注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回
一、單項(xiàng)選擇題:本卷共19題,每題2分,共38分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)最符合題意。
1.經(jīng)國家的積極努力,脊髓性肌萎縮癥(SMA)的特效藥于2021年納入醫(yī)保目錄。SMA是一種常染色體隱性遺傳病,一般是SMNI基因發(fā)生部分堿基缺失引起的,主要表現(xiàn)為肌無力、肌肉萎縮等。下列相關(guān)分析,正確的是( )
A.產(chǎn)前診斷是優(yōu)生優(yōu)育的重要手段,孕期可通過產(chǎn)前B超檢查胎兒是否患SMA
B.一對表型正常的夫妻,若第一個(gè)兒子為SMA患兒,則再次生下SMA兒子的概率為1/4
C.SMN1基因突變,將引起表達(dá)產(chǎn)物中氨基酸數(shù)量減少,蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)異常而致病
D.第三代試管嬰兒技術(shù),可在胚胎移植前進(jìn)行遺傳學(xué)診斷,可幫助雙方均為攜帶者的夫妻生下健康寶寶
【答案】D
【解析】A、分析題意可知,SMA是一種常染色體隱性遺傳病,該類遺傳病無法通過產(chǎn)前B超檢查確定胎兒是否患病,A錯(cuò)誤;
B、SMA是一種常染色體隱性遺傳病,設(shè)為A/a,一對表型正常的夫妻,若第一個(gè)兒子為SMA患兒aa,則該夫婦基因型都是Aa,再次剩下SMA兒子的概率=1/4×1/2=1/8,B錯(cuò)誤;
C、SMNI基因突變是由于基因發(fā)生部分堿基缺失引起的,堿基對缺失可能引起mRN上的密碼子減少,但不一定會引起氨基酸數(shù)量減少:可能因?yàn)閴A基對缺失而引起終止密碼延遲出現(xiàn),導(dǎo)致氨基酸數(shù)量增多,C錯(cuò)誤;
D、“第三代試管嬰兒”也稱胚胎植入前遺傳學(xué)診斷技術(shù),指在胚胎移植前,取胚胎遺傳物質(zhì)進(jìn)行分析,診斷胚胎是否異常,是減少出生缺陷兒的有效方法,第三代試管嬰兒技術(shù),可在胚胎移植前進(jìn)行遺傳學(xué)診斷,可幫助雙方均為攜帶者的夫妻生下健康寶寶,D正確。
故選D。
2.研究發(fā)現(xiàn)脂肪的過度堆積會使脂肪組織中維生素D的濃度降低且活性減弱。低濃度的維生素D會導(dǎo)致脂肪組織中的甲狀旁腺激素(PTH)和鈣含量升高,從而刺激脂肪生成,抑制脂肪分解,加劇肥胖。在肥胖人群中,維生素D缺乏者的高胰島素發(fā)生率、胰島素抵抗指數(shù)均偏高。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.維生素D和PTH都屬于蛋白質(zhì)類物質(zhì)
B.維生素D的濃度和活性與肥胖程度呈負(fù)相關(guān)
C.在肥胖人群中,維生素D缺乏可能會引起糖尿病
D.低濃度的維生素D水平可能會引起肥胖
【答案】A
【解析】A、維生素D是固醇類物質(zhì),A錯(cuò)誤;
BD、由題意可知,低濃度的維生素D會導(dǎo)致脂肪組織中的PTH和鈣含量升高,從而刺激脂肪生成,抑制脂肪分解,加劇肥胖,在這一過程中維生素D的濃度和活性與肥胖程度呈負(fù)相關(guān),因此,低濃度的維生素D水平可能會引起肥胖,B、D正確;
C、由題意可知,在肥胖人群中,維生素D缺乏者的高胰島素發(fā)生率、胰島素抵抗指數(shù)均偏高,故維生素D缺乏可能會引起糖尿病,C正確。
故選A。
3.十八世紀(jì)末,西太平洋某島在一場臺風(fēng)后,只留下了大約20名幸存者,該島居民幾乎與世隔絕。一百多年后,該島上約10%的人口患有一種在外界區(qū)域極為罕見的全色盲癥,下列有關(guān)島上居民全色盲癥的推測,最合理的是( )
A.全色盲癥是人與海島環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
B.全色盲癥可能使當(dāng)?shù)厝烁苓m應(yīng)該島環(huán)境
C.幸存者含有全色盲基因且能不斷傳遞后代
D.與外界通婚也不會改變?nèi)ぐY基因頻率
【答案】C
【解析】A、全色盲癥是基因突變的結(jié)果,A錯(cuò)誤;
B、題干信息只表明該島上約10%的人口患有全色盲癥,并不能判斷全色盲癥可能使當(dāng)?shù)厝烁苓m應(yīng)該島環(huán)境,B錯(cuò)誤;
C、西太平洋某島在一場臺風(fēng)后,只留下了大約20名幸存者,在與世隔絕的情況下,一百多年后,該島上約10%的人口患有一種在外界區(qū)域極為罕見的全色盲癥,說明幸存者含有全色盲基因且能不斷傳遞后代,C正確;
D、外界群體全色盲癥基因頻率和島上的全色盲癥基因頻率不同,與外界通婚會改變?nèi)ぐY基因頻率,D錯(cuò)誤。
故選C。
4.冷休克蛋白(CSP)對細(xì)胞在低溫時(shí)恢復(fù)生長和發(fā)揮細(xì)胞各種功能有重要作用。如大腸桿菌從37℃轉(zhuǎn)到10℃培養(yǎng)時(shí),出現(xiàn)4h左右的生長停滯,此時(shí)絕大多數(shù)蛋白質(zhì)合成受阻,僅有24種CSP蛋白被合成。冷休克時(shí),在大腸桿菌CSP家族中,CspA表達(dá)量非常高,易與mRNA結(jié)合,從而有效阻止mRNA二級結(jié)構(gòu)的形成,使mRNA保持線性存在形式,易化了其翻譯過程。下列說法正確的是( )
A.CSP家族的合成需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的參與
B.大腸桿菌低溫培養(yǎng)時(shí),核糖體功能停止,細(xì)胞內(nèi)酶活性減弱
C.大腸桿菌低溫培養(yǎng)時(shí)合成的CSP能夠提高細(xì)胞抵抗寒冷的能力
D.冷休克時(shí),mRNA鏈保持二級結(jié)構(gòu)有助于與核糖體的結(jié)合并翻譯
【答案】C
【解析】A、分析題意, CSP家族可存在于大腸桿菌內(nèi),大腸桿菌屬于原核生物,原核生物不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,A錯(cuò)誤;
B、核糖體是蛋白質(zhì)的合成車間,結(jié)合題干信息“大腸桿菌從37℃轉(zhuǎn)到10℃培養(yǎng)時(shí),出現(xiàn)4h左右的生長停滯,此時(shí)絕大多數(shù)蛋白質(zhì)合成受阻,僅有24種CSP蛋白被合成”可知,核糖體仍可發(fā)揮合成蛋白質(zhì)的功能,B錯(cuò)誤;
CD、mRNA是翻譯的模板,冷休克時(shí),在大腸桿菌CSP家族中,CspA表達(dá)量非常高,易與mRNA結(jié)合,從而有效阻止mRNA二級結(jié)構(gòu)的形成(而非保持二級結(jié)構(gòu)),大腸桿菌低溫培養(yǎng)時(shí)合成的CSP能夠提高細(xì)胞抵抗寒冷的能力,易化了其翻譯過程,C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
5.研究者連續(xù)跟蹤一個(gè)胡桃蚜蟲種群,發(fā)現(xiàn)該種群數(shù)量主要受以下幾個(gè)因素影響:①可食胡桃小葉的量;②溫度;③捕食。并由此歸納出蚜蟲增長的三種類型,如下圖所示。Ⅰ型模式不考慮捕食者,Ⅱ型模式考慮捕食者,Ⅲ型模式考慮高強(qiáng)度捕食者。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )

A.據(jù)曲線Ⅰ推測:5月下旬和6月初的溫度和葉片狀態(tài)有利于蚜蟲的快速增長
B.據(jù)曲線Ⅰ推測:6月下旬,高溫和可食胡桃小葉的量減少,不利于蚜蟲生存,蚜蟲數(shù)量急劇減少并無法恢復(fù)
C.與Ⅰ型模式相比,Ⅱ型模式中由于捕食者的活動,5月下旬到6月初蚜蟲數(shù)量增長速率較Ⅰ型緩慢,快速達(dá)到種群數(shù)量最大值并立即減少
D.Ⅲ型模式中,由于高強(qiáng)度捕食者的存在,胡桃蚜蟲種群增長較慢,種群密度較小
【答案】C
【解析】AB、由題意可知,種群數(shù)量主要受以下幾個(gè)因素影響:①可食胡桃小葉的量;②溫度;③捕食。Ⅰ型模式不考慮捕食者,圖中5月下旬和6月初,蚜蟲種群迅速增大,可能是此時(shí)溫度和葉片狀態(tài)有利于蚜蟲的快速增長,而6月下旬,高溫和可食胡桃小葉的量減少,不利于蚜蟲生存,蚜蟲數(shù)量急劇減少并無法恢復(fù),AB正確;
C、Ⅱ型模式考慮捕食者,與Ⅰ型模式相比較,5月下旬到6月初蚜蟲數(shù)量增長速率緩慢,較慢達(dá)到種群數(shù)量最大值并維持一段時(shí)間再減少,C錯(cuò)誤;
D、Ⅲ型模式中,由于高強(qiáng)度捕食者的存在,胡桃蚜蟲種群增長較慢,種群密度較小,D正確。
故選C。
6.細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的囊狀結(jié)構(gòu)即小窩,與細(xì)胞的信息傳遞等相關(guān)。小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光,當(dāng)膽固醇與這些氨基酸結(jié)合,會使熒光強(qiáng)度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn),研究者獲取到肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)后,分別加入等量膽固醇,檢測不同肽段的熒光強(qiáng)度變化,結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.據(jù)圖可知小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn)在肽段2中
B.小窩的形成體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
C.小窩蛋白分為三段,中間區(qū)段主要由疏水性的氨基酸組成
D.與小窩蛋白合成有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體、線粒體
【答案】A
【解析】A、分析圖2可知,肽段1+膽固醇曲線與肽段1比,熒光強(qiáng)度明顯降低,而肽段2+膽固醇曲線與肽段2比,熒光強(qiáng)度變化不明顯,由此結(jié)果可知小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn)在肽段1中,A錯(cuò)誤;
B、窩是細(xì)胞膜的一?部分,屬于生物膜,生物膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì),磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本骨架,由于磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的,因此該過程體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有一定的流動性,B正確;
C、由題圖可知,小窩分為三段,中間由疏水的氨基酸殘基組成,其余兩段位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,C正確;
D、小窩蛋白合成的場所是核糖體,在核糖體上氨基酸脫水縮合形成肽鏈,肽鏈依次進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工,由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜,成為細(xì)胞膜上的小窩蛋白,整個(gè)過程需要能量由線粒體提供,故與小窩蛋白合成有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體、線粒體,D正確。
故選A。
7.低溫脅迫能引起細(xì)胞中過氧化物增多而對細(xì)胞產(chǎn)生損傷,而超氧化物歧化酶(SOD)則可以減少細(xì)胞中的過氧化物。研究人員將大豆種子分別在常溫(25℃)下萌發(fā)24h(T24)和48h(T48)后轉(zhuǎn)移至4℃低溫脅迫處理24h,而后轉(zhuǎn)移至常溫繼續(xù)發(fā)芽至第5天,研究不同濃度褪黑素浸種處理(0μml·L-1,50μml·L-1,100μml·L-1,200μml·L-1,400μml·L-1)對大豆種子萌發(fā)的影響。據(jù)圖分析,下列說法正確的是( )
A.本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同濃度的褪黑素
B.萌發(fā)大豆種子遭遇低溫的時(shí)間越晚,使用褪黑素處理的效果越差
C.褪黑素可以通過提高SOD的活性緩解低溫對種子發(fā)芽的影響
D.實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi),褪黑素濃度越高,SOD的活性越高,對大豆種子發(fā)芽率的促進(jìn)作用越強(qiáng)
【答案】C
【解析】A、分析題圖可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè),一個(gè)是褪黑素的濃度,一個(gè)是低溫脅迫前的培養(yǎng)時(shí)間,A錯(cuò)誤;
B、分析題圖可知,萌發(fā)的大豆種子遭遇低溫的時(shí)間越晚,使用褪黑素處理的效果越好,B錯(cuò)誤;
C、低溫脅迫能引起細(xì)胞中過氧化物增多而對細(xì)胞產(chǎn)生損傷,而SOD可以減少細(xì)胞中的過氧化物,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高,發(fā)芽率也提高,因此,褪黑素可通過提高SOD的活性緩解低溫對種子發(fā)芽的影響,C正確;
D、T24-400處理組的褪黑素濃度比T24 -50處理組、T24-100處理組、T24-200處理組的高,但SOD的活性比其他三組低,且T24-400處理組大豆種子發(fā)芽率也低于其他三組;雖然T48處理組,隨著褪黑素濃度的提高,SOD的活性越高,但T48-400處理組的大豆種子發(fā)芽率低于其他三組,D錯(cuò)誤。
故選C。
8.我國西南橫斷山區(qū)被公認(rèn)為全球生物多樣性的關(guān)鍵地區(qū),不同海拔區(qū)域蝶類物種多樣性研究結(jié)果見下表。下列有關(guān)敘述,正確的是( )
A.不同垂直帶的植被類型差異是群落演替的結(jié)果
B.不同垂直帶的植被類型差異反映了群落的空間結(jié)構(gòu)特征
C.蝶類物種多樣性與各垂直帶植被類型無關(guān)
D.蝶類物種多樣性與各垂直帶氣候特征有關(guān)
【答案】D
【解析】A、不同垂直帶的植被類型差異是氣候不同引起的結(jié)果,不是群落演替的結(jié)果,A錯(cuò)誤;
B、群落空間結(jié)構(gòu)的范圍是群落,每一個(gè)群落有各自不同的空間結(jié)構(gòu),不同垂直帶的植被類型差異不能反映群落的空間結(jié)構(gòu)特征,這不是一個(gè)群落的內(nèi)部空間上的配置,而是許多不同群落的垂直分布,B錯(cuò)誤;
C、植物的垂直結(jié)構(gòu)決定動物的垂直結(jié)構(gòu),所以蝶類物種多樣性與各垂直帶植被類型有關(guān),C錯(cuò)誤;
D、不同垂直帶的植被類型差異是光照、溫度等外界因素作用的結(jié)果,而植物的垂直結(jié)構(gòu)決定動物的垂直結(jié)構(gòu),故蝶類物種多樣性與各垂直帶氣候特征有關(guān),D正確。
故選D。
閱讀下列資料,回答下列9、10小題:
資料1:據(jù)新華社,2021年12月16日15時(shí)40分,“天宮課堂”第一課正式開講。航天員葉向富向我們介紹了太空中的細(xì)胞學(xué)研究,并向我們展示了心肌細(xì)胞樣品,我們看到心肌細(xì)胞有規(guī)律的發(fā)出熒光,這是因?yàn)榛畹男募〖?xì)胞在生命活動過程中會產(chǎn)生生物電,生物電會激發(fā)熒光顯微鏡中的熒光物質(zhì),通過顯示屏我們就可以觀察到熒光現(xiàn)象。心肌細(xì)胞具有自動節(jié)律收縮的特性,所以顯微鏡下可以觀察到它們有節(jié)律地跳動。
資料2:心肌細(xì)胞動作電位的產(chǎn)生除與Na+內(nèi)流有關(guān)外,還有賴于細(xì)胞外Ca2+的內(nèi)流,心肌細(xì)胞受到刺激時(shí),細(xì)胞外Ca2+通過膜上的L型鈣通道流入細(xì)胞內(nèi),進(jìn)而觸發(fā)肌漿網(wǎng)(心肌細(xì)胞特殊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng))大量釋放貯存的Ca2+,使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度升高100倍而引起收縮。
資料3:當(dāng)神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟活動時(shí),在神經(jīng)元與心肌細(xì)胞之間傳遞的信號是化學(xué)信號還是電信號呢?基于這個(gè)問題,科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。取兩個(gè)生理狀態(tài)相同的蛙的心臟A和B,置于成分相同的營養(yǎng)液中,使之保持活性。已知副交感神經(jīng)可以使心率降低。A保留副交感神經(jīng),將B的副交感神經(jīng)剔除,刺激A中的該神經(jīng),A的跳動減慢;從A的營養(yǎng)液中取一些液體注入B的營養(yǎng)液中,B的跳動也減慢。
(9)下列有關(guān)心肌細(xì)胞的描述錯(cuò)誤的是( )
A.在太空培養(yǎng)的心肌細(xì)胞有可能受到微重力的影響而發(fā)生突變
B.在體外培養(yǎng)心肌細(xì)胞時(shí),如果培養(yǎng)液中沒有Ca2+,則心肌細(xì)胞不能收縮
C.在心肌細(xì)胞未受刺激時(shí),主要依靠K+外流維持外負(fù)內(nèi)正的靜息電位
D.若心肌細(xì)胞膜局部破損,那么在正常部位與破損部位之間會出現(xiàn)電位差
(10)根據(jù)資料3的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行推斷,其中錯(cuò)誤的是( )
A.科學(xué)家是基于“在神經(jīng)元與心肌細(xì)胞之間傳遞的信號是化學(xué)信號”的假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的
B.該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果是:從A的營養(yǎng)液中取一些液體注入B的營養(yǎng)液中,B的跳動也減慢
C.從實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,該實(shí)驗(yàn)提出的假說是正確的
D.神經(jīng)元與心肌細(xì)胞之間傳遞信號依賴神經(jīng)肌肉接頭(一種突觸),在突觸小體能完成的信號轉(zhuǎn)化是:電信號→化學(xué)信號→電信號
【答案】(9)C (10)D
【解析】1、誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類:物理因素、化學(xué)因素和生物因素。(1)物理因素:如紫外線、X射線等;(2)化學(xué)因素:如亞硝酸鹽、堿基類似物等;(3)生物因素:如某些病毒等。
(9)A、微重力是誘發(fā)基因突變的物理因素,故在太空培養(yǎng)的心肌細(xì)胞有可能受到微重力的影響而發(fā)生突變,A正確;
B、由題意可知,心肌細(xì)胞動作電位的產(chǎn)生除與Na+內(nèi)流有關(guān)外,還依賴于細(xì)胞外Ca2+的內(nèi)流,故在體外培養(yǎng)心肌細(xì)胞時(shí),如果培養(yǎng)液中沒有Ca2+,則心肌細(xì)胞不能正常收縮,B正確;
C、靜息電位的產(chǎn)生主要與K+外流有關(guān),故在心肌細(xì)胞未受刺激時(shí),要依靠K+外流維持外正內(nèi)負(fù)的靜息電位,C錯(cuò)誤;
D、由于細(xì)胞膜破損部位細(xì)胞內(nèi)液溢出,使該部位帶負(fù)電,而正常部位帶正電,故若心肌細(xì)胞膜局部破損,那么在正常部位與破損部位之間會出現(xiàn)電位差,D正確。
故選C。
(10)A、由題意分析可知,科學(xué)家這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)基于的假說是在神經(jīng)元與心肌細(xì)胞之間傳遞的信號是化學(xué)信號,A正確;
B、由于刺激A心臟的副交感神經(jīng),A的跳動減慢,說明A的副交感神經(jīng)釋放了化學(xué)物質(zhì)在營養(yǎng)液中,故該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果是:從A的營養(yǎng)液中取一些液體注入B的營養(yǎng)液中,B的跳動也減慢,B正確;
C、由于刺激A心臟的副交感神經(jīng),A的跳動減慢,從A的營養(yǎng)液中取一些液體注入B的營養(yǎng)液中,B的跳動也減慢,說明副交感神經(jīng)分泌了某種化學(xué)物質(zhì)造成了B心臟跳動減慢,故提供實(shí)驗(yàn)證明了假說正確,即神經(jīng)細(xì)胞釋放化學(xué)物質(zhì),使心肌跳動減慢,C正確;
D、興奮傳遞到突觸小體,會使突觸小體中的突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì),因此在突觸小體內(nèi)能完成的信號轉(zhuǎn)化是電信號→化學(xué)信號,D錯(cuò)誤。
故選D。
11.溫室氣體CO2的排放在引起全球氣候變暖的同時(shí),也對海洋生態(tài)系統(tǒng)的功能產(chǎn)生了影響。PI是一種鈣化珊瑚藻,對從熱帶到極地地區(qū)的海洋地表形成具有重要作用??茖W(xué)家研究了不同溫度和不同CO2濃度的組合對PI光合速率的影響,結(jié)果如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.溫度和CO2將對光合作用的暗反應(yīng)過程產(chǎn)生影響
B.升高溫度和提高CO2濃度都可提高光合作用速率
C.升高溫度可提高細(xì)胞呼吸速率,提高CO2濃度可降低細(xì)胞呼吸速率
D.CO2增多導(dǎo)致的氣候變暖,會影響生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動
【答案】C
【解析】A、溫度可影響暗反應(yīng)過程中酶的活性,CO2濃度可影響暗反應(yīng)中CO2固定速率,所以溫度和CO2可對光合作用的暗反應(yīng)過程產(chǎn)生影響,A正確;
B、根據(jù)圖示可知,升高溫度和提高CO2濃度都可提高總光合作用速率和凈光合速率,B正確;
C、根據(jù)圖示可知,適當(dāng)升高溫度總光合速率增加的幅度小于凈光合速率增加的幅度,而凈光合速率=總光合速率-呼吸速率,說明圖示中溫度的增加降低了細(xì)胞呼吸速率,不同溫度下提高CO2濃度后凈光合速率和總光合速率增加的幅度不同,如19°C時(shí)高CO2濃度下總光合速率增加少,而凈光合速率增加多,說明提高CO2濃度降低了細(xì)胞呼吸速率,但22°C時(shí)高CO2濃度下總光合速率增加的幅度和凈光合速率增加的幅度接近,說明增加CO2濃度幾乎不影響呼吸速率,C錯(cuò)誤;
D、CO2增多會導(dǎo)致氣候變暖,冰川消融,海平面將升高,引起海岸灘涂濕地、紅樹林和珊瑚礁等生態(tài)群喪失,所以全球氣候變暖會影響和破壞了生物鏈、食物鏈,從而會影響生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動,D正確。
故選C。
12.圖1是某細(xì)胞(染色體數(shù)量為2n)的細(xì)胞周期示意圖。周期蛋白影響細(xì)胞周期的進(jìn)行,其中周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復(fù)合物MPF后,激活的CDK1促進(jìn)細(xì)胞由G期進(jìn)入M期;周期蛋白cyclinE與蛋白激酶CDK2結(jié)合后,激活的CDK2促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期。MPF的活性和周期蛋白的濃度變化如圖2,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.圖中G1期細(xì)胞的核DNA數(shù)量為2n,M期細(xì)胞的染色體條數(shù)為2n或4n條
B.激活的CDK1可能具有促進(jìn)染色體和紡錘體形成的作用
C.激活的CDK2可能參與調(diào)控RNA聚合酶和解旋酶合成
D.加入DNA合成抑制劑,6h后不是所有細(xì)胞都停留在G1/S交界處
【答案】C
【解析】A、該生物染色體數(shù)為2n=8,G1期完成相關(guān)蛋白質(zhì)的合成,染色體數(shù)量仍為2n條,M期細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,有絲分裂后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,染色體條數(shù)4n條,其余時(shí)期染色體條數(shù)為2n,A正確;
B、周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復(fù)合物MPF后,被激活的CDK1促進(jìn)細(xì)胞由G2期進(jìn)入M期,因此激活的CDK1可能具有促進(jìn)染色質(zhì)螺旋形成染色體和紡錘體形成的作用,B正確;
C、“激活的CDK2促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期”,S期是DNA復(fù)制的時(shí)期,DNA復(fù)制需要DNA聚合酶和解旋酶,因此激活的CDK2可能參與DNA聚合酶和解旋酶合成的調(diào)控,C錯(cuò)誤;
D、據(jù)圖可知,G1期、S期、G2期和M期分別為1.0h、7h、3.5h、1.5h。DNA合成抑制劑使得處于S期的細(xì)胞立刻被抑制,而其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計(jì)加入DNA合成抑制劑約(G2+M+G1)的時(shí)間即6h后后除了處于S期的細(xì)胞外其他細(xì)胞都停留在G1/S交界處,D正確。
故選C。
13.研究影響豌豆幼苗細(xì)胞線粒體耗氧速率的因素,按圖示順序依次向測定儀中加入線粒體及相應(yīng)物質(zhì),測定氧氣濃度的變化,結(jié)果如圖(注:圖中呼吸底物是指在呼吸過程中被氧化的物質(zhì))。下列分析正確的是( )
A.過程④耗氧速率降低和過程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量變化引起
B.加入的呼吸底物是葡萄糖
C.過程①沒有進(jìn)行有氧呼吸第三階段
D.過程②耗氧速率變化和過程④耗氧速率變化的主要原因都是由呼吸底物不足引起
【答案】A
【解析】A、④過程氧氣濃度降低的速率較慢,但加入ADP后,⑤過程氧氣濃度的下降速度加快,說明兩者耗氧速率變化的主要原因是ADP含量引起的,A正確;
B、線粒體中進(jìn)行氧化分解的物質(zhì)是丙酮酸,因此圖中加入的呼吸底物是丙酮酸,B錯(cuò)誤;
C、由題圖曲線可知,加入線粒體后,①過程氧氣濃度略有下降,說明在線粒體中進(jìn)行了有氧呼吸的第三階段,消耗量氧氣,C錯(cuò)誤;
D、過程②氧氣濃度降低的速率較慢,但加入呼吸底物后,過程③氧氣濃度的下降速度加快,說明過程②耗氧速率變化的原因是呼吸底物不足;④過程氧氣濃度降低的速率較慢,但加入ADP后,⑤過程氧氣濃度的下降速度加快,說明④耗氧速率變化的主要原因是ADP含量不足,D錯(cuò)誤。
故選A。
14.細(xì)菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在與其他細(xì)菌的競爭中占優(yōu)勢,其中tcel蛋白是一種有毒性的分泌蛋白。研究人員利用野生型細(xì)菌X及其不同突變體進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):在固體培養(yǎng)基表面放置一張能隔離細(xì)菌的濾膜,將一種菌(下層菌)滴加在濾膜上后再放置第二張濾膜,滴加等量的另一種菌(上層菌),共同培養(yǎng)后,對上、下層菌計(jì)數(shù)得到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)中的培養(yǎng)皿、固體培養(yǎng)基和濾膜均需要進(jìn)行消毒處理
B.對上、下層菌計(jì)數(shù)可以將濾膜菌體稀釋后采用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)
C.由甲、乙,丙三組結(jié)果可推測tcil蛋白能夠中和tcel蛋白的毒性
D.野生型細(xì)菌X在與tcel—tcil雙突變體和tcel突變體的競爭中均占優(yōu)勢
【答案】C
【解析】A、為避免雜菌的污染,實(shí)驗(yàn)中的濾膜、培養(yǎng)皿、固體培養(yǎng)基等均需滅菌處理,A錯(cuò)誤;
B、對活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法是稀釋涂布平板法,具體方法是:先將菌體進(jìn)行梯度稀釋,再涂布到濾膜的表面,待菌落數(shù)穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù),不能用顯微鏡直接計(jì)數(shù)的原因是顯微鏡直接計(jì)數(shù)不能區(qū)分死菌和活菌,B錯(cuò)誤;
C、tcel蛋白是一種有毒性的分泌蛋白,乙組中野生型可產(chǎn)生tce1蛋白作用于tcel-tcil雙突變體,后者無法產(chǎn)生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性,使野生菌在競爭中占據(jù)優(yōu)勢;而在丙組中,野生型可產(chǎn)生tce1蛋白作用于tcel突變體,后者可以產(chǎn)生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性,使野生型的生長受到抑制,由此推測, tcil蛋白能夠中和tcel蛋白的毒性,C正確;
D、由甲組、乙組可知,野生型細(xì)菌X在與tcel-tcil雙突變體的競爭中均占優(yōu)勢,由甲組、丙組可知,野生型細(xì)菌X在與tcel突變體的競爭中不占優(yōu)勢,D錯(cuò)誤。
故選C。
15.花椰菜(2n=18)種植時(shí)容易遭受病菌侵害形成病斑,紫羅蘭(2n=14)具有一定的抗病性??蒲腥藛T利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育具有抗病性狀的花椰菜新品種如圖1所示。通過蛋白質(zhì)電泳技術(shù)分析了親本及待測植株中某些特異性蛋白,結(jié)果圖2所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.圖1培育雜種植株所用的技術(shù)體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性和細(xì)胞膜流動性原理
B.圖1過程①是在無菌水中進(jìn)行,過程②是在固體培養(yǎng)基中進(jìn)行
C.圖2中屬于雜種植株的是4和5,1可能是花椰菜
D.病菌懸浮液均勻噴施于雜種植株葉片上,一段時(shí)間后,測定病斑面積占葉片總面積的百分比,可篩選抗病性強(qiáng)的雜種植株
【答案】B
【解析】A、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株,體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性;兩個(gè)物種細(xì)胞的融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜流動性原理,A正確;
B、圖一過程中①是在等滲或高滲溶液中進(jìn)行,而不是在無菌水中,B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)圖譜分析4號和5號個(gè)體含有兩種類型的蛋白質(zhì)是雜種細(xì)胞,而1號個(gè)體只有1種蛋白質(zhì)可能是花椰菜,C正確;
D、可將病菌懸浮液均勻噴施于雜種植株葉片上,一段時(shí)間后,測定病斑面積占葉片總面積的百分比,篩選出抗病性強(qiáng)的雜種植株,D正確。
故選B。
16.骨骼肌細(xì)胞可通過分泌不同的細(xì)胞因子對免疫細(xì)胞的活性發(fā)揮調(diào)控作用,去負(fù)荷肌萎縮機(jī)體的肌組織產(chǎn)生的 IL-23對免疫細(xì)胞具有一定的抑制作用;機(jī)體加負(fù)荷有氧運(yùn)動時(shí),肌組織產(chǎn)生的 IL-10能有效防止脂質(zhì)誘導(dǎo)的胰島素敏感性降低,還可提高免疫系統(tǒng)的免疫功能,降低癌癥的死亡率。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A.長期臥床病人肌肉萎縮會導(dǎo)致其機(jī)體的免疫力降低
B.IL-23、IL-10等細(xì)胞因子作為信號分子只作用于免疫細(xì)胞
C.加負(fù)荷有氧運(yùn)動可降低由肥胖導(dǎo)致的 2 型糖尿病的發(fā)病率
D.有氧運(yùn)動能降低癌癥發(fā)病率,體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的免疫監(jiān)視功能
【答案】B
【解析】A、長期臥床病人肌肉萎縮,肌組織產(chǎn)生的 IL-23對免疫細(xì)胞具有一定的抑制作用,導(dǎo)致其機(jī)體的免疫力降低,A正確;
B、IL-10可以防止脂質(zhì)誘導(dǎo)的胰島素敏感性降低,說明IL-10作為信號分子不只是作用于免疫細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C、加負(fù)荷有氧運(yùn)動肌組織產(chǎn)生的 IL-10能有效防止脂質(zhì)誘導(dǎo)的胰島素敏感性降低,可降低由肥胖導(dǎo)致的 2 型糖尿病的發(fā)病率,C正確;
D、免疫監(jiān)視指機(jī)體清除和識別突變的細(xì)胞,有氧運(yùn)動能降低癌癥發(fā)病率,體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的免疫監(jiān)視功能,D正確。
故選B。
豌豆的頂端優(yōu)勢與生長素(IAA)和細(xì)胞分裂素(CTK)的作用直接相關(guān),IAA能調(diào)控IPT基因和CKX基
因的表達(dá),具體調(diào)節(jié)機(jī)理如圖所示。其中IPT能促進(jìn)細(xì)胞分裂素合成,而CKX能促進(jìn)細(xì)胞分裂素分解。下列敘述正確的是( )
A.IAA促進(jìn)IPT基因表達(dá)而抑制CKX基因表達(dá)
B.IAA主要通過影響CTK的分布直接調(diào)控側(cè)芽生長
C.側(cè)芽長出后,其中的IAA和CTK含量均增加
D.IPT和CKX基因?qū)TK的調(diào)控中存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)
【答案】D
【解析】A、如圖所示IAA抑制IPT基因表達(dá)而促進(jìn)CKX基因表達(dá),A錯(cuò)誤;
B、IAA主要通過影響CTK的產(chǎn)生間接調(diào)控側(cè)芽生長,B錯(cuò)誤;
C、如圖側(cè)芽長出后,其中的IAA含量增加,IPT基因關(guān)閉,CTK含量減少,C錯(cuò)誤;
D、IPT能促進(jìn)細(xì)胞分裂素合成,當(dāng)細(xì)胞分裂素增多時(shí)CKX基因打開能促進(jìn)細(xì)胞分裂素分解,所以IPT和CKX基因?qū)TK的調(diào)控中存在負(fù)反饋調(diào)節(jié),D正確。
故選D。
18.在基因工程操作中,通常需要利用質(zhì)粒作為載體將基因送入受體細(xì)胞。如圖1所示為pUC18/19的結(jié)構(gòu)示意圖(AmpR是氨芐青霉素抗性基因),pUC18和pUC19除了MCS序列不同外,其他序列完全相同。圖2為pUC18和MCS序列。以下相關(guān)敘述正確的是( )
A.由環(huán)狀質(zhì)粒pUC18/19得到圖2中的單鏈結(jié)構(gòu),只需要用到DNA解旋酶
B.由質(zhì)粒pUC18和pUC19形成的圖2中的單鏈,彼此不能完全互補(bǔ)配對
C.用BcgⅠ限制酶對質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行酶切,導(dǎo)入成功的受體細(xì)胞的培養(yǎng)基中不需要添加氨芐青霉素
D.若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中,需使細(xì)胞處于興奮狀態(tài)
【答案】C
【解析】A、將環(huán)狀質(zhì)粒打開成圖2中的單鏈結(jié)構(gòu)需要用到限制酶(將環(huán)狀鏈切割成直鏈)及DNA解旋酶(解開雙鏈變成單鏈),A錯(cuò)誤;
B、pUC18和pUC19除了MCS序列不同外,其他序列完全相同。由圖可知,MCS序列已被切割,因此由質(zhì)粒pUC18和pUC19形成的圖2中的單鏈,彼此能完全互補(bǔ)配對,B錯(cuò)誤;
C、若使用了BcgⅠ限制酶同時(shí)對質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行酶切,氨芐青霉素抗性基因被切斷而失活,故導(dǎo)入成功的受體細(xì)胞不能置于含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中,C正確;
D、若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中,需用Ca2+處理細(xì)胞制備感受態(tài)細(xì)胞,D錯(cuò)誤。
故選C。
19.某生物的卵原細(xì)胞在培養(yǎng)液中既能進(jìn)行有絲分裂也能進(jìn)行減數(shù)分裂。研究人員在該生物卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過程中,發(fā)現(xiàn)了“逆反”減數(shù)分裂現(xiàn)象。將一個(gè)雙鏈均被14C標(biāo)記的基因A1和一個(gè)雙鏈均被13C標(biāo)記的基因A2插入一個(gè)卵原細(xì)胞的一條染色體的兩端。將此卵原細(xì)胞在普通12C培養(yǎng)液中培養(yǎng),含插入基因的四分體發(fā)生一次互換,并發(fā)生如圖所示的“逆反”減數(shù)分裂現(xiàn)象,共產(chǎn)生8個(gè)子細(xì)胞。下列敘述正確的是( )
A.逆反減數(shù)分裂時(shí),同源染色體在減數(shù)分裂I分離,姐妹染色單體在減數(shù)分裂Ⅱ分離
B.8個(gè)子細(xì)胞中,最多有4個(gè)卵細(xì)胞同時(shí)含有13C標(biāo)記和14C標(biāo)記
C.8個(gè)子細(xì)胞中,可能有1個(gè)卵細(xì)胞同時(shí)含有13C標(biāo)記和14C標(biāo)記、1個(gè)卵細(xì)胞含13C標(biāo)記
D.8個(gè)子細(xì)胞中,可能有2個(gè)卵細(xì)胞同時(shí)含有13C標(biāo)記和14C標(biāo)記、6個(gè)極體含有13C標(biāo)記
【答案】C
【解析】A、據(jù)題圖可知,“逆反”減數(shù)分裂時(shí),同源染色體在減數(shù)分裂Ⅱ分離,姐妹染色單體在減數(shù)分裂I分離,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)題意可知,此卵原細(xì)胞共產(chǎn)生8個(gè)子細(xì)胞,推測應(yīng)該先進(jìn)行一次有絲分裂,然后進(jìn)行減數(shù)分裂,最終只能形成2個(gè)卵細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C、據(jù)題意可知:一個(gè)卵原細(xì)胞共產(chǎn)生8個(gè)細(xì)胞,先進(jìn)行一次有絲分裂,然后又進(jìn)行一次“逆反”減數(shù)分裂。該卵原細(xì)胞一個(gè)染色體兩端均插入14C標(biāo)記的基因A1和13C標(biāo)記的基因A2,在普通12C培養(yǎng)液中培養(yǎng),經(jīng)有絲分裂形成的2個(gè)卵原細(xì)胞均有一個(gè)染色體兩端均插入14C標(biāo)記的基因A1和13C標(biāo)記的基因A2,然后這兩個(gè)卵原細(xì)胞分別進(jìn)行一次“逆反”減數(shù)分裂,其中一個(gè)卵原細(xì)胞在減數(shù)分裂I時(shí),由于含插入基因的四分體發(fā)生一次互換,若此時(shí)互換發(fā)生在不含任何標(biāo)記的兩條非姐妹染色單體之間,隨著姐妹染色單體分離,可能產(chǎn)生的子細(xì)胞有2個(gè),稱為子細(xì)胞①和②,子細(xì)胞①內(nèi)的一條染色體同時(shí)含14C標(biāo)記和含13C標(biāo)記、另一條染色體不含任何標(biāo)記,子細(xì)胞②內(nèi)的兩條染色體都不含14C標(biāo)記和13C標(biāo)記,子細(xì)胞①繼續(xù)進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ有可能產(chǎn)生一個(gè)同時(shí)含有13C標(biāo)記和14C標(biāo)記的卵細(xì)胞;另一個(gè)卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂I時(shí),同樣發(fā)生含插入基因的四分體之間的互換,若此次互換發(fā)生在同時(shí)含14C標(biāo)記和13C標(biāo)記的一條染色單體和另一條不含任何標(biāo)記的染色單體之間,隨著姐妹染色單體分離,可能產(chǎn)生的子細(xì)胞稱為子細(xì)胞③和子細(xì)胞④,子細(xì)胞③的一條染色體含14C標(biāo)記、另一條染色體不含任何標(biāo)記,子細(xì)胞④的一條染色體含13C標(biāo)記、另一條染色體不含任何標(biāo)記,子細(xì)胞④繼續(xù)進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ,則可能形成一個(gè)含有13C標(biāo)記的卵細(xì)胞,綜上所述,8個(gè)子細(xì)胞中,是可能存在1個(gè)卵細(xì)胞同時(shí)含有13C標(biāo)記和14C標(biāo)記、另一個(gè)卵細(xì)胞含13C標(biāo)記的情況,C正確;
D、由以上分析可知,有可能兩個(gè)卵原細(xì)胞在減數(shù)分裂I時(shí)都發(fā)生的是不含任何標(biāo)記的兩條非姐妹染色單體之間互換,因此都產(chǎn)生的是子細(xì)胞①和子細(xì)胞②,這樣的兩個(gè)子細(xì)胞①繼續(xù)進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ,就可能形成2個(gè)卵細(xì)胞同時(shí)含有13C標(biāo)記和14C標(biāo)記,但其余6個(gè)極體應(yīng)該都不含14C標(biāo)記和13C標(biāo)記,D錯(cuò)誤。
故選C。
填空題(共5題,共計(jì)62分,除說明外,每空1分)
20.(15分)某些信息分子通過與膜上的受體結(jié)合進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo),在胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使,通過酶的逐級激活從而改變細(xì)胞代謝。下圖是低血糖時(shí)人體通過G蛋白(GTP結(jié)合蛋白——信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的開關(guān))耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。據(jù)圖回答下列問題:
(1)參與人體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的三大系統(tǒng)都有相同的語言——信息分子,如激素、 等。這些信息分子在發(fā)揮調(diào)節(jié)作用時(shí)具有的特點(diǎn)有 (至少答出兩點(diǎn))。
(2)有的信息分子可以直接與胞內(nèi)的受體結(jié)合,有的信息分子與質(zhì)膜上的受體結(jié)合,參與前者的信息分子有 (至少答出兩個(gè)),后者體現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)膜的 功能。
(3)G蛋白結(jié)合GTP時(shí)與受體X結(jié)合,結(jié)合GTP的G蛋白α亞基能與 結(jié)合并使其激活,產(chǎn)生大量的第二信使 (填物質(zhì)名稱),第二信使的直接作用是 。
(4)激活的PKA的作用有 、 。前者引起短期的快速應(yīng)答,后者引發(fā)的應(yīng)答時(shí)間長。磷酸化的轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白結(jié)合在基因模板鏈的 端,啟動基因的轉(zhuǎn)錄。
(5)腎上腺素、胰高血糖素、胰島素都參與血糖調(diào)節(jié),下丘腦可通過 神經(jīng)直接對其分泌的過程進(jìn)行調(diào)控。同時(shí)它們之間也可發(fā)生相互作用,如胰高血糖素分泌增高時(shí)會 (選填“促進(jìn)”或“抑制”)胰島素的分泌。
【答案】
(1) 神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子(2分) 需要體液運(yùn)輸、與特異性受體結(jié)合、作用于靶細(xì)胞(2分)
(2) 甲狀腺激素、性激素 (2分) 信息交流
(3) 腺苷酸環(huán)化酶 環(huán)化腺苷酸 激活PKA
(4) 激活磷酸化酶激酶 激活轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白 3'
(5) 自主 促進(jìn)
【解析】(1)參與人體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的三大系統(tǒng)都有相同的語言——信息分子,如激素、神經(jīng)遞質(zhì)和細(xì)胞因子。這些信息分子在發(fā)揮調(diào)節(jié)作用時(shí)具有的特點(diǎn)有∶需要體液運(yùn)輸、與特異性受體結(jié)合、作用于靶細(xì)胞。
(2)有的信息分子可以直接與胞內(nèi)的受體結(jié)合,參與前者的信息分子有甲狀腺激素、性激素等,有的信息分子與質(zhì)膜上的受體結(jié)合,體現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)膜的信息交流功能。
(3)據(jù)圖可知,G蛋白結(jié)合GTP時(shí)與受體X結(jié)合,結(jié)合GTP的G蛋白α亞基能與腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合并使其激活,產(chǎn)生大量的第二信使環(huán)化腺苷酸,第二信使的直接作用是激活PKA。
(4)激活的PKA的作用有激活磷酸化酶激酶、激活轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白。前者引起短期的快速應(yīng)答,后者引發(fā)的應(yīng)答時(shí)間長。磷酸化的轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白結(jié)合在基因模板鏈的3'端,啟動基因的轉(zhuǎn)錄。
(5)腎上腺素、胰高血糖素、胰島素都參與血糖調(diào)節(jié),下丘腦可通過自主神經(jīng)直接對其分泌的過程進(jìn)行調(diào)控。同時(shí)它們之間也可發(fā)生相互作用,如胰高血糖素分泌增高時(shí)會促進(jìn)胰島素的分泌,原因是胰高血糖素升高血糖后,葡萄糖要用于供給組織細(xì)胞,需要胰島素促進(jìn)組織細(xì)胞對葡萄糖的攝取、利用。
21.(13分)科學(xué)家測定了不同濃度鎘(Cd)脅迫下黃瓜幼苗的凈光合速率(Pn)和氣孔導(dǎo)度(Gs),結(jié)果如圖1所示,黃瓜幼苗葉片的部分結(jié)構(gòu)及代謝活動如圖2所示。回答下列問題:
(1)已知植物體因適應(yīng)缺水環(huán)境而發(fā)生的氣孔響應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制與某種激素有關(guān),為研究鎘脅迫下黃瓜幼苗氣孔導(dǎo)度降低是否具有同樣的激素調(diào)節(jié)機(jī)制,可測定葉片中該激素的含量。該激素應(yīng)為 。
(2)如圖2,在光照充足的條件下,胞間CO2的來源為 ;去路是擴(kuò)散至葉綠體 在CO2固定酶的作用下與 反應(yīng)生成 進(jìn)而生成(CH2O)
(3)凈光合速率降低可能是由氣孔因素引起,但也可能是由非氣孔因素引起。研究者可通過測定胞間CO2濃度(Ci)的數(shù)據(jù)(圖3),與Pn、Gs的數(shù)據(jù)比對分析得出結(jié)論。根據(jù)圖1、3中的數(shù)據(jù)推測,鍋脅迫下的黃瓜幼苗凈光合速率較低最可能與 (填氣孔”或“非氣孔")因素有關(guān)。
(4)研究者還展開了關(guān)于施不同濃度磷肥(P1~P4)對鎘脅迫下黃瓜幼苗光合作用的影響的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖4.分析數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論: ,且 濃度效果更為顯著。
(5)鎘在植物不同器官的富集程度有明顯區(qū)別,在鎘污染土壤中種植的農(nóng)作物,需 以確定其食用的安全性。有人建議用鎘超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品飼養(yǎng)家畜,再以家畜作為人類食品以降低鎘對人體的危害,該建議是 (填“合理的”或“不合理的”),原因是:___________。
【答案】
(1)脫落酸
(2) 從外界吸收 基質(zhì) C5 C3
(3)非氣孔
(4) 磷可以降低Cd對植物的損傷,提高凈光合作用速率 (2分) P3
(5) 檢測農(nóng)作物中Cd含量 不合理 用鎘超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品飼養(yǎng)家畜,會有大量的鎘富集在家畜體內(nèi),隨著人對家畜的食用,再次富集到人體中,對人類的危害會更大(2分)
【解析】(1)脫落酸可以促進(jìn)植物氣孔關(guān)閉,所以植物體因適應(yīng)缺水環(huán)境而發(fā)生的氣孔響應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制與某種激素有關(guān),則該激素為脫落酸。
(2)光照充足的條件下,植物細(xì)胞光合作用大于呼吸作用,線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體吸收,所以胞間CO2的來源是從需要從外界吸收CO2,同所以胞間CO2的來源為從外界吸收;CO2擴(kuò)散至葉綠體基質(zhì)中與C5反應(yīng)生成C3,進(jìn)而生成有機(jī)物。
(3)從圖1看出,隨著Cd濃度的增大,凈光合速率(Pn)和氣孔導(dǎo)度(Gs)都降低,但胞間CO2濃度(Ci)增加,可以說明高Cd濃度組凈光合作用降低不是由于缺乏CO2,所以與氣孔因素?zé)o關(guān),最可能與非氣孔因素有關(guān)。
(4)從圖3可以看出,在有Cd處理的條件下,加入磷肥可以提高凈光合作用速率,說明了磷可以降低Cd對植物的損傷,提高凈光合作用速率,且在濃度為P3條件下效果更為顯著。
(5)在鎘污染土壤中種植的農(nóng)作物,需檢測農(nóng)作物中Cd含量以確定其食用的安全性,Cd在生物體內(nèi)不會被分解,發(fā)生富集作用,如果用鎘超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品飼養(yǎng)家畜,再以家畜作為人類食品,則Cd會通過家畜進(jìn)入人體,這種建議是不合理的。用鎘超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品飼養(yǎng)家畜,會有大量的鎘富集在家畜體內(nèi),隨著人對家畜的食用,再次富集到人體中,對人類的危害會更大。
22.(13分)園藝工作者在栽培開黃花的蘭花品種時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了一株開白花的蘭花。以這株白花蘭花作為實(shí)驗(yàn)材料,利用離體的組織或細(xì)胞培育出完整的植株。據(jù)圖回答下列問題:
(1)培養(yǎng)材料選自白花植株的不同部位,下列細(xì)胞中不適合進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的是 。
A.表皮細(xì)胞B.葉肉細(xì)胞C.成熟篩管細(xì)胞D.莖尖分生區(qū)細(xì)胞
(2)圖中生理過程 (填寫圖中字母和名稱)是對細(xì)胞分化不可逆的否定。經(jīng)過程b產(chǎn)生的胚狀體中出現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的細(xì)胞,其根本原因是 。
(3)已知柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,可用植物組織培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利 用此技術(shù),將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到 階段即可。
(4)若想獲得人工種子,通常將 包埋在人工胚乳和人工種皮中;用人工種子的繁殖方式屬于 繁殖。
(5)鐵皮石斛是我國名貴中藥,生物堿是其有效成分之一。應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖(簡稱PLBs,類似愈傷組織)生產(chǎn)生物堿的實(shí)驗(yàn)流程如下:
在固體培養(yǎng)基上,PLBs的重量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時(shí)間的變化如下圖所示,請回答下列問題:
選用新生營養(yǎng)芽為外植體的原因是 。據(jù)圖分析,與黑暗條件下相比,PLBs在光照條件下生長的優(yōu)勢體現(xiàn)在生長起始較快、快速生長時(shí)間較長、 等。
(6)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量,但會抑制PLBs的生長。若采用液體培養(yǎng),推測添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量。同學(xué)們擬開展探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)探討了以下問題:
①ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式:設(shè)3個(gè)ABA處理組,1個(gè)空白對照組,3次重復(fù)。因ABA受熱易分解,故一定濃度的無菌ABA母液應(yīng)在各組液體培養(yǎng)基 后按比例加入。
②實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和取樣:實(shí)驗(yàn)60天完成,每10天取樣,將樣品(PLBs)稱重(g/瓶)后再測定生物堿含量。如初始(第0天)數(shù)據(jù)已知,實(shí)驗(yàn)過程中還需測定的樣品數(shù)為 。
③依所測定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培養(yǎng)時(shí)間:當(dāng)某3個(gè)樣品(重復(fù)樣)的 時(shí),其對應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度,對應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適應(yīng)培養(yǎng)時(shí)間。
【答案】
(1)C
(2)a脫分化 基因的選擇性表達(dá)
(3)愈傷組織
(4) 胚狀體 無性
(5) 新生營養(yǎng)芽細(xì)胞分化程度低,分裂能力強(qiáng),容易誘導(dǎo)形成PLBs(2分) PLBs產(chǎn)量較高
(6) 滅菌冷卻 72 生物堿含量平均值最大(或PLBs重量和生物堿含量乘積的平均值最大)(2分)
【解析】(1)嫩枝或分化程度較低的部位的細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、分化程度低,全能性容易表達(dá),所以外外植體一般選用嫩枝或分化程度較低的部位成功率更高,表皮細(xì)胞、葉肉細(xì)胞和莖尖分生區(qū)細(xì)胞均符合要求,而成熟篩管細(xì)胞的細(xì)胞器和細(xì)胞核都退化了,不能分裂分化,不適合進(jìn)行植物組織培養(yǎng),ABD正確,C錯(cuò)誤。
故選C。
(2)一般而言,細(xì)胞分化是一個(gè)不可逆的過程,但圖示a脫分化是對其的否定;經(jīng)過程b產(chǎn)生的胚狀體中出現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的細(xì)胞,是細(xì)胞再分化的結(jié)果,細(xì)胞分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。
(3)柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,因此,將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織階段即可。
(4)愈傷組織是一團(tuán)相對未分化的細(xì)胞,分裂能力旺盛,若想獲得人工種子,通常將愈傷組織包埋在人工胚乳和人工種皮中;人工種子,沒有經(jīng)過兩性細(xì)胞的結(jié)合,屬于無性繁殖。
(5)新生營養(yǎng)芽細(xì)胞分化程度低,分裂能力強(qiáng),容易誘導(dǎo)形成PLBs,常用新生營養(yǎng)芽為外植體;結(jié)合圖示可知,與黑暗條件下相比(圖中虛線),PLBs在光照條件(黑色實(shí)線)下PLBs產(chǎn)量較高、生長起始較快、快速生長時(shí)間較長。
(6)因ABA受熱易分解,不適合用高壓蒸汽滅菌,需進(jìn)行過濾滅菌,且等高壓蒸汽滅菌過的培養(yǎng)基冷卻后再加入;
如初始(第0天)數(shù)據(jù)已知,每10天取樣,實(shí)驗(yàn)60天完成,設(shè)3個(gè)ABA處理組,1個(gè)空白對照組,3次重復(fù),即每10天需測定的樣品數(shù)為12個(gè),因此待第60天完成,一共有6次樣品測定,一共需要測定的樣品數(shù)量為12×6=72;
鐵皮石斛是我國名貴中藥,生物堿是其有效成分之一,因此當(dāng)某3個(gè)樣品(重復(fù)樣)的生物堿含量平均值最大時(shí),其對應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度,對應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適應(yīng)培養(yǎng)時(shí)間。
23.(13分)水體富營養(yǎng)化是我國湖泊所面臨最主要的生態(tài)環(huán)境問題之一。為研究河蜆對富營養(yǎng)水體的改善效果和機(jī)理,研究人員開展了相關(guān)研究。
(1)河蜆通過濾食水中微小生物和有機(jī)碎屑為食,屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的 。
(2)研究人員設(shè)計(jì)了不同河蜆密度的野外實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)期間測量不同處理組水體葉綠素a濃度與底棲藻的葉綠素a濃度變化情況,結(jié)果如圖1、圖2所示。
注:水體葉綠素a濃度反映浮游藻類密度,底棲藻的葉綠素a濃度反映底棲藻類密度
①圖1所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果是: ,實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是 。
②圖2所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: ,實(shí)驗(yàn)中對照組的操作是 。
(3)苦草是一種常見的沉水植物,是修復(fù)水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵物種之一。研究人員嘗試?yán)煤油樃纳扑w光照條件,促進(jìn)沉水植擴(kuò)張或恢復(fù)。研究表明:苦草的相對生長率隨河蜆密度的增加而顯著升高。請參照(2)實(shí)驗(yàn),寫出驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)思路。(實(shí)驗(yàn)所用容器為聚乙烯桶,注入湖水70L)
①對照組: ;
②實(shí)驗(yàn)組: 。
③定期采樣,記錄并計(jì)算各組苦草的相對生長率。
(4)綜上分析,河蜆對富營養(yǎng)化水體環(huán)境治理和生態(tài)修復(fù)的作用可能的機(jī)理是 。
(5)河蜆可以食用,具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。請從能量流動的角度具體說明投放河蜆如何使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴姆较颍? 。
【答案】
(1) 消費(fèi)者和分解者 (2分)
(2) ①對照組的水體葉綠素a濃度(隨時(shí)間變化)先降低后逐漸升高;實(shí)驗(yàn)組中水體葉綠素a濃度(隨時(shí)間變化)逐漸降低(且低密度組>中密度組>高密度組)(2分)
原因是:河蜆濾食浮游藻類,從而降低了水體葉綠素a濃度
② 河蜆能促進(jìn)底棲藻生長 無河蜆
(3)①在聚乙烯桶中注入湖水70mL,種植適量的苦草幼苗無河蜆.
②在聚乙烯桶中注入湖水70mL,種植等量的、相同生理狀態(tài)的苦草幼苗;添加不同密度的河蜆,分別為低密度河蜆組、中密度河蜆組和高密度河蜆組 (2分)
(4) 河蜆通過濾食作用顯著降低了浮游藻類的濃度;改善了水體光照條件,促進(jìn)苦草等沉水植物的生長和繁殖,從而降低了水體富營養(yǎng)化程度 (2分)
(5)微小生物和有機(jī)碎屑中的能量流向河蜆,再流向人類(或浮游植物和有機(jī)碎屑→河蜆→人)
【解析】(1)河蜆通過濾食水中微小生物為食,屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的消費(fèi)者;河蜆通過濾食水中有機(jī)碎屑為食,屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者,故河蜆屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的消費(fèi)者和分解者。
(2)①圖1自變量為不同的河蜆密度和時(shí)間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,對照組的水體葉綠素a濃度隨時(shí)間變化為:先降低后逐漸升高;實(shí)驗(yàn)組中水體葉綠素a濃度逐漸降低,且低密度組>中密度組>高密度組,原因可能是河蜆濾食浮游藻類,從而降低了水體葉綠素a濃度;②圖2所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,河蜆能促進(jìn)底棲藻生長;實(shí)驗(yàn)在是驗(yàn)證河蜆對水體葉綠素a的影響,故對照組應(yīng)為無河蜆。
(3)要利用河蜆改善水體光照條件,促進(jìn)沉水植被擴(kuò)張或恢復(fù),由于苦草的相對生長率隨河蜆密度的增加而顯著升高。實(shí)驗(yàn)的自變量為不同的河蜆密度,故可將實(shí)驗(yàn)分為①對照組——無河蜆;在聚乙烯桶中注入湖水70mL,種植適量的苦草幼苗;②實(shí)驗(yàn)組——在聚乙烯桶中注入湖水70mL,種植等量的、相同生理狀態(tài)的苦草幼苗,之后,添加不同量的河蜆,分別為低密度河蜆組、中密度河蜆組和高密度河蜆組;③定期采樣,記錄并計(jì)算各組苦草的相對生長率。
(4)綜上分析,河蜆對富營養(yǎng)化水體環(huán)境治理和生態(tài)修復(fù)的作用可能的機(jī)理是河蜆通過濾食作用顯著降低了浮游藻類的濃度,改善了水體光照條件,進(jìn)而促進(jìn)了苦草等沉水植物的生長和繁殖,降低了水體富營養(yǎng)化程度。
(5)對生態(tài)系統(tǒng)的利用,可以考慮調(diào)整能量的流動關(guān)系,使能量更多地流向?qū)θ祟惛欣姆较?。河蜆可以食用,投放河蜆使其能量更多地流向人類,其方向?yàn)樗械奈⑿∩锖陀袡C(jī)碎屑中的能量流向河蜆,再流向人類。
24.(8分)正常煙草(2n=48)是二倍體,煙草中某一對同源染色體少一條,染色體表示為2n-1的個(gè)體稱為單體;某一對同源染色體多一條,染色體表示為2n+1的個(gè)體稱為三體。單體、三體在遺傳育種上具有重要的價(jià)值。請回答有關(guān)問題:
(1)形成單體、三體的原因之一是親代中的一方在減數(shù)分裂Ⅰ過程中 。
(2)若不考慮同源染色體之間的差異,理論上煙草共有 種三體。實(shí)際上煙草種群偶見8號染色體三體,從未見其他染色體三體的植株,可能的原因是 。
(3)煙草8號染色體三體在減數(shù)分裂時(shí)8號染色體的任意兩條移向細(xì)胞一極,剩下一條移向另一極,細(xì)胞中其余染色體正常分離,則產(chǎn)生正常染色體數(shù)目的配子的概率為 。煙草三體植株的一個(gè)次級精母細(xì)胞中,最多可能含有 條染色體。
(4)利用單體和某品種雜交,分析后代的性狀表現(xiàn),可以判定出該品種有關(guān)基因所在的染色體。已知煙草的高稈和矮稈性狀分別受H、h控制,為判斷H、h基因是否位于5號染色體上,研究人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:
將正常矮稈(hh)植株與5-單體(5號染色體單體)顯性純合體雜交得F1,統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例。
若 ,則控制矮稈的基因位于5號染色體上;
若 ,則控制矮稈的基因不位于5號染色體上。
【答案】
(1)一對同源染色體未分離
(2) 24 發(fā)生其他染色體數(shù)目增加的生殖細(xì)胞不可育或受精卵不能發(fā)育(或在胚胎早期就死亡)(2分)
(3) 50% 50
(4)F1中高稈與矮稈的比例為1∶1 F1全為高稈
【解析】(1)由題文可知,單體、三體是細(xì)胞中個(gè)別染色體的減少或增加,所以這些植株的變異類型為染色體(數(shù)目)變異。減數(shù)分裂Ⅰ中染色體主要行為是同源染色體分離,非同源染色體自由組合;所以如果親代中的一方在減數(shù)分裂Ⅰ過程中某一對同源染色體未分離就會形成單體、三體。
(2)正常煙草是2n=48的二倍體,體細(xì)胞中有24對同源染色體,若不考慮同源染色體之間的差異,理論上煙草共有24種三體。染色體變異是隨機(jī)發(fā)生的,而且大多數(shù)染色體變異都是有害的,實(shí)際上煙草種群偶見8號染色體三體,從未見其他染色體三體的植株,可能的原因是發(fā)生其他染色體數(shù)目增加的生殖細(xì)胞不可育或受精卵不能發(fā)育或者在胚胎早期就死亡了。
(3)煙草8號染色體三體在減數(shù)分裂I后期時(shí)8號染色體的任意兩條移向細(xì)胞一極,剩下一條移向另一極,細(xì)胞中其余染色體正常分離,則含一條8號染色體的次級精(卵)母細(xì)胞可產(chǎn)生正常染色體數(shù)目的配子,而含兩條8號染色體的次級精(卵)母細(xì)胞無法產(chǎn)生正常染色體數(shù)目的配子,所以產(chǎn)生正常染色體數(shù)目的配子的概率為50%。煙草三體植株的含兩條同源染色體的次級精母細(xì)胞,在減數(shù)分裂II后期,由于著絲點(diǎn)分裂,細(xì)胞中染色體數(shù)目最多,可多達(dá)25×2=50條。
(4)假設(shè)缺失一條5號染色體用O表示,若矮稈基因位于5號染色體上,正常矮稈(hh)植株產(chǎn)生一種配子h,5-單體顯性純合體可以產(chǎn)生兩種配子,1種是含5號染色體的,配子基因型H;第二種是不含5號染色體的,用O表示;則F1中高稈(Hh)與矮稈(Oh)的比例為1:1。若矮稈基因不位于5號染色體上,正常矮稈(hh)植株產(chǎn)生一種配子h;5-單體顯性純合體產(chǎn)生的配子不管是否含5號染色體,配子基因型都為H;則F1全為高稈(Hh)。
垂直帶
海拔(m)
植被類型
蝶類種數(shù)

<1000
熱帶季雨林
349

1000~2000
常綠闊葉林
452

2000~2500
常綠落葉混交林
201

2500~3000
針闊混交林
136

3000~3500
針葉林
125

>3500
高寒灌叢草甸
100

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