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陕西省延安市宝塔区培文实验学校2024-2025学年高三上学期开学摸底考试生物试卷（解析版）
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这是一份陕西省延安市宝塔区培文实验学校2024-2025学年高三上学期开学摸底考试生物试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了 神经肽Y等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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、选择题：本题共13小题， 每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒蛋白（磁小体）的细菌。磁小体来自活体细胞，不会产生任何毒性，且磁小体外有一层生物膜包被。下列有关说法正确的是（ ）
A. 环境中的磁场信息属于生态系统的化学信息
B. 包裹磁小体的磷脂双分子层可能来自高尔基体
C. 翻译磁小体蛋白时负责转运氨基酸的是rRNA
D. 趋磁细菌可用于生产磁性定向药物或定向抗体
【答案】D
【解析】
【分析】趋磁细菌能够在外磁场的作用下定向运动，并且其体内形成的磁小体具有生物膜包被，不会产生毒性，因此可以用于生产磁性定向药物或定向抗体
【详解】A、环境中的磁场信息属于物理信息，而不是化学信息，A错误；
B、趋磁细菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，生物膜只有细胞膜，故包裹磁小体的磷脂双分子层可能来自细胞膜，而不是高尔基体，B错误；
C、翻译磁小体蛋白时负责转运氨基酸的是tRNA，而不是rRNA，C错误；
D、趋磁细菌能够在外磁场的作用下定向运动，并且其体内形成的磁小体具有生物膜包被，不会产生毒性，因此可以用于生产磁性定向药物或定向抗体，D正确。
故选D。
2. 海洋噬菌体是海洋细菌之间进行遗传物质传递的重要媒介。研究发现子代噬菌体在进行装配时，会错误地将宿主细菌的基因（随机的部分DNA片段）组装到衣壳中，随着新一轮感染的发生，有部分遗传物质将转移到同种或异种受体细菌胞内，实现基因转移。发生转移的基因与受体细胞中的原有基因进行整合，导致碱基的随机缺失或增加，从而产生新的基因。下列有关说法错误的是（ ）
A. 噬菌体衣壳可保护DNA免遭环境中核酸酶的降解
B. 基因转移可能有利于海洋细菌适应不同的海洋环境
C. 基因转移使受体细菌发生了基因重组
D. 基因转移能增加海洋细菌的生物多样性
【答案】C
【解析】
【分析】噬菌体转导可实现两个细菌之间的基因重组，在此过程中噬菌体充当类似于基因工程中“载体”的角色。
【详解】A、噬菌体衣壳位于外侧，核酸DNA位于内侧，噬菌体衣壳可保护DNA免遭环境中核酸酶的降解，A正确；
BD、基因转移可使海洋细菌产生新基因，增加海洋细菌基因多样性，有利于海洋细菌适应不同的海洋环境，同时也有利于增加海洋细菌的生物多样性，BD正确；
C、基因转移使受体细菌原有基因发生碱基的随机缺失或增加，导致基因基因突变，C错误。
故选C。
3. 植物液泡膜上的Ca2+-ATPase和CAX两种转运蛋白都能将细胞质基质中的Ca2+运输到液泡内，以提高植物的耐盐性如图为两种转运蛋白转运离子过程的示意图。正常情况下，液泡膜两侧的H+浓度梯度可驱动H+通过CAX由液泡运输到细胞质基质。则液泡膜两侧Ca2+和H+浓度的大小关系为（ ）
A. 膜内Ca2+浓度低于膜外，膜内H+浓度高于膜外
B. 膜内Ca2+浓度低于膜外，膜内H+浓度低于膜外
C. 膜内Ca2+浓度高于膜外，膜内H+浓度高于膜外
D. 膜内Ca2+浓度高于膜外，膜内H+浓度低于膜外
【答案】C
【解析】
【分析】小分子和离子进出细胞的方式有被动运输和主动运输两种，被动运输又分为自由扩散和协助扩散；被动运输是一种顺浓度梯度的运输，需要转运蛋白协助的运输叫协助扩散，不需要转运蛋白协助的叫自由扩散，都不消耗能量；主动运输是一种能够在逆浓度条件下的运输方式，需要载体协助下进行，是消耗能量的。
【详解】根据题意，Ca2+-ATPase和CAX两种转运蛋白都能将细胞质基质中的Ca2+通过主动运输转运到液泡内，这意味着液泡内的Ca2+浓度高于液泡外。而正常情况下，液泡膜两侧的H+浓度梯度可驱动H+通过CAX由液泡运输到细胞质基质为协助扩散，这表明液泡内的H+浓度高于液泡外。因此，液泡膜内的Ca2+浓度高于膜外，膜内的H+浓度也高于膜外。综上所述，ABD错误，C正确。
故选C。
4. 细菌的水通道蛋白在进化过程中产生了不同的类型。实验小组依据水通道蛋白的部分氨基酸序列设计简并核苷酸引物，通过PCR技术检测某细菌的水通道蛋白，下列说法错误的是（ ）
A. 应依据水通道蛋白进化过程中易变的氨基酸序列设计引物
B. 一对简并核苷酸引物可能扩增出多种不同类型的水通道蛋白DNA
C. 简并核苷酸引物可检测出进化过程中新出现的水通道蛋白
D. PCR扩增结果可作为判断该细菌与不同细菌亲缘关系远近的依据
【答案】A
【解析】
【分析】关于PCR技术的相关知识：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．2、原理：DNA复制．3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物．4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、由于水通道蛋白在进化过程中会产生不同的类型，因此应依据其保守的氨基酸序列设计引物，而不是易变的氨基酸序列。易变的氨基酸序列会导致引物无法准确识别和结合，从而影响PCR的扩增效果，A错误；
B、简并核苷酸引物可以与多种不同的DNA序列结合，因此可以扩增出多种不同类型的水通道蛋白DNA，B正确；
C、简并核苷酸引物可以检测出进化过程中新出现的水通道蛋白，因为它们可以与多种变异的DNA序列结合，C正确；
D、通过比较不同细菌的PCR扩增结果，可以判断它们之间的亲缘关系远近，D正确。
故选A
5. 生物量指的是某一时刻，单位空间中现存的一种、一类或全部生物所容纳的有机物的总干重。研究发现某池塘生态系统中某一时刻调查到的浮游植物的生物量低于浮游动物的生物量，其原因可能是（ ）
①浮游植物个体小，寿命短，生长周期短
②有外来的有机物输入该池塘，被浮游动物利用
③浮游植物生物量全部流入浮游动物
④浮游动物同化的生物量都被机体储存起来
A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程，能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
【详解】①因为浮游植物个体小，寿命短，生长周期短，所以浮游植物的生物量在某一时刻可能低于浮游动物的生物量，①符合题意；
②有外来的有机物输入该池塘，被浮游动物利用，所以浮游植物的生物量在某一时刻可能低于浮游动物的生物量，②符合题意；
③能量流动具有逐级递减的特点，浮游植物的生物量不可能全部流入浮游动物，③不符合题意；
④浮游动物同化的生物量不可能都被机体储存起来，有一部分要用于呼吸作用，④不符合题意。
故选A。
6. 细胞呼吸的糖酵解阶段，葡萄糖在HK、PFK和PK等关键限速酶的作用下经过一系列反应生成丙酮酸。研究发现，肝癌细胞选择产能低下的糖酵解作为供能的主要方式，且糖酵解及关键限速酶促进肝癌的发展。下列分析推测不合理的是（ ）
A. 肝癌细胞有氧条件下进行呼吸会积累乳酸
B. HK、PFK和PK等酶的编码基因突变造成细胞癌变
C. 相同条件下肝癌细胞代谢消耗的糖类较正常细胞多
D. 关键限速酶的抑制剂有望应用于治疗肝癌
【答案】B
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、根据题干信息“肝癌细胞选择产能低下的糖酵解作为供能的主要方式”可知，肝癌细胞在有氧条件下也会进行无氧呼吸作为主要的供能方式，过程中会产生并积累乳酸，A正确；
B、细胞癌变的根本原因使原癌基因核抑癌基因突变为致癌基因，题干中HK、PFK和PK等限速酶基因不属于这两类基因，B错误；
C、根据题意可知，肝癌细胞以产能低下的糖酵解作为功能的主要方式，则相同条件下肝癌细胞代谢需要消耗更多的葡萄糖，C正确；
D、根据题意，糖酵解及关键限速酶促进肝癌的发展，则通过抑制剂抑制关键限速酶的活性可缓解肝癌的发展，D正确。
故选B。
7. 神经肽Y（NPY）是一种多肽类神经递质，可促进动物的摄食行为，研究发现猪的内脏交感神经节细胞上存在NPY-Y2受体，可作为NPY自身受体抑制NPY的释放。下列相关说法错误的是（ ）
A. NPY发挥作用后可被内环境中的酶降解
B. 突触结构中NPY-Y2受体分布在突触前膜上
C. NPY-Y2受体有利于维持NPY含量相对稳定
D. NPY-Y2受体合成受阻会抑制消化腺的分泌
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将信号传递到下一个神经元。
【详解】A、NPY作为一种多肽类神经递质，在发挥作用后可以被内环境中的酶降解，A正确；
B、NPY-Y2受体作为自身受体，通常分布在突触前膜上，调节NPY的释放，B正确；
C、NPY-Y2受体通过负反馈机制抑制NPY的释放，有利于维持NPY含量的相对稳定，C正确；
D、NPY-Y2受体的主要功能是抑制NPY的释放，如果NPY-Y2受体合成受阻，NPY的释放将增加，反而可能促进消化腺的分泌，而不是抑制，D错误。
故选D。
8. 紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，造成严重的损害。运用生态位占据、种间互作等原理，筛选出具有竞争优势的物种实施植被替代，进行群落构建，可有效控制紫茎泽兰。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生初生演替使物种丰富度降低
B. 研究替代种的生态位需要研究它的栖息地、食物、植株高度等
C. 种植替代种并结合机械、化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控
D. 在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于群落快速恢复
【答案】C
【解析】
【分析】在演替过程中是优势物种的取代，所以当废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时，接下来的优势物种应是灌木，而一年生草本植物在于灌木争夺阳光和空间等竞争中被淘汰，所以数量大幅度减少。
【详解】A、紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生次生演替使物种丰富度降低，A错误；
B、研究动物的生态位通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系，研究植物的生态位需要研究它的植株高度、种群密度等，B错误；
C、种植替代种属于生物防治，除此之外再结合机械和化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控，C正确；
D、紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于紫茎泽兰快速繁殖，不利于群落快速恢复，D错误。
故选C。
9. 辛普森多样性指数是一种简便的测定群落中物种多样性的指数，可以由群落中随机取样的两个个体属于不同种的概率来表示。某群落只有A和B两个物种，所占比例分别为p和q（p+q=1），下列说法错误的是（ ）
A. 该群落的辛普森多样性指数为1-（p2+q2）
B. 辛普森多样性指数越接近1，群落物种多样性越高
C. 群落中各种生物数量分配越均匀，辛普森多样性指数越高
D. 群落中某物种的种群数量下降会导致辛普森多样性指数降低
【答案】D
【解析】
【分析】物种多样性包括物种个数的均匀度和物种的丰富度两个方面；辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一，群落中种数越多，各种个体分配越均匀，指数越高，指示群落多样性好。
【详解】A、辛普森多样性指数是一种简便的测定群落中物种多样性的指数，可以由群落中随机取样的两个个体属于不同种的概率来表示，某群落只有A和B两个物种，所占比例分别为p和q（p+q=1），随机取样的两个个体属于同种的概率为p2+q2，则该群落的辛普森多样性指数为1-（p2+q2），A正确；
B、辛普森多样性指数越接近1，说明随机取样的两个个体属于不同种的概率接近1，群落物种多样性越高，B正确；
C、群落中各种生物数量分配越均匀，辛普森多样性指数越高，随机取样的两个个体属于不同种的概率越高，则辛普森多样性指数越高，C正确；
D、群落中某物种的种群数量下降，则随机取样的两个个体属于不同种的概率越大，会导致辛普森多样性指数增加，D错误。
故选D。
10. 研究发现，坏死的肿瘤细胞可释放大量的DAMPs蛋白，DAMPs蛋白被APC摄取后处理为肽段，以肿瘤抗原肽—MCHⅡ类分子的形式呈递在APC表面，继而激活辅助性T细胞。下列相关说法正确的是（ ）
A. 肿瘤细胞释放DAMPs蛋白的过程主要依赖体液免疫
B. APC包括巨噬细胞、树突状细胞和T淋巴细胞等
C. 辅助性T细胞在抗原和细胞因子的共同刺激下被激活
D. 激活的辅助性T细胞可以参与体液免疫和细胞免疫
【答案】D
【解析】
【分析】体液免疫：病原体侵入机体后，一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。
【详解】A、肿瘤细胞释放DAMPs蛋白的过程依赖细胞毒性T细胞与肿瘤细胞结合，导致其裂解释放，即主要依赖细胞免疫，A错误；
B、APC是抗原呈递细胞，包括巨噬细胞、树突状细胞和B淋巴细胞等，B错误；
C、据题意可知，抗原被APC摄取后，呈递在APC表面，继而激活辅助性T细胞，即辅助性T细胞在抗原刺激下被激活，不需要细胞因子，C错误；
D、激活的辅助性T细胞可以分泌细胞因子，帮助B细胞产生抗体（体液免疫）和激活其他T细胞（细胞免疫），D正确。
故选D。
11. 药物甲和药物乙都具有抑制细胞衰老的作用，实验小组设计了相关实验探究药物甲和药物乙能否协同发挥作用，下列有关说法正确的是（ ）
A. 该实验应设计三个实验组、一个对照组
B. 实验组和对照组中同种药物的浓度可以不相同
C. 可通过观察细胞中的自由基含量来判断两种药物的作用效果
D. 若两种药物能协同发挥作用，则说明两者发挥作用的机制相同
【答案】C
【解析】
【分析】实验的无关变量，应该保持相同且适宜
【详解】A、 该实验应设计一个实验组、两个对照组，正确的实验设计应包括：单独使用药物甲的对照组、单独使用药物乙的对照组、同时使用药物甲和药物乙的实验组，A错误；
B、实验组和对照组中同种药物的浓度应保持一致，以确保实验结果的可比性，B错误；
C、自由基含量是细胞衰老的一个重要指标，通过观察细胞中的自由基含量可以判断两种药物的作用效果，C正确；
D、若两种药物能协同发挥作用，并不一定说明两者发挥作用的机制相同。协同作用可能是由于两者在不同的途径或环节上共同起作用，D错误。
故选C。
12. 细胞内活性氧（ROS）的积累能激活热休克因子HSFA的表达，从而增强细胞对高温环境的适应性。研究发现高温能促使植物细胞合成一种小分子RNA——miRNA398，miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，CSD基因能编码超氧化物歧化酶，催化超氧化物转化为氧气和过氧化氢，降低细胞内活性氧的积累，其调节过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. HSFA对miRNA398的调节能维持ROS含量的相对稳定
B. miRNA398能在翻译水平上抑制其靶基因CSD表达
C. 相比正常植株，CSD基因缺失突变体对高温适应性更强
D. miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传
【答案】A
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变
【详解】A、HSFA对miRNA398的调节，miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，CSD基因能编码超氧化物歧化酶，催化超氧化物转化为氧气和过氧化氢，降低细胞内活性氧的积累，A错误；
B、miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，所以miRNA398能在翻译水平上抑制其靶基因CSD的表达，B正确；
C、相比正常植株，CSD基因缺失突变体对高温适应性更强，CSD基因缺失突变体无法生成超氧化物歧化酶，导致ROS积累，激活HSFA的表达，从而增强对高温的适应性，C正确；
D、miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传。miRNA398通过调控基因表达来适应环境变化，这种调控方式属于表观遗传调控，miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传，D正确。
故选A。
13. 动粒（Cd）是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的两层盘状特化结构，其化学本质为蛋白质。在细胞分裂的后期，纺锤丝的收缩牵引染色体移向细胞两极，如果染色体上Cd缺失，纺锤丝便不能附着在染色体上，将导致该染色体随机移向细胞一极。正常细胞的每条染色体存在2个Cd，某基因型为AaBb的精原细胞中B基因所在的染色体上只存在一个Cd，如下图所示，下列有关说法错误的是（不考虑其他染色体分离异常行为）（ ）
A. Cd的化学组成成分和染色体不同
B. 图中Cd缺失不会显著干扰同源染色体的分离
C. 该细胞减数分裂会产生基因型为aBb的配子
D. Cd缺失可能会导致机体发生染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【分析】动粒是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的两层盘状特化结构，其化学本质为蛋白质。动粒是真核细胞染色体的重要组成部分，与染色体的移动和细胞分裂过程密切相关。
【详解】A、Cd的化学本质是蛋白质，染色体主要是由DNA和蛋白质组成，因此Cd的化学组成成分和染色体不同，A正确；
B、图中B基因所在的染色体上只存在一个Cd，图中Cd缺失不会显著干扰同源染色体的分离，但会影响姐妹染色单体分离后的那两条染色体的分离，B正确；
CD、该细胞基因型为AaBb，减数分裂前间期DNA复制后，其基因型AAaaBBbb，AA和aa、BB和bb是正常分离，但在减数分裂第二次分裂后期，着丝粒分裂后，其中一条含B基因的染色体随机移向细胞一极，可能产生异常配子ABB、A或者aBB、a，进而导致机体发生染色体数目变异，不考虑其他染色体分离异常行为，不会产生基因型为aBb的配子，C错误，D正确。
故选C。
二、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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. CD177是定位于中性粒细胞表面一种蛋白质，已被确定为骨髓增生性疾病的重要生物标志物。实验小组用CD177多次免疫小鼠以制备抗CD177的单克隆抗体，下列有关说法错误的是（ ）
A. 融合前要分别对浆细胞和骨髓瘤细胞进行体外细胞培养
B. 多次用CD177免疫小鼠的目的是提高浆细胞的相对含量
C. 制备的抗CD177单克隆抗体可用于骨髓增生性疾病的检测
D. 将抗CD177单克隆抗体和药物相连能实现癌细胞定向杀伤
【答案】AD
【解析】
【分析】制备单克隆抗体的流程为：①向小鼠体内注射特定的抗原，使其发生免疫，然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞（浆细胞）。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞（浆细胞）融合，用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测，从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、融合前，需要向小鼠体内注射CD177，使其发生免疫，然后从小鼠脾内获得能产生抗CD177抗体的B淋巴细胞（浆细胞），以便和体外培养的骨髓瘤细胞进行融合，A错误；
B、相同抗原再次入侵时，初次免疫产生的记忆B细胞会迅速增殖分化为大量的浆细胞和记忆B细胞，大量的浆细胞会产生更多的抗体。制备抗CD177的单克隆抗体，注射的CD177为抗原，多次用CD177免疫小鼠的目的是提高浆细胞的相对含量，B正确；
C、CD177是定位于中性粒细胞表面的一种蛋白质，已被确定为骨髓增生性疾病的重要生物标志物，因此制备的抗CD177单克隆抗体能与CD177进行特异性结合，可用于骨髓增生性疾病的检测，C正确；
D、将抗CD177单克隆抗体和药物相连，借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到癌细胞所在位置，能实现对癌细胞的定向杀伤，D错误。
故选AD。
15. 阿莫西林是一种抗生素，具有高效的广谱抗菌作用，毒副作用小。为探究阿莫西林对细菌的选择作用，实验小组将土壤细菌悬液均匀涂布到培养基后，加入阿莫西林溶液，一段时间后记录抑菌圈的直径，再从该培养基上挑取细菌制成悬液重复上述操作，1、2、3代细菌的抑菌圈直径大小如下表所示，下列说法错误的是（ ）
A. 对照组只需在培养基中加入等量的无菌水
B. 该实验应从抑菌圈边缘挑取细菌继续培养
C. 不断使用抗生素能提高细菌耐药性基因频率
D. 使用高浓度抗生素能快速获得更强耐药菌
【答案】AD
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、对照组是为了排除其他变量的影响，需在培养基中均匀涂布土壤细菌悬液后加入等量的无菌水，A错误；
B、实验应从抑菌圈边缘挑取细菌继续培养，因为抑菌圈边缘的细菌是对抗生素有一定耐药性的细菌，B正确；
C、不断使用抗生素会对细菌产生选择压力，导致耐药性基因频率提高，C正确；
D、使用高浓度抗生素会杀死大部分细菌，只有极少数耐药性极强的细菌存活，不能快速获得更强耐药菌，D错误。
故选AD
16. 田间种植过程中发现了一株甘薯矮化植株，实验小组利用正常甘薯和矮化甘薯进行嫁接试验，以探明甘薯矮化的原因，嫁接枝条由接穗和砧木两部分组成，植物激素能通过嫁接从砧木流向接穗，试验处理一段时间后接穗的株高如下表所示，下列说法错误的是（ ）
A. 植物激素可通过输导组织从砧木流向接穗
B. 矮化植株可能产生了抑制植株增高的激素
C. 该植株矮化的原因可能是赤霉素合成受阻
D. 该矮化植株的赤霉素受体基因可能发生了突变
【答案】BC
【解析】
【分析】赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】A、嫁接部位的细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成连接上下的运输组织等结构，植物激素可通过输导组织从砧木流向接穗，A正确；
B、植物激素能通过嫁接从砧木流向接穗，第二组实验砧木为矮化植株，接穗为正常植株，但最后植株为正常植株，所以矮化植株没有产生抑制植株增高的激素，B错误；
C、从第二组最后长出的是正常植株可以看出，可以合成赤霉素，C错误；
D、从第二组最后长出的是正常植株可以看出，可以合成赤霉素，但是第三组为矮化植株，所以可能是赤霉素受体不能发挥作用，原因可能是该矮化植株的赤霉素受体基因可能发生了突变，D正确。
故选BC。
17. 细菌纤维素（BS）是由微生物合成的一种生物纳米材料，是当今国内外生物材料的研究热点。研究人员从腐烂的水果中筛选了一株产纤维素的菌株M7，经鉴定该菌株M7为醋酸杆菌，实验小组研究了纯M7菌和混合菌（混合菌中只有M7具有产纤维素能力）的产纤维素膜情况，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 发酵结束后，混合发酵的培养液的pH可能低于纯M7发酵
B. M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素
C. 其他菌株能使M7发酵时间更早、更长，从而提高发酵产量
D. 不断提高混合菌中其他菌株所占的比例能持续提高发酵产量
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知，混合发酵后期纤维素膜干重大于纯M7发酵，说明M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素，其他菌株菌株能使M7发酵时间更晚、更快。
【详解】AB、由图可知，混合发酵后期纤维素膜干重大于纯M7发酵，说明M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素，可推知发酵结束后，混合发酵的培养液的pH可能低于纯M7发酵，AB正确；
C、由图可知，混合培养时，接种后3天才开始产生细菌纤维素，而纯M7培养时在第1天就开始产生，结合两曲线的走势，说明其他菌株能使M7发酵时间更晚、更快，C错误；
D、若不断提高混合菌中其他菌株所占的比例，其产量可能先增加后趋于平稳，最后下降，D错误。
故选CD。
18. 研究人员获得了穗粒数增多的纯合突变体水稻，将该突变体与纯合普通型水稻杂交，F1全为普通型，F1自交得到的F2植株中，突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株。研究人员进一步用SSR技术检测F2部分植株的DNA序列，确定控制穗粒数增多的基因所在的染色体位置，结果如下图。下列分析正确的是（ ）
注：SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不相同。普通型和突变体分别为亲本，1~8是被检测的植株，其中1、3、5、7号植株为突变体性状；2、4、6、8号植株为普通型性状。
A. 突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律
B. 待测基因与SSR连锁可提高检测的准确性
C. 控制穗粒数增多的基因位于I号染色体上
D. 被测的F2普通型植株中，部分植株为杂合子
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可知，F1自交后，F2植株中，突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株，表型比约为1:3，说明穗粒数增多是单基因隐性突变。
根据电泳结果可知，Ⅰ 号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列不相同，而Ⅱ号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列相同，都是纯合子，且与普通型的不同，因穗粒数增多是单基因隐性突变，穗粒数增多基因型相同，所以可以确定穗粒数增多基因为位于Ⅱ号染色体上。
【详解】A、由题意可知，F1自交后，F2植株中，突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株，表型比约为1:3，说明突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律，A正确；
B、SSR是DNA中的简单重复序列，若待测基因与SSR连锁则更易检测，可提高检测的准确性，B正确；
C、根据电泳结果可知，Ⅰ 号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列不相同，而Ⅱ号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列相同，都是纯合子，且与普通型的不同，因穗粒数增多是单基因隐性突变，穗粒数增多基因型相同，所以可以确定穗粒数增多基因为位于Ⅱ号染色体上，C错误；
D、穗粒数增多是单基因隐性突变，由于穗粒数增多基因位于Ⅱ号染色体上，由右图可知，被测的F2普通型植株中，部分植株（4、6、8）为杂合子 ，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：共5小题，共59分。
19. 随着海拔的降低，自然光中蓝紫光等短波光的比例逐渐降低。研究人员将原生地海拔较高的西南杨引种到海拔较低的区域种植，发现其生长显著减缓。为了探明其原因，研究人员用蓝膜和白膜（两种膜的透射光比例如下图所示）各搭建一个拱棚种植西南杨，并在自然光条件下测定两个拱棚内西南杨幼苗的光合特征，实验结果如下表所示，回答下列问题：
（1）高等植物的叶绿素主要吸收的光为____，光反应阶段叶绿素吸收光能并将光能转化为____中的化学能，这部分化学能通过____过程，在暗反应阶段转化为稳定的化学能储存在淀粉等有机物中。
（2）结合图示及表格数据分析，蓝膜组净光合速率显著大于白膜组的可能原因有____（答出3点）。蓝膜组和白膜组中对弱光的适应能力更强的是____。
（3）结合实验结果，试阐述西南杨引种到海拔较低的区域种植时，其生长显著减缓的原因是____。
【答案】（1） ①. 红光和蓝紫光 ②. ATP和NADPH ③. C3的还原
（2） ①. 蓝膜能增大透射光中蓝光所占的比例，可促进光反应；蓝膜可增大气孔导度，提高胞间CO2浓度，从而提高暗反应速率，最终提高光合速率；蓝膜组与白膜组的呼吸速率相差不大 ②. 蓝膜组
（3）海拔降低，自然光中蓝紫光所占的比例下降，导致西南杨净光合速率下降，从而使其生长缓慢
【解析】
【分析】由图可知，蓝膜透过蓝光和远红光的频率较白膜大，而透过紫外光和绿光的概率较白膜小。由表可知，蓝膜组净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度均大于白膜组。
【小问1详解】
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，光反应阶段叶绿素吸收光能并将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，ATP和NADPH在暗反应中参与C3的还原，生成糖类和C5。
【小问2详解】
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，较白膜而言，蓝膜能增大透射光中蓝光所占的比例，可促进光反应；对比表中数据可知，蓝膜可能通过增大气孔导度，提高胞间CO2浓度，从而提高暗反应速率，最终提高光合速率；蓝膜组与白膜组的呼吸速率相差不大，即光合速率增大，而呼吸速率几乎不变，所以蓝膜组净光合速率显著大于白膜组。
【小问3详解】
由（2）可知，蓝膜组净光合速率显著大于白膜组，低海拔地区可能有雨自然光中蓝紫光所占的比例下降，导致西南杨净光合速率下降，从而使其生长缓慢。
20. 蔷薇科果树大多具有自交不亲和的特性，该特性与花柱特异表达的核酸毒蛋白S-RNase有关。异己S-RNase进入花粉管后不会被花粉特异表达的SFB识别，而是被SCF复合体识别标记并被26S蛋白酶体降解，丧失核酸酶毒性，因而花粉管能持续生长，其生理机制如下图所示，回答下列问题：
（1）自交不亲和的特性可应用于杂交育种，其优势在于____。
（2）结合图示过程，试阐述产生自交不亲和特性的分子机制：____。
（3）苹果等蔷薇科果树一般进行营养繁殖（如扦插等），在栽培时，需要注意添种一些不同基因型的植株，原因是____。
（4）某高等植物具有自交不亲和性，该植物至少有15个自交不亲和基因，分别是S1、S2、S3、S4……S15，构成一个复等位基因系列，且相互间没有显隐性关系，复等位基因的出现是____的结果。现有某果园混合种植S1S2和S1S3两种类型的该植株，则植株S1S2上所结种子的基因型为____，S1S3上所结种子的基因型为____。
【答案】（1）杂交育种过程中不需要对母本去雄
（2）自身S-RNase进入花柱后会被SFB识别，从而发挥其核酸酶毒性，促使花粉管的mRNA降解，导致花粉管停止生长
（3）营养繁殖获得的植株的基因型相同，会出现自交不亲和，添种不同基因型的植株能提高结实率
（4） ①. 基因突变 ②. S1S3和S2S3 ③. S1S2和S2S3
【解析】
【分析】在种群中，同源染色体的相同位点上，可以存在两种以上的等位基因，遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。复等位基因是由基因突变形成的，一个基因可以向不同的方向突变，于是就形成了一个以上的等位基因。
【小问1详解】
自交不亲和的特性可应用于杂交育种，自交不亲和植株在杂交育种中的典型优势表现在不需要对母本去雄。
【小问2详解】
结合图示可知，自身S-RNase进入花柱后会被SFB识别，从而发挥其核酸酶毒性，促使花粉管的mRNA降解，导致花粉管停止生长，因而无法完成受精，进而表现出自交不亲和。
【小问3详解】
苹果等蔷薇科果树一般进行营养繁殖（如扦插等），在栽培时，需要注意添种一些不同基因型的植株，这样做的目的可以提高种群的基因多样性，这是因为营养繁殖获得的植株的基因型相同，会出现自交不亲和，若添种不同基因型的植株能提高结实率，即通过增加不同基因型的植株可以避免因为自交不亲和而引起的结实率下降。
【小问4详解】
某高等植物具有自交不亲和性，该植物至少有15个自交不亲和基因，分别是S1、S2、S3、S4……S15，构成一个复等位基因系列，且相互间没有显隐性关系，复等位基因之间互称为等位基因，即这些基因的出现是基因突变的结果。现有某果园混合种植S1S2和S1S3两种类型的该植株，由于自交不亲和，则植株S1S2上只能接受S3的花粉，因而该植株上所结种子的基因型为S1S3和S2S3，S1S3上只能接受S2的花粉，则该植株上所结种子的基因型为S1S2和S2S3。
21. “下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”（HPA轴）对于维持机体稳态有重要作用，体内皮质醇的分泌过程存在负反馈调节，与情绪调节密切相关的海马区参与调节HPA轴负反馈机制，海马区通过神经调节对下丘脑起抑制作用，其过程如图所示。研究发现长期的应激反应会引起分泌CRH的神经元活性升高，导致GC分泌过多，从而引发抑郁症、焦虑症等。回答下列问题：
注：CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素；ACTH表示促肾上腺皮质激素；GC表示皮质醇；图中“（-）”表示抑制。
（1）HPA轴存在典型的分级调节，分级调节的意义在于____。
（2）HPA轴异常活跃会升高血清中的GC，过多的GC会选择性损伤海马区神经元，其结果会使GC的量____，理由是____。
（3）海马区的GC受体基因维持正常的甲基化水平有利于机体维持稳态，应激导致的抑郁可能与海马区GC受体基因甲基化水平____（填“提高”或“降低”）有关。
（4）蛋白质乙酰化是一种表观遗传现象，研究发现抑郁症患者血清中的组蛋白去乙酰化酶（HDACs）增多，据此推测抑郁可能与大脑区域组蛋白乙酰化水平降低有关。现有抑郁模型小鼠（CVS）和正常小鼠若干只及含HDACs抑制剂的溶液，请设计实验对该推测进行验证，要求写出实验设计思路以及相应的实验结果。
实验思路：____。
实验结果：____。
【答案】（1）可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态
（2） ①. （进一步）增多 ②. 海马区神经元损伤，对下丘脑的抑制作用减弱，下丘脑通过分级调节促使肾上腺皮质分泌更多的GC
（3）降低 （4） ①. 实验思路：将CVS小鼠均分为A、B组，取与A、B组等量的正常小鼠作为C组，向A组小鼠大脑区域注射一定量含HDACs抑制剂的溶液，向B、C组小鼠大脑区域分别注射等量不含HDACs抑制剂的溶液，饲养一段时间后，观察小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平及抑郁症情况 ②. 实验结果：小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平B组【解析】
【分析】由图可知，海马区对下丘脑具有抑制作用，下丘脑-垂体-肾上腺皮质通过分级调节控制GC的分泌，GC对海马区、下丘脑、垂体均有抑制作用。
【小问1详解】
分级调节意义在于可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
由图可知，海马区神经元损伤，对下丘脑的抑制作用减弱，下丘脑分泌的CRH增多，从而导致垂体分泌的ACTH增多，进一步导致肾上腺皮质分泌的GC增多，即下丘脑通过分级调节促使肾上腺皮质分泌更多的GC。
【小问3详解】
由题意可知，海马区的GC受体基因维持正常的甲基化水平有利于机体维持稳态，应激导致的抑郁可能是由于海马区GC受体基因甲基化水平降低，导致GC受体基因过量表达，从而发生应激导致的抑郁。
【小问4详解】
由题意可知，该实验的自变量是血清中的组蛋白去乙酰化酶的多少，因变量是组蛋白乙酰化水平及是否产生抑郁。欲验证抑郁可能与大脑区域组蛋白乙酰化水平降低有关，可将CVS小鼠均分为A、B组，取与A、B组等量的正常小鼠作为C组，向A组小鼠大脑区域注射一定量含HDACs抑制剂的溶液，向B、C组小鼠大脑区域分别注射等量不含HDACs抑制剂的溶液，饲养一段时间后，观察小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平及抑郁症情况。
根据题意抑郁可能与大脑区域组蛋白乙酰化水平降低有关，由于B组由于处于抑郁状态，小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平最低，C组是正常小鼠，组蛋白乙酰化水平最高，A组注射HDACs抑制剂后组蛋白乙酰化水平升高甚至于C组持平，抑郁得到缓解甚至康复。
22. 研究人员从某湖区的北部、中部和南部采集了鲫鱼和鲤鱼各60尾，通过对其肠道内的食物组成进行观察、分析和研究，计算出湖区不同位置的鱼类肠道中各食物的出现频率（出现频率=胃含量出现次数/鱼胃总数×100%），以研究其食物生态位，结果如下表所示（有机碎屑富含N、P等物质），回答下列问题：
（1）研究动物种群的生态位，除了研究其食物组成外，还应研究的内容有____。
（2）从食物组成的角度分析，鲫鱼和鲤鱼在生态系统中属于____；调查鱼类的食性组成可以判断水体的富营养化程度，根据调查结果推测，____的水体富营养化程度可能显著低于其他两个区域，理由是____。
（3）食物生态位与水域生态环境的变化是一致的，水污染加剧会使不同鱼类的食物生态位____（填“趋同”或“趋异”），试从生物多样性的角度说明原因：____。
【答案】（1）栖息地、天敌以及和其他物种的关系
（2） ①. 消费者和分解者 ②. 南部 ③. 南部两种鱼类的食物中有机碎屑所占的比例显著低于北部和中部，说明南部水体中有机物比例较低，因此富营养化程度较低
（3） ①. 趋同 ②. 水污染会降低生物多样性，增加有机碎屑的含量，导致不同鱼类都以有机碎屑为主要食物来源，从而导致其生态位趋同
【解析】
【分析】1、一个物种在群落中的地位或角色称为这个物种的生态位。
2、研究某种动物的生态位通常要研究它的栖息地，食物，天敌以及与其他物种的关系。
【小问1详解】
一个物种在群落中的地位或作用称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位通常要研究它的栖息地、食物，天敌以及与其他物种的关系等。
【小问2详解】
由表可知，鲫鱼和鲤鱼均以有机碎屑为食，说明其属于分解者，以水草等为食，说明其属于消费者。由于南部两种鱼类的食物中有机碎屑所占的比例显著低于北部和中部，说明南部水体中有机物比例较低，因此富营养化程度较低。
【小问3详解】
水污染会降低生物多样性，增加有机碎屑的含量，导致不同鱼类都以有机碎屑为主要食物来源，从而导致不同鱼类的食物生态位出现趋同的现象。
23. γ-氨基丁酸是脑内重要的抑制性神经递质，摄入γ-氨基丁酸有助于维持大脑神经传递的稳定性，从而帮助高血压患者降低血压。研究人员为了提高大肠杆菌γ-氨基丁酸的分泌量，分别以大肠杆菌K12和酿酒酵母的基因组为模板，采用PCR技术克隆出编码L-谷氨酸脱羧酶（能催化L-谷氨酸合成γ-氨基丁酸）的基因gadB和编码磷酸吡哆醛合酶（能提高L-谷氨酸脱羧酶的活性）的基因SNO1和SVZ1，将这3个基因分别克隆至质粒pTrc中，构建2个重组质粒pTrc-gadB和pTrc-gadB-SNO1-SNZ1。质粒的结构如图所示，回答下列问题：
（1）构建重组质粒pTrc-gadB时应选用限制酶____分别切割质粒和目的基因，这样不仅能防止目的基因自我环化，还能____，以保证质粒上的gadB基因表达出目的蛋白。为了筛选含重组质粒的受体细胞，应当在选择培养基上添加的抗生素为____。
（2）实验小组为了鉴定质粒的类型，用限制酶KpnI切割质粒后进行电泳，电泳的结果如图所示（已知构建重组质粒时，两种限制酶切点彼此紧邻，忽略两个切点间的碱基数）：
根据电泳结果可知，泳道____表示pTrc-gadB的电泳结果，根据电泳结果可估算gadB的基因长度约为____bp，若改为用NcI切割重组DNA分子后进行电泳，则所得到的电泳结果和KpnI酶切的电泳结果____（填“相同”或“不同”），理由是____。
（3）研究发现，受体菌中的gabT基因编码的酶能催化γ-氨基丁酸分解，而gabP基因编码的γ-氨基丁酸转运蛋白能将γ-氨基丁酸转运到细胞内，试根据该发现提出转基因大肠杆菌的进一步优化措施，以提高培养基中γ-氨基丁酸的产量：____。
【答案】（1） ①. NcI和KpnI ②. 防止目的基因与质粒反向连接（或保证目的基因与质粒正向连接） ③. 氨苄青霉素
（2） ①. ③ ②. 1580 ③. 相同 ④. 该重组DNA分子是环状DNA，只含1个KpnI和1个NcI酶切位点，单酶切的结果都是产生线性DNA，相对分子质量相同
（3）敲除转基因大肠杆菌中的gabT基因和gabP基因
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取：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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由图可知，pTrc与目的基因gadB上共有的限制酶位点为NcI和KpnI，为了避免目的基因的自身环化和目的基因与质粒反向链接，常采用双酶切构建表达载体，即选用NcI和KpnI对目的基因和质粒进行酶切。重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以在筛选重组质粒时应在培养基上添加氨苄青霉素.
【小问2详解】
图示为三种质粒的电泳结果，由质粒的大小可知，从小到大依次为pTrc、pTrc-gadB、pTrc-gadB-SNO1-SNZ1，根据各泳道基因序列长度可判断pTrc-gadB为第③泳道。gadB的长度为pTrc-gadB的长度-pTrc的长度=5756-4176=1580bp，改为用NcI切割重组DNA分子后进行电泳，与用KpnI酶切的电泳结果相同，因为该重组DNA分子是环状DNA，只含1个KpnI和1个NcI酶切位点，单酶切的结果都是产生线性DNA，相对分子质量相同。
【小问3详解】
由题意可知，gabT基因编码的酶能催化γ-氨基丁酸分解，而gabP基因编码的γ-氨基丁酸转运蛋白能将γ-氨基丁酸转运到细胞内，为了提高培养基中γ-氨基丁酸的产量，应避免γ-氨基丁酸分解或转入细胞内，所以应敲除转基因大肠杆菌中的gabT基因和gabP基因。抑菌圈直径/cm
对照组
0.05g/mL阿莫西林溶液
0.5g/mL阿莫西林溶液
第1代
0
1.10
1.17
第2代
0
0.50
1.13
第3代
0
0.14
1.10
接穗
砧木
株高
①
正常甘薯
正常甘薯
正常
②
正常甘薯
矮化甘薯
正常
③
矮化甘薯
正常甘薯
矮化
④
矮化甘薯
矮化甘薯
矮化
蓝膜
白膜
净光合速率/（mml·m-2·s-1）
20.32
14.77
胞间CO2浓度/（μml·ml-1）
312.2
294.2
气孔导度/（ml·m-2·s-1）
0.42
0.32
光补偿点
20.81
23.35
呼吸速率
1.17
1.11
食物种类
北部
中部
南部
鲫鱼
鲤鱼
鲫鱼
鲤鱼
鲫鱼
鲤鱼
有机碎屑
67
66
79.5
34
47
26
水草
42
54
38
79.5
89
80
轮虫
2
5
3
3
8
0
摇蚊幼虫
1
6
2
4
11.2
7
水蚯蚓
6
2
14
5
18
18
螺类
2
0
12
0
15
2
其他
25
18
12
9
45
25
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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、选择题：本题共13小题， 每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒蛋白（磁小体）的细菌。磁小体来自活体细胞，不会产生任何毒性，且磁小体外有一层生物膜包被。下列有关说法正确的是（ ）
A. 环境中的磁场信息属于生态系统的化学信息
B. 包裹磁小体的磷脂双分子层可能来自高尔基体
C. 翻译磁小体蛋白时负责转运氨基酸的是rRNA
D. 趋磁细菌可用于生产磁性定向药物或定向抗体
【答案】D
【解析】
【分析】趋磁细菌能够在外磁场的作用下定向运动，并且其体内形成的磁小体具有生物膜包被，不会产生毒性，因此可以用于生产磁性定向药物或定向抗体
【详解】A、环境中的磁场信息属于物理信息，而不是化学信息，A错误；
B、趋磁细菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，生物膜只有细胞膜，故包裹磁小体的磷脂双分子层可能来自细胞膜，而不是高尔基体，B错误；
C、翻译磁小体蛋白时负责转运氨基酸的是tRNA，而不是rRNA，C错误；
D、趋磁细菌能够在外磁场的作用下定向运动，并且其体内形成的磁小体具有生物膜包被，不会产生毒性，因此可以用于生产磁性定向药物或定向抗体，D正确。
故选D。
2. 海洋噬菌体是海洋细菌之间进行遗传物质传递的重要媒介。研究发现子代噬菌体在进行装配时，会错误地将宿主细菌的基因（随机的部分DNA片段）组装到衣壳中，随着新一轮感染的发生，有部分遗传物质将转移到同种或异种受体细菌胞内，实现基因转移。发生转移的基因与受体细胞中的原有基因进行整合，导致碱基的随机缺失或增加，从而产生新的基因。下列有关说法错误的是（ ）
A. 噬菌体衣壳可保护DNA免遭环境中核酸酶的降解
B. 基因转移可能有利于海洋细菌适应不同的海洋环境
C. 基因转移使受体细菌发生了基因重组
D. 基因转移能增加海洋细菌的生物多样性
【答案】C
【解析】
【分析】噬菌体转导可实现两个细菌之间的基因重组，在此过程中噬菌体充当类似于基因工程中“载体”的角色。
【详解】A、噬菌体衣壳位于外侧，核酸DNA位于内侧，噬菌体衣壳可保护DNA免遭环境中核酸酶的降解，A正确；
BD、基因转移可使海洋细菌产生新基因，增加海洋细菌基因多样性，有利于海洋细菌适应不同的海洋环境，同时也有利于增加海洋细菌的生物多样性，BD正确；
C、基因转移使受体细菌原有基因发生碱基的随机缺失或增加，导致基因基因突变，C错误。
故选C。
3. 植物液泡膜上的Ca2+-ATPase和CAX两种转运蛋白都能将细胞质基质中的Ca2+运输到液泡内，以提高植物的耐盐性如图为两种转运蛋白转运离子过程的示意图。正常情况下，液泡膜两侧的H+浓度梯度可驱动H+通过CAX由液泡运输到细胞质基质。则液泡膜两侧Ca2+和H+浓度的大小关系为（ ）
A. 膜内Ca2+浓度低于膜外，膜内H+浓度高于膜外
B. 膜内Ca2+浓度低于膜外，膜内H+浓度低于膜外
C. 膜内Ca2+浓度高于膜外，膜内H+浓度高于膜外
D. 膜内Ca2+浓度高于膜外，膜内H+浓度低于膜外
【答案】C
【解析】
【分析】小分子和离子进出细胞的方式有被动运输和主动运输两种，被动运输又分为自由扩散和协助扩散；被动运输是一种顺浓度梯度的运输，需要转运蛋白协助的运输叫协助扩散，不需要转运蛋白协助的叫自由扩散，都不消耗能量；主动运输是一种能够在逆浓度条件下的运输方式，需要载体协助下进行，是消耗能量的。
【详解】根据题意，Ca2+-ATPase和CAX两种转运蛋白都能将细胞质基质中的Ca2+通过主动运输转运到液泡内，这意味着液泡内的Ca2+浓度高于液泡外。而正常情况下，液泡膜两侧的H+浓度梯度可驱动H+通过CAX由液泡运输到细胞质基质为协助扩散，这表明液泡内的H+浓度高于液泡外。因此，液泡膜内的Ca2+浓度高于膜外，膜内的H+浓度也高于膜外。综上所述，ABD错误，C正确。
故选C。
4. 细菌的水通道蛋白在进化过程中产生了不同的类型。实验小组依据水通道蛋白的部分氨基酸序列设计简并核苷酸引物，通过PCR技术检测某细菌的水通道蛋白，下列说法错误的是（ ）
A. 应依据水通道蛋白进化过程中易变的氨基酸序列设计引物
B. 一对简并核苷酸引物可能扩增出多种不同类型的水通道蛋白DNA
C. 简并核苷酸引物可检测出进化过程中新出现的水通道蛋白
D. PCR扩增结果可作为判断该细菌与不同细菌亲缘关系远近的依据
【答案】A
【解析】
【分析】关于PCR技术的相关知识：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．2、原理：DNA复制．3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物．4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、由于水通道蛋白在进化过程中会产生不同的类型，因此应依据其保守的氨基酸序列设计引物，而不是易变的氨基酸序列。易变的氨基酸序列会导致引物无法准确识别和结合，从而影响PCR的扩增效果，A错误；
B、简并核苷酸引物可以与多种不同的DNA序列结合，因此可以扩增出多种不同类型的水通道蛋白DNA，B正确；
C、简并核苷酸引物可以检测出进化过程中新出现的水通道蛋白，因为它们可以与多种变异的DNA序列结合，C正确；
D、通过比较不同细菌的PCR扩增结果，可以判断它们之间的亲缘关系远近，D正确。
故选A
5. 生物量指的是某一时刻，单位空间中现存的一种、一类或全部生物所容纳的有机物的总干重。研究发现某池塘生态系统中某一时刻调查到的浮游植物的生物量低于浮游动物的生物量，其原因可能是（ ）
①浮游植物个体小，寿命短，生长周期短
②有外来的有机物输入该池塘，被浮游动物利用
③浮游植物生物量全部流入浮游动物
④浮游动物同化的生物量都被机体储存起来
A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程，能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
【详解】①因为浮游植物个体小，寿命短，生长周期短，所以浮游植物的生物量在某一时刻可能低于浮游动物的生物量，①符合题意；
②有外来的有机物输入该池塘，被浮游动物利用，所以浮游植物的生物量在某一时刻可能低于浮游动物的生物量，②符合题意；
③能量流动具有逐级递减的特点，浮游植物的生物量不可能全部流入浮游动物，③不符合题意；
④浮游动物同化的生物量不可能都被机体储存起来，有一部分要用于呼吸作用，④不符合题意。
故选A。
6. 细胞呼吸的糖酵解阶段，葡萄糖在HK、PFK和PK等关键限速酶的作用下经过一系列反应生成丙酮酸。研究发现，肝癌细胞选择产能低下的糖酵解作为供能的主要方式，且糖酵解及关键限速酶促进肝癌的发展。下列分析推测不合理的是（ ）
A. 肝癌细胞有氧条件下进行呼吸会积累乳酸
B. HK、PFK和PK等酶的编码基因突变造成细胞癌变
C. 相同条件下肝癌细胞代谢消耗的糖类较正常细胞多
D. 关键限速酶的抑制剂有望应用于治疗肝癌
【答案】B
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、根据题干信息“肝癌细胞选择产能低下的糖酵解作为供能的主要方式”可知，肝癌细胞在有氧条件下也会进行无氧呼吸作为主要的供能方式，过程中会产生并积累乳酸，A正确；
B、细胞癌变的根本原因使原癌基因核抑癌基因突变为致癌基因，题干中HK、PFK和PK等限速酶基因不属于这两类基因，B错误；
C、根据题意可知，肝癌细胞以产能低下的糖酵解作为功能的主要方式，则相同条件下肝癌细胞代谢需要消耗更多的葡萄糖，C正确；
D、根据题意，糖酵解及关键限速酶促进肝癌的发展，则通过抑制剂抑制关键限速酶的活性可缓解肝癌的发展，D正确。
故选B。
7. 神经肽Y（NPY）是一种多肽类神经递质，可促进动物的摄食行为，研究发现猪的内脏交感神经节细胞上存在NPY-Y2受体，可作为NPY自身受体抑制NPY的释放。下列相关说法错误的是（ ）
A. NPY发挥作用后可被内环境中的酶降解
B. 突触结构中NPY-Y2受体分布在突触前膜上
C. NPY-Y2受体有利于维持NPY含量相对稳定
D. NPY-Y2受体合成受阻会抑制消化腺的分泌
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将信号传递到下一个神经元。
【详解】A、NPY作为一种多肽类神经递质，在发挥作用后可以被内环境中的酶降解，A正确；
B、NPY-Y2受体作为自身受体，通常分布在突触前膜上，调节NPY的释放，B正确；
C、NPY-Y2受体通过负反馈机制抑制NPY的释放，有利于维持NPY含量的相对稳定，C正确；
D、NPY-Y2受体的主要功能是抑制NPY的释放，如果NPY-Y2受体合成受阻，NPY的释放将增加，反而可能促进消化腺的分泌，而不是抑制，D错误。
故选D。
8. 紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，造成严重的损害。运用生态位占据、种间互作等原理，筛选出具有竞争优势的物种实施植被替代，进行群落构建，可有效控制紫茎泽兰。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生初生演替使物种丰富度降低
B. 研究替代种的生态位需要研究它的栖息地、食物、植株高度等
C. 种植替代种并结合机械、化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控
D. 在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于群落快速恢复
【答案】C
【解析】
【分析】在演替过程中是优势物种的取代，所以当废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时，接下来的优势物种应是灌木，而一年生草本植物在于灌木争夺阳光和空间等竞争中被淘汰，所以数量大幅度减少。
【详解】A、紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生次生演替使物种丰富度降低，A错误；
B、研究动物的生态位通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系，研究植物的生态位需要研究它的植株高度、种群密度等，B错误；
C、种植替代种属于生物防治，除此之外再结合机械和化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控，C正确；
D、紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于紫茎泽兰快速繁殖，不利于群落快速恢复，D错误。
故选C。
9. 辛普森多样性指数是一种简便的测定群落中物种多样性的指数，可以由群落中随机取样的两个个体属于不同种的概率来表示。某群落只有A和B两个物种，所占比例分别为p和q（p+q=1），下列说法错误的是（ ）
A. 该群落的辛普森多样性指数为1-（p2+q2）
B. 辛普森多样性指数越接近1，群落物种多样性越高
C. 群落中各种生物数量分配越均匀，辛普森多样性指数越高
D. 群落中某物种的种群数量下降会导致辛普森多样性指数降低
【答案】D
【解析】
【分析】物种多样性包括物种个数的均匀度和物种的丰富度两个方面；辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一，群落中种数越多，各种个体分配越均匀，指数越高，指示群落多样性好。
【详解】A、辛普森多样性指数是一种简便的测定群落中物种多样性的指数，可以由群落中随机取样的两个个体属于不同种的概率来表示，某群落只有A和B两个物种，所占比例分别为p和q（p+q=1），随机取样的两个个体属于同种的概率为p2+q2，则该群落的辛普森多样性指数为1-（p2+q2），A正确；
B、辛普森多样性指数越接近1，说明随机取样的两个个体属于不同种的概率接近1，群落物种多样性越高，B正确；
C、群落中各种生物数量分配越均匀，辛普森多样性指数越高，随机取样的两个个体属于不同种的概率越高，则辛普森多样性指数越高，C正确；
D、群落中某物种的种群数量下降，则随机取样的两个个体属于不同种的概率越大，会导致辛普森多样性指数增加，D错误。
故选D。
10. 研究发现，坏死的肿瘤细胞可释放大量的DAMPs蛋白，DAMPs蛋白被APC摄取后处理为肽段，以肿瘤抗原肽—MCHⅡ类分子的形式呈递在APC表面，继而激活辅助性T细胞。下列相关说法正确的是（ ）
A. 肿瘤细胞释放DAMPs蛋白的过程主要依赖体液免疫
B. APC包括巨噬细胞、树突状细胞和T淋巴细胞等
C. 辅助性T细胞在抗原和细胞因子的共同刺激下被激活
D. 激活的辅助性T细胞可以参与体液免疫和细胞免疫
【答案】D
【解析】
【分析】体液免疫：病原体侵入机体后，一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。
【详解】A、肿瘤细胞释放DAMPs蛋白的过程依赖细胞毒性T细胞与肿瘤细胞结合，导致其裂解释放，即主要依赖细胞免疫，A错误；
B、APC是抗原呈递细胞，包括巨噬细胞、树突状细胞和B淋巴细胞等，B错误；
C、据题意可知，抗原被APC摄取后，呈递在APC表面，继而激活辅助性T细胞，即辅助性T细胞在抗原刺激下被激活，不需要细胞因子，C错误；
D、激活的辅助性T细胞可以分泌细胞因子，帮助B细胞产生抗体（体液免疫）和激活其他T细胞（细胞免疫），D正确。
故选D。
11. 药物甲和药物乙都具有抑制细胞衰老的作用，实验小组设计了相关实验探究药物甲和药物乙能否协同发挥作用，下列有关说法正确的是（ ）
A. 该实验应设计三个实验组、一个对照组
B. 实验组和对照组中同种药物的浓度可以不相同
C. 可通过观察细胞中的自由基含量来判断两种药物的作用效果
D. 若两种药物能协同发挥作用，则说明两者发挥作用的机制相同
【答案】C
【解析】
【分析】实验的无关变量，应该保持相同且适宜
【详解】A、 该实验应设计一个实验组、两个对照组，正确的实验设计应包括：单独使用药物甲的对照组、单独使用药物乙的对照组、同时使用药物甲和药物乙的实验组，A错误；
B、实验组和对照组中同种药物的浓度应保持一致，以确保实验结果的可比性，B错误；
C、自由基含量是细胞衰老的一个重要指标，通过观察细胞中的自由基含量可以判断两种药物的作用效果，C正确；
D、若两种药物能协同发挥作用，并不一定说明两者发挥作用的机制相同。协同作用可能是由于两者在不同的途径或环节上共同起作用，D错误。
故选C。
12. 细胞内活性氧（ROS）的积累能激活热休克因子HSFA的表达，从而增强细胞对高温环境的适应性。研究发现高温能促使植物细胞合成一种小分子RNA——miRNA398，miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，CSD基因能编码超氧化物歧化酶，催化超氧化物转化为氧气和过氧化氢，降低细胞内活性氧的积累，其调节过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. HSFA对miRNA398的调节能维持ROS含量的相对稳定
B. miRNA398能在翻译水平上抑制其靶基因CSD表达
C. 相比正常植株，CSD基因缺失突变体对高温适应性更强
D. miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传
【答案】A
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变
【详解】A、HSFA对miRNA398的调节，miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，CSD基因能编码超氧化物歧化酶，催化超氧化物转化为氧气和过氧化氢，降低细胞内活性氧的积累，A错误；
B、miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，所以miRNA398能在翻译水平上抑制其靶基因CSD的表达，B正确；
C、相比正常植株，CSD基因缺失突变体对高温适应性更强，CSD基因缺失突变体无法生成超氧化物歧化酶，导致ROS积累，激活HSFA的表达，从而增强对高温的适应性，C正确；
D、miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传。miRNA398通过调控基因表达来适应环境变化，这种调控方式属于表观遗传调控，miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传，D正确。
故选A。
13. 动粒（Cd）是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的两层盘状特化结构，其化学本质为蛋白质。在细胞分裂的后期，纺锤丝的收缩牵引染色体移向细胞两极，如果染色体上Cd缺失，纺锤丝便不能附着在染色体上，将导致该染色体随机移向细胞一极。正常细胞的每条染色体存在2个Cd，某基因型为AaBb的精原细胞中B基因所在的染色体上只存在一个Cd，如下图所示，下列有关说法错误的是（不考虑其他染色体分离异常行为）（ ）
A. Cd的化学组成成分和染色体不同
B. 图中Cd缺失不会显著干扰同源染色体的分离
C. 该细胞减数分裂会产生基因型为aBb的配子
D. Cd缺失可能会导致机体发生染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【分析】动粒是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的两层盘状特化结构，其化学本质为蛋白质。动粒是真核细胞染色体的重要组成部分，与染色体的移动和细胞分裂过程密切相关。
【详解】A、Cd的化学本质是蛋白质，染色体主要是由DNA和蛋白质组成，因此Cd的化学组成成分和染色体不同，A正确；
B、图中B基因所在的染色体上只存在一个Cd，图中Cd缺失不会显著干扰同源染色体的分离，但会影响姐妹染色单体分离后的那两条染色体的分离，B正确；
CD、该细胞基因型为AaBb，减数分裂前间期DNA复制后，其基因型AAaaBBbb，AA和aa、BB和bb是正常分离，但在减数分裂第二次分裂后期，着丝粒分裂后，其中一条含B基因的染色体随机移向细胞一极，可能产生异常配子ABB、A或者aBB、a，进而导致机体发生染色体数目变异，不考虑其他染色体分离异常行为，不会产生基因型为aBb的配子，C错误，D正确。
故选C。
二、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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. CD177是定位于中性粒细胞表面一种蛋白质，已被确定为骨髓增生性疾病的重要生物标志物。实验小组用CD177多次免疫小鼠以制备抗CD177的单克隆抗体，下列有关说法错误的是（ ）
A. 融合前要分别对浆细胞和骨髓瘤细胞进行体外细胞培养
B. 多次用CD177免疫小鼠的目的是提高浆细胞的相对含量
C. 制备的抗CD177单克隆抗体可用于骨髓增生性疾病的检测
D. 将抗CD177单克隆抗体和药物相连能实现癌细胞定向杀伤
【答案】AD
【解析】
【分析】制备单克隆抗体的流程为：①向小鼠体内注射特定的抗原，使其发生免疫，然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞（浆细胞）。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞（浆细胞）融合，用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测，从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、融合前，需要向小鼠体内注射CD177，使其发生免疫，然后从小鼠脾内获得能产生抗CD177抗体的B淋巴细胞（浆细胞），以便和体外培养的骨髓瘤细胞进行融合，A错误；
B、相同抗原再次入侵时，初次免疫产生的记忆B细胞会迅速增殖分化为大量的浆细胞和记忆B细胞，大量的浆细胞会产生更多的抗体。制备抗CD177的单克隆抗体，注射的CD177为抗原，多次用CD177免疫小鼠的目的是提高浆细胞的相对含量，B正确；
C、CD177是定位于中性粒细胞表面的一种蛋白质，已被确定为骨髓增生性疾病的重要生物标志物，因此制备的抗CD177单克隆抗体能与CD177进行特异性结合，可用于骨髓增生性疾病的检测，C正确；
D、将抗CD177单克隆抗体和药物相连，借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到癌细胞所在位置，能实现对癌细胞的定向杀伤，D错误。
故选AD。
15. 阿莫西林是一种抗生素，具有高效的广谱抗菌作用，毒副作用小。为探究阿莫西林对细菌的选择作用，实验小组将土壤细菌悬液均匀涂布到培养基后，加入阿莫西林溶液，一段时间后记录抑菌圈的直径，再从该培养基上挑取细菌制成悬液重复上述操作，1、2、3代细菌的抑菌圈直径大小如下表所示，下列说法错误的是（ ）
A. 对照组只需在培养基中加入等量的无菌水
B. 该实验应从抑菌圈边缘挑取细菌继续培养
C. 不断使用抗生素能提高细菌耐药性基因频率
D. 使用高浓度抗生素能快速获得更强耐药菌
【答案】AD
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、对照组是为了排除其他变量的影响，需在培养基中均匀涂布土壤细菌悬液后加入等量的无菌水，A错误；
B、实验应从抑菌圈边缘挑取细菌继续培养，因为抑菌圈边缘的细菌是对抗生素有一定耐药性的细菌，B正确；
C、不断使用抗生素会对细菌产生选择压力，导致耐药性基因频率提高，C正确；
D、使用高浓度抗生素会杀死大部分细菌，只有极少数耐药性极强的细菌存活，不能快速获得更强耐药菌，D错误。
故选AD
16. 田间种植过程中发现了一株甘薯矮化植株，实验小组利用正常甘薯和矮化甘薯进行嫁接试验，以探明甘薯矮化的原因，嫁接枝条由接穗和砧木两部分组成，植物激素能通过嫁接从砧木流向接穗，试验处理一段时间后接穗的株高如下表所示，下列说法错误的是（ ）
A. 植物激素可通过输导组织从砧木流向接穗
B. 矮化植株可能产生了抑制植株增高的激素
C. 该植株矮化的原因可能是赤霉素合成受阻
D. 该矮化植株的赤霉素受体基因可能发生了突变
【答案】BC
【解析】
【分析】赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】A、嫁接部位的细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成连接上下的运输组织等结构，植物激素可通过输导组织从砧木流向接穗，A正确；
B、植物激素能通过嫁接从砧木流向接穗，第二组实验砧木为矮化植株，接穗为正常植株，但最后植株为正常植株，所以矮化植株没有产生抑制植株增高的激素，B错误；
C、从第二组最后长出的是正常植株可以看出，可以合成赤霉素，C错误；
D、从第二组最后长出的是正常植株可以看出，可以合成赤霉素，但是第三组为矮化植株，所以可能是赤霉素受体不能发挥作用，原因可能是该矮化植株的赤霉素受体基因可能发生了突变，D正确。
故选BC。
17. 细菌纤维素（BS）是由微生物合成的一种生物纳米材料，是当今国内外生物材料的研究热点。研究人员从腐烂的水果中筛选了一株产纤维素的菌株M7，经鉴定该菌株M7为醋酸杆菌，实验小组研究了纯M7菌和混合菌（混合菌中只有M7具有产纤维素能力）的产纤维素膜情况，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 发酵结束后，混合发酵的培养液的pH可能低于纯M7发酵
B. M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素
C. 其他菌株能使M7发酵时间更早、更长，从而提高发酵产量
D. 不断提高混合菌中其他菌株所占的比例能持续提高发酵产量
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知，混合发酵后期纤维素膜干重大于纯M7发酵，说明M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素，其他菌株菌株能使M7发酵时间更晚、更快。
【详解】AB、由图可知，混合发酵后期纤维素膜干重大于纯M7发酵，说明M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素，可推知发酵结束后，混合发酵的培养液的pH可能低于纯M7发酵，AB正确；
C、由图可知，混合培养时，接种后3天才开始产生细菌纤维素，而纯M7培养时在第1天就开始产生，结合两曲线的走势，说明其他菌株能使M7发酵时间更晚、更快，C错误；
D、若不断提高混合菌中其他菌株所占的比例，其产量可能先增加后趋于平稳，最后下降，D错误。
故选CD。
18. 研究人员获得了穗粒数增多的纯合突变体水稻，将该突变体与纯合普通型水稻杂交，F1全为普通型，F1自交得到的F2植株中，突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株。研究人员进一步用SSR技术检测F2部分植株的DNA序列，确定控制穗粒数增多的基因所在的染色体位置，结果如下图。下列分析正确的是（ ）
注：SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不相同。普通型和突变体分别为亲本，1~8是被检测的植株，其中1、3、5、7号植株为突变体性状；2、4、6、8号植株为普通型性状。
A. 突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律
B. 待测基因与SSR连锁可提高检测的准确性
C. 控制穗粒数增多的基因位于I号染色体上
D. 被测的F2普通型植株中，部分植株为杂合子
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可知，F1自交后，F2植株中，突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株，表型比约为1:3，说明穗粒数增多是单基因隐性突变。
根据电泳结果可知，Ⅰ 号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列不相同，而Ⅱ号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列相同，都是纯合子，且与普通型的不同，因穗粒数增多是单基因隐性突变，穗粒数增多基因型相同，所以可以确定穗粒数增多基因为位于Ⅱ号染色体上。
【详解】A、由题意可知，F1自交后，F2植株中，突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株，表型比约为1:3，说明突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律，A正确；
B、SSR是DNA中的简单重复序列，若待测基因与SSR连锁则更易检测，可提高检测的准确性，B正确；
C、根据电泳结果可知，Ⅰ 号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列不相同，而Ⅱ号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列相同，都是纯合子，且与普通型的不同，因穗粒数增多是单基因隐性突变，穗粒数增多基因型相同，所以可以确定穗粒数增多基因为位于Ⅱ号染色体上，C错误；
D、穗粒数增多是单基因隐性突变，由于穗粒数增多基因位于Ⅱ号染色体上，由右图可知，被测的F2普通型植株中，部分植株（4、6、8）为杂合子 ，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：共5小题，共59分。
19. 随着海拔的降低，自然光中蓝紫光等短波光的比例逐渐降低。研究人员将原生地海拔较高的西南杨引种到海拔较低的区域种植，发现其生长显著减缓。为了探明其原因，研究人员用蓝膜和白膜（两种膜的透射光比例如下图所示）各搭建一个拱棚种植西南杨，并在自然光条件下测定两个拱棚内西南杨幼苗的光合特征，实验结果如下表所示，回答下列问题：
（1）高等植物的叶绿素主要吸收的光为____，光反应阶段叶绿素吸收光能并将光能转化为____中的化学能，这部分化学能通过____过程，在暗反应阶段转化为稳定的化学能储存在淀粉等有机物中。
（2）结合图示及表格数据分析，蓝膜组净光合速率显著大于白膜组的可能原因有____（答出3点）。蓝膜组和白膜组中对弱光的适应能力更强的是____。
（3）结合实验结果，试阐述西南杨引种到海拔较低的区域种植时，其生长显著减缓的原因是____。
【答案】（1） ①. 红光和蓝紫光 ②. ATP和NADPH ③. C3的还原
（2） ①. 蓝膜能增大透射光中蓝光所占的比例，可促进光反应；蓝膜可增大气孔导度，提高胞间CO2浓度，从而提高暗反应速率，最终提高光合速率；蓝膜组与白膜组的呼吸速率相差不大 ②. 蓝膜组
（3）海拔降低，自然光中蓝紫光所占的比例下降，导致西南杨净光合速率下降，从而使其生长缓慢
【解析】
【分析】由图可知，蓝膜透过蓝光和远红光的频率较白膜大，而透过紫外光和绿光的概率较白膜小。由表可知，蓝膜组净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度均大于白膜组。
【小问1详解】
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，光反应阶段叶绿素吸收光能并将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，ATP和NADPH在暗反应中参与C3的还原，生成糖类和C5。
【小问2详解】
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，较白膜而言，蓝膜能增大透射光中蓝光所占的比例，可促进光反应；对比表中数据可知，蓝膜可能通过增大气孔导度，提高胞间CO2浓度，从而提高暗反应速率，最终提高光合速率；蓝膜组与白膜组的呼吸速率相差不大，即光合速率增大，而呼吸速率几乎不变，所以蓝膜组净光合速率显著大于白膜组。
【小问3详解】
由（2）可知，蓝膜组净光合速率显著大于白膜组，低海拔地区可能有雨自然光中蓝紫光所占的比例下降，导致西南杨净光合速率下降，从而使其生长缓慢。
20. 蔷薇科果树大多具有自交不亲和的特性，该特性与花柱特异表达的核酸毒蛋白S-RNase有关。异己S-RNase进入花粉管后不会被花粉特异表达的SFB识别，而是被SCF复合体识别标记并被26S蛋白酶体降解，丧失核酸酶毒性，因而花粉管能持续生长，其生理机制如下图所示，回答下列问题：
（1）自交不亲和的特性可应用于杂交育种，其优势在于____。
（2）结合图示过程，试阐述产生自交不亲和特性的分子机制：____。
（3）苹果等蔷薇科果树一般进行营养繁殖（如扦插等），在栽培时，需要注意添种一些不同基因型的植株，原因是____。
（4）某高等植物具有自交不亲和性，该植物至少有15个自交不亲和基因，分别是S1、S2、S3、S4……S15，构成一个复等位基因系列，且相互间没有显隐性关系，复等位基因的出现是____的结果。现有某果园混合种植S1S2和S1S3两种类型的该植株，则植株S1S2上所结种子的基因型为____，S1S3上所结种子的基因型为____。
【答案】（1）杂交育种过程中不需要对母本去雄
（2）自身S-RNase进入花柱后会被SFB识别，从而发挥其核酸酶毒性，促使花粉管的mRNA降解，导致花粉管停止生长
（3）营养繁殖获得的植株的基因型相同，会出现自交不亲和，添种不同基因型的植株能提高结实率
（4） ①. 基因突变 ②. S1S3和S2S3 ③. S1S2和S2S3
【解析】
【分析】在种群中，同源染色体的相同位点上，可以存在两种以上的等位基因，遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。复等位基因是由基因突变形成的，一个基因可以向不同的方向突变，于是就形成了一个以上的等位基因。
【小问1详解】
自交不亲和的特性可应用于杂交育种，自交不亲和植株在杂交育种中的典型优势表现在不需要对母本去雄。
【小问2详解】
结合图示可知，自身S-RNase进入花柱后会被SFB识别，从而发挥其核酸酶毒性，促使花粉管的mRNA降解，导致花粉管停止生长，因而无法完成受精，进而表现出自交不亲和。
【小问3详解】
苹果等蔷薇科果树一般进行营养繁殖（如扦插等），在栽培时，需要注意添种一些不同基因型的植株，这样做的目的可以提高种群的基因多样性，这是因为营养繁殖获得的植株的基因型相同，会出现自交不亲和，若添种不同基因型的植株能提高结实率，即通过增加不同基因型的植株可以避免因为自交不亲和而引起的结实率下降。
【小问4详解】
某高等植物具有自交不亲和性，该植物至少有15个自交不亲和基因，分别是S1、S2、S3、S4……S15，构成一个复等位基因系列，且相互间没有显隐性关系，复等位基因之间互称为等位基因，即这些基因的出现是基因突变的结果。现有某果园混合种植S1S2和S1S3两种类型的该植株，由于自交不亲和，则植株S1S2上只能接受S3的花粉，因而该植株上所结种子的基因型为S1S3和S2S3，S1S3上只能接受S2的花粉，则该植株上所结种子的基因型为S1S2和S2S3。
21. “下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”（HPA轴）对于维持机体稳态有重要作用，体内皮质醇的分泌过程存在负反馈调节，与情绪调节密切相关的海马区参与调节HPA轴负反馈机制，海马区通过神经调节对下丘脑起抑制作用，其过程如图所示。研究发现长期的应激反应会引起分泌CRH的神经元活性升高，导致GC分泌过多，从而引发抑郁症、焦虑症等。回答下列问题：
注：CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素；ACTH表示促肾上腺皮质激素；GC表示皮质醇；图中“（-）”表示抑制。
（1）HPA轴存在典型的分级调节，分级调节的意义在于____。
（2）HPA轴异常活跃会升高血清中的GC，过多的GC会选择性损伤海马区神经元，其结果会使GC的量____，理由是____。
（3）海马区的GC受体基因维持正常的甲基化水平有利于机体维持稳态，应激导致的抑郁可能与海马区GC受体基因甲基化水平____（填“提高”或“降低”）有关。
（4）蛋白质乙酰化是一种表观遗传现象，研究发现抑郁症患者血清中的组蛋白去乙酰化酶（HDACs）增多，据此推测抑郁可能与大脑区域组蛋白乙酰化水平降低有关。现有抑郁模型小鼠（CVS）和正常小鼠若干只及含HDACs抑制剂的溶液，请设计实验对该推测进行验证，要求写出实验设计思路以及相应的实验结果。
实验思路：____。
实验结果：____。
【答案】（1）可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态
（2） ①. （进一步）增多 ②. 海马区神经元损伤，对下丘脑的抑制作用减弱，下丘脑通过分级调节促使肾上腺皮质分泌更多的GC
（3）降低 （4） ①. 实验思路：将CVS小鼠均分为A、B组，取与A、B组等量的正常小鼠作为C组，向A组小鼠大脑区域注射一定量含HDACs抑制剂的溶液，向B、C组小鼠大脑区域分别注射等量不含HDACs抑制剂的溶液，饲养一段时间后，观察小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平及抑郁症情况 ②. 实验结果：小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平B组
【分析】由图可知，海马区对下丘脑具有抑制作用，下丘脑-垂体-肾上腺皮质通过分级调节控制GC的分泌，GC对海马区、下丘脑、垂体均有抑制作用。
【小问1详解】
分级调节意义在于可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
由图可知，海马区神经元损伤，对下丘脑的抑制作用减弱，下丘脑分泌的CRH增多，从而导致垂体分泌的ACTH增多，进一步导致肾上腺皮质分泌的GC增多，即下丘脑通过分级调节促使肾上腺皮质分泌更多的GC。
【小问3详解】
由题意可知，海马区的GC受体基因维持正常的甲基化水平有利于机体维持稳态，应激导致的抑郁可能是由于海马区GC受体基因甲基化水平降低，导致GC受体基因过量表达，从而发生应激导致的抑郁。
【小问4详解】
由题意可知，该实验的自变量是血清中的组蛋白去乙酰化酶的多少，因变量是组蛋白乙酰化水平及是否产生抑郁。欲验证抑郁可能与大脑区域组蛋白乙酰化水平降低有关，可将CVS小鼠均分为A、B组，取与A、B组等量的正常小鼠作为C组，向A组小鼠大脑区域注射一定量含HDACs抑制剂的溶液，向B、C组小鼠大脑区域分别注射等量不含HDACs抑制剂的溶液，饲养一段时间后，观察小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平及抑郁症情况。
根据题意抑郁可能与大脑区域组蛋白乙酰化水平降低有关，由于B组由于处于抑郁状态，小鼠大脑区域组蛋白乙酰化水平最低，C组是正常小鼠，组蛋白乙酰化水平最高，A组注射HDACs抑制剂后组蛋白乙酰化水平升高甚至于C组持平，抑郁得到缓解甚至康复。
22. 研究人员从某湖区的北部、中部和南部采集了鲫鱼和鲤鱼各60尾，通过对其肠道内的食物组成进行观察、分析和研究，计算出湖区不同位置的鱼类肠道中各食物的出现频率（出现频率=胃含量出现次数/鱼胃总数×100%），以研究其食物生态位，结果如下表所示（有机碎屑富含N、P等物质），回答下列问题：
（1）研究动物种群的生态位，除了研究其食物组成外，还应研究的内容有____。
（2）从食物组成的角度分析，鲫鱼和鲤鱼在生态系统中属于____；调查鱼类的食性组成可以判断水体的富营养化程度，根据调查结果推测，____的水体富营养化程度可能显著低于其他两个区域，理由是____。
（3）食物生态位与水域生态环境的变化是一致的，水污染加剧会使不同鱼类的食物生态位____（填“趋同”或“趋异”），试从生物多样性的角度说明原因：____。
【答案】（1）栖息地、天敌以及和其他物种的关系
（2） ①. 消费者和分解者 ②. 南部 ③. 南部两种鱼类的食物中有机碎屑所占的比例显著低于北部和中部，说明南部水体中有机物比例较低，因此富营养化程度较低
（3） ①. 趋同 ②. 水污染会降低生物多样性，增加有机碎屑的含量，导致不同鱼类都以有机碎屑为主要食物来源，从而导致其生态位趋同
【解析】
【分析】1、一个物种在群落中的地位或角色称为这个物种的生态位。
2、研究某种动物的生态位通常要研究它的栖息地，食物，天敌以及与其他物种的关系。
【小问1详解】
一个物种在群落中的地位或作用称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位通常要研究它的栖息地、食物，天敌以及与其他物种的关系等。
【小问2详解】
由表可知，鲫鱼和鲤鱼均以有机碎屑为食，说明其属于分解者，以水草等为食，说明其属于消费者。由于南部两种鱼类的食物中有机碎屑所占的比例显著低于北部和中部，说明南部水体中有机物比例较低，因此富营养化程度较低。
【小问3详解】
水污染会降低生物多样性，增加有机碎屑的含量，导致不同鱼类都以有机碎屑为主要食物来源，从而导致不同鱼类的食物生态位出现趋同的现象。
23. γ-氨基丁酸是脑内重要的抑制性神经递质，摄入γ-氨基丁酸有助于维持大脑神经传递的稳定性，从而帮助高血压患者降低血压。研究人员为了提高大肠杆菌γ-氨基丁酸的分泌量，分别以大肠杆菌K12和酿酒酵母的基因组为模板，采用PCR技术克隆出编码L-谷氨酸脱羧酶（能催化L-谷氨酸合成γ-氨基丁酸）的基因gadB和编码磷酸吡哆醛合酶（能提高L-谷氨酸脱羧酶的活性）的基因SNO1和SVZ1，将这3个基因分别克隆至质粒pTrc中，构建2个重组质粒pTrc-gadB和pTrc-gadB-SNO1-SNZ1。质粒的结构如图所示，回答下列问题：
（1）构建重组质粒pTrc-gadB时应选用限制酶____分别切割质粒和目的基因，这样不仅能防止目的基因自我环化，还能____，以保证质粒上的gadB基因表达出目的蛋白。为了筛选含重组质粒的受体细胞，应当在选择培养基上添加的抗生素为____。
（2）实验小组为了鉴定质粒的类型，用限制酶KpnI切割质粒后进行电泳，电泳的结果如图所示（已知构建重组质粒时，两种限制酶切点彼此紧邻，忽略两个切点间的碱基数）：
根据电泳结果可知，泳道____表示pTrc-gadB的电泳结果，根据电泳结果可估算gadB的基因长度约为____bp，若改为用NcI切割重组DNA分子后进行电泳，则所得到的电泳结果和KpnI酶切的电泳结果____（填“相同”或“不同”），理由是____。
（3）研究发现，受体菌中的gabT基因编码的酶能催化γ-氨基丁酸分解，而gabP基因编码的γ-氨基丁酸转运蛋白能将γ-氨基丁酸转运到细胞内，试根据该发现提出转基因大肠杆菌的进一步优化措施，以提高培养基中γ-氨基丁酸的产量：____。
【答案】（1） ①. NcI和KpnI ②. 防止目的基因与质粒反向连接（或保证目的基因与质粒正向连接） ③. 氨苄青霉素
（2） ①. ③ ②. 1580 ③. 相同 ④. 该重组DNA分子是环状DNA，只含1个KpnI和1个NcI酶切位点，单酶切的结果都是产生线性DNA，相对分子质量相同
（3）敲除转基因大肠杆菌中的gabT基因和gabP基因
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取：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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由图可知，pTrc与目的基因gadB上共有的限制酶位点为NcI和KpnI，为了避免目的基因的自身环化和目的基因与质粒反向链接，常采用双酶切构建表达载体，即选用NcI和KpnI对目的基因和质粒进行酶切。重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以在筛选重组质粒时应在培养基上添加氨苄青霉素.
【小问2详解】
图示为三种质粒的电泳结果，由质粒的大小可知，从小到大依次为pTrc、pTrc-gadB、pTrc-gadB-SNO1-SNZ1，根据各泳道基因序列长度可判断pTrc-gadB为第③泳道。gadB的长度为pTrc-gadB的长度-pTrc的长度=5756-4176=1580bp，改为用NcI切割重组DNA分子后进行电泳，与用KpnI酶切的电泳结果相同，因为该重组DNA分子是环状DNA，只含1个KpnI和1个NcI酶切位点，单酶切的结果都是产生线性DNA，相对分子质量相同。
【小问3详解】
由题意可知，gabT基因编码的酶能催化γ-氨基丁酸分解，而gabP基因编码的γ-氨基丁酸转运蛋白能将γ-氨基丁酸转运到细胞内，为了提高培养基中γ-氨基丁酸的产量，应避免γ-氨基丁酸分解或转入细胞内，所以应敲除转基因大肠杆菌中的gabT基因和gabP基因。抑菌圈直径/cm
对照组
0.05g/mL阿莫西林溶液
0.5g/mL阿莫西林溶液
第1代
0
1.10
1.17
第2代
0
0.50
1.13
第3代
0
0.14
1.10
接穗
砧木
株高
①
正常甘薯
正常甘薯
正常
②
正常甘薯
矮化甘薯
正常
③
矮化甘薯
正常甘薯
矮化
④
矮化甘薯
矮化甘薯
矮化
蓝膜
白膜
净光合速率/（mml·m-2·s-1）
20.32
14.77
胞间CO2浓度/（μml·ml-1）
312.2
294.2
气孔导度/（ml·m-2·s-1）
0.42
0.32
光补偿点
20.81
23.35
呼吸速率
1.17
1.11
食物种类
北部
中部
南部
鲫鱼
鲤鱼
鲫鱼
鲤鱼
鲫鱼
鲤鱼
有机碎屑
67
66
79.5
34
47
26
水草
42
54
38
79.5
89
80
轮虫
2
5
3
3
8
0
摇蚊幼虫
1
6
2
4
11.2
7
水蚯蚓
6
2
14
5
18
18
螺类
2
0
12
0
15
2
其他
25
18
12
9
45
25
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