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2023届吉林省通化市梅河口市五中高三一模理综生物试题(含答案)
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这是一份2023届吉林省通化市梅河口市五中高三一模理综生物试题(含答案)，共12页。试卷主要包含了单选题，读图填空题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1、水是生命之源，无机盐是组成细胞不可缺少的成分。下列相关叙述错误的是( )
A.人体衰老细胞中自由水减少使得细胞体积变小，代谢速率减慢
B.缺碘会导致幼儿患呆小症，应尽可能多的给幼儿补充高碘食物
C.若人体摄入食盐过多，会使细胞外液渗透压增大，导致细胞失水
D.若去掉完全营养液中的Mg后植物叶片发黄，说明Mg是植物必需的元素
2、荧光生成的反应通常分为两步：荧光素荧光素化腺苷酸+PPi；荧光素化腺苷酸+O2→氧荧光素+AMP+荧光。研究人员将酵母菌细胞破碎后获得细胞质基质和线粒体，加入荧光素和荧光酶，在通入18O2的情况下进行下列实验。下列相关分析错误的是( )
A.实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到14CO2和H218O
B.实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”
C.实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和14CO2产生
D.实验四可检测到14CO2和H218O，荧光强度大于实验一
3、孟德尔利用豌豆进行杂交实验，并对实验结果分析后发现了遗传的基本定律。下列关于孟德尔实验及遗传定律的叙述，错误的是( )
A.豌豆在自然状态下一般为纯种，用于人工杂交实验，结果可靠且易分析
B.孟德尔提出体细胞中的遗传因子成对存在且生物的性状由遗传因子控制的假说
C.孟德尔的豌豆杂交实验中涉及自交和测交实验，自交和测交均可用于验证遗传定律
D.两对相对性状的杂交实验中9：3：3：1的性状分离比需依赖雌、雄配子的数量相等
4、超雄体综合征是一种遗传病，患者染色体数为47条，性染色体组成为XYY，常染色体数目正常。超雄体综合征在男婴中的发生率为1：900，患者表现正常，身材高大，大多数可以生育后代。下列相关叙述错误的是( )
A.该病患儿产生的主要原因是父亲形成的精子异常所致
B.超雄体综合征为染色体数目异常导致的染色体病，可通过显微观察诊断
C.超雄体综合征可育男子产生的正常X型精子与正常Y型精子数量相当
D.若要对超雄体综合征患者进行基因组测序，则应检测24条染色体上的DNA
5、研究表明，胰岛素和苗条素（由脂肪细胞产生）是调节进食量的主要蛋白质类激素，胰岛素能增强脂肪细胞的葡萄糖转运、代谢和利用，可明显刺激苗条素基因的表达及其表达产物的释放，从而减少进食量。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素还可通过促进葡萄糖转运、代谢和利用从而降低血糖浓度
B.脂肪细胞产生的苗条素通过体液定向运输至组织细胞进而调节进食量
C.当机体处于饥饿状态时，血液中苗条素的浓度增加，机体进食量也增加
D.推测通过口服一定量的苗条素可以有效达到减少进食量和减肥的效果
6、“环形疫苗接种”是一种为已确诊感染者的直接和间接接触者接种疫苗的策略。环形疫苗接种范围包括“两个环”：第一环由确诊的新冠病毒感染者的密切接触者（如邻座的乘客）或感染者所在环境的暴露者（如同车厢的乘客）组成；第二环由密切接触者的密接者或密接者所在环境的暴露者构成，处于这两个环中的人群应优先接种疫苗。下列相关叙述正确的是( )
A.新冠病毒侵入人体时会被溶菌酶处理，这属于人体的第三道防线
B.新冠病毒感染者可能会出现核酸检测呈阳性而抗体检测呈阴性的结果
C.只要进行“环形疫苗接种”，就可以完全有效预防和避免新冠病毒的感染
D.“环形疫苗接种”者若后期感染新冠病毒，记忆细胞会迅速增殖、分化并产生抗体
二、读图填空题
7、能将光能转换成细胞能够利用的化学能的生理过程是光合作用。下表是光合作用过程中能量的转化情况。回答下列问题：
注：原初反应：光合作用中色素分子被光激发引起的光物理和光化学反应过程；电子传递：是指生物体氧化还原反应中的电子移动；光合磷酸化：是指电子传递与磷酸化作用相偶联生成ATP的过程；碳同化：将CO2转化为碳水化合物的过程。
(1)PSI和PSⅡ颗粒是一类蛋白质复合体，这些颗粒除含有多种蛋白质外，还含有_________（答两种）等色素。PSⅡ颗粒上可发生水的光解，产生___________，电子（e-）和质子（H+）。
(2)原初反应产生的H+从类囊体腔内经过ATP合酶跨膜运输至叶绿体基质时会合成ATP；e-经传递后可用于合成NADPH。电子传递、光合磷酸化和碳同化阶段不一定需要光，但光照会促进这些反应的进行，原因是_________。
(3)暗反应先合成C3，接收能量并被还原的C3有两种代谢途径：一部分在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一部分_________；正常进行光合作用的植物，若将光照强度降低至稍大于光补偿点，其他条件保持不变时，则短时间内叶绿体中C3、（CH2O）的含量分别将会_________。
8、施一公院士团队因发现“剪接体的结构与分子机理”获2020年度陈嘉庚生命科学奖。研究发现真核细胞中基因表达分三步进行，如图所示。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。回答下列问题：
(1)转录是指_________。剪接体彻底水解的产物有_________。
(2)剪接现象仍然是传统中心法则的内容，剪接体的形成与基因_________（填“有关”或“无关”）。剪接体剪切RNA时，作用的化学键是_________。
(3)过程③中一条mRNA链上可结合多个核糖体，其意义是_________。若最终编码的蛋白质结构发生改变，不考虑变异，则可能的原因是_________。
9、多年生二倍体植物剪秋罗为雌雄异株，叶片的绿色和花斑色、窄叶和宽叶是两对相对性状，分别由等位基因S/s、B/b控制，且宽叶（B）对窄叶（b）为显性。科研人员利用绿色宽叶剪秋罗雌、雄植株杂交获得子一代，表现型如下表。已知亲本雌性剪秋罗为双杂合子，且b基因纯合时致死（不考虑X、Y染色体同源区段的遗传）。回答下列问题：
(1)子一代中不能存活的花斑色窄叶植株的基因型是_________。
(2)若只考虑叶片的形状，子一代雄性个体中宽叶只有1种基因型：
①子一代雌性个体中，宽叶个体的基因型是_________。控制叶色与叶形的两对等位基因是否遵循基因自由组合定律，并请说明理由_________。
②研究发现某杂合雌性宽叶个体的叶片上部分细胞死亡，这与细胞的变异有关。请对此现象提出可能的两种解释（不考虑染色体数目变异）：Ⅰ.部分体细胞发生了染色体_________；Ⅱ.部分体细胞发生了_________。
③剪秋罗的B基因与抗病基因T位于同一条染色体上，b基因与易感病基因t位于同一条染色体上、现有剪秋罗宽叶抗病杂合雌性植株和宽叶抗病雄性植株，请利用上述材料培育剪秋罗宽叶抗病纯合雌性植株，育种思路：_________。
10、我国传统白酒酿造过程中糖化与发酵往往同时进行，随着发酵的进行发酵产物会使酒糟酸度不断降低，普通α-淀粉酶的活性也随之降低，导致淀粉水解不彻底。获得耐酸性α-淀粉酶成为生产的迫切需求，某科研团队欲对α-淀粉酶进行改造或获得高产耐酸性α-淀粉酶的酵母菌。回答下列问题：
(1)使用酵母菌作为菌种进行酒精发酵时，酸度不断降低的原因是_________。
(2)某研究人员从芽孢杆菌中获得耐酸性α-淀粉酶基因通过基因工程技术获得产耐酸性α-淀粉酶的酵母菌，其流程如图所示：
①为让目的基因插入质粒，质粒DNA分子上应有_________。基因工程的核心步骤是_________（填图中字母）。
②过程c中欲检测耐酸性α-淀粉酶基因是否插入酵母菌的DNA上，可采用DNA分子杂交技术，即将转基因酵母菌的基因组DNA提取出来，以_________作为探针，使探针与基因组DNA杂交。
(3)研究人员通过蛋白质工程也获得了耐酸性α-淀粉酶：
①基本操作流程是从耐酸性α-淀粉酶功能出发→_________（从下列操作或思路中选择正确的序号并排序）。
A.人工合成α-淀粉酶基因；
B.人工合成耐酸性α-淀粉酶基因；
C.推测耐酸性α-淀粉酶的氨基酸序列；
D.设计耐酸性α-淀粉酶的三维结构；
E.将获得的基因导入受体细胞生产耐酸性α-淀粉酶；
F.将获得的基因导入受体细胞生产α-淀粉酶；
②不同团队对α-淀粉酶进行了不同改造，实验后获得其中两种耐酸性α-淀粉酶，分别标号1、2；在一定条件下测定酶活性，结果如图所示。研究人员认为_________更适宜工厂化生产，理由是_________。
(4)根据以上信息，总结基因工程与蛋白质工程的区别与联系_________。
三、填空题
11、某河道中下游土壤类型主要是风沙土。为防止进一步荒漠化，当地人工种植梭梭树、杨树等，在人工林与荒漠边缘交界处种植沙米（黎科一年生草本植物），在半流动沙丘中生活着一些沙鼠等啮齿类小动物。回答下列问题：
(1)生物都能适应其生存的环境，推测沙米适应环境的主要表现有_________（答两点）。
(2)调查沙米种群密度时，最关键是要做到_________；采用标记重捕法调查沙鼠种群密度时，若在调查期间标志物脱落，则会导致调查结果_________（填“偏小”“不变”或“偏大”）。
(3)建造人工林时，一般不会只种植一种树，原因是_________。在自然状态下荒漠会向沙漠演化，建立人工林防沙治沙的例子说明_________。有同学认为沙漠变成人工林后会降低生态系统的多样性，你认为是否正确，并说明理由_________。
参考答案
1、答案：D
解析：A、细胞衰老后，自由水含量减少，细胞代谢速率降低，细胞体积减小，A正确；
B、碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素能促进神经系统的发育，幼儿缺碘会导致呆小症，应尽可能多的给幼儿补充高碘食物，B正确；
C、当饮水不足或饮食过咸时，均会导致细胞外液渗透压升高，导致细胞渗透失水，C正确；
D、为了证明Mg是植物生长必须元素，应该在去掉完全营养液中的Mg植物叶片发黄后再添加Mg进一步观察植物叶片的发育情况，D错误。
故选D。
2、答案：D
解析：A、实验一中加入细胞质基质+线粒体悬液、14C标记的葡萄糖在通入18O2的情况下，能进行有氧呼吸全过程，葡萄糖彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生大量能量，所以实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到14CO2和H218O，A正确；
B、实验二加入细胞质基质和14C标记的葡萄糖，能进行细胞呼吸的第一阶段，葡萄糖初步分解，产生的能量比实验一少，所以实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”，B正确；
C、实验三加入线粒体悬液和14C标记的葡萄糖，由于葡萄糖不能进入线粒体，所以无葡萄糖的氧化分解，也没有能量产生，因此实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和14CO2产生，C正确；
D、实验四加入线粒体悬液和14C标记的丙酮酸，可以发生有氧呼吸的第二、三阶段，能产生二氧化碳和水，产生能量，但产生的能量比实验一少，所以实验四可检测到14CO2和H218O，但荧光强度小于实验一，D错误。
故选D。
3、答案：D
解析：A、豌豆是严格自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下一般是纯种，用于人工杂交实验，结果可靠且易分析，这也是孟德尔杂交实验成功的原因之一，A正确；
B、孟德尔提出的解释实验现象的“假说”有：生物的性状是由遗传因子决定；体细胞中遗传因子是成对存在的；在形成配子时成对的遗传因子发生分离；受精时，雌雄配子的结合是随机的，B正确；
C、孟德尔的豌豆杂交实验中涉及自交和测交实验，自交发生性状分离，测交用于实验验证，自交实验和测交实验均可以验证遗传定律，C正确；
D、减数分裂产生的配子中，一般而言，雄配子的数量多于雌配子的数量，D错误。
故选D。
4、答案：C
解析：A、该病患儿的性染色体组成是XYY，可见是由正常的卵细胞和异常的精子结合形成的，该异常精子YY产生的原因是精子产生过程中在减数第二次分裂后期，Y染色体没有正常分离进入到同一个精细胞中并参与受精导致的，A正确；
B、超雄体综合征属于三体，为染色体数目异常导致的染色体病，染色体异常可通过显微观察诊断，B正确；
C、XYY的男子产生配子种类及比例为：X∶YY∶Y∶XY=1∶1∶2∶2，可见，该个体产生的正常X型精子是正常Y型精子数量的1/2，C错误；
D、若要对超雄体综合征患者进行基因组测序，则应检测24条染色体上的DNA，分别是22条常染色体和两条性染色体，即X和Y，D正确。
故选C。
5、答案：A
解析：A、血糖升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素能够促进组织细胞加速摄取、吸收和利用葡萄糖，从而降低血糖浓度，A正确；
B、体液循环是全身循环，苗条素通过体液运输到全身，作用于靶细胞，调节进食量，B错误；
C、机体处于饥饿状态时，血糖降低，胰岛素分泌减少，苗条素基因表达及其表达产物释放减少，从而增加进食量，C正确；
D、据题干信息，苗条素是蛋白质类激素，口服该激素会被消化酶分解，相应功能被破坏，D错误。
故选A。
6、答案：B
解析：A、新冠病毒侵入人体时会被溶菌酶处理，这可能属于人体的第一、二道防线，属于非特异性免疫过程，A错误；
B、由于新冠病毒进入人体后会刺激机体产生特异性免疫反应，该过程的发生需要一定的时间，即抗体的形成同样也需要一定的时间，因此，新冠病毒感染者可能会出现核酸检测呈阳性而抗体检测呈阴性的结果，B正确；
C、只要进行“环形疫苗接种”，未必可以完全有效预防和避免新冠病毒的感染，这是因为，一方面抗体和记忆细胞具有一定的时效性，另一方面病毒在不断发生变异，C错误；
D、“环形疫苗接种”者若后期感染新冠病毒，记忆细胞会迅速增殖、分化产生大量的浆细胞，浆细胞会合成并分泌大量抗体，因而能起到预防的作用，D错误。
故选B。
7、答案：(1)叶绿素、类胡萝卜素；O2
(2)原初反应产生更多的电子和质子，电子传递和光合磷酸化需要电子，碳同化需要光反应提供NADPH和ATP
(3)被还原为C5；增多、增多
解析：（1）PSⅡ和PSⅠ是由叶绿素、类胡萝卜素等光合色素和多种蛋白质组成的光系统，位于叶肉细胞的类囊体膜结构上。水光解产生O2、H+和电子（e-），e-、H+和NADP+合成NADPH。
（2）电子传递是指生物体氧化还原反应中的电子移动；光合磷酸化：是指电子传递与磷酸化作用相偶联生成ATP的过程；碳同化：将CO2转化为碳水化合物的过程。在光照条件下，光反应产生更多的电子和质子，促进电子传递和光合磷酸化，进而产生更多的NADPH和ATP，碳同化阶段需要光反应提供NADPH和ATP。
（3）进入叶绿体的CO2在羧化酶等酶的作用下，形成的C3一部分接受ATP释放的能量并被还原糖类，另一部分经一系列变化形成C5，从而使暗反应持续的进行下去。若将光照强度降低至稍大于光补偿点，CO2还原生成C3短时不受光照影响，而光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的还原减少，故短时间内叶绿体中C3含量增加，（CH2O）的合成量减少，由于光照强度大于光补偿点，（CH2O）的含量也会增多。
8、答案：(1)通过RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程；氨基酸、核糖、磷酸和碱基（AUGC）
(2)有关；磷酸二酯键
(3)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质；剪接体剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变
解析：（1）转录是指通过RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，由剪接体的成分可知，其彻底水解的产物有氨基酸、核糖、磷酸和四种碱基（A、U、G、C）。
（2）题中显示，剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成，蛋白质的合成需要基因的调控，RNA的合成是通过转录过程完成的，可见剪接体的形成与基因有关，剪接体剪切RNA时，作用的化学键是磷酸二酯键。
（3）过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，既提高了蛋白质合成的效率。若最终编码的蛋白质结构发生了改变，不考虑变异，可能的原因使剪接体剪接位置出现差错。形成的mRNA与正常的mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变。
9、答案：(1)ssXbY
(2)XBXB、XBXb；遵循，因为这两对等位基因位于非同源染色体上；结构变异；基因突变；选择宽叶抗病雄性植株进行花药离体培养，得到单倍体植株，用秋水仙素处理后，选择宽叶抗病植株即为宽叶抗病纯合雌性植株
解析：（1）由题意可知，子一代中绿色:花斑色均为3:1，和性别无关，说明绿色为显性，且等位基因S/s在常染色体上；若只考虑叶片的形状，子一代雄性个体中宽叶只有1种基因型，说明等位基因B/b位于X染色体上；则亲本基因型为SsXBY×SsXBXb，b基因纯合时致死，所以子一代中不能存活的花斑色窄叶植株的基因型是ssXbY。
（2）由（1）可知，亲本的基因型为SsXBY×SsXBXb。
①子一代雌性个体中，宽叶个体的基因型是XBXB、XBXb，控制叶色与叶形的两对等位基因分别位于常染色体上和X染色体上，即该两对等位基因是位于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律。
②常见的变异有染色结构变异、染色体数目变异、基因突变，不考虑染色体数目变异，则杂合雌性宽叶个体的叶片上部分细胞死亡是由于染色体结构变异和基因突变。
③现有剪秋罗宽叶抗病杂合雌性植株XBTXbt和宽叶抗病雄性植株XBTY，欲培育剪秋罗宽叶抗病纯合雌性植株XBTXBT，可通过单倍体育种获得，即选择宽叶抗病雄性植株进行花药离体培养，得到单倍体植株，用秋水仙素处理后，选择宽叶抗病植株即为宽叶抗病纯合雌性植株。
10、答案：(1)酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都生成CO2
(2)一个至多个限制酶切割位点；a；耐酸性α-淀粉酶基因
(3)DCBE；1号酶；1号酶的活性受pH影响小
(4)区别：基因工程只能生产自然界中现有蛋白质，或蛋白质工程可以创造全新蛋白质
联系：基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程是第二代基因工程
解析：（1）酵母菌为兼性厌氧型生物，有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，故作为菌种进行酒精发酵时会使酸度不断降低。
（2）①质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
②过程c是目的基因的检测与鉴定，以耐酸性α-淀粉酶基因作为探针，可采用PCR等技术检测耐酸性α-淀粉酶基因是否插入酵母菌的DNA上。
（3）①蛋白质工程的基本操作流程是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列(DNA)。故基本操作流程是从耐酸性α -淀粉酶功能出发→D设计耐酸性α-淀粉酶的三维结构→C推测耐酸性α-淀粉酶的氨基酸序列→B人工合成耐酸性α-淀粉酶基因→E将获得的基因导入受体细胞生产耐酸性α-淀粉酶。
②由图可知，经改造得到的1号酶在pH为1~7均具有活性，最适pH为2左右，而2号酶仅在pH为3~4具有活性，pH对2号酶的影响较大，使2号酶易失活，而对1号酶影响较小，因此，1号酶更适宜工厂化生产。
（4）基因工程与蛋白质工程的区别与联系是：
区别：基因工程是在 DNA 分子水平上，按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。即基因工程只能生产自然界中现有蛋白质，或蛋白质工程可以创造全新蛋白质。
联系：蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。故基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程是第二代基因工程。
11、答案：(1)抗逆、耐旱、耐贫瘠
(2)随机取样；偏大
(3)物种多样性程度越高，营养结构越复杂，生态系统的稳定性越高，所以要避免种植单树种纯林；人类活动会改变群落演替的方向和速度；不正确，该沙漠变成人工林，并未消除生物圈内所有沙漠生态系统
解析：（1）荒漠生态系统营养结构简单，物种很少、群落结构简单，植物一般具有抗逆、耐旱、耐贫瘠等特性。
（2）调查沙米种群密度同样方法，最关键是要做到取样时应随机取样；标记重捕法调查种群密度，计算种群数量时利用公式计算，若将该地段种群个体总数记作N，其中标记数为M，重捕个体数为n，重捕中标记个体数为m，则N=Mn÷m。通过标记重捕法对沙鼠的数量进行统计，若被标记的沙鼠由于调查期间标记物脱落，m减少，则计算出的种群数量N会比实际数值偏大。
（3）物种多样性程度越高，营养结构越复杂，生态系统的稳定性越高，则为促进生物多样性的保护，建造人工林时应尽量避免种植单树种纯林，该选择适合当地的多种树种进行混合种植。自然状态下荒漠会向沙漠演化，荒漠变为人工林属于群落的次生演替，在自然条件下是一个漫长的过程，而由于人类的种植活动，使荒漠很快变绿洲，说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向。沙漠变成人工林，增加了该生态系统中的生物多样性。从生物圈角度看，还存在很多沙漠生态系统，所以不会降低生态系统的多样性。
实验
加入的细胞成分
加入的反应物
荧光强度
葡萄糖含量及其他产物
一
细胞质基质+线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
++++
?
二
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
?
?
三
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
?
?
四
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
?
/
反应类型
光反应
暗反应
反应部位
类囊体上的PSI、PSⅡ颗粒
叶绿体基质
转化过程
原初反应、电子传递、光合磷酸化
碳同化
能量转化
光能→电子、质子→活跃的化学能（ATP，NADPH）→稳定的化学能（糖类等有机物）
子一代
绿色：花斑色
宽叶：窄叶
雌性
3：1
1：0
雄性
3：1
1：0
一、单选题
1、水是生命之源，无机盐是组成细胞不可缺少的成分。下列相关叙述错误的是( )
A.人体衰老细胞中自由水减少使得细胞体积变小，代谢速率减慢
B.缺碘会导致幼儿患呆小症，应尽可能多的给幼儿补充高碘食物
C.若人体摄入食盐过多，会使细胞外液渗透压增大，导致细胞失水
D.若去掉完全营养液中的Mg后植物叶片发黄，说明Mg是植物必需的元素
2、荧光生成的反应通常分为两步：荧光素荧光素化腺苷酸+PPi；荧光素化腺苷酸+O2→氧荧光素+AMP+荧光。研究人员将酵母菌细胞破碎后获得细胞质基质和线粒体，加入荧光素和荧光酶，在通入18O2的情况下进行下列实验。下列相关分析错误的是( )
A.实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到14CO2和H218O
B.实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”
C.实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和14CO2产生
D.实验四可检测到14CO2和H218O，荧光强度大于实验一
3、孟德尔利用豌豆进行杂交实验，并对实验结果分析后发现了遗传的基本定律。下列关于孟德尔实验及遗传定律的叙述，错误的是( )
A.豌豆在自然状态下一般为纯种，用于人工杂交实验，结果可靠且易分析
B.孟德尔提出体细胞中的遗传因子成对存在且生物的性状由遗传因子控制的假说
C.孟德尔的豌豆杂交实验中涉及自交和测交实验，自交和测交均可用于验证遗传定律
D.两对相对性状的杂交实验中9：3：3：1的性状分离比需依赖雌、雄配子的数量相等
4、超雄体综合征是一种遗传病，患者染色体数为47条，性染色体组成为XYY，常染色体数目正常。超雄体综合征在男婴中的发生率为1：900，患者表现正常，身材高大，大多数可以生育后代。下列相关叙述错误的是( )
A.该病患儿产生的主要原因是父亲形成的精子异常所致
B.超雄体综合征为染色体数目异常导致的染色体病，可通过显微观察诊断
C.超雄体综合征可育男子产生的正常X型精子与正常Y型精子数量相当
D.若要对超雄体综合征患者进行基因组测序，则应检测24条染色体上的DNA
5、研究表明，胰岛素和苗条素（由脂肪细胞产生）是调节进食量的主要蛋白质类激素，胰岛素能增强脂肪细胞的葡萄糖转运、代谢和利用，可明显刺激苗条素基因的表达及其表达产物的释放，从而减少进食量。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素还可通过促进葡萄糖转运、代谢和利用从而降低血糖浓度
B.脂肪细胞产生的苗条素通过体液定向运输至组织细胞进而调节进食量
C.当机体处于饥饿状态时，血液中苗条素的浓度增加，机体进食量也增加
D.推测通过口服一定量的苗条素可以有效达到减少进食量和减肥的效果
6、“环形疫苗接种”是一种为已确诊感染者的直接和间接接触者接种疫苗的策略。环形疫苗接种范围包括“两个环”：第一环由确诊的新冠病毒感染者的密切接触者（如邻座的乘客）或感染者所在环境的暴露者（如同车厢的乘客）组成；第二环由密切接触者的密接者或密接者所在环境的暴露者构成，处于这两个环中的人群应优先接种疫苗。下列相关叙述正确的是( )
A.新冠病毒侵入人体时会被溶菌酶处理，这属于人体的第三道防线
B.新冠病毒感染者可能会出现核酸检测呈阳性而抗体检测呈阴性的结果
C.只要进行“环形疫苗接种”，就可以完全有效预防和避免新冠病毒的感染
D.“环形疫苗接种”者若后期感染新冠病毒，记忆细胞会迅速增殖、分化并产生抗体
二、读图填空题
7、能将光能转换成细胞能够利用的化学能的生理过程是光合作用。下表是光合作用过程中能量的转化情况。回答下列问题：
注：原初反应：光合作用中色素分子被光激发引起的光物理和光化学反应过程；电子传递：是指生物体氧化还原反应中的电子移动；光合磷酸化：是指电子传递与磷酸化作用相偶联生成ATP的过程；碳同化：将CO2转化为碳水化合物的过程。
(1)PSI和PSⅡ颗粒是一类蛋白质复合体，这些颗粒除含有多种蛋白质外，还含有_________（答两种）等色素。PSⅡ颗粒上可发生水的光解，产生___________，电子（e-）和质子（H+）。
(2)原初反应产生的H+从类囊体腔内经过ATP合酶跨膜运输至叶绿体基质时会合成ATP；e-经传递后可用于合成NADPH。电子传递、光合磷酸化和碳同化阶段不一定需要光，但光照会促进这些反应的进行，原因是_________。
(3)暗反应先合成C3，接收能量并被还原的C3有两种代谢途径：一部分在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一部分_________；正常进行光合作用的植物，若将光照强度降低至稍大于光补偿点，其他条件保持不变时，则短时间内叶绿体中C3、（CH2O）的含量分别将会_________。
8、施一公院士团队因发现“剪接体的结构与分子机理”获2020年度陈嘉庚生命科学奖。研究发现真核细胞中基因表达分三步进行，如图所示。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。回答下列问题：
(1)转录是指_________。剪接体彻底水解的产物有_________。
(2)剪接现象仍然是传统中心法则的内容，剪接体的形成与基因_________（填“有关”或“无关”）。剪接体剪切RNA时，作用的化学键是_________。
(3)过程③中一条mRNA链上可结合多个核糖体，其意义是_________。若最终编码的蛋白质结构发生改变，不考虑变异，则可能的原因是_________。
9、多年生二倍体植物剪秋罗为雌雄异株，叶片的绿色和花斑色、窄叶和宽叶是两对相对性状，分别由等位基因S/s、B/b控制，且宽叶（B）对窄叶（b）为显性。科研人员利用绿色宽叶剪秋罗雌、雄植株杂交获得子一代，表现型如下表。已知亲本雌性剪秋罗为双杂合子，且b基因纯合时致死（不考虑X、Y染色体同源区段的遗传）。回答下列问题：
(1)子一代中不能存活的花斑色窄叶植株的基因型是_________。
(2)若只考虑叶片的形状，子一代雄性个体中宽叶只有1种基因型：
①子一代雌性个体中，宽叶个体的基因型是_________。控制叶色与叶形的两对等位基因是否遵循基因自由组合定律，并请说明理由_________。
②研究发现某杂合雌性宽叶个体的叶片上部分细胞死亡，这与细胞的变异有关。请对此现象提出可能的两种解释（不考虑染色体数目变异）：Ⅰ.部分体细胞发生了染色体_________；Ⅱ.部分体细胞发生了_________。
③剪秋罗的B基因与抗病基因T位于同一条染色体上，b基因与易感病基因t位于同一条染色体上、现有剪秋罗宽叶抗病杂合雌性植株和宽叶抗病雄性植株，请利用上述材料培育剪秋罗宽叶抗病纯合雌性植株，育种思路：_________。
10、我国传统白酒酿造过程中糖化与发酵往往同时进行，随着发酵的进行发酵产物会使酒糟酸度不断降低，普通α-淀粉酶的活性也随之降低，导致淀粉水解不彻底。获得耐酸性α-淀粉酶成为生产的迫切需求，某科研团队欲对α-淀粉酶进行改造或获得高产耐酸性α-淀粉酶的酵母菌。回答下列问题：
(1)使用酵母菌作为菌种进行酒精发酵时，酸度不断降低的原因是_________。
(2)某研究人员从芽孢杆菌中获得耐酸性α-淀粉酶基因通过基因工程技术获得产耐酸性α-淀粉酶的酵母菌，其流程如图所示：
①为让目的基因插入质粒，质粒DNA分子上应有_________。基因工程的核心步骤是_________（填图中字母）。
②过程c中欲检测耐酸性α-淀粉酶基因是否插入酵母菌的DNA上，可采用DNA分子杂交技术，即将转基因酵母菌的基因组DNA提取出来，以_________作为探针，使探针与基因组DNA杂交。
(3)研究人员通过蛋白质工程也获得了耐酸性α-淀粉酶：
①基本操作流程是从耐酸性α-淀粉酶功能出发→_________（从下列操作或思路中选择正确的序号并排序）。
A.人工合成α-淀粉酶基因；
B.人工合成耐酸性α-淀粉酶基因；
C.推测耐酸性α-淀粉酶的氨基酸序列；
D.设计耐酸性α-淀粉酶的三维结构；
E.将获得的基因导入受体细胞生产耐酸性α-淀粉酶；
F.将获得的基因导入受体细胞生产α-淀粉酶；
②不同团队对α-淀粉酶进行了不同改造，实验后获得其中两种耐酸性α-淀粉酶，分别标号1、2；在一定条件下测定酶活性，结果如图所示。研究人员认为_________更适宜工厂化生产，理由是_________。
(4)根据以上信息，总结基因工程与蛋白质工程的区别与联系_________。
三、填空题
11、某河道中下游土壤类型主要是风沙土。为防止进一步荒漠化，当地人工种植梭梭树、杨树等，在人工林与荒漠边缘交界处种植沙米（黎科一年生草本植物），在半流动沙丘中生活着一些沙鼠等啮齿类小动物。回答下列问题：
(1)生物都能适应其生存的环境，推测沙米适应环境的主要表现有_________（答两点）。
(2)调查沙米种群密度时，最关键是要做到_________；采用标记重捕法调查沙鼠种群密度时，若在调查期间标志物脱落，则会导致调查结果_________（填“偏小”“不变”或“偏大”）。
(3)建造人工林时，一般不会只种植一种树，原因是_________。在自然状态下荒漠会向沙漠演化，建立人工林防沙治沙的例子说明_________。有同学认为沙漠变成人工林后会降低生态系统的多样性，你认为是否正确，并说明理由_________。
参考答案
1、答案：D
解析：A、细胞衰老后，自由水含量减少，细胞代谢速率降低，细胞体积减小，A正确；
B、碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素能促进神经系统的发育，幼儿缺碘会导致呆小症，应尽可能多的给幼儿补充高碘食物，B正确；
C、当饮水不足或饮食过咸时，均会导致细胞外液渗透压升高，导致细胞渗透失水，C正确；
D、为了证明Mg是植物生长必须元素，应该在去掉完全营养液中的Mg植物叶片发黄后再添加Mg进一步观察植物叶片的发育情况，D错误。
故选D。
2、答案：D
解析：A、实验一中加入细胞质基质+线粒体悬液、14C标记的葡萄糖在通入18O2的情况下，能进行有氧呼吸全过程，葡萄糖彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生大量能量，所以实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到14CO2和H218O，A正确；
B、实验二加入细胞质基质和14C标记的葡萄糖，能进行细胞呼吸的第一阶段，葡萄糖初步分解，产生的能量比实验一少，所以实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”，B正确；
C、实验三加入线粒体悬液和14C标记的葡萄糖，由于葡萄糖不能进入线粒体，所以无葡萄糖的氧化分解，也没有能量产生，因此实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和14CO2产生，C正确；
D、实验四加入线粒体悬液和14C标记的丙酮酸，可以发生有氧呼吸的第二、三阶段，能产生二氧化碳和水，产生能量，但产生的能量比实验一少，所以实验四可检测到14CO2和H218O，但荧光强度小于实验一，D错误。
故选D。
3、答案：D
解析：A、豌豆是严格自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下一般是纯种，用于人工杂交实验，结果可靠且易分析，这也是孟德尔杂交实验成功的原因之一，A正确；
B、孟德尔提出的解释实验现象的“假说”有：生物的性状是由遗传因子决定；体细胞中遗传因子是成对存在的；在形成配子时成对的遗传因子发生分离；受精时，雌雄配子的结合是随机的，B正确；
C、孟德尔的豌豆杂交实验中涉及自交和测交实验，自交发生性状分离，测交用于实验验证，自交实验和测交实验均可以验证遗传定律，C正确；
D、减数分裂产生的配子中，一般而言，雄配子的数量多于雌配子的数量，D错误。
故选D。
4、答案：C
解析：A、该病患儿的性染色体组成是XYY，可见是由正常的卵细胞和异常的精子结合形成的，该异常精子YY产生的原因是精子产生过程中在减数第二次分裂后期，Y染色体没有正常分离进入到同一个精细胞中并参与受精导致的，A正确；
B、超雄体综合征属于三体，为染色体数目异常导致的染色体病，染色体异常可通过显微观察诊断，B正确；
C、XYY的男子产生配子种类及比例为：X∶YY∶Y∶XY=1∶1∶2∶2，可见，该个体产生的正常X型精子是正常Y型精子数量的1/2，C错误；
D、若要对超雄体综合征患者进行基因组测序，则应检测24条染色体上的DNA，分别是22条常染色体和两条性染色体，即X和Y，D正确。
故选C。
5、答案：A
解析：A、血糖升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素能够促进组织细胞加速摄取、吸收和利用葡萄糖，从而降低血糖浓度，A正确；
B、体液循环是全身循环，苗条素通过体液运输到全身，作用于靶细胞，调节进食量，B错误；
C、机体处于饥饿状态时，血糖降低，胰岛素分泌减少，苗条素基因表达及其表达产物释放减少，从而增加进食量，C正确；
D、据题干信息，苗条素是蛋白质类激素，口服该激素会被消化酶分解，相应功能被破坏，D错误。
故选A。
6、答案：B
解析：A、新冠病毒侵入人体时会被溶菌酶处理，这可能属于人体的第一、二道防线，属于非特异性免疫过程，A错误；
B、由于新冠病毒进入人体后会刺激机体产生特异性免疫反应，该过程的发生需要一定的时间，即抗体的形成同样也需要一定的时间，因此，新冠病毒感染者可能会出现核酸检测呈阳性而抗体检测呈阴性的结果，B正确；
C、只要进行“环形疫苗接种”，未必可以完全有效预防和避免新冠病毒的感染，这是因为，一方面抗体和记忆细胞具有一定的时效性，另一方面病毒在不断发生变异，C错误；
D、“环形疫苗接种”者若后期感染新冠病毒，记忆细胞会迅速增殖、分化产生大量的浆细胞，浆细胞会合成并分泌大量抗体，因而能起到预防的作用，D错误。
故选B。
7、答案：(1)叶绿素、类胡萝卜素；O2
(2)原初反应产生更多的电子和质子，电子传递和光合磷酸化需要电子，碳同化需要光反应提供NADPH和ATP
(3)被还原为C5；增多、增多
解析：（1）PSⅡ和PSⅠ是由叶绿素、类胡萝卜素等光合色素和多种蛋白质组成的光系统，位于叶肉细胞的类囊体膜结构上。水光解产生O2、H+和电子（e-），e-、H+和NADP+合成NADPH。
（2）电子传递是指生物体氧化还原反应中的电子移动；光合磷酸化：是指电子传递与磷酸化作用相偶联生成ATP的过程；碳同化：将CO2转化为碳水化合物的过程。在光照条件下，光反应产生更多的电子和质子，促进电子传递和光合磷酸化，进而产生更多的NADPH和ATP，碳同化阶段需要光反应提供NADPH和ATP。
（3）进入叶绿体的CO2在羧化酶等酶的作用下，形成的C3一部分接受ATP释放的能量并被还原糖类，另一部分经一系列变化形成C5，从而使暗反应持续的进行下去。若将光照强度降低至稍大于光补偿点，CO2还原生成C3短时不受光照影响，而光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的还原减少，故短时间内叶绿体中C3含量增加，（CH2O）的合成量减少，由于光照强度大于光补偿点，（CH2O）的含量也会增多。
8、答案：(1)通过RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程；氨基酸、核糖、磷酸和碱基（AUGC）
(2)有关；磷酸二酯键
(3)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质；剪接体剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变
解析：（1）转录是指通过RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，由剪接体的成分可知，其彻底水解的产物有氨基酸、核糖、磷酸和四种碱基（A、U、G、C）。
（2）题中显示，剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成，蛋白质的合成需要基因的调控，RNA的合成是通过转录过程完成的，可见剪接体的形成与基因有关，剪接体剪切RNA时，作用的化学键是磷酸二酯键。
（3）过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，既提高了蛋白质合成的效率。若最终编码的蛋白质结构发生了改变，不考虑变异，可能的原因使剪接体剪接位置出现差错。形成的mRNA与正常的mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变。
9、答案：(1)ssXbY
(2)XBXB、XBXb；遵循，因为这两对等位基因位于非同源染色体上；结构变异；基因突变；选择宽叶抗病雄性植株进行花药离体培养，得到单倍体植株，用秋水仙素处理后，选择宽叶抗病植株即为宽叶抗病纯合雌性植株
解析：（1）由题意可知，子一代中绿色:花斑色均为3:1，和性别无关，说明绿色为显性，且等位基因S/s在常染色体上；若只考虑叶片的形状，子一代雄性个体中宽叶只有1种基因型，说明等位基因B/b位于X染色体上；则亲本基因型为SsXBY×SsXBXb，b基因纯合时致死，所以子一代中不能存活的花斑色窄叶植株的基因型是ssXbY。
（2）由（1）可知，亲本的基因型为SsXBY×SsXBXb。
①子一代雌性个体中，宽叶个体的基因型是XBXB、XBXb，控制叶色与叶形的两对等位基因分别位于常染色体上和X染色体上，即该两对等位基因是位于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律。
②常见的变异有染色结构变异、染色体数目变异、基因突变，不考虑染色体数目变异，则杂合雌性宽叶个体的叶片上部分细胞死亡是由于染色体结构变异和基因突变。
③现有剪秋罗宽叶抗病杂合雌性植株XBTXbt和宽叶抗病雄性植株XBTY，欲培育剪秋罗宽叶抗病纯合雌性植株XBTXBT，可通过单倍体育种获得，即选择宽叶抗病雄性植株进行花药离体培养，得到单倍体植株，用秋水仙素处理后，选择宽叶抗病植株即为宽叶抗病纯合雌性植株。
10、答案：(1)酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都生成CO2
(2)一个至多个限制酶切割位点；a；耐酸性α-淀粉酶基因
(3)DCBE；1号酶；1号酶的活性受pH影响小
(4)区别：基因工程只能生产自然界中现有蛋白质，或蛋白质工程可以创造全新蛋白质
联系：基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程是第二代基因工程
解析：（1）酵母菌为兼性厌氧型生物，有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，故作为菌种进行酒精发酵时会使酸度不断降低。
（2）①质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
②过程c是目的基因的检测与鉴定，以耐酸性α-淀粉酶基因作为探针，可采用PCR等技术检测耐酸性α-淀粉酶基因是否插入酵母菌的DNA上。
（3）①蛋白质工程的基本操作流程是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列(DNA)。故基本操作流程是从耐酸性α -淀粉酶功能出发→D设计耐酸性α-淀粉酶的三维结构→C推测耐酸性α-淀粉酶的氨基酸序列→B人工合成耐酸性α-淀粉酶基因→E将获得的基因导入受体细胞生产耐酸性α-淀粉酶。
②由图可知，经改造得到的1号酶在pH为1~7均具有活性，最适pH为2左右，而2号酶仅在pH为3~4具有活性，pH对2号酶的影响较大，使2号酶易失活，而对1号酶影响较小，因此，1号酶更适宜工厂化生产。
（4）基因工程与蛋白质工程的区别与联系是：
区别：基因工程是在 DNA 分子水平上，按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。即基因工程只能生产自然界中现有蛋白质，或蛋白质工程可以创造全新蛋白质。
联系：蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。故基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程是第二代基因工程。
11、答案：(1)抗逆、耐旱、耐贫瘠
(2)随机取样；偏大
(3)物种多样性程度越高，营养结构越复杂，生态系统的稳定性越高，所以要避免种植单树种纯林；人类活动会改变群落演替的方向和速度；不正确，该沙漠变成人工林，并未消除生物圈内所有沙漠生态系统
解析：（1）荒漠生态系统营养结构简单，物种很少、群落结构简单，植物一般具有抗逆、耐旱、耐贫瘠等特性。
（2）调查沙米种群密度同样方法，最关键是要做到取样时应随机取样；标记重捕法调查种群密度，计算种群数量时利用公式计算，若将该地段种群个体总数记作N，其中标记数为M，重捕个体数为n，重捕中标记个体数为m，则N=Mn÷m。通过标记重捕法对沙鼠的数量进行统计，若被标记的沙鼠由于调查期间标记物脱落，m减少，则计算出的种群数量N会比实际数值偏大。
（3）物种多样性程度越高，营养结构越复杂，生态系统的稳定性越高，则为促进生物多样性的保护，建造人工林时应尽量避免种植单树种纯林，该选择适合当地的多种树种进行混合种植。自然状态下荒漠会向沙漠演化，荒漠变为人工林属于群落的次生演替，在自然条件下是一个漫长的过程，而由于人类的种植活动，使荒漠很快变绿洲，说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向。沙漠变成人工林，增加了该生态系统中的生物多样性。从生物圈角度看，还存在很多沙漠生态系统，所以不会降低生态系统的多样性。
实验
加入的细胞成分
加入的反应物
荧光强度
葡萄糖含量及其他产物
一
细胞质基质+线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
++++
?
二
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
?
?
三
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
?
?
四
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
?
/
反应类型
光反应
暗反应
反应部位
类囊体上的PSI、PSⅡ颗粒
叶绿体基质
转化过程
原初反应、电子传递、光合磷酸化
碳同化
能量转化
光能→电子、质子→活跃的化学能（ATP，NADPH）→稳定的化学能（糖类等有机物）
子一代
绿色：花斑色
宽叶：窄叶
雌性
3：1
1：0
雄性
3：1
1：0
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