内容正文:
平凉一中2027届高三第二次阶段性考试试题(卷)
生物
考试时间:75分钟
一、单项选择题(每题2分,共60分)
1. 产自“中国高原藜麦之都”甘肃天祝的藜麦,富含优质蛋白及膳食纤维,可提供全部8种必需氨基酸,近年来成为人们喜爱的健康食品。下列叙述错误的是( )
A. 必需氨基酸须从外界环境中获取,人体自身不能合成
B. 膳食纤维中的纤维素是由葡萄糖连接而成的一种多糖
C. 烹煮藜麦时,优质蛋白质会因高温变性失去营养价值
D. 合理食用膳食纤维可以增加饱腹感,有利于控制体重
2. 过量饮用添加果葡糖浆(果糖∶葡萄糖≈1∶1)的饮品,是某些“生活方式疾病”发病率上升的重要原因。研究者利用小鼠进行了相关实验,发现葡萄糖和果糖代谢的部分过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 果糖与葡萄糖均能被有氧或无氧呼吸利用
B. 果糖与葡萄糖均能水解生成ATP
C. ①②发生的场所均为细胞质基质
D. 与葡萄糖相比,果糖更易导致脂肪堆积
3. “藏粮于技”是以习近平同志为核心的党中央作出的战略抉择,旨在通过科技手段提升粮食产能,保障国家粮食安全。下列关于粮食储藏措施的叙述,错误的是( )
A. 安装通风管道确保仓库良好的通风条件,便于调节温度和含氧量
B. 必要时往储存种子的容器充入氮气,抑制无氧呼吸
C. 降低仓库温度可抑制呼吸酶的活性,从而降低种子的呼吸速率
D. 种子入库前干燥处理,降低自由水含量从而降低种子呼吸速率
4. 贝氏布拉藻是首个被发现具有硝质体的真核单细胞生物。硝质体(又称固氮质体)是由贝氏布拉藻通过胞吞蓝细菌并经长期内共生演化而来的固氮细胞器。蓝细菌的固氮酶分布在细胞膜上。下列分析错误的是( )
A. 推测贝氏布拉藻中硝质体与线粒体、叶绿体一样含少量DNA
B. 与高尔基体膜、溶酶体膜相比,硝质体具有两层磷脂双分子层
C. 贝氏布拉藻中的硝质体将N2转化为NH3的过程发生于硝质体基质
D. 在生命系统的结构层次中,贝氏布拉藻和蓝细菌均属于细胞和个体层次
5. 癌细胞膜上存在某种转运蛋白,其转运抗癌药物的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该蛋白运输药物的方式为主动运输
B. 该蛋白可升高ATP水解反应的活化能
C. 该蛋白运输药物时会改变磷脂分子的排布
D. 抑制该蛋白的作用能提高药物的疗效
6. 同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构,下列选项与此描述不符的是( )
A. ATP:线粒体→溶酶体 B. mRNA:细胞核→核糖体
C. 淀粉:叶绿体→线粒体 D. 磷脂:内质网→高尔基体
7. 氨基糖苷类药物常用于临床治疗支原体感染,其作用机制是干扰核糖体对mRNA的正确解码,从而抑制支原体的生长和繁殖,下列叙述正确的是( )
A. 支原体无细胞壁,其DNA在细胞内的主要载体是染色体
B. 支原体与HIV的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. 支原体的核糖体读取mRNA上密码子的过程由线粒体供能
D. 氨基糖苷类药物治疗支原体感染是通过干扰翻译来实现的
8. 小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;②用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;③配制不同浓度的蔗糖溶液;④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1)
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
质壁分离程度
—
—
—
—
+
++
++
+++
气孔张开程度
+++
+++
+++
++
+
—
—
—
注:“—”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大。
A. 植物细胞原生质层的选择透过性只与细胞膜有关
B. 质壁分离过程中,植物细胞的吸水能力逐渐降低
C. 该下表皮细胞的细胞液浓度大约为0.55 g·mL-1
D. 小蚌兰在干旱条件下气孔快速关闭以减少水分散失
9. 西洋参受干旱胁迫,生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下与光合作用相关的指标结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CO2吸收速率随着干旱时间的延长而上升
B. 干旱既影响暗反应也可能影响光反应
C. 胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
10. 下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物,有关分析不正确的是( )
A. 甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量
B. 乙装置有色液滴向左移动,说明种子萌发进行了有氧呼吸
C. 丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2
D. 三个装置中的种子没有必要进行消毒处理,但都需要设置对照实验
11. 图1表示绿色植物叶肉细胞中的某些生理活动过程,①~⑦代表部分相关物质,甲、乙代表两种细胞器。图2表示低CO2浓度,环境温度为光合作用最适温度时,该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量。下列叙述错误的是( )
A. 长期处于黑暗状态下,⑥→⑤→⑥的循环不能进行
B. B点时,该叶肉细胞中ATP的合成和分解处于动态平衡
C. 短时间内适当提高CO2浓度,②的含量下降C点上移
D. 当光照强度处于BD间时,光合作用储存有机物的量为S2>0
12. 玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目少,但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C3途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C4途径(如图)。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A. 干旱条件下C3途径植物光合速率比C4途径植物小
B. 若维管束鞘细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率,植物的干重不一定增加
C. 玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径和C3的还原合成的
D. 维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的
13. 生物学中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1
B. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞;原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
C. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变
D. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变大
14. 紫色硫细菌是一类广泛分布于水体中的厌氧型细菌,能利用硫化氢进行类似植物的光合作用,其反应式如图所示,其中(CH2O)表示糖类,下列相关叙述正确的是( )
CO2+2H2S(CH2O)+H2O+2S
A. 紫色硫细菌产生的S被植物吸收后可用于合成核酸
B. 紫色硫细菌光合色素分布在类囊体膜上
C. 紫色硫细菌适宜生活在光照充足的湖泊表层水域
D. 紫色硫细菌为自养生物
15. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
16. 某生物科研兴趣小组从某公园的一个湖的某一深度取得一桶水样,分装于六对密封黑白瓶中(白瓶为透明瓶,黑瓶为不透光瓶),剩余的水样测得初始溶氧量为10 mg/L。将六对密封黑白瓶分别置于六种不同的光照条件下(由a→e逐渐加强),其他条件相同,24小时后,实测获得六对黑白瓶中溶氧量,记录数据如下。下列分析错误的是( )
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
3
10
16
24
30
30
黑瓶溶氧量(mg/L)
3
3
3
3
E
E
A. 瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h内为7 mg/L
B. 光照强度为c时,在24 h内白瓶中植物产生的氧气量为27 mg/L
C. 光照强度为d、e时,黑瓶中溶氧量应为3 mg/L
D. 光照强度为d时,再增加光照强度,瓶中溶解氧的含量也不会增加
17. 植物光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PS Ⅱ(光合色素与蛋白结合的复合体)受损,导致光合速率降低。研究表明,蛋白质LHC Ⅱ可通过与PS Ⅱ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图)。下列叙述错误的是( )
A. PS Ⅱ分布在叶绿体的类囊体薄膜上,与水的光解有关
B. 强光下,叶片的叶肉细胞中叶绿体聚集在细胞侧面
C. 在弱光下,LHC Ⅱ与PS Ⅱ紧密结合,增强PS Ⅱ对光能的捕获
D. 与野生型相比,缺失LHC Ⅱ的突变体在强光下光合速率下降慢
