内容正文:
河南省信阳高级中学国际部高考班
2025-2026学年高二下期04月测试(一)
生物试题
一、选择题;本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的。
1. 如图表示两细胞间发生某种信息传递的过程。细胞Ⅰ、Ⅱ 以及物质M、N的名称与图示含义相符的是( )
①胰岛A细胞、肝细胞、胰高血糖素、肝糖原
②下丘脑细胞、垂体细胞、促甲状腺激素释放激素、受体
③甲状腺细胞、垂体细胞、甲状腺激素、受体
④胰腺细胞、胰腺细胞、促胰液素、受体
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
2. 如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,下列有关分析错误的是( )
A. ab段神经纤维处于静息状态
B. bd段是产生动作电位的过程
C. 若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移
D. ab段和bd段分别是K+外流和Na+外流的结果
3. 体温调定点理论认为体温调节类似于恒温器的调节,体温调节中枢会预设一个温度为体温调定点,当体温偏离调定点时,体温调节中枢通过对效应器的调控把以心、肺等器官为代表的核心温度维持在与调定点相应的水平。下列叙述错误的是( )
A. 调控体温调定点的中枢位于下丘脑
B. 体温调定点下移可能会导致皮肤血管舒张、汗液分泌增加
C. 体温调定点上移引起一定程度的发热对人体抗病有积极作用
D. 体温调定点上移会引起人体产生热觉从而使散热增加、产热减少
4. CO2是人体调节呼吸运动的重要体液因子。血液流经肌肉组织时,细胞产生的CO2进入红细胞,在酶的催化下迅速与水反应生成H2CO3,进一步解离为H+和。H+与血红蛋白结合促进O2释放,顺浓度梯度进入血浆。下列推断错误的是( )
A. CO2参与血浆中/ H2CO3缓冲对的形成
B. 血液流经肌肉组织后,红细胞会轻度吸水“肿胀”
C. 红细胞内pH下降时,血红蛋白与O2的亲和力增强
D. 脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO2浓度的依赖
5. 将两个电极分别贴在某离体神经纤维的表面,当动作电位沿该神经纤维传导并先后经过两电极下方区域时,两电极间记录到的电位差变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. B点时该电极处膜外为负电位
B. C点时该电极处膜内外无电位差
C. D点时膜上的兴奋将继续传导
D. E点时指针偏转方向与B点相反
6. 艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,对人类健康和社会危害严重。图为利用试纸检测 HIV的示意图。待测样品沿试纸先移动到结合垫,然后结合垫中的相关物质会继续向吸水垫方向移动,若胶体金在T线和C线处大量聚集时肉眼可见红色条纹。下列相关叙述正确的是( )
注:样品垫(滴加待测样品的区域)、结合垫(含胶体金标记的抗HIV 抗体 1和胶体金标记的鼠 IgG)、T线(抗HIV 抗体2固定在此处,不可移动)、C线(抗鼠 IgG 抗体固定在此处,不可移动)。
A. 将图中T线和C线位置进行交换,不影响检测结果的准确性
B. 图中试纸检测艾滋病患者血液,两处会发生抗原抗体特异性结合
C. 样品垫滴加生理盐水,T线、C线均不会显示红色,说明该试纸合格
D. T线处若显现红色,原因是“抗HIV抗体2”与“胶体金标记的抗HIV抗体1”结合,使胶体金聚集在T线而显示红色
7. 近年来,三门峡为推进黄河流域生态保护和高质量发展,建设了天鹅湖湿地公园,使环境持续改善,天鹅、野鸭子等生物明显增多,生态系统的功能不断增强。下列叙述错误的是( )
A. 天鹅吸引了众多摄影爱好者前来打卡、摄影,体现了生物多样性的直接价值
B. 天鹅湖湿地公园主要保护外来的天鹅、野鸭子等生物,属于生物多样性的易地保护
C. 天鹅湖湿地公园建设时应选择适合当地环境的水生植物,主要体现了协调性原理
D. 建立缓冲地带,减少游客对湿地的干扰和污染,使被破坏的生态系统得以恢复,主要体现了自生原理
8. “沼液肥田”是我国劳动人民的创举。某农技站调查了沼液量施用不同的围垦麦田的土壤小动物密度,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
A. 土壤小动物活动能力强,宜采用标记重捕法调查其密度
B. 施用沼液可明显提高0-10cm土层中小动物类群丰富度
C. 施用沼液对10-20cm土层中小动物的物种组成影响不显著
D. 沼液施用量的多少,不改变土壤小动物向地表附近聚集的倾向
9. MEC1细胞是一种常用的动物上皮细胞系,下列关于MEC1培养的说法错误的是( )
A. 在进行传代培养时需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等进行处理
B. 使用95% O2+5% CO2混合气体培养,CO2可维持培养液的pH
C. 传代培养可以实现解除细胞的接触抑制,扩增细胞数量
D. 细胞生长状况不佳的可能原因之一是培养液中缺少血清
10. 发酵工程广泛应用于多个行业,下列有关叙述错误的是( )
A. 黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
B. 啤酒酿制终止后,可得到啤酒、单细胞蛋白等产品
C. 用纤维废料发酵得到酒精,可减少环境污染、减缓能源短缺问题
D. 用液体培养基可大规模生产某病毒减毒疫苗
11. 研究人员通过体外诱导小鼠成纤维细胞,培育出了类似胚胎干细胞的一种诱导多能干细胞,即iPS细胞。iPS细胞可以来源于病人自身,为再生医疗开辟了一条崭新的道路。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆培养iPS细胞时,需加入一定量的抗生素以防止杂菌污染
B. 皮肤细胞与其诱导产生的iPS细胞的蛋白质不完全相同
C. 科学家普遍认为胚胎干细胞的应用前景优于iPS细胞
D. 成纤维细胞转变为iPS细胞后,其细胞增殖能力增强
12. 下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是( )
A. 受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高
B. 生物体内,细胞由于分化全能性不能表达
C. 卵细胞与受精卵一样,细胞未分化全能性很高
D. 植物细胞离体培养,在一定营养条件下能表现出全能性
13. 某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养,发育出完整的植株,进行离体培养时不应采用该植株的
A. 茎尖 B. 子房壁 C. 叶片 D. 花粉粒
14. 玉米是一种主要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程,据图判断下列说法中正确的是( )
A. 从繁殖原理上分析,A→D属于无性生殖
B. 植株D和G中的染色体组数不同
C. E→G不能体现细胞的全能性
D. E→F过程中获得的植株一般不用于大田生产
15. 自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交,获得大量优质杂交兰,并对其进行染色体观察与计数,培育过程如图。下列分析不正确的是( )
注:原球茎是一种类似嫩茎的结构,可增殖分化。
A. 调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化
B. 春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离
C. 所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条
D. 通过植物组织培养技术从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状可能不一致
16. 甘蔗是广西重要的经济作物。为解决某甘蔗品种抗病性的问题,有研究者提出可以尝试利用植物体细胞杂交技术,将野生甘蔗(抗病性强)细胞与栽培甘蔗(高产)细胞进行融合,培育新型甘蔗品种,其设计的主要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①中使用纤维素酶和果胶酶处理的目的是得到有活性的原生质体
B. 过程②常使用灭活的病毒诱导原生质体M和原生质体N的融合
C. 过程③中杂种细胞经脱分化形成愈伤组织体现了植物细胞的全能性
D. 过程④得到的杂种植株一定能同时表现出抗病性强与高产的特性
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现,当高强度运动导致血糖浓度降低时,神经系统调节先天样淋巴细胞(ILC2)发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置,进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用,从而升高血糖。具体如下图所示。
(1)高强度运动时,血糖浓度降低,此时位于____的血糖调节中枢兴奋,通过____(填“交感”或“副交感”)神经支配,最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素,从而升高血糖。
(2)结合图中信息分析,当高强度运动时,ILC2升高血糖的作用机理是:小肠ILC2受到____(物质)的作用后会增殖并迁移至____,分泌____,促进胰高血糖素的分泌,从而升高血糖。上述过程中参与血糖调节的信息分子有____种。
(3)研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用,而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。
实验材料:胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等
实验设计思路:
①取生理状态相同的____随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁;
②甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加____和____,丁组加适量的IL-13和IL-5;
③在相同且适宜的条件下培养,检测培养液中____的含量。
预期实验结果:____。
18. 人体的肾上腺皮质分泌的肾上腺皮质激素,能够调节糖、脂肪和蛋白质的合成和代谢,也具有一定的抗炎作用。下图是肾上腺皮质激素分泌的调节示意图。据图回答下列问题:
(1)据图分析,CRH为___________激素,ACTH为___________激素。
(2)内部精神刺激或外部强烈刺激都能够导致下丘脑分泌CRH, 这种调节属于___________,完成这种调节的结构基础为___________。
(3)下丘脑通过CRH控制垂体的活动,垂体又通过ACTH控制肾上腺皮质的分泌活动,这种分层调控的调节方式称为_________。当肾上腺皮质激素分泌过多时,可以通过途径①抑制下丘脑和垂体的分泌,这种调节方式称为__________。
(4)儿童如果长期使用肾上腺皮质激素类药物治疗某些疾病,会导致身高增长速度明显减慢甚至停滞。据图推测,可能的原因是肾上腺皮质激素类药物的使用会抑制垂体的活动,从而导致生长激素的分泌减少。设计实验证明这一推测的思路为:将生长状况相似的幼龄大白鼠随机均分成①②两组,①组每隔一定时间注射一定剂量的生理盐水配制的肾上腺皮质激素类药物,②组在相同时间注射等量的___________,在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后测定两组大白鼠的___________,若___________,则说明推测合理。
19. 2019年末,新冠肺炎疫情突如其来,新冠病毒是一种单股正链RNA病毒,病毒入侵人体细胞后,以正链RNA为模板合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA,结合蛋白质外壳进行组装,增殖和表达过程如下图所示,回答下列问题:
(1)新型冠状病毒的增殖需要在_______中进行。当新冠病毒侵入人体细胞时,与其增殖有关的酶有_______(至少答出两种)。
(2)棘突蛋白和膜蛋白是新型冠状病毒表面的两种蛋白质,其中棘突蛋白是新冠病毒的主要抗原,该蛋白质的合成需要______作为模板,然后结合宿主细胞的_______(场所)合成多肽链,一个mRNA分子上可以相继结合多个并同时进行多肽链的合成,其生物学意义在于______,翻译出的多条肽链的氨基酸顺序______(填“相同”或“不相同”),该过程还有______与其模板的化学本质相同。
20. 生态农业是一种注重可持续发展的农业生产模式,稻田养鸭的模式如图所示,鸭子进入稻田后,可以捕食稻田内的部分杂草和害虫,同时疏松土壤,其排泄物还可以肥田,促进水稻生长,如图1。图2为某湿地生态系统能量流动图解(能量单位为:J/cm2·a)。据图回答下列问题:
(1)流入稻田鸭场的总能量是______。从生态系统能量流动的角度分析将鸭引入农田的意义是________。
(2)建立该生态农业模式时要考虑环境承载力,处理好生物与环境的和谐与平衡,这体现了生态工程的______原理。此外,不但要考虑到自然生态系统的规律,还要充分协调经济系统、社会等系统,这体现了生态工程的______原理。
(3)图2湿地生态系统中A的含义是_______,第二营养级到第三营养级的传递效率约是_________(保留1位小数)。该湿地不仅可以给人们提供旅游场地,还能调节气候、净化水质,这体现了生物多样性的______价值。
(4)稻田中的鸭子通常根据物理信息辨别食物,这体现了信息传递在生态系统中的作用是_______。
21. 甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝杂交后染色体数目加倍形成的异源四倍体,甘蓝型油菜易感染黑胫病菌引起黑胫病,但黑芥能抗黑胫病,两者存在生殖隔离。科研人员采用如图所示的过程获得了抗黑胫病的甘蓝型油菜植株。回答下列问题:
(1)图中采用的植物细胞工程技术有_____,为了避免黑芥遗传物质对甘蓝型油菜产生影响,实验中利用X射线破坏黑芥染色体,可能会使染色体数目、结构发生变化。由于突变具有不定向性,参与融合的黑芥原生质体存在的问题有_____(答出1点),因此需要进行筛选。
(2)步骤①可用_____处理植物细胞来获得原生质体,处理的时间长短对原生质体的结构几乎没有影响,原因是_____。诱导两种原生质体融合的化学方法有_____(答出2种)。
(3)获得的部分具有抗黑胫病的甘蓝型油菜不能产生正常配子,原因是_____。
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河南省信阳高级中学国际部高考班
2025-2026学年高二下期04月测试(一)
生物试题
一、选择题;本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的。
1. 如图表示两细胞间发生某种信息传递的过程。细胞Ⅰ、Ⅱ 以及物质M、N的名称与图示含义相符的是( )
①胰岛A细胞、肝细胞、胰高血糖素、肝糖原
②下丘脑细胞、垂体细胞、促甲状腺激素释放激素、受体
③甲状腺细胞、垂体细胞、甲状腺激素、受体
④胰腺细胞、胰腺细胞、促胰液素、受体
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【分析】1、促胰液素是人类发现的第一种激素。
2、激素是由没有导管的内分泌腺分泌,直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处。
3、在寒冷环境中,下丘脑、垂体和甲状腺分泌的激素分别是促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。
【详解】①胰岛A细胞分泌的胰高血糖素作用于肝细胞膜上的受体,而肝糖原位于肝细胞内部,①错误;
②下丘脑细胞分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体细胞,与垂体细胞膜上的受体结合,使垂体细胞分泌促甲状腺激素,②正确;
③甲状腺细胞分泌的甲状腺激素反过来作用于垂体,与垂体细胞膜上的受体结合,抑制垂体细胞的分泌活动,③正确;
④促胰液素是由小肠黏膜分泌的,作用于胰腺,促进胰腺分泌胰液,④错误。
综上所述,ABD错误,C正确。
故选C。
2. 如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,下列有关分析错误的是( )
A. ab段神经纤维处于静息状态
B. bd段是产生动作电位的过程
C. 若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移
D. ab段和bd段分别是K+外流和Na+外流的结果
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知,ab段是在未受到刺激时神经纤维处于静息状态,由K+外流引起;bd段是在受到刺激后神经纤维产生动作电位,由Na+内流引起,d点以后是静息电位恢复的过程,该过程中K+外流。
【详解】A.在未受到刺激时神经纤维处于静息状态,即图中ab段,A正确;
B.bd段产生了动作电位,主要是Na+内流的结果,B正确;
C.若增加培养液中的Na+浓度,会使Na+内流的量增多,动作电位峰值增大,则d点将上移,C正确;
D.根据以上分析可知,ab段和bd段分别是K+外流和Na+内流的结果,D错误。
故选D。
3. 体温调定点理论认为体温调节类似于恒温器的调节,体温调节中枢会预设一个温度为体温调定点,当体温偏离调定点时,体温调节中枢通过对效应器的调控把以心、肺等器官为代表的核心温度维持在与调定点相应的水平。下列叙述错误的是( )
A. 调控体温调定点的中枢位于下丘脑
B. 体温调定点下移可能会导致皮肤血管舒张、汗液分泌增加
C. 体温调定点上移引起一定程度的发热对人体抗病有积极作用
D. 体温调定点上移会引起人体产生热觉从而使散热增加、产热减少
【答案】D
【解析】
【分析】人体体温调节:(1)体温调节中枢:下丘脑;(2)机理:产热和散热保持动态平衡;(3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。(4)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】A、体温调节中枢位于下丘脑,体温调定点也是由下丘脑调控设定的,所以调控体温调定点的中枢位于下丘脑,A正确;
B、当体温调定点下移时,相对来说当前体温就偏高了。 为了使体温下降到新的调定点水平,机体需要增加散热,皮肤血管舒张可使体表血流量增加,利于散热,汗腺分泌汗液增加也能通过蒸发散热,B正确;
C、体温调定点上移会引起发热,在一定程度的发热状态下,免疫细胞的活性会增强,一些病原体的生长和繁殖会受到抑制,所以对人体抗病有积极作用,C正确;
D、体温调定点上移时,机体认为正常体温应该升高了,会通过减少散热(如皮肤血管收缩等)、增加产热(如骨骼肌战栗等)来使体温升高到新的调定点水平,而不是产生热觉使散热增加、产热减少,D错误。
故选D。
4. CO2是人体调节呼吸运动的重要体液因子。血液流经肌肉组织时,细胞产生的CO2进入红细胞,在酶的催化下迅速与水反应生成H2CO3,进一步解离为H+和。H+与血红蛋白结合促进O2释放,顺浓度梯度进入血浆。下列推断错误的是( )
A. CO2参与血浆中/ H2CO3缓冲对的形成
B. 血液流经肌肉组织后,红细胞会轻度吸水“肿胀”
C. 红细胞内pH下降时,血红蛋白与O2的亲和力增强
D. 脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO2浓度的依赖
【答案】C
【解析】
【分析】1、人体血浆中的CO 2主要来自有氧呼吸。
2、分析题图可知,CO2进入红细胞后,与水反应生成碳酸,碳酸电离形成H+和,所以,CO2进入红细胞后,的数量增加;顺浓度梯度进入血浆,可知进入血浆的方式为协助扩散。
3、碳酸电离形成的氢离子与血红蛋白结合,引起血红蛋白的空间结构发生改变,促进氧气释放到血浆中,进而进入组织液供细胞吸收利用。
【详解】A、由题干信息“细胞产生的CO2进入红细胞,在酶的催化下迅速与水反应生成H2CO3,进一步解离为H+和”,可知CO2参与血浆中/ H2CO3缓冲对的形成,A正确;
B、血液流经肌肉组织,肌肉组织细胞需要O2用于有氧呼吸,故H+与血红蛋白结合,促进O2释放,此时红细胞渗透压略有升高,会轻度吸水“肿胀”,B正确;
C、红细胞内pH下降时,H+增多,H+与血红蛋白结合促进O2释放,即血红蛋白与O2的亲和力下降,C错误;
D、CO2是人体调节呼吸运动的重要体液因子,故脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO2浓度的依赖,D正确。
故选C。
5. 将两个电极分别贴在某离体神经纤维的表面,当动作电位沿该神经纤维传导并先后经过两电极下方区域时,两电极间记录到的电位差变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. B点时该电极处膜外为负电位
B. C点时该电极处膜内外无电位差
C. D点时膜上的兴奋将继续传导
D. E点时指针偏转方向与B点相反
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析可知,B点时动作电位到达第一个电极下方,该处膜外由正电位变负,而第二个电极仍为静息电位(膜外为正电位)。即第一个电极膜外为负电位,第二个电极膜外为正电位,两者之间产生电位差,A正确;
B、C点时,动作电位刚好通过第一个电极,该处膜外逐渐恢复为正电位,膜内为负电位,膜内外存在电位差,B错误;
C、D点动作电位已离开第一个电极,该处恢复为静息电位(膜外正电位);同时动作电位尚未到达第二个电极,两电极间电位差仍为0。此时,兴奋仍在继续传导,即将到达第二个电极,C正确;
D、E点,动作电位到达第二个电极下方,该处膜外由正变负,而第一个电极已恢复为静息电位(膜外正电位)。此时,两电极间电位差为正值(与B点相反),D正确。
故选B。
6. 艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,对人类健康和社会危害严重。图为利用试纸检测 HIV的示意图。待测样品沿试纸先移动到结合垫,然后结合垫中的相关物质会继续向吸水垫方向移动,若胶体金在T线和C线处大量聚集时肉眼可见红色条纹。下列相关叙述正确的是( )
注:样品垫(滴加待测样品的区域)、结合垫(含胶体金标记的抗HIV 抗体 1和胶体金标记的鼠 IgG)、T线(抗HIV 抗体2固定在此处,不可移动)、C线(抗鼠 IgG 抗体固定在此处,不可移动)。
A. 将图中T线和C线位置进行交换,不影响检测结果的准确性
B. 图中试纸检测艾滋病患者血液,两处会发生抗原抗体特异性结合
C. 样品垫滴加生理盐水,T线、C线均不会显示红色,说明该试纸合格
D. T线处若显现红色,原因是“抗HIV抗体2”与“胶体金标记的抗HIV抗体1”结合,使胶体金聚集在T线而显示红色
【答案】D
【解析】
【详解】A、将图中T线和C线位置进行交换,会影响检测结果的准确性,因为T线和C线的作用不同,T线的作用是检测样本中的HIV,C线是质控线,验证试纸有效性,交换后无法正常实现对HIV的检测,A错误;
B、图中试纸检测艾滋病患者血液时,结合垫中含胶体金标记的抗HIV抗体1会和HIV结合,T线有抗HIV抗体2,会和结合了胶体金标记的抗HIV抗体1的抗原结合,结合垫、T线、C线均会发生抗原抗体特异性结合,B错误;
C、生理盐水不含HIV,T线不显色,但C线作为质控线,会发生含胶体金标记的鼠IgG和抗鼠IgG抗体结合显红色,若C线不显色,说明试纸不合格,C错误;
D、将样本滴加到样品垫处,样本中如果有HIV病毒抗原,就会和结合垫上带有胶体金标记的抗HIV抗体1结合,继续向前扩散,到达T线时,结合了胶体金标记的抗HIV抗体1的抗原又与T线处固定的抗HIV抗体2结合,胶体金在此处沉积,T线显红色,D正确。
故选D。
7. 近年来,三门峡为推进黄河流域生态保护和高质量发展,建设了天鹅湖湿地公园,使环境持续改善,天鹅、野鸭子等生物明显增多,生态系统的功能不断增强。下列叙述错误的是( )
A. 天鹅吸引了众多摄影爱好者前来打卡、摄影,体现了生物多样性的直接价值
B. 天鹅湖湿地公园主要保护外来的天鹅、野鸭子等生物,属于生物多样性的易地保护
C. 天鹅湖湿地公园建设时应选择适合当地环境的水生植物,主要体现了协调性原理
D. 建立缓冲地带,减少游客对湿地的干扰和污染,使被破坏的生态系统得以恢复,主要体现了自生原理
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性的价值:直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生物多样性的直接价值包括:食用、药用、旅游观赏、科学研究、艺术创作等,间接价值主要体现在调节生态系统的功能,潜在价值是目前人们尚不太清楚的价值,因此天鹅吸引了众多摄影爱好者前来打卡、摄影,体现了生物多样性的直接价值,A正确;
B、易地保护是把保护对象从原地迁出,在异地进行专业保护。就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,天鹅湖湿地公园主要保护外来的天鹅、野鸭子等生物,属于生物多样性的就地保护,B错误;
C、协调原理主要内容是在生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应,同时不能超过环境承载力的限度,否则会引起系统的失衡和破坏。天鹅湖湿地公园建设时应选择适合当地环境的水生植物,主要体现了协调性原理,C正确;
D、自生原理的主要内容是由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。在湿地生态系统中建立缓冲地带,减少人类的干扰,依靠其自然演替等机制恢复其生态功能属于自生原理,D正确。
故选B。
8. “沼液肥田”是我国劳动人民的创举。某农技站调查了沼液量施用不同的围垦麦田的土壤小动物密度,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
A. 土壤小动物活动能力强,宜采用标记重捕法调查其密度
B. 施用沼液可明显提高0-10cm土层中小动物类群丰富度
C. 施用沼液对10-20cm土层中小动物的物种组成影响不显著
D. 沼液施用量的多少,不改变土壤小动物向地表附近聚集的倾向
【答案】D
【解析】
【分析】土壤小动物活动能力强,而且身体微小,可用取样器取样法调查其丰富度和密度。
【详解】A、土壤小动物活动能力强,而且身体微小,不适宜采用标记重捕法调查其密度,可用取样器取样法,A错误;
B、图中柱形图表示的是土壤小动物的密度,因此并不能得出施用沼液可明显提高0-10cm土层中小动物类群丰富度这一结论,B错误;
C、由图可知,施用沼液后10-20cm土层中小动物的密度变化幅度不大,但不能推知施用沼液对10-20cm土层中小动物的物种组成影响,C错误;
D、由图可知,不同沼液施用量条件下,0-10cm土层中小动物类群密度均增加,所以沼液施用量的多少,不改变土壤小动物向地表附近聚集的倾向,D正确。
故选D。
9. MEC1细胞是一种常用的动物上皮细胞系,下列关于MEC1培养的说法错误的是( )
A. 在进行传代培养时需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等进行处理
B. 使用95% O2+5% CO2混合气体培养,CO2可维持培养液的pH
C. 传代培养可以实现解除细胞的接触抑制,扩增细胞数量
D. 细胞生长状况不佳的可能原因之一是培养液中缺少血清
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、在进行传代培养时需要使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等进行处理,形成单个细胞,A正确;
B、使用95% 空气+5% CO2混合气体培养,CO2可维持培养液的pH,B错误;
C、传代培养可以实现解除细胞的接触抑制,扩增细胞数量,C正确;
D、血清可以为细胞提供营养物质,细胞生长状况不佳的可能原因之一是培养液中缺少血清,D正确。
故选B。
10. 发酵工程广泛应用于多个行业,下列有关叙述错误的是( )
A. 黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
B. 啤酒酿制终止后,可得到啤酒、单细胞蛋白等产品
C. 用纤维废料发酵得到酒精,可减少环境污染、减缓能源短缺问题
D. 用液体培养基可大规模生产某病毒减毒疫苗
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、黑曲霉产生的蛋白酶可将大豆中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,进一步加工为酱油,柠檬酸可通过黑曲霉发酵获得,A正确;
B、啤酒酿制终止后,可通过过滤、沉淀等手段获得酵母细胞(即可提取得到单细胞蛋白),将滤液加工后得到啤酒,B正确;
C、纤维废料分解得到葡萄糖,其经过发酵得到酒精,既减少了环境污染,又减缓了能源短缺问题,C正确;
D、某病毒减毒疫苗是该病毒经过减毒处理得到的,需用特定的动物细胞进行培养,病毒不能独立地在液体培养基中生长繁殖,D错误。
故选D。
11. 研究人员通过体外诱导小鼠成纤维细胞,培育出了类似胚胎干细胞的一种诱导多能干细胞,即iPS细胞。iPS细胞可以来源于病人自身,为再生医疗开辟了一条崭新的道路。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆培养iPS细胞时,需加入一定量的抗生素以防止杂菌污染
B. 皮肤细胞与其诱导产生的iPS细胞的蛋白质不完全相同
C. 科学家普遍认为胚胎干细胞的应用前景优于iPS细胞
D. 成纤维细胞转变为iPS细胞后,其细胞增殖能力增强
【答案】C
【解析】
【详解】A、克隆培养iPS细胞需在无菌环境中进行,加入抗生素可抑制微生物繁殖,防止杂菌污染,A正确;
B、皮肤细胞(成纤维细胞)为高度分化的体细胞,iPS细胞是经诱导形成的多能干细胞,二者基因选择性表达不同,蛋白质种类存在差异,B正确;
C、iPS细胞源于患者自身细胞,可避免免疫排斥反应,且不涉及胚胎伦理问题,应用前景优于胚胎干细胞,C错误;
D、成纤维细胞分化程度高,增殖能力有限;iPS细胞具有类似胚胎干细胞的强增殖能力,D正确。
故选C。
12. 下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是( )
A. 受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高
B. 生物体内,细胞由于分化全能性不能表达
C. 卵细胞与受精卵一样,细胞未分化全能性很高
D. 植物细胞离体培养,在一定营养条件下能表现出全能性
【答案】C
【解析】
【分析】关于细胞的"全能性",可以从以下几方面把握:
(1)概念:细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小:受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
【详解】A、受精卵分化程度低,在自然条件下能形成完整个体,全能性最高,A正确;
B、生物体内的细胞由于未离体,而进行基因的选择性表达,分化成不同的组织或器官,而不能表现全能性,B正确;
C、卵细胞属于已分化的细胞,卵细胞的全能性相较于受精卵低,两者全能性不同,C错误;
D、植物细胞在离体状态及适宜的条件下培养能够形成完整的植株个体,能表现出全能性,D正确。
故选C。
13. 某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养,发育出完整的植株,进行离体培养时不应采用该植株的
A. 茎尖 B. 子房壁 C. 叶片 D. 花粉粒
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】无性生殖能保持亲本优良性状,植物组织培养就是无性生殖中的一种,但选择的材料不能是花粉粒,否则就为有性生殖中的单性生殖。花粉粒是经减数分裂形成的,在此过程中发生了基因重组,因而不一定能保持亲本的优良性状,故选D。
【点睛】
14. 玉米是一种主要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程,据图判断下列说法中正确的是( )
A. 从繁殖原理上分析,A→D属于无性生殖
B. 植株D和G中的染色体组数不同
C. E→G不能体现细胞的全能性
D. E→F过程中获得的植株一般不用于大田生产
【答案】ABD
【解析】
【分析】A→D是茎尖组织培养形成玉米的过程,E→G是花药离体培养形成单倍体的过程,A→D和E→G过程都是植物组织培养,都能体现细胞的全能性,都属于无性繁殖。E→F过程中获得的植株是单倍体植株,高度不育,不能直接应用于大田生产。
【详解】 A、A→D是植物组织培养过程,从繁殖原理上分析,属于无性生殖,A正确;
B、植株D是利用体细胞培养而来,是二倍体植株,含有2个染色体组,植株G是利用配子培养而来,是单倍体植株,含有1个染色体组,因此植株D和G中的染色体组数不同,B正确;
C、E →G表示花药离体培养形成单倍体幼苗的过程,该过程能体现细胞的全能性,C错误;
D、E→F过程中获得的植株是单倍体植株,高度不育,一般不用于大田生产,D正确。
故选ABD。
15. 自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交,获得大量优质杂交兰,并对其进行染色体观察与计数,培育过程如图。下列分析不正确的是( )
注:原球茎是一种类似嫩茎的结构,可增殖分化。
A. 调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化
B. 春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离
C. 所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条
D. 通过植物组织培养技术从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状可能不一致
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、植物激素的配比可影响植物的分裂与分化,例如生长素与细胞分裂素之比偏高促进根的分化,A正确;
B、春剑是二倍体,绿宝石是四倍体,二者杂交子代是三倍体,三倍体由于减数分裂过程中,发生联会紊乱,所以高度不育,因此春剑和绿宝石两个品种之间有生殖隔离,属于两个物种,B错误;
C、春剑为二倍体生物,绿宝石为四倍体生物,杂交生成的杂种胚应该有20条染色体来自春剑,40条染色体来自绿宝石,故一共有60条,C正确;
D、植物组织培养是无性繁殖,得到的子代性状是一致的,但生物发育也受环境影响,所以子代性状也可能存在不一致的,D正确。
故选B。
16. 甘蔗是广西重要的经济作物。为解决某甘蔗品种抗病性的问题,有研究者提出可以尝试利用植物体细胞杂交技术,将野生甘蔗(抗病性强)细胞与栽培甘蔗(高产)细胞进行融合,培育新型甘蔗品种,其设计的主要流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①中使用纤维素酶和果胶酶处理的目的是得到有活性的原生质体
B. 过程②常使用灭活的病毒诱导原生质体M和原生质体N的融合
C. 过程③中杂种细胞经脱分化形成愈伤组织体现了植物细胞的全能性
D. 过程④得到的杂种植株一定能同时表现出抗病性强与高产的特性
【答案】A
【解析】
【详解】A、过程①是获取原生质体,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。使用纤维素酶和果胶酶处理,能分解细胞壁,从而得到有活性的原生质体,A正确;
B、过程②是原生质体融合,常用的诱导方法有聚乙二醇(PEG)等化学试剂,或者电融合法。而灭活的病毒是动物细胞融合的特有的诱导方式,不能用于植物原生质体融合,B错误;
C、过程③是杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织,这个阶段并没有形成完整植株,不能体现植物细胞的全能性。植物细胞全能性需要发育成完整个体才能体现,C错误;
D、过程④得到的杂种植株虽然同时具备野生甘蔗(抗病性强)和栽培甘蔗(高产)的遗传物质,但基因的表达是相互影响、复杂调控的,不一定能同时表现出抗病性强与高产的特性,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现,当高强度运动导致血糖浓度降低时,神经系统调节先天样淋巴细胞(ILC2)发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置,进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用,从而升高血糖。具体如下图所示。
(1)高强度运动时,血糖浓度降低,此时位于____的血糖调节中枢兴奋,通过____(填“交感”或“副交感”)神经支配,最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素,从而升高血糖。
(2)结合图中信息分析,当高强度运动时,ILC2升高血糖的作用机理是:小肠ILC2受到____(物质)的作用后会增殖并迁移至____,分泌____,促进胰高血糖素的分泌,从而升高血糖。上述过程中参与血糖调节的信息分子有____种。
(3)研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用,而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。
实验材料:胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等
实验设计思路:
①取生理状态相同的____随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁;
②甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加____和____,丁组加适量的IL-13和IL-5;
③在相同且适宜的条件下培养,检测培养液中____的含量。
预期实验结果:____。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 交感
(2) ①. NE(去甲肾上腺素) ②. 胰腺 ③. IL-13、IL-5(细胞因子) ④. 4(四)
(3) ①. 胰岛A细胞 ②. 等量活化的ILC2 ③. 适量细胞因子阻断剂 ④. 胰高血糖素 ⑤. 胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【小问1详解】
血糖调节中枢位于下丘脑,高强度运动时,血糖浓度降低,此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋,通过交感神经支配,最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素,从而升高血糖。
【小问2详解】
由图可知,当高强度运动时,小肠处的神经末梢释放了去甲肾上腺素(NE),NE作用于小肠ILC2后,ILC2会增殖并迁移至胰腺,分泌IL-13、IL-5,促进胰高血糖素的分泌,从而升高血糖,因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素,共有4种。
【小问3详解】
本实验目的是验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用,而不是ILC2的直接作用,因此自变量是ILC2分泌细胞因子的有无,因变量为胰高血糖素的分泌量。根据实验对照原则和单一变量的原则,实验思路为:①取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁;②甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂,丁组加适量的IL-13和IL-5;③在相同且适宜的条件下培养,检测培养液中胰高血糖素的含量。乙组和丁组都有细胞因子,因此胰岛A细胞都可分泌胰高血糖素;甲组不做处理,胰岛A细胞不分泌胰高血糖素;丙组虽有活化的ILC2,但存在细胞因子阻断剂,因此胰岛A细胞不分泌胰高血糖素,故实验结果为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙。
18. 人体的肾上腺皮质分泌的肾上腺皮质激素,能够调节糖、脂肪和蛋白质的合成和代谢,也具有一定的抗炎作用。下图是肾上腺皮质激素分泌的调节示意图。据图回答下列问题:
(1)据图分析,CRH为___________激素,ACTH为___________激素。
(2)内部精神刺激或外部强烈刺激都能够导致下丘脑分泌CRH, 这种调节属于___________,完成这种调节的结构基础为___________。
(3)下丘脑通过CRH控制垂体的活动,垂体又通过ACTH控制肾上腺皮质的分泌活动,这种分层调控的调节方式称为_________。当肾上腺皮质激素分泌过多时,可以通过途径①抑制下丘脑和垂体的分泌,这种调节方式称为__________。
(4)儿童如果长期使用肾上腺皮质激素类药物治疗某些疾病,会导致身高增长速度明显减慢甚至停滞。据图推测,可能的原因是肾上腺皮质激素类药物的使用会抑制垂体的活动,从而导致生长激素的分泌减少。设计实验证明这一推测的思路为:将生长状况相似的幼龄大白鼠随机均分成①②两组,①组每隔一定时间注射一定剂量的生理盐水配制的肾上腺皮质激素类药物,②组在相同时间注射等量的___________,在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后测定两组大白鼠的___________,若___________,则说明推测合理。
【答案】(1) ①. 促肾上腺皮质激素释放 ②. 促肾上腺皮质激素
(2) ①. 神经调节 ②. 反射弧
(3) ①. 分级调节 ②. 负反馈调节
(4) ①. 生理盐水 ②. 生长激素含量 ③. ①组大白鼠生长激素的含量明显小于②组
【解析】
【分析】下丘脑释放的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促进促肾上腺皮质激素(ACTH)的释放。肾上腺皮质在ACTH的作用下合成肾上腺皮质激素,肾上腺皮质的分泌量达到一定的程度可以抑制下丘脑和垂体的活动,肾上腺皮质激素的分泌存在分级调节和反馈调节。
【小问1详解】
据图分析,CRH由下丘脑分泌,作用于垂体,因此CRH为促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH由垂体分泌作用于肾上腺皮质,为促肾上腺皮质激素。
【小问2详解】
根据题意可知,内部或外部的刺激通过神经系统的参与,导致下丘脑(效应器)分泌CRH,这种调节属于神经调节,机体完成神经调节的结构基础为反射弧。
【小问3详解】
下丘脑通过CRH控制垂体的活动,垂体又通过ACTH控制肾上腺皮质的分泌活动,这种分层调控的调节方式与甲状腺激素分泌的调控方式类似,都属于激素调节的分级调节机制。当肾上腺皮质激素分泌过多时,可以通过途径①抑制下丘脑和垂体的分泌,这种调节方式称为负反馈调节,可以使激素维持在一定水平。
【小问4详解】
根据题意“儿童如果长期使用肾上腺皮质激素类药物治疗某些疾病,会导致身高增长速度明显减慢甚至停滞”的信息推断,肾上腺皮质激素类药物的使用会抑制垂体的活动,从而导致生长激素分泌减少。根据题目信息设计实验,需要在实验后测定两组大白鼠的生长激素含量,根据生长激素含量的变化判断推测的合理性。
因此实验思路为:将生长状况相似的幼龄大白鼠随机均分成①②两组,①组每隔一定时间注射一定剂量的肾上腺皮质激素类药物。②组在相同时间注射等量的生理盐水,在相同且适宜的条件下饲养,一段时间后测定两组大白鼠的生长激素含量。因为①组大白鼠一段时间内使用了肾上腺皮质激素类药物,根据推测可知,该组大白鼠垂体的活动被抑制,从而导致生长激素的分泌减少,所以若①组大白鼠生长激素的含量明显小于②组,则说明推测合理。
19. 2019年末,新冠肺炎疫情突如其来,新冠病毒是一种单股正链RNA病毒,病毒入侵人体细胞后,以正链RNA为模板合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA,结合蛋白质外壳进行组装,增殖和表达过程如下图所示,回答下列问题:
(1)新型冠状病毒的增殖需要在_______中进行。当新冠病毒侵入人体细胞时,与其增殖有关的酶有_______(至少答出两种)。
(2)棘突蛋白和膜蛋白是新型冠状病毒表面的两种蛋白质,其中棘突蛋白是新冠病毒的主要抗原,该蛋白质的合成需要______作为模板,然后结合宿主细胞的_______(场所)合成多肽链,一个mRNA分子上可以相继结合多个并同时进行多肽链的合成,其生物学意义在于______,翻译出的多条肽链的氨基酸顺序______(填“相同”或“不相同”),该过程还有______与其模板的化学本质相同。
【答案】(1) ①. 活细胞 ②. RNA复制酶、ATP水解酶等
(2) ①. (+)RNA ②. 核糖体 ③. 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质 ④. 相同 ⑤. tRNA和rRNA
【解析】
【小问1详解】
新型冠状病毒没有细胞结构,必须生活在活细胞内,故其增殖需要在活细胞中进行。由图示可知,新型冠状病毒侵入人体细胞时,病毒的RNA需要复制和翻译等过程,此过程需要消耗能量,因此需要RNA复制酶、ATP水解酶等参与。
【小问2详解】
分析题图:图示是冠状病毒的增殖过程,即(+)RNA→(-)RNA→(+)RNA,同时正链RNA还可直接作为模板合成蛋白质。然后结合宿主细胞的核糖体合成多肽链。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体并同时进行多肽链的合成,这样少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质,从而提高翻译的效率。由于模板链相同,故翻译出的多条肽链的氨基酸顺序相同。翻译过程需要tRNA和rRNA参与,与其模板(+)RNA的化学本质相同。
20. 生态农业是一种注重可持续发展的农业生产模式,稻田养鸭的模式如图所示,鸭子进入稻田后,可以捕食稻田内的部分杂草和害虫,同时疏松土壤,其排泄物还可以肥田,促进水稻生长,如图1。图2为某湿地生态系统能量流动图解(能量单位为:J/cm2·a)。据图回答下列问题:
(1)流入稻田鸭场的总能量是______。从生态系统能量流动的角度分析将鸭引入农田的意义是________。
(2)建立该生态农业模式时要考虑环境承载力,处理好生物与环境的和谐与平衡,这体现了生态工程的______原理。此外,不但要考虑到自然生态系统的规律,还要充分协调经济系统、社会等系统,这体现了生态工程的______原理。
(3)图2湿地生态系统中A的含义是_______,第二营养级到第三营养级的传递效率约是_________(保留1位小数)。该湿地不仅可以给人们提供旅游场地,还能调节气候、净化水质,这体现了生物多样性的______价值。
(4)稻田中的鸭子通常根据物理信息辨别食物,这体现了信息传递在生态系统中的作用是_______。
【答案】(1) ①. 生产者固定的太阳能和饲料中的化学能 ②. 鸭吃杂草和害虫,可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2) ①. 协调 ②. 整体
(3) ①. 呼吸作用散失的能量 ②. 17.1% ③. 直接和间接
(4)调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
【解析】
【分析】1、生态系统的能量流动,是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,核心特点是单向流动、逐级递减。
2、信息传递是生态系统的三大功能(物质循环、能量流动、信息传递)之一,它在生态系统中起到沟通生物与生物、生物与无机环境之间的联系,维持生态系统稳定性的关键作用,具有维持生命活动的正常进行、有利于种群的繁衍、调节种间关系,维持生态系统的稳定的作用。
3、生态工程原理
(1)自生:生态系统在一定条件下,具有自我修复和自我更新的能力。生态工程应该尽可能地发挥这种自生能力,让自然界的规律得以自然发展。
(2)循环:生态系统内物质和能量的循环是支撑生态系统稳定运转的重要基础。在生态工程中,应该营造良好的生态循环机制,降低浪费和污染,实现资源的最大化利用和回收再利用。
(3)协调:生态工程需要考虑到经济、社会和环境等多方面因素的协调,确保生态系统的健康和可持续发展。在设计和实施生态工程项目时,需要考虑到不同利益主体的利益平衡和合理分配。
(4)整体:生态系统是一个复杂的整体,其中各个部分之间相互依存、相互作用。在生态工程中需要综合考虑物种多样性、土壤质量、水文环境等因素,制定全面的生态修复和保护措施。
【小问1详解】
流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量以及人工输入的能量,所以流入稻田鸭场的总能量是生产者固定的太阳能和人工输入的能量。从生态系统能量流动角度看,将鸭引入农田,鸭吃杂草和害虫,可帮助人们合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(水稻等)。
【小问2详解】
建立该生态农业模式时要考虑环境承载力,处理好生物与环境的和谐与平衡,这体现了生态工程的协调原理。 不但要考虑到自然生态系统的规律,还要充分协调经济系统、社会等系统,这体现了生态工程的整体原理。
【小问3详解】
在生态系统能量流动中,某一营养级的能量去向包括呼吸作用散失、流向分解者、流向下一营养级和未利用,所以图2中A的含义是呼吸作用散失的热能。由图2可知,第三营养级的总同化量为Y+5=0.05+0.25+5.2+2.5,得Y=3J/cm2·a;第二营养级的总同化量为X+2.5=0.5+5.5+8.5+Y,得X=15,故第二营养级到第三营养级的传递效率约是Y/(X+2.5)×100%=3/(15+2.5)×100%=17.1%。该湿地给人们提供旅游场地体现直接价值,调节气候、净化水质体现间接价值,所以体现了生物多样性的直接和间接价值。
【小问4详解】
稻田中的鸭子通常根据物理信息辨别食物,这体现了信息传递在生态系统中的作用是调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
21. 甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝杂交后染色体数目加倍形成的异源四倍体,甘蓝型油菜易感染黑胫病菌引起黑胫病,但黑芥能抗黑胫病,两者存在生殖隔离。科研人员采用如图所示的过程获得了抗黑胫病的甘蓝型油菜植株。回答下列问题:
(1)图中采用的植物细胞工程技术有_____,为了避免黑芥遗传物质对甘蓝型油菜产生影响,实验中利用X射线破坏黑芥染色体,可能会使染色体数目、结构发生变化。由于突变具有不定向性,参与融合的黑芥原生质体存在的问题有_____(答出1点),因此需要进行筛选。
(2)步骤①可用_____处理植物细胞来获得原生质体,处理的时间长短对原生质体的结构几乎没有影响,原因是_____。诱导两种原生质体融合的化学方法有_____(答出2种)。
(3)获得的部分具有抗黑胫病的甘蓝型油菜不能产生正常配子,原因是_____。
【答案】(1) ①. 植物体细胞杂交、植物组织培养 ②. 不能确定是否还存在抗黑胫病基因(抗黑胫病基因可能已被X射线破坏)
(2) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 植物细胞膜的成分主要是蛋白质和磷脂,纤维素酶和果胶酶不能水解细胞膜 ③. 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
(3)这部分抗病植株中来自黑芥的染色体部分被破坏,可能有些来自黑芥的染色体已不存在同源染色体
【解析】
【分析】1. ①. 植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术 ②. 参与融合的黑芥原生质体中的抗黑胫病的基因可能丢失或发生基因突变 2. ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 由于酶具有专一性,细胞膜和细胞壁的成分不同 ③. 聚乙二醇融合法、高Ca2+-高PH融合法 3. ①. 2##两 ②. 由于X射线处理黑芥破坏细胞中染色体,导致获得的部分具有抗黑胫病的甘蓝型油菜减数分裂时联会紊乱,使其不能产生正常配子。
【小问1详解】
题图中采用的植物细胞工程技术有植物体细胞杂交和植物组织培养。X射线的处理具有不定向性,不能确定经X射线处理后的原生质体中是否存在抗黑胫病基因,所以需要进行筛选。
【小问2详解】
步骤①可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞来获得原生质体,植物细胞膜的成分主要是蛋白质和磷脂,纤维素酶和果胶酶不能水解细胞膜,所以处理的时间长短对原生质体的结构几乎没有影响。诱导两种原生质体融合的化学方法有聚乙二醇融合法、高Ca2+-高PH融合法。
【小问3详解】
由于X射线处理黑芥破坏细胞中染色体,导致获得的部分具有抗黑胫病的甘蓝型油菜减数分裂时联会紊乱,使其不能产生正常配子。
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