内容正文:
[专题评价]
一、选择题
1.(2025·石家庄一模)科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是 ( )
A.检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
B.用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性
C.用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
D.分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
解析:选D 组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,组成RNA的五碳糖是核糖,组成元素都是C、H、O,所以A项所述方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA;15N没有放射性,且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N,所以B项所述方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA;双缩脲试剂鉴定的是蛋白质,DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定;RNA酶与DNA酶可分别水解RNA与DNA,分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性,可探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
2.(2025·白银模拟)现利用洋葱为实验材料,观察植物细胞的质壁分离和复原现象。甲组选取紫色洋葱外表皮细胞,乙组选取内表皮细胞,将甲组置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,乙组置于添加了红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中。下列叙述错误的是 ( )
A.甲组、乙组细胞均能观察到明显的质壁分离现象
B.甲组、乙组细胞中有色部分出现在不同的部位
C.降低蔗糖溶液的浓度,可使乙组细胞的细胞液呈现红色
D.将发生质壁分离的细胞置于清水中,乙组细胞会使清水变红
解析:选C 甲组实验材料为洋葱紫色外表皮细胞,液泡的紫色有利于质壁分离实验现象的观察,乙组选取洋葱内表皮细胞,液泡没有颜色,但外界的蔗糖溶液滴加了红墨水,质壁分离时细胞壁和原生质体之间红色区域面积发生变化,同样可以观察到明显的质壁分离现象,A正确;甲组有色部分出现在液泡内,乙组有色部分出现在细胞壁和原生质体之间,B正确;乙组所用材料为洋葱无色的内表皮细胞,细胞液没有颜色,由于细胞膜具有选择透过性,降低蔗糖溶液的浓度,不会使乙组细胞的细胞液呈现红色,C错误;乙组细胞的红墨水颜色存在于细胞壁和原生质体之间,细胞壁具有全透性,将发生质壁分离的细胞置于清水中,乙组细胞会使清水变红,D正确。
3.(2025·吉林模拟)为探究过氧化氢在不同条件下的分解,某学习小组进行了如下图所示的四组实验。下列有关分析不合理的是 ( )
A.温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量
B.第1组和第2组对照,说明温度可以提高化学反应速率
C.第2组和第3组对照,说明无机催化剂可以提高化学反应速率
D.第3组和第4组对照,说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著
解析:选C 本实验1、2组对照,自变量为实验温度;1、3组或1、4组对照,自变量为有无催化剂;3、4组对比,自变量为催化剂种类,A合理。1、2组对照,自变量为实验温度不同,2组温度较高,通过气泡产生速率可知2组反应速率较快,说明温度可提高化学反应速率,B合理。第2组和第3组实验温度不同,有无添加催化剂条件也不同,不满足单一变量原则,不能得出实验结论,C不合理。FeCl3与肝脏研磨液中的过氧化氢酶均属于催化剂,作用机理均为通过降低化学反应所需的活化能而加快化学反应速率,3、4两组实验自变量为催化剂种类,4组反应速率更快,说明酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著,D合理。
4.(2025·湖南高考)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式,实验如图。下列叙述正确的是 ( )
A.氨基酸通过自由扩散进入细胞
B.蛋白A是一种细胞骨架蛋白
C.轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同
D.在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A
解析:选D 离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜,可通过协助扩散顺浓度梯度运输,A错误;已知顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,在注射带标记的某氨基酸后,3小时检测到带标记的A,5天检测到带标记的B,说明蛋白A的运输属于快速轴突运输,所以蛋白A不是细胞骨架蛋白,B错误;轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输,运输方向相同,C错误;由于蛋白A的运输方式是快速轴突运输,蛋白B的运输方式是慢速轴突运输,且二者移动时速度无差异,所以在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A,D正确。
5.(2025·广东高考)为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别进行3 min低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆乳酸水平见下图。下列叙述错误的是 ( )
A.高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B.高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C.两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定
D.两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
解析:选B 高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素都可以促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,二者发挥协同作用来升高血糖,A正确;根据题图可知,高强度运动血浆乳酸峰值出现在运动开始后3~10 min,说明骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高时,血浆乳酸水平尚未达到峰值,B错误;两种强度运动后,血浆乳酸水平有变化,但通过缓冲物质的作用会逐渐恢复到正常范围,均不影响血浆pH的相对稳定,C正确;两种强度运动时,交感神经的活动占主导作用,运动后副交感神经的活动占主导作用,故两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换,D正确。
二、非选择题
6.(2025·河南高考)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响,将作物分组处理一段时间后,结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。
回答下列问题:
(1)光对植物生长发育的作用有 和 两个方面。
(2)上述实验需控制变量,为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响,至少应选用上述 组(填组别)进行对比分析,该实验中的无关变量有 (答出2点即可)。
(3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系),④组的总光合速率 (填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速率,判断依据是 。
解析:(1)光是植物进行光合作用的能量来源;同时光作为一种信号,影响、调控植物的生长、发育。
(2)为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响,实验的自变量为光质(正常光和实验光)以及有无盐胁迫,因变量是作物生长情况,故该实验至少应选用题述①③④组进行对比分析,①组和③组对比可看出盐胁迫对该作物生长的影响,若①组与③组光补偿点和呼吸速率不同,则通过比较①组与④组的光补偿点和呼吸速率是否存在差异,即可判断实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响。实验中除了自变量(光质、土壤中的盐含量)和因变量(光补偿点、呼吸速率),其余变量称为无关变量,该实验中的无关变量有温度和二氧化碳浓度等。
(3)由于④组呼吸速率高于③组,但是两组光补偿点相同,也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率始终大于③组。
答案:(1)为光合作用提供能量 作为一种信号,影响、调节植物的生长、发育 (2)①③④ 温度和二氧化碳浓度(合理即可) (3)始终大于 ④组呼吸速率高于③组,但是两组光补偿点相同,也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组
7.(2025·黑吉辽蒙高考)躯干四肢疼痛信息需依次经脊髓背根神经节、脊髓、丘脑三级神经元,传递至大脑躯体感觉皮层产生痛觉(如图1)。回答下列问题。
(1)局部组织损伤时,会释放致痛物质(缓激肽等),使感受器产生电信号。该信号沿图1所示通路传至大脑躯体感觉皮层产生痛觉的过程 (填“是”或“不是”)反射;该信号传递至下一级神经元时,需经过的信号转换是 ;该信号也可以从传入神经纤维分叉处传向另一末梢分支,引起P物质等的释放,加强感受器活动,通过 (填“正反馈”或“负反馈”)调节造成持续疼痛。
(2)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其机制,进行的动物实验处理(表)及结果(图2)如下:
动物模型
分组
治疗处理
对照组:在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水
A
不治疗
疼痛模型组:在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂
B
不治疗
C
电针治疗
设置A组作为对照组的具体目的是 和 。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,依据是 。
(3)镇痛药物通常分为麻醉性(长期或超量使用易成瘾)和非麻醉性。从痛觉传入通路的角度分析,药物镇痛可能的作用机理有 、 和抑制突触信息传递。若某人患有反复发作的中轻度颈肩痛,以上镇痛疗法,不宜选择 。
解析:(1)致痛物质使感受器产生电信号,该信号沿图1所示通路传至大脑躯体感觉皮层产生痛觉的过程并没有经过完整的反射弧,因此不是反射。兴奋在两个神经元之间传递时的信号转换是电信号→化学信号→电信号。据题意并结合图1分析可知,P物质增强了感受器活动,造成机体持续疼痛,推测是通过正反馈调节造成的。
(2)据图2和表格可知,A组作为空白对照,可排除非实验因素对结果的干扰,为B、C组测得的数据做参考。已知疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,依据是图2中,与B组相比,C组疼痛阈值增加(即痛觉敏感性下降),P2X相对表达水平下降。
(3)从痛觉传入通路的角度分析,药物镇痛可能的作用机理有抑制传入神经纤维上信号的传导;抑制致痛物质的合成和释放;抑制突触信息传递。对于患有反复发作的中轻度颈肩痛患者,需反复使用镇痛药物,故不宜选择麻醉性镇痛药物治疗,因为长期用麻醉性镇痛药物容易成瘾。
答案:(1)不是 电信号→化学信号→电信号 正反馈 (2)作为空白对照,为B、C组测得的数据做参考 排除无关变量对实验结果的影响(或排除非实验因素对结果的干扰,合理即可) 与B组相比,C组疼痛阈值增加,P2X相对表达水平下降且和A组接近 (3)抑制传入神经纤维上信号的传导 抑制致痛物质的合成和释放 麻醉性镇痛药物
8.人体受病原体感染后通常会出现发热症状。为探究发热症状出现的机制,科研人员进行了实验。
(1)给小鼠注射脂多糖模拟细菌感染,可引起发热。脂多糖作为 被小鼠免疫细胞识别,引发免疫应答,进而通过 调节,导致发热。
(2)基础状态下,Fos蛋白在神经元中表达量低,但神经元被激活后,Fos蛋白表达量短暂迅速增加。科研人员给正常小鼠注射脂多糖,小鼠体温达到峰值后,检测下丘脑不同区域细胞中Fos蛋白的表达量,其目的是 。实验发现,下丘脑V区细胞中Fos蛋白的表达量显著高于对照组。
(3)研究V区细胞如何感知来自身体的免疫信号时,科研人员发现了V区紧邻血液与脑组织间的屏障(血脑屏障),构成血脑屏障的细胞可以释放细胞因子C和I,而V区细胞膜上有细胞因子C和I的受体。V区神经元还接收来自邻近区域其他神经元传来的抑制性信号或兴奋性信号。用细胞因子C和I分别处理培养的V区神经元,结果如图1。
请依据图2,解释图1中细胞因子C和I处理组的结果: 。
(4)给正常小鼠注射脂多糖,正常小鼠大脑皮层的M区(调控体温)也出现了Fos蛋白高表达的现象。V区神经元的轴突与M区神经元存在突触联系,科研人员推测,脂多糖激活V区神经元后,通过V区和M区的神经联系激活M区神经元,导致发热。为验证上述推测,有人设计了如下方案:实验组阻断小鼠V区与M区的神经联系,然后注射脂多糖;对照组不阻断也不注射脂多糖,测定两组小鼠的体温。请对该实验方案作出评价并加以完善: 。
解析:(1)分析题意可知,给小鼠注射脂多糖模拟细菌感染,该过程中脂多糖作为抗原,可被小鼠免疫细胞识别,引发免疫应答,进而通过神经—体液调节,导致发热。
(2)由题意可知,基础状态下,Fos蛋白在神经元中表达量低,但神经元被激活后,Fos蛋白表达量短暂迅速增加,且实验结果是下丘脑V区细胞中Fos蛋白的表达量显著高于对照组。据此推测,科研人员给正常小鼠注射脂多糖,小鼠体温达到峰值后,检测下丘脑不同区域细胞中Fos蛋白的表达量,其目的是找出下丘脑中响应细菌感染、参与发热调控的神经中枢。
(3)由题意可知,构成血脑屏障的细胞可以释放细胞因子C和I,而V区细胞膜上有细胞因子C和I的受体。V区神经元还接收来自邻近区域其他神经元传来的抑制性信号或兴奋性信号。由图1可知,与对照组相比,细胞因子C处理组和细胞因子I处理组V区神经元兴奋强度相对值均增加,且细胞因子I处理组增加更显著。结合题图2分析,出现这种结果的原因是细胞因子C可通过促进兴奋性信号输入和与V区神经元细胞膜上的C受体(兴奋性受体)结合,提高V区神经元的兴奋性;细胞因子I可通过促进兴奋性信号输入、抑制抑制性信号输入和与V区神经元细胞膜上的I受体(兴奋性受体)结合,进一步提高V区神经元的兴奋性。
(4)分析与评价实验方案,首先明确实验目的,其次依托实验目的确定自变量和因变量,然后要注意分析是否遵循单一变量原则和对照原则。
答案:(1)抗原 神经—体液 (2)找出下丘脑中响应细菌感染、参与发热调控的神经中枢 (3)细胞因子C可通过促进兴奋性信号输入和与V区神经元细胞膜上的C受体(兴奋性受体)结合,提高V区神经元的兴奋性;细胞因子I可通过促进兴奋性信号输入、抑制抑制性信号输入和与V区神经元细胞膜上的I受体(兴奋性受体)结合,进一步提高V区神经元的兴奋性 (4)该实验方案存在两处缺陷。一是对照组设计不合理,应为不阻断小鼠V区与M区的神经联系但注射脂多糖;二是检测指标不全,还应检测两组小鼠M区神经元的兴奋程度
9.CAB捕光蛋白能与叶绿素结合形成捕光复合物,抑制光能转换从而提高长光照(24 h)的耐受力。基因A控制CAB捕光蛋白的合成,纯合植株(AA)表达的CAB捕光蛋白过多,使光抑制在光照16 h之前出现,科研人员选用番茄作为材料,进行了相关实验,结果如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)在番茄叶肉细胞中,CAB捕光蛋白可能分布在 (填场所)。叶绿素主要吸收可见光中的 。
(2)图1所示的实验中,自变量是 。
(3)图2所示实验的目的是 。植株⑥的产量低于植株④的,但却与植株②的相当,可能的原因是 。
(4)研究发现,当培养液中的Mg2+达到某一浓度(x)后,会抑制番茄吸收Ca2+,且随Mg2+浓度升高,抑制作用随之增强。现有番茄幼苗若干、完全培养液、不同浓度的Mg2+溶液等。请设计实验验证该结论,简要写出实验思路并预期实验结果。
①实验思路: 。
②预期实验结果: 。
解析:(1)叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上,CAB捕光蛋白能与叶绿素结合形成捕光复合物,推测CAB捕光蛋白也分布在叶绿体的类囊体薄膜上。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用。
(2)图1中的自变量为CO2浓度和光照时长。
(3)图2的自变量为不同基因型的植株和光照时长,因变量为番茄单位面积产量,则实验目的是研究光照时长对不同基因型番茄产量的影响。植株④对长光照的耐受力强,植株⑥表达的CAB捕光蛋白过多,使光照16 h前已出现光抑制效应,所以植株⑥的产量低于植株④的,但却与植株②的相当。
(4)要验证当培养液中的Mg2+达到某一浓度(x)后,会抑制番茄吸收Ca2+,且随Mg2+浓度升高,抑制作用随之增强,实验的自变量应该是Mg2+浓度,因变量是番茄对Ca2+的吸收情况,对照组应该用小于x的Mg2+处理,实验组应该用等于或大于x的一系列浓度梯度的Mg2+处理。实验思路和预期实验结果参见答案。
答案:(1)叶绿体类囊体膜 蓝紫光和红光 (2)CO2浓度和光照时长 (3)研究光照时长对不同基因型番茄产量的影响 植株④对长光照的耐受力强,植株⑥表达的CAB捕光蛋白过多,使光照16 h前已出现光抑制效应 (4)①将等量的番茄幼苗分别置于Mg2+浓度小于x的完全培养液(对照组)、含有一系列浓度梯度的Mg2+且Mg2+浓度等于或大于x的完全培养液中(实验组),置于相同且适宜的条件下培养。一段时间后,检测培养液中的Ca2+的剩余浓度 ②与对照组相比,实验组中Ca2+剩余浓度高,且随着实验前培养液中Mg2+浓度的升高,实验后培养液中Ca2+剩余浓度越高
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