精品解析：2025届河南省实验中学高三下学期第五次模拟考试生物试卷

河南省实验中学2024-2025学年下期第五次模拟考试 高三生物 时间:75分钟 满分:100分 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共16小题，每小题3分，共48分。) 1. 近年，我国人工智能领域综合实力迈上新台阶，这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（ ） A. 乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B. 线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C. 服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D. 破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 2. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（ ） A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D. 变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致 3. 图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该细胞器既产生ATP也消耗ATP B. ①②分布的蛋白质有所不同 C. 有氧呼吸第一阶段发生在③ D. ②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 4. 光饱和点为光合速率达到最大时所需的最小光照强度。科研人员研究了镉胁迫下硅对烟草光合作用的影响，部分实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 处理 实际光合速率 （） 光饱和点 （） 气孔导度 （） 胞间CO2浓度 （） 总叶绿素含量 （） 对照组 20.57 1200 1072 260 1.35 镉处理组 5.4 900 168 300 0.56 镉+硅处理组 9.33 1050 190 268 0.9 A. 镉+硅处理组总叶绿素含量高于镉处理组，原因是硅可用于叶绿素的合成 B. 光照强度为时，镉处理组CO2的吸收速率为 C. 对照组与镉+硅处理组相比，胞间CO2浓度基本一致，说明二者的净光合速率相等 D. 镉胁迫条件下使用硅处理，气孔因素并不是使烟草植株光合作用改善的主要因素 5. ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A. 两条链具有反向平行的关系 B. 每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C. 嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D. 不存在与RNA聚合酶结合的启动子 6. 某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ） A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 7. 如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（ ） 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸 CAU、CAC：组氨酸 CCU：脯氨酸 AAG：赖氨酸 UCC：丝氨酸 UAA（终止密码子） A. ①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端 B. 若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长 C. 若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变 D. 碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同 8. 在野外科学考察时，某研究团队发现了两个具有地域特色的蟾蜍物种，其中西藏蟾蜍分布在青藏高原海拔3000~4000米的湿地中，塔里木蟾蜍分布在塔里木盆地塔克拉玛干沙漠的绿洲中。下列叙述错误的是（ ） A. 青藏高原的高寒环境决定了西藏蟾蜍的进化方向 B. 塔里木蟾蜍受精卵的孵化适应了沙漠的干燥环境 C. 塔里木蟾蜍和西藏蟾蜍之间存在地理隔离和生殖隔离 D. 受沙漠干燥环境的限制，塔里木蟾蜍只能沿河流或绿洲扩散 9. 在中枢神经系统内，许多神经细胞直接生活的环境是脑脊液。脑脊液中绝大部分是水，Na+浓度较高（约为神经细胞的10倍），蛋白质含量很少。下列叙述错误的是（ ） A. 脑脊液是一种体液，和组织液同属于内环境 B. 脑脊液中的水主要通过协助扩散进出细胞 C. 神经细胞内的Na+浓度低，渗透压低于脑脊液 D. 与脑脊液相比，血浆中蛋白质的含量更高 10. NF-KB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽，在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。下列叙述错误的是（ ） A. NF-KB信号通路长期激活可能会极大诱发细胞因子的生成 B. 细胞因子和受体结合会促进胰岛素的作用，使细胞摄取更多葡萄糖 C. γ-氨基丁酸与细胞因子相互拮抗调节细胞因子基因的表达 D. 通过图中各信号分子可以实现细胞间的信息交流 11. 乙脑病毒进入机体后可穿过血脑屏障侵入脑组织细胞并增殖，使机体出现昏睡、抽搐等症状。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞毒性T细胞被抗原呈递细胞和辅助性T细胞分泌的细胞因子激活，识别并裂解乙脑病毒 B. 吞噬细胞表面受体识别乙脑病毒表面特定蛋白，通过内吞形成吞噬溶酶体消化降解病毒 C. 浆细胞分泌的抗体随体液循环并与乙脑病毒结合，抑制该病毒的增殖并发挥抗感染作用 D. 接种乙脑疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞，预防乙脑病毒的感染 12. 生长素可通过细胞分裂素(CK)来调节侧芽活性，茎节点区域中的异戊烯基转移酶(IPT)促进合成CK，其随后被运输到侧芽中促进芽的活化。如图为其作用机理，据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 顶端优势是高浓度的生长素直接作用于侧芽抑制其生长 B. 去除顶芽和直接喷洒细胞分裂素都可以解除顶端优势 C. 生长素和细胞分裂素在调节枝条分枝的过程中作用相反 D. 推测生长素在极性运输过程中具有抑制CK合成的作用 13. 据报道，2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.3212hm2下降至0.2958hm2，5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.4607hm2下降到0.4498hm2，5年的下降率为2.37%。结合上述数据，下列叙述错误的是（ ） A. 长江经济带这5年处于生态盈余的状态 B. 长江经济带这5年的环境容纳量维持不变 C. 长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低 D. 农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力 14. 实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ） A. 艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B. 判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C. 利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D. 判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 15. 酵母菌在高中生物中多次被用作研究材料，下列关于酵母菌的实验的叙述，错误的是（ ） A. 探究酵母菌细胞呼吸的方式时，利用溴麝香草酚蓝溶液可以判断细胞呼吸的方式 B. 计数室的体积为0.1 mm3，若共统计到42个酵母菌，其中有4个被台盼蓝染成蓝色，在稀释1000倍的条件下，计算可得10 mL菌液中活酵母菌的数量为3.8×109个 C. 酵母菌纯培养实验中使用的培养基与培养细菌的牛肉膏蛋白胨培养基相比，后者N元素与C元素的比值更大 D. 用血细胞计数板统计酵母菌培养液中酵母菌的密度时，若计数室中酵母菌数量过多，可以在计数室边缘加入无菌水稀释，然后再次计数 16. 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查，区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分类治疗。研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物，用于扩增目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示。下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述，错误的是（ ） A. F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段 B. F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段 C. F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用 D. R2引物可用于特异性地扩增目的片段 二、非选择题(共5大题，共52分) 17. 玉米是经济价值较高的粮食作物，其光合作用既有C4途径又有C3途径，过程如图。请回答下列问题。 （1）玉米叶片中固定CO2的物质有______，图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是____________________。 （2）玉米的发育时期主要有出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等，吐丝期是雌穗发育的关键时期，决定玉米的产量。图2表示吐丝期玉米的4个冠层，研究人员研究了种植密度（D1组7.5万株·ha-1、D2组10.5万株·ha-1、D3组13.5万株·ha-1）对玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株从光合器官转移出去的量）的影响，实验结果如图3、图4。 ①据图3分析，随种植密度的增加，I冠层叶片光合速率降低的幅度_________（填“大于”、“小于”或“等于”）Ⅱ冠层。 ②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米产量高的原因有________（答出两点即可）。 18. 基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定，是遗传学研究中的重要环节，常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法、细胞杂交定位法和DNA分子标记法等。 （1）果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的A和a基因控制，会表现出明显的性别关联，这一现象在白眼（♀）×红眼（♂）亲本组合以及_________（以基因型表示）的亲本组合的子代会出现。刚毛（B）和截毛（b）是果蝇的另一对相对性状，现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干，若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体，还是位于X、Y染色体同源区段上，应选择_________（以表型表示）一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为______，则说明B/b基因仅位于X染色体上；若不符合该表型比，利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验，进一步定位基因位置，实验思路是___________。 （2）单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖，其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会，多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇，为测定该隐性突变基因的染色体位置，让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇（甲）进行杂交实验，如图： 若F2的果蝇野生型：隐性突变型=______，能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。 19. 为研究睡眠缺失致死机制，研究人员以小鼠为研究对象，通过睡眠剥夺处理，进行了一系列实验，回答下列问题： （1）长时间睡眠剥夺后，小鼠会出现多器官衰竭。临床上，多器官衰竭往往伴随着免疫系统功能异常，研究人员对睡眠剥夺小鼠的血清细胞因子进行检测，结果如图甲。据图推测的结论是：由免疫细胞分泌的细胞因子会随着睡眠剥夺时间的增加而_____（填“增加”、“减少”或“不变”），细胞因子具有_____(填“促进”或“抑制”)免疫反应的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节，导致免疫系统 __________________，引发多器官衰竭。 （2）PGD2是一种主要存在于中枢神经系统的内源性促睡眠因子，研究人员对循环系统中PGD2进行检测，得到如图乙结果。结合前述研究，推测睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加，进而引起免疫反应异常，最终导致死亡。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为验证上述联系，研究人员设计的实验思路是__________________。 （3）研究发现DP1与DP2都是PGD2作用的受体，为了确定引起免疫反应的信号通路，进行下表4组实验并检测血清细胞因子含量。若实验结果为________________ ，表明可支持PGD2-DP1是免疫反应信号的通路。 组别 处理 1 睡眠剥夺小鼠 2 睡眠剥夺小鼠＋DP1激动剂 3 睡眠剥夺小鼠＋DP2激动剂 4 睡眠剥夺小鼠＋DP1激动剂＋DP2激动剂 注：DP1激动剂只与DP1结合，DP2激动剂只与DP2结合，两种激动剂与PGD2的作用效果类似。 20. 大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。回答下列问题： （1）草地生态系统中，碳循环在生物群落与非生物环境之间的循环主要以________形式进行。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球气候变暖，同时还会加速土壤中____________对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应。 （2）在大气氮沉降背景下，对植物多样性低的草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。科研人员分别测定不同情况下某一植物多样性低的草地进行刈割(割除草本植物的地上部分)前、后草地生态系统的固碳量，实验结果如图1所示。 实验中对草地添加氮的目的是__________________。 （3）科研人员由图1得出“刈割有利于对抗大气氮沉降对植物多样性低的草地生态系统生产力的负效应”的结论，其依据是__________________。 （4）地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源，土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。科研人员进一步对植物多样性低的草地生态系统土壤有机碳进行研究，结果如图2所示。综合图1和图2研究，提出保护草地生态系统土壤有机碳库的3条措施_______________。 21. 磷脂酸(PA)是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化，研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体的过程如图，请回答下列问题： 注：bar为草胺膦抗性基因；Kanr为卡那霉素抗性基因。 （1）无缝克隆时，T5核酸外切酶沿_______(填“5′→3′”或“3′→5′”)的方向水解DNA，形成黏性末端。T5核酸外切酶催化的最适温度为37 ℃，而过程①选择的温度为50 ℃，目的是通过______________，防止过度水解DNA。 （2）过程②两个片段复性后存在“缺口”，因此过程③所需的酶有____________。 （3）PCR技术中通常要设计引物，引物的作用是_________________。 （4）PCR扩增PABD基因时不仅需要在引物的一端增加限制酶酶切位点，以实现_______________的目的；还需依据PABD基因另一端的核苷酸序列和载体一端的核苷酸序列设计引物R1。据图分析扩增目的基因片段时，所用的引物F1和R2可对应表中的______(填序号)。 ① 5′－TCCGGACTCAGATCTCGAGC－3′ ② 5′－AGCTATAGTTCTAGATCTAGATTAACTAGTCTTAGTGGCGTC－3′ ③ 5′－TATCGATGGCGCCAGCTGAGGATGGTGAGCAAGGGCGA－3′ ④ 5′－GCTCGAGATCTGAGTCCGGACTTGTACAGCTCGTCCA－3′ （5）利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥，将获得的种子进行表面消毒，均匀铺在含________的MS培养基上进行筛选和鉴定，将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥，通过观测转基因拟南芥根尖细胞中__________，了解PA的分布和含量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省实验中学2024-2025学年下期第五次模拟考试 高三生物 时间:75分钟 满分:100分 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共16小题，每小题3分，共48分。) 1. 近年，我国人工智能领域综合实力迈上新台阶，这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（ ） A. 乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B. 线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C. 服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D. 破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 【答案】D 【解析】 【分析】真核细胞的分裂方式：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。原核细胞的分裂方式：二分裂。 【详解】A、乳酸菌属于细菌，细菌进行的是二分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，所以该问题不合理，A错误； B、ATP 的合成主要在线粒体内膜上进行，由线粒体内膜上的 ATP 合成酶催化，线粒体外膜一般不参与 ATP 的合成，所以该问题不合理，B错误； C、甲型流感是由病毒引起的，抗生素主要作用于细菌，对病毒无效，所以该问题不合理，C错误； D、内环境具有一定的酸碱平衡调节能力，探究破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是有意义且合理的问题，D正确。 故选D。 2. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（ ） A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D. 变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致 【答案】A 【解析】 【分析】1、溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，如果溶酶体的膜破裂，水解酶就会逸出至细胞质，可能造成细胞自溶。 2、细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构，包括细胞质骨架和细胞核骨架，其中细胞骨架的主要作用是维持细胞的一定形态。细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用；细胞骨架还将细胞内基质区域化；此外，细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。 【详解】A、科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长，细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用，锚定并支撑着许多细胞器，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A正确； B、摄入的食物进入溶酶体中，被溶酶体中的水解酶分解为小分子，B错误； C、变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错误； D、变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，D错误。 故选A。 3. 图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该细胞器既产生ATP也消耗ATP B. ①②分布的蛋白质有所不同 C. 有氧呼吸第一阶段发生在③ D. ②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 【答案】C 【解析】 【分析】图中所示为线粒体的结构，①是线粒体外膜，②是线粒体内膜，③是线粒体基质。 【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等，需要消耗ATP，A正确； B、线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确； C、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误； D、②是线粒体内膜，消耗O2，和[H]生成水，③是线粒体基质，在该场所丙酮酸和水反应生成CO2，D正确。 故选C。 4. 光饱和点为光合速率达到最大时所需的最小光照强度。科研人员研究了镉胁迫下硅对烟草光合作用的影响，部分实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 处理 实际光合速率 （） 光饱和点 （） 气孔导度 （） 胞间CO2浓度 （） 总叶绿素含量 （） 对照组 20.57 1200 1072 260 1.35 镉处理组 5.4 900 168 300 0.56 镉+硅处理组 9.33 1050 190 268 0.9 A. 镉+硅处理组总叶绿素含量高于镉处理组，原因是硅可用于叶绿素的合成 B. 光照强度为时，镉处理组CO2的吸收速率为 C. 对照组与镉+硅处理组相比，胞间CO2浓度基本一致，说明二者的净光合速率相等 D. 镉胁迫条件下使用硅处理，气孔因素并不是使烟草植株光合作用改善的主要因素 【答案】D 【解析】 【分析】总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由表可知，镉胁迫条件下使用硅处理，植株气孔导度增加不明显，且胞间CO2反而降低，说明气孔因素并不是改善烟草光合作用的主要因素。 【详解】A、硅不能用于叶绿素的合成，叶绿素的合成需要Mg等元素，A错误； B、光照强度为1200μmol⋅m−2⋅s−1时，早已达到镉处理组的光饱和点，此时实际光合速率为5.4μmol⋅m−2⋅s−1，即CO2的固定速率为5.4μmol⋅m−2⋅s−1，而CO2的吸收速率反映净光合速率，由表无法得知呼吸速率，不能计算净光合速率（CO2的吸收速率），B错误； C、对照组与镉+硅处理组相比，胞间CO2浓度基本一致，但二者的实际光合速率不同，呼吸速度未知，无法判断二者的净光合速率是否相等，C错误； D、镉胁迫条件下使用硅处理，植株气孔导度增加不明显，且胞间CO2反而降低，说明气孔因素并不是改善烟草光合作用的主要因素，D正确。 故选D。 5. ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A. 两条链具有反向平行的关系 B. 每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C. 嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D. 不存在与RNA聚合酶结合的启动子 【答案】D 【解析】 【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。 2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 【详解】A、ecDNA是双链环状DNA分子，两条链是反向平行的关系，A正确； B、ecDNA是双链环状DNA分子，所以每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连，B正确； C、ecDNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即嘌呤和嘧啶配对，所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同，C正确； D、ecDNA上的基因转录非常活跃，启动子的作用是驱动基因转录出mRNA，是RNA聚合酶识别和结合的部位，所以ecDNA上存在与RNA聚合酶结合的启动子，D错误。 故选D。 6. 某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ） A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 【答案】C 【解析】 【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养，进行一次有丝分裂后，产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P，继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂，完成复制后，8条染色单体中有4条含有32P，减数第一次分裂完成后，理论上，每个细胞中有2条染色体，四条染色单体，其中有2条单体含有32P。 【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误； B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成，因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误； C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确； D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 故选C。 7. 如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（ ） 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸 CAU、CAC：组氨酸 CCU：脯氨酸 AAG：赖氨酸 UCC：丝氨酸 UAA（终止密码子） A. ①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端 B. 若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长 C. 若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变 D. 碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同 【答案】C 【解析】 【分析】转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。 【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A错误； B、在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短，B错误； C、若在①链1号碱基前插入一个碱基G，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确； D、由于mRNA是翻译模板，但由于密码子的简并性，故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。 故选C。 8. 在野外科学考察时，某研究团队发现了两个具有地域特色的蟾蜍物种，其中西藏蟾蜍分布在青藏高原海拔3000~4000米的湿地中，塔里木蟾蜍分布在塔里木盆地塔克拉玛干沙漠的绿洲中。下列叙述错误的是（ ） A. 青藏高原的高寒环境决定了西藏蟾蜍的进化方向 B. 塔里木蟾蜍受精卵的孵化适应了沙漠的干燥环境 C. 塔里木蟾蜍和西藏蟾蜍之间存在地理隔离和生殖隔离 D. 受沙漠干燥环境的限制，塔里木蟾蜍只能沿河流或绿洲扩散 【答案】B 【解析】 【分析】1、自然选择决定生物进化的方向。 2、物种形成的标志是生殖隔离的产生。 【详解】A、自然选择决定生物进化的方向，因此青藏高原的高寒环境决定了西藏蟾蜍的进化方向，A正确； B、塔里木蟾蜍分布在塔里木盆地塔克拉玛干沙漠的绿洲中，不能说明塔里木蟾蜍受精卵的孵化适应了沙漠的干燥环境，B错误； C、塔里木蟾蜍和西藏蟾蜍属于不同物种，二者之间存在地理隔离和生殖隔离，C正确； D、受沙漠干燥环境的限制，塔里木蟾蜍只能沿河流或绿洲扩散，D正确。 故选B。 9. 在中枢神经系统内，许多神经细胞直接生活的环境是脑脊液。脑脊液中绝大部分是水，Na+浓度较高（约为神经细胞的10倍），蛋白质含量很少。下列叙述错误的是（ ） A. 脑脊液是一种体液，和组织液同属于内环境 B. 脑脊液中的水主要通过协助扩散进出细胞 C. 神经细胞内的Na+浓度低，渗透压低于脑脊液 D. 与脑脊液相比，血浆中蛋白质的含量更高 【答案】C 【解析】 【详解】A、脑脊液是中枢神经系统内神经细胞直接生活的液体环境，属于细胞外液，与血浆、淋巴液共同构成内环境，因此属于体液中的组织液范畴，A正确； B、水分子进出细胞主要通过水通道蛋白介导的协助扩散，B正确； C、脑脊液中Na⁺浓度约为神经细胞的10倍，而Na⁺是维持渗透压的主要离子，但神经细胞内液渗透压与脑脊液没有很大差异，C错误； D、血浆含有大量血浆蛋白（如白蛋白），而题干明确脑脊液"蛋白质含量很少"，因此血浆蛋白质浓度显著高于脑脊液，D正确。 故选C。 10. NF-KB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽，在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。下列叙述错误的是（ ） A. NF-KB信号通路长期激活可能会极大诱发细胞因子的生成 B. 细胞因子和受体结合会促进胰岛素的作用，使细胞摄取更多葡萄糖 C. γ-氨基丁酸与细胞因子相互拮抗调节细胞因子基因的表达 D. 通过图中各信号分子可以实现细胞间的信息交流 【答案】B 【解析】 【分析】细胞因子是由机体免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成并分泌的一类具有生物学活性的小分子蛋白质，一般情况下，细胞因子通过结合相应的受体来调节细胞生长、分化和效应以及调控免疫应答。因此细胞因子属于免疫活性物质。 【详解】A、从图中可以看出，NF -KB信号通路激活后会促进细胞因子基因表达，进而生成细胞因子，A正确； B、由图可知，细胞因子和受体结合会促进IKK的生成，而IKK能抑制IRS转化为IRS-P，从而抑制葡萄糖进入细胞，B错误； C、据图分析，细胞因子和受体结合，经NF -KB促进细胞因子基因表达，释放出更多的细胞因子；而γ-氨基丁酸和受体结合，经NF -KB抑制细胞因子基因表达，抑制细胞因子的释放，因此γ-氨基丁酸与细胞因子相互拮抗调节细胞因子基因的表达，C正确； D、图中的胰岛素、细胞因子、γ - 氨基丁酸等信号分子都可以与相应的受体结合，从而实现细胞间的信息交流，D正确。 故选B。 11. 乙脑病毒进入机体后可穿过血脑屏障侵入脑组织细胞并增殖，使机体出现昏睡、抽搐等症状。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞毒性T细胞被抗原呈递细胞和辅助性T细胞分泌的细胞因子激活，识别并裂解乙脑病毒 B. 吞噬细胞表面受体识别乙脑病毒表面特定蛋白，通过内吞形成吞噬溶酶体消化降解病毒 C. 浆细胞分泌的抗体随体液循环并与乙脑病毒结合，抑制该病毒的增殖并发挥抗感染作用 D. 接种乙脑疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞，预防乙脑病毒的感染 【答案】A 【解析】 【分析】1、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。 2、B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。 【详解】A、细胞毒性T细胞能够裂解被乙脑病毒感染的宿主细胞，但不能裂解乙脑病毒，A错误； B、吞噬细胞表面受体可以识别乙脑病毒表面特定蛋白，并通过内吞形成吞噬溶酶体消化降解病毒，B正确； C、抗体是浆细胞分泌产生的分泌蛋白，可以通过体液的运输，并与抗原乙脑病毒结合，抑制该病毒的增殖并发挥抗感染作用（或对人体细胞的黏附），C正确； D、乙脑疫苗是一种抗原，可以刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞，预防乙脑病毒的感染，D正确。 故选A。 12. 生长素可通过细胞分裂素(CK)来调节侧芽活性，茎节点区域中的异戊烯基转移酶(IPT)促进合成CK，其随后被运输到侧芽中促进芽的活化。如图为其作用机理，据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 顶端优势是高浓度的生长素直接作用于侧芽抑制其生长 B. 去除顶芽和直接喷洒细胞分裂素都可以解除顶端优势 C. 生长素和细胞分裂素在调节枝条分枝的过程中作用相反 D. 推测生长素在极性运输过程中具有抑制CK合成的作用 【答案】A 【解析】 【分析】1、生长素合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。 2、运输： （1）极性运输：生长素只能由形态学上端运向形态学下端；极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。 （2）横向运输：影响因素--单侧光、重力、离心力。 3、主要生理功能：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 【详解】A、植物的顶端优势是指顶端产生较多的生长素，向下运输，导致侧芽处的生长素浓度升高，这种高浓度的生长素抑制了侧芽的生长。根据题干可知，生长素通过抑制侧芽对CK的利用不是直接抑制的，A错误； B、生长素对侧芽的生长起抑制作用，细胞分裂素可使休眠的侧芽恢复生长状态，所以去除顶芽和直接喷洒细胞分裂素都可以解除顶端优势，B正确； C、生长素对侧芽的生长起抑制作用，细胞分裂素可使休眠的侧芽恢复生长状态，生长素和细胞分裂素对侧芽生长具有拮抗作用，从而调节枝条分枝，C正确； D、根据题意信息可知，生长素在幼茎中的运输方式是极性运输，茎节点区域中的异戊烯基转移酶（IPT）可以合成CK，由图示可知，生长素通过抑制IPT基因的表达，由此推测生长素在极性运输过程中具有抑制CK合成的作用，D正确。 故选A。 13. 据报道，2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.3212hm2下降至0.2958hm2，5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.4607hm2下降到0.4498hm2，5年的下降率为2.37%。结合上述数据，下列叙述错误的是（ ） A. 长江经济带这5年处于生态盈余的状态 B. 长江经济带这5年的环境容纳量维持不变 C. 长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低 D. 农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力 【答案】B 【解析】 【分析】生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。一个地区的生态承载力小于生态足迹时，出现生态赤字。 【详解】A、长江经济带这5年，人均生态承载力从0.4607hm2下降到0.4498hm2，人均生态足迹由0.3212hm2下降至0.2958hm2，人均生态承载力一直大于人均生态足迹，处于生态盈余的状态，A正确。 B、生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力，生态承载力下降，所以这五年的环境容纳量改变，B错误。 C、长江经济带居民绿色环保的生活方式降低吸纳废物所需的土地及水域面积，有利于生态足迹的降低，C正确。 D、农业科技化和耕地质量的提升可提高生产资源的能力，可提高长江经济带的生态承载力，D正确。 故选B。 14. 实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ） A. 艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B. 判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C. 利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D. 判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 【答案】C 【解析】 【分析】1、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。 2、培养酵母菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染．对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。 3、抗生素消灭细菌的原理是抑制细菌细胞壁的合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质的合成以及抑制核酸的复制和转录等。利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株可从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌，可能获得目的菌株。 4、将一定稀释度的样品接种在以尿素为唯一氮源的培养基上，并在适宜的条件下培养。分解尿素的微生物能在该培养基上生长繁殖，而不能利用尿素的微生物不能生长繁殖，这是因为只有能够分解尿素的微生物能够产生脲酶，从中获取氮源。 【详解】A、艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比，R型肺炎双球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S型肺炎双球菌有荚膜（菌落表面光滑），该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，A不符合题意; B、毛霉属于多细胞的真菌，由细胞形成菌丝，可根据毛霉的形态判定固体培养基是否是被毛霉污染了，B不符合题意; C、抗生素可消灭细菌，利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株，没有依靠菌落外表形态特征做出判断，C符合题意; D、不同尿素降解菌降解尿素的能力不同，因此在分离出的以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后，若要验证其中是否有不同种类降解菌，可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若根据菌落周围出现红色环带的大小判定其种类，D不符合题意。 故选C。 15. 酵母菌在高中生物中多次被用作研究材料，下列关于酵母菌的实验的叙述，错误的是（ ） A. 探究酵母菌细胞呼吸的方式时，利用溴麝香草酚蓝溶液可以判断细胞呼吸的方式 B. 计数室的体积为0.1 mm3，若共统计到42个酵母菌，其中有4个被台盼蓝染成蓝色，在稀释1000倍的条件下，计算可得10 mL菌液中活酵母菌的数量为3.8×109个 C. 酵母菌纯培养实验中使用的培养基与培养细菌的牛肉膏蛋白胨培养基相比，后者N元素与C元素的比值更大 D. 用血细胞计数板统计酵母菌培养液中酵母菌的密度时，若计数室中酵母菌数量过多，可以在计数室边缘加入无菌水稀释，然后再次计数 【答案】D 【解析】 【分析】血细胞计数板有2种，一种是计数区分为16个中方格，而每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个计数区分成25个中方格，而每个中方格又分成16个小方格。使用血细胞计数板时，先放置盖玻片，然后使培养液从凹槽边缘处自行渗入计数室，滴加培养液后等细胞沉降到计数室底部再开始计数。 【详解】A、溴麝香草酚蓝可以检测CO2的生成和相对含量，有氧呼吸产生的CO2较无氧呼吸多，因此指示剂变色更快，颜色更黄，A正确； B、计数室中总共42个酵母菌，其中4个被台盼蓝染色，说明活菌是38个，计数室体积为0.1 mm3，即1×10-4mL，因此菌液此时密度为38/1×10-4个/mL，乘以稀释倍数1000，再乘以菌液体积10mL，活菌数量为3.8×109个，B正确； C、酵母菌纯培养时利用的是马铃薯培养基，淀粉含量高，而牛肉膏蛋白胨培养基中蛋白质的含量相对较高，N元素与C元素的比值更大，C正确； D、不能直接在血细胞计数板上稀释菌液，应该在培养瓶中等比例稀释，D错误。 故选D。 16. 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查，区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分类治疗。研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物，用于扩增目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示。下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述，错误的是（ ） A. F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段 B. F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段 C. F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用 D. R2引物可用于特异性地扩增目的片段 【答案】D 【解析】 【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。 【详解】A、根据图乙结果显示可知，F1-R1引物只扩增出一条片段,说明能够用于特异性扩增目的片段，A正确； B、根据图乙信息可知，F1-R2引物扩增条带为三条，说明其不能用于特异性扩增目的片段，B正确； C、根据图乙信息可知，F1-R1能扩增目的1条带，F2-R1无法扩增目的条带，所以F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用，C正确； D、根据图乙显示可知，F1-R1引物只扩增出一条片段，F1-R2引物扩增条带为三条，说明R2引物无法特异性的扩增目的条带，D错误。 故选D。 二、非选择题(共5大题，共52分) 17. 玉米是经济价值较高的粮食作物，其光合作用既有C4途径又有C3途径，过程如图。请回答下列问题。 （1）玉米叶片中固定CO2的物质有______，图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是____________________。 （2）玉米的发育时期主要有出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等，吐丝期是雌穗发育的关键时期，决定玉米的产量。图2表示吐丝期玉米的4个冠层，研究人员研究了种植密度（D1组7.5万株·ha-1、D2组10.5万株·ha-1、D3组13.5万株·ha-1）对玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株从光合器官转移出去的量）的影响，实验结果如图3、图4。 ①据图3分析，随种植密度的增加，I冠层叶片光合速率降低的幅度_________（填“大于”、“小于”或“等于”）Ⅱ冠层。 ②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米产量高的原因有________（答出两点即可）。 【答案】（1） ①. PEP、C5 ②. 有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度 （2） ①. 大于 ②. 单株有机物的转移量大；种植密度大，光合面积大，光合产物多 【解析】 【分析】光合作用过程： ①光反应阶段：场所是类囊体薄膜a．水的光解；b．ATP的生成。②暗反应阶段：场所是叶绿体基质a．CO2的固定；b．CO2的还原。 【小问1详解】 玉米叶片中的光合作用既有C4途径又有C3途径，因此其固定CO2的物质有PEP、C5，图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，这样有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度。 【小问2详解】 图2表示吐丝期玉米的4个冠层，研究人员设置了D1、D2、D3三组不同的种植密度，其密度是D1＜D2＜D3，研究不同种植密度下玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株从光合器官转移出去的量）的影响。 ①据图3分析，随种植密度的增加，Ⅰ冠层叶片光合速率降低的幅度大，而Ⅱ冠层叶片光合速率降低的幅度较小，因此Ⅰ冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层。 ②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多，因此其产量高。 18. 基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定，是遗传学研究中的重要环节，常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法、细胞杂交定位法和DNA分子标记法等。 （1）果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的A和a基因控制，会表现出明显的性别关联，这一现象在白眼（♀）×红眼（♂）亲本组合以及_________（以基因型表示）的亲本组合的子代会出现。刚毛（B）和截毛（b）是果蝇的另一对相对性状，现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干，若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体，还是位于X、Y染色体同源区段上，应选择_________（以表型表示）一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为______，则说明B/b基因仅位于X染色体上；若不符合该表型比，利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验，进一步定位基因位置，实验思路是___________。 （2）单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖，其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会，多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇，为测定该隐性突变基因的染色体位置，让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇（甲）进行杂交实验，如图： 若F2的果蝇野生型：隐性突变型=______，能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。 【答案】（1） ①. XAXa×XAY ②. 截毛雌果蝇×刚毛雄果蝇 ③. 刚毛雌果蝇：截毛雄果蝇=1：1（雌性都是刚毛，雄性都是截毛） ④. 子一代相互交配，观察子代表型 （2）5∶1 【解析】 【分析】摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上，从而证明基因位于染色体上。伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制。 【小问1详解】 果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的A和a基因控制，除白眼（♀）×红眼（♂）亲本组合外，红眼（♀）×红眼（♂）亲本，即XAXa×XAY的组合中，子代只有雄性中有白眼（XaY），也能表现出性状与性别相关联； 刚毛（B）和截毛（b）是果蝇的另一对相对性状，现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干，若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体，还是位于X、Y染色体同源区段上，应选择截毛雌性（XbXb）与刚毛雄性杂交：若B/b基因仅位于X染色体上，即XbXb×XBY→XBXb、XbY，表现为子代中雌性都是刚毛，雄性都是截毛；若位于X、Y染色体同源区段上，即XbXb×XBYB→XBXb、XbYB，表现为雌雄都是截翅，不符合上述规律，此时可令子一代相互交配，观察子代表型，即XBXb×XbYB→XBXb、XbXb、XBYB、XbYB，子二代中截翅只有雌性。 【小问2详解】 若该隐性基因（设为a）在Ⅳ号染色体上，则亲本隐性突变体的基因型为aa，三体野生型的基因型为AAA，子一代三体野生型基因型为AAa，与隐性突变体（aa）杂交，由于AAa产生的配子类型和比例为AA：a：Aa：A=1：1：2：2，因此子二代基因型及比例为AAa：aa：Aaa：Aa=1：1：2：2，表型及比例为野生型：隐性突变型=5：1。 19. 为研究睡眠缺失致死机制，研究人员以小鼠为研究对象，通过睡眠剥夺处理，进行了一系列实验，回答下列问题： （1）长时间睡眠剥夺后，小鼠会出现多器官衰竭。临床上，多器官衰竭往往伴随着免疫系统功能异常，研究人员对睡眠剥夺小鼠的血清细胞因子进行检测，结果如图甲。据图推测的结论是：由免疫细胞分泌的细胞因子会随着睡眠剥夺时间的增加而_____（填“增加”、“减少”或“不变”），细胞因子具有_____(填“促进”或“抑制”)免疫反应的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节，导致免疫系统 __________________，引发多器官衰竭。 （2）PGD2是一种主要存在于中枢神经系统的内源性促睡眠因子，研究人员对循环系统中PGD2进行检测，得到如图乙结果。结合前述研究，推测睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加，进而引起免疫反应异常，最终导致死亡。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为验证上述联系，研究人员设计的实验思路是__________________。 （3）研究发现DP1与DP2都是PGD2作用的受体，为了确定引起免疫反应的信号通路，进行下表4组实验并检测血清细胞因子含量。若实验结果为________________ ，表明可支持PGD2-DP1是免疫反应信号的通路。 组别 处理 1 睡眠剥夺小鼠 2 睡眠剥夺小鼠＋DP1激动剂 3 睡眠剥夺小鼠＋DP2激动剂 4 睡眠剥夺小鼠＋DP1激动剂＋DP2激动剂 注：DP1激动剂只与DP1结合，DP2激动剂只与DP2结合，两种激动剂与PGD2的作用效果类似。 【答案】（1） ①. 增加 ②. 促进 ③. 攻击自身的组织和细胞 （2）用ABCC转运蛋白抑制剂处理睡眠剥夺小鼠，检测细胞因子的含量，与未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠比较（或者用敲除ABCC基因的方法也可以） （3）2和4 组（DP1激动剂处理组和DP1激动剂＋DP2激动剂混合处理组）的细胞因子含量明显增加 【解析】 【分析】细胞因子是由免疫细胞或其他细胞分泌的能够发挥免疫作用的物质。 【小问1详解】 据图可知，随着睡眠剥夺时间的延长，血清细胞因子的分泌量逐渐增加，细胞因子具有促进免疫反应的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节。在此过程中，引发的器官衰竭，是由于在正反馈过程中，免疫系统攻击自身的组织和细胞。 【小问2详解】 据图可知，睡眠剥夺24h，血清中PGD2的含量增加，结合小问1，可推知，睡眠缺失与致死之间的关系可能是睡眠缺失会引发中枢神经系统分泌的PGD2增加，从而导致血浆中的PGD2增加，进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为了验证上述联系，可以ABCC转运蛋白是否正常作为自变量，细胞因子的含量作为因变量，实验组可用ABCC抑制剂处理模型小鼠（睡眠剥夺小鼠），检测细胞因子的含量；对照组可用未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠，检测细胞因子的含量。 【小问3详解】 若PGD1—DP1是免疫反应信号的通路，则2组DP1激动剂处理组和4组DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加，而1组睡眠剥夺小鼠和3组DP2激动剂处理组的细胞因子含量无明显变化。 20. 大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。回答下列问题： （1）草地生态系统中，碳循环在生物群落与非生物环境之间的循环主要以________形式进行。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球气候变暖，同时还会加速土壤中____________对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应。 （2）在大气氮沉降背景下，对植物多样性低的草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。科研人员分别测定不同情况下某一植物多样性低的草地进行刈割(割除草本植物的地上部分)前、后草地生态系统的固碳量，实验结果如图1所示。 实验中对草地添加氮的目的是__________________。 （3）科研人员由图1得出“刈割有利于对抗大气氮沉降对植物多样性低的草地生态系统生产力的负效应”的结论，其依据是__________________。 （4）地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源，土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。科研人员进一步对植物多样性低的草地生态系统土壤有机碳进行研究，结果如图2所示。综合图1和图2研究，提出保护草地生态系统土壤有机碳库的3条措施_______________。 【答案】（1） ①. CO2 ②. 分解者 （2）营造大气氮沉降背景(模拟大气氮沉降) （3）氮添加组草地生态系统刈割后生产力增加幅度大于无氮添加组 （4）减少大气氮沉降(减少化石燃料燃烧)；适度放牧；刈割 【解析】 【分析】物质循环（生物地球化学循环）概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都在不断地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程。 【小问1详解】 碳循环存在形式：碳元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在，在无机环境中主要以CO2、碳酸盐的形式存在，循环形式：碳在无机环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行；在生物群落内部以有机物的形式传递；温室效应加剧导致全球变暖，会加速土壤中分解者对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应。 【小问2详解】 本实验是在大气氮沉降背景下进行的，故对草地添加氮的目的是营造大气氮沉降背景（模拟大气氮沉降）。 【小问3详解】 由图1可知，刈割后氮添加组草地生态系生产力增加幅度大于无氮添加组，故“刈割有利于对抗大气氮沉降对植物多样性低的草地生态系统生产力的负效应”。 【小问4详解】 结合图1、图2进行分析，采取措施减少大气氮沉降（减少化石 燃料燃烧）；适度放牧；刈割来保护草地生态系统土壤有机碳库。 21. 磷脂酸(PA)是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化，研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白(PABD)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体的过程如图，请回答下列问题： 注：bar为草胺膦抗性基因；Kanr为卡那霉素抗性基因。 （1）无缝克隆时，T5核酸外切酶沿_______(填“5′→3′”或“3′→5′”)的方向水解DNA，形成黏性末端。T5核酸外切酶催化的最适温度为37 ℃，而过程①选择的温度为50 ℃，目的是通过______________，防止过度水解DNA。 （2）过程②两个片段复性后存在“缺口”，因此过程③所需的酶有____________。 （3）PCR技术中通常要设计引物，引物的作用是_________________。 （4）PCR扩增PABD基因时不仅需要在引物的一端增加限制酶酶切位点，以实现_______________的目的；还需依据PABD基因另一端的核苷酸序列和载体一端的核苷酸序列设计引物R1。据图分析扩增目的基因片段时，所用的引物F1和R2可对应表中的______(填序号)。 ① 5′－TCCGGACTCAGATCTCGAGC－3′ ② 5′－AGCTATAGTTCTAGATCTAGATTAACTAGTCTTAGTGGCGTC－3′ ③ 5′－TATCGATGGCGCCAGCTGAGGATGGTGAGCAAGGGCGA－3′ ④ 5′－GCTCGAGATCTGAGTCCGGACTTGTACAGCTCGTCCA－3′ （5）利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥，将获得的种子进行表面消毒，均匀铺在含________的MS培养基上进行筛选和鉴定，将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥，通过观测转基因拟南芥根尖细胞中__________，了解PA的分布和含量。 【答案】（1） ①. 5′→3′ ②. 降低该酶的活性 （2）DNA聚合酶和DNA连接酶 （3）使DNA聚合酶能够从引物3′端开始连接脱氧核苷酸 （4） ①. 便于目的基因与载体连接 ②. ①④ （5） ①. 草胺膦 ②. 绿色荧光点的分布（和荧光强度） 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 由图可知，无缝克隆时，过程①中T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA，以形成黏性末端。温度能影响酶活性，T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃，而过程①选择的温度为50℃，目的是降低酶活性，防止过度水解DNA。 【小问2详解】 过程②在退火的过程中，两个片段的黏性末端可根据互补序列进行配对结合，但由于过程①形成的黏性末端大于互补配对的区段（同源序列），因此在过程②退火后存在“缺口”。过程③缺口处DNA链的补齐，可以看作DNA分子的复制过程，所需的酶有DNA聚合酶（DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3'末端）和DNA连接酶（将两个DNA片段进行连接）。 【小问3详解】 PCR技术中通常要设计引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物3'端开始连接脱氧核苷酸。 【小问4详解】 PCR技术中通常要设计引物，有时需要在引物的一端增加限制酶酶切位点，目的通常是便于目的基因与运载体连接。用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因（PABD基因）的核苷酸序列来设计的，由图可知，PABD基因（目的基因）需要用载体进行连接，因此PCR扩增PABD基因时需依据PABD基因一端的核苷酸序列和载体一端的核苷酸序列设计引物R1。由重组DNA图可知，GFP基因和PABD基因进行连接，PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列设计引物R2，而设计引物F1仅需根据PABD基因一端的核苷酸序列，因此引物F1的碱基序列比引物R2的碱基序列短，因此扩增目的片段的引物F1对应于下表中的①，PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列引物R2，即引物R2的一部分能与引物F1进行碱基互补配对，综上所述，R2对应于下表中的④。 【小问5详解】 由图可知，bar（草胺膦抗性基因）为标记基因，位于T-DNA上，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，因此利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥，将获得的种子进行表面消毒，均匀铺在含有草胺膦的MS培养基上进行筛选和鉴定。由题意“将高度专一的PA结合蛋白（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量”可知，通过观测转基因拟南芥根尖细胞中绿色荧光点的分布（和荧光强度），从而了解PA的动态变化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $