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高中 | 第1 节 基因突变和基因重组题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第五章 基因突变及其他变异
第1 节 基因突变和基因重组
$\rm 2019$年$\rm 7$月到$\rm 2020$年$\rm 2$月的澳大利亚森林大火燃烧$\rm 7$个月,烧毁逾$\rm 1000$万公顷土地,导致凤头鹦鹉和食蜜鸟等一大批标志性物种以及大量珍贵植被受损,火烧程度不同对植被演替的影响也不同。$\rm 2020$年$\rm 2$月,持续$\rm 7$个月的澳洲森林大火终于在一场大暴雨中熄灭,森林植被开始复苏,又是一片“病树前头万木春”的景象,但这却让一些专家感到担忧。因为此次澳洲山火过后快速“复活”的是生长快速、需水需肥量大的高大乔木$\rm ——$桉树,且桉树还会分泌有毒物质。分析回答以下问题:
调查火灾后澳洲森林中凤头鹦鹉的种群密度可以用 法。
凤头鹦鹉的活动能力强、活动范围大,故调查火灾后澳洲森林中凤头鹦鹉的种群密度可以用标记重捕法。
不同强度的火烧形成的大小斑块往往镶嵌在一起,构成群落的 结构。
群落的水平结构指在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布,故不同强度的火烧形成的大小斑块往往镶嵌在一起,构成群落的水平结构。
森林火灾后发生的群落演替,相关叙述错误的是$\rm (\qquad)$
发生的演替类型为次生演替
","若没有外力干扰,该地可能重现森林
","发生的演替过程会经历地衣阶段
","随着时间延长,该地群落结构可能越来越复杂
"]$\rm A$、森林火灾后,原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,故森林火灾后发生的演替类型为次生演替,$\rm A$正确;
$\rm B$、若没有外力干扰,在适宜的条件下,该地可能重现森林,$\rm B$正确;
$\rm C$、该演替为次生演替,不会经历地衣阶段,$\rm C$错误;
$\rm D$、随着时间延长,该地群落结构可能越来越复杂,生态系统的稳定性越来越强,$\rm D$正确。
故选:$\rm C$。
发生森林火灾后,消防人员顶着高温,奔赴在火情第一线,机体的生理活动会发生变化。下列叙述错误的是$\rm (\qquad)$
高温下,机体通过神经调节实现皮肤毛细血管舒张,增加散热
","消防员心率加速、警觉性提高主要与甲状腺激素分泌增多有关
","大量流汗有利于体温的维持,但不利于体内水盐的平衡
","机体大量消耗葡萄糖使血糖浓度降低,胰高血糖素的分泌量会增加
"]$\rm A$、炎热时,机体的皮肤毛细血管舒张,散热增加,主要通过神经调节实现,$\rm A$正确;
$\rm B$、消防员心率加速、警觉性提高主要与肾上腺素分泌增多有关,$\rm B$错误;
$\rm C$、大量流汗有利于体温的维持,但不利于体内水盐的平衡,因为大量流汗会使得水分以及无机盐大量丢失,$\rm C$正确;
$\rm D$、机体大量消耗葡萄糖使血糖浓度降低,胰高血糖素的分泌量会增加,从而使血糖升高,以维持血糖平衡,$\rm D$正确。
故选:$\rm B$。
澳大利亚森林大火烧毁了蓝山地区大片森林,给生活在这片土地上的动物带来灭顶之灾,专家估计有超过$\rm 2$万只考拉丧生,考拉因大火成“濒危物种”。对上述材料的分析正确的是$\rm (\qquad)$
考拉鼻子特别发达,形状各种各样,体长也有区别,这体现了遗传多样性
","蓝山地区考拉作为动物研究的材料体现了生物多样性的间接价值
","对蓝山地区的考拉进行就地保护,建立自然保护区,是保护它的最有效措施
","刺鼻的烟味和火光给考拉传递了化学和物理信息,使一部分考拉逃生
"]$\rm A$、生物多样性包括基因多样性(遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性三个层次。考拉鼻子特别发达,形状各种各样,体长也有区别,这体现了遗传多样性,$\rm A$正确;
$\rm B$、蓝山地区考拉作为动物研究的材料体现了生物多样性的直接价值,$\rm B$错误;
$\rm C$、就地保护,建立自然保护区,是保护生物多样性的最有效措施。但是由于山火,该地的森林生态系统被破坏,对蓝山地区的考拉要进行易地保护,$\rm C$错误;
$\rm D$、刺鼻的烟味给考拉传递了化学信息,火光给考拉传递了物理信息,使一部分考拉逃生,$\rm D$正确。
故选:$\rm AD$。
在同样恶劣的环境中,桉树能比其他植物抢先一步,在很短时间内重新恢复生机。桉树在森林火灾后更具竞争优势,与它有关的特性可能有$\rm (\qquad)$
桉树油脂含量高,易燃
","桉树恢复快,生长迅速
","桉树的天敌较少
","桉树的种子十分坚固,不易发芽,但大火燃烧之后,反而容易发芽
","过火后,桉树很多枝干依然可以发芽
"]同样恶劣的环境中,桉树能比其他植物抢先一步,在很短时间内重新恢复生机。
$\rm A$、油脂含量高,在火灾中受灾更严重,$\rm A$不符合题意;
$\rm B$、桉树恢复快,生长迅速,能使桉树比其他植物抢先一步,在很短时间内重新恢复生机,$\rm B$符合题意;
$\rm C$、桉树的天敌较少,能快速生长,能使桉树比其他植物抢先一步,在很短时间内重新恢复生机,$\rm C$符合题意;
$\rm D$、桉树的种子十分坚固,不易发芽,但大火燃烧之后,反而容易发芽,提高了出生率,能使桉树比其他植物抢先一步,在很短时间内重新恢复生机,$\rm D$符合题意;
$\rm E$、过火后,桉树很多枝干依然可以发芽,从而恢复生机,$\rm E$符合题意。
故选:$\rm BCD$$\rm E$。
根据桉树的特性分析,澳大利亚森林经常发生火灾,长此以往,森林生态系统的自我调节能力会 (上升$\rm /$下降),原因是 。
下降;桉树在与其他植物的竞争中占优势,会导致生态系统的组成成分减少,营养结构变得简单
"]]澳大利亚森林经常发生火灾,长此以往,森林主要以桉树为主,桉树在与其他植物的竞争中占优势,会导致生态系统的组成成分减少,营养结构变得简单,抵抗力稳定性下降,自我调节能力下降。
山火有地下火、地表火和树冠火,这是由森林群落的 结构决定的。火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,从生态系统的功能角度分析,原因是能烧掉枯枝落叶,促进 。
群落的垂直结构是指群落在垂直方向上的明显的分层现象,因此山火有地下火、地表火和树冠火,这是由森林群落的垂直结构决定的。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,从生态系统的功能角度分析,火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,原因是强度较弱的地表火能烧掉枯枝落叶,可促进物质循环。
森林作为“地球的肺”可以通过光合作用将大气中的$\rm CO_{2}$固定到植被中来。科研人员研究了不同程度的山火对植被碳密度的影响,通过在不同程度的火烧迹地及相邻的未火烧林,设置固定样地,于火灾结束$\rm 1$年后测定植被的碳密度,实验结果如图:(植被碳密度是指单位面积土地上植物中碳元素的重量,单位为$\rm t·hm^{-2}$)
据图分析:随着山火强度的增大,植被的总碳密度逐渐减小,该变化主要由 (填“乔木”“灌木”或“草本”)碳密度的变化导致。随着山火强度的增大,草本植物碳密度逐渐增大,原因是: (答两点)。
图$\rm 1$示森林火灾中光热刺激和烟雾中的一些生物活性物质对种子萌发的影响。埋在土壤中的种子萌发时,幼苗的下胚轴的顶端会形成“顶端弯钩”结构,如图$\rm 2$该结构能避免子叶和顶端分生组织在出土过程中与土壤直接冲撞而造成机械损伤。下胚轴顶部两侧的细胞中生长素的不对称分布是导致这种现象的原因,回答有关问题:
乔木;火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多
"]]随着山火强度的增大,乔木碳密度从$\rm 100t·hm^{-2}$多减小到$\rm 20t·hm^{-2}$,而灌木和草本碳密度的变化仅在$\rm 2t·hm^{-2}$以内,所以植被的总碳密度逐渐减小,该变化主要由乔木碳密度的变化导致。随着山火强度的增大,火灾后草本植物接受的光照更加充足,且土壤中无机养料增多,进而使得草本植物碳密度逐渐增大。
研究发现,重力是触发幼苗顶端弯钩形成的起始信号。形成期高浓度生长素在下胚轴 (“$\rm m$”或“$\rm n$”)侧积累,导致该侧细胞生长 ,下胚轴顶端倾斜角$\rm \alpha $ (“变大”或“变小”)形成弯钩。打开期下胚轴该侧细胞中生长素被稀释到较低浓度,转而 (“促进”或“抑制”)细胞生长。
由于重力作用,形成期高浓度生长素在下胚轴$\rm n$侧积累,由于高浓度生长素抑制生长,生长速度$\rm m$侧$\rm \gt $ $\rm n$侧,故该侧细胞生长较慢,下胚轴顶端倾斜角$\rm a$变小形成弯钩。高浓度的生长素抑制生长,低浓度的生长素抑促进生长,故打开期下胚轴该侧细胞中生长素被稀释到较低浓度,转而促进细胞生长。
在紫外线照射下,$\rm KAR$类物质不能促进种子萌发,原因可能是紫外线照射导致$\rm KAR$类物质分解或紫外线照射损伤种子,为了探究其原因,某小组进行了如下表所示的实验。
$\rm A$组 | 休眠的红杉种子$\rm 100$颗,在正常条件下培养$\rm 48\;\rm h$,测定萌发率 |
$\rm B$组 | 休眠的红杉种子$\rm 100$颗,添加$\rm KAR$类活性物质,其他条件与$\rm A$组一致,测定萌发率 |
$\rm C$组 | 休眠的红杉种子$\rm 100$颗,添加紫外线照射后的$\rm KAR$类活性物质,其他条件与$\rm A$组一致,测定萌发率 |
$\rm D$组 | ,添加$\rm KAR$类活性物质,其他条件与$\rm A$组一致,测定萌发率 |
$\rm D$组的处理是 。如果紫外线照射导致$\rm KAR$类活性物质完全分解,且不损伤种子,预计这$\rm 4$组实验种子萌发率的大小关系是 。
紫外线照射后休眠的红杉种子$\\rm 100$颗;$\\rm A=C\\gt B=D$
"]]$\rm D$组设置要体现紫外线直接对种子的影响,因此,$\rm D$组的处理是紫外线照射后休眠的红杉种子$\rm 100$颗。根据题干信息可知,$\rm KAR$类物质不能促进种子萌发,$\rm A$组和$\rm C$组种子的萌发率应该一致,$\rm B$组和$\rm D$组种子的萌发率应该一致,由于$\rm B$组和$\rm D$组添加了$\rm KAR$类活性物质,所以种子萌发率较低,即四组的萌发率关系可表示为$\rm A=C\gt B=D$。
赤霉素($\rm GA$)和脱落酸($\rm ABA$)能够调节种子的萌发。某研究小组为研究两种激素在种子萌发中的作用,利用拟南芥种子进行了实验,结果如图,已知$\rm 6-$甲基嘌呤能够抑制$\rm mRNA$的合成。下列说法错误的是$\rm (\qquad)$
$\\rm GA$通过促进种子合成$\\rm \\alpha-$淀粉酶来促进种子萌发
","在调节种子萌发的过程中$\\rm ABA$与$\\rm GA$的作用相反
","题图证明$\\rm 6-$甲基嘌呤抑制$\\rm GA$合成相关基因的转录
","在种子成熟过程中$\\rm ABA$的含量呈上升趋势
"]$\rm A$、由甲组结果可知,$\rm GA$能促进种子合成$\rm a-$淀粉酶,来促进种子萌发,$\rm A$正确;
$\rm B$、对比甲、丙两组可知,喷洒$\rm GA$和$\rm ABA$的种子中$\rm a-$淀粉酶含量比单独喷洒$\rm GA$的组低,可知在调节种子萌发的过程中$\rm ABA$与$\rm GA$的作用相反,$\rm B$正确;
$\rm C$、$\rm 6-$甲基嘌呤能够抑制$\rm mRNA$的合成,但是可能是抑制$\rm a-$淀粉酶合成相关基因的转录,$\rm C$错误;
$\rm D$、在种子成熟过程中,$\rm ABA$的含量呈上升趋势,使其保持休眠,$\rm D$正确。
故选:$\rm C$。
研究发现,$\rm XM$基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。$\rm XM$基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如下图所示,相关分析错误的是$\rm (\qquad)$
位点$\\rm 1$突变会使种子对脱落酸的敏感性降低
","位点$\\rm 2$突变可以是碱基对发生替换造成的
","位点$\\rm 3$突变使$\\rm XM$基因的转录过程提前终止
","位点$\\rm 4$突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象
"]$\rm A$、种子正常休眠,主要是脱落酸在起作用,而位点$\rm 1$突变则无$\rm XM$蛋白产生,使种子休眠减少,可推测脱落酸作用减弱,即种子对脱落酸敏感性降低,$\rm A$正确;
$\rm B$、比较表中位点$\rm 2$突变和无突变表达的蛋白图示,蛋白长度相同,只是中间有一小段氨基酸序列不同,可推测该突变可以是碱基对发生替换造成的,$\rm B$正确;
$\rm C$、比较表中位点$\rm 3$突变和无突变表达的蛋白图示,蛋白长度变短,可推测翻译提前终止,$\rm C$错误;
$\rm D$、位点$\rm 4$突变,$\rm XM$蛋白的表达倍增,使得种子对脱落酸的敏感性增强,雨后穗上的种子不易解除休眠,$\rm D$正确。
故选:$\rm C$。
除影响种子的休眠外,脱落酸在植物体中的调节作用还有 (答出$\rm 1$点即可)。
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶或果实衰老或脱落
"]]脱落酸是植物体内的激素,具有抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶或果实衰老或脱落以及抑制种子萌发的作用。
“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
据生态学家估算,截至$\rm 2020$年$\rm 7$月澳大利亚丛林大火或已导致超过$\rm 600$万公顷森林被毁,大火约向空中释放了$\rm 3.5$亿吨二氧化碳,气候专家认为、大火释放的二氧化碳被地球上的生物吸收可能需要一个世纪或更长时间。下列相关说法错误的是$\rm (\qquad)$
含碳有机物中的碳元素在大火中以$\\rm CO_{2}$的形式转移到大气$\\rm CO_{2}$库
","生态系统中的消费者能促进生态系统的物质循环
","碳元素在生产者与分解者之间以含碳有机物的形式双向传递
","为了尽早实现“碳中和”,我们应优先选乘公共交通、注意节约用电
"]$\rm A$、含碳有机物中的碳元素燃烧会产生$\rm CO_{2}$,转移到大气$\rm CO_{2}$库,$\rm A$正确;
$\rm B$、生态系统中的消费者能促进生态系统的物质循环过程,$\rm B$正确;
$\rm C$、碳元素在分解者传向生产者以无机物(二氧化碳)的形式传递,而生产者传向分解者是以含碳有机物的形式传递,$\rm C$错误;
$\rm D$、优先选乘公共交通、注意节约用电,可以减碳节能,从而尽早实现“碳中和”,$\rm D$正确。
故选:$\rm C$。
有报道说,当地“火鹰”(如啸鸢等)纵火加剧了火灾灾情。“火鹰”是肉食性猛禽,喜欢在着火的森林里活动觅食,它们会衔着着火的树枝将其运送到尚未燃烧的森林里。试从种间关系的角度分析“火鹰”纵火的目的: 。
将小动物从森林中驱赶出来,便于“火鹰”捕食
"]]“火鹰”觅食其他生物所体现的种间关系是捕食,从种间关系的角度分析,“火鹰”纵火可以将小动物从森林中驱赶出来,便于“火鹰”捕食。
在火灾后的森林中存在如图所示的食物链,图中没有涉及的生态系统的生物成分是 ,丙和乙的种间关系是 ,乙同化的能量去向中除了通过呼吸作用以热能形式散失外,还有 。
分解者;捕食和竞争;用于自身生长、发育和繁殖等生命活动
"]]生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者,如图所示的食物链没有涉及的生态系统的生物成分是分解者。由图可知,丙会捕食甲和乙,乙会捕食甲,所以丙和乙的种间关系是捕食和竞争。每个营养级的同化量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。
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