上海市徐汇区名校2022-2023学年高二下学期期中考试
生物试题
光质对生姜生长的影响
1. 生姜起源于热带雨林。在热带雨林环境中,上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光,而下层则接收到丰富的绿光。图1是生姜植株光合作用场所及过程示意图。为提高温室生姜产量,某团队研究了室内光质对生姜叶片光合作用的影响,结果如图2所示(W:白光G:绿光WG:白光+绿光)。
(1)图1中A物质为______,图1中吸收可见光的色素位于结构______(①/②/③)。
(2)反应Ⅱ中能量变化主要是______。
A. 光能→电能 B. 电能→活跃的化学能
C. 活跃化学能→稳定化学能 D. 稳定化学能→活跃化学能
(3)主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为______(叶绿素/类胡萝卜素)。
(4)若突然将白光照射组的白光减弱,则短时间内五碳糖/三碳化合物的比值将______(上升/下降)。
(5)图2中G组生姜叶片细胞内叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于下列图______,WG组对应图______。
A. B. C. D.
(6)根据图2和所学知积,下列相关叙述及推测正确的是______。
A. 相较于白光和白光+绿光组,绿光照射下植物的胞间CO2浓度高,其原因是绿光照射下光合速率最小,消耗的CO2最少
B. 胞间CO2浓度越高说明光合速率越大
C. 各组内细胞净光合速率大于呼吸速率
D. 热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片光合速率可能不同
(7)生姜叶肉细胞光合作用直接产生的有机物可以______。
A. 运输至果实储存 B. 为花叶细胞分裂分化提供能量
C. 促进根部细胞吸收无机盐 D. 在光反应中传递高能电子
细胞周期蛋白—CyclinB3
2. CyclinB3在雌性哺乳动物生殖细胞的形成过程中发挥独特作用。当CyclinB3缺失时,雌性小鼠生殖细胞的形成过程会受影响。为揭示CyclinB3的作用机理,研究者对正常雌鼠核仁CyclinB3缺失雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比,并绘制了图1。
(1)合成CyclinB3多肽链的细胞器是______,动物细胞发出纺锤丝的细胞器是______。
(2)减数分裂是形成生殖细胞的特殊分裂方式。与有丝分裂相比,减数分裂过程中特有的活动是______。(编号选填)
①DNA的精确复制 ②细胞连续分裂两次 ③同源染色体联会
④同源染色体分开 ⑤姐妹染色单体分开 ⑥核膜、核仁的解体和重现
(3)对正常雌鼠而言,能揭示“基因的自由组合定律”实质的时期是______期。
(4)请分析CyclinB3的功能可能是促进______。
A. 纺锤体的形成 B. 同源染色体的分离
C. 染色体DNA的复制 D. 姐妹染色单体的分离
研究者对CyclinB3缺失雌鼠的受精卵进行了染色体核型检测,结果如图2.
(5)核型分析通过研究染色体的数目、长度和着丝点位置等特征为细胞遗传的研究提供重要依据。要对细胞进行核型分析,研究的细胞最好是______。
A. 有丝分裂前期细胞 B. 有丝分裂中期细胞
C. 减数第一次分裂前期细胞 D. 减数第二次分裂中期细胞
(6)已知该实验鼠为二倍体生物,图2所示CyclinB3缺失雌鼠的受精卵发生变异的类型是______。
A. 染色体结构变异 B. 基因突变
C. 基因重组 D. 染色体数目变异
(7)小鼠受精卵经过复杂的胚胎发育过程形成生物个体,此过程中起主要作用的是______。
A. 细胞分裂 B. 细胞分化 C. 细胞成熟 D. 细胞生长
(8)请分析图中三倍体(含有三套染色体组)是否能产生可育配子,并说明理由。___________________________。
蚕豆病的发病机理
3. 蚕豆病是一种单基因遗传病,患者因红细胞中缺乏正常的G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)导致进食新鲜蚕豆后会发生急性溶血,与该遗传病相关的基因(G、g)位于X染色体上。
(1)结合题干信息和系谱图分析,该病的致病基因是______(隐性/显性)遗传基因。
(2)Ⅱ5个体基因型为______,Ⅱ5和Ⅱ6生出患病女孩的概率为______(不考虑表观遗传机制)。
(3)假设G6PD基因有2000个碱基对,其中胞嘧啶900个。在含32P的培养基中连续复制3次,需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸______个,子代中放射性DNA分子的比例是______。
(4)Ⅱ7个体在进食新鲜蚕豆后意外发生了急性溶血,研究发现是其体内某基因表达受抑制导致的,则其发病的表观遗传机制可能是______。
A DNA甲基化 B. 组蛋白甲基化 C. 组蛋白乙酰化 D. RNA干扰
(5)请根据中心法则的相关知识,运用结构与功能相适应的生物学观点,解释患者患病的原因(不考虑表观遗传机制)。_________________________。
(6)请为Ⅱ7和正常男性生有不患蚕豆病的后代提供建议:______________________。
喜马拉雅山鸣禽的进化
4. 研究者对分布在喜马拉雅山东侧不同海拔高度的358种鸣禽进行了研究,绘制了该地区鸣禽物种的演化图(部分)及其在不同海拔分布情况的示意图(因中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群)。
(1)由图可知,鸣禽①~③具有共同的祖先,因适应了不同海拔高度的生活环境而分化成不同种类,演化成不同物种。该现象称为____________。
(2)为了判断②③④⑤之间的亲缘关系,研究者测定并比较了其DNA碱基序列的差异。此研究结果可为生物进化提供____________。
A. 胚胎学证据 B. 比较解剖学证据
C. 细胞生物学证据 D. 分子生物学证据
(3)由种群X进化成为⑥⑦两个物种的历程约为700万年,⑥和⑦成为两个不同物种的标志是出现______(地理隔离/生殖隔离)。
(4)物种①的某种群中,基因型Aa占48%,aa占16%,则A基因频率为____________。
A. 4% B. 60% C. 36% D. 24%
(5)下列分析正确的是______。
A. X中的个体发生了可遗传的突变
B. ⑥⑦中每个个体是进化的基本单位
C. 自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因
D. 自然选择主导喜马拉雅山鸟类进化的方向
光源与糖脂代谢
5. 光是一切生命产生的源动力,也是生命体最重要的感知觉输入之一。大量公共卫生调查显示,夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险。某团队研究了光如何抑制机体血糖代谢能力,其可能的主要调节机制如图1所示。
(1)当人体处于夜间过多光源暴露兴奋状态时,下列说法正确的是______。
A. 交感神经占优势,血糖降低,胃肠蠕动加快
B. 交感神经占优势,代谢增强,心率增快
C. 副交感神经占优势,呼吸减慢,血流量增加
D. 副交感神经占优势,代谢降低,胃肠蠕动加快
(2)人的视网膜接受光照后产生兴奋,该处神经纤维膜电位变为______(内正外负/内负外正),而兴奋传递的过程中会发生______的转变(电信号→化学信号/化学信号→化学信号)。
(3)图1中视网膜能够感受神经冲动,属于______。
A. 感受器 B. 传入神经 C. 传出神经 D. 效应器
(4)和图1中肾上腺素具有类似作用的激素是______。
A. 胰岛素 B. 雌激素 C. 胰高血糖素 D. 生长激素
(5)根据图1和所学知识,下列相关叙述及推测错误的是______。
A. 光抑制机体血糖代谢的过程中既存在神经调节也存在体液调节
B. 光降低血糖耐受性可能是通过促进脂肪组织消耗血糖的产热所导致
C. 光压抑血糖代谢这一神经生理功能可能用于响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态
D. 人类长时间在夜间暴露于光源下,有可能会诱发代谢疾病。
(6)若图1中下丘脑不能行使正常功能,则下列哪种现象不会发生______。
A. 在寒冷环境中体温会明显低于正常体温
B. 吃了过咸的食物后,抗利尿激素分泌增加
C. 血糖调节能力不会完全丧失
D 摄食、睡眠等生物节律紊乱
(7)有些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜间低血糖、清晨空腹血糖明显升高“苏木杰现象”。下列说法正确的是______。
A. 胰岛素由胰岛α细胞分泌产生
B. 出现“苏木杰现象”的患者要考虑增加胰岛素的使用量
C. 清晨空腹血糖明显升高与肾上腺素,胰高血糖素等激素有关
D. 夜间低血糖之后出现清晨空腹血糖明显升高属于负反馈调节机制
(8)除光照外,温度对睡眠质量也有校大影响。除了被褥的厚薄等因素外,睡姿对温度的保持也有积极作用。下列分析正确的是______。
A. 正常情况下,不管是何种睡姿,人体体温维持相对恒定
B. 睡眠时,人体主要通过立毛肌收缩赠加产热
C. 在寒冷环境下睡觉时,体内甲状腺激素的含量会适度增加
D. “蜷缩型”和“伸展型”睡姿分别有利于增加产热、减少散热
人体内的白色脂肪组织负责将能量以脂肪的形式储存起来;而棕色脂肪组织负责燃烧脂肪。研究发现肌苷分子从主动死亡的棕色脂肪中释放,并诱导附近的棕色脂肪细胞产生热量,甚至能将本不产热的白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,其生理途径如图2。
(9)请推测棕色脂肪细胞生活的内环境是______。(血浆/淋巴/组织液)。
(10)图示生理过程①为______(细胞凋亡/细胞坏死)。
(11)根据上图和所学知识,下列相关叙述及推测正确的是______。
A. ②过程产生的能量除了以图中形式散失,还有一部分储存在ATP中
B. Entl的功能是作为肌苷的转运蛋白,使肌苷进入棕色脂肪细胞
C. A2A、B2B的功能是作为肌苷的受体蛋白,识别并特异性地与肌苷结合,诱导棕色脂肪细胞产生热量
D. 脂肪作为非糖物质,不可由葡萄糖转化而来
(12)某团队为研究肌苷对高脂饮食小鼠体重的影响,连续四周给高脂饮食小鼠通过给药形式补充肌苷。请为此实验设计对照组:_____________ 。
上海市徐汇区名校2022-2023学年高二下学期期中考试
生物试题 答案解析
光质对生姜生长的影响
1. 生姜起源于热带雨林。在热带雨林环境中,上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光,而下层则接收到丰富的绿光。图1是生姜植株光合作用场所及过程示意图。为提高温室生姜产量,某团队研究了室内光质对生姜叶片光合作用的影响,结果如图2所示(W:白光G:绿光WG:白光+绿光)。
(1)图1中A物质为______,图1中吸收可见光的色素位于结构______(①/②/③)。
(2)反应Ⅱ中的能量变化主要是______。
A. 光能→电能 B. 电能→活跃的化学能
C. 活跃化学能→稳定化学能 D. 稳定化学能→活跃化学能
(3)主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为______(叶绿素/类胡萝卜素)。
(4)若突然将白光照射组的白光减弱,则短时间内五碳糖/三碳化合物的比值将______(上升/下降)。
(5)图2中G组生姜叶片细胞内叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于下列图______,WG组对应图______。
A. B. C. D.
(6)根据图2和所学知积,下列相关叙述及推测正确的是______。
A. 相较于白光和白光+绿光组,绿光照射下植物的胞间CO2浓度高,其原因是绿光照射下光合速率最小,消耗的CO2最少
B. 胞间CO2浓度越高说明光合速率越大
C. 各组内细胞净光合速率大于呼吸速率
D. 热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片光合速率可能不同
(7)生姜叶肉细胞光合作用直接产生有机物可以______。
A. 运输至果实储存 B. 为花叶细胞分裂分化提供能量
C. 促进根部细胞吸收无机盐 D. 在光反应中传递高能电子
【答案】(1) ①. 氧气 ②. ① (2)C
(3)叶绿素
(4)下降
(5) ①. D ②. D (6)AD (7)ABC
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
由图1可知,反应Ⅰ为光反应过程,会发生水的光解,水的光解产生NADPH与氧气,因此A物质为O2,光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上,即结构①。
【小问2详解】
反应II表示暗反应阶段,二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。能量变化是将ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能,故ABD错误,C正确。
故选C。
【小问3详解】
叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为叶绿素。
【小问4详解】
若突然将白光照射组的白光减弱,短时间内光反应减弱,ATP和NADPH生成速率减慢,三碳化合物的还原速率降低,此时二氧化碳的固定速率不变,因此五碳化合物含量降低,三碳化合物含量上升,即五碳糖/三碳化合物的比值将下降。
【小问5详解】
分析图2,G组净光合速率下降,但仍大于0,说明光合速率大于呼吸速率,需从细胞外吸收CO2,向细胞外释放O2,D正确,ABC错误。
故选D。
同理WG组净光合速率上升,且大于0,光合速率大于呼吸速率,需从细胞外吸收CO2,向细胞外释放O2,D正确,ABC错误。
故选D。
【小问6详解】
A、相较于白光和白光+绿光组,光合色素对绿光的吸收量少,因此光合速率最小,消耗的CO2最少,胞间CO2浓度上升,A正确;
B、由图2可知,G组胞间CO2浓度最高,但净光合速率最低,因此胞间CO2浓度越高不能说明光合速率越大,B错误;
C、图2中只表示了净光合速率,不知各组的呼吸速率,因此各组内细胞净光合速率与呼吸速率无法比较,C错误;
D、在热带雨林环境中,上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光,而下层则接收到丰富的绿光,即热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片接受的光质不同,因此不同位置的叶片光合速率可能不同,D正确。
故选AD。
【小问7详解】
叶肉细胞光合作用直接产生的有机物包括糖类、脂类以及蛋白质等,光合作用的产物可以运输到果实储存起来,也可以作为呼吸的底物通过氧化分解为各种生命活动供能,还可以促进根部细胞呼吸作用吸收无机盐。
综上所述,ABC正确,D错误。
故选ABC
细胞周期蛋白—CyclinB3
2. CyclinB3在雌性哺乳动物生殖细胞的形成过程中发挥独特作用。当CyclinB3缺失时,雌性小鼠生殖细胞的形成过程会受影响。为揭示CyclinB3的作用机理,研究者对正常雌鼠核仁CyclinB3缺失雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比,并绘制了图1。
(1)合成CyclinB3多肽链的细胞器是______,动物细胞发出纺锤丝的细胞器是______。
(2)减数分裂是形成生殖细胞的特殊分裂方式。与有丝分裂相比,减数分裂过程中特有的活动是______。(编号选填)
①DNA的精确复制 ②细胞连续分裂两次 ③同源染色体联会
④同源染色体分开 ⑤姐妹染色单体分开 ⑥核膜、核仁的解体和重现
(3)对正常雌鼠而言,能揭示“基因的自由组合定律”实质的时期是______期。
(4)请分析CyclinB3的功能可能是促进______。
A. 纺锤体的形成 B. 同源染色体的分离
C. 染色体DNA的复制 D. 姐妹染色单体的分离
研究者对CyclinB3缺失雌鼠的受精卵进行了染色体核型检测,结果如图2.
(5)核型分析通过研究染色体的数目、长度和着丝点位置等特征为细胞遗传的研究提供重要依据。要对细胞进行核型分析,研究的细胞最好是______。
A. 有丝分裂前期细胞 B. 有丝分裂中期细胞
C. 减数第一次分裂前期细胞 D. 减数第二次分裂中期细胞
(6)已知该实验鼠为二倍体生物,图2所示CyclinB3缺失雌鼠的受精卵发生变异的类型是______。
A. 染色体结构变异 B. 基因突变
C. 基因重组 D. 染色体数目变异
(7)小鼠受精卵经过复杂的胚胎发育过程形成生物个体,此过程中起主要作用的是______。
A. 细胞分裂 B. 细胞分化 C. 细胞成熟 D. 细胞生长
(8)请分析图中三倍体(含有三套染色体组)是否能产生可育配子,并说明理由。___________________________。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 中心体 (2)②③④
(3)减数分裂Ⅰ后期
(4)B (5)B (6)D (7)AB
(8)不能, 三倍体的原始生殖细胞中有三套染色体组,减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子。
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【小问1详解】
合成多肽链的场所是核糖体,动物细胞是由中心体发出纺锤丝的。
【小问2详解】
①有丝分裂和减数分裂都需要进行DNA的复制,①不符合题意;
②有丝分裂时,DNA复制一次,细胞分裂一次;减数分裂时,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,②符合题意;
③同源染色体联会只发生在减数分裂(减数第一次分裂前期)过程中,③符合题意;
④同源染色体分开只发生在减数分裂(减数第一次分裂后期)过程中,④符合题意;
⑤着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,减数第二次分裂后期和有丝分裂后期都发生,⑤不符合题意;
⑥有丝分裂和减数分裂都会发生核膜、核仁的解体(前期)和重现(末期),⑥不符合题意。
因此②③④正确。
【小问3详解】
基因的自由组合定律是指非同源染色体上的非等位基因在减数第一次分裂后期自由组合,故对正常雌鼠而言,能揭示“基因的自由组合定律”实质的时期是减数第一次分裂后期(或减数分裂Ⅰ后期)。
【小问4详解】
根据图1,分析正常雌鼠和CyclinB3缺失小鼠可知,CyclinB3缺失小鼠同源染色体无法分离,因此推测CyclinB3的功能可能是促进同源染色体的分离,ACD错误,B正确。
故选B。
【小问5详解】
A、有丝分裂前期染色体排布散乱,不易进行观察,A错误;
B、有丝分裂中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,故选用有丝分裂中期细胞进行观察,B正确;
C、减数第一次分裂前期染色体形态不稳定,C错误;
D、减数第二次分裂中期细胞中无同源染色体,D错误。
故选B。
【小问6详解】
若实验鼠为二倍体,体内应含有两个染色体组,由图2分析可知,CyclinB3缺失雌鼠的核型可知其含有三个染色体组,故CyclinB3缺失雌鼠的受精卵发生变异的类型是染色体数目变异,ABC错误,D正确。
故选D。
【小问7详解】
高等生物个体发育的起点是受精卵,通过细胞分裂使细胞数目增加,通过细胞分化使细胞种类增多从而形成多细胞生物个体,因此AB正确,CD错误。
故选AB。
【小问8详解】
图中三倍体(含有三套染色体组)不能产生可育配子。三倍体的原始生殖细胞中有三套染色体组,减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子。
蚕豆病的发病机理
3. 蚕豆病是一种单基因遗传病,患者因红细胞中缺乏正常的G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)导致进食新鲜蚕豆后会发生急性溶血,与该遗传病相关的基因(G、g)位于X染色体上。
(1)结合题干信息和系谱图分析,该病的致病基因是______(隐性/显性)遗传基因。
(2)Ⅱ5个体的基因型为______,Ⅱ5和Ⅱ6生出患病女孩的概率为______(不考虑表观遗传机制)。
(3)假设G6PD基因有2000个碱基对,其中胞嘧啶900个。在含32P的培养基中连续复制3次,需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸______个,子代中放射性DNA分子的比例是______。
(4)Ⅱ7个体在进食新鲜蚕豆后意外发生了急性溶血,研究发现是其体内某基因表达受抑制导致的,则其发病的表观遗传机制可能是______。
A. DNA甲基化 B. 组蛋白甲基化 C. 组蛋白乙酰化 D. RNA干扰
(5)请根据中心法则的相关知识,运用结构与功能相适应的生物学观点,解释患者患病的原因(不考虑表观遗传机制)。_________________________。
(6)请为Ⅱ7和正常男性生有不患蚕豆病的后代提供建议:______________________。
【答案】(1)隐性 (2) ①. XGXg
②. 0
(3) ①. 7700
②. 1 (4)A
(5)由于基因突变,患者红细胞不能正常合成G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶),进食新鲜蚕豆以后,红细胞破裂,发生急性溶血
(6)先进行基因检测,确定Ⅱ7的基因型,如果是XGXG,则男孩女孩都一样,如果是XGXg,生男孩不会患病,生女孩会有1/2的概率会患病,可以产前诊断。
【解析】
【分析】遗传系谱图的分析方法:
(一) 首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。
(1)若系谱图中,女患者的子女全部患病,正常女性的子女全正常,即子女的表现型与母亲相同,则最可能为细胞质遗传。
(2)若系谱图中,出现母亲患病,孩子有正常的情况,或者,孩子患病母亲正常,则不是母系遗传。
(二)其次确定是否为伴Y遗传。
(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则最可能为伴Y遗传。
(2) 若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
(三))再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。
(1) 首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①“无中生有”是隐性遗传病。②“有中生无”是显性遗传病。
(2)已确定是隐性遗传,若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。
(3) 已确定是显性遗传,若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。伴X染色体隐性遗传病的特点:男性患者多于女性患者。交叉遗传。一般为隔代遗传。
【小问1详解】
根据II5和II6没患病,生的III9患病,无中生有为隐性,因此为隐性遗传病。
【小问2详解】
由于这种病的基因位于X染色体上,III9患病,其致病基因来自于II5,II5没换病,因此II5的基因型为XGXg,II6的基因型为XGY,因此生出患病女孩的(XgXg)的概率为0。
【小问3详解】
C=G=900,A=T=(2000x2- C-G)/2=1100,在含32P的培养基中连续复制3次,需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸=1100×(23-1)=7700,无论复制几次,总有两个DNA分子中含有模板链,所有子代DNA分子都有放射性,因此子代DNA分子有放射性的比例是1。
【小问4详解】
Ⅱ7个体在进食新鲜蚕豆后意外发生了急性溶血,Ⅱ7的基因型XGXg或XGXG,可能为研究发现是其体内某基因表达受抑制导致的,则其发病的表观遗传机制可能是DNA甲基化,导致XG没有表达,从而进食新鲜蚕豆后意外发生了急性溶血。
【小问5详解】
由于基因突变,患者红细胞不能正常合成G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶),进食新鲜蚕豆以后,红细胞破裂,发生急性溶血。
【小问6详解】
Ⅱ7的基因型XGXg或XGXG,如果与正常男性结婚,可以先进行基因检测,确定Ⅱ7的基因型,如果是XGXG,则男孩女孩都一样,如果是XGXg,生男孩不会患病,生女孩会有1/2的概率会患病,可以进场产前诊断。
喜马拉雅山鸣禽的进化
4. 研究者对分布在喜马拉雅山东侧不同海拔高度的358种鸣禽进行了研究,绘制了该地区鸣禽物种的演化图(部分)及其在不同海拔分布情况的示意图(因中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群)。
(1)由图可知,鸣禽①~③具有共同的祖先,因适应了不同海拔高度的生活环境而分化成不同种类,演化成不同物种。该现象称为____________。
(2)为了判断②③④⑤之间的亲缘关系,研究者测定并比较了其DNA碱基序列的差异。此研究结果可为生物进化提供____________。
A. 胚胎学证据 B. 比较解剖学证据
C. 细胞生物学证据 D. 分子生物学证据
(3)由种群X进化成为⑥⑦两个物种的历程约为700万年,⑥和⑦成为两个不同物种的标志是出现______(地理隔离/生殖隔离)。
(4)物种①的某种群中,基因型Aa占48%,aa占16%,则A基因频率为____________。
A. 4% B. 60% C. 36% D. 24%
(5)下列分析正确的是______。
A. X中的个体发生了可遗传的突变
B. ⑥⑦中每个个体是进化的基本单位
C. 自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因
D. 自然选择主导喜马拉雅山鸟类进化的方向
【答案】(1)适应辐射 (2)D
(3)生殖隔离 (4)B (5)AD
【解析】
【分析】新物种出现的标志是产生生殖隔离。
种群中显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半,种群中隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
【小问1详解】
由一个原生祖先进化为两个或更多的新种,这可能是由于地理障碍如江河、山脉、海洋,致使该物种不能超越,妨碍了同种内不同种群间的交流,使这些种群在遗传上适应了特定的新的岛屿、山地和深谷环境,这种地方性适应过程,并导致形成新物种,称之为适应辐射。
【小问2详解】
通过比较DNA碱基序列的差异,判断不同物种的亲缘关系,属于分子生物学证据,ABC错误,D正确。
故选D。
【小问3详解】
新物种出现的标志是产生生殖隔离。
【小问4详解】
物种①的某种群中,基因型Aa占48%,aa占16%,说明AA占36%,在A基因频率为36%×1+48%×1/2=60%,ACD错误,B正确。
故选B。
【小问5详解】
A、⑥和⑦成为两个不同物种的标志是生殖隔离,可遗传变异为生物进化提供原材料,说明X中的个体发生了可遗传的突变,A正确;
B、生物进化的基本单位不是个体,则是种群,B错误;
C、自然选择的直接对象是表现型(表型),C错误;
D、自然选择决定生物进化的方向,D正确。
故选AD。
光源与糖脂代谢
5. 光是一切生命产生的源动力,也是生命体最重要的感知觉输入之一。大量公共卫生调查显示,夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险。某团队研究了光如何抑制机体血糖代谢能力,其可能的主要调节机制如图1所示。
(1)当人体处于夜间过多光源暴露兴奋状态时,下列说法正确的是______。
A. 交感神经占优势,血糖降低,胃肠蠕动加快
B. 交感神经占优势,代谢增强,心率增快
C. 副交感神经占优势,呼吸减慢,血流量增加
D. 副交感神经占优势,代谢降低,胃肠蠕动加快
(2)人的视网膜接受光照后产生兴奋,该处神经纤维膜电位变为______(内正外负/内负外正),而兴奋传递的过程中会发生______的转变(电信号→化学信号/化学信号→化学信号)。
(3)图1中视网膜能够感受神经冲动,属于______。
A. 感受器 B. 传入神经 C. 传出神经 D. 效应器
(4)和图1中肾上腺素具有类似作用的激素是______。
A. 胰岛素 B. 雌激素 C. 胰高血糖素 D. 生长激素
(5)根据图1和所学知识,下列相关叙述及推测错误的是______。
A. 光抑制机体血糖代谢的过程中既存在神经调节也存在体液调节
B. 光降低血糖耐受性可能是通过促进脂肪组织消耗血糖的产热所导致
C. 光压抑血糖代谢这一神经生理功能可能用于响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态
D. 人类长时间在夜间暴露于光源下,有可能会诱发代谢疾病。
(6)若图1中下丘脑不能行使正常功能,则下列哪种现象不会发生______。
A. 在寒冷环境中体温会明显低于正常体温
B. 吃了过咸的食物后,抗利尿激素分泌增加
C. 血糖调节能力不会完全丧失
D. 摄食、睡眠等生物节律紊乱
(7)有些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜间低血糖、清晨空腹血糖明显升高“苏木杰现象”。下列说法正确的是______。
A. 胰岛素由胰岛α细胞分泌产生
B. 出现“苏木杰现象”的患者要考虑增加胰岛素的使用量
C. 清晨空腹血糖明显升高与肾上腺素,胰高血糖素等激素有关
D. 夜间低血糖之后出现清晨空腹血糖明显升高属于负反馈调节机制
(8)除光照外,温度对睡眠质量也有校大影响。除了被褥的厚薄等因素外,睡姿对温度的保持也有积极作用。下列分析正确的是______。
A. 正常情况下,不管是何种睡姿,人体体温维持相对恒定
B. 睡眠时,人体主要通过立毛肌收缩赠加产热
C. 在寒冷环境下睡觉时,体内甲状腺激素含量会适度增加
D. “蜷缩型”和“伸展型”睡姿分别有利于增加产热、减少散热
人体内的白色脂肪组织负责将能量以脂肪的形式储存起来;而棕色脂肪组织负责燃烧脂肪。研究发现肌苷分子从主动死亡的棕色脂肪中释放,并诱导附近的棕色脂肪细胞产生热量,甚至能将本不产热的白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,其生理途径如图2。
(9)请推测棕色脂肪细胞生活的内环境是______。(血浆/淋巴/组织液)。
(10)图示生理过程①为______(细胞凋亡/细胞坏死)。
(11)根据上图和所学知识,下列相关叙述及推测正确的是______。
A. ②过程产生的能量除了以图中形式散失,还有一部分储存在ATP中
B. Entl的功能是作为肌苷的转运蛋白,使肌苷进入棕色脂肪细胞
C. A2A、B2B的功能是作为肌苷的受体蛋白,识别并特异性地与肌苷结合,诱导棕色脂肪细胞产生热量
D. 脂肪作为非糖物质,不可由葡萄糖转化而来
(12)某团队为研究肌苷对高脂饮食小鼠体重的影响,连续四周给高脂饮食小鼠通过给药形式补充肌苷。请为此实验设计对照组:_____________ 。
【答案】(1)B (2) ①. 内正外负 ②. 电信号→化学信号 (3)A (4)C (5)B (6)B (7)CD (8)AC
(9)组织液 (10)细胞凋亡 (11)A
(12)连续四周给高脂饮食小鼠但不含肌苷
【解析】
【分析】光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞,经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号,最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织,直接压抑了机体的血糖代谢能力。
下丘脑中有一些细胞不仅能传导兴奋,而且能分泌激素。下丘脑具有调节血糖、体温、水平衡和内分泌腺活动等生理活动的重要功能。可释放促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等促激素, 可合成抗利尿激素。
在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用,是人体内唯一降低血糖的激素;胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度。
【小问1详解】
自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势、心跳加快,支气管扩张,但胃肠的需动和消化腺的分泌活动减弱。而当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收,因此当人体处于夜间过多光源暴露兴奋状态时,交感神经占优势,代谢增强,心率增快,血糖降低,胃肠蠕动减慢,B正确。
故选B。
【小问2详解】
人的视网膜接受光照后产生兴奋,兴奋状态下钠离子内流,导致动作电位为外负内正,兴奋在两个神经元之间传递时会产生神经递质,因此会发生电信号→化学信号的转变。
【小问3详解】
感受器位于感觉神经末梢的特殊结构 ,能将内、外界刺激的信息转变为神经细胞的兴奋。图1中视网膜能够感受神经冲动,属于感受器,A符合题意。
故选A
【小问4详解】
肾上腺素与胰高血糖素均有升高血糖的作用,胰岛素是降低血糖的,雌激素是促进生殖细胞形成和生殖器官的发育,生长激素是促进生长的,C正确。
故选C。
【小问5详解】
A、由图可知光抑制机体血糖代谢的过程中既存在神经调节(下丘脑参与)也存在体液调节(激素参与),A正确;
B、光降低血糖耐受性可能是通过抑制脂肪组织消耗血糖的产热所导致,进而导致血糖浓度偏高,B错误;
C、光压抑血糖代谢这一神经生理功能可能用于动物快速响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态。在户外环境中太阳光可以为动物提供大量的热辐射,这可以满足部分的体温维持需求,而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时,机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。光通过这条“眼-脑-棕色脂肪”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热,在光辐照减少的时候,棕色脂肪不再被光压抑,快速代谢血糖来维持体温稳态,C正确;
D、人类长时间在夜间暴露于光源下,光降低血糖耐受性,有可能会诱发代谢疾病,D正确。
故选B。
【小问6详解】
A、下丘脑是体温调节中枢 , 当下丘脑不能行使正常功能,体温调节功能失调, 在寒冷环境中体温会明显低于正常体温,A不符合题意;
B、吃了过咸的食物后,细胞外液渗透压升高,下丘脑分泌的抗利尿激素增加,但下丘脑不能行使正常功能,抗利尿激素会减少,B符合题意;
C、血糖调节的过程有血糖直接刺激胰岛 A和胰岛 B细胞的过程,不经过下丘脑,因此当下丘脑不能行使正常功能,血糖调节能力不会完全丧失, C不符合题意;
D、下丘脑调控着摄食、睡眠等生物节律性过程,当下丘脑不能行使正常功能,生物节律会发生紊乱,D 不符合题意。
故选B。
【小问7详解】
A、胰岛B细胞分泌胰岛素增加,使血糖浓度降低,A错误;
B、分析题意可知,睡前使用胰岛素等降糖药过多,会在夜晚出现低血糖,血糖浓度较低时会促进胰高血糖素等升血糖激素的分泌,使血糖浓度升高,致使清晨空腹血糖浓度明显升高,故出现“苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素等降糖药的使用量,B错误;
C、胰岛素和胰高血糖素均可升高血糖浓度,出现“苏木杰现象”的患者清晨空腹,血糖不能来自于食物的转化,此时血糖升高,可能与胰高血糖素、肾上腺素等升血糖激素的作用有关,C正确;
D、夜间低血糖之后出现清晨空腹血糖明显升高,最终的结果(血糖升高)与初始的状态(低血糖)相反,故属于负反馈调节机制,D正确。
故选CD。
【小问8详解】
A、正常情况,机体产热量=散热量,体温保持相对恒定,A正确;
B、睡眠时,人体在安静下,产热量最多的是内脏,因为睡觉状态下,人体的内脏器官也是时刻在工作的,B错误;
C、在寒冷环境下睡觉时,寒冷刺激导致人体内甲状腺激素的含量增加,增加代谢,C正确;
D、“蜷缩型”睡姿减少与外界接触面积,进而减少散热;“伸展型”睡姿增加与外界接触面积,进而增加散热,维持体温恒定,D错误。
故选AC。
【小问9详解】
脂肪细胞属于组织细胞,生活的环境是组织液。
小问10详解】
研究发现肌苷分子从主动死亡的棕色脂肪中释放,说明这属于细胞的程序性死亡,属于细胞凋亡。
【小问11详解】
A、产生的能量一部分储存在 ATP 中,还有一 部分以热能的形式散失,A正确;
B、Entl的功能是作为肌苷的转运蛋白,也可使肌苷从棕色脂肪细胞转运出来,B错误;
C、肌苷分子从主动死亡的棕色脂肪中释放,并诱导附近的棕色脂肪细胞产生热量,甚至能将本不产热的白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,因此A2A、B2B的功能是作为肌苷的受体蛋白,识别并特异性地与肌苷结合,肌苷诱导棕色脂肪细胞产生热量,C错误;
D、脂肪可以有葡萄糖转化,当葡萄糖浓度过高时,会转化为非糖物质,D错误。
故选A。
【小问12详解】
为研究肌苷对高脂饮食小鼠体重的影响,自变量为是否使用肌苷,实验组为连续四周给高脂饮食小鼠通过给药形式补充肌苷,故对照组为连续四周给小鼠补充不含肌苷的高脂饮食