内容正文:
河北正定中学高三上学期第一次月考
生物试卷
(考试时间75分钟,分值100分)
一、单选题(共18小题,每题1.5分,27分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 下列关于支原体、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻、衣藻的叙述,正确的是( )
A. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
B. 水绵、小球藻、伞藻和衣藻均有核膜包被的细胞核且为自养型生物
C. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,二者捕获光能的色素种类相同
D. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
2. 无机化合物是细胞的重要组成成分。下列叙述正确的是( )
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 细胞内结合水主要与蛋白质、多糖、脂肪等物质结合
C. 如果哺乳动物血液中钙离子含量太低,动物会出现肌无力症状
D. K+具有维持细胞内液渗透压,维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用
3. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。下列关于多糖的说法错误的是( )
A. 组成元素中都有C、H、O
B. 不能通过转运蛋白运输
C. 是由许多单体连接成的多聚体
D. 是构成细胞骨架的主要成分
4. 下图是根尖细胞部分结构示意图,下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B. 细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
C. 结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤可能会使该细胞形成多核细胞
5. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入KNO₃溶液中,其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. t₀~t₁时段,细胞液浓度逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强
B. t₁~t₂时段,细胞的吸水和失水处于动态平衡
C. t₂时细胞开始吸收K⁺和NO₃⁻
D. t₃时刻比t₀时刻的细胞体积明显变大
6. 如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线,其中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列叙述正确的是( )
A. 乙醇、苯不能通过方式a运输
B. 与方式a有关的转运蛋白贯穿整个磷脂双分子层
C. 哺乳动物成熟红细胞通过方式b吸收葡萄糖
D. 方式a和b的转运速率均与物质的浓度差成正比
7. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
8. 将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2两种不同强度的光照,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该植物在实验期间无有机物积累
B. T1时刻后的短时间内叶绿体基质中C3减少
C. C~D段不再下降是受到光照强度的限制
D. A~B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率
9. 下列有关实验的描述合理的是( )
A. 在色素提取和分离实验中,用层析液进行分离,扩散速度最快的是叶黄素
B. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
C. 探究pH对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率
D. 检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
10. M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ
11. 基因型为Aa的豌豆植株和玉米植株在自然状态下繁殖,得到F1,淘汰掉F1中的隐性个体后,让剩余个体继续在自然状态下繁殖得到F2(假设每株同种植物的结实率都相等)。以下说法错误的是( )
A. 两种植物的F1剩余个体中,杂合子的比例都占2/3
B. 玉米的F2植株中,表现型之比为显性:隐性=8:1
C. 豌豆的F2植株中,基因型之比为AA:Aa:aa=4:4:1
D. 两种植物的F1植株在淘汰隐性个体后,A基因频率上升
12. 利用荧光标记技术得到果蝇的一个初级精母细胞内部分基因在一对同源染色体上的相对位置图(一个黑点代表一个基因)。下列相关叙述正确的是( )
A. 萨顿通过假说—演绎法证明了基因位于染色体上
B. 图中染色体上非等位基因的遗传均遵循自由组合定律
C. 图中方框内黑点代表的两个基因可能是等位基因
D. 图中的染色体可表示该果蝇的性染色体
13. 某种植株红花、白花由A/a基因控制;高秆、矮秆由B/b基因控制。某红花矮秆植株与白花高秆植株杂交,F1出现四种表型,取F1中红花高秆植株自交获得F2,统计其性状分离比为6∶1∶1∶1.不考虑变异和互换,下列相关叙述正确的是( )
A. 亲本红花矮秆植株与白花高秆植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B. 通过F2的性状分离比推测这两对基因一定不遵循基因的自由组合定律
C. 该现象可能是某些种类基因型的个体完全致死所致,且死亡个体的基因型不可能为aabb
D. 该现象可能是某些种类配子完全致死所致,且致死配子的种类不止一种
14. 某品种的初生雏鸡慢羽性状(羽毛生长慢)由Z染色体上的E基因控制。为提升商业生产中依据快/慢羽判断雏鸡雌雄的准确性,研究人员设计了育种路线(如图)。下列叙述错误的是( )
A. ①的表型是快羽雌鸡 B. ②的基因型是ZEZE
C. ③的表型是快羽雌鸡 D. ④的基因型是ZEZe
15. 某群落甲、乙两个种群的数量关系如图,曲线上的点表示两种群数量保持稳定。下列说法错误的是( )
A. 甲、乙两种群之间存在种间竞争 B. 乙种群不存在时,N1可表示甲种群的环境容纳量
C. 可能存在甲、乙数量相等且保持稳定的情况 D. a点时甲种群数量上升,乙种群数量下降
16. 下列有关于群落的主要类型,说法正确的是( )
A. 荒漠生物群落中某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物
B. 草原生物群落中树栖和攀缘生活的动物种类特别多
C. 热带雨林中多数植物的花是风媒花
D. 阴生植物的叶绿体颗粒大,呈浅绿色,适应在弱光条件下生存
17. 黄河中下游某湿地自然保护区建立若干年后,生态环境得到显著改善,生物种类增多,越冬大天鹅数量从几百只增至一万余只。下列叙述正确的是( )
A. 大天鹅迁徙表明群落的物种组成和空间结构会发生季节性改变
B. 食物和传染病是影响保护区内大天鹅种群数量增长的非密度制约因素
C. 该保护措施属于易地保护,可通过人工繁育增加大天鹅种群数量
D. 湿地生态系统的抵抗力稳定性取决于大天鹅这一优势物种的数量
18. 波斯菊是一种常见的镉富集植物,剧毒元素镉会通过污染水源和食物来源威胁人类健康。研究发现某种外源植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)可以促进波斯菊的生长并减少根系对镉的吸收,但同时增加了波斯菊细胞壁中镉的积累量。下列叙述错误的是( )
A. 可通过测定波斯菊体内镉含量,评估该污染物在环境中的累积状况
B. 镉元素只能通过食物链的途径发生全球性扩散
C. 波斯菊作为镉富集植物,其体内的镉浓度高于环境浓度
D. 镉胁迫时,MeJA通过增加细胞壁中的镉含量以减轻波斯菊的中毒程度
二、不定项选择题(共5小题,每小题3分,15分。每小题有一个或多个选项符合要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
19. 可立氏循环是指剧烈运动中,当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸,同时使NAD+再生,生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法错误的是( )
A. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜中消耗
B. 发生可立氏循环时,肌细胞消耗O2的速率等于释放CO₂的速率
C. 丙酮酸在细胞质基质内生成乳酸的过程中产生NAD+和少量ATP
D. 乳酸能在肝脏中转变为葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
20. 图1表示某动物(2n=4)精巢内部分细胞的分裂示意图,图2为该器官内部分细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列说法错误的是( )
A. 图1中c和e可能来自同一个初级精母细胞,d和f不可能来自同一个次级精母细胞
B. 图1中a、b、c三个细胞分别位于图2的CD、FG、HI段
C. 图2中CD段细胞中核DNA分子数为FG段的2倍
D. 若该动物精细胞中d所占的比例为6%,则发生交换的初级精母细胞所占比例为12%
21. 不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分,此性状受位于非同源染色体上的两对等位基因(A/a,B/b)控制。A或B基因的存在是多头蒴果出现的必要条件,且一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。研究人员让纯合多头芝麻植株与纯合单头芝麻植株杂交,F1均为多头芝麻植株。F1测交,F2的表型比例为3:1,不考虑突变,下列分析错误的是( )
A. 多头芝麻植株和单头芝麻植株的基因型分别有8种、1种
B. F2中多头芝麻植株所占比例为3/4
C. 若F1自交,则后代的表型及比例为多头:单头=9:7
D. 若F1自交,则后代多头芝麻植株中能够稳定遗传的芝麻植株所占比例为7/11
22. 研究者对某池塘生态系统能量流动进行了定量调查,结果如下表所示(单位:×103kJ·m-2·a-1)。已知第二营养级人工投入30×103kJ·m-2·a-1的能量,第三营养级人工投入能量未知。下列说法正确的是( )
去向
营养级
呼吸散失
流向下一
营养级
流向分解者
人为捕捞
未被利用
一
820
260
310
0
650
二
108
X
24
20
102
三
18
0
3
5
14
A. 表中X数值为36
B. 流入该生态系统总能量为2074×103kJ·m-2·a-1
C. 第二营养级到第三营养级能量传递效率约为12.4%
D. 第三营养级用于生长、发育、繁殖的能量18×103kJ·m-2·a-1
23. 深秋时节,有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边,待其自然风干,再经过冬季自然腐熟后,次年可作为优质有机肥。根据上述材料,下列叙述正确的是( )
A. 塘泥不能直接用作有机肥主要是因为其水分含量过高
B. 腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动
C. 处理后的塘泥作为有机肥,可有效提升土壤肥力
D. 塘泥的资源化利用符合生态学循环原理,有助于农业可持续发展
三、非选择题:共4小题,共58分。
24. 研究人员使用人工气候室探究温度对某品种水稻产量的影响,实验结果如下表。
温度/℃
28
34
38
光照下CO2吸收速率/(μmol·m-2·s-1)
22.52
23.41
24.15
黑暗下CO2释放速率/(μmol⋅m-2·s-1)
3.26
4.56
5.59
回答下列问题:
(1)水稻叶绿体中吸收光能的色素分布在________上。光能被吸收后转化为活跃的化学能,储存在_______中参与暗反应。暗反应将CO2转化为储存能量的________,部分CO2来自细胞呼吸。细胞中产生CO2的场所包括________________。
(2)在实验设置的三个温度下,水稻固定CO2速率最高的是________℃,理由是________________。
(3)某地持续高温(34~38℃)伴随干燥天气,此时,在大田生产中水稻的光合速率会降低,其原因是_________________________________________________________________________________________。
25. 我国是世界三大农业起源中心之一,先民在悠久的历史长河中创造了灿烂的农业文明,推动了人类社会的发展。下表是我国农业不同发展阶段的特点,根据生态系统能量流动特点,回答下列问题。
农业类型
主要辅助能量
代表性种植方式
土地生产量
单位面积光能利用率(%)
原始农业
刀耕火种
单种
0.3~0.5
传统农业
有机肥、灌溉、牲畜耕作
套种
0.7~1.5
现代农业
化肥、农药、灌溉、机器耕作
立体种植
2~3
(1)农业生态系统由生产者、消费者、分解者以及__________组成,其中生产者把太阳能转化为__________固定下来,在系统中传递、转化和__________,这个过程称为生态系统的能量流动。
(2)劳动人民在长期的农业生产活动中发现,不同的种植方式可以影响农业生产力,这是因为__________(据表回答)。
(3)在长期的农业生产活动中,我国先民先后驯化了粟、稻、大豆等农作物以及猪、狗、水牛等家畜,并利用秸秆和粪便制作有机肥,__________了流入农田生态系统的总能量,提高生产力;另一方面,农药的使用也促进了现代农业生产,这是因为__________。
(4)未来,我国农业将逐步减少化肥和农药的用量,依靠__________措施防治病虫害,在__________能量和资源输入的同时,提高能量的利用率,保障粮食安全,守护人民健康。
26. 某植物花瓣的单瓣、重瓣为一对常染色体遗传的相对性状,不考虑基因突变、染色体变异。科研人员做了两组杂交实验,结果如下图。
回答下列问题。
(1)甲、乙两组实验杂交后代同时出现了重瓣和单瓣的现象叫________________。根据甲、乙两组实验结果,________________(选填“能”或“不能”)推断出显隐性关系。
(2)为了解释以上现象,科研人员认为该植物的花瓣由三个复等位基因(A、A1和a)控制,并提出两种假说。假说一,A相对于A1和a为显性,只有当A1、a同时存在时,才表现为重瓣,其他情况均为单瓣。如果该假说成立,则乙组亲本的基因型为________________;假说二,A决定单瓣,A1和a都决定重瓣,三个基因的显隐性关系为A1相对于A、a为显性,A相对于a为显性,若该假设成立,则甲组子代的表型比例为________________。
(3)科研人员用乙组F1中重瓣植株自交,观察统计花瓣性状表型及比例。若假说一成立,预期结果为________________;若假说二成立,预期结果为_________________。
27. 某种昆虫体色的遗传中A/a控制色素合成(黑色对白色为显性),B/b控制翅纹的有无(白色昆虫无色素,不能形成翅纹)。让黑色纯色翅昆虫与白色纯色翅昆虫杂交,F1均为灰色有纹翅昆虫。F1个体间随机交配,F2中表型及比例关系如表所示(不考虑突变等其他因素)。回答下列问题:
表型
黑色纯色翅
灰色纯色翅
黑色有纹翅
白色纯色(无翅纹)
灰色有纹翅
比例
1
2
3
4
6
(1)控制昆虫体色的两对基因的遗传_________________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是________________________________________。
(2)亲本中黑色纯色翅昆虫和白色纯色翅昆虫的基因型分别是________________和_________________,F1产生的配子种类及比例为__________________________________。
(3)F2中黑色有纹翅昆虫的基因型有_______________种,其中纯合子所占的比例为________________。让F2中灰色有纹翅自由交配,后代表型的比例为_____________________。
(4)从F2中选择一只灰色纯色翅昆虫与一只白色纯色昆虫杂交,子代中___________(填“会”或“不会”)出现黑色有纹翅昆虫,原因是_______________________________________。
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河北正定中学高三上学期第一次月考
生物试卷
(考试时间75分钟,分值100分)
一、单选题(共18小题,每题1.5分,27分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 下列关于支原体、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻、衣藻的叙述,正确的是( )
A. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
B. 水绵、小球藻、伞藻和衣藻均有核膜包被的细胞核且为自养型生物
C. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,二者捕获光能的色素种类相同
D. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
【答案】B
【解析】
【详解】A、肺炎支原体是具有细胞结构的原核生物,自身含有核糖体,其蛋白质的合成场所是自身的核糖体,仅从宿主肺组织细胞获取合成蛋白质的原料,A错误;
B、水绵、小球藻、伞藻、衣藻均属于真核藻类,都有核膜包被的成形细胞核,都含有光合色素可进行光合作用,属于自养型生物,B正确;
C、蓝细菌为原核生物,捕获光能的色素是叶绿素和藻蓝素;水绵为真核生物,捕获光能的色素是叶绿素和类胡萝卜素,二者色素种类存在差异,C错误;
D、支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物,青霉素抑制细菌细胞壁形成的作用对支原体无效,因此不能用于治疗支原体感染引起的疾病,D错误。
2. 无机化合物是细胞的重要组成成分。下列叙述正确的是( )
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 细胞内结合水主要与蛋白质、多糖、脂肪等物质结合
C. 如果哺乳动物血液中钙离子含量太低,动物会出现肌无力症状
D. K+具有维持细胞内液渗透压,维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,仅有少数以化合物形式存在,A错误;
B、结合水主要与细胞内的蛋白质、多糖等亲水性物质结合,脂肪是疏水性物质,不与结合水结合,B错误;
C、哺乳动物血液中钙离子含量太低会出现抽搐症状,钙离子含量过高才会出现肌无力,C错误;
D、钾离子(K⁺)主要分布在细胞内液,具有维持细胞内液渗透压、维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用,D正确。
3. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。下列关于多糖的说法错误的是( )
A. 组成元素中都有C、H、O
B. 不能通过转运蛋白运输
C. 是由许多单体连接成的多聚体
D. 是构成细胞骨架的主要成分
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖类的组成元素都有C、H、O,多糖属于糖类,因此组成元素都含有C、H、O,A正确;
B、转运蛋白的运输对象是离子、小分子物质,多糖属于生物大分子,无法通过转运蛋白运输,大分子一般通过胞吞、胞吐方式进出细胞,B正确;
C、多糖属于生物大分子,是由许多葡萄糖(单糖,即单体)脱水缩合连接形成的多聚体,C正确;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,其主要成分是蛋白质而非多糖,D错误。
4. 下图是根尖细胞部分结构示意图,下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B. 细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
C. 结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤可能会使该细胞形成多核细胞
【答案】C
【解析】
【分析】图示为高等植物细胞的部分结构图,①为核膜,②为核孔,③为内质网,④为核糖体,⑤为高尔基体,⑥为线粒体,⑦是胞间连丝。
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的,图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构,生物膜系统可将各种细胞器分隔开、区域化,可使细胞内同时进行多种化学反应,保证生命活动高效有序的进行,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、能量转化等生命活动密切相关,B正确;
C、结构②核孔是大分子物质进出细胞核的通道,可进行信息传递,⑦胞间连丝可实现细胞间的信息传递,但二者不是双层膜结构,C错误;
D、⑤高尔基体与细胞壁的形成有关,若离体培养该细胞,破坏结构⑤后由于不能合成新的细胞壁,不能将加倍的染色体平均分向两个子细胞,可能会使该细胞形成多核细胞,D正确。
故选C。
5. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入KNO₃溶液中,其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. t₀~t₁时段,细胞液浓度逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强
B. t₁~t₂时段,细胞的吸水和失水处于动态平衡
C. t₂时细胞开始吸收K⁺和NO₃⁻
D. t₃时刻比t₀时刻的细胞体积明显变大
【答案】A
【解析】
【详解】A、~时段原生质层对细胞壁的压力逐渐下降至0,说明细胞不断失水发生质壁分离,细胞液浓度随失水逐渐升高,细胞吸水能力和细胞液浓度正相关,因此吸水能力逐渐增强,A正确;
B、~时段压力始终为0,说明细胞仍处于质壁分离状态,该时段细胞先继续失水,后因吸收、使细胞液浓度升高,逐渐转为吸水,并非吸水和失水平衡,B错误;
C、细胞从放入溶液开始就主动吸收和,并非才开始,是细胞液浓度超过外界溶液浓度,细胞吸水使原生质层重新接触细胞壁的时间点,C错误;
D、细胞壁的伸缩性很小,时细胞在清水中已处于膨胀状态,时细胞虽吸水复原,但受细胞壁限制,细胞体积不会明显变大,D错误。
6. 如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线,其中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列叙述正确的是( )
A. 乙醇、苯不能通过方式a运输
B. 与方式a有关的转运蛋白贯穿整个磷脂双分子层
C. 哺乳动物成熟红细胞通过方式b吸收葡萄糖
D. 方式a和b的转运速率均与物质的浓度差成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干说明停止能量供应,因此a、b均为被动运输。曲线a转运速率与被转运分子浓度呈正相关,为自由扩散;曲线b转运速率上升到一定数值后保持稳定,受转运蛋白数量限制,为协助扩散。 乙醇、苯的跨膜运输方式为自由扩散,可通过方式a运输,A错误;
B、方式a为自由扩散,不需要转运蛋白参与,物质直接穿过磷脂双分子层,B错误;
C、哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,对应方式b,C正确;
D、方式a转运速率与物质浓度差成正比,但方式b转运速率受转运蛋白数量限制,浓度过高时速率不再随浓度差升高而增大,并非始终与浓度差成正比,D错误。
7. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;
B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;
D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
8. 将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2两种不同强度的光照,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该植物在实验期间无有机物积累
B. T1时刻后的短时间内叶绿体基质中C3减少
C. C~D段不再下降是受到光照强度的限制
D. A~B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验结束时(D点)容器内的CO2浓度低于初始的A点,说明光合作用固定的CO2总量多于呼吸作用释放的CO2总量,植物是有有机物积累的,A错误;
B、T1时刻后光照强度升高,光反应产生的ATP和[H](NADPH)增多,C3的还原速率加快,短时间内CO2固定速率不变,因此叶绿体基质中C3含量减少,B正确;
C、C~D段光照强度X₂保持不变,此时容器内CO2浓度很低,限制光合速率的因素是CO2浓度,而非光照强度,C错误;
D、A~B段容器内CO2浓度升高,仅说明整个植株的光合速率小于呼吸速率,植株的非叶肉细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞的光合速率可能大于自身的呼吸速率,D错误。
9. 下列有关实验的描述合理的是( )
A. 在色素提取和分离实验中,用层析液进行分离,扩散速度最快的是叶黄素
B. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
C. 探究pH对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率
D. 检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、绿叶色素分离实验中,色素在层析液中溶解度越高扩散速度越快,扩散速度最快的是胡萝卜素,不是叶黄素,A错误;
B、溴麝香草酚蓝水溶液是检测CO₂的试剂,遇CO₂会由蓝变绿再变黄,检测酒精需要用酸性重铬酸钾溶液,因此无法用该试剂判断酒精含量,B错误;
C、肝脏研磨液含过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生氧气,pH会影响过氧化氢酶的活性,可通过气泡产生速率反映酶活性高低,实验设计合理,C正确;
D、双缩脲试剂与蛋白质的紫色显色反应在常温下即可发生,不需要加热,D错误。
10. M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ
【答案】C
【解析】
【详解】A、阶段Ⅰ中DNA和染色体数量均为2n,对应间期的G1期,尚未进行DNA复制,不会发生染色质凝集等分裂期相关事件,A错误;
B、阶段Ⅱ中DNA数量由2n上升至4n,对应间期的S期,该阶段进行DNA复制,不存在染色质凝集、纺锤体组装等过程,B错误;
C、阶段Ⅲ中DNA数量为4n,染色体数量为2n,对应间期G2期和有丝分裂前期、中期,题干所述染色质凝集、纺锤体组装、核膜破裂均发生在有丝分裂前期,属于该阶段,C正确;
D、阶段Ⅳ中染色体数量加倍为4n,对应有丝分裂后期、末期,此时已经完成染色质凝集、核膜破裂和纺锤体组装,M不在此阶段发挥题干所述作用,D错误。
11. 基因型为Aa的豌豆植株和玉米植株在自然状态下繁殖,得到F1,淘汰掉F1中的隐性个体后,让剩余个体继续在自然状态下繁殖得到F2(假设每株同种植物的结实率都相等)。以下说法错误的是( )
A. 两种植物的F1剩余个体中,杂合子的比例都占2/3
B. 玉米的F2植株中,表现型之比为显性:隐性=8:1
C. 豌豆的F2植株中,基因型之比为AA:Aa:aa=4:4:1
D. 两种植物的F1植株在淘汰隐性个体后,A基因频率上升
【答案】C
【解析】
【详解】A、豌豆自交一代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,基因型为Aa的玉米自由交配的后代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因此淘汰掉F1中的隐性个体后,杂合子的比例都占2/3,A正确;
B、子一代玉米(自然状态下自由交配)淘汰aa后,AA∶Aa=1∶2,产生的配子种类和比例为A∶a=(1/3+2/3×1/2)∶(2/3×1/2)=2∶1,子二代中AA=2/3×2/3=4/9,Aa=1/3×2/3×2=4/9,aa=1/3×1/3=1/9,表现型之比为显性∶隐性=8∶1,B正确;
C、豌豆自交子一代淘汰aa后,剩余个体基因型及比例为AA:Aa=1:2,自交得到子二代中AA=1/3 + 2/3×1/4=1/2,Aa=2/3×1/2=1/3,aa=2/3×1/4=1/6,因此基因型之比AA:Aa:aa=3:2:1,C错误;
D、F1未淘汰隐性个体时A基因频率为1/2,淘汰aa后,A基因频率为(1/3×2+2/3×1)/2=2/3,A基因频率上升,D正确。
12. 利用荧光标记技术得到果蝇的一个初级精母细胞内部分基因在一对同源染色体上的相对位置图(一个黑点代表一个基因)。下列相关叙述正确的是( )
A. 萨顿通过假说—演绎法证明了基因位于染色体上
B. 图中染色体上非等位基因的遗传均遵循自由组合定律
C. 图中方框内黑点代表的两个基因可能是等位基因
D. 图中的染色体可表示该果蝇的性染色体
【答案】C
【解析】
【详解】A、萨顿通过类比推理法提出基因位于染色体上的假说,摩尔根通过假说—演绎法证明了基因位于染色体上,A错误;
B、自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,图中所有非等位基因均位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,B错误;
C、等位基因是位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因,图中方框内的两个基因位于一对同源染色体的相同位置,可能为等位基因,也可能为相同基因,C正确;
D、果蝇的性染色体为X、Y,属于异型同源染色体,二者存在非同源区段,非同源区段无对应的等位/相同基因,而图中两条染色体的对应位置均存在基因,属于同型同源染色体,不可表示果蝇的性染色体,D错误。
13. 某种植株红花、白花由A/a基因控制;高秆、矮秆由B/b基因控制。某红花矮秆植株与白花高秆植株杂交,F1出现四种表型,取F1中红花高秆植株自交获得F2,统计其性状分离比为6∶1∶1∶1.不考虑变异和互换,下列相关叙述正确的是( )
A. 亲本红花矮秆植株与白花高秆植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B. 通过F2的性状分离比推测这两对基因一定不遵循基因的自由组合定律
C. 该现象可能是某些种类基因型的个体完全致死所致,且死亡个体的基因型不可能为aabb
D. 该现象可能是某些种类配子完全致死所致,且致死配子的种类不止一种
【答案】D
【解析】
【详解】A、若亲本基因型为AAbb、aaBB,二者杂交后代仅能产生基因型为AaBb的个体,F1只有1种表型,与题题意不符,A错误;
B、两对基因可能遵循基因的自由组合定律,性状分离比偏离9:3:3:1是配子致死或者基因型致死导致的,因此不能推测这两对基因一定不遵循基因的自由组合定律,B错误;
C、若相关基因用A/a、B/b表示,根据题意可知,亲本的基因型为Aabb和aaBb,二者杂交产生的后的的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,可见基因型Aabb和aaBb的个体不可能致死,进而也不可能得到F2中两种单显类型占一份的情况,且性状分离比包含双隐性表型,说明aabb个体可存活,C错误;
D、F1中红花高秆植株的基因型可表示为AaBb,若其产生的雌雄配子类型中各有一种类型的配子致死,即雄(雌)配子的比例为AB∶Ab∶ab=1∶1∶1,雌(雄)配子的种类和比例为AB∶aB∶ab=1∶1∶1,则子代的性状分离比为6∶1∶1∶1,据此可知,若某些种类配子完全致死,则可能得到上述比例,且致死配子可能不止一种,D正确。
14. 某品种的初生雏鸡慢羽性状(羽毛生长慢)由Z染色体上的E基因控制。为提升商业生产中依据快/慢羽判断雏鸡雌雄的准确性,研究人员设计了育种路线(如图)。下列叙述错误的是( )
A. ①的表型是快羽雌鸡 B. ②的基因型是ZEZE
C. ③的表型是快羽雌鸡 D. ④的基因型是ZEZe
【答案】C
【解析】
【详解】分析题意可知,商品代需要依据快/慢羽判断雏鸡雌雄,则商品代中雌性全为快羽(基因型为ZeW),雄性全为慢羽,则父母代中父本的基因型应为ZeZe,④的基因型为ZEZe,由此可以得出父母代中③母本的基因型应为ZEW,表型为慢羽雌鸡;祖代中的②与ZeW杂交,子代的基因型为ZEW和ZEZe,则②的基因型是ZEZE;祖代中的①与ZeZe杂交,子代中雄性的基因型为ZeZe,则①的基因型是ZeW,表型是快羽雌鸡,ABD正确,C错误。
故选C。
15. 某群落甲、乙两个种群的数量关系如图,曲线上的点表示两种群数量保持稳定。下列说法错误的是( )
A. 甲、乙两种群之间存在种间竞争 B. 乙种群不存在时,N1可表示甲种群的环境容纳量
C. 可能存在甲、乙数量相等且保持稳定的情况 D. a点时甲种群数量上升,乙种群数量下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知乙种群数量增加会使甲种群稳定数量减少,二者相互抑制,存在种间竞争,A 正确;
B、乙种群不存在时,甲种群能稳定存在的最大数量为 N1,N1 代表甲种群单独生存的环境容纳量,B 正确;
C、该平衡直线上存在横坐标、纵坐标数值相同的点,该点甲、乙数量相等且种群数量稳定,C 正确;
D、a 点位于平衡线右上方,此时甲、乙种群数量均超过稳定共存的数量,竞争压力大,甲、乙种群数量都会下降,D 错误。
16. 下列有关于群落的主要类型,说法正确的是( )
A. 荒漠生物群落中某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物
B. 草原生物群落中树栖和攀缘生活的动物种类特别多
C. 热带雨林中多数植物的花是风媒花
D. 阴生植物的叶绿体颗粒大,呈浅绿色,适应在弱光条件下生存
【答案】A
【解析】
【详解】A、荒漠生物群落降水极少,环境干旱,某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,可减少水分的消耗,是对干旱环境的适应,A正确;
B、草原生物群落以草本植物为主,乔木非常少见,穴居、快速奔跑类的动物占优势,树栖和攀缘生活的动物多分布在森林群落中,B错误;
C、热带雨林内植被茂密、空气流动性差,且动物种类丰富,多数植物依靠昆虫等动物传粉,以虫媒花为主,风媒花占比很低,C错误;
D、阴生植物适应弱光环境,叶绿体颗粒大、叶绿素含量更高,呈深绿色,便于在弱光下吸收更多光能,D错误。
17. 黄河中下游某湿地自然保护区建立若干年后,生态环境得到显著改善,生物种类增多,越冬大天鹅数量从几百只增至一万余只。下列叙述正确的是( )
A. 大天鹅迁徙表明群落的物种组成和空间结构会发生季节性改变
B. 食物和传染病是影响保护区内大天鹅种群数量增长的非密度制约因素
C. 该保护措施属于易地保护,可通过人工繁育增加大天鹅种群数量
D. 湿地生态系统的抵抗力稳定性取决于大天鹅这一优势物种的数量
【答案】A
【解析】
【详解】A、大天鹅为季节性迁徙鸟类,越冬时迁入该湿地会使群落的物种组成随季节发生变化,同时群落的空间结构也会发生相应的季节性改变,A正确;
B、食物、传染病对种群的影响程度随种群密度升高而增大,属于密度制约因素;非密度制约因素是指气温、自然灾害等影响程度与种群密度无关的因素,B错误;
C、建立自然保护区属于就地保护,是对生物多样性最有效的保护措施;易地保护是将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护的措施,C错误;
D、生态系统的抵抗力稳定性取决于物种丰富度和营养结构的复杂程度,物种越丰富、营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,并非由单一优势物种的数量决定,D错误。
18. 波斯菊是一种常见的镉富集植物,剧毒元素镉会通过污染水源和食物来源威胁人类健康。研究发现某种外源植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)可以促进波斯菊的生长并减少根系对镉的吸收,但同时增加了波斯菊细胞壁中镉的积累量。下列叙述错误的是( )
A. 可通过测定波斯菊体内镉含量,评估该污染物在环境中的累积状况
B. 镉元素只能通过食物链的途径发生全球性扩散
C. 波斯菊作为镉富集植物,其体内的镉浓度高于环境浓度
D. 镉胁迫时,MeJA通过增加细胞壁中的镉含量以减轻波斯菊的中毒程度
【答案】B
【解析】
【详解】A、波斯菊属于镉富集植物,其体内镉含量与环境中镉的污染累积程度正相关,因此可通过测定其体内镉含量评估该污染物在环境中的累积状况,A正确;
B、镉元素可通过水循环、大气扩散、食物链等多种途径发生全球性扩散,B错误;
C、富集植物的特点是可从环境中吸收、积累特定污染物,使体内该污染物的浓度高于环境中的浓度,C正确;
D、MeJA将镉更多固定在波斯菊细胞壁中,减少镉进入细胞原生质层的量,从而降低镉对细胞的毒害,减轻波斯菊的中毒程度,D正确。
二、不定项选择题(共5小题,每小题3分,15分。每小题有一个或多个选项符合要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
19. 可立氏循环是指剧烈运动中,当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸,同时使NAD+再生,生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法错误的是( )
A. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜中消耗
B. 发生可立氏循环时,肌细胞消耗O2的速率等于释放CO₂的速率
C. 丙酮酸在细胞质基质内生成乳酸的过程中产生NAD+和少量ATP
D. 乳酸能在肝脏中转变为葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
【答案】AC
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质产生NADH,第二阶段在线粒体基质也产生NADH,NADH仅在有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜)被消耗,线粒体基质是NADH的产生场所而非消耗场所,A错误;
B、人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生CO2,CO2全部来自有氧呼吸,而有氧呼吸消耗O2的速率与释放CO2的速率相等,即肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率,B正确;
C、丙酮酸生成乳酸属于无氧呼吸第二阶段,该过程消耗NADH、再生NAD⁺,但不产生ATP,无氧呼吸仅第一阶段产生少量ATP,C错误;
D、肝脏细胞能将乳酸转变为葡萄糖,是因为细胞中糖异生相关基因选择性表达出了对应的催化酶,根本原因是基因的选择性表达,D正确。
20. 图1表示某动物(2n=4)精巢内部分细胞的分裂示意图,图2为该器官内部分细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列说法错误的是( )
A. 图1中c和e可能来自同一个初级精母细胞,d和f不可能来自同一个次级精母细胞
B. 图1中a、b、c三个细胞分别位于图2的CD、FG、HI段
C. 图2中CD段细胞中核DNA分子数为FG段的2倍
D. 若该动物精细胞中d所占的比例为6%,则发生交换的初级精母细胞所占比例为12%
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、c 处于减数第二次分裂后期,c和e染色体组成匹配,有可能来自同一个初级精母细胞;同一个次级精母细胞经过减数第二次分裂产生的精细胞染色体组成相同,d和f染色体大小形态大体相同,d中白色染色体上出现一小段黑色片段,是同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换造成的,二者可能来自同一个次级精母细胞,A错误;
B、a含有同源染色体,着丝粒分裂,染色体数目加倍,为有丝分裂后期,对应CD段,b同源染色体分离,染色体仍存在姐妹染色单体,属于减数第一次分裂后期,对应FG段,c细胞内不存在同源染色体,着丝粒分裂,为减数第二次分裂后期,对应HI段,B正确;
C、CD段为有丝分裂后期,核DNA数为8,FG段是减数第一次分裂时期,核DNA数也为8,二者核DNA数目相等,C错误;
D、1个发生交叉互换的初级精母细胞产生的重组型精子占1/4,设发生交换的初级精母细胞占比为x,1/4x=6%,x=24%,D错误。
21. 不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分,此性状受位于非同源染色体上的两对等位基因(A/a,B/b)控制。A或B基因的存在是多头蒴果出现的必要条件,且一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。研究人员让纯合多头芝麻植株与纯合单头芝麻植株杂交,F1均为多头芝麻植株。F1测交,F2的表型比例为3:1,不考虑突变,下列分析错误的是( )
A. 多头芝麻植株和单头芝麻植株的基因型分别有8种、1种
B. F2中多头芝麻植株所占比例为3/4
C. 若F1自交,则后代的表型及比例为多头:单头=9:7
D. 若F1自交,则后代多头芝麻植株中能够稳定遗传的芝麻植株所占比例为7/11
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、据题干信息,单头为aabb、aaBb、Aabb,3种基因型;多头为AA-、AaB-、aaBB,6种基因型,A错误;
B、纯合多头×纯合单头,F1均为多头,可知亲本基因型为AABB×aabb,F1为AaBb,与aabb测交,后代多头AaBb植株所占比例为1/4,B错误;
C、F1(AaBb)自交,后代的表型及比例为多头(AA-、AaB-、aaBB):单头(aabb、aaBb、Aabb)=11:5,C错误;
D、F1自交,多头中能稳定遗传(自交后代全为多头)的基因型及数量:AABB(1)、AAbb(1)、aaBB (1)、AABb (2)、AaBB (2)共7份。多头总数11份,比例为7/11,D正确。
22. 研究者对某池塘生态系统能量流动进行了定量调查,结果如下表所示(单位:×103kJ·m-2·a-1)。已知第二营养级人工投入30×103kJ·m-2·a-1的能量,第三营养级人工投入能量未知。下列说法正确的是( )
去向
营养级
呼吸散失
流向下一
营养级
流向分解者
人为捕捞
未被利用
一
820
260
310
0
650
二
108
X
24
20
102
三
18
0
3
5
14
A. 表中X数值为36
B. 流入该生态系统总能量为2074×103kJ·m-2·a-1
C. 第二营养级到第三营养级能量传递效率约为12.4%
D. 第三营养级用于生长、发育、繁殖的能量18×103kJ·m-2·a-1
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、第二营养级的同化量=第一营养级流入的能量+人工投入的能量=260×103+30×103=290×103kJ·m-2·a-1。同化量的去向包括呼吸散失、流向下一营养级、流向分解者、人为捕捞、未被利用,因此X=290-108-24-20-102=36×103kJ·m-2·a-1,A正确;
B、流入人工生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+人工投入的有机物化学能。生产者固定的太阳能为820+260+310+650=2040×103kJ·m-2·a-1;第三营养级同化总量为18+3+5+14=40×103kJ·m-2·a-1,其中来自第二营养级的能量为36×103,因此人工投入第三营养级的能量为40-36=4×103kJ·m-2·a-1;总流入能量为2040+30+4=2074×103kJ·m-2·a-1,B正确;
C、相邻营养级能量传递效率=下一营养级从上一营养级同化的能量÷上一营养级同化总量×100%,因此第二到第三营养级传递效率为36÷290×100%=12.4%,C正确;
D、各营养级生物用于自身生长、发育、繁殖的能量=同化量-呼吸散失能量,第三营养级该值为40-18=22×103kJ·m-2·a-1,D错误。
23. 深秋时节,有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边,待其自然风干,再经过冬季自然腐熟后,次年可作为优质有机肥。根据上述材料,下列叙述正确的是( )
A. 塘泥不能直接用作有机肥主要是因为其水分含量过高
B. 腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动
C. 处理后的塘泥作为有机肥,可有效提升土壤肥力
D. 塘泥的资源化利用符合生态学循环原理,有助于农业可持续发展
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、塘泥不能直接用作有机肥的主要原因是其含有大量未分解的有机物、可能携带病原菌和虫卵,直接施用易出现烧根、诱发病虫害等问题,水分含量过高不是主要原因,A错误;
B、腐熟过程的核心是微生物的分解作用,通过微生物代谢将塘泥中的有机物分解为可被植物吸收的无机物,同时形成腐殖质,B正确;
C、处理后的塘泥含有丰富的矿质元素和腐殖质,作为有机肥施用可以补充土壤养分、改善土壤结构,有效提升土壤肥力,C正确;
D、塘泥经处理后作为有机肥回归农田,实现了物质的循环利用,符合生态学循环原理,可减少化肥施用,有助于农业可持续发展,D正确。
三、非选择题:共4小题,共58分。
24. 研究人员使用人工气候室探究温度对某品种水稻产量的影响,实验结果如下表。
温度/℃
28
34
38
光照下CO2吸收速率/(μmol·m-2·s-1)
22.52
23.41
24.15
黑暗下CO2释放速率/(μmol⋅m-2·s-1)
3.26
4.56
5.59
回答下列问题:
(1)水稻叶绿体中吸收光能的色素分布在________上。光能被吸收后转化为活跃的化学能,储存在_______中参与暗反应。暗反应将CO2转化为储存能量的________,部分CO2来自细胞呼吸。细胞中产生CO2的场所包括________________。
(2)在实验设置的三个温度下,水稻固定CO2速率最高的是________℃,理由是________________。
(3)某地持续高温(34~38℃)伴随干燥天气,此时,在大田生产中水稻的光合速率会降低,其原因是_________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. NADPH和ATP ③. 有机物(糖类) ④. 细胞质基质和线粒体基质
(2) ①. 38 ②. 水稻固定CO2的速率是总光合速率,总光合速率=净光合速率(光照下CO2吸收速率)+呼吸速率(黑暗下CO2释放速率),计算得38℃时总光合速率为29.74,为三组中最大
(3)高温干燥条件下,水稻为减少水分散失,气孔大量关闭,CO2吸收量减少,暗反应速率降低,导致光合速率下降
【解析】
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是光反应的结构基础 光反应将光能转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,为暗反应C3的还原提供能量和还原剂; 暗反应通过固定、还原CO2,将能量储存在有机物(糖类)中;④ 水稻有氧呼吸第二阶段在线粒体基质产生CO2,无氧呼吸在细胞质基质产生CO2,因此产CO2的场所有细胞质基质和线粒体基质。
【小问2详解】
固定CO2速率代表总光合速率,表中光照下CO2吸收速率为净光合速率(植物从外界吸收的CO2量),黑暗下CO2释放速率为呼吸速率(植物呼吸产生的CO2量)。计算三组总光合速率:28℃:22.52+3.26=25.78μmol·m-2·s-1,34℃:23.41+4.56=27.97μmol·m-2·s-1,38℃:24.15+5.59=29.74μmol·m-2·s-1,因此,38℃时固定CO2速率最高。
【小问3详解】
高温干燥条件下,首先植物蒸腾作用极强,为避免水分散失过多,气孔大量关闭,导致摄入CO2不足,暗反应原料缺乏,速率下降。
25. 我国是世界三大农业起源中心之一,先民在悠久的历史长河中创造了灿烂的农业文明,推动了人类社会的发展。下表是我国农业不同发展阶段的特点,根据生态系统能量流动特点,回答下列问题。
农业类型
主要辅助能量
代表性种植方式
土地生产量
单位面积光能利用率(%)
原始农业
刀耕火种
单种
0.3~0.5
传统农业
有机肥、灌溉、牲畜耕作
套种
0.7~1.5
现代农业
化肥、农药、灌溉、机器耕作
立体种植
2~3
(1)农业生态系统由生产者、消费者、分解者以及__________组成,其中生产者把太阳能转化为__________固定下来,在系统中传递、转化和__________,这个过程称为生态系统的能量流动。
(2)劳动人民在长期的农业生产活动中发现,不同的种植方式可以影响农业生产力,这是因为__________(据表回答)。
(3)在长期的农业生产活动中,我国先民先后驯化了粟、稻、大豆等农作物以及猪、狗、水牛等家畜,并利用秸秆和粪便制作有机肥,__________了流入农田生态系统的总能量,提高生产力;另一方面,农药的使用也促进了现代农业生产,这是因为__________。
(4)未来,我国农业将逐步减少化肥和农药的用量,依靠__________措施防治病虫害,在__________能量和资源输入的同时,提高能量的利用率,保障粮食安全,守护人民健康。
【答案】(1) ①.
非生物的物质和能量 ②.
有机物中的化学能 ③.
散失 (2)
从单种到套种、立体种植,单位面积光能利用率逐渐升高,土地生产量随之提升
(3) ①.
增加 ②.
减少了害虫对农作物能量的消耗,使能量更多流向对人类有益的部分
(4) ①.
生物 ②.
减少(或降低)
【解析】
【小问1详解】
生态系统的组成包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量;生产者通过光合作用将太阳能转化为有机物中的稳定化学能固定;生态系统的能量流动是指能量在系统内的输入、传递、转化和散失的过程。
【小问2详解】
由表格数据可知,不同种植方式对应的光能利用率差异显著:套种、立体种植可更充分利用不同层位的光照,提高单位面积光能利用率,合成更多有机物,进而提高农业生产力。
【小问3详解】
有机肥包含秸秆、牲畜粪便中的化学能,属于人工输入农田生态系统的能量,因此会增加流入系统的总能量;农药可杀灭农业害虫,降低害虫取食农作物造成的能量损失,调整能量流动关系,让更多能量保留在农作物中供人类利用,提升产量。
【小问4详解】
生物防治依靠生物种间关系治理病虫害,无农药污染,可减少农药用量;减少化肥、农药使用即减少了额外人工输入的能量和资源,同时通过优化种植等方式提升能量利用率,兼顾粮食安全和生态安全。
26. 某植物花瓣的单瓣、重瓣为一对常染色体遗传的相对性状,不考虑基因突变、染色体变异。科研人员做了两组杂交实验,结果如下图。
回答下列问题。
(1)甲、乙两组实验杂交后代同时出现了重瓣和单瓣的现象叫________________。根据甲、乙两组实验结果,________________(选填“能”或“不能”)推断出显隐性关系。
(2)为了解释以上现象,科研人员认为该植物的花瓣由三个复等位基因(A、A1和a)控制,并提出两种假说。假说一,A相对于A1和a为显性,只有当A1、a同时存在时,才表现为重瓣,其他情况均为单瓣。如果该假说成立,则乙组亲本的基因型为________________;假说二,A决定单瓣,A1和a都决定重瓣,三个基因的显隐性关系为A1相对于A、a为显性,A相对于a为显性,若该假设成立,则甲组子代的表型比例为________________。
(3)科研人员用乙组F1中重瓣植株自交,观察统计花瓣性状表型及比例。若假说一成立,预期结果为________________;若假说二成立,预期结果为_________________。
【答案】(1) ①. 性状分离 ②. 不能
(2) ①. AA1和Aa ②. 3∶1或者1∶1
(3) ①. 后代出现单瓣个体,单瓣∶重瓣≈1∶1 ②. 后代全部为重瓣
【解析】
【小问1详解】
性状分离即相同表现型亲本杂交,子代同时出现显性、隐性性状。因此甲、乙两组实验杂交后代同时出现了重瓣和单瓣的现象叫性状分离。甲组:重瓣×重瓣,出现单瓣;乙组:单瓣×单瓣,出现重瓣,两组都发生性状分离。因此,根据甲、乙两组实验结果是不能推断出显隐性关系。
【小问2详解】
假说一:A对A1、a显性;只有当A1、a同时存在时,才表现为重瓣,其他情况均为单瓣。乙组亲本均为单瓣,子代出现重瓣A1a,亲本不能是A1a(A1a为重瓣),故亲本基因型:AA1和Aa。 杂交AA1× Aa,子代:AA(单)、Aa(单)、AA1(单)、A1a(重),单瓣∶重瓣=3:1,与乙组实验吻合。假说二:A决定单瓣;A1、a决定重瓣;显隐性:A1>A>a。重瓣:A1_、aa;单瓣:AA、Aa。甲组亲本:重瓣♀×重瓣♂,若子代出现的单瓣基因型为AA,说明双亲都带A基因。亲本重瓣基因型只能是A1A × A1A。则子代:A1A1(重瓣):A1A(重瓣):AA(单瓣)=1:2:1,则重瓣∶单瓣 = 3∶1;若子代出现的单瓣基因型为Aa,则①亲本为A₁A×A₁a,子代重瓣∶单瓣 = 3∶1,或②亲本为A₁A×aa,子代重瓣∶单瓣 = 1∶1。
【小问3详解】
假设一成立:乙组F1重瓣基因型全部为A1a。A1a自交:A1A1(单):A1a(重):aa(单)=1:2:1,表型单瓣∶重瓣=1:1。则每株重瓣植株自交,后代的表型比例均为单瓣∶重瓣=1∶1。假设二成立:乙组亲本Aa×Aa,F1重瓣基因型全部为aa。其自交后代全为aa,全部为重瓣,无性状分离。故每株重瓣植株自交,后代全部表现为重瓣。
27. 某种昆虫体色的遗传中A/a控制色素合成(黑色对白色为显性),B/b控制翅纹的有无(白色昆虫无色素,不能形成翅纹)。让黑色纯色翅昆虫与白色纯色翅昆虫杂交,F1均为灰色有纹翅昆虫。F1个体间随机交配,F2中表型及比例关系如表所示(不考虑突变等其他因素)。回答下列问题:
表型
黑色纯色翅
灰色纯色翅
黑色有纹翅
白色纯色(无翅纹)
灰色有纹翅
比例
1
2
3
4
6
(1)控制昆虫体色的两对基因的遗传_________________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是________________________________________。
(2)亲本中黑色纯色翅昆虫和白色纯色翅昆虫的基因型分别是________________和_________________,F1产生的配子种类及比例为__________________________________。
(3)F2中黑色有纹翅昆虫的基因型有_______________种,其中纯合子所占的比例为________________。让F2中灰色有纹翅自由交配,后代表型的比例为_____________________。
(4)从F2中选择一只灰色纯色翅昆虫与一只白色纯色昆虫杂交,子代中___________(填“会”或“不会”)出现黑色有纹翅昆虫,原因是_______________________________________。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. 代的表型比例是黑色纯色翅∶灰色纯色翅∶黑色有纹翅∶白色纯色∶灰色有纹翅=1:2:3:4:6,共有16种组合,子代性状分离比为9:3:3:1的变式
(2) ①. AAbb ②. aaBB ③.
(3) ①. 2 ②. 1/3 ③. 1:2:8:9:16
(4) ①. 不会 ②. 灰色纯色翅昆虫基因型为Aabb,白色纯色翅昆虫为aa_ _,杂交后代最多含一个A基因,不可能出现AA,而黑色有纹翅昆虫基因型为AAB_,故不会出现黑色有纹翅昆虫
【解析】
【小问1详解】
由F₂的表型及比例可知,F2代的表现型比例是黑色纯色:灰色纯色:黑色有纹:白色纯色:灰色有纹=1:2:3:4:6,共有16种组合,子代性状分离比为9:3:3:1的变式,所以控制昆虫体色的两对基因的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
由题意可知,A/a控制色素合成(黑色对白色为显性),B/b控制翅纹的有无(白色昆虫无色素,不能形成翅纹)。则黑色纯色翅亲本:AAbb,白色纯色翅亲本:aaBB,F₁基因型为AaBb,F₁产生的配子种类及比例:AB : Ab : aB : ab = 1 : 1 : 1 : 1。
【小问3详解】
黑色有纹翅昆虫的基因型为AABB、AABb,共2种;纯合子AABB比例占1/3,灰色有纹翅AaBB:AaBb=1:2。自由交配: A/a:Aa×Aa→ AA(1/4),Aa(1/2),aa(1/4) ;B/b:配子B=2/3,b=1/3;BB=4/9,Bb=4/9,bb=1/9,则黑色纯色翅(AAbb):1/4×1/9=1/36,灰色纯色翅(Aabb):1/2×1/9=2/36,黑色有纹翅(AAB_):1/4×8/9=8/36,白色纯色翅(aa__):1/4×1=9/36,灰色有纹翅(AaB_):1/2×8/9=16/36。故自由交配后代表型比例:黑色纯色翅:灰色纯色翅:黑色有纹翅:白色纯色翅:灰色有纹翅=1:2:8:9:16。
【小问4详解】
灰色纯色翅基因型为Aabb,只能产生Ab和ab配子;白色纯色翅基因型为aa__,只能提供a等位基因。子代中A基因最多为Aa(灰色),不可能出现AA(黑色),而黑色有纹翅昆虫基因型为AAB_,因此无法形成黑色有纹翅。
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