述正确的是( )
A. 碳达峰和碳中和与生物圈的物质循环和能量流动有关
B. 实现碳达峰和碳中和后生态系统碳循环会明显减慢
C. 碳中和时所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
D. 植树造林增加CO2吸收量是实现碳中和的唯一途径
【答案】A
【解析】
【详解】A、碳达峰、碳中和涉及CO₂的排放与吸收,而CO₂是生物圈物质循环(碳循环)的核心物质之一;同时,植物吸收CO₂进行光合作用涉及能量流动(太阳能→化学能),因此碳达峰、碳中和与生物圈的物质循环和能量流动有关,A正确;
B、实现碳达峰和碳中和是减少CO₂的 “净排放”,并非减慢生态系统的碳循环——生态系统的碳循环(如生物群落与无机环境间的CO₂交换)仍会正常进行,只是人类活动的额外碳排放被抵消,B错误;
C、碳中和是 “人类活动” 直接和间接排放的CO₂,与吸收的CO₂相互抵消,并非 “所有生物呼吸释放的CO₂”(生物呼吸属于自然碳循环,不属于人类活动排放),C错误;
D、实现碳中和的途径除了植树造林,还包括节能减排(减少碳排放)、碳捕捉与封存技术等,并非 “唯一途径”,D错误。
故选A。
20. 山西拥有丰富的煤炭资源,但因开采而造成生态破坏。某地区采用生态工程技术对矿区开展生态修复,使矿区植被在短时间内得到较大恢复。下列叙述错误的是( )
A. 上述生态修复的关键在于植被恢复以及土壤微生物群落的重建
B. 矿区植被恢复的过程属于次生演替,演替过程中群落稳定性逐渐升高
C. 由题意可知,人类活动可以改变群落演替的速度和方向
D. 修复后的生物群落能实现自我更新和维持,这主要体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、植被恢复为群落提供能量基础,土壤微生物群落重建促进物质循环,二者是生态修复的核心环节,A正确;
B、矿区原有土壤条件保留,植被恢复属于次生演替,演替过程中物种多样性增加,营养结构复杂化,群落稳定性提高,B正确;
C、题干中“短时间内得到较大恢复”表明人类干预加速了演替进程,且使演替方向从退化转向恢复,C正确;
D、修复后群落的自我更新和维持依赖于系统内生物组分的自组织、自我调节能力(如种间关系协调、物质循环完善),符合生态工程自生原理(强调系统自我维持),D错误。
故选D。
21. 近年来,部分浅海被开发为鱼类、虾类及贝类等海鲜动物养殖场,为确保养殖场海鲜持续高产,在某时间段内对该生态系统能量流经第二营养级和第三营养级的情况进行调查,结果如表(表中数值代表能量,单位:×105kJ)所示。下列叙述正确的是( )
营养级
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失
流入分解者
未利用
第二营养级
689.0
923.5
355.0
32.1
第三营养级
134.5
?
86.6
10.5
A. 表中“?”处的能量值是1090.9
B. 生产者流入分解者的能量不包含第二营养级的粪便量
C. 未利用的能量是每个营养级始终存在且不会被有效利用的能量
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为18.7%
【答案】D
【解析】
【详解】A、第三营养级同化量=呼吸作用散失能量+用于生长、发育和繁殖的能量。由第二营养级数据可知:其同化量=923.5(呼吸)+689.0(生长繁殖)=1612.5;流向第三营养级的能量=生长繁殖能量-(流入分解者+未利用)=689.0-(355.0+32.1)=301.9。第三营养级同化量即301.9,故呼吸作用散失能量=同化量-生长繁殖能量=301.9-134.5=167.4(×10⁵ kJ),A错误;
B、第二营养级粪便中的能量属于生产者同化量(第一营养级),该能量经分解者分解,属于生产者流入分解者能量的一部分,B错误;
C."未利用"指未被本营养级利用、也未流入下一营养级或分解者的能量,但该部分能量后续可能被利用(如被分解者分解),并非"始终存在且不会被有效利用",C错误;
D.能量传递效率=(第三营养级同化量/第二营养级同化量)×100%=(301.9/1612.5)×100%≈18.7%,D正确。
故选D。
22. 研究人员用不同浓度的葛根提取物处理大鼠肝细胞,检测线粒体中3种CYP亚酶(参与药物代谢的关键酶)的活性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 葛根提取物对CYP2D6酶活性表现为抑制作用,且高浓度抑制作用更明显
B. 葛根提取物对CYP3A4酶活性起促进作用,且与浓度高低相关性不大
C. 葛根提取物对CYP2C9酶活性起低浓度促进、高浓度抑制的作用
D. 葛根提取物会调控肝细胞的药物的代谢功能,临床应用时需注意控制剂量
【答案】B
【解析】
【详解】A、结合实验结果可知,葛根提取物对CYP2D6酶活性呈抑制作用,随葛根提取物浓度升高CYP2D6酶活性降低,当浓度为3000ug·mL-1抑制作用最明显,A正确;
B、结合实验结果可知,葛根提取物低于1000ug·mL-1时对CYP3A4酶活性起促进作用,当葛根提取物浓度为3000ug·mL-1时表现为抑制作用,B错误;
C、实验图中CYP2C9酶活性在低浓度葛根提取物处理时高于对照组(促进),高浓度时低于对照组(抑制),则符合 “低浓度促进、高浓度抑制” 的规律,C正确;
D、CYP亚酶是药物代谢关键酶,葛根提取物对不同CYP亚酶活性有调控作用(如抑制CYP2D6、影响CYP2C9),会改变药物在体内的代谢速率,可能导致药效变化或不良反应,因此临床应用时需控制剂量以规避风险,D正确。
故选B。
23. 蚕豆病是一种由红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏导致的遗传病,复等位基因GA、GB、g与G-6-PD的合成有关。图1、2分别为某家族的遗传系谱图及不同个体的电泳图谱,已知Ⅱ7的相关基因发生甲基化。不考虑突变和新的甲基化,下列叙述错误的是( )
A. 控制G-6-PD合成的基因为GA、GB
B. 若I3和I4再生育一个孩子,该孩子为患病男孩的概率为1/4
C. Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ10三人细胞中指导G-6-PD合成的基因相同
D. 推断Ⅱ7患蚕豆病是g基因发生甲基化导致G-6-PD不能合成所致
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据遗传系谱图及电泳图可知,Ⅱ7和Ⅱ8为患者都含有g基因,Ⅱ7虽然有GB基因,但是该基因甲基化,Ⅱ8只有g基因,I4不含有g基因推测蚕豆病是一种伴X染色体隐性遗传病。I1基因型为XGBY,I4基因型为XGAY,都可以合成G-6-PD,A正确;
B、根据电泳图可知,I3基因型XGAXg,I4基因型XGAY,该孩子为患病男孩(XgY)的概率为1/4,B正确;
C、根据电泳图可知,I1基因型XGBY,I2基因型XGAXg,Ⅱ5、Ⅱ6均为正常男性,基因型为XGAY;I3基因型XGAXg,I4基因型XGAY,Ⅱ10正常男性,基因型为XGAY,Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ10三人细胞中指导G-6-PD合成的基因相同,均为GA基因,C正确;
D、由于Ⅱ-7的基因GB发生了甲基化修饰导致G-6-PD不能合成所致,D错误。
故选D。
24. 寒冷环境中,人体褐色脂肪组织(BAT)细胞的生命活动调节过程如图1所示,其中UCP-1为运输H⁺的转运蛋白。已知线粒体内膜上的ATP的生成依靠膜两侧的H⁺浓度梯度,如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行的
B. 若图1中的传出神经为自主神经,则其活动受意识的支配
C. UCP-1的存在使呼吸作用释放的能量进入ATP的比例降低
D. 在促进BAT产热方面,甲状腺激素和去甲肾上腺素具有协同作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲状腺激素的分泌存在“下丘脑—垂体—甲状腺轴”调节,这是分级调节的典型机制,A正确;
B、自主神经(包括交感神经和副交感神经)的活动不受意识支配(如心跳、呼吸的调节),图中传出神经参与寒冷环境下的产热调节,属于自主神经,B错误;
C、正常情况下,H⁺顺浓度梯度回流驱动ATP合成;UCP-1可运输H⁺,使H⁺梯度被破坏,ATP生成减少,更多能量以热能形式释放,故呼吸作用能量进入ATP的比例降低,C正确;
D、甲状腺激素通过促进UCP-1基因表达增加产热,去甲肾上腺素通过神经调节直接作用于 BAT细胞促进产热,二者作用目标一致,具有协同作用,D正确。
故选B。
25. 厄尔尼诺(ElNino)和拉尼娜(LaNina)是影响全球气候的周期性现象,对生物种群数量有显著影响。红袋鼠是一种植食动物,下图显示了1976—1990年澳大利亚某牧场红袋鼠的种群数量变化与这些气候现象的关系。下列分析错误的是( )
A. La Nina带来的降水提高了红袋鼠的环境容纳量
B. El Nino带来的干旱导致牧草减产,可能加剧了红袋鼠与其他植食动物的种间竞争
C. El Nino带来的干旱和LaNina带来的降水均属于影响种群数量的密度制约因素
D. El Nino干旱期间,红袋鼠种群的捕食者种群也可能会发生类似的周期性波动
【答案】C
【解析】
【详解】A、环境容纳量(K值)受资源、空间等因素影响。拉尼娜(LaNina)带来降水,会增加牧草(红袋鼠的食物)产量,改善生存资源条件,从而提高红袋鼠的环境容纳量,A正确;
B、厄尔尼诺(ElNino)带来干旱,会导致牧草减产(红袋鼠的食物减少)。此时红袋鼠与其他植食动物(如其他草食性哺乳动物)竞争有限的牧草资源,竞争会加剧,B正确;
C、生态因素分为密度制约因素(影响程度随种群密度变化,如食物、天敌)和非密度制约因素(影响程度与种群密度无关,如气候、自然灾害)。厄尔尼诺(ElNino)的干旱和拉尼娜(LaNina)的降水属于非密度制约因素—— 其对红袋鼠种群的影响仅由气候本身决定,与红袋鼠种群密度无关,C错误;
D、红袋鼠是其捕食者的主要食物来源。厄尔尼诺(ElNino)干旱期间红袋鼠种群数量下降,会导致捕食者因食物短缺而数量减少;后续气候改善红袋鼠数量回升时,捕食者数量也可能随之回升,呈现类似的周期性波动,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26. 硝态氮(NO3-)和铵态氮(NH4+)是植物利用的主要无机氮源,其运输机制如图所示,已知AMTs、NRT1.1及SLAH3为相关转运蛋白。回答下列问题:
(1)除合成光合色素外,植物吸收的氮元素还可用于______(答出2点)等参与光合作用的有机物的合成。____(填“NO3-”或“NH4+”)运输进根细胞的过程需要消耗能量。施加过多NH4+会引起土壤酸化,由图可知,施加一定量的NO3-是否有利于缓解土壤酸化?______(答“是”或“否”)。
(2)某块农田的农作物长势较差,研究人员推测这与农田土壤中氮元素含量较低有关。为验证该推测,研究人员进行了相关实验,实验设置及结果如表所示。
组别
培养液
叶绿素含量相对值
气孔开放度相对值
光合速率相对值
对照组
农田土壤浸出液
12.2
55.0
8.2
实验组
农田土壤浸出液+适量氮素
12.4
180.0
11.8
①该实验结论_____(填“支持”或“不支持”)上述推测。
②据表推测,氮元素主要促进了_____(填“光”或“暗”)反应的进行,判断依据是____。
【答案】(1) ①. 光合作用有关的酶、ATP、NADPH ②. NO3- ③. 是
(2) ①. 支持 ②. 暗 ③. 相比于对照组,实验组的光合速率增加,气孔开放度增加明显,而叶绿素含量变化不大
【解析】
【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散;葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散,不需要能量,借助于转运蛋白进行顺浓度梯度转运;逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【小问1详解】
光合作用中的相关酶、ATP和NADPH等物质均含有N。由图可知,NH4+进入细胞的方式为协助扩散,NO3-进入细胞需要消耗H+的化学势能。施加一定量的NO3-会促进H+进入细胞,从而在一定程度上缓解土壤酸化。
【小问2详解】
由表分析可知,农田农作物的长势与农田土壤中氮元素含量有关。所以该实验结论支持上述推测。相比于对照组,加入氮素后的实验组叶片的气孔开放度增幅较大,因此可以推测氮元素主要促进了暗反应的进行。所以据表推测,氮元素主要促进暗反应的进行,判断依据是相比于对照组,实验组的光合速率增加,气孔开放度增加明显,而叶绿素含量变化不大。
27. 玉米是我国重要的粮食作物,高温热害会严重影响其产量。科研人员研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用,结果如表所示。回答下列问题:
不同处理
株高/cm
植物干重/g
根系干重/g
SOD/(U·g-1)
MDA/(nmol·g-1)
常温组
264.6
141.6
5.8
579.3
8.4
高温组
270.0
133.2
5.2
597.9
11.6
高温化控组
265.8
142.4
6.1
637.7
10.7
注:SOD(超氧化物歧化酶,表中数据是活性体现)可清除活性氧,减轻膜脂过氧化:MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物。
(1)高温化控组用EGS喷洒叶片,其余两组用等量清水处理,这遵循了实验设计的___________原则。
(2)高温导致植株徒长,进而导致结实率降低。EGS能够___________(填“加重”或“缓解”)高温带来这一不利影响。
(3)结合表中结果分析,EGS能否提高高温胁迫下玉米的净光合速率?___________(填“能”或“不能”),判断的依据是___________。
(4)高温胁迫会导致细胞内自由基积累,引发膜脂过氧化,因此MDA含量常作为衡量___________(填细胞结构)受损程度的指标。据表分析,高温胁迫下玉米通过___________来减轻氧化损伤,但___________,说明细胞的抗氧化防御系统不足以完全消除高温造成的损伤。
(5)若要进一步探究EGS中起主要作用的成分,请在上述实验的基础上,简要写出实验设计思路:___________。
【答案】(1)单一变量
(2)缓解 (3) ①. 能 ②. EGS作用下,植物干重显著高于高温组,且超过常温组
(4) ①. 细胞膜##质膜 ②. 提高SOD活性 ③. MDA含量仍显著高于常温组
(5)增设高温+乙烯利、高温+甜菜碱、高温+水杨酸等单一成分处理组,其他条件与原高温化控组保持一致,培养相同时间后测定各组相关指标,通过对比分析确定主要有效成分
【解析】
【分析】分析题意,本实验中科研人员研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用,结合表格信息可知 ,实验的自变量是温度和EGS的有无,因变量是玉米的生长状况,包括株高、植物干重、SOD和MDA等,据此分析作答。
【小问1详解】
本实验目的是探究乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用,实验的自变量是EGS的有无,其中高温化控组用EGS喷洒叶片,其余两组用等量清水处理,这遵循了实验设计的单一变量原则。
【小问2详解】
据表分析,与常温组相比,高温组的株高增加,植物干重降低,但高温化控组的株高、植物干重等都与常温组接近,说明EGS能够缓解高温带来的这一不利影响。
【小问3详解】
一般而言,净光合速率越大,植物干重越大,分析表格数据可知,EGS作用下,植物干重显著高于高温组,且超过常温组,说明EGS能提高高温胁迫下玉米的净光合速率。
【小问4详解】
高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基积累,使膜脂过氧化,从而使细胞的生物膜系统遭到破坏,MDA含量常作为衡量细胞膜受损程度的指标;由题意可知,SOD(超氧化物歧化酶,表中数据是活性体现)可清除活性氧,减轻膜脂过氧化,MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物,据表分析,高温胁迫下玉米通过提高SOD活性来减轻氧化损伤,但MDA含量仍显著高于常温组,说明细胞的抗氧化防御系统不足以完全消除高温造成的损伤。
【小问5详解】
该实验中研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用,但没有单独研究单一因素的作用,故若要进一步探究EGS中起主要作用的成分,在上述实验的基础上,需要增设高温+乙烯利、高温+甜菜碱、高温+水杨酸等单一成分处理组,其他条件与原高温化控组保持一致,培养相同时间后测定各组相关指标,通过对比分析确定主要有效成分。
28. 水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病基因R与不抗稻瘟病基因r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株11号染色体异常的水稻植株甲、乙,二者的体细胞染色体如图所示。假设植株乙进行减数分裂产生配子时,三条互为同源染色体的染色体中,任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极。回答下列问题:
(1)植株甲的异常染色体上某些基因缺失,其变异类型属于______(填“基因突变”或“染色体结构变异”)。该变异类型理论上______(填“能”或“不能”)通过光学显微镜观察到。
(2)植株乙(基因型为RRr,其中基因r位于异常染色体上)的细胞进行减数分裂,最终可产生______种基因型的配子。
(3)已知植株甲的基因型为Rr,若要确定其基因R是位于正常的11号染色体上还是异常的11号染色体上,研究人员将植株甲进行自交产生种子,将种子种植后观察并统计子代植株的表型和比例。若基因R在正常的11号染色体上,则子代______。
(4)假设植株甲基因R位于异常的11号染色体上,若让植株甲、乙进行杂交,则子代植株的表型及比例为______,其中没有染色体结构和数目异常的个体所占的比例为______。
【答案】(1) ①. 染色体结构变异 ②. 能
(2)4 (3)均为抗病植株
(4) ①. 抗病植株:感病植株=10:1 ②. 2/11
【解析】
【分析】分析题图:据图可知,植株甲的异常染色体与正常染色体相比,短了一截,可判断变异类型属于染色体结构变异(缺失),植株乙的染色体数比正常植株多一条,故植株乙的变异类型属于染色体数目变异。
【小问1详解】
植株甲的异常染色体与正常染色体相比,短了一截,可判断变异类型属于染色体结构变异中的缺失。染色体变异属于细胞水平的变异,可在光学显微镜下观察到,而基因突变属于分子水平的变异,不能在光学显微镜下观察,可用光学显微镜观察区分染色体变异和基因突变。
【小问2详解】
植株乙基因型为RRr,其中基因r位于异常染色体上,由题干信息已知,植株乙进行减数分裂产生配子时,三条互为同源染色体的染色体中,任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极,最终可产生RR、r、R、Rr,共4种基因型的配子。
【小问3详解】
结合题意“水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活”,要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上,可让甲植株(Rr)自交产生种子,观察并统计子代表型和比例。正常情况下,植株甲Rr自交后代基因型为RR:Rr:rr=1:2:1,若R基因在正常的11号染色体上,基因型rr的个体因不含正常染色体而死亡,子代只有抗病植株。
【小问4详解】
假设植株甲的基因R位于异常的11号染色体上,若让植株甲(Rr)、乙(基因型为RRr,其中基因r位于异常染色体上)进行杂交,为方便理解,将位于异常的11号染色体上的基因记为R-、r-,则甲(R-r)能产生两种配子R-:r=1:1,乙(RRr-)能产生配子2R:2Rr-:1RR:1r-,由于水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活,则子代植株的染色体组成及比例分别为:2RR-:2Rr:2R-Rr-:2Rrr-:1RRR-:1RRr:1R-r-:1rr-,其中1R-r-不能存活,故子代植株表型及比例为抗病植株:感病植株=10:1,其中没有染色体结构和数目异常的个体即2Rr,所占的比例为2/11。
29. 中国传统医学中的“消渴症”的典型症状为“多饮而渴不止,多食而饥不止,多溲(尿)而膏浊不止”,与现代医学中的糖尿病高度吻合。为探究三位尿糖超标者的病因,研究人员对其血糖和胰岛素浓度进行了跟踪监测,结果如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)已知糖尿病血糖(静脉)浓度标准:空腹≥7.0mmol·L-1、餐后2h≥11.1mmol·L-1。结合图1分析,若以餐后2h血糖浓度作为主要诊断依据,______(选填“甲”“乙”“丙”)可被初步诊断为糖尿病患者。受试者丙的血糖变化曲线在餐后1h后迅速下降,这与体内______(填激素)的调节作用密切相关,该激素作用下血糖的去向包括促进血糖进入组织细胞氧化分解、______。
(2)受试者丙的尿糖检测呈阳性,但血糖浓度在正常范围内。推测其出现尿糖的一种可能原因:____________________________________。
(3)1型糖尿病是由胰岛B细胞被破坏、胰岛素分泌不足引起的;2型糖尿病是一种胰岛素抵抗导致的。图2显示,三位受试者的胰岛素分泌情况存在显著差异。
①研究人员初步判断,______的胰岛B细胞功能可能严重受损,而______体内存在明显的胰岛素抵抗。(选填“甲”“乙”或“丙”)
②基于以上判断,临床上可采用注射胰岛素的方法对______(填“甲”“乙”或“丙”)进行有效治疗。
【答案】(1) ①. 甲和乙 ②. 胰岛素 ③. 进入肝和肌肉并合成为糖原、进入脂肪细胞和肝转变为甘油三酯
(2)一次性摄入糖类过多,超过了肾小管的重吸收能力(或“肾小管重吸收障碍”,意思合理即可)
(3) ①. 甲 ②. 乙 ③. 甲
【解析】
【分析】由图1可知,空腹时甲和乙血糖浓度偏高,丙的血糖浓度正常;餐后,甲、乙、丙的血糖浓度均有所上升。由图2可知,甲餐后胰岛素含量稍微有所升高,幅度较小;乙和丙的胰岛素含量先升高后下降,乙的胰岛素含量高于甲和丙。
【小问1详解】
由图可知,甲和乙空腹和餐后的血糖浓度均高于正常值,符合糖尿病的血糖标准,故甲、乙可能是糖尿病患者。餐后1h后血糖迅速下降,与胰岛素的降血糖调节作用密切相关;胰岛素的作用是调节多个生理过程来降低血糖,包括促进血糖进入组织细胞氧化分解,促进肝糖原和肌糖原的合成,促进血糖转化为其他非糖物质,例如进入脂肪细胞和肝转变为甘油三酯;
【小问2详解】
受试者丙血糖正常但尿糖阳性,可能原因是:一次性摄入糖类过多,超过了肾小管的重吸收能力(或肾小管重吸收功能障碍),导致部分葡萄糖随尿液排出;
【小问3详解】
①图2显示:甲的胰岛素分泌量极低,说明甲的胰岛B细胞功能可能严重受损;乙的胰岛素分泌量很高,但血糖仍高(图 1),说明乙体内存在明显的胰岛素抵抗(胰岛素无法正常发挥作用);②甲因胰岛B细胞受损、胰岛素分泌不足,故临床上可通过注射胰岛素对甲进行治疗。
30. 富营养化是地表水受损的常见原因之一,造成富营养化的主要原因是过量的氮、磷等污染物排入地表水体,从而影响水质和生态系统平衡。研究发现,小球藻是去除污染物的优势藻种之一,科研人员将小球藻固定于海藻酸钠中形成小球藻胶球,探究不同处理方式对富营养化水体的净化效果,处理方式及部分结果如表和图所示。回答下列问题:
组别
不同处理
浮游细菌Simpson指数
溶解氧
A
富营养化水样+自然环境
0.013
9.21
B
富营养化水样+固定化小球藻胶球+自然环境
0.054
8.61
C
富营养化水样+光照培养箱
0.191
9.25
D
富营养化水样+固定化小球藻胶球+光照培养箱
0.041
9.19
注:自然环境为10~15℃,自然光照;光照培养箱为25℃,光照为3000lx,光暗周期为12h/12h,Simpson指数代表水体中浮游细菌的多样性,值越小物种多样性越高。
(1)小球藻在该生态系统中属于___________成分。
(2)分析A、B组Simpson指数可知,自然条件下,小球藻会___________(填“提高”或“降低”)浮游细菌多样性。
(3)实验结果中,B组溶解氧低于A组,而D组溶解氧却处于较高水平。从培养条件和光合作用角度分析,推测D组溶解氧大于B组的原因是___________。
(4)结合上述结果分析,评估D组处理是否是最佳的修复方案,并阐述你的理由。你的评估:___________(填“是”或“否”)。理由:___________。
(5)若要将该技术从实验室研究推广到实际湖泊治理中,你认为还需要考虑哪些现实因素?___________(答出1点即可)。
【答案】(1)生产者 (2)降低
(3)D组提供了适宜温度和恒定光照,相比于B组的自然条件,更有利于小球藻进行光合作用,从而产生更多的氧气,使水体溶解氧升高
(4) ①. 否(是) ②. D组处理显著降低了浮游细菌多样性,可能削弱了水体生态系统的稳定性和长期自我调节能力,从生态平衡和可持续发展的角度看,并非最佳( D 组处理对氨氮和总磷的去除率最高,达到了水体修复的核心目的,且能维持较高的溶解氧水平,避免水体缺氧 )
(5)固定化材料的成本与回收问题;该技术在不同季节、水流等自然条件下的稳定性;大规模培养与投放固定化小球藻的可行性;对本地生物群落构成的潜在生态风险等
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网,其中生态系统的组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
【小问1详解】
小球藻能进行光合作用制造有机物,属于生态系统的生产者成分。
【小问2详解】
Simpson 指数越小,物种多样性越高;A 组(无小球藻)Simpson 指数为 0.013,B 组(有小球藻)为 0.054,说明小球藻降低了浮游细菌多样性。
【小问3详解】
D 组采用光照培养箱(温度适宜、光照充足),小球藻光合作用强度大,释放氧气更多;而 B 组是自然环境,光合作用弱,溶解氧较低。
【小问4详解】
本小问是一个开放性的小问。我们可以根据D组处理显著降低了浮游细菌多样性,可能削弱了水体生态系统的稳定性和长期自我调节能力,从生态平衡和可持续发展的角度看,并非最佳方案;也可以从D 组处理对氨氮和总磷的去除率最高,达到了水体修复的核心目的,且能维持较高的溶解氧水平,避免水体缺氧,来判断其属于最佳方案。
【小问5详解】
实验室条件是可控的且相对简单的系统,而实际湖泊是开放、复杂的生态系统,需考虑:固定化材料的成本与回收问题;该技术在不同季节、水流等自然条件下的稳定性;大规模培养与投放固定化小球藻的可行性;对本地生物群落构成的潜在生态风险等。
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高三生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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,用铅笔把答题卡上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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2。
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50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. “天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”描写了一幅北国草原的壮美风光。下列相关叙述错误的是( )
A. 草和牛、羊可构成群落
B. 牛、羊的存在促进了物质循环
C. 题干可体现出捕食和种间竞争的关系
D. 草和牛所含有的生命系统结构层次不同
2. 在青少年营养健康教育活动中,老师强调了合理补充元素和化合物对健康的重要性。下列观点正确的是( )
A 补充Fe、Zn等微量元素比补充C、H、O等大量元素更重要
B. 补充Fe和Mg可分别预防贫血和促进人体光合作用
C. 一般情况下,细胞中含量最高的有机物是蛋白质
D. 只要补充足量蛋白质,就能满足青少年生长发育需求
3. 微塑料通常指尺寸在0.1微米到5毫米之间的塑料颗粒,进入人体后能促进自由基的形成。下列叙述错误的是( )
A. 微塑料可引起线粒体等具膜细胞器的功能减弱
B. 摄入过多的微塑料可能会增加患癌的风险
C. 微塑料可促进细胞衰老,导致细胞核体积减小
D. 微塑料可能会改变RNA聚合酶的催化效率
4. 在寒冷的冬季环境中,运动员刚开始训练时,其各项生理变化与图中曲线趋势最不相符的是( )
A. 耗氧量 B. 胰岛素分泌量
C. 散热量 D. 甲状腺激素分泌量
5. 样方法和标记重捕法常用于调查种群密度,下列类群中最合理的一组(依次适用两种方法)是( )
A. 挺水植物和跳蝻 B. 蚜虫和鱼类
C. 蕨类植物和土壤小动物 D. 鱼类和鼠类
6. ATP合酶是一种精巧的分子机器,其工作方向是可逆的,既能利用跨膜质子(H+)流的电化学势能合成ATP,也能水解ATP将质子泵出,其工作模式取决于膜两侧的质子梯度。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上分布有大量的ATP合酶
B. ATP合酶利用跨膜H+流的电化学势能合成ATP时,H+的跨膜运输方式是主动运输
C. ATP合酶水解ATP将质子泵出时,ATP合酶会发生自身构象的变化
D. ATP合酶既能催化ATP的合成,也能完成H+的跨膜运输
7. 根据内共生学说,线粒体和叶绿体起源于内共生于真核生物细胞中的原核生物。祖先真核细胞吞噬细菌形成线粒体的演示过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 被吞噬的细菌最可能是厌氧菌
B. 细菌细胞膜与线粒体膜均为双层膜结构
C. 细菌与线粒体内均含有DNA和RNA
D. 细菌与线粒体均能分解葡萄糖并合成ATP
8. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示。据图分析,甲细胞产生的基因型为BY的精细胞占比及乙细胞产生的子细胞的基因型分别是( )
A. 1/2、BbXDY
B. 1/4、BbXDY
C. 1/2、BBXDXD
D. 1/4、BBXDXD
9. 下图表示原核生物的某项生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图中过程为翻译,与上一过程转录分开进行,场所不同
B. I端为5′端,Ⅱ端为3'端,密码子阅读的顺序是从I→Ⅱ
C. tRNA识别终止密码子,编码最后一个氨基酸然后结束翻译
D. 第一编码区和第二编码区合成的多肽链氨基酸顺序相同
10. 染色体上的组蛋白被修饰(如甲基化、乙酰化),尤其是组蛋白中赖氨酸上的氨基被甲基化后,组蛋白和DNA的结合由紧变松,此时DNA链才能和RNA聚合酶结合进行相关生命活动。下列叙述错误的是( )
A. 赖氨酸属于组成人体蛋白质的必需氨基酸
B. 未修饰的组蛋白可能抑制了基因的转录
C. 染色质变成染色体时,组蛋白的甲基化程度会升高
D. 表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中
11. 同域性物种形成是在母种群分布区内部由于生态位的分离,逐渐建立起若干子种群,然后衍生出新物种的现象。该现象常见于寄生生物,因其对宿主的专一性易于出现同域性物种形成的现象。下列叙述错误的是( )
A. 生态位的分离可以减少种群间对有限资源的竞争
B. 同域性物种形成过程没有经过地理隔离
C. 在自然选择的作用下,子种群的基因频率会发生定向改变
D. 母种群形成子种群的过程发生了生殖隔离
12. 下列有关生长素的合成、分布、运输及生理作用的叙述,正确的是( )
A. 单侧光照射使生长素全部集中在背光侧,这直接导致了背光侧生长较快
B. 对根的生长起抑制作用的生长素浓度,对芽的生长起促进作用
C. 生长素在芽、幼叶中的运输方向是极性运输方向,运输方式是主动运输
D. 出现顶端优势的植物,其侧芽处的生长素均是从顶芽处运输而来的
13. 调节性T细胞能通过分泌TGF-β(一种细胞因子)来抑制细胞毒性T细胞的功能,同时还能减弱抗原呈递细胞(APC)的功能。下列叙述正确的是( )
A. TGF-β基因属于调节性T细胞特有的基因
B. APC包括树突状细胞和巨噬细胞等,B细胞不属于APC
C. 调节性T细胞功能异常会使人免疫监视功能下降
D. TGF-β抑制细胞毒性T细胞功能的过程体现了细胞之间的信息交流
14. 以下是某疫苗接种时的说明:本疫苗为全病毒灭活疫苗;本疫苗注射两剂,且间隔一月;如有低烧等症状属于正常。下列叙述错误的是( )
A. 注射灭活的病毒相当于接种抗原
B. 注射两剂疫苗所产生的抗体和记忆细胞数量相同
C. 提前和延后接种疫苗均可能降低疫苗的有效性
D. 出现低烧等症状可能是疫苗引发了人体免疫反应
15. 为证明细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输,研究人员设计了如图所示的插条实验。下列实验组的设置中,能够达到实验目的且设计最合理的是( )
①用细胞分裂素溶液涂抹A1叶
②用细胞分裂素溶液涂抹A2叶
③用14C-氨基酸溶液涂抹A1叶
④用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶
⑤检测A1叶的放射性强度
⑥检测A2叶的放射性强度
A. ①④⑤ B. ①③⑥ C. ②③⑤ D. ②④⑤
16. 抓挠止痒的生活经验背后,存在着神经信号间的复杂调节,抓挠产生的痛觉信号可抑制痒觉信号的传递,如图所示,图中的Glu(谷氨酸)是一种兴奋性神经递质。下列叙述错误的是( )
A. 痒觉感受器兴奋后,信号经传入神经传至中间神经元,最终在大脑皮层形成痒觉
B. 抓挠时兴奋的传入神经轴突末梢释放Glu,作用于神经元c并使其膜电位发生变化
C. 在抓挠止痒的反射弧中,兴奋的传递具有单向性,这与突触的结构特征密切相关
D. Glu使神经元c兴奋,c释放的神经递质促进b兴奋,从而阻止痒觉信号的传递
17. 橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,橘小实蝇雄虫能为寄生于其直肠中的芽孢杆菌提供营养,芽孢杆菌可合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是( )
A. 芽孢杆菌合成的信息素与“深山密林,猿声尖啼”所体现的信息类型相同
B. 通过使用信息素诱杀雌虫主要改变了种群年龄结构,从而降低种群密度
C. 若使用化学方法防治橘小实蝇,则容易诱使其突变产生抗药基因,且不环保
D. 该实例表明,橘小实蝇种群的繁衍与信息传递有关
18. 科学家对印度洋某群岛珊瑚礁群落的演替进行研究,记录了从珊瑚优势种群形成、发展到逐渐崩塌过程中鱼的个体数、鱼的种类数及珊瑚礁体积的变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 珊瑚礁群落的演替是在原有基质上进行的次生演替
B. 珊瑚礁中鱼的种类数的增加,可能导致不同鱼类的种间竞争强度增大
C. 珊瑚礁体积的持续增大必然会提高生态系统的恢复力稳定性
D. 珊瑚礁完全崩塌会导致栖息地丧失,显著降低区域生物多样性
19. 碳达峰是指某个地区或行业年度CO2排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程;碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的CO2,与其通过植树造林等吸收的CO2相互抵消,实现CO2“净零排放”。下列叙述正确的是( )
A. 碳达峰和碳中和与生物圈的物质循环和能量流动有关
B. 实现碳达峰和碳中和后生态系统的碳循环会明显减慢
C. 碳中和时所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
D. 植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的唯一途径
20. 山西拥有丰富的煤炭资源,但因开采而造成生态破坏。某地区采用生态工程技术对矿区开展生态修复,使矿区植被在短时间内得到较大恢复。下列叙述错误的是( )
A. 上述生态修复的关键在于植被恢复以及土壤微生物群落的重建
B. 矿区植被恢复的过程属于次生演替,演替过程中群落稳定性逐渐升高
C. 由题意可知,人类活动可以改变群落演替的速度和方向
D. 修复后的生物群落能实现自我更新和维持,这主要体现了生态工程的整体原理
21. 近年来,部分浅海被开发为鱼类、虾类及贝类等海鲜动物养殖场,为确保养殖场海鲜持续高产,在某时间段内对该生态系统能量流经第二营养级和第三营养级的情况进行调查,结果如表(表中数值代表能量,单位:×105kJ)所示。下列叙述正确的是( )
营养级
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失
流入分解者
未利用
第二营养级
689.0
923.5
355.0
32.1
第三营养级
134.5
?
86.6
10.5
A. 表中“?”处的能量值是1090.9
B. 生产者流入分解者的能量不包含第二营养级的粪便量
C. 未利用的能量是每个营养级始终存在且不会被有效利用的能量
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为18.7%
22. 研究人员用不同浓度的葛根提取物处理大鼠肝细胞,检测线粒体中3种CYP亚酶(参与药物代谢的关键酶)的活性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 葛根提取物对CYP2D6酶活性表现为抑制作用,且高浓度抑制作用更明显
B. 葛根提取物对CYP3A4酶活性起促进作用,且与浓度高低相关性不大
C. 葛根提取物对CYP2C9酶活性起低浓度促进、高浓度抑制的作用
D. 葛根提取物会调控肝细胞的药物的代谢功能,临床应用时需注意控制剂量
23. 蚕豆病是一种由红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏导致的遗传病,复等位基因GA、GB、g与G-6-PD的合成有关。图1、2分别为某家族的遗传系谱图及不同个体的电泳图谱,已知Ⅱ7的相关基因发生甲基化。不考虑突变和新的甲基化,下列叙述错误的是( )
A. 控制G-6-PD合成的基因为GA、GB
B. 若I3和I4再生育一个孩子,该孩子为患病男孩的概率为1/4
C. Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ10三人细胞中指导G-6-PD合成的基因相同
D. 推断Ⅱ7患蚕豆病是g基因发生甲基化导致G-6-PD不能合成所致
24. 寒冷环境中,人体褐色脂肪组织(BAT)细胞的生命活动调节过程如图1所示,其中UCP-1为运输H⁺的转运蛋白。已知线粒体内膜上的ATP的生成依靠膜两侧的H⁺浓度梯度,如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行的
B. 若图1中的传出神经为自主神经,则其活动受意识的支配
C. UCP-1的存在使呼吸作用释放的能量进入ATP的比例降低
D. 在促进BAT产热方面,甲状腺激素和去甲肾上腺素具有协同作用
25. 厄尔尼诺(ElNino)和拉尼娜(LaNina)是影响全球气候的周期性现象,对生物种群数量有显著影响。红袋鼠是一种植食动物,下图显示了1976—1990年澳大利亚某牧场红袋鼠的种群数量变化与这些气候现象的关系。下列分析错误的是( )
A. La Nina带来的降水提高了红袋鼠的环境容纳量
B. El Nino带来的干旱导致牧草减产,可能加剧了红袋鼠与其他植食动物的种间竞争
C. El Nino带来的干旱和LaNina带来的降水均属于影响种群数量的密度制约因素
D. El Nino干旱期间,红袋鼠种群的捕食者种群也可能会发生类似的周期性波动
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26. 硝态氮(NO3-)和铵态氮(NH4+)是植物利用的主要无机氮源,其运输机制如图所示,已知AMTs、NRT1.1及SLAH3为相关转运蛋白。回答下列问题:
(1)除合成光合色素外,植物吸收的氮元素还可用于______(答出2点)等参与光合作用的有机物的合成。____(填“NO3-”或“NH4+”)运输进根细胞的过程需要消耗能量。施加过多NH4+会引起土壤酸化,由图可知,施加一定量的NO3-是否有利于缓解土壤酸化?______(答“是”或“否”)。
(2)某块农田的农作物长势较差,研究人员推测这与农田土壤中氮元素含量较低有关。为验证该推测,研究人员进行了相关实验,实验设置及结果如表所示。
组别
培养液
叶绿素含量相对值
气孔开放度相对值
光合速率相对值
对照组
农田土壤浸出液
122
55.0
8.2
实验组
农田土壤浸出液+适量氮素
12.4
180.0
11.8
①该实验结论_____(填“支持”或“不支持”)上述推测。
②据表推测,氮元素主要促进了_____(填“光”或“暗”)反应的进行,判断依据是____。
27. 玉米是我国重要的粮食作物,高温热害会严重影响其产量。科研人员研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用,结果如表所示。回答下列问题:
不同处理
株高/cm
植物干重/g
根系干重/g
SOD/(U·g-1)
MDA/(nmol·g-1)
常温组
264.6
141.6
5.8
579.3
8.4
高温组
270.0
133.2
5.2
597.9
11.6
高温化控组
265.8
142.4
61
637.7
10.7
注:SOD(超氧化物歧化酶,表中数据是活性体现)可清除活性氧,减轻膜脂过氧化:MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物。
(1)高温化控组用EGS喷洒叶片,其余两组用等量清水处理,这遵循了实验设计的___________原则。
(2)高温导致植株徒长,进而导致结实率降低。EGS能够___________(填“加重”或“缓解”)高温带来的这一不利影响。
(3)结合表中结果分析,EGS能否提高高温胁迫下玉米的净光合速率?___________(填“能”或“不能”),判断的依据是___________。
(4)高温胁迫会导致细胞内自由基积累,引发膜脂过氧化,因此MDA含量常作为衡量___________(填细胞结构)受损程度的指标。据表分析,高温胁迫下玉米通过___________来减轻氧化损伤,但___________,说明细胞的抗氧化防御系统不足以完全消除高温造成的损伤。
(5)若要进一步探究EGS中起主要作用的成分,请在上述实验的基础上,简要写出实验设计思路:___________。
28. 水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病基因R与不抗稻瘟病基因r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株11号染色体异常的水稻植株甲、乙,二者的体细胞染色体如图所示。假设植株乙进行减数分裂产生配子时,三条互为同源染色体的染色体中,任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极。回答下列问题:
(1)植株甲的异常染色体上某些基因缺失,其变异类型属于______(填“基因突变”或“染色体结构变异”)。该变异类型理论上______(填“能”或“不能”)通过光学显微镜观察到。
(2)植株乙(基因型为RRr,其中基因r位于异常染色体上)的细胞进行减数分裂,最终可产生______种基因型的配子。
(3)已知植株甲的基因型为Rr,若要确定其基因R是位于正常的11号染色体上还是异常的11号染色体上,研究人员将植株甲进行自交产生种子,将种子种植后观察并统计子代植株的表型和比例。若基因R在正常的11号染色体上,则子代______。
(4)假设植株甲基因R位于异常的11号染色体上,若让植株甲、乙进行杂交,则子代植株的表型及比例为______,其中没有染色体结构和数目异常的个体所占的比例为______。
29. 中国传统医学中的“消渴症”的典型症状为“多饮而渴不止,多食而饥不止,多溲(尿)而膏浊不止”,与现代医学中的糖尿病高度吻合。为探究三位尿糖超标者的病因,研究人员对其血糖和胰岛素浓度进行了跟踪监测,结果如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)已知糖尿病血糖(静脉)浓度标准:空腹≥7.0mmol·L-1、餐后2h≥11.1mmol·L-1。结合图1分析,若以餐后2h血糖浓度作为主要诊断依据,______(选填“甲”“乙”“丙”)可被初步诊断为糖尿病患者。受试者丙的血糖变化曲线在餐后1h后迅速下降,这与体内______(填激素)的调节作用密切相关,该激素作用下血糖的去向包括促进血糖进入组织细胞氧化分解、______。
(2)受试者丙的尿糖检测呈阳性,但血糖浓度在正常范围内。推测其出现尿糖的一种可能原因:____________________________________。
(3)1型糖尿病是由胰岛B细胞被破坏、胰岛素分泌不足引起的;2型糖尿病是一种胰岛素抵抗导致的。图2显示,三位受试者的胰岛素分泌情况存在显著差异。
①研究人员初步判断,______的胰岛B细胞功能可能严重受损,而______体内存在明显的胰岛素抵抗。(选填“甲”“乙”或“丙”)
②基于以上判断,临床上可采用注射胰岛素的方法对______(填“甲”“乙”或“丙”)进行有效治疗。
30. 富营养化是地表水受损的常见原因之一,造成富营养化的主要原因是过量的氮、磷等污染物排入地表水体,从而影响水质和生态系统平衡。研究发现,小球藻是去除污染物的优势藻种之一,科研人员将小球藻固定于海藻酸钠中形成小球藻胶球,探究不同处理方式对富营养化水体的净化效果,处理方式及部分结果如表和图所示。回答下列问题:
组别
不同处理
浮游细菌Simpson指数
溶解氧
A
富营养化水样+自然环境
0.013
9.21
B
富营养化水样+固定化小球藻胶球+自然环境
0.054
8.61
C
富营养化水样+光照培养箱
0.191
9.25
D
富营养化水样+固定化小球藻胶球+光照培养箱
0.041
9.19
注:自然环境为10~15℃,自然光照;光照培养箱为25℃,光照为3000lx,光暗周期为12h/12h,Simpson指数代表水体中浮游细菌的多样性,值越小物种多样性越高。
(1)小球藻在该生态系统中属于___________成分。
(2)分析A、B组Simpson指数可知,自然条件下,小球藻会___________(填“提高”或“降低”)浮游细菌多样性。
(3)实验结果中,B组溶解氧低于A组,而D组溶解氧却处于较高水平。从培养条件和光合作用角度分析,推测D组溶解氧大于B组的原因是___________。
(4)结合上述结果分析,评估D组处理是否是最佳的修复方案,并阐述你的理由。你的评估:___________(填“是”或“否”)。理由:___________。
(5)若要将该技术从实验室研究推广到实际湖泊治理中,你认为还需要考虑哪些现实因素?___________(答出1点即可)。
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