卷01【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷（天津卷）（解析版）

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【押题演练】备战2023年高考全真模拟押题卷（天津卷）
高三生物
（考试时间：60分钟，满分：100分）
第I卷
一、单项选择题：本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1、科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体的DNA并进行扩增和测序的方法，为人类进化的研究做出贡献，荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。科学家将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化的证据属于（ ）
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据
C. 胚胎学证据 D. 细胞和分子生物学证据
【答案】D
【解析】
【分析】化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学、胚胎学、细胞和分子水平的研究也提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证，都给生物进化论提供了有力的支持。
【详解】在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，是直接的证据，分子水平的证据是指不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。所以科学家将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较这个过程运用了细胞和分子生物学的方法，并没有运用化石、比较解剖学和胚胎学，ABC错误，D正确。
故选D。
2、农业生产中可采取一些措施来提高农作物的产量。下列措施中，不能实现增产的是（ ）
A. 在初夏晴天中午，对温室大棚内进行通风或施放干冰处理
B. 对温室中的作物，白天适当升高温度，夜间适当降低温度
C. 种植作物时，尽量缩小株距和行距，以增加作物植株数量
D. 农作物生长发育过程中，适时施用各类无机盐并适当浇水
【答案】C
【解析】
【分析】1、影响光合作用强度的外界因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水等。
2、影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气浓度、水分等。
【详解】A、在初夏晴天中午，由于气温较高，植物的蒸腾作用过于旺盛导致气孔部分关闭，影响了植物对二氧化碳的吸收，使得光合作用强度降低，因此对温室大棚通风或施放干冰一定程度上增加二氧化碳的浓度，有利于光合作用的进行，使产量增加，A错误；
B、温度影响酶的活性，对温室中的作物，白天适当升高温度，有利于光合作用的进行，夜间适当降低温度，降低细胞呼吸的作用，减少有机物的消耗，从而有利于有机物的积累，B错误；
C、种植玉米时，如果尽量缩小株距和行距，则导致玉米分布过于密集，相互遮挡，不利于照光和空气的流通，因此导致光合作用减弱和细胞呼吸增强，因此会导致玉米产量降低，C正确；
D、植物的光合作用需要无机盐和水，因此适时施用各类无机盐并适当浇水，有利于光合作用的进行，从而实现增产，D错误。
故选C。
3、“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。有学者用秀丽隐杆线虫研究发现，基因可以影响衰老及寿限，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。age-1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关叙述正确的是（ ）
A. age-1突变型可能通过减少自由基的产生来减缓衰老
B. age-1基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
C. 只有在辐射以及有害物质入侵时才会刺激细胞产生自由基
D. 衰老细胞内黑色素会逐渐积累妨碍细胞内物质的交流和传递
【答案】A
【解析】
【分析】衰老细胞的特征：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；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、根据自由基学说可知，自由基的产生可令细胞衰老，而age-1突变型可影响衰老，提高平均寿命，故age-1突变型可能通过减少自由基的产生来减缓衰老，A正确；
B、由题“age-I突变型有较强的抗氧化酶活性”可知，age-1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，B错误；
C、在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中也容易产生自由基，C错误；
D、衰老的细胞中色素会逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，D错误。
故选A。
4、研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如下图中a、b、c所示，■、▲、○代表跨膜的离子或小分子。下列叙述错误的是

A. 图中的Q侧是细胞生活的内环境
B. 转运Y的能量可能来自转运X时释放的能量
C. 进行b类型主动运输所需的ATP可来自线粒体
D. 进行c类型主动运输的生物有可能是某些细菌
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，即P表示外表面，Q表示内表面。
【详解】A、糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，即P表示外表面，Q表示内表面，所以P侧才是细胞生活的内环境，A错误；
B、Y离子与X离子通过同一个载体运输，可知Y离子转运所需的能量来源于X离子转运时释放的能量，B正确；
C、进行b类型主动运输所需要的能量来自细胞质基质和线粒体，C正确；
D、由图可知，c类型运输消耗的能量来自光能，可能是某些细菌，D正确。
故选A。
【点睛】分析图形是解答本题的切入点，另要熟记三种跨膜运输方式的特点，根据各自的运输方式特点，判断物质进出的运输方式，根据糖蛋白存在于细胞膜的外表面，判断细胞膜内外。
5、某真核细胞的细胞周期蛋白A可促进DNA的复制，某种特异性SIRNA在细胞内RNA解旋酶（能断裂碱基对之间的氢键）的作用下解旋为正义链和反义链，反义链再与一些酶结合形成沉默复合物，该复合物经过一系列的反应可以导致细胞周期蛋白A的mRNA降解。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 蛋白A的作用对象可能是细胞的染色质
B. 该种SIRNA中嘌呤与嘧啶的比值等于1
C. 该种SIRNA可能导致细胞周期有所延长
D 该种mRNA降解可能促进核膜核仁解体
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知，该种mRNA是细胞周期蛋白A的mRNA，其降解导致DNA的复制不能进行，导致细胞周期不能继续向前推进，核膜核仁解体将暂时停滞。
【详解】A、细胞周期蛋白A可促进DNA的复制，DNA的复制在细胞核中进行，此时细胞核遗传物质为染色质状态，A正确；
B、因为SIRNA（一种双链RNA），一定含有氢键，嘌呤等于嘧啶，两者的比值等于1，B正确；
C、SIRNA可以导致细胞周期蛋白A的mRNA降解，DNA复制不能进行，导致细胞周期延长，C正确；
D、SIRNA可以导致细胞周期蛋白A的mRNA降解，不能形成周期蛋白A（可促进DNA的复制），故此种mRNA降解可能会使核膜核仁解体暂时停滞，D错误。
故选D
6、将马勒哥果蝇幼虫体内连续分裂的细胞取出，用秋水仙素等溶液处理，可使分裂的细胞处于有丝分裂中期，染色后显微观察到某细胞中染色体如下图。相关叙述错误的是（ ）

A. 图中细胞来自于雄性果蝇
B. 图中细胞的同源染色体联会形成四分体
C. 图中细胞的染色体含有16个DNA分子
D. 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，该果蝇细胞处于有丝分裂前期或中期，图中圈出的为同源染色体，可以看出，该果蝇性染色体含有非同源区段，说明其为雄果蝇。

【详解】A、由图可知，该细胞性染色体含有非同源区段，来自于雄性果蝇，A正确；
B、图中细胞处于有丝分裂前期或中期，同源染色体未发生联会，B错误；
C、图中细胞含有8条染色体，每条染色体上含有2个DNA分子，共16个DNA分子，C正确；
D、秋水仙素或低温处理可通过抑制纺锤体的形成而使最后得到的子细胞染色体加倍，D正确。
故选B。
7、"几处早莺争暖树，谁家新燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄；把刚刚披上春天外衣的西湖描 绘得生意盎然，恰到好处。下列相关分析错误的是（　　）
A. 黄莺聚集在树干上，后又成群飞起，体现了群落集群分布的空间特征
B. 春天日照时间变长，燕子求偶、筑巢，体现了种群繁衍离不开信息传递
C. 调查某花的种群密度时，样方数量越多，统计的结果越接近真实值
D. 马蹄踩到之处杂草的分布和种类不同于周边，体现了人类活动对群落演替的影响
【答案】A
【解析】
【分析】群落是指一定区域内所有种群的集合。群落演替的快慢受到人类活动的影响。
【详解】A、黄莺成群飞起的现象，体现了种群集群分布的空间特征，A错误；
B、春天日照时间变长，引起燕子求偶、筑巢，体现了光照等物理信息对种群繁衍的影响，B正确；
C、调查种群密度时，样方数越多，结果越接近真实值，但花费时间和精力越多，C正确；
D、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，D正确。
故选A。
8、免疫逃逸是指病原体（抗原）通过其结构或产物，阻断或抑制机体的免疫应答。下列属于免疫逃逸现象的是（ ）
A. 人体感染新冠病毒可能引起呼吸障碍而威胁生命
B. 部分癌细胞分泌免疫抑制因子或激活免疫抑制细胞
C. 肺炎双球菌注入小鼠体内通过产生毒素使小鼠患败血症
D. 心脏瓣膜受到抗体攻击而无法发挥正常功能导致心脏病
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息“免疫逃逸是指病原体（抗原）通过其结构或产物，阻断或抑制机体的免疫应答”，即发挥作用的物质是病原体自身的结构或产物。
【详解】A、新冠病毒侵入人体引起身体发生病变，引起呼吸障碍而威胁生命，不属于免疫逃逸，A错误；
B、部分癌细胞分泌免疫抑制因子或激活免疫抑制细胞 可以逃避免疫系统发挥作用，属于免疫逃逸，B正确；
C、肺炎双球菌注入小鼠体内通过产生毒素使小鼠患败血症不属于免疫逃逸，C错误；
D、心脏瓣膜受到抗体攻击而无法发挥正常功能导致心脏病 ，是自身免疫病，不是免疫逃逸，D错误。
故选B。
9、下列关于生物学实验或模型建构的叙述，正确的是（ ）
A. 探究土壤微生物的分解作用时，对照组应尽可能排除土壤微生物作用，应将土壤用塑料袋包好，放在100°C恒温箱中1h 灭菌
B. 在“减数分裂模型的制作”活动中，若要模拟含3对同源染色体的细胞进行减数分裂，需要2种不同颜色的橡皮泥
C. 在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原”活动中，当细胞在清水中复原至体积不再变化时，细胞液浓度和实验前相同
D. 赫尔希和蔡斯用含35S噬菌体侵染细菌证明了DNA是遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、探究土壤微生物的分解作用实验中，实验组将土壤用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1h的目的是尽可能排除土壤微生物的作用，同时尽可能防止土壤理化性质发生改变，A错误；
B、在“减数分裂模型的制作”活动中，橡皮泥的颜色代表染色体来源不同，即父方和母方，故只需要两种颜色即可，B正确；
C、在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原”活动中，当细胞在清水中复原至体积不再变化时，说明细胞从外界吸收了水分，则细胞液浓度比实验前低，C错误；
D、赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记的噬菌体侵染细菌证明了DNA是遗传物质，D错误。
故选B。


阅读下列材料，完成下面小题。
糖尿病是一组因胰岛素绝对或相对分泌不足和（或）胰岛素利用障碍引起的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱性疾病，以高血糖为主要标志。
资料1：furin酶是真核细胞中内切蛋白酶家族中重要成员之一，在绝大多数细胞中均表达，可以对细胞中多种前体蛋白进行切割，而使其具有生物活性。在胰岛B细胞中，当胰岛素原向胰岛素转变的过程中，furin酶可以识别并切除胰岛素原分子中特定的氨基酸序列，从而完成胰岛素的加工，产生具有生物活性的胰岛素。
资料2：胰岛素敏感性是描述胰岛素抵抗程度的一个指标。胰岛素敏感性越低，单位胰岛素的效果越差，分解糖类的程度就越低。
资料3：胰岛素是细胞间信息交流的信号分子，与靶细胞表面的特异性受体InR（胰岛素受体）结合后，可激发靶细胞的新陈代谢，其调节的不同代谢途径可以是促进或抑制，从而达到改善神经细胞生理功能的目的。某些糖尿病患者胰岛功能正常，但体内胰岛素对InR的激活能力下降，从而引起血糖异常。
10. 某些糖尿病患者体内合成的胰岛素原结构异常，不能正常完成资料I所述过程。基因治疗该类患者的方法之一是：将胰岛素基因导入胰岛B细胞以外的细胞，同时导入一些调节因子刺激该细胞再生，使之成为能分泌具生物活性胰岛素的新B细胞。欲使胰岛素基因的表达产物在新B细胞中能被加工，产生生物活性，以下操作正确的是（ ）
A. 导入胰岛素基因时，同时导入furin酶基因
B. 导入胰岛素基因后，加入furin酶
C. 使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点
D. 改造furin酶基因，使其丧失识别和切除功能
11. 如果将健康的成年人的胰岛素敏感性和胰岛素释放量的值均定为1．0，那么健康的青少年、孕妇和肥胖者相应的值如图所示。下列分析正确的是（ ）

A. 与健康的成年人相比，青少年、孕妇和肥胖者体内胰岛素促进组织细胞摄取和利用葡萄糖的效率较高
B. 胰岛素释放量与胰岛素敏感性之间不具有相关性
C. 孕妇和肥胖者患糖尿病的概率可能比健康的成年人高
D. 图中由于青少年胰岛素释放量高，所以青少年空腹时的血糖浓度远低于健康的成年人
12. 胰岛素改善脑神经元的生理功能的调节机理如图所示，根据资料3分析下列说法不正确的是（ ）

A. 正常人的胰岛素受体（InR）的激活，可以促进神经元轴突末梢释放神经递质，改善突触后神经元的生理功能
B. 正常人的胰岛素可以抑制神经元死亡，其原因是胰岛素激活InR后，可以抑制神经元的凋亡，并抑制炎症因子释放而导致的神经细胞变性、坏死
C. 该患者会导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱，同时对炎症因子的抑制作用降低，从而加强了炎症因子对GLUT的抑制能力
D. 与正常人相比，该患者神经元摄取葡萄糖的速率下降，体内胰岛素的含量偏低
【答案】10. C 11. C 12. D
【解析】
【分析】血糖平衡调节：①当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。②当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【10题详解】
翻译产生的胰岛素原需经过furin加工切除特定氨基酸序列后，才能变为具有生物活性的胰岛素。某些糖尿病患者是因为胰岛素原结构异常，缺乏酶切点不能被修饰，而不是缺乏furin酶。所以，治疗该类患者重要的是使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点，C正确。
故选C。
【11题详解】
A、由图中信息可知，与成年人相比，青少年、孕妇和肥胖者的胰岛素敏感性均较低，结合题意可知，与成年人相比，青少年、孕妇和肥胖者体内胰岛素促进摄取和利用葡萄糖的效率更低，A错误；
B、据图可知，胰岛素释放量与胰岛素敏感性之间具有相关性，胰岛素敏感性越低，胰岛素释放量越高，B错误；
C、与成年人和青少年相比，虽然孕妇和肥胖者的胰岛素释放量增加，但胰岛素敏感性较低，通过胰岛素降血糖的功能较差，易导致高血糖，引起糖尿病，C正确；
D、青少年胰岛素释放量高于成年人，但是胰岛素敏感性低于成年人，因此不能判断青少年空腹时的血糖浓度低于成年人，D错误。
故选C。
【12题详解】
A、胰岛素受体（InR）的激活，可以促进神经元轴突末梢释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，改善突触后神经元的形态与功能，该过程体现细胞膜信息交流的功能，A正确；
B、由图可知，胰岛素可以抑制神经元死亡，其原因是胰岛素激活InR后，可以抑制神经元凋亡，并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死，B正确；
C、某些糖尿病人胰岛功能正常，但体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱，同时对炎症因子的抑制作用降低，从而加强了炎症因子对GLUT的抑制能力，C正确；
D、神经元摄取葡萄糖的速率下降，与正常人相比，此类病人体内胰岛素含量偏高，D错误。
故选D。
第II卷
二、非选择题：共 5 题， 共 52分。
13、如图表示在温度、水分等均相同且适宜、但CO2浓度不同的条件下，某桉树植株光合速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图（假设光合产物、呼吸底物全部为葡萄糖，且呼吸速率在各条件下保持不变）。回答下列问题：


（1）光照强度为a时，甲组植株叶肉细胞产生[H]的场所有_____。
（2）光照强度为b时，每天光照12小时，一昼夜后，甲组植株干重_____（填“增加”、“不变”或“减少”）。
（3）据图分析，在A和B、A和C、B和C三个组合中，可以形成对比的组合有_____，限制B点进一步上升的环境因素是_____。
（4）推测甲曲线是代表该植株在高CO2浓度下的检测结果，原因是_____。
【答案】（1）叶绿体、线粒体和细胞质基质 （2）不变
（3） ①. A和C、B和C ②. 光照强度、CO2浓度
（4）在相同光照条件下，甲组P/R值更大，而呼吸速率不变，说明甲组光合作用速率更大，需要的CO2浓度更高
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上)包括水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应 阶段(场所是叶绿体的基质中)包括CO2被C5固定形成C3，以及C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、植株的干重(植株的净光合)=植株的真正光合合成的有机物的量-呼吸消耗的有机物的量。
【小问1详解】
光强为a时甲组植株叶肉细胞既进行光合作用又进行呼吸作用，两者都会产生[H]，甲组植株叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。
【小问2详解】
光照强度为b时甲植株的P/R=2，即光合速率=2呼吸速率，设呼吸速率=a，则光合速率2a，则白天积累的有机物光合作用产生的有机物-呼吸消耗的有机物=12× (2a)-12×a=12a，晚上消耗的有机物=呼吸消耗=12a，白天12小时积累的有机物=晚上12小时呼吸作用消耗的有机物，一昼夜后，甲组植株干重不变。
【小问3详解】
不同点之间形成对比，需满足单一变量原则，A与C是同一植株不同光强下的对照；B与C同一光强下不同植株对照； A、B之间有两个变量，光照强度和植物种类都不同，不能对比。影响光合作用速率的三大环境因素是光强、温度和CO2浓度，已知温度适宜，因此限制B点进一步上升的环境因素是光照强度、CO2浓度。
【小问4详解】
由图可知，相同光照强度下，甲组的P/R值大于乙组，而由题干可知，呼吸速率在各条件下保持不变，说明甲组光合作用速率更大，则需要的CO2浓度更高，所以甲组为高浓度CO2下检测结果。
【点睛】本题考查了光合作用和有氧呼吸的过程、影响光合作用的环境因素以及光合作用和呼吸作用之间的联系等方面的知识，对考生的分析能力和理解能力有较高的要求，难度适中，属于考纲中理解层次的要求。
14、研究发现拟南芥突变体（Budl基因过量表达）与野生型相比，不具有顶端优势现象，原因可能是Bud1抑制生长素极性运输。某研究小组通过图1所示的实验进行探究，回答下列问题：

（1）顶端优势通常指顶芽___________生长而侧芽受到抑制的现象。从植物激素调节的角度分析，该现象产生的原因是___________。
（2）该实验运用了___________法进行研究，该实验因变量检测指标是___________；实验组为___________（填“突变体”或“野生型”）拟南芥植株组。
（3）生长素的极性运输是生长素只能___________，而不能反向运输。图2为野生型植株生长素相对运输速率，若实验结论正确，突变体植株生长素的运输速率___________（填“高”或“低”）于野生型的运输速率。
【答案】（1） ①. 优先 ②. 顶芽产生生长素运输到侧芽，使侧芽生长素浓度过高，从而抑制侧芽生长
（2） ①. 同位素标记 ②. 4h后下胚轴放射性生长素的含量 ③. 突变体
（3） ①. 从形态学上端运输到形态学下端 ②. 低
【解析】
【分析】1、生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，体现生长素具有两重性的实例有顶端优势、根的向地性等。
2、顶端优势：植物顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象，因为顶芽产生生长素向下运输，大量积累在侧芽，使侧芽生长受抑制。
【小问1详解】
顶端优势通常指植物顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象。顶芽产生的生长素极性运输到侧芽，因为侧芽比顶芽更敏感，所以侧芽由于生长素浓度增大生长受到抑制。从植物激素调节的角度分析，该现象产生的原因是顶芽产生生长素运输到侧芽，使侧芽生长素浓度过高，从而抑制侧芽生长。
【小问2详解】
该实验运用了同位素标记法进行研究，该实验因变量检测指标是4h后下胚轴放射性生长素的含量；实验组为突变体拟南芥植株组，对照组是野生型突变体植株组。
【小问3详解】
生长素的极性运输是生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反向运输。图2为野生型植株生长素相对运输速率，若实验结论正确，突变体植株生长素的运输速率低于野生型的运输速率。因为拟南芥突变体Budl基因过量表达，与野生型相比，不具有顶端优势现象，原因可能是Bud1抑制生长素极性运输。
【点睛】本题考查生长素的作用及作用的两重性、探究实验，首先要求考生认真审题，根据实验假设推断该实验的目的，准确判断实验的自变量和因变量，合理设计实验，预期实验结果并得出实验结论。
15、生态学家对大连某海岸湿地生态系统进行综合整治之前，该地区工业园区密布，入海排污口数量多，有机和无机污染物集中排放，造成局部区域水质恶化。生态学家对该生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如下图所示。请回答问题：

（1）该海岸湿地生态系统中群落的演替是__________演替；流入该生态系统的总能量除了图中所示以外，还应该包括_______。
（2）植食性动物固定的能量是________J/（cm2·a），该食物链第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为______。植食性动物固定的能量除了图中所示能量去路之外，还有_________等去路。
（3）排入海岸湿地生态系统的污染物不多时，不会导致生态系统被破坏，这说明生态系统具有____能力，而这种能力的基础是_________。
（4）由图中数据可知，该生态系统大部分能量流入__________成分。
【答案】（1） ①. 次生 ②. 流入该区域的污水中有机物中的能量
（2） ①. 1.96×105 ②. 12% ③. 呼吸作用（散失）和未被利用
（3） ①. 自我调节 ②. 负反馈调节
（4）分解者
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能2.31×107 J/(cm2·a)。生产者有械树、山毛样和桦树等。调查植物种群密度一般采用样方法。生态系统具有一定的自我调节能力，所以少量动物的迁入和迁出，出生或死亡都不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化。
【小问1详解】
该海岸湿地生态系统中因为有一定的繁殖体，所以其上的群落发生的演替是次生演替；由图可知，流入该生态系统的总能量除了图中所示以外，还应该包括流入该区域的污水中的有机物中的能量。
【小问2详解】
流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能2.31×107 J/(cm2·a)。植食性动物的粪便量属于生产者的同化量。已知生产者生产者固定的太阳能为2.31×107 J/(cm2·a)，流到初级消费者的能量（植食性动物固定的能量）为3.27×105-1.31×105=1.96×105 J/(cm2·a)；第三营养级同化的能量为（3.2-0.84）=2.36×104 J/(cm2·a)，故第二营养级到第三营养级的能量传递效率为2.36×104 J/(cm2·a)÷1.96×105 J/(cm2·a)=12%；植食动物固定的能量除了图中所示的流向下一营养级和流向分解者的能量去路之外，还有呼吸消耗的能量和未利用的能量。
【小问3详解】
（3）排入海岸湿地生态系统污染物不多时，不会导致生态系统被破坏，这说明生态系统具有一定的自我调节能力；而这种能力的基础是负反馈调节，只有负反馈调节可以维持生态系统的稳态，正反馈调节偏离稳态。
【小问4详解】
由图中数据可知，该生态系统大部分能量流入分解者。
【点睛】本题考查物生态系统的结构和功能的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的能力。
16、果蝇的灰身和黑身、直毛和分叉为两对相对性状，分别受基因A、a和D、d控制，图甲为X、Y性染色体简图（Ⅰ为同源区段，Ⅱ为非同源区段）。现有科研小组用某对表现型均为灰身直毛的雌雄果蝇进行杂交实验，发现子代表现型、比例与理论预期不吻合，而是如图乙所示的结果。


请据图回答下列问题：
（1）果蝇具有___________的特点（至少答出2点），常用于遗传学研究。摩尔根等人通过果蝇杂交实验，证明了___________，为遗传的染色体学说提供了有力的证据。
（2）控制灰身和黑身这对相对性状的基因与控制直毛和分叉毛这对相对性状的基因在遗传时分别遵循____________。位于性染色体上的那对基因是否可能位于I区段上，____________（填“是”或“否”）。
（3）子代中肯定存在着不能正常发育的个体，基因型为_____________。子代雌性中纯合子所占的比例为_____________。
（4）果蝇另有红眼与白眼这一对相对性状，已知控制这一相对性状的等位基因位于X染色体上，请设计一个杂交组合，据杂交结果推断其显隐性：___________。
（5）进一步研究子代中不能正常发育的个体的基因型，现提供各种基因型的未经交配的纯合果蝇（若基因型为XDY或XdY也视为纯合），请用遗传图解的方式进行表达。
【答案】（1） ①. 多对相对性状易区分、易饲养、生长周期短等 ②. 基因在染色体上
（2） ①. 分离定律；分离定律 ②. 是
（3） ①. AAXDXd或AAXDXD ②. 1/7或2/7
（4）红眼雌与白眼雄杂交和红眼雄与白眼雌杂交
（5）
【解析】
【分析】亲本都是灰身，而子代有灰身和黑身，说明灰身是显性性状，子代雌性个体中灰身∶黑身=5∶2，明显与3∶1有差异，这可能是显性纯合子有一半致死；并且子代中雌性全为直毛。子代雄性个体中灰身∶黑身=3∶1，直毛∶分叉毛=1∶1，可见，直毛和分叉毛这对性状的遗传与性别有关，属于伴性遗传，但不能确定基因的位置，因此亲本基因型为XDXd×XDY或XDYd。而根据图乙的分离比可知两对基因符合自由组合定律，因此灰身和黑身的基因位于常染色体上，亲本基因型为Aa×Aa。
【小问1详解】
果蝇具有多对易于区分的相对性状、易饲养、生长周期短，子代数量多等优点，是遗传学研究的优选材料。摩尔根等人通过果蝇杂交实验，利用假说演绎法证明了基因在染色体上，为遗传的染色体学说提供了有力的证据。
【小问2详解】
根据上述分析可知，子代雌性个体中灰身∶黑身=5∶2，雄性个体中灰身∶黑身=3∶1，可能是雌性个体显性纯合子有一半致死，该对性状的遗传遵循分离定律；子代中雌性全为直毛，雄性中直毛∶分叉毛=1∶1，可见，直毛和分叉毛这对性状的遗传与性别有关，属于伴性遗传，遵循基因分离定律。若直毛和分叉毛的基因位于I区段上，亲本基因型为XDYd×XDXd，子代也能出现上述结果，因此位于性染色体上的直毛和分叉毛的基因可能位于I区段。
【小问3详解】
子代中灰身∶黑身=5∶2，说明雌性个体中显性纯合子有一半致死，根据亲本基因型为AaXDXd×AaXDY或AaXDYd，可知致死的基因型为AAXDXd或AAXDXD。由于雌性个体中AA纯合一半致死，而存活的另一半基因型为AAXDXD或AAXDXd，若存活的是AAXDXD，则子代的雌性纯合子基因型为AAXDXD、aaXDXD，比例为（1/4×1/2+1/4×1/2）÷（1-1/4×1/2）=2/7；若存活的是AAXDXd，则子代的雌性纯合子基因型为aaXDXD，比例为（1/4×1/2）÷（1-1/4×1/2）=1/7。
【小问4详解】
若要判断果蝇的眼色基因位于X染色体上，在不知道显隐性的情况下，可选择相对性状的亲本进行正反交。即红眼雌与白眼雄杂交和红眼雄与白眼雌杂交，若后代有一组的子代表现与性别有关或两组结果不相同，则可说明基因位于X染色体上。
【小问5详解】
若要进一步研究子代中不能正常发育的个体的基因型，可以选择纯合灰身分叉毛雌果蝇（AAXdXd）和纯合灰身直毛雄果蝇（AAXDY或AAXDYD）进行杂交实验，若后代雌∶雄=1∶1，则AAXDXD的个体不能正常存活；若后代全是雄性，则AAXDXd的个体不能正常存活。遗传图解如下：

【点睛】本题考查伴性遗传及遗传定律的应用，意在考查考生分析数据提取有效信息的能力；能用文字及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力和计算能力。
17、科研人员利用基因工程构建了超量表达蛋白的转基因玉米。在超量表达X基因载体的构建中，所用的含目的基因的DNA片段和根瘤农杆菌Ti质粒的酶切位点如图1所示，其中强启动子具有结合RNA聚合酶且能多次启动转录的功能；X蛋白在不同玉米株系的表达量如图2所示。回答下列问题：

（5）为使X基因在玉米植株中超量表达，应优先选用_____酶组合，将目的基因片段插入T-DNA区段，其中T-DNA的作用是__________。
（6）可在农杆菌培养基中加入卡那霉素以筛选_____的农杆菌，得到的农杆菌与玉米愈伤组织混合培养，在接下来的筛选过程中，除了以X基因为模板设计探针进行DNA分子杂交外，还可以通过______鉴别导入T-DNA序列的愈伤组织。
（7）筛选出的愈伤组织经过诱导，分化成_____，最终获得多个转基因玉米株系。在诱导形成愈伤组织和愈伤组织再分化形成植株过程需要更换新的培养基，原因是：__________。待生根后，将苗移栽至蛭石中，逐渐______进行炼苗。
（8）不同转基因玉米株系中X蛋白表达量差异性可能与_____有关。（答出两点即可）

【答案】（5） ①. BamHI和SacI ②. T-DNA可以将强启动子和X基因带入玉米细胞并整合到玉米细胞染色体DNA上
（6） ①. 成功导入超量表达X基因载体 ②. 在培养基中添加潮霉素/以X基因为模板设计探针与X基因mRNA杂交/以X蛋白为抗体，获得特异性抗原探针，以愈伤组织表达X蛋白杂交
（7） ①. 芽和根的分生组织（丛状苗或幼苗） ②. 这两个过程所需的营养物质和植物生长调节剂配比不同 ③. 降低环境湿度
（8）目的基因在染色体上的插入次数/目的基因在染色体上的插入位置/强启动子是否丟失/受体RNA聚合酶表达量差异/目的基因是否导入受体细胞
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【小问5详解】
为使X基因在玉米植株中超量表达，在获得X基因时，应将强启动子与X基因捆绑切割，故应选择BamHI和SacI酶组合处理获得目的基因。农杆菌Ti质粒中的T-DNA片段在农杆菌感染植物细胞的过程中，T-DNA序列可进入宿主细胞中，并整合到玉米细胞染色体DNA上，故将目的基因插入T-DNA区段，可以实现将强启动子和X基因带入玉米细胞并整合到玉米细胞染色体DNA上的目的，完成转化过程。
【小问6详解】
农杆菌侵染法获得转基因植物过程当中，涉及到两次筛选过程，包括筛选导入重组X基因载体的农杆菌，筛选导入重组X基因载体的植物细胞。在农杆菌筛选过程中，由于导入超量表达X基因载体的农杆菌将带有卡那霉素抗性基因，所以可在农杆菌培养基中加入卡那霉素以筛选成功导入超量表达X基因载体的农杆菌。在筛选植物细胞时，由于目的植物细胞获得了超量表达X基因，故可通过核酸分子杂交技术和抗原抗体杂交技术进行鉴定，除此之外，T-DNA序列中存在潮霉素抗性基因，故除以X基因为模板设计探针进行DNA分子杂交外，还可以通过在培养基中添加潮霉素/以X基因为模板设计探针与X基因mRNA杂交/以X蛋白为抗体，获得特异性抗原探针，以愈伤组织表达的X蛋白杂交鉴别导入T-DNA序列的愈伤组织。
【小问7详解】
筛选后形成的愈伤组织经过诱导，分化形成幼苗（胚胎发生途径）或是芽和根的分生组织（器官发生途径），进而获得多个转基因玉米株系。在诱导形成愈伤组织和愈伤组织再分化形成植株的过程中需要更换新的培养基，是因为脱分化和再分化两个过程所需的营养物质和植物生长调节剂配比不同。待生根后，将苗移栽至蛭石中，逐渐降低环境湿度进行炼苗。
【小问8详解】
不同转基因玉米株系中X蛋白表达量差异性可能与目的基因在染色体上的插入次数或目的基因在染色体上的插入位置或强启动子是否丢失或受体RNA聚合酶表达量差异或目的基因是否导入受体细胞等因素有关。
【点睛】熟知基因工程的原理和操作过程中的技术要点是 解答本题的关键，掌握纤维素分解菌的筛选过程和相关的技术流程是 解答本题的另一关键。