精品解析：湖南省长沙市第一中学2027届高三上学期月考生物学试题（二）

高三生物学二 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题，每小题2分，共24分。） 1. 下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述，正确的是（ ） A. 幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老细胞 B. 生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织 C. 生长素的非极性运输发生在植物体的幼嫩部位 D. 呼吸抑制剂不会影响生长素的极性运输 2. 间充质干细胞（hMSC）可被定向诱导分化，脐带中的hMSC可用于多种受损器官的修复，但其在体外培养易自发衰老，限制了在临床上的应用。下列叙述错误的是（ ） A. hMSC为多能干细胞，在合适的条件下可分化形成多种类型的细胞 B. 随着体外培养代数的增加，hMSC细胞核体积逐渐减小 C. hMSC自发衰老过程中，细胞内自由基增多，端粒缩短 D. hMSC的分化和衰老都会表现出细胞的形态和功能变化 3. 某品牌牛奶部分营养成分：每100 mL含蛋白质4.0 g、脂肪4.2 g、碳水化合物6.0 g、钠50 mg。下列有关叙述正确的是（ ） A. 牛奶中的优质蛋白质会因高温变性失去营养价值 B. 脂肪是生物大分子，在消化道被水解为甘油和脂肪酸 C. 乳糖属于碳水化合物，需水解为单糖后才能被小肠吸收 D. 人体内的钠主要以离子的形式存在，受抗利尿激素的调节 4. 长期睡眠不足会导致注意力不集中、短时记忆受损、免疫力下降、生长激素分泌减少、胰岛素敏感性下降等症状，同时还会激活交感神经，导致血压持续升高。关于长期睡眠不足的危害，下列叙述错误的是（ ） A. 长期睡眠不足会导致儿童身材矮小 B. 胰岛素敏感性下降，会使胰岛素含量补偿性的升高 C. 短时记忆受损，可能与突触形态和功能的改变及新突触的建立异常有关 D. 长期睡眠不足，可能会抑制免疫细胞生成，降低其识别和清除病原体的能力 5. 两群羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是（ ） A. 大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流 B. 能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成两个物种 C. 某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离 D. 高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行基因交流，会使两侧种群的基因库差异持续变大 6. 细胞蛇是由CTP合酶（CTPS）聚合而成的丝状结构，可减少酶活性位点的暴露。CTP是一种与ATP结构类似的高能化合物，由UTP等底物在CTPS的催化下生成。当细胞增殖旺盛时，CTPS往往表达量明显增加形成细胞蛇；当细胞内CTPS明显不足时，细胞蛇可解聚补充CTPS。下列说法正确的是（ ） A. CTP脱去两个磷酸基团后，可参与构成DNA B. 为代谢旺盛的细胞提供充足的UTP等底物，更有利于细胞蛇的形成 C. 癌细胞和唾液腺细胞相比，癌细胞中细胞蛇的含量相对较低 D. 细胞蛇可作为“贮库”，调节游离的有活性CTPS的水平 7. 生物界广泛存在一种剂量补偿效应，即细胞核中具有两份或两份以上基因的个体和只有一份基因的个体出现相同表型的遗传效应。下列不能支持此效应的现象是（ ） A. 基因型为AaBb小麦自交，子代中显性基因数量越多麦粒的颜色越深 B. 正常雌性哺乳动物的体细胞中，两条X染色体中只有一条在表达上有活性 C. 雌性果蝇细胞中一条X染色体的基因转录速率只有雄性细胞中一条X染色体的50% D. 雌性和雄性哺乳动物细胞中由X染色体的基因编码产生的蛋白质在数量上近乎相等 8. 胚胎工程是一种重要的现代生物技术，能为优良牲畜的大量繁殖、稀有动物的种群延续提供有效解决办法。下列叙述错误的是（ ） A. 试管牛的产生过程包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等环节 B. 滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化 C. 卵子的成熟、精子获能、精卵结合均可以在输卵管中发生 D. 精子细胞膜触及卵细胞的细胞膜瞬间，透明带发生生理反应，阻止后来精子进入 9. Tilman等人研究了两种淡水硅藻的竞争，硅藻需要硅酸盐作为其细胞壁的原料。实验中不断地定期加硅酸盐于培养液中。两种硅藻单独培养和一起培养的种群变化曲线如图所示。根据图示分析，下面叙述中错误的是（ ） A. 在硅酸盐一定的前提下，单独培养至相同数量时，与针杆藻相比，星杆藻的种内竞争强度一样 B. 单位密度下，单独培养的星杆藻对硅酸盐的利用量小于单独培养的针杆藻 C. 两物种的起始密度不会影响它们之间相互作用的最终结果 D. 在两物种相互作用过程中针杆藻的竞争力比星杆藻的强 10. 动物肠道中的纤维素降解菌多样性高，但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，具体流程如下图。下列说法错误的是（ ） A. 该实验不需要振荡培养提高溶氧量以增加肠道细菌数量 B. 该方法中磁化纳米颗粒上的纤维素应为唯一碳源 C. 需从过程⑤处理后的培养液中分离得到纤维素降解菌N D. 可通过酚红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株 11. 研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后，得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。部分流程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因编辑前需将肾内皮细胞置于CO2培养箱中进行培养 B. ④表示核移植培育出可提供异种移植肾源的供体猪，应将3KO.7TG.RI.细胞注入去核的MⅡ期卵原细胞中，直接形成重构胚 C. 胚胎移植前，需对受体母猪进行同期发情处理 D. 核移植属于无性生殖，后代与供核细胞遗传物质基本一致 12. 常染色体上的T基因编码酪氨酸激酶受体，野生型小鼠（TT）尾部呈灰色，纯合突变小鼠（tt）致死。杂合子（Tt）尾尖会出现白色，原因是t基因转录的RNA与T基因的mRNA结合并使后者降解。t基因的RNA有一定概率随精子遗传给后代。下列叙述正确的是（　　） A. 杂合子出现白尾尖是转录过程调控的结果 B. 野生型和杂合子个体正反交的结果相同 C. 基因型Tt的雌雄个体随机交配，子代野生型∶突变型=1∶2 D. 将杂合子的总RNA注入野生型受精卵，会发育成白尾尖个体 二、选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。） 13. 纤毛虫是生活在海洋中的一种单细胞真核生物，细胞膜上存在多种离子转运蛋白，其细胞内浓度远低于海水，而浓度远高于海水。研究人员利用特异性抑制剂进行实验，结果如下： ①加入细胞呼吸抑制剂后，细胞内浓度逐渐下降，浓度逐渐上升； ②单独加入泵抑制剂（哇巴因）后，现象与①相同； ③单独加入通道蛋白抑制剂后，细胞内浓度快速上升； ④在③的基础上同时加入哇巴因，细胞内浓度基本不变。 下列分析错误的是（ ） A. 实验①结果的产生是由于呼吸抑制剂阻断了通道蛋白的开放 B. 由实验①②结果推知，运出细胞和进入细胞均消耗ATP C. 实验③结果出现的原因是外流被抑制，但仍可被泵入细胞 D. 四组实验说明该纤毛虫维持胞内高低，是依赖于泵的主动运输 14. 镰状细胞贫血是人体内编码血红蛋白的基因发生错误造成的，它是常染色体单基因（βS）遗传病。甲图表示一对正常夫妻已生育了女孩①和男孩②，妻子还怀有一个未出生的胎儿③，一家人基因检测放射自显影结果如乙图所示，据此判断下列说法正确的是（ ） A. 父亲和母亲的基因型都是βAβS，其中βS是隐性 B. 判断女孩①的基因型为βAβA的依据是胶片上只跑出了βA的条带 C. 胎儿③是患病女孩的概率为1/8，受精卵形成时性别就确定 D. 若βS是由βA突变而来的，则乙图中βA上的第二个Mst Ⅱ切割位点上有相关的突变序列 15. 蛙类的坐骨神经是混合神经，既有传入神经纤维，又有传出神经纤维。传入神经纤维与传出神经纤维的粗细不一样，局部麻醉药对细的神经纤维比粗的起效快。实验人员准备了脊蛙（切除脑的蛙），将麻醉药处理其中一侧腿的坐骨神经，在不同条件下分别刺激其左腿和右腿感受器，观察刺激反应，实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ） 用药时间 刺激部位 用药前 用药后5 min 用药后10 min 用药后15 min 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 刺激左腿 + + + + − − − − 刺激右腿 + + + + + + − + 注：“+”有缩腿反应，“−”无缩腿反应。 A. 利用脊蛙做该实验的优点之一是可排除高级中枢对低级中枢的调控作用 B. 用药前，脊蛙的神经传导通路正常 C. 局部麻醉药的用药位置在左腿坐骨神经 D. 蛙类坐骨神经中的传入神经纤维比传出神经纤维粗 16. 为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄生态系统（未砍伐50～250年）和幼龄（砍伐后22年）生态系统的有机碳库及年碳收支进行检测，结果见下表，据表分析以下结论正确的是（ ） 碳量 生产者活生物量（g/m2） 净初级生产力（g/m2·年） 消费者和分解者的呼吸（g/m2·年） 老龄 12730 470 440 幼龄 1460 360 390 注：生产者活生物量：某一时刻单位面积内实存生产者的有机物总量；净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率 A. 西黄松老龄群落每平方米有470克碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖 B. 储存在生产者活生物量中的碳最终只会以CO2的形式返回自然界中 C. 西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落 D. 根据年碳收支分析，西黄松老龄群落和幼龄群落都能降低大气碳总量 三、非选择题（共5大题，共60分） 17. 干旱会引起葡萄减产，科学家对抗干旱能力弱的葡萄W进行改良，获得了葡萄S。如图显示了干旱条件下葡萄W和葡萄S响应干旱的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。请回答以下问题。 注：箭头的粗细代表物质的量。 （1）图中被降解的细胞器为叶绿体。叶绿体内部含有的叶绿素主要吸收______________________光。 （2）据图分析，葡萄S感知干旱信号保护叶绿体的机制是___________________________________________________________________________________________________________。 （3）据图分析，葡萄W改良为葡萄S时，采取的措施是__________________（填序号），除此之外，若要进一步提高葡萄S的抗干旱能力，还可采取的措施有__________________（填序号）。 ①提高T1的量 ②提高T2的量 ③降低T1的量 ④降低T2的量 ⑤改变T1的结构 ⑥改变T2的结构 （4）科研人员以葡萄品种N8为材料，设置常态组（CK）和干旱处理组（HT），探究干旱胁迫对葡萄光合作用的影响，实验结果如下表所示。气孔导度表示气孔张开的程度。 组别 净光合速率Pn/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度Gs/（mmol·m-2·s-1）） 胞间CO2浓度Ci/（μmol·mol-1） 叶绿素含量（mg·g-1） CK 5.37 0.34 395.32 2.1 HT 1.78 0.12 362.78 0.35 据表分析，HT组葡萄净光合速率显著下降的原因是_____________________________________________。HT组气孔导度变化明显，推测这种变化可能与植物激素X有关，若在原实验基础上增设一个实验组验证此猜测，该实验组可设置为__________________。 18. 科研人员利用射线处理萌发的普通水稻（2n=24）种子后，选育了光温敏雄性不育植株M。该植株在长日照下表现为雄性不育（可通过观察花药形态鉴别），在短日照下表现为雄性可育。 （1）为探究该雄性不育是否由一对等位基因控制，研究者设计了杂交实验。为避免母本去雄的繁琐操作，选择的雌性和雄性亲本应该分别为___________、__________（填“光温敏雄性不育植株M”或“普通水稻”）进行杂交，实验应在____________________（填“长日照”或“短日照”）条件下进行。获得的F1育性正常，F1自交获得的F2中花药形态异常植株占1/4。实验结果_______（填“能”或“不能”）说明该性状由一对等位基因控制，理由是_________________________________________________________________________。 （2）进一步研究发现，该性状由一对等位基因（A、a）控制。为了定位基因的具体位置，科研人员选取一些位置和序列已知的DNA序列作为分子标记进行分析。将水稻中的12种染色体依次标记为1～12号，植株M和普通水稻中染色体上的分子标记依次记为r1～r12和R1～R12，结合（1）中杂交结果，不考虑其他变异，若发现F2花药形态异常植株的分子标记情况都是____________________，则说明雄性不育基因位于3号染色体。若在长日照条件下，让F2自由交配，则F3中雄性不育个体所占比例为_________。 19. 通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区（H区）密切相关。如果在H区的传入纤维上施加高频强刺激，（HFS）在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过强刺激处理时高2～3倍，研究者认为是强刺激使H区神经细胞产生了“记忆”，如图为这一现象可能的机制，请据图回答下列问题。 （1）据图分析，进入海马细胞的方式是______________________________。 （2）下列过程需要消耗细胞代谢产生的能量的是____________（填对应的序号）。 ①突触小泡内物质的释放 ②进入海马细胞 ③A受体的磷酸化 （3）为验证图中所示机制，研究者开展了大量工作，如： ①对小鼠H区传入纤维施加HFS，休息30分钟后，检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化，而细胞膜上的A受体数量明显增加，该结果为图中的____________（填图中序号）过程提供了实验证据。 ②图中A受体胞内肽段（T）被C酶磷酸化后，A受体活性增强，为证实A受体的磷酸化位点位于T上，需将一种短肽导入H区神经细胞内，以干预C酶对T的磷酸化，其中，实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸________________（填序号）。 A．数目不同序列不同 B．数目相同序列不同 C．数目相同序列相同 ③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠，用HFS处理H区传入纤维，30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化，请评价该实验方案并加以完善_________________________________________________________（答两点）。 20. 内蒙古通辽市地处科尔沁沙地腹地，当地创新构建了“光伏+治沙+畜牧”复合生态模式；在沙地上方架设光伏板进行清洁能源发电，板下种植耐旱牧草，板间放养羊群，形成了集生态修复、能源开发、畜牧生产为一体的立体化产业体系，实现了“板上发电、板下种植、板间养殖”的协同发展。请回答下列问题。 （1）光伏板造成的光照改变为牧草的生长提供了__________________（填“物理”或“化学”或“行为”）信息。 （2）羊群采食牧草后，其粪便中的能量属于__________________同化的能量；若牧草固定的太阳能为akJ，牧草呼吸作用散失的热能为bkJ，羊群同化的能量为ckJ，则从牧草到羊的能量传递效率为______________×100%。 （3）某些牧草根系能分泌化学物质抑制其他植物种子萌发，该化学物质在生态系统信息传递中所起的作用是______________________________________________。 （4）与单一光伏发电相比，该复合模式主要运用了____________等生态工程原理。从能量流动的角度分析，定期清理光伏板下过多杂草的意义是______________________________________________________。 21. 科学家利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达），从而培育耐盐碱水稻新品种。回答下列问题。 （1）如图1所示，可利用PCR技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S，其中延伸的温度为__________。所用的引物越短，引物特异性越_________（填“高”或“低”）。 （2）构建如图基因表达载体时，需用_____________酶切割目的基因和质粒。酶切后，质粒上靠近启动子的一端保留的黏性末端序列应为5'__________________3'。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链_________（填“是”或“不是”）同一条链。 （3）据信息可知，重组载体通过农杆菌导入水稻细胞，可使用__________________筛选具有该抗生素抗性的水稻植株。 （4）已知水稻细胞中也存在基因S，由于含有普通启动子而无法高效表达，导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲～丁，为进一步鉴定甲～丁的基因型，通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择图2中的引物组合是__________（填图2中字母）。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示，PCR产物利用Kpn Ⅰ完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学二 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题，每小题2分，共24分。） 1. 下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述，正确的是（ ） A. 幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老细胞 B. 生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织 C. 生长素的非极性运输发生在植物体的幼嫩部位 D. 呼吸抑制剂不会影响生长素的极性运输 【答案】B 【解析】 【详解】A、同一浓度下，幼嫩细胞对生长素的敏感性高于衰老细胞，A错误； B、生长素主要在幼嫩的芽、叶、发育中的种子等未成熟组织合成，且相对集中分布在生长旺盛的未成熟组织部位，B正确； C、生长素的极性运输发生在幼嫩部位，非极性运输发生在成熟组织的韧皮部，C错误； D、生长素的极性运输属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸、减少能量供应，会影响极性运输，D错误。 2. 间充质干细胞（hMSC）可被定向诱导分化，脐带中的hMSC可用于多种受损器官的修复，但其在体外培养易自发衰老，限制了在临床上的应用。下列叙述错误的是（ ） A. hMSC为多能干细胞，在合适的条件下可分化形成多种类型的细胞 B. 随着体外培养代数的增加，hMSC细胞核体积逐渐减小 C. hMSC自发衰老过程中，细胞内自由基增多，端粒缩短 D. hMSC的分化和衰老都会表现出细胞的形态和功能变化 【答案】B 【解析】 【详解】A、多能干细胞可分化形成多种类型的组织细胞，题干表明hMSC可被定向诱导分化、用于多种受损器官的修复，说明其属于多能干细胞，A正确； B、细胞衰老的特征之一是细胞核体积增大、核膜内折，随着体外培养代数增加，hMSC自发衰老，细胞核体积应逐渐增大，B错误； C、细胞衰老的自由基学说认为衰老过程中细胞内自由基会增多，端粒学说认为衰老过程中染色体两端的端粒会逐渐缩短，C正确； D、细胞分化的结果是细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异，细胞衰老过程中细胞的形态、结构和功能也会发生改变（如细胞萎缩、物质运输功能降低等），D正确。 3. 某品牌牛奶部分营养成分：每100 mL含蛋白质4.0 g、脂肪4.2 g、碳水化合物6.0 g、钠50 mg。下列有关叙述正确的是（ ） A. 牛奶中的优质蛋白质会因高温变性失去营养价值 B. 脂肪是生物大分子，在消化道被水解为甘油和脂肪酸 C. 乳糖属于碳水化合物，需水解为单糖后才能被小肠吸收 D. 人体内的钠主要以离子的形式存在，受抗利尿激素的调节 【答案】C 【解析】 【详解】A、高温使蛋白质的空间结构改变发生变性，但肽键并未断裂，进入人体后仍可被消化分解为氨基酸供机体利用，不会失去营养价值，A错误； B、生物大分子指由单体聚合形成的多聚体，包括蛋白质、核酸、多糖，脂肪不属于生物大分子，脂肪可在消化道被水解为甘油和脂肪酸，B错误； C、乳糖属于二糖，是碳水化合物的一种，二糖无法直接被小肠上皮细胞吸收，需水解为单糖后才能被吸收，C正确； D、人体内的钠主要以离子形式存在，但抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管重吸收水，调节钠平衡的激素为醛固酮，D错误。 4. 长期睡眠不足会导致注意力不集中、短时记忆受损、免疫力下降、生长激素分泌减少、胰岛素敏感性下降等症状，同时还会激活交感神经，导致血压持续升高。关于长期睡眠不足的危害，下列叙述错误的是（ ） A. 长期睡眠不足会导致儿童身材矮小 B. 胰岛素敏感性下降，会使胰岛素含量补偿性的升高 C. 短时记忆受损，可能与突触形态和功能的改变及新突触的建立异常有关 D. 长期睡眠不足，可能会抑制免疫细胞生成，降低其识别和清除病原体的能力 【答案】C 【解析】 【详解】A、题干表明长期睡眠不足会导致生长激素分泌减少，生长激素是促进儿童生长发育的重要激素，分泌不足会导致儿童身材矮小，A正确； B、胰岛素敏感性下降意味着胰岛素降低血糖的作用效果减弱，机体为维持血糖平衡，会刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素，出现胰岛素含量补偿性升高的情况，B正确； C、短时记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长时记忆才与突触形态和功能的改变、新突触的建立有关，C错误； D、题干明确长期睡眠不足会导致免疫力下降，免疫力下降的原因可能包括免疫细胞生成受抑制，识别和清除病原体的能力降低，D正确。 5. 两群羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是（ ） A. 大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流 B. 能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成两个物种 C. 某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离 D. 高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行基因交流，会使两侧种群的基因库差异持续变大 【答案】D 【解析】 【详解】A、大峡谷对两侧的羚松鼠种群形成地理隔离，会阻碍种群间的基因交流，A正确； B、能轻易飞越大峡谷的鸟类不受地理隔离的限制，两侧种群可以自由进行基因交流，一般不会形成两个物种，B正确； C、生殖隔离是新物种形成的标志，因此“通道”处形成的新物种与原物种一定存在生殖隔离，C正确； D、陆地蜗牛通过“通道”进行基因交流，会使两侧种群的基因发生交换，会减小两个种群基因库的差异，D错误。 6. 细胞蛇是由CTP合酶（CTPS）聚合而成的丝状结构，可减少酶活性位点的暴露。CTP是一种与ATP结构类似的高能化合物，由UTP等底物在CTPS的催化下生成。当细胞增殖旺盛时，CTPS往往表达量明显增加形成细胞蛇；当细胞内CTPS明显不足时，细胞蛇可解聚补充CTPS。下列说法正确的是（ ） A. CTP脱去两个磷酸基团后，可参与构成DNA B. 为代谢旺盛的细胞提供充足的UTP等底物，更有利于细胞蛇的形成 C. 癌细胞和唾液腺细胞相比，癌细胞中细胞蛇的含量相对较低 D. 细胞蛇可作为“贮库”，调节游离的有活性CTPS的水平 【答案】D 【解析】 【详解】A、CTP的五碳糖为核糖，脱去两个磷酸基团后得到胞嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，无法参与构成DNA，A错误； B、细胞蛇是CTPS聚合形成的结构，会减少酶活性位点的暴露，降低CTPS催化活性。充足的UTP等底物需要有活性的游离CTPS催化合成CTP，此时细胞蛇更易解聚，不利于细胞蛇形成，B错误； C、癌细胞增殖能力远高于高度分化、几乎不增殖的唾液腺细胞，题干明确增殖旺盛的细胞中CTPS表达量明显增加，更易形成细胞蛇，因此癌细胞中细胞蛇含量相对更高，C错误； D、细胞内CTPS含量高时聚合为细胞蛇储存，CTPS不足时细胞蛇解聚补充游离的CTPS，因此细胞蛇可作为CTPS的“贮库”，调节游离的有活性CTPS的水平，D正确。 7. 生物界广泛存在一种剂量补偿效应，即细胞核中具有两份或两份以上基因的个体和只有一份基因的个体出现相同表型的遗传效应。下列不能支持此效应的现象是（ ） A. 基因型为AaBb小麦自交，子代中显性基因数量越多麦粒的颜色越深 B. 正常雌性哺乳动物的体细胞中，两条X染色体中只有一条在表达上有活性 C. 雌性果蝇细胞中一条X染色体的基因转录速率只有雄性细胞中一条X染色体的50% D. 雌性和雄性哺乳动物细胞中由X染色体的基因编码产生的蛋白质在数量上近乎相等 【答案】A 【解析】 【分析】 剂量补偿效应，即细胞核中具有两份或两份以上基因的个体和只有一份基因的个体出现相同表型的遗传效应。在XY性别决定机制的生物中，使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。也就是说，在雌性和雄性细胞里，由X染色体基因编码产生的酶或其他蛋白质产物在数量上相等或近乎相等。剂量补偿机制对矫正一种性别相对于另一性别有两倍剂量的特定基因产物是必须的。剂量补偿有两种机制，在不同生物中不同，一种是调节X染色体的转录速率，例如果蝇雌性细胞中的两条X染色体都是有活性的，但它们的转录速率只是雄性细胞里单条X染色体的转录速率的50%，因此，雌性和雄性细胞里X染色体的基因产物在量上是相近的。 【详解】A、基因型为AaBb小麦自交，子代中显性基因数量越多麦粒的颜色越深，这是基因的叠加效应，不符合“剂量补偿效应”，A符合题意； B、哺乳动物雌性有两条X染色体，雄性只有一条X染色体，故当雌性两条X染色体中只有一条表达，可与只有一份基因的雄性个体有相等的有效剂量的遗传效应，符合“剂量补偿效应”，B不符合题意； C、果蝇的雌性细胞中有两个X染色体，雄性细胞中有一个X染色体。雌性细胞中每条染色体的基因转录速率是50%，就可以保证雌性细胞两条X染色体的基因转录总量和雄性细胞中的一条X染色体的基因转录总量相同，符合“剂量补偿效应”，C不符合题意； D、雌性和雄性哺乳动物细胞中由X染色体的基因编码产生的蛋白质在数量上近乎相等，即具有两份基因的个体和只有一份基因的个体最终出现相同表型的遗传效应，符合“剂量补偿效应”，D不符合题意。 故选A。 8. 胚胎工程是一种重要的现代生物技术，能为优良牲畜的大量繁殖、稀有动物的种群延续提供有效解决办法。下列叙述错误的是（ ） A. 试管牛的产生过程包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等环节 B. 滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化 C. 卵子的成熟、精子获能、精卵结合均可以在输卵管中发生 D. 精子细胞膜触及卵细胞的细胞膜瞬间，透明带发生生理反应，阻止后来精子进入 【答案】B 【解析】 【详解】A、试管牛的培育属于胚胎工程，过程依次包括精卵的采集处理、体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植到受体子宫等环节，A正确； B、孵化的定义是囊胚持续扩大后，透明带发生破裂，胚胎从透明带中伸展出来的过程，B错误； C、自然状态下，卵子在输卵管中发育至减数第二次分裂中期达到受精成熟，精子在雌性生殖道（包括输卵管）中完成获能，精卵结合的场所也为输卵管，C正确； D、精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会发生生理反应阻止后续其他精子进入，这是阻止多精入卵的第一道屏障，D正确。 9. Tilman等人研究了两种淡水硅藻的竞争，硅藻需要硅酸盐作为其细胞壁的原料。实验中不断地定期加硅酸盐于培养液中。两种硅藻单独培养和一起培养的种群变化曲线如图所示。根据图示分析，下面叙述中错误的是（ ） A. 在硅酸盐一定的前提下，单独培养至相同数量时，与针杆藻相比，星杆藻的种内竞争强度一样 B. 单位密度下，单独培养的星杆藻对硅酸盐的利用量小于单独培养的针杆藻 C. 两物种的起始密度不会影响它们之间相互作用的最终结果 D. 在两物种相互作用过程中针杆藻的竞争力比星杆藻的强 【答案】A 【解析】 【详解】A、种内竞争强度与种群数量和环境容纳量（K值）的差值有关，差值越小，种内竞争越强。由单独培养曲线可知，星杆藻的K值远大于针杆藻，当二者种群数量相同时，星杆藻的种群距离自身K值更远，种内竞争强度更弱，二者强度不同，A错误； B、相同硅酸盐含量下，单独培养时星杆藻的稳定种群密度（K值）远高于针杆藻，说明单位密度下星杆藻对硅酸盐的利用量更小，B正确； C、由混合培养的(c)(d)两组实验可知，无论两物种起始密度高低，最终结果均为针杆藻占优势、星杆藻被淘汰，说明起始密度不影响相互作用的最终结果，C正确； D、混合培养时针杆藻最终稳定存活，星杆藻种群数量持续下降最终被淘汰，说明针杆藻的竞争力更强，D正确。 10. 动物肠道中的纤维素降解菌多样性高，但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，具体流程如下图。下列说法错误的是（ ） A. 该实验不需要振荡培养提高溶氧量以增加肠道细菌数量 B. 该方法中磁化纳米颗粒上的纤维素应为唯一碳源 C. 需从过程⑤处理后的培养液中分离得到纤维素降解菌N D. 可通过酚红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物肠道为厌氧环境，生存的纤维素降解菌多为厌氧菌，振荡培养提高溶氧量会抑制厌氧菌的生长繁殖，因此不需要该操作，A正确； B、本实验的筛选目标是纤维素降解菌，将磁化纳米颗粒上的纤维素作为唯一碳源，只有能利用纤维素的菌株可以存活并附着在颗粒上，达到筛选的目的，B正确； C、根据图示，纤维素化的磁性纳米颗粒被细菌吸附，而纤维素分解菌需要纤维素作为碳源，因此，纤维素分解菌会分解纤维素化磁性纳米颗粒上的纤维素，使磁性纳米颗粒和纤维素分解菌分开，而不能分解纤维素的细菌会附着在纤维素化磁性纳米颗粒上被磁铁吸附，在步骤⑤中不被吸附的黑色菌体能降解纤维素，故不被吸附的是纤维素降解菌N，C正确； D、酚红培养基是用于筛选尿素分解菌的鉴定培养基，筛选高效降解纤维素的菌株需要使用刚果红培养基，可通过是否产生透明圈判断菌株降解纤维素的能力，D错误。 11. 研究团队对猪肾内皮细胞进行基因编辑、改造后，得到了3种工程细胞和可提供异种移植肾源的供体猪。部分流程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因编辑前需将肾内皮细胞置于CO2培养箱中进行培养 B. ④表示核移植培育出可提供异种移植肾源的供体猪，应将3KO.7TG.RI.细胞注入去核的MⅡ期卵原细胞中，直接形成重构胚 C. 胚胎移植前，需对受体母猪进行同期发情处理 D. 核移植属于无性生殖，后代与供核细胞遗传物质基本一致 【答案】B 【解析】 【详解】A、动物细胞培养时，通常将细胞置于含95%空气加5% CO2的培养箱中培养，CO2的作用是维持培养液的pH，因此基因编辑前培养肾内皮细胞需使用CO2培养箱，A正确； B、核移植过程中，受体细胞应为去核的MⅡ期卵母细胞，且将供体细胞注入后还需经过融合、人工激活等处理才能形成重构胚，不能直接形成重构胚，B错误； C、胚胎移植前对受体母猪进行同期发情处理，可使供体和受体生殖器官的生理状态一致，为胚胎移入提供相同的生理环境，保证胚胎能够正常存活发育，C正确； D、核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，后代的核遗传物质完全来自供核细胞，仅细胞质遗传物质来自受体卵母细胞，因此遗传物质与供核细胞基本一致，D正确。 12. 常染色体上的T基因编码酪氨酸激酶受体，野生型小鼠（TT）尾部呈灰色，纯合突变小鼠（tt）致死。杂合子（Tt）尾尖会出现白色，原因是t基因转录的RNA与T基因的mRNA结合并使后者降解。t基因的RNA有一定概率随精子遗传给后代。下列叙述正确的是（　　） A. 杂合子出现白尾尖是转录过程调控的结果 B. 野生型和杂合子个体正反交的结果相同 C. 基因型Tt的雌雄个体随机交配，子代野生型∶突变型=1∶2 D. 将杂合子的总RNA注入野生型受精卵，会发育成白尾尖个体 【答案】D 【解析】 【详解】A、杂合子出现白尾尖的原因是t基因的RNA降解T基因的mRNA，该过程发生在转录结束后，属于翻译水平的调控，不是转录过程调控，A错误； B、t基因的RNA可随精子遗传，正交（父本Tt×母本TT）时，精子携带的t基因转录的RNA可使后代基因型为TT的个体也出现白尾尖；反交（父本TT×母本Tt）时，精子不含t基因转录的RNA，后代TT个体为野生型，正反交结果不同，B错误； C、Tt雌雄个体随机交配，tt纯合致死，存活子代基因型为TT:Tt=1:2，但父本产生的精子可携带t基因转录的RNA，会使部分TT个体表型为白尾尖（突变型），故子代野生型:突变型小于1:2，C错误； D、杂合子的总RNA中含有t基因转录的RNA，注入野生型（TT）受精卵后，t的RNA会结合并降解T的mRNA，导致T基因表达不足，会发育为白尾尖个体，D正确。 二、选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。） 13. 纤毛虫是生活在海洋中的一种单细胞真核生物，细胞膜上存在多种离子转运蛋白，其细胞内浓度远低于海水，而浓度远高于海水。研究人员利用特异性抑制剂进行实验，结果如下： ①加入细胞呼吸抑制剂后，细胞内浓度逐渐下降，浓度逐渐上升； ②单独加入泵抑制剂（哇巴因）后，现象与①相同； ③单独加入通道蛋白抑制剂后，细胞内浓度快速上升； ④在③的基础上同时加入哇巴因，细胞内浓度基本不变。 下列分析错误的是（ ） A. 实验①结果的产生是由于呼吸抑制剂阻断了通道蛋白的开放 B. 由实验①②结果推知，运出细胞和进入细胞均消耗ATP C. 实验③结果出现的原因是外流被抑制，但仍可被泵入细胞 D. 四组实验说明该纤毛虫维持胞内高低，是依赖于泵的主动运输 【答案】AB 【解析】 【详解】A、K+通道蛋白介导的K+外流是协助扩散，不需要消耗ATP，呼吸抑制剂仅通过抑制细胞呼吸减少ATP生成，不会阻断K+通道蛋白的开放；实验①的现象是呼吸抑制剂抑制了需消耗ATP的Na+-K+泵的功能导致的，A错误； B、实验①加入呼吸抑制剂（减少ATP供应）、②加入Na+-K+泵抑制剂，两组现象完全相同，说明两种处理均是抑制了Na+-K+泵的主动运输过程，膜内K+浓度高，膜外Na+浓度高，此时K+仍可运出细胞、Na+仍可进入细胞，证明K+运出细胞和Na+进入细胞的过程不消耗ATP，B错误； C、K+通道蛋白介导K+顺浓度梯度外流，加入K+通道蛋白抑制剂后，K+外流被阻断，但此时Na+-K+泵仍可正常发挥功能，主动将K+运入细胞，因此细胞内K+浓度快速上升，C正确； D、实验①②证明Na+-K+泵的功能需要消耗ATP，实验③④证明K+外流依赖通道蛋白、K+内流依赖Na+-K+泵，四组实验共同说明该纤毛虫维持胞内高K+低Na+的离子梯度依赖于Na+-K+泵的主动运输，D正确。 14. 镰状细胞贫血是人体内编码血红蛋白的基因发生错误造成的，它是常染色体单基因（βS）遗传病。甲图表示一对正常夫妻已生育了女孩①和男孩②，妻子还怀有一个未出生的胎儿③，一家人基因检测放射自显影结果如乙图所示，据此判断下列说法正确的是（ ） A. 父亲和母亲的基因型都是βAβS，其中βS是隐性 B. 判断女孩①的基因型为βAβA的依据是胶片上只跑出了βA的条带 C. 胎儿③是患病女孩的概率为1/8，受精卵形成时性别就确定 D. 若βS是由βA突变而来的，则乙图中βA上的第二个Mst Ⅱ切割位点上有相关的突变序列 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB、据放射自显影胶片的结果分析，双亲基因型都为βAβS，子代①的基因型为βAβA，表现为正常，子代②的基因型为βSβS，表现为患者，子代③的基因型为βAβS，表现为正常，AB正确； C、仅仅从父母的基因型判断子代③是女孩且患病的概率是1/4×1/2=1/8．但从放射自显影胶片的结果来看，已确定子代③的基因型是βAβS，因此，子代③只是携带者，不会患病，故③是女孩且患病的概率是0，C错误； D、若βS是由βA突变而来的，βA上有三个限制酶MstⅡ的切割位点，而突变后，中间的切割位点没有了，说明突变发生在中间的切割位点上，D正确。 15. 蛙类的坐骨神经是混合神经，既有传入神经纤维，又有传出神经纤维。传入神经纤维与传出神经纤维的粗细不一样，局部麻醉药对细的神经纤维比粗的起效快。实验人员准备了脊蛙（切除脑的蛙），将麻醉药处理其中一侧腿的坐骨神经，在不同条件下分别刺激其左腿和右腿感受器，观察刺激反应，实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ） 用药时间 刺激部位 用药前 用药后5 min 用药后10 min 用药后15 min 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 刺激左腿 + + + + − − − − 刺激右腿 + + + + + + − + 注：“+”有缩腿反应，“−”无缩腿反应。 A. 利用脊蛙做该实验的优点之一是可排除高级中枢对低级中枢的调控作用 B. 用药前，脊蛙的神经传导通路正常 C. 局部麻醉药的用药位置在左腿坐骨神经 D. 蛙类坐骨神经中的传入神经纤维比传出神经纤维粗 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、脊蛙切除了脑（高级中枢），仅保留脊髓（低级中枢），可以排除高级中枢对低级中枢的调控作用，避免其对实验结果的干扰，A正确； B、用药前，分别刺激左腿和右腿感受器，左右腿均出现缩腿反应，说明脊蛙的反射弧完整，神经传导通路正常，B正确； C、若麻醉的是右腿坐骨神经，刺激右腿会先出现反应消失的现象，与表格结果不符；结合表格中刺激左腿先出现反应消失，刺激右腿后期仅左腿无反应，可知局部麻醉药的用药位置在左腿坐骨神经，C正确； D、局部麻醉药对细的神经纤维起效更快，由实验结果可知，用药后10min左腿传入神经已被麻醉（刺激左腿无反应），但此时左腿传出神经仍正常（刺激右腿左腿仍有反应），用药后15min左腿传出神经才被麻醉，说明传入神经纤维比传出神经纤维细，D错误。 16. 为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄生态系统（未砍伐50～250年）和幼龄（砍伐后22年）生态系统的有机碳库及年碳收支进行检测，结果见下表，据表分析以下结论正确的是（ ） 碳量 生产者活生物量（g/m2） 净初级生产力（g/m2·年） 消费者和分解者的呼吸（g/m2·年） 老龄 12730 470 440 幼龄 1460 360 390 注：生产者活生物量：某一时刻单位面积内实存生产者的有机物总量；净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率 A. 西黄松老龄群落每平方米有470克碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖 B. 储存在生产者活生物量中的碳最终只会以CO2的形式返回自然界中 C. 西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落 D. 根据年碳收支分析，西黄松老龄群落和幼龄群落都能降低大气碳总量 【答案】AC 【解析】 【详解】A、净初级生产力是生产者光合作用固定总碳减去自身呼吸消耗碳的部分，这部分碳恰好用于生产者当年的生长、发育和繁殖，老龄群落净初级生产力为470g/m2·年，即每平方米有470克碳用于生产者当年生长、发育和繁殖，A正确； B、储存在生产者活生物量中的碳除了以CO2形式返回自然界，还可以以含碳有机物的形式（如枯枝落叶、被消费者摄入后的粪便等）进入无机环境或沿食物链传递，B错误； C、计算每克生产者活生物量的净初级生产力：幼龄群落为360÷1460≈0.247，老龄群落为470÷12730≈0.037，幼龄群落该值大于老龄群落，C正确； D、生态系统固定的碳量大于释放的碳量时可降低大气碳总量：老龄群落年净积累碳量为470-440=30，可降低大气碳总量；幼龄群落年净积累碳量为360-390=-30，表现为向大气释放碳，会升高大气碳总量，D错误。 三、非选择题（共5大题，共60分） 17. 干旱会引起葡萄减产，科学家对抗干旱能力弱的葡萄W进行改良，获得了葡萄S。如图显示了干旱条件下葡萄W和葡萄S响应干旱的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。请回答以下问题。 注：箭头的粗细代表物质的量。 （1）图中被降解的细胞器为叶绿体。叶绿体内部含有的叶绿素主要吸收______________________光。 （2）据图分析，葡萄S感知干旱信号保护叶绿体的机制是___________________________________________________________________________________________________________。 （3）据图分析，葡萄W改良为葡萄S时，采取的措施是__________________（填序号），除此之外，若要进一步提高葡萄S的抗干旱能力，还可采取的措施有__________________（填序号）。 ①提高T1的量 ②提高T2的量 ③降低T1的量 ④降低T2的量 ⑤改变T1的结构 ⑥改变T2的结构 （4）科研人员以葡萄品种N8为材料，设置常态组（CK）和干旱处理组（HT），探究干旱胁迫对葡萄光合作用的影响，实验结果如下表所示。气孔导度表示气孔张开的程度。 组别 净光合速率Pn/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度Gs/（mmol·m-2·s-1）） 胞间CO2浓度Ci/（μmol·mol-1） 叶绿素含量（mg·g-1） CK 5.37 0.34 395.32 2.1 HT 1.78 0.12 362.78 0.35 据表分析，HT组葡萄净光合速率显著下降的原因是_____________________________________________。HT组气孔导度变化明显，推测这种变化可能与植物激素X有关，若在原实验基础上增设一个实验组验证此猜测，该实验组可设置为__________________。 【答案】（1）红光和蓝紫 （2）在干旱情况下，T1从细胞膜转移至细胞内与T2结合，促进T2更多地进入液泡被降解，减少T2蛋白在叶绿体中的积累，进而保护叶绿体免受损伤 （3） ①. ⑤ ②. ①④⑥ （4） ①. 气孔导度下降，CO2吸收量减少；叶绿素含量减少 ②. 干旱处理+施加适量X激素抑制剂（常态处理+施加适量X激素） 【解析】 【小问1详解】 叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光。 【小问2详解】 由图可知，在干旱情况下，T1从细胞膜转移至细胞内与T2结合，促进T2更多地进入液泡被降解，减少T2蛋白在叶绿体中的积累，进而保护叶绿体免受损伤。 【小问3详解】 由图可知，葡萄 W 改良为葡萄S 时，膜上T1的结构改变，因此选择⑤；若要进一步提高葡萄S的抗干旱能力，根据（2）题分析可知，还可采取增加T1，减少或者改变T2结构等方法，因此选择①④⑥。 【小问4详解】 据表分析，HT组干旱导致叶绿素含量大幅降低，光反应速率下降；同时气孔导度显著降低，CO₂供应不足，暗反应速率下降，最终净光合速率显著降低。在干旱胁迫下，植物常通过合成脱落酸使气孔关闭，减少水分散失，同时降低 CO₂摄入，X激素最可能是脱落酸。若在原实验基础上增设一个实验组验证此猜测，该实验组可设置为“干旱处理+施加适量X激素抑制剂”与HT形成对照或设置“常态处理+ 施加适量X激素”，与CK组对比。 18. 科研人员利用射线处理萌发的普通水稻（2n=24）种子后，选育了光温敏雄性不育植株M。该植株在长日照下表现为雄性不育（可通过观察花药形态鉴别），在短日照下表现为雄性可育。 （1）为探究该雄性不育是否由一对等位基因控制，研究者设计了杂交实验。为避免母本去雄的繁琐操作，选择的雌性和雄性亲本应该分别为___________、__________（填“光温敏雄性不育植株M”或“普通水稻”）进行杂交，实验应在____________________（填“长日照”或“短日照”）条件下进行。获得的F1育性正常，F1自交获得的F2中花药形态异常植株占1/4。实验结果_______（填“能”或“不能”）说明该性状由一对等位基因控制，理由是_________________________________________________________________________。 （2）进一步研究发现，该性状由一对等位基因（A、a）控制。为了定位基因的具体位置，科研人员选取一些位置和序列已知的DNA序列作为分子标记进行分析。将水稻中的12种染色体依次标记为1～12号，植株M和普通水稻中染色体上的分子标记依次记为r1～r12和R1～R12，结合（1）中杂交结果，不考虑其他变异，若发现F2花药形态异常植株的分子标记情况都是____________________，则说明雄性不育基因位于3号染色体。若在长日照条件下，让F2自由交配，则F3中雄性不育个体所占比例为_________。 【答案】（1） ①. 光温敏雄性不育水稻M ②. 普通水稻 ③. 长日照 ④. 不能 ⑤. 若该性状由同一对同源染色体上多个基因决定，也可能表现出上述比例 （2） ①. （几乎）没有R3，其他分子标记都有 ②. 1/6 【解析】 【小问1详解】 由于要探究雄性不育是否由一对等位基因控制，应选择雄性不育植株M作为雌性亲本（因为在长日照下表现为雄性不育，可避免自身花粉干扰和母本去雄的繁琐操作），选择普通水稻作为雄性亲本。上述杂交实验应在长日照条件下进行，因为在短日照下植株M表现为雄性可育，这样会影响杂交过程。仅根据F1自交获得的F2中花药形态异常植株（雄性不育）占1/4这一比例，不能说明该性状由一对等位基因控制，因为若该性状由同一对同源染色体上多对基因决定，也可能表现出上述比例。 【小问2详解】 若发现F2花药形态异常植株（aa）中均只含有分子标记r3，没有R3，而其他分子标记都有，则说明雄性不育基因位于3号染色体。由（1）可知F2的基因型及比例为AA:Aa:aa = 1:2:1，在长日照条件下，aa表现为雄性不育，不能产生雄配子，能产生雄配子的是AA:Aa=1:2，则雄配子中A的基因频率为2/3，a的基因频率为1/3，产生的雌配子是A=1/2，a=1/2，自由交配后F3中不育个体aa所占比例为1/3×1/2 = 1/6。 19. 通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区（H区）密切相关。如果在H区的传入纤维上施加高频强刺激，（HFS）在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过强刺激处理时高2～3倍，研究者认为是强刺激使H区神经细胞产生了“记忆”，如图为这一现象可能的机制，请据图回答下列问题。 （1）据图分析，进入海马细胞的方式是______________________________。 （2）下列过程需要消耗细胞代谢产生的能量的是____________（填对应的序号）。 ①突触小泡内物质的释放 ②进入海马细胞 ③A受体的磷酸化 （3）为验证图中所示机制，研究者开展了大量工作，如： ①对小鼠H区传入纤维施加HFS，休息30分钟后，检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化，而细胞膜上的A受体数量明显增加，该结果为图中的____________（填图中序号）过程提供了实验证据。 ②图中A受体胞内肽段（T）被C酶磷酸化后，A受体活性增强，为证实A受体的磷酸化位点位于T上，需将一种短肽导入H区神经细胞内，以干预C酶对T的磷酸化，其中，实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸________________（填序号）。 A．数目不同序列不同 B．数目相同序列不同 C．数目相同序列相同 ③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠，用HFS处理H区传入纤维，30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化，请评价该实验方案并加以完善_________________________________________________________（答两点）。 【答案】（1）协助扩散 （2）①③ （3） ①. Ⅱ ②. C、B ③. 该实验方案存在两处缺陷：第一，未设置正常小鼠的对照组；第二，检测指标不合理，还需要检测施加单次强刺激后突触后膜的电位变化，验证“记忆”效应，完善方案为：增设将未突变的正常小鼠做相同HFS处理的对照组，除检测A受体能否磷酸化外，还需检测两组小鼠突触后膜对单次强刺激的电位变化差异 【解析】 【小问1详解】 从图中可以看出，Ca2+通过N受体进入细胞的过程是需要转运蛋白，不消耗ATP，属于协助扩散。 【小问2详解】 ①突触小泡内的神经递质通过胞吐释放，胞吐过程需要消耗细胞代谢能量； ②Na⁺进入海马细胞是顺浓度梯度的协助扩散，不消耗能量； ③A受体的磷酸化需要ATP水解提供磷酸基团和能量，因此消耗能量。 故选①③。 【小问3详解】 ①由图示信息，根据“细胞膜上的A受体数量明显增加”可推出有比较多的A受体胞内肽段转变成了A受体，该过程就是过程Ⅱ。 ②实验的自变量为短肽，要验证磷酸化位点位于T上，实验组所用短肽应与T肽相同，使短肽与T肽竞争C酶，导致C酶对T肽的磷酸化受到干扰；而对照组所用短肽应为长度相同，但序列相反的短肽，此肽对C酶磷酸化T肽无干扰作用，故选C、B。 ③为了验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠，用HFS处理H区传入纤维，30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化，还应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验；检测的实验结果应可操作，膜A受体是否磷酸化不易检测，应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验。 20. 内蒙古通辽市地处科尔沁沙地腹地，当地创新构建了“光伏+治沙+畜牧”复合生态模式；在沙地上方架设光伏板进行清洁能源发电，板下种植耐旱牧草，板间放养羊群，形成了集生态修复、能源开发、畜牧生产为一体的立体化产业体系，实现了“板上发电、板下种植、板间养殖”的协同发展。请回答下列问题。 （1）光伏板造成的光照改变为牧草的生长提供了__________________（填“物理”或“化学”或“行为”）信息。 （2）羊群采食牧草后，其粪便中的能量属于__________________同化的能量；若牧草固定的太阳能为akJ，牧草呼吸作用散失的热能为bkJ，羊群同化的能量为ckJ，则从牧草到羊的能量传递效率为______________×100%。 （3）某些牧草根系能分泌化学物质抑制其他植物种子萌发，该化学物质在生态系统信息传递中所起的作用是______________________________________________。 （4）与单一光伏发电相比，该复合模式主要运用了____________等生态工程原理。从能量流动的角度分析，定期清理光伏板下过多杂草的意义是______________________________________________________。 【答案】（1）物理 （2） ①. 牧草 ②. c/a （3）调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定 （4） ①. 整体性 ②. 合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 【解析】 【小问1详解】 生态系统中的信息类型里，物理信息是指通过物理过程传递的信息，比如光、温度、湿度、声音等。光照改变属于物理因素，因此光照改变为牧草生长提供的是物理信息。 【小问2详解】 羊群采食牧草后，粪便中的能量属于上一个营养级，也就是牧草（生产者）同化的能量，并没有被羊同化。牧草固定的太阳能是akJ，呼吸作用散失了bkJ，因此牧草的同化量就是akJ（生产者固定的太阳能就是其同化量）。羊同化量是ckJ，能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量，因此传递效率是c/a×100%。 【小问3详解】 牧草根系分泌的化学物质抑制其他植物种子萌发，这种化学物质属于化学信息，作用是调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。（化学信息在这里用于不同植物之间的种间竞争调节）。 【小问4详解】 考虑自然生态系统规律，还要兼顾经济、社会系统。这个模式既治沙修复环境，又发电、养羊产生经济效益，兼顾生态 + 经济 + 社会，体现整体性原理。从能量流动角度分析，清理光伏板下过多杂草的意义是：合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，多余杂草会消耗光能和养分，清理后既可以减少杂草对光伏板的遮挡保障发电，同时也可以让牧草更好生长，让更多能量流向畜牧生产，提升整体效益。 21. 科学家利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达），从而培育耐盐碱水稻新品种。回答下列问题。 （1）如图1所示，可利用PCR技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S，其中延伸的温度为__________。所用的引物越短，引物特异性越_________（填“高”或“低”）。 （2）构建如图基因表达载体时，需用_____________酶切割目的基因和质粒。酶切后，质粒上靠近启动子的一端保留的黏性末端序列应为5'__________________3'。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链_________（填“是”或“不是”）同一条链。 （3）据信息可知，重组载体通过农杆菌导入水稻细胞，可使用__________________筛选具有该抗生素抗性的水稻植株。 （4）已知水稻细胞中也存在基因S，由于含有普通启动子而无法高效表达，导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲～丁，为进一步鉴定甲～丁的基因型，通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择图2中的引物组合是__________（填图2中字母）。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示，PCR产物利用Kpn Ⅰ完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为__________。 【答案】（1） ①. 72℃ ②. 低 （2） ①. Sac Ⅰ和EcoR Ⅰ ②. AGCT ③. 不是 （3）添加潮霉素的选择培养基 （4） ①. C和D ②. SPS 【解析】 【小问1详解】 PCR的延伸阶段使用热稳定的Taq DNA聚合酶，最适温度为70~75℃，通常采用约72℃。引物越短，与基因组DNA非特异性互补结合的概率越高，因此引物的特异性越低。 【小问2详解】 据图1目的基因两侧的限制酶识别序列可知，应选用SacⅠ和EcoRⅠ。SacⅠ（靠近启动子一端）切割后形成的黏性末端序列为5'-AGCT-3'，EcoRⅠ切割后形成的黏性末端序列为5'-AATT-3'。潮霉素抗性基因和基因S的启动子方向相反，说明转录的方向相反，转录的模板链方向均为3'→5'，因此潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链不是同一条链。 【小问3详解】 Ti质粒中只有T-DNA才能整合到水稻细胞染色体DNA上，即在标记基因中只有潮霉素抗性基因能随之整合，因此选择潮霉素筛选具有该抗生素抗性的水稻植株。 【小问4详解】 要把相应启动子和基因S整体扩增，而引物结合在模板链的3'端，因此选择的引物组合为C和D。基因S由普通启动子和基因S编码区等构成，其部分碱基序列为5'…GCAATTGGCCTACCCACCTGACGAATCCAA…3'，基因SP由强启动子和基因S编码区等组成，其部分碱基序列为5'⋯GCAATTGGCCTAGGTACCTGACGAATCCAA⋯3'。同时扩增后，基因SP中含有KpnⅠ的酶切位点，酶切后形成两条较小的条带，即图4的下面两条，而基因S中没有KpnⅠ的酶切位点，酶切后形成一个条带，位于最上方。因此甲的基因型均为SPS。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $