[生物][期末]湖南省张家界市2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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1. 磷元素是生物体内重要的元素，在多种生命活动过程中参与不同化合物的合成，并行使特定的功能。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Ca2+跨膜运输时，ATP末端的磷酸基团脱离后可与载体蛋白结合
B. 细胞膜的选择透过性与磷脂分子中含磷的头部亲水而尾部疏水有关
C. 缓冲对可维持人体内环境pH的相对稳定，其中最重要的是
D. DNA分子的磷酸基团与脱氧核糖交替连接形成基本骨架，其结构没有物种间差异
【答案】C
【分析】DNA分子基本组成单位是脱氧核苷酸，DNA是由2条链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成 基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对。
【详解】A、Ca2+跨膜运输时，ATP未端的磷酸基团脱离后可与载体蛋白结合，改变载体蛋白的空间结构，A正确；
B、根据相似相溶原理，细胞膜的选择透过性与磷脂分子中含磷的头部亲水而尾部疏水有关，B正确；
C、缓冲对可维持人体内环境pH的相对稳定，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，C错误；
D、不同物种的DNA分子的基本骨架都是磷酸基团与脱氧核糖交替连接，没有物种间差异，D正确。
故选C。
2. 红枣营养丰富，除铁含量比一般水果蔬菜高外，还含有大量的维生素B和维生素C，有“天然维生素丸”的美称。下列有关红枣果肉和叶片细胞的分析，正确的是（ ）
A. 新鲜红枣果实中有机化合物的含量多于无机化合物
B. 红枣果肉细胞中的铁元素含量高，铁属于大量元素
C. 叶肉细胞液浓度升高不利于红枣对低温环境的适应
D. 红枣果肉和叶肉细胞中化合物的种类和含量有差别
【答案】C
【详解】A、细胞中的水占70%-90%，水属于无机化合物，因此新鲜红枣果实中，无机化合物的含量高于有机化合物，A错误；
B、细胞中的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、M、Cu等，因此Fe属于微量元素，B错误；
C、叶肉细胞液浓度升高会导致细胞吸水，自由水含量增加，植物抗逆性减弱，因此不利于红枣对低温环境的适应，C正确；
D、在不同的细胞中，各种化合物的种类基本相同，含量不同，D错误。
故选C。
3. 研究人员在动物细胞内发现了一种储存磷酸盐的微小结构，将其归类为一种新型细胞器，相关研究发表于《自然》。下列关于细胞器的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞器是细胞的基本结构之一，是细胞的“微型器官”
B. 只有真核细胞内有细胞器，原核细胞和病毒不含有细胞器
C. 研究人员分离动物细胞中的该细胞器可能用到了差速离心法
D. 动物细胞有丝分裂过程中，染色体数量和部分细胞器发生倍增
【答案】B
【分析】原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，病毒无细胞结构，故病毒不含细胞器。
【详解】A、细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官，也称为拟器官或亚结构，它们组成了细胞的基本结构，使细胞能正常地工作和运转，A正确；
B、原核细胞也含有细胞器核糖体，B错误；
C、分离细胞器常用的方法是差速离心法，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，将各种细胞器分开，C正确；
D、动物细胞有丝分裂过程中，染色体数量和部分细胞器（中心体）发生倍增，D正确。
故选B。
4. 习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察调研时强调，发展抗盐碱作物对提高土地增量是很有意义的。柽柳是一种强耐盐植物，科学家研究发现，柽柳叶子和嫩枝上的盐腺细胞可将吸收到植物体内的无机盐离子排出体外。下列关于柽柳的说法，不合理的是（ ）
A. 柽柳根毛细胞吸收水分可能属于主动运输
B. 柽柳根细胞的细胞液浓度可能高于外界溶液
C. 柽柳盐腺细胞内线粒体数量可能相对较多
D. 柽柳改善环境体现了生物多样性的间接价值
【答案】A
【详解】A、水分子进入根毛细胞属于被动运输，A错误；
B、柽柳能在盐碱环境中正常生长，具有耐盐性，它能积累土壤中的无机盐离子，使其细胞液浓度高于土壤溶液，B正确；
C、柽柳盐腺细胞可将吸收到植物体内的无机盐离子排出体外，该过程需要大量能量，因此柽柳盐腺细胞内线粒体数量可能相对较多，C正确；
D、柽柳改善了环境，体现了生物多样性的生态功能，即体现了生物多样性的间接价值，D正确。
故选A。
5. 幽门螺杆菌能够在人体胃部极端酸性的环境中长期存活，原因之一是其体内丰富的脲酶能够催化尿素分解成氨气，中和周围的胃酸。下列有关幽门螺杆菌的叙述，正确的是（ ）
A. 培养幽门螺杆菌的培养基中应加入抗生素以抑制其他杂菌的生长
B. 幽门螺杆菌细胞中的DNA为环状结构，可参与该菌相应性状的控制
C. 幽门螺杆菌能在极端酸性的环境中存活，说明酶的作用不需要温和的条件
D. 生活在人体胃部的幽门螺杆菌主要进行有氧呼吸，该过程没有线粒体参与
【答案】B
【详解】A、抗生素可以抑制幽门螺杆菌的生长和繁殖，使其数量减少，因此培养幽门螺杆菌的培养基中不应加入抗生素，A错误；
B、幽门螺杆菌的遗传物质是双链环状DNA，能控制幽门螺杆菌的相应性状，B正确；
C、幽门螺杆菌在脲酶的作用下分解尿素产生氨，氨是碱性物质，中和其中的胃酸，使其适应胃部的强酸环境，但酶发挥作用仍需要温和的条件，C错误；
D、生活在人体胃部的幽门螺杆菌是原核生物，主要进行无氧呼吸，该过程没有线粒体参与，D错误。
故选B。
6. 近日，科学家开发了一类新型抗癌药物——经基因改造的溶瘤病毒，其能在肿瘤组织内选择性复制，导致癌细胞裂解并使机体产生特异性免疫反应，而对正常组织无害。下图为M1溶瘤病毒对癌细胞的作用机制，下列叙述正确的是（ ）
A. 改造溶瘤病毒的关键是使其识别并杀伤癌细胞，体现了免疫监视功能
B. 通过基因改造的溶瘤病毒一定成为新的物种，会增加生物的遗传多样性
C. M1溶瘤病毒大量增殖导致癌细胞裂解死亡的过程属于由基因决定的细胞凋亡
D. M1溶瘤病毒可侵染不同细胞，对癌细胞选择性杀伤，可能与细胞内的ZAP有关
【答案】D
【分析】溶瘤病毒是一类新型的肿瘤治疗剂，选择性感染肿瘤细胞，最终导致肿瘤细胞裂解释放大量肿瘤相关抗原，释放的抗原激活机体的特异性免疫应答。细胞免疫中细胞毒性T细胞也能接触靶细胞，使靶细胞裂解死亡释放其中抗原。
【详解】A、免疫监视是指机体通过免疫系统识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，而溶瘤病毒一类新型的肿瘤治疗剂，不属于免疫系统的组分，其选择性杀伤肿瘤细胞不能体现免疫监视功能，A错误；
B、通过基因改造的溶瘤病毒不一定成为新的物种，B错误；
C、M1溶瘤病毒大量增殖导致癌细胞裂解死亡的过程不属于细胞凋亡，C错误；
D、正常细胞感染M1溶瘤病毒能正常存活，而ZAP缺陷的细胞体内病毒能复制，最后是癌细胞死亡，说明与细胞内的ZAP有关，D正确。
故选D。
7. 广州医科大学研究人员揭示了mtDNA穿过线粒体内膜的新机制。mtDNA（环状的双链DNA分子）是承载线粒体遗传信息的物质，下列叙述错误的是（ ）
A. mtDNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B. mtDNA分子两条链上（A+T）/（G+C）的值相等
C. mtDNA分子中A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的直径
D. 通过检测现代人的mtDNA可了解不同地区人的母系血缘关系
【答案】A
【详解】A、根据题意，mtDNA是环状的双链DNA分子，因此没有游离的磷酸基团，A错误；
B、根据碱基互补配对原则，mtDNA分子一条链上（A1+T1）/（G1+C1）的值相等另一条链上（T2+A2）/（C2+G2），因此mtDNA分子两条链上（A+T）/（G+C）的值相等，B正确；
C、根据碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，最后形成反向平行的双链，因此mtDNA分子中A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的直径，C正确；
D、根据题意，mtDNA是承载线粒体遗传信息的物质，因此血缘关系近的人可能线粒体上的遗传信息相近，通过检测现代人的mtDNA可了解不同地区人的母系血缘关系，D正确。
故选A。
8. 研究发现，线粒体DNA的编码方式与通用遗传密码有所不同，例如UGA通常是终止密码子，但在线粒体中决定色氨酸。线粒体中合成蛋白质ND5的mRNA甲基化会导致其结构发生改变，不能与tRNA相互作用，使线粒体蛋白合成中断，从而引发阿尔茨海默病。下列叙述正确的是（ ）
A. 线粒体蛋白合成过程中需两种RNA参与
B. 线粒体中存在UGA的mRNA缺失终止密码子
C. 阿尔茨海默病患者的线粒体功能很可能异常
D. mRNA甲基化导致RNA聚合酶不能与之相结合
【答案】C
【分析】基因表达是指基因指导下的蛋白质合成过程。生物体生命活动中并不是所有的基因都同时表达，代谢过程中所需要的各种酶和蛋白质的基因以及构成细胞化学成分的各种编码基因，正常情况下是经常表达的，而与生物发育过程有关的基因则要在特定的反应条件下表达。线粒体存在DNA，有转录和翻译过程，是半自主性细胞器。
【详解】A、线粒体蛋白合成过程中需三种RNA参与，就是信使RNA，转运RNA，核糖体RNA，A错误；
B、UGA通常是终止密码子，但在线粒体中决定色氨酸，线粒体中存在UGA的mRNA不会缺失终止密码子，因为还有另外两种终止密码子UAA，UAG，B错误；
C、阿尔茨海默病的引发是线粒体中合成蛋白质ND5的mRNA甲基化会导致其结构发生改变，不能与tRNA相互作用，使线粒体蛋白合成中断，所以阿尔茨海默病患者的线粒体功能很可能异常，难以进行翻译过程，C正确；
D、mRNA甲基化不会导致RNA聚合酶不能与之相结合，因为根据题干知主要影响翻译过程，与RNA聚合酶无关，D错误。
故选C。
9. 林奇综合征又称遗传性非息肉性结直肠癌，是由DNA错配修复基因（MMR）突变引起的常染色体显性遗传病。若MMR突变，不能纠正DNA复制的错误，错误会迅速积累，导致细胞癌变。患者可能会同时患多种肿瘤，其中患结直肠癌和子宫内膜癌的风险最高。下列叙述错误的是（ ）
A. MMR突变会导致基因的位置或数量改变
B. 林奇综合征的发病率在男女中没有差异
C. 患者的后代可能出现一定比例的正常个体
D. 可通过遗传咨询和产前诊断预防后代患病
【答案】A
【详解】A、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变叫基因突变，基因突变会产生新的等位基因，不会改变基因的位置和数量，A错误；
B、依题意，林奇综合征是常染色体显性遗传病，基因不在性染色体上，该性状的遗传与性别不相关，因此，其发病率在男女中没有差别，B正确；
C、依题意，林奇综合征是常染色体显性遗传病，若患者为显性杂合子，则其子代可能是正常个体，C正确；
D、通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。因此，可通过遗传咨询和产前诊断预防后代患林奇综合征，D正确。
故选A。
10. 血管钙化是伴随动脉粥样硬化性心血管疾病和慢性肾脏疾病的一种破坏性血管并发症。为探究体内施用、体外施用、体内和体外混合施用杓唇石斛素对小鼠血管钙化的影响，研究者用尼古丁和维生素D₃诱导小鼠血管钙化，再进行相关实验。下列叙述正确的是（ ）
A. 本实验使用的小鼠周龄相同，每组中雌雄随机、健康状态相同
B. 通过实验组的相互对照可确定体内和体外混合施用的作用效果
C. 混合施用组体内、体外施用的药量应分别为单独施用组的一半
D. 若小鼠的血管钙化程度下降，则说明杓唇石斛素可直接清除钙化物质
【答案】C
【分析】由题意可知，本实验自变量为杓唇石斛素施用方法，因变量为血管钙化水平，其他为无关变量。
【详解】A、本实验选用小鼠状态为无关变量，应保证一致，即使用的小鼠周龄相同，每组中雌雄比例相同、健康状态相同，A错误；
B、本实验需要设置空白对照，即不施用杓唇石斛素，B错误；
C、杓唇石斛素用量为无关变量，应保证一致，故混合施用组体内、体外施用的药量应分别为单独施用组的一半，C正确；
D、若小鼠的血管钙化程度下降，则说明杓唇石斛素可清除钙化物质，但不能证明是直接还是间接，D错误。
故选C。
11. 如图为某草原生态系统中植物和食草动物两个种群的种群数量动态模型。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 如图构建的动态模型属于概念模型
B. 图中曲线甲、乙分别代表食草动物和植物
C. a点对应的纵坐标值大于相应种群的环境容纳量
D. 食草动物数量增加必然导致植物数量减少直至完全消失
【答案】C
【分析】在理想条件下，种群数量会实现快速的增长，其数学模型为：Nt= N0λt，呈“J”形曲线。然而，由于资源和空间的限制，种群数量不可能无限增长。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量（K值）。有的种群在数量快速增长到K值后能保持相对稳定，使种群增长呈“S”形曲线。
【详解】A、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，图示构建的动态模型属于数学模型，A错误；
B、一般情况被捕食者多余捕食者，故据图可知，甲为植物，乙为食草动物，B错误；
C、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，a点是种群数量的最大值，但很快就下降后维持在一个比a小的数量范围。因此，a点对应的的纵坐标值大于相应种群的环境容纳量，C正确；
D、食草动物和植物之间为捕食关系，捕食关系的两种生物间存在负反馈调节。通过负反馈调节，两种群数量在一定范围内动态变化，以此来维持生态系统的稳定，D错误。
故选C。
12. 某种植物的花色受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b和D/d控制，其花色由若干无色物质复合而形成，各种无色物质的形成途径如图所示，各种花色的植株中无色物质的存在情况如表所示（注：“+”表示含有，“-”表示不含有）。现有两株基因型不同的深红色植株杂交，F1中深红色植株占9/16，且F1中无大红色植株。下列有关说法错误的是（ ）
A. 该植物的白色植株一共存在7种基因型
B. 杂交亲本基因型组合为AaBbDd和AaBbDD
C. F1的浅红色植株中能稳定遗传的占1/9
D. F1的粉红色植株占3/16，且存在4种基因型
【答案】C
【详解】A、植物的花色受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b和D/d控制，共有33=27种基因型，其中大红色基因型有4种、浅红色为4种、粉红色4种、深红色8种，白色为27-4-4-4-8=7种，A正确；
B、两株基因型不同的深红色植株杂交，F1中深红色植株占9/16，且F1中无大红色植株，可推出亲本的基因型为AaBbDd和AaBbDD，B正确；
C、F1的浅红色植株的基因型为1aaBBDD：2aaBbDD：1aaBBDd：2aaBbDd，能稳定遗传的占1/6，C错误；
D、F1的粉红色植株为1/4×1/4×1/2AAbbDD、1/4×1/4×1/2AAbbDd、1/2×1/4×1/2AabbDD、1/2×1/4×1/2AabbDd，占3/16，有4种基因型，D正确。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 生命观念是生物学科的核心素养之一，其内涵是人们对观察到的生命的整体认识和看法，是对生命现象及相互关系进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点。下列关于“结构与功能观”的说法，正确的是（ ）
A. 代谢旺盛的细胞中核孔数量较多，以加强物质交换与信息交流
B. 溶酶体可合成大量的水解酶，其与细胞的自噬过程密切相关
C. 真核细胞中的细胞骨架由蛋白质纤维组成，可维持细胞的形态
D. 叶绿体内膜上的光合色素可吸收光能进行水的光解和ATP的合成
【答案】AC
【分析】细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。
【详解】A、代谢旺盛的细胞中核孔数量较多，以加强核质之间的物质交换与信息交流，A正确；
B、溶酶体与细胞的自噬过程密切相关，但不能合成水解酶，B错误；
C、真核细胞中的细胞骨架由蛋白质纤维组成，可维持细胞的形态，C正确；
D、光合色素位于叶绿体的类囊体膜上，D错误。
故选AC。
14. 如图表示动物神经细胞膜上的钠钾泵对Na+、K+的运输。下列叙述错误的是（ ）

A. 钠钾泵既有物质运输功能，也有催化功能
B. 钠钾泵对Na+的运输会使膜内外Na+浓度趋于相同
C. 神经细胞膜上所有运输Na+、K+的转运蛋白在运输时均会与离子结合
D. 使用细胞呼吸抑制剂处理神经细胞，会使钠钾泵运输Na+、K+的速率降低
【答案】BC
【分析】分析题图可知，细胞外K+浓度低于细胞内，细胞内Na+浓度低于细胞外，因此钠钾泵吸收K+和排出Na+均是逆浓度梯度进行的，需要消耗能量，属于主动运输。
【详解】A、由图可知，钠钾泵吸收K+和排出Na+均是逆浓度梯度进行的，需要消耗能量，该能量由ATP水解提供，因此钠钾泵能催化ATP水解，具有ATP水解酶的催化作用，A正确；
B、神经细胞膜外Na+浓度高于细胞内，这样在神经细胞受到刺激的时候，Na+内流才会产生动作电位，钠钾泵对Na+的运输会保持神经细胞膜外Na+浓度高于细胞内，B错误；
C、静息电位和产生动作电位时，K+和Na+的运输是通过K+通道蛋白和Na+通道蛋白进行的，离子在通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C错误；
D、由A项分析可知，钠钾泵运输K+和Na+需要消耗能量，因此使用细胞呼吸抑制剂处理神经细胞，会使钠钾泵运输K+和Na+的速率降低，D正确。
故选BC。
15. 如图所示，某性母细胞D基因所在染色体失去端粒而变得不稳定，其姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥，染色体桥在两着丝粒间的任一位置发生断裂形成的两条子染色体分别移到细胞两极。已知一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，仅有一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子，缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子不能存活，含重复基因的个体具有正常的繁殖能力。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 染色体片段缺失的个体自交，子代中缺失杂合子与正常个体的比例为2：1
B. 图示染色体桥的形成发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，形成的子细胞中染色体数相等
C. 因染色体桥随机断裂，该性母细胞形成的生殖细胞有染色体片段正常、缺失、重复三种可能
D. 染色体桥断裂形成的异常配子（DD）受精后发育形成DDd个体，其产生的配子中有1/2染色体数量异常
【答案】D
【分析】分析题图可知，缺失端粒的染色体不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后形成“染色体桥”结构，当两个着丝点间任意位置发生断裂，则可形成两条子染色体，并分别移向细胞两极。
【详解】A、染色体片段缺失的个体自交，产生的配子一半是染色体片段缺失的，一半是正常的，受精作用后，由于缺失纯合子死亡，因此子代中缺失杂合子与正常个体的比例为2：1，A正确；
B、题干信息表明着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥，有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期发生着丝粒分裂从而产生染色体桥，此时染色体桥在两着丝粒间的任一位置发生断裂形成的两条子染色体分别移到细胞两极，因此形成的子细胞中染色体数相等，B正确；
C、由于染色体桥在两着丝粒间的任一位置发生断裂形成的两条子染色体分别移到细胞两极，因此产生的配子中的染色体可能出现染色体片段正常、缺失、重复三种可能，C正确；
D、细胞中总的染色体数量不能确定，仅DD基因所在的染色体异常，其它染色体都正常，因此产生的配子中染色体数量异常的比例不能确定，D错误。
故选D。
16. 赤霉素（GA）是一种重要的植物激素，参与调控植物体的生长发育过程。赤霉素3β-羟化酶（GA3x）是多种活性GA合成的关键酶，水稻中有2个GA3x基因（即OsGA3x1和OsGA3x2），下图为这2个基因在野生型植株中相对表达量的情况。科研人员通过CRISPR/Cas9技术获得了基因编辑突变体ga3x1和ga3x2，二者分别表现出花粉育性显著下降、植株显著变矮的性状。下列叙述错误的是（ ）

A. 2个GA3x基因在不同组织分工协作，直接控制合成GA，调控水稻生长和发育
B. 野生型与突变体杂交，可根据子代性状确定GA3x发生的是显性突变还是隐性突变
C. ga3x2植株显著变矮的原因可能是GA的合成量减少导致细胞分裂的次数减少
D. 可利用CRISPR/Cas9技术实现基因的定向突变，获得产量不变且抗倒伏的品种
【答案】AC
【分析】基因控制性状的两种方式：
①基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
【详解】A、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，因此2个GA3x基因在不同的组织分工协作，通过控制合成赤霉素3β-羟化酶（GA3x）来控制GA的合成，调控水稻生长和发育，A错误；
B、相关基因用A、a表示。若发生的是显性突变，则野生型的基因型为aa，突变体的基因型为Aa，二者杂交，后代野生型：突变型=1:1；若发生的是隐性突变，则野生型的基因型为AA，突变体的基因型为Aa，二者杂交，后代全为野生型，因此可以根据子代性状确定GA3x发生的是显性突变还是隐性突变，B正确;
C、OsGA3x2基因在未伸长的新叶中相对表达量高，而ga3x2突变体植株显著变矮，推测其原因可能是GA合成量减少导致细胞不能伸长生长，C错误；
D、由题意可知，基因编辑突变体ga3x1和ga3x2，二者分别表现出花粉育性显著下降、植株显著变矮的性状。而水稻中的两个OsGA3x1和OsGA3x2基因在未开的花和未伸长的新叶中相对表达量高，因此可以用未突变的OsGA3x1和突变体ga3x2获得产量不变且抗倒伏的品种，D正确。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 某小组为探究不同镉（Cd）胁迫浓度对5种小白菜表型特征、光合能力及Cd富集能力的影响，采用营养液膜技术栽培方式，Cd胁迫浓度梯度设置为0mg/L（CK）、25mg/L（T1）、50mg/L（T2）以及100mg/L（T3），胁迫96h后取样，测定各小白菜品种的相对生长率、Cd含量。下表表示不同浓度Cd胁迫对不同品种小白菜地上部分Cd含量的影响，回答下列相关问题：
（1）Cd是一种植物生长非必需的重金属元素，不但会影响植物的正常生长，还会通过___________逐级积累和浓缩，Cd在各营养级生物体内含量的特点是_____________。
（2）据表中数据分析，可得出的结论是___________（答出两点）。可选择品种___________治理Cd污染严重的土壤或湿地。
（3）研究发现，随着Cd胁迫浓度的增加，小白菜叶片出现变黄、变小的现象，造成小白菜相对生长率降低，据此可知，Cd胁迫可通过影响___________来影响小白菜的光合作用。
（4）Cd转运系数表示植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。研究发现，5个品种的Cd转运系数均小于1，说明___________；同一浓度下，不同品种小白菜Cd转运系数有差异的根本原因是____________。结合（3）说明生物的表型是___________的结果。
【答案】（1）①. 食物链 ②. 随着营养级的升高，含量逐渐上升
（2）①. 随着营养液中Cd含量上升，培养的小白菜地上部分含有的Cd逐渐增多，且在在50mg/L（T2）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。 ②. 金品008
（3）色素的含量以及叶片面积的多少
（4）①. Cd主要在根部富集 ②. 控制转运Cd的蛋白质的基因中含有的遗传信息不同 ③. 基因型和环境相互作用的结果
【分析】表格分析，本实验的目的是探究不同镉（Cd）胁迫浓度对5种小白菜表型特征、光合能力及Cd富集能力的影响，该实验的自变量是镉浓度和小白菜的种类，表中测定的因变量是小白菜地上部分Cd含量。根据表中的结果可知，不同种类的小白菜Cd含量不同，且随着培养液中Cd浓度的上升，小白菜中Cd含量上升，且在25mg/L（T1）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。
【小问1详解】
Cd是一种植物生长非必需的重金属元素，不但会影响植物的正常生长，还会通过食物链逐级积累和浓缩，表现为生物富集作用，即Cd在各营养级生物体内含量的特点是随着营养级的升高，含量逐渐上升。
【小问2详解】
据表中数据分析，可得出的结论是随着营养液中Cd含量上升，培养的小白菜地上部分含有的Cd逐渐增多，且在50mg/L（T2）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。据此可选择品种金品008治理Cd污染严重的土壤或湿地。
【小问3详解】
研究发现，随着Cd胁迫浓度的增加，小白菜叶片出现变黄（叶绿素含量下降）、变小的现象，造成小白菜相对生长率降低，据此可知，Cd胁迫可通过影响色素的含量以及叶片面积的多少而来影响小白菜的光合作用，进而降低其光合速率。
【小问4详解】
Cd转运系数表示植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。研究发现，5个品种的Cd转运系数均小于1，说明Cd主要在根部富集；同一浓度下，不同品种小白菜Cd转运系数有差异的直接原因是相关转运Cd的蛋白质的空间结构不同引起的，其根本原因是控制转运Cd的蛋白质的基因中含有的遗传信息不同引起的。结合（3）说明生物的表型是基因型和环境相互作用的结果，即生物的性状由基因型和环境共同决定。
18. 神经—体液—免疫调节网络是人体内一种复杂的调节系统，由神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用形成，它能够保护身体免受外界环境的侵害，维持身体内部环境的稳定性，并对外界环境的变化作出相应的调节。下图表示三者的关系，其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH是促肾上腺皮质激素，“-”表示抑制。回答下列相关问题：
（1）神经系统感知内外刺激的结构是神经元的___________（填“树突”或“轴突”）部分，该结构的功能是___________，引起效应器发生反应所需要的时间长短主要与___________有关。
（2）据图可知，糖皮质激素的分泌调节具有___________的特点。该激素是已确认的免疫功能抑制剂，会抑制巨噬细胞对抗原的吞噬和处理、诱导淋巴细胞凋亡等，通过影响特异性免疫的___________过程抑制免疫系统的功能，在治疗___________（答出两点）等方面具有重要的使用意义。临床上长期大剂量使用糖皮质激素会导致肾上腺皮质功能减退，这是由于___________。
（3）免疫系统产生的细胞因子可作用于下丘脑，影响激素的分泌和神经递质的释放，从而影响体液调节和神经调节的过程。请分析病原体感染会导致体温升高的原因：___________。
（4）神经系统、内分泌系统、免疫系统产生的信号分子发挥作用的方式相同，都是___________。通过这些信号分子，复杂的机体才能实现统一协调，稳态才能够得以维持。
【答案】（1）①. 树突 ②. 接受信息，并将其传导到细胞体 ③. 突触数目
（2）①. 分级调节和反馈调节 ②. 抗原识别过程 ③. 类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮 ④. 长期大剂量使用糖皮质激素会使糖皮质激素的含量升高，对垂体的抑制作用增强，使得促糖皮质激素含量减少，导致肾上腺皮质功能减退
（3）病原体感染后免疫系统产生的细胞因子作用于下丘脑的体温调节中枢，导致体温升高 （4）直接与受体接触
【分析】从图示中可以看出下丘脑、垂体和肾上腺之间存在分级调节，糖皮质激素分泌后可以负反馈抑制下丘脑和垂体的相关作用。同时其对免疫系统也有抑制作用。
【小问1详解】
神经系统感知外界刺激的结构是神经元的树突，它的作用是接受信息，并将其传导到细胞体。引起效应器发生反应所需要的时间长短主要与轴突和突触有关，轴突较长，而信号传导到突触会出现突触延搁。
【小问2详解】
糖皮质激素的调节与下丘脑、垂体有关，属于分级调节，同时糖皮质激素会一直下丘脑和垂体的功能，属于反馈调节。糖皮质激素会抑制巨噬细胞对抗原的吞噬、处理，所以糖皮质激素是通过影响特异性免疫的抗原识别过程抑制免疫系统的功能，糖皮质激素作为免疫抑制剂，在治疗自身免疫病（类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮）等方面具有重要意义，由于糖皮质激素的反馈调节作用，大量使用糖皮质激素会抑制垂体的功能，导致产生的促糖皮质激素减少，最终导致肾上腺皮质功能减退。
【小问3详解】
病原体感染会使免疫系统产生细胞因子，其作用于下丘脑的体温调节中枢，使体温升高。
【小问4详解】
神经系统、内分泌系统、免疫系统产生的信号分子发挥作用的方式相同，都是直接与受体接触，从而传递信息。
19. 下图是某果蝇染色体组成及部分染色体上相关基因组成模式图，图中Ⅱ、Ⅲ、IV、X和Y表示染色体，B、H、A表示基因。B/b控制灰体、黑体，H/h控制光身、毛身，A/a控制红眼、白眼。已知图示为野生型果蝇，表型为灰体光身红眼。XAY、XaY可视为纯合子，请回答下列相关问题：
（1）图中属于非等位基因的是____________，这些非等位基因的重组发生在___________（填时期）。
（2）选择图示果蝇与基因型为bbhhXaXa的果蝇杂交，子一代雌、雄果蝇随机交配，子二代中杂合子的比例为___________，其中红眼雌果蝇的表型有________种。
（3）在不考虑基因突变的前提下，图示果蝇与一只白眼雌果蝇杂交，后代出现了一只性染色体组成为XXY的个体，为判断是亲本中哪一方减数分裂出现异常，可采用的方法是___________，分析实验结果及结论：___________。
（4）研究发现一个果蝇种群中不存在白眼雌果蝇，科研人员做了如下实验：
根据实验结果可判断该果蝇种群中，不存在白眼雌果蝇的原因可能是____________。出现实验三中子代表型及比例的原因是___________。
【答案】（1）①. B、H、A ②. 减数第一次分裂后期
（2）①. 13/16 ②. 4
（3）①. 观察该果蝇的眼色 ②. 如果该果蝇是白眼，则是母方减数分裂出现异常；如果是红眼，则是父方减数分裂出现异常
（4）①. 含白眼基因的雄配子不可育 ②. 含白眼基因的雄配子不可育，且实验二②的子代雌果蝇中含有XAXA
【分析】图中B基因位于Ⅱ号染色体上、H基因位于Ⅲ号染色体上、A基因位于X染色体上，是非同源染色体上的非等位基因，它们发生重组的时间是减数第一次分裂的后期。
【小问1详解】
B、H、A是非同源染色体上的非等位基因，它们发生重组的时间是减数第一次分裂的后期。
【小问2详解】
图中果蝇的基因型是BBHHXAY，和bbhhXaXa的果蝇杂交，子一代的基因型是BbHhXAXa、BbHhXaY，随机交配后代中，三对性状分开处理，Bb相交，后代为1BB、2Bb、1bb，其中纯合子占1/2，Hh相交，后代为1HH、2Hh、1hh，纯合子占1/2，XAXa和XaY相交，后代1XAXa、1XaXa、1XAY、1XaY，其中纯合子占3/4。后代中纯合子占1/2×1/2×3/4=3/16，杂合子为1-3/16=13/16；Bb相交，后代为1BB、2Bb、1bb，表型有2种，Hh相交，后代为1HH、2Hh、1hh，表型有2种，所以红眼雌果蝇的表型有4种。
【小问3详解】
性染色体组成为XXY的个体可以异常的卵细胞XaXa和正常的精子Y结合形成的XaXaY，表现为白眼，也可以是异常的精子XAY和正常的卵细胞Xa结合形成XAXaY，表现为红眼。
【小问4详解】
根据实验二判断②雌果蝇的基因型有XAXA、XAXa，其和白眼雄果蝇XaY杂交，后代没有雌果蝇，说明是含有白眼基因的雄配子不可育。出现实验三中子代表型及比例的原因是含有白眼基因的雄配子不可育，同时实验二②的子代雌果蝇中含有XAXA，才导致红眼和白眼之比为3：1
20. 肯尼亚中部的稀树草原中有一种名为镰荚金合欢的植物，是矮小的灌木，可为伏击捕猎的狮子提供掩护。它们节枝上长满了刺，具有一定的防御作用，但这些刺对非洲象毫无威慑力，伤不到大象的皮肤，无法阻止大象取食镰荚金合欢。在镰荚金合欢的刺膨状结构中生活着举腹蚁，举腹蚁只能以树叶基部蜜腺分泌的蜜汁为食，同时举腹蚁会叮咬大象，导致大象对镰荚金合欢避而远之。回答下列相关问题：
（1）区分稀树草原与热带雨林的重要特征是________，镰荚金合欢与举腹蚁的种间关系为_______（填“原始合作”或“互利共生”），理由是___________。
（2）过去20年里一种名为大头蚁的外来物种入侵了举腹蚁的栖息地，大头蚁擅长捕捉其他昆虫为食，也不会主动攻击觅食的大象。大头蚁入侵初期，其数量迅速上升的原因是___________（答出两点）。科研人员发现，大头蚁的入侵导致稀树草原上狮子的数量减少，原因可能是___________。
（3）生物种类的改变导致非洲草原的生态平衡受到影响，生态平衡是指生态系统的___________处于相对稳定的一种状态。研究者发现，大头蚁的个体小，不易被发现；大头蚁不主动攻击人类和任何大型动物，但近年来这个毫不起眼的物种正在改变着非洲草原原本和谐的生态系统，给举腹蚁和狮子种群带来了毁灭性的打击，为防止该情况的进一步恶化，下列措施中可行的是_________。
A．利用专门侵染大头蚁的微生物控制大头蚁的数量
B．从大头蚁的原始生活区域大量引进捕食大头蚁的天敌
C．在该稀树草原大量种植其他灌木，为狮子提供掩护
D．大量增加举腹蚁的数量，以提升其竞争力，降低大头蚁的数量
E．在镰荚金合欢上喷洒一定浓度的化学药剂，彻底消灭植株上的昆虫
【答案】（1）①. 植被结构和降雨量 ②. 互利共生 ③. 举腹蚁和镰荚金合欢相互依存，彼此有利，二者分开后，举腹蚁不能独立生活，镰荚金合欢生存能力受限
（2）①. 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等 ②. 大头蚁的入侵导致树木覆盖率下降，‌进而影响了狮子的捕食行为和改变了狮子的捕食习惯
（3）①. 结构和功能 ②. ABCD
【分析】生物之间的关系有种间关系和种内关系两种：种间关系又分互利共生（如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣，二者密不可分）、原始合作（如海葵和寄居蟹在一起，互惠互利）、种间竞争（如水稻与稗草）、捕食（如狼吃羊）和寄生（如蛔虫寄生在人体内）等；种内关系又分种内互助（如蜜蜂之间的合作）和种内斗争（如狼群争抢猎物）等。
【小问1详解】
稀树草原与热带雨林的重要区别在于它们的植被结构和降雨量；举腹蚁生活在镰荚金合欢尖刺的基部中，只能以树叶基部蜜腺分泌的蜜汁为食；同时，举腹蚁会驱赶前来采食树叶的大象，有效保护镰荚金合欢，使其能在稀树草原上生存下来。据此判断，镰荚金合欢与举腹蚁的种间关系是互利共生，而不是原始合作关系，理由是举腹蚁和镰荚金合欢相互依存，彼此有利，二者分开后，举腹蚁不能独立生活，镰荚金合欢生存能力受限；
【小问2详解】
大头蚁入侵初期，其数量迅速上升的原因是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等，使其数量迅速上升；大头蚁的入侵导致树木覆盖率下降，‌进而影响了狮子的捕食行为和改变了狮子的捕食习惯；
【小问3详解】
生态平衡是一种动态平衡，‌是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态；为防止该情况的进一步恶化，下列措施中可行的是利用专门侵染大头蚁的微生物控制大头蚁的数量、从大头蚁的原始生活区域大量引进捕食大头蚁的天敌、在该稀树草原大量种植其他灌木，为狮子提供掩护、大量增加举腹蚁的数量，以提升其竞争力，降低大头蚁的数量，故选ABCD。
21. 在岩土工程领域，常从植物中提取足量的脲酶（能够将土体中的尿素催化水解为氨气和二氧化碳，它们与土体中的水反应，转化为碳酸根和铵根离子）引入土体中，它们能在短时间内生成大量碳酸盐沉淀，过饱和的碳酸钙沉积在土体内，能起到桥接、黏结和覆膜的作用。以下是相关研究：
材料：砂土（主要成分为二氧化硅）、大豆（用于提取粗脲酶）、氧化镁、氯化钙、尿素、脱脂奶粉、去离子水。
第一步：植物脲酶的提取。将干燥的大豆放于研磨机中粉碎成粉末，将过筛后的大豆粉加入去离子水中，使用磁力搅拌器获得均匀豆粉悬浮液。再将豆粉悬浮液离心，离心后用筛网过滤掉不溶性物质，得到大豆粗脲酶溶液。
第二步：固化土样的制备。制作砂柱试样，将经相关处理后的试样在室温中养护至指定龄期后拆模，将取出的砂柱试样用去离子水浸泡24h以达到饱和状态，去除砂柱试样中残留未反应物。
第三步：固化土样测试。将砂柱试样在大豆粗脲酶溶液中浸泡24h后取出，在饱和的状态下进行抗压强度测试。
共测得7组试验数据，如下表所示：
请回答下列问题：
（1）本实验从大豆中提取的脲酶，其化学本质是________。欲证明脲酶的化学本质，可将其与_________试剂反应，反应过程中_________加热。与无机催化剂相比，脲酶具有_______性。
（2）通过4、5、6、7四组的对比分析，发现龄期对试样抗压强度的影响_______，尿素浓度的增加改变了环境中的pH，大豆脲酶的活性________，导致试样抗压强度减弱。
（3）对比2、4两组可知_______，其原因是脱脂奶粉中的酪蛋白可以起到稳定脲酶的作用。固化土样的过程中，不能使用酸奶代替脱脂奶粉，理由可能是_______。
（4）使用尿素和脲酶固化土体有什么优点?试举两例：_______。
【答案】（1）①. 蛋白质 ②. 双缩脲 ③. 不需要 ④. 高效
（2）①. 龄期对试样抗压强度的影响不显著 ②. 降低
（3）①. 4组抗压强度高于2组 ②. 酸奶中的部分蛋白质可能被分解了
（4）脲酶能促进土壤中短时间内生成大量碳酸盐沉淀，能起到桥接、黏结和覆膜的作用，更加坚固；尿素水解脲酶，使得土壤更加肥沃。
【小问1详解】
脲酶属于酶，因此化学本质是蛋白质，可以用双缩脲试剂进行反应，反应过程中不需要加热，与无机催化剂相比，脲酶是有机酶，具有高效性。
【小问2详解】
通过4、5、6、7四组的对比分析，发现3和28龄期的抗压强度差别不大，因此龄期对试样抗压强度的影响不显著，尿素浓度的增加改变了环境中的pH，使得脲酶的活性发生降低，导致试样抗压强度减弱。
【小问3详解】
根据实验数据，2和4组的抗压强度4组的高于2组的，相比于2组，4组添加了脱脂奶粉，脱脂奶粉中的酪蛋白可以起到稳定脲酶的作用。固化土样的过程中，不能使用酸奶代替脱脂奶粉，理由可能是酸奶中的部分蛋白质可能被分解了。
【小问4详解】
脲酶能促进土壤中短时间内生成大量碳酸盐沉淀，能起到桥接、黏结和覆膜的作用，更加坚固；尿素水解脲酶，使得土壤更加肥沃。
大红色
浅红色
粉红色
深红色
无色物质A
+
-
+
+
无色物质B
+
+
-
+
无色物质D
-
+
+
+
品种
Cd含量/（mg·kg-1）
T1
T2
T3
金品008
57.681
70.358
126.844
金品101
68.829
81.134
125.444
金品506
69.706
76.826
110.437
金品586
52.606
62.119
111.556
四季小白菜
51.634
57.819
77.095
杂交亲本
子代表型及比例
实验一
野生型红眼雌果蝇甲与该
种群中的白眼雄果蝇
全部是红眼雄果蝇
实验二
野生型红眼雄果蝇与
该种群中的红眼雌果蝇
①雌雄果蝇比例为1：1，全部表现为红眼
②雌雄果蝇比例为1：1，雌果蝇全部表现为
红眼，雄果蝇一半为白眼，一半为红眼
实验三
实验二②的子代雌果蝇
与该种群中的白眼雄果蝇
只有雄果蝇，且红眼和白眼之比为3：1
组别
豆粉/%
氧化镁/%
尿素/%
氯化钙/%
脱脂奶粉/%
龄期/d
抗压强度/MPa
1
0.6
2.58
4.77
3
0.1
2
0.6
8
2.58
3
1.0
3
0.6
8
7.75
3
0.9
4
0.6
8
2.58
0.10
3
1.3
5
0.6
8
7.75
0.10
3
1.1
6
0.6
8
2.58
0.10
28
1.3
7
0.6
8
7.75
0.10
28
1.1