精品解析：2025届河南省五市高三第一次联考生物试题

2025年河南省五市高三第一次联考 生物学 一、选择题：本题共16题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中心体和核糖体都含有蛋白质组分，两者在动物细胞和低等植物细胞增殖过程中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ） A. 中心体和核糖体不包含磷脂分子，也不包含糖类 B. 中心体参与纺锤体的形成，说明其也参与蛋白质的合成 C. 核糖体与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成有关 D. 核糖体先附着在内质网上，再与分泌蛋白的mRNA结合 2. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列有关物质跨膜运输的相关表述正确的是（　　） A. 相对分子质量小的分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞内 B. 大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量 C. 被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白 D. 主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白 3. 酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合，从而抑制反应的进行。细胞内异亮氨酸的合成和调节过程如图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成酶一底物复合物 B. 该过程中存在负反馈调节，有利于维持苏氨酸含量的相对稳定 C. 增大细胞内苏氨酸的浓度可解除反馈抑制 D. 对相关基因诱变处理使②结构改变，可解除异亮氨酸对反应的抑制 4. 细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。人体肝细胞内的部分生化反应如图所示。图中编号表示过程，字母表示物质。下列叙述正确的是（ ） A. 脂肪作为主要的能源物质参与细胞呼吸 B. 有氧运动会使A 转化为甘油、脂肪酸的量减少 C. ④过程中大部分化学能转化成ATP 中的化学能 D. 饥饿时，副交感神经兴奋直接引起肝细胞中甘油、脂肪酸转化为 A 5. 细胞更生是指通过干预手段实现衰老细胞年轻化、重现细胞活力的过程。研究者鉴定出一系列促更生因子，其中 SOX5 蛋白为全新、强效的更生因子，该蛋白可通过靶向激活HMGB2 基因的表达来重塑衰老细胞、重启细胞活力。下列说法错误的是（ ） A. SOX5 蛋白在不改变细胞遗传物质的前提下促进人类细胞更生 B. 敲除细胞中SOX5 基因或HMGB2基因，细胞可能表现出加速衰老 C. 在老年个体体内不存在表达SOX5 基因或 HMGB2 基因的细胞 D. 若细胞处于年轻化进程中，有丝分裂后的子代细胞中端粒可能不缩短 6. 某精原细胞的一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体（如图所示），经修复后可以进行后续的减数分裂。下列叙述错误的是（ ） A. 该现象易发生在减数第一次分裂的四分体时期 B. 变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关 C. 仅考虑A、a一对基因，该细胞会产生4种不同基因型的子细胞 D. 该细胞减数分裂中涉及基因突变、基因重组、染色体畸变 7. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物，如下图所示。分析实验结果可以得出的结论是（ ） 注：McrBC只能切割 DNA的甲基化区域，对未甲基化区域不起作用；“+”表示加入 McrBC, “一”表示未加入 McrBC。 A. 花瓣紫色与白色部位 PrF3H 基因的碱基序列存在差异 B. 白色部位 PrF3H 基因启动子高度甲基化 C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 8. 小鼠的 MHC（主要组织相容性复合体）由位于17号染色体上的一系列基因（称为基因群）控制，科学家利用基因群组成为 aa的A品系小鼠和基因群组成为 bb的B品系小鼠进行了杂交实验，并获得了X品系的小鼠，过程如图所示（不考虑互换）。下列叙述正确的是（ ） A. 控制小鼠 MHC的基因群遵循自由组合定律 B. 每代筛选的方法可将后代皮肤移到 B品系上，选择不会排异的小鼠 C. 子代与A品系小鼠反复杂交的目的是提高a基因群的相关基因频率 D. F21中X品系小鼠所占比例约为1/4，其个体大多性状的表型应与A品系基本一致 9. 百岁兰是一种沙漠植物，一生只有两片高度木质化的叶子，科学家曾在巴西采集到其化石。经研究发现，百岁兰基因组整体呈现重度甲基化，且基因组朝“低耗能”方向演化。下列叙述错误的是（　　） A. 百岁兰化石是其进化的直接证据，能直观反映百岁兰的进化轨迹 B. 极端干旱与营养贫乏使百岁兰种群中的“低耗能”相关基因频率下降 C. 重度甲基化可减少百岁兰“有害”突变，突变可为其进化提供原材料 D. 百岁兰两片木质化叶子适应干旱环境是自然选择长期作用的结果 10. TSH受体抗体主要分为三类：甲状腺刺激性抗体（TSAb），作用与TSH类似；甲状腺功能抑制性抗体（TFIAb），阻断TSH与受体的结合；甲状腺生长刺激免疫球蛋白（TGI），刺激甲状腺肿大，但不影响其功能。下列说法错误的是（ ） A. TFIAb通过抑制垂体的功能，引起甲状腺激素分泌减少 B. 血清中TGI含量升高可能会导致TSH的含量下降 C. TSAb可导致患者甲状腺肿大，甲状腺激素的含量增加 D. TSAb可引起机体的甲状腺功能亢进，属于自身免疫病 11. 研究发现，交感神经可以通过去甲肾上腺素（NE）刺激白色脂肪组织中的间充质基质细胞（MSC），使MSC分泌神经营养因子（GDNF）促进淋巴细胞（ILC2）分泌IL-5，从而促进脂肪细胞中脂肪的分解，调节过程如图1。RET和ADR是MSC和ILC2上的受体，为确定这两种受体与MSC和ILC2的对应关系，研究人员利用小鼠进行实验，结果如图2。下列叙述错误的是（ ） A. 实验过程中需使用正常的小鼠作为实验材料 B. NE、GDNF和IL-5都需要通过与特异性受体结合发挥作用 C. 根据图2实验结果推测ADR可能位于MSC，RET可能位于ILC2 D. NE、GDNF和IL-5会随体液运输到全身各处起作用后失活 12. 调查显示，目前我国野生大熊猫数量稀少，生活在全国六个山系高海拔的深山密林中，警惕性极高，领地意识较强。由于环境变化和人类活动的影响，现有野生大熊猫栖息地碎片化，我国采取了多种措施对大熊猫实施保护。下列叙述错误的是（ ） A. 野生大熊猫分布范围较广，体型较大，调查其数量时宜采用标记重捕法 B. 人类割竹挖笋使大熊猫食物减少，属于影响大熊猫种群数量变化的密度制约因素 C. 在碎片化生境之间建立生态廊道，是保护大熊猫的重要措施 D. 将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区，有助于保护其遗传多样性 13. 常规、有机和生态（稻—渔共作）三种水稻种植方式会影响稻田土壤动物的多样性，并改善稻田土壤及水体的理化指标，进而影响水稻产量。对崇明岛三种种植方式下稻田0~15cm土层内中小型土壤动物的垂直分布状况的类群数和密度进行分析，结果如图1和图2所示。下列分析错误的是（　　） A. 调查土壤中小动物类群的丰富度时，常采用取样器取样法进行采集、调查 B. 有机种植0~5cm土层中土壤动物的密度大，可能与表层土壤中腐殖质含量高有关 C. 与常规种植方式相比，生态种植方式显著提高了中小型土壤动物的物种多样性 D. 三种种植方式下，不同土层土壤小动物的种类数和密度均随着土层的加深而减小 14. 据《氾胜之书》记载，在瓜田中“又种薤（可用作蔬菜）……居瓜子外，至五月瓜熟，薤可拔卖之，与瓜相避。又可种小豆于瓜中……此法宜平地，瓜收亩万钱。”这种生产方式就是立体农业的雏形。下列有关立体农业的叙述，错误的是（ ） A. 立体农业与单一水田相比抵抗力稳定性高，能一定程度地防治病虫害 B. 立体农业种养模式充分利用了群落的空间结构和季节性 C. 立体农业能充分利用空间和资源，实现能量的多级利用，提高能量的传递效率 D. 立体农业实现了物质的循环利用，减少了化肥和农药的使用，既增加了经济效益也净化了环境 15. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是（ ） A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B. 发酵过程中，应将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 C. 发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D. 发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 16. Leigh氏综合征是一种严重的神经障碍病，其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种线粒体突变基因，她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个“三亲婴儿”。下图为其孕育过程，下列说法正确的是（ ） A. 用微型吸管去除卵母细胞 A中成形的细胞核结构 B. 图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞A C. 体外受精获得的胚胎发育到原肠胚时期进行胚胎移植 D. 该婴儿同时拥有自己父母及捐赠者的部分基因 二、非选择题：本题共5 小题，共52分。 17. 聚球藻是海洋中的一种蓝细菌。图1是聚球藻胞内光合片层（同心环样的膜片层结构）上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题： （1）聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的_________（填结构名称），图1中的物质X和物质 Y 分别是__________和_________。 （2）在光合片层上，PSII复合体将吸收的光能转化为电能，电能最终转化为___________。图1中 ATP合酶催化合成ATP 所需能量的直接来源是_________。 （3）已知聚球藻PSII和 PSI复合体中只有叶绿素a，高等植物中具有而聚球藻没有的光合色素有________________。 （4）由图1可知藻胆蛋白体的主要功能是______________。 （5）光合作用的暗反应中，催化CO2固定的酶 Rubisco在CO2浓度较低的环境下，会与O2结合进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体，结构如图2 所示，羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，羧酶体有利于聚球藻生长的意义是__________________。 18. 生长素及其极性运输在植物分枝或分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用。某实验小组利用水稻进行相关实验，用不同磷浓度[低磷（LP，10μmol/L）和正常供磷 及外源萘乙酸（NAA）、生长素极性运输抑制剂 NPA（也可抑制NAA的极性运输）处理一段时间后，观察水稻的分蘖数，结果如图所示。请回答下列问题： （1）生长素可合成于植物顶端完全展开的叶片中，其极性运输能够抑制侧芽的生长，极性运输是一种___________（填跨膜运输方式），抑制侧芽生长的原因是________________。 （2）图a结果说明__________________________。 （3）通过比较__________组，可推测在低磷胁迫下，除了生长素之外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生。 （4）结合图a和图 b 说明，与正常供磷处理相比，低磷胁迫___________（填“促进”或“抑制”）了水稻体内生长素的极性运输。 19. “厦门蓝眼泪”火出圈，吸引一拨拨市民踏浪逐“泪”。专家称“蓝眼泪”是由于海洋中的浮游生物—夜光藻的大量繁殖造成的，这是一种海洋赤潮的主要发生藻，对渔业危害很大。回答以下问题： （1）从生态系统的功能分析，夜光藻发出的荧光属于___________信息，这些荧光能引起更强大的捕猎者的注意，从而帮助夜光藻赶走入侵者，这说明信息传递在生态系统中具有__________作用。 （2）夜光藻根据颜色不同可分为红色夜光藻和绿色夜光藻，前者只能通过摄食其他浮游植物、细菌等来获取营养，其与浮游植物的种间关系有___________；后者因体内有共生绿藻，使细胞呈现绿色，获取营养的重要途径为捕食其他浮游生物，但在食物匮乏时，绿色夜光藻也能生存。据此可知，绿色夜光藻同化的能量来源于___________。 （3）密度较高的夜光藻白天在阳光下会呈红色，高密度聚集（大于3000个/L）才会形成赤潮。如果白天海域没有明显的水色异常，说明夜光藻密度不大，“蓝眼泪”持续时间3天左右后会消失，这体现了生态系统具有一定的___________能力。一旦大面积赤潮出现后，请你提出一个可行的生物学方法进行控制：______________。 20. 茄子植株中花青素的合成由 D/d、R/r和Y/y三对等位基因共同控制，含花青素的茄子呈现紫红色。研究人员将非紫红果甲和非紫红果乙进行杂交，F1中果实全为紫红果，F2中紫红果与非紫红果的分离比为27：37。回答下列问题： （1）根据杂交实验结果分析，F1中紫红果的基因型为_______________，F2中非紫红果的基因型有____________种。在F1自交过程中，减数分裂形成配子时，D/d、R/r和Y/y这三对基因的分离和组合是否会互相干扰?判断依据是________________。 （2）为分析基因对茄子果色遗传调控的分子基础，研究人员发现基因D突变成d后，其编码蛋白质的氨基酸数目减少，据基因表达原理分析，导致基因d控制合成的蛋白质中氨基酸数目减少的可能原因是________________。 （3）研究人员发现，D基因对花青素的合成调控具有组织特异性，即其能调控果皮中花青素的合成，对花中花青素的合成没有影响。在上述实验中，亲本花色均为白色，F2中紫花与白花的分离比为9：7，据此写出亲本可能的基因型组合（包括三对等位基因）有____________________。 21. 研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏的DGAT1基因导入四尾栅藻（操作过程如下图所示），获得转基因的产油微藻。利用地热废水培养该藻，在生产生物柴油的同时，还能治理地热废水。请回答下列问题： （1）PCR 技术的原理是________，PCR 反应缓冲液中一般要添加Mg2+原因是________________。 （2）将DGAT1基因与pBH21构建基因表达载体时，需在DGAT1基因的两端添加限制酶________________________________的识别序列。 （3）启动子往往具有物种特异性，在载体pBH21质粒中插入紫苏DGAT1基因，其上游启动子应选择__________（填“紫苏 DGAT1基因”“大肠杆菌”或“四尾栅藻”）的启动子。对获得的转基因四尾栅藻进行不同的分子水平检测，可采用的技术有_____________________（答出2种）。 （4）为检测转基因四尾栅藻对地热废水的治理能力，研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。 表培养转基因四尾栅藻的地热废水培养基各项指标测定结果 各项指标 总氮/（mg·L⁻¹） 总磷/（mg·L⁻¹） 氟化物/（mg·L⁻¹） 初始 23.2 4.32 4.56 培养转基因四尾栅藻 11天后 1.9 0.45 0.84 该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计：_________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年河南省五市高三第一次联考 生物学 一、选择题：本题共16题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中心体和核糖体都含有蛋白质组分，两者在动物细胞和低等植物细胞增殖过程中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ） A. 中心体和核糖体不包含磷脂分子，也不包含糖类 B. 中心体参与纺锤体的形成，说明其也参与蛋白质的合成 C. 核糖体与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成有关 D. 核糖体先附着在内质网上，再与分泌蛋白的mRNA结合 【答案】C 【解析】 【分析】1、内质网分为滑面内质网和粗面内质网。滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关；粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关； 2、核糖体是无膜的细胞器，由RNA和蛋白质构成，分为附着核糖体和游离核糖体，是合成蛋白质的场所。所有细胞都含有核糖体； 3、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，与细胞的有丝分裂有关。 【详解】A、核糖体是由蛋白质和rRNA构成的，含有核糖，A错误； B、中心体参与纺锤体的形成，但并不能说明中心体参与蛋白质的合成，B错误； C、中心体、高尔基体等多种细胞器都含有蛋白质，而核糖体是蛋白质合成的唯一场所，C正确； D、分泌蛋白的mRNA首先与游离核糖体结合，合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移至粗面内质网上，继续多肽链的合成，D错误。 故选C。 2. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列有关物质跨膜运输的相关表述正确的是（　　） A. 相对分子质量小的分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞内 B. 大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量 C. 被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白 D. 主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白 【答案】D 【解析】 【详解】A、相对分子质量小的分子或离子并非都能通过自由扩散进入细胞。自由扩散适用于脂溶性物质、水分子和气体分子（如氧气、二氧化碳），但离子（如K⁺、Na⁺）和小分子极性物质（如葡萄糖）需借助通道蛋白或载体蛋白（协助扩散或主动运输），A错误； B、大分子有机物（如蛋白质）通常通过胞吞作用进入细胞，该过程依赖膜流动性形成囊泡，不涉及转运蛋白，且消耗能量，转运蛋白仅参与小分子物质或离子的运输，B错误； C、被动运输包括自由扩散和协助扩散，均顺浓度梯度进行且不消耗能量，但协助扩散需借助膜上的转运蛋白（如载体蛋白、通道蛋白），C错误； D、主动运输均逆浓度梯度进行，需载体蛋白协助并消耗细胞代谢能量，如钠钾泵运输离子，D正确。 故选D。 3. 酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合，从而抑制反应的进行。细胞内异亮氨酸的合成和调节过程如图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成酶一底物复合物 B. 该过程中存在负反馈调节，有利于维持苏氨酸含量的相对稳定 C. 增大细胞内苏氨酸的浓度可解除反馈抑制 D. 对相关基因诱变处理使②结构改变，可解除异亮氨酸对反应的抑制 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析：当异亮氨酸浓度达到过高时，会与苏氨酸脱氢酶结合，从而抑制酶促反应的进行，使异亮氨酸浓度不至于太高，此过程为反馈调节，有助于维持异亮氨酸含量的相对稳定。 【详解】A、据图可知，①是酶与底物结合的位点，异亮氨酸是终产物，结合在苏氨酸脱氢酶的②部位，故异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合形成的不是酶-底物复合物，A错误； B、依据题干信息，“酶促反应的终产物浓度过高时会与酶结合，从而抑制反应的进行”，依据图示信息，异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合，说明终产物异亮氨酸浓度过高，抑制了反应的进行，其目的是维持异亮氨酸含量的相对稳定，而不是苏氨酸含量，B错误； C、据图，当异亮氨酸浓度过高时，会与苏氨酸脱氢酶结合，从而使得苏氨酸不能与苏氨酸脱氢酶结合，则苏氨酸也不能转化为异亮氨酸，即使苏氨酸浓度增大，苏氨酸也不能与苏氨酸脱氢酶结合，所以增加细胞内苏氨酸的浓度也不能解除异亮氨酸对苏氨酸脱氢酶的抑制（反馈抑制），C错误； D、②是异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶的结合位点，结构决定功能，若对相关基因诱变处理使②结构改变，则就会导致异亮氨酸不能与苏氨酸脱氢酶结合，从而解除抑制，D正确。 故选D。 4. 细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。人体肝细胞内的部分生化反应如图所示。图中编号表示过程，字母表示物质。下列叙述正确的是（ ） A. 脂肪作为主要的能源物质参与细胞呼吸 B. 有氧运动会使A 转化为甘油、脂肪酸的量减少 C. ④过程中大部分化学能转化成ATP 中的化学能 D. 饥饿时，副交感神经兴奋直接引起肝细胞中甘油、脂肪酸转化为 A 【答案】B 【解析】 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是NADH与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、细胞呼吸中主要的能源物质是糖类，脂肪是良好的储能物质，A错误； B、有氧运动会促进细胞呼吸，A（丙酮酸）会更多地进入线粒体进行有氧呼吸，转化为甘油、脂肪酸的量减少，B正确； C、 ④过程（有氧呼吸第二、三阶段）中大部分化学能以热能形式散失，只有少部分转化成ATP中的化学能，C错误； D、饥饿时，交感神经兴奋，通过胰高血糖素作用，引起肝细胞中甘油、脂肪酸转化为A，D错误。 故选B。 5. 细胞更生是指通过干预手段实现衰老细胞年轻化、重现细胞活力的过程。研究者鉴定出一系列促更生因子，其中 SOX5 蛋白为全新、强效的更生因子，该蛋白可通过靶向激活HMGB2 基因的表达来重塑衰老细胞、重启细胞活力。下列说法错误的是（ ） A. SOX5 蛋白在不改变细胞遗传物质的前提下促进人类细胞更生 B. 敲除细胞中SOX5 基因或HMGB2基因，细胞可能表现出加速衰老 C. 在老年个体体内不存在表达SOX5 基因或 HMGB2 基因的细胞 D. 若细胞处于年轻化进程中，有丝分裂后的子代细胞中端粒可能不缩短 【答案】C 【解析】 【分析】衰老细胞的特征：①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；②细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；③细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；④有些酶的活性降低；⑤呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】AB、分析题意，SOX5蛋白为全新、强效的更生因子，该蛋白可通过靶向激活HMGB2基因的表达来重塑衰老细胞、重启细胞活力，据此推测SOX5蛋白可能在不改变细胞遗传物质的前提下促进人类细胞更生，而敲除细胞中SOX5基因或HMGB2基因，细胞可能表现出加速衰老，AB正确； C、老年个体体内也存在表达SOX5基因或HMGB2基因的细胞，如一些具有分裂能力的细胞，C错误； D、端粒缩短与细胞衰老有关，若细胞处于年轻化进程中，有丝分裂后的子代细胞中端粒可能不缩短，D正确。 故选C。 6. 某精原细胞的一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体（如图所示），经修复后可以进行后续的减数分裂。下列叙述错误的是（ ） A. 该现象易发生在减数第一次分裂的四分体时期 B. 变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关 C. 仅考虑A、a一对基因，该细胞会产生4种不同基因型的子细胞 D. 该细胞减数分裂中涉及基因突变、基因重组、染色体畸变 【答案】C 【解析】 【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体畸变。 【详解】A、同源双着丝粒染色体是一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成，因此该现象易发生在减数第一次分裂的四分体时期，A正确； B、结合图示可知，一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体，经修复后其中一个着丝粒失活，另一个着丝粒正常，在减数第二次分裂时着丝粒可以正常分裂，染色体正常分离从而稳定遗传，B正确； C、仅考虑A、a一对基因，A、a基因存在于同源染色体上，由于减数分裂时形成了同源双着丝粒染色体，结合图示基因可知，减数第一次分裂时产生的一个次级精母细胞不含A、a基因，另一个细胞基因型为Aaaa，减数第二次分裂着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，不含A、a基因的次级精母细胞产生的两个精细胞不含A、a基因，基因型为Aaaa的次级精母细胞产生的精细胞的基因型为Aa和aa，因此该细胞会产生不含A、a和Aa和aa三种基因型的子细胞，C错误； D、图示中姐妹染色单体上存在A和a等位基因，是基因突变的结果；减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合，属于基因重组；在形成同源双着丝粒染色体发生了染色体的断裂，属于染色体畸变，D正确。 故选C。 7. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物，如下图所示。分析实验结果可以得出的结论是（ ） 注：McrBC只能切割 DNA的甲基化区域，对未甲基化区域不起作用；“+”表示加入 McrBC, “一”表示未加入 McrBC。 A. 花瓣紫色与白色部位 PrF3H 基因的碱基序列存在差异 B. 白色部位 PrF3H 基因启动子高度甲基化 C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 【答案】B 【解析】 【分析】生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型=基因型+环境条件。 【详解】A、紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同，只是甲基化程度不同，A错误； B、根据电泳结构白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带，而McrBC只能切割DNA的甲基化区域，说明白色区域的启动子高度甲基化，B正确； C、白色部位PrF3H 基因启动子甲基化程度高，而花色素苷表达少，因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成，C错误； D、启动子甲基化属于表观遗传，生物性状从根本上说是由基因决定的，D错误。 故选B。 8. 小鼠的 MHC（主要组织相容性复合体）由位于17号染色体上的一系列基因（称为基因群）控制，科学家利用基因群组成为 aa的A品系小鼠和基因群组成为 bb的B品系小鼠进行了杂交实验，并获得了X品系的小鼠，过程如图所示（不考虑互换）。下列叙述正确的是（ ） A. 控制小鼠 MHC的基因群遵循自由组合定律 B. 每代筛选的方法可将后代皮肤移到 B品系上，选择不会排异的小鼠 C. 子代与A品系小鼠反复杂交的目的是提高a基因群的相关基因频率 D. F21中X品系小鼠所占比例约为1/4，其个体大多性状的表型应与A品系基本一致 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，17号染色体上的基因群最终保留bb。小鼠除17号染色体外还有其他染色体，因此该实验F1~F20的目的是通过逐代杂交得到除17号染色体外，其他染色体几乎全部来自A品系的小鼠，再通过F20自交得到F21中17号为bb，其他染色体几乎全部来自A品系的小鼠。 【详解】A、小鼠的MHC(主要组织相容性复合体)均由位于17号染色体上的基因控制，所以小鼠MHC的遗传不遵循基因的自由组合定律，A错误； B、由图可知，每代筛选的方法是将后代皮肤移到A品系上，选择会发生排异(即基因群为ab)的小鼠，B错误； C、子代与A品系小鼠反复杂交并筛选的目的是获得17号染色体组成为ab型，但其他染色体组成来自A品系的小鼠，C错误； D、F20的小鼠是除17号染色体外的染色体几乎全部来自A品系，17号染色体为ab品系，自交得到F21中bb出现的概率为1/4，所以大多数性状应与A品系基本一致，D正确。 故选D。 9. 百岁兰是一种沙漠植物，一生只有两片高度木质化的叶子，科学家曾在巴西采集到其化石。经研究发现，百岁兰基因组整体呈现重度甲基化，且基因组朝“低耗能”方向演化。下列叙述错误的是（　　） A. 百岁兰化石是其进化的直接证据，能直观反映百岁兰的进化轨迹 B. 极端干旱与营养贫乏使百岁兰种群中的“低耗能”相关基因频率下降 C. 重度甲基化可减少百岁兰“有害”突变，突变可为其进化提供原材料 D. 百岁兰两片木质化叶子适应干旱环境是自然选择长期作用的结果 【答案】B 【解析】 【分析】现代生物进化理论的主要内容：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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中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、化石是研究生物进化最直接的证据，因此百岁兰化石是其进化的直接证据，能直观反映百岁兰的进化轨迹，A正确； B、极端干旱和贫营养的条件，作为自然选择的因素使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的基因频率定向改变，表现为升高，B错误； C、重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变，突变可为其进化提供原材料，C正确； D、百岁兰高度木质化的两片叶子起到了减少水分散失的作用，因而能适应干旱环境，是自然选择的结果，是生物与环境之间协同进化的结果，D正确。 故选B。 10. TSH受体抗体主要分为三类：甲状腺刺激性抗体（TSAb），作用与TSH类似；甲状腺功能抑制性抗体（TFIAb），阻断TSH与受体的结合；甲状腺生长刺激免疫球蛋白（TGI），刺激甲状腺肿大，但不影响其功能。下列说法错误的是（ ） A. TFIAb通过抑制垂体的功能，引起甲状腺激素分泌减少 B. 血清中TGI含量升高可能会导致TSH的含量下降 C. TSAb可导致患者甲状腺肿大，甲状腺激素的含量增加 D. TSAb可引起机体的甲状腺功能亢进，属于自身免疫病 【答案】A 【解析】 【分析】甲状腺激素调节过程：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。 【详解】A、TFIAb与TSH受体结合后能阻碍TSH与TSH受体结合，抑制甲状腺功能，导致甲状腺分泌甲状腺激素减少，A错误； B、TGI刺激甲状腺肿大，但不影响其功能，甲状腺激素分泌正常或增多；根据甲状腺激素分泌的反馈调节机制，血液中甲状腺激素含量升高会抑制垂体分泌TSH，所以血清中TGI含量升高可能会导致TSH的含量下降，B正确； C、TSAb能起到类似TSH的作用，即促进甲状腺生长发育导致甲状腺肿大，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素的含量增加，C正确； D、自身免疫病是指自身免疫反应对自身的组织器官造成损伤并出现了症状。因此，由产生TSAb引起机体的甲状腺功能亢进属于自身免疫病，D正确。 故选A。 11. 研究发现，交感神经可以通过去甲肾上腺素（NE）刺激白色脂肪组织中的间充质基质细胞（MSC），使MSC分泌神经营养因子（GDNF）促进淋巴细胞（ILC2）分泌IL-5，从而促进脂肪细胞中脂肪的分解，调节过程如图1。RET和ADR是MSC和ILC2上的受体，为确定这两种受体与MSC和ILC2的对应关系，研究人员利用小鼠进行实验，结果如图2。下列叙述错误的是（ ） A. 实验过程中需使用正常的小鼠作为实验材料 B. NE、GDNF和IL-5都需要通过与特异性受体结合发挥作用 C. 根据图2实验结果推测ADR可能位于MSC，RET可能位于ILC2 D. NE、GDNF和IL-5会随体液运输到全身各处起作用后失活 【答案】D 【解析】 【分析】兴奋在神经元之间的传递是涌过突触完成的，突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙，突触前膜内的突触小泡含有神经递质，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制。由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。 【详解】A、实验过程中需使用正常的小鼠作为实验材料做对照组，A正确； B、图1中的NE（神经递质）、GDNF（神经营养因子）和L—5（细胞因子）都是通过与特异性受体结合发挥作用，B正确； C、根据图2，阻断ADR后，IL—5和GDNF的分泌量相较于对照组均下降，说明MSC接受到的信号减少，说明阻断ADR后，MSC细胞上的受体不能接受信号，进而影响下游ILC2细胞上的受体接受GDNF的信号，从而导致IL—5分泌量也下降，故ADR位于MSC，RET位于ILC2，C正确； D、NE是交感神经产生的神经递质，释放到突触间隙，不会到全身各处，D错误。 故选D。 12. 调查显示，目前我国野生大熊猫数量稀少，生活在全国六个山系高海拔的深山密林中，警惕性极高，领地意识较强。由于环境变化和人类活动的影响，现有野生大熊猫栖息地碎片化，我国采取了多种措施对大熊猫实施保护。下列叙述错误的是（ ） A. 野生大熊猫分布范围较广，体型较大，调查其数量时宜采用标记重捕法 B. 人类割竹挖笋使大熊猫食物减少，属于影响大熊猫种群数量变化的密度制约因素 C. 在碎片化生境之间建立生态廊道，是保护大熊猫的重要措施 D. 将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区，有助于保护其遗传多样性 【答案】A 【解析】 【分析】隔离分为生殖隔离和地理隔离，长期的地理隔离使种群间基因库发生明显差异，逐渐形成生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件。 【详解】A、大熊猫是珍稀动物，对其种群数量的调查需要比较精确，加之野生大熊猫行踪诡秘，对人警惕性高，被捕过后难以再捕，故不适合用标记重捕法调查种群密度，A错误； B、人和家畜可能与大熊猫争夺食物或栖息空间，在某些方面存在生态位重叠，形成种间竞争关系，属于影响大熊猫种群数量的生物因素，也属于密度制约因素，B正确； C、在破碎化生境之间建立生态廊道，可以有利于生物的迁移、觅食、繁殖等活动，是保护大熊猫的重要措施，C正确； D、将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区，增加大熊猫自然保护区的面积，给大熊猫更宽广的生存空间改善生存空间，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施，有助于保护其遗传多样性，D正确。 故选A。 13. 常规、有机和生态（稻—渔共作）三种水稻种植方式会影响稻田土壤动物的多样性，并改善稻田土壤及水体的理化指标，进而影响水稻产量。对崇明岛三种种植方式下稻田0~15cm土层内中小型土壤动物的垂直分布状况的类群数和密度进行分析，结果如图1和图2所示。下列分析错误的是（　　） A. 调查土壤中小动物类群的丰富度时，常采用取样器取样法进行采集、调查 B. 有机种植0~5cm土层中土壤动物的密度大，可能与表层土壤中腐殖质含量高有关 C. 与常规种植方式相比，生态种植方式显著提高了中小型土壤动物的物种多样性 D. 三种种植方式下，不同土层土壤小动物的种类数和密度均随着土层的加深而减小 【答案】C 【解析】 【分析】大多数土壤动物身体微小，不适于用“样方法”或“标志重捕法”进行调查，在这类研究时，常采用取样器取样的方法，即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样。通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。 【详解】A、调查土壤中小动物类群的丰富度可用取样器取样法，A正确； 探究土壤微生物对落叶的分解作用时，应将实验组的土壤灭菌以排除土壤微生物的作用，A正确； B、0~5cm土层中腐殖质含量高，土壤动物的密度相对较大，B正确； C、通过分析图1可知，相比于常规种植模式，生态种植方式并未明显体现出具有显著提高中小型土壤动物的物种多样性的优势，C错误； D、通过柱状图的数据分析可知，随着土层的加深，土壤小动物的种类数和密度均随着而减小，D正确。 故选C。 14. 据《氾胜之书》记载，在瓜田中“又种薤（可用作蔬菜）……居瓜子外，至五月瓜熟，薤可拔卖之，与瓜相避。又可种小豆于瓜中……此法宜平地，瓜收亩万钱。”这种生产方式就是立体农业的雏形。下列有关立体农业的叙述，错误的是（ ） A. 立体农业与单一水田相比抵抗力稳定性高，能一定程度地防治病虫害 B. 立体农业种养模式充分利用了群落的空间结构和季节性 C. 立体农业能充分利用空间和资源，实现能量的多级利用，提高能量的传递效率 D. 立体农业实现了物质的循环利用，减少了化肥和农药的使用，既增加了经济效益也净化了环境 【答案】C 【解析】 【分析】1、群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响； 2、群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。 【详解】A、立体农业与单一水田相比生物组分多，营养结构越复杂，自我调节能力强，抵抗力稳定性高，能一定程度地防治病虫害，A正确； B、立体农业农通过间种和套种，充分利用了群落的空间结构和季节性，B正确； C、立体农业能充分利用空间和资源实现能量的多级利用，不能提高能量的传递效率，C错误； D、立体农业实现了物质的循环利用，减少了化肥和农药的使用，既增加了经济效益也净化了环境，D正确。 故选C。 15. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是（ ） A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B. 发酵过程中，应将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 C. 发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D. 发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉，非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A正确； B、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌)，大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养，B正确； C、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C错误； D、 根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，D正确。 故选C。 16. Leigh氏综合征是一种严重的神经障碍病，其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种线粒体突变基因，她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个“三亲婴儿”。下图为其孕育过程，下列说法正确的是（ ） A. 用微型吸管去除卵母细胞 A中成形的细胞核结构 B. 图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞A C. 体外受精获得的胚胎发育到原肠胚时期进行胚胎移植 D. 该婴儿同时拥有自己父母及捐赠者的部分基因 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知：该三亲婴儿形成的过程中，经过了卵母细胞A的细胞质与卵母细胞B的细胞核的结合，形成的重组卵母细胞与精子结合，发育成的早期胚胎经过胚胎移植进入子宫发育。 【详解】A、用微型吸管去除的是卵母细胞A中的细胞核，而不是仅仅去除成形的细胞核结构，A错误； B、由于该母亲的线粒体基因异常，但其核基因是正常的，因此只需要另外母亲 A 提供细胞质，因此，图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞 B，B错误； C、体外受精获得的早期胚胎，通常可培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植，即依据体内胚胎进入子宫的时间确定合适的时期进行胚胎移植，C错误； D、根据题意可知，该技术获得的男婴同时含有来自父母的细胞核基因和捐赠者的细胞质基因，即该技术获得的男婴含有来自三个个体的遗传物质，D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5 小题，共52分。 17. 聚球藻是海洋中的一种蓝细菌。图1是聚球藻胞内光合片层（同心环样的膜片层结构）上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题： （1）聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的_________（填结构名称），图1中的物质X和物质 Y 分别是__________和_________。 （2）在光合片层上，PSII复合体将吸收的光能转化为电能，电能最终转化为___________。图1中 ATP合酶催化合成ATP 所需能量的直接来源是_________。 （3）已知聚球藻PSII和 PSI复合体中只有叶绿素a，高等植物中具有而聚球藻没有的光合色素有________________。 （4）由图1可知藻胆蛋白体的主要功能是______________。 （5）光合作用的暗反应中，催化CO2固定的酶 Rubisco在CO2浓度较低的环境下，会与O2结合进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体，结构如图2 所示，羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，羧酶体有利于聚球藻生长的意义是__________________。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜或基粒 ②. H2O（或水） ③. O2（或氧气） （2） ①. NADPH和ATP中(活跃的)化学能  ②. 膜两侧的H+浓度差(或H+浓度梯度提供的分子势能) （3）叶绿素b和类胡萝卜素 （4）吸收光能并将其传递给叶绿素a （5）提高光合作用的效率，减少有机物的消耗 【解析】 【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。 （1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢；②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP，此过程将光能变为ATP活跃的化学能； （2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物；②二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物．此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能；光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，NADPH和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。 【小问1详解】 聚球藻是一种蓝细菌，其光合片层在光合作用中起着类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜，都是进行光反应的主要场所。由图分析可知，PSⅡ中的藻胆蛋白体吸收光能后，将水光解为氧气和H+，物质X和物质Y分别是水和氧气； 【小问2详解】 据题图分析可知 ，PSI中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同 时产生的电子经传递 ，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合酶的 作用下 ，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故电能最终转换为ATP和NADPH中的活跃化学能 ，ATP合成所需能量的直接来源是H+浓度梯度提供的分 子势能； 【小问3详解】 已知聚球藻的PSⅡ和PSI复合体中只有叶绿素a ，而高等植物中除了叶绿素a外，还有叶绿素b以及类胡萝卜素等光合色素。因此，高等植物中具有的而聚球藻没有的光合色素有叶绿素b和类胡萝卜素； 【小问4详解】 由图1可知 ，藻胆蛋白体的主要功能是吸收光能，并将其传递给叶绿素a，从而驱动 光反应的进行； 【小问5详解】 光合作用的暗反应中 ，催化CO2固定的酶Rubisco在CO2浓度较低的环境下会与O2结合，进行光呼吸，消耗有机物并产生CO2。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体结构，该结构对CO2、O2等气体的通透性较低。这意味着羧酶体内部可以维持较高的CO2浓度和较低的O2浓度，从而有利于Rubisco催化CO2的固定而避免光呼吸的发生。因此，羧酶体对聚球藻的意义在于提高光合作用的效率并减少有机物的消耗。 18. 生长素及其极性运输在植物分枝或分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用。某实验小组利用水稻进行相关实验，用不同磷浓度[低磷（LP，10μmol/L）和正常供磷 及外源萘乙酸（NAA）、生长素极性运输抑制剂 NPA（也可抑制NAA的极性运输）处理一段时间后，观察水稻的分蘖数，结果如图所示。请回答下列问题： （1）生长素可合成于植物顶端完全展开的叶片中，其极性运输能够抑制侧芽的生长，极性运输是一种___________（填跨膜运输方式），抑制侧芽生长的原因是________________。 （2）图a结果说明__________________________。 （3）通过比较__________组，可推测在低磷胁迫下，除了生长素之外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生。 （4）结合图a和图 b 说明，与正常供磷处理相比，低磷胁迫___________（填“促进”或“抑制”）了水稻体内生长素的极性运输。 【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 顶芽产生的生长素运输至侧芽处，使得侧芽处生长素浓度较高，且侧芽对生长素敏感，从而抑制侧芽生长 （2）在正常供磷条件下，阻止生长素(或NAA)的极性运输能解除生长素(或NAA)对水稻分蘖发生的抑制作用 （3）LP与LP+NPA （4）促进 【解析】 【分析】在这个实验中，磷元素的浓度（低浓度磷和正常浓度磷）和植物生长调节剂种类（NAA、NPA）是实验者控制的因素，所以自变量是磷元素的浓度和植物生长调节剂种类。因变量是随着自变量的变化而发生变化的变量，这里水稻的分蘖数会因为磷浓度和植物生长调节剂的不同而改变，所以因变量是水稻的分蘖数。 【小问1详解】 极性运输是逆浓度运输，且耗能，其运输方式属于主动运输，抑制侧芽生长的原因是顶芽产生的生长素运输至侧芽处，使得侧芽处生长素浓度较高，且侧芽对生长素敏感，从而抑制侧芽生长； 【小问2详解】 图a结果表明，在正常供磷条件下，施加NAA显著抑制了水稻分蘖的发生，而施加NPA处理后水稻分蘖数则显著增加，由此说明在正常供磷条件下，阻止生长素(或NAA)的极性运输能解除生长素(或NAA)对水稻分蘖发生的抑制作用； 【小问3详解】 图b中LP与LP+NPA对比结果显示，在低磷条件下，施加NPA处理不能增加水稻的分蘖数，其分蘖数比低磷处理低，表明在低磷胁迫下，除了生长素之外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生； 【小问4详解】 结合图a和图b说明，与正常供磷处理相比，低磷胁迫组水稻的分蘖数少于正常组，说明低磷胁迫促进了水稻体内生长素的极性运输。 19. “厦门蓝眼泪”火出圈，吸引一拨拨市民踏浪逐“泪”。专家称“蓝眼泪”是由于海洋中的浮游生物—夜光藻的大量繁殖造成的，这是一种海洋赤潮的主要发生藻，对渔业危害很大。回答以下问题： （1）从生态系统的功能分析，夜光藻发出的荧光属于___________信息，这些荧光能引起更强大的捕猎者的注意，从而帮助夜光藻赶走入侵者，这说明信息传递在生态系统中具有__________作用。 （2）夜光藻根据颜色不同可分为红色夜光藻和绿色夜光藻，前者只能通过摄食其他浮游植物、细菌等来获取营养，其与浮游植物的种间关系有___________；后者因体内有共生绿藻，使细胞呈现绿色，获取营养的重要途径为捕食其他浮游生物，但在食物匮乏时，绿色夜光藻也能生存。据此可知，绿色夜光藻同化的能量来源于___________。 （3）密度较高的夜光藻白天在阳光下会呈红色，高密度聚集（大于3000个/L）才会形成赤潮。如果白天海域没有明显的水色异常，说明夜光藻密度不大，“蓝眼泪”持续时间3天左右后会消失，这体现了生态系统具有一定的___________能力。一旦大面积赤潮出现后，请你提出一个可行的生物学方法进行控制：______________。 【答案】（1） ①. 物理 ②. 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 （2） ①. 捕食 ②. 共生绿藻的光合作用固定的太阳能以及捕食的浮游生物中的能量 （3） ①. 自我调节 ②. 以鱼类控制藻类的生长（或以水生高等植物控制水体富营养以及藻类的生长或以微生物（包括溶藻细菌、病毒等）来控制藻类的生长） 【解析】 【分析】自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息，称为物理信息 。在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。 【小问1详解】 生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。物理信息是指生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。夜光藻发出的荧光属于物理信息。信息传递在生态系统中的作用有：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。夜光藻发出的荧光能引起更强大的捕猎者的注意，从而帮助夜光藻赶走入侵者，这体现了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2详解】 红色夜光藻通过摄食其他浮游植物获取营养，其与浮游植物的种间关系为捕食；绿色夜光藻获取营养的途径为捕食其他浮游生物，同时体内有共生绿藻，在食物匮乏时也能生存，说明其同化的能量来源于共生绿藻的光合作用固定的太阳能以及捕食的浮游生物中的能量； 【小问3详解】 “蓝眼泪”持续时间3天左右后会消失，这体现了生态系统具有一定的自我调节能力，能够使生态系统保持相对稳定；大面积赤潮出现后，可行的生物学防治方法可利用生物的种间关系，比如某些鱼类可以以藻类为食，用鱼类控制藻类的生长；以水生高等植物控制水体富营养盐以及藻类；以微生物（包括溶藻细菌、病毒等）来控制藻类的生长等。 20. 茄子植株中花青素的合成由 D/d、R/r和Y/y三对等位基因共同控制，含花青素的茄子呈现紫红色。研究人员将非紫红果甲和非紫红果乙进行杂交，F1中果实全为紫红果，F2中紫红果与非紫红果的分离比为27：37。回答下列问题： （1）根据杂交实验结果分析，F1中紫红果的基因型为_______________，F2中非紫红果的基因型有____________种。在F1自交过程中，减数分裂形成配子时，D/d、R/r和Y/y这三对基因的分离和组合是否会互相干扰?判断依据是________________。 （2）为分析基因对茄子果色遗传调控的分子基础，研究人员发现基因D突变成d后，其编码蛋白质的氨基酸数目减少，据基因表达原理分析，导致基因d控制合成的蛋白质中氨基酸数目减少的可能原因是________________。 （3）研究人员发现，D基因对花青素的合成调控具有组织特异性，即其能调控果皮中花青素的合成，对花中花青素的合成没有影响。在上述实验中，亲本花色均为白色，F2中紫花与白花的分离比为9：7，据此写出亲本可能的基因型组合（包括三对等位基因）有____________________。 【答案】（1） ①. DdRrYy ②. 19 ③. 否，F2中紫红果与非紫红果的分离比为27:37，是(3:1)3的变式，说明三对等位基因遵循自由组合定律 （2）D基因内部的碱基对可能发生了缺失、增添或替换，使转录出的mRNA中的终止密码子提前出现，导致合成的蛋白质中氨基酸数目减少 （3）DDRRyy和 ddrrYY；ddRRyy和DDrrYY 【解析】 【分析】基因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自由组合是互不干扰的；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】 茄子植株中花青素的合成由D/d、R/r和Y/y三对基因共同控制，含花青素的茄子呈现紫红色。研究人员将非紫红果甲和非紫红果乙进行杂交，F1中果实全为紫红果，F2中紫红果与非紫红果的分离比为27:37，是(3:1)3的变式，说明三对等位基因遵循自由组合定律。因此F1的基因型为DdRrYy，F2中共3×3×3=27种基因型，其中紫红果的基因型为D_R_Y_，共2×2×2=8种，非紫红果的基因型有27-8=19种； 【小问2详解】 基因D突变成d后，其编码蛋白质的氨基酸数目减少，据基因表达原理分析，基因内部的碱基对可能发生了缺失、替换或增添，使转录出的mRNA中的终止密码子提前出现，导致合成的氨基酸数目减少； 【小问3详解】 F1的基因型为DdRrYy，D基因对花青素的合成调控具有组织特异性，即其能调控果皮花青素的合成，对花中花青素的合成没有影响，亲本花色都为白色，F2中紫花与白花的分离比为9:7，说明F1紫花的基因型为RrYy，因此亲本白花基因型为RRyy和rrYY，又因亲本均为非紫红果，因此亲本基因型组合有DDRRyy和ddrrYY；ddRRyy和DDrrYY。 21. 研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏的DGAT1基因导入四尾栅藻（操作过程如下图所示），获得转基因的产油微藻。利用地热废水培养该藻，在生产生物柴油的同时，还能治理地热废水。请回答下列问题： （1）PCR 技术的原理是________，PCR 反应缓冲液中一般要添加Mg2+原因是________________。 （2）将DGAT1基因与pBH21构建基因表达载体时，需在DGAT1基因的两端添加限制酶________________________________的识别序列。 （3）启动子往往具有物种特异性，在载体pBH21质粒中插入紫苏DGAT1基因，其上游启动子应选择__________（填“紫苏 DGAT1基因”“大肠杆菌”或“四尾栅藻”）的启动子。对获得的转基因四尾栅藻进行不同的分子水平检测，可采用的技术有_____________________（答出2种）。 （4）为检测转基因四尾栅藻对地热废水的治理能力，研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。 表培养转基因四尾栅藻的地热废水培养基各项指标测定结果 各项指标 总氮/（mg·L⁻¹） 总磷/（mg·L⁻¹） 氟化物/（mg·L⁻¹） 初始 23.2 4.32 4.56 培养转基因四尾栅藻 11天后 1.9 0.45 0.84 该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计：_________________。 【答案】（1） ①. DNA半保留复制 ②. DNA聚合酶需要Mg2+激活 （2）BamHⅠ和XbaⅠ （3） ①. 四尾栅藻 ②. PCR、PCR和电泳、抗原一抗体杂交 （4）应添加对照组:用相同废水培养基培养等量非转基因四尾栅藻(其余条件相同)，11天后检测对照组总氮、总磷和氟化物的含量并与实验组进行比较 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样； （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 PCR技术即聚合酶链式反应，是一种用于体外扩增特定DNA片段的分子生物学技术，其原理是DNA的半保留复制；DNA聚合酶需要Mg2+激活，故PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+； 【小问2详解】 基因表达载体的构建需要将目的基因插入启动子和终止子之间，且不能破坏卡那霉素抗性基因。观察质粒pBH21的酶切位点，只有BamHⅠ和XbaⅠ能满足在不破坏关键元件的情况下插入目的基因，所以将DGAT1基因与pBH21构建基因表达载体时，需在DGAT1基因的两端添加限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的识别序列； 【小问3详解】 启动子是一端特殊的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动基因的 转录，故要达到让紫苏DGAT1基因在四尾栅藻细胞中表达的目的，应该添加四尾栅藻启动子；对获得的转基因四尾栅藻进行分子水平的检测，通过PCR等技术检测四尾栅藻的染色体DNA上是否插入了DGATI基因（或DGATI基因是否转录出了mRNA）；用抗DGATl的抗体与从转基因四尾栅藻中提取的蛋白质进行抗原—抗体杂交以检测DGAT1基因是否翻译出蛋白质； 【小问4详解】 要想证明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力，应增加非转基因四尾栅藻对废水的去污能力，将转基因四尾栅藻与非转基因组结果进行比较，即应添加对照组，废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $