湖南省永州市2025届高三第二次模拟考试生物试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省永州市2025届高三第二次模拟考试生物试卷（Word版附解析），共23页。
本试卷共 10 页。全卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑，如有改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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 12 小题，每小题 2 分，共 24 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. 2023 年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在 mRNA 研究上的
突破性发现。与病毒基因片段相对应的 mRNA 可以让机体细胞生成病毒的蛋白，从而激发免疫反应，两位
获奖者研究发现，只要对细胞外生产的 mRNA 进行核苷酸碱基修饰，就可以让机体将外源 mRNA“识别”为
自身的 mRNA，递送后既能减少炎症反应又能增加蛋白质产量。下列说法错误的是（ ）
A. mRNA 是信使 RNA，是遗传信息的携带者
B. 对细胞外生产的 mRNA 进行核苷酸碱基修饰，属于表观遗传
C. 若作为疫苗，这些 mRNA 参与合成的蛋白质可能为分泌蛋白
D. 此类 mRNA 进入机体细胞体现了细胞膜的结构特点
【答案】B
【解析】
【分析】1、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，
从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特
异性。mRNA 疫苗通过疫苗中的 mRNA 进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白，从而使机体产生产
生强烈的免疫应答；
2、表观遗传是指 DNA 的基因序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。 表观遗传这种改变是
细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。
【详解】A、mRNA 是信使 RNA，它能够携带遗传信息，在遗传信息的传递过程中起到重要作用，A 正确；
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B、表观遗传是指 DNA 的基因序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。而对 mRNA 进行核苷
酸碱基修饰，不属于表观遗传，B 错误；
C、如果作为疫苗，mRNA 参与合成的蛋白质可能会被分泌到细胞外发挥作用，有可能是分泌蛋白，C 正确；
D、mRNA 进入机体细胞是通过胞吞的方式，这体现了细胞膜具有一定的流动性这一结构特点，D 正确。
故选 B。
2. 外泌体是由细胞分泌产生的 30-100nm 的细胞外囊泡状结构，由脂质双分子层包被的囊泡内含有多种生物
大分子，如脂质、核酸和蛋白质等。癌细胞分泌的外泌体被癌细胞接收后会使黑色素瘤抗原编码基因
（NRAGE）的表达量增加，促进癌细胞的恶性生长和转移，此类外泌体还可以促进血管生长。下列说法错
误的是（ ）
A. 外泌体内容物可作为信号分子参与细胞间的信息交流
B. 癌细胞易转移的特点与其黏着性降低有关
C. 促进血管生长有利于癌细胞获取更多营养物质
D. 癌细胞的形成是正常细胞抑癌基因突变为原癌基因所致
【答案】D
【解析】
【分析】原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相
应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促
进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、癌细胞分泌的外泌体被癌细胞接收后会使黑色素瘤抗原编码基因（NRAGE）的表达量增加，
说明外泌体内容物可作为信号分子参与细胞间的信息交流，A 正确；
B、由于癌细胞表面的粘连蛋白减少或缺失，即黏着性降低，因此癌细胞具有易转移的特点，B 正确；
C、血管的生长有利于营养物质的运输，因此促进血管生长有利于癌细胞获取更多营养物质，C 正确；
D、原癌基因无法突变为抑癌基因，正常细胞内同样存在原癌基因和抑癌基因，D 错误。
故选 D。
3. 下列有关生物学实验的叙述正确的是（ ）
A. DNA 的粗提取与鉴定实验，在常温下 DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色
B. 拜尔实验证明尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长
C. 32P 标记的 T2 噬菌体侵染 35S 标记的大肠杆菌后，子代噬菌体的蛋白质外壳均会被标记
D. 电泳鉴定 PCR 产物时，将电泳缓冲液加入电泳槽要没过凝胶 1cm
【答案】C
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【解析】
【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 不溶于酒精溶
液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
（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、在一定温度（沸水浴）条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色，A 错误；
B、拜尔实验证明尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长，当时未能确定这种影响是生长
素，B 错误；
C、32P 标记的 T2 噬菌体侵染 35S 标记的大肠杆菌后，以宿主细胞大肠杆菌的物质为原材料和从子代噬菌体
的蛋白质外壳，因此子代噬菌体的蛋白质外壳会被 35S 标记，C 正确；
D、将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液需要没过凝胶 1mm，D 错误。
故选 C。
4. 在细胞的生命历程中，不同的细胞可能会经历分裂、分化、衰老、凋亡、坏死和癌变等过程，下列叙述
错误的是（ ）
A. 异常活泼的带电分子或基团可称为自由基，水在电离辐射下便会产生自由基
B. 氧气浓度较低时线粒体受损会释放自由基，细胞自噬消除过多受损线粒体可导致细胞坏死
C. 自由基攻击生物膜上的磷脂时，可产生新的自由基，由此引发雪崩式的反应
D. 细胞在分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程都会发生基因的选择性表达
【答案】B
【解析】
【分析】细胞衰老学说：
（1）自由基学说：我们通常把异常活泼的带电分于或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，表现出高
度的反应活泼性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。此外，
辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能
的生物分子。最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产
生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，
可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
（2）端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体，称为端粒。端粒 DNA 序列
在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒 DNA 序列
被“截”短后，端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
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【详解】A、异常活泼的带电分子或基团可称为自由基，自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性，
在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基，水在电离辐射下会发生电
离产生自由基，A 正确；
B、有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡，细胞自噬消除过多受损线粒体可导致细胞凋亡，B 错误；
C、当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的
分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，C 正确；
D、细胞在分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程中，不同的细胞需要执行不同的功能，这些过程都会发生
基因的选择性表达，D 正确。
故选 B。
5. 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因 Avy 和 a 的控制，Avy 为显性基因，表现为黄色体毛，a 为隐性基因，
表现为黑色体毛。让纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠交配，子一代小鼠基因型都是 Avya，却表
现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。已知 Avy 基因前端的一段序列调控该基因表达
水平，该段序列存在多个可发生甲基化位点。关于这种表观代际遗传现象的一种解释：以 DNA 甲基化为例，
受精后受精卵至着床前早期胚胎的发育过程中，来源于精子和卵细胞的 DNA 甲基化修饰被去除，再进行
DNA 甲基化。下列关于上述现象的说法正确的是（ ）
A. 子代小鼠出现的过渡类型体现了基因选择性表达
B 早期胚胎 DNA 甲基化修饰被去除后，每个个体 DNA 再次甲基化程度不同符合融合遗传现象
C. 子代中的黑色个体的 Avy 基因甲基化程度最高
D. 上述现象说明 DNA 甲基化改变了基因序列从而改变性状
【答案】C
【解析】
【分析】小鼠毛色的改变是因为 Avy 基因的前端有一段影响 Avy 基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。 发
生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。甲基化程度越高，Avy
基因的表达受到抑制越明显。
【详解】A、子代小鼠出现的过渡类型基因型都是 Aa，却表现出不同的毛色，是 A 基因甲基化的结果，A
错误；
B、融合遗传是指两亲代的相对性状在杂交后代中融合而成为一种新的性状表现，即子代的性状是亲代性状
的平均结果，每对亲本杂交后代只有一种表型,而早期胚胎 DNA 甲基化修饰被去除后，每个个体 DNA 再次
甲基化，甲基化程度不同导致表型有多种，不符合融合遗传现象，B 错误；
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C、子代基因型是 Avya,表型为黑色,说明 Avy 基因 甲基化程度最高导致表达被抑制，C 正确；
D、DNA 甲基化不改变基因序列， D 错误。
故选 D。
6. 下列关于植物细胞吸水和失水的相关描述错误的是（ ）
A. 水进出细胞，主要指的是水经过原生质层进出液泡
B. 质壁分离过程中，细胞液的渗透压会增加
C. 植物细胞在溶液中能否发生质壁分离自动复原取决于细胞能否吸收溶质
D. 植物细胞吸收水和吸收无机盐主要发生在根尖分生区
【答案】D
【解析】
【分析】质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细
胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
【详解】A、液泡是成熟植物细胞最大的细胞器，可以维持植物细胞渗透压，水进出细胞，主要指的是水经
过原生质层进出液泡，A 正确；
B、质壁分离过程中，植物细胞失水，细胞液浓度增大，细胞液的渗透压会增加，B 正确；
C、只有溶质溶于水能通过细胞膜吸收的才能发生质壁分离复原，所以植物细胞在溶液中能否发生质壁分离
自动复原取决于细胞能否吸收溶质，C 正确；
D、植物细胞吸收水和吸收无机盐主要发生在成熟区，D 错误。
故选 D。
7. NO 气体在人体中可增强靶细胞内鸟苷酸环化酶活性，使胞质内 cGMP 升高，产生生物效应，如血管平滑
肌舒张，过程如图。有研究发现 NO 作为信号分子和生长调节物质也存于植物组织中，具有促进种子萌发、
提高植物细胞的抗氧化能力等作用。下列相关说法正确的是（ ）
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A. 乙酰胆碱、乙烯和 NO 都是通过胞吐方式排出细胞
B. 使用一氧化氮合酶抑制剂可缓解平滑肌收缩引起的心绞痛
C. 在种子萌发时，NO 与脱落酸具有协同作用
D. 当神经冲动抵达神经末梢时，末梢产生动作电位和离子转移，钙离子由细胞膜上的 Ca2+通道进入膜内
【答案】D
【解析】
【分析】某些神经元含有一氧化氮合成酶，该酶能使精氨酸生成一氧化氮。生成的一氧化氮从一个神经元
弥散到另一神经元中，而后作用于鸟苷酸环化酶并提高其活力，从而发挥出生理作用。因此，一氧化氮是
两个神经元间信息沟通的传递物质，但与一般递质有区别。
【详解】A、乙烯和 NO 是气体，是通过自由扩散排出细胞的，并非胞吐方式，A 错误；
B、由图可知，NO 可使血管平滑肌舒张，若使用一氧化氮合酶抑制剂，则 NO 合成减少，血管平滑肌易收
缩，会加剧心绞痛，B 错误；
C、脱落酸抑制种子萌发，而 NO 具有促进种子萌发的作用，二者是拮抗作用，并非协同作用，C 错误；
D、当神经冲动抵达神经末梢时，末梢产生动作电位和离子转移，钙离子由细胞膜上的 Ca2+通道进入膜内，
D 正确。
故选 D。
8. 下丘脑产生的催产素能缓解社交障碍，在社交活动时释放，增强突触后神经元的兴奋性并促进多巴胺释
放。5-羟色胺（5-HT）是调控情绪和社交行为的关键神经递质，主要由中缝背核（DRN）区域产生，DRN-5-HT
能神经元输入基底外侧杏仁核的基底核（BA）区域，在社交或焦虑时，Pyr 神经元和 PV 神经元对 5-HT 的
释放进行调控，其作用机理如图所示，图中 M 处是神经纤维，N 处是突触。下列叙述正确的是（ ）
A. 特异性催产素受体抑制剂可缓解小鼠的社交障碍
B. BA 区域的 N 处突触前神经元释放抑制性神经递质后引起兴奋
C. 社交活动时，催产素和 5-HT 分泌会增加
D. 神经元兴奋性增强是细胞外 Na+浓度升高的结果
【答案】C
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【解析】
【分析】抑制性神经递质主要包括为抑制性突触的化学物质，主要包括有甘氨酸，多巴胺，氨基丁酸，去
甲肾上腺素等。
【详解】A、下丘脑产生的催产素能缓解社交障碍，特异性催产素受体抑制剂可抑制催产素发挥作用，不能
缓解小鼠的社交障碍，A 错误；
B、N 处突触前神经元释放抑制性神经递质后，抑制下一个神经元的兴奋，B 错误：
C、题干中，催产素能缓解社交障碍，社交活动时释放催产素增加，由图可知，社交活动时 5-HT 释放量增
加，C 正确；
D、神经元兴奋性增强是神经递质催产素、5-HT 的作用结果，不是细胞外 Na+浓度升高的结果，D 错误。
故选 C。
9. 下列有关生态系统的叙述正确的是（ ）
A. 食物网中的生物之间只有捕食关系
B. 生态系统中的信息传递可沿着食物链和食物网进行，往往是双向的
C. 某些植物的种子要接受某种波长的光才能萌发，这说明生物种群的繁衍离不开信息传递
D. 能量在食物链中相邻两种生物之间的传递效率为 10%~20%
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统的信息传递：
（1）生态系统中信息的类型：
①物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息；②化学信息：
生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质；③行为信息：是指某些动物通过某些特殊
行为，在同种或异种生物间传递的某种信息；
（2）生态系统中信息传递的作用：
①维持生命活动的正常进行；②保证生物种群的繁衍；③调节生物的种间关系；
2、生态系统中能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
【详解】A、食物网中的生物之间除了捕食关系，还可能存在竞争关系等，例如在同一条食物链中不同生物
竞争相同的食物资源，A 错误；
B、生态系统中的信息传递可沿着食物链和食物网进行，并且往往是双向的。比如狼可以根据兔子留下的气
味去追捕兔子，兔子也能根据狼的气味躲避狼，B 正确；
C、某些植物的种子要接受某种波长的光才能萌发，这说明生命活动的正常进行离不开信息传递，而不是生
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物种群的繁衍，C 错误；
D、能量在相邻两个营养级之间的传递效率为 10%～20%，而不是食物链中相邻两种生物之间，因为同一种
生物在不同食物链中可能处于不同营养级，D 错误。
故选 B。
10. 每年 5 至 9 月，中华鲟能在长江口完成淡海水转换，进入海洋环境。根据其生活史特征和洄游习性，要
全面覆盖标记追踪很困难。eDNA（环境 DNA）技术是指从环境中提取生物残留的 DNA 片段，通过 PCR
扩增后经 DNA 测序等检测目标生物，确定其数量和分布状况等的检测调查方法。研究人员在 5 月和 8 月对
长江口水域 6 个站点的水样进行了 eDNA 分析，通过 PCR 方法，推断中华鲟的空间分布范围。下列相关叙
述错误的是（ ）
A. eDNA 技术与采用标记重捕法调查中华鲟的种群密度相比，该方法的优势是对中华鲟的影响较小
B. 应用 eDNA 技术可在外来入侵物种还未大量繁殖时实施有效管控，在珍稀濒危物种监测方面，传统的标
记重捕法也可以达到预期效果
C. eDNA 条带出现拖带可能是因为样品里含有中华鲟近亲或其他物种的 DNA 片段
D. 8 月 eDNA 检出率明显低于 5 月可能是因为中华鲟逐渐迁移到海洋深处生活
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知，eDNA（环境 DNA）技术，通过检测生物体粪便、黏液、血液、皮肤、尿液等释放
出的游离在环境中的 DNA 分子，来确定该生物体是否在调查区域出现，其原理是水生生物不同生命阶段的
eDNA 检测效率和丰度存在差异。水生生物在繁殖期会向水体释放大量细胞，所以繁殖期 eDNA 检测易出
现峰值。
【详解】A、eDNA 技术并未直接影响中华鲟的生活，因此与采用标记重捕法调查中华鲟的种群密度相比，
该方法的优势是对中华鲟的影响较小，A 正确；
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B、水生生物不同生命阶段的 eDNA 检测效率和丰度存在差异。水生生物在繁殖期会向水体释放大量细胞，
所以繁殖期 eDNA 检测易出现峰值。幼鱼排泄速率更高，幼虾的蜕壳频率更高，也会引起 eDNA 浓度偏高。
因此，通过水体 eDNA 研究特定生物类群并实施有效管控时，需要依据生物当前所处的生命阶段进行偏差
校正，在珍稀濒危物种（尤其是中华鲟这种种群密度极小的物种）监测方面，传统的标记重捕法难以获取
必要的样本进行观察，导致其应用可能无法达到预期效果，B 错误；
C、每个物种的 DNA 片段长度不一样，eDNA 样品里可能含有中华鲟近亲或其他物种的 eDNA 片段，在琼
脂糖凝胶电泳检测中，eDNA 条带会有拖带情况，C 正确；
D、若 8 月中华鲟逐渐迁移到海洋深处生活，会导致 eDNA 检出率明显低于 5 月，D 正确。
故选 B。
11. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的说法正确的是（ ）
A. 传代培养时，贴壁细胞会因接触抑制而停止分裂，需用胰蛋白酶处理，再经离心收集
B. 动物细胞培养所需气体中的 CO2 的作用和医用氧气中添加的 CO2 的作用一致
C. 体外受精时，采集的卵母细胞能与采集后获能的精子结合形成受精卵
D. 胚胎移植的实质是早期胚胎在不同生理环境下空间位置的转移
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶
或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用
胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、贴壁生长的细胞进行传代培养时，需要用胰蛋白酶将其分离成若干游离的细胞再离心收集，A
正确；
B、动物细胞培养所需气体中 CO2 的作用是维持 pH，医用氧气中添加 CO2 的作用是刺激呼吸中枢，以增加
呼吸频率，B 错误；
C、体外受精时，采集的卵母细胞要培养到 MⅡ期才能与获能的精子结合形成受精卵，C 错误；
D、胚胎移植将供体胚胎移植到受体内，实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移，D 错误。
故选 A。
12. 花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利
用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
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A. 图中培育杂种植株时①过程使用了纤维素酶和果胶酶
B. 杂种细胞培育成的愈伤组织的代谢类型是异养需氧型
C. 培育出的抗病花椰菜是四倍体，将病菌悬浮液均匀喷施于叶片上可筛选抗病性强的杂种植株
D. 上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，①是去除细胞壁，②是原生质体融合。
【详解】A、植物体细胞杂交技术将两个物种的细胞融合成杂种细胞后培养成完整植株，①过程是去掉细胞
壁的过程，使用了纤维素酶和果胶酶，A 正确；
B、杂种细胞脱分化形成的愈伤组织中，细胞没有分化，不能进行光合作用，其代谢类型是异养需氧型，B
正确；
C、培育出的抗病性状的花椰菜新品种同时含有花椰菜和紫罗兰的遗传物质，是四倍体植物，可通过将病菌
悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比，来筛选出抗病性强
的杂种植株，C 正确；
D、上述过程中包含有丝分裂和细胞分化等过程，但没有形成生殖细胞，所以没有减数分裂过程，D 错误。
故选 D。
二、选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有一或多
项是符合题目要求的。
13. ATP 合酶是呼吸作用和光合作用关键蛋白，工作机理如图 1 所示，图 2 是小肠对不同糖 吸收方式，进
入血液中的果糖要靠肝脏中的葡萄糖转化酶，将其转变为人体可以直接利用的葡萄糖，膜两侧不同形状的
数量代表相应分子的相对数量，下列说法错误的是（ ）
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A. 图 1 结构出现在线粒体内膜和类囊体膜上，只有运输作用
B. 若图 1 表示光合作用过程，水在光下分解有利于膜两侧 H+浓度差的形成
C. 图 2 中 Na+和葡萄糖、半乳糖的运输方式不同，该过程需要消耗 ATP
D. 果糖的过量摄食，会增加患糖尿病和肝脏疾病的风险
【答案】AC
【解析】
【分析】由图 1 可知，氢离子顺浓度梯度运输的同时，ATP 合酶可以催化 ATP 的合成。
【详解】A、线粒体内膜和类囊体膜上均可合成 ATP，因此图 1 结构可出现在线粒体内膜和类囊体膜上，
ATP 合酶既可以运输氢离子，又可以催化 ATP 合成，A 错误；
B、若图 1 表示光合作用过程，水在光下分解产生 H+有利于膜两侧 H+浓度差的形成，B 正确；
C、图 2 中钠离子是顺浓度梯度的运输，需要载体，为协助扩散，而葡萄糖、半乳糖的运输均为逆浓度梯度
的主动运输，葡萄糖、半乳糖的运输依赖膜两侧的钠离子浓度差产生的化学势能，C 错误；
D、进入血液中的果糖要靠肝脏中的葡萄糖转化酶，将其转变为人体可以直接利用的葡萄糖，因此果糖的过
量摄食，会增加肝脏的转化过程，使血糖升高，因此会增加患糖尿病和肝脏疾病的风险，D 正确。
故选 AC。
14. 某二倍体植物 2—三体植株（2 号染色体有 3 条，其他染色体正常）的 2 号染色体基因分布如图所示，
已知该植株在减数第一次分裂的过程中任意两条发生联会并分离，第三条染色体会随机移向一极，受精卵
中同号染色体存在 4 条及以上的不能存活。不考虑其他突变和致死现象，下列说法正确的是（ ）
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A. 该植株与 2-三体基因型为 bbb 的植株交配，子代表现为显性个体中，染色体正常的个体占 2/7
B. 该植株自交后代，性状分离比为 35∶1
C. 产生该植株的原因是父本或者母本减数第二次分裂过程中，2 号染色体姐妹染色单体未分离导致的
D. 若该植株连续自交，B 基因的基因频率会降低
【答案】AD
【解析】
【分析】基因分离定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离进
入到不同的配子中。减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①
前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③
后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合； ④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程（类似
于有丝分裂）。
【详解】A、植株 BBb 产生配子为 B: Bb: BB: b=2: 2: 1 : 1，植株 bbb 产生配子为 bb: b=1 : 1，两植株交配，
子代基因型为 2/12Bbb、2/12Bb、2/12Bbbb(不存活)、2/12Bbb、1/12BBbb(不存活)、1/12BBb.1/12bbb、1/12bb，
子代表现为显性个体(2/l2Bbb、2/12Bb、2/12Bbb、l/12BBb)中染色体正常的个体(2/12Bb)占 2/7，A 正确；
B、该植株 BBb 产生配子为 B:Bb:BB:b=2:2:1:1，自交后代中不存活比例为 4/36BBbb+4/36BBBb+ 2/ 36BBBb
+ 2/36BBBB= 12/36，存活个体为 24/36，隐性个体 bb 为 1/6 1/6=1/36，故性状分离比为 23:1，B 错误；
C、若形成 BBb 的亲本之一为 BB，则可能是减数第一次分裂过程中 2 号同源染色体未分离或减数第二次分
裂过程中 2 号染色体姐妹染色单体未分离导致的，C 错误；
D、该植株 BBb 连续自交，不存活个体均为显性(包括显性纯合和显性杂合)，故 B 基因的基因频率会降低，
D 正确。
故选 AD。
15. 土壤盐渍化成为制约我国农业生产的主要环境因素之一，光质是调控植物生长发育的重要光环境要素。
现以黄瓜作为实验材料，研究 L（0nml⋅L-1NaCl，对照组）、H（80nml⋅L-1NaCl，盐胁迫）条件下，不同
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红光和远红光（红外线）比例（R/FR=7 和 0.7）对黄瓜幼苗生长和净光合特性的影响，结果如图所示，下
列说法错误的是（ ）
A. 适当提高红光比例，有利于植物提高净光合速率
B. H7 条件下气孔导度是其净光合下降的主要影响因素
C. 叶绿素的含量可以通过纸层析法分离色素后比较色素条带的顺序进行检测
D. 远红光不直接参与植物光合作用，可能作为信号参与调节活动
【答案】ABC
【解析】
【分析】该实验的自变量为红光/远红光的值(R/FR=7 和 0.7）和盐胁迫的有无。
【详解】A、R/FR 降低，作物净光合速率增大，所以适当提高远红光比例，有利于植物提高净光合速率，A
错误；
B、H7 条件下气孔导度降低但是胞间 浓度几乎不变，故气孔导度不是其净光合下降的主要影响因素，
B 错误；
C、叶绿素的含量可以通过纸层析法分离色素后比较色素条带的宽度进行检测，C 错误；
D、植物光合色素只能吸收可见光，远红光不直接参与植物光合作用，可能作为信号参与调节活动，D 正确。
故选 ABC。
16. 下图是某家系遗传图谱，其中甲病相关基因（用 A/a 表示）位于 X 染色体上，Ⅱ4 不携带乙病致病基因
（用 B/b 表示），男性人群中，乙病发病率为 10%，不考虑突变以及基因位于 XY 同源区的情况，下列说法
正确的是（ ）
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A. I1、Ⅱ2、Ⅲ4 基因型不一定相同
B. 甲病是伴 X 染色体显性遗传病，两种致病基因不是独立遗传的
C. Ⅳ1 出现两病皆患的原因是亲本在形成配子时发生了基因重组
D. 若只考虑乙病，Ⅲ1 和一表型正常的女性婚配，生一个患病男孩的概率为 1/11
【答案】BCD
【解析】
【分析】遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体
显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴 X 染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴
X 染色体显性遗传病（如抗维生素 D 佝偻病）、伴 Y 染色体遗传病。（2）多基因遗传病是由多对等位基因
异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和
染色体数目异常遗传病（如 21 三体综合征）。
【详解】AB、甲病是伴性遗传病，Ⅱ1 和Ⅱ2 患甲病，但有不患甲病的Ⅲ1，故甲病为 X 染色体显性遗传病；
由于Ⅱ1 和Ⅱ2 不患乙病，生下Ⅲ1 患乙病，乙病是隐性遗传病，Ⅱ4 不携带乙病致病基因，但是Ⅲ2 患乙病，
说明乙病为伴 X 染色体隐性遗传病，I1 和 I2 的后代出现了只患甲病和只患乙病的个体，说明 AB 在一条 X
染色体上，ab 在一条染色体上，则 I1、Ⅱ2、Ⅲ4 基因型为 XABXab，两种致病基因不是独立遗传的，A 错误，
B 正确；
C、Ⅳ1 出现两病皆患，则基因型为 XAbY，但是亲本的基因型为 XABXab×，XaBY，说明目前在形成配子时
发生了基因重组，形成了 XAb 配子，C 正确；
D、男性人群中，乙病发病率为 10%，说明 Xb 的基因频率为 0.1，XB 的频率=0.9，则正常女性中 XBXb 的概
率为 2×0.1×0.9/（0.1×0.9×2+0.9×0.9）=2/11，Ⅲ1 的基因型为 XbY，与正常女性婚配，所生子女患乙病的概
率=2/11×1/2=1/11，D 正确。
故选 BCD。
三、非选择题：共 5 小题，共 60 分。
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17. 百合科植物黄精具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效，下图 1 为黄精光反应过程的电子传递示意图，
Ⅰ~Ⅳ表示结构，X 表示化学反应，请回答下列问题：
（1）叶绿素分布于______（从图 1 中Ⅰ~Ⅳ中选填）等结构上，提取时为避免色素破坏应加入少许______。
吸收的光能将一些叶绿素中的高能电子激发出来。这些高能电子经过一系列传递后参与化学反应 X，该反
应的反应式为：______。失去电子的叶绿素最终从______中夺取电子后，参与光反应。
（2）为扩大种植面积并提高黄精的产量，科研工作者以黄精幼苗为实验材料，通过在完全营养液中添加适
量且适宜浓度的 NaCl 溶液（模拟盐胁迫即盐碱地条件）和不同浓度的植物激素 MT 溶液（数字表示浓度），
研究在盐胁迫下 MT 对该植物幼苗光合速率的影响，实验结果如图 2 所示。
注：①对照组 ②NaCl ③NaCl＋MT50 ④NaCl＋MT100 ⑤NaCl＋MT200
研究人员测定各组黄精胞间 CO2 浓度，发现②组的胞间 CO2 浓度高于对照组，其原因是______。一定浓度
的植物激素 MT 可以提高黄精的产量，分析图 2 可知，其能提高黄精产量的原因是_____。图中的结果______
（填“能”或“不能”）支持植物激素 MT 对盐胁迫下的黄精的光合作用具有一定的抑制作用，依据是_______。
【 答 案 】 （ 1） ① . Ⅰ 、 Ⅲ ② . 碳 酸 钙 （ 或 CaC3)O ③ .
④. 水
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（2） ①. 盐胁迫下光合作用弱，消耗的 CO2 减少，胞间未利用的 CO2 增多 ②. 一定浓度的 MT 可
使盐胁迫条件下的叶片中的叶绿素含量提高，使气孔导度增大，从而提高光合作用强度，积累更多有机物
③. 不能 ④. ③④⑤组的净光合速率均大于②组，只体现了植物激素 MT 对光合作用的促进作用，没有
体现抑制作用
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、
传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成 NADPH 和氧气，另一部分光能用于合成 ATP，暗反
应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳
化合物，三碳化合物利用光反应产生的 NADPH 和 ATP 被还原，合成糖类等有机物。
【小问 1 详解】
由图 1 可知，能吸收光能的结构是Ⅰ、Ⅲ，光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素能吸收、传
递和转化光能，故叶绿素分布于图中的Ⅰ、Ⅲ等结构上，提取叶绿素时为避免色素破坏应加入少许碳酸钙
（或 CaCO3）。叶绿素所吸收的光能将一些光合色素中的高能电子激发出来，这些高能电子经过一系列传递
后参与 NADPH 的合成，即进行代谢过程 X， 这个过程的反应式为：
。失去电子的叶绿素最终从水中夺取电子后，参与光反应，即
光反应中水是最终的电子供体；
【小问 2 详解】
盐胁迫下尽管气孔导度低，吸收的 CO2 少，但因为光合作用弱，消耗的 CO2 减少得更多，胞间未利用的 CO2
增多。图 2 中②③④⑤组均有盐胁迫，而③④⑤组(含一定浓度的 MT)与②组相比，一方面叶片中的叶绿素
含量提高，另一方面气孔导度增大，从而提高光合作用强度，积累更多有机物，提高黄精产量。图 2 中，③④⑤
组的净光合速率均大于②组，只体现了植物激素 MT 对光合作用的促进作用，没有体现抑制作用，故不支
持植物激素 MT 对盐胁迫下的黄精的光合作用具有一定的抑制作用的结论。
18. 果蝇 Y 染色体上的 SRY 基因决定雄性性别的发生，在 X 染色体上无相应等位基因。为实现基于体色持
续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，研究人员设计了相关的诱变育种方案。据此回答下列问题:
（1）哺乳动物性别鉴定最有效的方法是 SRY -PCR，该方法需从被测囊胚中取出_____（填部位）细胞并提
取 DNA。
（2）果蝇的灰色（B）对黑色（b）为显性。研究人员用射线照射果蝇 M（如图），已知射线照射后 Y 染色
体上携带 SRY 基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，Y 染色体不含 SRY 基因的剩余染色
体片段丢失。该过程涉及的变异类型是___________。
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（3）研究人员将射线照射后的果蝇 M 与多只正常的黑色雌果蝇杂交，分别统计后代雄果蝇的性状及比例，
得到的部分结果如下表所示。已知只含一条 X 染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。
I 组 Ⅱ组 Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例 灰色：黑色=1：1 灰色：黑色=1：0 灰色：黑色=0：1
①Ⅰ组结果说明果蝇携带 SRY 基因的染色体片段转移到_____染色体，Ⅱ组结果说明果蝇携带 SRY 基因的
染色体片段转移到__染色体，Ⅲ组结果说明果蝇携带 SRY 基因的染色体片段转移到_____染色体。（填“X”
“B 所在的”或“b 所在的”，不考虑除这三条染色体以外的情况）
②Ⅰ组其子代黑色雄果蝇的基因型是______________
③第___________组 杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
【答案】（1）滋养层 （2）染色体结构和数目变异
（3） ①. X ②. B 所在的 ③. b 所在的 ④. bbXSRYX ⑤. Ⅱ
【解析】
【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。其中染色体变异是指染色体结构
和数目的改变。
小问 1 详解】
目前，对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是 SRY-PCR 法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中
取出滋养层细胞，提取 DNA；然后用位于 Y 染色体上的性别决定基因（即 SRY 基因）的一段碱基作引物，
以滋养层细胞的 DNA 为模板进行 PCR 扩增，与 SRY 特异性探针出现阳性反应者，说明其含有 Y 染色体，
为雄性。
【小问 2 详解】
分析题意可知，射线照射后 Y 染色体携带 SRY 基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不
含 SRY 基因的剩余染色体片段丢失，则该过程中会有染色体数目的缺失和染色体的易位，即发生了染色体
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结构和数目变异。
【小问 3 详解】
①结合图中的三组结果分析，I 组中雄果蝇灰色∶黑色=1∶1，说明携带 SRY 基因的染色体片段转移到了 X 染
色体上，亲代基因型可表示为 BbXSRYY×bbXX，由于 Y 染色体不含 SRY 基因的剩余染色体片段丢失，因此
BbXSRYY 产生的配子类型和比例为 BXSRY∶bXSRY∶B∶b=1∶1∶1∶1，bbXX 产生的配子为 bX，又因为只含一条
X 染色体的雌蝇胚胎致死，故子代基因型有 BbXSRYX、BbX（致死）、bbXSRYX、bbX（致死），故子代雄果
蝇的性状及比例为灰色∶黑色=1∶1。Ⅱ组子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色=1∶0，说明灰色基因与 SRY
基因连锁，因此可推测携带SRY基因的染色体片段转移到B所在的染色体上，亲本基因型为BSRYbXY×bbXX，
由于 Y 染色体不含 SRY 基因的剩余染色体片段丢失，因此 BSRYbXY 产生的配子类型和比例为 BSRYX∶bX∶
BSRY∶b=1∶1∶1∶1，bbXX 产生的配子为 bX，又因为只含一条 X 染色体的雌蝇胚胎致死，故子代基因型有
BSRYbXX、BSRYbX（致死）、bbXX、bbX（致死），故子代雄果蝇（BSRYbXX）均为灰色。同理Ⅲ组子代雄
果蝇的性状及比例为灰色∶黑色=0∶1，说明黑色基因与 SRY 基因连锁，因此可推测携带 SRY 基因的染色体
片段转移到 b 所在的染色体上，亲本基因型为 BbSRYXY×bbXX，子代基因型有 BbXX、bbSRYX（致死）、
bbSRYXX、BbX（致死），子代雄性均为黑色。
②Ⅰ组亲本基因型为 BbXSRYY×bbXX，子代黑色雄果蝇的基因型是 bbXSRYX。
③该方案的目的是为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，I 组的子代只有雄性个体，
不能自由交配产生后代，不适合用于可持续生产。第 II 组子代果蝇（BSRYbXX×bbXX）自由交配后，子代
雄性均为灰色，雌性均为黑色，因此能够基于体色持续分离雌雄，故可持续应用于生产实践。而第Ⅲ组子
代（BbXX×bbSRYXX）自由交配后，子代基因型为 BbXX∶bbXX∶BbSRYXX∶bbSRYXX=1∶1∶1∶1，无论雌雄都
是黑色∶灰色=1∶1，无法根据体色区分雌雄，因此第Ⅱ组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
19. 通过刺激免疫系统来攻击肿瘤是一种很有前途的癌症治疗方法。科学家们正在研究两种互补的策略来实
现这一目标：“关刹车”——解除肿瘤对免疫系统的抑制；“踩油门”——通过免疫刺激药物激活免疫系统。活化
的细胞毒性 T 细胞表面的 PD-1 与正常细胞表面的 PD-L1 一旦结合，T 细胞即可“认清”对方，不触发免疫反
应。肿瘤细胞通过过量表达 PD—L1 来逃避免疫系统的追杀。“关刹车”目前已经有包括 PD-1 抗体/PD-L1 抗
体在内的药物上市。回答下列问题：
（1）细胞免疫过程中，细胞毒性 T 细胞的活化需要______的参与。
（2）一个 B 细胞激活后只能识别一种病原体，且最终只能分泌一种针对某病原体的 IgG（分泌型抗体）。
据下图分析，同一个 B 细胞产生的 mIgM 和 IgG 有相似的______区域（填“A”或“B”），Igβ只在 B 细胞表面
表达，请根据这一特点并结合所学知识，在不伤害其他细胞的前提下，治疗 B 细胞恶性增殖引起的 B 细胞
淋巴瘤，简述药物设计思路：______。
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（3）肿瘤疫苗的原理是将肿瘤抗原导入人体内，通过激活或加强机体自身抗肿瘤免疫，从而达到控制或清
除肿瘤的目的，可作为肿瘤疫苗的是______（填字母序号）。
A. 降低了致瘤性的肿瘤细胞
B. 肿瘤细胞内的脱氧核糖
C. 肿瘤特有的蛋白质
D. 肿瘤细胞的磷脂分子
（4）某科研团队研制了一种肿瘤疫苗，研究发现该肿瘤疫苗可激活 T 细胞并诱导其产生 IFN-γ（一种细胞
因子）。用不同浓度的 IFN-γ培养小鼠乳腺癌细胞，并对其细胞膜上 PD-L1 表达情况进行检测，结果如图，
据下图推断该肿瘤疫苗______（填“能”或“不能”）推广应用，理由是______。
【答案】（1）靶细胞、细胞因子(辅助性 T 细胞)
（2） ①. A ②. 使用特异性识别 Igβ的单克隆抗休与具有细胞杀伤作用的药物连接，针对性的清除
过度增殖的 B 细胞 （3）AC
（4） ①. 不能 ②. 该肿瘤疫苗可激活 T 细胞并诱导其产生 IFN-γ，IFN-γ促进肿瘤细胞 PD-Ll 表达
量增多，从而抑制了 T 细胞对肿瘤细胞的清除作用
【解析】
【分析】1、细胞免疫：细胞毒性 T 细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性 T 细胞和
记忆细胞，细胞毒性 T 细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。
2、体液免疫：病原体可以直接和 B 细胞接触，树突状细胞作为抗原呈递细胞，可对抗原进行加工、处理后
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呈递至辅助性 T 淋巴细胞，随后在抗原、激活的辅助性 T 细胞表面的特定分子双信号刺激下，B 淋巴细胞
活化，再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，和病原体结合。
【小问 1 详解】
细胞毒性 T 细胞的活化需要靶细胞与其结合及辅助性 T 细胞分泌的细胞因子的协助。
【小问 2 详解】
因一个 B 细胞激活后只能识别一种病原体，故同一个 B 细胞产生的 mIgM 和 IgG 都能和同一种病原体结合，
即 mIgM 和 IgG 与病原休结合的部位相同，据图， mIgM 和 1gG 有相似的 A 区域。因 Igβ只在 B 细胞表
而表达，治疗 B 细胞恶性增殖引起的 B 细胞淋巴瘤，为了不伤害其他细胞，使用的药物要能特异性地作用
于 B 细胞，故药物设计思路为：使用特异性识别 Igβ的单克隆抗休与具有细胞杀伤作用的药物连接，针对性
的清除过度增殖的 B 细胞。
【小问 3 详解】
接种的肿瘤疫苗起抗原作用，抗原具有特异性，故降低了致瘤性的肿瘤细胞、肿瘤特有的蛋白质可作为抗
原，但肿瘤细胞的脱氧核糖、磷脂分子无特异性，不能作为抗原。BD 错误，AC 正确。
故选 AC。
【小问 4 详解】
题干中，该肿瘤疫苗可激活 T 细胞并诱导其产生 IFN-γ(一种细胞因子)，图中，IFN-γ浓度高时小鼠乳腺癌细
胞的细胞膜上 PD-Ll 的相对表达量也高，说明 IFN-γ可促进肿瘤细胞 PD-Ll 表达量增多，从而抑制了 T 细胞
对肿瘤细胞的清除作用，达到逃避免疫系统追杀的目的，故该肿瘤疫苗不能推广应用。
20. 学者对青海省兴海县某地生态系统进行调查，发现在一区域存在如图所示的食物网。通过对白马鸡和血
雉在不同植被类型中的分布和日活动节律进行了调查，结果如表所示，请根据相关信息和所学知识，回答
下列问题：
白马鸡的分布占比（%） 血雉的分布占比（%）
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旱季 雨季 旱季 雨季
针阔叶混交
56.05 76.67 47.94 78.67 林
针叶林 40.13 17.78 42.06 9.17
灌丛 3.82 5.55 10.00 12.06
日活动节律
（1）在该区域调查血雉的种群数量采用的方法是______，调查种群数量变化，常需要建立数学模型，包括
提出问题→提出假设→______→检验或修正等步骤。
（2）群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这是______的结果。白马鸡和血雉食性相近，却能在该
群落中共存，结合表中信息，分析其原因是_______。
（3）粪便分析是获取保护动物数量信息的一种手段，白马鸡粪便中能量来自______，在该食物网中，尽管
鼠的天敌只有一种，但是一般不存在鼠数量激增而导致生物多样性锐减的现象，原因是______。
【答案】（1） ①. 标记重捕法 ②. 用适当数学形式表达
（2） ①. 群落中物种之间及生物和环境间协同进化 ②. 白马鸡和血雉在取食上出现了空间和时间
的错开，从而降低种间竞争强度
（3） ①. 昆虫和植物的同化量 ②. 当鼠数量增加时，捕食者往往捕食数量较多的鼠，避免出现一
种或者少数几利生物在生态系统中占据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间
【解析】
【分析】由图表可知，两物种在 8：00 左右相对密度最大，说明两物种在白天均出现活动高峰，一天的时
间内，其相对密度有很大的波动，说明在日活动节律上两物种存在生态位分化。
【小问 1 详解】
调查血雉(活动范围较大，活动能力较强)的种群数量采用的方法是标记重捕法。调查种群数量变化，常需要
建立数学模型，模型建构步骤为：观察研究对象，提出问题；做出合理的假设；根据实验数据，用适当的
数学形式表示；通过进一步实验或观察，对所建立的模型进行检验或修正。
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【小问 2 详解】
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这是群落中不同物种之间及生物和环境间协同进化的结果。
据表，白马鸡和血雉在取食上出现了空间和时间的错开，从而降低种间竞争强度，故两者尽管食性相近，
却能在该群落中共存。
【小问 3 详解】
白马鸡粪便中的能量没有被白马鸡同化，而是属于白马鸡上一营养级同化的能量中的一部分，据食物网可
知，白马鸡粪便中的能量来自于昆虫和植物的同化量(昆虫中的能量也是来自于植物，故也可以说白马鸡粪
便中的能量最终都来自于植物)。在该食物网中，尽管鼠的天敌只有一种，但是一般不存在鼠数量激增而导
致生物多样性锐减的现象，原因是捕食者往往捕食数量较多的物种(鼠)，避免出现一种或者少数几种生物在
生态系统中占据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，即“收割理论”。
21. 第三代杂交水稻育种技术是以基因工程雄性不育系为遗传工具，将任意雄性可育水稻品种转化为雄性不
育水稻，从而实现任意两个品种水稻的杂交。获取任意雄性不育水稻的技术路线如下：①提取并测序所有
水稻品种都有的显性雄性可育基因 A；②比较可育基因 A 与某隐性天然雄性不育基因 a 的碱基序列，找到
其不同点并设为拟突变位点；③利用 PCR 定点突变技术将雄性可育基因 A 突变为雄性不育基因 a（过程如
图 1）；④将雄性不育基因 a 导入水稻细胞并培育出水稻植株（过程如图 2）；⑤利用 CRISPR/Cas9 基因编辑
系统敲除转基因水稻原有的雄性可育基因 A。请回答下列问题：
（1）图 1 中引物 2 与引物 3______（填“相同”或“互补”），合成的 DNA 分子经混合、变性、杂交后选取通
过引物 2 和引物 3 延伸形成的两条链杂交在一起的片段，在后续的 PCR 过程中，这两条链互为______。可
育基因 A 与不育基因 a 之间的差异可能不止一处，若它们之间的差异有三处，则共计需要设计______种引
物。最后利用引物______进行 PCR 扩增得到大量含有突变位点的 DNA 片段。
（2）图 2 中选用的质粒有两个标记基因，分别是抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因，其好处是：_______。
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在构建重组质粒时最好选用限制酶______切割目的基因，用这样的限制酶切割目的基因和质粒的优点是
______。
【答案】（1） ①. 互补 ②. 模板和引物 ③. 8 ④. 1、4
（2） ①. 可通过检测农杆菌是否抗氨苄青霉素来检测质粒是否导入，可通过检测农杆菌是否抗四环素
来检测目的基因是否导入 ②. HindⅢ和 Sal I ③. 可以防止目的基因自连和质粒自连；防止目的基因
与质粒反向连接
【解析】
【分析】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。原理：DNA 复
制。前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。过程：①高温变性：DNA 解旋过程；
②低温复性：引物结合到互补链 DNA 上；③中温延伸：合成子链。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。
【小问 1 详解】
图 1 中引物 2 与引物 3 是分别与 DNA 两条互补的模板链中拟突变点处的一段碱基序列互补(突起处代表与
模板链不能互补的突变位点)。故引物 2 与引物 3 是互补关系。分别经过引物 1、2 和引物 3、4 合成的 DNA
分子经混合。变性、杂交后选取通过引物 2 和引物 3 延伸形成的两条链杂交在一起的片段，在后续的 PCR
过程中，这两条链既作为 PCR 的模板，又作为 PCR 的引物。可育基因 A 与不育基因 a 之间的差异若有三
处，设计引物时入基因的两端要各设计一种引物，每处差异处要设计两种互补的引物，设计引物总数有 8
种。最后利用引物 1 和 4 进行 PCR 扩增得到大量含有突变位点的 DNA 片段。
【小问 2 详解】
据图 2，可用限制酶 HindⅢ和 Sal Ⅰ同时切割目的基因和质粒(双酶切)，可以防止目的基因自连和质粒自连，
也可防止目的基因与质粒反向连接。若目的基因和质粒正确连接了，则重组质粒中含抗氨苄青霉素基因，
不含抗四环素基因，可通过分别检测农杆菌是否抗氨苄青霉素来检测质粒是否导入，是否抗四环素来检测
目的基因是否导入。
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