精品解析：浙江省杭州市西湖区学军中学2023-2024学年高二下学期6月月考生物试题

2023学年第二学期高二生物学科测试卷（五） 一、选择题（每小题2分，共40分，选出最佳答案） 1. 生物技术在造福人类的同时也存在安全伦理问题，下列有关生物技术安全性等问题的观点，正确的是（ ） A. 在紧急情况下可以考虑发展和生产生物武器 B. 鉴于转基因食品存在安全隐患，应禁止转基因食品上市 C. 干细胞可用于治疗多种疾病，不会带来任何伦理问题 D. 我国禁止克隆人实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查 【答案】D 【解析】 【分析】生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。 【详解】A、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的一类武器，这类武器危害大，后果难以控制，因此不应考虑发展和生产生物武器，A错误； B、严格选择转基因植物的目的基因，可避免产生对人类有害的物质，减少人们对转基因食物安全的担忧，同时严格把关转基因食品上市的每一道程序，适量上市，B错误； C、干细胞可用于治疗多种疾病，但是利用干细胞进行克隆等实验，会带来伦理问题，C错误； D、当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，特别是生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，应对治疗性克隆实验也进行严格审查，D正确。 故选D。 2. 2023年，科学家发现延胡索酸水合酶FH（有氧呼吸第二阶段的重要酶）在败血症的患者体内急剧减少。在败血症患者体内最可能受抑制的过程是（　　） A. 糖酵解过程 B. 丙酮酸的分解 C. 酒精的生成 D. 乳酸的生成 【答案】B 【解析】 【分析】无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。 【详解】有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖酵解成丙酮酸，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解（有氧呼吸第二阶段），而败血症的患者体内延胡索酸水合酶FH（有氧呼吸第二阶段的重要酶）急剧减少，在败血症患者体内最可能受抑制的过程是丙酮酸的分解，B正确，ACD错误。 故选B。 3. 为了保持发酵菌种健壮旺盛的生命力，以下不是防止菌种衰退措施的是（　　） A. 在特定培养基上诱发突变 B. 减少菌种的传代次数 C. 分离淘汰已出现衰退的菌体 D. 选择适合原种生长的培养条件 【答案】A 【解析】 【分析】发酵工程所使用的优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 【详解】发酵工程中，为了保证发酵产量与效率，需保持发酵菌种健壮旺盛的生命力，一般可以采取以下措施：减少菌种的传代次数、分离淘汰已出现衰退的菌体、选择适合原种生长的培养条件，淘汰掉变种菌体，在特定培养基上诱发突变将使原菌种变异，不利于保持其健壮旺盛的生命力，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 电影《热辣滚烫》中贾玲通过节食和运动减肥瘦身100斤。运动时会发生一系列生理变化，机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。下列叙述错误的是（　　） A. 运动时，交感神经活动占优势抑制胃肠蠕动 B. 运动时，产生的CO2会刺激脑干中的呼吸中枢使呼吸加快 C. 减肥时，下丘脑参与调节躯体运动控制躯体协调和平衡 D. 减肥时，过度节食会导致蛋白质摄入不足而出现组织水肿 【答案】C 【解析】 【分析】自主神经系统： （1）概念：支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。 （2）功能：当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。 【详解】A、运动时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动会被抑制，A正确； B、运动时，有氧呼吸产生大量二氧化碳，内环境中二氧化碳浓度增大，刺激脑干的呼吸中枢，使呼吸加快加强，B正确； C、小脑参与调节躯体运动控制躯体协调和平衡，C错误； D、减肥时，过度节食会导致蛋白质摄入不足，血浆蛋白的渗透压降低，使水分进入组织液，引起组织水肿，D正确。 故选C。 5. 研究发现，紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养技术生产紫杉醇的基本方法如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程中不需要光，但需控制好培养基中植物激素的比例 B. ②过程需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织，有利于细胞分散 C. ③过程可将悬浮培养的细胞置于低渗溶液中涨破以提取紫杉醇 D. 图示培育过程体现了植物细胞的全能性 【答案】A 【解析】 【分析】1、细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。 2、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 3、题图分析：由图可知，①过程是脱分化过程，②过程表示将愈伤组织分散成单个细胞，③过程处理细胞，释放出细胞内含物，以提取细胞中的紫杉醇。 【详解】A、①过程是脱分化，不需要光，但需控制好培养基中植物激素的比例，A正确； B、胰蛋白酶能将动物组织分散成单个细胞，但不能将植物组织分散成单个细胞，B错误； C、③过程处理的细胞是植物细胞，植物细胞有细胞壁，把细胞置于低渗溶液中不能涨破，C错误； D、该途径最后获得的是细胞产物，并未体现出植物细胞的全能性，D错误。 故选A。 6. 利用细胞融合技术可以制备单克隆抗体，下列关于该过程的叙述正确的是（　　） A. 杂交瘤细胞能无限增殖，无需进行传代培养 B. 利用抗原抗体反应即可筛选出杂交瘤细胞 C. 外界抗原多次刺激动物可以提高动物体内杂交瘤细胞的数量 D. 体外培养杂交瘤细胞需提供CO₂以维持培养液的pH 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、体外培养杂交瘤细胞，为了定时清除细胞代谢废物，降低培养液中细胞浓度以及补充营养物质，需要进行传代培养，A错误； B、利用选择培养基筛选杂交瘤细胞，利用细胞的克隆化培养和抗原抗体检测，可筛选出既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B错误； C、外界抗原多次刺激动物可以提高动物体内已免疫的B淋巴细胞的数量，C错误； D、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的 pH，D正确。 故选D。 7. 某种茶花有红花、粉花和白花等多个品种，花蜜中含有微量的茶多酚。蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低。下列叙述正确的是（ ） A. 茶花花色决定蜜蜂进化的方向 B. 蜜蜂释放的报警信息素属于物理信息 C. 该种茶花花色的多样性体现了物种多样性 D. 蜜蜂摄入茶多酚可提高传递危险信息的效率 【答案】D 【解析】 【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】A、自然选择决定生物进化的方向，A错误； B、蜜蜂释放的报警信息素属于化学信息，B错误； C、该种茶花花色的多样性体现了遗传（基因）多样性，C错误； D、蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低，可提高传递危险信息的效率，D正确。 故选D。 8. 在研究两种不同来源淀粉酶的催化活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如图曲线。 下列相关分析正确的是（ ） A. 对温度的适应范围酶1较酶2小 B. 降低反应活化能的效率酶1较酶2高 C. 在T1时酶变性速率酶1较酶2快 D. 若两种酶同时使用，则最适温度为T2 【答案】A 【解析】 【分析】酶是由活细胞均能产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的作用机理是降低化学反应活化能，作用前后酶的数量及化学性质不变；具有高效性、专一性、作用条件温和的特性。温度和pH都会影响酶的活性，低温抑制酶的活性，可以恢复，高温、过酸、过碱、重金属会破坏酶的空间结构，使酶发生不可逆的变性失活。 【详解】A、由图可知，酶1对温度的适应范围小，酶2对温度的适应范围大，A正确； B、图示只是表示酶1和酶2对温度的适应范围，而不能得出酶1降低反应活化能的效率比酶2高，B错误； C、T1时是低温条件，酶1和酶2没有变性，C错误； D、若两种酶同时使用，则最适温度应小于T2，D错误。 故选A。 9. 研究发现，人参果汁可提高小鼠吞噬细胞的吞噬功能和细胞免疫功能，下列叙述正确的是（ ） A. T细胞只能在细胞免疫中起作用 B. 巨噬细胞是由淋巴细胞分化而来的 C. 吞噬细胞不可以特异性识别抗原 D. 吞噬细胞和B淋巴细胞功能不同是因为细胞内DNA不同 【答案】C 【解析】 【分析】免疫系统的组成包括：（1）免疫器官：扁桃体、淋巴结、胸腺、脾、骨髓；（2）免疫细胞：巨噬细胞、树突状细胞、T细胞、B细胞；（3）免疫活性物质：抗体、细胞因子、溶菌酶。 【详解】A、T细胞分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，其中辅助性T细胞在细胞免疫和体液免疫中均起作用，A错误； B、巨噬细胞是由造血干细胞细胞分化而来的，B错误； C、吞噬细胞可以识别抗原，但其识别不具有特异性，C正确； D、吞噬细胞和B淋巴细胞功能不同是因为基因的选择性表达，D错误。 故选C。 10. 科研人员为研究水稻Hd3a基因对种子萌发的影响，用脱落酸（ABA）处理野生型和Hd3a缺失突变体的水稻种子，结果如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 本实验的自变量为种子的类型和ABA的浓度 B. 脱落酸可抑制野生型和Hd3a缺失突变体的种子萌发 C. Hd3a缺失突变体种子对ABA的敏感性比野生型更强 D. 推测Hd3a基因的表达可促进ABA对种子萌发的影响 【答案】D 【解析】 【分析】科研人员为研究水稻Hd3a基因对种子萌发的影响，本实验的自变量为种子的类型和ABA的浓度。 【详解】A、根据实验目的和图可知，本实验的自变量为种子的类型和ABA的浓度，因变量是胚芽的长度，A正确； B、分析图，和对照组相比，实验组的胚芽长度均较短，因此脱落酸可抑制野生型和Hd3a缺失突变体的种子萌发，B正确； C、图中相同的ABA的浓度下，Hd3a缺失突变体胚芽的抑制效果更明显，Hd3a缺失突变体种子对ABA的敏感性比野生型更强，C正确； D、根据实验的结果可以推测，Hd3a基因的表达可抑制ABA对种子萌发的影响，D错误。 故选D。 11. 细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白与不同的蛋白激酶结合形成复合物，促进细胞进入下一个阶段。如复合蛋白质（乙）负责检查G1到S期，检查通过则细胞周期继续进行，不通过则细胞进入G0期（不生长、不增殖），不同时期细胞各种蛋白复合体的含量变化如图所示。据图分析错误的是（ ） A. 若将G2期细胞与M期细胞融合，使融合的细胞进入M期的时间延后 B. 复合物（甲）的合成被抑制，会影响复合物（乙）的量，进而影响到DNA复制 C. 复合物（丁）量增多有助于染色体的螺旋化和纺锤体的形成 D. 可设计药物通过抑制蛋白（乙）基因的表达来治疗癌症 【答案】A 【解析】 【分析】有丝分裂各时期的特点： 间期：主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 前期：核膜消失，核仁解体。两极发出纺锤丝形成纺锤体，染色质高度螺旋化变成光镜可见的染色体形态，散乱排列在纺锤体内。每条染色体由连接在一个中心体上的两条姐妹染色单体构成。 中期：着丝粒排列在赤道板上，此时染色体螺旋化程度最高，是观察染色体形态和数目的最佳时期。 后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，被纺锤丝牵引着分别移向两极。 末期：在两极核膜和核仁重新出现，形成新的细胞核，纺锤丝消失，染色体解螺旋恢复为染色质丝形态，在原来赤道板的位置出现细胞板，细胞板向四周延伸成为新的细胞壁，原来一个细胞分裂为两个子细胞。 【详解】A、复合蛋白丁负责由G2期进入M期，若将G2期细胞与M期细胞融合，复合物丁会加速起作用，进而会使融合的细胞进入M期的时间提前，A错误； B、复合物（甲）的合成被抑制，会影响复合物（乙）的量，而复合蛋白质（乙）负责检查G1到S期，进而影响到DNA复制，B正确； C、复合物（丁）负责检测G2期细胞进入到M期，因此，复合物（丁）量增多染色体的螺旋化和纺锤体的形成，C正确； D、复合蛋白质（乙）负责检查G1到S期，检查通过则细胞周期继续进行，不通过则细胞进入G0期（不生长、不增殖），因此，设计药物通过抑制蛋白（乙）基因的表达来治疗癌症，D正确。 故选A。 12. PCR技术是在DNA聚合酶作用下，在体外进行DNA大量扩增的一种分子生物技术。下列叙述正确的是（ ） A. 双链DNA在高温下氢键和磷酸二酯键断裂形成2条DNA单链 B. 温度降低后，单链DNA和引物结合的部分碱基序列相同 C. 以2条DNA单链为模板，以4种NTP为原料，经耐高温酶在高温下合成2个新的DNA D. PCR结果出现较多非目的基因片段，可能是引物过短造成 【答案】D 【解析】 【分析】1、PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。 2、PCR包括三个步骤：第一步变性，当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链；第二步复性，当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；第三步延伸，当温度上升到72 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、双链DNA在高温下解旋使得DNA双链打开，破坏的是碱基对之间的氢键，磷酸二酯键没有断裂，A错误； B、当温度降低时，引物与模板链结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2个DNA分子，此过程以4种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，单链DNA和引物结合的部分碱基序列互补，B错误； C、以2条DNA单链为模板，以4种NTP为原料，温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，当温度上升到72 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成2个新的DNA，C错误； D、引物过短，特异性差，可能会和非目的基因片段结合，导致PCR结果出现较多非目的基因片段，D正确。 故选D。 13. 下图为神经纤维接受刺激后膜电位变化和膜对离子通透性的关系，其中GNa表示膜对 Na＋的通透性，Gk表示膜对K＋的通透性。下列叙述正确的是 A. 动作电位下降支的产生原因是膜对Na＋的通透性下降引起的 B. 超极化期膜电位比静息电位值更小，引发原因可能是K＋过度外流引起的 C. 若神经纤维处于高Na＋环境，神经纤维的静息电位会变大 D. 突触前膜释放的神经递质都能使突触后膜出现图中的动作电位 【答案】B 【解析】 【分析】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；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，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】A、动作电位下降支的产生原因是膜对K＋的通透性增加，引起K＋外流导致的，A错误； B、动作电位恢复过程中产生的超极化期是K＋过度外流引起的，B正确； C、神经纤维膜电位的初始值（即静息电位）变大的原因是神经纤维处于环境K＋浓度降低导致，C错误； D、突触前膜释放的神经递质可能使突触后膜去极化或超极化，不一定产生动作电位，D错误。 故选B。 14. 胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞，其分泌HCO3-的同时也分泌 H⁺，以维持细胞内pH的稳定，胃中分泌 H⁺的细胞具有相似的机制。狗胰导管细胞的分泌受神经调节和体液调节，有关调节机制如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 从胰腺流出的静脉血pH值较高，从胃流出的静脉血pH值较低 B. 图中脑作为反射弧的神经中枢，迷走神经中的传入神经纤维属于交感神经 C. 剪断迷走神经，脚步声不能引起胰液分泌，盐酸刺激小肠仍可促进胰液分泌 D. 胃酸增加时，机体通过神经—体液调节使胰导管细胞中的HCO3-分泌量减少 【答案】C 【解析】 【分析】1、支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。 2、图中狗胰导管细胞的分泌调节方式为神经-体液调节。①神经调节：食物、饲养员的脚步声→迷走神经中传入神经→神经中枢→迷走神经中传出神经→胰导管细胞→分泌胰液；盐酸刺激小肠中的神经，通过神经调节作用于胰导管细胞分泌胰液；②体液调节：盐酸→小肠黏膜细胞→分泌促胰液素，经血液运输作用于胰腺使胰腺分泌胰液。 【详解】A、胰腺向组织液分泌H⁺，使内环境H⁺浓度上升，所以从胰腺流出的静脉血 pH值较低；胃上皮细胞向胃腔分泌H⁺，导致内环境中H⁺减少，从胃流出的静脉血 pH 值较高，A错误； B、图中脑作为反射弧的神经中枢，交感神经是传出神经中的一部分，迷走神经中的传出神经纤维属于副交感神经，B错误； C、饲养员的脚步声导致狗胰液分泌属于神经调节，剪断迷走神经，反射弧不完整，不能引起胰液分泌；盐酸刺激小肠可以使小肠产生促胰液素，促胰液素随血液运输至胰腺可以使胰腺分泌胰液，该过程为体液调节，C正确； D、胃中分泌 H⁺的细胞分泌H⁺的同时也分泌HCO3-，胃酸增加时，机体可以通过神经―体液调节使胰导管细胞中的HCO3⁻分泌量增加，D错误。 故选C。 15. 下图表示真核生物的翻译过程。mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5′端，称5′帽子（5′cap），可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏；3′端有一个含100～200个A的特殊结构，称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。下列叙述正确的是（　　） A. mRNA的5′端甲基化会导致翻译产物的分子质量增加 B. polyA尾不是对应基因直接转录形成的 C. 据图可知，翻译从mRNA的3′端开始 D. 当终止密码子与相应的反密码子结合时，翻译过程终止 【答案】B 【解析】 【分析】图示为真核生物进行的翻译过程，根据肽链的长度可知，翻译是从mRNA5′端开始的。 【详解】A、mRNA的5′端甲基化后的碱基序列不会被翻译形成氨基酸，因此不会导致翻译产物的分子质量增加，A错误； B、根据对应基因的尾部没有T串序列，而在mRNA的3′端有一个含100～200个A的特殊结构，因此可说明polyA尾不是对应基因直接转录形成的，B正确； C、根据图中肽链的长短可知，翻译从mRNA的5′端开始，C错误； D、终止密码子一般不对应氨基酸，因此没有反密码子与之对应，D错误。 故选B。 16. 大鼠的母鼠乳汁中的抗体进入仔鼠的消化道后，在肠腔酸性环境下，与肠上皮细胞的膜蛋白P结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡。小囊泡包裹抗体运输到细胞位于组织液的一侧后与细胞膜融合，抗体与膜蛋白P分离并被释放到组织液中，进而进入仔鼠血液发挥作用。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白P属于转运蛋白，其运输速率易受环境温度的影响 B. 小囊泡在细胞中运输的动力和方向由线粒体提供和决定 C. 抗体不经消化即被仔鼠吸收需依赖细胞膜的流动性和选择性 D. 抗体与蛋白P的结合和分离与内环境不同部位的pH不同有关 【答案】C 【解析】 【分析】当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。胞吐、胞吐能体现细胞膜的选择性和流动性。 【详解】A、膜蛋白P与抗体的特异性结合后引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞内部，蛋白A不属于转运蛋白，而是细胞表面受体，A错误； B、细胞骨架和分子的调控为囊泡运输提供了精确的路径；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，线粒体是细胞的“动力车间”，小囊泡在细胞中运输的动力是线粒体提供的，B错误； C、抗体进入仔鼠的消化道后，在肠腔酸性环境下，与肠上皮细胞的膜蛋白A结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡进入细胞内部，这种现象是胞吞；小囊泡包裹抗体运输到细胞位于组织液的一侧后与细胞膜融合，抗体与膜蛋白A分离并被释放到组织液中，这种现象是胞吐；胞吞和胞吐需依赖细胞膜的流动性和选择性，所以抗体被仔鼠吸收需依赖细胞膜的流动性和选择性，C正确； D、抗体与蛋白A的结合与肠腔的酸性环境有关，肠腔与外界环境相通，不属于内环境，所以抗体与蛋白A的结合与内环境pH无关，D错误。 故选C。 17. 西瓜受到NaCl胁迫后基因组中部分DNA分子会发生甲基化，且在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化耐盐基因的重组质粒分别导入正常培养的西瓜细胞后，发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是（ ） A. DNA甲基化未发生遗传信息的改变 B. DNA甲基化可以影响细胞的分化 C. 西瓜细胞中可能存在去甲基化的酶 D. 若甲基化发生在启动子部位，则会影响其与核糖体结合 【答案】D 【解析】 【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。 【详解】A、部分DNA分子发生甲基化，进而影响该基因的转录，但并没有改变DNA的碱基序列，因此DNA甲基化未发生了遗传信息的改变，A不符合题意； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达，因此DNA甲基化可能会影响细胞分化，B不符合题意； C、由题意可知，耐盐基因的重组质粒分别导入正常培养的西瓜细胞后，发现二者转录水平相同，西瓜细胞中可能存在去甲基化的酶，C不符合题意； D、启动子甲基化影响与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，D符合题意。 故选D。 18. 下图是某种动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系。下列叙述错误的是（　　） A. 初始密度介于0~a时，该种群会走向衰退甚至消亡 B. 初始密度介于a~b时，该种群数量逐渐增加 C. 种群数量达到c点对应的数量时增长最快 D. d点所对应的种群数量接近于K值 【答案】B 【解析】 【分析】分析曲线图可知，初始密度介于0~b时，增长速率<0，种群数量会下降；初始密度超过b点时，增长速率>0，种群数量会增加；在初始密度c所对应的种群数量时，增长速率最大。c~d种群增长速率>0，该种群继续增长，d时该种群增长速率为0，出生率等于死亡率，种群数量接近K值。 【详解】A、初始密度介于0~a时，增长速率<0，种群数量会降低，当种群数量急剧下降后，种群可能会由于近亲繁殖等衰退、消亡，A正确； B、初始密度介于a~b时，增长速率<0，种群出生率小于死亡率，种群数量不断减少，B错误； C、在初始密度c所对应的种群数量时，增长速率最大，C正确； D、c时该种群增长速率达到最大值，c~d种群增长速率>0，该种群继续增长，d时该种群增长速率为0，出生率等于死亡率，种群数量接近K值，D正确。 故选B。 19. 糖皮质激素（GC）在机体巨噬细胞对抗原吞噬处理和呈递、抗过敏反应以及血糖平衡等过程中起重要调节作用，当机体出现炎症时，还能发挥抗炎症反应。GC的分泌和调节机制如下图所示，有关分析错误的是（ ） A. 机体发生炎症反应时，血液中CRH和ACTH含量增加 B. GC可作用于肝细胞，促进肝糖原分解和非糖类物质转化为糖类物质 C. GC抑制巨噬细胞发挥作用，会减弱特异性免疫 D. GC能通过减少浆细胞产生组胺，从而发挥抗过敏反应 【答案】D 【解析】 【分析】据图可知，肾上腺糖皮质激素（GC）的调节过程：下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上腺糖皮质激素（GC），同时肾上腺糖皮质激素（GC）还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。 【详解】A、GC可发挥抗炎症反应，因此机体发生炎症反应时，血液中CRH和ACTH含量增加从而促进 GC分泌增多，A正确； B、GC为糖皮质激素，可作用于肝细胞，促进肝糖原分解和非糖类物质转化为糖类物质从而升高血糖，B正确； C、GC能抑制机体巨噬细胞对抗原吞噬处理和呈递，从而抑制免疫反应，C正确； D、浆细胞产生抗体，不产生组织胺，D错误。 故选D。 20. 用特定的技术仅将位于果蝇（2n＝8）精原细胞X、Y染色体上的DNA分子双链用15N标记，在不含15N的培养基中培养，细胞进行了两次分裂（只涉及一种分裂方式），下列分析正确的是（ ） A. 若产生的四个子细胞都被标记，则分裂过程中细胞中最多可以有8条染色体 B. 若产生的四个子细胞有3个被标记，则分裂过程中细胞中被标记的染色体最多有4条 C. 若分裂过程中细胞出现了16条染色体，则最后被标记的子细胞可能有1个、2个、3个、4个 D. 若最终产生的一个子细胞中只有1条染色体上的DNA被标记，该细胞进行的一定是减数分裂 【答案】B 【解析】 【分析】1、DNA复制特点：半保留复制。 2、根据题意分析可知：由于细胞经过两次连续分裂产生四个子细胞，如果进行有丝分裂，则DNA复制2次，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链，再分裂一次，DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是14N-14N，一个是14N-15N，第二次分裂时着丝点断裂，染色体随机分配，故最终形成的子细胞中有放射性的个数为2-4；如果进行减数分裂，则DNA复制1次分裂2次，最终形成的四个子细胞均被标记。 【详解】A、若产生的四个子细胞都被标记，说明细胞进行的是减数分裂或有丝分裂，若进行的是有丝分裂，则分裂过程中最多可有16条染色体（有丝分裂后期），A错误； B、若产生的四个子细胞有3个被标记，则细胞进行有丝分裂，细胞中被标记的染色体在第一次有丝分裂后期、末期最多，有4条，B正确； C、若分裂过程中细胞出现了16条染色体，细胞进行的是有丝分裂，则经过两次分裂后被标记的子细胞可能有2个、3个、4个，C错误； D、若进行的是减数分裂，X和Y会分离，最终产生的一个子细胞中均只有1条染色体上的DNA被标记；若进行的是有丝分裂，最终产生的一个子细胞中可以有0条、1条或2条染色体上的DNA被标记，D错误。 故选B。 二、非选择题（本大题共5小题，共60分） 21. 生物入侵是人类面临的一个重要生态问题。紫茎泽兰是我国境内常见的一种入侵种，研究人员对紫茎泽兰不同入侵程度地区的动植物种类与数量进行了调查，部分结果如下表。 调查项目 重入侵区 轻入侵区 未入侵区 紫茎泽兰覆盖度（%） 67.2 20.3 0 当地植物覆盖度（%） 3.1 45.8 52.5 土壤动物丰富度指数 8.8 10 13.8 回答下列问题： （1）下列哪几项是紫茎泽兰能成功入侵一个地区的原因？____（A．入侵地缺少紫茎泽兰的天敌与强有力的竞争者；B．紫茎泽兰对极端环境耐受性好；C．入侵地环境条件适合紫茎泽兰的生长和繁殖；D．紫茎泽兰具有较高的遗传多样性）。从种群特征角度分析，紫茎泽兰的覆盖度通常被用以反映其____，据上表调查结果分析，紫茎泽兰入侵过程中植被的变化规律是____。 （2）调查不同入侵地土壤动物丰富度时，在采集地点用____法采集土壤，用镊子分拣其中体型较大的动物，并通过____装置获得体型较小的动物，经识别后逐一记录。由表可知入侵地土壤动物丰富度显著下降，分析其原因主要有：一方面，紫茎泽兰能分泌的活性物质作为____信息，直接影响土壤动物的生存和繁殖；另一方面，紫茎泽兰的繁盛还改变了____，间接影响了土壤动物生存所需的食物和栖息空间。 （3）为研究紫茎泽兰对入侵地植被多样性和生态稳定性的影响，除在群落水平对不同入侵地的物种丰富度进行调查外，还需比较各种生物占据的生态位间的____程度及种间关系，在此基础上调查该生态系统的____和功能，以评估入侵后生态系统稳定性的变化。 （4）紫茎泽兰在5~6月种子萌芽后开始进入生长旺盛期，11月份开始进入繁殖期。若采用人工拔除、集中晒干烧毁的手段对紫茎泽兰进行防治，你认为在一年中的哪段时间防治最合适？____。 【答案】（1） ①. A、C ②. 种群密度 ③. 紫茎泽兰的数量不断增多，当地植被的数量不断减少 （2） ①. 取样器取样 ②. 干漏斗分离 ③. 化学 ④. 其他植被特征（种类与数量） （3） ①. 重叠 ②. 营养结构 （4）7~10月（7月以后，10月以前） 【解析】 【分析】某种植物的覆盖度可以间接的反映出该种植物的种群密度，从表中可以看出处于重入侵区紫茎泽兰比当地草本植物高，在竞争光时比当地草本植物优势大，紫茎泽兰的覆盖度越大，其在竞争中所占优势越大。 【小问1详解】 生态系统中的非生物因素和生物因素均能影响种群数量的变化，入侵地缺少紫茎泽兰的天敌与紫茎泽兰强有力的竞争，以及入侵地环境条件适合紫茎泽兰的生长和繁殖，均会导致紫茎泽兰能成功入侵一个地区，由于入侵地不一定属于极端环境，且紫茎泽兰具有较高的遗传多样性也不一定适应入侵地的环境条件，因此不一定导致其入侵成功，故AC正确，BD错误。植物的覆盖度可以表示植物的数量，也可以间接反映该种植物的种群密度；比较表格中不同入侵时期的紫茎泽兰覆盖度、当地植物覆盖度的数据可知，紫茎泽兰入侵过程中，紫茎泽兰的数量不断增多，当地植被的数量不断减少。 【小问2详解】 调查不同入侵地土壤动物丰富度时，常用取样器取样法采集土壤，用镊子分拣其中体型较大的动物，并通过干漏斗分离装置获得体型较小的动物，经识别后逐一记录。紫茎泽兰能分泌的活性物质属于化学信息，可直接影响土壤动物的生存和繁殖；另外紫茎泽兰的繁盛还改变了其他植被特征（种类与数量），间接影响了土壤动物生存所需的食物和栖息空间。 【小问3详解】 不同种群的生物之间生态位重叠越多，种间竞争越激烈，因此为研究紫茎泽兰对入侵地植被多样性和生态稳定性的影响，除在群落水平对不同入侵地的物种丰富度进行调查外，还需比较各种生物占据的生态位间的重叠程度及种间关系，在此基础上调查该生态系统的营养结构（或食物链和食物网）和功能，以评估入侵后生态系统稳定性的变化。 【小问4详解】 紫茎泽兰在5~6月种子萌芽后开始进入生长旺盛期，11月份开始进入繁殖期。若采用人工拔除、集中晒干烧毁的手段对紫茎泽兰进行防治，应在其种子萌发后但开花授粉前进行人工拔除，故在一年中的7~10月最合适。 22. 为研究Mg2+对光合作用的影响，科研人员进行了一系列的研究。请回答下列问题： （1）叶绿素主要分布于叶绿体的______上，主要吸收______光。叶绿素作为天然光催化剂，驱动水分解产生______，这是维持地球上好氧生命的关键过程。研究发现叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动，而光合色素含量无昼夜节律变化，据此推测Mg2+呈昼夜节律波动______（填“是”或“不是”）通过影响色素含量进而影响光合能力。若要验证该推论，可以利用______提取并测定光合色素。 （2）为了进一步确定Mg2+影响光合能力的机理。科研人员研究发现，Mg2+是Rubisco酶（催化五碳糖与CO2反应的酶）的激活剂，Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的原因______。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有______（写出2点）。 （3）为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因，对多种突变体水稻进行实验。通过检测野生型、突变体MT3（MT3蛋白缺失，MT3蛋白为Mg2+转运蛋白）的叶绿体中Mg2+含量变化如下图所示，该结果可说明MT3蛋白缺失，导致Mg2+进入叶绿体的效率降低，且MT3蛋白（是/不是）唯一的Mg2+转运蛋白，理由是：。 （4）另一株突变体OS（OS蛋白缺失），叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出以下两种假设： 假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，从而影响Mg2+运输至叶绿体内。 假设2：______． 若假设1是正确的，则野生型和突变体的叶绿体中Mg2+含量最高的是______ A．野生型 B．突变体MT3 C．突变体OS D．双突变体OM（OS蛋白、MT3蛋白均缺乏） 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫光 ③. H+、O2、e- ④. 不是 ⑤. 95%乙醇##丙酮 （2） ①. Mg2+含量的昼夜节律波动导致酶活性的昼夜节律波动 ②. 缺Mg2+导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降 （3） ①. 不是 ②. 突变体MT3叶绿体中Mg2+仍然节律性波动 （4） ①. MT3蛋白运输Mg2+至叶绿体内，而OS蛋白将Mg2+运出叶绿体 ②. C 【解析】 【分析】光合色素存在于类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，可以用乙醇或丙酮等有机溶剂进行色素的提取。 【小问1详解】 叶绿素主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光。水光解可产生H+、O2、e-。叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动，而光合色素含量无昼夜节律变化，所以Mg2+不是通过影响色素含量进而影响光合能力。若要验证该推论，可以利用95%乙醇或丙酮提取并测定光合色素。 【小问2详解】 Mg2+是Rubisco酶（催化五碳糖与CO2反应的酶）的激活剂，Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的原因是Mg2+含量的昼夜节律波动导致激活酶数量的昼夜节律波动。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有缺Mg2+导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降。 【小问3详解】 据图可知，突变体MT3叶绿体中仍然含有Mg2+，但含量比野生型要低，且Mg2+呈现出周期性节律波动，说明MT3蛋白缺失，导致Mg2+进入叶绿体的效率降低，且MT3蛋白缺失不是导致Mg2+呈节律性波动的原因；MT3蛋白并不是唯一的Mg2+转运蛋白。 【小问4详解】 另一株突变体OS（OS蛋白缺失），叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出以下两种假设： 假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，从而影响Mg2+运输至叶绿体内。 假设2：MT3蛋白运输Mg2+至叶绿体内，而OS蛋白将Mg2+运出叶绿体。 若假设1正确，突变体OS中OS蛋白缺失则无法抑制MT3蛋白转运Mg2+，野生型中OS蛋白正常抑制MT3蛋白转运Mg2+，突变体MT3无法转运Mg2+，故突变体OS叶绿体中Mg2+含量最高，C正确，ABD错误。 故选C。 23. 为分别建立具有红色荧光与绿色荧光的转基因模型小鼠，科学家进行了如下操作将红色荧光基因R插入表达载体A，构建重组表达载体A'，如图所示。其中含R基因的DNA片段内部没有限制酶的酶切位点，R基因以α链为模板链。将绿色荧光基因G插入表达载体B，构建重组表达载体B'。 回答下列问题： （1）表达载体上的启动子是___________酶的结合位点，能决定基因转录方向，并确定其中的一条链为模板，若图中表达载体A和R基因通过酶切和拼接后能使R基因成功表达，则其启动子是___________。 （2）图中标注相关DNA片段的长度（kb：千碱基对）。据图分析，___________（填“可以”或“不可以”）通过凝胶电泳分离出重组表达载体A'，理由是___________。 （3）在绿色荧光基因G内部插入了一个DNA片段P，会引起G基因产生___________，但获得的上述转基因模型鼠依然能表现出绿色荧光的原因有____________（回答2点即可）。为确定导入的基因是否有片段P的插入，可通过___________或___________方法进行分析。 （4）将一只红色荧光转基因（导入1个R基因）雌性小鼠与一只绿色荧光转基因（导入1个G基因）雄性小鼠杂交获得F1，取F1中同时表现红绿荧光的雌、雄小鼠杂交得F2，统计其表型及比例为同时表现红绿荧光雌性：红色荧光雌性：同时表现红绿荧光雄性：红色荧光雄性：绿色荧光雄性：无荧光雄性=6：2：3：1：3：1，则推测导入的R、G基因分别位于___________染色体上。F2雌鼠中纯合子占比为___________。请写出F1中绿色荧光雌性与红色荧光雄性杂交遗传图解（染色体上不含R、G基因的对应用r、g表示）____________。 【答案】（1） ①. RNA聚合（酶） ②. （启动子）① （2） ①. 可以 ②. 重组表达载体与其他片段大小不同/重组质粒（质粒A'）分子量与质粒（A）（及目的基因）的分子量差异较大/大小不同/排除目的基因与质粒切除的小片段连接 （3） ①. 基因突变 ②. 片段P插入G基因的内含子/非编码序列/非编码区中；表达的蛋白质结构不同但功能相同 ③. 基因测序；核酸杂交技术 ④. PCR结合电泳技术 （4） ①. X、常 ②. 1/4 ③. 【解析】 【分析】1、基因工程的操作步骤包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 2、基因表达载体的构建： (1)过程:一般用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子； (2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用； (3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因； ①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始； ②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束； ③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。 【小问1详解】 启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始;若图中表达载体A和R基因通过酶切和拼接后能使R基因成功表达，则其启动子是①； 【小问2详解】 据图分析可知，不同长度的DNA片段的大小不同，因此可以通过凝胶电泳分离出重组表达载体A'； 【小问3详解】 在绿色荧光基因G内部插入了一个DNA片段P，会引起G基因结构发生改变，产生基因突变; 如果片段P插入G基因的内含子或非编码序列或非编码区中就不会影响绿色荧光基因G的表达，或者插入片段P的G基因表达的蛋白质结构不同，但功能与原蛋白质相同，基因模型鼠依然能表现出绿色荧光；为确定导入的基因是否有片段P的插入，可通过基因测序或核酸杂交技术或PCR结合电泳技术进行分析； 【小问4详解】 由题意可知，F1中同时表现红绿荧光的雌、雄小鼠杂交得F2，F2中同时表现红绿荧光雌性：红色荧光雌性：同时表现红绿荧光雄性：红色荧光雄性：绿色荧光雄性：无荧光雄性=6：2：3：1：3：1，比例为9：3：3：1的变形，因此红色荧光和绿色荧光基因遵循基因的自由组合定律，且F2中红色荧光雌性占2/16（1/8），红色荧光雄性占1/16，说明红色荧光在雌雄中的表现不同，说明红色荧光基因位于X染色体上，则绿色荧光基因位于常染色体上，F1红绿荧光的雌、雄小鼠的基因型分别为GgXRXr、GgXRY，则F2雌鼠的基因型及比例分别为GGXRXR：GgXRXR：ggXRXR：GGXRXr：GgXRXr：ggXRXr=1：2：1：1：2：1，故F2雌鼠中纯合子（GGXRXR、ggXRXR）占1/4；F1中绿色荧光雌性（GgXrXr)与红色荧光雄性(ggXRY)杂交遗传图解如下： 24. 某昆虫（2n=8）的红眼和朱红眼受一对等位基因A/a控制。对一群纯合朱红眼雄虫的精巢进行诱变处理，再分别与纯合红眼雌虫杂交，得到F1．多数杂交组合所得F1均全为红眼，但有一只雄虫与纯合红眼雌虫杂交后得到的F1为一半红眼一半朱红眼。 为了解释这一现象，提出了如下假设：朱红眼为隐性性状，该雄虫发生如图所示突变。两个a基因同时存在可以遮盖住一个A基因控制的性状，从而使Aaa个体呈现出a基因控制的性状。回答下列问题： （1）依据假设，若该杂交组合的F1自由交配，所得F2的表型及比例为________。 （2）该假设的变异属于染色体结构变异中的________，可以观察该杂交组合的F1中朱红眼个体有丝分裂中期细胞并制作________来确认。Aaa个体呈现朱红眼可能是因为两个a基因的表达产物________，效果超过了一个A基因的表达产物。 （3）上述假设还可通过测定每个细胞中a基因表达的________的含量来验证。依据此理论，若存在AAaa个体，推测其表型为________。 （4）为进一步证明两个a基因控制的性状可以遮盖住一个A基因控制的性状，向基因型为___________的受精卵中导入一个含a基因的重组质粒，得到的成虫确为朱红眼，表明该理论是正确的。将该只朱红眼成虫与纯合红眼个体杂交，若子代表型及比例为__________，则表明a基因的插入位点在含A/a基因之外的染色体上。 （5）上一步得到的转基因朱红眼成虫意外的呈现出了残翅的性状（同批次未转基因受精卵发育而来的均为长翅个体），最有可能的原因是_________。 【答案】（1）红眼：朱红眼=1：1 （2） ①. 重复 ②. 染色体组型（染色体核型） ③. 累加（写积累或叠加或更多均可） （3） ①. mRNA、蛋白质 ②. 红眼 （4） ①. Aa ②. 红眼：朱红眼=3：1 （5）a基因插入到长翅基因片段中，导致长翅基因发生基因突变失去作用 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。 【小问1详解】 依据假设，朱红眼为隐性性状，有一只雄虫与纯合红眼雌虫杂交后得到的F1为一半红眼一半朱红眼，基因型为Aa，Aaa，比例是1:1，自由交配按照配子法计算，雌雄配子都是A：a：aa等于2:1:1，后代基因型为AA，Aa，Aaa，aaa，表现型比例为8:8，也就是红眼：朱红眼=1：1； 【小问2详解】 染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，如图所示突变两个a基因同时存在一条染色体上，属于重复；有丝分裂中期细胞是观察染色体形态和数目的最好时间，所以可以选择有丝分裂中期细胞制作染色体组型来观察，基因是看不到的；两个a基因同时存在可以遮盖住一个A基因控制的性状，可能是因为两个a基因的表达产物一起叠加超过了单个A的表达产物，从而使Aaa个体呈现出a基因控制的性状； 【小问3详解】 基因表达包括转录和翻译两大阶段，转录结果是产生mRNA，翻译结果产生蛋白质，特定的基因表达产生特定的mRNA、蛋白质；若存在AAaa个体，AAaa包括两个A基因，两个a基因，两个A基因的表达产物要超过两个a基因的，所以性状呈现显性性状红眼； 【小问4详解】 证明两个a基因控制的性状可以遮盖住一个A基因控制的性状，采用转基因技术，向基因型为Aa的受精卵中导入一个含a基因的重组质粒，得到的成虫基因型就是Aaa，性状确为朱红眼，表明该理论是正确的；若a基因的插入位点在含A/a基因之外的染色体上，则相当于A、a、a分别在三条染色体上，该个体减数分裂时产生配子为A、a、Aa、aa，比例为1:1:1:1，纯合红眼基因型AA产生配子为A，故二者杂交后代表型及比例为红眼：朱红眼=3:1，其中朱红眼基因型为Aaa； 【小问5详解】 转基因朱红眼成虫意外的呈现出了残翅的性状（同批次未转基因受精卵发育而来的均为长翅个体），最有可能的原因是a基因插入到长翅基因片段中，导致长翅基因发生基因突变失去原来的作用，符合基因突变中的增添情况。 25. 睡眠是一种减少运动和感觉反应的体内平衡调节的状态，人的睡眠觉醒节律与自然界相应，白天精力旺盛，夜晚沉睡安眠。失眠患者则出现睡眠时间不足和（或）质量不高、日间疲劳的表现。回答下列问题： （1）当人感到疲倦时，通过睡眠精力可以得到快速的恢复。但是，有人常常在疲劳状态下看书而睡着，长此以往，并将睡眠与看书两个无关行为反复强化，形成了___________反射，致使后来一看书就容易犯困，该反射的神经中枢位于___________。 （2）甲状腺功能亢进症（甲亢）是内分泌系统的常见病，失眠是其常见的临床表现之一。甲状腺激素的分泌受___________调控轴的调节，这种调节模式称为___________调节。从甲状腺激素的功能分析，甲亢患者失眠的原因可能是___________。 （3）现有一种用于改善失眠症状的中药制剂（M），某小组研究了高、中、低剂量M对睡眠剥夺斑马鱼模型的影响。（说明：睡眠剥夺是一种造成动物失眠的有效方式。） I．完善实验思路 ①睡眠剥夺模型的建立：选择若干生理状态相同的健康斑马鱼，以适当浓度的咖啡因处理，观测其静息状态的时长。与未做处理的斑马鱼相比，若___________，则说明模型建成。 ②分组与处理：设置甲、乙、丙3组睡眠剥夺模型斑马鱼分别用高、中、低剂量M处理，另外，再设置___________，作对照。 ③观察与记录：观察记录各组斑马鱼静息状态的时长。 Ⅱ．预测实验结果：不同剂量的中药制剂M都能改善模型斑马鱼的失眠情况，但仅高剂量组能基本恢复正常状态。请以柱形图表示该实验结果：___________。 Ⅲ．实验分析：研究发现，使用上述实验浓度的咖啡因处理后，斑马鱼体内GABA含量减少，5-HT含量增多，M处理后，两者呈现相反变化；据此推测：GABA和5-HT对斑马鱼睡眠的影响分别是___________。 【答案】（1） ①. 条件 ②. 大脑皮层 （2） ①. 下丘脑—（腺）垂体—甲状腺 ②. 分级 ③. （甲状腺激素水平过高，）神经系统的兴奋性较强/人体代谢率过高 （3） ①. 静息状态时间明显变短 丁组：正常组，不做处理；戊组：模型组，不做处理 ②. ③. 不同浓度中药制剂M对失眠斑马鱼的影响/不同浓度中药制剂M对失眠斑马鱼静息状态时间的影响 ④. 促进、抑制 【解析】 【分析】下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统，也称为下丘脑一垂体一甲状腺轴；人和高等动物体内还有“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体一性腺轴”等,人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级遇节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 【小问1详解】 依据题干信息，将睡眠与看书两个无关行为反复强化，从而将看书这个无关刺激转化为睡眠（非条件刺激）的信号，这就形成了条件反射，该反射的中枢在大脑皮层。 【小问2详解】 甲状腺激素的分泌受下丘脑—（腺）垂体—甲状腺调控轴的调节，这种调节模式称为分级调节。甲亢患者，甲状腺激素水平较高，神经系统兴奋性较强，不易入眠。 【小问3详解】 Ⅰ ①建立模型时，斑马鱼采用适当浓度的咖啡因处理，神经系统兴奋性增强，静息状态时长与未做处理的斑马鱼相比较，明显缩短。 ②设置甲、乙、丙3组睡眠剥夺模型斑马鱼分别用高、中、低剂量M处理，另外，还需要设置丁组：正常组、不做处理；戊组：模型组，不做处理（观察模型组本身在没有中药制剂干预的情况下的静息状态，并与药物干预组构成对比），做对照。 Ⅱ 依据题干信息，仅高剂量组能基本恢复正常状态，即甲组与丁组结果大体相当，药物干预组静息时长长于模型组未干预组，柱形图具体如下： Ⅲ 实验分析：依据题干信息可知，咖啡因处理后，斑马鱼静息时长缩短，使其失眠，而此时GABA含量减少，5-HT含量增多，所以可推测二者对睡眠的影响是：GABA促进睡眠，5-HT抑制睡眠。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023学年第二学期高二生物学科测试卷（五） 一、选择题（每小题2分，共40分，选出最佳答案） 1. 生物技术在造福人类的同时也存在安全伦理问题，下列有关生物技术安全性等问题的观点，正确的是（ ） A. 在紧急情况下可以考虑发展和生产生物武器 B. 鉴于转基因食品存在安全隐患，应禁止转基因食品上市 C. 干细胞可用于治疗多种疾病，不会带来任何伦理问题 D. 我国禁止克隆人实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查 2. 2023年，科学家发现延胡索酸水合酶FH（有氧呼吸第二阶段的重要酶）在败血症的患者体内急剧减少。在败血症患者体内最可能受抑制的过程是（　　） A. 糖酵解过程 B. 丙酮酸的分解 C. 酒精的生成 D. 乳酸的生成 3. 为了保持发酵菌种健壮旺盛的生命力，以下不是防止菌种衰退措施的是（　　） A. 在特定培养基上诱发突变 B. 减少菌种的传代次数 C. 分离淘汰已出现衰退的菌体 D. 选择适合原种生长的培养条件 4. 电影《热辣滚烫》中贾玲通过节食和运动减肥瘦身100斤。运动时会发生一系列生理变化，机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。下列叙述错误的是（　　） A. 运动时，交感神经活动占优势抑制胃肠蠕动 B. 运动时，产生的CO2会刺激脑干中的呼吸中枢使呼吸加快 C. 减肥时，下丘脑参与调节躯体运动控制躯体协调和平衡 D. 减肥时，过度节食会导致蛋白质摄入不足而出现组织水肿 5. 研究发现，紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养技术生产紫杉醇的基本方法如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程中不需要光，但需控制好培养基中植物激素的比例 B. ②过程需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织，有利于细胞分散 C. ③过程可将悬浮培养的细胞置于低渗溶液中涨破以提取紫杉醇 D. 图示培育过程体现了植物细胞的全能性 6. 利用细胞融合技术可以制备单克隆抗体，下列关于该过程的叙述正确的是（　　） A. 杂交瘤细胞能无限增殖，无需进行传代培养 B. 利用抗原抗体反应即可筛选出杂交瘤细胞 C. 外界抗原多次刺激动物可以提高动物体内杂交瘤细胞的数量 D. 体外培养杂交瘤细胞需提供CO₂以维持培养液的pH 7. 某种茶花有红花、粉花和白花等多个品种，花蜜中含有微量的茶多酚。蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低。下列叙述正确的是（ ） A. 茶花花色决定蜜蜂进化的方向 B. 蜜蜂释放的报警信息素属于物理信息 C. 该种茶花花色的多样性体现了物种多样性 D. 蜜蜂摄入茶多酚可提高传递危险信息的效率 8. 在研究两种不同来源淀粉酶的催化活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如图曲线。 下列相关分析正确的是（ ） A. 对温度的适应范围酶1较酶2小 B. 降低反应活化能的效率酶1较酶2高 C. 在T1时酶变性速率酶1较酶2快 D. 若两种酶同时使用，则最适温度为T2 9. 研究发现，人参果汁可提高小鼠吞噬细胞的吞噬功能和细胞免疫功能，下列叙述正确的是（ ） A. T细胞只能在细胞免疫中起作用 B. 巨噬细胞是由淋巴细胞分化而来的 C. 吞噬细胞不可以特异性识别抗原 D. 吞噬细胞和B淋巴细胞功能不同是因为细胞内DNA不同 10. 科研人员为研究水稻Hd3a基因对种子萌发的影响，用脱落酸（ABA）处理野生型和Hd3a缺失突变体的水稻种子，结果如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 本实验的自变量为种子的类型和ABA的浓度 B. 脱落酸可抑制野生型和Hd3a缺失突变体的种子萌发 C. Hd3a缺失突变体种子对ABA的敏感性比野生型更强 D. 推测Hd3a基因的表达可促进ABA对种子萌发的影响 11. 细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白与不同的蛋白激酶结合形成复合物，促进细胞进入下一个阶段。如复合蛋白质（乙）负责检查G1到S期，检查通过则细胞周期继续进行，不通过则细胞进入G0期（不生长、不增殖），不同时期细胞各种蛋白复合体的含量变化如图所示。据图分析错误的是（ ） A. 若将G2期细胞与M期细胞融合，使融合的细胞进入M期的时间延后 B. 复合物（甲）的合成被抑制，会影响复合物（乙）的量，进而影响到DNA复制 C. 复合物（丁）量增多有助于染色体的螺旋化和纺锤体的形成 D. 可设计药物通过抑制蛋白（乙）基因的表达来治疗癌症 12. PCR技术是在DNA聚合酶作用下，在体外进行DNA大量扩增的一种分子生物技术。下列叙述正确的是（ ） A. 双链DNA在高温下氢键和磷酸二酯键断裂形成2条DNA单链 B. 温度降低后，单链DNA和引物结合的部分碱基序列相同 C. 以2条DNA单链为模板，以4种NTP为原料，经耐高温酶在高温下合成2个新的DNA D. PCR结果出现较多非目的基因片段，可能是引物过短造成 13. 下图为神经纤维接受刺激后膜电位变化和膜对离子通透性的关系，其中GNa表示膜对 Na＋的通透性，Gk表示膜对K＋的通透性。下列叙述正确的是 A. 动作电位下降支的产生原因是膜对Na＋的通透性下降引起的 B. 超极化期膜电位比静息电位值更小，引发原因可能是K＋过度外流引起的 C. 若神经纤维处于高Na＋环境，神经纤维的静息电位会变大 D. 突触前膜释放的神经递质都能使突触后膜出现图中的动作电位 14. 胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞，其分泌HCO3-的同时也分泌 H⁺，以维持细胞内pH的稳定，胃中分泌 H⁺的细胞具有相似的机制。狗胰导管细胞的分泌受神经调节和体液调节，有关调节机制如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 从胰腺流出的静脉血pH值较高，从胃流出的静脉血pH值较低 B. 图中脑作为反射弧的神经中枢，迷走神经中的传入神经纤维属于交感神经 C. 剪断迷走神经，脚步声不能引起胰液分泌，盐酸刺激小肠仍可促进胰液分泌 D. 胃酸增加时，机体通过神经—体液调节使胰导管细胞中的HCO3-分泌量减少 15. 下图表示真核生物的翻译过程。mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5′端，称5′帽子（5′cap），可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏；3′端有一个含100～200个A的特殊结构，称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。下列叙述正确的是（　　） A. mRNA的5′端甲基化会导致翻译产物的分子质量增加 B. polyA尾不是对应基因直接转录形成的 C. 据图可知，翻译从mRNA的3′端开始 D. 当终止密码子与相应的反密码子结合时，翻译过程终止 16. 大鼠的母鼠乳汁中的抗体进入仔鼠的消化道后，在肠腔酸性环境下，与肠上皮细胞的膜蛋白P结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡。小囊泡包裹抗体运输到细胞位于组织液的一侧后与细胞膜融合，抗体与膜蛋白P分离并被释放到组织液中，进而进入仔鼠血液发挥作用。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白P属于转运蛋白，其运输速率易受环境温度的影响 B. 小囊泡在细胞中运输的动力和方向由线粒体提供和决定 C. 抗体不经消化即被仔鼠吸收需依赖细胞膜的流动性和选择性 D. 抗体与蛋白P的结合和分离与内环境不同部位的pH不同有关 17. 西瓜受到NaCl胁迫后基因组中部分DNA分子会发生甲基化，且在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化耐盐基因的重组质粒分别导入正常培养的西瓜细胞后，发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是（ ） A. DNA甲基化未发生遗传信息的改变 B. DNA甲基化可以影响细胞的分化 C. 西瓜细胞中可能存在去甲基化的酶 D. 若甲基化发生在启动子部位，则会影响其与核糖体结合 18. 下图是某种动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系。下列叙述错误的是（　　） A. 初始密度介于0~a时，该种群会走向衰退甚至消亡 B. 初始密度介于a~b时，该种群数量逐渐增加 C. 种群数量达到c点对应的数量时增长最快 D. d点所对应的种群数量接近于K值 19. 糖皮质激素（GC）在机体巨噬细胞对抗原吞噬处理和呈递、抗过敏反应以及血糖平衡等过程中起重要调节作用，当机体出现炎症时，还能发挥抗炎症反应。GC的分泌和调节机制如下图所示，有关分析错误的是（ ） A. 机体发生炎症反应时，血液中CRH和ACTH含量增加 B. GC可作用于肝细胞，促进肝糖原分解和非糖类物质转化为糖类物质 C. GC抑制巨噬细胞发挥作用，会减弱特异性免疫 D. GC能通过减少浆细胞产生组胺，从而发挥抗过敏反应 20. 用特定的技术仅将位于果蝇（2n＝8）精原细胞X、Y染色体上的DNA分子双链用15N标记，在不含15N的培养基中培养，细胞进行了两次分裂（只涉及一种分裂方式），下列分析正确的是（ ） A. 若产生的四个子细胞都被标记，则分裂过程中细胞中最多可以有8条染色体 B. 若产生的四个子细胞有3个被标记，则分裂过程中细胞中被标记的染色体最多有4条 C. 若分裂过程中细胞出现了16条染色体，则最后被标记的子细胞可能有1个、2个、3个、4个 D. 若最终产生的一个子细胞中只有1条染色体上的DNA被标记，该细胞进行的一定是减数分裂 二、非选择题（本大题共5小题，共60分） 21. 生物入侵是人类面临的一个重要生态问题。紫茎泽兰是我国境内常见的一种入侵种，研究人员对紫茎泽兰不同入侵程度地区的动植物种类与数量进行了调查，部分结果如下表。 调查项目 重入侵区 轻入侵区 未入侵区 紫茎泽兰覆盖度（%） 67.2 20.3 0 当地植物覆盖度（%） 3.1 45.8 52.5 土壤动物丰富度指数 8.8 10 13.8 回答下列问题： （1）下列哪几项是紫茎泽兰能成功入侵一个地区的原因？____（A．入侵地缺少紫茎泽兰的天敌与强有力的竞争者；B．紫茎泽兰对极端环境耐受性好；C．入侵地环境条件适合紫茎泽兰的生长和繁殖；D．紫茎泽兰具有较高的遗传多样性）。从种群特征角度分析，紫茎泽兰的覆盖度通常被用以反映其____，据上表调查结果分析，紫茎泽兰入侵过程中植被的变化规律是____。 （2）调查不同入侵地土壤动物丰富度时，在采集地点用____法采集土壤，用镊子分拣其中体型较大的动物，并通过____装置获得体型较小的动物，经识别后逐一记录。由表可知入侵地土壤动物丰富度显著下降，分析其原因主要有：一方面，紫茎泽兰能分泌的活性物质作为____信息，直接影响土壤动物的生存和繁殖；另一方面，紫茎泽兰的繁盛还改变了____，间接影响了土壤动物生存所需的食物和栖息空间。 （3）为研究紫茎泽兰对入侵地植被多样性和生态稳定性的影响，除在群落水平对不同入侵地的物种丰富度进行调查外，还需比较各种生物占据的生态位间的____程度及种间关系，在此基础上调查该生态系统的____和功能，以评估入侵后生态系统稳定性的变化。 （4）紫茎泽兰在5~6月种子萌芽后开始进入生长旺盛期，11月份开始进入繁殖期。若采用人工拔除、集中晒干烧毁的手段对紫茎泽兰进行防治，你认为在一年中的哪段时间防治最合适？____。 22. 为研究Mg2+对光合作用的影响，科研人员进行了一系列的研究。请回答下列问题： （1）叶绿素主要分布于叶绿体的______上，主要吸收______光。叶绿素作为天然光催化剂，驱动水分解产生______，这是维持地球上好氧生命的关键过程。研究发现叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动，而光合色素含量无昼夜节律变化，据此推测Mg2+呈昼夜节律波动______（填“是”或“不是”）通过影响色素含量进而影响光合能力。若要验证该推论，可以利用______提取并测定光合色素。 （2）为了进一步确定Mg2+影响光合能力的机理。科研人员研究发现，Mg2+是Rubisco酶（催化五碳糖与CO2反应的酶）的激活剂，Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的原因______。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有______（写出2点）。 （3）为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因，对多种突变体水稻进行实验。通过检测野生型、突变体MT3（MT3蛋白缺失，MT3蛋白为Mg2+转运蛋白）的叶绿体中Mg2+含量变化如下图所示，该结果可说明MT3蛋白缺失，导致Mg2+进入叶绿体的效率降低，且MT3蛋白（是/不是）唯一的Mg2+转运蛋白，理由是：。 （4）另一株突变体OS（OS蛋白缺失），叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出以下两种假设： 假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，从而影响Mg2+运输至叶绿体内。 假设2：______． 若假设1是正确的，则野生型和突变体的叶绿体中Mg2+含量最高的是______ A．野生型 B．突变体MT3 C．突变体OS D．双突变体OM（OS蛋白、MT3蛋白均缺乏） 23. 为分别建立具有红色荧光与绿色荧光的转基因模型小鼠，科学家进行了如下操作将红色荧光基因R插入表达载体A，构建重组表达载体A'，如图所示。其中含R基因的DNA片段内部没有限制酶的酶切位点，R基因以α链为模板链。将绿色荧光基因G插入表达载体B，构建重组表达载体B'。 回答下列问题： （1）表达载体上的启动子是___________酶的结合位点，能决定基因转录方向，并确定其中的一条链为模板，若图中表达载体A和R基因通过酶切和拼接后能使R基因成功表达，则其启动子是___________。 （2）图中标注相关DNA片段的长度（kb：千碱基对）。据图分析，___________（填“可以”或“不可以”）通过凝胶电泳分离出重组表达载体A'，理由是___________。 （3）在绿色荧光基因G内部插入了一个DNA片段P，会引起G基因产生___________，但获得的上述转基因模型鼠依然能表现出绿色荧光的原因有____________（回答2点即可）。为确定导入的基因是否有片段P的插入，可通过___________或___________方法进行分析。 （4）将一只红色荧光转基因（导入1个R基因）雌性小鼠与一只绿色荧光转基因（导入1个G基因）雄性小鼠杂交获得F1，取F1中同时表现红绿荧光的雌、雄小鼠杂交得F2，统计其表型及比例为同时表现红绿荧光雌性：红色荧光雌性：同时表现红绿荧光雄性：红色荧光雄性：绿色荧光雄性：无荧光雄性=6：2：3：1：3：1，则推测导入的R、G基因分别位于___________染色体上。F2雌鼠中纯合子占比为___________。请写出F1中绿色荧光雌性与红色荧光雄性杂交遗传图解（染色体上不含R、G基因的对应用r、g表示）____________。 24. 某昆虫（2n=8）的红眼和朱红眼受一对等位基因A/a控制。对一群纯合朱红眼雄虫的精巢进行诱变处理，再分别与纯合红眼雌虫杂交，得到F1．多数杂交组合所得F1均全为红眼，但有一只雄虫与纯合红眼雌虫杂交后得到的F1为一半红眼一半朱红眼。 为了解释这一现象，提出了如下假设：朱红眼为隐性性状，该雄虫发生如图所示突变。两个a基因同时存在可以遮盖住一个A基因控制的性状，从而使Aaa个体呈现出a基因控制的性状。回答下列问题： （1）依据假设，若该杂交组合的F1自由交配，所得F2的表型及比例为________。 （2）该假设的变异属于染色体结构变异中的________，可以观察该杂交组合的F1中朱红眼个体有丝分裂中期细胞并制作________来确认。Aaa个体呈现朱红眼可能是因为两个a基因的表达产物________，效果超过了一个A基因的表达产物。 （3）上述假设还可通过测定每个细胞中a基因表达的________的含量来验证。依据此理论，若存在AAaa个体，推测其表型为________。 （4）为进一步证明两个a基因控制的性状可以遮盖住一个A基因控制的性状，向基因型为___________的受精卵中导入一个含a基因的重组质粒，得到的成虫确为朱红眼，表明该理论是正确的。将该只朱红眼成虫与纯合红眼个体杂交，若子代表型及比例为__________，则表明a基因的插入位点在含A/a基因之外的染色体上。 （5）上一步得到的转基因朱红眼成虫意外的呈现出了残翅的性状（同批次未转基因受精卵发育而来的均为长翅个体），最有可能的原因是_________。 25. 睡眠是一种减少运动和感觉反应的体内平衡调节的状态，人的睡眠觉醒节律与自然界相应，白天精力旺盛，夜晚沉睡安眠。失眠患者则出现睡眠时间不足和（或）质量不高、日间疲劳的表现。回答下列问题： （1）当人感到疲倦时，通过睡眠精力可以得到快速的恢复。但是，有人常常在疲劳状态下看书而睡着，长此以往，并将睡眠与看书两个无关行为反复强化，形成了___________反射，致使后来一看书就容易犯困，该反射的神经中枢位于___________。 （2）甲状腺功能亢进症（甲亢）是内分泌系统的常见病，失眠是其常见的临床表现之一。甲状腺激素的分泌受___________调控轴的调节，这种调节模式称为___________调节。从甲状腺激素的功能分析，甲亢患者失眠的原因可能是___________。 （3）现有一种用于改善失眠症状的中药制剂（M），某小组研究了高、中、低剂量M对睡眠剥夺斑马鱼模型的影响。（说明：睡眠剥夺是一种造成动物失眠的有效方式。） I．完善实验思路 ①睡眠剥夺模型的建立：选择若干生理状态相同的健康斑马鱼，以适当浓度的咖啡因处理，观测其静息状态的时长。与未做处理的斑马鱼相比，若___________，则说明模型建成。 ②分组与处理：设置甲、乙、丙3组睡眠剥夺模型斑马鱼分别用高、中、低剂量M处理，另外，再设置___________，作对照。 ③观察与记录：观察记录各组斑马鱼静息状态的时长。 Ⅱ．预测实验结果：不同剂量的中药制剂M都能改善模型斑马鱼的失眠情况，但仅高剂量组能基本恢复正常状态。请以柱形图表示该实验结果：___________。 Ⅲ．实验分析：研究发现，使用上述实验浓度的咖啡因处理后，斑马鱼体内GABA含量减少，5-HT含量增多，M处理后，两者呈现相反变化；据此推测：GABA和5-HT对斑马鱼睡眠的影响分别是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $