2022-2023学年湖南省五市十校教研教改联合体高二上学期期中生物试题含解析
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一、单选题
1.关于组成生物体的元素和化合物,下列说法正确的是( )
A.脂质、核酸、ATP均含有C、H、O、N、P
B.淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖
C.蛋白质加热变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.干旱条件下,植物细胞中结合水与自由水的比值降低
【答案】B
【分析】1、核酸初步水解的产物是核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基。
2、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
3、检测蛋白质实验的原理是:双缩脲试剂可与含有2个或2个以上肽键的化合物发生紫色反应。
【详解】A、脂质中的脂肪、固醇只含有C、H、O,A错误;
B、淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖,其单体都是葡萄糖,B正确;
C、蛋白质加热变性后没有破坏肽键,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;
D、干旱条件下,植物细胞中结合水与自由水的比值升高,D错误。
故选B。
2.下图为人体内环境三种主要组成部分之间的相互转化模式图,下列叙述正确的是( )
A.细胞代谢废物经细胞膜直接进入甲
B.乙是神经元、吞噬细胞直接生活的环境
C.激素可分布在甲、乙中,甲中蛋白质含量高于乙
D.甲中含有血红蛋白、O2和葡萄糖等成分
【答案】C
【分析】内环境是多细胞生物的细胞在体内直接所处的环境,即细胞外液。内环境是细胞直接进行物质交换的场所,是细胞直接生活的环境。细胞代谢所需要的氧气和各种营养物质只能从内环境中摄取,而细胞代谢产生的二氧化碳和代谢终产物也需要直接排到内环境中,然后通过血液循环运输,由呼吸和排泄器官排出体外。此外,内环境还是细胞生活与活动的地方。因此,内环境对于细胞的生存及维持细胞的正常生理功能非常重要。内环境的相对稳定是机体能自由和独立生存的首要条件。
【详解】A、细胞代谢废物经细胞膜直接进入乙所示的组织液中,A错误;
B、吞噬细胞直接生活的环境是血浆和淋巴液,B错误;
C、激素分布在血浆和组织液中,随体液运输,血浆中(甲)蛋白质含量高于组织液(乙),C正确;
D、甲中不含血红蛋白,而是血浆蛋白,血红蛋白在红细胞内,D错误。
故选C。
3.内环境稳态是机体维持正常生命活动的必要条件,下列说法错误的是( )
A.肾炎患者长期丢失蛋白质,导致营养不良,出现组织水肿
B.失水过多会造成内环境的渗透压升高,可能引起代谢紊乱
C.内环境稳态是指理化性质保持相对稳定的状态
D.内环境中多对缓冲物质对维持pH相对稳定具有重要作用
【答案】C
【分析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统调节活动,共同维持内环境得相对稳定状态叫做内环境稳态,内环境的相对稳定包括内环境的化学成分及理化性质的相对稳定,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、肾炎患者长期丢失蛋白质,会导致血浆蛋白含量下降,进而使血浆内进入组织液的水分多于回流的水分,引起组织水肿,A正确;
B、失水过多会造成内环境的渗透压升高,造成稳定遭到破坏,引起细胞代谢紊乱,B正确;
C、内环境稳态是指化学成分和理化性质保持相对稳定的状态,C错误;
D、内环境主要两对缓冲物质是H2CO3与NaHCO3、NaH2PO4与Na2HPO4对于维持体液中pH的相对稳定有重要作用,D正确。
故选C。
4.下列有关神经系统的描述,正确的是( )
A.神经元由树突、胞体、轴突及髓鞘构成
B.条件反射的消退不是简单丧失,是把原先引起兴奋性效应的信号转变为无关信号
C.自主神经系统由交感神经和副交感神经组成,二者分别属于传入神经和传出神经
D.神经胶质细胞对神经元起辅助作用
【答案】D
【分析】自主神经系统包括交感神经和副交感神经,交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统。
【详解】A、神经元有两个主要组成部分,神经元胞体和突起,突起包括树突和轴突,髓鞘是由其他细胞如神经胶质细胞参与构成,包裹在神经元外表,A错误;
B、条件反射的消退不是简单丧失,是把原先引起兴奋性效应的信号转变为抑制性效应信号,B错误;
C、自主神经系统由交感神经和副交感神经组成,都属于传出神经,C错误;
D、神经胶质细胞对神经元有辅助作用,参与构成神经纤维表面的髓鞘,D正确。
故选D。
5.下列有关免疫调节的叙述正确的是( )
A.免疫活性物质是仅由免疫细胞产生的一类发挥免疫作用的物质
B.细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞、辅助性T细胞等提供信号
C.再次接触过敏原才会出现过敏症状主要与记忆细胞能迅速增殖分化有关
D.灭活疫苗进入人体后,将引发机体产生体液免疫和细胞免疫
【答案】B
【分析】B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,可见辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。靠体液免疫中产生的抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而侵入细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫就又能发挥作用了。可见,体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同完成对机体稳态的调节。
已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。
【详解】A、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。如抗体、溶菌酶、淋巴细胞分泌的细胞因子等,A错误;
B、在细胞免疫过程中,辅助性T细胞分泌淋巴因子参与细胞毒性T细胞的活化过程,同时细胞毒性T细胞能够识别靶细胞膜表面分子的变化,当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解靶细胞,B正确;
C、再次接触过敏原,被抗体吸附的细胞会释放组胺等物质,引起过敏反应,才会出现过敏症状,与记忆细胞能迅速增殖分化无关,C错误;
D、灭活疫苗已经失去了侵染活性,不能进入宿主细胞,故不会引发细胞免疫,D错误。
故选B。
6.在靠近海滩或海水与淡水汇合的河口地区,一些植物遭受着高盐环境胁迫。如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。在高盐胁迫下,Na+大量进入根细胞,同时抑制K+进入根细胞,导致根细胞中Na+、K+的比例异常,影响植物生长,根细胞则会借助Ca2+调节与Na+、K+有关的转运蛋白(HKT1、AKT1)的功能,进而调节根细胞中Na+、K+的比例恢复正常,下列有关叙述正确的是( )
A.当盐浸入根周围环境时,钠离子进入根细胞需要ATP提供能量
B.SOS1和NHX都能逆浓度梯度运输钠离子,需要ATP提供能量
C.高盐胁迫下,细胞质基质中的钙离子对HKT1和AKT1具有相同的作用效果
D.H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内
【答案】D
【分析】分析题图,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内。
【详解】A、分析题图,当盐浸入根周围环境时,钠离子通过HKT1转运到运输,是顺浓度梯度进入根部细胞,则进入细胞的方式是被动运输,不需要消耗能量,A错误;
B、根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+从胞外运输到细胞质基质,从液泡内运输到细胞基质都是顺浓度运输,因此H+经SOS1运进细胞质基质的同时,能为Na+排出细胞提供动力,H+经NHX运入细胞质基质的同时,能为Na+运输到液泡内提供动力,因此SOS1和NHX都能逆浓度梯度运输钠离子,但不需要ATP提供能量,B错误;
C、据题意可知,在高盐胁迫下,Na+大量进入根细胞,同时抑制K+进入根细胞,导致根细胞中Na+、K+的比例异常,要使根细胞中Na+、K+的比例恢复正常,则细胞质基质中的Ca2+抑制HKT1运输Na+,促进 AKT1运输K+,因此细胞质基质中的钙离子对HKT1和AKT1具有相反的作用效果,C错误;
D、H+经SOS1运进细胞质基质的同时,能为Na+排出细胞提供动力,H+经NHX运入细胞质基质的同时,能为Na+运输到液泡内提供动力,这一转运过程可以帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外或液泡内,从而减少Na+对胞内代谢的影响,D正确。
故选D。
7.赫尔希和蔡斯设计并实施了T2噬菌体侵染细菌的实验,证明了DNA是遗传物质,下列叙述正确的是( )
A.若用3H标记噬菌体时,放射性物质一定都存在于DNA中
B.随着保温时间的延长,利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中的放射性强度先增强后减弱
C.搅拌不充分可能会导致32P标记的这一组上清液的放射性增强
D.若在实验中用35S和32P同时标记两组大肠杆菌,则实验结果与赫尔希和蔡斯实验结果相同
【答案】B
【分析】噬菌体侵染细菌的实验:(1)实验原理:设法把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因:艾弗里实验中提取的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。(2)实验过程:①标记噬菌体:在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌;再用上述大肠杆菌培养噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有+S标记的噬菌体。②噬菌体侵染细菌:用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。③短时间培养后,搅拌、离心。搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的:让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
【详解】A、蛋白质与DNA中都含有H,若用3H标记噬菌体,沉淀DNA中一定含3H,但3H也可存在于蛋白质中,A错误;
B、随着保温时间的延长,利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,32P标记DNA,进入细菌内部,经搅拌离心,沉淀物(主要是细菌)中放射性强度逐渐增强,若保温时间过长,大肠杆菌裂解,噬菌体释放,沉淀物中放射性强度会下降,B正确;
C、若搅拌不充分,可能会导致32Р组噬菌体蛋白质壳吸附在细菌上,但DNA已经注入细菌内,不会影响上清液的放射性,C错误;
D、若在实验中用35S和32Р同时标记两组大肠杆菌,35S标记蛋白质外壳、32Р标记DNA,两组的沉淀物和上清液都有较强的放射性,实验结果与赫尔希和蔡斯实验结果不同,D错误。
故选B。
8.下图是以大量的野生型个体(a)为实验材料培育无子新品种的过程,下列分析错误的是( )
A.若④是自交,则产生Aaaa的概率为2/9
B.③过程可以使用秋水仙素处理,育种原理是染色体变异
C.①过程和⑥过程的变化均可以在光学显微镜下看到
D.⑤过程所得个体(AAA)不育,原因是同源染色体联会紊乱
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:①产生了A,为诱变育种,⑤是杂交,③⑥为多倍体育种。
【详解】A、若④是自交,则产生AA、Aa,aa三种配子的比例为1:4:1,产生Aaaa的概率为2×1/6×4/6=2/9,A正确;
B、③过程是多倍体育种,秋水仙素能抑制细胞分裂中纺锤体的形成,阻止染色体移向细胞两极,使分裂得到的子细胞中染色体数目加倍,B正确;
C、①过程是诱变育种,其生物学原理是基因突变,在光学显微镜下不可见,C错误;
D、⑤过程所得个体(AAA),体细胞内含三个染色体组,减数分裂过程中会出现同源染色体联会紊乱,不能正常形成配子,D正确。
故选C。
9.甲减(甲状腺功能减退)大鼠脑局部葡萄糖代谢降低,科学家研究发现其代谢异常与抑郁的症状密切相关,甲状腺激素缺乏通过影响边缘系统的功能导致抑郁障碍,结合甲状腺激素分级调节及作用分析,下列说法错误的是( )
A.边缘系统功能异常导致抑郁说明甲状腺激素可促进神经系统的发育
B.脑局部葡萄糖代谢降低可能与甲状腺激素促进代谢作用直接相关
C.甲状腺激素含量降低,会抑制垂体细胞分泌TSH
D.研究甲状腺激素对动物生长发育的影响可采用饲喂法
【答案】C
【分析】甲状腺激素分泌的调节,是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的。当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH; TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌 TSH;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。
【详解】A、甲状腺激素能加快细胞代谢,增加机体产热,还促进神经系统的兴奋性,结合题文“甲状腺激素缺乏通过影响边缘系统的功能导致抑郁障碍"可知,甲状腺激素有促进神经系统发育的功能,A正确;
B、甲状腺激素可以促进几乎全身细胞代谢,细胞代谢最常利用的底物是葡萄糖,故脑局部葡萄糖代谢降低可能与甲状腺激素含量减少直接相关,B正确;
C、在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。甲状腺激素含量降低,通过反馈作用于垂体和下丘脑,促进其分泌TRH和TSH,从而调节甲状腺激素的含量,C错误;
D、甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,故可用饲喂法处理动物,研究代谢变化,D正确。
故选C。
10.帕金森病的主要临床表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍,主要与黑质损伤、退变和多巴胺合成减少有关。图甲是帕金森病患者的脑与脊髓调节关系示意图,脑内纹状体与黑质之间存在调节环路,其中“一”表示抑制,图乙是患者用某种特效药后的效果图。下列叙述错误的是( )
A.对比图甲、图乙,推测该特效药的作用机理可能是促进神经元合成分泌多巴胺,抑制神经元b合成、分泌乙酰胆碱
B.脑内纹状体和黑质之间相互抑制,为负反馈调节
C.神经元释放多巴胺抑制脊髓运动神经元的过度兴奋,说明高级神经中枢对低级神经中枢有一定的调控作用
D.治疗过程中,若出现多巴胺与神经元轴突末梢上的受体结合使其兴奋性下降,将减少多巴胺的合成与释放
【答案】B
【分析】题图分析:图甲中脑内纹状体通过抑制黑质影响a释放多巴胺,而黑质也可以通过抑制纹状体而影响b释放乙酰胆碱,以上两种途径作用于脊髓运动神经元,产生兴奋或抑制;图乙表示患者用某种特效药后的效果图,与甲图比较乙酰胆碱减少,多巴胺增多。
【详解】A、对比图甲、图乙,图乙表示患者用某种特效药后的效果图,与图甲比较,乙酰胆碱减少,多巴胺增多,推测该特效药的作用机理可能是促进神经元合成分泌多巴胺,抑制神经元b合成、分泌乙酰胆碱,A正确;
B、图甲中脑内纹状体和黑质之间相互抑制(—),负负得正,故为正反馈调节,B错误;
C、图甲中,大脑中神经元a可以分泌多巴胺作用于脊髓运动神经元,抑制其兴奋,防止其兴奋过度,说明高级中枢可以调控低级中枢的活动,C正确;
D、治疗过程中,若多巴胺与a轴突末梢的多巴胺受体结合,则会导致轴突末梢的兴奋性下降,从而减少多巴胺的合成和释放,D正确。
故选B。
11.正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,如图是有关胰岛素分泌的调节示意图,ATP/ADP比率的上升会使ATP敏感钾通道关闭,下列相关叙述错误的是( )
A.抑制钾离子通道关闭的药物也能促进胰岛素的释放
B.据图可知ATP/ADP比率的上升会使膜电位变化,进而引发Ca2+内流
C.人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源
D.觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞
【答案】A
【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。
【详解】A、当血糖浓度增加时,葡萄糖经GLUT2以协助扩散进入胰岛B细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感钾通道关闭,K+外流受阻,细胞内K+浓度增加,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌。抑制钾离子通道关闭的药物将抑制胰岛素的释放,A错误;
B、ATP/ADP比率的上升会使细胞内K+浓度增加,膜电位发生变化,进而引发Ca2+内流,B正确;
C、人体在黎明觉醒前后没有进食,主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源,C正确;
D、觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以协助扩散方式进入细胞,引起胰岛素释放,D正确。
故选A。
12.某精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被32P标记,其中一对同源染色体上有基因b和B,现给此精原细胞提供不含32P的原料让其连续进行两次分裂,产生四个子细胞,不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述中错误的是( )
A.若子细胞中均含4条染色体,则一定有一半子细胞含有B基因
B.若子细胞中均含8条染色体,则含32P染色体的子细胞所占比例不唯一
C.若某子细胞中的核DNA均含32P,则细胞分裂过程中不一定发生基因重组
D.若子细胞中有一半核DNA含32P,则每个子细胞均含4条染色体
【答案】D
【分析】减数分裂与有丝分裂的区别:有丝分裂可连续进行,有丝分裂复制一次,细胞分裂一次, 产生与亲代细胞一样的两个子细胞;减数分裂复制一次,细胞连续分裂两次,产生的子细胞中核DNA和染色体是亲代细胞的一半。
【详解】A、若四个子细胞中均含4条染色体,则说明精原细胞进行的是减数分裂,故有一半子细胞含有B基因,A正确;
B、若四个子细胞中均含8条染色体,则精原细胞进行的是有丝分裂,根据DNA分子的半保留复制特点,将将某精原细胞的DNA分子用32P标记后置于含31P的培养基中培养。如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条31P的单链和一条32P的单链,再分裂一次,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是31P-31P,一个是32P-31P,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,因此,形成的子细胞中含32P染色体的子细胞比例为1/2~1,所以有可能2、3、4个子细胞被标记,B正确;
C、若某子细胞中的核DNA均含32P,可能是进行有丝分裂,则没有发生基因重组,C正确;
D、若四个子细胞中有一半核DNA含32P,说明DNA不止复制一次,则细胞进行的是有丝分裂,所以每个子细胞均含8条染色体,D错误。
故选D。
13.Kisspeptin,简称Kp,是Kp神经元产生的一类多肽类激素,不同生长阶段的鹌鹑通过Kp调节其体内雌激素含量来调控生命活动(过程如下图)。下列相关叙述错误的是( )
A.Kp的靶器官是下丘脑
B.不同激素作用的受体不同,相同激素作用的受体也可能不同
C.排卵前期,鹌鹑体内通过启动①过程调节雌激素的含量
D.通过Kp调节鹌鹑产蛋的方式为神经一体液调节
【答案】C
【分析】由题干Kp是神经细胞产生的一类多肽类激素可知,其由核糖体合成,其靶器官据图可知,应为GnRH神经元,即下丘脑细胞;由器官A产生促性腺激素可知A为垂体。过程①抑制K 神经元活动,故Kp释放量减少,促性腺激素能促进排卵,而过程②能促进下丘脑的释放GnRH(促性腺激素释放激素),促进垂体合成、释放促性腺激素,促进卵巢合成释放较多的雌激素,从而促进排卵。
【详解】A、由图可知,GnRH是促性腺激素释放激素,由下丘脑释放,Kp神经元产生的一类多肽类激素可作用于GnRH神经元,即Kp的靶器官是下丘脑,A正确;
B、鹌鹑不同时期雌激素对Kp神经元的作用存在差异,是Kp神经元上的雌激素受体不同导致的,B正确;
C、雌激素可以促进卵巢排卵,排卵期的机体会通过启动②过程升高雌激素的含量,C错误;
D、Kp的靶细胞是GnRH神经元,有神经调节,且GnRH作用于垂体,使垂体分泌促性腺激素,最终调节雌激素的水平,因此Kp调控鹌鹑产蛋的方式属于神经—体液调节,D正确。
故选C。
二、多选题
14.神经元间的兴奋传递通过突触结构进行,除了以神经递质传递兴奋的化学突触外,还有一种电突触,其突触间隙很窄,前后膜之间有连接子(连接通道)连接,依赖带电离子的通过传递电信号。下列叙述正确的是( )
A.相邻的两个神经元间可通过连接子进行物质运输和信息传递
B.兴奋在两种突触上的传递都是单向的
C.兴奋在两种突触上的传递时都涉及电信号与化学信号的转换
D.兴奋通过电突触的传递速度比化学突触快,有利于缩短兴奋传递时间
【答案】AD
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【详解】A、连接子为两个神经元之间的连接通道,允许带电离子通过,可传递电信号,所以可通过连接子进行物质运输和信息传递,A正确;
BC、电突触的传递依靠电信号,类似于神经纤维上的传导,可以是双向的,也不涉及化学信号的转换,BC错误;
D、电突触的突触间隙很窄,突触前末梢内无突触小泡,前膜和后膜之间形成离子通道,带电离子可通过通道传递电信号,在此过程中没有信号的转换,可快速传递信号,D正确。
故选AD。
15.新冠肺炎较常用的检测方法是核酸检测。此外,IgG和IgM是新冠病毒刺激机体产生的特异性抗体,可作为抗体检测的对象。当可检测出新冠肺炎病毒核酸或抗体即呈阳性,下图表示人体初次感染新冠病毒后的相关变化情况,有关说法正确的是( )
A.IgM、IgG两种抗体的出现时间和免疫效果都存在一定差异
B.核酸阴性、IgM阳性、IgG阳性,这种情况可能是感染的晚期,也可能是感染中后期,病毒未完全清除,但核酸水平低,没有检测出来
C.新冠病毒利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质
D.同一浆细胞可同时合成并分泌抗体IgM和IgG
【答案】ABC
【分析】由题图可知,人体初次感染新冠病毒后,在最初的两周潜伏期内,无相应的抗体生成,但存在病毒核酸,若此时段进行检测,则会出现“核酸阳性、抗体阴性”的检测结果。之后的一段时间内,患者体内同时具有“病毒核酸与相应的抗体”,若该时段进行检测,则会出现“核酸阳性、抗体阳性”的结果。若在初次感染新冠病毒后的晚期进行检测,因患者体内的病毒已经被清除,则会出现“核酸阴性、抗体阳性”的检测结果。每一个浆细胞只分泌一种特异性抗体,抗体IgM和IgG是由不同浆细胞合成并分泌的。
【详解】A、根据题图,抗体IgM比抗体IgG先产生,抗体IgG比抗体IgM的含量更高,免疫效果存在一定的差异,A正确;
B、若在初次感染新冠病毒后的中晚期进行检测,因患者体内的病毒已经被清除,则会出现“核酸阴性、抗体阳性”的检测结果,也可能是感染中后期,病毒未完全清除,但核酸水平低,没有检测出来,B正确;
C、新冠病毒无细胞结构,无核糖体,利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质,C正确;
D、一种浆细胞只分泌一种特异性抗体,抗体IgM和IgG是由不同浆细胞合成并分泌的,D错误;
故选ABC。
16.为研究赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用,研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低(突变体),再对两种类型拟南芥进行不同实验,结果如下图。以下叙述错误的是( )
A.植物激素为植物体内产生的微量物质,其化学本质不全是有机物
B.GA含量低有利于拟南芥在逆境中生长
C.突变体拟南芥中GA和ABA的含量均比野生型低
D.植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用
【答案】AC
【分析】1、分析图1:一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后,突变体拟南芥的存活率更高。
2、分析图2:野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥。
3、赤霉素主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、植物激素是由植物产生对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,A错误;
B、突变体中GA的含量低,且在干旱处理和盐处理后存活率均高于野生型,故GA含量低有利于拟南芥在逆境中生长,B正确;
C、随着ABA浓度的增加,突变体的种子萌发率迅速降低,说明野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥,其原因是与野生型相比,突变体拟南芥中GA含量低,ABA含量高,C错误,
D、GA含量与拟南芥抵抗逆境生存能力有关,GA还可通过影响细胞中的ABA信号途径调控植株生长状态,所以在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素相互作用共同调节,D正确。
故选AC。
三、综合题
17.哈密瓜是一种喜强光、高温的作物,已在我国多个省份的温室中成功种植。与新疆产地的哈密瓜相比,若光照时间缩短、光照强度减弱,则其光合速率下降,不利于糖分积累,品质会有所下降。为培育高光效、耐弱光品种,生物学家对哈密瓜黄绿叶色突变体Cygl-1展开了一系列研究(Mutant简称MT为突变体,Wildtype简称WT为野生型),结果如下表所示。回答下列问题:(注:不考虑MT、WT的细胞呼吸速率大小对净光合作用的影响)
(1)据表分析可知,理论上突变体的光合作用能力______(填“高于”“低于”或“等于”)野生型,依据是______。若生物兴趣小组想要验证该表结果,可通过实验运用_______法比较其色素带的宽窄。
(2)生物学家测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,所得数据如下:
有人对实验结果分析后,认为突变体气孔导度高,有利用于CO2的吸收,促进了暗反应,因此提高了净光合速率。你认同该说法吗?为什么?_______。
(3)为进一步研究突变体的光合作用特点,该生物学家利用分子生物学技术测定了光合作用中几种关键酶的活性(Rubisc和PEPC均为酶的名称),如下图所示。
结合上述信息,你认为该突变株适合在光照时间不足、光照强度弱的省份推广吗?并说明理由。______
【答案】(1) 低于 突变体的叶绿素a,叶绿素b和类胡萝卜都比野生型低,光反应速率也较低,光合作用弱 纸层析
(2)认同。因为突变体气孔导度更高,胞间CO2浓度比野生型低,说明突变体暗反应利用CO2的能力较强,消耗较快,能弥补突变体光合色素含量较低的不足,使得突变体净光合速率高于野生型
(3)适合。因为该突变株光合色素在含量较低的情况下,还能具有较高的光合能力,这可能和突变株部分酶活力较高有关。可在光照强度较低,光照时间较短的地区保证糖分的积累,具有较高的品质
【分析】分析表格可知:MT为突变体,WT为野生型,突变体的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量都比野生型低,推测其光反应较弱,进而对净光合作用产生影响。
分离光合色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同;溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则慢,从而将不同的色素分离开来。
【详解】(1)从表中数据来看,突变体的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等光合色素都比野生型低,光反应速率也较低,推测其光合作用能力弱,低于野生型。可用纸层析法通过色素带宽度反映色素含量多少。
(2)从第(1)问中可知,突变株得光反应能力是弱于野生型的。结合表中突变株的气孔导度大,胞间CO2浓度低,说明突变株暗反应利用能力CO2的能力更强,能弥补突变型光合色素含量较低的不足,使得突变体净光合速率高于野生型。
(3)该突变株光合色素在含量较低的情况下,还能具有较高的光合能力,这可能和突变株部分酶活力较高有关,符合高光效、耐弱光的要求,能在光照强度较低、光照时间较短的地区高效地进行光合作用,保证糖分的积累,从而保证高品质,适合在光照时间不足,光照强度弱省份推广。
18.酒精在人体内氧化、排泄缓慢,并且对神经系统作用明显。人类孕期或子代幼年期接触酒精,会对子代神经系统发育产生致畸影响,严重时甚至致死。为探究酒精对人体的影响,科学家进行一系列动物实验如下(Cntrl均表示对照组):
(1)科学家分别用0-80%浓度的酒精溶液处理蛙的坐骨神经,给予适宜刺激,测量电位变化如下图,用生理盐水冲洗后重复实验,测量电位变化如下图。
传出神经可分为躯体运动神经和_____。给予坐骨神经刺激后,其膜电位发生变化是因为神经细胞膜。冲洗后,高于64%酒精浓度处理后的神经细胞与冲洗前几乎没有变化,原因可能是______。
(2)科技工作者研究以雄性大鼠为实验材料,探究长期酒精摄入是否会引起糖尿病的发生,
实验结果如下:
根据实验结果,长期摄入酒精_____(填“会”或“不会”)增加患糖尿病的风险。理由是___。
(3)科学家发现,长期酒精摄入使机体产生胰岛素抵抗很可能与骨骼肌细胞摄取葡萄糖有关,请设计实验验证不同浓度酒精对大鼠骨骼肌细胞摄取葡萄糖能力的影响。
实验思路:_________。
预期结果:_______。
【答案】(1) 内脏运动神经 对Na+通透性增强,Na+内流
(2) 会 长期酒精摄入的各组,空腹血糖浓度、空腹血胰岛素浓度和胰岛素抵抗指数都较对照组显著上升
(3) 实验思路:将生理状况相同的大鼠骨骼肌细胞分为若干组,培养在含相同浓度葡萄糖的培养液中,分别加入0至不同浓度的酒精﹐适宜条件下培养一段时间后,检测培养液中的葡萄糖浓度 预期结果:随着各组酒精浓度的升高,培养液中剩余葡萄糖浓度升高
【分析】酒精可使蛋白质变性,导致蛋白质结构改变而失去功能;从图分析,低浓度的酒精对神经无毒害作用,当酒精浓度升高后对神经有毒害作用,不能产生电位变化,但用生理盐水冲洗后可恢复,而浓度再升高后,酒精对神经的毒害作用不可恢复。
【详解】(1)传出神经可分为躯体运动神经和内脏运动神经;当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+通透性增强,Na+内流﹐从而使得膜两侧出现暂时性的电位变化;高浓度酒精可能使蛋白质(Na+通道)变性,导致无法产生兴奋。
(2)由表可得,长期酒精摄入的各组,空腹血糖浓度、空腹血胰岛素浓度和胰岛素抵抗指数都较对照组显著上升,会明显增加患糖尿病的风险。
(3)本实验自变量为酒精浓度,因变量为骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力,能力大小不好直接检测,可用相同培养时间前后培养液中葡萄糖的减少量反映骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力大小。因此可将生理状况相同的大鼠骨骼肌细胞分为若干组,培养在含相同浓度葡萄糖的培养液中,分别加入0至不同浓度的酒精,适宜条件下培养一段时间后,检测培养液中的葡萄糖浓度。由于长期酒精摄入使机体产生胰岛素抵抗,骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力在酒精的作用下应减弱,故预期结果为随着各组酒精浓度的升高,培养液中剩余葡萄糖浓度会升高。
19.膀胱癌是泌尿系统最常见的肿瘤,由于膀胱黏膜自身局部免疫功能低下,传统放疗化疗容易残留癌细胞导致复发。科学家发现给膀胱灌注结核杆菌制剂能有效治疗膀胱癌并抑制复发。如图显示了免疫系统被激活清除癌细胞的部分过程,图中甲、乙、丙、丁表示细胞,A、B、C、D表示免疫活性物质。回答下列问题:
(1)图中的免疫过程中包括______,甲细胞表示_______,丁细胞表示____,病原体与乙细胞接触是激活乙细胞的第一个信号,______成为激活乙细胞的第二信号。
(2)结核杆菌制剂能引起机体产生特异性免疫应答而不致病,注射结核杆菌制剂从免疫学应用的角度来看,类似于接种______。试分析注射结核杆菌制剂后,免疫系统能清除膀胱癌细胞可能的机理:______。
(3)上述治疗膀胱癌的方法称为免疫激活疗法,相比化疗中使用化学治疗药物无差别杀伤癌细胞和正常细胞的这一特点,免疫激活疗法具有______的优点。
【答案】(1) 细胞免疫和体液免疫 细胞毒性T细胞 浆细胞 辅助性T细胞表面特定分子发生变化与B细胞接触
(2) 疫苗 结核杆菌表面的抗原与膀胱癌细胞表面的抗原物质类似,因此产生的抗体和细胞毒性T细胞会攻击膀胱癌细胞
(3)对癌细胞的特异性强,对正常细胞副作用较小
【分析】体液免疫:①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化、大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。细胞免疫结果:细胞毒性T细胞与被抗原入侵的靶细胞密切接触,使之裂解死亡,病原体被暴露出来。
【详解】(1)图中有B细胞产生抗体和细胞毒性T细胞参与,因此既有细胞免疫又有体液免疫。据图可知,甲能与靶细胞结合导致靶细胞裂解,因此甲是细胞毒性T细胞,丁是浆细胞。乙细胞是B细胞,其被激活的第二个信号是辅助性T细胞表面特定分子发生变化后与B细胞接触。
(2)结核杆菌制剂能引起机体产生特异性免疫应答而不致病,因此属于疫苗。据图分析,免疫系统能清除膀胱癌细胞的机理可能是结核杆菌表面的抗原与膀胱癌细胞表面的抗原物质类似,因此注射结核杆菌制剂后引起的免疫反应对膀胱癌细胞也有效。
(3)免疫系统中免疫细胞或者抗体一般能特异性识别抗原,因此相比在化疗中,使用化学治疗药物无差别杀伤癌细胞和正常细胞的这一特点,免疫激活疗法具有对癌细胞的特异性强,对正常细胞副作用较小的优点。
【点睛】通过体液免疫和细胞免疫流程图,考查体液免疫、细胞免疫的过程、相互配合,免疫学的应用。
20.玉米是世界上产量高、种植面积广的农作物之一。叶夹角是重要的玉米指标,直接影响光和CO2的分布及群体的光能利用,进而影响玉米的生长发育、生理特性和产量。甘肃农科院利用快中子辐射诱变LY8405(多代自交品系)获取了叶夹角明显减小的突变株FU1603。回答下列问题:
(1)快中子辐射能诱发玉米产生基因突变、提高突变频率是因为_____。这样的育种方式称为____。
(2)为了阐明突变株FU1603由几对基因控制及显隐性等遗传机制,研究人员将FU1603与玉米的数个多代自交品系杂交,并将F1自交产生F2,F2结果如下表:
与LY8405一样,表格中的数个多代自交品系都为_______,能稳定遗传。据表分析,突变株FU1603的遗传机制是_______。
(3)统计FU1603与多代自交品系(其果穗为紫冠)杂交的子一代果穗颜色,发现F1全为紫冠。若控制叶夹角的基因为(A/a),控制果穗颜色(紫冠和白冠)的基因为(B/b),请设计杂交实验探究这两对基因在染色体上的位置关系,写出实验思路与结论。(要求写出表型及比例,不考虑染色体互换)______
【答案】(1) 快中子辐射属于诱发基因突变的物理因素,能损伤细胞内的DNA,提高突变频率 诱变育种
(2) 纯合子 由一对同源染色体上的隐性基因控制
(3)将F1自交得F2,若F2出现9:3:3:1的分离比,则控制叶夹角的基因与控制果穗颜色的基因在非同源染色体上;若F2中野生型:窄夹角果穗白冠=3:1,则控制叶夹角的基因与控制果穗颜色的基因在同源染色体上
【分析】诱导基因突变的因素根据其性质不同可分为:物理因素、化学因素和生物因素。
由表可知,F2中出现3:1的性状比,说明控制叶夹角的为一对同源染色体的等位基因,其叶夹角正常为显性。
【详解】(1)易诱发生物基因突变并提高突变频率的因素有三类:物理因素、化学因素和生物因素。快中子辐射与紫外线,X射线等辐射一样能损伤细胞内的DNA,利用物理因素或化学因素处理生物,创造人类需要新品种的方法称为诱变育种。
(2)多代自交品系能稳定遗传,为纯合子。由表可知,各组F2中分离比均为3:1,说明突变株FU1603的遗传机制由一对同源染色体上的隐性基因控制。
(3)由(2)可知,FU1603与多代自交品系(其果穗为紫冠)杂交的子一代叶夹角基因为杂合子Aa,FU1603与多代自交品系(其果穗为紫冠)杂交的子一代果穗颜色,发现F1全为紫冠,说明子一代紫冠为Bb,即子一代基因型为AaBb。故可将F1自交得F2,若F2出现9:3:3:1的分离比,则控制叶夹角的基因与控制果穗颜色的基因在非同源染色体上;若F2中野生型:窄夹角果穗白冠=3:1,则控制叶夹角的基因与控制果穗颜色的基因在同源染色体上。
21.忍冬又名金银花,其花和茎枝具有清热解毒、疏散风热的功效,是常用的中药。自然条件下,金银花种子休眠特性较强,不经处理时发芽率仅有19%。对金银花种子低温层积处理(将种子与湿沙混合,置于4℃)后能有效快速地解除种子休眠,提高在室温下的萌发率。回答下列问题。
(1)金银花种子的萌发主要与赤霉素、脱落酸等植物激素有关。赤霉素(GA)的作用有______(至少答出2点),脱落酸(ABA)的合成部位在_______。从植物激素的角度,试推测低温层积解除种子休眠可能的机制有______。
(2)为确定低温层积作用机制,测定低温层积种子内源激素含量,实验结果如下:
有人根据实验结果提出,低温层积60天后即可发挥最大作用,你______(填“赞同”或“不赞同”)这一观点,理由是______。
(3)农业上也可给种子施加植物生长调节剂以促进萌发,而不直接施用植物激素,这是因为植物生长调节剂具有_____等优点。低温层积体现了温度这一环境因素对种子萌发的影响,除此以外,还有_____等外界因素也能影响植物的生长发育。
【答案】(1) 促进细胞伸长,促进细胞分裂与分化、促进种子萌发、开花和果实发育 根冠、萎蔫的叶片等 增加赤霉素含量,促进种子萌发;减少脱落酸含量,促进种子萌发;既增加赤霉素,又能使脱落酸含量降低,促进种子萌发
(2) 不赞同 60天后虽然脱落酸含量下降缓慢,赤霉素含量仍在增加,60天后延长低温层积时间还能提升发芽率
(3) 原料广泛,容易合成,效果稳定 光、重力
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
2、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】(1)赤霉素具有促进细胞伸长,从而引起植株增高﹑促进细胞分裂与分化、促进种子萌发、开花和果实发育的作用;脱落酸的合成部位位于根冠、萎蔫的叶片等;金银花的种子萌发主要与赤霉素和脱落酸有关,赤霉素促进种子解除休眠,脱落酸维持种子休眠。
(2)由图可知,脱落酸的含量在60天前迅速下降,60天后下降缓慢;赤霉素含量在60天时仍在上升,故60天后继续低温层积仍能提高解除休眠的作用。
(3)因植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成,效果稳定等优点,往往在实际农业生产时使用植物生长调节剂﹔光、温度﹑重力是对植物生长发育有重要作用的环境因素。
材料
叶绿素a(mg/g)
叶绿素b(mg/g)
总叶绿素(mg/g)
类胡萝卜素(mg/g)
MT
0.117
0.058
0.175
1.019
WT
0.245
0.137
0.382
1.541
材料
净光合速率(μml.m-2.s-1)
气孔导度(mml.m-2.s-1)
胞间CO2浓度(μml/ml)
MT
10.19
0.53
146.75
WT
6.3
0.39
160.32
组别
空腹血糖浓度(mml/L)
空腹血胰岛素糖浓度(mml/L)
胰岛素抵抗指数
对照组
4.99
19.91
1.46
10%乙醇溶液灌胃
5.43
27.47
1.86
20%乙醇溶液灌胃
5.64
28.32
1.91
30%乙醇溶液灌胃
6.11
24.93
1.84
组合名称
播种数
出苗数
叶夹角正常株数
叶夹角明显减小株数
(ZD1057/FU1603)F2
180
168
129
39
(B73/FU1603)F2
270
213
159
54
(0986/FU1603)F2
180
163
128
35
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