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黑龍江省雞西虎林市東方紅林業(yè)局中學(xué)2024屆高三壓軸卷生物試卷考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題:(共6小題,每小題6分,共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.下列實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中都用到了酒精,有關(guān)酒精的作用和體積分?jǐn)?shù)敘述均正確的有幾項(xiàng)序號(hào)實(shí)驗(yàn)探究名稱酒精作用體積分?jǐn)?shù)①綠葉中光合色素的提取和分離提取綠葉中的色素100%②制作并觀察有絲分裂臨時(shí)裝片漂洗被解離后的根尖95%③檢測(cè)生物組織中的脂肪洗去花生子葉薄片上的浮色50%④土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究對(duì)小動(dòng)物進(jìn)行固定和防腐,利于保存95%⑤DNA的粗提取與鑒定析出DNA70%A.1 B.2 C.3 D.42.如圖所示,一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點(diǎn))可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號(hào))。下列分析正確的是A.胰島素分子具有50個(gè)肽鍵,合成它的過(guò)程中共脫去50分子水B.胰島素分子含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基C.沸水浴時(shí)肽鍵斷裂導(dǎo)致了胰島素的生物活性喪失D.理論上可通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島B細(xì)胞的分泌功能3.番茄根尖經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)過(guò)程可以獲得完整的番茄植株,有關(guān)此過(guò)程的敘述錯(cuò)誤的是A.此過(guò)程中發(fā)生了細(xì)胞的脫分化、再分化B.植物激素在此過(guò)程中起調(diào)節(jié)作用C.此過(guò)程中若發(fā)生雜菌污染則難以獲得目的植株D.根尖細(xì)胞最終發(fā)育為無(wú)葉綠體的植株4.下列有關(guān)組織細(xì)胞中化合物鑒定實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)使用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精洗去浮色B.蛋白酶和蛋白質(zhì)的混合溶液中加入雙縮脲試劑后,仍然會(huì)產(chǎn)生紫色反應(yīng)C.酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物都能用酸性重鉻酸鉀溶液來(lái)鑒定D.將斐林試劑加入葡萄糖溶液中后,溶液呈現(xiàn)無(wú)色,水浴加熱后有磚紅色沉淀生成5.研究表明,細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶(CDK)是細(xì)胞周期調(diào)控的核心物質(zhì),各種CDK在細(xì)胞周期內(nèi)特定的時(shí)間被激活,驅(qū)使細(xì)胞完成細(xì)胞周期。其中CDK1(CDK的一種)在分裂間期活性高,分裂期活性迅速下降,以順利完成分裂。下列說(shuō)法正確的是A.幼年個(gè)體體內(nèi)CDK含量較高,成年后體內(nèi)無(wú)CDKB.溫度的變化不會(huì)影響一個(gè)細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短C.CDK1可能與細(xì)胞分裂過(guò)程中紡錘絲的形成有關(guān)D.CDK1可干擾細(xì)胞周期,在癌癥治療方面有一定的積極作用6.如圖為患者血液中某抗體的濃度隨時(shí)間變化的曲線。圖中A、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間表示某抗原先后兩次侵入此人體的時(shí)間,下列敘述不正確的是()A.該圖說(shuō)明二次免疫比初次免疫應(yīng)答反應(yīng)快而強(qiáng)B.若以后該患者再次受到相同抗原刺激不一定能迅速產(chǎn)生抗體C.該患者漿細(xì)胞的壽命比記憶細(xì)胞短且所含的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá)D.CD段產(chǎn)生抗體的細(xì)胞來(lái)自于自身細(xì)胞增殖和記憶細(xì)胞的增殖分化二、綜合題:本大題共4小題7.(9分)為了探明臭柏幼苗在遮蔭處理下的光合特性,通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn),測(cè)定了75%遮蔭處理下臭柏的葉面積、葉綠素含量等生理指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請(qǐng)分析回答:葉面積(cm2)總?cè)~綠素(mg?g-1FW)胞間CO2濃度(μmol?mol-1)凈光合速率(μmol?m-2?s-1)75%遮蔭37151.672972.27自然條件28561.2117812.05(1)葉綠體中含量較少的兩種色素是_____。光反應(yīng)的產(chǎn)物中用于暗反應(yīng)還原_____物質(zhì)。(2)表中自然條件下胞間CO2濃度更低,推測(cè)其原因是__________。75%遮蔭處理一段時(shí)間后,臭柏幼苗產(chǎn)生的有利于提升光能利用率的變化是_______。(3)為了進(jìn)一步研究臭柏光合作用O2產(chǎn)生和CO2吸收的部位,有人設(shè)計(jì)了“葉綠體膜和葉綠體基質(zhì)”離體實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:用充分研磨的方法破壞細(xì)胞,離心分離生物膜;實(shí)驗(yàn)Ⅱ:用酶破壞細(xì)胞壁,離心分離葉綠體;在適宜光照的條件下,分別檢測(cè)兩組實(shí)驗(yàn)裝置是否產(chǎn)生O2和吸收CO2。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析原因:實(shí)驗(yàn)Ⅰ結(jié)果:______,原因是______。實(shí)驗(yàn)Ⅱ結(jié)果:__________,原因是__________。8.(10分)某植物光合作用、呼吸作用和有機(jī)物積累速率與溫度的關(guān)系如下圖所示。據(jù)此,回答下列問(wèn)題:(1)圖中代表光合速率和呼吸速率的曲線依次_________、_________。光合速率為0時(shí),凈光合速率為_(kāi)________mg/h。(2)白天溫度為_(kāi)________℃植物積累有機(jī)物最多,若夜間植物生長(zhǎng)最適溫度為20℃,一天12小時(shí)充足光照,則該種一晝夜積累有機(jī)物的量為_(kāi)________mg。(3)該植物能生長(zhǎng)的溫度范圍是_________℃。9.(10分)餐廚垃圾逐年增多,既帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染,又導(dǎo)致大量生物能源的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的處理方法以填埋、伺料化和好氧堆肥為主,為更好地處理餐廚垃圾,科學(xué)家進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)在生態(tài)系統(tǒng)中,利用分解者的_______作用將餐廚垃圾中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物并釋放能量,以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的________,維持生態(tài)系統(tǒng)的___________。(2)好氧堆肥是我國(guó)處理廚余垃圾的常用技術(shù)之一,其過(guò)程大致如下圖:①在一次發(fā)酵后溫度會(huì)顯著升高,需要降溫后才能進(jìn)行二次發(fā)酵,出現(xiàn)這種情況的原因是_______________。②影響好氧堆肥效果的主要因素除了垃圾的性質(zhì)和微生物分解者的種類以外,還有______________(列舉兩點(diǎn))。(3)厭氧發(fā)酵技術(shù)是利用甲烷菌處理餐廚垃圾的一種綠色環(huán)保技術(shù)。首先將垃圾中的蛋白質(zhì)、多糖等大分子徹底水解成________,為微生物的發(fā)酵提供_________。微生物發(fā)酵后,有機(jī)物的能量留存于_______中,可以提高人類對(duì)能量的利用率。10.(10分)人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)的脂肪組織可分為白色脂肪組織(WAT)和褐色脂肪組織(BAT),二者可以相互轉(zhuǎn)化。WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質(zhì)以甘油三酯的形式儲(chǔ)存起來(lái)。BAT則專門用于分解脂質(zhì)等以滿足額外的熱量需求。研究人員對(duì)小鼠BAT代謝進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)圖1是小鼠WAT和BAT細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖。從結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的角度分析,WAT轉(zhuǎn)化為BAT之后產(chǎn)熱效率提高的原因:_________,體積變小,相對(duì)面積增大,易于分解產(chǎn)熱;________(細(xì)胞器)增多,產(chǎn)熱增加。(2)雌激素相關(guān)受體γ(ERRγ)與BAT代謝密切相關(guān)??蒲腥藛T利用無(wú)活性DNA片段構(gòu)建重組DNA,導(dǎo)入野生型小鼠(WT)_________細(xì)胞,使其插入ERRγ基因內(nèi)部,導(dǎo)致ERRγ基因發(fā)生__________,獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO)。將兩種小鼠同時(shí)暴露在4℃冷環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2。在第6小時(shí)_________小鼠全部死亡。結(jié)果說(shuō)明蛋白質(zhì)___________________與抵抗寒冷關(guān)系密切。(3)檢測(cè)兩種小鼠在4℃冷環(huán)境中體內(nèi)BAT和WAT的數(shù)量,計(jì)算其比值(BAT/WAT),結(jié)果如圖3,由此可推測(cè)___________________。(4)進(jìn)一步測(cè)定兩組小鼠BAT細(xì)胞代謝水平,結(jié)果如圖4。據(jù)圖可知,KO小鼠和WT小鼠的BAT細(xì)胞氧化分解等量能源物質(zhì)所產(chǎn)生ATP比值為_(kāi)____________。同時(shí)利用分子生物學(xué)技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),KO小鼠的UCP-1基因表達(dá)量顯著低于WT小鼠,科學(xué)家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內(nèi)膜上。結(jié)合圖4結(jié)果推測(cè),UCP-1蛋白的作用是___________________________________。(5)綜上研究可知,ERRγ,在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過(guò)促進(jìn)__________________;促進(jìn)____________的表達(dá)使產(chǎn)熱增加,這樣的調(diào)節(jié)過(guò)程使小鼠適應(yīng)寒冷環(huán)境。11.(15分)側(cè)柏是一種常見(jiàn)的庭園綠化樹(shù)種,葉和枝還可入藥,木材可供建筑和家具等用材。科研人員對(duì)某地的側(cè)柏天然林與人工林進(jìn)行群落豐富度的研究,選取不同面積的樣方(20m×20m、2m×2m、1m×lm)進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表:物種數(shù)量(種)面積(hm2)側(cè)伯總數(shù)量(株)喬木層灌木層草本層天然林22332753653728人工林8996277521(1)群落中_________稱為豐富度,調(diào)查草本層的物種豐富度宜選用題中____面積的樣方。(2)人工林中側(cè)柏的種群密度約為_(kāi)________(保留整數(shù)即可)。人工林是指通過(guò)人工種植的方式營(yíng)造而成的森林,人類為了一定的目的開(kāi)發(fā)利用森林資源,往往會(huì)使群落演替的速度和方向與________不同,對(duì)于利用強(qiáng)度較大的人工林,應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的____________投入,保護(hù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。(3)調(diào)整人工林能量流動(dòng)關(guān)系的主要目的是________,適當(dāng)往人工林中引入當(dāng)?shù)貥?shù)種有助于提高生態(tài)系統(tǒng)___________。
參考答案一、選擇題:(共6小題,每小題6分,共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1、B【解題分析】
酒精是生物實(shí)驗(yàn)常用試劑之一,如檢測(cè)脂肪實(shí)驗(yàn)中需用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色;觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)和低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)中都需用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精對(duì)材料進(jìn)行解離;綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中需用無(wú)水酒精來(lái)提取色素;由于酒精可將收集的土壤小動(dòng)物及時(shí)固定,防止腐爛,進(jìn)行土壤小動(dòng)物類群豐富度的調(diào)查時(shí),可用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精溶液對(duì)小動(dòng)物進(jìn)行固定和防腐;DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中,酒精可使DNA沉淀析出,因此在冷卻的95%的酒精溶液中DNA析出?!绢}目詳解】①綠葉中光合色素的提取和分離中需用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素,①正確;②制作并觀察有絲分裂臨時(shí)裝片時(shí),漂洗被解離后的根尖用的是清水,②錯(cuò)誤;③檢測(cè)生物組織中的脂肪需用50%的乙醇洗去浮色,③正確;④土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究中用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精溶液對(duì)小動(dòng)物進(jìn)行固定和防腐,④錯(cuò)誤;⑤DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶液,在DNA的粗提取與鑒定中,DNA在冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精中沉淀析出,⑤錯(cuò)誤;故正確的有①③,B正確。故選B。2、D【解題分析】
閱讀題干和題圖可知,本題是氨基酸的脫水縮合反應(yīng),梳理脫水縮合反應(yīng)的過(guò)程,根據(jù)選項(xiàng)描述分析綜合進(jìn)行判斷?!绢}目詳解】A、由題圖可知,胰島素分子是由51個(gè)氨基酸形成的2條肽鏈,形成的肽鍵數(shù)是49個(gè),合成它的過(guò)程中共脫去49分子水,A錯(cuò)誤;B、由題圖可知,胰島素分子由2條肽鏈組成,至少含有2個(gè)游離的氨基和2個(gè)游離的羧基,B錯(cuò)誤;C、沸水浴時(shí)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致胰島素生物活性的喪失,不是肽鍵斷裂,C錯(cuò)誤;D、理論上可通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島B細(xì)胞的分泌功能,D正確。故選D。3、D【解題分析】
植物組織培養(yǎng)可以分為四個(gè)階段:(1)建立無(wú)菌體系,即外植體及培養(yǎng)基的消毒、接種,經(jīng)脫分化形成愈傷組織;(2)進(jìn)行增殖,不斷分化產(chǎn)生新的植株,或直接產(chǎn)生不定芽及胚狀體,也可以根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行繼代培養(yǎng),以達(dá)到大量繁殖的目的;(3)將植株轉(zhuǎn)移進(jìn)行生根培養(yǎng),可以轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基,也可以直接切取進(jìn)行扦插生根;(4)試管苗過(guò)渡,即試管苗出瓶后進(jìn)行一定時(shí)間對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)過(guò)程?!绢}目詳解】A、植物組織培養(yǎng)過(guò)程中涉及到脫分化形成愈傷組織和再分化形成根或芽的過(guò)程,A正確;B、植物組織培養(yǎng)時(shí)所用培養(yǎng)基中除含有各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外,還要加入起調(diào)節(jié)作用的植物激素,B正確;C、植物組織培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行無(wú)菌操作,防止培養(yǎng)基和培養(yǎng)材料滋生雜菌,若發(fā)生雜菌污染則難以獲得目的植株,C正確;D、根尖細(xì)胞中雖然沒(méi)有葉綠體,但是細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體基因,所以經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成的植株中有葉綠體,D錯(cuò)誤。故選D。4、B【解題分析】
生物組織中化合物的鑒定:(1)斐林試劑可用于鑒定還原糖,在水浴加熱的條件下,溶液的顏色變化為磚紅色(沉淀)。斐林試劑只能檢驗(yàn)生物組織中還原糖(如葡萄糖、麥芽糖、果糖)存在與否,而不能鑒定非還原性糖(如淀粉)。(2)蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(3)脂肪可用蘇丹Ⅲ染液(或蘇丹Ⅳ染液)鑒定,呈橘黃色(或紅色)。【題目詳解】在脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)中,用50%的酒精洗去浮色的原因是蘇丹Ⅲ易溶于酒精,A錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下會(huì)水解成多肽,由于多肽中含有肽鍵,并且蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)就是蛋白質(zhì),因此混合溶液中加入雙縮脲試劑后,會(huì)產(chǎn)生紫色反應(yīng),B正確;酸性重鉻酸鉀溶液只能用于鑒定酒精,酵母菌有氧呼吸不產(chǎn)生酒精,C錯(cuò)誤;斐林試劑本身具有顏色,因此將斐林試劑加入葡萄糖溶液中后,溶液呈現(xiàn)藍(lán)色,D錯(cuò)誤。故選B?!绢}目點(diǎn)撥】酒精是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的試劑,如在細(xì)胞中脂肪的觀察、有絲分裂實(shí)驗(yàn)、土壤中小動(dòng)物豐富度研究等實(shí)驗(yàn)中需要使用。需注意區(qū)分在不同實(shí)驗(yàn)中的濃度和作用。5、C【解題分析】
本題考查細(xì)胞分裂的相關(guān)內(nèi)容?!绢}目詳解】由題意可知,細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶是細(xì)胞周期調(diào)控的核心物質(zhì),不管是幼年個(gè)體還是老年個(gè)體內(nèi)都會(huì)進(jìn)行細(xì)胞的分裂,A錯(cuò)誤;酶的活性是受溫度影響的,所以溫度的變化會(huì)影響一個(gè)細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短,B錯(cuò)誤;CDK1的存在能使細(xì)胞分裂順利完成,故可能與細(xì)胞分裂過(guò)程中紡錘絲的形成有關(guān),C正確;各種CDK在細(xì)胞周期內(nèi)特定的時(shí)間被激活,驅(qū)使細(xì)胞完成細(xì)胞周期,故能促進(jìn)癌細(xì)胞分裂間期的某些活動(dòng),促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖,D錯(cuò)誤。6、D【解題分析】
據(jù)圖分析:該圖表示人體初次免疫與二次免疫體內(nèi)抗體的變化圖。其中,A表示抗原首次感染病人,AB段表示體內(nèi)體液免疫抗體的含量逐漸增加,BC段表示初次免疫的抗體逐漸消退。C點(diǎn)表示患者第二次感染該抗原,CD段表示二次免疫時(shí)抗體含量的變化劇烈而迅速,這是由于記憶細(xì)胞能夠迅速增殖分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體的結(jié)果?!绢}目詳解】A、據(jù)圖可知,二次免疫產(chǎn)生抗體的速度和數(shù)量都比一次快且多,A正確;B、不同記憶細(xì)胞的壽命長(zhǎng)短不一,所以若以后該患者再次受到相同抗原刺激不一定能迅速產(chǎn)生抗體,B正確;C、記憶細(xì)胞壽命比漿細(xì)胞長(zhǎng)得多,有些甚至能終生保留,漿細(xì)胞能合成、分泌抗體,所以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較發(fā)達(dá),C正確;D、CD段產(chǎn)生抗體的細(xì)胞主要來(lái)自于記憶細(xì)胞的增殖分化,D錯(cuò)誤。故選D?!绢}目點(diǎn)撥】本題主要考查二次免疫的相關(guān)知識(shí),意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)體液免疫過(guò)程的識(shí)記與理解,熟悉二次免疫的過(guò)程,提高知識(shí)的遷移能力。二、綜合題:本大題共4小題7、葉黃素、胡蘿卜素C3化合物光照強(qiáng)度大,凈光合率高,消耗CO2較快總?cè)~綠素含量增加,葉面積增大實(shí)驗(yàn)Ⅰ:能產(chǎn)生O2,但不能吸收CO2葉綠體被破壞,分離只得到破碎的類囊體膜,葉綠體基質(zhì)流失(或:實(shí)驗(yàn)I中只有類囊體膜,無(wú)葉綠體基質(zhì),只能進(jìn)行光反應(yīng))實(shí)驗(yàn)Ⅱ:既有O2的產(chǎn)生,也有CO2的吸收葉綠體類囊體膜完整,葉綠體基質(zhì)得以保留;(或:葉綠體完整,光合作用能正常進(jìn)行)【解題分析】
光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng),當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng);葉綠體中的色素主要有葉綠素和類胡蘿卜素,葉綠體有分為葉綠素a和葉綠素b,類胡蘿卜素有分為胡蘿卜素和葉黃素。【題目詳解】(1)葉綠體中的色素分為葉綠素和類胡蘿卜素,其中類胡蘿卜素(葉黃素、胡蘿卜素)含量較少;光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP可用于暗反應(yīng)中C3的還原;(2)自然條件下照強(qiáng)度大,凈光合率高,消耗CO2較快,故胞間CO2濃度更低;據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:75%遮蔭處理一段時(shí)間后,臭柏幼苗總?cè)~綠素含量增加,葉面積增大,這些變化有利于提升光能利用率;(3)實(shí)驗(yàn)I中只有類囊體膜,無(wú)葉綠體基質(zhì),只能進(jìn)行光反應(yīng),故能產(chǎn)生O2,但不能吸收CO2;實(shí)驗(yàn)II的葉綠體類囊體膜完整,葉綠體基質(zhì)得以保留,光反應(yīng)和暗反應(yīng)都能進(jìn)行,故既有O2的產(chǎn)生,也有CO2的吸收?!绢}目點(diǎn)撥】解答此題需要明確光合作用的過(guò)程及發(fā)生場(chǎng)所,熟悉影響光合作用的因素,能結(jié)合圖表信息分析作答。8、①③0和-1620108-5~40【解題分析】
分析題圖:有機(jī)物的積累是凈光合速率,凈光合速率=光合速率?呼吸速率。一般情況下,呼吸作用的最適溫度高于光合作用,所以圖中①代表光合速率,②代表有機(jī)物的積累(凈光合速率),③代表呼吸速率。圖中10~40℃光合作用速率大于呼吸速率,同時(shí)光合速率的最適溫度約為30℃;呼吸速率最適溫度大約為45℃。在-5℃和40℃時(shí),凈光合速率為0,此時(shí)光合速率等于呼吸速率。據(jù)此答題?!绢}目詳解】(1)有機(jī)物累積速率等于光合作用速率減去呼吸作用速率,由此推測(cè)①為光合速率,②為有機(jī)物累積速率,③為呼吸速率。凈光合速率可以用有機(jī)物累積速率表示,由圖得光合作用速率為0時(shí),對(duì)應(yīng)的溫度為-5℃和50℃,此時(shí)呼吸速率為0和16mg/h,根據(jù)凈光合速率=光合速率?呼吸速率,可得凈光合速率為0和-16mg/h。(2)有機(jī)物累積最多時(shí)為②線最高點(diǎn)時(shí),對(duì)應(yīng)溫度為20℃;20℃時(shí)凈光合速率為14mg/h,呼吸速率為5mg/h,一天光照時(shí)間為12小時(shí),故一晝夜有機(jī)物積累量為(14×12?5×12)=108mg。(3)植物能生長(zhǎng)需要保證凈光合速率大于0,故能生長(zhǎng)的溫度范圍是-5~40℃?!绢}目點(diǎn)撥】解答本題的關(guān)鍵是分析圖中的曲線可以進(jìn)行的生理反應(yīng)及其大小關(guān)系,明確真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,凈光合速率小于或等于0時(shí),植物無(wú)法生長(zhǎng)。9、呼吸(或分解)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)穩(wěn)定性微生物分解者的代謝活動(dòng)產(chǎn)熱,溫度過(guò)高會(huì)抑制分解者活動(dòng)溫度、水分、含氧量、二氧化碳的濃度等氨基酸、葡萄糖碳源、氮源(或能源物質(zhì))甲烷【解題分析】
1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是指食物鏈和食物網(wǎng)。生產(chǎn)者主要指綠色植物和化能合成作用的生物,消費(fèi)者主要指動(dòng)物,分解者指營(yíng)腐生生活的微生物和動(dòng)物。2、好氧堆肥是依靠專性和兼性好氧細(xì)菌的作用降解有機(jī)物的生化過(guò)程,將要堆腐的有機(jī)料與填充料按一定的比例混合,在合適的水分、通氣條件下,使微生物繁殖并降解有機(jī)質(zhì),從而產(chǎn)生高溫,殺死其中的病原菌及雜草種子,使有機(jī)物達(dá)到穩(wěn)定化。在好氧堆肥的過(guò)程中,有機(jī)廢物中的可溶性小分子有機(jī)物質(zhì)透過(guò)微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而為微生物所吸收和利用。其中的不溶性大分子有機(jī)物則先附著在微生物的體外,由微生物所分泌的胞外酶分解成可溶性小分子物質(zhì),再輸入其細(xì)胞內(nèi)為微生物所利用。通過(guò)微生物的生命活動(dòng)(合成及分解過(guò)程),把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,并提供活動(dòng)中所需要的能量,而把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化成新的細(xì)胞物質(zhì),供微生物增殖所需。【題目詳解】(1)生態(tài)系統(tǒng)利用分解者的分解作用,將餐廚垃圾中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物并釋放能量,以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)①在一次發(fā)酵后溫度會(huì)顯著升高,需要降溫后才能進(jìn)行二次發(fā)酵,出現(xiàn)這種情況的原因是微生物分解者的代謝活動(dòng)產(chǎn)熱,溫度過(guò)高會(huì)抑制分解者活動(dòng)。②影響好氧堆肥效果的主要因素除了垃圾的性質(zhì)和微生物分解者的種類以外,還有含水率、溫度、pH值、C/N比、底物的顆粒大小、含鹽量和油脂含量(主要針對(duì)餐廚垃圾)等。(3)厭氧發(fā)酵技術(shù)是利用甲烷菌處理餐廚垃圾的一種綠色環(huán)保技術(shù)。首先將垃圾中的蛋白質(zhì)、多糖等大分子徹底水解成氨基酸、葡萄糖,為微生物的發(fā)酵提供碳源、氮源(或能源物質(zhì))。微生物發(fā)酵后,有機(jī)物的能量留存于甲烷中,可以提高人類對(duì)能量的利用率?!绢}目點(diǎn)撥】結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及好氧堆肥的原理及影響因素分析題圖和題干。10、脂肪滴變多線粒體受精卵基因突變KOERRγ(或雌激素相關(guān)受體γ)雌激素通過(guò)ERRγ蛋白(通過(guò)一系列信號(hào)傳導(dǎo)通路)促進(jìn)TWAT轉(zhuǎn)化為BAT1.4(2.5÷3.5)減少ATP合成,促進(jìn)能源物質(zhì)中的化學(xué)能更大比例的轉(zhuǎn)化為熱能WAT轉(zhuǎn)化為BATUCP-1基因【解題分析】
根據(jù)題意可知,白色脂肪組織(WAT)和褐色脂肪組織(BAT),二者可以相互轉(zhuǎn)化。WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質(zhì)以甘油三酯的形式儲(chǔ)存起來(lái)。BAT則專門用于分解脂質(zhì)等以滿足額外的熱量需求。通過(guò)題干及四個(gè)圖示可知ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過(guò)促進(jìn)WAT轉(zhuǎn)化為BAT;促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá),使產(chǎn)熱增加過(guò)程使小鼠適應(yīng)寒冷環(huán)境?!绢}目詳解】(1)根據(jù)題干信息可知:WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質(zhì)以甘油三酯的形式儲(chǔ)存起來(lái),BAT則專門用于分解脂質(zhì)等以滿足額外的熱量需求;圖中BAT內(nèi)含有許多小的脂肪滴和線粒體,所以從結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的角度分析,WAT轉(zhuǎn)化為BAT之后產(chǎn)熱效率提高的原因脂肪滴變多,體積變小,相對(duì)面積增大,易于分解產(chǎn)熱;線粒體增多,產(chǎn)熱增加。(2)已知雌激素相關(guān)受體γ(ERRγ)與BAT代謝密切相關(guān),利用基因工程獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO),即利用無(wú)活性DNA片段構(gòu)建重組DNA,導(dǎo)入野生型小鼠(WT)受精卵細(xì)胞,使其插入ERRγ基因內(nèi)部,導(dǎo)致ERRγ基因發(fā)生基因突變,獲得ERRγ基因缺陷小鼠(KO)。將兩種小鼠同時(shí)暴露在4℃冷環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2。在第6小時(shí)ERRγ基因缺陷的KO小鼠全部死亡,結(jié)果說(shuō)明ERRγ受體蛋白與抵抗寒冷關(guān)系密切。(3)根據(jù)第(2)問(wèn)的分析結(jié)合圖3可知,雌激素通過(guò)ERRγ蛋白(通過(guò)一系列信號(hào)傳導(dǎo)通路)促進(jìn)WAT轉(zhuǎn)化為BAT。(4)進(jìn)一步測(cè)定兩組小鼠BAT細(xì)胞代謝水平,結(jié)果如圖4。據(jù)圖可知圖中所示的是釋放的熱量占釋放總能量比例,分別為KO組為82.5%,WT組為87.5%,所以KO小鼠和WT小鼠的BAT細(xì)胞氧化分解等量能源物質(zhì)所產(chǎn)生ATP分別比例為2.5%、3.5%,二者的比值為1.4。已知KO小鼠的UCP-1基因表達(dá)量顯著低于WT小鼠,科學(xué)家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內(nèi)膜上,結(jié)合圖4結(jié)果可以推測(cè),UCP-1蛋白的作用是減少ATP合成,促進(jìn)能源物質(zhì)中的化學(xué)能更大比例的轉(zhuǎn)化為熱能。(5)綜上研究可知,ERRγ在相關(guān)激素的調(diào)節(jié)下,通過(guò)促進(jìn)WAT轉(zhuǎn)化為BAT;促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá),使產(chǎn)熱增加使小鼠適應(yīng)寒冷環(huán)境?!绢}目點(diǎn)撥】本題以研究小鼠BAT代謝為背景考查學(xué)生獲取信息的能力,要求學(xué)生能夠根據(jù)題意和圖示分析,獲取有效信息,結(jié)合體溫調(diào)節(jié)以及有氧呼吸的過(guò)程及其細(xì)胞呼吸中能量的變化的知識(shí)點(diǎn)分析解決問(wèn)題,同時(shí)要求學(xué)生具有一定的識(shí)圖能力
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