精品解析：河南省信阳市浉河区信阳高级中学2024-2025学年高三上学期1月期末生物试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（文化街校区） 2024-2025学年高三上期期末测试 生物试题 一、单选题：共16小题，每小题3分，共48分 1. 细胞中的化合物具有重要的生物学功能。下列叙述正确的是（ ） A. 维生素D属于固醇类物质，能参与血液中脂质的运输 B. 还原型辅酶Ⅰ的化学本质是蛋白质，能催化C3的还原 C. 与海南植物相比，冬季北方植物细胞膜中脂肪酸不饱和度低 D. RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能 【答案】D 【解析】 【分析】RNA分子的种类及功能： （1）mRNA：信使RNA；功能：蛋白质合成的直接模板； （2）tRNA：转运RNA；功能：mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者； （3）rRNA：核糖体RNA；功能：核糖体的组成成分，蛋白质的合成场所。 【详解】A、维生素D促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，胆固醇参与血液中脂质的运输，A错误； B、细胞中的很多酶都需要非蛋白的辅助因子参与才具有催化活性，而属于有机分子的辅助因子被称为辅酶。NAD+和NADP+主要作为氧化还原反应中脱氢酶的辅酶，被称为辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ；而其还原形式NADH、NADPH被称为还原型辅酶Ⅰ、还原型辅酶Ⅱ，还原型辅酶的化学本质不是蛋白质，是一种小分子有机物，还原型辅酶Ⅱ能参与C3的还原，B错误； C、细胞膜中不饱和脂肪酸含量越高，膜的流动性越强，耐寒性越强，冬季北方植物细胞膜中脂肪酸不饱和度高，C错误； D、RNA具有信息传递（mRNA）、催化作用（酶）、物质转运（tRNA）等功能，D正确。 故选D。 2. 哺乳动物的线粒体功能障碍时，体内可积累代谢物S，对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内，可降低该功能障碍导致的危害，过程如图所示。下列叙述不正确的是（　 ） A. 过程①②均发生在细胞质基质中，过程①产生[H]和ATP，过程②消耗[H]，不产生ATP B. 线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常，注射酶Ⅰ溶液，有利于维持内环境酸碱度的稳定 C. 注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响 D. 正常细胞中，当氧气供给不足时，过程②增强，产生过多的代谢物S通过肾脏排出体外 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解成丙酮酸和还原性氢，释放少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢，释放少量能量；第三阶段发生在线粒体内膜，还原性氢和氧气反应生成水并释放大量能量。 【详解】A、由图可知，过程①代表有氧呼吸（或无氧呼吸）第一阶段，过程②代表丙酮酸生成代谢物S，据哺乳动物无氧呼吸代谢产物推测，代谢物S可能为乳酸，这两个过程都发生在细胞质基质中，过程①中可产生[H]和ATP，过程②丙酮酸在无氧呼吸第二阶段生成乳酸过程中消耗[H]，不产生ATP，A正确； B、由图可知，线粒体功能障碍可导致丙酮酸生成代谢物S，代谢物S运出细胞，在酶Ⅰ作用下生成丙酮酸和H2O2，前者接着参与代谢，后者在酶Ⅱ作用下分解为H2O和O2，该过程可以减少酸性物质积累，维持内环境酸碱度的稳定，B正确； C、注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，推出酶Ⅱ为H2O2酶，由于温度会影响H2O2分解，因此不能用H2O2和H2O2酶来探究温度对酶活性的影响，C错误； D、正常细胞中，当氧气供给不足时，丙酮酸无法进入线粒体中被利用，而是在细胞质基质中进行过程②，产生过多的代谢物S，这些代谢物S通过肾脏以尿液形式排出体外，D正确。 故选C。 3. 酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到的结果如下图。下列说法正确的是（ ） A. 曲线①②③中的脲酶，其空间结构是相同的 B. 加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的非竞争性抑制作用 C. 适当升高温度，各曲线尿素分解速率均会提高 D. 随尿素溶液浓度提高，3条曲线最终受限制的因素是相同的 【答案】D 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。 【详解】A、比较曲线①②，低浓度时，①高于②，达到一定浓度后，①②持平，说明②类黄酮与底物竞争酶的活性位点，当底物够多时，有足够的底物与酶结合，所以类黄酮是竞争性抑制剂，竞争性抑制剂没有改变酶的构象，通过③曲线分析可知，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂，脲酶构象发生了改变，A错误； B、通过曲线分析可知，类黄酮属于竞争性抑制剂，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂，加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用，B错误； C、温度作为实验的无关变量，应设置在最适宜的温度下进行，因此升高温度，各曲线的反应速率应下降，C错误； D、随尿素溶液浓度提高，3条曲线最终受限制的因素是相同的，3条曲线最后均受酶数量的限制，D正确。 故选D。 4. 随着年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。研究表明，Hcrt神经元的兴奋性变化是导致睡眠“碎片化”的关键因素。利用小鼠进行的研究显示，Hcrt神经元兴奋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蛋白（钾离子通道）的表达量下降，导致觉醒状态持续时间延长。下列叙述正确的是（ ） A. 小鼠体内的Hcrt神经元兴奋时，其神经纤维上兴奋的传导是双向的 B. Hcrt神经元发生Na+内流时，不利于从觉醒向睡眠状态转化 C. 缓解睡眠“碎片化”的有效方法是抑制KCNQ2/3蛋白基因的表达 D. 与年轻小鼠相比，年老小鼠的Hcrt神经元细胞膜对K+的通透性增大 【答案】B 【解析】 【分析】静息电位和动作电位产生的原因：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。年老小鼠Hert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，促进KCNQ2/3基因的表达可治疗睡眠障碍。 【详解】A、在体内，Hcrt神经元兴奋时，其神经纤维上兴奋的传导是单向的，A错误； B、Hcrt神经元兴奋，能使小鼠发生睡眠到觉醒状态的转化，Na+内流使神经元兴奋，不利于从觉醒向睡眠状态转化，B正确； C、Hcrt神经元的KCNQ2/3蛋白的表达量下降，导致觉醒状态持续时间延长，因此，缓解睡眠“碎片化”的有效方法是提高指导合成KCNQ2/3蛋白基因的表达，C错误； D、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，老小鼠的Hcrt神经元细胞膜对K+的通透性降低，D错误。 故选B。 5. 两条非同源染色体用32P标记的精原细胞（染色体数目为2N）置于不含32P的培养液中培养，某个精原细胞进行两次胞质分裂，分裂过程中不同时期的4个细胞染色体数和核DNA数如图所示。不考虑染色体变异的情况，下列叙述错误的是（ ） A. a细胞可能有2条染色单体含32P B. b细胞可能有1条染色体含32P C. c细胞可能有3条DNA单链含32P D. d细胞可能有2个DNA分子含32P 【答案】D 【解析】 【分析】图示中d时期的细胞中染色体数为4N，为有丝分裂后期，a时期细胞中染色体数为N，核DNA数为2N，该细胞可能处于减数第二次分裂前期和中期，题干信息“某个精原细胞进行两次胞质分裂”，说明该精原细胞经过一次有丝分裂和减数第一次分裂。 【详解】A、某个精原细胞进行两次胞质分裂，图示中d时期的细胞中染色体数为4N，为有丝分裂后期，a时期细胞中染色体数为N，核DNA数为2N，该细胞可能处于减数第二次分裂前期和中期，说明该精原细胞先进行了一次有丝分裂，再进行了减数分裂，最初的精原细胞的两条非同源染色体用32P标记，经过一次有丝分裂后，产生的两个精原细胞均有两条非同源染色体为32P标记，且每条染色体上只有一条链为32P标记。该细胞继续进行减数分裂，完成复制后，初级精母细胞中有两条染色单体为32P标记，且位于非同源染色体上，减数第一次分裂非同源染色体自由组合，形成的a细胞可能含有0或1或2条染色单体含32P，A正确； B、b细胞含有2N条染色体，2N个核DNA分子，可能处于有丝分裂末期，也可能处于减数第二次分裂后期，若处于有丝分裂末期，则有2条染色体含32P，若处于减数第二次分裂后期，则可能有0或1或2条染色体含32P，B正确； C、c细胞含有2N条染色体，4N个核DNA分子，应处于减数第一次分裂，正常情况下有2条DNA单链含32P，若在减数第一次分裂前期发生了交叉互换，则可能有3条DNA单链含32P，C正确； D、d细胞染色体数为4N，为有丝分裂后期，DNA半保留复制，此时有4个DNA分子含32P，D错误。 故选D。 6. 根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌 B. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 C. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 D. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来 【答案】D 【解析】 【分析】分析题意可知，S型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R型菌。且S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，而R型菌则可突变为S型菌。 【详解】A、实验目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，A错误； B、肺炎链球菌的拟核DNA为环状，有0个游离的磷酸基团，B错误； C、若甲菌为SⅢ，乙菌为RIⅢ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，C错误； D、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ。所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来，D正确。 故选D。 7. 已知某昆虫的性别决定方式为XY型，该昆虫的正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A（a）、B（b）控制，两对等位基因位于两对同源染色体上，且这两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制，某同学选取一只正常翅朱红眼雄性个体与一只正常翅红眼雌性个体交配，得到的F1表现型及其比例见下表。该同学提出了一种假设：基因A（a）位于常染色体上，基因B（b）位于X染色体上，红眼对朱红眼为显性。符合上述杂交结果的合理假设还有几种？（ ） 表现型 正常翅红眼 正常翅朱红眼 残翅红眼 残翅朱红眼 比例 3/8 3/8 1/8 1/8 A. 1种 B. 3种 C. 5种 D. 7种 【答案】C 【解析】 【分析】1、由题意知，该昆虫的正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A（a）、B（b）控制，两对等位基因位于两对同源染色体上，因此2对等位基因遵循自由组合定律； 2、分析表格：关于翅形：子代正常翅：残翅=3：1，说明正常翅为显性性状，红眼：朱红眼=1：1。 【详解】根据该同学的假设，基因A(a)位于常染色体上，基因B(b)位于X染色体上，红眼对朱红眼为显性，雌性亲本的表现型是正常翅红眼，则其基因型为AaXBXb，亲本雄果蝇的基因型是AaXbY，除该种假设外，符合上述杂交结果的合理假设还有5种： ①基因A(a)位于常染色体上，基因B(b)位于常染色体上，红眼为显性，则亲本雄果蝇的基因型是Aabb，亲本雌果蝇的基因型是AaBb； ②基因A(a)位于常染色体上，基因B(b)位于常染色体上，朱红眼为显性，则亲本雄果蝇的基因型是AaBb，亲本雌果蝇的基因型是Aabb； ③基因A(a)位于常染色体上，基因B(b)位于X染色体上，朱红眼为显性，则亲本雄果蝇的基因型是AaXBY，亲本雌果蝇的基因型是AaXbXb； ④基因A(a)位于X染色体上，基因B(b)位于常染色体上，红眼为显性，则亲本雄果蝇的基因型是bbXAY，亲本雌果蝇的基因型是BbXAXa； ⑤基因A(a)位于X染色体上，基因B(b)位于常染色体上，朱红眼为显性，则亲本雄果蝇的基因型是BbXAY，亲本雌果蝇的基因型是bbXAXa，C正确。 故选C。 8. 减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为AaBbDd（三对基因位于一对同源染色体上）的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测上述基因在染色体的排列顺序正确的是（ ）（在图上标出基因） 基因型 AaBbDd AaBbdd AabbDd Aabbdd aaBbDd aaBbdd aabbDd aabbdd 比例 163 1455 1 148 192 1 1158 130 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】基因的连锁和交换定律的实质是：在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。应当说明的是，基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾，它们是在不同情况下发生的遗传规律：位于非同源染色体上的两对（或多对）基因，是按照自由组合定律向后代传递的，而位于同源染色体上的两对（或多对）基因，则是按照连锁和交换定律向后代传递的。 【详解】测交就是让AaBbdd的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇杂交，所得子代的基因型及比例为: AaBbDd:AaBbdd: AabbDd: Aabbdd:aaBbDd:aaBbdd:aabbDd:aabbdd=163：1455：1：148：192：1：1158：130，运用减法(减去雄配子abd)可得到雌配子种类和比例为 ABD：ABd：AbD：Abd：aBD：aBd：abD：abd=163：1455：1：148：192：1：1158：130。ABd、abD 这两种配子最多，说明ABd/abD 连锁，D 错误； 只考虑A/a,B/b 两对等位基因时，AB：Ab：aB： ab=(163+1455)：(1+148)：（192+1)：(1158+130) =1618：149：193：1288，则重组类型的配子是Ab和 aB，占(149+193)/(1618+149+193+1288)=10.53%；只考虑 B/b、D/d 两对等位基因时，BD：bD：Bd：bd=355：1456：1159：278，重组类型的配子是BD和bd, 占(355+278)/(355+1456+1159+278)=19.45%;只考虑A/a、D/d两对等位基因时，AD：aD：Ad：ad=164：1603：1350：131，重组类型的配子是AD和ad，占(164+131)/(164+1603+1350+131)=9.08%。又由题 意“减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组 类型的配子就会越少”可知，B/b、D/d两对等位基因重组类型的配子最多，距离最远，BC错误、A正确。 故选A。 9. 如图，细菌中一个正在转录的RNA在﹣端可自发形成一种茎环结构，导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U，容易与模板链分离，有利于转录产物的释放。下列说法错误的是（ ） A. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对 B. 图中的RNA聚合酶的移动方向是从左至右 C. 图中转录结束后，mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成 D. 转录产物释放的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少 【答案】C 【解析】 【分析】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、mRNA中茎环结构后面是一串连续的碱基U，根据碱基互补配对原则，基因中存在一段连续的A-T碱基对，A正确； B、RNA的3′−端可自发形成一种茎环结构，说明mRNA左端为5′−端，RNA聚合酶的移动方向是从mRNA的5′−端向3′−端移动，即从左至右，B正确； C、细菌无核膜，mRNA不会通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成，而是边转录边翻译，C错误； D、连续的碱基U与DNA模板链连续的碱基A之间形成碱基对，A-U之间形成2个氢键，氢键较少，容易与模板链分离，D正确。 故选C。 10. 《黄帝内经》中“人与天地相参也，与日月相应也”阐述了生物节律现象。研究发现野生型果蝇的昼夜节律是24h，科学家从果蝇体内筛选并克隆出与节律有关的基因per，经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体，相应基因记作perS、perL和perO，已知这些基因都位于X染色体上。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该诱变结果充分说明了基因在染色体上呈线性排列 B. per、perS、perL和perO之间可通过交换进行重组 C. 野生型和三种突变体果蝇自由交配若干代后，后代的基因组成最多有14种 D. 将纯合野生型果蝇与纯合perL突变体进行正反交，F1雌果蝇的昼夜节律周期一定不同 【答案】C 【解析】 【分析】基因突变的特点：①普遍性：所有生物都可能发生基因突变，低等生物、高等动植物等。②随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。③不定向性：可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。④低频性：自然状态下，突变的频率比较低。⑤多害少利性：多数有害，少数有利，也有中性。 【详解】A、per、perS、perL和perO为复等位基因，不在同一条染色体上，无法说明基因在染色体上呈线性排列，A错误； B、交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，能使其上的非等位基因发生重组，而per、perS、perL和perO属于等位基因，不会发生重组，B错误； C、以上不同昼夜节律周期的四种品系的果蝇自由交配若干代后，雌果蝇的基因型最多有10种，包括XperXper、XperXperS、XperXperL、XperXperO、XperSXperS、XperSXperL、XperSXperO、XperLXperL、XperLXperO，XperOXperO，雄果蝇的基因型最多有4种，包括XperY、XperSY，XperLY，XperOY，共14种，C正确； D、将纯合野生型果蝇与纯合perL突变体进行正反交，F1雌果蝇的基因型均为XperYperL，雄果蝇的基因型分别为XPerY，XperLY，故F1雌果蝇的昼夜节律周期相同，D错误。 故选C。 11. 缺氧条件下，脑部毛细血管通透性增加，组织液增加，形成脑水肿；同时细胞膜钠泵功能障碍，导致细胞内Na⁺堆积，继而水分聚集形成脑细胞肿胀。下列相关叙述正确的是（　　） A. 缺氧条件下，各部位氧气浓度由高到低是：血浆>神经细胞>组织液 B. 形成脑水肿时，水的扩散路径为：神经细胞→组织液→血浆 C. 脑缺氧引起脑水肿时，重要的治疗措施是输入纯氧 D. 血管壁细胞和神经细胞都参与了内环境的形成和维持 【答案】D 【解析】 【分析】内环境：由细胞外液构成的液体环境，内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞从内环境获得营养物质，将代谢废物释放到内环境，内环境通过消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统与外界环境进行物质交换。组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较少。血浆大部分是水，其余包括蛋白质、无机盐以及血液运送的物质（各种营养物质、代谢废物、气体和激素等）。 【详解】A、氧气的运输方式是扩散，因此顺着氧气运输方向，氧气浓度逐渐降低。因此在缺氧条件下，各部位氧气浓度的大小关系是：血浆>组织液>神经细胞，A错误； B、形成脑水肿时，脑部毛细血管通透性增加，组织液增多，因此水的扩散路径为：血浆→组织液，B错误； C、缺氧引起脑水肿时，重要的治疗措施是输入混有少量二氧化碳的氧气，因为二氧化碳能刺激呼吸中枢使呼吸加深加快，C错误； D、细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持，故血管壁细胞和神经细胞都参与了内环境的形成和维持，D正确。 故选D。 12. 如图表示受刺激后，某时刻一根轴突上A～H连续8个部位的膜电位，已知静息电位为-70mV。下列叙述正确的是（ ） A. 此时C部位正在发生Na+内流 B. 此时D部位胞外K+浓度高于胞内 C. 此动作电位沿轴突由A向H传导 D. B与D位点间胞内局部电流从B传向D 【答案】A 【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，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】A、图中G处于超极化状态，H和A处于极化状态，说明此动作电位沿着轴突由H向A传导，C部位去极化已经结束，正在发生反极化过程，Na+内流，A正确； B、此时D部位发生动作电位，无论动作电位还是静息电位，胞外K+浓度始终低于胞内，B错误； C、图中G处于超极化状态，H和A处于极化状态，说明此动作电位沿着轴突由H向A传导，C错误； D、D部位发生动作电位—外负内正，B部位还是外正内正，B与D位点间胞内局部电流从D传向B，D错误。 故选A。 13. 下列关于人体神经调节和体液调节的叙述，正确的是（　　） ①甲亢患者，神经系统兴奋性降低，身体消瘦 ②体内多种激素具有直接降低血糖的作用 ③刺激大脑中央前回的顶部，可以引起下肢的运动 ④言语区的W区和V区受损，人不能写字也不能看懂文字 ⑤当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量升高时，肾上腺皮质分泌醛固酮增多，维持血钠平衡 ⑥糖皮质激素、甲状腺激素和肾上腺素在提高血糖浓度上具有协同作用 ⑦遇险时交感神经支配肾上腺髓质分泌相关激素调节机体活动，此时体液调节是神经调节的一个环节 ⑧养殖鱼类时，可以给鱼饲喂促性腺激素，来促进卵和精子的成熟，从而进行人工育苗 A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项 【答案】C 【解析】 【分析】人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素；促性腺激素化学本质是蛋白质，所以只能注射，不能饲喂。 【详解】①甲状腺激素具有提高神经系统的兴奋性的作用，故甲亢患者神经系统兴奋性增强，①错误； ②只有胰岛素一种激素具有降血糖的作用，②错误； ③科学家发现，刺激人体大脑中央前回的顶部，可以引起下肢的运动；刺激中央前回的下部，则会引起头部器官的运动；刺激中央前回的其他部位，则会引起其他相应器官的运动，③正确； ④言语区的W区（写字）和V区（阅读）受损，人不能写字也不能看懂文字，④正确； ⑤当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，调节肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠平衡，⑤错误； ⑥糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度，具有协同作用，⑥正确； ⑦遇险时交感神经支配肾上腺髓质分泌相关激素调节机体活动，该过程中传出神经末梢及其支配的肾上腺髓质作为效应器分泌相关激素进而发挥作用，此时激素参与的体液调节是神经调节的一个环节，⑦正确； ⑧性腺激素的作用是促进性腺的生长和发育，促进性腺产生性激素，促进卵子和精子成熟和排出，因此为了促进生殖细胞的成熟，需要注射促性腺激素，因为促性腺激素化学本质是蛋白质，所以只能注射，不能饲喂，⑧错误。 故选C。 14. 某湖泊生态系统中能量流经第二和第三营养级的情况（表中数值代表能量，单位kJ）如表所示，下列说法错误的是（ ） 营养级 用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失量 流入分解者 未利用 第二营养级 888 223 355 30 第三营养级 X 167 86 10 A. 第二营养级的同化量为1496kJ B. 第二营养级的生物可能有多个种群 C. 表中第三营养级的X值应为336 D. 未利用的能量将来可能流向分解者 【答案】A 【解析】 【分析】输入某一营养级的能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分则用于生长、发育和繁殖（这部分能量又可以分为流入下一营养级、流向分解者、暂时未利用）。 【详解】A、第二营养级同化量为第二营养级用于自身生长、发育、繁殖的能量和呼吸作用散失的能量之和，即888+223=1111kJ，A错误： B、第二营养级的生物可能有多种，因此可能构成多个种群，B正确； C、表中第三营养级的X为用于生长发育繁殖的能量，第二营养级用于生长发育繁殖的能量(888kJ)有三个去向，分别是流入分解者355kJ，未利用30kJ，和下一营养级的同化量(X+167)kJ,因此X+167+30+355=888，X=336，C正确； D、未利用的能量是在定时分析时，暂时既没有流向下一营养级和分解者，也没有被呼吸作用消耗的能量，将来这部分能量可能流向分解者，D正确。 故选A。 15. 甜楮林是武夷山自然保护区的代表性植被，研究者通过相关实验对武夷山自然保护区郁闭甜槠林（受人为影响较小）与干扰甜楮林（适度择伐乔木）的物种多样性及群落优势度进行了比较，部分实验数据如表所示。下列说法错误的是（ ） 层次 郁闭甜楮林 干扰甜楮林 物种多样性指数 群落优势度 物种多样性指数 群落优势度 乔木层 11.4450 0.0733 14.7091 0.0614 灌木层 4.0041 0.2651 12.0776 0.0860 草本层 1.6629 0.2944 5.4274 0.1039 藤本植物 5.5540 0.1424 8.9745 0.0718 注：群落内物种分布越不均匀，优势种的地位越突出，群落优势度越大。 A. 调查物种丰富度时，样方面积以物种数达到稳定时的最小面积为宜 B. 干扰甜楮林中灌木层和草本层群落优势度低于郁闭甜槠林，主要原因是阴生植物入侵 C. 封育保护后干扰甜楮林发生次生演替，物种多样性降低，群落优势度增大 D. 演替过程中物种多样性的增加是生态系统适应外界干扰的一种对策 【答案】B 【解析】 【分析】丰富度指的是一个群落中的物种数目的多少。调查物种丰富度可以采用样方法。自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。人类活动可以使群落朝着不同于自然演替的方向和速度进行。 【详解】A、调查物种丰富度时，在一定范围内，物种数随着样方面积的增大而增大，选择合适的样方面积以达到物种数基本稳定的最小面积为宜，A正确； B、由于阳生植物入侵，灌木层和草本层在竞争阳光过程中不占优势，从而导致干扰林中灌木层和草本层群落优势度降低，B错误； C、由表格数据可知，郁闭林的物种多样性较低，但是群落优势度较大，干扰林的物种多样性较高，但是群落优势度较小，封育保护后干扰林向郁闭林的方向发生次生演替，物种多样性减少，群落优势度增大，C正确； D、演替过程一般朝着物种多样性的增加、群落结构更加复杂的方向进行，这样可以提高群落的稳定性，有利于生态系统适应外界干扰，D正确。 故选B。 16. 下列有关生态工程的说法，正确的是（ ） A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境 B. 在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理 C. 在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮 D. 为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种 【答案】B 【解析】 【分析】生态工程与生态经济：（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。（2）生态工程的特点：少消耗、多效益、可持续。（3）生态经济：通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。 【详解】A、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程，A错误； B、选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植，同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些植物形成互利共存的关系，形成有序整体，实现自我优化、自我调节、自我更新和维持，这主要体现了生态工程中的自生原理，B正确； C、青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来，使贮存的青饲料与外部空气隔绝，造成内部缺氧、致使厌氧发酵，从而产生有机酸，可使鲜棵饲料保存经久不坏，既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法，C错误； D、恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复，以及所必需的土壤微生物群落的重建，为加速恢复矿区生态环境，人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制等，D错误。 故选B。 二、非选择题：共5小题，共52分 17. 水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 （1）水稻将H2O分解为NADPH和氧气的场所是叶绿体的__________，发生的能量转换是__________。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：____________________。 （2）为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是____________。 （3）在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示： ①已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：____________。 ②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC支路，并成功将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因：________。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 光能转化为ATP和NADPH中的化学能 ③. 18O2→H218O→C18O2→（CH218O） （2）最大程度吸收光能，以适应弱光环境 （3） ①. 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 ②. 光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率 【解析】 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成有机物。 2、光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。光呼吸可消除多余的NADPH和ATP，减少细胞受损的可能，有其正面意义。 【小问1详解】 将H2O分解为NADPH和氧气是光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，其发生的能量转换是光能转化为ATP和NADPH中的化学能。当通入一定量的18O2时，首先氧气中的氧元素会进入线粒体中参与有氧呼吸的第三阶段，转移至H218O中；产生的H218O会参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸结合后可转移至C18O2中；从线粒体中释放出的C18O2会进入叶绿体中参与光合作用的暗反应阶段，生成糖类（CH218O），故该过程中氧元素的转移途径为：18O2→H218O→C18O2→（CH218O）。 【小问2详解】 对水稻叶片照光1h后，给予弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在受光面，生理意义是最大程度吸收光能，以适应弱光环境。 【小问3详解】 ①二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸，故生产实际中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的。 ②结合题意可知，GOC支路的作用是使光呼吸的中间产物 C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率，故显著提高了水稻的光合速率和产量。 18. 野生的茄科植物大多有皮刺，在采摘过程中容易对农民产生伤害，提高了采摘难度。研究团队观察到许多无刺的茄科植物显性PL基因及其同源基因（由同一个基因演化而来，序列相似）都被破坏。请分析并回答下列问题。 （1）普通茄子和无刺红茄的PL基因不同，它们的根本区别是______。 （2）科研人员为了进一步证明无刺性状的产生是由PL基因的破坏导致，利用T-DNA插入某有刺红茄一条染色体的一个PL基因中，然后利用该红茄进行了自交，选择F1中的4个后代，统计其性状。结果如下图： 该实验结果说明无刺是显性还是隐性性状?______，理由是______。 （3）研究人员想要确认PL基因的具体位置，利用染色体上的SSR序列进行了一系列的杂交实验。已知SSR序列是染色体上的短串联重复序列，不同个体的同一类型或不同类型的染色体上的SSR序列都不相同。科学家将纯合有刺的红茄与无刺的红茄进行杂交，然后将F1自交，得到F2，再收集F2中的无刺个体。分别对6号与5号染色体的SSR序列进行PCR后进行电泳。得到以下结果： 由上述电泳结果推测，PL基因位于______（填“5”或“6”）号染色体上。理由是______。 （4）茎上皮刺的发育与细胞分裂素的调控有关。而细胞中控制细胞分裂素合成的基因有很多种，PL基因为其中一种。若要确定PL基因是否能广泛用作培育无刺作物的靶点，还需要判断该基因在茎上皮刺、果实、叶、茎、根等不同组织中的表达情况。若发现______，则PL是一个很好的基因敲除靶点。 （5）综合以上实验结果，下列分析错误的是______。 A. 相比多位点突变引发无刺性状，染色体上单一位点PL基因突变控制无刺性状，能更快帮助人们获得大量稳定遗传的植株 B. 不同茄科植物的PL基因有所差异，刺的形状差异也很大（基部宽的刺，或细针型的刺），这是基因选择性表达的结果 C. 人工诱导的无刺突变体是否能推广应用，还要评估作物是否发生了果实变小、产量变低、抗病能力降低等不良变异 D. 不同茄科植物可能面临相似的选择，导致PL基因发生突变从而获得相似的性状 【答案】（1）碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序不同 （2） ①. 隐性 ②. 因为有刺的双亲，生出了无刺的后代，这种新出现的性状即为隐性 （3） ①. 6 ②. 因为F2无刺性状的6号染色体全与无刺亲本条带一致，说明无刺基因位于6号染色体上；而5号染色体出现了三种条带分布，说明可以与5号染色体上的基因自由组合 （4）PL只在皮刺细胞中表达 （5）BD 【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】 普通茄子和无刺红茄的PL基因不同，它们的根本区别是碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序不同。 【小问2详解】 有刺的双亲，在F1代生出了无刺的后代，这种新出现的性状即为隐性，故无刺是隐性性状 【小问3详解】 因为F2无刺性状的6号染色体全与无刺亲本条带一致，说明无刺基因位于6号染色体上；而5号染色体出现了三种条带分布，说明可以与5号染色体上的基因自由组合，由此推测PL基因位于6号染色体上。 【小问4详解】 获得无刺性状的同时，应该对其他组织的生长发育影响较小，如：果实等组织，这样不会使得作物的产量受到不良影响，若PL只在皮刺等少数组织细胞中表达，则PL是一个很好的基因敲除靶点。 【小问5详解】 A、相比多位点突变引发无刺性状，在进行杂交产生后代时容易出现大量的性转分离个体，不利于快速获得大量稳定遗传的植株，A正确； B、不同植物的PL基因有所差异，刺的形状差异也很大，这是由于基因的多样性，遗传的多样性造成的，而不是基因的选择性表达，B错误； C、人工诱导的无刺突变体是否能推广应用，还要评估作物是否发生了果实变小、产量变低.抗病能力降低等不良变异，若以上都无，那就能进行推广应用，C正确； D、选择不会导致基因发生突变，D错误。 故选BD。 19. 糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题： （1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的_______移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使______打开，突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值_______。 （2）脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过______降低血糖浓度，IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体______，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p进入神经细胞，抑制细胞内______。 （3）为研究miR-9-3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是_______。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2．分析图中数据并给出结论：_______。 （4）为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，还需通过实验检测_______。 【答案】（1） ①. 突触小泡 ②. 钠离子通道 ③. 变小 （2） ①. 葡萄糖转化为甘油三酯 ②. 数量减少，结构异常 ③. 相关基因表达 （3） ①. 注入等量的缓冲液 ②. 图像分析：b组与a组相比，正常鼠AT-EV不影响突触数量；c组与b组相比，IR鼠的AT-EV会使突触数量减少。结论：IR鼠的miR-9-3P能使突触数量减少 （4）突触数量，认知水平 【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；兴奋时，钠离子大量内流，因此形成内正外负的动作电位。 【小问1详解】 当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，引发钠离子通道开放，钠离子内流，突触后膜电位升高；神经细胞膜内的钾离子浓度高于细胞膜外，静息时钾离子外流，若突触间隙K+浓度升高，则细胞内外钾离子浓度差变小，钾离子外流减少，突触后膜静息电位绝对值变小。 【小问2详解】 胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素，该过程中脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过葡萄糖转化为甘油三酯降低血糖浓度；胰岛素属于激素，需要与相应受体结合后发挥作用，分析题意，胰岛素抵抗（IR）状态下，使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低，胰岛素受体的数量减少，结构异常，导致胰岛素无法与其结合而发挥作用，降血糖作用被削弱；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，miR-9-3p是一种miRNA，能够与mRNA结合导致mRNA不能作为模板起翻译作用，从而抑制相关基因的表达。 【小问3详解】 分析题意，本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，据图可知，图中的a是对照组，b、c组是注射溶于缓冲液的AT-EV，则a对照组应是注射等量的缓冲液；据图可知：b组与a组相比，正常鼠AT-EV不影响突触数量；c组与b组相比，IR鼠的AT-EV会使突触数量减少。说明IR鼠的miR-9-3P能使突触数量减少 【小问4详解】 结合（3）可知，IR状态下突触数量等均会改变，故为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，还需通过实验检测对照和实验组突触数量、认知水平。 20. 植物间作可以更加有效地修复镉污染土壤。菜心植株较高，地上部分可食用，为常见的农产品，东南景天植株矮小，具有一定的观赏价值，常用于污染土壤的修复。科研人员以东南景天和菜心为材料，探明东南景天与菜心间作修复农田中镉污染的可能机制，单作和间作45d后菜心和东南景天地上部分、地下部分的镉含量如图所示。回答下列问题： （1）土壤中的镉被植物吸收后会沿着食物链进行生物富集，生物富集指的是______。 （2）研究发现，菜心与东南景天间作有利于菜心和东南景天生物量的积累。间作措施主要是利用了群落的______结构，该结构有利于提高生物量积累的原因是______。 （3）依据实验结果可知，间作对农产品有一定保护作用，依据是______。 （4）分析题干中的信息，东南景天的作用体现了生物多样性的______价值，植物修复技术的优点有______（答出2点）。 【答案】（1）生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象 （2） ①. 垂直 ②. 垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 （3）与单作相比，间作时菜心地上部分和地下部分镉含量均降低，且地上部分降低更明显（答案合理即可） （4） ①. 直接和间接 ②. 避免引起二次污染、安全高效、可持续、治理环境的同时也获取一定的经济价值等（答出2点且合理即可） 【解析】 【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 【小问1详解】 生物富集指的是生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。 【小问2详解】 间作是利用了不同种群植株高度存在差异，它们对光能的利用不同的原理，将不同品种的植株间行种植，主要是利用了群落的垂直结构，使不同植物在空间上出现分层，使群落对光能等资源的利用率提高，从而有利于提高群落中的生物量积累。 【小问3详解】 据图可知，与单作相比，间作时菜心地上部分和地下部分镉含量均降低，且地上部分降低更明显，可避免镉对菜心生长的影响以及避免菜心中的镉沿着食物链在高营养级中大量积累，因此间作对农产品有一定保护作用。 【小问4详解】 间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能），运用植物修复镉污染的土壤可体现生物多样性的间接价值，同时菜心地上部分可食用，体现了生物多样性的直接价值。植物修复是通过绿色植物从被污染环境中吸收一种或几种重金属，并将其转移、贮存到植物体内，从而降低环境中污染重金属的浓度，以达到修复被污染环境的目的，其优点为：可避免引起二次污染、安全高效、可持续、治理环境的同时也获取一定的经济价值等。 21. 火龙果在低温下幼嫩茎段会部分受到伤害，脂质转移蛋白（LTPs）被证实在植物抵抗低温胁迫中有重要作用，控制该蛋白合成的基因结构如图1所示，某课题研究组将LTP基因导入火龙果愈伤组织，以获得抗寒能力强的火龙果。回答下列问题： （注：图1箭头表示目的基因的转录方向；图2：NcoⅠ和BstEⅡ为不同限制酶的识别位点；T-DNA中标出的启动子属于真核细胞表达系统；GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解，使植物组织呈蓝色，否则为白色） （1）采用PCR技术克隆LTP基因时，为使目的基因能与图2所示的载体准确连接，将NcoⅠ和BstEⅡ两种限制酶的识别序列分别添加在引物______、引物______（填引物编号）的______（填“3′端”或“5′端”）。 （2）将构建的表达载体与经______处理获得的感受态根癌农杆菌混合，通过液体悬浮培养完成______和细胞复苏，再将菌液涂布在含______的培养基上培养，挑取单菌落进行PCR鉴定，以获得______的根癌农杆菌。 （3）从田间取得的火龙果茎段经______处理后，诱导其______形成愈伤组织，然后加入（2）中获得的根癌农杆菌共同培养，再转入含一定种类抗生素的培养基。 （4）经上述处理后的愈伤组织放入含X-Gluc的选择培养基中培养，选取______色的愈伤组织，继续培养得到幼苗。为进一步确定该幼苗中的LTP基因是否表达，从转基因细胞中提取蛋白质，经处理固定在硝酸纤维素膜上，让待测蛋白质与______发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外，还可以采取什么检测方法？请描述具体的检测过程。______。 【答案】（1） ①. 4 ②. 1 ③. 5' （2） ①. 氯化钙 ②. 转化 ③. 卡那霉素 ④. 导入LTP基因（含重组质粒） （3） ①. 消毒 ②. 脱分化 （4） ①. 未变蓝色（白色） ②. 抗脂质转移蛋白的抗体探针（带标记的抗脂质转移蛋白的抗体） ③. 将火龙果再生植株进行低温处理，观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状 【解析】 【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体除了含有启动子，还应该有目的基因、标记基因、终止子（和复制原点）。目的基因的检测与鉴定：分子水平：PCR技术和抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 DNA两条链是反向平行的，由于DNA复制时，子链是沿着引物的5’→3’方向延伸的，为保证目的基因的扩增以及切割后的目的基因能与质粒准确相连（图1箭头表示目的基因的转录方向，且目的基因要插入在启动子和终止子之间），故需要将NcoI和BstEII两种限制酶的识别序列分别添加在引物4、引物1的5'端。 【小问2详解】 将构建的表达载体与经CaCl2处理获得的感受态根癌农杆菌混合，通过液体悬浮培养完成转化（即使目的基因导入细胞）和细胞复苏，由于质粒上含有标记基因—卡那霉素抗性基因，因此可将菌液涂布在含卡那霉素的培养基上培养，挑取单菌落进行PCR鉴定，以获得导入LTP基因（含重组质粒）的根癌农杆菌。 【小问3详解】 从田间取得的火龙果茎段属于外植体，需经消毒处理后，诱导其脱分化形成愈伤组织。 【小问4详解】 GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解，使植物组织呈蓝色，否则为白色，目的基因的插入会破坏GUS基因，因此导入重组质粒的细胞不能合成β-葡萄糖苷酸酶，不能将无色物质X-Gluc分解，故形成白色，因此选取白色的愈伤组织，继续培养得到幼苗。检测目的基因是否成功表达，可用抗原-抗体杂交技术，即让待测蛋白质与抗脂质转移蛋白的抗体探针发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外，还可以将火龙果再生植株进行低温处理，观察其是否能在低温条件下正常生长以确定其是否获得了新性状。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（文化街校区） 2024-2025学年高三上期期末测试 生物试题 一、单选题：共16小题，每小题3分，共48分 1. 细胞中的化合物具有重要的生物学功能。下列叙述正确的是（ ） A. 维生素D属于固醇类物质，能参与血液中脂质的运输 B. 还原型辅酶Ⅰ的化学本质是蛋白质，能催化C3的还原 C. 与海南植物相比，冬季北方植物细胞膜中脂肪酸不饱和度低 D. RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能 2. 哺乳动物的线粒体功能障碍时，体内可积累代谢物S，对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内，可降低该功能障碍导致的危害，过程如图所示。下列叙述不正确的是（　 ） A. 过程①②均发生在细胞质基质中，过程①产生[H]和ATP，过程②消耗[H]，不产生ATP B. 线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常，注射酶Ⅰ溶液，有利于维持内环境酸碱度的稳定 C. 注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响 D. 正常细胞中，当氧气供给不足时，过程②增强，产生过多的代谢物S通过肾脏排出体外 3. 酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到的结果如下图。下列说法正确的是（ ） A. 曲线①②③中的脲酶，其空间结构是相同的 B. 加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的非竞争性抑制作用 C. 适当升高温度，各曲线尿素分解速率均会提高 D. 随尿素溶液浓度提高，3条曲线最终受限制的因素是相同的 4. 随着年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。研究表明，Hcrt神经元的兴奋性变化是导致睡眠“碎片化”的关键因素。利用小鼠进行的研究显示，Hcrt神经元兴奋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蛋白（钾离子通道）的表达量下降，导致觉醒状态持续时间延长。下列叙述正确的是（ ） A. 小鼠体内的Hcrt神经元兴奋时，其神经纤维上兴奋的传导是双向的 B. Hcrt神经元发生Na+内流时，不利于从觉醒向睡眠状态转化 C. 缓解睡眠“碎片化”的有效方法是抑制KCNQ2/3蛋白基因的表达 D. 与年轻小鼠相比，年老小鼠的Hcrt神经元细胞膜对K+的通透性增大 5. 两条非同源染色体用32P标记的精原细胞（染色体数目为2N）置于不含32P的培养液中培养，某个精原细胞进行两次胞质分裂，分裂过程中不同时期的4个细胞染色体数和核DNA数如图所示。不考虑染色体变异的情况，下列叙述错误的是（ ） A. a细胞可能有2条染色单体含32P B. b细胞可能有1条染色体含32P C. c细胞可能有3条DNA单链含32P D. d细胞可能有2个DNA分子含32P 6. 根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌 B. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 C. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 D. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来 7. 已知某昆虫的性别决定方式为XY型，该昆虫的正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A（a）、B（b）控制，两对等位基因位于两对同源染色体上，且这两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制，某同学选取一只正常翅朱红眼雄性个体与一只正常翅红眼雌性个体交配，得到的F1表现型及其比例见下表。该同学提出了一种假设：基因A（a）位于常染色体上，基因B（b）位于X染色体上，红眼对朱红眼为显性。符合上述杂交结果的合理假设还有几种？（ ） 表现型 正常翅红眼 正常翅朱红眼 残翅红眼 残翅朱红眼 比例 3/8 3/8 1/8 1/8 A. 1种 B. 3种 C. 5种 D. 7种 8. 减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为AaBbDd（三对基因位于一对同源染色体上）的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测上述基因在染色体的排列顺序正确的是（ ）（在图上标出基因） 基因型 AaBbDd AaBbdd AabbDd Aabbdd aaBbDd aaBbdd aabbDd aabbdd 比例 163 1455 1 148 192 1 1158 130 A. B. C. D. 9. 如图，细菌中一个正在转录的RNA在﹣端可自发形成一种茎环结构，导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U，容易与模板链分离，有利于转录产物的释放。下列说法错误的是（ ） A. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对 B. 图中的RNA聚合酶的移动方向是从左至右 C. 图中转录结束后，mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成 D. 转录产物释放的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少 10. 《黄帝内经》中“人与天地相参也，与日月相应也”阐述了生物节律现象。研究发现野生型果蝇的昼夜节律是24h，科学家从果蝇体内筛选并克隆出与节律有关的基因per，经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体，相应基因记作perS、perL和perO，已知这些基因都位于X染色体上。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该诱变结果充分说明了基因在染色体上呈线性排列 B. per、perS、perL和perO之间可通过交换进行重组 C. 野生型和三种突变体果蝇自由交配若干代后，后代的基因组成最多有14种 D. 将纯合野生型果蝇与纯合perL突变体进行正反交，F1雌果蝇的昼夜节律周期一定不同 11. 缺氧条件下，脑部毛细血管通透性增加，组织液增加，形成脑水肿；同时细胞膜钠泵功能障碍，导致细胞内Na⁺堆积，继而水分聚集形成脑细胞肿胀。下列相关叙述正确的是（　　） A. 缺氧条件下，各部位氧气浓度由高到低是：血浆>神经细胞>组织液 B. 形成脑水肿时，水的扩散路径为：神经细胞→组织液→血浆 C. 脑缺氧引起脑水肿时，重要的治疗措施是输入纯氧 D. 血管壁细胞和神经细胞都参与了内环境的形成和维持 12. 如图表示受刺激后，某时刻一根轴突上A～H连续8个部位的膜电位，已知静息电位为-70mV。下列叙述正确的是（ ） A. 此时C部位正在发生Na+内流 B. 此时D部位胞外K+浓度高于胞内 C. 此动作电位沿轴突由A向H传导 D. B与D位点间胞内局部电流从B传向D 13. 下列关于人体神经调节和体液调节的叙述，正确的是（　　） ①甲亢患者，神经系统兴奋性降低，身体消瘦 ②体内多种激素具有直接降低血糖的作用 ③刺激大脑中央前回的顶部，可以引起下肢的运动 ④言语区的W区和V区受损，人不能写字也不能看懂文字 ⑤当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量升高时，肾上腺皮质分泌醛固酮增多，维持血钠平衡 ⑥糖皮质激素、甲状腺激素和肾上腺素在提高血糖浓度上具有协同作用 ⑦遇险时交感神经支配肾上腺髓质分泌相关激素调节机体活动，此时体液调节是神经调节的一个环节 ⑧养殖鱼类时，可以给鱼饲喂促性腺激素，来促进卵和精子的成熟，从而进行人工育苗 A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项 14. 某湖泊生态系统中能量流经第二和第三营养级的情况（表中数值代表能量，单位kJ）如表所示，下列说法错误的是（ ） 营养级 用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失量 流入分解者 未利用 第二营养级 888 223 355 30 第三营养级 X 167 86 10 A. 第二营养级的同化量为1496kJ B. 第二营养级的生物可能有多个种群 C. 表中第三营养级的X值应为336 D. 未利用的能量将来可能流向分解者 15. 甜楮林是武夷山自然保护区的代表性植被，研究者通过相关实验对武夷山自然保护区郁闭甜槠林（受人为影响较小）与干扰甜楮林（适度择伐乔木）的物种多样性及群落优势度进行了比较，部分实验数据如表所示。下列说法错误的是（ ） 层次 郁闭甜楮林 干扰甜楮林 物种多样性指数 群落优势度 物种多样性指数 群落优势度 乔木层 11.4450 0.0733 14.7091 0.0614 灌木层 4.0041 0.2651 12.0776 0.0860 草本层 1.6629 0.2944 5.4274 0.1039 藤本植物 5.5540 0.1424 8.9745 0.0718 注：群落内物种分布越不均匀，优势种的地位越突出，群落优势度越大。 A. 调查物种丰富度时，样方面积以物种数达到稳定时的最小面积为宜 B. 干扰甜楮林中灌木层和草本层群落优势度低于郁闭甜槠林，主要原因是阴生植物入侵 C. 封育保护后干扰甜楮林发生次生演替，物种多样性降低，群落优势度增大 D. 演替过程中物种多样性的增加是生态系统适应外界干扰的一种对策 16. 下列有关生态工程的说法，正确的是（ ） A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境 B. 在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理 C. 在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮 D. 为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种 二、非选择题：共5小题，共52分 17. 水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 （1）水稻将H2O分解为NADPH和氧气的场所是叶绿体的__________，发生的能量转换是__________。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：____________________。 （2）为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是____________。 （3）在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示： ①已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：____________。 ②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC支路，并成功将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因：________。 18. 野生的茄科植物大多有皮刺，在采摘过程中容易对农民产生伤害，提高了采摘难度。研究团队观察到许多无刺的茄科植物显性PL基因及其同源基因（由同一个基因演化而来，序列相似）都被破坏。请分析并回答下列问题。 （1）普通茄子和无刺红茄的PL基因不同，它们的根本区别是______。 （2）科研人员为了进一步证明无刺性状的产生是由PL基因的破坏导致，利用T-DNA插入某有刺红茄一条染色体的一个PL基因中，然后利用该红茄进行了自交，选择F1中的4个后代，统计其性状。结果如下图： 该实验结果说明无刺是显性还是隐性性状?______，理由是______。 （3）研究人员想要确认PL基因的具体位置，利用染色体上的SSR序列进行了一系列的杂交实验。已知SSR序列是染色体上的短串联重复序列，不同个体的同一类型或不同类型的染色体上的SSR序列都不相同。科学家将纯合有刺的红茄与无刺的红茄进行杂交，然后将F1自交，得到F2，再收集F2中的无刺个体。分别对6号与5号染色体的SSR序列进行PCR后进行电泳。得到以下结果： 由上述电泳结果推测，PL基因位于______（填“5”或“6”）号染色体上。理由是______。 （4）茎上皮刺的发育与细胞分裂素的调控有关。而细胞中控制细胞分裂素合成的基因有很多种，PL基因为其中一种。若要确定PL基因是否能广泛用作培育无刺作物的靶点，还需要判断该基因在茎上皮刺、果实、叶、茎、根等不同组织中的表达情况。若发现______，则PL是一个很好的基因敲除靶点。 （5）综合以上实验结果，下列分析错误的是______。 A. 相比多位点突变引发无刺性状，染色体上单一位点PL基因突变控制无刺性状，能更快帮助人们获得大量稳定遗传的植株 B. 不同茄科植物的PL基因有所差异，刺的形状差异也很大（基部宽的刺，或细针型的刺），这是基因选择性表达的结果 C. 人工诱导的无刺突变体是否能推广应用，还要评估作物是否发生了果实变小、产量变低、抗病能力降低等不良变异 D. 不同茄科植物可能面临相似的选择，导致PL基因发生突变从而获得相似的性状 19. 糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题： （1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的_______移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使______打开，突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值_______。 （2）脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过______降低血糖浓度，IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体______，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p进入神经细胞，抑制细胞内______。 （3）为研究miR-9-3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是_______。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2．分析图中数据并给出结论：_______。 （4）为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，还需通过实验检测_______。 20. 植物间作可以更加有效地修复镉污染土壤。菜心植株较高，地上部分可食用，为常见的农产品，东南景天植株矮小，具有一定的观赏价值，常用于污染土壤的修复。科研人员以东南景天和菜心为材料，探明东南景天与菜心间作修复农田中镉污染的可能机制，单作和间作45d后菜心和东南景天地上部分、地下部分的镉含量如图所示。回答下列问题： （1）土壤中的镉被植物吸收后会沿着食物链进行生物富集，生物富集指的是______。 （2）研究发现，菜心与东南景天间作有利于菜心和东南景天生物量的积累。间作措施主要是利用了群落的______结构，该结构有利于提高生物量积累的原因是______。 （3）依据实验结果可知，间作对农产品有一定保护作用，依据是______。 （4）分析题干中的信息，东南景天的作用体现了生物多样性的______价值，植物修复技术的优点有______（答出2点）。 21. 火龙果在低温下幼嫩茎段会部分受到伤害，脂质转移蛋白（LTPs）被证实在植物抵抗低温胁迫中有重要作用，控制该蛋白合成的基因结构如图1所示，某课题研究组将LTP基因导入火龙果愈伤组织，以获得抗寒能力强的火龙果。回答下列问题： （注：图1箭头表示目的基因的转录方向；图2：NcoⅠ和BstEⅡ为不同限制酶的识别位点；T-DNA中标出的启动子属于真核细胞表达系统；GUS基因编码产生的β-葡萄糖苷酸酶能将无色物质X-Gluc分解，使植物组织呈蓝色，否则为白色） （1）采用PCR技术克隆LTP基因时，为使目的基因能与图2所示的载体准确连接，将NcoⅠ和BstEⅡ两种限制酶的识别序列分别添加在引物______、引物______（填引物编号）的______（填“3′端”或“5′端”）。 （2）将构建的表达载体与经______处理获得的感受态根癌农杆菌混合，通过液体悬浮培养完成______和细胞复苏，再将菌液涂布在含______的培养基上培养，挑取单菌落进行PCR鉴定，以获得______的根癌农杆菌。 （3）从田间取得的火龙果茎段经______处理后，诱导其______形成愈伤组织，然后加入（2）中获得的根癌农杆菌共同培养，再转入含一定种类抗生素的培养基。 （4）经上述处理后的愈伤组织放入含X-Gluc的选择培养基中培养，选取______色的愈伤组织，继续培养得到幼苗。为进一步确定该幼苗中的LTP基因是否表达，从转基因细胞中提取蛋白质，经处理固定在硝酸纤维素膜上，让待测蛋白质与______发生抗原抗体杂交。除分子水平的检测方法外，还可以采取什么检测方法？请描述具体的检测过程。______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $