河南省焦作市温县一中2021-2022学年高三下学期开学考试理综生物试卷

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名称 河南省焦作市温县一中2021-2022学年高三下学期开学考试理综生物试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-03-21 16:30:18

文档简介

河南省焦作市温县一中2021-2022学年高三下学期开学考试理综生物试卷
一、单选题
1.(2022高三下·温县开学考)细胞的结构与功能存在密切的联系。下列相关叙述正确的是(  )
A.内质网和核膜的外膜上附着核糖体,有利于对多肽链进行加工
B.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶
C.绿藻细胞膜上附着ATP水解酶,有利于主动吸收某些营养物质
D.核仁与核糖体的形成密切相关,没有核仁的细胞无法合成核糖体
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;酶促反应的原理;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、核糖体是蛋白质合成的场所,对多肽链进行加工的场所在内质网和高尔基体,A错误;
B、线粒体DNA位于线粒体基质中,B错误;
C、细胞膜上附着有ATP水解酶有利于催化ATP的水解,为细胞主动吸收营养物质提供能量,C正确;
D、原核细胞中没有核仁,但是能够合成核糖体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
2.(2022高三下·温县开学考)耐力性运动一般指机体每次进行30min以上的低、中等强度的有氧运动,如游泳、慢跑、骑行等。研究表明,耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变,是预防冠心病和肥胖的关键因素;缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化,ATP合成量减少约50%,而Drpl是保证线粒体正常分裂的重要蛋白。下图表示相关测量数据。下列相关叙述正确的是(  )
A.葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的
B.耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系
C.Drp1分子磷酸化降低导致线粒体结构损伤,使ATP合成大量减少
D.坚持进行耐力性运动,有助于提高肌纤维的功能
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、丙酮酸彻底氧化分解为二氧化碳是在线粒体基质上完成的,产生水是在线粒体内膜上完成的,A错误;
B、据图分析可知,5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系,超过5周继续耐力训练,线粒体的数量并不会增加,B错误;
C、线粒体内膜可以合成大量的ATP,Drp1分子磷酸化增强导致线粒体结构损伤,使ATP合成大量减少,C错误;
D、坚持每周3~5天进行至少30min的耐力运动,有助于提高肌纤维中线粒体功能,提高肌纤维的功能,D正确。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3.(2022高三下·温县开学考)下丘脑又称丘脑下部。位于大脑腹面、丘脑的下方,是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在。下列有关叙述错误的是(  )
A.人体剧烈运动大量出汗后,下丘脑合成和分泌抗利尿激素减少
B.当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋
C.受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进甲状腺的分泌活动
D.刺激下丘脑前部,动物有出汗现象;刺激下丘脑后部,动物有寒颤现象,说明产热中枢在下丘脑后部
【答案】A
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液渗透压会增大,下丘脑合成和分泌并由垂体释放的抗利尿激素增加,A错误;
B、当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过反射弧把兴奋传递给胰岛B细胞,使胰岛素分泌增多,从而降低血糖,B正确;
C、当受到寒冷刺激时,下丘脑可通过分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素增多,进而促进甲状腺的分泌活动,C正确;
D、通过实验发现,刺激下丘脑前部,动物有出汗现象(有利于散热);刺激下丘脑后部,动物有寒颤现象(有利于产热),进而推断产热中枢在下丘脑后部,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。
3、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
4.(2022高三下·温县开学考)生物实验中常用酒精处理实验材料,下列说法错误的是(  )
A.在绿叶中色素的提取和分离实验中,体积分数100%的酒精(无水乙醇)可用于对光合色素的提取
B.在观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验中,体积分数95%的酒精参与配制的解离液对根尖进行水解
C.在土壤中小动物类群丰富度的研究实验中,诱虫器采集的小动物可放入体积分数70%的酒精溶液中
D.在生物组织脂肪的检测实验中,体积分数50%的酒精可用于洗去花生子叶切片表面的苏丹Ⅲ浮色
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂;土壤中动物类群丰富度的研究;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、利用有机溶剂可以溶解绿叶中的色素,故可用体积分数100%的酒精(无水乙醇)可用于对光合色素的提取,A正确;
B、在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1:1混合液处理根尖可使组织中的细胞相互分离,B错误;
C、体积分数70%的酒精溶液杀毒效果较好,故可将诱虫器采集的小动物可放入体积分数70%的酒精溶液中,C正确;
D、在生物组织脂肪的检测实验中,体积分数50%的酒精可用于洗去花生子叶切片表面的苏丹Ⅲ浮色,D正确。
故答案为:B。
【分析】“酒精”在不同实验中的作用:
(1)体积分数95%的酒精:与质量分数15%的HCl溶液按1:1的体积比混合作解离液,用于观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。
(2)体积分数50%的酒精:检测生物组织中(如花生子叶切片)脂肪实验中,用于洗去苏丹山染色剂染色后切片上的浮色。
(3)无水乙醇:叶绿体中色素提取与分离实验中用作色素提取剂。
(4)质量分数70%的酒精:常用作实验材料或消毒剂。
5.(2022高三下·温县开学考)我国科研人员鉴定出飞蝗群聚的信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),它能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型,最终形成蝗灾。下列有关说法错误的是(  )
A.保护好蝗虫的天敌可有效防治蝗灾
B.利用4VA诱杀蝗虫可改变蝗虫的性别比例
C.蝗虫散居型和群居型体现了种群的空间特征
D.常用样方法调查蝗虫的若虫(跳蝻)的种群密度
【答案】B
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、保护好蝗虫的天敌可有效防治蝗灾,这属于生物防治的途径之一,A正确;
B、据题干信息“4VA能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型”可知,4VA诱杀蝗虫改变了蝗虫的空间特征,但无法推知其可以改变蝗虫的性别比例,B错误;
C、种群的空间特征指的是组成种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局,蝗虫散居型和群居型体现了种群的空间特征,C正确;
D、由于跳蝻个体较小,数量较多,没有翅,活动能力小,所以调查跳蝻的种群密度的大小可采用的调查方法是样方法,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
3、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
6.(2022高三下·温县开学考)某二倍体植物雌雄异株,其性别由染色体上基因M、m决定,M决定雄株,m决定雌株;另一对染色体上的基因D决定高产,但基因型为Dd的雌株产量也较低。以下叙述错误的是(  )
A.该植物野生型的性别比例约为1:1,原因是不存在含基因M的卵细胞
B.若对雄株进行单倍体育种只能获得雌株,则说明可能出现了基因型为M的单倍体加倍后即死亡的现象
C.利用相关基因型均为Dd的雌雄植株杂交,子代高产植株中雄株:雌株=3:1
D.基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于伴性遗传
【答案】D
【知识点】伴性遗传;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、M决定雄株,m决定雌株,说明雌株的基因型为mm,雌株不能产生含M的卵细胞,只能产生含m的卵细胞,群体中雄株的基因型只能为Mm,所以野生型的雌雄之比为1:1,A正确;
B、由上分析可知,雄株的基因型为Mm,可以产生M和m两种雄配子,若进行单倍体育种只能获得雌株mm,则可能是由于M的单倍体加倍后即死亡造成的,B正确;
C、基因型均为Dd的雌雄植株即DdMm和Ddmm杂交,Dd与Dd后代DD:Dd=1:2,由于基因型为Dd的雌株产量也较低。故雄株中高产的基因型为DD和Dd,而雌株中高产的基因型为DD,因此子代高产植株中雄株:雌株=(DD+Dd):DD=3:1,C正确;
D、该植株不存在性染色体,不存在伴性遗传,基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于从性遗传,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
二、综合题
7.(2020高三上·吉林期中)某植物工厂实验室在充满N2与CO2的密闭容器中,用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下测得番茄的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图,请分析并回答:
(1)4~6h间,检测发现番茄体内有机物含量的变化是   ;容器内O2含量增加的原因是
   。
(2)9~10h间,番茄光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是   ,若此环境条件维持不变,容器内的氧气含量将逐渐下降,完全耗尽后,细胞内产生ATP的场所是   。
(3)进行实验时,番茄叶片出现黄斑,工作人员猜测是缺少镁元素引起的。请利用这些有黄斑的番茄,设计一简单实验加以证明。实验思路是:   。
(4)水培法栽培植物时,操作不当易出现烂根现象,原因是   。
【答案】(1)增加或上升;4-6h期间,番茄的光合速率大于呼吸速率(或光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量),植株从容器中吸收二氧化碳并放出氧气
(2)光照(强度);细胞质基质
(3)将黄斑番茄的培养液添加适当比例的镁元素,培养一段时间, 观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)。或将黄斑番茄分别在有和没有镁元素的完全培养液中培养,适宜条件下培养一段时间,观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)
(4)缺氧会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞有伤害作用。(酒精中毒)
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】(1)4~6h之间,曲线中看出,虽然光合速率不变,呼吸速率在增加,但是净光合速率大于0,即植株从容器中吸收二氧化碳并放出氧气,因此容器内O2含量增加,CO2含量减少。由于净光合速率大于0,所以番茄体内有机物含量增加。
(2)影响光合作用的环境因素包括:光照强度、温度和二氧化碳浓度等。9~10h间,光合速率迅速下降,而呼吸速率未有明显变化,因此可以排除温度变化的原因;呼吸作用可以不断释放二氧化碳,题干中“CO2充足”,因此二氧化碳不可能导致光合速率急速下降,因此推测最可能发生变化的环境因素是光照。若此环境因素(第10h时)维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时只进行无氧呼吸,因此细胞质基质成为ATP合成的唯一场所。
(3)若验证是否缺少镁元素导致的黄斑,则实验自变量为是否含有镁的完全培养液,或者对黄斑个体添加含镁的培养液进行培养,观察其能否恢复正常。故实验思路为:将黄斑番茄的培养液添加适当比例的镁元素,培养一段时间, 观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)。或将黄斑番茄分别在有和没有镁元素的完全培养液中培养,适宜条件下培养一段时间,观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)。
