精品解析：2025届山东省济南市一模生物试题

2025年3月济南市高三模拟考试 生物试题 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 下图为某植物细胞对蔗糖的运输过程示意图，据图分析，下列说法错误的是（ ） A. 蔗糖由细胞外进入液泡依赖于H+浓度差形成的电化学势能 B. 该细胞的细胞外和液泡内的pH均高于细胞质基质 C. 图中各转运蛋白均是载体蛋白，对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用 D. ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量 2. 下列关于光合色素的说法正确的是（ ） A. 与油菜相比，发菜中不仅含有叶绿素，还含有藻蓝素 B. 光合色素仅能感受可见光，参与光合作用的调节过程 C. 缺Mg会影响绿色植物的光合作用，使其光补偿点和光饱和点均变大 D. 叶绿素b的分子量大于叶绿素a是其在纸层析后的滤纸条上更接近滤液细线的直接原因 3. 一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称为转分化，通常是将已分化细胞先诱导成iPS细胞，再诱导形成另一种类型的分化细胞。科学家分别通过2组不同的转录因子（调节基因转录的蛋白质分子），使小鼠成纤维细胞经基因组重编程表达直接转分化为心肌细胞与神经细胞。下列说法错误的是（　　） A. 经iPS细胞发生转分化的过程中，细胞的全能性会发生变化 B. 若2组转录因子同时作用于小鼠成纤维细胞，可能无法获得心肌细胞或神经细胞 C. 转录因子的作用是与基因组中特定部位的调控序列结合，促进相关基因的表达 D. 与经iPS细胞发生转分化过程相比，成纤维细胞转分化过程可能会更加便捷 4. piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA，其与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后，在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用，是精子发育调控机制中的重要成分。下列说法错误的是（ ） A. 由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变 B. piRNA-Piwi蛋白复合物具有识别功能 C. piRNA-Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质 D. piRNA既可以直接调控转录过程又可以直接调控翻译过程 5. 遗传性脊髓小脑共济失调 3 型(SCA3)是一种 14 号染色体上的单基因遗传病，ATXN3 基因中 CAG 序列重复 56～86 次就会致病，致病基因在遗传过程中重复次数逐代增加，且发病年龄逐代提前。携带致病基因的个体因体质不同而患病症状不同。下图为某时段某 SCA3 患者家系图，正常个体不携带致病基因。下列相关叙述错误的是（　　） A. Ⅲ3携带致病基因的概率为 1/4 B. Ⅲ1 和 Ⅲ2 的基因型不同，幼年时可能均表现为正常 C. 通过 PCR—电泳过程对 Ⅲ3 进行基因鉴定，可判断其是否携带致病基因 D. 该家系中每个患者的症状可能均不同 6. 玉米的单向杂交不亲和性（UCI）由显性基因G控制，其遗传机制是含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精，其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状，由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交，子一代白粒玉米占1/3，且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生，下列说法正确的是（ ） A. Y、y和G、g两对等位基因遵循自由组合定律 B. 子一代黄粒玉米中纯合体占1/3 C. 若子一代玉米自交，子二代玉米中g基因频率会降低 D. UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能 7. 鱼藤酮通过影响钠钾泵的活性使东亚飞蝗细胞外液中K+浓度升高，Na+浓度降低，通过影响质子泵的作用，使细胞外液的pH由7.3降至6.5，破坏虫体内环境稳态和影响虫体的调节功能。下列叙述正确的是（ ） A. 虫体神经细胞中K+外流导致膜外K+浓度高于膜内，进而产生静息电位 B. 鱼藤酮可使虫体神经细胞的兴奋性降低 C. 鱼藤酮可能通过影响葡萄糖在线粒体中的分解影响钠钾泵的活性 D. 鱼藤酮通过破坏虫体内环境中缓冲对的功能，使pH降低 8. 尿崩症（DI）最显著的症状是多尿和多饮。根据发病机制不同，DI可分为CDI（抗利尿激素缺乏导致）和NDI（肾小管功能缺失导致）两种。DI患者即使长时间禁水也会排出大量水分。禁水后尿液渗透压值的变化是诊断尿崩症的重要依据，配合使用抗利尿激素可以初步区分CDI和NDI。对三名受试者进行禁水配合使用抗利尿激素的实验，定时检测禁水后尿液渗透压的值，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. Ⅱ为是NDI患者，Ⅲ是CDI患者 B. CDI患者和NDI患者对水的重吸收功能均缺失 C. DI患者下丘脑频繁产生兴奋并产生渴觉，使患者表现出多饮的临床症状 D. CDI患者使用抗利尿激素类药物的同时要注意维持内环境渗透压的相对稳定 9. 甲型流感病毒包膜上的抗原蛋白HA有18个亚型，抗原蛋白NA有11个亚型。HA和NA可以随机组合，病毒包膜主要来源于最后所在的宿主细胞膜。下列叙述错误的是（ ） A. 甲型流感病毒可能存在198种亚型，不同的亚型表现为病毒表面HA、NA的不同 B. 甲型流感病毒的宿主细胞被细胞毒性T细胞识别、裂解后引起的死亡属于细胞凋亡 C. 释放甲型流感病毒的过程体现了生物膜的流动性 D. 若某人甲型流感病毒的抗体检测结果为阴性，则其不具备甲型流感病毒传染性 10. 瞬时增长率是指单位时间内种群净增加的个体数占原有个体数的比值；周限增长率是指经过单位时间后种群现有个体数与原有个体数的比值；增长速率是指单位时间内种群净增加的个体数。现有某草原中某种群一段时间内的数据变化如下图所示，y轴的含义和数据未知，不考虑种群内个体的迁入和迁出，下列说法错误的是（ ） A. 若y轴表示瞬时增长率，则1~6年间该种群数量增长曲线呈“S”形 B. 若在某段时间内种群的周限增长率不变且大于1，该种群数量增长曲线为J形 C. 若该种群为“S”形增长且y轴为增长速率，b点时种群数量为K/2，则种群数量达到K后保持不变 D. 若该种群为“S”形增长且y轴为增长速率，则bc段种群瞬时增长率的下降幅度往往大于死亡率的增加幅度 11. 科研人员在缺氮的农田做了大豆和雀稗（一种农田常见杂草）的单独及混合种植实验，采用了分别添加固氮根瘤菌、氮肥或两者都添加等不同处理方式，统计不同组别植物的干重增加情况，具体处理及结果如下表所示。不考虑其他因素干扰且其余实验条件均适宜。据表分析，下列说法错误的是（ ） -R-N +R-N -R+N +R+N 纯大豆种群 0g 20.2g 20.3g 20.2g 大豆与雀稗混种 大豆 0g 16.4g 16.1g 15.8g 雀稗 0g 0.6g 35.5g 35.3g 纯雀稗种群 0g 0.5g 50.6g 50.3g 注：“+”、“-”代表有无，R代表固氮根瘤菌，N代表氮肥 A. 若在混种时施加氮肥，无论是否添加固氮菌，雀稗在演替过程中均可能取代大豆 B. 只有在环境缺氮肥时，根瘤化大豆才在与雀稗的竞争中占优势 C. 在大豆种植期间，根瘤菌所固定的氮可显著增加土壤肥力并被雀稗利用 D. 为防止雀稗杂草入侵，在农业生产中应避免在高氮环境中种植豆科植物 12. “小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田，田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草，水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法正确的是（ ） A. 水稻收割后种植水草的间种模式，充分利用了空间和资源，避免了光能的浪费 B. 使用秸秆处理剂加速秸秆的降解，可以提高水中有机质含量，为水草生长间接提供原料 C. 小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了能量的多级利用，提高了生态系统的能量传递效率 D. 水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间，又构成了该群落的垂直结构 13. 科研人员先在12个固体培养基上各涂以数目相等（约5×104个）的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌，经5h培养后，平板上长出大量的微菌落（约5100个细胞/菌落）。取其中6个（A组）直接喷上T1噬菌体，另6个（B组）则先用灭菌后的涂布器把平板上的微菌落重新均匀涂布一遍，然后喷上等量T1噬菌体。培养后计算这两组平板上形成的抗T1噬菌体的菌落数。结果发现，A组长出28个菌落，B组长出353个菌落。下列说法正确的是（ ） A. 该实验使用了稀释涂布平板法对微菌落进行计数 B. B组中所使用的培养基为选择培养基 C. B组的涂布使单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 D. 该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 14. 依赖解旋酶DNA等温（65℃）扩增技术可实现体外扩增DNA分子。利用解旋酶将DNA双链在恒温下解开，在DNA聚合酶的作用下形成子链的过程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 推测图中1为DNA聚合酶，2为解旋酶 B. DNA单链结合蛋白的直接作用是使复制双向进行 C. 解旋酶的作用是破坏氢键 D. 该技术中每次循环包括解旋、复性、延伸三个过程 15. 下列有关于干细胞的说法错误的是（ ） A. 胚胎干细胞具有自我更新能力和分化潜能 B. 使用小分子化合物诱导得到的诱导多能干细胞又被称为化学诱导多能干细胞 C. 使用他人来源的诱导多能干细胞移植后，理论上可避免免疫排斥反应 D. 干细胞移植中未分化的细胞可能异常增殖形成肿瘤 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物，使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件，有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程，下列说法正确的是（ ） A. 糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件 B. 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同 C. 磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会合成ATP D. 正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状 17. SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因，只位于Y染色体上。X染色体上SDX基因缺失的雄性小鼠（XSDX-Y）成年后，有1/4会发生性逆转，转变为可育雌鼠，未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻，SDX基因缺失对雌鼠无影响。胚胎若无X染色体则无法发育。假设小鼠子代数量足够多。下列相关说法错误的是（ ） A. SRY基因与SDX基因是控制小鼠性别的一对等位基因 B. 性逆转雌鼠与野生型雄鼠杂交，子代小鼠雌雄个体数比例为7：5 C. 非性逆转雌鼠细胞中不含有SDX基因和SRY基因 D. SRY基因与SDX基因在雄性个体的正常发育中具有协同作用 18. 独脚金内酯（GR24）是植物体内发现的新型植物激素，科学家以拟南芥为材料研究GR24对侧枝数量的影响，结果如图1；研究NAA和GR24对野生型植株侧枝长度的影响，结果如图2。下列叙述正确的是（ ） A. GR24不直接参与细胞代谢，属于组成细胞的结构物质 B. 据图1分析，GR24对突变植株侧枝生长作用不明显的原因是GR24合成缺陷 C. NAA是一类分子结构和生理效应与生长素类似的植物生长调节剂 D. 与单独使用GR24相比，同时使用NAA+GR24更容易导致顶端优势现象 19. 科研人员对某港湾生态系统中生物组分、生物量以及部分能量流动情况进行了定量分析，结果如下表所示。已知分解者中的部分能量（数值见下表）可被初级消费者所同化，未知的数据用“—”表示。下列说法错误的是（ ） 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 分解者 上一营养级输入量 — 1828 292 22.74 0.85 — 输出量 1828 292 22.74 0.85 0 646 流向分解者量 976.5 608.8 95.86 8.354 0.368 — 呼吸量 — 1573 172.7 — — — 捕捞量 0 0.13 0.5 — — — 生物量[kg/（km2·a）] 15.58 51.84 28.58 4.526 0.0794 50 A. 图中各营养级的生物量即为该营养级未被利用的能量 B. 第二、三营养级间能量传递效率约为16% C. 第三营养级之后的能量传递效率较低，可能与渔业捕捞强度过高有关 D. 该生态系统的生物量呈现“上窄下宽”的正金字塔形 20. 青霉素发酵生产工艺流程如图所示，发酵前的工作主要是选育菌种和菌种在种子罐中扩大培养。头孢霉素和青霉素的合成过程中有一个共同的前体。头孢霉素可抑制乙醛脱氢酶的活性，造成乙醛代谢受阻，导致乙醛中毒。下列说法正确的是（ ） A. 菌种可通过从土壤中分离、筛选获得，一般采用深层通风搅拌发酵罐进行发酵 B. 种子制备从孢子制备开始，通过固体或液体培养基使孢子大量形成菌丝或菌体 C. 可在发酵过程中引入能分泌青霉素酶的菌将青霉素分解从而只得到头孢霉素 D. 患者使用头孢霉素后应避免饮酒或进食含酒精制品的主要原因是避免出现酒精中毒 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 光系统复合物由蛋白质和光合色素组成，共同完成光能的转化作用，D1蛋白是其中的关键蛋白。当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降，即发生光抑制现象。下图为某高等植物叶绿体中光合作用过程及光抑制发生机理图，回答下列问题： （1）光系统复合物位于_______上，它受损的结果首先影响光合作用的_______阶段。据图推测，psbA基因的遗传_______（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传定律。 （2）一般情况下植物正常进行光合作用时，若气孔增大，其他条件均未发生变化，一段时间后C5的生成速率将_______，原因是________。 （3）当光抑制现象初始发生时，NADP⁺浓度会暂时_______。从生物工程角度分析，写出一个缓解光抑制现象的思路_______。 22. 某二倍体两性植物，抗病与感病、高秆与矮秆、耐盐与盐敏感分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制，各相对性状均为完全显性。研究发现，在正常条件下，三对等位基因表达正常。在干旱胁迫下，只考虑上述三对基因的个体形成的配子中，某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为研究上述性状的遗传特性，选用该植物抗病矮秆耐盐品系(甲)和感病高秆盐敏感品系(乙)在不同条件下进行了杂交实验，实验结果如表所示。不考虑突变和交换。 组别 环境条件 亲本 F1表型及比例 实验一 正常条件 甲(♀)×乙(♂) 均为抗病矮秆耐盐 实验二 干旱胁迫 甲(♂)×乙(♀) 均为抗病高秆耐盐 （1）依据___________(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性，理由是___________。 （2）若实验一的F1自交后代中抗病矮秆所占比例为___________，可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。 在干旱胁迫下，选取实验二F1自交获得的F2中感病高秆耐盐植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这3种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后，预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型，如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，其中条带①和⑤分别代表基因D和a。 （3）图中条带②代表的基因是___________。 （4）若电泳图谱为类型I，请在答题卡方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系。___________(用横线代表染色体，圆点代表基因) （5）若电泳图谱为类型Ⅱ，被检测群体在F2中所占的比例为___________，其中能稳定遗传的比例为___________。 （6）由上述信息可知，在干旱胁迫下，F1形成的配子中___________基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制；若上图中电泳图谱为类型Ⅱ，则干旱条件下F1减数分裂形成___________(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时，该基因的表达会受到抑制，判断依据是___________。 23. 葡萄糖转运载体（GLUT）有多个成员，其中GLUT1-3几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响。GLUT4是一种胰岛素依赖性跨膜载体蛋白，其作用机理如下图所示。 （1）进食后，下丘脑通过自主神经系统中的________促使胰岛B细胞分泌胰岛素。含有GLUT4的细胞是胰岛素的________。 （2）从能量代谢的角度分析，GLUT1-3几乎分布于全身所有组织细胞的生理意义是________。 （3）某2型糖尿病患者组织细胞内胰岛素的含量和受体数量都没有减少，但是组织细胞对胰岛素的敏感性降低。据图分析，可能的原因是________。（至少答出两点） （4）在哺乳动物体内，γ-氨基丁酸（GABA）既可以抑制胰岛B细胞凋亡，又可以诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化。某实验小组为研究外源GABA是否具备上述功能，用已分离纯化的胰岛B细胞和胰岛A细胞进行了相关实验，使用免疫荧光染色法检测胰岛B细胞数量。实验过程及结果简化为下表所示，实验1中未检测到胰岛A细胞。 实验项 组别 含有胰岛B细胞的培养液 （50mL/瓶，共3瓶） 含有胰岛A细胞的培养液 （50mL/瓶，共3瓶） GABA （适量） 胰岛B 细胞数量 1 + - - a 2 + - + b 3 + + - c 4 + + + d 5 - + - e 注：“+”表示添加；“-”表示不添加。 根据________组的结果可判断，GABA可以抑制胰岛B细胞凋亡。 根据________组的结果可判断，GABA可以诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化。 24. 湿地碳汇是指湿地生态系统中的植被通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，并在湿地土壤中积累。与陆地森林相比，位于潮间带的红树林湿地由于土壤积水时间长，土壤经常处于厌氧状态，因此具有更大的储碳量和更持久的储碳效果。科学家对某地红树林碳汇模式进行调查，据此归纳出了该地如下所示碳的流动方向图。图中总初级生产力是自养生物生产的有机碳总量，净增量是指碳输入与碳输出的差值。请回答以下问题： （1）先锋植物是指在群落演替初期最先定居的植物。与陆地森林群落相比，红树林的先锋植物可能具有________的特点（至少答两点）。若该红树林朝着生物量增多、结构更复杂的方向演替，从群落的角度分析，除了群落中土壤碳储量越来越丰富外，还应表现为________等特征。（至少答两点） （2）红树林中的碳输出到大气主要是通过________等生理过程实现的。据图判断，至少满足________的数量关系（用图中除了△CV、△CL、△CS以外的字母和运算符号表示），才能体现出红树林重要的碳汇功能。 （3）由于缺乏环保意识，该地大量砍伐红树植物，导致土壤暴露，积水减少，土壤含氧量增加，据图分析，这种砍伐行为加剧温室效应的机理是________。 （4）为了修复被破坏的生态系统，应该遵循生态工程的________原理。 25. 突变体是植物功能基因组学研究的基础材料，科研人员利用玉米转座酶基因和D元件的双荧光载体的转座系统（如图甲所示），进行二穗短柄草突变体培育实验。转座酶可识别D元件两端的反向重复序列并将其切离。此外，转座酶能够不断将D元件重新连接到染色体的任意位置，即完成了“转座”过程。相关实验过程、结果如下图所示。 （1）使用引物F1/R1通过PCR技术可特异性扩增转座酶基因，原因是________；可选用________基因作为筛选基因检测植物是否被农杆菌成功转化。 （2）为了检测图中载体中的D元件是否成功在二穗短柄草基因组中发生切离，分别使用F2/R2引物和F2/R4引物对T0代转基因阳性苗进行PCR检测，已知若D元件未发生切离，使用F2/R4引物进行PCR扩增不出条带。据图丙所示植株1至10的电泳结果，既含有转座的细胞又含有未发生转座的细胞的植株是________，原因是________。 （3）对T0代阳性植株自交得到的T1代的幼根同时观察绿色荧光（GFP）和红色荧光（RFP），得到4组结果：①GFP（+）、RFP（+）；②GFP（+）、RFP（-）；③GFP（-）、RFP（+）；④GFP（-）、RFP（-）。根据上述实验结果推测含有D元件且D元件遗传稳定性高的是________（填序号）组。 （4）研究发现，D元件随机插入染色体后获得具有突变表型的植物个体的比率较低，可能的原因有________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年3月济南市高三模拟考试 生物试题 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 下图为某植物细胞对蔗糖的运输过程示意图，据图分析，下列说法错误的是（ ） A. 蔗糖由细胞外进入液泡依赖于H+浓度差形成的电化学势能 B. 该细胞的细胞外和液泡内的pH均高于细胞质基质 C. 图中各转运蛋白均是载体蛋白，对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用 D. ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量 【答案】B 【解析】 【详解】A、蔗糖由细胞外进入液泡是通过与H+协同转运方式，依赖于H+浓度差形成的电化学势能来驱动蔗糖的运输，A正确； B、H+从细胞质基质进入细胞外和液泡都需要消耗ATP水解释放的能量，并需要转运蛋白的参与，说明H+从细胞质基质进入细胞外和液泡都是主动运输，主动运输是逆浓度梯度的，说明细胞外和液泡内的H+浓度高于细胞质基质，所以细胞外和液泡内的pH均低于细胞质基质，B错误； C、蔗糖—H+共转运体和蔗糖-H+逆向转运体分别利用细胞膜、液泡膜两侧H+浓度差，主动运输蔗糖；液泡膜焦磷酸化酶、液泡膜ATP酶和质膜ATP酶都可以主动运输H+，主动运输需要载体蛋白的参与，所以图中的5种蛋白质都属于载体蛋白。图中各种载体蛋白都能运输H+，对于维持细胞质基质中H+浓度的相对稳定起重要作用，C正确； D、质膜ATP酶、液泡膜ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶这三种酶既有催化作用，又有逆浓度梯度运输H+的作用，主动运输需要消耗能量，所以ATP酶和液泡膜焦磷酸化酶发挥全部功能的过程需要消耗能量，D正确。 故选B。 2. 下列关于光合色素的说法正确的是（ ） A. 与油菜相比，发菜中不仅含有叶绿素，还含有藻蓝素 B. 光合色素仅能感受可见光，参与光合作用的调节过程 C. 缺Mg会影响绿色植物的光合作用，使其光补偿点和光饱和点均变大 D. 叶绿素b的分子量大于叶绿素a是其在纸层析后的滤纸条上更接近滤液细线的直接原因 【答案】A 【解析】 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 【详解】A、与油菜相比，发菜中不仅含有叶绿素，还含有藻蓝素，且发菜为原核生物，细胞中不含叶绿体，而油菜细胞中含有叶绿体，A正确； B、光合色素主要吸收可见光，吸收、传递和转化光能的作用，不是调节作用，B错误； C、Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg会影响绿色植物的光合作用，使其光补偿点变大，光饱和点变小，C错误； D、叶绿素b的在层析液中的溶解度小于叶绿素a是其在纸层析后的滤纸条上更接近滤液细线的直接原因，D错误。 故选A。 3. 一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称为转分化，通常是将已分化细胞先诱导成iPS细胞，再诱导形成另一种类型的分化细胞。科学家分别通过2组不同的转录因子（调节基因转录的蛋白质分子），使小鼠成纤维细胞经基因组重编程表达直接转分化为心肌细胞与神经细胞。下列说法错误的是（　　） A. 经iPS细胞发生转分化的过程中，细胞的全能性会发生变化 B. 若2组转录因子同时作用于小鼠成纤维细胞，可能无法获得心肌细胞或神经细胞 C. 转录因子的作用是与基因组中特定部位的调控序列结合，促进相关基因的表达 D. 与经iPS细胞发生转分化过程相比，成纤维细胞转分化过程可能会更加便捷 【答案】C 【解析】 【详解】A、在经iPS细胞发生转分化的过程中，细胞从全能性的iPS细胞（具有发育全能性）分化为特定类型的分化细胞（丧失全能性），全能性由高变低，因此全能性发生变化，A正确； B、两组转录因子分别特异性诱导心肌细胞或神经细胞分化路径，若同时作用于同一细胞，可能因信号通路竞争或冲突导致基因表达紊乱，无法正常分化为目标细胞类型，B正确； C、转录因子是调节基因转录的蛋白质分子，所以转录因子的作用是与基因组中特定部位的调控序列结合，调节相关基因的转录，C错误； D、与经iPS细胞发生转分化过程相比，成纤维细胞转分化过程可能会更加便捷，D正确。 故选C。 4. piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA，其与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后，在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用，是精子发育调控机制中的重要成分。下列说法错误的是（ ） A. 由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变 B. piRNA-Piwi蛋白复合物具有识别功能 C. piRNA-Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质 D. piRNA既可以直接调控转录过程又可以直接调控翻译过程 【答案】D 【解析】 【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。 【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。Piwi蛋白是由基因控制合成的蛋白质，基因突变导致Piwi结构改变，只是影响Piwi蛋白的结构，而piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA，其结构由自身的核苷酸序列决定，与Piwi蛋白的结构无关。所以由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变，A正确； B、由题干可知，piRNA与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后，在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用。要实现对目标mRNA的降解等作用，piRNA - Piwi蛋白复合物需要识别目标mRNA，因此该复合物具有识别功能，B正确； C、根据题干信息，piRNA - Piwi蛋白复合物在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥作用。核DNA甲基化修饰发生在细胞核中，而目标mRNA的降解和激活蛋白质翻译过程可以在细胞质中进行，所以piRNA - Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质，C正确； D、根据题干信息，piRNA不能直接调控转录的过程，D错误。 故选D。 5. 遗传性脊髓小脑共济失调 3 型(SCA3)是一种 14 号染色体上的单基因遗传病，ATXN3 基因中 CAG 序列重复 56～86 次就会致病，致病基因在遗传过程中重复次数逐代增加，且发病年龄逐代提前。携带致病基因的个体因体质不同而患病症状不同。下图为某时段某 SCA3 患者家系图，正常个体不携带致病基因。下列相关叙述错误的是（　　） A. Ⅲ3携带致病基因的概率为 1/4 B. Ⅲ1 和 Ⅲ2 的基因型不同，幼年时可能均表现为正常 C. 通过 PCR—电泳过程对 Ⅲ3 进行基因鉴定，可判断其是否携带致病基因 D. 该家系中每个患者的症状可能均不同 【答案】A 【解析】 【详解】A、正常个体不携带致病基因，可知该病为常染色体显性遗传病，若用A/a表示相关基因，Ⅲ1表型正常基因型为aa，可知Ⅱ3为杂合子基因型为Aa，Ⅱ4为正常女性基因型为aa，因此，Ⅲ3携带致病基因的概率应为 ​1/2，A错误； B、Ⅱ3基因型为Aa，Ⅱ4基因型为aa，Ⅲ1表型正常基因型为aa，Ⅲ2携带致病基因，基因型为Aa，幼年时，即使携带致病基因，也可能因发病年龄延迟（重复次数未达阈值或体质差异）而表现为正常，因此Ⅲ1和 Ⅲ2的基因型不同，幼年时可能均表现为正常，B正确； C、PCR可扩增ATXN3基因的CG重复区域，电泳可分离不同长度的DNA片段。正常个体（重复次数<56）与携带者（重复次数≥56）的片段长度不同，可通过电泳鉴定Ⅲ3是否携带致病基因，C正确； D、致病基因的CG重复次数逐代增加（动态突变），导致不同患者的重复次数不同（如Ⅰ代重复56次，Ⅲ代重复80次）；个体体质差异（如修饰基因、环境因素）进一步导致症状差异，D正确。 故选A。 6. 玉米的单向杂交不亲和性（UCI）由显性基因G控制，其遗传机制是含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精，其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状，由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交，子一代白粒玉米占1/3，且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生，下列说法正确的是（ ） A. Y、y和G、g两对等位基因遵循自由组合定律 B. 子一代黄粒玉米中纯合体占1/3 C. 若子一代玉米自交，子二代玉米中g基因频率会降低 D. UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能 【答案】D 【解析】 【分析】基因的分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【详解】AB、依据题干信息，无致死、突变和染色体互换发生，所以某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交，之所以子一代白粒玉米占1/3，是由其单向杂交不亲和造成的，说明黄色对白色为显性，且亲本的基因型为GgYy，两对基因位于一对同源染色体上，①当G、Y在一条染色体上时，则F1会产生GGYr、GgYy、ggyy，白粒玉米占1/3，但不表现为单向杂交不亲和，与题干信息不符，②当G、y在一条染色体上，g、Y在另一条染色体上时，F1会产生GGyy、GgYy、ggYY，此时白粒玉米占1/3，且均表现为单向杂交不亲和，与题干信息相符，说明，Y、y和G、g两对等位基因位于一对同源染色体上，遵循基因的分离定律，此时子一代黄粒玉米（GgYy、ggYY）纯合体占1/2，AB错误； C、结合AB项可知，F1会产生1GGyy、1GgYy、1ggYY三种基因型，只有GgYy涉及单向杂交不亲和，F1中g的基因频率为1/3+1/31/2=1/2，F1自交后，g的基因频率为1/31+1/3[1/3+1/31/2]=1/2，所以子二代玉米中g基因频率不变，C错误； D、结合ABC项可知，GgYr自交，纯合玉米的概率为2/3，且不出现单向杂交不亲和，杂合玉米自交会出现单向杂交不亲和，所以UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能，D正确。 故选D。 7. 鱼藤酮通过影响钠钾泵的活性使东亚飞蝗细胞外液中K+浓度升高，Na+浓度降低，通过影响质子泵的作用，使细胞外液的pH由7.3降至6.5，破坏虫体内环境稳态和影响虫体的调节功能。下列叙述正确的是（ ） A. 虫体神经细胞中K+外流导致膜外K+浓度高于膜内，进而产生静息电位 B. 鱼藤酮可使虫体神经细胞的兴奋性降低 C. 鱼藤酮可能通过影响葡萄糖在线粒体中的分解影响钠钾泵的活性 D. 鱼藤酮通过破坏虫体内环境中缓冲对的功能，使pH降低 【答案】B 【解析】 【分析】静息电位的产生机制是神经细胞中K+ 外流，但是细胞膜外K+浓度始终高于膜内，这是细胞内外的离子分布特点，而不是K+外流导致膜外K+浓度高于膜内 【详解】A、静息电位的产生机制是神经细胞中K+ 外流，但是细胞膜内K+浓度始终高于膜外，这是细胞内外的离子分布特点，而不是K+外流导致膜外K+浓度高于膜内，A错误； B、当鱼藤酮影响钠钾泵的活性，使细胞外液中K+浓度升高，Na+浓度降低时，会破坏神经细胞内外正常的离子浓度梯度。 神经细胞兴奋的产生依赖于Na+的内流，Na+浓度降低会影响Na+通道开放时Na+内流的量和速度，从而使神经细胞更难以产生动作电位，导致虫体神经细胞的兴奋性降低，B正确； C、葡萄糖在线粒体中不能直接分解，葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解，C错误； D、题干明确指出鱼藤酮是通过影响质子泵的作用，使细胞外液的pH由7.3降至6.5，而不是通过破坏虫体内环境中缓冲对的功能使pH降低，D错误。 故选B。 8. 尿崩症（DI）最显著的症状是多尿和多饮。根据发病机制不同，DI可分为CDI（抗利尿激素缺乏导致）和NDI（肾小管功能缺失导致）两种。DI患者即使长时间禁水也会排出大量水分。禁水后尿液渗透压值的变化是诊断尿崩症的重要依据，配合使用抗利尿激素可以初步区分CDI和NDI。对三名受试者进行禁水配合使用抗利尿激素的实验，定时检测禁水后尿液渗透压的值，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. Ⅱ为是NDI患者，Ⅲ是CDI患者 B. CDI患者和NDI患者对水的重吸收功能均缺失 C. DI患者下丘脑频繁产生兴奋并产生渴觉，使患者表现出多饮的临床症状 D. CDI患者使用抗利尿激素类药物的同时要注意维持内环境渗透压的相对稳定 【答案】D 【解析】 【分析】抗利尿激素由下丘脑合成垂体释放，能促进肾小管和集合管对水分的重吸收，导致尿液渗透压升高。尿崩症形成的原因是抗利尿激素分泌不足，其尿液渗透压较低。抗利尿激素与受体结合后才能发挥作用，作用后即失活，因此肾性尿崩症的病因是肾脏对抗利尿激素敏感性缺陷，相应细胞表面缺乏受体，使抗利尿激素不能发挥作用，检测患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比要多。 【详解】A、CDI是由于抗利尿激素分泌不足，其尿液渗透压较低，注射抗利尿激素后可缓解，因此Ⅱ是CDI患者；NDI患者对ADH敏感性缺陷，抗利尿激素不能发挥作用，注射抗利尿激素后尿液渗透压仍较低且基本不变，因此Ⅲ是NDI患者，A错误； B、CDI是由于抗利尿激素分泌不足，其尿液渗透压较低，注射抗利尿激素后可缓解，因此CDI患者对水的重吸收功能没有缺失，B错误； C、渴觉是在大脑皮层产生的，不是下丘脑产生渴觉，C错误； D、CDI患者使用抗利尿激素类药物后，水的重吸收增加，可能会影响内环境渗透压，所以要注意维持内环境渗透压的相对稳定，D正确。 故选D。 9. 甲型流感病毒包膜上的抗原蛋白HA有18个亚型，抗原蛋白NA有11个亚型。HA和NA可以随机组合，病毒包膜主要来源于最后所在的宿主细胞膜。下列叙述错误的是（ ） A. 甲型流感病毒可能存在198种亚型，不同的亚型表现为病毒表面HA、NA的不同 B. 甲型流感病毒的宿主细胞被细胞毒性T细胞识别、裂解后引起的死亡属于细胞凋亡 C. 释放甲型流感病毒的过程体现了生物膜的流动性 D. 若某人甲型流感病毒的抗体检测结果为阴性，则其不具备甲型流感病毒传染性 【答案】D 【解析】 【分析】1、细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡一个是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程； 2、体液免疫：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被抗原呈递细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇，抗原呈递细胞将抗原呈递给辅助性T细胞，再由辅助性T细胞产生细胞因子作用于B细胞，B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞，浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。 【详解】A、已知HA有18个亚型，NA有11个亚型，由于HA和NA可以随机组合，那么甲型流感病毒可能存在的亚型数为18×11=198种，不同亚型的区别就在于病毒表面HA、NA的不同，A正确； A、细胞毒性T细胞识别并裂解被病原体感染的宿主细胞，这种细胞死亡是由基因决定的程序性死亡，属于细胞凋亡，B正确； C、甲型流感病毒的释放是通过出芽的方式，这一过程涉及到膜的融合，体现了生物膜的流动性，C正确； D、若某人甲型流感病毒的抗体检测结果为阴性，有可能是此人处于感染初期，机体还未产生足够的抗体，或者感染的是新的变异株等情况，不能就此判断其不具备甲型流感病毒传染性，D错误。 故选D。 10. 瞬时增长率是指单位时间内种群净增加的个体数占原有个体数的比值；周限增长率是指经过单位时间后种群现有个体数与原有个体数的比值；增长速率是指单位时间内种群净增加的个体数。现有某草原中某种群一段时间内的数据变化如下图所示，y轴的含义和数据未知，不考虑种群内个体的迁入和迁出，下列说法错误的是（ ） A. 若y轴表示瞬时增长率，则1~6年间该种群数量增长曲线呈“S”形 B. 若在某段时间内种群的周限增长率不变且大于1，该种群数量增长曲线为J形 C. 若该种群为“S”形增长且y轴为增长速率，b点时种群数量为K/2，则种群数量达到K后保持不变 D. 若该种群为“S”形增长且y轴为增长速率，则bc段种群瞬时增长率的下降幅度往往大于死亡率的增加幅度 【答案】C 【解析】 【分析】图示曲线y值先增大，后减小，最后为0，y值可能为S形增长的瞬时增长率。 【详解】A、若y轴表示瞬时增长率，则1~6年间该种群瞬时增长率先增大，后减小，最后为零，其种群数量增长曲线呈“S”形，A正确； B、若在某段时间内种群的周限增长率不变且大于1，即后一周期是前一周期的n倍，呈指数型增长，该种群数量增长曲线为J形，B正确； C、若该种群为“S”形增长且y轴为增长速率，b点时种群数量为K/2，则种群数量达到K后在K值附近波动，C错误； D、若该种群为“S”形增长且y轴为增长速率，由于bc段呈下坡趋势，说明bc段种群瞬时增长率的下降幅度往往大于死亡率的增加幅度，D正确。 故选C。 11. 科研人员在缺氮的农田做了大豆和雀稗（一种农田常见杂草）的单独及混合种植实验，采用了分别添加固氮根瘤菌、氮肥或两者都添加等不同处理方式，统计不同组别植物的干重增加情况，具体处理及结果如下表所示。不考虑其他因素干扰且其余实验条件均适宜。据表分析，下列说法错误的是（ ） -R-N +R-N -R+N +R+N 纯大豆种群 0g 20.2g 20.3g 20.2g 大豆与雀稗混种 大豆 0g 16.4g 16.1g 15.8g 雀稗 0g 0.6g 35.5g 35.3g 纯雀稗种群 0g 0.5g 50.6g 50.3g 注：“+”、“-”代表有无，R代表固氮根瘤菌，N代表氮肥 A. 若在混种时施加氮肥，无论是否添加固氮菌，雀稗在演替过程中均可能取代大豆 B. 只有在环境缺氮肥时，根瘤化大豆才在与雀稗的竞争中占优势 C. 在大豆种植期间，根瘤菌所固定的氮可显著增加土壤肥力并被雀稗利用 D. 为防止雀稗杂草入侵，在农业生产中应避免在高氮环境中种植豆科植物 【答案】C 【解析】 【分析】群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替；初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。 【详解】A、据题表数据分析可知，当混种时施加氮肥，无论是否添加固氮菌，雀稗的干重增加量（35.5g和35.3g）都远大于大豆的干重增加量（16.1g和15.8g）。这表明在氮肥充足的情况下，雀稗的生长优势更明显，因此在长时间的生态演替过程中，雀稗有可能逐渐取代大豆成为优势种，A正确； B、据题表数据分析可知，在缺氮且添加固氮菌的条件下，纯大豆种群的干重增加量（20.2g）远大于纯雀稗种群的干重增加量（0.5g），大豆与雀稗混种时，大豆种群的干重增加量（16.4g）也远大于纯雀稗种群的干重增加量(0.6g)。这说明在缺氮环境中，根瘤化大豆在与雀稗的竞争中占优势，B正确； C、据题表数据分析可知，在大豆种植期间，缺氮且添加固氮菌的条件下，纯雀稗种群干重增加量和大豆与雀稗混种的干重增加量没有什么变化，说明根瘤菌所固定的氮并没有增加土壤肥力被雀稗利用，而是大豆与根瘤菌通过共生来固定氮气以满足大豆自身生长需求，C错误； D、据题表数据分析可知，雀稗在添加氮肥的条件下生长最好（无论是纯种还是混种）。而大豆则主要通过与根瘤菌共生来固定氮气以满足其生长需求。在高氮环境中，雀稗等杂草的生长可能会更加旺盛，从而增加对大豆等作物的竞争压力。因此，为防止雀稗杂草入侵，农业生产中应避免在高氮环境中种植豆科植物或采取其他有效的除草措施，D正确。 故选C。 12. “小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田，田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草，水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法正确的是（ ） A. 水稻收割后种植水草的间种模式，充分利用了空间和资源，避免了光能的浪费 B. 使用秸秆处理剂加速秸秆的降解，可以提高水中有机质含量，为水草生长间接提供原料 C. 小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了能量的多级利用，提高了生态系统的能量传递效率 D. 水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间，又构成了该群落的垂直结构 【答案】B 【解析】 【分析】1、生态系统是由生物群落及其无机环境组成的，生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网)，组成成分又包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量； 2、生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，其中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，相邻营养级间的能量传递效率一般为10%~20%。 【详解】A、水稻收割后种植水草，这并不是间种模式。间种是指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。而这里是在水稻收割后再种植水草，是不同时期的种植，并非充分利用空间和资源的间种模式，没有避免光能浪费这种说法，A错误； B、使用秸秆处理剂加速秸秆降解，秸秆降解后形成的二糖或单糖等有机质进入水中，提高了水中有机质含量，这些有机质被微生物分解后可以为水草生长提供所需的无机盐等原料，所以能为水草生长间接提供原料，B正确； C、小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了物质的循环利用，但能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，粪便供肥并没有提高生态系统的能量传递效率，C错误； D、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象，水稻桩和秸秆只是为小龙虾提供了栖息空间，并没有体现出群落垂直方向上的分层，不构成该群落的垂直结构，D错误。 故选B。 13. 科研人员先在12个固体培养基上各涂以数目相等（约5×104个）的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌，经5h培养后，平板上长出大量的微菌落（约5100个细胞/菌落）。取其中6个（A组）直接喷上T1噬菌体，另6个（B组）则先用灭菌后的涂布器把平板上的微菌落重新均匀涂布一遍，然后喷上等量T1噬菌体。培养后计算这两组平板上形成的抗T1噬菌体的菌落数。结果发现，A组长出28个菌落，B组长出353个菌落。下列说法正确的是（ ） A. 该实验使用了稀释涂布平板法对微菌落进行计数 B. B组中所使用的培养基为选择培养基 C. B组的涂布使单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 D. 该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 【答案】C 【解析】 【分析】突变是随机的、不定向的，自然选择是定向的，微生物的抗药性突变是自发产生的，环境因素的作用激素自然选择的过程。 【详解】A、该实验并没有进行梯度稀释，只是使用涂布法，A错误； B、选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。而本实验中A、B两组培养基成分相同，不是通过特定成分来筛选抗T1噬菌体的大肠杆菌，B组培养基不属于选择培养基，B错误； C、在A组中，大肠杆菌是随机分布的，而B组重新涂布后，相当于将大肠杆菌更均匀地分布开了。原本可能因为聚集在一起而有些抗T1噬菌体的大肠杆菌不能形成单独的菌落，重新涂布后就有更多机会形成菌落，所以B组中出现的菌落数会比A组多，也就导致了B组中单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率会增加，C正确； D、该实验中A、B两组的差异是B组进行了重新涂布操作，B组出现较多抗性菌落，可能是重新涂布使原本分散的抗性菌得以更好地生长形成菌落，而不是重新涂布后再喷T1噬菌体导致抗性突变大量发生，抗性突变在接触T1噬菌体之前就已存在，T1噬菌体只是起选择作用，D错误。 故选C。 14. 依赖解旋酶DNA等温（65℃）扩增技术可实现体外扩增DNA分子。利用解旋酶将DNA双链在恒温下解开，在DNA聚合酶的作用下形成子链的过程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 推测图中1为DNA聚合酶，2为解旋酶 B. DNA单链结合蛋白的直接作用是使复制双向进行 C. 解旋酶的作用是破坏氢键 D. 该技术中每次循环包括解旋、复性、延伸三个过程 【答案】B 【解析】 【分析】DNA的复制： 条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。 过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。 【详解】A、依据图中1、2所处的位置可知，1为DNA聚合酶，作用为聚合脱氧核糖核苷酸单体，2为解旋酶，打开氢键，A正确； B、复制是单向的，只能从子链的5'端向3'端延伸，B错误； C、解旋酶的作用是打开氢键，即破坏氢键，C正确； D、体外扩增DNA分子主要包括解旋（打开氢键）、复性（引物与DNA单链结合）和延伸（聚合脱氧核糖核苷酸单体）三个过程，D正确。 故选B。 15. 下列有关于干细胞的说法错误的是（ ） A. 胚胎干细胞具有自我更新能力和分化潜能 B. 使用小分子化合物诱导得到的诱导多能干细胞又被称为化学诱导多能干细胞 C. 使用他人来源的诱导多能干细胞移植后，理论上可避免免疫排斥反应 D. 干细胞移植中未分化的细胞可能异常增殖形成肿瘤 【答案】C 【解析】 【分析】科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 【详解】A、胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有自我更新能力，能够不断分裂产生新的细胞，同时还具有分化潜能，可以分化为各种不同类型的细胞，A正确； B、通过使用小分子化合物等方式诱导得到的诱导多能干细胞，确实又被称为化学诱导多能干细胞，这是基于诱导方式命名的，B正确； C、使用自身来源的诱导多能干细胞移植后，理论上可避免免疫排斥反应，因为自身细胞携带相同的抗原信息，免疫系统不会将其识别为外来异物进行攻击。而使用他人来源的诱导多能干细胞，其细胞表面抗原与患者自身不同，移植后会引发免疫排斥反应，C错误； D、干细胞移植中，如果未分化的细胞不受控制地异常增殖，就有可能形成肿瘤，这是干细胞移植过程中需要关注和防范的风险之一，D正确。 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物，使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件，有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程，下列说法正确的是（ ） A. 糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件 B. 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同 C. 磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会合成ATP D. 正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状 【答案】CD 【解析】 【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH，发生在细胞中基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上； 2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH，发生在细胞中基质中，第二阶段是丙酮酸反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞中基质中。 【详解】A、由题干可知，有氧条件下ATP、柠檬酸浓度较高，而ATP、柠檬酸是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的负效应物，会使酶活性降低，所以糖酵解过程在有氧条件下的速度会慢于无氧条件，A错误； B、磷酸果糖激酶的正效应物是K+、Mg+、Pi，丙酮酸激酶的正效应物是K+、Mg+、ADP，不完全相同，B错误，B错误； C、根据糖酵解过程的知识以及图中的信息，磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会伴有ATP的合成，C正确； D、正效应物能增加磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，加快糖酵解过程，而在缺氧条件下细胞需要加快糖酵解来提供能量，所以正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状，D正确。 故选CD。 17. SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因，只位于Y染色体上。X染色体上SDX基因缺失的雄性小鼠（XSDX-Y）成年后，有1/4会发生性逆转，转变为可育雌鼠，未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻，SDX基因缺失对雌鼠无影响。胚胎若无X染色体则无法发育。假设小鼠子代数量足够多。下列相关说法错误的是（ ） A. SRY基因与SDX基因是控制小鼠性别的一对等位基因 B. 性逆转雌鼠与野生型雄鼠杂交，子代小鼠雌雄个体数比例为7：5 C. 非性逆转雌鼠细胞中不含有SDX基因和SRY基因 D. SRY基因与SDX基因在雄性个体的正常发育中具有协同作用 【答案】ABC 【解析】 【分析】鼠的性别决定方式为XY型，正常情况下性染色体组成XY的个体发育为雄性， XX的个体发育为雌性， X染色体上的SDX基因突变后25%的雄鼠会发生性逆转，转变为可育雌鼠，其余为生精缺陷雄鼠，若该性逆转的可育雌鼠与正常雄鼠交配，亲本双方染色体组成为XY和XY。 【详解】A、等位基因是位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。已知SRY基因只位于Y染色体上，SDX基因位于X染色体上，X染色体和Y染色体虽然是性染色体，但它们并非同源染色体上的相同位置，所以SRY基因与SDX基因不是一对等位基因，A错误； B、性逆转雌鼠基因型为XSDX−Y，能产生配子类型及比例为XSDX− :Y=1:1。 野生型雄鼠基因型为X SDX Y，能产生配子类型及比例为 XSDX :Y=1:1。 两者杂交，子代基因型及比例为XSDXXSDX− :XSDXY:XSDX−Y:YY=1:1:1:1(4:4:4:4)。 由于胚胎若无X染色体则无法发育，即YY个体不能存活，XSDX−Y成年后，有1/4会发生性逆转，转变为可育雌鼠，则子代雌雄个体比例为 5:7，B错误； C、SRY基因只位于Y染色体上，所以非性逆转雌鼠细胞中不含有SRY基因，由题干可知，SDX基因缺失对雌鼠无影响，所以非性逆转雌鼠细胞中含有SDX基因，也可能不含有SDX基因，C错误； D、由题干可知，SDX基因缺失的雄性小鼠（XSDX−Y）成年后，有1/4会发生性逆转转变为可育雌鼠，未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻，这说明SDX基因对于雄性个体正常发育（维持雄性特征以及正常生精功能）有重要作用；同时SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因，所以SRY基因与SDX基因在雄性个体的正常发育中具有协同作用，D正确。 故选ABC。 18. 独脚金内酯（GR24）是植物体内发现的新型植物激素，科学家以拟南芥为材料研究GR24对侧枝数量的影响，结果如图1；研究NAA和GR24对野生型植株侧枝长度的影响，结果如图2。下列叙述正确的是（ ） A. GR24不直接参与细胞代谢，属于组成细胞的结构物质 B. 据图1分析，GR24对突变植株侧枝生长作用不明显的原因是GR24合成缺陷 C. NAA是一类分子结构和生理效应与生长素类似的植物生长调节剂 D. 与单独使用GR24相比，同时使用NAA+GR24更容易导致顶端优势现象 【答案】D 【解析】 【分析】植物生长调节剂，是人工合成的（或从微生物中提取的天然的），对植物的生长、发育具有调节作用的化学物质，具有与植物激素相似的化学性质。 【详解】A、植物激素（如GR24）作为信号分子，通过调节基因表达和细胞活动发挥作用，而非直接参与代谢或构成细胞结构，A错误； B、若突变体自身无法合成GR24，外源添加GR24应能恢复表型。但图1显示突变体对GR24无反应，说明其缺陷可能在于 ​GR24受体或信号转导途径，而非合成能力，B错误； C、NAA是一类分子结构与植物激素完全不同，但其生理效应与植物激素类似的植物生长调节剂，C错误； D、顶端优势表现为顶芽抑制侧芽生长（侧枝数目减少）。图1显示，GR24显著减少野生型侧枝数目（抑制侧芽萌发）。图2中，NAA单独或与GR24联用进一步促进侧枝伸长，但侧枝数目可能被更强烈抑制（顶端优势增强）。机制：NAA（模拟生长素）通过极性运输抑制侧芽生长，GR24协同增强此效应，导致侧枝数目进一步减少，顶端优势更明显，D正确； 故选D。 19. 科研人员对某港湾生态系统中生物组分、生物量以及部分能量流动情况进行了定量分析，结果如下表所示。已知分解者中的部分能量（数值见下表）可被初级消费者所同化，未知的数据用“—”表示。下列说法错误的是（ ） 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 四级消费者 分解者 上一营养级输入量 — 1828 292 22.74 0.85 — 输出量 1828 292 22.74 0.85 0 646 流向分解者量 976.5 608.8 95.86 8.354 0.368 — 呼吸量 — 1573 172.7 — — — 捕捞量 0 0.13 0.5 — — — 生物量[kg/（km2·a）] 15.58 51.84 28.58 4.526 0.0794 50 A. 图中各营养级的生物量即为该营养级未被利用的能量 B. 第二、三营养级间能量传递效率约为16% C. 第三营养级之后的能量传递效率较低，可能与渔业捕捞强度过高有关 D. 该生态系统的生物量呈现“上窄下宽”的正金字塔形 【答案】ABD 【解析】 【分析】能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网。（2）传递的形式：以有机物的形式传递。可以认为，一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者释放的能量+未被利用部分。但对于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+未被利用部分。 【详解】A、生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质(包括生物体内所存的食物)的鲜重或干重总量，它并不直接等同于该营养级未被利用的能量。未被利用的能量通常指的是在能量流动过程中，某一营养级同化的能量中减去其呼吸消耗、流向下一营养级以及流向分解者的能量后剩余的部分，A错误； B、据题干信息和表格数据分析可知，初级消费者同化量为上一营养级输入量和分解者中的部分能量，即为1828+646=2474，次级消费者由上一级营养级输入量为292，故第二、三营养级间能量传递效率约为292/2474×100%=11.8%，B错误； C、据表格数据分析可知，第三营养级（次级消费者）的捕捞量明显增加，过多捕捞导致次级消费者的数量大量减少，进而影响三级消费者的数量和更高级别消费者的数量，从而降低它们同化的能量，故第三营养级之后的能量传递效率较低，可能与渔业捕捞强度过高有关，C正确； D、据表格数据分析可知，生产者的生物量明显低于初级消费者的生物量，不能呈现出上窄下宽的特点，故该生态系统的生物量不是“上窄下宽”的正金字塔形，D错误。 故选ABD。 20. 青霉素发酵生产工艺流程如图所示，发酵前的工作主要是选育菌种和菌种在种子罐中扩大培养。头孢霉素和青霉素的合成过程中有一个共同的前体。头孢霉素可抑制乙醛脱氢酶的活性，造成乙醛代谢受阻，导致乙醛中毒。下列说法正确的是（ ） A. 菌种可通过从土壤中分离、筛选获得，一般采用深层通风搅拌发酵罐进行发酵 B. 种子制备从孢子制备开始，通过固体或液体培养基使孢子大量形成菌丝或菌体 C. 可在发酵过程中引入能分泌青霉素酶的菌将青霉素分解从而只得到头孢霉素 D. 患者使用头孢霉素后应避免饮酒或进食含酒精制品的主要原因是避免出现酒精中毒 【答案】AB 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身；发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养、培养基的配置、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面；发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。 【详解】A、在工业生产中，青霉素生产菌种可从土壤中分离、筛选获得。深层通风搅拌发酵罐能够为发酵过程提供充足的氧气等条件，有利于青霉素的发酵生产，A正确； B、种子制备从孢子制备开始，在固体或液体培养基上，孢子会大量繁殖形成菌丝或菌体，为后续的发酵提供足够数量的优良菌种，B正确； C、若在发酵过程中引入能分泌青霉素酶的菌，青霉素会被分解，这样不仅无法得到青霉素，而且整个发酵过程也会受到极大干扰，不能只得到头孢霉素，C错误； D、因为头孢霉素可抑制乙醛脱氢酶的活性，造成乙醛代谢受阻，导致乙醛中毒，患者使用头孢霉素后饮酒或进食含酒精制品，酒精代谢产生的乙醛不能正常代谢，会出现乙醛中毒，而不是酒精中毒，D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 光系统复合物由蛋白质和光合色素组成，共同完成光能的转化作用，D1蛋白是其中的关键蛋白。当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降，即发生光抑制现象。下图为某高等植物叶绿体中光合作用过程及光抑制发生机理图，回答下列问题： （1）光系统复合物位于_______上，它受损的结果首先影响光合作用的_______阶段。据图推测，psbA基因的遗传_______（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传定律。 （2）一般情况下植物正常进行光合作用时，若气孔增大，其他条件均未发生变化，一段时间后C5的生成速率将_______，原因是________。 （3）当光抑制现象初始发生时，NADP⁺浓度会暂时_______。从生物工程角度分析，写出一个缓解光抑制现象的思路_______。 【答案】（1） ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 光反应 ③. 不遵循 （2） ①. 加快 ②. 气孔增大，为暗反应提供较多的CO2，暗反应速率加快，C3和C5的生成速率均将加快 （3） ①. 增加 ②. 通过基因工程手段导入能分解超氧阴离子自由基O2-的酶的基因 【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的类囊体薄膜，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，消耗光反应产生的ATP和NADPH。 【小问1详解】 光系统复合物是由光合色素和蛋白质组成的复合物，主要完成光合作用的光反应，位于叶绿体的类囊体薄膜上，它受损的结果首先影响光合作用的光反应阶段。psbA基因位于叶绿体中，而叶绿体中的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律，只有细胞核基因遵循孟德尔遗传定律，细胞质基因遗传过程中表现出的特点有：后代不出现一定的分离比、母系遗传。 【小问2详解】 CO2是暗反应的原料，气孔增大，为暗反应提供较多的CO2，暗反应速率加快，C3和C5的生成速率均将加快。 【小问3详解】 当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降，即发生光抑制现象，当光抑制现象初始发生时，首先抑制影响到光反应，水光解释放的电子去与氧气结合，而不再与NADP+结合，所以NADP+浓度会暂时增加。氧气与电子结合形成超氧阴离子自由基O2-会破坏D1蛋白和D1蛋白的再生，进而影响到光能的转化而影响光合作用的强度。若要缓解光抑制现象，可以通过基因工程手段导入能分解超氧阴离子自由基O2-的酶的基因或通过蛋白质工程改造D1蛋白增强其稳定性，减少被超氧阴离子自由基O2-破坏等。 22. 某二倍体两性植物，抗病与感病、高秆与矮秆、耐盐与盐敏感分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制，各相对性状均为完全显性。研究发现，在正常条件下，三对等位基因表达正常。在干旱胁迫下，只考虑上述三对基因的个体形成的配子中，某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为研究上述性状的遗传特性，选用该植物抗病矮秆耐盐品系(甲)和感病高秆盐敏感品系(乙)在不同条件下进行了杂交实验，实验结果如表所示。不考虑突变和交换。 组别 环境条件 亲本 F1表型及比例 实验一 正常条件 甲(♀)×乙(♂) 均为抗病矮秆耐盐 实验二 干旱胁迫 甲(♂)×乙(♀) 均为抗病高秆耐盐 （1）依据___________(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性，理由是___________。 （2）若实验一的F1自交后代中抗病矮秆所占比例为___________，可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。 在干旱胁迫下，选取实验二F1自交获得的F2中感病高秆耐盐植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这3种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后，预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型，如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，其中条带①和⑤分别代表基因D和a。 （3）图中条带②代表的基因是___________。 （4）若电泳图谱为类型I，请在答题卡方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系。___________(用横线代表染色体，圆点代表基因) （5）若电泳图谱为类型Ⅱ，被检测群体在F2中所占的比例为___________，其中能稳定遗传的比例为___________。 （6）由上述信息可知，在干旱胁迫下，F1形成的配子中___________基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制；若上图中电泳图谱为类型Ⅱ，则干旱条件下F1减数分裂形成___________(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时，该基因的表达会受到抑制，判断依据是___________。 【答案】（1） ①. 实验一 ②. 实验一正常条件下，基因表达正常，具有相对性状的亲本杂交，F1均表现为抗病矮秆耐盐 （2）3/4 （3）b(高秆基因/控制高秆的基因) （4） （5） ①. 3/16 ②. 1/3 （6） ①. B(矮秆基因/控制矮秆的基因) ②. 雌配子和雄配子 ③. 若只有一种配子(雄配子)中该基因表达受抑制，则Ⅱ中感病高秆耐盐植株各基因PCR产物电泳的结果只有一种类型，与假设不符合。(或Ⅱ中左侧个体为BB/aaBBDD，为高秆，说明B在雌雄配子中均受到抑制；或者若只有一方配子中B被抑制，则与电泳图谱不符合。) 【解析】 【分析】自由组合定律的实质是：在减数分裂Ⅰ后期，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】 实验一在正常条件下进行，三对等位基因表达正常。亲本甲（抗病矮秆耐盐）与乙（感病高秆盐敏感）杂交，F1全部表现为抗病矮秆耐盐。这表明抗病对感病为显性、矮秆对高秆为显性、耐盐对盐敏感为显性。‌ 【小问2详解】 实验一亲本为AABB（抗病矮秆）和aabb（感病高秆），F1基因型为AaBb。若A/a与B/b连锁（A与B同染色体，a与b同染色体），F1自交后代中抗病矮秆（A_B_）的比例为3/4（基因型包括AABB和AaBb）。若两对基因独立分配，比例应为9/16，因此3/4的比例支持连锁关系。‌ 【小问3详解】 实验二F1在干旱胁迫下表现为抗病高秆耐盐，说明B基因（矮秆）表达被抑制，而b基因（高秆）表达正常。PCR电泳中，条带②出现在感病高秆植株中，且与高秆性状相关，故代表b基因。 【小问4详解】 若电泳图谱为类型I，F1中感病高秆没有aaB_或A_bb的基因型，说明亲本中A与B连锁，a与b连锁，而D/d与前两对基因在两对染色体上， 因此F1的位置关系为：。 【小问5详解】 类型Ⅱ对应图2位置关系（B/b与D/d连锁，B、D连锁；A/a独立）。F1（AaBbDd）自交，感病高秆耐盐基因型为aaBBDD和aaBbDd，概率分别为（1/4）×（1/4）=1/16和（1/4）×（1/2）=1/8，合计3/16。‌稳定遗传个体为纯合子aaBBDD，占感病高秆耐盐群体的比例为（1/16）÷（3/16）=1/3。‌ 【小问6详解】 由上述分析可知，在干旱胁迫下，F1形成的配子中B基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制。若(3)中电泳图谱为类型I（上述图2情况)，则干旱条件下F1减数分裂形成配子时，若只有一种配子（雄配子或者雌配子）中该基因表达受抑制，则Ⅱ中感病高秆耐盐植株的基因型只有aaBbDd，各基因PCR产物电泳的结果只有Ⅱ中右侧一种类型，与假设不符合，可判断干旱条件下F1减数分裂形成雌配子和雄配子时，该基因的表达都会受到抑制。 23. 葡萄糖转运载体（GLUT）有多个成员，其中GLUT1-3几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响。GLUT4是一种胰岛素依赖性跨膜载体蛋白，其作用机理如下图所示。 （1）进食后，下丘脑通过自主神经系统中的________促使胰岛B细胞分泌胰岛素。含有GLUT4的细胞是胰岛素的________。 （2）从能量代谢的角度分析，GLUT1-3几乎分布于全身所有组织细胞的生理意义是________。 （3）某2型糖尿病患者组织细胞内胰岛素的含量和受体数量都没有减少，但是组织细胞对胰岛素的敏感性降低。据图分析，可能的原因是________。（至少答出两点） （4）在哺乳动物体内，γ-氨基丁酸（GABA）既可以抑制胰岛B细胞凋亡，又可以诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化。某实验小组为研究外源GABA是否具备上述功能，用已分离纯化的胰岛B细胞和胰岛A细胞进行了相关实验，使用免疫荧光染色法检测胰岛B细胞数量。实验过程及结果简化为下表所示，实验1中未检测到胰岛A细胞。 实验项 组别 含有胰岛B细胞的培养液 （50mL/瓶，共3瓶） 含有胰岛A细胞的培养液 （50mL/瓶，共3瓶） GABA （适量） 胰岛B 细胞数量 1 + - - a 2 + - + b 3 + + - c 4 + + + d 5 - + - e 注：“+”表示添加；“-”表示不添加。 根据________组的结果可判断，GABA可以抑制胰岛B细胞凋亡。 根据________组的结果可判断，GABA可以诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化。 【答案】（1） ①. 副交感神经 ②. 靶细胞 （2）保证细胞正常的生命活动的能量需要（提供能量/供能） （3）产生了胰岛素受体的抗体；产生了M蛋白的抗体，使胰岛素不能与胰岛素受体结合（产生了胰岛素受体；产生了胰岛素受体的抗体/胰岛素受体的结构或功能发生改变/胰岛素受体在细胞内的信号转导受阻；产生了M蛋白的抗体/M蛋白的结构或功能发生改变；产生了GLUT4受体的抗体/GLUT4的结构和功能发生改变/GLUT4数量减少/GLUT4囊泡向细胞膜转运发生阻碍 （4） ①. 1.2 ②. 2.4 【解析】 【分析】分析题图：葡萄糖转运载体（GLUT）有多个成员，GLUT1～3几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响，其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量。其中对胰岛素敏感的是GLUT4，当胰岛素与蛋白M结合之后，可以提高细胞对葡萄糖的转运能力。 【小问1详解】 进食后，血糖水平会升高，下丘脑通过自主神经系统中的副交感神经释放信号，促使胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素是一种降低血糖的激素，它的主要作用是促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用。含有GLUT4的细胞是胰岛素的靶细胞，即胰岛素作用的细胞，这些细胞上的GLUT4能够响应胰岛素的信号，促进葡萄糖的跨膜转运。 【小问2详解】 从能量代谢的角度分析，GLUT1−3几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响，其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量，因此GLUT1~3转运的葡萄糖，可保证细胞正常的生命活动的基本能量需要（提供能量/供能）。 【小问3详解】 胰岛素起作用的机理是需要首先与靶细胞膜上的相关受体发生特异性结合，而后才能起作用。某2型糖尿病患者组织细胞内胰岛素的含量和受体数量都没有减少，但是组织细胞对胰岛素的敏感性降低，根据图示分析可知，可能的原因有：产生了胰岛素受体的抗体；产生了M蛋白的抗体，使胰岛素不能与胰岛素受体结合（产生了胰岛素受体；产生了胰岛素受体的抗体/胰岛素受体的结构或功能发生改变/胰岛素受体在细胞内的信号转导受阻；产生了M蛋白的抗体/M蛋白的结构或功能发生改变；产生了GLUT4受体的抗体/GLUT4的结构和功能发生改变/GLUT4数量减少/GLUT4囊泡向细胞膜转运发生阻碍）。 【小问4详解】 在实验设计中，为了研究外源GABA是否具备抑制胰岛B细胞凋亡和诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化的功能，实验小组进行了相关实验。根据实验结果判断： 若要说明GABA可以抑制胰岛B细胞凋亡，可对比实验1和实验2，实验1中添加了含有胰岛B细胞的培养液未添加GABA，测得胰岛B细胞数量为a；实验2中添加了含有胰岛B细胞的培养液和GABA，测得胰岛B细胞数量为b。若b>a，则说明GABA可以抑制胰岛B细胞凋亡。 若要说明GABA可以诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，可对比实验2和实验4，实验2中添加了含有胰岛B细胞的培养液和GABA，测得胰岛B细胞数量为b；实验4中添加了含有胰岛B细胞的培养液、含有胰岛A细胞的培养液和GABA，测得胰岛B细胞数量为d。若d>b，则说明GABA可以诱导胰岛A细胞向胰岛B细胞转化。 24. 湿地碳汇是指湿地生态系统中的植被通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，并在湿地土壤中积累。与陆地森林相比，位于潮间带的红树林湿地由于土壤积水时间长，土壤经常处于厌氧状态，因此具有更大的储碳量和更持久的储碳效果。科学家对某地红树林碳汇模式进行调查，据此归纳出了该地如下所示碳的流动方向图。图中总初级生产力是自养生物生产的有机碳总量，净增量是指碳输入与碳输出的差值。请回答以下问题： （1）先锋植物是指在群落演替初期最先定居的植物。与陆地森林群落相比，红树林的先锋植物可能具有________的特点（至少答两点）。若该红树林朝着生物量增多、结构更复杂的方向演替，从群落的角度分析，除了群落中土壤碳储量越来越丰富外，还应表现为________等特征。（至少答两点） （2）红树林中的碳输出到大气主要是通过________等生理过程实现的。据图判断，至少满足________的数量关系（用图中除了△CV、△CL、△CS以外的字母和运算符号表示），才能体现出红树林重要的碳汇功能。 （3）由于缺乏环保意识，该地大量砍伐红树植物，导致土壤暴露，积水减少，土壤含氧量增加，据图分析，这种砍伐行为加剧温室效应的机理是________。 （4）为了修复被破坏的生态系统，应该遵循生态工程的________原理。 【答案】（1） ①. 耐盐碱、根系发达、对水多的环境适应能力 ②. 群落中物种丰富度逐渐加大，种间关系越来越复杂 （2） ①. 呼吸作用和分解作用（细胞呼吸和分解作用） ②. GPP+EX>Ra+Rh+Me+D+H+I （3）一方面，植被减少使该生态系统吸收二氧化碳减少；另一方面，土壤含氧量增加，好氧微生物分解有机碳能力更强，土壤中储存的碳短时间内被大量分解为二氧化碳并释放 （4）循环、整体、协调和自生 【解析】 【分析】1、生态工程遵循的基本原理： （1）自生原理：生态系统具有自我调节能力，生物组分通过自组织、自我优化、自我调节和自我更新来维持系统的平衡； （2）循环原理：通过促进系统内物质迁移与转化，减少废弃物的产生，提高资源利用效率； （3）协调原理：生物与环境、生物与生物之间需要协调与适应。考虑环境容纳量，避免生物数量超过环境承载力，从而保持系统的平衡和稳定； （4）整体原理：生态工程建设需要从整体观出发，不仅考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济和社会系统的影响； 2、碳循环是碳元素在地球的不同圈层（如生物圈、岩石圈、水圈和大气圈）之间交换和循环的过程。其核心包括以下阶段： （1）碳固定‌：绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为葡萄糖并释放氧气； （2）碳释放‌：生物通过呼吸作用将体内的碳转化为二氧化碳释放回大气，或通过分解作用将死亡生物体的碳转化为二氧化碳。 【小问1详解】 红树林位于潮间带，其先锋植物需要适应特殊的环境，比如耐盐、耐水淹、根系发达（以适应松软且缺氧的土壤）等特点。因为潮间带海水涨落，盐分高且土壤经常被水淹没，发达的根系有助于植物固定和吸收养分等；若红树林朝着生物量增多、结构更复杂的方向演替，从群落角度看，物种丰富度会增加，因为随着演替进行，会有更多种类的生物定居；种间关系更加复杂；群落的自我调节能力增强等； 【小问2详解】 红树林中的碳输出到大气主要通过呼吸作用（包括植物自身呼吸和分解者呼吸等）和微生物的分解作用（本质也是呼吸作用相关过程）等生理过程实现。碳汇功能意味着红树林吸收的碳多于释放的碳，图中总初级生产力（自养生物生产的有机碳总量）为输入碳量，呼吸作用（植物呼吸、土壤呼吸等）和输出到海洋等为输出碳量，要体现碳汇功能，至少应满足总初级生产力大于呼吸作用（植物呼吸、土壤呼吸等）和输出到海洋等的碳量之和，即GPP+EX>Ra+Rh+Me+D+H+I； 【小问3详解】 大量砍伐红树植物，导致土壤暴露，积水减少，土壤含氧量增加。一方面，红树植物减少，其光合作用固定二氧化碳的量减少；另一方面，土壤含氧量增加会促进土壤中微生物的有氧呼吸，使其分解有机物加快，释放更多的二氧化碳到大气中，从而加剧温室效应； 【小问4详解】 为了修复被破坏的生态系统，应该遵循生态工程的整体原理（考虑自然 - 经济 - 社会的整体影响）、协调原理（生物与环境相协调）、循环原理（减少废弃物的产生，提高资源利用效率）、自生原理（生态系统具有自我调节能力）等。 25. 突变体是植物功能基因组学研究的基础材料，科研人员利用玉米转座酶基因和D元件的双荧光载体的转座系统（如图甲所示），进行二穗短柄草突变体培育实验。转座酶可识别D元件两端的反向重复序列并将其切离。此外，转座酶能够不断将D元件重新连接到染色体的任意位置，即完成了“转座”过程。相关实验过程、结果如下图所示。 （1）使用引物F1/R1通过PCR技术可特异性扩增转座酶基因，原因是________；可选用________基因作为筛选基因检测植物是否被农杆菌成功转化。 （2）为了检测图中载体中的D元件是否成功在二穗短柄草基因组中发生切离，分别使用F2/R2引物和F2/R4引物对T0代转基因阳性苗进行PCR检测，已知若D元件未发生切离，使用F2/R4引物进行PCR扩增不出条带。据图丙所示植株1至10的电泳结果，既含有转座的细胞又含有未发生转座的细胞的植株是________，原因是________。 （3）对T0代阳性植株自交得到的T1代的幼根同时观察绿色荧光（GFP）和红色荧光（RFP），得到4组结果：①GFP（+）、RFP（+）；②GFP（+）、RFP（-）；③GFP（-）、RFP（+）；④GFP（-）、RFP（-）。根据上述实验结果推测含有D元件且D元件遗传稳定性高的是________（填序号）组。 （4）研究发现，D元件随机插入染色体后获得具有突变表型的植物个体的比率较低，可能的原因有________。 【答案】（1） ①. 引物是根据转座酶基因的一段已知序列设计合成的（或：引物能与转座酶基因的cDNA特异性结合，与转座酶基因互补的序列） ②. HPH（潮霉素抗性基因）、GFP（绿色荧光蛋白基因）、RFP（红色荧光蛋白基因）） （2） ①. 2-9组 ②. 使用F2/R2引物PCR检测有条带，说明检测的细胞中D元件未切离；使用F2/R4引物进行PCR检测有条带，说明检测的细胞中D元件已切离 （3）③ （4）插入的是非基因序列（或未选择表达的基因或内含子或非编码区等，插入D元件后引发的突变为隐性突变，插入D元件后表达的蛋白质功能未受影响或影响不大） 【解析】 【分析】1‌、PCR技术需要引物的主要原因在于DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链，而不能从头开始合成DNA‌。引物的作用是为DNA聚合酶提供一个起始点，使其能够沿着模板链合成新的DNA链； 2、基因工程共四个步骤：第一步，获取目的基因；第二步，基因表达载体的构建；第三步，将目的基因导入受体细胞；第四步，目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 引物是根据目的基因（转座酶基因）两端的碱基序列设计的，引物F1/R1能与转座酶基因两端的特定序列互补配对，所以使用引物F1/R1通过PCR技术可特异性扩增转座酶基因。由图甲可知，载体上含有HPH（潮霉素抗性基因）、GFP（绿色荧光蛋白基因）、RFP（红色荧光蛋白基因）），当植物被农杆菌成功转化后，这些基因会进入植物细胞，可通过检测来判断植物是否被成功转化，所以可选用HPH（潮霉素抗性基因）、GFP（绿色荧光蛋白基因）、RFP（红色荧光蛋白基因））作为筛选基因检测植物是否被农杆菌成功转化； 【小问2详解】 由题意可知，使用F2/R2引物扩增的是包含D元件的片段，使用F2/R4引物扩增时，若D元件未发生切离则扩增不出条带。观察图丙，植株2-9组用F2/R2引物扩增出条带，说明细胞中D元件未切离；用F2/R4引物也扩增出条带，说明部分细胞中的D元件发生了切离（因为未切离时F2/R4扩增不出条带），所以既含有转座的细胞又含有未发生转座的细胞的植株是2-9组； 【小问3详解】 由图甲可知，D元件插入在绿色荧光蛋白基因（GFP）中，若D元件稳定存在，会破坏GFP基因，导致不产生绿色荧光；红色荧光蛋白基因（RFP）与D元件的转座无关。①组GFP(+)、RFP(+)，说明D元件可能发生了转座，从GFP基因中切离出来，使得GFP基因能正常表达；②组GFP(+)、RFP(-)，不符合载体的基因结构特点（正常载体有RFP基因），可能是异常情况；③组GFP (-)、RFP(+)，说明D元件稳定存在于GFP基因中，破坏了GFP基因，且RFP基因正常表达，所以含有D元件且D元件遗传稳定性高的是③组；④组GFP (-)、RFP(-)，不符合载体的基因结构特点（正常载体有RFP基因），可能是异常情况； 【小问4详解】 D元件随机插入染色体后获得具有突变表型的植物个体的比率较低，可能的原因有插入的是非基因序列（或未选择表达的基因或内含子或非编码区等，插入D元件后引发的突变为隐性突变，插入D元件后表达的蛋白质功能未受影响或影响不大）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $