【精品解析】浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末考试生物试卷

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浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末考试生物试卷
1.(2025高二上·嘉兴期末)雄性缝蝇求偶时会向雌蝇提供食物,并通常能求偶成功。雄蝇传递的信息属于(  )
A.化学信息 B.物理信息 C.生物信息 D.行为信息
2.(2025高二上·嘉兴期末)与黑藻叶肉细胞相比,蓝细菌不具有的细胞结构是(  )
A.叶绿体 B.细胞壁 C.细胞膜 D.核糖体
3.(2025高二上·嘉兴期末)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是(  )
A.囊泡的运输需要细胞骨架参与
B.生物膜中磷脂双分子层是完全对称的
C.生物膜系统在结构和功能上构成一个统一整体
D.内质网合成的磷脂可借助囊泡被运至其他细胞器
4.(2025高二上·嘉兴期末)下列关于“检测生物组织中的糖类和蛋白质”活动的叙述,正确的是(  )
A.待测组织检测之前,应先观察标准溶液的显色结果
B.梨汁上清液和还原糖检测试剂混匀即可观察到显色结果
C.对获取的马铃薯研磨液滴加碘化钾溶液可以进行淀粉检测
D.热变性的蛋白质与双缩脲试剂混合后不会出现紫色反应
5.(2025高二上·嘉兴期末)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列叙述错误的是(  )
A.通过体液运输发挥作用 B.能与雌激素受体结合
C.会引起雌激素分泌增加 D.增加女童性早熟的风险
6.(2025高二上·嘉兴期末)我国政府在2020年的联合国会议上宣布,中国于2030年前确保碳达峰,力争在2060年前实现碳中和。下列叙述错误的是(  )
A.海洋的碳含量比大气圈低
B.碳在无机环境和生物群落之间以CO2形式进行循环
C.大量排放CO2会引起全球变暖、冰川融化、海平面上升
D.地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于岩石圈中
7.(2025高二上·嘉兴期末)下列关于生物进化的叙述,正确的是(  )
A.生物多样性的形成就是不断产生新物种的过程
B.进化的标志是种群内个体发生基因突变
C.变异是生物发生定向进化的动力和机制
D.自然选择有助于微小的有利变异积累为显著变异
8.(2025高二上·嘉兴期末)人体在寒冷环境中会发生一系列适应性变化,下列叙述错误的是(  )
A.细胞呼吸增强,葡萄糖消耗增加,产热和散热都增加
B.甲状腺激素分泌增加,神经系统兴奋性增强
C.汗腺分泌减少,抗利尿激素分泌增加
D.皮肤毛细血管收缩,皮肤温度下降,有利于减少散热
9.(2025高二上·嘉兴期末)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。下列叙述正确的是(  )
A.豺和乌鸫位于第二营养级
B.若消耗等量的玉米,则豺所同化的能量小于乌鸫
C.流经该生态系统的总能量不包括玉米呼吸作用散失的热能
D.随着食物链延长,农药逐级被稀释,对豺和鹰的伤害最小
(2025高二上·嘉兴期末)阅读下列材料,完成下面小题
濒危植物云南红豆杉(以下称红豆杉)是喜阳喜湿高大乔木。研究人员对某区域无人为干扰生境和人为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。无人为干扰生境中红豆杉野生种群年龄结构如图所示。
10.下列关于红豆杉种群的叙述,错误的是(  )
A.气候变湿润后种群数量可能会增加
B.调查种群密度时,样方面积越小越精确
C.无人为干扰生境中种群年龄结构类型为增长型
D.无人为干扰生境中播撒种子将提高0~5年树龄植株的比例
11.选择性采伐使其他上层乔木遭破坏,但仍保持原有生境特点。下列分析合理的是(  )
A.选择性采伐不会影响红豆杉生长的环境条件
B.6~25年树龄红豆杉,在人为干扰生境中的比例可能比无人为干扰生境高
C.选择性采伐与红豆杉生态位重叠度低的植物,最有利于红豆杉野生种群的更新
D.选择性采伐在一定程度上改变了群落的垂直结构,不影响水平结构
12.(2025高二上·嘉兴期末)种群自然增长率等于出生率减死亡率。某种群在一段时间内的自然增长率与种群密度的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.该种群的环境容纳量是c
B.与a相比,c点时种群增长的环境阻力较大
C.种群密度为b时,种群数量增加最快
D.种群个体间可能存在共同抵御天敌等种内互助
13.(2025高二上·嘉兴期末)下列关于人体在体育运动过程中神经调节的叙述,错误的是(  )
A.运动技能的习得是大脑皮层参与的高级神经活动
B.神经元处于静息状态时,细胞内K+浓度高于细胞外
C.骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+扩散进入细胞有关
D.交感神经兴奋使骨骼肌收缩,副交感神经兴奋使骨骼肌舒张
14.(2025高二上·嘉兴期末)胸腺是免疫系统的重要组成,某团队欲研究小鼠摘除胸腺后皮肤移植的成功率,实验结果如下表。成功率指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。
组别 实验步骤 实验结果
步骤一 步骤二 成功率(%) 排斥率(%)
① 不摘除胸腺 移植不同品系小鼠皮肤 0 100
② 出生后1~16小时摘除胸腺 71 29
③ 出生后5天摘除胸腺 0 100
下列分析合理的是(  )
A.①组发生排斥反应时没有抗原参与
B.与②组相比,①组的肿瘤发生率较高
C.出生5天后已有T淋巴细胞离开胸腺
D.出生后20小时摘除胸腺再移植皮肤不会出现排斥
(2025高二上·嘉兴期末)阅读下列材料,完成下面小题。
铁是人体内必不可少的微量元素,被小肠上皮细胞吸收的Fe2+转运至组织细胞的过程如图1所示:Fe2+经蛋白1顺浓度梯度运出小肠上皮细胞,然后在蛋白2的作用下转化成Fe3+。转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入组织细胞,囊泡内的pH小于细胞溶胶,酸性环境中Fe3+再转化成Fe2+,并通过扩散方式释放至细胞溶胶。图2为我国科学家设计的蛋白药物载体,将其用于治疗癌症的原理:肿瘤细胞表面的TfR含量远高于正常细胞,当含量超过阈值,蛋白药物载体会与TfR结合进入细胞,富集到溶酶体并释放装载药物,进而杀死肿瘤细胞。
15.关于铁元素相关物质的运输过程,下列叙述正确的是(  )
A.Fe2+通过蛋白1进入组织液的方式属于主动运输
B.H+通过蛋白3进入囊泡,蛋白3是H+通道蛋白
C.Tf-Fe3+进入组织细胞需要受体蛋白的识别
D.Fe2+通过蛋白4进入细胞溶胶需要ATP直接供能
16.下列关于蛋白药物载体的叙述,错误的是(  )
A.肿瘤细胞对铁元素的吸收量可能高于正常细胞
B.蛋白药物载体的蛋白外壳具有可被TfR识别的结构
C.蛋白药物载体的药物释放依赖于溶酶体中的蛋白酶
D.抗TfR抗体可增强肿瘤细胞对铁元素的摄取
17.(2025高二上·嘉兴期末)SSU蛋白是光合作用关键酶的重要组成蛋白。红光通过激活调节蛋白RP促进SSU蛋白的合成,如图所示。
下列叙述正确的是(  )
A.红光促进调节蛋白RP的合成
B.SSU基因转录的直接产物就是SSUmRNA
C.有活性的RP与启动子结合,促进SSU基因的转录
D.一条SSUmRNA可同时结合多个核糖体,核糖体从右向左移动
18.(2025高二上·嘉兴期末)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型(WT)和基因S过表达株系(OX)的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如下表。其中MS为基本培养基,PAC为赤霉素合成抑制剂。
不同处理对WT、OX种子萌发率(%)的影响
处理 MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素
材料 WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
下列分析合理的是(  )
A.基因S过表达可能会抑制脱落酸活性
B.基因S过表达可能会增强脱落酸活性
C.基因S过表达可能会抑制赤霉素活性
D.基因S过表达可能会增强赤霉素活性
19.(2025高二上·嘉兴期末)二倍体动物(2n)的某个精原细胞,经减数分裂产生了6号染色体数量异常的精细胞(如图),基因E/e、F/f位于6号染色体上。假定减数分裂过程中6号同源染色体间仅发生了1次互换并引起了E/e与F/f基因重组。
下列关于该异常配子产生机制的分析,合理的是(  )
A.减数分裂I过程中,6号同源染色体未分离
B.减数分裂Ⅱ过程中,6号同源染色体未分离
C.减数分裂I的间期,基因e、f分别突变为E、F
D.减数分裂Ⅱ过程中,6号染色体的姐妹染色单体未分离
20.(2025高二上·嘉兴期末)某种昆虫的体色由常染色体上的一对等位基因控制,雄虫有黑色(BB、Bb)和白色(bb)两种表型,雌虫只有白色(BB、Bb、bb)。现有一只黑色雄虫与一只白色雌虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黑色。F1自由交配获得F2。理论上F2中白色个体的比例不可能是(  )
A.1/2 B.5/8 C.17/32 D.1
21.(2025高二上·嘉兴期末)植物光合作用需要吸收光照,但强光对植物会造成伤害,因此植物体内存在多种光合作用的光保护机制。
(1)叶绿体光合作用的光反应依赖于光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)。PSI和PSII分布于叶绿体的   上。PSII含有叶绿素和   两大类光合色素,提取后可用纸层析法分离,纸层析法分离的原理是不同光合色素在   中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上的移动速率   。
(2)研究发现,为了适应环境,植物能够控制和调节光能在光系统间的平衡分配,调节过程如图所示。
由图推测,强光下PSII光复合体上的蛋白质LHCII通过   的变化减弱对光能的捕获。植物还可以通过改变叶片与光的角度、叶肉细胞中的叶绿体向   移动等适应性变化,来减少光能的吸收。
(3)强光下,过剩光能会导致植物的光合强度下降,出现光抑制现象。为研究油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,用强光照射苹果幼苗进行了实验,实验结果如图,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。
强光下,苹果幼苗叶片气孔导度下降,光合作用所需的CO2来自于   。据图分析,甲组与乙组对比,说明   ,进而提高光合作用强度;乙组与丙组对比,说明BR可能通过促进   发挥作用。
22.(2025高二上·嘉兴期末)下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴是神经内分泌系统的重要部分(如图),参与控制应激反应,并调节消化、免疫、情绪等生理活动。
回答下列问题:
(1)神经递质、激素和免疫活性物质都是人体内传递   的物质,都需通过与靶细胞的   结合发挥作用。图中CRH的中文名称是   ,靶细胞位于   (填“腺垂体”“神经垂体”)。
(2)肾上腺髓质受交感神经支配,遇到惊吓导致肾上腺素分泌量   ,从而引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量   等生理效应,有助于机体做出快速反应。
(3)糖皮质激素含量过高会   机体对抗感染的能力,同时还能抑制下丘脑分泌CRH,后者体现了激素的分泌存在   调节。对于垂体分泌ACTH的影响,CRH和糖皮质激素的作用是相互   的。
(4)CRH兴奋实验是通过检查CRH分泌是否正常,进而判断被检查的人是否患有垂体病变或肾上腺皮质机能减退症的一种方法,检查过程为:①清晨空腹安静状态下抽血查ACTH和皮质醇(GC中的一种)含量,然后给予CRH1μg/kg体重静脉注射;②注射后15、30、60和90min抽血查ACTH和皮质醇的含量,和注射前对比,即可做出判断。若   ,则患有垂体病变;若   ,则患有肾上腺皮质机能减退症。
23.(2025高二上·嘉兴期末)大熊猫有“活化石”之称,是我国生物多样性保护的旗舰物种。为保护大熊猫,我国建立了67个自然保护区。回答下列问题:
(1)从生命系统的结构层次分析,某自然保护区中的所有大熊猫共同构成一个   ,从生态系统组成成分的角度来看,他们属于   。大熊猫所同化的总能量称为大熊猫的   (填“生物量”“总初级生产量”“总次级生产量”“净次级生产量”),一部分用于呼吸,剩下的部分可用于   。大熊猫吸引游客观赏,体现了生物多样性的   使用价值。
(2)某大熊猫保护片区有大片次生林,由于人为或自然的长期干扰,次生林内光照增强,温差加大,植被中较耐荫种类逐渐被阳生和速生类型代替,此过程称之为   。受气候变化和人类活动影响,某大熊猫栖息地退化严重,这体现了生态系统的   能力有限。保护片区中有次生林、人工林、居民农耕地三种不同生境,可推测次生林中昆虫种类最丰富,原因是:次生林植物种类丰富,能更好满足昆虫的食物需求;而人工林和居民耕地   ,居民耕地还受   的干扰。森林中一般不发生虫害,主要原因是受   (选填“栖息空间”“天敌”“食物”)的限制。
(3)某自然保护区不同季节大熊猫痕迹分布与海拔、离水源距离有关,调查结果如下图。痕迹数是指大熊猫实体、咬食竹子的痕迹、粪便、爪印等总数。
①海拔、离水源距离都属于影响种群密度的   (选填“内源性”“外源性”)调节因素。
②下列关于大熊猫分布的叙述中,错误的有哪几项   ?
A.调查大熊猫种群数量通常用标志重捕法
B.大熊猫在海拔2.1-2.9km是优势种
C.痕迹数从春天到夏天再到秋冬都呈现下降趋势
D.大熊猫喜欢活动于离水源较近的区域
(4)为保护大熊猫,除建立自然保护区外,还采用建立人工繁育基地、圈养种群复壮的方式。长期圈养会导致遗传多样性   ,因此研究者尝试采用   的途径来解决。
24.(2025高二上·嘉兴期末)某昆虫(2n)XY型性别决定,直翅、弯翅受IV号常染色体(M)上等位基因A/a控制。现有1只弯翅雌虫(甲)和2只直翅雄虫(乙、丙),都只含2n-1条染色体,产生原因都是IV号染色体中的1条(M2)移接到了非同源染色体(N)末端(如图1)。雌虫甲的染色体N为常染色体,基因分布如图2.
已知甲、乙、丙在减数分裂时,未移接的染色体M1随机移向一极;配子和个体的存活率都正常;子代中雌雄各占1/2.回答下列问题:
(1)甲、乙、丙的变异类型为   。甲与正常杂合直翅雄虫杂交,F1中只含2n-1条染色体的个体占比是   。
(2)乙与某正常雌虫杂交,F1中直翅:弯翅=7:1,且雄性中直翅:弯翅=3:1.乙的染色体M1上的基因是   (填“A”“a”),M2上的基因是   (填“A”“a”),染色体N为   (填“常染色体”“X染色体”“Y染色体”);乙产生的精子中,含有基因A的占比为   。
(3)丙与某正常雌虫为亲本杂交,F1的雌性和雄性均为直翅:弯翅=3:1.出现上述结果的原因有多种可能。请完善表格(注:表格有多余空行)
可能情况 丙 母本基因型
M1上的基因 M2上的基因 染色体N
① A a 常染色体 Aa
②                
③                
④                
⑤                
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、化学信息是通过化学物质(如激素、信息素)传递的信号,题干中雄蝇未释放特定化学物质,而是通过提供食物的具体行为传递信息,A不符合题意;
B、物理信息是通过光、声、温度、湿度等物理因素传递的信息,雄蝇的求偶行为与物理因素无关,B不符合题意;
C、生物信息并非生态系统中信息传递的明确分类(生态系统信息传递的类型包括物理信息、化学信息、行为信息),该选项属于干扰项,C不符合题意;
D、行为信息是指生物通过自身的特殊行为(如求偶动作、觅食行为等)向同种或异种生物传递的信息。雄蝇“向雌蝇提供食物”是其求偶过程中的特定行为,通过该行为吸引雌蝇完成交配,符合行为信息的定义,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物理信息依赖非生物环境的物理因素,化学信息依赖化学物质,行为信息依赖生物的具体行为动作。
2.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞壁
【解析】【解答】A、黑藻是真核植物,叶肉细胞含有叶绿体,是光合作用的场所;蓝细菌是原核生物,其细胞内没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,可在细胞质中进行光合作用。因此蓝细菌不具有叶绿体,A符合题意;
B、黑藻叶肉细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,蓝细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成,二者均具有细胞壁,B不符合题意;
C、细胞膜是所有细胞(包括真核细胞和原核细胞)的基本结构,起到分隔细胞与外界环境、控制物质进出的作用,蓝细菌和黑藻叶肉细胞都有细胞膜,C不符合题意;
D、核糖体是合成蛋白质的场所,真核细胞和原核细胞都含有核糖体(原核细胞唯一的细胞器),因此蓝细菌和黑藻叶肉细胞均具有核糖体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,也没有叶绿体、线粒体等复杂细胞器,但具有细胞壁、细胞膜、核糖体等基本结构。蓝细菌的光合作用依赖细胞质中的光合色素,而非叶绿体,这是原核生物与真核植物光合作用的关键差异点,也是判断该题的核心依据。
3.【答案】B
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架中的微管可作为囊泡运输的“轨道”,囊泡借助马达蛋白沿微管移动,实现物质在细胞内的定向运输,因此囊泡的运输需要细胞骨架参与,A不符合题意;
B、生物膜中的磷脂双分子层并非完全对称。例如,细胞膜的外侧分布有糖蛋白(由糖类和蛋白质结合形成),而内侧没有;同时,磷脂分子的头部和尾部在两侧的分布、膜上蛋白质的镶嵌方式等也存在差异,导致磷脂双分子层呈现不对称性,B符合题意;
C、生物膜系统在结构上通过囊泡运输、膜的直接联系(如内质网与核膜、细胞膜相连)相互关联;在功能上,各生物膜分工协作(如内质网加工蛋白质、高尔基体进一步修饰、细胞膜负责物质分泌),构成一个统一的整体,C不符合题意;
D、内质网是磷脂合成的主要场所,合成的磷脂可通过囊泡包裹,运输至高尔基体、溶酶体等其他细胞器,补充这些细胞器膜的成分,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结构上,生物膜以磷脂双分子层为基本支架,但因膜上蛋白质、糖类等成分的分布差异(如细胞膜外侧特有的糖蛋白),呈现不对称性;同时通过细胞骨架提供运输轨道、囊泡运输、膜的直接连接等实现结构上的关联。 功能上,各生物膜分工明确且协作密切,如内质网合成磷脂和加工蛋白质、高尔基体对物质进行进一步修饰分类、细胞膜负责物质分泌和细胞识别等,共同完成细胞的各项生命活动,体现系统的整体性。
4.【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验
【解析】【解答】A、为了明确检测结果的可靠性,便于后续将待测组织的显色情况与标准结果对比,待测组织检测之前,应先观察标准溶液的显色结果,建立对照,A符合题意;
B、梨汁上清液中的还原糖与斐林试剂(还原糖检测试剂)混匀后,不能直接观察显色结果,需要水浴加热(50-65℃)才能出现砖红色沉淀,B不符合题意;
C、淀粉的检测需使用碘液(碘-碘化钾溶液),仅滴加碘化钾溶液无法与淀粉发生蓝色反应,单独的碘化钾不具备检测淀粉的功能,C不符合题意;
D、蛋白质的热变性仅破坏其空间结构,肽键并未断裂,而双缩脲试剂与蛋白质的反应依赖于肽键,因此热变性的蛋白质与双缩脲试剂混合后仍会出现紫色反应,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】还原糖与斐林试剂反应需水浴加热生成砖红色沉淀;淀粉检测需用碘液(碘-碘化钾溶液),起显色作用的是碘单质;蛋白质与双缩脲试剂的反应依赖肽键,热变性不破坏肽键;实验需设置标准溶液作为对照以保证结果准确性。
5.【答案】C
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、激素调节的特点之一是通过体液运输,双酚A作用方式与雌激素相同,因此会通过体液运输发挥作用,A不符合题意;
B、双酚A能以与雌激素相同的方式影响机体功能,说明其能与雌激素受体结合,进而启动后续信号传导,B不符合题意;
C、双酚A与雌激素作用效果相似,进入机体后会通过负反馈调节抑制下丘脑-垂体-性腺轴的功能,减少雌激素的分泌,而非引起雌激素分泌增加,C符合题意;
D、双酚A具有类雌激素作用,女童摄入后可能导致体内雌激素水平相对升高,从而增加性早熟的风险,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】双酚A作为类雌激素,遵循激素调节的基本规律,通过体液运输并与特异性受体结合发挥作用;其类雌激素效应会引发负反馈调节,抑制内源性雌激素的分泌;同时,过量的类雌激素作用于儿童机体,可能干扰正常的生长发育进程,增加女童性早熟的风险。
6.【答案】A
【知识点】全球性生态环境问题;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、海洋中的碳主要以溶解的二氧化碳、碳酸盐等形式存在,其碳储量远高于大气圈,并非比大气圈低,A符合题意;
B、碳在无机环境和生物群落之间的循环主要通过光合作用(生物群落吸收无机环境的CO2)和呼吸作用(生物群落释放CO2到无机环境)实现,以CO2形式进行,B不符合题意;
C、大量排放CO2会增强温室效应,导致全球变暖,进而引起冰川融化、海平面上升等一系列环境问题,C不符合题意;
D、地球上的碳绝大部分以碳酸盐(如石灰岩、白云岩等)的形式存在于岩石圈中,岩石圈是地球上最大的碳库,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】碳在不同圈层中的存在形式不同,岩石圈中以碳酸盐为主,海洋碳储量远高于大气圈;碳在无机环境和生物群落间以CO2为主要循环形式,通过光合作用和呼吸作用完成物质交换;大量排放CO2引发的温室效应会带来全球变暖等环境问题,这也是碳达峰、碳中和目标提出的背景。
7.【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,其形成是生物进化过程中遗传变异、自然选择、地理隔离等多种因素共同作用的结果,并非仅仅是不断产生新物种的过程,A不符合题意;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,进化的标志是种群基因频率的变化,而非种群内个体发生基因突变(基因突变是进化的原材料之一),B不符合题意;
C、变异是不定向的,不能决定进化方向,自然选择才是生物发生定向进化的动力和机制,它能筛选出适应环境的变异个体,使种群基因频率定向改变,C不符合题意;
D、自然选择会保留种群中微小的有利变异,这些变异在逐代繁殖中不断积累,逐渐从微小变异发展为显著变异,进而推动生物的进化,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物多样性的内涵包括遗传、物种、生态系统三个层次;生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,标志是基因频率的变化;变异是不定向的,为进化提供原材料,自然选择决定进化方向,是进化的动力;自然选择能积累有利变异,推动生物从微小变异向显著变异进化。
8.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人体在寒冷环境中,为维持体温稳定,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进细胞呼吸增强,葡萄糖消耗增加,产热增多;同时散热也会因环境温度与体温差值增大而增加,最终产热和散热保持动态平衡,A不符合题意;
B、寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加,既能提高细胞代谢速率以增加产热,也能增强神经系统的兴奋性,使人对外界刺激的反应更灵敏,B不符合题意;
C、寒冷环境中,汗腺分泌减少,以减少散热;由于出汗减少,细胞外液渗透压降低,对下丘脑渗透压感受器的刺激减弱,导致抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,尿量增加,C符合题意;
D、寒冷时,皮肤毛细血管收缩,血流量减少,皮肤温度下降,可降低皮肤与环境之间的热量交换,有利于减少散热,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】寒冷环境中,体温调节的核心是通过神经-体液调节使产热增加、散热减少,维持体温稳定;水盐平衡调节则受细胞外液渗透压影响,出汗减少会导致渗透压降低,进而抑制抗利尿激素分泌。
9.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在食物链①中,玉米是第一营养级,野猪是第二营养级,豺是第三营养级;在食物链②中,玉米是第一营养级,玉米蝗是第二营养级,乌鸫是第三营养级,因此豺和乌鸫均位于第三营养级,而非第二营养级,A不符合题意;
B、能量在食物链中传递时,传递效率约为10%~20%,且营养级越高,获得的能量越少。若消耗等量的玉米,食物链①中豺处于第三营养级,其同化的能量是玉米同化量的10%×10%=1%左右;食物链②中乌鸫也处于第三营养级,理论上同化能量与豺相近,但实际中玉米蝗的同化效率可能高于野猪(植食性昆虫对植物的同化效率通常高于植食性哺乳动物),因此豺所同化的能量可能小于乌鸫,B符合题意;
C、流经生态系统的总能量是生产者(玉米)固定的太阳能总量,该总量包括玉米通过呼吸作用散失的热能、用于自身生长发育繁殖的能量(流入下一营养级、分解者分解、暂时未利用),C不符合题意;
D、农药属于难以降解的物质,在食物链中会通过生物富集作用逐级积累,营养级越高的生物,体内农药浓度越高,对其伤害越大。鹰处于食物链②的第五营养级,豺处于食物链①的第三营养级,因此鹰受到的伤害比豺更大,而非农药被稀释、对两者伤害最小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】食物链中营养级的划分以生产者为第一营养级,依次向上递增;能量传递效率约为10%~20%,营养级越高获得能量越少,且不同消费者同化效率存在差异;流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,包含呼吸散失的热能;难以降解的物质会通过生物富集在高营养级生物体内积累,浓度随营养级升高而增加。
【答案】10.B
11.B
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因;群落的结构;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【分析】红豆杉的生长受水分条件影响,适宜环境会促进种群数量增长;样方面积需适宜才能保证种群密度调查的准确性;增长型年龄结构的特征是幼年个体数量多于老年个体;播撒种子可直接增加幼年个体比例。选择性采伐会改变群落的环境条件和资源分配;生态位重叠度高的生物存在竞争关系,采伐这类生物可促进目标种群更新;群落的垂直结构和水平结构相互关联,人为干扰会同时影响两者;不同树龄的种群个体对资源的需求不同,环境变化对其影响存在差异。
10.A、红豆杉是喜湿高大乔木,气候变湿润后,其生存的水分条件更适宜,种群数量可能会增加,A不符合题意;
B、调查种群密度时,样方面积需选择适宜大小。若样方面积过小,可能无法包含足够的红豆杉个体,导致调查结果不准确;样方面积过大则会增加调查工作量,因此并非越小越精确,B符合题意;
C、由图可知,无人为干扰生境中,0~5年树龄的幼年个体数量最多,随着树龄增加,个体数量逐渐递减,老年个体数量最少,种群年龄结构类型为增长型,C不符合题意;
D、无人为干扰生境中播撒红豆杉种子,可增加种子的萌发基数,进而提高0~5年树龄植株的数量和比例,D不符合题意。
故答案为:B。
11.A、选择性采伐破坏了其他上层乔木,会改变区域内的光照强度、空间资源分配等环境条件,这些条件均会影响红豆杉的生长,A不符合题意;
B、无人为干扰生境中,上层乔木与红豆杉竞争光照、空间等资源,6~25年树龄的红豆杉生长可能受抑制;人为干扰生境中,上层乔木被采伐,竞争压力减小,该树龄段红豆杉获得更充足的资源,生存和生长更有利,因此其在种群中的比例可能比无人为干扰生境高,B符合题意;
C、与红豆杉生态位重叠度高的植物会争夺相同的光照、水分、养分等资源,选择性采伐这类植物能减少竞争,最有利于红豆杉野生种群的更新;采伐重叠度低的植物对资源竞争的影响小,对红豆杉更新帮助有限,C不符合题意;
D、选择性采伐破坏上层乔木,改变了群落的垂直结构(植被分层情况、光照分布);同时,生物的分布会因资源变化发生调整,也会在一定程度上影响群落的水平结构(不同区域的生物分布格局),D不符合题意。
故答案为:B。
12.【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、当种群密度达到c时,自然增长率为0,此时种群出生率等于死亡率,种群数量达到环境所能维持的最大数量,即环境容纳量,A不符合题意;
B、随着种群密度增加,资源、空间、天敌等环境限制因素逐渐增多,环境阻力增大。c点种群密度大于a点,因此c点时种群增长的环境阻力比a点大,B不符合题意;
C、种群数量增加的快慢取决于增长速率(增长速率=自然增长率×种群数量),而非仅自然增长率。b点时自然增长率最大,但此时种群数量并非最大,无法确定其增长速率是最大的,因此不能得出“种群数量增加最快”的结论,C符合题意;
D、种群个体间的种内互助(如共同抵御天敌、合作觅食等)是常见的种内关系,可提高种群的生存能力,与题干中的自然增长率和种群密度关系不冲突,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】环境容纳量是种群自然增长率为0时的种群密度;环境阻力随种群密度增加而增大;种群增长速率受自然增长率和种群数量共同影响,自然增长率最大不代表增长速率最大;种群存在种内互助等种内关系。
13.【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、运动技能的习得需要经过学习和训练,属于条件反射,该过程离不开大脑皮层的参与,属于大脑皮层调控的高级神经活动,A不符合题意;
B、神经元处于静息状态时,细胞膜对K+的通透性较高,K+外流形成静息电位,此时细胞内K+浓度仍然高于细胞外,这是离子跨膜运输的浓度基础,B不符合题意;
C、骨骼肌细胞兴奋时,细胞膜上的Na+通道开放,组织液中的Na+顺浓度梯度扩散进入细胞内,导致细胞膜电位由外正内负变为外负内正,引发动作电位,C不符合题意;
D、交感神经和副交感神经的主要作用是调节内脏器官、血管和腺体的活动,并不直接支配骨骼肌的收缩与舒张,骨骼肌的收缩和舒张是由躯体运动神经直接调控的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】运动技能习得属于条件反射,依赖大脑皮层参与;静息电位的形成与K+外流相关,细胞内K+浓度始终高于细胞外;动作电位的形成与Na+内流相关;躯体运动神经直接支配骨骼肌,而交感神经和副交感神经主要调节内脏功能,不直接控制骨骼肌的收缩舒张。
14.【答案】C
【知识点】器官移植;免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】A、①组移植不同品系小鼠的皮肤,移植皮肤表面的异种抗原会被机体免疫系统识别,引发排斥反应,因此排斥反应的发生有抗原参与,A不符合题意;
B、胸腺是T淋巴细胞成熟的场所,T细胞具有免疫监视功能,能识别并清除异常增殖的肿瘤细胞。①组小鼠有胸腺,T细胞功能正常,免疫监视能力强,肿瘤发生率较低;②组小鼠出生后早期摘除胸腺,T细胞发育受阻,免疫监视功能减弱,肿瘤发生率应高于①组,B不符合题意;
C、③组小鼠出生5天后摘除胸腺,但皮肤移植排斥率仍为100%,说明此时已有成熟的T淋巴细胞离开胸腺进入外周免疫系统,能够识别异种抗原并引发排斥反应,C符合题意;
D、出生后20小时摘除胸腺时,部分T细胞可能已在胸腺中发育成熟并迁移至外周,这些T细胞仍能识别移植皮肤的抗原,引发排斥反应,因此不会出现“完全不排斥”的情况,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】胸腺是T淋巴细胞成熟的关键器官,T细胞参与细胞免疫和免疫监视;移植排斥反应的本质是细胞免疫,由T细胞识别异种抗原引发;不同时间摘除胸腺对T细胞成熟和免疫功能的影响不同,出生早期(1~16小时)摘除胸腺,T细胞未成熟迁移,排斥率降低,出生5天后摘除胸腺,T细胞已成熟迁移,排斥率不受影响。
【答案】15.C
16.D
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;被动运输;主动运输
【解析】【分析】顺浓度梯度运输且需载体蛋白协助的为协助扩散,逆浓度梯度运输且需耗能的为主动运输;胞吞过程依赖受体蛋白的特异性识别;扩散不需要载体和能量。肿瘤细胞TfR含量高是其摄取铁元素和蛋白药物载体的结构基础;蛋白药物载体的识别依赖TfR的特异性结合,药物释放依赖溶酶体水解酶的作用;抗体与受体结合会竞争性抑制原有的结合过程,降低物质摄取效率。
15.A、Fe2+经蛋白1顺浓度梯度运出小肠上皮细胞进入组织液,顺浓度梯度运输且需要载体蛋白(蛋白1)协助,属于协助扩散,而非主动运输,A不符合题意;
B、囊泡内pH小于细胞溶胶,说明囊泡内H+浓度高于细胞溶胶,H+通过蛋白3进入囊泡是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,因此蛋白3是H+的载体蛋白,而非通道蛋白(通道蛋白介导顺浓度梯度的被动运输),B不符合题意;
C、由图1可知,Tf-Fe3+需与组织细胞表面的转铁蛋白受体(TfR)结合后,才能通过胞吞方式进入细胞,该过程依赖受体蛋白的特异性识别,C符合题意;
D、题干明确说明,酸性环境中Fe3+转化为Fe2+后,通过扩散方式释放至细胞溶胶,扩散不需要载体蛋白和ATP直接供能,因此蛋白4并非介导主动运输的载体,D不符合题意。
故答案为:C。
16.A、肿瘤细胞表面的TfR(转铁蛋白受体)含量远高于正常细胞,而TfR是运输铁元素(Tf-Fe3+)的关键受体,因此肿瘤细胞对铁元素的吸收量可能高于正常细胞,A不符合题意;
B、蛋白药物载体能与肿瘤细胞表面的TfR结合进入细胞,说明其蛋白外壳具有可被TfR识别的特异性结构,B不符合题意;
C、蛋白药物载体进入细胞后富集到溶酶体,溶酶体中含有多种水解酶(包括蛋白酶),可降解载体蛋白,释放装载的药物,C不符合题意;
D、抗TfR抗体与肿瘤细胞表面的TfR结合后,会占据TfR的结合位点,阻碍Tf-Fe3+与TfR的结合,从而减少肿瘤细胞对铁元素的摄取,而非增强,D符合题意。
故答案为:D。
17.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知,红光的作用是将无活性的调节蛋白RP激活为有活性的RP,并非促进RP的合成,RP的合成过程未体现与红光的关联,A不符合题意;
B、SSU基因转录的直接产物是前体mRNA,前体mRNA需要经过剪接等加工过程,才能形成成熟的SSUmRNA,B不符合题意;
C、从图中机制可看出,有活性的RP与SSU基因的启动子结合后,RNA聚合酶开始启动转录过程,合成SSUmRNA,因此有活性的RP与启动子结合能促进SSU基因的转录,C符合题意;
D、一条SSUmRNA可同时结合多个核糖体(多聚核糖体),以提高蛋白质合成效率;根据图中肽链的长短分布,左侧核糖体结合的肽链较短,右侧核糖体结合的肽链较长,说明核糖体是从左向右移动的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】红光的作用是激活已有RP的活性,而非促进其合成;基因转录的直接产物需加工才成为成熟mRNA;启动子是RNA聚合酶结合的位点,有活性的RP与启动子结合可启动转录;多聚核糖体中核糖体的移动方向可通过肽链长短判断,肽链越长说明核糖体移动距离越远。
18.【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、在MS+脱落酸处理组中,36小时时基因S过表达株系(OX)的种子萌发率(72%)显著高于野生型(WT,5%)。脱落酸的作用是抑制种子萌发,OX萌发率更高,说明基因S过表达可能抑制了脱落酸的活性,或减弱了脱落酸对萌发的抑制作用,A符合题意;
B、若基因S过表达增强脱落酸活性,脱落酸对萌发的抑制作用会更明显,OX的萌发率应低于WT,但实验数据显示OX萌发率远高于WT,与该推测矛盾,B不符合题意;
C、在MS+PAC(赤霉素合成抑制剂)处理组中,OX和WT的萌发率均极低(均为3%),且补充外源赤霉素后,两者萌发率均恢复至18%,恢复程度完全相同。这说明基因S过表达并未抑制赤霉素活性,否则补充赤霉素后两者的萌发率恢复情况应存在差异,C不符合题意;
D、若基因S过表达增强赤霉素活性,即使PAC抑制了赤霉素合成,OX也可能通过赤霉素活性的增强部分抵消合成不足的影响,萌发率应高于WT,但实验中两者萌发率一致;补充外源赤霉素后,两者萌发率也无差异,说明基因S过表达并非通过增强赤霉素活性发挥作用,可能与促进赤霉素合成相关(但PAC抑制合成后无差异,也排除了该可能),D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发;通过对比不同处理组中WT和OX的萌发率差异,可推测基因S的功能:MS+脱落酸组中OX萌发率显著高于WT,提示基因S过表达可能抑制脱落酸活性;MS+PAC及补充赤霉素组中两者萌发率无差异,说明基因S过表达与赤霉素活性无关。
19.【答案】A
【知识点】减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、由图可知,异常精细胞中含有两条6号染色体,且这两条染色体上存在E/e、F/f的重组基因(因同源染色体间发生过1次互换),说明这两条染色体是同源染色体。减数分裂Ⅰ的核心是同源染色体分离,若该过程中6号同源染色体未分离,会导致次级精母细胞中含有一对6号同源染色体,最终形成的精细胞中出现同源染色体,符合图中异常精细胞的特征,A符合题意;
B、减数分裂Ⅱ过程中,细胞内不含同源染色体(同源染色体已在减数分裂Ⅰ分离),因此不存在“6号同源染色体未分离”的可能,B不符合题意;
C、题干明确说明基因重组是由6号同源染色体间的1次互换引起,并非基因突变,且突变无法同时导致e→E、f→F的定向突变,与题干条件矛盾,C不符合题意;
D、若减数分裂Ⅱ过程中6号染色体的姐妹染色单体未分离,形成的异常精细胞中会含有两条相同的姐妹染色单体(基因组成应完全一致或因互换存在部分差异,但不会是同源染色体),而图中异常精细胞含有的是同源染色体,因此该机制不符合,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】减数分裂Ⅰ的异常会导致同源染色体进入同一子细胞,减数分裂Ⅱ的异常会导致姐妹染色单体进入同一子细胞;结合题干中“同源染色体间发生过1次互换”的条件,异常精细胞中的两条6号染色体因互换存在基因重组,说明二者是同源染色体,进而判断异常发生在减数分裂Ⅰ同源染色体未分离阶段。
20.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若白色雌虫基因型为BB,与黑色雄虫(BB)交配,F1基因型全为BB。F1自由交配,F2基因型仍全为BB。由于雌虫全为白色(占F2的1/2),雄虫全为黑色(占F2的1/2),因此F2中白色个体比例为1/2,A不符合题意;
B、若白色雌虫基因型为bb,与黑色雄虫(BB)交配,F1基因型全为Bb。F1自由交配时,雌雄配子均为B(1/2)、b(1/2),F2基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1。其中雌虫全为白色(占F2的1/2),雄虫中bb为白色(占F2的1/4×1/2=1/8),总白色个体比例为1/2+1/8=5/8,B不符合题意;
C、若白色雌虫基因型为Bb,与黑色雄虫(BB)交配,F1雌性基因型为BB(1/2)、Bb(1/2),雄性基因型为BB(1/2)、Bb(1/2)。F1产生的配子中,B占3/4、b占1/4,F2基因型及比例为BB:Bb:bb=9:6:1。雌虫全为白色(占F2的1/2),雄虫中bb为白色(占F2的1/16×1/2=1/32),总白色个体比例为1/2+1/32=17/32,C不符合题意;
D、F2中白色个体比例为1,意味着所有个体均为白色,但雄虫中BB、Bb基因型均表现为黑色,无论亲本雌虫基因型是BB、Bb还是bb,F2雄性中都会有BB或Bb个体(表现为黑色),不可能全部为白色,因此白色个体比例不可能达到1,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
21.【答案】(1)类囊体膜;类胡萝卜素;层析液;快
(2)与PSII分离;背光侧
(3)线粒体和外界环境;BR可减弱光抑制作用;光反应关键蛋白的合成
【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)叶绿体的光反应阶段发生在类囊体膜上,因此光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)均分布于叶绿体的类囊体膜上。PSII中含有的光合色素包括叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)两大类,这两类色素是光反应捕获光能的关键物质。提取后的光合色素可用纸层析法分离,其原理是不同光合色素在层析液中的溶解度不同:溶解度大的色素在滤纸上随层析液扩散时移动速率快,溶解度小的移动速率慢,最终因扩散距离差异实现分离。
(2)结合图示调节机制,强光下PSII光复合体上的蛋白质LHCII会通过与PSII分离的变化,减少对光能的捕获,避免PSII因光能过剩受损。此外,植物还具有形态和结构上的适应性调节:如改变叶片与光的角度、叶肉细胞中的叶绿体向背光侧移动,这些变化均可降低叶片对强光的吸收效率,从而减轻强光对光合作用的伤害。
(3)强光下苹果幼苗叶片气孔导度下降,导致外界环境中CO2进入叶肉细胞的量减少,此时光合作用所需的CO2一方面来自外界环境(少量通过气孔进入),另一方面来自线粒体有氧呼吸产生的CO2,即CO2来源为线粒体和外界环境。分析实验结果:甲组(无BR处理)与乙组(有BR处理)对比,乙组光合强度更高,说明BR可减弱光抑制作用,进而提高光合作用强度;乙组(BR处理)与丙组(BR+试剂L处理)对比,试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,且丙组光合强度低于乙组,说明BR的光保护作用依赖于光反应关键蛋白的合成,即BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(1)叶绿体光合作用的光反应依赖于光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)。PSI和PSII分布于叶绿体的类囊体薄膜上。PSII含有叶绿素和类胡萝卜素两大类光合色素,提取可用无水乙醇,因为色素能够溶解到无水乙醇中,而后可用纸层析法分离,其原理是根据不同光合色素在层析液中的溶解度不同设计的,溶解度大的在滤纸上的移动速率大,溶解度小的扩散速度小,进而可以分离开来。
(2)由图推测,强光下PSII光复合体上的蛋白质LHCII通过与PSII分离减弱对光能的捕获。植物还可以通过改变叶片与光的角度、叶肉细胞中的叶绿体向背光侧移动等适应性变化,来减少光能的吸收,避免强光对叶片造成灼伤。
(3)强光下,苹果幼苗叶片气孔导度下降,影响光合作用强度,通常光合作用所需的CO2来自于线粒体和外界环境。据图分析,甲组与乙组对比,BR处理会提供光合强度,说明BR可减弱光抑制作用,进而提高光合作用强度;乙组与丙组对比,BR和L共同使用会导致光合强度下降,而试剂L是抑制光反应关键蛋白的合成,据此可说明,BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成来发挥缓解光抑制作用的。
22.【答案】(1)信号;受体;促肾上腺皮质激素释放激素;腺垂体
(2)增加;增加
(3)降低;负反馈;拮抗
(4)ACTH和皮质醇的含量均无明显变化;ACTH逐渐上升,皮质醇的含量无明显变化
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)神经递质、激素和免疫活性物质在人体内的核心功能是传递信号,实现细胞间的信息交流。它们发挥作用的共同机制是与靶细胞表面或内部的受体特异性结合,引发靶细胞的生理反应。图中下丘脑分泌的CRH中文名称是促肾上腺皮质激素释放激素,根据下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节路径,该激素的作用对象是腺垂体,促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)。
(2)遇到惊吓时,交感神经兴奋并支配肾上腺髓质,导致肾上腺素分泌量增加。肾上腺素作为应激激素,能作用于心脏、血管等器官,引起心跳加快、血压升高,同时使肌肉处的血流量增加,为肌肉提供更多氧气和营养物质,帮助机体快速应对危险情境。
(3)糖皮质激素具有免疫抑制作用,含量过高会降低机体对抗感染的能力。当糖皮质激素含量升高到一定水平时,会反过来抑制下丘脑分泌CRH,这种通过产物抑制上游分泌的调节方式属于负反馈调节,能维持体内激素水平的相对稳定。CRH的作用是促进垂体分泌ACTH,而糖皮质激素会抑制垂体分泌ACTH,因此二者对垂体分泌ACTH的作用是相互拮抗的。
(4)CRH兴奋实验的原理是通过外源补充CRH,观察垂体和肾上腺皮质的应答反应。若患有垂体病变,垂体无法对CRH做出反应,不会分泌更多ACTH,进而肾上腺皮质也不会增加皮质醇的分泌,因此注射CRH后ACTH和皮质醇的含量均无明显变化。若患有肾上腺皮质机能减退症,垂体功能正常,注射CRH后会促进垂体分泌ACTH(故ACTH逐渐上升),但肾上腺皮质无法对ACTH做出应答,不能分泌更多皮质醇,因此皮质醇的含量无明显变化。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(1)神经递质、激素和免疫活性物质都是人体内传递信号的物质,都需通过与靶细胞的受体结合发挥作用。图中CRH的中文名称是促肾上腺皮质激素释放激素,靶细胞位于腺垂体。
(2)肾上腺髓质受交感神经支配,遇到惊吓导致肾上腺素分泌量增加,从而引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。
(3)糖皮质激素含量过高会降低机体对抗感染的能力,同时还能抑制下丘脑分泌CRH,后者体现了激素的分泌存在负反馈调节。对于垂体分泌ACTH的影响,CRH和糖皮质激素的作用是相互拮抗的。
(4)①清晨空腹安静状态下抽血查ACTH和皮质醇(GC中的一种)含量,然后给予CRH1μg/kg体重静脉注射;②注射后15、30、60和90min抽血查ACTH和皮质醇的含量,和注射前对比,即可做出判断。若ACTH和皮质醇的含量均无明显变化,则患有垂体病变;若ACTH逐渐上升,皮质醇的含量无明显变化,则患有肾上腺皮质机能减退症。
23.【答案】(1)种群;消费者;总次级生产量;生长、发育和繁殖;直接
(2)次生演替;自我调节;植物种类单一;人类活动;天敌
(3)外源性;ABC
(4)下降;野化放归
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)从生命系统的结构层次来看,某自然保护区内所有的大熊猫是同一物种的集合,共同构成一个种群。大熊猫以竹子等植物为食,不能自己制造有机物,从生态系统组成成分的角度属于消费者。总次级生产量是指消费者所同化的总能量,因此大熊猫同化的总能量称为总次级生产量。这些能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失,剩下的部分可用于自身的生长、发育和繁殖,用于构建自身组织和产生后代。大熊猫吸引游客观赏,直接为人类提供了旅游观赏的价值,体现了生物多样性的直接使用价值。
(2)次生林在人为或自然干扰后,土壤条件仍保留,植被类型从耐荫种类向阳生、速生类型转变,这种在原有土壤条件保留基础上发生的群落演替称为次生演替。生态系统具有自我调节能力,但这种能力是有限的,当气候变化和人类活动的干扰超过其调节限度时,栖息地就会退化。次生林植物种类丰富,能为昆虫提供多样的食物和栖息环境,而人工林往往为单一树种,居民耕地种植的农作物种类也较为单一,且居民耕地还会受到耕种、施肥、收割等人类活动的频繁干扰,因此这两种生境中昆虫种类较少。森林生态系统中物种丰富,昆虫的天敌(如鸟类、蜘蛛等)数量多,对昆虫种群起到有效的控制作用,因此一般不发生虫害,主要受天敌的限制。
(3)①海拔、离水源距离都是来自种群外部的环境因素,不属于种群内部的调节因素,因此属于外源性调节因素。
②A、大熊猫活动范围广、数量稀少,且具有较强的警觉性,标志重捕法不适合用于调查其种群数量,通常采用红外相机监测、痕迹调查等方法,A符合题意;
B、痕迹数高只能说明大熊猫在海拔2.1-2.9km活动较为频繁,但优势种是指在群落中占据优势地位、数量最多的物种,仅凭痕迹数无法判断大熊猫是该海拔范围的优势种,B符合题意;
C、根据调查结果,痕迹数从春天到夏天可能下降,但秋冬季节的痕迹数不一定继续下降,并非都呈现下降趋势,C不符合题意;
D、离水源距离越近,痕迹数越多,说明大熊猫喜欢活动于离水源较近的区域,D符合题意。
故答案为:ABC。
(4)长期圈养的大熊猫种群规模较小,个体间的基因交流有限,容易发生近亲繁殖,导致遗传多样性下降,种群的适应能力和生存潜力降低。为解决这一问题,研究者尝试采用野化放归的途径,将人工繁育的大熊猫经过野化训练,使其具备野外生存能力后放归自然栖息地,补充野生种群的数量,增加种群间的基因交流,从而提高遗传多样性。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(1)某自然保护区中的所有大熊猫共同构成一个种群。大熊猫属于生态系统组成成分中的消费者。总次级生产量是指消费者所同化的总能量,因此大熊猫所同化的总能量称为大熊猫的总次级生产量。一部分用于呼吸,剩下的部分可用于自身的生长、发育和繁殖。大熊猫吸引游客观赏,体现了生物多样性的直接使用价值。
(2)次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。某大熊猫保护片区有大片次生林,由于人为或自然的长期干扰,次生林内光照增强,温差加大,植被中较耐荫种类逐渐被阳生和速生类型代替,此过程称之为次生演替。受气候变化和人类活动影响,某大熊猫栖息地退化严重,这体现了生态系统的自我调节能力有限。人工林和居民耕地植物种类单一,居民耕地还受人类活动的干扰,所以昆虫种类较少。森林中物种数目丰富,所以森林中一般不发生虫害,主要原因是受天敌的限制。
(3)内源性调节因素是指种群内部的因素, 如种群密度、出生率、死亡率、竞争行 为等。外源性调节因素是指来自种群外部的环境因素,如气候、海拔、水源距离、食 物资源等。海拔和离水源距离是环境因素,属于外源性调节因素。
A、大熊猫活动范围广且数量稀少,标志重捕法不适用,A错误;
B、图中显示海拔2.1-2.9km的痕迹数较高,但由此并不能说明大熊猫在海拔2.1-2.9km是优势种,B错误;
C、分析题图可知,痕迹数从春天到夏天再到秋冬不都呈现下降趋势,C错误;
D、分析题图可知,离水源距离越近,痕迹数越高,说明大熊猫喜欢活动于离水源较近的区域,D正确。
故选ABC。
(4)圈养环境下,大熊猫种群容易因近亲繁殖导致遗传多样性下降,影响适应能力和生存潜力。因此研究者尝试采用野化放归的途径来解决,即将人工繁育的个体经过野化训练后放归自然栖息地,补充野生种群,增加基因交流,提高遗传多样性。
24.【答案】(1)染色体变异;1/2
(2)A;A;X染色体;3/4
(3)a;A;常染色体;Aa;A;A;常染色体;aa;A;a;X染色体;Aa;A;a;Y染色体;Aa
【知识点】伴性遗传;染色体结构的变异;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)变异类型:从题干可知,甲、乙、丙都只含2n 1条染色体,是因为Ⅳ号染色体中的1条(M2)移接到了非同源染色体(N)末端,这种染色体结构发生改变的变异属于染色体变异。F1中只含2n 1条染色体的个体占比:甲(2n 1,且基因分布如图2,设其产生的配子中含缺失染色体的是X,正常配子是Y)与正常杂合直翅雄虫(2n,设为Aa)杂交,甲产生的配子中一半含2n 1条染色体(因为未移接的染色体M1随机移向一极),正常雄虫产生的配子都正常,所以F1中只含2n 1条染色体的个体占比是1/2。
(2)乙的染色体M1和M2上的基因:乙与某正常雌虫杂交,F1中直翅:弯翅=7:1,且雄性中直翅:弯翅=3:1。因为雌虫甲弯翅是因为M1上无A、a基因,M2上有a基因,乙是直翅,所以乙的染色体M1上的基因是A,M2上的基因是A(若M2上是a,与正常雌虫杂交后代弯翅比例会更高)。染色体N的类型:由于子代雌雄表现型比例不同,说明该性状的遗传与性别相关,所以染色体N为X染色体。乙产生含基因A的精子占比:乙的染色体组成为M1(A)、N(X)、M2(A),产生的配子中,M1随机移向一极,产生含A的配子概率为3/4(M1 A与M2 A组合、M1 A与M2无A部分组合、M1无A部分与M2 A组合中含A的情况占3种,共4种组合情况)。
(3)丙(直翅雄虫,2n 1)与某正常雌虫(Aa)为亲本杂交,F1的雌性和雄性均为直翅:弯翅 = 3:1。情况 ② 丙的染色体M1上的基因是a,M2上的基因是A,染色体N为常染色体时,丙产生的配子类型及比例为a(含M1 a和N):A(含M2 A):a(含M1 a):A(含M2 A和N)(这里M1随机分配),与正常雌虫(Aa)杂交,后代直翅:弯翅 = 3:1。其他情况同理
情况③M1上基因为A,M2上基因为A,染色体N为常染色体,母本基因型:aa,丙减数分裂产生的配子因M1、M2均为A,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(aa )产生的配子全为a,结合后直翅(Aa )占3/4,弯翅(aa )占1/4,符合F1 表型比例。
情况④M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为X 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含X )减数分裂产生含M1+X、M1+Y、X+Y、Y的配子,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(Aa )产生A:a=1:1的配子,结合后因X染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合条件。
情况⑤M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为Y 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含Y)减数分裂产生含M1(A)+Y(a)、M1+X、Y+X、X的配子,含A的配子占3/4(M1相关组合 ),含a的配子占1/4(Y染色体a)。母本(Aa)产生A:a=1:1的配子,结合后因Y染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合F1 表型比例。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
(1)甲、乙、丙的染色体发生了 IV 号染色体(M2)移接到非同源染色体(N)的情况,属于染色体结构变异中的易位,所以变异类型是染色体变异。甲是 2n+1染色体的弯翅雌虫,正常杂合直翅雄虫减数分裂产生含 n 条染色体的配子;甲减数分裂时,未移接的染色体 M1 随机移向一极,产生配子类型有含 M1+其他正常染色体(n 条)、含 M2(易位染色体) + 其他正常染色体(n 条) 。二者杂交,后代中含 2n+1 条染色体的个体(继承甲的易位染色体配子)占比为 1/2,因为甲产生含易位染色体配子的概率是1/2。
(2)乙是直翅雄虫,与正常雌虫杂交,F1直翅:弯翅 = 7:1,雄性中直翅:弯翅 = 3:1。因直翅由 A 控制,弯翅由 a 控制,且杂交结果体现伴性遗传特征(雌雄表现有差异),推测染色体 N 为 X 染色体。乙是直翅雄虫,若 M1 上基因是a,无法保证直翅表型(直翅由 A 控制 ,所以 M1 上必为A;因易位的 M2 来自原 IV 号染色体(含 A/a ),且后代直翅占比高,M2 上也为A(若为 a,直翅比例会降低) 。乙在减数分裂时,M1(含a基因)与携带M2(含A基因)的常染色体N独立分离,最终产生四种配子,分别为:含M1(a)且不含N、含N(A)且不含M1、含M1(a)且含N(A)、不含M1且不含N,这四种配子的比例为 1:1:1:1。其中,含A的配子占比为 3/4,含a的配子占比为 1/4。当雌雄配子随机结合后,通过计算可知:后代中直翅个体(只要含有A基因即为直翅)的比例为3/4×1/2+3/4×1/2+1/4×1/2=3/4;弯翅个体(基因型为aa)的比例为1/4×1/2=1/4 。所得结果为直翅:弯翅 = 3:1。
(3)情况②M1上基因为a,M2上基因为A,染色体N为常染色体,母本基因型:Aa,丙减数分裂产生含M1、M2、M1+M2、不含M1/M2的配子,其中含A的配子占3/4(M2、M1+M2),含a的配子占1/4(M1、不含M1/M2)。母本(Aa)产生A:a=1:1的配子,结合后直翅(含A)占3/4,弯翅(aa )占1/4,符合F1 直翅:弯翅=3:1 。
情况③M1上基因为A,M2上基因为A,染色体N为常染色体,母本基因型:aa,丙减数分裂产生的配子因M1、M2均为A,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(aa )产生的配子全为a,结合后直翅(Aa )占3/4,弯翅(aa )占1/4,符合F1 表型比例。
情况④M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为X 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含X )减数分裂产生含M1+X、M1+Y、X+Y、Y的配子,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(Aa )产生A:a=1:1的配子,结合后因X染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合条件。
情况⑤M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为Y 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含Y)减数分裂产生含M1(A)+Y(a)、M1+X、Y+X、X的配子,含A的配子占3/4(M1相关组合 ),含a的配子占1/4(Y染色体a)。母本(Aa)产生A:a=1:1的配子,结合后因Y染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合F1 表型比例。
1 / 1浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末考试生物试卷
1.(2025高二上·嘉兴期末)雄性缝蝇求偶时会向雌蝇提供食物,并通常能求偶成功。雄蝇传递的信息属于(  )
A.化学信息 B.物理信息 C.生物信息 D.行为信息
【答案】D
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、化学信息是通过化学物质(如激素、信息素)传递的信号,题干中雄蝇未释放特定化学物质,而是通过提供食物的具体行为传递信息,A不符合题意;
B、物理信息是通过光、声、温度、湿度等物理因素传递的信息,雄蝇的求偶行为与物理因素无关,B不符合题意;
C、生物信息并非生态系统中信息传递的明确分类(生态系统信息传递的类型包括物理信息、化学信息、行为信息),该选项属于干扰项,C不符合题意;
D、行为信息是指生物通过自身的特殊行为(如求偶动作、觅食行为等)向同种或异种生物传递的信息。雄蝇“向雌蝇提供食物”是其求偶过程中的特定行为,通过该行为吸引雌蝇完成交配,符合行为信息的定义,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物理信息依赖非生物环境的物理因素,化学信息依赖化学物质,行为信息依赖生物的具体行为动作。
2.(2025高二上·嘉兴期末)与黑藻叶肉细胞相比,蓝细菌不具有的细胞结构是(  )
A.叶绿体 B.细胞壁 C.细胞膜 D.核糖体
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞壁
【解析】【解答】A、黑藻是真核植物,叶肉细胞含有叶绿体,是光合作用的场所;蓝细菌是原核生物,其细胞内没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,可在细胞质中进行光合作用。因此蓝细菌不具有叶绿体,A符合题意;
B、黑藻叶肉细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,蓝细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成,二者均具有细胞壁,B不符合题意;
C、细胞膜是所有细胞(包括真核细胞和原核细胞)的基本结构,起到分隔细胞与外界环境、控制物质进出的作用,蓝细菌和黑藻叶肉细胞都有细胞膜,C不符合题意;
D、核糖体是合成蛋白质的场所,真核细胞和原核细胞都含有核糖体(原核细胞唯一的细胞器),因此蓝细菌和黑藻叶肉细胞均具有核糖体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,也没有叶绿体、线粒体等复杂细胞器,但具有细胞壁、细胞膜、核糖体等基本结构。蓝细菌的光合作用依赖细胞质中的光合色素,而非叶绿体,这是原核生物与真核植物光合作用的关键差异点,也是判断该题的核心依据。
3.(2025高二上·嘉兴期末)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是(  )
A.囊泡的运输需要细胞骨架参与
B.生物膜中磷脂双分子层是完全对称的
C.生物膜系统在结构和功能上构成一个统一整体
D.内质网合成的磷脂可借助囊泡被运至其他细胞器
【答案】B
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架中的微管可作为囊泡运输的“轨道”,囊泡借助马达蛋白沿微管移动,实现物质在细胞内的定向运输,因此囊泡的运输需要细胞骨架参与,A不符合题意;
B、生物膜中的磷脂双分子层并非完全对称。例如,细胞膜的外侧分布有糖蛋白(由糖类和蛋白质结合形成),而内侧没有;同时,磷脂分子的头部和尾部在两侧的分布、膜上蛋白质的镶嵌方式等也存在差异,导致磷脂双分子层呈现不对称性,B符合题意;
C、生物膜系统在结构上通过囊泡运输、膜的直接联系(如内质网与核膜、细胞膜相连)相互关联;在功能上,各生物膜分工协作(如内质网加工蛋白质、高尔基体进一步修饰、细胞膜负责物质分泌),构成一个统一的整体,C不符合题意;
D、内质网是磷脂合成的主要场所,合成的磷脂可通过囊泡包裹,运输至高尔基体、溶酶体等其他细胞器,补充这些细胞器膜的成分,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结构上,生物膜以磷脂双分子层为基本支架,但因膜上蛋白质、糖类等成分的分布差异(如细胞膜外侧特有的糖蛋白),呈现不对称性;同时通过细胞骨架提供运输轨道、囊泡运输、膜的直接连接等实现结构上的关联。 功能上,各生物膜分工明确且协作密切,如内质网合成磷脂和加工蛋白质、高尔基体对物质进行进一步修饰分类、细胞膜负责物质分泌和细胞识别等,共同完成细胞的各项生命活动,体现系统的整体性。
4.(2025高二上·嘉兴期末)下列关于“检测生物组织中的糖类和蛋白质”活动的叙述,正确的是(  )
A.待测组织检测之前,应先观察标准溶液的显色结果
B.梨汁上清液和还原糖检测试剂混匀即可观察到显色结果
C.对获取的马铃薯研磨液滴加碘化钾溶液可以进行淀粉检测
D.热变性的蛋白质与双缩脲试剂混合后不会出现紫色反应
【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验
【解析】【解答】A、为了明确检测结果的可靠性,便于后续将待测组织的显色情况与标准结果对比,待测组织检测之前,应先观察标准溶液的显色结果,建立对照,A符合题意;
B、梨汁上清液中的还原糖与斐林试剂(还原糖检测试剂)混匀后,不能直接观察显色结果,需要水浴加热(50-65℃)才能出现砖红色沉淀,B不符合题意;
C、淀粉的检测需使用碘液(碘-碘化钾溶液),仅滴加碘化钾溶液无法与淀粉发生蓝色反应,单独的碘化钾不具备检测淀粉的功能,C不符合题意;
D、蛋白质的热变性仅破坏其空间结构,肽键并未断裂,而双缩脲试剂与蛋白质的反应依赖于肽键,因此热变性的蛋白质与双缩脲试剂混合后仍会出现紫色反应,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】还原糖与斐林试剂反应需水浴加热生成砖红色沉淀;淀粉检测需用碘液(碘-碘化钾溶液),起显色作用的是碘单质;蛋白质与双缩脲试剂的反应依赖肽键,热变性不破坏肽键;实验需设置标准溶液作为对照以保证结果准确性。
5.(2025高二上·嘉兴期末)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列叙述错误的是(  )
A.通过体液运输发挥作用 B.能与雌激素受体结合
C.会引起雌激素分泌增加 D.增加女童性早熟的风险
【答案】C
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、激素调节的特点之一是通过体液运输,双酚A作用方式与雌激素相同,因此会通过体液运输发挥作用,A不符合题意;
B、双酚A能以与雌激素相同的方式影响机体功能,说明其能与雌激素受体结合,进而启动后续信号传导,B不符合题意;
C、双酚A与雌激素作用效果相似,进入机体后会通过负反馈调节抑制下丘脑-垂体-性腺轴的功能,减少雌激素的分泌,而非引起雌激素分泌增加,C符合题意;
D、双酚A具有类雌激素作用,女童摄入后可能导致体内雌激素水平相对升高,从而增加性早熟的风险,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】双酚A作为类雌激素,遵循激素调节的基本规律,通过体液运输并与特异性受体结合发挥作用;其类雌激素效应会引发负反馈调节,抑制内源性雌激素的分泌;同时,过量的类雌激素作用于儿童机体,可能干扰正常的生长发育进程,增加女童性早熟的风险。
6.(2025高二上·嘉兴期末)我国政府在2020年的联合国会议上宣布,中国于2030年前确保碳达峰,力争在2060年前实现碳中和。下列叙述错误的是(  )
A.海洋的碳含量比大气圈低
B.碳在无机环境和生物群落之间以CO2形式进行循环
C.大量排放CO2会引起全球变暖、冰川融化、海平面上升
D.地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于岩石圈中
【答案】A
【知识点】全球性生态环境问题;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、海洋中的碳主要以溶解的二氧化碳、碳酸盐等形式存在,其碳储量远高于大气圈,并非比大气圈低,A符合题意;
B、碳在无机环境和生物群落之间的循环主要通过光合作用(生物群落吸收无机环境的CO2)和呼吸作用(生物群落释放CO2到无机环境)实现,以CO2形式进行,B不符合题意;
C、大量排放CO2会增强温室效应,导致全球变暖,进而引起冰川融化、海平面上升等一系列环境问题,C不符合题意;
D、地球上的碳绝大部分以碳酸盐(如石灰岩、白云岩等)的形式存在于岩石圈中,岩石圈是地球上最大的碳库,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】碳在不同圈层中的存在形式不同,岩石圈中以碳酸盐为主,海洋碳储量远高于大气圈;碳在无机环境和生物群落间以CO2为主要循环形式,通过光合作用和呼吸作用完成物质交换;大量排放CO2引发的温室效应会带来全球变暖等环境问题,这也是碳达峰、碳中和目标提出的背景。
7.(2025高二上·嘉兴期末)下列关于生物进化的叙述,正确的是(  )
A.生物多样性的形成就是不断产生新物种的过程
B.进化的标志是种群内个体发生基因突变
C.变异是生物发生定向进化的动力和机制
D.自然选择有助于微小的有利变异积累为显著变异
【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,其形成是生物进化过程中遗传变异、自然选择、地理隔离等多种因素共同作用的结果,并非仅仅是不断产生新物种的过程,A不符合题意;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,进化的标志是种群基因频率的变化,而非种群内个体发生基因突变(基因突变是进化的原材料之一),B不符合题意;
C、变异是不定向的,不能决定进化方向,自然选择才是生物发生定向进化的动力和机制,它能筛选出适应环境的变异个体,使种群基因频率定向改变,C不符合题意;
D、自然选择会保留种群中微小的有利变异,这些变异在逐代繁殖中不断积累,逐渐从微小变异发展为显著变异,进而推动生物的进化,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物多样性的内涵包括遗传、物种、生态系统三个层次;生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,标志是基因频率的变化;变异是不定向的,为进化提供原材料,自然选择决定进化方向,是进化的动力;自然选择能积累有利变异,推动生物从微小变异向显著变异进化。
8.(2025高二上·嘉兴期末)人体在寒冷环境中会发生一系列适应性变化,下列叙述错误的是(  )
A.细胞呼吸增强,葡萄糖消耗增加,产热和散热都增加
B.甲状腺激素分泌增加,神经系统兴奋性增强
C.汗腺分泌减少,抗利尿激素分泌增加
D.皮肤毛细血管收缩,皮肤温度下降,有利于减少散热
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人体在寒冷环境中,为维持体温稳定,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进细胞呼吸增强,葡萄糖消耗增加,产热增多;同时散热也会因环境温度与体温差值增大而增加,最终产热和散热保持动态平衡,A不符合题意;
B、寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加,既能提高细胞代谢速率以增加产热,也能增强神经系统的兴奋性,使人对外界刺激的反应更灵敏,B不符合题意;
C、寒冷环境中,汗腺分泌减少,以减少散热;由于出汗减少,细胞外液渗透压降低,对下丘脑渗透压感受器的刺激减弱,导致抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减少,尿量增加,C符合题意;
D、寒冷时,皮肤毛细血管收缩,血流量减少,皮肤温度下降,可降低皮肤与环境之间的热量交换,有利于减少散热,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】寒冷环境中,体温调节的核心是通过神经-体液调节使产热增加、散热减少,维持体温稳定;水盐平衡调节则受细胞外液渗透压影响,出汗减少会导致渗透压降低,进而抑制抗利尿激素分泌。
9.(2025高二上·嘉兴期末)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。下列叙述正确的是(  )
A.豺和乌鸫位于第二营养级
B.若消耗等量的玉米,则豺所同化的能量小于乌鸫
C.流经该生态系统的总能量不包括玉米呼吸作用散失的热能
D.随着食物链延长,农药逐级被稀释,对豺和鹰的伤害最小
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在食物链①中,玉米是第一营养级,野猪是第二营养级,豺是第三营养级;在食物链②中,玉米是第一营养级,玉米蝗是第二营养级,乌鸫是第三营养级,因此豺和乌鸫均位于第三营养级,而非第二营养级,A不符合题意;
B、能量在食物链中传递时,传递效率约为10%~20%,且营养级越高,获得的能量越少。若消耗等量的玉米,食物链①中豺处于第三营养级,其同化的能量是玉米同化量的10%×10%=1%左右;食物链②中乌鸫也处于第三营养级,理论上同化能量与豺相近,但实际中玉米蝗的同化效率可能高于野猪(植食性昆虫对植物的同化效率通常高于植食性哺乳动物),因此豺所同化的能量可能小于乌鸫,B符合题意;
C、流经生态系统的总能量是生产者(玉米)固定的太阳能总量,该总量包括玉米通过呼吸作用散失的热能、用于自身生长发育繁殖的能量(流入下一营养级、分解者分解、暂时未利用),C不符合题意;
D、农药属于难以降解的物质,在食物链中会通过生物富集作用逐级积累,营养级越高的生物,体内农药浓度越高,对其伤害越大。鹰处于食物链②的第五营养级,豺处于食物链①的第三营养级,因此鹰受到的伤害比豺更大,而非农药被稀释、对两者伤害最小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】食物链中营养级的划分以生产者为第一营养级,依次向上递增;能量传递效率约为10%~20%,营养级越高获得能量越少,且不同消费者同化效率存在差异;流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,包含呼吸散失的热能;难以降解的物质会通过生物富集在高营养级生物体内积累,浓度随营养级升高而增加。
(2025高二上·嘉兴期末)阅读下列材料,完成下面小题
濒危植物云南红豆杉(以下称红豆杉)是喜阳喜湿高大乔木。研究人员对某区域无人为干扰生境和人为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。无人为干扰生境中红豆杉野生种群年龄结构如图所示。
10.下列关于红豆杉种群的叙述,错误的是(  )
A.气候变湿润后种群数量可能会增加
B.调查种群密度时,样方面积越小越精确
C.无人为干扰生境中种群年龄结构类型为增长型
D.无人为干扰生境中播撒种子将提高0~5年树龄植株的比例
11.选择性采伐使其他上层乔木遭破坏,但仍保持原有生境特点。下列分析合理的是(  )
A.选择性采伐不会影响红豆杉生长的环境条件
B.6~25年树龄红豆杉,在人为干扰生境中的比例可能比无人为干扰生境高
C.选择性采伐与红豆杉生态位重叠度低的植物,最有利于红豆杉野生种群的更新
D.选择性采伐在一定程度上改变了群落的垂直结构,不影响水平结构
【答案】10.B
11.B
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因;群落的结构;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【分析】红豆杉的生长受水分条件影响,适宜环境会促进种群数量增长;样方面积需适宜才能保证种群密度调查的准确性;增长型年龄结构的特征是幼年个体数量多于老年个体;播撒种子可直接增加幼年个体比例。选择性采伐会改变群落的环境条件和资源分配;生态位重叠度高的生物存在竞争关系,采伐这类生物可促进目标种群更新;群落的垂直结构和水平结构相互关联,人为干扰会同时影响两者;不同树龄的种群个体对资源的需求不同,环境变化对其影响存在差异。
10.A、红豆杉是喜湿高大乔木,气候变湿润后,其生存的水分条件更适宜,种群数量可能会增加,A不符合题意;
B、调查种群密度时,样方面积需选择适宜大小。若样方面积过小,可能无法包含足够的红豆杉个体,导致调查结果不准确;样方面积过大则会增加调查工作量,因此并非越小越精确,B符合题意;
C、由图可知,无人为干扰生境中,0~5年树龄的幼年个体数量最多,随着树龄增加,个体数量逐渐递减,老年个体数量最少,种群年龄结构类型为增长型,C不符合题意;
D、无人为干扰生境中播撒红豆杉种子,可增加种子的萌发基数,进而提高0~5年树龄植株的数量和比例,D不符合题意。
故答案为:B。
11.A、选择性采伐破坏了其他上层乔木,会改变区域内的光照强度、空间资源分配等环境条件,这些条件均会影响红豆杉的生长,A不符合题意;
B、无人为干扰生境中,上层乔木与红豆杉竞争光照、空间等资源,6~25年树龄的红豆杉生长可能受抑制;人为干扰生境中,上层乔木被采伐,竞争压力减小,该树龄段红豆杉获得更充足的资源,生存和生长更有利,因此其在种群中的比例可能比无人为干扰生境高,B符合题意;
C、与红豆杉生态位重叠度高的植物会争夺相同的光照、水分、养分等资源,选择性采伐这类植物能减少竞争,最有利于红豆杉野生种群的更新;采伐重叠度低的植物对资源竞争的影响小,对红豆杉更新帮助有限,C不符合题意;
D、选择性采伐破坏上层乔木,改变了群落的垂直结构(植被分层情况、光照分布);同时,生物的分布会因资源变化发生调整,也会在一定程度上影响群落的水平结构(不同区域的生物分布格局),D不符合题意。
故答案为:B。
12.(2025高二上·嘉兴期末)种群自然增长率等于出生率减死亡率。某种群在一段时间内的自然增长率与种群密度的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.该种群的环境容纳量是c
B.与a相比,c点时种群增长的环境阻力较大
C.种群密度为b时,种群数量增加最快
D.种群个体间可能存在共同抵御天敌等种内互助
【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、当种群密度达到c时,自然增长率为0,此时种群出生率等于死亡率,种群数量达到环境所能维持的最大数量,即环境容纳量,A不符合题意;
B、随着种群密度增加,资源、空间、天敌等环境限制因素逐渐增多,环境阻力增大。c点种群密度大于a点,因此c点时种群增长的环境阻力比a点大,B不符合题意;
C、种群数量增加的快慢取决于增长速率(增长速率=自然增长率×种群数量),而非仅自然增长率。b点时自然增长率最大,但此时种群数量并非最大,无法确定其增长速率是最大的,因此不能得出“种群数量增加最快”的结论,C符合题意;
D、种群个体间的种内互助(如共同抵御天敌、合作觅食等)是常见的种内关系,可提高种群的生存能力,与题干中的自然增长率和种群密度关系不冲突,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】环境容纳量是种群自然增长率为0时的种群密度;环境阻力随种群密度增加而增大;种群增长速率受自然增长率和种群数量共同影响,自然增长率最大不代表增长速率最大;种群存在种内互助等种内关系。
13.(2025高二上·嘉兴期末)下列关于人体在体育运动过程中神经调节的叙述,错误的是(  )
A.运动技能的习得是大脑皮层参与的高级神经活动
B.神经元处于静息状态时,细胞内K+浓度高于细胞外
C.骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+扩散进入细胞有关
D.交感神经兴奋使骨骼肌收缩,副交感神经兴奋使骨骼肌舒张
【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、运动技能的习得需要经过学习和训练,属于条件反射,该过程离不开大脑皮层的参与,属于大脑皮层调控的高级神经活动,A不符合题意;
B、神经元处于静息状态时,细胞膜对K+的通透性较高,K+外流形成静息电位,此时细胞内K+浓度仍然高于细胞外,这是离子跨膜运输的浓度基础,B不符合题意;
C、骨骼肌细胞兴奋时,细胞膜上的Na+通道开放,组织液中的Na+顺浓度梯度扩散进入细胞内,导致细胞膜电位由外正内负变为外负内正,引发动作电位,C不符合题意;
D、交感神经和副交感神经的主要作用是调节内脏器官、血管和腺体的活动,并不直接支配骨骼肌的收缩与舒张,骨骼肌的收缩和舒张是由躯体运动神经直接调控的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】运动技能习得属于条件反射,依赖大脑皮层参与;静息电位的形成与K+外流相关,细胞内K+浓度始终高于细胞外;动作电位的形成与Na+内流相关;躯体运动神经直接支配骨骼肌,而交感神经和副交感神经主要调节内脏功能,不直接控制骨骼肌的收缩舒张。
14.(2025高二上·嘉兴期末)胸腺是免疫系统的重要组成,某团队欲研究小鼠摘除胸腺后皮肤移植的成功率,实验结果如下表。成功率指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。
组别 实验步骤 实验结果
步骤一 步骤二 成功率(%) 排斥率(%)
① 不摘除胸腺 移植不同品系小鼠皮肤 0 100
② 出生后1~16小时摘除胸腺 71 29
③ 出生后5天摘除胸腺 0 100
下列分析合理的是(  )
A.①组发生排斥反应时没有抗原参与
B.与②组相比,①组的肿瘤发生率较高
C.出生5天后已有T淋巴细胞离开胸腺
D.出生后20小时摘除胸腺再移植皮肤不会出现排斥
【答案】C
【知识点】器官移植;免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】A、①组移植不同品系小鼠的皮肤,移植皮肤表面的异种抗原会被机体免疫系统识别,引发排斥反应,因此排斥反应的发生有抗原参与,A不符合题意;
B、胸腺是T淋巴细胞成熟的场所,T细胞具有免疫监视功能,能识别并清除异常增殖的肿瘤细胞。①组小鼠有胸腺,T细胞功能正常,免疫监视能力强,肿瘤发生率较低;②组小鼠出生后早期摘除胸腺,T细胞发育受阻,免疫监视功能减弱,肿瘤发生率应高于①组,B不符合题意;
C、③组小鼠出生5天后摘除胸腺,但皮肤移植排斥率仍为100%,说明此时已有成熟的T淋巴细胞离开胸腺进入外周免疫系统,能够识别异种抗原并引发排斥反应,C符合题意;
D、出生后20小时摘除胸腺时,部分T细胞可能已在胸腺中发育成熟并迁移至外周,这些T细胞仍能识别移植皮肤的抗原,引发排斥反应,因此不会出现“完全不排斥”的情况,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】胸腺是T淋巴细胞成熟的关键器官,T细胞参与细胞免疫和免疫监视;移植排斥反应的本质是细胞免疫,由T细胞识别异种抗原引发;不同时间摘除胸腺对T细胞成熟和免疫功能的影响不同,出生早期(1~16小时)摘除胸腺,T细胞未成熟迁移,排斥率降低,出生5天后摘除胸腺,T细胞已成熟迁移,排斥率不受影响。
(2025高二上·嘉兴期末)阅读下列材料,完成下面小题。
铁是人体内必不可少的微量元素,被小肠上皮细胞吸收的Fe2+转运至组织细胞的过程如图1所示:Fe2+经蛋白1顺浓度梯度运出小肠上皮细胞,然后在蛋白2的作用下转化成Fe3+。转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入组织细胞,囊泡内的pH小于细胞溶胶,酸性环境中Fe3+再转化成Fe2+,并通过扩散方式释放至细胞溶胶。图2为我国科学家设计的蛋白药物载体,将其用于治疗癌症的原理:肿瘤细胞表面的TfR含量远高于正常细胞,当含量超过阈值,蛋白药物载体会与TfR结合进入细胞,富集到溶酶体并释放装载药物,进而杀死肿瘤细胞。
15.关于铁元素相关物质的运输过程,下列叙述正确的是(  )
A.Fe2+通过蛋白1进入组织液的方式属于主动运输
B.H+通过蛋白3进入囊泡,蛋白3是H+通道蛋白
C.Tf-Fe3+进入组织细胞需要受体蛋白的识别
D.Fe2+通过蛋白4进入细胞溶胶需要ATP直接供能
16.下列关于蛋白药物载体的叙述,错误的是(  )
A.肿瘤细胞对铁元素的吸收量可能高于正常细胞
B.蛋白药物载体的蛋白外壳具有可被TfR识别的结构
C.蛋白药物载体的药物释放依赖于溶酶体中的蛋白酶
D.抗TfR抗体可增强肿瘤细胞对铁元素的摄取
【答案】15.C
16.D
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;被动运输;主动运输
【解析】【分析】顺浓度梯度运输且需载体蛋白协助的为协助扩散,逆浓度梯度运输且需耗能的为主动运输;胞吞过程依赖受体蛋白的特异性识别;扩散不需要载体和能量。肿瘤细胞TfR含量高是其摄取铁元素和蛋白药物载体的结构基础;蛋白药物载体的识别依赖TfR的特异性结合,药物释放依赖溶酶体水解酶的作用;抗体与受体结合会竞争性抑制原有的结合过程,降低物质摄取效率。
15.A、Fe2+经蛋白1顺浓度梯度运出小肠上皮细胞进入组织液,顺浓度梯度运输且需要载体蛋白(蛋白1)协助,属于协助扩散,而非主动运输,A不符合题意;
B、囊泡内pH小于细胞溶胶,说明囊泡内H+浓度高于细胞溶胶,H+通过蛋白3进入囊泡是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,因此蛋白3是H+的载体蛋白,而非通道蛋白(通道蛋白介导顺浓度梯度的被动运输),B不符合题意;
C、由图1可知,Tf-Fe3+需与组织细胞表面的转铁蛋白受体(TfR)结合后,才能通过胞吞方式进入细胞,该过程依赖受体蛋白的特异性识别,C符合题意;
D、题干明确说明,酸性环境中Fe3+转化为Fe2+后,通过扩散方式释放至细胞溶胶,扩散不需要载体蛋白和ATP直接供能,因此蛋白4并非介导主动运输的载体,D不符合题意。
故答案为:C。
16.A、肿瘤细胞表面的TfR(转铁蛋白受体)含量远高于正常细胞,而TfR是运输铁元素(Tf-Fe3+)的关键受体,因此肿瘤细胞对铁元素的吸收量可能高于正常细胞,A不符合题意;
B、蛋白药物载体能与肿瘤细胞表面的TfR结合进入细胞,说明其蛋白外壳具有可被TfR识别的特异性结构,B不符合题意;
C、蛋白药物载体进入细胞后富集到溶酶体,溶酶体中含有多种水解酶(包括蛋白酶),可降解载体蛋白,释放装载的药物,C不符合题意;
D、抗TfR抗体与肿瘤细胞表面的TfR结合后,会占据TfR的结合位点,阻碍Tf-Fe3+与TfR的结合,从而减少肿瘤细胞对铁元素的摄取,而非增强,D符合题意。
故答案为:D。
17.(2025高二上·嘉兴期末)SSU蛋白是光合作用关键酶的重要组成蛋白。红光通过激活调节蛋白RP促进SSU蛋白的合成,如图所示。
下列叙述正确的是(  )
A.红光促进调节蛋白RP的合成
B.SSU基因转录的直接产物就是SSUmRNA
C.有活性的RP与启动子结合,促进SSU基因的转录
D.一条SSUmRNA可同时结合多个核糖体,核糖体从右向左移动
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知,红光的作用是将无活性的调节蛋白RP激活为有活性的RP,并非促进RP的合成,RP的合成过程未体现与红光的关联,A不符合题意;
B、SSU基因转录的直接产物是前体mRNA,前体mRNA需要经过剪接等加工过程,才能形成成熟的SSUmRNA,B不符合题意;
C、从图中机制可看出,有活性的RP与SSU基因的启动子结合后,RNA聚合酶开始启动转录过程,合成SSUmRNA,因此有活性的RP与启动子结合能促进SSU基因的转录,C符合题意;
D、一条SSUmRNA可同时结合多个核糖体(多聚核糖体),以提高蛋白质合成效率;根据图中肽链的长短分布,左侧核糖体结合的肽链较短,右侧核糖体结合的肽链较长,说明核糖体是从左向右移动的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】红光的作用是激活已有RP的活性,而非促进其合成;基因转录的直接产物需加工才成为成熟mRNA;启动子是RNA聚合酶结合的位点,有活性的RP与启动子结合可启动转录;多聚核糖体中核糖体的移动方向可通过肽链长短判断,肽链越长说明核糖体移动距离越远。
18.(2025高二上·嘉兴期末)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型(WT)和基因S过表达株系(OX)的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如下表。其中MS为基本培养基,PAC为赤霉素合成抑制剂。
不同处理对WT、OX种子萌发率(%)的影响
处理 MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素
材料 WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
下列分析合理的是(  )
A.基因S过表达可能会抑制脱落酸活性
B.基因S过表达可能会增强脱落酸活性
C.基因S过表达可能会抑制赤霉素活性
D.基因S过表达可能会增强赤霉素活性
【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、在MS+脱落酸处理组中,36小时时基因S过表达株系(OX)的种子萌发率(72%)显著高于野生型(WT,5%)。脱落酸的作用是抑制种子萌发,OX萌发率更高,说明基因S过表达可能抑制了脱落酸的活性,或减弱了脱落酸对萌发的抑制作用,A符合题意;
B、若基因S过表达增强脱落酸活性,脱落酸对萌发的抑制作用会更明显,OX的萌发率应低于WT,但实验数据显示OX萌发率远高于WT,与该推测矛盾,B不符合题意;
C、在MS+PAC(赤霉素合成抑制剂)处理组中,OX和WT的萌发率均极低(均为3%),且补充外源赤霉素后,两者萌发率均恢复至18%,恢复程度完全相同。这说明基因S过表达并未抑制赤霉素活性,否则补充赤霉素后两者的萌发率恢复情况应存在差异,C不符合题意;
D、若基因S过表达增强赤霉素活性,即使PAC抑制了赤霉素合成,OX也可能通过赤霉素活性的增强部分抵消合成不足的影响,萌发率应高于WT,但实验中两者萌发率一致;补充外源赤霉素后,两者萌发率也无差异,说明基因S过表达并非通过增强赤霉素活性发挥作用,可能与促进赤霉素合成相关(但PAC抑制合成后无差异,也排除了该可能),D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发;通过对比不同处理组中WT和OX的萌发率差异,可推测基因S的功能:MS+脱落酸组中OX萌发率显著高于WT,提示基因S过表达可能抑制脱落酸活性;MS+PAC及补充赤霉素组中两者萌发率无差异,说明基因S过表达与赤霉素活性无关。
19.(2025高二上·嘉兴期末)二倍体动物(2n)的某个精原细胞,经减数分裂产生了6号染色体数量异常的精细胞(如图),基因E/e、F/f位于6号染色体上。假定减数分裂过程中6号同源染色体间仅发生了1次互换并引起了E/e与F/f基因重组。
下列关于该异常配子产生机制的分析,合理的是(  )
A.减数分裂I过程中,6号同源染色体未分离
B.减数分裂Ⅱ过程中,6号同源染色体未分离
C.减数分裂I的间期,基因e、f分别突变为E、F
D.减数分裂Ⅱ过程中,6号染色体的姐妹染色单体未分离
【答案】A
【知识点】减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、由图可知,异常精细胞中含有两条6号染色体,且这两条染色体上存在E/e、F/f的重组基因(因同源染色体间发生过1次互换),说明这两条染色体是同源染色体。减数分裂Ⅰ的核心是同源染色体分离,若该过程中6号同源染色体未分离,会导致次级精母细胞中含有一对6号同源染色体,最终形成的精细胞中出现同源染色体,符合图中异常精细胞的特征,A符合题意;
B、减数分裂Ⅱ过程中,细胞内不含同源染色体(同源染色体已在减数分裂Ⅰ分离),因此不存在“6号同源染色体未分离”的可能,B不符合题意;
C、题干明确说明基因重组是由6号同源染色体间的1次互换引起,并非基因突变,且突变无法同时导致e→E、f→F的定向突变,与题干条件矛盾,C不符合题意;
D、若减数分裂Ⅱ过程中6号染色体的姐妹染色单体未分离,形成的异常精细胞中会含有两条相同的姐妹染色单体(基因组成应完全一致或因互换存在部分差异,但不会是同源染色体),而图中异常精细胞含有的是同源染色体,因此该机制不符合,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】减数分裂Ⅰ的异常会导致同源染色体进入同一子细胞,减数分裂Ⅱ的异常会导致姐妹染色单体进入同一子细胞;结合题干中“同源染色体间发生过1次互换”的条件,异常精细胞中的两条6号染色体因互换存在基因重组,说明二者是同源染色体,进而判断异常发生在减数分裂Ⅰ同源染色体未分离阶段。
20.(2025高二上·嘉兴期末)某种昆虫的体色由常染色体上的一对等位基因控制,雄虫有黑色(BB、Bb)和白色(bb)两种表型,雌虫只有白色(BB、Bb、bb)。现有一只黑色雄虫与一只白色雌虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黑色。F1自由交配获得F2。理论上F2中白色个体的比例不可能是(  )
A.1/2 B.5/8 C.17/32 D.1
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若白色雌虫基因型为BB,与黑色雄虫(BB)交配,F1基因型全为BB。F1自由交配,F2基因型仍全为BB。由于雌虫全为白色(占F2的1/2),雄虫全为黑色(占F2的1/2),因此F2中白色个体比例为1/2,A不符合题意;
B、若白色雌虫基因型为bb,与黑色雄虫(BB)交配,F1基因型全为Bb。F1自由交配时,雌雄配子均为B(1/2)、b(1/2),F2基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1。其中雌虫全为白色(占F2的1/2),雄虫中bb为白色(占F2的1/4×1/2=1/8),总白色个体比例为1/2+1/8=5/8,B不符合题意;
C、若白色雌虫基因型为Bb,与黑色雄虫(BB)交配,F1雌性基因型为BB(1/2)、Bb(1/2),雄性基因型为BB(1/2)、Bb(1/2)。F1产生的配子中,B占3/4、b占1/4,F2基因型及比例为BB:Bb:bb=9:6:1。雌虫全为白色(占F2的1/2),雄虫中bb为白色(占F2的1/16×1/2=1/32),总白色个体比例为1/2+1/32=17/32,C不符合题意;
D、F2中白色个体比例为1,意味着所有个体均为白色,但雄虫中BB、Bb基因型均表现为黑色,无论亲本雌虫基因型是BB、Bb还是bb,F2雄性中都会有BB或Bb个体(表现为黑色),不可能全部为白色,因此白色个体比例不可能达到1,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
21.(2025高二上·嘉兴期末)植物光合作用需要吸收光照,但强光对植物会造成伤害,因此植物体内存在多种光合作用的光保护机制。
(1)叶绿体光合作用的光反应依赖于光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)。PSI和PSII分布于叶绿体的   上。PSII含有叶绿素和   两大类光合色素,提取后可用纸层析法分离,纸层析法分离的原理是不同光合色素在   中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上的移动速率   。
(2)研究发现,为了适应环境,植物能够控制和调节光能在光系统间的平衡分配,调节过程如图所示。
由图推测,强光下PSII光复合体上的蛋白质LHCII通过   的变化减弱对光能的捕获。植物还可以通过改变叶片与光的角度、叶肉细胞中的叶绿体向   移动等适应性变化,来减少光能的吸收。
(3)强光下,过剩光能会导致植物的光合强度下降,出现光抑制现象。为研究油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,用强光照射苹果幼苗进行了实验,实验结果如图,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。
强光下,苹果幼苗叶片气孔导度下降,光合作用所需的CO2来自于   。据图分析,甲组与乙组对比,说明   ,进而提高光合作用强度;乙组与丙组对比,说明BR可能通过促进   发挥作用。
【答案】(1)类囊体膜;类胡萝卜素;层析液;快
(2)与PSII分离;背光侧
(3)线粒体和外界环境;BR可减弱光抑制作用;光反应关键蛋白的合成
【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)叶绿体的光反应阶段发生在类囊体膜上,因此光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)均分布于叶绿体的类囊体膜上。PSII中含有的光合色素包括叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)两大类,这两类色素是光反应捕获光能的关键物质。提取后的光合色素可用纸层析法分离,其原理是不同光合色素在层析液中的溶解度不同:溶解度大的色素在滤纸上随层析液扩散时移动速率快,溶解度小的移动速率慢,最终因扩散距离差异实现分离。
(2)结合图示调节机制,强光下PSII光复合体上的蛋白质LHCII会通过与PSII分离的变化,减少对光能的捕获,避免PSII因光能过剩受损。此外,植物还具有形态和结构上的适应性调节:如改变叶片与光的角度、叶肉细胞中的叶绿体向背光侧移动,这些变化均可降低叶片对强光的吸收效率,从而减轻强光对光合作用的伤害。
(3)强光下苹果幼苗叶片气孔导度下降,导致外界环境中CO2进入叶肉细胞的量减少,此时光合作用所需的CO2一方面来自外界环境(少量通过气孔进入),另一方面来自线粒体有氧呼吸产生的CO2,即CO2来源为线粒体和外界环境。分析实验结果:甲组(无BR处理)与乙组(有BR处理)对比,乙组光合强度更高,说明BR可减弱光抑制作用,进而提高光合作用强度;乙组(BR处理)与丙组(BR+试剂L处理)对比,试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,且丙组光合强度低于乙组,说明BR的光保护作用依赖于光反应关键蛋白的合成,即BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(1)叶绿体光合作用的光反应依赖于光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSII)。PSI和PSII分布于叶绿体的类囊体薄膜上。PSII含有叶绿素和类胡萝卜素两大类光合色素,提取可用无水乙醇,因为色素能够溶解到无水乙醇中,而后可用纸层析法分离,其原理是根据不同光合色素在层析液中的溶解度不同设计的,溶解度大的在滤纸上的移动速率大,溶解度小的扩散速度小,进而可以分离开来。
(2)由图推测,强光下PSII光复合体上的蛋白质LHCII通过与PSII分离减弱对光能的捕获。植物还可以通过改变叶片与光的角度、叶肉细胞中的叶绿体向背光侧移动等适应性变化,来减少光能的吸收,避免强光对叶片造成灼伤。
(3)强光下,苹果幼苗叶片气孔导度下降,影响光合作用强度,通常光合作用所需的CO2来自于线粒体和外界环境。据图分析,甲组与乙组对比,BR处理会提供光合强度,说明BR可减弱光抑制作用,进而提高光合作用强度;乙组与丙组对比,BR和L共同使用会导致光合强度下降,而试剂L是抑制光反应关键蛋白的合成,据此可说明,BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成来发挥缓解光抑制作用的。
22.(2025高二上·嘉兴期末)下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴是神经内分泌系统的重要部分(如图),参与控制应激反应,并调节消化、免疫、情绪等生理活动。
回答下列问题:
(1)神经递质、激素和免疫活性物质都是人体内传递   的物质,都需通过与靶细胞的   结合发挥作用。图中CRH的中文名称是   ,靶细胞位于   (填“腺垂体”“神经垂体”)。
(2)肾上腺髓质受交感神经支配,遇到惊吓导致肾上腺素分泌量   ,从而引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量   等生理效应,有助于机体做出快速反应。
(3)糖皮质激素含量过高会   机体对抗感染的能力,同时还能抑制下丘脑分泌CRH,后者体现了激素的分泌存在   调节。对于垂体分泌ACTH的影响,CRH和糖皮质激素的作用是相互   的。
(4)CRH兴奋实验是通过检查CRH分泌是否正常,进而判断被检查的人是否患有垂体病变或肾上腺皮质机能减退症的一种方法,检查过程为:①清晨空腹安静状态下抽血查ACTH和皮质醇(GC中的一种)含量,然后给予CRH1μg/kg体重静脉注射;②注射后15、30、60和90min抽血查ACTH和皮质醇的含量,和注射前对比,即可做出判断。若   ,则患有垂体病变;若   ,则患有肾上腺皮质机能减退症。
【答案】(1)信号;受体;促肾上腺皮质激素释放激素;腺垂体
(2)增加;增加
(3)降低;负反馈;拮抗
(4)ACTH和皮质醇的含量均无明显变化;ACTH逐渐上升,皮质醇的含量无明显变化
【知识点】激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)神经递质、激素和免疫活性物质在人体内的核心功能是传递信号,实现细胞间的信息交流。它们发挥作用的共同机制是与靶细胞表面或内部的受体特异性结合,引发靶细胞的生理反应。图中下丘脑分泌的CRH中文名称是促肾上腺皮质激素释放激素,根据下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节路径,该激素的作用对象是腺垂体,促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)。
(2)遇到惊吓时,交感神经兴奋并支配肾上腺髓质,导致肾上腺素分泌量增加。肾上腺素作为应激激素,能作用于心脏、血管等器官,引起心跳加快、血压升高,同时使肌肉处的血流量增加,为肌肉提供更多氧气和营养物质,帮助机体快速应对危险情境。
(3)糖皮质激素具有免疫抑制作用,含量过高会降低机体对抗感染的能力。当糖皮质激素含量升高到一定水平时,会反过来抑制下丘脑分泌CRH,这种通过产物抑制上游分泌的调节方式属于负反馈调节,能维持体内激素水平的相对稳定。CRH的作用是促进垂体分泌ACTH,而糖皮质激素会抑制垂体分泌ACTH,因此二者对垂体分泌ACTH的作用是相互拮抗的。
(4)CRH兴奋实验的原理是通过外源补充CRH,观察垂体和肾上腺皮质的应答反应。若患有垂体病变,垂体无法对CRH做出反应,不会分泌更多ACTH,进而肾上腺皮质也不会增加皮质醇的分泌,因此注射CRH后ACTH和皮质醇的含量均无明显变化。若患有肾上腺皮质机能减退症,垂体功能正常,注射CRH后会促进垂体分泌ACTH(故ACTH逐渐上升),但肾上腺皮质无法对ACTH做出应答,不能分泌更多皮质醇,因此皮质醇的含量无明显变化。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(1)神经递质、激素和免疫活性物质都是人体内传递信号的物质,都需通过与靶细胞的受体结合发挥作用。图中CRH的中文名称是促肾上腺皮质激素释放激素,靶细胞位于腺垂体。
(2)肾上腺髓质受交感神经支配,遇到惊吓导致肾上腺素分泌量增加,从而引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。
(3)糖皮质激素含量过高会降低机体对抗感染的能力,同时还能抑制下丘脑分泌CRH,后者体现了激素的分泌存在负反馈调节。对于垂体分泌ACTH的影响,CRH和糖皮质激素的作用是相互拮抗的。
(4)①清晨空腹安静状态下抽血查ACTH和皮质醇(GC中的一种)含量,然后给予CRH1μg/kg体重静脉注射;②注射后15、30、60和90min抽血查ACTH和皮质醇的含量,和注射前对比,即可做出判断。若ACTH和皮质醇的含量均无明显变化,则患有垂体病变;若ACTH逐渐上升,皮质醇的含量无明显变化,则患有肾上腺皮质机能减退症。
23.(2025高二上·嘉兴期末)大熊猫有“活化石”之称,是我国生物多样性保护的旗舰物种。为保护大熊猫,我国建立了67个自然保护区。回答下列问题:
(1)从生命系统的结构层次分析,某自然保护区中的所有大熊猫共同构成一个   ,从生态系统组成成分的角度来看,他们属于   。大熊猫所同化的总能量称为大熊猫的   (填“生物量”“总初级生产量”“总次级生产量”“净次级生产量”),一部分用于呼吸,剩下的部分可用于   。大熊猫吸引游客观赏,体现了生物多样性的   使用价值。
(2)某大熊猫保护片区有大片次生林,由于人为或自然的长期干扰,次生林内光照增强,温差加大,植被中较耐荫种类逐渐被阳生和速生类型代替,此过程称之为   。受气候变化和人类活动影响,某大熊猫栖息地退化严重,这体现了生态系统的   能力有限。保护片区中有次生林、人工林、居民农耕地三种不同生境,可推测次生林中昆虫种类最丰富,原因是:次生林植物种类丰富,能更好满足昆虫的食物需求;而人工林和居民耕地   ,居民耕地还受   的干扰。森林中一般不发生虫害,主要原因是受   (选填“栖息空间”“天敌”“食物”)的限制。
(3)某自然保护区不同季节大熊猫痕迹分布与海拔、离水源距离有关,调查结果如下图。痕迹数是指大熊猫实体、咬食竹子的痕迹、粪便、爪印等总数。
①海拔、离水源距离都属于影响种群密度的   (选填“内源性”“外源性”)调节因素。
②下列关于大熊猫分布的叙述中,错误的有哪几项   ?
A.调查大熊猫种群数量通常用标志重捕法
B.大熊猫在海拔2.1-2.9km是优势种
C.痕迹数从春天到夏天再到秋冬都呈现下降趋势
D.大熊猫喜欢活动于离水源较近的区域
(4)为保护大熊猫,除建立自然保护区外,还采用建立人工繁育基地、圈养种群复壮的方式。长期圈养会导致遗传多样性   ,因此研究者尝试采用   的途径来解决。
【答案】(1)种群;消费者;总次级生产量;生长、发育和繁殖;直接
(2)次生演替;自我调节;植物种类单一;人类活动;天敌
(3)外源性;ABC
(4)下降;野化放归
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)从生命系统的结构层次来看,某自然保护区内所有的大熊猫是同一物种的集合,共同构成一个种群。大熊猫以竹子等植物为食,不能自己制造有机物,从生态系统组成成分的角度属于消费者。总次级生产量是指消费者所同化的总能量,因此大熊猫同化的总能量称为总次级生产量。这些能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失,剩下的部分可用于自身的生长、发育和繁殖,用于构建自身组织和产生后代。大熊猫吸引游客观赏,直接为人类提供了旅游观赏的价值,体现了生物多样性的直接使用价值。
(2)次生林在人为或自然干扰后,土壤条件仍保留,植被类型从耐荫种类向阳生、速生类型转变,这种在原有土壤条件保留基础上发生的群落演替称为次生演替。生态系统具有自我调节能力,但这种能力是有限的,当气候变化和人类活动的干扰超过其调节限度时,栖息地就会退化。次生林植物种类丰富,能为昆虫提供多样的食物和栖息环境,而人工林往往为单一树种,居民耕地种植的农作物种类也较为单一,且居民耕地还会受到耕种、施肥、收割等人类活动的频繁干扰,因此这两种生境中昆虫种类较少。森林生态系统中物种丰富,昆虫的天敌(如鸟类、蜘蛛等)数量多,对昆虫种群起到有效的控制作用,因此一般不发生虫害,主要受天敌的限制。
(3)①海拔、离水源距离都是来自种群外部的环境因素,不属于种群内部的调节因素,因此属于外源性调节因素。
②A、大熊猫活动范围广、数量稀少,且具有较强的警觉性,标志重捕法不适合用于调查其种群数量,通常采用红外相机监测、痕迹调查等方法,A符合题意;
B、痕迹数高只能说明大熊猫在海拔2.1-2.9km活动较为频繁,但优势种是指在群落中占据优势地位、数量最多的物种,仅凭痕迹数无法判断大熊猫是该海拔范围的优势种,B符合题意;
C、根据调查结果,痕迹数从春天到夏天可能下降,但秋冬季节的痕迹数不一定继续下降,并非都呈现下降趋势,C不符合题意;
D、离水源距离越近,痕迹数越多,说明大熊猫喜欢活动于离水源较近的区域,D符合题意。
故答案为:ABC。
(4)长期圈养的大熊猫种群规模较小,个体间的基因交流有限,容易发生近亲繁殖,导致遗传多样性下降,种群的适应能力和生存潜力降低。为解决这一问题,研究者尝试采用野化放归的途径,将人工繁育的大熊猫经过野化训练,使其具备野外生存能力后放归自然栖息地,补充野生种群的数量,增加种群间的基因交流,从而提高遗传多样性。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(1)某自然保护区中的所有大熊猫共同构成一个种群。大熊猫属于生态系统组成成分中的消费者。总次级生产量是指消费者所同化的总能量,因此大熊猫所同化的总能量称为大熊猫的总次级生产量。一部分用于呼吸,剩下的部分可用于自身的生长、发育和繁殖。大熊猫吸引游客观赏,体现了生物多样性的直接使用价值。
(2)次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。某大熊猫保护片区有大片次生林,由于人为或自然的长期干扰,次生林内光照增强,温差加大,植被中较耐荫种类逐渐被阳生和速生类型代替,此过程称之为次生演替。受气候变化和人类活动影响,某大熊猫栖息地退化严重,这体现了生态系统的自我调节能力有限。人工林和居民耕地植物种类单一,居民耕地还受人类活动的干扰,所以昆虫种类较少。森林中物种数目丰富,所以森林中一般不发生虫害,主要原因是受天敌的限制。
(3)内源性调节因素是指种群内部的因素, 如种群密度、出生率、死亡率、竞争行 为等。外源性调节因素是指来自种群外部的环境因素,如气候、海拔、水源距离、食 物资源等。海拔和离水源距离是环境因素,属于外源性调节因素。
A、大熊猫活动范围广且数量稀少,标志重捕法不适用,A错误;
B、图中显示海拔2.1-2.9km的痕迹数较高,但由此并不能说明大熊猫在海拔2.1-2.9km是优势种,B错误;
C、分析题图可知,痕迹数从春天到夏天再到秋冬不都呈现下降趋势,C错误;
D、分析题图可知,离水源距离越近,痕迹数越高,说明大熊猫喜欢活动于离水源较近的区域,D正确。
故选ABC。
(4)圈养环境下,大熊猫种群容易因近亲繁殖导致遗传多样性下降,影响适应能力和生存潜力。因此研究者尝试采用野化放归的途径来解决,即将人工繁育的个体经过野化训练后放归自然栖息地,补充野生种群,增加基因交流,提高遗传多样性。
24.(2025高二上·嘉兴期末)某昆虫(2n)XY型性别决定,直翅、弯翅受IV号常染色体(M)上等位基因A/a控制。现有1只弯翅雌虫(甲)和2只直翅雄虫(乙、丙),都只含2n-1条染色体,产生原因都是IV号染色体中的1条(M2)移接到了非同源染色体(N)末端(如图1)。雌虫甲的染色体N为常染色体,基因分布如图2.
已知甲、乙、丙在减数分裂时,未移接的染色体M1随机移向一极;配子和个体的存活率都正常;子代中雌雄各占1/2.回答下列问题:
(1)甲、乙、丙的变异类型为   。甲与正常杂合直翅雄虫杂交,F1中只含2n-1条染色体的个体占比是   。
(2)乙与某正常雌虫杂交,F1中直翅:弯翅=7:1,且雄性中直翅:弯翅=3:1.乙的染色体M1上的基因是   (填“A”“a”),M2上的基因是   (填“A”“a”),染色体N为   (填“常染色体”“X染色体”“Y染色体”);乙产生的精子中,含有基因A的占比为   。
(3)丙与某正常雌虫为亲本杂交,F1的雌性和雄性均为直翅:弯翅=3:1.出现上述结果的原因有多种可能。请完善表格(注:表格有多余空行)
可能情况 丙 母本基因型
M1上的基因 M2上的基因 染色体N
① A a 常染色体 Aa
②                
③                
④                
⑤                
【答案】(1)染色体变异;1/2
(2)A;A;X染色体;3/4
(3)a;A;常染色体;Aa;A;A;常染色体;aa;A;a;X染色体;Aa;A;a;Y染色体;Aa
【知识点】伴性遗传;染色体结构的变异;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)变异类型:从题干可知,甲、乙、丙都只含2n 1条染色体,是因为Ⅳ号染色体中的1条(M2)移接到了非同源染色体(N)末端,这种染色体结构发生改变的变异属于染色体变异。F1中只含2n 1条染色体的个体占比:甲(2n 1,且基因分布如图2,设其产生的配子中含缺失染色体的是X,正常配子是Y)与正常杂合直翅雄虫(2n,设为Aa)杂交,甲产生的配子中一半含2n 1条染色体(因为未移接的染色体M1随机移向一极),正常雄虫产生的配子都正常,所以F1中只含2n 1条染色体的个体占比是1/2。
(2)乙的染色体M1和M2上的基因:乙与某正常雌虫杂交,F1中直翅:弯翅=7:1,且雄性中直翅:弯翅=3:1。因为雌虫甲弯翅是因为M1上无A、a基因,M2上有a基因,乙是直翅,所以乙的染色体M1上的基因是A,M2上的基因是A(若M2上是a,与正常雌虫杂交后代弯翅比例会更高)。染色体N的类型:由于子代雌雄表现型比例不同,说明该性状的遗传与性别相关,所以染色体N为X染色体。乙产生含基因A的精子占比:乙的染色体组成为M1(A)、N(X)、M2(A),产生的配子中,M1随机移向一极,产生含A的配子概率为3/4(M1 A与M2 A组合、M1 A与M2无A部分组合、M1无A部分与M2 A组合中含A的情况占3种,共4种组合情况)。
(3)丙(直翅雄虫,2n 1)与某正常雌虫(Aa)为亲本杂交,F1的雌性和雄性均为直翅:弯翅 = 3:1。情况 ② 丙的染色体M1上的基因是a,M2上的基因是A,染色体N为常染色体时,丙产生的配子类型及比例为a(含M1 a和N):A(含M2 A):a(含M1 a):A(含M2 A和N)(这里M1随机分配),与正常雌虫(Aa)杂交,后代直翅:弯翅 = 3:1。其他情况同理
情况③M1上基因为A,M2上基因为A,染色体N为常染色体,母本基因型:aa,丙减数分裂产生的配子因M1、M2均为A,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(aa )产生的配子全为a,结合后直翅(Aa )占3/4,弯翅(aa )占1/4,符合F1 表型比例。
情况④M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为X 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含X )减数分裂产生含M1+X、M1+Y、X+Y、Y的配子,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(Aa )产生A:a=1:1的配子,结合后因X染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合条件。
情况⑤M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为Y 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含Y)减数分裂产生含M1(A)+Y(a)、M1+X、Y+X、X的配子,含A的配子占3/4(M1相关组合 ),含a的配子占1/4(Y染色体a)。母本(Aa)产生A:a=1:1的配子,结合后因Y染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合F1 表型比例。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
(1)甲、乙、丙的染色体发生了 IV 号染色体(M2)移接到非同源染色体(N)的情况,属于染色体结构变异中的易位,所以变异类型是染色体变异。甲是 2n+1染色体的弯翅雌虫,正常杂合直翅雄虫减数分裂产生含 n 条染色体的配子;甲减数分裂时,未移接的染色体 M1 随机移向一极,产生配子类型有含 M1+其他正常染色体(n 条)、含 M2(易位染色体) + 其他正常染色体(n 条) 。二者杂交,后代中含 2n+1 条染色体的个体(继承甲的易位染色体配子)占比为 1/2,因为甲产生含易位染色体配子的概率是1/2。
(2)乙是直翅雄虫,与正常雌虫杂交,F1直翅:弯翅 = 7:1,雄性中直翅:弯翅 = 3:1。因直翅由 A 控制,弯翅由 a 控制,且杂交结果体现伴性遗传特征(雌雄表现有差异),推测染色体 N 为 X 染色体。乙是直翅雄虫,若 M1 上基因是a,无法保证直翅表型(直翅由 A 控制 ,所以 M1 上必为A;因易位的 M2 来自原 IV 号染色体(含 A/a ),且后代直翅占比高,M2 上也为A(若为 a,直翅比例会降低) 。乙在减数分裂时,M1(含a基因)与携带M2(含A基因)的常染色体N独立分离,最终产生四种配子,分别为:含M1(a)且不含N、含N(A)且不含M1、含M1(a)且含N(A)、不含M1且不含N,这四种配子的比例为 1:1:1:1。其中,含A的配子占比为 3/4,含a的配子占比为 1/4。当雌雄配子随机结合后,通过计算可知:后代中直翅个体(只要含有A基因即为直翅)的比例为3/4×1/2+3/4×1/2+1/4×1/2=3/4;弯翅个体(基因型为aa)的比例为1/4×1/2=1/4 。所得结果为直翅:弯翅 = 3:1。
(3)情况②M1上基因为a,M2上基因为A,染色体N为常染色体,母本基因型:Aa,丙减数分裂产生含M1、M2、M1+M2、不含M1/M2的配子,其中含A的配子占3/4(M2、M1+M2),含a的配子占1/4(M1、不含M1/M2)。母本(Aa)产生A:a=1:1的配子,结合后直翅(含A)占3/4,弯翅(aa )占1/4,符合F1 直翅:弯翅=3:1 。
情况③M1上基因为A,M2上基因为A,染色体N为常染色体,母本基因型:aa,丙减数分裂产生的配子因M1、M2均为A,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(aa )产生的配子全为a,结合后直翅(Aa )占3/4,弯翅(aa )占1/4,符合F1 表型比例。
情况④M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为X 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含X )减数分裂产生含M1+X、M1+Y、X+Y、Y的配子,含A的配子占3/4,含a的配子占1/4。母本(Aa )产生A:a=1:1的配子,结合后因X染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合条件。
情况⑤M1上基因为A,M2上基因为a,染色体N为Y 染色体,母本基因型:Aa,丙(雄性,性染色体含Y)减数分裂产生含M1(A)+Y(a)、M1+X、Y+X、X的配子,含A的配子占3/4(M1相关组合 ),含a的配子占1/4(Y染色体a)。母本(Aa)产生A:a=1:1的配子,结合后因Y染色体遗传不影响雌雄表型比例,直翅占3/4,弯翅占1/4,符合F1 表型比例。
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