【精品解析】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期期末学业水平测试生物试卷(乙卷)

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浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期期末学业水平测试生物试卷(乙卷)
1.(2025高二上·杭州期末)细胞凋亡是细胞发育过程中由某种基因引发的编程性死亡,下列不属于其特点的是(  )
A.被动性 B.自主性
C.程序性 D.受遗传信息控制
【答案】A
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞坏死是在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,细胞坏死是被动的。而细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是一种主动的过程,并非被动性,所以被动性不属于细胞凋亡的特点。A符合题意
B、细胞凋亡是由细胞内部遗传机制调控的,细胞能够自主地按照一定的程序结束自己的生命,体现了自主性的特点。例如,在胚胎发育过程中,手指的形成就是由于指间细胞自主发生凋亡,使得手指分开,所以自主性属于细胞凋亡的特点。B不符合题意
C、细胞凋亡是一个有序的、由基因控制的细胞自我破坏的过程,有特定的步骤和阶段,具有程序性。比如,细胞凋亡过程中会先出现细胞收缩、染色质凝聚等变化,然后细胞膜内陷将细胞分割成多个凋亡小体,最后被周围的细胞吞噬,所以程序性属于细胞凋亡的特点。C不符合题意
D、细胞凋亡是由某种基因引发的,这些基因在细胞内按照特定的遗传信息表达相关的蛋白质等物质,从而调控细胞凋亡的过程,所以细胞凋亡受遗传信息控制,该特点属于细胞凋亡的特点。D不符合题意
故选A。
【分析】 细胞的凋亡:细胞在一定阶段,由特定基因控制程序引起正常的自然死亡,又称细胞编程性死亡或生理性死亡。
2.(2025高二上·杭州期末)可持续发展是满足当前需求,而不损害后代需求能力的发展方式。下列人类行为符合可持续发展理念的是(  )
A.过度捕捞海洋资源 B.滥用农药和化肥
C.恢复退化生态环境 D.工业废水直排河流
【答案】C
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、过度捕捞海洋资源会在短期内获取大量海洋产品以满足当前需求,但这种行为会导致海洋生物资源数量急剧减少,破坏海洋生态平衡,使得海洋生物的繁殖和生存受到严重影响,后代能够获取的海洋资源将大幅减少,损害了后代满足其需求的能力,不符合可持续发展理念。A错误
B、滥用农药和化肥虽然可能在短期内提高农作物的产量,满足当前对农产品的需求,但农药和化肥的大量使用会造成土壤污染、水污染等问题。长期来看,土壤质量下降、水源被污染会影响农作物的生长和质量,也会对生态系统和人类健康造成危害,不利于后代对资源的需求和生态环境的维护,不符合可持续发展理念。B错误
C、恢复退化生态环境是对已经受到破坏的生态系统进行修复和重建,例如植树造林、湿地恢复等。这些行为有助于改善生态环境质量,提高生态系统的稳定性和服务功能,不仅能够满足当前人们对良好生态环境的需求,还能为后代保留一个健康、稳定的生态环境,保障后代满足其需求的能力,符合可持续发展理念。C正确
D、工业废水直排河流会使大量的污染物进入水体,导致河流污染。这不仅会破坏水生生态系统,影响水生生物的生存,还会使水资源的质量下降,影响下游地区人们的用水安全和水资源的可持续利用,损害了后代对清洁水资源的需求能力,不符合可持续发展理念。D错误
故选C。
【分析】可持续发展可从以下三方面总结:生态系统:生态系统有自我调节能力维持稳定,物质循环和能量流动有特定规律。可持续发展要求人类活动不超其自我调节限度,遵循物质循环和能量流动规律,如发展生态农业实现物质循环与能量多级利用。
生物多样性:生物多样性具多方面价值,其丧失会影响生态系统功能与服务。需采取就地保护、易地保护等措施维护生物多样性,为可持续发展提供保障。
人口与环境:人口增长及不合理人类活动会给资源和环境带来压力、破坏生态平衡。可持续发展要控制人口数量、提高人口素质,改变不合理生产生活方式,遵循生态规律。
3.(2025高二上·杭州期末)某风景名胜区因人类的过度开垦活动,且近年来又常受旱涝天气影响,导致较大规模植被退化。下列叙述正确的是(  )
A.该区域大规模植被退化过程属于群落演替
B.人类的过度开垦活动不改变群落演替的方向
C.群落演替过程中植被物种丰富度总是不断增大
D.群落演替的速度与旱涝天气及群落内部都无关
【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。某风景名胜区因人类过度开垦和旱涝天气影响,导致较大规模植被退化,在这个过程中,原有的植被群落被破坏,逐渐被其他类型的群落所取代,符合群落演替的定义,所以该区域大规模植被退化过程属于群落演替,A正确。
B、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。在该风景名胜区,人类的过度开垦活动已经对植被造成了破坏,改变了原有的生态环境,必然会影响群落演替的方向,使其朝着不利于原有群落恢复的方向发展,所以人类的过度开垦活动会改变群落演替的方向,B错误。
C、在群落演替过程中,物种丰富度一般会逐渐增加,但并不是总是不断增大的。当群落演替到顶极群落时,物种丰富度会达到相对稳定的状态,不再持续增加。而且在一些特殊情况下,如遭遇严重的自然灾害或人类活动的强烈干扰,物种丰富度可能会下降,所以群落演替过程中植被物种丰富度不总是不断增大,C错误。
D、群落演替的速度既受外界环境因素的影响,也与群落内部因素有关。旱涝天气属于外界环境因素,它会改变群落生存的环境条件,从而影响群落演替的速度;群落内部种间关系、物种的适应性等因素也会对演替速度产生影响,例如某些物种的生长繁殖速度、竞争能力等会决定它们在演替过程中的优势地位变化快慢,所以群落演替的速度与旱涝天气及群落内部都有关,D错误。
故选A。
【分析】在群落演替过程中,物种丰富度一般会呈现出逐渐增加的趋势,但这并不意味着它总是不断增大的。群落演替是一个动态的过程,在不同的演替阶段,物种丰富度会有不同的表现。在演替初期,随着环境逐渐改善,一些适应新环境的物种开始入侵并定居,物种丰富度会逐步上升。然而,当群落演替达到顶极群落阶段时,此时群落的结构和物种组成相对稳定,物种丰富度会达到一个相对平衡的状态,不再持续增加。
4.(2025高二上·杭州期末)罗伯逊易位是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象(如图所示)。下列叙述正确的是(  )
A.该易位发生于染色体的个别片段,可用显微镜观察
B.图中所示的变异类型仅是染色体结构变异
C.图中所示的变异只改变了染色体上基因的排序
D.罗伯逊易位携带者减数分裂产生的配子都正常
【答案】A
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、罗伯逊易位是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象。染色体变异在显微镜下是可以观察到的,该易位发生于染色体的个别片段,通过显微镜能够观察到染色体形态和结构的改变,所以可用显微镜观察,A正确。
B、图中所示的变异类型为染色体结构变异中的易位,此外,染色体变异还包括染色体数目变异。
所以图中所示的变异类型不只是染色体结构变异这一种类型,B错误。
C、图中所示的变异改变了染色体的形态和结构,染色体长臂融合成为一条染色体,这不仅改变了染色体上基因的排序,还可能导致基因的数量发生变化(短臂丢失,短臂上的基因也随之丢失),C错误。
D、罗伯逊易位携带者通过减数分裂产生的配子,一部分配子可能比正常配子多一条染色体长臂的部分,一部分配子可能比正常配子少一条染色体长臂的部分,还有可能产生正常的配子。因此,罗伯逊易位携带者减数分裂产生的配子不都正常,D错误。
故选A。
【分析】染色体数目变异的易错易混①单倍体不一定仅含1个染色体组。单倍体不一定只含1个染色体组,可能含同源染色体,可能含等位基因,也可能可育并产生后代。②染色体组与基因组不是同一概念。染色体组:二倍体生物配子中的染色体数目。基因组:对于有性染色体的生物(二倍体),其基因组为常染色体/2+性染色体;对于无性染色体的生物,其基因组与染色体组相同。
5.(2025高二上·杭州期末)花椰菜(2n=18)经济价值高,但易受病害影响。黑芥(2n=16)具有抗黑腐病基因。利用植物体细胞杂交技术,将花椰菜与黑芥的细胞融合,以培育抗黑腐病的花椰菜。下列叙述正确的是(  )
A.原生质体融合前需胰蛋白酶处理细胞壁
B.培育抗黑腐病的花椰菜不需要植物组织培养技术
C.培育抗黑腐病的花椰菜打破了生殖隔离的限制
D.获得抗黑腐病的花椰菜体细胞染色体数都为17
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、在植物体细胞杂交技术中,原生质体融合前需要去除细胞壁。由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,应使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,而胰蛋白酶是用于动物细胞培养中分散动物细胞的,不能用于去除植物细胞的细胞壁。A错误。
B、将花椰菜与黑芥的体细胞融合后,得到的是杂种细胞。要培育出抗黑腐病的花椰菜植株,需要将杂种细胞培育成完整的植株,这必须借助植物组织培养技术,通过脱分化和再分化等过程实现。B错误。
C、生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。花椰菜和黑芥属于不同物种,存在生殖隔离,不能通过有性杂交的方式获得可育后代。而植物体细胞杂交技术可以将不同物种的体细胞融合,形成杂种细胞,并进一步培育成杂种植株,打破了生殖隔离的限制。所以利用该技术培育抗黑腐病的花椰菜打破了生殖隔离的限制,C正确。
D、花椰菜(2n=18)和黑芥(2n=16)进行体细胞杂交,获得的抗黑腐病的花椰菜(杂种细胞)体细胞染色体数应为二者染色体数之和,即18+16=34条。但在体细胞杂交过程中,可能会出现细胞融合不完全等情况,不过正常融合后的杂种细胞染色体数为34条,并非都为17条。D错误。
故选C。
【分析】植物体细胞杂交技术:将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
6.(2025高二上·杭州期末)MS、1/2MS、B5三种培养基对诱导大蒜愈伤组织形成的影响如表所示。每种培养基中均添2mg/LNAA、2mg/L6-BA和1mg/L2,4-D。下列叙述正确的是(  )
培养基类型 接种块数 形成的愈伤组织块数 形成愈伤组织时间/d 平均诱导率/%
MS 150 111.67 12 74.45
1/2MS 150 59.33 15 39.55
B5 150 78.00 17 52.00
A.接种块诱导形成愈伤组织能体现细胞全能性
B.接种块诱导形成愈伤组织过程发生了脱分化和细胞分裂
C.B5培养基比MS培养基更适合大蒜愈伤组织的诱导
D.生长素和细胞分裂素浓度相等才能诱导大蒜愈伤组织再分化
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。而接种块诱导形成愈伤组织,只是将离体的植物细胞、组织或器官培养成了愈伤组织,并没有形成完整的植株,不能体现细胞的全能性。A错误。
B、植物组织培养过程中,离体的植物细胞、组织或器官在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,会先脱分化形成愈伤组织,脱分化过程伴随着细胞的分裂。因此,接种块诱导形成愈伤组织过程发生了脱分化和细胞分裂,B正确。
C、从表格数据可以看出,在MS培养基中,平均诱导率为74.45%;在B5培养基中,平均诱导率为52.00%。MS培养基的平均诱导率高于B5培养基,说明MS培养基比B5培养基更适合大蒜愈伤组织的诱导。C错误。
D、在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的浓度比例会影响植物细胞的发育方向。当生长素和细胞分裂素的浓度比例适中时,有利于愈伤组织的形成;当生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。并不是生长素和细胞分裂素浓度相等才能诱导大蒜愈伤组织再分化,而且题干中是诱导愈伤组织形成,并非再分化。所以选项D错误。
故选B。
【分析】植物组织培养的含义:指在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,最终诱导产生愈伤组织、丛芽或完整的植株。
脱分化:让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程.
愈伤组织:由一团排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞组成.
再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化.
7.(2025高二上·杭州期末)植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同(如图所示),NADH简称还原氢([H])。下列叙述错误的是(  )
A.图中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段
B.葡萄糖形成丙酮酸时会产生少量的ATP
C.植物根细胞呼吸都以产生乳酸的途径为主
D.图中的ADH和LDH都分布于细胞溶胶中
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、细胞呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H](此时[H]为NADH),并且第一阶段产生的NADH可用于后续反应,图中所示的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段,A正确。
B、葡萄糖形成丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,在细胞质基质中进行,该阶段会产生少量的ATP,B正确。
C、大多数植物根细胞在有氧时进行有氧呼吸,产生CO2和H2O;在缺氧时,部分植物根细胞可以进行产生乳酸的无氧呼吸,部分可以进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,并不是都以产生乳酸的途径为主,C错误。
D、图中所示两种脱氢酶(ADH和LDH)催化的是无氧呼吸第二阶段反应,无氧呼吸第二阶段在细胞溶胶中进行,所以ADH和LDH都分布于细胞溶胶中,D正确。
故选C。
【分析】 无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
8.(2025高二上·杭州期末)某健康男子中午至傍晚期间血糖浓度相对值变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.AB段血液中胰岛素浓度随血糖浓度升高,将会抑制肌糖原的分解
B.CD段血糖浓度降低的主要原因是运动中机体对葡萄糖的氧化分解加快
C.DE段血糖浓度持续升高,体现了胰高血糖素分泌的分级调节
D.BC段血糖浓度下降与CD段血糖浓度下降的原因完全相同
【答案】B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,其主要作用是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。肌糖原不能直接分解为葡萄糖来升高血糖,胰岛素并不会抑制肌糖原的分解(肌糖原分解主要用于肌肉细胞自身供能)。AB段情况分析:AB段是进餐后,食物中的糖类被消化吸收,导致血糖浓度升高,此时血液中胰岛素浓度随血糖浓度升高而增加,目的是降低血糖浓度,而不是抑制肌糖原的分解。A错误。
B、运动过程中,机体需要消耗大量的能量,细胞呼吸加快,对葡萄糖的氧化分解也加快,这是导致血糖浓度降低的主要原因。CD段是在运动过程中,由于机体对葡萄糖的氧化分解加快,使得血糖不断被消耗,从而导致血糖浓度降低。B正确。
C、胰高血糖素分泌的分级调节是指下丘脑通过释放促激素释放激素,来促进垂体释放促激素,促激素再促进相关腺体分泌相应激素(如胰高血糖素)的过程,而血糖浓度的变化直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素属于体液调节中的神经 - 体液调节(血糖浓度变化可直接刺激胰岛A细胞,也可通过神经调节作用于胰岛A细胞),并非分级调节。DE段血糖浓度持续升高,主要是因为运动结束后,机体消耗葡萄糖减少,同时胰高血糖素等促进血糖升高的激素仍在发挥作用,但这并不体现胰高血糖素分泌的分级调节。C错误。
D、BC段血糖浓度下降是因为进餐后血糖升高,胰岛素分泌增加,促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低。CD段血糖浓度下降主要是由于运动过程中机体对葡萄糖的氧化分解加快,消耗了大量血糖。BC段和CD段血糖浓度下降的原因不同,BC段主要是胰岛素调节的结果,CD段主要是机体运动消耗的结果。D错误。
故选B。
【分析】据图分析,图示某健康男子中午至傍晚期间血糖浓度变化曲线,A点进食后,由于食物的消化、吸收,使血糖的含量逐渐增加,此时胰岛素的分泌增加以降低血糖浓度,所以AC段血糖浓度先增加后降低到正常水平;C点后,由于运动消耗来大量的葡萄糖,导致CD段血糖浓度降低到正常水平以下,此时胰高血糖素和肾上腺素分泌增加,以升高血糖浓度,所以DE段血糖浓度逐渐升高。
(2025高二上·杭州期末)阅读下列材料,回答以下小题。
人体有两种重要的抗体IgG和IgA,它们在人体中占比较大。IgG在出生后3个月开始产生,且能通过胎盘从母体传给胎儿,这对新生儿抗感染很重要。胎盘上的滋养层细胞膜上有IgG受体蛋白(FcRn),IgG能与其结合,形成小泡,然后再转入胎儿体内。IgA则在出生后4-6个月产生,产生前其主要通过母乳被婴儿小肠吸收。
9.下列关于免疫球蛋白的叙述,正确的是(  )
A.不同的抗体类型,其氨基酸的连接方式不同
B.抗体的两条臂可以结合2个相同的抗原分子
C.IgG和IgA来自同种记忆B淋巴细胞的合成、分泌
D.IgA可以直接杀死侵入婴儿体内的病原微生物
10.下列关于IgG通过胎盘进入胎儿体内的叙述,正确的是(  )
A.FcRn是载体蛋白,其分泌与高尔基体等有关
B.小泡在滋养层细胞中定向运输由细胞骨架提供动力
C.IgG进入滋养层细胞需依赖膜蛋白的识别和细胞膜的流动
D.IgG通过胎盘后主动进入胎儿体内属于主动免疫方式
【答案】9.B
10.C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞器之间的协调配合;细胞骨架;体液免疫
【解析】【分析】分泌蛋白的合成和运输过程:内质网上的核糖体→合成 肽链→进入 内质网→加工 一定空间结构的蛋白质→囊泡运输 高尔基体→进一步加工 成熟的蛋白质→囊泡运输 细胞膜→分泌到细胞外 分泌蛋白。由此可见,细胞内的各种细胞器不但通过生物膜在结构上互相连系,在功能上也是既有分工又相互联系的。
9.A、不同抗体类型(如IgG和IgA)本质都是蛋白质,蛋白质中氨基酸的连接方式都是通过脱水缩合形成肽键来连接的,所以不同抗体类型氨基酸的连接方式是相同的,A错误。
B、抗体具有特定的结构,其两条臂可以分别结合2个相同的抗原分子,从而增强免疫反应的效果,更好地发挥免疫防御功能,B正确。
C、一种记忆B淋巴细胞只能产生一种特定的抗体,IgG和IgA是两种不同类型的抗体,它们分别由不同的记忆B淋巴细胞合成、分泌,而不是来自同种记忆B淋巴细胞,C错误。
D、IgA是一种抗体,抗体本身不能直接杀死病原微生物,它的作用是与抗原特异性结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化,D错误。
故选B。
10.A、由题干可知,胎盘上的滋养层细胞膜上有IgG受体蛋白(FcRn),FcRn是位于细胞膜上的受体蛋白,不是分泌蛋白,其合成与高尔基体无关,A错误。
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,但小泡在滋养层细胞中的定向运输不是由细胞骨架提供动力,细胞骨架主要起支撑和维持细胞形态等作用,小泡的运输可能与细胞内的微管等结构以及相关分子马达蛋白有关,B错误。
C、IgG能与胎盘上滋养层细胞膜上的IgG受体蛋白(FcRn)结合,这体现了膜蛋白的识别作用;形成小泡,然后再转入胎儿体内,小泡的形成和融合过程依赖于细胞膜的流动性,所以IgG进入滋养层细胞需依赖膜蛋白的识别和细胞膜的流动性,C正确。
D、主动免疫是指机体接受抗原刺激后自身产生的特异性免疫,而IgG通过胎盘从母体传给胎儿,胎儿获得的IgG不是自身产生的,不属于主动免疫方式,属于被动免疫,D错误。
故选C。
11.(2025高二上·杭州期末)某人因工作进入寒冷的高原地区,机体出现了呼吸困难、发热、排尿量减少等症状。随后到当地医院检查,发现肺部有感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列叙述正确的是(  )
A.该患者呼吸困难可能会引起组织液中pH呈强酸性
B.发热时体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压下降,会引起高原性肺水肿
D.使用利尿剂会使患者尿量增加,可以缓解水肿现象
【答案】D
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人体细胞进行有氧呼吸会产生二氧化碳,二氧化碳排出受阻(如该患者呼吸困难)时,二氧化碳会在体内积累。二氧化碳溶于水会形成碳酸,使体液中碳酸含量增加。但是,人体具有完善的酸碱缓冲物质体系,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。当酸性或碱性物质进入体液时,缓冲物质会与之发生反应,从而维持体液pH的相对稳定。所以,即使该患者呼吸困难,组织液中的pH也不会呈强酸性,而是在一定范围内保持相对稳定,A错误。
B、人体的体温调节是一个动态平衡的过程,当体温维持在某一恒定值(如38℃)时,说明此时机体的产热量和散热量达到平衡。如果产热量大于散热量,体温会继续升高;如果产热量小于散热量,体温会下降。因此,当体温维持在38℃时,该患者的产热量等于散热量,B错误。
C、根据题干信息,患者肺部有感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分。蛋白质等溶质的存在会使患者肺部组织液的渗透压升高。当组织液渗透压升高时,组织液吸水能力增强,会导致更多的水分从血浆进入组织液,从而引起组织水肿,即高原性肺水肿,而不是组织液渗透压下降引起,C错误。
D、利尿剂的作用是促进肾脏对水分的排出,增加尿量。患者出现高原性肺水肿,说明体内有水分潴留,使用利尿剂后,尿量增加,可使体内多余的水分排出体外,从而减轻组织水肿的症状,缓解水肿现象,D正确。
故选D。
【分析】稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
12.(2025高二上·杭州期末)果实采收后放置一段时间会出现呼吸高峰,这是果实成熟的标志。科研人员分别用不同物质处理火柿果实后,检测到的果实细胞呼吸速率的结果如图所示(CK为空白对照组,STS为硫代硫酸银处理组,CEPA为乙烯利处理组)。下列叙述错误的是(  )
A.第6天,第3组的呼吸速率达到最高,说明果实已成熟
B.第1组和第2组的呼吸速率变化可能还受其他激素影响
C.使用乙烯利处理可以使未成熟的火柿果实变甜、变色
D.根据实验结果推测,硫代硫酸银可能是一种乙烯促进剂
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、已知果实采后放置一段时间出现呼吸高峰是果实成熟的标志,第3组(CEPA,即乙烯利处理组)在第6天呼吸速率达到最高,这表明此时果实达到了成熟的状态,A正确。
B、植物的呼吸作用等生理过程受到多种激素的共同调节。在第1组(CK,空白对照组)和第2组(STS,硫代硫酸银处理组)的呼吸速率变化过程中,除了乙烯等因素外,可能还有其他激素如脱落酸等参与调节呼吸速率的变化,所以呼吸速率变化可能还受其他激素影响,B正确。
C、乙烯利是一种植物生长调节剂,它能缓慢释放乙烯,乙烯具有促进果实成熟的作用。未成熟的火柿果实使用乙烯利处理后,乙烯会促进果实成熟过程中相关酶的活性以及基因的表达,使得果实中的淀粉等大分子物质转化为可溶性糖,同时果实中的色素等物质也会发生变化,从而使果实变甜、变色,C正确。
D、从图中可以看出,第2组(STS,硫代硫酸银处理组)的呼吸峰值出现时间比第1组(空白对照组)晚,且呼吸速率相对较低。而乙烯具有促进果实成熟、引发呼吸高峰的作用,若硫代硫酸银是乙烯促进剂,那么其处理组的呼吸峰值应该出现得更早且呼吸速率更高,这与实验结果不符,所以硫代硫酸银不是乙烯促进剂,更可能是乙烯抑制剂,D错误。
故选D。
【分析】乙烯各部位均可产生,成熟果实更多,可促进果实成熟
13.(2025高二上·杭州期末)我国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。碳达峰是指CO2排放量达到峰值,碳中和是指CO2净排放量为0。某区域中部分碳循环的过程如图所示,还有化石燃料燃烧会产生大量CO2。下列叙述正确的是(  )
A.图中乙表示分解者
B.图中丙属于第三和第四营养级
C.实现碳中和时,数学模型为②+③+④<①
D.实现碳中和时,甲的有机物的积累量等于零
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;光合作用和呼吸作用的区别与联系;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、在碳循环中,能与大气中的CO2库进行双向物质交换的通常是生产者。生产者可以通过光合作用吸收CO2,通过呼吸作用释放CO2。图中乙能与大气中的CO2库进行双向物质交换,所以乙表示生产者,而不是分解者,A错误。
B、从图中可以看出,甲以乙为食,乙是生产者,属于第一营养级,那么甲是消费者,属于第二营养级。丙能将甲和乙的遗体和排泄物分解,返回到非生物环境,所以丙属于分解者。分解者不占据营养级,因为营养级是指生物在食物链中所处的层次,而分解者不参与食物链的组成,B错误。
C、碳中和是指CO2净排放量为0,即生产者固定的CO2量(①过程)要大于或等于各成分呼吸作用释放的CO2量(②③④过程)与化石燃料燃烧等产生的CO2量之和。从图中可知,要实现碳中和,生产者固定的CO2量(①)要满足② + ③ + ④(生物群落的呼吸作用等释放的CO2)的CO2量,即② + ③ + ④ < ①(等于时也实现碳中和),C正确。
D、实现碳中和时,只是CO2的净排放量为0,整个生态系统的物质循环和能量流动处于动态平衡,但甲的有机物的积累量不一定等于零。甲作为消费者,其有机物的积累量取决于摄入量、同化量和呼吸量之间的关系,即使生态系统达到碳中和,甲也可能有一定的有机物积累,D错误。
故选C。
【分析】生态系统得物质循环(生物地球化学循环):组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素,在生物群落和无机环境之间往返循环利用的过程。特点:具有全球性,反复利用,循环流动与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
14.(2025高二上·杭州期末)研究发现,鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO,可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2 蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是(  )
A.mRNA的甲基化修饰不会改变其碱基序列和相应的表型
B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达
C.饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高鱼类的抗病能力
D.甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
【答案】B
【知识点】表观遗传;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、mRNA的甲基化修饰虽然不会改变其碱基序列,但题干中提到“避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解”,这意味着甲基化修饰会影响mRNA的稳定性等,进而影响翻译过程,导致相应的蛋白质合成量发生改变,最终可能会改变相应的表型。A错误。
B、由题干可知,FTO可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力,这说明NOD基因的mRNA甲基化会使mRNA容易被YTHDF2蛋白质识别并降解,导致翻译出的蛋白质减少,即抑制了NOD基因的表达。因此,提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达,B正确。
C、已知FTO可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被降解,提高鱼类抗病能力。若饲喂适量的FTO蛋白抑制剂,会抑制FTO的活性,使NOD基因的mRNA甲基化修饰不能被擦除,mRNA易被降解,NOD基因表达量减少,鱼类的抗病能力会降低,而不是提高。C错误。
D、RNA聚合酶结合的是基因上的启动子,启动转录过程,而起始密码子位于mRNA上,是翻译开始的位点,RNA聚合酶不会结合起始密码子。D错误。
故选B。
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。、
15.(2025高二上·杭州期末)为探究某抑制剂对人体某种代谢酶的作用是否受底物浓度的影响,小明设计了如下实验。设计时小明因疏忽漏填某些数据(a-d),但他的实验过程是科学、准确的。各组反应体系中酶浓度保持相同,实验测定的是反应初期的速率。下列叙述错误的是(  )
实验组 一 二 三 四 五 六
底物液/mL 1 1 2 2 3 3
蒸馏水/mL 8 a b c d 5.5
酶溶液/mL 1 1 1 1 1 1
抑制剂/mL 0 0.5 0 0.5 0 0.5
反应速率/μmol/min 8.7 6.0 14.8 12.3 20.2 18.2
A.实验自变量是抑制剂的有无和底物浓度,而酶溶液1mL的量是无关变量
B.根据对照实验的基本原则,表中b、d处应分别填入7和6
C.将底物液与蒸馏水混合并37℃水浴保温后,各组先加入酶液后加入抑制剂
D.在一定范围的底物浓度下,该抑制剂的抑制效果与底物浓度呈负相关
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验目的是探究某抑制剂对人体某种代谢酶的作用是否受底物浓度的影响,所以自变量是抑制剂的有无和底物浓度。而酶溶液的量在各组实验中保持相同,不会对实验结果产生本质的影响,属于无关变量,A正确。
B、对照实验应遵循单一变量原则,实验组和对照组除了自变量不同外,其他无关变量应保持相同且适宜。实验组中底物液和蒸馏水的总量为9mL,所以对照组中b、d处也应保证底物液和蒸馏水的总量为
9mL,即b处应填入7,d处应填入6,B正确。
C、实验中应先让酶和抑制剂接触,使抑制剂充分发挥作用,然后再加入底物,这样可以更准确地观察抑制剂对酶活性的影响。如果先将底物液与蒸馏水混合并37℃水浴保温后,各组先加入酶液后加入抑制剂,在加入酶液到加入抑制剂这段时间内,酶已经与底物发生了反应,会影响实验结果的准确性,C错误。
D、从实验数据可以看出,在底物浓度较低时(如一组和二组),加入抑制剂后反应速率明显降低,说明抑制剂的抑制效果较明显;随着底物浓度升高(如五组),加入抑制剂后反应速率与不加入抑制剂时相差不大,说明抑制剂的抑制效果减弱。所以在一定范围的底物浓度下,该抑制剂的抑制效果与底物浓度呈负相关,D正确。
故选C。
【分析】影响酶促反应的因素①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。③pH值:过酸、过碱使酶失活④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
16.(2025高二上·杭州期末)我国科研团队利用古DNA捕获技术,从2.2万年前的大熊猫化石中提取并测序了一个完整的线粒体基因组,这将会帮助科学家准确还原大熊猫的进化史。下列叙述错误的是(  )
A.化石证据结合分子生物学分析,可为大熊猫进化提供更可靠的证据
B.造成现存大熊猫与古大熊猫基因差异的根本原因是发生了基因突变
C.从古大熊猫到现代大熊猫的进化历程,揭示了生物适应性的产生过程
D.线粒体基因组测序分析对获得大熊猫远古父系祖先的相关信息有直接帮助
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;自然选择与适应
【解析】【解答】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,它是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,经过若干万年的复杂变化而形成的。分子生物学分析可以通过对生物大分子(如DNA、蛋白质等)的研究,揭示生物之间的亲缘关系和进化历程。将化石证据与分子生物学分析相结合,能够从不同角度为研究大熊猫的进化提供更全面、更可靠的证据,A正确。
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。基因突变具有随机性、不定向性等特点,它是生物变异的根本来源,也是造成现存大熊猫与古大熊猫基因差异的根本原因,B正确。
C、从古大熊猫到现代大熊猫的进化历程中,大熊猫在自然选择的作用下,不断适应环境的变化。自然选择使具有有利变异的个体生存和繁殖的机会增加,具有不利变异的个体则逐渐被淘汰,从而揭示了生物适应性的产生过程,C正确。
D、线粒体中的基因属于细胞质基因,其遗传方式为母系遗传,即子代的线粒体基因主要来自母方。
所以线粒体基因组测序分析只能获得大熊猫远古母系祖先的相关信息,而对获得大熊猫远古父系祖先的相关信息没有直接帮助,D错误。
故选D。
【分析】 基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
17.(2025高二上·杭州期末)某水体生态系统中部分营养关系如图所示(图中数值代表能量的相对值),其中M表示能量的一个去向。下列叙述正确的是(  )
A.该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B.I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为3%
C.I营养级用于生长繁殖的能量约为1585.6
D.Ⅱ营养级粪便中的能量属于图中20.8的部分
【答案】B
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、该水体生态系统中的生产者有蓝细菌、绿藻等,它们通过光合作用固定太阳能,但生活污水中的有机物也含有化学能,这部分能量也可被分解者分解利用,所以该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和生活污水中有机物所含的化学能,A错误。
B、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。Ⅰ营养级的同化量为2200+44.4=2244.4,Ⅱ同化的能量为40.1+20.8+3.6+2.3=66.8,I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率为66.8/2244.4,约为3%,B正确;
C、Ⅰ营养级同化量中除去呼吸消耗M以及流向分解者(生活污水等部分分解相关)和未利用等,用于生长、发育和繁殖的能量才是可传递等利用的能量。 I营养级用于生长繁殖的能量=同化能量-呼吸消耗的能量=2244.4-637.3=1607.1,C错误;
D、Ⅱ营养级粪便中的能量属于上一营养级Ⅰ同化的能量,属于图中a(Ⅰ营养级流向分解者的能量)的部分,而不是图中20.8(20.8是Ⅱ营养级自身呼吸等消耗相关),D错误。
故选B。
【分析】能量流动的特点:(1)单向流动;①食物链中,相邻营养级生物的捕食关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失,这些能量是无法再利用的。(2)逐级递减;①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。②各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量,供自身利用和一热能形式散失。③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
18.(2025高二上·杭州期末)动物甲和动物乙的种群数量关系如图所示,其中N表示种群现有数量,K表示环境容纳量。下列叙述正确的是(  )
A.甲的环境容纳量比乙大
B.t2时甲和乙的种群数量相等
C.乙的自然增长率t1时比t2时小
D.甲和乙的种群数量都呈“S”形增长
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、N表示种群现有数量,K表示环境容纳量,图示表示1-N/K随时间变化的关系图,能表示一定是时间内种群增长的潜能,无法得知两个物种的K值大小,A错误;
B、t2时,1 = ,即N= ,此时甲、乙两条曲线对应的种群数量都是各自环境容纳量的一半。
由于甲、乙的环境容纳量不同,所以t2时甲和乙的种群数量不相等,B错误。
C、自然增长率=出生率 死亡率。在“S”形增长过程中,随着种群数量的增加,种内竞争加剧,出生率降低,死亡率升高,自然增长率逐渐减小。t1时乙的种群数量比t2时少,随着种群数量增加,乙种群的自然增长率在减小,所以乙的自然增长率t1时比t2时大,C错误。
D、理想状态下,种群数量呈“J”形增长,但在自然环境中,由于资源和空间等有限,种群数量一般呈“S”形增长。图中甲和乙的种群数量增长曲线都先增长得快,后增长得慢,最后趋于稳定,符合“S”形增长曲线的特点,所以甲和乙的种群数量都呈“S”形增长,D正确。
故选D。
【分析】N表示种群现有数量,K表示环境容纳量,N/K比值越小,说明种群数量越小,环境阻力小,则种群增长的潜能越大。
19.(2025高二上·杭州期末)将无标记的大肠杆菌在含3H-脱氧核苷酸的培养液中培养,新合成的DNA单链可被3H标记,经特殊方法显色,可观察到DNA双链都被标记、只有一条单链被标记、两条链都没有被标记的DNA区段的显色结果分别是深色、浅色、不显色。该培养条件下DNA进行第3次复制时,如图虚线圈出的亲代和子代DNA部分区段对应的显色情况可能是(  )
A.深色、深色和深色 B.深色、浅色和浅色
C.浅色、浅色和浅色 D.不显色、浅色和深色
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】已知该培养条件下DNA进行第3次复制,亲代DNA分子两条链均不含3H(因为是在无标记的大肠杆菌中培养的),但在含3H 脱氧核苷酸的培养液中培养后进行了复制,根据DNA半保留复制的特点分析亲代和子代DNA部分区段的情况:亲代区段:亲代DNA分子在含3H 脱氧核苷酸的培养液中进行了复制,由于亲代DNA两条链均不含3H,以亲代DNA两条链为模板新合成的两条链均含3H,所以亲代区段的DNA双链都被标记,显色结果为深色。
子代区段1:以亲代DNA的一条链为模板新合成的子代DNA链含3H,而另一条链是亲代不含3H的链,所以该子代区段只有一条单链被标记,显色结果为浅色;在第3次复制时,以这条含3H的子代链为模板新合成的链也含3H,那么此子代区段对应的子代DNA双链都被标记,显色结果为深色。
子代区段2:同理,另一个子代区段也是以亲代DNA的一条链为模板新合成的子代DNA链含3H,另一条链是亲代不含3H的链,只有一条单链被标记,显色结果为浅色;在第3次复制时,以这条含3H的子代链为模板新合成的链也含3H,此子代区段对应的子代DNA双链都被标记,显色结果为深色,这里从图中看其中一个子代区段对应的情况就是深色(新复制出的以含3H链为模板合成的DNA双链都被标记),另一个子代区段对应的是浅色(一条链含3H,一条链不含3H)。综上,亲代和子代DNA部分区段对应的显色情况是深色、深色和深色, A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】 DNA复制:指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA半保留复制是指,在复制过程中,DNA的两条链分别作为模板,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链。
题目中给出新合成的DNA单链可被3H标记,经特殊方法显色,DNA双链都被标记、只有一条单链被标记、两条链都没有被标记的DNA区段的显色结果分别是深色、浅色、不显色。
20.(2025高二上·杭州期末)现有基因型为HhXBY的果蝇(2N=8),将它的一个精原细胞的全部核DNA分子用32P标记后置于含31P的培养基中培养,一段时间后,检测子细胞的放射性。下列推断正确的是(  )
A.若连续进行2次有丝分裂,则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占50%
B.若减数分裂产生了基因型为HhXB的精子,则是减数分裂Ⅱ异常导致
C.若分裂过程正处于减数分裂I前期,则该时期细胞内含8个四分体且均有放射性
D.若形成的某个精子中只有1条染色体有放射性,则该精原细胞一定先进行了有丝分裂
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制;减数分裂与有丝分裂的比较;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、初始精原细胞的全部核DNA分子被32P标记。第一次有丝分裂前,DNA进行半保留复制,每个DNA分子产生两个子DNA分子,均含一条32P链和一条新合成的31P链,所有染色单体均有放射性。第一次分裂后,两个子细胞各含8条染色体,每条染色体上的DNA均含放射性。第二次分裂前,每个子细胞的DNA再次复制,每个DNA分子复制后,产生两个子DNA分子,一个含32P链,一个不含32P链。第二次分裂时,姐妹染色单体随机分配,每个最终子细胞获得8条染色体。 所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中,含32P染色体的子细胞有2~4个,则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占100%、75%、50%,A错误;
B、基因型HhXB的精子表示常染色体上同时含H和h等位基因,XB表示X染色体。正常减数分裂中,精子为单倍体,应含单个等位基因。产生HhXB的原因为减数分裂I同源染色体未分离,导致一个次级精母细胞同时含H和h染色体和XB染色体。若减数分裂II异常,只能产生染色体数目异常的精子,但无法同时保留H和h等位基因。因此,HhXB精子由减数分裂I异常导致,非减数分裂II异常。B错误。
C、雄性果蝇减数分裂I前期,同源染色体配对形成四分体:每对常染色体形成1个四分体,性染色体X和Y在配对区域形成1个四分体,共4个四分体。初始精原细胞全部核DNA双链32P标记,置于31P培养基后,减数分裂间期DNA半保留复制,所有染色单体均有放射性。因此,4个四分体均应有放射性。C错误。
D、若精原细胞先进行有丝分裂,产生两个子细胞,每个子细胞中的DNA均半标记。若一个子细胞进行减数分裂,其DNA复制时,每个半标记DNA分子复制产生两个子DNA分子,一个有放射性,一个无放射性。减数分裂II后,精子每条染色体有50%概率有放射性。因此,精子中仅1条染色体有放射性可能发生,表明精原细胞经历了有丝分裂,再减数分裂导致标记稀释。D正确。
故选D。
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
21.(2025高二上·杭州期末)采用盆栽控水法,研究了不同程度干旱胁迫(CK为对照组,T1~T4干旱程度依次增大)对拂子茅生物量分配的影响,结果如图所示,这为干旱地区拂子茅的培育和种植提供了参考依据。图中相同小写字母代表不同处理下生物量差异不显著,不同小写字母代表差异显著。
回答下列问题:
(1)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积(或单位体积)内实际存在的   的干重总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法,为了使调查数据更准确,在选取样方时应该注意   取样,样方   合适,样方数量适宜等。
(2)T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是   。将植株与地面平齐剪取植被地上部分,   后称量计算地上生物量。
(3)据图分析可知,随着干旱胁迫的加重,拂子茅的地上和地下生物量都呈现   的趋势。地上生物量在T1与   处理时差值最大。地下生物量在   处理时最低,且二者无显著差异。
(4)拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰,原因可能是   ,导致地上、地下生物量都有增加。
【答案】(1)有机物质;随机;面积大小
(2)取平均值以减少实验误差/减少实验误差;烘干(或干燥)
(3)先增加后降低;T4;CK和T4
(4)适度干旱、气温高、光照强,植物光合作用旺盛,有机物积累多
【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法
【解析】【解答】(1) 生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积(或单位体积)内实际存在的有机物质的干重总量。在采用样方法测定拂子茅生物量时,为使调查数据更准确,随机取样是保证样本具有代表性的关键,能避免人为因素的干扰;样方的大小要合适,要根据所研究生物的种类和分布特点来确定,以确保能准确反映生物的生存状况;样方数量适宜也很重要,数量过少可能导致结果不准确,过多则会增加工作量和成本。
(2)在实验中,T1 - T4每一处理设置5盆植株作为重复处理,目的是取平均值以减少实验误差。通过多次重复,可以使实验结果更接近真实值,提高实验的可靠性和准确性。计算地上生物量时,将植株与地面平齐剪取植被地上部分,然后进行烘干(或干燥)处理,去除水分后称量其干重,这样可以准确得到地上生物量的数值。
(3) 从图中可以明显看出,随着干旱胁迫程度从CK到T4依次加重,拂子茅的地上生物量和地下生物量都呈现出先增加后降低的趋势。这表明适度的干旱胁迫可能会刺激拂子茅的生长,但当干旱程度超过一定范围后,会对其生长产生抑制作用。计算地上生物量在T1与其他处理的差值可知,T1与T4处理时差值最大,说明这两个处理下地上生物量的差异最为显著。对于地下生物量,在CK和T4处理时数值最低,且二者之间差异不显著,说明在这两种干旱程度下,地下生物量的变化相对较小。
(4)每年夏季,适度干旱、气温高、光照强的环境条件有利于拂子茅进行光合作用。充足的光照和适宜的温度可以提高光合作用的效率,使植物能够合成更多的有机物质,同时适度的干旱可能促使植物将更多的资源分配到地上部分的生长和有机物的积累上,从而导致地上、地下生物量都有所增加,使得拂子茅的总生物量在夏季出现高峰。
【分析】样方法估算种群密度常用的方法之一,其操作流程为:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数、求得每介样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。调查草地上蒲公英的密度,农田中某种昆虫卵的密度,作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,都可以采用样方法。
(1)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积(或单位体积)内实际存在的有机物质的总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法,为了使调查数据更准确,在选取样方时应该注意随机取样,避免主观因素的干扰,样方面积大小合适,样方数量适宜等,通常草本植物的 样方面积为1m2。
(2)T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是取平均值以减少实验误差,增加实验结果的可信度。将植株与地面平齐剪取植被地上部分,烘干后称量(至恒重)计算地上生物量。
(3)据图可知,随着干旱胁迫的加重,拂子茅的地上和地下生物量都呈现先增加后降低的趋势。地上生物量在T1与T4处理时差值最大。地下生物量在CK和T4处理时最低,且二者无显著差异,说明适度干旱胁迫有利于生物量的提高。
(4)拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰,这是因为夏季适度干旱、且气温高、光照强,有利于植物光合作用的进行,因而有机物积累多,导致地上、地下生物量都有增加。
22.(2025高二上·杭州期末)新疆长绒棉是世界上少有的优质棉花,叶片光合产物的形成及输出是影响其品质的重要因素。新疆长绒棉叶片光合作用过程如图所示,其中酶a为碳反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是   。
(2)在光照充足的环境中,图中物质B的去路是   (填场所)。
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物碳反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,短时间内图中卡尔文循环中含量会暂时上升的物质是   (填“物质E”“物质F”)。
(4)研究者以两种新疆长绒棉品种S和P为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得;HTB组为40℃连续培养5天,再恢复到30℃连续培养的第5天测得。
品种 组别 净光合速率Pn/μmolm-2·s-1 气孔开放程度Gs/mol·m-2·s-1 胞间CO2浓度Ci/μmol·mol-1 酶a相对活性 酶b相对活性
P CK 27.78 0.66 275.17 9.16 9.39
HT 20.06** 0.59** 260.55** 6.99** 8.30*
HTB 24.67* 0.62 257.55** 7.13* 7.82**
S CK
HT 17.14** 0.55** 199.04** 5.78** 7.41*
HTB 17.34** 0.58* 270.04* 8.68 7.68*
说明:*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
①据表中信息,推测高温胁迫会降低新疆长绒棉品质,原因是高温胁迫使   降低,胞间CO2浓度降低,同时又使   降低,使得碳反应速率降低,光合产物合成减少。据图中信息,还可推测酶b活性降低,   ,也影响棉花品质。
②夏季,新疆地区会连续多日出现40℃以上高温。研究发现,在新疆地区种植新疆长绒棉品种P、品种S,在高温胁迫解除后,对   (填“P”“S”)品种的品质在短时间内更难以恢复,据表推测可能的原因是   。
A.酶a活性显著下降,使光反应速率下降 B.酶b活性显著下降,使光反应速率下降
C.酶b活性显著下降,使碳反应速率下降 D.酶a活性显著下降,使碳反应速率下降
【答案】(1)叶绿体基质、细胞溶胶
(2)环境(细胞外)和线粒体
(3)物质E
(4)气孔开放程度降低;酶a(酶a、b)相对活性降低;三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少;S;C
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1) 酶b催化产物转化的场所:光合作用暗反应中,三碳糖在叶绿体基质中可合成淀粉,所以酶b催化三碳糖转化为淀粉的场所是叶绿体基质。三碳糖运出叶绿体后在细胞溶胶中可转化为蔗糖,因此酶b催化三碳糖转化为蔗糖的场所是细胞溶胶。
(2) 物质B(氧气)的去路:在光照充足时,植物光合作用产生的氧气,一部分通过气孔扩散到细胞外(环境),另一部分会扩散到线粒体中,参与有氧呼吸的第三阶段,与[H]结合生成水。所以物质B(氧气)的去路是环境(细胞外)和线粒体。
(3) 已知高温胁迫主要影响酶a(催化碳反应中关键步骤的酶)的活性,酶a活性降低,会使C5(物质
E)的再生过程受阻。而短时间内CO2的固定(CO2与C5结合生成C3)仍在进行,会继续消耗C5,所以C5含量会暂时上升,即短时间内卡尔文循环中含量会暂时上升的物质是物质E。
(4) ①从实验数据可知,高温胁迫下,气孔开放程度降低,这会限制CO2进入细胞,导致胞间CO2浓度降低。同时,高温会使酶a以及酶b的相对活性降低,酶a活性降低影响碳反应速率,使光合产物合成减少;酶b活性降低会影响光合产物向淀粉或蔗糖的转化,进而影响棉花品质。
②夏季新疆高温,对比品种P和S,高温胁迫解除后,品种S净光合速率等恢复较慢。表中数据显示,在高温胁迫解除后,品种S的气孔开放程度显著降低,但胞间二氧化碳浓度显著回升,而酶b相对活性显著降低,所以品种S的品质在短时间内更难以恢复的原因可能是酶b活性显著下降,使暗反应速率下降,C正确。
故选C。
【分析】题图分析,A是水,B是氧气,C是ADP、Pi,D是ATP,E是C5,F是C3,G是二氧化碳。
(1) 据图判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉的场所是叶绿体基质,三碳糖在细胞质基质中转化为蔗糖。
(2) 在光照充足的环境中,光合作用大于呼吸作用,光合作用产生的B氧气一部分释放到环境中,一部分用于细胞呼吸被线粒体吸收。
(3)高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性,二氧化碳固定过程减弱,C5消耗减少,而二氧化碳的还原过程基本不变(即C5生成基本不变),所以含量会暂时上升的物质是C5,即物质E含量上升。
(4)①据表和图的信息分析可知,高温胁迫会使气孔开放程度降低,胞间CO2浓度降低,酶a、b相对活性降低,这些因素会使得暗反应速率降低,从而导致光合产物合成减少;同时,酶b活性降低,使得三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少,从而影响棉花的品质。
②根据表中数据可知,在高温胁迫解除后,品种S的净光合速率很难提高,有机物积累量减少,所以对品种S的品质在短时间内更难以恢复。表中数据显示,在高温胁迫解除后,品种S的气孔开放程度显著降低,但胞间二氧化碳浓度显著回升,而酶b相对活性显著降低,所以品种S的品质在短时间内更难以恢复的原因可能是酶b活性显著下降,使暗反应速率下降,C正确。
故选C。
23.(2025高二上·杭州期末)水稻(2n=24)是我国重要的粮食作物,水稻品种的选育对于确保国家粮食安全具有重要意义。水稻是两性花,花小,人工有性杂交是水稻育种中最常用的方法。回答下列问题:
(1)对野生型水稻进行人工诱变,培育出雄性不育水稻,该水稻与野生型水稻相比,在杂交育种中的优势是无需   处理。雄性不育水稻与野生型水稻杂交,收获母本上的所有籽粒,种植后的F1都能自交产生后代,则雄性不育是某基因发生   (填“显”“隐”)性突变所致。
(2)水稻的叶片卷曲(a)是正常叶片(A)的突变性状,水稻叶片适度卷曲(Aa)能保持叶片直立,有利于水稻产量的提高,叶片过度卷曲(aa)会造成减产;有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,其中有茸毛水稻有显著抗病能力,两对等位基因独立遗传。①现有高产有茸毛植株自交产生F1,F1中高产有茸毛:高产无茸毛:低产有茸毛:低产无茸毛:中产有茸毛:中产无茸毛=4:2:2:1:2:1,亲本植株的基因型是   ,A对a   (填“完全显性”“不完全显性”),F1的性状分离比未出现6:2:3:1:3:1的原因是   基因纯合致死。F1随机交配产生F2,F2植株中有茸毛植株:无茸毛植株=   。
②上述亲本植株虽然含有高产抗病性状,但其他与稻米有关的多种品质性状如粒形、透明度、蒸熟后的口感等相对较差,而另一种雄性不育低产无茸毛水稻M有控制稻米品质性状优良的基因(T)。将   水稻与水稻M进行杂交,选择每一代中的高产抗病水稻与水稻M连续杂交,最终选出稻米品质优良的高产抗病水稻。请用遗传图解表示亲本到子一代的杂交育种过程   。
【答案】(1)去雄;隐
(2)AaDd;不完全显性;D基因;1:1;高产抗病水稻;
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;杂交育种
【解析】【解答】(1) 野生型水稻是两性花,在进行人工杂交时需要对母本进行去雄处理,而对野生型水稻进行人工诱变培育出雄性不育水稻,该水稻与野生型水稻相比,在杂交育种中的优势是无需去雄处理,可节省大量人力和时间。雄性不育水稻与野生型水稻杂交,收获母本上的所有籽粒,种植后的F1都能自交产生后代,说明雄性不育性状在子一代中没有表现出来,即雄性不育是某基因发生隐性突变所致。
(2)①已知水稻叶片卷曲(a)是正常叶片(A)的突变性状,水稻叶片适度卷曲(Aa)能保持叶片直立,有利于水稻产量的提高,叶片过度卷曲(aa)会造成减产,所以A对a是不完全显性。因为有茸毛水稻有显著抗病能力,且两对等位基因独立遗传,现有高产有茸毛植株自交产生F1,F1中高产有茸毛:高产无茸毛:低产有茸毛:低产无茸毛:中产有茸毛:中产无茸毛 = 4:2:2:1:2:1,该比例是(2:1)×(2:1:1)变形而来,由此可推知亲本植株的基因型是AaDd。F1的性状分离比未出现 6:2:3:1:3:1,是因为D基因纯合致死。F1中高产有茸毛(AADd:AaDd=1:2)、高产无茸毛(AAdd:Aadd=1:1,但AAdd致死)、低产有茸毛(aaDd)、低产无茸毛(aadd)、中产有茸毛(AaDd部分)、中产无茸毛(Aadd部分),F1中AD的基因频率,F1随机交配,采用配子法计算,产生的配子及比例为AD:Ad:aD:ad=2:1:2:1,根据棋盘法或相关公式计算F2植株中有茸毛植株:无茸毛植株 = 1:1。
②亲本为高产抗病水稻(AADd等符合要求的基因型)与雄性不育低产无茸毛水稻M,由于水稻M雄性不育,所以不需要去雄,直接进行杂交,得到子一代高产抗病水稻(AADd等),再将子一代高产抗病水稻与水稻M连续杂交,通过不断选择,最终选出稻米品质优良的高产抗病水稻。相关遗传图解表示如下:
【分析】雄性不育株只能做母本,不能做父本,在人工杂交实验中,雄性不育株可以省去去雄操作,减少人力投入。
(1)据题干信息可知,水稻的花比较小,因此在杂交育种的过程中不容易去雄,而雄性不育水稻在育种中可以作为母本,无需去雄处理。野生型水稻为纯合子,设雄性可育与不育受等位基因B/b控制,若发生的是显性突变,则野生型水稻的基因型为bb,突变型水稻的基因型为BB或Bb,无论哪种杂交组合,F1都会存在基因型为Bb的个体,表现为雄性不育,不能自交;若发生的是隐性突变,则野生型水稻的基因型为BB.突变型水稻的基因型为bb,F1的基因型为Bb,表现为雄性可育,可以自交,所以雄性不育是某基因发生隐性突变所致。
(2)水稻的叶片卷曲(a)是正常叶片(A)的突变性状,水稻叶片适度卷曲(Aa)能保持叶片直立,有利于水稻产量的提高,叶片过度卷曲(aa)会造成减产;有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,其中有茸毛水稻有显著抗病能力,两对等位基因独立遗传。
①现有高产有茸毛植株自交产生F1,F1中高产有茸毛:高产无茸毛:低产有茸毛:低产无茸毛:中产有茸毛:中产无茸毛=4:2:2:1:2:1,其中高产:低产:低产=2:1:1,有茸毛:无茸毛=2:1,说明亲本植株的基因型是AaDd,表现为高产有茸毛,且A对a不完全显性,F1的性状分离比未出现6:2:3:1:3:1的原因是D基因纯合致死,即有茸毛个体的基因型为Dd,若F1(2Dd、1dd,该群体中配子D:d=1:2)随机交配产生F2,则F2中dd的比例2/3×2/3=4/9,DD(致死)的比例为1/3×1/3=1/9,Dd的比例为2×1/3×2/3=4/9,可见F2中有茸毛植株:无茸毛植株=1:1。
②上述亲本植株虽然含有高产抗病性状,但其他与稻米有关的多种品质性状如粒形、透明度、蒸熟后的口感等相对较差,而另一种雄性不育低产无茸毛水稻M有控制稻米品质性状优良的基因(T),其基因型可表示为(aaddTT)。将高产抗病水稻(AaDdtt)与水稻M进行杂交,选择每一代中的高产抗病水稻(AaDdTt)与水稻M连续杂交,最终选出稻米品质优良的高产抗病水稻(AaDdTT)。相关遗传图解表示如下:
24.(2025高二上·杭州期末)为解决传统小曲黄酒中高级醇含量偏高、饮用者易出现“上头”醉酒等问题,科研人员研究了复合酵母菌发酵对黄酒品质的影响。回答下列问题:
(1)培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基(葡萄糖20g/L,酵母膏10g/L,蛋白胨20g/L,蒸馏水1L),为观察菌落形态,还需在培养基中加入   成分。配制好的培养基需采用   法灭菌。
(2)将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的   ,转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的抗生素,其目的是   。
(3)传统小曲发酵黄酒与人工复合菌剂发酵黄酒的理化指标如图所示,人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒的   (填“酒精度”“pH值”)变化幅度最小。人工复合菌剂发酵黄酒的总糖含量比传统小曲黄酒   ,这与人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉有关。表明人工复合菌剂比传统小曲具有更好的   能力。
(4)黄酒在发酵过程中除了   呼吸产生乙醇外,还会产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC),EC主要由尿素与乙醇反应形成。为减少黄酒中EC的含量,可加入适量   酶。黄酒发酵过程中要随时检测微生物的数量,可使用   计数。
(5)酵母菌最适生长温度约为28℃,欲从复合酵母菌菌剂中初筛出耐高温的酵母菌菌株,操作思路是将   样品接种到无菌的培养基上,   ,重复此操作,直到筛选出耐高温的酵母菌株。
【答案】(1)琼脂;高压蒸汽灭菌
(2)单菌落;抑制细菌生长
(3)pH;高;糖化
(4)无氧或厌氧;脲(EC酶);血细胞计数板
(5)复合酵母菌菌剂;在28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养
【知识点】灭菌技术;发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) 培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基,为便于观察菌落形态,需在培养基中加入琼脂,因为琼脂可作为凝固剂使培养基呈固体状态,从而形成菌落。配制好的培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,该方法能在高温高压下有效杀灭培养基中的各种微生物,包括细菌的芽孢和孢子等,保证培养基的无菌状态。
(2) 将不同种酒曲稀释液涂布于 LB 和 YPD 培养基上培养后,挑取长出的单菌落转移到相对应的新培养基中继续分离纯化培养,单菌落一般是由一个细胞繁殖而来的,通过这种方式可实现菌种的分离纯化。在 YPD 培养基中加入一定量抗生素的目的是抑制细菌生长,因为抗生素能选择性地作用于细菌的某些代谢环节,从而抑制细菌的生长繁殖,而酵母菌对抗生素不敏感,这样可以在培养过程中筛选出酵母菌。
(3) 从理化指标图可以看出,人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒相比,pH 值变化幅度最小。
人工复合菌剂发酵黄酒的总糖含量比传统小曲黄酒高,这是因为人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉,能将更多的淀粉等物质转化为糖。人工复合菌剂发酵黄酒酒精度更高,表明人工复合菌剂比传统小曲具有更好的将糖转化为酒精的能力。
(4) 黄酒发酵过程中,酵母菌在无氧或厌氧条件下进行无氧呼吸产生乙醇,同时还会产生氨基甲酸乙酯(EC)。为减少黄酒中 EC 的含量,可加入适量脲(EC)酶,因为 EC 主要由尿素与乙醇反应形成,脲酶能催化尿素分解,从而减少 EC 的生成。黄酒发酵过程中要随时检测微生物的数量,可使用血细胞计数板计数,血细胞计数板是一种常用的细胞计数工具,能在显微镜下直接对微生物进行计数。
(5)欲从复合酵母菌菌剂中初筛出耐高温的酵母菌菌株,操作思路是将复合酵母菌剂样品接种到无菌的培养基上,由于酵母菌最适生长温度约为 28℃,先在 28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养,重复此操作,在高温环境下,不耐高温的酵母菌生长受到抑制或死亡,而耐高温的酵母菌能够生长繁殖,从而筛选出耐高温的酵母菌株。
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。
(1)培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基(葡萄糖20g/L,酵母膏10g/L,蛋白胨20g/L,蒸馏水1L),为观察菌落形态,还需在培养基中加入凝固剂琼脂成分,因为菌落需要在固体培养基上呈现出来。配制好的培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,该方法属于湿热灭菌法。
(2)将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的单菌落(单个细胞生长形成的),转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的抗生素,其目的是抑制细菌生长,防止杂菌污染。
(3)传统小曲发酵黄酒与人工复合菌剂发酵黄酒的理化指标如图所示,人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒的“酒精度差值为13.66-13.39=0.27,pH的差值为4.58-4.43=0.15,可见”变化幅度最小的是pH值。人工复合菌剂发酵黄酒的总糖含量比传统小曲黄酒高,这与人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉有关。表明人工复合菌剂比传统小曲具有更好的糖化能力,因而糖度高。
(4)黄酒在发酵过程中除了无氧或厌氧呼吸产生乙醇外,还会产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC),需要设法除去,EC主要由尿素与乙醇反应形成。为减少黄酒中EC的含量,可加入适量脲(EC酶)酶,这样可以将尿素分解,进而减少尿素含量,使EC生成减少。黄酒发酵过程中要随时检测微生物的数量,可使用血细胞计数板借助显微镜观察。
(5)酵母菌最适生长温度约为28℃,欲从复合酵母菌菌剂中初筛出耐高温的酵母菌菌株,操作思路为:在28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养,如此循环操作即可获得耐高温的酵母菌,具体做法是:将复合酵母菌菌剂样品接种到无菌的培养基上,在28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养,重复此操作,直到筛选出耐高温的酵母菌株。
25.(2025高二上·杭州期末)人在运动、激动或受到惊吓时会出现心跳加快、血压升高等生理反应。血压升高时,机体会发生减压反射(如图所示)以维持血压的相对稳定。阿霉素为常用抗肿瘤药物,但可引发心脏过度兴奋、血压升高导致心脏损伤,甚至可致心力衰竭。研究发现神经电刺激装置(tVNS)刺激耳迷走神经能显著改善心脏损伤、降低血压,同时对肿瘤的治疗有一定的疗效。
回答下列问题:
(1)据图写出一条具体的减压反射的反射弧   。调节心脏功能的基本活动中枢位于   。
(2)某肿瘤患者治疗时静脉注射了阿霉素,心跳加快、血压升高,原因是阿霉素刺激可能是调动了交感-肾上腺髓质系统,   神经活动占优势,   (填激素)大量分泌,心跳加快、血压升高。
(3)tVNS刺激耳迷走神经会使得副交感神经末梢释放   (填“抑制”“兴奋”)性神经递质,其与心肌细胞膜上的受体结合后引发信号传导,引起K外流,使心肌   (填“去极化”“超极化”),心跳减慢,从而改善阿霉素引发的心脏过度兴奋、血压升高。
(4)为了保护心脏,科研人员进一步改善了治疗方法,研究了电刺激装置(tVNS)和阿霉素联合处理治疗肿瘤的效果。根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
①材料与用具:肿瘤小鼠若干只、电刺激装置(tVNS)、用生理盐水配制的阿霉素、生理盐水、麻醉剂、血压测量仪、天平、注射器等(要求与说明:对肿瘤小鼠的手术过程、试剂使用剂量不作具体要求)
②完善实验思路:
I.选取肿瘤小鼠若干只,随机分成四组并编号,正常饲养数天。
Ⅱ.实验处理:
甲组:每天每只小鼠静脉注射一定量的生理盐水,作为对照组;
乙组:   ;丙组:   ;丁组:   。
Ⅲ.饲养一段时间后,每隔一段时间连续测量小鼠的血压,记录并取平均值。
IV.麻醉和解剖各组每只小鼠,用天平称量各组小鼠的肿瘤质量,记录并取平均值。③预测实验结果:请建立一个坐标系,绘制柱形图比较各组实验后的肿瘤小鼠的血压和肿瘤质量大小   。
④分析与讨论:已知INF-γ是一种蛋白质,能增加吞噬细胞上MHC-I类分子数量,同时能抑制肿瘤中血管的生成。据此分析,刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理提高治疗肿瘤的疗效,原因是联合处理促进了INF-y的表达,增加了吞噬细胞上的MHC-1类分子数量,增强了   ,同时抑制了   ,从而抑制肿瘤的生长。
【答案】(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经→心脏或:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏或:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→血管或:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏和血管;延髓(或脑干)
(2)交感;肾上腺素
(3)抑制;超极化
(4)乙组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量生理盐水;丙组:每天每只小鼠静脉注射等量阿霉素溶液;丁组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量阿霉素溶液;;吞噬细胞的抗原呈递能力(或增强了吞噬细胞摄取、处理抗原或吞噬细胞产生抗原-MHC复合物),促进细胞毒性T细胞的增殖分化;抑制肿瘤中血管的生成,使得肿瘤细胞缺乏营养
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1) 减压反射是指血压升高时,机体通过该反射维持血压的相对稳定。根据图示,当血压升高,压力感受器感受刺激,通过传入神经将信号传至心血管中枢,再通过副交感神经或交感神经作用于心脏,或者通过交感神经作用于血管,使血压降低。所以具体的减压反射的反射弧为:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经→心脏 或 压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏 或 压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→血管 或 压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏和血管。调节心脏功能的基本活动中枢位于延髓(或脑干)。
(2) 某肿瘤患者治疗时静脉注射阿霉素后心跳加快、血压升高,原因是阿霉素刺激调动了交感 - 肾上腺髓质系统,交感神经活动占优势,肾上腺素大量分泌,肾上腺素能使心跳加快、血压升高。
(3) tVNS 刺激耳迷走神经会使副交感神经末梢释放抑制性神经递质,因为副交感神经兴奋一般会使机体处于安静状态,抑制心脏等活动。抑制性神经递质与心肌细胞膜上的受体结合后引发信号传导,引起 K+外流,使心肌细胞膜电位进一步增大,处于超极化状态,心肌收缩力减弱,心跳减慢,从而改善阿霉素引发的心脏过度兴奋、血压升高。
(4) 甲组作为对照组,每天每只小鼠静脉注射一定量的生理盐水。乙组每天每只小鼠用 tVNS 仅刺激耳迷走神经 + 静脉注射等量生理盐水,目的是观察 tVNS 刺激对肿瘤小鼠的影响。丙组每天每只小鼠静脉注射等量阿霉素溶液,观察阿霉素对肿瘤小鼠的作用。丁组每天每只小鼠用 tVNS 仅刺激耳迷走神经 + 静脉注射等量阿霉素溶液,研究 tVNS 刺激与阿霉素联合作用的效果。
预测实验结果:建立一个坐标系,横坐标为组别,纵坐标分别为血压值和肿瘤质量。由于 tVNS 刺激能降低血压,阿霉素可能对肿瘤有一定治疗作用,而联合使用效果可能更好,所以绘制柱形图时,血压值方面,甲组和丙组血压较高,乙组和丁组血压较低,且丁组可能更低;肿瘤质量方面,丙组和丁组肿瘤质量较小,且丁组可能更小。相关图示如下:
分析与讨论:已知 INF - γ 能增加吞噬细胞上 MHC - I 类分子数量,同时能抑制肿瘤中血管的生成。刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理提高治疗肿瘤的疗效,原因是联合处理促进了 INF - γ 的表达,增加了吞噬细胞上的 MHC - I 类分子数量,增强了吞噬细胞处理和呈递抗原的能力(或细胞免疫),同时抑制了肿瘤中血管的生成, 使得肿瘤细胞缺乏营养,从而抑制肿瘤的生长。
【分析】交感神经与副交感神经的主要区别:交感神经兴奋时,腹腔内脏及末梢血管收缩,心跳加快加强;支气管平滑肌扩张;胃肠运动和胃分泌受到抑制;新陈代谢亢进;瞳孔散大等。
副交感神经兴奋时,心跳减慢减弱;支气管平滑肌收缩;胃肠运动加强促进消化液的分泌;瞳孔缩小等。
(1)结合图示可知,图中的减压反射的反射弧为:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏和血管,即一个完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。结合图示可看出,调节心脏功能的基本活动中枢位于延髓(或脑干)中。
(2)某肿瘤患者治疗时静脉注射了阿霉素,引起心跳加快、血压升高,原因可能是阿霉素刺激调动了交感-肾上腺髓质系统,使交感神经活动占优势,其支配的肾上腺髓质分泌肾上腺素增多,进而表现为心跳加快、血压升高。
(3) tVNS刺激耳迷走神经会使得副交感神经末梢释放神经递质,神经递质与心肌细胞膜上的受体结合后引发信号转导,引起K+外流,使心肌超极化。因为K+外流会使细胞膜内外电位差增大,即超极化,从而导致心跳减慢,进而改善阿霉素引发的心脏过度兴奋。
(4)为了保护心脏,科研人员进一步改善了治疗方法,研究了电刺激装置(tVNS)和阿霉素联合处理治疗肿瘤的效果。即本实验的目的是研究电刺激装置(tVNS)和阿霉素联合处理治疗肿瘤的效果。则本实验的自变量为处理方法,因变量为治疗肿瘤的效果。相应的实验思路如下:
I.选取肿瘤小鼠若干只,随机分成四组并编号,正常饲养数天。
Ⅱ.实验处理:
甲组:每天每只小鼠静脉注射一定量的生理盐水,作为对照组;
乙组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量生理盐水(神经电刺激装置(tVNS)刺激耳迷走神经能显著改善心脏损伤、降低血压,同时对肿瘤的治疗有一定的疗效);
丙组:每天每只小鼠静脉注射等量阿霉素溶液(阿霉素为常用抗肿瘤药物,但可引发心脏过度兴奋、血压升高导致心脏损伤,甚至可致心力衰竭);
丁组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量阿霉素溶液。
Ⅲ.饲养一段时间后,每隔一段时间连续测量小鼠的血压,记录并取平均值。
IV.麻醉和解剖各组每只小鼠,用天平称量各组小鼠的肿瘤质量,记录并取平均值。
③预测实验结果:根据不同处理的效果推测,血压变化应该为:丙组>甲组(和丁组)>乙组;
肿瘤大小为:甲组和乙组>丙组>丁组。相关图示如下:
④分析与讨论:已知INF-γ能上调细胞2上MHC-I类分子数量,同时能抑制肿瘤中血管的生成。据此分析,刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理提高治疗肿瘤的疗效的原因是刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理促进了INF-γ的表达,通过INF-γ上调细胞2上MHC-I类分子数量,使机体免疫系统能更好地识别肿瘤细胞,同时INF-γ抑制肿瘤中血管的生成,切断肿瘤的营养供应,从而抑制肿瘤生长。
1 / 1浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期期末学业水平测试生物试卷(乙卷)
1.(2025高二上·杭州期末)细胞凋亡是细胞发育过程中由某种基因引发的编程性死亡,下列不属于其特点的是(  )
A.被动性 B.自主性
C.程序性 D.受遗传信息控制
2.(2025高二上·杭州期末)可持续发展是满足当前需求,而不损害后代需求能力的发展方式。下列人类行为符合可持续发展理念的是(  )
A.过度捕捞海洋资源 B.滥用农药和化肥
C.恢复退化生态环境 D.工业废水直排河流
3.(2025高二上·杭州期末)某风景名胜区因人类的过度开垦活动,且近年来又常受旱涝天气影响,导致较大规模植被退化。下列叙述正确的是(  )
A.该区域大规模植被退化过程属于群落演替
B.人类的过度开垦活动不改变群落演替的方向
C.群落演替过程中植被物种丰富度总是不断增大
D.群落演替的速度与旱涝天气及群落内部都无关
4.(2025高二上·杭州期末)罗伯逊易位是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象(如图所示)。下列叙述正确的是(  )
A.该易位发生于染色体的个别片段,可用显微镜观察
B.图中所示的变异类型仅是染色体结构变异
C.图中所示的变异只改变了染色体上基因的排序
D.罗伯逊易位携带者减数分裂产生的配子都正常
5.(2025高二上·杭州期末)花椰菜(2n=18)经济价值高,但易受病害影响。黑芥(2n=16)具有抗黑腐病基因。利用植物体细胞杂交技术,将花椰菜与黑芥的细胞融合,以培育抗黑腐病的花椰菜。下列叙述正确的是(  )
A.原生质体融合前需胰蛋白酶处理细胞壁
B.培育抗黑腐病的花椰菜不需要植物组织培养技术
C.培育抗黑腐病的花椰菜打破了生殖隔离的限制
D.获得抗黑腐病的花椰菜体细胞染色体数都为17
6.(2025高二上·杭州期末)MS、1/2MS、B5三种培养基对诱导大蒜愈伤组织形成的影响如表所示。每种培养基中均添2mg/LNAA、2mg/L6-BA和1mg/L2,4-D。下列叙述正确的是(  )
培养基类型 接种块数 形成的愈伤组织块数 形成愈伤组织时间/d 平均诱导率/%
MS 150 111.67 12 74.45
1/2MS 150 59.33 15 39.55
B5 150 78.00 17 52.00
A.接种块诱导形成愈伤组织能体现细胞全能性
B.接种块诱导形成愈伤组织过程发生了脱分化和细胞分裂
C.B5培养基比MS培养基更适合大蒜愈伤组织的诱导
D.生长素和细胞分裂素浓度相等才能诱导大蒜愈伤组织再分化
7.(2025高二上·杭州期末)植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同(如图所示),NADH简称还原氢([H])。下列叙述错误的是(  )
A.图中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段
B.葡萄糖形成丙酮酸时会产生少量的ATP
C.植物根细胞呼吸都以产生乳酸的途径为主
D.图中的ADH和LDH都分布于细胞溶胶中
8.(2025高二上·杭州期末)某健康男子中午至傍晚期间血糖浓度相对值变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.AB段血液中胰岛素浓度随血糖浓度升高,将会抑制肌糖原的分解
B.CD段血糖浓度降低的主要原因是运动中机体对葡萄糖的氧化分解加快
C.DE段血糖浓度持续升高,体现了胰高血糖素分泌的分级调节
D.BC段血糖浓度下降与CD段血糖浓度下降的原因完全相同
(2025高二上·杭州期末)阅读下列材料,回答以下小题。
人体有两种重要的抗体IgG和IgA,它们在人体中占比较大。IgG在出生后3个月开始产生,且能通过胎盘从母体传给胎儿,这对新生儿抗感染很重要。胎盘上的滋养层细胞膜上有IgG受体蛋白(FcRn),IgG能与其结合,形成小泡,然后再转入胎儿体内。IgA则在出生后4-6个月产生,产生前其主要通过母乳被婴儿小肠吸收。
9.下列关于免疫球蛋白的叙述,正确的是(  )
A.不同的抗体类型,其氨基酸的连接方式不同
B.抗体的两条臂可以结合2个相同的抗原分子
C.IgG和IgA来自同种记忆B淋巴细胞的合成、分泌
D.IgA可以直接杀死侵入婴儿体内的病原微生物
10.下列关于IgG通过胎盘进入胎儿体内的叙述,正确的是(  )
A.FcRn是载体蛋白,其分泌与高尔基体等有关
B.小泡在滋养层细胞中定向运输由细胞骨架提供动力
C.IgG进入滋养层细胞需依赖膜蛋白的识别和细胞膜的流动
D.IgG通过胎盘后主动进入胎儿体内属于主动免疫方式
11.(2025高二上·杭州期末)某人因工作进入寒冷的高原地区,机体出现了呼吸困难、发热、排尿量减少等症状。随后到当地医院检查,发现肺部有感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列叙述正确的是(  )
A.该患者呼吸困难可能会引起组织液中pH呈强酸性
B.发热时体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压下降,会引起高原性肺水肿
D.使用利尿剂会使患者尿量增加,可以缓解水肿现象
12.(2025高二上·杭州期末)果实采收后放置一段时间会出现呼吸高峰,这是果实成熟的标志。科研人员分别用不同物质处理火柿果实后,检测到的果实细胞呼吸速率的结果如图所示(CK为空白对照组,STS为硫代硫酸银处理组,CEPA为乙烯利处理组)。下列叙述错误的是(  )
A.第6天,第3组的呼吸速率达到最高,说明果实已成熟
B.第1组和第2组的呼吸速率变化可能还受其他激素影响
C.使用乙烯利处理可以使未成熟的火柿果实变甜、变色
D.根据实验结果推测,硫代硫酸银可能是一种乙烯促进剂
13.(2025高二上·杭州期末)我国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。碳达峰是指CO2排放量达到峰值,碳中和是指CO2净排放量为0。某区域中部分碳循环的过程如图所示,还有化石燃料燃烧会产生大量CO2。下列叙述正确的是(  )
A.图中乙表示分解者
B.图中丙属于第三和第四营养级
C.实现碳中和时,数学模型为②+③+④<①
D.实现碳中和时,甲的有机物的积累量等于零
14.(2025高二上·杭州期末)研究发现,鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO,可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2 蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是(  )
A.mRNA的甲基化修饰不会改变其碱基序列和相应的表型
B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达
C.饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高鱼类的抗病能力
D.甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
15.(2025高二上·杭州期末)为探究某抑制剂对人体某种代谢酶的作用是否受底物浓度的影响,小明设计了如下实验。设计时小明因疏忽漏填某些数据(a-d),但他的实验过程是科学、准确的。各组反应体系中酶浓度保持相同,实验测定的是反应初期的速率。下列叙述错误的是(  )
实验组 一 二 三 四 五 六
底物液/mL 1 1 2 2 3 3
蒸馏水/mL 8 a b c d 5.5
酶溶液/mL 1 1 1 1 1 1
抑制剂/mL 0 0.5 0 0.5 0 0.5
反应速率/μmol/min 8.7 6.0 14.8 12.3 20.2 18.2
A.实验自变量是抑制剂的有无和底物浓度,而酶溶液1mL的量是无关变量
B.根据对照实验的基本原则,表中b、d处应分别填入7和6
C.将底物液与蒸馏水混合并37℃水浴保温后,各组先加入酶液后加入抑制剂
D.在一定范围的底物浓度下,该抑制剂的抑制效果与底物浓度呈负相关
16.(2025高二上·杭州期末)我国科研团队利用古DNA捕获技术,从2.2万年前的大熊猫化石中提取并测序了一个完整的线粒体基因组,这将会帮助科学家准确还原大熊猫的进化史。下列叙述错误的是(  )
A.化石证据结合分子生物学分析,可为大熊猫进化提供更可靠的证据
B.造成现存大熊猫与古大熊猫基因差异的根本原因是发生了基因突变
C.从古大熊猫到现代大熊猫的进化历程,揭示了生物适应性的产生过程
D.线粒体基因组测序分析对获得大熊猫远古父系祖先的相关信息有直接帮助
17.(2025高二上·杭州期末)某水体生态系统中部分营养关系如图所示(图中数值代表能量的相对值),其中M表示能量的一个去向。下列叙述正确的是(  )
A.该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B.I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率约为3%
C.I营养级用于生长繁殖的能量约为1585.6
D.Ⅱ营养级粪便中的能量属于图中20.8的部分
18.(2025高二上·杭州期末)动物甲和动物乙的种群数量关系如图所示,其中N表示种群现有数量,K表示环境容纳量。下列叙述正确的是(  )
A.甲的环境容纳量比乙大
B.t2时甲和乙的种群数量相等
C.乙的自然增长率t1时比t2时小
D.甲和乙的种群数量都呈“S”形增长
19.(2025高二上·杭州期末)将无标记的大肠杆菌在含3H-脱氧核苷酸的培养液中培养,新合成的DNA单链可被3H标记,经特殊方法显色,可观察到DNA双链都被标记、只有一条单链被标记、两条链都没有被标记的DNA区段的显色结果分别是深色、浅色、不显色。该培养条件下DNA进行第3次复制时,如图虚线圈出的亲代和子代DNA部分区段对应的显色情况可能是(  )
A.深色、深色和深色 B.深色、浅色和浅色
C.浅色、浅色和浅色 D.不显色、浅色和深色
20.(2025高二上·杭州期末)现有基因型为HhXBY的果蝇(2N=8),将它的一个精原细胞的全部核DNA分子用32P标记后置于含31P的培养基中培养,一段时间后,检测子细胞的放射性。下列推断正确的是(  )
A.若连续进行2次有丝分裂,则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占50%
B.若减数分裂产生了基因型为HhXB的精子,则是减数分裂Ⅱ异常导致
C.若分裂过程正处于减数分裂I前期,则该时期细胞内含8个四分体且均有放射性
D.若形成的某个精子中只有1条染色体有放射性,则该精原细胞一定先进行了有丝分裂
21.(2025高二上·杭州期末)采用盆栽控水法,研究了不同程度干旱胁迫(CK为对照组,T1~T4干旱程度依次增大)对拂子茅生物量分配的影响,结果如图所示,这为干旱地区拂子茅的培育和种植提供了参考依据。图中相同小写字母代表不同处理下生物量差异不显著,不同小写字母代表差异显著。
回答下列问题:
(1)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积(或单位体积)内实际存在的   的干重总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法,为了使调查数据更准确,在选取样方时应该注意   取样,样方   合适,样方数量适宜等。
(2)T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是   。将植株与地面平齐剪取植被地上部分,   后称量计算地上生物量。
(3)据图分析可知,随着干旱胁迫的加重,拂子茅的地上和地下生物量都呈现   的趋势。地上生物量在T1与   处理时差值最大。地下生物量在   处理时最低,且二者无显著差异。
(4)拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰,原因可能是   ,导致地上、地下生物量都有增加。
22.(2025高二上·杭州期末)新疆长绒棉是世界上少有的优质棉花,叶片光合产物的形成及输出是影响其品质的重要因素。新疆长绒棉叶片光合作用过程如图所示,其中酶a为碳反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是   。
(2)在光照充足的环境中,图中物质B的去路是   (填场所)。
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物碳反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,短时间内图中卡尔文循环中含量会暂时上升的物质是   (填“物质E”“物质F”)。
(4)研究者以两种新疆长绒棉品种S和P为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得;HTB组为40℃连续培养5天,再恢复到30℃连续培养的第5天测得。
品种 组别 净光合速率Pn/μmolm-2·s-1 气孔开放程度Gs/mol·m-2·s-1 胞间CO2浓度Ci/μmol·mol-1 酶a相对活性 酶b相对活性
P CK 27.78 0.66 275.17 9.16 9.39
HT 20.06** 0.59** 260.55** 6.99** 8.30*
HTB 24.67* 0.62 257.55** 7.13* 7.82**
S CK
HT 17.14** 0.55** 199.04** 5.78** 7.41*
HTB 17.34** 0.58* 270.04* 8.68 7.68*
说明:*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
①据表中信息,推测高温胁迫会降低新疆长绒棉品质,原因是高温胁迫使   降低,胞间CO2浓度降低,同时又使   降低,使得碳反应速率降低,光合产物合成减少。据图中信息,还可推测酶b活性降低,   ,也影响棉花品质。
②夏季,新疆地区会连续多日出现40℃以上高温。研究发现,在新疆地区种植新疆长绒棉品种P、品种S,在高温胁迫解除后,对   (填“P”“S”)品种的品质在短时间内更难以恢复,据表推测可能的原因是   。
A.酶a活性显著下降,使光反应速率下降 B.酶b活性显著下降,使光反应速率下降
C.酶b活性显著下降,使碳反应速率下降 D.酶a活性显著下降,使碳反应速率下降
23.(2025高二上·杭州期末)水稻(2n=24)是我国重要的粮食作物,水稻品种的选育对于确保国家粮食安全具有重要意义。水稻是两性花,花小,人工有性杂交是水稻育种中最常用的方法。回答下列问题:
(1)对野生型水稻进行人工诱变,培育出雄性不育水稻,该水稻与野生型水稻相比,在杂交育种中的优势是无需   处理。雄性不育水稻与野生型水稻杂交,收获母本上的所有籽粒,种植后的F1都能自交产生后代,则雄性不育是某基因发生   (填“显”“隐”)性突变所致。
(2)水稻的叶片卷曲(a)是正常叶片(A)的突变性状,水稻叶片适度卷曲(Aa)能保持叶片直立,有利于水稻产量的提高,叶片过度卷曲(aa)会造成减产;有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,其中有茸毛水稻有显著抗病能力,两对等位基因独立遗传。①现有高产有茸毛植株自交产生F1,F1中高产有茸毛:高产无茸毛:低产有茸毛:低产无茸毛:中产有茸毛:中产无茸毛=4:2:2:1:2:1,亲本植株的基因型是   ,A对a   (填“完全显性”“不完全显性”),F1的性状分离比未出现6:2:3:1:3:1的原因是   基因纯合致死。F1随机交配产生F2,F2植株中有茸毛植株:无茸毛植株=   。
②上述亲本植株虽然含有高产抗病性状,但其他与稻米有关的多种品质性状如粒形、透明度、蒸熟后的口感等相对较差,而另一种雄性不育低产无茸毛水稻M有控制稻米品质性状优良的基因(T)。将   水稻与水稻M进行杂交,选择每一代中的高产抗病水稻与水稻M连续杂交,最终选出稻米品质优良的高产抗病水稻。请用遗传图解表示亲本到子一代的杂交育种过程   。
24.(2025高二上·杭州期末)为解决传统小曲黄酒中高级醇含量偏高、饮用者易出现“上头”醉酒等问题,科研人员研究了复合酵母菌发酵对黄酒品质的影响。回答下列问题:
(1)培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基(葡萄糖20g/L,酵母膏10g/L,蛋白胨20g/L,蒸馏水1L),为观察菌落形态,还需在培养基中加入   成分。配制好的培养基需采用   法灭菌。
(2)将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的   ,转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的抗生素,其目的是   。
(3)传统小曲发酵黄酒与人工复合菌剂发酵黄酒的理化指标如图所示,人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒的   (填“酒精度”“pH值”)变化幅度最小。人工复合菌剂发酵黄酒的总糖含量比传统小曲黄酒   ,这与人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉有关。表明人工复合菌剂比传统小曲具有更好的   能力。
(4)黄酒在发酵过程中除了   呼吸产生乙醇外,还会产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC),EC主要由尿素与乙醇反应形成。为减少黄酒中EC的含量,可加入适量   酶。黄酒发酵过程中要随时检测微生物的数量,可使用   计数。
(5)酵母菌最适生长温度约为28℃,欲从复合酵母菌菌剂中初筛出耐高温的酵母菌菌株,操作思路是将   样品接种到无菌的培养基上,   ,重复此操作,直到筛选出耐高温的酵母菌株。
25.(2025高二上·杭州期末)人在运动、激动或受到惊吓时会出现心跳加快、血压升高等生理反应。血压升高时,机体会发生减压反射(如图所示)以维持血压的相对稳定。阿霉素为常用抗肿瘤药物,但可引发心脏过度兴奋、血压升高导致心脏损伤,甚至可致心力衰竭。研究发现神经电刺激装置(tVNS)刺激耳迷走神经能显著改善心脏损伤、降低血压,同时对肿瘤的治疗有一定的疗效。
回答下列问题:
(1)据图写出一条具体的减压反射的反射弧   。调节心脏功能的基本活动中枢位于   。
(2)某肿瘤患者治疗时静脉注射了阿霉素,心跳加快、血压升高,原因是阿霉素刺激可能是调动了交感-肾上腺髓质系统,   神经活动占优势,   (填激素)大量分泌,心跳加快、血压升高。
(3)tVNS刺激耳迷走神经会使得副交感神经末梢释放   (填“抑制”“兴奋”)性神经递质,其与心肌细胞膜上的受体结合后引发信号传导,引起K外流,使心肌   (填“去极化”“超极化”),心跳减慢,从而改善阿霉素引发的心脏过度兴奋、血压升高。
(4)为了保护心脏,科研人员进一步改善了治疗方法,研究了电刺激装置(tVNS)和阿霉素联合处理治疗肿瘤的效果。根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
①材料与用具:肿瘤小鼠若干只、电刺激装置(tVNS)、用生理盐水配制的阿霉素、生理盐水、麻醉剂、血压测量仪、天平、注射器等(要求与说明:对肿瘤小鼠的手术过程、试剂使用剂量不作具体要求)
②完善实验思路:
I.选取肿瘤小鼠若干只,随机分成四组并编号,正常饲养数天。
Ⅱ.实验处理:
甲组:每天每只小鼠静脉注射一定量的生理盐水,作为对照组;
乙组:   ;丙组:   ;丁组:   。
Ⅲ.饲养一段时间后,每隔一段时间连续测量小鼠的血压,记录并取平均值。
IV.麻醉和解剖各组每只小鼠,用天平称量各组小鼠的肿瘤质量,记录并取平均值。③预测实验结果:请建立一个坐标系,绘制柱形图比较各组实验后的肿瘤小鼠的血压和肿瘤质量大小   。
④分析与讨论:已知INF-γ是一种蛋白质,能增加吞噬细胞上MHC-I类分子数量,同时能抑制肿瘤中血管的生成。据此分析,刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理提高治疗肿瘤的疗效,原因是联合处理促进了INF-y的表达,增加了吞噬细胞上的MHC-1类分子数量,增强了   ,同时抑制了   ,从而抑制肿瘤的生长。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞坏死是在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,细胞坏死是被动的。而细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是一种主动的过程,并非被动性,所以被动性不属于细胞凋亡的特点。A符合题意
B、细胞凋亡是由细胞内部遗传机制调控的,细胞能够自主地按照一定的程序结束自己的生命,体现了自主性的特点。例如,在胚胎发育过程中,手指的形成就是由于指间细胞自主发生凋亡,使得手指分开,所以自主性属于细胞凋亡的特点。B不符合题意
C、细胞凋亡是一个有序的、由基因控制的细胞自我破坏的过程,有特定的步骤和阶段,具有程序性。比如,细胞凋亡过程中会先出现细胞收缩、染色质凝聚等变化,然后细胞膜内陷将细胞分割成多个凋亡小体,最后被周围的细胞吞噬,所以程序性属于细胞凋亡的特点。C不符合题意
D、细胞凋亡是由某种基因引发的,这些基因在细胞内按照特定的遗传信息表达相关的蛋白质等物质,从而调控细胞凋亡的过程,所以细胞凋亡受遗传信息控制,该特点属于细胞凋亡的特点。D不符合题意
故选A。
【分析】 细胞的凋亡:细胞在一定阶段,由特定基因控制程序引起正常的自然死亡,又称细胞编程性死亡或生理性死亡。
2.【答案】C
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、过度捕捞海洋资源会在短期内获取大量海洋产品以满足当前需求,但这种行为会导致海洋生物资源数量急剧减少,破坏海洋生态平衡,使得海洋生物的繁殖和生存受到严重影响,后代能够获取的海洋资源将大幅减少,损害了后代满足其需求的能力,不符合可持续发展理念。A错误
B、滥用农药和化肥虽然可能在短期内提高农作物的产量,满足当前对农产品的需求,但农药和化肥的大量使用会造成土壤污染、水污染等问题。长期来看,土壤质量下降、水源被污染会影响农作物的生长和质量,也会对生态系统和人类健康造成危害,不利于后代对资源的需求和生态环境的维护,不符合可持续发展理念。B错误
C、恢复退化生态环境是对已经受到破坏的生态系统进行修复和重建,例如植树造林、湿地恢复等。这些行为有助于改善生态环境质量,提高生态系统的稳定性和服务功能,不仅能够满足当前人们对良好生态环境的需求,还能为后代保留一个健康、稳定的生态环境,保障后代满足其需求的能力,符合可持续发展理念。C正确
D、工业废水直排河流会使大量的污染物进入水体,导致河流污染。这不仅会破坏水生生态系统,影响水生生物的生存,还会使水资源的质量下降,影响下游地区人们的用水安全和水资源的可持续利用,损害了后代对清洁水资源的需求能力,不符合可持续发展理念。D错误
故选C。
【分析】可持续发展可从以下三方面总结:生态系统:生态系统有自我调节能力维持稳定,物质循环和能量流动有特定规律。可持续发展要求人类活动不超其自我调节限度,遵循物质循环和能量流动规律,如发展生态农业实现物质循环与能量多级利用。
生物多样性:生物多样性具多方面价值,其丧失会影响生态系统功能与服务。需采取就地保护、易地保护等措施维护生物多样性,为可持续发展提供保障。
人口与环境:人口增长及不合理人类活动会给资源和环境带来压力、破坏生态平衡。可持续发展要控制人口数量、提高人口素质,改变不合理生产生活方式,遵循生态规律。
3.【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。某风景名胜区因人类过度开垦和旱涝天气影响,导致较大规模植被退化,在这个过程中,原有的植被群落被破坏,逐渐被其他类型的群落所取代,符合群落演替的定义,所以该区域大规模植被退化过程属于群落演替,A正确。
B、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。在该风景名胜区,人类的过度开垦活动已经对植被造成了破坏,改变了原有的生态环境,必然会影响群落演替的方向,使其朝着不利于原有群落恢复的方向发展,所以人类的过度开垦活动会改变群落演替的方向,B错误。
C、在群落演替过程中,物种丰富度一般会逐渐增加,但并不是总是不断增大的。当群落演替到顶极群落时,物种丰富度会达到相对稳定的状态,不再持续增加。而且在一些特殊情况下,如遭遇严重的自然灾害或人类活动的强烈干扰,物种丰富度可能会下降,所以群落演替过程中植被物种丰富度不总是不断增大,C错误。
D、群落演替的速度既受外界环境因素的影响,也与群落内部因素有关。旱涝天气属于外界环境因素,它会改变群落生存的环境条件,从而影响群落演替的速度;群落内部种间关系、物种的适应性等因素也会对演替速度产生影响,例如某些物种的生长繁殖速度、竞争能力等会决定它们在演替过程中的优势地位变化快慢,所以群落演替的速度与旱涝天气及群落内部都有关,D错误。
故选A。
【分析】在群落演替过程中,物种丰富度一般会呈现出逐渐增加的趋势,但这并不意味着它总是不断增大的。群落演替是一个动态的过程,在不同的演替阶段,物种丰富度会有不同的表现。在演替初期,随着环境逐渐改善,一些适应新环境的物种开始入侵并定居,物种丰富度会逐步上升。然而,当群落演替达到顶极群落阶段时,此时群落的结构和物种组成相对稳定,物种丰富度会达到一个相对平衡的状态,不再持续增加。
4.【答案】A
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、罗伯逊易位是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象。染色体变异在显微镜下是可以观察到的,该易位发生于染色体的个别片段,通过显微镜能够观察到染色体形态和结构的改变,所以可用显微镜观察,A正确。
B、图中所示的变异类型为染色体结构变异中的易位,此外,染色体变异还包括染色体数目变异。
所以图中所示的变异类型不只是染色体结构变异这一种类型,B错误。
C、图中所示的变异改变了染色体的形态和结构,染色体长臂融合成为一条染色体,这不仅改变了染色体上基因的排序,还可能导致基因的数量发生变化(短臂丢失,短臂上的基因也随之丢失),C错误。
D、罗伯逊易位携带者通过减数分裂产生的配子,一部分配子可能比正常配子多一条染色体长臂的部分,一部分配子可能比正常配子少一条染色体长臂的部分,还有可能产生正常的配子。因此,罗伯逊易位携带者减数分裂产生的配子不都正常,D错误。
故选A。
【分析】染色体数目变异的易错易混①单倍体不一定仅含1个染色体组。单倍体不一定只含1个染色体组,可能含同源染色体,可能含等位基因,也可能可育并产生后代。②染色体组与基因组不是同一概念。染色体组:二倍体生物配子中的染色体数目。基因组:对于有性染色体的生物(二倍体),其基因组为常染色体/2+性染色体;对于无性染色体的生物,其基因组与染色体组相同。
5.【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、在植物体细胞杂交技术中,原生质体融合前需要去除细胞壁。由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,应使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,而胰蛋白酶是用于动物细胞培养中分散动物细胞的,不能用于去除植物细胞的细胞壁。A错误。
B、将花椰菜与黑芥的体细胞融合后,得到的是杂种细胞。要培育出抗黑腐病的花椰菜植株,需要将杂种细胞培育成完整的植株,这必须借助植物组织培养技术,通过脱分化和再分化等过程实现。B错误。
C、生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。花椰菜和黑芥属于不同物种,存在生殖隔离,不能通过有性杂交的方式获得可育后代。而植物体细胞杂交技术可以将不同物种的体细胞融合,形成杂种细胞,并进一步培育成杂种植株,打破了生殖隔离的限制。所以利用该技术培育抗黑腐病的花椰菜打破了生殖隔离的限制,C正确。
D、花椰菜(2n=18)和黑芥(2n=16)进行体细胞杂交,获得的抗黑腐病的花椰菜(杂种细胞)体细胞染色体数应为二者染色体数之和,即18+16=34条。但在体细胞杂交过程中,可能会出现细胞融合不完全等情况,不过正常融合后的杂种细胞染色体数为34条,并非都为17条。D错误。
故选C。
【分析】植物体细胞杂交技术:将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
6.【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。而接种块诱导形成愈伤组织,只是将离体的植物细胞、组织或器官培养成了愈伤组织,并没有形成完整的植株,不能体现细胞的全能性。A错误。
B、植物组织培养过程中,离体的植物细胞、组织或器官在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,会先脱分化形成愈伤组织,脱分化过程伴随着细胞的分裂。因此,接种块诱导形成愈伤组织过程发生了脱分化和细胞分裂,B正确。
C、从表格数据可以看出,在MS培养基中,平均诱导率为74.45%;在B5培养基中,平均诱导率为52.00%。MS培养基的平均诱导率高于B5培养基,说明MS培养基比B5培养基更适合大蒜愈伤组织的诱导。C错误。
D、在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的浓度比例会影响植物细胞的发育方向。当生长素和细胞分裂素的浓度比例适中时,有利于愈伤组织的形成;当生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。并不是生长素和细胞分裂素浓度相等才能诱导大蒜愈伤组织再分化,而且题干中是诱导愈伤组织形成,并非再分化。所以选项D错误。
故选B。
【分析】植物组织培养的含义:指在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,最终诱导产生愈伤组织、丛芽或完整的植株。
脱分化:让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程.
愈伤组织:由一团排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞组成.
再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化.
7.【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、细胞呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H](此时[H]为NADH),并且第一阶段产生的NADH可用于后续反应,图中所示的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段,A正确。
B、葡萄糖形成丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,在细胞质基质中进行,该阶段会产生少量的ATP,B正确。
C、大多数植物根细胞在有氧时进行有氧呼吸,产生CO2和H2O;在缺氧时,部分植物根细胞可以进行产生乳酸的无氧呼吸,部分可以进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,并不是都以产生乳酸的途径为主,C错误。
D、图中所示两种脱氢酶(ADH和LDH)催化的是无氧呼吸第二阶段反应,无氧呼吸第二阶段在细胞溶胶中进行,所以ADH和LDH都分布于细胞溶胶中,D正确。
故选C。
【分析】 无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
8.【答案】B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,其主要作用是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。肌糖原不能直接分解为葡萄糖来升高血糖,胰岛素并不会抑制肌糖原的分解(肌糖原分解主要用于肌肉细胞自身供能)。AB段情况分析:AB段是进餐后,食物中的糖类被消化吸收,导致血糖浓度升高,此时血液中胰岛素浓度随血糖浓度升高而增加,目的是降低血糖浓度,而不是抑制肌糖原的分解。A错误。
B、运动过程中,机体需要消耗大量的能量,细胞呼吸加快,对葡萄糖的氧化分解也加快,这是导致血糖浓度降低的主要原因。CD段是在运动过程中,由于机体对葡萄糖的氧化分解加快,使得血糖不断被消耗,从而导致血糖浓度降低。B正确。
C、胰高血糖素分泌的分级调节是指下丘脑通过释放促激素释放激素,来促进垂体释放促激素,促激素再促进相关腺体分泌相应激素(如胰高血糖素)的过程,而血糖浓度的变化直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素属于体液调节中的神经 - 体液调节(血糖浓度变化可直接刺激胰岛A细胞,也可通过神经调节作用于胰岛A细胞),并非分级调节。DE段血糖浓度持续升高,主要是因为运动结束后,机体消耗葡萄糖减少,同时胰高血糖素等促进血糖升高的激素仍在发挥作用,但这并不体现胰高血糖素分泌的分级调节。C错误。
D、BC段血糖浓度下降是因为进餐后血糖升高,胰岛素分泌增加,促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低。CD段血糖浓度下降主要是由于运动过程中机体对葡萄糖的氧化分解加快,消耗了大量血糖。BC段和CD段血糖浓度下降的原因不同,BC段主要是胰岛素调节的结果,CD段主要是机体运动消耗的结果。D错误。
故选B。
【分析】据图分析,图示某健康男子中午至傍晚期间血糖浓度变化曲线,A点进食后,由于食物的消化、吸收,使血糖的含量逐渐增加,此时胰岛素的分泌增加以降低血糖浓度,所以AC段血糖浓度先增加后降低到正常水平;C点后,由于运动消耗来大量的葡萄糖,导致CD段血糖浓度降低到正常水平以下,此时胰高血糖素和肾上腺素分泌增加,以升高血糖浓度,所以DE段血糖浓度逐渐升高。
【答案】9.B
10.C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞器之间的协调配合;细胞骨架;体液免疫
【解析】【分析】分泌蛋白的合成和运输过程:内质网上的核糖体→合成 肽链→进入 内质网→加工 一定空间结构的蛋白质→囊泡运输 高尔基体→进一步加工 成熟的蛋白质→囊泡运输 细胞膜→分泌到细胞外 分泌蛋白。由此可见,细胞内的各种细胞器不但通过生物膜在结构上互相连系,在功能上也是既有分工又相互联系的。
9.A、不同抗体类型(如IgG和IgA)本质都是蛋白质,蛋白质中氨基酸的连接方式都是通过脱水缩合形成肽键来连接的,所以不同抗体类型氨基酸的连接方式是相同的,A错误。
B、抗体具有特定的结构,其两条臂可以分别结合2个相同的抗原分子,从而增强免疫反应的效果,更好地发挥免疫防御功能,B正确。
C、一种记忆B淋巴细胞只能产生一种特定的抗体,IgG和IgA是两种不同类型的抗体,它们分别由不同的记忆B淋巴细胞合成、分泌,而不是来自同种记忆B淋巴细胞,C错误。
D、IgA是一种抗体,抗体本身不能直接杀死病原微生物,它的作用是与抗原特异性结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化,D错误。
故选B。
10.A、由题干可知,胎盘上的滋养层细胞膜上有IgG受体蛋白(FcRn),FcRn是位于细胞膜上的受体蛋白,不是分泌蛋白,其合成与高尔基体无关,A错误。
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,但小泡在滋养层细胞中的定向运输不是由细胞骨架提供动力,细胞骨架主要起支撑和维持细胞形态等作用,小泡的运输可能与细胞内的微管等结构以及相关分子马达蛋白有关,B错误。
C、IgG能与胎盘上滋养层细胞膜上的IgG受体蛋白(FcRn)结合,这体现了膜蛋白的识别作用;形成小泡,然后再转入胎儿体内,小泡的形成和融合过程依赖于细胞膜的流动性,所以IgG进入滋养层细胞需依赖膜蛋白的识别和细胞膜的流动性,C正确。
D、主动免疫是指机体接受抗原刺激后自身产生的特异性免疫,而IgG通过胎盘从母体传给胎儿,胎儿获得的IgG不是自身产生的,不属于主动免疫方式,属于被动免疫,D错误。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人体细胞进行有氧呼吸会产生二氧化碳,二氧化碳排出受阻(如该患者呼吸困难)时,二氧化碳会在体内积累。二氧化碳溶于水会形成碳酸,使体液中碳酸含量增加。但是,人体具有完善的酸碱缓冲物质体系,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。当酸性或碱性物质进入体液时,缓冲物质会与之发生反应,从而维持体液pH的相对稳定。所以,即使该患者呼吸困难,组织液中的pH也不会呈强酸性,而是在一定范围内保持相对稳定,A错误。
B、人体的体温调节是一个动态平衡的过程,当体温维持在某一恒定值(如38℃)时,说明此时机体的产热量和散热量达到平衡。如果产热量大于散热量,体温会继续升高;如果产热量小于散热量,体温会下降。因此,当体温维持在38℃时,该患者的产热量等于散热量,B错误。
C、根据题干信息,患者肺部有感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分。蛋白质等溶质的存在会使患者肺部组织液的渗透压升高。当组织液渗透压升高时,组织液吸水能力增强,会导致更多的水分从血浆进入组织液,从而引起组织水肿,即高原性肺水肿,而不是组织液渗透压下降引起,C错误。
D、利尿剂的作用是促进肾脏对水分的排出,增加尿量。患者出现高原性肺水肿,说明体内有水分潴留,使用利尿剂后,尿量增加,可使体内多余的水分排出体外,从而减轻组织水肿的症状,缓解水肿现象,D正确。
故选D。
【分析】稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
12.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、已知果实采后放置一段时间出现呼吸高峰是果实成熟的标志,第3组(CEPA,即乙烯利处理组)在第6天呼吸速率达到最高,这表明此时果实达到了成熟的状态,A正确。
B、植物的呼吸作用等生理过程受到多种激素的共同调节。在第1组(CK,空白对照组)和第2组(STS,硫代硫酸银处理组)的呼吸速率变化过程中,除了乙烯等因素外,可能还有其他激素如脱落酸等参与调节呼吸速率的变化,所以呼吸速率变化可能还受其他激素影响,B正确。
C、乙烯利是一种植物生长调节剂,它能缓慢释放乙烯,乙烯具有促进果实成熟的作用。未成熟的火柿果实使用乙烯利处理后,乙烯会促进果实成熟过程中相关酶的活性以及基因的表达,使得果实中的淀粉等大分子物质转化为可溶性糖,同时果实中的色素等物质也会发生变化,从而使果实变甜、变色,C正确。
D、从图中可以看出,第2组(STS,硫代硫酸银处理组)的呼吸峰值出现时间比第1组(空白对照组)晚,且呼吸速率相对较低。而乙烯具有促进果实成熟、引发呼吸高峰的作用,若硫代硫酸银是乙烯促进剂,那么其处理组的呼吸峰值应该出现得更早且呼吸速率更高,这与实验结果不符,所以硫代硫酸银不是乙烯促进剂,更可能是乙烯抑制剂,D错误。
故选D。
【分析】乙烯各部位均可产生,成熟果实更多,可促进果实成熟
13.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;光合作用和呼吸作用的区别与联系;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、在碳循环中,能与大气中的CO2库进行双向物质交换的通常是生产者。生产者可以通过光合作用吸收CO2,通过呼吸作用释放CO2。图中乙能与大气中的CO2库进行双向物质交换,所以乙表示生产者,而不是分解者,A错误。
B、从图中可以看出,甲以乙为食,乙是生产者,属于第一营养级,那么甲是消费者,属于第二营养级。丙能将甲和乙的遗体和排泄物分解,返回到非生物环境,所以丙属于分解者。分解者不占据营养级,因为营养级是指生物在食物链中所处的层次,而分解者不参与食物链的组成,B错误。
C、碳中和是指CO2净排放量为0,即生产者固定的CO2量(①过程)要大于或等于各成分呼吸作用释放的CO2量(②③④过程)与化石燃料燃烧等产生的CO2量之和。从图中可知,要实现碳中和,生产者固定的CO2量(①)要满足② + ③ + ④(生物群落的呼吸作用等释放的CO2)的CO2量,即② + ③ + ④ < ①(等于时也实现碳中和),C正确。
D、实现碳中和时,只是CO2的净排放量为0,整个生态系统的物质循环和能量流动处于动态平衡,但甲的有机物的积累量不一定等于零。甲作为消费者,其有机物的积累量取决于摄入量、同化量和呼吸量之间的关系,即使生态系统达到碳中和,甲也可能有一定的有机物积累,D错误。
故选C。
【分析】生态系统得物质循环(生物地球化学循环):组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素,在生物群落和无机环境之间往返循环利用的过程。特点:具有全球性,反复利用,循环流动与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
14.【答案】B
【知识点】表观遗传;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、mRNA的甲基化修饰虽然不会改变其碱基序列,但题干中提到“避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解”,这意味着甲基化修饰会影响mRNA的稳定性等,进而影响翻译过程,导致相应的蛋白质合成量发生改变,最终可能会改变相应的表型。A错误。
B、由题干可知,FTO可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力,这说明NOD基因的mRNA甲基化会使mRNA容易被YTHDF2蛋白质识别并降解,导致翻译出的蛋白质减少,即抑制了NOD基因的表达。因此,提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达,B正确。
C、已知FTO可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被降解,提高鱼类抗病能力。若饲喂适量的FTO蛋白抑制剂,会抑制FTO的活性,使NOD基因的mRNA甲基化修饰不能被擦除,mRNA易被降解,NOD基因表达量减少,鱼类的抗病能力会降低,而不是提高。C错误。
D、RNA聚合酶结合的是基因上的启动子,启动转录过程,而起始密码子位于mRNA上,是翻译开始的位点,RNA聚合酶不会结合起始密码子。D错误。
故选B。
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。、
15.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验目的是探究某抑制剂对人体某种代谢酶的作用是否受底物浓度的影响,所以自变量是抑制剂的有无和底物浓度。而酶溶液的量在各组实验中保持相同,不会对实验结果产生本质的影响,属于无关变量,A正确。
B、对照实验应遵循单一变量原则,实验组和对照组除了自变量不同外,其他无关变量应保持相同且适宜。实验组中底物液和蒸馏水的总量为9mL,所以对照组中b、d处也应保证底物液和蒸馏水的总量为
9mL,即b处应填入7,d处应填入6,B正确。
C、实验中应先让酶和抑制剂接触,使抑制剂充分发挥作用,然后再加入底物,这样可以更准确地观察抑制剂对酶活性的影响。如果先将底物液与蒸馏水混合并37℃水浴保温后,各组先加入酶液后加入抑制剂,在加入酶液到加入抑制剂这段时间内,酶已经与底物发生了反应,会影响实验结果的准确性,C错误。
D、从实验数据可以看出,在底物浓度较低时(如一组和二组),加入抑制剂后反应速率明显降低,说明抑制剂的抑制效果较明显;随着底物浓度升高(如五组),加入抑制剂后反应速率与不加入抑制剂时相差不大,说明抑制剂的抑制效果减弱。所以在一定范围的底物浓度下,该抑制剂的抑制效果与底物浓度呈负相关,D正确。
故选C。
【分析】影响酶促反应的因素①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。③pH值:过酸、过碱使酶失活④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
16.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;自然选择与适应
【解析】【解答】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,它是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,经过若干万年的复杂变化而形成的。分子生物学分析可以通过对生物大分子(如DNA、蛋白质等)的研究,揭示生物之间的亲缘关系和进化历程。将化石证据与分子生物学分析相结合,能够从不同角度为研究大熊猫的进化提供更全面、更可靠的证据,A正确。
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。基因突变具有随机性、不定向性等特点,它是生物变异的根本来源,也是造成现存大熊猫与古大熊猫基因差异的根本原因,B正确。
C、从古大熊猫到现代大熊猫的进化历程中,大熊猫在自然选择的作用下,不断适应环境的变化。自然选择使具有有利变异的个体生存和繁殖的机会增加,具有不利变异的个体则逐渐被淘汰,从而揭示了生物适应性的产生过程,C正确。
D、线粒体中的基因属于细胞质基因,其遗传方式为母系遗传,即子代的线粒体基因主要来自母方。
所以线粒体基因组测序分析只能获得大熊猫远古母系祖先的相关信息,而对获得大熊猫远古父系祖先的相关信息没有直接帮助,D错误。
故选D。
【分析】 基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
17.【答案】B
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、该水体生态系统中的生产者有蓝细菌、绿藻等,它们通过光合作用固定太阳能,但生活污水中的有机物也含有化学能,这部分能量也可被分解者分解利用,所以该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和生活污水中有机物所含的化学能,A错误。
B、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。Ⅰ营养级的同化量为2200+44.4=2244.4,Ⅱ同化的能量为40.1+20.8+3.6+2.3=66.8,I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率为66.8/2244.4,约为3%,B正确;
C、Ⅰ营养级同化量中除去呼吸消耗M以及流向分解者(生活污水等部分分解相关)和未利用等,用于生长、发育和繁殖的能量才是可传递等利用的能量。 I营养级用于生长繁殖的能量=同化能量-呼吸消耗的能量=2244.4-637.3=1607.1,C错误;
D、Ⅱ营养级粪便中的能量属于上一营养级Ⅰ同化的能量,属于图中a(Ⅰ营养级流向分解者的能量)的部分,而不是图中20.8(20.8是Ⅱ营养级自身呼吸等消耗相关),D错误。
故选B。
【分析】能量流动的特点:(1)单向流动;①食物链中,相邻营养级生物的捕食关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失,这些能量是无法再利用的。(2)逐级递减;①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。②各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量,供自身利用和一热能形式散失。③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
18.【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、N表示种群现有数量,K表示环境容纳量,图示表示1-N/K随时间变化的关系图,能表示一定是时间内种群增长的潜能,无法得知两个物种的K值大小,A错误;
B、t2时,1 = ,即N= ,此时甲、乙两条曲线对应的种群数量都是各自环境容纳量的一半。
由于甲、乙的环境容纳量不同,所以t2时甲和乙的种群数量不相等,B错误。
C、自然增长率=出生率 死亡率。在“S”形增长过程中,随着种群数量的增加,种内竞争加剧,出生率降低,死亡率升高,自然增长率逐渐减小。t1时乙的种群数量比t2时少,随着种群数量增加,乙种群的自然增长率在减小,所以乙的自然增长率t1时比t2时大,C错误。
D、理想状态下,种群数量呈“J”形增长,但在自然环境中,由于资源和空间等有限,种群数量一般呈“S”形增长。图中甲和乙的种群数量增长曲线都先增长得快,后增长得慢,最后趋于稳定,符合“S”形增长曲线的特点,所以甲和乙的种群数量都呈“S”形增长,D正确。
故选D。
【分析】N表示种群现有数量,K表示环境容纳量,N/K比值越小,说明种群数量越小,环境阻力小,则种群增长的潜能越大。
19.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】已知该培养条件下DNA进行第3次复制,亲代DNA分子两条链均不含3H(因为是在无标记的大肠杆菌中培养的),但在含3H 脱氧核苷酸的培养液中培养后进行了复制,根据DNA半保留复制的特点分析亲代和子代DNA部分区段的情况:亲代区段:亲代DNA分子在含3H 脱氧核苷酸的培养液中进行了复制,由于亲代DNA两条链均不含3H,以亲代DNA两条链为模板新合成的两条链均含3H,所以亲代区段的DNA双链都被标记,显色结果为深色。
子代区段1:以亲代DNA的一条链为模板新合成的子代DNA链含3H,而另一条链是亲代不含3H的链,所以该子代区段只有一条单链被标记,显色结果为浅色;在第3次复制时,以这条含3H的子代链为模板新合成的链也含3H,那么此子代区段对应的子代DNA双链都被标记,显色结果为深色。
子代区段2:同理,另一个子代区段也是以亲代DNA的一条链为模板新合成的子代DNA链含3H,另一条链是亲代不含3H的链,只有一条单链被标记,显色结果为浅色;在第3次复制时,以这条含3H的子代链为模板新合成的链也含3H,此子代区段对应的子代DNA双链都被标记,显色结果为深色,这里从图中看其中一个子代区段对应的情况就是深色(新复制出的以含3H链为模板合成的DNA双链都被标记),另一个子代区段对应的是浅色(一条链含3H,一条链不含3H)。综上,亲代和子代DNA部分区段对应的显色情况是深色、深色和深色, A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】 DNA复制:指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA半保留复制是指,在复制过程中,DNA的两条链分别作为模板,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链。
题目中给出新合成的DNA单链可被3H标记,经特殊方法显色,DNA双链都被标记、只有一条单链被标记、两条链都没有被标记的DNA区段的显色结果分别是深色、浅色、不显色。
20.【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制;减数分裂与有丝分裂的比较;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、初始精原细胞的全部核DNA分子被32P标记。第一次有丝分裂前,DNA进行半保留复制,每个DNA分子产生两个子DNA分子,均含一条32P链和一条新合成的31P链,所有染色单体均有放射性。第一次分裂后,两个子细胞各含8条染色体,每条染色体上的DNA均含放射性。第二次分裂前,每个子细胞的DNA再次复制,每个DNA分子复制后,产生两个子DNA分子,一个含32P链,一个不含32P链。第二次分裂时,姐妹染色单体随机分配,每个最终子细胞获得8条染色体。 所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中,含32P染色体的子细胞有2~4个,则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占100%、75%、50%,A错误;
B、基因型HhXB的精子表示常染色体上同时含H和h等位基因,XB表示X染色体。正常减数分裂中,精子为单倍体,应含单个等位基因。产生HhXB的原因为减数分裂I同源染色体未分离,导致一个次级精母细胞同时含H和h染色体和XB染色体。若减数分裂II异常,只能产生染色体数目异常的精子,但无法同时保留H和h等位基因。因此,HhXB精子由减数分裂I异常导致,非减数分裂II异常。B错误。
C、雄性果蝇减数分裂I前期,同源染色体配对形成四分体:每对常染色体形成1个四分体,性染色体X和Y在配对区域形成1个四分体,共4个四分体。初始精原细胞全部核DNA双链32P标记,置于31P培养基后,减数分裂间期DNA半保留复制,所有染色单体均有放射性。因此,4个四分体均应有放射性。C错误。
D、若精原细胞先进行有丝分裂,产生两个子细胞,每个子细胞中的DNA均半标记。若一个子细胞进行减数分裂,其DNA复制时,每个半标记DNA分子复制产生两个子DNA分子,一个有放射性,一个无放射性。减数分裂II后,精子每条染色体有50%概率有放射性。因此,精子中仅1条染色体有放射性可能发生,表明精原细胞经历了有丝分裂,再减数分裂导致标记稀释。D正确。
故选D。
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
21.【答案】(1)有机物质;随机;面积大小
(2)取平均值以减少实验误差/减少实验误差;烘干(或干燥)
(3)先增加后降低;T4;CK和T4
(4)适度干旱、气温高、光照强,植物光合作用旺盛,有机物积累多
【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法
【解析】【解答】(1) 生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积(或单位体积)内实际存在的有机物质的干重总量。在采用样方法测定拂子茅生物量时,为使调查数据更准确,随机取样是保证样本具有代表性的关键,能避免人为因素的干扰;样方的大小要合适,要根据所研究生物的种类和分布特点来确定,以确保能准确反映生物的生存状况;样方数量适宜也很重要,数量过少可能导致结果不准确,过多则会增加工作量和成本。
(2)在实验中,T1 - T4每一处理设置5盆植株作为重复处理,目的是取平均值以减少实验误差。通过多次重复,可以使实验结果更接近真实值,提高实验的可靠性和准确性。计算地上生物量时,将植株与地面平齐剪取植被地上部分,然后进行烘干(或干燥)处理,去除水分后称量其干重,这样可以准确得到地上生物量的数值。
(3) 从图中可以明显看出,随着干旱胁迫程度从CK到T4依次加重,拂子茅的地上生物量和地下生物量都呈现出先增加后降低的趋势。这表明适度的干旱胁迫可能会刺激拂子茅的生长,但当干旱程度超过一定范围后,会对其生长产生抑制作用。计算地上生物量在T1与其他处理的差值可知,T1与T4处理时差值最大,说明这两个处理下地上生物量的差异最为显著。对于地下生物量,在CK和T4处理时数值最低,且二者之间差异不显著,说明在这两种干旱程度下,地下生物量的变化相对较小。
(4)每年夏季,适度干旱、气温高、光照强的环境条件有利于拂子茅进行光合作用。充足的光照和适宜的温度可以提高光合作用的效率,使植物能够合成更多的有机物质,同时适度的干旱可能促使植物将更多的资源分配到地上部分的生长和有机物的积累上,从而导致地上、地下生物量都有所增加,使得拂子茅的总生物量在夏季出现高峰。
【分析】样方法估算种群密度常用的方法之一,其操作流程为:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数、求得每介样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。调查草地上蒲公英的密度,农田中某种昆虫卵的密度,作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,都可以采用样方法。
(1)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积(或单位体积)内实际存在的有机物质的总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法,为了使调查数据更准确,在选取样方时应该注意随机取样,避免主观因素的干扰,样方面积大小合适,样方数量适宜等,通常草本植物的 样方面积为1m2。
(2)T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是取平均值以减少实验误差,增加实验结果的可信度。将植株与地面平齐剪取植被地上部分,烘干后称量(至恒重)计算地上生物量。
(3)据图可知,随着干旱胁迫的加重,拂子茅的地上和地下生物量都呈现先增加后降低的趋势。地上生物量在T1与T4处理时差值最大。地下生物量在CK和T4处理时最低,且二者无显著差异,说明适度干旱胁迫有利于生物量的提高。
(4)拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰,这是因为夏季适度干旱、且气温高、光照强,有利于植物光合作用的进行,因而有机物积累多,导致地上、地下生物量都有增加。
22.【答案】(1)叶绿体基质、细胞溶胶
(2)环境(细胞外)和线粒体
(3)物质E
(4)气孔开放程度降低;酶a(酶a、b)相对活性降低;三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少;S;C
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1) 酶b催化产物转化的场所:光合作用暗反应中,三碳糖在叶绿体基质中可合成淀粉,所以酶b催化三碳糖转化为淀粉的场所是叶绿体基质。三碳糖运出叶绿体后在细胞溶胶中可转化为蔗糖,因此酶b催化三碳糖转化为蔗糖的场所是细胞溶胶。
(2) 物质B(氧气)的去路:在光照充足时,植物光合作用产生的氧气,一部分通过气孔扩散到细胞外(环境),另一部分会扩散到线粒体中,参与有氧呼吸的第三阶段,与[H]结合生成水。所以物质B(氧气)的去路是环境(细胞外)和线粒体。
(3) 已知高温胁迫主要影响酶a(催化碳反应中关键步骤的酶)的活性,酶a活性降低,会使C5(物质
E)的再生过程受阻。而短时间内CO2的固定(CO2与C5结合生成C3)仍在进行,会继续消耗C5,所以C5含量会暂时上升,即短时间内卡尔文循环中含量会暂时上升的物质是物质E。
(4) ①从实验数据可知,高温胁迫下,气孔开放程度降低,这会限制CO2进入细胞,导致胞间CO2浓度降低。同时,高温会使酶a以及酶b的相对活性降低,酶a活性降低影响碳反应速率,使光合产物合成减少;酶b活性降低会影响光合产物向淀粉或蔗糖的转化,进而影响棉花品质。
②夏季新疆高温,对比品种P和S,高温胁迫解除后,品种S净光合速率等恢复较慢。表中数据显示,在高温胁迫解除后,品种S的气孔开放程度显著降低,但胞间二氧化碳浓度显著回升,而酶b相对活性显著降低,所以品种S的品质在短时间内更难以恢复的原因可能是酶b活性显著下降,使暗反应速率下降,C正确。
故选C。
【分析】题图分析,A是水,B是氧气,C是ADP、Pi,D是ATP,E是C5,F是C3,G是二氧化碳。
(1) 据图判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉的场所是叶绿体基质,三碳糖在细胞质基质中转化为蔗糖。
(2) 在光照充足的环境中,光合作用大于呼吸作用,光合作用产生的B氧气一部分释放到环境中,一部分用于细胞呼吸被线粒体吸收。
(3)高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性,二氧化碳固定过程减弱,C5消耗减少,而二氧化碳的还原过程基本不变(即C5生成基本不变),所以含量会暂时上升的物质是C5,即物质E含量上升。
(4)①据表和图的信息分析可知,高温胁迫会使气孔开放程度降低,胞间CO2浓度降低,酶a、b相对活性降低,这些因素会使得暗反应速率降低,从而导致光合产物合成减少;同时,酶b活性降低,使得三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少,从而影响棉花的品质。
②根据表中数据可知,在高温胁迫解除后,品种S的净光合速率很难提高,有机物积累量减少,所以对品种S的品质在短时间内更难以恢复。表中数据显示,在高温胁迫解除后,品种S的气孔开放程度显著降低,但胞间二氧化碳浓度显著回升,而酶b相对活性显著降低,所以品种S的品质在短时间内更难以恢复的原因可能是酶b活性显著下降,使暗反应速率下降,C正确。
故选C。
23.【答案】(1)去雄;隐
(2)AaDd;不完全显性;D基因;1:1;高产抗病水稻;
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;杂交育种
【解析】【解答】(1) 野生型水稻是两性花,在进行人工杂交时需要对母本进行去雄处理,而对野生型水稻进行人工诱变培育出雄性不育水稻,该水稻与野生型水稻相比,在杂交育种中的优势是无需去雄处理,可节省大量人力和时间。雄性不育水稻与野生型水稻杂交,收获母本上的所有籽粒,种植后的F1都能自交产生后代,说明雄性不育性状在子一代中没有表现出来,即雄性不育是某基因发生隐性突变所致。
(2)①已知水稻叶片卷曲(a)是正常叶片(A)的突变性状,水稻叶片适度卷曲(Aa)能保持叶片直立,有利于水稻产量的提高,叶片过度卷曲(aa)会造成减产,所以A对a是不完全显性。因为有茸毛水稻有显著抗病能力,且两对等位基因独立遗传,现有高产有茸毛植株自交产生F1,F1中高产有茸毛:高产无茸毛:低产有茸毛:低产无茸毛:中产有茸毛:中产无茸毛 = 4:2:2:1:2:1,该比例是(2:1)×(2:1:1)变形而来,由此可推知亲本植株的基因型是AaDd。F1的性状分离比未出现 6:2:3:1:3:1,是因为D基因纯合致死。F1中高产有茸毛(AADd:AaDd=1:2)、高产无茸毛(AAdd:Aadd=1:1,但AAdd致死)、低产有茸毛(aaDd)、低产无茸毛(aadd)、中产有茸毛(AaDd部分)、中产无茸毛(Aadd部分),F1中AD的基因频率,F1随机交配,采用配子法计算,产生的配子及比例为AD:Ad:aD:ad=2:1:2:1,根据棋盘法或相关公式计算F2植株中有茸毛植株:无茸毛植株 = 1:1。
②亲本为高产抗病水稻(AADd等符合要求的基因型)与雄性不育低产无茸毛水稻M,由于水稻M雄性不育,所以不需要去雄,直接进行杂交,得到子一代高产抗病水稻(AADd等),再将子一代高产抗病水稻与水稻M连续杂交,通过不断选择,最终选出稻米品质优良的高产抗病水稻。相关遗传图解表示如下:
【分析】雄性不育株只能做母本,不能做父本,在人工杂交实验中,雄性不育株可以省去去雄操作,减少人力投入。
(1)据题干信息可知,水稻的花比较小,因此在杂交育种的过程中不容易去雄,而雄性不育水稻在育种中可以作为母本,无需去雄处理。野生型水稻为纯合子,设雄性可育与不育受等位基因B/b控制,若发生的是显性突变,则野生型水稻的基因型为bb,突变型水稻的基因型为BB或Bb,无论哪种杂交组合,F1都会存在基因型为Bb的个体,表现为雄性不育,不能自交;若发生的是隐性突变,则野生型水稻的基因型为BB.突变型水稻的基因型为bb,F1的基因型为Bb,表现为雄性可育,可以自交,所以雄性不育是某基因发生隐性突变所致。
(2)水稻的叶片卷曲(a)是正常叶片(A)的突变性状,水稻叶片适度卷曲(Aa)能保持叶片直立,有利于水稻产量的提高,叶片过度卷曲(aa)会造成减产;有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,其中有茸毛水稻有显著抗病能力,两对等位基因独立遗传。
①现有高产有茸毛植株自交产生F1,F1中高产有茸毛:高产无茸毛:低产有茸毛:低产无茸毛:中产有茸毛:中产无茸毛=4:2:2:1:2:1,其中高产:低产:低产=2:1:1,有茸毛:无茸毛=2:1,说明亲本植株的基因型是AaDd,表现为高产有茸毛,且A对a不完全显性,F1的性状分离比未出现6:2:3:1:3:1的原因是D基因纯合致死,即有茸毛个体的基因型为Dd,若F1(2Dd、1dd,该群体中配子D:d=1:2)随机交配产生F2,则F2中dd的比例2/3×2/3=4/9,DD(致死)的比例为1/3×1/3=1/9,Dd的比例为2×1/3×2/3=4/9,可见F2中有茸毛植株:无茸毛植株=1:1。
②上述亲本植株虽然含有高产抗病性状,但其他与稻米有关的多种品质性状如粒形、透明度、蒸熟后的口感等相对较差,而另一种雄性不育低产无茸毛水稻M有控制稻米品质性状优良的基因(T),其基因型可表示为(aaddTT)。将高产抗病水稻(AaDdtt)与水稻M进行杂交,选择每一代中的高产抗病水稻(AaDdTt)与水稻M连续杂交,最终选出稻米品质优良的高产抗病水稻(AaDdTT)。相关遗传图解表示如下:
24.【答案】(1)琼脂;高压蒸汽灭菌
(2)单菌落;抑制细菌生长
(3)pH;高;糖化
(4)无氧或厌氧;脲(EC酶);血细胞计数板
(5)复合酵母菌菌剂;在28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养
【知识点】灭菌技术;发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) 培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基,为便于观察菌落形态,需在培养基中加入琼脂,因为琼脂可作为凝固剂使培养基呈固体状态,从而形成菌落。配制好的培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,该方法能在高温高压下有效杀灭培养基中的各种微生物,包括细菌的芽孢和孢子等,保证培养基的无菌状态。
(2) 将不同种酒曲稀释液涂布于 LB 和 YPD 培养基上培养后,挑取长出的单菌落转移到相对应的新培养基中继续分离纯化培养,单菌落一般是由一个细胞繁殖而来的,通过这种方式可实现菌种的分离纯化。在 YPD 培养基中加入一定量抗生素的目的是抑制细菌生长,因为抗生素能选择性地作用于细菌的某些代谢环节,从而抑制细菌的生长繁殖,而酵母菌对抗生素不敏感,这样可以在培养过程中筛选出酵母菌。
(3) 从理化指标图可以看出,人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒相比,pH 值变化幅度最小。
人工复合菌剂发酵黄酒的总糖含量比传统小曲黄酒高,这是因为人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉,能将更多的淀粉等物质转化为糖。人工复合菌剂发酵黄酒酒精度更高,表明人工复合菌剂比传统小曲具有更好的将糖转化为酒精的能力。
(4) 黄酒发酵过程中,酵母菌在无氧或厌氧条件下进行无氧呼吸产生乙醇,同时还会产生氨基甲酸乙酯(EC)。为减少黄酒中 EC 的含量,可加入适量脲(EC)酶,因为 EC 主要由尿素与乙醇反应形成,脲酶能催化尿素分解,从而减少 EC 的生成。黄酒发酵过程中要随时检测微生物的数量,可使用血细胞计数板计数,血细胞计数板是一种常用的细胞计数工具,能在显微镜下直接对微生物进行计数。
(5)欲从复合酵母菌菌剂中初筛出耐高温的酵母菌菌株,操作思路是将复合酵母菌剂样品接种到无菌的培养基上,由于酵母菌最适生长温度约为 28℃,先在 28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养,重复此操作,在高温环境下,不耐高温的酵母菌生长受到抑制或死亡,而耐高温的酵母菌能够生长繁殖,从而筛选出耐高温的酵母菌株。
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。
(1)培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基(葡萄糖20g/L,酵母膏10g/L,蛋白胨20g/L,蒸馏水1L),为观察菌落形态,还需在培养基中加入凝固剂琼脂成分,因为菌落需要在固体培养基上呈现出来。配制好的培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌,该方法属于湿热灭菌法。
(2)将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的单菌落(单个细胞生长形成的),转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的抗生素,其目的是抑制细菌生长,防止杂菌污染。
(3)传统小曲发酵黄酒与人工复合菌剂发酵黄酒的理化指标如图所示,人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒的“酒精度差值为13.66-13.39=0.27,pH的差值为4.58-4.43=0.15,可见”变化幅度最小的是pH值。人工复合菌剂发酵黄酒的总糖含量比传统小曲黄酒高,这与人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉有关。表明人工复合菌剂比传统小曲具有更好的糖化能力,因而糖度高。
(4)黄酒在发酵过程中除了无氧或厌氧呼吸产生乙醇外,还会产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC),需要设法除去,EC主要由尿素与乙醇反应形成。为减少黄酒中EC的含量,可加入适量脲(EC酶)酶,这样可以将尿素分解,进而减少尿素含量,使EC生成减少。黄酒发酵过程中要随时检测微生物的数量,可使用血细胞计数板借助显微镜观察。
(5)酵母菌最适生长温度约为28℃,欲从复合酵母菌菌剂中初筛出耐高温的酵母菌菌株,操作思路为:在28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养,如此循环操作即可获得耐高温的酵母菌,具体做法是:将复合酵母菌菌剂样品接种到无菌的培养基上,在28℃下培养,待长出菌落后,挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上,在更高温度下培养,重复此操作,直到筛选出耐高温的酵母菌株。
25.【答案】(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经→心脏或:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏或:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→血管或:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏和血管;延髓(或脑干)
(2)交感;肾上腺素
(3)抑制;超极化
(4)乙组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量生理盐水;丙组:每天每只小鼠静脉注射等量阿霉素溶液;丁组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量阿霉素溶液;;吞噬细胞的抗原呈递能力(或增强了吞噬细胞摄取、处理抗原或吞噬细胞产生抗原-MHC复合物),促进细胞毒性T细胞的增殖分化;抑制肿瘤中血管的生成,使得肿瘤细胞缺乏营养
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1) 减压反射是指血压升高时,机体通过该反射维持血压的相对稳定。根据图示,当血压升高,压力感受器感受刺激,通过传入神经将信号传至心血管中枢,再通过副交感神经或交感神经作用于心脏,或者通过交感神经作用于血管,使血压降低。所以具体的减压反射的反射弧为:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经→心脏 或 压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏 或 压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→血管 或 压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏和血管。调节心脏功能的基本活动中枢位于延髓(或脑干)。
(2) 某肿瘤患者治疗时静脉注射阿霉素后心跳加快、血压升高,原因是阿霉素刺激调动了交感 - 肾上腺髓质系统,交感神经活动占优势,肾上腺素大量分泌,肾上腺素能使心跳加快、血压升高。
(3) tVNS 刺激耳迷走神经会使副交感神经末梢释放抑制性神经递质,因为副交感神经兴奋一般会使机体处于安静状态,抑制心脏等活动。抑制性神经递质与心肌细胞膜上的受体结合后引发信号传导,引起 K+外流,使心肌细胞膜电位进一步增大,处于超极化状态,心肌收缩力减弱,心跳减慢,从而改善阿霉素引发的心脏过度兴奋、血压升高。
(4) 甲组作为对照组,每天每只小鼠静脉注射一定量的生理盐水。乙组每天每只小鼠用 tVNS 仅刺激耳迷走神经 + 静脉注射等量生理盐水,目的是观察 tVNS 刺激对肿瘤小鼠的影响。丙组每天每只小鼠静脉注射等量阿霉素溶液,观察阿霉素对肿瘤小鼠的作用。丁组每天每只小鼠用 tVNS 仅刺激耳迷走神经 + 静脉注射等量阿霉素溶液,研究 tVNS 刺激与阿霉素联合作用的效果。
预测实验结果:建立一个坐标系,横坐标为组别,纵坐标分别为血压值和肿瘤质量。由于 tVNS 刺激能降低血压,阿霉素可能对肿瘤有一定治疗作用,而联合使用效果可能更好,所以绘制柱形图时,血压值方面,甲组和丙组血压较高,乙组和丁组血压较低,且丁组可能更低;肿瘤质量方面,丙组和丁组肿瘤质量较小,且丁组可能更小。相关图示如下:
分析与讨论:已知 INF - γ 能增加吞噬细胞上 MHC - I 类分子数量,同时能抑制肿瘤中血管的生成。刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理提高治疗肿瘤的疗效,原因是联合处理促进了 INF - γ 的表达,增加了吞噬细胞上的 MHC - I 类分子数量,增强了吞噬细胞处理和呈递抗原的能力(或细胞免疫),同时抑制了肿瘤中血管的生成, 使得肿瘤细胞缺乏营养,从而抑制肿瘤的生长。
【分析】交感神经与副交感神经的主要区别:交感神经兴奋时,腹腔内脏及末梢血管收缩,心跳加快加强;支气管平滑肌扩张;胃肠运动和胃分泌受到抑制;新陈代谢亢进;瞳孔散大等。
副交感神经兴奋时,心跳减慢减弱;支气管平滑肌收缩;胃肠运动加强促进消化液的分泌;瞳孔缩小等。
(1)结合图示可知,图中的减压反射的反射弧为:压力感受器→传入神经→心血管中枢→交感神经→心脏和血管,即一个完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。结合图示可看出,调节心脏功能的基本活动中枢位于延髓(或脑干)中。
(2)某肿瘤患者治疗时静脉注射了阿霉素,引起心跳加快、血压升高,原因可能是阿霉素刺激调动了交感-肾上腺髓质系统,使交感神经活动占优势,其支配的肾上腺髓质分泌肾上腺素增多,进而表现为心跳加快、血压升高。
(3) tVNS刺激耳迷走神经会使得副交感神经末梢释放神经递质,神经递质与心肌细胞膜上的受体结合后引发信号转导,引起K+外流,使心肌超极化。因为K+外流会使细胞膜内外电位差增大,即超极化,从而导致心跳减慢,进而改善阿霉素引发的心脏过度兴奋。
(4)为了保护心脏,科研人员进一步改善了治疗方法,研究了电刺激装置(tVNS)和阿霉素联合处理治疗肿瘤的效果。即本实验的目的是研究电刺激装置(tVNS)和阿霉素联合处理治疗肿瘤的效果。则本实验的自变量为处理方法,因变量为治疗肿瘤的效果。相应的实验思路如下:
I.选取肿瘤小鼠若干只,随机分成四组并编号,正常饲养数天。
Ⅱ.实验处理:
甲组:每天每只小鼠静脉注射一定量的生理盐水,作为对照组;
乙组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量生理盐水(神经电刺激装置(tVNS)刺激耳迷走神经能显著改善心脏损伤、降低血压,同时对肿瘤的治疗有一定的疗效);
丙组:每天每只小鼠静脉注射等量阿霉素溶液(阿霉素为常用抗肿瘤药物,但可引发心脏过度兴奋、血压升高导致心脏损伤,甚至可致心力衰竭);
丁组:每天每只小鼠用tVNS仅刺激耳迷走神经+静脉注射等量阿霉素溶液。
Ⅲ.饲养一段时间后,每隔一段时间连续测量小鼠的血压,记录并取平均值。
IV.麻醉和解剖各组每只小鼠,用天平称量各组小鼠的肿瘤质量,记录并取平均值。
③预测实验结果:根据不同处理的效果推测,血压变化应该为:丙组>甲组(和丁组)>乙组;
肿瘤大小为:甲组和乙组>丙组>丁组。相关图示如下:
④分析与讨论:已知INF-γ能上调细胞2上MHC-I类分子数量,同时能抑制肿瘤中血管的生成。据此分析,刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理提高治疗肿瘤的疗效的原因是刺激耳迷走神经和阿霉素联合处理促进了INF-γ的表达,通过INF-γ上调细胞2上MHC-I类分子数量,使机体免疫系统能更好地识别肿瘤细胞,同时INF-γ抑制肿瘤中血管的生成,切断肿瘤的营养供应,从而抑制肿瘤生长。
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