趋势一 创新设问
1.(2022·北京西城高三期末)蓝细菌细胞色素C6能提高光反应中电子传递效率,SBP酶可促进卡尔文循环中C5的再生。研究人员为提高植物光合效率,尝试将C6和SBP两个基因分别导入烟草中。
(1)光合色素吸收的光能,可将H2O分解为________和H+,产生的电子传递给NADP+。转基因烟草细胞中SBP酶发挥作用的场所为________。
(2)采用____________法将两个目的基因分别导入烟草细胞中,再通过__________________技术获得转基因植株T0代,分别记为C6和SB株系。写出利用C6和SB株系快速获得纯合双转基因C6SB株系的育种方案。(用文字或流程图均可)
(3)在温室提供一定浓度CO2的条件下,检测四种株系的相关指标,结果如下表。
组别 电子传递效率(相对值) C5再生效率(μmol·m-2·s-1) 光合效率(μmol·m-2·s-1)
野生型 0.118 121.5 24.6
C6株系 0.123 124.8 25.6
SB株系 0.130 128.7 27.0
C6SB株系 0.140 132.0 27.4
①C6株系的电子传递效率并未高于SB株系的原因是____________________受限导致。
②写出C6SB株系光合速率明显提高的原理流程图。(用文字和“→”表示)
(4)研究人员还发现C6SB植株的气孔开放度小,胞间CO2浓度低。请据此推测C6SB适合推广的地域环境,并说明理由。
答案 (1)O2 叶绿体基质
(2)农杆菌转化(或花粉管通道) 植物组织培养 T0代C6和SB株系分别自交,获得纯合C6和SB植株,二者再杂交,取子代F1的花药离体培养,幼苗期秋水仙素处理后筛选纯合C6SB株系。
(3)①C5再生速率
(4)高温干旱。C6SB气孔开放度小,减少水分过度蒸腾,利于保水。胞间CO2浓度低,但光合效率高,说明利用低浓度CO2能力强。
2.绿色植物叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形,可利用高倍显微镜观察其分布情况。
(1)在利用黑藻叶观察叶绿体的实验中,选取黑藻的幼嫩小叶________(填“能”或“不能”)直接制成临时装片进行观察。利用黑藻叶装片观察叶绿体时,装片要随时保持________状态,以维持细胞的活性。
(2)叶绿体呈绿色的主要原因是叶绿体含有的叶绿素多且对绿光的吸收________(填“最多”或“最少)。叶绿体中的光合色素吸收的光能主要有两方面用途:______________________________________________________。
(3)叶绿体在细胞中的分布往往依光照强弱而变化,光照较弱时,叶绿体会汇集到细胞顶面(叶绿体的分布情况如图所示),而光照较强时,叶绿体则会移动到强光照射之外的细胞侧面。为验证这一结论,以所给的图示细胞为基础简要写出实验思路,并在方框中画出你的预期结果图(参照所给的叶绿体分布情况图)。
答案 (1)能 有水
(2)最少 一是将水分解成氧气和H+,H+与NADP+结合,形成NADPH;二是(在有关酶的作用下,)提供能量促使ADP与Pi形成ATP
(3)实验思路:将细胞整体给予弱光照后,在该细胞中间适当部位留出一定宽度的缝隙给予强光照,一段时间后,观察叶绿体的分布情况。(或将细胞一半给予弱光照,另一半给予强光照,一段时间后,观察叶绿体的分布情况。)(合理即可)预期结果:如图所示。(合理即可)
解析 (3)为了验证弱光和强光对细胞中叶绿体分布的影响,可将细胞部分给予弱光照,部分给予强光照,一段时间后,观察叶绿体的分布情况。因该实验是验证性实验,所以预期结果应与所给结论一致。
3.衰老是植物受内外因素影响并进行严格调控的复杂过程。研究者对拟南芥叶片衰老的分子机制开展研究。
(1)拟南芥种植密度较大时,光能被上层叶片叶绿体中的________大量吸收,下层叶片吸收的光能少,导致光合速率较弱,细胞内自由基积累攻击由叶绿体膜、核膜等构成的________系统,导致叶片衰老变黄。光不仅是光合作用的动力,也可作为________信息调控植物的生长发育。
(2)F蛋白在光信号转导途径中有重要作用。研究者测定野生型拟南芥和F基因功能缺失突变体(突变体f)叶片的叶绿素含量,结果如图1所示。
据图分析,F基因的功能是对遮光诱发的叶片衰老有________作用,理由是__________________________________________________________________。
(3)植物激素水杨酸可促进自由基的产生。研究者推测,F蛋白通过控制水杨酸的合成进而调控了叶片衰老。研究人员构建水杨酸合成基因功能缺失突变体甲以及水杨酸合成基因、F基因功能缺失的突变体乙,将野生型植株、突变体甲、突变体乙和突变体f种植在正常光照条件下,一段时间后测定并比较叶绿素含量,若结果为________(选填相应字母),则证明上述推测正确。
A.野生型≈甲≈乙>f
B.野生型>甲≈乙≈f
C.野生型>甲≈f>乙
D.野生型≈甲>f≈乙
(4)研究显示,W蛋白也可调控水杨酸的合成。研究者将水杨酸合成基因启动子与荧光素酶基因连接构建基因表达载体,导入野生型拟南芥叶片制备的原生质体,并检测荧光素酶活性(荧光素酶活性高低反映水杨酸合成多少),实验处理及结果如图2所示。根据图2并结合(2)(3)实验结果,请构建F蛋白、W蛋白、水杨酸合成的叶片衰老之间的关系模型(用文字和箭头表示)。
答案 (1)光合色素 生物膜 物理
(2)延缓 与正常光照时相比,遮光条件下野生型与突变体f的叶绿素含量均下降,且突变体f的叶绿素含量下降更明显
(3)A
(4)如图所示:
解析 (3)分析图1可知F蛋白可以延缓叶片衰老,分析题干信息可知,水杨酸可以促进自由基的产生,自由基可导致叶片衰老。要证明F蛋白通过控制水杨酸的合成进而调控了叶片衰老,根据上述分析可知,就是证明F蛋白抑制水杨酸的合成,减少自由基的产生,进而延缓了叶片衰老。结合题干给出的实验材料,预期实验结果分析如下:
突变体f:无F基因、有水杨酸合成基因→缺少F蛋白,水杨酸合成增多→自由基多→叶片衰老程度高,叶绿素含量少。即预期的结果为野生型≈甲≈乙>f。故选A。
(4)由题干信息可知荧光素酶活性高低反映水杨酸合成多少,根据图2结果可知,与未加入F蛋白和W蛋白相比,只加入F蛋白组,荧光素酶活性相对值较低,说明F蛋白抑制水杨酸合成;只加入W蛋白组,荧光素酶的活性相对值较高,说明W蛋白可以促进水杨酸的合成;同时加入F蛋白和W蛋白组,荧光素酶的活性与未加入F蛋白和W蛋白组差不多,说明W蛋白和F蛋白对水杨酸合成作用效果相反,据此可构建相关关系模型。
4.黄颡鱼(二倍体生物)是营养丰富、药用价值高的淡水鱼。在相同养殖条件下,雄性黄颡鱼比雌性黄颡鱼生长速度快。
(1)黄颡鱼的两条性染色体形状和大小差别不大,无法通过光学显微镜观察来确定其性别决定方式。我国科学家通过人工诱导方式刺激次级卵母细胞分裂但不排出第二极体,进而得到遗传物质全部来自卵细胞的子代,该方法培育出的子代与母本的核内遗传物质________(填“相同”或“不同”)。通过该方法获得的个体全为雌性,据此可以判断出黄颡鱼的性别决定方式是________型。
(2)黄颡鱼背部的黑褐色和灰黄色受一对等位基因(A/a)控制。现有一群纯合的黑褐色和灰黄色个体,用纯合黑褐色雌鱼和纯合灰黄色雄鱼杂交,得到如下结果:
①分析可知,控制这对相对性状的基因不在常染色体上,理由是
______________________________________________________________。
②从题干中选择材料,设计杂交实验以判断A/a基因是否位于性染色体的同源区段(要求:用遗传图解表示)。
答案 (1)不同 XY (2)①题干所述两纯合亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配,获得的F2中雌鱼全为黑褐色,雄鱼中黑褐色∶灰黄色=1∶1,可知黄颡鱼背部颜色的遗传与性别有关 ②如图所示。(合理即可)
解析 (1)根据题干信息可知,该子代是通过人工诱导方式刺激次级卵母细胞分裂但不排出第二极体得到的,而母本在形成次级卵母细胞时,已经完成了减数分裂Ⅰ,同源染色体已经分离,故该方法培育出的子代与母本的核内遗传物质不同。黄颡鱼的性别决定方式可能为XY型或ZW型,可用假设法判断黄颡鱼的性别决定方式:
由于通过该方法获得的个体全为雌性,故黄颡鱼的性别决定方式是XY型。
(2)②要求从题干中选择材料设计杂交实验,以判断A/a基因是否位于性染色体的同源区段上,则可选择纯合灰黄色雌性个体(XaXa)和纯合黑褐色雄性个体(XAY或XAYA)进行杂交。若子代中出现灰黄色个体(XaY),则A/a基因只位于X染色体上;若子代全为黑褐色个体(XAXa、XaYA),则A/a基因位于X、Y染色体的同源区段上。
5.建设美丽乡村,共享美好家园。如图是某地为打造“生态农业特色乡镇”而建立的生态农业模式。回答下列问题:
(1)通常将生态系统中由捕食关系建立起来的链状结构称为食物链,食物链彼此交错连接可以形成食物网。请画出该生态系统中存在的食物网。
(2)生态农业中通常不会直接以家畜、家禽产生的粪便作为肥料,而是常用沼渣、沼液给作物施肥,这样做的目的是________________________________。
(3)该生态农业模式对温室效应具有一定的缓解作用,据图分析其原因是____________________________________。
(4)人工生态系统对人的依赖性很强,而自然生态系统通过负反馈调节通常可维持自身结构和功能的相对稳定,画出草原生态系统中“草、兔、狼”之间种群数量反馈调节过程示意图。
答案 (1)
(2)充分利用粪便中的能量,提高能量利用率
(3)减少了秸秆的燃烧,在一定程度上减少了CO2的排放
(4)(合理即可)
解析 (1)题目要求绘制由捕食关系建立起来的食物网,图中农作物可以为人和家畜、家禽提供食物,而家畜、家禽也可以为人提供食物,即包含的食物链有农作物→家畜、家禽→人,农作物→人,据此可绘制食物网。
(4)反馈调节是指在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,反馈调节包括正反馈调节和负反馈调节,结合草、兔、狼之间的捕食关系“草→兔→狼”,可绘制出种群数量的反馈调节图。
趋势二 长句应答
6.(2022·湖南四大名校模拟)Ⅰ.细辛是一种在森林下部生活的植物,滨藜是一种在沙漠中生活的植物。下图是光照强度对两种植物光合作用强度影响的曲线(甲、乙)。请据图作答:
(1)图中代表滨藜光合作用强度变化曲线的是________,判断依据是____________________________________________________。
(2)甲曲线上b1点时植物叶肉细胞内光合作用吸收的CO2来自______________________,据图分析,光照强度为b2和c时,限制乙植物光合作用的主要环境因素分别是________和________________。
Ⅱ.在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)实验,结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m-2·s-1,补光时间为上午7:00~10:00,温度适宜,请回答下列问题:
(3)某同学通过对实验结果分析得出只要对温室中植物进行补光就可以提高光合作用的结论,该结论正确吗?________,依据是________________________________________________________。
(4)光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度。若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将________(填“上升”“不变”或“下降”),原因是________________________________________________。
答案 (1)甲 滨藜生活在沙漠,适应较强光照,甲曲线对应的光饱和点(或光补偿点)更大
(2)细胞呼吸释放出的和大气中的 光照强度 CO2浓度
(3)不正确 给植株补充580 nm光源与白光对照组相比,该植株的CO2吸收速率降低
(4)上升 光合色素增加,吸收、传递、转换光能增多,光反应加快,光反应产生的ATP和NADPH增多,使暗反应增强,整体光合速率增强,因此光饱和点上升
7.(2022·湖南四大名校模拟)沙漠蝗虫常分布在亚非洲的热带荒漠地区,飞行能力强大,数量增加到一定程度时会聚集成庞大的群体。为治理蝗灾,科学家研究了沙漠蝗虫的产卵量与环境相对湿度的关系,结果如图所示。
(1)产卵数量可直观反映沙漠蝗虫种群特征中的________,当雨量充沛、气候潮湿时,沙漠蝗虫的产卵量随着湿度的增大而减少,试从种间关系的角度分析,可能的原因是______________________________________。
(2)沙漠蝗虫数量较多聚集时,检测发现蝗虫体内大量产生化学物质5 羟色胺并释放到环境中,在散居的蝗虫体内其含量很低。试据此推测沙漠蝗虫聚集的机制__________________________________________________________。
(3)研究人员提出,可以通过大型的捕蝗机械和建立栅栏等物理手段来防治沙漠蝗虫,除此之外,请提出能有效控制蝗灾的两类措施:________________________________________。
答案 (1)出生率 随着湿度的增大,蝗虫天敌数量可能增多,通过捕食可抑制沙漠蝗虫的种群数量
(2)当沙漠蝗虫密度升高至一定程度时,会大量分泌5 羟色胺作为信息素,作用于其他蝗虫,吸引其他沙漠蝗虫聚集
(3)利用有毒化学物质进行化学防治;吸引蝗虫天敌等进行生物防治
8.神经病理性疼痛是由于脊髓的SG区发生功能障碍所致,科研人员对其发病机理进行了研究。
(1)据图1可知,患者感受器受到刺激后,兴奋沿________传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在________内的谷氨酸(一种兴奋性递质)释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是________________________________。突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在________________产生痛觉。
(2)SG区神经纤维末梢上分布有离子通道N(见图1),该通道与神经病理性疼痛密切相关。科研人员利用通道N抑制剂处理SG区神经元,给予突触前神经元一定的电刺激,测定突触后膜的电信号变化,得到图2所示结果。据图2可知,抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化,但__________________________,推测通道N开放,会引起突触前神经元__________________________,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感。
(3)SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型,科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元,用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元,在突触前神经元施加刺激,分别检测有绿色荧光和无荧光的神经元细胞膜的电信号变化。若__________________________________________________,则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。
(4)依据本研究,开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是________________________。
答案 (1)传入神经 突触小泡 外正内负变为外负内正 大脑皮层
(2)突触后膜的电信号频率降低 谷氨酸释放量增加
(3)带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化,不带绿色荧光的神经元电信号频率显著增加
(4)开发抑制通道N活性的药剂
9.(2022·福建八市4月诊断考试)紫花苜蓿是一种多年生的优良牧草,广泛种植在我国西北旱区牧场,在畜牧业发展和生态保护中发挥着重要作用。研究表明秋季土壤含水量与苜蓿越冬后存活率密切相关。为探究越冬前灌溉策略对苜蓿抗寒性的影响,科研人员用不同含水量的土壤培养苜蓿28天后,恢复正常灌溉14天,再用低温处理28天(模拟越冬)。分别在第29天、第43天和第71天测定相关数据,结果如下。
注:正常灌溉、中度干旱、重度干旱处理下的土壤含水量分别为80%~90%、50%~60%、20%~30%。
回答下列问题:
(1)第29天的数据表明随土壤含水量下降苜蓿净光合速率随之下降,其主要原因是_______________________________________________________。
(2)据表分析,________处理方式能提高苜蓿的越冬成活率,原因可能是①______________________________________________________;②__________________________________________________________。
(3)依据实验结果,在苜蓿越冬前,牧场应采取的灌溉策略是____________________________________________。
答案 (1)土壤含水量下降,气孔导度下降,导致苜蓿吸收的CO2减少,暗反应速率降低,导致净光合速率下降
(2)中度干旱 中度干旱处理提高了苜蓿叶绿素的含量,增强了光反应速率,增大了净光合速率,从而促进苜蓿生长,增强抵抗力 中度干旱处理使细胞中可溶性糖的含量增多,渗透压升高,抗寒性增强
(3)在越冬前适度灌溉,使土壤含水量维持在50%~60%之间(或灌溉后使土壤含水量达到50%~60%,培养28天后,恢复正常灌溉14天)
解析 (1)第29天的数据表明随土壤含水量下降,气孔导度下降,叶绿素含量先升后降,说明影响苜蓿净光合速率下降的主要因素是气孔导度下降。
10.(2022·八省八市第二次联考)生态园是一种以农业和农村为载体的新型生态农业。近年来,伴随全球农业的产业化发展,人们发现,现代农业不仅具有生产性功能,还具有改善生态环境质量以及为人们提供观光休闲的生活性功能。某生态园借助农业种植,大力发展养殖和加工业,同时搞好环境建设,大量吸引各地游客前来观光,形成了以旅游休闲、特产销售和体验农耕为特色的观光农业生态系统。下图为该生态园的设计模式图。请回答下列问题。
(1)区别生态园与自然生态系统的重要群落特征是____________,与自然生态系统相比,该生态系统中,人的作用非常突出,原因是______________________________________________________________________。
(2)生态园通过建设逐渐变得风景秀丽怡人,物产丰富健康,吸引了大量的游客前来观光购物,体验农耕。上述现象体现了生物多样性的________价值。
(3)在生态园内设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是____________________________________________________________。
(4)生态园宣称:“为了保证长期稳定发展,生产健康绿色产品,我园所有禽畜和鱼类的饲料都来自本园生长的草料和农作物,所有草料和农作物所需的肥料都来自本园饲养的禽畜所产生的有机肥,完全实现自给自足。”请从物质循环的角度分析,上述做法能否保证生态园长期稳定发展并说明理由:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)该生态农业系统的建设,实现了生态效益和经济效益的双丰收,由此给我们的启示是:____________________________________________________。
答案 (1)群落的物种组成 该生态系统的建立和维持离不开人的作用(人的作用一旦消失,该生态系统将会很快退化消失)
(2)直接
(3)合理设计生态系统,调整能量流动方向使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(4)不能,产品源源不断地自生态园输出,导致土壤无机盐持续减少,无法满足农作物的生长需求。因而不能保证生态园长期稳定发展
(5)对自然资源既要开发利用,又要保护建设生态环境(或既要发展经济,又要保护生态或实现废弃物的循环利用,提高能量利用率等)
11.DHA俗称脑黄金,是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸,对婴儿智力和视力发育至关重要,获得DHA产品的主要途径是从海洋渔业资源中提取(例如鱼油)。研究人员将pfaB基因引入裂殖壶菌(一种单细胞海洋真菌),使其DHA合成量提高了5倍。下图为裂殖壶菌基因改造以及工业化发酵生产DHA的过程示意图,SapⅠ、HindⅢ、XhoⅠ、SmaⅠ是四种不同的限制酶。
(1)图中TP和Tt分别为质粒上的启动子和终止子,若在二者之间还存在核糖体结合位点序列,推测TP和核糖体结合位点序列的作用是________________________。
(2)研究人员将pfaB基因插入了图中质粒的X区,则在对pfaB基因进行扩增时,需在A、B两端引入上述______________(限制酶)的识别序列,原因是________________________________________________________________________________________________。
(3)据图判断,筛选用于工业化发酵生产所需的裂殖壶菌的指标有____________________________________________________________________。(至少答出两点)
(4)相比海洋渔业资源提取,你认为利用上述生物工程生产DHA的优势是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(至少答出两点)
答案 (1)调控pfaB基因的转录和翻译
(2)XhoⅠ和SapⅠ 在pfaB基因的外侧序列引入酶切位点不会破坏pfaB基因本身的碱基序列,同时引入两种酶切位点可以使pfaB基因定向插入TP和Tt之间
(3)在含zeocin培养基中的生长状况、pfaB基因的表达量、裂殖壶菌的DHA合成量
(4)微生物繁殖速率快,且易于生物工程改造,可以大幅度提高产量;鱼类资源属于不可再生资源,从微生物中提取更加清洁低耗,减少对环境资源的过度开发;采用生物工程可以对生物的结构和功能进行改造,可按照人类需求生产(合理即可)
趋势三 实验探究
12.(2022·江苏南京三模)为验证“变性的蛋白质更容易被消化酶消化”,实验小组利用蛋清溶液和胰蛋白酶(最适温度为37 ℃,最适pH为7.8)按照表格所示步骤进行实验,并得到如图所示结果,下列相关叙述错误的是( )
甲试管 乙试管 丙试管
① 加入2 mL相同浓度的蛋清溶液
② 40 ℃水浴保温30分钟 60 ℃水浴保温30分钟 80 ℃水浴保温30分钟
③ 冷却至37 ℃,加入等量的pH为7.8的缓冲液
④ 加入3滴胰蛋白酶溶液
⑤ 实时检测试管中产物X的量
A.预期实验结果为:甲试管、乙试管、丙试管分别对应c、b、a三条曲线
B.将胰蛋白酶更换成胃蛋白酶,其他条件不变,再重复上表步骤也可得到相同的结果
C.省略步骤③,重复上述实验,若甲对应曲线c,则乙、丙不可能分别对应曲线b、a
D.增加酶量,重复上述实验,图中t1、t2、t3都会向左移,但曲线达到的最大值不变
答案 B
解析 由题干信息分析可知,该实验的目的是验证“变性的蛋白质更容易被消化酶消化”,实验中的自变量是实验温度,因变量是产物X的含量。由图表信息分析可知,80 ℃时蛋白质变性,因此最容易被消化酶消化,对应曲线a;60 ℃次之,对应曲线b;40 ℃温度最低,消化酶消化所需时间最长,对应曲线c,A正确;胃蛋白酶的最适pH在1.5左右,所以在pH为7.8的缓冲溶液中胃蛋白酶会失去活性,故再重复图表步骤不能得到相同的实验结果,B错误;由题干信息可知,胰蛋白酶的最适温度是37 ℃,省略步骤③,乙、丙仍然处于60 ℃和80 ℃,则胰蛋白酶活性受到影响,故得不到曲线b、a,C正确;若增加酶量,酶促反应速率加快,获得最大产物量的时间都会提前,曲线中t1、t2、t3都会向左移,曲线达到的最大值表示产物的量,由于三组实验底物量相同(相同浓度2 mL蛋清),故反应完最终的产物量也是一样的,所以曲线达到的最大值不变,D正确。
13.(不定项)学习、记忆是动物脑的高级功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图为这一现象的机制。
A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强。为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,下列步骤中对达成实验目的必要的是( )
A.用T的磷酸化位点发生突变的小鼠和未突变小鼠作实验材料
B.HFS处理两组实验小鼠的H区传入纤维
C.检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化
D.检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化
答案 ABD
解析 用T的磷酸化位点发生突变的小鼠和未突变小鼠作实验材料(可作为对照),用于研究A受体胞内肽段(T)的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,A符合题意;由题干信息可知,如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,所以要验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,我们需要用HFS处理两组实验小鼠的H区传入纤维,观察突触后膜的电位变化,B符合题意;膜A受体能否磷酸化不易检测,并且检测结果不能说明是否是A受体内肽段(T)被磷酸化,C不符合题意;步骤中要检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化,通过比较两组小鼠突触后膜电位变化情况来判断A受体胞内肽段(T)的磷酸化是否能增强神经细胞对刺激的“记忆”,D符合题意。
14.(不定项)(2022·湖南高三3月调研)LC3是自噬标志物,内质网膜包裹受损的线粒体形成自噬体时,细胞质基质型LC3(即LC3-Ⅰ)会酶解掉一小段多肽,转变为(自噬体)膜型(即LC3-Ⅱ),LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,完成受损线粒体的降解。某研究小组将生理状况相同的大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和高强度运动组,并测量各组大鼠心肌细胞中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
实验分组 对照组 中等强度运动组 高强度运动组
LC3-Ⅰ蛋白相对含量 1.0 0.7 0.5
LC3-Ⅱ蛋白相对含量 1.0 1.4 1.7
A.大鼠心肌细胞的自噬作用过程中LC3-Ⅱ蛋白可能起到信息传递的作用
B.LC3-Ⅰ蛋白与LC3-Ⅱ蛋白含量的比值随运动强度的增大而减小
C.运动可以抑制大鼠细胞的线粒体自噬
D.溶酶体合成的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
答案 AB
15.(2022·广东深圳一模)研究者以多名肥胖志愿者为研究对象,将其随机均分为2组,一组为营养干预减肥组,另一组为运动干预减肥组,结果如下表。下列叙述错误的是( )
参数 体重/kg 骨骼肌/kg 内脏脂肪等级
营养干预前 90.3 28.2 12.2
营养干预3个月 80.2 27.0 10.8
营养干预停止后1个月 86.5 26.9 12.6
运动干预前 90.4 28.3 12.3
运动干预3个月 81.7 34.5 8.6
运动干预停止后1个月 82.8 34.4 9.0
A.实验全程中营养干预组减肥效果更明显
B.运动干预在减少内脏脂肪方面效果更好
C.骨骼肌增重有利于体内能源物质的消耗
D.营养干预组比运动干预组体重容易反弹
答案 A
解析 由表分析可知,运动干预停止后1个月体重与营养干预停止后1个月相比,反弹较少说明实验全程中运动干预组减肥效果更明显,A错误;由表可知,在内脏脂肪含量方面运动干预停止后1个月比营养干预停止后1个月的低,说明运动干预在减少内脏脂肪方面效果更好,B正确;骨骼肌的增重有助于提高基础代谢,有利于体内能源物质的消耗,C正确;由表可知,营养干预停止1个月后体重与运动干预停止1个月后相比,反弹较多,故营养干预组比运动干预组体重容易反弹,D正确。
16.(2022·山东菏泽高三上学期期中)一天当中,绿色植物光合作用强度会随着时间的推移而发生变化。在夏季晴朗无云的某天,某植物光合作用强度的变化曲线如图所示。
(1)在A点时植物根细胞中产生ATP的具体场所是__________________________。
(2)若该植物处于密闭的空间中,CO2吸收速率也如图所示,则该密闭空间中CO2在________点浓度最高。有同学认为曲线BC段与DE段下降的外部因素相同,你是否赞同该观点,并给出理由:________________________________。
(3)研究还发现,当土壤干旱时,根细胞会迅速合成某种化学物质X。兴趣小组的同学推测根部合成的X能运输到叶片发挥作用。于是,他们做了如下实验:
从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3个叶片,分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后,测得的有关数据如表所示。(注:气孔导度越大,气孔开启程度越大。)
培养液中X的浓度/(mol·m-3) 5×10-5 5×10-4 5×10-3
叶片中X的浓度/ (mol·g-1)(鲜重) 2.47 2.97 9.28
叶片中的气孔导度/(mol·m-2·s-1) 0.54 0.43 0.27
①兴趣小组的指导教师认为以上实验并不严谨,请你指出来并加以修正______________________________________________________(写出1条即可)。
②若表中数据为方案完善后得到的结果,请你结合兴趣小组同学的推测,尝试对X物质的生理作用作出阐释:_______________________________。
答案 (1)细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
(2)A 不赞同,BC段下降的外部因素主要是气温过高;DE段下降的外部因素主要是光照变弱
(3)①a.样本量(或选取材料数)太小,应“取叶片若干,等分为三组”;b.缺乏空白对照,应增加1组,将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中 ②X物质可通过抑制气孔的开放来减小蒸腾作用以使植物适应干旱环境
解析 (1)据图分析可知:A点时为光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率,植株根细胞无叶绿体,能够产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
(2)该植物处于密闭的空间中,一天中第一个光补偿点时呼吸速率与真光合速率相等,之后真光合速率大于呼吸速率,密闭容器中CO2浓度开始下降,所以此时二氧化碳浓度最高,即图中的A点。不赞同,在C点左右出现光合作用强度“低谷”,此时外界环境气温过高,蒸腾作用强,则叶片气孔处于关闭状态的数量增多,CO2进入细胞减少,所以BC段下降的外部因素主要是气温过高;DE段下降的外部因素主要是光照变弱。
(3)①据表格分析可知,以上方案有两个不完善的地方:a.样本量太小,应“取叶片若干,等分为三组”。b.缺乏空白对照,应增加1组,将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中。②若表中数据为方案完善后得到的结果,那么可推测,随着培养液中X的浓度增大,叶片的气孔导度越小,气孔开启程度越小,故叶片蒸腾作用程度降低以使植物适应干旱环境。
