省级生物学科竞赛试题及解析

省级生物学科竞赛试题及解析前言生物学科竞赛旨在激发学生对生命科学的兴趣，培养其科学探究能力和创新思维。本试题基于中学阶段生物学核心知识，适当拓展延伸，注重考查学生对基础知识的理解与应用，以及分析问题、解决问题的能力。希望通过这份试题及解析，能为广大师生提供有益的参考。一、选择题（共10题，每题只有一个正确选项）1.细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是（）A.细胞膜不仅具有保护细胞的作用，还能控制物质进出细胞B.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量C.叶绿体是植物细胞特有的细胞器，是光合作用的场所D.所有细胞都含有核糖体，核糖体是合成蛋白质的唯一场所解析：本题考查细胞结构与功能的相关知识。A选项，细胞膜的功能包括将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞以及进行细胞间的信息交流，保护作用是其功能之一，表述正确。B选项，线粒体是有氧呼吸的主要场所，通过有氧呼吸将有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能，为生命活动供能，正确。C选项，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，但并非所有植物细胞都有叶绿体，如根尖细胞，且某些光合细菌也能进行光合作用，但它们没有叶绿体，因此说“叶绿体是植物细胞特有的细胞器”在中学阶段可视为正确，其核心功能是光合作用场所，表述无误。D选项，核糖体是合成蛋白质的场所，这是正确的。但“所有细胞都含有核糖体”这一说法，在中学阶段通常认为是正确的，因为无论是原核细胞还是真核细胞都有核糖体。然而，需要注意的是，某些高度分化的细胞，如哺乳动物成熟的红细胞，在其成熟过程中会丢失细胞核和众多细胞器，包括核糖体。但在竞赛语境下，若强调“所有细胞”，则需考虑此类特殊情况。不过，综合来看，本题的设置可能更侧重于常规细胞结构。若严格推敲，D选项的“所有细胞”表述不够严谨。但其他选项均无明显错误。（注：此处可能存在命题者对“所有细胞”范畴的界定，在中学阶段，通常默认细胞具有核糖体，故若C选项无误，则需重新审视。经再次斟酌，C选项“植物细胞特有的细胞器”，中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，而叶绿体和液泡是植物细胞区别于动物细胞的重要特征，但并非所有植物细胞都有。因此，C选项的表述“植物细胞特有的细胞器”在中学阶段作为正确知识点传授。D选项“所有细胞都含有核糖体”，对于哺乳动物成熟红细胞这一特例，在中学竞赛中有时会被提及，认为其在成熟后无核糖体。因此，D选项的“所有”就错在此处。故本题正确答案应为D。）2.关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是（）A.光合作用和呼吸作用总是同时进行的B.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用C.光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用D.光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行解析：本题考查光合作用与呼吸作用的关系。A选项，光合作用需要光照条件，而呼吸作用是细胞时刻进行的生理过程，因此在夜间或无光条件下，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，A错误。B选项，光合作用光反应阶段产生的ATP仅用于暗反应阶段三碳化合物的还原，不能用于其他生命活动，包括呼吸作用，B错误。C选项，光合作用的产物（如葡萄糖）可以作为呼吸作用的底物，在呼吸作用中被氧化分解，释放能量，C正确。D选项，光合作用主要在叶肉细胞的叶绿体中进行，但只要是含有叶绿体的细胞（如幼嫩的茎皮层细胞）在光下都能进行光合作用；呼吸作用则是所有活细胞都能进行的，不仅仅是根细胞，D错误。故正确答案为C。3.下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的是（）A.杂合子自交后代一定是杂合子B.等位基因是指位于同源染色体相同位置上的基因C.表现型相同的个体，基因型一定相同D.纯合子自交后代不会发生性状分离解析：本题考查遗传学基本概念。A选项，杂合子（如Aa）自交后代会出现性状分离，既有纯合子（AA、aa）也有杂合子（Aa），A错误。B选项，等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。如果位于同源染色体相同位置上的基因是控制同一性状的相同表现型，则为相同基因，而非等位基因，B错误。C选项，表现型是基因型与环境共同作用的结果。基因型相同的个体，在不同环境下可能表现型不同；反之，表现型相同的个体，基因型也可能不同，如AA和Aa在完全显性条件下表现型相同，C错误。D选项，纯合子（如AA或aa）自交，其后代的基因型与亲代相同，因此不会发生性状分离，D正确。故正确答案为D。4.下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是（）A.物质循环具有全球性B.能量流动是单向的、逐级递减的C.物质和能量都是循环利用的D.能量流动为物质循环提供动力解析：本题考查生态系统的物质循环与能量流动。A选项，生态系统的物质循环，如碳循环、氮循环等，其范围是生物圈，具有全球性，正确。B选项，能量流动的特点是单向流动（能量只能从前一营养级流向后一营养级，不能反向流动）、逐级递减（每个营养级都有一部分能量通过呼吸作用散失，还有一部分未被下一营养级利用），正确。C选项，物质在生态系统中是循环往复利用的，但能量流动是单向的，最终以热能形式散失，不能循环利用，C错误。D选项，能量流动为物质循环提供动力，例如，生产者通过光合作用固定太阳能，将无机物合成有机物，驱动了碳、氧等元素的循环；消费者和分解者的呼吸作用也参与了物质循环，其能量来源于食物中的化学能，D正确。故正确答案为C。5.人体稳态的维持是机体进行正常生命活动的必要条件。下列关于稳态调节的叙述，错误的是（）A.