精品解析：2024届山东省威海市高三二模生物试题

2024年威海市高考模拟考试 生 物 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. GLUT4是一类在脂肪细胞和肌肉细胞中高度表达的葡萄糖转运蛋白。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从细胞内转运到细胞膜上，将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，从而起到降低血糖的作用。下列说法错误的是（ ） A. GLUT4以囊泡的形式从细胞内转运到细胞膜上 B. GLUT4将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内的过程可能不消耗ATP C. 细胞膜上GLUT4数量减少时，胰岛素的分泌量会增加 D. 血糖浓度降低时，储存在脂肪细胞和肌肉细胞中的葡萄糖分解以满足机体需要 2. 液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，液泡膜上分布着H+载体蛋白和Na+/H+反向转运蛋白，H⁺载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡。各种离子在液泡中积累使细胞液的渗透压升高。下列说法错误的是（ ） A. 缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 B. 细胞液中H+和Na+的浓度均高于细胞质基质 C. 加入细胞呼吸抑制剂不会影响Na+进入液泡的速率 D. 细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，促进气孔开放 3. 莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中。研究表明，在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，进而抑制光合作用，且类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关，而无氧发酵不产生弱酸的突变体则不会发生类囊体腔酸化现象。下列说法正确的是（ ） A. 莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体 B. 黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH低于类囊体腔 C. 有氧呼吸产生的CO2会加剧类囊体腔酸化 D. 类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少 4. 衰老大脑的某些神经元细胞核释放出的谷氨酸tRNA，会被剪切成微小的RNA片段，这些片段与亮氨酸氨酰化合成酶结合后，会破坏线粒体亮氨酸tRNA的氨基酰化，影响线粒体基因编码蛋白的翻译过程，损伤线粒体的功能以及谷氨酸的合成，最终导致记忆衰退等衰老表征的出现。下列说法错误的是（ ） A. 线粒体基因与核基因编码的蛋白质合成速度相同 B. 亮氨酸tRNA的3’端能与亮氨酸特异性结合 C. 特异性抑制谷氨酸tRNA剪切酶的活性可以在一定程度上延缓衰老 D. 谷氨酸可能参与神经元之间即时信息交流和新突触的建立 5. 某生物精原细胞减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体可能分离、也可能不分离。下图表示基因型为AaXbYB的该生物精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞，其中精细胞1的基因组成为只有Aa，不考虑基因突变和基因被破坏的情况，下列说法错误的是（ ） A. 图示减数分裂Ⅰ时一定发生了互换 B. 由细胞①形成精细胞1的过程中可能是基因A、a所在的姐妹染色单体未分离 C. 精细胞2的基因组成最多有8种可能 D. 若精细胞4的基因组成为AaXbXb，则细胞②的基因组成应为AaXbXb 6. DNA的复制方式存在全保留复制、半保留复制和弥散复制（子代—DNA—由亲本链和新合成的片段随机拼接而成）三种假说。为探究DNA的复制方式，研究人员将大肠杆菌置于以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，再转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养并提取不同世代大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，离心结果如下图所示，已知0世代时DNA条带的平均密度为1.724，4.1世代时图示离心管最左侧DNA条带的平均密度为1.710。下列说法正确的是（ ） A. 据图可推知离心管管底位于图示左侧 B. 1.0世代时半保留复制和弥散复制均会出现图示结果 C. 3.0世代时图示右侧DNA条带的平均密度小于1.717 D. 4.1世代时两个DNA条带含量比约为3：1 7. 果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况如下表所示，研究果蝇的红白眼性状(由位于X染色体上的等位基因 Aa 控制)遗传时发现，一只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1中红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇 =4:1:1:4，F1自由交配得到F2，不考虑基因突变和染色体互换，下列说法错误的是（ ） 受精卵中性染色体组成 发育情况 XX、XXY 雌性，可育 XY、XYY 雄性。可育 XXX、YO（无X染色体）、YY 胚胎期致死 XO（无Y染色体） 雄性，不育 A. 亲本白眼雌果蝇最多能产生4种类型的配子 B. F1中红眼雌果蝇的基因型为XAXa、XAXaY C. F1中雌果蝇产生Xa配子的概率为1/3 D. F2中雌果蝇的基因型最多有5种可能 8. 神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，当刺激传至神经末梢时，下图甲中神经末梢释放的蛋白A与骨骼肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合后使AChR（乙酰胆碱受体）在突触后膜成簇组装，转变成图乙所示成熟的神经肌肉接头结构，AChR与突触前膜释放的ACh（乙酰胆碱）结合，引起骨骼肌收缩。下列说法正确的是（ ） A. 神经肌肉接头中的神经末梢相当于反射弧中的效应器 B. 骨骼肌细胞膜作突触后膜在兴奋传递中发挥作用 C. 神经末梢释放的蛋白A能直接引起突触后膜电位变化 D. 选择性抑制胆碱酯酶（分解—ACh的酶）的活性会导致肌无力 9. 种植葡萄时，在扦插繁殖、枝条生长以及提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。下列说法正确的是（ ） A. 植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似 B. 用沾蘸法探索NAA促进葡萄插条生根的最适浓度时，应避免使用较高浓度的NAA C. 赤霉素能促进葡萄果柄伸长，使葡萄果实增大 D. 喷洒乙烯利可以延长葡萄果实的保鲜时间 10. 当动脉血压降低时，压力感受器可将信息经传入神经传至神经中枢，再经图所示的通路A和通路B的传导使心跳加快。下列说法正确的是（ ） A. 未受到刺激时，图示神经元细胞膜两侧均维持0电位的静息状态 B. 图示神经元为组成交感神经的神经元 C. 肾上腺素分泌的调节除图示途径外，还可通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴进行 D. 图示心跳加快是神经调节的结果 11. 美国白蛾幼虫喜食法桐、桑、柳等的叶肉，是给林业生产带来严重危害的害虫，目前常采用挂设黑光灯诱杀成虫、施加性信息素诱捕雄虫、释放天敌周氏啮小蜂或喷洒白僵菌粉剂等方式进行防治。下列说法正确的是（ ） A. 美国白蛾和白僵菌均相当于生态系统中的分解者 B. 研究美国白蛾的生态位时需研究其出现频率、种群密度、食物及天敌 C. 挂设黑光灯或施加性信息素诱捕器均通过直接影响出生率和死亡率对美国白蛾进行防治 D. 周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素 12. 下图表示某人工鱼塘的能量流动图解，其中A~E为该生态系统的组成成分，a~e为能量值，a为A传递到B的能量，b为投放饲料中含有的能量。下列说法正确的是（ ） A. B用于自身生长、发育和繁殖的能量为a+b－c B. 若此生态系统受到含铅化合物的污染，则体内铅含量最高的生物是E C. 若将该人工鱼塘改良为桑基鱼塘的生产模式，则可大大提高能量的传递效率 D. 若要分析该生态系统的结构，则需研究各种群在水平方向和垂直方向上的分布特点 13. 茅台酒的酿造包括高温制曲、高温堆积发酵等多种特色工艺，富含多种酿酒微生物的酒曲是形成茅台酒独特风味的关键。高温制曲时，发酵温度可达到63°C；高温堆积发酵时温度逐渐下降，可起到二次制曲的作用，通过进一步富集、筛选微生物来优化酿酒微生物的种类、数量及比例关系，以弥补高温制曲的不足，同时形成茅台酒中的主要香味物质。下列说法正确的是（ ） A. 高温制曲过程中可以富集周边环境中的酵母菌 B. 高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动 C. 酿酒过程中密封的时间越长，酵母菌产生的酒精量越多 D. 发酵结束后可通过消毒杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期 14. 已知引发某传染病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①需要使用限制酶和DNA连接酶 B. 过程②是基因工程操作的核心步骤 C. 过程③可用灭活的病毒诱导 D. 抗A蛋白的单克隆抗体可用于制备该传染病的抗原检测试剂盒 15. 枯草芽孢杆菌为好氧微生物，代谢中可产生对多种病原菌具有抑制作用的物质。研究人员使用液体培养基对枯草芽孢杆菌进行扩大培养。下列说法正确的是（ ） A. 培养枯草芽孢杆菌的过程中不需要严格灭菌 B. 培养枯草芽孢杆菌的培养基中pH应调至酸性 C. 培养时应采用摇床振荡培养 D. 抽样检测培养液中活菌的数量时可在稀释后直接利用显微镜计数 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变绿再变黄 B. B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率 C. 若小麦叶片的呼吸速率保持不变，则5~15min叶片产生氧气的速率为6×10-8mol/min D. 与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量增加 17. 某雌雄同株异花植物中，基因A/a调控雄蕊（雄花）发育，基因B/b调控雌蕊（雌花）发育，雌蕊发育后基因A方可表达。花蕊发育过程中乙烯含量高则抑制基因B表达，最终只发育出雌蕊。由于不同部位的花发育过程中乙烯含量有差异，因而该植物野生型（AABB）植株有些部位开雌花，有些部位开雄花。研究人员发现一株全为两性花（一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊）的突变体m（aabb），让其与野生型进行杂交，结果如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 等位基因A/a和B/b分别位于两对同源染色体上 B. 基因A促进雄蕊发育，基因B抑制雌蕊发育 C. F2中全雌花植株的基因型为Aabb或AAbb D. F2中X表型为全雄花 18. 长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激或重复刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，LTP能增加参与新突触连接生长的蛋白质以及AMPA受体的数量。如图表示海马区某侧支LTP产生机制示意图。下列说法错误的是（ ） A. LTP的发生属于负反馈调节 B. LTP可能与长时记忆的形成有关 C. 若注射NMDA受体抑制剂，则高频刺激下突触后膜发生电位变化，但不产生LTP D. 图示NO可引发突触前纤维膜发生外负内正的电位变化 19. 针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状，我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，协同推进降碳、扩绿，树立生态优先、绿色低碳发展的理念，并采取了多种保护生物多样性的措施。下列说法错误的是（ ） A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积 B. 研究碳循环就是研究CO2在非生物环境与生物群落之间的往返循环 C. 山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性 D. 通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护 20. ω-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）有预防心血管疾病的作用，但大多数动物体内不能合成。科研人员利用转染技术（将外源DNA转入受体细胞的技术）将LCPUFA—合成酶基因（fat-1基因，含1229bp）导入小鼠受精卵，培育出转基因小鼠，基本流程如下图甲所示。图乙表示提取不同实验组别小鼠受精卵DNA后，利用fat-1基因的引物进行PCR扩增后电泳的结果。下列说法错误的是（ ） A. 采用农杆菌转化法可确保图甲中转染的效果 B. PCR扩增3轮后，只含一种引物的DNA分子的比例为1/4 C. 由图乙可知，只有2组转染成功 D. 若fat-l基因单点插入，则转基因小鼠相互交配产生的大多数后代体内能合成LCPUFA 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 野生杜鹃分布在高海拔地区，耐热性差。科研人员以红月和胭脂蜜两种杜鹃品种为实验材料，探究高温胁迫下野生杜鹃光合速率下降的机制，结果如下表所示： 品种 组别 净光合速率（μmol•m•2•s•1） 总叶绿素含量 气孔导度（μmol•m⁻2•s⁻1） 胞间二氧化碳浓度（ppm） 红月 对照组 5.5 2.5 140 300 高温胁迫 1.75 175 75 350 胭脂蜜 对照组 6 1.6 180 325 高温胁迫 2.5 1.25 125 275 （1）高温胁迫下叶绿体中合成NADPH下降幅度较大的是_____（填“红月”或“胭脂蜜”），理由是_____；NADPH在光合作用中的具体作用是_____。 （2）据表分析可知，高温胁迫下红月品种光合速率下降是由_____（填“气孔因素”或“非气孔因素”）造成的，判断的依据是_____。 （3）D1蛋白是光合系统反应中心的重要蛋白。高温胁迫下，叶片中D1蛋白的含量降低。研究表明，适宜浓度的乙烯受体抑制剂（1-MCP）可以减小D1蛋白的下降幅度，请以野生杜鹃为实验材料，设计实验验证上述结论，简要写出实验思路并预期实验结果。实验思路：_____，预期结果：_____。 22. 水稻是重要的粮食作物，穗粒数量和籽粒重量是决定其产量的两个关键性状，二者的量一般呈负相关，簇生稻（有三个籽粒簇生在一起）可在一定程度上实现上述两个性状的平衡优化。 （1）利用簇生稻和非簇生稻做亲本杂交得到F1，F1自交得到F2，结果如图所示。根据图示结果_____（填“能”或“不能”）作出“非簇生为隐性性状”的判断，理由是_____。 （2）研究发现，水稻的簇生与非簇生分别由等位基因CL和cl控制，非糯性与糯性由等位基因WX/wx控制。为探究上述2对等位基因在染色体上的相对位置关系，研究人员以弱簇生非糯性水稻植株甲的花粉为实验材料，用以上2对等位基因的引物进行PCR扩增后，电泳结果如下图所示（图中花粉的基因型种类和比例与甲植株产生配子的理论值一致；不考虑致死）。 由图示结果可知，CL/cl与WX/wx的遗传_____（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是_____。利用植株甲与基因型相同的植株乙杂交，若F1中非簇生糯性水稻的比例为1/15，则该杂交过程中，植株乙产生基因型为WXcl配子的概率为_____。 （3）为确定基因CL在染色体上的具体位置，研究人员利用非簇生稻与6号染色体片段缺失的簇生稻杂交，统计子代植株的表型及比例。 ①若结果为_____，则表明基因CL在6号染色体上，且位于缺失片段中。 ②若子代植株全表现为弱簇生，则_____（填“能”或“不能”）说明CL基因不在6号染色体上，原因_____。 （4）研究发现，编码植物激素油菜素甾醇（BR）代谢酶的基因（BRD3）也参与水稻簇生性状的形成，当BRD3特异性地在二级分枝分生组织（SBM）激活表达时会导致该部位的BR含量减少，使BR信号通路核心抑制子GSK2被激活，GSK2进而磷酸化转录因子OsMADS1，后者直接结合RCN2并促进其表达。RCN2被激活后延迟了SBM向小穗分生组织（SM）的转变，长出更多的二级分枝，并伴随着小穗梗长度缩短，使得穗粒更加紧凑，产生簇生现象，促进水稻产量提高。综合上述信息，试利用文字和箭头的形式构建BRD3参与调控簇生性状发生的模式图_____。 23. 糖尿病是一种严重危害健康的常见病，分为1、2两种类型。2型糖尿病常伴有胰岛素抵抗，表现为机体分泌胰岛素的功能正常，但胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。 （1）2型糖尿病患者产生胰岛素抵抗的原因可能是_____。 （2）肝脏在血糖调节中发挥着重要作用，血糖调节过程中肝细胞除接受胰岛素调控外，还受到信号分子_____（至少写出三种）的调控。 （3）胰岛素抵抗有多种类型，其中患脂肪肝的2型糖尿病患者常表现出肝脏胰岛素抵抗症状。研究表明，转录因子BACHI与肝脏胰岛素抵抗症状的发生有关。为探究二者之间的关系，研究人员以小鼠为实验对象进行如下实验： 实验一：以正常饮食（CD）小鼠和高脂饮食（HFD）诱导的肝脏胰岛素抵抗小鼠为实验对象，分别检测两组小鼠肝细胞中BACH1mRNA和BACH1的含量，结果如下图Ⅰ、Ⅱ所示： 图Ⅱ中，β-Actin是检测蛋白质含量时常用的参照物，可用于校正含有待测蛋白质的不同组织样本的量，使之保持等量。由此推断，β-Actin应为_____（填“每个细胞中均稳定表达的管家基因”或“不同细胞中特异性表达的奢侈基因”）编码的蛋白质。由上图Ⅰ和Ⅱ得出的实验结果是_____。 实验二：构建得到若干BACH1flos/flox小鼠（在正常小鼠的BACH1基因两端分别插入一个loxp位点，当细胞中存在外源工具酶Cre酶时，Cre酶可将两个loxp之间的BACHI基因删除），将BACH1flos/flox小鼠均分为A、B组；A组小鼠尾静脉注射只侵染肝细胞的AAV8-TBG-Cre病毒（无毒性），得到的小鼠，B组不作处理；两组小鼠均通过高脂食物诱导得到肝脏胰岛素抵抗小鼠，测量发现A组小鼠空腹血糖值和胰岛素抵抗指数均明显低于B组小鼠。与B组相比，A组小鼠肝脏中糖原储存能力_____（填“增强”“不变”或“减弱”）。根据上述实验结果推测，若通过某种实验手段使小鼠肝细胞中特异性过量表达BACH1，则BACH1对胰岛素信号通路发挥的作用应表现为_____（填“促进”或“抑制”）。 （4）综合上述研究可知，通过_____可为2型糖尿病患者出现的肝脏胰岛素抵抗提供新的治疗方案。 24. 位于青藏高原东北部的青海省，分布着雪山冰川、湖泊湿地、高原草甸、沙地荒漠等多种生态系统，因其殖藏着丰富的动植物资源被誉为“青藏高原基因库”。2016年习总书记在青海考察时强调：“青海最大的价值在生态、最大的责任在生态、最大的潜力也在生态”，为此青海省投入了大量资金用于修复、治理生态环境，目前恶化的自然环境得到有效改善，生态治理成绩显著。 （1）欲判断青海省的生态系统是否处于生态平衡状态，应看其是否符合_____三个方面的特征。湖泊湿地群落不同于沙地荒漠群落的重要特征是_____。 （2）鼠兔是高原草甸上分布广泛的啮齿动物，以矮小的紫花针茅等多种牧草为食，喜挖洞、繁殖快，可引起草地沙化。鼠兔在生态系统中的地位不可或缺，其主要作用是_____。近几年农牧人员通过在草地沙化区域补种披碱草的方式大大降低了鼠兔的危害。补种披碱草后，原本低矮的牧草逐渐被高大的披碱草取代，群落的_____结构发生改变。 （3）下图表示对高原草甸中三个不同营养级所含能量进行的分析，其中a~a2表示上一年留下来的能量，e~e2表示呼吸作用消耗的能量，b~b2表示未被利用的能量，则该草原生态系统初级消费者粪便中的能量包含在_____中；初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率为_____。（用图中字母表示） （4）生产者是生态系统的基石，考虑到年降水量少等自然因素的影响，生态专家建议青海省在生态修复治理过程中应选择抗旱保湿能力强的灌木和草本植物，充分考虑这些植物的_____，并通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系，构建出复合的群落。以上设计体现的生态学基本原理是_____。 25. 营养期杀虫蛋白（Vip3Aa）是苏云金芽孢杆菌在营养生长阶段产生的一种新型杀虫蛋白，对许多鳞翅目害虫具有较强的杀虫活性。研究人员以鳞翅目害虫草地贪夜蛾为模型，筛选获得了与Vip3Aa抗性相关的基因（Sfmyb基因）。 （1）研究人员首先采用RNA干扰（RNAi）技术使草地贪夜蛾体内部分Sfmyb基因沉默，发现幼虫对Vip3Aa的敏感性显著降低，由此说明Sfmyb基因与Vip3Aa抗性的关系是_____。 （2）研究人员通过启动子活性实验发现草地贪夜蛾抗性品系中Sfmyb基因启动子的活性低于敏感品系。由此推测，Vip3Aa抗性的产生可能是由于Sfmyb基因启动子活性下调后影响_____，从而改变了Sfmyb基因的转录水平。进一步研究发现，抗性品系中Sfmyb基因启动子发生了多个位点的突变和缺失。与敏感品系相比，抗性品系中Sfmyb基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列_____（填“发生”或“不发生”）改变，原因是_____。 （3）进一步研究发现，Sfmyb基因的表达产物转录因子myb（能识别特定DNA序列并与之结合）可调控下游靶标基因的表达水平从而导致抗性性状的出现。研究人员采用反向酵母单杂交技术对某待测基因是否是myb的靶标基因进行鉴定，具体操作步骤为： ①采用PCR技术扩增待测基因，再将待测基因插入下图结构N所示的启动子上游，构建基因表达载体1，将Ⅰ导入营养缺陷型酵母菌中。 ②将Sfmyb基因和AD基因（能表达出转录激活蛋白AD）融合后构建基因表达载体Ⅱ.将其转入上述转基因酵母菌中，融合基因表达出的转录因子myb和AD组合成复合蛋白，当myb能识别待测基因并与之结合时，AD便发挥转录激活活性，诱导下游组氨酸合成基因和色氨酸合成基因表达。 ③将上述转基因酵母菌接种到特定的固体培养基上培养，观察是否有菌落产生。 步骤①中，PCR扩增待测基因时加入的引物需满足的条件是_____；为确定结构N中待测基因插入方向正确，采用PCR技术检测时，应选择上图中的引物_____。步骤③中。特定的固体培养基是指_____；若观察到培养基中有酵母菌菌落分布，则说明_____，得出上述结论的依据是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年威海市高考模拟考试 生 物 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. GLUT4是一类在脂肪细胞和肌肉细胞中高度表达的葡萄糖转运蛋白。在胰岛素的刺激下，GLUT4会从细胞内转运到细胞膜上，将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，从而起到降低血糖的作用。下列说法错误的是（ ） A. GLUT4以囊泡的形式从细胞内转运到细胞膜上 B. GLUT4将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内的过程可能不消耗ATP C. 细胞膜上GLUT4数量减少时，胰岛素的分泌量会增加 D. 血糖浓度降低时，储存在脂肪细胞和肌肉细胞中的葡萄糖分解以满足机体需要 【答案】D 【解析】 【分析】胰岛B细胞分泌的胰岛素，一方面能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，并促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平。 【详解】A、GLUT4是一类葡萄糖转运蛋白，在细胞内合成后，以囊泡的形式从细胞内转运到细胞膜上，A正确； B、GLUT4将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，可能是以协助扩散的方式顺浓度梯度进行运输，可能不消耗ATP，B正确； C、由题意可知：GLUT4能将外周血液中的葡萄糖转运到细胞内，从而起到降低血糖的作用。当细胞膜上GLUT4数量减少时，意味着血糖浓度已升高，升高的血糖浓度对胰岛B细胞的刺激作用增强，导致胰岛素的分泌增加，C正确； D、血糖浓度降低时，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝脏，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，D错误。 故选D。 2. 液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，液泡膜上分布着H+载体蛋白和Na+/H+反向转运蛋白，H⁺载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡。各种离子在液泡中积累使细胞液的渗透压升高。下列说法错误的是（ ） A. 缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 B. 细胞液中H+和Na+的浓度均高于细胞质基质 C. 加入细胞呼吸抑制剂不会影响Na+进入液泡的速率 D. 细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，促进气孔开放 【答案】C 【解析】 【分析】主动运输的特点：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 【详解】A、液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，据此可推测，缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，A正确； B、H+载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，因而说明细胞液中H+浓度高于细胞质基质，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡，说明细胞液中Na+的浓度高于细胞质基质，B正确； C、加入细胞呼吸抑制剂会影响Na+进入液泡的速率，因为液泡内外H+浓度梯度的维持需要消耗细胞呼吸产生的ATP，C错误； D、细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，进而促进气孔开放，有助于促进光合作用过程中二氧化碳的吸收，D正确。 故选C。 3. 莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中。研究表明，在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，进而抑制光合作用，且类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关，而无氧发酵不产生弱酸的突变体则不会发生类囊体腔酸化现象。下列说法正确的是（ ） A. 莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体 B. 黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH低于类囊体腔 C. 有氧呼吸产生的CO2会加剧类囊体腔酸化 D. 类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少 【答案】D 【解析】 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢过程，该过程中光能转变成活跃的化学 能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成。 【详解】A、莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中，无氧发酵会产生NADH，所以莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体，A错误； B、在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，所以黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH高于类囊体腔，B错误； C、类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关，所以有氧呼吸产生的CO2会降低类囊体腔酸化，C错误； D、在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，进而抑制光合作用，所以类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少，D正确。 故选D。 4. 衰老大脑的某些神经元细胞核释放出的谷氨酸tRNA，会被剪切成微小的RNA片段，这些片段与亮氨酸氨酰化合成酶结合后，会破坏线粒体亮氨酸tRNA的氨基酰化，影响线粒体基因编码蛋白的翻译过程，损伤线粒体的功能以及谷氨酸的合成，最终导致记忆衰退等衰老表征的出现。下列说法错误的是（ ） A. 线粒体基因与核基因编码的蛋白质合成速度相同 B. 亮氨酸tRNA的3’端能与亮氨酸特异性结合 C. 特异性抑制谷氨酸tRNA剪切酶的活性可以在一定程度上延缓衰老 D. 谷氨酸可能参与神经元之间即时的信息交流和新突触的建立 【答案】A 【解析】 【分析】tRNA上三个相邻的碱基构成一个反密码子，反密码子与密码子配对，密码子决定氨基酸。 【详解】A、线粒体基因与核基因编码的蛋白质合成速度不相同，A错误； B、tRNA分子的3'端含有CCA-OH结构，氨基酸分子中的羧基（-COOH）可与RNA分子的3'端的羟基（-OH）结合，所以亮氨酸结合在亮氨酸tRNA的3'端,B正确； C、根据题干信息可知，谷氨酸tRNA被剪切后形成的微小RNA片段会与氨酸氨酰化合成酶结合，从而损伤线粒体的功能和谷氨酸的合成，导致出现衰老等现象，因此特异性抑制谷氨酸tRNA剪切酶的活性可以在一定程度上延缓衰老，C正确； D、谷氨酸的合成受阻会导致记忆衰退，谷氨酸可能参与神经元之间即时的信息交流和新突触的建立，D正确。 故选A。 5. 某生物精原细胞减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体可能分离、也可能不分离。下图表示基因型为AaXbYB的该生物精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞，其中精细胞1的基因组成为只有Aa，不考虑基因突变和基因被破坏的情况，下列说法错误的是（ ） A. 图示减数分裂Ⅰ时一定发生了互换 B. 由细胞①形成精细胞1的过程中可能是基因A、a所在的姐妹染色单体未分离 C. 精细胞2的基因组成最多有8种可能 D. 若精细胞4的基因组成为AaXbXb，则细胞②的基因组成应为AaXbXb 【答案】D 【解析】 【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】该细胞的基因型是AaXbYB，如果正常进行减数分裂产生的配子是AXb、aYB或AYB和aXb，但精细胞1的基因组成为只有Aa，出现了染色体变异，分以下情况讨论： 1、如果Aa没有互换，含Aa的同源染色体联会，进入细胞①，当进行减数分裂Ⅱ时，细胞①由于有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，则精子1和精子2基因型是AA或aa，与题意不符。 2、先考虑Aa所在的染色体，Aa发生了互换，且Aa所在的同源染色体正常分裂，XY染色体上的基因没有发生交换，同源染色体正常分开，则减数分裂Ⅰ形成的子细胞①基因型是AaXbXb或AaYBYB，进行减数分裂Ⅱ时含Aa的染色体姐妹染色体单体没有分开形成精子1基因型为Aa，则精子2的基因型可以是XbXb或YBYB；如果XY染色体上的基因发生交换，且同源染色体正常分开，则子细胞①基因型是AaXBXb或AaYBYb，进行减数分裂Ⅱ时含Aa的染色体姐妹染色体单体没有分开形成精子1基因型为Aa，则精子2的基因型可以是XBXb或YBYb。 3、Aa发生了互换，且Aa所在的同源染色体联会异常，含Aa的染色体移向了同一极，XY染色体没有互换，则减数分裂Ⅰ形成的子细胞①基因型是AAaaXbXb或AAaaYBYB，减数分裂Ⅱ时，含Aa的染色体同源染色体分开，X或Y的姐妹染色单体没有分开，则精子1的基因型是Aa，精子2的基因型是AaXbXb或AaYBYB。如果XY染色体上的基因发生了互换，子细胞①基因型是AAaaXBXb或AAaaYBYb，则精子2的基因型是AaXBXb或AaYBYb。 A、该细胞在减数分裂Ⅰ时含Aa的染色体一定发生了互换，形成的一条染色体上同时含有Aa基因，精子1的基因型才可能是Aa，A正确； B、由于发生了Aa的互换，细胞①基因型可以是AaXBXB，形成精细胞1的过程中可能是基因A、a所在的姐妹染色单体未分离，精子1的基因型是Aa，精子2的基因型是XBXB，B正确； C、综合各种情况，精子2的基因型可以是XbXb或YBYB、XBXb或YBYb、AaXbXb或AaYBYB、AaXBXb或AaYBYb，共8种情况，C正确； D、如果精细胞4的基因组成为AaXbXb，且精子1的基因型是Aa，也可能存在XY同源染色体在减数分裂Ⅰ没有分开的情况，即细胞②的基因型为AaXbXbYBYB，减数分裂Ⅱ时，Aa所在姐妹染色单体没有分开，XY同源染色体分开，精子3的基因型是YBYB，D错误。 故选D。 6. DNA的复制方式存在全保留复制、半保留复制和弥散复制（子代—DNA—由亲本链和新合成的片段随机拼接而成）三种假说。为探究DNA的复制方式，研究人员将大肠杆菌置于以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，再转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养并提取不同世代大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，离心结果如下图所示，已知0世代时DNA条带的平均密度为1.724，4.1世代时图示离心管最左侧DNA条带的平均密度为1.710。下列说法正确的是（ ） A. 据图可推知离心管管底位于图示左侧 B. 1.0世代时半保留复制和弥散复制均会出现图示结果 C. 3.0世代时图示右侧DNA条带的平均密度小于1.717 D. 4.1世代时两个DNA条带含量比约为3：1 【答案】B 【解析】 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制，边解旋边复制。此题通过放射性同位素标记和密度梯度离心方法分析DNA的复制方式。 【详解】A、已知0世代时DNA条带的平均密度为1.724，密度大靠近右侧，4.1世代时图示离心管最左侧DNA条带的平均密度为1.710，密度小靠近左侧，说明离心管管底位于图示右侧，A错误； B、半保留复制和弥散复制（子代—DNA—由亲本链和新合成的片段随机拼接而成）的1.0世代离心的结果相同，都只出现一个条带，所以1.0世代时半保留复制和弥散复制均会出现图示结果，B正确； C、3.0世代时图示右侧DNA条带与1.0世代的相同，已知0世代时，DNA条带的平均密度是1.724，4.1世代时，较深的DNA条带平均密度是1.710，因此1.0世代时，DNA条带的平均密度=（1.710+1.724）÷2=1.717，C错误； D、4.0世代时，两个DNA条带的含量比值=(24-2)：2=7：1，因此4.1世代时， 两个DNA条带的含量比值大于7：1，D错误。 故选B。 7. 果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况如下表所示，研究果蝇的红白眼性状(由位于X染色体上的等位基因 Aa 控制)遗传时发现，一只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1中红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇 =4:1:1:4，F1自由交配得到F2，不考虑基因突变和染色体互换，下列说法错误的是（ ） 受精卵中性染色体组成 发育情况 XX、XXY 雌性，可育 XY、XYY 雄性。可育 XXX、YO（无X染色体）、YY 胚胎期致死 XO（无Y染色体） 雄性，不育 A. 亲本白眼雌果蝇最多能产生4种类型的配子 B. F1中红眼雌果蝇的基因型为XAXa、XAXaY C. F1中雌果蝇产生Xa配子的概率为1/3 D. F2中雌果蝇的基因型最多有5种可能 【答案】D 【解析】 【分析】基因分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【详解】A、红眼对白眼为显性，正常的白眼雌为XaXa，正常的红眼雄为XAY，若正常的白眼雌和正常的红眼雄杂交，后代不会出现白眼雌和红眼雄；不考虑基因突变和染色体互换，根据表格染色体组成对应的性别推测，亲本白眼雌基因型为XaXaY，亲本红眼雄基因型为XAY，则杂交后代为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇 =4:1:1:4，亲本的白眼雌可产生XaXa、Xa、XaY、Y四种配子，比例为1：2：2：1，A正确； B、亲本雄配子及比例为XA：Y=1：1，则F1中红眼雌果蝇的基因型为XAXa、XAXaY，B正确； C、F1中雌果蝇的基因型及比例为XAXa：XAXaY：XaXaY=2：2：1，则产生的Xa的配子为2/5×1/2+2/5×1/6+1/5×2/6=1/3，C正确； D、F1中雌果蝇产生的配子有XA、Xa、XAXa、XAY、XaY、Y、XaXa，F1中雄果蝇的基因型有XAY、XaY、XaYY，产生的配子有XA、Xa、XaY、Y、YY，则F2中雌果蝇中正常的基因型有XAXA、XAXa、XAXa三种，染色体数目异常的基因型有XAXAY、XAXaY、XaXaY三种，共6种，D错误。 故选D。 8. 神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，当刺激传至神经末梢时，下图甲中神经末梢释放的蛋白A与骨骼肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合后使AChR（乙酰胆碱受体）在突触后膜成簇组装，转变成图乙所示成熟的神经肌肉接头结构，AChR与突触前膜释放的ACh（乙酰胆碱）结合，引起骨骼肌收缩。下列说法正确的是（ ） A. 神经肌肉接头中的神经末梢相当于反射弧中的效应器 B. 骨骼肌细胞膜作为突触后膜在兴奋传递中发挥作用 C. 神经末梢释放的蛋白A能直接引起突触后膜电位变化 D. 选择性抑制胆碱酯酶（分解—ACh的酶）的活性会导致肌无力 【答案】B 【解析】 【分析】神经递质是神经元之间或神经元与效应器细胞如肌肉细胞、腺体细胞等之间传递信息的化学物质。根据神经递质的化学组成特点，主要有胆碱类（乙酰胆碱）、单胺类（去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺）、氨基酸类（兴奋性递质如谷氨酸和天冬氨酸；抑制性递质如γ氨基丁酸、甘氨酸和牛磺酸）和神经肽类等。 【详解】A、神经肌肉接头中的神经末梢相当于反射弧中效应器的一部分，A错误； B、神经肌肉接头可以看作突触结构，其中骨骼肌细胞膜可作突触后膜在兴奋传递中发挥作用，B正确； C、神经末梢释放的蛋白A与骨骼肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合后使AChR（乙酰胆碱受体）在突触后膜成簇组装，转变成图乙所示成熟的神经肌肉接头结构，AChR与突触前膜释放的ACh（乙酰胆碱）结合，引起突触后膜电位变化，可见蛋白A不能直接引起突触后膜电位变化，C错误； D、选择性抑制胆碱酯酶（分解—ACh的酶）的活性会引起突触后神经元持续性兴奋，表现为欸肌肉僵直，D错误。 故选B。 9. 种植葡萄时，在扦插繁殖、枝条生长以及提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。下列说法正确的是（ ） A. 植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似 B. 用沾蘸法探索NAA促进葡萄插条生根的最适浓度时，应避免使用较高浓度的NAA C. 赤霉素能促进葡萄果柄伸长，使葡萄果实增大 D. 喷洒乙烯利可以延长葡萄果实的保鲜时间 【答案】C 【解析】 【分析】植物生长调节剂：人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质。蔬菜生产过程中，正确使用植物生长调节剂，可以促进蔬菜生长，提高产量和品种；但使用不当时，会起到相反的作用，甚至造成经济损失。 【详解】A、从分子结构分析，植物生长调节剂主要有两类，一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；另一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α-萘乙酸、矮壮素等，A错误； B、浸泡法使用的药剂浓度较低；沾蘸法使用的药剂浓度较高，B错误； C、赤霉素促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高，赤霉素能促进果柄伸长，使葡萄的果实增大，C正确； D、喷施乙烯利会促进葡萄果实的成熟，不能延长保鲜时间，D错误。 故选C。 10. 当动脉血压降低时，压力感受器可将信息经传入神经传至神经中枢，再经图所示的通路A和通路B的传导使心跳加快。下列说法正确的是（ ） A. 未受到刺激时，图示神经元细胞膜两侧均维持0电位的静息状态 B. 图示神经元为组成交感神经的神经元 C. 肾上腺素分泌的调节除图示途径外，还可通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴进行 D. 图示心跳加快是神经调节的结果 【答案】B 【解析】 【分析】1、静息时，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位，兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位，膜内外有电位差，A错误； B、图示支配心脏（内脏）加速的神经为自主神经中的交感神经，B正确； C、肾上腺素还可有肾上腺髓质分泌，肾上腺髓质不受垂体的调控，C错误； D、图示心跳加快既有神经调节的参与，也有激素的参与，属于神经-体液调节的结果，D错误。 故选B。 11. 美国白蛾幼虫喜食法桐、桑、柳等的叶肉，是给林业生产带来严重危害的害虫，目前常采用挂设黑光灯诱杀成虫、施加性信息素诱捕雄虫、释放天敌周氏啮小蜂或喷洒白僵菌粉剂等方式进行防治。下列说法正确的是（ ） A. 美国白蛾和白僵菌均相当于生态系统中的分解者 B. 研究美国白蛾的生态位时需研究其出现频率、种群密度、食物及天敌 C. 挂设黑光灯或施加性信息素诱捕器均通过直接影响出生率和死亡率对美国白蛾进行防治 D. 周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素 【答案】D 【解析】 【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。由于不同物种的食物和栖息地可能存在重叠，因此生态位可能出现重叠的现象。 【详解】A、美国白蛾属于消费者，白僵菌与植株是寄生关系，也属于消费者，A错误; B、研究美国白蛾的生态位时需研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等，B错误; C、挂设黑光灯或施加性信息素诱捕器均通过直接影响出生率对美国白蛾进行防治，C错误; D、周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素，D正确。 故选D。 【点睛】 12. 下图表示某人工鱼塘的能量流动图解，其中A~E为该生态系统的组成成分，a~e为能量值，a为A传递到B的能量，b为投放饲料中含有的能量。下列说法正确的是（ ） A. B用于自身生长、发育和繁殖的能量为a+b－c B. 若此生态系统受到含铅化合物的污染，则体内铅含量最高的生物是E C. 若将该人工鱼塘改良为桑基鱼塘的生产模式，则可大大提高能量的传递效率 D. 若要分析该生态系统的结构，则需研究各种群在水平方向和垂直方向上的分布特点 【答案】A 【解析】 【分析】1、能量的来源：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。2、能量去路：①自身呼吸消耗；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用。3、消费者同化能量=呼吸消耗+分解者分解利用+下一营养级同化+未被利用。 【详解】A、自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗的能量，B用于自身生长、发育和繁殖的能量为a+b-c，A正确； B、E为分解者，若此生态系统受到含铅化合物的污染，则体内铅含量最高的生物是食物链的最高级消费者，为D，B错误； C、能量传递效率一般不能提高，若将该人工鱼塘改良为桑基鱼塘的生产模式，则可大大提高能量的利用率，C错误； D、若要分析该生态系统的结构，则需研究各群落在水平方向和垂直方向上的分布特点，D错误。 故选A。 13. 茅台酒的酿造包括高温制曲、高温堆积发酵等多种特色工艺，富含多种酿酒微生物的酒曲是形成茅台酒独特风味的关键。高温制曲时，发酵温度可达到63°C；高温堆积发酵时温度逐渐下降，可起到二次制曲的作用，通过进一步富集、筛选微生物来优化酿酒微生物的种类、数量及比例关系，以弥补高温制曲的不足，同时形成茅台酒中的主要香味物质。下列说法正确的是（ ） A. 高温制曲过程中可以富集周边环境中的酵母菌 B. 高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动 C. 酿酒过程中密封的时间越长，酵母菌产生的酒精量越多 D. 发酵结束后可通过消毒杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期 【答案】B 【解析】 【分析】1、酿酒的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸为菌体繁殖提供能量，无氧条件下可进行无氧呼吸产生酒精。 2、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的一部分微生物，灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、高温制曲时，发酵温度可达到63°C，周围环境中的绝大多数酵母菌不能适应这个温度，A错误； B、高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动，B正确； C、酿酒过程中密封的时间太长，发酵罐中的氧气被耗尽，不利于酵母菌的繁殖，产生的酒精量减少，C错误； D、发酵结束后可通过灭菌杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期，D错误。 故选B。 14. 已知引发某传染病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①需要使用限制酶和DNA连接酶 B. 过程②是基因工程操作的核心步骤 C. 过程③可用灭活的病毒诱导 D. 抗A蛋白的单克隆抗体可用于制备该传染病的抗原检测试剂盒 【答案】B 【解析】 【分析】在单克隆抗体的制备过程中使用的细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养；抗原侵入机体后，发生体液免疫，体内产生抗犬细小病毒的抗体；在单克隆抗体的制备过程中，在选择培养基中有两次筛选，第一次筛选的目的是选择出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是选择出能分泌犬细小病毒单克隆抗体的杂交瘤细胞，采用抗原--抗体杂交法；单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。 【详解】A、过程①是构建表达载体，则需要使用限制酶切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶进行连接，A正确； B、过程①构建表达载体是基因工程操作的核心步骤，过程②是导入受体细胞，B错误； C、过程③是动物细胞融合，采用的实验技术是细胞融合技术，可用灭活的病毒诱导，C正确； D、由于抗原抗体可特异性结合，所以抗A蛋白的单克隆抗体可用于制备该传染病的抗原检测试剂盒，D正确。 故选B。 15. 枯草芽孢杆菌为好氧微生物，代谢中可产生对多种病原菌具有抑制作用的物质。研究人员使用液体培养基对枯草芽孢杆菌进行扩大培养。下列说法正确的是（ ） A. 培养枯草芽孢杆菌的过程中不需要严格灭菌 B. 培养枯草芽孢杆菌的培养基中pH应调至酸性 C. 培养时应采用摇床振荡培养 D. 抽样检测培养液中活菌的数量时可在稀释后直接利用显微镜计数 【答案】C 【解析】 【分析】统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。（2）间接计数法（活菌计数法）原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 【详解】A、为了防止杂菌污染，则培养枯草芽孢杆菌的过程中需要严格灭菌，A错误； B、培养枯草芽孢杆菌的培养基中pH应调至中性或弱碱性，B错误； C、枯草芽孢杆菌为好氧微生物，培养时应采用摇床振荡培养，为枯草芽孢杆菌提供足够的氧气，C正确； D、抽样检测培养液中活菌的数量时可在稀释后进行染色，然后再用显微镜计数，也可以用稀释涂布平板法进行计数，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变绿再变黄 B. B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率 C. 若小麦叶片的呼吸速率保持不变，则5~15min叶片产生氧气的速率为6×10-8mol/min D. 与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量增加 【答案】ABC 【解析】 【分析】分析图解：0-5min期间，黑暗条件下，叶片只进行呼吸作用，密闭容器内的氧气量下降；5-15min期间，光照条件下，叶片同时进行光合作用和呼吸作用，并且光合作用强度大于呼吸作用，密闭容器内的氧气量上升，15min后达到稳定。 【详解】A、溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，0-5min期间，黑暗条件下，叶片只进行呼吸作用，释放二氧化碳，容器内含有二氧化碳，可观察到溶液由蓝变绿再变黄，A正确； B、密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小，B点时氧气浓度不变，说明B点时叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率；B正确； C、黑暗条件下测得的细胞呼吸速率=2×10-8mol/min；而在光照下测得的是净光合作用速率=4×10-8mol/min，氧气产生量为总光合作用速率，即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和，是6×10-8 mol/min，C正确； D、与A点相比，B点时容器内的二氧化碳含量变少，C3生成减少，还原不变，所以C3含量减少，D错误。 故选ABC。 17. 某雌雄同株异花植物中，基因A/a调控雄蕊（雄花）发育，基因B/b调控雌蕊（雌花）发育，雌蕊发育后基因A方可表达。花蕊发育过程中乙烯含量高则抑制基因B表达，最终只发育出雌蕊。由于不同部位的花发育过程中乙烯含量有差异，因而该植物野生型（AABB）植株有些部位开雌花，有些部位开雄花。研究人员发现一株全为两性花（一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊）的突变体m（aabb），让其与野生型进行杂交，结果如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 等位基因A/a和B/b分别位于两对同源染色体上 B. 基因A促进雄蕊发育，基因B抑制雌蕊发育 C. F2中全雌花植株的基因型为Aabb或AAbb D. F2中X表型为全雄花 【答案】AC 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、野生型与突变体m进行杂交，F1全为野生型，F1自交，F2出现了9：3：3：1的分离比，说明等位基因A/a和B/b分别位于两对同源染色体上，A正确； B、根据题意，可知A基因调控雄蕊发育，B基因调控雌蕊发育，雌蕊发育后A基因方可表达，花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，最终只发育出雌蕊，即B基因表达抑制雌蕊发育，A基因不表达，解除了A基因对雄蕊发育的抑制，故发育出雄蕊，B错误； C、B基因表达抑制雌蕊发育，则F₂中全雌花植株的基因型为A_bb，即Aabb或AAbb，C正确； D、F2中X的基因型为aaBB或aaBb，由于不同部位的花发育过程中乙烯含量有差异，乙烯抑制B基因的表达，X的表型应为两性花与雄花并存，D错误。 故选AC。 18. 长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激或重复刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，LTP能增加参与新突触连接生长的蛋白质以及AMPA受体的数量。如图表示海马区某侧支LTP产生机制示意图。下列说法错误的是（ ） A. LTP的发生属于负反馈调节 B. LTP可能与长时记忆的形成有关 C. 若注射NMDA受体抑制剂，则高频刺激下突触后膜发生电位变化，但不产生LTP D. 图示NO可引发突触前纤维膜发生外负内正的电位变化 【答案】AD 【解析】 【分析】兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的，突触前膜释放神经递质作用于突触后膜上的受体，时突触后膜电位发生变化，因此突触后神经元兴奋或抑制，兴奋在神经元之间传递的信号转化是电信号→化学信号→电信号；由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。 【详解】A、由题图可以看出，突触前膜释放谷氨酸后，经过一系列的信号变化，会促进NO合成酶生成NO，进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸，该过程属于正反馈调节，A错误； B、长时记忆与新突触的形成有关，LTP能增加参与新突触连接生长的蛋白质以及AMPA受体的数量，所以LTP可能与长时记忆的形成有关，B正确； C、阻断NMDA受体的作用，不能促进Ca2+内流，从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体，不能促进NO合成酶合成NO，从而不能产生LTP，C正确； D、图示NO可增强神经递质的释放，但是不能引发突触前纤维膜发生外负内正的电位变化，D错误。 故选AD。 19. 针对人类活动导致生态足迹值越来越大、碳循环中的碳排放量远大于碳吸收量的现状，我国提出要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，协同推进降碳、扩绿，树立生态优先、绿色低碳发展的理念，并采取了多种保护生物多样性的措施。下列说法错误的是（ ） A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积 B. 研究碳循环就是研究CO2在非生物环境与生物群落之间的往返循环 C. 山水林田湖草沙一体化保护和系统治理有利于提高生态系统的抵抗力稳定性 D. 通过建立自然保护区和国家公园进行就地保护是对生物多样性最有效的保护 【答案】AB 【解析】 【分析】1、组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环 。 2、生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积；生态承载力代表了地球提供资源的能力。 3、生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。 【详解】A、表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积，A错误； B、物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。研究碳循环就是研究C元素在非生物环境与生物群落之间的往返循环，B错误； C、山水林田湖草沙一体化保护和系统治理能改善生态环境，提高物种的丰富度，增强生态系统的自我调节能力，有利于提高生态系统的抵抗力稳定性，C正确； D、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护，D正确。 故选AB。 20. ω-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）有预防心血管疾病的作用，但大多数动物体内不能合成。科研人员利用转染技术（将外源DNA转入受体细胞的技术）将LCPUFA—合成酶基因（fat-1基因，含1229bp）导入小鼠受精卵，培育出转基因小鼠，基本流程如下图甲所示。图乙表示提取不同实验组别小鼠受精卵DNA后，利用fat-1基因的引物进行PCR扩增后电泳的结果。下列说法错误的是（ ） A. 采用农杆菌转化法可确保图甲中转染的效果 B. PCR扩增3轮后，只含一种引物的DNA分子的比例为1/4 C. 由图乙可知，只有2组转染成功 D. 若fat-l基因单点插入，则转基因小鼠相互交配产生的大多数后代体内能合成LCPUFA 【答案】A 【解析】 【分析】1、PCR扩增：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此循环多次。 2、选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。 【详解】A、农杆菌转化法适用于植物细胞，对于动物细胞受精卵而言应采用显微注射法导入目的基因，A错误； B、PCR扩增3轮后，共得到8个DNA分子，只有最原始的1个DNA分子的两条链不含引物，导致含有这两条链的2个DNA分子只含有其中一种引物，其余6个DNA分子均含有2种引物，故PCR扩增3轮后，只含一种引物的DNA分子的比例为1/4，B正确； C、据图分析，M2组和1组没有扩增出DNA片段，故细胞内不存在目的基因，即可能是细胞内导入PEB质粒或者未成功转染，而M2组是PEB质粒转染细胞PCR产物，故1组是未转染细胞PCR产物，2组出现一条DNA条带，即为目的基因条带，则1组是未成功转染细胞PCR 产物；2组是成功转染细胞 PCR 产物，C正确； D、若fat-l基因单点插入，相应的基因型表示为FO，则转基因小鼠相互交配后代基因型为1FF、2FO、1OO，即产生的大多数后代体内能合成LCPUFA，D正确。 故选A。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 野生杜鹃分布在高海拔地区，耐热性差。科研人员以红月和胭脂蜜两种杜鹃品种为实验材料，探究高温胁迫下野生杜鹃光合速率下降的机制，结果如下表所示： 品种 组别 净光合速率（μmol•m•2•s•1） 总叶绿素含量 气孔导度（μmol•m⁻2•s⁻1） 胞间二氧化碳浓度（ppm） 红月 对照组 5.5 2.5 140 300 高温胁迫 1.75 1.75 75 350 胭脂蜜 对照组 6 1.6 180 325 高温胁迫 2.5 1.25 125 275 （1）高温胁迫下叶绿体中合成NADPH下降幅度较大的是_____（填“红月”或“胭脂蜜”），理由是_____；NADPH在光合作用中的具体作用是_____。 （2）据表分析可知，高温胁迫下红月品种光合速率下降是由_____（填“气孔因素”或“非气孔因素”）造成的，判断的依据是_____。 （3）D1蛋白是光合系统反应中心的重要蛋白。高温胁迫下，叶片中D1蛋白的含量降低。研究表明，适宜浓度的乙烯受体抑制剂（1-MCP）可以减小D1蛋白的下降幅度，请以野生杜鹃为实验材料，设计实验验证上述结论，简要写出实验思路并预期实验结果。实验思路：_____，预期结果：_____。 【答案】（1） ①. 红月 ②. 高温胁迫下红月叶片中总叶绿素含量下降幅度大于胭脂蜜，导致其光反应速率下降幅度较大，所以合成NADPH下降幅度较大 ③. 为暗反应提供能量和还原剂 （2） ①. 非气孔因素 ②. 高温胁迫下气孔导度下降，由气孔进入胞间的二氧化碳减少，但胞间二氧化碳浓度升高，说明光合速率下降并不是因为二氧化碳减少引起的，而是非气孔因素造成的 （3） ①. 将生长状况一致的野生杜鹃叶片均分为2组，编号甲、乙，甲组高温胁迫处理，乙组高温胁迫和1-MCP处理，其他条件相同且适宜；一段时间后，检测两组叶片D1蛋白的含量，计算D1蛋白下降幅度 ②. D1蛋白下降幅度乙组小于甲组 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 小问1详解】 NADPH由光反应过程产生，由表格数据可知，高温胁迫下红月叶片中总叶绿素含量下降幅度大于胭脂蜜，导致其光反应速率下降幅度较大，所以合成NADPH下降幅度较大。光反应产生的NADPH的作用是供能和作为还原剂。 【小问2详解】 高温胁迫下红月品种气孔导度下降，由气孔进入胞间的二氧化碳减少，但胞间二氧化碳浓度升高，说明光合速率下降并不是因为二氧化碳减少引起的，而是非气孔因素造成的。 【小问3详解】 欲验证适宜浓度的乙烯受体抑制剂（1-MCP）可以减小D1蛋白的下降幅度，实验的自变量为是否乙烯受体抑制剂处理，因变量为D1蛋白的含量，则实验设计思路可为将生长状况一致的野生杜鹃叶片均分为2组，编号甲、乙，甲组高温胁迫处理，乙组高温胁迫和1-MCP处理，其他条件相同且适宜；一段时间后，检测两组叶片D1蛋白的含量，计算D1蛋白下降幅度，预期的结果为D1蛋白下降幅度乙组小于甲组。 22. 水稻是重要的粮食作物，穗粒数量和籽粒重量是决定其产量的两个关键性状，二者的量一般呈负相关，簇生稻（有三个籽粒簇生在一起）可在一定程度上实现上述两个性状的平衡优化。 （1）利用簇生稻和非簇生稻做亲本杂交得到F1，F1自交得到F2，结果如图所示。根据图示结果_____（填“能”或“不能”）作出“非簇生为隐性性状”的判断，理由是_____。 （2）研究发现，水稻的簇生与非簇生分别由等位基因CL和cl控制，非糯性与糯性由等位基因WX/wx控制。为探究上述2对等位基因在染色体上的相对位置关系，研究人员以弱簇生非糯性水稻植株甲的花粉为实验材料，用以上2对等位基因的引物进行PCR扩增后，电泳结果如下图所示（图中花粉的基因型种类和比例与甲植株产生配子的理论值一致；不考虑致死）。 由图示结果可知，CL/cl与WX/wx的遗传_____（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是_____。利用植株甲与基因型相同的植株乙杂交，若F1中非簇生糯性水稻的比例为1/15，则该杂交过程中，植株乙产生基因型为WXcl配子的概率为_____。 （3）为确定基因CL在染色体上的具体位置，研究人员利用非簇生稻与6号染色体片段缺失的簇生稻杂交，统计子代植株的表型及比例。 ①若结果为_____，则表明基因CL在6号染色体上，且位于缺失片段中。 ②若子代植株全表现为弱簇生，则_____（填“能”或“不能”）说明CL基因不在6号染色体上，原因是_____。 （4）研究发现，编码植物激素油菜素甾醇（BR）代谢酶的基因（BRD3）也参与水稻簇生性状的形成，当BRD3特异性地在二级分枝分生组织（SBM）激活表达时会导致该部位的BR含量减少，使BR信号通路核心抑制子GSK2被激活，GSK2进而磷酸化转录因子OsMADS1，后者直接结合RCN2并促进其表达。RCN2被激活后延迟了SBM向小穗分生组织（SM）的转变，长出更多的二级分枝，并伴随着小穗梗长度缩短，使得穗粒更加紧凑，产生簇生现象，促进水稻产量提高。综合上述信息，试利用文字和箭头的形式构建BRD3参与调控簇生性状发生的模式图_____。 【答案】（1） ①. 不能 ②. 无论非簇生是显性还是隐性性状，都符合图示遗传图解 （2） ①. 不遵循 ②. 由电泳结果可知，甲植株的基因型为CLclWXwx且产生配子的类型及比例为CLWX：CLwx：clwx：clWX＝1：2：1：2，不符合基因自由组合定律产生配子的比例 ③. 1/10 （3） ①. 子代植株表现为弱簇生：非簇生＝1：1 ②. 不能 ③. CL基因不在6号染色体或CL基因在6号染色体上但不位于缺失片段，后代都表现为弱簇生，所以无法确定 （4） 【解析】 【分析】由电泳结果可知，甲植株的基因型为CLclWXwx且产生配子的类型及比例为CLWX：CLwx：clwx：clWX＝1：2：1：2，据此可回答问题。 【小问1详解】 由图可知，无论非簇生是显性还是隐性性状，都符合图示遗传图解，因此不能判断 【小问2详解】 由电泳结果可知，甲植株的基因型为CLclWXwx且产生配子的类型为CLWX条带有2条，配子的类型为CLwx的条带有4条，配子的类型为clwx的条带有2条，配子的类型为配子的类型为clWX的条带有4条，所以产生的配子类型及比例为CLWX：CLwx：clwx：clWX＝1：2：1：2，不符合基因自由组合定律产生配子的比例（1：1:1:1），因此不遵循。 由电泳结果可知，甲植株的基因型为CLclWXwx，且产生的配子类型及比例为CLWX：CLwx：clwx：clWX＝1：2：1：2，乙植株与甲基因型相同，因此乙基因型为CLclWXwx，F1中非簇生糯性水稻（clclwxwx）的性状比例为1/15，且甲中产生clwx配子的概率为1/6，故可以得出植株乙产生基因型为clwxl配子的概率为1/15÷1/6=2/5，由于CL与wx以及cl与WX连锁，故clwxl配子是互换形成的，故CLWX配子也占2/5，故WXcl配子的概率为（1-2/5-2/5）÷2=1/10. 【小问3详解】 由题意知非簇生的基因型为clcl，当CL基因位于6号染色体上时，由于该染色体片段缺失CL基因，故表现出弱簇生的性状，此时弱簇生（CLcl）×非簇生（clcl）→弱簇生（CLcl）：非簇生（clcl）＝1：1。 CL基因不在6号染色体或CL基因在6号染色体上但不位于缺失片段，簇生（CLCL）×非簇生（clcl）→弱簇生（CLcl），即后代都表现为弱簇生，所以无法确定。 【小问4详解】 由题意知，当BRD3特异性地在二级分枝分生组织（SBM）激活表达时会导致该部位的BR含量减少，使得GSK2被激活，进而磷酸化转录因子OsMADS1直接结合RCN2并促进其表达，RCN2被激活后延迟了SBM向小穗分生组织（SM）的转变，产生簇生现象，故模式图如下所示： 。 23. 糖尿病是一种严重危害健康的常见病，分为1、2两种类型。2型糖尿病常伴有胰岛素抵抗，表现为机体分泌胰岛素的功能正常，但胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。 （1）2型糖尿病患者产生胰岛素抵抗的原因可能是_____。 （2）肝脏在血糖调节中发挥着重要作用，血糖调节过程中肝细胞除接受胰岛素的调控外，还受到信号分子_____（至少写出三种）的调控。 （3）胰岛素抵抗有多种类型，其中患脂肪肝的2型糖尿病患者常表现出肝脏胰岛素抵抗症状。研究表明，转录因子BACHI与肝脏胰岛素抵抗症状的发生有关。为探究二者之间的关系，研究人员以小鼠为实验对象进行如下实验： 实验一：以正常饮食（CD）小鼠和高脂饮食（HFD）诱导的肝脏胰岛素抵抗小鼠为实验对象，分别检测两组小鼠肝细胞中BACH1mRNA和BACH1的含量，结果如下图Ⅰ、Ⅱ所示： 图Ⅱ中，β-Actin是检测蛋白质含量时常用的参照物，可用于校正含有待测蛋白质的不同组织样本的量，使之保持等量。由此推断，β-Actin应为_____（填“每个细胞中均稳定表达的管家基因”或“不同细胞中特异性表达的奢侈基因”）编码的蛋白质。由上图Ⅰ和Ⅱ得出的实验结果是_____。 实验二：构建得到若干BACH1flos/flox小鼠（在正常小鼠的BACH1基因两端分别插入一个loxp位点，当细胞中存在外源工具酶Cre酶时，Cre酶可将两个loxp之间的BACHI基因删除），将BACH1flos/flox小鼠均分为A、B组；A组小鼠尾静脉注射只侵染肝细胞的AAV8-TBG-Cre病毒（无毒性），得到的小鼠，B组不作处理；两组小鼠均通过高脂食物诱导得到肝脏胰岛素抵抗小鼠，测量发现A组小鼠空腹血糖值和胰岛素抵抗指数均明显低于B组小鼠。与B组相比，A组小鼠肝脏中糖原储存能力_____（填“增强”“不变”或“减弱”）。根据上述实验结果推测，若通过某种实验手段使小鼠肝细胞中特异性过量表达BACH1，则BACH1对胰岛素信号通路发挥的作用应表现为_____（填“促进”或“抑制”）。 （4）综合上述研究可知，通过_____可为2型糖尿病患者出现的肝脏胰岛素抵抗提供新的治疗方案。 【答案】（1）体内有胰岛素抗体（或胰岛素受体不能识别胰岛素） （2）胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素 （3） ①. 每个细胞中均稳定表达的管家基因 ②. 肝脏胰岛素抵抗小鼠肝细胞中BACH1基因的表达量明显提高；肝细胞特异性敲除BACH1基因 ③. 增强 ④. 抑制 （4）靶向抑制肝细胞中BACH1基因的表达 【解析】 【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，可促进肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖来升高血糖；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 【小问1详解】 2型糖尿病患者能正常分泌胰岛素，但胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，可能的原因有体内有胰岛素抗体，胰岛素受体表达量下降等。 【小问2详解】 血糖调节过程中肝细胞除接受胰岛素的调控外，还受到胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素的调控。 【小问3详解】 ①β-Actin是检测蛋白质含量时常用的参照物，由此推断，β-Actin应为每个细胞中均稳定表达的管家基因。分析图Ⅰ和Ⅱ可知，肝脏胰岛素抵抗小鼠肝细胞中BACH1基因的表达量明显提高；肝细胞特异性敲除BACH1基因。 ②测量发现A组小鼠空腹血糖值和胰岛素抵抗指数均明显低于B组小鼠，则A组小鼠肝脏中糖原储存能力增强。若通过某种实验手段使小鼠肝细胞中特异性过量表达BACH1，则BACH1对胰岛素信号通路发挥的作用应表现为抑制。 【小问4详解】 综合上述研究可知，通过靶向抑制肝细胞中BACH1基因的表达可为2型糖尿病患者出现的肝脏胰岛素抵抗提供新的治疗方案。 24. 位于青藏高原东北部的青海省，分布着雪山冰川、湖泊湿地、高原草甸、沙地荒漠等多种生态系统，因其殖藏着丰富的动植物资源被誉为“青藏高原基因库”。2016年习总书记在青海考察时强调：“青海最大的价值在生态、最大的责任在生态、最大的潜力也在生态”，为此青海省投入了大量资金用于修复、治理生态环境，目前恶化的自然环境得到有效改善，生态治理成绩显著。 （1）欲判断青海省的生态系统是否处于生态平衡状态，应看其是否符合_____三个方面的特征。湖泊湿地群落不同于沙地荒漠群落的重要特征是_____。 （2）鼠兔是高原草甸上分布广泛的啮齿动物，以矮小的紫花针茅等多种牧草为食，喜挖洞、繁殖快，可引起草地沙化。鼠兔在生态系统中的地位不可或缺，其主要作用是_____。近几年农牧人员通过在草地沙化区域补种披碱草的方式大大降低了鼠兔的危害。补种披碱草后，原本低矮的牧草逐渐被高大的披碱草取代，群落的_____结构发生改变。 （3）下图表示对高原草甸中三个不同营养级所含能量进行的分析，其中a~a2表示上一年留下来的能量，e~e2表示呼吸作用消耗的能量，b~b2表示未被利用的能量，则该草原生态系统初级消费者粪便中的能量包含在_____中；初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率为_____。（用图中字母表示） （4）生产者是生态系统的基石，考虑到年降水量少等自然因素的影响，生态专家建议青海省在生态修复治理过程中应选择抗旱保湿能力强的灌木和草本植物，充分考虑这些植物的_____，并通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系，构建出复合的群落。以上设计体现的生态学基本原理是_____。 【答案】（1） ①. 结构平衡、功能平衡和收支平衡 ②. 物种组成不同 （2） ①. 加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用 ②. 水平结构和垂直结构 （3） ①. d ②. c1/c×100% （4） ①. 生态位的差异和种间关系 ②. 自生和协调 【解析】 【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的，主要包括垂直结构和水平结构。 1、群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。 2、群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，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异。 【小问1详解】 生态平衡的特征包括：结构平衡、功能平衡和收支平衡三个方面。物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质的重要因素，湖泊湿地群落不同于沙地荒漠群落的重要特征是物种组成不同。 【小问2详解】 鼠兔为消费者，消费者在生态系统中可以加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用。 群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的，主要包括垂直结构和水平结构，补种披碱草后，原本低矮的牧草逐渐被高大的披碱草取代，群落的水平结构和垂直结构发生改变。 【小问3详解】 a~a2表示上一年留下来的能量，b~b2表示未被利用的能量，c~c2表示流向下一营养级的能量，d~d2表示被分解者利用的能量，e~e2表示呼吸作用消耗的能量，初级消费者粪便中的能量包含在上一营养级（生产者）流向分解者中的能量，即d。初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率=初级消费者流向次级消费者的能量÷生产者流向初级消费者的能量=c1/c×100%。 【小问4详解】 生态专家建议青海省在生态修复治理过程中应选择抗旱保湿能力强的灌木和草本植物，充分考虑这些植物的生态位的差异和种间关系，并通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系，构建出复合的群落。这体现了生态学的自生（由各种组分形成的整体可以自我维持）和协调（需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题）原理。 25. 营养期杀虫蛋白（Vip3Aa）是苏云金芽孢杆菌在营养生长阶段产生的一种新型杀虫蛋白，对许多鳞翅目害虫具有较强的杀虫活性。研究人员以鳞翅目害虫草地贪夜蛾为模型，筛选获得了与Vip3Aa抗性相关的基因（Sfmyb基因）。 （1）研究人员首先采用RNA干扰（RNAi）技术使草地贪夜蛾体内部分Sfmyb基因沉默，发现幼虫对Vip3Aa的敏感性显著降低，由此说明Sfmyb基因与Vip3Aa抗性的关系是_____。 （2）研究人员通过启动子活性实验发现草地贪夜蛾抗性品系中Sfmyb基因启动子的活性低于敏感品系。由此推测，Vip3Aa抗性的产生可能是由于Sfmyb基因启动子活性下调后影响_____，从而改变了Sfmyb基因的转录水平。进一步研究发现，抗性品系中Sfmyb基因启动子发生了多个位点的突变和缺失。与敏感品系相比，抗性品系中Sfmyb基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列_____（填“发生”或“不发生”）改变，原因是_____。 （3）进一步研究发现，Sfmyb基因的表达产物转录因子myb（能识别特定DNA序列并与之结合）可调控下游靶标基因的表达水平从而导致抗性性状的出现。研究人员采用反向酵母单杂交技术对某待测基因是否是myb的靶标基因进行鉴定，具体操作步骤为： ①采用PCR技术扩增待测基因，再将待测基因插入下图结构N所示的启动子上游，构建基因表达载体1，将Ⅰ导入营养缺陷型酵母菌中。 ②将Sfmyb基因和AD基因（能表达出转录激活蛋白AD）融合后构建基因表达载体Ⅱ.将其转入上述转基因酵母菌中，融合基因表达出的转录因子myb和AD组合成复合蛋白，当myb能识别待测基因并与之结合时，AD便发挥转录激活活性，诱导下游组氨酸合成基因和色氨酸合成基因表达。 ③将上述转基因酵母菌接种到特定的固体培养基上培养，观察是否有菌落产生。 步骤①中，PCR扩增待测基因时加入的引物需满足的条件是_____；为确定结构N中待测基因插入方向正确，采用PCR技术检测时，应选择上图中的引物_____。步骤③中。特定的固体培养基是指_____；若观察到培养基中有酵母菌菌落分布，则说明_____，得出上述结论的依据是_____。 【答案】（1）Sfmyb基因表达产物减少可增强对Vip3Aa的抗性 （2） ①. RNA聚合酶与启动子识别和结合 ②. 不发生 ③. Sfmyb基因编码蛋白质的碱基序列中不包含启动子序列 （3） ①. 能与待测基因母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 ②. F1与R1（或“F2和R2”） ③. 不含组氨酸和色氨酸的固体培养基 ④. 待测基因是myb（Sfmyb基因表达产物）的靶标基因 ⑤. 只有待测基因是myb的靶标基因，myb才能与之结合，AD才能发挥转录激活活性，诱导下游的组氨酸合成基因和色氨酸合成基因表达合成组氨酸和色氨酸，营养缺陷型酵母菌才能在缺少组氨酸和色氨酸的培养基上生长形成菌落 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤: (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技 术扩增和人工合成。 (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤，基因表达 载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同，导入的方 法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化 法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有 效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是 感受态细胞法。 (4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测;个体水平上 的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 RNA干扰技术使草地贪夜蛾体内部分Sfmyb基因沉默，即Sfmyb基因表达产物减少，结果使幼虫对Vip3Aa的敏感性显著降低，也就是增强了对Vip3Aa的抗性。 【小问2详解】 实验发现草地贪夜蛾抗性品系中Sfmyb基因启动子的活性低于敏感品系。由此推测，Vip3Aa抗性的产生可能是由于Sfmyb基因启动子活性下调后影响RNA聚合酶与启动子的识别和结合，从而改变了Sfmyb基因的转录水平。进一步研究发现，抗性品系中Sfmyb基因启动子发生了多个位点的突变和缺失。与敏感品系相比，抗性品系中Sfmyb基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列不发生改变，原因是Sfmyb基因编码蛋白质的碱基序列中不包含启动子序列。 【小问3详解】 PCR扩增中的引物需满足的条件是能与待测基因母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸；为将待测基因插入结构N所示的启动子上游，根据结构N中启动子的位置和引物的箭头指示，采用PCR技术检测时，应选择图中的引物F1与R1（或“F2和R2”）。因结构N中有组氨酸合成基因和色氨酸合成基因，所以可将转基因酵母菌接种到不含组氨酸和色氨酸的固体培养基上进行筛选，若观察到培养基中有酵母菌菌落分布，则说明待测基因是myb（Sfmyb基因表达产物）的靶标基因，因为只有待测基因是myb的靶标基因，myb才能与之结合，AD才能发挥转录激活活性，诱导下游的组氨酸合成基因和色氨酸合成基因表达合成组氨酸和色氨酸，营养缺陷型酵母菌才能在缺少组氨酸和色氨酸的培养基上生长形成菌落。 【点睛】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判 断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $