高中生物综合题

1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象，病株往往比正常植株高50％以上，并且结实率大大降低，因而称为“恶苗病”。科学家将赤霉菌培养基的滤液施到健康水稻幼苗上，发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌，却出现了恶苗病的症状。最终科学家发现了植物激素赤霉素(GA)。根据以上材料分析：
(1)根据恶苗病的病症，科学家作出的推测是__________。
(2)为了验证该推测，科学家进行了实验，将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康的水稻幼苗上，观察现象。该实验还应该设置的一组对照实验是_________，其最可能的结果是实验组：水稻幼苗__________，对照组：水稻幼苗______________。
(3)1936年科学家从培养基滤液中分离出致水稻患恶苗病的物质，称之为赤霉素。此时就能肯定赤霉素是植物激素吗？_______，原因是_________。
(4)赤霉素与生长素都能促进细胞的伸长，两者的关系如下图所示，请回答下列问题：

①图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有______作用，这种作用很可能是通过降低该过程中          的活性实现的。因此，赤霉素促进茎秆伸长主要是通过提高     含量来实现的。
②对于完整的胚芽鞘来说，赤霉素的作用部位主要是         ，生长素主要的作用部位是      。

图甲为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图。研究人员将该叶片放在温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速率的关系，结果如图乙所示。据图分析回答有关问题：

（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所是               。
（2）图甲中保卫细胞围成气孔部分的细胞壁较厚，而外侧的壁较薄。箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向，推测此时保卫细胞可能处于        状态，气孔处于       状态，因而会影响叶肉细胞光合作用的       反应，使其叶肉细胞内C₃、C₅的含量变化分别是         、     。
（3）据图乙分析，在lklx的光照条件下，该叶片在5h内光合作用产生O₂量为     mL；影响A点上下移动的外界因素主要是          。
（4）若其它条件不变，请在右上侧坐标图上画出容器内CO₂的吸收量的变化曲线图。

下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程，据图回答相关问题：

（1）若需在短时间内获得较多的GFP基因，通常采用_________技术。
（2）过程①是转基因技术的核心步骤，为使GFP基因在小鼠细胞中高效表达，需要把GFP基因片段正确插入表达载体的_________和___________之间。
（3）③过程在使用合成培养基进行培养时，通常需要加入     等天然成分。
（4）②过程通常采用的技术是____________________；在个体水平上检测GFP基因是否表达的方法是                。
（5）④过程通过         技术实现。科学家欲获得多个相同性状的绿色荧光小鼠，则应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或       ，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割。

某山谷因泥石流而导致植被毁灭，若干年后在人为干预下，又恢复了盎然生机。假定某种群当年数量是一年前种群数量的入倍，图甲为入值随时间的变化曲线。乙图为该系统能量流动示意图[单位：J／（cm。·a）]，请分析回答：

（1）山谷中该种群数量的增长曲线呈        型，种群增长率在        段最大，e点种群数量比d点        。
（2）曲线中d～e段变化表明该生态具有        能力，它的基础是                 。
（3）由生产者（绿色植物）流入分解者的能量除包含残枝落叶中的能量外，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        。
（4）谷底盆地内人们开辟了多处农田，为了有效防治害虫，你建议不要使用下列哪种方法        ：①连续多年使用同种杀虫剂灭杀害虫；②交替使用多种杀虫剂灭杀害虫。请说明原因：                                                              。

下表示细胞信息传递的三种类型。请分析回答下列问题。

类型	细胞或器官	产生的信号分子	信号分子传递的途径	受体细胞	细胞反应
Ⅰ	垂体	激素甲	血液	甲状腺细胞	①
Ⅱ	胰岛B细胞	激素乙	血液	多种细胞	②
Ⅲ	神经细胞	③	突触	唾液腺细胞	分泌活动增强

（1）激素甲受          和            激素分子的调控，人在寒冷环境中，激素甲分泌增加时，细胞反应①表现为                。
（2）某人因体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症。若给其注射胰岛素细胞反应②几乎不发生，原因是_________________。
（3）信号分子③的名称是                。若③能使神经元兴奋，则该神经元膜电位的变化是            。当唾液腺细胞完成细胞应答后，信号分子分解，以终止细胞应答停止分泌唾液。己知某种神经毒素能够阻止③的分解，唾液腺细胞反应表现为           。

某环保研究所搜集了某地4种生物的资料以研究环境污染对当地生物的影响，并用于生态风险评估（见下表）。请回答以下问题：

生物种类	风险商数（RQ）
铅（Pb）	汞（Hg）
A	某种小乔木	0.55	0.75
B	某种植食动物	0.84	1.36
C	某种大型真菌	0.48	0.91
D	某种肉食动物	1.35	2.05

（1）生态系统的结构包括________________。一个封闭的、功能完善的生态系统，无须从外界获得物质就可长期维持其正常功能，但是如果在一个较长时期内断绝对它的________________，这个生态系统就会自行消亡。
（2）碳在生物群落中的流动主要以________________的形式进行。D每增重10kg至少消耗A________kg。
（3）用表中字母绘出该生态系统的碳循环简图。
（4）在能量流动的渠道中，________________越高，生物体内铅、汞的浓度也越高，即有毒、有害物质沿食物链传递中具有富集作用。
（5）进行生态风险评估时，需要计算出一个风险商数（RQ），某一种生物的RQ是污染物的摄入剂量与临界水平的比率。RQ<1显示污染物对生物的健康只构成风险，RQ≥1则显示污染物可能对生物有害。请运用表中RQ值预测污染物对4种生物生存和对该生态系统稳定性的影响。
对四种生物生存的影响：________________________
对生态系统稳定性的影响：________________________________

人体的内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。请回答下列有关问题：
（1）当机体中某感受器接受一定的刺激并产生神经冲动后，该神经冲动在神经纤维上的传导是________（填“单向”或“双向”）的。神经冲动在神经元之间的传递速度比在神经纤维上的传导速度________（填“快”或“慢”）。
（2）当机体的温度感受器受到寒冷刺激时，在下丘脑和垂体所分泌激素的作用下，甲状腺分泌的甲状腺激素增加，此过程的调节方式为________________。当血液中的甲状腺激素超过一定量时又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，这种调节为________________。
（3）当机体失水过多时，垂体释放的________________激素会增加。该激素作用的靶细胞是________，而靶细胞靠________识别该激素并与之结合。
（4）当机体血糖含量升高时，相关的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋并传到胰岛，此过程中胰岛属于________（填反射弧中某一结构）；此时胰岛细胞的反应是_______________。

马铃薯(2n=48)是一种重要的经济作物，但病毒的侵染会导致其产量大幅下降，培育抗病毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法。病毒复制酶基因(T)通常整合到受体细胞的9号染色体上，转基因抗病毒马铃薯植株基因型可表示为Tt。已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的马铃薯植株A，其细胞中9号染色体组成情况如下图1。限制酶Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT。诸同答下列问题：

(1)上述抗病毒植株A的变异类型有   。植株A自交产生F₁，F₁为不抗病毒：抗病毒=1：1，则说明T基因位于   染色体上。
(2)以植株A为母本，以正常的不抗病毒植株为父本进行杂交产生的F₁中，发现了一株抗病毒植株B，其染色体及基因组成如图2。分析该植株出现的原因可能有   。若以上述过程得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例   ，其中得到的染色体数目异常植株占   。
(3)若图3中虚线方框内的碱基对被C—G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t(不能控制合成正常的病毒复制酶)。从抗病毒植株B(图2所示)中分离出图3及其对应的DNA片段，用限制酶Swa I完全切割，产物中共有   种不同长度的DNA片段。

(4)若从上述抗病毒马铃薯植株B自交所得某F₁细胞中分离出其中所含的各种T(或t)基因有关区域，经限制酶Swa l完全切割后，共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段，那么该植株的基因型有多种可能性，其共同特点是   。

下图某神经一肌肉接头(类似突触结构)结构示意图，其中①～⑥表示有关结构。研究发现，当兴奋传导到达神经末梢时，引起突触小体膜上的Ca²⁺通道开放，大量Ca²⁺由胞外进入到突触前末梢内，触发囊泡中的乙酰胆碱(ACh)被释放到接头间隙中，进而引起肌肉细胞膜电位变化，使肌细胞兴奋而诱发一次收缩。请据图作答：

(1)图中     (填图中的标号)等结构共同构成神经—肌肉接头(突触)。当兴奋传递至轴突末梢时，轴突末梢内的ACh通过结构[  ]   被释放，该过程中发生的信号转换是   。
(2)终板膜上的ACh受体的化学本质是   。当其与ACh结合时，其分子结构发生改变，通道开放，Na⁺进入肌细胞，从而引起终板膜内外的电位变为     ，使肌细胞兴奋而诱发一次收缩，随即ACh被胆碱酯酶分解。
(3)Mg²⁺可阻断Ca²⁺内流入轴突末梢。用适宜浓度的Mg²⁺处理神经肌肉接头后，再刺激感受器，则肌肉表现为     (选填“肌肉痉挛”或“肌无力”，下同)。毒扁豆碱可与胆碱酯酶结合，使该酶失活，则毒扁豆碱中毒患者的肌肉表现为     。

科研人员对患有蛔虫病的马进行人工驱虫，以获取马蛔虫的活体材料。将获取的马蛔虫子宫浸入己配好的溶液(升汞：无水酒精为l：40)中8h，固定细胞分裂相，再用石蜡包埋后切片，利用苏木精液染色后观察到马蛔虫受精卵细胞(2N=4)分裂的部分图像如下。请据图回答：

(1)马蛔虫受精卵是观察动物细胞   分裂过程的适宜材料，主要原因是  。
(2)实验中，科研人员用苏木精液主要对马蛔虫受精卵的   进行染色，以便于镜检。   
(3)图中a细胞处于分裂期的   期。与a细胞相比，图中c细胞所处时期的特点是   。
(4)细胞分裂间期包含G_l、S、G₂三个阶段，其中S期主要进行DNA复制。环磷酰胺是一种抗肿瘤药物，小剂量的环磷酰胺可抑制细胞由G₁期进入S期，G₂及其他时期的细胞不敏感。据此推断，环磷酰胺抗肿瘤的主要机理是   。若在含马蛔虫受精卵的细胞培养液中加入适宜剂量的环磷酰胺，则培养相当于一个细胞周期的时间后，a细胞所占的比例将   。

为了探究外界因素与蜜柑光合作用速率之间的关系，实验人员在4月、6月测定了某地晴朗天气条件下蜜柑叶片的净光合速率(A图)和胞间C0₂浓度(B图)的变化情况。请据图回答下列问题：

(1)与蜜柑叶肉细胞净光合作用速率大小直接相关的细胞结构是   。
(2)影响蜜柑叶片胞间C0₂浓度大小的因素较为复杂，一方面与叶片气孔的   有关，另一方面也与   有关。
(3)在4月晴天的ll：00～13：00时，蜜柑叶片净光合速率下降，据图分析，此时蜜柑叶片净光合作用速率下降的直接原因是   ，进而导致光合作用的   (填反应阶段和生理过程的名称)受阻，从而影响光合作用速率。
(4)在6月晴天的ll：00～13：00时，蜜柑叶片的胞间C0₂浓度明显上升，但净光合速率却显著降低，最可能的原因是   。进一步研究发现，此时叶绿体中的ATP的相对含量显著降低，一方面可能是   影响有关酶的活性，另一方面可能是高温、强光导致叶肉细胞叶绿体中的     (填结构名称)受损，进而影响了净光合作用速率。此时，采用向叶片喷雾的方法，则可有效提高蜜柑的净光合作用速率。

下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。
资料1　巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，此时AOX1基因受到诱导而表达[5'AOX1和3'AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子]。
资料2　巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达。

(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上______、______限制酶识别序列， 这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。
(2)酶切获取HBsAg基因后，需用________将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取_______               _。
(3)步骤3中应选用限制酶________来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用_____     ___方法进行检测。
(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入____   ____以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达。
(6)与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行___       _____并分泌到细胞外，便于提取。

以下是三个学生研究小组所做的调查，请回答相关问题。

（1）第一个小组在草原设置固定样地，研究不同程度下放牧和割草两种利用方式下的地上生物量和生物多样性之间的关系，结果如右图所示：
①研究小组首先选取一定大小的样方，识别并统计_______         ___________。
②在割草草地中，随着割草强度的增加，草地的________     ____整体呈现下降趋势，但图中______             _____呈增加趋势。
③放牧量和割草量的增加会导致土壤盐碱化加重，研究小组通过大量的实验发现铺枯草层能有效的治理盐碱地，其主要原因是: ___________               _____，无机营养物质不断归还土壤,有利于植物的生长。
（2）第二小组对某地区部分植物的种群密度(单位：株/m²)连续进行了5年的调查，下表是所得的数据，其中豚草是原产北美的植物。

从5年来五种植物数量变化可知：城市绿化工程应遵循的生态工程基本原理主要是___________________。
（3）第三小组调查某草原遭受蝗灾后，人类治理过程中蝗虫的种群数最变化，下图为他们绘制的坐标曲线。

①图中a～b段，蝗虫种群的增长速率下降，试解释其原因是________________________________________。
②为有效防治蝗灾，应在________点之前及时控制种群数量。利用性引诱剂诱杀雄虫可以防c点出现，原因是改变了__________________的特征。
③从生态系统能量流动的角度考虑，治理蝗虫的目的是__________________________。

BAK基因是近年来发现的一种促凋亡基因，癌细胞内的BAK基因表达异常。
（1）细胞凋亡是由________决定的细胞自动死亡的过程，对于多细胞生物体的正常发育具有重要意义。
（2）癌变是在致癌因子的作用下，细胞内的_________发生了突变而导致的。在癌变细胞内，BAK基因的表达水平明显_________。
（3）将体外扩增的BAK基因导入癌细胞诱导细胞凋亡，有望成为癌症治疗的新途径。用实验验证导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达所起的作用，结果如下图。完善实验步骤，分析实验结果。

①用__________处理胃癌细胞使之分散成单个细胞，分为A、B、C三组。
②B组细胞导入空载体，则A组细胞___________， C组细胞___________。
③在相同适宜条件下培养5天，统计各组活细胞数，并从分子水平上比较__________的含量。C组细胞明显少于A组和B组，分析其原因是__________________________________________________。

生态学家对某弃耕农田多年后形成的荒地进行调查。下表是此生态系统三个营养级的能量分析表。回答下列问题：
(单位：J／hm²·a)

营养级	同化量	未被利用量	分解者分解量	呼吸释放量
A	2.48×10^11	2.00×10^9	1.20×10^10	3.60×10^10
B	2.40×10^7	6.00×10^5	4.00×10^5	2.30×10^7
C	7.50×10^8	2.40×10^7	6.00×10^6	7.16×10^8

（1）输入该生态系统生物群落的总能量是由表中     所固定的。
（2）该生态系统第二营养级到第三营养级的能量传递效率为            。
（3）该弃耕农田上进行的演替类型为            。
（4）生态学家为了监测和预报该生态系统鼠害的发生情况，对弃耕后田鼠种群数量的变化规律进行了研究。调查统计发现田鼠繁殖能力很强，在最初的一个月内，种群数量每天增加1.47％。
I．研究者通常采用            法估算该地区田鼠的种群数量。
Ⅱ．根据             ，构建了田鼠种群增长模型为Nt =N0·λt，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是               。
Ⅲ．重复观察统计田鼠数量，对所建立的模型进行        ，以利于鼠害的防治。