(4)由于根细胞缺氧会导致细胞进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞有伤害作用。所以水培法栽培植物时,操作不当易出现烂根现象。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
4、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
8.(2022高三下·温县开学考)目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。下图表示下丘脑、垂体、甲状腺之间的关系及弥漫性毒性甲状腺肿的发病机理。请回答问题。
(1)寒冷刺激时,甲状腺激素分泌增多,使机体产热量增加。该过程是通过   (填“神经”或“体液”或“神经—体液”)调节实现的,说明甲状腺激素具有加速体内物质氧化分解的功能,甲状腺激素作用的靶细胞是   。
(2)下丘脑和垂体功能衰退会导致甲状腺功能减退,说明甲状腺激素的分泌存在   (填“分级”或“反馈”)调节。
(3)弥漫性毒性甲状腺肿是由于机体产生了某种抗体,导致患者体内甲状腺激素含量比正常人多,该病属于   病。其原因主要是该抗体与相应受体结合,发挥与促甲状腺激素相同的生理作用,使甲状腺机能增强。
(4)根据图示分析,物质A为   ,细胞④为   。
【答案】(1)神经-体液;几乎全身所有细胞
(2)分级调节
(3)自身免疫
(4)细胞因子;浆细胞
【知识点】免疫功能异常;体温平衡调节;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)寒冷刺激使冷觉感受器兴奋时,甲状腺激素分泌增多,促进机体加快物质氧化分解,产热增加。该过程是既有神经系统参与又有激素参与调节,所以体温调节方式为神经-体液调节。由于所有活细胞都有物质氧化分解的过程,所以甲状腺激素作用的靶细胞几乎是全身的细胞。
(2)下丘脑和垂体功能衰退会导致甲状腺功能减退,说明甲状腺激素的分泌存在分级调节。
(3)弥漫性毒性甲状腺肿是由于机体产生某种抗体,该抗体能与甲状腺上的受体结合,发挥与促甲状腺激素相同的生理作用,从而导致甲状腺功能亢进,从免疫学角度来看,这属于一种自身免疫病。
(4)反推分析,图中细胞④是浆细胞分析抗体,则细胞②是B细胞,细胞③的是记忆(B)细胞,细胞①是T细胞,物质A是 细胞因子 。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
2、甲状腺激素分泌的分级调节过程∶冷刺激通过神经调节刺激下丘脑分泌 , 作用到垂体,促进垂体分泌 ,作用到甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,但是甲状腺激素过多会负反馈抑制和的分泌量。
3、自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
4、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
9.(2022高三下·温县开学考)如图为某草原生态系统的食物网。请回答下列问题:
(1)图中蛇和猫头鹰的关系是   。
(2)下列不属于蛇的种群基本特征的有   (填序号)。
①空间分布 ②出生率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的   ,羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余   。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有   能力,该能力的基础是   。
(5)草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,这体现了信息传递具有   的功能。
【答案】(1)捕食和竞争
(2)③④
(3)消费者;通过呼吸作用(以热能形式)散失
(4)自我调节;负反馈调节
(5)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【知识点】种群的特征;种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)由图可知猫头鹰捕食蛇,两者均吃鼠,故蛇和猫头鹰的关系是竞争和捕食 。
(2)种群特征包括数量特征(种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄结构)和空间特征(均匀分布、随机分布、集群分布),所以不属于蛇的种群基本特征的有③互利共生④物种丰富度。
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的初级消费者。羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余通过呼吸作用(以热能形式)散失。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节。
(5)草原返青时,“ 绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,属于物理信息,这体现了信息传递具有调节生物种间关系的功能。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
2、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
3、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。营养结构是指食物链和食物网。
4、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
5、信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
10.(2022高三下·温县开学考)下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体,基因D、d分别控制长翅、残翅。请据图回答:
(1)由图可知,雄果蝇的一个染色体组可表示为   。
(2)若两果蝇杂交,后代长翅∶残翅=3∶1,则说明D、d基因控制长翅、残翅性状的遗传遵循基因的   定律。
(3)已知果蝇有控制黑檀体和灰体的基因,将黑檀体长翅果蝇(纯合体) 与灰体残翅果蝇(纯合体)杂交,获得的F1代均为灰体长翅果蝇。将F1代雌、雄果蝇自由交配,若F2代雌、雄群体中表现型均为灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅、黑檀体残翅,且其比例接近于9∶3∶3∶1,说明控制黑檀体和灰体的基因不在   染色体上,可能位于   染色体上。
【答案】(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y
(2)分离
(3)性(X、Y);Ⅲ、Ⅳ
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】(1)细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。由图示可以看出,雄果蝇的染色体组可以表示为 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y 。
(2)图中雌雄果蝇的基因组成可以表示为Dd。若两果蝇杂交,后代长翅:残翅=3:l,则说明D、d基因的遗传遵循基因的分离定律。
(3)将F1雌、雄果蝇自由交配,若F2雌雄果蝇群体中表现型均为灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅、黑檀体残翅,且其比例接近于9:3:3:1,则说明控制翅型和体色的基因符合基因的自由组合定律,不在同一对同源染色体上。由图又可知,控制长翅、残翅的基因位于Ⅱ号染色体上,所以控制黑檀体和灰体的基因不在Ⅱ号染色体上;由于体色的遗传和性别无关,所以也不在性染色体上,可能位于Ⅲ或Ⅳ染色体上。
【分析】1、细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
11.(2022高三下·温县开学考)人血清白蛋白(HSA)是人血浆中的主要蛋白质,临床上用于肝硬化、糖尿病性肾病等疾病治疗。经过几十年的发展,科学家们应用转基因技术,已实现在大肠杆菌、牛乳腺细胞和苜蓿(一种豆科植物)中规模化生产HSA。请回答以下问题:
(1)科学家通过PCR技术扩增HSA基因,该技术的原理是   ,通过   使DNA解链为单链,冷却至55~60℃后再加热至70~75℃ Taq酶从   开始进行互补链的合成。
(2)转基因技术的核心步骤是   。为使导入大肠杆菌和苜蓿细胞中的目的基因能够表达,目的基因的上游和下游应分别具有   元件;标记基因的作用是   。
(3)与大肠杆菌相比,牛乳腺细胞和苜蓿等生物反应器所获得的HSA更符合人们的需求,原因是   。
【答案】(1)DNA双链复制;加热至90~95℃;引物
(2)基因表达载体的构建;启动子和终止子;鉴定并筛选导入目的基因的受体细胞
(3)大肠杆菌为原核生物,牛乳腺细胞、苜蓿等真核生物有内质网、高尔基体等复杂的细胞器,能对来自核糖体的蛋白质进行加工,生成具有生物活性的HSA
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR技术的原理是DNA复制,包括变性、退火、延伸。通过加热至90~95℃使DNA解旋为单链,引物与互补DNA链结合后,在热稳定DNA聚合酶的作用下从引物开始延伸,合成大量DNA分子。
(2)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,为使目的基因能够在受体细胞中表达,目的基因表达载体必须具有启动子和终止子,在目的基因的上游添加启动子序列,下游添加终止子序列;标记基因的作用是鉴定并筛选导入目的基因的受体细胞。
(3)大肠杆菌为原核生物,牛乳腺细胞、苜蓿等真核生物有内质网、高尔基体等复杂的细胞器,能对来自核糖体的蛋白质进行加工,生成具有生物活性的HSA。
【分析】1、PCR技术
(1)概念:PCR全 称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
2、基因表达载体的构建:(1)过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。(2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。(3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;②终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
三、实验题
12.(2022高三下·温县开学考)胡萝卜素是一种自然界中普遍存在的天然色素,被广泛应用于食品、医药以及化妆品工业等领域。目前用于提取胡萝卜素的方法有:萃取法、化学合成法以及微生物发酵法。回答下列问题:
(1)根据   可将胡萝卜素划分为a、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。1分子β-胡萝卜素在人和动物肝脏、小肠等器官被氧化成2分子   ,因此胡萝卜素可以治疗如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。
(2)用萃取法提取胡萝卜素的流程如下,请完成流程图:
(3)若要探究萃取的最适温度,需设置一系列的温度梯度,但   等无关变量要相同且适宜(写1点即可)。为检测不同温度下提取到的胡萝卜素含量,可将每组的提取液浓缩到等体积后,再用纸层析法对样品颜色进行比较。在点样的时候除了快速细致,直径在2 mm左右以外,还应该注意   要相同。
【答案】(1)碳碳双键数目;维生素A
(2)干燥;石油醚;B;烧瓶2
(3)萃取时间;原料的大小、干燥程度、用量;萃取剂的种类、用量;点样次数
【知识点】胡萝卜素的提取
【解析】【解答】(1)胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键,根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。一分子β胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。
(2)提取胡萝卜素的实验流程为:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,因此选择石油醚。装置A为萃取装置,装置B为浓缩装置。利用装置B浓缩时,有机溶剂挥发,胡萝卜素存在于烧瓶2中。
(3)探究萃取胡萝卜素最适温度时,自变量是温度,因变量是提取到的胡萝卜素含量,无关变量是萃取时间;原料的大小、干燥程度、用量;萃取剂的种类、用量等。为保证观察结果准确反映某温度下萃取得到的胡萝卜素含量,点样次数应相同,如果点样次数不同,滤纸条上胡萝卜素含量将不同。
【分析】1、胡萝卜素是橘黄色的结晶,属于脂溶性物质,其化学性质比较稳定,沸点高且不溶于水,常用石油醚作为溶剂,因此可用萃取法提取胡萝卜素。也就是让胡萝卜素溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后,获得胡萝卜素。操作的一般流程是:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
2、胡萝卜素萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响,因温度过高和时间过长都会导致胡萝卜素分解,在加热干燥过程中,应该控制好温度和时间,因为温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
1 / 1河南省焦作市温县一中2021-2022学年高三下学期开学考试理综生物试卷
一、单选题
1.(2022高三下·温县开学考)细胞的结构与功能存在密切的联系。下列相关叙述正确的是(  )
A.内质网和核膜的外膜上附着核糖体,有利于对多肽链进行加工
B.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶
C.绿藻细胞膜上附着ATP水解酶,有利于主动吸收某些营养物质
D.核仁与核糖体的形成密切相关,没有核仁的细胞无法合成核糖体
2.(2022高三下·温县开学考)耐力性运动一般指机体每次进行30min以上的低、中等强度的有氧运动,如游泳、慢跑、骑行等。研究表明,耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变,是预防冠心病和肥胖的关键因素;缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化,ATP合成量减少约50%,而Drpl是保证线粒体正常分裂的重要蛋白。下图表示相关测量数据。下列相关叙述正确的是(  )
A.葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的
B.耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系
C.Drp1分子磷酸化降低导致线粒体结构损伤,使ATP合成大量减少
D.坚持进行耐力性运动,有助于提高肌纤维的功能
3.(2022高三下·温县开学考)下丘脑又称丘脑下部。位于大脑腹面、丘脑的下方,是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在。下列有关叙述错误的是(  )
A.人体剧烈运动大量出汗后,下丘脑合成和分泌抗利尿激素减少
B.当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋
C.受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进甲状腺的分泌活动
D.刺激下丘脑前部,动物有出汗现象;刺激下丘脑后部,动物有寒颤现象,说明产热中枢在下丘脑后部
4.(2022高三下·温县开学考)生物实验中常用酒精处理实验材料,下列说法错误的是(  )
A.在绿叶中色素的提取和分离实验中,体积分数100%的酒精(无水乙醇)可用于对光合色素的提取
B.在观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验中,体积分数95%的酒精参与配制的解离液对根尖进行水解
C.在土壤中小动物类群丰富度的研究实验中,诱虫器采集的小动物可放入体积分数70%的酒精溶液中
D.在生物组织脂肪的检测实验中,体积分数50%的酒精可用于洗去花生子叶切片表面的苏丹Ⅲ浮色
5.(2022高三下·温县开学考)我国科研人员鉴定出飞蝗群聚的信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),它能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型,最终形成蝗灾。下列有关说法错误的是(  )
A.保护好蝗虫的天敌可有效防治蝗灾
B.利用4VA诱杀蝗虫可改变蝗虫的性别比例
C.蝗虫散居型和群居型体现了种群的空间特征
D.常用样方法调查蝗虫的若虫(跳蝻)的种群密度
6.(2022高三下·温县开学考)某二倍体植物雌雄异株,其性别由染色体上基因M、m决定,M决定雄株,m决定雌株;另一对染色体上的基因D决定高产,但基因型为Dd的雌株产量也较低。以下叙述错误的是(  )
A.该植物野生型的性别比例约为1:1,原因是不存在含基因M的卵细胞
B.若对雄株进行单倍体育种只能获得雌株,则说明可能出现了基因型为M的单倍体加倍后即死亡的现象
C.利用相关基因型均为Dd的雌雄植株杂交,子代高产植株中雄株:雌株=3:1
D.基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于伴性遗传
二、综合题
7.(2020高三上·吉林期中)某植物工厂实验室在充满N2与CO2的密闭容器中,用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下测得番茄的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图,请分析并回答:
(1)4~6h间,检测发现番茄体内有机物含量的变化是   ;容器内O2含量增加的原因是
   。
(2)9~10h间,番茄光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是   ,若此环境条件维持不变,容器内的氧气含量将逐渐下降,完全耗尽后,细胞内产生ATP的场所是   。
(3)进行实验时,番茄叶片出现黄斑,工作人员猜测是缺少镁元素引起的。请利用这些有黄斑的番茄,设计一简单实验加以证明。实验思路是:   。
(4)水培法栽培植物时,操作不当易出现烂根现象,原因是   。
8.(2022高三下·温县开学考)目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。下图表示下丘脑、垂体、甲状腺之间的关系及弥漫性毒性甲状腺肿的发病机理。请回答问题。
(1)寒冷刺激时,甲状腺激素分泌增多,使机体产热量增加。该过程是通过   (填“神经”或“体液”或“神经—体液”)调节实现的,说明甲状腺激素具有加速体内物质氧化分解的功能,甲状腺激素作用的靶细胞是   。
(2)下丘脑和垂体功能衰退会导致甲状腺功能减退,说明甲状腺激素的分泌存在   (填“分级”或“反馈”)调节。
(3)弥漫性毒性甲状腺肿是由于机体产生了某种抗体,导致患者体内甲状腺激素含量比正常人多,该病属于   病。其原因主要是该抗体与相应受体结合,发挥与促甲状腺激素相同的生理作用,使甲状腺机能增强。
(4)根据图示分析,物质A为   ,细胞④为   。
9.(2022高三下·温县开学考)如图为某草原生态系统的食物网。请回答下列问题:
(1)图中蛇和猫头鹰的关系是   。
(2)下列不属于蛇的种群基本特征的有   (填序号)。
①空间分布 ②出生率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的   ,羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余   。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有   能力,该能力的基础是   。
(5)草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,这体现了信息传递具有   的功能。
10.(2022高三下·温县开学考)下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体,基因D、d分别控制长翅、残翅。请据图回答:
(1)由图可知,雄果蝇的一个染色体组可表示为   。
(2)若两果蝇杂交,后代长翅∶残翅=3∶1,则说明D、d基因控制长翅、残翅性状的遗传遵循基因的   定律。
(3)已知果蝇有控制黑檀体和灰体的基因,将黑檀体长翅果蝇(纯合体) 与灰体残翅果蝇(纯合体)杂交,获得的F1代均为灰体长翅果蝇。将F1代雌、雄果蝇自由交配,若F2代雌、雄群体中表现型均为灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅、黑檀体残翅,且其比例接近于9∶3∶3∶1,说明控制黑檀体和灰体的基因不在   染色体上,可能位于   染色体上。
11.(2022高三下·温县开学考)人血清白蛋白(HSA)是人血浆中的主要蛋白质,临床上用于肝硬化、糖尿病性肾病等疾病治疗。经过几十年的发展,科学家们应用转基因技术,已实现在大肠杆菌、牛乳腺细胞和苜蓿(一种豆科植物)中规模化生产HSA。请回答以下问题:
(1)科学家通过PCR技术扩增HSA基因,该技术的原理是   ,通过   使DNA解链为单链,冷却至55~60℃后再加热至70~75℃ Taq酶从   开始进行互补链的合成。
(2)转基因技术的核心步骤是   。为使导入大肠杆菌和苜蓿细胞中的目的基因能够表达,目的基因的上游和下游应分别具有   元件;标记基因的作用是   。
(3)与大肠杆菌相比,牛乳腺细胞和苜蓿等生物反应器所获得的HSA更符合人们的需求,原因是   。
三、实验题
12.(2022高三下·温县开学考)胡萝卜素是一种自然界中普遍存在的天然色素,被广泛应用于食品、医药以及化妆品工业等领域。目前用于提取胡萝卜素的方法有:萃取法、化学合成法以及微生物发酵法。回答下列问题:
(1)根据   可将胡萝卜素划分为a、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。1分子β-胡萝卜素在人和动物肝脏、小肠等器官被氧化成2分子   ,因此胡萝卜素可以治疗如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。
(2)用萃取法提取胡萝卜素的流程如下,请完成流程图:
(3)若要探究萃取的最适温度,需设置一系列的温度梯度,但   等无关变量要相同且适宜(写1点即可)。为检测不同温度下提取到的胡萝卜素含量,可将每组的提取液浓缩到等体积后,再用纸层析法对样品颜色进行比较。在点样的时候除了快速细致,直径在2 mm左右以外,还应该注意   要相同。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;酶促反应的原理;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、核糖体是蛋白质合成的场所,对多肽链进行加工的场所在内质网和高尔基体,A错误;
B、线粒体DNA位于线粒体基质中,B错误;
C、细胞膜上附着有ATP水解酶有利于催化ATP的水解,为细胞主动吸收营养物质提供能量,C正确;
D、原核细胞中没有核仁,但是能够合成核糖体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
2.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、丙酮酸彻底氧化分解为二氧化碳是在线粒体基质上完成的,产生水是在线粒体内膜上完成的,A错误;
B、据图分析可知,5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系,超过5周继续耐力训练,线粒体的数量并不会增加,B错误;
C、线粒体内膜可以合成大量的ATP,Drp1分子磷酸化增强导致线粒体结构损伤,使ATP合成大量减少,C错误;
D、坚持每周3~5天进行至少30min的耐力运动,有助于提高肌纤维中线粒体功能,提高肌纤维的功能,D正确。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3.【答案】A
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液渗透压会增大,下丘脑合成和分泌并由垂体释放的抗利尿激素增加,A错误;
B、当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过反射弧把兴奋传递给胰岛B细胞,使胰岛素分泌增多,从而降低血糖,B正确;
C、当受到寒冷刺激时,下丘脑可通过分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素增多,进而促进甲状腺的分泌活动,C正确;
D、通过实验发现,刺激下丘脑前部,动物有出汗现象(有利于散热);刺激下丘脑后部,动物有寒颤现象(有利于产热),进而推断产热中枢在下丘脑后部,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。
3、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
4.【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂;土壤中动物类群丰富度的研究;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、利用有机溶剂可以溶解绿叶中的色素,故可用体积分数100%的酒精(无水乙醇)可用于对光合色素的提取,A正确;
B、在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1:1混合液处理根尖可使组织中的细胞相互分离,B错误;
C、体积分数70%的酒精溶液杀毒效果较好,故可将诱虫器采集的小动物可放入体积分数70%的酒精溶液中,C正确;
D、在生物组织脂肪的检测实验中,体积分数50%的酒精可用于洗去花生子叶切片表面的苏丹Ⅲ浮色,D正确。
故答案为:B。
【分析】“酒精”在不同实验中的作用:
(1)体积分数95%的酒精:与质量分数15%的HCl溶液按1:1的体积比混合作解离液,用于观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。
(2)体积分数50%的酒精:检测生物组织中(如花生子叶切片)脂肪实验中,用于洗去苏丹山染色剂染色后切片上的浮色。
(3)无水乙醇:叶绿体中色素提取与分离实验中用作色素提取剂。
(4)质量分数70%的酒精:常用作实验材料或消毒剂。
5.【答案】B
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、保护好蝗虫的天敌可有效防治蝗灾,这属于生物防治的途径之一,A正确;
B、据题干信息“4VA能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型”可知,4VA诱杀蝗虫改变了蝗虫的空间特征,但无法推知其可以改变蝗虫的性别比例,B错误;
C、种群的空间特征指的是组成种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局,蝗虫散居型和群居型体现了种群的空间特征,C正确;
D、由于跳蝻个体较小,数量较多,没有翅,活动能力小,所以调查跳蝻的种群密度的大小可采用的调查方法是样方法,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
3、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
6.【答案】D
【知识点】伴性遗传;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、M决定雄株,m决定雌株,说明雌株的基因型为mm,雌株不能产生含M的卵细胞,只能产生含m的卵细胞,群体中雄株的基因型只能为Mm,所以野生型的雌雄之比为1:1,A正确;
B、由上分析可知,雄株的基因型为Mm,可以产生M和m两种雄配子,若进行单倍体育种只能获得雌株mm,则可能是由于M的单倍体加倍后即死亡造成的,B正确;
C、基因型均为Dd的雌雄植株即DdMm和Ddmm杂交,Dd与Dd后代DD:Dd=1:2,由于基因型为Dd的雌株产量也较低。故雄株中高产的基因型为DD和Dd,而雌株中高产的基因型为DD,因此子代高产植株中雄株:雌株=(DD+Dd):DD=3:1,C正确;
D、该植株不存在性染色体,不存在伴性遗传,基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于从性遗传,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
7.【答案】(1)增加或上升;4-6h期间,番茄的光合速率大于呼吸速率(或光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量),植株从容器中吸收二氧化碳并放出氧气
(2)光照(强度);细胞质基质
(3)将黄斑番茄的培养液添加适当比例的镁元素,培养一段时间, 观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)。或将黄斑番茄分别在有和没有镁元素的完全培养液中培养,适宜条件下培养一段时间,观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)
(4)缺氧会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞有伤害作用。(酒精中毒)
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】(1)4~6h之间,曲线中看出,虽然光合速率不变,呼吸速率在增加,但是净光合速率大于0,即植株从容器中吸收二氧化碳并放出氧气,因此容器内O2含量增加,CO2含量减少。由于净光合速率大于0,所以番茄体内有机物含量增加。
(2)影响光合作用的环境因素包括:光照强度、温度和二氧化碳浓度等。9~10h间,光合速率迅速下降,而呼吸速率未有明显变化,因此可以排除温度变化的原因;呼吸作用可以不断释放二氧化碳,题干中“CO2充足”,因此二氧化碳不可能导致光合速率急速下降,因此推测最可能发生变化的环境因素是光照。若此环境因素(第10h时)维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时只进行无氧呼吸,因此细胞质基质成为ATP合成的唯一场所。
(3)若验证是否缺少镁元素导致的黄斑,则实验自变量为是否含有镁的完全培养液,或者对黄斑个体添加含镁的培养液进行培养,观察其能否恢复正常。故实验思路为:将黄斑番茄的培养液添加适当比例的镁元素,培养一段时间, 观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)。或将黄斑番茄分别在有和没有镁元素的完全培养液中培养,适宜条件下培养一段时间,观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶是否有黄斑)。
(4)由于根细胞缺氧会导致细胞进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞有伤害作用。所以水培法栽培植物时,操作不当易出现烂根现象。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
4、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
8.【答案】(1)神经-体液;几乎全身所有细胞
(2)分级调节
(3)自身免疫
(4)细胞因子;浆细胞
【知识点】免疫功能异常;体温平衡调节;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)寒冷刺激使冷觉感受器兴奋时,甲状腺激素分泌增多,促进机体加快物质氧化分解,产热增加。该过程是既有神经系统参与又有激素参与调节,所以体温调节方式为神经-体液调节。由于所有活细胞都有物质氧化分解的过程,所以甲状腺激素作用的靶细胞几乎是全身的细胞。
(2)下丘脑和垂体功能衰退会导致甲状腺功能减退,说明甲状腺激素的分泌存在分级调节。
(3)弥漫性毒性甲状腺肿是由于机体产生某种抗体,该抗体能与甲状腺上的受体结合,发挥与促甲状腺激素相同的生理作用,从而导致甲状腺功能亢进,从免疫学角度来看,这属于一种自身免疫病。
(4)反推分析,图中细胞④是浆细胞分析抗体,则细胞②是B细胞,细胞③的是记忆(B)细胞,细胞①是T细胞,物质A是 细胞因子 。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
2、甲状腺激素分泌的分级调节过程∶冷刺激通过神经调节刺激下丘脑分泌 , 作用到垂体,促进垂体分泌 ,作用到甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,但是甲状腺激素过多会负反馈抑制和的分泌量。
3、自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
4、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
9.【答案】(1)捕食和竞争
(2)③④
(3)消费者;通过呼吸作用(以热能形式)散失
(4)自我调节;负反馈调节
(5)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【知识点】种群的特征;种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)由图可知猫头鹰捕食蛇,两者均吃鼠,故蛇和猫头鹰的关系是竞争和捕食 。
(2)种群特征包括数量特征(种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄结构)和空间特征(均匀分布、随机分布、集群分布),所以不属于蛇的种群基本特征的有③互利共生④物种丰富度。
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的初级消费者。羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余通过呼吸作用(以热能形式)散失。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节。
(5)草原返青时,“ 绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,属于物理信息,这体现了信息传递具有调节生物种间关系的功能。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
2、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
3、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。营养结构是指食物链和食物网。
4、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
5、信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
10.【答案】(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y
(2)分离
(3)性(X、Y);Ⅲ、Ⅳ
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】(1)细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。由图示可以看出,雄果蝇的染色体组可以表示为 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y 。
(2)图中雌雄果蝇的基因组成可以表示为Dd。若两果蝇杂交,后代长翅:残翅=3:l,则说明D、d基因的遗传遵循基因的分离定律。
(3)将F1雌、雄果蝇自由交配,若F2雌雄果蝇群体中表现型均为灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅、黑檀体残翅,且其比例接近于9:3:3:1,则说明控制翅型和体色的基因符合基因的自由组合定律,不在同一对同源染色体上。由图又可知,控制长翅、残翅的基因位于Ⅱ号染色体上,所以控制黑檀体和灰体的基因不在Ⅱ号染色体上;由于体色的遗传和性别无关,所以也不在性染色体上,可能位于Ⅲ或Ⅳ染色体上。
【分析】1、细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
11.【答案】(1)DNA双链复制;加热至90~95℃;引物
(2)基因表达载体的构建;启动子和终止子;鉴定并筛选导入目的基因的受体细胞
(3)大肠杆菌为原核生物,牛乳腺细胞、苜蓿等真核生物有内质网、高尔基体等复杂的细胞器,能对来自核糖体的蛋白质进行加工,生成具有生物活性的HSA
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR技术的原理是DNA复制,包括变性、退火、延伸。通过加热至90~95℃使DNA解旋为单链,引物与互补DNA链结合后,在热稳定DNA聚合酶的作用下从引物开始延伸,合成大量DNA分子。
(2)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,为使目的基因能够在受体细胞中表达,目的基因表达载体必须具有启动子和终止子,在目的基因的上游添加启动子序列,下游添加终止子序列;标记基因的作用是鉴定并筛选导入目的基因的受体细胞。
(3)大肠杆菌为原核生物,牛乳腺细胞、苜蓿等真核生物有内质网、高尔基体等复杂的细胞器,能对来自核糖体的蛋白质进行加工,生成具有生物活性的HSA。
【分析】1、PCR技术
(1)概念:PCR全 称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
2、基因表达载体的构建:(1)过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。(2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。(3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;②终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
12.【答案】(1)碳碳双键数目;维生素A
(2)干燥;石油醚;B;烧瓶2
(3)萃取时间;原料的大小、干燥程度、用量;萃取剂的种类、用量;点样次数
【知识点】胡萝卜素的提取
【解析】【解答】(1)胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键,根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。一分子β胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。
(2)提取胡萝卜素的实验流程为:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,因此选择石油醚。装置A为萃取装置,装置B为浓缩装置。利用装置B浓缩时,有机溶剂挥发,胡萝卜素存在于烧瓶2中。
(3)探究萃取胡萝卜素最适温度时,自变量是温度,因变量是提取到的胡萝卜素含量,无关变量是萃取时间;原料的大小、干燥程度、用量;萃取剂的种类、用量等。为保证观察结果准确反映某温度下萃取得到的胡萝卜素含量,点样次数应相同,如果点样次数不同,滤纸条上胡萝卜素含量将不同。
【分析】1、胡萝卜素是橘黄色的结晶,属于脂溶性物质,其化学性质比较稳定,沸点高且不溶于水,常用石油醚作为溶剂,因此可用萃取法提取胡萝卜素。也就是让胡萝卜素溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后,获得胡萝卜素。操作的一般流程是:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。
2、胡萝卜素萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响,因温度过高和时间过长都会导致胡萝卜素分解,在加热干燥过程中,应该控制好温度和时间,因为温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
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