18. ①~④是韭菜(2N=32)减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
A. ①所在时期的细胞能发生基因重组
B. ②所在时期的细胞有64条染色体
C. ③所在时期的细胞中正在发生非同源染色体的自由组合
D. ④所在时期的一个细胞中含有两个染色体组
19. 某二倍体动物(2n=4)基因型为AaBB,其处于分裂期的甲、乙、丙细胞如图所示,其中丙为乙的子细胞,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙细胞中均发生了基因突变
B. 丙为次级精母细胞或极体
C. 乙细胞内有2对同源染色体,8个DNA分子
D. 甲细胞的染色体数目、同源染色体对数均为丙细胞的2倍
20. 非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。下图为人体精子形成时性染色体异常的示意图(不考虑其他突变及染色体互换)。下列叙述正确的是( )
A. 人体中细胞①和②的染色体数相同
B. 图甲细胞③中染色体组成类型有233种可能
C. 图乙细胞④中所示染色体为同源染色体
D. 产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径
21. 下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,错误的是( )
A. 基因的选择性表达导致人体内的不同类型细胞中所含的mRNA完全不同
B. 从总体上看,多细胞个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
C. 细胞凋亡时通常形成凋亡小体,不会导致炎症反应
D. 细胞癌变是一系列原癌基因与抑癌基因发生突变积累的结果
22. 图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD段表示分裂间期;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
B. 图2细胞的下一时期,细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=2∶1∶1
C. 图3中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体
D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和3所示时期
23. 十九世纪中期以来,青藏高原东缘的海螺沟冰川不断退缩,在退缩区上形成了一个完整且连续的植被演替序列。图示为连续调查结果,显示演替不同阶段该地优势种的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 冰川退缩区的演替过程属于次生演替
B. 在群落演替过程中生物多样性逐渐增加
C. 在同一区域生存的植物存在生态位重叠
D. 演替后期该群落的垂直结构比中期要复杂
24. 某保护区拥有丰富的植被资源,随着海拔高度的增加,群落类型依次为常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林和针叶林等。下列叙述错误的是( )
A. 低海拔区域降水充沛,空气湿度较大,有利于常绿阔叶树的生长
B. 较高海拔区域,落叶树在秋冬季可通过落叶、休眠等方式适应环境
C. 不同类型群落的优势种分布在不同海拔高度,主要受温度的影响
D. 不同海拔高度分布的群落类型不同,这体现了群落的垂直结构
25. 某研究团队对温带森林群落进行调查,结果如下:①春季草本植物丰富度最高,夏季乔木层鸟类物种数最多;②两种近缘食虫鸟分别在树冠上层和中层觅食;③秋冬季节地面活动的啮齿类动物数量显著减少。下列叙述错误的是( )
A. ①体现了群落结构在时间维度上的季节性变化
B. ②中两种鸟的分布差异是生态位空间分化的结果
C. ③表明温度和食物资源变化影响动物的季节性活动
D. 即使夏季降水减少,乔木层鸟类丰富度仍保持稳定不变
26. 衣藻是一种常见的淡水藻类,同时也是分子生物学研究中的重要模式生物。为探究衣藻种群数量的变化规律,研究人员将衣藻置于光照下进行振荡培养,定期取样,利用血细胞计数板计数,并绘制生长曲线。下列叙述错误的是( )
A. 振荡培养的主要目的是增大培养液中的CO2含量,为衣藻光合作用提供原料
B. 血细胞计数板清洗后,若未吹干表面水分可能会导致统计结果偏小
C. 每天取样计数衣藻数量的时间要固定,目的是控制无关变量,使实验结果更准确
D. 随着培养时间的延长衣藻种内竞争逐渐加剧,在K/2值时最弱,在K值时最强
27. 某生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 玉米田属于人工生态系统,其抵抗力稳定性高于自然草原生态系统
B. 入射该玉米田的太阳能约有1.64%的能量被玉米植株固定
C. 向玉米田引入害虫天敌可调整能量流动方向,提高能量传递效率
D. 用玉米秸秆生产沼气等清洁能源,实现了物质和能量的循环利用
28. 宁夏地区在农林复合经营方面探索出了一条生态与经济双赢的“绿富同兴”模式,如以枸杞林为主体,幼龄期套种贝母等耐旱低矮中药材,成林期套种辣椒。在枸杞林下,放养适量家禽,家禽以杂草、害虫为食,家禽粪便还田后,土壤有机质含量增加,形成“林—禽—土”良性循环。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实例减少了农药、化肥的使用,可降低成本并保护环境
B. 该实例充分地利用了空间和资源,也能调整能量流动关系
C. 家禽粪便中的能量可被枸杞、贝母和辣椒等植物直接同化
D. 该实例的建设遵循了生态工程的协调、循环、整体等原理
29. 研究发现,蚊子叮咬的目标主要取决于二氧化碳、热量和挥发性化学物质等因素,未证实蚊子的叮咬和血型有关。蚊子发出的嗡嗡声由其翅膀在飞行时快速地上下振动而产生,雌、雄蚊翅膀振动频率不同,据此雄蚊可找到雌蚊而顺利交配。下列相关叙述错误的是( )
A. 信息传递可调节蚊子与叮咬生物之间的寄生关系,维持生态系统的平衡与稳定
B. 雌、雄蚊翅膀振动频率不同有利于蚊子种群的繁衍,但蚊子数量不一定会增加
C. 通过模拟人体发出的二氧化碳和热量等信号诱捕蚊子,属于生物防治
D. 蚊子依赖化学信息判断叮咬目标,依赖行为信息寻找配偶
30. 为实现丘陵地区废弃矿山的生态修复,某地采用了“基质改良—乡土草本与灌木种植—引入小型土壤动物—建立灌草复合系统”的综合治理模式。三年后,该区域植被覆盖率达85%,土壤微生物多样性显著恢复,水土流失得到控制。以下关于该模式所体现的生态学原理的分析,正确的是( )
A. 选用多种本地植物进行混种,主要遵循的是生态学的循环原理
B. 引入蚯蚓等土壤动物改良土壤,实现土壤养分循环利用,体现了整体原理
C. 在植被恢复基础上适度放养本地食草动物,可加速生态恢复,这符合协调原理
D. 建立灌草复合系统后,仅靠植物组分即可长期自我维持,这体现的是自生原理
二、非选择题(共40分)
31. 普通水稻生长在盐度低于2‰的环境中。若土壤持续盐碱化会导致水稻产量和品质下降。为分析盐碱胁迫导致水稻减产的原因,科研人员用不同浓度的Na2CO3模拟盐碱胁迫环境对水稻某时期光合特性的影响,结果如下表:
处理组别
叶绿素a
叶绿素b
净光合作用速率/[μmol/(m2·s)]
气孔导度/[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度/(μL/L)
对照
1.36a
0.21a
17.63a
950.50a
329.13c
轻度胁迫
1.23b
0.18a
15.36b
898.91b
335.33c
中度胁迫
1.05c
0.15b
12.95c
795.20b
339.79b
重度胁迫
0.91d
0.12c
9.09c
675.73c
346.49a
注:小写字母不同表示差异显著。
请回答下列问题:
(1)植物的光合作用会受多种内、外因素的影响,除上表所示的影响因素外,请再分别各列举一个:内部因素有__________________外部因素有__________________。
(2)根据上表信息分析可以得出:重度胁迫下导致净光合作用速率下降的原因是叶绿素含量下降,而不是CO2供应不足,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现,盐胁迫下,Na+会大量进入细胞,打破了原有的Na+稳态,从而干扰细胞正常的代谢、破坏细胞的结构,影响__________(某种离子)的吸收导致叶绿素含量下降。
(4)为更高效利用盐碱地,研究人员致力于培育耐盐碱海水稻,并开展了如下工作:
①到盐碱地或海边寻找野生稻作为育种材料,这些地方能找到耐盐碱水稻的原因是________________________________________________________________________________________________________________。
②我国发现的第一株野生海水稻为海稻“86”,对其进行研究,发现耐盐机制如图所示:
根据上述机制,分析海水稻能适应盐胁迫的原因是:在盐胁迫下,酶A________________________________________________________使膜外H+增加;同时物质B浓度增加,_______________________________________________________________________________。
③研究人员发现野生海水稻产量不稳定,但将二倍体水稻通过___________________诱导形成四倍体水稻,Na+的吸收减少,在盐胁迫环境中有更强的存活能力,最终培育出能适应最高6%盐度的盐碱地的海水稻。
32. 大豆原产于中国,已有5000余年栽培历史,不仅是制作餐桌上的豆腐、豆浆的原料,更是饲料、生物燃料、土壤修复的关键角色。大豆光合速率受多种因素影响,图甲表示不同光照强度下无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响;图乙表示16 h光照、8 h黑暗条件下无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响。回答下列问题:
(1)大豆吸收的磷用于合成NADPH、ATP等物质,NADPH在光合作用的__________(阶段)形成。NADPH在光合作用中的作用是____________________________________________________________________________________。
(2)光合作用产生的磷酸丙糖或者在叶绿体中转化成淀粉,或者输出到细胞质中形成蔗糖。由图乙可知,光照条件下,无机磷____________(“促进”或“抑制”)磷酸丙糖输出到细胞质。不论高磷、低磷,24 h内淀粉含量的变化是_________________________________________。为确定叶片光合产物的去向,可采用______________________法研究。
(3)_________是图甲OA段净光合速率的主要限制因素。6 h时叶片中高磷条件下的淀粉与低磷条件下的蔗糖含量_________(填“相同”或“不同”)。与低磷条件相比,高磷条件更有利于叶片积累蔗糖,判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据研究结果,下列场景中,增施磷肥对大豆增产效果最显著的是________。
A. 阴坡地块(光照弱)
B. 密植地块(光照弱)
C. 阳坡地块(光照充足)
D. 室内盆栽(光照弱)
33. 在森林生态系统中,植物根系常与土壤真菌形成菌根共生体,其中丛枝菌根(AM)和外生菌根(EcM)是两种主要类型。真菌帮助植物吸收水分和无机盐,植物则为真菌提供光合产物。最新全球尺度研究发现,树种丰富度与EcM树种比例之间的关系随环境梯度发生变化如下:
研究认为,在低纬湿润环境中,土壤微生物活动活跃,EcM树种可能加剧了同种或近缘树种之间的负反馈效应(如富集特定的土传病原体),从而抑制了其他树种的共存。
(1)植物与菌根真菌之间的种间关系是___________。植物固定的碳元素,通过真菌的___________作用以CO2形式返回无机环境,这体现了生态系统____________的功能。
(2)研究发现,磷元素在土壤中有不同的存在形式,不同类型的菌根植物可以利用土壤中不同形式的磷元素来形成树种间__________________,进而实现稳定共存。
(3)在低纬湿润环境中,EcM树种比例越高,树种丰富度越低,从生态位的角度分析,是因为同种或近缘树种的生态位重叠程度较___________(填“高”或“低”)。
(4)某研究团队在两个森林样地进行了调查,结果如下表:
样地
环境条件
EcM树种比例
树种丰富度
土壤病原体密度
A
低纬度湿润
75%
12种
高
B
低纬度湿润
20%
38种
低
①根据表中数据,分析样地A树种丰富度较低的原因:___________________________________________________________________。
②若要在低纬度湿润地区进行森林生态修复,从提高物种多样性的角度考虑,应优先种植AM树种还是EcM树种?请说明理由。选择___________树种;理由:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
34. 某科研团队对某封闭草原中的一种植食性鼠类进行了长达7年的种群动态监测,每年在同一时期用同样的方法捕获并统计个体数量,同时估算出幼鼠和成鼠的存活率,结果如图所示,曲线上的数字代表捕获到的成体或幼体的个体数。调查期间无大规模迁入和迁出。
(1)若要研究该鼠类在群落中的生态位,除调查其食物和栖息地外,还应当调查其_________、___________。
(2)据图推测在第2~3年,该鼠类种群的出生率__________(填“上升”或“下降”或“不变”)。在第3~4年,幼体存活率明显下降,但种群相对数量基本保持稳定,从种群数量特征的角度分析,其原因是__________。第5~6年,成体和幼体存活率均出现明显下降。从种间和种内关系分析,可能的原因是________________________________________________________________________________。
(3)第5~6年,该鼠类种群数量大幅下降。若从能量流动的角度分析,鼠类种群数量下降可能会使该草原生态系统中__________(填“生产者”或“次级消费者”)的数量下降。若该鼠类大量减少,其同化的能量中流向__________(填“分解者”或“下一营养级”)的比例可能暂时增大。
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平凉一中2027届高三第二次阶段性考试试题(卷)
生物
考试时间:75分钟
一、单项选择题(每题2分,共60分)
1. 产自“中国高原藜麦之都”甘肃天祝的藜麦,富含优质蛋白及膳食纤维,可提供全部8种必需氨基酸,近年来成为人们喜爱的健康食品。下列叙述错误的是( )
A. 必需氨基酸须从外界环境中获取,人体自身不能合成
B. 膳食纤维中的纤维素是由葡萄糖连接而成的一种多糖
C. 烹煮藜麦时,优质蛋白质会因高温变性失去营养价值
D. 合理食用膳食纤维可以增加饱腹感,有利于控制体重
【答案】C
【解析】
【详解】A、必需氨基酸的定义即为人体细胞自身不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸,A正确;
B、纤维素是植物特有的多糖,基本组成单位是葡萄糖,由多个葡萄糖分子经脱水缩合连接而成,B正确;
C、高温会破坏蛋白质的空间结构使其变性,但变性仅改变空间结构,肽键并未断裂,进入人体后仍可被蛋白酶分解为氨基酸被吸收利用,不会失去营养价值,C错误;
D、人体缺乏分解膳食纤维的酶,膳食纤维无法被人体消化吸收,合理食用可增加饱腹感,减少高能量食物摄入,有利于控制体重,D正确。
2. 过量饮用添加果葡糖浆(果糖∶葡萄糖≈1∶1)的饮品,是某些“生活方式疾病”发病率上升的重要原因。研究者利用小鼠进行了相关实验,发现葡萄糖和果糖代谢的部分过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 果糖与葡萄糖均能被有氧或无氧呼吸利用
B. 果糖与葡萄糖均能水解生成ATP
C. ①②发生的场所均为细胞质基质
D. 与葡萄糖相比,果糖更易导致脂肪堆积
【答案】B
【解析】
【详解】A、果糖和葡萄糖代谢均可产生3-磷酸甘油醛,可进一步参与有氧呼吸生成CO2和H2O,也可参与无氧呼吸生成乳酸,因此二者均能被有氧或无氧呼吸利用,A正确;
B、果糖和葡萄糖均属于单糖,不能发生水解反应;且二者是通过氧化分解释放能量合成ATP,并非水解生成ATP,B错误;
C、①为葡萄糖分解为3-磷酸甘油醛、②为3-磷酸甘油醛分解为丙酮酸,均属于细胞呼吸的第一阶段,发生场所为细胞质基质,C正确;
D、葡萄糖的分解过程受ATP的负反馈抑制,而果糖代谢无该抑制机制,且果糖可通过生成甘油醛的途径更多合成三酰甘油(脂肪),因此与葡萄糖相比,果糖更易导致脂肪堆积,D正确。
3. “藏粮于技”是以习近平同志为核心的党中央作出的战略抉择,旨在通过科技手段提升粮食产能,保障国家粮食安全。下列关于粮食储藏措施的叙述,错误的是( )
A. 安装通风管道确保仓库良好的通风条件,便于调节温度和含氧量
B. 必要时往储存种子的容器充入氮气,抑制无氧呼吸
C. 降低仓库温度可抑制呼吸酶的活性,从而降低种子的呼吸速率
D. 种子入库前干燥处理,降低自由水含量从而降低种子呼吸速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、通风可调节仓库温度和湿度,避免高温高湿促进呼吸作用及微生物繁殖,A正确;
B、充入氮气或二氧化碳旨在降低氧气浓度,主要抑制有氧呼吸,且过度缺氧可能反而促进无氧呼吸产生酒精损害种子,B错误;
C、低温可降低呼吸酶活性,减弱细胞呼吸速率,减少有机物消耗,C正确;
D、自由水参与细胞代谢活动,干燥处理降低自由水比例,可显著降低呼吸速率,D正确。
4. 贝氏布拉藻是首个被发现具有硝质体的真核单细胞生物。硝质体(又称固氮质体)是由贝氏布拉藻通过胞吞蓝细菌并经长期内共生演化而来的固氮细胞器。蓝细菌的固氮酶分布在细胞膜上。下列分析错误的是( )
A. 推测贝氏布拉藻中硝质体与线粒体、叶绿体一样含少量DNA
B. 与高尔基体膜、溶酶体膜相比,硝质体具有两层磷脂双分子层
C. 贝氏布拉藻中的硝质体将N2转化为NH3的过程发生于硝质体基质
D. 在生命系统的结构层次中,贝氏布拉藻和蓝细菌均属于细胞和个体层次
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体、叶绿体属于内共生起源的细胞器,均含有少量DNA,硝质体由蓝细菌经内共生演化而来,推测其也保留了蓝细菌的少量DNA,A正确;
B、高尔基体、溶酶体是单层膜细胞器,仅含1层磷脂双分子层;硝质体由胞吞蓝细菌形成,内层为原蓝细菌的细胞膜,外层为胞吞时宿主的细胞膜,属于双层膜结构,含2层磷脂双分子层,B正确;
C、题干明确说明蓝细菌的固氮酶分布在细胞膜上,蓝细菌内共生形成硝质体后,原蓝细菌的细胞膜演变为硝质体的内膜,因此固氮过程发生在硝质体的膜上,而非硝质体基质,C错误;
D、贝氏布拉藻和蓝细菌均为单细胞生物,单个细胞就能完成全部生命活动,因此既属于细胞层次,也属于个体层次,D正确。
5. 癌细胞膜上存在某种转运蛋白,其转运抗癌药物的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该蛋白运输药物的方式为主动运输
B. 该蛋白可升高ATP水解反应的活化能
C. 该蛋白运输药物时会改变磷脂分子的排布
D. 抑制该蛋白的作用能提高药物的疗效
【答案】B
【解析】
【详解】A、该转运蛋白运输药物的过程需要消耗ATP水解释放的能量,符合主动运输的特征,运输方式为主动运输,A正确;
