優秀原創題選登

本刊編輯部整理

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【試題1】回答下列有關植物光合作用實驗問題。

（1）某同學探究菠菜不同的葉在葉綠體色素含量上的區別，分別選擇了菠菜“嫩黃葉”“深綠葉”“嫩綠葉”做“綠葉中色素的提取與分離”實驗。色素層析結果如圖A、B、C三組所示，根據實驗結果可知，__________組濾紙條是嫩綠葉的；a帶的顏色為__________。

（2）提取胡蘿卜素的萃取流程為：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→__________→胡蘿卜素。萃取的效率主要取決于____________________。提取的胡蘿卜素可通過__________

__________法進行鑒定。

（3）將植物培養在密閉的玻璃罩內放在溫暖而充足的陽光下，培養液中條件始終適宜。培養液中的H218O，較長一段時間后檢測18O存在于下列哪些物質中？__________（多選）。

A.空氣中的水中 B.產生的O2中

C.產生的糖類中 D.產生的CO2中

（4）以下是等質量的不同植物在密閉容器里做的實驗（不同器官呼吸作用強度相同）：

容器 植物種類 植物部位 光顏色 溫度（℃）O2增加量（mL/8小時）1 紫羅蘭 葉 紅 25 110 2 紫羅蘭 葉 綠 25 0 3 紫羅蘭 根 紅 25 －20 4 菠菜 葉 紅 25 100 5 菠菜 葉 無光25 M

①前3組實驗可以說明影響細胞光合作用的內部條件是__________，外界因素是______________________________。

②表格中M為__________時，紅光條件下紫羅蘭和菠菜葉的實際光合作用速率是相同的。第2組實驗表示有機物的積累量為零。紫羅蘭葉片處于此條件下8小時內，葉肉細胞中葉綠體內產生的O2總量___________（填“大于”“小于”或“等于”）線粒體中消耗的O2總量，葉綠體內產生的ATP總量__________（填“大于”“小于”或“等于”）線粒體中產生的ATP總量。

【命題意圖】本題考查必修1光合作用色素的提取和分離、凈光合和總光合作用關系及選修1的胡蘿卜素萃取相關知識。難度中等。

【資料來源】人民教育出版社高中生物《分子與細胞》（必修1）、《現代生物技術》（選修1）。

【解析】（1）葉綠體中的色素分子在濾紙上從上往下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，顏色分別是橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色。其中胡蘿卜素含量最少，在濾紙帶上最窄，葉綠素a含量最多，在濾紙帶上最寬。（2）書上知識點——提取胡蘿卜素的萃取流程為：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。萃取的效率主要取決于萃取劑的性質和使用量。提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進行鑒定。（3）運用同位素標記方法標記水中的18O，其他幾種含氧物質都會出現標記。（4）①影響細胞光合作用的內部條件是植物部位，根中沒有葉綠體所以不能進行光合作用，外界因素是不同顏色的光及光質。②紅光條件下紫羅蘭實際光合作用速率為130mL/8小時，M代表的是菠菜的呼吸作用，菠菜的凈光合作用速率是100mL/8小時，因此M為30。第2組實驗表示有機物的積累量為零，說明紫羅蘭植物凈光合作用速率為0，但是分析葉肉細胞中葉綠體內產生的O2總量大于線粒體中消耗的O2總量，也就是說對于葉肉細胞凈光合作用速率會大于0，多出來的有機物供給非綠色器官或者細胞呼吸作用。光合作用產生的ATP只用于暗反應，呼吸作用產生的能量除了儲存在ATP外，還以熱量形式散失。

【答案】（1）B 橙黃色 （2）濃縮 萃取劑的性質和使用量 紙層析 （3）A、B、C、D （4）是否含有葉綠體 光質 －30 大于 大于

【試題2】人腳受到有害刺激，引起屈反射和交叉伸反射。其反射弧示意圖和神經沖動檢測裝置圖如下。請回答問題。

（1）由圖可知反射活動的產生除了需要完整的反射弧外，還需要________________________________________。

（2）反射活動總是從感受器接受刺激開始到效應器產生反應結束，這一方向性是由__________所決定的。圖中所示的神經中樞共含__________個突觸。

（3）圖示對腳的有害刺激使左肢發生屈反射（即屈肌收縮，伸肌舒張），還會同時引起右肢出現伸反射，此時伸肌和屈肌的反應分別是__________（填“收縮”或“舒張”）。

（4）左肢E處在接受到興奮后，突觸后膜電位下降，其原因是突觸前膜釋放__________作用于突觸后膜后，引起細胞膜對Cl－的通透性增加，Cl－__________流。

（5）若在③處（突觸間隙）給予某種藥物后，再給予適宜強度的有害刺激，發現左肢伸肌無反射活動，但檢測到③處神經遞質的量與給予藥物之前相同，這是由于該藥物抑制了__________的功能。

（6）受到有害刺激時，人還未感覺到刺痛之前就有了抬腳縮腿反應，原因是__________________________________________________________________________________________。

（7）進行有效的有害刺激后，可用微電極測量到①處的動作電位，請將動作電位變化圖補充完善。

（8）對腳給予間隔時間較短的同等強度連續刺激，發現左肢出現持續的收縮狀態，由此表明____________________

__________________________________________________。

（9）據圖分析寫出驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導，而在反射弧中只能單向傳遞的簡便實驗設計思路：____________________________________________________________。

【命題意圖】考查神經傳導與傳遞相關知識。要求學生正確理解文字及圖表信息，能對相關生物學知識進行分析和綜合，能對實驗現象進行分析和解釋，并具有對一些生物學問題進行初步探究的能力。

【試題資料來源】［1］吳相鈺，陳閱增.普通生物學［M］.2.北京：高等教育出版社，2008：153－154.

在屈反射中主要是屈肌的收縮，但同時也出現與這些屈肌相頡頏的伸肌的舒張。這是通過脊髓中間神經元的側支接通一個抑制性神經元而實現的。抑制性信息使得伸肌處于舒張狀態。這樣，一對頡頏肌在反射活動中協調起來。這種由同一傳入神經的刺激對頡頏肌產生相反的交互作用稱為交互神經支配。如果刺激達到足夠強度，一側的損傷性刺激引起同側的屈反射，還會同時引起對側出現伸反射，伸肌收縮，屈肌舒張，這也是交互神經支配。這種反射可使身體避開損傷性刺激，維持身體平衡。這種兩側的協同動作，稱為雙重交互神經支配（圖13.16）。

［2］解景田，趙靜.生理學實驗［M］.2.北京：高等教育出版社，2002：37

兩個同等強度的閾上刺激，相繼作用于神經－肌肉標本，如果刺激間隔大于單收縮的時程，肌肉則出現兩個分離的單收縮；如果刺激間隔小于單收縮的時程而大于不應期，則出現兩個收縮反應的重疊，稱為收縮的總和。當同等強度的連續閾上刺激作用于標本時，則出現多個收縮反應的疊加，此為強直收縮。當后一收縮發生在前一收縮的舒張期時，稱為不完全強直收縮；后一收縮發生在前一收縮的收縮期時，各自的收縮則完全融合，肌肉出現持續的收縮狀態，此為完全強直收縮。

【解析】（1）反射活動除了需要完整的反射弧，還需要有適宜的刺激。（2）神經沖動在反射弧中單向傳遞是由突觸決定的，突觸是指相鄰的兩個神經元相聯系的部位。（3）需要一定的識圖和分析能力，通過識圖可知與E神經元相聯系的是伸肌，與F神經元相聯系的是屈肌。而左右肢的伸肌、屈肌產生的效應正好相反。（4）考查神經遞質作用于突觸后膜后，可使下一個神經元產生興奮或抑制。由圖可知E接受到的是抑制性神經遞質，故Cl－內流。（5）某些藥物可以特異性地作用突觸傳遞過程，阻斷或者加強突觸的傳遞。而突觸是由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成，題干告知藥物放在突觸間隙，那么藥物作用的部位為突觸間隙或突觸后膜，題干又告知神經遞質的量與給予藥物之前相同，則證明藥物不是作用于突觸間隙，而是作用于突觸后膜上。（6）軀體的感覺中樞在大腦皮層，低級的神經中樞（如脊髓）支配的反射，可通過上傳至高級神經（大腦皮層）產生感覺。（7）檢測學生是否真正掌握神經纖維某點的電位變化曲線。（8）回答此問題的關鍵是根據題干信息找出間隔時間較短的同等強度連續刺激，出現持續的收縮狀態，則說明可以產生總和。興奮的總和有時間上和空間上的總和，因為刺激點是在同一位置，故可排除空間上的總和。（9）是神經調節中的經典實驗設計，屬于常規設問，但要具備一定的識圖能力，要通過綜合分析確定在②與伸肌之間進行刺激，才較簡便。

【答案】（1）一定強度的刺激（或適宜的刺激） （2）突觸的結構 9 （3）收縮、舒張 （4）神經遞質 內 （5）突觸后膜 （6）抬腳縮腿反應的神經中樞位于脊髓，而產生痛覺還需神經沖動由脊髓中的中間神經元向上傳導至大腦皮層（7）（8）間隔時間較短的連續刺激產生的電位可以產生時間的總和 （9）刺激②與伸肌之間的傳出神經。檢測到②處有電位和觀察到右肢伸腿，①處未檢測到電位。

【參與學校、姓名】四川省成都市石室中學 劉洪宇

【試題3】來自紐卡斯爾大學的科研人員追蹤了甘蔗蟾蜍在澳大利亞西部征服新領地時的數量變化。甘蔗蟾蜍能毒死其捕食者（澤巨蜥），在5年的時間里，它們甚至進化成更厲害的入侵者，從而將當地一些物種趕盡殺絕。甘蔗蟾蜍消滅了約一半的澤巨蜥，這對赤胸星雀（澤巨蜥的捕食對象）產生了連鎖反應：幸存下來的雛鳥比例從55%增至81%。

作為一項旨在控制摧毀甘蔗田的甲蟲的試驗，甘蔗蟾蜍在1935年從亞馬孫流域來到澳大利亞。由最初的102只幼蟾蜍快速繁殖到數億只，在一些地方，每公頃分布的蟾蜍竟然多達2 000只。

請根據上述資料回答下列問題。

（1）可采用__________法估算甘蔗蟾蜍的種群密度，1935年至今，甘蔗蟾蜍的數量變化曲線近似__________型增長。

（2）甘蔗蟾蜍的空間特征呈__________分布。若再過10年，甘蔗蟾蜍的數量很可能會__________，原因是________________________________________________________________________________。

（3）赤胸星雀的年齡組成類型為__________。

（4）甘蔗蟾蜍與甲蟲的種間關系為__________。引入甘蔗蟾蜍后，致使當地生態系統的__________能力下降，__________降低。

【命題意圖】高考中必修3的比重一直較大，非選擇題中有2道題，其中生物與環境部分占有1道。本題以資料分析的形式考查學生已有知識的靈活運用情況。

本題題目情境較新穎，但是所考查的知識內容并不新，意在幫助學生能夠在新的情境中使用已有的知識，鍛煉正確的解題思維，建立解題信心。

本題考查的知識內容涉及種群的特征、種群的數量變化、群落的結構及生態系統的穩定性。考查的能力有理解能力、獲取信息能力以及綜合運用能力。

【資料來源】2015年3月24日的《中國科學報》刊登的《甘蔗蟾蜍意外引發澳大利亞生態系統波動》。

【解析】（1）考查調查動物種群密度常用的方法為標志重捕法。從題干中“最初的102只幼蟾蜍快速繁殖到數億只”可以分析得出甘蔗蟾蜍的種群數量變化曲線近似J型曲線增長。（2）動物的空間分布多為集群分布，題干中2 000只/公頃的種群密度也說明了應為集群分布。自然界中的資源和空間總是有限的，隨著甘蔗蟾蜍種群密度的增加，食物和棲息空間等減少，種內競爭加劇，會導致甘蔗蟾蜍個體大量死亡，所以甘蔗蟾蜍數量很可能會下降。（3）由題干“幸存下來的雛鳥比例從55%增至81%”可知，赤胸星雀變化的前后其種群的年齡組成類型均為增長型，只是種群數量較之前會增多。（4）甲蟲與甘蔗種間關系為捕食，甘蔗蟾蜍最初引進目的為控制甲蟲數量，所以甘蔗蟾蜍與甲蟲的種間關系應為捕食。“將當地一些物種趕盡殺絕”，所以當地生態系統中生物種類和數量減少，營養結構較原來簡單，該生態系統的自我調節能力下降，抵抗力穩定性降低。

【答案】（1）標志重捕 J （2）集群 下降 自然界中資源和空間是有限的，隨著甘蔗蟾蜍種群密度的增加，種內競爭加劇，會導致個體大量死亡（答案合理即可） （3）增長型 （4）捕食 自我調節 抵抗力

【參與學校、姓名】遼寧省瓦房店市第八高級中學 徐秀云

【試題4】遼河入海口的“紅地毯之王”鹽地堿蓬是鹽生植物，其具有很多耐鹽環境的特征：葉表皮莖表皮細胞壁向外突起，形成泌鹽細胞，并具有較厚的角質層；葉片肉質化，薄壁細胞增生，可吸收儲存大量水，等等。其生長的適宜土壤鹽分含量在1%～1.6%之間，在低鹽環境其葉片細胞以葉綠素為主呈綠色，在高鹽環境其葉片則形成甜菜紅素呈紅色。鹽地堿蓬對光照和溫度要求較高，若長期光照不足會阻礙其光合作用，當溫度高達31℃以上時，高溫又會阻礙其新鮮嫩枝的正常生長。鹽地堿蓬除了扮靚沿海景觀之外，還有廣泛的用途，歷史上曾是救命菜，還是油料、食用色素的原料等，目前扮演著鹽堿地的拯救者和污染物清潔工的角色。

根據上述資料回答下面的問題：

（1）鹽地堿蓬通過表皮細胞的較厚角質層降低__________來保水，從而通過降低鹽濃度調節細胞的__________適應鹽生環境，葉片肉質化、葉表皮莖表皮并具有較厚的角質層也能體現其具有特征__________。

（2）從鹽地堿蓬細胞器__________中提取的____________________可用作食用紅色素。

（3）“若長期光照不足會阻礙其光合作用，高溫又會阻礙其新鮮嫩枝的正常生長 ”這說明影響鹽地堿蓬光合作用的兩大重要外界因素是__________，參與光合作用的H218O中的18O經過鹽地堿蓬一段時間的代謝能不能在其葡萄糖中檢測到？__________（填“能”或“不能”）。

（4）鹽地堿蓬低鹽環境呈綠色高鹽環境呈紅色這種性狀是由__________決定的，是受__________影響的。在動物的發育中也有類似的情況，如將正常孵化的長翅果蠅幼蟲放在35～38℃環境溫度中處理6～8h，結果發育成具有____________________的成蟲。

（5）鹽地堿蓬扮靚沿海景觀體現了生物多樣性的____________________價值。

【命題意圖】通過鹽地堿蓬的生境、特征和用途考查學生對植物水鹽代謝、光合作用方面的知識，考查表現型與基因型和環境的關系，同時通過此閱讀材料使更多學生了解鹽地堿蓬，提高生物學素養。

【資料來源】《中國國家地理》2015年第11期《鹽地堿蓬：染紅了大半個中國》（作者：沙爽 陳峰）。

【解析】（1）鹽地堿蓬具有泌鹽細胞，吸水儲水能力以及通過厚角質層降低蒸騰作用而保水的能力，最終都是通過降低鹽濃度來調節細胞滲透壓以適應鹽生環境。植物多通過葉片肉質化、葉表皮莖表皮并具有較厚的角質層來減少水分散失而保水，從而達到抗旱。（2）植物色素使植物莖葉果實呈現不同顏色。除了細胞器葉綠體中含色素外，植物的大部分色素幾乎都存在于液泡中，果實葉片的主要顏色幾乎都是由液泡中不同花青素呈現。鹽地堿蓬在低鹽土壤葉片中的葉綠素多而呈綠色，在高鹽土壤液泡中的甜菜紅素多呈紅色。甜菜紅素經提取可用作食用色素。（3）影響光合作用的外界因素有光照強度、溫度、CO2濃度等，根據題意“若長期光照不足會阻礙鹽地堿蓬的光合作用，高溫又會阻礙其新鮮嫩枝的正常生長”，這里影響鹽地堿蓬光合作用的主要外界因素是光照強度和溫度，不讀題容易填成光照和CO2濃度。參與光合作用的H218O生產18O2，18O2參與有氧呼吸的第三步生成H218O，H218O參與有氧呼吸第二步生成C18O2，C18O2作為光合作用的原料形成含18O的葡萄糖。（4）生物性狀的表現型受基因型決定，受環境影響。鹽地堿蓬低鹽環境呈綠色高鹽環境呈紅色正是基因型決定土壤鹽濃度影響的結果。正常孵化的長翅果蠅幼蟲放在25℃環境中培養發育成長翅成蟲果蠅，放在35～38℃環境中培養發育成殘翅成蟲果蠅。果蠅這個相關的知識點出現在課本中的技能訓練中，學生只有熟悉課本才能答對。（5）生物多樣性的價值包括潛在價值、間接價值和直接價值。潛在價值目前人類尚不清楚，間接價值主要指生物的一些生態功能，而直接價值主要指食用、藥用、觀賞、科研、文學藝術創作等實用意義的應用。鹽地堿蓬扮靚沿海景觀體現了生物多樣性的直接價值。

【答案】（1）蒸騰作用 滲透壓 抗旱 （2）液泡 甜菜紅素 （3）光照、溫度 能 （4）基因 環境 殘翅（5）直接

【參與學校、姓名】內蒙古赤峰松山區教研室 薛井杰