内容正文:
吉林市实验中学2025-2026学年高三下学期3月阶段检测
生物学
一、选择题
1. 下列关于人体脂肪叙述正确的是( )
A. 组成脂肪的化学元素是C、H、O、N
B. 脂肪是由甘油和脂肪酸组成的多聚体
C. 同等质量的脂肪比糖类含更少的能量
D. 健康生活既要摄入脂肪又要适量运动
2. 我国是全球熊蜂物种资源最丰富的国家。熊蜂是众多农作物的重要传粉者,因此其在生态系统中属于( )
A. 生产者 B. 初级消费者
C. 次级消费者 D. 分解者
3. 某生命活动过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 原核细胞和真核细胞中都能发生上述过程
B. 过程①伴随着特殊化学键的断裂
C. ATP是细胞生命活动的直接能源物质
D. 细胞代谢旺盛时,过程②增强,ATP含量大量增加
4. TNF-a是一种细胞因子,浓度高时可以引发疾病。制备TNF-a单克隆抗体可用于治疗由TNF-a引发的疾病。下列有关制备TNF-a单克隆抗体过程叙述错误的是( )
A. 需将TNF-a间隔多次注射给正常小鼠
B. 用PEG诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生TNF-a抗体
D. 可将筛选获得的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中增殖
5. 羟基磷灰石是一种骨修复材料,其Ca和P的比值与自然骨一致。下列叙述正确的是( )
A. Ca和P是构成细胞的微量元素,参与骨骼形成
B. 细胞中的Ca都是以离子形式存在的
C. 哺乳动物血液中的含量太低会出现抽搐等症状
D. 骨细胞中P主要存在于脂肪、蛋白质等化合物中
6. NHX是一种逆向转运蛋白,耐盐植物能通过质子泵消耗ATP主动运输形成浓度梯度,以促使NHX逆向转运蛋白运输,维持细胞质低环境,其过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. NHX运输过程中空间构象会发生改变
B. 质子泵具有催化和物质运输的双重功能
C. NHX运输时与膜的流动性有关
D. 液泡中的pH升高能加速NHX运输
7. 稻鸭共作将种植业和养殖业有机结合,可提高生态经济效益。稻田为鸭群提供适宜的生长环境,鸭群可以取食水稻老黄叶、杂草、害虫等,如图表示某稻鸭共作生态系统能量流经水稻和害虫的过程。下列叙述错误的是( )
A. 表示水稻通过细胞呼吸散失的能量
B. 表示害虫用于生长发育繁殖的能量
C. 包括害虫的遗体残骸及其粪便中的能量
D. 鸭捕食害虫能使能量更多流向对人类有益的方向
8. 脂肪对动物有天然的吸引力,摄入高脂肪的加工食品,会引发代谢紊乱、营养不良等症状。如图表示脂肪偏好的相关调节过程,其中迷走神经属于副交感神经,CCK是肠内分泌细胞分泌的信号分子,TRPA1是迷走神经上接受脂肪信号的受体。下列叙述正确的是( )
A. 动物的脂肪偏好是神经调节的结果,与体液调节无关
B. 大脑皮层产生的“脂肪偏好”的过程属于非条件反射
C. 阻断TRPA1的功能,肠内分泌细胞无法向迷走神经传递信号
D. 抑制脂肪激活的迷走神经细胞的活动能减弱机体对脂肪的偏好
9. 石油进入土壤后,会破坏土壤结构,分散土粒,某科研小组从土壤中分离出了能高效分解石油的细菌。下列叙述错误的是( )
A. 应从被石油污染较严重的土壤中分离石油降解菌
B. 分离石油降解菌的培养基上应以石油作为唯一碳源
C. 可用平板划线法对石油降解菌进行分离并初步计数
D. 分离石油降解菌的培养基需先进行高压蒸汽灭菌
10. 1953年,沃森和克里克在《自然》杂志上发表论文阐述DNA双螺旋结构,这一成果被认为是分子生物学诞生的标志。下列有关该成果的意义叙述错误的是( )
A. 为解释DNA的复制机制提供了依据
B. 推动了遗传学从细胞水平向分子水平发展
C. 为证明DNA是遗传物质提供了理论依据
D. 为基因工程技术的发展奠定了理论基础
11. “剩余潜力”即(K-N)/K(K为环境容纳量,N为当前个体数量),是指种群环境容纳量中尚未被利用的资源比例。科研人员监测到某海域真鲷种群的几个不同时期剩余潜力数值如下表所示。下列叙述不正确的是( )
时期
t1
t2
t3
t4
剩余潜力
0.8
0.5
0.2
0
A. t1时期,该种群的增长速率逐渐加快
B. t2时期,该种群数量达到K/2,增长速率最大
C. t3时期,该种群的出生率小于死亡率
D. t4时期,该种群的数量达到环境容纳量,种内竞争最激烈
12. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理,如图所示,提高了克隆成功率,并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是( )
A. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
B. Kdm4d的mRNA和酶TSA均通过修饰DNA来影响基因表达
C. 囊胚b的形成是有性生殖,囊胚a的形成是无性繁殖
D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景
13. 已知鲢鱼生活在水体的上层,主要以浮游植物(主要是藻类)为食,鳙鱼生活在水体的中上层,主要以浮游动物为食,也食用部分浮游植物,鲤鱼生活在水底的底层,主要以浮游动物为食。假设某人工混养的鱼类的池塘,其能量流动途径如图所示,字母代表相应途径中生物同化的能量,下列说法正确的是( )
A. 第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为(b+d)/a
B. 鳙鱼与鲤鱼之间既存在捕食关系又存在竞争关系
C. 若该湖泊周边农田大量使用化肥,会使大型鱼类因食物充足而数量显著增加
D. 在池塘中设置声波设备,吸引鲢鱼和鳙鱼集中摄食,这利用了生态系统的物理信息传递
14. 研究发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节,两者通过调控miR160的表达量,影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
注:miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解。
下列说法错误的是( )
A. 青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是基因的选择性表达。
B. 据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现正相关性。
C. 据图分析可以推测外源MeJA处理可以提高青蒿素含量。
D. 基于上述材料,miR160通过直接影响编码ARF1蛋白的mRNA的含量,调控青蒿素的合成。
15. 某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B. 实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C. 若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D. 若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
二、非选择题
16. 夏季黄昏,雄蚊集群在空中飞舞,吸引雌蚊飞入后求偶交配,这种现象称为“婚飞”。中国科学院的团队研究了“生物钟基因、光照和环境温度对按蚊的性信息素合成、婚飞和交配的调控”,结果如图所示,图中字母代表相关基因。
(1)由题干信息可知,雄性按蚊在吸引雌蚊交配的过程中,依靠的信息属于______。(编号选填)
①物理信息 ②化学信息 ③行为信息
(2)据图分析,下列关于按蚊婚飞的描述正确的是______
A. 按蚊婚飞受基因表达的调控
B. 当环境温度处于27-34℃之间,按蚊就可以婚飞
C. desat1基因的表达有利于性信息素的合成,从而促进按蚊婚飞
D. desat1基因的表达呈节律性变化,受光信号调控基因CYC和CLY的控制
(3)图中虚线框内所涉及的调节方式属于______。
A. 激素调节 B. 负反馈调节 C. 正反馈调节 D. 神经调节
雄性按蚊通常以植物汁液或花蜜为食,植物也可依靠雌性按蚊传粉。按蚊属包括嗜人按蚊、微小按蚊等不同物种,如图所示。
(4)雄性按蚊在生态系统中的属于第______营养级。
A. 一 B. 二 C. 三 D. 四
(5)上海地区常见的中华按蚊之间的差异属于______。
A. 遗传多样性 B. 物种多样性 C. 生态系统多样性 D. 环境多样性
(6)据题干信息分析,雄蚊与植物之间能量流动的关系为:雄蚊______植物(填→/↔/←),信息传递的关系为:雄蚊______植物(填→/↔/←)。
(7)按蚊还是传播疾病的媒介,上海每年都会开展防蚊灭蚊专项行动。从生态防治的角度分析,以下灭蚊方案合理的是______。(编号选填)
①使用诱捕灯②放养美国特有的美洲食蚊鱼③适当增加天敌数量④种植驱蚊植物⑤清理积水,减少蚊子滋生
17. 植物有效成分现已广泛应用于医药、养生、护肤等领域,回答下列有关有效成分提取的相关问题。
Ⅰ.沉香精油是由沉香木经过水蒸气蒸馏法或萃取法提炼而成的,是沉香的精华所在。
(1)用水蒸气蒸馏法提取沉香精油比萃取法的出油率低,原因可能是______________。影响沉香精油萃取效率和质量的因素有很多,为了保证沉香精油的质量,可以采取的做法是______________。
Ⅱ.柑橘类果实的精油主要存在于外果皮的油细胞中,实验小组用压榨法和水蒸气蒸馏法提取了柑橘精油。
(2)分析用这两种方法提取的柑橘精油的化学成分时发现,其主要成分d-柠烯的含量基本一致,而采用压榨法获得的柑橘精油中的β-月桂烯含量比采用水蒸气蒸馏法获得的柑橘精油中的要高出25%~35%,原因可能是______________。
Ⅲ.胡萝卜素广泛应用于药品和食品添加剂中,可以用来治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等,还可以用作食品、饮料、饲料的添加剂。
(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是粉碎→干燥→萃取→_________→浓缩。干燥时,要注意控制______________,否则会引起胡萝卜素的分解;萃取的效率主要取决于萃取剂的__________,同时还受到原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
(4)为了验证萃取物是否是胡萝卜素,某同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液(含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素)依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置,如图所示,并进行分离,滤纸条上各色素带的位置为______________(填字母)时,即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。
18. (一)地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用,这是因为它们能够产生纤维素酶将纤维素分解成葡萄糖从而为人类所利用。某科研团队想从富含纤维素的土壤中筛选可分解纤维素的菌株,请回答下列问题:
(1)纤维素酶是一种复合酶,其组分中葡萄糖苷酶的作用是__________。
(2)从富含纤维素的土壤中筛选目标菌株的方法是__________染色法。实验流程是__________→选择培养→___________→涂布平板→挑选菌落。
(二)“爆爆蛋”又叫海藻魔豆,口感Q弹爽滑,轻咬外皮“噗吡”流出香甜的果汁,深受消费者喜爱。“爆爆蛋”目前作为食品添加剂广泛应用于果汁、奶茶、冷饮、雪糕、沙拉、甜品等食品加工中。如图是“爆爆蛋”制作流程,请回答下列问题:
(3)果胶酶能将果胶分解为可溶性的__________,使得制备的果汁比鲜榨果汁更澄清。用果胶酶处理果泥时需要不断地搅拌反应混合物,目的是__________。
(4)果汁颗粒固定化,就是将第三步的混合液逐滴地加入到__________中。
(5)若制备的“爆爆蛋”口感偏硬,咬不动,可能的原因是__________。
三、实验题
19. 调查显示,夜间过多光源暴露会显著增加糖尿病等代谢疾病风险。研究人员发现,视网膜上的感光细胞ipRGC,在蓝光刺激下可作用于小鼠脑中的相关神经通路,使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于红光刺激的小鼠。该神经通路与棕色脂肪细胞的代谢有关,如图所示(“+”表示促进)。
(1)ipRGC对蓝光敏感,但对红光不敏感,“敏感”是指ipRGC能___________。
A.将光能转化为化学能 B.产生光感
C.将光刺激转化为电信号 D.以光信号的方式传递兴奋
研究发现,当刺激SON区域一段时间后,可检测到PVN区域的神经元兴奋,此时PVN区域的神经纤维上膜对的通透性改变,其膜电位变为___________。
(2)交感神经属于___________神经系统。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是___________。夜间“光暴露”引发血糖水平上升程度高于对照小鼠,其原因是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制,棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量___________(填“升高”或“降低”)。
(3)为验证夜间“光暴露”通过交感神经调节棕色脂肪组织的产热过程,某实验小组用若干只生理状态相似的健康空腹小鼠进行实验,步骤如下:
①将上述小鼠随机均分为甲、乙、丙三组;
②对甲组小鼠给予黑暗条件处理,乙组小鼠___________,丙组小鼠___________;
③将三组小鼠置于其他条件___________的环境下培养一段时间后,检测并比较三组小鼠的___________。
20. TCP转录因子家族在植物生长发育调控方面具有重要作用。为给培育高产番茄品种提供可利用的转育材料,研究人员利用野生型(AC)、过表达TCP24突变株(OE-TCP24)和敲除TCP24突变株(CR-TCP24)作为材料进行了相关研究,结果如图1所示。回答下列问题:
(1)叶绿素是光合作用的核心色素,其作用是________光能,并将光能转化为光反应产物________中的能量。
(2)综合图1所示实验结果可知,TCP24转录因子可以________(填“提高”或“降低”)番茄植株叶片的光合速率,推测其作用机理是________。
(3)研究人员推测,TCP24通过促进IAA的合成进而影响植物叶片的生长和发育。研究人员构建了DR5:GUS转基因植物(DR5是IAA响应的启动子,GUS表达产物可以催化X-Gluc产生蓝色物质,DR5-GUS表达载体部分结构如图2所示),并将其分别与AC和OE-TCP24进行了杂交,获得了甲杂交系和乙杂交系,利用含X-Gluc的GUS染色试剂盒对这些杂交系植株相同部位的成熟小叶和幼叶进行了GUS染色实验,能支持上述推测的实验结果是________。
(4)IAA的合成有两种方式,分别为色氨酸依赖途径和非色氨酸依赖途径。为进一步揭示TCP24对番茄叶片调控的分子机制,研究人员进行了如表所示的实验,实验结果说明,TCP24通过影响________途径影响生长素的合成。
组别
实验材料
IAA含量
1
AC
++
2
色氨酸合成酶缺失突变体
+
3
OE-TCP24
++++
4
色氨酸合成酶缺失突变体 + OE-TCP24
++++
注:“+”的数量越多表示IAA含量越高。
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生物学
一、选择题
1. 下列关于人体脂肪叙述正确的是( )
A. 组成脂肪的化学元素是C、H、O、N
B. 脂肪是由甘油和脂肪酸组成的多聚体
C. 同等质量的脂肪比糖类含更少的能量
D. 健康生活既要摄入脂肪又要适量运动
【答案】D
【解析】
【详解】A、脂肪的组成元素只有C、H、O,不含N元素,A错误;
B、多聚体是由单体重复连接形成的生物大分子,脂肪仅由1分子甘油和3分子脂肪酸结合形成,不属于多聚体,B错误;
C、脂肪中C、H比例远高于糖类,同等质量的脂肪氧化分解释放的能量约为糖类的2倍,即同等质量的脂肪比糖类含更多能量,C错误;
D、脂肪是人体重要的储能物质,还具有保温、缓冲减压等作用,需要适量摄入,同时过量摄入脂肪会引发肥胖等健康问题,适量运动可消耗多余脂肪维持健康,D正确。
故选D。
2. 我国是全球熊蜂物种资源最丰富的国家。熊蜂是众多农作物的重要传粉者,因此其在生态系统中属于( )
A. 生产者 B. 初级消费者
C. 次级消费者 D. 分解者
【答案】B
【解析】
【详解】初级消费者指直接以生产者为食的植食性动物,熊蜂以花蜜为食,属于植食性动物,在食物链中处于第二营养级,属于初级消费者。B正确,ACD错误。
故选B。
3. 某生命活动过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 原核细胞和真核细胞中都能发生上述过程
B. 过程①伴随着特殊化学键的断裂
C. ATP是细胞生命活动的直接能源物质
D. 细胞代谢旺盛时,过程②增强,ATP含量大量增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、原核细胞和真核细胞均需ATP供能,均存在ATP与ADP的转化过程,A正确;
B、过程①为ATP水解,ATP水解时,远离腺苷的高能磷酸键(特殊化学键)会断裂并释放能量,B正确;
C、ATP是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质,C正确;
D、细胞代谢旺盛时,ATP消耗(过程①)和合成(过程②)均增强,但ATP含量保持动态平衡,不会大量增加,D错误。
故选D。
4. TNF-a是一种细胞因子,浓度高时可以引发疾病。制备TNF-a单克隆抗体可用于治疗由TNF-a引发的疾病。下列有关制备TNF-a单克隆抗体过程叙述错误的是( )
A. 需将TNF-a间隔多次注射给正常小鼠
B. 用PEG诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生TNF-a抗体
D. 可将筛选获得的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中增殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、要获得足够多的能分泌TNF-a抗体的B淋巴细胞,需将TNF-a作为抗原间隔多次注射给正常小鼠,A正确;
B、PEG(聚乙二醇)是诱导动物细胞融合的常用试剂,B正确;
C、选择培养基仅能筛选出既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞,但这类细胞产生的抗体不一定是TNF-a抗体,C错误;
D、筛选获得的目标杂交瘤细胞既可体外培养,也可注入小鼠腹腔中增殖,D正确。
5. 羟基磷灰石是一种骨修复材料,其Ca和P的比值与自然骨一致。下列叙述正确的是( )
A. Ca和P是构成细胞的微量元素,参与骨骼形成
B. 细胞中的Ca都是以离子形式存在的
C. 哺乳动物血液中的含量太低会出现抽搐等症状
D. 骨细胞中P主要存在于脂肪、蛋白质等化合物中
【答案】C
【解析】
【详解】A、组成细胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Ca和P都属于大量元素,不属于微量元素,A错误;
B、细胞中的Ca大多数以离子形式存在,少部分以化合物形式存在(如羟基磷灰石),并非都以离子形式存在,B错误;
C、哺乳动物血液中Ca2+的含量过低会引发抽搐,含量过高会引发肌无力,C正确;
D、脂肪的元素组成为C、H、O,不含P;蛋白质的主要元素组成为C、H、O、N,多数不含P,D错误。
6. NHX是一种逆向转运蛋白,耐盐植物能通过质子泵消耗ATP主动运输形成浓度梯度,以促使NHX逆向转运蛋白运输,维持细胞质低环境,其过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. NHX运输过程中空间构象会发生改变
B. 质子泵具有催化和物质运输的双重功能
C. NHX运输时与膜的流动性有关
D. 液泡中的pH升高能加速NHX运输
【答案】D
【解析】
【详解】A、NHX 是一种转运蛋白,在运输离子的过程中,会通过自身空间构象的改变来完成物质的跨膜转运,A正确;
B、质子泵一方面可以催化 ATP 水解(将 ATP 转化为 ADP 和 Pi,释放能量),另一方面可以主动运输 H⁺,将 H⁺从细胞质转运到液泡中,因此它具有催化和物质运输的双重功能,B正确;
C、NHX 作为膜上的转运蛋白,其构象变化、在膜上的移动都依赖于膜的流动性,因此 NHX 运输 Na⁺的过程与膜的流动性密切相关,C正确;
D、液泡中的 pH 升高,意味着液泡中 H⁺浓度降低,H⁺的浓度梯度(细胞质→液泡)会减弱。而 NHX 是利用 H⁺顺浓度梯度回流的能量来驱动 Na⁺逆浓度梯度运输的,H⁺浓度梯度减弱会减慢NHX 运输 Na⁺的速率,D错误。
故选D。
7. 稻鸭共作将种植业和养殖业有机结合,可提高生态经济效益。稻田为鸭群提供适宜的生长环境,鸭群可以取食水稻老黄叶、杂草、害虫等,如图表示某稻鸭共作生态系统能量流经水稻和害虫的过程。下列叙述错误的是( )
A. 表示水稻通过细胞呼吸散失的能量
B. 表示害虫用于生长发育繁殖的能量
C. 包括害虫的遗体残骸及其粪便中的能量
D. 鸭捕食害虫能使能量更多流向对人类有益的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A、水稻的总光合作用能量 A1 分为:呼吸散失 B1、流向害虫 C1、未利用 D1、流向分解者 E1,A正确;
B、害虫的同化量为 C1,其中 B2 是害虫呼吸散失的能量。 同化量 - 呼吸散失量 = 用于生长、发育和繁殖的能量(即 C1−B2),B正确;
C、E2 是害虫流向分解者的能量,仅包括害虫自身的遗体、残骸(属于害虫同化量的一部分)。 害虫粪便中的能量属于上一营养级(水稻)的能量,应包含在 E1 中,C错误;
D、鸭捕食害虫,减少了害虫对水稻的取食,使更多能量留在水稻中,同时鸭本身也可被人类利用,实现了能量更多流向人类有益的方向,D正确。
故选C。
8. 脂肪对动物有天然的吸引力,摄入高脂肪的加工食品,会引发代谢紊乱、营养不良等症状。如图表示脂肪偏好的相关调节过程,其中迷走神经属于副交感神经,CCK是肠内分泌细胞分泌的信号分子,TRPA1是迷走神经上接受脂肪信号的受体。下列叙述正确的是( )
A. 动物的脂肪偏好是神经调节的结果,与体液调节无关
B. 大脑皮层产生的“脂肪偏好”的过程属于非条件反射
C. 阻断TRPA1的功能,肠内分泌细胞无法向迷走神经传递信号
D. 抑制脂肪激活的迷走神经细胞的活动能减弱机体对脂肪的偏好
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据调节过程,肠内分泌细胞分泌的CCK是信号分子,通过体液运输作用于迷走神经,该过程包含体液调节,因此脂肪偏好是神经-体液共同调节的结果,A错误;
B、反射的完成需要完整的反射弧,大脑皮层产生“脂肪偏好”仅仅是产生感觉,没有传出神经和效应器参与,不构成完整反射,因此不属于反射,B错误;
C、肠内分泌细胞可通过两条途径向迷走神经传递信号:①分泌CCK作用于迷走神经;②通过TRPA1作用于迷走神经。阻断TRPA1后,CCK途径仍可传递信号,C错误;
D、迷走神经是信号传入环节,将脂肪信号向脑中传递,若抑制被脂肪激活的迷走神经细胞活动,信号传入中断/减弱,最终会使机体对脂肪的偏好减弱,D正确。
9. 石油进入土壤后,会破坏土壤结构,分散土粒,某科研小组从土壤中分离出了能高效分解石油的细菌。下列叙述错误的是( )
A. 应从被石油污染较严重的土壤中分离石油降解菌
B. 分离石油降解菌的培养基上应以石油作为唯一碳源
C. 可用平板划线法对石油降解菌进行分离并初步计数
D. 分离石油降解菌的培养基需先进行高压蒸汽灭菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、被石油污染较严重的土壤中石油降解菌的种群密度更高,更容易分离得到目的菌株,A正确;
B、以石油作为唯一碳源的选择培养基可抑制无法利用石油的杂菌生长,仅能让石油降解菌存活,实现目的菌的筛选,B正确;
C、平板划线法仅能用于石油降解菌的分离纯化,无法实现计数,C错误;
D、分离微生物的培养基需要先进行高压蒸汽灭菌,避免杂菌污染对目的菌分离造成干扰,D正确。
10. 1953年,沃森和克里克在《自然》杂志上发表论文阐述DNA双螺旋结构,这一成果被认为是分子生物学诞生的标志。下列有关该成果的意义叙述错误的是( )
A. 为解释DNA的复制机制提供了依据
B. 推动了遗传学从细胞水平向分子水平发展
C. 为证明DNA是遗传物质提供了理论依据
D. 为基因工程技术的发展奠定了理论基础
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA双螺旋结构的碱基互补配对特点,为后续提出DNA半保留复制机制、解释DNA复制过程提供了结构依据,A正确;
B、DNA双螺旋结构发现前,遗传学研究多集中在细胞水平,该成果开启了分子层面研究遗传物质的时代,推动遗传学从细胞水平向分子水平发展,B正确;
C、肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验均在1953年之前完成,已经通过实验证明了DNA是遗传物质,双螺旋结构是在明确DNA为遗传物质的基础上对其结构的解析,并非为证明DNA是遗传物质提供理论依据,C错误;
D、基因工程是对DNA进行分子水平的操作,DNA双螺旋结构的探明让人类掌握了DNA的结构特点,为基因工程技术的发展奠定了理论基础,D正确。
11. “剩余潜力”即(K-N)/K(K为环境容纳量,N为当前个体数量),是指种群环境容纳量中尚未被利用的资源比例。科研人员监测到某海域真鲷种群的几个不同时期剩余潜力数值如下表所示。下列叙述不正确的是( )
时期
t1
t2
t3
t4
剩余潜力
0.8
0.5
0.2
0
A. t1时期,该种群的增长速率逐渐加快
B. t2时期,该种群数量达到K/2,增长速率最大
C. t3时期,该种群的出生率小于死亡率
D. t4时期,该种群的数量达到环境容纳量,种内竞争最激烈
【答案】C
【解析】
【详解】A、t1时期剩余潜力为0.8,代入公式可得种群数量,处于S型曲线之前的阶段,该阶段种群增长速率逐渐加快,A正确;
B、t2时期剩余潜力为0.5,代入公式可得种群数量,S型增长曲线中时种群增长速率最大,B正确;
C、t3时期剩余潜力为0.2,代入公式可得种群数量,此时种群数量仍在向K值增长,种群数量上升,因此出生率大于死亡率,C错误;
D、t4时期剩余潜力为0,代入公式可得种群数量即环境容纳量,此时种群数量最多,有限的资源空间下种内竞争最激烈,D正确。
故选C。
12. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理,如图所示,提高了克隆成功率,并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是( )
A. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
B. Kdm4d的mRNA和酶TSA均通过修饰DNA来影响基因表达
C. 囊胚b的形成是有性生殖,囊胚a的形成是无性繁殖
D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景
【答案】B
【解析】
【详解】A、在体细胞核移植(克隆)过程中,供体细胞(如成纤维细胞)的核需要注入去除了纺锤体-染色体复合物的MII期卵母细胞中,以确保供体细胞的基因组能够替代卵母细胞的基因组,A正确;
B、Kdm4d是一种组蛋白去甲基化酶,TSA(曲古抑菌素A)是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。它们通过修饰蛋白质来影响基因表达,促进克隆胚胎的正常发育和分化,B错误;
C、囊胚b是通过受精作用获得,属于有性生殖,囊胚a是通过细胞核移植技术获得,属于无性生殖,C正确;
D、通过克隆技术可以创建特定疾病的动物模型,用于研究疾病机制和药物开发,此外,该技术还可能用于辅助生殖,帮助解决不孕不育等问题,D正确。
故选B。
13. 已知鲢鱼生活在水体的上层,主要以浮游植物(主要是藻类)为食,鳙鱼生活在水体的中上层,主要以浮游动物为食,也食用部分浮游植物,鲤鱼生活在水底的底层,主要以浮游动物为食。假设某人工混养的鱼类的池塘,其能量流动途径如图所示,字母代表相应途径中生物同化的能量,下列说法正确的是( )
A. 第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为(b+d)/a
B. 鳙鱼与鲤鱼之间既存在捕食关系又存在竞争关系
C. 若该湖泊周边农田大量使用化肥,会使大型鱼类因食物充足而数量显著增加
D. 在池塘中设置声波设备,吸引鲢鱼和鳙鱼集中摄食,这利用了生态系统的物理信息传递
【答案】D
【解析】
【详解】A、第一营养级是浮游植物,其同化量为a,第二营养级包括浮游动物(同化量为b)、鲢鱼(同化量为d)、鳙鱼(同化量为e),所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为(b + d+e)/a×100%,A错误;
B、鳙鱼与鲤鱼均以浮游动物为食,存在竞争关系;图中无箭头表明二者相互捕食即无捕食关系,B错误;
C、农田大量使用化肥,导致水体富营养化,引起短期藻类暴发,长期缺氧、毒素积累,鱼类死亡风险增加,而非数量显著增长,C错误;
D、声波属于生态系统中的物理信息,通过声波设备吸引鱼类集中摄食,是人为利用物理信息调控生物行为的典型应用,D正确。
14. 研究发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节,两者通过调控miR160的表达量,影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
注:miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解。
下列说法错误的是( )
A. 青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是基因的选择性表达。
B. 据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现正相关性。
C. 据图分析可以推测外源MeJA处理可以提高青蒿素含量。
D. 基于上述材料,miR160通过直接影响编码ARF1蛋白的mRNA的含量,调控青蒿素的合成。
【答案】B
【解析】
【详解】A、青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达,A正确;
B、由图可知,miR160基因过表达时,青蒿素含量降低;敲除miR160基因时,青蒿素含量升高,所以miR160的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性,B错误;
C、从图中看到,MeJA处理组与对照组相比,miR160表达量降低,而miR160表达量与青蒿素含量负相关,所以可以推测外源MeJA处理会使青蒿素含量增加,C正确;
D、已知miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解,且miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,所以miR160通过直接影响ARF1蛋白的合成,调控青蒿素的合成,D正确。
15. 某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B. 实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C. 若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D. 若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验1中,35S标记的是噬菌体蛋白质,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确,即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入,A正确;
B、实验2中,32P标记的是噬菌体DNA,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤⑥正确。即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入或噬菌体的DNA和蛋白质均进入,B错误;
C、若实验1子代噬菌体无放射性,说明蛋白质没有实现亲子代之间的连续性,实验2子代的部分噬菌体有放射性说明亲子代之间有连续性的物质是DNA,则说明噬菌体的遗传物质是DNA,C正确;
D、若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性,因为上清液中含有放射性标记的蛋白质,沉淀物中含有放射性标记的DNA,D正确。
故选B。
二、非选择题
16. 夏季黄昏,雄蚊集群在空中飞舞,吸引雌蚊飞入后求偶交配,这种现象称为“婚飞”。中国科学院的团队研究了“生物钟基因、光照和环境温度对按蚊的性信息素合成、婚飞和交配的调控”,结果如图所示,图中字母代表相关基因。
(1)由题干信息可知,雄性按蚊在吸引雌蚊交配的过程中,依靠的信息属于______。(编号选填)
①物理信息 ②化学信息 ③行为信息
(2)据图分析,下列关于按蚊婚飞的描述正确的是______
A. 按蚊婚飞受基因表达的调控
B. 当环境温度处于27-34℃之间,按蚊就可以婚飞
C. desat1基因的表达有利于性信息素的合成,从而促进按蚊婚飞
D. desat1基因的表达呈节律性变化,受光信号调控基因CYC和CLY的控制
(3)图中虚线框内所涉及的调节方式属于______。
A. 激素调节 B. 负反馈调节 C. 正反馈调节 D. 神经调节
雄性按蚊通常以植物汁液或花蜜为食,植物也可依靠雌性按蚊传粉。按蚊属包括嗜人按蚊、微小按蚊等不同物种,如图所示。
(4)雄性按蚊在生态系统中的属于第______营养级。
A. 一 B. 二 C. 三 D. 四
(5)上海地区常见的中华按蚊之间的差异属于______。
A. 遗传多样性 B. 物种多样性 C. 生态系统多样性 D. 环境多样性
(6)据题干信息分析,雄蚊与植物之间能量流动的关系为:雄蚊______植物(填→/↔/←),信息传递的关系为:雄蚊______植物(填→/↔/←)。
(7)按蚊还是传播疾病的媒介,上海每年都会开展防蚊灭蚊专项行动。从生态防治的角度分析,以下灭蚊方案合理的是______。(编号选填)
①使用诱捕灯②放养美国特有的美洲食蚊鱼③适当增加天敌数量④种植驱蚊植物⑤清理积水,减少蚊子滋生
【答案】(1)②③ (2)ACD (3)B (4)B (5)A
(6) ①. ← ②. ↔
(7)①③④⑤
【解析】
【分析】1、生态系统中的信息传递类型包括物理信息、化学信息和行为信息。
2、信息传递在生态系统中的作用(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递;(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
【小问1详解】
由题干信息可知,雄性按蚊在吸引雌蚊交配的过程中,通过集群在空中飞舞的行为吸引雌蚊,结合图示中性信息素也可促进两性求偶与交配,故依靠的信息属于②化学信息和③行为信息。
【小问2详解】
A、据图可知,生物钟、光照影响按蚊体内相关基因的表达,调控黄昏时婚飞,A正确;
B、据图可知,当环境温度处于27-34℃之间,可促进按蚊黄昏时婚飞,但还受生物钟、光照强度等因素的影响,B错误;
C、据图可知,desat1基因的表达有利于性信息素的合成,而性信息素可促进两性求偶与交配,从而促进按蚊婚飞,C正确;
D、据图可知,desat1基因的表达呈节律性变化,受生物钟、光照(光信号)调控基因CYC和CLY的控制,D正确。
故选ACD。
【小问3详解】
图中虚线框内所涉及的是相关基因的表达表达调控,不属于激素调节和神经调节,图中CYC/CLY基因的表达促进per和tim基因的表达,其表达产物per/tim蛋白反过来抑制CYC/CLY基因的表达,该过程属于负反馈调节,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问4详解】
据题干信息“雄性按蚊通常以植物汁液或花蜜为食”可知,雄性按蚊在生态系统中的属于第二营养级,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问5详解】
生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,上海地区常见的中华按蚊属于同一个物种,故它们之间的差异属于遗传多样性,A正确,BCD错误。
故选A。
【小问6详解】
据题干信息“雄性按蚊通常以植物汁液或花蜜为食”可知,雄蚊与植物之间能量流动的关系为:雄蚊←植物;雌蚊帮助植物传粉,传递花粉信息,植物通过花蜜和香气吸引雄蚊,传递吸引信号,故信息传递的关系为:雄蚊↔植物。
【小问7详解】
从生态防治的角度进行灭蚊,要求灭蚊的同时不能打破生态平衡,所以可以通过降低按蚊的环境容纳量来降低按蚊的种群数量,可从按蚊生存所需的资源、空间和其他生物的制约关系入手,故合理的方案有①使用诱捕灯、③适当增加天敌数量、④种植驱蚊植物、⑤清理积水,减少蚊子滋生等,而②放养美国特有的美洲食蚊鱼可以灭蚊,但会引入新的物种,打破生态平衡,故灭蚊方案合理的是①③④⑤。
17. 植物有效成分现已广泛应用于医药、养生、护肤等领域,回答下列有关有效成分提取的相关问题。
Ⅰ.沉香精油是由沉香木经过水蒸气蒸馏法或萃取法提炼而成的,是沉香的精华所在。
(1)用水蒸气蒸馏法提取沉香精油比萃取法的出油率低,原因可能是______________。影响沉香精油萃取效率和质量的因素有很多,为了保证沉香精油的质量,可以采取的做法是______________。
Ⅱ.柑橘类果实的精油主要存在于外果皮的油细胞中,实验小组用压榨法和水蒸气蒸馏法提取了柑橘精油。
(2)分析用这两种方法提取的柑橘精油的化学成分时发现,其主要成分d-柠烯的含量基本一致,而采用压榨法获得的柑橘精油中的β-月桂烯含量比采用水蒸气蒸馏法获得的柑橘精油中的要高出25%~35%,原因可能是______________。
Ⅲ.胡萝卜素广泛应用于药品和食品添加剂中,可以用来治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等,还可以用作食品、饮料、饲料的添加剂。
(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是粉碎→干燥→萃取→_________→浓缩。干燥时,要注意控制______________,否则会引起胡萝卜素的分解;萃取的效率主要取决于萃取剂的__________,同时还受到原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
(4)为了验证萃取物是否是胡萝卜素,某同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液(含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素)依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置,如图所示,并进行分离,滤纸条上各色素带的位置为______________(填字母)时,即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。
【答案】(1) ①. 用水蒸气蒸馏法提取的沉香精油会失去部分挥发性小的成分(或萃取法会溶解出分子结构比较复杂的植物蜡、树脂和色素等挥发性小的成分) ②. 先精制有机溶剂,除去杂质
(2)柑橘精油中的β-月桂烯会在水蒸气蒸馏时发生部分水解
(3) ①. 过滤 ②. 温度和时间 ③. 性质和使用量
(4)B
【解析】
【分析】植物芳香油的提取一般由蒸馏法、萃取法和压榨法三种方法,蒸馏法一般用于提取挥发性强、能随水分一同蒸馏的芳香油,压榨法一般使用于从柑橘、柠檬等易焦糊的原料中提取芳香油,萃取法一般适宜用于提取易溶于有机溶剂、化学性质稳定的芳香油。
【小问1详解】
用水蒸气蒸馏法提取的沉香精油会失去部分挥发性小的成分(或萃取法会溶解出分子结构比较复杂的植物蜡、树脂和色素等挥发性小的成分);为了保证沉香精油的质量,可以采取的做法是先精制有机溶剂,除去杂质。
【小问2详解】
用压榨法和水蒸气蒸馏法提取柑橘精油,分析用这两种方法提取的柑橘精油的化学成分时发现,其主要成分d-柠烯的含量基本一致,说明提取方法不会影响提取物的含量,而采用压榨法获得的柑橘精油中的β-月桂烯含量比采用水蒸气蒸馏法获得的柑橘精油中的要高出25%~35%,推测原因可能是柑橘精油中的β-月桂烯会在水蒸气蒸馏时会由于高温发生部分水解。
【小问3详解】
采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是粉碎→干燥→萃取;干燥时,要注意控制温度和时间,否则会引起胡萝卜素的分解;萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
【小问4详解】
不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上的扩散速度不同,其扩散速度大小顺序是胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b(或者已知点样点1、2、3中不含胡萝卜素,只有萃取物和色素混合液中才有可能在最上面色素带位置出现样点),当滤纸条上各色素带的位置为B时,即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。
18. (一)地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用,这是因为它们能够产生纤维素酶将纤维素分解成葡萄糖从而为人类所利用。某科研团队想从富含纤维素的土壤中筛选可分解纤维素的菌株,请回答下列问题:
(1)纤维素酶是一种复合酶,其组分中葡萄糖苷酶的作用是__________。
(2)从富含纤维素的土壤中筛选目标菌株的方法是__________染色法。实验流程是__________→选择培养→___________→涂布平板→挑选菌落。
(二)“爆爆蛋”又叫海藻魔豆,口感Q弹爽滑,轻咬外皮“噗吡”流出香甜的果汁,深受消费者喜爱。“爆爆蛋”目前作为食品添加剂广泛应用于果汁、奶茶、冷饮、雪糕、沙拉、甜品等食品加工中。如图是“爆爆蛋”制作流程,请回答下列问题:
(3)果胶酶能将果胶分解为可溶性的__________,使得制备的果汁比鲜榨果汁更澄清。用果胶酶处理果泥时需要不断地搅拌反应混合物,目的是__________。
(4)果汁颗粒固定化,就是将第三步的混合液逐滴地加入到__________中。
(5)若制备的“爆爆蛋”口感偏硬,咬不动,可能的原因是__________。
【答案】(1)将纤维二糖分解为葡萄糖
(2) ①. 刚果红 ②. 土壤取样 ③. 梯度稀释
(3) ①. 半乳糖醛酸 ②. 使果胶酶能够充分地催化反应
(4)CaCl2溶液 (5)配置的海藻酸钠溶液浓度过高
【解析】
【分析】1、在筛选纤维素分解菌的过程中,通常用刚果红染色法,其原理是刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的红色复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,这样就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
2、筛选目标菌株的一般流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。
【小问1详解】
纤维素是多糖,由单体葡萄糖聚合而成;纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶,C2酶,葡萄糖苷酶,纤维素在C1酶,C2酶的作用下分解成纤维二糖,纤维二糖再在葡萄糖苷酶的作用下分解为葡萄糖。
【小问2详解】
在筛选纤维素分解菌的过程中,通常用刚果红染色法,其原理是刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的红色复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,这样就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌;
筛选目标菌株的一般流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。
【小问3详解】
果胶酶是由多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等组成的,果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,从而使得浑浊的果汁变得澄清;用果胶酶处理果泥时需要不断地搅拌反应混合物,不断搅拌有利于增加果泥与果胶酶的接触面积,使得果胶酶能够充分地催化反应。
【小问4详解】
CaCl2溶液有较好的吸附功能,可以作为固化剂用于果汁颗粒的固定化。
【小问5详解】
海藻酸钠作为固定化酶的载体,对固定化酶的酶活性有显著的影响,海藻酸钠溶液浓度过高将很难形成凝胶珠,导致制备的“爆爆蛋”口感偏硬,咬不动。
三、实验题
19. 调查显示,夜间过多光源暴露会显著增加糖尿病等代谢疾病风险。研究人员发现,视网膜上的感光细胞ipRGC,在蓝光刺激下可作用于小鼠脑中的相关神经通路,使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于红光刺激的小鼠。该神经通路与棕色脂肪细胞的代谢有关,如图所示(“+”表示促进)。
(1)ipRGC对蓝光敏感,但对红光不敏感,“敏感”是指ipRGC能___________。
A.将光能转化为化学能 B.产生光感
C.将光刺激转化为电信号 D.以光信号的方式传递兴奋
研究发现,当刺激SON区域一段时间后,可检测到PVN区域的神经元兴奋,此时PVN区域的神经纤维上膜对的通透性改变,其膜电位变为___________。
(2)交感神经属于___________神经系统。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是___________。夜间“光暴露”引发血糖水平上升程度高于对照小鼠,其原因是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制,棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量___________(填“升高”或“降低”)。
(3)为验证夜间“光暴露”通过交感神经调节棕色脂肪组织的产热过程,某实验小组用若干只生理状态相似的健康空腹小鼠进行实验,步骤如下:
①将上述小鼠随机均分为甲、乙、丙三组;
②对甲组小鼠给予黑暗条件处理,乙组小鼠___________,丙组小鼠___________;
③将三组小鼠置于其他条件___________的环境下培养一段时间后,检测并比较三组小鼠的___________。
【答案】(1) ①. C ②. 内正外负
(2) ①. 自主 ②. 以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化 ③. 降低
(3) ①. 进行夜间“光暴露”处理 ②. 切断支配棕色脂肪组织的交感神经并进行夜间“光暴露”处理 ③. 相同且适宜 ④. 棕色脂肪细胞的产热量
【解析】
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的,当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时, 副交感神经活动占据优势,心跳减慢,但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、兴奋传导的过程:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
【小问1详解】
ipRGC在蓝光的刺激下可作用于小鼠脑中相关神经通路,说明ipRGC能将光刺激转化为电信号,C正确,ABD错误。
故选C。
PVN区域的神经纤维上膜对Na+的通透性改变,Na+从细胞膜外进入到细胞膜内,形成内正外负的动作电位。
【小问2详解】
自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,故交感神经属于自主神经系统。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。夜间“光暴露”引发血糖上升水平程度高于对照小鼠,由图可以看出PVN区域的神经元兴奋后传到交感神经,进而作用于棕色脂肪组织,促进产热,现在产热变少说明此过程被抑制,支配脂肪组织的交感神经受抑制后,推测棕色脂肪细胞对葡萄糖摄取量降低,进而血糖升高。
【小问3详解】
为验证“光暴露”通过交感神经调节棕色脂肪组织的产热过程,该实验的自变量为对小鼠是否进行“光暴露”处理、对小鼠是否进行切断交感神经的处理,因变量为小鼠的棕色脂肪细胞产热量,故实验步骤为:将生理状态相似的健康(空腹)小鼠均分为三组,甲组小鼠给予黑暗条件处理,乙组小鼠进行夜间“光暴露”处理,丙组小鼠切断支配棕色脂肪组织的交感神经并进行夜间“光暴露”处理。为排除无关变量的影响,应将三组小鼠置于其他条件相同且适宜的环境下培养,一段时间后检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞的产热量。
20. TCP转录因子家族在植物生长发育调控方面具有重要作用。为给培育高产番茄品种提供可利用的转育材料,研究人员利用野生型(AC)、过表达TCP24突变株(OE-TCP24)和敲除TCP24突变株(CR-TCP24)作为材料进行了相关研究,结果如图1所示。回答下列问题:
(1)叶绿素是光合作用的核心色素,其作用是________光能,并将光能转化为光反应产物________中的能量。
(2)综合图1所示实验结果可知,TCP24转录因子可以________(填“提高”或“降低”)番茄植株叶片的光合速率,推测其作用机理是________。
(3)研究人员推测,TCP24通过促进IAA的合成进而影响植物叶片的生长和发育。研究人员构建了DR5:GUS转基因植物(DR5是IAA响应的启动子,GUS表达产物可以催化X-Gluc产生蓝色物质,DR5-GUS表达载体部分结构如图2所示),并将其分别与AC和OE-TCP24进行了杂交,获得了甲杂交系和乙杂交系,利用含X-Gluc的GUS染色试剂盒对这些杂交系植株相同部位的成熟小叶和幼叶进行了GUS染色实验,能支持上述推测的实验结果是________。
(4)IAA的合成有两种方式,分别为色氨酸依赖途径和非色氨酸依赖途径。为进一步揭示TCP24对番茄叶片调控的分子机制,研究人员进行了如表所示的实验,实验结果说明,TCP24通过影响________途径影响生长素的合成。
组别
实验材料
IAA含量
1
AC
++
2
色氨酸合成酶缺失突变体
+
3
OE-TCP24
++++
4
色氨酸合成酶缺失突变体 + OE-TCP24
++++
注:“+”的数量越多表示IAA含量越高。
【答案】(1) ①. 吸收、传递 ②. ATP、NADPH
(2) ①. 降低 ②. TCP24转录因子通过降低叶绿素含量和气孔导度来降低光反应速率和暗反应速率,从而降低叶片的光合速率
(3)与甲杂交系植株相比,乙杂交系植株的叶片被染成蓝色的面积更大,颜色更深
(4)色氨酸依赖途径和非色氨酸依赖
【解析】
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2、赤霉素的合成部位:未成熟种子、幼根和幼芽,作用是促进细胞伸长、引起植株增高,促进种子萌发和果实成熟。
【小问1详解】
叶绿素作为光合作用的核心色素,能够吸收、传递光能,在光反应阶段将光能转化为化学能,储存在ATP 和 NADPH中,为暗反应提供能量。
【小问2详解】
从图 1 可以看出,与野生型(AC)相比,过表达 TCP24 突变株(OE-TCP24)的光合速率、叶绿素含量和气孔导度均降低;而敲除 TCP24 突变株(CR-TCP24)的各项指标均升高。这说明 TCP24 转录因子可以降低番茄植株叶片的光合速率,其作用机理是通过降低叶绿素含量(影响光反应)和气孔导度(影响 CO₂吸收,进而影响暗反应),从而降低光合速率。
【小问3详解】
DR5 是 IAA 响应的启动子,GUS 表达产物可催化 X-Gluc 产生蓝色物质。如果 TCP24 能促进 IAA 的合成,那么过表达 TCP24 的乙杂交系(OE-TCP24 × DR5:GUS)中 IAA 含量更高,DR5 启动子活性更强,GUS 表达量更高,因此叶片蓝色面积更大、颜色更深。
【小问4详解】
组 1(AC)和组 2(色氨酸合成酶缺失突变体)对比,说明色氨酸依赖途径受阻时,IAA 含量下降。 组 3(OE-TCP24)和组 4(色氨酸合成酶缺失突变体 + OE-TCP24)对比,即使色氨酸依赖途径受阻,OE-TCP24 仍能显著提高 IAA 含量。 这表明 TCP24 不仅能通过色氨酸依赖途径,还能通过非色氨酸依赖途径影响生长素的合成。
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