【精品解析】广西壮族自治区玉林市2025-2026学年高三上学期1月期末生物试题(学生版+教师版)

文档属性

名称 【精品解析】广西壮族自治区玉林市2025-2026学年高三上学期1月期末生物试题(学生版+教师版)
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2026-04-10 00:00:00

文档简介

广西壮族自治区玉林市2025-2026学年高三上学期1月期末生物试题
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2026高三上·玉林期末)湿地生态系统中,土壤微生物通过分解作用将动植物遗体中的有机物分解为无机物,回归无机环境。下列关于该过程在物质循环中作用的叙述,错误的是(  )
A.该过程实现了碳、氮等元素在生物群落与非生物环境之间的循环流动
B.微生物的分解作用为植物光合作用提供原料
C.湿地土壤有机质含量越高,微生物分解作用越强,物质循环效率越高
D.合理保护湿地微生物群落,有利于维持生态系统的物质平衡
2.(2026高三上·玉林期末)现有研究表明,向分化的体细胞中导入4个特定转录因子(OCT4、SOX2、c-MYC、KLF4)进行重编辑可获得多能干细胞(iPS细胞),这些iPS细胞可被诱导分化为能够分泌胰岛素的胰岛B细胞,用于糖尿病治疗。下列相关叙述错误的是(  )
A.在体外培养iPS细胞时,定期更换培养液可防止代谢产物的积累
B.胰岛B细胞与iPS细胞相比,基因组成与基因表达产物均不相同
C.iPS细胞用病人自身体细胞制备,规避了伦理问题和免疫排斥反应
D.重编辑过程中导入外源转录因子可能会引起突变,增加患癌风险
3.(2026高三上·玉林期末)发酵技艺通过标准化生产与品牌化推广,有效助推了乡村振兴。表中发酵产品、所需菌种与相关发酵说明对应错误的是(  )
选项 品牌 主要菌种 发酵说明
A 黄姚豆豉 曲霉 调味时加入食盐,主要目的是抑制微生物的生长繁殖
B 柳州酸笋 乳酸菌 在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸
C 漓泉啤酒 酵母菌 主发酵阶段糖分解和代谢物生成后,需要在低温、通气环境下进行后发酵
D 桂林腐乳 毛霉 将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,故腐乳味道鲜美,易于消化吸收
A.A B.B C.C D.D
4.(2026高三上·玉林期末)广西特产甘蔗、八角富含多种有机物,下列关于细胞内有机物的叙述,错误的是(  )
A.甘蔗中的蔗糖水解产物含葡萄糖和果糖,二者均不能再水解
B.八角精油中的固醇类脂质含C、H、O,能调节代谢但不能储能
C.蛋白质经蛋白酶水解后空间结构改变,初步水解产物可再进一步水解
D.核酸合成以核苷酸为原料,DNA储存遗传信息,RNA均传递遗传信息
5.(2026高三上·玉林期末)最新研究发现,树木的树干呼吸会通过热适应机制调节强度。当环境温度升高时,树干可通过生理调节减弱呼吸作用对升温的响应,减少二氧化碳排放,这一机制能帮助植物在气候变暖中优化碳利用效率,对全球碳循环平衡至关重要。下列关于树干呼吸的叙述,正确的是(  )
A.树干呼吸的场所仅为细胞质基质
B.该呼吸过程会分解有机物释放能量
C.温度升高一定不会导致树干呼吸速率增强
D.树干呼吸释放的CO2全部来自有氧呼吸第二阶段
6.(2026高三上·玉林期末)下表为用不同浓度的油菜素内酯水溶液对分蘖期水稻生长影响的实验结果,下列叙述正确的是(  )
组别 1 2 3 4
油菜素内酯浓度(μmol/L) 0 0.1 1.0 5.0
水稻平均株高(cm) 67.4 73.6 72.0 61.8
A.油菜素内酯是由植物体内特定内分泌细胞分泌的
B.该实验结果能说明油菜素内酯的调节作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
C.油菜素内酯在促进细胞伸长方面的生理作用与生长素和赤霉素相抗衡
D.根据表中数据判断,油菜素内酯促进水稻生长的最适浓度为0.1μmol/L
7.(2026高三上·玉林期末)长期的精神压力是诱发和加重甲状腺结节的风险因素之一。其部分机理是:压力刺激使下丘脑—垂体—肾上腺轴兴奋,糖皮质激素(GC)分泌增加,长期高水平的GC会干扰甲状腺激素的正常反馈调节,导致甲状腺功能紊乱,增加结节形成风险。下列叙述正确的是(  )
A.GC作用于靶细胞后,可随体液运输到肾上腺回收进行重复利用
B.激素调节与神经调节相比,具有反应迅速、作用时间短暂的特点
C.下丘脑—垂体—肾上腺轴的调节属于分级调节,该机制可放大激素调节效应,精准调控机体应激反应
D.GC由肾上腺分泌后定向运输至甲状腺细胞,从而干扰甲状腺激素的调节过程
8.(2026高三上·玉林期末)如图为位于染色体上的基因控制的某单基因遗传病的部分系谱图,不考虑突变、互换和基因位于X、Y同源区段,下列相关叙述正确的是(  )
A.该遗传病的遗传不遵循孟德尔的遗传规律
B.该遗传病的致病基因为显性基因,位于常染色体上
C.多指和苯丙酮尿症与该种遗传病的遗传方式相同
D.人类遗传病是指由致病基因控制的遗传病
9.(2026高三上·玉林期末)广西喀斯特地貌广布,孕育了丰富的特有生物资源。科研团队针对该区域不同生境(溶洞、石漠化坡地、河谷湿地)的生物开展专项调查,旨在为生物多样性保护提供科学依据。下列关于调查方法的叙述,错误的是(  )
A.调查桂林漓江沿岸湿地香蒲(优势挺水植物)的种群密度,可采用样方法,取样需遵循随机原则
B.调查百色乐业溶洞内洞穴鱼的种群密度,因洞穴鱼活动能力强且溶洞空间封闭,可采用标记重捕法,标记物需耐低温且不影响其游动
C.调查崇左弄岗石漠化坡地的土壤动物丰富度,用诱虫器采集,记录物种名称及个体数量
D.调查河池喀斯特坡地线性分布灌丛的物种丰富度,采用五点取样法并增加样方面积以提高准确性
10.(2026高三上·玉林期末)桉树人工林是广西典型的人工森林生态系统。近年来某地出现单一桉树纯林种植、过度采伐、大量使用除草剂等问题,当地推行“桉树+乡土树种混种”“择伐+轮伐”的科学经营模式。下列叙述错误的是(  )
A.单一桉树纯林物种单一,营养结构简单,生态系统抵抗力稳定性弱
B.过度采伐桉树会降低人工林的固碳能力,加剧温室效应
C.桉树与乡土树种混种,主要体现了生态工程的整体原理
D.大量使用除草剂会影响生态系统的营养结构,导致依赖杂草生存的昆虫数量减少
11.(2026高三上·玉林期末)下列关于生物变异的叙述,正确的是(  )
A.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,不一定改变蛋白质的结构
B.基因中碱基的缺失对生物性状的影响较大,会导致基因数目的减少
C.基因突变具有不定向性,表现为一个基因可产生一个以上的等位基因
D.有些基因突变是中性的,不能为生物的进化提供原材料
12.(2026高三上·玉林期末)滨海湿地是候鸟迁徙的重要中途停歇地,生态系统中存在芦苇→招潮蟹→鹭鸟的食物链。近年来,因滩涂围垦导致芦苇面积减少,对该生态系统产生了一定的影响。下列叙述正确的是(  )
A.招潮蟹可通过扩大取食范围维持其种群数量以缓解芦苇减少带来的影响
B.候鸟迁入滨海湿地的信息传递只发生在鸟类和鸟类之间
C.该湿地生态系统的自我调节能力强,即使大面积围垦滩涂,也能保持原有功能稳定
D.芦苇固定的太阳能有很大一部分直接流向鹭鸟,为其迁徙提供能量
13.(2026高三上·玉林期末)拟南芥AtNHX1基因编码的蛋白质定位于液泡膜上,该蛋白可介导Na+与H+的反向转运,在植物耐盐性中发挥关键作用。研究者通过实验测定了野生型拟南芥(WT)和AtNHX1基因缺失突变体(nhx1)在不同Na+浓度处理下,液泡膜上Na+转运速率及膜内外H+浓度差,结果如图所示(已知H+可顺浓度出液泡)。
下列关于上述实验结果的分析及相关叙述,正确的是(  )
A.AtNHX1蛋白介导的Na+跨膜运输方式为自由扩散,不消耗能量
B.随着外界Na+浓度升高,WT植株液泡膜Na+转运速率一直增大
C.膜内外H+浓度差可能为AtNHX1蛋白介导的Na+转运提供能量
D.nhx1突变体液泡膜上AtNHX1蛋白的空间结构更适合介导Na+与H+的反向转运
14.(2026高三上·玉林期末)盐沼是滨海独特的湿地,碱蓬是先锋植物,其种群数量受土壤盐分、潮汐等因素影响。科研人员构建限制因素影响模型如表所示,下列相关叙述正确的是(  )
限制因素 影响作用 具体说明
土壤盐分 -(抑制) 盐分过高,碱蓬吸水困难,抑制生长繁殖
潮汐淹没时间 +(促进)/-(抑制) 适度淹没(每日2~3h):补水补养分(+);淹没超6h:缺氧窒息(-)
种内竞争 -(抑制) 种群密度越大,争夺光照、养分越激烈
天敌 +/-(影响不确定) 部分天敌取食碱蓬(-),部分天敌控制碱蓬竞争者(+)
人类活动(围垦) -(抑制) 围垦破坏盐沼生境,减少生存空间
A.土壤盐分和潮汐淹没时间均为抑制作用,共同决定碱蓬种群K值
B.种内竞争对碱蓬的抑制作用随种群密度增大而增强,是其呈“S”形增长的重要原因之一
C.人类围垦为抑制作用,应全面禁止人类在滨海盐沼的所有活动
D.天敌对碱蓬影响不确定,说明两者不存在协同进化关系
15.(2026高三上·玉林期末)研究表明,阿尔茨海默病(AD)患者神经元与神经胶质细胞间的信息交流中断,导致神经元功能异常,引发认知障碍。下列相关叙述正确的是(  )
A.神经元和神经胶质细胞都是神经系统结构和功能的基本单位
B.神经递质均以胞吐方式释放,其与突触后膜上特异性受体结合后立即被降解
C.神经递质与受体结合后,一定引起突触后神经元Na+内流,产生动作电位
D.信息交流中断可能导致神经胶质细胞无法为神经元提供营养,进而影响神经元的代谢活动
16.(2026高三上·玉林期末)某种昆虫的翅型受常染色体上的一对等位基因B/b控制,长翅(B)对残翅(b)为完全显性。这种昆虫在形成生殖细胞过程中,会发生特定的表观遗传修饰:卵细胞的B基因不会被甲基化,可正常表达;精子的B基因会被甲基化,导致该基因在受精后形成的后代中不能表达(即父源性等位基因沉默)。现将两只残翅昆虫作为亲本杂交,子一代雌雄个体均有长翅和残翅,在子一代中选取部分残翅雌雄昆虫杂交,子二代出现了长翅昆虫。不考虑突变和互换,下列叙述错误的是(  )
A.B基因被甲基化修饰后,遗传信息未发生改变
B.两只亲本昆虫均含有甲基化的B基因,且基因型均为Bb
C.理论上子一代中残翅个体所占比例为1/4
D.子二代长翅昆虫的长翅基因只能来自亲本的雄性昆虫
二、非选择题:本大题共5题,共60分。
17.(2026高三上·玉林期末)广西壮族“三月三”的“抛绣球竞速赛”“板鞋竞速”等高强度运动项目会使人体血糖浓度下降。我国科学家研究发现,此时神经系统可通过调节“先天样淋巴细胞(ILC2)”维持血糖稳态,调节途径如图所示。回答下列问题:
(1)ILC2属于免疫细胞,推测其来自   细胞。研究发现ILC2可通过分泌多种细胞因子促进过敏反应的发生,过敏反应指   。
(2)高强度运动时,人体血糖浓度降低,会刺激下丘脑的血糖调节中枢,使小肠   (“交感神经”或“副交感神经”)兴奋性增强,通过释放NE作用于ILC2,该过程中,神经调节的信号传导方向是单向的,原因是   。
(3)据图分析,若敲除ILC2中控制NE受体合成的相关基因,当机体血糖浓度降低时,胰高血糖素的分泌量会   (填“增加”“减少”或“不变”),原因是   。
18.(2026高三上·玉林期末)广西地处华南丘陵地区,生物多样性丰富。近年来,高速公路网快速建设极大促进了区域经济发展,但也导致部分区域生物栖息地碎片化。研究人员以广西某山地生态系统为研究对象,探究了不同干扰程度对该区域4种常见动物(赤腹松鼠、豹猫、中华蟾蜍、大山雀)生态位宽度的影响,结果如表所示。回答下列问题:
干扰程度\动物种类 赤腹松鼠 豹猫 中华蟾蜍 大山雀
轻度干扰 1.82 2.35 1.67 1.53
中度干扰 2.11 1.76 1.24 1.68
重度干扰 1.35 0.98 0.72 1.12
(1)研究赤腹松鼠的生态位,通常要研究它的   以及与其他物种的关系等。
(2)对比表格数据,豹猫作为顶级捕食者,在中度干扰下的生态位宽度比轻度干扰时   (填“大”或“小”);结合栖息地碎片化的背景分析,该变化的原因可能是   。在重度干扰下,豹猫可能面临更激烈的   。
(3)比较四种动物,对干扰响应最敏感的是   ,判断依据是   。
(4)综合表格数据可知,高速公路网建设导致的栖息地碎片化对不同动物的影响存在差异,总体而言,   干扰对该区域动物群落的破坏程度最大。为减轻高速公路网对生物多样性的影响,可采取的生态保护措施有   (答出1点即可)。
19.(2026高三上·玉林期末)钾元素作为植物生长发育的关键矿质元素,对光合作用相关过程具有显著调控作用,雀钾还会降低Rubisco(催化CO2的固定)酶的活性。某研究团队以“红颜”草莓幼苗为材料,设置5个钾元素浓度处理,测定光合色素含量及光合特性指标,结果如表1、表2所示。回答下列问题:
表1钾元素对草莓幼苗光合色素含量的影响
K+/mmol·L-1 叶绿素a/(mg·g-1) 叶绿素b/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1)
0 0.29 0.068 0.071
4 0.333 0.092 0.083
8 0.414 0.11 0.105
12 0.529 0.15 0.139
16 0.374 0.1 0.105
表2钾元素对草莓幼苗光合速率的影响
K+/mmol·L-1 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μL·L-1)
0 5.23 70.84 286.09
4 8.69 103.28 264.12
8 10.48 126.80 241.80
12 12.76 132.16 232.87
16 11.26 117.11 247.81
(1)在光合色素的提取与分离实验中,若用纸层析法对色素进行分离,滤纸条上   (填颜色)的色素带最宽,其主要吸收的光为   。
(2)分析表1数据,随K+浓度变化,草莓幼苗总叶绿素(a+b)含量的变化是:   。
(3)碳汇能力反映了植物固定并储存大气CO2的效能。研究发现,长期缺钾(K+浓度为0mmol·L-1)会严重削弱草莓幼苗的碳汇能力。请结合表1与表2,从光反应与暗反应两个角度分析长期缺钾导致净光合速率处于低水平的原因:   。
(4)假设你是一名农业技术员,需为草莓种植户提供钾肥施用建议。根据本实验数据,你会推荐的最适钾肥浓度为   ,请列举两项关键数据支持你的推荐:   。
20.(2026高三上·玉林期末)玉米是我国第一大农作物,是粮食安全的重要支柱。玉米籽粒的非糯性和糯性由等位基因A/a控制;高产与低产由等位基因B/b控制。干旱胁迫条件下,调控因子会抑制高产基因的表达,为研究这两对性状的遗传特性,进行了如下杂交实验(不考虑突变和互换,各对性状为完全显性关系)。回答下列问题:
组别 环境条件 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 正常条件 非糯性高产×糯性低产 均为非糯性高产
乙 干旱胁迫 非糯性高产×糯性低产 均为非糯性低产
(1)为判断A/a和B/b这两对基因的遗传是否符合自由组合定律,科研小组分别利用甲、乙组的F1为材料进行实验:
①若以甲组的F1为材料设计杂交实验,写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:   ;
预期实验结果及结论:   。
②在干旱条件下,用乙组F1自交获得的F2中所有非糯性低产植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这两种性状的所有等位基因,获得该群体电泳图谱如图所示,条带1代表的基因是   ,进一步可判断A/a和B/b这两对基因的遗传   (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是   。
(2)抗旱基因Dt能解除调控因子对高产基因的抑制作用,为培育出干旱胁迫下的高产玉米,科研组将一个Dt基因导入了乙组F1植株的叶肉细胞中A/a或B/b所在的染色体上,经植物组织培养获得的植株种植在干旱条件下,成株后自交,后代表型及比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产=9:3:3:1,据此请在下图中标出Dt基因导入的位置。
21.(2026高三上·玉林期末)如图为转Bt毒素蛋白基因棉花的培育过程示意图,据图回答下列问题:
注:T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、   和耐高温的DNA聚合酶,并在含Mg2+的缓冲液中进行反应。DNA聚合酶在PCR的   步骤中起作用;同时用HindⅢ、BamHI酶切穿梭质粒和带目的基因的DNA,这种双酶切的优势在于避免   。
(2)研究人员一般先用   处理农杆菌细胞,然后再将重组穿梭质粒导入其细胞中。在农杆菌细胞内辅助质粒表达的多种Vir蛋白,可以协助带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,并防止植物细胞中   对T-DNA的降解。
(3)根据图中重组穿梭质粒上KanR和HygR两个标记基因的位置,可以用   初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(4)培育的转基因抗虫棉花是否成功,最简便的检测方法是   。
(5)简并PCR可以检测复杂样本中低丰度转基因核酸,对转基因作物风险防控至关重要。简并引物可与多种相似序列结合,其简并度为简并核苷酸代码对应的碱基种类数相乘得到的。若某引物序列为5'—AYGNYCGTTYANATYYGT—3'(已知简并核苷酸代码Y=C/T;N=A/C/G/T),则其简并度为   。针对高度保守区域,需要   (填“降低”或“升高”)引物的简并度以提高特异性。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、土壤微生物的分解作用能把动植物遗体中的有机物分解成无机物,使碳、氮等元素从生物群落回到非生物环境,实现了碳、氮等元素在生物群落与非生物环境之间的循环流动,A正确;
B、微生物分解有机物产生的二氧化碳可以作为植物光合作用的原料,产生的无机盐也能被植物吸收利用,B正确;
C、土壤有机质含量高,并不代表微生物的分解作用一定强,分解作用还受温度、水分、通气状况、pH等多种环境条件的影响,例如在低温、缺氧的环境中,即使有机质含量很高,微生物分解作用也会很弱,物质循环效率较低,C错误;
D、湿地微生物是生态系统物质循环的关键分解者,合理保护湿地微生物群落,能保证分解作用正常进行,有利于维持生态系统的物质平衡,D正确。
故答案为:C。
【分析】分解者的分解作用实现了物质从生物群落到无机环境的回归,为光合作用提供原料;分解速率不只由有机质含量决定,还受多种环境因素影响;保护微生物群落有利于维持生态系统物质循环的正常进行。
2.【答案】B
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术;干细胞工程
【解析】【解答】A、在体外培养iPS细胞时,细胞会不断积累代谢产物,对细胞自身产生毒害,定期更换培养液可以补充营养并清除代谢产物,保证细胞正常生长,A正确;
B、胰岛B细胞是由iPS细胞分化而来的,细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中遗传物质不发生改变,因此胰岛B细胞与iPS细胞的基因组成相同,只是基因表达产物存在差异,B错误;
C、iPS细胞可以用病人自身体细胞制备,不涉及胚胎操作,规避了伦理问题,同时细胞来自自身,不会引发免疫排斥反应,C正确;
D、重编辑过程需要导入外源转录因子,外源基因的插入可能会引起细胞基因突变,若影响到原癌基因或抑癌基因,会增加细胞癌变的风险,D正确。
故答案为:B。
【分析】体外培养细胞需要定期更换培养液避免代谢废物积累;细胞分化只改变基因表达,不改变基因组成;自体来源的iPS细胞无伦理和免疫排斥问题;外源基因插入可能诱发突变增加患癌风险。
3.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用;腐乳的制作
【解析】【解答】A、黄姚豆豉制作时使用曲霉作为主要菌种,调味时加入食盐,主要是利用高渗透压抑制有害微生物的生长繁殖,防止发酵过程中腐败变质,A正确;
B、柳州酸笋依靠乳酸菌发酵,乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下可以将葡萄糖分解为乳酸,使笋具有独特的酸味,B正确;
C、漓泉啤酒以酵母菌为发酵菌种,主发酵阶段酵母菌分解糖类产生酒精和二氧化碳,后发酵阶段需要在低温、密闭无氧的环境下进行,以保证酒精稳定、改善风味,通气会抑制酵母菌的无氧呼吸,还会导致啤酒氧化变质,C错误;
D、桂林腐乳利用毛霉产生的蛋白酶,将豆腐中大分子的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,使腐乳味道鲜美且更容易被人体消化吸收,D正确。
故答案为:C。
【分析】食盐在发酵中主要起抑制杂菌的作用;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸;啤酒后发酵必须保持无氧环境;毛霉分解蛋白质使腐乳更易吸收。
4.【答案】D
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;DNA与RNA的异同;细胞中的元素和化合物综合;糖类的种类及其分布和功能;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、甘蔗中的蔗糖属于二糖,水解后可以产生葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖都是单糖,单糖不能再继续水解,A正确;
B、八角精油中的固醇类脂质只含有C、H、O三种元素,固醇可以参与调节生物体的代谢,但是不能作为储能物质,脂肪才是细胞内良好的储能物质,B正确;
C、蛋白酶可以破坏蛋白质的空间结构,并将蛋白质初步水解为多肽,多肽还可以在肽酶的作用下进一步水解为氨基酸,C正确;
D、核酸的合成原料是核苷酸,DNA能够储存遗传信息,但是RNA不都是用来传递遗传信息的,mRNA可以传递遗传信息,tRNA负责转运氨基酸,rRNA是核糖体的组成成分,D错误。
故答案为:D。
【分析】蔗糖水解生成葡萄糖和果糖两种单糖;固醇只含C、H、O,可调节代谢但不储能;蛋白质可被逐步水解为氨基酸;RNA有mRNA、tRNA、rRNA等,功能各不相同,并非都传递遗传信息。
5.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、树干呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此树干呼吸的场所不只是细胞质基质,A错误;
B、细胞呼吸的实质就是分解有机物,释放能量,为生命活动提供动力,树干呼吸也遵循这一实质,B正确;
C、在一定范围内,温度升高会使与呼吸有关的酶活性上升,导致树干呼吸速率增强,只是树木存在热适应机制,可以减弱呼吸对升温的响应,并非完全不受影响,C错误;
D、树干呼吸释放的二氧化碳可以来自有氧呼吸第二阶段,也可以来自无氧呼吸产生酒精的过程,并非全部来自有氧呼吸第二阶段,D错误。
故答案为:B。
【分析】树干呼吸包含有氧呼吸和无氧呼吸,场所涉及细胞质基质和线粒体;呼吸作用的本质是分解有机物释放能量;一定范围内升温仍会加快呼吸速率;植物无氧呼吸也能产生二氧化碳,因此呼吸释放的二氧化碳不只来自有氧呼吸。
6.【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、油菜素内酯属于植物激素,植物激素是由植物体内一定部位产生的,植物没有专门的内分泌细胞,内分泌细胞是动物才具有的结构,A错误;
B、与对照组相比,低浓度的油菜素内酯使水稻株高增加,表现为促进生长,高浓度的油菜素内酯使水稻株高低于对照组,表现为抑制生长,该结果能说明油菜素内酯的调节作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,B正确;
C、生长素和赤霉素都能促进细胞伸长,油菜素内酯在促进细胞伸长方面与二者是协同作用,而不是相抗衡,C错误;
D、表中只有四组浓度,0.1μmol/L时促进效果最好,但不能说明这就是最适浓度,最适浓度需要在0到1.0μmol/L之间设置更小的浓度梯度才能确定,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物没有内分泌细胞,植物激素由特定部位产生;实验结果体现了植物激素低促高抑的两重性;油菜素内酯与生长素、赤霉素在促进伸长上为协同关系;本实验浓度梯度较宽,只能看出趋势,不能确定最适浓度。
7.【答案】C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、糖皮质激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活,不能随体液运输到肾上腺回收重复利用,激素发挥作用后灭活是激素调节的特点之一,A错误;
B、神经调节具有反应迅速、作用时间短暂、作用范围准确的特点,激素调节反应速度较缓慢、作用时间长、作用范围广泛,B错误;
C、下丘脑分泌相关激素作用于垂体,垂体分泌相关激素作用于肾上腺,促进肾上腺分泌糖皮质激素,下丘脑—垂体—肾上腺轴的调节属于分级调节,该机制可以放大激素的调节效应,从而精准调控机体的应激反应,C正确;
D、激素由内分泌腺分泌后通过体液运输到全身各处,而不是定向运输至靶细胞,只是因为只有靶细胞上有相应的受体,激素才能特异性作用于靶细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】激素发挥作用后会立即被灭活,不能重复利用;神经调节反应更快、时间更短;分级调节可以放大调节效应,实现精准调控;激素通过体液运输到全身,并非定向运输。
8.【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、单基因遗传病是由染色体上的一对等位基因控制的遗传病,其遗传遵循孟德尔的基因分离定律,A错误;
B、系谱图中双亲患病,子代中出现了正常个体,说明该病为显性遗传病,若致病基因位于X染色体上,患病男性的女儿一定会患病,而图中患病父亲的女儿表现正常,因此致病基因位于常染色体上,B正确;
C、多指属于常染色体显性遗传病,苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病,二者遗传方式不同,C错误;
D、人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,并非只由致病基因控制,D错误。
故答案为:B。
【分析】单基因遗传病遵循孟德尔分离定律;双亲患病生正常孩子为显性遗传,患病父亲的女儿正常可排除伴X显性,确定为常染色体显性;多指与该病遗传方式相同,苯丙酮尿症为隐性遗传病;人类遗传病包括基因遗传病和染色体异常遗传病。
9.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、香蒲属于植物,调查植物的种群密度常用样方法,取样时必须遵循随机取样的原则,这样可以避免主观因素带来的实验误差,A正确;
B、洞穴鱼活动能力强、活动范围较大,而且溶洞空间封闭,适合采用标记重捕法调查种群密度,标记物需要耐低温且不影响其正常游动,才能保证调查结果准确,B正确;
C、调查土壤动物的丰富度,常用诱虫器进行采集,通过记录物种的名称和个体数量,来统计土壤动物的丰富度,C正确;
D、喀斯特坡地的灌丛呈线性分布,此时应该采用等距取样法,而五点取样法适用于较为方正的区域,因此该取样方法选择错误,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物和活动能力弱的动物适合用样方法,随机取样是基本要求;活动能力强的动物适合标记重捕法;土壤小动物用诱虫器采集调查丰富度;线性分布的生物群落应使用等距取样法,而非五点取样法。
10.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、单一桉树纯林的物种丰富度低,营养结构简单,生态系统的自我调节能力弱,因此抵抗力稳定性较低,A正确;
B、过度采伐桉树会使植被数量减少,光合作用固定二氧化碳的能力下降,大气中二氧化碳积累增多,会加剧温室效应,B正确;
C、桉树与乡土树种混种,增加了物种多样性,提高了生态系统的稳定性,主要体现的是生态工程的自生原理,而不是整体原理,C错误;
D、大量使用除草剂会导致杂草减少,直接影响以杂草为食的昆虫,进而破坏食物链和食物网,影响生态系统的营养结构,D正确。
故答案为:C。
【分析】物种单一的生态系统抵抗力稳定性弱;植物减少会降低固碳能力,加剧温室效应;混种多种树木体现的是自生原理,依靠生物组分产生自组织能力;除草剂会破坏生产者,进而影响整个食物网的生物数量。
11.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响
【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中基因内部发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构改变,不是任意DNA片段的改变都叫基因突变;由于密码子简并性、突变发生在非编码区等原因,基因突变不一定改变蛋白质结构,A错误;
B、基因中碱基的缺失属于基因突变,只改变基因内部结构,不会导致基因数目减少,基因数目改变属于染色体变异,B错误;
C、基因突变具有不定向性,一个基因可以向不同方向突变,产生一个以上的等位基因,这是基因突变不定向性的典型表现,C正确;
D、基因突变无论中性、有利还是有害,都属于可遗传变异,都能为生物进化提供原材料,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因突变必须是基因结构的改变,并非所有DNA碱基变化;基因突变只改变基因序列,不改变基因数量;不定向性体现在可产生多个等位基因;所有可遗传变异都能作为进化的原材料。
12.【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、招潮蟹在芦苇减少时,可以通过扩大取食范围,利用其他食物资源来维持种群数量,从而缓解芦苇减少带来的影响,A正确;
B、生态系统中的信息传递可以发生在生物与生物之间,也可以发生在生物与无机环境之间,候鸟迁入的信息传递不只是发生在鸟类和鸟类之间,B错误;
C、生态系统的自我调节能力是有限度的,大面积围垦滩涂会严重破坏生态系统的结构,超出其调节能力,导致生态系统功能被破坏,C错误;
D、食物链是芦苇→招潮蟹→鹭鸟,芦苇固定的太阳能需要通过招潮蟹才能传递到鹭鸟,不能直接流向鹭鸟,D错误。
故答案为:A。
【分析】当食物来源减少时,消费者可以通过调整取食范围维持种群数量;信息传递存在于生物与生物、生物与环境之间;生态系统自我调节能力有限,过度破坏会导致功能丧失;能量沿着食物链单向流动、逐级递减,生产者的能量不能直接传递给三级消费者。
13.【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、AtNHX1蛋白介导Na+与H+的反向转运,需要载体蛋白协助,属于主动运输,需要消耗能量,不是自由扩散,A错误;
B、随着外界Na+浓度升高,野生型植株液泡膜Na+转运速率并不是一直增大,在一定浓度后会出现下降,B错误;
C、H+可以顺浓度梯度出液泡,膜内外H+浓度差所形成的电化学势能,可能为AtNHX1蛋白介导的Na+转运提供能量,C正确;
D、nhx1突变体缺失AtNHX1基因,不能合成AtNHX1蛋白,Na+转运速率远低于野生型,不具备更适合转运的空间结构,D错误。
故答案为:C。
【分析】需要载体蛋白的跨膜运输不是自由扩散;从实验结果可以看出Na+转运速率并非随浓度一直升高;H+顺浓度差产生的势能可以为离子反向转运提供动力;突变体因基因缺失无法合成相应蛋白,转运能力显著下降。
14.【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、土壤盐分对碱蓬起抑制作用,而潮汐淹没时间在适度时是促进作用,超过一定时间才是抑制作用,二者并非均为抑制作用,A错误;
B、种内竞争随种群密度增大而增强,环境阻力不断加大,使种群增长速率先增后减,呈现S形增长,是种群呈S形增长的重要原因之一,B正确;
C、人类围垦会破坏生境,起到抑制作用,但合理的人类活动可以对盐沼进行保护和修复,全面禁止所有人类活动并不合理,C错误;
D、天敌对碱蓬的影响不确定,是因为天敌的作用途径不同,这并不影响天敌和碱蓬之间存在协同进化关系,D错误。
故答案为:B。
【分析】潮汐对碱蓬的作用具有双重性,适度促进,过度抑制;种内竞争随密度增大而增强,是造成S型增长的关键因素;保护生态不代表禁止所有人类活动;物种之间即使作用效果复杂,依然可以存在协同进化。
15.【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、神经系统结构和功能的基本单位是神经元,神经胶质细胞主要起支持、营养、保护等辅助作用,不是基本单位,A错误;
B、神经递质大多以胞吐方式释放,但与受体结合后不一定立即被降解,还可以被重吸收回收,B错误;
C、神经递质有兴奋性和抑制性两种,只有兴奋性神经递质会引起突触后神经元钠离子内流产生动作电位,抑制性神经递质不会,C错误;
D、神经胶质细胞可以为神经元提供营养和支持,二者信息交流中断,可能使神经胶质细胞无法正常支持神经元,进而影响代谢和功能,D正确。
故答案为:D。
【分析】神经元是神经系统的基本单位,神经胶质细胞起辅助作用;神经递质的清除方式不止降解一种;神经递质分为兴奋性和抑制性,作用效果不同;神经胶质细胞对神经元有营养支持作用,信息交流异常会影响神经元正常生命活动。
16.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、基因的甲基化属于表观遗传修饰,该过程不会改变基因中脱氧核苷酸的排列顺序,因此生物的遗传信息未发生改变,A正确。
B、亲本均为残翅,子代却出现长翅个体,且父源B基因会甲基化沉默,说明亲本雌雄昆虫的基因型均为Bb,雄性个体因精子中B基因甲基化表现为残翅,雌性个体的B基因虽可正常表达,但结合题干杂交结果可确定亲本基因型均为Bb,B正确。
C、亲本基因型均为Bb,杂交后子一代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1。由于只有卵细胞中的B基因能正常表达,精子中的B基因甲基化沉默,因此子一代中长翅个体为母本提供B基因的BB和部分Bb,占比1/2,残翅个体占比也为1/2,并非1/4,C错误。
D、子一代残翅雌雄个体的基因型为Bb,其中B基因来自亲本雄性,该基因经雌性个体的卵细胞传递给子二代后可正常表达,因此子二代长翅昆虫的长翅基因只能来自亲本的雄性昆虫,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,甲基化修饰是常见的表观遗传方式,不改变遗传信息。该昆虫翅型的表达具有亲本来源特异性,仅母源的B基因能正常表达,父源B基因会因甲基化无法表达。基因型为Bb的个体,若B基因来自父本则表现为残翅,来自母本则表现为长翅。在计算后代表型比例时,需结合基因的甲基化修饰规律,区分不同来源等位基因的表达情况,而非仅依据基因型判断表型。
17.【答案】(1)骨髓中的造血干;已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应
(2)交感神经;神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(3)减少;ILC2无法接受NE的调节信号,不能迁移并分泌细胞因子促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
【知识点】神经冲动的产生和传导;免疫功能异常;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)、免疫细胞均由骨髓中的造血干细胞增殖、分化而来,因此ILC2也来自骨髓中的造血干细胞。过敏反应是指:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)、高强度运动使血糖下降时,机体需要快速升高血糖,交感神经兴奋性增强,从而促进升血糖的调节过程。神经调节的信号传导方向是单向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,不能反向传递。
(3)、若敲除ILC2中控制NE受体合成的相关基因,ILC2细胞膜上将缺少NE受体,无法接受交感神经释放的NE信号,也就不能迁移并分泌细胞因子去促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,因此当机体血糖浓度降低时,胰高血糖素的分泌量会减少。
【分析】免疫细胞起源于造血干细胞;过敏反应是二次免疫引发的异常反应;交感神经参与应急、升血糖等调节;神经调节单向传递的原因是突触结构的限制;NE受体缺失会阻断信号传递,使胰高血糖素分泌减少,血糖调节能力下降。
(1)ILC2属于免疫细胞,推测其来自骨髓中的造血干细胞。过敏反应指已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)人体血糖浓度降低时,下丘脑血糖调节中枢会启动调节机制。交感神经兴奋时,会促进机体分泌升糖激素(如胰高血糖素),以升高血糖;副交感神经兴奋则通常促进降血糖相关反应。因此,血糖降低时交感神经兴奋性增强,通过释放神经递质NE作用于ILC2。由于神经递质储存在突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,扩散通过突触间隙后,与突触后膜上的受体结合,从而传递信号。这一结构特点决定了神经信号在突触处只能单向传导,因此整个神经调节的信号传导方向是单向的。
(3)从调节途径分析,血糖降低时的调节流程为血糖降低→下丘脑→交感神经释放NE→NE与ILC2的受体结合→ILC2迁移并分泌细胞因子→促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高。若敲除ILC2中NE受体的相关基因,则ILC2细胞膜上无功能性NE受体,无法识别和接受交感神经释放的NE信号,进而无法完成“迁移并分泌细胞因子”的后续步骤。由于细胞因子是促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素的关键信号,缺少该信号后,胰岛A细胞分泌胰高血糖素的过程受阻,因此胰高血糖素的分泌量会减少。
18.【答案】(1)栖息地、食物、天敌
(2)小;栖息地被碎片化分割,活动空间缩小,食物资源减少(或栖息地碎片化导致种间竞争加剧,生态位被压缩);种间竞争
(3)豹猫;豹猫的生态位宽度随干扰程度增加呈持续下降趋势,且下降幅度最大
(4)重度;修建野生动物通道(或在高速公路两侧建立缓冲带、开展栖息地修复工程)
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)研究赤腹松鼠的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。生态位反映的是一个物种在群落中的地位、作用和资源利用情况,因此需要从栖息环境、食物来源、捕食关系等多个方面进行研究,只有全面了解这些内容,才能准确掌握该物种在群落中的生态位,明确其与其他物种的相互作用关系。
(2)对比表格数据,豹猫作为顶级捕食者,在中度干扰下的生态位宽度比轻度干扰时小;结合栖息地碎片化的背景分析,该变化的原因可能是栖息地碎片化使豹猫的活动空间被分割、缩小,原本连续的栖息地被高速公路等设施分隔成多个孤立的小区域,导致豹猫无法自由活动和觅食,可获取的食物资源减少,生存范围受限,进而使得其生态位被压缩,生态位宽度变小。在重度干扰下,栖息地破碎化程度进一步加剧,豹猫的生态位进一步缩小,生存资源更加匮乏,不仅豹猫个体之间会为了有限的食物和空间竞争,还会与其他捕食者争夺资源,因此可能面临更激烈的种间竞争。
(3)比较四种动物,对干扰响应最敏感的是豹猫,判断依据是从轻度到中度再到重度干扰,豹猫的生态位宽度呈现持续下降的趋势,轻度干扰时其生态位宽度为2.35,中度干扰时降至1.76,重度干扰时仅为0.98,下降幅度明显大于赤腹松鼠、中华蟾蜍和大山雀,其他三种动物的生态位宽度并非持续下降,且下降幅度较小,说明豹猫受干扰的影响最显著,对干扰的响应最敏感。
(4)综合表格数据可知,高速公路网建设导致的栖息地碎片化对不同动物的影响存在差异,总体而言,重度干扰对该区域动物群落的破坏程度最大。因为随着干扰程度从轻度到重度增加, 赤腹松鼠和大山雀的生态位宽度是先上升再下降,而豹猫和中华蟾蜍的生态位宽度总体均呈下降趋势,但在重度干扰下,所有动物的生态位宽度都达到最低值,说明此时动物的资源利用能力和生存适应性受到的破坏最严重。为减轻高速公路网对生物多样性的影响,可采取的生态保护措施有修建野生动物通道,如生态廊道、过街天桥等,连接破碎化的栖息地,保证动物正常的迁移、觅食和繁殖,减少栖息地碎片化带来的阻隔,为动物提供连续的生存空间,缓解干扰对动物群落的破坏。
【分析】生态位是物种在群落中的地位与资源利用方式,通常包括栖息地、食物、天敌和种间关系;中度干扰造成栖息地破碎化,会压缩顶级捕食者的生态位;重度干扰下资源减少,种间竞争加剧;豹猫生态位持续大幅下降,对干扰最敏感;重度干扰对群落破坏最大,修建生态廊道可有效缓解栖息地破碎化对生物的阻隔影响。
(1)研究某种生物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)对比表格数据,豹猫在中度干扰下生态位宽度(1.76)比轻度干扰下(2.35)小;结合栖息地碎片化背景,原因可能是栖息地被碎片化分割,活动空间缩小,食物资源减少或栖息地碎片化导致种间竞争加剧,生态位被压缩。在重度干扰下,生存环境恶化,豹猫可能面临更激烈的种间竞争。
(3)对干扰响应最敏感的是豹猫,判断依据是在不同干扰程度变化时,豹猫的生态位宽度随干扰程度增加呈持续下降趋势,且下降幅度最大。
(4)总体而言,重度干扰对该区域动物群落的破坏程度最大。为减轻高速公路网对生物多样性的影响,可采取的生态保护措施有修建野生动物通道或在高速公路两侧建立缓冲带、开展栖息地修复工程。
19.【答案】(1)蓝绿色;红光和蓝紫光
(2)随钾离子浓度升高,草莓幼苗总叶绿素(a+b)含量先升高后降低
(3)长期缺钾时,草莓幼苗的光合色素含量最低,导致光反应产生的ATP和NADPH减少;长期缺钾还会使Rubisco酶活性降低,使CO2固定作用减弱
(4)12mmol·L-1;支持数据:①该浓度下草莓幼苗光合色素含量最高;②该浓度下草莓幼苗净光合速率最高
【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;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)在光合色素的提取与分离实验中,若用纸层析法对色素进行分离,滤纸条上蓝绿色的色素带最宽。原因是光合色素主要包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素,其中叶绿素a的含量在四种色素中最高,而叶绿素a所呈现的颜色为蓝绿色,色素含量越高,滤纸条上对应的色素带就越宽。该色素主要吸收的光为红光和蓝紫光,这些吸收的光能会用于光合作用的光反应阶段,将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,为暗反应阶段C3的还原提供能量和还原剂。
(2)分析表1数据,首先计算各组草莓幼苗总叶绿素(a+b)的具体含量:钾离子浓度为0mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.29+0.068=0.358mg·g-1;钾离子浓度为4mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.333+0.092=0.425mg·g-1;钾离子浓度为8mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.414+0.11=0.524mg·g-1;钾离子浓度为12mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.529+0.15=0.679mg·g-1;钾离子浓度为16mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.374+0.1=0.474mg·g-1。由此可得出,随钾离子浓度升高,草莓幼苗总叶绿素(a+b)含量的变化是:先升高后降低,其中在钾离子浓度为12mmol·L-1时达到最大值,超过该浓度后,总叶绿素含量开始下降,说明适宜浓度的钾离子能促进光合色素的合成与稳定,而浓度过高则会抑制其合成,影响色素对光能的吸收和转化。
(3)碳汇能力反映了植物固定并储存大气CO2的效能,长期缺钾会严重削弱草莓幼苗的碳汇能力,结合表1、表2数据及题干信息,从光反应与暗反应两个角度分析,导致净光合速率处于低水平的原因如下:① 光反应角度:表1数据显示,钾离子浓度为0mmol·L-1时,草莓幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均为五组实验中的最低值。光合色素是光反应的关键物质,负责吸收、传递和转化光能,色素含量过低会导致其吸收和转化的光能减少,进而使光反应强度降低,产生的ATP和NADPH不足,无法为暗反应中C3的还原提供充足的能量和还原剂,制约暗反应的顺利进行。② 暗反应角度:题干明确说明缺钾会降低Rubisco酶的活性,而Rubisco酶是暗反应中催化CO2固定的关键酶,其活性降低会直接导致CO2固定过程减慢;同时表2数据显示,长期缺钾时胞间CO2浓度处于较高水平,这也间接说明CO2固定过程受阻,无法及时将胞间CO2转化为C3化合物,进而影响C3的还原和有机物的生成,最终导致草莓幼苗的净光合速率维持在低水平,碳汇能力被严重削弱。
(4)假设作为一名农业技术员,结合本实验表1、表2的具体数据,推荐的最适钾肥浓度为12mmol·L-1,支持该推荐的两项关键数据如下:① 光合色素含量方面:表1数据显示,该浓度下草莓幼苗的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均为五组实验中的最高值,光合色素含量最高能最大限度地吸收和转化光能,为光合作用的光反应阶段提供充足的能量基础,保障光合作用高效进行。② 光合速率方面:表2数据显示,该浓度下草莓幼苗的净光合速率是五组实验中的最大值,同时其气孔导度处于较高水平,气孔导度高有利于CO2进入叶肉细胞,为暗反应提供充足的原料,进一步促进CO2的固定和有机物的合成,能有效提高草莓的产量和碳汇能力,因此12mmol·L-1是最适合草莓幼苗生长的钾肥浓度。
【分析】光合色素的提取与分离实验中,叶绿素a含量最高,呈蓝绿色,主要吸收红光和蓝紫光;钾元素可调控草莓幼苗光合色素的合成,随钾离子浓度升高,总叶绿素含量先升后降;长期缺钾会同时抑制光反应和暗反应,导致净光合速率降低;12mmol·L-1时,草莓幼苗的光合色素含量和净光合速率均达到最高,是最适钾肥浓度。
(1)光合色素纸层析中,叶绿素a(蓝绿色)的色素带最宽(含量最多);叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
(2)由表1可知,K+浓度从0→12mmol·L-1时,叶绿素(a+b)从0.358增至0.679;K+浓度升至16mmol·L-1时,叶绿素(a+b)降至0.474,呈现“先增后减”的趋势,且五组实验中,在K+浓度为12mmol·L-1时,总叶绿素含量达到最大值
(3)长期缺钾时,草莓幼苗的光合色素含量最低,导致光反应产生的ATP和NADPH减少;长期缺钾还会使Rubisco酶活性降低,使CO2固定作用减弱,因此长期缺K+会导致净光合速率水平低。
(4)表1中12mmol·L-1时叶绿素(a+b)与类胡萝卜素含量最高;表2中该浓度下净光合速率最高,因此12mmol·L-1是最适浓度。
20.【答案】(1)利用甲组的F1玉米植株在正常条件下自交;若F2表型及比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产=9:3:3:1,则A/a和B/b这两对基因的遗传符合自由组合定律;若F2表型及比例为非糯性高产:糯性低产=3:1,则A/a和B/b这两对基因的遗传不符合自由组合定律;A(或非糯性基因);遵循;由电泳图谱可知乙组F1(基因型为AaBb)自交得到的F2中,非糯性低产植株出现了6种基因型,说明这两对基因分别位于两对同源染色体上,符合基因的自由组合定律
(2)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;PCR技术的基本操作和应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) ① 甲组亲本在正常条件下杂交,非糯性高产与糯性低产杂交,子一代均为非糯性高产,说明非糯性对糯性为显性,高产对低产为显性,子一代的基因型为 AaBb。实验思路为利用甲组的子一代 玉米植株在正常条件下自交,统计后代的表型及比例。正常条件下高产基因 B 可正常表达,子二代的表型可准确对应基因型。预期实验结果及结论:若子二代表型及比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产 = 9:3:3:1,则 A/a 和 B/b 这两对基因的遗传符合自由组合定律;若子二代表型及比例为非糯性高产:糯性低产 = 3:1,则 A/a 和 B/b 这两对基因的遗传不符合自由组合定律。
② 乙组在干旱胁迫条件下,高产基因 B 的表达被抑制,因此子一代基因型仍为 AaBb,仅表现为非糯性低产。子一代自交后,子二代中的非糯性低产植株均含有非糯性基因 A,结合电泳图谱可知,所有植株均出现条带 1,因此条带 1 代表 A 基因。若两对基因的遗传遵循自由组合定律,子二代非糯性低产植株的基因型包括 AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb 共 6 种,对应电泳图谱中 6 种不同的条带组合;若两对基因连锁,子二代非糯性低产植株仅存在 AABB、AaBb 两种基因型,电泳图谱仅会出现 2 种条带。根据电泳图谱存在 6 种条带组合,可判断 A/a 和 B/b 两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,理由是两对基因分别位于两对同源染色体上,减数分裂时非等位基因自由组合,子二代出现 6 种基因型的非糯性低产植株。
(2) 乙组子一代基因型为 AaBb,抗旱基因 Dt 可解除干旱对高产基因 B 的抑制,即含有 Dt 时,B 可正常表达表现为高产,不含 Dt 时,B 的表达被抑制表现为低产。将一个 Dt 基因导入子一代叶肉细胞的染色体上,自交后代表型比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产 = 9:3:3:1,需分析 Dt 的导入位置。若 Dt 导入 A 基因所在染色体,自交后代表型比例为 9:3:4,不符合要求;若导入 a 基因所在染色体,自交后代表型比例为 12:3:1,不符合要求;若导入 b 基因所在染色体,自交后代表型比例为 3:1,不符合要求;只有将 Dt 导入 B 基因所在的染色体上,使 B 与 Dt 连锁,自交后代中含有 Dt 的个体 B 可正常表达,最终表型比例为 9:3:3:1,符合题意。因此需在 B 基因所在的染色体上标注 Dt 基因,位置为 B 基因所在染色体上(与 B 同一条染色体,如图所示)。
【分析】正常条件下高产基因可正常表达,干旱胁迫下高产基因表达受抑制表现为低产;甲组F1为双杂合子,自交后代的性状分离比可直接判断是否遵循自由组合定律;非糯性由A基因控制,所有非糯性植株都含有A基因,因此电泳条带1为A基因,非糯性低产植株存在6种基因型可证明两对基因遵循自由组合定律;Dt基因需与高产基因连锁,才能让高产基因在干旱条件下正常表达,使后代出现对应的性状分离比。
(1)①在正常条件下,基因都能够正常表达。甲组亲本杂交组合为非糯性高产×糯性低产,F1均为非糯性高产,表明非糯性(A)和高产(B)均为显性性状,且F1的基因型为AaBb,因此可利用甲组的F1玉米植株在正常条件下自交,从而判断A/a和B/b这两对基因的遗传是否符合自由组合定律。如果两对基因的遗传符合自由组合定律,应出现非糯性高产玉米:非糯性低产玉米:糯性高产玉米:糯性低产玉米=9:3:3:1;如果两对基因存在连锁,根据题干杂交组合及结果可知,基因A与B、基因a与b连锁,F1自交应出现非糯性高产玉米:糯性低产玉米=3:1,不符合自由组合定律。
②根据乙组杂交组合及结果可知,其F1基因型为AaBb,若A/a和B/b这两对基因的遗传符合自由组合定律,且干旱胁迫条件下B基因的表达受到抑制表现为低产,则乙组F2非糯性低产植株的基因型有6种,分别为AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb和Aabb,电泳会出现6种图谱,因每种基因型均有A基因,结合电泳图谱分析可知条带1代表A基因;若A/a和B/b这两对基因的遗传不符合自由组合定律(连锁),乙组F2非糯性低产植株的基因型只有2种,分别为AABB、AaBb,电泳的图谱只有2种。
(2)将一个Dt基因导入了乙组F1植株的叶肉细胞中A/a或B/b所在的染色体上,则Dt基因导入的位置有4种可能,分别记为ADt、aDt、BDt、bDt。若Dt导入A基因所在染色体,则干旱胁迫下乙组F1(ADtaBb)自交,后代基因型及比例为ADt_B_:ADt_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,表型及比例为非糯性高产玉米:非糯性低产玉米:糯性低产玉米=9:3:4;同理分析,只有当Dt导入B基因所在染色体时,干旱胁迫下乙组F1(AaBDtb)自交,后代基因型及比例为A_BDt_:A_bb:aaBDt_:aabb=9:3:3:1,表型及比例为非糯性高产玉米:非糯性低产玉米:糯性高产玉米:糯性低产玉米=9:3:3:1,符合题意,故Dt导入B基因所在染色体,图示为:。
21.【答案】(1)4种脱氧核糖核苷酸;延伸;目的基因或质粒自连(反向插入或环化),同时确保目的基因的定向插入
(2)Ca2+;DNA(水解)酶
(3)潮霉素B
(4)让棉铃虫食用该再生植株(进行抗虫接种实验),判断植株是否产生抗性
(5)512;降低
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、4种脱氧核糖核苷酸和耐高温的DNA聚合酶,并在含镁离子的缓冲液中进行反应。PCR过程分为变性、复性、延伸三个步骤,其中DNA聚合酶在延伸步骤中发挥作用,催化脱氧核苷酸连接形成子链。同时使用HindⅢ、BamHI两种限制酶进行双酶切,与单酶切相比,这种方式的优势在于可以避免目的基因自身环化、质粒自身环化,也能防止目的基因反向插入质粒,从而保证目的基因按照正确的方向定向插入到质粒中。
(2)将重组质粒导入农杆菌等原核细胞时,一般先用钙离子处理农杆菌细胞,使农杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态,便于重组穿梭质粒的导入。在农杆菌细胞内辅助质粒表达的多种Vir蛋白,可以协助带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,同时防止植物细胞中的DNA水解酶对T-DNA进行降解,保证目的基因能稳定进入植物细胞。
(3)由图可知,卡那霉素抗性基因不在T-DNA片段上,无法整合到棉花细胞的染色体DNA中,而潮霉素B抗性基因位于T-DNA上,可随T-DNA整合到棉花细胞的基因组中,因此可以用潮霉素B初步筛选成功转化的棉花愈伤组织。
(4)培育转基因抗虫棉花的目的是使棉花获得抗虫特性,因此检测培育是否成功最简便的方法是进行抗虫接种实验,让棉铃虫食用该转基因再生植株的叶片,观察棉铃虫的存活情况,判断植株是否产生抗虫性。
(5)已知简并核苷酸代码Y代表C/T,对应2种碱基,N代表A/C/G/T,对应4种碱基,分析引物序列5'—AYGNYCGTTYANATYYGT—3',其中共含有5个Y、2个N,因此该引物的简并度为2×2×2×2×2×4×4=512。简并引物能与多种相似序列结合,简并度越高结合的序列种类越多,特异性越低,因此针对高度保守区域,需要降低引物的简并度,减少非特异性结合,提高PCR扩增的特异性。
【分析】PCR扩增需要原料、酶、模板、引物等条件,延伸步骤需要DNA聚合酶催化,双酶切可避免质粒和目的基因自连、反向连接;钙离子处理可使农杆菌成为感受态细胞,DNA水解酶会降解外源DNA;只有T-DNA上的标记基因可整合到植物细胞,因此用潮霉素B筛选;抗虫接种实验是检测转基因抗虫棉花最简便的方法;通过简并碱基的种类数可计算引物简并度,保守区域需降低简并度以保证扩增特异性。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。PCR一般分为变性、复性和延伸三步,其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。用两种限制酶切割质粒和目的基因,与单一酶切相比,可以避免目的基因和质粒自身环化,可使目的基因定向插入质粒中。
(2)原核生物作为受体细胞时,为提高外源DNA的转化率,一般先用Ca2+(或CaCl2)处理,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态后,再将重组质粒导入其中。植物细胞中的DNA酶可降解T-DNA。
(3)结合基因表达载体的示意图可知,图中穿梭质粒上有KanR和HygBR两个标记基因的位置,其中HygBR位于T-DNA上,故应用HygBR基因对应的抗生素,即潮霉素B初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(4)转基因抗虫棉花的培育是否成功,最简便的检测方法是用该棉花植株(再生植株)饲喂害虫,若表现出抗性则说明培育成功。
(5)引物序列“5'—AYGNYCGTTYANATYYGT—3'”中有5个Y,2个N,结合题干信息可知该引物简并度为2×2×2×2×2×4×4=512。简并引物可与多种相似序列结合,对于高度保守的区域,降低引物简并度更能精确地与目标模板结合,减少与相似序列的非特异性杂交,从而提高PCR扩增的特异性。
1 / 1广西壮族自治区玉林市2025-2026学年高三上学期1月期末生物试题
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2026高三上·玉林期末)湿地生态系统中,土壤微生物通过分解作用将动植物遗体中的有机物分解为无机物,回归无机环境。下列关于该过程在物质循环中作用的叙述,错误的是(  )
A.该过程实现了碳、氮等元素在生物群落与非生物环境之间的循环流动
B.微生物的分解作用为植物光合作用提供原料
C.湿地土壤有机质含量越高,微生物分解作用越强,物质循环效率越高
D.合理保护湿地微生物群落,有利于维持生态系统的物质平衡
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、土壤微生物的分解作用能把动植物遗体中的有机物分解成无机物,使碳、氮等元素从生物群落回到非生物环境,实现了碳、氮等元素在生物群落与非生物环境之间的循环流动,A正确;
B、微生物分解有机物产生的二氧化碳可以作为植物光合作用的原料,产生的无机盐也能被植物吸收利用,B正确;
C、土壤有机质含量高,并不代表微生物的分解作用一定强,分解作用还受温度、水分、通气状况、pH等多种环境条件的影响,例如在低温、缺氧的环境中,即使有机质含量很高,微生物分解作用也会很弱,物质循环效率较低,C错误;
D、湿地微生物是生态系统物质循环的关键分解者,合理保护湿地微生物群落,能保证分解作用正常进行,有利于维持生态系统的物质平衡,D正确。
故答案为:C。
【分析】分解者的分解作用实现了物质从生物群落到无机环境的回归,为光合作用提供原料;分解速率不只由有机质含量决定,还受多种环境因素影响;保护微生物群落有利于维持生态系统物质循环的正常进行。
2.(2026高三上·玉林期末)现有研究表明,向分化的体细胞中导入4个特定转录因子(OCT4、SOX2、c-MYC、KLF4)进行重编辑可获得多能干细胞(iPS细胞),这些iPS细胞可被诱导分化为能够分泌胰岛素的胰岛B细胞,用于糖尿病治疗。下列相关叙述错误的是(  )
A.在体外培养iPS细胞时,定期更换培养液可防止代谢产物的积累
B.胰岛B细胞与iPS细胞相比,基因组成与基因表达产物均不相同
C.iPS细胞用病人自身体细胞制备,规避了伦理问题和免疫排斥反应
D.重编辑过程中导入外源转录因子可能会引起突变,增加患癌风险
【答案】B
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术;干细胞工程
【解析】【解答】A、在体外培养iPS细胞时,细胞会不断积累代谢产物,对细胞自身产生毒害,定期更换培养液可以补充营养并清除代谢产物,保证细胞正常生长,A正确;
B、胰岛B细胞是由iPS细胞分化而来的,细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中遗传物质不发生改变,因此胰岛B细胞与iPS细胞的基因组成相同,只是基因表达产物存在差异,B错误;
C、iPS细胞可以用病人自身体细胞制备,不涉及胚胎操作,规避了伦理问题,同时细胞来自自身,不会引发免疫排斥反应,C正确;
D、重编辑过程需要导入外源转录因子,外源基因的插入可能会引起细胞基因突变,若影响到原癌基因或抑癌基因,会增加细胞癌变的风险,D正确。
故答案为:B。
【分析】体外培养细胞需要定期更换培养液避免代谢废物积累;细胞分化只改变基因表达,不改变基因组成;自体来源的iPS细胞无伦理和免疫排斥问题;外源基因插入可能诱发突变增加患癌风险。
3.(2026高三上·玉林期末)发酵技艺通过标准化生产与品牌化推广,有效助推了乡村振兴。表中发酵产品、所需菌种与相关发酵说明对应错误的是(  )
选项 品牌 主要菌种 发酵说明
A 黄姚豆豉 曲霉 调味时加入食盐,主要目的是抑制微生物的生长繁殖
B 柳州酸笋 乳酸菌 在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸
C 漓泉啤酒 酵母菌 主发酵阶段糖分解和代谢物生成后,需要在低温、通气环境下进行后发酵
D 桂林腐乳 毛霉 将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,故腐乳味道鲜美,易于消化吸收
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用;腐乳的制作
【解析】【解答】A、黄姚豆豉制作时使用曲霉作为主要菌种,调味时加入食盐,主要是利用高渗透压抑制有害微生物的生长繁殖,防止发酵过程中腐败变质,A正确;
B、柳州酸笋依靠乳酸菌发酵,乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下可以将葡萄糖分解为乳酸,使笋具有独特的酸味,B正确;
C、漓泉啤酒以酵母菌为发酵菌种,主发酵阶段酵母菌分解糖类产生酒精和二氧化碳,后发酵阶段需要在低温、密闭无氧的环境下进行,以保证酒精稳定、改善风味,通气会抑制酵母菌的无氧呼吸,还会导致啤酒氧化变质,C错误;
D、桂林腐乳利用毛霉产生的蛋白酶,将豆腐中大分子的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,使腐乳味道鲜美且更容易被人体消化吸收,D正确。
故答案为:C。
【分析】食盐在发酵中主要起抑制杂菌的作用;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸;啤酒后发酵必须保持无氧环境;毛霉分解蛋白质使腐乳更易吸收。
4.(2026高三上·玉林期末)广西特产甘蔗、八角富含多种有机物,下列关于细胞内有机物的叙述,错误的是(  )
A.甘蔗中的蔗糖水解产物含葡萄糖和果糖,二者均不能再水解
B.八角精油中的固醇类脂质含C、H、O,能调节代谢但不能储能
C.蛋白质经蛋白酶水解后空间结构改变,初步水解产物可再进一步水解
D.核酸合成以核苷酸为原料,DNA储存遗传信息,RNA均传递遗传信息
【答案】D
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;DNA与RNA的异同;细胞中的元素和化合物综合;糖类的种类及其分布和功能;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、甘蔗中的蔗糖属于二糖,水解后可以产生葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖都是单糖,单糖不能再继续水解,A正确;
B、八角精油中的固醇类脂质只含有C、H、O三种元素,固醇可以参与调节生物体的代谢,但是不能作为储能物质,脂肪才是细胞内良好的储能物质,B正确;
C、蛋白酶可以破坏蛋白质的空间结构,并将蛋白质初步水解为多肽,多肽还可以在肽酶的作用下进一步水解为氨基酸,C正确;
D、核酸的合成原料是核苷酸,DNA能够储存遗传信息,但是RNA不都是用来传递遗传信息的,mRNA可以传递遗传信息,tRNA负责转运氨基酸,rRNA是核糖体的组成成分,D错误。
故答案为:D。
【分析】蔗糖水解生成葡萄糖和果糖两种单糖;固醇只含C、H、O,可调节代谢但不储能;蛋白质可被逐步水解为氨基酸;RNA有mRNA、tRNA、rRNA等,功能各不相同,并非都传递遗传信息。
5.(2026高三上·玉林期末)最新研究发现,树木的树干呼吸会通过热适应机制调节强度。当环境温度升高时,树干可通过生理调节减弱呼吸作用对升温的响应,减少二氧化碳排放,这一机制能帮助植物在气候变暖中优化碳利用效率,对全球碳循环平衡至关重要。下列关于树干呼吸的叙述,正确的是(  )
A.树干呼吸的场所仅为细胞质基质
B.该呼吸过程会分解有机物释放能量
C.温度升高一定不会导致树干呼吸速率增强
D.树干呼吸释放的CO2全部来自有氧呼吸第二阶段
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、树干呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此树干呼吸的场所不只是细胞质基质,A错误;
B、细胞呼吸的实质就是分解有机物,释放能量,为生命活动提供动力,树干呼吸也遵循这一实质,B正确;
C、在一定范围内,温度升高会使与呼吸有关的酶活性上升,导致树干呼吸速率增强,只是树木存在热适应机制,可以减弱呼吸对升温的响应,并非完全不受影响,C错误;
D、树干呼吸释放的二氧化碳可以来自有氧呼吸第二阶段,也可以来自无氧呼吸产生酒精的过程,并非全部来自有氧呼吸第二阶段,D错误。
故答案为:B。
【分析】树干呼吸包含有氧呼吸和无氧呼吸,场所涉及细胞质基质和线粒体;呼吸作用的本质是分解有机物释放能量;一定范围内升温仍会加快呼吸速率;植物无氧呼吸也能产生二氧化碳,因此呼吸释放的二氧化碳不只来自有氧呼吸。
6.(2026高三上·玉林期末)下表为用不同浓度的油菜素内酯水溶液对分蘖期水稻生长影响的实验结果,下列叙述正确的是(  )
组别 1 2 3 4
油菜素内酯浓度(μmol/L) 0 0.1 1.0 5.0
水稻平均株高(cm) 67.4 73.6 72.0 61.8
A.油菜素内酯是由植物体内特定内分泌细胞分泌的
B.该实验结果能说明油菜素内酯的调节作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
C.油菜素内酯在促进细胞伸长方面的生理作用与生长素和赤霉素相抗衡
D.根据表中数据判断,油菜素内酯促进水稻生长的最适浓度为0.1μmol/L
【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、油菜素内酯属于植物激素,植物激素是由植物体内一定部位产生的,植物没有专门的内分泌细胞,内分泌细胞是动物才具有的结构,A错误;
B、与对照组相比,低浓度的油菜素内酯使水稻株高增加,表现为促进生长,高浓度的油菜素内酯使水稻株高低于对照组,表现为抑制生长,该结果能说明油菜素内酯的调节作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,B正确;
C、生长素和赤霉素都能促进细胞伸长,油菜素内酯在促进细胞伸长方面与二者是协同作用,而不是相抗衡,C错误;
D、表中只有四组浓度,0.1μmol/L时促进效果最好,但不能说明这就是最适浓度,最适浓度需要在0到1.0μmol/L之间设置更小的浓度梯度才能确定,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物没有内分泌细胞,植物激素由特定部位产生;实验结果体现了植物激素低促高抑的两重性;油菜素内酯与生长素、赤霉素在促进伸长上为协同关系;本实验浓度梯度较宽,只能看出趋势,不能确定最适浓度。
7.(2026高三上·玉林期末)长期的精神压力是诱发和加重甲状腺结节的风险因素之一。其部分机理是:压力刺激使下丘脑—垂体—肾上腺轴兴奋,糖皮质激素(GC)分泌增加,长期高水平的GC会干扰甲状腺激素的正常反馈调节,导致甲状腺功能紊乱,增加结节形成风险。下列叙述正确的是(  )
A.GC作用于靶细胞后,可随体液运输到肾上腺回收进行重复利用
B.激素调节与神经调节相比,具有反应迅速、作用时间短暂的特点
C.下丘脑—垂体—肾上腺轴的调节属于分级调节,该机制可放大激素调节效应,精准调控机体应激反应
D.GC由肾上腺分泌后定向运输至甲状腺细胞,从而干扰甲状腺激素的调节过程
【答案】C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、糖皮质激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活,不能随体液运输到肾上腺回收重复利用,激素发挥作用后灭活是激素调节的特点之一,A错误;
B、神经调节具有反应迅速、作用时间短暂、作用范围准确的特点,激素调节反应速度较缓慢、作用时间长、作用范围广泛,B错误;
C、下丘脑分泌相关激素作用于垂体,垂体分泌相关激素作用于肾上腺,促进肾上腺分泌糖皮质激素,下丘脑—垂体—肾上腺轴的调节属于分级调节,该机制可以放大激素的调节效应,从而精准调控机体的应激反应,C正确;
D、激素由内分泌腺分泌后通过体液运输到全身各处,而不是定向运输至靶细胞,只是因为只有靶细胞上有相应的受体,激素才能特异性作用于靶细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】激素发挥作用后会立即被灭活,不能重复利用;神经调节反应更快、时间更短;分级调节可以放大调节效应,实现精准调控;激素通过体液运输到全身,并非定向运输。
8.(2026高三上·玉林期末)如图为位于染色体上的基因控制的某单基因遗传病的部分系谱图,不考虑突变、互换和基因位于X、Y同源区段,下列相关叙述正确的是(  )
A.该遗传病的遗传不遵循孟德尔的遗传规律
B.该遗传病的致病基因为显性基因,位于常染色体上
C.多指和苯丙酮尿症与该种遗传病的遗传方式相同
D.人类遗传病是指由致病基因控制的遗传病
【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、单基因遗传病是由染色体上的一对等位基因控制的遗传病,其遗传遵循孟德尔的基因分离定律,A错误;
B、系谱图中双亲患病,子代中出现了正常个体,说明该病为显性遗传病,若致病基因位于X染色体上,患病男性的女儿一定会患病,而图中患病父亲的女儿表现正常,因此致病基因位于常染色体上,B正确;
C、多指属于常染色体显性遗传病,苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病,二者遗传方式不同,C错误;
D、人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,并非只由致病基因控制,D错误。
故答案为:B。
【分析】单基因遗传病遵循孟德尔分离定律;双亲患病生正常孩子为显性遗传,患病父亲的女儿正常可排除伴X显性,确定为常染色体显性;多指与该病遗传方式相同,苯丙酮尿症为隐性遗传病;人类遗传病包括基因遗传病和染色体异常遗传病。
9.(2026高三上·玉林期末)广西喀斯特地貌广布,孕育了丰富的特有生物资源。科研团队针对该区域不同生境(溶洞、石漠化坡地、河谷湿地)的生物开展专项调查,旨在为生物多样性保护提供科学依据。下列关于调查方法的叙述,错误的是(  )
A.调查桂林漓江沿岸湿地香蒲(优势挺水植物)的种群密度,可采用样方法,取样需遵循随机原则
B.调查百色乐业溶洞内洞穴鱼的种群密度,因洞穴鱼活动能力强且溶洞空间封闭,可采用标记重捕法,标记物需耐低温且不影响其游动
C.调查崇左弄岗石漠化坡地的土壤动物丰富度,用诱虫器采集,记录物种名称及个体数量
D.调查河池喀斯特坡地线性分布灌丛的物种丰富度,采用五点取样法并增加样方面积以提高准确性
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、香蒲属于植物,调查植物的种群密度常用样方法,取样时必须遵循随机取样的原则,这样可以避免主观因素带来的实验误差,A正确;
B、洞穴鱼活动能力强、活动范围较大,而且溶洞空间封闭,适合采用标记重捕法调查种群密度,标记物需要耐低温且不影响其正常游动,才能保证调查结果准确,B正确;
C、调查土壤动物的丰富度,常用诱虫器进行采集,通过记录物种的名称和个体数量,来统计土壤动物的丰富度,C正确;
D、喀斯特坡地的灌丛呈线性分布,此时应该采用等距取样法,而五点取样法适用于较为方正的区域,因此该取样方法选择错误,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物和活动能力弱的动物适合用样方法,随机取样是基本要求;活动能力强的动物适合标记重捕法;土壤小动物用诱虫器采集调查丰富度;线性分布的生物群落应使用等距取样法,而非五点取样法。
10.(2026高三上·玉林期末)桉树人工林是广西典型的人工森林生态系统。近年来某地出现单一桉树纯林种植、过度采伐、大量使用除草剂等问题,当地推行“桉树+乡土树种混种”“择伐+轮伐”的科学经营模式。下列叙述错误的是(  )
A.单一桉树纯林物种单一,营养结构简单,生态系统抵抗力稳定性弱
B.过度采伐桉树会降低人工林的固碳能力,加剧温室效应
C.桉树与乡土树种混种,主要体现了生态工程的整体原理
D.大量使用除草剂会影响生态系统的营养结构,导致依赖杂草生存的昆虫数量减少
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、单一桉树纯林的物种丰富度低,营养结构简单,生态系统的自我调节能力弱,因此抵抗力稳定性较低,A正确;
B、过度采伐桉树会使植被数量减少,光合作用固定二氧化碳的能力下降,大气中二氧化碳积累增多,会加剧温室效应,B正确;
C、桉树与乡土树种混种,增加了物种多样性,提高了生态系统的稳定性,主要体现的是生态工程的自生原理,而不是整体原理,C错误;
D、大量使用除草剂会导致杂草减少,直接影响以杂草为食的昆虫,进而破坏食物链和食物网,影响生态系统的营养结构,D正确。
故答案为:C。
【分析】物种单一的生态系统抵抗力稳定性弱;植物减少会降低固碳能力,加剧温室效应;混种多种树木体现的是自生原理,依靠生物组分产生自组织能力;除草剂会破坏生产者,进而影响整个食物网的生物数量。
11.(2026高三上·玉林期末)下列关于生物变异的叙述,正确的是(  )
A.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,不一定改变蛋白质的结构
B.基因中碱基的缺失对生物性状的影响较大,会导致基因数目的减少
C.基因突变具有不定向性,表现为一个基因可产生一个以上的等位基因
D.有些基因突变是中性的,不能为生物的进化提供原材料
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响
【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中基因内部发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构改变,不是任意DNA片段的改变都叫基因突变;由于密码子简并性、突变发生在非编码区等原因,基因突变不一定改变蛋白质结构,A错误;
B、基因中碱基的缺失属于基因突变,只改变基因内部结构,不会导致基因数目减少,基因数目改变属于染色体变异,B错误;
C、基因突变具有不定向性,一个基因可以向不同方向突变,产生一个以上的等位基因,这是基因突变不定向性的典型表现,C正确;
D、基因突变无论中性、有利还是有害,都属于可遗传变异,都能为生物进化提供原材料,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因突变必须是基因结构的改变,并非所有DNA碱基变化;基因突变只改变基因序列,不改变基因数量;不定向性体现在可产生多个等位基因;所有可遗传变异都能作为进化的原材料。
12.(2026高三上·玉林期末)滨海湿地是候鸟迁徙的重要中途停歇地,生态系统中存在芦苇→招潮蟹→鹭鸟的食物链。近年来,因滩涂围垦导致芦苇面积减少,对该生态系统产生了一定的影响。下列叙述正确的是(  )
A.招潮蟹可通过扩大取食范围维持其种群数量以缓解芦苇减少带来的影响
B.候鸟迁入滨海湿地的信息传递只发生在鸟类和鸟类之间
C.该湿地生态系统的自我调节能力强,即使大面积围垦滩涂,也能保持原有功能稳定
D.芦苇固定的太阳能有很大一部分直接流向鹭鸟,为其迁徙提供能量
【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、招潮蟹在芦苇减少时,可以通过扩大取食范围,利用其他食物资源来维持种群数量,从而缓解芦苇减少带来的影响,A正确;
B、生态系统中的信息传递可以发生在生物与生物之间,也可以发生在生物与无机环境之间,候鸟迁入的信息传递不只是发生在鸟类和鸟类之间,B错误;
C、生态系统的自我调节能力是有限度的,大面积围垦滩涂会严重破坏生态系统的结构,超出其调节能力,导致生态系统功能被破坏,C错误;
D、食物链是芦苇→招潮蟹→鹭鸟,芦苇固定的太阳能需要通过招潮蟹才能传递到鹭鸟,不能直接流向鹭鸟,D错误。
故答案为:A。
【分析】当食物来源减少时,消费者可以通过调整取食范围维持种群数量;信息传递存在于生物与生物、生物与环境之间;生态系统自我调节能力有限,过度破坏会导致功能丧失;能量沿着食物链单向流动、逐级递减,生产者的能量不能直接传递给三级消费者。
13.(2026高三上·玉林期末)拟南芥AtNHX1基因编码的蛋白质定位于液泡膜上,该蛋白可介导Na+与H+的反向转运,在植物耐盐性中发挥关键作用。研究者通过实验测定了野生型拟南芥(WT)和AtNHX1基因缺失突变体(nhx1)在不同Na+浓度处理下,液泡膜上Na+转运速率及膜内外H+浓度差,结果如图所示(已知H+可顺浓度出液泡)。
下列关于上述实验结果的分析及相关叙述,正确的是(  )
A.AtNHX1蛋白介导的Na+跨膜运输方式为自由扩散,不消耗能量
B.随着外界Na+浓度升高,WT植株液泡膜Na+转运速率一直增大
C.膜内外H+浓度差可能为AtNHX1蛋白介导的Na+转运提供能量
D.nhx1突变体液泡膜上AtNHX1蛋白的空间结构更适合介导Na+与H+的反向转运
【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、AtNHX1蛋白介导Na+与H+的反向转运,需要载体蛋白协助,属于主动运输,需要消耗能量,不是自由扩散,A错误;
B、随着外界Na+浓度升高,野生型植株液泡膜Na+转运速率并不是一直增大,在一定浓度后会出现下降,B错误;
C、H+可以顺浓度梯度出液泡,膜内外H+浓度差所形成的电化学势能,可能为AtNHX1蛋白介导的Na+转运提供能量,C正确;
D、nhx1突变体缺失AtNHX1基因,不能合成AtNHX1蛋白,Na+转运速率远低于野生型,不具备更适合转运的空间结构,D错误。
故答案为:C。
【分析】需要载体蛋白的跨膜运输不是自由扩散;从实验结果可以看出Na+转运速率并非随浓度一直升高;H+顺浓度差产生的势能可以为离子反向转运提供动力;突变体因基因缺失无法合成相应蛋白,转运能力显著下降。
14.(2026高三上·玉林期末)盐沼是滨海独特的湿地,碱蓬是先锋植物,其种群数量受土壤盐分、潮汐等因素影响。科研人员构建限制因素影响模型如表所示,下列相关叙述正确的是(  )
限制因素 影响作用 具体说明
土壤盐分 -(抑制) 盐分过高,碱蓬吸水困难,抑制生长繁殖
潮汐淹没时间 +(促进)/-(抑制) 适度淹没(每日2~3h):补水补养分(+);淹没超6h:缺氧窒息(-)
种内竞争 -(抑制) 种群密度越大,争夺光照、养分越激烈
天敌 +/-(影响不确定) 部分天敌取食碱蓬(-),部分天敌控制碱蓬竞争者(+)
人类活动(围垦) -(抑制) 围垦破坏盐沼生境,减少生存空间
A.土壤盐分和潮汐淹没时间均为抑制作用,共同决定碱蓬种群K值
B.种内竞争对碱蓬的抑制作用随种群密度增大而增强,是其呈“S”形增长的重要原因之一
C.人类围垦为抑制作用,应全面禁止人类在滨海盐沼的所有活动
D.天敌对碱蓬影响不确定,说明两者不存在协同进化关系
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、土壤盐分对碱蓬起抑制作用,而潮汐淹没时间在适度时是促进作用,超过一定时间才是抑制作用,二者并非均为抑制作用,A错误;
B、种内竞争随种群密度增大而增强,环境阻力不断加大,使种群增长速率先增后减,呈现S形增长,是种群呈S形增长的重要原因之一,B正确;
C、人类围垦会破坏生境,起到抑制作用,但合理的人类活动可以对盐沼进行保护和修复,全面禁止所有人类活动并不合理,C错误;
D、天敌对碱蓬的影响不确定,是因为天敌的作用途径不同,这并不影响天敌和碱蓬之间存在协同进化关系,D错误。
故答案为:B。
【分析】潮汐对碱蓬的作用具有双重性,适度促进,过度抑制;种内竞争随密度增大而增强,是造成S型增长的关键因素;保护生态不代表禁止所有人类活动;物种之间即使作用效果复杂,依然可以存在协同进化。
15.(2026高三上·玉林期末)研究表明,阿尔茨海默病(AD)患者神经元与神经胶质细胞间的信息交流中断,导致神经元功能异常,引发认知障碍。下列相关叙述正确的是(  )
A.神经元和神经胶质细胞都是神经系统结构和功能的基本单位
B.神经递质均以胞吐方式释放,其与突触后膜上特异性受体结合后立即被降解
C.神经递质与受体结合后,一定引起突触后神经元Na+内流,产生动作电位
D.信息交流中断可能导致神经胶质细胞无法为神经元提供营养,进而影响神经元的代谢活动
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、神经系统结构和功能的基本单位是神经元,神经胶质细胞主要起支持、营养、保护等辅助作用,不是基本单位,A错误;
B、神经递质大多以胞吐方式释放,但与受体结合后不一定立即被降解,还可以被重吸收回收,B错误;
C、神经递质有兴奋性和抑制性两种,只有兴奋性神经递质会引起突触后神经元钠离子内流产生动作电位,抑制性神经递质不会,C错误;
D、神经胶质细胞可以为神经元提供营养和支持,二者信息交流中断,可能使神经胶质细胞无法正常支持神经元,进而影响代谢和功能,D正确。
故答案为:D。
【分析】神经元是神经系统的基本单位,神经胶质细胞起辅助作用;神经递质的清除方式不止降解一种;神经递质分为兴奋性和抑制性,作用效果不同;神经胶质细胞对神经元有营养支持作用,信息交流异常会影响神经元正常生命活动。
16.(2026高三上·玉林期末)某种昆虫的翅型受常染色体上的一对等位基因B/b控制,长翅(B)对残翅(b)为完全显性。这种昆虫在形成生殖细胞过程中,会发生特定的表观遗传修饰:卵细胞的B基因不会被甲基化,可正常表达;精子的B基因会被甲基化,导致该基因在受精后形成的后代中不能表达(即父源性等位基因沉默)。现将两只残翅昆虫作为亲本杂交,子一代雌雄个体均有长翅和残翅,在子一代中选取部分残翅雌雄昆虫杂交,子二代出现了长翅昆虫。不考虑突变和互换,下列叙述错误的是(  )
A.B基因被甲基化修饰后,遗传信息未发生改变
B.两只亲本昆虫均含有甲基化的B基因,且基因型均为Bb
C.理论上子一代中残翅个体所占比例为1/4
D.子二代长翅昆虫的长翅基因只能来自亲本的雄性昆虫
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、基因的甲基化属于表观遗传修饰,该过程不会改变基因中脱氧核苷酸的排列顺序,因此生物的遗传信息未发生改变,A正确。
B、亲本均为残翅,子代却出现长翅个体,且父源B基因会甲基化沉默,说明亲本雌雄昆虫的基因型均为Bb,雄性个体因精子中B基因甲基化表现为残翅,雌性个体的B基因虽可正常表达,但结合题干杂交结果可确定亲本基因型均为Bb,B正确。
C、亲本基因型均为Bb,杂交后子一代基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1。由于只有卵细胞中的B基因能正常表达,精子中的B基因甲基化沉默,因此子一代中长翅个体为母本提供B基因的BB和部分Bb,占比1/2,残翅个体占比也为1/2,并非1/4,C错误。
D、子一代残翅雌雄个体的基因型为Bb,其中B基因来自亲本雄性,该基因经雌性个体的卵细胞传递给子二代后可正常表达,因此子二代长翅昆虫的长翅基因只能来自亲本的雄性昆虫,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,甲基化修饰是常见的表观遗传方式,不改变遗传信息。该昆虫翅型的表达具有亲本来源特异性,仅母源的B基因能正常表达,父源B基因会因甲基化无法表达。基因型为Bb的个体,若B基因来自父本则表现为残翅,来自母本则表现为长翅。在计算后代表型比例时,需结合基因的甲基化修饰规律,区分不同来源等位基因的表达情况,而非仅依据基因型判断表型。
二、非选择题:本大题共5题,共60分。
17.(2026高三上·玉林期末)广西壮族“三月三”的“抛绣球竞速赛”“板鞋竞速”等高强度运动项目会使人体血糖浓度下降。我国科学家研究发现,此时神经系统可通过调节“先天样淋巴细胞(ILC2)”维持血糖稳态,调节途径如图所示。回答下列问题:
(1)ILC2属于免疫细胞,推测其来自   细胞。研究发现ILC2可通过分泌多种细胞因子促进过敏反应的发生,过敏反应指   。
(2)高强度运动时,人体血糖浓度降低,会刺激下丘脑的血糖调节中枢,使小肠   (“交感神经”或“副交感神经”)兴奋性增强,通过释放NE作用于ILC2,该过程中,神经调节的信号传导方向是单向的,原因是   。
(3)据图分析,若敲除ILC2中控制NE受体合成的相关基因,当机体血糖浓度降低时,胰高血糖素的分泌量会   (填“增加”“减少”或“不变”),原因是   。
【答案】(1)骨髓中的造血干;已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应
(2)交感神经;神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(3)减少;ILC2无法接受NE的调节信号,不能迁移并分泌细胞因子促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
【知识点】神经冲动的产生和传导;免疫功能异常;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)、免疫细胞均由骨髓中的造血干细胞增殖、分化而来,因此ILC2也来自骨髓中的造血干细胞。过敏反应是指:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)、高强度运动使血糖下降时,机体需要快速升高血糖,交感神经兴奋性增强,从而促进升血糖的调节过程。神经调节的信号传导方向是单向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,不能反向传递。
(3)、若敲除ILC2中控制NE受体合成的相关基因,ILC2细胞膜上将缺少NE受体,无法接受交感神经释放的NE信号,也就不能迁移并分泌细胞因子去促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,因此当机体血糖浓度降低时,胰高血糖素的分泌量会减少。
【分析】免疫细胞起源于造血干细胞;过敏反应是二次免疫引发的异常反应;交感神经参与应急、升血糖等调节;神经调节单向传递的原因是突触结构的限制;NE受体缺失会阻断信号传递,使胰高血糖素分泌减少,血糖调节能力下降。
(1)ILC2属于免疫细胞,推测其来自骨髓中的造血干细胞。过敏反应指已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)人体血糖浓度降低时,下丘脑血糖调节中枢会启动调节机制。交感神经兴奋时,会促进机体分泌升糖激素(如胰高血糖素),以升高血糖;副交感神经兴奋则通常促进降血糖相关反应。因此,血糖降低时交感神经兴奋性增强,通过释放神经递质NE作用于ILC2。由于神经递质储存在突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,扩散通过突触间隙后,与突触后膜上的受体结合,从而传递信号。这一结构特点决定了神经信号在突触处只能单向传导,因此整个神经调节的信号传导方向是单向的。
(3)从调节途径分析,血糖降低时的调节流程为血糖降低→下丘脑→交感神经释放NE→NE与ILC2的受体结合→ILC2迁移并分泌细胞因子→促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高。若敲除ILC2中NE受体的相关基因,则ILC2细胞膜上无功能性NE受体,无法识别和接受交感神经释放的NE信号,进而无法完成“迁移并分泌细胞因子”的后续步骤。由于细胞因子是促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素的关键信号,缺少该信号后,胰岛A细胞分泌胰高血糖素的过程受阻,因此胰高血糖素的分泌量会减少。
18.(2026高三上·玉林期末)广西地处华南丘陵地区,生物多样性丰富。近年来,高速公路网快速建设极大促进了区域经济发展,但也导致部分区域生物栖息地碎片化。研究人员以广西某山地生态系统为研究对象,探究了不同干扰程度对该区域4种常见动物(赤腹松鼠、豹猫、中华蟾蜍、大山雀)生态位宽度的影响,结果如表所示。回答下列问题:
干扰程度\动物种类 赤腹松鼠 豹猫 中华蟾蜍 大山雀
轻度干扰 1.82 2.35 1.67 1.53
中度干扰 2.11 1.76 1.24 1.68
重度干扰 1.35 0.98 0.72 1.12
(1)研究赤腹松鼠的生态位,通常要研究它的   以及与其他物种的关系等。
(2)对比表格数据,豹猫作为顶级捕食者,在中度干扰下的生态位宽度比轻度干扰时   (填“大”或“小”);结合栖息地碎片化的背景分析,该变化的原因可能是   。在重度干扰下,豹猫可能面临更激烈的   。
(3)比较四种动物,对干扰响应最敏感的是   ,判断依据是   。
(4)综合表格数据可知,高速公路网建设导致的栖息地碎片化对不同动物的影响存在差异,总体而言,   干扰对该区域动物群落的破坏程度最大。为减轻高速公路网对生物多样性的影响,可采取的生态保护措施有   (答出1点即可)。
【答案】(1)栖息地、食物、天敌
(2)小;栖息地被碎片化分割,活动空间缩小,食物资源减少(或栖息地碎片化导致种间竞争加剧,生态位被压缩);种间竞争
(3)豹猫;豹猫的生态位宽度随干扰程度增加呈持续下降趋势,且下降幅度最大
(4)重度;修建野生动物通道(或在高速公路两侧建立缓冲带、开展栖息地修复工程)
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)研究赤腹松鼠的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。生态位反映的是一个物种在群落中的地位、作用和资源利用情况,因此需要从栖息环境、食物来源、捕食关系等多个方面进行研究,只有全面了解这些内容,才能准确掌握该物种在群落中的生态位,明确其与其他物种的相互作用关系。
(2)对比表格数据,豹猫作为顶级捕食者,在中度干扰下的生态位宽度比轻度干扰时小;结合栖息地碎片化的背景分析,该变化的原因可能是栖息地碎片化使豹猫的活动空间被分割、缩小,原本连续的栖息地被高速公路等设施分隔成多个孤立的小区域,导致豹猫无法自由活动和觅食,可获取的食物资源减少,生存范围受限,进而使得其生态位被压缩,生态位宽度变小。在重度干扰下,栖息地破碎化程度进一步加剧,豹猫的生态位进一步缩小,生存资源更加匮乏,不仅豹猫个体之间会为了有限的食物和空间竞争,还会与其他捕食者争夺资源,因此可能面临更激烈的种间竞争。
(3)比较四种动物,对干扰响应最敏感的是豹猫,判断依据是从轻度到中度再到重度干扰,豹猫的生态位宽度呈现持续下降的趋势,轻度干扰时其生态位宽度为2.35,中度干扰时降至1.76,重度干扰时仅为0.98,下降幅度明显大于赤腹松鼠、中华蟾蜍和大山雀,其他三种动物的生态位宽度并非持续下降,且下降幅度较小,说明豹猫受干扰的影响最显著,对干扰的响应最敏感。
(4)综合表格数据可知,高速公路网建设导致的栖息地碎片化对不同动物的影响存在差异,总体而言,重度干扰对该区域动物群落的破坏程度最大。因为随着干扰程度从轻度到重度增加, 赤腹松鼠和大山雀的生态位宽度是先上升再下降,而豹猫和中华蟾蜍的生态位宽度总体均呈下降趋势,但在重度干扰下,所有动物的生态位宽度都达到最低值,说明此时动物的资源利用能力和生存适应性受到的破坏最严重。为减轻高速公路网对生物多样性的影响,可采取的生态保护措施有修建野生动物通道,如生态廊道、过街天桥等,连接破碎化的栖息地,保证动物正常的迁移、觅食和繁殖,减少栖息地碎片化带来的阻隔,为动物提供连续的生存空间,缓解干扰对动物群落的破坏。
【分析】生态位是物种在群落中的地位与资源利用方式,通常包括栖息地、食物、天敌和种间关系;中度干扰造成栖息地破碎化,会压缩顶级捕食者的生态位;重度干扰下资源减少,种间竞争加剧;豹猫生态位持续大幅下降,对干扰最敏感;重度干扰对群落破坏最大,修建生态廊道可有效缓解栖息地破碎化对生物的阻隔影响。
(1)研究某种生物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)对比表格数据,豹猫在中度干扰下生态位宽度(1.76)比轻度干扰下(2.35)小;结合栖息地碎片化背景,原因可能是栖息地被碎片化分割,活动空间缩小,食物资源减少或栖息地碎片化导致种间竞争加剧,生态位被压缩。在重度干扰下,生存环境恶化,豹猫可能面临更激烈的种间竞争。
(3)对干扰响应最敏感的是豹猫,判断依据是在不同干扰程度变化时,豹猫的生态位宽度随干扰程度增加呈持续下降趋势,且下降幅度最大。
(4)总体而言,重度干扰对该区域动物群落的破坏程度最大。为减轻高速公路网对生物多样性的影响,可采取的生态保护措施有修建野生动物通道或在高速公路两侧建立缓冲带、开展栖息地修复工程。
19.(2026高三上·玉林期末)钾元素作为植物生长发育的关键矿质元素,对光合作用相关过程具有显著调控作用,雀钾还会降低Rubisco(催化CO2的固定)酶的活性。某研究团队以“红颜”草莓幼苗为材料,设置5个钾元素浓度处理,测定光合色素含量及光合特性指标,结果如表1、表2所示。回答下列问题:
表1钾元素对草莓幼苗光合色素含量的影响
K+/mmol·L-1 叶绿素a/(mg·g-1) 叶绿素b/(mg·g-1) 类胡萝卜素/(mg·g-1)
0 0.29 0.068 0.071
4 0.333 0.092 0.083
8 0.414 0.11 0.105
12 0.529 0.15 0.139
16 0.374 0.1 0.105
表2钾元素对草莓幼苗光合速率的影响
K+/mmol·L-1 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μL·L-1)
0 5.23 70.84 286.09
4 8.69 103.28 264.12
8 10.48 126.80 241.80
12 12.76 132.16 232.87
16 11.26 117.11 247.81
(1)在光合色素的提取与分离实验中,若用纸层析法对色素进行分离,滤纸条上   (填颜色)的色素带最宽,其主要吸收的光为   。
(2)分析表1数据,随K+浓度变化,草莓幼苗总叶绿素(a+b)含量的变化是:   。
(3)碳汇能力反映了植物固定并储存大气CO2的效能。研究发现,长期缺钾(K+浓度为0mmol·L-1)会严重削弱草莓幼苗的碳汇能力。请结合表1与表2,从光反应与暗反应两个角度分析长期缺钾导致净光合速率处于低水平的原因:   。
(4)假设你是一名农业技术员,需为草莓种植户提供钾肥施用建议。根据本实验数据,你会推荐的最适钾肥浓度为   ,请列举两项关键数据支持你的推荐:   。
【答案】(1)蓝绿色;红光和蓝紫光
(2)随钾离子浓度升高,草莓幼苗总叶绿素(a+b)含量先升高后降低
(3)长期缺钾时,草莓幼苗的光合色素含量最低,导致光反应产生的ATP和NADPH减少;长期缺钾还会使Rubisco酶活性降低,使CO2固定作用减弱
(4)12mmol·L-1;支持数据:①该浓度下草莓幼苗光合色素含量最高;②该浓度下草莓幼苗净光合速率最高
【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;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)在光合色素的提取与分离实验中,若用纸层析法对色素进行分离,滤纸条上蓝绿色的色素带最宽。原因是光合色素主要包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素,其中叶绿素a的含量在四种色素中最高,而叶绿素a所呈现的颜色为蓝绿色,色素含量越高,滤纸条上对应的色素带就越宽。该色素主要吸收的光为红光和蓝紫光,这些吸收的光能会用于光合作用的光反应阶段,将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,为暗反应阶段C3的还原提供能量和还原剂。
(2)分析表1数据,首先计算各组草莓幼苗总叶绿素(a+b)的具体含量:钾离子浓度为0mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.29+0.068=0.358mg·g-1;钾离子浓度为4mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.333+0.092=0.425mg·g-1;钾离子浓度为8mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.414+0.11=0.524mg·g-1;钾离子浓度为12mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.529+0.15=0.679mg·g-1;钾离子浓度为16mmol·L-1时,总叶绿素含量=0.374+0.1=0.474mg·g-1。由此可得出,随钾离子浓度升高,草莓幼苗总叶绿素(a+b)含量的变化是:先升高后降低,其中在钾离子浓度为12mmol·L-1时达到最大值,超过该浓度后,总叶绿素含量开始下降,说明适宜浓度的钾离子能促进光合色素的合成与稳定,而浓度过高则会抑制其合成,影响色素对光能的吸收和转化。
(3)碳汇能力反映了植物固定并储存大气CO2的效能,长期缺钾会严重削弱草莓幼苗的碳汇能力,结合表1、表2数据及题干信息,从光反应与暗反应两个角度分析,导致净光合速率处于低水平的原因如下:① 光反应角度:表1数据显示,钾离子浓度为0mmol·L-1时,草莓幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均为五组实验中的最低值。光合色素是光反应的关键物质,负责吸收、传递和转化光能,色素含量过低会导致其吸收和转化的光能减少,进而使光反应强度降低,产生的ATP和NADPH不足,无法为暗反应中C3的还原提供充足的能量和还原剂,制约暗反应的顺利进行。② 暗反应角度:题干明确说明缺钾会降低Rubisco酶的活性,而Rubisco酶是暗反应中催化CO2固定的关键酶,其活性降低会直接导致CO2固定过程减慢;同时表2数据显示,长期缺钾时胞间CO2浓度处于较高水平,这也间接说明CO2固定过程受阻,无法及时将胞间CO2转化为C3化合物,进而影响C3的还原和有机物的生成,最终导致草莓幼苗的净光合速率维持在低水平,碳汇能力被严重削弱。
(4)假设作为一名农业技术员,结合本实验表1、表2的具体数据,推荐的最适钾肥浓度为12mmol·L-1,支持该推荐的两项关键数据如下:① 光合色素含量方面:表1数据显示,该浓度下草莓幼苗的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均为五组实验中的最高值,光合色素含量最高能最大限度地吸收和转化光能,为光合作用的光反应阶段提供充足的能量基础,保障光合作用高效进行。② 光合速率方面:表2数据显示,该浓度下草莓幼苗的净光合速率是五组实验中的最大值,同时其气孔导度处于较高水平,气孔导度高有利于CO2进入叶肉细胞,为暗反应提供充足的原料,进一步促进CO2的固定和有机物的合成,能有效提高草莓的产量和碳汇能力,因此12mmol·L-1是最适合草莓幼苗生长的钾肥浓度。
【分析】光合色素的提取与分离实验中,叶绿素a含量最高,呈蓝绿色,主要吸收红光和蓝紫光;钾元素可调控草莓幼苗光合色素的合成,随钾离子浓度升高,总叶绿素含量先升后降;长期缺钾会同时抑制光反应和暗反应,导致净光合速率降低;12mmol·L-1时,草莓幼苗的光合色素含量和净光合速率均达到最高,是最适钾肥浓度。
(1)光合色素纸层析中,叶绿素a(蓝绿色)的色素带最宽(含量最多);叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
(2)由表1可知,K+浓度从0→12mmol·L-1时,叶绿素(a+b)从0.358增至0.679;K+浓度升至16mmol·L-1时,叶绿素(a+b)降至0.474,呈现“先增后减”的趋势,且五组实验中,在K+浓度为12mmol·L-1时,总叶绿素含量达到最大值
(3)长期缺钾时,草莓幼苗的光合色素含量最低,导致光反应产生的ATP和NADPH减少;长期缺钾还会使Rubisco酶活性降低,使CO2固定作用减弱,因此长期缺K+会导致净光合速率水平低。
(4)表1中12mmol·L-1时叶绿素(a+b)与类胡萝卜素含量最高;表2中该浓度下净光合速率最高,因此12mmol·L-1是最适浓度。
20.(2026高三上·玉林期末)玉米是我国第一大农作物,是粮食安全的重要支柱。玉米籽粒的非糯性和糯性由等位基因A/a控制;高产与低产由等位基因B/b控制。干旱胁迫条件下,调控因子会抑制高产基因的表达,为研究这两对性状的遗传特性,进行了如下杂交实验(不考虑突变和互换,各对性状为完全显性关系)。回答下列问题:
组别 环境条件 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 正常条件 非糯性高产×糯性低产 均为非糯性高产
乙 干旱胁迫 非糯性高产×糯性低产 均为非糯性低产
(1)为判断A/a和B/b这两对基因的遗传是否符合自由组合定律,科研小组分别利用甲、乙组的F1为材料进行实验:
①若以甲组的F1为材料设计杂交实验,写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:   ;
预期实验结果及结论:   。
②在干旱条件下,用乙组F1自交获得的F2中所有非糯性低产植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这两种性状的所有等位基因,获得该群体电泳图谱如图所示,条带1代表的基因是   ,进一步可判断A/a和B/b这两对基因的遗传   (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是   。
(2)抗旱基因Dt能解除调控因子对高产基因的抑制作用,为培育出干旱胁迫下的高产玉米,科研组将一个Dt基因导入了乙组F1植株的叶肉细胞中A/a或B/b所在的染色体上,经植物组织培养获得的植株种植在干旱条件下,成株后自交,后代表型及比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产=9:3:3:1,据此请在下图中标出Dt基因导入的位置。
【答案】(1)利用甲组的F1玉米植株在正常条件下自交;若F2表型及比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产=9:3:3:1,则A/a和B/b这两对基因的遗传符合自由组合定律;若F2表型及比例为非糯性高产:糯性低产=3:1,则A/a和B/b这两对基因的遗传不符合自由组合定律;A(或非糯性基因);遵循;由电泳图谱可知乙组F1(基因型为AaBb)自交得到的F2中,非糯性低产植株出现了6种基因型,说明这两对基因分别位于两对同源染色体上,符合基因的自由组合定律
(2)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;PCR技术的基本操作和应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) ① 甲组亲本在正常条件下杂交,非糯性高产与糯性低产杂交,子一代均为非糯性高产,说明非糯性对糯性为显性,高产对低产为显性,子一代的基因型为 AaBb。实验思路为利用甲组的子一代 玉米植株在正常条件下自交,统计后代的表型及比例。正常条件下高产基因 B 可正常表达,子二代的表型可准确对应基因型。预期实验结果及结论:若子二代表型及比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产 = 9:3:3:1,则 A/a 和 B/b 这两对基因的遗传符合自由组合定律;若子二代表型及比例为非糯性高产:糯性低产 = 3:1,则 A/a 和 B/b 这两对基因的遗传不符合自由组合定律。
② 乙组在干旱胁迫条件下,高产基因 B 的表达被抑制,因此子一代基因型仍为 AaBb,仅表现为非糯性低产。子一代自交后,子二代中的非糯性低产植株均含有非糯性基因 A,结合电泳图谱可知,所有植株均出现条带 1,因此条带 1 代表 A 基因。若两对基因的遗传遵循自由组合定律,子二代非糯性低产植株的基因型包括 AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb 共 6 种,对应电泳图谱中 6 种不同的条带组合;若两对基因连锁,子二代非糯性低产植株仅存在 AABB、AaBb 两种基因型,电泳图谱仅会出现 2 种条带。根据电泳图谱存在 6 种条带组合,可判断 A/a 和 B/b 两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,理由是两对基因分别位于两对同源染色体上,减数分裂时非等位基因自由组合,子二代出现 6 种基因型的非糯性低产植株。
(2) 乙组子一代基因型为 AaBb,抗旱基因 Dt 可解除干旱对高产基因 B 的抑制,即含有 Dt 时,B 可正常表达表现为高产,不含 Dt 时,B 的表达被抑制表现为低产。将一个 Dt 基因导入子一代叶肉细胞的染色体上,自交后代表型比例为非糯性高产:非糯性低产:糯性高产:糯性低产 = 9:3:3:1,需分析 Dt 的导入位置。若 Dt 导入 A 基因所在染色体,自交后代表型比例为 9:3:4,不符合要求;若导入 a 基因所在染色体,自交后代表型比例为 12:3:1,不符合要求;若导入 b 基因所在染色体,自交后代表型比例为 3:1,不符合要求;只有将 Dt 导入 B 基因所在的染色体上,使 B 与 Dt 连锁,自交后代中含有 Dt 的个体 B 可正常表达,最终表型比例为 9:3:3:1,符合题意。因此需在 B 基因所在的染色体上标注 Dt 基因,位置为 B 基因所在染色体上(与 B 同一条染色体,如图所示)。
【分析】正常条件下高产基因可正常表达,干旱胁迫下高产基因表达受抑制表现为低产;甲组F1为双杂合子,自交后代的性状分离比可直接判断是否遵循自由组合定律;非糯性由A基因控制,所有非糯性植株都含有A基因,因此电泳条带1为A基因,非糯性低产植株存在6种基因型可证明两对基因遵循自由组合定律;Dt基因需与高产基因连锁,才能让高产基因在干旱条件下正常表达,使后代出现对应的性状分离比。
(1)①在正常条件下,基因都能够正常表达。甲组亲本杂交组合为非糯性高产×糯性低产,F1均为非糯性高产,表明非糯性(A)和高产(B)均为显性性状,且F1的基因型为AaBb,因此可利用甲组的F1玉米植株在正常条件下自交,从而判断A/a和B/b这两对基因的遗传是否符合自由组合定律。如果两对基因的遗传符合自由组合定律,应出现非糯性高产玉米:非糯性低产玉米:糯性高产玉米:糯性低产玉米=9:3:3:1;如果两对基因存在连锁,根据题干杂交组合及结果可知,基因A与B、基因a与b连锁,F1自交应出现非糯性高产玉米:糯性低产玉米=3:1,不符合自由组合定律。
②根据乙组杂交组合及结果可知,其F1基因型为AaBb,若A/a和B/b这两对基因的遗传符合自由组合定律,且干旱胁迫条件下B基因的表达受到抑制表现为低产,则乙组F2非糯性低产植株的基因型有6种,分别为AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb和Aabb,电泳会出现6种图谱,因每种基因型均有A基因,结合电泳图谱分析可知条带1代表A基因;若A/a和B/b这两对基因的遗传不符合自由组合定律(连锁),乙组F2非糯性低产植株的基因型只有2种,分别为AABB、AaBb,电泳的图谱只有2种。
(2)将一个Dt基因导入了乙组F1植株的叶肉细胞中A/a或B/b所在的染色体上,则Dt基因导入的位置有4种可能,分别记为ADt、aDt、BDt、bDt。若Dt导入A基因所在染色体,则干旱胁迫下乙组F1(ADtaBb)自交,后代基因型及比例为ADt_B_:ADt_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,表型及比例为非糯性高产玉米:非糯性低产玉米:糯性低产玉米=9:3:4;同理分析,只有当Dt导入B基因所在染色体时,干旱胁迫下乙组F1(AaBDtb)自交,后代基因型及比例为A_BDt_:A_bb:aaBDt_:aabb=9:3:3:1,表型及比例为非糯性高产玉米:非糯性低产玉米:糯性高产玉米:糯性低产玉米=9:3:3:1,符合题意,故Dt导入B基因所在染色体,图示为:。
21.(2026高三上·玉林期末)如图为转Bt毒素蛋白基因棉花的培育过程示意图,据图回答下列问题:
注:T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、   和耐高温的DNA聚合酶,并在含Mg2+的缓冲液中进行反应。DNA聚合酶在PCR的   步骤中起作用;同时用HindⅢ、BamHI酶切穿梭质粒和带目的基因的DNA,这种双酶切的优势在于避免   。
(2)研究人员一般先用   处理农杆菌细胞,然后再将重组穿梭质粒导入其细胞中。在农杆菌细胞内辅助质粒表达的多种Vir蛋白,可以协助带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,并防止植物细胞中   对T-DNA的降解。
(3)根据图中重组穿梭质粒上KanR和HygR两个标记基因的位置,可以用   初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(4)培育的转基因抗虫棉花是否成功,最简便的检测方法是   。
(5)简并PCR可以检测复杂样本中低丰度转基因核酸,对转基因作物风险防控至关重要。简并引物可与多种相似序列结合,其简并度为简并核苷酸代码对应的碱基种类数相乘得到的。若某引物序列为5'—AYGNYCGTTYANATYYGT—3'(已知简并核苷酸代码Y=C/T;N=A/C/G/T),则其简并度为   。针对高度保守区域,需要   (填“降低”或“升高”)引物的简并度以提高特异性。
【答案】(1)4种脱氧核糖核苷酸;延伸;目的基因或质粒自连(反向插入或环化),同时确保目的基因的定向插入
(2)Ca2+;DNA(水解)酶
(3)潮霉素B
(4)让棉铃虫食用该再生植株(进行抗虫接种实验),判断植株是否产生抗性
(5)512;降低
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、4种脱氧核糖核苷酸和耐高温的DNA聚合酶,并在含镁离子的缓冲液中进行反应。PCR过程分为变性、复性、延伸三个步骤,其中DNA聚合酶在延伸步骤中发挥作用,催化脱氧核苷酸连接形成子链。同时使用HindⅢ、BamHI两种限制酶进行双酶切,与单酶切相比,这种方式的优势在于可以避免目的基因自身环化、质粒自身环化,也能防止目的基因反向插入质粒,从而保证目的基因按照正确的方向定向插入到质粒中。
(2)将重组质粒导入农杆菌等原核细胞时,一般先用钙离子处理农杆菌细胞,使农杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态,便于重组穿梭质粒的导入。在农杆菌细胞内辅助质粒表达的多种Vir蛋白,可以协助带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,同时防止植物细胞中的DNA水解酶对T-DNA进行降解,保证目的基因能稳定进入植物细胞。
(3)由图可知,卡那霉素抗性基因不在T-DNA片段上,无法整合到棉花细胞的染色体DNA中,而潮霉素B抗性基因位于T-DNA上,可随T-DNA整合到棉花细胞的基因组中,因此可以用潮霉素B初步筛选成功转化的棉花愈伤组织。
(4)培育转基因抗虫棉花的目的是使棉花获得抗虫特性,因此检测培育是否成功最简便的方法是进行抗虫接种实验,让棉铃虫食用该转基因再生植株的叶片,观察棉铃虫的存活情况,判断植株是否产生抗虫性。
(5)已知简并核苷酸代码Y代表C/T,对应2种碱基,N代表A/C/G/T,对应4种碱基,分析引物序列5'—AYGNYCGTTYANATYYGT—3',其中共含有5个Y、2个N,因此该引物的简并度为2×2×2×2×2×4×4=512。简并引物能与多种相似序列结合,简并度越高结合的序列种类越多,特异性越低,因此针对高度保守区域,需要降低引物的简并度,减少非特异性结合,提高PCR扩增的特异性。
【分析】PCR扩增需要原料、酶、模板、引物等条件,延伸步骤需要DNA聚合酶催化,双酶切可避免质粒和目的基因自连、反向连接;钙离子处理可使农杆菌成为感受态细胞,DNA水解酶会降解外源DNA;只有T-DNA上的标记基因可整合到植物细胞,因此用潮霉素B筛选;抗虫接种实验是检测转基因抗虫棉花最简便的方法;通过简并碱基的种类数可计算引物简并度,保守区域需降低简并度以保证扩增特异性。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。PCR一般分为变性、复性和延伸三步,其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。用两种限制酶切割质粒和目的基因,与单一酶切相比,可以避免目的基因和质粒自身环化,可使目的基因定向插入质粒中。
(2)原核生物作为受体细胞时,为提高外源DNA的转化率,一般先用Ca2+(或CaCl2)处理,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态后,再将重组质粒导入其中。植物细胞中的DNA酶可降解T-DNA。
(3)结合基因表达载体的示意图可知,图中穿梭质粒上有KanR和HygBR两个标记基因的位置,其中HygBR位于T-DNA上,故应用HygBR基因对应的抗生素,即潮霉素B初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(4)转基因抗虫棉花的培育是否成功,最简便的检测方法是用该棉花植株(再生植株)饲喂害虫,若表现出抗性则说明培育成功。
(5)引物序列“5'—AYGNYCGTTYANATYYGT—3'”中有5个Y,2个N,结合题干信息可知该引物简并度为2×2×2×2×2×4×4=512。简并引物可与多种相似序列结合,对于高度保守的区域,降低引物简并度更能精确地与目标模板结合,减少与相似序列的非特异性杂交,从而提高PCR扩增的特异性。
1 / 1
同课章节目录