B、该蛋白能够催化ATP水解为ADP和Pi,说明其具有ATP水解酶的功能,酶的作用是降低化学反应的活化能,而非升高活化能,B错误;
C、转运蛋白镶嵌在磷脂双分子层中,运输药物时自身构象会发生改变,会使周围的磷脂分子排布随之发生改变,C正确;
D、该蛋白的作用是将癌细胞内的抗癌药物转运到细胞外,降低癌细胞内的药物浓度,抑制该蛋白的作用可减少药物外排,提高癌细胞内的药物浓度,进而提高药物疗效,D正确。
6. 同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构,下列选项与此描述不符的是( )
A. ATP:线粒体→溶酶体 B. mRNA:细胞核→核糖体
C. 淀粉:叶绿体→线粒体 D. 磷脂:内质网→高尔基体
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,可合成ATP为细胞生命活动供能,溶酶体执行水解功能需要消耗ATP,因此ATP可从线粒体运输到溶酶体,路径合理,A不符合题意;
B、mRNA以细胞核内的DNA为模板转录合成后,通过核孔进入细胞质,与核糖体结合作为翻译的模板,路径合理,B不符合题意;
C、淀粉在叶绿体中合成后,需先在细胞质基质中水解为葡萄糖,葡萄糖进一步分解为丙酮酸后才能进入线粒体参与有氧呼吸,淀粉本身无法直接进入线粒体,路径不合理,C符合题意;
D、内质网是脂质合成的场所,磷脂作为生物膜的重要组成成分,可通过囊泡从内质网运输到高尔基体,参与高尔基体膜的更新,路径合理,D不符合题意。
7. 氨基糖苷类药物常用于临床治疗支原体感染,其作用机制是干扰核糖体对mRNA的正确解码,从而抑制支原体的生长和繁殖,下列叙述正确的是( )
A. 支原体无细胞壁,其DNA在细胞内的主要载体是染色体
B. 支原体与HIV的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. 支原体的核糖体读取mRNA上密码子的过程由线粒体供能
D. 氨基糖苷类药物治疗支原体感染是通过干扰翻译来实现的
【答案】D
【解析】
【详解】A、支原体属于原核生物,细胞内不存在染色体,其DNA是裸露的环状分子,A错误;
B、HIV是病毒,没有细胞结构,支原体是具有细胞结构的原核生物,二者的主要区别是有无细胞结构,B错误;
C、支原体为原核生物,仅含有核糖体一种细胞器,没有线粒体,其生命活动所需能量由细胞质基质中的呼吸过程提供,C错误;
D、核糖体读取mRNA上密码子合成蛋白质的过程属于翻译过程,结合题干信息可知,氨基糖苷类药物通过干扰支原体的翻译过程抑制其生长繁殖,D正确。
8. 小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;②用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;③配制不同浓度的蔗糖溶液;④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1)
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
质壁分离程度
—
—
—
—
+
++
++
+++
气孔张开程度
+++
+++
+++
++
+
—
—
—
注:“—”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大。
A. 植物细胞原生质层的选择透过性只与细胞膜有关
B. 质壁分离过程中,植物细胞的吸水能力逐渐降低
C. 该下表皮细胞的细胞液浓度大约为0.55 g·mL-1
D. 小蚌兰在干旱条件下气孔快速关闭以减少水分散失
【答案】D
【解析】
【详解】A、原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同构成,其选择透过性与细胞膜、液泡膜都有关,A错误;
B、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液浓度逐渐升高,细胞的吸水能力逐渐增强,B错误;
C、由表格数据可知,蔗糖溶液浓度为0.35g·mL-1时细胞未发生质壁分离,0.40g·mL-1时开始出现质壁分离,说明细胞液浓度介于0.35~0.40g·mL-1之间,C错误;
D、干旱条件下细胞失水发生质壁分离,结合表格可知质壁分离程度越高气孔张开程度越小,气孔关闭可降低蒸腾作用,减少水分散失,D正确。
9. 西洋参受干旱胁迫,生长会受影响。检测西洋参在重度干旱条件下与光合作用相关的指标结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CO2吸收速率随着干旱时间的延长而上升
B. 干旱既影响暗反应也可能影响光反应
C. 胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,CO₂吸收速率随干旱时间延长先降低后升高,再降低,A错误;
B、干旱条件下气孔导度降低,CO₂供应减少,直接影响暗反应;干旱也会影响植物吸收水分,从而影响光反应,B正确;
C、胞间CO₂浓度不仅受气孔导度(CO₂进入量)影响,还受叶肉细胞光合作用对CO₂的消耗速率影响,如干旱后期气孔导度很低,但胞间CO₂浓度上升,就是因为叶肉细胞利用CO₂的能力下降,C错误;
D、干旱环境下降低气孔导度可减少水分的蒸腾散失,减少植物水分消耗,有利于西洋参适应干旱环境,D错误。
10. 下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物,有关分析不正确的是( )
A. 甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量
B. 乙装置有色液滴向左移动,说明种子萌发进行了有氧呼吸
C. 丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2
D. 三个装置中的种子没有必要进行消毒处理,但都需要设置对照实验
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲装置含有温度计,保温瓶可减少热量散失,若萌发种子呼吸作用释放热量,温度计读数会升高,因此可用于探究呼吸作用是否释放热量,A正确;
B、乙装置中的NaOH溶液会吸收细胞呼吸产生的CO₂,若有色液滴向左移动,说明装置内气体量减少,是有氧呼吸消耗O₂导致的,说明种子萌发进行了有氧呼吸,B正确;
C、CO₂可使澄清石灰水变浑浊,因此丙装置可根据澄清石灰水是否变浑浊,探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO₂,C正确;
D、种子表面附着的微生物也会进行呼吸作用,会干扰实验结果,因此三个装置的种子都需要进行消毒处理;同时为排除无关变量的影响,三个装置都需要设置对照实验,D错误。
11. 图1表示绿色植物叶肉细胞中的某些生理活动过程,①~⑦代表部分相关物质,甲、乙代表两种细胞器。图2表示低CO2浓度,环境温度为光合作用最适温度时,该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量。下列叙述错误的是( )
A. 长期处于黑暗状态下,⑥→⑤→⑥的循环不能进行
B. B点时,该叶肉细胞中ATP的合成和分解处于动态平衡
C. 短时间内适当提高CO2浓度,②的含量下降C点上移
D. 当光照强度处于BD间时,光合作用储存有机物的量为S2>0
【答案】C
【解析】
【详解】A、长期黑暗条件下,光反应无法进行,不能为暗反应提供ATP和NADPH,卡尔文循环无法进行,因此⑥→⑤→⑥的循环不能进行,A正确;
B、活细胞中ATP的合成和分解始终处于动态平衡,B点叶肉细胞光合速率等于呼吸速率,仍为正常代谢的活细胞,该ATP的合成和分解处于动态平衡,B正确;
C、短时间适当提高CO₂浓度,CO₂固定速率加快,生成更多C₃,C₃还原消耗更多的②(ATP、NADPH),因此②的含量下降;提高CO₂浓度后最大净光合速率升高,CO₂吸收量增加,即CO₂释放量更低,C点应下移,C错误;
D、光照强度处于BD间时,净光合速率大于0,光合作用储存的有机物即净光合积累量为S₂,因此S₂>0,D正确。
12. 玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目少,但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C3途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C4途径(如图)。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A. 干旱条件下C3途径植物光合速率比C4途径植物小
B. 若维管束鞘细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率,植物的干重不一定增加
C. 玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径和C3的还原合成的
D. 维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的
【答案】D
【解析】
【详解】A、干旱条件下植物气孔关闭,胞间CO2浓度低。C4植物的PEP羧化酶对CO2亲和力远高于C3植物的Rubisco酶,能高效固定低浓度CO2,因此干旱时C3途径植物光合速率比C4途径植物小,A正确;
B、植物干重增加的前提是整株植物的总光合速率大于所有细胞的呼吸速率。仅维管束鞘细胞光合速率大于自身呼吸速率,不代表叶肉细胞等其他细胞的光合与呼吸的总差值能覆盖全株所有细胞的呼吸消耗,因此植物干重不一定增加,B正确;
C、从图示可知,C4途径仅在叶肉细胞内完成CO2的初步固定,有机物的合成是在维管束鞘细胞中,通过C3途径完成C3的还原生成的,C正确;
D、维管束鞘细胞的CO2来源有两个:一是C4分解释放的CO2,二是自身细胞呼吸产生的CO2,D错误。
13. 生物学中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1
B. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞;原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
C. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变
D. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生CO₂,运动员短跑时的CO2全部来自有氧呼吸,而有氧呼吸消耗的O2量与产生的CO2量相等,因此该比值等于1,A正确;
B.置于KNO3溶液中的成熟植物细胞,初期外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离,原生质体体积减小,原生质体体积/细胞体积的值变小;后续K+和NO3-通过主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高超过外界溶液浓度,细胞吸水发生质壁分离复原,原生质体体积增大,原生质体体积/细胞体积的值变大,因此原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大,B正确;
C、若增大光照强度前,植物的光合作用已经达到光饱和点,再增大光照强度光合速率不会发生变化,短时间内叶肉细胞中C3和C5的含量均保持稳定,C3/C5的值不变,因此该值可能不变,C正确;
D、细胞增殖的物质准备阶段为分裂间期,该阶段细胞会适度生长,体积增大,而细胞的表面积/体积(相对表面积)随细胞体积增大而减小,因此该值会变小而非变大,D错误。
14. 紫色硫细菌是一类广泛分布于水体中的厌氧型细菌,能利用硫化氢进行类似植物的光合作用,其反应式如图所示,其中(CH2O)表示糖类,下列相关叙述正确的是( )
CO2+2H2S(CH2O)+H2O+2S
A. 紫色硫细菌产生的S被植物吸收后可用于合成核酸
B. 紫色硫细菌光合色素分布在类囊体膜上
C. 紫色硫细菌适宜生活在光照充足的湖泊表层水域
D. 紫色硫细菌为自养生物
【答案】D
【解析】
【详解】A、核酸的组成元素是C、H、O、N、P,不含S元素,S被植物吸收后无法用于合成核酸,A错误;
B、紫色硫细菌是细菌,属于原核生物,没有叶绿体(也不存在类囊体结构),B错误;
C、紫色硫细菌是厌氧型生物,湖泊表层水域溶氧含量高,不适合厌氧生物生存,它不会适宜生活在表层,C错误;
D、紫色硫细菌可以利用光能,将CO2这类无机物合成为糖类等有机物,同化作用类型为自养型,属于自养生物,D正确。
15. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
【答案】A
【解析】
【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,如水进出细胞;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的特点是需要转运蛋白和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。
【详解】A、O₂从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,速率由O₂浓度差决定。因此呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响,A正确;
B、心肌细胞主动运输Ca²⁺时,载体蛋白需结合Ca²⁺并催化ATP水解,还需结合磷酸基团从而磷酸化,并非仅与Ca²⁺结合,B错误;
C、葡萄糖进入红细胞为协助扩散,速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供能,但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓度差,因此速率与代谢有关,C错误;
D、分子或离子通过通道蛋白时不需要与之结合,D错误。
故选A。
16. 某生物科研兴趣小组从某公园的一个湖的某一深度取得一桶水样,分装于六对密封黑白瓶中(白瓶为透明瓶,黑瓶为不透光瓶),剩余的水样测得初始溶氧量为10 mg/L。将六对密封黑白瓶分别置于六种不同的光照条件下(由a→e逐渐加强),其他条件相同,24小时后,实测获得六对黑白瓶中溶氧量,记录数据如下。下列分析错误的是( )
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
3
10
16
24
30
30
黑瓶溶氧量(mg/L)
3
3
3
3
E
E
A. 瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24 h内为7 mg/L
B. 光照强度为c时,在24 h内白瓶中植物产生的氧气量为27 mg/L
C. 光照强度为d、e时,黑瓶中溶氧量应为3 mg/L
D. 光照强度为d时,再增加光照强度,瓶中溶解氧的含量也不会增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、初始溶氧量为10mg/L,黑暗条件下的黑瓶24h后溶氧量为3mg/L,说明24h内瓶中所有生物的总呼吸耗氧量为10-3=7mg/L,A正确;
B、植物产生的氧气量为总光合量,总光合量=净光合量+呼吸耗氧量。光照强度为c时,白瓶净光合积累的溶氧量为24-10=14mg/L,因此总光合产氧量=14+7=21mg/L,B错误;
C、黑瓶为不透光瓶,无论外界光照强度如何,瓶内都无法进行光合作用,仅进行呼吸作用,且实验中其他条件一致,呼吸速率不变,因此d、e组的黑瓶24h后溶氧量也应为3mg/L,C正确;
D、光照强度d和e的白瓶最终溶氧量均为30mg/L,说明光照强度超过d后,净光合速率不再随光照增强而提升,已经达到光饱和点,因此再增加光照强度,24h后瓶中溶氧量也不会继续升高,D正确。
17. 植物光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PS Ⅱ(光合色素与蛋白结合的复合体)受损,导致光合速率降低。研究表明,蛋白质LHC Ⅱ可通过与PS Ⅱ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图)。下列叙述错误的是( )
A. PS Ⅱ分布在叶绿体的类囊体薄膜上,与水的光解有关
B. 强光下,叶片的叶肉细胞中叶绿体聚集在细胞侧面
C. 在弱光下,LHC Ⅱ与PS Ⅱ紧密结合,增强PS Ⅱ对光能的捕获
D. 与野生型相比,缺失LHC Ⅱ的突变体在强光下光合速率下降慢
【答案】D
【解析】
【详解】A、PSⅡ是光合色素与蛋白结合的复合体,参与光反应过程,光反应的场所为叶绿体类囊体薄膜,水的光解是光反应的重要过程,因此PSⅡ分布在类囊体薄膜上且与水的光解有关,A正确;
B、强光下为避免叶绿体被强光灼伤,叶肉细胞中的叶绿体会移动到细胞受光较少的侧面,减少光能接收,B正确;
C、据图可知弱光下LHCⅡ与PSⅡ紧密结合,结合题干“LHCⅡ可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获”的信息,可知该状态可增强PSⅡ对光能的捕获,适应弱光环境,C正确;
D、强光下野生型可通过LHCⅡ与PSⅡ分离减少光能捕获,避免PSⅡ受损,缓解光合速率下降;缺失LHCⅡ的突变体无法完成该调节机制,PSⅡ更易被强光破坏,因此与野生型相比,其光合速率下降更快,D错误。
18. ①~④是韭菜(2N=32)减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
A. ①所在时期的细胞能发生基因重组
B. ②所在时期的细胞有64条染色体
C. ③所在时期的细胞中正在发生非同源染色体的自由组合
D. ④所在时期的一个细胞中含有两个染色体组
【答案】A
【解析】
【详解】A、①同源染色体联会,形成四分体发生于减数第一次分裂前期(减 Ⅰ 前期),该时期同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换,属于基因重组的一种,A正确;
B、②同源染色体成对排列在赤道板两侧属于减数第一次分裂中期(减 Ⅰ 中期),每条染色体含 2 条姐妹染色单体,但染色体数仍以着丝粒计数,染色体数目为32条,B错误;
C、③细胞质分裂,形成四个子细胞属于减数第二次分裂后期,非同源染色体的自由组合发生在减 Ⅰ 后期,而③是减数第二次分裂后期,自由组合在减一后期已经完成,C错误;
D、④形成 4 个子细胞 属于减数第二次分裂末期(减 Ⅱ 末期),减 Ⅱ 末期形成的子细胞是配子,染色体数为16,只含有1 个染色体组,D错误。
19. 某二倍体动物(2n=4)基因型为AaBB,其处于分裂期的甲、乙、丙细胞如图所示,其中丙为乙的子细胞,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙细胞中均发生了基因突变
B. 丙为次级精母细胞或极体
C. 乙细胞内有2对同源染色体,8个DNA分子
D. 甲细胞的染色体数目、同源染色体对数均为丙细胞的2倍
【答案】A
【解析】
【详解】A、首先判断细胞分裂类型:甲细胞着丝粒分裂、存在同源染色体,为有丝分裂后期;乙细胞同源染色体分离、细胞质均等分裂,为雄性动物的初级精母细胞(减数第一次分裂后期);丙细胞无同源染色体、着丝粒分裂,为次级精母细胞(减数第二次分裂后期)。该动物基因型为AaBB,原本无b基因,乙中出现b基因属于基因突变;有丝分裂中姐妹染色单体的基因应完全相同,甲中分离的姐妹染色单体分别携带A和a,说明发生了基因突变,因此甲、乙均发生基因突变,A正确;
B、该动物为雄性,乙细胞处于减数分裂I后期,细胞质均等分裂,为初级精母细胞,初级精母细胞的子细胞丙只能是次级精母细胞,B错误;
C、乙细胞内有2对同源染色体,核DNA分子数为8个,但细胞内的DNA分子还包括细胞质中线粒体的DNA,总DNA数大于8,C错误;
D、甲细胞染色体数为8、同源染色体对数为4,丙细胞无同源染色体(同源对数为0),因此同源染色体对数不满足2倍关系,D错误。
20. 非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。下图为人体精子形成时性染色体异常的示意图(不考虑其他突变及染色体互换)。下列叙述正确的是( )
A. 人体中细胞①和②的染色体数相同
B. 图甲细胞③中染色体组成类型有233种可能
C. 图乙细胞④中所示染色体为同源染色体
D. 产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞①是初级精母细胞,染色体数为46;细胞②是减数第一次分裂异常(性染色体未分离进入同一个子细胞②)后得到的次级精母细胞,着丝粒没有分裂所以染色体数为24,因此①和②染色体数并不相同,A错误;
B、人体共有23对染色体,不考虑互换的情况下,正常减数分裂的染色体组合类型是223种。细胞③缺失了性染色体,仅剩余22条常染色体,其染色体组成类型应为222种,B错误;
C、细胞④中的两条Y染色体是着丝粒分裂后形成的子染色体,并非同源染色体(同源染色体是一条来自父方一条来自母方、形态大小一般相同、减数分裂中能配对的染色体),C错误;
D、XYY个体的两条Y染色体都来自父方的精子,是含YY的精子和正常含X的卵细胞结合形成的;图乙途径就是减数第二次分裂Y染色体姐妹染色单体未分离,产生了含YY的异常精子,符合该异常配子的来源,D正确。
21. 下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,错误的是( )
A. 基因的选择性表达导致人体内的不同类型细胞中所含的mRNA完全不同
B. 从总体上看,多细胞个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
C. 细胞凋亡时通常形成凋亡小体,不会导致炎症反应
D. 细胞癌变是一系列原癌基因与抑癌基因发生突变积累的结果
【答案】A
【解析】
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达。个体衰老和细胞衰老之间的关系:对于单细胞生物而言,细胞衰老就是个体衰老;对于多细胞生物而言,细胞衰老和个体衰老不是一回事,个体衰老是细胞普遍衰老的结果。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞非正常性死亡。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、由于基因的选择性表达,人体内的不同类型细胞中所含的mRNA不完全相同,而不是完全不同,A错误;
B、对于多细胞生物而言,细胞衰老和个体衰老不是一回事,个体衰老是细胞普遍衰老的结果,B正确;
C、细胞凋亡是基因控制的编程性死亡,通常形成凋亡小体,不会导致炎症反应,C正确;
D、癌变是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果,D正确。
故选A。
22. 图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD段表示分裂间期;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍
B. 图2细胞的下一时期,细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=2∶1∶1
C. 图3中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体
D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和3所示时期
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1中BC段形成的原因是间期DNA复制,核DNA数加倍,使染色体数/核DNA数由1变为1/2;EF段形成的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数加倍,使染色体数/核DNA数由1/2变回1,A错误;
B、图2为动物细胞有丝分裂中期,下一时期为后期,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体消失,因此染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶0∶1,B错误;
C、图3为高等植物细胞有丝分裂末期,结构H是细胞板,将扩展形成细胞壁,高尔基体与植物细胞壁的形成密切相关,C正确;
D、动物和高等植物有丝分裂的显著差异是前期纺锤体形成方式、末期细胞质分裂方式不同,图2为有丝分裂中期,二者中期无显著差异,D错误。
23. 十九世纪中期以来,青藏高原东缘的海螺沟冰川不断退缩,在退缩区上形成了一个完整且连续的植被演替序列。图示为连续调查结果,显示演替不同阶段该地优势种的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 冰川退缩区的演替过程属于次生演替
B. 在群落演替过程中生物多样性逐渐增加
C. 在同一区域生存的植物存在生态位重叠
D. 演替后期该群落的垂直结构比中期要复杂
【答案】A
【解析】
【详解】A、冰川退缩后的区域没有原有土壤条件,也不存在植物的繁殖体,在此基础上发生的演替属于初生演替,不属于次生演替,A错误;
B、群落自然演替的过程中,物种丰富度逐渐升高,生物多样性逐渐增加,结合图示不同阶段的优势种类也可看出该趋势,B正确;
C、同一区域生存的植物会竞争阳光、水分、无机盐等共同的资源,说明存在生态位重叠,C正确;
D、演替后期优势种为冷杉、云杉等乔木,相比演替中期的植物类群,群落的垂直分层更显著,垂直结构更复杂,D正确。
24. 某保护区拥有丰富的植被资源,随着海拔高度的增加,群落类型依次为常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林和针叶林等。下列叙述错误的是( )
A. 低海拔区域降水充沛,空气湿度较大,有利于常绿阔叶树的生长
B. 较高海拔区域,落叶树在秋冬季可通过落叶、休眠等方式适应环境
C. 不同类型群落的优势种分布在不同海拔高度,主要受温度的影响
D. 不同海拔高度分布的群落类型不同,这体现了群落的垂直结构
【答案】D
【解析】
【详解】A、低海拔区域水热条件优越,降水充沛、空气湿度大,适宜常绿阔叶树生长,A正确;
B、较高海拔区域温度较低,落叶树秋冬季通过落叶、休眠减少能量消耗,避免低温冻害,是对寒冷环境的适应,B正确;
C、海拔升高时温度显著下降,不同海拔的群落优势种存在差异,主要受温度因素影响,C正确;
D、群落的垂直结构指的是同一群落内部不同种群在垂直方向上的分层现象,海拔不同形成多个不同群落,属于群落的地带性分布,不属于一个群落的垂直结构,D错误。
25. 某研究团队对温带森林群落进行调查,结果如下:①春季草本植物丰富度最高,夏季乔木层鸟类物种数最多;②两种近缘食虫鸟分别在树冠上层和中层觅食;③秋冬季节地面活动的啮齿类动物数量显著减少。下列叙述错误的是( )
A. ①体现了群落结构在时间维度上的季节性变化
B. ②中两种鸟的分布差异是生态位空间分化的结果
C. ③表明温度和食物资源变化影响动物的季节性活动
D. 即使夏季降水减少,乔木层鸟类丰富度仍保持稳定不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、①中描述了不同季节群落中物种丰富度、物种数量的差异,属于群落结构在时间维度上的季节性变化,A正确;
B、两种近缘食虫鸟在树冠的不同层次觅食,是对空间资源的利用分化,属于生态位的空间分化,可减少种间竞争,B正确;
C、秋冬季节温度降低,植物等生产者的生物量减少,导致啮齿类的食物资源不足,二者共同影响啮齿类的季节性活动,使其数量减少,C正确;
D、夏季降水减少会影响乔木的生长,进而影响依赖乔木生存的昆虫等鸟类食物的数量,最终会导致乔木层鸟类丰富度发生改变,不会保持稳定不变,D错误。
26. 衣藻是一种常见的淡水藻类,同时也是分子生物学研究中的重要模式生物。为探究衣藻种群数量的变化规律,研究人员将衣藻置于光照下进行振荡培养,定期取样,利用血细胞计数板计数,并绘制生长曲线。下列叙述错误的是( )
A. 振荡培养的主要目的是增大培养液中的CO2含量,为衣藻光合作用提供原料
B. 血细胞计数板清洗后,若未吹干表面水分可能会导致统计结果偏小
C. 每天取样计数衣藻数量的时间要固定,目的是控制无关变量,使实验结果更准确
D. 随着培养时间的延长衣藻种内竞争逐渐加剧,在K/2值时最弱,在K值时最强
【答案】D
【解析】
【详解】A、振荡培养可增大培养液与空气的接触面积,提高CO2溶解量,为衣藻光合作用提供原料,同时可使衣藻均匀分布,充分利用光照和营养,A正确;
B、血细胞计数板表面残留的水分会稀释滴加的待计数样液,导致统计的种群数量低于实际值,B正确;
C、每天固定时间取样可排除取样时间差异对种群数量统计的干扰,属于控制无关变量,能提升实验结果的准确性,C正确;
D、种内竞争强度随种群密度升高而增强:培养初始种群密度最小,种内竞争最弱;K/2时种群增长速率最快,种群密度已较高,种内竞争强于初始阶段;K值时种群密度达到最大,种内竞争最强,D错误。
27. 某生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 玉米田属于人工生态系统,其抵抗力稳定性高于自然草原生态系统
B. 入射该玉米田的太阳能约有1.64%的能量被玉米植株固定
C. 向玉米田引入害虫天敌可调整能量流动方向,提高能量传递效率
D. 用玉米秸秆生产沼气等清洁能源,实现了物质和能量的循环利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、人工农田生物种类少,营养结构简单,其抵抗力稳定性低于自然草原生态系统,A错误;
B、玉米固定的总能量为:3.272×107kJ+1.07×108kJ=1.3972×108kJ,占入射太阳能的比例约为1.64%,B正确;
C、引入天敌防治害虫,属于“调整能量流动方向”,使更多能量流向对人类有益的部分。但能量传递效率(10%~20%)由营养级间固有规律决定,无法人为提高,C错误;
D、用秸秆生产沼气,实现了“能量的多级利用”(将原本流向分解者的能量加以利用)和“物质的循环利用”(沼渣还田)。但能量不能循环利用(能量只能单向流动,且逐级递减),D错误。
28. 宁夏地区在农林复合经营方面探索出了一条生态与经济双赢的“绿富同兴”模式,如以枸杞林为主体,幼龄期套种贝母等耐旱低矮中药材,成林期套种辣椒。在枸杞林下,放养适量家禽,家禽以杂草、害虫为食,家禽粪便还田后,土壤有机质含量增加,形成“林—禽—土”良性循环。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实例减少了农药、化肥的使用,可降低成本并保护环境
B. 该实例充分地利用了空间和资源,也能调整能量流动关系
C. 家禽粪便中的能量可被枸杞、贝母和辣椒等植物直接同化
D. 该实例的建设遵循了生态工程的协调、循环、整体等原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、家禽捕食害虫减少农药使用,粪便还田替代化肥,降低成本且环保,A正确;
B、套种不同植物分层利用空间和资源,家禽调整能量流动方向(如减少杂草竞争),B正确;
C、家禽粪便中的有机物需经分解者分解为无机物后,植物才能吸收利用,其能量以热能形式散失,植物无法直接同化,C错误;
D、该模式实现物质循环(粪便还田)、协调生物与环境的关系,兼顾生态与经济(整体原理),D正确。
故选C。
29. 研究发现,蚊子叮咬的目标主要取决于二氧化碳、热量和挥发性化学物质等因素,未证实蚊子的叮咬和血型有关。蚊子发出的嗡嗡声由其翅膀在飞行时快速地上下振动而产生,雌、雄蚊翅膀振动频率不同,据此雄蚊可找到雌蚊而顺利交配。下列相关叙述错误的是( )
A. 信息传递可调节蚊子与叮咬生物之间的寄生关系,维持生态系统的平衡与稳定
B. 雌、雄蚊翅膀振动频率不同有利于蚊子种群的繁衍,但蚊子数量不一定会增加
C. 通过模拟人体发出的二氧化碳和热量等信号诱捕蚊子,属于生物防治
D. 蚊子依赖化学信息判断叮咬目标,依赖行为信息寻找配偶
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统中信息的类型:①物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息;②化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质;③行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】A、蚊子与被叮咬生物之间属于寄生关系,信息传递可调节蚊子与叮咬生物之间的关系,维持生态系统的平衡与稳定,A正确;
B、雌、雄蚊翅膀振动频率不同有利于蚊子种群的繁衍,但是蚊子数量的变化不仅受出生率影响,还需考虑死亡率等,B正确;
C、通过模拟人体发出的信号诱捕蚊子,属于生物防治,C正确,
D、通过题干信息可知,蚊子对叮咬目标的判断依赖化学信息和物理信息,如挥发性物质、热量,对配偶的判断依赖物理信息,D错误。
故选D。
30. 为实现丘陵地区废弃矿山的生态修复,某地采用了“基质改良—乡土草本与灌木种植—引入小型土壤动物—建立灌草复合系统”的综合治理模式。三年后,该区域植被覆盖率达85%,土壤微生物多样性显著恢复,水土流失得到控制。以下关于该模式所体现的生态学原理的分析,正确的是( )
A. 选用多种本地植物进行混种,主要遵循的是生态学的循环原理
B. 引入蚯蚓等土壤动物改良土壤,实现土壤养分循环利用,体现了整体原理
C. 在植被恢复基础上适度放养本地食草动物,可加速生态恢复,这符合协调原理
D. 建立灌草复合系统后,仅靠植物组分即可长期自我维持,这体现的是自生原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、选用多种本地植物混种,主要是利用本地物种适配本地环境、合理布设生物组分以形成互利共存关系,遵循协调和自生原理,循环原理侧重物质循环利用,A错误;
B、引入蚯蚓等土壤动物实现土壤养分循环利用,体现的是循环原理,整体原理强调兼顾自然、经济、社会的整体效益,B错误;
C、放养本地食草动物保证了生物对环境的适配性,“适度”控制种群数量避免超过环境承载力,符合协调原理,C正确;
D、生态系统长期自我维持需要生产者、消费者、分解者及非生物环境共同作用,仅靠植物组分无法实现稳定自我维持,不符合自生原理要求,D错误。
二、非选择题(共40分)
31. 普通水稻生长在盐度低于2‰的环境中。若土壤持续盐碱化会导致水稻产量和品质下降。为分析盐碱胁迫导致水稻减产的原因,科研人员用不同浓度的Na2CO3模拟盐碱胁迫环境对水稻某时期光合特性的影响,结果如下表:
处理组别
叶绿素a
叶绿素b
净光合作用速率/[μmol/(m2·s)]
气孔导度/[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度/(μL/L)
对照
1.36a
0.21a
17.63a
950.50a
329.13c
轻度胁迫
1.23b
0.18a
15.36b
898.91b
335.33c
中度胁迫
1.05c
0.15b
12.95c
795.20b
339.79b
重度胁迫
0.91d
0.12c
9.09c
675.73c
346.49a
注:小写字母不同表示差异显著。
请回答下列问题:
(1)植物的光合作用会受多种内、外因素的影响,除上表所示的影响因素外,请再分别各列举一个:内部因素有__________________外部因素有__________________。
(2)根据上表信息分析可以得出:重度胁迫下导致净光合作用速率下降的原因是叶绿素含量下降,而不是CO2供应不足,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现,盐胁迫下,Na+会大量进入细胞,打破了原有的Na+稳态,从而干扰细胞正常的代谢、破坏细胞的结构,影响__________(某种离子)的吸收导致叶绿素含量下降。
(4)为更高效利用盐碱地,研究人员致力于培育耐盐碱海水稻,并开展了如下工作:
①到盐碱地或海边寻找野生稻作为育种材料,这些地方能找到耐盐碱水稻的原因是________________________________________________________________________________________________________________。
②我国发现的第一株野生海水稻为海稻“86”,对其进行研究,发现耐盐机制如图所示:
根据上述机制,分析海水稻能适应盐胁迫的原因是:在盐胁迫下,酶A________________________________________________________使膜外H+增加;同时物质B浓度增加,_______________________________________________________________________________。
③研究人员发现野生海水稻产量不稳定,但将二倍体水稻通过___________________诱导形成四倍体水稻,Na+的吸收减少,在盐胁迫环境中有更强的存活能力,最终培育出能适应最高6%盐度的盐碱地的海水稻。
【答案】(1) ①. 酶的数量(或酶的活性、C5的含量等) ②. 光照强度(或温度、矿质元素等)
(2)重度盐胁迫下,虽然气孔导度下降,但胞间CO2浓度较高,说明CO2供应充足,而叶绿素含量低,说明限制因素是叶绿素含量
(3)Mg2+ (4) ①. 盐碱地或海边的自然环境对野生稻进行了选择 ②. 催化物质A大量生成物质B,使物质A对H+-ATP酶的抑制作用减弱,H+通过主动运输到膜外 ③. 促进SOS1的功能,利用膜内外H+浓度差使Na+的排出增加 ④. 秋水仙素
【解析】
【小问1详解】
影响光合作用的内部因素有酶的数量和活性、色素的含量、C5的含量等;外部因素有光照强度、CO2浓度、温度、矿质元素等。题目表格中体现了叶绿素含量(内部因素)、气孔导度和胞间CO2浓度(外部因素)对光合作用的影响,所以除表格所示外,内部因素有酶的数量(或酶的活性、C5的含量等),外部因素有光照强度(或温度、矿质元素等)。
【小问2详解】
由表格数据可知,重度胁迫下胞间CO2浓度较高,这表明CO2供应充足,据此可知,重度胁迫下导致净光合作用速率下降的原因是叶绿素含量下降,而不是CO2供应不足导致的。
【小问3详解】
叶绿素的合成需要Mg2+,盐胁迫下Na+大量进入细胞,打破Na+稳态,干扰细胞代谢和结构,会影响Mg2+的吸收,进而导致叶绿素含量下降。
【小问4详解】
①到盐碱地或海边寻找野生稻作为育种材料,这些地方能找到耐盐碱水稻,是因为盐碱地或海边的自然环境对野生稻起到了选择作用,使得耐盐碱的野生稻被保留下来。
②由图可知,在盐胁迫条件下,酶A催化物质A大量生成物质B,使物质A对H+-ATP酶的抑制作用减弱,H+通过主动运输到膜外,使膜外H+增加;同时物质B浓度增加,进而促使SOS1转运蛋白的功能增强,利用膜内外H+浓度差使Na+的排出增加,所以海水稻能适应盐胁迫。
③研究人员发现野生海水稻产量不稳定,但四倍体水稻Na+的吸收减少,在盐胁迫环境中有更强的存活能力,因而是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,诱导二倍体水稻形成四倍体水稻,最终培育出能适应最高6%盐度的盐碱地的海水稻。
32. 大豆原产于中国,已有5000余年栽培历史,不仅是制作餐桌上的豆腐、豆浆的原料,更是饲料、生物燃料、土壤修复的关键角色。大豆光合速率受多种因素影响,图甲表示不同光照强度下无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响;图乙表示16 h光照、8 h黑暗条件下无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响。回答下列问题:
(1)大豆吸收的磷用于合成NADPH、ATP等物质,NADPH在光合作用的__________(阶段)形成。NADPH在光合作用中的作用是____________________________________________________________________________________。
(2)光合作用产生的磷酸丙糖或者在叶绿体中转化成淀粉,或者输出到细胞质中形成蔗糖。由图乙可知,光照条件下,无机磷____________(“促进”或“抑制”)磷酸丙糖输出到细胞质。不论高磷、低磷,24 h内淀粉含量的变化是_________________________________________。为确定叶片光合产物的去向,可采用______________________法研究。
(3)_________是图甲OA段净光合速率的主要限制因素。6 h时叶片中高磷条件下的淀粉与低磷条件下的蔗糖含量_________(填“相同”或“不同”)。与低磷条件相比,高磷条件更有利于叶片积累蔗糖,判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据研究结果,下列场景中,增施磷肥对大豆增产效果最显著的是________。
A. 阴坡地块(光照弱)
B. 密植地块(光照弱)
C. 阳坡地块(光照充足)
D. 室内盆栽(光照弱)
【答案】(1) ①. 光反应阶段 ②. 为暗反应中C3的还原提供还原剂和部分能量
(2) ①. 促进 ②. 光照下淀粉含量增加,黑暗下淀粉含量减少(或先升高后降低) ③. 同位素示踪法(同位素标记法)
(3) ①. 光照强度 ②. 不同 ③. 相同时间条件下,高磷组的蔗糖含量始终高于低磷组 (4)C
【解析】
【小问1详解】
NADPH 是在光合作用光反应阶段产生的。暗反应进行 C3的还原时,NADPH 既作为还原剂,又可以提供一部分能量。
【小问2详解】
光合作用产生的磷酸丙糖或者在叶绿体中转化成淀粉,或者输出到细胞质中形成蔗糖。由图乙可知,光照条件下,高磷环境中蔗糖的含量低于淀粉,据此推测无机磷可“促进”磷酸丙糖输出到细胞质,进而合成蔗糖实现向其他组织的转运。不论高磷、低磷,24 h内淀粉含量的变化是光照下淀粉含量增加,黑暗下淀粉含量减少,这与黑暗环境中淀粉用于呼吸消耗是有密切联系的。为确定叶片光合产物的去向,可采用同位素示踪法(同位素标记法)研究,通过最终放射性的走向确定光合产物的去向。
【小问3详解】
图甲 OA 段净光合速率随光照强度增大而升高,高磷、低磷曲线重合,此时主要限制因素是光照强度。结合题图乙可知,虽然 6 h 时叶片中高磷条件下的淀粉与低磷条件下的蔗糖含量对应的曲线有交点,但是淀粉含量和蔗糖含量对应的纵轴刻度对应的数据不同,故 6 h 时叶片中高磷条件下的淀粉与低磷条件下的蔗糖含量不同。结合乙图蔗糖曲线可知,各个时间点高磷条件蔗糖含量均高于低磷条件,因而可推测高磷更利于叶片积累蔗糖。
【小问4详解】
由图甲可得,光照弱时高磷、低磷条件净光合速率差异小;光照充足时,高磷组净光合速率明显大于低磷组。阳坡地块光照充足,增施磷肥增产效果最显著,C正确。
33. 在森林生态系统中,植物根系常与土壤真菌形成菌根共生体,其中丛枝菌根(AM)和外生菌根(EcM)是两种主要类型。真菌帮助植物吸收水分和无机盐,植物则为真菌提供光合产物。最新全球尺度研究发现,树种丰富度与EcM树种比例之间的关系随环境梯度发生变化如下:
研究认为,在低纬湿润环境中,土壤微生物活动活跃,EcM树种可能加剧了同种或近缘树种之间的负反馈效应(如富集特定的土传病原体),从而抑制了其他树种的共存。
(1)植物与菌根真菌之间的种间关系是___________。植物固定的碳元素,通过真菌的___________作用以CO2形式返回无机环境,这体现了生态系统____________的功能。
(2)研究发现,磷元素在土壤中有不同的存在形式,不同类型的菌根植物可以利用土壤中不同形式的磷元素来形成树种间__________________,进而实现稳定共存。
(3)在低纬湿润环境中,EcM树种比例越高,树种丰富度越低,从生态位的角度分析,是因为同种或近缘树种的生态位重叠程度较___________(填“高”或“低”)。
(4)某研究团队在两个森林样地进行了调查,结果如下表:
样地
环境条件
EcM树种比例
树种丰富度
土壤病原体密度
A
低纬度湿润
75%
12种
高
B
低纬度湿润
20%
38种
低
①根据表中数据,分析样地A树种丰富度较低的原因:___________________________________________________________________。
②若要在低纬度湿润地区进行森林生态修复,从提高物种多样性的角度考虑,应优先种植AM树种还是EcM树种?请说明理由。选择___________树种;理由:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 互利共生 ②. 呼吸作用(或“分解作用”) ③. 物质循环
(2)生态位分化(或资源分化)
(3)高 (4) ①. 样地A的EcM树种比例高,富集的土壤病原体密度更高,加剧了同种/近缘树种的负反馈效应,抑制其他树种共存,因此树种丰富度低 ②. AM ③. 低纬度湿润地区EcM树种比例升高会降低树种丰富度,种植AM树种可减弱负反馈效应,有利于提高物种多样性
【解析】
【小问1详解】
植物为菌根真菌提供有机物,真菌帮助植物吸收水分和无机盐,二者互利共生,因此种间关系为互利共生。 真菌作为分解者,通过呼吸作用将植物固定的碳以CO2形式释放回无机环境,该过程体现了生态系统物质循环的功能。
【小问2详解】
研究发现,磷元素在土壤中有不同的存在形式,不同类型的菌根植物可以利用土壤中不同形式的磷元素来形成树种间生态位分化(或资源分化),有利于生物充分利用环境中的资源,进而实现稳定共存。
【小问3详解】
生态位重叠程度越高,物种间对资源的竞争越激烈,结合题干中ECM树种加剧同种或近缘树种的负反馈效应、抑制其他树种共存的描述,据此推测,此处同种或近缘树种的生态位重叠程度较高。
【小问4详解】
①样地A属于低纬度湿润环境,ECM树种比例高达75%,土壤病原体密度高,加剧了同种或近缘树种的负反馈效应,抑制其他树种共存,因此树种丰富度低。
②要在低纬度湿润地区进行森林生态修复,从提高物种多样性的角度考虑,应优先种植AM树种,理由是低纬度湿润地区EcM树种比例升高会降低树种丰富度,而种植AM树种可减弱负反馈效应,有利于提高物种多样性,实现生态修复。
34. 某科研团队对某封闭草原中的一种植食性鼠类进行了长达7年的种群动态监测,每年在同一时期用同样的方法捕获并统计个体数量,同时估算出幼鼠和成鼠的存活率,结果如图所示,曲线上的数字代表捕获到的成体或幼体的个体数。调查期间无大规模迁入和迁出。
(1)若要研究该鼠类在群落中的生态位,除调查其食物和栖息地外,还应当调查其_________、___________。
(2)据图推测在第2~3年,该鼠类种群的出生率__________(填“上升”或“下降”或“不变”)。在第3~4年,幼体存活率明显下降,但种群相对数量基本保持稳定,从种群数量特征的角度分析,其原因是__________。第5~6年,成体和幼体存活率均出现明显下降。从种间和种内关系分析,可能的原因是________________________________________________________________________________。
(3)第5~6年,该鼠类种群数量大幅下降。若从能量流动的角度分析,鼠类种群数量下降可能会使该草原生态系统中__________(填“生产者”或“次级消费者”)的数量下降。若该鼠类大量减少,其同化的能量中流向__________(填“分解者”或“下一营养级”)的比例可能暂时增大。
【答案】(1) ①. 天敌(或捕食者)、活动时间 ②. 活动范围、与其他物种的关系等
(2) ①. 上升 ②. 虽然幼体存活率下降(幼体死亡率高),但成体存活率维持在高水平,处于繁殖期的个体多,出生率上升,种群整体的出生率与种群整体的死亡率大致相等 ③. 种内竞争加剧(种群密度增大,食物、空间等资源不足)、天敌(捕食者)数量增加或捕食压力增大、种间竞争加剧(与其他植食性动物竞争食物)、疾病流行
(3) ①. 次级消费者 ②. 分解者
【解析】
【小问1详解】
生态位是指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、与其他物种的关系等。因此,除食物和栖息地外,还需要调查该鼠类的天敌(或捕食者)、活动时间(或活动节律)、活动范围、与其他物种的关系等。
【小问2详解】
第2~3年的幼体和成体数量均上升,说明新产生的幼体数量增加,该鼠类种群的出生率上升。第3~4年,幼体存活率明显下降,但种群数量基本稳定,从种群数量特征角度分析,原因是虽然幼体存活率下降(幼体死亡率高),但成体存活率维持在高水平,处于繁殖期的个体多,出生率上升,种群整体出生率与死亡率大致相等。第5~6年,成体和幼体存活率均明显下降,从种间和种内关系分析,可能的原因是该鼠类种内竞争加剧(种群密度增大,食物、空间等资源不足)、天敌(捕食者)数量增加或捕食压力增大、种间竞争加剧(与其他植食性动物竞争食物)、疾病流行等。
【小问3详解】
鼠类是植食性动物,属于初级消费者,其种群数量下降会导致以鼠类为食的次级消费者的食物来源减少,因此次级消费者数量下降。若该鼠类大量减少,其同化的能量中流向分解者的比例可能暂时增大,因为未被捕食的鼠类个体死亡后,能量会直接流向分解者,而流向捕食者(下一营养级)的比例会随鼠类数量减少而降低。
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