精品解析：2026届河北省五个一联盟高三一模生物试题

河北省2026届高三年级上学期1月模拟考试 生物学试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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. 金属蛋白是通过氨基酸残基或小分子配体结合金属离子的功能性蛋白质，其典型代表包括血红蛋白（含4个血红素和1个珠蛋白）和铜蓝蛋白（催化铁氧化）等。下列叙述错误的是（　　） A. 氨基酸之间的氢键有助于金属蛋白空间结构的形成 B. 血红蛋白中的铁离子位于氨基酸的R基上 C. 铜蓝蛋白能降低铁氧化反应的活化能 D. 异常的血红蛋白可能影响红细胞的功能 2. 细胞自噬的特征为胞质内出现双层膜自噬泡包裹受损的细胞器及胞质成分，经溶酶体内的酶水解后再利用。研究显示细胞自噬与细胞凋亡存在密切的交叉调控，其中Caspase（细胞凋亡关键蛋白酶）可切割自噬关键蛋白终止自噬流。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞凋亡由基因控制，与环境因素无关 B. 细胞自噬与细胞凋亡都与溶酶体合成的水解酶有关 C. 细胞内发生Caspase活化会促进细胞自噬 D. 细胞自噬可维持细胞内部环境的稳定 3. 肾小管上皮细胞是组成肾小管的最基本单位，对维持肾脏核心机能具有重要作用，如图为物质进出肾小管上皮细胞的示意图。下列分析正确的是（　　） A. 水分子主要通过方式①进入细胞 B. 葡萄糖进入细胞与K+进入细胞时所需能量来源相同 C. 钠-钾泵同时具有运输与催化作用 D. 葡萄糖通过GLUT2运出细胞的速率不受温度影响 4. 真核基因表达涉及基因激活、转录起始、转录后加工（如mRNA剪切）、翻译及翻译后加工（如蛋白质修饰）等多个环节，每个环节都有特定的调控机制。下列叙述错误的是（　　） A. 翻译时密码子和反密码子的碱基互补配对保证了tRNA能转运特定的氨基酸 B. 构成染色体的组蛋白发生乙酰化会影响基因的表达 C. 抑癌基因发生甲基化可能增加患肿瘤风险 D. DNA甲基化修饰不改变遗传信息，且能遗传给后代 5. 某动物（2n=36，基因型为AaBb）的精原细胞在减数分裂时，其中一条染色体在减数第二次分裂后期发生了异常横裂，如图所示，发生横裂的染色体会被分到两个子细胞中，不考虑其他变异。下列叙述正确的是（　　） A. 在纺锤丝牵引下，着丝粒发生分裂 B. 该精原细胞产生的精细胞发生了染色体数目变异 C. 该精原细胞产生的精细胞的基因组成可能是AaB、B、Ab、ab D. 该精原细胞在DNA复制时期发生了基因突变 6. 碳青霉烯类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强的特点，是治疗严重细菌感染的重要药物，但细菌耐药性问题日益严重。某种菌株对碳青霉烯类抗生素的耐药性主要由质粒上的X基因控制。研究人员调查了某医院ICU病房内该细菌菌群连续5年的动态变化，部分数据如表所示。下列有关该菌群进化机制的分析，错误的是（　　） 年份 抗生素使用强度（DDDs） 耐药菌占比/% 敏感菌占比 X基因频率/% 第1年 15.2 10.2 89.8 5.1 第3年 38.5 56.3 43.7 18.2 第5年 40.1 93.5 6.5 46.8 注：DDDs为抗菌药物消耗密度，数值越大表示使用强度越高 A. 在使用抗生素前，该菌群中就有少量耐药菌个体 B. 第1年到第3年，抗生素使用强度增大对该菌群起到了选择作用，导致耐药菌比例上升 C. 第1年到第5年，X基因频率持续增大，表明该基因控制的性状为细菌提供了生存优势 D. 若第5年后完全停用该抗生素，敏感菌将重新成为优势种群，X基因频率会降为零 7. 人乳头瘤病毒（HPV）是与癌症相关的常见病毒，该病毒可干扰抑癌蛋白（如p53、Rb）的功能，导致细胞异常增殖。如图为HPV引起人体免疫调节的示意图，下列分析正确的是（　　） A. 细胞Ⅰ能特异性识别抗原，并可以摄取、加工和处理抗原 B. 细胞V能分泌细胞因子a，a是激活细胞Ⅲ的第二个信号 C. HPV再次进入人体时，活化的细胞毒性T细胞全来自记忆T细胞 D. 细胞Ⅱ能够识别被感染的细胞膜表面变化的信号并作出反应 8. 阈电位是指引起细胞膜对钠离子通透性突然增大而触发动作电位的临界电位值。如图为给予某一神经元不同强度刺激引发下一神经元电位变化的曲线，下列分析错误的是（　　） A. 单次较小刺激虽未产生动作电位，但发生了Na+内流 B. 连续多个阈下刺激可以叠加并产生动作电位 C. 单次较大刺激刺激强度越大动作电位峰值越高 D. 可将电表两极连接在神经纤维膜的内外两侧测量电位变化 9. 苹果结果过程可分为开花期、坐果期、果实膨大期、成熟期，不同时期生长素、脱落酸的相对含量会发生不同的变化。下列分析错误的是（　　） A. 生长素含量最多的时期是苹果发育成熟最快的时期 B. 脱落酸由萎蔫的叶片产生，能促进苹果衰老、脱落 C. 苹果的生长、发育受基因选择性表达的调控 D. 生长素、脱落酸的产生和分布会受到环境因素的影响 10. 退耕还林还草是对已被破坏的生态系统进行修复的重要举措。为保护和改善西部生态环境，环保人员对易造成水土流失的坡耕地和易造成土地沙化的耕地，有计划、分步骤地停止耕种，恢复林草植被。下列叙述错误的是（　　） A. 退耕还林应遵循宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草的原则 B. 退耕还林后群落演替的最后阶段是森林群落 C. 实施退耕还林等措施后，可提高部分野生动植物种群的环境容纳量 D. 群落演替过程中可能会发生优势物种被取代的现象 11. 随着工业化和城市化的进一步发展，人类的活动对生态环境产生了深远的影响。下列叙述错误的是（　　） A. 毁林毁草、滥垦乱伐，以及开矿修路等活动会造成水土流失 B. 大面积森林被砍伐、火烧和农垦，会造成生物多样性降低 C. 水泥的生产会导致大气中二氧化碳浓度升高，加剧温室效应 D. 倡导低碳生活能有效增大生态足迹，减轻生态环境治理的压力 12. 在牙周致病菌研究中，采用1%浓度的羧甲基壳聚糖（碳源）作为培养基添加物，经过18天培养后，牙龈卟啉单胞菌的菌落周围会出现清晰的透明圈，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 牙龈提取物要放入含有清水的锥形瓶中进行适当稀释 B. 图示利用平板划线法接种的过程中接种环需灼烧5次 C. 培养基上出现透明圈说明该培养基以羧甲基壳聚糖唯一碳源 D. 当羧甲基壳聚糖浓度提升至5%时，不一定形成菌落及透明圈 13. 科研人员利用柑橘茎尖培养获得脱毒苗，使柑橘的产量和品质大幅提高，如图为培育脱毒柑橘的示意图。下列叙述错误的是（　　） A. 茎尖用酒精消毒后，应立即用无菌水清洗 B. ③为再分化过程，愈伤组织分化时可能会发生基因突变 C. 诱导生根或生芽主要与细胞分裂素和生长素的比例有关 D. 利用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒的特性 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. ATP荧光检测仪可用于检测食品表面细菌数量，其工作原理如图所示。下列叙述正确的是（　　） 荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+PPi+H2O+光能 注：PPi会立即水解生成2个 Pi分子。 A. ATP水解形成物质X时，离腺苷最远的一个高能磷酸键断裂 B. 荧光素与荧光素酶结合时，荧光素酶的空间结构发生改变 C. 为准确检测细菌数量，荧光检测仪中需含裂解细菌的物质 D. 该检测方法的理论依据是细菌数量与ATP含量呈正相关 15. 某植物的叶形有条形、披针形、卵形，受一对等位基因A、a控制，花色有紫色、粉色，受另一对等位基因B、b控制。科研人员进行了甲、乙两组杂交实验，亲本杂交得到的F1自由交配得到F2，并利用分子检测技术对亲本和部分F2的相关基因进行检测，相关杂交实验及结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 甲组亲本为纯合子，F2中2的叶形性状为披针形 B. 甲组F1的基因型为Aa，其电泳条带与F2中的2相同 C. 乙组结果显示花色基因存在显性纯合致死现象 D. 乙组F2的性状比例为2：1 16. 已知细胞分裂素（CK）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）调节种子萌发的机理如图所示，其中A、B、D、G均表示植物体内的基因，B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应，图中“-”表示抑制。下列叙述正确的是（　　） A. CK、ABA、GA均需要通过与受体的结合发挥作用 B. 若A基因发生突变无法表达，则种子萌发的概率可能降低 C. GA、ABA均通过抑制G基因的表达抑制种子萌发 D. 图示可以说明种子萌发是多种植物激素共同调节的结果 17. 为探究金蝉的种群数量与死亡率、种群增长率（出生率减去死亡率）的关系，科研人员对某地人工养殖的金蝉进行了调查，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 捕食和种间竞争会影响死亡率，进而影响金蝉种群数量变化 B. 图中AB段，人工养殖的金蝉的种群数量先增加后减少 C. 当种群数量小于5×103只时，金蝉种群的出生率小于死亡率 D. 图中B点时，金蝉种群的出生率等于死亡率，之后种群数量逐渐减少 18. 乙肝病毒（HBV）中的主要抗原为HBsAg，细胞毒性T细胞表面的抗原主要为CD3，用于识别和激活T细胞。科研人员制备抗HBsAg/CD3双特异性抗体的流程如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 可从小鼠的脾中获得能产生抗HBsAg抗体的B淋巴细胞 B. 过程②通过特定的选择培养基即可筛选出单克隆杂交瘤细胞 C. 可通过电融合法诱导单克隆杂交瘤细胞和细胞C融合 D. 抗 HBsAg/CD3双特异性抗体可招募细胞毒性T细胞定向移至靶细胞 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 光合磷酸化是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体利用光能将ADP与无机磷酸合成ATP的过程。其核心机制为光驱动电子传递形成跨膜质子梯度，通过ATP合酶催化磷酸化反应生成ATP，光合磷酸化的机制如图所示，PSⅠ、PSⅡ是由光合色素等物质组成的复合物。回答下列问题： （1）植物体内有光敏色素，其分布在植物体的______部位。光敏色素主要吸收______光。 （2）由图可知，PSⅠ的功能是______。类囊体腔中H+浓度高于叶绿体基质，其意义是______。 （3）NADPH在光合作用中的作用是______。图示中PQ受损会导致NADPH含量下降，原因是______。 20. 番茄（2n=24）是茄科一年生草本植物，其果实呈扁球状或近球状，可能受一对或两对独立遗传的基因（设为A/a、B/b）控制，果实颜色为鲜红色或橘黄色，该相对性状可能受一对、两对或三对独立遗传的基因（设为D/d、E/e、F/f）控制。育种人员利用甲、乙两株纯合番茄进行杂交实验，结果如图所示。回答下列问题： （1）根据实验结果推测，番茄的果实形状受______（填“一”或“两”）对等位基因的控制，果实颜色由______（填“一”“两”或“三”）对独立遗传的基因控制，依据是______。 （2）亲本甲、乙关于果实形状的基因型为______；将F1进行测交，后代关于果实颜色的表型及比例为______。 （3）番茄中存在三体植株（三体植株比正常植株多一条染色体），三体植株减数分裂时，任意配对的两条同源染色体分离，另一条同源染色体随机移向细胞的一极，则三体植株在减数第一次分裂时能形成______个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n+1型配子，不同配子均可正常参与受精，则自交后代中正常二倍体（2n）：三体（2n+1）：四体（2n+2）为______。 21. 甲状腺激素和生长激素在幼鼠的生长发育过程中起着重要的调节作用。为了深入探究甲状腺激素和生长激素对幼鼠生长发育的影响及相互作用机制，研究人员进行了实验。回答下列问题： （1）甲状腺激素的主要作用是通过促进细胞内______使机体产热增加、促进生长发育、提高______的兴奋性。生长激素由______分泌，主要作用是促进蛋白质的合成，促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂，从而加速骨骼和肌肉的生长发育。 （2）①完善实验思路。 材料与用具：3周龄健康雄性幼鼠（体重25±2g）40只、甲状腺激素溶液（0.2ug·uL-1）、生长激素溶液（0.5ug·uL-1）、生理盐水、注射器、体重秤、体长测量仪、游标卡尺等。 Ⅰ.分组及处理：将幼鼠随机分为4组，每组10只，编号为甲、乙、丙、丁。按以下表格连续处理4周。 组别编号 组别名称 处理方式 甲 对照组 每日腹腔注射0.4mL生理盐水 乙 甲状腺激素组 每日腹腔注射0.2mL甲状腺激素溶液+0.2mL生理盐水 丙 生长激素组 每日腹腔注射0.2mL生长激素溶液+0.2mL生理盐水 丁 甲状腺激素+生长激素组 _____________________ Ⅱ.检测：每周测定小鼠的体重、体长，实验结束后测量股骨长度，记录实验数据。 ②分析与讨论。 Ⅰ.生长激素和甲状腺激素均采用腹腔注射的原因是______。 Ⅱ.如图为根据实验数据得到的部分实验结果。 图中实验结果表明甲状腺激素和生长激素______。 22. 微山湖是山东省重要的生态保护区，该保护区的鸟类有国家一级保护动物白鹤、青头潜鸭，国家二级保护动物震旦鸦雀等。每年秋冬交替时节，微山湖畔，成千上万只候鸟如约而至，吸引了大量观鸟爱好者、摄影达人和生态保护工作者。回答下列问题： （1）生态保护工作人员通过收集不同时间和地点的青头潜鸭粪便样本，对其中的微卫星DNA（一种常用于个体识别的DNA片段，广泛分布于核基因组中）进行个体识别，与标记重捕法相比，利用微卫星DNA标记调查青头潜鸭种群数量的优势是______（答出两点）；科研人员第一次粪便采集检测到粪便来自36只青头潜鸭，一段时间后，进行第二次粪便采集，一共采集28份粪便，其中14份粪便来自第一次粪便采集的14只青头潜鸭，其余14份粪便来自其他不同的青头潜鸭，可估算出该地区的青头潜鸭大约有______只。 （2）白鹤主要通过重复跳跃、展翅、鞠躬和鸣叫等方式进行求偶，该表现属于生态系统中的______信息，该现象体现了______离不开信息的传递。 （3）微山湖具有重要的生态功能和经济价值，每年输出大量资源。为合理开发利用微山湖的生物资源，又不破坏其生态平衡，人们在开发利用时需要注意：______（答出两点）。 （4）为吸引更多游客，工作人员建议清除部分野生植物，增种多种观赏植物，请依据所学生态学知识分析该建议的不妥之处：______。 23. 枯草杆菌蛋白酶被广泛应用于洗涤剂生产、制革等工业领域。研究人员以野生型菌株为材料，进行多种方式改造，以期获得工业上有应用价值且在蛋白酶活性等方面得到显著提升的新菌株，为此开展了如下系列实验。回答下列问题： （1）诱变处理与初筛：将野生型枯草杆菌菌液经紫外线和亚硝酸盐复合诱变后，涂布于含酪蛋白的选择培养基上，酪蛋白在固体培养基中因溶解性差会导致培养基呈现浑浊或半透明状态：可通过观察______初步筛选可能的高产菌株，原因是______。 （2）发酵条件优化：对初筛得到的菌株进行摇瓶发酵实验，探究碳源种类对蛋白酶产量的影响，结果如表（各碳源的浓度相同）。 碳源种类 葡萄糖 蔗糖 淀粉 麦芽糖 蛋白酶产量相对值 125 186 230 168 由表可知最佳碳源为______，推测菌株利用该种碳源的方式是______。若要进一步探究该碳源的最适使用浓度、实验设计的思路是______。 （3）基因工程改造枯草杆菌：信号肽是一类特殊的序列，它们位于蛋白质的前端，可以引导新合成的蛋白质分泌到细胞外。为增强菌株分泌蛋白酶的能力，科研人员将蛋白酶基因与信号肽基因重组，构建如图所示的序列，则A基因为______基因，模板链为______（填“α链”或“β链”）将该序列导入枯草杆菌获得转基因菌株。 （4）发酵与产物加工；将转基因菌株先进行______，再接入发酵罐中进行大规模培养，这样做的目的是______从发酵液中分离和纯化目标蛋白、为保证蛋白酶可以正常发挥功能，还应该进行的操作是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省2026届高三年级上学期1月模拟考试 生物学试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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. 金属蛋白是通过氨基酸残基或小分子配体结合金属离子的功能性蛋白质，其典型代表包括血红蛋白（含4个血红素和1个珠蛋白）和铜蓝蛋白（催化铁氧化）等。下列叙述错误的是（　　） A. 氨基酸之间的氢键有助于金属蛋白空间结构的形成 B. 血红蛋白中的铁离子位于氨基酸的R基上 C. 铜蓝蛋白能降低铁氧化反应的活化能 D. 异常的血红蛋白可能影响红细胞的功能 【答案】B 【解析】 【详解】A、氢键是维持蛋白质二级结构的重要化学键，参与稳定金属蛋白的空间构象，A正确； B、血红蛋白中的铁离子结合在血红素辅基（非氨基酸R基）上，而血红素与珠蛋白通过配位键连接，并非直接位于氨基酸的R基，B错误； C、铜蓝蛋白作为催化铁氧化的酶，通过降低化学反应的活化能加速反应，符合酶的作用原理，C正确； D、血红蛋白异常（如镰刀型贫血症）会导致红细胞形态和功能异常，影响氧气运输，D正确。 故选B。 2. 细胞自噬的特征为胞质内出现双层膜自噬泡包裹受损的细胞器及胞质成分，经溶酶体内的酶水解后再利用。研究显示细胞自噬与细胞凋亡存在密切的交叉调控，其中Caspase（细胞凋亡关键蛋白酶）可切割自噬关键蛋白终止自噬流。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞凋亡由基因控制，与环境因素无关 B. 细胞自噬与细胞凋亡都与溶酶体合成的水解酶有关 C. 细胞内发生Caspase活化会促进细胞自噬 D. 细胞自噬可维持细胞内部环境的稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，但环境因素（如辐射、病原体感染）可触发凋亡程序，A错误； B、溶酶体是水解酶的储存和发挥作用场所，但水解酶在核糖体合成，经内质网和高尔基体加工后转运至溶酶体，B错误； C、Caspase可切割自噬关键蛋白终止自噬流，即Caspase活化会抑制自噬而非促进，C错误； D、细胞自噬通过清除受损细胞器、错误折叠蛋白等，维持细胞内环境稳态，避免异常物质积累，D正确。 故选D。 3. 肾小管上皮细胞是组成肾小管的最基本单位，对维持肾脏核心机能具有重要作用，如图为物质进出肾小管上皮细胞的示意图。下列分析正确的是（　　） A. 水分子主要通过方式①进入细胞 B. 葡萄糖进入细胞与K+进入细胞时所需能量来源相同 C. 钠-钾泵同时具有运输与催化作用 D. 葡萄糖通过GLUT2运出细胞的速率不受温度影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、水分子进入细胞的方式有两种：第一种自由扩散，第二种协助扩散，但水分子主要通过方式2协助扩散进入细胞，A错误； B、SGLT2转运葡萄糖时，借助 Na⁺顺浓度梯度形成的电化学势能；K+借助Na+-K+泵进入细胞，消耗的能量来源于ATP水解释放的能量，B错误； C、Na+-K+泵是载体蛋白，能催化ATP水解（有催化活性），实现 Na⁺、K+逆浓度梯度运输，同时具有运输与催化的作用，C正确； D、葡萄糖通过GLUT2运出细胞，借助了转运蛋白，温度会影响蛋白质的空间构象，故葡萄糖通过GLUT2运出细胞的速率受温度影响，D错误。 故选C。 4. 真核基因表达涉及基因激活、转录起始、转录后加工（如mRNA剪切）、翻译及翻译后加工（如蛋白质修饰）等多个环节，每个环节都有特定的调控机制。下列叙述错误的是（　　） A. 翻译时密码子和反密码子的碱基互补配对保证了tRNA能转运特定的氨基酸 B. 构成染色体的组蛋白发生乙酰化会影响基因的表达 C. 抑癌基因发生甲基化可能增加患肿瘤的风险 D. DNA甲基化修饰不改变遗传信息，且能遗传给后代 【答案】D 【解析】 【详解】A、翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过碱基互补配对结合，确保tRNA准确转运对应的氨基酸至核糖体，该机制是蛋白质合成正确性的基础，A正确； B、构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰，会使染色质结构变得松散，有利于RNA聚合酶结合启动子，从而促进基因的转录，直接影响基因表达，B正确； C、抑癌基因的作用是抑制细胞的异常增殖，当它发生甲基化修饰时，通常会导致基因表达沉默、功能丧失，从而增加细胞癌变的风险，C正确； D、DNA甲基化是在碱基序列不变的情况下，通过添加甲基基团（-CH₃）调控基因表达，不改变遗传信息本身。但甲基化模式仅可通过细胞分裂传递给子细胞（体细胞遗传），在配子形成过程中会被部分擦除并重建，故不一定稳定遗传给后代，D错误。 故选D。 5. 某动物（2n=36，基因型为AaBb）的精原细胞在减数分裂时，其中一条染色体在减数第二次分裂后期发生了异常横裂，如图所示，发生横裂的染色体会被分到两个子细胞中，不考虑其他变异。下列叙述正确的是（　　） A. 在纺锤丝的牵引下，着丝粒发生分裂 B. 该精原细胞产生的精细胞发生了染色体数目变异 C. 该精原细胞产生的精细胞的基因组成可能是AaB、B、Ab、ab D. 该精原细胞在DNA复制时期发生了基因突变 【答案】C 【解析】 【详解】A、在减数分裂过程中，着丝粒的分裂是自主进行的，并不需要纺锤丝的牵引，纺锤丝的作用是牵引染色体移动，A错误； B、该精原细胞只是其中一条染色体在减数第二次分裂后期发生异常横裂，染色体数目并未改变（最终形成的精细胞中染色体数仍为n=18），只是染色体结构发生了变异，并非染色体数目变异，B错误； CD、据图可知姐妹染色单体上有A和a，说明该精原细胞在DNA复制时期发生了基因突变或者在减数第一次分裂前期含A和a的同源染色体发生了互换，其中一条染色体在减数第二次分裂后期发生了如图所示的异常横裂，导致Aa移向同一极，假设和其在同一次级精母细胞的是含B基因的染色体，所以该次级精母细胞可能产生AaB和B的精细胞，如果发生的是互换，则另一个次级精母细胞产生的精细胞为Ab和ab。C正确，D错误。 故选C。 6. 碳青霉烯类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强的特点，是治疗严重细菌感染的重要药物，但细菌耐药性问题日益严重。某种菌株对碳青霉烯类抗生素的耐药性主要由质粒上的X基因控制。研究人员调查了某医院ICU病房内该细菌菌群连续5年的动态变化，部分数据如表所示。下列有关该菌群进化机制的分析，错误的是（　　） 年份 抗生素使用强度（DDDs） 耐药菌占比/% 敏感菌占比 X基因频率/% 第1年 15.2 10.2 89.8 5.1 第3年 38.5 56.3 43.7 18.2 第5年 40.1 93.5 6.5 46.8 注：DDDs为抗菌药物消耗密度，数值越大表示使用强度越高 A. 在使用抗生素前，该菌群中就有少量耐药菌个体 B. 第1年到第3年，抗生素使用强度增大对该菌群起到了选择作用，导致耐药菌比例上升 C. 第1年到第5年，X基因频率持续增大，表明该基因控制的性状为细菌提供了生存优势 D. 若第5年后完全停用该抗生素，敏感菌将重新成为优势种群，X基因频率会降为零 【答案】D 【解析】 【详解】A、第1年未使用抗生素时已有10.2%耐药菌，说明耐药变异在抗生素使用前已存在，A正确； B、第1-3年抗生素使用强度由15.2增至38.5，耐药菌占比由10.2%升至56.3%，表明抗生素使用强度增大对该菌群起到了选择作用，导致耐药菌比例上升，B正确； C、X基因频率从第1年5.1%持续增至第5年46.8%，说明该基因控制的性状在抗生素环境中具有适应性，为细菌提供生存优势，C正确； D、完全停用抗生素后，敏感菌可能因无选择压力而数量增加，但X基因仍存在于种群中，基因频率不会降为零（可能降低），D错误。 故选D。 7. 人乳头瘤病毒（HPV）是与癌症相关的常见病毒，该病毒可干扰抑癌蛋白（如p53、Rb）的功能，导致细胞异常增殖。如图为HPV引起人体免疫调节的示意图，下列分析正确的是（　　） A. 细胞Ⅰ能特异性识别抗原，并可以摄取、加工和处理抗原 B. 细胞V能分泌细胞因子a，a是激活细胞Ⅲ的第二个信号 C. HPV再次进入人体时，活化的细胞毒性T细胞全来自记忆T细胞 D. 细胞Ⅱ能够识别被感染的细胞膜表面变化的信号并作出反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞Ⅰ为抗原呈递细胞，不能特异性识别抗原，A错误； B、细胞V是辅助性T细胞，可以释放细胞因子a，a是激活细胞Ⅱ细胞毒性T细胞的第二个信号，细胞Ⅲ是效应T细胞，B错误； C、HPV再次进入人体时，活化的细胞毒性T细胞来自记忆T细胞和初始T细胞，C错误； D、细胞Ⅱ细胞毒性T细胞能够识别被感染的细胞膜表面变化的信号并作出反应，D正确。 故选D。 8. 阈电位是指引起细胞膜对钠离子通透性突然增大而触发动作电位的临界电位值。如图为给予某一神经元不同强度刺激引发下一神经元电位变化的曲线，下列分析错误的是（　　） A. 单次较小刺激虽未产生动作电位，但发生了Na+内流 B. 连续多个阈下刺激可以叠加并产生动作电位 C. 单次较大刺激的刺激强度越大动作电位峰值越高 D. 可将电表两极连接在神经纤维膜的内外两侧测量电位变化 【答案】C 【解析】 【详解】A、单次较小刺激时，神经元未产生动作电位，但细胞膜对钠离子通透性有少量增加，有少量钠离子内流，只是内流的量未达到引发动作电位的阈值，A正确； B、从图中可以看出，连续较小刺激时，后续刺激引发的电位变化是在前一次刺激的基础上进行的，多个阈下刺激产生的电位变化可以叠加，当叠加后的电位变化达到阈电位时，就可以引发动作电位，B正确； C、动作电位的峰值主要与钠离子内流的量有关，而钠离子内流的量在达到阈电位后，会形成全或无的动作电位，即动作电位的峰值是相对固定的，不会随着刺激强度的增大而增大。单次较大刺激时，只要刺激强度达到或超过阈刺激，就会产生动作电位，且动作电位峰值是相对恒定的，并非刺激强度越大动作电位峰值越高，C错误； D、要测量神经纤维膜内外的电位变化，需要将电表的两极分别连接在神经纤维膜的内外两侧，这样才能检测到膜内外电位差的变化，D正确。 故选C。 9. 苹果结果过程可分为开花期、坐果期、果实膨大期、成熟期，不同时期生长素、脱落酸的相对含量会发生不同的变化。下列分析错误的是（　　） A. 生长素含量最多的时期是苹果发育成熟最快的时期 B. 脱落酸由萎蔫的叶片产生，能促进苹果衰老、脱落 C. 苹果的生长、发育受基因选择性表达的调控 D. 生长素、脱落酸的产生和分布会受到环境因素的影响 【答案】A 【解析】 【详解】A、生长素的主要作用是促进细胞伸长和果实发育，但生长素含量最多的时期，并不一定是果实发育成熟最快的时期，比如苹果发育成熟最快的时期（成熟期）并非生长素含量最多的时期（膨大期），A错误； B、脱落酸的合成部位不仅是萎蔫的叶片，还包括根冠、将要脱落的器官和组织等。它的主要作用确实是抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老与脱落，B正确； C、苹果的生长、发育是一个复杂的生命过程，在不同阶段，细胞会通过基因的选择性表达来合成不同的蛋白质，从而调控不同的生理活动，C正确； D、植物激素的产生和分布会受到光照、温度、水分等环境因素的影响，例如光照变化会影响生长素的分布，干旱会促进脱落酸的合成，D正确。 故选A。 10. 退耕还林还草是对已被破坏的生态系统进行修复的重要举措。为保护和改善西部生态环境，环保人员对易造成水土流失的坡耕地和易造成土地沙化的耕地，有计划、分步骤地停止耕种，恢复林草植被。下列叙述错误的是（　　） A. 退耕还林应遵循宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草的原则 B. 退耕还林后群落演替的最后阶段是森林群落 C. 实施退耕还林等措施后，可提高部分野生动植物种群的环境容纳量 D. 群落演替过程中可能会发生优势物种被取代的现象 【答案】B 【解析】 【详解】A、退耕还林遵循“宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草”原则，体现因地制宜选择植被类型，符合生物与环境的适应性，A正确； B、群落演替的顶极群落受气候、土壤等环境因素制约。在干旱或半干旱地区，退耕后可能形成草原或灌丛而非森林群落，B错误； C、退耕还林恢复植被后，生态系统结构复杂化，为野生动植物提供更多栖息地和资源，部分物种环境容纳量将提高，C正确； D、群落演替过程中，随环境变化，原有优势种可能因竞争或适应性不足被新物种取代（如草本→灌木→乔木阶段更替），D正确。 故选B。 11. 随着工业化和城市化的进一步发展，人类的活动对生态环境产生了深远的影响。下列叙述错误的是（　　） A. 毁林毁草、滥垦乱伐，以及开矿修路等活动会造成水土流失 B. 大面积森林被砍伐、火烧和农垦，会造成生物多样性降低 C. 水泥的生产会导致大气中二氧化碳浓度升高，加剧温室效应 D. 倡导低碳生活能有效增大生态足迹，减轻生态环境治理的压力 【答案】D 【解析】 【详解】A、毁林毁草、滥垦乱伐等活动破坏植被覆盖，削弱土壤保持能力，导致水土流失加剧，A正确； B、大面积森林破坏直接导致栖息地丧失，物种生存空间缩减，生物多样性显著降低，B正确； C、水泥生产需高温煅烧石灰石（CaCO3），化学反应释放大量CO2（CaCO3→CaO+CO2↑），加剧温室效应，C正确； D、倡导低碳生活，如减少化石燃料使用、增加绿色出行，可以减少二氧化碳排放。这能有效增大生态足迹的说法是错误的，实际上低碳生活是减小生态足迹，减轻生态环境治理的压力，D错误。 故选D。 12. 在牙周致病菌研究中，采用1%浓度的羧甲基壳聚糖（碳源）作为培养基添加物，经过18天培养后，牙龈卟啉单胞菌的菌落周围会出现清晰的透明圈，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 牙龈提取物要放入含有清水的锥形瓶中进行适当稀释 B. 图示利用平板划线法接种的过程中接种环需灼烧5次 C. 培养基上出现透明圈说明该培养基以羧甲基壳聚糖为唯一碳源 D. 当羧甲基壳聚糖浓度提升至5%时，不一定形成菌落及透明圈 【答案】D 【解析】 【详解】A、牙龈提取物是细菌样品，稀释时应使用无菌水，而不是清水，以避免杂菌污染，A错误； B、用平板划线法分离菌种，划线5个区域，每次接种之前需要灼烧接种环灭菌，最后划线完成后也需要灼烧灭菌，共灼烧灭菌6次，B错误； C、培养基上出现透明圈，只能说明该菌能利用羧甲基壳聚糖作为碳源，但不能证明这是唯一碳源。题目中仅说明羧甲基壳聚糖是 “培养基添加物”，而非唯一碳源，C错误； D、当羧甲基壳聚糖浓度提升至5%时，高浓度碳源可能抑制细菌生长，或超出该菌分解酶的耐受范围，因此不一定能形成菌落及透明圈，D正确。 故选D。 13. 科研人员利用柑橘茎尖培养获得脱毒苗，使柑橘的产量和品质大幅提高，如图为培育脱毒柑橘的示意图。下列叙述错误的是（　　） A. 茎尖用酒精消毒后，应立即用无菌水清洗 B. ③为再分化过程，愈伤组织分化时可能会发生基因突变 C. 诱导生根或生芽主要与细胞分裂素和生长素的比例有关 D. 利用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒的特性 【答案】D 【解析】 【详解】A、茎尖用酒精消毒后，为了避免酒精残留对植物细胞造成伤害，应立即用无菌水清洗，A正确； B、③为再分化过程，在愈伤组织分化形成生芽或生根的过程中，细胞进行有丝分裂，DNA复制时可能会发生基因突变，B正确； C、诱导生芽或生根主要与细胞分裂素和生长素的比例有关，当细胞分裂素和生长素的比值较高时，有利于芽的分化；当该比值较低时，有利于根的分化，C正确； D、利用植物组织培养技术获得的脱毒苗，是选取植物的茎尖等病毒极少甚至无病毒的部位进行培养得到的，其本身并不具有抗病毒的特性，D错误。 故选D。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. ATP荧光检测仪可用于检测食品表面细菌数量，其工作原理如图所示。下列叙述正确的是（　　） 荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+PPi+H2O+光能 注：PPi会立即水解生成2个 Pi分子。 A. ATP水解形成物质X时，离腺苷最远的一个高能磷酸键断裂 B. 荧光素与荧光素酶结合时，荧光素酶的空间结构发生改变 C. 为准确检测细菌数量，荧光检测仪中需含裂解细菌的物质 D. 该检测方法的理论依据是细菌数量与ATP含量呈正相关 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、ATP水解形成物质X时，同时形成PPi，而PPi是两个Pi，所以断裂的是离腺苷近的那个高能磷酸键，A错误； B、酶是生物催化剂，其活性受温度、pH等因素影响，当荧光素与荧光素酶结合时，荧光素酶作为酶，在与底物结合时，其空间结构会发生改变，从而催化荧光素与氧气发生反应，B正确； C、ATP荧光检测仪检测的是食品表面细菌的ATP，细菌细胞内的ATP需要释放到细胞外才能被检测到，所以需要裂解细菌的物质，使细菌内的ATP释放出来，这样才能准确检测细菌数量，C正确； D、细菌细胞内ATP含量相对稳定，细菌数量越多，其含有的ATP总量就越多。该检测方法是通过检测荧光强度来反映ATP的含量，进而确定细菌数量，其理论依据是细菌数量与ATP含量呈正相关，D正确。 故选BCD。 15. 某植物的叶形有条形、披针形、卵形，受一对等位基因A、a控制，花色有紫色、粉色，受另一对等位基因B、b控制。科研人员进行了甲、乙两组杂交实验，亲本杂交得到的F1自由交配得到F2，并利用分子检测技术对亲本和部分F2的相关基因进行检测，相关杂交实验及结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 甲组亲本为纯合子，F2中2的叶形性状为披针形 B. 甲组F1的基因型为Aa，其电泳条带与F2中的2相同 C. 乙组结果显示花色基因存在显性纯合致死现象 D. 乙组F2的性状比例为2：1 【答案】CD 【解析】 【详解】AB、甲组叶形有条形、披针形、卵形，受一对等位基因A、a控制，据图可知，亲本条形和卵形只有一条条带，说明都是纯合子（AA或aa），所以杂交后代F1为杂合子Aa（披针形），F1自由交配，F2有AA：Aa：aa=1:2:1,F2中2有两条条带，基因型为Aa，性状为披针形，AB正确； CD、利用分子检测技术对亲本和部分F2的相关基因进行检测，相关杂交实验及结果如图所示，乙组花色有紫色、粉色，受一对等位基因B、b控制。据图可知，亲本紫花为杂合子Bb，粉花为纯合子（BB或bb），杂交后代F2有两种基因型（一种杂合子，一种纯合子），不能确定存在显性纯合致死现象；若是显性纯合致死，则亲本为紫花Bb和粉花bb，F1为紫花Bb：粉花bb=1:1，F1自由交配，F1配子B：b=1:3，F2为紫花Bb：粉花bb=2:3；若是隐性纯合致死，则亲本为紫花Bb和粉花BB，F1为紫花Bb：粉花BB=1:1，F1自由交配，F1配子B：b=3:1，F2为紫花Bb：粉花BB=2:3，CD错误。 故选CD。 16. 已知细胞分裂素（CK）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）调节种子萌发的机理如图所示，其中A、B、D、G均表示植物体内的基因，B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应，图中“-”表示抑制。下列叙述正确的是（　　） A. CK、ABA、GA均需要通过与受体的结合发挥作用 B. 若A基因发生突变无法表达，则种子萌发的概率可能降低 C. GA、ABA均通过抑制G基因的表达抑制种子萌发 D. 图示可以说明种子萌发是多种植物激素共同调节的结果 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、激素调节的一般特点是需要与受体结合才能发挥作用，CK（细胞分裂素）、ABA（脱落酸）、GA（赤霉素）作为植物激素，同样遵循这一规律，均需通过与受体的结合来调节种子萌发过程，A正确； B、从图中可知，A基因表达的产物能抑制B基因表达，而B基因表达会导致种子休眠。若A基因发生突变无法表达，那么对B基因表达的抑制作用就会减弱，B基因表达增强，种子休眠程度加深，种子萌发的概率就可能降低，B正确； C、由图可得，GA是通过抑制D基因表达，减弱D基因表达产物对G基因的抑制促进淀粉酶合成，进而促进种子萌发；ABA是通过促进B基因表达，B基因表达使种子休眠从而抑制种子萌发，同时通过抑制G基因的表达抑制种子萌发，C错误； D、图中清晰展示了种子的萌发受到CK、ABA、GA等多种植物激素的调节，这充分说明了种子萌发是多种植物激素共同调节的结果，D正确。 故选ABD。 17. 为探究金蝉的种群数量与死亡率、种群增长率（出生率减去死亡率）的关系，科研人员对某地人工养殖的金蝉进行了调查，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 捕食和种间竞争会影响死亡率，进而影响金蝉种群数量的变化 B. 图中AB段，人工养殖的金蝉的种群数量先增加后减少 C. 当种群数量小于5×103只时，金蝉种群的出生率小于死亡率 D. 图中B点时，金蝉种群的出生率等于死亡率，之后种群数量逐渐减少 【答案】ACD 【解析】 【分析】题图分析，横坐标是种群数量，纵坐标是种群增长率和死亡率，随种群密度增加，种群死亡率一直增加，种群增长率先增大后逐渐下降。 【详解】A、捕食和竞争是密度制约因素，能改变死亡率，从而影响种群数量，A正确； B、横坐标是种群数量（密度），AB段是从某个较低数量到较高数量。要看AB段对应的纵坐标：增长率=出生率－死亡率，增长率>0，种群数量沿着横坐标增长，B错误； C、当种群数量小于5×103只时，增长率曲线低于0，则出生率小于死亡率，C正确； D、B点增长率=0的点，此时出生率=死亡率。之后密度再增加，增长率<0，种群数量超过B对应的密度，则种群数量减少，D正确。 故选ACD。 18. 乙肝病毒（HBV）中的主要抗原为HBsAg，细胞毒性T细胞表面的抗原主要为CD3，用于识别和激活T细胞。科研人员制备抗HBsAg/CD3双特异性抗体的流程如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 可从小鼠的脾中获得能产生抗HBsAg抗体的B淋巴细胞 B. 过程②通过特定的选择培养基即可筛选出单克隆杂交瘤细胞 C. 可通过电融合法诱导单克隆杂交瘤细胞和细胞C融合 D. 抗 HBsAg/CD3双特异性抗体可招募细胞毒性T细胞定向移至靶细胞 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、B淋巴细胞主要存在于外周淋巴器官，如脾脏、淋巴结等中。从小鼠的脾脏中可获取经过免疫的B淋巴细胞，当给小鼠注射HBsAg后，小鼠的脾脏中的B淋巴细胞就能产生抗HBsAg抗体，所以可从小鼠的脾中获得能产生抗HBsAg抗体的B淋巴细胞，A正确； B、过程②是通过特定选择培养基筛选杂交瘤细胞，但该选择培养基只能筛选出杂交瘤细胞，还不能筛选出单克隆杂交瘤细胞。之后还需要进行专一抗体检测等步骤，才能筛选出能够产生特定抗体的单克隆杂交瘤细胞，B错误； C、细胞融合的方法有电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等，可以通过电融合法诱导单克隆杂交瘤细胞和细胞C融合，C正确； D、抗HBsAg/CD3双特异性抗体一端能与乙肝病毒的主要抗原HBsAg结合，另一端能与细胞毒性T细胞表面的抗原CD3结合，从而招募细胞毒性T细胞定向移至靶细胞（被乙肝病毒感染的细胞），使细胞毒性T细胞发挥免疫作用，D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 光合磷酸化是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体利用光能将ADP与无机磷酸合成ATP的过程。其核心机制为光驱动电子传递形成跨膜质子梯度，通过ATP合酶催化磷酸化反应生成ATP，光合磷酸化的机制如图所示，PSⅠ、PSⅡ是由光合色素等物质组成的复合物。回答下列问题： （1）植物体内有光敏色素，其分布在植物体的______部位。光敏色素主要吸收______光。 （2）由图可知，PSⅠ的功能是______。类囊体腔中H+浓度高于叶绿体基质，其意义是______。 （3）NADPH在光合作用中的作用是______。图示中PQ受损会导致NADPH含量下降，原因是______。 【答案】（1） ①. 各个 ②. 红光和远红光 （2） ①. 吸收光能，将NADP+还原为NADPH ②. 形成跨膜质子电化学梯度，为ATP合酶催化ADP和Pi合成ATP提供动力，同时该梯度也能驱动H+回流，维持电子传递链的持续进行 （3） ①. 作为还原剂，为暗反应中C3的还原提供氢和能量 ②. PQ是电子传递链的重要组分，受损后电子无法从PSⅡ传递到Cytb₆f复合体，进而无法传递到PSI，使PSI不能获得电子去还原NADP+生成NADPH，导致NADPH的合成受阻 【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C5和糖类等有机物。 【小问1详解】 光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白质复合物），分布在植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，光敏色素主要吸收红光和远红光。 【小问2详解】 由图可知，PSI能利用光能将NADP+和H+转化为NADPH，所以PSI的功能是吸收光能，将NADP+还原为NADPH。 类囊体腔中H+浓度高于叶绿体基质，形成了H+浓度梯度，其意义是形成跨膜质子电化学梯度，为ATP合酶催化ADP和Pi合成ATP提供动力，同时该梯度也能驱动H+回流，维持电子传递链的持续进行。 【小问3详解】 NADPH 在光合作用中的作用是：作为还原剂，为暗反应中C3的还原提供氢和能量。PQ受损导致NADPH含量下降的原因是：PQ是电子传递链的重要组分，受损后电子无法从PSⅡ传递到Cytb₆f复合体，进而无法传递到PSI，使PSI不能获得电子去还原NADP+生成NADPH，导致NADPH的合成受阻。 20. 番茄（2n=24）是茄科一年生草本植物，其果实呈扁球状或近球状，可能受一对或两对独立遗传的基因（设为A/a、B/b）控制，果实颜色为鲜红色或橘黄色，该相对性状可能受一对、两对或三对独立遗传的基因（设为D/d、E/e、F/f）控制。育种人员利用甲、乙两株纯合番茄进行杂交实验，结果如图所示。回答下列问题： （1）根据实验结果推测，番茄的果实形状受______（填“一”或“两”）对等位基因的控制，果实颜色由______（填“一”“两”或“三”）对独立遗传的基因控制，依据是______。 （2）亲本甲、乙关于果实形状的基因型为______；将F1进行测交，后代关于果实颜色的表型及比例为______。 （3）番茄中存在三体植株（三体植株比正常植株多一条染色体），三体植株减数分裂时，任意配对的两条同源染色体分离，另一条同源染色体随机移向细胞的一极，则三体植株在减数第一次分裂时能形成______个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n+1型配子，不同配子均可正常参与受精，则自交后代中正常二倍体（2n）：三体（2n+1）：四体（2n+2）为______。 【答案】（1） ①. 两 ②. 三 ③. F2中鲜红色个体占27/(27+9+9+28)=27/64=(3/4)3，符合三对等位基因自由组合的分离比 （2） ①. AAbb×aaBB ②. 鲜红色：橘黄色=1:7 （3） ①. 12 ②. 1:2:1 【解析】 【分析】基因的自由组合定律的实质是：在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 果实形状：F1（扁球状）自交的F2中扁球状：近球状 = (27+9)：28=9:7，是 9:(3:3:1) 的变形，符合两对等位基因自由组合的分离比，因此，果实形状受两对等位基因控制；果实颜色：F1（鲜红色）自交的F2中鲜红色：橘黄色 =27：(9+28) =27：37， 27:37是 (3:1)3的变形。 因此，果实颜色由三对独立遗传的基因控制，依据是F2中鲜红色个体占27/(27+9+9+28)=27/64=(3/4)3，符合三对等位基因自由组合的分离比。 【小问2详解】 果实形状由两对等位基因（A/a、B/b）控制，扁球状为双显性（A-B-），近球状为其他基因型。亲本为纯合近球状，F1为扁球状（AaBb），故亲本基因型为AAbb×aaBB。果实颜色由三对等位基因控制，F1为DdEeFf，且D-E-F-为鲜红色，其余为橘黄色，对F1进行测交，后代中D-E-F-占1/2×1/2×1/2=1/8，即鲜红色占1/8，橘黄色占7/8，因此F1进行测交，后代关于果实颜色的表型及比例为鲜红色：橘黄色=1:7。 【小问3详解】 正常番茄（2n=24）有12对同源染色体，三体植株为2n+1=25条染色体，减数分裂时仍有12对同源染色体联会形成四分体，额外的一条染色体无法联会。因此，三体植株在减数第一次分裂时能形成12个四分体。三体植株产生n型和n+1型配子的比例为1:1。自交时，配子组合为：n×n→2n（正常二倍体）、n×(n+1)→2n+1（三体）、(n+1)×n→2n+1（三体）、(n+1)×(n+1)→2n+2（四体），因此自交后代中正常二倍体（2n）：三体（2n+1）：四体（2n+2）=1:2:1。 21. 甲状腺激素和生长激素在幼鼠的生长发育过程中起着重要的调节作用。为了深入探究甲状腺激素和生长激素对幼鼠生长发育的影响及相互作用机制，研究人员进行了实验。回答下列问题： （1）甲状腺激素的主要作用是通过促进细胞内______使机体产热增加、促进生长发育、提高______的兴奋性。生长激素由______分泌，主要作用是促进蛋白质的合成，促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂，从而加速骨骼和肌肉的生长发育。 （2）①完善实验思路。 材料与用具：3周龄健康雄性幼鼠（体重25±2g）40只、甲状腺激素溶液（0.2ug·uL-1）、生长激素溶液（0.5ug·uL-1）、生理盐水、注射器、体重秤、体长测量仪、游标卡尺等。 Ⅰ.分组及处理：将幼鼠随机分为4组，每组10只，编号为甲、乙、丙、丁。按以下表格连续处理4周。 组别编号 组别名称 处理方式 甲 对照组 每日腹腔注射0.4mL生理盐水 乙 甲状腺激素组 每日腹腔注射0.2mL甲状腺激素溶液+0.2mL生理盐水 丙 生长激素组 每日腹腔注射0.2mL生长激素溶液+0.2mL生理盐水 丁 甲状腺激素+生长激素组 _____________________ Ⅱ.检测：每周测定小鼠的体重、体长，实验结束后测量股骨长度，记录实验数据。 ②分析与讨论。 Ⅰ.生长激素和甲状腺激素均采用腹腔注射的原因是______。 Ⅱ.如图为根据实验数据得到的部分实验结果。 图中实验结果表明甲状腺激素和生长激素______。 【答案】（1） ①. 新陈代谢 ②. 神经系统 ③. 垂体 （2） ①. 0.2mL甲状腺激素溶液+0.2mL生长激素溶液 ②. 腹腔注射能使激素快速进入血液循环，作用于靶器官或靶细胞，保证实验效果的时效性；蛋白质类的生长激素会被消化分解，甲状腺激素虽为氨基酸衍生物，但腹腔注射的吸收效率更稳定 ③. 均能促进幼鼠股骨生长，且二者共同作用时（协同作用）的促进效果更显著 【解析】 【分析】1、下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，使其释放促甲状腺激素作用于甲状腺，最终导致甲状腺激素的释放，这是甲状腺激素分泌的分级调节。 2、生长激素是由人体脑垂体前叶分泌的一种肽类激素，由191个氨基酸组成，能促进骨骼、内脏和全身生长，促进蛋白质合成，影响脂肪和矿物质代谢，在人体生长发育中起着关键性作用。 【小问1详解】 甲状腺激素的主要作用是通过促进细胞内新陈代谢，使机体产热增加、促进生长发育、提高神经系统的兴奋性。生长激素由垂体分泌，主要作用是促进蛋白质的合成，促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂，从而加速骨骼和肌肉的生长发育。 【小问2详解】 ①本实验的目的是探究甲状腺激素和生长激素对幼鼠生长发育的影响及相互作用机制，实验设计应遵循对照原则和单一变量原则。甲组为对照组，注射生理盐水；乙组为甲状腺激素组，注射甲状腺激素溶液和生理盐水；丙组为生长激素组，注射生长激素溶液和生理盐水；丁组为甲状腺激素+生长激素组，应每日腹腔注射0.2mL甲状腺激素溶液+0.2mL生长激素溶液。 ②Ⅰ.生长激素和甲状腺激素均采用腹腔注射的原因是腹腔注射能使激素快速进入血液循环，作用于靶器官或靶细胞，保证实验效果的时效性；蛋白质类的生长激素会被消化分解，甲状腺激素虽为氨基酸衍生物，但腹腔注射的吸收效率更稳定。 Ⅱ.由柱形图可知，与对照组相比，甲状腺激素组、生长激素组和甲状腺激素+生长激素组的股骨长度都增加，且甲状腺激素+生长激素组增加更明显，这表明甲状腺激素和生长激素均能促进幼鼠股骨生长，且二者共同作用时（协同作用）的促进效果更显著。 22. 微山湖是山东省重要的生态保护区，该保护区的鸟类有国家一级保护动物白鹤、青头潜鸭，国家二级保护动物震旦鸦雀等。每年秋冬交替时节，微山湖畔，成千上万只候鸟如约而至，吸引了大量观鸟爱好者、摄影达人和生态保护工作者。回答下列问题： （1）生态保护工作人员通过收集不同时间和地点的青头潜鸭粪便样本，对其中的微卫星DNA（一种常用于个体识别的DNA片段，广泛分布于核基因组中）进行个体识别，与标记重捕法相比，利用微卫星DNA标记调查青头潜鸭种群数量的优势是______（答出两点）；科研人员第一次粪便采集检测到粪便来自36只青头潜鸭，一段时间后，进行第二次粪便采集，一共采集28份粪便，其中14份粪便来自第一次粪便采集的14只青头潜鸭，其余14份粪便来自其他不同的青头潜鸭，可估算出该地区的青头潜鸭大约有______只。 （2）白鹤主要通过重复跳跃、展翅、鞠躬和鸣叫等方式进行求偶，该表现属于生态系统中的______信息，该现象体现了______离不开信息的传递。 （3）微山湖具有重要的生态功能和经济价值，每年输出大量资源。为合理开发利用微山湖的生物资源，又不破坏其生态平衡，人们在开发利用时需要注意：______（答出两点）。 （4）为吸引更多游客，工作人员建议清除部分野生植物，增种多种观赏植物，请依据所学生态学知识分析该建议的不妥之处：______。 【答案】（1） ①. 粪便容易收集、直接捡拾粪便、对青头潜鸭的干扰小，不会影响其正常的生命活动 ②. 72 （2） ①. 行为信息和物理 ②. 生物种群的繁衍 （3）合理确定捕捞或利用的强度，不能超过生态系统的自我调节能力；对生物资源进行保护性开发，如采用轮捕、轮采等方式，给生物足够的时间繁殖和恢复 （4）破坏微山湖原有的生态系统结构和功能，降低生态系统的生物多样性，破坏生态平衡 【解析】 【分析】种群密度的调查方法有：样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法；而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。 【小问1详解】 标记重捕法需要对动物进行捕捉、标记、释放等操作，可能会对动物造成伤害，甚至影响其行为；而利用微卫星DNA标记，只需要收集粪便样本，粪便容易收集，对青头潜鸭的干扰小，不会影响其正常的生命活动。设该地区青头潜鸭大约有N只，根据标记重捕法的原理，第一次采集标记的个体数（36只）占总数N的比例，等于第二次采集到的标记个体数（14只）占第二次采集总数（28只）的比例，即36/N=14/28，N=72只。 【小问2详解】 白鹤通过重复跳跃、展翅、鞠躬和鸣叫等方式进行求偶，其中鸣叫属于物理信息，跳跃、展翅、鞠躬等动作属于行为信息，所以该表现属于生态系统中的行为、物理信息。白鹤通过这些信息进行求偶，进而繁衍后代，体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递。 【小问3详解】 为合理开发利用微山湖的生物资源，又不破坏其生态平衡，人们在开发利用时需要注意：合理确定捕捞或利用的强度，不能超过生态系统的自我调节能力；对生物资源进行保护性开发，如采用轮捕、轮采等方式，给生物足够的时间繁殖和恢复。 【小问4详解】 清除部分野生植物，增种多种观赏植物，会破坏微山湖原有的生态系统结构和功能。野生植物在生态系统中具有重要作用，如为当地动物提供食物和栖息地等，清除后会影响以这些野生植物为食或依赖其生存的动物的生存，进而降低生态系统的生物多样性，破坏生态平衡。 23. 枯草杆菌蛋白酶被广泛应用于洗涤剂生产、制革等工业领域。研究人员以野生型菌株为材料，进行多种方式改造，以期获得工业上有应用价值且在蛋白酶活性等方面得到显著提升的新菌株，为此开展了如下系列实验。回答下列问题： （1）诱变处理与初筛：将野生型枯草杆菌菌液经紫外线和亚硝酸盐复合诱变后，涂布于含酪蛋白的选择培养基上，酪蛋白在固体培养基中因溶解性差会导致培养基呈现浑浊或半透明状态：可通过观察______初步筛选可能的高产菌株，原因是______。 （2）发酵条件优化：对初筛得到的菌株进行摇瓶发酵实验，探究碳源种类对蛋白酶产量的影响，结果如表（各碳源的浓度相同）。 碳源种类 葡萄糖 蔗糖 淀粉 麦芽糖 蛋白酶产量相对值 125 186 230 168 由表可知最佳碳源为______，推测菌株利用该种碳源的方式是______。若要进一步探究该碳源的最适使用浓度、实验设计的思路是______。 （3）基因工程改造枯草杆菌：信号肽是一类特殊的序列，它们位于蛋白质的前端，可以引导新合成的蛋白质分泌到细胞外。为增强菌株分泌蛋白酶的能力，科研人员将蛋白酶基因与信号肽基因重组，构建如图所示的序列，则A基因为______基因，模板链为______（填“α链”或“β链”）将该序列导入枯草杆菌获得转基因菌株。 （4）发酵与产物加工；将转基因菌株先进行______，再接入发酵罐中进行大规模培养，这样做的目的是______从发酵液中分离和纯化目标蛋白、为保证蛋白酶可以正常发挥功能，还应该进行的操作是______。 【答案】（1） ①. 透明圈（或透明圈直径与菌落直径的比值） ②. 高产菌株产生的蛋白酶较多，分解酪蛋白更多，透明圈（或透明圈直径与菌落直径的比值）更大 （2） ①. 淀粉 ②. 分泌淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖后再吸收利用 ③. 设置一系列不同浓度的淀粉作为碳源的培养基，其他条件相同且适宜，接种初筛得到的菌株后，培养相同时间，测定蛋白酶产量，峰值对应的淀粉浓度即为最适使用浓度 （3） ①. 信号肽 ②. β链 （4） ①. 扩大培养 ②. 增加发酵体系中的初始菌量，缩短发酵周期，提高发酵效率 ③. 将分离纯化的蛋白酶置于适宜的缓冲液中（或模拟目的菌体内环境的溶液中） 【解析】 分析】蛋白质工程概念及基本原理： （1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 （2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。 （3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。 （4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【小问1详解】 酪蛋白在固体培养基中因溶解性差会导致培养基呈现浑浊或半透明状态，高产菌株产生的蛋白酶较多，能够分解更多的酪蛋白，所以会形成透明圈（或透明圈直径与菌落直径的比值）较大的菌落，因此可通过观察透明圈（或透明圈直径与菌落直径的比值）初步筛选可能的高产菌株。 【小问2详解】 由表中数据可知，以淀粉为碳源时，蛋白酶产量相对值最高，所以最佳碳源为淀粉。因为淀粉是大分子物质，菌株利用大分子碳源的方式是分泌相应的胞外酶将其分解为小分子物质后再吸收利用，即推测菌株利用淀粉这种碳源的方式是分泌淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖后再吸收利用。若要进一步探究该碳源（淀粉）的最适使用浓度，实验设计的思路是设置一系列不同浓度的淀粉作为碳源的培养基，其他条件相同且适宜，接种初筛得到的菌株后，培养相同时间，测定蛋白酶产量，峰值对应的淀粉浓度即为最适使用浓度。 小问3详解】 由题意可知，信号肽的作用是引导新合成的蛋白质分泌到细胞外，为了让蛋白酶被分泌到胞外，需要将信号肽基因与蛋白酶基因重组在一起，这样表达出的蛋白前端就带有信号肽。 因此，A 基因为信号肽基因。转录的规则是：以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成 mRNA，且mRNA的5'端对应模板链的3'端。 图中β链的3'端与蛋白酶基因的5'端相连，转录时RNA聚合酶会从基因的3'端向5'端移动，以β链为模板合成mRNA，最终mRNA的5'端会对应信号肽编码区，保证信号肽在蛋白质的前端。因此，模板链为β链。 【小问4详解】 将转基因菌株先进行扩大培养，再接入发酵罐中进行大规模培养。 这样做的目的是：增加发酵体系中的初始菌量，缩短发酵周期，提高发酵效率。从发酵液中分离和纯化目标蛋白，为保证蛋白酶可以正常发挥功能，还应该进行的操作是将分离纯化的蛋白酶置于适宜的缓冲液中（或模拟目的菌体内环境的溶液中），以维持其空间结构和活性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $