精品解析：2024届广东省佛山市顺德区高三三模生物试题

2023学年顺德区普通高中高三适应性考试 生物学试卷 2024.5 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试时间75分钟，考试结束后将答题卡交回。 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规定的位置。 2．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在试卷上答题也无效。 3．保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 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，只有一个选项符合题目要求。 1. 细胞内存在着多种担负“运输”功能的物质或结构。下列没有此功能的是（ ） A. tRNA B. Ca2+载体蛋白 C. 核孔 D. 胰岛素受体蛋白 2. 细胞内脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，限制膜蛋白的运动。下列有关说法正确的是（ ） A. 叶绿体、核糖体等细胞器也会发生脂质过氧化现象 B. 细胞膜脂质过氧化会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降 C. 线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量增加 D. 脂质过氧化不会影响细胞的分裂、分化等生命历程 3. 细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下列关于细胞工程的叙述错误的是（ ） A. 利用茎尖组织培养技术培育出的脱毒马铃薯往往比未脱毒马铃薯产量高 B. 利用植物体细胞杂交技术可以获得白菜-甘蓝杂种植株，打破了生殖隔离 C. 使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于有性生殖 D. 将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥 4. 模型建构法是生物学研究中常用的科学方法，可用于呈现或解释一些生物学现象，有助于理解生物学的重要概念。下列对模型构建归类错误的是（ ） A. 种群数量增长的“J”形增长——数学模型 B. 自然选择学说的解释模型——概念模型 C. DNA的双螺旋结构模型——物理模型 D. 细胞膜的流动镶嵌模型——数学模型 5. 雌性哺乳动物细胞的两条X染色体，其中一条随机发生失活，因此仅随机表达来自父本或母本的基因，这些被抑制未能表达的基因称为印记基因，这种现象也属于表观遗传。下列说法正确的是（ ） A. 印记基因的化学本质是DNA或RNA片段 B. 印记基因在X染色体上呈线性排列 C. X染色体随机失活的现象是偶然出现且不可遗传的 D. 印记基因发生基因突变一定会改变生物的性状 6. 大脑视交叉上核（SCN）是生物钟（生物节律）的“指挥”中枢，我国科学家利用野生型小鼠和SCN神经元纤毛特异缺陷型小鼠进行实验，发现SCN神经元的初级纤毛运动在调节生物节律过程中起重要作用，揭示出“有形”生物钟的存在及其节律调控机制。有关说法错误的是（ ） A. SCN位于脑干，是调节生物节律的神经中枢 B. SCN神经元兴奋处膜外电流方向与兴奋传递方向相反 C. 该实验控制自变量采用了“减法”原理 D. SCN神经元初级纤毛的运动体现了细胞膜的流动性 7. 植物能感受来自环境和自身生理的信号，进而调控其生长发育过程，这个过程涉及信号转导。信号转导的一般模式为：环境或生理信号→受体→信号转导途径→反应。下列说法错误的是（ ） A. 植物体内生长素浓度升高到一定值时，会通过信号转导来抑制乙烯的合成 B. 春化作用是某些植物的一种适应性特征，是长期自然选择的结果 C. 光敏色素接受光信号刺激后，通过改变自身结构来传递信息 D. 细胞作出的“反应”可能有基因表达改变、酶活性变化和细胞骨架改变等 8. ATP水解酶在不同生物中结构不完全相同。图1为来自三种生物的ATP水解酶的活性检测实验结果，图2为ATP水解酶作用示意图。下列有关说法正确的是（ ） A. 图1说明三种酶的催化活性都随ATP浓度增大而升高 B. 图1中a、b两点处反应速率的限制因素相同 C. 图2中的A显著降低了该反应所需的活化能 D. 图2体现了ATP水解酶具有高效性 9. 植物受到对其自身生存和生长不利的各种环境因素的影响（也称逆境或胁迫），在长期的进化中逐渐形成对外界不良环境的适应、抵抗和忍耐能力，这些能力统称为抗逆性。有关说法错误的是（ ） A. 有些沙漠植物细胞液中可溶性糖增多而呈现胶质状可增强其抗旱性 B. 森林底层部分植物茎细长，叶薄但叶绿体颗粒大、呈深绿色以适应弱光条件 C. 植物体内激素的种类及含量变化可能会影响其抗逆性的大小 D. 植物抗逆性的形成只是表型发生改变而遗传物质没有发生变化 10. 研究发现，人类基因组中包含了约8%的内源性逆转录病毒（ERV）的遗传信息，通常情况下，这些遗传信息被严密调控而处于沉默状态。在细胞衰老过程中，这些遗传信息被激活，产生的病毒颗粒被释放后经内环境传递和放大衰老信号，使年轻细胞因受“感染”而衰老。下列有关说法错误的是（ ） A. 年轻细胞借助细胞膜上的受体接受衰老信号 B. 衰老的细胞多种酶活性降低，代谢速率减慢 C. 细胞衰老过程中基因表达情况不发生改变 D. 可研制逆转录酶抑制剂来延缓年轻细胞的衰老 11. 5-羟色胺（5-HT）是突触前膜释放的兴奋性神经递质，但最新研究表明：细胞毒性T细胞也能合成和分泌5-HT并结合自身表面受体，增强自身接触、裂解肿瘤细胞的能力。下列说法错误的是（ ） A. 5-HT与细胞毒性T细胞表面受体结合，完成了化学信号向电信号的转换 B. 5-HT在上述免疫调节过程中发挥“细胞因子”的作用 C. 靶细胞和辅助性T细胞会参与细胞毒性T细胞的活化过程 D. 细胞毒性T细胞接触和裂解肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能 12. 在海洋上层，光照和温度等条件会呈现明显的季节变化，导致海洋上层浮游生物的丰富度、生物量和群落结构等出现明显的季节变化。下列有关说法正确的是（ ） A. 海洋上层的生物群落随季节发生变化的过程属于次生演替 B. 海洋上层食性相近的浮游动物可能会因食物匮乏而发生生态位分化 C. 光照和温度等是影响海洋上层浮游生物数量的密度制约因素 D. 深海生物群落不会受到海洋上层季节性变化的影响 13. 图1表示基因工程中用到的质粒，其中PstI是目的基因插入位点，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。图2表示筛选出导入重组质粒的受体菌的方法（四环素和氨苄青霉素在高温下不稳定易失效）。下列说法正确的是（ ） A. 构建重组DNA分子用到的工具酶有限制酶和质粒 B. 图2所用培养基应加入抗生素并调好pH后再灭菌处理 C. 图2中利用绒布接种的方法为稀释涂布平板法 D. 原板上的甲、乙菌落中，甲菌落是成功导入重组质粒的受体菌 14. 我国科学家在高粱植株中发现了AT1基因，其编码产物与蛋白Gβ结合来抑制PIP2s的磷酸化（PIP2s是一类水通道蛋白，在碱性胁迫下可被用作H2O2输出器），从而影响H2O2的输出。具体作用机制如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 在碱性胁迫条件下，植物细胞可能产生更多的H2O2 B. H2O2在细胞中积累会使细胞发生氧化应激而死亡 C. AT1通过抑制PIP2s磷酸化来促进其运出H2O2 D. 可通过抑制AT1基因的表达来提高碱性胁迫下高粱的存活率与产量 15. 已知小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体，二者均为离子通道（图1甲）。当突触前神经元受到单次刺激后，引发突触后膜Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化，促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍，进而K+外流，引发Na+和Ca2+通过N通道内流（图1乙）。有研究人员对突触前神经元施加高频强刺激（TBS），测量TBS施加前后，给予单次刺激时A受体及N受体引发的突触后膜电位最大值，结果如图2。下列有关分析错误的是（ ） A. 高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关 B. 突触前膜兴奋会引发突触后膜Na+通过A通道和N通道内流形成一次动作电位 C. TBS刺激后，A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大 D. 图2结果表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强，有助于促进学习和记忆 16. 不孕症是一类病因复杂的疾病，其中“卵子死亡”导致的不孕症属于一种单基因遗传病。图1表示与该病有关的正常基因P1与致病基因P2对应片段中某种限制酶切位点，图2是某患病家系图，对家系中部分成员的相关基因用上述限制酶处理后进行凝胶电泳检测，结果如图3。下列说法正确的是（ ） A. P2是由P1发生碱基对的增添或缺失产生的 B. 该病属于常染色体隐性遗传病 C. Ⅱ4基因型与Ⅰ1基因型相同 D. Ⅱ6与正常女性婚配生出患者的概率是1/4 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水膨大时气孔打开，反之关闭。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关研究。 （1）研究表明可见光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡。据此推测：可见光光照导致细胞液渗透压_________，促进保卫细胞通过_________吸水，从而促进气孔开度的增加。 （2）研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒面积（用“+”的个数表示面积大小）以及相对气孔开度，结果见下表。 植物类型 夜晚结束时 光照1h 淀粉粒面积 相对气孔开度 淀粉粒面积 相对气孔开度 野生型 +++ 63% + 84% BAM1突变型 +++++ 45% +++++ 45% BAM2突变型 +++ 61% + 82% 由表中数据可知，_________（填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，判断的依据是_________。 （3）研究者用蓝光照射拟南芥的野生型和蓝光受体突变型，检测了保卫细胞淀粉粒面积，结果如图所示。 请根据实验结果推测，蓝光受体突变型植株叶肉细胞淀粉合成速率__________（填“低于”或“高于”）野生型，原因是__________。 （4）在植物的生长发育过程中，光照的作用有_________。 18. 随着技术发展，人工胰腺系统除手动控制外，还可全天候监控血糖水平，并通过胰岛素泵自动注射胰岛素，进而控制糖尿病患者的血糖水平（如图1所示）。回答以下问题。 （1）人工胰腺系统中的控制器相当于人体中枢神经系统中的__________，可以控制胰岛素的释放。自动控制模式下，人工胰腺系统调节糖尿病患者的血糖浓度维持在正常水平，这一调节过程属于__________调节机制。胰岛素静脉注射一段时间后，几乎全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用都有一定增强，这些细胞都能接收胰岛素信号的原因是_________。 （2）手动控制模式下，以下情境中糖尿病患者需控制胰岛素泵进行胰岛素注射的有__________。 A. 空腹血糖浓度低于4mmol/L B 空腹血糖浓度低于7mmol/L C. 即将就餐时 D. 空腹血糖浓度高于4mmol/L E. 空腹血糖浓度高于7mmol/L （3）糖尿病可引起全身多系统的并发症，对心血管的损害尤为严重。研究表明，心肌细胞合成的物质A通过作用于Akt（丝氨酸蛋白激酶）的磷酸化，导致肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生。科研人员用高糖高脂培养基培养大鼠正常心肌细胞，并通过凝胶电泳，检测Akt的磷酸化水平（p-Akt表示丝氨酸蛋白激酶磷酸化），结果如图2所示。 ①实验中使用高糖高脂培养基模拟的是___________。 ②分析结果可知，胰岛素和物质A在Akt磷酸化的过程中发挥的作用分别是____________。 ③完成上述体外细胞培养实验后，还需要在个体水平上进行研究，请推断与正常大鼠相比，肥胖糖尿病导致的心血管疾病模型大鼠体内的物质A的含量___________，p-Akt的含量__________。 19. 桃蚜是农田生态系统中常见的植食性害虫。草蛉从幼虫开始就专以桃蚜等各种小型昆虫为食。科研人员发现，当桃蚜数量爆发时，桃蚜分泌的信息素能吸引草蛉的成虫，使其迅速定位猎物。为探究合适的桃蚜防治方法，科研人员进行了如下实验：选取健康、长势一致的同种作物若干，随机均分为CK、T1、T2三组，每组接入桃蚜成虫100只，CK组不采取任何防治措施，T1组每隔7天投放一定量的草蛉，T2组每隔7天喷洒相同浓度的吡虫啉悬浮剂（杀虫剂），定期调查各组作物上桃蚜的种群数量（CK组后期桃蚜数量爆发不再记录）。实验结果如下表。回答下列问题： 组别 初始值 第2天 第8天 第15天 第22天 CK 100 184.33 287.55 - - T1 100 10686 75.65 53.22 37.12 T2 100 7.58 14.11 21.78 38.36 （1）在草蛉定位桃蚜的过程中，桃蚜分泌的信息素起到了关键作用，这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是_________。 （2）T1组第2天种群数量增多，请从种群数量特征的角度分析其原因是__________。与T2组的防治方法相比，T1组防治方法的优点有_________（至少答出2条）。 （3）由实验结果可知，随着处理时间延长，T2组的防治效果__________，从现代生物进化理论的角度分析，其原因是___________。 （4）用草蛉可以有效防治农田中桃蚜，提出下一步需要研究的问题：_________。 20. 家蚕的性别决定类型为ZW型，虎斑纹（E）对非虎斑纹（e）为显性性状，基因E/e位于3号染色体（常染色体）上。研究人员用X射线处理虎斑纹雌蚕蛹，可能使带有基因E的染色体片段转移到W染色体上。通过与非虎斑纹雄蚕杂交得到F1，用F1的雌蚕分别与非虎斑纹雄蚕杂交，得到两组F2，流程如图所示。回答下列问题： （1）若X射线处理没有导致虎斑纹雌蚕变异，则F2的性状及比例是__________。 （2）若X射线处理使虎斑纹雌蚕发生了上述变异，则该变异类型属于___________。第二组F1的雌蚕产生的配子基因型为___________。 （3）雄蚕的食量少且产丝量大，在生产上更具有经济价值。在第二组的F2中根据表型挑选出雌蚕，这些雌蚕与非虎斑纹雄蚕杂交，后代均能持续分离出雄蚕，原因是___________。 （4）研究人员发现，某基因突变后导致家蚕产生了新的性状。检测该基因不同突变类型的mRNA相关密码子的碱基序列，以及正常基因mRNA对应的位点，结果如表所示。 密码子序号 1 4 19 309 540 突变①mRNA AUG AAA ACU UUA UAG 突变②mRNA AUG AAC ACC UUA UAG 突变③mRNA AUG AAC ACU UGA UAG 正常基因mRNA序列 AUG AAC ACU UUA UAG 部分密码子表 AUG：甲硫氨酸，起始密码子 AAC：天冬酰胺 AAA：赖 氨酸 ACU、ACC：苏氨酸 UUA：亮氨酸 UAG、UGA：终止密码子 该基因的突变类型可能是突变____________（填“①”、“②”、“③”），原因是_______________。 21. 拟南芥体内的基因X具有多个启动子，通过一种光受体对不同光质刺激进行应答，选择不同的启动子并转录出长度不同的mRNA，从而表达出存在于细胞内不同位置的蛋白质，使拟南芥呈现出不同的生长状态。其相关蛋白的合成过程如图1所示。 （1）启动子与起始密码子发挥的作用分别是_____________。 （2）据图1分析，与蛋白质X②相比，蛋白质X①的a末端在结构上的区别是___________。 （3）研究人员通过特定技术，将绿色荧光蛋白（GFP）的基因片段（GFP基因不含启动子和终止子）插入到基因X的特定位置，使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白，以实现它们在细胞内的可视化，由此得到A系植株。 ①根据图1，GFP基因片段不能插入到基因X的B位置，原因是____________。 ②根据图2中GFP基因两侧的碱基序列选择下表中的___________酶可以将其从染色体基因组中切割下来。 限制酶 识别序列 限制酶 识别序列 BamHI G↓GATCC CCTAG↑G NotI G↓CGGCCGC CGCCGGC↑G HindⅢ A↓AGCTT TTCGA↑A EcoRI G↓AATTC CTTAA↑G （4）研究人员在A系植株基础上，去除光受体基因后得到B系植株。随后，分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株，培养条件及观测到荧光的部位如下表所示。 GFP荧光的局部部位 光照条件 黑暗条件 红光条件 A系植株 细胞质基质 叶绿体 B系植株 细胞质基质 细胞质基质 综合以上研究结果，红光条件下A系植株与B系植株基因X表达所使用的启动子分别是__________，判断依据是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年顺德区普通高中高三适应性考试 生物学试卷 2024.5 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试时间75分钟，考试结束后将答题卡交回。 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规定的位置。 2．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在试卷上答题也无效。 3．保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 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，只有一个选项符合题目要求。 1. 细胞内存在着多种担负“运输”功能的物质或结构。下列没有此功能的是（ ） A. tRNA B. Ca2+载体蛋白 C. 核孔 D. 胰岛素受体蛋白 【答案】D 【解析】 【分析】翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。 【详解】A、tRNA能够转运氨基酸，A不符合题意； B、Ca2+载体蛋白能够转运Ca2+，B不符合题意； C、核孔是细胞核上的结构，可以允许大分子物质如蛋白质进出细胞核，C不符合题意； D、胰岛素受体蛋白能够接受信息分子，不能“运输”物质，D符合题意。 故选D。 2. 细胞内脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，限制膜蛋白的运动。下列有关说法正确的是（ ） A. 叶绿体、核糖体等细胞器也会发生脂质过氧化现象 B. 细胞膜脂质过氧化会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降 C. 线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量增加 D. 脂质过氧化不会影响细胞的分裂、分化等生命历程 【答案】B 【解析】 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，而核糖体无膜结构，不会发生上述现象，A错误； B、葡萄糖跨膜运输需要蛋白质协助，细胞膜脂质过氧化限制膜蛋白的运动，会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降，B正确； C、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量减少，C错误； D、细胞的分裂、分化等生命历程都与生物膜的流动有关，脂质过氧化会影响细胞的分裂、分化等生命历程，D错误。 故选B。 3. 细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下列关于细胞工程的叙述错误的是（ ） A. 利用茎尖组织培养技术培育出的脱毒马铃薯往往比未脱毒马铃薯产量高 B. 利用植物体细胞杂交技术可以获得白菜-甘蓝杂种植株，打破了生殖隔离 C. 使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于有性生殖 D. 将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥 【答案】C 【解析】 【分析】马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 【详解】A、植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，利用茎尖组织培养技术培育的脱毒马铃薯的产量和品质明显优于未脱毒马铃薯，A正确； B、科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株，该植株可产生可育的后代，打破了生殖隔离，B正确； C、使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于无性生殖，C错误； D、自体细胞移植，HLA完全相同，可避免免疫排斥，D正确。 故选C。 4. 模型建构法是生物学研究中常用的科学方法，可用于呈现或解释一些生物学现象，有助于理解生物学的重要概念。下列对模型构建归类错误的是（ ） A. 种群数量增长的“J”形增长——数学模型 B. 自然选择学说的解释模型——概念模型 C. DNA的双螺旋结构模型——物理模型 D. 细胞膜的流动镶嵌模型——数学模型 【答案】D 【解析】 【分析】模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。高中生物《分子与细胞》提出模型的形式包括物理模型、概念模型和数学模型等。 （1）物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 （2）概念模型是通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。例如：用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程，甲状腺激素的分级调节等。 （3）数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形式如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象作出判断和预测。例如：细菌繁殖N代以后的数量Nn=2n。 【详解】A、种群数量增长的“J”型和“S”型曲线都是数学模型的表现形式，A正确； B、达尔文自然选择学说的解释运用了模型建构法中的概念模型，B正确； C、沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型是物理模型，C正确； D、细胞膜的流动镶嵌模型属于物理模型，D错误。 故选D。 5. 雌性哺乳动物细胞的两条X染色体，其中一条随机发生失活，因此仅随机表达来自父本或母本的基因，这些被抑制未能表达的基因称为印记基因，这种现象也属于表观遗传。下列说法正确的是（ ） A. 印记基因的化学本质是DNA或RNA片段 B. 印记基因在X染色体上呈线性排列 C. X染色体随机失活的现象是偶然出现且不可遗传的 D. 印记基因发生基因突变一定会改变生物的性状 【答案】B 【解析】 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【详解】A、分析题意，雌性哺乳动物细胞的两条X染色体，其中一条随机发生失活，抑制未能表达的基因称为印记基因，印记基因的化学本质是DNA，A错误； B、染色体是印记基因的载体，印记基因在X染色体上呈线性排列，B正确； C、X染色体随机失活的现象是表观遗传，表观遗传属于可遗传变异，C错误； D、印记基因属于表观遗传，表观遗传DNA序列不发生变化，不属于基因突变，通常会引起生物性状改变，D错误。 故选B。 6. 大脑视交叉上核（SCN）是生物钟（生物节律）的“指挥”中枢，我国科学家利用野生型小鼠和SCN神经元纤毛特异缺陷型小鼠进行实验，发现SCN神经元的初级纤毛运动在调节生物节律过程中起重要作用，揭示出“有形”生物钟的存在及其节律调控机制。有关说法错误的是（ ） A. SCN位于脑干，是调节生物节律的神经中枢 B. SCN神经元兴奋处膜外电流方向与兴奋传递方向相反 C. 该实验控制自变量采用了“减法”原理 D. SCN神经元初级纤毛的运动体现了细胞膜的流动性 【答案】A 【解析】 【分析】神经纤维未受到刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，其膜电位变为外负内正。静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负。 【详解】A、调节生物节律的神经中枢位于下丘脑，A错误； B、SCN神经元兴奋处膜外电流方向与兴奋传导方向相反，膜内电流流向与兴奋传导的方向一致，B正确； C、我国科学家利用野生型小鼠和SCN神经元纤毛特异缺陷型小鼠进行实验，是去除了某一种因素，属于“减法”原理，C正确； D、SCN神经元初级纤毛的运动体现了细胞膜的流动性，体现其结构特点，D正确。 故选A。 7. 植物能感受来自环境和自身生理的信号，进而调控其生长发育过程，这个过程涉及信号转导。信号转导的一般模式为：环境或生理信号→受体→信号转导途径→反应。下列说法错误的是（ ） A. 植物体内生长素浓度升高到一定值时，会通过信号转导来抑制乙烯的合成 B. 春化作用是某些植物的一种适应性特征，是长期自然选择的结果 C. 光敏色素接受光信号刺激后，通过改变自身结构来传递信息 D. 细胞作出的“反应”可能有基因表达改变、酶活性变化和细胞骨架改变等 【答案】A 【解析】 【分析】光敏色素是一类蛋白质，分布于植物的各个部位，在分生组织的细胞内较为丰富，可感知光信号，其结构发生变化，再经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，影响和调控植物生长发育。 【详解】A、植物体内生长素浓度升高到一定值时，会通过信号转导来促进乙烯的合成，乙烯含量升高会抑制植物生长，A错误； B、一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用，春化作用是某些植物的一种适应性特征，是长期自然选择的结果，B正确； C、光敏色素是一类色素—蛋白复合体，接受光信号刺激后，其空间结构会发生改变，再经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，C正确； D、细胞作出的“反应”可能有基因表达改变（如发生分化）、酶活性变化（如衰老过程）和细胞骨架改变（与物质交换、信息交流等有关）等，D正确。 故选A。 8. ATP水解酶在不同生物中结构不完全相同。图1为来自三种生物的ATP水解酶的活性检测实验结果，图2为ATP水解酶作用示意图。下列有关说法正确的是（ ） A. 图1说明三种酶的催化活性都随ATP浓度增大而升高 B. 图1中a、b两点处反应速率的限制因素相同 C. 图2中的A显著降低了该反应所需的活化能 D. 图2体现了ATP水解酶具有高效性 【答案】C 【解析】 【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 2、题图1分析：由图可知，随着ATP浓度的增加，三种酶催化反应的速率都是先增加后保持稳定。且在相同ATP浓度下，酶A催化作用大于酶B，酶C催化作用最小。 【详解】A、酶的活性受温度和pH的影响，不受底物影响，A错误； B、据图1分析，此实验的可变因素有ATP的浓度相对值和酶的种类，a点处反应速率限制因素为ATP浓度和酶种类，b处反应速率的限制因素为酶种类，B错误； C、图2中的A反应前后数量和性质不变，因此A为酶，酶显著降低了该反应所需的活化能，C正确； D、图2体现了ATP水解酶具有专一性，D错误。 故选C。 9. 植物受到对其自身生存和生长不利的各种环境因素的影响（也称逆境或胁迫），在长期的进化中逐渐形成对外界不良环境的适应、抵抗和忍耐能力，这些能力统称为抗逆性。有关说法错误的是（ ） A. 有些沙漠植物细胞液中可溶性糖增多而呈现胶质状可增强其抗旱性 B. 森林底层部分植物茎细长，叶薄但叶绿体颗粒大、呈深绿色以适应弱光条件 C. 植物体内激素的种类及含量变化可能会影响其抗逆性的大小 D. 植物抗逆性的形成只是表型发生改变而遗传物质没有发生变化 【答案】D 【解析】 【分析】脱落酸的生理功能有以下几种： 1、抑制生长，外施脱落酸浓度大时抑制茎、下胚轴、根、胚芽鞘或叶片的生长。 2、维持芽与种子休眠，休眠与体内赤霉素与脱落酸的平衡有关。 3、促进果实与叶的脱落。 4、促进气孔关闭，脱落酸可使气孔快速关闭，对植物又无毒害，是一种很好的抗蒸腾剂。 5、影响开花，在长日照条件下，脱落酸可使草莓和黑莓顶芽休眠，促进开花。 6、影响性分化，赤霉素能使大麻的雌株形成雄花，此效应可被脱落酸逆转，但脱落酸不能使雄株形成雌花。 【详解】A、有些沙漠植物细胞液中可溶性糖增多而呈现胶质状能保持水分，可增强其抗旱性，A正确； B、森林群落中阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此这类植物适应在弱光条件下生存，B正确； C、植物体内激素的种类及含量变化可能会影响其抗逆性的大小，如脱落酸可增强植物的抗逆性，C正确； D、植物在长期的进化中逐渐形成对外界不良环境的适应、抵抗和忍耐能力，此过程发生了进化，则遗传物质发生了变化，D错误。 故选D。 10. 研究发现，人类基因组中包含了约8%的内源性逆转录病毒（ERV）的遗传信息，通常情况下，这些遗传信息被严密调控而处于沉默状态。在细胞衰老过程中，这些遗传信息被激活，产生的病毒颗粒被释放后经内环境传递和放大衰老信号，使年轻细胞因受“感染”而衰老。下列有关说法错误的是（ ） A. 年轻细胞借助细胞膜上的受体接受衰老信号 B. 衰老的细胞多种酶活性降低，代谢速率减慢 C. 细胞衰老过程中基因表达情况不发生改变 D. 可研制逆转录酶抑制剂来延缓年轻细胞的衰老 【答案】C 【解析】 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、人类基因组中包含了约8%的内源性逆转录病毒（ERV）的遗传信息，这些遗传信息被激活，产生的病毒颗粒被释放后经内环境传递和放大衰老信号，使年轻细胞因受“感染”而衰老，由此可知，年轻细胞借助细胞膜上的受体接受衰老信号，A正确； B、衰老的细胞多种酶活性降低，呼吸速度减慢，新陈代谢减慢，B正确； C、细胞衰老过程中基因表达情况发生改变，C错误； D、ERV的逆转录产物可诱发细胞衰老，可通过抑制ERV病毒的逆转录过程延缓细胞衰老，故可研制逆转录酶抑制剂来延缓年轻细胞的衰老，D正确。 故选C。 11. 5-羟色胺（5-HT）是突触前膜释放的兴奋性神经递质，但最新研究表明：细胞毒性T细胞也能合成和分泌5-HT并结合自身表面受体，增强自身接触、裂解肿瘤细胞的能力。下列说法错误的是（ ） A. 5-HT与细胞毒性T细胞表面受体结合，完成了化学信号向电信号的转换 B. 5-HT在上述免疫调节过程中发挥“细胞因子”的作用 C. 靶细胞和辅助性T细胞会参与细胞毒性T细胞的活化过程 D. 细胞毒性T细胞接触和裂解肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能 【答案】A 【解析】 【分析】免疫监视可以随时发现和清除体内出现的病原体成分，如肿瘤、衰老细胞和凋亡细胞。免疫自稳是通过自身免疫耐受和免疫调节，达到免疫系统内环境的稳态，使其功能不发生改变。一旦免疫自稳发生了改变，免疫功能紊乱，就会发生一些自身免疫病和过敏性疾病。 【详解】A、细胞毒性T细胞能合成5-羟色胺并结合自身表面的受体，增强自身识别和裂解肿瘤细胞的能力，突触处可以进行化学信号和电信号的转化，此时没有突触，因此不能完成化学信号向电信号的转化，A错误； B、细胞毒性T细胞也能合成和分泌5-HT并结合自身表面受体，增强自身接触、裂解肿瘤细胞的能力，所以5-HT在上述免疫调节过程中发挥“细胞因子”的作用，B正确； C、细胞免疫过程中细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞的接触、辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用，C正确； D、免疫监视功能是指清除被感染的细胞或者肿瘤细胞，细胞毒性T细胞识别和裂解肿瘤细胞，体现了免疫系统的免疫监视功能，D正确。 故选A。 12. 在海洋上层，光照和温度等条件会呈现明显的季节变化，导致海洋上层浮游生物的丰富度、生物量和群落结构等出现明显的季节变化。下列有关说法正确的是（ ） A. 海洋上层的生物群落随季节发生变化的过程属于次生演替 B. 海洋上层食性相近的浮游动物可能会因食物匮乏而发生生态位分化 C. 光照和温度等是影响海洋上层浮游生物数量的密度制约因素 D. 深海生物群落不会受到海洋上层季节性变化的影响 【答案】B 【解析】 【分析】阳光、温度、水分的季节性变化是引起群落季节性变化的非生物因素；群落的季节性变化表现在外貌和结构随季节变化而发生规律性变化；某些地区在不同季节环境变化较大，导致群落物种丰富度变化较大，而某些地区在不同季节环境变化较小，导致群落物种丰富度变化较小；群落的季节性变化可表现在草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等方面。 【详解】A、海洋上层的生物群落随季节发生变化的过程不属于演替，A错误； B、洋上层食性相近的浮游动物可能会因食物匮乏而发生生态位分化，B正确； C、光照和温度等是影响海洋上层浮游生物数量的非密度制约因素，C错误； D、深海生物群落也会受到海洋上层季节性变化的影响，D错误。 故选B。 13. 图1表示基因工程中用到的质粒，其中PstI是目的基因插入位点，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。图2表示筛选出导入重组质粒的受体菌的方法（四环素和氨苄青霉素在高温下不稳定易失效）。下列说法正确的是（ ） A. 构建重组DNA分子用到的工具酶有限制酶和质粒 B. 图2所用培养基应加入抗生素并调好pH后再灭菌处理 C. 图2中利用绒布接种的方法为稀释涂布平板法 D. 原板上的甲、乙菌落中，甲菌落是成功导入重组质粒的受体菌 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因工程基本工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。 2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、构建重组DNA分子用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶，质粒为载体，A错误； B、由于四环素和氨苄青霉素在高温下不稳定易失效，因此应在灭菌后再加入抗生素，B错误； C、图2中利用绒布接种的方法为影印法，不改变菌落的位置，C错误； D、原板上的甲、乙菌落中，甲菌落在含四环素的培养基上能生存，在含氨苄青霉素的培养基上不能生存，说明其甲菌落中质粒的氨苄青霉素抗性基因被破坏，说明其是成功导入重组质粒的受体菌，D正确。 故选D。 14. 我国科学家在高粱植株中发现了AT1基因，其编码产物与蛋白Gβ结合来抑制PIP2s的磷酸化（PIP2s是一类水通道蛋白，在碱性胁迫下可被用作H2O2输出器），从而影响H2O2的输出。具体作用机制如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 在碱性胁迫条件下，植物细胞可能产生更多的H2O2 B. H2O2在细胞中积累会使细胞发生氧化应激而死亡 C. AT1通过抑制PIP2s的磷酸化来促进其运出H2O2 D. 可通过抑制AT1基因表达来提高碱性胁迫下高粱的存活率与产量 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的H2O2排到细胞外，导致植物抗氧化胁迫能力减弱，进而引起细胞死亡；AT1蛋白缺陷，可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平，促进细胞内的H2O2排到细胞外，从而提高植物抗氧化的胁迫能力，进而提高细胞的成活率。 【详解】AB、据图可知，在碱性胁迫条件下，植物细胞可能产生更多的H2O2，而H2O2在细胞中积累导致植物抗氧化胁迫能力减弱，会使细胞发生氧化应激而死亡，AB正确； C、据左图可知，AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白磷酸化，减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量，导致抗氧化胁迫能力弱，C错误； D、抑制AT1基因的表达，可以使PIP2s蛋白的磷酸化水平升高，进而促进H2O2排出膜外，能提高碱性胁迫下高粱的存活率与产量，D正确。 故选C。 15. 已知小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体，二者均为离子通道（图1甲）。当突触前神经元受到单次刺激后，引发突触后膜Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化，促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍，进而K+外流，引发Na+和Ca2+通过N通道内流（图1乙）。有研究人员对突触前神经元施加高频强刺激（TBS），测量TBS施加前后，给予单次刺激时A受体及N受体引发的突触后膜电位最大值，结果如图2。下列有关分析错误的是（ ） A. 高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关 B. 突触前膜兴奋会引发突触后膜Na+通过A通道和N通道内流形成一次动作电位 C. TBS刺激后，A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大 D. 图2结果表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强，有助于促进学习和记忆 【答案】B 【解析】 【分析】1、静息电位表现为内负外正，受到刺激后钠离子内流，动作电位表现为内正外负，随后钾离子外流，恢复静息电位。 2、兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的；突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。 【详解】A、学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关，A正确； B、当突触前神经元受到单次刺激后，引发突触后膜Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化，形成一次动作电位，同时促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍，进而K+外流，引发Na+和Ca2+通过N通道内流，可能再形成一次动作电位，B错误； C、由图2可知，TBS刺激后，A受体及N受体施加单次刺激引发的突触后膜电位最大值增大，C正确； D、图2结果表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强，有助于促进学习和记忆，D正确。 故选B。 16. 不孕症是一类病因复杂的疾病，其中“卵子死亡”导致的不孕症属于一种单基因遗传病。图1表示与该病有关的正常基因P1与致病基因P2对应片段中某种限制酶切位点，图2是某患病家系图，对家系中部分成员的相关基因用上述限制酶处理后进行凝胶电泳检测，结果如图3。下列说法正确的是（ ） A. P2是由P1发生碱基对的增添或缺失产生的 B. 该病属于常染色体隐性遗传病 C. Ⅱ4基因型与Ⅰ1基因型相同 D. Ⅱ6与正常女性婚配生出患者的概率是1/4 【答案】C 【解析】 【分析】对家系中部分成员的相关基因用上述限制酶处理后进行凝胶电泳检测，结果如图3，分析图3可知，Ⅰ1和Ⅱ4电泳结果一样，表型却不一样，再分析图1可知Ⅰ1和Ⅱ4可知这种单基因遗传病在男女中的表达情况不同，在男性中P1为显性，而在女性中P2表现为显性，Ⅰ1的基因型为P1P2，表型为正常；Ⅰ2的基因型为P1P1，表型为正常；Ⅱ4的基因型为P1P2，表型为患病；Ⅱ5的基因型为P1P1，表型为正常。 【详解】A、分析图1可知，P1和P2的基因长度一样，但某种限制酶的酶切位点有一处不同，P2是有P1发生碱基对的替换产生的，A错误； B、分析图3可知，Ⅰ1和Ⅱ4电泳结果一样，表型却不一样，再分析图1可知Ⅰ1和Ⅱ4可知这种单基因遗传病在男女中的表达情况不同，在男性中P1为显性，而在女性中P2表现为显性，B错误； C、分析图3可知，Ⅰ1和Ⅱ4电泳结果一样，但性别不同，说明基因P1和P2不位于性染色体上而是位于常染色体上，两者的基因型相同，C正确； D、分析图3可知，Ⅰ1和Ⅱ4电泳结果一样，表型却不一样，再分析图1可知Ⅰ1和Ⅱ4可知这种单基因遗传病在男女中的表达情况不同，在男性中P1为显性，而在女性中P2表现为显性，Ⅰ1的基因型为P1P2，表型为正常；Ⅰ2的基因型为P1P1，表型为正常；Ⅱ6表型正常，基因型可能为P1P1或P1P2，正常女性的基因型为P1P1，婚配所生男孩全部正常，女孩患病概率为1/4，即Ⅱ6与正常女性婚配生出患者的概率是1/8，D错误。 故选C。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水膨大时气孔打开，反之关闭。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关研究。 （1）研究表明可见光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡。据此推测：可见光光照导致细胞液渗透压_________，促进保卫细胞通过_________吸水，从而促进气孔开度的增加。 （2）研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒面积（用“+”的个数表示面积大小）以及相对气孔开度，结果见下表。 植物类型 夜晚结束时 光照1h 淀粉粒面积 相对气孔开度 淀粉粒面积 相对气孔开度 野生型 +++ 63% + 84% BAM1突变型 +++++ 45% +++++ 45% BAM2突变型 +++ 61% + 82% 由表中数据可知，_________（填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，判断的依据是_________。 （3）研究者用蓝光照射拟南芥的野生型和蓝光受体突变型，检测了保卫细胞淀粉粒面积，结果如图所示。 请根据实验结果推测，蓝光受体突变型植株叶肉细胞淀粉合成速率__________（填“低于”或“高于”）野生型，原因是__________。 （4）在植物的生长发育过程中，光照的作用有_________。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 渗透作用 （2） ①. BAM1 ②. 与夜晚结束时相比，光照1h后野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒面积明显缩小，但BAM1突变体淀粉粒面积基本不变 （3） ①. 低于 ②. 蓝光受体突变型植株无法感受蓝光信号，保卫细胞内淀粉分解受阻导致植株气孔开度较小，CO2吸收少，蓝光受体突变型叶肉细胞光合速率下降，淀粉合成减少 （4）①为植物光合作用提供光能；②作为信号调节植物的生命活动 【解析】 【分析】光合作用是合成有机物并储存光能的过程。具体过程分光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中，色素吸收、传递光能，并将光能变为 ATP 活跃的化学能。暗反应过程中将 ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。 【小问1详解】 光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡导致细胞液渗透压增加发生吸水，保卫细胞通过渗透作用吸水，水分进入细胞，促进气孔导度的增加。 【小问2详解】 图1显示，与夜晚结束时相比，光照1h后，野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒面积明显减少，但BAM1突变体淀粉粒仍面积基本不变，说明BAM1突变体无法有效的分解淀粉，故推测BAM1基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶。 【小问3详解】 分析图2可知，照蓝光1小时后，与对照组野生型相比，蓝光受体突变型的保卫细胞中淀粉粒面积较高，分析其原因除了蓝光受体异常，导致光反应速率降低之外，还有保卫细胞内淀粉分解受阻导致气孔开度较小，CO2吸收少，蓝光受体突变型叶肉细胞光合速率下降，淀粉合成减少。 【小问4详解】 在植物的生长发育过程中，光照可以为植物光合作用提供光能，也可以作为信号调节植物的生命活动。 18. 随着技术的发展，人工胰腺系统除手动控制外，还可全天候监控血糖水平，并通过胰岛素泵自动注射胰岛素，进而控制糖尿病患者的血糖水平（如图1所示）。回答以下问题。 （1）人工胰腺系统中的控制器相当于人体中枢神经系统中的__________，可以控制胰岛素的释放。自动控制模式下，人工胰腺系统调节糖尿病患者的血糖浓度维持在正常水平，这一调节过程属于__________调节机制。胰岛素静脉注射一段时间后，几乎全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用都有一定增强，这些细胞都能接收胰岛素信号的原因是_________。 （2）手动控制模式下，以下情境中糖尿病患者需控制胰岛素泵进行胰岛素注射的有__________。 A. 空腹血糖浓度低于4mmol/L B. 空腹血糖浓度低于7mmol/L C. 即将就餐时 D. 空腹血糖浓度高于4mmol/L E. 空腹血糖浓度高于7mmol/L （3）糖尿病可引起全身多系统的并发症，对心血管的损害尤为严重。研究表明，心肌细胞合成的物质A通过作用于Akt（丝氨酸蛋白激酶）的磷酸化，导致肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生。科研人员用高糖高脂培养基培养大鼠正常心肌细胞，并通过凝胶电泳，检测Akt的磷酸化水平（p-Akt表示丝氨酸蛋白激酶磷酸化），结果如图2所示。 ①实验中使用高糖高脂培养基模拟的是___________。 ②分析结果可知，胰岛素和物质A在Akt磷酸化的过程中发挥的作用分别是____________。 ③完成上述体外细胞培养实验后，还需要在个体水平上进行研究，请推断与正常大鼠相比，肥胖糖尿病导致的心血管疾病模型大鼠体内的物质A的含量___________，p-Akt的含量__________。 【答案】（1） ①. 下丘脑 ②. 负反馈 ③. 这些细胞都含有胰岛素受体 （2）CE （3） ①. 肥胖糖尿病患者高糖高脂的内环境 ②. 胰岛素促使Akt发生磷酸化，A物质会抑制Akt的磷酸化 ③. 升高 ④. 降低 【解析】 【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；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】 血糖调节中枢位于下丘脑，人工胰腺系统中的控制器相当于人体中枢神经系统中的下丘脑，可以控制胰岛素的分泌；自动控制模式下，人工胰腺系统调节糖尿病患者的血糖浓度维持在正常水平，这一调节过程属于负反馈调节机制，该机制不会使血糖浓度过高或过低；胰岛素属于激素，激素需要与受体结合后发挥作用，几乎全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用都有一定增强，这些细胞都能接收胰岛素信号的原因是这些细胞都含有胰岛素受体。 小问2详解】 正常机体的血糖浓度是3.9-6.1mmol/L，故空腹血糖浓度高于7mmol/L时，需要额外注射胰岛素进行干预从而降低血糖浓度，由于进食会进一步升高血糖浓度，故胰岛素泵进行胰岛素注射需在就餐前，CE正确。 故选CE。 【小问3详解】 ①本实验是研究物质A与肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生有关，因此高糖高脂培养基模拟的是肥胖的糖尿病患者的内环境。 ②以胰岛素和物质A合成抑制剂都不加入的组作为对照组，此时实验结果为在A物质存在的情况下p-AKt蛋白的量几乎为0；加入胰岛素，同时加物质A合成抑制剂的组，表明无A物质的参与下，胰岛素的作用使得p-AKt蛋白的量较对照组增加，说明胰岛素可以促使Akt发生磷酸化；并且加入胰岛素，加物质A合成抑制剂的组p-AKt蛋白的量比加入胰岛素，不加物质A合成抑制剂的组p-AKt蛋白的量少，说明A物质会抑制Akt的磷酸化。 ③分析题意，心肌细胞合成的物质A通过作用于Akt（丝氨酸蛋白激酶）的磷酸化，导致肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生，与正常大鼠相比，肥胖糖尿病导致的心血管疾病模型大鼠体内的物质X的含量增多，而p-Akt的含量降低。 19. 桃蚜是农田生态系统中常见的植食性害虫。草蛉从幼虫开始就专以桃蚜等各种小型昆虫为食。科研人员发现，当桃蚜数量爆发时，桃蚜分泌的信息素能吸引草蛉的成虫，使其迅速定位猎物。为探究合适的桃蚜防治方法，科研人员进行了如下实验：选取健康、长势一致的同种作物若干，随机均分为CK、T1、T2三组，每组接入桃蚜成虫100只，CK组不采取任何防治措施，T1组每隔7天投放一定量的草蛉，T2组每隔7天喷洒相同浓度的吡虫啉悬浮剂（杀虫剂），定期调查各组作物上桃蚜的种群数量（CK组后期桃蚜数量爆发不再记录）。实验结果如下表。回答下列问题： 组别 初始值 第2天 第8天 第15天 第22天 CK 100 184.33 287.55 - - T1 100 106.86 75.65 5322 37.12 T2 100 7.58 14.11 21.78 38.36 （1）在草蛉定位桃蚜的过程中，桃蚜分泌的信息素起到了关键作用，这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是_________。 （2）T1组第2天种群数量增多，请从种群数量特征的角度分析其原因是__________。与T2组的防治方法相比，T1组防治方法的优点有_________（至少答出2条）。 （3）由实验结果可知，随着处理时间延长，T2组的防治效果__________，从现代生物进化理论的角度分析，其原因是___________。 （4）用草蛉可以有效防治农田中桃蚜，提出下一步需要研究的问题：_________。 【答案】（1）调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 （2） ①. 草蛉初始投放的种群数量较少，捕食的桃蚜较少，桃蚜种群中出生率>死亡率，造成处理后1天桃蚜种群数量增加 ②. 对环境无污染/对人畜安全/防治持续时间长/长时间防治效果好/不会导致桃蚜耐药性提高等      （3） ①. 连续降低/越来越差 ②. 吡虫啉起到了定向选择作用，不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少，耐药的桃蚜生存和繁殖的机会增加，使种群中耐药基因频率不断提高，从而导致桃蚜种群的耐药性逐渐提高 （4） 探究草蛉的最适投放量；探究定期投放草蛉的最适时间间隔 【解析】 【分析】生物防治是指利用一种生物对付另外一种生物的方法。生物防治大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境，是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。 【小问1详解】 草蛉与桃蚜是不同的物种，在草蛉定位桃蚜的过程中，桃蚜分泌的信息素起到了关键作用，这一过程体现了信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 【小问2详解】 T1组每隔7天投放一定量的草蛉，为桃蚜的天敌，故验组T1使用的防治方法属于生物防治，分析T1组出现处理后1天实验结果的可能原因是草蛉初始投放的种群数量较少，捕食的桃蚜较少，桃蚜种群中出生率>死亡率，造成处理后1天桃蚜种群数量增加。T1组防治方法（生物防治）的优点是对环境无污染、对人畜安全/防治持续时间长、长时间防治效果好、不会导致桃蚜耐药性提高等。 【小问3详解】 由实验结果可知，随着处理时间的增长，T2组的防治效果连续降低/越来越差（处理8、15、22天的作物上桃蚜的种群逐渐增加），从现代生物进化理论的角度分析，其原因是吡虫啉起到了定向选择作用，不耐药的桃蚜生存和繁殖的机会减少，耐药的桃蚜生存和繁殖的机会增加，使种群中耐药基因频率不断提高，从而导致桃蚜种群的耐药性逐渐提高。 【小问4详解】 用草蛉可以有效防治农田中桃蚜还可以探究草蛉的最适投放量或探究定期投放草蛉的最适时间间隔等问题。 20. 家蚕的性别决定类型为ZW型，虎斑纹（E）对非虎斑纹（e）为显性性状，基因E/e位于3号染色体（常染色体）上。研究人员用X射线处理虎斑纹雌蚕蛹，可能使带有基因E的染色体片段转移到W染色体上。通过与非虎斑纹雄蚕杂交得到F1，用F1的雌蚕分别与非虎斑纹雄蚕杂交，得到两组F2，流程如图所示。回答下列问题： （1）若X射线处理没有导致虎斑纹雌蚕变异，则F2的性状及比例是__________。 （2）若X射线处理使虎斑纹雌蚕发生了上述变异，则该变异类型属于___________。第二组F1的雌蚕产生的配子基因型为___________。 （3）雄蚕的食量少且产丝量大，在生产上更具有经济价值。在第二组的F2中根据表型挑选出雌蚕，这些雌蚕与非虎斑纹雄蚕杂交，后代均能持续分离出雄蚕，原因是___________。 （4）研究人员发现，某基因突变后导致家蚕产生了新的性状。检测该基因不同突变类型的mRNA相关密码子的碱基序列，以及正常基因mRNA对应的位点，结果如表所示。 密码子序号 1 4 19 309 540 突变①mRNA AUG AAA ACU UUA UAG 突变②mRNA AUG AAC ACC UUA UAG 突变③mRNA AUG AAC ACU UGA UAG 正常基因mRNA序列 AUG AAC ACU UUA UAG 部分密码子表 AUG：甲硫氨酸，起始密码子 AAC：天冬酰胺 AAA：赖 氨酸 ACU、ACC：苏氨酸 UUA：亮氨酸 UAG、UGA：终止密码子 该基因的突变类型可能是突变____________（填“①”、“②”、“③”），原因是_______________。 【答案】（1）虎斑纹雌蚕：虎斑纹雄蚕：非虎斑纹雌蚕：非虎斑纹雄蚕=1：1：1：1 （2） ①. 染色体结构变异 ②. eZ、Z、eWE、WE （3）F2雌蚕的W染色体上有基因E，杂交后代中雄蚕均表现为非虎斑纹，雌蚕均表现为虎斑纹 （4） ①. ①（或③） ②. 突变①使第4位的氨基酸由天冬酰胺替换为赖氨酸，蛋白质的结构和功能发生改变（或突变③使密码子变为终止密码子，翻译提前结束，蛋白质的结构和功能发生改变） 【解析】 【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变，染色体结构的变异：指细胞内染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变；染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变，染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 【小问1详解】 若X射线处理没有导致虎斑纹雌蚕变异，虎斑纹雌蚕蛹基因型为EEZW，非虎斑纹雄蚕基因型为eeZZ，杂交得F1，F1的雌蚕基因型为EeZW，与非虎斑纹雄蚕（基因型为eeZZ）杂交，F2的性状及比例是虎斑纹雌蚕：虎斑纹雄蚕：非虎斑纹雌蚕：非虎斑纹雄蚕=1：1：1：1。 【小问2详解】 观察第二组可知，3号染色体上的E基因移接到W染色体上，属于染色体结构变异中的易位，第二组F1的雌蚕（基因型为eZWE）产生配子时同源染色体分离非同源染色体的自由组合，因此其配子基因型为eZ、Z、eWE、WE。 【小问3详解】 在第二组的F2中根据表型挑选出雌蚕，雌蚕中W染色体上含有E基因，因此与非虎斑纹雄蚕杂交后代中雄蚕均表现为非虎斑纹，雌蚕均表现为虎斑纹。 【小问4详解】 某基因突变后导致家蚕产生了新的性状，根据表中不同氨基酸的密码子以及核苷酸序列，可知由于密码子的简并性，突变②的氨基酸序列保持不变，不会改变蛋白质的结构和功能。突变①使第4位的氨基酸由天冬酰胺替换为赖氨酸，蛋白质的结构和功能发生改变；突变③使密码子变为终止密码子，翻译提前结束，蛋白质的结构和功能发生改变。即突变①和突变③均会改变蛋白质的结构与功能，导致性状发生改变。 21. 拟南芥体内的基因X具有多个启动子，通过一种光受体对不同光质刺激进行应答，选择不同的启动子并转录出长度不同的mRNA，从而表达出存在于细胞内不同位置的蛋白质，使拟南芥呈现出不同的生长状态。其相关蛋白的合成过程如图1所示。 （1）启动子与起始密码子发挥的作用分别是_____________。 （2）据图1分析，与蛋白质X②相比，蛋白质X①的a末端在结构上的区别是___________。 （3）研究人员通过特定技术，将绿色荧光蛋白（GFP）的基因片段（GFP基因不含启动子和终止子）插入到基因X的特定位置，使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白，以实现它们在细胞内的可视化，由此得到A系植株。 ①根据图1，GFP基因片段不能插入到基因X的B位置，原因是____________。 ②根据图2中GFP基因两侧的碱基序列选择下表中的___________酶可以将其从染色体基因组中切割下来。 限制酶 识别序列 限制酶 识别序列 BamHI G↓GATCC CCTAG↑G NotI G↓CGGCCGC CGCCGGC↑G HindⅢ A↓AGCTT TTCGA↑A EcoRI G↓AATTC CTTAA↑G （4）研究人员在A系植株的基础上，去除光受体基因后得到B系植株。随后，分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株，培养条件及观测到荧光的部位如下表所示。 GFP荧光的局部部位 光照条件 黑暗条件 红光条件 A系植株 细胞质基质 叶绿体 B系植株 细胞质基质 细胞质基质 综合以上研究结果，红光条件下A系植株与B系植株基因X表达所使用的启动子分别是__________，判断依据是___________。 【答案】（1）驱动基因的转录；翻译开始信号 （2）含有叶绿体转移信号 （3） ①. GFP基因片段应插入到基因X内启动子②的下游 ②. BamHI、NotI  （4） ①. 启动子①、启动子② ②. 在光敏色素作用下A系植株选择启动子①表达出蛋白质X，B系植株没有被激活 【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。 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因的转录；而起始密码子位于mRNA上，是翻译开始的信号。 小问2详解】 分析题图可知，X①和X②蛋白质b末端的氨基酸序列是相同，由于肽链的合成方向为氨基端到羧基端，故b末端对应的是蛋白质的-COOH末端，据图1分析，与蛋白质X②相比，蛋白质X①的a末端在结构上的区别是含有叶绿体转移信号。 【小问3详解】 ①分析题图1可知，GFP基因片段应插入到基因X内启动子②的下游，不能插入到基因X的B位置，而是字母C表示的特定位置，从而经过转录、翻译得到目的产物。 ②限制酶能识别DNA分子中特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，分析题图2可知，上述序列中含有GGATCC序列和GCGGCCGC序列，故应选择表中的BamHI和NotI将GFP基因从染色体上切割下来。 【小问4详解】 分析表中数据可知，与去除产生光敏色素的基因后得到B系植株相比，A系植物能对红光刺激作出应答被激活，原因为在光敏色素作用下A系植株选择启动子①表达出蛋白质X；而B系植株无法被激活，应是启动子②。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$