神经系统、内分泌系统、免疫系统共同参与稳态调节B.反馈调节是维持稳态的重要调节机制C.血浆pH的相对稳定主要依赖于血液中的缓冲物质D.体温调节中枢位于大脑皮层解析：本题考查人体稳态调节。A选项，目前认为，神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，因此神经系统、内分泌系统（体液调节）、免疫系统共同参与，正确。B选项，反馈调节（包括正反馈和负反馈）对于维持稳态至关重要，如体温调节、血糖调节等主要依靠负反馈调节，正确。C选项，血浆pH能维持在7.35-7.45之间，主要依赖于血浆中的缓冲物质，如H₂CO₃/NaHCO₃等，它们能中和酸性或碱性物质，正确。D选项，体温调节中枢位于下丘脑，而大脑皮层是体温感觉中枢，D错误。故正确答案为D。二、填空题（共5题）6.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是__________，少数酶是__________。酶的催化作用具有高效性和__________性，其活性受温度和__________等因素的影响。解析：本题考查酶的本质、特性及影响因素。酶的化学本质，绝大多数是蛋白质，少数是RNA（核糖核酸）。酶的特性包括高效性、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应）。影响酶活性的因素主要有温度、pH等，高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏而失活，低温则会抑制酶的活性，但不会使其失活。答案：蛋白质；RNA（或核糖核酸）；专一；pH（或酸碱度）7.有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式，其重要意义是将亲代细胞的__________经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地__________到两个子细胞中。减数分裂是进行__________的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目__________的细胞分裂。解析：本题考查有丝分裂和减数分裂的意义。有丝分裂的重要意义在于保持了细胞遗传物质的稳定性，亲代细胞的染色体复制后，平均分配到两个子细胞中。减数分裂则是与有性生殖相关的，生殖细胞（配子）的形成过程中进行减数分裂，其结果是染色体数目减半，以便在受精作用时雌雄配子结合，恢复正常的染色体数目。答案：染色体；平均分配；有性生殖；减半8.现代生物进化理论认为，__________是生物进化的基本单位；__________产生进化的原材料；__________决定生物进化的方向；__________是物种形成的必要条件。解析：本题考查现代生物进化理论的核心内容。种群是生物进化的基本单位。突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。自然选择决定生物进化的方向，使得种群的基因频率发生定向改变。隔离（包括地理隔离和生殖隔离）是物种形成的必要条件，生殖隔离的形成标志着新物种的产生。答案：种群；突变和基因重组；自然选择；隔离9.神经系统的基本结构和功能单位是__________，它由细胞体和突起两部分组成，突起又分为__________和__________。兴奋在神经元上以__________的形式传导，在神经元之间通过__________传递。解析：本题考查神经元的结构及兴奋的传导。神经元（神经细胞）是神经系统的基本单位。其结构包括细胞体和突起，突起有两种：树突（通常短而多，接受信息）和轴突（通常长而少，传出信息）。兴奋在神经纤维上以电信号（神经冲动）的形式双向传导；在神经元之间，兴奋通过突触结构传递，信号形式由电信号转变为化学信号（神经递质），再转变为电信号，且传递是单向的。答案：神经元（或神经细胞）；树突；轴突；电信号（或神经冲动）；突触10.生态系统的结构包括__________和__________。其中，__________是生态系统的营养结构，是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。解析：本题考查生态系统的结构。生态系统的结构包括组成成分和营养结构。组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。营养结构则指食物链和食物网，它们是物质循环和能量流动的主要渠道。答案：组成成分；营养结构；食物链和食物网三、简答题（共2题）11.简述光合作用光反应阶段和暗反应阶段的主要场所及物质变化。解析：本题考查光合作用两个阶段的比较。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，它们在场所、条件、物质变化和能量变化上都有区别。参考答案：光合作用的光反应阶段主要场所是叶绿体的类囊体薄膜上。物质变化主要包括：1.水的光解：水分子在光下分解为氧气和[H]（还原型辅酶Ⅱ，NADPH）。2.ATP的合成：在有关酶的催化作用下，利用光能将ADP和Pi合成ATP，此过程称为光反应的磷酸化。暗反应阶段（碳反应阶段）主要场所是叶绿体基质中。物质变化主要包括：1.CO₂的固定：CO₂与叶绿体基质中的五碳化合物（C₅）结合，生成两个三碳化合物（C₃）。2.C₃的还原：在光反应提供的[H]和ATP的作用下，C₃接受能量并被[H]还原，一部分形成糖类（CH₂O），另一部分经过一系列变化重新生成C₅，使暗反应阶段的化学反应持续进行。12.什么是群落的演替？简述群落演替的两种类型及它们的主要区别。解析：本题考查群落演替的概念和类型。群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。参考答案：群落演替是指随着时间的推移，一个群落代替另一个群落的过程。群落演替主要分为初生演替和次生演替两种类型。它们的主要区别在于起始条件不同：初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。其演替过程缓慢，所需时间较长。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至