17.(2022·福建八市4月诊断考试)免疫排斥是器官移植技术面临的重大难题,其部分机制如图所示。脑部分泌的褪黑素具有调节免疫系统的功能。为探究褪黑素影响免疫排斥的机理,我国科研人员以移植心脏后的大鼠为材料开展相关实验,部分数据如表所示。
注:IL-2是一种细胞因子;IL-2R是位于T细胞细胞膜表面的IL-2受体。
移植心脏后的大鼠部分生理指标
对照组 实验组
血液中IL-2平均含量(ng/mL) 22.00 13.09
移植后存活平均天数(d) 6.17 11.83
回答下列问题:
(1)图中外源器官相当于________,其引起的免疫排斥属于__________(填“非特异性”或“特异性”)免疫。
(2)实验组的处理是对大鼠灌胃适量褪黑素,对照组的处理是__________________。表中数据表明,褪黑素可能是抑制了图中____________(填图中序号)过程,从而降低了对外源心脏的免疫排斥。为确定褪黑素对②过程是否有影响,实验中还应增加检测____________________________。
(3)CD8+细胞是一种能特异性杀伤靶细胞的T细胞。有人推测褪黑素通过抑制CD8+细胞的形成进而降低免疫排斥反应。请以移植心脏后的大鼠为材料,设计实验以验证该推测。简要写出实验思路和预期结果。
答案 (1)抗原 特异性
(2)灌胃等量的生理盐水 ① IL-2R基因的表达量(或细胞膜上IL-2R的含量)
(3)实验思路:将移植心脏后的大鼠随机分为A、B两组,A组灌胃适量褪黑素,B组灌胃等量生理盐水,一段时间后检测两组大鼠CD8+细胞数量和存活天数。
预期结果:A组大鼠CD8+细胞数量少于B组,存活天数多于B组。
解析 (2)表中实验组的IL-2含量低于对照组,说明褪黑素可能是抑制了图中的①过程。
(3)实验要求以移植心脏后的大鼠为材料,所以就不能使用正常的大鼠。有人推测褪黑素通过抑制CD8+细胞的形成进而降低免疫排斥反应,所以既要检测CD8+细胞数量又要检测大鼠的存活天数。
18.(2022·黑龙江哈三中模拟)糖皮质激素(GC)是肾上腺皮质分泌的类固醇激素,可抑制淋巴细胞增殖、促进淋巴细胞凋亡,可用于治疗过敏、类风湿关节炎等疾病,但长期大剂量使用会导致下丘脑—垂体—肾上腺轴功能减退。回答下列问题:
(1)GC进入细胞的运输方式通常是________。正常情况下,GC能不断合成,但内环境中GC的含量却能保持相对稳定,一方面的原因是GC的合成和释放过程存在负反馈调节,另一方面的原因是____________________。
(2)器官移植时,可使用适量GC以提高成功率,其原理是__________________________________________。
(3)GC不能直接促进平滑肌收缩,但它的存在可增强去甲肾上腺素(NA)促进平滑肌收缩的作用,这种现象称为允许作用。为了验证GC与NA存在允许作用,研究人员进行了如下的实验设计:离体小肠平滑肌均分成四组,分别用____________________________和生理盐水处理,观察平滑肌收缩情况。请预期实验结果:______________________________________________________。
答案 (1)自由扩散 激素起作用后即被灭活
(2)GC可抑制淋巴细胞增殖,促进淋巴细胞凋亡,降低机体的免疫排斥反应
(3)等量的GC溶液、NA溶液、GC与NA混合溶液 GC溶液处理组与生理盐水处理组平滑肌不收缩,NA溶液处理组平滑肌收缩,GC与NA混合溶液处理组平滑肌出现较大幅度收缩
解析 (1)GC为类固醇激素,化学本质为类固醇,属于脂质,脂溶性物质常通过自由扩散的方式进入细胞。激素经过体液的运输与靶细胞的特异性受体结合,发挥作用后就被灭活,所以激素需要不断合成以维持其含量的相对稳定。
(2)在进行器官移植时,机体会发生免疫排斥反应,因此很难成功。由题意可知,GC能抑制淋巴细胞增殖、促进淋巴细胞凋亡,故使用适量GC可降低机体的免疫排斥反应,提高器官移植的成功率。
(3)验证GC与NA存在允许作用的实验设计如下:
实验目的 验证GC与NA存在允许作用
变量分析 自变量:GC、NA溶液的有无;因变量:平滑肌收缩情况
实验处理 将离体小肠平滑肌均分成四组,一组加入一定量的生理盐水作为对照,根据等量原则,其余三组应分别加入等量的GC溶液、NA溶液、GC与NA混合溶液
实验结果 由于GC不能直接促进平滑肌收缩,但可增强去甲肾上腺素(NA)促进平滑肌收缩的作用,所以GC溶液处理组与生理盐水处理组平滑肌不收缩,NA溶液处理组平滑肌收缩,GC与NA混合溶液处理组平滑肌出现较大幅度收缩
实验结论 GC与NA存在允许作用热点一 北京冬奥会
1.(2022·湖北,10)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10 ℃左右的环境中展开激烈角逐。关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是( )
A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热
B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快
C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷
D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能
答案 C
解析 运动员剧烈运动时体温保持相对稳定,机体产热量与散热量相等,能量消耗加快,细胞中ATP含量并未增加,A错误;在寒冷环境下剧烈运动时,需要消耗大量能量,甲状腺激素分泌增多,促进物质氧化分解,肾上腺素含量升高,肝糖原分解加快,B错误;运动员剧烈运动需要消耗大量能量,有氧呼吸增强,氧消耗量增加,心跳加快,机体产热增加,散热也增加,因此温度感受器对低温不敏感,进而不觉得寒冷,C正确;运动初期骨骼肌细胞主要通过分解葡萄糖产生ATP供能,一定时间后分解肝糖原补充葡萄糖,D错误。
2.(不定项)(2022·北京海淀期末改编)女子单人雪车是2022年北京冬奥会新增小项之一。运动员单人驾驶雪车在赛道中行进,最高时速可达160 km/h。下列对该项比赛中运动员机体生理功能调节的叙述,合理的是( )
A.神经系统对躯体运动有分级调节,对内脏活动无调节
B.交感神经活动占优势,使心跳加快、支气管扩张
C.下丘脑—垂体—靶腺轴兴奋,促进甲状腺激素等的分泌,提高代谢速率
D.比赛在寒冷环境中进行,运动员机体的产热量和散热量无法维持平衡
答案 BC
解析 神经系统通过大脑、脑干、脊髓等对内脏活动进行分级调节,A不合理;人处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快、支气管扩张,人处于安静状态时,副交感神经占据优势,心跳减慢、支气管收缩,两者协调进行,对内脏器官等进行调控,B合理;运动员机体的产热量和散热量维持平衡,使得体温保持相对稳定,D不合理。
热点二 碳中和 碳达峰
3.(2022·聊城二模)大兴某赛事通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措,兑现了“绿色办赛事”的承诺,实现了“碳中和”。下列说法错误的是( )
A.“绿色办赛事”有效降低了生态足迹
B.垃圾回收举措遵循了“循环”生态学原理
C.低碳交通可防止该地区的碳循环平衡遭到破坏
D.该地区生物多样性的间接价值远大于直接价值
答案 C
解析 该赛事采取的系列举措可实现能量多级利用,提高了生态系统的能量利用效率,降低了生态足迹,A正确;垃圾回收举措遵循了“循环”生态学原理,B正确;物质循环具有全球性的特点,因此低碳交通不能防止该地区的碳循环平衡遭到破坏,C错误;该地区生物多样性的间接价值远大于直接价值,D正确。
4.为应对温室效应加剧导致的全球气候变化,我国承诺通过植树造林、节能减排等形式,在2030年前CO2的排放不再增长,实现碳达峰,在2060年前实现CO2的相对“零排放”,实现碳中和。回答下列问题:
(1)如图为生态系统中的碳循环示意图,若图中数字代表CO2或有机物,其中代表有机物的是________;若图中数字代表过程,全球气候变暖的主要原因是图中过程________的速率加快。据图可知,与生态系统的能量流动相比,碳循环具有的特点是______________________________________。
(2)若碳的固定量大于释放量,则该生态系统为碳汇;若碳的释放量大于固定量,则该生态系统为碳源。种植碳汇林是实现“碳中和”的重要举措,这体现了生物多样性的________价值,碳汇造林在引种时需要注意______________________________________________(答出两点即可)等问题。
(3)低碳生活是指减少CO2的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式。请举例说明作为中学生,我们可以做哪些力所能及的事情,以响应低碳生活的号召:________________________________。
答案 (1)⑥⑦⑧⑨ ⑤ 非生物环境中的碳可以被生物群落反复利用
(2)间接 营造混交体(种植的树种不能太单一);引进的树种是否能适应当地的环境;引入的树种会不会威胁当地物种(合理即可,任意两点即可)
(3)绿色出行,如骑自行车或步行出行;节约用电,如使用节能灯照明,随手关灯,夏天空调温度不要太低(合理即可)
解析 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
(1)图中消费者和生产者的遗体、残骸中存在有机物,可被分解者分解利用,若图中数字代表CO2或有机物,则⑥⑦表示有机物;消费者和生产者的遗体、残骸经过千百万年沉积会形成化石燃料,⑧⑨也表示有机物;①②③④⑤表示CO2。
热点三 人工合成淀粉
5.(2022·北京西城高三期末)2021年,中国科学家在人工合成淀粉方面取得突破性进展,首次实现CO2→C1→C3→C6→淀粉过程,合成淀粉的速率是玉米的8.5倍。下列叙述错误的是( )
A.淀粉是植物细胞的储能物质
B.玉米合成淀粉的能量来自CO2和H2O
C.人工合成淀粉为解决粮食危机提供了新思路
D.酶用于人工合成淀粉体现了生物多样性的直接价值
答案 B
解析 玉米合成淀粉的能量最终来自光能,CO2和H2O提供物质,B错误;淀粉进入动物体内可被分解为葡萄糖,葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,故人工合成淀粉为解决粮食危机提供了新思路,C正确;对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值都是生物多样性的直接价值,故酶用于人工合成淀粉属于科学研究的应用,体现了生物多样性的直接价值,D正确。
热点四 诺贝尔奖
6.2020年诺贝尔化学奖授予“CRISPR/Cas9基因编辑技术”的开发者,以表彰她们在基因组编辑方法研究领域做出的贡献。CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理如图所示,利用该技术能对基因进行定点编辑,但有时也会出现编辑对象出错而造成“脱靶”的现象。下列叙述错误的是( )
A.图中向导RNA的主要功能是定位,编辑不同基因时使用的向导RNA不同
B.向导RNA的识别序列越短,基因编辑“脱靶”的概率越低
C.Cas9蛋白实际上是一种水解酶
D.Cas9蛋白由相应基因指导并在核糖体上合成
答案 B
解析 据图可知,向导RNA是一条单链RNA,向导RNA的识别序列与目标DNA上特定碱基序列互补配对,从而引导Cas9蛋白在特定位点切割DNA,故向导RNA的主要功能是定位,又因为不同基因的碱基序列不同,故编辑不同基因时使用的向导RNA不同,A正确;向导RNA的识别序列越短,与目标DNA碱基互补配对结合时的特异性就越差,导致基因编辑“脱靶”的概率就越高,B错误;据图可知,Cas9蛋白的作用是将目标DNA切开,属于DNA水解酶,C正确;Cas9蛋白的合成场所是核糖体,D正确。
7.(2022·北京东城高三期末)辣椒素是辣椒中主要的辣味成分。研究发现,辣椒素和高温均能直接激活细胞膜上的受体TRPV1,使其作为离子通道协助相关离子跨膜运输,产生兴奋。兴奋沿伤害性传入神经上传至大脑。因为大脑对伤害性传入神经信号统一解读为“疼痛”,所以辣的感觉被定义为痛觉。下列分析合理的是( )
A.细胞膜上的TRPV1被辣椒素激活后,膜电位变为内负外正
B.TRPV1引发的兴奋必须经过完整反射弧的传递才能引发痛觉
C.吃完辣椒后,马上喝热水比喝冷水更利于减轻辣椒素引发的疼痛
D.可用TRPV1抑制剂研发镇痛药物,以减轻某些种类的疼痛
答案 D
解析 细胞膜上的TRPV1被辣椒素激活后,细胞产生兴奋,钠离子内流,产生外负内正的动作电位,A错误;痛觉的产生部位在大脑皮层,不需要经过完整的反射弧,B错误;由于辣椒素和高温均能直接激活细胞膜上的受体TRPV1,所以喝热水会加重辣椒素引发的疼痛,C错误;TRPV1接受刺激后,会将兴奋传递至大脑皮层产生痛觉,所以可用TRPV1抑制剂研发镇痛药物,以减轻某些种类的疼痛,D正确。
8.(不定项)(2022·山东第二次联考)2002年的诺贝尔生理学或医学奖获得者罗伯特·霍维茨发现了线虫发育过程中控制细胞凋亡的关键基因,使原先侧重于形态学描述的细胞凋亡概念在基因水平上得以阐释。下列有关细胞凋亡的叙述,错误的是( )
A.控制细胞凋亡的基因表达异常可能会导致个体畸形
B.细胞凋亡对机体有利,凋亡的细胞都可以通过细胞分裂和分化得以补充
C.细胞凋亡发生在个体的整个生命历程中,幼年的个体内也存在细胞凋亡
D.细胞的自然更新、某些被病原体感染细胞的清除,均通过细胞凋亡完成
答案 B
解析 并非所有凋亡的细胞都可以通过细胞分裂和分化得以补充,如人胚胎发育过程中尾的消失,该部分凋亡的细胞不会再补充,B错误。
热点五 杂交水稻
9.(2022·重庆1月第五次质检)(绘制遗传图解)袁隆平先生为世界粮食产业做出了巨大贡献,他的“三系法”杂交水稻至今仍在我国广泛使用。三系是指恢复系N(RR)或S(RR)、保持系N(rr)和雄性不育系S(rr)。R表示细胞核中的可育基因,r表示细胞核中的不育基因;细胞质中的可育基因用N表示,不育基因用S表示,R基因能抑制S基因表达。当细胞质基因为N时,无论细胞核中的基因是可育的还是不育的,植株都表现为雄性可育。据此回答以下问题。
(1)水稻是二倍体两性花植物,细胞中有24条染色体。普通水稻都是可育的,雄性不育系的产生是________的结果。使用雄性不育系进行杂交育种,可免除________这一杂交操作步骤。
(2)三系法中的________系难以通过自交得以保持,原因是____________________________________。为了延续该系水稻,应当使用________系与之交配,其中作母本的是________系。
(3)杂交水稻S(Rr)是具有杂种优势的品种。请以三系中包含的水稻为材料,写出制备杂交水稻S(Rr)的遗传图解(需要标注父本和母本,并写出配子)。
答案 (1)基因突变 去雄
(2)雄性不育 雄性不育系不能产生正常花粉,不能自交产生后代 保持 雄性不育
(3)如图所示:
解析 (1)雄性不育系是新出现的性状,由基因突变产生。因雄性不育系无法产生正常花粉,故使用雄性不育系可免除杂交步骤里的去雄操作。
(2)雄性不育系不能产生正常花粉,所以不能自交产生后代,因此三系法中的雄性不育系难以通过自交得以保持。因自身产生的花粉不育,雄性不育系只能作母本,与保持系杂交可产生雄性不育系的子代。
(3)要获得杂交水稻S(Rr),因细胞质基因全由母本决定,结合三系中包含的水稻的基因组成可知,选择的母本应为S(rr),而父本有两种选择,即N(RR)或S(RR),据此可画出遗传图解。
热点六 传统文化
10.我国传统文化源远流长,下列相关说法错误的是( )
A.《己亥杂诗》“落红不是无情物,化作春泥更护花”,发挥主要作用的是细菌和真菌,促进了生态系统中的物质循环
B.《氾胜之书》“又种薤(韭)十根……居于瓜外,至五月瓜熟,薤可拔卖之,与瓜相避”,这种生产方式充分利用了群落的空间结构
C.《庄子·山木》“睹一蝉,方得美荫而忘其身;螳螂执翳而搏之,见得而忘其形;异鹊从而利之,见利而忘其真”,在这条食物链上,异鹊属于次级消费者
D.《孟子·梁惠王上》“数罟(细密的渔网)不入洿池,鱼鳖不可胜食也”,可保证鱼类种群的年龄结构为增长型
答案 C
11.农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。下列有关农业谚语及其生物学原理,说法正确的是( )
A.“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”说明粪肥中的养料要溶解在水中才能被植物吸收
B.“山无衣,地无皮,人要饿肚皮”说明农业要走可持续发展的道路
C.“地尽其用田不荒,合理密植多打粮”说明种植密度越大,农作物产量越高
D.“犁地深一寸,等于上层粪”说明犁地松土有利于根部细胞无氧呼吸
答案 B
解析 “上粪不浇水,庄稼噘着嘴”是由于如果只施肥不浇水,会使土壤溶液浓度过高,进而导致农田中的农作物细胞失水而萎蔫,A错误;合理密植可以提高光能利用率,增大单位时间流入农田的总能量,达到增产的效果,但是种植密度过大反而会使产量下降,C错误;“犁地深一寸”能使土壤通气性增强,有利于增加根部细胞有氧呼吸,促进根部细胞对矿质元素的吸收,从而达到“等于上层粪”的效果,D错误。
12.(2022·襄阳五中适应性考试)《氾胜之书》中记载到“凡耕之本,在于趣时和土,务粪泽,早锄早获。春冻解,地气始通,土一和解。夏至,天气始暑,阴气始盛,土复解。夏至后九十日,昼夜分,天地气和。以此时耕田,一而当五,名曰膏泽,皆得时功。”下列分析错误的是( )
A.“务粪泽”:通过灌溉和施肥,农作物吸收水分和有机物,有利于农作物生长
B.“早锄”:通过农田除草的措施,可以使能量更多的流向对人类最有益的部分
C.“春冻解,地气始通”:春天温度升高,植物细胞内自由水/结合水的比值升高
D.“以此时耕田”:中耕松土能提高土壤含氧量,既有利于根系吸收土壤中的无机盐,又能促进土壤中微生物的分解作用
答案 A
解析 “务粪泽”即施肥和灌溉,可以保持土壤的肥沃,促进植物吸收无机盐,有利于植物生长,植物不能直接吸收有机物,A错误;“早锄”即尽早锄草,其目的是消灭杂草,防止杂草与农作物竞争营养和生存空间,使能量更多地流向作物,有利于作物生长和增产,B正确;“春冻解,地气始通”即立春后,温度升高,土地解冻,土壤中气体开始流通,植物细胞代谢加强,自由水增多,结合水的比例降低,C正确;“以此时耕田”是说在上述时间耕地,中耕松土能使土壤含氧量升高,促进根系有氧呼吸,有利于吸收矿质元素,能促进土壤中微生物的分解作用,D正确。
13.(2022·湖南,7)“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是( )
A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸
答案 D
解析 生命活动离不开水,纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分,A正确;高等植物的生长发育受到环境因素调节,杏树在特定季节开花,体现了植物生长发育的季节周期性,B正确;细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程,花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C正确;“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌,酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖,再在无氧条件下进行发酵,D错误。
热点七 新冠病毒、检测及疫苗
14.(不定项)新型冠状病毒的检测主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测等几种方法。其中利用实时荧光RT-PCR技术检测新型冠状病毒特异性核酸序列是最常用的方法。RT-PCR是将逆转录(RT)、PCR以及荧光标记等相结合的技术。下列说法正确的是( )
A.与抗体检测方法相比,核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者
B.利用上述技术检测新型冠状病毒时,PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA
C.利用上述技术检测新型冠状病毒时,逆转录酶不能在每次循环中都能够发挥作用
D.RT-PCR反应中需加入样品、脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、逆转录酶等
答案 ABCD
解析 目前新型冠状病毒的检测方法主要集中在核酸检测和抗体检测上,因抗体的产生需要一个免疫过程,与抗体检测相比,核酸检测的优点是早期诊断、灵敏度和特异性高等,故核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者,A正确;新冠病毒的遗传物质为RNA,要先将病毒RNA逆转录,再将得到的cDNA进行多聚酶链式反应扩增得到大量DNA片段,故PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA,B正确;由于PCR反应体系加热至90 ℃以上时,逆转录酶会变性失活,因此逆转录酶不能在每次循环中都发挥作用,C正确。
15.(2022·湖南四大名校模拟)全面接种新冠疫苗,建立免疫屏障,可有效防止新冠病毒大规模传染。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒,通过其表面的S蛋白与宿主细胞膜表面ACE2受体结合而完成感染。研制疫苗时,通过RT-PCR(反转录-聚合酶链式反应)获取S蛋白基因所需要的酶是____________。据图1分析,选择的引物是________,其作用是______________________________________________。
(2)PCR的产物一般通过电泳来鉴定,结果如图2所示。1号泳道为标准(Marker),2号泳道为阳性对照(提纯的S蛋白基因片段),3号泳道为实验组。标准(Marker)的实质为____________________________,3号泳道的杂带出现的原因一般有________________________________________(至少答出两点)。
(3)腺病毒是一种DNA病毒,基因组中的E1区蛋白与腺病毒的复制有关而且对宿主细胞的毒性很强。科研中将去除E1基因构建的复制缺陷型腺病毒作为运载S蛋白基因的载体,经过改造后的腺病毒应该具备的特点有______________________________________________(至少答出两点)。试说明科研中选用复制缺陷型腺病毒做载体制备新冠疫苗的原因是____________________________________________________________。
答案 (1)逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 Ⅱ、Ⅲ 使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3′ 端开始连接脱氧核苷酸
(2)不同已知长度的DNA片段混合物 模板受到污染;引物的特异性不强;退火温度偏低
(3)能够侵染宿主细胞;具有多个限制酶切割位点;不能复制 避免人体因重组腺病毒增殖而感染,进而提高疫苗的安全性
解析 (1)通过RT-PCR获取S蛋白基因,该技术需要脱氧核苷酸、逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶及引物。由于DNA子链从5′端向3′端延伸,则据图1分析,选择的引物是Ⅱ、Ⅲ,引物可以使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3′ 端开始连接脱氧核苷酸。
16.炎症风暴是指机体在感染病原体等情况下,免疫系统被过度激活,引起体液中多种炎症因子(也叫细胞因子)迅速大量产生,造成对机体自身损害的现象。
新型冠状病毒感染后,迅速激活病原性T细胞,产生大量细胞因子如:粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子GM-CSF和白介素6等因子。GM-CSF会进一步激活CD14+CD16+炎症性单核细胞,产生更大量的白介素6和其他炎症因子,从而形成炎症风暴,严重导致肺部和其他器官的免疫损伤。
(1)当免疫系统释放的炎症因子未能将病原体清除时,机体会持续大量地释放更多的炎症因子,这个过程________(填“属于”或“不属于”)反馈调节,最终引起发热、水肿,甚至多器官衰竭。
(2)研究发现合理地使用免疫抑制剂能缓解炎症风暴,其原因是____________________________________。
(3)对于“炎症风暴”的治疗可用糖皮质激素,由图分析原因:________________________________,该激素与胰岛素具有拮抗作用,推测其可能的副作用:__________________________________。
(4)抗白细胞介素6受体的单抗类药物——“托珠单抗”,可以阻断新冠肺炎炎症风暴,该药物也可用于治疗______________(填“自身免疫病”“免疫缺陷病”或“过敏反应”)。
答案 (1)属于
(2)免疫抑制剂可以抑制免疫系统的作用,避免免疫系统过度激活
(3)糖皮质激素抑制免疫系统的作用 抑制细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存
(4)自身免疫病
1.(2020·全国卷Ⅰ)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是( )
A.戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B.病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C.高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可杀死病原体
D.生活中接触的物体表面可能存在病原微生物,勤洗手可降低感染风险
答案 B
解析 戴口罩可以减少飞沫引起的病毒传播,A正确;病毒只有依赖于活细胞才能存活,不能在餐具上增殖,B错误;煮沸可以破坏病原体蛋白质的空间结构,进而杀死病原体,C正确;手可能接触到病毒,勤洗手可以洗去手上的病原体,降低感染风险,D正确。
2.(2022·北京海淀期末)社会上流传着一些与生物学有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是( )
A.可以食用鱼肝油提高钙的吸收,故无需进行户外运动
B.在室内蒸煮食醋促进其挥发,可以抑制新冠病毒分裂
C.包扎伤口时,应该尽量选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料
D.黄金大米转入了细菌合成β-胡萝卜素的基因,故人类不能食用
答案 C
3.以下说法中有科学依据的是( )
A.要保持身体健康就一定要保证蛋白质的摄入量
B.转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C.消毒液能杀菌,可用来清除人体内新冠病毒
D.糖尿病人只要不吃甜味食物血糖就不会快速升高
答案 A
4.(不定项)(2022·佛山一模改编)木耳长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞菌,该细菌产生的米酵菌酸毒性强、耐高温,且无特效药可治疗,致死率极高。下列叙述正确的是( )
A.该细菌合成米酵菌酸的相关基因在DNA上
B.该细菌加工和分泌米酵菌酸需要高尔基体参与
C.泡好的木耳应在低温下保存,并及时烹饪食用
D.木耳炒熟后食用能降低米酵菌酸中毒的可能性
答案 AC
解析 细菌的遗传物质为DNA,该细菌合成米酵菌酸的相关基因在DNA上,A正确;椰毒假单胞菌属于原核生物,唯一有的细胞器为核糖体,不含高尔基体,B错误;泡好的木耳应在低温下保存,低温可降低细菌繁殖的速度,最好及时食用,C正确;根据题意可知,该细菌产生的米酵菌酸毒性强、耐高温,故木耳炒熟后食用,不能降低米酵菌酸中毒的可能性,D错误。
5.(2021·湖北高考)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是( )
A.常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏
B.密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,利于保鲜
C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓
D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓
答案 C
解析 冷藏时,梨细胞中的自由水相对减少,结合水相对增多,C错误。
6.(2022·安徽合肥一中1月一模)某果园盛产大桃,但该果园大量废弃枝条和落叶被乱堆乱放占用土地,直接将其焚烧会污染环境。为解决此问题,当地政府启动了“生态桥”治理工程,将废弃枝条和落叶进行集中处理,加工成优质有机肥后再施加到果园土壤中,减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述不正确的是( )
A.果园生态系统中能量流动和物质循环的渠道包括食物链和食物网
B.有机肥的施加为桃树的生长提供了更多的物质和能量
C.为维持果园生态系统的稳定性,需要额外增加物质和能量的投入
D.用废弃枝条等制成的有机肥中的化学能来源于绿色植物光合作用固定的太阳能
答案 B
解析 有机肥可在微生物的分解作用下形成无机盐和CO2,供桃树吸收和利用,从而促进桃树的生长,提高了物质的利用率,但有机肥不能为桃树生长提供能量,B错误;由于能量流动是逐级递减的,除呼吸散失外,每年收获的桃子也会带走果园生态系统中的物质和能量,因此为维持果园生态系统的稳定性,需要额外增加物质和能量的投入,C正确。
7.(2022·武汉武昌区5月质检)近些年来在大树移栽、古树名木复壮和树木急救等时常采用给树木“打点滴”的方式,人们称之为“植物吊瓶”。根据所学知识推测给树木“打点滴”不能达到目的的一项是( )
A.可以补充一些葡萄糖,增加果实的甜度
B.可以补充一些农药,防治刺吸式口器的害虫
C.可以补充一些水和无机盐,有利于移栽树木的存活
D.可以补充一些植物生长调节剂,促进植物生长
答案 A
8.(不定项)(2022·华中师范大学附属中学押题卷改编)酶是细胞合成的生物催化剂,几乎所有的生命活动都离不开酶,随着生物科学技术的发展,酶已走出实验室,走进人们的生产和生活。下列关于酶的叙述不正确的是( )
A.用开水处理新鲜玉米可较好地保持玉米甜味的原因是破坏了淀粉酶的活性
B.新宰的禽肉过一段时间再煮,肉反而更鲜嫩,与禽肉细胞中含各种水解酶有关
C.用开水溶解加酶洗衣粉,去污效果会增加
D.加酶牙膏能分解牙缝中的细菌等,使牙齿亮洁、口气清新
答案 AC
解析 可溶性糖转化成淀粉失去甜味,酶的活性受温度影响,高温会使酶的结构发生改变而失去活性。开水处理新鲜玉米破坏了将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性,使玉米中可溶性糖含量较高,较好地保持甜味,A错误;新宰的畜禽肉放置一段时间,细胞死亡,生物膜失去选择透过性,溶酶体内的水解酶释放出来,将蛋白质水解为易消化吸收的肽链和氨基酸,所以新宰的畜禽肉,过一段时间后再煮,肉更鲜嫩,B正确;开水温度过高,易使酶变性失活,故去污效果下降,C错误;含酶牙膏中的酶可以溶解细菌的细胞壁,分解细菌,使牙齿亮洁,D正确。
9.(2022·广东东莞1月期末)“精准灌溉”是在全球水资源短缺的大背景下,我国实现农业现代化的重要措施之一。为节约灌溉用水,研究人员在夏季晴天里,探究了低水分灌溉(土壤含水量为35%~45%)条件下,增施不同浓度CO2对大棚种植番茄的影响,实验数据如表(表中数据均为相对值)所示,回答下列问题:
增施CO2浓度 最大净光合速率 光补偿点 叶片丙二醛含量
不增施 6.4 11.1 9.8
700 8.0 7.2 9.5
1000 8.4 5.1 8.7
1300 9.4 4.8 8.3
注:光补偿点:植物光合作用制造有机物与呼吸作用消耗有机物相平衡时的光照强度。
丙二醛:是膜结构被自由基氧化伤害的终产物之一,其含量高低可反映膜结构受损程度。
(1)在光反应阶段,水在叶绿体的__________上被光解,为暗反应提供NADPH和ATP。在暗反应阶段中,一些C3经过一系列变化,形成________;另一些C3经过一系列的化学变化,形成________,从而使暗反应持续地进行下去。
(2)由表可知,低水分灌溉时,增施CO2能显著提高最大净光合速率,推测原因可能是___________________________________________________(假设实验过程中呼吸速率不变)。
(3)有人认为,增施CO2能显著降低番茄叶片丙二醛含量是CO2浓度升高导致气孔导度下降,减少蒸腾作用所致。请设计实施验证(写出实验思路即可)。
答案 (1)类囊体薄膜 糖类 C5
(2)增施CO2降低了叶片丙二醛含量,使自由基对类囊体薄膜等膜结构的损伤减少,光反应增强,进而使光合速率显著提高(合理即可)
(3)取生长状况良好且相似的番茄植株随机分成甲、乙两组,在低水分灌溉条件下分别测定两组叶片气孔导度;甲组不增施CO2,乙组增施一定浓度的CO2,一段时间后再次测定甲、乙两组叶片的气孔导度,并比较其变化量。(合理即可)
解析 (2)分析表格可知,在低水分灌溉条件下,与对照组(不增施CO2组)相比,增施CO2时,最大净光合速率增大,同时光补偿点和叶片丙二醛含量都下降,结合题干信息可知丙二醛含量高低可反映膜结构受损程度,故推测低水分灌溉时,增施CO2能显著提高最大净光合速率,有可能是因为增施CO2降低了丙二醛含量,使自由基对类囊体薄膜等膜结构的损伤减少,光反应增强,进而使光合速率显著提高。
(3)该问题归根结底是探究CO2浓度能否影响气孔导度,自变量是CO2浓度,因变量是气孔导度。实验思路可为:取生长状况良好且相似的番茄植株随机分成甲、乙两组,在低水分灌溉条件下分别测定两组叶片气孔导度;甲组不增施CO2,乙组增施一定浓度的CO2,一段时间后再次测定甲、乙两组叶片的气孔导度,并比较其变化量。
10.(2020·全国卷Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有_______________________________(答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是__________________________________________(答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是________,选择这两种作物的理由是__________________________________________________________________________________________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1200 1180 560 623
答案 (1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用
(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)A和C 作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
解析 (1)中耕松土过程中去除了杂草,减少了杂草和农作物之间的竞争;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根细胞的有氧呼吸,促进矿质元素的吸收,从而达到增产的目的。
(2)农田施肥时,肥料中的矿质元素只有溶解在水中,以离子形式存在,才能被作物根系吸收。
(3)分析表中数据可知,作物A、D的株高较高,B、C的株高较低,作物A、B的光饱和点较高,适宜在较强光照下生长,C、D的光饱和点较低,适宜在弱光下生长,综合上述特点,应选取作物A和C进行间作,作物A可利用上层光照进行光合作用,作物C能利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。
1.(2022·全国甲卷,1)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
答案 B
解析 细胞中有以无机离子形式存在的钙,也有以化合物形式存在的钙,A正确;Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,需要载体协助,B错误;维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收,故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收,C正确;哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,Ca2+的含量太低,会出现抽搐等症状,D正确。
2.(2022·山东第一次联考)如图为正常人在进食后,体内血糖平衡调节的部分过程,其中GIP是进食刺激小肠K细胞分泌的一种多肽。下列相关说法错误的是( )
A.图中的M是下丘脑,为血糖平衡的调节中枢
B.胰岛B细胞分泌胰岛素的过程至少受四种物质的影响
C.胰岛素会促进脂肪细胞中葡萄糖加速转变为糖原和甘油三酯
D.图中所示人体内血糖平衡的调节方式属于神经调节和体液调节
答案 C
解析 图中的M可以感知血糖变化,还可以通过释放神经递质调节胰岛B细胞的活动,所以M是血糖平衡的调节中枢下丘脑,A正确;根据图中信息可知,胰岛B细胞分泌胰岛素的过程至少受GIP、血糖浓度、神经递质、胰高血糖素四种物质的影响,B正确;胰岛素会促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,脂肪细胞中葡萄糖加速转变为甘油三酯,还会促进肝和骨骼肌细胞中的葡萄糖转变为糖原抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而降低血糖浓度,C错误;分析题图可知,图中所示人体内血糖平衡的调节方式既有神经调节也有体液调节,D正确。
3.(2022·华附、省实、广雅、深中联考)某患者的血常规化验结果显示血糖和血浆中甘油三酯含量超过参考值,血清胆碱酯酶(肝细胞合成)含量低于参考值,下列叙述错误的是( )
A.内环境的成分处于动态平衡中,因此每种成分的参考值都有一个范围
B.患者甘油三酯增高,可能是甲状腺激素分泌不足导致细胞代谢减慢
C.患者的血糖偏高、血清胆碱酯酶偏低,均可能与肝脏受损有关
D.患者的血糖偏高,能推测其血浆中胰岛素含量一定低于正常值
答案 D
解析 患者的血糖偏高,可能是由胰岛素受体不敏感造成的,胰岛素含量不一定低于正常值,D错误。
4.(2022·北京师范大学月考)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。
处理检测项目 对照组 连续9天给予海洛因
低剂量组 中剂量组 高剂量组
活胚胎数/胚胎总数(%) 100 76 65 55
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%) 0 33 55 79
脑中促凋亡蛋白Bax含量(μg·L-1) 6.7 7.5 10.0 12.5
以下分析错误的是( )
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
答案 C
5.(2022·重庆育才中学2月模拟)2022年春节联欢晚会零点,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在“天宫”给全国人民拜年。航天员在执行任务期间会出现多尿、面部和上身浮肿、太空“晕车”等问题。下列说法错误的是( )
A.多尿的原因是太空中航天员垂体合成、分泌的抗利尿激素增多
B.航天员面部和上身浮肿可能与微重力下全身体液的再分布有关
C.在太空站内需维持一定的CO2浓度,以达到刺激呼吸中枢的目的
D.在微重力环境中,航天员的内环境成分和理化性质仍然维持相对稳定状态
答案 A
解析 多尿的原因是下丘脑合成、分泌,垂体释放的抗利尿激素减少,A错误;航天员面部和上身浮肿可能与微重力下全身体液的再分布有关,再分布使面部和上身的体液含量高于在地球时的,出现了轻微的组织水肿,B正确;CO2可以有效刺激呼吸中枢——脑干,在太空站内维持一定的CO2浓度,可以刺激呼吸中枢,加强呼吸作用,C正确;在微重力环境中,航天员的内环境成分和理化性质仍然维持相对稳定状态,以保证机体生命活动的正常进行,D正确。
6.(2022·恩施州高三年级第一次教学质量监测考试)帕金森氏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。研究发现,患者的脑与脊髓调节关系如甲图,其脑内的纹状体与黑质之间存在调节环路(“-”表示抑制),二者相互调节会导致患者的纹状体合成乙酰胆碱增加(受体分布于脊髓运动神经元)、多巴胺合成及分泌减少(受体分布在脊髓运动神经元和神经元a的轴突末梢上)。乙图是患者经某种特效药治疗后的效果图。下列有关叙述错误的是( )
A.患者出现静止性震颤可能是b神经元释放过多乙酰胆碱导致脊髓运动神经元过度兴奋引起
B.特效药物的作用可能是使患者的b神经元释放乙酰胆碱减少、a神经元释放多巴胺增加,避免脊髓运动神经元的过度兴奋
C.神经元a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a轴突末梢上的受体结合使其兴奋性下降,将增加多巴胺的合成与释放
答案 D
解析 患者出现静止性震颤是兴奋的表现,可能是b神经元释放过多乙酰胆碱导致脊髓运动神经元过度兴奋引起,A正确;对比甲、乙两图,推测该特效药的作用机理可能是促进神经元a合成分泌多巴胺和抑制神经元b合成分泌乙酰胆碱,B正确;大脑的神经元a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,C正确;如果多巴胺与神经元a轴突末梢上的受体结合,使轴突末梢的兴奋性下降,从而抑制多巴胺合成、释放,D错误。
7.(不定项)(2022·山东第一次联考)尼古丁是一种能使人高度成瘾的物质,主要存在于烟草中。尼古丁具有刺激性气味,可作用于自主神经系统,如图所示。下列相关说法,正确的是( )
A.尼古丁能改变受体的形状,从而为Na+的跨膜运输提供通道
B.与不吸烟的人相比,吸烟者体内肾上腺素含量会下降
C.根据图示推测,人在戒烟后很可能会出现体重升高的现象
D.尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经过体液运输,作用于特定的细胞
答案 ACD
解析 由图可以直接看出,尼古丁与其受体结合后,受体的空间结构发生改变,形成Na+运输通道,Na+进入POMC神经元内,A正确;由图可知,吸烟者体内尼古丁会刺激下丘脑神经元,通过交感神经作用于肾上腺,导致肾上腺素的释放增加,B错误;根据图示推测,人在戒烟后,尼古丁摄入减少,POMC神经元的兴奋性程度降低,通过“饱腹感”神经元对食欲下降的调节作用降低,会使机体增加有机物的摄入;同时,缺少了尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素的释放减少,脂肪细胞内脂肪分解程度下降,脂肪积累,故人在戒烟后很可能会出现体重升高的现象,C正确;烟雾中的尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经过体液运输到全身,然后在靶细胞处发挥作用,D正确。
8.(不定项)(2022·山东青岛二模)耐力性运动一般指机体每次进行30 min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Drp1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分子磷酸化增强导致线粒体结构损伤,使ATP合成大量减少
D.坚持每周3~5天进行至少30 min的耐力运动,有助于提高肌纤维的功能
答案 CD
解析 葡萄糖分解发生在细胞质基质,产生二氧化碳是在线粒体基质中完成的,产生水是在线粒体内膜上完成的,A错误;由图分析可知,前几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,超过一定时间后继续耐力训练,线粒体数量并没有增加,B错误;由题图可知,Drp1是保证线粒体正常分裂的重要蛋白,缺氧导致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正确;耐力运动有助于提高肌纤维中线粒体数量,因此有助于提高肌纤维的功能,D正确。
9.(2022·北京师范大学月考)人感染乳头瘤病毒(HPV)可诱发宫颈癌等恶性肿瘤。研究机构为评估某种HPV疫苗的效果,在志愿者中进行接种。一段时间后,统计宫颈出现癌前病变(癌变前病理变化,可发展为恶性肿瘤)的人数,结果见表。
组别 接种物 总人数 癌前病变人数
A(接种前未检出HPV DNA) A1 对照剂 7863 83
A2 疫苗 7848 4
B(接种前检出HPV DNA) B1 对照剂 1125 126
B2 疫苗 1121 125
(1)为制备该疫苗,将HPV外壳蛋白L1基因与________连接,导入受体细胞。受体细胞将目的基因转录,再以________为原料翻译出L1蛋白,这样就获得了疫苗的有效成分。
(2)人体接种该疫苗后,________作为抗原刺激机体产生特异性抗体。一旦HPV侵入机体,________会迅速增殖、分化,分化后产生大量抗体。这些抗体与游离的HPV结合,阻止HPV____________________。所以A2组出现癌前病变的比例明显低于对照组。
(3)B1组人群中出现癌前病变的比例显著高于________组,据此推测感染HPV是诱发癌前病变的因素之一。
(4)B2组与B1组人群中出现癌前病变的比例没有明显差异,原因可能是该疫苗未能明显诱导________清除体内HPV。
(5)综上所述,该疫苗可用于宫颈癌的________。
答案 (1)载体 氨基酸 (2)L1蛋白 记忆B细胞 吸附宿主细胞 (3)A1 (4)细胞免疫 (5)(免疫)预防
解析 (3)由表中数据可知,B1组和A1组的自变量为是否感染HPV,结果B1组出现癌前病变的比例显著高于A1组,据此推测感染HPV是诱发癌前病变的因素之一。
(4)B2组与B1组人群中出现癌前病变的比例没有明显差异,原因可能是该疫苗的作用主要是诱导体液免疫产生抗体和记忆细胞,不能明显诱导细胞免疫清除体内HPV。
10.抑郁症的发生与神经细胞间5 羟色胺(5 HT)等物质的含量降低有关,5 羟色胺是一种能帮助我们心情愉快的物质,其发挥作用后被重吸收至突触小体或被氧化酶氧化。有研究表明,抑郁症患者脑部的病变部位主要集中在大脑海马区,表现为海马区神经元萎缩、凋亡。SSRI是目前应用最广的一类新型抗抑郁药。
(1)研究发现,突触小体会摄取部分已经分泌出去的5 羟色胺,据图分析,抗抑郁药SSRI的作用机理是:________________________________________。
(2)除使用药物SSRI治疗外,根据题中提供的有关信息,请再写出一种治疗抑郁症的思路:_______________________________________。
(3)近年来脑影像学技术提供抑郁症形态学改变临床依据,发现抑郁症患者海马区体积减少,由此推测抑郁症患者的________记忆能力下降。
(4)很多抑郁症患者都出现生物节律紊乱的现象,在脑中与生物节律的控制有关的是________。睡眠障碍是抑郁症状群的重要组成部分,不健康的作息——熬夜不仅会破坏生物的昼夜节律,还会影响正常的免疫功能,所以我们需要健康的作息。
(5)阿尔茨海默病是老年人群常见的一种疾病,该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能,计算和推理等思维能力受损(如迷路),情绪不稳定。研究发现,该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能?
答案 (1)SSRI可以与突触前膜的5 羟色胺转运载体结合,进而提高突触间隙内的5 羟色胺浓度,改善抑郁症状
(2)通过药物抑制突触间隙中(5 羟色胺)氧化酶活性,增加5 羟色胺浓度
(3)短时
(4)下丘脑
(5)人脑具有语言、学习和记忆、情绪等功能。
11.脑梗死又称缺血性脑卒中,是脑部血液循环障碍导致的局部脑组织坏死。为阐明脑组织神经元损伤死亡的机制,进行了如下研究。
(1)为制备大脑中动脉栓塞小鼠模型,研究人员对小鼠进行手术:颈部切1 cm长切口,插入线栓,阻塞大脑中动脉血流,1 h后拔出线栓恢复血流,缝合皮肤。在恢复血流24 h后,取脑组织切片进行染色,结果如图1,并检测大脑组织内Sirt3蛋白表达量,结果如图2。
注:C表示未损伤侧;I表示损伤侧。
对照组小鼠的处理应为______________________________。图1脑切片中深色部分是正常组织,浅色部分是缺血造成的梗死部分。由染色结果可知,小鼠大脑中动脉栓塞模型制备________(填“成功”或“不成功”)。图2结果显示:______________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)研究人员以小鼠海马神经元为材料,在体外进行模拟实验。实验组的主要步骤依次是:将海马神经元置于常态条件培养8 d→转入“氧糖剥夺”条件(无糖培养基、低氧气体环境)培养1 h→转入常态条件培养12 h→检测神经元的损伤情况及神经元内Sirt3蛋白表达量。实验中“氧糖剥夺”的目的是模拟体内____________________________________条件。实验结果显示,体外实验中神经元的变化与体内实验基本一致。
(3)已有研究表明,Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍。为验证这一观点,研究人员设计了如下表所示的实验。
组别 实验处理 检测指标
步骤1(24 h) 步骤2(8 d) 步骤3(1 h) 步骤4(12 h)
甲组 用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞 常态条件培养 常态条件培养 常态条件培养 ⑤____
乙组 ①________ ②____
丙组 ③________ ④____
注:慢病毒是一种常用载体。
从下列选项中选出合适的实验处理,填入上表完善实验设计。
a.用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
b.用含有Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
c.常态条件培养
d.“氧糖剥夺”条件培养
e.检测Sirt3蛋白表达量
f.检测线粒体功能
(4)科研人员发现,线粒体功能障碍会导致神经元损伤,综合上述实验和研究,推测脑组织神经元损伤死亡的机制是_________________________。
答案 (1)进行手术操作,但不插入线栓 成功 对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异,实验组损伤侧脑组织中Sirt3蛋白表达量显著低于未损伤侧脑组织
(2)血液循环障碍造成的脑组织缺血
(3)①a ②d ③b ④d ⑤f(①②对应、③④对应,两组顺序可互换)
(4)脑部血液循环障碍导致Sirt3蛋白表达量下降,引起线粒体功能障碍,从而引起脑组织神经元损伤1.(2022·山东青岛二模)为应对“垃圾围城”危机,很多省市对生活垃圾进行分类管理。生活垃圾中有机物含量丰富,易腐败,常采用高温堆肥的方法进行处理。堆肥过程中刺鼻臭味的产生主要与蛋白质分解过程中产生的NH3、H2S等气体有关,可利用硝化细菌进行除臭处理。下列叙述错误的是( )
A.生活垃圾分类处理,实现了垃圾资源化和物质循环利用
B.采用高温堆肥的方法处理,能够杀死病原微生物及害虫
C.硝化细菌除臭的原理是将垃圾中的有机物分解成无机物
D.生活垃圾分类处理可减少污染,实现城市的可持续发展
答案 C
解析 硝化细菌是自养型生物,能将无机物转换成有机物,C错误。
2.生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。某草本植物(外来物种)进入一个新的生态系统后,将会出现( )
A.一定增加本地生态系统的生物多样性
B.该植物种群在一段时间内一定呈“J”形增长
C.该植物种群数量与本地草本植物物种多样性的丰富度呈正相关
D.与本地相近的植物种群进行竞争,成为优势种或劣势种或消亡
答案 D
3.(2022·北京海淀一模)全球变暖会引起海水酸化,某研究性学习小组同学利用生活中的废旧物品制作下图模拟装置。下列相关叙述,不合理的是( )
A.该装置可探究海水酸化对轮藻生长的影响
B.该装置可模拟过量CO2排入水生生态系统
C.海水酸化不只会影响藻类等生产者的数量
D.碳在生物群落内部的主要传递形式为CO2
答案 D
4.(2022·湖北,3)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策,对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。下列有关叙述正确的是( )
A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔
B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一
C.长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上,进行生态修复和生物多样性保护
D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护和保种
答案 B
解析 保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发、利用大自然,并不意味着禁止开发和利用,实施“长江10年禁渔”等保护政策,并非长期禁渔,A错误;定期投放本土鱼类鱼苗,可提高相应鱼类的种群密度,促进长江鱼类资源快速恢复,B正确;长江保护应优先进行生态修复和生物多样性保护,C错误;挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是就地保护,D错误。
5.某公园采取污水处理、疏通河道、种植植物等措施进行生态治理。这里变成了河水清澈、植物茂盛、水鸟聚集的宜居环境,已成为人们休闲娱乐的好去处,且在社会、经济方面也取得了显著的成效。以下治理措施相关叙述,正确的是( )
A.应通过大量引种吸收N和P能力强的外来植物来降低水体污染
B.应建立由挺水植物、浮游植物与沉水植物等组成的群落水平结构
C.应完全恢复湖泊和溪流等自然生境来提高该生态系统的稳定性
D.应遵循生态工程的整体原理来制定该生态工程的治理目标方案
答案 D
6.(2022·潍坊二模)大树杜鹃为国家一级保护濒危珍稀植物,是杜鹃花属中最高大的乔木树种。大树杜鹃林下凋落物厚,种子难以散布到土壤基质层,因而发芽率低;其幼苗生长缓慢,要生长很长时间才开花;且该树种对温度、湿度等条件要求苛刻。下列说法错误的是( )
A.调查大树杜鹃种群数量采用样方法,调查时注意随机取样
B.大树杜鹃促进生态系统中基因流动和协同进化体现了生物多样性的直接价值
C.大树杜鹃有性生殖能力较低,积极进行人工繁育可有效促进种群数量增加
D.在原产地适度清除林下凋落物并建立自然 保护区是对大树杜鹃的有效保护
答案 B
解析 大树杜鹃促进生态系统中基因流动和协同进化属于对生态功能方面的影响,体现了生物多样性的间接价值,B错误;大树杜鹃种子发芽率低,生长至开花时间较长,并且在生长过程中对温度、湿度等条件要求苛刻,导致了其有性生殖能力较低,积极进行人工繁育可有效促进种群数量增加,C正确;根据“大树杜鹃林下凋落物厚,种子难以散布到土壤基质层,因而发芽率低”可知,在原产地适度清除林下凋落物可提高大树杜鹃的发芽率,建立自然保护区是就地保护的措施之一,可有效保护大树杜鹃,D正确。
7.(不定项)(2022·甘肃兰州模拟改编)生物多样性指数是群落结构复杂性等的度量指标,地上生物量是指某一时间单位面积内植物地上部分的有机物的总量。如图所示为河西走廊某沙柳人工样地中沙柳种群地上生物量与该人工样地生物多样性指数的关系。下列叙述不正确的是( )
A.沙柳人工样地中所有的植物、动物和微生物共同构成了生物多样性
B.随着种植面积的增大,该人工样地的生物多样性指数先增大后减小
C.随着地上生物量逐渐增加,该人工样地的自我调节能力先增加后减小
D.先后种植的沙柳高低错落,构成了群落的垂直结构
答案 ABD
解析 沙柳人工样地中所有的植物、动物和微生物共同构成了物种多样性,A错误;地上生物量是指某一时间单位面积内植物地上部分有机物总量,随着种植面积的增大,并不能看出该地的生物多样性指数的变化趋势,B错误;由图可知,随着地上生物量逐渐增多,生物多样性指数先增加后减小,故该人工样地的自我调节能力先增加后减小,C正确;沙柳是一种生物,其高低不同不能体现群落的垂直结构,D错误。
8.水体富营养化会导致藻类大量繁殖,使水体透明度下降,水体微生物大量死亡,环境污染进一步恶化。科研人员为研究滤食性双壳类(蚌)和沉水植物(草)共存治理水体污染的效果,进行了相关实验,实验结果如下。
(1)蚌草共存治理水体污染,利用了生物之间的________和种间竞争关系,种间竞争是指__________________________________。
(2)蚌处理组可以使水体透明度明显改善,分析其原因是______________________。
(3)据图可知,沉水植物抑制了浮游藻类的生长,判断的依据是______________________________________________________________;与草处理组相比,蚌草共存组抑制藻类繁殖效果更好,结合(2)中信息与图示,分析其原因是____________________________________________________(答出两条)。
答案 (1)捕食 两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象
(2)蚌可以取食浮游藻类
(3)与对照组相比,草(沉水植物)处理组的浮游藻类叶绿素a含量降低,其光合速率减弱(合理即可) 蚌的粪便及遗体分解物为沉水植物提供了无机盐;蚌的存在使水体透明度改善有利于沉水植物生长(合理即可)
解析 图示分析——与对照组相比,蚌处理组不能降低氮磷量,草处理组和蚌草共存组都能降低氮磷量;与对照组相比,三种处理下浮游藻类叶绿素a含量均降低,与蚌处理组和草处理组相比,蚌草共存组能更好地抑制藻类繁殖。
9.苇草是一种依赖风力传粉的植物,有人调查废弃铜矿区及附近苇草种群对铜的耐受力,结果如图所示。回答下列问题。
注:箭头指示方向为盛行风风向。
(1)分布于不同地点的苇草对铜的耐受力不同是________的结果,其实质是__________________________。
(2)如果将废弃铜矿区及附近的所有生物看成一个群落,则该区域不同地段分布着不同的种群,体现了群落的________结构。分布在不同区域的苇草________(填“属于”或“不属于”)同一种群,理由是______________________________________________。
(3)若要对废弃铜矿区进行生态恢复,首先要通过机械方法__________________、__________________;然后,在人造表土上植树种草。该生态恢复工程主要遵循的原理有________________________________________________(答出两点即可)。
答案 (1)(长期)自然选择 苇草种群基因频率的定向改变
(2)水平 不属于 种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合(合理即可)
(3)平整压实土地 人工制造表土 协调原理、整体原理、自生原理等(任意两点即可)
10.(2022·海南,19)海南热带雨林国家公园拥有我国连片面积最大的热带雨林,包括霸王岭、鹦哥岭、五指山等片区。回答下列问题。
(1)海南热带雨林具有固碳功能,能够吸收并固定________,有助于减缓全球气候变暖。
(2)海南热带雨林国家公园物种丰富、景色优美,具有极高的科学研究和旅游观赏价值,这体现了生物多样性的________价值。为了保护海南热带雨林的生物资源,特别是保护濒危物种的基因资源,除建立精子库外,还可建立________________(答出2点即可)。
(3)海南热带雨林国家公园中,森林生态系统生物多样性具有较高的间接价值,该价值主要体现为调节生态系统的功能,如固碳供氧、____________________(再答出2点即可)。
(4)生活在霸王岭片区的中国特有长臂猿——海南长臂猿,已被世界自然保护联盟列为极度濒危物种。研究发现,海南长臂猿栖息地的丧失和碎片化导致其种群数量减少,这是因为____________________________。针对栖息地的丧失,应采取的具体保护措施有________,以增加海南长臂猿的栖息地面积;针对栖息地的碎片化,应建立____________,使海南长臂猿碎片化的栖息地连成片。
答案 (1)CO2 (2)直接 种子库、基因库等
(3)防风固沙、调节气候等 (4)海南长臂猿缺乏繁衍、栖息的场所 退耕还林 自然保护区
11.(2022·珠海质检)我国长期以来非常重视沙地沙漠生态修复治理,防沙治沙的中国方案、中国经验举世瞩目。其中,面积达4.22万平方公里的毛乌素沙漠即将从中国版图“消失”,昔日的“沙进人退”变成了如今的“绿进沙退”。
请回答下列问题:
(1)通过植树造林、绿化沙地等措施,使昔日的“沙进人退”变成如今的“绿进沙退”的过程称为群落的________。在此过程中,人类活动的重要影响是__________________________。
(2)生态修复治理前后沙漠群落的结构特征发生的显著变化是____________________________。将生态修复治理后的沙漠开发成旅游观赏的景区,体现了生物多样性的________价值。
(3)我国取得的沙漠治理成果,为积极应对全球气候变化,完成“碳达峰”“碳中和”的目标作出了积极的贡献。除上述措施外,请你运用生物学知识并结合生活实践,就实现“碳达峰”“碳中和”目标提出两项具体可行的措施:______________________________。
答案 (1)演替(或次生演替) 使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
(2)物种组成增多 直接
(3)节约用电、绿色出行、垃圾分类处理、循环再利用等
解析 (1)通过植树造林、绿化沙地等措施,使昔日的“沙进人退”变成如今的“绿进沙退”,该过程发生的演替属于次生演替;该过程说明人类活动可以使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
(2)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,生态修复治理前后沙漠群落的结构特征发生的显著变化是物种组成增多;旅游观赏价值体现的是生物多样性的直接价值。
(3)为积极应对全球气候变化,完成“碳达峰”“碳中和”的目标,除题述措施外,还可以进行的措施有节约用电、绿色出行、垃圾分类处理、循环再利用等。说明:新教材中出现的新知识点一般会在高考中侧重考查。
必修1
知识点一 水分子的特点
1.水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述错误的是( )
A.水是极性分子,带电分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B.由于氢键的存在,使水可以缓解温度的变化,有利于维持生命系统的稳定性
C.结合水与细胞中的蛋白质、脂肪等相结合,失去流动性,无法参与生化反应
D.自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
答案 C
解析 氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度相对不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定性,B正确;脂肪是疏水性物质,细胞内结合水与蛋白质、多糖等结合,失去流动性和溶解性,成为细胞结构的重要组成成分,无法参与生物化学反应,C错误。
知识点二 糖类与脂质
2.(2022·湖南新高考教学教研联盟第二次联考)几丁质是由1000~3000个N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,是广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是( )
A.从昆虫外骨骼中提取到的几丁质和糖原的元素组成相同
B.若干个相连的氮原子构成的结构是几丁质的基本骨架
C.可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖
D.糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质
答案 C
解析 几丁质由N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,组成元素一定包括C、H、O、N,而糖原只有C、H、O,A错误;几丁质是一种多糖,属于生物大分子,而生物大分子都是由若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,B错误;几丁质是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖,不是储能物质,D错误。
3.(不定项)(2022·山东师大附中开学考试改编)下列关于人体脂质的叙述,正确的是( )
A.组成性激素与糖原的元素种类不同
B.磷脂水解的终产物包括甘油和脂肪酸,与脂肪水解的终产物不完全相同
C.人体脂肪含有不饱和脂肪酸,熔点较高
D.在糖类供应充足时,可以大量转化成脂肪,但脂肪不能大量转化成糖类
答案 BD
知识点三 分泌蛋白的合成过程
4.(不定项)如图为某细胞中分泌蛋白的部分合成过程,图中SRP为信号识别颗粒,请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )
A.细胞中所有蛋白质的合成都起始于附着在内质网上的核糖体
B.该分泌蛋白合成时,在核糖体中先要合成一段SRP
C.8经内质网加工后就成为具有生物活性的蛋白质
D.核糖体在完成翻译过程后可分解为大、小两部分
答案 D
解析 由题图可知,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,A错误;该分泌蛋白合成时,在核糖体中先合成一段信号序列,而不是SRP(信号识别颗粒),由图可知,SRP来自细胞质基质,B错误;8经内质网加工后还需要经过高尔基体的进一步加工才具有生物活性,C错误;从图中可看出核糖体完成翻译过程后,可分解为大、小两部分,D正确。
知识点四 转运蛋白
5.(2022·黑龙江哈尔滨期末)某生物兴趣小组研究发现协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,且载体蛋白协助物质进出细胞时可能需要细胞代谢供能,也可能不需要,而通道蛋白协助物质进出细胞时不需要细胞代谢供能。下列有关叙述错误的是( )
A.无转运蛋白参与的物质进出细胞的方式都是自由扩散
B.水分子可以通过通道蛋白进入细胞
C.在主动运输中协助物质进出细胞的蛋白质是载体蛋白
D.物质依靠通道蛋白进出细胞的方式属于被动运输
答案 A
解析 在物质进出细胞方式中,自由扩散、胞吞和胞吐等方式均不需要转运蛋白参与,A错误;水分子既可以通过自由扩散进行跨膜运输,也可通过协助扩散(需要通过水通道蛋白)进行跨膜运输,B正确;主动运输过程中需要载体蛋白协助,C正确;物质依靠通道蛋白进出细胞的方式为协助扩散,属于被动运输,D正确。
知识点五 ATP功能机制
6.(2022·山东第二次联考)激酶一般是指催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质,底物分子通过磷酸基团的转移获得能量而被激活,所以很多激酶需要从ATP中转移磷酸基团。最大的激酶族群是蛋白激酶,蛋白激酶作用于特定的蛋白质,并改变其活性。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白激酶与其底物分子的组成元素基本相同
B.蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应
C.底物分子被磷酸化后可能变得更容易发生反应
D.蛋白激酶可以通过磷酸化为化学反应提供能量
答案 D
解析 蛋白激酶与其底物(蛋白质)组成元素基本相同,都是C、H、O、N等,A正确;分析题意可知,激酶可以催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上,该过程ATP等高能供体分子会水解释放能量,故蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应,B正确;底物分子被磷酸化后结构会发生改变,可能变得更容易发生反应,C正确;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不能为反应提供能量,D错误。
7.(不定项)(2022·潍坊模拟)纯净的ATP呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。下列说法正确的是( )
A.细胞中需要能量的生命活动都是由ATP水解直接供能的
B.活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的,其消耗与再生速度相对平衡
C.ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合,使其磷酸化而导致构象改变,活性也被改变
D.ATP片剂可以口服的原理是人体消化道内没有ATP的水解酶,而且ATP可以直接被吸收
答案 BCD
解析 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,细胞中绝大多数需要能量的生命活动由ATP提供,但也有少数由CTP、GTP、UTP等提供,A错误。
知识点六 光合作用探究历程
8.在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),光照条件下可以释放出O2,该反应称为希尔反应。结合所学知识,分析下列说法正确的是( )
A.只提供水、光合色素和酶,适宜光照等条件下也可能产生O2
B.希尔反应可以证明水的光解产生的O2全部来自水
C.希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似
D.希尔反应说明有机物的最终合成和水的光解无关
答案 C
解析 希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的条件下可以发生水的光解,产生氧气,该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的转移,因此不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自于水,B错误;希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似,能与水光解产生的H+反应,C正确;希尔反应说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应,若要证明有机物的最终合成和水的光解无关,还需要对照实验,D错误。
必修2
知识点一 DNA复制、转录等方向
9.(2022·北京海淀高三期末)如图为DNA分子部分片段的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.①为3′ 端,⑥为5′ 端
B.解旋酶作用于④,DNA聚合酶作用于⑤
C.该分子复制时,⑩与尿嘧啶配对
D.若该分子中G—C碱基对比例高,则热稳定性较高
答案 D
解析 具有游离的磷酸基团一侧为5′ 端,则①⑥均为5′ 端,A错误;解旋酶作用于⑤氢键,DNA聚合酶作用于④磷酸二酯键,B错误;DNA分子复制时,⑩胸腺嘧啶与腺嘌呤配对,C错误;C和G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,因此G—C碱基对比例高的DNA分子结构更稳定,D正确。
10.(2022·河南郑州一测)真核生物的DNA复制时,从多个复制起点开始双向进行,母链从多个起始位点局部解开为两条单链,然后通过半保留复制最终形成两条子链,过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.图中至少可以看到两个启动子来起始复制过程
B.若复制过程中发生基因突变,子代DNA中嘌呤碱基的比例会随之改变
C.双向复制是指图中一条子链的延伸方向是5′→3′,而另一条子链的延伸方向则相反
D.一个细胞周期中,图中每个复制起点只使用一次
答案 D
解析 由图可知,复制是从复制起点开始的,图中至少可以看到两个复制起点来起始复制过程,启动子是RNA聚合酶结合位点,是转录的起始位置,A错误;基因突变包括基因中碱基的增添、缺失和替换,若复制过程中发生基因突变,子代DNA中嘌呤碱基的比例不变,仍为50%,B错误;双向复制是指图中从复制起点向两侧复制,子链的延伸方向都是5′→3′,C错误;一个细胞周期中DNA只复制一次,因此一个细胞周期中,图中每个复制起点只使用一次,D正确。
知识点二 表观遗传
11.有研究表明,吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。男性吸烟者的精子中DNA的甲基化水平明显升高,精子活力下降。DNA甲基化可以导致DNA不能完成转录,进而使该基因的表达受到抑制。DNA甲基化过程中发挥作用的酶为甲基转移酶。下列说法错误的是( )
A.甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合
B.DNA甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与DNA结合
C.若某基因发生了甲基化,则该基因所控制的性状不变
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达
答案 C
解析 DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程,故甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合,A正确;由题中信息可知,DNA甲基化可以导致DNA不能完成转录,因此DNA甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与DNA结合,B正确;若某基因发生了甲基化等修饰,则该基因可能无法进行转录,最终无法合成相应蛋白,会影响基因的表达,导致该基因所控制的性状不能表现,C错误;构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰可能会影响与其结合的DNA的进一步解旋等,也会影响基因的表达,D正确。
12.(不定项)(2022·辽宁辽南协作校高三三模)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时印记重建。下图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图,被甲基化的基因不能表达。下列说法正确的是( )
A.雌配子中印记重建后,A基因碱基序列保持不变
B.由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它父方
C.亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同
D.亲代雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1
答案 ABCD
解析 据图分析可知,雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化。设甲基化分别用A′、a′表示。功能型A和无功能型a,即显性有功能(生长正常),隐性无功能(生长缺陷)。遗传印记是对基因进行甲基化,影响其表达,碱基序列并没有改变,故雌配子中印记重建后,A基因碱基序列保持不变,A正确;由图中配子形成过程中印记发生的机制可知,雄配子中印记重建未甲基化,雌配子中印记重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它父方,B正确;亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是体细胞里发生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表达,C正确;亲代雌鼠基因型为Aa,产生配子为甲基化A′∶甲基化a′=1∶1,雄鼠基因型为Aa,产生的配子为未甲基化A∶未甲基化a=1∶1,由于被甲基化的基因不能表达,所以子代小鼠基因型及比例为AA′(生长正常鼠)∶Aa′(生长正常鼠)∶A′a(生长缺陷鼠)∶aa′(生长缺陷鼠)=1∶1∶1∶1,即子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1,D正确。
知识点三 生物有共同祖先的证据 适应的普遍性和相对性
13.达尔文的进化论对人类社会产生了深刻的影响,并且随着生物科学的发展,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。下列叙述不合理的是( )
A.化石为研究生物进化提供了直接可靠的证据
B.人与黑猩猩DNA序列一致性比猕猴高,说明人与黑猩猩亲缘关系比猕猴近
C.不同生物中蛋白质的基本单位都是氨基酸,可为进化学说提供证据
D.不同种类哺乳动物的前肢在形态上差别很大,这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的
答案 D
14.棉红铃虫作茧有利于保护自己,金小蜂正是借助棉红铃虫茧的束缚作用,顺利地将卵产到棉红铃虫幼虫体内,使棉红铃虫死亡,而金小蜂得以繁殖。下列关于适应的说法错误的是( )
A.上述事实体现了适应的相对性
B.进化地位越高等的生物适应能力越强
C.当环境条件改变时,原有的适应性特征可能会失去作用
D.生物都具有适应环境的特征,这些适应性特征来自遗传
答案 B
解析 生物进化的地位与其对环境的适应能力没有绝对的关系,生物生存在环境中,如果不能适应环境,会被淘汰,B错误;当环境条件改变时,生物可能不会适应改变后的环境,因此适应性特征可能会失去作用,C正确。
选择性必修1
知识点一 自主神经
15.在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,并狂呼乱叫。在这一过程中,自主神经系统发生了一系列变化。下列说法正确的是( )
A.自主神经系统属于中枢神经系统
B.副交感神经既有传入神经又有传出神经
C.自主神经系统是脊神经的一部分,不受意识支配
D.交感神经会抑制肠胃蠕动,使瞳孔扩张
答案 D
解析 自主神经系统属于外周神经系统,A错误;副交感神经属于传出神经,B错误;外周神经系统包括脊神经和脑神经,它们都含有传入神经和传出神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经,其属于传出神经,故自主神经系统是脊神经和脑神经的一部分,C错误。
知识点二 条件反射的建立与消退
16.(2022·日照一模)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,如膝跳反射、眨眼反射等。条件反射是指在一定条件下,外界刺激与有机体反应之间建立起来的神经联系,如望梅止渴、谈虎色变等。下列相关叙述错误的是( )
A.非条件反射的数量是有限的,条件反射的数量几乎是无限的
B.条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的不断强化
C.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
D.条件反射扩展了生物对外界环境的适应范围,使其具有更强的预见性和适应性
答案 C
解析 非条件反射是与生俱来的,非条件反射的数量是有限的,条件反射是后天学习过程中建立的,因此其数量几乎是无限的,A正确;条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的不断强化,否则会消退,B正确;条件反射的消退过程是把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号的过程,C错误;条件反射扩展了机体对外界环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先作出不同的反应,使其具有更强的预见性、灵活性和适应性,D正确。
17.(不定项)给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗听到铃声就会分泌唾液,下列叙述正确的是( )
A.狗听到铃声就会分泌唾液,说明铃声由无关刺激转化成了条件刺激
B.食物引起味觉产生的过程属于非条件反射,铃声引起唾液分泌的过程属于条件反射
C.大脑皮层参与了铃声刺激引起唾液分泌的过程,该过程的消退与大脑皮层有关
D.铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
答案 AC
解析 注意区分非条件刺激、无关刺激和条件刺激,此情境中,食物是引起唾液分泌的非条件刺激,铃声开始是无关刺激,后来成为条件刺激,A正确;味觉产生于大脑皮层,食物引起味觉产生的过程,没有形成完整的反射弧,不属于反射,B错误;条件反射的产生与消退均与大脑皮层有关,C正确;铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧不同,因为二者的感受器和神经中枢不同,前者感受器位于耳部,神经中枢位于大脑皮层,后者感受器位于口腔,神经中枢位于脊髓,D错误。
知识点三 滥用兴奋剂和毒品危害
18.多巴胺是一种兴奋性神经递质,可以参与调控运动和情绪等生理功能。神经元接受信号后会迅速释放多巴胺,而突触前膜的多巴胺转运载体可以将突触间隙中的多巴胺回收以备再利用。毒品可卡因能延长多巴胺的作用时间,从而使人产生强烈的愉悦感,但长期吸食会引起多巴胺受体减少。如图表示多巴胺和可卡因的作用机理。下列叙述正确的是( )
A.多巴胺可以被突触前膜回收利用,因此神经冲动在突触的传递可以是双向的
B.多巴胺进入突触后神经元发挥作用后被降解
C.可卡因的存在使突触间隙中的多巴胺含量减少,不利于回收利用
D.可卡因直接作用于突触前膜,间接使突触后膜持续兴奋
答案 D
解析 神经冲动在突触的传递是单向的,A错误;多巴胺只是与突触后膜上的受体结合并发挥作用,并不进入突触后神经元,B错误;可卡因会使突触前膜的转运蛋白失去回收多巴胺的功能,从而使突触间隙中的多巴胺含量增加,C错误;可卡因直接作用于突触前膜,使突触间隙中的多巴胺含量增加,间接使突触后膜持续兴奋,D正确。
知识点四 神经系统的分级调节
19.用火柴根由脚跟向前轻划新生儿足底外侧缘时,他的大脚趾会缓缓地上跷,其余各趾呈扇形张开。该现象在6~18个月大时逐渐消失。下列关于该现象的描述错误的是( )
A.新生儿完成这些动作属于非条件反射
B.交感神经和副交感神经共同控制该动作完成
C.该现象消失说明低级中枢的活动受高级中枢的调控
D.在大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区
答案 B
解析 非条件反射为先天具有的,条件反射为后天形成的,新生儿完成这些动作为非条件反射,A正确;交感神经和副交感神经主要控制内脏、血管等器官的活动,B错误;6~18个月大的孩子高级中枢逐渐发育完全,该现象消失说明低级中枢活动受高级中枢的调控,C正确;随着新生儿的生长发育,高级神经中枢如大脑皮层中央前回顶部控制脚趾运动的代表区逐渐发育成熟,可以控制脚趾的运动,D正确。
20.(不定项)下列有关神经系统的分级调节的叙述,正确的是( )
A.若某人小脑受损,则不能准确完成用左手食指交替指点右手中指和鼻尖的动作
B.若某人因外伤导致意识丧失,出现像婴儿一样的尿床情况,则一定是脊髓出了问题
C.若某人脑干受损,则不能对体温、水平衡、生物节律等进行有效调控
D.若某人大脑皮层受损,则可能不能形成各种感觉,不能对低级中枢进行有效调控等
答案 AD
解析 小脑的主要功能是使运动协调、准确,维持身体的平衡,某人不能准确完成用左手食指交替指点右手中指和鼻尖的动作,那么他受损的部位最可能是小脑,A正确;若某人因外伤导致意识丧失,出现像婴儿一样的尿床情况,说明脊髓中的排尿中枢正常,只是不能受大脑皮层的控制,所以损伤的可能是大脑皮层,B错误;脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢等,下丘脑中有体温调节中枢、水平衡调节中枢等,下丘脑还具有控制生物节律的作用,所以若某人下丘脑受损,则不能对体温、水平衡、生物节律等进行有效调控,C错误;大脑皮层是最高级的中枢,是许多低级中枢活动的高级调节者,若某人大脑皮层受损,则可能不能形成各种感觉,不能对低级中枢进行有效调控等,D正确。
知识点五 情绪
21.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
抑郁症的分子机制
抑郁症是一种慢性精神类疾病,影响了全世界10%的人群。抑郁症的核心症状之一是愉悦感消失,对奖赏的敏感性减弱。传统观点认为抑郁症的发生是由于脑内的多巴胺、五羟色胺等神经递质的水平下降导致的。很多治疗抑郁症药物的作用机理都是抑制脑内奖赏中心(VTA)分泌的神经递质的降解。药物进入机体后在几小时内可增加脑内神经递质的水平,然而抑郁症症状的改善却需要几周的时间。有新的观点认为抑郁症是由于神经细胞的结构和功能发生了改变,使得抑郁症患者对外界刺激产生了适应性的改变。
位于大脑中的缰核(如图1)是大脑奖赏环路中的一个重要核团。正常状态下,一个相对安静的缰核对VTA有一个较小的抑制;当缰核过度活化时,这种抑制作用会被极大地增强,进而导致奖赏敏感性的减弱。在抑郁症患者和抑郁大鼠模型中,发现缰核部位神经细胞电流的频率明显增加,从而引起VTA被抑制。
研究人员对抑郁大鼠和正常大鼠缰核中蛋白组分的差异进行分析,发现钙/钙调蛋白激酶家族中的成员——CaMKⅡ在抑郁大鼠的缰核中表达明显增加,并发现CaMKⅡ包括α和β。克隆α和β的cDNA序列,构建了分别表达α和β的A病毒即A-α和A-β。然后将A-α和A-β分别注入正常大鼠的缰核,使其感染缰核处的神经细胞。发现注入A-β的大鼠在糖水测试中丧失了对糖水的偏好,表现出愉悦感缺乏的状态,而注入A-α的大鼠没有出现类似现象。通过使用RNA干扰的手段特异性地减少β的蛋白表达量,发现抑郁大鼠在强迫游泳中不动的时间显著降低,而在习得性无助测试中逃避电击的行为则显著增多。
研究发现β表达水平的上调会促进缰核神经细胞中谷氨酸受体向细胞膜上移动,从而引起细胞内电流的变化,如图2。
上述的研究发现为抗抑郁药物的筛选提供了新的靶点和策略。
(1)缰核位于________(填“中枢”或“外周”)神经系统,其兴奋程度与VTA的兴奋程度呈________(填“正”或“负”)相关。
(2)缰核神经细胞的谷氨酸由________通过胞吐作用释放,作用于突触后膜上的谷氨酸受体后,导致突触后膜的电位变化是____________________________。
(3)请依据文中信息,完善抑郁症的分子机理(在方框中以文字和箭头的形式作答)。
(4)写出研发新药可能作用的靶点_______________________________。
答案 (1)中枢 负
(2)突触前膜 由内负外正,变为内正外负
(3)β蛋白表达增加→突触后膜上谷氨酸受体量增加→Na+进入细胞→神经细胞电流频率增加→缰核神经细胞过度兴奋
(4)抑制β蛋白的表达或抑制β蛋白的作用或阻断谷氨酸受体向细胞膜上移动
知识点六 醛固酮的分泌及调节
22.尿崩症可分为抗利尿激素缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症,患者会出现多饮、多尿、脱水等症状。醛固酮进入肾小管和集合管上皮细胞后,与胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,再穿过核膜调节基因表达,生成多种醛固酮诱导蛋白,增加K+的排出和Na+、水的重吸收。下列相关叙述正确的是( )
A.补充外源抗利尿激素可对尿崩症患者进行治疗
B.阻断醛固酮—受体复合物的形成,会造成Na+重吸收障碍
C.在抗利尿激素和醛固酮发挥作用的过程中,下丘脑均可作为靶器官
D.抗利尿激素和醛固酮可作用于肾小管和集合管,促进对水和K+的重吸收
答案 B
解析 由题意可知,“尿崩症可分为抗利尿激素缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症”,是否能通过补充外源抗利尿激素对尿崩症患者进行治疗,要看是哪种类型的尿崩症,A错误;根据题意,醛固酮—受体复合物通过调节基因表达生成多种醛固酮诱导蛋白,增加Na+的重吸收,所以阻断醛固酮—受体复合物的形成,会造成Na+重吸收障碍,B正确;抗利尿激素、醛固酮的靶器官是肾小管和集合管,不是下丘脑,C错误;抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进对水的重吸收,醛固酮可作用于肾小管和集合管,促进对Na+的重吸收和K+的排出,D错误。
知识点七 细胞免疫和体液免疫
23.(不定项)下图为人体对某病毒部分免疫过程的示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同的细胞,Th细胞为辅助性T细胞,a~d表示不同的物质。下列叙述正确的是( )
A.病毒侵入人体后,机体的体液免疫和细胞免疫都发生作用
B.Th细胞表面的特定分子发生变化与Ⅴ结合,是激活Ⅴ的第一信号
C.再次接触同种抗原时,Ⅳ、Ⅵ细胞能迅速增殖、分化
D.图中c是细胞因子,d为抗体,Ⅱ~Ⅶ均能特异性识别抗原
答案 AC
解析 病毒侵入人体后,首先通过体液免疫阻止病毒侵染细胞,被侵染的细胞通过细胞免疫和体液免疫清除,A正确;由图可知,Ⅴ为B细胞,Th细胞表面的特定分子发生变化与B细胞结合,是激活B细胞的第二信号,B错误;图中c是Th细胞分泌的细胞因子,d是浆细胞分泌的抗体,Ⅶ是浆细胞,没有识别抗原的功能,D错误。
知识点八 环境因素参与调节植物生命活动
24.(2022·福建八市4月诊断考试)莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感。科学家用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。下列分析错误的是( )
A.依据1~4组的实验结果推测,5组的种子会发芽
B.红光可打破远红光对种子萌发的抑制作用
C.种子既能接受红光的信息,也能接受远红光的信息
D.实验表明红光通过为植物生长提供能量来促进种子萌发
答案 D
解析 依据1~4组的实验结果推测,当最后一次照射为红光时种子会发芽。5组照射的自然光既有红光又有远红光,题干中信息表明莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感,所以5组的莴苣种子会发芽,A正确;红光只是作为一种信号来促进莴苣种子萌发,并不是为种子萌发提供能量,因为种子未萌发前没有叶片,不能利用光能进行光合作用,D错误。
选择性必修2
知识点一 影响种群数量的因素
25.下列有关影响种群数量变化的因素的叙述,错误的是( )
A.森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
B.动物被寄生虫寄生或感染病菌,会影响种群的数量变化
C.食物和天敌对种群数量的作用强度与该种群的密度无关
D.猞猁和雪兔是捕食关系,二者的数量变化是循环因果关系
答案 C
26.当种群密度过大时,某啮齿动物群体个体表现出低血糖、惊厥休克以及免疫力低下,其中雌鼠排卵功能减退,容易流产,母鼠泌乳过程受到抑制,对仔鼠照顾不良,行为反常,好斗等,引起种群数量的下降。这一切变化都是由于社会压力加大,刺激中枢神经系统引起内分泌失调的结果,下列说法错误的是( )
A.社会压力引起的生理变化会导致该啮齿动物环境容纳量下降
B.社会压力对种群数量的调节过程依赖于内分泌系统、免疫系统、神经系统的工作
C.社会压力通过降低出生率,提高死亡率来调节种群密度,属于负反馈调节
D.社会压力可能促进胰岛素的分泌,抑制促性腺激素、性激素和抗体的分泌
答案 A
解析 分析题意可知,当种群密度过大时,某啮齿动物种群内个体社会压力加大,刺激中枢神经系统引起内分泌失调,导致种群数量下降,此过程属于种群内部因素导致的种群数量变化。环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,该值的大小由环境条件决定,而社会压力属于种群内部因素,不会影响环境容纳量,A错误;由题意可知,社会压力加大会刺激中枢神经系统,影响内分泌系统、免疫系统等,进而导致各系统工作异常,B正确;分析题意可知,社会压力增大导致雌鼠排卵功能减退,容易流产,使种群出生率下降,社会压力增大导致母鼠泌乳过程受到抑制,对仔鼠照顾不良,行为反常,好斗等,使种群死亡率升高,该种群调节方式属于负反馈调节,C正确;由题意可知,社会压力可能导致种群中个体表现低血糖、免疫力低下、雌鼠排卵功能减退等,说明社会压力促进了胰岛素的分泌,抑制促性腺激素、性激素和抗体的分泌,D正确。
知识点二 群落的季节性和生态位
27.(2022·山东潍坊三模)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用的资源情况以及与其他物种的关系。种群空间格局是指组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。种群和群落是生态学研究的两个视角,下列说法正确的是( )
A.种群中的不同个体在群落中占据的生态位不同
B.种群的个体在空间中的位置状态包括垂直分布和镶嵌分布
C.群落不同物种之间的生态位往往高度重叠
D.不同物种间的种间关系可能不只存在一种情况
答案 D
解析 由生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,可知种群中的不同个体在群落中占据的生态位应该是相同的,A错误;群落的空间结构为垂直结构和水平结构,水平结构常呈镶嵌分布,B错误;一般来说,生态位重叠越多,说明物种间的竞争越激烈,则群落不同物种之间的生态位往往不会高度重叠,C错误;不同物种间的种间关系可能不只存在一种情况,D正确。
28.(不定项)生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标。某学者对大兴安岭不同发育阶段的落叶松生态位宽度进行了研究。结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.随落叶松的个体发育,其生态位宽度总体呈先增大后减小的规律性变化
B.物种的生态位宽度越大,其对环境的适应能力一般就越大
C.研究中的落叶松成龄组、老龄组和幼龄组可看作三个种群
D.该研究的指标主要是落叶松植株的高度及种间关系等
答案 ABD
解析 图中横轴表示发育阶段,纵轴表示生态位宽度值,由图可知,随落叶松的个体发育,其生态位宽度总体呈先增大后减小规律性变化,A正确;因为生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标,因此物种的生态位宽度越大,其对环境的适应能力一般就越大,B正确;研究中的落叶松成龄组、老龄组和幼龄组可看作一个种群,而不是三个种群,C错误;该研究的因变量为生态位宽度,生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标,该研究的指标主要是落叶松植株的高度及种间关系等,D正确。
知识点三 群落类型
29.群落的形成是多种生物长期适应环境和彼此相互适应的过程。下列有关叙述正确的是( )
A.热带雨林中很多植物具有艳丽的花朵,以吸引动物传播花粉
B.荒漠群落中,仙人掌在白天关闭气孔,不能进行光合作用
C.将草原中善于奔跑的动物迁入到森林,对这些动物的生活没有影响
D.同种生物在不同类型的生物群落中适应群落生活的特点完全不同
答案 A
知识点四 生态足迹
30.蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某村农业生态系统的示意图,下列说法正确的是( )
A.生活垃圾发酵处理可缩小本村的生态足迹
B.充分利用畜禽粪便中的能量体现了生态工程的自生原理
C.蚯蚓呼吸作用释放的CO2被水稻重新利用实现了碳在生物群落内的循环
D.蚯蚓分解处理技术可降低生态承载力,缓解人口增长带来的环境压力
答案 A
解析 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化,减少人工处理,因此生活垃圾发酵处理可缩小本村的生态足迹,A正确;充分利用畜禽粪便中的能量体现了生态工程的循环原理,B错误;蚯蚓呼吸作用释放的CO2被水稻重新利用实现了碳在生物群落与非生物环境之间的循环,C错误;蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化,可提高生态承载力,缓解人口增长带来的环境压力,D错误。
知识点五 生物多样性丧失的原因
31.生境破碎化指原来连续成片的生境,由于人类建设活动的破坏和干扰,被分割、破碎,形成分散、孤立的生境碎片的现象。科研人员对高(1~3)、中(4~6)、低(7~9)三种不同破碎度的样地进行相关调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.生境碎片化会加重物种灭绝,导致群落中物种多样性下降
B.生境碎片的面积越小,破碎度越大,对种群密度影响越小
C.调查时,在不同生境碎片中所选的样地数目和面积应相同
D.人类活动引起的生境碎片化会改变群落演替的速度和方向
答案 B
解析 从图中可以看出,生境碎片化程度越高,种群密度越低,所以推测生境碎片化会加重物种灭绝,导致群落中物种多样性下降,A正确;生境碎片的面积越小,破碎度越大,对种群密度影响越大,B错误;调查时,在不同生境碎片中所选的样地数目和面积应相同,以保证无关变量的一致性,C正确。
选择性必修3
知识点一 发酵工程及其应用
32.(不定项)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关表述正确的是( )
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
C.在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
D.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
答案 BC
知识点二 DNA片段的扩增及电泳鉴定
33.如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如图(以EcoRⅠ酶切为例):
请据图回答问题:
(1)步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种______________酶,它通过识别特定的____________切割特定位点。
(2)步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′ 羟基与5′ 磷酸间形成________;PCR循环中,升温到95 ℃是为了获得________;耐高温的DNA聚合酶的作用是催化______________________。
(3)若如表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物,步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是________(从引物①②③④中选择,填编号)。
DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)
已知序列
PCR引物 ①5′ AACTATGCGCTCATGA 3′②5′ GCAATGCGTAGCCTCT 3′③5′ AGAGGCTACGCATTGC 3′④5′ TCATGAGCGCATAGTT 3′
(4)对PCR产物测序,经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是________。
A.5′ AACTATGCGAGCCCTT 3′
B.5′ AATTCCATGCTGAATT 3′
C.5′ GCAATGCGTTCGGGAA 3′
D.5′ TTGATACGCCGAGTAC 3′
答案 (1)限制性内切核酸(或限制) 核苷酸序列
(2)磷酸二酯键 DNA单链 以DNA为模板的DNA链的延伸
(3)②④
(4)B
解析 (3)引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′ 端开始延伸DNA子链,因为DNA的合成方向总是从子链的5′ 端向3′ 端延伸,故为扩增未知序列,选择的与模板链相结合的引物应为5′ TCATGAGCGCATAGTT 3′(引物④)和5′ GCAATGCGTAGCCTCT 3′(引物②)。
(4)分析题意可知,片段F的两端为限制酶EcoRⅠ切割后产生的黏性末端,因此其5′ 端序列应为AATT-,3′ 端序列应为-AATT,B正确。