精品解析：山东东明县第一中学2023级高三年级4月阶段检测生物试题

2023级高三年级4月阶段检测生物学科 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 核糖核蛋白（RNP）是一类由RNA分子和RNA结合蛋白形成的复合物，在细胞中广泛分布，参与RNA的剪切与加工、承担遗传信息传递或催化反应的核心功能。下列细胞结构中不存在RNP的是（ ） A. 细胞核 B. 核糖体 C. 中心粒 D. 线粒体 2. 亮氨酸对血糖平衡调节具有重要影响，其作用机制如图所示。已知在呼吸作用中1分子丙酮酸首先与辅酶A（CoA）结合生成1分子乙酰CoA和1分子CO2，再进一步发生反应。下列说法正确的是（ ） A. 亮氨酸在人体内可由呼吸作用的中间产物转化产生 B. 亮氨酸可作为信号分子和呼吸作用底物，影响ATP合成，进而调节胰岛素释放 C. 细胞吸收亮氨酸、释放胰岛素及尿素的过程都直接依赖ATP水解供能 D. 1分子乙酰CoA在线粒体中分解产生3分子CO2 3. 研究发现，肿瘤细胞经某种化疗药物处理后，其自噬强度和细胞凋亡率均明显上升；若同时添加化疗药物与自噬抑制剂，肿瘤细胞凋亡率比单独用药显著升高；敲除自噬关键基因ATG5后再用该药物处理，肿瘤细胞凋亡率同样显著升高。下列说法错误的是（ ） A. 该化疗药物作用下，细胞自噬对肿瘤细胞凋亡起促进作用 B. 肿瘤细胞通过自噬能及时清除受损细胞器，维持能量供给 C. 细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除也与细胞凋亡有关 D. 推测采用“自噬抑制+凋亡诱导”联合策略，可降低肿瘤耐药性 4. UBE2C与APC/C复合物协同促进姐妹染色单体分离。研究发现，蛋白质功能强弱与其稳定性呈正相关，如图表示不同浓度的乳酸对UBE2C稳定性的影响。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要进行无氧呼吸。乳酸代谢酶能促进乳酸进入线粒体进行氧化代谢。下列说法错误的是（ ） A. 乳酸能在肌细胞细胞质基质产生，也能在肝细胞中转化为葡萄糖 B. 乳酸能增强UBE2C稳定性，加速有丝分裂从中期向后期转化 C. 消耗等量葡萄糖时，癌细胞无氧呼吸产生CO2的量为有氧呼吸的1/3 D. 适当增强乳酸代谢酶的活性，可作为癌症治疗的有效途径 5. 在“逆反”减数分裂中，减数分裂Ⅰ期间完成着丝粒的分裂与姐妹染色单体的均等分配，同源染色体的分离则在减数分裂Ⅱ过程中实现。DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞（2n=4），在含14N的培养基中进行了“逆反”减数分裂，图1、图2为该过程不同时期的细胞。下列说法错误的是（ ） A. 图1细胞发生了基因突变和基因重组 B. 该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab C. 图2细胞中含有15N的染色体条数为0～4 D. 与正常减数分裂相比，“逆反”减数分裂不会改变配子的种类 6. 物质5-BU为胸腺嘧啶类似物，既能与碱基A配对，又能与碱基G配对。吖啶橙是一种小分子有机物，可插入DNA双链或单链上，复制时新合成的DNA链上必须要有一个碱基与之配对。下列说法正确的是（ ） A. 两种物质均能引起可遗传变异并会遗传给后代 B. 5-BU使DNA分子中的碱基对发生替换引起基因突变 C. DNA复制过程中，DNA聚合酶与模板链结合并沿其3'→5'移动 D. 一个碱基T被5-BU取代的DNA复制两次后，突变DNA占1/2 7. 红光促进莴苣种子萌发的主要过程如图所示，Pr和Pfr分别是非活性状态和活性状态的光敏色素，GA3ox和NCED分别是与赤霉素和脱落酸合成相关的基因。莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，且低温潮湿处理可以代替红光的作用。下列叙述正确的是（　　） A. 红光主要为光敏色素结构改变提供能量 B. 信号转导A、B过程分别为抑制、促进相关基因表达 C. 自然光下莴苣种子中的光敏色素主要是Pfr D. 低温潮湿处理可以降低莴苣种子中的GA/ABA值 8. FMRP是一种在神经元中高表达的蛋白质，能在突触后膜内选择性地与mRNA结合，从而负调控一系列蛋白的表达。这些蛋白包含了大量与突触传递有关的蛋白质，其中许多蛋白质能引发自闭症。研究发现，在海马的CA3锥体神经元中FMRP缺失会导致钾离子外流减缓。下列说法错误的是（ ） A. 与突触传递有关蛋白质的合成可能需要粗面内质网的参与 B. FMRP主要在神经元的胞体和树突中调控基因表达 C. CA3锥体神经元中FMRP缺失能够延长动作电位持续时间 D. FMRP在神经元中的高表达是诱发自闭症的原因 9. 在体细胞中，印记基因通常仅表达双亲来源之一的等位基因，另一个等位基因沉默。某性状与2对独立遗传的等位基因M/m和N/n有关，其中1对为印记基因，另外1对为非印记基因。已知含有父本的显性印记基因或非印记基因为隐性纯合时均会表现该性状。在亲本性别及基因型均已知的条件下，下列杂交组合可根据子代表型判定印记基因的是（ ） A. MmNn×MmNn B. MMnn×mmNN C. MMNN×mmnn D. MmNn×mmnn 10. 在研究高原鼠兔“刈割行为”（咬食洞口周围高大植物）对高寒草甸植物群落的影响时，科研人员发现在同一草甸内与无鼠兔刈割相比，有鼠兔刈割的洞口周边植物群落有如下变化：①高山嵩草仍为优势种，但密度有所下降；②部分原有物种消失，同时有新物种定居；③多数低矮植物的生态位重叠度提高。下列说法错误的是（　　） A. 高原鼠兔主要营穴居生活，属于高原鼠兔生态位研究的范畴 B. 刈割行为改变了群落的垂直结构，加剧了低矮植物对光照等资源的种间竞争 C. 适度的刈割行为能抑制优势种过度扩张，利于维持群落物种多样性 D. 刈割行为使群落发生演替且改变演替的方向 11. 下列关于生物学实验的说法正确的是 选项 实验名称 相关描述 A 探究植物细胞的吸水和失水 仅使用低倍镜观察，随着外界蔗糖溶液浓度的增加，细胞大小基本不变 B 探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸组应让空气持续依次通过3个锥形瓶 C DNA的粗提取与鉴定 可进行两次离心，第一次离心取沉淀物，第二次离心取上清液 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 电泳缓冲液中需加入指示剂以便观察电泳进程 A. A B. B C. C D. D 12. 放线菌是一种放射状生长的微生物，人们利用其变种JGs通过发酵工程大规模生产氨基寡糖类抗生素——井冈霉素，广泛应用于水稻病害防治。下列叙述正确的是（ ） A. JGs产生井冈霉素是因为它含有直接编码井冈霉素的基因 B. 可采取适当的提取、分离和纯化措施分离单细胞蛋白 C. 可用稀释涂布平板法对JGs活细胞数量准确计数 D. 利用井冈霉素防治水稻病害，属于生物防治 13. 副交感神经（PNS）释放的乙酰胆碱作用于交感神经（SNS）神经元突触前膜上的M型乙酰胆碱受体，抑制Na+内流。SNS释放的去甲肾上腺素作用于PNS神经元突触前膜上的α2受体，促进Cl-内流。下列说法正确的是（　　） A. SNS使内脏器官的活动加强，PNS使内脏器官的活动减弱 B. SNS对PNS的调节，存在电信号→化学信号→电信号的转化 C. 同一种神经递质对突触后膜的作用效果相同 D. 激活M型乙酰胆碱受体，会使SNS释放的神经递质数量显著增加 14. 对某河流生态系统的能量流动情况调查结果如下表所示（单位：×102kcal·m-2·a-1），表中有四个营养级和分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物用于自身生长、发育和繁殖的能量。下列说法正确的是（　　） GP NP X NP/GP ① 3.8 0.67 3.13 0.18 ② 208.1 88.3 119.8 0.42 ③ 0.21 0.06 0.15 0.29 ④ 33.7 14.8 ？ 0.44 ⑤ 50.6 4.6 46 0.09 A. 此生态系统的食物链为②→④→①→③，④到①的能量传递效率为11.3% B. 表中的X代表生物通过呼吸作用散失的热能，?处数值为18.9 C. 若要增加此生态系统营养级的数目需降低NP/GP的比值，并减少流向⑤的能量 D. 按该生态系统现有的能量输入和输出水平，可判断该系统达到了收支平衡 15. 研究人员利用细胞工程技术生产紫杉醇的大致流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①脱分化得到的愈伤组织具有较高的分裂分化能力 B. 过程②振荡培养有利于细胞充分接触培养液并增加其溶氧量 C. 过程③中过滤的目的是除去细胞团获得较纯净的单细胞悬浮液 D. 过程⑤主要是利用促进细胞生长的营养条件提高单细胞中紫杉醇含量 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 拟南芥光反应的非环式电子传递会同步生成ATP和NADPH，二者比例相对固定（约1.5:1），但暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1，其叶肉细胞中还存在NDH复合体介导的环式电子传递，仅产生ATP，在弱光下作用显著。将生理状态一致的拟南芥野生型（WT）与NDH复合体缺失突变体（ndh）置于适宜温度、弱光的密闭装置中培养，下列说法错误的是（　　） A. 培养初期突然提高光照强度，短时间内WT叶绿体中C5含量上升 B. 培养初期，若光合速率WT>ndh>0，说明弱光下环式电子传递起主导作用 C. 若两装置内CO2浓度均不再变化，装置内CO2浓度WT组>ndh组 D. 弱光下WT可通过环式电子传递，缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡 17. 研究发现，应激状态下机体可通过“杏仁核-腹内侧下丘脑-交感神经-肝脏”通路引发肝脏细胞糖异生导致血糖快速升高，此过程不依赖胰高血糖素等激素的调节。应激实验前后肝细胞中相关物质相对含量变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 该通路对血糖的调节属于神经调节，具有反应迅速、作用准确等特点 B. 应激状态下该通路主要通过促进肝细胞中非糖物质转化为葡萄糖升高血糖 C. 若阻断交感神经的信号传递，则机体无法升高血糖 D. 若糖异生发生障碍导致血糖下降，与血糖调节相关的交感神经兴奋性增强 18. 为研究某种群的潜在增长空间，科研人员绘制了该种群的R值随种群数量变化的曲线如图所示，R值=（K值-种群数量）/K值，K值为环境容纳量。下列分析不合理的是（ ） A. 推测该种群的K值约为2000 B. R值越大，种群增长的环境阻力越大 C. 种群的年龄结构在S2点时是增长型，在S4点时是衰退型 D. 为获得最大的持续捕捞量，捕捞后使该种群数量处于S3点 19. 土壤中的吸水链霉菌是一种放线菌，菌体呈丝状生长，其分泌的酯类物质——雷帕霉素被广泛用于器官移植后的免疫抑制治疗。科研人员利用吸水链霉菌发酵生产雷帕霉素的流程如下：吸水链霉菌的分离与鉴定、扩大化培养、接种、发酵罐发酵、获得产物。下列说法正确的是（ ） A. 吸水链霉菌能产生雷帕霉素是因为其基因组中含有编码雷帕霉素的基因 B. 鉴定吸水链霉菌时，除通过形态学鉴定外，还要借助生物化学的方法 C. 扩大化培养吸水链霉菌时，可用紫外线照射对培养基进行灭菌 D. 不能采用稀释涂布平板法监控吸水链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化 20. 某单基因遗传病致病基因在人群中的基因频率约为1/200。为确定其遗传机制，研究人员调查了某家庭成员患病情况（图1），并通过两对引物（F1+R和F2+R）扩增相关基因，用限制酶完全酶切后利用琼脂糖凝胶电泳分离得到图2所示结果（假定扩增产物中最多有一个酶切位点）。下列说法错误的是（ ） A. 该病可能由正常基因发生碱基对的替换导致 B. 由图2可知酶切位点距离R引物约700bp C. Ⅲ-3为杂合子的概率为1/4 D. Ⅲ-1为患病男孩的概率为1/201 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 农田等植物密集的生态系统中光照强度波动剧烈，植物通过长期进化形成了相应的光适应调节机制。KEA3是位于植物类囊体膜上—反向转运蛋白，参与调节类囊体膜两侧的梯度（ΔpH）。图1表示叶绿体光反应系统，图2为不同光照条件下ΔpH及KEA3蛋白活性的变化曲线。 （1）PSⅠ和PSⅡ均为光合色素和蛋白质的复合体结构，位于________（填细胞结构）上，其色素主要吸收________。据图1分析，PSⅡ吸收光能后，类囊体腔中的H＋浓度________（填“升高”或“降低”），并以________的方式运输到叶绿体基质中。 （2）光照过强时，水稻通过非光化学猝灭（NPQ）耗散多余光能，避免光损伤，其发挥作用的核心组分必须依赖高ΔpH才能启动。据图2分析，KEA3蛋白跨膜转运H＋的方向是________（填“类囊体腔→叶绿体基质”或“叶绿体基质→类囊体腔”）。弱光转强光时，KEA3蛋白活性先降低，其对于水稻应对高强度光照的意义是________。 （3）农学家发现KEA3基因缺失突变株在适宜光照下长势与野生型相似，但在人工控制的弱光强光交替条件下长势矮小。结合光适应调节机制分析，突变株在弱光强光交替条件下长势矮小的原因是________。 22. 心血管系统的调节包括神经调节、体液调节等，通过调节心输出量、血管口径和循环血量，保持心血管功能稳定，并在内外环境变化时调整心血管功能，以适应代谢的需要。如图为心血管活动的部分调节过程。 （1）调控心血管活动的自主神经系统属于____（填“中枢”或“外周”）神经系统。心脏受心交感神经和心迷走神经双重支配，药物阿托品可以使正常人心率加快到150次/分钟，据此推测阿托品阻断心____（填“交感”或“副交感”）神经的作用。 （2）动脉血压在短时间内发生一定程度的波动时，主要通过____（填“神经”或“体液”）调节使血压迅速恢复到正常。机体还存在局部调节机制，不同器官通过调节血管的收缩或舒张使血流量发生变化。一般来说，代谢活动愈强，器官组织所需的血流量愈多。动物处于应激状态时，骨骼肌的血管会____（填“收缩”或“舒张”）。 （3）如图为肾素—血管紧张素—醛固酮系统对血量和血压的负反馈调节。图中醛固酮能够提高血量的原因是____；在正常生理状态下，肾血流量充足，肾素的生成量不多。患有肾动脉狭窄的病人容易出现肾源性慢性高血压，据图分析，原因是____。 （4）血管紧张素能通过作用于小动脉血管神经元使血压升高。请完善实验方案，验证上述结论。 实验材料：低血压模型小鼠若干、血管紧张素、血管神经元传导阻断剂、注射器、生理盐水等。 步骤1：将低血压模型小鼠均分为甲、乙、丙三组。 步骤2：对甲组小鼠注射适量的生理盐水； 对乙组小鼠注射适量的血管紧张素； 对丙组小鼠注射____； 步骤3：在相同环境下培养一段时间后测量三组小鼠血压的平均值。 实验现象及结论：比较血压值的大小关系为____，说明血管紧张素能通过作用于小动脉血管神经元使血压升高。 23. 某种昆虫的平衡棒斑纹颜色受两对等位基因A/a和B/b控制，其中基因A控制黄色色素的合成，基因B控制褐色色素的合成，基因B的存在完全抑制基因A的表达，不含色素的个体斑纹为白色。为研究该昆虫平衡棒斑纹颜色的遗传规律，研究人员利用褐色斑纹品系和白色斑纹品系进行杂交实验得到F1，F1的雌雄个体随机交配获得F2，结果如表所示。不考虑性染色体同源区段。 P F1 F2表型及个体数/只 褐色斑纹（♂）×白色斑纹（♀） 褐色斑纹 褐色斑纹（♂，612）；褐色斑纹（♀，612）； 黄色斑纹（♂，204）；黄色斑纹（♀，102）； 白色斑纹（♀，103） （1）由表中数据可推知，等位基因A/a位于________染色体上，等位基因B/b位于________染色体上。 （2）F2褐色斑纹雄性个体中纯合子的概率为________。让F2中褐色斑纹雌性个体与黄色斑纹雄性个体杂交，后代中黄色斑纹雄性个体占比为________。 （3）现有一只黄色斑纹雄性个体，欲探究其基因型，可从F2中选择表型为________的个体与之杂交，若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1，则其基因型为________。 （4）研究人员从发育为褐色斑纹雄性个体的受精卵中，利用PCR技术鉴定出一个与F1基因型相同的受精卵，并将1个雄配子致死基因R随机插入到该受精卵染色体DNA上，待其发育成熟后，让该转基因个体与F1雌性个体进行交配产生F2，统计F2关于斑纹性状的表型及其比例，以确定基因R插入的具体染色体位置。若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=6∶1∶1，则基因R插入到________上；若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=4∶3∶1，则基因R插入到________上。 24. 黄河三角洲滨海湿地是重要的碳库，因石油污染、围海养殖等人类活动出现生态退化的现象。近年来，当地政府实施了生态补水、植被恢复等修复工程，取得了良好效果。 （1）湿地生态系统的结构包括________和________。“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。湿地作为地球上最高效的碳汇之一，其碳循环中的“碳汇”主要依赖________（填生命活动）完成。 （2）互花米草是该地区典型的外来入侵物种，从种间关系角度分析，定期清理互花米草的目的是________；同时投放适宜的底栖生物幼苗，这有助于增强生态系统的________稳定性。 （3）如图为该生态系统的某时间段能量流动图，数值单位[kcal/（m2·a）]。图中X代表的能量去向为________，从螺类底栖生物到鱼类的能量传递效率约为________（结果保留1位小数）。 （4）在黄河三角洲生态修复过程中，还同步发展生态旅游和绿色农业，实现生态与经济的长期平衡发展，这体现生态工程的________原理。 25. 除草剂氟草啶（FCD）能抑制植物细胞中原卟啉原IX氧化酶的活性以达到除草效果，科研人员利用基因编辑技术使水稻2号染色体上的PPO1基因（编码原卟啉原IX氧化酶）与CP12基因结构改变（如图1），从而赋予水稻对FCD的耐受性，并利用PCR技术结合电泳对转基因水稻进行鉴定，结果如图2所示。 （1）据图1分析，利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功时，应选择的引物组合为________。若基因编辑成功，PCR扩增产物的电泳结果应为图2中的________号泳道。若电泳结果中5号泳道内出现两条电泳条带，原因可能是________（填序号）。 ①样品被污染 ②复性过程温度过低 ③预变性时间较短 ④延伸过程中引物3'端被封闭 ⑤引物特异性不强 ⑥图1中的两个切割位点之间被切割后原位连接 （2）基因编辑成功后，PPO1的转录模板链是________（填“A”或“B”）链，基因编辑前后，CP12的转录模板链________（填“是”或“否”）改变。 （3）综合上述信息，分析上述基因编辑成功的水稻对FCD耐受性增强的原因是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三年级4月阶段检测生物学科 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 核糖核蛋白（RNP）是一类由RNA分子和RNA结合蛋白形成的复合物，在细胞中广泛分布，参与RNA的剪切与加工、承担遗传信息传递或催化反应的核心功能。下列细胞结构中不存在RNP的是（ ） A. 细胞核 B. 核糖体 C. 中心粒 D. 线粒体 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞核是转录的主要场所，存在mRNA等RNA分子，还有参与RNA剪切、加工的蛋白质，可形成RNP，A不符合题意； B、核糖体由rRNA和蛋白质共同组成，本质就是RNP，B不符合题意； C、中心粒的组成成分仅为微管蛋白，不含RNA，无法形成RNP，C符合题意； D、线粒体是半自主性细胞器，含有DNA可转录产生RNA，还含有自身的核糖体，存在RNP，D不符合题意。 2. 亮氨酸对血糖平衡调节具有重要影响，其作用机制如图所示。已知在呼吸作用中1分子丙酮酸首先与辅酶A（CoA）结合生成1分子乙酰CoA和1分子CO2，再进一步发生反应。下列说法正确的是（ ） A. 亮氨酸在人体内可由呼吸作用的中间产物转化产生 B. 亮氨酸可作为信号分子和呼吸作用底物，影响ATP合成，进而调节胰岛素释放 C. 细胞吸收亮氨酸、释放胰岛素及尿素的过程都直接依赖ATP水解供能 D. 1分子乙酰CoA在线粒体中分解产生3分子CO2 【答案】B 【解析】 【详解】A、亮氨酸是必需氨基酸，人体不能自身合成，必须从食物中获取，无法由呼吸作用中间产物转化产生，A错误； B、亮氨酸可作为信号分子，通过图中Rag-GTPase等信号通路调控线粒体功能；亮氨酸可作为呼吸作用底物，经代谢生成乙酰CoA进入三羧酸循环，参与ATP合成；ATP/ADP比值变化会调控ATP敏感的K⁺通道，进而影响Ca²⁺内流，最终调节胰岛素释放。因此亮氨酸可通过影响ATP合成来调节胰岛素释放，B正确； C、尿素排出、胰岛素释放（胞吐）均依赖ATP供能；细胞吸收亮氨酸（主动运输）直接依赖于离子的浓度差，C错误； D、1分子乙酰CoA进入三羧酸循环后，彻底氧化分解只产生2分子CO₂，并非3分子，D错误。 3. 研究发现，肿瘤细胞经某种化疗药物处理后，其自噬强度和细胞凋亡率均明显上升；若同时添加化疗药物与自噬抑制剂，肿瘤细胞凋亡率比单独用药显著升高；敲除自噬关键基因ATG5后再用该药物处理，肿瘤细胞凋亡率同样显著升高。下列说法错误的是（ ） A. 该化疗药物作用下，细胞自噬对肿瘤细胞凋亡起促进作用 B. 肿瘤细胞通过自噬能及时清除受损细胞器，维持能量供给 C. 细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除也与细胞凋亡有关 D. 推测采用“自噬抑制+凋亡诱导”联合策略，可降低肿瘤耐药性 【答案】A 【解析】 【详解】A、由题干信息可知，使用化疗药物时若抑制自噬（添加自噬抑制剂或敲除自噬关键基因），肿瘤细胞凋亡率比单独用药显著升高，说明该化疗药物作用下，细胞自噬会抑制肿瘤细胞凋亡，而非起促进作用，A错误； B、细胞自噬可将受损的细胞器降解，降解产生的物质可被细胞重新利用，因此肿瘤细胞通过自噬能及时清除受损细胞器，维持能量供给，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡过程，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除都属于细胞凋亡的实例，C正确； D、根据实验结果，抑制自噬可提升化疗药物诱导的肿瘤细胞凋亡率，说明自噬会削弱化疗药物的效果，推测“自噬抑制+凋亡诱导”的联合策略可降低肿瘤耐药性，提升治疗效果，D正确。 4. UBE2C与APC/C复合物协同促进姐妹染色单体分离。研究发现，蛋白质功能强弱与其稳定性呈正相关，如图表示不同浓度的乳酸对UBE2C稳定性的影响。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要进行无氧呼吸。乳酸代谢酶能促进乳酸进入线粒体进行氧化代谢。下列说法错误的是（ ） A. 乳酸能在肌细胞细胞质基质产生，也能在肝细胞中转化为葡萄糖 B. 乳酸能增强UBE2C稳定性，加速有丝分裂从中期向后期转化 C. 消耗等量葡萄糖时，癌细胞无氧呼吸产生CO2的量为有氧呼吸的1/3 D. 适当增强乳酸代谢酶的活性，可作为癌症治疗的有效途径 【答案】C 【解析】 【详解】A、肌细胞剧烈运动时，肌细胞无氧呼吸在细胞质基质产生乳酸，通过血液运输到肝脏，能在肝脏中再次转化为葡萄糖，A正确； B、据题图可知，随乳酸浓度的升高，UBE2C的稳定性增强，同时题干指出UBE2C与APC/C复合物协同促进姐妹染色单体分离，且蛋白质功能强弱与稳定性正相关。因此乳酸能增强UBE2C稳定性，加速有丝分裂从中期向后期转化，B正确； C、癌细胞主要进行无氧呼吸，该过程不产生CO2，C错误； D、癌细胞产生大量乳酸，若增强乳酸代谢酶，使乳酸进入线粒体氧化，可减少乳酸堆积，可能影响UBE2C 稳定性（因乳酸增强其稳定性），从而抑制癌细胞有丝分裂，D正确。 5. 在“逆反”减数分裂中，减数分裂Ⅰ期间完成着丝粒的分裂与姐妹染色单体的均等分配，同源染色体的分离则在减数分裂Ⅱ过程中实现。DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞（2n=4），在含14N的培养基中进行了“逆反”减数分裂，图1、图2为该过程不同时期的细胞。下列说法错误的是（ ） A. 图1细胞发生了基因突变和基因重组 B. 该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab C. 图2细胞中含有15N的染色体条数为0～4 D. 与正常减数分裂相比，“逆反”减数分裂不会改变配子的种类 【答案】C 【解析】 【详解】A、图1细胞中，姐妹染色单体上出现等位基因B和b，这是基因突变导致的，同时A、a所在的同源染色体中非姐妹染色单体之间发生了片段交换，此为基因重组，A正确； B、一个卵原细胞经过减数分裂只能产生一个卵细胞，结合图中信息可知，图2为极体，基因型aabb，与其同时产生的次级卵母细胞的基因型为AABb，所以该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab，B正确； C、DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞，在含14N的培养基中进行“逆反”减数分裂。由于DNA进行半保留复制，减数分裂Ⅰ时着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，形成图2细胞，正常情况下该细胞中含有15N的染色体条数为0～4，但由于减数分裂Ⅰ前期时非姐妹染色单体之间发生了片段交换，所以得到的图2细胞中含有15N的染色体条数为1～4，C错误； D、正常减数分裂与“逆反”减数分裂最终都是一个卵原细胞产生一个卵细胞，所以“逆反”减数分裂不会改变配子的种类，D正确。 6. 物质5-BU为胸腺嘧啶类似物，既能与碱基A配对，又能与碱基G配对。吖啶橙是一种小分子有机物，可插入DNA双链或单链上，复制时新合成的DNA链上必须要有一个碱基与之配对。下列说法正确的是（ ） A. 两种物质均能引起可遗传变异并会遗传给后代 B. 5-BU使DNA分子中的碱基对发生替换引起基因突变 C. DNA复制过程中，DNA聚合酶与模板链结合并沿其3'→5'移动 D. 一个碱基T被5-BU取代的DNA复制两次后，突变DNA占1/2 【答案】C 【解析】 【详解】A．两种物质均可改变DNA的碱基序列，引发可遗传变异，但如果变异发生在体细胞中，一般无法通过有性生殖遗传给后代，并非所有变异都会遗传给后代，A错误； B．5-BU是胸腺嘧啶类似物，可替代T与A配对，同时又能与G配对，经过多轮DNA复制后可使原有的A-T碱基对替换为G-C碱基对，若能引起基因碱基序列改变属于基因突变，但是如果发生在非编码区，或者没有引起基因碱基序列改变不会引起基因突变，B错误； C．DNA复制过程中DNA聚合酶使子链沿5'→3' 方向延伸，即沿模板链3'→5'方向移动合成子链，C正确； D．由于5-BU既可以与A配对也可以与G配对，若第一次复制与A配对，则两次复制后，得到的4个DNA分子中突变DNA的比例为1/4，若第一次复制与G配对，则两次复制后，得到的4个DNA分子中突变DNA的比例为1/2，D错误。 7. 红光促进莴苣种子萌发的主要过程如图所示，Pr和Pfr分别是非活性状态和活性状态的光敏色素，GA3ox和NCED分别是与赤霉素和脱落酸合成相关的基因。莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，且低温潮湿处理可以代替红光的作用。下列叙述正确的是（　　） A. 红光主要为光敏色素结构改变提供能量 B. 信号转导A、B过程分别为抑制、促进相关基因表达 C. 自然光下莴苣种子中的光敏色素主要是Pfr D. 低温潮湿处理可以降低莴苣种子中的GA/ABA值 【答案】C 【解析】 【详解】A、红光只能作为一种信号，影响、调控其生长发育，不能提供能量，A错误； B、促进种子萌发时需要升高GA、降低ABA，因此信号转导A促进GA合成相关基因表达，信号转导B抑制ABA合成相关基因表达，因此信号转导A、B过程分别促进、抑制相关基因表达，B错误； C、自然光中含有红光，会推动Pr转变为Prf，因此自然光下莴苣种子的光敏色素主要以Prf形式存在，C正确； D、题干说明低温潮湿处理可以代替红光促进种子萌发，因此低温处理会提高比值，而非降低，D错误。 8. FMRP是一种在神经元中高表达的蛋白质，能在突触后膜内选择性地与mRNA结合，从而负调控一系列蛋白的表达。这些蛋白包含了大量与突触传递有关的蛋白质，其中许多蛋白质能引发自闭症。研究发现，在海马的CA3锥体神经元中FMRP缺失会导致钾离子外流减缓。下列说法错误的是（ ） A. 与突触传递有关蛋白质的合成可能需要粗面内质网的参与 B. FMRP主要在神经元的胞体和树突中调控基因表达 C. CA3锥体神经元中FMRP缺失能够延长动作电位持续时间 D. FMRP在神经元中的高表达是诱发自闭症的原因 【答案】D 【解析】 【详解】A、与突触传递有关的蛋白质多为突触后膜受体等膜蛋白或肽类神经递质等分泌蛋白，此类蛋白质的合成和加工需要粗面内质网参与，A正确； B、FMRP通过与mRNA结合调控翻译过程，突触后膜主要分布在神经元的胞体和树突处，因此FMRP主要在神经元的胞体和树突中调控基因表达，B正确； C、动作电位的复极化过程依赖钾离子外流实现，CA3锥体神经元中FMRP缺失会导致钾离子外流减缓，复极化速率减慢，因此会延长动作电位持续时间，C正确； D、由题干可知FMRP能负调控可引发自闭症的相关蛋白的表达，即FMRP高表达会抑制自闭症相关蛋白的合成，降低自闭症发病风险，FMRP缺失才会导致相关蛋白异常表达诱发自闭症，D错误。 9. 在体细胞中，印记基因通常仅表达双亲来源之一的等位基因，另一个等位基因沉默。某性状与2对独立遗传的等位基因M/m和N/n有关，其中1对为印记基因，另外1对为非印记基因。已知含有父本的显性印记基因或非印记基因为隐性纯合时均会表现该性状。在亲本性别及基因型均已知的条件下，下列杂交组合可根据子代表型判定印记基因的是（ ） A. MmNn×MmNn B. MMnn×mmNN C. MMNN×mmnn D. MmNn×mmnn 【答案】B 【解析】 【详解】A、M/m和N/n的遗传效应对称，无论哪一对为印记基因，MmNn×MmNn的子代表型比例均相同，无法区分印记基因，A错误； B、MMnn×mmNN的子代基因型全部为MmNn，非印记基因无论为哪一对均为杂合，不满足“非印记基因隐性纯合”的表现条件，子代表型仅由是否含父本的显性印记基因决定：若父本为MMnn，子代全表现则M/m为印记基因，子代全不表现则N/n为印记基因；若父本为mmNN，子代全表现则N/n为印记基因，子代全不表现则M/m为印记基因，两种假设下表型完全不同，可判定印记基因，B正确； C、MMNN×mmnn的子代基因型全部为MmNn，若父本为MMNN，无论哪对为印记基因，子代均含父本的显性印记基因，全部表现该性状；若父本为mmnn，无论哪对为印记基因，子代均不含父本的显性印记基因，且非印记基因为杂合，全部不表现该性状，无法判定，C错误； D、MmNn×mmnn的子代有MmNn、Mmnn、mmNn、mmnn四种基因型，无论M/m为印记基因还是N/n为印记基因，子代表型比例均为3:1，无差异，无法判定印记基因，D错误。 10. 在研究高原鼠兔“刈割行为”（咬食洞口周围高大植物）对高寒草甸植物群落的影响时，科研人员发现在同一草甸内与无鼠兔刈割相比，有鼠兔刈割的洞口周边植物群落有如下变化：①高山嵩草仍为优势种，但密度有所下降；②部分原有物种消失，同时有新物种定居；③多数低矮植物的生态位重叠度提高。下列说法错误的是（　　） A. 高原鼠兔主要营穴居生活，属于高原鼠兔生态位研究的范畴 B. 刈割行为改变了群落的垂直结构，加剧了低矮植物对光照等资源的种间竞争 C. 适度的刈割行为能抑制优势种过度扩张，利于维持群落物种多样性 D. 刈割行为使群落发生演替且改变演替的方向 【答案】D 【解析】 【详解】A、生态位的研究范畴包括物种的空间位置、资源占用情况、生活习性及种间关系等，高原鼠兔营穴居属于其生存特征，属于生态位研究的内容，A正确； B、鼠兔刈割洞口高大植物后，群落原有的垂直分层结构被改变，低矮植物生态位重叠度提高意味着其资源需求相似度升高，会加剧对光照、土壤养分等资源的种间竞争，B正确； C、刈割后优势种高山嵩草密度下降，可抑制其过度扩张垄断资源，同时有新物种定居，有利于提高群落物种丰富度，维持物种多样性，C正确； D、群落演替的核心标志是优势种的替换，且演替方向指群落的长期发展趋势，题干明确刈割后高山嵩草仍为优势种，与无刈割区域的群落优势种一致，说明既没有发生群落演替，也没有改变演替方向，D错误。 故选D。 11. 下列关于生物学实验的说法正确的是 选项 实验名称 相关描述 A 探究植物细胞的吸水和失水 仅使用低倍镜观察，随着外界蔗糖溶液浓度的增加，细胞大小基本不变 B 探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸组应让空气持续依次通过3个锥形瓶 C DNA的粗提取与鉴定 可进行两次离心，第一次离心取沉淀物，第二次离心取上清液 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 电泳缓冲液中需加入指示剂以便观察电泳进程 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、探究植物细胞的吸水和失水实验仅用低倍镜即可清晰观察到质壁分离及复原现象；植物细胞的细胞壁伸缩性极弱，即使细胞失水发生质壁分离，细胞壁围成的细胞整体大小基本不变，A正确； B、探究酵母菌有氧呼吸方式时，为彻底排除空气中CO2的干扰，空气需依次通过NaOH溶液、澄清石灰水、酵母菌培养液、澄清石灰水，共4个锥形瓶，B错误； C、DNA粗提取与鉴定实验中，第一次离心为破碎细胞后离心，DNA溶解于上清液中，应取上清液；第二次为加入冷酒精析出DNA后离心，DNA聚集在沉淀物中，应取沉淀物，C错误； D、DNA电泳鉴定时，指示剂是添加在待扩增样品的上样缓冲液中，用于指示电泳进程，并非加入电泳缓冲液，D错误。 12. 放线菌是一种放射状生长的微生物，人们利用其变种JGs通过发酵工程大规模生产氨基寡糖类抗生素——井冈霉素，广泛应用于水稻病害防治。下列叙述正确的是（ ） A. JGs产生井冈霉素是因为它含有直接编码井冈霉素的基因 B. 可采取适当的提取、分离和纯化措施分离单细胞蛋白 C. 可用稀释涂布平板法对JGs活细胞数量准确计数 D. 利用井冈霉素防治水稻病害，属于生物防治 【答案】D 【解析】 【详解】A、基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是一种氨基寡糖类抗生素，化学本质不是蛋白质，所以JGs体内没有直接编码井冈霉素的基因，A错误； B、单细胞蛋白是菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来，而不是采取提取、分离和纯化等措施，B错误； C、JGs为放射状生长的微生物，稀释涂布时菌丝体难以分散成单细胞，无法形成单菌落，导致活菌计数不准确，因此不宜用稀释涂布平板法进行计数，C错误； D、井冈霉素是由放线菌发酵产生的一种抗生素，利用它防治水稻病害，属于生物防治，D正确。 故选D。 13. 副交感神经（PNS）释放的乙酰胆碱作用于交感神经（SNS）神经元突触前膜上的M型乙酰胆碱受体，抑制Na+内流。SNS释放的去甲肾上腺素作用于PNS神经元突触前膜上的α2受体，促进Cl-内流。下列说法正确的是（　　） A. SNS使内脏器官的活动加强，PNS使内脏器官的活动减弱 B. SNS对PNS的调节，存在电信号→化学信号→电信号的转化 C. 同一种神经递质对突触后膜的作用效果相同 D. 激活M型乙酰胆碱受体，会使SNS释放的神经递质数量显著增加 【答案】B 【解析】 【详解】A、SNS不一定使内脏器官的活动加强，PNS不一定使内脏器官的活动减弱，如SNS抑制胃肠蠕动、PNS促进胃肠蠕动，A错误； B、SNS释放去甲肾上腺素作用于PNS神经元的过程发生在突触结构，突触处兴奋传递时会发生电信号→化学信号→电信号的转化，B正确； C、同一种神经递质若结合的受体类型不同，对突触后膜的作用效果可能不同，C错误； D、激活M型乙酰胆碱受体可抑制SNS神经元Na⁺内流，抑制SNS神经元产生动作电位，会使SNS释放的神经递质数量减少，D错误。 14. 对某河流生态系统的能量流动情况调查结果如下表所示（单位：×102kcal·m-2·a-1），表中有四个营养级和分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物用于自身生长、发育和繁殖的能量。下列说法正确的是（　　） GP NP X NP/GP ① 3.8 0.67 3.13 0.18 ② 208.1 88.3 119.8 0.42 ③ 0.21 0.06 0.15 0.29 ④ 33.7 14.8 ？ 0.44 ⑤ 50.6 4.6 46 0.09 A. 此生态系统的食物链为②→④→①→③，④到①的能量传递效率为11.3% B. 表中的X代表生物通过呼吸作用散失的热能，?处数值为18.9 C. 若要增加此生态系统营养级的数目需降低NP/GP的比值，并减少流向⑤的能量 D. 按该生态系统现有的能量输入和输出水平，可判断该系统达到了收支平衡 【答案】B 【解析】 【详解】A、表中有4个营养级，生态系统的食物链包含多条捕食链，仅根据营养级能量不能确定只有②→④→①→③一条食物链，A错误； B、同化量的去向为呼吸散失的热能和用于生长发育繁殖的能量，即GP=NP+X，因此X为呼吸散失的热能，④的X=33.7-14.8=18.9，B正确； C、NP/GP是生物用于生长发育繁殖的能量占比，要增加营养级数目需要提高NP/GP比值，使更多能量可流向下一营养级，流向分解者⑤的能量属于能量流动的正常环节，减少流向分解者的能量无法增加营养级数目，C错误； D、该生态系统总能量输入为生产者固定的208.1×102kcal·m-2·a-1，总输出为所有生物呼吸散失的能量之和：3.13+119.8+0.15+18.9+46=187.98，输入大于输出，生态系统有机物在积累，未达到收支平衡，D错误。 15. 研究人员利用细胞工程技术生产紫杉醇的大致流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①脱分化得到的愈伤组织具有较高的分裂分化能力 B. 过程②振荡培养有利于细胞充分接触培养液并增加其溶氧量 C. 过程③中过滤的目的是除去细胞团获得较纯净的单细胞悬浮液 D. 过程⑤主要是利用促进细胞生长的营养条件提高单细胞中紫杉醇含量 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①是脱分化，外植体经脱分化形成愈伤组织。愈伤组织是高度液泡化、无特定形态的薄壁细胞团，分裂分化能力很强，可再分化形成胚状体或丛芽，A正确； B、过程②将愈伤组织制成细胞悬浮液，振荡培养的作用： 使细胞与培养液充分接触，保证营养供应； 增加培养液中的溶氧量，满足细胞呼吸需求，B正确； C、过程③通过无菌网筛过滤、离心，目的是除去较大的细胞团，获得分散度更高、较纯净的单细胞悬浮液，C正确； D、过程⑤是工厂化生产紫杉醇，主要是通过增加产紫杉醇细胞的数量来大量生产，而不是提高单细胞中紫杉醇含量，D错误。 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 拟南芥光反应的非环式电子传递会同步生成ATP和NADPH，二者比例相对固定（约1.5:1），但暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1，其叶肉细胞中还存在NDH复合体介导的环式电子传递，仅产生ATP，在弱光下作用显著。将生理状态一致的拟南芥野生型（WT）与NDH复合体缺失突变体（ndh）置于适宜温度、弱光的密闭装置中培养，下列说法错误的是（　　） A. 培养初期突然提高光照强度，短时间内WT叶绿体中C5含量上升 B. 培养初期，若光合速率WT>ndh>0，说明弱光下环式电子传递起主导作用 C. 若两装置内CO2浓度均不再变化，装置内CO2浓度WT组>ndh组 D. 弱光下WT可通过环式电子传递，缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡 【答案】BC 【解析】 【详解】A‌、培养初期突然提高光照强度，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，C3的还原加快，生成C5的速率加快，而短时间内CO2的固定速率不变，所以短时间内WT叶绿体中C5含量上升，A正确； B、培养初期，若光合速率WT＞ndh＞0，说明WT的光合速率大于ndh突变体，由于ndh突变体缺乏NDH复合体介导的环式电子传递，而WT存在该环式电子传递，所以说明弱光下环式电子传递能提高光合速率，但不能说明环式电子传递起主导作用，B错误； C、若两装置内CO2浓度均不再变化，说明此时光合速率等于呼吸速率。由于WT存在NDH复合体介导的环式电子传递，仅产生ATP，能为暗反应提供更多的ATP，可固定更多的CO2，所以装置内CO2浓度WT组＜ndh组，C错误； D、‌弱光下，暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1，而光反应生成ATP和NADPH的比例约为1.5:1，存在ATP供应不足的情况，WT可通过环式电子传递，仅产生ATP，缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡，D正确。 17. 研究发现，应激状态下机体可通过“杏仁核-腹内侧下丘脑-交感神经-肝脏”通路引发肝脏细胞糖异生导致血糖快速升高，此过程不依赖胰高血糖素等激素的调节。应激实验前后肝细胞中相关物质相对含量变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 该通路对血糖的调节属于神经调节，具有反应迅速、作用准确等特点 B. 应激状态下该通路主要通过促进肝细胞中非糖物质转化为葡萄糖升高血糖 C. 若阻断交感神经的信号传递，则机体无法升高血糖 D. 若糖异生发生障碍导致血糖下降，与血糖调节相关的交感神经兴奋性增强 【答案】C 【解析】 【详解】A、该通路为“杏仁核-腹内侧下丘脑-交感神经-肝脏”，依赖神经传递信号，属于神经调节。神经调节的特点正是反应迅速、作用准确、作用时间短暂等，A正确； B、题干明确指出该通路通过糖异生升高血糖，糖异生的核心过程就是将非糖物质转化为葡萄糖。同时图表显示，应激后糖异生相关酶含量显著上升，肝糖原含量略有下降，说明此时主要依赖糖异生供能，B正确； C、机体升高血糖的途径不止这一条：除了该神经调节通路，还有胰高血糖素、肾上腺素等激素调节途径，也可以通过肝糖原分解来升高血糖。因此，即使阻断交感神经信号传递，机体仍可通过其他途径升高血糖，C错误； D、若糖异生障碍导致血糖下降，机体为了恢复血糖稳态，会通过负反馈调节使与血糖调节相关的交感神经兴奋性增强，进而尝试促进糖异生或其他升糖途径，D正确。 18. 为研究某种群的潜在增长空间，科研人员绘制了该种群的R值随种群数量变化的曲线如图所示，R值=（K值-种群数量）/K值，K值为环境容纳量。下列分析不合理的是（ ） A. 推测该种群的K值约为2000 B. R值越大，种群增长的环境阻力越大 C. 种群的年龄结构在S2点时是增长型，在S4点时是衰退型 D. 为获得最大的持续捕捞量，捕捞后使该种群数量处于S3点 【答案】BC 【解析】 【详解】A、当种群数量达到K值时，R值=（K值-种群数量）/K值=0，结合题图可知，种群数量为2000时R=0，所以可推测该种群的K值约为2000，A正确； B、R值=（K值-种群数量）/K值，R值越大，种群数量越小，影响种群增长的环境阻力越小，B错误； C、分析题图可知，在S2、S4点时R值均大于0，说明种群数量小于K值，种群数量会增加，年龄结构是增长型，C错误； D、在S3点时R值约为0.5，即种群数量为K/2，种群数量在K/2时增长速率最大，故为获得最大的持续捕捞量，捕捞后使该种群数量处于S3点，D正确。 故选BC。 19. 土壤中的吸水链霉菌是一种放线菌，菌体呈丝状生长，其分泌的酯类物质——雷帕霉素被广泛用于器官移植后的免疫抑制治疗。科研人员利用吸水链霉菌发酵生产雷帕霉素的流程如下：吸水链霉菌的分离与鉴定、扩大化培养、接种、发酵罐发酵、获得产物。下列说法正确的是（ ） A. 吸水链霉菌能产生雷帕霉素是因为其基因组中含有编码雷帕霉素的基因 B. 鉴定吸水链霉菌时，除通过形态学鉴定外，还要借助生物化学的方法 C. 扩大化培养吸水链霉菌时，可用紫外线照射对培养基进行灭菌 D. 不能采用稀释涂布平板法监控吸水链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化 【答案】BD 【解析】 【详解】A、根据题意可知雷帕霉素属于酯类物质，而基因的表达产物是蛋白质，吸水链霉菌基因组中不会含有编码雷帕霉素的基因，而是含有与雷帕霉素合成有关的酶的基因，A错误； B、不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，B正确； C、紫外线照射只能起到消毒的作用，不能对培养基进行灭菌，C错误； D、链霉菌是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。 故选BD。 20. 某单基因遗传病致病基因在人群中的基因频率约为1/200。为确定其遗传机制，研究人员调查了某家庭成员患病情况（图1），并通过两对引物（F1+R和F2+R）扩增相关基因，用限制酶完全酶切后利用琼脂糖凝胶电泳分离得到图2所示结果（假定扩增产物中最多有一个酶切位点）。下列说法错误的是（ ） A. 该病可能由正常基因发生碱基对的替换导致 B. 由图2可知酶切位点距离R引物约700bp C. Ⅲ-3为杂合子的概率为1/4 D. Ⅲ-1为患病男孩的概率为1/201 【答案】CD 【解析】 【详解】A、由图2可知，正常基因（Ⅰ-1）经酶切后产生两种长度的DNA片段，患病基因（Ⅱ-3）酶切后产生一种长度的DNA片段，这表明该病可能由正常基因发生碱基对的替换导致，使酶切位点消失，A正确； B、从图2中Ⅰ-1个体在引物F1+R作用下产生700bp和300bp的条带，在引物F2+R作用下产生700bp和200bp的条带，由此可以推断出酶切位点距离R引物约700bp，B正确； C、根据图1可知该病为隐性遗传病，结合图2中Ⅰ-1和Ⅰ-2的电泳结果可知，Ⅰ-1不含致病基因，Ⅰ-2含致病基因，是携带者，所以能够判断出该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ-4的基因型为XAXa，Ⅱ-5的基因型为XAY，那么Ⅲ-3为杂合子（XAXa）的概率为1/2，C错误； D、已知致病基因在人群中的基因频率约为1/200，则Ⅱ-1是致病基因携带者（XAXa）的概率为2×1/200×199/200÷（1-1/200×1/200）=2/201，Ⅱ-2的基因型为XAY，所以Ⅲ-1为患病男孩（XaY）的概率为2/201×1/4=1/402，D错误。 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 农田等植物密集的生态系统中光照强度波动剧烈，植物通过长期进化形成了相应的光适应调节机制。KEA3是位于植物类囊体膜上—反向转运蛋白，参与调节类囊体膜两侧的梯度（ΔpH）。图1表示叶绿体光反应系统，图2为不同光照条件下ΔpH及KEA3蛋白活性的变化曲线。 （1）PSⅠ和PSⅡ均为光合色素和蛋白质的复合体结构，位于________（填细胞结构）上，其色素主要吸收________。据图1分析，PSⅡ吸收光能后，类囊体腔中的H＋浓度________（填“升高”或“降低”），并以________的方式运输到叶绿体基质中。 （2）光照过强时，水稻通过非光化学猝灭（NPQ）耗散多余光能，避免光损伤，其发挥作用的核心组分必须依赖高ΔpH才能启动。据图2分析，KEA3蛋白跨膜转运H＋的方向是________（填“类囊体腔→叶绿体基质”或“叶绿体基质→类囊体腔”）。弱光转强光时，KEA3蛋白活性先降低，其对于水稻应对高强度光照的意义是________。 （3）农学家发现KEA3基因缺失突变株在适宜光照下长势与野生型相似，但在人工控制的弱光强光交替条件下长势矮小。结合光适应调节机制分析，突变株在弱光强光交替条件下长势矮小的原因是________。 【答案】（1） ①. 类囊体膜 ②. 蓝紫光、红光 ③. 升高 ④. 协助扩散 （2） ①. 类囊体腔→叶绿体基质 ②. 减少H+向基质运输，建立高△pH，迅速启动NPQ避免光损伤 （3）KEA3蛋白缺失，强光时NPQ启动过快，弱光时△pH回落缓慢，NPQ持续时间长，耗散较多能量，光合速率降低 【解析】 【小问1详解】 叶绿体的光反应阶段发生在类囊体膜上，PSⅠ和 PSⅡ是光反应的核心结构，均由光合色素和蛋白质组成，因此二者定位于类囊体膜上。叶绿体中的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此光合色素整体主要吸收蓝紫光和红光。据图1分析，PSⅡ吸收光能后，会驱动水的光解，水在类囊体腔中分解产生H+和O2；同时，电子传递过程也会将叶绿体基质中的H+转运至类囊体腔中。两种途径共同导致类囊体腔中的H+浓度升高，形成类囊体膜两侧的H+浓度梯度。类囊体腔中 H⁺浓度高于叶绿体基质，H⁺顺浓度梯度从类囊体腔运输到叶绿体基质，且该过程需要ATP合成酶协助，不消耗ATP，符合协助扩散的特点（顺浓度梯度、需载体、不耗能）。 【小问2详解】 由题干可知，KEA3是类囊体膜上的反向转运蛋白，参与调节膜两侧的ΔpH（H+浓度梯度）；结合图2，强光下ΔpH 升高（类囊体腔H+浓度更高），KEA3蛋白活性降低。题干明确“非光化学猝灭（NPQ）耗散多余光能、避免光损伤，核心组分依赖高ΔpH才能启动”。 弱光转强光时，环境中光能突然增多，水稻需要快速启动NPQ 以避免光损伤；此时KEA3蛋白活性先降低，会减少H+从类囊体腔向叶绿体基质的运输，使类囊体腔快速积累H+，迅速建立高ΔpH，从而快速启动 NPQ，及时耗散多余光能，防止强光对光合结构造成损伤。 【小问3详解】 作为H⁺反向转运蛋白，调节类囊体膜两侧的ΔpH，实现强光下适度启动NPQ（耗散多余光能），弱光下快速升高ΔpH、关闭NPQ（保证光合正常进行）。 KEA3基因缺失，无功能性KEA3蛋白，无法正常调节ΔpH。弱光→强光交替的影响强光阶段：无KEA3蛋白运输，ΔpH快速升高且浓度过高，导致NPQ启动过快、过强，过度耗散光能，使光反应产生的ATP、NADPH减少，光合速率降低； 弱光阶段：无KEA3蛋白转运H+，类囊体腔中高浓度H+无法快速排出，ΔpH回落缓慢，导致NPQ不能及时关闭，持续耗散有限的光能，光反应效率持续偏低，暗反应缺乏足够的ATP和NADPH供能，光合速率显著下降。弱光-强光交替下，突变株光合速率持续低于野生型，有机物积累不足，因此表现为长势矮小。 22. 心血管系统的调节包括神经调节、体液调节等，通过调节心输出量、血管口径和循环血量，保持心血管功能稳定，并在内外环境变化时调整心血管功能，以适应代谢的需要。如图为心血管活动的部分调节过程。 （1）调控心血管活动的自主神经系统属于____（填“中枢”或“外周”）神经系统。心脏受心交感神经和心迷走神经双重支配，药物阿托品可以使正常人心率加快到150次/分钟，据此推测阿托品阻断心____（填“交感”或“副交感”）神经的作用。 （2）动脉血压在短时间内发生一定程度的波动时，主要通过____（填“神经”或“体液”）调节使血压迅速恢复到正常。机体还存在局部调节机制，不同器官通过调节血管的收缩或舒张使血流量发生变化。一般来说，代谢活动愈强，器官组织所需的血流量愈多。动物处于应激状态时，骨骼肌的血管会____（填“收缩”或“舒张”）。 （3）如图为肾素—血管紧张素—醛固酮系统对血量和血压的负反馈调节。图中醛固酮能够提高血量的原因是____；在正常生理状态下，肾血流量充足，肾素的生成量不多。患有肾动脉狭窄的病人容易出现肾源性慢性高血压，据图分析，原因是____。 （4）血管紧张素能通过作用于小动脉血管神经元使血压升高。请完善实验方案，验证上述结论。 实验材料：低血压模型小鼠若干、血管紧张素、血管神经元传导阻断剂、注射器、生理盐水等。 步骤1：将低血压模型小鼠均分为甲、乙、丙三组。 步骤2：对甲组小鼠注射适量的生理盐水； 对乙组小鼠注射适量的血管紧张素； 对丙组小鼠注射____； 步骤3：在相同环境下培养一段时间后测量三组小鼠血压的平均值。 实验现象及结论：比较血压值的大小关系为____，说明血管紧张素能通过作用于小动脉血管神经元使血压升高。 【答案】（1） ①. 外周 ②. 副交感 （2） ①. 神经 ②. 舒张 （3） ①. 醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的吸收，细胞外液中渗透压提高，导致血量增多 ②. 肾血流量不足，肾素大量分泌，血浆中血管紧张素浓度增加，导致高血压 （4） ①. 等量血管紧张素和适量的血管神经元传导阻断剂 ②. 乙＞丙＞甲 【解析】 【小问1详解】 外周神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经，主要负责中枢神经系统与身体其他部分的信息传递，所以调控心血管活动的自主神经系统属于外周神经系统。心迷走神经（副交感神经）对心脏起抑制作用，可使心率减慢，心交感神经对心脏起兴奋作用，可使心率加快，药物阿托品能使正常人心率加快到150次/分钟，说明阿托品阻断了副交感神经的抑制作用，从而使心率加快。 【小问2详解】 当动脉血压在短时间内发生一定程度波动时，神经系统能快速做出反应来调节血压，所以主要通过神经调节使血压迅速恢复到正常。动物处于应激状态时，骨骼肌代谢活动增强，需要更多血流量来提供营养物质和氧气等，所以骨骼肌的血管会舒张。 【小问3详解】 醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的吸收，细胞外液中渗透压提高，导致血量增多。患有肾动脉狭窄的病人，肾血流量减少，根据肾素-血管紧张素-醛固酮系统的负反馈调节机制，肾血流量不足，肾素大量分泌，血浆中血管紧张素浓度增加，血管收缩，导致高血压，所以容易出现肾源性慢性高血压。 【小问4详解】 本实验目的是验证血管紧张素能通过作用于小动脉血管神经元使血压升高，实验变量为是否注射血管神经元传导阻断剂。实验步骤如下： 步骤1：将低血压模型小鼠均分为甲、乙、丙三组。 步骤2：对甲组小鼠注射适量的生理盐水作为空白对照；乙组小鼠注射适量的血管紧张素；丙组应注射等量血管紧张素和适量的血管神经元传导阻断剂，以形成对照。 实验现象及结论：若血管紧张素能通过作用于小动脉血管神经元使血压升高，那么甲组（注射生理盐水）血压最低，丙组（注射血管紧张素和阻断剂）由于阻断了神经元作用，血压升高幅度小于乙组（注射血管紧张素），所以血压值的大小关系为乙＞丙＞甲。 23. 某种昆虫的平衡棒斑纹颜色受两对等位基因A/a和B/b控制，其中基因A控制黄色色素的合成，基因B控制褐色色素的合成，基因B的存在完全抑制基因A的表达，不含色素的个体斑纹为白色。为研究该昆虫平衡棒斑纹颜色的遗传规律，研究人员利用褐色斑纹品系和白色斑纹品系进行杂交实验得到F1，F1的雌雄个体随机交配获得F2，结果如表所示。不考虑性染色体同源区段。 P F1 F2表型及个体数/只 褐色斑纹（♂）×白色斑纹（♀） 褐色斑纹 褐色斑纹（♂，612）；褐色斑纹（♀，612）； 黄色斑纹（♂，204）；黄色斑纹（♀，102）； 白色斑纹（♀，103） （1）由表中数据可推知，等位基因A/a位于________染色体上，等位基因B/b位于________染色体上。 （2）F2褐色斑纹雄性个体中纯合子的概率为________。让F2中褐色斑纹雌性个体与黄色斑纹雄性个体杂交，后代中黄色斑纹雄性个体占比为________。 （3）现有一只黄色斑纹雄性个体，欲探究其基因型，可从F2中选择表型为________的个体与之杂交，若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1，则其基因型为________。 （4）研究人员从发育为褐色斑纹雄性个体的受精卵中，利用PCR技术鉴定出一个与F1基因型相同的受精卵，并将1个雄配子致死基因R随机插入到该受精卵染色体DNA上，待其发育成熟后，让该转基因个体与F1雌性个体进行交配产生F2，统计F2关于斑纹性状的表型及其比例，以确定基因R插入的具体染色体位置。若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=6∶1∶1，则基因R插入到________上；若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=4∶3∶1，则基因R插入到________上。 【答案】（1） ①. Z ②. 常 （2） ①. 1/6 ②. 7/48 （3） ①. 黄色斑纹雌性 ②. bbZAZa （4） ①. 基因A所在染色体上 ②. 基因B所在染色体上 【解析】 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。 【小问1详解】 根据表格数据，F2中黄色斑纹和白色斑纹个体在雌雄中的比例不同，说明有一对基因位于性染色体上。因为基因A控制黄色色素的合成，基因B控制褐色色素的合成，基因B的存在完全抑制基因A的表达，不含色素的个体斑纹为白色，结合性状表现，可推知等位基因A/a位于Z染色体上，等位基因B/b位于常染色体上。 【小问2详解】 亲本基因型为BBZAZA（褐色斑纹雄性）和bbZaW（白色斑纹雌性），F1基因型为BbZAW（褐色斑纹雌性）和BbZAZa（褐色斑纹雄性）。F2褐色斑纹雄性个体的基因型为B_ZAZ_，其中纯合子（BBZAZA）的概率为1/3×1/2=1/6。F2中褐色斑纹雌性个体的基因型及比例为1/6BBZAW、1/6BBZaW、2/6BbZAW、2/6BbZaW，黄色斑纹雄性个体的基因型为1/2bbZAZA、1/2bbZAZa。两者杂交，可单独对对每一对进行分析，先看常染色体上的B/b基因，雌性中BB：Bb=1：2，2/3Bb×bb=1/3bb，再看性染色体上的A/a基因，雌性中有ZAW：ZaW=1：1，雄性中有ZAZA：ZAZa=1：1，雌雄交配出现ZAZ_的概率为7/16，故后代中黄色斑纹雄性个体（bbZAZ_）占比为1/3×7/16=7/48。 【小问3详解】 黄色斑纹雄性个体的基因型为bbZAZA、bbZAZa，欲探究其基因型，可从F2中选择表型为黄色斑纹雌性（bbZAW）的个体与之杂交。若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1，则其基因型为bbZAZa。 【小问4详解】 F1基因型为BbZAW和BbZAZa，转基因个体与F1雌性个体（BbZAW）交配。若基因R插入到基因A所在染色体上，该转基因个体产生的雄配子中含R的致死，存活配子类型及比例影响后代表型比例为褐色斑纹：黄色斑纹：白色斑纹=6:1:1；若基因R插入到基因B所在染色体上，存活配子类型及比例影响后代表型比例为褐色斑纹：黄色斑纹：白色斑纹=4:3:1。 24. 黄河三角洲滨海湿地是重要的碳库，因石油污染、围海养殖等人类活动出现生态退化的现象。近年来，当地政府实施了生态补水、植被恢复等修复工程，取得了良好效果。 （1）湿地生态系统的结构包括________和________。“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。湿地作为地球上最高效的碳汇之一，其碳循环中的“碳汇”主要依赖________（填生命活动）完成。 （2）互花米草是该地区典型的外来入侵物种，从种间关系角度分析，定期清理互花米草的目的是________；同时投放适宜的底栖生物幼苗，这有助于增强生态系统的________稳定性。 （3）如图为该生态系统的某时间段能量流动图，数值单位[kcal/（m2·a）]。图中X代表的能量去向为________，从螺类底栖生物到鱼类的能量传递效率约为________（结果保留1位小数）。 （4）在黄河三角洲生态修复过程中，还同步发展生态旅游和绿色农业，实现生态与经济的长期平衡发展，这体现生态工程的________原理。 【答案】（1） ①. 组成成分 ②. 营养结构 ③. 光合作用 （2） ①. 减弱互花米草对本地物种的竞争 ②. 抵抗力 （3） ①. 呼吸作用散失和未被利用的能量 ②. 11.2% （4）整体 【解析】 【小问1详解】 生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。碳循环中的“碳汇”主要依赖光合作用完成。 【小问2详解】 互花米草是该地区典型的外来入侵物种，导致本地物种减少，所以定期清理互花米草可以减弱互花米草对本地物种的竞争，同时投放适宜的底栖生物幼苗，增加了该地物种数量，有助于增强生态系统的抵抗力稳定性。 【小问3详解】 各营养级同化的能量包括呼吸作用消耗的能量和生长发育繁殖的能量（包括传递至下一营养级、未被利用和被分解者利用），图中X所示螺类等底栖生物呼吸作用散失和未被利用的能量。螺类同化的能量是554.1+342.2=896.3，鱼类同化的能量是57.8+11.6+31.1=100.5，所以传递效率为100.5÷896.3=11.2% 【小问4详解】 在黄河三角洲生态修复过程中，还同步发展生态旅游和绿色农业，实现生态与经济的长期平衡发展，这体现生态工程的整体原理。 25. 除草剂氟草啶（FCD）能抑制植物细胞中原卟啉原IX氧化酶的活性以达到除草效果，科研人员利用基因编辑技术使水稻2号染色体上的PPO1基因（编码原卟啉原IX氧化酶）与CP12基因结构改变（如图1），从而赋予水稻对FCD的耐受性，并利用PCR技术结合电泳对转基因水稻进行鉴定，结果如图2所示。 （1）据图1分析，利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功时，应选择的引物组合为________。若基因编辑成功，PCR扩增产物的电泳结果应为图2中的________号泳道。若电泳结果中5号泳道内出现两条电泳条带，原因可能是________（填序号）。 ①样品被污染 ②复性过程温度过低 ③预变性时间较短 ④延伸过程中引物3'端被封闭 ⑤引物特异性不强 ⑥图1中的两个切割位点之间被切割后原位连接 （2）基因编辑成功后，PPO1的转录模板链是________（填“A”或“B”）链，基因编辑前后，CP12的转录模板链________（填“是”或“否”）改变。 （3）综合上述信息，分析上述基因编辑成功的水稻对FCD耐受性增强的原因是________。 【答案】（1） ①. F1和R2（或F2和R1） ②. 3 ③. ①②⑤ （2） ①. A ②. 否 （3）强启动子提高了PPO1基因的转录水平，使原卟啉原IX氧化酶的表达量增加 【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：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平和个体水平上的鉴定。 【小问1详解】 结合图示可知，与原来的染色体相比发生了倒位，若使用F1F2或R1R2则无法进行PCR扩增，若使用F1R1或F2R2，则无论是否基因编辑成功都可以扩增出产物，因此利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功时，应选择的引物组合为F1和R2（或F2和R1）。根据扩增引物可知，PCR扩增产物的碱基对数量为300+911=1211，应为图2中的3号条带。若电泳结果中5号泳道内出现两条电泳条带，原因可能是①样品被污染，扩增出非目的基因；②复性过程温度过低导致引物与非目的基因结合扩增出非目的基因序列；③预变性目的是使DNA充分解旋，时间较短会使扩增产物减少，不会产生非目的片段； ④延伸过程中引物3'端被封闭，不能得到扩增产物；⑤引物特异性不强，扩增出非目的基因；⑥图1中的两个切割位点之间被切割后原位连接，则PCR扩增没有对应的产物，故选①②⑤。 【小问2详解】 基因转录时，是以DNA的一条链为模板，转录的方向是启动子到终止子，沿模板的3'端到5'端。根据图中信息，基因编辑成功的PPO1基因转录的模板是A链。CP12的转录模板在基因编辑前后未发生改变，基因编辑前强启动子为从右向左进行转录，CP12的转录模板为A链，基因编辑后启动子从左向右进行转录，CP12的转录模板不改变。 【小问3详解】 综合上述信息，分析上述基因编辑成功的水稻对FCD耐受性增强的原因是强启动子提高了PPO1基因的转录水平，使原卟啉原IX氧化酶的表达量增加。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $