二、必做非選擇題(39分)
29.(10分)已知在黑暗條件下蔗糖可以通過氣孔進(jìn)入葉片轉(zhuǎn)化成淀粉,某科研小組為驗(yàn)證這一結(jié)論,將一株綠色植物在黑暗中放置一段時(shí)間后,取生理狀態(tài)一致的葉片(去掉葉柄并用石蠟封口,石蠟也可以封閉氣孔等通道),平均分成4組,實(shí)驗(yàn)處理如下表所示。一段時(shí)間后,脫色,用碘液檢測葉片顏色變化,結(jié)果如下表(無氧呼吸產(chǎn)生的能量忽略不計(jì))。請回答:
(1)實(shí)驗(yàn)前要將植物在黑暗中放置一段時(shí)間的目的是________________,實(shí)驗(yàn)后葉片一般用__________(試劑)進(jìn)行脫色處理,再用碘液處理。
(2)組1中蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉的直接能源物質(zhì)是__________,是通過__________產(chǎn)生的。與組1相比,組2葉片無淀粉的原因是________________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)前三組實(shí)驗(yàn)不能證明蔗糖通過氣孔進(jìn)入葉片,因此必須增加組4,組4的處理是____________________________________________。
【答案】 (1)(饑餓處理以)消耗葉片中原有淀粉(2分) 無水乙醇(1分)
(2)ATP(1分) 有氧呼吸(2分) 組2葉片不能進(jìn)行有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP(2分)
(3)用石蠟封閉氣孔后的葉片浸泡在5%蔗糖溶液中,通入O2(2分)
30.(9分)1902年德國生理學(xué)家伯恩斯坦在前人實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上提出了生物電發(fā)生的“膜學(xué)說”。下圖是實(shí)驗(yàn)過程中用靈敏電流計(jì)測量神經(jīng)纖維膜電位情況的結(jié)果,請回答相關(guān)問題。
(1)圖中表示靜息電位的是__________(填“甲”或“乙”),該電位的形成主要是由于__________外流形成的。
(2)圖乙中刺激神經(jīng)纖維會引起指針發(fā)生__________次偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生的興奮會以__________的形式快速傳導(dǎo)。
(3)該神經(jīng)纖維末端膨大,與下一級神經(jīng)元共同形成__________(結(jié)構(gòu)名稱)。
【解析】 (1)靜息電位是神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)時(shí)膜內(nèi)外的電位差,圖甲中測量的是靜息電位;靜息電位是由于K+外流產(chǎn)生的。(2)圖乙中受刺激部位的興奮首先到達(dá)右側(cè)電流計(jì)接頭處,該處的膜興奮發(fā)生膜電位逆轉(zhuǎn),變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,而此時(shí)左側(cè)接頭為外正內(nèi)負(fù),兩側(cè)存在電位差,指針偏轉(zhuǎn)一次,興奮繼續(xù)向左側(cè)傳導(dǎo),當(dāng)?shù)竭_(dá)左側(cè)接頭處時(shí),該處膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,而此時(shí)右側(cè)接頭恢復(fù)為外正內(nèi)負(fù),因此指針再發(fā)生一次方向相反的偏轉(zhuǎn);興奮在神經(jīng)纖維上以電信號形式傳導(dǎo)。(3)兩個(gè)神經(jīng)元之間的結(jié)構(gòu)為突觸。
【答案】 (1)甲 K+(或鉀離子)
(2)2 局部電流(或電信號、神經(jīng)沖動)
(3)突觸
31.(9分)下列圖表表示東亞飛蝗種群的數(shù)量變化和攝食植物后能量流動的情況,請分析并回答相關(guān)問題。
項(xiàng)目 飛蝗攝食量 飛蝗糞便量 飛蝗呼吸消耗量 儲存在飛蝗有機(jī)物中的能量 能量(kJ) 410 210 130 70 (1)圖中種群數(shù)量增長速率最快的點(diǎn)是________,從d點(diǎn)開始利用性引誘劑誘殺雄蟲,可通過引起種群的________失調(diào),從而使種群的出生率降低,最終降低種群數(shù)量。
(2)東亞飛蝗在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于________,飛蝗同化的能量中大約有________%用于生長、發(fā)育和繁殖,表中儲存在飛蝗有機(jī)物中的能量的去向有①__________________、②________________。
【解析】 (1)種群增長速率最快的點(diǎn)對應(yīng)的是K/2值,圖中a點(diǎn)符合;性引誘劑誘殺雄蟲,則種群的性別比例發(fā)生改變。(2)蝗蟲屬于生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者;分析表格,蝗蟲的同化量=攝食量-糞便量=410-210=200 kJ,用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗量=200-130=70 kJ,即儲存在飛蝗有機(jī)物中的能量,因此同化量中約有70/200×100%=35%用于其生長、發(fā)育和繁殖;儲存在飛蝗有機(jī)物中的能量的去向有流入下一營養(yǎng)級和被分解者分解。
【答案】 (1)a 性別比例
(2)消費(fèi)者 35 流向下一營養(yǎng)級 被分解者分解
32.(11分)雜種優(yōu)勢泛指雜種品種即F1(雜合子)表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)越于其親本品種(純系)的現(xiàn)象。現(xiàn)階段,我國大面積推廣種植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)玉米品種,均為雜合子。請回答:
(1)玉米是單性花,雌雄同株的作物。在雜交過程中,玉米相對于豌豆可以簡化________環(huán)節(jié),在開花前直接給雌、雄花序________處理即可。
(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),玉米雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢明顯,但是F2會出現(xiàn)雜種優(yōu)勢衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了________,使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。
(3)玉米的大粒雜種優(yōu)勢性狀由一對等位基因(A1、A2)控制,現(xiàn)將若干大粒玉米雜交種平分為甲、乙兩組,相同條件下隔離種植,甲組自然狀態(tài)授粉,乙組人工控制自交授粉。若所有的種子均正常發(fā)育,第3年種植時(shí)甲組和乙組雜種優(yōu)勢衰退率(小粒所占比例)分別為____、____。該實(shí)驗(yàn)的目的是__________。
(4)玉米的大穗雜種優(yōu)勢性狀由兩對等位基因(B1、B2和C1、C2)共同控制,兩對等位基因都純合時(shí)表現(xiàn)為衰退的小穗性狀。若大穗雜交種(B1B2C1C2)自交,F(xiàn)2出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/2,則說明這兩對等位基因位于
___________________________________________________________。
(5)如果玉米的某雜種優(yōu)勢性狀由n對等位基因控制,且每對等位基因都獨(dú)立遺傳。若某雜種優(yōu)勢品種n對基因都雜合,其后代n對基因都純合時(shí)才表現(xiàn)衰退,該品種自然狀態(tài)授粉留種,第二年種植時(shí)(F2)表現(xiàn)衰退的概率為________,由此推斷F2雜種優(yōu)勢衰退率與雜合等位基因?qū)?shù)的關(guān)系是___________。
【解析】 (1)在雜交過程中,為了防止自花傳粉,豌豆需去雄后套袋處理,而玉米是雌雄同株的單性花植物,雄花在上面,雌花在下面,因此可以簡化的是去雄環(huán)節(jié),只需要在開花前直接給雌、雄花序套袋處理即可。
(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),玉米雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢明顯,但是F2會出現(xiàn)雜種優(yōu)勢衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因分離,使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。(3)如題所述,第3年種植時(shí),應(yīng)該是甲組個(gè)體隨機(jī)交配兩次得到的子代,由于甲組個(gè)體是隨機(jī)交配,后代基因型頻率計(jì)算應(yīng)從基因頻率入手,甲組(A1A2)中A1的基因頻率=1/2,A2的基因頻率=1/2,隨機(jī)交配后種群的基因頻率不變,因此第3年種植時(shí),A1A2的基因型頻率=2×1/2×1/2=1/2,所以甲組雜種優(yōu)勢衰退率為1-1/2=1/2,第3年種植時(shí),應(yīng)該是乙組個(gè)體自交兩次得到的子代,A1A2的基因型頻率=1/2×1/2=1/4,由此可知乙組雜種優(yōu)勢衰退率是1-1/4=3/4;對比兩實(shí)驗(yàn)自變量及因變量可知,該實(shí)驗(yàn)的目的是研究授粉方式對雜種優(yōu)勢衰退率的影響。(4)由題意可知,若兩對基因(B1、B2和C1、C2)位于兩對同源染色體上,大穗雜交種(B1B2C1C2)自交,F(xiàn)2出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/2×1/2=1/4,與題中給的概率1/2不符,說明這兩對等位基因位于一對同源染色體上,且不發(fā)生交叉互換。(5)由(3)的分析可知,如果玉米的某雜種優(yōu)勢性狀由一對等位基因控制,自然授粉后其后代中純合子的概率是1/2,如果玉米的某雜種優(yōu)勢性狀由兩對等位基因控制,自然授粉后其后代中純合子的概率是1/2×1/2=1/4,由此可以推出,如果玉米的某雜種優(yōu)勢性狀由n對等位基因控制,且每對等位基因都獨(dú)立遺傳,其后代n對基因都純合時(shí)才表現(xiàn)衰退,該品種自然狀態(tài)授粉留種,第二年種植時(shí)(F2)表現(xiàn)衰退的概率為1/2n,由此推斷F2雜種優(yōu)勢衰退率與雜合等位基因?qū)?shù)的關(guān)系是雜種優(yōu)勢性狀F1基因型的雜合等位基因?qū)?shù)越多,F(xiàn)2中的衰退率越低。
【答案】 (1)去雄 套袋
(2)基因分離
(3)1/2 3/4 研究授粉方式對雜種優(yōu)勢衰退率的影響
(4)一對同源染色體上,且不發(fā)生交叉互換
(5)1/2n(2分) 雜種優(yōu)勢性狀F1基因型的雜合等位基因?qū)?shù)越多,F(xiàn)2中的衰退率越低(2分)