精品解析：山东省泰安市新泰第一中学老校区（新泰中学）2024-2025学年高三上学期期末模拟生物试题

高三生物期末模拟综合三 一、单选题 1. 蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链的合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列相关分析错误的是（ ） A. 用14C标记亮氨酸可用来了解某种蛋白质的分选途径 B. 抗体、胰岛素和胰蛋白酶的合成和分泌属于共翻译转运途径 C. 线粒体、叶绿体中的蛋白质以及细胞质基质蛋白均来自翻译后转运途径 D. 细胞中转运方向不同的蛋白质，其自身信号序列中的氨基酸序列相同 2. 错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时引发内质网应激。正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合。内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网。内质网中一定浓度的Ca2+可提高有氧呼吸酶活性，内质网应激时，线粒体有助于内质网恢复稳态。下列叙述正确的是（ ） A. 正常状态下，IRE1和Bip特异性结合使IRE1处于活化状态 B. 若Bip基因发生突变，则错误折叠蛋白就无法运出内质网而积累 C. IRE1和错误折叠蛋白都能与Bip结合，两种结合均缓解了内质网应激 D. 内质网中的Ca2+可促进线粒体的有氧呼吸，促进错误折叠蛋白运出内质网 3. 动物的脂肪细胞主要分为白色脂肪和棕色脂肪细胞两大类。棕色脂肪细胞中含大量线粒体，线粒体内膜含有一种称为解耦联蛋白（UCP）的物质，使得有氧呼吸第三阶段产生的能量不能用于合成ATP，而只能转化为热能。生活在寒冷地区的人群含有较多的棕色脂肪细胞。图1是寒冷刺激下棕色脂肪组织细胞产热的示意图，图2 是其他细胞在有氧呼吸第三阶段ATP 合成过程示意图。下列说法错误的是（　　） A. 寒冷刺激使棕色脂肪产热是神经和体液调节的结果 B. 图中①②③调节过程可以看作一个完整的反射弧 C. UCP 的作用是将H+从线粒体基质运输到膜间隙 D. 寒冷地区的人群含有较多的棕色脂肪细胞体现了进化与适应的观点 4. 在肿瘤细胞中，许多抑癌基因通过表观遗传机制被关闭，CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达。研究人员利用小分子药物MC18处理后，下列说法错误的是（　　） A. 启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录 B. MC18可能干扰了肿瘤细胞的细胞周期 C. MC18可能能去除启动子上的表观遗传标记 D. CDK9是打开抑癌基因的关键物质 5. 某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊，医生诊断为急性咽喉炎，需头孢类药物治疗。医嘱：使用该药物期间及用药后1～2周内不能饮酒，原因如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 静脉注射头孢类治疗时，药物首先进入的细胞外液是血液 B. 血浆中的酒精随呼气排出体外时至少穿过2层磷脂双分子层 C. 口服的头孢类药物需经消化吸收才能进入人体的内环境 D. 乙醛中毒引起呼吸抑制，使通气量减少导致CO2积累，血浆pH显著下降 6. 尿黑酸尿症（AKU）是一种罕见的酪氨酸代谢障碍性疾病，是由HGD基因突变所致。研究人员调查了某AKU患者的家系患病情况，绘制的遗传系谱图如图1所示，然后对该家系中部分成员的相关基因进行电泳，结果如图2所示。不考虑X、Y染色体同源区段，下列分析正确的是（　　） A. HGD基因可能是位于常染色体或X染色体上的显性基因 B. 条带1为HGD突变基因，条带2为HGD基因 C. 4号同时含有HGD基因和HGD突变基因的概率为2/3 D. 6号患病的原因可能是5号产生卵细胞时发生了基因突变 7. 阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同等强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激神经元，测得的神经元膜电位变化情况如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 静息电位的产生主要与K+外流有关 B. 单次阈下刺激不能引起神经元膜电位发生变化 C. 连续多个阈下刺激的效果可叠加并引发动作电位的产生 D. 刺激强度和刺激频率均能影响动作电位的产生 8. 研究发现，高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子（蛋白质），抑制心肌细胞凋亡以维持其正常数量。当心肌细胞缺血、缺氧时，ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，造成心力衰竭。下列叙述正确的是（ ） A. 高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性 B. 有氧运动会抑制心肌细胞中ARC基因的表达，心肌细胞凋亡率会降低 C. ARC基因只存在于心肌细胞，并在该细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子 D. 心脏老化会损失心肌细胞，原因可能是凋亡抑制因子减少引起细胞凋亡 9. 线粒体内膜上F0-F1可促进H+的运输过程①从而驱动ATP合成，当线粒体内外膜间隙中的H+通过过程②进入线粒体基质时，有氧呼吸最终释放的热能明显增大，相关机制如图1。寡霉素可抑制F0-F1的活性，DNP可使H+通过过程②进入线粒体基质；线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小。寡霉素和DNP对离体线粒体内氧浓度的影响如图2（各阶段的底物均充足）。下列有关叙述正确的是（ ） A. 抑制线粒体内膜上F₀-F1的活性会增加ATP的合成速率 B. UCP1运输H+的方式为主动运输，UCP1可减少ATP的产生 C. DNP使耗氧速率增大与其降低线粒体内膜两侧H+浓度差有关 D. 图2中抑制剂Ⅱ是寡霉素，使线粒体内耗氧速率在5段减小 10. 雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. Tsix序列转录的模板链是甲链，其启动子位于Xist右侧 B. Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程 C. XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活 D. XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团 11. 人体保持适量的碘摄入对于维护身体健康至关重要。科研人员为了探究缺碘对甲状腺和垂体相关激素分泌的影响，将生理状态、年龄、性别等条件相同且适宜的小鼠随机均分成两组，进行实验，实验记录及结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 分泌腺体 激素名称 对照组小鼠激素含量 实验组小鼠激素含量 补碘前 补碘后 甲状腺 ① 正常 降低 正常 垂体 ② 正常 升高 正常 A. 挑选生理状态等条件相同的小鼠，目的是控制无关变量 B. 实验组小鼠补碘前，②升高与①的促进作用减弱有关 C. ①的分泌过程中存在多级反馈调节，有利于精确调控 D. 若某成年人长期缺碘，则此人具有畏寒、乏力等症状 12. 下图表示草原上某野兔种群数量的变化，K0表示种群在无天敌状态下的环境容纳量，c时间点有天敌迁入，下列说法正确的是（ ） A. c→d时段内野兔的死亡率小于出生率 B. 0→b时段该种群的年龄组成最可能为增长型 C. 在无天敌状态下，某时间点种群数量不可能大于K0 D. 在天敌迁入后，野兔种群的K值为K2 13. 癫痫是大脑功能短暂障碍的一种慢性疾病，是因大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散，从而引发脑细胞过度兴奋。与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程如下图，下列叙述正确的是（ ） A. 癫痫发生时，兴奋在神经纤维上的传导是双向的 B. 突触前膜上的GABA转运体可同时回收GABA和谷氨酸 C. 谷氨酸作用于成熟神经细胞的AMPA受体使细胞产生动作电位 D. 可通过降低GABA转运体的活性或提高AMPA受体的活性治疗癫痫 14. 素有“中华水塔”之称的三江源是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区，因气候变化和人为干扰，该地区环境恶化，草地严重退化，导致局部出现了荒漠化。我国政府已经建立了三江源国家公园，对当地的生态环境进行修复。下列说法正确的是（　　） A. 修复前草场现实载畜量超过理论载畜量使草场退化，违背了生态工程的整体原理 B. 退牧还草过程中群落发生了次生演替，说明人类活动往往影响群落演替的方向和速度 C. 三江源湖泊的深水区和浅水区分布着不同类群的生物，体现了群落的垂直结构 D. 阳光、温度和水分等随季节而变化，会使群落的外貌和类型呈季节性变化 15. 随年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。研究发现，Hcrt神经元兴奋可使小鼠发生睡眠到觉醒状态转化，并维持觉醒状态。与年轻小鼠相比，年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3（钾离子通道）表达量下降，导致觉醒状态持续时间延长。下列相关叙述错误的是（ ） A. 睡眠与觉醒状态转化与Hcrt神经元处于静息还是兴奋状态有关 B. Hcrt神经元的膜电位表现为外负内正有利于小鼠维持睡眠状态 C. 年老小鼠Hcrt神经元K+外流减少，导致其难以进入睡眠状态 D. 促进Hcrt神经元上KCNQ2/3的表达可提高年老小鼠睡眠质量 二、不定项选择题 16. 真核细胞中的蛋白质从初始合成部位转运到发挥功能部位的过程叫蛋白质分选，分选依赖肽链自身的信号序列（一小段特殊氨基酸序列，分为内质网定向信号序列和靶向序列两种），如图表示蛋白质分选的基本途径。下列说法正确的是（　　） A. 溶酶体中的水解酶和细胞核内蛋白的合成均始于游离核糖体 B. 蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定 C. 无氧呼吸的酶和光合作用的酶的分选也需要经过①、②过程 D. 经⑤⑥⑦过程分选的蛋白质均穿过了2层生物膜 17. 研究发现脂肪的合成与线粒体直接相关，丙酮酸在线粒体中可生成柠檬酸，进而转化合成脂肪，其中Ca2+在柠檬酸循环中起重要作用，具体过程如下图所示。有氧呼吸过程中产生的H+可逆浓度从线粒体基质运到内外膜的间隙，线粒体内膜上的UCP-1蛋白介导H+内流却不与ATP合成过程偶联。下列叙述正确的是（    ） A. 丙酮酸转化为柠檬酸和CO2的生成均发生在线粒体基质中 B. Ca2+从细胞质基质进入线粒体基质中需要跨过4层磷脂分子层 C. 线粒体外膜的蛋白质种类和数目比内膜更多一些 D. UCP-1蛋白表达时，线粒体内膜上ATP的合成速率将增大 18. 某团队研究了远红光对不同品种小麦种子萌发的影响。实验时，远红光组每天给予种子白光和远红光共同照射12h，以及远红光单独照射12h；对照组每天给予白光照射12h，以及12h黑暗处理。光照对不同品种小麦种子萌发的影响如图1所示，对小麦种子内赤霉素含量的影响如图2所示。据图分析，下列有关叙述正确的是（ ） A. 由图1可知，小麦种子的萌发由基因控制并受环境因素的影响 B. 由图2可知，远红光可以提高小麦种子内的赤霉素含量 C. 远红光通过激活光合色素影响小麦种子细胞内特定基因的表达 D. 若远红光处理的同时施加脱落酸，小麦种子萌发率将高于单独远红光处理 19. 琼脂糖凝胶电泳常用于检测不同大小的DNA片段，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远。科研人员利用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理DNA分子甲，得到如下图所示的图谱，其中1号泳道是DNA标准品（含有若干种长度已知的DNA样品，通过与之比较可粗略判断待测DNA样品的长度）的电泳结果，2号、3号、4号是分别用EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、EcoRⅠ和SmaⅠ共同处理DNA分子甲后的电泳结果。下列说法正确的是（ ） A. 据图可知，B端是电泳的起始端 B. DNA分子甲最可能环状DNA分子 C. 在DNA分子甲中，EcoRⅠ和SmaⅠ的酶切位点相距约200bp D. EcoRⅠ和SmaⅠ切DNA分子甲后产生了不同的黏性末端 20. 血糖浓度升高，胰岛B细胞中的葡萄糖激酶（GK）与葡萄糖结合，最终促进胰岛素释放。胰岛素作用于肝脏细胞后，肝脏中的激酶PI3K增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT的数量，且促进肝糖原合成。多格列艾汀（GK激活剂）能改善糖尿病患者受损的GK功能。2型糖尿病（T2DM）患者的GK表达量及活性与正常人的区别如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 正常肥胖者和T2DM肥胖者的GK活性都比正常瘦者低 B. GK基因突变导致胰岛素分泌增加，肝细胞合成肝糖原增多 C. PI3K活性降低会减少肝细胞膜上GLUT的数量，可使血糖浓度偏高 D. 多格列艾汀可增加T2DM患者的GK活性，但不能有效治疗1型糖尿病 三、非选择题 21. 在叶肉细胞中，固定 CO₂形成C3的植物称为C3植物；而玉米等植物的叶肉细胞中，PEP在PEP羧化酶的作用下固定 CO2进行C4循环，这样的植物称为C4植物。C4植物的维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体，光反应发生在叶肉细胞，暗反应发生在维管束鞘细胞。在C4循环中PEP羧化酶对CO2的高亲和力，可将周围梭低浓度的 CO2高效运往维管束鞘细胞形成高浓度CO2，如下图所示. 暗反应中 RuBP 羧化酶(对CO2的亲和力约为PEP羧化酶的1/60)在CO2浓度高时催化 RuBP固定CO2合成有机物；在CO2浓度低时催化 RuBP 与O2进行光呼吸，分解有机物，回答下列问题： （1）C₄植物中固定CO2的酶是_________，最初固定CO2的物质是________. （2）C3植物与C4植物相比较，CO₂补偿点较高的是_________；干旱时，对光合速率影响较小的是________。 （3）C4循环中，苹果酸和丙酮酸能穿过在叶肉细胞和维管束鞘细胞之间形成的特殊结构，该结构使两细胞原生质相通，还能进行信息交流，该结构是_________。据题意分析，C4植物叶肉细胞不发生暗反应的原因是_________。 （4）环境条件相同的情况下，分别测量单位时间内 C3植物和 C4植物干物质的积累量，发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍，据题意推测原因是_________。(至少答出两点，不考虑呼吸作用的影响) 22. 某雌雄异株植物（XY型性别决定）的宽叶和窄叶分别由2号染色体上的基因A和a控制，抗旱和不抗旱分别由基因B和b控制；高产、中产、低产由两对等位基因D/d和E/e控制，且高产由D和E共同决定，只出现一对隐性基因表现为中产，出现两对隐性基因表现为低产。各相对性状均为完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 实验一：亲本宽叶不抗旱植株与窄叶抗旱植株杂交，得到的F1表型及比例为宽叶抗旱：宽叶不抗旱：窄叶抗旱：窄叶不抗旱=1：1：1：1。 实验二：纯合亲本宽叶中产植株和窄叶中产植株杂交得到的F1，全是宽叶高产植株，F1相互交配得到F2，分析F2中窄叶中产类型的基因型。 结合实验一和实验二，根据所学知识回答下列问题： （1）实验一中，若B和b基因位于常染色体上，但不位于2号染色体上，则亲本的基因型组合为_______。选F1抗旱和不抗旱类型自由交配得F2，则F2中抗旱类型的比例为_______。若B和b基因位于2号染色体上，选F1中宽叶抗旱植株自交，则F2的性状及其分离比为_______。 （2）实验一中，若B和b基因仅位于X染色体上，F1的雌雄个体中抗旱和不抗旱比例不同，则亲本的基因型组合为_______，若F1的宽叶雌雄个体相互交配，则F2中窄叶抗旱类型的比例为______。 （3）实验一中，若B和b基因位于X和Y染色体的同源区段上，则F1中宽叶抗旱植株的基因型可能为_______；请设计实验探究F1中某宽叶抗旱植株的基因型，写出实验思路，并预期实验结果和结论。 实验思路：____________________________。 预期实验结果和结论：______________________。 （4）实验二中，若E和e基因位于2号染色体上，D和d基因位于3号染色体上，通过PCR检测F2的窄叶中产群体每株个体中控制宽叶和窄叶，高产、中产和低产的两种性状的所有等位基因，该群体电泳图谱只有类型I或类型Ⅱ，如图所示，若5为a基因，4为e基因，则1、2、3基因分别是____________。 23. 为建设美丽河北，该省高度重视淡水湖的水体污染治理。浮游藻类个体小，寿命短，繁殖快，易导致水体富营养化。相关部门通过引种挺水植物，投放鲢、鳙等滤食性鱼类和螺等底栖植食动物对其进行综合治理。经调查，某湖泊部分能量流动数据如表（假设不存在未利用能量，能量单位：J·m-2·a-1）所示。表中部分数据不存在或未知，用“一”表示。回答下列问题： 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 245 次级消费者 - - 218.0 158.0 初级消费者 6057.0 2019.0 2615.0 993.0 生产者 17844.5 20180.0 （1）通过栽种挺水植物控制藻类繁殖，主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争____________等，从而对浮游藻类产生抑制作用。 （2）通过所给数据计算可知，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为____________（用百分数表示，保留一位小数）。据表可知次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是____________J·m-2·a-1。综合治理一段时间后，浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形，原因可能是____________。 （3）鲢、鳙等滤食性鱼类可以通过捕食来降低浮游藻类密度，但其粪便中存在大量未消化且仍可继续增殖的藻类，容易造成二次污染。研究人员提出“鱼粪沉底控藻”技术，通过风力以及底栖鱼类运动使水体浑浊，泥沙增多，鲢、鳙在摄入泥沙后会排泄可沉底的鱼粪，这样做能降低滤食性鱼类粪便的二次污染，原因是____________（答出2点）。 24. 突触是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。根据不同的分类标准，突触可以分为多种类型，具体见下表。回答下列问题： 突触分类标准 突触类型 按神经元联结部位的不同分类 轴突—树突型 轴突—胞体型 轴突—轴突型 按结构和机制的不同分类 化学突触 电突触 按传递的性质分类 兴奋型突触 抑制型突触 注：电突触通过局部电流进行信息传递，可以双向传递。 （1）与化学突触相比，推测电突触的特点有_______（答出2点）。 （2）VTA多巴胺神经元、Nac脑区GABA能神经元和脑内接受神经元之间的联络如图1所示，此处多巴胺与特异性受体结合会引起钠离子内流，GABA与多巴胺的性质不同。按神经元联结部位的不同分类，图1中的突触类型有_______；综上分析，Nac脑区GABA能神经元的作用是________。 （3）刺激Nac脑区GABA能神经元，VTA多巴胺神经元上膜电位变化情况如图2所示。据图分析，GABA引起图示曲线变化的具体过程：______________。 （4）为了确定某神经元a和神经元b之间的突触是电突触还是化学突触，请利用微电流计及相关器材，设计一个实验进行证明，写出实验思路、预期实验结果和结论。 实验思路：____________________________； 预期实验结果和结论：_____________________。 25. 为快速有效地检测汞污染，科研人员利用启动子J109和PmerT、汞响应蛋白（MerR）、绿色荧光蛋白（GFP）构建了非耦合双启动子汞全细胞生物传感器，其原理如图1所示。J109为组成型启动子，在不同细胞发挥作用的效果基本一致；PmerT为诱导型启动子，需要特定信号刺激后发挥作用。相关碱基序列和基因表达方向如下表所示。 启动子/结构基因 序列 J109 5'-TTTACAGCTA……CTGTGCTAGC-3' 3'-AAATGTCGAT……GACACGATCG-5' PmerT 5'-TTCCATATCG……TATCCAATCC-3' 3'-AAGGTATAGC……ATAGGTTAGG-5' MerR基因 5'-ATGGAAAATA……TATGCCTTAG-3' 3'-TACCTTTTAT……ATACGGAATC-5' GFP基因 5'-ATGAGTAAAG……ATACAAATAA-3' 3'-TACTCATTTC……TATGTTTATT-5' （1）获取MerR基因时，利用PCR技术对模板DNA进行了30个“95℃变性→50℃复性→72℃延伸”的循环处理；对其产物电泳，出现下图所示结果。PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是____________，下图中③实验结果出现的原因可能是______。 （2）图中启动子b应选择______，其作用是______。为确保MerR基因、GFP基因分别与相应启动子正确连接，科研人员应选择表______组引物对重组DNA进行扩增，并作进一步验证。 引物组 序列 甲 5'-TTTACAGCTA-3' 5'-CTAAGGCATA-3' 乙 5'-CTAGCATGGA-3' 5'-TCCATGCTAG-3' 丙 5'-TTCCATATCG-3' 5'-TTATTTGTAT-3' 丁 5'-AATCCATGAG-3' 5'-CTCATGGATT-3' （3）研究发现，全细胞生物传感器在无Hg状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三生物期末模拟综合三 一、单选题 1. 蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链的合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列相关分析错误的是（ ） A. 用14C标记亮氨酸可用来了解某种蛋白质的分选途径 B. 抗体、胰岛素和胰蛋白酶的合成和分泌属于共翻译转运途径 C. 线粒体、叶绿体中的蛋白质以及细胞质基质蛋白均来自翻译后转运途径 D. 细胞中转运方向不同的蛋白质，其自身信号序列中的氨基酸序列相同 【答案】D 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【详解】A、用14C标记亮氨酸可用来了解蛋白质的合成和运输过程，可以确定某种蛋白质的分选是何种途径，A正确； B、抗体、胰岛素和胰蛋白酶都属于分泌蛋白，它们是在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外，故它们的分泌属于共翻译转运途径，B正确； C、线粒体、叶绿体中的蛋白质以及细胞质基质蛋白是在游离核糖体上完成肽链的合成，然后转运至功能发挥部位，故它们的分泌属于翻译后转运，C正确； D、细胞中转运方向不同的蛋白质，其自身信号序列中的氨基酸序列也不同，导致其运输的方向不同，D错误。 故选D。 2. 错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时引发内质网应激。正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合。内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网。内质网中一定浓度的Ca2+可提高有氧呼吸酶活性，内质网应激时，线粒体有助于内质网恢复稳态。下列叙述正确的是（ ） A. 正常状态下，IRE1和Bip特异性结合使IRE1处于活化状态 B. 若Bip基因发生突变，则错误折叠蛋白就无法运出内质网而积累 C. IRE1和错误折叠蛋白都能与Bip结合，两种结合均缓解了内质网应激 D. 内质网中的Ca2+可促进线粒体的有氧呼吸，促进错误折叠蛋白运出内质网 【答案】D 【解析】 【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量．生物膜系统概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。 【详解】A、根据题意，正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合，内质网应激时，IRE1被活化，因此正常状态下，IRE1和Bip特异性结合并未使IRE1处于活化状态，A错误； B、根据题意，内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网，即正常状态下，内质网中的错误折叠蛋白的运出不需要依赖于Bip基因，B错误； C、正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合。内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网，因此正常状态下，IRE1与Bip结合，而应激状态下，Bip协助错误折叠蛋白运出内质网，但Bip不一定与错误折叠蛋白结合，C错误； D、根据题意，内质网应激时，线粒体有助于内质网恢复稳态，可能线粒体的有氧呼吸可以为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态，内质网中一定浓度的Ca2+可提高有氧呼吸酶活性，因此内质网中的Ca2+可促进线粒体的有氧呼吸，促进错误折叠蛋白运出内质网，D正确。 故选D。 3. 动物的脂肪细胞主要分为白色脂肪和棕色脂肪细胞两大类。棕色脂肪细胞中含大量线粒体，线粒体内膜含有一种称为解耦联蛋白（UCP）的物质，使得有氧呼吸第三阶段产生的能量不能用于合成ATP，而只能转化为热能。生活在寒冷地区的人群含有较多的棕色脂肪细胞。图1是寒冷刺激下棕色脂肪组织细胞产热的示意图，图2 是其他细胞在有氧呼吸第三阶段ATP 合成过程示意图。下列说法错误的是（　　） A. 寒冷刺激使棕色脂肪产热是神经和体液调节的结果 B. 图中①②③调节过程可以看作一个完整的反射弧 C. UCP 的作用是将H+从线粒体基质运输到膜间隙 D. 寒冷地区的人群含有较多的棕色脂肪细胞体现了进化与适应的观点 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段： 第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的； 第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的； 第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、寒冷刺激①②③⑥途径，属于神经调节，此过程中去甲肾上腺素属于神经递质，通过①④⑤⑥途径是体液调节，A正确； C、图中①②③过程可以看作一个完整的反射弧，此时的去甲肾上腺素属于神经递质，B正确； C、UCP的作用是使有氧呼吸第三阶段产生的能量不能用于合成ATP，ATP合成是由于膜间隙的H＋顺浓度进入线粒体基质，UCP的作用可能是让膜间隙与线粒体基质H＋浓度差消失，即将H＋从膜间隙运输到线粒体基质，C错误； D、寒冷地区的人群含有较多的棕色脂肪细胞有利于产生更多热量维持体温，体现生物进化与适应的观点，D正确。 故选C。 4. 在肿瘤细胞中，许多抑癌基因通过表观遗传机制被关闭，CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达。研究人员利用小分子药物MC18处理后，下列说法错误的是（　　） A. 启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录 B. MC18可能干扰了肿瘤细胞的细胞周期 C. MC18可能能去除启动子上的表观遗传标记 D. CDK9是打开抑癌基因的关键物质 【答案】D 【解析】 【分析】分析图3，在使用MC18后，肿瘤的体积的增长速度减缓，MC18是细胞周期蛋白依赖的蛋白激酶9（CDK9）的特异性小分子抑制剂，说明CDK9能促进肿瘤的发生。 【详解】A、启动子甲基化影响RNA聚合酶识别与结合，因此启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录，A正确； B、图中两组对照可知，在使用MC18后，肿瘤的体积的增长速度减缓，可能是由于MC18可能干扰了肿瘤细胞周期，使肿瘤细胞的增殖速度变缓，B正确； C、用小分子药物MC18处理细胞后，肿瘤的体积的增长速度减缓，推测MC18可能能去除CMV启动子上的甲基化标记，激活抑癌基因的表达，C正确； D、肿瘤细胞的抑癌基因被关闭，CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达，CDK9没被抑制而发挥作用，会发生肿瘤，说明CDK9可能与抑癌基因的关闭有关，D错误。 故选D。 5. 某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊，医生诊断为急性咽喉炎，需头孢类药物治疗。医嘱：使用该药物期间及用药后1～2周内不能饮酒，原因如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 静脉注射头孢类治疗时，药物首先进入的细胞外液是血液 B. 血浆中的酒精随呼气排出体外时至少穿过2层磷脂双分子层 C. 口服的头孢类药物需经消化吸收才能进入人体的内环境 D. 乙醛中毒引起呼吸抑制，使通气量减少导致CO2积累，血浆pH显著下降 【答案】C 【解析】 【分析】内环境又叫细胞外液，由血浆、组织液和淋巴组成。内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件，是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 【详解】A、静脉注射头孢类治疗时，药物首先进入的细胞外液是血浆，A错误； B、饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外，该过程酒精至少穿过毛细血管壁细胞膜2层+肺泡壁细胞膜2层＝4层生物膜，4层磷脂双分子层，B错误； C、口服的头孢类药物需经消化吸收才能进入人体的内环境，而注射药物直接进入内环境，C正确； D、由于血浆中有缓冲物质的存在，因此通气量减少导致CO2积累，并不会导致血浆pH显著下降，D错误。 故选C。 6. 尿黑酸尿症（AKU）是一种罕见的酪氨酸代谢障碍性疾病，是由HGD基因突变所致。研究人员调查了某AKU患者的家系患病情况，绘制的遗传系谱图如图1所示，然后对该家系中部分成员的相关基因进行电泳，结果如图2所示。不考虑X、Y染色体同源区段，下列分析正确的是（　　） A. HGD基因可能是位于常染色体或X染色体上的显性基因 B. 条带1为HGD突变基因，条带2为HGD基因 C. 4号同时含有HGD基因和HGD突变基因的概率为2/3 D. 6号患病的原因可能是5号产生卵细胞时发生了基因突变 【答案】D 【解析】 【分析】由图2可知，1、2、4、7号是杂合子，5、8号是纯合子。 【详解】A、1号和2号不患病，3号患病，推测AKU是常染色体隐性遗传病，由于AKU是HGD基因突变所致，因此HGD基因是位于常染色体上的显性基因，A错误； B、5号不患病，且5号的电泳结果为只含有条带1，因此条带1是HGD基因，条带2是HGD突变基因，B错误; C、根据电泳结果可知，4号是杂合子，同时含有HGD基因和HGD突变基因的概率为1，C错误； D、4号是杂合子，5号是纯合子，6号患AKU，6号含有2个HGD突变基因，其中1个HGD突变基因的来源可能是5号产生卵细胞时发生了基因突变，导致卵细胞中含有HGD突变基因，D正确。 故选D。 7. 阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同等强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激神经元，测得的神经元膜电位变化情况如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 静息电位的产生主要与K+外流有关 B. 单次阈下刺激不能引起神经元膜电位发生变化 C. 连续多个阈下刺激的效果可叠加并引发动作电位的产生 D. 刺激强度和刺激频率均能影响动作电位的产生 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图可知，单次刺激时，膜电位发生了变化，静息电位差值变小，但没有形成外负内正的动作电位，说明刺激强度在阈值之下；连续刺激时，形成了外负内正的动作电位，说明连续的阈下刺激可叠加产生动作电位。 【详解】A、静息电位的产生主要受神经细胞内外K+浓度的影响，K+外流导致形成了外正内负的膜电位，A正确； B、据图分析可知，单次阈下刺激神经元，神经元电位发生了变化，但是没有形成动作电位，B错误； C、单次阈下刺激不能引发突触后膜产生动作电位，但连续多个阈下刺激可以叠加并引发突触后膜产生动作电位，C正确； D、据图分析可知，单次刺激时，膜电位发生了变化，但并未形成动作电位，说明刺激强度在阈值之下，刺激强度会影响动作电位的产生；连续刺激时，形成了外负内正的动作电位，说明连续的阈下刺激可在突触后膜叠加，即刺激频率也能影响动作电位的产生，D正确。 故选B。 8. 研究发现，高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子（蛋白质），抑制心肌细胞凋亡以维持其正常数量。当心肌细胞缺血、缺氧时，ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，造成心力衰竭。下列叙述正确的是（ ） A. 高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性 B. 有氧运动会抑制心肌细胞中ARC基因的表达，心肌细胞凋亡率会降低 C. ARC基因只存于心肌细胞，并在该细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子 D. 心脏老化会损失心肌细胞，原因可能是凋亡抑制因子减少引起细胞凋亡 【答案】D 【解析】 【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段。转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 【详解】A、高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞分化的结果，未失去全能性，A错误； B、有氧运动会促进心肌细胞中ARC基因的表达，抑制心肌细胞凋亡，心肌细胞凋亡率会降低，B错误； C、ARC基因存在于所有的细胞中，但是只在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子，C错误； D、ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，心脏老化会损失心肌细胞，可能是由于凋亡抑制因子减少，引起细胞凋亡导致的，D正确。 故选D。 9. 线粒体内膜上的F0-F1可促进H+的运输过程①从而驱动ATP合成，当线粒体内外膜间隙中的H+通过过程②进入线粒体基质时，有氧呼吸最终释放的热能明显增大，相关机制如图1。寡霉素可抑制F0-F1的活性，DNP可使H+通过过程②进入线粒体基质；线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小。寡霉素和DNP对离体线粒体内氧浓度的影响如图2（各阶段的底物均充足）。下列有关叙述正确的是（ ） A. 抑制线粒体内膜上F₀-F1的活性会增加ATP的合成速率 B. UCP1运输H+的方式为主动运输，UCP1可减少ATP的产生 C. DNP使耗氧速率增大与其降低线粒体内膜两侧H+浓度差有关 D. 图2中抑制剂Ⅱ是寡霉素，使线粒体内耗氧速率在5段减小 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸得场所是细胞质基质和线粒体，有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，一分子葡萄糖可分解成两分子丙酮酸，4个[H]以及释放少量能量，释放得能量一部分以热能形式散失，一部分以化学能得形式储存在ATP中；第二阶段的场所为线粒体基质，丙酮酸和水形成二氧化碳和[H]，以及释放少量能量，释放得能量一部分以热能形式散失，一部分以化学能得形式储存在ATP中；第三阶段的场所是线粒体内膜，一二阶段形成的[H]和氧气反应形成水并释放大量能量，释放得能量一部分以热能形式散失，一部分以化学能得形式储存在ATP中。 【详解】A、根据题意信息可知，线粒体内膜上的F0-F1可促进H+的运输过程①从而驱动ATP合成，因此抑制线粒体内膜上F0-F1的活性，会降低ATP的合成速率，A错误； B、根据图示信息可知，UCP1运输H+属于顺浓度梯度，为协助扩散，B错误； C、根据题意可知，线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小，DNP可使H+通过过程②进入线粒体基质，从而降低线粒体内膜两侧H+浓度差，所以DNP使耗氧速率增大，C正确； D、根据题意可知，寡霉素可抑制ATP合酶对H+的转运，从而抑制ATP生成，加入抑制剂Ⅱ后，线粒体内氧气消耗量增加，可能是促进了ATP的合成，说明抑制剂Ⅱ不能是寡霉素，D错误。 故选C。 10. 雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. Tsix序列转录的模板链是甲链，其启动子位于Xist右侧 B. Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程 C. XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活 D. XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后，XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚，从而导致X染色体失活。                                                                  【详解】A 、转录沿模板链的3'到5'，根据图示，Tsix序列转录的模板链是甲链，从右向左转录的，因此其启动子位于Xist右侧，A正确； B、Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的转录过程，B错误； C、Tsix形成的RNA与XistRNA 的碱基互补形成双链RNA，使得XistRNA无法包裹X染色体，使X 染色体保留活性，因此XistRNA与TsixRNA碱基互补能抑制X染色体失活，C错误； D、由于XistRNA是单链，因此，只含一个游离的磷酸基团，D错误。 故选A。 11. 人体保持适量的碘摄入对于维护身体健康至关重要。科研人员为了探究缺碘对甲状腺和垂体相关激素分泌的影响，将生理状态、年龄、性别等条件相同且适宜的小鼠随机均分成两组，进行实验，实验记录及结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 分泌腺体 激素名称 对照组小鼠激素含量 实验组小鼠激素含量 补碘前 补碘后 甲状腺 ① 正常 降低 正常 垂体 ② 正常 升高 正常 A. 挑选生理状态等条件相同的小鼠，目的是控制无关变量 B. 实验组小鼠补碘前，②升高与①的促进作用减弱有关 C. ①的分泌过程中存在多级反馈调节，有利于精确调控 D. 若某成年人长期缺碘，则此人具有畏寒、乏力等症状 【答案】ACD 【解析】 【分析】当身体的温度感受器受到寒冷等刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，促使垂体分泌促甲状腺激素。促甲状腺激素随血液运输到甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素分泌减少，可见甲状腺激素的分级调节也存在着反馈调节机制。 【详解】A、为减小实验误差控制其他无关变量，应挑选生理状态等条件相同的小鼠进行实验，A正确； B、垂体分泌②促甲状腺激素，甲状腺分泌①甲状腺激素，实验组小鼠补碘前，②促甲状腺激素升高与①甲状腺激素的抑制作用减弱有关，B错误； C、①甲状腺激素的分泌过程中存在下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节，这样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，C正确； D、长期缺碘，成年人会表现出：①喜热、畏寒等体温偏低现象；②少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象．现象①说明甲状腺激素的相关作用是促进新陈代谢；现象②说明该激素对神经系统的作用是提高兴奋性，D正确。 故选ACD。 12. 下图表示草原上某野兔种群数量的变化，K0表示种群在无天敌状态下的环境容纳量，c时间点有天敌迁入，下列说法正确的是（ ） A. c→d时段内野兔的死亡率小于出生率 B. 0→b时段该种群的年龄组成最可能为增长型 C. 在无天敌状态下，某时间点种群数量不可能大于K0 D. 在天敌迁入后，野兔种群的K值为K2 【答案】B 【解析】 【分析】1、据图分析，种群数量先增加后处于动态平衡，种群数量呈S形，在K2-K3附近波动。2、环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。环境容纳量也可用K值表示，它不是固定不变的：（1）同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。（2）当环境遭受破坏时，K值下降；当生物生存环境改善时，K值上升。 【详解】A、c→d时段内野兔的种群数量总体降低，其死亡率大于出生率，A错误； B、图中0→b时段内野兔的种群数量增加，说明死亡率小于出生率，此阶段该种群的年龄组成最可能为增长型，B正确； C、同一种生物的K值不是固定不变的，在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动，在无天敌状态下，某时间点种群数量有可能大于K0，C错误； D、c时间点有天敌迁入，一段时间后种群数量在K2-K3附近波动，说明野兔种群的环境容纳量在K2-K3之间，D错误。 故选B。 13. 癫痫是大脑功能短暂障碍的一种慢性疾病，是因大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散，从而引发脑细胞过度兴奋。与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程如下图，下列叙述正确的是（ ） A. 癫痫发生时，兴奋在神经纤维上的传导是双向的 B. 突触前膜上的GABA转运体可同时回收GABA和谷氨酸 C. 谷氨酸作用于成熟神经细胞的AMPA受体使细胞产生动作电位 D. 可通过降低GABA转运体的活性或提高AMPA受体的活性治疗癫痫 【答案】C 【解析】 【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式（电信号）传导到轴突末梢时，突触小泡释放神经递质（化学信号），神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元（电信号→化学信号→电信号）。 【详解】A、癫痫发生时，兴奋在神经纤维上传导的方向与神经细胞膜内局部电流的方向相同，非离体状态下，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，A错误； B、据图分析可知GABA转运体与谷氨酸转运体是不同的转运蛋白，B错误； C、谷氨酸作用于突触后膜上（成熟神经细胞）上的AMPA受体，引起突触后膜离子通透性改变，钠离子大量内流，使突触后膜发生化学信号向电信号的转变，进而产生动作电位，C正确； D、降低突触前膜上的GABA转运体的活性，则会导致GABA持续对突触后膜起作用，引起氯离子内流，使得静息电位的绝对值增大，导致突触后膜难于产生动作电位，提高AMPA受体的活性，可促进钠离子内流，使得静息电位的绝对值减小，导致突触后膜易于产生动作电位，因此可通过降低GABA转运体的活性或降低AMPA受体的活性治疗癫痫，D错误。 故选C 14. 素有“中华水塔”之称的三江源是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区，因气候变化和人为干扰，该地区环境恶化，草地严重退化，导致局部出现了荒漠化。我国政府已经建立了三江源国家公园，对当地的生态环境进行修复。下列说法正确的是（　　） A. 修复前草场现实载畜量超过理论载畜量使草场退化，违背了生态工程的整体原理 B. 退牧还草过程中群落发生了次生演替，说明人类活动往往影响群落演替的方向和速度 C. 三江源湖泊的深水区和浅水区分布着不同类群的生物，体现了群落的垂直结构 D. 阳光、温度和水分等随季节而变化，会使群落的外貌和类型呈季节性变化 【答案】B 【解析】 【分析】1、群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。 2、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【详解】A、修复前草场现实载畜量超过理论载畜量使草场退化，违背了生态工程的协调原理，A错误； B、退牧还草过程中群落发生了次生演替，该地区的生物群落变丰富了，说明人类活动往往影响群落演替的方向和速度，B正确； C、三江源湖泊的深水区和浅水区是由于地势的起伏所造成的，属于水平方向上的不同，体现了群落的水平结构，C错误； D、群落的季节性指的是由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化，群落类型不会随季节发生改变，D错误。 故选B。 15. 随年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。研究发现，Hcrt神经元兴奋可使小鼠发生睡眠到觉醒状态的转化，并维持觉醒状态。与年轻小鼠相比，年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3（钾离子通道）表达量下降，导致觉醒状态持续时间延长。下列相关叙述错误的是（ ） A. 睡眠与觉醒的状态转化与Hcrt神经元处于静息还是兴奋状态有关 B. Hcrt神经元的膜电位表现为外负内正有利于小鼠维持睡眠状态 C. 年老小鼠Hcrt神经元K+外流减少，导致其难以进入睡眠状态 D. 促进Hcrt神经元上KCNQ2/3的表达可提高年老小鼠睡眠质量 【答案】B 【解析】 【分析】当细胞受到一次阈刺激或阈上刺激时，受激细胞膜上钠离子通道少量开放，出现钠离子少量内流，使膜的静息电位值减小而发生去极化。当去极化进行到某一临界值时，由于钠离子通道的电压依从性，引起钠离子通道大量激活、开放，导致钠离子迅速大量内流而爆发动作电位。这个足以使膜上钠离子通道突然大量开放的临界膜电位值，称为阈电位。阈电位比静息电位约小10mV～20mV。如神经纤维的静息电位是-70mV，其阈电位约为-55mV。任何刺激只要能使膜从静息电位去极化到阈电位，便能触发动作电位，引起兴奋。 【详解】A、Hcrt神经元兴奋时，钠离子内流产生动作电位,能使小鼠发生睡眠到觉醒状态的转化，可见睡眠与觉醒的状态转化与Hcrt神经元处于静息还是兴奋状态有关，A正确； B、静息状态时神经元细胞的细胞膜电位表现为外正内负，所以Hcrt神经元的膜电位表现为外正内负有利于小鼠维持睡眠状态，B错误； C、K+外流减少，静息电位绝对值会减小，更易兴奋，导致其难以进入睡眠状态，C正确； D、促进Hcrt神经元上KCNQ相关的基因表达可以增加钾离子通道的数量，减弱相关神经元的兴奋性，可在一定程度上改善睡眠质量，D正确。 故选B 二、不定项选择题 16. 真核细胞中的蛋白质从初始合成部位转运到发挥功能部位的过程叫蛋白质分选，分选依赖肽链自身的信号序列（一小段特殊氨基酸序列，分为内质网定向信号序列和靶向序列两种），如图表示蛋白质分选的基本途径。下列说法正确的是（　　） A. 溶酶体中的水解酶和细胞核内蛋白的合成均始于游离核糖体 B. 蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定 C. 无氧呼吸的酶和光合作用的酶的分选也需要经过①、②过程 D. 经⑤⑥⑦过程分选的蛋白质均穿过了2层生物膜 【答案】AB 【解析】 【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程大致是：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。 2、蛋白质是生物大分子，依赖于膜的流动性跨膜。 【详解】A、分泌蛋白和胞内蛋白的合成均起始于游离核糖体，A正确； B、由题干信息可知，蛋白质的分选依赖于肽链自身的信号序列，即一小段氨基酸序列，所以蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定，B正确； C、无氧呼吸的酶和光合作用的酶其分选依赖靶向序列，无需经过内质网和高尔基体加工，所以不需要经过①、②过程，C错误； D、蛋白质属于大分子物质，⑤⑥过程依赖于膜的流动性，⑦过程通过核孔进入细胞核，未穿过生物膜，D错误。 故选AB。 17. 研究发现脂肪的合成与线粒体直接相关，丙酮酸在线粒体中可生成柠檬酸，进而转化合成脂肪，其中Ca2+在柠檬酸循环中起重要作用，具体过程如下图所示。有氧呼吸过程中产生的H+可逆浓度从线粒体基质运到内外膜的间隙，线粒体内膜上的UCP-1蛋白介导H+内流却不与ATP合成过程偶联。下列叙述正确的是（    ） A. 丙酮酸转化为柠檬酸和CO2的生成均发生在线粒体基质中 B. Ca2+从细胞质基质进入线粒体基质中需要跨过4层磷脂分子层 C. 线粒体外膜的蛋白质种类和数目比内膜更多一些 D. UCP-1蛋白表达时，线粒体内膜上ATP的合成速率将增大 【答案】AB 【解析】 【分析】有氧呼吸第一阶段场所为细胞质基质，产物为丙酮酸，产生少量ATP；第二阶段的场所为线粒体基质，丙酮酸与水反应生成二氧化碳和[H]，产生少量ATP；第三阶段场所为线粒体内膜，生成水，产生大量ATP。 【详解】A、结合题图可知，丙酮酸转化为柠檬酸发生在线粒体基质，丙酮酸转化为CO2对应有氧呼吸第二阶段，也发生在线粒体基质，A正确； B、Ca2+从细胞质基质进入线粒体基质中需要跨过两层膜，即4层磷脂分子层，B正确； C、线粒体外膜的蛋白质种类和数目比内膜少一些，因为内膜上分布了很多有氧呼吸相关酶，C错误； D、由题干“有氧呼吸过程中产生的H+可逆浓度从线粒体基质运到内外膜的间隙”可知，内外膜的间隙H+浓度高于线粒体基质，线粒体内膜上的UCP-1蛋白介导H+内流却不与ATP合成过程偶联，说明UCP-1蛋白介导H+内流为协助扩散，且H＋内流产生的电化学势并不能推动ATP的合成，故UCP-1蛋白表达时，线粒体内膜上ATP的合成速率将不变，D错误。 故选AB。 18. 某团队研究了远红光对不同品种小麦种子萌发的影响。实验时，远红光组每天给予种子白光和远红光共同照射12h，以及远红光单独照射12h；对照组每天给予白光照射12h，以及12h黑暗处理。光照对不同品种小麦种子萌发的影响如图1所示，对小麦种子内赤霉素含量的影响如图2所示。据图分析，下列有关叙述正确的是（ ） A. 由图1可知，小麦种子的萌发由基因控制并受环境因素的影响 B. 由图2可知，远红光可以提高小麦种子内的赤霉素含量 C. 远红光通过激活光合色素影响小麦种子细胞内特定基因的表达 D. 若远红光处理的同时施加脱落酸，小麦种子萌发率将高于单独远红光处理 【答案】AB 【解析】 【分析】赤霉素能够促进种子萌发，脱落酸能够维持种子休眠，二者作用相反。 【详解】A、由图1可知，同一品种小麦进行不同光处理，萌发率不同，同一光处理，不同品种小麦的萌发率不同，因此小麦种子的萌发由基因控制并受环境因素的影响，A正确； B、由图2可知，与对照组相比，远红光组的小麦种子中赤霉素含量升高，B正确； C、光敏色素主要吸收红光和远红光，受到光照刺激时，光敏色素被激活而影响特定基因的表达，光合色素吸收的是可见光，不能吸收远红光，C错误； D、脱落酸抑制种子萌发，因此若远红光处理的同时施加脱落酸，小麦种子萌发率将低于单独远红光处理，D错误。 故选AB。 19. 琼脂糖凝胶电泳常用于检测不同大小的DNA片段，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远。科研人员利用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理DNA分子甲，得到如下图所示的图谱，其中1号泳道是DNA标准品（含有若干种长度已知的DNA样品，通过与之比较可粗略判断待测DNA样品的长度）的电泳结果，2号、3号、4号是分别用EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、EcoRⅠ和SmaⅠ共同处理DNA分子甲后的电泳结果。下列说法正确的是（ ） A. 据图可知，B端是电泳的起始端 B. DNA分子甲最可能为环状DNA分子 C. 在DNA分子甲中，EcoRⅠ和SmaⅠ酶切位点相距约200bp D. EcoRⅠ和SmaⅠ切DNA分子甲后产生了不同的黏性末端 【答案】BC 【解析】 【分析】限制酶主要是从原核生物中分离纯化而来，能识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列，并且使每一条链中的特定部位的磷酸二酯键断开，作用的结果是产生黏性末端或者平末端。 【详解】A、由题意可知，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远，说明A端为起始端，A错误； B、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，B正确； C、由题知，两种限制酶同时切割时则产生800bp和200bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200bp，C正确； D、由于不知道EcoRⅠ和SmaⅠ的酶切位点，且用EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理产生的片段一样长，则无法判断是否能产生相同的黏性末端，D错误。 故选BC。 20. 血糖浓度升高，胰岛B细胞中的葡萄糖激酶（GK）与葡萄糖结合，最终促进胰岛素释放。胰岛素作用于肝脏细胞后，肝脏中的激酶PI3K增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT的数量，且促进肝糖原合成。多格列艾汀（GK激活剂）能改善糖尿病患者受损的GK功能。2型糖尿病（T2DM）患者的GK表达量及活性与正常人的区别如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 正常肥胖者和T2DM肥胖者的GK活性都比正常瘦者低 B. GK基因突变导致胰岛素分泌增加，肝细胞合成肝糖原增多 C. PI3K活性降低会减少肝细胞膜上GLUT的数量，可使血糖浓度偏高 D. 多格列艾汀可增加T2DM患者的GK活性，但不能有效治疗1型糖尿病 【答案】CD 【解析】 【分析】葡萄糖激酶（GK）是细胞内葡萄糖代谢的一种关键酶，当机体血糖浓度超出一定范围时，相关细胞中的GK会被激活，使血糖浓度降低，当血糖低于一定值时，GK活性迅速下降，以保证血糖浓度维持稳定。 【详解】A、根据题目中的图示信息，正常肥胖者的GK活性与正常瘦者相比并没有明显降低，而是保持在相近水平。而T2DM（2型糖尿病）肥胖者的GK活性则明显低于正常瘦者，A错误； B、GK基因突变，胰岛B细胞中的葡萄糖激酶（GK）不能合成，不能与葡萄糖结合，胰岛素不能释放，肝细胞合成肝糖原不会增多，B错误； C、根据题目描述，胰岛素作用于肝脏细胞后，肝脏中的激酶PI3K会增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT的数量，并促进肝糖原合成。如果PI3K活性降低，那么它就不能有效地增加GLUT的数量，这会导致肝细胞对葡萄糖的摄取减少，进而使血糖浓度升高，C正确； D、多格列艾汀是一种GK激活剂，它能改善糖尿病患者受损的GK功能，增加T2DM患者的GK活性，促进胰岛素的分泌，但1型糖尿病主要病因是胰岛B细胞被破坏，导致胰岛素分泌不足，因此多格列艾汀不能有效治疗1型糖尿病，D正确。 故选CD。 三、非选择题 21. 在叶肉细胞中，固定 CO₂形成C3的植物称为C3植物；而玉米等植物的叶肉细胞中，PEP在PEP羧化酶的作用下固定 CO2进行C4循环，这样的植物称为C4植物。C4植物的维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体，光反应发生在叶肉细胞，暗反应发生在维管束鞘细胞。在C4循环中PEP羧化酶对CO2的高亲和力，可将周围梭低浓度的 CO2高效运往维管束鞘细胞形成高浓度CO2，如下图所示. 暗反应中 RuBP 羧化酶(对CO2的亲和力约为PEP羧化酶的1/60)在CO2浓度高时催化 RuBP固定CO2合成有机物；在CO2浓度低时催化 RuBP 与O2进行光呼吸，分解有机物，回答下列问题： （1）C₄植物中固定CO2的酶是_________，最初固定CO2的物质是________. （2）C3植物与C4植物相比较，CO₂补偿点较高的是_________；干旱时，对光合速率影响较小的是________。 （3）C4循环中，苹果酸和丙酮酸能穿过在叶肉细胞和维管束鞘细胞之间形成的特殊结构，该结构使两细胞原生质相通，还能进行信息交流，该结构是_________。据题意分析，C4植物叶肉细胞不发生暗反应的原因是_________。 （4）环境条件相同的情况下，分别测量单位时间内 C3植物和 C4植物干物质的积累量，发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍，据题意推测原因是_________。(至少答出两点，不考虑呼吸作用的影响) 【答案】（1） ①. PEP 羧化酶和 RUBP 羧化酶 ②. PEP （2） ①. C3植物（C3） ②. C4植物（C4） （3） ①. 胞间连丝 ②. PEP 羧化酶对 CO2的亲和力远大于 RUBP 羧化酶，使暗反应因缺少CO2而无法进行（PEP 羧化酶对CO2亲合力高 / CO2用于合成 C4） （4）因 C4循环使维管束鞘细胞内有高浓度 CO2，促进了光合作用，增加了有机物的合成；高浓度 CO2抑制了光呼吸，减少了有机物的消耗 【解析】 【分析】C4植物，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEPC酶催化CO2固定产生四碳化合物，然后运输到维管束鞘细胞中分解，释放出CO2用于卡尔文循环，这使得C4植物能利用环境中较低CO2进行光合作用，大大提高了光合作用效率。 【小问1详解】 由题意可知，PEP在PEP羧化酶的作用下固定CO2进行C4循环，在C4循环中PEP羧化酶对CO2的高亲和力，可将周围较低浓度的CO2高效运往维管束鞘细胞形成高浓度CO2，即C4植物中固定CO2的酶是PEP羧化酶和RuBP羧化酶，最初固定CO2的物质是PEP。 【小问2详解】 与C3植物相比，C4植物叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力更强，因而能利用更低浓度的CO2，因此C4植物的CO2补偿点比C3植物低，故C4植物的有机物积累量往往较高，因此当干旱时气孔关闭，对光合速率影响较小的是C4植物。 【小问3详解】 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接也有信息交流的作用，C4植物叶肉细胞不发生暗反应的原因是：PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远大于RuBP羧化酶，使暗反应因缺少二氧化碳而无法进行。 【小问4详解】 C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍，据题意推测原因是：因C4循环使维管束鞘细胞内有高浓度二氧化碳，促进了光合作用，增加了有机物的合成；高浓度二氧化碳抑制了光呼吸，减少了有机物的消耗。 22. 某雌雄异株植物（XY型性别决定）的宽叶和窄叶分别由2号染色体上的基因A和a控制，抗旱和不抗旱分别由基因B和b控制；高产、中产、低产由两对等位基因D/d和E/e控制，且高产由D和E共同决定，只出现一对隐性基因表现为中产，出现两对隐性基因表现为低产。各相对性状均为完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 实验一：亲本宽叶不抗旱植株与窄叶抗旱植株杂交，得到的F1表型及比例为宽叶抗旱：宽叶不抗旱：窄叶抗旱：窄叶不抗旱=1：1：1：1。 实验二：纯合亲本宽叶中产植株和窄叶中产植株杂交得到的F1，全是宽叶高产植株，F1相互交配得到F2，分析F2中窄叶中产类型的基因型。 结合实验一和实验二，根据所学知识回答下列问题： （1）实验一中，若B和b基因位于常染色体上，但不位于2号染色体上，则亲本的基因型组合为_______。选F1抗旱和不抗旱类型自由交配得F2，则F2中抗旱类型的比例为_______。若B和b基因位于2号染色体上，选F1中宽叶抗旱植株自交，则F2的性状及其分离比为_______。 （2）实验一中，若B和b基因仅位于X染色体上，F1的雌雄个体中抗旱和不抗旱比例不同，则亲本的基因型组合为_______，若F1的宽叶雌雄个体相互交配，则F2中窄叶抗旱类型的比例为______。 （3）实验一中，若B和b基因位于X和Y染色体的同源区段上，则F1中宽叶抗旱植株的基因型可能为_______；请设计实验探究F1中某宽叶抗旱植株的基因型，写出实验思路，并预期实验结果和结论。 实验思路：____________________________。 预期实验结果和结论：______________________。 （4）实验二中，若E和e基因位于2号染色体上，D和d基因位于3号染色体上，通过PCR检测F2的窄叶中产群体每株个体中控制宽叶和窄叶，高产、中产和低产的两种性状的所有等位基因，该群体电泳图谱只有类型I或类型Ⅱ，如图所示，若5为a基因，4为e基因，则1、2、3基因分别是____________。 【答案】（1） ①. Aabb×aaBb ②. 7/16 ③. 宽叶不抗旱：宽叶抗旱：窄叶抗旱=1：2：1 （2） ①. AaXbXb×aaXBY ②. 1/8 （3） ①. AaXBXb、AaXBYb或AaXbYB ②. 让该宽叶抗旱植株与对应性别的不抗旱植株进行杂交，统计后代雌雄个体中抗旱植株与不抗旱植株的比例 ③. 若后代雌雄个体中抗旱：不抗旱均为1：1，则该宽叶抗旱植株的基因型为AaXBXb；若后代中抗旱雌株：不抗旱雄株=1：1，则该宽叶抗旱植株的基因型为AaXBYb；若后代中不抗旱雌株：抗旱雄株=1：1，则该宽叶抗旱植株的基因型为AaXbYB （4）d、D、E 【解析】 【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 若B和b基因位于常染色体上，但不位于2号染色体上。根据实验一，宽叶和窄叶（A、a）与抗旱和不抗旱（B、b）两对性状独立遗传，亲本宽叶不抗旱植株（A-bb）与窄叶抗旱植株（aaB-）杂交，得到的F1表型及比例为宽叶抗旱：宽叶不抗旱：窄叶抗旱：窄叶不抗旱=1：1：1：1，符合测交比例，所以亲本的基因型组合为Aabb×aaBb。F1中抗旱（Bb）和不抗旱（bb）类型自由交配，Bb占1/2，bb占1/2，产生的配子B占1/4，b占3/4，F2中抗旱类型（BB+Bb）的比例为1-（3/4）2 =7/16。若B和b基因位于2号染色体上，亲本宽叶不抗旱植株（Aabb）与窄叶抗旱植株（aaBb）杂交，F1中宽叶抗旱植株（AaBb）自交，Ab连锁，aB连锁，F2的性状及其分离比为宽叶不抗旱（AAbb）：宽叶抗旱（AaBb）：窄叶抗旱（aaBB）=1：2：1。 【小问2详解】 若B和b基因仅位于X染色体上，F1的雌雄个体中抗旱和不抗旱比例不同。亲本宽叶不抗旱植株（A-XbXb）与窄叶抗旱植株（aaXBY）杂交，由于子代中宽叶：窄叶=1：1，属于测交实验，所以亲本的基因型组合为AaXbXb×aaXBY，F1宽叶基因型为AaXbY、AaXBXb，F1的宽叶雌雄个体相互交配，F2中窄叶抗旱类型的比例，先看叶形，Aa×Aa得到aa（窄叶）的概率为1/4，再看抗旱性，XbY×XBXb，得到XBXb（抗旱雌性）和XBY（抗旱雄性）的概率为1/2，所以F2中窄叶抗旱类型的比例为1/4×1/2=1/8。 【小问3详解】 若B和b基因位于X和Y染色体的同源区段上，亲本宽叶不抗旱植株与窄叶抗旱植株杂交，则F1中宽叶抗旱植株的基因型可能为AaXBXb、AaXbYB或AaXBYb。为了探究F1中某宽叶抗旱植株的基因型，可进行测交。 实验思路：让该宽叶抗旱植株与对应性别的不抗旱植株进行杂交，统计后代雌雄个体中抗旱植株与不抗旱植株的比例。 预期实验结果和结论：若该宽叶抗旱植株的基因型为AaXBXb，让其与不抗旱植株（XbYb）进行杂交，后代的基因型为XBXb、XbXb、XBYb、XbYb，雌雄个体中抗旱：不抗旱均为1：1；若该宽叶抗旱植株的基因型为AaXBYb，让其与不抗旱植株（XbXb）进行杂交，后代的基因型为XBXb、XbYb，后代中抗旱雌株：不抗旱雄株=1：1；若该宽叶抗旱植株的基因型为AaXbYB，让其与不抗旱植株（XbXb）进行杂交，后代的基因型为XbXb、XbYB，后代中不抗旱雌株：抗旱雄株=1：1。 【小问4详解】 已知纯合亲本宽叶中产植株和窄叶中产植株杂交，得到的F1全是宽叶高产植株，因为高产由D和E共同决定，只出现一对隐性基因表现为中产，出现两对隐性基因表现为低产，所以亲本宽叶中产植株基因型为AADDee（AAddEE），窄叶中产植株基因型为aaddEE（aaDDee），F1基因型为AaDdEe，当F1相互交配得到F2，由于A和a以及E和e基因均位于2号染色体上，会出现连锁现象，如果Ae连锁、aE连锁，F1基因型为AaDdEe，产生的配子有ADe、Ade、aDE、adE，雌雄配子相互交配得到F2，窄叶中产植株的基因型为aaddEE，若AE连锁、ae连锁，F1基因型为AaDdEe，产生的配子有ADE、AdE、aDe、ade，雌雄配子相互交配得到F2，窄叶中产植株的基因型为aaDDee、aaDdee，所以在F2的窄叶中产群体，基因型共有3种，分别为aaddEE、aaDDee、aaDdee，该群体电泳图谱只有类型I或类型Ⅱ，若5为a基因，4为e基因，根据基因型推测，1、2、3基因分别是d、D、E，所以类型I对应的基因型为aaDDee和aaDdee，类型Ⅱ对应的基因型为aaddEE。 23. 为建设美丽河北，该省高度重视淡水湖的水体污染治理。浮游藻类个体小，寿命短，繁殖快，易导致水体富营养化。相关部门通过引种挺水植物，投放鲢、鳙等滤食性鱼类和螺等底栖植食动物对其进行综合治理。经调查，某湖泊部分能量流动数据如表（假设不存在未利用能量，能量单位：J·m-2·a-1）所示。表中部分数据不存在或未知，用“一”表示。回答下列问题： 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 - - 218.0 158.0 初级消费者 6057.0 2019.0 2615.0 993.0 生产者 17844.5 20180.0 （1）通过栽种挺水植物控制藻类繁殖，主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争____________等，从而对浮游藻类产生抑制作用。 （2）通过所给数据计算可知，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为____________（用百分数表示，保留一位小数）。据表可知次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是____________J·m-2·a-1。综合治理一段时间后，浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形，原因可能是____________。 （3）鲢、鳙等滤食性鱼类可以通过捕食来降低浮游藻类密度，但其粪便中存在大量未消化且仍可继续增殖的藻类，容易造成二次污染。研究人员提出“鱼粪沉底控藻”技术，通过风力以及底栖鱼类运动使水体浑浊，泥沙增多，鲢、鳙在摄入泥沙后会排泄可沉底的鱼粪，这样做能降低滤食性鱼类粪便的二次污染，原因是____________（答出2点）。 【答案】（1）阳光（和水体中的无机盐） （2） ①. 9.6% ②. 155.0 ③. 浮游藻类寿命短，且通过与挺水植物的种间竞争和被多种捕食者摄食，导致其生物量较少 （3）沉底鱼粪中未消化的藻类由于水底光照不足而自然死亡并被分解、底栖动物的摄食可以达到控藻的目的 【解析】 【分析】生态系统中的能量流动：（1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。（2）过程：某一营养级的同化量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量=摄入量-粪便量。（3）特点：单向流动、逐级递减。 【小问1详解】 通过栽种挺水植物控制藻类繁殖的主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争光照、无机盐等资源。由于这些资源是有限的，挺水植物的生长会占据一部分资源，从而使得浮游藻类能够获取的资源减少，从而对浮游藻类产生抑制作用。 【小问2详解】 据表格数据分析可知，表中不存在未利用能量，故第二营养级（初级消费者）同化量=摄入量-粪便量=6057.0-2019.0=4038.0J·m-2·a-1，第一营养级（生产者）同化量=呼吸消耗量+流向分解者量+流到下一级的量=17844.5+20180.0+4038.0=42062.5J·m-2·a-1，所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率=第二营养级（初级消费者）同化量/第一营养级（生产者）同化量×100%=4038.0/42062.5×100%=9.6%。据表可知，次级消费者同化的能量中流向分解者的能量是158.0J⋅m−2⋅a−1，其中有3.0J⋅m−2⋅a−1是经过三级消费者摄食后未同化而流向分解者，故次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是158.0-3.0=155.0J⋅m−2⋅a−1。综合治理一段时间后，浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形，这可能是因为浮游藻类寿命短，且通过与挺水植物的种间竞争和被多种捕食者摄食，导致其生物量较少。 【小问3详解】 “鱼粪沉底控藻”技术能克服滤食性鱼类粪便二次污染的原因是沉底鱼粪中未消化的藻类由于水底光照不足而自然死亡并被分解；底栖动物的摄食可以达到控藻的目的。 24. 突触是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。根据不同的分类标准，突触可以分为多种类型，具体见下表。回答下列问题： 突触分类标准 突触类型 按神经元联结部位的不同分类 轴突—树突型 轴突—胞体型 轴突—轴突型 按结构和机制的不同分类 化学突触 电突触 按传递的性质分类 兴奋型突触 抑制型突触 注：电突触通过局部电流进行信息传递，可以双向传递。 （1）与化学突触相比，推测电突触的特点有_______（答出2点）。 （2）VTA多巴胺神经元、Nac脑区GABA能神经元和脑内接受神经元之间的联络如图1所示，此处多巴胺与特异性受体结合会引起钠离子内流，GABA与多巴胺的性质不同。按神经元联结部位的不同分类，图1中的突触类型有_______；综上分析，Nac脑区GABA能神经元的作用是________。 （3）刺激Nac脑区GABA能神经元，VTA多巴胺神经元上膜电位变化情况如图2所示。据图分析，GABA引起图示曲线变化的具体过程：______________。 （4）为了确定某神经元a和神经元b之间的突触是电突触还是化学突触，请利用微电流计及相关器材，设计一个实验进行证明，写出实验思路、预期实验结果和结论。 实验思路：____________________________； 预期实验结果和结论：_____________________。 【答案】（1）通过电信号传递，且是双向的 （2） ①. 轴突—轴突型和轴突—胞体型 ②. GABA能神经元释放神经递质GABA是抑制性神经递质，会减少多巴胺的释放，避免兴奋过度向脑内神经元传递 （3）刺激GABA能神经元释放抑制性神经递质GABA，引起突触后膜离子通透性改变，导致阴离子内流引起静息电位绝对值增大 （4） ①. 将一个电流计的两极接在两个神经元组成的突触的两侧，然后分别刺激神经元a和b，观察电流计的偏转情况 ②. 若无论刺激a，还是刺激b，电流计都发生两次相反方向的偏转，则该突触为电突触； 若刺激a使电流计偏转一次，刺激b使电流计偏转两次（或刺激b使电流计偏转一次，刺激a使电流计偏转两次），则该突触为化学突触。 【解析】 【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电信号的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放神经递质（化学信号），神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。 【小问1详解】 化学突触的信号转化是电信号→化学信号→电信号，信号传递是单向的，电突触（电突触是突触中一类。神经冲动传递不需化学物质作为递质，冲动扩布较快）信号转化是电信号→电信号，信号传递是双向的。 【小问2详解】 按神经元联结部位的不同分类，图1中的突触类型有轴突—轴突型和轴突—胞体型；题意显示，图中多巴胺与特异性受体结合会引起钠离子内流，GABA与多巴胺的性质不同，据此可推测，GABA能神经元释放的神经递质GABA是抑制性神经递质，会减少多巴胺的释放，避免兴奋过度向脑内神经元传递。 【小问3详解】 刺激Nac脑区GABA能神经元，VTA多巴胺神经元上膜电位变化情况如图2所示。图中显示，接受刺激后引起静息电位的绝对值变大，因而可推测，接受刺激后GABA能神经元释放抑制性神经递质GABA，引起突触后膜离子通透性改变，导致阴离子内流引起静息电位绝对值增大，使VTA多巴胺神经元难于产生兴奋。 【小问4详解】 为了确定某神经元a和神经元b之间的突触是电突触还是化学突触，结合化学突触和电突触的区别进行设计，兴奋在化学突触间的传递是单向的，而在电突触间的传递是单向的，因此相应的实验设计思路如下： 将一个电流计的两极分别连接在神经元a和b的外侧，即将一个电流计的两极接在两个神经元组成的突触的两侧，然后分别刺激神经元a和b，观察电流计的偏转情况。 若无论刺激a，还是刺激b，电流计都发生两次相反方向的偏转，则该突触为电突触； 若刺激a使电流计偏转一次，刺激b使电流计偏转两次（或刺激b使电流计偏转一次，刺激a使电流计偏转两次），则该突触为化学突触。 25. 为快速有效地检测汞污染，科研人员利用启动子J109和PmerT、汞响应蛋白（MerR）、绿色荧光蛋白（GFP）构建了非耦合双启动子汞全细胞生物传感器，其原理如图1所示。J109为组成型启动子，在不同细胞发挥作用的效果基本一致；PmerT为诱导型启动子，需要特定信号刺激后发挥作用。相关碱基序列和基因表达方向如下表所示。 启动子/结构基因 序列 J109 5'-TTTACAGCTA……CTGTGCTAGC-3' 3'-AAATGTCGAT……GACACGATCG-5' PmerT 5'-TTCCATATCG……TATCCAATCC-3' 3'-AAGGTATAGC……ATAGGTTAGG-5' MerR基因 5'-ATGGAAAATA……TATGCCTTAG-3' 3'-TACCTTTTAT……ATACGGAATC-5' GFP基因 5'-ATGAGTAAAG……ATACAAATAA-3' 3'-TACTCATTTC……TATGTTTATT-5' （1）获取MerR基因时，利用PCR技术对模板DNA进行了30个“95℃变性→50℃复性→72℃延伸”的循环处理；对其产物电泳，出现下图所示结果。PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是____________，下图中③实验结果出现的原因可能是______。 （2）图中启动子b应选择______，其作用是______。为确保MerR基因、GFP基因分别与相应启动子正确连接，科研人员应选择表______组引物对重组DNA进行扩增，并作进一步验证。 引物组 序列 甲 5'-TTTACAGCTA-3' 5'-CTAAGGCATA-3' 乙 5'-CTAGCATGGA-3' 5'-TCCATGCTAG-3' 丙 5'-TTCCATATCG-3' 5'-TTATTTGTAT-3' 丁 5'-AATCCATGAG-3' 5'-CTCATGGATT-3' （3）研究发现，全细胞生物传感器在无Hg状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：______。 【答案】（1） ①. 激活耐高温的DNA聚合酶 ②. 引物较短 （2） ①. J109 ②. 启动MerR基因转录出mRNA ③. 甲、丙 （3）增强MerR与启动子a的结合、修改启动子b以增强MerR的表达、增加重组质粒中MerR基因的数量（拷贝数）、修改启动子a以降低GFP基因的表达量 【解析】 【分析】PCR技术：概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。原理：DNA复制。前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。过程：高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；中温延伸：合成子链。 【小问1详解】 PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶，下图中③实验结果出现的原因可能是引物较短。 【小问2详解】 J109为组成型启动子，在不同细胞发挥作用的效果基本一致，图中启动子b应选择J109，其作用是启动MerR基因转录出mRNA。在反应体系中加入引物的作用是与目的基因的模板链配对，使Taq酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，延伸子链。为确保MerR基因、GFP基因分别与相应启动子正确连接科研人员应选择表甲、丙组引物对重组DNA进行扩增，并作进一步验证。 【小问3详解】 研究发现，全细胞生物传感器在无Hg状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低，可通过增强MerR与启动子a的结合、修改启动子b以增强MerR的表达、增加重组质粒中MerR基因的数量（拷贝数）、修改启动子a以降低GFP基因的表达量，来改造重组质粒以提高灵敏度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$