精品解析：2024年广东省华南师范大学附属中学高三综合测试（三）生物试题

华南师范大学附属中学2024届高三综合测试 生物 2024年5月 本试卷共8页，21小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上，用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是（　　） A. 果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行 B. 酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C. 白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件 D. 延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶 2. 科研工作者通过胚胎工程繁殖杜泊羊，需要将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩，这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的（ ） A. 存活率 B. 遗传特性 C. 繁殖潜力 D. 免疫耐受 3. 研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体，如图所示。该细胞器具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时，PXo小体膜层数减少，最终被降解。 相关叙述不合理的是（ ） A. PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架 B. PXo小体的功能与粗面内质网非常相似 C. 胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加 D. PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态 4. 酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同实验中酒精作用的分析，错误的是（　　） A. “检测生物组织中的脂肪”实验中酒精用来洗去浮色 B. “绿叶中色素的提取和分离”中无水乙醇用来提取绿叶中的色素 C. “低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精直接用来固定细胞形态 D. “土壤中小动物类群丰富度的研究”中酒精用来杀死并保存小动物 5. 研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（ ） A. NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所只有线粒体基质 B. 加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH C. 加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加 D. 加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 6. 在遗传物质的探究过程中，科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是（　　） A. 格里菲思的重要贡献是提出了转化因子的概念 B. 艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量 C. 肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点 D. DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础 7. 图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖，海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样地中人为去除海星，几个月后藤壶在该样地占据优势，再过一段时间，贻贝成为最终占据优势的物种。下列说法正确的是（ ） A. 藤壶等全部潮间带动物构成群落 B. 潮间带生物群落仅具有垂直结构 C. 去除海星后该群落优势种发生了变化 D. 去除海星其他四种生物种群数量均上升 8. 为抚育早产羊羔，科学家研制了一个充满电解质溶液的“人造子宫”。羊羔在其中待至足月后，健康出生。下列叙述中正确的是（　　） A. 血氧交换系统中的CO2可参与羊羔的体液调节 B. 羊羔生长发育过程中细胞不断增殖，但不发生凋亡 C. 人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境 D. 羊羔处于安静状态时，其交感神经的活动占据优势 9. 苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地，适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫”“以虫治虫”；秋冬季节，苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥，又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。据此判断，下列说法正确的是（　　） A. 用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度 B. 引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治 C. “以草肥田”实现了物质和能量的循环利用 D. 该生态农业模式体现了生态工程的整体原理 10. 健康稳定的生态系统可为人类提供可持续的服务，且具有较好的自我调节能力，受到外界干扰时能够较快地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述，错误的是（　　） A. 生态平衡具有结构、功能和收支平衡三个特征 B. 合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡 C. 物种间信息传递有利于生态系统的平衡与稳定 D. 生态系统的组分越少，其恢复力稳定性就越强 11. 六种赫德虾类奇虾在我国澄江古生物化石群中被发现，这表明大型肉食动物在寒武纪早期已经高度多样化。下列推测不合理的是（　　） A. 寒武纪生物界已经形成了较为复杂的食物网 B. 六种奇虾的形成过程突变和地理隔离不可或缺 C. 澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果 D. 化石为研究“共同起源学说”提供了直接证据 12. 乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素，研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础，发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析，不合理的是（　　） A. 活性纤维素酶的运输需要耗能，其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性 B. 乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达，使核糖体活动增强 C. 正常生理环境下，乙烯是一种气体，其主要功能是促进果实的发育和成熟 D. 乙烯会促进纤维素酶的合成，该酶可水解植物细胞壁，可能会促进果实变软 13. 某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A. “等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期 B. “等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会 C. 可用秋水仙素抑制精原细胞着丝粒的分裂使染色体数目加倍 D. 经图示过程产生的精细胞中染色体结构和数目与正常分裂产生的均不同 14. 传统研究认为，某些免疫细胞与病原体接触后获得的免疫才具有免疫记忆，呈现二次免疫“既快又强”的特点，而先天免疫不具有免疫记忆。最新的研究发现，吞噬细胞接受刺激后也能发生功能改变，使得先天免疫也能产生免疫记忆，这一现象被称为“训练免疫”，机制如下图。据图推断合理的是（　　） A. “训练免疫”不依赖T、B细胞，是属于机体“第二道防线”的免疫记忆 B. 内源性抗原诱导的“训练免疫”可导致自身免疫病患者的症状得到缓解 C. 图中吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异，可传递给子代 D. 二次刺激后，吞噬细胞产生了更多的细胞因子与抗原发生特异性结合 15. Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验： 实验一：在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响； 实验二：各组均加入等量微量Cu2+，其他条件与实验一相同，测定酶促反应速率。 下列有关说法错误的是（ ） A. 实验一和实验二的自变量和因变量都相同 B. 实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行 C. Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活 D. 若略微升高实验一的反应温度，酶促反应速率会与实验二接近 16. 雌性哺乳动物在胚胎发育早期，细胞中的两条X染色体会随机失活一条形成巴氏小体，其上的基因不表达，以此维持雌雄性X染色体上基因剂量的平衡。巴氏小体可通过有丝分裂遗传给子代细胞并保持失活状态。已知控制某种猫体毛颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上。不考虑突变和基因重组，下列有关叙述错误的是（　　） A. 巴氏小体可经甲紫溶液染色后用显微镜观察 B. 只考虑毛色的遗传，该种猫有5种基因型、2种表现型 C. 橙色雌猫纯合子与黑色雄猫杂交，子代雌、雄猫的表型不同 D. 猫的毛色遗传符合遗传定律，说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响，科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题： （1）为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol•mol-1（实验组）和370μmol•mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如下图所示。 ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和_______，后者可与NADP+、电子结合，形成NADPH。 ②根据图1和图2的实验结果，在第1生长季中，主要因为______，所以实验组净光合速率高于对照组。 ③叶绿素含量______（“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是______。 （2）为提高温室番茄产量，科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响，实验结果如图3所示。 注：本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3 为提高温室番茄产量，某研究者据图3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案，他的判断依据是______；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是______。 18. 胰岛B细胞内K＋浓度约为细胞外的28倍，而细胞外Ca2＋浓度约为细胞内的15000倍。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞后能引起胰岛B细胞和组织细胞发生一系列生理反应，部分生理反应如图1所示。 （1）有研究发现：某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使某种类型的K＋通道打开，K＋______，进而触发Ca2＋通道关闭，Ca2＋内流受阻，导致胰岛素分泌量______。 （2）据图1可知，葡萄糖进入组织细胞需要______的协助，图1中体现的激素调节的特点有：______。 （3）另有研究发现：Akt是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病的发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图2。 ①结合实验结果推测，人参皂苷降低血糖可能的原因是______。 ②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测______。 19. 大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，过量氮沉降会加速土地酸化的进程，危害植物的正常生长，对生态系统碳循环等造成不良影响。为了在大气氮沉降背景下对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。 （1）碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中______对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为______调节。 （2）土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大的影响。 ①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，______。 ②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植物地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是______（请写出2点）。 （3）为进一步探究保护土壤有机碳库的措施，基于以上研究，提出一个科学问题______。 20. 茄子是自花传粉植物，其果皮颜色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制，研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子进行正反交，F1均为紫皮，F1自交，F2中紫皮：绿皮：白皮=12：3：1。据此回答问题。 （1）根据正反交的结果判断，控制茄子果皮颜色的基因位于______。 （2）基于实验结果，有同学们提出果皮色形成的两种模式，如图1所示。 ①能合理解释F2结果的是______（填“模式一”或“模式二”），F2中紫皮个体的基因型应有______种。 ②为验证该模式，若将F1与F2中白色个体杂交，子代的表现型及比例为______。 （3）进一步研究发现，光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知，基因可通过_______进而控制性状。当光照显著增强时，花青素含量却不会升得过高，请在图中虚线框内绘图说明其调节机制及对光照增强变化的响应______。（说明：增强用“+”表示，减弱用“-”表示）。 （4）综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是______共同作用的结果。 21. 肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌Ⅰ型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙，大量产生Ⅰ型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。人Ⅰ型胶原蛋白由4条肽链组成，其中两条由COL1A1基因编码。为了建立能直观反映I型胶原蛋白表达量改变的细胞模型，本研究旨在通过基因工程技术构建人COL1A1和绿色荧光蛋白（EGFP）融合基因表达载体，并将其导入到LX-2细胞（永生化的人肝星状细胞）中，为抗纤维化药物研发建立可视化的报告系统。 （1）研究过程中，应将LX-2细胞置于含______的气体条件下培养。 （2）在构建基因表达载体过程中，所需要的工具酶有______（请写出2点）；其中Kozak序列能增强EGFP基因的表达，已知EGFP基因的α链为转录的模板链，则应将图2中EGFP基因的______（“A”或“B”）端与Kozak序列连接。 （3）已知LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化，激活COL1A1基因表达，成为肝纤维化研究常见的细胞模型。科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变，进而筛选抗纤维化药物。对实验进行了分组处理，对照组为无诱导处理的LX-2细胞，模型组为______，实验组为______（实验材料：LX-2细胞、TGF-β1、已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯）。实验结束后，检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因（COL1A1和EGFP）的表达水平，二者相互印证。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光强度，实验结果说明______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华南师范大学附属中学2024届高三综合测试 生物 2024年5月 本试卷共8页，21小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上，用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是（　　） A. 果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行 B. 酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C. 白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件 D. 延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶 【答案】C 【解析】 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型； 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸； 3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、果醋的分解是利用醋酸菌的有氧呼吸可以将酒精发酵为乙酸的原理，因此果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行，A正确； B、酱油和腐乳的发酵过程，都需要将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，B正确； C、白酒的制作过程中，需要先在有氧环境中，让酵母菌大量繁殖，然后在无氧环境中，让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，C错误； D、溶菌酶具有溶解细胞壁的能力，特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用，延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖，因此延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶，D正确。 故选C。 2. 科研工作者通过胚胎工程繁殖杜泊羊，需要将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩，这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的（ ） A. 存活率 B. 遗传特性 C. 繁殖潜力 D. 免疫耐受 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 【详解】利用胚胎工程繁殖杜泊羊，将早期胚胎移植到当地普通绵羊进行分娩，这样做的最终目的是为了提升杜泊羊的繁殖潜力，ABD错误，C正确。 故选C。 3. 研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体，如图所示。该细胞器具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时，PXo小体膜层数减少，最终被降解。 相关叙述不合理的是（ ） A. PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架 B. PXo小体的功能与粗面内质网非常相似 C. 胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加 D. PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态 【答案】B 【解析】 【分析】据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时，PXo 小体中的膜成分显著减少，最终PXo 小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。 【详解】A、由题可知，PXo小体具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似，说明PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架，A正确； B、粗面内质网的功能主要是参与蛋白质的合成、加工和细胞内转运，PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态，两者功能不相同，B错误； C、胞内磷酸盐充足时，PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存，PXo小体膜层数可能增加，C正确； D、PXo小体可在磷酸盐充足时将其储存，磷酸盐不足时放出磷酸盐供细胞使用，利于维持胞内磷酸盐稳态，D正确。 故选B。 4. 酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同实验中酒精作用的分析，错误的是（　　） A. “检测生物组织中的脂肪”实验中酒精用来洗去浮色 B. “绿叶中色素的提取和分离”中无水乙醇用来提取绿叶中的色素 C. “低温诱导植物染色体数目的变化”中酒精直接用来固定细胞形态 D. “土壤中小动物类群丰富度的研究”中酒精用来杀死并保存小动物 【答案】C 【解析】 【分析】酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精（和15%的HCl）对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水乙醇来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。 【详解】A、在鉴定花生子叶中的脂肪时，使用50%的酒精用于洗去浮色，以便进行实验观察，A正确； B、色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故可用其提取色素，B正确； C、“低温诱导植物染色体数目的变化”中用卡诺氏液来固定细胞形态，不能直接用哪个酒精固定细胞，C错误； D、土壤中小动物类群丰富度的研究中，70%的酒精用于小动物的固定和防腐，D正确。 故选C。 5. 研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（ ） A. NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所只有线粒体基质 B. 加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH C. 加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加 D. 加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段发生在线粒体内膜，[H]和氧气生成水，释放大量能量。各阶段释放的能量，大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，满足生命活动所需。 【详解】A、NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误； B、抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生有氧呼吸第三阶段，但有氧呼吸第一阶段反应不受影响，能产生NADH，B错误； C、加入FCCP后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能，所以需要消耗更多的葡萄糖量为生命活动供能，C正确； D、FCCP作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中，D错误。 故选C。 6. 在遗传物质的探究过程中，科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是（　　） A. 格里菲思的重要贡献是提出了转化因子的概念 B. 艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量 C. 肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点 D. DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础 【答案】C 【解析】 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实已加热致死的S型细菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子，A正确； B、艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量，B正确； C、噬菌体为病毒，不具有细胞结构，C错误； D、DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础，D正确。 故选C。 7. 图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖，海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样地中人为去除海星，几个月后藤壶在该样地占据优势，再过一段时间，贻贝成为最终占据优势的物种。下列说法正确的是（ ） A. 藤壶等全部潮间带动物构成群落 B. 潮间带生物群落仅具有垂直结构 C. 去除海星后该群落优势种发生了变化 D. 去除海星其他四种生物种群数量均上升 【答案】C 【解析】 【分析】1、根据题干信息，“某地海边潮间带分布着着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物被海星所捕食”，说明海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物属于捕食关系；“将海星从实验小区中移除一段时间后，发现藤壶和贻贝种群数量先后增加”，说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性； 2、群落： ⑴概念：是指在一个群落生境内相互之间具有直接或间接关系的所有生物的总和。 ⑵优势种：是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类。 ⑶群落群落的结构：垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象；群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。 【详解】A、群落是一定区域内所有生物的总和，包括动物、植物和微生物，藤壶等全部潮间带动物不能构成群落，A错误； B、潮间带生物群落不仅具有垂直结构，还具有水平结构，B错误； C、由题意可知，海星和该群落中的其他四种生物的种间关系为捕食，其他生物之间的种间关系关系为竞争，人为去除所有的海星，几个月后，藤壶在该样地中占有优势，数量最多，再过一段时间，贻贝成为最终的优势物种，即去除海星后该群落优势种发生了变化，C正确； D、由题意可知，其他四种生物之间的种间关系为种间竞争，去除海星其他四种生物种群数量不一定都上升，D错误。 故选C。 8. 为抚育早产羊羔，科学家研制了一个充满电解质溶液的“人造子宫”。羊羔在其中待至足月后，健康出生。下列叙述中正确的是（　　） A. 血氧交换系统中的CO2可参与羊羔的体液调节 B. 羊羔生长发育过程中细胞不断增殖，但不发生凋亡 C. 人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境 D. 羊羔处于安静状态时，其交感神经的活动占据优势 【答案】A 【解析】 【分析】1、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2、神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，脑分为大脑、小脑和脑干；外周神经系统包括脊神经、脑神经，自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置，所以也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统，也可称为植物性神经系统。 【详解】A、血氧交换系统中的CO2可参与羊羔的体液调节，A正确； B、羊羔生长发育过程中细胞不断增殖，也发生凋亡，B错误； C、人造子宫中的电解质溶液提供的液体环境相当于母羊的子宫，相当于羊羔的外环境，C错误； D、羊羔处于安静状态时，其副交感神经的活动占据优势，D错误。 故选A。 9. 苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地，适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫”“以虫治虫”；秋冬季节，苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥，又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。据此判断，下列说法正确的是（　　） A. 用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度 B. 引入蚜虫天敌“以虫治虫”属于化学防治 C. “以草肥田”实现了物质和能量的循环利用 D. 该生态农业模式体现了生态工程的整体原理 【答案】D 【解析】 【分析】1、样方法适合调查植物以及活动能力弱、活动范围小的动物；标记重捕法适合调查活动能力强、活动范围广的动物。 2、生物防治：生物防治是利用生态系统信息传递的作用，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境。 【详解】A、可用样方法来调查果树蚜虫的种群密度，A错误； B、“以虫治虫”属于生物防治，可减少对环境的污染，这是生物防治的典型优点，B错误； C、“以草肥田”实现了物质的循环利用，而生态系统的能量流动是单向的，不能循环利用，C错误； D、该生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益，生态工程的整体原理，D正确。 故选D。 10. 健康稳定的生态系统可为人类提供可持续的服务，且具有较好的自我调节能力，受到外界干扰时能够较快地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述，错误的是（　　） A. 生态平衡具有结构、功能和收支平衡三个特征 B. 合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡 C. 物种间信息传递有利于生态系统的平衡与稳定 D. 生态系统的组分越少，其恢复力稳定性就越强 【答案】D 【解析】 【分析】抵抗力稳定性： 1、含义：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。 2、规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高。 3、特点：调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力就遭到破坏。 【详解】A、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，A正确； B、生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡，合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡，B正确； C、物种间的信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定和平衡，C正确； D、一般而言，生态系统的组分越少，营养结构越简单，其抵抗力稳定性越弱，恢复力稳定性越强，但有例外，如苔原生态系统，生物种类少，营养结构简单，其抵抗力和恢复力稳定性都较弱，D错误。 故选D。 11. 六种赫德虾类奇虾在我国澄江古生物化石群中被发现，这表明大型肉食动物在寒武纪早期已经高度多样化。下列推测不合理的是（　　） A. 寒武纪生物界已经形成了较为复杂的食物网 B. 六种奇虾的形成过程突变和地理隔离不可或缺 C. 澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果 D. 化石为研究“共同起源学说”提供了直接证据 【答案】B 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；生殖隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、由题意可知，大型肉食动物在寒武纪早期已经高度多样化，说明该时期生物界已经形成了较为复杂的食物网，A正确； B、六种奇虾的形成过程突变和生殖隔离不可或缺，B错误； C、澄江生物群多样性的形成是协同进化的结果，C正确； D、化石是研究生物进化的直接证据，为研究“共同起源学说”提供了直接证据，D正确。 故选B。 12. 乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素，研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础，发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析，不合理的是（　　） A. 活性纤维素酶的运输需要耗能，其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性 B. 乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达，使核糖体活动增强 C. 正常生理环境下，乙烯是一种气体，其主要功能是促进果实的发育和成熟 D. 乙烯会促进纤维素酶的合成，该酶可水解植物细胞壁，可能会促进果实变软 【答案】C 【解析】 【分析】乙烯的合成部位：植物体各个部位；主要作用：促进果实的成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。 【详解】A、由题图可知，活性纤维素酶的运输分泌需要借助小泡来完成，需要消耗能量，并且体现了生物膜具有流动性（如囊泡与细胞膜融合时的膜变形和重组），A正确； B、从图中可以看出，乙烯与活性受体结合后，促进细胞核内DNA的转录，生成RNA，再加工成mRNA。mRNA随后与核糖体结合，进行翻译合成活性纤维素酶，因此乙烯促进蓟州柿子细胞内相关基因的表达，即转录和翻译过程，从而使核糖体活动加强，B正确； C、在正常生理环境下，乙烯是一种气体，植物体产生的乙烯属于植物激素，乙烯的主要功能是促进果实​​成熟​​，而不是“发育”。在植物生理学中，果实“发育”通常指细胞分裂和生长阶段，主要由生长素、赤霉素等激素调控，C错误； D、通过题图发现，乙烯会促进某活性纤维素酶的合成，该酶分泌到膜外可水解植物细胞壁，进而促进果实变软、成熟，因此该酶可能会促进果实变软，D正确。 故选C。 13. 某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A. “等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期 B. “等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会 C. 可用秋水仙素抑制精原细胞着丝粒的分裂使染色体数目加倍 D. 经图示过程产生的精细胞中染色体结构和数目与正常分裂产生的均不同 【答案】B 【解析】 【分析】减数分裂过程： 减数第一次分裂间期：染色体的复制； 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； 减数第二次分裂过程： 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】A、“等臂染色体”是某精原细胞在分裂过程中发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成的，着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，因此“等臂染色体”形成于该精原细胞有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，A错误； B、“等臂染色体”与正常染色体上存在同源区段，可通过同源区段与正常染色体联会，B正确； C、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞而造成染色体数目加倍，着丝粒可以正常分裂，C错误； D、着丝粒发生异常横裂后，染色体结构异常，但染色体数目不变，故该细胞经分裂产生的子细胞中染色体数目和精原细胞正常分裂产生的可能相同，染色体结构和精原细胞正常分裂产生的不同，D错误。 故选B。 14. 传统研究认为，某些免疫细胞与病原体接触后获得的免疫才具有免疫记忆，呈现二次免疫“既快又强”的特点，而先天免疫不具有免疫记忆。最新的研究发现，吞噬细胞接受刺激后也能发生功能改变，使得先天免疫也能产生免疫记忆，这一现象被称为“训练免疫”，机制如下图。据图推断合理的是（　　） A. “训练免疫”不依赖T、B细胞，是属于机体“第二道防线”的免疫记忆 B. 内源性抗原诱导的“训练免疫”可导致自身免疫病患者的症状得到缓解 C. 图中吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异，可传递给子代 D. 二次刺激后，吞噬细胞产生了更多的细胞因子与抗原发生特异性结合 【答案】A 【解析】 【分析】人体免疫系统的三道防线：①第一道：皮肤、黏膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用。②第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。③第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质共同组成的免疫系统。 【详解】A、“训练免疫”是在吞噬细胞受刺激后功能发生改变后使先天性免疫产生免疫记忆，因此不依赖T、B细胞，属于“第二道防线”的非特异性记忆，A正确； B、内源性抗原诱导“训练免疫”后，使得初次即产生免疫记忆，自身抗原被异常识别，因此可能导致自身免疫病加剧，B错误； C、表观遗传可遗传，故图中吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异，但可遗传变异不一定能通过有性生殖传递给后代，比如体细胞发生的可遗传变异就不能通过有性生殖传递给后代，C错误； D、细胞因子不与抗原发生特异性结合，抗体才与抗原发生特异性结合，D错误。 故选A。 15. Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验： 实验一：在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响； 实验二：各组均加入等量微量Cu2+，其他条件与实验一相同，测定酶促反应速率。 下列有关说法错误的是（ ） A. 实验一和实验二的自变量和因变量都相同 B. 实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行 C. Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活 D. 若略微升高实验一的反应温度，酶促反应速率会与实验二接近 【答案】C 【解析】 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、分析题意，实验一和实验二的自变量都淀粉的含量（实验二各组都有等量微量Cu2+，也属于无关变量），因变量是酶促反应速率，A正确； B、分析题意，实验一和实验二都是测定一定条件下的酶促反应速率，为保证酶促反应正常进行，两组实验中的淀粉量都应保持过量的状态，B正确； C、分析题意可知，Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活，无法得知Cu2+与淀粉的结合位点是否与α-淀粉酶和淀粉的结合位点相同，也可能是通过与其它位点结合导致酶空间结构变化而失活，C错误； D、分析题意，实验一是在最适温度下进行的，若略微升高实验一的反应温度，酶活性降低，则酶促反应速率会接近实验二反应速率，D正确。 故选C。 16. 雌性哺乳动物在胚胎发育早期，细胞中的两条X染色体会随机失活一条形成巴氏小体，其上的基因不表达，以此维持雌雄性X染色体上基因剂量的平衡。巴氏小体可通过有丝分裂遗传给子代细胞并保持失活状态。已知控制某种猫体毛颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上。不考虑突变和基因重组，下列有关叙述错误的是（　　） A. 巴氏小体可经甲紫溶液染色后用显微镜观察 B. 只考虑毛色的遗传，该种猫有5种基因型、2种表现型 C. 橙色雌猫纯合子与黑色雄猫杂交，子代雌、雄猫的表型不同 D. 猫的毛色遗传符合遗传定律，说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制 【答案】B 【解析】 【分析】由题意分析，在不考虑突变和基因重组的情况下，亲本黑色雌猫基因型为XaXa，橙色雄猫基因型为XAY，所以子代雌猫基因型应全为XAXa，子代雄猫基因型应全为XaY，根据题中信息“子代雄猫全为黑色，雌猫全为橙黑相间”知子代雌猫在早期胚胎时期不同细胞发生了X染色体随机失活（即有些胚胎细胞中XA失活，Xa表达，其他胚胎细胞Xa失活，XA表达；若所有胚胎细胞都是XA失活，Xa表达，则表现为黑色；若所有胚胎细胞都是Xa失活，XA表达，则表现为橙色），根据题中信息“当细胞中有两条X染色体时，随机一条失活成为巴氏小体，另一条保持活性”知子代雄猫不存在巴氏小体。 【详解】A、巴氏小体是X染色体失活形成的，可以用甲紫染液染色后用显微镜观察，A正确； B、雄猫体内只有一条X染色体，因此早期胚胎时期不会发生X染色体随机失活 ，有两种基因型，两种表现型橙色和黑色；雌猫有两条X染色体，3种基因型，早期胚胎时期会发生X染色体随机失活，所以体色有3种：橙色、黑色和黑橙相间，该种猫有5种基因型、3种表现型，B错误； C、黑色雄猫（基因型为XaY）与橙色雌猫XAXA杂交，子代雄猫基因型为XAY（橙色），子代雌猫基因型为XAXa（橙色、黑色或者黑橙相间），子代雌、雄猫的表型不同，C正确； D、猫的毛色遗传符合遗传定律，XAXa可以产生比例相等的两种配子，说明生殖细胞可能存在失活染色体的恢复机制，D正确。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响，科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题： （1）为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol•mol-1（实验组）和370μmol•mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如下图所示。 ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和_______，后者可与NADP+、电子结合，形成NADPH。 ②根据图1和图2的实验结果，在第1生长季中，主要因为______，所以实验组净光合速率高于对照组。 ③叶绿素含量______（“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是______。 （2）为提高温室番茄产量，科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响，实验结果如图3所示。 注：本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3 为提高温室番茄产量，某研究者据图3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案，他的判断依据是______；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是______。 【答案】（1） ①. H+ ②. 实验组的CO2浓度高于对照组 ③. 不是 ④. 第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节，但实验组净光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显 （2） ①. 据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高 ②. 该实验没有补光时长大于4h的实验数据；也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【小问1详解】 ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和H+，后者可与NADP+、电子结合，形成NADPH； ②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季的前20天，银杏叶片净光合速率增加，叶绿素含量增加，则据此推测，此时导致银杏叶片净光合速率增加的原因是随着生长时间的延长，银杏叶片总叶绿素含量持续升高，进而引起总光合速率上升，同时CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。 ③结合图示可知，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节，但实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素； 【小问2详解】 为提高温室番茄产量，某研究者据图3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案，他的判断依据是据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据；也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。 18. 胰岛B细胞内K＋浓度约为细胞外的28倍，而细胞外Ca2＋浓度约为细胞内的15000倍。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞后能引起胰岛B细胞和组织细胞发生一系列生理反应，部分生理反应如图1所示。 （1）有研究发现：某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使某种类型的K＋通道打开，K＋______，进而触发Ca2＋通道关闭，Ca2＋内流受阻，导致胰岛素分泌量______。 （2）据图1可知，葡萄糖进入组织细胞需要______的协助，图1中体现的激素调节的特点有：______。 （3）另有研究发现：Akt是胰岛素作用于靶细胞相关受体后胞内信号传导的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病的发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图2。 ①结合实验结果推测，人参皂苷降低血糖可能的原因是______。 ②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测______。 【答案】（1） ①. 外流 ②. 减少/降低 （2） ①. 葡萄糖转运蛋白（GLUT-4） ②. 通过体液进行运输；作用于靶细胞；作为信使传递信息 （3） ①. 人参皂苷能够促进脂肪细胞中GLUT-4基因的表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的数量，增加脂肪细胞对葡萄糖的摄取 ②. Akt磷酸化水平和胰岛素含量 【解析】 【分析】1、分析图1可知，当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰鸟B细胞，引起细胞内ATP浓度增加，进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低； 2、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，如甘油三酯和氨基酸等；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化 【小问1详解】 某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使K＋通道打开，K＋外流，使Ca2＋通道构象改变，触发Ca2＋通道关闭，导致Ca2＋内流减少，Ca2＋能促进胰岛素的分泌，故胰岛素分泌减少。 【小问2详解】 据图1可知，葡萄糖进入组织细胞需要葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的协助，图1中体现的激素调节的特点有：通过体液进行运输；作用于靶细胞；作为信使传递信息。 【小问3详解】 图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高，且在一定范围内与浓度呈正相关；右图表示随着人参皂苷浓度增加，GLUT-4mRNA增多，说明GLUT-4表达量增大，故人参皂苷能降低血糖的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取；胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗起作用，可检测Akt磷酸化水平或胰岛素受体的含量。 19. 大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，过量氮沉降会加速土地酸化的进程，危害植物的正常生长，对生态系统碳循环等造成不良影响。为了在大气氮沉降背景下对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。 （1）碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中______对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为______调节。 （2）土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大的影响。 ①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，______。 ②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植物地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是______（请写出2点）。 （3）为进一步探究保护土壤有机碳库的措施，基于以上研究，提出一个科学问题______。 【答案】（1） ①. 微生物/分解者 ②. 正反馈 （2） ①. 氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响 ②. 适度放牧使植物地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加 （3）提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响？不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响？不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响？ 【解析】 【分析】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。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。由于二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动，因此，碳循环具有全球性。 【小问1详解】 温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物（分解者）对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，符合正反馈调节。 【小问2详解】 ①据图1分析可知，自变量为氮添加和适度放牧，因变量为土壤有机碳含量，因此该实验目的是探究低植物多样性条件下，氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响； ②分析图2可知适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加； 【小问3详解】 为进一步探究保护土壤有机碳库的措施，基于以上研究，可以提出的科学问题如：提高植物多样性对土壤有机碳含量有什么影响？不同氮添加量对土壤有机碳含量有什么影响？不同放牧强度对土壤有机碳含量有什么影响？ 20. 茄子是自花传粉植物，其果皮颜色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制，研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子进行正反交，F1均为紫皮，F1自交，F2中紫皮：绿皮：白皮=12：3：1。据此回答问题。 （1）根据正反交的结果判断，控制茄子果皮颜色的基因位于______。 （2）基于实验结果，有同学们提出果皮色形成的两种模式，如图1所示。 ①能合理解释F2结果的是______（填“模式一”或“模式二”），F2中紫皮个体的基因型应有______种。 ②为验证该模式，若将F1与F2中白色个体杂交，子代的表现型及比例为______。 （3）进一步研究发现，光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知，基因可通过_______进而控制性状。当光照显著增强时，花青素含量却不会升得过高，请在图中虚线框内绘图说明其调节机制及对光照增强变化的响应______。（说明：增强用“+”表示，减弱用“-”表示）。 （4）综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是______共同作用的结果。 【答案】（1）细胞核（DNA）/染色体上 （2） ①. 模式二 ②. 6 ③. 紫色：绿色：白色=2：1：1 （3） ①. 控制酶的合成来控制代谢过程 ②. （4）基因与环境 【解析】 【分析】用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明F1是双杂合子，双显性个体和仅某一对基因为显性的个体为紫果皮，仅另一对基因为显性的个体为绿皮，白果皮为双隐性个体。 【小问1详解】 纯种紫皮茄子和白皮茄子正反交，F1均为紫花，据此可以做出的判断是紫皮是显性性状，且控制茄子皮的基因位于细胞核中（的染色体上）。 【小问2详解】 ①若为模式一，紫色的基因型为A-B-，绿色为A-bb，白色为aa--，则F2中的分离比应该为紫色：绿色：白色=9:3:4；若为模式二，紫色的基因型为A-B-和A-bb，绿色为aaB-，白色为aabb，则F2中紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1，故能合理解释F2结果的是模式二。F2中紫皮个体的基因型共有6种，分别为：AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb。 ②若为该模式，则F1（AaBb）与F2中白色个体（aabb）杂交，子代的表现型及比例为紫色：绿色：白色=2:1:1。 【小问3详解】 由图可知，基因通过控制花青素合成酶基因的合成间接控制生物性状，体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状。光信号可以诱导花青素形成，但当光照显著增强时，花青素含量却不会升得过高，故推测其中存在反馈抑制途径，SM2会抑制花青素合成酶基因的表达，且随光照的显著增强，该抑制过程会增强，如图所示：。 【小问4详解】 根据上述研究可知，茄子果皮颜色是由基因和环境（如光）相互作用的结果。 【点睛】本题综合考查基因的自由组合定律和基因与性状关系的相关知识，意在考查考生分析和解决问题的能力。 21. 肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌Ⅰ型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙，大量产生Ⅰ型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。人Ⅰ型胶原蛋白由4条肽链组成，其中两条由COL1A1基因编码。为了建立能直观反映I型胶原蛋白表达量改变的细胞模型，本研究旨在通过基因工程技术构建人COL1A1和绿色荧光蛋白（EGFP）融合基因表达载体，并将其导入到LX-2细胞（永生化的人肝星状细胞）中，为抗纤维化药物研发建立可视化的报告系统。 （1）研究过程中，应将LX-2细胞置于含______的气体条件下培养。 （2）在构建基因表达载体过程中，所需要的工具酶有______（请写出2点）；其中Kozak序列能增强EGFP基因的表达，已知EGFP基因的α链为转录的模板链，则应将图2中EGFP基因的______（“A”或“B”）端与Kozak序列连接。 （3）已知LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化，激活COL1A1基因表达，成为肝纤维化研究常见的细胞模型。科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变，进而筛选抗纤维化药物。对实验进行了分组处理，对照组为无诱导处理的LX-2细胞，模型组为______，实验组为______（实验材料：LX-2细胞、TGF-β1、已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯）。实验结束后，检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因（COL1A1和EGFP）的表达水平，二者相互印证。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光强度，实验结果说明______。 【答案】（1）95%空气和5%CO2 （2） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. B （3） ①. 加TGF-β1处理的LX-2细胞 ②. 加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞 ③. LX-2细胞荧光强度的改变可以反映青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用 【解析】 【分析】1、动物细胞培养需要营养、无菌无毒条件、适宜温度、渗透压、pH，95%空气和5%CO2等条件。 2、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。重组质粒应具备目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等结构。 【小问1详解】 LX-2细胞为动物细胞，动物细胞培养的气体条件为95%空气和5%CO2，其中O2是细胞代谢所必需的，O2的作用是供细胞呼吸利用。 【小问2详解】 基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶，启动子在基因的上游，紧挨转录的起始位点， α链为转录的模板链，该链在启动子及Kozak序列后的方向应为3'→5'，因此EGFP基因的B端与Kozak序列连接，基因表达载体应具备目的基因、启动子、复制原点、标记基因、终止子等结构。 【小问3详解】 科学家为验证LX-2细胞能通过EGFP表达来反映表达COL1A1能力的改变，进而筛选抗纤维化药物。对照组为无诱导处理的LX-2细胞；根据题干信息可知，模型组为经TGF-β1处理的LX-2细胞，实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与TGF-β1共同处理的LX-2细胞，一段时间后检测各组LX-2细胞荧光强度和相关基因（COL1A1和EGFP）的表达水平。由于LX-2细胞可被细胞因子TGF-β1活化，激活COL1A1基因表达。若LX-2细胞荧光强度的改变可以反映青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用，则实验组的荧光强度荧光均低于模型组。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $