北京卷02-2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷

2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷（北京卷） 生物 1、 选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．下列对生物细胞代谢活动的描述， 不正确的是（    ） A．乳酸杆菌的细胞质基质中有产乳酸的酶 B．醋酸杆菌产生ATP 的主要场所是线粒体 C．衣藻进行光合作用的场所是叶绿体 D．酵母菌产生CO2的场所有线粒体和细胞质基质 2．下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 B．单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞 C．ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 3．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如下图表示人体内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是（    ）    A．过程②产生的二碳化合物可能是酒精 B．X物质可能代表的是构成脂肪的小分子 C．过程①生成的氨基酸是必需氨基酸 D．长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累 4．为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（    ） A．A、照片中的细胞处于有丝分裂中期 B．B、染色体的正确分配依赖星射线牵引 C．C、SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D．D、SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 5．亚硝胺是一种DNA 诱变剂，能使鸟嘌呤发生甲基化，此甲基化的产物会与胸腺嘧啶发生错配。下图显示某发生甲基化的DNA 片段，该片段所在基因以下方链为模板链进行转录。下列相关说法正确的是（　　） A．该基因复制后发生了碱基对的增添 B．复制两次后，异常的DNA 分子有三个 C．复制一次后，两个子代DNA 的转录产物均改变 D．该基因的改变可能不会带来性状的改变 6．60Co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 7．太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是（　　） A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性 B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库 C．同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果 D．同一区域内少数共存的几个蜗牛物种不存在生态位重叠的可能 8．某甲亢病患者甲状腺细胞的钠-碘共转运体过量表达，下表是该患者相关指标的检测结果。临床上可以口服放射性131I进行治疗。据此分析错误的是（    ） 项目 测定结果 参考范围 单位 甲状腺激素（TH） 29.35 2.2～4.2 pg/mL 促甲状腺激素（TSH） 0.005 0.3～3.6 mIU/L 促甲状腺激素受体抗体（TAh） 766.0 5.0～100.0 IU/mL A．患者会出现体温高、消瘦等症状 B．该病属于自身免疫病 C．131I治疗可降低甲状腺细胞数量 D．患者的反馈调节使TH分泌增加 9．细胞质基质中的PDHE1α通过促进磷脂酶PPMIB对IKKβS177/181的去磷酸化可以削弱NF-κB信号通路的激活，增强炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡。而某些致癌信号激活会导致PDHE1α上某位点的磷酸化并转位到线粒体，细胞质基质中的PDHE1α水平下降活化了NF-κB信号通路；同时线粒体中的PDHE1α增多间接促进了炎症因子刺激下肿瘤细胞的ROS（活性氧）解毒从而降低其对肿瘤细胞的毒害。NF-κB信号通路活化和ROS的清除共同促进了肿瘤细胞在炎症因子刺激下的存活，增强了肿瘤细胞对细胞毒性T细胞的耐受性，最终促进了肿瘤的免疫逃逸。下列说法正确的是（　　） A．炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡属于细胞坏死 B．IKKβS177/181的磷酸化可减弱肿瘤细胞对细胞毒性T细胞的耐受性 C．细胞质基质中的PDHE1α能抑制NF-κB信号通路激活 D．增强PDHE1α的磷酸化可以阻断肿瘤的免疫逃逸并提高肿瘤免疫治疗的疗效 10．光周期广泛调控植物生长发育的多个方面，光周期响应因子（CO）在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥种子的大小，结果如图。 下列说法正确的是（    ） A．光周期可作为信号分子调节拟南芥种子大小 B．长日照条件通过促进CO基因的表达进而使种子增大 C．长日照、CO蛋白与乙烯对种子大小有相同的调节作用 D．图示结果说明环境、基因和激素三者共同影响种子大小 11．科尔沁沙地处于我国北方半干旱农牧交错带，由于土地过垦和超载放牧导致植被大量破坏，土地荒漠化严重。科研人员研究植被恢复过程中群落物种组成，部分结果如下表。 藜科 禾本科 豆科 演替时间（年） 种数 优势度 种数 优势度 种数 优势度 1 4 80.71 1 16.91 - - 12 3 12.12 6 8.56 1 1.94 30 4 17.19 9 66.38 3 0.43 下列说法正确的是（    ） A．科尔沁沙地恢复的演替类型属于初生演替 B．人类活动只影响演替速度，不改变演替方向 C．藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用 D．禾本科植物在演替过程中一直占有很高的优势度 12．下图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图，M、N表示营养级。以下分析正确的是（    ） A．“生产者→M→N”表示一条食物链 B．遗体残骸中的能量全部流向分解者 C．由M到N的能量传递效率约是6.3% D．流经该生态系统的总能量为9834kJ/（m2⋅a） 13．细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 14．与常规栽培技术相比，利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性，根据不同的需求可以采用不同的技术流程（如图）。相关叙述错误的是（　　） A．同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物 B．外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化两个阶段 C．将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量 D．由于不受土壤、气候条件限制，利用该技术有利于缓解资源短缺问题 15．下列关于物质鉴定的实验设计，合理的是（    ） A．在水浴条件下用斐林试剂检测西瓜汁的含糖量 B．脂肪组织经过染色后，需用酒精溶液洗去浮色 C．用澄清的石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸 D．粗提取DNA后，加入二苯胺在显微镜下观察 二、非选择题（共6题，共70分）。 16．稻田杂草是影响水稻产量的重要因素。农业技术人员尝试通过稻虾共作综合种养模式改善水稻种植。 (1)克氏原螯虾（小龙虾）以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食，属于生态系统成分中的 。 (2)小龙虾有挖洞筑巢的习性，且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员建立稻虾共作的田间工程（如下图），通过挖掘环形沟环绕稻田，为小龙虾提供繁殖和栖息环境。 根据以上信息，下列稻虾共作策略合理的有 。 a、稻田中直接播种种子而非插秧种植水稻 b、依据生态工程的协调原理，应选择茎秆粗壮、抗倒伏的水稻品种 c、依据生态工程的循环原理，稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用 d、水泥层涂抹在田埂近环形沟侧，防止小龙虾逃逸 (3)为研究稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员对环境、大小相同的稻田进行不同处理，45天后检测对不同杂草（千金子、鳢肠）的防治效果，结果如下表。 不处理 人工除草 施用化学除草剂 稻虾共作 千金子 0 36．8 28．52 97．73 鳢肠 0 52．08 70．83 81．25 注：防治效果=（不处理组杂草密度-处理组杂草密度）/不处理组杂草密度*100% 结果说明，稻虾共作能 。 (4)为了进一步研究长期稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员在稻田中分别单种水稻（CK）和稻虾共作（RC）1、2、4、9年。随机选取样方，调查样地内的杂草种类、个体数，结果如下表。 种植方式 CK RC1 RC2 RC4 RC9 杂草物种丰富度指数 35 30 24 22 31 杂草总密度（株/m2） 58 47 39 25 49 注：物种丰富度指数越高，物种越多 ①结果显示，RC组杂草物种丰富度和密度随着RC年限增加均呈现 的趋势。从种间关系的角度推测，杂草总密度在共作前4年出现上述变化的原因是： 。 ②据本研究，请从长期生产的角度，提出一项稻虾共作中的注意事项： 。 17．植物光合作用速率受多种因素影响，研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米，利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。 (1)玉米在叶肉细胞中的 合成了光合作用产物，完成传粉后，光合作用产物可运输到种子中积累、储存。 (2)研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够 气孔打开，突变体光合速率下降的原因是 。 (3)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量，图2结果显示 ，由此推测CST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔开放程度。 研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了，上述推测，请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中 。 (4)结合以上研究结果，请完善光合作用产物对光合作用的反馈调节机制模型 （任选一种，在方框中以文字和箭头的形式作答）。 18．哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 (1)神经调节的基本方式是 。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向 传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 (2)基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明 。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是 。 (3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为 （填字母序号），预期实验结果为 。 a．基因T缺失纯合突变体  b．催产素受体基因缺失纯合突变体   c．5-HT    d．催产素 19．学习以下材料，回答以下小题。 动物也能“光合作用”，让衰老细胞重回青春 细胞将小分子物质合成为生命所需的氨基酸、核苷酸、脂肪酸等组分需要消耗足够的能量（ATP）和还原剂（NADPH）。研究表明，细胞内合成代谢不足是组织衰老和退行性疾病发生发展的关键因素。如果能恢复受损细胞的合成代谢，将有望逆转这些细胞的衰老。 去哪里寻找 ATP 和 NADPH的“生产线”？我国科学家进行了天马行空的想象和研究（如图）：首先提取并纯化菠菜叶绿体中的类囊体，通过超声和挤压获得了新型的纳米类囊体单元（NTU）。如何实现跨物种递送？ 研究人员使用动物自身的细胞膜来包裹类囊体（CM-NTU）。研究发现，与未包裹的 NTU和用脂质体包裹的NTU相比，CM-NTU与巨噬细胞的结合比例显著下降，与靶细胞融合比例显著提高。 进一步研究证实，在动物细胞内，CM-NTU 可以在光控条件下产生 ATP 和 NADPH，增强细胞的合成代谢。 为了将这一工程技术应用于衰老退行性疾病的治疗，研究团队以骨关节炎模型小鼠为实验材料进行研究。骨关节炎的本质是细胞内合成代谢受损，软骨细胞退变、衰老。为了恢复小鼠软骨细胞的功能，研究团队将软骨细胞膜包裹的CM-NTU注入小鼠体内，一段时间后，通过给予特定强度的光照刺激，增强了退变软骨细胞内的ATP、NADPH水平，从而重塑软骨细胞的合成代谢，减缓小鼠退行性骨关节炎的发展。 这项研究展示了利用天然植物来源的类囊体精确调节动物细胞代谢，以治疗退行性疾病新的思路和方法。这一创新性技术有望在医学、能源等领域实现更广泛的应用。 (1)植物光合作用主要分为 两个阶段，存在于叶绿体类囊体薄膜上的 吸收光能，将水分解为 和H+等，形成ATP 和 NADPH，随后驱动CO2转化为糖类。 (2)利用动物自身的细胞膜包裹NTU 的目的是 。 (3)请对以下序号进行排序，以体现文中科学家利用CM-NTU 治疗退行性骨关节炎的实验过程。 ①鉴定软骨细胞对 CM-NTU的摄取特性 ②利用软骨细胞膜对 NTU进行包裹 ③观察 CM-NTU缓解骨关节炎的疗效 ④评估CM-NTU改善骨关节炎能量代谢的水平 (4)地球经过数十亿年的生命演化，出现了形态、结构、功能不尽相同的植物界和动物界。请从动植物统一性的角度概括本研究的价值 。 20．影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。 (1)CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致 键断裂。    (2)同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。                              ①利用 技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶 切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用 酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。   ②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是 。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因 （多选）。 A．启动子和终止子                     B．RNA聚合酶基因       C．标记基因 D．起始密码子和终止密码子             E．反密码子             F．复制原点    (3)将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除 对实验结果的影响。 (4)进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注 。 21．玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与 相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为 。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制 。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设 。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为 ，则支持上述假设。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷（北京卷） 生物 1、 选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．下列对生物细胞代谢活动的描述， 不正确的是（    ） A．乳酸杆菌的细胞质基质中有产乳酸的酶 B．醋酸杆菌产生ATP 的主要场所是线粒体 C．衣藻进行光合作用的场所是叶绿体 D．酵母菌产生CO2的场所有线粒体和细胞质基质 【答案】B 【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所； 2、动物细胞无氧呼吸的产物只有乳酸，绝大多数植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳； 3、叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 【详解】A、乳酸杆菌只能进行无氧呼吸，可将葡萄糖分解成乳酸，而无氧呼吸场所是细胞质基质，在细胞质基质中有产乳酸的酶，B正确； B、醋酸杆菌是原核生物，无线粒体，B错误； C、衣藻是低等植物，其细胞中含有叶绿体、是衣藻进行光合作用的场所，C正确； D、酵母菌是兼性厌氧微生物，可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸过程中在线粒体基质中产生CO2，无氧呼吸过程中在细胞质基质中产生CO2，因此酵母菌产生CO2的场所有线粒体和细胞质基质，D正确。 故选B。 2．下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 B．单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞 C．ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 【答案】A 【分析】题图分析：图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运输。 【详解】A、蔗糖在筛管细胞中被蔗糖水解酶水解，从而使筛管细胞中的蔗糖浓度小于伴胞，伴胞中的蔗糖就可以从胞间连丝顺浓度梯度流入筛管中，A正确； B、蔗糖在筛管细胞中降解为单糖，所以筛管细胞中的单糖浓度大于薄壁细胞，所以单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误； C、蔗糖是顺浓度梯度通过胞间连丝进入筛管的，该过程不需要消耗能量，所以ATP生成抑制剂不会直接抑制题中蔗糖的运输，C错误； D、结合图示可知，蔗糖水解产生的单糖通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D错误。 故选A。 3．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如下图表示人体内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是（    ）    A．过程②产生的二碳化合物可能是酒精 B．X物质可能代表的是构成脂肪的小分子 C．过程①生成的氨基酸是必需氨基酸 D．长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累 【答案】B 【分析】脂肪是由甘油和脂肪酸合成的，图中X表示甘油；葡萄糖、蛋白质、脂肪可以相互转化，丙酮酸为非常重要的中间代谢产物。 【详解】A、人体内细胞无氧呼吸不会产生酒精，A错误； B、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的，故X表示甘油，是小分子物质，B正确； C、能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，必需氨基酸是必须从食物中获得的，过程①生成的氨基酸是非必需氨基酸，C错误； D、糖类可以大量转化为脂肪，故长期高糖膳食的人可导致体内脂肪积累，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。 故选B。 4．为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（    ） A．A、照片中的细胞处于有丝分裂中期 B．B、染色体的正确分配依赖星射线牵引 C．C、SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D．D、SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 【答案】D 【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次 分裂完成时为止，为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。 【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意； B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意； C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意； D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。 故选D。 5．亚硝胺是一种DNA 诱变剂，能使鸟嘌呤发生甲基化，此甲基化的产物会与胸腺嘧啶发生错配。下图显示某发生甲基化的DNA 片段，该片段所在基因以下方链为模板链进行转录。下列相关说法正确的是（　　） A．该基因复制后发生了碱基对的增添 B．复制两次后，异常的DNA 分子有三个 C．复制一次后，两个子代DNA 的转录产物均改变 D．该基因的改变可能不会带来性状的改变 【答案】D 【分析】1、DNA的复制方式为半保留复制。 2、基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；③不同密码子可以表达相同的氨基酸；④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现。 【详解】A、该基因复制后发生了碱基对的替换，A错误； B、复制两次后，共有DNA 分子4个，其中由上方链为模板产生的DNA 分子异常，异常的DNA 分子有2个，B错误； C、复制一次后，两个子代DNA 中以上方链为模板复制的子代DNA 的转录产物改变，而下方链为模板复制的子代DNA 的转录产物不改变，C错误； D、由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会引起生物性状的改变，D正确。 故选D。 6．60Co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 【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）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、由于诱变过程中只有少数花粉发生了突变，形成了活力降低的花粉，因此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二倍体细胞，也有染色体未加倍的细胞，所以经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。 7．太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是（　　） A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性 B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库 C．同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果 D．同一区域内少数共存的几个蜗牛物种不存在生态位重叠的可能 【答案】C 【分析】1、一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的 关系等，称为这个物种的生态位。 2、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。 3、生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。 【详解】A、物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度，蜗牛只是其中的一种生物，其数量不能代表该岛的物种多样性，A错误； B、基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因，而该岛上的蜗牛有上百个物种，故其全部基因不能组成一个基因库，B错误； C、同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同，具有相似的外壳，是自然选择的结果，C正确； D、同一区域内少数共存的几个蜗牛物种存在生态位重叠的可能，少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果，D错误。 故选C。 8．某甲亢病患者甲状腺细胞的钠-碘共转运体过量表达，下表是该患者相关指标的检测结果。临床上可以口服放射性131I进行治疗。据此分析错误的是（    ） 项目 测定结果 参考范围 单位 甲状腺激素（TH） 29.35 2.2～4.2 pg/mL 促甲状腺激素（TSH） 0.005 0.3～3.6 mIU/L 促甲状腺激素受体抗体（TAh） 766.0 5.0～100.0 IU/mL A．患者会出现体温高、消瘦等症状 B．该病属于自身免疫病 C．131I治疗可降低甲状腺细胞数量 D．患者的反馈调节使TH分泌增加 【答案】D 【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。 【详解】A、该患者甲状腺激素（TH）含量较高，代谢旺盛，会出现体温高、消瘦等症状，A正确； B、该病是因为可检出抗甲状腺激素受体抗体，因此是自身免疫病，B正确； C、口服放射性131I进行治疗，会破坏甲状腺细胞，可降低甲状腺细胞数量，C正确； D、患者甲状腺激素分泌增加，通过反馈调节会抑制促甲状腺激素的分泌，而不是使甲状腺激素分泌增加，D错误。 故选D。 9．细胞质基质中的PDHE1α通过促进磷脂酶PPMIB对IKKβS177/181的去磷酸化可以削弱NF-κB信号通路的激活，增强炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡。而某些致癌信号激活会导致PDHE1α上某位点的磷酸化并转位到线粒体，细胞质基质中的PDHE1α水平下降活化了NF-κB信号通路；同时线粒体中的PDHE1α增多间接促进了炎症因子刺激下肿瘤细胞的ROS（活性氧）解毒从而降低其对肿瘤细胞的毒害。NF-κB信号通路活化和ROS的清除共同促进了肿瘤细胞在炎症因子刺激下的存活，增强了肿瘤细胞对细胞毒性T细胞的耐受性，最终促进了肿瘤的免疫逃逸。下列说法正确的是（　　） A．炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡属于细胞坏死 B．IKKβS177/181的磷酸化可减弱肿瘤细胞对细胞毒性T细胞的耐受性 C．细胞质基质中的PDHE1α能抑制NF-κB信号通路激活 D．增强PDHE1α的磷酸化可以阻断肿瘤的免疫逃逸并提高肿瘤免疫治疗的疗效 【答案】C 【分析】磷酸化就是通过磷酸转移酶在底物上加上一个磷酸基团，去磷酸化是磷酸化反应的逆反应。NF-κB信号通路的激活可抑制炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡，而磷脂酶PPMlB对IKKβ S177/181的去磷酸化可以削弱NF-κB信号通路的激活，增强炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡。细胞质基质中的PDHElα可促进磷脂酶PPMlB对IKKβ S177/181的去磷酸化，因此PDHElα活化有利于肿瘤细胞凋亡。 【详解】A、炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡属于细胞凋亡，受基因的控制，A错误； B、IKKβS177/181的磷酸化可以增强NF-κB信号通路的激活，进而增强了肿瘤细胞对细胞毒性T细胞的耐受性，B错误； C、细胞质基质中的PDHElα通过促进磷脂酶PPMlB对IKKβS177/181的去磷酸化可以削弱NF-κB信号通路的激活，增强炎症因子及细胞毒性T细胞诱导的肿瘤细胞死亡。因此细胞质基质中的PDHElα能抑制NF-κB信号通路激活，C正确； D、某些致癌信号激活会导致PDHElα上某位点的磷酸化并转位到线粒体，因此细胞质基质中的PDHElα水平会下降，PDHElα下降会活化NF-KB信号通路，同时线粒体中的PDHElα增多间接促进了炎症因子刺激下肿瘤细胞的ROS（活性氧）解毒从而降低其对肿瘤细胞的毒害，促进了肿瘤的免疫逃逸，因此增强PDHElα的磷酸化抑制细胞质基质中PDHElα增多，从而增强NF-κB信号通路的激活，促进肿瘤的免疫逃逸，降低肿瘤免疫治疗的疗效，D错误。 故选C。 10．光周期广泛调控植物生长发育的多个方面，光周期响应因子（CO）在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥种子的大小，结果如图。 下列说法正确的是（    ） A．光周期可作为信号分子调节拟南芥种子大小 B．长日照条件通过促进CO基因的表达进而使种子增大 C．长日照、CO蛋白与乙烯对种子大小有相同的调节作用 D．图示结果说明环境、基因和激素三者共同影响种子大小 【答案】B 【分析】题图分析：由图可知，光周期响应因子（CO）敲除后长日照与短日照种子面积相同，说明长日照通过CO起作用；而光周期响应因子（CO）过表达种子在长日照时种子面积更大，说明长日照通过促进CO表达而发挥作用。 【详解】A、光是信号，不是分子，A错误； B、由图可知，CO敲除后长日照与短日照种子面积相同，说明长日照通过CO起作用，而CO过表达之后长日照种子面积更大，说明长日照通过促进CO表达而发挥作用，B正确； C、没有做乙烯对种子大小的影响实验，作用未知，C错误； D、该实验未说明激素的作用，D错误。 故选B。 11．科尔沁沙地处于我国北方半干旱农牧交错带，由于土地过垦和超载放牧导致植被大量破坏，土地荒漠化严重。科研人员研究植被恢复过程中群落物种组成，部分结果如下表。 藜科 禾本科 豆科 演替时间（年） 种数 优势度 种数 优势度 种数 优势度 1 4 80.71 1 16.91 - - 12 3 12.12 6 8.56 1 1.94 30 4 17.19 9 66.38 3 0.43 下列说法正确的是（    ） A．科尔沁沙地恢复的演替类型属于初生演替 B．人类活动只影响演替速度，不改变演替方向 C．藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用 D．禾本科植物在演替过程中一直占有很高的优势度 【答案】C 【分析】演替类型：（1）初生演替：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替，如光裸岩石上进行的演替；（2）次生演替：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替，如火灾过后的草原发生的演替。 【详解】A、科尔沁沙地恢复的演替具有土壤和一定的植被条件，属于次生演替，A错误； B、人类活性能够影响群落演替的速度和方向，B错误； C、据表可知，藜科植物在演替初期是优势种，据此推测藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用，C正确； D、禾本科植物在演替过程中优势度从16.91到8.56又到66.38，并非一直占有很高的优势度，D错误。 故选C。 12．下图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图，M、N表示营养级。以下分析正确的是（    ） A．“生产者→M→N”表示一条食物链 B．遗体残骸中的能量全部流向分解者 C．由M到N的能量传递效率约是6.3% D．流经该生态系统的总能量为9834kJ/（m2⋅a） 【答案】C 【分析】1、识图分析，图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/（m2•a）的能量，传递给M3281kJ/（m2•a），遗体残骸6561kJ/（m2•a），M同化的能量3281+2826=6107kJ/（m2•a），其中有3619kJ/（m2•a）用于呼吸作用，传递至下一营养级386kJ/（m2•a），遗体残骸2102kJ/（m2•a）。 2、输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。流入第二营养级的能量，一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动，其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食，能量就流入了第三营养级。 【详解】A、由于图中生产者和M、N表示不同的营养级，每个营养级中包含不同的生物，因此“生产者→M→N”不是表示一条食物链，而可能是多条食物链，A错误； B、识图分析可知，遗体残骸中的能量有一部分流向M营养级，B错误； C、由M到N的能量传递效率为386÷（ 3281+2826）×100%≈6.3%，C正确； D、流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，由图可知，生产者固定的太阳能总量为6553+3281+6561=16395 kJ/（m2•a），D错误。 故选C。 13．细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 【答案】C 【分析】本实验的自变量为液体培养基培养时间，因变量为乳酸菌密度和抑菌圈直径。 【详解】A、为了遵循单一变量原则，固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致，A正确； B、培养约8h抑菌圈直径相对较大并且对应的乳酸菌密度也较大，此时收获细菌素相对节约成本，B正确； C、当液体培养基培养时间大于24h时，乳酸菌密度基本不变而抑菌活性会减少，C错误； D、细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高，D正确。 故选C。 14．与常规栽培技术相比，利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性，根据不同的需求可以采用不同的技术流程（如图）。相关叙述错误的是（　　） A．同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物 B．外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化两个阶段 C．将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量 D．由于不受土壤、气候条件限制，利用该技术有利于缓解资源短缺问题 【答案】B 【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、据图可知，同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物，如经悬浮细胞培养可得到转基因细胞系，经外植体诱导能够获得完整植株等，A正确； B、外植体形成愈伤组织的过程中，只经历了脱分化过程，B错误； C、基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传，表达出新产物或新性状，将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量，C正确； D、由于不受土壤、气候条件限制，该技术能够实现工厂化生产，故利用该技术有利于缓解资源短缺问题，D正确。 故选B。 15．下列关于物质鉴定的实验设计，合理的是（    ） A．在水浴条件下用斐林试剂检测西瓜汁的含糖量 B．脂肪组织经过染色后，需用酒精溶液洗去浮色 C．用澄清的石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸 D．粗提取DNA后，加入二苯胺在显微镜下观察 【答案】B 【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、用斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，但西瓜汁本身呈红色，会对实验结果造成干扰，A错误； B、脂肪组织经过苏丹III染色后，需用酒精溶液洗去浮色，B正确； C、酵母菌无论有氧呼吸还是无氧呼吸均可产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，故不能用澄清的石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸，C错误； D、粗提取DNA后，加入二苯胺需要用沸水浴加热后进行鉴定，D错误。 故选B。 二、非选择题（共6题，共70分）。 16．稻田杂草是影响水稻产量的重要因素。农业技术人员尝试通过稻虾共作综合种养模式改善水稻种植。 (1)克氏原螯虾（小龙虾）以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食，属于生态系统成分中的 。 (2)小龙虾有挖洞筑巢的习性，且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员建立稻虾共作的田间工程（如下图），通过挖掘环形沟环绕稻田，为小龙虾提供繁殖和栖息环境。 根据以上信息，下列稻虾共作策略合理的有 。 a、稻田中直接播种种子而非插秧种植水稻 b、依据生态工程的协调原理，应选择茎秆粗壮、抗倒伏的水稻品种 c、依据生态工程的循环原理，稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用 d、水泥层涂抹在田埂近环形沟侧，防止小龙虾逃逸 (3)为研究稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员对环境、大小相同的稻田进行不同处理，45天后检测对不同杂草（千金子、鳢肠）的防治效果，结果如下表。 不处理 人工除草 施用化学除草剂 稻虾共作 千金子 0 36．8 28．52 97．73 鳢肠 0 52．08 70．83 81．25 注：防治效果=（不处理组杂草密度-处理组杂草密度）/不处理组杂草密度*100% 结果说明，稻虾共作能 。 (4)为了进一步研究长期稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员在稻田中分别单种水稻（CK）和稻虾共作（RC）1、2、4、9年。随机选取样方，调查样地内的杂草种类、个体数，结果如下表。 种植方式 CK RC1 RC2 RC4 RC9 杂草物种丰富度指数 35 30 24 22 31 杂草总密度（株/m2） 58 47 39 25 49 注：物种丰富度指数越高，物种越多 ①结果显示，RC组杂草物种丰富度和密度随着RC年限增加均呈现 的趋势。从种间关系的角度推测，杂草总密度在共作前4年出现上述变化的原因是： 。 ②据本研究，请从长期生产的角度，提出一项稻虾共作中的注意事项： 。 【答案】(1)消费者 (2)bcd (3)有效防治杂草，且防治效果优于人工除草和化学除草剂 (4) 先减少后增加 引进的小龙虾取食杂草，杂草数量一定程度减少，RC4年限时减到最低 同一农田不宜长期稻虾共作，应探索更多其他的种养方案，轮换种养方式 【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网两部分。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构。 【详解】（1）克氏原螯虾（小龙虾）捕食昆虫、稻田杂草、某些小鱼等生物，属于生态系统成分中的消费者，能加快生态系统物质循环。 （2）a、由题意可知，小龙虾有挖洞筑巢的习性，且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长，故稻田中不能直接播种种子而应该插秧种植水稻，a错误； b、协调是指在进行生态工程建设时，要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应，故为了防止小龙虾破坏，应选择茎秆粗壮、抗倒伏的水稻品种，b正确； c、循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，依据该原理，稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用，c正确； d、龙虾会挖洞筑巢，水泥层涂抹在田埂近环形沟侧，可防止小龙虾逃逸，d正确。 故选bcd。 （3）分析题表数据可知，与不处理相比，人工除草、施用化学除草剂和稻虾共作均起到一定的防治效果，其中稻虾共作对千金子、鳢肠的防治效果均最高，说明稻虾共作能有效防治杂草，且防治效果优于人工除草和化学除草剂。 （4）①分析题表数据可知，与CK相比，RC4组的杂草物种丰富度指数和杂草总密度均为最低，可见随着稻虾共作年份增加，RC组杂草物种丰富度指数和杂草总密度均呈现先减少后增加的趋势。RC组为稻虾共作，与单种水稻（CK）相比，引进的小龙虾取食杂草，杂草数量一定程度减少，在前4年中随年限增加而减少，在RC4年限时减到最低。 ②从RC4到RC9，杂草物种丰富度指数和杂草总密度均呈上升趋势，说明超过4年后，防治效果随年限增加而下降，故同一农田不宜长期稻虾共作，应探索更多其他的种养方案，轮换种养方式。 17．植物光合作用速率受多种因素影响，研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米，利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。 (1)玉米在叶肉细胞中的 合成了光合作用产物，完成传粉后，光合作用产物可运输到种子中积累、储存。 (2)研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够 气孔打开，突变体光合速率下降的原因是 。 (3)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量，图2结果显示 ，由此推测CST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔开放程度。 研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了，上述推测，请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中 。 (4)结合以上研究结果，请完善光合作用产物对光合作用的反馈调节机制模型 （任选一种，在方框中以文字和箭头的形式作答）。 【答案】(1)叶绿体（基质） (2) 促进 CST1基因功能缺失，气孔导度下降，光合速率下降 (3) A组CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组CST1基因持续高水平表表达，C组CST1基因持续低水平表达 (4) 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）叶绿体是光合作用的场所，在叶绿体中能合成光合作用产物。 （2）野生型气孔开放程度大于突变体，说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开；结合图1可知，与野生型相比，突变体气孔开放程度显著下降，CO2浓度少，突变体光合速率下降。 （3）结合图2可知，A组CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组CST1基因持续高水平表表达，C组CST1基因持续低水平表达；蔗糖影响CST1基因的表达，进而影响气孔开放程度，而突变体CST1基因功能缺失，因此蔗糖处理突变体的结果与蒸馏水相同。如图所示。 （4）结合题干可知及结果可知，光合产物的积累抑制CST1基因的表达，使气孔开放程度下降，CO2减少，从而使光合作用降低。调节机制如下。 【点睛】本题主要考查光合作用的影响因素，要求学生有一定的理解分析能力。 18．哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 (1)神经调节的基本方式是 。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向 传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 (2)基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明 。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是 。 (3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为 （填字母序号），预期实验结果为 。 a．基因T缺失纯合突变体  b．催产素受体基因缺失纯合突变体   c．5-HT    d．催产素 【答案】(1) 反射 神经中枢 (2) 5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的 明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应 (3) b，c 幼鼠在A和B的停留时间无显著差异 【分析】神经调节的基本方式是反射，结构基础是反射弧。 【详解】（1）神经调节的基本方式是反射。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向神经中枢传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 （2）由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合小鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。 将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。 （3）要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异，说明：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。 19．学习以下材料，回答以下小题。 动物也能“光合作用”，让衰老细胞重回青春 细胞将小分子物质合成为生命所需的氨基酸、核苷酸、脂肪酸等组分需要消耗足够的能量（ATP）和还原剂（NADPH）。研究表明，细胞内合成代谢不足是组织衰老和退行性疾病发生发展的关键因素。如果能恢复受损细胞的合成代谢，将有望逆转这些细胞的衰老。 去哪里寻找 ATP 和 NADPH的“生产线”？我国科学家进行了天马行空的想象和研究（如图）：首先提取并纯化菠菜叶绿体中的类囊体，通过超声和挤压获得了新型的纳米类囊体单元（NTU）。如何实现跨物种递送？ 研究人员使用动物自身的细胞膜来包裹类囊体（CM-NTU）。研究发现，与未包裹的 NTU和用脂质体包裹的NTU相比，CM-NTU与巨噬细胞的结合比例显著下降，与靶细胞融合比例显著提高。 进一步研究证实，在动物细胞内，CM-NTU 可以在光控条件下产生 ATP 和 NADPH，增强细胞的合成代谢。 为了将这一工程技术应用于衰老退行性疾病的治疗，研究团队以骨关节炎模型小鼠为实验材料进行研究。骨关节炎的本质是细胞内合成代谢受损，软骨细胞退变、衰老。为了恢复小鼠软骨细胞的功能，研究团队将软骨细胞膜包裹的CM-NTU注入小鼠体内，一段时间后，通过给予特定强度的光照刺激，增强了退变软骨细胞内的ATP、NADPH水平，从而重塑软骨细胞的合成代谢，减缓小鼠退行性骨关节炎的发展。 这项研究展示了利用天然植物来源的类囊体精确调节动物细胞代谢，以治疗退行性疾病新的思路和方法。这一创新性技术有望在医学、能源等领域实现更广泛的应用。 (1)植物光合作用主要分为 两个阶段，存在于叶绿体类囊体薄膜上的 吸收光能，将水分解为 和H+等，形成ATP 和 NADPH，随后驱动CO2转化为糖类。 (2)利用动物自身的细胞膜包裹NTU 的目的是 。 (3)请对以下序号进行排序，以体现文中科学家利用CM-NTU 治疗退行性骨关节炎的实验过程。 ①鉴定软骨细胞对 CM-NTU的摄取特性 ②利用软骨细胞膜对 NTU进行包裹 ③观察 CM-NTU缓解骨关节炎的疗效 ④评估CM-NTU改善骨关节炎能量代谢的水平 (4)地球经过数十亿年的生命演化，出现了形态、结构、功能不尽相同的植物界和动物界。请从动植物统一性的角度概括本研究的价值 。 【答案】(1) 光反应和暗反应 光合色素 氧气 (2)避免动物体内巨噬细胞的识别和清除，同时促进 NTU 与靶细胞的融合 (3)②①④③ (4)本研究利用植物与动物细胞内的 ATP 和还原剂使用的统一性，将植物的光合作用系统应用于动物细胞内的能量供应，为逆转人类（动物）细胞衰老提供新思路 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】（1）植物光合作用主要分为光反应和暗反应两个阶段，存在于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水分解为氧气和H+等，形成ATP 和 NADPH，随后驱动CO2转化为糖类。 （2）为了避免动物体内巨噬细胞的识别和清除，同时促进 NTU 与靶细胞的融合，需要用动物自身的细胞膜包裹NTU 。 （3）体现文中科学家利用CM-NTU 治疗退行性骨关节炎的实验过程为：②利用软骨细胞膜对 NTU进行包裹，①鉴定软骨细胞对 CM-NTU的摄取特性，④评估CM-NTU改善骨关节炎能量代谢的水平，③观察 CM-NTU缓解骨关节炎的疗效，对应的顺序为：②①④③。 （4）本研究利用植物与动物细胞内的 ATP 和还原剂使用的统一性，将植物的光合作用系统应用于动物细胞内的能量供应，为逆转人类（动物）细胞衰老提供新思路。 20．影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。 (1)CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致 键断裂。    (2)同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。                              ①利用 技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶 切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用 酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。   ②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是 。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因 （多选）。 A．启动子和终止子                     B．RNA聚合酶基因       C．标记基因 D．起始密码子和终止密码子             E．反密码子             F．复制原点    (3)将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除 对实验结果的影响。 (4)进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注 。 【答案】(1)磷酸二酯键 (2) PCR SpeI和Sal DNA连接酶 通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组 ACF (3)小鼠的个体差异 (4)该技术对其他功能基因是否存在非特异性编辑 【分析】1、实现基因工程的操作至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的 “分子手术刀”——限制酶、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”——载体。 2、基因工程技术的基本步骤： 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。 【详解】（1）DNA分子的单体间通过磷酸二酯键相连接，Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致靶序列磷酸二酯键断裂。 （2）①PCR为体外扩增DNA分子的一项技术，若要扩增野生型小鼠的基因A，则要用到PCR技术。如图2所示，若要利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗，则构建的基因表达载体中应包含同源区a、b，所用的限制酶要能同时把基因A中的同源区a、b切割下来。因此，所用的限制酶是SpeI和Sal，即能把基因A中的同源区a、b切割下来，也在腺病毒载体上有相应切口。利用限制酶所获取的目的片段和腺病毒载体片段，还要用DNA连接酶进行连接，形成重组的基因表达载体。 ②利用图2所示的载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳，有可能是未启动重组。将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体，同时引入sgRNA的识别序列，目的是通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组。一个能正常表达的重组基因表达载体应包含有目的基因、标记基因、启动子和终止子、复制原点，因此图3所示的腺病毒表达载体还需要标记基因、启动子和终止子、复制原点，故选ACF。 （3）实验过程要遵循单一变量原则，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除小鼠的个体差异对实验结果的影响。 （4）欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注该技术对其他功能基因是否存在非特异性编辑。 21．玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与 相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为 。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制 。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设 。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为 ，则支持上述假设。 【答案】(1)野生型 (2)野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株 (3)母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用 (4) 突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒，其中一对等位基因在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达 正常籽粒：小籽粒=7：1 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 矮秆是隐性性状 显隐性性状的植株杂交，子一代全为显性性状 矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同 R基因编码DNA去甲基化酶，突变株的R基因失活 DNA甲基化影响植株的表观遗传 野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）若矮秆是隐性性状，矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同。 （2）野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，所以野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低。 （3）由组别2、4可知，母本中的R基因编码的DNA去甲基化酶无法为父本提供的Q基因去甲基化，由组别3可知父本中R基因编码的DNA去甲基化酶不能对母本上所结籽粒的胚乳中的Q基因发挥功能。结合前面的研究成果：亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用，可得母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用。 （4）①甲与野生型杂交得到的子代为正常个体，说明小籽粒为隐性性状。F1与甲杂交属于测交，F1作父本时，结果出现正常籽粒：小籽粒=3：1，推测该性状受到两对等位基因的控制，且只有不含显性基因的个体表现为小籽粒。F1作母本时，与甲杂交，后代正常籽粒：小籽粒=1：1，结合题目中“已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能”推测，母本产生配子时有一对等位基因是不发挥功能的。因此提出的假设为：籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能。②F1自交，F1产生的精子中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子=3：1，F1产生的卵细胞中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子和含显性基因不发挥功能的配子=1：1，所以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒：小籽粒=（1-1/4×1/2）：（1/4×1/2）=7：1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$