精品解析：天津市南开中学2021-2022学年高三下学期第四次学情调研生物试题（解析版）

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天津市南开中学2021—2022学年度第二学期开学学情调查
高三年级生物学
一、单项选择题：
1. 以下物质中可以用32P标记的是
A. 核苷酸 B. 氨基酸 C. 脂肪酸 D. 丙酮酸
【1题答案】
【答案】A
【解析】
【分析】化合物的元素组成： 
（1）蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S； 
（2）核酸的组成元素为C、H、O、N、P；        
（3）脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P；  
（4）糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】核苷酸是构成核酸的基本单位，组成元素为C、H、O、N、P，A符合题意；氨基酸是构成蛋白质的基本单位，组成元素是C、H、O、N，有的R基上含有S，B不符合题意；脂肪酸是构成脂肪的小分子化合物，组成元素是C、H、O，C不符合题意；丙酮酸是葡萄糖分解的产物，组成元素为C、H、O，D不符合题意。
故选A。
2. 取某一红色花冠的 2 个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲乙两种溶液中， 测得细胞失水量的变化如图 1，液泡直径的变化如图 2，下列叙述正确的是（ ）


A. 第 4 分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液
B. 第 4 分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
C. 图 2 中曲线Ⅱ和图 1 中甲溶液中细胞失水量曲线对应
D. 甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质种类相同
【2题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知，花瓣细胞放在甲溶液中，细胞的失水量逐渐增加，当达到一定的时间后，失水速率减慢，所以甲溶液是高渗溶液；放在乙溶液中，植物细胞失水量随时间延长而逐渐增加，达到一定时间后，细胞的失水量逐渐减少，超过6分钟细胞失水量为负值，说明细胞逐渐发生质壁分离复原，乙溶液中的溶质是细胞需要并且可以吸收的。
分析图2可知：I液泡先变小后恢复到原样，为乙溶液中的变化曲线，Ⅱ液泡先变小后维持不变，为甲溶液中的变化曲线。
【详解】A、第4分钟前，相同时间内，甲溶液中花瓣细胞的失水量比乙溶液中花瓣细胞更大，故第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，A 错误；
B、第4分钟后乙溶液中细胞因为吸水发生了质壁分离复原，细胞没有死亡，B 错误；
C、分析题图2可知I液泡先变小后恢复到原样，为乙溶液中的变化曲线，Ⅱ液泡先变小后维持不变，为甲溶液中的变化曲线，C 正确；
D、两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质种类不同，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，D 错误。
故选C
【点睛】
3. 某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【3题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】细胞跨膜运输的方式根据是否需要消耗能量分为主动运输和被动运输，被动运输根据是否需要载体蛋白分为自由扩散和协助扩散。主动运输需要载体蛋白，消耗的能量直接来源于ATP的水解。
【详解】载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H+含量增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+，C错误；由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D正确。
4. 取某XY型性别决定的动物（2n=8）的一个精原细胞，在含3H标记胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂（不考虑染色体片段交换、实验误差和质DNA）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条
B. 一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体
C. 一个精细胞中可能有l条含3H的Y染色体
D. 该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有6个
【4题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】1、DNA分子复制是半保留复制方式，新合成的DNA分子一条链是母链，另一条链是新合成的子链；
2、由于DNA分子复制是半保留复制方式，所以一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每个细胞中的染色体上的DNA分子中，一条链含放射性标记，另一条链不含放射性标记。然后继续培养，在不含放射性标记的培养基中继续减数分裂，当完成染色体复制后，每条染色体的两条染色单体中，一条染色单体中DNA一条链带标记，另一条链不带标记，另一条染色单体中DNA两条链都不带标记。
【详解】A、由分析可知，一个精原细胞含有8条染色体，一个初级精母细胞中共有8条染色体，都含3H，且每条染色体的两条染色单体中，一条染色单体中DNA一条链带标记，另一条链不带标记，A正确；
B、由于一个初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体中，一条染色单体中DNA一条链带标记，另一条链不带标记，另一条染色单体中DNA两条链都不带标记，即每条染色体只有1条染色单体标记，由于XY会发生分离，因此分裂形成的一个次级精母细胞中可能含有0或1条X染色体（一条染色单体中DNA一条链带标记，另一条链不带标记），即一个次级精母细胞有0或1条X染色体带有3H标记，B错误；
C、由于一个初级精母细胞分裂形成的一个次级精母细胞中可能含有0或1条Y染色体（每条染色体只有1条染色单体标记），因此，一个精细胞中可能有0或1条含3H的Y染色体，C正确；
D、由于一个初级精母细胞分裂形成的一个次级精母细胞中，每条染色体只有1条染色单体标记，在减数第二次分裂后期含有标记的DNA分子将随机分配到细胞的两极，因此一个精原细胞经过减数分裂产生的具有放射性的精细胞可能是2、3、4个，因此一个精原细胞有丝分裂产生的两个精原细胞经过减数分裂后，形成的DNA含3H的精细胞可能有6个，D正确。
故选B。
【点睛】
5. 双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA子链合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在DNA的人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有（ ）
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【5题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制时遵循碱基互补配对原则，A与T、G与C配对。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止。
【详解】根据碱基互补配对原则，单链模板序列为GTACATACATG，其合成的子链为CATGTATGTAC。因为双脱氧核苷酸能使子链延伸终止，所以在胸腺嘧啶双脱氧核苷酸存在时，能形成CAT/GT/AT/GT/AC（“/”表示子链延伸终止处），由此可见，可以形成5种不同长度的子链。
故选D。
6. 囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。

下列叙述错误的是
A. 深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B. 与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C. 浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D. 与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
【6题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知，浅色岩P区：深色表现型频率为0.18，因为囊鼠的毛色（深色）与环境（浅色岩）差异大易被天敌捕食，D基因频率为0.1，则d基因频率为1-0.1=0.9；深色熔岩床区：深色表现型频率为0.95，因为囊鼠颜色与环境差异小不易被天敌捕食，D的基因频率为0.7，则d的基因频率为1-0.7=0.3；浅色岩Q区的深色表现型频率为0.50，因为毛色与环境差异大则易被天敌捕食，D的基因频率为0.3，则d的基因频率为1-0.3=0.7。
【详解】据图分析可知，深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高，而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低，因此，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响，A正确；浅色岩P区，囊鼠的杂合体频率（Dd）=2×0.1×0.9=0.18，而深色熔岩床区囊鼠的杂合体（Dd）频率=2×0.7×0.3=0.42，与浅色岩P相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高，B错误；囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，因此，浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C正确；浅色岩Q区隐性纯合体（dd）的频率=0.7×0.7=0.49，而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体（dd）的频率=0.9×0.9=0.81，因此，与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D正确；因此，本题答案选B。
【点睛】解答本题的关键是： 明确基因频率的计算方法，在一个自由交配的种群中，基因D、d的频率分别为P（D）、P（d），则基因型DD、Dd、dd的频率为：P（DD）＝P（D）2，P（dd）=P(d)2，P（Dd）=2P(D)×P（d）。
7. 编码乙肝病毒（HBV）表面S蛋白的基因疫苗，被小白鼠骨骼肌细胞吸收后可表达出S蛋白。S蛋白（抗原）引发一系列的体液免疫和细胞免疫。图甲中数字代表细胞，字母代表生理过程，细胞⑦可诱导靶细胞裂解；图乙中抗体效价用衡量免疫效果的数量单位表示。有关分析错误的是（ ）


A. 图甲中细胞①和⑤均是T细胞，细胞⑦是细胞毒性T细胞
B. 树突状细胞的功能是识别和处理抗原，呈递抗原S蛋白
C. 经图甲中N过程形成的细胞⑧与细胞⑦细胞膜上均缺少抗原S蛋白的受体
D. 图乙可用空基因载体作对照组
【7题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析，甲图是S蛋白（抗原）引发系列的体液免疫和细胞免疫，其中①为T细胞，能呈递抗原；②为B细胞；③为浆细胞，能合成与分泌抗体；④为记忆细胞；⑤为T细胞；⑥为记忆细胞；⑦为效应T细胞，能将靶细胞裂解死亡；乙图表示抗体效价与基因疫苗剂量之间的关系。
【详解】A、据图可知，图甲中细胞①和⑤均是T细胞，细胞⑦是胞毒性T细胞，A正确；
B、树突状细胞是吞噬细胞，其功能是识别和处理抗原，呈递抗原给T细胞，B正确；
C、经图甲中N过程形成的细胞③是浆细胞，细胞膜上缺少抗原S蛋白的受体，细胞⑦是细胞毒性T细胞，细胞膜上有该受体，C错误；
D、乙图表示抗体效价与基因疫苗剂量之间的关系，自变量为基因疫苗剂量，对照组应遵循单一变量原则，故对照组应是用50μg空基因载体作对照组，两周后抽取小鼠血清检测抗体含量得到的，D正确。
故选C。
8. 我国的许多古文、诗词和农谚彰显着祖先的智慧，同时也透射着生物学原理，下列相关叙述错误的是（ ）
A. “草盛豆苗稀”和“鹬蚌相争”表明了竞争可以影响种群数量
B. “今人有五子不为多，子又有五子，大父未死而有二十五孙。是以人民众而财货寡，事力劳而供养薄。”这句话反映出不节制的人口增长会对家庭和社会造成沉重的负担
C. “冷粪果木热粪菜，生粪上地连根坏”说明有机肥要根据作物的种类因地制宜
D. “稻花香里说丰年，听取蛙声一片”展现给我们的是一幅农田生态系统的唯美画面
【8题答案】
【答案】A
【解析】
【分析】1、捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象；竞争是指两种或两种以上的生物相互争夺资源和空间等，如杂草和种植的庄稼。
2、生态系统：生物群落与它的无机环境相互形成的统一整体。
【详解】A、“草盛豆苗稀”体现了不同物种间的竞争关系，而“鹬蚌相争”是鹬鸟吃蚌肉，体现的是捕食关系，A错误；
B、人口增长对粮食、自然资源和生存空间等的需求就会增多，若不控制人口增长，势必给家庭和社会造成沉重的负担，B正确；
C、果木要施冷粪，蔬菜要施热粪，地里直接施加生粪会导致植物根部腐烂，说明了不同的作物需要的粪肥不同，有机肥要根据作物的种类因地制宜，有利于作物的生长发育，C正确；
D、这句诗词中包含了无机环境、水稻(生产者)、青蛙(消费者)，稻田里生存有营腐生生活的细菌等，在这片稻田里，生物与环境形成了统一的整体，构成了一个农田生态系统，D正确。
故选A。
9. 如图所示，a为自然生态系统的生态金字塔，b为城市生态系统的生态倒金字塔，下列叙述错误的是（　　）


A. 组成a生态系统中的肉食动物可能处于不同的营养级
B. 流经a或b生态系统的总能量为各自生产者所固定的太阳能
C. b生态系统可以对a生态系统产生强烈的干扰
D. 人类活动对b生态系统的发展起支配作用，其中分解者的分解作用相对较弱
【9题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统是在一定地域内生物与其生存的环境形成的一个统一整体，生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
【详解】A、组成a生态系统中的肉食动物可能捕食多种生物，因此其在生态系统中可能处于不同营养级，A正确；
B、b生态系统的总能量除了生产者所固定的太阳能，还应该有物质和能量的输入，B错误；
C、b生态系统中的人类活动对自然生态系统a可以产生强烈的干扰，C正确；
D、人类活动对b生态系统的发展起支配作用，因为城市生态系统中的动植物种类和数量都很少，分解者的功能较弱，所以对其它生态系统有很高的依赖性，需要人们对其进行科学的管理，以维持其动态平衡，D正确。
故选B。
10. 下列有关高中生物实验操作的叙述，正确的是（　　）
A. “利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性”实验中，可以用碘液作为检测试剂
B. “在观察质壁分离与复原”实验中，可用紫色洋葱鳞片叶内表皮做实验材料
C. “探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，正式实验时必须设置空白对照组
D. “探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，用吸水纸引流让培养液充满血细胞计数板的计数室
【10题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】洋葱在高中生物学实验中的作用：
1、洋葱鳞片叶内表皮没有色素——观察DNA和RNA的分布；
2、洋葱绿色真叶——绿叶中色素的提取和分离；
3、洋葱根尖分生区——观察植物细胞的有丝分裂；
4、紫色洋葱鳞片叶表皮——观察植物细胞的质壁分离和复原；
【详解】A、“利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性”实验中，由于碘液不能鉴别蔗糖是否发生水解，故不可以用碘液作为检测试剂，A错误；
B、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟的植物细胞，“在观察质壁分离与复原”实验中，可用紫色洋葱鳞片叶内表皮做实验材料，B正确；
C、“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，通过预实验已经确定了生长素类似物的大致浓度范围，故正式实验时不用设置空白对照组，C错误；
D、“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，用吸水纸吸去多余的培养液，D错误。
故选B。
阅读下列材料，回答下列小题。
多巴胺是一种神经递质，其分泌过多或过少都能引发很严重的疾病。这种脑内分泌物与人的情欲、感觉有关，它能传递兴奋及开心的信息。
资料一：多巴胺是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质。作为神经递质可以调控中枢神经系统的多种生理功能，多巴胺系统调节障碍涉及帕金森病、精神分裂症、Tourette综合症、注意力缺陷多动综合症和垂体肿瘤的发生等。另外，多巴胺也与各种上瘾行为有关。阿尔维德·卡尔森（Arvid Carlsson）确定多巴胺为脑内信息传递者的角色，使他赢得了2000年诺贝尔医学奖。
资料二：抽动症是一种慢性精神病，多发于学龄儿童，患者有运动性抽动的症状，眨眼睛、耸肩膀、摇头，甚至发声。其病因之一是多巴胺过度分泌。其分泌过多还会引起甲状腺激素等多种激素的分泌异常，从而引发代谢问题。
资料三：多巴胺能调控奖赏、运动和情绪等多种大脑重要的生理功能。神经元接收信号后，会迅速释放多巴胺，多巴胺转运载体能将突触间隙中的多巴胺回收以备再利用。中脑边缘多巴胺系统与包括阿片，可卡因，安非他命药物成瘾和乙醇等造成的精神运动效应以及奖励机制的控制有关。
11. 下列相关叙述正确的是（ ）
A. 多巴胺只能作用于神经元上的受体
B. 多巴胺分泌异常，能影响下丘脑和垂体分泌激素
C. 多巴胺从突触前膜进入突触间隙的方式为自由扩散
D. 多巴胺与激素都有特异性，通过体液只运输给相应靶器官
12. 下图是多巴胺的释放与回收的模式图，毒品可卡因能抑制多巴胺转运载体的活性，干扰脑神经兴奋的传递。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 神经细胞内的突触小泡位于突触小体中
B. 多巴胺与受体结合后能引起Na+大量内流
C. 多巴胺转运载体能调节突触间隙中多巴胺的浓度
D. 可卡因会降低突触后神经元的兴奋性
【11~12题答案】
【答案】11. B 12. D
【解析】
【分析】
神经冲动在神经元之间传递是通过突触结构传递的，突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
神经递质有两种类型，即兴奋型和抑制型，受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合，递质以胞吐方式排放到突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜的兴奋或抑制。神经递质的受体可存在于神经细胞、肌细胞、腺体细胞等细胞膜上。
由于神经只能由突触前膜释放作用于突触后膜，因此兴奋在突触处只能单向传递。
【11题详解】
A、多巴胺能作用于神经元、肌细胞、腺体细胞等细胞上的受体，A错误；
B、多巴胺分泌异常，能影响下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，导致垂体分泌促甲状腺激素异常，进而影响甲状腺激素的合成和分泌，B正确；
C、多巴胺从突触前膜进入突触间隙方式为胞吐，C错误；
D、多巴胺为神经递质，释放到突触间隙后，随组织液扩散，作用于靶器官膜上的受体，但体液运输没有特异性，D错误。
故选B。
【12题详解】
A、突触小泡位于轴突末端的突触小体内，A正确；
B、多巴胺是兴奋性神经递质，与受体结合后引起突触后细胞兴奋，Na+内流产生动作电位，B正确；
C、多巴胺转运载体能将多巴胺运回突触前膜内，降低突触间隙中多巴胺的浓度，C正确；
D、毒品可卡因能抑制多巴胺转运载体的活性，使突触间隙中的多巴胺的浓度增大，会提高突触后神经元的兴奋性，D错误。
故选D。
【点睛】本题考查兴奋传导和传递的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
二、非选择题：
13. 小杂粮营养丰富，既是传统口粮，又是保健食品资源，随着人民生活水平的提高和膳食结构的改善，小杂粮作为药食同源的新型食品资源，在现代绿色保健食品中占有重要地位。为了确定小杂粮作为林果行间套种作物的适宜性，实验小组通过田间试验和盆栽试验，测定了全光和弱光（全光的48%）条件下两个小杂粮品种的光合作用特性，结果如下表所示。请据表回答以下问题：
品种
处理
最大净光合速率（umolCO2·m-1s-1）
光补偿点（mol·m-3·s-1）
叶绿素含量（mg·g-1）
气孔导度/2（molH2O·m-3·s-1）
A
全光组
14.99
45.9
2.29
0.22
弱光组
9.59
30.7
4.36
0.12
B
全光组
16.16
43.8
2.88
0.16
弱光组
8.85
41.7
3.21
0.09
（1）分离小杂粮叶肉细胞中的色素采用的方法是____________，类胡萝卜素分布在叶绿体的____________上。
（2）由实验结果可知，在弱光条件下，两个品种的小杂粮叶肉细胞中叶绿素的含量均增加，其意义是叶肉细胞通过增加____________的含量来增强对光能的吸收，以适应____________环境。
（3）分析表格中数据可知，遮光会降低小杂粮的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，其原因是____________________________________。
（4）若弱光条件下小杂粮品种B的净光合速率为0，则在相同条件下，小杂粮品种A的千重会____________（填“增加”、“不变”或“降低”），理由是小杂粮品种A的____________低于品种B的，当小杂粮品种B处于光补偿点时，小杂粮品种A的光照强度____________（大于或小于）光补偿点，其净光合速率大于0，会积累有机物，因此小杂粮品种____________（填“A”或“B”）对弱光的适应能力更强。
【13题答案】
【答案】 ①. 纸层析法 ②. 类囊体薄膜 ③. 叶绿素 ④. 弱光 ⑤. 遮光导致气孔导度变小从外界环境吸收的CO2减少。使叶肉细胞暗反应固定产生的C3减少 ⑥. 增加 ⑦. 光补偿点 ⑧. 大于 ⑨. A
【解析】
【分析】据表分析：该实验的自变量是农作物的品种和光照强度，因变量是叶绿素含量、气孔导度、光补偿点和最大净光合速率。表格中数据表明，弱光处理后叶绿素的含量上升，气孔导度下降，光补偿点降低，最大净光合速率降低。
【详解】（1）绿叶中光合色素提取的原理是色素易溶于有机溶剂（或易溶于无水乙醇），分离光合色素的方法是纸层析法；类胡萝卜素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，可参与光反应过程。
（2）叶绿体的色素有吸收、转化、传递光能的功能，据表格信息可知，与全光组相比，弱光组的叶绿素含量升高，其意义是叶肉细胞通过增强叶绿素的含量来增强对光能的吸收，以适应弱光环境。
（3）光合作用的暗反应过程包括二氧化碳的固定和C3的还原，据表格数据可知，遮光会降低小杂粮的最大净光合速率，原因可能是遮光导致气孔导度变小从外界环境吸收的CO2减少，使叶肉细胞暗反应固定产生的C3减少，故光会降低小杂粮的最大净光合速率。
（4）据表格可知，弱光条件下品种A小杂粮的光补偿点低于品种B的，当品种B小豆处于光补偿点时，净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小杂粮的光照强度大于光补偿点，其净光合速率大于0会积累有机物，干重增加，因此品种A小杂粮对弱光的适应能力更强。
【点睛】本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生的分析能力、识图能力以及能够运用所学知识解决问题的能力，具有一定的综合性，据此分析作答。
14. 稻瘟病和褐飞虱是严重影响水稻生产的两大病虫害。稻瘟病病菌种类繁多，为培育抗病虫害的水稻新品种，育种工作者进行了下列相关研究。
（1）现有纯合水稻品系甲和乙，甲对稻瘟病病菌X表现为抗病，对稻瘟病病菌Y感病；乙对病菌Y抗病，对病菌X感病。对病菌X的抗病与感病由一对基因M、m控制；对病菌Y的抗病与感病由一对基因H、h控制。
①育种工作者将甲和乙作为亲本进行杂交，得到F1, F1自交得F2。检测F2统计结果如下表所示。
对病菌X
对病菌Y
抗病
感病
抗病
53株
150株
感病
17株
52株
据表分析，甲和乙的基因型分别为______________，推测这两对抗病基因在染色体上的位置关系为________________________。同时对病菌X和Y具有抗性的F2植株中纯合子所占比例为_______________。
②育种工作者根据M/m、H/h的基因序列设计特异性引物，分别对F2部分植株的DNA进行PCR扩增。已知m比M片段短，h比H片段短，扩增结果如图所示。据图判断符合选育目标的植株编号为__________________。


（2）通过筛选获得具有上述抗病基因且品质优良的纯合品系丙，欲将抗褐飞虱性状（由1对等位基因控制）与品系丙的抗病及各种优良性状整合在同一植株上， 可采用的正确育种步骤是______________________（按正确顺序选填下列字母）。
a． 抗褐飞虱品系与野生型进行杂交
b．抗褐飞虱品 系与品系丙进行杂交
e． 品系丙与野生型进行杂交
d．杂交后代自交筛选抗褐飞虱个体， 使其与品系丙杂交
e． 杂交后代自交筛选抗稻瘟病个体，使其与抗褐飞虱品系杂交
f． 多次重复d,筛选抗褐飞虱个体
g． 多次重复e,筛选抗褐飞虱个体自交，后代中选取目的基因纯合的植株，进行稻瘟病抗性和褐飞虱抗性田间实验鉴定。
【14题答案】
【答案】 ①. mmhh和MMHH ②. 位于非同源染色体上（或位于两对同源染色体上） ③. 1/3 ④. 3、4、5 ⑤. b、d、f
【解析】
【分析】甲为抗X感Y的纯种，乙为感X抗Y的纯种，甲和乙杂交得到的F1为双杂合MmHh，F1自交得到的F2中，抗X和感X之比约为1：3，则抗X为隐性性状，感X为显性性状；抗Y和感Y之比约为3：1，则抗Y为显性性状，感Y为隐性性状。由以上分析可以得出甲的基因型为mmhh，乙的基因型为MMHH。
【详解】（1）①据表分析，甲和乙的基因型分别为mmhh和MMHH，由于在F2中出现了抗X抗Y、抗X感Y、感X抗Y、感X感Y四种表现型，说明这两对基因能自由组合，因此推测这两对抗病基因在染色体上的位置关系为位于非同源染色体上（或位于两对同源染色体上）。同时对病菌X和Y具有抗性的F2植株（mmH ）中纯合子（mmHH）所占比例为1/3。
②已知m比M片段短，因此在扩增结果的图片中，M基因对应的片段在上，m基因对应的片段在下；h比H片段短，因此在扩增结果的图片中，H基因对应的片段在上，h基因对应的片段在下。符合选育目标的植株为抗X抗Y的纯种（mmHH），因此据图判断符合选育目标的植株编号为3、4、5。
（2）通过筛选获得具有上述抗病基因且品质优良的纯合品系丙，欲将抗褐飞虱性状（由1对等位基因控制）与品系丙的抗病及各种优良性状整合在同一植株上， 可采用的正确育种步骤是b．抗褐飞虱品 系与品系丙进行杂交，d．杂交后代自交筛选抗褐飞虱个体， 使其与品系丙杂交，f． 多次重复d,筛选抗褐飞虱个体。
【点睛】本题考查了自由组合定律和作物育种的有关知识。认真分析图表，从中准确判断性状的显隐性以及相关个体的基因型是解答本题的关键。
15. γ—氨基丁酸（GABA）是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质。分析回答：

（1）通常情况下，当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的_____________结合后，Cl－通道开放，Cl－顺浓度梯度内流，从而产生抑制性效应。研究大鼠等哺乳动物（包括人类）胚胎发育早期未成熟神经元时发现，GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内Cl－浓度显著_____________于胞外，GABA作为信号引起Cl－_____________（填内流或外流），从而产生兴奋性效应。
（2）在个体发育的不同阶段，神经系统内GABA的通道型受体的特性（既是GABA受体，也是双向Cl－通道）并未改变，GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl－跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关，其作用机制如图所示（图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量）。据图可知，大鼠成熟神经元中含量相对较高的Cl－共转运体是________。
（3）在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应，推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组，检测KCC2和NKCC1的含量。若结果为______________________________，则证实上述推测。
【15题答案】
【答案】 ①. （特异性）受体 ②. 高 ③. 外流 ④. KCC2 ⑤. 实验组NKCC1含量高于对照组或（和）KCC2含量低于对照组
【解析】
【分析】突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合，引起下一个细胞产生兴奋或抑制，使突触后膜的电位发生变化，兴奋后突触后膜由外正内负变为外负内正，抑制后突触后膜仍旧为外负内正，但电位差可能进一步加大。
【详解】（1）神经递质（GABA）与突触后膜上的（特异性）受体结合后才能发挥作用。通常情况下，成熟神经元Cl－顺浓度梯度内流，大鼠的GABA生理效应与成熟神经元相反，说明Cl－无法内流（或外流），推测其原因是胞内Cl－浓度显著高于于胞外。GABA作为信号引起Cl－外流，从而产生兴奋性效应。
（2）成熟神经元Cl－顺浓度梯度内流，据图可知，大鼠成熟神经元中含量相对较高的Cl－共转运体是KCC2，KCC2将胞内Cl－导出去，这样才能维持Cl－膜内较低，膜外较高，以便GABA与突触后膜上受体结合后Cl－内流。
（3）GABA是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质，正常情况下，GABA与受体结合，会引起胞外Cl－内流，而在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应（胞内Cl－外流），那么患者细胞内Cl－较高，即NKCC1含量较高。
若结果为实验组NKCC1含量高于对照组或（和）KCC2含量低于对照组，则证实上述推测。
【点睛】本题重点考查学生对神经递质的作用原理的理解，要求学生有一定的文字信息处理及图形信息处理的能力。
16. 生物量是指某一调查时刻单位面积(或体积)内，生态系统中某些组分产生物质的总量。我国某一自然保护区曾因地震导致山体滑坡；30年后，科研人员对恢复群落和未受干扰的原始林群落不同植被类型的生物量进行了研究。请回答下列问题。
（1）科研人员在两个群落中随机选取多个样方，收获全部植物，按照植被类型分类后，测定生物量，结果如下图所示。图中代表恢复群落生物量的是_____________(填“S1”或“S2”)。

（2）地震导致山体滑坡后，原有植被虽不存在，但还可能存在植物的种子、可能发芽的地下茎或植物根系等，在这一基础上形成群落的过程为_____________演替。伴随这一演替过程，群落的物种_____________逐渐增加。未受干扰的原始林群落具有较好的垂直结构，有利于提高光能利用率。
（3）恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的_____________%，这是由于山体滑坡后生态系统的_____________稳定性较低，生态系统在短时间内难以恢复到原状。
【16题答案】
【答案】 ①. S2 ②. 次生 ③. 丰富度(或多样性) ④. 20 ⑤. 恢复力
【解析】
【分析】1、原生演替（又称初生演替）：指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替；
2、次生演替：当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰，该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地，称为次生裸地．在次生裸地上开始的生物演替，称为次生演替。
3、群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象（主要受阳光的影响）；
群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。
【详解】（1）选取样地时应随机取样，收获全部植物，按照植被类型分类后，测定生物量；由于S2群落生物量普遍低于S1，所以图中代表恢复群落生物量的是S2。
（2）地震导致山体滑坡后，原有植被虽不存在，但还可能存在植物的种子、可能发芽的地下茎或植物根系等，在这一基础上形成恢复群落的过程为次生演替；
伴随这一演替过程，群落的物种丰富度逐渐增加，未受干扰的原始林群落具有较好的垂直结构，这有利于提高光能的利用率。
（3）恢复群落植被的总生物量为10.9+6.5+1.6=19，原始林群落的总生物量为55.0+36.2+3.8=95，19÷95×100%=20%，所以恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的20%，原因是由于山体滑坡后生态系统的恢复力稳定性较低，群落在短时间内难以恢复到原状。
【点睛】本题考查群落演替的相关知识，考查学生的分析图表的能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
17. 啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。主要工艺流程如下图所示，请回答下列问题：


（1）大麦是啤酒发酵的重要碳源，利用大麦实质是利用其中的α-淀粉酶，用___________________处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶。
（2）为探究两种大麦种子（红粒麦和白粒麦）所含淀粉酶活性进行了如下实验。
取发芽时间相同、质量相等的红、白粒麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：
分组
步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液（mL）
1
1
1
③
加淀粉溶液（mL）
1
1
1
④
37℃保温适当时间终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色
显色结果
+++
+
++++
步骤①中加入的C是_____________________。显色结果表明：淀粉酶活性较高的品种是________________。
（3）啤酒酵母菌种决定着啤酒的风味和质量，某实验小组从原浆啤酒底泥中分离出一株高活性的啤酒酵母。
①在对原浆啤酒泥酵母菌进行富集培养的过程中每隔4h要摇动一次，每次1~2min，其目的是___________________________________、_____________________________，以促进酵母菌的有氧呼吸和增殖。
②为了制备啤酒酵母分离培养基，实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸，过滤后补加蒸馏水至1L，加入葡萄糖和琼脂后加热融化。该培养基的碳源主要包括__________________________________________，培养基一般用__________________________________________法进行灭菌处理。
（4）敲除野生型酿酒酵母中的蛋白酶基因，减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性。某科研小组用酪蛋白固体培养基筛选突变体，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈。生产需要筛选透明圈_____________________（大/小）的菌落。
【17题答案】
【答案】 ①. 赤霉素 ②. 0.5mlL蒸馏水 ③. 白粒麦 ④. 增大溶氧量 ⑤. 使酵母菌营养物质混合均匀或使酵母菌充分利用营养物质 ⑥. 淀粉（注：写马铃薯不给分）和葡萄糖 ⑦. 高压蒸汽灭菌 ⑧. 小
【解析】
【分析】
1、微生物培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基的灭菌方法：高压蒸汽灭菌法。
2、根据表格数据分析可知，实验的自变量是小麦籽粒种类，因变量是显色结果，颜色越深，说明淀粉被分解得越少，淀粉酶活性越低，种子的发芽率越低，据此答题。
【详解】（1）用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶，可以简化工艺，降低成本。
（2）根据表格数据分析可知，实验的自变量是小麦籽粒种类，红粒管和白粒管是实验组，对照管是起对照作用，故步骤①中加入的C是0.5mL蒸馏水作为对照。显色结果表明：白粒管显色最浅，说明淀粉被分解的最多，白粒小麦的淀粉酶活性最高。
（3）①在对原浆啤酒泥的酵母菌进行富集培养的目的是增加酵母菌的数量，酵母菌在有氧条件下能大量繁殖。故进行富集培养的过程中每隔4h要摇动一次，每次1~2min，其目的是增大溶氧量，使酵母菌营养物质混合均匀（或使酵母菌充分利用营养物质），以促进酵母菌的有氧呼吸和增殖。
②培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，据题意可知，该培养基的碳源主要包括淀粉和葡萄糖，培养基的灭菌方法一般是高压蒸汽灭菌法。
（4）酪蛋白固体培养基不透明，若酪蛋白被酵母菌产生的蛋白酶水解，就会在菌落周围形成透明圈，透明圈越大，说明蛋白质被水解得越多，酵母菌产生的蛋白酶就越多，反之亦然。为减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性，生产上需要选择合成蛋白酶少的酵母菌，故需要筛选透明圈小的菌落，作为发酵的菌种。
【点睛】本题考查啤酒制备的原理、微生物的实验室培养等知识，意在考查学生分析题干、结合所学知识解决问题的能力，难度中等。