精品解析：2024届湖北省武汉市黄陂区第七高级中学高三下学期模拟考试（三）生物试题

黄陂一中2024届高三模拟考试（三）生物试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（18题，每题2分） 1. 人体感染某链球菌时，一般症状轻微，可用抗生素治疗。但该链球菌变异后会导致人体严重感染，甚至死亡。下列有关推断合理的是（ ） A. 该链球菌遗传物质是RNA，易发生变异 B. 该链球菌利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质 C. 抗生素可能通过抑制细菌蛋白质合成来治疗轻微感染 D. 长期使用抗生素可能导致该链球菌发生染色体变异 2. 科学研究过程中，常需要从生物材料中分离和提取某些物质或组分。下列叙述错误的是 A. 小鼠成熟红细胞是提取纯净细胞膜的理想材料 B. 叶绿素a在层析液中的溶解度大于叶绿素b C. 凝胶电泳可分离DNA，差速离心可分离各种细胞器 D. DNA在酒精中溶解度较大，蛋白质几乎不溶于酒精 3. 内生真菌生活在植物体内， 植物为内生真菌提供光合产物和矿物质， 内生真菌呼吸产生的 CO2可供植物利用。在恒定光照强度下， 研究人员测定了土壤不同N元素含量及有无内生真菌对植物光合速率的影响， 结果如下图所示。下列相关分析，不正确的是（ ） A. 土壤含 N量及 CO2浓度都是影响光合速率的环境因素 B. 内生真菌呼吸产生的CO2可进入植物叶绿体基质参与暗反应 C. 图中A 点制约植物光合速率的主要环境因素是光照强度 D. 在土壤高N含量下内生真菌可提高植物的光合速率 4. 再生医学领域在 2019 年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS 细胞）培养出眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述不正确的是（ ） A. 造血干细胞和 iPS 细胞的分化程度不同 B. 体外培养 iPS 细胞时培养液中需要加入血清等物质 C. 神经干细胞和 iPS 细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值 D. 用 iPS 细胞培养出眼角膜组织，体现了 iPS 细胞具有全能性 5. 某闭花传粉植物花色有红色和白色两种，由基因M、m控制；花的位置有顶生和腋生两种，由基因N、n控制。研究人员进行了以下两个实验： 实验一：用红花腋生植株人工传粉给白花顶生植株，F1表型及其比例为红花腋生：红花顶生=1：1，F1中红花腋生植株自花受粉，F2表型及其比例为红花腋生：红花顶生：白花腋生：白花顶生=6：3：2：1。 实验二：从F1两种表型中各选取一株，对它们和两个亲本的两对基因（M、m和N、n）进行PCR扩增，然后进行电泳分离，结果如下图。已知：①条带1和2是一对等位基因的条带，条带3和4是另一对等位基因的条带；②图谱二为实验一中亲代红花腋生植株的电泳图谱。下列说法错误的是（　　） A. 两对相对性状中，显性性状分别是红花、腋生 B. 条带1、4分别代表的基因是m、N C. F2表型出现的原因可能是基因型为NN的个体完全致死 D. F2表型出现的原因可能是含有基因N的花粉50%致死 6. 人体细胞内的46条染色体，一半来自父方一半来自母方，如此代代相传，基因传递也相类似。在正常情况下，下列叙述正确的是（　　） A. 人体细胞内的两条性染色体在减数分裂过程中可能联会，也可能不联会，但一定会分离进入不同的子细胞 B. 女性色盲患者的两个色盲基因，一个来自祖父或祖母，另一个来自外祖父或外祖母 C. 女孩细胞中的所有染色体可能一半来自祖母一半来自外祖母 D. 男孩细胞中的一条染色体上不可能既有来自外祖父的基因，又有来自外祖母的基因 7. 载脂蛋白的基因序列在人体不同组织细胞中是相同的，但其表达产物有差异。如在肝细胞中，产物为含4536个氨基酸残基的apB-100；在肠细胞中，产物为含2152个氨基酸残基的apoB-48，其原因是mRNA上将第2153位的谷氨酰胺的密码子CAA转变为终止密码子UAA。下列叙述正确的是（　　） A. apoB-48的产生是基因突变的结果 B. 载脂蛋白apB-100的结构比apoB-48更加复杂 C. 载脂蛋白基因在肝和肠细胞核中最初转录出的RNA序列相同 D. 载脂蛋白基因两种产物的不同体现了基因的选择性表达 8. 血红蛋白由2条α肽链和2条β或γ肽链组成，A、B、D基因分别控制α、β和γ肽链的合成，β—地中海贫血是由于B基因突变致使α和β肽链比例失衡引起的遗传性贫血。正常人出生后D基因关闭表达而B基因开始表达，DNA甲基转移酶（DNMT）在此过程中发挥关键作用，很多重型地中海贫血病人由于携带DNMT的突变基因，从而减轻症状。有关叙述正确的是（　　） A. β—地中海贫血体现了基因通过控制酶的合成影响代谢进而控制生物性状 B. 胎儿的D基因与其出生后的D基因碱基序列不同，故表达情况不同 C. 诱发DNMT基因突变，D基因表达增强，γ肽链合成增多，缓解贫血症状 D. DNMT催化后，DNA聚合酶不能结合到D基因模板上，阻止了该基因表达 9. 60Co辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。 下列相关叙述不正确的是（ ） A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰 B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成 D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 10. 很多人认为“番茄没有小时候的味道了”，这是由于选育过程中，人们更注重品相、产量而忽略了风味，导致与风味相关的一些基因丢失。现在栽培的番茄中含有来自野生番茄的Mil抗虫基因，它使番茄产生对烟粉虱等害虫的抗性，下列有关叙述正确的是（　　） A. 人工选育定向改变了番茄的进化方向，此过程中番茄的遗传多样性可能降低 B. 自然选择获得的番茄性状都能通过遗传进行积累 C. Mil抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果 D. 长期种植含Mil基因的番茄，环境中烟粉虱的数量会越来越少 11. 低钠盐是以氯化钠、碘酸钾或碘化钾为原料，然后加入一定量氯化钾等化合物，低钠盐的钠含量比普通盐低1/3左右，钾含量较高，以减少同样重量食盐中钠的含量。食用低钠盐可以改善体内钠、钾、镁等的平衡状态，适合中老年人和高血压、心脏病患者。下列说法正确的是（　　） A. 细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的Na+和Cl- B. 摄入钠离子，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 C. 食盐摄入不足时肾上腺分泌醛固酮减少Na+的重吸收 D. 过量摄入低钠盐会抑制下丘脑分泌及垂体释放抗利尿激素 12. 长期以来，受水域污染、过度捕捞、滩涂围垦等众多影响，长江的生物多样性指数持续下降。2020年1月1日0时起，长江正式实施“十年禁渔计划”，长江生态修复工程慢慢成为推动长江经济带发展项目的优先选项。下列叙述错误的是（ ） A. 水域污染、滩涂围垦等降低了长江水生生物的环境容纳量 B. “十年禁渔计划”可以有效提高长江水生生物的出生率 C. “十年禁渔计划”举措属于对长江生物多样性的就地保护 D. 把长江生态修复与当地经济发展相结合体现了协调原理 13. 支原体肺炎由支原体感染引起，如图是其侵入人体后发生的免疫反应（序号表示细胞，字母表示物质），患者主要表现为咳嗽发热等，下列有关叙述正确的是（　　） A. 图中各种细胞都属于淋巴细胞，它们与免疫器官和免疫活性物质共同构成免疫系统 B. ⑤是细胞毒性T细胞，来源于辅助性T细胞的增殖分化 C. 细胞①②④⑤⑥均可特异性识别支原体的抗原 D. 青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成，阿奇霉素通过与核糖体结合，从而干扰蛋白质的合成，理论上这两种药物均可以治疗支原体肺炎 14. 分蘖是禾本科等植物在近地面处发生的分枝，对产量至关重要。科研人员发现了一株水稻多分蘖突变体，与野生型相比，其分蘖芽中细胞分裂素浓度较高，而生长素无显著差异。用细胞分裂素合成抑制剂与外源NAA（生长素类似物）处理突变体后，结果如图。 下列说法错误的是（　　） A. 较高的生长素/细胞分裂素比值导致突变性状 B. 抑制细胞分裂素合成能减少突变体的分蘖数 C. 水稻分蘖过程受到多种激素的共同调节 D. 外源NAA处理抑制了突变体分蘖芽的生长 15. 甜菜夜蛾是一种顽固的世界性农业害虫。当甜菜夜蛾啃食植物叶片时，植物会产生一些萜类和吲哚类物质，并释放到空气中。这些物质可吸引小茧蜂在甜菜夜蛾的幼虫体内产卵，卵利用其体内营养物质孵化。农业生产中，为防治甜菜夜蛾还可采用黑光灯诱捕和喷洒甲维盐等化学药剂等措施。根据以上信息分析，下列叙述错误的是（ ） A. 黑光灯诱捕利用了甜菜夜蛾的趋光性 B. 小茧蜂与甜菜夜蛾之间的关系属于寄生关系 C. 大量使用化学药剂甲维盐可导致甜菜夜蛾定向产生抗药性突变 D. 被啃食的植物叶片释放萜类和吲哚类物质吸引小茧蜂属于化学信息 16. 碳是构成生物体的重要元素之一。下图为碳循环的示意图，甲~丁表示生态系统的组成成分，a~d 表示丙中的四种生物，①~⑦表示相关的生理作用。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 甲是生产者，丙是消费者，丁是分解者 B. ①②③④过程中碳元素主要以CO2的形式存在 C. 碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复 D. 甲→a→c→b可能是图中生态系统中的一条食物链 17. 精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长。为获得精氨酸依赖型菌，将紫外线处理过的菌液接种并培养至菌落不再增加时，菌落如图甲所示，然后向图甲中的培养基添加某种物质后继续培养，获得图乙所示菌落。下列相关叙述正确的是（ ） A. 菌落A是精氨酸依赖型菌种 B. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌 C. 从培养基乙中挑选所需菌落，用平板划线法接种可分离出单菌落 D. 若用稀释涂布平板法将野生型菌液接种至完全培养基，估算出的菌落数可能高于实际的活菌数 18. 人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，改造后的t-PA蛋白能显著降低出血副作用。下图表示构建含t-PA改良基因重组质粒的过程示意图。相关说法错误的是（ ） A. 构建重组质粒时，选用的限制酶是XmaⅠ和NheⅠ B. 需要DNA连接酶将t-PA改良基因与质粒连接 C. 新霉素抗性基因的作用是便于将导入质粒的大肠杆菌筛选出来 D. 在加入新霉素的培养基中选择呈白色的菌落选育工程菌株 二、填空题（共4大题，64分） 19. 硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏氮源。拟南芥Y基因的表达产物Y蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图1所示。回答下列问题。 （1）Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是____。与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+-ATPase被____，导致其空间结构改变。 （2）土壤氧气含量会影响氮元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的物质变化是____，同时产生的大量ATP会影响H+-ATPase转运H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子→线粒体膜；____（再列举一例）。 （3）科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y的表达情况，实验设置如图2所示，除培养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不均匀会____。这对拟南芥的生长发育的意义是____。 20. 肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，而且还会引起认知功能障碍，下图表示相关机制。已知肥胖导致外周产生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF-α、IL-6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。大量脂质进入细胞氧化会诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA同时，NF-KB信号通路的激活也抑制了胰岛素受体的磷酸化，一系列因素导致脑内神经细胞中胰岛素信号传导功能减弱并发生胰岛素抵抗。请回答： （1）正常情况下，胰岛B细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进______，从而降低血糖，该过程属于_____调节。此外，下丘脑还可通过______（填“交感神经”或“副交感神经”）支配胰岛B细胞而产生胰岛素。 （2）LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制______，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6会促进______分解，从而激活NF-KB信号通路引发胰岛素抵抗。 （3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致认知功能障碍的原因是_____。 （4）前期的研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，科研人员进行了如下研究，研究主要步骤见下表，请补全表格： 实验步骤 简要的操作流程 适应性培养及初步分组 将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组（NC）和高脂饮食模型组（HFD）。NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高脂饲料12周 胰岛素抵抗小鼠模型建立 给HFD组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测①______等筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小鼠 实验再分组 再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT） 运动训练 HIIT组进行8周高强度间歇性训练。运动期间②______组用高脂饲料喂养，其他组用普通饲料喂养 检测相关指标 用③______技术检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子的含量 如果推测是正确，则预期实验结果是④______。 21. 研究者以某杉木人工林为研究对象，探究了不同间伐强度对林下植物多样性和地上生物量的影响，结果如下表。 间伐强度 灌木层 草本层 林下植物物种数 地上生物量（g/m2） 林下植物物种数 地上生物量（g/m2） M1（0%） 10 143.19 5 136.22 M2（20%） 18 183.90 9 88.82 M3（40%） 35 234.99 11 64.66 回答下列问题： （1）研究者采用_____法选取了地形条件、杉木生长状态基本一致的人工林样地，对其进行不同强度的间伐。3年后通过调查_____，比较林下植物多样性的高低。 （2）调查发现，灌木层和草本层的林下植物物种数均随间伐强度的增加而_____，可能原因是较高强度的间伐导致树冠层空隙增加，改善了林下_____（答出2点即可）等环境条件。草本层地上生物量随间伐强度的增加而呈下降趋势，主要原因是间伐改变了群落的_____结构，使植物对资源的利用也发生改变。 （3）与标志重捕法相比，利用红外触发相机自动拍摄技术调查该人工林的动物资源，其优点有_____。 A. 对动物的生活干扰较小 B. 可同时对多种动物进行调查 C. 操作较繁琐，经济成本较高 D. 连续拍照有益于昼夜连续客观统计 （4）研究发现，流浪猫经常出没的人工林区域中，小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降，其可能原因是_____。 A. 流浪猫是优势种 B. 流浪猫的食性广泛 C. 流浪猫的捕食能力强 D. 流浪猫在该生态系统中缺少天敌 （5）对该人工林当年的能量流动进行分析，发现净初级生产量一部分随枯枝落叶被_____利用，还有一部分以木材形式移出了系统，极少部分沿着_____流动。杉木人工林由于植被种类单一，抵御外界干扰的能力较差，结合本研究分析，可通过_____措施增强其保持稳态的能力。 22. 植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌，普遍存在于高等植物中。 （1）放线菌也是一种常见的内生菌，能抑制病原菌的生长。研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌，过程如图： 收集上述两种菌丝体，加入_____(填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理，分离原生质体，将两种原生质体悬液等量混合，加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后，取一定量混合液接种于______(填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征，选出性状稳定的融合菌株。 （2）某真菌的w基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图中w基因转录方向是从左往右。为使放线菌产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因。 限制酶 BamH I EcoR I Mfe I Kpn I HindⅢl 识别序列和切割位点( 5-3’ ) G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT ①限制酶主要是从______中分离纯化出来的。应使用限制酶_______切割图中质粒，使用限制酶_______切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。 ②与质粒中启动子结合的酶是______。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择_______启动子(填生物类型)。 ③W基因转录的模板链是_______。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是______。 ④研究人员利用W基因的mRNA进行逆转录得到了cDNA,已知mRNA的序列为5-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。利用PCR技术对cDNA进行扩增，为便于将扩增后的基因和载体连接构建重组质粒，请写出PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'_________3’。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 黄陂一中2024届高三模拟考试（三）生物试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（18题，每题2分） 1. 人体感染某链球菌时，一般症状轻微，可用抗生素治疗。但该链球菌变异后会导致人体严重感染，甚至死亡。下列有关推断合理的是（ ） A. 该链球菌的遗传物质是RNA，易发生变异 B. 该链球菌利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质 C. 抗生素可能通过抑制细菌蛋白质合成来治疗轻微感染 D. 长期使用抗生素可能导致该链球菌发生染色体变异 【答案】C 【解析】 【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。 【详解】A、该链球菌为原核生物，其遗传物质是DNA，DNA为双链，比较稳定，不易发生变异，A错误； B、该链球菌只有核糖体一种细胞器，利用自身的核糖体合成自身蛋白质，B错误； C、有的抗生素可通过抑制细菌蛋白质的合成来抑制细菌的生长繁殖，因此抗生素可能通过抑制细菌蛋白质合成来治疗轻微感染，C正确； D、该链球菌为原核生物，没有染色体，不会发生染色体变异，且长期使用抗生素不是诱发该链球菌产生变异的原因，D错误。 故选C。 2. 科学研究过程中，常需要从生物材料中分离和提取某些物质或组分。下列叙述错误的是 A. 小鼠成熟红细胞是提取纯净细胞膜的理想材料 B. 叶绿素a在层析液中的溶解度大于叶绿素b C. 凝胶电泳可分离DNA，差速离心可分离各种细胞器 D. DNA在酒精中溶解度较大，蛋白质几乎不溶于酒精 【答案】D 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： 1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、小鼠成熟的红细胞，没有细胞核和具有膜结构的细胞器，是提取纯净细胞膜的理想材料，A正确； B、叶绿体中的色素用纸层析法分离，叶绿素b位于层析滤纸的最下端，则叶绿素a在层析液中的溶解度大于叶绿素b，B正确； C、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程，由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，凝胶电泳可分离DNA；由于各种细胞器的比重不同，分离细胞中的各种细胞器常用差速离心法，C正确； D、DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，可利用这一原理初步分离DNA与蛋白质，D错误。 故选D。 3. 内生真菌生活在植物体内， 植物为内生真菌提供光合产物和矿物质， 内生真菌呼吸产生的 CO2可供植物利用。在恒定光照强度下， 研究人员测定了土壤不同N元素含量及有无内生真菌对植物光合速率的影响， 结果如下图所示。下列相关分析，不正确的是（ ） A. 土壤含 N量及 CO2浓度都是影响光合速率的环境因素 B. 内生真菌呼吸产生的CO2可进入植物叶绿体基质参与暗反应 C. 图中A 点制约植物光合速率的主要环境因素是光照强度 D. 在土壤高N含量下内生真菌可提高植物的光合速率 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图，植物体的光合速率影响因素不仅有土壤含N量及CO2浓度，有无内生真菌也会影响植物光合速率。 【详解】A、土壤含N量及CO2浓度都是影响光合速率的环境因素，其中土壤含N量的差异会影响光合速率, CO2浓度也会影响暗反应，进而影响光合速率，A正确； B、内生真菌呼吸会产生CO2, CO2进入植物叶绿体基质参与暗反应，B正确； C、该实验在恒定光照强度下进行，图中A点制约植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度，C错误； D、据图可知，在土壤高N含量下内生真菌可提高植，物的光合速率，D正确。 故选C。 4. 再生医学领域在 2019 年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS 细胞）培养出眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述不正确的是（ ） A. 造血干细胞和 iPS 细胞的分化程度不同 B. 体外培养 iPS 细胞时培养液中需要加入血清等物质 C. 神经干细胞和 iPS 细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值 D. 用 iPS 细胞培养出眼角膜组织，体现了 iPS 细胞具有全能性 【答案】D 【解析】 【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的 细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称 iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现 在，用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展。科学家已尝试采用多种方 法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小 分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细 胞转化而来的，后来发现已分化 的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞、类似于全能干细胞）的分化程度不同，前者大于后者，A正确； B、体外培养iPS细胞时培养液中需要加入血清等物质，提供一些未知营养物质，B正确； C、神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾 病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）方面有重要的应用价值；用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展；可见神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值，C正确； D、用iPS细胞培养出眼角膜组织，由于没有分化出各种细胞和组织或形成一个完整的个体，故没有体现全能性，D错误。 故选D。 5. 某闭花传粉植物的花色有红色和白色两种，由基因M、m控制；花的位置有顶生和腋生两种，由基因N、n控制。研究人员进行了以下两个实验： 实验一：用红花腋生植株人工传粉给白花顶生植株，F1表型及其比例为红花腋生：红花顶生=1：1，F1中红花腋生植株自花受粉，F2表型及其比例为红花腋生：红花顶生：白花腋生：白花顶生=6：3：2：1。 实验二：从F1两种表型中各选取一株，对它们和两个亲本的两对基因（M、m和N、n）进行PCR扩增，然后进行电泳分离，结果如下图。已知：①条带1和2是一对等位基因的条带，条带3和4是另一对等位基因的条带；②图谱二为实验一中亲代红花腋生植株的电泳图谱。下列说法错误的是（　　） A. 两对相对性状中，显性性状分别是红花、腋生 B. 条带1、4分别代表的基因是m、N C. F2表型出现的原因可能是基因型为NN的个体完全致死 D. F2表型出现的原因可能是含有基因N的花粉50%致死 【答案】D 【解析】 【分析】基因自由组合定律特殊分离比的解题思路：首先看后代可能的配子组合种类，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律，其亲代基因型为双杂合。写出正常的分离比9：3：3：1。对照题中所给信息进行归类，若分离比为9：7，则为9：（3：3：1），即7是后三种合并的结果；若分离比为9：6：1，则为9：（3：3）：1；若分离比为15：1，则为（9：3：3）：1。 【详解】A、由实验一：F1中红花腋生植株自花受粉得F2，两对相对性状均出现性状分离现象，因此两对相对性状中，显性性状分别是红花、腋生，A正确； B、 实验一中F2表型及其之比为9: 3: 3: 1的变形，两对等位基因满足自由组合定律，F1红花无刺植株的基因型为MmNn，由“用红花腋生植株人工传粉给白花顶生植株，F1表型及其比例为红花腋生：红花顶生=1：1”，可知，亲代红花腋生植株的基因型为MMNn，白花有刺植株的基因型为mmnn。由“图谱二为实验一中亲代红花腋生植株(MMNn)的电泳图谱”和“条带1和2是一对等位基因的条带，条带3和4是另一对等位基因的条带”可知，条带1为m，条带2为M。亲代和F1的基因型中仅含M/m和N/n中各一种基因的个体为亲代白花有刺植株(mmnn)，因此由图谱一可知，条带3为n，条带4为N，B正确； C、F2表型及其比例为红花腋生：红花顶生：白花腋生：白花顶生=6：3：2：1，可知，腋生：顶生=2:1，若F2表型出现的原因是某一基因型的个体完全致死所致，则当且仅当致死个体的基因型为NN时才能出现F2四种表型对应的比例，C正确； D、若F2表型出现的原因是某一基因型的配子部分致死所致，则由F2中“腋生：顶生=2:1”和“F1表型及其之比为红花腋生:红花顶生=1 : 1”可知，含有基因N的卵细胞50%致死，含有基因n的卵细胞和含有基因M、m的花粉均存活，D错误。 故选D。 6. 人体细胞内的46条染色体，一半来自父方一半来自母方，如此代代相传，基因传递也相类似。在正常情况下，下列叙述正确的是（　　） A. 人体细胞内的两条性染色体在减数分裂过程中可能联会，也可能不联会，但一定会分离进入不同的子细胞 B. 女性色盲患者的两个色盲基因，一个来自祖父或祖母，另一个来自外祖父或外祖母 C. 女孩细胞中的所有染色体可能一半来自祖母一半来自外祖母 D. 男孩细胞中的一条染色体上不可能既有来自外祖父的基因，又有来自外祖母的基因 【答案】C 【解析】 【分析】在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。 减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。 【详解】A、在正常情况下，人体细胞内的两条性染色体一定会发生联会，A错误； B、女性色盲患者由父方提供的色盲基因一定来自祖母，不可能来自祖父，B错误； C、对女生而言，从父方获得的23条染色体有可能都来自祖母；同样，从母方获得的23条染色体也有可能都来自外祖母，C正确； D、儿子从母方获得的某个染色体可能是母方在减数分裂中发生了染色体互换以后产生的新染色体，这样的染色体既有来自外祖父的基因，又有来自外祖母的基因（其次染色体易位也可以导致此情况），D错误。 故选C。 7. 载脂蛋白的基因序列在人体不同组织细胞中是相同的，但其表达产物有差异。如在肝细胞中，产物为含4536个氨基酸残基的apB-100；在肠细胞中，产物为含2152个氨基酸残基的apoB-48，其原因是mRNA上将第2153位的谷氨酰胺的密码子CAA转变为终止密码子UAA。下列叙述正确的是（　　） A. apoB-48的产生是基因突变的结果 B. 载脂蛋白apB-100的结构比apoB-48更加复杂 C. 载脂蛋白基因在肝和肠细胞核中最初转录出的RNA序列相同 D. 载脂蛋白基因两种产物的不同体现了基因的选择性表达 【答案】C 【解析】 【分析】题意分析，载脂蛋白的基因序列在肝、肠组织细胞中是相同的，但表达产物不同，这是在转录水平上进行调控的结果，即由载脂蛋白基因转录形成的前体mRNA经过加工后，所形成的成熟的mRNA不同导致的。 【详解】A、在肠细胞中，apoB-48的产生，是由于载脂蛋白基因转录形成的前体mRNA在加工为成熟的mRNA的过程中发生了碱基的替换，不属于基因突变，A错误； B、蛋白质结构多样性与氨基酸残基数、排列顺序和种类以及形成的空间结构有关，无法从单一的氨基酸残基数判断其结构的复杂度，B错误； C、载脂蛋白的基因序列在肝、肠组织细胞中是相同的，因此载脂蛋白基因在肝和肠细胞核中转录出的前体RNA序列相同，C正确； D、载脂蛋白的基因序列在肝、肠组织细胞中是相同的，载脂蛋白基因两种产物的不同是在转录形成mRNA的过程中进行不同的调控导致的，不能体现基因的选择性表达，D错误。 故选C。 8. 血红蛋白由2条α肽链和2条β或γ肽链组成，A、B、D基因分别控制α、β和γ肽链的合成，β—地中海贫血是由于B基因突变致使α和β肽链比例失衡引起的遗传性贫血。正常人出生后D基因关闭表达而B基因开始表达，DNA甲基转移酶（DNMT）在此过程中发挥关键作用，很多重型地中海贫血病人由于携带DNMT的突变基因，从而减轻症状。有关叙述正确的是（　　） A. β—地中海贫血体现了基因通过控制酶的合成影响代谢进而控制生物性状 B. 胎儿的D基因与其出生后的D基因碱基序列不同，故表达情况不同 C. 诱发DNMT基因突变，D基因表达增强，γ肽链合成增多，缓解贫血症状 D. DNMT催化后，DNA聚合酶不能结合到D基因模板上，阻止了该基因表达 【答案】C 【解析】 【分析】表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰都会影响基因的表达。 【详解】A、B基因突变引起β肽链合成不足导致α和β肽链比例失衡，血红蛋白结构异常，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，A错误； B、DNA甲基化不改变基因的碱基序列，胎儿的D基因与其出生后的D基因碱基序列相同，B错误； C、诱发DNMT基因突变，D基因表达增强，γ肽链合成增多，γ肽链与α肽链形成正常的血红蛋白，减轻患病症状，C正确； D、DNMT催化后，导致D基因启动子被甲基化，RNA聚合酶不能结合到该基因上，启动转录过程，D错误。 故选C。 9. 60Co辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。 下列相关叙述不正确的是（ ） A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰 B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成 D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 【答案】D 【解析】 【分析】结合图解和题意分析，将采集的雄蕊进行60Co辐射处理，目的是诱导花药母细胞内发生基因突变或染色体变异，使其产生活力极低的花粉而无法完成正常受精，用这样的花粉涂抹在雌蕊柱头，诱导其受精过程（事实因花粉活力低而无法真正完成受精），目的是促进雌蕊中卵细胞（染色体数目只有体细胞的一半：20条）发育为幼胚，取出幼胚离体培养即可得到单倍体植株。由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择。 【详解】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱状上完成受精而影响实验的结果，A正确； B、②中有受精卵发育的个体，也有卵细胞发育的个体， ④中有染色体加倍后形成的正常倍体细胞，也有染色体未加倍的细胞，经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同，B正确； C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C正确； D、由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。 故选D。 10. 很多人认为“番茄没有小时候的味道了”，这是由于选育过程中，人们更注重品相、产量而忽略了风味，导致与风味相关的一些基因丢失。现在栽培的番茄中含有来自野生番茄的Mil抗虫基因，它使番茄产生对烟粉虱等害虫的抗性，下列有关叙述正确的是（　　） A. 人工选育定向改变了番茄的进化方向，此过程中番茄的遗传多样性可能降低 B. 自然选择获得番茄性状都能通过遗传进行积累 C. Mil抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果 D. 长期种植含Mil基因的番茄，环境中烟粉虱的数量会越来越少 【答案】A 【解析】 【分析】生物的变异的产生是不定向、随机的，与生物所在的环境无关，环境只起到选择作用，共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 【详解】A、人工选育定向改变了番茄的进化方向，此过程中与风味相关的一些基因丢失，番茄的遗传多样性可能降低，A正确； B、自然选择获得的性状，若为可遗传变异的范畴，则可以通过遗传进行积累，反之不一定，B错误； C、Mil抗虫基因的产生是基因突变的结果，C错误； D、生物之间存在协同进化，长期种植含Mil基因的番茄，烟粉虱可能产生抗性，数量不一定会越来越少，D错误。 故选A。 11. 低钠盐是以氯化钠、碘酸钾或碘化钾为原料，然后加入一定量的氯化钾等化合物，低钠盐的钠含量比普通盐低1/3左右，钾含量较高，以减少同样重量食盐中钠的含量。食用低钠盐可以改善体内钠、钾、镁等的平衡状态，适合中老年人和高血压、心脏病患者。下列说法正确的是（　　） A. 细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的Na+和Cl- B. 摄入钠离子，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 C. 食盐摄入不足时肾上腺分泌醛固酮减少Na+的重吸收 D. 过量摄入低钠盐会抑制下丘脑分泌及垂体释放抗利尿激素 【答案】B 【解析】 【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度，其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。 【详解】A、钾离子主要维持细胞内液渗透压，因此细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的K+，A错误； B、由于钠离子在细胞外的浓度高于细胞内，摄入钠离子，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液，B正确； C、食盐摄入不足时会导致血钠降低，肾上腺分泌醛固酮增多，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，C错误； D、过量摄入低钠盐会导致血浆渗透压升高，促进下丘脑合成和垂体释放抗利尿激素增加，D错误。 故选B。 12. 长期以来，受水域污染、过度捕捞、滩涂围垦等众多影响，长江的生物多样性指数持续下降。2020年1月1日0时起，长江正式实施“十年禁渔计划”，长江生态修复工程慢慢成为推动长江经济带发展项目的优先选项。下列叙述错误的是（ ） A. 水域污染、滩涂围垦等降低了长江水生生物的环境容纳量 B. “十年禁渔计划”可以有效提高长江水生生物的出生率 C. “十年禁渔计划”举措属于对长江生物多样性的就地保护 D. 把长江生态修复与当地经济发展相结合体现了协调原理 【答案】D 【解析】 【分析】就地保护是最有效的措施，比如建立自然保护区；易地保护有建立植物园、动物园等；利用生物技术保护：建立精子库、种子库等。 【详解】A、水域污染导致水域环境不利于水生生物生存，滩涂围垦减少滩涂生物的生存空间，降低了长江水生生物的环境容纳量，A正确； B、“十年禁渔计划”使得长江水生生物基数增加，有利于提高长江水生生物的出生率，B正确； C、在长江就地实施“十年禁渔计划”属于对长江生物多样性的就地保护，C正确； D、把长江生态修复与当地经济发展相结合体现了整体原理，D错误。 故选D。 13. 支原体肺炎由支原体感染引起，如图是其侵入人体后发生的免疫反应（序号表示细胞，字母表示物质），患者主要表现为咳嗽发热等，下列有关叙述正确的是（　　） A. 图中各种细胞都属于淋巴细胞，它们与免疫器官和免疫活性物质共同构成免疫系统 B. ⑤是细胞毒性T细胞，来源于辅助性T细胞的增殖分化 C. 细胞①②④⑤⑥均可特异性识别支原体的抗原 D. 青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成，阿奇霉素通过与核糖体结合，从而干扰蛋白质的合成，理论上这两种药物均可以治疗支原体肺炎 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：①是辅助性T细胞，②是B细胞，③是浆细胞，④是记忆B细胞，⑤是细胞毒性T细胞，⑥是记忆T细胞。 【详解】A、图中有树突状细胞、巨噬细胞等免疫细胞，不属于淋巴细胞，A错误； B、⑤是细胞毒性T细胞，来源于细胞毒性T细胞增殖分化，B错误； C、细胞①②④⑤⑥均可特异性识别支原体的抗原，C正确； D、青霉素可以抑制细胞壁的形成，而支原体没有细胞壁，故理论上不可以治疗支原体肺炎，阿奇霉素通过与核糖体结合，从而干扰蛋白质的合成，理论上可以治疗支原体肺炎，D错误。 故选C。 14. 分蘖是禾本科等植物在近地面处发生的分枝，对产量至关重要。科研人员发现了一株水稻多分蘖突变体，与野生型相比，其分蘖芽中细胞分裂素浓度较高，而生长素无显著差异。用细胞分裂素合成抑制剂与外源NAA（生长素类似物）处理突变体后，结果如图。 下列说法错误的是（　　） A. 较高的生长素/细胞分裂素比值导致突变性状 B. 抑制细胞分裂素合成能减少突变体的分蘖数 C. 水稻的分蘖过程受到多种激素的共同调节 D. 外源NAA处理抑制了突变体分蘖芽的生长 【答案】A 【解析】 【分析】植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸等，生长素具有促进植物生长、促进插条生根和促进子房发育成果实等作用；赤霉素具有促进植物生长、抑制种子休眠、促进种子萌发的作用；细胞分裂素的作用是促进细胞分裂；乙烯的作用是促进果实成熟；脱落酸的作用是促进果实、叶片等器官的衰老和脱落。 【详解】A、水稻多分蘖突变体，与野生型相比，其分蘖芽中细胞分裂素浓度较高，而生长素无显著差异，说明较高的细胞分裂素浓度可能是导致多分蘖突变性状的原因，而不是生长素/细胞分裂素比值导致多分蘖突变性状，A错误； B、据图分析可知，使用细胞分裂素合成抑制剂组的水稻分蘖数明显低于对照组，所以抑制细胞分裂素合成能减少突变体的分蘖数，B正确； C、在植物的生命活动中各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节，所以水稻的分蘖过程也是受到多种激素的共同调节，C正确； D、据图分析可知，与对照组相比，使用外源NAA（生长素类调节剂）处理突变体后，水稻分蘖芽长度没有明显的变化，而对照组在24小时后水稻分蘖芽长度逐渐增加，因此外源NAA处理抑制了突变体分蘖芽的生长，D正确。 故选A。 15. 甜菜夜蛾是一种顽固的世界性农业害虫。当甜菜夜蛾啃食植物叶片时，植物会产生一些萜类和吲哚类物质，并释放到空气中。这些物质可吸引小茧蜂在甜菜夜蛾的幼虫体内产卵，卵利用其体内营养物质孵化。农业生产中，为防治甜菜夜蛾还可采用黑光灯诱捕和喷洒甲维盐等化学药剂等措施。根据以上信息分析，下列叙述错误的是（ ） A. 黑光灯诱捕利用了甜菜夜蛾的趋光性 B. 小茧蜂与甜菜夜蛾之间的关系属于寄生关系 C. 大量使用化学药剂甲维盐可导致甜菜夜蛾定向产生抗药性突变 D. 被啃食的植物叶片释放萜类和吲哚类物质吸引小茧蜂属于化学信息 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统中的信息包括：物理信息（如光、声、温度、湿度、磁力等），物理信息可来源于环境或生物；化学信息（如生物碱、有机酸等物质）；行为信息（如动物的特殊行为）。 【详解】A、黑光灯诱捕利用了昆虫的趋光性，因此黑光灯诱捕运用的原理是甜菜夜蛾的趋光性，A正确； B、甜菜夜蛾啃食植物叶片时，植物会产生一些萜类和吲哚类物质，并释放到空气中，这些物质可吸引小茧蜂在甜菜夜蛾的幼虫体内产卵，卵利用其体内营养物质孵化，所以小茧蜂与甜菜夜蛾之间的关系属于寄生关系，B正确； C、突变是不定向的，化学药剂甲维盐不能促进甜菜夜蛾定向产生抗药性突变，甜菜夜蛾本身就有抗药性突变存在，化学药剂甲维盐的使用起到选择作用，C错误； D、生物体的分泌物、信息素、性外激素等属于生态系统中的化学信息，因此，植物将萜类和吲哚类物质释放到空气中以吸引小茧蜂，属于生态系统的化学信息，D正确。 故选C。 16. 碳是构成生物体的重要元素之一。下图为碳循环的示意图，甲~丁表示生态系统的组成成分，a~d 表示丙中的四种生物，①~⑦表示相关的生理作用。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 甲是生产者，丙是消费者，丁是分解者 B. ①②③④过程中碳元素主要以CO2的形式存在 C. 碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复 D. 甲→a→c→b可能是图中生态系统中的一条食物链 【答案】D 【解析】 【分析】 物质循环是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。 【详解】A、只有一个箭头指向甲，甲是生产者，丙和甲都指向丁，丁是分解者，丙是消费者，A正确； B、①生产者固定大气中的二氧化碳，②③④生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用产生的二氧化碳，这些过程中碳元素主要以CO2的形式存在，B正确； C、碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复，循环利用，C正确； D、生物富集现象，沿着食物链营养级越高，含有的金属应该越多，a应该是食物链中营养级最高的一个，D错误。 故选D。 17. 精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长。为获得精氨酸依赖型菌，将紫外线处理过的菌液接种并培养至菌落不再增加时，菌落如图甲所示，然后向图甲中的培养基添加某种物质后继续培养，获得图乙所示菌落。下列相关叙述正确的是（ ） A. 菌落A是精氨酸依赖型菌种 B. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌 C. 从培养基乙中挑选所需菌落，用平板划线法接种可分离出单菌落 D. 若用稀释涂布平板法将野生型菌液接种至完全培养基，估算出的菌落数可能高于实际的活菌数 【答案】C 【解析】 【分析】由图分析可知，图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在缺乏精氨酸的培养基上，因此甲中A表示野生型谷氨酸棒状杆菌，②表示向培养基中添加精氨酸后继续培养，其中A为野生型谷氨酸棒状杆菌，B为精氨酸依赖型菌株。 【详解】A、从图中平板可以看出，甲平板上有A菌落，乙平板上有A、B两种菌落，由题“精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长”，而“过程②向培养基甲中添加某种物质”才有B菌落出现，因此可以推断得出图甲平板上只有A野生型菌株，与甲平板相比，乙平板上菌落多，出现B菌落，说明过程②往培养基中添加的某种物质是精氨酸，新出现的菌落B为精氨酸依赖型菌种，A错误； B、培养皿应采用干热灭菌，B错误； C、从培养基乙中挑选菌落，用平板划线法接种在固体培养基上可分离出单菌落，C正确； D、用稀释涂布平板法对菌体进行计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小，D错误。 故选C。 18. 人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，改造后的t-PA蛋白能显著降低出血副作用。下图表示构建含t-PA改良基因重组质粒的过程示意图。相关说法错误的是（ ） A. 构建重组质粒时，选用的限制酶是XmaⅠ和NheⅠ B. 需要DNA连接酶将t-PA改良基因与质粒连接 C. 新霉素抗性基因的作用是便于将导入质粒的大肠杆菌筛选出来 D. 在加入新霉素的培养基中选择呈白色的菌落选育工程菌株 【答案】A 【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。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、根据图中目的基因两端的黏性末端（-CCGG-和-GATC-）以及各种限制酶的的切制位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶Xmal和BglⅡ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接，A错误； B、将t-PA改良基因与质粒连接的酶是DNA连接酶，该酶可以连接两个不同的DNA片段，B正确； C、在构建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，因此可以根据对新霉素的抗性将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，即该基因的作用是便于将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，C正确； D、重组质粒已经破坏了mlacZ基因，不会表达产物，即细胞呈白色，所以，在加入新霉素的培养基中选择呈白色的菌落选育工程菌株，D正确。 故选A。 二、填空题（共4大题，64分） 19. 硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏氮源。拟南芥Y基因的表达产物Y蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图1所示。回答下列问题。 （1）Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是____。与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+-ATPase被____，导致其空间结构改变。 （2）土壤氧气含量会影响氮元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的物质变化是____，同时产生的大量ATP会影响H+-ATPase转运H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子→线粒体膜；____（再列举一例）。 （3）科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y表达情况，实验设置如图2所示，除培养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不均匀会____。这对拟南芥的生长发育的意义是____。 【答案】（1） ①. 逆浓度梯度运输NO3-需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能 ②. 磷酸化 （2） ①. NADH通过一系列化学反应，与O2结合生成水 ②. 氮元素→核苷酸(RNA)→核糖体、氮元素→氨基酸(蛋白质/酶)→核糖体(线粒体膜) （3） ①. 促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达 ②. 通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求 【解析】 【分析】物质跨膜运输的基本方式： 1、自由扩散； （1）定义：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散； （2）特点是：①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散；②不需要提供能量； ③没有膜蛋白的协助； （3）举例：氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、尿素、胆固醇、 脂溶性维生素、气体小分子等； 2、协助扩散：也称促进扩散、易化扩散(faciliatied diffusion)，运输特点是：①比自由扩散转运速率高； ②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度不再增加，运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性，即与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型；④不需要提供能量。 举例：红细胞摄取葡萄糖； 3、主动运输 （1）概念是：是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程； （2）特点： ①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输(小肠运输葡萄糖时也有顺浓度梯度的特例)； ②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输)；③都有载体蛋白，依赖于膜运输蛋白；④具有选择性和特异性； （3）举例：小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子，葡萄糖、氨基酸、无机盐、核苷酸、带电荷离子等。 【小问1详解】 由图可知Y蛋白介导的硝酸根离子运输时是逆浓度梯度运输NO3-且需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能，因此Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输；与Y蛋白不同，在转运H+过程中H+-ATPase被磷酸化，导致其空间结构改变。 【小问2详解】 在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的是有氧呼吸第三阶段的反应，与还原氢结合生成水，因此发生的物质变化是NADH通过一系列化学反应，与O2结合生成水；氮元素参与构成的相关物质，通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素→氨基酸(蛋白质/酶)→核糖体(线粒体膜)等。 【小问3详解】 由图3可以看出，A组添加硝酸根离子的左根基因Y在根中表达量远高于未添加硝酸根离子的右根，而两侧都添加硝酸根离子的B组的左根和右根基因Y在根中表达量相当，说明氮源分布不均匀会促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达；对拟南芥来说，可通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求。 20. 肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，而且还会引起认知功能障碍，下图表示相关机制。已知肥胖导致外周产生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF-α、IL-6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。大量脂质进入细胞氧化会诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA同时，NF-KB信号通路的激活也抑制了胰岛素受体的磷酸化，一系列因素导致脑内神经细胞中胰岛素信号传导功能减弱并发生胰岛素抵抗。请回答： （1）正常情况下，胰岛B细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进______，从而降低血糖，该过程属于_____调节。此外，下丘脑还可通过______（填“交感神经”或“副交感神经”）支配胰岛B细胞而产生胰岛素。 （2）LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制______，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6会促进______分解，从而激活NF-KB信号通路引发胰岛素抵抗。 （3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致认知功能障碍的原因是_____。 （4）前期的研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，科研人员进行了如下研究，研究主要步骤见下表，请补全表格： 实验步骤 简要的操作流程 适应性培养及初步分组 将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组（NC）和高脂饮食模型组（HFD）。NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高脂饲料12周 胰岛素抵抗小鼠模型建立 给HFD组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测①______等筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小鼠 实验再分组 再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT） 运动训练 HIIT组进行8周高强度间歇性训练。运动期间②______组用高脂饲料喂养，其他组用普通饲料喂养 检测相关指标 用③______技术检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子的含量 如果推测是正确的，则预期实验结果是④______。 【答案】（1） ①. 葡萄糖的吸收和氧化分解 ②. 体液调节 ③. 副交感神经 （2） ①. 胰岛素受体磷酸化 ②. IkB（IkB和NF-KB的复合物） （3）导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍 （4） ①. 血糖含量和胰岛素含量 ②. SED和HIIT ③. 荧光RT-PCR（RT-PCR+电泳或PCR+电泳） ④. HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组 【解析】 【分析】胰岛素是由胰岛B细胞分泌，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，降低血糖。胰岛素的分泌决定于血糖浓度，同时胰岛也受神经调节。 【小问1详解】 正常情况下，胰岛B细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进葡萄糖的吸收和氧化分解，从而降低血糖，该过程属于体液调节。副交感神经促进胰岛素的分泌，交感神经抑制胰岛素的分泌，故下丘脑还可通过副交感神经支配胰岛B细胞而产生胰岛素。 【小问2详解】 结合图示可知，LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制胰岛素受体磷酸化（与磷酸基团结合），导致胰岛素不能与胰岛素受体结合，引发胰岛素抵抗；TNF-α、IL-6会促进IkB分解，产生NF-kB，而NF-kB信号通路会引发胰岛素抵抗。 【小问3详解】 大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍。 【小问4详解】 胰岛素通过与受体结合来降低血糖，因此胰岛素抵抗模型的小鼠需要检测血糖含量和胰岛素含量，其血糖含量和胰岛素含量均较高；安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）均用高脂饲料喂养，对照组用普通饲料喂养，以此来反映高强度间歇训练对胰岛素抵抗的影响；RT-PCR(RT-qPCR)，,就是结合了荧光定量技术的反转录PCR：先从 RNA 反转录得到 cDNA(RT)，然后再用 Real-time PCR进行定量分析(qPCR)，可以检测mRNA的含量；若高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，则HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组。 21. 研究者以某杉木人工林为研究对象，探究了不同间伐强度对林下植物多样性和地上生物量的影响，结果如下表。 间伐强度 灌木层 草本层 林下植物物种数 地上生物量（g/m2） 林下植物物种数 地上生物量（g/m2） M1（0%） 10 143.19 5 136.22 M2（20%） 18 183.90 9 88.82 M3（40%） 35 234.99 11 64.66 回答下列问题： （1）研究者采用_____法选取了地形条件、杉木生长状态基本一致的人工林样地，对其进行不同强度的间伐。3年后通过调查_____，比较林下植物多样性的高低。 （2）调查发现，灌木层和草本层的林下植物物种数均随间伐强度的增加而_____，可能原因是较高强度的间伐导致树冠层空隙增加，改善了林下_____（答出2点即可）等环境条件。草本层地上生物量随间伐强度的增加而呈下降趋势，主要原因是间伐改变了群落的_____结构，使植物对资源的利用也发生改变。 （3）与标志重捕法相比，利用红外触发相机自动拍摄技术调查该人工林的动物资源，其优点有_____。 A. 对动物的生活干扰较小 B. 可同时对多种动物进行调查 C. 操作较繁琐，经济成本较高 D. 连续拍照有益于昼夜连续客观统计 （4）研究发现，流浪猫经常出没的人工林区域中，小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降，其可能原因是_____。 A. 流浪猫是优势种 B. 流浪猫的食性广泛 C. 流浪猫的捕食能力强 D. 流浪猫在该生态系统中缺少天敌 （5）对该人工林当年的能量流动进行分析，发现净初级生产量一部分随枯枝落叶被_____利用，还有一部分以木材形式移出了系统，极少部分沿着_____流动。杉木人工林由于植被种类单一，抵御外界干扰的能力较差，结合本研究分析，可通过_____措施增强其保持稳态的能力。 【答案】（1） ① 样方（五点取样、等距取样） ②. 林下植物物种类（物种丰富度） （2） ①. 增加（增多） ②. 光照、土壤、水分、氧气等 ③. 垂直 （3）ABD （4）BCD （5） ①. 分解者 ②. 食物链（食物网） ③. 适当提高间伐强度（M3间伐或40%强度的间伐） 【解析】 【分析】1、根据题意，研究者所作实验的自变量为不同间伐强度，因变量为林下植物多样性和地上生物量。由实验结果可知，在实验所示范围内，灌木层中，林下植物数与地上生物量均随间伐强度的增加而增加；草本层中，林下植物物种数随间伐强度的增加而增加，但地上生物量随间伐强度的增加而减少。 2、一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。 3、一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。 【小问1详解】 本实验自变量为间伐强度不同，因变量检测林下植物多样性和地上生物量，在设置自变量时，应使用样方法取样，在不同样方中采取不同间伐强度，三年后调查林下植物种类数判断植物多样性的程度。 【小问2详解】 由实验结果可知，在实验所示范围内，灌木层中，林下植物数与地上生物量均随间伐强度的增加而增加；草本层中，林下植物物种数随间伐强度的增加而增加，但地上生物量随间伐强度的增加而减少；灌木层和草本层中林下植物物种数均随间伐强度的增加而增加，可能原因是较高强度的间伐导致树冠层空隙增加，改善了林下光照、氧气、二氧化碳等条件，间伐强度增加，减少了植物对土壤中矿质元素的竞争程度等；草本层间伐使群落竖直方向上的垂直结构变得更简单，对自然资源的利用率下降，导致地上生物量减少。 【小问3详解】 红外触发相机自动拍摄技术的工作原理主要是通过红外传感器对目标物体进行探测，当目标物体进入红外传感器的探测范围时，红外传感器会发出信号，该信号触发相机进行拍摄。操作过程中，只需把电量充足的红外线触发相机安装于被调查动物的活动区域内，使其拍摄目标动物的影像，过程中可有多个目标动物。适宜时间后取回相机，分析影像资料，确定目标动物的个体身份，以估算种群密度。过程中人类活动较少，对动物的干扰较小，且操作简单不繁琐。 故选ABD。 【小问4详解】 A、优势种指在群落中数量很多，对群落中其他物种的影响也很大，占据优势地位，流浪猫在群落中额地位不符合上述特征，A错误； B、流浪猫的食性广泛，可捕食小型哺乳动物和鸟类，同时与某些食性相同的生物竞争食物，导致小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降，B正确； C、流浪猫的捕食能力强，导致被捕食动物死亡率增加，种群数量下降，C正确； D、流浪猫的天敌很少，导致流浪猫的种群数量因不会被捕食而处于相对稳定，种群整体捕食能力与竞争能力较强，导致小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降，D正确。 故选BCD。 【小问5详解】 净初级生产力中的能量，一部分会随枯枝落叶等会被分解者分解利用，一部分会沿着食物链和食物网被下一营养级同化，一部分会以木材的形式运出该生态系统；一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越高，抵抗力稳定性就越高，因此，想要提高杉木人工林的抵抗力稳定性，可通过增加其物种丰富度实现，由实验结果可知，适当提高间伐强度可提高植物物种丰富度。 22. 植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌，普遍存在于高等植物中。 （1）放线菌也是一种常见的内生菌，能抑制病原菌的生长。研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌，过程如图： 收集上述两种菌丝体，加入_____(填“纤维素酶”或“溶菌酶”)处理，分离原生质体，将两种原生质体悬液等量混合，加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后，取一定量混合液接种于______(填“固体”或“液体”)培养基中培养。根据菌落特征，选出性状稳定的融合菌株。 （2）某真菌的w基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图中w基因转录方向是从左往右。为使放线菌产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因。 限制酶 BamH I EcoR I Mfe I Kpn I HindⅢl 识别序列和切割位点( 5-3’ ) G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT ①限制酶主要是从______中分离纯化出来的。应使用限制酶_______切割图中质粒，使用限制酶_______切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。 ②与质粒中启动子结合的酶是______。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择_______启动子(填生物类型)。 ③W基因转录的模板链是_______。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是______。 ④研究人员利用W基因的mRNA进行逆转录得到了cDNA,已知mRNA的序列为5-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'。利用PCR技术对cDNA进行扩增，为便于将扩增后的基因和载体连接构建重组质粒，请写出PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'_________3’。 【答案】（1） ①. 溶菌酶 ②. 固体 （2） ①. 原核生物 ②. MfeI、HindⅢ ③. EcoRI、HindⅢ ④. RNA聚合酶 ⑤. 放线菌 ⑥. 乙链 ⑦. 5'→3' ⑧. GAATTC(或CAATTG)TGAACG、AAGCTTCGAGTC 【解析】 【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停下来，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列结构的DNA片段。在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口;然后用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段;再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。 【小问1详解】 放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖，能被溶菌酶水解。筛选是通过菌落特征进行的，所以接种于固体培养基上才能形成菌落。 【小问2详解】 ①限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的；根据题图信息“图中w基因转录方向是从左往右”、“放线菌质粒启动子到终止子方向为顺时针”，故重组质粒的启动子应在w基因左侧，终止子应在w基因右侧，w基因右侧只能用HindⅢ切割，w基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒，使用限制酶EcoRI、HindⅢ切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。 ②启动子启动基因的转录，故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶；根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”，目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶，故应选择放线菌的质粒，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择放线菌启动子。 ③启动子在w基因的左侧，转录方向是从左向右，mRNA链的合成方向为5'→3'，与乙链从左向右3'→5'互补，故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA(双链)复制，方向为5'→3'。 ④已知mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'，逆转录得到cDNA序列为5'-CGAGTCGAC…（中间序列）…TAGCGTTCA-3'，利用PCR技术对cDNA进行扩增，PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，并加入EcoRI、HindⅢ识别序列，在w基因左侧加入MfeI序列也可，故PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'-GAATTCTGAACG-3'，5'-AAGCTTCGAGTC-3'，5'-CAATTGTGAACG-3'。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$