精品解析：山西省太原市小店区山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期5月阶段检测生物试题

山西大学附中 2025～2026学年高三年级第二学期5月模块诊断（总第十六次） 生物试题 一、单项选择题（共48分） 1. “确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中”。粮食安全是重要战略问题。我国科学家利用现代生物技术，成功培育出耐盐碱水稻新品种，在盐碱地上实现了丰收。下列有关该新品种水稻的叙述，正确的是（　　） A. 水稻细胞中含量最多的化合物是淀粉 B. 水稻根细胞从盐碱地吸收的无机盐主要储存在液泡中 C. 水稻种子晒干储藏时，细胞中结合水与自由水的比值降低 D. 水稻根尖分生区细胞中，能发生碱基互补配对的细胞器只有线粒体 2. RNA-蛋白质复合物（RNP）在细胞中发挥重要作用。相关叙述正确的是（ ） A. 核糖体、端粒酶、染色体都属于RNP B. 组成RNP的基本单位有脱氧核糖核苷酸和氨基酸 C. RNP中的蛋白质与RNA通过氢键、磷酸二酯键等结合 D. RNP中的RNA可通过碱基互补配对识别特定序列 3. 线粒体呼吸链中的电子传递效率直接影响细胞能量供应。研究人员发现，细胞色素c与呼吸复合物Ⅲ之间的长距离电子传递并非由直接接触完成，而是由H+和O2获得一个电子后形成的活性氧自由基作为“媒介”介导的。为验证这一机制，研究人员进行了一系列实验，结果如图所示。已知重水（D2O）中的氘（2H）比普通氢（1H）质量大，会干扰质子转移过程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 线粒体呼吸链位于线粒体基质中，是有氧呼吸第三阶段的场所 B. 实验1结果表明，适当增加H+浓度可提高电子传递效率 C. 实验2结果说明，电子传递过程与水分子的参与无关 D. 该研究提示，活性氧自由基对细胞呼吸总是有害的 4. 蓝光会激活保卫细胞膜上的H+-ATP酶，进而使细胞吸水膨胀，气孔导度增大，其机理如图。相关叙述正确的是（　　） A. 蓝光降低了H+-ATP 酶活化能使其被激活 B. K+、NO、Cl-通过主动运输进入细胞 C. 气孔张开过程中，液泡渗透压逐渐升高 D. 呼吸抑制剂处理后，有利于气孔开放 5. 当人体细胞DNA受损时，核基因P53被激活，通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA，从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合 B. 过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动 C. P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程 D. 修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键 6. 哺乳动物胚胎发育早期，若体细胞中存在2条X染色体，会有1条随机失活。已知家猫X染色体上的ARHGAP36基因表达产物可抑制黑色素合成，该基因调控序列缺失与否会影响猫的毛色，如图所示。对不同毛色猫的该片段进行检测，结果如下表。以下说法错误的（　　） 雌猫 雄猫 ++ +Δ Δ Δ + Δ +Δ(罕见， 不育) 性状 黑色 玳瑁猫 橘色 黑色 橘色 玳瑁猫 注：毛色黑橘相间的猫为玳瑁猫 A. 图中调控序列会抑制 ARHGAP36基因的表达 B. 玳瑁猫的黑毛斑块细胞中含“+”的染色体失活 C. 雄性玳瑁猫的出现可能是因为其母本减数分裂Ⅰ异常 D. 雌性玳瑁猫与正常雄猫杂交产生的雌雄子代都会出现1：1的分离比 7. 人体心脏活动的调节十分复杂，下图为促进心跳加快的部分调节过程，相关叙述正确的是（　　） A. 通路A中释放去甲肾上腺素的神经纤维属于交感神经 B. 图中的心脏、肾上腺和血管都是相应反射弧中的效应器的一部分 C. 图中的神经中枢在大脑皮层中，乙酰胆碱、去甲肾上腺素都是神经递质 D. 通路B对心脏活动的调节速度更快，效果更持久 8. GC（类固醇激素）是一种强效抗炎物质，对免疫系统有调节作用。下图为下丘脑—垂体—肾上腺皮质（HPG轴）与单核巨噬细胞环路，下列叙述正确的是（ ） A. 免疫调节中单核巨噬细胞只能参与非特异性免疫 B. 图中腺垂体、下丘脑细胞膜上存在GC受体 C. 腺垂体功能障碍者体内GC、ACTH、CRH水平均较低 D. 据图分析，GC有可能用于治疗自身免疫病 9. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 光敏色素是一类含有色素的脂质化合物 B. 图中激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 C. EBR和赤霉素是相抗衡的关系 D. 红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发 10. 为探究中度退化草地的恢复效果，研究人员设置春季休牧（T1）和春季休牧+免耕补播禾本科植物（T2）两种处理方式进行实验，部分实验结果如图所示，其中重要值反映了不同类群生物在群落中的占比和主导作用。在此期间，该草地没有外部人工施肥。免耕补播是指在不进行土壤耕作的情况下，直接在原有草地上播种原有牧草的技术。下列相关叙述正确的是（　　） A. T1处理使禾本科重要值显著提升，这与休牧解除了牲畜的采食有关 B. 免耕补播后，莎草科和豆科植物重要值均降低 C. 休牧减少了牲畜的啃食，为图中其他类生物提供了更适宜的生长空间 D. T2处理下禾本科的重要值进一步提高，说明该群落的物种丰富度有所升高 11. 某湖泊生态系统常因N、P排放超标，出现严重的富营养化现象。科研人员对该湖泊生态系统的生物组成及其食物关系调查后，绘制的部分食物网示意图如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 浮游植物和沉水植物属于同一营养级，浮游动物和银鱼为捕食关系 B. 投入生态浮床和种植挺水植物在一定程度上抑制藻类等浮游植物生长 C. 富营养化的湖泊可能导致生态系统通过负反馈调节加速恶化 D. 大量投放化学除藻剂能够提高该湖泊生态系统抵抗力稳定性 12. 华北豹的现有分布地，主要在太行山、太岳山、吕梁山等区域。沁源县所在的太岳山脉，将豹的现有分布地连通一体，充当了华北豹的生态廊道。下列相关叙述错误的是（ ） A. 运用红外相机拍摄技术调查华北豹的种群密度相较于标记重捕法所产生的干扰较小 B. 生态环境的改善，为华北豹提供了更充足的食物资源和栖息空间，提高了环境容纳量 C. 生态廊道有利于促进不同华北豹种群之间的基因交流，使其种群数量迅速增长 D. 为了缓解由华北豹肇事造成的人兽冲突，科普宣传和村民的财产损失应综合考虑 13. 马利筋可通过合成强心甾（次生代谢产物）抑制植食性动物钠钾泵的活性，从而避免被取食，帝王蝶幼虫的钠钾泵因发生了某个氨基酸的替换，从而导致其可正常取食马利筋。下列叙述错误的是（　　） A. 强心甾是马利筋细胞生存和生长所必需的 B. 强心甾会影响植食性动物的神经兴奋传导过程 C. 帝王蝶对强心甾的适应是基因突变与自然选择共同作用的结果 D. 帝王蝶幼虫取食马利筋可缓解与其他植食性动物的种间竞争压力 14. 浆水是西北地区的传统饮品，常以蔬菜和面汤为原料，主要利用乳酸菌自然发酵而成，味道微酸爽口，有解暑开胃之效。传统发酵过程如下图，发酵工程则多采用人工接种，在现代发酵罐内进行大规模生产。下列分析错误的是（ ） A. 两种发酵过程中，乳酸菌都是先无丝分裂快速增殖，再进行无氧发酵产生酸味物质 B. 传统发酵时的热烫处理起到消毒作用，发酵工程则须对原料和发酵设备进行严格灭菌 C. 发酵工程中接种扩大培养的优良纯种菌液，相当于传统发酵过程中的加“引子” D. 为监测发酵进程，利用细菌计数板进行菌种计数的结果通常高于稀释涂布平板法 15. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常，导致克隆成功率较低。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶基因，TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。我国科学家通过下图处理提高了克隆成功率。下列分析正确的是（　　） 注：杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生 A. Kdm4d 基因表达产物和TSA均通过修饰DNA 来影响基因表达 B. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞 C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘，为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性 D. 囊胚a 和囊胚b都是有性繁殖的产物 16. 科学史中蕴含着让人拍案叫绝的实验设计思路和让人肃然起敬的探究精神。下列叙述错误的是（ ） A. 希尔发现离体叶绿体在适当条件下能发生水的光解，产生氧气 B. 萨顿通过研究果蝇精子和卵细胞的形成过程，提出基因在染色体上的假说 C. 梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记技术为DNA半保留复制提供了实验依据 D. 拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均 二、非选择题（共52分） 17. 紫心藤是一种极具观赏性的植物，因其深紫色的茎叶和耐旱耐热的特性而广受欢迎。为探究其叶片中是否含有叶绿素，生物兴趣小组进行了如下实验： （1）兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离和鉴定。色素分离的原理是_______。若滤纸上出现________色的色素带，说明有叶绿素b。 （2）兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组，分别培养在完全培养液和只缺镁的完全培养液中，置于适宜条件下培养两周后，再将两种条件下的植株分别移入两个密闭玻璃容器内，置于室外（晴天）相同的条件下，测定密闭容器中一天的CO2浓度变化情况，如图所示。 ①第_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）组是在缺镁条件下培养的植株，判断的依据是_________。 ②对于这两组植株来说，在这一天内，B1对应的时刻__________（填“等于”、“早于”或“晚于”）B2对应的时刻，原因是__________。 18. 钾在人体中有着重要作用，正常人血钾的含量在3.5～5.5mmol·L-1。人体钾的主要来源是食物，80%钾的排出依靠肾脏，肾脏排钾的特点是“多入多排，少入少排，不入也排”。醛固酮能促进肾小管和集合管对K+的排出。回答下列问题： （1）钾离子在人体中的主要作用有__________（答两点）。 （2）某人由于大面积烧伤，严重脱水，血钾含量升高，细胞外液渗透压__________（填“升高”、“降低”或“不变”）。在这种情况下，机体如何维持渗透压的稳定？_______（答两点）。 （3）有研究发现胰岛素可激活细胞膜上的Na＋-K＋泵（可逆浓度梯度转运K+），推测正常人饭后半小时血钾含量会__________，原因是__________。 （4）高钾血症是血清钾离子浓度高于5.5mmol·L-1的病理状态，患者主要表现为肌肉无力、心肌收缩功能降低，严重者可导致心脏骤停。高钾血症形成的原因之一是钾过量摄入。请以若干血钾正常的志愿者为研究对象，简要写出验证这一结论的实验思路：_______。 19. 雄性不育是指植物的花粉不能正常发育的现象，雄性不育植株的雌蕊能正常发育。水稻的雄性育性（可育或不育）是由细胞核基因（R、r）和细胞质基因（N、S）共同控制，只有基因型为S（rr）的水稻表现为雄性不育。据此回答下列问题： （1）若雄性不育的水稻做__________（填“母本”或“父本”）与基因型【写法：细胞质基因（细胞核基因）】为_________植株杂交，子代全为雄性不育。培育雄性不育的水稻，在杂交育种方面的应用价值是__________。 （2）某水稻品系Q是培育杂交水稻的优秀原材料，但表现为雄性可育，不便于直接用于制备杂交水稻。品系Q基因型为S（RREE），E基因与R基因位于非同源染色体上。雄性不育系的基因型为S（rree）。若要最大效率地培育出基因型为S（rrEE）的品系Q雄性不育系，可采用图方法实现，框内为连续多代回交。图中回交亲本a是________（填“雄性不育系”或“品系Q”）。推算回交2次产生的F4中，基因型为EE的个体比例为________。筛选基因型为Rr的F4植株自交产生S（rrEE）的比例是________。 （3）袁隆平团队培育出了光温敏雄性不育纯合新品种，即短日照平温条件下雄性可育，长日照高温条件下雄性不育，从而实现了两系配套的第二代杂交水稻。与恢复系N（RR）混种，该品种植株上可收获全部是推广种植杂种的是夏季的成熟稻。这个实例也说明了植物的生长、发育和繁殖等生命活动的调节，除了激素调节外，还有________调节和________调控，它们是相互作用、协调配合的。 20. 草地贪夜蛾是一种农业害虫，其幼虫（一种毛毛虫）喜欢以植物新叶为食，严重影响了作物的产量与质量。异色瓢虫具有较宽的捕食范围，已广泛应用于农业害虫的防治。研究人员在实验室开展了异色瓢虫的雌成虫和4龄幼虫对不同密度草地贪夜蛾2龄幼虫的日捕食量的研究，结果如图所示（日捕食量是捕食者在给定的猎物密度下24小时所能捕食的猎物数量）。回答下列问题： （1）调查农田中草地贪夜蛾幼虫的种群密度常用的方法是________。农田草地贪夜蛾爆发的短期内，该区域的数量金字塔最可能是________（填序号）。 ①、 ②、 ③、 ④、 （2）由图可知，异色瓢虫雌成虫的日捕食量大于4龄幼虫，分析其原因可能是：________。 （3）在农田生态系统中长期施用有机氯农药（如DDT）防治害虫时，除了会污染环境外，在草地贪夜蛾体内的该农药残留浓度通常会超过_________浓度，此现象称之为生物富集。所以应用异色瓢虫对农业害虫的生物防治更值得被推广。进一步的研究发现，异色瓢虫的成虫和幼虫基本不取食草地贪夜蛾3龄及以上的幼虫，但都可取食草地贪夜蛾的卵和2龄及以下的幼虫。据此应用异色瓢虫防治农田中的草地贪夜蛾时需要做到_________。从能量流动角度分析，人们进行农田治虫的主要目的是________。 （4）下列描述能体现生物多样性直接价值的有________（填序号）。 ①异色瓢虫可以使农业增产，提高经济收益； ②田间投放异色瓢虫有助于减少蚜虫对农作物的危害； ③异色瓢虫体内的某些物质可能被研发为新药物； ④异色瓢虫基因库可用于培育具有特定性状的生物新品种。 21. CRISPR/Cas9系统通过具有序列特异性的向导RNA（sgRNA）引导Cas9蛋白靶向结合到目的基因的特定区域，并在特定位置切断DNA双链，相关机制如图1所示。环境中常被检出四环素类抗生素的残留，为获得能高效降解四环素的菌株，科研人员利用CRISPR/Cas9系统编辑获得了高表达的四环素降解酶基因（tetx），并利用基因工程构建出一种能高效降解四环素的工程菌，相关过程如图2所示，其中不同限制酶切割形成的末端不同。请回答下列问题： （1）Cas9蛋白与基因工程中使用的________酶功能相似，二者的区别主要是________。 （2）为了将tetx基因准确地整合到质粒的插入位点，在对tetx基因进行PCR扩增时，需在引物F1和F2的5'端分别添加限制酶________和________的识别序列。将1个tetx基因经过PCR扩增完成4轮循环，理论上至少加入引物的数量是________个。 （3）图2中重组基因表达载体构建的目的是________。 （4）利用发酵工程生产四环素降解酶时，其中心环节是________；培养过程中可定期取样并使用血细胞计数板对________（填“菌体”或“菌落”）进行直接计数，以评估增殖情况。在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025～2026学年高三年级第二学期5月模块诊断（总第十六次） 生物试题 一、单项选择题（共48分） 1. “确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中”。粮食安全是重要战略问题。我国科学家利用现代生物技术，成功培育出耐盐碱水稻新品种，在盐碱地上实现了丰收。下列有关该新品种水稻的叙述，正确的是（　　） A. 水稻细胞中含量最多的化合物是淀粉 B. 水稻根细胞从盐碱地吸收的无机盐主要储存在液泡中 C. 水稻种子晒干储藏时，细胞中结合水与自由水的比值降低 D. 水稻根尖分生区细胞中，能发生碱基互补配对的细胞器只有线粒体 【答案】B 【解析】 【详解】A、活细胞中含量最多的化合物是水，A错误； B、液泡的细胞液中可溶解、储存无机盐、糖类等物质，水稻根细胞吸收的无机盐主要储存在液泡中，还可提高细胞液渗透压，增强耐盐碱能力，B正确； C、种子晒干过程中主要散失自由水，自由水含量降低，因此结合水与自由水的比值升高，C错误； D、水稻根尖分生区细胞中，线粒体含有DNA，可发生DNA复制、转录过程的碱基互补配对；核糖体是翻译的场所，翻译过程中mRNA和tRNA会发生碱基互补配对，因此能发生碱基互补配对的细胞器有线粒体和核糖体，D错误。 2. RNA-蛋白质复合物（RNP）在细胞中发挥重要作用。相关叙述正确的是（ ） A. 核糖体、端粒酶、染色体都属于RNP B. 组成RNP的基本单位有脱氧核糖核苷酸和氨基酸 C. RNP中的蛋白质与RNA通过氢键、磷酸二酯键等结合 D. RNP中的RNA可通过碱基互补配对识别特定序列 【答案】D 【解析】 【详解】A、核糖体由rRNA和蛋白质组成，端粒酶由RNA和蛋白质组成，二者属于RNP；但染色体的组成成分主要为DNA和蛋白质，其中的RNA是DNA转录的产物，不属于RNP，A错误； B、RNP由RNA和蛋白质组成，RNA的基本单位是核糖核苷酸，蛋白质的基本单位是氨基酸，不存在脱氧核糖核苷酸，B错误； C、磷酸二酯键是核酸链中相邻核苷酸之间的连接键，蛋白质和RNA结合时不会形成磷酸二酯键，二者可通过氢键等相互作用结合，C错误； D、RNA具有特定的碱基序列，可通过碱基互补配对识别特定的核酸序列，D正确。 3. 线粒体呼吸链中的电子传递效率直接影响细胞能量供应。研究人员发现，细胞色素c与呼吸复合物Ⅲ之间的长距离电子传递并非由直接接触完成，而是由H+和O2获得一个电子后形成的活性氧自由基作为“媒介”介导的。为验证这一机制，研究人员进行了一系列实验，结果如图所示。已知重水（D2O）中的氘（2H）比普通氢（1H）质量大，会干扰质子转移过程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 线粒体呼吸链位于线粒体基质中，是有氧呼吸第三阶段的场所 B. 实验1结果表明，适当增加H+浓度可提高电子传递效率 C. 实验2结果说明，电子传递过程与水分子的参与无关 D. 该研究提示，活性氧自由基对细胞呼吸总是有害的 【答案】B 【解析】 【详解】A、线粒体呼吸链位于线粒体内膜上，A错误； B、实验 1 条件：pH=6.5（相比对照组pH=7.4，酸性增强，H+浓度升高），柱形高度显著高于对照组，说明电子传递效率明显提高，所以适当增加H+浓度可提高电子传递效率，B正确； C、实验2中，重水（D2O）代替普通水后，电子传递效率显著下降，说明水分子（或其中的H+）在电子传递过程中起关键作用，C错误； D、活性氧自由基过多时会对细胞造成氧化损伤，但其在电子传递过程中充当“媒介”，是正常呼吸链功能的必要参与者，D错误。 4. 蓝光会激活保卫细胞膜上的H+-ATP酶，进而使细胞吸水膨胀，气孔导度增大，其机理如图。相关叙述正确的是（　　） A. 蓝光降低了H+-ATP 酶活化能使其被激活 B. K+、NO、Cl-通过主动运输进入细胞 C. 气孔张开过程中，液泡渗透压逐渐升高 D. 呼吸抑制剂处理后，有利于气孔开放 【答案】B 【解析】 【详解】A、蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H⁺-ATP酶，而非降低了H⁺-ATP酶活化能，A错误； B、H⁺-ATP酶消耗ATP将H+泵出细胞，建立跨膜H+浓度差（胞外＞细胞内），利用H+顺浓度梯度进入细胞的势能差，将K+、NO3⁻、Cl-通过主动运输进入细胞，B正确； C、蓝光会激活保卫细胞膜上的H⁺-ATP酶，进而使细胞吸水膨胀，液泡渗透压逐渐下降，气孔导度增大，C错误； D、H⁺运出保卫细胞需要消耗ATP，ATP来自细胞呼吸，呼吸抑制剂会减少ATP生成，无法建立H⁺浓度梯度，离子无法进入保卫细胞，不利于气孔开放，D错误。 5. 当人体细胞DNA受损时，核基因P53被激活，通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA，从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合 B. 过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动 C. P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程 D. 修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①是转录，RNA 聚合酶与启动子序列特异性结合，A错误； B、过程②是翻译过程，核糖体在mRNA上沿着5'→3'的方向移动，B错误； C、P53蛋白可启动修复酶基因的表达，进行DNA修复，不能启动基因的复制过程，C错误； D、修复酶可催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键，从而修复受损的DNA，D正确。 6. 哺乳动物胚胎发育早期，若体细胞中存在2条X染色体，会有1条随机失活。已知家猫X染色体上的ARHGAP36基因表达产物可抑制黑色素合成，该基因调控序列缺失与否会影响猫的毛色，如图所示。对不同毛色猫的该片段进行检测，结果如下表。以下说法错误的（　　） 雌猫 雄猫 ++ +Δ Δ Δ + Δ +Δ(罕见， 不育) 性状 黑色 玳瑁猫 橘色 黑色 橘色 玳瑁猫 注：毛色黑橘相间的猫为玳瑁猫 A. 图中调控序列会抑制 ARHGAP36基因的表达 B. 玳瑁猫的黑毛斑块细胞中含“+”的染色体失活 C. 雄性玳瑁猫的出现可能是因为其母本减数分裂Ⅰ异常 D. 雌性玳瑁猫与正常雄猫杂交产生的雌雄子代都会出现1：1的分离比 【答案】B 【解析】 【详解】A、基因型++（雌猫）和+（雄猫）表现为黑色，说明+等位基因表达产物少，黑色素合成未被抑制。 基因型ΔΔ（雌猫）和Δ（雄猫）表现为橘色，说明Δ等位基因表达产物多，黑色素合成被抑制。 因此，调控序列（+）的存在会抑制 ARHGAP36 基因的表达，A正确； B、 玳瑁猫（+Δ）的黑毛斑块，说明该细胞中ARHGAP36不表现抑制作用：若含+的染色体失活，则有活性的是含Δ的染色体，Δ的ARHGAP36正常表达，会抑制黑色素合成，表现为橘色，不是黑色； 实际上黑毛斑块中，失活的是含Δ的染色体，有活性的是含+的染色体，+的ARHGAP36被调控抑制不表达，可合成黑色素表现为黑色，B错误； C、雄性玳瑁基因型为X+XΔY（有2条X、1条Y，表现为雄性，因染色体联会紊乱不育，该个体可以由母本减数第一次分裂时X同源染色体未分离，产生X+XΔ的卵细胞，再与含Y的精子结合形成，因此“可能是母本减数分裂Ⅰ异常”的说法正确，C正确； D、雌性玳瑁猫基因型为X+XΔ， 与任意雄猫（X+Y或XΔY）交配： 子代雌猫：X+X+和X+XΔ（或X+XΔ和XΔXΔ）的表型及比例为黑色猫∶玳瑁猫= 1∶1（或玳瑁猫∶橘色猫= 1∶1）。 子代雄猫：X+Y和XΔY，表现及比例为黑色猫∶橘色猫= 1∶1，D正确。 7. 人体心脏活动的调节十分复杂，下图为促进心跳加快的部分调节过程，相关叙述正确的是（　　） A. 通路A中释放去甲肾上腺素的神经纤维属于交感神经 B. 图中的心脏、肾上腺和血管都是相应反射弧中的效应器的一部分 C. 图中的神经中枢在大脑皮层中，乙酰胆碱、去甲肾上腺素都是神经递质 D. 通路B对心脏活动的调节速度更快，效果更持久 【答案】A 【解析】 【详解】A、去甲肾上腺素是交感神经末梢释放的主要神经递质，其生理效应为增强心率和心肌收缩力。因此，释放去甲肾上腺素的神经纤维属于交感神经，A正确； B、在反射弧中，效应器是传出神经末梢及其支配的靶器官/组织。在通路A中，心脏是效应器。在通路B中，肾上腺是效应器；心脏和血管是激素作用的靶器官，非反射弧直接效应器，B错误； C、根据图示，该神经中枢应位于下丘脑或脑干等部位，而不是大脑皮层。大脑皮层主要负责高级神经活动，而心脏活动的直接调节中枢在脑干，乙酰胆碱和去甲肾上腺素是神经递质，C错误； D、通路A是神经调节，通过神经纤维直接作用于心脏， 速度快、作用时间短；通路B是神经-体液调节，肾上腺素需要通过血液运输到心脏，速度较慢，但作用时间较长。因此，通路A的调节速度更快，而通路B的效果更持久，D错误。 8. GC（类固醇激素）是一种强效抗炎物质，对免疫系统有调节作用。下图为下丘脑—垂体—肾上腺皮质（HPG轴）与单核巨噬细胞环路，下列叙述正确的是（ ） A. 免疫调节中单核巨噬细胞只能参与非特异性免疫 B. 图中腺垂体、下丘脑细胞膜上存在GC受体 C. 腺垂体功能障碍者体内GC、ACTH、CRH水平均较低 D. 据图分析，GC有可能用于治疗自身免疫病 【答案】D 【解析】 【详解】A、单核巨噬细胞既可以参与非特异性免疫（如吞噬病原体），也可以参与特异性免疫（作为抗原呈递细胞，将抗原呈递给T细胞），A错误； B、图中显示GC对下丘脑和腺垂体存在负反馈调节，但GC受体在下丘脑和腺垂体细胞内，不在膜上，因为GC 是类固醇激素，属于脂溶性激素，B错误； C、腺垂体功能障碍时，其分泌的ACTH会减少，导致肾上腺皮质分泌的GC也减少；而GC对下丘脑的负反馈抑制减弱，所以下丘脑分泌的CRH会升高，C错误； D、GC是强效抗炎物质，可抑制单核巨噬细胞的免疫活性，而自身免疫病是机体免疫功能过强导致的，因此GC有可能用于治疗自身免疫病，D正确。 9. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 光敏色素是一类含有色素的脂质化合物 B. 图中激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 C. EBR和赤霉素是相抗衡的关系 D. 红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发 【答案】D 【解析】 【分析】脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 【详解】A、光敏色素是一类含有色素的蛋白质（色素蛋白复合体），而非脂质化合物，A错误； B、赤霉素（GA）的主要作用是促进种子萌发，脱落酸（ABA）的主要作用是抑制种子萌发，据图分析，图中激素①是脱落酸，激素②是赤霉素，B错误； C、赤霉素（GA）的主要作用是促进种子萌发，分析题图，EBR抑制蛋白2形成，减少激素①对种子萌发的抑制作用，因此EBR和赤霉素是协同的关系，C错误； D、红光使光敏色素从无活性到有活性，促进种子萌发，而EBR抑制蛋白2形成，减少激素①对种子萌发的抑制作用，因此红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发，D正确。 故选D。 10. 为探究中度退化草地的恢复效果，研究人员设置春季休牧（T1）和春季休牧+免耕补播禾本科植物（T2）两种处理方式进行实验，部分实验结果如图所示，其中重要值反映了不同类群生物在群落中的占比和主导作用。在此期间，该草地没有外部人工施肥。免耕补播是指在不进行土壤耕作的情况下，直接在原有草地上播种原有牧草的技术。下列相关叙述正确的是（　　） A. T1处理使禾本科重要值显著提升，这与休牧解除了牲畜的采食有关 B. 免耕补播后，莎草科和豆科植物重要值均降低 C. 休牧减少了牲畜的啃食，为图中其他类生物提供了更适宜的生长空间 D. T2处理下禾本科的重要值进一步提高，说明该群落的物种丰富度有所升高 【答案】A 【解析】 【详解】A、对比对照组和T1组，T1的禾本科重要值相比对照显著提升，春季休牧减少了牲畜对禾本科的采食，利于禾本科生长，A正确； B、免耕补播（T2）后，莎草科重要值略有上升，并非降低，B错误； C、与对照组相比，T1处理后其他类生物重要值下降，并非“提供了更适宜的生长空间”，C错误； D、重要值反映不同类群在群落中的占比，不能直接反映物种丰富度的变化，D错误。 11. 某湖泊生态系统常因N、P排放超标，出现严重的富营养化现象。科研人员对该湖泊生态系统的生物组成及其食物关系调查后，绘制的部分食物网示意图如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 浮游植物和沉水植物属于同一营养级，浮游动物和银鱼为捕食关系 B. 投入生态浮床和种植挺水植物在一定程度上抑制藻类等浮游植物生长 C. 富营养化的湖泊可能导致生态系统通过负反馈调节加速恶化 D. 大量投放化学除藻剂能够提高该湖泊生态系统抵抗力稳定性 【答案】B 【解析】 【详解】A、浮游植物和沉水植物均为生产者，属于同一营养级，根据食物网中的关系可知，浮游动物和银鱼为捕食和种间竞争关系，A错误； B、生态浮床中的植物和藻类竞争阳光和无机盐，一定程度上会抑制藻类等浮游植物生长，种植挺水植物能在与藻类争夺阳光的过程中占据优势，因而也能抑制藻类等浮游植物的生长，B正确； C、富营养化的湖泊可能导致生态系统通过正反馈调节加速恶化，导致生态系统崩溃，C错误； D、大量投放化学除藻剂能达到除藻的目的，但可能会影响直接或间接以藻类为食的生物的生长，进而引起生物多样性减少，因而未必能提高该湖泊生态系统的抵抗力稳定性，D错误。 12. 华北豹的现有分布地，主要在太行山、太岳山、吕梁山等区域。沁源县所在的太岳山脉，将豹的现有分布地连通一体，充当了华北豹的生态廊道。下列相关叙述错误的是（ ） A. 运用红外相机拍摄技术调查华北豹的种群密度相较于标记重捕法所产生的干扰较小 B. 生态环境的改善，为华北豹提供了更充足的食物资源和栖息空间，提高了环境容纳量 C. 生态廊道有利于促进不同华北豹种群之间的基因交流，使其种群数量迅速增长 D. 为了缓解由华北豹肇事造成的人兽冲突，科普宣传和村民的财产损失应综合考虑 【答案】C 【解析】 【详解】A、红外相机拍摄属于非接触式的种群密度调查方法，无需捕捉、标记华北豹个体，对华北豹正常生存活动的干扰较小，A正确； B、生态环境改善后，华北豹的食物资源和栖息空间更充足，环境容纳量随之提高，B正确； C、生态廊道连通了不同的华北豹种群，有利于促进种群间的基因交流，但种群数量增长受出生率、死亡率、环境资源等多种因素限制，不会出现迅速增长的情况，C错误； D、缓解人兽冲突需要兼顾野生动物保护与当地居民利益，开展科普宣传能提高居民的保护意识，对村民受损财产进行补偿能降低居民的抵触情绪，二者结合可更好推进华北豹保护工作，D正确。 13. 马利筋可通过合成强心甾（次生代谢产物）抑制植食性动物钠钾泵的活性，从而避免被取食，帝王蝶幼虫的钠钾泵因发生了某个氨基酸的替换，从而导致其可正常取食马利筋。下列叙述错误的是（　　） A. 强心甾是马利筋细胞生存和生长所必需的 B. 强心甾会影响植食性动物的神经兴奋传导过程 C. 帝王蝶对强心甾的适应是基因突变与自然选择共同作用的结果 D. 帝王蝶幼虫取食马利筋可缓解与其他植食性动物的种间竞争压力 【答案】A 【解析】 【详解】A、强心甾属于植物次生代谢产物，次生代谢产物不是植物细胞生存和生长所必需的，初生代谢产物（如糖类、蛋白质等）才是细胞生命活动必需的物质，A错误； B、神经兴奋传导过程中，静息电位的维持、动作电位后的离子恢复都依赖钠钾泵主动运输钠、钾离子以维持细胞内外离子浓度差，强心甾抑制钠钾泵活性，会影响植食性动物的神经兴奋传导过程，B正确； C、帝王蝶钠钾泵的氨基酸替换本质是基因突变，基因突变可为进化提供原材料，自然选择会保留适应强心甾的有利变异，因此帝王蝶对强心甾的适应是基因突变与自然选择共同作用的结果，C正确； D、其他植食性动物无法正常取食马利筋，而帝王蝶幼虫可以取食，相当于帝王蝶获得了其他植食性动物无法利用的食物资源，减少了与其他植食性动物的食物重叠，可缓解种间竞争压力，D正确。 14. 浆水是西北地区的传统饮品，常以蔬菜和面汤为原料，主要利用乳酸菌自然发酵而成，味道微酸爽口，有解暑开胃之效。传统发酵过程如下图，发酵工程则多采用人工接种，在现代发酵罐内进行大规模生产。下列分析错误的是（ ） A. 两种发酵过程中，乳酸菌都是先无丝分裂快速增殖，再进行无氧发酵产生酸味物质 B. 传统发酵时的热烫处理起到消毒作用，发酵工程则须对原料和发酵设备进行严格灭菌 C. 发酵工程中接种扩大培养的优良纯种菌液，相当于传统发酵过程中的加“引子” D. 为监测发酵进程，利用细菌计数板进行菌种计数的结果通常高于稀释涂布平板法 【答案】A 【解析】 【详解】A、乳酸菌是原核生物，增殖方式为二分裂；无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不能进行无丝分裂，A错误； B、传统发酵的热烫处理可以杀死原料中部分杂菌，起到消毒作用；现代发酵工程需要避免杂菌污染，因此必须对原料和发酵设备进行严格灭菌，B正确； C、传统发酵的“引子（旧浆水）”含有发酵所需的乳酸菌，发酵工程接种扩大培养的优良纯种，本质都是引入发酵菌种，作用类似，C正确； D、细菌计数板会计数所有菌体（包括死菌和活菌），而稀释涂布平板法计数时，两个或多个细菌连在一起只会统计为一个菌落，计数结果偏小，因此细菌计数板的计数结果通常高于稀释涂布平板法，D正确。 15. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常，导致克隆成功率较低。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶基因，TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。我国科学家通过下图处理提高了克隆成功率。下列分析正确的是（　　） 注：杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生 A. Kdm4d 基因表达产物和TSA均通过修饰DNA 来影响基因表达 B. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞 C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘，为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性 D. 囊胚a 和囊胚b都是有性繁殖的产物 【答案】B 【解析】 【详解】A、Kdm4d表达产物是组蛋白去甲基化酶，作用是修饰组蛋白；TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂，作用也是修饰组蛋白。 二者都不直接修饰 DNA，而是通过改变组蛋白修饰状态（表观遗传）调控基因表达，A错误； B、在体细胞核移植（克隆）过程中，供体细胞（如成纤维细胞）的核需要注入去除了纺锤体-染色体复合物的MII期卵母细胞中，以确保供体细胞的核基因组能够替代卵母细胞的核基因组，B正确； C、囊胚的滋养层确实会发育为胎盘，为胚胎提供营养，但胎盘不会改变胚胎的遗传特性，C错误； D、囊胚b是通过受精作用获得，属于有性生殖，囊胚a是通过细胞核移植技术获得，属于无性生殖，D错误。 16. 科学史中蕴含着让人拍案叫绝的实验设计思路和让人肃然起敬的探究精神。下列叙述错误的是（ ） A. 希尔发现离体叶绿体在适当条件下能发生水的光解，产生氧气 B. 萨顿通过研究果蝇精子和卵细胞的形成过程，提出基因在染色体上的假说 C. 梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记技术为DNA半保留复制提供了实验依据 D. 拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均 【答案】B 【解析】 【分析】同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法，同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 【详解】A、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，在光照下可以释放出氧气，A正确； B、遗传学家萨顿通过研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程，提出基因在染色体上的假说，B错误； C、1958年美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，证明了DNA的复制方式为半保留复制，C正确； D、1918年拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均，D正确。 故选B。 二、非选择题（共52分） 17. 紫心藤是一种极具观赏性的植物，因其深紫色的茎叶和耐旱耐热的特性而广受欢迎。为探究其叶片中是否含有叶绿素，生物兴趣小组进行了如下实验： （1）兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离和鉴定。色素分离的原理是_______。若滤纸上出现________色的色素带，说明有叶绿素b。 （2）兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组，分别培养在完全培养液和只缺镁的完全培养液中，置于适宜条件下培养两周后，再将两种条件下的植株分别移入两个密闭玻璃容器内，置于室外（晴天）相同的条件下，测定密闭容器中一天的CO2浓度变化情况，如图所示。 ①第_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）组是在缺镁条件下培养的植株，判断的依据是_________。 ②对于这两组植株来说，在这一天内，B1对应的时刻__________（填“等于”、“早于”或“晚于”）B2对应的时刻，原因是__________。 【答案】（1） ①. 不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散的快，反之则慢 ②. 黄绿 （2） ①. II ②. 光照较强的时间段内（A-B阶段），II组的光合速率（明显）小于I组的光合速率 ③. 晚于 ④. 随时间推移，光照强度逐渐减弱，I组含有较多的叶绿素，对光的吸收转化能力远大于II组（光合作用强度降低的慢） 【解析】 【小问1详解】 分离色素的原理是：四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散的速度快，溶解度低的随层析液扩散的速度慢。叶绿素a是蓝绿色，叶绿素b黄绿色，即滤纸上出现黄绿色的色素带，则对应为叶绿素b。 【小问2详解】 ①缺镁条件下的光合速率相对低于完全培养液中的植物，由图可知，光照较强的时间段内，Ⅱ组的光合速率明显小于I组的光合速率，故判断Ⅱ组是缺镁条件下的。 ②曲线图中B1、B2时光合速率=呼吸速率，对应的光照强度表示光补偿点。随时间推移光照强度逐渐减弱，I组含有较多的叶绿素，对光的吸收转化能力远大于Ⅱ组，故B1对应的时刻晚于B2对应的时刻。 18. 钾在人体中有着重要作用，正常人血钾的含量在3.5～5.5mmol·L-1。人体钾的主要来源是食物，80%钾的排出依靠肾脏，肾脏排钾的特点是“多入多排，少入少排，不入也排”。醛固酮能促进肾小管和集合管对K+的排出。回答下列问题： （1）钾离子在人体中的主要作用有__________（答两点）。 （2）某人由于大面积烧伤，严重脱水，血钾含量升高，细胞外液渗透压__________（填“升高”、“降低”或“不变”）。在这种情况下，机体如何维持渗透压的稳定？_______（答两点）。 （3）有研究发现胰岛素可激活细胞膜上的Na＋-K＋泵（可逆浓度梯度转运K+），推测正常人饭后半小时血钾含量会__________，原因是__________。 （4）高钾血症是血清钾离子浓度高于5.5mmol·L-1的病理状态，患者主要表现为肌肉无力、心肌收缩功能降低，严重者可导致心脏骤停。高钾血症形成的原因之一是钾过量摄入。请以若干血钾正常的志愿者为研究对象，简要写出验证这一结论的实验思路：_______。 【答案】（1）维持细胞和生物体正常的生命活动；维持细胞内液渗透压平衡；维持心肌舒张；保持心肌正常兴奋；参与产生和维持静息电位等 （2） ①. 升高 ②. 抗利尿激素分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收；醛固酮分泌增加，促进肾小管和集合管对K+的排出 （3） ①. 降低 ②. 饭后半小时胰岛素的分泌量增加，Na＋-K＋泵被激活，血钾大量进入细胞内 （4）将若干血钾正常的志愿者随机分为两组，分别进行高钾饮食和正常饮食，每隔一段时间测定血钾浓度 【解析】 【小问1详解】 钾离子在人体细胞内液中具有重要作用：维持细胞和生物体正常的生命活动；维持细胞内液渗透压平衡；维持心肌舒张；保持心肌正常兴奋；参与产生和维持静息电位等。 【小问2详解】 某人严重脱水时，水分大量丢失，而钾离子等溶质相对增多，根据渗透压的相关知识，细胞外液渗透压升高。在这种情况下，机体维持渗透压稳定的方式有：一方面，抗利尿激素分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，使细胞外液渗透压下降；另一方面，血钾含量升高会刺激醛固酮分泌增加，促进肾小管和集合管对K+的排出，进而维持渗透压稳定。 【小问3详解】 正常人饭后半小时，血糖含量升高，胰岛素分泌增加。由于胰岛素可激活细胞膜上的Na＋-K＋泵（可逆浓度梯度转运K+），血钾大量进入细胞内，所以血钾含量会降低。 【小问4详解】 实验思路为：将若干血钾正常的志愿者随机分为两组，一组正常饮食（对照组），另一组进行高钾饮食（实验组），每隔一段时间测定血钾浓度。 19. 雄性不育是指植物的花粉不能正常发育的现象，雄性不育植株的雌蕊能正常发育。水稻的雄性育性（可育或不育）是由细胞核基因（R、r）和细胞质基因（N、S）共同控制，只有基因型为S（rr）的水稻表现为雄性不育。据此回答下列问题： （1）若雄性不育的水稻做__________（填“母本”或“父本”）与基因型【写法：细胞质基因（细胞核基因）】为_________植株杂交，子代全为雄性不育。培育雄性不育的水稻，在杂交育种方面的应用价值是__________。 （2）某水稻品系Q是培育杂交水稻的优秀原材料，但表现为雄性可育，不便于直接用于制备杂交水稻。品系Q基因型为S（RREE），E基因与R基因位于非同源染色体上。雄性不育系的基因型为S（rree）。若要最大效率地培育出基因型为S（rrEE）的品系Q雄性不育系，可采用图方法实现，框内为连续多代回交。图中回交亲本a是________（填“雄性不育系”或“品系Q”）。推算回交2次产生的F4中，基因型为EE的个体比例为________。筛选基因型为Rr的F4植株自交产生S（rrEE）的比例是________。 （3）袁隆平团队培育出了光温敏雄性不育纯合新品种，即短日照平温条件下雄性可育，长日照高温条件下雄性不育，从而实现了两系配套的第二代杂交水稻。与恢复系N（RR）混种，该品种植株上可收获全部是推广种植杂种的是夏季的成熟稻。这个实例也说明了植物的生长、发育和繁殖等生命活动的调节，除了激素调节外，还有________调节和________调控，它们是相互作用、协调配合的。 【答案】（1） ①. 母本 ②. N（rr） ③. 产生的花粉不育，减少了去雄的操作 （2） ①. 品系Q ②. 7/8 ③. 29/128 （3） ①. 环境因素 ②. 基因表达 【解析】 【小问1详解】 雄性不育植株花粉败育，只能作母本；因为雄性不育S（rr）只能做母本，父本一定N（rr），这样保证子代核基因为rr，因为细胞质基因来自母本，所以子代有S基因，结果子代全为雄性不育S（rr）。N（rr）细胞质基因随母本遗传，子代细胞质基因为S，要子代全为S(rr)，父本细胞核基因型必须为rr。雄性不育的水稻产生的花粉不育，只能做母本，这样就减少了去雄的操作。 【小问2详解】 雄性不育系（（S）rree）与品系Q（（S）RREE）杂交，F1基因型为（S）RrEe与品系Q（（S）RREE）杂交筛选得到（S）Rr植株，若要最大效率地培育出基因型为（S）rrEE的品系Q雄性不育系，需要与品系Q（（S）RREE））回交。回交第一次，后代为1/2EE和1/2Ee与EE交配，F3中3/4EE，1/4Ee，再回交一次，是3/4EE，1/4Ee与EE交配，F4中EE个体的比例为7/8。F4中7/8RrEE和1/8RrEe，F4植株自交，分别计算rr=1/4，EE=7/8+1/8×1/4=29/32，S（rrEE）比例=1/4×29/32=29/128。 【小问3详解】 题干中“光温敏雄性不育”表明，植物的育性这一生命活动受到了光照和温度等环境因素的调控。而植物的生长发育从根本上是由其基因（遗传物质）决定的，是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。因此，植物的生命活动是基因表达、激素和环境因素三者共同调节、协调配合的结果。 20. 草地贪夜蛾是一种农业害虫，其幼虫（一种毛毛虫）喜欢以植物新叶为食，严重影响了作物的产量与质量。异色瓢虫具有较宽的捕食范围，已广泛应用于农业害虫的防治。研究人员在实验室开展了异色瓢虫的雌成虫和4龄幼虫对不同密度草地贪夜蛾2龄幼虫的日捕食量的研究，结果如图所示（日捕食量是捕食者在给定的猎物密度下24小时所能捕食的猎物数量）。回答下列问题： （1）调查农田中草地贪夜蛾幼虫的种群密度常用的方法是________。农田草地贪夜蛾爆发的短期内，该区域的数量金字塔最可能是________（填序号）。 ①、 ②、 ③、 ④、 （2）由图可知，异色瓢虫雌成虫的日捕食量大于4龄幼虫，分析其原因可能是：________。 （3）在农田生态系统中长期施用有机氯农药（如DDT）防治害虫时，除了会污染环境外，在草地贪夜蛾体内的该农药残留浓度通常会超过_________浓度，此现象称之为生物富集。所以应用异色瓢虫对农业害虫的生物防治更值得被推广。进一步的研究发现，异色瓢虫的成虫和幼虫基本不取食草地贪夜蛾3龄及以上的幼虫，但都可取食草地贪夜蛾的卵和2龄及以下的幼虫。据此应用异色瓢虫防治农田中的草地贪夜蛾时需要做到_________。从能量流动角度分析，人们进行农田治虫的主要目的是________。 （4）下列描述能体现生物多样性直接价值的有________（填序号）。 ①异色瓢虫可以使农业增产，提高经济收益； ②田间投放异色瓢虫有助于减少蚜虫对农作物的危害； ③异色瓢虫体内的某些物质可能被研发为新药物； ④异色瓢虫基因库可用于培育具有特定性状的生物新品种。 【答案】（1） ①. 样方法 ②. ③ （2）与4龄幼虫相比，雌成虫的体型较大，需要捕食更多的猎物来获得更多的物质和能量 （3） ①. 环境 ②. 在草地贪夜蛾达到3龄幼虫之前进行 ③. 调整能量流动关系，使农田中的能量最大限度地流向对人类有益的部分 （4）①③④ 【解析】 【小问1详解】 对于活动能力弱、活动范围小的生物，如农田中草地贪夜蛾幼虫，调查其种群密度常用样方法。农田草地贪夜蛾爆发短期内，其数量比第一营养级的植物多，该区域数量金字塔最可能是③。 【小问2详解】 与4龄幼虫相比，雌成虫的体型较大，需要捕食更多的猎物来获得更多的物质和能量，所以其日捕食量大于4龄幼虫。 【小问3详解】 在农田生态系统中长期施用有机氯农药（如DDT）防治害虫时，由于生物富集作用，在草地贪夜蛾体内的该农药残留浓度通常会超过环境浓度，此现象称之为生物富集。 根据异色瓢虫成虫和幼虫基本不取食草地贪夜蛾3龄及以上幼虫，但可取食卵和2龄及以下幼虫这一特点，应用异色瓢虫防治农田中的草地贪夜蛾时需要做到在草地贪夜蛾达到3龄幼虫之前进行。 从能量流动角度分析，人们进行农田治虫的主要目的是调整能量流动关系，使农田中的能量最大限度地流向对人类有益的部分。 【小问4详解】 ①异色瓢虫可以使农业增产，提高经济收益，这体现了生物多样性的直接价值，①正确； ②田间投放异色瓢虫有助减少蚜虫对农作物的危害，这体现的是生物多样性对生态系统起调节作用的间接价值，②错误； ③异色瓢虫体内的某些物质可能被研发为新药物，这体现了生物多样性的直接价值，③正确； ④异色瓢虫基因库可用于培育具有特定性状的生物新品种，这体现了生物多样性的直接价值，④正确。 21. CRISPR/Cas9系统通过具有序列特异性的向导RNA（sgRNA）引导Cas9蛋白靶向结合到目的基因的特定区域，并在特定位置切断DNA双链，相关机制如图1所示。环境中常被检出四环素类抗生素的残留，为获得能高效降解四环素的菌株，科研人员利用CRISPR/Cas9系统编辑获得了高表达的四环素降解酶基因（tetx），并利用基因工程构建出一种能高效降解四环素的工程菌，相关过程如图2所示，其中不同限制酶切割形成的末端不同。请回答下列问题： （1）Cas9蛋白与基因工程中使用的________酶功能相似，二者的区别主要是________。 （2）为了将tetx基因准确地整合到质粒的插入位点，在对tetx基因进行PCR扩增时，需在引物F1和F2的5'端分别添加限制酶________和________的识别序列。将1个tetx基因经过PCR扩增完成4轮循环，理论上至少加入引物的数量是________个。 （3）图2中重组基因表达载体构建的目的是________。 （4）利用发酵工程生产四环素降解酶时，其中心环节是________；培养过程中可定期取样并使用血细胞计数板对________（填“菌体”或“菌落”）进行直接计数，以评估增殖情况。在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌________。 【答案】（1） ①. 限制（或限制性内切核酸） ②. Cas9蛋白需要sgRNA引导才能靶向结合到目的基因的特定区域并进行切割，而限制性内切核酸酶能自己识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并进行切割 （2） ①. BamHI ②. NdeI ③. 30 （3）使目的基因在受体细胞内稳定表达并能遗传给子代 （4） ①. 发酵罐内发酵 ②. 菌体 ③. 是原核生物，无生物膜系统（内质网和高尔基体）对蛋白质进行加工，无法直接生产有功能的蛋白质 【解析】 【小问1详解】 根据图示分析可知，Cas9蛋白可切开DNA分子的磷酸二酯键，这与基因工程中限制性内切核酸酶的功能相似。根据题意可知，Cas9蛋白需要sgRNA引导才能靶向结合到目的基因的特定区域并进行切割，而限制性内切核酸酶能自己识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并进行切割。 【小问2详解】 由于BamHI和NdeI位于启动子和终止子之间，所以在引物F1和F2的5'端分别添加限制酶BamHI和NdeI的识别序列。将1个tetx基因扩增4次，将得到24=16个DNA分子，增加了16-1=15个DNA分子，每新增1个DNA需要消耗2个引物，所以共需要消耗引物为（16-1）×2=30（个）。 【小问3详解】 表达载体上有启动子和终止子，构建重组基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞内稳定表达并能遗传给子代。 【小问4详解】 利用发酵工程生产四环素降解酶时，发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节；由于培养过程中使用的是液体培养液，不能形成菌落，所以培养过程中可定期取样并使用血细胞计数板对菌体进行计数，在工程菌选择上，由于大肠杆菌是原核生物，无生物膜系统（内质网和高尔基体）对蛋白质进行加工，无法直接生产有功能的蛋白质，所以选用酵母菌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $