安徽省示范高中培优联盟2023-2024学年高二下学期春季联赛生物试卷(Word版附解析)
展开本试卷分选择题和非选择题两部分,选择题第1至第5页,非选择题第6至第8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
考生注意事项:
1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。
2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 合理饮食是保证我们身体健康的前提。下列叙述正确的是( )
A. 为保证能量供应需摄入高糖类食物
B. 大大减少难以消化的纤维素类食物
C. 适量摄入富含必需氨基酸的蛋白质
D. 饮用水越纯净越好
【答案】C
【解析】
【分析】脂质的分类:脂肪:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分。固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D。细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。糖类是主要的能源物质。
【详解】A、保证能量供应每天摄入适量糖类食物,但长期摄入过多可能引起高血糖高血脂等,A错误;
B、纤维类食物人类虽然难以消化,但当其进入消化道中,会刺激消化道壁,增加消化道的蠕动,有利于消化道的健康,需每天摄入一定量,B错误;
C、组成人体蛋白的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的必需氨基酸,必须从外界环境中获取,C正确;
D、纯净水中缺乏对人体有益的微量元素,如钙、镁、钾、硒等,长期饮用可能导致体内这些微量元素的缺乏,D错误。
故选C。
2. Rubisc是光合作用过程中催化CO2固定的酶,但其也能催化O2与C5结合形成C3和C2,导致光合速率下降。CO2与O2竞争性结合同一活性位点。蓝藻具有CO2浓缩机制,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CO2以自由扩散方式通过细胞膜和光合片层膜
B. 大气中的CO2不断运输至羧化体而逐渐降低
C. 细胞膜上的转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位
D. 通过提高Rubisc周围的CO2浓度可以抑制O2与C5结合
【答案】D
【解析】
【分析】自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量。协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
【详解】A、图中CO2以自由扩散和主动运输方式通过细胞膜和光合片层膜,A错误;
B、大气中的CO2不断运输至羧化体的同时,生态系统中的各种生物呼吸作用、化石燃料燃烧等产生CO2,B错误;
C、细胞膜上的转运蛋白分载体蛋白和通道蛋白,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,C错误;
D、CO2浓度升高促进Rubisc催化更多C3与CO2结合,同时减少C5与O2结合,D正确。
故选D。
3. Akita小鼠是一种模型小鼠,该小鼠由于胰岛素基因突变干扰了胰岛素二硫键的形成,大量错误折叠的蛋白质聚集在内质网中,导致相关细胞的内质网功能持续紊乱,并最终启动细胞的凋亡程序。下列推测合理的是( )
A. 该小鼠血糖含量比正常小鼠高
B. 该小鼠致病的原因是翻译过程错误
C. 内质网通过溶酶体降解后排出体外
D. 增强胰岛细胞高尔基体功能可缓解该小鼠病情
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、内质网功能紊乱,导致蛋白质加工出现障碍,无法合成成熟的胰岛素,导致组织细胞无法正常摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖升高,A正确;
B、该病是多肽加工过程发生错误,并非翻译过程,B错误;
C、内质网通过溶酶体降解后,有用成分留在体内利用,不可利用成分排出体外,C错误;
D、胰岛素空间结构的形成离不开内质网的加工,仅增强胰岛细胞高尔基体功能不能缓解病情,D错误。
故选A。
4. 玉米根部细胞既有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶,能催化不同类型的无氧呼吸。下图是一定量玉米根细胞在无氧条件下产生二氧化碳的相对速率图。下列分析合理的是( )
A. 在0-9min内,玉米根细胞只进行无氧呼吸产生乳酸
B. 在9-30min内检测到CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C. 丙酮酸产酒精途径消耗[H]比产生乳酸时消耗多
D. 玉米根细胞改变呼吸代谢途径可缓解能量供应不足的问题
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、在0-9min内,玉米根细胞不产生CO2,只进行产生乳酸的无氧呼吸,A正确;
B、图示在无氧条件下测量的CO2的释放速率,在9-30min内检测到CO2的产生,说明存在酒精发酵,B错误;
C、[H]是第一阶段产生,等质量的葡萄糖产生量相等,丙酮酸产酒精途径消耗[H]与产生乳酸时消耗相等,C错误;
D、玉米根细胞改变呼吸代谢途径可缓解大量乳酸引起的酸中毒等,并不能提高能量供应,D错误。
故选A。
5. 一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期以细胞内部DNA合成为依据,又可分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2(DNA合成后期)。有丝分裂根据染色体的行为分为前期、中期、后期和末期。下列分析正确的是( )
A. 若在G1期发生一个DNA分子的断裂,则前期有一条染色单体异常
B. 若在G1期发生一条染色体的丢失,则中期染色体数目减少2条
C. 若在G2期发生一个DNA分子的断裂,则后期有两条染色体异常
D. 若姐妹染色单体两端黏在一起,后期随机分开时可能导致染色体片段重复
【答案】D
【解析】
【分析】G1期进行相关蛋白质的合成,为DNA分子复制做准备,S期进行DNA分子的复制,G2期已完成复制,为复制后期。
【详解】A、若在G1期发生一个DNA分子的断裂,在S期复制后,前期有两条染色单体异常,A错误;
B、若在G1期发生一条染色体丢失,则中期染色体数目减少1条,因为复制之后染色体数目并未变化,B错误;
C、若在G2期发生一个DNA分子的断裂,则后期仅有一条染色体异常,C错误;
D、若姐妹染色单体两端黏在一起,由于断裂位置不定,所以可能产生染色体片段的重复或缺失,D正确。
故选D。
6. 下列关于实验材料和实验说明的叙述,错误的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】该实验自变量是2,4-D的浓度,因变量是插条生根情况,可以以生根数目或长度作为检测指标。
【详解】A、细胞质流动慢,以体积较大的叶绿体运动为标志有利于观察,A正确;
B、由于洋葱鳞片叶内表皮液泡没有颜色,可适当调暗视野,可观察到质壁分离,B正确;
C、预实验是为了进一步的实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性,而不是为了缩小实验误差,C错误;
D、性状分离比的模拟实验,两种颜色彩球分别代表显性遗传因子和隐性遗传因子,比例为1:1,D正确。
故选C。
7. 人类卵子死亡是由常染色体上的基因控制的单基因遗传病,下图为患者家系的部分遗传系谱图,其中Ⅰ1含有致病基因,Ⅰ2不含致病基因(不考虑变异)。下列分析正确的是( )
A. 该病为染色体隐性遗传病
B. Ⅰ1和Ⅱ4基因型相同
C. Ⅱ4的致病基因来自母亲
D. Ⅱ3和Ⅱ4生一个患病孩子概率为1/4
【答案】B
【解析】
【分析】该遗传病患者的卵子出现发黑、萎缩、退化的现象,故患者中只有女性,男性可能携带致病基因,但该致病基因在男性中不表达。
【详解】A、Ⅰ1含有致病基因,Ⅰ2不含致病基因,Ⅱ4患病,该单基因遗传病是常染色体显性遗传病,A错误;
B、假设该遗传病由一对等位基因A、a控制,则Ⅰ1基因型为Aa,Ⅰ2基因型为aa,则Ⅱ4患者基因为Aa,B正确;
C、Ⅰ2不含致病基因,Ⅱ4致病基因来自父亲,C错误;
D、Ⅱ3基因型未知,无法计算子代患病概率,D错误。
故选B。
8. SRY基因(简称S基因)是雄性的性别决定基因,位于Y染色体上,在X染色体上无等位基因。带有S基因的Y染色体片段可转接到X染色体或常染色体上,不影响配子的形成和受精能力,含S基因的受精卵发育为雄性,不含S基因的受精卵发育为雌性,只含Y染色体的受精卵不发育。在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色(A)和黑色(a),其中A和a位于4号染色体上。现有两个基因型为AaXYS的甲、乙两只小鼠,其中乙小鼠在发育过程中S基因丢失发育成可育雌性。甲、乙小鼠杂交,F1雌雄个体均表现为黄色:黑色=2:1。下列分析错误的是( )
A. F1正常发育个体中黄色雄性占2/9
B. F1中黄色雄性个体中Y染色体来自甲
C. F1体色表型比例可能是含A的精子有50%的致死率
D. 若AA致死,将发育成甲的受精卵S基因转移到4号染色体上,则F1中雌性:雄性=1:2
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息“带有SRY基因的染色体片段可转接到 X 染色体上”,一个基因型为XXSRY的受精卵发育成能产生可育雄配子的小鼠,与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雌鼠杂交,则该雌鼠肯定不含SRY基因,且体细胞中有两条性染色体,所以其基因型可能是XX、XY。
【详解】A、XYS×XY得到XX(雌性)、XY(雌性)、XYS(雄性)、YSY(死亡),雄性占1/3,由于黄色占2/3,所以黄色雄性占2/9,A正确;
B、F1中Y染色体来自甲能发育成雄性,因为乙中Y染色体丢失S基因不能发育雄性,B正确;
C、A的精子有50%的致死率,则雄配子A:a=1:2,则黄色:黑色为2:1,C正确;
D、若S基因插入A基因所在染色体上,则ASa×Aa得到ASA(死亡)、ASa(雄性)、Aa(雌性)、aa(雌性),雌性:雄性=2:1,D错误。
故选D。
9. 四倍体硬粒小麦具有高蛋白含量的优质性状,但易感赤霉病。为获得稳定遗传的优质抗病高蛋白小麦新品种甲,科研人员将四倍体硬粒小麦(AABB)与六倍体小偃麦(AABBEE)进行杂交得到F1,F1自交得F2,反复筛选培育,其中A、B、E表示3个不同染色体组,每组有7条染色体,E组1号染色体上带有赤霉病抗性基因,5号染色体上有高蛋白基因,7条非同源染色体在减数第一次分裂后期随机移向细胞两极。下列分析不合理的是( )
A. AABB在减Ⅱ后期有4个染色体组
B. F2代植株的染色体数目分布范围为28~42
C. 让F2中含30条染色体的优质抗病高蛋白小麦植株自交获得9/16新品种甲
D. 通过人工选择使小麦赤霉病抗性基因和耐盐基因频率发生定向改变
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、AABB为4个染色体组,在减Ⅱ后期姐妹染色单体分离导致染色体加倍,有4个染色体组,A正确;
B、AABB与AABBEE杂交得到F1AABBE,由于E中的染色体无法联会,可能导致随机分布,自交后F2可能的染色体组成数目最少的一组为AABBEE,最多的一组为AABBEE,因此染色体数目分布范围为28~42,B正确;
C、F2中含30条染色体的优质抗病高蛋白小麦植株染色体组成为AABB+E1+E5,自交后得到1/16甲,C错误;
D、通过人工选择使小麦赤霉病抗性基因和耐盐基因频率不断上升,发生定向改变,D正确。
故选C
10. 无义突变是指基因中碱基替换导致终止密码子(UAG、UAA、UGA)出现,使mRNA的翻译提前终止。科研人员成功合成了一种抑制性tRNA(sup-tRNA),能识别终止密码子并引入色氨酸到合成的肽链中,机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 色氨酸的密码子是AUC
B. 该sup-tRNA恢复读取终止密码子从而使肽链延伸
C. 该sup-tRNA抑制无义突变时出现了新的碱基配对方式
D. 理论上,sup-tRNA可以治疗基因突变引起的任何遗传病
【答案】B
【解析】
【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。翻译是游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变。
【详解】A、AUC为反密码子,A错误;
B、该sup-tRNA恢复读取终止密码子,将色氨酸引入合成的肽链中,使肽链延伸,B正确;
C、该sup-tRNA抑制无义突变时仍遵循A-U,G-C,并未出现新的碱基配对方式,C错误;
D、sup-tRNA可能治疗基因突变引起的终止密码子提前出现的疾病,D错误。
故选B。
11. 当兴奋传到轴突末梢时,膜上的Ca2+通道开放形成的Ca2+电流将膜内的负电荷消除,才能使突触小泡与突触前膜融合,神经递质释放到突触间隙。下图为某兴奋传递过程中突触前膜、突触后膜的膜电位以及Ca2+电流随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A. 突触前膜的膜电位变化与Ca2+内流有关
B. 该兴奋传递至突触后膜,膜两侧电位变为内正外负
C. Ca2+电流传导至突触后膜,引起膜电位发生变化
D. 突触后膜Na+通道开放形成的Na+外流,诱发动作电位
【答案】A
【解析】
【分析】静息电位表现为内负外正,形成的主要原因为K+外流;动作电位表现为内正外负,形成的主要原因为Na+内流。
【详解】A、膜上的Ca2+通道开放形成的Ca2+电流将膜内的负电荷消除,可知Ca2+参与突触前膜膜电位变化,A正确;
B、由图可知,该兴奋传递至突触后膜时,膜内电位的峰值仍为负值,故膜两侧电位仍为外正内负,B错误;
C、神经递质释放与突触后膜结合,引起膜电位发生变化,C错误;
D、突触后膜Na+通道开放形成的Na+内流,诱发动作电位,D错误。
故选A。
12. 下图为某植物果实发育和成熟过程中激素的动态变化,下列叙述错误的是( )
A. 果实发育所需生长素主要由发育的种子提供
B. 赤霉素和生长素在调节果实发育过程中具有协同作用
C. 第14天含量最高的激素是细胞分裂素
D. 果实发育初期脱落酸含量最低,衰老和脱落时含量特别高
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高,在果实成熟和衰老阶段,生长素含量较低,在果实成熟时,含量升高的激素有乙烯;在果实生长发育过程各阶段,多种植物激素共同协调发挥作用,但不同阶段起主要作用的激素可能不同。生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯5类植物激素之间既有协同效应,又有拮抗效应,其含量呈现规律性的变化,共同调节植物体的生长与发育,即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的起作用,而是多种激素相互作用、共同调节。
【详解】A、生长素合成的部位是芽、幼嫩的叶和发育中的果实,果实发育所需生长素主要由发育的种子提供,A正确;
B、赤霉素和生长素在调节果实发育过程中具有协同作用,均能促进果实的发育,B正确;
C、第14天含量最高的激素是细胞分裂素,并非是生长素,C正确;
D、由图可知,果实发育初期脱落酸含量也很高,可能促进花瓣等脱落,D错误。
故选D。
13. 资料表明,光可导致植物生长素降解。当室外充足阳光照射的某植物转移到光照时间和强度均减弱的室内环境中,其生长发育过程发生一系列的变化。下列推测合理的是( )
A. 抑制茎的伸长生长
B. 不发生向光弯曲生长
C. 光敏色素感受的光信号发生改变
D. 叶绿素传递的光信号发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【详解】A、当室外充足阳光照射的某植物入室内,光照减弱,由于光可导致植物生长素降解,低浓度的生长素仍可促进茎的伸长生长,A错误;
B、由于室内可能存在单侧光照射,所以可能发生向光弯曲生长,B错误;
C、光敏色素感受到光信号发生改变,其结构发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,C正确;
D、叶绿素的作用是吸收、转化光能,不能传递光信号,D错误。
故选C。
14. 帽贝常分布在布满岩石的狭长海岸。科学家统计了帽贝随时间变化的平均体长、种群密度和生物量相关数据。下列分析错误的是( )
A. 可采用等距取样法调查帽贝的种群密度
B. 种群数量呈“S”型增长,在T2时刻达到环境容纳量
C. 在一定范围内,体长大小与种内竞争激烈程度呈负相关
D. T4时刻进行捕捞可能获得最大捕捞量
【答案】B
【解析】
【分析】环境容纳量指在自然条件下(环境资源总是有限的),在有限的环境资源条件下,能够维持的最大种群数量,其用K来表示。
【详解】A、帽贝分布在狭长海岸,因此可采用等距取样法调查种群密度,A正确;
B、种群密度在T1-T4时间段逐渐增大,不能确定该种群的环境容纳量,T2时刻生物量达到最大值,不是种群环境容纳量,B错误;
C、在一定范围内,体长大小与种群密度呈负相关,种群密度大,种内竞争激烈程度,因此,在一定范围内,体长大小与种内竞争激烈程度呈负相关,C正确;
D、该图中T4时刻进行种群密度最大,捕捞可能获得最大捕捞量,D正确。
故选B。
15. 生态足迹指数(EFI)是指一定区域的生态承载力(EC)与生态足迹(EF)的差额占生态承载力的比例。下列叙述正确的是( )
A. 人口增长越缓慢,EF越小
B. EF越大,对生态和环境的影响越小
C. 发展科技提高生产效率能提高EC
D. 当EFI<0时,采取的措施是缩小EF
【答案】C
【解析】
【分析】生态承载力与生态足迹之间的关系,可以反映一个地区的环境承载力和生态环境压力。生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。生态足迹是指某区域满足人口生存所需的、具有生物生产力的地域面积。
【详解】A、人口增长越缓慢,EF不一定小,因为EF不仅与人口数量有关,与消费水平和科技水平等密切相关,A错误;
B、EF越大,所用资源越多,对生态和环境的影响越大,B错误;
C、发展科技提高生产效率可以减少生态足迹,从而提高EC,C正确;
D、EFI=1-EF/EC,当EFI<0时,说明EF/EC>1,则应采取的措施是缩小EF,提高EC,D错误。
故选C。
二、非选择题(本大题共5小题,共计55分。)
16. 表现矮小性状的植株是发掘株高遗传基础的珍贵材料。中国农业大学某课题组发现一种超矮生型拟南芥,在正常的生长环境下,其植株生长发育的特征表现为叶片小而卷曲,株高仅为野生型的1%,固定CO2酶的活性高于野生型。回答下列问题:
(1)超矮生型拟南芥叶片小而卷曲,有助于___。
(2)为探究超矮生型植株与野生型植株的叶绿素含量是否存在差异,可用___提取色素,并用纸层析法进行分离,观察滤纸条上___。
(3)研究发现超矮生型拟南芥单位面积叶片的叶绿素含量显著高于野生型,其意义是___。当光照强度较低时,超矮生型拟南芥具有较高的光合速率,其原因是___。
(4)超矮生型拟南芥有赤霉素合成缺陷型和赤霉素不敏感型两种类型。现以野生型和某种超矮生型拟南芥为材料,设计实验探究该超矮生型拟南芥类型,写出简要思路:___。
【答案】(1)减小蒸腾作用面积,从而减少水分蒸发
(2) ①. 无水乙醇 ②. 靠近滤液细线的二条色素带的颜色深浅(宽窄)
(3) ①. 能够吸收更多光能,有利于提高光合作用 ②. 光照强度较低时叶绿素含量升高,吸收光能增多,提高了光反应速率:且固定CO2酶的活性升高,暗反应速率提高
(4)以野生型和超矮生型拟南芥幼苗为材料,每种材料分成两组,一组蒸馏水处理,一组用等量赤霉素溶液处理,其他条件相同且适宜,一段时间后观察并记录茎的长度(植株高度)
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有内有和外因,影响植物光合作用的强度的外因有温度、光照强度、二氧化碳浓度、光质、水分、矿质元素等,内因有植物的种类、叶龄、叶绿素和五碳化合物等,植物的光合作用强度是内因和外因综合作用的结果。
【小问1详解】
植物的结构决定功能,超矮生型拟南芥叶片小而卷曲,有助于减小蒸腾作用面积,从而减少水分蒸发。
【小问2详解】
绿叶中的色素易溶于有机溶剂,故可用无水乙醇提取色素;叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,两者在层析液中的溶解度不同,故可用纸层析法进行分离,观察滤纸条上靠近滤液细线的二条色素带的颜色深浅(宽窄)。
【小问3详解】
叶绿素能够吸收、利用、转化光能,研究发现超矮生型拟南芥单位面积叶片的叶绿素含量显著高于野生型,其意义是能够吸收更多光能,有利于提高光合作用;光照强度较低时叶绿素含量升高,吸收光能增多,提高了光反应速率:且固定CO2酶的活性升高,暗反应速率提高,故当光照强度较低时,超矮生型拟南芥具有较高的光合速率。
【小问4详解】
赤霉素属于激素,需要与受体结合后起作用,分析题意,本实验目的是探究超矮生型拟南芥类型,实验材料是野生型和某种超矮生型拟南芥,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:以野生型和超矮生型拟南芥幼苗为材料,每种材料分成两组,一组蒸馏水处理,一组用等量赤霉素溶液处理,其他条件相同且适宜,一段时间后观察并记录茎的长度(植株高度)。
17. 果蝇的眼色有多种,其遗传由多对等位基因控制。现有棕色眼、朱红眼、暗红眼和白眼四种纯合品系。某研究小组为探究果蝇眼色的遗传规律,进行了下列杂交实验,结果如图。回答下列问题:
(1)为判断控制棕色眼和朱红眼的基因位于常染色体还是X染色体,可增设一组___杂交实验。
(2)若实验中控制果蝇眼色的基因位于常染色体上,根据实验结果可知,果蝇眼色至少由___对等位基因控制。不考虑染色体互换情况下,实验三中F1表型及比例为___,说明相关基因位于一对同源染色体上。
(3)若实验中果蝇眼色是由两对等位基因A/a、B/b控制,其中A/a位于X染色体上。则B/b不能位于X染色体上,原因是___。实验一中亲本基因型分别是___。
【答案】(1)棕色眼雄×朱红眼雌
(2) ①. 两 ②. 朱红眼:暗红眼:棕色眼=1:2:1
(3) ①. 若B/b位于X染色体上,实验一中F1雌雄表现不一致(或F1雄性应为棕色眼) ②. bbXAXA,BBXaY
【解析】
【分析】若基因在常染色体上,用该基因控制的相对性状的纯合亲本做正反交实验,正反交结果相同;若基因在X染色体上,用该基因控制的相对性状的纯合亲本做正反交实验,正反交结果不相同。因此,可用具有相对性状的纯合亲本进行正反交实验确定基因在常染色体上还是X染色体上。
【小问1详解】
正交和反交实验可用来确定基因在常染色体上还是X染色体上,因此,若要确定棕色眼和朱红眼的基因位于常染色体还是X染色体,可以增设一组反交实验:棕色眼雄×朱红眼雌。
【小问2详解】
依题意,控制果蝇眼色的基因位于常染色体上,由多对等位基因控制。假设控制眼色的基因为A、a和B、b,结合图中实验,实验一:纯合棕色眼雌果蝇(aaBB)与纯合朱红眼(AAbb)雄果蝇杂交,子代甲全为暗红眼(AaBb)。实验二:纯合暗红眼雌果蝇(AABB)与纯合白眼(aabb)雄果蝇杂交,子代乙全为暗红眼(AaBb)。两实验结果与假设相符合,由此可推断果蝇眼色至少由2对等位基因控制。不考虑染色体互换情况下,若相关基因位于一对染色体上,则实验三中子代甲暗红眼(AaBb)产生的配子为1Ab:1aB,子代乙暗红眼(AaBb)产生的配子为1AB:1ab,F1基因型及比例为1Aabb:1AaBB:1AABb:1aaBb,表型及比例为朱红眼:暗红眼:棕色眼=1:2:1。
【小问3详解】
若A/a及B/b都位于X染色体上,实验一中纯合棕色眼雌果蝇(XaBXaB)与纯合朱红眼(XAbY)雄果蝇杂交,则子代基因型为XaBXAb、XaBY,雌雄个体表现不一致(或F1雄性应为棕色眼)。因此,若实验中果蝇眼色是由两对等位基因A/a、B/b控制,其中A/a位于X染色体上。则B/b不能位于X染色体上。
18. 下图是人体感染某种病原体后,体温调节过程部分示意图,回答下列问题:
(1)感染病原体后,致热性细胞因子会作用于___中枢,导致相关腺体分泌的___(填具体激素名称)增加,使细胞代谢加快。
(2)机体通过体温调节增加散热恢复至正常温度,皮肤增加散热的两种方式是___。
(3)为探究发热症状出现的机制,研究者进行了下列实验。
①向小鼠注射肺炎球菌荚膜多糖,可引起发热。肺炎球菌荚膜多糖作为___被吞噬细胞识别,引起免疫应答,进而通过___调节,导致发热。
②F基因在神经元中表达量很低,但注射肺炎球菌荚膜多糖后,F基因迅速表达。研究者在小鼠体温达到峰值时,检测神经中枢不同区域细胞的F基因表达产生的蛋白质含量,其目的是___。
【答案】(1) ①. 下丘脑体温调节 ②. 甲状腺激素、肾上腺素(写一个即可)
(2)皮肤血管舒张,汗腺(汗液)分泌增加
(3) ①. 抗原 ②. 神经—体液 ③. 找出发热过程中下丘脑参与发热调控的具体神经中枢区域
【解析】
【分析】人的体温调节有产热和散热双重调节机制,其调节方式为神经—体液调节。机体通过调节产热和散热来维持体温的相对恒定。热量的来源主要是细胞中有机物的氧化分解放能,皮肤增加散热的两条途径:汗腺分泌加强;血管舒张,血流量增大。甲状腺激素和肾上腺素在产热方面起协同作用。
【小问1详解】
机体感染病原体后,致热性细胞因子会作用于下丘脑体温调节中枢,再通过相应的传出神经传到肾上腺,促进肾上腺分泌肾上腺素。同时,下丘脑会增加促甲状腺激素释放激素(TRH)的分泌,TRH作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH作用于甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。甲状腺激素、肾上腺素都能促进细胞代谢,从而增加产热。
【小问2详解】
机体通过体温调节,增加皮肤散热的两种方式是:皮肤血管舒张,皮肤血流量增多;汗腺分泌的汗液增多,蒸发散热随之增多。
【小问3详解】
①肺炎球菌荚膜多糖能引起小鼠免疫应答,说明注射的肺炎球菌荚膜多糖可以作为抗原。体温调节的方式为神经—体液调节。
②F基因在神经元中表达量很低,但注射肺炎球菌荚膜多糖后,F基因迅速表达,说明F基因表达量的高低与下丘脑体温调节中枢的调控有着密切关系。由此推测,研究者在小鼠体温达到峰值时,检测神经中枢不同区域细胞的F基因表达产生的蛋白质含量,其目的是找出发热过程中下丘脑参与发热调控的具体神经中枢区域。
19. 人类的糖尿病分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。Ⅰ型糖尿病由胰岛功能减退所致,Ⅱ型糖尿病初期血液中的胰岛素含量正常或高于正常水平,但往往表现为胰岛素抵抗,胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官和靶细胞对胰岛素的生理作用的敏感性降低。研究发现,脂肪组织中产生的一种名为FGF1的激素能快速调节血糖含量,还能成功地降低胰岛素抵抗患者的血糖浓度,如图所示。回答下列问题。
(1)正常情况下,血糖浓度降低时,自主神经系统中的___兴奋,胰高血糖素分泌增加,使血糖含量上升。进食后一段时间,___细胞的活动增强,胰岛素分泌量明显增加,从而使血糖浓度降低。胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖含量的相对稳定。
(2)据图分析,Ⅱ型糖尿病初期产生胰岛素抵抗可能是___表达下降。注射FGF1能降低胰岛素抵抗患者血糖浓度的原因可能是___。
(3)有同学对FGF1降低血糖浓度提出了两种假说,假说一:FGF1发挥降血糖作用必须依赖胰岛素;假说二:FGF1自身具有降血糖作用。为探究哪种假说成立,以生理状态相同且敲除胰岛素基因和FGF1基因的模型小鼠为材料进行以下处理,请补充甲组和丁组的实验操作:
预期实验结果为___,则支持假说一。
【答案】(1) ①. 交感神经 ②. 胰岛B
(2) ①. 受体1基因 ②. FGF1与受体2结合,(激活相关通路),抑制脂肪细胞内的脂肪分解,从而降低血糖
(3) ①. 4mL生理盐水 ②. 2mL胰岛素溶液+2mLFGFl溶液 ③. 血糖浓度甲组=丙组>乙组>丁组
【解析】
【分析】据图分析,胰岛素能降低血糖的机理是:胰岛素与受体1结合后,抑制脂肪分解,降低脂肪转化成葡萄糖的速率。FGF1与胰岛素作用的受体不同,FGF1与受体2结合后,抑制细胞中的脂肪分解,从而降低血糖。
【小问1详解】
血糖的平衡还受到神经系系统的调节。例如,当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。另外,神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。进食后一段时间,葡萄糖含量增加,为降低血糖,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加。
【小问2详解】
题干中指出。Ⅱ型糖尿病初期血液中的胰岛素含量正常或高于正常水平,但是胰岛素无法利用,即不能与受体1发生特异性结合发挥作用,原因可能是受体1基因表达下降,致使细胞膜上受体1太少,导致胰岛素无法正常发挥降血糖作用。由图可知,FGF1与受体2结合后,抑制细胞中的脂肪分解,从而降低血糖。
【小问3详解】
甲组为对照组,实验组加了一共4ml液体,为保证无关变量相同且适宜,因此甲组加4mL生理盐水。实验探究FGF1是自身调节血糖还是通过胰岛素调节血糖,所以D组需要添加FGF1和胰岛素与其他组进行对比,因此D组:2mL胰岛素溶液+2mLFGF1溶液。如果FGF1通过提升胰岛素受体敏感性降低血糖水平但不能直接降低血糖水平,那么只加FGF1并不能降低血糖,而同时加入FGF1和胰岛素的降血糖效果优于只加胰岛素,所以实验结果应该是血糖浓度甲组=丙组>乙组>丁组。
20. 20世纪70年代以来,我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展。筼筜湖生态修复是中国生态修复典型案例之一,研究人员采用建设红树林湿地等三项措施(如图)取得了良好的效果。回答下列问题:
(1)20世纪80年代,政府对沿湖周围企业进行整治,解决了重金属等有毒污染物排放问题,但是湖水水质仍较差,原因是___。
(2)20世纪90年代,政府从单一的水质治理转变为生态系统修复,恢复了生态系统的___,从而可依靠自我调节能力实现环境治理。湿地生态系统被破坏后的修复重点是恢复植物群落,在植物选择上需要考虑的因素有___(答出两点即可)。
(3)利用在湖滨滩涂种植红树林和生态浮床种植耐盐植物措施可为鸟类和海洋生物提供___。这两项措施也能抑制浮游植物疯长,原因是___。利用措施③改善水质时,前期需降低水体浑浊度,其目的是___。
(4)筼筜湖生态过程中发生的演替属于___演替,随着生物种类和食物网复杂性的增加,生态系统的___稳定性增强,从而增加了该生态系统的功能中___的速率。
【答案】(1)水体富营养化、缺氧、自我净化能力差
(2) ①. 结构和功能 ②. 优先选择本地优势种,选择污染物净化能力强的多种水生植物,植物生态位差异及它们之间种间关系等。(答出两点,合理即可)
(3) ①. 食物和栖息空间 ②. 与浮游植物相比,乔木和挺水植物在竞争阳光、无机盐等方面占优势 ③. 增强水中植物光合作用强度,有利于沉水植物的生长
(4) ①. 次生 ②. 抵抗力 ③. 物质循环和能量流动
【解析】
【分析】生态系统的稳定性
1、概念:生态系统所具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力;
2、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我调节能力的。基础是负反馈。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大;
3、生态系统的稳定性具有相对性。当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃;
4、生态系统的稳定性:包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统成分越单纯,结构越简单抵抗力稳定性越低,反之亦然。草原生态系统恢复力稳定性较强,草地破坏后能恢复,而森林恢复很困难。抵抗力稳定性强的生态系统,它的恢复力稳定就弱。
【小问1详解】
政府对沿湖周围企业进行整治,解决了重金属等有毒污染物排放问题,但由于仍存在水体富营养化、缺氧、自我净化能力差等问题,从而导致湖水水质仍较差。
【小问2详解】
生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。政府从单一的水质治理转变为生态系统修复,恢复了生态系统的结构和功能,从而可依靠自我调节能力实现环境治理。湿地生态系统被破坏后的修复重点是恢复植物群落,在植物选择上需要考虑的因素有优先选择本地优势种,选择污染物净化能力强的多种水生植物,植物生态位差异及它们之间种间关系等。
【小问3详解】
群落中植物可以为动物提供了多样的栖息空间和食物条件。在湖滨滩涂种植红树林和生态浮床种植耐盐植物,与浮游植物相比,乔木和挺水植物在竞争阳光、无机盐等方面占优势,增强水中植物光合作用强度,有利于沉水植物的生长,因此这两项措施能抑制浮游植物疯长。采用海藻修复技术改善水质时,为增强水中植物光合作用强度,有利于沉水植物的生长,因此前期需降低水体浑浊度。
【小问4详解】
次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,筼筜湖生态过程中发生的演替属于次生演替。生态系统的基本功能包括能量流动,物质循环和信息传递三个方面。随着生物种类和食物网复杂性的增加,物种数目越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强,从而增加了该生态系统的功能中物质循环和能量流动的速率。序号
实验名称
实验材料
实验说明
A
观察细胞质流动
黑藻
可用叶绿体运动作为标志
B
探究植物细胞的吸水和失水
洋葱鳞片叶内表皮细胞
可适当调暗视野
C
探究2,4-D促进插条生根的最适浓度
一年生枝条
为缩小实验误差需进行预实验
D
性状分离比的模拟实验
两种不同颜色的彩球
两种颜色彩球数量相等
甲组(对照组)
___
乙组(实验组1)
2mL胰岛素溶液+2mL生理盐水
丙组(实验组2)
2mLFGF1溶液+2mL生理盐水
丁组(实验组3)
___
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