精品解析：四川省乐山第一中学校2025届高三下学期4月考试生物试题

乐山一中高2025届高三（下）4月月考生物测试卷 本卷分为选择题和非选择题两部分。共100分，考试时间为75分钟 一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1. 下列叙述正确的是（ ） A. 组成核糖体的元素一定有C、H、O、N、P B. 细胞生物都以DNA作为主要的遗传物质 C. 细胞学说揭示了动植物的统一性和差异性 D. 有丝分裂实现了遗传物质的平均分配 2. 下列关于生物学实验操作或方法的叙述，错误的是（ ） 选项 实验内容 操作或方法 A 检测生物组织中的还原糖 向组织样液中加入斐林试剂，50~65℃温水加热 B 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 用台盼蓝染液对酵母菌进行染色，辨别细胞死活 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用溴麝香草酚蓝溶液检测培养液中CO2的产生 D DNA的粗提取与鉴定 将白色丝状物溶于酒精，再加入二苯胺试剂，沸水浴 A. A B. B C. C D. D 3. 几丁质是昆虫外骨骼的重要成分，几丁质的催化水解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶（NAGase）的作用，在温度、pH等适宜条件下，NAGase的催化水解产物对NAGase活力的影响如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 在最适温度和最适pH条件下保存NAGase B. 在水解产物中，产物Ⅰ对NAGase活性的影响最大 C. 在探究NAGase的最适pH时，需设置一系列温度梯度 D. 几丁质水解后的产物对NAGase的活性有负反馈调节作用 4. 图①~④表示小肠绒毛上皮细胞吸收和排出Ca2+的过程，下列相关叙述错误的是（ ） A. 过程①Ca2+吸收和过程③Na+运输都不消耗ATP B. 小肠绒毛上皮细胞对钙离子的吸收速率受某些脂质的影响 C. 过程①②③中的转运蛋白在每次转运时都会发生与运输物质的结合 D. 过程②和过程③的Ca2+运输方式都是主动运输，细胞呼吸强度也会影响过程④Ca2+运输 5. 水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（ ） A. 正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B. 检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C. 转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D. 转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 6. 若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。不考虑基因突变和交叉互换，据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A. 甲细胞中，同源染色体分离、染色体数目减半 B. 乙细胞中，有4对同源染色体、4个染色体组 C. XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在甲乙细胞中发生 D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2，乙细胞产生的子细胞基因型相同 7. 色氨酸合成酶基因的mRNA的5'端有一段调控该基因表达的序列，该序列包含4个具有特殊序列的区段，其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响，作用机制如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列 B. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关 C. 此过程发生在原核细胞内，转录模板链的3'端位于右侧 D. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，导致转录无法进行 8. 果蝇的白眼基因位于X染色体上，先将红眼残翅与白眼长翅品系进行正反交实验得到F1，F1相互交配得到F2，F2，表型如下表，下列相关叙述正确的是（ ） 结合 F2 正交 红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅 反交 红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅 A. 正交组合的亲本类型为白眼长翅♀、红眼残翅♂ B. 反交组合中F1的表型为白眼长翅♀、红眼长翅♂ C. 正交组合F2中白眼果蝇的雌雄比例相同 D. 反交组合F2白眼的基因频率高于正交组合 9. TGF-β是一类可由多种细胞分泌的蛋白质，可以调节细胞生长、分化等生理过程。科学家发现，TGF-β1被靶细胞识别后，激活胞内特定蛋白质（Smads），Smads与其他特定物质结合生成复合物并转移到细胞核内，进一步形成复杂的多元DNA结合蛋白诱导特定基因的表达来引起细胞凋亡，从而抑制恶性肿瘤的发生，称为TGF-β1/Smads信号通路。下列叙述正确的是（ ） A. TGF-β与Smads的合成都需要核糖体、内质网等膜结构参与 B. Smads复合物通过参与调控基因的转录来促进细胞的凋亡 C. TGF-β1复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D. 如果TGF-β1受体蛋白基因不表达，其靶细胞仍能正常凋亡 10. 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文发现该群岛上有地雀13种，如图表示这13种地雀之间的进化关系。下列相关说法正确的是（ ） A. 这13种地雀都是由南美洲地雀这一共同祖先进化而来，所以它们是同一物种 B. 每一种地雀间喙的大小、形状、尺寸等存在差异，这与各小岛上的食物资源不同有关 C. 在长期的进化历程中，各个小岛上地雀的突变都朝着对其有利的方向进行 D. 基因突变和基因重组、自然选择、隔离是新物种形成的三个基本环节 11. 多巴胺可引起突触后神经元兴奋，参与奖赏、情绪等脑功能的调控。抑制性神经元细胞膜上有吗啡的受体，吗啡与受体结合阻碍神经递质的释放，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 抑制性神经元兴奋时其突触前膜Na+外流，释放神经递质 B. 吗啡作用于抑制性神经元，从而抑制神经元B释放多巴胺 C. 多巴胺释放量增多，神经元A的细胞膜对K+通透性增大 D. 长期使用吗啡，引发多巴胺释放增加，可导致幻听幻视 12. 黄瓜的花有雌花、雄花、两性花之分。黄瓜基因F的表达产物催化乙烯产生，乙烯促进雌蕊原基发育，同时基因C在乙烯的作用下激活基因M从而产生更高浓度的乙烯，进一步促进雌蕊原基发育，形成雌花。下列叙述错误的是（ ） A. 生长素和赤霉素能促进果实发育，乙烯能促进果实成熟 B. 题述中乙烯合成存在正反馈调节，乙烯能促进雌花形成 C. 植物的生长发育只受基因表达和激素调节的共同作用 D. 用乙烯合成抑制剂处理黄瓜，黄瓜可能会发育形成雄花 13. 下列关于种群的叙述正确的是（　　） A. 年龄结构为增长型的种群，一段时间内种群数量一定增长 B. 将10mL酵母菌培养液中的酵母菌接种量增加1倍，K值也随之加倍 C. 食物、空间及气温都属于影响种群数量的密度制约因素 D. 调查土壤中蚯蚓的种群密度可用样方法，关键要做到随机取样 14. 某同学按照如图所示的滤膜法测定冰淇淋中大肠杆菌的含量(所用滤膜孔径小于大肠杆菌)，生长在伊红-亚甲蓝培养基(EMB培养基)中的大肠杆菌呈现深紫色。下列叙述正确的是（　　） A. 图中培养大肠杆菌的EMB培养基属于选择培养基 B. 与稀释涂布平板法相比，滤膜法更适用于浓度过低的菌液的计数 C. 将滤膜转移培养后统计出菌落数目往往比活菌的实际数目要多 D. 若培养基上除了深紫色菌落还有其他菌落，说明培养基灭菌不彻底 15. 生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs, 类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（ ） A. 生物碱是铁皮石斛生长非必需的物质，但整个生命活动过程中一直在合成 B. 图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱 C. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs D. 该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖 二、非选择题 16. 钩虫贪铜菌是一种细菌，能通过不同的代谢途径合成储能物质PHA。在有机物充足的环境中，该菌株可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程会产生中间产物乙酰辅酶A；在有机物缺乏的环境中，该菌株可通过氧化H2获得能量进行化能自养，过程如图所示。 （1）图示膜结构应为______________ （填“线粒体内膜”“类囊体膜”或“细胞膜”），物质X表示_______。据图分析，钩虫贪铜菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会_________（填“升高”“降低”或“不变”），其原因是抑制膜上氢化酶活性会阻断_________________，导致无法形成___________，影响ATP的合成，进而影响物质X的含量。 （2）两种途径产生的乙酰辅酶A既可进一步彻底分解，又可合成PHA。从细胞能量供应和利用的角度分析，这两种去向的意义是_____________________________。 （3）PHA 能用于人工心脏瓣膜、血管等材料的制备，钩虫贪铜菌可应用于工业生产PHA。通过基因工程提高该菌的羧化酶活性，可以提高经济效益和生态效益，理由是________________________。 17. 系统性红斑狼疮的发病机制与B细胞激活因子（BAFF）密切相关。BAFF促进B细胞成熟，可作为共刺激因子激活辅助性T细胞。糖皮质激素可抑制BAFF基因的表达，是治疗系统性红斑狼疮的常见药物，但长期用药会导致多种副作用。 （1）系统性红斑狼疮是免疫系统攻击自身组织、器官导致的疾病，属于____________病。 （2）糖皮质激素能够治疗系统性红斑狼疮，原因是____________。 （3）长期使用外源糖皮质激素，通过____________轴实现____________调节，从而抑制自身肾上腺的功能。 （4）为了减少糖皮质激素的使用，可以注射____________抗体来治疗系统性红斑狼疮，阻碍BAFF与B细胞、T细胞表面的BAFF受体结合。 （5）长期使用糖皮质激素可导致骨损伤。GR是糖皮质激素的一种胞内受体，胶原蛋白对维持软骨细胞形态至关重要。为研究糖皮质激素与GR的结合对胶原蛋白基因表达的影响，现有模式细胞系（适用于外源基因表达），在此基础上需利用转基因技术构建的细胞系有____________。 18. 湿地为人类的生存和发展提供了多种珍贵资源，湿地保护已成为我国生态文明建设不可或缺的部分。 （1）湿地水体中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等，这体现了群落的_______结构，这种分层现象的意义是_______________。挺水植物如荷花、菖蒲对光信息敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明_________________离不开信息传递。 （2）湿地生态系统具有自我调节能力的基础是____________。在治理被污染的湿地水域时，选择生物的数量不能超过环境承载力的限度，这体现了生态工程的___________原理。 （3）某湿地水体中镉的含量超标，为筛选适宜修复镉污染的沉水植物，研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物苦藻、灯笼藻和眼子菜，并测定不同部位对镉的富集系数和迁移系数，结果如表所示 。 项 目 苦藻 灯笼藻 眼子菜 富集系数 （代表富集能力） 地上部分 0.35 0.05 0.2 地下部分 0.4 0.15 1 迁移系数（地下部分向地上部分迁移的能力） 0.8 0.4 0.2 应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，以免镉沿________________富集并通过微生物的分解作用，对水体造成二次污染。据表分析，修复镉污染的最佳植物是_______________，判断依据是________________。 19. 现有大麦矮秆隐性突变纯合品系1（矮秆基因a在1号染色体）和品系2（矮秆基因b在3号染色体上）。育种工作者又用Co-r射线照射大麦高秆品系的干种子，筛选获得一矮秆纯合突变体P。为了解该矮秆性状的遗传特性，将P分别与品系1和品系2杂交，F1均为高秆。 （1）采用Co-r射线处理的目的是________。P的矮秆基因_____（填“是” “不是”）a或b的等位基因。 （2）为了解突变体P矮秆基因是否位于1号染色体上，设计杂交实验，并预测实验结果（不考虑互换）。____________________ （3）SSR是DNA分子中的简单重复序列，非同源染色体上SSR重复单位不同，不同品种的同源染色体上SSR 重复次数不同，常用于染色体或基因的特异性标记。科研人员将矮秆品系2与纯合高秆杂交得到F1，F1自交获得 F2。然后对亲本及若干F2个体3号染色体上2个SSR序列（HVM9、HVM33）进行扩增后电泳，结果如下。 请判断应选取哪个SSR位点用于b基因的快速鉴定?_________。理由是__________________。 20. PET的分子式为（C10H8O4），是使用最广泛的塑料之一，理化性质稳定，在自然界中降解需要数百年。为研究分解PET的方法，科研工作者做了一系列研究。 （1）使用____________的选择培养基，从塑料回收设施附近的沉积物中分离出能够利用PET的细菌。 （2）研究发现细菌能产生PET水解酶（PETase），其活性较低、稳定性差。科学家利用细胞表面展示技术开发了一种全细胞催化剂，即将锚定蛋白与目的蛋白连接，以融合蛋白的形式展示在细胞表面（图1）。 ①为实现该技术，先构建含有PET水解酶基因petase的重组质粒1（图2），再将锚定蛋白基因GCW51连接到重组质粒1上。应选用限制酶____________分别对重组质粒1和含锚定蛋白基因GCW51的片段进行酶切，再使用DNA连接酶构建重组质粒2。 ②为验证重组质粒2上是否正向连接了基因GCW51，可以选用引物____________（填序号）进行扩增。除引物外，PCR反应体系中还应包括____________等（写出2点） ③若实验结果为____________，则说明该片段正向连接在该质粒上。 （3）PET有很强的疏水性，研究发现PETase 对于PET的吸附性不强，猜测原因可能是________。基于细胞表面展示技术，可将锚定蛋白和____________以融合蛋白的形式展示在细胞表面，使细胞表面疏水性增强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乐山一中高2025届高三（下）4月月考生物测试卷 本卷分为选择题和非选择题两部分。共100分，考试时间为75分钟 一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1. 下列叙述正确的是（ ） A. 组成核糖体的元素一定有C、H、O、N、P B. 细胞生物都以DNA作为主要的遗传物质 C. 细胞学说揭示了动植物的统一性和差异性 D. 有丝分裂实现了遗传物质的平均分配 【答案】A 【解析】 【分析】糖类的组成元素一般为C、H、O；脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P，其中脂肪的组成元素为C、H、O；蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S；核酸（核苷酸）的组成元素为C、H、O、N、P。 【详解】A、核糖体由蛋白质和 RNA 组成，蛋白质的组成元素主要有 C、H、O、N，RNA 的组成元素为 C、H、O、N、P，所以组成核糖体的元素一定有 C、H、O、N、P，A正确； B、细胞生物的遗传物质就是 DNA，而不是以 DNA 作为主要的遗传物质，只有部分病毒以 RNA 作为遗传物质，B错误； C、细胞学说揭示了动植物的统一性，没有揭示差异性，C错误； D、有丝分裂实现了细胞核中遗传物质的平均分配，但细胞质中的遗传物质一般是随机分配的，D 错误。 故选A。 2. 下列关于生物学实验操作或方法的叙述，错误的是（ ） 选项 实验内容 操作或方法 A 检测生物组织中的还原糖 向组织样液中加入斐林试剂，50~65℃温水加热 B 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 用台盼蓝染液对酵母菌进行染色，辨别细胞死活 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用溴麝香草酚蓝溶液检测培养液中CO2的产生 D DNA的粗提取与鉴定 将白色丝状物溶于酒精，再加入二苯胺试剂，沸水浴 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】1、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）；（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。 2、探究酵母菌细胞呼吸方式中，产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水检测，酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液检测（由橙红色变成灰绿色）。 3、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。（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、斐林试剂用于检测还原糖，需要在50~65℃的温水中加热，使还原糖与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀，A正确； B、台盼蓝染液可以用于辨别细胞的死活，活细胞的细胞膜具有选择性通透性，不吸收台盼蓝，而死细胞的细胞膜不具有该特点，会吸收台盼蓝，从而被染成蓝色，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液可以用于检测CO2的产生，当CO2与溴麝香草酚蓝溶液反应时，溶液的颜色会从蓝色变为黄色，从而指示CO2的存在，C正确； D、白色丝状物是DNA，不溶于酒精，D错误。 故选D。 3. 几丁质是昆虫外骨骼的重要成分，几丁质的催化水解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶（NAGase）的作用，在温度、pH等适宜条件下，NAGase的催化水解产物对NAGase活力的影响如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 在最适温度和最适pH条件下保存NAGase B. 在水解产物中，产物Ⅰ对NAGase活性的影响最大 C. 在探究NAGase的最适pH时，需设置一系列温度梯度 D. 几丁质水解后的产物对NAGase的活性有负反馈调节作用 【答案】D 【解析】 【分析】1、酶的作用特性主要包括高效性、专一性和作用条件的温和性。 酶的高效性体现在其催化效率上，酶的催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。酶的专一性则意味着每一种酶只能催化某一种或一类化学反应，酶的作用条件相对较温和，在最适温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定； 2、题图分析：NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小，因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用；其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。 【详解】A、低温和适宜的pH值是保持酶活性和稳定性的关键条件，对于酶的长期保存至关重要，A错误； B、在水解产物中，产物Ⅰ对NAGase活性的影响最小，B错误； C、在探究NAGase的最适pH时，需设置一系列pH梯度，C错误； D、由图可知，随着三种水解产物浓度升高，酶活力相对值均呈下降趋势，所以几丁质水解后的产物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对NAGase的催化活力均有抑制作用，是一种负反馈调节，D正确。 故选D。 4. 图①~④表示小肠绒毛上皮细胞吸收和排出Ca2+的过程，下列相关叙述错误的是（ ） A. 过程①Ca2+吸收和过程③Na+运输都不消耗ATP B. 小肠绒毛上皮细胞对钙离子的吸收速率受某些脂质的影响 C. 过程①②③中的转运蛋白在每次转运时都会发生与运输物质的结合 D. 过程②和过程③的Ca2+运输方式都是主动运输，细胞呼吸强度也会影响过程④Ca2+运输 【答案】C 【解析】 【分析】自由扩散的特点是：顺浓度剃度、不需要转运蛋白、不消耗能量；协助扩散的特点是：顺浓度梯度、需要转运蛋白的参与、不消耗能量；主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白的参与、需要消耗能量；胞吞、胞吐的特点是：与浓度无关、利用了细胞膜的流动性、需要消耗能量。 【详解】A、过程①Ca2+是通过Ca2+通道蛋白顺浓度梯度运输的，过程③Na+的运输需要蛋白质的协助、顺浓度梯度，两者的运输方式都是协助扩散，不消耗能量，A正确； B、据图可知，离子的运输依赖运输蛋白和囊泡，脂质的流动性会对运输蛋白功能产生影响，B正确； C、通道蛋白在转运中不会与运输物质结合，过程①中运输Ca2+用的是通道蛋白，C错误； D、过程②和过程③的Ca2+的运输都是逆浓度梯度的，并都需要消耗能量，过程②是利用了ATP水解释放的能量，过程③是利用了细胞膜两侧Na+浓度梯度产生的势能，所以过程②和过程③的Ca2+运输方式都是主动运输，过程④Ca2+运输方式是胞吐，依赖膜的流动性，需要消耗能量，D正确。 故选C。 5. 水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（ ） A. 正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B. 检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C. 转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D. 转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 【答案】B 【解析】 【分析】无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 【详解】A、玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H+浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误； B 、玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确； C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误； D、丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。 故选B。 6. 若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。不考虑基因突变和交叉互换，据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A. 甲细胞中，同源染色体分离、染色体数目减半 B. 乙细胞中，有4对同源染色体、4个染色体组 C. XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在甲乙细胞中发生 D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2，乙细胞产生的子细胞基因型相同 【答案】B 【解析】 【分析】图甲细胞同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数第一次分裂后期；图乙细胞着丝粒分裂，染 色体均分到细胞两极，含有同源染色体，处于有丝分裂后期。 【详解】A、甲细胞表示减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，甲细胞中染色体数目不变，A错误； B、乙细胞表示有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色体组数加倍，乙细胞中，有4对同源染色体、4个染色体组，B正确； C、甲细胞表示减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，XD与b的分离可在甲细胞中发生；B与B的分离发生在乙细胞而不在甲细胞，C错误； D、甲细胞产生的精细胞中基因型可能为bY、BXD或BY、bXD，可见甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2或0，乙细胞产生的子细胞基因型相同，D错误。 故选B。 7. 色氨酸合成酶基因的mRNA的5'端有一段调控该基因表达的序列，该序列包含4个具有特殊序列的区段，其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响，作用机制如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列 B. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关 C. 此过程发生在原核细胞内，转录模板链的3'端位于右侧 D. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，导致转录无法进行 【答案】B 【解析】 【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：包括转录和翻译两个主要阶段：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，转录的主要场所是细胞核，需要RNA聚合酶参与；翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程，翻译还需要tRNA和氨基酸、能量等。 【详解】A、图中3区段的序列均能与区段2和区段4的序列互补配对，说明2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列，而不是脱氧核苷酸序列，A错误； B、分析题图可知色氨酸含量会影响色氨酸合成酶基因的转录，色氨酸不足时转录正常进行，色氨酸含量高时转录停止，说明色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关，B正确； C、图示转录和翻译同时进行，说明此过程发生在原核细胞内，RNA聚合酶从转录模板链的3'端向5'端移动并催化mRNA合成，图中RNA聚合酶向右移动，说明转录模板链的3’端位于左侧，C错误； D、结合题图可推测，色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，区段2和区段3配对，RNA聚合酶继续移动，转录继续进行，D错误。 故选B。 8. 果蝇的白眼基因位于X染色体上，先将红眼残翅与白眼长翅品系进行正反交实验得到F1，F1相互交配得到F2，F2，表型如下表，下列相关叙述正确的是（ ） 结合 F2 正交 红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅 反交 红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅 A. 正交组合的亲本类型为白眼长翅♀、红眼残翅♂ B. 反交组合中F1的表型为白眼长翅♀、红眼长翅♂ C. 正交组合F2中白眼果蝇的雌雄比例相同 D. 反交组合F2白眼的基因频率高于正交组合 【答案】D 【解析】 【分析】红眼残翅与白眼长翅品系进行正交实验，F2表型及比例为红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅 =9:3:3:1，说明两对基因独立遗传。依题意，果蝇的白眼基因位于X染色体上，则可推断翅形基因位于常染色体上。 【详解】A、据表格数据可知，红眼残翅与白眼长翅品系进行正交实验时，所得F2表型及比例为红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅 =9:3:3:1，说明两对基因独立遗传，且红眼、长翅为显性。又知白眼基因位于X染色体上，则可推断翅形基因位于常染色体上。假设眼色基因为A/a，翅形基因为B/b，则可知正交实验F1的基因型为BbXAXa、BbXAY，则可推断亲本基因型为BBXAXA、bbXaY，或BBXaY、bbXAXA，结合亲本表型，可推断正交实验的亲本为白眼长翅♂、红眼残翅♀，A错误； B、正交实验的亲本为白眼长翅♂、红眼残翅♀，则可知反交的亲本为白眼长翅（BBXaXa）♀、红眼残翅（bbXAY）♂，故F1基因型为BbXAXa、BbXaY，对应的表型为红眼长翅♀、白眼长翅♂，B错误； C、正交组合F1的基因型为BbXAXa、BbXAY，则F2白眼果蝇的基因型为XaY，故正交组合F2中白眼果蝇全为雄性，C错误； D、正交实验F1的眼色基因型为XAXa、XAY，白眼基因频率为1/3；反交实验F1的眼色基因型为XAXa、XaY，白眼基因频率为2/3。由F1相互交配得到F2时，没有淘汰，没有变异等影响基因频率的因素，故F2的白眼基因频率与F1相等。综合以上分析，反交组合F2白眼的基因频率为2/3，正交组合F2白眼的基因频率为1/3，反交组合F2白眼的基因频率高于正交组合，D正确。 故选D。 9. TGF-β是一类可由多种细胞分泌的蛋白质，可以调节细胞生长、分化等生理过程。科学家发现，TGF-β1被靶细胞识别后，激活胞内特定蛋白质（Smads），Smads与其他特定物质结合生成复合物并转移到细胞核内，进一步形成复杂的多元DNA结合蛋白诱导特定基因的表达来引起细胞凋亡，从而抑制恶性肿瘤的发生，称为TGF-β1/Smads信号通路。下列叙述正确的是（ ） A. TGF-β与Smads的合成都需要核糖体、内质网等膜结构参与 B. Smads复合物通过参与调控基因的转录来促进细胞的凋亡 C. TGF-β1复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D. 如果TGF-β1受体蛋白基因不表达，其靶细胞仍能正常凋亡 【答案】B 【解析】 【分析】细胞内具有生物膜的细胞器包括内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、溶酶体，不具备生物膜的细胞器有中心体和核糖体。 【详解】A、核糖体不具有膜结构，A错误； B、Smads复合物转移到细胞核内，进一步形成复杂的多元DNA结合蛋白，调控基因的转录过程，从而促进细胞凋亡，抑制恶性肿瘤，B正确； C、TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合，没有与细胞内的Smads结合形成复合物，Smads复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递，C错误； D、如果TGF-β1受体蛋白基因不表达，TGF-β1不会激活靶细胞，不会发生TGF-β1/Smads信号通路来促进靶细胞凋亡，D错误。 故选B。 10. 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文发现该群岛上有地雀13种，如图表示这13种地雀之间的进化关系。下列相关说法正确的是（ ） A. 这13种地雀都是由南美洲地雀这一共同祖先进化而来，所以它们是同一物种 B. 每一种地雀间喙的大小、形状、尺寸等存在差异，这与各小岛上的食物资源不同有关 C. 在长期的进化历程中，各个小岛上地雀的突变都朝着对其有利的方向进行 D. 基因突变和基因重组、自然选择、隔离是新物种形成的三个基本环节 【答案】B 【解析】 【分析】现代生物进化理论：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质是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；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定向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、由图可知，不同的地雀都是由南美洲地雀这一共同祖先进化而来，它们是不同的物种，A错误； B、每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上，其喙的大小、形状、尺寸等存在差异，这是各小岛上不同食物作用的结果，该因素在地雀的进化过程中起到了选择作用，B正确； C、在长期的进化历程中，各个小岛上的地雀的突变是不定向的，有利突变和不利突变都有，只是在环境的选择作用下有利突变被保留下来，C错误； D、突变（基因突变和染色体变异）和基因重组、自然选择、隔离是新物种形成的三个基本环节，D错误。 故选B。 11. 多巴胺可引起突触后神经元兴奋，参与奖赏、情绪等脑功能的调控。抑制性神经元细胞膜上有吗啡的受体，吗啡与受体结合阻碍神经递质的释放，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 抑制性神经元兴奋时其突触前膜Na+外流，释放神经递质 B. 吗啡作用于抑制性神经元，从而抑制神经元B释放多巴胺 C. 多巴胺释放量增多，神经元A的细胞膜对K+通透性增大 D. 长期使用吗啡，引发多巴胺释放增加，可导致幻听幻视 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析：多巴胺合成后，贮存在突触小泡中。神经递质释放依赖于突触小泡的膜和突触前膜融合，体现膜的流动性。当多巴胺释放后，可与下一个神经元突触后膜上的受体结合，引发突触后神经元兴奋。 【详解】A、抑制性神经元兴奋时其突触前膜钠离子内流，神经元兴奋，A错误； BD、吗啡作用于抑制性神经元，抑制性神经元的兴奋性减弱，抑制性功能降低，最终使得多巴胺释放增加。长期使用吗啡，引发多巴胺释放增加，可导致幻听幻视，B错误，D正确； C、多巴胺释放量增多，神经元A的细胞膜对钠离子通透性增大，C错误。 故选D。 12. 黄瓜的花有雌花、雄花、两性花之分。黄瓜基因F的表达产物催化乙烯产生，乙烯促进雌蕊原基发育，同时基因C在乙烯的作用下激活基因M从而产生更高浓度的乙烯，进一步促进雌蕊原基发育，形成雌花。下列叙述错误的是（ ） A. 生长素和赤霉素能促进果实发育，乙烯能促进果实成熟 B. 题述中乙烯合成存在正反馈调节，乙烯能促进雌花形成 C. 植物的生长发育只受基因表达和激素调节的共同作用 D. 用乙烯合成抑制剂处理黄瓜，黄瓜可能会发育形成雄花 【答案】C 【解析】 【分析】①生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用，在器官水平上影响器官的生长、发育；赤霉素的主要作用有促进细胞伸长、引起植株增高，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育；乙烯的主要作用有促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落；细胞分裂素的主要作用有促进细胞分裂，促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成；脱落酸的主要作用有抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子休眠。 ②高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合，植物生长发育的调控，是基因表达、激素调节和环境因素调节共同构建的网络。 【详解】A、生长素和赤霉素都能促进果实发育，而乙烯能促进果实成熟，A正确； B、根据题目信息可知，基因F表达促进黄瓜产生乙烯，同时基因C在乙烯作用下激活基因M，从而产生更高浓度的乙烯，由此推测乙烯的合成存在正反馈调节，便于更快地促进雌花的形成，B正确； C、植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，C错误； D、用乙烯合成抑制剂处理黄瓜会抑制乙烯的合成，从而抑制乙烯对雌蕊原基发育的促进作用，不形成雌花，即黄瓜可能会发育形成雄花，D正确。 故选C。 13. 下列关于种群的叙述正确的是（　　） A. 年龄结构为增长型的种群，一段时间内种群数量一定增长 B. 将10mL酵母菌培养液中的酵母菌接种量增加1倍，K值也随之加倍 C. 食物、空间及气温都属于影响种群数量的密度制约因素 D. 调查土壤中蚯蚓的种群密度可用样方法，关键要做到随机取样 【答案】D 【解析】 【分析】一般来说，食物、天敌等因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，此类因素叫做密度制约因素；而气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。 【详解】A、年龄结构为增长型的种群，因受到气候、食物、天敌等影响，一段时间内种群数量不一定增长，A错误； B、将10mL酵母菌培养液中的酵母菌接种量增加1倍，K值基本不变，因为环境资源量未变，B错误； C、食物、空间都属于影响种群数量的密度制约因素，气温属于影响种群数量的非密度制约因素，C错误； D、调查土壤中蚯蚓的种群密度可用样方法，关键要做到随机取样，D正确。 故选D。 14. 某同学按照如图所示的滤膜法测定冰淇淋中大肠杆菌的含量(所用滤膜孔径小于大肠杆菌)，生长在伊红-亚甲蓝培养基(EMB培养基)中的大肠杆菌呈现深紫色。下列叙述正确的是（　　） A. 图中培养大肠杆菌的EMB培养基属于选择培养基 B. 与稀释涂布平板法相比，滤膜法更适用于浓度过低的菌液的计数 C. 将滤膜转移培养后统计出菌落数目往往比活菌的实际数目要多 D. 若培养基上除了深紫色菌落还有其他菌落，说明培养基灭菌不彻底 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意可知，滤膜法是检测水样中大肠杆菌群的方法。将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于（EMB培养基）上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠杆菌菌落，依据过滤水样体积计算每升或每100毫升水样中的大肠杆菌菌群数。该方法操作简单、快速，主要适用于杂质较少的水样。 【详解】A、生长在伊红-亚甲蓝培养基(EMB培养基)中的大肠杆菌呈现深紫色，说明图中培养大肠杆菌的EMB培养基属于鉴别培养基，A错误； B、滤膜法测定所用滤膜孔径小于大肠杆菌，与稀释涂布平板法相比，滤膜法更适用于浓度过低的菌液的计数，B正确； C、当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此将滤膜转移培养后统计出菌落数目往往比活菌的实际数目要少，C错误； D、若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落，说明待测水样中还存在其它杂菌，D错误。 故选B。 15. 生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs, 类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（ ） A. 生物碱是铁皮石斛生长非必需的物质，但整个生命活动过程中一直在合成 B. 图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱 C. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs D. 该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖 【答案】D 【解析】 【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则，高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。 【详解】A、生物碱是铁皮石斛的次级代谢产物，并非整个生命活动过程一直合成，而是在特定阶段合成 ，A错误； B、题意显示PLBs类似愈伤组织，因此，图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为植物细胞培养过程，不属于再分化，B错误； C、该实验目的是要生产生物碱，故需要选择生物碱产量/细胞数量的值大的PLBs作为高产细胞系，C错误； D、该过程中的PLBs类似愈伤组织，运用了植物细胞培养技术，过程②为植物细胞培养过程，原理是植物细胞增殖，D正确。 故选D。 二、非选择题 16. 钩虫贪铜菌是一种细菌，能通过不同的代谢途径合成储能物质PHA。在有机物充足的环境中，该菌株可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程会产生中间产物乙酰辅酶A；在有机物缺乏的环境中，该菌株可通过氧化H2获得能量进行化能自养，过程如图所示。 （1）图示膜结构应为______________ （填“线粒体内膜”“类囊体膜”或“细胞膜”），物质X表示_______。据图分析，钩虫贪铜菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会_________（填“升高”“降低”或“不变”），其原因是抑制膜上氢化酶活性会阻断_________________，导致无法形成___________，影响ATP的合成，进而影响物质X的含量。 （2）两种途径产生的乙酰辅酶A既可进一步彻底分解，又可合成PHA。从细胞能量供应和利用的角度分析，这两种去向的意义是_____________________________。 （3）PHA 能用于人工心脏瓣膜、血管等材料的制备，钩虫贪铜菌可应用于工业生产PHA。通过基因工程提高该菌的羧化酶活性，可以提高经济效益和生态效益，理由是________________________。 【答案】（1） ①. 细胞膜 ②. C5 ③. 降低 ④. H2转化为H+和e-，进而阻断电子传递链形成 ⑤. H+浓度梯度 （2）①乙酰辅酶A彻底分解（生成ATP）供能；②合成PHA可储存能量，适应营养匮乏环境 （3）①可以提高PHA的产量，提高经济效益；②使该菌自养代谢增强，吸收的CO2增多，提高生态效益 【解析】 【分析】光合作用的过程： ①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成； ②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。 【小问1详解】 钩虫贪铜菌是一种细菌，属于原核生物，没有线粒体和叶绿体，因此图中的膜结构为细胞膜。图中X和CO2可形成C3，因此可知X为C5。钩虫贪铜菌在进行化能自养时，抑制膜上氢化酶活性会阻断H2转化为H+和e-，进而阻断电子传递链，导致无法形成H+浓度梯度，使ATP不能合成，进而使C3不能还原为C5，导致物质X（C5）含量降低。 【小问2详解】 乙酰辅酶A能彻底分解生成ATP供能，同时乙酰辅酶A可作为原料合成PHA，储存能量，适应营养匮乏环境。 【小问3详解】 通过基因工程提高该菌的羧化酶活性，既可以提高PHA的产量，又能使该菌自养代谢增强，吸收CO2增多，有利于减少碳排放，缓解温室效应，提高经济效益和生态效益。 17. 系统性红斑狼疮的发病机制与B细胞激活因子（BAFF）密切相关。BAFF促进B细胞成熟，可作为共刺激因子激活辅助性T细胞。糖皮质激素可抑制BAFF基因的表达，是治疗系统性红斑狼疮的常见药物，但长期用药会导致多种副作用。 （1）系统性红斑狼疮是免疫系统攻击自身组织、器官导致的疾病，属于____________病。 （2）糖皮质激素能够治疗系统性红斑狼疮，原因是____________。 （3）长期使用外源糖皮质激素，通过____________轴实现____________调节，从而抑制自身肾上腺的功能。 （4）为了减少糖皮质激素的使用，可以注射____________抗体来治疗系统性红斑狼疮，阻碍BAFF与B细胞、T细胞表面的BAFF受体结合。 （5）长期使用糖皮质激素可导致骨损伤。GR是糖皮质激素的一种胞内受体，胶原蛋白对维持软骨细胞形态至关重要。为研究糖皮质激素与GR的结合对胶原蛋白基因表达的影响，现有模式细胞系（适用于外源基因表达），在此基础上需利用转基因技术构建的细胞系有____________。 【答案】（1）自身免疫 （2）糖皮质激素通过抑制BAFF基因的表达，抑制B细胞的成熟与辅助性T细胞的活化（减少攻击自身的抗体、细胞毒性T细胞） （3） ①. 下丘脑-垂体-肾上腺（皮质） ②. （负）反馈 （4）抗BAFF、与BAFF受体特异性结合的（抗BAFF受体） （5）表达胶原蛋白基因和GR基因的模式细胞系；表达胶原蛋白基因、不表达GR基因的模式细胞系【导入胶原蛋白基因和GR基因的模式细胞系；只导入胶原蛋白基因的模式细胞系】 【解析】 【分析】系统性红斑狼疮是自身产生的抗体与抗原结合而引起的多种组织器官受损，属于自身免疫病。 【小问1详解】 系统性红斑狼疮是免疫系统攻击自身组织、器官导致的疾病，属于自身免疫病。 【小问2详解】 糖皮质激素通过抑制BAFF基因的表达，抑制B细胞的成熟与辅助性T细胞的活化（减少攻击自身的抗体、细胞毒性T细胞），所以糖皮质激素能够治疗系统性红斑狼疮。 【小问3详解】 糖皮质激素存在分级调节和反馈调节，长期使用外源糖皮质激素，糖皮质激素通过减弱反馈调节降低糖皮质激素的分泌，即通过下丘脑-垂体-肾上腺（皮质）轴实现负反馈调节，从而抑制自身肾上腺的功能。 【小问4详解】 题干信息“系统性红斑狼疮的发病机制与B细胞激活因子（BAFF）密切相关”可知，为了减少糖皮质激素的使用，可以注射抗BAFF、与BAFF受体特异性结合的（抗BAFF受体）抗体来治疗系统性红斑狼疮，阻碍BAFF与B细胞、T细胞表面的BAFF受体结合。 【小问5详解】 为研究糖皮质激素与CR的结合对胶原蛋白基因表达的影响，糖皮质激素与CR的结合情况是实验的自变量，因变量是胶原蛋白基因表达情况，故利用转基因技术构建的细胞系有表达胶原蛋白基因和GR基因的模式细胞系；表达胶原蛋白基因、不表达GR基因的模式细胞系[导入胶原蛋白基因和GR基因的模式细胞系；只导入胶原蛋白基因的模式细胞系]。 18. 湿地为人类的生存和发展提供了多种珍贵资源，湿地保护已成为我国生态文明建设不可或缺的部分。 （1）湿地水体中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等，这体现了群落的_______结构，这种分层现象的意义是_______________。挺水植物如荷花、菖蒲对光信息敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明_________________离不开信息传递。 （2）湿地生态系统具有自我调节能力的基础是____________。在治理被污染的湿地水域时，选择生物的数量不能超过环境承载力的限度，这体现了生态工程的___________原理。 （3）某湿地水体中镉的含量超标，为筛选适宜修复镉污染的沉水植物，研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物苦藻、灯笼藻和眼子菜，并测定不同部位对镉的富集系数和迁移系数，结果如表所示 。 项 目 苦藻 灯笼藻 眼子菜 富集系数 （代表富集能力） 地上部分 0.35 0.05 0.2 地下部分 0.4 0.15 1 迁移系数（地下部分向地上部分迁移的能力） 0.8 0.4 0.2 应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，以免镉沿________________富集并通过微生物的分解作用，对水体造成二次污染。据表分析，修复镉污染的最佳植物是_______________，判断依据是________________。 【答案】（1） ①. 垂直 ②. 提高群落利用阳光等环境资源的能力 ③. 生物种群的繁衍 （2） ①. 负反馈调节 ②. 协调 （3） ①. 食物链（网） ②. 苦藻 ③. ①苦藻地上部分富集能力较高；②且迁移系数也很高。便于收割地上部分进行无害化处理 【解析】 【分析】信息传递在生态系统的作用主要有：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用；②生物种群的繁衍，离不开信息的传递；③调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 【小问1详解】 垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象。因此沉水植物、浮游植物、挺水植物的分布体现了群落的垂直结构，垂直结构提高群落利用阳光等环境资源的能力。当日照时间达到一定长度时才会开花，说明生物种群的繁衍离不开信息传递。 【小问2详解】 生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。协调原理是指生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度，因此在治理被污染的湿地水域时，选择生物的数量不能超过环境承载力的限度，这体现了生态工程的协调原理。 【小问3详解】 生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，以免镉沿食物链富集并通过微生物的分解作用，对水体造成二次污染。要收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，由表格数据可知苦藻地上部分富集能力较高，且地下部分向地上部分的迁移能力也较强，因此修复镉污染的最佳植物是苦藻。 19. 现有大麦矮秆隐性突变纯合品系1（矮秆基因a在1号染色体）和品系2（矮秆基因b在3号染色体上）。育种工作者又用Co-r射线照射大麦高秆品系的干种子，筛选获得一矮秆纯合突变体P。为了解该矮秆性状的遗传特性，将P分别与品系1和品系2杂交，F1均为高秆。 （1）采用Co-r射线处理的目的是________。P的矮秆基因_____（填“是” “不是”）a或b的等位基因。 （2）为了解突变体P矮秆基因是否位于1号染色体上，设计杂交实验，并预测实验结果（不考虑互换）。____________________ （3）SSR是DNA分子中的简单重复序列，非同源染色体上SSR重复单位不同，不同品种的同源染色体上SSR 重复次数不同，常用于染色体或基因的特异性标记。科研人员将矮秆品系2与纯合高秆杂交得到F1，F1自交获得 F2。然后对亲本及若干F2个体3号染色体上2个SSR序列（HVM9、HVM33）进行扩增后电泳，结果如下。 请判断应选取哪个SSR位点用于b基因的快速鉴定?_________。理由是__________________。 【答案】（1） ①. 提高突变频率##诱发基因突变 ②. 不是 （2）实验设计：将突变体P与矮秆品系1杂交获得F1，F1自交，统计F2中高秆和矮秆的比例预测结果：若F2中高秆:矮秆=1:1，说明矮秆基因位于1号染色体上。若F2中高秆:矮秆=9:7，说明矮秆基因不位于1号染色体上 （3） ①. HVM33 ②. F2中1~4均为矮秆（bb），说明电泳出来的条带只有1条。只有HVM33位点的电泳条带与矮秆亲本一致 【解析】 【分析】1、诱变育种原理：通过物理或化学手段（如辐射、化学试剂）诱导生物体发生基因突变，利用突变产生的遗传变异筛选出具有优良性状的新品种。方法：物理诱变：使用X射线、γ射线、紫外线、离子束等辐射。化学诱变：利用EMS（甲基磺酸乙酯）、亚硝基胍等诱变剂。生物诱变：通过转座子或病毒插入引发突变。2、杂交育种原理：通过不同品种或物种间的杂交，将双亲的优良性状基因重组，后代中筛选出结合双亲优势的个体。方法：种内杂交：同一物种不同品种间杂交（如籼稻与粳稻）。远缘杂交：不同物种或属间杂交（如小麦与黑麦杂交产生小黑麦）。 【小问1详解】 采用射线处理属于诱变育种，其目的是提高突变频率（诱发基因突变），从而增加产生新性状的可能性。已知品系1矮秆基因为a，品系2矮秆基因为b，将P分别与品系1和品系2杂交，F1​均为高秆，说明P中的矮秆基因不是a或b的等位基因。若P的矮秆基因是a或b的等位基因，那么P与相应品系杂交F1​应为矮秆。 【小问2详解】 将突变体(P)与矮秆品系1（aa）杂交获得F1，继续让F1自交，统计F2中高秆和矮秆的比例。若矮秆基因位于1号染色体上：设突变体(P)的矮秆基因与a在1号染色体上，P为纯合矮秆设基因为(aa’)（a’为突变的矮秆基因），与品系1（aa）杂交，F1基因型为aa和aa’，自交后F2中高秆：矮秆=1:1。若矮秆基因不位于1号染色体上：P的矮秆基因与品系1的a基因位于非同源染色体上，设P为AAbb（假设另一对基因），品系1为aaBB，F1为AaBb，F1自交，F2中高秆A _B_：矮秆（A_bb+aaB_+aabb） = 9:7。 【小问3详解】 应选取HVM33用于b基因的快速鉴定。从电泳结果可知，F2矮秆个体在HVM33位点的电泳条带与矮秆亲本一致，说明该位点与矮秆基因距离很近，高度连锁；而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致，所以选择HVM33。 20. PET的分子式为（C10H8O4），是使用最广泛的塑料之一，理化性质稳定，在自然界中降解需要数百年。为研究分解PET的方法，科研工作者做了一系列研究。 （1）使用____________的选择培养基，从塑料回收设施附近的沉积物中分离出能够利用PET的细菌。 （2）研究发现细菌能产生PET水解酶（PETase），其活性较低、稳定性差。科学家利用细胞表面展示技术开发了一种全细胞催化剂，即将锚定蛋白与目的蛋白连接，以融合蛋白的形式展示在细胞表面（图1）。 ①为实现该技术，先构建含有PET水解酶基因petase的重组质粒1（图2），再将锚定蛋白基因GCW51连接到重组质粒1上。应选用限制酶____________分别对重组质粒1和含锚定蛋白基因GCW51的片段进行酶切，再使用DNA连接酶构建重组质粒2。 ②为验证重组质粒2上是否正向连接了基因GCW51，可以选用引物____________（填序号）进行扩增。除引物外，PCR反应体系中还应包括____________等（写出2点） ③若实验结果为____________，则说明该片段正向连接在该质粒上。 （3）PET有很强的疏水性，研究发现PETase 对于PET的吸附性不强，猜测原因可能是________。基于细胞表面展示技术，可将锚定蛋白和____________以融合蛋白的形式展示在细胞表面，使细胞表面疏水性增强。 【答案】（1）PET （2） ①. EcoRl ②. 1、3 ③. 模板DNA、热稳定DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）、缓冲液、4种脱氧核苷酸（dNTP） ④. 有扩增产物（有条带） （3） ①. PETase蛋白亲水性较强（PETase蛋白疏水性较弱） ②. 疏水性蛋白 【解析】 【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。 【小问1详解】 于筛选出能够利用PET的细菌，应使用含有PET为唯一碳源的选择培养基。 【小问2详解】 ①应存在正向连接和反向连接两种情况，则使用同种限制酶进行切割重组质粒1和目的基因，目的基因两端都存在EcoRl的限制酶切位点，因此应选用限制酶EcoRl分别对重组质粒1和含锚定蛋白基因GCW51的片段进行酶切，再使用DNA连接酶构建重组质粒2。 ②若重组质粒2上正向连接了基因GCW51，则可用引物1和引物3进行扩增，能扩增出PET水解酶基因和GCW51基因的融合基因。PCR反应体系含有模板DNA、热稳定DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）、缓冲液、4种脱氧核苷酸（dNTP）等组分。 ③使用引物1和引物3进行扩增，若正向连接，引物1和引物3延伸方向相向，则有扩增产物（有条带），若反向连接，引物1和引物3同向，则无扩增产物。 【小问3详解】 PET有很强的疏水性，但PETase 对于PET的吸附性不强，可能原因是PETase蛋白亲水性较强，为了解决这一问题，可基于细胞表面展示技术，将锚定蛋白和疏水性蛋白以融合蛋白的形式展示在细胞表面，使细胞表面疏水性增强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $