扬子中学2023-2024学年高一下学期期中考试
生物试卷
考试时间:60分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、蜜蜂与生态环境(21分)
1. 蜜蜂是农作物最理想的授粉者,在农业生态系统中发挥了重要的作用(如图)。自然界约有16万种农作物靠昆虫传粉,其中依靠蜜蜂传粉的占85%。
(1)图表示的生态系统中,所有生物共同构成了 。
A. 生境 B. 种群 C. 群落 D. 生态系统
(2)图中属于该生态系统中信息传递的过程是__________,属于该生态系统中物质循环的过程是________。(填图中编号)
(3)据图分析下列相关叙述正确的是 。
A. 蚜虫与蚂蚁的种间关系是捕食
B. 蚂蚁和蜜蜂的种间关系是竞争
C. 瓢虫在食物链中属于初级消费者
D. 蜜蜂和沙枣种间关系属于正相互作用
(4)农民常给沙枣打药治蚜虫,可有人建议可以在种植沙枣的区域大量养殖蜜蜂来防治蚜虫,据图对该建议的合理性进行评价:_________________________________。
蜜蜂是唯一原地过冬的授粉昆虫, 但有时由于某些因素导致过冬时,蜂巢中的几亿只蜜蜂都消失了, 称为“蜜蜂蜂群崩溃症候群”。捕食者、 栖息地破坏、 杀虫剂的使用等因素都会影响蜜蜂的种群数量。
(5)蜜蜂通常在春季繁殖, 则冬季期间影响蜜蜂种群密度最主要因素是_____。(编号选填)
①出生率②死亡率③迁入率④迁出率⑤性别比例⑥年龄结构
(6)下图是该生态系统中部分食物网,假设营养级间的能量传递效率为10%,且胡蜂的食物由50%植物、10%蜜蜂和40%蝗虫构成。如果胡蜂每日需要能量 100kJ,则至少需要植物提供______kJ的能量。
(7)蜜蜂越冬时,会围成一团, 工蜂包裹在蜂王的外围, 以维持蜂巢的正常温度。近年来研究表明: 杀虫剂会影响蜜蜂正常的生理功能。 图中a图是外界环境-11℃时测定的蜂巢内部温度图,图中 b图是使用杀虫剂处理蜂群不同时间后每只蜜蜂CO 产生量。请根据图示推测“蜜蜂蜂群崩溃症候群”现象出现的原因。_________________。
二、高温胁迫对植物品质的影响(19分)
2. 棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图所示。图中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图1判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是__________、__________。
(2)在光照充足的环境中,图1中物质B的去路是____________。
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a活性。推测在高温胁迫条件下,图1中含量会暂时上升的物质是______。
A. 物质B B. 物质C C. 物质D D. 物质E
光合产物以蔗糖的形式运输到植物体其他部位。如图2是蔗糖进筛管-伴胞细胞复合体的一种方式:质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),将H+和蔗糖同向转运进细胞中,使细胞内蔗糖浓度高。
(4)图2中H+进细胞的方式是_____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞
(5)图2中蔗糖进细胞所需的能量来自于______。
A. ATP水解 B. 胞内外H+浓度差
C. 胞内外蔗糖浓度差 D. SU载体提供
(6)棉花的叶绿体色素提取分离及含量测定实验中,下列操作错误的是_____。
A. 用75%乙醇提取色素
B. 在聚酰胺薄膜的粗糙面划线
C. 用蒸馏水作对照调零测吸光度
D. 使用分光光度计测量叶绿素含量时,所选用的光质为红橙光和蓝紫光
研究者以两种棉花品种S和P为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得;HTB组为40℃连续培养5天,再恢复到30℃连续培养的第5天测得。
品种 组别 净光合速率Pn/μmol·m-2·s-1 气孔开放程度Gs/mol·m-2·s-1 胞间CO2浓度Ci/μmol·mol-1 酶a相对活性 酶b相对活性
P CK 27.78 0.66 275.17 9.16 9.39
HT 20.06** 0.59** 260.55** 6.99** 8.30*
HTB 24.67* 0.62 257.55* 7.13* 782**
S CK 26.93 0.63 262.37 8.93 8.53
HT 17.14** 0.55** 199.04** 5.78** 7.43*
HTB 17.34** 0.58* 270.04* 8.68 7.68*
*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著
(7)据表和图1的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因__________。
(8)夏季,我国部分地区会连续多日出现40℃以上高温。研究发现,在上述地区种植棉花品种P、品种S,在高温胁迫解除后,对(1)__________(选填P或S)品种的品质在短时间内更难以恢复。据表推测可能的原因是(2)__________。
A.酶a活性显著下降,使光反应速率下降
B.酶b活性显著下降,使光反应速率下降
C.酶b活性显著下降,使暗反应速率下降
D.酶a活性显著下降,使暗反应速率下降
三、社交挫败应激症(21分)
3. 将实验小鼠放入攻击性极强小鼠的领地,被多次攻击后,实验小鼠会出现“社交挫败应激(SDS)”。科学家发现SDS会引起小鼠脑部VTA区某些神经元活性显著增强,PVN区与LH区也会产生变化,肾上腺皮质激素水平(表征SDS程度的指标)会显著升高,抑制T淋巴细胞活化,图1是上述过程示意图。
(1)据图1分析,小鼠体内参与SDS调节的系统有________。
A. 神经系统 B. 内分泌系统 C. 消化系统 D. 免疫系统
(2)小鼠出现SDS现象,激活VTA区释放GABA(抑制性神经递质)的神经元,使突触后神经元受抑制.图2是该突触传递的过程。据图2分析,下列叙述正确的是_____。
A. 通过主动运输释放GABA
B. GABA被转运进入突触后神经元
C. 突触后膜Na+内流
D. 突触后膜不发生电位反转
(3)结合已有知识分析与GABA定向运输、分泌有关的细胞结构有________。
A. 核糖体 B. 线粒体 C. 高尔基体 D. 中心体
(4)图1中调控小鼠体内肾上腺皮质激素释放量的相关激素有____________。上述激素之间相互作用以实现调节,请推测其中所反映的调节机制为___________
A分级调节 B.反馈调节 C.激素调节 D.神经调节
(5)下列关于SDS小鼠免疫功能的推测正确的是_______。
A. 肾上腺皮质激素可以作为信号分子调节细胞免疫
B. 肾上腺皮质激素可以为T淋巴细胞的代谢提供能量
C. 相比对照组,SDS小鼠的免疫系统的功能增强
D. 相比对照组,SDS小鼠更容易发生感染和肿瘤
睡眠主要分为浅睡眠和深睡眠。科学家发现,SDS会改变小鼠睡眠,并对社交压力产生影响,结果如图3。
(6)据图3分析SDS对睡眠时间的影响为___________。据图判断,睡眠会___________(加剧/缓解)小鼠的SDS症状。综合上述信息,在下列示意图中构建SDS小鼠脑部VTA、PVN和LH三个区域的调节关系______(用“→”和“+”、“-”表示)
四、新生儿疾病筛查(20分)
4. 我国大部分地区将先天性甲状腺功能减低症(CH)、苯丙酮尿症(PKU)等几种先天性遗传性疾病列入新生儿筛查项目,新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线,也是公共卫生防控成功的典范之一。图(a)为苯丙氨酸在机体内的部分代谢过程,已知过高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统,多巴胺是一种神经递质,与认知功能等相关(苯丙氨酸和酪氨酸竞争大中性路数做是制造多巴胺的原料,神经细胞中酪氨酸的量影响多巴胺的合成量);图(b)为一新生儿PKU患者家系图谱。
(1)已知图(b)中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因破陷,致苯丙氨酸代谢障碍所致。相对于正常人,Ⅲ-2个体可能会出现有差异的代谢指标或生理特征有_______。
A. 苯丙氨酸水平偏高 B. 肤色较常人偏黑
C. 多巴胺水平偏高 D. PAH活性低甚至无活性
(2)新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线,以下可能属于第一、二道防线的是_______。
A. 婚检 B. 孕前检查 C. 产前筛查 D. 产前诊断
(3)相关基因用Hh表示,Ⅱ-2个体的基因型可能为____________(编号选填)。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无h基因,则Ⅲ-2个体致病基因可能来自于______________(编号选填)·
①hh②Hh③hh④Ⅱ-3⑤自身的基因突变⑥Ⅱ-4体细胞基因突变⑦Ⅱ-4精细胞基因突变
(4)按上题的推测,则Ⅱ-3中不可能存在的细胞有______________。
A. B. C. D.
(5)图(a)中下列物质不可存在于内环境中的是_________。
A. 苯丙氨酸 B. 酪氨酸
C. 多巴胺 D. 大中性氨基酸载体1
(6)对新生儿进行先天性甲状腺功能减低症(CH)筛查,检测的项目是促甲状腺激素水平,若该激素水平__________(偏高/偏低),则为疑似患儿,需要进一步复查确认。
(7)若不在新生儿时期就开始采取干预和治疗措施,PKU患者会较常人明显智力低下,结合图文解释其原因,并针对此病在饮食干预上提出一条合理的建议。_________。
五、性别决定(19分)
5. 自然界中,存在着多种性别决定的方式。半滑舌鳎是我国沿海地区养殖率较高的经济鱼种,雄鱼染色体组成为 ZZ,雌鱼为ZW。但是,幼鱼在28℃时,ZW鱼发育为表型雄性,称为伪雄鱼 (用Z*W 表示)。如图是半滑舍鳎性别决定和体形模式图。
(1)性别二态指第二性征为基础的非生殖系统特征差异,比如:体重积累、生长形态等。下列相关推测正确的是 。
A. 半滑舌鳎鱼具有性别二态性
B. 伪雄鱼比雌鱼具有更高的经济价值
C. 雌鱼有更大的体型有利于增加产卵量
D. 性别二态现象是生物进化的结果
(2)已知伪雄鱼可以产生雄性配子,子代 Z*W 在 22℃下生长依然发育为伪雄鱼,且Z 或Z*染色体是鱼类生存所必需的。请预测在 22℃下饲养的Z*W和ZW鱼杂交后中表现型为雌鱼的比例 。
A. 1/4 B. 1/3 C. 1/2 D. 2/3
研究表明:gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用,不同性别表现的半滑舌鳎性腺中 gsdf基因的甲基化图谱, 如图甲所示。
(3)相比雌鱼,雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平___________(高/低/大致相同)。
(4)据图甲分析,关于半滑舌鳎性别分化的机制,相关叙述正确的是
A. 甲基化使 DNA 所含的遗传信息发生改变
B. DNA 甲基化使半滑舌鳎性状发生改变
C. gsdf基因的甲基化程度不能遗传给后代
D. gsdf 基因表达产物有利于发育成雄鱼
(5)据图甲分析,半滑舌鳎gsdf基因的表达调控发生在图乙中的过程_________(填图中编号)。
(6)据上述信息和所学知识,从分子层面提出提高半滑舌鳎鱼养殖产量的建议。_____________________________________________________________。
(7)XY 和 ZW型是最常见的性别决定方式,科学家将以半滑舌鳎为代表的鲽形目鱼类(身体扁平,双眼偏转至头颅同侧)与其他生物的 DNA 构建了进化关系树,可判断生物间的亲缘关系如下图。据图分析,下列叙述正确的是 。
A. 利用 DNA 判断生物进化关系属于进化的细胞学证据
B. 半滑舌鳎和鸟类亲缘关系较远,但来源于共同的祖先
C. 由鲽形目鱼类的形态特征可推测其可能为水体底栖生物
D. 有些生物的性别不一定通过性染色体来决定
(8)综合以上材料可知生物体性别决定的影响因素有__________。(编号选填)
①性染色体 ②基因 ③环境因素扬子中学2023-2024学年高一下学期期中考试
生物试卷
考试时间:60分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、蜜蜂与生态环境(21分)
1. 蜜蜂是农作物最理想的授粉者,在农业生态系统中发挥了重要的作用(如图)。自然界约有16万种农作物靠昆虫传粉,其中依靠蜜蜂传粉的占85%。
(1)图表示的生态系统中,所有生物共同构成了 。
A. 生境 B. 种群 C. 群落 D. 生态系统
(2)图中属于该生态系统中信息传递的过程是__________,属于该生态系统中物质循环的过程是________。(填图中编号)
(3)据图分析下列相关叙述正确的是 。
A. 蚜虫与蚂蚁的种间关系是捕食
B. 蚂蚁和蜜蜂的种间关系是竞争
C. 瓢虫在食物链中属于初级消费者
D. 蜜蜂和沙枣的种间关系属于正相互作用
(4)农民常给沙枣打药治蚜虫,可有人建议可以在种植沙枣的区域大量养殖蜜蜂来防治蚜虫,据图对该建议的合理性进行评价:_________________________________。
蜜蜂是唯一原地过冬的授粉昆虫, 但有时由于某些因素导致过冬时,蜂巢中的几亿只蜜蜂都消失了, 称为“蜜蜂蜂群崩溃症候群”。捕食者、 栖息地破坏、 杀虫剂的使用等因素都会影响蜜蜂的种群数量。
(5)蜜蜂通常在春季繁殖, 则冬季期间影响蜜蜂种群密度的最主要因素是_____。(编号选填)
①出生率②死亡率③迁入率④迁出率⑤性别比例⑥年龄结构
(6)下图是该生态系统中部分食物网,假设营养级间的能量传递效率为10%,且胡蜂的食物由50%植物、10%蜜蜂和40%蝗虫构成。如果胡蜂每日需要能量 100kJ,则至少需要植物提供______kJ的能量。
(7)蜜蜂越冬时,会围成一团, 工蜂包裹在蜂王的外围, 以维持蜂巢的正常温度。近年来研究表明: 杀虫剂会影响蜜蜂正常的生理功能。 图中a图是外界环境-11℃时测定的蜂巢内部温度图,图中 b图是使用杀虫剂处理蜂群不同时间后每只蜜蜂CO 产生量。请根据图示推测“蜜蜂蜂群崩溃症候群”现象出现的原因。_________________。
【答案】(1)C (2) ①. ①② ②. ③④⑤⑥ (3)BD
(4)大量养殖蜜蜂,可减少蚂蚁的数量,减轻对瓢虫捕食的抑制作用,从而减少蚜虫的数量,这种天然的防治蚜虫的方法对环境友好,不会对非靶标生物造成危害,而且可以有效地控制蚜虫的数量
(5)②③④ (6)5500
(7)使用杀虫剂后每只蜜蜂CO2产生量下降,说明其呼吸作用减弱,释放热量减少,导致蜜蜂核心区及幼蜂聚集处温度下降
【解析】
【分析】1、一个物种得以生存必须要在一定空间内拥有一定数量的个 体。这种分布在一定空间内同种生物个体的总和,称为种群;种群密度是种群最基本的数量特征,种群的特征还有年龄结构、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、性别比例等。
2、在一定时间内,生活在一定区域的各个生物种群相互 联系、相互影响而形成的有规律的集合体,称为生物群落,简称为群落。
3、生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
4、生态系统中的信息既有来自生物的,也有来自无机环境的,信息种类繁多,信息量庞大。依据信息的性质和产 生方式,生态系统中的信息可以分为物理信息、化学信息 和行为信息。生态系统中各种信息的作用不是 孤立的,而是相互制约、互为因果关系的。
【小问1详解】
在一定时间内,生活在一定区域的各个生物种群相互联系、相互影响而形成的有规律的集合体,称为生物群落,简称为群落。图表示的生态系统中,所有生物共同构成了群落。
【小问2详解】
生态系统中的信息既有来自生物的,也有来自无机环境的,信息种类繁多,信息量庞大。依据信息的性质和产 生方式,生态系统中的信息可以分为物理信息、化学信息和行为信息;图中属于该生态系统中信息传递的过程是①②。生态系统的能量来源于太阳,物质则由地球供应。C、 H、O、N、P 等与生命活动相关的元素及水,在不同层次的 生态系统乃至整个生物圈内,沿着特定的途径从无机环境 到生物群落,再从生物群落回归无机环境,不断循环往复 的过程,称为物质循环;图中属于该生态系统中物质循环的过程是③④⑤⑥。
【小问3详解】
A、瓢虫捕食蚜虫以获取食物维持生存,瓢虫和蚜虫之间是捕食关系,蚂蚁常守在蚜虫旁边,来获得蚜虫产生的“蚜蜜”做食物,并防止瓢虫捕食蚜虫,因此蚂蚁与蚜虫的种间关系是共生,A错误;
B、题图可知,蚂蚁和蜜蜂均采食蚜虫分泌的蚜蜜,两者之间存在竞争,B正确;
C、瓢虫捕食蚜虫,蚜虫采食沙枣,可见瓢虫食物链中属于次级消费者,C错误;
D、常见的种间关系可以分为负相互作用和正相互作用,正相互作用则双方至 少有一方受益,而且另一方没有受损,例如共生,据图可知,蜜蜂和沙枣的种间关系属于正相互作用,D正确;
故选BD。
【小问4详解】
蚂蚁和蜜蜂的种间关系是竞争,大量养殖蜜蜂,可减少蚂蚁的数量,减轻对瓢虫捕食的抑制作用,从而减少蚜虫的数量,这种天然的防治蚜虫的方法对环境友好,不会对非靶标生物造成危害,而且可以有效地控制蚜虫的数量。
【小问5详解】
出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群密度的直接因素,故蜜蜂通常在春季繁殖, 则冬季期间影响蜜蜂种群密度的最主要因素是②死亡率③迁入率④迁出率。
【小问6详解】
根据题意可知,胡蜂每日需要能量 100kJ,其中50kJ直接从植物获取,而能量传递效率为10%,则植物需要500kJ;其中40kJ从蜜蜂获取,依据能量传递效率为10%,则蜜蜂的能量需要400kJ,而植物需要4000kJ;其中10kJ直接从蝗虫获取,依据能量传递效率为10%,则蝗虫的能量需要100kJ,而植物需要1000kJ,故至少需要植物提供的能量为500+4000+1000=5500kJ。
【小问7详解】
分析题图可知,与对照相比,使用杀虫剂后每只蜜蜂CO2产生量下降,说明其呼吸作用减弱,释放出来的能量减少,导致蜜蜂核心区及幼蜂聚集处温度下降,从而造成“蜜蜂蜂群崩溃症候群”现象。
二、高温胁迫对植物品质的影响(19分)
2. 棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图所示。图中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图1判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是__________、__________。
(2)在光照充足的环境中,图1中物质B的去路是____________。
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,图1中含量会暂时上升的物质是______。
A. 物质B B. 物质C C. 物质D D. 物质E
光合产物以蔗糖的形式运输到植物体其他部位。如图2是蔗糖进筛管-伴胞细胞复合体的一种方式:质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),将H+和蔗糖同向转运进细胞中,使细胞内蔗糖浓度高。
(4)图2中H+进细胞的方式是_____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞
(5)图2中蔗糖进细胞所需的能量来自于______。
A. ATP水解 B. 胞内外H+浓度差
C. 胞内外蔗糖浓度差 D. SU载体提供
(6)棉花的叶绿体色素提取分离及含量测定实验中,下列操作错误的是_____。
A. 用75%乙醇提取色素
B. 在聚酰胺薄膜的粗糙面划线
C. 用蒸馏水作对照调零测吸光度
D. 使用分光光度计测量叶绿素含量时,所选用的光质为红橙光和蓝紫光
研究者以两种棉花品种S和P为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得;HTB组为40℃连续培养5天,再恢复到30℃连续培养的第5天测得。
品种 组别 净光合速率Pn/μmol·m-2·s-1 气孔开放程度Gs/mol·m-2·s-1 胞间CO2浓度Ci/μmol·mol-1 酶a相对活性 酶b相对活性
P CK 27.78 0.66 275.17 9.16 9.39
HT 20.06** 0.59** 260.55** 6.99** 8.30*
HTB 24.67* 0.62 257.55* 7.13* 7.82**
S CK 26.93 0.63 262.37 8.93 8.53
HT 17.14** 0.55** 199.04** 5.78** 7.43*
HTB 17.34** 0.58* 270.04* 8.68 7.68*
*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
(7)据表和图1的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因__________。
(8)夏季,我国部分地区会连续多日出现40℃以上高温。研究发现,在上述地区种植棉花品种P、品种S,在高温胁迫解除后,对(1)__________(选填P或S)品种的品质在短时间内更难以恢复。据表推测可能的原因是(2)__________。
A.酶a活性显著下降,使光反应速率下降
B.酶b活性显著下降,使光反应速率下降
C.酶b活性显著下降,使暗反应速率下降
D.酶a活性显著下降,使暗反应速率下降
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 细胞质基质 (2)线粒体和外界环境 (3)CD (4)B (5)B (6)AC
(7)高温胁迫使气孔开发程度降低,胞间CO2浓度降低,酶a、b相对活性降低,使得暗反应速率降低,光合产物合成减少;同时,酶b活性降低,使得三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少,从而影响棉花的品质。
(8) ①. S ②. C
【解析】
【分析】1、分析图1:图示结构为叶绿体,其中物质A~G分别表示:H2O,O2,ADP、Pi和NADP+,ATP和NADPH,C5,C3,CO2。
2、分析图2:图2中H+通过H+泵从细胞内运往细胞外,逆浓度运输,消耗了ATP,属于主动运输。H+通过SU载体从细胞外运往细胞内,顺浓度梯度,属于协助扩散。
【小问1详解】
根据图示,酶b催化光合作用产物转化为淀粉的场所在叶绿体基质,转化为蔗糖的场所为细胞质基质。
【小问2详解】
据图判断,物质A为H2O,分解产生O2,故物质B是O2,在光照充足的环境中,植物光合作用速率大于呼吸作用速率,叶绿体产生的可用于细胞呼吸,多余的氧气释放到外界环境中,因此物质B的去路是线粒体和外界环境。
【小问3详解】
题图分析:C为ADP和Pi、D为ATP、E为C5、F为C3、G为CO2,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性,故CO2固定反应减弱,C5短时间内上升,C3生成少了,C3还原减弱,故消耗的NADPH和ATP减少,短时间内上升,综上所述,图中含量会暂时上升的物质是C(物质D)D(物质E)。
【小问4详解】
据图可知,图2中H+进细胞时从高浓度向低浓度运输,且需要载体蛋白,因此为协助扩散,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问5详解】
图2中蔗糖进细胞需要SU载体,SU载体同时可顺浓度梯度转运H+,顺浓度转运H+产生的势能用于SU载体主动运输蔗糖。B正确,ACD错误。
故选B。
【小问6详解】
A、叶绿体中的色素需要使用无水乙醇提取,A错误;
B、分离色素时,应在聚酰胺薄膜的粗糙面划线,B正确;
C、应用提取色素有机溶剂作对照调零测吸光度,C错误;
D、叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,故使用分光光度计测量叶绿素含量,吸收较多的红橙光和蓝紫光,D正确。
故选AC。
【小问7详解】
结合表格分析,P和S两个棉花品种在高温胁迫条件下均出现净光合速率下降、气孔开放程度降低、胞间CO2浓度下降以及酶a、酶b活性下降的情况;结合图1分析,酶b活性下降会使蔗糖形成减少,运往棉铃等器官的有机物减少。因此,根据已学知识、题干、表和图1的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因是:高温胁迫使气孔开放程度下降、胞间CO2浓度下降,酶a、酶b活性下降,导致碳反应速率下降,而且高温会使呼吸速率增加,光合作用积累的有机物减少;同时酶b活性下降,使三碳糖转化为蔗糖的量减少,运输至棉铃等器官的有机物减少,棉花品质下降。
【小问8详解】
根据表中数据分析,在高温胁迫解除后,品种S的净光合速率很难提高,有机物积累量减少,所以对品种S的品质在短时间内更难以恢复。据表2分析可知,在高温胁迫解除后,品种S的气孔开放程度显著降低,但胞间二氧化碳浓度显著回升,酶a活性有所恢复,而酶b相对活性显著降低,所以品种S的品质在短时间内更难以恢复的原因可能是酶b活性显著下降,使暗反应速率下降。C正确,ABD错误。
故选C。
三、社交挫败应激症(21分)
3. 将实验小鼠放入攻击性极强小鼠的领地,被多次攻击后,实验小鼠会出现“社交挫败应激(SDS)”。科学家发现SDS会引起小鼠脑部VTA区某些神经元活性显著增强,PVN区与LH区也会产生变化,肾上腺皮质激素水平(表征SDS程度的指标)会显著升高,抑制T淋巴细胞活化,图1是上述过程示意图。
(1)据图1分析,小鼠体内参与SDS调节的系统有________。
A. 神经系统 B. 内分泌系统 C. 消化系统 D. 免疫系统
(2)小鼠出现SDS现象,激活VTA区释放GABA(抑制性神经递质)的神经元,使突触后神经元受抑制.图2是该突触传递的过程。据图2分析,下列叙述正确的是_____。
A. 通过主动运输释放GABA
B. GABA被转运进入突触后神经元
C. 突触后膜Na+内流
D. 突触后膜不发生电位反转
(3)结合已有知识分析与GABA定向运输、分泌有关细胞结构有________。
A. 核糖体 B. 线粒体 C. 高尔基体 D. 中心体
(4)图1中调控小鼠体内肾上腺皮质激素释放量的相关激素有____________。上述激素之间相互作用以实现调节,请推测其中所反映的调节机制为___________
A分级调节 B.反馈调节 C.激素调节 D.神经调节
(5)下列关于SDS小鼠免疫功能的推测正确的是_______。
A. 肾上腺皮质激素可以作为信号分子调节细胞免疫
B. 肾上腺皮质激素可以为T淋巴细胞的代谢提供能量
C. 相比对照组,SDS小鼠的免疫系统的功能增强
D. 相比对照组,SDS小鼠更容易发生感染和肿瘤
睡眠主要分为浅睡眠和深睡眠。科学家发现,SDS会改变小鼠睡眠,并对社交压力产生影响,结果如图3。
(6)据图3分析SDS对睡眠时间的影响为___________。据图判断,睡眠会___________(加剧/缓解)小鼠的SDS症状。综合上述信息,在下列示意图中构建SDS小鼠脑部VTA、PVN和LH三个区域的调节关系______(用“→”和“+”、“-”表示)
【答案】(1)ABD (2)D (3)BC
(4) ①. 促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素 ②. A (5)AD
(6) ①. 浅睡眠和深睡眠时间均增加 ②. 缓解 ③. VTALH,VTAPVN
【解析】
【分析】肾上腺皮质激素的调节过程:下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上腺皮质激素,同时肾上腺皮质激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【小问1详解】
据图1可知,参与SDS 调节的有 VTA 区某些神经元活性显著增强(神经系统),肾上腺皮质激素水平(表征SDS程度的指标)会显著升高(内分泌系统),抑制T淋巴细胞活化(免疫系统),ABD正确,C错误。
故选ABD。
【小问2详解】
A、释放GABA过程为胞吐,A错误;
B、GABA与突触后膜的受体结合起作用,不进入突触后神经元,B错误;
C、突触后神经元受抑制,因此可知不会引起突触后膜Na 内流,C错误;
D、突触后神经元受抑制,所以突触后膜不发生电位反转,D正确。
故选D。
【小问3详解】
参与囊泡运输、分泌的结构有细胞骨架(协助运输)、线粒体(提供能量)、高尔基体(产生囊泡),BC正确,AD错误。
故选BC。
【小问4详解】
图1中调控小鼠体内肾上腺皮质激素释放量的相关激素有激素a(促肾上腺皮质激素释放激素)、激素b(促肾上腺皮质激素)。上述激素的分级调节,意义是有利于激素信号的逐级放大,对靶细胞的精准调节,内环境中激素含量的稳定,所以推测其中的调节机制是分级调节,A正确,BCD错误。
故选A。
【小问5详解】
A、肾上腺皮质激素可以作为信号分子抑制T淋巴细胞活化,从而调节细胞免疫,A正确;
B、肾上腺皮质激素作为信号分子,不能提供能量,B错误;
C、相比对照组,SDS 小鼠抑制T淋巴细胞活化,免疫系统的功能减弱,C错误;
D、相比对照组,SDS 小鼠抑制T淋巴细胞活化,细胞免疫减弱,更容易发生感染和肿瘤,D正确。
故选AD。
【小问6详解】
由图可知SDS组浅睡眠和深睡眠时间均增加。折线图中,DDS睡眠剥夺后,肾上腺皮质激素水平更高,可知睡眠会缓解小鼠的 SDS 症状。 SDS 会引起小鼠脑部 VTA 区某些神经元活性显著增强,而LH区活动也较强(睡眠增多),PVN区受到抑制(促肾上腺皮质激素释放激素)水平不改变。即VTALH,VTAPVN。
四、新生儿疾病筛查(20分)
4. 我国大部分地区将先天性甲状腺功能减低症(CH)、苯丙酮尿症(PKU)等几种先天性遗传性疾病列入新生儿筛查项目,新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线,也是公共卫生防控成功的典范之一。图(a)为苯丙氨酸在机体内的部分代谢过程,已知过高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统,多巴胺是一种神经递质,与认知功能等相关(苯丙氨酸和酪氨酸竞争大中性路数做是制造多巴胺的原料,神经细胞中酪氨酸的量影响多巴胺的合成量);图(b)为一新生儿PKU患者家系图谱。
(1)已知图(b)中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因破陷,致苯丙氨酸代谢障碍所致。相对于正常人,Ⅲ-2个体可能会出现有差异的代谢指标或生理特征有_______。
A. 苯丙氨酸水平偏高 B. 肤色较常人偏黑
C. 多巴胺水平偏高 D. PAH活性低甚至无活性
(2)新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线,以下可能属于第一、二道防线的是_______。
A. 婚检 B. 孕前检查 C. 产前筛查 D. 产前诊断
(3)相关基因用Hh表示,Ⅱ-2个体的基因型可能为____________(编号选填)。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无h基因,则Ⅲ-2个体致病基因可能来自于______________(编号选填)·
①hh②Hh③hh④Ⅱ-3⑤自身的基因突变⑥Ⅱ-4体细胞基因突变⑦Ⅱ-4精细胞基因突变
(4)按上题的推测,则Ⅱ-3中不可能存在的细胞有______________。
A. B. C. D.
(5)图(a)中下列物质不可存在于内环境中的是_________。
A. 苯丙氨酸 B. 酪氨酸
C. 多巴胺 D. 大中性氨基酸载体1
(6)对新生儿进行先天性甲状腺功能减低症(CH)筛查,检测的项目是促甲状腺激素水平,若该激素水平__________(偏高/偏低),则为疑似患儿,需要进一步复查确认。
(7)若不在新生儿时期就开始采取干预和治疗措施,PKU患者会较常人明显智力低下,结合图文解释其原因,并针对此病在饮食干预上提出一条合理的建议。_________。
【答案】(1)AD (2)ABCD
(3) ①. ①② ②. ④⑤⑦ (4)D (5)ABC
(6)偏高 (7)原因:因PAH基因缺陷,PKU患者体内PAH活性低,导致苯丙氨酸积累,酪氨酸含量偏低,高浓度苯丙氨酸会直接损伤新生儿的神经系统系统,在通过血脑屏障时,高浓度的苯丙氨酸会和酪氨酸竞争大中性氨基酸载体1,使得进入到脑部神经细胞中的酪氨酸更少,在神经细胞内合成的多巴胺也少,影响新生儿认知功能的发展,导致智力低下;建议:严格控制饮食中苯丙氨酸的摄入,尽量避免进食苯丙氨酸含量高的食物(或同时增加酪氨酸的摄入)
【解析】
【分析】1、遗传病监测和预防:
(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率;
(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展;
(3)禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。
2、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。
【小问1详解】
AD、PKU患者的PAH基因缺陷,PAH活性低甚至无活性,导致苯丙氨酸无法转化为酪氨酸,从而导致苯丙氨酸水平偏高,AD正确;
B、PKU患者PAH活性低甚至无活性,苯丙氨酸无法转化为酪氨酸,无法产生黑色素,故PKU患者肤色较常人偏白,B错误;
C、PKU患者苯丙氨酸水平偏高,高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统,多巴胺水平偏低,C错误。
故选AD。
【小问2详解】
ABCD、婚检、 孕前检查、 产前筛查、 产前诊断都能在一定程度上预防遗传病的产生和发展,大大降低病儿的出生率,属于新生儿筛查的第一、二道防线,ABCD正确。
故选ABCD。
【小问3详解】
由题意可知“图(b)中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因缺陷”可知,该病为常染色体遗传病,Ⅱ-3、Ⅱ-4不患病,生出患病的Ⅲ-2个体,说明该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ-2个体的基因型hh,Ⅱ-3的基因型为Hh,Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型都可能为Hh、HH,Ⅱ-2个体的基因型可能为①HH,②Hh。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无h基因,说明Ⅱ-4的基因型为HH,Ⅲ-2个体致病原因为基因突变,Ⅲ-2个体致病基因可能来自于④Ⅱ-3、⑤自身的基因突变、⑦Ⅱ-4精细胞基因突变。
【小问4详解】
Ⅱ-3个体的基因型为Hh,A细胞表示处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞;B细胞表示处于减数第二次分裂后期的极体,分离的子染色体的基因型相同;C细胞表示有丝分裂后期,上下两条染色体是姐妹染色单体分开后形成的染色体,所含基因相同,左右两条染色体属于同源染色体,所含的基因应为等位基因;D细胞表示处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞,但分离的子染色体的基因型应该相同,ABC正确,D错误。
故选D。
【小问5详解】
ABC、苯丙氨酸、酪氨酸、多巴胺可存在于内环境,ABC正确;
D、大中性氨基酸载体1位于细胞膜上,不存于内环境中,D错误。
故选ABC。
【小问6详解】
当新生儿患有先天性甲状腺功能减低症(CH)时,甲状腺激素的分泌量减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,促甲状腺激素水平偏高,则为疑似患儿,需要进一步复查确认。
【小问7详解】
因PAH基因缺陷,PKU患者体内PAH活性低,导致苯丙氨酸积累,酪氨酸含量偏低,高浓度苯丙氨酸会直接损伤新生儿的神经系统系统,在通过血脑屏障时,高浓度的苯丙氨酸会和酪氨酸竞争大中性氨基酸载体1,使得进入到脑部神经细胞中的酪氨酸更少,在神经细胞内合成的多巴胺也少,影响新生儿认知功能的发展,导致智力低下,因此PKU患者会较常人明显智力低下。对该病在饮食方面的建议:严格控制饮食中苯丙氨酸的摄入,尽量避免进食苯丙氨酸含量高的食物(或同时增加酪氨酸的摄入)。
五、性别决定(19分)
5. 自然界中,存在着多种性别决定的方式。半滑舌鳎是我国沿海地区养殖率较高的经济鱼种,雄鱼染色体组成为 ZZ,雌鱼为ZW。但是,幼鱼在28℃时,ZW鱼发育为表型雄性,称为伪雄鱼 (用Z*W 表示)。如图是半滑舍鳎性别决定和体形模式图。
(1)性别二态指第二性征为基础的非生殖系统特征差异,比如:体重积累、生长形态等。下列相关推测正确的是 。
A. 半滑舌鳎鱼具有性别二态性
B. 伪雄鱼比雌鱼具有更高的经济价值
C. 雌鱼有更大的体型有利于增加产卵量
D. 性别二态现象是生物进化的结果
(2)已知伪雄鱼可以产生雄性配子,子代 Z*W 在 22℃下生长依然发育为伪雄鱼,且Z 或Z*染色体是鱼类生存所必需的。请预测在 22℃下饲养的Z*W和ZW鱼杂交后中表现型为雌鱼的比例 。
A. 1/4 B. 1/3 C. 1/2 D. 2/3
研究表明:gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用,不同性别表现的半滑舌鳎性腺中 gsdf基因的甲基化图谱, 如图甲所示。
(3)相比雌鱼,雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平___________(高/低/大致相同)。
(4)据图甲分析,关于半滑舌鳎性别分化的机制,相关叙述正确的是
A. 甲基化使 DNA 所含的遗传信息发生改变
B. DNA 甲基化使半滑舌鳎性状发生改变
C. gsdf基因的甲基化程度不能遗传给后代
D. gsdf 基因表达产物有利于发育成雄鱼
(5)据图甲分析,半滑舌鳎gsdf基因的表达调控发生在图乙中的过程_________(填图中编号)。
(6)据上述信息和所学知识,从分子层面提出提高半滑舌鳎鱼养殖产量的建议。_____________________________________________________________。
(7)XY 和 ZW型是最常见的性别决定方式,科学家将以半滑舌鳎为代表的鲽形目鱼类(身体扁平,双眼偏转至头颅同侧)与其他生物的 DNA 构建了进化关系树,可判断生物间的亲缘关系如下图。据图分析,下列叙述正确的是 。
A. 利用 DNA 判断生物进化关系属于进化的细胞学证据
B. 半滑舌鳎和鸟类亲缘关系较远,但来源于共同的祖先
C. 由鲽形目鱼类的形态特征可推测其可能为水体底栖生物
D. 有些生物的性别不一定通过性染色体来决定
(8)综合以上材料可知生物体性别决定的影响因素有__________。(编号选填)
①性染色体 ②基因 ③环境因素
【答案】(1)ACD (2)B (3)高 (4)B (5)②
(6)抑制 gsdf 基因启动子区域甲基化,促进gsdf 基因表达 (7)BCD (8)①②③
【解析】
【分析】表观遗传是指细胞内基因序列没有改变,但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达发生可遗传变化的现象。表型模拟是指由环境条件的改变所引起的表型改变,类似于某基因型改变引起的表型变化的现象。
【小问1详解】
A、性别二态指第二性征为基础的非生殖系统特征差异,幼鱼在28℃时,ZW鱼发育为表型雄性,即出现非生殖系统特征差异的第二性征,说明半滑舌鳎鱼具有性别二态性,A正确;
B、据图可知,半滑舌鳎雌鱼相对于雄鱼具有绝对的生长优势,雌鱼的身长和体重都比伪雄鱼大,说明雌鱼具有更高的经济价值,B错误;
C、一般来说,体型大的雌鱼产卵能力超过多条体型小的雌鱼之和,因此雌鱼有更大的体型有利于增加产卵量,C正确;
D、性别二态现象是长期自然选择的结果,是生物进化的结果,D正确。
故选ACD。
【小问2详解】
根据题意分析可知:伪雄鱼的性染色体为Z*W ,在22℃下生长依然发育为伪雄鱼,说明 ZW是雌性,ZZ是雄性。Z*W 和ZW鱼杂交,在 22℃下饲养,后代的基因型及比例为 ZZ: ZW: Z*W : WW=1: 1: 1: 1,其中WW不能存活,所以后代的表现型及比例为雄性:雌性=2: 1,表现型为雌鱼的比例为1/3,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问3详解】
伪雄鱼的性染色体为Z*W,雄鱼的性染色体为ZW,雌鱼的性染色体为ZZ,据图可知,ZZ、亲代Z*W和子代Z*W的在启动子区域竖线相差不大,但比亲代ZZ和子代ZZ的竖线较多,说明相比雌鱼,雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平高。
【小问4详解】
A、表观遗传是指细胞内基因序列没有改变,但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达发生可遗传变化的现象,因此甲基化不会使 DNA 所含的遗传信息发生改变,A错误;
B、甲基化会使生物性状发生改变,使半滑舌鳎性状发生改变,B正确;
C、表观遗传是可以遗传的,gsdf基因的甲基化程度能遗传给后代,C错误;
D、据图可知,雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平高,影响基因的转录,说明gsdf 基因表达产物不有利于发育成雄鱼,D错误。
故选B
【小问5详解】
据图甲分析,半滑舌鳎gsdf基因的表达调控是gsdf 基因启动子区域甲基化,影响gsdf 基因转录,图乙中①表示DNA复制,②表示转录,③表示翻译,④表示逆转录,因此半滑舌鳎gsdf基因的表达调控发生在图乙中的过程②。
【小问6详解】
gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用,gsdf 基因表达产物有利于发育形成雌鱼,因此抑制 gsdf 基因启动子区域甲基化,促进gsdf 基因表达,促进雌鱼的产生,进而提高半滑舌鳎鱼养殖产量。
【小问7详解】
A、利用 DNA 判断生物进化关系属于进化的分子水平的证据,A错误;
B、据图可知,半滑舌鳎和鸟类亲缘关系较远,但来源于共同的祖先,B正确;
C、鲽形目物种体形侧扁,成鱼左右不对称,两眼均位于头部左侧或右侧,由鲽形目鱼类的形态特征可推测其可能为水体底栖生物,C正确;
D、有些生物的性别不一定通过性染色体来决定,比如有些生物是没有性染色体的,D正确。
故选BCD。
【小问8详解】
据题意可知,温度能影响半滑舌鳎鱼性别的分化,gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用,性染色体也与性别有关,因此生物体性别决定的影响因素有①②③。