【精品解析】湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二上学期入学考试生物试题

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名称 【精品解析】湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二上学期入学考试生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2024-11-18 08:49:02

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湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二上学期入学考试生物试题
1.(2024高二上·邵阳开学考)2024年3月下旬,线粒体毒素邦克列酸(米酵菌酸)的食物中毒事件,引起国人高度重视。如图为线粒体产生及运送ATP的示意图,ATP合成酶利用质子(H+)由高浓度流向低浓度所释出的电势能,将ADP磷酸化产生ATP,而线粒体膜上的ATP/ADP转运酶则将ADP与ATP交换传送至膜内外。邦克列酸可与此转运酶结合成复合体,进而阻碍传送分子的功能,并使线粒体无法产生ATP,造成细胞无法正常运作甚至死亡。依据如图、题干内容及已习得知识,下列叙述正确的是(  )
A.ATP合成酶利用细胞分解大分子时所释放出的能量来产生ATP
B.ATP和ADP的运送都会受到邦克列酸的影响
C.邦克列酸直接影响电子传递链的进行,造成细胞无法正常运作甚至死亡
D.邦克列酸中毒的线粒体,因ATP合成酶被破坏而无法产生ATP供细胞使用
【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP合成酶利用细胞分解葡萄糖等有机小分子时所释放出的能量来产生ATP,而不是大分子,A错误;
B、粒线体膜上的ATP/ADP转运酶则将ADP与ATP交换传送至膜内外,邦克列酸可与此转运酶结合成复合体,进而阻碍传送分子的功能,说明ATP和ADP的运送都会受到邦克列酸的影响,B正确;
C、根据题意,邦克列酸直接影响ATP/ADP转运酶,并不直接影响电子传递链的进行,C错误;
D、邦克列酸中毒的粒线体,传送分子的功能受到阻碍,导致因缺乏ADP等无法产生ATP,造成细胞无法正常运作甚至死亡,而非因ATP合成酶被破坏,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
2.(2024高二上·邵阳开学考)如图是绿色植物和藻类中常见的光合色素吸收光谱。某生使用长条滤纸,以石油醚:丙酮=9:1为展开液进行光合色素之层析分离实验中,分别计算甲、乙、丙三种色素的Rf值(Rf值=),试问Rf值由大到小依序为何(  )
A.甲、丙、乙 B.丙、乙、甲 C.乙、丙、甲 D.甲、乙、丙
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】分析题图不同色素的吸收光谱,甲、乙、丙分别为叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a。类胡萝卜素在展开液中溶解度最大,所以上升的距离最大,Rf值最大;其次为叶绿素a,再次为叶绿素b,因此Rf值由大到小依次为乙、丙、甲,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
3.(2024高二上·邵阳开学考)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是(  )
A.芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B.基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C.成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D.该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
【答案】A
【知识点】无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽;A错误;
B、由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数,而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,所以基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,B正确;
C、芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁殖不会改变染色体的数目,C正确;
D、一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,所以该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞增殖方式分为有丝分裂和无丝分裂,有丝分裂结束后形成的子细胞染色体数目与母细胞一致,无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体变化,细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
4.(2024高二上·邵阳开学考)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是(  )
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;遗传系谱图
【解析】【解答】A、由于该家系中有女患者,因此该致病基因不位于Y染色体上,A正确;
B、若II1不携带该病致病基因,由于III3是患者,他的致病基因只能来自II2。假如该病为常隐,无论II2是Aa还是aa,由于II1不携带该病致病基因,所以不可能生出患病的III3。这样,该病还剩3种情况: 常显,X显,X隐。在这三种情况下,II2都是杂合子,B正确;
C、若Ⅲ-5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ-1正常为aa,而Ⅲ-3患病Aa,可推出Ⅱ-2一定患病为A_,C正确;
D、若Ⅱ-2正常,Ⅲ-3患病,该病为隐性遗传病,若Ⅲ-2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病,若Ⅲ-2正常,则不能推出具体的遗传方式,D错误。
故答案为:D。
【分析】在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
5.(2024高二上·邵阳开学考)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(  )
A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由题意可知, 某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制(用A/a表示), 控制白色的基因在雄虫中不表达,随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,说明白色对黄色为显性,则亲代白色雌虫基因型为AA,黄色雄虫基因型为AA或Aa或aa。如果黄色雄虫基因型为AA,则F1基因型为AA,F1自由交配,F2基因型为AA,F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为15/16;如果黄色雄虫基因型为aa,则F1基因型为Aa,F1自由交配,F2基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为3/4。综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。受精时,雌雄配子间的结合是随机的。
6.(2024高二上·邵阳开学考) 科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是(  )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,A错误;
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有
某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B错误;
C、噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D正确。
故答案为:D。
【分析】肺炎链球菌转化实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤:
一、实验材料准备
菌株:准备光滑型(S型)和粗糙型(R型)肺炎链球菌。S型菌株具有多糖类荚膜,能引发疾病;R型菌株无此荚膜,不会引发疾病。
培养基:准备适合肺炎链球菌生长的培养基。
其他试剂:包括DNA酶、RNA酶、酯酶等,用于后续实验。
二、实验过程
1. 体内转化实验(格里菲思实验)
第一组:将R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。
第二组:将S型活细菌注入小鼠体内,小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌。
第三组:将加热致死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。
第四组:将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注入小鼠体内,小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌。
2. 体外转化实验(艾弗里实验)
步骤一:将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。
步骤二:将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,观察R型细菌的变化。
步骤三:为了验证DNA是转化因子,艾弗里等人还分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处理细胞提取物,然后将其加入R型活细菌的培养基中,观察结果。
三、实验结果与结论
体内转化实验结论:加热致死的S型细菌中含有某种转化因子,能使无毒的R型活细菌转化为有毒的S型活细菌。
体外转化实验结论:DNA是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。而其他物质(如蛋白质、RNA等)在去除后并未引起转化,进一步证明了DNA的遗传物质作用。
噬菌体侵染实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤,该实验主要用于证明DNA是遗传物质:
一、实验准备
1. 噬菌体的选择与标记:选择噬菌体(如T2噬菌体),并使用放射性同位素标记其蛋白质和DNA。通常使用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,32P标记噬菌体的DNA。
二、实验过程
1. 标记噬菌体的制备:
第一步:由于噬菌体没有细胞结构,不能用含放射性标记的培养基直接培养,所以要先将大肠杆菌置于含35S或32P标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌。
第二步:收集并纯化被标记的噬菌体。
2. 噬菌体侵染实验:
第三步:将标记的噬菌体与未被标记的细菌(如大肠杆菌)混合培养,让噬菌体侵染细菌。
第四步:一段时间后,通过搅拌器搅拌,使细菌与噬菌体分离,然后离心,分离上清液和沉淀物。
3. 检测结果:
第五步:分别检测上清液和沉淀物中的放射性物质。如果^35S主要出现在上清液中,说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内;如果^32P主要出现在沉淀物中,说明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
7.(2024高二上·邵阳开学考)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(  )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;
B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核苷酸,没有甲基,B错误;
C、由题意“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境因素可能是引起DNA甲基化差异的重要原因,C正确;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,却会影响基因的表达,从而影响生物个体表型,D错误。
故答案为:C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
8.(2024高二上·邵阳开学考)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(  )
A.基因突变 B.染色体变异 C.基因重组 D.表观遗传
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】由题意可知,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,所以驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传,ABC错误、D正确。
故发答案为:D。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
9.(2024高二上·邵阳开学考)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是(  )
A.实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异
B.脑和骨骼肌等未被染色,是因为细胞膜能控制物质进出
C.肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了细胞
D.靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构和功能综合
【解析】【解答】A、由“发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色”可推出毛细血管通透性不同,导致物质进出细胞有差异,实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异,A正确;
BC、有的器官可以被台盼蓝细胞染色,说明大分子物质可以进入组织液,而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液;脑和骨骼肌等未被染色,是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液,且这些细胞的细胞膜能控制物质进出;肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液,B正确、C错误;
D、根据题目信息分析,只有小分子物质才能进入脑和骨骼肌,靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,其原因是构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的。
实例:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐。
影响因素:温度,在一定范围内,细胞膜的流动性随温度升高而增大。
10.(2024高二上·邵阳开学考)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述错误的是(  )
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区有关
C.条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
【答案】D
【知识点】反射的过程;脑的高级功能
【解析】【解答】A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,是后天性行为,需在大脑皮层的参与下完成的高级反射活动,属于条件反射,A正确;
B、有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区(听觉性语言中枢)有关,B正确;
C、条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢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,使得条件反射逐渐减弱直至消失,所以条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果,C正确;
D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、反射分为非条件反射和条件反射,非条件反射是先天性的,如缩手反射、膝跳反射、眨眼反射等,而条件反射是后天产生的,如谈虎色变、望梅止渴等。
3、条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的。条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化,如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以致最终完全不出现,这是条件反射的消退,例如,铃声与食物多次结合,使狗建立了条件反射,如果之后铃声反复单独出现而没有食物,则铃声引起的唾液分泌量会逐渐减少,最后完全没有。
11.(2024高二上·邵阳开学考)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】分析题意,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋只能传导至电极1,无法传至电极2,故只发生一次偏转,对应的图形应是图乙中的前半段,则B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静息电位是指神经元等可兴奋细胞在未受到刺激时,细胞膜两侧存在的电位差,静息电位主要是由钾离子外流引起的,膜电位表现为外正内负;动作电位是指神经元等可兴奋细胞在受到适宜强度的刺激后产生的电位变化,动作电位是由于钠离子内流引起的, 膜电位为外负内正 。
12.(2024高二上·邵阳开学考)一系列间隔很短的单个强刺激会使肌肉发生的各单收缩融合起来,甚至变成一次更大的收缩。每次动作电位之后肌肉出现一次完整的收缩和舒张过程称为单收缩。若肌肉收缩波的波峰仍可分辨,称为不完全强直收缩;若各收缩波完全融合,不能分辨,表示肌肉维持稳定的收缩状态,称为完全强直收缩。产生完全强直收缩所需要的最低刺激频率,称为临界融合频率。下列叙述错误的是(  )
A.肌肉兴奋和肌肉收缩是不同步的
B.临界融合频率在22.5~33.5次/s之间
C.不同刺激频率下,动作电位的叠加导致肌肉收缩波融合
D.肌肉的收缩,可受到神经递质释放量的影响
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、每次动作电位之后肌肉出现收缩,说明肌肉兴奋和肌肉收缩是不同步的,肌肉兴奋在前,收缩在后,A正确;
B、产生完全强直收缩所需要的最低刺激频率,称为临界融合频率,由图可知,临界融合频率在22.5~33.5次/s之间,B正确;
C、分析图可知,不同刺激频率下,动作电位是独立的、始终是相互分离的,无法叠加,但是肌肉的收缩波是可以融合的,C错误;
D、肌肉从单收缩到产生完全强直收缩,与兴奋性神经递质持续增加有关,因此肌肉的收缩,可受到神经递质释放量的影响,D正确。
故答案为:C。
【分析】兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元;随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
13.(2024高二上·邵阳开学考)心脏衰竭(HF)是一个重要的全球公共卫生问题,空军医科大学研究发现了SLC40A1(铁转运蛋白)基因参与心肌铁水平调节的机制,Steap4(铁氧化还原酶)与SLC40A1相互作用,促进SLC40A1介导的Fe2+从心肌细胞外排(如图)。据图分析正确的是(  )
A.图中Fe2+外排时转运蛋白的空间结构发生变化
B.铁是维持细胞和生物体正常生命活动的大量元素
C.线粒体可直接将葡萄糖彻底氧化分解供能
D.提高心肌细胞中Steap4的活性有助于治疗心脏衰竭
【答案】A
【知识点】线粒体的结构和功能;主动运输
【解析】【解答】A、图中Fe2+外排时是逆浓度梯度进行的,为主动运输过程,需要转运蛋白,且转运过程中转运蛋白的空间结构会发生变化,A正确;
B、铁在细胞中含量少,属于微量元素,具有维持细胞和生物体正常生命活动的作用,B错误;
C、线粒体不能直接将葡萄糖彻底氧化分解供能,葡萄糖需要首先在细胞质基质中分解成丙酮酸,而后丙酮酸可进入到线粒体中被彻底氧化分解,C错误;
D、提高心肌细胞中Steap4的活性会促进Fe2+的产生和外排,因而不利于治疗心脏衰竭,是由于图中显示心脏衰竭是由于铁缺乏引起的,D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
14.(2024高二上·邵阳开学考)某男性的基因型为AABb,两对等位基因的相对位置如图1所示,图2~图5分别表示该男性产生的几种精细胞的基因型。不考虑除图示外的其他突变。下列相关叙述错误的是(  )
A.图2精细胞的出现是减数分裂Ⅰ前期发生交换的结果
B.图3精细胞中因基因突变产生的a基因可能与A基因的碱基数目不同
C.图4、图5精细胞的出现可能是发生了染色体结构变异
D.产生图3精细胞的次级精母细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能为AB
【答案】A
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、正常情况下,该男性的精原细胞进行减数分裂时,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生的精细胞基因型只有两种,分别为AB、Ab;A/a、B/b基因位于非同源染色体上,无论减数分裂Ⅰ前期是否发生了交换,最终都可以产生图2所示的精细胞,A错误;
B、基因突变是碱基对的增添、缺失或替换引起的,基因突变产生的等位基因之间的碱基数目可能不同,B正确;
C、图4中2号染色体上A基因缺失,图5中4号染色体上b基因重复,即都发生了染色体结构变异,C正确;
D、图3精细胞中的a基因是由基因突变引起的,由于减数分裂过程中,细胞只在分裂前的间期进行一次DNA复制,且不考虑除图示外的其他突变,产生图3精细胞的次级精母细胞分裂产生的两个精细胞基因型分别为AB、aB,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
2、基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
15.(2024高二上·邵阳开学考)心率为心脏每分钟搏动的次数(自主神经被完全阻断时的心率为固有心率)。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。下列分析正确的是(  )
A.受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用
B.兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触
C.受试者在安静状态下的心率大于固有心率
D.若受试者心率为每分钟90次,此时交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强
【答案】A,B,D
【知识点】神经系统的基本结构
16.(2024高二上·邵阳开学考)心肌细胞兴奋时,心肌细胞膜上L型Ca2+通道开放,少量Ca2+进入细胞并打开内质网上Ca2+释放通道(RYR),大量Ca2+进入细胞质可引起心肌收缩。收缩后,心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体(NCX )和内质网上Ca2+泵将Ca2+从细胞质回收,心肌舒张。舒张后,L型Ca2+通道开放,Ca2+再次进入细胞质引起心肌收缩,这样周而复始地维持心肌功能。下列叙述正确的是(  )
A.L型Ca2+通道运输Ca2+时,不与Ca2+结合,构象也不发生改变
B.内质网膜上RYR既有运输Ca2+的功能,又有识别Ca2+的功能
C.Ca2+进入内质网或出细胞膜的方式都是主动运输,但驱动能量不同
D.若对心肌使用Na+-K+泵抑制性药物,则心肌收缩能力下降
【答案】B,C
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、心肌细胞膜上的L型Ca2+通道在心肌兴奋时开放,此过程中存在通道蛋白构象的改变,通道蛋白运输离子时,不与运输的离子结合,A错误;
B、由题意可知,内质网膜上 Ca2+释放通道(RYR) 受到Ca2+刺激后才开放,并把内质网内的Ca2+运输到细胞质中,故该过程中要先识别Ca2+后打开通道,再运输Ca2+,即RYR对Ca2+既有运输功能,又有识别功能,B正确;
C、Ca2+通过心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体(NCX )运出细胞,此过程的驱动能量由Na+的化学势能差提供,属于协同转运;Ca2+通过内质网上Ca2+泵运入内质网,需要ATP供能,两者都是主动运输,但驱动能量不同,C正确;
D、 Na+-Ca2+交换体(NCX )借助Na+的化学势能差将Ca2+运出,化学势能差的维持需要Na+-K+泵的参与,若对心肌细胞使用Na+-K+泵抑制性药物,Na+外运发生障碍,导致Ca2+不能及时运出,则心肌持续收缩,其收缩能力上升,D错误。
故答案为:BC。
【分析】物质跨膜运输的方式主要有三种:
(1)自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
(2)协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白参与;
(3)主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白的协助。
17.(2024高二上·邵阳开学考)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白,被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株,获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。
回答下列问题:
(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于    (填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。
(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和    产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路:   。
(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下,种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是:肠道细胞表面受体蛋白的    或    发生变化,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,原因是    。
【答案】(1)细胞坏死
(2)分化;增加Bt毒蛋白基因的导入数量,使其表达足量的Bt毒蛋白
(3)结构;数量
(4)具有抗药性的棉铃虫和不抗药的棉铃虫都会被保留下来,减小了具有抗性棉铃虫的生态位,使其不会成为优势群体,从而减缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性。
【知识点】细胞分化及其意义;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】(1)细胞坏死指的是在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,Bt毒蛋白作为损害因子,导致该生物的死亡,属于细胞坏死。
(2)分析题意可知:干细胞能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去,即肠干细胞分裂和分化产生新肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降;所以可以选择增加Bt毒蛋白基因的导入数量,使其表达足量的Bt毒蛋白。
(3) 在Bt毒蛋白的长期选择作用下,会使肠道细胞表面受体蛋白的结构或数量发生变化,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4) 将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,原因是具有抗药性的棉铃虫和不抗药的棉铃虫都会被保留下来,减小了具有抗性棉铃虫的生态位,使其不会成为优势群体,从而减缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性。
【分析】1、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死不受基因控制,是在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致的,对机体有害,坏死细胞发生外形不规侧变化,溶酶体破坏,胞浆外溢。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
18.(2024高二上·邵阳开学考)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为   ;其中一对基因位于z染色体上,判断依据为   。
(2)正交的父本基因型为   ,F1基因型及表型为   。
(3)反交的母本基因型为   ,F1基因型及表型为   。
【答案】(1)正交结果的 6:2:3:5和反交结果的3:5:3:5是9:3:3:1的变式;正交、反交结果不同
(2)aaZBZB;AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色
(3)aaZBW;AaZBZb、AaZbW,表型分别为棕色、红色
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)依据表格信息可知,无论是正交6:2:3:5,还是反交3:5:3:5,均是9:3:3:1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
故填: 正交结果的 6:2:3:5和反交结果的3:5:3:5是9:3:3:1的变式 ; 正交、反交结果不同 。
(2)依据正交结果,F2中棕眼:红眼=9:7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,又亲本为纯系,则其基因型为:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
故填: aaZBZB ; AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色 。
(3)依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为,AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
故填: aaZBW ; AaZBZb、AaZbW,表型分别为棕色、红色 。
【分析】1、性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。2、正交和反交:基因型不同的两种个体杂交,如果将甲性状作父本,乙性状作母本定为正交;那么以乙作父本,甲作母本为反交;反之,若乙作父本,甲作母本为正交,则甲作父本,乙作母本为反交。由于在受精作用中,受精卵的细胞核中基因既有来自父本的,也有来自母本的,而细胞质只来自母本(卵细胞),因此在实践中,正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传;在细胞核遗传中,也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。
(1)依据表格信息可知,无论是正交6:2:3:5,还是反交3:5:3:5,均是9:3:3:1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
(2)依据正交结果,F2中棕眼:红眼=9:7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲本为纯系,其基因型为:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
(3)依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为,AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
19.(2024高二上·邵阳开学考)北美雪鞋兔又称北极兔,冬季褪去棕色“外衣”换为白色,其毛发的色素变化过程由体内黑色素的数量、质量和分布状况决定,Agouti基因是调控黑色素转换的关键基因。
(1)研究发现,北极兔毛色的棕色表型来自黑尾长耳大野兔,二者亲缘关系较近,在自然条件下不存在绝对的   ,可以进行基因交流。
(2)近年来随着全球变暖的加剧,北极兔生活地带降雪不断减少,人们在野外发现一定数量的北极兔在冬季仍保留棕色毛色。对冬季毛色不同的两种北极兔基因序列分析发现,棕色性状的出现与Agouti基因端附近插入1Kb左右的碱基序列有关。这种变异属于   ,可以为进化提供   。
(3)科研人员在11只冬季毛色为白色的北极兔样本中发现了4只杂合子。通过对其中三只进行等位基因特异性表达检测来确定基因的表达水平,结果见表。
杂合子样本中相关基因表达量在等位基因中的比例
样本ID Agouti基因 Ahcy基因
0498 0.900 0.487
0663 0.934 0.507
0901 0.979 0.494
注:Ahcy基因是与Agouti基因位于一条染色体上的另一基因,作为参照
由检测结果推知Agouti基因为这对等位基因中的   性基因,其作用是   黑色素的形成。
(4)全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加,推测出现这种现象的实质是由于   。
【答案】(1)生殖隔离
(2)基因突变;原材料
(3)显;抑制
(4)自然选择
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】(1)由题意可知,北极兔与黑尾长耳大野兔可以进行基因交流,说明两种并不存在绝对的生殖隔离。
(2)由题意可知,棕色性状的出现与Agouti基因5'端附近插入1Kb左右的碱基序列有关,说明该基因发生了碱基对的增添,属于基因突变的范畴,基因突变可以为进化提供原材料。
(3)由图表可以看出,Agouti基因的表达量较高,说明其为显性基因,而这些样本北极兔毛色为白色, 说明Agouti基因抑制了黑色素的形成。
(4)全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加现象的实质是由于自然选择,因为白色毛色的北极兔在冬季不易被捕食者发现, 而全球变暖导致冰雪融化,此时棕色毛色个体更不容易被捕食者发现,因此数量增加。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
2、基因突变的特点
(1)普遍性:所有生物均可发生;
(2)随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
(3)不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
(4)低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
(1)由题意可知,北极兔与黑尾长耳大野兔可以进行基因交流,说明两种并不存在绝对的生殖隔离。
(2)由题意可知,棕色性状的出现与Agouti基因5'端附近插入1Kb左右的碱基序列有关,说明该基因发生了碱基对的增添,属于基因突变的范畴,基因突变可以为进化提供原材料。
(3)由图表可以看出,Agouti基因的表达量较 高,说明其为显性基因,而这些样本北极兔毛色为白色, 说明Agouti基因抑制了黑色素的形成。
(4)全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加现象的实质是由于自然选择,因为白色毛色的北极兔在冬季不易被捕食者发现, 而全球变暖导致冰雪融化,此时棕色毛色个体更不容易被捕食者发现,所以数量增加。
20.(2024高二上·邵阳开学考)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于   反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是   填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是   。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的   ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会   。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取   (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
【答案】(1)条件;神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
(2)分级调节;效应器和感受器;减弱
(3)⑥
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。如果在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,所以b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
【分析】1、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
21.(2024高二上·邵阳开学考)“起来不愿做奴隶的人们把我们的血肉筑成我们新的长城……”,2024年巴黎夏季奥运会上多次奏唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生   ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由   支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的   (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由   和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测一训练一后测”的实验研究,结果如图。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组   (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是   ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
【答案】(1)神经冲动;传出神经;条件
(2)大脑皮层
(3)失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低;失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大;训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
故填:神经冲动;传出神经;条件。
(2)换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。
故填:大脑皮层。
(3)据图可知,从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率,所以应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
故填:① 失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低②失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大;训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率
【分析】在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
(2)换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。
(3)据图可知,从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
1 / 1湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二上学期入学考试生物试题
1.(2024高二上·邵阳开学考)2024年3月下旬,线粒体毒素邦克列酸(米酵菌酸)的食物中毒事件,引起国人高度重视。如图为线粒体产生及运送ATP的示意图,ATP合成酶利用质子(H+)由高浓度流向低浓度所释出的电势能,将ADP磷酸化产生ATP,而线粒体膜上的ATP/ADP转运酶则将ADP与ATP交换传送至膜内外。邦克列酸可与此转运酶结合成复合体,进而阻碍传送分子的功能,并使线粒体无法产生ATP,造成细胞无法正常运作甚至死亡。依据如图、题干内容及已习得知识,下列叙述正确的是(  )
A.ATP合成酶利用细胞分解大分子时所释放出的能量来产生ATP
B.ATP和ADP的运送都会受到邦克列酸的影响
C.邦克列酸直接影响电子传递链的进行,造成细胞无法正常运作甚至死亡
D.邦克列酸中毒的线粒体,因ATP合成酶被破坏而无法产生ATP供细胞使用
2.(2024高二上·邵阳开学考)如图是绿色植物和藻类中常见的光合色素吸收光谱。某生使用长条滤纸,以石油醚:丙酮=9:1为展开液进行光合色素之层析分离实验中,分别计算甲、乙、丙三种色素的Rf值(Rf值=),试问Rf值由大到小依序为何(  )
A.甲、丙、乙 B.丙、乙、甲 C.乙、丙、甲 D.甲、乙、丙
3.(2024高二上·邵阳开学考)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是(  )
A.芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B.基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C.成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D.该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
4.(2024高二上·邵阳开学考)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是(  )
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
5.(2024高二上·邵阳开学考)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(  )
A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
6.(2024高二上·邵阳开学考) 科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是(  )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
7.(2024高二上·邵阳开学考)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(  )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
8.(2024高二上·邵阳开学考)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(  )
A.基因突变 B.染色体变异 C.基因重组 D.表观遗传
9.(2024高二上·邵阳开学考)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是(  )
A.实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异
B.脑和骨骼肌等未被染色,是因为细胞膜能控制物质进出
C.肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了细胞
D.靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
10.(2024高二上·邵阳开学考)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述错误的是(  )
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区有关
C.条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
11.(2024高二上·邵阳开学考)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是(  )
A. B.
C. D.
12.(2024高二上·邵阳开学考)一系列间隔很短的单个强刺激会使肌肉发生的各单收缩融合起来,甚至变成一次更大的收缩。每次动作电位之后肌肉出现一次完整的收缩和舒张过程称为单收缩。若肌肉收缩波的波峰仍可分辨,称为不完全强直收缩;若各收缩波完全融合,不能分辨,表示肌肉维持稳定的收缩状态,称为完全强直收缩。产生完全强直收缩所需要的最低刺激频率,称为临界融合频率。下列叙述错误的是(  )
A.肌肉兴奋和肌肉收缩是不同步的
B.临界融合频率在22.5~33.5次/s之间
C.不同刺激频率下,动作电位的叠加导致肌肉收缩波融合
D.肌肉的收缩,可受到神经递质释放量的影响
13.(2024高二上·邵阳开学考)心脏衰竭(HF)是一个重要的全球公共卫生问题,空军医科大学研究发现了SLC40A1(铁转运蛋白)基因参与心肌铁水平调节的机制,Steap4(铁氧化还原酶)与SLC40A1相互作用,促进SLC40A1介导的Fe2+从心肌细胞外排(如图)。据图分析正确的是(  )
A.图中Fe2+外排时转运蛋白的空间结构发生变化
B.铁是维持细胞和生物体正常生命活动的大量元素
C.线粒体可直接将葡萄糖彻底氧化分解供能
D.提高心肌细胞中Steap4的活性有助于治疗心脏衰竭
14.(2024高二上·邵阳开学考)某男性的基因型为AABb,两对等位基因的相对位置如图1所示,图2~图5分别表示该男性产生的几种精细胞的基因型。不考虑除图示外的其他突变。下列相关叙述错误的是(  )
A.图2精细胞的出现是减数分裂Ⅰ前期发生交换的结果
B.图3精细胞中因基因突变产生的a基因可能与A基因的碱基数目不同
C.图4、图5精细胞的出现可能是发生了染色体结构变异
D.产生图3精细胞的次级精母细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能为AB
15.(2024高二上·邵阳开学考)心率为心脏每分钟搏动的次数(自主神经被完全阻断时的心率为固有心率)。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。下列分析正确的是(  )
A.受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用
B.兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触
C.受试者在安静状态下的心率大于固有心率
D.若受试者心率为每分钟90次,此时交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强
16.(2024高二上·邵阳开学考)心肌细胞兴奋时,心肌细胞膜上L型Ca2+通道开放,少量Ca2+进入细胞并打开内质网上Ca2+释放通道(RYR),大量Ca2+进入细胞质可引起心肌收缩。收缩后,心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体(NCX )和内质网上Ca2+泵将Ca2+从细胞质回收,心肌舒张。舒张后,L型Ca2+通道开放,Ca2+再次进入细胞质引起心肌收缩,这样周而复始地维持心肌功能。下列叙述正确的是(  )
A.L型Ca2+通道运输Ca2+时,不与Ca2+结合,构象也不发生改变
B.内质网膜上RYR既有运输Ca2+的功能,又有识别Ca2+的功能
C.Ca2+进入内质网或出细胞膜的方式都是主动运输,但驱动能量不同
D.若对心肌使用Na+-K+泵抑制性药物,则心肌收缩能力下降
17.(2024高二上·邵阳开学考)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白,被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株,获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。
回答下列问题:
(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于    (填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。
(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和    产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路:   。
(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下,种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是:肠道细胞表面受体蛋白的    或    发生变化,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,原因是    。
18.(2024高二上·邵阳开学考)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为   ;其中一对基因位于z染色体上,判断依据为   。
(2)正交的父本基因型为   ,F1基因型及表型为   。
(3)反交的母本基因型为   ,F1基因型及表型为   。
19.(2024高二上·邵阳开学考)北美雪鞋兔又称北极兔,冬季褪去棕色“外衣”换为白色,其毛发的色素变化过程由体内黑色素的数量、质量和分布状况决定,Agouti基因是调控黑色素转换的关键基因。
(1)研究发现,北极兔毛色的棕色表型来自黑尾长耳大野兔,二者亲缘关系较近,在自然条件下不存在绝对的   ,可以进行基因交流。
(2)近年来随着全球变暖的加剧,北极兔生活地带降雪不断减少,人们在野外发现一定数量的北极兔在冬季仍保留棕色毛色。对冬季毛色不同的两种北极兔基因序列分析发现,棕色性状的出现与Agouti基因端附近插入1Kb左右的碱基序列有关。这种变异属于   ,可以为进化提供   。
(3)科研人员在11只冬季毛色为白色的北极兔样本中发现了4只杂合子。通过对其中三只进行等位基因特异性表达检测来确定基因的表达水平,结果见表。
杂合子样本中相关基因表达量在等位基因中的比例
样本ID Agouti基因 Ahcy基因
0498 0.900 0.487
0663 0.934 0.507
0901 0.979 0.494
注:Ahcy基因是与Agouti基因位于一条染色体上的另一基因,作为参照
由检测结果推知Agouti基因为这对等位基因中的   性基因,其作用是   黑色素的形成。
(4)全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加,推测出现这种现象的实质是由于   。
20.(2024高二上·邵阳开学考)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于   反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是   填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是   。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的   ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会   。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取   (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
21.(2024高二上·邵阳开学考)“起来不愿做奴隶的人们把我们的血肉筑成我们新的长城……”,2024年巴黎夏季奥运会上多次奏唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生   ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由   支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的   (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由   和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测一训练一后测”的实验研究,结果如图。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组   (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是   ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP合成酶利用细胞分解葡萄糖等有机小分子时所释放出的能量来产生ATP,而不是大分子,A错误;
B、粒线体膜上的ATP/ADP转运酶则将ADP与ATP交换传送至膜内外,邦克列酸可与此转运酶结合成复合体,进而阻碍传送分子的功能,说明ATP和ADP的运送都会受到邦克列酸的影响,B正确;
C、根据题意,邦克列酸直接影响ATP/ADP转运酶,并不直接影响电子传递链的进行,C错误;
D、邦克列酸中毒的粒线体,传送分子的功能受到阻碍,导致因缺乏ADP等无法产生ATP,造成细胞无法正常运作甚至死亡,而非因ATP合成酶被破坏,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
2.【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】分析题图不同色素的吸收光谱,甲、乙、丙分别为叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a。类胡萝卜素在展开液中溶解度最大,所以上升的距离最大,Rf值最大;其次为叶绿素a,再次为叶绿素b,因此Rf值由大到小依次为乙、丙、甲,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
3.【答案】A
【知识点】无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽;A错误;
B、由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数,而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,所以基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,B正确;
C、芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁殖不会改变染色体的数目,C正确;
D、一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,所以该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞增殖方式分为有丝分裂和无丝分裂,有丝分裂结束后形成的子细胞染色体数目与母细胞一致,无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体变化,细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
4.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;遗传系谱图
【解析】【解答】A、由于该家系中有女患者,因此该致病基因不位于Y染色体上,A正确;
B、若II1不携带该病致病基因,由于III3是患者,他的致病基因只能来自II2。假如该病为常隐,无论II2是Aa还是aa,由于II1不携带该病致病基因,所以不可能生出患病的III3。这样,该病还剩3种情况: 常显,X显,X隐。在这三种情况下,II2都是杂合子,B正确;
C、若Ⅲ-5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ-1正常为aa,而Ⅲ-3患病Aa,可推出Ⅱ-2一定患病为A_,C正确;
D、若Ⅱ-2正常,Ⅲ-3患病,该病为隐性遗传病,若Ⅲ-2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病,若Ⅲ-2正常,则不能推出具体的遗传方式,D错误。
故答案为:D。
【分析】在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
5.【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由题意可知, 某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制(用A/a表示), 控制白色的基因在雄虫中不表达,随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,说明白色对黄色为显性,则亲代白色雌虫基因型为AA,黄色雄虫基因型为AA或Aa或aa。如果黄色雄虫基因型为AA,则F1基因型为AA,F1自由交配,F2基因型为AA,F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为15/16;如果黄色雄虫基因型为aa,则F1基因型为Aa,F1自由交配,F2基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为3/4。综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。受精时,雌雄配子间的结合是随机的。
6.【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,A错误;
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有
某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B错误;
C、噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D正确。
故答案为:D。
【分析】肺炎链球菌转化实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤:
一、实验材料准备
菌株:准备光滑型(S型)和粗糙型(R型)肺炎链球菌。S型菌株具有多糖类荚膜,能引发疾病;R型菌株无此荚膜,不会引发疾病。
培养基:准备适合肺炎链球菌生长的培养基。
其他试剂:包括DNA酶、RNA酶、酯酶等,用于后续实验。
二、实验过程
1. 体内转化实验(格里菲思实验)
第一组:将R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。
第二组:将S型活细菌注入小鼠体内,小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌。
第三组:将加热致死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。
第四组:将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注入小鼠体内,小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌。
2. 体外转化实验(艾弗里实验)
步骤一:将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。
步骤二:将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,观察R型细菌的变化。
步骤三:为了验证DNA是转化因子,艾弗里等人还分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处理细胞提取物,然后将其加入R型活细菌的培养基中,观察结果。
三、实验结果与结论
体内转化实验结论:加热致死的S型细菌中含有某种转化因子,能使无毒的R型活细菌转化为有毒的S型活细菌。
体外转化实验结论:DNA是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。而其他物质(如蛋白质、RNA等)在去除后并未引起转化,进一步证明了DNA的遗传物质作用。
噬菌体侵染实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤,该实验主要用于证明DNA是遗传物质:
一、实验准备
1. 噬菌体的选择与标记:选择噬菌体(如T2噬菌体),并使用放射性同位素标记其蛋白质和DNA。通常使用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,32P标记噬菌体的DNA。
二、实验过程
1. 标记噬菌体的制备:
第一步:由于噬菌体没有细胞结构,不能用含放射性标记的培养基直接培养,所以要先将大肠杆菌置于含35S或32P标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌。
第二步:收集并纯化被标记的噬菌体。
2. 噬菌体侵染实验:
第三步:将标记的噬菌体与未被标记的细菌(如大肠杆菌)混合培养,让噬菌体侵染细菌。
第四步:一段时间后,通过搅拌器搅拌,使细菌与噬菌体分离,然后离心,分离上清液和沉淀物。
3. 检测结果:
第五步:分别检测上清液和沉淀物中的放射性物质。如果^35S主要出现在上清液中,说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内;如果^32P主要出现在沉淀物中,说明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
7.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;
B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核苷酸,没有甲基,B错误;
C、由题意“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境因素可能是引起DNA甲基化差异的重要原因,C正确;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,却会影响基因的表达,从而影响生物个体表型,D错误。
故答案为:C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
8.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】由题意可知,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,所以驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传,ABC错误、D正确。
故发答案为:D。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
9.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构和功能综合
【解析】【解答】A、由“发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色”可推出毛细血管通透性不同,导致物质进出细胞有差异,实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异,A正确;
BC、有的器官可以被台盼蓝细胞染色,说明大分子物质可以进入组织液,而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液;脑和骨骼肌等未被染色,是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液,且这些细胞的细胞膜能控制物质进出;肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液,B正确、C错误;
D、根据题目信息分析,只有小分子物质才能进入脑和骨骼肌,靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,其原因是构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的。
实例:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐。
影响因素:温度,在一定范围内,细胞膜的流动性随温度升高而增大。
10.【答案】D
【知识点】反射的过程;脑的高级功能
【解析】【解答】A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,是后天性行为,需在大脑皮层的参与下完成的高级反射活动,属于条件反射,A正确;
B、有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区(听觉性语言中枢)有关,B正确;
C、条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢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,使得条件反射逐渐减弱直至消失,所以条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果,C正确;
D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、反射分为非条件反射和条件反射,非条件反射是先天性的,如缩手反射、膝跳反射、眨眼反射等,而条件反射是后天产生的,如谈虎色变、望梅止渴等。
3、条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的。条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化,如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以致最终完全不出现,这是条件反射的消退,例如,铃声与食物多次结合,使狗建立了条件反射,如果之后铃声反复单独出现而没有食物,则铃声引起的唾液分泌量会逐渐减少,最后完全没有。
11.【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】分析题意,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋只能传导至电极1,无法传至电极2,故只发生一次偏转,对应的图形应是图乙中的前半段,则B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静息电位是指神经元等可兴奋细胞在未受到刺激时,细胞膜两侧存在的电位差,静息电位主要是由钾离子外流引起的,膜电位表现为外正内负;动作电位是指神经元等可兴奋细胞在受到适宜强度的刺激后产生的电位变化,动作电位是由于钠离子内流引起的, 膜电位为外负内正 。
12.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、每次动作电位之后肌肉出现收缩,说明肌肉兴奋和肌肉收缩是不同步的,肌肉兴奋在前,收缩在后,A正确;
B、产生完全强直收缩所需要的最低刺激频率,称为临界融合频率,由图可知,临界融合频率在22.5~33.5次/s之间,B正确;
C、分析图可知,不同刺激频率下,动作电位是独立的、始终是相互分离的,无法叠加,但是肌肉的收缩波是可以融合的,C错误;
D、肌肉从单收缩到产生完全强直收缩,与兴奋性神经递质持续增加有关,因此肌肉的收缩,可受到神经递质释放量的影响,D正确。
故答案为:C。
【分析】兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元;随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
13.【答案】A
【知识点】线粒体的结构和功能;主动运输
【解析】【解答】A、图中Fe2+外排时是逆浓度梯度进行的,为主动运输过程,需要转运蛋白,且转运过程中转运蛋白的空间结构会发生变化,A正确;
B、铁在细胞中含量少,属于微量元素,具有维持细胞和生物体正常生命活动的作用,B错误;
C、线粒体不能直接将葡萄糖彻底氧化分解供能,葡萄糖需要首先在细胞质基质中分解成丙酮酸,而后丙酮酸可进入到线粒体中被彻底氧化分解,C错误;
D、提高心肌细胞中Steap4的活性会促进Fe2+的产生和外排,因而不利于治疗心脏衰竭,是由于图中显示心脏衰竭是由于铁缺乏引起的,D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
14.【答案】A
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、正常情况下,该男性的精原细胞进行减数分裂时,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生的精细胞基因型只有两种,分别为AB、Ab;A/a、B/b基因位于非同源染色体上,无论减数分裂Ⅰ前期是否发生了交换,最终都可以产生图2所示的精细胞,A错误;
B、基因突变是碱基对的增添、缺失或替换引起的,基因突变产生的等位基因之间的碱基数目可能不同,B正确;
C、图4中2号染色体上A基因缺失,图5中4号染色体上b基因重复,即都发生了染色体结构变异,C正确;
D、图3精细胞中的a基因是由基因突变引起的,由于减数分裂过程中,细胞只在分裂前的间期进行一次DNA复制,且不考虑除图示外的其他突变,产生图3精细胞的次级精母细胞分裂产生的两个精细胞基因型分别为AB、aB,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
2、基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
15.【答案】A,B,D
【知识点】神经系统的基本结构
16.【答案】B,C
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、心肌细胞膜上的L型Ca2+通道在心肌兴奋时开放,此过程中存在通道蛋白构象的改变,通道蛋白运输离子时,不与运输的离子结合,A错误;
B、由题意可知,内质网膜上 Ca2+释放通道(RYR) 受到Ca2+刺激后才开放,并把内质网内的Ca2+运输到细胞质中,故该过程中要先识别Ca2+后打开通道,再运输Ca2+,即RYR对Ca2+既有运输功能,又有识别功能,B正确;
C、Ca2+通过心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体(NCX )运出细胞,此过程的驱动能量由Na+的化学势能差提供,属于协同转运;Ca2+通过内质网上Ca2+泵运入内质网,需要ATP供能,两者都是主动运输,但驱动能量不同,C正确;
D、 Na+-Ca2+交换体(NCX )借助Na+的化学势能差将Ca2+运出,化学势能差的维持需要Na+-K+泵的参与,若对心肌细胞使用Na+-K+泵抑制性药物,Na+外运发生障碍,导致Ca2+不能及时运出,则心肌持续收缩,其收缩能力上升,D错误。
故答案为:BC。
【分析】物质跨膜运输的方式主要有三种:
(1)自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
(2)协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白参与;
(3)主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白的协助。
17.【答案】(1)细胞坏死
(2)分化;增加Bt毒蛋白基因的导入数量,使其表达足量的Bt毒蛋白
(3)结构;数量
(4)具有抗药性的棉铃虫和不抗药的棉铃虫都会被保留下来,减小了具有抗性棉铃虫的生态位,使其不会成为优势群体,从而减缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性。
【知识点】细胞分化及其意义;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】(1)细胞坏死指的是在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,Bt毒蛋白作为损害因子,导致该生物的死亡,属于细胞坏死。
(2)分析题意可知:干细胞能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去,即肠干细胞分裂和分化产生新肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降;所以可以选择增加Bt毒蛋白基因的导入数量,使其表达足量的Bt毒蛋白。
(3) 在Bt毒蛋白的长期选择作用下,会使肠道细胞表面受体蛋白的结构或数量发生变化,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4) 将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,原因是具有抗药性的棉铃虫和不抗药的棉铃虫都会被保留下来,减小了具有抗性棉铃虫的生态位,使其不会成为优势群体,从而减缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性。
【分析】1、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死不受基因控制,是在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致的,对机体有害,坏死细胞发生外形不规侧变化,溶酶体破坏,胞浆外溢。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
18.【答案】(1)正交结果的 6:2:3:5和反交结果的3:5:3:5是9:3:3:1的变式;正交、反交结果不同
(2)aaZBZB;AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色
(3)aaZBW;AaZBZb、AaZbW,表型分别为棕色、红色
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)依据表格信息可知,无论是正交6:2:3:5,还是反交3:5:3:5,均是9:3:3:1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
故填: 正交结果的 6:2:3:5和反交结果的3:5:3:5是9:3:3:1的变式 ; 正交、反交结果不同 。
(2)依据正交结果,F2中棕眼:红眼=9:7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,又亲本为纯系,则其基因型为:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
故填: aaZBZB ; AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色 。
(3)依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为,AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
故填: aaZBW ; AaZBZb、AaZbW,表型分别为棕色、红色 。
【分析】1、性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。2、正交和反交:基因型不同的两种个体杂交,如果将甲性状作父本,乙性状作母本定为正交;那么以乙作父本,甲作母本为反交;反之,若乙作父本,甲作母本为正交,则甲作父本,乙作母本为反交。由于在受精作用中,受精卵的细胞核中基因既有来自父本的,也有来自母本的,而细胞质只来自母本(卵细胞),因此在实践中,正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传;在细胞核遗传中,也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。
(1)依据表格信息可知,无论是正交6:2:3:5,还是反交3:5:3:5,均是9:3:3:1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
(2)依据正交结果,F2中棕眼:红眼=9:7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲本为纯系,其基因型为:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
(3)依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为,AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
19.【答案】(1)生殖隔离
(2)基因突变;原材料
(3)显;抑制
(4)自然选择
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】(1)由题意可知,北极兔与黑尾长耳大野兔可以进行基因交流,说明两种并不存在绝对的生殖隔离。
(2)由题意可知,棕色性状的出现与Agouti基因5'端附近插入1Kb左右的碱基序列有关,说明该基因发生了碱基对的增添,属于基因突变的范畴,基因突变可以为进化提供原材料。
(3)由图表可以看出,Agouti基因的表达量较高,说明其为显性基因,而这些样本北极兔毛色为白色, 说明Agouti基因抑制了黑色素的形成。
(4)全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加现象的实质是由于自然选择,因为白色毛色的北极兔在冬季不易被捕食者发现, 而全球变暖导致冰雪融化,此时棕色毛色个体更不容易被捕食者发现,因此数量增加。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
2、基因突变的特点
(1)普遍性:所有生物均可发生;
(2)随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
(3)不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
(4)低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
(1)由题意可知,北极兔与黑尾长耳大野兔可以进行基因交流,说明两种并不存在绝对的生殖隔离。
(2)由题意可知,棕色性状的出现与Agouti基因5'端附近插入1Kb左右的碱基序列有关,说明该基因发生了碱基对的增添,属于基因突变的范畴,基因突变可以为进化提供原材料。
(3)由图表可以看出,Agouti基因的表达量较 高,说明其为显性基因,而这些样本北极兔毛色为白色, 说明Agouti基因抑制了黑色素的形成。
(4)全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加现象的实质是由于自然选择,因为白色毛色的北极兔在冬季不易被捕食者发现, 而全球变暖导致冰雪融化,此时棕色毛色个体更不容易被捕食者发现,所以数量增加。
20.【答案】(1)条件;神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
(2)分级调节;效应器和感受器;减弱
(3)⑥
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。如果在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,所以b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
【分析】1、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递,而在机体的反射弧中是单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位,进而使其兴奋,抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位,进而使其抑制。
(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
21.【答案】(1)神经冲动;传出神经;条件
(2)大脑皮层
(3)失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低;失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大;训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
故填:神经冲动;传出神经;条件。
(2)换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。
故填:大脑皮层。
(3)据图可知,从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率,所以应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
故填:① 失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低②失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大;训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率
【分析】在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
(2)换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。
(3)据图可知,从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是训练可在一定程度上提高失歌症组音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
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