1选择题
2023年,我国科学家在《自然》杂志发表论文,宣布在一种古老的蕨类植物中发现了特殊的细胞分裂调控机制。该机制保证了植物在快速生长过程中遗传信息的稳定传递。这一发现为理解植物进化提供了新证据。下列关于细胞分裂的叙述,与此研究发现直接相关的是( )
- A. 细胞分裂使细胞数目增多,是生物体生长的基础
- B. 分裂过程中,染色体先复制加倍,再平均分配到两个新细胞中
- C. 动物细胞分裂时,细胞膜从细胞中部向内凹陷缢裂成两个细胞
- D. 植物细胞分裂时,在原来的细胞中央形成新的细胞膜和细胞壁
答案:B
解析:本题以最新科研新闻为情境,考查细胞分裂过程中遗传物质变化的核心知识,体现了知识迁移。
题干关键词是“遗传信息的稳定传递”。在细胞分裂过程中,保证遗传信息稳定传递的关键步骤是:染色体先复制加倍,再平均分配到两个新细胞中,从而使新细胞与原细胞的遗传物质保持一致。
A选项描述的是细胞分裂的意义(增加细胞数目),与“遗传信息稳定传递”这一具体机制无直接对应关系。
C和D选项分别描述动、植物细胞分裂过程的形态学差异,与遗传物质的分配机制无直接关联。
B选项准确描述了保证遗传信息稳定传递的细胞学基础,与题干中“特殊的细胞分裂调控机制”及“保证遗传信息的稳定传递”直接相关。故选B。
2选择题
为响应国家“生物多样性保护”号召,某市启动了“城市湿地鸟类资源调查”项目。调查小组在制定方案时,下列做法最科学的是
- A. 重点记录珍稀鸟类,普通鸟类如麻雀可忽略不计
- B. 为快速完成任务,仅在白天和晴天进行观察记录
- C. 使用望远镜和录音设备进行远距离观察,尽量减少对鸟类栖息地的干扰
- D. 将观察到的鸟类信息,直接发布到个人社交平台,无需保密处理
答案:C
解析:本题结合社会热点“生物多样性保护”,考查科学调查的方法与原则。科学调查要求客观、全面、严谨,并注意保护调查对象及其环境。A选项违背了全面性原则,调查应记录所有观察到的生物。B选项违背了全面性原则,调查应在不同时段和天气下进行以获取更全面数据。D选项可能违反项目保密规定,且未体现保护调查环境的意识。C选项使用非侵入式工具进行远距离观察,既保证了观察的科学性,又最大限度减少了人为干扰,符合科学调查和生物多样性保护的要求。故选C。
3选择题
2024年,我国科学家在《自然》杂志上发表研究,揭示了在干旱环境下,某些植物会通过根部释放特定化学信号,吸引土壤中的有益微生物前来“定居”,从而帮助植物提高抗旱能力。这种现象主要体现了生物与环境关系中的( )
- A. 生物影响环境
- B. 环境影响生物
- C. 生物适应环境
- D. 生物与环境相互影响
答案:D
解析:本题结合前沿科研情境,考查生物与环境关系的理解。干旱环境(非生物因素)影响植物生理,促使植物释放信号(生物影响环境),同时吸引来的微生物又帮助植物适应干旱(生物适应环境),整个过程体现了生物与环境的相互影响。易错点在于片面理解:只看到干旱影响植物(选B),或只看到植物吸引微生物(选A),而忽略了两者之间的互动关系。故选D。
4填空题
新闻报道:我国科学家利用航天育种技术,将一批作物种子送入太空,返回地面后筛选培育出高产新品种。请结合所学知识回答:
(1)在太空中,种子内的______(填结构名称)是未来发育成新植株的幼体,它由胚芽、胚轴、胚根和______组成。
(2)航天育种利用了宇宙射线等因素可能使种子的______发生改变,从而产生可遗传的变异。
(3)若该作物为玉米,其种子萌发时,提供营养物质的结构主要是______;若为大豆,则营养物质主要储存在______中。
答案:(1)胚;子叶
(2)遗传物质(或基因)
(3)胚乳;子叶
解析:本题以“航天育种”这一社会热点新闻为情境,综合考查种子的结构、萌发和遗传变异知识。第(1)问考查种子结构的基础知识,胚是种子的主要部分,由四部分构成。第(2)问考查变异的原理,航天育种属于诱变育种,其原理是利用特殊环境(如宇宙射线)诱导种子的遗传物质发生改变。第(3)问考查单子叶植物(玉米)和双子叶植物(大豆)种子结构的区别,这是常考点和易错点。玉米是单子叶植物,营养储存在胚乳中;大豆是双子叶植物,营养储存在两片肥厚的子叶中。
5填空题
阅读资料,回答问题。
资料:2023年,我国“神舟十六号”航天员在空间站开展了一项“太空种菜”实验,利用特制培养装置种植生菜。装置提供了适宜的光照、温度、水分和矿物质,并通入由地球携带的空气。在太空中,生菜生长正常,甚至比地面对照组长得更“壮实”。
(1)从细胞结构的角度看,生菜与动物细胞相比,其细胞特有的结构是______、______和液泡。
(2)航天员在太空中提供的空气,其主要成分是______,这是植物进行______作用的重要原料之一。
(3)资料中提到,太空生菜比地面对照组更“壮实”。请你结合所学知识,推测一个可能的原因:______。
答案:(1)细胞壁;叶绿体
(2)二氧化碳;光合
(3)示例:太空中失重环境可能影响了植物体内生长激素的分布或运输,促进了细胞伸长;或太空舱内光照、温度、湿度等环境条件控制得更精确、稳定,更有利于生长。(答案合理即可)
解析:本题以“太空种菜”这一社会热点新闻为情境,综合考查动植物细胞结构差异、光合作用原料等基础知识,并设置开放性问题考查知识迁移与科学推理能力。
(1)考查动植物细胞结构的异同点。植物细胞特有结构是细胞壁、叶绿体和液泡,但需注意,并非所有植物细胞都有叶绿体(如根部细胞),但题干问的是“特有”结构,应完整写出。
(2)考查光合作用的原料。空气的主要成分是氮气和氧气,但对植物光合作用至关重要的气体是二氧化碳(CO₂),它是光合作用的原料之一。
(3)考查知识迁移与综合分析。需要将植物生长的影响因素(环境因素如光、温、水、肥;自身因素如激素调节)与太空特殊环境(微重力)相结合进行合理推测。易错点在于(1)题可能漏写“叶绿体”或误答“线粒体”;(2)题可能误答“氧气”;(3)题可能脱离生物学原理进行猜测。
6解答题
阅读材料,回答问题。
材料一:2024年,某地科研团队在深海热泉口发现了一种新型微生物。该生物能在高温、高压、无光的极端环境下生存,通过氧化硫化氢等无机物获取能量,并利用二氧化碳等无机物合成有机物。
材料二:近期,一项关于“沙漠绿洲”的新闻报道指出,科学家通过引入特定的苔藓和地衣,在干旱地区成功促进了土壤形成,为后续高等植物的生长创造了条件。
(1) 根据材料一,判断该新型微生物是否属于生物,并说明理由(至少写出两点生物特征)。
(2) 材料二中,苔藓植物能作为“拓荒者”改造土壤,这体现了生物与环境之间怎样的关系?请结合苔藓植物的结构特点简要分析。
答案:(1) 属于生物。
理由:① 生物的生活需要营养。该微生物能通过氧化硫化氢获取能量,利用无机物合成有机物,满足了营养需求。
② 生物能进行呼吸(或新陈代谢)。它在极端环境下生存,说明能进行物质和能量的转换,即新陈代谢。
③ 生物能生长和繁殖(或生物具有应激性等,答出两点合理即可)。
(2) 体现了生物能影响和改变环境(或生物与环境相互影响)。
分析:苔藓植物的叶片很薄,只有一层细胞,易于吸水和附着。它们能在岩石表面生长,分泌酸性物质促进岩石风化,其残体能增加土壤有机质,从而改善土壤结构,为其他植物生长创造条件。
解析:本题考查生物的基本特征以及生物与环境的关系,属于知识迁移题。
(1) 易错点:① 学生可能只简单回答“是生物”,而忽略用具体特征论证,或特征列举不准确(如误答“能运动”)。② 材料中“无光”“利用二氧化碳合成有机物”易与光合作用混淆,需注意该微生物的能量来源是化学能(化能合成作用),但依然属于“生活需要营养”的范畴。
(2) 易错点:① 学生可能只回答“适应环境”,而忽略其“影响环境”的一面。② 对苔藓植物结构特点(叶片薄、无真正根等)与改造土壤功能之间的逻辑关系分析不到位。解题关键在于从材料中提取关键信息,并与所学知识(生物特征、苔藓植物特点)进行关联。
7解答题
阅读材料,回答问题。
2023年,某地在生态修复中引入了水生植物、草食性鱼类和滤食性贝类,并定期移除部分水生植物和鱼类。下表是修复前后某水域中部分生物数量变化的数据。
生物类群 修复前(单位:个/平方米) 修复后(单位:个/平方米)
---------- ------------------------- -------------------------
藻类 5000 1500
水生植物 10 80
草食性鱼类 5 25
滤食性贝类 0 15
(1) 该水域可以看作一个生态系统。请写出一条修复后可能存在的、包含三个营养级的食物链。
(2) 修复后藻类数量大幅减少,而水生植物数量增加。请从生态系统成分和能量流动的角度,分析导致这一变化的主要原因。
(3) 移除部分水生植物和鱼类,对维持该生态系统的稳定有何积极意义?
答案:(1) 水生植物→草食性鱼类→滤食性贝类(或:水生植物→草食性鱼类→其他肉食性动物)。
(2) 原因:①修复后引入了滤食性贝类,其以藻类为食,增加了对藻类的捕食压力;②水生植物数量增加,与藻类竞争光照和无机盐等非生物资源,抑制了藻类生长;③能量沿食物链单向流动、逐级递减,引入新的消费者(贝类)改变了能量流动的路径,使更多的能量流向水生植物和贝类,藻类固定的能量相对减少。
(3) 积极意义:①通过移除部分水生植物,可以防止其过度繁殖,避免水体富营养化或氧气耗尽,维持水体环境的稳定;②通过移除部分草食性鱼类,可以控制其种群数量,防止其过度啃食水生植物,保护植被,从而维持生态系统的结构和功能的相对稳定。这体现了人为干预可以调节生态系统的种群数量和能量流动,增强其自我调节能力。
解析:本题以生态修复的社会热点为情境,考查生态系统的组成、食物链书写、能量流动特点以及生态平衡的维持。
(1) 易错点:食物链必须以生产者(水生植物)开始,消费者为草食性鱼类,再往上可以是贝类(虽然滤食性贝类主要滤食藻类,但在某些情境下也可能捕食小型动物或有机碎屑,此处为开放答案,合理即可),不能写入分解者。
(2) 易错点:分析原因时需结合表格数据(藻类减少、水生植物增加)和生态学原理(竞争、捕食、能量流动)。学生容易只答出“贝类吃藻类”而忽略水生植物的竞争作用,或忽略能量流动路径的改变。
(3) 易错点:理解“移除”的积极意义需要从防止种群过度增长、维持系统平衡的角度思考,而非简单认为“移除就是减少”。学生易误答为“减少生物种类”等负面表述。
8解答题
阅读材料,回答问题。
某生物科技公司利用单细胞生物——小球藻(一种单细胞藻类)生产生物燃料。小球藻在光照下能利用二氧化碳合成有机物并释放氧气。下图示意小球藻细胞结构模式图(部分结构已标注)。
(1) 小球藻细胞中,能将光能转变为化学能的结构是【 】(填图中序号),该结构同时也是进行光合作用的场所。
(2) 在小球藻细胞中,能将有机物中的化学能释放出来供细胞生命活动利用的结构是【 】(填图中序号),该结构是细胞的“动力车间”。
(3) 与草履虫相比,小球藻细胞特有的结构是(答出一点即可)。从细胞层次分析,小球藻和草履虫都能独立完成生命活动,这是因为它们都具有完整的细胞结构,能进行物质交换、能量转换和信息传递。
(4) 公司计划利用小球藻净化工厂排放的富含氮、磷的废水。请根据所学知识,解释小球藻能净化此类废水的原理。
答案:(1) ③(叶绿体)。
(2) ④(线粒体)。
(3) 细胞壁(或叶绿体、液泡)。叶绿体。
(4) 原理:小球藻在光照下进行光合作用,需要吸收大量的氮、磷等无机盐作为合成自身有机物的原料。利用小球藻处理富含氮、磷的废水,可以减少水体中氮、磷的含量,从而降低水体富营养化的风险,达到净化水质的目的。
解析:本题以生物科技生产生物燃料和净化废水的社会应用为情境,综合考查细胞的生活(能量转换器)和单细胞生物的知识。
(1) 易错点:需要根据题目描述(“将光能转变为化学能”)和细胞结构功能准确判断结构为叶绿体。学生可能因图示序号不清晰或功能记忆不清而答错。
(2) 易错点:根据“动力车间”的描述判断为线粒体。学生易混淆线粒体和叶绿体的功能。
(3) 易错点:比较动物细胞(草履虫)和植物细胞(小球藻)结构差异。小球藻作为植物细胞,具有细胞壁、叶绿体、液泡等。学生可能答出“细胞膜”等共有结构,或不清楚草履虫的结构。
(4) 易错点:解释净化原理需要联系光合作用的原料和水体富营养化的成因。学生可能只答“吸收有害物质”而未具体说明吸收的是氮、磷,或未与光合作用过程联系。