精品解析：2025届湖南省常德市临澧县第一中学高三模拟预测生物试题

临澧一中高三模拟考试试卷生物 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP 合成酶能将H+势能转化为 ATP 中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和 ATP 合成酶重组到脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上， 在光照条件下，观察到如下图所示的结果。下列叙述正确的是（ ） A. 甲图中H+跨膜运输的方式是易化扩散 B. ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能 C. 破坏跨膜H+浓度梯度对ATP的合成无影响 D ATP合成酶只具有催化作用，不具有运输作用 2. 如图所示，自来水经滤膜过滤后，转移到牛肉膏蛋白胨培养基上，适宜条件下培养48 h染色后统计变色菌落数目为165个。下列说法正确的是（　　） A. 若培养基含伊红—亚甲蓝，大肠杆菌菌落呈蓝绿色 B. 自来水中大肠杆菌浓度是33个·L-1，比真实值偏大 C. 为了提高准确度，需设重复实验，但不用空白对照 D. 若培养基菌落数目大于300，可适当减少自来水量 3. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 C. 作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递 D. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 4. 开两性花的某名贵花卉花色有白色、红色和紫色三种，其受基因的控制过程如图1所示。生物兴趣小组对基因型为AaBb的个体进行测交实验，测交结果如下表所示，下列有关叙述不正确的是（ ） 实验编号 测交类型 测交后代表现型种类及数量 母本 父本 紫色 红色 白色 实验一 aabb AaBb 101 99 201 实验二 AaBb aabb 120 61 241 A. 由图1可知这种名贵花卉中白花植株的基因型共有3种 B. 基因型为AaBb的植株减数分裂产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有50%致死 C. 由实验二的结果推测其比例异常可能是基因型为Aabb的个体中有50%致死 D. 基因型为AaBb的植株自交，后代的表现型及比例为紫色：红色：白色=4：1：2 5. 下列关于探索光合作用原理的实验叙述，正确的是（　　） A. 恩格尔曼实验分析了水绵光合作用生成的氧气量 B. 希尔反应应在离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂并通入CO2 C. 阿尔农实验需给离体的叶绿体光照，并供给ADP、Pi等物质 D. 鲁宾和卡门实验应向小球藻培养液中同时加入H218O和 C18O2 6. 科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是（ ） 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 A. 第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O B. 第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C C. 第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，释放出子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 D. 第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现沉淀物中 7. 味精的主要成分是谷氨酸钠，其生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌可以通过诱变育种获得 B. 谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素 C. 谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌不同 D. 发酵过程中应控制发酵液的pH为酸性条件 8. 交换是基因重组的基础，A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab B. 乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB C. 甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期 D. 甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生 9. 图甲是某河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图，图乙表示生态系统功能随时间的变化曲线图。下列说法错误的是（　　） A. 河流生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体 B. 图甲水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是藻类通过光合作用释放氧气 C. 某味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流生态系统，则图乙中x增大 D. 图乙中x和y的数值大小一般呈负相关 10. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（　　） A. 52% B. 27% C. 26% D. 2% 11. 玉米的高秆（H）对矮秆（h）为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1，各F1中基因型频率与H基因频率（p）的关系如图。下列分析正确的是（　　） A. 只有p=a时，亲代群体才可能只含有杂合体 B. p=c时，F1自交一代，子代中纯合体比例为5/9 C. p=a时，隐性纯合体F1中所占的比例为1/9 D. 0<p<1时，亲代群体都可能只含有纯合体 12. 下列说法正确的有（　　） ①PCR反应缓冲液中一般添加Ca2+激活DNA聚合酶 ②靶细胞、辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化 ③洋葱根尖细胞能产水的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体 ④特定蛋白质分子的运动有助于氨基酸跨膜运输 ⑤ 可用电刺激、聚乙二醇、蛋白酶合成抑制剂激活重构胚 ⑥交感和副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张 ⑦胃黏膜属于生物膜系统 ⑧植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等 ⑨无子西瓜和无子番茄都离不开生长素的作用 A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。为筛选出产油脂的细菌，某小组进行了如图所示的实验。物质甲可将菌体内的油脂染成黑色。下列分析正确的是（　　） A. 应将土壤菌液系列稀释、灭菌后再涂布到培养基A上 B. 培养基A、B、C都以油脂作为唯一的碳源 C. 培养基B中的菌落2和菌落4是产油脂的目的菌 D. 挑选培养基B中的目的菌接种到固体培养基中扩大培养 14. 在干旱胁迫下，番茄会出现花提前凋落的现象，从而严重影响产量，而花和果实的脱落是一个受调控的过程。为研究其中的机制，某科研团队进行了相关实验：（1）构建S₂（编码植酸酶2的基因）过表达和 S₂敲低的番茄，统计了其在水分充足和 干旱条件下的落花率，结果如图1；（2）磺肽素（PSK） 是一种肽类激素，由PSK的前体通过S2蛋白的剪切形成。对番茄植株外施一定浓度的 PSK 前体， 3天后统计落花率，结果如图2；（3）为了进一步研究干旱胁迫下 S2是否通 过乙烯来诱导花脱落，干旱胁迫下，用乙烯拮抗剂分别处理野生型、过表达组和 敲低组；对照组用水处理，其余条件与实验组相同， 一段时间后发现用乙烯拮抗剂处理的植株的落花率与对照组的差值在野生型、过表达组和敲低组之间没有明显差异。下列相关分析错误的是（ ） A. 干旱可能通过促进（或诱导）S₂的表达促进花脱落 B. 干旱胁迫下 S₂诱导的花脱落需依赖生长素和乙烯 C. 实验（3）的现象支持“干旱胁迫下S₂诱导的花脱落不依赖乙烯” D. 促进 PSK 作用可以减少番茄花的提前凋落，提高产量 15. 下图表示三种调控基因表达的途径，下列叙述正确的是（ ） A. 图中属于表观遗传机制的途径是1、3 B. DNA甲基化后导致基因不表达的原因主要是RNA聚合酶失去了破坏氢键的作用 C. 图中途径2通过影响酶的合成来间接影响生物性状 D. 在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因 16. 两家系分别患有甲病（用A或a表示）和乙病（用B或b表示），且均不含对方的致病基因，a基因在人群中的基因频率为1%。甲病家系中A和a基因扩增后用某种限制酶处理，电泳结果如图1所示；乙病家系中B和b基因所在的DNA片段，用另一种限制酶处理后得到两种大小不等的片段，B或b基因既可以存在于长片段中，也可以存在于短片段中，电泳结果如图2所示。（注：图中数字表示碱基对数，上述基因均不存在于X、Y同源区段）。下列叙述不正确的是（　　） A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传 B. 8号个体的基因型与6号个体相同 C. 4号个体与人群中某男性婚配，后代患甲病概率为101/400 D. 8号个体与乙病携带者婚配所生后代患乙病概率为1/8 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 1946年到1953年之间，得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用14CO2饲养单细胞小球藻，进行了如下图所示的研究，请回答： （1）小球藻利用14CO2的场所是_____，为保证实验效果，最好选择_____（填“绿”或“白”）光灯照射。 （2）图示过程中将小球藻浸入沸腾的乙醇中，其作用是_____（至少答出两点），进行层析的目的是_____。 （3）卡尔文实验的研究目的是_____。 （4）下图是小球藻同化14CO2后，不同时间、不同物质的放射自显影图。不同黑斑的大小反映的是_____，实验结果表明小球藻首先将14CO2转化为_____，最终_____（填“能”或“不能”）转化为非糖类物质。 18. 迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文化的时空关联，诠释了“地球生命共同体”的理念。辽东半岛滨海湿地资源丰富，是东亚—澳大利亚水鸟迁徙通道中鸟类的重要停歇、觅食地，对保护生物多样性具有全球性的重要意义，回答下列问题： （1）迁徙鸟类对迁徙途中停歇、觅食地生态系统的结构和功能产生影响，生态系统的基本功能是_________、______和_________。某鸟类种群的年龄结构是_______。 （2）每年春季，数量巨大的迁徙水鸟在辽宁滨海湿地停歇、觅食，形成“鸟浪”奇观。此时，该地生物群落体现出明显的__________变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是_____。 （3）该地区迁徙水鸟还停歇、觅食于由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境，这说明保护迁徙的候鸟，并不意味禁止_____自然滩涂，适度的人类生产活动会_____（填“提高”或“降低”）湿地生态系统的多样性。 （4）在鸟类迁徙通道的觅食地，影响各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地的_____。 （5）为稳定发挥辽宁滨海湿地在鸟类迁徙过程中重要节点作用，应采取______（答出两点即可）等措施，对该区域湿地进行全面的保护。 19. 了解免疫系统对抗肿瘤细胞的机理，可以有助于人们更好地进行抗癌治疗。 （1）研究表明，肿瘤细胞一般情况下主要通过______呼吸获取能量，并将乳酸分泌到肿瘤微环境中。为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用，研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞（Tc细胞）和Treg细胞（一种调节性T细胞，可抑制Tc细胞的激活和增殖），一段时间后检测细胞增殖情况，结果如图（细胞分裂指数越高表示增殖能力越强）。结果表明，肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸，其主要机理是______。 （2）又有研究发现，癌细胞表面蛋白PD－L1与T细胞表面的PD－1受体结合后，抑制T细胞的激活。开发PD－L1抗体，通过_________，从而解除对T细胞的抑制。前列腺癌细胞PD－L1基因的表达水平较高，一部分PD－L1定位于细胞膜上，一部分PD－L1通过外泌体（细胞分泌的具膜小泡）分泌到细胞外，请分析PD－L1抗体治疗前列腺癌效果不明显的原因是______。 （3）嵌合抗原受体T细胞（CAR－T细胞）疗法是一种治疗癌症的免疫新疗法，基本流程是从患者体内分离T细胞，为其装上识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR），体外扩增后再输回患者体内，即可进行肿瘤免疫治疗。与放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR－T细胞疗法具备_________等优势。在一名经过CAR－T细胞治疗后又复发的患者身上发现了“CAR－癌细胞”（生产CAR－T细胞时一部分CAR加到了癌细胞上），“CAR－癌细胞”导致癌症复发的原因是_________。 20. 中国是世界上第一个成功研发和推广杂交水稻的国家。杂交水稻具有个体高度杂合性，杂种后代会出现性状分离，需要年年制种。回答下列问题； （1）科研人员在水稻自然群体中发现了一株光敏感雄性不育农垦58S（突变株），这种不育性随日照的长短而发生变化。为探究影响农垦58S花粉育性的因素，科研人员用碘—碘化钾对农垦58S的花粉进行染色，染成蓝色表示花粉可育，结果如表1所示。 表1 不同的光温条件 花粉的染色率 短日照低温（12 h，22 ℃） 41.9% 短日照高温（12 h，28 ℃） 30.2% 长日照低温（14 h，22℃） 5.1% 长日照高温（14 h，28 ℃） 0 分析以上信息，可以得出的实验结论是____。 （2）分子标记（SSR）是DNA中的简单重复序列，常用于染色体的特异性标记，非同源染色体以及不同品种的同源染色体上SSR的重复单位和次数不同。科研人员将农垦58S与野生型植株58N杂交获得F1，F1自交获得F2，再提取亲本和F2中单株的叶肉细胞DNA，利用染色体上特异的SSR进行扩增。R2708是12号染色体上的一种分子标记，亲本农垦58S的分子标记为a，野生型58N的分子标记为b，F2群体中R2708标记基因型和育性的关系如表2所示。 表2 R2708基因型 株数 雄性可育植株的比例 aa 28 6.1% ab 57 75.6% bb 31 80.9% ①统计F2植株的育性时，植株最可能是在____的环境条件下培养。 ②根据统计结果可知，农垦58S的突变基因____，（填“位于”或“不位于”）12号染色体上，且属于____（填“显性”或“隐性”）突变基因，判断依据是____。 （3）杂种优势是杂种在体型、生长率、繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象。请你利用农垦58S育性的特性，设计一个育种方案来培育水稻杂交种和保存光敏感雄性不育农垦58S：____。 21. 淀粉经淀粉酶催化水解后的产物是重要的工业原料，但工业化生产常需要在高温条件下进行，而现有的淀粉酶耐热性不强。科研人员发现将淀粉酶（AmyS1）第27位的亮氨酸替换为天冬氨酸后，能产生耐热性高的淀粉酶（AmyS2）。科研人员利用蛋白质工程设计并人工合成了AmyS2基因，将其导入芽孢杆菌，过程如图1所示。最终结果表明，与导入质粒B相比，导入质粒C的芽孢杆菌的培养液中更易获得并提纯AmyS2.回答下列问题： （1）科研人员利用蛋白质工程对淀粉酶（AmyS2）进行了如下改造：预期AmyS2的功能→设计AmyS2的结构→设计AmyS2的________→人工合成AmyS2基因的________序列→将获得的AmyS2基因导入芽孢杆菌生产AmyS2. （2）根据图2分析，利用PCR技术扩增AmyS2基因时，应选择甲、乙、丙、丁四种引物中的________。若将该基因扩增过程中至少经过________次循环，可获得32个符合要求的目的基因。 （3）将AmyS2基因与原始质粒A构建成质粒B，应选择的限制酶是________；将质粒B与信号肽基因构建成质粒C，应选择的限制酶是________。在工业生产中，使用导入质粒C的工程菌生产α-淀粉酶时，更容易从培养液中获取并提纯目标蛋白质，据此推测，信号肽的功能可能是________。 （4）芽孢杆菌细胞内的bp基因会表达出一种胞外蛋白酶，导致胞外α淀粉酶被降解。科研人员利用基因编辑技术敲除芽孢杆菌的bp基因，构建能高效表达α淀粉酶的工程菌。利用PCR技术可以检测bp基因是否被成功敲除，请简述实验设计思路：________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 临澧一中高三模拟考试试卷生物 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP 合成酶能将H+势能转化为 ATP 中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和 ATP 合成酶重组到脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上， 在光照条件下，观察到如下图所示的结果。下列叙述正确的是（ ） A. 甲图中H+跨膜运输的方式是易化扩散 B. ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能 C. 破坏跨膜H+浓度梯度对ATP的合成无影响 D. ATP合成酶只具有催化作用，不具有运输作用 【答案】B 【解析】 【分析】据图示可知，甲图中在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动运输，图乙丙中ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用，若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。 【详解】A、甲图中在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动运输，A错误； B、由图乙丙可知，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能，B正确； C、由图可知，破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成，C错误； D、由图丙可知，ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用，D错误； 故选B。 2. 如图所示，自来水经滤膜过滤后，转移到牛肉膏蛋白胨培养基上，适宜条件下培养48 h染色后统计变色菌落数目为165个。下列说法正确的是（　　） A. 若培养基含伊红—亚甲蓝，大肠杆菌菌落呈蓝绿色 B. 自来水中大肠杆菌浓度是33个·L-1，比真实值偏大 C. 为了提高准确度，需设重复实验，但不用空白对照 D. 若培养基菌落数目大于300，可适当减少自来水量 【答案】D 【解析】 【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在周体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 【详解】A、若培养基含伊红-美蓝，大肠杆菌菌落呈黑色或紫黑色有金属光泽，A错误； B、自来水中大肠杆菌浓度是165÷5=33个/L，由于两个或多个大肠杆菌可能长成一个菌落，因此比真实值偏小，B错误； C、为了提高准确度，需设重复实验，同时需要设置空白对照，C错误； D、若培养基菌落数目大于300，说明细菌数目较多，可适当减少自来水量，D正确。 故选D。 3. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 C. 作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递 D. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 【答案】B 【解析】 【分析】分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。 【详解】A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确； B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误； C、根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确； D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。 故选B。 4. 开两性花的某名贵花卉花色有白色、红色和紫色三种，其受基因的控制过程如图1所示。生物兴趣小组对基因型为AaBb的个体进行测交实验，测交结果如下表所示，下列有关叙述不正确的是（ ） 实验编号 测交类型 测交后代表现型种类及数量 母本 父本 紫色 红色 白色 实验一 aabb AaBb 101 99 201 实验二 AaBb aabb 120 61 241 A. 由图1可知这种名贵花卉中白花植株的基因型共有3种 B. 基因型为AaBb的植株减数分裂产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有50%致死 C. 由实验二的结果推测其比例异常可能是基因型为Aabb的个体中有50%致死 D. 基因型为AaBb的植株自交，后代的表现型及比例为紫色：红色：白色=4：1：2 【答案】C 【解析】 【分析】 1、由图1细胞代谢途径可知，A_B_表现为紫花，A_bb表现为红花，aaB_和aabb表现为白花；2、由测交后代可知，基因型为AaBb个体作父本，测交后代紫色：红色：白色=1:1:2，是1:1:1:1的变形，说明AaBb个体作父本，产生比例相等的四种配子，可知两对等位基因遵循自由组合定律。AaBb作母本，后代的表现型比例为紫色：红色：白色=2:1:4，说明AaBb作母本，产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有50%致死，即可育卵细胞基因型及比例为AB：Ab:aB:ab=2:1:2:2。测交后代的基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=2:1:2:2，表现型为紫色：红色：白色=2:1:4。 【详解】A、由图1可知这种名费花卉中白花植株的基因型共有aaBB、aaBb、aabb3种，A正确； B、据分析可知，基因型为AaBb的植株减数分裂产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有50%致死，B正确； C、实验一的结果是正常的测交比例的变形，故Aabb的个体不存在致死现象，由实验二的结果推测其比例异常可能是基因型为AaBb的植株减数分裂产生的基因型为Ab的卵细胞中可能有50%致死，C错误； D、据分析可知基因型为AaBb的植株自交，精子的基因型及比例为AB：Ab:aB:ab=1:1:1:1，可育卵细胞的基因型及比例为AB：Ab:aB:ab=2:1:2:2，用棋盘法分析可知，后代基因型及比例为2AABB：4AaBB:3AABb:7AaBb:AAbb:3Aabb:2aaBB:4aaBb:2aabb,表现型及其比例为紫花：红花：白花=（2+4+3+7）：（1+3）：（2+4+2）=4：1：2，D正确。 故选C。 5. 下列关于探索光合作用原理的实验叙述，正确的是（　　） A. 恩格尔曼实验分析了水绵光合作用生成的氧气量 B. 希尔反应应在离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂并通入CO2 C. 阿尔农实验需给离体的叶绿体光照，并供给ADP、Pi等物质 D. 鲁宾和卡门实验应向小球藻培养液中同时加入H218O和 C18O2 【答案】C 【解析】 【分析】1880年美国科学家恩格尔曼实验证明了光合作用的场所是叶绿体，O2是由叶绿体释放出来的，同时发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域；1937年希尔在离体叶绿体（实质是被膜破裂的匀浆）悬浮液中，加入适当的电子受体（如草酸铁），照光时可使水分解而释放氧气；1941年美国科学家鲁宾和卡门实验采用同位素标记法得出光合作用释放的O2来自H2O；20世纪40年代卡尔文采用同位素示踪法探明了CO2在光合作用中转化成有机物中的C的途径，即卡尔文循环。 【详解】A、恩格尔曼的实验证明了水绵光合作用生成了氧气，但未测定氧气量，A错误； B、1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气，B错误； C、美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验发现，在光照下，当向反应体系中供给ADP、Pi时叶绿体可合成ATP，并且发现这一过程总是与水的光解相伴随，C正确； D、鲁宾和卡门用18O分别标记H218O和C18O2，进行两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给植物提供H218O和CO2，D错误。 故选C。 6. 科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是（ ） 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 A. 第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O B. 第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C C. 第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 D. 第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现沉淀物中 【答案】D 【解析】 【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，由DNA和蛋白质构成。在寄生的过程中，它会把自身的遗传物质注入到大肠杆菌内，并利用大肠杆菌内的物质合成新的噬菌体，进行大量增殖。为了确定它注入到大肠杆菌内的是它的蛋白质还是DNA（即哪个是它的遗传物质），科学家采用放射性同位素标记的方法进行了相关实验。 【详解】A、大肠杆菌成分用18O标记，子代噬菌体的蛋白质外壳的原料完全来自大肠杆菌，故子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O，A正确； B、14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，由于DNA的半保留复制，子代部分噬菌体含有亲代DNA的一条链，所以子代噬菌体的DNA中不一定含有14C，B正确； C、噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA做模板链，大肠杆菌提供脱氧核苷酸为原料，合成子代噬菌体的，所以每一个子代噬菌体都含32P；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不会进入大肠杆菌体内，故子代噬菌体中都不含35S，C正确； D、14C既能标记噬菌体的DNA，也能标记噬菌体的蛋白质外壳，所以经过一段时间培养后离心，检测到放射性在上清液和沉淀物中都有，D错误。 故选D。 7. 味精的主要成分是谷氨酸钠，其生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌可以通过诱变育种获得 B. 谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素 C. 谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌不同 D. 发酵过程中应控制发酵液的pH为酸性条件 【答案】D 【解析】 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面，发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 【详解】A、诱变育种可以诱导生物发生基因突变，从而产生优良性状，可用于获得用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌，A正确； B、从小麦、大米等淀粉类谷物糖化可得到葡萄糖，为谷氨酸棒状杆菌提供碳源，尿素提供氮源，B正确； C、谷氨酸棒状杆菌为需氧型细菌，进行有氧呼吸；乳酸菌为厌氧型细菌，进行无氧呼吸，它们的呼吸方式不同，C正确； D、谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，D错误。 故选D。 8. 交换是基因重组的基础，A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab B. 乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB C. 甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期 D. 甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生 【答案】C 【解析】 【分析】互换发生于减数第一次分裂前期同源染色体联会时同源染色体中的非姐妹染色单体之间。新物种产生的标志是两种群出现生殖隔离。 【详解】AB、据图可知，乙图中互换并不会导致A、B基因互换，故不会产生Ab配子和aB配子，AB错误； C、甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期同源染色体联会时，C正确； D、甲、乙和丙的交换可以产生新的基因型，不会导致新物种的产生，D错误。 故选C。 【点睛】 9. 图甲是某河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图，图乙表示生态系统功能随时间的变化曲线图。下列说法错误的是（　　） A. 河流生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体 B. 图甲水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是藻类通过光合作用释放氧气 C. 某味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流生态系统，则图乙中x增大 D. 图乙中x和y的数值大小一般呈负相关 【答案】D 【解析】 【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分是指生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构指的是食物链和食物网。 【详解】A、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者组成的生物群落和非生物的物质和能量，即无机环境，A正确； B、污水排放初期，好氧细菌大量增殖分解有机物，导致溶解氧下降，随后藻类增殖，进行光合作用产生氧气，另外有机物减少，好氧细菌减少，对溶解氧的消耗量下降，故水中溶解氧逐渐恢复，B正确； C、若大量的污染物排入水体，水体污染严重，引发富营养化，可能造成水体生物死亡，则该生态系统恢复所需要的时间x会增大，C正确； D、一般情况下，一个生态系统受到干扰偏离正常y越大，恢复稳态所需要的时间x就越长。二者通常呈正相关，D错误。 故选D。 10. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（　　） A. 52% B. 27% C. 26% D. 2% 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。 【详解】分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。 故选B。 11. 玉米的高秆（H）对矮秆（h）为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1，各F1中基因型频率与H基因频率（p）的关系如图。下列分析正确的是（　　） A. 只有p=a时，亲代群体才可能只含有杂合体 B. p=c时，F1自交一代，子代中纯合体比例为5/9 C. p=a时，隐性纯合体F1中所占的比例为1/9 D. 0<p<1时，亲代群体都可能只含有纯合体 【答案】D 【解析】 【分析】种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，不同基因型个体的生存和繁殖的机会是均等的，且没有突变时，遵循遗传平衡定律。 【详解】A、当亲代群体中只含有杂合子时，H和h的基因频率均为1/2，a小于1/2，A错误； B、当H的基因频率为c时，Hh与HH的基因型频率相等，根据遗传平衡定律可得2c（1-c）=c2，解得c=2/3，即H的基因频率为2/3，h的基因频率为1/3，则F1中，HH=4/9，Hh=4/9，hh=1/9，F1自交一代，子代中纯合子的概率为4/91+4/91/2+1/91=7/9，B错误； C、当H的基因频率为a时，Hh与hh的基因型频率相等，根据遗传平衡定律可得2a（1-a）=（1-a）2，解得a=1/3，即H的基因频率为1/3，h的基因频率为2/3，所以F1中，隐性纯合子所占的概率为2/32/3=4/9，C错误； D、当H的基因频率，0p1，亲本都可能只含有纯合子，PP、pp，D正确。 故选D。 12. 下列说法正确的有（　　） ①PCR反应缓冲液中一般添加Ca2+激活DNA聚合酶 ②靶细胞、辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化 ③洋葱根尖细胞能产水的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体 ④特定蛋白质分子的运动有助于氨基酸跨膜运输 ⑤ 可用电刺激、聚乙二醇、蛋白酶合成抑制剂激活重构胚 ⑥交感和副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张 ⑦胃黏膜属于生物膜系统 ⑧植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等 ⑨无子西瓜和无子番茄都离不开生长素的作用 A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项 【答案】A 【解析】 【分析】克隆时，用电刺激、Ca2+载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。 【详解】①PCR反应缓冲液中一般添加Mg2+激活DNA聚合酶，①错误； ②细胞毒性T细胞识别并与靶细胞结合后开始分裂分化，辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂分化过程，②正确； ③洋葱根尖细胞无叶绿体，③错误； ④氨基酸的跨膜运输需要载体蛋白（如氨基酸转运蛋白），这些蛋白质通过构象变化协助运输，蛋白质分子的运动（构象变化）是运输的关键，④正确； ⑤聚乙二醇是促进原生质体或动物细胞融合，无激活重构胚的作用。可用乙醇激活重构胚，⑤错误； ⑥交感和副交感神经属于自主神经系统，是支配内脏、血管和腺体的传出神经，⑥错误； ⑦生物膜系统是指细胞膜、细胞器膜、核膜构成的膜系统，胃黏膜不属于生物膜系统，⑦错误； ⑧渗透平衡不等于细胞内外溶液浓度相等，渗透平衡是指水分子的运输达到平衡，⑧错误； ⑨无籽西瓜的发育也离不开生长素的作用，只是不需人工涂抹生长素；无子番茄是通过外源生长素处理未受精的雌蕊发育而成，依赖生长素，⑨正确。 综上所述，A正确；BCD错误。 故选A。 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。为筛选出产油脂的细菌，某小组进行了如图所示的实验。物质甲可将菌体内的油脂染成黑色。下列分析正确的是（　　） A. 应将土壤菌液系列稀释、灭菌后再涂布到培养基A上 B. 培养基A、B、C都以油脂作为唯一的碳源 C. 培养基B中的菌落2和菌落4是产油脂的目的菌 D. 挑选培养基B中的目的菌接种到固体培养基中扩大培养 【答案】C 【解析】 【分析】选择培养基：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。 【详解】A、灭菌会杀死土壤菌液中的目的菌，A错误； B、该实验的目的是筛选能合成油脂的细菌，因此选择培养基中不能加入油脂，B错误； C、依据题图可知，菌落2和菌落4的细胞被染成黑色，说明这两个菌落的微生物都产生了油脂，C正确； D、一般微生物的扩大培养采用液体培养基，D错误。 故选C。 14. 在干旱胁迫下，番茄会出现花提前凋落的现象，从而严重影响产量，而花和果实的脱落是一个受调控的过程。为研究其中的机制，某科研团队进行了相关实验：（1）构建S₂（编码植酸酶2的基因）过表达和 S₂敲低的番茄，统计了其在水分充足和 干旱条件下的落花率，结果如图1；（2）磺肽素（PSK） 是一种肽类激素，由PSK的前体通过S2蛋白的剪切形成。对番茄植株外施一定浓度的 PSK 前体， 3天后统计落花率，结果如图2；（3）为了进一步研究干旱胁迫下 S2是否通 过乙烯来诱导花脱落，干旱胁迫下，用乙烯拮抗剂分别处理野生型、过表达组和 敲低组；对照组用水处理，其余条件与实验组相同， 一段时间后发现用乙烯拮抗剂处理的植株的落花率与对照组的差值在野生型、过表达组和敲低组之间没有明显差异。下列相关分析错误的是（ ） A. 干旱可能通过促进（或诱导）S₂的表达促进花脱落 B. 干旱胁迫下 S₂诱导的花脱落需依赖生长素和乙烯 C. 实验（3）的现象支持“干旱胁迫下S₂诱导的花脱落不依赖乙烯” D. 促进 PSK 作用可以减少番茄花的提前凋落，提高产量 【答案】BD 【解析】 【分析】由图2可知，施加PSK前体组与施加水组相比，PSK前体组的落花率提高，这说明PSK的前体通过S2蛋白的剪切能形成磺肽素（PSK），PSK能调高落花率；如果PSK前体处理敲低组，PSK的前体无法通过S2蛋白的剪切，因此无法形成磺肽素（PSK） 【详解】A、结合实验数据分析，在干旱条件下，S2敲低组的番茄落花率略高于水分充足条件下番茄落花率；而野生型、过表达组的番茄落花率远远高于水分充足条件下番茄落花率，因而可说明，含有S2时，番茄落花率提高，进而可推测干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落，A正确； BC、干旱胁迫下，用乙烯拮抗剂分别处理野生型、过表达组和敲低组：对照组用水处理，其余条件与实验组相同，一段时间后检测落花率。若用乙烯拮抗剂处理的植株的落花率与对照组的差值，在野生型、过表达组和敲低组之间没有明显差异，说明干旱胁迫下S1诱导的花脱落不依赖乙烯，B错误，C正确； D、图2中施加PSK前体组与施加水组相比，PSK前体组的落花率提高，这说明PSK的前体通过S2蛋白的剪切能形成磺肽素（PSK），PSK能提高落花率，D错误。 故选BD。 15. 下图表示三种调控基因表达的途径，下列叙述正确的是（ ） A. 图中属于表观遗传机制的途径是1、3 B. DNA甲基化后导致基因不表达的原因主要是RNA聚合酶失去了破坏氢键的作用 C. 图中途径2通过影响酶的合成来间接影响生物性状 D. 在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因 【答案】D 【解析】 【分析】1、生物的性状由基因和环境共同决定的，基因型相同的个体表现型不一定相同，表现型相同的个体基因型也不一定相同。 2、基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径： ①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状； ②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；基因与性状不是简单的线性关系，大多数情况下，一个基因控制一个性状，有的情况下，一个基因与多个性状有关，一个性状也可能由多个基因共同控制；基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用，精细地调节生物的性状。 3、表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。 DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。 分析图形：途径1是转录启动区域DNA甲基化，干扰转录，导致基因无法转录，途径2是利用RNA干扰，使mRNA被切割成片段，干扰翻译，导致mRNA无法翻译；途径3是由于组蛋白的修饰，从而导致相关基因无法表达或表达被促进。 【详解】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，1、2、3都在没有改变DNA序列的情况下改变了生物性状，属于表观遗传机制，A错误； B、DNA甲基化后导致基因不表达的原因是RNA聚合酶无法与转录启动区域结合，导致无法转录，进而影响了基因的表达，B错误； C、途径2是利用RNA干扰，使mRNA被切割成片段，干扰翻译，导致mRNA无法翻译，途径2也可能是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，C错误； D、依据途径3推测，在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因，其主要原因是：在神经细胞中，呼吸酶合成基因表达而肌蛋白基因不表达，从而推出控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因，D正确。 故选D。 16. 两家系分别患有甲病（用A或a表示）和乙病（用B或b表示），且均不含对方的致病基因，a基因在人群中的基因频率为1%。甲病家系中A和a基因扩增后用某种限制酶处理，电泳结果如图1所示；乙病家系中B和b基因所在的DNA片段，用另一种限制酶处理后得到两种大小不等的片段，B或b基因既可以存在于长片段中，也可以存在于短片段中，电泳结果如图2所示。（注：图中数字表示碱基对数，上述基因均不存在于X、Y同源区段）。下列叙述不正确的是（　　） A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传 B. 8号个体的基因型与6号个体相同 C. 4号个体与人群中某男性婚配，后代患甲病概率为101/400 D. 8号个体与乙病携带者婚配所生后代患乙病的概率为1/8 【答案】AB 【解析】 【分析】在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、依据图1，亲本均正常但有一个患病的儿子，可知甲病为隐性遗传病，观察图1的电泳结果可知，1号个体没有致病基因，2、3、4号均含有甲病致病基因，但只有3号表现出来，故甲病应为伴X隐性遗传病，A错误； B、依据图2，亲本均正常生了一个患乙病的女儿，可以判断乙病为常染色体隐性遗传病，5号和6号均为杂合子（Bb），8号可能为BB，也可能为Bb，故8号个体的基因型与6号个体不一定相同，B错误； C、甲病应为伴X隐性遗传病，4号含有甲病致病基因，其基因型为XAXa，与人群中某男性婚配，a基因在人群中的基因频率为1％，该男性为XaY的概率为1/100，该男性为XAY的概率为99/100，后代患甲病概率为1/1001/2+99/1001/4=1/200+99/400=101/400，C正确； D、已知8号个体的B和b基因所在的DNA片段，用限制酶处理后得到两种大小不等的片段，B或b既可以存在于长片段中，也可以存在于短片段中，可判断8号个体的基因型为BB或Bb，各占1/2，与乙病携带者婚配所生后代患乙病的概率为1/2×1/4=1/8 ，D正确。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 1946年到1953年之间，得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用14CO2饲养单细胞小球藻，进行了如下图所示的研究，请回答： （1）小球藻利用14CO2的场所是_____，为保证实验效果，最好选择_____（填“绿”或“白”）光灯照射。 （2）图示过程中将小球藻浸入沸腾的乙醇中，其作用是_____（至少答出两点），进行层析的目的是_____。 （3）卡尔文实验的研究目的是_____。 （4）下图是小球藻同化14CO2后，不同时间、不同物质的放射自显影图。不同黑斑的大小反映的是_____，实验结果表明小球藻首先将14CO2转化为_____，最终_____（填“能”或“不能”）转化为非糖类物质。 【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. 白 （2） ①. 杀死细胞（使酶失活）、提取细胞中的有机物 ②. 分离提取液中不同的细胞代谢产物 （3）探究在光合作用中CO2中的碳转化成有机物中的碳的转移途径 （4） ①. 被标记的提取物的量 ②. PGA ③. 能 【解析】 【分析】据图分析：该实验是利用放射性的14CO2探究光合作用的碳元素的利用途径，该实验的自变量是不同的时间，因变量是放射性碳元素的分布情况。 【小问1详解】 光合作用的暗反应阶段中CO2被C5固定形成C3，场所是叶绿体基质，该实验自变量是不同的时间，因变量是放射性碳元素的分布情况，光照强度是无关变量，无关变量要相同且适宜，故最好选择白光灯照射。 【小问2详解】 该实验探究不同时间放射性碳元素的分布情况，每隔几秒取出部分样品，用沸腾的乙醇杀死细胞，可使相关酶失活，使反应停止，同时乙醇可提取细胞中的有机物，然后蒸发浓缩后层析，进行层析的目的是分离提取液中不同的细胞代谢产物，然后检测放射性位置和放射量。 【小问3详解】 卡尔文实验的研究目的是探究在暗反应阶段，CO2中的碳转化成有机物中的碳的转移途径。 【小问4详解】 不同黑斑的大小反映的是被标记的提取物的量，分析图示在0．5s时，小球藻中只有一种化合物含有14C，说明小球藻首先将14CO2转化为PGA，分析图30s时可知，细胞内出现了多种14C标记的非糖物质，说明14CO2中的碳最终能转化为非糖类物质。 18. 迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文化的时空关联，诠释了“地球生命共同体”的理念。辽东半岛滨海湿地资源丰富，是东亚—澳大利亚水鸟迁徙通道中鸟类的重要停歇、觅食地，对保护生物多样性具有全球性的重要意义，回答下列问题： （1）迁徙鸟类对迁徙途中停歇、觅食地生态系统的结构和功能产生影响，生态系统的基本功能是_________、______和_________。某鸟类种群的年龄结构是_______。 （2）每年春季，数量巨大的迁徙水鸟在辽宁滨海湿地停歇、觅食，形成“鸟浪”奇观。此时，该地生物群落体现出明显的__________变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是_____。 （3）该地区迁徙水鸟还停歇、觅食于由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境，这说明保护迁徙的候鸟，并不意味禁止_____自然滩涂，适度的人类生产活动会_____（填“提高”或“降低”）湿地生态系统的多样性。 （4）在鸟类迁徙通道的觅食地，影响各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地的_____。 （5）为稳定发挥辽宁滨海湿地在鸟类迁徙过程中重要节点的作用，应采取______（答出两点即可）等措施，对该区域湿地进行全面的保护。 【答案】（1） ①. 能量流动 ②. 物质循环 ③. 信息传递 ④. 该鸟类种群中各年龄期个体数所占的比例 （2） ①. 季节性 ②. 物种组成 （3） ①. 开发和利用 ②. 提高 （4）食物 （5）建立自然保护区；对改造的自然滩涂给予相应物质和能量的投入等 【解析】 【分析】1、生态系统是一个生物群落与其环境中非生物组成部分相互作用形成的一个系统。 2、影响种群数量的因素包括生物因素和非生物因素，非生物因素如阳光、温度、水等，生物因素如食物、天敌等。 【小问1详解】 生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递三大基本功能。某鸟类种群的年龄结构是指该鸟类种群中各年龄期个体数所占的比例。 【小问2详解】 由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生季节性的变化，即群落的季节性。每年春季，数量巨大的迁徙水鸟在辽宁滨海湿地停歇、觅食，形成“鸟浪”奇观。此时，该地生物群落体现出明显的季节性变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是群落的物种组成。 【小问3详解】 由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境成为了鸟类迁徙通道的觅食地，说明自然资源并非是狭隘的禁止开发利用，适度的人类生产活动会提高湿地生态系统的多样性。 【小问4详解】 鸟类在迁徙地觅食，因此决定各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地中的食物。 【小问5详解】 对辽宁滨海湿地应建立自然保护区，同时对改造的自然滩涂要给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统结构和功能的协调，对该区域湿地进行全面的保护。 19. 了解免疫系统对抗肿瘤细胞的机理，可以有助于人们更好地进行抗癌治疗。 （1）研究表明，肿瘤细胞一般情况下主要通过______呼吸获取能量，并将乳酸分泌到肿瘤微环境中。为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用，研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞（Tc细胞）和Treg细胞（一种调节性T细胞，可抑制Tc细胞的激活和增殖），一段时间后检测细胞增殖情况，结果如图（细胞分裂指数越高表示增殖能力越强）。结果表明，肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸，其主要机理是______。 （2）又有研究发现，癌细胞表面蛋白PD－L1与T细胞表面的PD－1受体结合后，抑制T细胞的激活。开发PD－L1抗体，通过_________，从而解除对T细胞的抑制。前列腺癌细胞PD－L1基因的表达水平较高，一部分PD－L1定位于细胞膜上，一部分PD－L1通过外泌体（细胞分泌的具膜小泡）分泌到细胞外，请分析PD－L1抗体治疗前列腺癌效果不明显的原因是______。 （3）嵌合抗原受体T细胞（CAR－T细胞）疗法是一种治疗癌症的免疫新疗法，基本流程是从患者体内分离T细胞，为其装上识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR），体外扩增后再输回患者体内，即可进行肿瘤免疫治疗。与放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR－T细胞疗法具备_________等优势。在一名经过CAR－T细胞治疗后又复发的患者身上发现了“CAR－癌细胞”（生产CAR－T细胞时一部分CAR加到了癌细胞上），“CAR－癌细胞”导致癌症复发的原因是_________。 【答案】（1） ①. 无氧 ②. 高浓度的乳酸抑制Tc细胞增殖，但对Treg细胞无影响，增殖的Treg细胞又抑制细胞毒性T细胞的激活和分裂 （2） ①. 与癌细胞表面的PD-L1结合，阻断其与 T细胞表面的PD-1结合 ②. PD-L1抗体与外泌体PD-L1结合，不能与肿瘤细胞结合 （3） ①. 精准、持久、副作用小 ②. “CAR-癌细胞”表面的CAR与其表面的抗原相结合，不能再被T细胞识别，癌细胞大量增殖导致癌症复发 【解析】 【分析】参与体液免疫的细胞和物质有：吞噬细胞、辅助性T细胞、B细胞、抗体，并且B细胞会增殖分化成记忆细胞和浆细胞。参与细胞免疫的细胞和物质有：吞噬细胞、T细胞，细胞因子，细胞毒性T细胞会增殖分化成记忆细胞和细胞毒性T细胞。 【小问1详解】 肿瘤细胞一般主要通过无氧呼吸获取能量，需要消耗大量的葡萄糖。实验结果表明，肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸，其主要机理是高浓度的乳酸抑制Tc细胞增殖，但对Treg细胞无影响，增殖的Treg细胞又抑制细胞毒性T细胞的激活和分裂。 【小问2详解】 癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面的PD-1受体结合后，抑制T细胞的激活。故开发抗PD-L1抗体，通过与癌细胞表面的PD-L1结合，阻断PD-L1与T细胞表面的PD-L1受体的结合，从而解除对T细胞的抑制。经过分析可知，抗PD-L1抗体治疗前列腺癌效果不明显的原因是抗PD-L1的抗体与外泌体PD-L1结合，不能与肿瘤细胞结合。 【小问3详解】 与放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR-T细胞疗法具备精准、持久、副作用小等特点。“CAR-癌细胞”表面的CAR与其表面的抗原相结合，不能再被T细胞识别，癌细胞大量增殖导致癌症复发。 20. 中国是世界上第一个成功研发和推广杂交水稻的国家。杂交水稻具有个体高度杂合性，杂种后代会出现性状分离，需要年年制种。回答下列问题； （1）科研人员在水稻自然群体中发现了一株光敏感雄性不育农垦58S（突变株），这种不育性随日照长短而发生变化。为探究影响农垦58S花粉育性的因素，科研人员用碘—碘化钾对农垦58S的花粉进行染色，染成蓝色表示花粉可育，结果如表1所示。 表1 不同的光温条件 花粉的染色率 短日照低温（12 h，22 ℃） 41.9% 短日照高温（12 h，28 ℃） 30.2% 长日照低温（14 h，22℃） 5.1% 长日照高温（14 h，28 ℃） 0 分析以上信息，可以得出实验结论是____。 （2）分子标记（SSR）是DNA中的简单重复序列，常用于染色体的特异性标记，非同源染色体以及不同品种的同源染色体上SSR的重复单位和次数不同。科研人员将农垦58S与野生型植株58N杂交获得F1，F1自交获得F2，再提取亲本和F2中单株的叶肉细胞DNA，利用染色体上特异的SSR进行扩增。R2708是12号染色体上的一种分子标记，亲本农垦58S的分子标记为a，野生型58N的分子标记为b，F2群体中R2708标记基因型和育性的关系如表2所示。 表2 R2708基因型 株数 雄性可育植株的比例 aa 28 6.1% ab 57 75.6% bb 31 80.9% ①统计F2植株的育性时，植株最可能是在____的环境条件下培养。 ②根据统计结果可知，农垦58S的突变基因____，（填“位于”或“不位于”）12号染色体上，且属于____（填“显性”或“隐性”）突变基因，判断依据是____。 （3）杂种优势是杂种在体型、生长率、繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象。请你利用农垦58S育性的特性，设计一个育种方案来培育水稻杂交种和保存光敏感雄性不育农垦58S：____。 【答案】（1）农垦58S的育性主要由日照长度决定，温度对其也有一定影响 （2） ①. 长日照 ②. 位于 ③. 隐性 ④. 12号染色体上的基因和育性相关，且与农垦58S（aa）相比，杂合子（ab）可育植株的比例明显较高，说明突变性状为隐性性状 （3）在长日照高温条件下，将农垦58S与野生型58N混合种植，农垦58S所结的种子即为杂交种；在短日照低温条件下，单独种植农垦58S，将其所结的种子留种 【解析】 【分析】F1中显现出来性状，叫作显性性状； F1中未显现出来的性状，叫作隐性性状。杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫作性状分离。 【小问1详解】 据表格分析，短日照条件下花粉的育性都显著高于长日照条件，说明农垦58S的育性与日照长度有关，短日照低温和短日照高温相比，自变量是温度，发现高温条件下花粉的育性高于低温，长日照低温和长日照高温也如此，说明农垦58S的育性与温度有关。综上分析，农垦58S的育性主要由日照长度决定，温度对其也有一定影响。 【小问2详解】 ①统计F2植株的育性时，应将植株置于长日照高温条件下培养，在该条件下才能表现出雄性不育，在短日照条件下表现为可育。 ②根据表2的结果可知，12号染色体上的基因和育性有关，且同时含有野生型58N和农垦58S的杂合子可育植株的比例较高，说明野生型为显性，即农垦58S的突变基因位于12号染色体上，且属于隐性突变基因。 【小问3详解】 杂种优势是杂种在体型、生长率、繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象。育种方案如下：在长日照高温条件下，让农垦58S和野生型58N植株混合种植，农垦58S所结的种子即为杂交种；在短日照低温条件下，单独种植农垦58S，将其所结的种子留种即为光敏感雄性不育农垦58S。 21. 淀粉经淀粉酶催化水解后的产物是重要的工业原料，但工业化生产常需要在高温条件下进行，而现有的淀粉酶耐热性不强。科研人员发现将淀粉酶（AmyS1）第27位的亮氨酸替换为天冬氨酸后，能产生耐热性高的淀粉酶（AmyS2）。科研人员利用蛋白质工程设计并人工合成了AmyS2基因，将其导入芽孢杆菌，过程如图1所示。最终结果表明，与导入质粒B相比，导入质粒C的芽孢杆菌的培养液中更易获得并提纯AmyS2.回答下列问题： （1）科研人员利用蛋白质工程对淀粉酶（AmyS2）进行了如下改造：预期AmyS2的功能→设计AmyS2的结构→设计AmyS2的________→人工合成AmyS2基因的________序列→将获得的AmyS2基因导入芽孢杆菌生产AmyS2. （2）根据图2分析，利用PCR技术扩增AmyS2基因时，应选择甲、乙、丙、丁四种引物中的________。若将该基因扩增过程中至少经过________次循环，可获得32个符合要求的目的基因。 （3）将AmyS2基因与原始质粒A构建成质粒B，应选择的限制酶是________；将质粒B与信号肽基因构建成质粒C，应选择的限制酶是________。在工业生产中，使用导入质粒C的工程菌生产α-淀粉酶时，更容易从培养液中获取并提纯目标蛋白质，据此推测，信号肽的功能可能是________。 （4）芽孢杆菌细胞内的bp基因会表达出一种胞外蛋白酶，导致胞外α淀粉酶被降解。科研人员利用基因编辑技术敲除芽孢杆菌的bp基因，构建能高效表达α淀粉酶的工程菌。利用PCR技术可以检测bp基因是否被成功敲除，请简述实验设计思路：________。 【答案】（1） ①. 氨基酸序列 ②. 脱氧核苷酸 （2） ①. 乙、丙 ②. 6 （3） ①. Nde I和EcoRI ②. MluI和 Eco52I ③. 引导目标蛋白质分泌到细胞外 （4）提取工程菌的DNA，加入根据bp基因的一段已知序列设计的引物进行PCR扩增，检测是否有扩增产物 【解析】 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是涉及多学科的综合科技工程。 【小问1详解】 蛋白质工程模板是根据人们对蛋白质功能的特殊要求，对蛋白质的结构进行分子设计，最终通过基因完成，故基本流程是：预期蛋白质功能→蛋白质分子结构设计→推测氨基酸系列多肽链→据核苷酸序列推出脱氧核苷酸序列→DNA合成。本实验利用蛋白质工程对淀粉酶（AmyS2）进行了如下改造：预期AmyS2的功能→设计AmyS2的结构→设计AmyS2的氨基酸序列→人工合成AmyS2基因的脱氧核苷酸序列→将获得的AmyS2基因导入芽孢杆菌生产AmyS2； 【小问2详解】 PCR扩增目的基因时，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸子链。据图分析可知，扩增AmyS2基因时，应选择引物乙、丙；设至少经过n次循环可获得32个符合要求的目的基因。PCR扩增时，1个DNA分子经过n次循环后得到2n个DNA分子。由于第一次循环得到的2个DNA分子只有1条链是新合成的（含引物），从第二次循环开始，每次新合成的DNA分子都含引物，且符合要求的目的基因两端都含引物。经过n次循环后，含引物的DNA链数为2n+1- 2，要获得32个符合要求的目的基因（即32个双链DNA），则含引物的DNA链数为64，所以2n+1- 2=64，即2n+1=66，因为26=64，27=128，所以n至少为6； 【小问3详解】 目的基因上只有BamHI、NdeI和EcoRI识别序列，若用BamHI进行切割，会破坏AmyS2基因，因此选择NdeI和EcoRI进行切割；根据质粒C的结构以及信号肽基因上的酶切位点可知，将质粒B与信号肽基因构建成质粒C，应选择的限制酶是MluI和Eco52I；在工业生产中，使用导入质粒C的工程菌生产α-淀粉酶时，更容易从培养液中获取并提纯目标蛋白质，据此推测，信号肽的功能可能是引导目标蛋白质分泌到细胞外； 【小问4详解】 PCR技术依据的原理是DNA半保留复制，根据已知目的基因的一段碱基序列设计引物，可特异性地扩增目的基因。因此，提取工程菌的DNA后，加入根据bp基因的一段已知序列设计的引物进行PCR扩增，检测是否有扩增产物。若出现扩增产物，则说明样本中有bp基因，若无扩增产物，则说明样本中没有bp基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$