精品解析：山东省济南市2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题

2026—2027学年高中三年级摸底考试 生物试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，多糖是由许多单糖连接成的多聚体。下列说法正确的是（ ） A. 多糖合成过程中不会有水生成 B. 多糖可被氧化分解为葡萄糖 C. 多糖进出细胞不需要蛋白质的参与 D. 多糖可以构成细胞结构，也可以做能源物质 2. 果肉细胞中，液泡膜上的质子泵直接消耗ATP将H+运入液泡，转运蛋白TST可利用H+的浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存，增加果实甜度。下列说法错误的是（ ） A. 质子泵是一种载体蛋白，也是一种能催化ATP水解的酶 B. 借助TST蛋白可完成H+和蔗糖的反向协同运输 C. 质子泵和TST蛋白都可以特异性识别H+、蔗糖 D. H+经TST跨膜运输时需要与其结合 3. 水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成，水稻根系细胞在水淹后一段时间内，酶Ⅰ和酶Ⅱ的含量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法正确的是（ ） ① ② A. 丙酮酸通过①和②生成乙醇的过程中，利用NADH的能量合成ATP B. 反应①和②均发生在细胞质基质中 C. 根细胞利用葡萄糖释放CO2只发生在反应①中 D. 经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 4. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象 B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体 C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同 5. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增和凝胶电泳，统计结果如图所示。下列说法正确的是（ ） A. A1、A2、A3在染色体上的位置不同 B. 该群体中A3的基因频率是26% C. 该群体随机交配的后代中A2A2占16.81% D. A1、A2、A3进行PCR扩增时需要6种引物 6. 生育力保存逐渐成为社会关注的热点，多项研究发现单基因突变导致卵母细胞过早死亡是女性无法生育的原因之一，图甲为某不孕女性家族系谱图，图乙为家族成员一对相关基因的模板链部分测序结果（不考虑其他变异类型），下列有关叙述正确的是（ ） A. 卵母细胞过早死亡导致的不育为隐性性状 B. 该病的致病机理是基因中碱基对发生了增添 C. Ⅱ-5和正常女性婚配，子代患病的概率是1/8 D. 这类患者可通过试管婴儿技术保存生育力 7. 马拉松比赛时，运动员耗氧量显著增加，同时产生大量CO2.但其血浆pH仍保持相对稳定。下列有关气体交换及血浆pH稳定的原因，说法正确的是（ ） A. 机体摄入的O2通过与内环境中的血红蛋白结合进行运输 B. 呼吸过快时O2摄入量和CO2排出量均减少 C. 喝碱性饮料可中和内环境中的乳酸 D. 内环境中存在HCO3-/H2CO3缓冲对 8. 临床上常通过检查膝跳反射来了解参与该反射的神经系统功能状态。用相同力度叩击肌腱，若小腿抬高度过大，则称为膝跳反射亢进。下图①~⑦是参与膝跳反射的相关结构，下列说法正确的是（ ） A. 膝跳反射时，①→④→⑦→⑤→③的效应是肌肉舒张 B. 若刺激图中④处，完成踢小腿动作的过程属于非条件反射 C. 截瘫患者若膝跳反射消失，可能的原因是高位中枢发出的指令信号无法传递 D. 截瘫患者若膝跳反射亢进，说明高位中枢对⑥有增强作用 9. 瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素，主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质（HPA）轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响，结果如图。下列推断错误的是（ ） A. HPA轴活动存在分级和反馈调节，增强该轴活动可升高血糖 B. 可通过向饥饿小鼠注射瘦素，来维持小鼠的正常血糖水平 C. POMC神经元受到瘦素的调节后，抑制HPA轴的活动 D. 瘦素与POMC神经元上相应受体结合，抑制瘦素分泌 10. 某研究小组采用样方法对面积相等的甲、乙两个群落进行了调查。为探究不同植物在群落中的地位，研究者将每个群落中种群密度相同的物种归入同一组，得到如图所示的“种群密度—物种数”关系图。已知物种L位于图中a点，物种J位于图中b点。结合生态学原理和群落特征，下列说法正确的是（ ） A. 若对狭长形的甲群落进行种群密度调查，宜优先选用五点取样法 B. 图中b点对应的物种J种群数量最多，因此一定是乙群落中的优势种 C. 曲线交点说明甲、乙两个群落在此密度下的物种组成相同，且生态位完全重叠 D. 若要提高物种L的种群密度估算精准度，可通过增加样方数量来完成 11. 如图表示某无人为干扰的沙漠样地部分物种生物量的变化。a时前，该样地只存在物种A1，随后出现了物种B1以及物种A2和B2迁入，它们的营养关系为B（包括B1和B2）捕食A（包括A1和A2）。下列说法错误的是（ ） A. 沙漠中的温度和水分会影响生物的生长发育，属于生态系统中的物理信息 B. 物种A1具有防风固沙、水土保持的作用，这体现了生物多样性的间接价值 C. A2和B2对A1的种群增长起到了制约作用，属于密度制约因素 D. 沙漠样地的演替只受群落内部种间关系和外界环境变化等因素的影响 12. 中级捕食者对顶级捕食者普遍存在恐惧效应，但研究发现，顶级捕食者（如东北虎）的尿液及活动区留存的化学信息素，可能对某些中级捕食者产生强烈的吸引效应。研究人员将收集的东北虎尿液喷洒至地面上的人工鸟巢附近，探究其对中级捕食者捕食的影响，结果如图。下列说法错误的是（ ） A. 由图分析可知，虎尿对中级捕食者的吸引效应高于恐惧效应 B. 虎尿作为化学信息，能调节中级捕食者与鸟类之间的种间关系 C. 虎尿可影响中级捕食者的觅食行为，进而改变群落的物种丰富度 D. 东北虎可通过虎尿等释放化学信息间接影响群落中其他生物的种群数量 13. 双层琼脂噬菌斑法可用于对噬菌体进行分离、纯化、计数测定。细菌在上层琼脂平板上形成菌苔，噬菌体感染并裂解细菌后，可在菌苔上形成肉眼可见的透明空斑（噬菌斑），1个噬菌斑最初是由单个噬菌体感染1个宿主细胞形成的。T4噬菌体的衣壳表面可融合外源蛋白，但其增强自身结构稳定的衣壳蛋白Soc占据了外源蛋白融合的关键空间。研究人员敲除其Soc基因获得突变株M1后，采用双层琼脂噬菌斑法进行实验，实验结果如下表所示。下列说法正确的是（ ） 病毒株 噬菌斑数（平均值） 传代后遗传稳定性 20 min 60 min 100 min 200 min 测序分析 噬菌斑形态 未经诱变的T4噬菌体 7.3 9.9 12.9 20.8 无差异 形态、大小一致 M1 7.5 9.9 12.8 21.0 无差异 A. T4噬菌体可直接在上层灭菌的半固体培养基表面生长 B. 若最初多个T4噬菌体同时感染一个宿主细胞，统计的噬菌斑数会比噬菌体实际数目多 C. Soc基因敲除后并未对T4噬菌体正常生长、繁殖造成显著影响 D. Soc蛋白缺失不利于T4噬菌体将外源蛋白呈现在衣壳表面 14. 研究发现，同时激活植物中的两个关键基因，会促使气孔前体细胞在高浓度生长素信号下不形成愈伤组织，而直接发育成完整植株。以下说法错误的是（ ） A. 高浓度细胞分裂素有利于愈伤组织的形成和诱导生芽 B. 愈伤组织细胞壁薄、分裂旺盛，便于利用农杆菌转化的基因工程育种 C. 该发育过程可能存在与细胞分裂、胚胎发育相关基因的表达激活 D. 通过调控这两个关键基因，可以大幅缩短育种周期 15. 质粒pGX上的卡那霉素抗性基因和蔗糖致死基因所在区段T可定向整合至野生型宿主菌苯丙氨酸合成酶基因的内部，之后区段T可单独或携带靶基因的部分序列从重组突变的宿主菌基因组DNA上丢失。已知游离状态的质粒pGX和区段T均无法在宿主细胞内长期稳定存在。下列说法错误的是（ ） A. 将质粒pGX转化宿主菌后，可用含卡那霉素的平板初步筛选出重组突变菌 B. 对重组突变菌再次培养后同时添加卡那霉素和蔗糖可筛选得到苯丙氨酸合成酶缺失突变菌 C. 通过PCR和电泳的实验方法可以区分恢复为野生型的菌株和苯丙氨酸合成酶缺失突变菌 D. 最终筛选得到的苯丙氨酸合成酶缺失突变菌无上述抗性基因和蔗糖致死基因残留 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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 从a到b时，有氧呼吸速率不变 B. 从b到d时，无氧呼吸速率增大 C. c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 D. d时以后，有氧呼吸速率为零且稳定不变 17. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，该动物种群由上一代自由交配得到，雌性和雄性个体数的比例为1∶1，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上b基因决定）。下列叙述错误的是（ ） A. 该种群有11%的个体患该病 B. 该种群b基因的频率是10% C. 该动物次级精母细胞中可以不存在B和b基因 D. 若某病毒使该种群雌性个体减少10%，B基因频率变为87% 18. 植物生长调节剂在农林园艺生产上应用广泛。下列说法正确的是（ ） A. 吲哚丁酸可在植物体内合成，也可人工合成为植物生长调节剂 B. α-萘乙酸的分子结构和生理效应与生长素的类似 C. 喷施乙烯利可诱导柿子自身产生乙烯以加速成熟 D. 植物生长调节剂的生产、销售和使用必须遵守国家相关规定 19. 湿地松原产于北美洲，被引入南美洲后表现出极强的入侵能力，改变了原有生态系统的土壤生物群落。科研人员对处于不同入侵阶段的三种生境的土壤线虫类群进行了调查，结果见下表。下列说法错误的是（ ） 生境类型 入侵时间（年） 线虫种类数（种） 植食性线虫数量（条·100g-1干土） 植食性线虫数量所占比例（%） 原生灌草丛 0 26 470 74.7 灌草丛—湿地松 20~30 28 218 68.9 湿地松纯林 65 17 22 38.0 A. 采用取样器取样法调查土壤线虫丰富度，汇总各取样点中出现的所有种类后取平均值 B. 随着湿地松的入侵，该生态系统中线虫的种类数和植食性线虫的数量均呈先升后降趋势 C. 植食性线虫数量明显下降的原因可能是湿地松改变了土壤理化性质，从而影响了线虫的食物来源 D. 与入侵20~30年相比，入侵65年时该生态系统物种丰富度下降，抵抗力稳定性降低 20. 食品发酵领域的微生物实验的核心包括选育优良菌种、监控发酵过程、保障成品安全三大方面。以下说法错误的是（ ） A. 啤酒发酵工艺中通过诱变育种和基因工程改造均可筛选到优良突变株 B. 甜面酱工业化生产过程需随时检测米曲霉及伴生的酵母菌等微生物数量及发酵条件 C. 味精生产工艺中需严格控制黑曲霉发酵产生谷氨酸过程中的酸碱度和溶解氧 D. 发酵工程生产的乳制品都必须经灭菌后再包装出售以保障食品安全 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 某种细菌体内的部分代谢过程如图所示。在有机物充足的环境中，该菌可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程中产生的中间产物乙酰辅酶A可作为原料合成储能物质PHA（类似“细菌脂肪”）；在有机物缺乏的环境中，该菌可通过氧化H2获得能量进行化能自养。 （1）图示膜结构应为_____________（填“线粒体内膜”或“类囊体膜”或“细胞膜”），物质X是______________。H+进入该细菌的运输方式是______________。其H+和e-的供体是___________________________________。 （2）据图分析，该菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会_________________（填“升高”或“降低”或“不变”），其原因是___________________________________。 （3）从细胞能量供应和利用的角度分析，该细菌中存在产生乙酰辅酶A两种途径的意义是_____________________。 22. 基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲基因突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关，女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题。 （1）此家系先天性耳聋的遗传方式是_____________________。Ⅰ—1和Ⅰ—2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是__________________。 （2）此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5′—TTACCAGATC……（293个碱基）……CATGCCCAG—3′ 突变基因单链片段5′—TTACCACATC……（293个碱基）……CATGCCCAG—3′ 由图可知突变基因发生了碱基对的_________（选填“增添”、“缺失”、“替换”）。已知起始密码子为5′—AUG—3′，中间293个碱基中无决定起始密码子序列，相应密码子及其决定的氨基酸为：5′—AUC—3′异亮氨酸，5′—AUG—3′甲硫氨酸，5′—CUG—3′亮氨酸，5′—GUG—3′缬氨酸），则突变位点处转录出的密码子决定的氨基酸为_________。研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为，该酶切位点在甲基因片段中唯一）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′—GGCATG—3′，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ－1的甲基因片段后，其酶切产物长度应为__________________bp。 （3）叶酸可降低NTDs的发生风险，但在人体内不能合成，建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸。一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg·d-1，NTDs生育史女性补充4mg·d-1.经基因检测胎儿（Ⅲ—2）的乙基因型为－/－，据此推荐该孕妇（Ⅱ—1）叶酸补充剂量为______________。 23. 咳嗽是一种反射性防御动作，花粉过敏能引发咳嗽。机体通过咳嗽可消除呼吸道内的异物或分泌物，防止其阻塞呼吸道。回答下列问题。 （1）花粉过敏者再次吸入的花粉会与吸附在肥大细胞表面的相应_________结合，花粉引发的过敏反应常在免疫系统的_________功能异常时发生。人体可由大脑皮层通过脑干控制咳嗽，这体现了神经系统的_________调节。 （2）花粉过敏时，神经递质Y与气管平滑肌细胞膜上的受体M结合引起平滑肌收缩发生喘息，药物甲会影响该过程，其作用机理可能为以下两种之一：①药物甲仅具有阻断神经递质Y与受体M结合的作用；②药物甲通过受体M发挥与神经递质Y相反的作用，即引起平滑肌舒张。 研究人员通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理，请补充实验结果和结论。 实验材料：药物甲、受体M阻断剂、生理盐水、离体气管平滑肌 实验步骤及结果： Ⅰ__________________________________________________________________________________________。 Ⅱ A组：加入药物甲，平滑肌处于_________（填“初始”或“收缩”或“舒张”）状态。 B组：加入足量受体M阻断剂，平滑肌处于初始状态；再加入药物甲，平滑肌状态不变。 实验结论：药物甲的作用机理为_________（填“①”或“②”）。 （3）科研人员研制出一种可镇咳的新药C，为探究C的药效是否优于常用镇咳药D，现以生理盐水、浓氨水（处理小鼠可引发咳嗽）、镇咳药C、镇咳药D为实验试剂，对健康小鼠进行分组实验。请完善下列分组处理方案： ①生理盐水处理；②_________；③_________；④_________。 24. 某科研团队对某封闭草原中的一种植食性鼠类进行了长达7年的种群动态监测，每年在同一时期用同样的方法捕获并统计个体数量，同时估算出幼鼠和成鼠的存活率，结果如图所示，曲线上的数字代表捕获到的成体或幼体的个体数。调查期间无大规模迁入和迁出。 （1）若要研究该鼠类在群落中的生态位，除调查其食物和栖息地外，还应当调查其_________、___________。 （2）据图推测在第2~3年，该鼠类种群的出生率__________（填“上升”或“下降”或“不变”）。在第3~4年，幼体存活率明显下降，但种群相对数量基本保持稳定，从种群数量特征的角度分析，其原因是__________。第5~6年，成体和幼体存活率均出现明显下降。从种间和种内关系分析，可能的原因是________________________________________________________________________________。 （3）第5~6年，该鼠类种群数量大幅下降。若从能量流动的角度分析，鼠类种群数量下降可能会使该草原生态系统中__________（填“生产者”或“次级消费者”）的数量下降。若该鼠类大量减少，其同化的能量中流向__________（填“分解者”或“下一营养级”）的比例可能暂时增大。 25. 黑曲霉中的淀粉酶R能直接将不经高温处理的淀粉降解为葡萄糖。R基因的表达受CreA蛋白抑制。研究者利用基因工程手段，抑制了黑曲霉CreA基因的表达，并进行了相关检测。 回答下列问题： （1）黑曲霉菌种的分离纯化应选用_________（填“固体”或“液体”）培养基。 （2）细胞中具有特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段。RNA小片段可识别与自身序列互补的mRNA，引导该mRNA发生降解。如图1所示，为使含片段A和C的转录产物能按照_________原则自身折叠形成双链，扩增CreA基因D片段时，可在两个引物的_________端分别添加两个限制酶识别序列。一部分PCR产物用限制酶KpnⅠ和SpeⅠ酶切连接到载体中A所在的位置，另一部分再用限制酶①和②构建到载体中C所在的位置。因此可判断，限制酶①应该是_________。 （3）构建的基因表达载体除含有启动子、终止子和目的基因外，还需具有_________基因，以使表达载体转入受体细胞后可利用_________培养基筛选出转基因成功的菌株。 （4）构建的表达载体转入菌株G获得G1，将G和G1在相同且适宜的条件下培养，对其生长状况和菌液的淀粉酶活力进行检测，实验结果（图2）表明_______________________________________________________________。（答出两点） （5）传统工艺中需对淀粉进行高温糊化、淀粉酶液化和糖化酶糖化等处理，才可获得葡萄糖。相较于传统工艺，对淀粉酶R的研发利用所体现的优势是________________________________________________。（答出两点） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年高中三年级摸底考试 生物试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，多糖是由许多单糖连接成的多聚体。下列说法正确的是（ ） A. 多糖合成过程中不会有水生成 B. 多糖可被氧化分解为葡萄糖 C. 多糖进出细胞不需要蛋白质的参与 D. 多糖可以构成细胞结构，也可以做能源物质 【答案】D 【解析】 【详解】A、多糖是由单糖通过脱水缩合形成的多聚体，合成过程中会生成水，A错误； B、多糖水解的产物是单糖，氧化分解的终产物是二氧化碳和水，B错误； C、多糖属于生物大分子，无法通过自由扩散进出细胞，若通过胞吞、胞吐方式进出细胞需要膜上蛋白质的识别参与，且多数多糖需水解为单糖才能被细胞吸收，该过程也需要相关酶（蛋白质）参与，C错误； D、多糖可构成细胞结构，如纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，也可作为能源物质，如淀粉是植物细胞的储能物质、糖原是动物细胞的储能物质，D正确。 2. 果肉细胞中，液泡膜上的质子泵直接消耗ATP将H+运入液泡，转运蛋白TST可利用H+的浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存，增加果实甜度。下列说法错误的是（ ） A. 质子泵是一种载体蛋白，也是一种能催化ATP水解的酶 B. 借助TST蛋白可完成H+和蔗糖的反向协同运输 C. 质子泵和TST蛋白都可以特异性识别H+、蔗糖 D. H+经TST跨膜运输时需要与其结合 【答案】C 【解析】 【详解】A、质子泵可作为载体蛋白转运H+，同时能催化ATP水解为运输过程供能，因此也是具有ATP水解酶活性的酶，A正确； B、质子泵将H+运入液泡，因此液泡内H+浓度高于细胞质基质，H+经TST顺浓度梯度运出液泡的同时，蔗糖被逆浓度梯度运入液泡，二者运输方向相反，属于反向协同运输，B正确； C、质子泵仅特异性识别并转运H+，不能识别蔗糖，只有TST蛋白可同时识别H+和蔗糖，C错误； D、TST属于载体类转运蛋白，跨膜运输物质时需要与被转运的H+、蔗糖特异性结合，D正确。 3. 水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成，水稻根系细胞在水淹后一段时间内，酶Ⅰ和酶Ⅱ的含量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法正确的是（ ） ① ② A. 丙酮酸通过①和②生成乙醇的过程中，利用NADH的能量合成ATP B. 反应①和②均发生在细胞质基质中 C. 根细胞利用葡萄糖释放CO2只发生在反应①中 D. 经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 【答案】B 【解析】 【详解】A、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量合成少量ATP，第二阶段（反应①和②）没有ATP的合成，A错误； B、无氧呼吸的全过程都发生在细胞质基质中，反应①②属于无氧呼吸第二阶段，场所为细胞质基质，B正确； C、水稻根细胞既可进行无氧呼吸也可进行有氧呼吸，有氧呼吸第二阶段也会释放CO₂，场所发生在线粒体基质，因此根细胞释放CO₂不只是发生在反应①细胞质基质中，C错误； D、无氧呼吸是不彻底的氧化分解，葡萄糖分子中的大部分能量储存在不彻底氧化产物乙醇中，只有少部分能量释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，D错误。 4. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象 B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体 C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同 【答案】D 【解析】 【分析】1、分析题图：图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的后期。 2、同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，为初级精母细胞；着丝点分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。 【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误； B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误； C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，无染色单体数，C错误； D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。 故选D。 5. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增和凝胶电泳，统计结果如图所示。下列说法正确的是（ ） A. A1、A2、A3在染色体上的位置不同 B. 该群体中A3的基因频率是26% C. 该群体随机交配的后代中A2A2占16.81% D. A1、A2、A3进行PCR扩增时需要6种引物 【答案】C 【解析】 【详解】A、等位基因是位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因，A1、A2、A3属于等位基因，在染色体上的位置相同，A错误； B、该种群为100个二倍体个体，总等位基因数为200。A3的总数量为2×2+15+35=54，因此A3的基因频率为54÷200=27%，B错误； C、A2的基因频率：A2总数量为8×2+31+35=82，基因频率为82÷200=0.41。随机交配后代中A2A2的基因型频率为0.41×0.41=16.81%，C正确； D、A1、A2、A3为等位基因，两端多为保守序列，一般相同，PCR扩增时可能仅需2种引物，D错误。 6. 生育力保存逐渐成为社会关注的热点，多项研究发现单基因突变导致卵母细胞过早死亡是女性无法生育的原因之一，图甲为某不孕女性家族系谱图，图乙为家族成员一对相关基因的模板链部分测序结果（不考虑其他变异类型），下列有关叙述正确的是（ ） A. 卵母细胞过早死亡导致的不育为隐性性状 B. 该病的致病机理是基因中碱基对发生了增添 C. Ⅱ-5和正常女性婚配，子代患病的概率是1/8 D. 这类患者可通过试管婴儿技术保存生育力 【答案】C 【解析】 【详解】A、据图乙可知，Ⅰ-2的对应位点两条链都是G，没有发生基因突变，Ⅱ-1的对应位点一个基因模板链是G，另一个为A（发生了基因突变），所以Ⅱ-1是杂合子，杂合子表现出显性性状，所以发生卵母细胞死亡导致的不育为显性性状，A错误； B、由图乙可知，Ⅱ-1的对应位点一个基因模板链是G，另一个为A，该病仅发生了单个位点碱基G变为A的改变，属于基因中碱基对的替换，B错误； C、I-1基因型为GA（杂合），I-2基因型为GG（纯合正常），II-5是正常男性，基因型为GG概率为1/2​、为GA的概率为1/2​​；正常女性不携带致病基因，基因型为GG，子代患病（仅女性携带A才会患病）的概率 =（II-5为GA的概率1/2​​）×（传递A给子代的概率1/2​）×（子代是女性的概率1/2​​）=1/8，C正确； D、该病病因是单基因突变导致卵母细胞过早死亡，患者没有功能正常的卵母细胞，无法通过试管婴儿技术保存自身生育力，D错误。 7. 马拉松比赛时，运动员耗氧量显著增加，同时产生大量CO2.但其血浆pH仍保持相对稳定。下列有关气体交换及血浆pH稳定的原因，说法正确的是（ ） A. 机体摄入的O2通过与内环境中的血红蛋白结合进行运输 B. 呼吸过快时O2摄入量和CO2排出量均减少 C. 喝碱性饮料可中和内环境中的乳酸 D. 内环境中存在HCO3-/H2CO3缓冲对 【答案】D 【解析】 【详解】A、血红蛋白位于红细胞内部，属于细胞内液的成分，不属于内环境，O2是与红细胞内的血红蛋白结合进行运输，A错误； B、呼吸过快时呼吸频率升高，O2摄入量和CO2排出量均会增加，以此满足运动时机体的能量需求，同时排出代谢产生的大量CO2，B错误； C、内环境自身存在缓冲物质可以中和代谢产生的乳酸，且消化道不属于内环境，摄入的碱性饮料无法直接进入内环境中和乳酸，C错误； D、内环境中存在HCO3-/H2CO3等缓冲对，能够中和代谢产生的酸性或碱性物质，维持血浆pH相对稳定，D正确。 8. 临床上常通过检查膝跳反射来了解参与该反射的神经系统功能状态。用相同力度叩击肌腱，若小腿抬高度过大，则称为膝跳反射亢进。下图①~⑦是参与膝跳反射的相关结构，下列说法正确的是（ ） A. 膝跳反射时，①→④→⑦→⑤→③的效应是肌肉舒张 B. 若刺激图中④处，完成踢小腿动作的过程属于非条件反射 C. 截瘫患者若膝跳反射消失，可能的原因是高位中枢发出的指令信号无法传递 D. 截瘫患者若膝跳反射亢进，说明高位中枢对⑥有增强作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、膝跳反射过程中屈肌（③）舒张以配合小腿抬起，⑦是中间神经元、⑤是支配屈肌的传出神经，该通路的效应为屈肌舒张，A正确； B、反射的发生需要完整的反射弧参与，刺激④（传出神经）时，兴奋未经过完整反射弧，完成的踢小腿动作不属于反射，B错误； C、高位中枢发出的指令信号无法传递到脊髓会使膝跳反射不受到大脑控制，但膝跳反射没有消失，C错误； D、膝跳反射亢进是因为高位中枢对脊髓低级中枢的抑制作用无法下传，低级中枢兴奋性升高导致的，说明高位中枢对脊髓中枢为抑制作用而非增强作用，D错误。 9. 瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素，主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质（HPA）轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响，结果如图。下列推断错误的是（ ） A. HPA轴活动存在分级和反馈调节，增强该轴活动可升高血糖 B. 可通过向饥饿小鼠注射瘦素，来维持小鼠的正常血糖水平 C. POMC神经元受到瘦素的调节后，抑制HPA轴的活动 D. 瘦素与POMC神经元上相应受体结合，抑制瘦素分泌 【答案】B 【解析】 【详解】A、下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质（HPA）轴中，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素调节垂体分泌促肾上腺皮质激素，垂体分泌的促肾上腺皮质激素调节肾上腺皮质分泌皮质醇，属于分级调节；皮质醇含量过高会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，属于反馈调节。皮质醇是升高血糖的激素，增强HPA轴活动会使皮质醇分泌增加，升高血糖，A正确； B、禁食（饥饿）条件下，瘦素分泌减少，HPA轴活动增强，皮质醇分泌增加，通过升高血糖维持能量供应。若向饥饿小鼠注射瘦素，会抑制HPA轴活动，使皮质醇分泌减少，升血糖作用减弱，不利于维持正常血糖，B错误； C、对比对照组和瘦素受体敲除组：对照组注射瘦素后血皮质醇含量明显下降，而敲除组（POMC神经元无瘦素受体）注射瘦素后皮质醇含量无明显下降，说明POMC神经元受到瘦素调节后，会抑制HPA轴的活动，减少皮质醇分泌，C正确； D、注射等量外源性瘦素后，对照组的血瘦素含量低于敲除组，说明瘦素与POMC神经元上的相应受体结合后，会通过负反馈调节抑制内源性瘦素的分泌，D正确。 10. 某研究小组采用样方法对面积相等的甲、乙两个群落进行了调查。为探究不同植物在群落中的地位，研究者将每个群落中种群密度相同的物种归入同一组，得到如图所示的“种群密度—物种数”关系图。已知物种L位于图中a点，物种J位于图中b点。结合生态学原理和群落特征，下列说法正确的是（ ） A. 若对狭长形的甲群落进行种群密度调查，宜优先选用五点取样法 B. 图中b点对应的物种J种群数量最多，因此一定是乙群落中的优势种 C. 曲线交点说明甲、乙两个群落在此密度下的物种组成相同，且生态位完全重叠 D. 若要提高物种L的种群密度估算精准度，可通过增加样方数量来完成 【答案】D 【解析】 【详解】A、狭长形的群落进行种群密度调查时，宜优先选用等距取样法，五点取样法适用于近方形的调查区域，A错误； B、优势种不仅要求种群数量多，还需要对群落结构和群落环境的形成起主导作用，仅种群数量多不能判定一定是优势种，B错误； C、曲线交点仅说明甲、乙群落在该种群密度下的物种数量相同，不代表物种组成相同，更无法得出生态位完全重叠的结论，C错误； D、采用样方法调查种群密度时，适当增加样方数量可以减少偶然误差，提高估算的精准度，D正确。 11. 如图表示某无人为干扰的沙漠样地部分物种生物量的变化。a时前，该样地只存在物种A1，随后出现了物种B1以及物种A2和B2迁入，它们的营养关系为B（包括B1和B2）捕食A（包括A1和A2）。下列说法错误的是（ ） A. 沙漠中的温度和水分会影响生物的生长发育，属于生态系统中的物理信息 B. 物种A1具有防风固沙、水土保持的作用，这体现了生物多样性的间接价值 C. A2和B2对A1的种群增长起到了制约作用，属于密度制约因素 D. 沙漠样地的演替只受群落内部种间关系和外界环境变化等因素的影响 【答案】D 【解析】 【详解】A、温度、水分属于通过物理过程传递的信息，是生态系统中的物理信息，可影响生物的生长发育，A正确； B、防风固沙、水土保持是生物对生态系统的调节功能，属于生物多样性的间接价值，B正确； C、A₂与A₁为种间竞争关系，B₂可捕食A₁，种间竞争、捕食的作用强度和种群密度相关，属于密度制约因素，会制约A₁的种群增长，C正确； D、该无人为干扰的沙漠样地演替除受群落内部种间关系、外界环境变化影响外，还受群落内部种内关系、生物迁入迁出等因素的影响，D错误。 12. 中级捕食者对顶级捕食者普遍存在恐惧效应，但研究发现，顶级捕食者（如东北虎）的尿液及活动区留存的化学信息素，可能对某些中级捕食者产生强烈的吸引效应。研究人员将收集的东北虎尿液喷洒至地面上的人工鸟巢附近，探究其对中级捕食者捕食的影响，结果如图。下列说法错误的是（ ） A. 由图分析可知，虎尿对中级捕食者的吸引效应高于恐惧效应 B. 虎尿作为化学信息，能调节中级捕食者与鸟类之间的种间关系 C. 虎尿可影响中级捕食者的觅食行为，进而改变群落的物种丰富度 D. 东北虎可通过虎尿等释放化学信息间接影响群落中其他生物的种群数量 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，虎尿处理组未被捕食鸟蛋的比例显著低于对照组，说明更多中级捕食者被吸引前来捕食鸟蛋，虎尿对中级捕食者的吸引效应高于恐惧效应，A正确； B、虎尿属于化学信息，其存在改变了中级捕食者对鸟类的捕食强度，实现了对中级捕食者和鸟类种间关系的调节，B正确； C、物种丰富度是指群落中物种数目的多少，虎尿仅影响中级捕食者的觅食行为，改变相关种群的数量，不会改变群落内的物种种类数，因此不会改变群落的物种丰富度，C错误； D、东北虎释放的虎尿属于化学信息，可通过影响中级捕食者的觅食活动，间接影响鸟类、中级捕食者等群落中其他生物的种群数量，D正确。 13. 双层琼脂噬菌斑法可用于对噬菌体进行分离、纯化、计数测定。细菌在上层琼脂平板上形成菌苔，噬菌体感染并裂解细菌后，可在菌苔上形成肉眼可见的透明空斑（噬菌斑），1个噬菌斑最初是由单个噬菌体感染1个宿主细胞形成的。T4噬菌体的衣壳表面可融合外源蛋白，但其增强自身结构稳定的衣壳蛋白Soc占据了外源蛋白融合的关键空间。研究人员敲除其Soc基因获得突变株M1后，采用双层琼脂噬菌斑法进行实验，实验结果如下表所示。下列说法正确的是（ ） 病毒株 噬菌斑数（平均值） 传代后遗传稳定性 20 min 60 min 100 min 200 min 测序分析 噬菌斑形态 未经诱变的T4噬菌体 7.3 9.9 12.9 20.8 无差异 形态、大小一致 M1 7.5 9.9 12.8 21.0 无差异 A. T4噬菌体可直接在上层灭菌的半固体培养基表面生长 B. 若最初多个T4噬菌体同时感染一个宿主细胞，统计的噬菌斑数会比噬菌体实际数目多 C. Soc基因敲除后并未对T4噬菌体正常生长、繁殖造成显著影响 D. Soc蛋白缺失不利于T4噬菌体将外源蛋白呈现在衣壳表面 【答案】C 【解析】 【详解】A、T4噬菌体是病毒，必须寄生在活宿主细胞才能增殖，无法直接在灭菌的半固体培养基表面生长，A错误； B、1个噬菌斑最初由单个噬菌体感染1个宿主细胞形成，若多个噬菌体同时感染同一个宿主细胞，最终只会形成1个噬菌斑，会导致统计的噬菌斑数比噬菌体实际数目少，B错误； C、从实验结果来看，敲除Soc基因获得突变株M1后，与野生型相比，噬菌斑的大小、数量等并没有显著差异，这表明Soc基因敲除后并未对T4噬菌体正常生长、繁殖造成显著影响，C正确； D、题干明确说明Soc蛋白占据了外源蛋白融合的关键空间，因此Soc蛋白缺失后可腾出融合位点，有利于T4噬菌体将外源蛋白呈现在衣壳表面，D错误。 14. 研究发现，同时激活植物中的两个关键基因，会促使气孔前体细胞在高浓度生长素信号下不形成愈伤组织，而直接发育成完整植株。以下说法错误的是（ ） A. 高浓度细胞分裂素有利于愈伤组织的形成和诱导生芽 B. 愈伤组织细胞壁薄、分裂旺盛，便于利用农杆菌转化的基因工程育种 C. 该发育过程可能存在与细胞分裂、胚胎发育相关基因的表达激活 D. 通过调控这两个关键基因，可以大幅缩短育种周期 【答案】A 【解析】 【详解】A、植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的比值适中时才有利于愈伤组织形成；高浓度细胞分裂素有利于诱导生芽，A错误； B、愈伤组织分化程度低、细胞壁薄、分裂能力旺盛，易于接纳外源基因，是农杆菌转化法常用的受体材料，适合用于基因工程育种，B正确； C、气孔前体细胞直接发育成完整植株的过程涉及细胞分裂和胚胎发育，所以可能存在与细胞分裂、胚胎发育相关基因的表达激活，C正确； D、由于同时激活两个关键基因能促使气孔前体细胞直接发育成完整植株，调控该两个关键基因可跳过愈伤组织阶段直接获得完整植株，可以大幅缩短育种周期，D正确。 15. 质粒pGX上的卡那霉素抗性基因和蔗糖致死基因所在区段T可定向整合至野生型宿主菌苯丙氨酸合成酶基因的内部，之后区段T可单独或携带靶基因的部分序列从重组突变的宿主菌基因组DNA上丢失。已知游离状态的质粒pGX和区段T均无法在宿主细胞内长期稳定存在。下列说法错误的是（ ） A. 将质粒pGX转化宿主菌后，可用含卡那霉素的平板初步筛选出重组突变菌 B. 对重组突变菌再次培养后同时添加卡那霉素和蔗糖可筛选得到苯丙氨酸合成酶缺失突变菌 C. 通过PCR和电泳的实验方法可以区分恢复为野生型的菌株和苯丙氨酸合成酶缺失突变菌 D. 最终筛选得到的苯丙氨酸合成酶缺失突变菌无上述抗性基因和蔗糖致死基因残留 【答案】B 【解析】 【详解】A、游离状态的质粒pGX无法在宿主细胞内长期稳定存在，仅T区段整合到宿主基因组的重组突变菌携带卡那霉素抗性基因，可在含卡那霉素的平板上存活，因此可初步筛选重组突变菌，A正确； B、重组突变菌含有蔗糖致死基因，在添加蔗糖的培养基中会死亡；T区段丢失后的菌株（包括恢复野生型和苯丙氨酸合成酶缺失突变菌）均不含卡那霉素抗性基因，在含卡那霉素的培养基中会死亡，因此同时添加两种物质的培养基无法获得目标突变菌，B错误； C、恢复野生型的菌株苯丙氨酸合成酶基因序列完整，缺失突变菌的该基因存在片段缺失，通过PCR扩增该基因后电泳，可根据扩增产物的长度差异区分两种菌株，C正确； D、苯丙氨酸合成酶缺失突变菌是T区段携带部分靶基因序列丢失后形成的，游离的T区段无法稳定存在，因此最终得到的突变菌无抗性基因和蔗糖致死基因残留，D正确。 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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 从a到b时，有氧呼吸速率不变 B. 从b到d时，无氧呼吸速率增大 C. c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 D. d时以后，有氧呼吸速率为零且稳定不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．a到b时比值始终为1，说明仅进行有氧呼吸，但密闭发酵罐中O2不断被消耗，CO2浓度逐渐升高，有氧呼吸速率会逐渐下降，并非保持不变，A错误； B．b到d时比值逐渐减小，说明O2消耗速率与CO2产生速率的占比下降，有氧呼吸速率降低，无氧呼吸产生的占比升高，即无氧呼吸速率增大，B正确； C．c点比值为，设O2消耗速率为，CO2产生速率为：有氧呼吸产生CO2速率为，消耗葡萄糖速率为；无氧呼吸产生CO2速率为，消耗葡萄糖速率为，二者消耗葡萄糖速率相等，C正确； D．d点时比值为0，说明O2消耗速率为0，有氧呼吸停止，密闭罐中无O2补充，此后有氧呼吸速率始终为0，保持稳定，D正确。 17. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，该动物种群由上一代自由交配得到，雌性和雄性个体数的比例为1∶1，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上b基因决定）。下列叙述错误的是（ ） A. 该种群有11%的个体患该病 B. 该种群b基因的频率是10% C. 该动物次级精母细胞中可以不存在B和b基因 D. 若某病毒使该种群雌性个体减少10%，B基因频率变为87% 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、据题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上b基因决定，所以Zb的基因频率为10%，该种群患该病的个体的基因型有ZbW和ZbZb，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，该种群患病概率为（10%+10%×10%）×1/2=5.5%，A错误； B、据题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上b基因决定，所以Zb的基因频率为10%，B正确； C、次级精母细胞是精子发生过程中经过减数第一次分裂的细胞，由于雄性为ZZ，减数第一次分裂时同源染色体分离，因此该动物次级精母细胞一定含有携带B或b的Z染色体，不可能不存在B和b基因，C错误； D、假设雌雄各100只，总个体数200只。初始总b基因数为：雌性100条Z中10个b，雄性200条Z中20个b，总b为30个，总B为270个。雌性减少10%后剩余90只雌性，总个体数变为190，总Z染色体数为90+200=290条，B基因数仍为270-9=261，B基因频率为261/290=90%，并非87%，D错误。 18. 植物生长调节剂在农林园艺生产上应用广泛。下列说法正确的是（ ） A. 吲哚丁酸可在植物体内合成，也可人工合成为植物生长调节剂 B. α-萘乙酸的分子结构和生理效应与生长素的类似 C. 喷施乙烯利可诱导柿子自身产生乙烯以加速成熟 D. 植物生长调节剂的生产、销售和使用必须遵守国家相关规定 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、吲哚丁酸是可在植物体内合成的、具有吲哚乙酸相同效应的生长素，但也可通过人工合成得到，而人工合成的吲哚丁酸属于植物生长调节剂，A正确； B、α-萘乙酸是人工合成的生长素类似物，生理效应和生长素相似，但分子结构和生长素（吲哚乙酸）不一样，B错误； C、乙烯利在适宜pH条件下可自身分解释放乙烯从而催熟柿子，释放的乙烯还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟，C正确； D、植物生长调节剂使用不当可能影响作物品质、危害人体健康，因此其生产、销售和使用必须遵守国家相关规定，D正确。 19. 湿地松原产于北美洲，被引入南美洲后表现出极强的入侵能力，改变了原有生态系统的土壤生物群落。科研人员对处于不同入侵阶段的三种生境的土壤线虫类群进行了调查，结果见下表。下列说法错误的是（ ） 生境类型 入侵时间（年） 线虫种类数（种） 植食性线虫数量（条·100g-1干土） 植食性线虫数量所占比例（%） 原生灌草丛 0 26 470 74.7 灌草丛—湿地松 20~30 28 218 68.9 湿地松纯林 65 17 22 38.0 A. 采用取样器取样法调查土壤线虫丰富度，汇总各取样点中出现的所有种类后取平均值 B. 随着湿地松的入侵，该生态系统中线虫的种类数和植食性线虫的数量均呈先升后降趋势 C. 植食性线虫数量明显下降的原因可能是湿地松改变了土壤理化性质，从而影响了线虫的食物来源 D. 与入侵20~30年相比，入侵65年时该生态系统物种丰富度下降，抵抗力稳定性降低 【答案】AB 【解析】 【详解】A、调查土壤线虫丰富度采用取样器取样法，统计时应汇总各取样点的所有物种种类得到总物种数，A错误； B、由表格数据可知，线虫种类数随入侵时间呈先升后降趋势，但植食性线虫的数量随入侵时间持续下降，B错误； C、植食性线虫以植物根系等为食，湿地松入侵可能改变土壤理化性质，导致本地植物减少，植食性线虫食物来源减少，数量下降，C正确； D、与入侵20~30年相比，入侵65年时线虫种类数减少，且湿地松长期入侵会排挤本地物种，使生态系统物种丰富度下降，营养结构变简单，抵抗力稳定性降低，D正确。 20. 食品发酵领域的微生物实验的核心包括选育优良菌种、监控发酵过程、保障成品安全三大方面。以下说法错误的是（ ） A. 啤酒发酵工艺中通过诱变育种和基因工程改造均可筛选到优良突变株 B. 甜面酱工业化生产过程需随时检测米曲霉及伴生的酵母菌等微生物数量及发酵条件 C. 味精生产工艺中需严格控制黑曲霉发酵产生谷氨酸过程中的酸碱度和溶解氧 D. 发酵工程生产的乳制品都必须经灭菌后再包装出售以保障食品安全 【答案】CD 【解析】 【详解】A、诱变育种的原理是基因突变，可诱导啤酒发酵的菌种酵母菌发生突变，筛选得到优良突变株；基因工程可定向改造酵母菌的遗传性状，也能获得符合生产需求的优良菌株，A正确； B、甜面酱发酵的主要菌种是米曲霉，同时存在伴生的酵母菌等微生物，发酵过程中需要监测微生物数量和温度、pH等发酵条件，保证发酵正常进行，B正确； C、味精生产中发酵产生谷氨酸的菌种是谷氨酸棒状杆菌（或黄色短杆菌），不是黑曲霉，C错误； D、并非所有发酵乳制品都需要灭菌后包装，例如酸奶发酵后若灭菌会杀死其中的活性乳酸菌，失去其保健价值和特有风味，仅需无菌灌装后低温储存即可，D错误。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 某种细菌体内的部分代谢过程如图所示。在有机物充足的环境中，该菌可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程中产生的中间产物乙酰辅酶A可作为原料合成储能物质PHA（类似“细菌脂肪”）；在有机物缺乏的环境中，该菌可通过氧化H2获得能量进行化能自养。 （1）图示膜结构应为_____________（填“线粒体内膜”或“类囊体膜”或“细胞膜”），物质X是______________。H+进入该细菌的运输方式是______________。其H+和e-的供体是___________________________________。 （2）据图分析，该菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会_________________（填“升高”或“降低”或“不变”），其原因是___________________________________。 （3）从细胞能量供应和利用的角度分析，该细菌中存在产生乙酰辅酶A两种途径的意义是_____________________。 【答案】（1） ①. 细胞膜 ②. C5 ③. 协助扩散 ④. H2 （2） ①. 降低 ②. 抑制膜上氢化酶活性会阻断电子传递链，导致无法形成H+浓度差，使ATP合成受阻，进而不能使C3还原为C5 （3）两种途径使该菌能灵活适应环境变化，保证能量供应不中断，体现了代谢的灵活性。 【解析】 【小问1详解】 据题干信息可知，该生物为细菌，属于原核生物，没有线粒体和叶绿体，因此图中的膜结构为细胞膜。图中X和CO2可形成C3，因此可知X为C5。H+顺浓度梯度通过膜上的载体蛋白、同时驱动ATP合成，不需要消耗额外能量，属于协助扩散。根据题干和图示可知，氢化酶催化H2分解产生H+、e-，因此H+和e-的最初供体是H2。 【小问2详解】 据图分析，该菌在进行化能自养时，抑制膜上氢化酶活性会阻断电子传递链，导致无法形成H+浓度梯度，使ATP不能合成，进而使C3不能还原为C5，导致物质X（C5）含量降低。 【小问3详解】 据题干信息可知，在有机物充足的异养环境：可直接利用环境有机物的分解产生乙酰辅酶A，高效获得能量/合成储能物质PHA；在有机物缺乏的环境：可通过氧化无机物H2、结合CO2自养合成有机物再产生乙酰辅酶A，保障代谢持续进行。整体让细菌可以适应不同的环境营养条件，保证能量和物质供应的稳定，提升环境适应能力，维持代谢灵活性。 22. 基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲基因突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关，女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题。 （1）此家系先天性耳聋的遗传方式是_____________________。Ⅰ—1和Ⅰ—2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是__________________。 （2）此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5′—TTACCAGATC……（293个碱基）……CATGCCCAG—3′ 突变基因单链片段5′—TTACCACATC……（293个碱基）……CATGCCCAG—3′ 由图可知突变基因发生了碱基对的_________（选填“增添”、“缺失”、“替换”）。已知起始密码子为5′—AUG—3′，中间293个碱基中无决定起始密码子序列，相应密码子及其决定的氨基酸为：5′—AUC—3′异亮氨酸，5′—AUG—3′甲硫氨酸，5′—CUG—3′亮氨酸，5′—GUG—3′缬氨酸），则突变位点处转录出的密码子决定的氨基酸为_________。研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为，该酶切位点在甲基因片段中唯一）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′—GGCATG—3′，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ－1的甲基因片段后，其酶切产物长度应为__________________bp。 （3）叶酸可降低NTDs的发生风险，但在人体内不能合成，建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸。一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg·d-1，NTDs生育史女性补充4mg·d-1.经基因检测胎儿（Ⅲ—2）的乙基因型为－/－，据此推荐该孕妇（Ⅱ—1）叶酸补充剂量为______________。 【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传病 ②. 1/32 （2） ①. 替换 ②. 甲硫氨酸 ③. 5′-TTACCA-3′ ④. 8、301和309 （3）0.4～1.0mg·d-1 【解析】 【小问1详解】 由遗传系谱图可知，由于I-1与I-2均表现正常，他们关于甲病的基因型均为+/-，而他们的女儿Ⅱ-4患病，因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，由I-1、I-2和Ⅱ-3关于乙病的基因可以推出乙基因突变导致的遗传病也是常染色体隐性遗传病，所以I-1和I-2生出一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32 。 【小问2详解】 对比正常基因和突变基因，正常基因的碱基对G-C变为C-G，说明突变基因发生了碱基对的替换。已知起始密码子为5′—AUG—3′，说明图示的DNA单链为模板链，突变基因单链片段突变位点为3'-TAC-5'，转录出的密码子为5'-AUG-3'，决定的氨基酸为甲硫氨酸。本题研究甲基因突变情况，二代1为杂合子，兼有正常甲基因和突变甲基因。目的基因为甲基因，扩增引物应与两基因共有的TAAGGT片段结合，应为5′-TTACCA-3′。结合图示基因序列，引物5′—GGCATG—3′和引物5′-TTACCA-3′能扩增的总的碱基数为10+293+6=309，正常基因可以被酶切，形成8、301两种片段，突变基因不能被酶切，长度依旧为309，因此用上述引物扩增出家系成员Ⅱ－1的甲基因片段后，其酶切产物长度应为8、301和309bp。 【小问3详解】 由题干可知“女性乙基因纯合时会增加胎儿患病风险”，而Ⅱ-1为杂合子，且其无NTDs生育史，故其叶酸补充量为0.4-1.0mg·d-1。 23. 咳嗽是一种反射性防御动作，花粉过敏能引发咳嗽。机体通过咳嗽可消除呼吸道内的异物或分泌物，防止其阻塞呼吸道。回答下列问题。 （1）花粉过敏者再次吸入的花粉会与吸附在肥大细胞表面的相应_________结合，花粉引发的过敏反应常在免疫系统的_________功能异常时发生。人体可由大脑皮层通过脑干控制咳嗽，这体现了神经系统的_________调节。 （2）花粉过敏时，神经递质Y与气管平滑肌细胞膜上的受体M结合引起平滑肌收缩发生喘息，药物甲会影响该过程，其作用机理可能为以下两种之一：①药物甲仅具有阻断神经递质Y与受体M结合的作用；②药物甲通过受体M发挥与神经递质Y相反的作用，即引起平滑肌舒张。 研究人员通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理，请补充实验结果和结论。 实验材料：药物甲、受体M阻断剂、生理盐水、离体气管平滑肌 实验步骤及结果： Ⅰ__________________________________________________________________________________________。 Ⅱ A组：加入药物甲，平滑肌处于_________（填“初始”或“收缩”或“舒张”）状态。 B组：加入足量受体M阻断剂，平滑肌处于初始状态；再加入药物甲，平滑肌状态不变。 实验结论：药物甲的作用机理为_________（填“①”或“②”）。 （3）科研人员研制出一种可镇咳的新药C，为探究C的药效是否优于常用镇咳药D，现以生理盐水、浓氨水（处理小鼠可引发咳嗽）、镇咳药C、镇咳药D为实验试剂，对健康小鼠进行分组实验。请完善下列分组处理方案： ①生理盐水处理；②_________；③_________；④_________。 【答案】（1） ①. 抗体 ②. 免疫防御 ③. 分级 （2） ①. 将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管平滑肌随机均分为2组，编号为A、B ②. 舒张 ③. ② （3） ①. 浓氨水+镇咳药C ②. 浓氨水+镇咳药D ③. 浓氨水+生理盐水 【解析】 【小问1详解】 过敏反应中，相同过敏原再次进入机体时，会与吸附在肥大细胞表面的特异性抗体结合，触发过敏症状；过敏是免疫系统对无害外来抗原的过度应答，属于免疫防御功能异常（过强）；大脑皮层作为高级神经中枢调控脑干的低级咳嗽中枢，体现了神经系统的分级调节。 【小问2详解】 实验第一步需控制无关变量，保证平滑肌生理状态一致、分组随机，先测定初始状态作为参照。将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管平滑肌随机均分为2组，编号为A、B。若药物甲为机理②：A组加入甲后，甲直接与受体M结合发挥舒张作用，平滑肌表现为舒张；B组先加入受体M阻断剂，受体被全部占据，甲无法结合发挥作用，平滑肌维持初始状态，与题干结果吻合。若为机理①，无神经递质Y时加入甲不会改变平滑肌状态，与结果不符，故结论为②。 【小问3详解】 实验目的：比较镇咳药 C、D 对浓氨水诱导小鼠咳嗽的抑制效果。 自变量：药物种类；浓氨水是咳嗽诱导剂。 分组： ①生理盐水处理（空白对照组，小鼠不接触浓氨水，不咳嗽）； ②浓氨水 + 镇咳药 C（实验组，新药 C）； ③浓氨水 + 镇咳药 D（实验组，常用药 D）； ④浓氨水 + 生理盐水（模型对照组，浓氨水诱发咳嗽，不加镇咳药）。 24. 某科研团队对某封闭草原中的一种植食性鼠类进行了长达7年的种群动态监测，每年在同一时期用同样的方法捕获并统计个体数量，同时估算出幼鼠和成鼠的存活率，结果如图所示，曲线上的数字代表捕获到的成体或幼体的个体数。调查期间无大规模迁入和迁出。 （1）若要研究该鼠类在群落中的生态位，除调查其食物和栖息地外，还应当调查其_________、___________。 （2）据图推测在第2~3年，该鼠类种群的出生率__________（填“上升”或“下降”或“不变”）。在第3~4年，幼体存活率明显下降，但种群相对数量基本保持稳定，从种群数量特征的角度分析，其原因是__________。第5~6年，成体和幼体存活率均出现明显下降。从种间和种内关系分析，可能的原因是________________________________________________________________________________。 （3）第5~6年，该鼠类种群数量大幅下降。若从能量流动的角度分析，鼠类种群数量下降可能会使该草原生态系统中__________（填“生产者”或“次级消费者”）的数量下降。若该鼠类大量减少，其同化的能量中流向__________（填“分解者”或“下一营养级”）的比例可能暂时增大。 【答案】（1） ①. 天敌（或捕食者）、活动时间 ②. 活动范围、与其他物种的关系等 （2） ①. 上升 ②. 虽然幼体存活率下降（幼体死亡率高），但成体存活率维持在高水平，处于繁殖期的个体多，出生率上升，种群整体的出生率与种群整体的死亡率大致相等 ③. 种内竞争加剧（种群密度增大，食物、空间等资源不足）、天敌（捕食者）数量增加或捕食压力增大、种间竞争加剧（与其他植食性动物竞争食物）、疾病流行 （3） ①. 次级消费者 ②. 分解者 【解析】 【小问1详解】 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。因此，除食物和栖息地外，还需要调查该鼠类的天敌（或捕食者）、活动时间（或活动节律）、活动范围、与其他物种的关系等。 【小问2详解】 第2~3年的幼体和成体数量均上升，说明新产生的幼体数量增加，该鼠类种群的出生率上升。第3~4年，幼体存活率明显下降，但种群数量基本稳定，从种群数量特征角度分析，原因是虽然幼体存活率下降（幼体死亡率高），但成体存活率维持在高水平，处于繁殖期的个体多，出生率上升，种群整体出生率与死亡率大致相等。第5~6年，成体和幼体存活率均明显下降，从种间和种内关系分析，可能的原因是该鼠类种内竞争加剧（种群密度增大，食物、空间等资源不足）、天敌（捕食者）数量增加或捕食压力增大、种间竞争加剧（与其他植食性动物竞争食物）、疾病流行等。 【小问3详解】 鼠类是植食性动物，属于初级消费者，其种群数量下降会导致以鼠类为食的次级消费者的食物来源减少，因此次级消费者数量下降。若该鼠类大量减少，其同化的能量中流向分解者的比例可能暂时增大，因为未被捕食的鼠类个体死亡后，能量会直接流向分解者，而流向捕食者（下一营养级）的比例会随鼠类数量减少而降低。 25. 黑曲霉中的淀粉酶R能直接将不经高温处理的淀粉降解为葡萄糖。R基因的表达受CreA蛋白抑制。研究者利用基因工程手段，抑制了黑曲霉CreA基因的表达，并进行了相关检测。 回答下列问题： （1）黑曲霉菌种的分离纯化应选用_________（填“固体”或“液体”）培养基。 （2）细胞中具有特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段。RNA小片段可识别与自身序列互补的mRNA，引导该mRNA发生降解。如图1所示，为使含片段A和C的转录产物能按照_________原则自身折叠形成双链，扩增CreA基因D片段时，可在两个引物的_________端分别添加两个限制酶识别序列。一部分PCR产物用限制酶KpnⅠ和SpeⅠ酶切连接到载体中A所在的位置，另一部分再用限制酶①和②构建到载体中C所在的位置。因此可判断，限制酶①应该是_________。 （3）构建的基因表达载体除含有启动子、终止子和目的基因外，还需具有_________基因，以使表达载体转入受体细胞后可利用_________培养基筛选出转基因成功的菌株。 （4）构建的表达载体转入菌株G获得G1，将G和G1在相同且适宜的条件下培养，对其生长状况和菌液的淀粉酶活力进行检测，实验结果（图2）表明_______________________________________________________________。（答出两点） （5）传统工艺中需对淀粉进行高温糊化、淀粉酶液化和糖化酶糖化等处理，才可获得葡萄糖。相较于传统工艺，对淀粉酶R的研发利用所体现的优势是________________________________________________。（答出两点） 【答案】（1）固体  （2） ①. 碱基互补配对 ②. 5′ ③. Sac Ⅰ  （3） ①. 标记 ②. 选择 （4）①抑制CreA基因的表达对黑曲霉的生长（生物量）无显著影响；②抑制CreA基因的表达可显著提高黑曲霉的淀粉酶活力 （5）①省去高温糊化、液化步骤，节约能源，简化工艺流程，降低生产成本；②酶促反应条件温和，副产物少，产物纯度更高 【解析】 【小问1详解】 微生物的分离纯化需要获得单菌落，只有固体培养基上才能形成单菌落，因此选用固体培养基。 【小问2详解】 核酸折叠形成双链遵循碱基互补配对原则；PCR扩增时，引物与模板3'端互补，引物延伸的方向是5'端→3'端，额外的限制酶识别序列需要添加在引物的5′端；根据图1载体的酶切位点顺序：启动子-KpnⅠ-A-SpeⅠ-B-NcoⅠ-C-SacⅠ-终止子可知，A位点两侧是KpnⅠ和SpeⅠ，C位点两侧是Nco Ⅰ和Sac Ⅰ，结合题意可知，该过程需要使含片段A和C的转录产物自身折叠形成双链，图1可知，PCR扩增CreA基因D片段时，分别在5'端添加了A片段和C片段对应的限制酶，要使A片段和C片段插入的D片段转录产物互补，则需要将C位点插入的D片段与A位点插入的D片段反向，结合图中载体上的限制酶对应关系可知，限制酶①应为Sac Ⅰ。 【小问3详解】 基因表达载体的结构包括启动子、终止子、目的基因，还需具有标记基因，标记基因的作用是筛选成功转入载体的受体细胞；在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基是选择培养基，可利用选择培养基筛选出转基因菌株。 【小问4详解】 分析图2曲线，G（原菌株）和G1（抑制CreA表达的菌株）的生物量曲线几乎重合，说明CreA表达抑制对黑曲霉生长无显著影响；G1的淀粉酶活力远高于G，说明抑制CreA表达可以显著提高淀粉酶活力。 【小问5详解】 传统工艺需要高温处理淀粉，而淀粉酶R可直接降解生淀粉，因此优势为：①省去高温糊化、液化步骤，节约能源，简化工艺流程，降低生产成本；②酶促反应条件温和。副产物少，产物纯度更高 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $