北京市丰台区2021—2022学年高三上学期期末生物试题

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丰台区2021~2022学年度第一学期期末练习
高 三 生 物 学
考
生
须
知
1. 答题前，考生务必先将答题卡上的学校、年级、班级、姓名、准考证号用黑色字迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的准考证号、姓名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。
2. 本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。
3. 请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在练习卷、草稿纸上答题无效。
4. 本练习卷满分共100分，作答时长90分钟。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 细胞和生物体的各项生命活动都有其物质基础。下列各项不能作为支持这一论点的论据是( )
A. 缺乏P元素时细胞中磷脂、核酸和ATP等的合成会受到影响
B. 蛋白质和核酸既是生命赖以生存的物质也是生命活动的产物
C. 癌细胞容易在体内分散和转移与细胞膜表面糖蛋白减少有关
D. 将细胞内含有的各种物质按比例混合即可完成各项生命活动
【答案】D
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素虽然在生物体内都有一定的生理作用，但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，有机地结合成各种化合物，这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理功能，因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。

【详解】A、磷脂、核酸和ATP中元素组成都是C、H、O、N、P，缺P元素时，会影响它们的合成，A正确；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是生物的遗传物质，蛋白质和核酸既是生命赖以生存的物质也是生命活动的产物，B正确；
C、癌细胞容易在体内分散和转移与细胞膜表面糖蛋白减少有关，C正确；
D、将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，不能构成一个生命系统，细胞需有完整的结构才能行使其功能，D错误。
故选D。
2. 溶酶体膜上具有依赖ATP的质子泵，可将细胞质中的H+泵入溶酶体内，维持膜内的酸性环境，有助于溶酶体内水解酶发挥作用。下列说法不正确的是( )
A. H+以主动运输的方式进入溶酶体内
B. 溶酶体破裂后水解酶的活性应不变
C. 溶酶体能水解侵入细胞的病毒和细菌
D. 溶酶体能降解细胞中衰老、损伤的细胞器
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息，溶酶体膜上具有依赖ATP的质子泵，可将细胞质中的H+泵入溶酶体内，维持膜内的酸性环境，由此可见H+的运输属于主动运输，而主动运输需要载体蛋白的协助和消耗能量，因此质子泵的具体作用是催化ATP水解，将细胞质中的H+运入溶酶体内。
【详解】A、H+泵入溶酶体内，依赖ATP，即消耗ATP，且需要载体即质子泵的协助，故H+以主动运输的方式进入溶酶体内，A正确；
B、溶酶体内酸性环境有助于溶酶体内水解酶发挥作用，溶酶体破裂后，因pH发生改变，其水解酶的活性会受到影响，B错误；
CD、溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有水解酶，能分解损伤、衰老的细胞器，也能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，CD正确。
故选B。
3. 已知在阿片受体表达极低的神经干细胞中，纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化；而在阿片受体表达水平高的神经干细胞分化后期，吗啡（阿片类药）则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞。以下说法正确的是( )
A. 纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生不定向的分化
B. 神经干细胞是高度分化的细胞，通常具有较强的分裂能力
C. 神经干细胞的分化过程中DNA和蛋白质均会发生稳定性改变
D. 服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关
【答案】D
【解析】
【分析】在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞分化。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、根据题干信息“纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化，吗啡促使分化方向偏向神经胶质细胞”，说明纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生定向的分化，A错误；
B、神经干细胞相对分化程度较低，通常具有较强的分裂能力，B错误；
C、神经干细胞的分化过程中DNA没有发生改变，C错误；
D、根据题干信息“吗啡（阿片类药）则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞”，说明服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关，D正确。
故选D。
4. 光合作用降低的原因分为气孔限制和非气孔限制两个方面。研究人员测定了不同程度的干旱胁迫下两种苜蓿的相关指标，部分数据如下图所示。以下分析正确的是( )

A. 气孔限制主要影响光反应速率
B. 干旱胁迫导致胞间CO2浓度下降
C. 光合速率下降的原因主要是非气孔限制
D. 推测品种1比品种2更耐干旱
【答案】D
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有很多，气孔是CO2和水分子的通道，是影响光合作用的因素之一，可分为气孔限制和非气孔限制两个方面。若气孔导度下降，胞间CO2下降， 光合速率降低，称为气孔限制因素；若气孔导度下降，胞间CO2仍旧较高，受其它因素影响，光合速率较低，称为非气孔限制因素。
【详解】A、气孔是CO2的通道，CO2是碳反应（暗反应）的原料之一，因此气孔限制主要影响碳反应（暗反应）速率，A错误；
B、第二幅图表示干旱胁迫对不同品种的影响，可知对于品种1轻度干旱胁迫导致胞间CO2浓度下降，而中度和重度都是上升，对于品种2，不同程度的干旱胁迫均导致胞间CO2浓度下降，B错误；
C、品种1胞间CO2浓度上升（重度和中度），净光合速率下降，为非气孔因素限制，品种2胞间CO2浓度下降，净光合速率下降，为气孔因素限制，故光合速率下降的原因主要是气孔限制，C错误；
D、品种1的净光合速率下降幅度更小，因此推测品种1比品种2更耐干旱，D正确。
故选D。
5. 对有色饱满籽粒玉米和无色凹陷籽粒玉米进行一系列的杂交试验，结果如下。以下叙述不正确的是( )
实验一
实验二
亲代 有色饱满 × 无色凹陷
↓
F1 有色饱满

亲代 F1 × 无色凹陷
↓
子代 有色 有色 无色 无色
饱满 凹陷 饱满 凹陷
4032 149 152 4035

A. 控制粒色的一对基因中有色籽粒基因为显性基因
B. 控制有色和饱满籽粒的基因位于同一条染色体上
C. 控制饱满和凹陷的基因分离只发生在减数分裂I
D. F1产生配子过程中发生了同源染色体的片段交换
【答案】C
【解析】
【分析】从题干可知，无色凹陷为双隐性个体，实验二可称为测交实验， 测交实验可检测待测个体产生的配子种类及比例，由F2的表现型及比例可知，F1有色饱满个体产生了四种配子，且比例为4032∶149∶152∶4035，不为1∶1∶1∶1，说明两对基因位于一对同源染色体上（即连锁），且在产生配子的过程中发生了交叉互换。
【详解】A、亲本有色与无色杂交，F1全为有色，说明有色为显性，且从F2有色∶无色=1∶1可知，粒色受一对等位基因控制，A正确；
B、F2的四种表现型之比不为1∶1∶1∶1，说明发生了交叉互换，故控制有色和饱满籽粒的基因位于同一条染色体上，B正确；
C、控制饱满和凹陷的基因在减数第一次分裂前期发生了交叉互换，故基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ，C错误；
D、F1产生配子过程中发生了同源染色体的片段交换，导致F2出现了四种表现型的比例不为1∶1∶1∶1，D正确。
故选C。
6. 控制某遗传病的一对等位基因在限制性内切核酸酶的作用下可切割成两种不同长度的DNA片段，用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱。下图是该遗传病的某个家系基因带谱。以下分析不正确的是( )


A. 该病为X染色体隐性遗传病
B. 限制性内切核酸酶有特异性
C. 3号为杂合子的概率是100%
D. 5号出生前需进行基因检测
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知，1号和2号的基因定位鉴定获得的带谱是两条，因此均为杂合子，4号为纯合子。
【详解】A、根据无中生有为隐性，2号的基因为杂合，故其判断为常染色体隐性遗传病，A错误；
B、制性内切核酸酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此具有特异性，B正确；
C、3号电泳带出现两条，故3号一定是杂合子，C正确；
D、5号可能患病也可能正常也可能是携带者，所以出生前需进行基因检测，D正确。
故选A。
7. 利福霉素是一类广谱抗菌素，能与细菌的RNA聚合酶结合，起到抑菌和杀菌作用。下列相关叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌mRNA的起始密码子
B. 感染细菌的人体细胞在RNA聚合酶作用下合成细菌的蛋白质
C. 利福霉素通过抑制mRNA的翻译过程来达到抑菌和杀菌的效果
D. 滥用利福霉素可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效
【答案】D
【解析】
【分析】1、RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白质的一段DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露，细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
2、mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。
【详解】A、RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌DNA的启动子，A错误；
B、细菌具有细胞结构，细菌蛋白质在细菌细胞内合成，B错误；
C、利福霉素与细菌的RNA聚合酶结合抑制基因表达过程中的转录过程，C错误；
D、利福霉素能对变异的细菌进行选择，即具有抗药性的细菌增多，进而可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效，D正确。
故选D。
8. 某种植物调控低温耐受力的基因A的等位基因有a1、a2……，a1相比该位点其他等位基因更能提高植物对寒冷的耐受力。在该种植物的一个种群中最初不具有a1，偶然有人将一株携带a1的植株引入该种群。以下哪种情况不利于该种群中a1基因频率的上升( )
A. 冬季寒潮频繁发生
B. 该种群与其他种群间缺乏基因交流
C. 种群规模很大且连续分布区十分广泛
D. 种子在该种群分布范围内都能有效传播
【答案】C
【解析】
【分析】在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群相应的基因频率会不断提高，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会下降；在持续选择的条件下，不利变异个体的基因频率有可能下降至0。影响种群基因频率变化的因素有突变、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变等。
【详解】A、由题a1相比该位点其他等位基因更能提高一种植物对寒冷的耐受力可知，冬季寒潮频繁发生利于a1在该种群中频率上升，A错误；
B、该种群与其他种群间缺乏基因交流可能存在地理隔离，有利于a1基因在该种群中频率上升，B错误；
C、种群越大，偶然事件对种群基因频率的变化的影响越小，种群越小，偶然事件对种群基因频率的变化的影响越大，因此种群规模很大，连续分布区十分广泛，不利于a1在该种群中频率上升，C正确；
D、种子小而轻，在该种群分布范围内都能有效传播，利于a1在该种群中频率上升，D错误。

故选C。
9. 下图表示光照持续时间对植物开花的影响。下列相关分析不合理的是( )

A. 植物感应光暗周期中的黑暗持续长度来感知日长变化
B. 红光打断黑暗周期抑制短日照植物开花，可被远红光逆转
C. 植物感应光信号的光敏色素能吸收红光不吸收远红光
D. 植物选择昼夜时间长短作为开花依据是长期进化的结果
【答案】C
【解析】
【分析】植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的现象称为光周期现象。
【详解】A、植物对光周期的反应，主要是黑暗长短在起作用，A正确；
B、由第4条和第5条信息中可知，红光打断黑暗周期短日照植物不开花，再加入远红光，短日照植物开花，B正确；
C、由第4条和第5条信息中可知，植物感应光信号的光敏色素既能吸收红光也能吸收远红光，C错误；
D、植物选择昼夜时间长短作为开花依据是长期进化的结果，D正确。
故选C。
10. 血糖的平衡对于保持人体健康有重要意义。下列关于血糖平衡调节的说法不正确的是( )
A. 人体内存在多种升高血糖的激素
B. 胰岛B细胞可接受神经递质的调节
C. 胰岛素升高抑制胰高血糖素的分泌
D. 必须在空腹状态下测量血糖含量
【答案】D
【解析】
【分析】不同时间段监测血糖的意义1. 空腹血糖：主要反映在基础状态下(最后一次进食后8-10小时)没有饮食负荷时的血糖水平，是糖尿病诊断的重要依据。2. 餐后2小时的血糖：反映胰岛B细胞储备功能的重要指标，即进食后食物刺激B细胞分泌胰岛素的能力。测餐后2小时的血糖能发现可能存在的餐后高血糖，能较好的反映进食与使用降糖药是否合适，这是空腹血糖不能反映的。3. 睡前血糖反映胰岛B细胞对进食晚餐后高血糖的控制能力。是指导夜间用药或注射胰岛素剂量的依据。4. 随机血糖：可以了解机体在特殊情况下对血糖的影响，如进餐的多少，饮酒，劳累，生病，情绪变化，月经期等。
【详解】A、人体内存在多种升高血糖的激素，如胰高血糖素和肾上腺素都能升高血糖，A正确；
B、胰岛B细胞可接受血糖调节中枢（下丘脑）的指令，即受神经递质的调节，B正确；
C、胰岛素是降低血糖的激素，胰高血糖素是升高血糖的激素，胰岛素升高抑制胰高血糖素的分泌，从而达到降低血糖的效果，C正确；
D、任何状态下都可以测量血糖含量，不同状态下血糖含量的指标均不同，D错误。
故选D。
11. 在足球赛场上，球员奔跑、抢断、相互配合，完成射门。下列对比赛中球员机体生理功能的表述，不正确的是（　　）
A. 自主神经系统不参与这个过程
B. 这些过程涉及一系列的反射活动
C. 在大脑皮层调控下球员相互配合
D. 球员在神经与肌肉的协调下起脚射门
【答案】A
【解析】
【分析】神经系统的分级调节：
1、各级中枢的分布与功能：①大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑：有维持身体平衡的中枢。③脑干：有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器（水平衡中枢）、血糖平衡调节中枢，是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓：调节躯体运动的低级中枢。
2、各级中枢的联系 神经中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间相互联系，相互调控。一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控，这样，相应器官、系统的生理活动，就能进行得更加有条不紊和精确。
【详解】A、下丘脑有体温调节中枢、渗透压感受器（水平衡中枢）、血糖平衡调节中枢，是调节内分泌活动的总枢纽；脑干有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。因此下丘脑和脑干都参与这个过程的神经调节，A错误；
B、这些过程有“奔跑、抢断、相互配合，完成射门”等动作，故涉及一系列的反射活动，B正确；
C、大脑皮层是最高级中枢，在大脑皮层调控下球员相互配合，完成各项动作，C正确；
D、该过程中涉及奔跑、抢断等动作，球员在神经与肌肉的协调下起脚射门，D正确。
故选A。
12. 研究表明，人乳头瘤病毒（HPV）侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，可能导致子宫颈癌。目前上市的HPV疫苗大部分是以HPV的衣壳蛋白L1或L2为靶标制备的。下列有关HPV疫苗与预防子宫颈癌的相关说法不正确的是( )
A. 被HPV侵染的细胞无法有效呈递抗原信息，从而逃避免疫监视
B. HPV首次进入机体时引起体液免疫，再次进入机体时引起细胞免疫
C. HPV疫苗作为抗原可诱导B细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞
D. 可以利用基因工程生产的HPV衣壳蛋白为基础制备HPV疫苗
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗是将病原微生物（如细菌、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活等方法制成的制剂。接种后引起人体的免疫反应，产生抗体与记忆细胞。
【详解】A、由题意“人乳头瘤病毒（HPV）侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降”可知，被HPV侵染的细胞由于HLA分子表达水平下降，从而无法有效呈递抗原信息，从而逃避免疫监视，A正确；
B、HPV首次进入机体时主要引起体液免疫，再次进入机体时主要引起二次免疫，B错误；
C、HPV疫苗作为抗原，可以刺激机体诱导B细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞，C正确；
D、由题意“目前上市的HPV疫苗大部分是以HPV的衣壳蛋白L1或L2为靶标制备的”可知，可以利用基因工程生产的HPV衣壳蛋白为基础制备HPV疫苗，D正确。
故选B。
13. 升金湖是长江中下游越冬水鸟的重要聚集区。科研人员将湖中水鸟划分为4个集团（每个集团包括若干种水鸟），并对它们的觅食和生境利用进行调查，结果如下表所示（百分比代表使用频率）。下列说法错误的是( )
集团
觅食行为
生境利用
G1
间歇型啄食（100%）
草滩（68.6%），泥滩（15.4%）
G2
间歇型啄食（86.5%），
泥滩挖掘取食（9.9%）
浅水区（44.2%），泥滩（39.1%）
G3
多种觅食行为
中水区（41.3%），深水区（30.4%）
G4
潜水取食（99.3%）
深水区（74.7%），中水区（17.1%）

A. 冬天食物短缺会使集团间的生态位重叠度增大
B. 与集团内相比，集团间水鸟生态位重叠度更大
C. 水深因素通过将觅食生境分割开以降低集团间的相互竞争
D. 越冬水鸟生态位重叠取决于觅食行为和觅食生境的重叠度
【答案】B
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位重叠 生物群落中，多个物种取食相同食物的现象就是生态位重叠的一种表现，由此造成物种间的竞争，而食物缺乏时竞争加剧。
【详解】A、冬天食物缺乏时，鸟类会扩大取食种类，会使集团间的生态位重叠度增大，A正确；
B、集团内，觅食行为相同，故与集团内相比，集团间水鸟的生态位重叠度更小，B错误；
C、因觅食行为不同，不同深度水域由不同集团利用，故水深因素通过将觅食生境分割开以降低集团间的相互竞争，C正确；
D、重叠程度取决于越冬水鸟取用同一食物的几率及生态位宽度，故越冬水鸟生态位重叠取决于觅食行为和觅食生境的重叠度，D正确。
故选B。
14. 下图表示某地人工建立的农业生态系统模式。下列叙述正确的是( )

A. 图中组成捕食关系的食物链是甘薯→奶牛
B. 甘薯的同化量等于底泥与沼渣的能量值之和
C. 食用菌作为生产者可利用花木枯枝的有机物
D. 该生态系统能够实现物质和能量的循环利用
【答案】A
【解析】
【分析】1、生态系统的组成成分：（1）非生物的物质和能量（无机环境）；（2）生产者（自养型）：主要是绿色植物，还有少数化能合成型生物；（3）消费者（异养型）：主要是动物，还有营寄生生活的微生物；（4）分解者（异养型）：主要是指营腐生生活细菌和真菌，还有少数动物。
2、食物链是指在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。其第一营养级（开端）一定是生产者，第二营养级一定是植食性动物，分解者不能参与食物链。
3、生态系统中，能量流动的特点是：单向流动、逐级递减。
【详解】A、食物链是由生产者和消费者组成的，即图中组成捕食关系的食物链是甘薯→奶牛，A正确；
B、甘薯的同化量等于从底泥与沼渣获得的能量值之和，而不是等于底泥与沼渣的能量值之和，B错误；
C、食用菌属于分解者，可利用花木枯枝的有机物，C错误；
D、该生态系统能够实现物质的循环利用，但根据能量流动的特点可知能量是不能循环利用的，D错误。
故选A。
15. 下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是( )
选项
实验名称
观察指标
A
探究植物细胞的吸水和失水
细胞壁的位置变化
B
绿叶中色素的提取和分离
滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
纺锤丝牵引染色体的运动
D
DNA的粗提取
颜色反应

A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）；
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）；
3、观察植物细胞质壁分离及复原实验的原理：（1）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大．（2）当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。（3）当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
【详解】A、探究植物细胞的吸水和失水，中央液泡大小和颜色、原生质层的位置都可作为观察对象，但细胞壁伸缩性较小，几乎不会发生变化，故细胞壁的位置变化不能作为观察指标，A错误；
B、绿叶中色素的提取和分离，由于不同色素的颜色以及含量都不同，且随层析液在滤纸条上的扩散速率也不同，故滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄都可以作为观察指标，B正确；
C、观察根尖分生组织细胞有丝分裂，细胞在解离的时候已经死亡，看不到纺锤丝牵引染色体的运动，故纺锤丝牵引染色体的运动不能作为观察指标，C错误；
D、DNA不溶于酒精，因此将冷却的酒精溶液加入到过滤后的溶解有DNA的NaCl溶液中后，DNA析出，但不会产生特定的颜色反应，故不能用颜色反应作为观察指标，D错误。
故选B。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 为加速塞罕坝地区由“荒原沙地”到“绿水青山”的演替，实现其生态恢复，先后有三代人的青春奉献在了这里。以下是部分研究历程。
（1）建国初期，塞罕坝土壤干旱，有机质含量低。为改良塞罕坝的初期土壤，请从表1中选择两种合适的树种种植。_______
表1 部分树种的生物特性
树种
生物特性
黄柳
灌木；耐旱、耐瘠、固沙
白桦
乔木；喜湿、喜肥；阔叶
山杨
乔木；耐旱、喜肥；阔叶
樟子松
乔木；耐旱、耐瘠、固沙；根系发达、针叶
紫杉
乔木；喜湿、喜肥；浅根性、针叶

（2）经过初期改造，塞罕坝的土壤条件已适合种植快速成林的华北落叶松。数年后，爆发了大规模的落叶松锉叶蜂虫害，原因是针叶纯林群落的_______低，生态系统的_______简单，导致塞罕坝地区生态系统的_______稳定性差。同时，生长迅速的落叶松消耗土壤中大量的N、P、K等无机盐，使土壤肥力下降。
（3）为解决上述两个问题，林场研究员欲引入可为鸟类提供栖息场所的树种——白桦，并进行如下研究：
①调查塞罕坝不同地区纯林、混交林内落叶松锉叶蜂的虫口密度，数据如表2.与纯林相比，混交林的有虫株率和虫口密度________。请从种间关系角度分析这种变化的原因。________（写出1点即可）
表2 纯林、混交林内落叶松的有虫株率和虫口密度
调查地点
树种组成
有虫株率/%
虫口密度（条/株）
备注
月亮湖
纯林
100
3350
纯林：乔木为华北落叶松，林下植被为草本
纯林
100
4310
小桥子
纯林
100
2765
混交林
75.0
79
混交林：乔木为华北落叶松和白桦，林下植被为草本和灌木
川堂林子
混交林
82.4
136
混交林
68.7
68

②林场研究员对华北落叶松和白桦凋落物中的相关物质含量做了测定，数据见表3.白桦凋落物中初始_______元素含量明显高于华北落叶松凋落物，导致C/N值差异较大。在一定范围内，C/N值越低，凋落物越容易被分解。
表3 凋落物初始养分组成
基质
有机质/%
C/%
N/（mg·g-1）
C/N
华北落叶松
82.13
47.64
3.78
125.84
白桦
74.70
43.33
6.14
70.51

③继续测定不同凋落物中微生物的种类和数量，以PLFAs值表示，结果如上图。结合之前的研究结果，请推测引入白桦后土壤肥力提高的原因。_______（至少写出两点）
（4）塞罕坝是生态工程建设的成功案例之一。为了更好地维持和发展该生态系统，依据生态工程的整体原理，请提出你的建议。_______
【答案】（1）黄柳和樟子松
（2） ①. 物种丰富度 ②. 营养结构 ③. 抵抗力
（3） ①. 降低 ②. 阔叶树种为害虫的天敌鸟类等提供栖息场所，从而吸引它们捕食害虫（或答“引入白桦后，落叶松相对数量降低，锉叶峰食物减少”） ③. N ④. 原因1：引入白桦可提高土壤微生物的种类和数量，加速落叶分解；
原因2：阔叶树（白桦）产生的凋落物可以提高地表温度，提升微生物体内与呼吸作用相关的酶活性，从而加速微生物对土壤有机物的分解作用；
原因3：混交林吸引的鸟类的粪便排到土壤上，增加有机物含量，进而被微生物分解，提高土壤无机盐含量;
原因4：引入白桦可降低土壤中的C/N值，使落叶更容易被分解；
原因5：引入白桦后，落叶松相对数量降低，减少了对土壤中N、P、K的消耗；
（4）建议1：合理规划林业资源的开发和种植
建议2：注重林业生态环境保护宣传
建议3：引入适宜当地环境的物种，增加物种丰富度（合理给分）
【解析】
【分析】1、抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
2、种间关系：
（1）竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；
（2）捕食：一种生物以另一种生物为食；
（3）寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
（4）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利。
3、生态工程的基本原理：
（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能。
【小问1详解】
分析表1可知，黄柳的生物特性是耐旱、耐瘠、固沙；樟子松的生物特性是耐旱、耐瘠、固沙；根系发达、针叶，又由于塞罕坝土壤干旱，有机质含量低，所以为改良塞罕坝的初期土壤，合适的树种为黄柳和樟子松。
【小问2详解】
针叶纯林群落由于物种简单，导致针叶纯林群落的物种丰富度低，生态系统的营养结构简单，导致塞罕坝地区生态系统的抵抗力稳定性差。
【小问3详解】
①分析表格2可知，纯林中有虫株率达到100%，而混交林小于100%，且虫口密度也远远小于纯林，说明与纯林相比，混交林的有虫株率和虫口密度降低。由题意可知，白桦是为鸟类提供栖息场所的树种，引起混交林的有虫株率和虫口密度降低的原因可能是，阔叶树种为害虫的天敌鸟类等提供栖息场所，从而吸引它们捕食害虫。
②分析表格3可知，白桦凋落物中初始N元素含量明显高于华北落叶松凋落物。
③分析图可知，白桦的PLFAs值与混交林和华北落叶松都不一样，说明引入白桦可提高土壤微生物的种类和数量，加速落叶分解；根据表格3可知，在一定范围内，C/N值越低，凋落物越容易被分解，引入白桦后，C/N值降低，使落叶更容易被分解；还可能是因为阔叶树（白桦）产生的凋落物可以提高地表温度，提升微生物体内与呼吸作用相关的酶活性，从而加速微生物对土壤有机物的分解作用；或混交林吸引的鸟类的粪便排到土壤上，增加有机物含量，进而被微生物分解，提高土壤无机盐含量；以及引入白桦后，落叶松相对数量降低，减少了对土壤中N、P、K的消耗。
【小问4详解】
生态工程的基本原理有：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理，依据生态工程的整体原理，你提出的建议有：合理规划林业资源的开发和种植；注重林业生态环境保护宣传以及引入适宜当地环境的物种，增加物种丰富度。
【点睛】解答此类题目的关键是理解掌握环境与生物的关系、食物链的组成以及生态系统组成等知识，并能读懂题意，再结合所学知识准确作答。
17. 玉米是我国栽培面积最大的作物，利用杂种优势可提高产量。雄性不育技术在玉米的杂交种生产中发挥着重要作用。
（1）现有玉米雄性不育系A，与普通玉米杂交后，F1表现为可育，且F1自交后代中，可育与不育植株的比例约为3：1.据此判断，A品系的雄性不育性状由_______对等位基因控制，不育性状为_______性状。
（2）上述F1自交后代中很难通过种子性状筛选出雄性不育系，需要在种植后根据雄蕊发育情况进行判断。在田间拔除可育株，工作量很大。为解决这个问题，研究者进行了如下研究：
①将育性恢复基因（M）、花粉致死基因（r）和荧光蛋白基因（G）紧密连锁作为目的基因，与质粒构建成________，为了能够连接上该目的基因，质粒上应含有________。利用________法将目的基因导入到A品系中，经筛选获得仅有1条染色体上含有目的基因的杂合子B.下图中能表示杂合子B体细胞中相关基因位置的是_______。

②将B品系自交，获得的种子中约50%为荧光种子，50%为非荧光种子。尝试解释原因。_______
（3）请利用B品系和优良纯种C品系，设计可用于生产的玉米杂交种的育种流程图，并从生物安全的角度说明该育种方式的优势。_______
【答案】（1） ①. 一 ②. 隐性
（2） ①. 基因表达载体 ②. 限制酶的识别序列（或答“限制酶的酶切位点”） ③. 农杆菌转化法 ④. C ⑤. B品系产生2种花粉，50%含有花粉致死基因，花粉致死；50%中不含有花粉致死基因，花粉具有活性。B品系产生两种卵细胞，50%含有荧光蛋白基因， 50%中不含有荧光蛋白基因，均具有活性。受精后，产生2种种子，50%发出荧光，50%不发荧光。
或：右侧图解

MrGm
m
MrGm
-
-
m
MrG/mm
荧光（50%）
mm
非荧光（50%）
（3）优势：导入MrG恢复了植物育性，但由于r基因存在，不能产生含MrG的花粉，避免基因污染
【解析】
【分析】基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入到不同的配子中去，产生两种类型配子比例是1：1。
杂交育种是通过杂交的方法将各品系的优良性状集中在一起，原理是基因重组。
【小问1详解】
玉米雄性不育系A，与普通玉米杂交后，F1表现为可育，且F1自交后代中，可育与不育植株的比例约为3：1，符合基因分离定律，所以雄性不育性状由一对等位基因决定，由于F1全为可育，说明不育性状为隐性性状。
【小问2详解】
①目的基因与质粒可以构建成基因表达载体，为了将目的基因和质粒连接，需要目的基因和质粒产生相同的黏性末端，因此质粒上应该有限制性酶切位点，经过该酶处理后形成黏性末端；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；将育性恢复基因（M）、花粉致死基因（r）和荧光蛋白基因（G）转入植物，获得的品系B仅有1条染色体上含有目的基因，所以对应图C。
②品系B的基因型是MrG/---，所以可以产生的花粉有2种，50%含有花粉致死基因，花粉致死；50%中不含有花粉致死基因，花粉具有活性，只有具有活性的才能参与受精；
产生两种卵细胞，50%含有荧光蛋白基因， 50%中不含有荧光蛋白基因，均具有活性。受精后，产生2种种子，50%发出荧光，50%不发荧光。
【小问3详解】
利用B品系和优良纯种C品系，设计可用于生产的玉米杂交种，可以将品系B杂交获得不育系和新品种品系B，将不育系和优良品系杂交可以获得杂交种，如图所示：
。
由于导入MrG恢复了植物育性，但由于r基因存在，不能产生含MrG的花粉，避免基因污染。
【点睛】本题涉及基因工程、杂交育种、基因分离定律的知识，需要掌握杂交育种的过程，结合（2）中的图形进行分析。
18. 绿茶含有丰富的儿茶素，被认为在延缓细胞衰老中发挥着重要作用。科学家为探索儿茶素的抗衰老机制，以EGCG（一种儿茶素）为研究对象，进行了相关研究。
（1）关于细胞衰老的机制，自由基学说认为机体代谢产生的自由基积累过多，会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，例如使细胞呼吸酶的活性______，导致有氧呼吸第______阶段氧不能有效利用，从而产生更多的自由基，加速细胞衰老。
（2）儿茶素一直被认为是一种抗氧化剂，可以中和或防止由氧自由基（ROS）引起的氧化应激反应，从而发挥抗衰老的作用。为验证上述观点的准确性，研究者将秀丽隐杆线虫随机分为4组，利用BHA（常用的抗氧化剂）和EGCG进行相关实验：
①定期检测秀丽隐杆线虫的生存率，结果如图1所示。图中对照组培养在______的培养基中。
②据图推测EGCG不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用，公众认知可能被颠覆，请说明理由。_______

（3）为验证上述推测，科学家进一步检测了秀丽隐杆线虫的线粒体呼吸酶活性、细胞呼吸强度和ROS含量，结果如图2所示。

EGCG组处理6h后，导致ROS含量升高的原因是______。培养24h及120h后，细胞呼吸强度恢复，ROS水平降低。表明EGCG首先是通过短期内升高ROS的含量，从而______氧化应激反应来提高身体的防御能力，然后再通过某种途径降低ROS的含量。
（4）以往的研究表明，ROS的升高会激活体内一种依赖skn基因表达的信号通路。该通路可提高超氧化物歧化酶SOD的含量，进而清除ROS。科学家将skn基因敲除线虫分为两组，一组用EGCG处理，另一组不做处理，检测不同时间的存活率。若实验结果是_______，则说明EGCG是通过激活上述信号通路发挥延缓衰老的作用。
（5）请综合上述研究，利用符号“+”、“-”、“→”和所给关键词，构建EGCG延缓衰老的机制图。_______
关键词：EGCG、ROS、SOD、SKN信号通路、线粒体酶活性
【答案】（1） ①. 下降 ②. 三
（2） ①. 不含BHA和EGCG ②. BHA组和EGCG组的作用效果不同；且同时添加BHA和EGCG后，效果与对照组相似
（3） ①. 使线粒体呼吸酶活性下降（导致细胞呼吸速率降低），氧不能有效利用 ②. 提高
（4）实验组和对照组的存活率无显著差异
（5）
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:
（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深;
（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低;
（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
（4）有些酶的活性降低;
（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【小问1详解】
衰老细胞的呼吸速度减慢，新陈代谢减慢，所以细胞呼吸酶的活性下降，有氧呼吸的第三阶段氧气和还原氢结合形成水，所以细胞呼吸酶的活性下降，导致有氧呼吸第三阶段氧不能有效利用，从而产生更多的自由基，加速细胞衰老。
【小问2详解】
分析题干可知，实验的自变量是抗氧化剂的种类，所以对照组培养在不含BHA和EGCG的培养基中。
BHA是常用的抗氧化剂，但是分析题图可知BHA组和EGCG组的作用效果不同；且同时添加BHA和EGCG后，效果与对照组相似，所以推测EGCG不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用。
【小问3详解】
分析题图可知，EGCG组处理6h后是对照组相比，线粒体呼吸酶活性下降，呼吸强度减弱，ROS含量增加，所以EGCG组处理6h后，导致ROS含量升高的原因是使线粒体呼吸酶活性下降（导致细胞呼吸速率降低），氧不能有效利用。
培养24h及120h后，细胞呼吸强度恢复，ROS水平降低。表明EGCG首先是通过短期内升高ROS的含量，从而提高氧化应激反应来提高身体的防御能力，然后再通过某种途径降低ROS的含量。
【小问4详解】
分析题干可知将skn基因敲除线虫，skn基因表达的信号通路受到抑制，无法提高超氧化物歧化酶SOD的含量，但是无论用还是没用EGCG处理将skn基因敲除线虫，存活率基本相同，说明EGCG是通过激活上述信号通路发挥延缓衰老的作用。
【小问5详解】
请综合上述研究，EGCG延缓衰老的机制图为

【点睛】本题主要考查细胞衰老的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学内容准确答题。
19. 畜禽肠道中存在大量的细菌和真菌，被称为肠道菌群。肠道菌群中有益菌和有害菌的平衡是保持肠道正常功能的必需因素，对于畜禽的正常生活具有重要意义。
（1）土霉素是一种抗生素，可特异性结合原核生物的核糖体，从而抑制_______合成，达到抑菌效果。对畜禽使用土霉素，不但可以抑制有害菌，也可抑制有益菌，可能会破坏畜禽_______。
（2）从家鸡肠道内获得一种凝结芽孢杆菌，为评估该菌对畜禽肠道主要有害菌和有益菌的作用，用猪霍乱沙门氏杆菌（有害菌）和罗伊氏乳酸杆菌（有益菌）作为指示菌，使用土霉素和凝结芽孢杆菌进行一系列实验。
①将培养了24 h的两种指示菌用_______法分别接种在固体培养基上，不同指示菌每种浓度均接种3个平板。
②在接种指示菌的平板上放置3个已灭菌的直径为7.8 mm的圆形金属小管（如下图），轻轻按压，使其与培养基无空隙接触。往管中分别加入100 μL的无菌水、________和________。恒温培养24 h，测量抑菌圈直径（mm），结果如下表。


指示菌
无菌水（Ⅰ）
土霉素（Ⅱ）
凝结芽孢杆菌（Ⅲ）
猪霍乱沙门氏杆菌
7.8±0.0
23.3±0.7
17.0±1.2
罗伊氏乳酸杆菌
7.8±0.0
33.2±1.6
7.8±0.0
据表可知，与土霉素相比，凝结芽孢杆菌具有的优势是_________。
（3）为了将上述凝结芽孢杆菌用于实际生产，还需要进行哪些方面的研究？_________
【答案】（1） ①. 蛋白质##多肽 ②. 肠道菌群平衡
（2） ①. 稀释涂布平板 ②. （等量的）土霉素溶液 ③. （等量的）凝结芽孢杆菌（菌液） ④. 既抑制肠道有害菌的繁殖、又对肠道有益菌没有毒副作用
（3）该菌株对于其它有益菌和有害菌的作用；该菌株是否可以在畜禽肠道中稳定存在；该菌株对畜禽是否具有毒副作用
【解析】
【分析】稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。该方法可以用来可以计数，也可以观察菌落特征，是单菌落分离常用的方法之一。
【小问1详解】
核糖体是蛋白质的合成场所；畜禽肠道内有大量的细菌和真菌，其中有益菌和有害菌的平衡是保持肠道正常功能的必需因素，因此对畜禽使用土霉素，可能会破坏畜禽肠道菌群平衡。
【小问2详解】
从图示结果可以看出，是经稀释涂布平板进行接种；为评估凝结芽孢杆菌对畜禽肠道主要有害菌和有益菌的作用，可设置三组（表格中也可看出）：无菌水组、（等量的）土霉素溶液组、（等量的）凝结芽孢杆菌（菌液）组；从表格中可看出，既抑制肠道有害菌的繁殖（土霉素为23.3±0.7、凝结芽孢杆菌为17.0±1.2）、又对肠道有益菌没有毒副作用（凝结芽孢杆菌与无菌水组一样）。
【小问3详解】
结合上述实验数据，可知将上述凝结芽孢杆菌用于实际生产，可能还需要研究该菌株对于其它有益菌和有害菌的作用、该菌株是否可以在畜禽肠道中稳定存在、该菌株对畜禽是否具有毒副作用等等。
【点睛】本题主要考查土霉素及凝结芽孢杆菌对畜禽肠道菌群的影响，要求学生有一定的实验设计及结果分析能力。
20. 肺癌的发病率和死亡率均居我国首位。研究表明更年期女性患肺癌的概率较高，可能与雌激素含量改变有关。为探究雌激素与肺癌之间的关系，研究者进行了如下实验。
（1）将肺癌细胞株A549加入到含有少量血清的动物细胞培养液中，置于_______培养箱中培养，细胞贴壁生长，观察到________现象后，用________处理，分散成单个细胞后制成细胞悬液，再传代培养。
（2）将A549置于细胞培养板中进行单克隆培养，分别对细胞进行不同处理，培养48小时后，分别提取细胞中的_______，利用PCR技术检测相关基因的表达量，结果如下图所示。（注：ER为雌激素受体，分为α和β型；E2为雌激素；EGFR为表皮生长因子受体，参与组成影响细胞增殖、凋亡和癌变的信号通路）

① siRNA通过干扰翻译过程来影响相关基因的表达。据图分析，siRNA_______相应雌激素受体和EGFR的表达。
②根据不同浓度的雌激素组的实验结果推断，_______浓度雌激素增强其受体基因的表达，进而使EGFR的表达增强。
（3）雌激素与受体结合，调节细胞的增殖、凋亡和迁移。检测相关指标，数据（相对值）如下表：

增殖能力
凋亡细胞比例
迁移能力
对照组
1.5
5
1
ERα-siRNA
1
30
0.5
ERβ-siRNA
1
35
0.48
10μM E2
1.6
3
1.2
50μM E2
0.8
35
0.6
100μM E2
1.1
10
1.05
由此推测更年期妇女患肺癌的概率升高的原因是________。
（4）更年期妇女服用雌激素能否降低肺癌发生率？请说明理由。________
【答案】（1） ①. CO2 ②. 接触抑制（或答“大量增殖、堆积、脱落”等） ③. 胰蛋白酶（或答“胶原蛋白酶”、“机械的方法”）
（2） ①. mRNA（或答“RNA”） ②. 抑制（或答“降低”） ③. 低（或答“10μM”）
（3）更年期妇女雌激素含量下降，低浓度雌激素增强其受体基因的表达，使EGFR信号通路的表达增强，从而使细胞增殖能力增强、凋亡减少、迁移和侵袭能力增强，增加患肺癌风险。
（4）能。适宜浓度的雌激素可以抑制细胞增殖和迁移，促进细胞凋亡。
不能。高浓度雌激素促进细胞的增殖和迁移。
【解析】
【分析】动物细胞培养需要适宜的条件，在培养过程中会发生接触抑制，需要用相关酶处理。
【小问1详解】
进行动物细胞培养时，需要将动物细胞置于CO2培养箱中培养；动物细胞培养过程中会出现贴壁生长和接触抑制现象，当观察到接触抑制时，应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，将其分散成单个细胞后制成细胞悬液，再传代培养
【小问2详解】
基因的表达包括转录和翻译过程，据图可知，纵坐标中有RNA，故应分别提取细胞中的RNA，利用PCR技术检测相关基因的表达量。
①据图可知，与对照相比，siRNA组别的雌激素受体和EGFR减少，故siRNA抑制相应雌激素受体和EGFR的表达。
②根据不同浓度的雌激素组的实验结果推断，10μM雌激素（E2）可增强其受体基因的表达，进而使EGFR的表达增强。
【小问3详解】
由于更年期妇女雌激素含量下降，低浓度雌激素增强其受体基因的表达，使EGFR信号通路的表达增强，从而使细胞增殖能力增强、凋亡减少、迁移和侵袭能力增强，增加患肺癌风险。
【小问4详解】
结合上述分析可知，适宜浓度的雌激素可以抑制细胞增殖和迁移，促进细胞凋亡，故更年期妇女服用雌激素能否降低肺癌发生率。
【点睛】本题结合题图，考查动物细胞培养和细胞癌变等知识，要求考生识记相关知识，能运用所学的知识答题。
21. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
生长素如何抑制根的生长？
植物不同器官对重力有相反的生长反应，根向下而茎向上生长，这是基于植物生长素对不同器官有相反的生长调控效应。一定浓度的生长素促进茎的生长却抑制根的生长。
科学家用5nM的生长素处理拟南芥根的伸长区30s，结果如下图所示：处理后的拟南芥根伸长区细胞外pH明显上升，胞内pH下降，根的生长速度明显下降。推测根部生长素可以使H+进入细胞。

拟南芥根部的细胞膜上的H+-ATP酶有两个重要靶点AHA1和AHA2.科学家分别用aha1和aha2单突变体作为实验材料，结果发现对H+的运输没有显著影响，而aha1和aha2同时突变的双突变体不能存活。对拟南芥根尖用5 nM 生长素处理2分钟，发现细胞膜上H+-ATP酶AHA2的磷酸化导致其H+-ATP酶的激活。处理1小时后，检测到根蛋白提取物中ATP的水解增加。这表明生长素激活H+-ATP酶，使H+向膜外运输，导致胞外pH下降。研究证明，细胞膜上接受生长素信号的蛋白TMK1与AHA结合，激活细胞膜上 H+-ATP酶。
生长素内向转运蛋白AUX1是介导生长素运输的一种跨膜蛋白。aux突变体使细胞吸收生长素的能力受损，生长素不会抑制其生长。TIR1/AFB是细胞内的生长素受体，科学家制备了TIR1、AFB2和AFB3的三重突变的拟南芥突变体，用5nM的生长素处理根尖，测定细胞外的pH，结果发现胞外pH没有发生明显变化。
生长素通过调控拟南芥的H+跨膜运输来影响根系生长，这可能会使根尖在复杂的土壤环境中快速灵活地改变生长方向。
（1）生长素是由植物体内产生的对植物生长发育有_______作用的微量有机物，生长素的化学本质是_______。
（2）推测aha单突变体对H+运输无显著影响的原因可能是_______。
（3）从以上资料可知，生长素受体位于_______。根据文中信息分析拟南芥根细胞接受生长素刺激后，生长受抑制的原因。______
（4）胞外pH变化会影响拟南芥根的生长。请设计实验验证。（写出简要的实验思路及对应的结果）_______
【答案】（1） ①. 显著影响（或答“调节作用”） ②. 吲哚乙酸
（2）AHA1和AHA2起到了相同的作用，相互补偿。（或答“单个AHA突变，另一个AHA的磷酸化可以起到相同的作用”）
（3） ①. 细胞膜上和膜内（或答“细胞膜上和细胞内”） ②. 生长素与膜上的TMK1受体结合造成AHA磷酸化，激活H+-ATP酶，导致H+外流，降低胞外pH；
生长素可以通过转运AUX1进入细胞，与胞内受体TIR1/AFB结合，导致H+内流，升高胞外pH；
二者相互拮抗。根中胞内受体途径占优势。
（4）将拟南芥的根尖分别置于不同的pH环境下，检测其生长情况。酸性条件下，生长较快；碱性条件下生长受抑制
【解析】
【分析】生长素：
合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
小问1详解】
植物激素是指由植物体内产生能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，生长素的化学本质是吲哚乙酸。
【小问2详解】
由题意可知，拟南芥根部的细胞膜上的H+-ATP酶有两个重要靶点AHA1和AHA2，科学家分别用aha1和aha2单突变体作为实验材料，结果发现对H+的运输没有显著影响，而aha1和aha2同时突变的双突变体不能存活。说明AHA1和AHA2起到了相同的作用，相互补偿。
【小问3详解】
从以上资料可知，细胞膜上接受生长素信号的蛋白TMK1与AHA结合，说明生长素受体位于细胞膜上，TIR1/AFB是细胞内的生长素受体，说明有的生长素受体位于细胞膜内。根据文中信息分析，拟南芥根细胞接受生长素刺激后，生长素与膜上的TMK1受体结合造成AHA磷酸化，激活H+-ATP酶，导致H+外流，降低胞外pH；生长素可以通过转运AUX1进入细胞，与胞内受体TIR1/AFB结合，导致H+内流，升高胞外pH；二者相互拮抗，而根中胞内受体途径占优势，使生长受抑制。
【小问4详解】
要想验证胞外pH变化会影响拟南芥根的生长，将拟南芥的根尖分别置于不同的pH环境下，检测其生长情况。结果是：酸性条件下，生长较快；碱性条件下生长受抑制。
【点睛】本题考查植物激素中生长素的作用，要求考生识记生长素的作用和生长素对植物生长发育的调节作用，意在考查考生的理解和运用能力。