高中生物综合题

(7分)甲藻是我国东海引发赤潮的藻种之一，某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.O、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成右图。

（1）除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定         吸收量来计算净光合速率。
（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化．因此在测定氧气释放量前．需多次将各组pH分别调到              ，这是控制实验的        变量。
（3）若甲藻长时间处于pH为10.0条件下，甲藻          (能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：                                            。
（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH为6.0—9.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的                有关。
（5）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃-30℃。最适温度为25℃左右，当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。

某实验小组为将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显得变化（如下图）。请回答问题。

（1）由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量          ，尿素含量        。由于在原培养液中没有尿素，推测其是           的产物。
（2）氨基酸的通式是           。培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是作为合成           的原料。
（3）转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是            。

现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑（性别决定方式为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性），已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关，B/b与色素的合成有关，显性基因B为有色基因，b为白化基因；显性基因Y决定栗羽，y决定黄羽。
（1）为探究羽色遗传的特点，科研人员进行了如下实验。

组别	亲本（纯系）	子一代
实验一	白羽雄性×栗羽雌性	栗羽雄性：白羽雌性=1:1
实验二	黄羽雄性×栗羽雌性	栗羽雄性：黄羽雌性=1:1
实验三	黄羽雄性×白羽雌性	栗羽雄性：黄羽雌性=1:1
实验四	白羽雄性×黄羽雌性	栗羽雄性：白羽雌性=1:1

①实验一和实验二中，亲本中栗羽雌性的基因型为Z^BYW，黄羽雄性的基因型为______。
②实验三和实验_______互为正反交实验，由实验结果出现栗羽雄性推测亲本中白羽雄性的基因型为__________。
（2）科研人员从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体，并对其基因遗传进行研究。将纯系的栗羽和黑羽进行杂交，F₁均为浅黑羽（不完全黑羽）。随机选取若干F₁雌雄个体相互交配，统计F₂羽色类型及比例，得到下表所示结果（表中结果均为雏鸟的统计结果）。

F2羽色类型及个体数目
栗羽	浅黑羽	黑羽
雄性	雌性	雄性	雌性	雄性	雌性
573	547	1090	1104	554	566

 
①依据_________，推测黑羽性状的遗传由一对等位基因控制。依据__________，推测黑羽性状遗传与性别不相关联。
②若控制黑羽性状的等位基因为H/h，纯系的栗羽基因型为HHZ^BYZ^BY或HHZ^BYW，推测黑羽的基因型为___________，上述实验中F₂基因型有_______种。
③根据F₂的实验结果推测，H/h与Z染色体上的B/b和Y/y基因存在相互作用，黑羽与浅黑羽出现是在_______基因存在的条件下，h基因影响_______基因功能的结果。
（3）根据上述实验，以黑羽雌性和白羽雄性杂交，可直接选择后代羽色为___________的雏鸟进行培养，作为蛋用鹌鹑。

胰岛素是人体血糖调节中的重要激素，其释放受到机体的精确调控。
（1）人体内胰岛素释放通路是：餐后血糖升高，葡萄糖由细胞膜上的载体蛋白转运到胰岛B细胞内，经过__________过程产生大量ATP，阻断ATP敏感型钾离子通道，进而抑制了钾离子的外流，使细胞膜内的电位___________，打开电压依赖性的Ca²⁺通道，升高了胞内的Ca²⁺浓度，促进胰岛素分子以__________的方式释放到细胞外。
（2）研究发现，高浓度葡萄糖可引起胰岛A细胞合成并分泌谷氨酸，为研究谷氨酸的作用机理，科研人员将三组数目相等的小鼠离体胰岛进行培养，培养条件及结果如图1所示（CQNX为谷氨酸受体阻断剂）。实验结果表明：_                                  _。由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的_________结合发挥作用。

（3）科研人员进一步用谷氨酸溶液处理正常小鼠和K⁺通道基因敲除小鼠的胰岛B细胞，检测细胞内Ca²⁺荧光强度，结果如图2所示。

①由实验结果可知，谷氨酸能够__________正常小鼠胰岛B细胞内的Ca²⁺浓度。
②K⁺通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比，细胞内的基础Ca²⁺浓度显著高于正常小鼠，从胰岛素释放通路分析，是由于K⁺通道基因敲除小鼠的K⁺通道不能正常发挥作用，导致Ca²⁺通道_________。
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过__________实现的。
（4）基因敲除是一种特殊的基因重组技术，即将外源目的基因导入细胞从而干扰该细胞内某一基因的功能。将外源目的基因导入小鼠的胰岛B细胞常用方法是          。

Cu²⁺是植物生长发育必需的微量元素，但过量的Cu²⁺又会影响植物的正常生长。科研人员以白蜡幼苗为实验材料，研究Cu²⁺对植物生长的影响。
（1）将CuSO₄·5H₂O水溶液加入基质中，制成不同Cu²⁺质量分数的“污染土壤”，另设      作为对照。选择健康且生长基本一致的植株，分别进行培养。
（2）培养几个月后，摘取植株顶部刚成熟的叶片，用          来提取绿叶中的色素，进而测定滤液中叶绿素的含量，同时每月定时测定其他相关指标，结果取平均值。
（3）实验结果及分析：

①在Cu²⁺质量分数高于2.5×10^-4以后，随着Cu²⁺质量分数的升高，净光合速率下降，可能的原因是重金属铜会引起叶绿体内相关的   活性改变，此时叶绿素含量下降，而叶片中的叶绿素a/b值逐渐     ，表明重金属Cu²⁺对叶片中的        影响高于对         的影响。
②与Cu²⁺质量分数为2.5×10^-4相比，Cu²⁺质量分数为5.0×10^-4时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO₂浓度的下降而下降，表明此时，成为净光合速率的主要限制因子是        ，因其下降导致CO₂供应不足进而光合速率下降。由表中数据分析可知，当Cu²⁺质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，而        ，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在。

请回答下列有关现代生物技术的问题。

如图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程。
（1）请写出图中涉及的现代生物技术中的2项___________________________________。
（2）研究人员根据已知的胰岛素基因序列，采用________方法获得了胰岛素基因。
（3）图中A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，_______（是、否）体现植物细胞的全能性。
（4）转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的___________________所进行的多种显微操作和处理技术。
（5）不断恶化的生态环境，正在对人类的生存和发展构成严重的威胁。运用生态工程可对遭到破坏的生态环境进行修复和重建。生态工程建设的目的是遵循自然界       的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止          ，达到生态效益与经济效益的同步发展。生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理中的3项：                               。

下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。

（1）大肠杆菌的同化类型为__________，从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于___________。
（2）在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是_______，因此需对培养基和培养皿进行_______（填“消毒”或“灭菌”），操作者的双手需要进行清洗和________。空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使_________，还能破坏DNA的结构。
（3）根据用途划分，该培养基属于______（填“选择”或“鉴别”）培养基，若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中_______换成______，若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红·美蓝换成________。
（4）培养大肠杆菌时，常用的接种方法是_________和_________。通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，称为__________。
（5）使用以下微生物发酵生产特定产物时，所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是        （多选）。
A．制作果酒     B．由果酒制作果醋    C制作泡菜     D．制作腐乳

某地大力发展农家乐，构建旅游与生态并举的生态农业。池塘养鱼垂钓，水稻长势喜人，农民正忙着进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学的原理，分析回答下列问题：
（1）从生态系统的成分看，池塘中的藻类属于该生态系统中的        ，它们在群落垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度的               有密切相关。
（2）从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是                   。
（3）从物质循环的角度分析，稻田生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是                  。
（4）假定某种群当年数量是一年前种群数量的倍，图1为值随时间的变化曲线。图2为该系统能量流动示意图[单位：J／（m²·d）]，请分析回答：

图l中该种群数量在ad段的增长曲线呈    型，e点种群数量比d点       。图2中由草食动物流入分解者的能量除包含其尸体残骸中的能量外，还包含           中的能量。该生态系统中第二、三营养级间的能量传递效率是            。
（5）随着规模扩大，游客增多，有些废弃物和垃圾扔进池塘，但并未引起生态系统的破坏，原因是                           。

小鼠弯曲尾（B）对正常尾（b）显性，将一弯曲尾雄鼠与一正常尾雌鼠交配，F1为弯曲尾雌鼠∶正常尾雄鼠=1∶1。遗传学家将一个外源DNA片段导入到F₁代弯曲尾雌鼠的体细胞中，利用克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。该DNA片段插入小鼠染色体上的位置有多种可能，下图表示了其中2种。(说明：插入的DNA片段本身不控制具体的性状；小鼠体内存在该DNA片段时B不表达，但b基因的表达不受影响。)请回答有关问题：

（1）在获得转基因动物的过程中，最常用的运载工具是__________，限制酶识别双链DNA分子的              ，并切割DNA双链。
（2）控制小鼠尾形的基因位于___________染色体上，子一代雌鼠的基因型是____________。
（3）为确定转基因小鼠DNA具体的插入位置，研究者让该转基因小鼠与非转基因正常尾雄性小鼠杂交，统计子代的表现型种类及比例，并进行了以下分析（不考虑交叉互换）：
①若子代_____________，则该DNA片段的插入位置属于第1种可能性；②若子代_____________，则该DNA片段的插入位置属于第2种可能性。

（10分，每空1分）右图表示神经系统、免疫系统和内分泌系统等三大系统相互调节的部分示意图。据图回答下列问题。

（1）由图可知：神经末梢可通过   直接调节免疫器官或免疫细胞的活动。
（2）T细胞活性下降，引起机体生成抗体的能力降低的主要原因是   。
（3）维持机体稳态离不开细胞间的信息交流，动物细胞间进行信息交流的途径主要有两种。途径一：通过信息分子，如        （最少两项）等，在体液中运输并作用于靶细胞来实现信息交流，途径二：吞噬细胞与T细胞之间是通过        实现信息交流。
（4）手术中，为了不产生痛觉，常施用药物麻醉，以阻断信息的传递。请问小手术的局部麻醉，药物作用于反射弧的部位（环节）是   。
（5）有科研人员利用免疫调节原理将毒性弱的霍乱菌苗注入正常小鼠体内，作为______      起作用，使其体内产生了相应的免疫活性物质，该过程会出现上图      （填A或B）所示的现象。
（6）向（5）中小鼠第二次注射毒性极强的霍乱弧菌制剂后小鼠没有发病，则在此免疫过程中起主要作用的特异性细胞是             。

研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下面两个图是在温度适宜、CO₂浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。回答下列问题：

（1）叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是               ，这些色素吸收光能的两个用途是                             。
（2）图甲中a点时叶肉细胞中产生ATP的场所是       ，若在CO₂浓度为1%条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点（b）位置移动情况是           。
（3）得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有         h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有        （用字母回答），限制EF段的主要环境因素为         。当图中S₁、S₂和S₃的面积关系为        时，说明实验结束后植株的干重增加了。
（4）在图甲实验的环境条件下，若每天光照8小时，则平均光照强度至少要大于     klx时，植株才能够正常生长。

（共10分）下图甲是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图。科研人员为有效控制该湿地生态系统中的某种害虫，引入了该害虫的天敌，并用一段时间的调查数据构建了图乙和图丙所示的模型（图乙中箭头方向代表曲线变化趋势）。请据图回答：

（1）输入该人工湿地的能量来源有      。
（2）芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有     结构。
（3）检测表明，出水口中无机污染物和有机污染物的含量都大大降低，在该过程中起主要作用的生态系统成分是       。
（4）图乙模型属于    （选填“物理”、“概念”或“数学”）模型，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的    调节。仅从该模型分析，图中最可能代表天敌K值的数据为    。
（5）图丙表示与图乙相关的种群数量变化曲线，则H和P曲线中代表害虫变化的是     。

（共15分）下图为人体产生情绪压力时肾上腺皮质、肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图，分析回答以下问题：

（1）从反射弧结构的角度看，肾上腺髓质属于________。激素d分泌量上升能使血糖升高，且肝脏细胞膜上存在激素d的特异性受体，由此推断激素d能促进肝细胞内      。而人体内还存在能使血糖降低的激素，分泌该激素的细胞是      。
（2）下丘脑对激素c分泌的调节与对甲状腺激素分泌的调节类似，由此推断当激素a的分泌量上升会使激素c的分泌量________。但健康人体内激素c浓度不会持续过高，其原因是激素c分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌激素a、b.
（3）研究发现，激素c能抑制T淋巴细胞合成和释放      ，从而使B淋巴细胞的增殖和分化受阻。结合题目信息分析，在情绪压力长期得不到缓解的情况下，人体免疫力会有所      。
（4）人体的生长激素是由上图中________（填器官）分泌的。某生物兴趣小组的同学设计实验，对“过量使用生长激素可降低胰岛B细胞的敏感度”进行验证。实验材料及用具：健康小鼠若干只、生长激素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、血糖含量检测仪、注射器等。
①实验的自变量是      ，检测指标是      。
②实验前应给实验组和对照组小鼠饲喂等量且大量的     。
③为了进一步证实生长激素确实是通过降低胰岛B细胞的敏感度，导致胰岛素分泌不足引起的高血糖，在上述实验中还需对实验组小鼠注射       ，并检测其血糖含量变化。

（共14分）燕麦的颖色有黑颖、黄颖、白颖三种，其性状的遗传受两对等位基因（A和a，B和b）控制，如右图所示：

（1）现有三个基因型不同的纯合品系甲（黑颖）、乙（黑颖）、丙（黄颖），品系间的杂交结果如下表（F₂为相应组别的F₁自交所得）：

	杂交组合	F1	F2
第一组	甲×乙	黑颖	黑颖
第二组	乙×丙	黑颖	黑颖：黄颖=3：1

①品系甲的基因型为      , 第二组得到的F₂黑颖个体间进行随机授粉，则所得F₃的表现型及比例为     。
②某实验小组欲研究某株黑颖燕麦的基因型，他们      （选填“能”或“不能”）通过测交实验确定其基因型.
（2）若在减数分裂过程中，A基因所在片段与B基因所在片段发生互换，该变异类型为      。
（3）燕麦的5号染色体上还有P基因和Q基因，它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。

若箭头处的碱基突变为T，则对应密码子变为     ，基因P转录时以      链为模板合成mRNA，基因P在燕麦某个细胞中数目最多时可有    个。

（共9分）下图甲为人体部分细胞的生命历程示意图，图中①～⑩为不同的细胞，a～f表示细胞所进行的生理过程；图乙是某人体的基因型。据图回答下列问题

（1）图甲中a、b表示的生理过程是     ，e过程是原癌基因和抑癌基因发生了     的结果；人体内存在基因Ⅰ（呼吸酶基因）、Ⅱ（胰岛素基因）、Ⅲ（眼晶状体蛋白基因），这三种基因中在甲图的①②③④⑤⑥⑦细胞中都存在的基因是       （填序号），都要表达的基因是        （填序号）。
（2）图乙所示的人体，其A、a控制的一对相对性状与B、b控制的一对相对性状在遗传时是否遵循基因的自由组合定律       ，该人体的一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为       ，该人体在减数第二次分裂后期的一个次级精母细胞中有染色体组      个。