2024年高考第三次模拟考试题：生物（山东卷）（解析版）

这是一份2024年高考第三次模拟考试题：生物（山东卷）（解析版），共27页。

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、单项选择题：本卷共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．. SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。在高尔基体中SREBP前体经酶切后，产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法错误的是（ ）
A. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需要消耗能量
B. S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内转录
C. 胆固醇参与血液中脂质的运输，也是动物细胞细胞膜的重要成分
D. 白桦醋醇可通过影响SREBP前体转录调节活性结构域的产生而降低血液中胆固醇的含量
【答案】B
【分析】1、蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
2、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，mRNA可作为翻译的模板，在核糖体上合成蛋白质。
【详解】A、SREBP前体从内质网转运到高尔基体通过囊泡运输，该过程消耗能量，A正确；
B、由题干“SREBP前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达”，SREBP前体经酶切后的N端结构域可调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程，而不是S蛋白，B错误；
C、胆固醇属于脂质中的固醇，可参与血液中脂质的运输，同时也是动物细胞膜的重要组成部分，C正确；
D、白桦醋醇通过抑制S蛋白活性，可以减少N端结构域的产生，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，从而降低血液胆固醇含量，D正确。
故选B。
2． 细胞内的钙稳态是靠Ca2+的跨膜运输来调节的，植物细胞的Ca2+运输系统如图所示，①~⑤表示相关的转运蛋白。下列说法错误的是（ ）
A. ATP水解释放的磷酸基团可以使①和④磷酸化，进而导致其空间结构发生变化
B. 抑制呼吸作用会影响③转运Ca2+的速率
C. ③转运H+的机制和②⑤转运Ca2+的机制类似，都不需要与其转运的离子结合
D. ①③④介导的转运过程保证了细胞质基质中低Ca2+水平
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、ATP水解释放的磷酸基团将①和④钙泵磷酸化，钙泵磷酸化会导致其空间结构发生变化，进而完成Ca2+的转运，A正确；
B、由图可知，Ca2+通过③进入液泡的方式是主动运输，其能量源于氢离子顺浓度梯度运输的势能，而氢离子进入液泡需要呼吸作用释放的能量，故抑制呼吸作用会影响③转运Ca2+的速率，B正确；
C、由图可知，③为载体蛋白，②⑤为通道蛋白，③载体蛋白转运H+时需要与转运离子结合，C错误；
D、由图可知，①介导的转运过程将细胞质基质中的钙离子运出细胞，③④介导的转运过程将细胞质基质中的钙离子运入液泡，从而保证了细胞质基质中低钙离子水平，D正确。
故选C。
3．铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡。铁死亡的关键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）活性受到抑制时，细胞的抗氧化能力下降，活性氧（ROS）大量堆积，从而引发氧化损伤导致细胞铁死亡；此过程中，线粒体发生萎缩、膜密度增加、嵴减少等重要且独特的形态学现象。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞铁死亡不受环境因素的影响
B. 维持GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累
C. 铁依赖的细胞死亡不利于生物体稳态的维持
D 可根据线粒体形态学变化来判断细胞死亡方式
【答案】D
【分析】1、细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2、细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
【详解】A、由题中信息“铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡”可知，细胞铁死亡受环境因素的影响，A错误；
B、GPX4活性受到抑制时会导致细胞铁死亡，而根据铁死亡的概念可知，铁死亡由脂质过氧化产物积累引发，所以抑制GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累，B错误；
C、根据题中信息可知，铁死亡是一种细胞程序性死亡，属于细胞凋亡，而细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用，有利于生物体稳态的维持，C错误；
D、铁死亡会使线粒体发生萎缩、膜密度增加、嵴减少等重要且独特的形态学现象，所以可根据线粒体形态学变化来判断细胞死亡方式，D正确。
故选D。
4．植物通过光合作用在叶肉细胞的细胞质中合成蔗糖，如图表示蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞和伴胞的过程，其中①表示H⁺—蔗糖同向运输载体，②表示H⁺—ATP酶，③表示W载体，韧皮部薄壁细胞内能积累高浓度的蔗糖。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 蔗糖经①运输至伴胞内不消耗ATP，属于协助扩散
B. ②可作为运输H⁺的载体，也能提高ATP水解时所需的活化能
C. 蔗糖经③运输到细胞外的过程中③的构象发生改变，属于协助扩散
D. 蔗糖通过胞间连丝进入韧皮薄壁细胞，体现了细胞膜的信息交流功能
【答案】C
【分析】题图分析：图中叶肉细胞中蔗糖通过胞间连丝逆浓度梯度运进薄壁细胞，从薄壁细胞运输到细胞外为协助扩散，再由细胞外通过主动运输的方式逆浓度梯度运输到伴胞。
【详解】A、蔗糖经①运输至伴胞内属于主动运输，消耗膜内外H⁺浓度差产生的势能，A错误；
B、②既能运输H⁺也能作为酶催化ATP水解，酶能降低化学反应所需的活化能，B错误；
C、蔗糖经③运输到细胞外的过程借助载体蛋白，属于协助扩散，载体蛋白运输物质时会发生自身构象的改变，C正确；
D、叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝进入韧皮薄壁细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，D错误。
故选C。
5．转录因子是一些能与基因5′-端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。增强子是DNA上一小段可与转录因子结合的序列，可增强多个基因的转录水平（如图）。下列叙述正确的是（ ）

A. 图中A酶与启动子结合，推测A酶可能为DNA聚合酶
B. 增强子大多位于目的基因5′-端上游，与启动子互补配对
C. 转录因子必须在细胞质内发生作用，才能调控基因表达
D. 转录因子同时结合增强子和A酶，会导致DNA链弯折
【答案】D
【分析】根据题干分析可知：增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与特定蛋白质结合后，会加强基因的转录作用。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，题图中A酶与启动子结合，A酶可能为RNA聚合酶，A错误；
B、转录因子是一些能与基因5'-端上游特定序列专一性结合的蛋白质分子，而增强子是DNA上一小段可与转录因子结合的序列，因此推测增强子大多位于目的基因5'-端上游，但并不与启动子互补配对，B错误；
C、真核细胞的转录发生在细胞核内，因此在真核细胞中转录因子必须在细胞核内发生作用，才能调控基因表达，C错误；
D、由题图可知，目的基因所在的DNA链发生了弯折，可能是因为转录因子需要同时结合增强子和A酶，D正确。
故选D。
6． 在有丝分裂中期，若出现单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的星射线相连，如图所示)细胞将延缓后期的起始，直至该染色体与另一极的星射线相连，并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的Mad2蛋白的监控，正确排列的中期染色体上没有Mad2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体，模拟施加来自对极的正常拉力时，细胞会进入分裂后期。下列说法错误的是（ ）

A. 细胞分裂能否进入到后期可能与来自两极星射线的均衡拉力有关
B. Mad2蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期并于有丝分裂前期可结合到着丝粒上
C. Mad2蛋白功能异常，细胞将在染色体错误排列时停滞在分裂中期
D. 癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
【答案】C
【分析】有丝分裂中期，染色体的着丝粒均匀分布在赤道面上，是适合观察细胞染色体组数量和形态的时期。由题意可知，MAD2蛋白监控单附着染色体的存在，正确排列的细胞中期的染色体上无MAD2蛋白。
【详解】A、由题意可知，出现单附着染色体时，细胞后期将延后，而用微针勾出单附着染色体施加压力，细胞分裂能正常进行，故细胞分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的拉力有关，A正确；
B、有丝分裂前的间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，所以Mad2蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期，在有丝分裂前期可结合到着丝粒上，B正确；
C、MAD2蛋白监控细胞中染色体的错误排列，若该蛋白功能异常，则染色体错误排列时分裂无法在中期停止，C错误；
D、癌细胞的染色体排布异常时仍能继续分裂，可能与MAD2蛋白的监控功能缺失有关，D正确。
故选C。
7．某种昆虫的红眼(E)对白眼(e)为显性，该对基因位于X染色体上。用染色体组成正常的白眼雌虫和红眼雄虫杂交，子代雌、雄虫中均有红眼和白眼个体。研究发现出现异常子代的原因是母本产生了染色体数目异常的卵细胞。已知该昆虫的X染色体数量等于染色体组数时为雌性，性染色体组成为XY或XO(O表示无X染色体)时为雄性，受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时，受精卵无法正常发育。亲本产生的受精卵总数用m表示，其中染色体数目异常的受精卵数用n表示。下列说法正确的是（ ）
A. 母本产生的异常卵细胞中性染色体组成为X或O
B. 子代中性染色体组成为OY、XXY的受精卵无法正常发育
C. 子代中红眼雄虫和白眼雌虫的性染色体组成分别为XEO和XeXe
D. 子代中性染色体组成为XY的昆虫个体数目的占比是(m-n)/(2m-n)
【答案】D
【分析】根据题意可知，该昆虫的X染色体数量等于染色体组数时为雌性，即XXY为雌性，性染色体组成为XY或XO(O表示无X染色体)时为雄性，受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时，受精卵无法正常发育，即XXX和OY不能发育。
【详解】A、已知某种昆虫的红眼(E)对白眼(e)为显性，该对基因位于X染色体上。用染色体组成正常的白眼雌虫（XeXe）和红眼雄虫（XEY）杂交，正常情况下产生的子代为XEXe（红眼雌）、XeY（白眼雄）；但实际子代雌、雄虫中均有红眼和白眼个体，研究发现出现异常子代的原因是母本产生了染色体数目异常的卵细胞。因此可推测母本产生的异常卵细胞为XeXe或不含X染色体的（记为O），又知该昆虫的X染色体数量等于染色体组数时为雌性，即XXY为雌性，因此XeXe的卵细胞与含Y的精子结合形成的受精卵XeXeY可发育为白眼雌，而不含性染色体的卵细胞与含X染色体的精子结合形成的受精卵XEO可发育为红眼雄性，XeXe正常分裂形成的Xe的卵细胞与含XE的精子结合形成的受精卵XEXe发育为红眼雌性，Xe的卵细胞与含Y的精子结合形成的受精卵XeY发育为白眼雄性，综上分析，母本产生的异常卵细胞中性染色体组成为XX或O，A错误；
B、已知受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时，受精卵无法正常发育。因此子代中性染色体组成为OY、XXX的受精卵无法正常发育，而XXY的受精卵含有的X染色体数与该生物染色体组数相等，因此可发育为雌性，B错误；
C、根据A项分析可知，子代中红眼雄虫和白眼雌虫的性染色体组成分别为XEO和XeXeY，C错误；
D、若产生的异常卵细胞为XeXe或不含X染色体的（记为0），则与XEY产生的精子XE、Y结合形成的受精卵和比例为1/4XEXeXe（染色体数异常、且不能发育）、1/4XEO（染色体数异常）、1/4XeXeY（染色体数异常）、1/4OY（染色体数异常、且不能发育），已知亲本产生的受精卵总数用m表示，其中染色体数目异常的受精卵数用n表示。则染色体数正常的个体（XEXe、XeY）为m－n，又由于XEXe和XeY的比例相同，因此性染色体组成为XY的昆虫个体数目为1/2（m－n），存活的受精卵为（m－n/2），故子代中性染色体组成为XY的昆虫个体数目的占比是1/2（m－n）÷（m－n/2）=(m-n)/(2m-n)，D正确。
故选D。
8．2021年诺贝尔生理学或医学奖获料者Ardem Pataputian在探寻人体触感机制过程中发现了触觉受体Piez它由三个相同的叶片状蛋白组成“螺旋桨状” 三聚体。能直接响应细胞上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。以下为Piez可能的作用机理示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. Piez是一类既可以感受压力，又可以作为离子通道生物大分子
B. Piez 形成遵循 “高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工”这一过程
C. 机械力刺激导致Piez空间结构改变，中央孔打开，离子内流
D. 敲除了Piez基因的小鼠在其体表受到损伤后会出现机械超敏痛
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在游离的核糖体上合成一小段肽链，然后肽链连同核糖体一并转移至内质网上继续合成，并在内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、由图中的侧视图可知，Piez是一类既可以感受压力，又可以作为离子通道的生物大分子，A正确；
B、Piez蛋白是膜蛋白，在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体的加工后运输到膜上，B正确；
C、由图可知，机械力刺激导致Piez蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流，C正确；
D、结合题意和图示可知，敲除Piez功能，不能合成Piez蛋白，机体不能感受到机械力刺激，鼠在不会出现机械超敏痛，D错误。
故选D。
9． GABA在成年哺乳动物体内往往作为中枢神经系统的抑制性递质，而在胚胎时期的神经元中却起到截然相反的作用。在胚胎发育期的神经元内Cl﹣浓度明显高于成熟神经元，研究发现，这与NKCCl和KCC2这两种Cl﹣转运体的表达水平变化有关。下列叙述错误的是（ ）
A GABA由突触前膜释放后需要组织液运输才能作用于后膜
B. 在成年哺乳动物体内，GABA往往导致突触后膜两侧的电位表现为外正内负
C. 在胚胎发育期的神经元中，GABA与GABA－A受体结合后，Cl﹣会外流使GABA表现为兴奋效应
D. 神经元成熟过程中，KCC2的表达水平下降，NKCCl的表达水平升高
【答案】D
【分析】神经递质合成以后储存在突触小泡中，受到刺激以后，突小泡与突触前膜融合，释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜膜电位变化。
【详解】A、GABA是神经递质，神经递质由突触前膜释放后需要组织液运输才能作用于后膜，与突触后膜的受体结合后起作用，A正确；
B、分析题意可知，GABA在成年哺乳动物体内往往作为中枢神经系统的抑制性递质，抑制性神经递质会导致突触后膜的膜电位静息电位加强，即表现为外正内负，B正确；
CD、分析题意，GABA在成年哺乳动物体内往往作为中枢神经系统的抑制性递质，而在胚胎时期的神经元中却起到截然相反的作用，即在胚胎发育期的神经元中，GABA是兴奋性神经递质，根据题意分析，胚胎发育期的神经元内Cl-浓度明显高于成熟神经元，说明其胞内Cl-浓度显著高于胞外，GABA作为信号引起Cl-外流，从而产生兴奋性效应。神经元成熟后胞内Cl-浓度下降的原因是神经元成熟过程中，NKCC1表达水平下降，KCC2表达水平升高，导致胞内Cl-浓度下降，C正确，D错误。
故选D。
10．生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达。研究表明，细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP,这两种蛋白可分别与细胞膜上的某种跨膜蛋白激酶TMK结合形成共受体感受并传递细胞外的生长素信号。实验发现ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型。下列说法错误的是（ ）
A. 生长素有促进植物细胞伸长、诱导细胞分化等作用
B. 跨膜蛋白激酶TMK是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质
C. 可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验，研究两受体发挥作用的相互关系
D. 下调生长素受体相关基因表达水平可以用于培育矮化植株
【答案】B
【分析】生长素生理作用：促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育；作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
【详解】A、植物体内的生长素在细胞水平上起的作用是促进细胞伸长和诱导细胞分化等，A正确；
B、分析题干信息，生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达，细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP，这两种蛋白可分别与细胞膜上的某种跨膜蛋白激酶TMK结合形成共受体感受并传递细胞外的生长素信号，可知跨膜蛋白激酶TMK并不是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质，B错误；
C、ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型，可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验，研究两受体发挥作用的相互关系，C正确；
D、生长素发挥作用，需要与细胞内的生长素受体结合，下调生长素受体相关基因表达水平，生长素受体合成减少，生长素发挥作用效果下降，可培育矮化植株用于生产实践，D正确。
故选B。
11． 松墨天牛是危害松属植物的主要害虫，也是有松树“癌症”之称的松材线虫病的主要传播媒介昆虫。该虫1年发生1代，春季新羽化的成虫取食嫩松枝补充营养，7月中旬至8月上旬成虫交配产卵，冬季则以老熟幼虫在木质部中越冬。科研人员研究了不同树种组成对松墨天牛成虫种群数量的影响，结果如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 松墨天牛与松树、松材线虫与松树间的关系均为寄生
B. 松墨天牛成虫的林间防治期以7月中旬至8月上旬最佳
C. 8月下旬松墨天牛数量急剧减少的原因是种内斗争加剧
D. 与纯林相比，混交林对松墨天牛的抵抗力更高
【答案】D
【分析】种间关系（不同种生物之间的关系）：
（1）互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科植物与根瘤菌之间:植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用；
（2）捕食 ：一种生物以另一种生物为食的现象。例如，翠鸟捕鱼；
（3）种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如，大小草履虫；水稻与稗草等；
（4）寄生：一种生物从另一种生物(宿主)的体液组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如，马蛔虫与马；
（5）原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。
【详解】A、由题干信息可知，松墨天牛，有松树“癌症”之称的松材线虫病的主要传播媒介昆虫，春季新羽化的成虫取食嫩松枝补充营养，7月中旬至8月上旬成虫交配产卵，冬季则以老熟幼虫在木质部中越冬，所以松墨天牛与松树的种间关系是捕食和寄生，松材线虫与松树间的关系为寄生，A错误；
B、由题干信息可知，松墨天牛在7月中旬至8月上旬成虫交配产卵，使得种群数量增加，所以对松墨天牛成虫的林间防治期以7月中旬以前最佳，B错误；
C、由题干信息可知，松墨天牛1年发生1代，春季新羽化的成虫取食嫩松枝补充营养，7月中旬至8月上旬成虫交配产卵，冬季则以老熟幼虫在木质部中越冬，属于一年生昆虫，所以在7月中旬至8月上旬成虫交配产卵后衰老死亡，使得8月下旬松墨天牛数量急剧减少，C错误；
D、由图中信息可知，与纯林相比，混交林中松墨天牛的数量相对更低，说明混交林对松墨天牛的抵抗力更高，D正确。
故选D。
12．豆豉是一种古老的传统发酵豆制品，北魏贾思勰的《齐民要术》中也有相关记录。豆豉制作的流程如图所示。装坛后放在室外日晒，每天搅拌两次。下列说法错误的是（ ）

A. 发酵过程中多种酶系将原料中的蛋白质、脂肪等分解为小分子
B. 发酵的目的主要是让酵母菌产生酶，搅拌能增加发酵液的溶氧量
C. 代谢产物积累和酿造环境的变化导致后期窖池微生物数量下降
D. 添加的盐、白酒和风味料具有抑制杂菌生长和调节口味的作用
【答案】B
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、发酵过程中多种酶系将原料中蛋白质、脂肪等分解为小分子，如可将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，A正确；
B、前期发酵的目的是让霉菌产生相应的酶，如蛋白酶可以将蛋白质分解为氨基酸，使豆豉营养更丰富，B错误；
C、代谢产物积累和酿造环境的变化（pH等变化）导致后期窖池微生物数量下降，C正确；
D、调味过程中添加盐、白酒和风味料均可起到抑制杂菌生长的目的，如盐分可通过使微生物渗透失水死亡而达到抑菌作用，同时起到调节口味的作用，D正确。
故选B。
13．某城市为了解决城市生活污水问题，建立了一处湿地公园。下图是该生态系统中部分能量流动的示意图，数值表示能量[单位是103kJ/(m·a)]。下列说法正确的是（ ）

A. 流经该湿地公园的总能量是污水中有机物的化学能
B. B代表初级消费者同化的能量及用于生命活动的能量
C. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.73%
D. 该湿地公园可以很好地解决城市各种污水的处理问题
【答案】C
【分析】分析图可知A为初级消费者同化的能量，B为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量。
【详解】A、流经该湿地公园的总能量是污水中有机物的化学能和生产者固定的太阳能，A错误；
B、B表示的是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，B错误；
C、次级消费者（第三营养级）同化的能量=次级消费者的摄入量-粪便量=219-35=184×10kJ/(m·a)，初级消费者（第二营养级）同化的量=呼吸作用消耗的能量+生长、发育和繁殖的能量=423+917=1340×10kJ/(m·a)，第二营养级到第三营养级的能量传递效率=184÷1340×100%=13.73%，C正确；
D、生态系统的自我调节能力是有一定限度的，故该湿地公园并不可以很好地解决城市各种污水的处理问题，D错误。
故选C。
14．在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合
C. 组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D. 为得到遗传背景相同的克隆猴，可将早期胚胎均等分割后再进行胚胎移植
【答案】A
【分析】1、克隆动物概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。
【详解】A、常用显微操作法去除由卵母细胞纺锤体—染色体复合物，A错误；
B、灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植，该技术属于无性生殖，D正确。
故选A。
15．大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述不正确的是（ ）
A. 提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
B. 将提取的DNA溶于2ml/LNaCl溶液后；可用二苯胺试剂进行鉴定
C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
D. 根据电泳结果，质粒上一定没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点
【答案】D
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14ml/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、由于蛋白质可溶于酒精，而DNA在冷酒精中溶解度很低，所以在提取DNA时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，而让DNA析出，A正确；
B、由于DNA在2ml/LNaCl溶液中溶解度较大，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，所以将提取的DNA溶于2ml/LNaCl溶液后，可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定，B正确；
C、DNA带负电，电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，C正确；
D、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得1分，有选错得0分。
16．由于家庭、个人性格、人际交往、学业压力、遗传等因素，青少年抑郁症的发病率在逐年提升。研究表明，氯胺酮能促进神经细胞对多巴胺的释放，并抑制其被重摄取回到神经细胞，同时也会抑制神经细胞对5-羟色胺的重摄取，从而达到治疗重度抑郁的效果。氯胺酮用量不当会干扰交感神经的作用，引起心脏功能异常等副作用。下列说法正确的是（ ）
A. 神经细胞以胞吐形式释放的多巴胺会引起突触后膜K+内流
B. 交感神经属于自主神经系统，当其活动占优势时，会引起心跳加快、血管舒张
C. 氯胺酮能使突触间隙中兴奋性递质数量增加，长期使用可能成瘾
D. 保持积极向上的良好心态、适量运动可以有效降低抑郁症的发生
【答案】CD
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。在神经元的轴突末梢处，有许多突触小泡。 当轴突末梢有神经冲动传来时，突触小泡受到刺激，就会向突触前膜移动并与它融合，同时释放一种化学物质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的相关受体结合，形成递质-受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化，这样，信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后，神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。
【详解】A、神经细胞以胞吐的形式释放多巴胺，多巴胺为兴奋性递质，作用于突触后膜使突触后膜上Na+内流，A错误；
B、交感神经属于自主神经系统，当其活动占优势时，会引起心跳加快、血管收缩，B错误；
C、氯胺酮能使突触间隙中兴奋性递质数量增加，与很多毒品效果相似，长期使用可能成瘾，因此氯胺酮为管制类药品，C正确；
D、保持积极向上的良好心态、适量运动能适当增加兴奋性递质的释放量，有效抑制抑郁症的发生，D正确。
故选CD。
17．多肉植物是指茎或叶或根具有发达的薄壁组织用以贮藏水分，在外形上显得肥厚多汁的一类植物，其种类多样且颜色各异，是常见的盆栽植物。多肉植物繁殖能力强，有的一片叶就可以长成一棵植株，有的多肉植物叶片气孔白天关闭、晚上开放。下列叙述正确的是（ ）
A. 一片叶可以长成一棵植株，这与植物细胞的全能性有关
B. 不同多肉植物的颜色差异与叶绿体、液泡内色素的种类和含量有关
C. 有的多肉植物能在晚上吸收CO2进行暗反应，但不能进行光反应
D. 发达的贮水组织以及气孔白天关闭，都利于提高多肉植物的抗旱能力
【答案】ABD
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段：（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和H+。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP，此过程将光能变为ATP活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定：二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②三碳化合物的还原：三碳化合物接受NADPH、酶、ATP生成有机物。此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，NADPH和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。
【详解】A、一片叶可以长成一棵植株，这与植物细胞的全能性（已经分化和分裂的细胞，仍具有发育成完整有机体或其他各种细胞的潜能和特性）有关，A正确；
B、不同多肉植物的颜色差异与叶绿体（叶绿素和类胡萝卜素）、液泡内色素（花青素）的种类和含量有关，B正确；
C、光反应能为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应的顺利进行离不开光反应，故有的多肉植物能在晚上吸收CO2，但是不能进行暗反应，因为晚上不进行光反应，无法提供相应物质和能量，C错误；
D、发达的贮水组织以及气孔白天关闭，前者储水，后者避免水分的过度散失，都利于提高多肉植物的抗旱能力，D正确。
故选ABD。
18．棉花(二倍体)植株中花序分枝有关基因分别位于1号和3号染色体上。利用花序分枝过多纯合体甲进行诱变育种，获得分枝不增加的纯合体乙，甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝，对F2部分个体的花序分枝相关基因进行测序并统计花序分枝数，结果如下表所示。研究发现，突变体乙的3号染色体上花序分枝有关基因和甲的种类相同，但数量不同。下列说法正确的是（ ）
注:“+”表示相关DNA序列与甲中的一致，“-”表示相关 DNA序列与甲的不一致
A. 花序分枝数取决于花序分枝有关基因的种类和数量
B. 1号染色体上花序分枝有关基因对花序分枝数的影响更大
C. F2中表型与F1相同的植株占比约为3/8
D. 突变体乙的3号染色体结构发生改变
【答案】AD
【分析】题意分析，甲表现为花序分枝过多，且为纯合体，而纯合体乙表现为分枝不增加，甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度分枝，对F2部分个体的花序分枝相关基因进行测序并统计花序分枝数，且控制花序分枝增多的相关基因遵循基因自由组合定律。
【详解】A、1与2、3相比可知花絮分枝数与花序分枝有关基因的数量有关，2与4、3与5相比可知，花絮分枝数与花序分枝有关基因的种类有关，即花序分枝数取决于花序分枝有关基因的种类和数量，A正确；
B、结合3与5数据相比可知，3号染色体上花序分枝有关基因对花序分枝数的影响更大，B错误；
C、根据A项分析，花序分枝数取决于花序分枝有关基因的种类和数量，甲的基因型可表示为++++，突变体乙的3号染色体上花序分枝有关基因和甲的种类相同，乙的基因型可表示为----，则F1的基因型可表示为+-+-，则F2中表型与F1相同的植株占比1/2×1/2=1/4，C错误；
D、突变体乙的3号染色体上花序分枝有关基因和甲的种类相同，但数量不同，说明突变体乙的3号染色体结构发生改变，D正确。
故选AD。
19．在捕捞业中，为获得最大持续产量（MSY）一般有两种简单的方式：配额限制和努力限制。配额限制即控制一个繁殖周期内收获对象个体的数量，允许收获者一个繁殖周期内收获一定数量的猎物。努力限制是当捕猎对象的种群数量减少后，必须要增加收获努力才能获得同样的收获量。如图表示不同努力水平对种群的影响，其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量（一个繁殖周期内出生数超出死亡数的部分）随种群密度的变化，虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列说法错误的是（ ）
A. MSY表示最大持续生产量，即种群密度为Nm时的净补充量
B. 若种群密度低于Nm，而收获持续保持在MSY努力水平，则会导致种群灭绝
C. 图中实线代表种群增长速率随种群数量的变化，超过MSY的配额限制方式易导致种群灭绝
D. 资源条件不变、不考虑种群的年龄结构、不考虑繁殖力随年龄改变等是净补充量曲线模型成立的前提
【答案】B
【分析】1、种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形，这种类型的增长称为“S”形增长。“S”形增长过程中，种群增长率在各阶段不同，随着时间的增加，种群增长速率先增大后减小。
2、题图分析，实线表示某种被捕捞生物的净补充量（出生数超出死亡数的部分）随种群密度的变化，实际可代表的是种群增长速率随种群数量变化的曲线，为获得最大持续产量通常需要使捕捞后的数量保持在Nm值附近。
【详解】A、MSY表示最大持续产量，种群密度为Nm时该生物的净补充量最大，故可用MSY表示种群密度为Nm时的净补充量，A正确；
B、若种群密度低于Nm，而收获持续保持在MSY努力水平，则收获量会降低，但不会导致种群灭绝，B错误；
C、实线表示某种被捕捞生物的净补充量（出生数超出死亡数的部分）随种群密度的变化，实际可代表的是种群增长速率随种群数量变化的曲线。当配额保持在Nm对应的净补充量时，种群的补充量正好被收获平衡，从而使种群稳定在密度Nm附近，并获得MSY。但若Nm降低，但收获仍保持MSY水平，收获所取走的个体数量将超过种群的净补充量而导致种群灭绝，或Nm不变，但收获超过MSY，也导致种群灭绝，故超过MSY的配额限制方式容易导致种群灭绝，C正确；
D、净补充量随种群密度的变化，可代表的是种群增长速率随种群数量变化的曲线，分析题图可知，种群数量的变化接近“S”形增长，满足该曲线的模型假设为资源条件不变、不考虑种群的年龄结构、不考虑繁殖力随年龄改变等，D正确。
故选B。
20．科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法错误的是（ ）
A. 原生质体由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成
B. 融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染
C. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程
【答案】ABD
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体；人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法：物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法等。
2、非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素（如射线）辐照某一细胞原生质体，选择性地破坏其细胞核，使其染色体片段化并丧失再生能力，再进行与另一原生质体融合，紫外线作用于根细胞原生质体，使染色体片段化，发生了染色体变异，说明非对称细胞融合技术的原理之一是染色体变异（染色体数目变异和染色体结构变异）。
【详解】A、原生质体是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后的植物细胞，而由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成的结构称为原生质层，A错误；
B、原生质体放在无菌水中会吸水涨破，应放到等渗的溶液中，保持原生质体的完整性，B错误；
C、非对称融合过程中部分染色体丢失，从而降低了不同物种间基因表达的干扰程度，C正确；
D、非对称融合过程中部分染色体丢失（断裂），所以会降低植物细胞的全能性，D错误。
故选ABD。
三、非选择题：共 5 题， 共 55 分。
21．（11分）当光照过强、超过棉花叶片需要吸收的光能时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足使电子传递给O2形成O2-1；另一方面会导致还原态电子积累，形成3chl，3chl与O2反应生成1O2。O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSII反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2。下图1是棉花的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，①、②、③为相关过程，PSI和PSII都是由蛋白质和光合色素组成的光系统复合物；图2、图3分别表示正常棉花和突变棉花绿叶中色素纸层析结果示意图（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同色素带）；图4是正常棉花的色素总吸收光谱、光合作用的作用光谱（指不同波长光照下植物的光合作用效率）和色素带Ⅱ的吸收光谱。回答下列问题：
（1）图1中，类囊体膜上传递的电子的最初供体是___。过程②和③中消耗能量的过程是___，物质A的功能是___。
（2）图2、3中，色素带Ⅱ代表的色素名称是___。通过测量不同波长光照下的O2释放量绘制的曲线是图4所示的___光谱。总吸收光谱与色素带Ⅱ的吸收光谱曲线不吻合的原因是___。
（3）强光导致光抑制时，突变棉花植株比正常棉花植株光合速率下降更快的原因是___。
（4）已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度。强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，则光合速率会受到抑制，其原因可能是___，进而影响电子的传递，使光合速率下降。
【答案】（11分）（1）H2O##水(1分) ③(1分) 作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，储存部分能量供暗反应阶段利用 (2分)
（2）叶绿素a(1分) 作用(1分) 绿叶中除了叶绿素a，还含有其他色素，也能吸收光能 (1分)
（3）该突变体棉花植株缺乏类胡萝卜素，无法淬灭3chl并清除1O2而使叶绿体受损、缺乏类胡萝卜素导致吸收的蓝紫光减少，影响光合作用 (2分)
（4）Deg蛋白酶的活性被抑制后，受损的D1蛋白降解速率下降使受损的D1蛋白积累，新合成的D1蛋白无法替换受损的蛋白(2分)
【分析】根据题图分析可知：图1中①为光反应过程，②为CO2的固定过程，③为C3的还原过程，A为NADPH，B为ATP，PSII中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气和H+，同时产生的电子传递给PSⅠ，可用于NADP+和H+结合形成NADPH，同时在ATP酶的作用下，氢离子顺浓度梯度转运提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP；图2中Ⅰ为叶绿素b，Ⅱ为叶绿素a，Ⅲ为叶黄素，Ⅳ胡萝卜素。
【小问1详解】
由图可知，类囊体膜上传递的电子的最初供体是H2O。②为CO2的固定过程，不需要消耗能量，③为C3的还原过程，光合作用的暗反应阶段为CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物，所以③过程需要消耗能量。物质A为NADPH，其作用是作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，储存部分能量供暗反应阶段利用。
【小问2详解】
色素带Ⅱ为叶绿素a，作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率，可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制；色素带Ⅱ为叶绿素a，总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿素a，还含有其他色素，也能吸收光能。
【小问3详解】
由于类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2，故缺乏类胡萝卜素的突变体因无法淬灭3chl并清除1O2而使叶绿体受损，同时缺乏类胡萝卜素会导致光反应吸收的蓝紫光减少，所以光合速率下降。
【小问4详解】
已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度，有利于PSⅡ正常发挥作用，强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，受损D1蛋白降解速率下降，会使受损的D1蛋白积累，新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白，进而影响电子的传递，使光合速率下降。
22．（10分） 情绪的变化会影响体内激素的分泌。面对压力时，一定强度的应激反应有助于发挥潜力、维持内环境的稳态，但强烈且持续的应激会诱发免疫疾病、精神疾病，甚至癌症。下图为人在情绪压力(如疼痛、恐惧等)下，肾上腺皮质和肾上腺髓质参与的应激反应模式图。回答下列问题：
（1）在恐惧紧张的环境中，肾上腺髓质分泌的激素d会增加，使机体代谢增强，心跳加快，从反射弧的角度看，该反射的效应器是_____;激素d还能作用于肝细胞，使血糖升高，其机理可能是_____,从而使血糖升高。
（2）激素c的调节属于下丘脑一垂体—肾上腺皮质轴的分级调节，存在分级调节的激素还有_____(举2例)。
（3）肾上腺皮质还能分泌醛固酮。某人由于腹泻而丢失了钠盐，此时该患者体内的醛固酮含量会_____。
（4）研究发现，激素c能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子，在情绪压力长期得不到缓解的情况下，人体免疫力会________,原因是在情绪压力长期得不到缓解的情况下，________。
【答案】（10分）（1）传出神经末梢及其所支配的肾上腺髓质（2分） 促进肝糖原分解为葡萄糖（2分）
（2）甲状腺激素、性激素（2分）
（3）升高（1分）
（4） 下降（1分） 肾上腺皮质分泌的激素c增多，激素c能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子，从而导致B细胞、细胞毒性T细胞的增殖分化减弱（2分）
【分析】1、据图分析，情绪压力→下丘脑→肾上腺髓质，使之分泌减少d，引起压力的短期效应；情绪压力→下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素垂体促肾上腺皮质激素肾上腺皮质→肾上腺皮质激素，引起压力的长期效应。
2、从图中可以看出，下丘脑对激素c的调节属于分级调节，因此当激素a分泌增多时，会引起激素c的分泌增多，当激素c含量过多时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这属于（负）反馈调节。
【小问1详解】
效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，肾上腺髓质属于人体的内分泌腺，在该神经调节过程中，传出神经末梢及其所支配的内分泌腺一起构成效应器；激素d是肾上腺髓质分泌的肾上腺素，能与肝细胞膜上的受体结合，促进肝细胞内的肝糖原分解为葡萄糖，使血糖升高。
【小问2详解】
激素c的调节属于分级调节，存在分级调节的激素还有甲状腺激素及性激素。
【小问3详解】
在水盐平衡调节中，肾上腺皮质还能分泌醛固酮，醛固酮能促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收，维持血钠含量平衡。因此患者丢失了钠盐会使醛固酮的分泌增加。
【小问4详解】
在情绪压力长期得不到缓解的情况下，肾上腺皮质分泌的激素c增多，激素c能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子，从而导致B细胞、细胞毒性T细胞的增殖分化减弱，引起机体免疫力下降。
23．（12分）青藏高原啮齿类动物鼠兔是高寒草甸生态系统重要生物干扰源之一，其采食、挖洞等行为会造成土壤裸斑。研究高原鼠兔的干扰强度与物种多样性等的关系，对于科学解释草地多样性的维持机制和评价鼠兔对草地生态系统的危害具有重要意义。封育是退化草原恢复与重建的重要措施，在一定恢复年限内可提高物种丰富度。某自然保护区草原生态系统经过长期封育后，研究人员引入羊群进行中度放牧，并对中度放牧前后该草原植被的生态位重叠指数和物种多样性进行调查，结果如图。回答下列问题：
（1）高寒草甸和草原群落是依据___等方面的差异区分的。为控制高寒草甸鼠兔的干扰强度，将草地划分出高、中、低3种干扰区域，并对区域内群落的___进行调查，来研究干扰程度对高寒草地物种多样性的影响。
（2）高原鼠兔干扰会导致草原裸斑数量及面积增加，加剧草地生境的旱化，使得杂草增加，破坏高原草甸生态系统的稳定性，但鼠兔的适度干扰又可以改善土壤的通透性。请提出一种措施或方案来控制鼠兔的干扰强度：___。
（3）经过长期封育的草原达到生态平衡，据图分析，此时进行中度放牧使草原植被种群间的竞争强度___（填“增大”“不变”或“减小”），对物种多样性的影响是___（填“增强”“不变”或“减小”）。从物质循环的角度分析，引入的羊群能加快生态系统物质循环的原因是___。
【答案】（12分）（1） 物种组成（2分） 丰富度（2分）
（2）通过开洞堵洞的方式来控制鼠兔的生存区域（或调查鼠兔的捕食者与被捕食者，控制鼠兔的数量） （2分）
（3） 减小（2分） 增强（2分） 羊作为消费者摄食牧草后，通过自身的新陈代谢，将有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又被生产者重新利用，加快了物质循环（2分）
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等称为这个物种的生态位；群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境问协同进化的结果；生态位重叠越多，竞争越激烈。
【小问1详解】
丰富度是区分不同群落的重要标志，因此高寒草甸和草原群落是依据物种组成等方面的差异区分的；研究干扰程度对高寒草地物种多样性的影响，需要控制鼠兔的干扰强度，划分出高、中、低3种干扰区域，并对区域内群落的丰富度进行调查。
【小问2详解】
根据题意分析，高强度鼠兔干扰会导致草原裸斑数量及面积增加，加剧草地生境旱化，使得杂草增加，破坏高寒草甸生态系统的稳定性，但鼠兔的适度干扰又可以改善土攘的通透性，因此需要通过一定的措施来控制鼠兔的干扰强度，如调查鼠兔的捕食者与被捕食者，控制鼠兔的数量；通过开洞堵洞的方式来控制鼠兔的生存区域等。
【小问3详解】
由图分析可知，进行中度放牧后图中生态位重叠指数降低，说明草原植被种群问的竞争强度减小；图中，中度放牧后物种多样性比放牧前增强；从物质循环的角度分析，引入的羊群后，羊作为消费者摄食牧草后，通过自身的新除代谢，将牧草中的有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又被生产者重新利用，因此加快了物质循环。
24．（12分）太谷核不育小麦是完全的雄性不育突变体，是国宝级的种质资源。它的花药的退化在减数分裂早期阶段开始，导致所有花药败育。
(1)小麦的太谷核不育和矮变一号均为单基因突变体，太谷核不育为高秆核不育，矮变一号为矮秆可育，株高基因用A、a表示，育性基因用R、r表示。为了获得矮秆核不育重组类型，进行以下实验：
i．太谷核不育为母本与矮变一号杂交，得到F1一半为矮秆核不育，一半为矮秆可育；
ⅱ．F1矮秆核不育为母本与野生型测交，得到矮秆可育152株和高秆核不育169株。
根据以上结果可知，太谷核不育和矮变一号的基因型分别为 ，两对等位基因的遗传 （符合/不符合）自由组合定律。
(2)重复上述实验并扩大数量，在得到的8374株测交子代中分离出14株矮秆不育株。进行细胞学检查发现，仅有1株为正常二倍体。请设计杂交实验验证该正常二倍体的矮秆不育株为所需类型，并预期子代的表现型及比例 。
(3)推测P基因就是使太谷核不育小麦败育的基因。以下事实支持该推测的是 。
A．显性的P基因一直处于杂合状态
B．P基因缺失或突变后小麦育性恢复
C．P基因的表达会引起转基因细胞的死亡
D．与核不育基因紧密连锁的分子标记与P基因也紧密连锁
E．P基因只在不育植株的花中表达，在可育植株中不表达
(4)为验证上述推测，研究人员在野生型小麦中获得了P等位基因的启动子，并发现所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列。然后利用Ti质粒构建表达载体，部分结构如下图所示，GFP表达后会发出绿色荧光。
将载体转入小麦幼胚，获得转基因植株，对植株表型和P基因表达情况进行鉴定。从a~i中选择填表。
a．Ubi（通用的强启动子） b．P等位基因启动子 c．插入TRIM序列的P等位基因启动子 d．P编码区
e．P基因 f．无关基因 g．仅在花药发育S2期表达 h．在花药发育各时期均不表达
i．在根、茎、叶、雌蕊中均不表达
在存活的转基因小麦花药中特异性检测到绿色荧光。以上实验结果显示 ，导致雄性不育。
(5)矮秆核不育小麦是便利的遗传改良工具，请说明雄性不育在育种中优势 。
【答案】（12分）(1) aaRr、AArr（2分） 不符合（1分）
(2)用矮秆核不育（作为母本）与野生型杂交，子代矮秆核不育：高秆可育=1：1（2分）
(3)ABCDE（1分）
(4) cd （1分） 雄性不育 （1分） TRIM插入引起启动子序列改变，导致P基因在花药发育的S2期表达（2分）
(5)杂交作母本省去人工去雄的麻烦；保留子代的杂种优势（2分）
【分析】1、自由组合定律的实质：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】（1）太谷核不育为母本与矮变一号杂交，得到F1一半为矮秆核不育，一半为矮秆可育，说明在株高方面，高秆为隐性，矮秆为显性，则关于株高性状，太谷核不育基因型为aa，矮变一号基因型为AA；核不育：可育=1:1，说明亲本太谷核不育基因型为Rr，矮变一号rr，综上所述，太谷核不育的基因型是aaRr，矮变一号的基因型AArr。F1矮秆核不育基因型为AaRr，其为母本与野生型测交，得到矮秆可育：高秆核不育≈1:1，不符个1:1:1:1的变式，因此两对等位基因的遗传不符合自由组合定律。
（2）该正常二倍体的矮秆不育株为所需类型则其基因型为AaRr，且两对基因不遵循基因的自由组合定律，因此该矮秆核不育作为母本与野生型杂交，子代矮秆核不育：高秆可育=1：1。
（3）A、P基因就是使太谷核不育小麦败育的基因，不育形状为显性性状，存在P基因使小麦不育只能作母本，不含有P基因时小麦可育，可作父本，因此显性的P基因一直处于杂合状态，A正确；
B、P基因存在时小麦败育，P基因缺失或突变后小麦育性恢复，B正确；
C、P基因的表达会引起转基因细胞的死亡，进而导致小麦败育，C正确；
D、若P基因就是使太谷核不育小麦败育的基因，则与核不育基因紧密连锁的分子标记与P基因也紧密连锁，都在同一条染色体上，D正确；
E、可育植株中不存在P基因，因此P基因只在不育植株的花中表达，在可育植株中不表达，D正确。
故选ABCDE。
（4）由表中数据可知，核不育小麦中，P基因的表达情况为g仅在花药发育S2期表达，i在根、茎、叶、雌蕊中均不表达；野生型小麦中，P基因表达情况为h在花药发育各时期均不表达，i在根、茎、叶、雌蕊中均不表达。野生型小麦中，转入载体中存在Ubi和P编码区，小麦死亡；由题干信息可知，所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列，因此若想是野生型小麦中，P基因的表达情况与核不育小麦相同，则应选择的启动子为c即插入TRIM序列的P等位基因启动子 ，且需要与荧光蛋白基因连接，Ⅱ处应为P编码区，综上所述，野生型小麦转入载体组成Ⅰ为c，Ⅱ为d；植株表现为雄性不育。在存活的转基因小麦花药中特异性检测到绿色荧光，说明TRIM插入引起启动子序列改变，导致P基因在花药发育的S2期表达，导致雄性不育。
（5）雄性不育在育种中优势为杂交作母本省去人工去雄的麻烦；保留子代的杂种优势。
25．（10分）人血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，通常从人血中提取，但由于存在艾滋病病毒（HIV）等病原体感染的可能性，人们对血液制品仍有顾虑。图一是科学家研发的通过基因工程技术获取 HSA 的途径，图二为 HSA 基因两侧的核苷酸序列，图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。据图回答下列问题：
(1)在感染初期，侵入人体的 HIV 刺激细胞毒性T细胞增殖分化成新的细胞毒性T细胞和 。艾滋病患者往往死于由多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病，这是因为 HIV 。
(2)图一中的抗生素抗性基因的作用是 ，过程①的操作是 。
(3)依据图一 、图二和图三分析，切割质粒选用的限制酶是 ，成功建构的重组Ti 质粒含有 的切割位点。
(4)血清白蛋白的适应症有肝硬化或肾病引起的水肿，其治疗水肿的机理是 。利尿剂是治疗水肿的常用药物，为了验证血清白蛋白治疗水肿的效果优于利尿剂且两种药物配合使用效果更好，某科研小组设计了如下实验。请补充并完善实验思路：
将体重相同、均患有肾病引起的水肿小鼠随机均分成甲、乙、丙、丁四组； 。一段时间后，检测和记录四组小鼠水肿消退的时间长短，得到各组小鼠水肿消退时间的平均值。
预期实验结果：四组小鼠水肿消退的时间为丙<甲<乙<丁。
【答案】（10分）(1) 记忆T细胞（1分） 大量破坏T细胞，导致人体免疫功能丧失（1分）
(2) 便于重组DNA分子的筛选（或鉴别和筛选出含有目的基因的受体细胞）（1分） 将重组Ti质粒先导入农杆菌，再通过农杆菌导入植物细胞（2分）
(3) 酶A和B（1分） 酶B和C（1分）
(4) 提高血浆渗透压（1分） 甲组注射适量血清白蛋白溶液，乙组注射等量利尿剂溶液，丙组注射等量血清白蛋白和利尿剂溶液，丁组注射等量生理盐水（2分）
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）侵入人体的 HIV 相当于抗原，能够刺激细胞毒性T细胞增殖分化成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞； HIV大量破坏T细胞，导致人体免疫功能丧失，故艾滋病患者往往死于由多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
（2）图一中的抗生素抗性基因属于标记基因，作用是便于重组DNA分子的筛选（或鉴别和筛选出含有目的基因的受体细胞）；过程①是将重组质粒导入受体细胞，需要将重组Ti质粒先导入农杆菌，再通过农杆菌导入植物细胞。
（3）据图三，酶A和酶C为同尾酶；据图一，可以选用酶A或酶B切割质粒，不能选用酶C；据图二和图三，HSA基因两侧分别带有酶B和酶C识别序列，可用酶B和酶C处理两端；因此质粒可用酶A和酶B切割，HAS基因用酶B和酶C切割，质粒与HSA连接后，酶B和酶C识别序列仍保留，但酶A识别序列消失。
（4）血清白蛋白的适应症有肝硬化或肾病引起的水肿，其治疗水肿的机理是提高血浆渗透压；分析题意，本实验目的是验证血清白蛋白治疗水肿的效果优于利尿剂且两种药物配合使用效果更好，实验的自变量是添加的物质，因变量是治疗水肿效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：甲组注射适量血清白蛋白溶液，乙组注射等量利尿剂溶液，丙组注射等量血清白蛋白和利尿剂溶液，丁组注射等量生理盐水。
F2
花序分枝数(个）
1号染色体相关序列
3号染色体相关序列
1
20
+/+
+/+
2
16
+/-
+/+
3
13
-/-
+/+
4
6
+/+
+/-
5
4
+/+
-/-
6
3
-/-
+/-
7
1
-/-
-/-
实验材料
转入载体组成Ⅰ Ⅱ
植株表型
P基因表达情况
核不育小麦
雄性不育
g i
野生型小麦
可育
h i
野生型小麦
ad
死亡
野生型小麦
①
②
g i