精品解析：湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附属中学2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题

湖南师大附中2025届高三月考试卷（七） 生物学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 2024年4月，美国研究人员通过研究海洋藻类，发现了一种能够固氮的细胞器，这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知。根据这一科研成果，下列有关叙述错误的是（ ） A. 从细胞基本结构来看，与根瘤菌相比，该海洋藻类和衣藻更相似 B. 固定的氮元素可以用于该藻类合成蛋白质、脂肪等有机物 C. 该发现支持“原核细胞被真核细胞吞噬并演化为细胞器” D. 该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路，有利于减少环境污染 2. 科研人员对绿色植物光暗转换过程中的适应机制进行研究。测定绿色植物由黑暗到光照的过程中CO2吸收速率(mol·m-2·s-1)和光反应相对速率(μmol·m-2·s-1)的变化，结果如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 黑暗时植株的CO2吸收速率为-0.1μmol·m-2·s-1，与线粒体内膜产生CO2有关 B. 由黑暗转变为光照条件后，叶肉细胞中NADPH和ATP的量会一直增加 C. 光照0~0.5min光反应相对速率下降，与暗反应激活延迟造成NADPH和ATP积累有关 D. 光照2min后，光反应和暗反应速率均稳定，暗反应速率大于光反应速率 3. 在群落的自然演替过程中，不同物种的取代顺序是可以预测的，如弃耕地上可预测的演替顺序为：一年生杂草→多年生杂草→灌木→早期演替树木→晚期演替树木→顶极群落，这可以利用“资源比假说”来解释。该假说认为物种优势是由光和营养物质这两种资源的相对利用的有效性决定的。如图显示了一块弃耕地上物种从a到e的取代顺序，有关说法错误的是（ ） A. 最先进入的物种多为一年生杂草，它们对土壤营养物质、光的要求都较低 B. 在演替期间，营养物质的有效性随枯枝落叶的积累而增加，光的水平因遮阴而减弱 C. 后来替代物种相对前面被替代的物种较为高大，且耐阴的能力也较强 D. 顶极演替后若发生火灾，其后的次生演替时间和过程与原生演替不同 4. 植物代谢会产生次生代谢物（如花椒毒素、黄酮类物质、棉酚等），以抵御植食性害虫的取食及病虫害的侵入。通过长期的进化，植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是（ ） A. 植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果 B. 次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 C. 某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现 D. 植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果 5. 线粒体内膜上有细胞核基因编码的专门运输ATP和ADP的转运体蛋白（AAC），AAC有c-态（胞质面构象）和m-态（基质面构象）两种构象状态。只有当AAC处于c-态和m-态的交换状态，其结合ATP和ADP的位点分别暴露于线粒体的基质侧和细胞质基质侧时，ADP或ATP才能结合上去，从而实现ATP出线粒体和ADP进线粒体。当膜电位高于-1001mV时，转运体运输ATP和ADP的速度会随着膜电位的增加而增加。当膜电位低于-100mV时，转运体运输ATP和ADP的方向将发生逆转，即将细胞质里ATP运至线粒体内，将线粒体内ADP运往细胞质。下列说法错误的是（　　） A. 线粒体内有遗传物质，但不能编码组成线粒体的所有蛋白质 B. ACC有c-态和m-态，说明蛋白质会通过变性使膜具有选择透过性 C. ATP跨线粒体膜转运是蛋白质载体介导的主动运输过程 D. 有氧呼吸受阻时，细胞质里ATP可能运往线粒体内 6. 河水长期冲蚀作用是造成河岸崩塌的原因之一。生态护坡技术可以有效缓解河岸崩塌（如图）。生态护坡是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行保护，形成由工程和植被组成的综合护坡技术。运用生态护坡技术后，生物种类与数量都有了比较大的提升。下列叙述正确的是（ ） A. 休闲步道与各类型护坡的生物种类不同，体现了群落的垂直结构 B. 生态护坡选择适宜的本地植物品种栽植遵循生态工程的自生原理 C. 生态护坡设计应与生态环境相协调，尽量使其对环境的保护最大化 D. 生态护坡可防止水土流失并改善环境，体现了生物多样性的直接价值 7. 某学习小组利用小桶和小球做减数分裂与受精作用模拟实验，小桶代表生殖器官，小球代表染色体，A/a、B/b和C/c代表基因，放置情况如表所示。下列叙述错误的是（ ） 1号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球 2号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球 3号小桶 10个标注为 A的小球，10个标注为a的小球 4号小桶 200个标注为B的小球，200个标注为b的小球 5号小桶 200个标注为 AC的小球，200个标注为 ac的小球 6号小桶 180个标注为AC的小球，180个标注为 ac的小球， 20个标注为 Ac的小球，20个标注为aC的小球 A. 抓取的小球要放回且摇匀，确保抓到桶中某种小球的概率不变 B. 若进行性状分离比的模拟，已选择1号小桶，则还可在2、3、5或6号中选一个小桶进行实验 C. 若进行自由组合定律的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶4、5或6 D. 用6号小桶可以模拟部分细胞发生非姐妹染色单体互换后产生某种卵细胞的概率 8. 果蝇F基因在成体头部细胞中转录时存在可变剪接的现象，即相同的mRNA前体可通过剪接将不同外显子对应的mRNA序列组合成不同的成熟mRNA。下图是雌雄成体头部细胞中剪接形成的五种成熟mRNA序列示意图。 方框代表外显子对应的mRNA序列，c1~c5表示引物，箭头方向代表5’→3’。为验证F基因的转录存在性别差异，研究者分别提取分离成体果蝇头部细胞的基因组DNA（gDNA）和成熟mRNA，后者反转录成cDNA。选取不同模板和引物的组合，雌雄个体扩增结果不同的一组是（ ） A. gDNA c2+c5 B. cDNA cl+c5 C. gDNA cl+c3 D. cDNA c2+c4 9. 在免疫系统的战斗中，抗体时刻守护着我们的健康。其中IgM、IgG、IgA三种主要的抗体并非孤立作战，而是相互协同，共同发挥作用。如在一次肠道感染中，病原体首先会遇到肠道黏膜表面的IgA，突破这道防线后进入血液，IgM会迅速生成并进行抵抗。随着时间的推移，IgG 会大量产生，提供免疫保护。下列关于人体免疫系统及其免疫过程的叙述，错误的是（ ） A. 产生IgM、IgG、IgA三种抗体的细胞不是同一种浆细胞 B. 血清检查IgM增高可能只是过往感染，而IgG增高则一定处于感染期 C. 随着肠道感染时间的延长，机体会发生特异性免疫，提供长期免疫保护 D. 二次免疫时，记忆B细胞迅速增殖分化为浆细胞产生更多IgG 10. 自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤②振荡 20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养 B. 步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌 C. 1g 土壤中平均自生固氮菌数约9.5×10⁴个 D. ④所用培养基应加入碳源、无机盐、水和琼脂 11. 普通六倍体小麦基因组庞大，研究相对困难。拟南芥基因组测序已完成，遗传背景相对清晰。用紫外线分别照射普通小麦愈伤组织的原生质体30 s、1min、2min，再与拟南芥原生质体进行融合，可将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组。下列叙述错误的是（ ） A. 紫外线照射小麦的主要目的是随机破坏染色体结构 B. 常利用灭活病毒促进两种原生质体融合 C. 需设置单独培养的未融合原生质体作为对照组 D. 小麦染色体小片段插入拟南芥基因组导致拟南芥发生染色体变异 12. 下列有关高中生物学实验或其方法的叙述，错误的是（ ） A. 绿叶色素提取液的颜色较浅可能是加入无水乙醇过多 B. 观察有丝分裂时装片中出现细胞多层重叠与解离时间有关 C. 在苹果匀浆中加入斐林试剂并进行水浴加热，无色混合液出现砖红色沉淀 D. 基于预实验基础的探究NAA促进插条生根的最适浓度实验不需设置空白对照 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分。） 13. 药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K（可将细胞阻滞在细胞周期某时期）研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是（ ） 分组 细胞占比 时期 I Ⅱ Ⅲ G₁期 50.04% 48.07% 12/10% S期 36.88% 49.04% 20.96% G₂+M期 13.08% 2.89% 66.94% 注:G1:DNA合成前期;S:DNA合成期;G2:分裂准备期;M期:分裂期。 A. 试剂K可以将细胞阻滞在S期 B. 试剂 K 对细胞周期的阻滞作用不可逆 C. 药物甲主要作用于G2+M期，Ⅱ组的凋亡率应最低 D. 在机体内，药物甲对造血干细胞的毒性强于神经元 14. 无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计 Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（V）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，相关叙述错误的是（ ） A. 无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换 B. 设计 Guide snoRNA 主要依据是 mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列 C. ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行 D. 经该技术编辑后的mRNA 翻译出的全长蛋白质具有正常功能 15. 小麦在成熟期如遇连绵阴雨，常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。研究发现调控麦穗发芽的关键基因是SD6和ICE2，两基因通过调控脱落酸（ABA）的合成与降解，调控种子的休眠。两基因的表达受温度的影响，SD6和ICE2的调控机制如图。下列分析正确的是（　　） A. SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠 B. 温度是调控SD6和ICE2表达的关键因素，高温多雨天气更容易使麦穗发芽 C. 在室温条件下SD6的表达可促使NCED2基因表达量增多 D. 低温条件下基因OsbHLH048表达量下降，ABA合成增加促进种子休眠 16. 猎物种群数量与猎物种群的被捕食率、补充率存在循环因果关系。研究人员在研究某种捕食者与其猎物关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如下图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率。下列说法正确的是（ ） A. 猎物种群数量介于A～B之间时，捕食者可以更有效的捕获猎物 B. 猎物种群数量介于A～B之间时，种群数量会逐渐稳定在A点 C. 在有捕食者存在的情况下﹐猎物种群数量可稳定在B点 D. 猎物种群数量超过B点时，其种群数量会逐渐增大到C点并保持稳定 三、非选择题 17. 类囊体膜上的光反应过程如图所示。当光照过强时，供应不足导致电子传递给产生超氧阴离子自由基（）等有毒产物，这些有毒产物会攻击PSⅡ（叶绿素蛋白质复合体）反应中心的D1蛋白，使得D1蛋白受到损伤进而发生降解，导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。研究发现，在强光条件下，类囊体膜蛋白PSBS可感应类囊体腔内的高浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤。 （1）据图分析、由类囊体腔进入叶绿体基质的运输方式为_____。若药物X可以阻断类囊体膜上PQ蛋白的功能，则喷施药物X将_____（填“有利于”或“不利于”）PSBS发挥功能，原因是_____。 （2）推测干旱环境下，光抑制会_____（填“增强”或“减弱”），理由是_____。 （3）研究发现，水杨酸可以在一定程度上缓解光抑制。为探究水杨酸缓解光抑制的机理，科研人员用清水处理灌浆期小麦（W）为对照组、0．3mol/L水杨酸溶液处理相同小麦（SA）为实验组，设置适宜温度中等强光（MTL）组、高等强光（HTL）组，处理一段时间后，提取不同条件下小麦叶绿体中的D1蛋白并进行电泳，实验结果如图所示。该实验结果表明_____。 18. 进行性脊柱性肌萎缩症（SMA）与假肥大型进行性肌营养不良症（DMD）两种遗传病症状相似，均会导致肌肉力量不足，临床上较难区分。SMA 由等位基因A、a控制，DMD由等位基因B、b控制，图1为两种遗传病的系谱图，图2为对图1中某些个体的DMD相关基因分析获得的电泳（可分离不同基因，marker为标准品）图，Ⅱ-6和Ⅲ-9个体的结果丢失。回答下列问题。 （1）分析图1、2可知DMD的遗传方式为_______。 （2）Ⅲ-9的 DMD致病基因来自Ⅰ代的________，请将Ⅱ-6和Ⅲ-9的电泳结果标注在图2中________。 （3）Ⅰ-2和Ⅱ-6基因型相同的概率为________，Ⅱ-6与Ⅱ-7再生一个孩子患病的概率为________。 （4）除基因检测等分子水平的方法外，还可以对某个肌肉力量不足的女性患者进行遗传咨询，以初步判断是SMA 还是 DMD（不考虑突变）。请写出实验思路：_______。 19. 科学家利用肿瘤模型小鼠进行研究，发现肿瘤细胞不仅能逃脱肿瘤微环境中细胞毒性T细胞的攻击，还能广泛地影响全身的细胞免疫功能。请分析回答： （1）已知细胞毒性T细胞的活化需要抗原呈递细胞（APC）的作用（如图1所示），APC呈递抗原，与细胞毒性T细胞表面的禄康源结合作为第一信号；APC表面表达出协同刺激分子（如B7 等）与细胞毒性T细胞上的_______结合，作为第二信号；______细胞产生细胞因子调节活化细胞免疫过程。 （2）科学家首先用LM病原体感染不同小鼠，测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量（如图2），实验结果说明_______。 （3）基于以上研究科学家提出假说：肿瘤小鼠细胞毒性 T细胞活化水平的降低可能是由 APC 的活性受损导致的。请你设计实验验证该假说_______（选编号）。 a.病原体感染的普通小鼠 b.病原体感染的敲除B7 基因的普通小鼠 c.病原体感染肿瘤小鼠 d.病原体感染的敲除CD28基因的普通小鼠 e. APC表面 B7分子含量 f.细胞毒性 T细胞活化水平 小鼠 检测指标 实验组 ______ _____ 对照组 _____ （4）进一步研究中，科学家用两种活化剂处理小鼠，测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量，结果如图3。该实验结果是否支持上述假说，请你阐述理由：_______。 20. 为研究全球变暖对生态系统功能的影响，科研人员进行了系列实验。 （1）生态系统中能量的___________、传递、转化和___________的过程，称为生态系统的能量流动。 （2）科研人员设置了20个1m3的人工池塘，其中10个池塘始终比环境温度高4℃。经历了七年的“变暖”之后，对20个池塘进行15N同位素标记实验，将微量15N标记的硝酸钾添加到池塘中，56天内追踪浮游动植物体内15N含量，如图1。15N转移效率可代表能量传递效率。 ①图1显示，与常温组相比，加温组浮游动植物体内15N相对含量___________。 ②对实验中的15N相对含量进行计算，得到第n天时，浮游动物体内15N相关数据。计算公式和结果如下表。据表可知，第n天加温组浮游动物N转移效率___________常温组，由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。 项目 常温组 加温组 体内15N含量 0.0837 0.0143 常数·15N流失率· 0.2203 0.4418 15N转移效率计算公式为 （3）已知变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率。结合上述研究结果，请从浮游动物这一营养级同化量去向的角度，预测并分析变暖与能量传递效率之间的关系。___________。 （4）综合上述研究，下列关于全球变暖影响的预测合理的是___________(多选)。 a．喜冷磷虾的环境容纳量会提高 b．陆生生物的生态位可能扩张或收缩 c．海洋中最高营养级的生物量将下降 d．生态系统的抵抗力稳定性将会升高 21. 为了提升猪瘟病毒疫苗的效果，科研人员构建了猪瘟病毒p30蛋白基因（p30）与白喉毒素无毒突变基因（CRM197A）的融合基因表达质粒，以生产融合蛋白疫苗。图1为质粒构建、疫苗生产以及效果测试示意图。请回答下列问题： （1）除图1中所示结构外，pET32a质粒上还具有的结构是________，终止子的功能是________。 （2）引物F1-F的设计依据是质粒上游同源序列和_______。通过 PCR 分别扩增p30 基因和CRM197A 基因时配制的两个反应体系中相同的物质有：缓冲液（含 Mg2+）无菌水、dNTP 以及_________等。 （3）筛选时科研人员挑选了5个菌落，提取质粒后加入 BamHⅠ、HindⅢ酶切、电泳，结果如图2所示。可初步判断________号菌落含有构建成功的融合基因表达质粒。p30 和CRM197A 基因________（填“含”或“不含”） BamHⅠ、Hind Ⅲ酶切位点, 理由是______。 （4）为验证融合蛋白疫苗的效果，科研人员将p30蛋白、p30-CRM197A融合蛋白分别注射到小鼠体内，检测抗体含量，结果如图3所示。据此可以判定融合蛋白疫苗效果更好，依据有_______。深入研究表明某些抗原呈递细胞表面有________，识别、摄取CRM197A的同时也促进了p30的摄取，从而加强了疫苗效果。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南师大附中2025届高三月考试卷（七） 生物学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 2024年4月，美国研究人员通过研究海洋藻类，发现了一种能够固氮的细胞器，这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知。根据这一科研成果，下列有关叙述错误的是（ ） A. 从细胞基本结构来看，与根瘤菌相比，该海洋藻类和衣藻更相似 B. 固定的氮元素可以用于该藻类合成蛋白质、脂肪等有机物 C. 该发现支持“原核细胞被真核细胞吞噬并演化为细胞器” D. 该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路，有利于减少环境污染 【答案】B 【解析】 【分析】真核生物具有细胞核和众多细胞器，核糖体是合成蛋白质的场所。线粒体和叶绿体都具有一定的自主性，其起源与内共生学说有关。由题意可知，固氮的细胞器的起源应该也与共生学说有关。 【详解】A、根瘤菌是原核生物，该海洋藻类和衣藻均为真核生物，A正确； B、脂肪不含氮元素，B错误； C、藻类中发现了一种能够固氮的细胞器，可能是固氮的原核细胞被真核细胞吞噬并演化为细胞器，C正确； D、通过化学合成含氮化肥会污染环境，若设计自行固氮的作物，有利于减少环境污染，D正确。 故选B。 2. 科研人员对绿色植物光暗转换过程中的适应机制进行研究。测定绿色植物由黑暗到光照的过程中CO2吸收速率(mol·m-2·s-1)和光反应相对速率(μmol·m-2·s-1)的变化，结果如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 黑暗时植株的CO2吸收速率为-0.1μmol·m-2·s-1，与线粒体内膜产生CO2有关 B. 由黑暗转变为光照条件后，叶肉细胞中NADPH和ATP的量会一直增加 C. 光照0~0.5min光反应相对速率下降，与暗反应激活延迟造成NADPH和ATP积累有关 D. 光照2min后，光反应和暗反应速率均稳定，暗反应速率大于光反应速率 【答案】C 【解析】 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜）：水的光解产生NADPH和氧气，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）：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。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 【详解】A、黑暗时植株的CO2吸收速率为-0.1μmol•m-2•s-1，说明植株的呼吸作用速率为0.1μmol•m-2•s-1，与线粒体基质中产生CO2有关，A错误； BC、光反应为暗反应提供NADPH和ATP，据图可知，正常情况下0.5min后暗反应被激活，CO2吸收增多，而图中0-0.5min之间，光反应速率降低，原因是暗反应未被激活，出现该现象的原因是暗反应激活延迟造成光反应产生的NADPH和ATP积累，导致光反应被抑制，故叶肉细胞中NADPH和ATP的量不会一直增加，B错误，C正确； D、由图可知，光照2min后，光反应和暗反应速率均稳定，暗反应速率与光反应速率基本相等，D错误。 故选C。 3. 在群落的自然演替过程中，不同物种的取代顺序是可以预测的，如弃耕地上可预测的演替顺序为：一年生杂草→多年生杂草→灌木→早期演替树木→晚期演替树木→顶极群落，这可以利用“资源比假说”来解释。该假说认为物种优势是由光和营养物质这两种资源的相对利用的有效性决定的。如图显示了一块弃耕地上物种从a到e的取代顺序，有关说法错误的是（ ） A. 最先进入的物种多为一年生杂草，它们对土壤营养物质、光的要求都较低 B. 在演替期间，营养物质的有效性随枯枝落叶的积累而增加，光的水平因遮阴而减弱 C. 后来替代物种相对前面被替代的物种较为高大，且耐阴的能力也较强 D. 顶极演替后若发生火灾，其后的次生演替时间和过程与原生演替不同 【答案】A 【解析】 【分析】据图分析，随着群落演替进行，后来替代物种相对前面被替代的物种对光的需求减弱，但可获得的营养物增加。 【详解】A、据题分析，最先进入的物种多为一年生杂草，据图分析，它们对土壤营养物的要求低，而对光有最高需求，A错误； B、在演替期间，随枯枝落叶的积累营养物的有效性增加，光因遮荫而减弱，B正确； C、据题分析，“如弃耕地上可预测的演替序列为：一年生杂草→多年生杂草→灌木→早期演替树木→晚期演替树木→顶极群落，说明后来替代物种相对前面被替代的物种较为高大，而据图分析，对光的需求减弱，则耐荫的能力也增强，C正确； D、原生演替与顶级演替在演替序列上基本相同，但原生演替一般需要经历一个极其漫长的土壤形成过程，而次生演替是在原有较好的土壤条件下进行的，因此速度快，时间短，过程简明，D正确。 故选A。 4. 植物代谢会产生次生代谢物（如花椒毒素、黄酮类物质、棉酚等），以抵御植食性害虫的取食及病虫害的侵入。通过长期的进化，植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是（ ） A. 植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果 B. 次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 C. 某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现 D. 植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果 【答案】B 【解析】 【分析】随着科学的发展，人们对生物进化的认识不断深入，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其主要内容是：适应是自然选择的结果； 种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过 程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】A、由于基因突变等变异，植食性昆虫中存在对植物的毒性化合物降解能力强和降解能力弱的个体，植物的毒性化合物可将降解能力强的个体选择并保存下来，故植食性昆虫进化形成复杂的解毒酶系，是植物的毒性化合物对其定向选择的结果，A正确； B、次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行，B错误； C、某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传（基因）多样性的直观表现，C正确； D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果，D正确。 故选B。 5. 线粒体内膜上有细胞核基因编码的专门运输ATP和ADP的转运体蛋白（AAC），AAC有c-态（胞质面构象）和m-态（基质面构象）两种构象状态。只有当AAC处于c-态和m-态的交换状态，其结合ATP和ADP的位点分别暴露于线粒体的基质侧和细胞质基质侧时，ADP或ATP才能结合上去，从而实现ATP出线粒体和ADP进线粒体。当膜电位高于-1001mV时，转运体运输ATP和ADP的速度会随着膜电位的增加而增加。当膜电位低于-100mV时，转运体运输ATP和ADP的方向将发生逆转，即将细胞质里ATP运至线粒体内，将线粒体内ADP运往细胞质。下列说法错误的是（　　） A. 线粒体内有遗传物质，但不能编码组成线粒体的所有蛋白质 B. ACC有c-态和m-态，说明蛋白质会通过变性使膜具有选择透过性 C. ATP跨线粒体膜转运是蛋白质载体介导的主动运输过程 D. 有氧呼吸受阻时，细胞质里ATP可能运往线粒体内 【答案】B 【解析】 【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。 【详解】A、线粒体内含有遗传物质DNA，只能编码部分自身所需蛋白质，其余蛋白质依然由核DNA编码运输而来，故被称之为“半自主细胞器”，A正确； B、ACC有c-态和m-态，是ACC为了结合不同的底物而发生的空间结构的转变，蛋白质未失活，并不是蛋白质变性，B错误； C、由于当膜电位高于-1001mV时，转运体蛋白（ACC）运输ATP和ADP的速度会随着膜电位的增加而增加，说明ATP跨线粒体膜转运需要蛋白质载体，也需要膜电位提供能量，为主动运输，C正确； D、当细胞有氧呼吸受阻时会导致线粒体内ATP产生不足，此时可以通过细胞质中ATP跨膜进入线粒体加以补充，D正确。 故选B。 6. 河水长期冲蚀作用是造成河岸崩塌的原因之一。生态护坡技术可以有效缓解河岸崩塌（如图）。生态护坡是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行保护，形成由工程和植被组成的综合护坡技术。运用生态护坡技术后，生物种类与数量都有了比较大的提升。下列叙述正确的是（ ） A. 休闲步道与各类型护坡的生物种类不同，体现了群落的垂直结构 B. 生态护坡选择适宜的本地植物品种栽植遵循生态工程的自生原理 C. 生态护坡设计应与生态环境相协调，尽量使其对环境的保护最大化 D. 生态护坡可防止水土流失并改善环境，体现了生物多样性的直接价值 【答案】C 【解析】 【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。①自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。②循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。③协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。④整体：遵循整体原理，首先要遵从从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 【详解】A、休闲步道与各类型护坡的生物种类不同，体现了群落的水平结构，A错误； B、生态护坡选择适宜的本地植物品种栽植遵循生态工程的协调原理，B错误； C、护坡的设计首先应满足岸坡稳定的要求，设计应与生态环境相协调，尽量使其对环境的保护最大化，C正确； D、生态护坡可防止水土流失并改善环境，体现了生物多样性的间接价值，D错误。 故选C。 7. 某学习小组利用小桶和小球做减数分裂与受精作用的模拟实验，小桶代表生殖器官，小球代表染色体，A/a、B/b和C/c代表基因，放置情况如表所示。下列叙述错误的是（ ） 1号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球 2号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球 3号小桶 10个标注为 A的小球，10个标注为a的小球 4号小桶 200个标注为B的小球，200个标注为b的小球 5号小桶 200个标注为 AC的小球，200个标注为 ac的小球 6号小桶 180个标注为AC的小球，180个标注为 ac的小球， 20个标注为 Ac的小球，20个标注为aC的小球 A. 抓取的小球要放回且摇匀，确保抓到桶中某种小球的概率不变 B. 若进行性状分离比的模拟，已选择1号小桶，则还可在2、3、5或6号中选一个小桶进行实验 C. 若进行自由组合定律的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶4、5或6 D. 用6号小桶可以模拟部分细胞发生非姐妹染色单体互换后产生某种卵细胞的概率 【答案】C 【解析】 【分析】性状分离比模拟实验的注意事项：①每个小桶内的带有两种不同基因的小球的数量必须相等，以表示形成配子时等位基因的分离，以及形成数目相等的含显性基因和含隐性基因的配子。②实验开始时应将小桶内的小球混合均匀。③抓球时应该双手同时进行，而且要团眼，以避免人为误差，每次抓取后，应记录下两个小球的字母组合。④每次抓取的小球要放回桶内，目的是保证桶内显隐性配子数量相等。⑤每做完一次模拟实验，必须要摇匀小球，然后再做下一次模拟实验，实验需要重复50~100次。 【详解】A、抓取的小球要放回且摇匀，目的是保证桶内显隐性配子数量相等，确保抓到桶中某种小球的概率一直为50%，A正确； B、若进行性状分离比的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶2、3、5或6，表示雌雄配子的随机结合，B正确； C、若进行自由组合定律的模拟，已选择1号小桶（含Aa）进行实验，只能选择小桶4，模拟减数分裂过程中同源染色体上等位基因分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，5号与6号小桶中A与C位于一对同源染色体上，不能用，C错误； D、6号小桶中标注为AC与ac的小球较多，可以代表连锁而未互换的染色体，而Ac小球与aC小球则代表互换后的染色体，随机抓取一个小球可以模拟部分细胞发生非姐妹染色单体互换后产生某种卵细胞的概率，D正确。 故选C。 8. 果蝇F基因在成体头部细胞中转录时存在可变剪接的现象，即相同的mRNA前体可通过剪接将不同外显子对应的mRNA序列组合成不同的成熟mRNA。下图是雌雄成体头部细胞中剪接形成的五种成熟mRNA序列示意图。 方框代表外显子对应的mRNA序列，c1~c5表示引物，箭头方向代表5’→3’。为验证F基因的转录存在性别差异，研究者分别提取分离成体果蝇头部细胞的基因组DNA（gDNA）和成熟mRNA，后者反转录成cDNA。选取不同模板和引物的组合，雌雄个体扩增结果不同的一组是（ ） A. gDNA c2+c5 B. cDNA cl+c5 C. gDNA cl+c3 D. cDNA c2+c4 【答案】D 【解析】 【分析】可变剪接即一个mRNA前体通过不同的内含子去除方式可以获得不同成熟mRNA。可变剪接主要有四种模式：内含子不切割、5’或3’切点竞争、外显子跳过、外显子互斥。 【详解】如果F基因的转录存在性别差异，则雌雄个体形成的mRNA就存在差异，以mRNA为模板逆转录的cDNA就不同。由图可知，c2和c4引物箭头方向相反，则会导致雌雄个体扩增结果不同，D正确，ABC错误。 故选D。 9. 在免疫系统的战斗中，抗体时刻守护着我们的健康。其中IgM、IgG、IgA三种主要的抗体并非孤立作战，而是相互协同，共同发挥作用。如在一次肠道感染中，病原体首先会遇到肠道黏膜表面的IgA，突破这道防线后进入血液，IgM会迅速生成并进行抵抗。随着时间的推移，IgG 会大量产生，提供免疫保护。下列关于人体免疫系统及其免疫过程的叙述，错误的是（ ） A. 产生IgM、IgG、IgA三种抗体的细胞不是同一种浆细胞 B. 血清检查IgM增高可能只过往感染，而IgG增高则一定处于感染期 C. 随着肠道感染时间的延长，机体会发生特异性免疫，提供长期免疫保护 D. 二次免疫时，记忆B细胞迅速增殖分化为浆细胞产生更多的IgG 【答案】B 【解析】 【分析】体液免疫的过程为，当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体。 【详解】A、一种浆细胞只能产生一种抗体，所以产生 IgM、IgG、IgA 三种抗体的细胞不是同一种浆细胞，A正确； B、血清检查 IgM 增高可能是近期感染，因为 IgM 在感染初期迅速生成；而 IgG 增高不一定处于感染期，因为在感染后期大量产生后，可在体内维持较长时间，所以 IgG 增高可能是既往感染产生的，B错误； C、随着肠道感染时间的延长，机体会发生特异性免疫，特异性免疫中的记忆细胞等可提供长期免疫保护，C正确； D、二次免疫时，记忆 B 细胞迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞产生更多的 IgG 等抗体，D正确。 故选B。 10. 自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤②振荡 20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养 B. 步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌 C. 1g 土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×10⁴个 D. ④所用培养基应加入碳源、无机盐、水和琼脂 【答案】D 【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。 2、微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、由题图可知，步骤②振荡20min的目的是让样品中的微生物充分释放到无菌水中并均匀分布，A错误； B、由题图可知，步骤④获得的菌落分散在平板上，利用的是稀释涂布平板法，使用的接种工具是涂布器，使用前需要灼烧灭菌，B错误； C、1g土壤中平均自生固氮菌数约为（90+95＋100）÷3÷0.1×104＝9.5×106个，C错误； D、该实验的目的是分离土壤中自生固氮菌和固氮能力的测定，自生固氮菌能够利用空气中的氮作为氮源，故④培养基中不需要加入氮源，D正确。 故选D。 11. 普通六倍体小麦基因组庞大，研究相对困难。拟南芥基因组测序已完成，遗传背景相对清晰。用紫外线分别照射普通小麦愈伤组织的原生质体30 s、1min、2min，再与拟南芥原生质体进行融合，可将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组。下列叙述错误的是（ ） A. 紫外线照射小麦的主要目的是随机破坏染色体结构 B. 常利用灭活病毒促进两种原生质体融合 C. 需设置单独培养的未融合原生质体作为对照组 D. 小麦染色体小片段插入拟南芥基因组导致拟南芥发生染色体变异 【答案】B 【解析】 【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，其中数目变异中又分为整倍性变异和非整倍性变异。可遗传变异包括：基因突变、基因重组、染色体变异，这些变异的遗传物质均发生了改变。 【详解】A、用紫外线照射小麦愈伤组织的原生质体，目的是随机破坏染色体结构，使染色体断裂成小片段，以便后续能插入拟南芥基因组，A正确； B、可利用PEG促进两种原生质体融合，灭活病毒只能用于动物细胞，B错误； C、实验需设置单独培养的未融合原生质体作为对照组，来与融合后的原生质体形成对比，以更好地观察实验效果，C正确； D、小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，会使拟南芥染色体的结构发生改变，导致拟南芥发生染色体变异，D正确。 故选B。 12. 下列有关高中生物学实验或其方法的叙述，错误的是（ ） A. 绿叶色素提取液的颜色较浅可能是加入无水乙醇过多 B. 观察有丝分裂时装片中出现细胞多层重叠与解离时间有关 C. 在苹果匀浆中加入斐林试剂并进行水浴加热，无色混合液出现砖红色沉淀 D. 基于预实验基础的探究NAA促进插条生根的最适浓度实验不需设置空白对照 【答案】C 【解析】 【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 2、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂制片流程：解离→漂洗→染色→制片。 （1）解离：用药液使组织中细胞相互分离开来； （2）漂洗：洗去药液，防止解离过度； （3）染色：醋酸洋红液能使染色体着色； （4）制片：使细胞分散开来，有利于观察。 【详解】A、绿叶中色素可以溶解在无水乙醇中，但加入的无水乙醇过多会稀释色素的浓度，所以绿叶色素提取液的颜色较浅可能是加入无水乙醇过多，A正确； B、观察有丝分裂时，解离的目的是用药液使组织中细胞相互分离开来，所以装片中出现细胞多层重叠可能是解离时间过短，B正确； C、斐林试剂本身是蓝色的，所以在苹果匀浆中加入斐林试剂并进行水浴加热，蓝色混合液出现砖红色沉淀，C错误； D、预实验中已经设计了空白对照，所以基于预实验基础的探究NAA促进插条生根的最适浓度实验不需设置空白对照，D正确。 故选C。 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分。） 13. 药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K（可将细胞阻滞在细胞周期某时期）研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是（ ） 分组 细胞占比 时期 I Ⅱ Ⅲ G₁期 50.04% 48.07% 12/10% S期 36.88% 49.04% 20.96% G₂+M期 13.08% 2.89% 66.94% 注:G1:DNA合成前期;S:DNA合成期;G2:分裂准备期;M期:分裂期。 A. 试剂K可以将细胞阻滞在S期 B. 试剂 K 对细胞周期的阻滞作用不可逆 C. 药物甲主要作用于G2+M期，Ⅱ组凋亡率应最低 D. 在机体内，药物甲对造血干细胞的毒性强于神经元 【答案】ACD 【解析】 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期包括G1、S、G2，且在细胞周期中占据90-95%的时间，此期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备，此后进入分裂期（M）。 【详解】A、与Ⅰ组相比，Ⅱ组添加了试剂K，由表格数据可以看出Ⅱ组的细胞主要停滞在S期，A正确； B、对比第Ⅱ组和第Ⅲ组可以得出试剂K对细胞周期的阻滞作用是可逆，B错误； C、药物甲主要作用于G2+M期，Ⅱ组处于G2+M期细胞数最少，所以Ⅱ组的凋亡率应最低，C正确； D、神经元为高度分化的细胞不再进行细胞分裂，所以药物甲对造血干细胞的毒性强于神经元，D正确。 故选ACD。 14. 无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计 Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（V）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，相关叙述错误的是（ ） A. 无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换 B. 设计 Guide snoRNA 主要依据是 mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列 C. ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行 D. 经该技术编辑后的mRNA 翻译出的全长蛋白质具有正常功能 【答案】AD 【解析】 【分析】转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。密码子：mRNA上三个相邻的碱基可以决定一个氨基酸，像这样的三个碱基叫作一个密码子。 【详解】A、无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，所以基因中的碱基替换不一定只发生第1位碱基的替换，A错误； B、据图可知，设计Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列，B正确； C、ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行，C正确； D、依据题干信息，经过无义突变产生的是截短的无功能蛋白，设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达，所以可推知，经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质不一定具有正常功能，D错误。 故选AD。 15. 小麦在成熟期如遇连绵阴雨，常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。研究发现调控麦穗发芽的关键基因是SD6和ICE2，两基因通过调控脱落酸（ABA）的合成与降解，调控种子的休眠。两基因的表达受温度的影响，SD6和ICE2的调控机制如图。下列分析正确的是（　　） A. SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠 B. 温度是调控SD6和ICE2表达的关键因素，高温多雨天气更容易使麦穗发芽 C. 在室温条件下SD6的表达可促使NCED2基因表达量增多 D. 低温条件下基因OsbHLH048的表达量下降，ABA合成增加促进种子休眠 【答案】ABD 【解析】 【分析】植物激素脱落酸促进种子休眠，抑制种子萌发，而赤霉素能打破休眠，促进种子萌发。 【详解】A、由图可知，SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠，A正确 ； B、题图显示，基因SD6和ICE2通过调控某些激素的合成量，进一步调控种子的休眠即萌发，温度升高，基因SD6表达水平升高，种子萌发强度增强，可知温度是调控两基因表达的关键因素，高温多雨更容易导致小麦穗发芽，B正确； C、在室温条件下SD6的表达，基因OsbHLH048的表达增加，可抑制NCED2基因表达，C错误； D、图中，低温条件下基因1CE2表达增多，抑制基因OsbHLH048的表达，基因OsbHLH048的表达量下降，基因NCED2的表达增多，进而使ABA合成增加促进种子低温休眠，D正确。 故选ABD。 16. 猎物种群数量与猎物种群的被捕食率、补充率存在循环因果关系。研究人员在研究某种捕食者与其猎物关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如下图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率。下列说法正确的是（ ） A. 猎物种群数量介于A～B之间时，捕食者可以更有效的捕获猎物 B. 猎物种群数量介于A～B之间时，种群数量会逐渐稳定在A点 C. 在有捕食者存在的情况下﹐猎物种群数量可稳定在B点 D. 猎物种群数量超过B点时，其种群数量会逐渐增大到C点并保持稳定 【答案】ABD 【解析】 【分析】题意分析猎物种群数量变化：A点之前补充率大于被捕食率，种群数量会增加；AB点之间被捕食率大于补充率，种群数量会减少；BC点之间补充率大于被捕食率，种群数量会增加。 【详解】A、猎物种群数量介于A～B之间时，被捕食率大于其它区间值，表明捕食者可以更有效的捕获猎物，A正确； B、猎物种群数量介于A～B之间时，被捕食率大于补充率，种群数量会减少，最后逐渐稳定在A点， B正确； C、据图可知，在有捕食者存在的情况下，补充率会逐渐减小为零，此时猎物种群数量达到稳定，C错误； D、猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会增加，在C点保持稳定，D正确。 故选ABD。 三、非选择题 17. 类囊体膜上的光反应过程如图所示。当光照过强时，供应不足导致电子传递给产生超氧阴离子自由基（）等有毒产物，这些有毒产物会攻击PSⅡ（叶绿素蛋白质复合体）反应中心的D1蛋白，使得D1蛋白受到损伤进而发生降解，导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。研究发现，在强光条件下，类囊体膜蛋白PSBS可感应类囊体腔内的高浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤。 （1）据图分析、由类囊体腔进入叶绿体基质的运输方式为_____。若药物X可以阻断类囊体膜上PQ蛋白的功能，则喷施药物X将_____（填“有利于”或“不利于”）PSBS发挥功能，原因是_____。 （2）推测干旱环境下，光抑制会_____（填“增强”或“减弱”），理由是_____。 （3）研究发现，水杨酸可以在一定程度上缓解光抑制。为探究水杨酸缓解光抑制的机理，科研人员用清水处理灌浆期小麦（W）为对照组、0．3mol/L水杨酸溶液处理相同小麦（SA）为实验组，设置适宜温度中等强光（MTL）组、高等强光（HTL）组，处理一段时间后，提取不同条件下小麦叶绿体中的D1蛋白并进行电泳，实验结果如图所示。该实验结果表明_____。 【答案】（1） ①. 协助扩散 ②. 不利于 ③. 喷施药物X后，PQ蛋白失去功能，使得类囊体腔内的浓度偏低，不利于PSBS的激活 （2） ①. 增强 ②. 干旱环境下气孔关闭，胞间（浓度下降，使得暗反应减慢，NADP⁺供应不足，光抑制加剧 （3）水杨酸通过抑制D1蛋白的降解缓解光抑制 【解析】 【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段。光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，发生的物质变化有水的光解、ATP和NADPH的生成；暗反应的场所是叶绿体基质，发生的物质变化有CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【小问1详解】 据图可知，水光解的一侧为类囊体腔，H+由类囊体腔进入叶绿体基质需要转运蛋白的参与（同时能促进ATP的合成），但不消耗能量，因此运输方式为协助扩散。由图可知，PQ蛋白能将H+从类囊体膜外运到类囊体腔，该过程为逆浓度梯度运输，可使类囊体腔积累H+，形成的H+浓度差有利于促进ATP的合成。已知在强光条件下，类囊体膜蛋白PSBS可感应类囊体腔内的高H+浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤。若药物X可以阻断类囊体膜上PQ蛋白的功能，则喷施药物X后，PQ蛋白失去功能，使得类囊体薄膜两侧的H+浓度差会减小，不利于PSBS的激活。 【小问2详解】 根据题意可知，光照过强时会产生光抑制，干旱环境下，植物为了保水，气孔会关闭，导致胞间CO2浓度下降，使得暗反应减慢，暗反应生成的NADP+供应不足，导致电子传递给O2产生超氧阴离子自由基（O2−1）等有毒产物，进而使得D1蛋白受到损伤进而发生降解，导致光合速率下降，因此光抑制会加剧。 【小问3详解】 与中等强光（MTL）组相比，高等强光（HTL）组中用清水处理灌浆期小麦（W）的D1蛋白含量明显减少，而高等强光（HTL）组中用0.3mol/L水杨酸溶液处理小麦（SA）的D1蛋白含量与中等强光（MTL）组下接近，由于强光可促进D1蛋白的降解，因此上述结果说明水杨酸通过抑制D1蛋白的降解缓解光抑制。 18. 进行性脊柱性肌萎缩症（SMA）与假肥大型进行性肌营养不良症（DMD）两种遗传病症状相似，均会导致肌肉力量不足，临床上较难区分。SMA 由等位基因A、a控制，DMD由等位基因B、b控制，图1为两种遗传病的系谱图，图2为对图1中某些个体的DMD相关基因分析获得的电泳（可分离不同基因，marker为标准品）图，Ⅱ-6和Ⅲ-9个体的结果丢失。回答下列问题。 （1）分析图1、2可知DMD的遗传方式为_______。 （2）Ⅲ-9的 DMD致病基因来自Ⅰ代的________，请将Ⅱ-6和Ⅲ-9的电泳结果标注在图2中________。 （3）Ⅰ-2和Ⅱ-6基因型相同的概率为________，Ⅱ-6与Ⅱ-7再生一个孩子患病的概率为________。 （4）除基因检测等分子水平的方法外，还可以对某个肌肉力量不足的女性患者进行遗传咨询，以初步判断是SMA 还是 DMD（不考虑突变）。请写出实验思路：_______。 【答案】（1）伴X染色体隐性遗传 （2） ①. Ⅰ-2（或者2） ②. （3） ①. 100% ②. 7/16 （4）调查该患者家族病史，分析遗传病的传递方式或调查该患者的父亲是否有相应的症状，有相应症状的可能为DMD，无相应症状的一定为SMA 【解析】 【分析】分析系谱图可得：6号和7号均不患DMD，所生的9号患DMD，结合图2电泳结果分析，若DMD为常染色体隐性遗传，则7号含有正常基因和致病基因，应该出现两个电泳条带，而此时只有一个电泳条带，说明DMD为伴X染色体隐性遗传；1号和2号所生的5号为SMA女性患者，由此可得SMA为常染色体隐性遗传。 【小问1详解】 人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。6号和7号均不患DMD，所生的9号患DMD，结合图2电泳结果分析，若DMD为常染色体隐性遗传，则7号含有正常基因和致病基因，应该出现两个电泳条带，而此时只有一个电泳条带，说明DMD为伴X染色体隐性遗传。 【小问2详解】 ①Ⅲ-9的基因型为XbY，基因Xb来自Ⅱ-6，Ⅱ-6基因型为XBXb，基因Xb来自Ⅰ-2； ②结合（1）分析可得，7号不患病，其基因型为XBY，不含致病基因，说明7号显示的条带为B基因，6号基因型为XBXb,含有B和b基因，9号为患DMD男性患者，其基因型为XbY，只有b基因，结合标准品电泳图可得Ⅱ-6和Ⅲ-9的电泳结果如图： 【小问3详解】 ①1号和2号所生的5号患SMA，说明两者的基因型分别是Aa和Aa，两人所生的8号患DMD，说明两者的基因型是XBXb和XBY，即Ⅰ-2基因型AaXBXb；6号和7号所生的9号两病都患，说明6号的基因型为AaXBXb；Ⅰ-2和Ⅱ-6基因型相同的概率为100%； ②Ⅱ-7基因型为AaXBY，两人婚配再生一个孩子正常的概率为3/4×3/4=9/16，患病的概率=1-9/16=7/16。 【小问4详解】 区分某个肌肉力量不足的女性患者是SMA还是DMD简单的遗传学方法是调查该患者家族病史，分析遗传病的传递方式或调查该患者的父亲是否有相应的症状，有相应症状的可能为DMD，无相应症状的一定为SMA。 19. 科学家利用肿瘤模型小鼠进行研究，发现肿瘤细胞不仅能逃脱肿瘤微环境中细胞毒性T细胞的攻击，还能广泛地影响全身的细胞免疫功能。请分析回答： （1）已知细胞毒性T细胞的活化需要抗原呈递细胞（APC）的作用（如图1所示），APC呈递抗原，与细胞毒性T细胞表面的禄康源结合作为第一信号；APC表面表达出协同刺激分子（如B7 等）与细胞毒性T细胞上的_______结合，作为第二信号；______细胞产生细胞因子调节活化细胞免疫过程。 （2）科学家首先用LM病原体感染不同小鼠，测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量（如图2），实验结果说明_______。 （3）基于以上研究科学家提出假说：肿瘤小鼠细胞毒性 T细胞活化水平的降低可能是由 APC 的活性受损导致的。请你设计实验验证该假说_______（选编号）。 a.病原体感染的普通小鼠 b.病原体感染的敲除B7 基因的普通小鼠 c.病原体感染的肿瘤小鼠 d.病原体感染的敲除CD28基因的普通小鼠 e. APC表面 B7分子含量 f.细胞毒性 T细胞活化水平 小鼠 检测指标 实验组 ______ _____ 对照组 _____ （4）进一步研究中，科学家用两种活化剂处理小鼠，测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量，结果如图3。该实验结果是否支持上述假说，请你阐述理由：_______。 【答案】（1） ①. 受体（CD28） ②. 辅助性T （2）感染LM病原体后，普通小鼠和模型小鼠均发生细胞毒性T细胞的增殖，且与普通小鼠相比，模型小鼠T细胞的增殖明显减弱 （3）caef（或bcf或acf） （4）支持。因为实验结果显示，病原体感染后，CD40处理组肿瘤模型小鼠的T细胞数量较未处理组模型鼠明显多，趋近于被感染的普通小鼠的水平；该实验说明肿瘤模型小鼠的T细胞活化水平低确实是APC活性受损导致。而用细胞因子处理模型鼠T细胞数量与未处理组几乎相同，也即T增殖水平几乎无变化，进一步支持了“肿瘤小鼠的APC活性受损导致T细胞活化不足”，因为单有细胞因子补充无法实现T细胞的活化 【解析】 【分析】细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。 【小问1详解】 细胞毒性T细胞的活化需要抗原呈递细胞（APC）的作用，APC呈递出抗原与细胞毒T细胞表面的受体（CD28）结合作为细胞毒性T细胞的活化的第一信号；辅助性T细胞产生细胞因子能调节活化细胞免疫过程； 【小问2详解】 据图2结果可知，在感染LM病原体时，肿瘤模型小鼠比普通小鼠的细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量相对值较低，说明与普通小鼠相比，肿瘤模型小鼠T细胞的增殖明显减弱； 【小问3详解】 为了探究肿瘤小鼠细胞毒性T细胞活化水平的降低是否由APC的活性受损导致的。则实验的自变量为不同的小鼠，因变量为APC 表面B7 分子含量和 T细胞活化水平。所以实验组的处理为c（病原体感染的肿瘤小鼠），对照组的处理为a（病原体感染的普通小鼠），检测指标为e（APC 表面B7 分子含量）以及f（T细胞活化水平）； 【小问4详解】 因为实验结果显示，病原体感染后，CD40处理组肿瘤模型小鼠的T细胞数量较未处理组模型鼠明显多，趋近于普通小鼠的水平；该实验说明肿瘤模型小鼠的T细胞活化水平低确实是APC活性受损导致。而用细胞因子处理模型鼠T细胞数量与未处理组几乎相同，也即T增殖水平几乎无变化，进一步支持了“肿瘤小鼠的APC活性受损导致T细胞活化不足”，因为单有细胞因子补充无法实现T细胞的活化。所以支持上述假说。 20. 为研究全球变暖对生态系统功能的影响，科研人员进行了系列实验。 （1）生态系统中能量的___________、传递、转化和___________的过程，称为生态系统的能量流动。 （2）科研人员设置了20个1m3的人工池塘，其中10个池塘始终比环境温度高4℃。经历了七年的“变暖”之后，对20个池塘进行15N同位素标记实验，将微量15N标记的硝酸钾添加到池塘中，56天内追踪浮游动植物体内15N含量，如图1。15N转移效率可代表能量传递效率。 ①图1显示，与常温组相比，加温组浮游动植物体内15N相对含量___________。 ②对实验中的15N相对含量进行计算，得到第n天时，浮游动物体内15N相关数据。计算公式和结果如下表。据表可知，第n天加温组浮游动物N转移效率___________常温组，由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。 项目 常温组 加温组 体内15N含量 0.0837 0.0143 常数·15N流失率· 0.2203 0.4418 15N转移效率计算公式为 （3）已知变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率。结合上述研究结果，请从浮游动物这一营养级同化量去向的角度，预测并分析变暖与能量传递效率之间的关系。___________。 （4）综合上述研究，下列关于全球变暖影响的预测合理的是___________(多选)。 a．喜冷磷虾的环境容纳量会提高 b．陆生生物的生态位可能扩张或收缩 c．海洋中最高营养级的生物量将下降 d．生态系统的抵抗力稳定性将会升高 【答案】（1） ①. 输入 ②. 散失 （2） ①. 低 ②. 低于 （3）变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率，呼吸作用以热能形式散失的能量会增加，该营养级用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可能有所下降，导致流向下一营养级的能量减少，能量传递效率降低 （4）b、c 【解析】 【分析】1、生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2、一般来说，某个营养级的同化量包括四个去向：呼吸消耗、分解者分解、下一营养级以及未利用的。 【小问1详解】 生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 【小问2详解】 ①结合图1分析，无论是浮游植物还是浮游动物，与常温组相比，加温组浮游动植物体内15N相对含量低。 ②根据15N转移效率计算公式，常温组浮游动物N转移效率==0.38，加温组浮游动物N转移效率==0.032，加温组浮游动物N转移效率低于常温组，由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。 【小问3详解】 上述研究结果表明加温组浮游动物N转移效率低于常温组，物质是能量的载体，说明变暖会导致能量传递效率降低，因此预测变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率，呼吸作用以热能形式散失的能量会增加，该营养级用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可能有所下降，导致流向下一营养级的能量减少，能量传递效率降低。 【小问4详解】 a、磷虾喜冷，全球变暖会导致磷虾的环境容纳量降低，a错误； b、全球气候变暖，冰川融化，海平面上升，陆生生物生存环境变差，为了适应新环境，生态位可能扩张也可能收缩，b正确； c、全球变暖，能量传递效率降低，因此海洋中最高营养级所能获得的能量减少，生物量将下降，c正确； d、全球变暖，能量传递效率降低，生物种类、数量将会降低，营养结构复杂程度降低，抵抗力稳定性将会下降，d错误。 故选bc。 21. 为了提升猪瘟病毒疫苗的效果，科研人员构建了猪瘟病毒p30蛋白基因（p30）与白喉毒素无毒突变基因（CRM197A）的融合基因表达质粒，以生产融合蛋白疫苗。图1为质粒构建、疫苗生产以及效果测试示意图。请回答下列问题： （1）除图1中所示结构外，pET32a质粒上还具有的结构是________，终止子的功能是________。 （2）引物F1-F的设计依据是质粒上游同源序列和_______。通过 PCR 分别扩增p30 基因和CRM197A 基因时配制的两个反应体系中相同的物质有：缓冲液（含 Mg2+）无菌水、dNTP 以及_________等。 （3）筛选时科研人员挑选了5个菌落，提取质粒后加入 BamHⅠ、HindⅢ酶切、电泳，结果如图2所示。可初步判断________号菌落含有构建成功的融合基因表达质粒。p30 和CRM197A 基因________（填“含”或“不含”） BamHⅠ、Hind Ⅲ酶切位点, 理由是______。 （4）为验证融合蛋白疫苗的效果，科研人员将p30蛋白、p30-CRM197A融合蛋白分别注射到小鼠体内，检测抗体含量，结果如图3所示。据此可以判定融合蛋白疫苗效果更好，依据有_______。深入研究表明某些抗原呈递细胞表面有________，识别、摄取CRM197A的同时也促进了p30的摄取，从而加强了疫苗效果。 【答案】（1） ①. 复制原点 ②. 终止转录 （2） ①. p30（上游）序列 ②. 耐高温的DNA聚合酶 （3） ①. 2和4 ②. 不含 ③. 2和4中只有两个条带（或若含有酶切位点，2和4中条带数应多于两条） （4） ①. （诱发机体）短时间内产生更多抗体（或作用效果快），长时间维持较高水平抗体（或持续时间长） ②. CRM197A受体（或特异性受体） 【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】 一个基因表达载体的组成有启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点，根据图一可知，氨苄青霉素抗性基因可作标记基因，p30和CRM197A为目的基因，因此pET32a质粒上除了启动子、终止子、标记基因和目的基因外，还需要具有的结构是复制原点；终止子的功能是终止转录。它位于基因的下游，是一段有特殊序列结构的DNA片段。 【小问2详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，由图可知，引物F1-F的设计依据是质粒上游同源序列和p30上游同源序列；PCR中共有的物质有缓冲液（含Mg2+）、无菌水、耐高温的DNA聚合酶（以催化DNA的子链的延伸）、dNTP（原料）等，缓冲液的功能是维持适宜的pH，其中的Mg2+具有激活DNA聚合酶的作用。 【小问3详解】 由图1可知，构建成功的融合基因表达质粒经BamHⅠ、HindⅢ酶切含600+500+25=1125个碱基对，结合图2可知，2、4号菌落含有构建成功的融合基因表达质粒；由于2和4中只有两个条带（大的一个条带为质粒5900个碱基对的条带，小的一个条带为目的基因的1125个碱基对的条带），所以p30和CRM197A基因不含BamHⅠ、HindⅢ酶切位点，若含有酶切位点，2和4中条带数应多于两条。 【小问4详解】 由图3可知，p30-CRM197A融合蛋白注入小鼠体内后，产生抗体快，维持高抗体量时间长，说明其作为疫苗效果较p30蛋白更好；由题意可知，抗原呈递细胞能识别、摄取CRM197A，说明抗原呈递细胞上具有CRM197A受体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$