精品解析：2025届河南省郑州市中原区郑州中学模拟预测生物试题

2024-2025学年下学期高三二测模拟演练 生物试卷 一、选择题：本题共18小题，每小题3分，共54分。 1. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C. 在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 【答案】A 【解析】 【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝胶的特性。 【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基因组DNA或质粒DNA，通常选择较低浓度的琼脂糖凝胶，因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段，比如PCR产物或酶切片段，则需要选择较高浓度的琼脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，A正确； B、 凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳进度的指示分子， 当溴酚蓝到凝胶2/3处时(可看蓝色条带)，则停止电泳，B错误； C、在琼脂糖凝胶电泳中，当电场作用时，DNA片段实际上是向正极迁移的，而不是向负极迁移。同时，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，C错误； D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 故选A。 2. 为研究禁食对机体代谢的影响，研究者用大鼠开展持续7天禁食（正常饮水）的实验研究，结果发现血清中尿素、尿酸（嘌呤核苷酸代谢产物）的水平显著升高。下列叙述错误的是（ ） A. 血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标 B. 禁食初期副交感神经兴奋，支配胰岛A细胞使血糖回升 C. 禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解 D. 禁食后血清中高水平的尿素来源于蛋白质的分解代谢 【答案】B 【解析】 【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 【详解】A、尿素、尿酸属于内环境中的代谢废物，其水平变化可反映内环境稳态，A正确； B、禁食初期血糖降低时，交感神经（而非副交感神经）会兴奋，刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素以升高血糖。副交感神经通常在血糖升高时促进胰岛素分泌，B错误； C、禁食时，细胞可能通过自噬或凋亡分解自身结构，释放的嘌呤核苷酸代谢会产生尿酸，C正确； D、禁食后期，蛋白质分解加强，脱氨基作用产生的含氮部分会转化为尿素，D正确。 故选B。 3. 位于同源染色体上的短串联重复序列（STR）具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR（D18S51）和X染色体上的STR（DXS10134，Y染色体上没有）的传递，不考虑突变，下列叙述错误的是（ ） A. Ⅲ-1与Ⅱ-1得到I代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2 B. Ⅲ-1与II-1得到I代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4 C. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到I代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4 D. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到I代同一个体的同一个DXS10134的概率为0 【答案】C 【解析】 【分析】由题意可知，STR（D18S51）位于常染色体上，STR（DXS10134）位于X染色体的非同源区段。 【详解】A、STR（D18S51）位于常染色体上，在体细胞中成对存在，Ⅱ-1和Ⅱ-2得到Ⅰ代父母方各一个D18S51，Ⅲ-1一定得到Ⅱ-1的一个D18S51，Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2，A正确； B、TR（DXS10134）位于X染色体的非同源区段，Ⅱ-1和Ⅱ-2一定含有父方的一条X染色体和母方的一条X染色体，Ⅲ-1得到Ⅱ-2的一条X染色体，这条X染色体来自Ⅰ代父方的概率为1/2，来自Ⅰ代母方中的一条的概率为1/4，由此可知，Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2+1/4=3/4，B正确； C、STR（D18S51）位于常染色体上，在体细胞中成对存在，同A的分析，因此Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-4个体的同一个D18S51的概率为4×1/2×1/2×1/2=1/2，C错误； D、STR（DXS10134）位于X染色体的非同源区段，Ⅲ-1的X染色体来自Ⅱ-2，Ⅱ-4的 染色体来自Ⅰ-3，Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-3个体的同一个DXS10134的概率为0，D正确。 故选C。 4. 为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量，每年在距海岸线0～20 km范围内（区域A）喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是（ ） A. 在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变 B. 随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致 C. 距海岸线0～60 km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同 D. 区域A中的蚊子可快速形成新物种 【答案】B 【解析】 【分析】在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向进化。 【详解】A、据图可知，与距海岸线20km以外相比，区域A中Est基因频率较高，说明每年在距海岸线0～20 km范围内（区域A）喷洒杀虫剂，对该种蚊子进行了定向选择，Est基因频率维持在较高水平，即发生了定向改变，A错误； B、随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由与邻近区域的迁入和迁出导致的，B正确； C、距海岸线0～60 km区域内，杀虫剂的浓度不同，所以杀虫剂对蚊子的选择作用不同，即蚊子受到杀虫剂的选择压力不同，C错误； D、新物种形成的标志是产生生殖隔离，所以区域A中的蚊子中Est基因频率的变化，不一定导致其快速形成新物种，D错误。 故选B。 5. 下列相关实验操作正确的是（ ） A. 配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D. 将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 【答案】B 【解析】 【分析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。 【详解】A、PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，配制PCR反应体系时，加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料，A错误； B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确； C、将配制的酵母培养基高压灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误； D、将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死），蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。 故选B。 6. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体 B. 酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D. 活化的应答蛋白能直接引起细胞定向分化 【答案】A 【解析】 【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。 【详解】A、由题图可知，细胞膜上的相应受体能特异性识别信号分子，细胞对信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体，只有受体识别并结合信号分子，才能启动后续的信号传导等过程，A正确； B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误； C、依据图中信息，是ATP水解释放的磷酸基团与应答蛋白结合，让应答蛋白磷酸化，从而由无活性状态转变为有活性状态，而不是磷酸分子，C错误； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，而不是直接引起细胞定向分化，D错误。 故选A。 7. 物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（ ） 白马鸡的分布占比(%) 血雉的分布占比(%) 旱季 雨季 旱季 雨季 针阔叶混交林 56.05 76.67 47.94 78.67 针叶林 40.13 17.78 42.06 9.17 灌丛 3.82 5.55 10.00 12.16 日活动节律 A. 生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择 B. 两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构 C. 季节交替影响两物种对植被类型的选择，降雨对血雉的影响更大 D. 两物种在白天均出现活动高峰，但在日活动节律上存在生态位分化 【答案】B 【解析】 【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。 【详解】A、从灌丛到针叶林，再到针阔叶混交林，生境越来越复杂，由表格数据可知，其白马鸡和血雉分布占比会发生改变，说明生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择，A正确； B、垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象，两物种在三种植被类型中的分布属于不同地域的分布，不在同一个生态系统，其分布差异不是群落的垂直结构，B错误； C、由表格数据可知，季节交替（旱季和雨季）影响两物种对植被类型的选择，如旱季时，针阔叶混交林白马鸡的分布占比高，而血雉的分布占比更低。三种植被类型中，旱季与雨季血雉的分布占比差值大于白马鸡的分布占比差值，说明降雨对血雉的影响更大，C正确； D、由图可知，两物种在8：00左右相对密度最大，说明两物种在白天均出现活动高峰，一天的时间内，其相对密度会很大的波动，说明在日活动节律上两物种存在生态位分化，D正确。 故选B。 8. 羊口疮是由羊口疮病毒（ORFV）感染引起的急性接触性人畜共患传染病，宿主易被ORFV反复感染，影响畜牧业发展，危害人体健康。下列叙述正确的是（　　） A. ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫 B. ORFV感染宿主后被APC和T细胞摄取、处理和呈递 C. ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关 D. 辅助性T细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖分化 【答案】C 【解析】 【分析】细胞免疫过程：1、被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（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。2、细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。3、新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。4、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。 【详解】A、病毒寄生在细胞中会引起细胞免疫，最终需要体液免疫消灭病毒，即ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫和体液免疫，A错误； B、T细胞不具有摄取、处理、呈递抗原的功能，不是抗原呈递细胞，B错误； C、ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少，不能彻底消灭相应病毒有关，C正确； D、B细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖、分化，辅助性T细胞的增殖、分化不需要细胞因子，D错误。 故选C。 9. 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（ ） ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【分析】1、诱变育种： 原理：基因突变； 优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。 2、杂交育种： 原理：基因重组； 优点：操作简单。 3、基因工程育种 原理：基因重组； 优点：目的性强；可克服远缘杂交不亲和障碍。 4、单倍体育种： 原理：染色体数目变异； 优点：可明显缩短育种年限。 【详解】①甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)，两者杂交，子代为优良性状的杂合子，以及抗稻瘟病(Rr)，若让其不断自交，每代均选取抗稻瘟病植株，则得到的子代为抗稻瘟病植株，但其他性状不一定是优良性状的纯合子，①错误； ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻，但抗稻瘟病植株可能为纯合子或杂合子，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可得到抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，②正确； ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为纯合二倍体，从中选取抗稻瘟病且其他许多优良性状的纯合植物，为所需新品种，只选取抗稻瘟病植株，不能保证其他性状优良纯合，③错误； ④甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，向甲转入抗稻瘟病基因，则抗稻瘟病性状相当于杂合，对转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可获得所需新品种，④正确。 综上所述，②④正确，即C正确，ABD错误。 故选C。 10. 真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（ ） 种类 细胞内定位 转录产物 RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5．8SrENA、18SrFN4、28SrRNA RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA 注：各类RNA均为核糖体的组成成分 A. 线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶 B. 基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达 C. 编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录和翻译，产物最终定位在核仁 D. RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列不相同 【答案】C 【解析】 【分析】RNA聚合酶的作用是识别并结合特定的序列，启动基因的转录。 【详解】A、线粒体和叶绿体中都有DNA，二者均是半自助细胞器，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确； B、基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，从而影响基因的转录，进而影响基因表达，B正确； C、RNA聚合酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成在细胞质的核糖体中完成。故编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录，在细胞质中翻译，产物最终定位在核仁，C错误； D、由表可知，RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但种类不同，说明两种酶识别的启动子序列不同，D正确。 故选C。 11. 下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（ ） A. 不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B. 位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C. 分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D. 五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 【答案】D 【解析】 【分析】生物进化除了免疫学证据、分子生物学证据外，还有化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。 【详解】A、密码子具有简并性，可推测不同物种的生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大，A正确； B、不同生物的β-珠蛋白某些位点上的氨基酸相同，可推测这些位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要，B正确； C、化石是研究生物进化的最直接证据，通过比对氨基酸序列等分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系，C正确； D、相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系，五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异数为11个，而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个，故甲与乙的亲缘关系并非最远，D错误。 故选D。 12. 下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ） A. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会升高 B. 利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C. DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D. 将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可用于DNA的鉴定 【答案】A 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： （1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 （2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、研磨液有利于DNA的溶解，换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低，A错误； B、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可分离DNA，B正确； C、DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，因此可用不同浓度的NaCl溶液对DNA进行粗提取，C正确； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，二苯胺试剂用于鉴定DNA，D正确。 故选A。 13. 下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述不正确的是（ ） 注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。 A. 是净初级生产量 B. 属于呼吸消耗的能量 C. 占净初级生产量的 D. 的产生过程是物质循环的必要环节 【答案】C 【解析】 【分析】题意分析，总初级生产量指生产者通过光合作用固定的能量；次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量；次级生产量=同化量-呼吸量。 【详解】A、E1是初级生产量和呼吸消耗的总量的差值，因而表示净初级生产量，A正确； B、E2是森林呼吸消耗的能量，即为呼吸作用散失的热能，B正确； C、E3占净初级生产量的18×1010÷（50×1010）×100％＝36％，C错误； D、E3的产生过程是依靠分解者的分解作用实现的，是物质循环的必要环节，D正确。 故选C。 14. 病毒入侵肝脏时，肝巨噬细胞快速活化，进而引起一系列免疫反应，部分过程示意图如下。下列叙述不正确的是（ ） A. 肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫，也能参与特异性免疫 B. 细胞2既可以促进细胞4的活化，又可以促进细胞1的活化 C. 细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒 D. 病毒被清除后，活化的细胞4的功能将受到抑制 【答案】C 【解析】 【详解】A、肝巨噬细胞能够吞噬病原体，也可以呈递抗原，所以既能参与非特异性免疫，也能参与特异性免疫，A正确； B、细胞2是辅助性T细胞，在细胞免疫过程中可以促进细胞4（细胞毒性T细胞）的活化，在体液免疫过程中可以促进细胞1（B细胞）的活化，B正确； C、细胞3（浆细胞）分泌的物质Y是抗体，抗体与抗原结合形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化，不能直接将病毒清除；细胞4（细胞毒性T细胞）可裂解靶细胞，使抗原被释放，抗体可以与之结合，如形成沉淀等，但是不能直接清除内环境中的病毒，需要吞噬细胞的吞噬和消化才能清除，C错误； D、病毒在人体内被清除后，活化的细胞毒性T细胞的功能将受到抑制，机体将逐渐恢复到正常状态，D正确。 15. 研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 【答案】A 【解析】 【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，不需要载体协助也不耗能；协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，需要转运蛋白协助，但不耗能，转运速率受转运蛋白数量制约。 2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。 【详解】A、水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误； B、模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确； C、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C正确； D、结合题图可知，治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加，D正确。 故选A。 16. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是（ ） A. 在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从感病植株上采集样品 B. 将采集的样品充分消毒后，用蒸馏水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测 C. 将无菌检测合格的样品研磨，经平板划线法分离得到内生菌的单菌落 D. 判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 【答案】D 【解析】 【分析】1、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养 基表面生长的一个单菌落，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。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。 【详解】A、题干信息：某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从未感病植株上采集样品，A错误； B、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染；将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，B错误； C、题图可知，样品研磨后进行了稀释涂布，可见将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落，而不是平板划线法，C错误； D、题图抗性检测可知，判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组，对照组不接种内生菌得到病原菌菌斑，实验组接种内生菌得到病原菌菌斑，然后比较对照组和实验组的菌斑大小，实验组病原菌菌斑越小表明内生菌抗性效果越好，D正确； 故选D。 17. 土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后，10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 统计土壤中某种纤毛虫的具体数目可采用目测估计法 B. 退耕还林期间纤毛虫多样性及各目的种类数不断增加 C. 调查期间土壤纤毛虫丰富度的变化是一种正反馈调节 D. 退耕还林提高了纤毛虫的种群密度和生态系统的稳定性 【答案】C 【解析】 【分析】据图分析，某地实施退耕还林后，10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数在不断增加。 【详解】A、利用目测估计法只能确定某种纤毛虫的相对数量，A错误； B、分析题图可知，退耕还林期间纤毛虫的多样性增加，但某些目的种类数会出现波动，B错误； C、土壤纤毛虫丰富度增大，有利于改善生态环境，而生态环境的改善又会进一步增大纤毛虫的丰富度，这是一种正反馈调节，C正确； D、仅根据题干信息，无法得知退耕还林对纤毛虫种群密度的影响，D错误。 故选C。 18. 最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 上述PCR反应体系中只加入一种引物 B. 电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D. 患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 【答案】AC 【解析】 【分析】1、PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 （2）原理：DNA复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 （5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 2、双脱氧测序法的原理：在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸（dNTP）存在的情况下，如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ ddNTP），DNA链合成反应过程中 ddNTP与dNTP处于一种竞争状态，即新合成DNA链既可能掺入正常dNTP，也可能掺入ddNTP并使新合成链终止延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段，这些片段具有相同的起点，即引物的5'端，但有不同的ddNTP终端。 在结束反应后，用四个泳道进行电泳，分别分离各组反应体系中不同长度的DNA 片段，检测DNA片段终止末端位置的碱基种类，从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链序。 【详解】A、利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，A正确； B、电泳时，产物的片段越大，迁移速率越慢。B错误； C、依据分析中双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中的条带（DNA片段）的3'终端的碱基，如+ddATP的泳道中出现的条带（DNA片段）的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'→5'，如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C；因此对照个体的测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3'，患者的测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3'，C正确； D、对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C突变为T，D错误。 故选AC。 二：非选择题（共46分） 19. 钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： （1）从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 （2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______（答出两点即可）。 （3）现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：①_______；②_______；③______；④基因测序；⑤______。 【答案】（1） ①. O2、H+、电子 ②. ATP和NADPH （2） ①. 减少 ②. 缺钾影响光合产物的运输和转化，叶绿素合成的底物供应不足：缺钾影响 叶绿素合成相关酶的活性 （3） ①. 提取DNA ②. 设计引物 ③. 进行PCR扩增 ④. 和已知基因序列进行比较 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【小问1详解】 植物光反应过程中水的光解会产生O2和H+，H+和NADP+结合产生NADPH。该过程中光能转化为电能，电能再转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。 【小问2详解】 长期缺钾导致该植物的叶绿素含量降低，其原因是缺钾影响光合产物的运输和转化，叶绿素合成的底物供应不足：缺钾影响 叶绿素合成相关酶的活性。 【小问3详解】 Rubisco由两个基因编码，这两个基因及两端的DNA序列已知，因此检测其是否突变的基本思路利利用PCR技术扩增突变体的相应基因，测序后和已知序列进行比较。其具体步骤为：①分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA；②根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物；③利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳；④基因测序；⑤和已知基因序列进行比较。 20. 短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。 回答下列问题。 （1）运动员听到发令枪响后起跑属于__________反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是_________________填结构名称并用箭头相连）。 （2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是______。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的______；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会______。 （3）脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取_____（填图中数字）发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。 【答案】（1） ①. 条件 ②. 神经中枢→传出神经→效应器(肌肉) （2） ①. 分级调节 ②. 效应器和感受器 ③. 减弱 （3）⑥ 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 反射类型及反射发生时兴奋传递途径 反射发生在反射弧上，非条件反射是生来就有，条件反射是经后天学习形成，需大脑皮层参与  抢跑时兴奋传导路径 神经系统对躯体运动的调节机制 大脑皮层是神经调节的高级中枢，通过控制机体各低级中枢控制相应的生命活动 大脑皮层运动中枢通过控制脊髓控制肌肉运动 反射与反射弧关系 反射的发生需要完整的反射弧，完整的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经及效应器组成 连接A的①是传入神经元，②是传出神经元；在箭头处切断神经纤维，则①被切断，感受器产生的兴奋无法向神经中枢传递 神经调节的应用 大脑皮层是最高级中枢，收集低级中枢传递而来的信号，并产生信号返回低级中枢，从而实现分组调节 脊髓损伤，大脑皮层产生的信号无法传递至患肢，可利用脑机接口获取该信号，再传递至患肢 （2）逻辑推理与论证： 【小问1详解】 运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与，属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应，信号的传导需要经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（神经所支配的肌肉和腺体）等结构，但信号传导从开始到完成需要时间，如果不超过0.1s，说明运动员在开枪之前已经起跑，属于“抢跑”，此时没有听到声音已经开始跑了，该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。　 【小问2详解】 大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构（效应器）收缩，推断可能是⑤的兴奋通过③传到b，且④的兴奋通过②传到a（此时a是效应器），然后a通过①传到③再传到b，此时a是感受器，由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维，a的兴奋不能通过①传到③再传到b，因此b结构收缩强度会减弱。 【小问3详解】 根据给出的知识背景，我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层（或大脑皮层运动中枢）发出的信号。在这里，这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。 21. 大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了（当前空气中的浓度）和两个浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。 回答下列问题。 （1）实验中发现，培养液的值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是_____。（答出1点即可）。 （2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明_____。推行绿色低碳生活更有利于减缓_____填“甲”或“乙”）的种群增长。 （3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①_____；②_____。 （4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是_____。 【答案】（1）藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的CO2增多，从而导致培养液的pH升高 （2） ①. 混合培养时，两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降 ②. 乙 （3） ①. 甲生长受到抑制主要是由于乙释放的抑制物所致 ②. 乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关 （4）受人类活动等的影响，近海水域中的N、P等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖 【解析】 【分析】分析题图：图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近。 【小问1详解】 由于藻类能进行光合作用，因此藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高； 【小问2详解】 根据图示，图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近，因此可知，加了滤液相当于两种藻类混合培养，而混合培养对藻类的密度有影响，因此两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降。推行绿色低碳生活使得大气中二氧化碳的浓度下降，而在低浓度的二氧化碳下，甲的生长受影响不大，乙的生长受影响较大，细胞密度更低，因此推行绿色低碳生活更有利于减缓乙种群的增长； 【小问3详解】 根据图示，图1随着培养时间延长，甲的细胞密度增多，但加了乙滤液的实验组的细胞密度远远低于同等条件下的细胞密度，可能是乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；图2随着培养时间延长，乙细胞密度都增多，且加了甲滤液实验组细胞密度与同等条件下的乙的细胞密度差距不大，因此，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关，但随着培养时间的增长，混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降； 【小问4详解】 藻类的生长需要N、P 等矿质元素，此外还需要进行光合作用，因此，一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖。 22. 西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、（圆形浅绿）和（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1 ② 非圆深绿 非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹＝9︰3︰3︰1 回答下列问题： （1）由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。 （2）由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。 （3）对实验①和②的非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则中椭圆深绿瓜植株的占比应为________。若实验①的植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。 （4）SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是________________________________________，同时具有SSR2的根本原因是________________。 （5）为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 【答案】（1） ①. 分离(或“孟德尔第一”)  ②. 浅绿 （2） ①. P2、P3(或“圆形浅绿亲本和圆形绿条纹亲本”或“浅绿亲本和绿条纹亲本”)  ②. 深绿 （3） ①. 3/8 ②. 15/64 （4） ①. 9号(或“SSR1所在的”) ②. F1 形成配子时，位于一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组 ③. F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精 （5）仅出现P1的SSR1条带(或“仅出现P1的SSR条带”) 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 基因遵循的遗传定律 遗传定律包括基因的分离定律和自由组合定律 根据非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1，说明两对基因自由组合，符合自由组合定律 判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系 两对基因可以位于一对染色体上，也可以位于两对染色体上 验证基因的位置，可用杂合子自交看后代是否是9︰3︰3︰1，也可以测交，看后代是否出现1：1：1：1 控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位 基因位置的判断方法 利用染色体序列进行位置判断，若在此染色体上，则表现连锁，只有一种染色体组合，而不在此染色体上则自由组合。 （2）逻辑推理与论证： 【小问1详解】 由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿：浅绿=3：1，说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。 【小问2详解】 由实验②可知，F2中深绿：绿条纹=3：1，也遵循基因的分离定律，结合①，不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。从实验①和②的亲本中选用P2×P3，若F1表现为深绿，则推测两基因为非等位基因，若F1表现为浅绿或绿条纹，则推测两基因为等位基因。 【小问3详解】 调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，说明椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基因型为AAbbcc，F1为AABbCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜植株为AAB_cc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AABbCc、1/16AABBcc、1/8AABbcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。 【小问4详解】 电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子，而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精。 【小问5详解】 为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。 23. 核酮糖-1，5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）是植物固定CO2的关键酶。某研究小组通过导入相关基因在大肠杆菌中搭建图1所示的代谢通路，以筛选结合CO2能力更强的Rubisco。 回答下列问题。 （1）为将Rubisco基因导入大肠杆菌，研究小组使用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切以构建重组质粒。图2表达载体中，片段2为______（填“启动子”或“终止子”），其作用是______。 （2）为检测转化的菌落是否携带含有Rubisco基因的重组质粒，将P1、P2和P3引物（引物位置如图2所示，→表示引物5'→3'方向）共同加入反应体系后，分别以3个菌落的DNA为模板进行PCR扩增。PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图3所示，菌落______（填“1”或“2”或“3”）携带正确的重组质粒。 （3）通过单独或共同转化prkA基因、Rubisco基因获得三种大肠杆菌，涂布在同一平板的不同区域（区域①涂布未携带目的基因的大肠杆菌），一段时间后，菌落分布及生长状况加图4所示，推测区域②、④内菌落携带的目的基因分别是______、______。现有多种Rubisco突变基因，应用该共同转化体系可筛选出高活性Rubisco的依据是______。 （4）Rubisco的活性与植物有机物的积累密切相关。现已筛选出携带高活性Rubisco编码基因的重组质粒（无法转化植物），研究小组拟使用农杆菌转化法培育高产量大豆品种，简要写出实验思路______。 【答案】（1） ①. 启动子 ②. RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录 （2）3 （3） ①. prkA基因 ②. prkA基因、Rubisco基因 ③. 携带高活性Rubisco基因的菌落生长状况更好 （4）将重组质粒导入农杆菌，用农杆菌感染大豆愈伤组织，通过植物组织培养培育出大豆植株，筛选高产量大豆品种。 【解析】 【分析】基因工程技术的步骤：①目的基因的获取，主要有三种方法：基因文库、PCR技术扩增、人工合成；②基因表达载体构建，表达载体组成：启动子+目的基因+终止子+标记基因；③目的基因导入受体细胞，动物细胞（受体）采用显微注射技术导入，植物细胞（受体）采用农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法导入，微生物细胞（受体）采用感受态细胞法导入；④目的基因检测与鉴定，采用分子检测、个体生物学水平鉴定。 【小问1详解】 转录过程中，mRNA延伸的方向是5'→3'，因此根据模板链的位置可知Rubisco基因转录的方向是从右向左，即EcoRⅠ连接启动子，BamHⅠ连接终止子，即片段2为启动子，片段1是终止子；启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录。 【小问2详解】 将P1、P2和P3引物共同加入反应体系，根据引物的位置可知，引物P1、P2可扩增普通质粒和重组质粒，扩增普通质粒时扩增出的DNA片段较小，扩增重组质粒时扩增出的DNA片段较大；引物P1、P3只能扩增重组质粒，不能扩增普通质粒，因此若未导入质粒则无扩增DNA片段，若导入普通质粒，则有一种DNA片段，若导入重组质粒，则有两种DNA片段。根据受体菌中的质粒，可将受体菌分成三种，①未导入质粒，则无法扩增，对应菌落2；②导入普通质粒，能扩增出DNA片段，能扩增出1种片段，且片段较小，对应菌落1；③导入重组质粒，引物P1、P2和引物P1、P3都能扩增出DNA片段，且最后扩增出两种DNA片段，对应菌落3。 【小问3详解】 未导入prkA基因、Rubisco基因时，大肠杆菌可正常代谢，若只导入prkA基因，则大肠杆菌产生的核酮糖-1，5-二磷酸会抑制大肠杆菌的生长，即②区域；若同时导入prkA基因、Rubisco基因，则在Rubisco的作用下，核酮糖-1，5-二磷酸和CO2结合形成3-磷酸甘油酸，参与大肠杆菌正常代谢，可缓解核酮糖-1，5-二磷酸对大肠杆菌的抑制作用，对应区域④；若只导入Rubisco基因，由于不含核酮糖-1，5-二磷酸，Rubisco无法起作用，与对照组相同，即③区域。Rubisco可缓解核酮糖-1，5-二磷酸对大肠杆菌的抑制作用，因此Rubisco越高，大肠杆菌菌落生长状况越好，即携带高活性Rubisco基因的菌落生长状况更好。 【小问4详解】 农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，根据受体植物的不同，所用的具体转化方法有所区别。携带高活性Rubisco编码基因的重组质粒无法转化植物，可将重组质粒导入农杆菌，用农杆菌感染大豆愈伤组织，通过植物组织培养培育出大豆植株，筛选高产量大豆品种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年下学期高三二测模拟演练 生物试卷 一、选择题：本题共18小题，每小题3分，共54分。 1. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C. 在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 2. 为研究禁食对机体代谢的影响，研究者用大鼠开展持续7天禁食（正常饮水）的实验研究，结果发现血清中尿素、尿酸（嘌呤核苷酸代谢产物）的水平显著升高。下列叙述错误的是（ ） A. 血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标 B. 禁食初期副交感神经兴奋，支配胰岛A细胞使血糖回升 C. 禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解 D. 禁食后血清中高水平的尿素来源于蛋白质的分解代谢 3. 位于同源染色体上的短串联重复序列（STR）具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR（D18S51）和X染色体上的STR（DXS10134，Y染色体上没有）的传递，不考虑突变，下列叙述错误的是（ ） A. Ⅲ-1与Ⅱ-1得到I代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2 B. Ⅲ-1与II-1得到I代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4 C. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到I代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4 D. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到I代同一个体的同一个DXS10134的概率为0 4. 为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量，每年在距海岸线0～20 km范围内（区域A）喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是（ ） A. 在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变 B. 随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致 C. 距海岸线0～60 km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同 D. 区域A中的蚊子可快速形成新物种 5. 下列相关实验操作正确的是（ ） A. 配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D. 将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 6. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体 B. 酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D. 活化的应答蛋白能直接引起细胞定向分化 7. 物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（ ） 白马鸡的分布占比(%) 血雉的分布占比(%) 旱季 雨季 旱季 雨季 针阔叶混交林 56.05 76.67 47.94 78.67 针叶林 40.13 17.78 42.06 9.17 灌丛 3.82 5.55 10.00 12.16 日活动节律 A. 生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择 B. 两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构 C. 季节交替影响两物种对植被类型的选择，降雨对血雉的影响更大 D. 两物种在白天均出现活动高峰，但在日活动节律上存在生态位分化 8. 羊口疮是由羊口疮病毒（ORFV）感染引起的急性接触性人畜共患传染病，宿主易被ORFV反复感染，影响畜牧业发展，危害人体健康。下列叙述正确的是（　　） A. ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫 B. ORFV感染宿主后被APC和T细胞摄取、处理和呈递 C. ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关 D. 辅助性T细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖分化 9. 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（ ） ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 10. 真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（ ） 种类 细胞内定位 转录产物 RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5．8SrENA、18SrFN4、28SrRNA RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA 注：各类RNA均为核糖体的组成成分 A. 线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶 B. 基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达 C. 编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录和翻译，产物最终定位在核仁 D. RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列不相同 11. 下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（ ） A. 不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B. 位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C. 分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D. 五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 12. 下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ） A. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会升高 B. 利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C. DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D. 将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可用于DNA的鉴定 13. 下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述不正确的是（ ） 注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。 A. 是净初级生产量 B. 属于呼吸消耗的能量 C. 占净初级生产量的 D. 的产生过程是物质循环的必要环节 14. 病毒入侵肝脏时，肝巨噬细胞快速活化，进而引起一系列免疫反应，部分过程示意图如下。下列叙述不正确的是（ ） A. 肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫，也能参与特异性免疫 B. 细胞2既可以促进细胞4的活化，又可以促进细胞1的活化 C. 细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒 D. 病毒被清除后，活化的细胞4的功能将受到抑制 15. 研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 16. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是（ ） A. 在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从感病植株上采集样品 B. 将采集的样品充分消毒后，用蒸馏水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测 C. 将无菌检测合格的样品研磨，经平板划线法分离得到内生菌的单菌落 D. 判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 17. 土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后，10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 统计土壤中某种纤毛虫的具体数目可采用目测估计法 B. 退耕还林期间纤毛虫多样性及各目的种类数不断增加 C. 调查期间土壤纤毛虫丰富度的变化是一种正反馈调节 D. 退耕还林提高了纤毛虫的种群密度和生态系统的稳定性 18. 最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 上述PCR反应体系中只加入一种引物 B. 电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D. 患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 二：非选择题（共46分） 19. 钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： （1）从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 （2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______（答出两点即可）。 （3）现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：①_______；②_______；③______；④基因测序；⑤______。 20. 短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。 回答下列问题。 （1）运动员听到发令枪响后起跑属于__________反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是_________________填结构名称并用箭头相连）。 （2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是______。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的______；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会______。 （3）脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取_____（填图中数字）发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。 21. 大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了（当前空气中的浓度）和两个浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。 回答下列问题。 （1）实验中发现，培养液的值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是_____。（答出1点即可）。 （2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明_____。推行绿色低碳生活更有利于减缓_____填“甲”或“乙”）的种群增长。 （3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①_____；②_____。 （4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是_____。 22. 西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、（圆形浅绿）和（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1 ② 非圆深绿 非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹＝9︰3︰3︰1 回答下列问题： （1）由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。 （2）由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。 （3）对实验①和②的非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则中椭圆深绿瓜植株的占比应为________。若实验①的植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。 （4）SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是________________________________________，同时具有SSR2的根本原因是________________。 （5）为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 23. 核酮糖-1，5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）是植物固定CO2的关键酶。某研究小组通过导入相关基因在大肠杆菌中搭建图1所示的代谢通路，以筛选结合CO2能力更强的Rubisco。 回答下列问题。 （1）为将Rubisco基因导入大肠杆菌，研究小组使用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切以构建重组质粒。图2表达载体中，片段2为______（填“启动子”或“终止子”），其作用是______。 （2）为检测转化的菌落是否携带含有Rubisco基因的重组质粒，将P1、P2和P3引物（引物位置如图2所示，→表示引物5'→3'方向）共同加入反应体系后，分别以3个菌落的DNA为模板进行PCR扩增。PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图3所示，菌落______（填“1”或“2”或“3”）携带正确的重组质粒。 （3）通过单独或共同转化prkA基因、Rubisco基因获得三种大肠杆菌，涂布在同一平板的不同区域（区域①涂布未携带目的基因的大肠杆菌），一段时间后，菌落分布及生长状况加图4所示，推测区域②、④内菌落携带的目的基因分别是______、______。现有多种Rubisco突变基因，应用该共同转化体系可筛选出高活性Rubisco的依据是______。 （4）Rubisco的活性与植物有机物的积累密切相关。现已筛选出携带高活性Rubisco编码基因的重组质粒（无法转化植物），研究小组拟使用农杆菌转化法培育高产量大豆品种，简要写出实验思路______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $