精品解析：甘肃省兰州市第五十一中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题

兰州市第五十一中学2027届高三10月阶段性测试试卷 生物 第Ⅰ卷 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。) 1. 贝氏布拉藻是首个被发现具有硝质体的真核单细胞生物。硝质体（又称固氮质体）是由贝氏布拉藻通过胞吞蓝细菌并经长期内共生演化而来的固氮细胞器。蓝细菌的固氮酶分布在细胞膜上。下列分析错误的是（ ） A. 推测贝氏布拉藻中硝质体与线粒体、叶绿体一样含少量DNA B. 与高尔基体膜、溶酶体膜相比，硝质体具有两层磷脂双分子层 C. 贝氏布拉藻中的硝质体将N2转化为NH3的过程发生于硝质体基质 D. 在生命系统的结构层次中，贝氏布拉藻和蓝细菌均属于细胞和个体层次 2. 透析袋是一种半透膜，水、葡萄糖等小分子和离子可以通过，而蔗糖、淀粉、蛋白质等则无法通过。某实验小组搭建了如图所示的实验装置验证上述结论。A是袋内溶液，烧杯中B是蒸馏水。下列叙述错误的是（ ） A. 若A是蛋白质溶液，B中加入双缩脲试剂，则A中会发生紫色反应 B. 若A是淀粉溶液，B中加入碘-碘化钾溶液，则A会变蓝 C. 若A是葡萄糖溶液，则透析袋的体积会先增大后减小 D. 若A是质量分数为10%蔗糖溶液，B中加入质量分数为10%葡萄糖溶液，则透析袋体积不变 3. 鲫鱼骨骼肌细胞在正常情况下利用葡萄糖进行有氧呼吸，但在缺氧情况下，分解葡萄糖产生的丙酮酸进入线粒体后转化为乙醛和CO2，乙醛进入细胞质基质后转化为乙醇，最终经鳃排出。下列关于鲫鱼骨骼肌细胞呼吸作用叙述正确的是（ ） A. 有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B. 有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质 C. 无氧呼吸产生的乙醇可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定 D. 无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 4. 如图1是某种二倍体动物的细胞分裂示意图（局部），三个细胞均来自同一动物个体；图2是该动物某种细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图1中丙细胞处于减数第二次分裂后期 B. 图2中的cd段只能对应图1中的乙细胞 C. m所代表的数值是1或2 D. cd段细胞内的DNA分子数为4m 5. 在某岛屿的隔离种群中，某种昆虫的体色由一对等位基因A（黑色）和a（浅色）控制，其中A基因频率为0.3，a基因频率为0.7.多年后调查发现，A基因频率上升至0.6，a基因频率降至0.4.下列相关叙述正确的是（　　） A. 该种群中黑色个体更容易被天敌发现，导致A基因频率逐渐上升 B. 该种群发生了进化，原因是体色基因频率发生了定向改变 C. 若环境保持不变，该种群的体色基因频率将不再发生改变 D. A基因频率的显著提高，意味着该种群中已经形成了新的物种 6. 关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（ ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“加法原理”设法去除DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 7. 当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成三链核酸结构，称为R环（如图所示），由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下图表示发生在某细胞内的三个生理过程。下列叙述正确的是（ ） A. 在人体细胞核中可观察到如图所示的三个生理过程 B. 过程①中酶A为DNA聚合酶，两条子链延伸的方向都是从5′端到3′端 C. 过程②中酶C为解旋酶，三链杂合片段中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 D. 过程③中核糖体移动的方向是从右向左，最终合成的多肽链中氨基酸的顺序相同 8. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程。 下列叙述正确的是（　　） A. 若某人患肾小球肾炎，随着患者②中蛋白质减少，形成组织水肿 B. 从外界摄入的K+进入细胞的途径为：外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞 C. ①中若Ca2+浓度过高，易引起肌肉抽搐 D. 淋巴细胞生活的内环境只有③ 9. 研究发现，肠道中的2型天然淋巴细胞（ILC2）在禁食状态下会迁移到胰腺，经过相关生理反应后，最终维持血糖平衡。下列叙述错误的是（　　） A. 饥饿状态下，小肠交感神经兴奋性增强，肝糖原水解为葡萄糖速度加快 B. 当兴奋传至交感神经末梢时，突触前膜内侧由负电位变为正电位 C. ILC2从小肠迁移到胰腺的过程可能依赖于体液运输 D. 胰高血糖素的靶细胞有肝脏细胞、脂肪细胞和肌肉细胞等 10. 睡眠不足不仅影响学习与记忆，还对机体健康带来严重不良影响。研究发现，被剥夺睡眠的小鼠脑中的高水平的PGD2会突破血脑屏障进入循环系统，通过上调IL-6（巨噬细胞分泌的一种细胞因子）水平，使免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，损伤组织器官，造成多器官功能障碍（MODS），导致小鼠短时间内死亡。下列叙述正确的是（ ） A. 睡眠剥夺造成的MODS属于获得性免疫缺陷病 B. 在机体正常免疫过程中，巨噬细胞只参与特异性免疫 C. 抑制PGD2合成酶活性会对睡眠剥夺造成的MODS有缓解作用 D. 血脑屏障能完全隔绝脑与身体其他部位的物质交换，保持脑内环境的稳定 11. 研究发现，萌发种子释放的大量赤霉素（GA）可促进脱落酸（ABA）的降解，促进种子萌发。基因E的表达产物可使细胞中GA含量降低。研究者通过向野生型拟南芥中转入基因E，培育出突变体拟南芥。野生型拟南芥和突变体拟南芥在耐盐处理和干旱处理条件下的存活率见图1，二者在种子萌发过程中对ABA的敏感性见图2。下列叙述错误的是（ ） A. GA和ABA对于种子萌发的作用效应相抗衡 B. 突变体拟南芥中ABA的含量可能高于野生型 C. GA含量低更有利于拟南芥在逆境中生长发育 D. 种子萌发过程中野生型拟南芥种子对ABA的敏感性高于突变体拟南芥种子 12. 下图为某被有机物污染了的河流生态系统的能量流动情况。下列分析错误的是（　　） A. 营养级A被分解者利用的能量是其遗体中的能量和营养级B未消化利用的能量 B. 营养级B用于生长、发育和繁殖的能量包括B遗体中的能量和C摄入的能量 C. 流经该生态系统的能量不能再回到这个生态系统中来 D. 流经该河流生态系统的总能量是生产者固定的太阳能 13. 黄喉貂是一种濒危动物，多活动于森林中，常单独或集群捕猎较大的草食动物，当集群捕猎时，它们分工明确，有的负责猎杀和搬运尸体，有的负责警戒。科研人员为了了解黄喉貂在不同季节的食性变化情况，对其粪便样本进行分析，结果如下图所示。下列叙述或推测不合理的是（ ） A. 黄喉貂集群捕猎时成功率较高，可反映出种间互助的重要性 B. 夏季，在黄喉貂的活动区域中兽类数量较多，捕食成功率高 C. 利用黄喉貂粪便中微卫星DNA标记，可调查黄喉貂的种群密度 D. 分析结果显示，黄喉貂对食物类别的利用有明显的季节差异 14. 下列有关生态工程的说法，正确的是（ ） A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境 B. 在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理 C. 在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮 D. 为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种 15. 莠去津（一种含氮的有机化合物）是广泛使用的除草剂之一,在土壤中残留期长,容易污染环境。科研人员选育莠去津降解菌的过程如图,其中A、B、C、D代表培养基。已知含一定量莠去津的固体培养基不透明。下列叙述正确的是（ ） A. 应从未使用过莠去津的土壤中选育目的菌 B. 图中的四个培养基中均含有琼脂 C. 培养基D上的菌落分布情况是用接种环接种的结果 D. 应挑选培养基D上有透明圈的菌落来获得目的菌 16. 芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因（H和h，G和g）控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种（HHGG）的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁（2n）及大量花粉（n）等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是（　　） A. ①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B. 与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C. 图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株（HHGG）的效率最高 D. F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 第Ⅱ卷 二、填空题(本大题共5小题，共52分。) 17. 研究人员以森林中某落叶阔叶树为对象，测定了树冠顶部和底部当年生总枝条的相关指标，结果如表所示。当年生总枝条是指在一个生长季节内(通常是春季萌芽到秋季落叶前)萌发、生长并木质化的枝条及其上的所有叶片。回答下列问题。 相关指标 总枝条位置 叶片最大光合速率 (CO2μmol·m-2·s-1) 叶片呼吸速率 (CO2μmol·m-2·s-1) 相对碳成本 (%) 比叶面积 (m2·kg-1) 树冠顶部 11.9 1.8 15.6 9.8 树冠底部 9.5 1.1 15.2 13.5 注：相对碳成本=(当年生总枝条的碳总量/叶片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量)×100%；比叶面积=叶面积/叶干重。 （1）实验中测定最大光合速率时，除使用饱和光照外，还应保证________和________等环境因子一致且适宜。与测定光合速率不同，测定叶片的呼吸速率必须在________环境条件下。叶肉细胞有氧呼吸过程中，能量释放的部位有________； （2）已知，光合速率=净光合速率+呼吸速率。以一定强度的光照射该植物顶部叶片，此时顶部叶片的呼吸速率与光合速率相等，若用同强度的光照射底部叶片，此时底部叶片的净光合速率应________(填“>0”、“<0”或“=0”)。 （3）植株生长过程中，总枝条可向根等部位输出有机物，总枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈_______(填“正”或“负”)相关。底部与顶部总枝条的相对碳成本接近，但底部总枝条所处环境光照较弱，在此条件下，据表中数据分析，底部总枝条通过________和________，使其碳输出量实现最大化。 18. 肾综合征出血热(HFRS)是由汉坦病毒(HTNV)感染所致的疾病，病理特征是急性肾损伤、血管通透性增加等，其发病机制与血管内皮损伤、过度的免疫应答等有关。请回答下列问题： （1）患者因血浆外渗造成血容量减少，出现低血压休克，机体可通过调节由________分泌的抗利尿激素增加，促进________，以增加血量，同时压力感受器将信号传至________(填“下丘脑”、“脑干”或“脊髓”)，通过________(填“交感神经”或“副交感神经”)，使心率加快、血管收缩，维持血压稳定。 （2）机体感染病毒后，产生大量的IL-6、TNF-α等促炎细胞因子，促炎细胞因子进一步激活炎症性单核细胞，使其产生更多的细胞因子，形成细胞因子风暴，严重时可导致其他器官的免疫损伤，该过程的调节机制为________(正或负)反馈调节。IL-6、TNF-α等细胞因子在体液免疫中的作用是_______________。 （3）NF-kB信号转导通路是神经、激素和免疫调节的枢纽，其调节相关细胞因子基因的表达的部分过程如图所示。NF-kB是一种转录因子，它在细胞质中被抑制蛋白IkB结合而处于失活状态。据图分析，HTNV侵染宿主细胞后，通过促进IkB________，使NF-kB从失活状态变为活化状态，活化的NF-kB进入细胞核，促进________，最终合成并释放大量细胞因子。 19. 近亲婚配易导致隐性遗传病发病率升高，因此，我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。白化病是常染色体遗传病，正常（A）对白化（a）显性；红绿色盲由X连锁隐性基因（）决定；代表X连锁抗维生素D佝偻病致病基因。假设有下列3个近亲婚配家系，其第II代非血亲配偶均不携带致病基因。回答下列问题。 （1）家系①中，如果基因型为，基因型为，则患白化病的概率为__________。假设人群中白化病基因频率为1%，则白化病患者的比例应为__________。 （2）家系②中，如果不携带致病基因，为表型正常的红绿色盲基因携带者，那么IV-1不可能为红绿色盲，是因为来自I-2的基因无法通过个体__________和__________遗传给IV-1。 （3）家系③中，假设为携带白化基因的佝偻病患者，不携带致病基因，IV-1同时患白化病和佝偻病。可推断I-1的基因型为__________，II-3的基因型为__________，III-1的表型为__________，IV-1的基因型为__________。 （4）假设三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体。I-2不携带致病基因。在三个家系中，IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率分别为：家系①__________，家系②__________，家系③__________。 20. 我国云南昭通大山包国家级自然保护区是黑颈鹤等越冬候鸟的重要栖息地。近年来，保护区实施了退耕还湿、生态搬迁等措施，群落结构显著改善。科研团队对该区域恢复前后的群落进行了长期监测，部分数据如下表所示： 调查年份 植物物种数(种) 鸟类物种数(种) 黑颈鹤越冬数量(只) 群落优势种 2010年(恢复前) 186 68 1200 紫茎泽兰(入侵种)、白花三叶草 2024年(恢复后) 358 119 2344 高山嵩草、披碱草(本地种) 此外，研究发现该湿地中的黑颈鹤主要栖息于浅水区和沼泽地带，以湿地中的鱼、虾及植物根茎为食；而灰鹤则属于杂食性鸟类，主要以植物根茎、草籽、农作物为食，兼食昆虫、软体动物等，它们多分布于周边干燥的草甸区域，且常到农田中觅食，夜晚回到湿地休息。随着湿地面积的扩大，黑颈鹤的种群数量逐年上升。 （1）区分大山包湿地群落与周边森林群落的重要特征是__________。从2010年到2024年，该区域发生的群落演替类型属于__________演替。随着天气回暖，山林逐渐变得更加翠绿，更多动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的__________功能；各种动物生活其中，它们之间虽然食性相似但是竞争不明显，可以用__________来解释。温度属于影响动物种群密度的__________(填“密度”或“非密度”)制约因素。 （2）研究黑颈鹤、灰鹤的生态位除题干中提到的内容外，还要研究的内容有__________。黑颈鹤与灰鹤在大山包保护区内的空间分布差异，体现了群落的__________结构，这种分布格局有利于它们__________。 （3）结合材料，从群落结构和种间关系的角度，解释大山包湿地恢复后黑颈鹤种群数量显著增加的原因：____________________________________。 21. 科研人员利用大肠杆菌构建工程菌生产重组人胰岛素，其部分过程如下图。质粒上LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则为白色。回答下列问题： 限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Nhe Ⅰ Sma Ⅰ Xma Ⅰ 识别序列(5′→3′) G↓GATCC A↓GATCT G↓CTAGC CCC↓GGG C↓CCGGG （1）为获得胰岛素基因，可从________细胞中提取RNA，逆转录后利用图中与A、B链结合的引物________进行PCR扩增。载体上RNA聚合酶识别和结合的部位是________。 （2）培养动物细胞时，若恒温培养箱内CO2不足，会导致培养液_______异常；乳腺癌细胞培养时_______(填“会”或“不会”)出现接触抑制现象。 （3）已知图中胰岛素基因的B链为模板链，为了使目的基因与载体正确连接，扩增目的基因时应在胰岛素基因左右两端相应引物的5′端分别添加限制酶________的识别序列。 （4）将重组质粒导入大肠杆菌后，需将大肠杆菌置于含________的培养基中培养，挑选________色的菌落进行扩大培养。 （5）为鉴定导入的人胰岛素基因是否成功表达，可以用________技术进行检测。进一步检测发现，大肠杆菌中表达出的胰岛素没有活性，从细胞结构角度分析，可能的原因是：________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰州市第五十一中学2027届高三10月阶段性测试试卷 生物 第Ⅰ卷 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。) 1. 贝氏布拉藻是首个被发现具有硝质体的真核单细胞生物。硝质体（又称固氮质体）是由贝氏布拉藻通过胞吞蓝细菌并经长期内共生演化而来的固氮细胞器。蓝细菌的固氮酶分布在细胞膜上。下列分析错误的是（ ） A. 推测贝氏布拉藻中硝质体与线粒体、叶绿体一样含少量DNA B. 与高尔基体膜、溶酶体膜相比，硝质体具有两层磷脂双分子层 C. 贝氏布拉藻中的硝质体将N2转化为NH3的过程发生于硝质体基质 D. 在生命系统的结构层次中，贝氏布拉藻和蓝细菌均属于细胞和个体层次 【答案】C 【解析】 【详解】A、线粒体、叶绿体属于内共生起源的细胞器，均含有少量DNA，硝质体由蓝细菌经内共生演化而来，推测其也保留了蓝细菌的少量DNA，A正确； B、高尔基体、溶酶体是单层膜细胞器，仅含1层磷脂双分子层；硝质体由胞吞蓝细菌形成，内层为原蓝细菌的细胞膜，外层为胞吞时宿主的细胞膜，属于双层膜结构，含2层磷脂双分子层，B正确； C、题干明确说明蓝细菌的固氮酶分布在细胞膜上，蓝细菌内共生形成硝质体后，原蓝细菌的细胞膜演变为硝质体的内膜，因此固氮过程发生在硝质体的膜上，而非硝质体基质，C错误； D、贝氏布拉藻和蓝细菌均为单细胞生物，单个细胞就能完成全部生命活动，因此既属于细胞层次，也属于个体层次，D正确。 2. 透析袋是一种半透膜，水、葡萄糖等小分子和离子可以通过，而蔗糖、淀粉、蛋白质等则无法通过。某实验小组搭建了如图所示的实验装置验证上述结论。A是袋内溶液，烧杯中B是蒸馏水。下列叙述错误的是（ ） A. 若A是蛋白质溶液，B中加入双缩脲试剂，则A中会发生紫色反应 B. 若A是淀粉溶液，B中加入碘-碘化钾溶液，则A会变蓝 C. 若A是葡萄糖溶液，则透析袋的体积会先增大后减小 D. 若A是质量分数为10%蔗糖溶液，B中加入质量分数为10%葡萄糖溶液，则透析袋体积不变 【答案】D 【解析】 【详解】A、蛋白质是大分子，无法透过透析袋，双缩脲试剂的有效成分为小分子离子，可通过透析袋进入A侧和蛋白质反应产生紫色，因此A中会发生紫色反应，A正确； B、淀粉是大分子无法透过透析袋，碘-碘化钾为小分子可通过透析袋进入A侧，和淀粉反应使A变蓝，B正确； C、初始时A侧葡萄糖溶液渗透压高于B侧蒸馏水，水分子进入透析袋使体积增大；葡萄糖是小分子可透过透析袋，会逐渐扩散到B侧，A侧渗透压不断下降，水分子又从透析袋流出，因此透析袋体积先增大后减小，C正确； D、相同质量分数下，葡萄糖的物质的量浓度高于蔗糖，且葡萄糖可透过透析袋、蔗糖无法透过。葡萄糖会从B侧扩散进入A侧，最终A侧同时含有蔗糖和葡萄糖，渗透压高于B侧，水分子进入透析袋，透析袋体积会增大，并非不变，D错误。 3. 鲫鱼骨骼肌细胞在正常情况下利用葡萄糖进行有氧呼吸，但在缺氧情况下，分解葡萄糖产生的丙酮酸进入线粒体后转化为乙醛和CO2，乙醛进入细胞质基质后转化为乙醇，最终经鳃排出。下列关于鲫鱼骨骼肌细胞呼吸作用叙述正确的是（ ） A. 有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B. 有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质 C. 无氧呼吸产生的乙醇可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定 D. 无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 【答案】B 【解析】 【详解】A、有氧呼吸第一阶段（葡萄糖分解为丙酮酸、[H]，释放少量能量）和第二阶段（丙酮酸和水反应生成CO₂、[H]，释放少量能量）均不需要O₂作为原料，O₂作为有氧呼吸第三阶段的原料，A错误； B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质产生少量NADH，第二阶段在线粒体基质产生大量NADH，第三阶段消耗NADH，因此NADH主要形成于线粒体基质，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液是鉴定CO₂的试剂，会由蓝变绿再变黄；乙醇需用酸性重铬酸钾溶液鉴定，颜色由橙色变为灰绿色，C错误； D、无氧呼吸是不彻底的氧化分解，葡萄糖中的能量大部分储存在不彻底氧化产物乙醇中，只有少部分释放出来，释放的能量中大部分以热能形式散失，D错误。 4. 如图1是某种二倍体动物的细胞分裂示意图（局部），三个细胞均来自同一动物个体；图2是该动物某种细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图1中丙细胞处于减数第二次分裂后期 B. 图2中的cd段只能对应图1中的乙细胞 C. m所代表的数值是1或2 D. cd段细胞内的DNA分子数为4m 【答案】C 【解析】 【分析】分析图1：甲细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；乙细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；丙细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期。 分析图2：图2是该动物某种细胞有丝分裂全过程中染色体组数目的变化曲线，其中ab段表示间期、前期、中期；bd段表示后期；df段表示分裂末期。 【详解】A、图1中丙细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，A正确； B、图2中的cd段为有丝分裂后期，染色体数目加倍，只能对应图1中的乙图，B正确； C、该生物为二倍体生物，其体细胞含有2个染色体组，有丝分裂后期含有4个染色体组，因此m所代表的数值是2，C错误； D、cd段表示有丝分裂后期，此时细胞中DNA含量为8条，即4m（m等于2），D正确。 故选C。 5. 在某岛屿的隔离种群中，某种昆虫的体色由一对等位基因A（黑色）和a（浅色）控制，其中A基因频率为0.3，a基因频率为0.7.多年后调查发现，A基因频率上升至0.6，a基因频率降至0.4.下列相关叙述正确的是（　　） A. 该种群中黑色个体更容易被天敌发现，导致A基因频率逐渐上升 B. 该种群发生了进化，原因是体色基因频率发生了定向改变 C. 若环境保持不变，该种群的体色基因频率将不再发生改变 D. A基因频率的显著提高，意味着该种群中已经形成了新的物种 【答案】B 【解析】 【详解】A、若黑色个体更容易被天敌发现，黑色（A基因控制）属于不利性状，A基因频率会逐渐下降，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，该种群的A、a基因频率发生了定向变化，说明种群发生了进化，B正确； C、即使环境保持不变，基因突变、遗传漂变、个体迁入迁出等因素仍可能导致种群的体色基因频率发生改变，C错误； D、新物种形成的标志是产生生殖隔离，A基因频率显著提高仅说明种群发生了进化，不代表已经形成新物种，D错误。 6. 关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（ ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“加法原理”设法去除DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集，A正确； B、艾弗里利用“减法原理”（即通过酶解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分）去除某种化学成分，研究哪种成分是转化因子（遗传物质），B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术（用15N标记）和密度梯度离心，进行探究，C正确； D、毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。 7. 当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成三链核酸结构，称为R环（如图所示），由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下图表示发生在某细胞内的三个生理过程。下列叙述正确的是（ ） A. 在人体细胞核中可观察到如图所示的三个生理过程 B. 过程①中酶A为DNA聚合酶，两条子链延伸的方向都是从5′端到3′端 C. 过程②中酶C为解旋酶，三链杂合片段中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 D. 过程③中核糖体移动的方向是从右向左，最终合成的多肽链中氨基酸的顺序相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程③为翻译，发生在细胞质的核糖体中，人体细胞核内不存在翻译过程，A错误； B、过程①为DNA复制，酶A是DNA聚合酶，DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸添加到新链的3'端，因此两条子链的延伸方向均为5′端到3′端，B正确； C、过程②为转录，酶C是RNA聚合酶，转录过程不需要解旋酶，RNA聚合酶自身具备解旋功能；三链杂合片段包括嘌呤数等于嘧啶数的双链DNA，以及嘌呤数和嘧啶数不一定相等的单链mRNA，因此三链中嘌呤碱基总数不等于嘧啶碱基总数，C错误； D、过程③为翻译，模板是同一条mRNA，因此最终合成的多肽链氨基酸顺序相同；多聚核糖体中肽链越长说明核糖体结合时间越早，因此核糖体移动方向为从短肽链一侧向长肽链一侧（从左向右）移动，D错误。 8. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程。 下列叙述正确的是（　　） A. 若某人患肾小球肾炎，随着患者②中蛋白质减少，形成组织水肿 B. 从外界摄入的K+进入细胞的途径为：外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞 C. ①中若Ca2+浓度过高，易引起肌肉抽搐 D. 淋巴细胞生活的内环境只有③ 【答案】B 【解析】 【详解】A、肾小球肾炎会使血浆（①）中的蛋白质随尿液流失，血浆渗透压下降，水分大量进入组织液（②）引发组织水肿，并非②中蛋白质减少，A错误； B、外界摄入的K+经消化系统吸收后进入循环系统（A），先进入血浆（①），再进入组织液（②），最终进入组织细胞，该途径正确，B正确； C、血浆（①）中Ca2+浓度过低时会引起肌肉抽搐，浓度过高会引发肌无力，C错误； D、淋巴细胞可以生活在淋巴（③）和血浆（①）中，其生活的内环境不只有③，D错误。 9. 研究发现，肠道中的2型天然淋巴细胞（ILC2）在禁食状态下会迁移到胰腺，经过相关生理反应后，最终维持血糖平衡。下列叙述错误的是（　　） A. 饥饿状态下，小肠交感神经兴奋性增强，肝糖原水解为葡萄糖速度加快 B. 当兴奋传至交感神经末梢时，突触前膜内侧由负电位变为正电位 C. ILC2从小肠迁移到胰腺的过程可能依赖于体液运输 D. 胰高血糖素的靶细胞有肝脏细胞、脂肪细胞和肌肉细胞等 【答案】D 【解析】 【详解】A、饥饿状态下血糖浓度偏低，小肠交感神经兴奋性增强，最终促进胰高血糖素分泌，胰高血糖素可促进肝糖原水解为葡萄糖，因此肝糖原水解为葡萄糖的速度加快，A正确； B、静息状态下神经纤维膜电位为外正内负，当兴奋传至交感神经末梢时，会产生动作电位，膜电位变为外负内正，因此突触前膜内侧由负电位变为正电位，B正确； C、细胞在体内不同组织器官间的迁移需要借助血液、组织液等体液运输，因此ILC2从小肠迁移到胰腺的过程可能依赖于体液运输，C正确； D、胰高血糖素的作用是促进肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化为葡萄糖以升高血糖，肌糖原不能水解为葡萄糖补充血糖，因此肌肉细胞不是胰高血糖素的靶细胞，D错误。 10. 睡眠不足不仅影响学习与记忆，还对机体健康带来严重不良影响。研究发现，被剥夺睡眠的小鼠脑中的高水平的PGD2会突破血脑屏障进入循环系统，通过上调IL-6（巨噬细胞分泌的一种细胞因子）水平，使免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，损伤组织器官，造成多器官功能障碍（MODS），导致小鼠短时间内死亡。下列叙述正确的是（ ） A. 睡眠剥夺造成的MODS属于获得性免疫缺陷病 B. 在机体正常免疫过程中，巨噬细胞只参与特异性免疫 C. 抑制PGD2合成酶活性会对睡眠剥夺造成的MODS有缓解作用 D. 血脑屏障能完全隔绝脑与身体其他部位的物质交换，保持脑内环境的稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A、获得性免疫缺陷病是后天因素导致免疫功能不足甚至缺失引发的疾病，题干中MODS是免疫系统过度激活导致的，不属于免疫缺陷病，A错误； B、巨噬细胞既参与非特异性免疫（作为第二道防线吞噬侵入机体的病原体），也参与特异性免疫（摄取、处理、呈递抗原，吞噬抗原-抗体复合物），并非只参与特异性免疫，B错误； C、根据题干调节路径，高水平PGD2是触发后续免疫过度激活、诱发MODS的上游关键物质，抑制PGD2合成酶活性可减少PGD2的合成，进而减弱后续的病理反应，对睡眠剥夺造成的MODS有缓解作用，C正确； D、题干明确提到高水平PGD2可突破血脑屏障进入循环系统，说明血脑屏障不能完全隔绝脑与身体其他部位的物质交换，仅能选择性阻挡部分物质，D错误。 11. 研究发现，萌发种子释放的大量赤霉素（GA）可促进脱落酸（ABA）的降解，促进种子萌发。基因E的表达产物可使细胞中GA含量降低。研究者通过向野生型拟南芥中转入基因E，培育出突变体拟南芥。野生型拟南芥和突变体拟南芥在耐盐处理和干旱处理条件下的存活率见图1，二者在种子萌发过程中对ABA的敏感性见图2。下列叙述错误的是（ ） A. GA和ABA对于种子萌发的作用效应相抗衡 B. 突变体拟南芥中ABA的含量可能高于野生型 C. GA含量低更有利于拟南芥在逆境中生长发育 D. 种子萌发过程中野生型拟南芥种子对ABA的敏感性高于突变体拟南芥种子 【答案】D 【解析】 【分析】由图1可知，突变体在盐碱地和干旱环境中的存活率更高。由图2可知，突变体种子萌发过程对ABA更为敏感。 【详解】A、GA促进种子萌发，ABA维持种子休眠，因此二者对于种子萌发的作用效应相抗衡，A正确； B、突变体拟南芥中转入的基因E的表达产物可使细胞中GA含量降低，而GA能促进ABA的降解，因此突变体拟南芥中ABA的含量高于野生型，B正确； C、据图1可知，GA含量低的突变体更有利于拟南芥在逆境中生长发育，C正确； D、据图2可知，野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥，D错误。 故选D。 12. 下图为某被有机物污染了的河流生态系统的能量流动情况。下列分析错误的是（　　） A. 营养级A被分解者利用的能量是其遗体中的能量和营养级B未消化利用的能量 B. 营养级B用于生长、发育和繁殖的能量包括B遗体中的能量和C摄入的能量 C. 流经该生态系统的能量不能再回到这个生态系统中来 D. 流经该河流生态系统的总能量是生产者固定的太阳能 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据图示，A的能量去向有：被B摄入、A遗体被分解者利用，而B未消化利用的能量本质上属于A的同化量，最终也会被分解者利用，A正确； B、B的同化量包括B呼吸消耗、用于生长、发育和繁殖的能量。而用于生长、发育和繁殖的能量包括B遗体中的能量、C摄入的能量，B正确； C、生态系统能量流动是单向流动、逐级递减的特点，每一营养级呼吸散失的能量以及分解者分解有机物释放的能量也无法被生产者重新利用，C正确； D、流经该河流生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和有机污染物中的能量，D错误。 故选D。 13. 黄喉貂是一种濒危动物，多活动于森林中，常单独或集群捕猎较大的草食动物，当集群捕猎时，它们分工明确，有的负责猎杀和搬运尸体，有的负责警戒。科研人员为了了解黄喉貂在不同季节的食性变化情况，对其粪便样本进行分析，结果如下图所示。下列叙述或推测不合理的是（ ） A. 黄喉貂集群捕猎时成功率较高，可反映出种间互助的重要性 B. 夏季，在黄喉貂的活动区域中兽类数量较多，捕食成功率高 C. 利用黄喉貂粪便中微卫星DNA标记，可调查黄喉貂的种群密度 D. 分析结果显示，黄喉貂对食物类别的利用有明显的季节差异 【答案】A 【解析】 【分析】种群的数量特征有种群密度、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例。 【详解】A、黄喉貂集群捕猎时成功率较高，反映了种内互助的重要性，A错误； B、据图可知，夏季黄喉貂的食物类型主要是兽类，可能与夏季兽类数量较多，捕食成功率高有关，B正确； C、不同黄喉貂个体的粪便中微卫星DNA标记不同，因此，利用黄喉貂粪便中微卫星DNA标记，可调查黄喉貂的种群密度，C正确； D、分析结果显示，不同季节黄喉貂对食物类别检出频率不同，说明黄喉貂对食物类别的利用有明显的季节差异，D正确。 故选A。 14. 下列有关生态工程的说法，正确的是（ ） A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境 B. 在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理 C. 在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮 D. 为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种 【答案】B 【解析】 【分析】生态工程与生态经济：（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。（2）生态工程的特点：少消耗、多效益、可持续。（3）生态经济：通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。 【详解】A、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程，A错误； B、选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植，同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些植物形成互利共存的关系，形成有序整体，实现自我优化、自我调节、自我更新和维持，这主要体现了生态工程中的自生原理，B正确； C、青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来，使贮存的青饲料与外部空气隔绝，造成内部缺氧、致使厌氧发酵，从而产生有机酸，可使鲜棵饲料保存经久不坏，既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法，C错误； D、恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复，以及所必需的土壤微生物群落的重建，为加速恢复矿区生态环境，人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制等，D错误。 故选B。 15. 莠去津（一种含氮的有机化合物）是广泛使用的除草剂之一,在土壤中残留期长,容易污染环境。科研人员选育莠去津降解菌的过程如图,其中A、B、C、D代表培养基。已知含一定量莠去津的固体培养基不透明。下列叙述正确的是（ ） A. 应从未使用过莠去津的土壤中选育目的菌 B. 图中的四个培养基中均含有琼脂 C. 培养基D上的菌落分布情况是用接种环接种的结果 D. 应挑选培养基D上有透明圈的菌落来获得目的菌 【答案】D 【解析】 【详解】A、与未使用过莠去津的土壤相比，长期使用莠去津的土壤中含目的菌的概率更高，A错误； B、图中A、B、C培养基属于液体培养基，不含琼脂，B错误； C、根据培养基D上菌落的分布特征可知，接种时采用的是稀释涂布平板法，使用的接种工具是涂布器，不是接种环，C错误； D、含一定量莠去津的固体培养基不透明，该培养基中的莠去津被目的菌分解后会形成透明圈，故有透明圈的菌落是目的菌，而无透明圈的菌落利用的氮源可能是氮气，D正确。 16. 芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因（H和h，G和g）控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种（HHGG）的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁（2n）及大量花粉（n）等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是（　　） A. ①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B. 与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C. 图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株（HHGG）的效率最高 D. F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 【答案】D 【解析】 【详解】A、①、②两过程均是脱分化过程，都需要植物激素（生长素和细胞分裂素）来诱导，A正确； B、单个花药由花药壁（2n）及大量花粉（n）等组分组成，因此花药离体培养可能产生二倍体再生植株，而④过程只能产生单倍体植株，B正确； C、图中三种途径中，利用花药培养筛选低芥酸植株（HHGG）的周期短，得到低芥酸植株（HHGG）的概率高，而杂交育种周期长，得到低芥酸植株（HHGG）的概率较低，需要大量的筛选工作，C正确； D、减数分裂时，发生联会的染色体是同源染色体，即H基因所在的染色体与h基因所在的染色体、G基因所在的染色体与g基因所在的染色体可以发生联会，H基因所在染色体会与G基因所在染色体为非同源染色体，不会发生联会，D错误。 第Ⅱ卷 二、填空题(本大题共5小题，共52分。) 17. 研究人员以森林中某落叶阔叶树为对象，测定了树冠顶部和底部当年生总枝条的相关指标，结果如表所示。当年生总枝条是指在一个生长季节内(通常是春季萌芽到秋季落叶前)萌发、生长并木质化的枝条及其上的所有叶片。回答下列问题。 相关指标 总枝条位置 叶片最大光合速率 (CO2μmol·m-2·s-1) 叶片呼吸速率 (CO2μmol·m-2·s-1) 相对碳成本 (%) 比叶面积 (m2·kg-1) 树冠顶部 11.9 1.8 15.6 9.8 树冠底部 9.5 1.1 15.2 13.5 注：相对碳成本=(当年生总枝条的碳总量/叶片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量)×100%；比叶面积=叶面积/叶干重。 （1）实验中测定最大光合速率时，除使用饱和光照外，还应保证________和________等环境因子一致且适宜。与测定光合速率不同，测定叶片的呼吸速率必须在________环境条件下。叶肉细胞有氧呼吸过程中，能量释放的部位有________； （2）已知，光合速率=净光合速率+呼吸速率。以一定强度的光照射该植物顶部叶片，此时顶部叶片的呼吸速率与光合速率相等，若用同强度的光照射底部叶片，此时底部叶片的净光合速率应________(填“>0”、“<0”或“=0”)。 （3）植株生长过程中，总枝条可向根等部位输出有机物，总枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈_______(填“正”或“负”)相关。底部与顶部总枝条的相对碳成本接近，但底部总枝条所处环境光照较弱，在此条件下，据表中数据分析，底部总枝条通过________和________，使其碳输出量实现最大化。 【答案】（1） ①. CO2浓度 ②. 温度 ③. 黑暗 ④. 细胞质基质、线粒体(线粒体基质、线粒体内膜) （2）>0 （3） ①. 负 ②. 降低呼吸速率 ③. 增大比叶面积 【解析】 【小问1详解】 测定最大光合速率时，除使用饱和光照外，需要保证其他影响光合作用的环境因子如CO2​浓度、温度等处于一致且适宜的状态。测定呼吸速率时，为排除光合作用吸收CO2​对结果的干扰，必须在黑暗条件下进行。 【小问2详解】 根据题干信息，光合速率（总光合）=净光合速率+呼吸速率，题目中该光强下顶部叶片总光合=呼吸速率，说明顶部净光合为0，该光强为顶部（阳生叶）的光补偿点。底部叶片是阴生叶，光补偿点低于阳生叶，即该光强高于底部的光补偿点，因此底部叶片净光合速率>0。 【小问3详解】 相对碳成本是当年生枝条自身保留的碳量占总吸收碳量的比例，保留比例越高，可输出的碳越少，因此枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈负相关。底部光照较弱，结合表格数据可知，底部叶片通过降低呼吸速率减少自身有机物消耗、增大比叶面积（相同叶干重获得更大光合面积）捕获更多光能，在相对碳成本接近时实现碳输出量最大化。 18. 肾综合征出血热(HFRS)是由汉坦病毒(HTNV)感染所致的疾病，病理特征是急性肾损伤、血管通透性增加等，其发病机制与血管内皮损伤、过度的免疫应答等有关。请回答下列问题： （1）患者因血浆外渗造成血容量减少，出现低血压休克，机体可通过调节由________分泌的抗利尿激素增加，促进________，以增加血量，同时压力感受器将信号传至________(填“下丘脑”、“脑干”或“脊髓”)，通过________(填“交感神经”或“副交感神经”)，使心率加快、血管收缩，维持血压稳定。 （2）机体感染病毒后，产生大量的IL-6、TNF-α等促炎细胞因子，促炎细胞因子进一步激活炎症性单核细胞，使其产生更多的细胞因子，形成细胞因子风暴，严重时可导致其他器官的免疫损伤，该过程的调节机制为________(正或负)反馈调节。IL-6、TNF-α等细胞因子在体液免疫中的作用是_______________。 （3）NF-kB信号转导通路是神经、激素和免疫调节的枢纽，其调节相关细胞因子基因的表达的部分过程如图所示。NF-kB是一种转录因子，它在细胞质中被抑制蛋白IkB结合而处于失活状态。据图分析，HTNV侵染宿主细胞后，通过促进IkB________，使NF-kB从失活状态变为活化状态，活化的NF-kB进入细胞核，促进________，最终合成并释放大量细胞因子。 【答案】（1） ①. 下丘脑 ②. 肾小管和集合管对水分的重吸收 ③. 脑干 ④. 交感神经 （2） ①. 正 ②. 参与B细胞的活化，促进B细胞的分裂、分化过程 （3） ①. 发生磷酸化 ②. TNF-α基因的转录 【解析】 【小问1详解】 抗利尿激素由下丘脑合成、分泌（垂体释放），作用是促进肾小管和集合管重吸收水，减少尿量以提升血容量；心血管活动的调节中枢位于脑干，低血压时交感神经兴奋，使心率加快、血管收缩，升高血压维持稳态。 【小问2详解】 根据题意可知，机体感染病毒后，产生大量的IL-6、TNF-α等促炎细胞因子，促炎细胞因子进一步激活炎症性单核细胞，使其产生更多的细胞因子，使反应不断放大，偏离稳态，故调节机制为正反馈调节。细胞因子在体液免疫中参与B细胞的活化，促进B细胞的分裂、分化过程。 【小问3详解】 由图可知，HTNV进入宿主细胞后，促进NF-kB结合的IkB发生磷酸化，磷酸化后的IkB与NF-kB分离，使NF-kB活化，同时活化的NF-kB进入细胞核，促进细胞因子相关基因（TNF-α基因）的转录，最终产生大量细胞因子。 19. 近亲婚配易导致隐性遗传病发病率升高，因此，我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。白化病是常染色体遗传病，正常（A）对白化（a）显性；红绿色盲由X连锁隐性基因（）决定；代表X连锁抗维生素D佝偻病致病基因。假设有下列3个近亲婚配家系，其第II代非血亲配偶均不携带致病基因。回答下列问题。 （1）家系①中，如果基因型为，基因型为，则患白化病的概率为__________。假设人群中白化病基因频率为1%，则白化病患者的比例应为__________。 （2）家系②中，如果不携带致病基因，为表型正常的红绿色盲基因携带者，那么IV-1不可能为红绿色盲，是因为来自I-2的基因无法通过个体__________和__________遗传给IV-1。 （3）家系③中，假设为携带白化基因的佝偻病患者，不携带致病基因，IV-1同时患白化病和佝偻病。可推断I-1的基因型为__________，II-3的基因型为__________，III-1的表型为__________，IV-1的基因型为__________。 （4）假设三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体。I-2不携带致病基因。在三个家系中，IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率分别为：家系①__________，家系②__________，家系③__________。 【答案】（1） ①. 1/64 ②. 1/10000 （2） ①. II-3 ②. III-2 （3） ①. AaXDY ②. AaXdY ③. 不患白化病，患佝偻病 ④. aaXDXd （4） ①. 1/512 ②. 0 ③. 0 【解析】 【小问1详解】 根据题干可知I-1为Aa、I-2为AA，又因为第II代非血亲配偶均不携带致病基因，所以II-1、II-4的基因型均为AA，故II-2和II-3获得a基因的概率均为1/2，即II-2为Aa的概率为1/2，II-3为Aa的概率也为1/2。所以III-1、III-2最终都能获得a的概率均为（1/2）×（1/2）=1/4。III-1和III-2是Aa的概率为1/4，他们生育aa患儿的概率为（1/4×1/4）×1/4=1/64。白化病是常染色体遗传病，根据遗传平衡定律可知，当a的基因频率为1%时，aa频率为1%×1%=1/10000。 【小问2详解】 红绿色盲是X连锁隐性，家系②中I-1不携带致病基因，其基因型为XBY，I-2为表型正常的红绿色盲基因携带者，其基因型为XBXᵇ。若在该家系中IV-1为红绿色盲，则IV-1会从III-2遗传到Xᵇ，而III-2（XY）的Xᵇ只能来自母亲II-4，Y来自II-3，而II-3的X不会遗传给II-4，所以可知II-3从I-2遗传到的X是不会遗传给IV-1的。已知I-2基因型为XBXᵇ，由于Xᵇ基因无法通过个体II-3和III-2遗传给IV-1，因此IV-1不可能为红绿色盲。 【小问3详解】 抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病，I-1是携带白化基因的佝偻病男性，基因型为AaXDY，I-2不携带致病基因，基因型为AAXdXd；所以II-3基因型为A—XdY，因为第II代非血亲配偶均不携带致病基因，故II-4基因型为AAXdXd，所以III-2基因型为A—XdXd。若IV-1同时患白化病与佝偻病，则IV-1关于白化病的基因型为aa，所以可确定III-2基因型为AaXdXd，又因II-4基因型为AAXdXd，所以III-2的a来自II-3，故可确定II-3基因型为AaXdY。IV-1是女性，同时患两种病，其父亲III-2基因型为AaXdXd，故可判定IV-1基因型为aaXDXd，且IV-1的Xᴰ不能来III-2，只能来自父方III-1，所以III-1关于佝偻病的基因型为XDY，即III-1患佝偻病；第II代非血亲配偶均不携带致病基因，故II-1基因型为AAXdY。III-1是II-1的儿子，III-1一定会含A基因，即III-1不患白化病，所以III-1表型为不患白化病但患佝偻病。 【小问4详解】 三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体,基因型为AaXbY，I-2不携带致病基因，基因型为AAXBXB。第II代非血亲配偶均不携带致病基因，则II-1基因型为AAXBY，II-4基因型为AAXBY。三个家系的IV-1均为女性，需同时为aa和XbXb才会同时患两种病： 家系①：已知I-1基因型为AaXbY，I-2基因型为AAXBXB，由此可推出II-2的基因型为1/2AAXBXb或1/2AaXBXb，II-3的基因型为1/2AAXBXb或1/2AaXBXb，II-1与II-4基因型为AAXBY。若IV-1患两种病，则基因型为aaXbXb，则此时结合II-1与II-2基因型分析III-1基因型需要为AaXbY，其概率为1/2×1/2×1/2=1/8；结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型需要为AaXBXb，其概率为1/2×1/2×1/2=1/8，所以IV-1基因型为aaXbXb的概率是1/8×1/8×1/4×1/2=1/512。 家系②：已知I-1基因型为AaXbY，I-2基因型为AAXBXB，由此可推出II-3的基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY，II-4的基因型为AAXBXB。结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY，III-2不能为IV-1提供Xb，所以IV-1关于红绿色盲的基因型不可能为XbXb，即IV-1个体患红绿色盲的概率为0，所以IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率也为0。 家系③：已知I-1基因型为AaXbY，I-2基因型为AAXBXB，由此可推出II-3的基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY，II-4的基因型为AAXBXB。结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型为1/2AAXBXB或1/2AaXBXB，III-2不能为IV-1提供Xb，所以IV-1关于红绿色盲的基因型不可能为XbXb，即IV-1个体患红绿色盲的概率为0，所以IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率也为0。 20. 我国云南昭通大山包国家级自然保护区是黑颈鹤等越冬候鸟的重要栖息地。近年来，保护区实施了退耕还湿、生态搬迁等措施，群落结构显著改善。科研团队对该区域恢复前后的群落进行了长期监测，部分数据如下表所示： 调查年份 植物物种数(种) 鸟类物种数(种) 黑颈鹤越冬数量(只) 群落优势种 2010年(恢复前) 186 68 1200 紫茎泽兰(入侵种)、白花三叶草 2024年(恢复后) 358 119 2344 高山嵩草、披碱草(本地种) 此外，研究发现该湿地中的黑颈鹤主要栖息于浅水区和沼泽地带，以湿地中的鱼、虾及植物根茎为食；而灰鹤则属于杂食性鸟类，主要以植物根茎、草籽、农作物为食，兼食昆虫、软体动物等，它们多分布于周边干燥的草甸区域，且常到农田中觅食，夜晚回到湿地休息。随着湿地面积的扩大，黑颈鹤的种群数量逐年上升。 （1）区分大山包湿地群落与周边森林群落的重要特征是__________。从2010年到2024年，该区域发生的群落演替类型属于__________演替。随着天气回暖，山林逐渐变得更加翠绿，更多动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的__________功能；各种动物生活其中，它们之间虽然食性相似但是竞争不明显，可以用__________来解释。温度属于影响动物种群密度的__________(填“密度”或“非密度”)制约因素。 （2）研究黑颈鹤、灰鹤的生态位除题干中提到的内容外，还要研究的内容有__________。黑颈鹤与灰鹤在大山包保护区内的空间分布差异，体现了群落的__________结构，这种分布格局有利于它们__________。 （3）结合材料，从群落结构和种间关系的角度，解释大山包湿地恢复后黑颈鹤种群数量显著增加的原因：____________________________________。 【答案】（1） ①. 物种组成 ②. 次生 ③. 信息传递 ④. 生态位分化 ⑤. 非密度 （2） ①. 天敌、与其他物种的关系 ②. 水平 ③. 减少种间竞争(或充分利用环境资源) （3）湿地恢复使植物物种丰富度增加，群落的空间结构(垂直和水平结构)更加复杂，为黑颈鹤提供了更丰富的食物资源和更适宜的栖息空间；同时，本地优势种取代了入侵种，改善了生态环境，降低了黑颈鹤的种间竞争压力，从而促进了黑颈鹤种群数量的增长 【解析】 【小问1详解】 区分不同群落的最重要特征是群落的物种组成。该区域恢复前原本存在生物群落和土壤条件，甚至保留了部分植物，因此发生的演替属于次生演替。温度变化属于物理信息，动植物随季节温度变化产生的响应，体现了生态系统的信息传递功能。 食性相似但竞争不明显，是因为不同物种的生态位发生了分化，占据了不同的生存资源空间，降低了重叠度。 温度这类非生物因素的制约作用强度和种群密度没有关联，属于非密度制约因素。 【小问2详解】 生态位的研究包含物种所处的空间位置、占用资源的类型、与其他物种的关系等，题干仅提及了栖息区域、食物来源，还需要补充研究如天敌、与其他物种的关系等内容；黑颈鹤和灰鹤在保护区不同的区域分布，属于群落的水平结构，这种生态位的分化可以减少种间竞争，更充分地利用环境中的各类资源。 【小问3详解】 从群落结构和种间关系的角度，解释大山包湿地恢复后黑颈鹤种群数量显著增加的原因有：湿地恢复使植物物种丰富度增加，群落的垂直和水平结构更加复杂，为黑颈鹤提供了更丰富的食物资源和更适宜的栖息空间；同时，本地优势种取代了入侵种，改善了生态环境，降低了黑颈鹤的种间竞争压力   ，从而促进了黑颈鹤种群数量的增长。 21. 科研人员利用大肠杆菌构建工程菌生产重组人胰岛素，其部分过程如下图。质粒上LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则为白色。回答下列问题： 限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Nhe Ⅰ Sma Ⅰ Xma Ⅰ 识别序列(5′→3′) G↓GATCC A↓GATCT G↓CTAGC CCC↓GGG C↓CCGGG （1）为获得胰岛素基因，可从________细胞中提取RNA，逆转录后利用图中与A、B链结合的引物________进行PCR扩增。载体上RNA聚合酶识别和结合的部位是________。 （2）培养动物细胞时，若恒温培养箱内CO2不足，会导致培养液_______异常；乳腺癌细胞培养时_______(填“会”或“不会”)出现接触抑制现象。 （3）已知图中胰岛素基因的B链为模板链，为了使目的基因与载体正确连接，扩增目的基因时应在胰岛素基因左右两端相应引物的5′端分别添加限制酶________的识别序列。 （4）将重组质粒导入大肠杆菌后，需将大肠杆菌置于含________的培养基中培养，挑选________色的菌落进行扩大培养。 （5）为鉴定导入的人胰岛素基因是否成功表达，可以用________技术进行检测。进一步检测发现，大肠杆菌中表达出的胰岛素没有活性，从细胞结构角度分析，可能的原因是：________________________。 【答案】（1） ①. 胰岛B ②. ②③ ③. 启动子 （2） ①. pH ②. 不会 （3）BamH Ⅰ、Nhe Ⅰ(顺序不能颠倒) （4） ①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 白 （5） ①. 抗原—抗体杂交 ②. 大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对多肽链进行正确的加工，无法形成有生物活性的胰岛素 【解析】 【小问1详解】 胰岛素基因仅在胰岛B细胞中选择性表达，因此可从人胰岛B细胞中提取到胰岛素的mRNA；PCR的子链延伸方向为5'→3'，要扩增胰岛素基因，需要选择能分别结合两条模板链、引导子链向目的基因区域延伸的引物，即引物②（结合A链3'端附近）和引物③（结合B链3'端附近）。载体上RNA聚合酶识别和结合的部位是启动子。 【小问2详解】 培养动物细胞时，若恒温培养箱内CO2不足，会导致培养液pH异常；乳腺癌细胞培养时不会出现接触抑制现象。 【小问3详解】 已知B链是胰岛素基因的模板链，即转录方向是从左往右，为保证目的基因插入质粒后转录方向与质粒启动子的转录方向一致，同时避免目的基因自连、质粒自连，需要选择两种不同的限制酶切割：结合目的基因上有Bgl Ⅱ的切割位点（所以不能选该酶），Sma Ⅰ和Xma Ⅰ具有相同的识别序列（选择Xma Ⅰ将会破坏氨苄青霉素抗性基因，故不能选），考虑到BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ切割后可以产生相同的黏性末端，因此在扩增目的基因时，需在两端引物的5'端分别添加BamH Ⅰ、NheⅠ的识别序列。 【小问4详解】 培养基中添加氨苄青霉素可筛选出成功导入质粒（含Ampʳ抗性基因）的大肠杆菌；同时添加X-gal可利用题干的蓝白斑筛选原理：重组质粒的目的基因插入LacZ基因内部，破坏了LacZ基因的结构，无法合成β-半乳糖苷酶，不能分解X-gal，因此成功导入重组质粒的菌落为白色，挑选白色菌落即可排除导入空质粒的蓝斑，获得含目的基因的工程菌。 【小问5详解】 检测目的基因是否成功翻译出蛋白质，可以用抗原-抗体杂交技术；从细胞结构角度，大肠杆菌是原核生物，仅含核糖体一种细胞器，没有内质网、高尔基体等加工分泌蛋白的细胞器，无法对翻译出的胰岛素多肽链进行剪切、折叠、修饰等加工过程，因此表达出的胰岛素没有生物活性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $