精品解析：湖南省衡阳市第八中学2024-2025学年高二下学期开学考试生物试题

2023级高二年级第二学期开学考试 生物试题 时量：75分钟 分值：100分 考试内容：必修一至选择性必修三第一章 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1. 我国科学家在海南发现一种海洋软体动物——绿叶海天牛，它进食藻类后，可从藻类细胞中抢夺出叶绿体为自身所用，这种现象被称为“盗叶绿体现象”。海天牛还能吸收藻类中与光合作用有关的核基因，将其整合到自己的核基因中，从而实现自身叶绿体的增殖和更新。下列说法正确的是（　　） A. 海天牛细胞中含有核酸的细胞器有2种 B. 海天牛可通过进食蓝细菌获取自身所需的叶绿体 C. 叶绿体的增殖是在核、质基因共同作用下完成的 D. 可以采用无水乙醇提取和分离海天牛体内的叶绿素 2. 睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 此图中ATP转运至胞外需要穿过4层磷脂分子 B. ATP可被膜上水解酶水解，脱去2个磷酸产生腺苷 C. 腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光 D. 满足实验要求的传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化 3. 小鼠缺乏胰岛素生长因子-2表现为体型矮小。胰岛素生长因子-2由小鼠常染色体上的F基因编码，它的等位基因f无此功能。小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的F/f基因的启动子被甲基化，从而使该基因无法表达，来自精子的该基因的启动子未被甲基化。下列叙述错误的是（ ） A. 体型正常纯合子雌鼠和体型矮小纯合子雄鼠杂交，F1小鼠体型矮小 B. 体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常占60%，则亲代雄鼠中杂合子占40% C. 卵细胞的F/f基因的启动子被甲基化，F/f基因的碱基序列保持不变 D. 杂合子小鼠相互交配，F1小鼠表型比为体型正常∶体型矮小=1∶1 4. SCD-1基因编码的SCD-1酶（一种蛋白质分子）能催化饱和脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸。这些单不饱和脂肪酸是合成磷脂、甘油三酯和胆固醇等脂质的关键底物。SCD-1基因缺失会增强胰岛素的敏感性。下列叙述错误的是（　　） A. SCD-1基因表达程度降低可能会使细胞膜的流动性和物质跨膜运输受到影响 B. 若将SCD-1 基因中的A/T碱基对替换为C/G碱基对，则（A+C）/（T+G）的值会发生改变 C. 研发SCD-1酶的抑制剂可能对高血糖具有缓解作用，是治疗糖尿病的一种有效思路 D. SCD-1酶能降低饱和脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸反应所需要的活化能 5. 二氢睾酮（DHT）是睾酮（T）在5α-还原酶的催化作用下产生的高活性雄激素，比T具有更强的雄激素受体亲和力。DHT与雄激素性脱发（AGA）有关，其机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） 注：5α-还原酶和雄激素受体的基因表达具有组织特异性 A. DHT能与靶细胞内受体结合，催化细胞核基因表达 B. DHT与雄激素受体结合后可持续发挥作用导致脱发 C. 脱发与非脱发部位差别与细胞内基因种类的差异性有关 D. AGA的机制说明激素参与分子水平和细胞水平稳态的调节 6. 刚分化不久的近缘种个体之间仍然有几率突破生殖隔离，产生可育后代。我国科学家研究发现黔金丝猴（Rbr，既有金毛也有黑毛）拥有川金丝（Rro，金毛）以及滇金丝猴（Rbi，黑背白腹）这两个谱系的混合基因组，据此认为远古时期Rmo和Rbi的杂交产生了Rbr的祖先，三者各自选择与自身毛色相近的个体交配（性选择），逐渐形成现今的三个物种的金丝猴。下列叙述错误的是（　　） A. 这三种金丝猴的基因库存在部分重合的现象 B. 远古时期Rro和Rbi可能属于刚分化不久的近缘种 C. 三种金丝猴祖先间的性选择是基于地理隔离而实现的 D. 在进化过程中，Rbr的毛色决定基因的基因频率发生了变化 7. 下列关于科学发现史的描述正确的是（　　） ①美国著名生理学家坎农提出稳态的概念，他认为内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 ②法国学者沃泰默认为小肠黏膜（切除神经）受盐酸刺激引起胰液分泌是顽固的神经反射活动 ③斯他林和贝利斯的实验用小肠黏膜和盐酸的研磨提取液注入狗的血管，巧妙的排除了神经调节对实验结果的干扰 ④班廷之前，科学家试图通过制备胰腺提取物治疗糖尿病却收效甚微，是因为胰岛素分泌量太少 ⑤在睾丸分泌雄激素的研究中，摘除睾丸和移植睾丸实验分别运用了“减法原理 ”和“加法原理 ” ⑥促胰液素是由胰腺分泌的激素 A. 1 项 B. 2 项 C. 3 项 D. 4 项 8. 辅助性T细胞（Th）表面具有接受调控细胞活化所需的信号分子，可分为两大类：第一类Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th细胞的增殖和分化；第二类只在活化后的Th细胞表面表达，如CTLA-4和PD-1，通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号，阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列说法错误的是（ ） A. APC摄取处理病原体，将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化 B. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫防御功能而形成肿瘤 C. CD28分子等第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷 D. CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异，是基因选择性表达的结果 9. 下图为动物经历压力或创伤时体内发生的部分生理反应，相关叙述正确的是（ ） A. CRH为促肾上腺素释放激素，靶细胞主要是垂体细胞和蓝斑核内神经元 B. 皮质醇应直接与下丘脑和垂体质膜上受体结合，抑制相关激素的分泌 C. 去甲肾上腺素和肾上腺素在调节血糖过程中相抗衡，为应激反应做准备 D. 图中去甲肾上腺素也可作为神经递质参与生命活动的调节 10. 零增长线又称生态位边界，是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围，则一段时间后，种群无法生存和繁殖。科学家分别绘制了梅尼小环藻和美丽星杆藻对硅酸盐和磷酸盐的零增长曲线，如图中实线所示，经调查发现，在其它条件均适宜且充足的条件下，已知两种群只在④区域实现了共存。下列说法错误的是（ ） A. 在初始资源处于A点且没有资源补充时，梅尼小环藻种群数量会下降 B. 当环境资源处于区域②时，因为硅酸盐浓度的限制，美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势 C. 当环境资源处于B点时，梅尼小环藻在种间竞争中将获胜 D. 当两物种同时出现在该地，环境资源处于区域①③⑤⑥时，梅尼小环藻会逐渐被淘汰 11. 科学家提出了“酸生长理论”（细胞壁处pH下降，使细胞壁松弛，细胞伸长生长）和“基因活化学说”两种假说，分别用以阐释生长素（IAA）促进细胞伸长生长的快速反应和长期效应，其简要过程如图所示。据图分析，下列说法错误的是（　　） A. 细胞膜和细胞内均有IAA受体分布 B. 引起细胞壁松弛的H+以主动运输方式泵出细胞 C. IP3可能通过促进基因的表达以促进细胞的长期伸长生长 D. 将离体茎断置于高浓度的pH溶液中，将有利于其伸长生长 12. 生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响，是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。它不仅可以反映某一区域的生态环境状况，还能够显示出人类对地球的压力。研究生态足迹对全球的环境保护和可持续发展有着重要的意义。下列相关说法正确的是（　　） A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积 B. 餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用，可以减小生态足迹 C. 建立沙滩保护区、环境容纳量强度的捕捞量等均有利于提高生态承载力 D. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林和海洋面积 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分） 13. 人员发现甲、乙两种植物可进行种间杂交（不同种生物通过有性杂交产生子代）。两种植物均含14条染色体，但是两种植物间的染色体互不同源。两种植物的花色各由一对等位基因控制，基因型与表现型的关系如图所示。研究人员进一步对得到的大量杂种植株X研究后发现，植株X能开花，且A1、A2控制红色素的效果相同，并具有累加效应。下列相关叙述中不正确的是（ ） A. 植株X不可育的原因是没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，不能形成正常配子 B. 图中①处可采用的处理方法常用秋水仙素处理植株X的幼苗，进而获得可育植株Y C. 植株X有三种表现型，其中粉红色个体占1/4 D. 用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗，性成熟后自交，子代中只开白花的植株占1/16 14. 轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉（如图）：患带状疱疹后，痛觉神经元细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。相关叙述正确是（ ） A. 触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上无法记录到动作电位 B. Cl-经Cl-通道进出细胞的方式为协助扩散 C. GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的 D. 患带状疱疹后轻触产生痛觉不属于反射活动 15. 高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥；NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1 m2样方，测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量，结果如图1。测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度（如图2），下列叙述错误的是（ ） A. 引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生物多样性丧失，此过程为次生演替 B. 据图1推测，被入侵草原土壤中缺氮而不缺磷 C. 由图2可知，施磷肥地块高羊茅叶片上虎蛾幼虫密度大，对叶片的啃食程度大 D. 在高磷低氮环境中，高羊茅数量逐渐增加，形成竞争优势 16. 竞争是指两种或两种以上生物通过争夺资源和空间等发生的种间斗争。两种生物之间不相互作用，而通过共同的捕食者介导的竞争被称为似然竞争，其原理是一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，从而加重了对另一物种的捕食作用。具有同种食物来源的两种捕食者之间，存在相互捕食对方的现象，称之为集团内双向捕食。下列说法正确的是（　　） A. 存在似然竞争的两物种可能不利用相同的资源，也可能处于不同营养级 B. 瓢虫同时以向日葵花粉和蚜虫为食，在大豆田中种植向日葵可以缓解蚜虫灾害 C. 相互捕食的两物种的种间关系为捕食和种间竞争，说明能量可在食物链中双向流动 D. 取食同种食物的两种生物种群密度存在此消彼长的现象可以用似然竞争解释 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 17. 当光照过强、超过棉花叶片需要吸收的光能时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足使电子传递给O2形成O2-1；另一方面会导致还原态电子积累，形成3chl，3chl与O2反应生成1O2。O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSII反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2。下图1是棉花的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，①、②、③为相关过程，PSI和PSII都是由蛋白质和光合色素组成的光系统复合物；图2、图3分别表示正常棉花和突变棉花绿叶中色素纸层析结果示意图（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同色素带）；图4是正常棉花的色素总吸收光谱、光合作用的作用光谱（指不同波长光照下植物的光合作用效率）和色素带Ⅱ的吸收光谱。回答下列问题： （1）图1中，类囊体膜上传递的电子的最初供体是___。过程②和③中消耗能量的过程是___，物质A的功能是___。 （2）图2、3中，色素带Ⅱ代表的色素名称是___。通过测量不同波长光照下的O2释放量绘制的曲线是图4所示的___光谱。总吸收光谱与色素带Ⅱ的吸收光谱曲线不吻合的原因是___。 （3）强光导致光抑制时，突变棉花植株比正常棉花植株光合速率下降更快的原因是___。 （4）已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度。强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，则光合速率会受到抑制，其原因可能是___，进而影响电子的传递，使光合速率下降。 18. 某研究团队以果蝇为实验材料揭示了AC-DN1P-PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程，如图1所示。环境温度升高使阳离子通道蛋白TrpA1被激活，AC神经元产生兴奋，通过神经传导最终抑制脑间神经元PI（相当于哺乳动物的下丘脑结构）兴奋，从而促进夜间觉醒，使睡眠质量下降。回答下列问题： （1）环境温度升高使阳离子通道蛋白TrpAl被激活，阳离子内流使AC神经元产生兴奋，从而使DN1P神经元膜外电位发生的变化是________。DN1P促进神经肽CNMa的合成，CNMa特异性地作用于脑间神经元PI而调控觉醒，CNMa特异性地作用于脑间神经元PI的原因是________。 （2）由题干信息可知，果蝇的体温调节中枢最可能由________（填细胞名称）构成。有药物能在高温环境中改善睡眠质量，请结合图1中信息的传递机制，分析药物可能的作用是：________。 （3）睡眠质量不佳可能导致免疫力下降。随着年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。有科研团队用小鼠进行的研究显示，Hcrt神经元在睡眠中起关键作用，Hcrt神经元兴奋时，能促使发生睡眠到觉醒状态的转化，并维持觉醒状态。科研人员检测了年老小鼠和年轻小鼠中Hcrt神经元的KCNQ2/3（K⁺通道）的表达量，结果如图2所示。结合信息，推测老年人出现睡眠“碎片化”的原因是________。 19. 细胞分裂素（CK）是一种重要的植物激素，可参与调节植物对食草昆虫的防御反应。研究人员对野生型番茄幼苗施用CK24h后，接种斜纹夜蛾幼虫，48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量，实验结果如表所示。回答下列问题： 组别 处理方案 斜纹夜蛾幼虫的体重增量（mg） 对照组 ①______。 16.9 CK组 ②略。 20.1 （1）植物体内细胞分裂素细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，与生长素在促进细胞分裂方面表现为________。 （2）根据题干信息，请补全表中“①”的操作内容：________，根据实验结果分析，CK可________番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应。 （3）进一步研究发现，葡萄糖基转移酶（UGT）能催化有活性的细胞分裂素（tZ）转变为非活性形式（tZOG），糖基化失活是植物维持CK稳态的重要调节方式。为验证虫害对番茄CK活性的影响与CK糖基化修饰有关，进行如下实验：取生长状况相同的野生型番茄，随机均分为两组，一组进行抗虫接种实验，另一组________，一段时间后，检测________。 20. 生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。如图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分，箭头表示物质的传递方向。请分析回答： （1）P、A、B、C、D构成了生态系统的营养结构，这是实现生态系统________等功能的主渠道。 （2）假设A摄入的能量为m，其粪便中的能量为n，通过呼吸作用消耗的能量为p，用于生长、发育和繁殖的能量为q，则由A流入B的能量最多为________。 （3）某研究小组考察了一个位于置位点的湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如表所示（注：表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1，小于2，其他以此类推） 年龄 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8+ 9+ 10+ 11+ ≥12 个体数 192 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 64 研究表明：该鱼在3+时达到性成熟（进入成年），9+时丧失繁殖能力（进入老年），根据表1中数据推测该鱼种群数量变化趋势是________；如果引入该湖泊本没有的鲶鱼并大量繁殖后，导致原鱼种减少，从而改变了此湖泊群落的物种组成，此演替类型属于________。 （4）若该生态系统是草原生态系统，其中狼能够依据鼠留下的气味去捕食，鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕，这体现出信息传递能够________，以维持生态系统的稳定。 （5）若B的能量不变，将D的食物比例由B：C=1：1调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统传递给D的能量是原来的________倍。 21. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。 （1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为____，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为_________个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是________________________________________ （2）发酵装置中搅拌器的作用是_______________________________________________________。 （3）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是____________________________。 （4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌_____________ （5）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中________可能是高密度培养的限制因素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二年级第二学期开学考试 生物试题 时量：75分钟 分值：100分 考试内容：必修一至选择性必修三第一章 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1. 我国科学家在海南发现一种海洋软体动物——绿叶海天牛，它进食藻类后，可从藻类细胞中抢夺出叶绿体为自身所用，这种现象被称为“盗叶绿体现象”。海天牛还能吸收藻类中与光合作用有关的核基因，将其整合到自己的核基因中，从而实现自身叶绿体的增殖和更新。下列说法正确的是（　　） A. 海天牛细胞中含有核酸的细胞器有2种 B. 海天牛可通过进食蓝细菌获取自身所需的叶绿体 C. 叶绿体的增殖是在核、质基因共同作用下完成的 D. 可以采用无水乙醇提取和分离海天牛体内的叶绿素 【答案】C 【解析】 【分析】在真核细胞中，细胞膜、核膜以及细胞器膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系为生物膜系统。 【详解】A、在绿叶海天牛细胞中，具有单层膜的细胞器有内质网和高尔基体，具有双层膜的结构有线粒体、叶绿体、细胞核，不具有膜结构的细胞器有核糖体和中心体，其中线粒体、叶绿体、核糖体含有核酸，A错误； B、蓝细菌是原核生物，无叶绿体结构，B错误； C、根据“依靠从藻类中“夺取”的叶绿体进行光合作用，维持生命活动，并且通过进食将藻类的细胞核基因转移到自身细胞核的基因组中”，说明控制叶绿体功能的基因位于细胞核内，即绿叶海蜗牛细胞中叶绿体光合作用受细胞核控制，同时叶绿体内含有DNA和RNA，是半自主复制的细胞器，所以叶绿体的增殖是在核、质基因共同作用下完成的，C正确； D、提取色素时，需要添加溶解色素的无水乙醇，提取后色素后可采用纸层析法分离色素，D错误。 故选C。 2. 睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 此图中ATP转运至胞外需要穿过4层磷脂分子 B. ATP可被膜上的水解酶水解，脱去2个磷酸产生腺苷 C. 腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光 D. 满足实验要求的传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：图1表示腺苷合成及转运示意图，囊泡中的ATP 通过胞吐出来被利用，转化为腺苷，而腺苷又通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。 图2表示腺苷传感器，当腺苷与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光。 【详解】A、由题图1可知，储存在囊泡中的ATP通过胞吐的方式转运至胞外，不穿过磷脂分子，A错误； B、ATP的结构简式为A-P-P~P，A为腺苷，所以ATP需要被膜外或膜内的水解酶分解，脱去3个磷酸才能产生腺苷，B错误： C、由题图2可知，腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光，C正确： D、腺苷是一种重要的促眠物质，腺苷传感器的作用是记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑胞外腺苷水平的变化，所以，胞外腺苷水平的变化随着睡眠一觉醒周期而变化，而不是传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化，D错误。 故选C。 3. 小鼠缺乏胰岛素生长因子-2表现为体型矮小。胰岛素生长因子-2由小鼠常染色体上的F基因编码，它的等位基因f无此功能。小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的F/f基因的启动子被甲基化，从而使该基因无法表达，来自精子的该基因的启动子未被甲基化。下列叙述错误的是（ ） A. 体型正常纯合子雌鼠和体型矮小纯合子雄鼠杂交，F1小鼠体型矮小 B. 体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常占60%，则亲代雄鼠中杂合子占40% C. 卵细胞的F/f基因的启动子被甲基化，F/f基因的碱基序列保持不变 D. 杂合子小鼠相互交配，F1小鼠表型比为体型正常∶体型矮小=1∶1 【答案】B 【解析】 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不改变，而基因的表达和表型发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。 【详解】A、由题意可知，在小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的F/f基因的启动子被甲基化，这些基因不能表达，因此体型正常纯合子雌鼠和体型矮小纯合子（ff）雄鼠交配，则F1小鼠体型矮小，A正确； B、体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常的占60%，说明含有F基因的精子占60%，含f基因的精子占40%，设亲代雄鼠体型中正常杂合子（Ff）占比为X，那么X/2=40%，X=80%，B错误； C、卵细胞的F/f基因的启动子被甲基化，F/f基因的碱基序列保持不变，C正确； D、杂合子小鼠相互交配，来自精子F/f基因都能表达，含有F和f基因的精子比例为1：1，因此F1小鼠表型比为体型正常：体型矮小=1：1，D正确。 故选B。 4. SCD-1基因编码的SCD-1酶（一种蛋白质分子）能催化饱和脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸。这些单不饱和脂肪酸是合成磷脂、甘油三酯和胆固醇等脂质的关键底物。SCD-1基因缺失会增强胰岛素的敏感性。下列叙述错误的是（　　） A. SCD-1基因表达程度降低可能会使细胞膜的流动性和物质跨膜运输受到影响 B. 若将SCD-1 基因中的A/T碱基对替换为C/G碱基对，则（A+C）/（T+G）的值会发生改变 C. 研发SCD-1酶的抑制剂可能对高血糖具有缓解作用，是治疗糖尿病的一种有效思路 D. SCD-1酶能降低饱和脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸反应所需要的活化能 【答案】B 【解析】 【分析】1、脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。 2、酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能。 【详解】A、题干信息：SCD-1基因编码的SCD-1酶（一种蛋白质分子）能催化饱和脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸，这些单不饱和脂肪酸是合成磷脂、甘油三酯和胆固醇等脂质的关键底物；可见SCD-1基因表达程度降低可能会使细胞膜的流动性和物质跨膜运输受到影响，A正确； B、由于A=T、G=C，若将SCD-1 基因中的A/T碱基对替换为C/G碱基对，则（A+C）/（T+G）的值不会发生改变，B错误； C、SCD-1基因缺失会增强胰岛素的敏感性，故研发SCD-1酶的抑制剂可能对高血糖具有缓解作用，是治疗糖尿病的一种有效思路，C正确； D、酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能，SCD-1酶能降低饱和脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸反应所需要的活化能，D正确。 故选B。 5. 二氢睾酮（DHT）是睾酮（T）在5α-还原酶的催化作用下产生的高活性雄激素，比T具有更强的雄激素受体亲和力。DHT与雄激素性脱发（AGA）有关，其机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） 注：5α-还原酶和雄激素受体的基因表达具有组织特异性 A. DHT能与靶细胞内受体结合，催化细胞核基因表达 B. DHT与雄激素受体结合后可持续发挥作用导致脱发 C. 脱发与非脱发部位的差别与细胞内基因种类的差异性有关 D. AGA的机制说明激素参与分子水平和细胞水平稳态的调节 【答案】D 【解析】 【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官和靶细胞．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。 【详解】A、二氢睾酮（DHT）是激素，激素不能起催化作用，而是起调节作用，A错误； B、DHT一经与靶细胞结合并起作用后就会被灭活，不会持续起作用，B错误； C、同一个个体不同部位的基因都相同，脱发与非脱发部位的差别与细胞内基因的选择性表达有关，C错误； D、结合图可知，AGA会导致角质蛋白减少，细胞分裂打乱等，故AGA的机制说明激素参与分子水平和细胞水平稳态的调节，D正确。 故选D。 6. 刚分化不久的近缘种个体之间仍然有几率突破生殖隔离，产生可育后代。我国科学家研究发现黔金丝猴（Rbr，既有金毛也有黑毛）拥有川金丝（Rro，金毛）以及滇金丝猴（Rbi，黑背白腹）这两个谱系的混合基因组，据此认为远古时期Rmo和Rbi的杂交产生了Rbr的祖先，三者各自选择与自身毛色相近的个体交配（性选择），逐渐形成现今的三个物种的金丝猴。下列叙述错误的是（　　） A. 这三种金丝猴的基因库存在部分重合的现象 B. 远古时期Rro和Rbi可能属于刚分化不久的近缘种 C. 三种金丝猴祖先间的性选择是基于地理隔离而实现的 D. 在进化过程中，Rbr的毛色决定基因的基因频率发生了变化 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、黔金丝猴拥有川金丝猴以及滇金丝猴这两个谱系的混合基因组，说明三种金丝猴有部分基因是相同的，所以基因库存在部分重合的现象，A正确； B、题干中提到远古时期Rmo和Rbi的杂交产生了Rbr的祖先，刚分化不久的近缘种个体之间仍然有几率突破生殖隔离，产生可育后代，所以远古时期Rro和Rbi可能属于刚分化不久的近缘种，B正确； C、题干表明三者各自选择与自身毛色相近个体交配（性选择），性选择是基于毛色等自身特征，而非地理隔离，C错误； D、在进化过程中，由于性选择，选择与自身毛色相近的个体交配，所以Rbr的毛色决定基因的基因频率会发生变化，D正确。 故选C。 7. 下列关于科学发现史的描述正确的是（　　） ①美国著名生理学家坎农提出稳态的概念，他认为内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 ②法国学者沃泰默认为小肠黏膜（切除神经）受盐酸刺激引起胰液分泌是顽固的神经反射活动 ③斯他林和贝利斯的实验用小肠黏膜和盐酸的研磨提取液注入狗的血管，巧妙的排除了神经调节对实验结果的干扰 ④班廷之前，科学家试图通过制备胰腺提取物治疗糖尿病却收效甚微，是因为胰岛素分泌量太少 ⑤在睾丸分泌雄激素的研究中，摘除睾丸和移植睾丸实验分别运用了“减法原理 ”和“加法原理 ” ⑥促胰液素是由胰腺分泌的激素 A. 1 项 B. 2 项 C. 3 项 D. 4 项 【答案】C 【解析】 【分析】促胰液素是科学家发现的第一个激素，由小肠黏膜细胞分泌；其作用是促进胰腺分泌胰液；促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的，经血液循环作用于胰腺。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，具体表现是内环境各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中．内环境稳态调节机制现代观点是神经一体液一免疫调节网络。 【详解】①坎农提出稳态的概念，他认为内环境保持稳定依赖神经和体液调节，①错误； ②法国学者沃泰默切除通向胰腺的神经后，向小肠注入盐酸，仍然有胰液分泌，所以认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是顽固的神经反射活动，②正确； ③斯他林和贝利斯的实验巧妙在于将小肠黏膜和盐酸混合后获得的提取液注射到血液中，排除了神经调节对实验结果的干扰，③正确； ④胰岛素的本质是蛋白质，由于胰腺中存在蛋白酶可将胰岛素分解，所以直接制备胰腺提取物不能获得胰岛素，④错误； ⑤在睾丸分泌雄激素的研究中，摘除睾丸和移植睾丸实验分别运用了“减法原理”和“加法原理”，⑤正确； ⑥促胰液素由小肠黏膜分泌的，⑥错误。所以②③⑤正确，即C正确，ABD错误。 故选C。 8. 辅助性T细胞（Th）表面具有接受调控细胞活化所需的信号分子，可分为两大类：第一类Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th细胞的增殖和分化；第二类只在活化后的Th细胞表面表达，如CTLA-4和PD-1，通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号，阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列说法错误的是（ ） A. APC摄取处理病原体，将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化 B. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫防御功能而形成肿瘤 C. CD28分子等第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷 D. CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异，是基因选择性表达的结果 【答案】B 【解析】 【分析】辅助性T细胞（Th） 表面具有接受调控细胞活化所需的信号分子，可分为两大类：第一类Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th细胞的增殖和分化；第二类只在活化后的Th细胞表面表达，如CTLA-4和PD-1，通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号，阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应，癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫监视功能而形成肿瘤。 【详解】A、APC （抗原呈递细胞）摄取处理病原体，将抗原呈递在细胞表面并传递给Th使其活化，并产生细胞因子，A正确； B、癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫监视功能而形成肿瘤，B错误； C、CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th细胞的增殖和分化，若CD28分子等第二信号缺失或功能障碍，可能会影响Th细胞的增殖和分化，将导致机体免疫功能不足或缺陷，C正确； D、CD28、CTLA-4分子的合成受基因的调控，CD28、CTLA-4分子在细胞表面出现时间有差异，是基因选择性表达的结果，D正确。 故选B。 9. 下图为动物经历压力或创伤时体内发生的部分生理反应，相关叙述正确的是（ ） A. CRH为促肾上腺素释放激素，靶细胞主要是垂体细胞和蓝斑核内神经元 B. 皮质醇应直接与下丘脑和垂体质膜上的受体结合，抑制相关激素的分泌 C. 去甲肾上腺素和肾上腺素在调节血糖过程中相抗衡，为应激反应做准备 D. 图中的去甲肾上腺素也可作为神经递质参与生命活动的调节 【答案】D 【解析】 【分析】机体内存在下丘脑-垂体-腺体轴，甲状腺、性腺和肾上腺皮质都有对应的调节轴来调节，符合该调节轴的激素，即存在分级调节，也存在反馈调节基质。 【详解】A、根据图示，CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，A错误； B、皮质醇能直接与下丘脑和垂体细胞内的受体结合，抑制相关激素的分泌，B错误； C、根据图示，去甲肾上腺素和肾上腺素都是在蓝斑核内神经元的调节下产生，因此在调节血糖过程中相协同，为应激反应做准备，C错误； D、根据图示，蓝斑核内神经元的调节时去甲肾上腺素浓度上升，因此图中的去甲肾上腺素也可作为神经递质参与生命活动的调节，D正确。 故选D。 10. 零增长线又称生态位边界，是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围，则一段时间后，种群无法生存和繁殖。科学家分别绘制了梅尼小环藻和美丽星杆藻对硅酸盐和磷酸盐的零增长曲线，如图中实线所示，经调查发现，在其它条件均适宜且充足的条件下，已知两种群只在④区域实现了共存。下列说法错误的是（ ） A. 在初始资源处于A点且没有资源补充时，梅尼小环藻种群数量会下降 B. 当环境资源处于区域②时，因为硅酸盐浓度的限制，美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势 C. 当环境资源处于B点时，梅尼小环藻在种间竞争中将获胜 D. 当两物种同时出现在该地，环境资源处于区域①③⑤⑥时，梅尼小环藻会逐渐被淘汰 【答案】D 【解析】 【分析】由题意，结合图示可知，两物种同时出现在该地的情况下，一段时间内环境资源处于区域①（磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线，高于美丽星杆藻的零增长线）、⑤（磷酸盐浓度更早低于梅尼小环藻的零增长线）、⑥（磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线）时，该地梅尼小环藻将被淘汰，而处于②区域时，硅酸盐浓度低于美丽星杆藻的零增长线，美丽星杆藻被淘汰，处于③区域时，随着硅酸盐浓度消耗，会先低于美丽星杆藻的零增长线，美丽星杆藻被淘汰。 【详解】A、分析题图， A 点的磷酸盐浓度正好位于梅尼小环藻的零增长线，而高于美丽星杆藻的零增长线，若初始环境资源处于 A 点且没有资源补充，在两种群共存的情况下，由于美丽星杆藻消耗磷酸盐，会使磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线，使梅尼小环藻的种群数量下降，即初始一段时间内，美丽星杆藻种群年龄结构处于增长型，数量会增多，而梅尼小环藻种群年龄结构处于衰退型，数量会减少，A正确； B、环境资源处于区域②时，硅酸盐浓度低于美丽星杆藻的零增长线，使美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势，B正确； C、环境资源处于 B 点时，随着资源的消耗，硅酸盐浓度更早到达甚至低于美丽星杆藻的零增长线，使其无法生存和繁殖，在竞争中处于劣势，梅尼小环藻在种间竞争中将获胜，C正确； D、两物种同时出现在该地的情况下，一段时间内环境资源处于区域①（磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线，高于美丽星杆藻的零增长线）、⑤（磷酸盐浓度更早低于梅尼小环藻的零增长线）、⑥（磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线）时，该地梅尼小环藻将被淘汰，而处于③区域时，随着硅酸盐浓度消耗，会先低于美丽星杆藻的零增长线，美丽星杆藻被淘汰，D错误。 故选D。 11. 科学家提出了“酸生长理论”（细胞壁处pH下降，使细胞壁松弛，细胞伸长生长）和“基因活化学说”两种假说，分别用以阐释生长素（IAA）促进细胞伸长生长的快速反应和长期效应，其简要过程如图所示。据图分析，下列说法错误的是（　　） A. 细胞膜和细胞内均有IAA受体分布 B. 引起细胞壁松弛的H+以主动运输方式泵出细胞 C. IP3可能通过促进基因的表达以促进细胞的长期伸长生长 D. 将离体茎断置于高浓度的pH溶液中，将有利于其伸长生长 【答案】D 【解析】 【分析】“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理。“酸生长理论”是指生长素与细胞膜受体结合，引发H+以主动运输的方式向外运输，酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长，使细胞壁松弛，对细胞的压力减小，引起细胞纵向伸长生长；“基因活化学说”是指活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达。 【详解】A、由图示可知生长素是一种信号分子，要与靶细胞膜上和细胞内的特异性受体结合后才能发挥作用，A正确； B、由图示可知，H+排到细胞壁需要消耗ATP，属于主动运输，B正确； C、由图示可知IP3还可以通过调控相关基因的表达，促进mRNA和蛋白质的合成而影响伸长生长，C正确； D、根据题中“酸生长理论”（细胞壁处pH下降，使细胞壁松弛，细胞伸长生长），将切下的植物茎段放入pH较低的环境中有利于茎段的生长，D错误。 故选D。 12. 生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响，是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。它不仅可以反映某一区域的生态环境状况，还能够显示出人类对地球的压力。研究生态足迹对全球的环境保护和可持续发展有着重要的意义。下列相关说法正确的是（　　） A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积 B. 餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用，可以减小生态足迹 C. 建立沙滩保护区、环境容纳量强度的捕捞量等均有利于提高生态承载力 D. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林和海洋面积 【答案】B 【解析】 【分析】生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响，是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。同种生物的生态承载力不是固定不变的，会受到环境的影响，在环境不遭受破坏的情况下，生态承载力会在平均值附近波动。 【详解】A、生态足迹，又叫生态占用，是指在现有技术条件下维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，A错误； B、餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用，减少对原材料的消耗，可以减小生态足迹，B正确； C、建立沙滩保护区有利于提高生态承载力，环境容纳量强度的捕捞量会降低生态承载力，C错误； D、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积，D错误。 故选B。 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分） 13. 人员发现甲、乙两种植物可进行种间杂交（不同种生物通过有性杂交产生子代）。两种植物均含14条染色体，但是两种植物间的染色体互不同源。两种植物的花色各由一对等位基因控制，基因型与表现型的关系如图所示。研究人员进一步对得到的大量杂种植株X研究后发现，植株X能开花，且A1、A2控制红色素的效果相同，并具有累加效应。下列相关叙述中不正确的是（ ） A. 植株X不可育的原因是没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，不能形成正常配子 B. 图中①处可采用的处理方法常用秋水仙素处理植株X的幼苗，进而获得可育植株Y C. 植株X有三种表现型，其中粉红色个体占1/4 D. 用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗，性成熟后自交，子代中只开白花的植株占1/16 【答案】CD 【解析】 【分析】分析题文和题图：两种植株的花色各由一对等位基因控制，遵循基因的分离定律。A1对a1不完全显性，A2对a2不完全显性。由于两种植株间的染色体互不同源，属于两种不同的物种，存在生殖隔离，所以植株X不可育。 【详解】A、由于甲、乙两种植株间的染色体互不同源，所以植株X的体细胞中没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，不能形成正常的配子，因而不可育，A正确； B、图中①处常用秋水仙素处理植株X的幼苗使染色体数目加倍，进而获得可育植株Y，B正确； C、植物A1a1能产生A1和a1两种配子，植物A2a2能产生A2和a2两种配子，它们杂交后代基因型为A1A2、A1a2、A2a1和a1a2，由于A1、A2控制红色素合成的效果相同，并具有累加效应，所以植株X的表现型及比例为红色：粉红色：白色=1：2：1，粉红色个体占1/2，C错误； D、用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗可导致体细胞染色体加倍，其基因型为A1A1a1a1，性成熟后产生配子的基因型及其比例为A1A1:A1a1:a1a1＝1:4:1，自交子代中只开白花的植株占1/6×1/6＝1/36，D错误。 故选CD。 14. 轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉（如图）：患带状疱疹后，痛觉神经元细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。相关叙述正确的是（ ） A. 触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上无法记录到动作电位 B. Cl-经Cl-通道进出细胞的方式为协助扩散 C. GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的 D. 患带状疱疹后轻触产生痛觉不属于反射活动 【答案】BCD 【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、触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，抑制性神经元兴奋，在抑制性神经元上可记录到动作电位，A错误； B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确； C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，此时GABA作用的效果可以是抑制性的；患带状疱疹后，Cl-经Cl-通道外流，相当于形成内正外负的动作电位，此时GABA作用的效果是兴奋性的，C正确； D、痛觉是大皮层产生，痛觉的产生没有经过完整的反射弧，因此患带状疱疹后轻触产生痛觉不属于反射活动，D正确。 故选BCD。 15. 高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥；NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1 m2样方，测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量，结果如图1。测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度（如图2），下列叙述错误的是（ ） A. 引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生物多样性丧失，此过程为次生演替 B. 据图1推测，被入侵草原土壤中缺氮而不缺磷 C. 由图2可知，施磷肥地块高羊茅叶片上虎蛾幼虫密度大，对叶片的啃食程度大 D. 在高磷低氮环境中，高羊茅数量逐渐增加，形成竞争优势 【答案】BD 【解析】 【分析】根据图1分析可知：自变量为施肥种类，因变量为叶片的N、P含量；根据图2分析可知：自变量为施肥的种类，因变量为虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。 【详解】A、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留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。引种的高羊茅扩散到自然区域，原有土壤条件基本保留，造成当地生物多样性丧失，此过程为次生演替，A正确； B、分析图1可知，与对照组相比，施加氮肥（N+组）时，叶片中含氮量无明显变化，只要施加有磷肥时（NP+组和P+组），叶片中磷含量明显增加，因此推测被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，B错误； C、分析图2可知，与对照组相比，施加氮肥时，高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度无明显变化，只要施加磷肥时（NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度增大，对叶片的啃食程度大，叶片损伤程度增加，C正确； D、在高磷低氮环境中，由图2可知，高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度增大，对叶片的啃食程度大，叶片损伤程度增加，会使高羊茅数量逐渐减少，不能形成竞争优势，D错误。 故选BD。 16. 竞争是指两种或两种以上生物通过争夺资源和空间等发生的种间斗争。两种生物之间不相互作用，而通过共同的捕食者介导的竞争被称为似然竞争，其原理是一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，从而加重了对另一物种的捕食作用。具有同种食物来源的两种捕食者之间，存在相互捕食对方的现象，称之为集团内双向捕食。下列说法正确的是（　　） A. 存在似然竞争的两物种可能不利用相同的资源，也可能处于不同营养级 B. 瓢虫同时以向日葵花粉和蚜虫为食，在大豆田中种植向日葵可以缓解蚜虫灾害 C. 相互捕食的两物种的种间关系为捕食和种间竞争，说明能量可在食物链中双向流动 D. 取食同种食物的两种生物种群密度存在此消彼长的现象可以用似然竞争解释 【答案】AB 【解析】 【分析】生物之间的关系包括：种内关系和种间关系．种内关系包括种内互助和种内竞争；种间关系包括共生、寄生、捕食、种间竞争几种方式。 【详解】A、似然竞争指两种生物之间不相互作用，而通过共同的捕食者介导的竞争，两物种可能不利用相同的资源，也可能处于不同营养级，A正确； B、瓢虫同时以向日葵花粉和蚜虫为食，在大豆田中种植向日葵，可以增加瓢虫数量，从而缓解蚜虫灾害，B正确； C、能量流动是单向的，C错误； D、似然竞争指两种生物之间不相互作用，而通过共同的捕食者介导的竞争，取食同种食物的两种生物种群密度存在此消彼长的现象不可以用似然竞争解释，D错误。 故选AB。 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 17. 当光照过强、超过棉花叶片需要吸收的光能时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足使电子传递给O2形成O2-1；另一方面会导致还原态电子积累，形成3chl，3chl与O2反应生成1O2。O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSII反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2。下图1是棉花的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，①、②、③为相关过程，PSI和PSII都是由蛋白质和光合色素组成的光系统复合物；图2、图3分别表示正常棉花和突变棉花绿叶中色素纸层析结果示意图（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同色素带）；图4是正常棉花的色素总吸收光谱、光合作用的作用光谱（指不同波长光照下植物的光合作用效率）和色素带Ⅱ的吸收光谱。回答下列问题： （1）图1中，类囊体膜上传递的电子的最初供体是___。过程②和③中消耗能量的过程是___，物质A的功能是___。 （2）图2、3中，色素带Ⅱ代表的色素名称是___。通过测量不同波长光照下的O2释放量绘制的曲线是图4所示的___光谱。总吸收光谱与色素带Ⅱ的吸收光谱曲线不吻合的原因是___。 （3）强光导致光抑制时，突变棉花植株比正常棉花植株光合速率下降更快的原因是___。 （4）已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度。强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，则光合速率会受到抑制，其原因可能是___，进而影响电子的传递，使光合速率下降。 【答案】（1） ①. H2O##水 ②. ③ ③. 作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，储存部分能量供暗反应阶段利用 （2） ①. 叶绿素a ②. 作用 ③. 绿叶中除了叶绿素a，还含有其他色素，也能吸收光能 （3）该突变体棉花植株缺乏类胡萝卜素，无法淬灭3chl并清除1O2而使叶绿体受损、缺乏类胡萝卜素导致吸收的蓝紫光减少，影响光合作用 （4）Deg蛋白酶的活性被抑制后，受损的D1蛋白降解速率下降使受损的D1蛋白积累，新合成的D1蛋白无法替换受损的蛋白 【解析】 【分析】根据题图分析可知：图1中①为光反应过程，②为CO2的固定过程，③为C3的还原过程，A为NADPH，B为ATP，PSII中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气和H+，同时产生的电子传递给PSⅠ，可用于NADP+和H+结合形成NADPH，同时在ATP酶的作用下，氢离子顺浓度梯度转运提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP；图2中Ⅰ为叶绿素b，Ⅱ为叶绿素a，Ⅲ为叶黄素，Ⅳ胡萝卜素。 【小问1详解】 由图可知，类囊体膜上传递电子的最初供体是H2O。②为CO2的固定过程，不需要消耗能量，③为C3的还原过程，光合作用的暗反应阶段为CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物，所以③过程需要消耗能量。物质A为NADPH，其作用是作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，储存部分能量供暗反应阶段利用。 【小问2详解】 色素带Ⅱ为叶绿素a，作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率，可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制；色素带Ⅱ为叶绿素a，总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿素a，还含有其他色素，也能吸收光能。 【小问3详解】 由于类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2，故缺乏类胡萝卜素的突变体因无法淬灭3chl并清除1O2而使叶绿体受损，同时缺乏类胡萝卜素会导致光反应吸收的蓝紫光减少，所以光合速率下降。 【小问4详解】 已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度，有利于PSⅡ正常发挥作用，强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，受损D1蛋白降解速率下降，会使受损的D1蛋白积累，新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白，进而影响电子的传递，使光合速率下降。 18. 某研究团队以果蝇为实验材料揭示了AC-DN1P-PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程，如图1所示。环境温度升高使阳离子通道蛋白TrpA1被激活，AC神经元产生兴奋，通过神经传导最终抑制脑间神经元PI（相当于哺乳动物的下丘脑结构）兴奋，从而促进夜间觉醒，使睡眠质量下降。回答下列问题： （1）环境温度升高使阳离子通道蛋白TrpAl被激活，阳离子内流使AC神经元产生兴奋，从而使DN1P神经元膜外电位发生的变化是________。DN1P促进神经肽CNMa的合成，CNMa特异性地作用于脑间神经元PI而调控觉醒，CNMa特异性地作用于脑间神经元PI的原因是________。 （2）由题干信息可知，果蝇的体温调节中枢最可能由________（填细胞名称）构成。有药物能在高温环境中改善睡眠质量，请结合图1中信息的传递机制，分析药物可能的作用是：________。 （3）睡眠质量不佳可能导致免疫力下降。随着年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。有科研团队用小鼠进行的研究显示，Hcrt神经元在睡眠中起关键作用，Hcrt神经元兴奋时，能促使发生睡眠到觉醒状态的转化，并维持觉醒状态。科研人员检测了年老小鼠和年轻小鼠中Hcrt神经元的KCNQ2/3（K⁺通道）的表达量，结果如图2所示。结合信息，推测老年人出现睡眠“碎片化”的原因是________。 【答案】（1） ①. 由正电位变为负电位 ②. 只有脑间神经元PI细胞膜形成的突触后膜上才有与CNMa特异性结合的CNMa受体 （2） ①. 脑间神经元PI ②. 干扰AC神经元中TrpA1的合成或抑制CNMa的合成和释放 （3）老年人Hcrt神经元的KCNQ2/3（K+通道）的表达量下降，导致K+外流受阻，Hcrt神经元易兴奋，促使发生睡眠到觉醒状态的转化 【解析】 【分析】1、神经细胞内的K+浓度明显高于膜外，Na+浓度比膜外低。静息时，膜主要对K+有通透性，造成K+外流，这是大多数神经细胞产生和维持外正内负的静息电位的主要原因；受刺激而产生兴奋时，细胞膜对Na+的通透性增加，导致Na+内流，这是形成内正外负的动作电位的基础； 2、体温调节中枢位于下丘脑。 【小问1详解】 环境温度升高使阳离子通道蛋白TrpAl被激活，阳离子内流使AC神经元兴奋，通过释放Ach使DN1P神经元产生动作电位，膜外电位发生的变化是由正电位变为负电位。DN1P促进神经肽CNMa的合成，CNMa特异性地作用于脑间神经元PI而调控觉醒。CNMa能特异性地作用于脑间神经元PI，是通过与脑间神经元PI表面的CNMa受体特异性结合实现的； 【小问2详解】 结合题干信息：脑间神经元PI相当于哺乳动物的下丘脑结构，果蝇的体温调节中枢位于下丘脑，最可能由脑间神经元PI构成。环境温度升高使AC神经元兴奋，进而使DN1P神经元兴奋，最终抑制脑间神经元PI兴奋，从而促进夜间觉醒，使睡眠质量下降，因此欲改善睡眠质量，可以抑制上述兴奋传递过程，因此药物的可能用是：干扰AC神经元中TrpA1的合成或抑制CNMa的合成和释放； 【小问3详解】 根据图文信息分析，老年人Hcrt神经元的KCNQ2/3（K+通道）的表达量下降，导致K+外流受阻，Hcrt神经元易兴奋，促使发生睡眠到觉醒状态的转化。 19. 细胞分裂素（CK）是一种重要的植物激素，可参与调节植物对食草昆虫的防御反应。研究人员对野生型番茄幼苗施用CK24h后，接种斜纹夜蛾幼虫，48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量，实验结果如表所示。回答下列问题： 组别 处理方案 斜纹夜蛾幼虫的体重增量（mg） 对照组 ①______。 16.9 CK组 ②略。 20.1 （1）植物体内细胞分裂素细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，与生长素在促进细胞分裂方面表现为________。 （2）根据题干信息，请补全表中“①”的操作内容：________，根据实验结果分析，CK可________番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应。 （3）进一步研究发现，葡萄糖基转移酶（UGT）能催化有活性的细胞分裂素（tZ）转变为非活性形式（tZOG），糖基化失活是植物维持CK稳态的重要调节方式。为验证虫害对番茄CK活性的影响与CK糖基化修饰有关，进行如下实验：取生长状况相同的野生型番茄，随机均分为两组，一组进行抗虫接种实验，另一组________，一段时间后，检测________。 【答案】（1）协同作用 （2） ①. 对野生型番茄幼苗施用等量的清水24h后，接种斜纹夜蛾幼虫，48h后记录斜纹夜蛾的体重增量 ②. 降低 （3） ①. 不作处理（或不接种斜纹夜蛾幼虫） ②. 两组番茄tZ和tZOG含量 【解析】 【分析】细胞分裂素的合成部位：主要是根尖；主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化，侧枝发育和叶绿素的合成。 【小问1详解】 细胞分裂素的合成部位主要是根尖，在促进细胞分裂方面，生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，因此，二者在促进细胞分裂方面，具有协同作用。 【小问2详解】 本实验研究细胞分裂素可参与调节植物对食草昆虫的防御反应，自变量为是否细胞分裂素处理，实验组的处理方法是对野生型番茄幼苗施用CK24h后，接种斜纹夜蛾幼虫，48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量，那么，对照组应用等量的清水处理野生型番茄幼苗24h后，接种斜纹夜蛾幼虫，48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量。根据实验结果可知，实验组斜纹夜蛾幼虫的体重增量大于对照组，说明，CK可降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应。 【小问3详解】 结合题意，葡萄糖基转移酶（UGT）能催化有活性的细胞分裂素（tZ）转变为非活性形式（tZOG），而糖基化失活是植物维持CK稳态的重要调节方式。因此，要验证虫害对番茄CK活性的改变与糖基化修饰有关，可取生长状况相同的野生型番茄，随机均分为两组，一组进行抗虫接种实验，另一组不作处理或不接种斜纹夜蛾幼虫，一段时间后，检测两组番茄tZ和tZOG的含量即可，根据对照组和实验组的数据即可判断。 20. 生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。如图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分，箭头表示物质的传递方向。请分析回答： （1）P、A、B、C、D构成了生态系统的营养结构，这是实现生态系统________等功能的主渠道。 （2）假设A摄入的能量为m，其粪便中的能量为n，通过呼吸作用消耗的能量为p，用于生长、发育和繁殖的能量为q，则由A流入B的能量最多为________。 （3）某研究小组考察了一个位于置位点的湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如表所示（注：表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1，小于2，其他以此类推） 年龄 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8+ 9+ 10+ 11+ ≥12 个体数 192 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 64 研究表明：该鱼在3+时达到性成熟（进入成年），9+时丧失繁殖能力（进入老年），根据表1中数据推测该鱼种群数量变化趋势是________；如果引入该湖泊本没有的鲶鱼并大量繁殖后，导致原鱼种减少，从而改变了此湖泊群落的物种组成，此演替类型属于________。 （4）若该生态系统是草原生态系统，其中狼能够依据鼠留下的气味去捕食，鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕，这体现出信息传递能够________，以维持生态系统的稳定。 （5）若B的能量不变，将D的食物比例由B：C=1：1调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统传递给D的能量是原来的________倍。 【答案】（1）物质循环、能量流动 （2）（m-n）×20%或（p+q）×20% （3） ①. 增加 ②. 次生演替 （4）调节生物的种间关系 （5）1.375 【解析】 【分析】1、生态系统的结构指生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构是指食物链和食物网； 2、据图分析，P是生产者，A、B、C、D是消费者，E是分解者。 【小问1详解】 生态系统的营养结构是食物链和食物网，食物链和食物网是实现能量流动、物质循环等功能的主渠道； 【小问2详解】 假设A摄入的能量为m，其粪便中的能量为n，通过呼吸作用消耗的能量为p，用于生长、发育和繁殖的能量为q，，则A的同化量=摄入量-粪便量，也等于呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量，即A的同化量=m-n=p+q，相邻两个营养级之间能量传递效率约为10%～20%，则由A流入B的能量最多为（m-n）×20%或（p+q）×20%； 【小问3详解】 该鱼在3+时达到性成熟（进入成年），处于幼年时期的个体数为192+187+121=500，处于成年期的个体数为70+69+62+63+72+64=400，9+时丧失繁殖能力（进入老年），处于老年期的个体数为55+42+39+64=200，幼年个体数大于老年个体一数，表明该种群的年龄组成为增长型，推测该鱼种群数量在一定时期内将增加；引入该湖泊本没有的鲶鱼并大量繁殖后，导致原鱼种减少，从而改变了此湖泊群落演替的方向和速度，此演替在具有一定生物的前提下发生，属于次生演替； 【小问4详解】 在生态系统中，狼和鼠属于不同的物种，它们之间存在着捕食关系。狼依据鼠留下的气味捕食，鼠依据狼的气味或行为躲避猎捕，这种信息的传递发生在不同物种之间，对它们之间的关系起到了调节作用，这体现出信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定； 【小问5详解】 当D的食物比例为B：C=1：1时，设传递给D的能量为x，则1/2x来自B，1/2x来自C，能量传递效率按10%计算，需要B的能量为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x；当D的食物比例为B：C=2：1时，设传递给D的能量为y，则2/3y来自B，1/3y来自C，能量传递效率按10%计算，需要B的能量为2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y； B中的能量不变，则55x=40y，该生态系统传递给D的能量是原来的y÷x=55÷40=1.375倍。 21. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。 （1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为____，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为_________个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是________________________________________ （2）发酵装置中搅拌器的作用是_______________________________________________________。 （3）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是____________________________。 （4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌_____________ （5）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中________可能是高密度培养的限制因素。 【答案】（1） ①. 唯一碳源 ②. 稀释涂布板 ③. ④. 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 （2）增加培养液中的氧含量（或答增加溶解氧、或答使空气和发酵液充分混合），使菌种和培养液混匀（或答提高原料利用率） （3）杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活 （4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 （5）氧气（或溶解氧） 【解析】 【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质) 和无机盐。 2、统计菌落数目的方法：(1) 显微镜直接计数法:：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；(2) 间接计数法(活菌计数法)：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 【小问1详解】 蔗糖是一种有机碳源，根据题意分析，该研究的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率。结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养以获得目标菌株。稀释涂布平板法可以用于统计样品的活菌数目。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数=C÷V×M=220÷0.1×105×103=2.2×1011（个/L），当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故稀释涂布平板法得到的统计结果往往较实际值偏小。菌落数目统计时为了防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目，需要选取菌落数目稳定时作为结果，增加实验结果的可信度。 小问2详解】 发酵装置中搅拌器可增加培养液中的氧含量（或答增加溶解氧、或答使空气和发酵液充分混合），使菌种和培养液混匀（或答提高原料利用率）。 【小问3详解】 由于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为 60g/L，pH 为10时，菌株H可正常持续发酵 60 d以上，而盐浓度太高，其他杂菌因不耐盐，失水过多而死亡；酶发挥作用需要温和的条件下，pH 为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。 【小问4详解】 由题干信息可知，菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，菌株H能分解蛋白质说明其能分泌蛋白酶，能分解淀粉说明其能分泌淀粉酶，能分解油脂说明其能分泌脂肪酶，即其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。 【小问5详解】 分析题意，扩大培养时营养物浓度、温度、 pH等条件适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气( 0或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$