2025届河南省部分重点中学高三下学期3月联合测评生物试卷（原卷版+解析版）

这是一份2025届河南省部分重点中学高三下学期3月联合测评生物试卷（原卷版+解析版），共31页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 由许多氨基酸缩合而成的肽链，经过盘曲折叠才能形成具有一定空间结构的蛋白质。下列有关蛋白质结构多样性原因的叙述，错误的是（ ）
A. 根本原因是DNA分子的多样性
B. 肽链的盘曲折叠方式不同
C. 连接肽键两端的化学元素不同
D. 氨基酸种类、数量和排列顺序不同
2. 细胞膜作为系统的边界，以各种方式控制着物质进出细胞，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 水分子通过简单扩散进出细胞的速率一般要比协助扩散更快些
B. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变
C. 分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白相结合
D. 胞吞胞吐过程一般不需要细胞膜上蛋白质的参与
3. 将酵母菌培养液进行离心处理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述错误的是（ ）
A. 若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能产生CO2的试管是甲、丙
B. 若X为葡萄糖溶液，在氧气充足条件下，能产生CO2、H2O的试管是丙
C. 若X为丙酮酸溶液，在无氧条件下，能产生ATP的试管是甲、乙、丙
D. 若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，能产生H2O的试管是乙、丙
4. 我国科学家借鉴天然光合细菌的光系统成功在大肠杆菌中构建人工光合系统，这是科学家首次在非光合微生物体内构建全新的人工光合系统。下列说法正确的是（ ）
A. 天然光合细菌有叶绿体，所以可以进行光合作用
B. 原核生物无内质网和高尔基体，无法合成分泌蛋白
C. 大肠杆菌无线粒体，所以只能进行无氧呼吸
D. 上述人工光合系统中含有能吸收、传递和转化光能的物质
5. 鸡爪与鸭掌的最大不同在于鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期，这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的，科学家进行了如下实验。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 蹼状结构的形成和消失是由遗传机制决定的
B. 鸡爪结构的形成过程存在细胞分裂和分化现象
C. 实验一的结果说明移植的鸭胚细胞具有全能性
D. 实验二中蹼状结构的消失是细胞凋亡的结果
6. 细胞的大小是细胞的重要特征，一般认为，细胞的大小取决于核糖体的活性。研究发现mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）参与调控细胞大小，活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶（S6K），导致S6磷酸化，加强核糖体的翻译效率，使细胞增大。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞越大，其表面积和体积之比越小，物质运输速率越低
B. mTOR可以通过抑制相关蛋白质的合成来增大细胞的体积
C. S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠
D 一个mRNA可结合多个核糖体翻译出多种肽链提高翻译效率
7. 安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制，灰身（B）对黑身（b）为显性，只含有其中一个基因的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图，未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是（ ）
A. 重复乙的培育方法，不一定能得到相同的变异个体
B. 甲与乙杂交得到F1的原理是基因重组，F1均为灰身
C. 若F1的基因型为BbXBX，则其变异类型为染色体结构变异
D. 通过此流程育种时，筛选②的结果中雌雄比为2：1
8. “牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。研究发现，由于某些环境因素的影响，导致母鸡体内雄性激素分泌过多，使得原来下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。鸡是ZW型性别决定生物，已知染色体组成为WW的个体不能存活。下列叙述错误的是（ ）
A. 该现象表明性别受遗传物质和环境因素的共同影响
B. 这种性反转现象的发生是染色体变异的结果
C. 性反转得到的公鸡与普通母鸡交配，子代雌：雄=2：1
D. 发生性反转时，不会立刻改变种群的基因频率
9. 大多抑郁症与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）功能亢进，进而增加突触前膜5-羟色胺转运体的数量有关，在治疗时常用柴胡疏肝散。为探究柴胡疏肝散治疗抑郁症的机理，研究员将生长状况相同的健康大鼠随机均分为三组，连续处理一段时间后，检测并比较相关指标，实验结果如下表。下列说法错误的是（ ）
注：①CRH、ACTH和CORT依次为HPA轴释放的激素；②OD值与CRH浓度呈正相关；③科研人员采用慢性应激刺激构建大鼠HPA轴功能紊乱模型（即抑郁症模型鼠）。
A. HPA轴可逐级放大糖皮质激素的调节效应
B. 丙组为空白对照组，处理方法为正常大鼠+等剂量生理盐水
C. 5-羟色胺扩散至突触后膜与受体结合后，突触后膜电位为内负外正
D. 推测柴胡疏肝散使CORT分泌量减少，抑制突触间隙5-羟色胺的回收从而缓解抑郁
10. 人体内存在一类特殊的衰老细胞，它们虽然停止了分裂，但不会像正常细胞那样凋亡，而是像“僵尸”一样在体内游荡，称为“僵尸细胞”。“僵尸细胞”还会分泌大量的有害物质，加速周围健康细胞的衰老，并引发功能损伤，导致多种疾病发生。下列叙述错误的是（ ）
A. 正常细胞衰老后，细胞内多种酶的活性会降低
B. 细胞衰老与基因调控密切相关，也受环境因素影响
C. “僵尸细胞”可能破坏人体的免疫系统，甚至引发癌症
D. 机体清除“僵尸细胞”的过程体现了免疫系统的监视功能
11. 某患者在麻风分枝杆菌感染期间，机体内多种信息分子、细胞、器官、系统共同参与了内环境稳态的维持，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 神经递质、激素和细胞因子等信息分子通过与受体接触发挥作用
B. 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞识别抗原依赖于细胞膜表面的糖蛋白
C. 靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程
D. 患者痊愈后再次接触麻风分枝杆菌，记忆细胞会立即增殖分化为浆细胞、APC等
12. 长日照植物是指日照长度必须长于一定时数才能开花的植物，短日照植物是指日照长度必须短于一定时数才能开花的植物。为研究光周期（白天和昼夜的相对长度）对开花诱导的影响以及光信号的感受和传导，科学家对植株甲进行了不同处理，如表所示（表中15L—9D表示15h光照和9h黑暗，16L-8D表示16h光照和8h黑暗）。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 由①②两组结果，可知植株甲属于短日照植物
B. 由③④⑤三组结果，推测⑥组的植株甲不开花
C. 由③④两组结果，可知感受光刺激的部位在叶片
D. 甲接受适宜光周期后，可能产生了某种保持刺激效果的物质
13. 当尼罗罗非鱼受到捕食者的攻击时，表皮会受到机械损伤，表皮棒状细胞向水中释放警报信号。同种鱼类可以感知警报信号，并做出防御行为，如降低摄食活动和引发冲刺反应；同时也在生理水平作出响应，如呼吸频率和皮质醇水平显著提高。下列叙述中错误的是（ ）
A. 警报信号最可能属于生态系统中的化学信息，该信息的传播媒介是水
B. 尼罗罗非鱼是信息源，而不是信息受体
C. 警报信号可以帮助同种个体躲避危险，提高存活率
D. 尼罗罗非鱼生理水平的响应受到神经—体液调节
14. 生态系统中的食物网是由食物链彼此相互交错连接而成的，下列有关说法不正确的是（ ）
A. 同一种生物可能属于不同的营养级
B. 一种动物可以吃多种植物
C. 同一营养级的生物可能由多个种群构成
D. 营养级越高的生物，体内所含的能量越少
15. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮、根部等组织中分离出的具有抗肿瘤活性的化合物。然而红豆杉生长缓慢、野生资源匮乏，且紫杉醇含量低，从天然植物中提取已无法满足人类的生产需要。植物细胞培养是目前紫杉醇的主要生产途径之一，过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫杉醇是红豆杉植株生长和生存所必需的次生代谢物
B. 诱导愈伤组织时，可向培养基中加入2，4-D、KT（细胞分裂素类似物）等物质
C. 悬浮细胞培养时应将红豆杉愈伤组织置于固体培养基中
D. 植物细胞培养技术能够实现红豆杉的快速繁殖
16. 下图为利用奶牛乳腺生物反应器生产人血清白蛋白的过程，有关说法正确的是（ ）
A. 步骤①将牛组织置于无菌水中并加入适量的胰蛋白酶处理可得到单细胞
B. 步骤②将目的基因与乳腺细胞中基因的启动子重组在一起
C. 步骤④常用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
D. 若要获得同卵双胎或多胎，分割原肠胚时需将内细胞团均等分割
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 当前，全球气候变暖速度和极端高温天气发生频率正在不断上升，高温对水稻产量和品质构成了一定威胁。
（1）研究人员对热敏感水稻进行了高温胁迫处理（结果见表）。据表分析，高温胁迫可能通过影响________降低光反应中光能捕获。其次，高温时光反应使光能不能有效地转化为_______中的能量，过剩的光能将导致叶绿体的_______结构损伤。
高温胁迫下热敏感水稻的相关指标
（2）有人提出，高温还可能通过影响植物的蒸腾作用影响光合速率。研究人员对不同品种热敏感水稻进行检测，发现在高温胁迫下，某一品种水稻叶片的气孔导度下降的同时，胞间CO2浓度显著升高，说明该途径________（填“是”或“不是”）该品种水稻主要的限制因素。结合上述信息，从光合作用和细胞呼吸的角度分析，胞间CO2浓度显著增加的原因可能是________。
（3）高温胁迫条件还能降低________（填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”）转运基因的表达，使运输至穗部和籽粒中的光合产物减少，降低产量。同时，高温胁迫使水稻胚乳中淀粉含量较少，导致稻米品质恶劣，其可能的形成原因是________（答两点）。
（4）以下哪些措施可以改善高温胁迫，提高水稻的产量和品质?_________（多选，填字母）。
A. 利用基因工程的技术，选育耐高温水稻品种
B. 增加水稻种植密度以增加群体抗逆性
C. 高温时段进行田间浅水灌溉，调节稻田温度
D. 适度提前或延后水稻播种期使水稻生殖生长期避开高温胁迫
18. 已知高浓度的葡萄糖会损害人体的胰岛B细胞。VDAC1是一种主要分布于线粒体外膜的转运蛋白，其主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP等代谢产物。
（1）线粒体外膜的主要成分是_________，线粒体产生ATP的场所是_________（答两点）。胰岛素降血糖的机理是________。
（2）研究发现，高血糖调节VDAC1基因的表达与表观遗传有关，机制如图1所示。分析图1可知，高血糖水平通过促进组蛋白乙酰化影响______的螺旋化程度，_________（填“有”或“没有”）改变VDAC1基因的碱基序列。
（3）进一步研究发现，高血糖水平损害胰岛B细胞的部分机制如图2所示。其中琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。分析图2可知，高血糖水平导致患者胰岛B细胞中VDACl表达量________（填“增加”或“减少”）且大部分转移到________上，导致细胞内产生的ATP和丙酮酸等代谢产物流失，细胞生命活动所需能量供不应求；能量不足导致________减少，血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，最终导致胰岛B细胞因缺少能量而凋亡。
19. 蚂蚁是无脊椎动物中的主要类群，分布广泛，在生态系统中扮演着重要的角色。蚂蚁可以通过翻耕土壤、分解地表生物残骸、捕食其他节肢动物和扩散植物种子等行为来影响生态系统的稳定性。
（1）在陆地生态系统中，从生态系统的结构的角度来看，蚂蚁属于_______。其在生态系统中的作用有_______（答两点）。
（2）某研究人员对我国东部2个农区（广东麻章、江苏溧水）的三种不同生境的蚂蚁物种资源进行调查，得到如下结果：
①研究人员在进行该研究时，常用__________的方法采集、调查蚂蚁的丰富度，不宜用样方法进行调查的原因是_________。
②从物种丰富度来看，在江苏溧水农区，__________生境的蚂蚁物种丰富度显著高于农田生境，结合生境特点分析出现这种现象的原因是_________。
③红火蚁原产于南美洲，是一种危害面广、危害程度大的外来生物。从广东麻章农区的采样结果显示：所采集到的红火蚁数量/总采集量远高于江苏溧水农区。若要提高广东麻章农区蚂蚁的丰富度，可以采取的生物防治措施有__________。
20. 光不仅是植物光合作用的能量来源，也是调控植物发育的重要环境信号。拟南芥在光下和黑暗中发育完全不同，因为光受体作为植物的“眼睛”，能感知光信号从而调控植物的生长发育。
（1）植物体内含有感受不同光信号的分子，其中隐花色素CRY主要吸收蓝光和近紫外光，而__________主要吸收红光和远红光。
（2）拟南芥幼苗在不同条件下发育情况如图1中所示，结合所学知识，蓝光对植物的颜色和形态的主要影响表现为__________。
（3）为了探究黑暗中主根生长的调控机制，研究者利用野生型和三种突变体拟南芥在黑暗条件下进行实验，结果如图2。已知FL具备结合细胞分裂基因并影响其基因表达的功能，根据实验结果可知黑暗中光受体CRY能调节主根生长，其具体机制是：__________CRY可以（填“增强”或“减弱”）FL对主根生长的_________（填“促进”或“抑制”）作用。
（4）后续研究确认FL蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体，而不能结合蓝光激发形成的CRY多聚体。结合以上信息，请完善蓝光条件下CRY对主根生长调节机制模型_____。
（5）从环境适应性的角度并结合图1，分析光受体在黑暗和光照下的功能的意义是_________。
21. 玉米籽粒中的类胡萝卜素含量是衡量其营养价值的重要指标。野生型玉米籽粒呈黄色。科研人员将野生型玉米经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理获得3株单基因隐性突变体，其籽粒均为白色，分别记为M1、M2、M3。回答下列问题：
（1）将3株突变体相互杂交，若后代均表现为__________（填“黄粒”或“白粒”），则M1、M2、M3由同一等位基因突变而来。
（2）推测P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，野生型与M1的P基因非模板链部分序列如图1所示。与野生型相比，M1的P基因控制合成的多肽链长度________（填“不变”“变长”或“变短”）（起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG、UGA）。
（3）从野生型和M2、M3的籽粒细胞提取总RNA逆转录为cDNA，扩增P基因的cDNA并测序，发现M2的cDNA缺失36个碱基，M3由于某种原因导致其cDNA含P基因的部分内含子序列。电泳验证野生型、M2、M3的扩增产物，结果如图2所示。泳道1、泳道2、泳道3对应的样品分别是________。
（4）为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，利用无缝克隆in-fusin技术构建含P基因的重组载体，相关流程如图3所示。in-fusin酶具有3'→5'外切酶活性，从DNA的3'端切除15个核苷酸，进而出现单链区域，最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1中的引物A和B应包含________对应的部分序列。
②选用引物________进行PCR2，获得线性化质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各含15bp相同序列，且左右两侧之间的序列是不同的，这样做的目的是__________。
（5）用农杆菌转化法将重组载体导入到野生型玉米，最终获得植株M。与野生型相比，植株M籽粒中的类胡萝卜素含量增加，体现了基因通过___________，进而控制生物体的性状。
2025届高三部分重点中学3月联合测评
生物学试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 由许多氨基酸缩合而成的肽链，经过盘曲折叠才能形成具有一定空间结构的蛋白质。下列有关蛋白质结构多样性原因的叙述，错误的是（ ）
A. 根本原因是DNA分子的多样性
B. 肽链的盘曲折叠方式不同
C. 连接肽键两端的化学元素不同
D. 氨基酸种类、数量和排列顺序不同
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质结构多样性的原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同和肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
【详解】A、基因指导蛋白质的生物合成，因此，引起蛋白质结构多样性的原因是DNA分子的多样性，A正确；
B、肽链的盘曲折叠方式不同，是蛋白质结构多样性的原因之一，B正确；
C、连接肽键两端的化学元素是相同的，这不是蛋白质结构多样性的原因之一，C错误；
D、组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同，是蛋白质结构多样性的原因之一，D正确。
故选C。
2. 细胞膜作为系统的边界，以各种方式控制着物质进出细胞，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 水分子通过简单扩散进出细胞的速率一般要比协助扩散更快些
B. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变
C. 分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白相结合
D. 胞吞胞吐过程一般不需要细胞膜上蛋白质的参与
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白具有选择性，只容许与自身通道直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。
【详解】A、水分子可以通过自由扩散（简单扩散）和协助扩散（通过水通道蛋白）两种方式进出细胞。协助扩散有通道蛋白的协助，其速率一般比自由扩散（简单扩散）更快，A错误；
B、载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变，B正确；
C、分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合，通道蛋白就像一个通道一样，允许特定的分子或离子顺浓度梯度通过，C错误；
D、胞吞胞吐过程需要细胞膜上蛋白质的参与，这些蛋白质可以识别和结合被运输的物质，并且在胞吞胞吐过程中参与膜的融合等过程，D错误。
故选B。
3. 将酵母菌培养液进行离心处理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述错误的是（ ）
A. 若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能产生CO2的试管是甲、丙
B. 若X为葡萄糖溶液，在氧气充足条件下，能产生CO2、H2O的试管是丙
C. 若X为丙酮酸溶液，在无氧条件下，能产生ATP的试管是甲、乙、丙
D. 若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，能产生H2O的试管是乙、丙
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，其反应式为 C6H12O62丙酮酸（C3H4O3)+4[H]+能量；有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，其反应式为2丙酮酸（C3H4O3)+6H2O6CO2+20[H]+能量；有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜中进行，其反应式为24[H]+6O212H2O+能量；酵母菌无氧呼吸第一阶段场所及反应式与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段场所也是细胞质基质，其反应式为：2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]2CO2+2C2H5OH。
【详解】A、在无氧条件下，甲试管中含有酵母菌细胞质基质，可进行无氧呼吸的第一阶段和第二阶段，将葡萄糖分解为酒精和CO2 ；丙试管中是未离心处理的酵母菌培养液，酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精和CO2 ，所以能产生CO2的试管是甲、丙，A正确；
B、在氧气充足条件下，丙试管中未离心处理的酵母菌培养液中的酵母菌能进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O；而甲试管只有细胞质基质，只能进行有氧呼吸第一阶段，不能产生CO2和H2O；乙试管只有酵母菌细胞器，缺乏细胞质基质，不能完整进行有氧呼吸，B正确；
C、在无氧条件下，甲试管含有细胞质基质，可将丙酮酸分解为酒精和CO2 ，并产生少量 ATP；乙试管只有细胞器，不能进行无氧呼吸产生ATP；丙试管中的酵母菌可进行无氧呼吸产生ATP。所以能产生ATP的试管是甲、丙，不是甲、乙、丙，C错误；
D、在氧气充足条件下，乙试管中的线粒体可将丙酮酸进一步氧化分解，最终产生CO2和H2O；丙试管中的酵母菌能进行有氧呼吸，也能产生H2O。 结论：能产生H2O的试管是乙、丙，D正确。
故选C。
4. 我国科学家借鉴天然光合细菌的光系统成功在大肠杆菌中构建人工光合系统，这是科学家首次在非光合微生物体内构建全新的人工光合系统。下列说法正确的是（ ）
A. 天然光合细菌有叶绿体，所以可以进行光合作用
B. 原核生物无内质网和高尔基体，无法合成分泌蛋白
C. 大肠杆菌无线粒体，所以只能进行无氧呼吸
D. 上述人工光合系统中含有能吸收、传递和转化光能的物质
【答案】D
【解析】
【分析】T2噬菌体属于病毒，寄生于大肠杆菌中，则其蛋白质外壳在大肠杆菌的核糖体上合成。
【详解】A、天然光合细菌属于原核生物，原核生物没有叶绿体等复杂的细胞器。 虽然没有叶绿体，但光合细菌含有与光合作用相关的色素和酶，所以能够进行光合作用，A错误；
B、原核生物没有内质网和高尔基体等复杂细胞器。 然而，原核生物有核糖体，能合成蛋白质，并且可以通过一些特殊的机制完成分泌蛋白的合成与分泌过程。所以，原核生物也能合成分泌蛋白，B错误；
C、大肠杆菌属于原核生物，没有线粒体。 但大肠杆菌含有与有氧呼吸相关的酶，在有氧条件下可以进行有氧呼吸，并非只能进行无氧呼吸，C错误；
D、光合细菌或绿色植物体内含有能够吸收、传递和转化光能的光合色素，这对光合作用的发生至关重要，人工光合系统能进行光合作用说明其含有能吸收、传递和转化光能的物质，D正确。
故选D。
5. 鸡爪与鸭掌的最大不同在于鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期，这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的，科学家进行了如下实验。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 蹼状结构的形成和消失是由遗传机制决定的
B. 鸡爪结构的形成过程存在细胞分裂和分化现象
C. 实验一的结果说明移植的鸭胚细胞具有全能性
D. 实验二中蹼状结构的消失是细胞凋亡的结果
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、从实验一将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，鸡爪长成了鸭掌；实验二将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位，鸭掌长成了鸡爪。 这表明细胞的发育方向是由其自身的遗传物质决定的，所以蹼状结构的形成和消失是由遗传机制决定的，A正确；
B、鸡爪形成过程需要细胞数量的增加和细胞种类的变化。 细胞分裂可使细胞数量增多，细胞分化可使细胞种类增多，形成不同的组织和器官，所以鸡爪结构的形成过程存在细胞分裂和分化现象，B正确；
C、细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 实验一只是将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，使鸡爪长成了鸭掌，这只是局部组织器官的形成，并没有发育成完整个体，C错误；
D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 在鸡爪发育过程中，蹼状结构的消失是细胞按照预定程序发生的正常变化，属于细胞凋亡，实验二中鸭掌长成了鸡爪，蹼状结构消失也是细胞凋亡的结果，D正确。
故选C。
6. 细胞的大小是细胞的重要特征，一般认为，细胞的大小取决于核糖体的活性。研究发现mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）参与调控细胞大小，活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶（S6K），导致S6磷酸化，加强核糖体的翻译效率，使细胞增大。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞越大，其表面积和体积之比越小，物质运输速率越低
B. mTOR可以通过抑制相关蛋白质的合成来增大细胞的体积
C. S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠
D. 一个mRNA可结合多个核糖体翻译出多种肽链提高翻译效率
【答案】C
【解析】
【分析】1、相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反应细胞的物质运输速率，细胞越大，物质的运输效率越低。
2、多聚核糖体作用：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
【详解】A、细胞越大，其表面积与体积之比就越小，物质的运输效率越低，注意不是“速率”，A错误；
B、题干中指出活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶（S6K），导致S6磷酸化，加强核糖体的翻译效率，使细胞增大，所以mTOR可以通过促进相关蛋白质的合成来增大细胞的体积，B错误；
C、S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失会影响核糖体的翻译效率，不能使细胞体积增大。因此，S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠，C正确；
D、一个mRNA可以同时结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，即同时翻译出多条一种相应的多肽，从而提高翻译的效率，D错误。
故选C。
7. 安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制，灰身（B）对黑身（b）为显性，只含有其中一个基因的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图，未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是（ ）
A. 重复乙的培育方法，不一定能得到相同的变异个体
B. 甲与乙杂交得到F1的原理是基因重组，F1均为灰身
C. 若F1的基因型为BbXBX，则其变异类型为染色体结构变异
D. 通过此流程育种时，筛选②的结果中雌雄比为2：1
【答案】D
【解析】
【分析】诱变育种是指在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种的方法；通常用射线，激光、化学药物处理诱发基因突变，其典型的优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理。
【详解】A、乙的培育方法是通过60C照射甲的细胞，使染色体发生变异。这种变异是不定向的，所以重复乙的培育方法，不一定能得到相同的变异个体，A正确；
B、甲与乙杂交属于有性生殖过程中的基因重组。 甲（bbXX）与乙（B0XBY）杂交，后代F1的基因型有BbXBX、BbXY、b0XBX、b0XY（死亡，只含有其中一个基因的胚胎无法发育），所以F1都表现为灰身，B正确；
C、若F₁的基因型为BbXBX，说明B基因所在的染色体片段转移到了X染色体上，这种变异类型属于染色体结构变异中的易位，C正确；
D、据B项分析，图中甲的基因型为bbXX，乙的基因型为B0XBY，F1为BbXBX、BbXY、b0XBX、b0XY（死亡，只含有其中一个基因的胚胎无法发育），筛选出的含异常染色体个体的基因型为BbXXB或b0XXB，全为雌性，D错误。
故选D。
8. “牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。研究发现，由于某些环境因素的影响，导致母鸡体内雄性激素分泌过多，使得原来下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。鸡是ZW型性别决定生物，已知染色体组成为WW的个体不能存活。下列叙述错误的是（ ）
A. 该现象表明性别受遗传物质和环境因素的共同影响
B. 这种性反转现象的发生是染色体变异的结果
C. 性反转得到的公鸡与普通母鸡交配，子代雌：雄=2：1
D. 发生性反转时，不会立刻改变种群的基因频率
【答案】B
【解析】
【分析】鸡的性别决定方式是ZW型，母鸡的性染色体组成是ZW，公鸡的性染色体组成是ZZ。性反转其实变的是表现型，其基因型是不变的，据此答题即可。
【详解】A、题干提到由于某些环境因素影响，母鸡体内雄性激素分泌过多，从而发生性反转变成公鸡，这说明生物的性别既受自身遗传物质（ZW型性别决定）影响，又受环境因素影响，A正确；
B、根据题意，母鸡由于环境因素影响，雄性激素分泌过多，导致性反转；其染色体未发生变化，B错误；
C、性反转得到的公鸡染色体组成为ZW，与普通母鸡（ZW）交配，产生的子代染色体组成及比例为ZZ：ZW：WW = 1：2：1，但WW个体不能存活，所以子代雌雄比例为2：1，C正确；
D、性反转只是表现型的改变，基因并没有发生改变，所以不会立刻改变种群的基因频率，D正确。
故选B。
9. 大多抑郁症与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）功能亢进，进而增加突触前膜5-羟色胺转运体的数量有关，在治疗时常用柴胡疏肝散。为探究柴胡疏肝散治疗抑郁症的机理，研究员将生长状况相同的健康大鼠随机均分为三组，连续处理一段时间后，检测并比较相关指标，实验结果如下表。下列说法错误的是（ ）
注：①CRH、ACTH和CORT依次为HPA轴释放的激素；②OD值与CRH浓度呈正相关；③科研人员采用慢性应激刺激构建大鼠HPA轴功能紊乱模型（即抑郁症模型鼠）。
A. HPA轴可逐级放大糖皮质激素的调节效应
B. 丙组为空白对照组，处理方法为正常大鼠+等剂量的生理盐水
C. 5-羟色胺扩散至突触后膜与受体结合后，突触后膜电位为内负外正
D. 推测柴胡疏肝散使CORT分泌量减少，抑制突触间隙5-羟色胺的回收从而缓解抑郁
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的目的是探究柴胡疏肝散治疗抑郁症的机理，自变量为是否使用柴胡疏肝散，因变量为HPA轴释放的激素和OD值的变化。表中的丙为空白对照组，表示的是健康小鼠用等量的生理盐水处理。
【详解】A、HPA轴表示的是肾上腺皮质的分级调节过程，通过分级调节可逐级放大糖皮质激素的调节效应，A正确；
B、丙组为空白对照组，处理方法为正常大鼠+等剂量的生理盐水，该组的数据说明柴胡疏肝散能起到缓解抑郁的作用，B正确；
C、5-羟色胺是兴奋性递质，其扩散至突触后膜与受体结合后，突触后膜电位为外负内正，C错误；
D、结合表格信息可知，柴胡疏肝散使CORT分泌量减少，抑制突触间隙5-羟色胺的回收从而缓解抑郁，D正确。
故选C。
10. 人体内存在一类特殊的衰老细胞，它们虽然停止了分裂，但不会像正常细胞那样凋亡，而是像“僵尸”一样在体内游荡，称为“僵尸细胞”。“僵尸细胞”还会分泌大量的有害物质，加速周围健康细胞的衰老，并引发功能损伤，导致多种疾病发生。下列叙述错误的是（ ）
A. 正常细胞衰老后，细胞内多种酶的活性会降低
B. 细胞衰老与基因调控密切相关，也受环境因素的影响
C. “僵尸细胞”可能破坏人体的免疫系统，甚至引发癌症
D. 机体清除“僵尸细胞”的过程体现了免疫系统的监视功能
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退，逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律，细胞作为生物有机体的基本单位，也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞，都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。
【详解】A、正常细胞衰老后，细胞内多种酶的活性会降低，细胞代谢速率减慢，A正确；
B、细胞衰老是由基因控制的，细胞衰老也受环境因素的影响，B正确；
C、“僵尸细胞”分泌大量的有害物质，加速周围健康细胞的衰老，并引发功能损伤，导致多种疾病发生，且不会像正常细胞那样凋亡，因此“僵尸细胞”可能破坏人体的免疫系统，甚至引发癌症，C正确；
D、机体清除“僵尸细胞”的过程体现了免疫系统的自稳功能，D错误。
故选D。
11. 某患者在麻风分枝杆菌感染期间，机体内多种信息分子、细胞、器官、系统共同参与了内环境稳态的维持，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 神经递质、激素和细胞因子等信息分子通过与受体接触发挥作用
B. 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞识别抗原依赖于细胞膜表面的糖蛋白
C. 靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程
D. 患者痊愈后再次接触麻风分枝杆菌，记忆细胞会立即增殖分化为浆细胞、APC等
【答案】D
【解析】
【分析】激素和神经递质是信息分子，需要与特定的受体分子结合，激素作用于靶细胞，调节靶细胞代谢，之后激素会被分解；神经递质作用于突触后神经元，引起突触后神经元兴奋或抑制，之后神经递质被分解或重新利用。
【详解】A、生命活动的调节离不开各种信息分子的信息传递，人体内的主要信息分子有：神经递质、激素、细胞因子等，神经调节、体液调节和免疫调节的信号分子，分别是神经递质、激素和细胞因子等，都是直接与受体接触发挥作用，A正确；
B、糖蛋白具有识别作用，辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞识别抗原依赖于细胞膜表面的糖蛋白，B正确；
C、在细胞免疫过程中，靶细胞表面的某些分子发生变化、辅助性T细胞产生细胞因子等变化参与细胞毒性T细胞的活化过程，C正确；
D、患者痊愈后再次接触麻风分枝杆菌，记忆细胞不能增殖分化形成APC，D错误。
故选D。
12. 长日照植物是指日照长度必须长于一定时数才能开花的植物，短日照植物是指日照长度必须短于一定时数才能开花的植物。为研究光周期（白天和昼夜的相对长度）对开花诱导的影响以及光信号的感受和传导，科学家对植株甲进行了不同处理，如表所示（表中15L—9D表示15h光照和9h黑暗，16L-8D表示16h光照和8h黑暗）。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 由①②两组结果，可知植株甲属于短日照植物
B. 由③④⑤三组结果，推测⑥组的植株甲不开花
C. 由③④两组结果，可知感受光刺激的部位在叶片
D. 甲接受适宜光周期后，可能产生了某种保持刺激效果的物质
【答案】B
【解析】
【分析】实验目的是研究光周期对开花诱导的影响以及光信号的感受和传导，依据表格信息可知，其自变量为是光周期和处理部位，因变量是植物甲是否开花。
【详解】A、由①②两组结果可知，经过16L-8D处理，植物不开花，而经过15L—9D处理后，植物开花，说明植物甲属于短日照植物，A正确；
BCD、第③组和第④组说明植物接受光刺激的部位是叶；而开花部位是茎尖，叶和茎尖之间隔着叶柄和一段茎，因此叶片在接受适宜光周期刺激后，可能产生了能运输到茎尖的开花刺激物；第③组和第⑤组说明一片叶已经足以完成光周期诱导的物质，则第⑥组结果是植物甲开花，B错误，CD正确。
故选B。
13. 当尼罗罗非鱼受到捕食者的攻击时，表皮会受到机械损伤，表皮棒状细胞向水中释放警报信号。同种鱼类可以感知警报信号，并做出防御行为，如降低摄食活动和引发冲刺反应；同时也在生理水平作出响应，如呼吸频率和皮质醇水平显著提高。下列叙述中错误的是（ ）
A. 警报信号最可能属于生态系统中的化学信息，该信息的传播媒介是水
B. 尼罗罗非鱼是信息源，而不是信息受体
C. 警报信号可以帮助同种个体躲避危险，提高存活率
D. 尼罗罗非鱼生理水平的响应受到神经—体液调节
【答案】B
【解析】
【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。自由扩散是由高浓度到低浓度，不需要转运蛋白，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要转运蛋白；主动运输从低浓度到高浓度，需要转运蛋白，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，不需要转运蛋白，消耗能量。
【详解】A、因为警报信号是由表皮棒状细胞向水中释放的化学物质，所以属于化学信息，且以水为传播媒介，A正确；
B、尼罗罗非鱼通过表皮棒状细胞向水中释放警报信号时，尼罗罗非鱼是信息源，同类在感知警报信号时是信息受体，B错误；
C、同种鱼类感知警报信号后做出防御行为，如降低摄食活动、引发冲刺反应等，这些行为有助于躲避危险，提高存活率，C正确；
D、尼罗罗非鱼生理水平的响应，像呼吸频率和皮质醇水平显著提高等，这种生理变化通常是神经 - 体液调节共同作用的结果，D正确。
故选B。
14. 生态系统中的食物网是由食物链彼此相互交错连接而成的，下列有关说法不正确的是（ ）
A. 同一种生物可能属于不同的营养级
B. 一种动物可以吃多种植物
C. 同一营养级的生物可能由多个种群构成
D. 营养级越高的生物，体内所含的能量越少
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的营养结构是指食物链和食物网。食物链的起点是生产者，终点是最高营养级的消费者。食物网是由多条食物链因食物关系相互交错形成的网状结构。
【详解】A、生态系统中一种生物可能占据不同的营养级，如鸡吃草籽时属于第二营养级，鸡吃虫时属于第三营养级，A正确；
B、一种动物可以吃多种植物，如大象，B正确；
C、处于同一营养级的生物可能是多个种群，如第一营养级可能包括多种植物，C正确；
D、生态系统中能量流动逐级递减是指随着营养级逐渐增加，该营养级的总能量降低。但并不意味着营养级越高的生物个体所含的能量越少，D错误。
故选D。
15. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮、根部等组织中分离出的具有抗肿瘤活性的化合物。然而红豆杉生长缓慢、野生资源匮乏，且紫杉醇含量低，从天然植物中提取已无法满足人类的生产需要。植物细胞培养是目前紫杉醇的主要生产途径之一，过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫杉醇是红豆杉植株生长和生存所必需次生代谢物
B. 诱导愈伤组织时，可向培养基中加入2，4-D、KT（细胞分裂素类似物）等物质
C. 悬浮细胞培养时应将红豆杉愈伤组织置于固体培养基中
D. 植物细胞培养技术能够实现红豆杉的快速繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】初生代谢物是维持细胞生命活动所必需基本代谢物。如糖类、脂质、蛋白质及核酸等。次生代谢物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物。
【详解】A、紫杉醇属于次生代谢物，次生代谢物不是生物生长所必需的，A错误；
B、植物组织培养时，培养基中生长素和细胞分裂素比例适中，有利于诱导形成愈伤组织，因此诱导愈伤组织时，可向培养基中加入2，4-D、KT等物质，B正确；
C、悬浮细胞培养时应将红豆杉愈伤组织置于液体培养基中，C错误；
D、植物细胞培养技术不能够实现红豆杉的快速繁殖，能够实现细胞代谢产物的工厂化生产，D错误。
故选B。
16. 下图为利用奶牛乳腺生物反应器生产人血清白蛋白的过程，有关说法正确的是（ ）
A. 步骤①将牛组织置于无菌水中并加入适量的胰蛋白酶处理可得到单细胞
B. 步骤②将目的基因与乳腺细胞中基因的启动子重组在一起
C. 步骤④常用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
D. 若要获得同卵双胎或多胎，分割原肠胚时需将内细胞团均等分割
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：荷斯坦奶牛组织处理分散培养需要用到胰蛋白酶处理和动物细胞培养，血清白蛋白基因是目的基因；据图可知图中采用了基因工程技术、动物细胞培养技术、核移植技术等，最后获得转基因牛（乳腺生物反应器）。
【详解】A、动物细胞需要在特定的培养液中培养而不是清水中，用胰蛋白酶处理是可以分离得到单细胞，A错误；
B、动物乳腺生物反应器需要使目的基因在乳腺细胞表达，目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达基因的启动子，B错误；
C、常用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、若要获得同卵双胎或多胎，分割囊胚时需将内细胞团均等分割，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 当前，全球气候变暖速度和极端高温天气发生频率正在不断上升，高温对水稻产量和品质构成了一定威胁。
（1）研究人员对热敏感水稻进行了高温胁迫处理（结果见表）。据表分析，高温胁迫可能通过影响________降低光反应中光能的捕获。其次，高温时光反应使光能不能有效地转化为_______中的能量，过剩的光能将导致叶绿体的_______结构损伤。
高温胁迫下热敏感水稻的相关指标
（2）有人提出，高温还可能通过影响植物的蒸腾作用影响光合速率。研究人员对不同品种热敏感水稻进行检测，发现在高温胁迫下，某一品种水稻叶片的气孔导度下降的同时，胞间CO2浓度显著升高，说明该途径________（填“是”或“不是”）该品种水稻主要的限制因素。结合上述信息，从光合作用和细胞呼吸的角度分析，胞间CO2浓度显著增加的原因可能是________。
（3）高温胁迫条件还能降低________（填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”）转运基因的表达，使运输至穗部和籽粒中的光合产物减少，降低产量。同时，高温胁迫使水稻胚乳中淀粉含量较少，导致稻米品质恶劣，其可能的形成原因是________（答两点）。
（4）以下哪些措施可以改善高温胁迫，提高水稻的产量和品质?_________（多选，填字母）。
A. 利用基因工程的技术，选育耐高温水稻品种
B. 增加水稻种植密度以增加群体抗逆性
C. 高温时段进行田间浅水灌溉，调节稻田温度
D. 适度提前或延后水稻播种期使水稻生殖生长期避开高温胁迫
【答案】（1） ①. 叶绿素a、b的含量及比例 ②. ATP和NADPH ③. 类囊体
（2） ①. 不是 ②. 其光反应结构在高温胁迫下受损，使总光合速率下降，同时，高温提高了呼吸酶的活性从而使呼吸速率提高，从而使净光合速率下降，导致胞间浓度CO2显著升高
（3） ①. 蔗糖 ②. 高温降低了与淀粉合成相关的酶的活性；高温抑制了与淀粉合成相关基因的表达 （4）ACD
【解析】
【分析】表格分析，该实验的自变量为高温胁迫程度，因变量为叶绿素的含量、光反应的光能转化效率、千粒质量变化，根据实验结果可知，高温胁迫会导致光反应的光能转化效率降低，进而导致千粒质量下降。
【小问1详解】
由表可知，与高温胁迫前相比，高温胁迫后叶绿素a、b的含量及比例都降低了；因此，高温胁迫可以通过影响叶绿素a、b的含量及比例降低光反应中光能的捕获。高温时光反应使光能不能有效地转化为ATP和NADPH中的能量，过剩的光能将导致光反应的场所——叶绿体的类囊体结构受损。
【小问2详解】
高温胁迫下，某一品种水稻叶片气孔导度下降，胞间CO2浓度升高，说明该途径不是该品种水稻主要的限制因素。原因是光反应结构在高温胁迫下受损，使总光合速率下降；同时，高温提高了呼吸酶的活性从而使呼吸速率提高，从而使净光合速率下降，导致胞间CO2浓度显著升高。
【小问3详解】
高温胁迫条件下能降低蔗糖转运基因的表达，使运输至穗部和籽粒中的光合作用产物减少，降低产量。高温降低了与淀粉合成相关的酶的活性；高温抑制了与淀粉合成相关基因的表达，因此，高温胁迫使水稻胚乳中淀粉含量较少，导致稻米品质恶劣。
【小问4详解】
A、要改善高温胁迫，提高水稻的产量和品质可以利用基因工程的技术，选育耐高温水稻品种，可以提高产量，改善品质，A正确；
B、增加水稻种植密度会影响光合速率的提高，因而不利于水稻产量和品质的提高，B错误；
C、高温时段进行田间浅水灌溉，调节稻田温度，有利于降低高温对水稻造成的影响，进而提高产量，C正确；
D、适度提前或延后水稻播种期使水稻生殖生长期避开高温胁迫，可以避免高温胁迫对水稻产量和品质的影响，D正确。
故选ACD。
18. 已知高浓度的葡萄糖会损害人体的胰岛B细胞。VDAC1是一种主要分布于线粒体外膜的转运蛋白，其主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP等代谢产物。
（1）线粒体外膜的主要成分是_________，线粒体产生ATP的场所是_________（答两点）。胰岛素降血糖的机理是________。
（2）研究发现，高血糖调节VDAC1基因的表达与表观遗传有关，机制如图1所示。分析图1可知，高血糖水平通过促进组蛋白乙酰化影响______的螺旋化程度，_________（填“有”或“没有”）改变VDAC1基因的碱基序列。
（3）进一步研究发现，高血糖水平损害胰岛B细胞的部分机制如图2所示。其中琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。分析图2可知，高血糖水平导致患者胰岛B细胞中VDACl表达量________（填“增加”或“减少”）且大部分转移到________上，导致细胞内产生的ATP和丙酮酸等代谢产物流失，细胞生命活动所需能量供不应求；能量不足导致________减少，血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，最终导致胰岛B细胞因缺少能量而凋亡。
【答案】（1） ①. 磷脂和蛋白质 ②. 线粒体基质、线粒体内膜 ③. 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解；进入肝、肌肉并合成糖原；进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
（2） ①. 染色质 ②. 没有
（3） ①. 增加 ②. 细胞膜 ③. 胰岛素合成和分泌
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质，第三阶段发生在线粒体内膜，且第二阶段和第三阶段都会释放能量并合成ATP。胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
【小问2详解】
分析图1可知，高血糖激活组蛋白乙酰转移酶，使组蛋白乙酰化，组蛋白乙酰化会影响染色质的螺旋化程度，使其结构变得松散，有利于基因的表达，但是并没有改变VDAC1基因的遗传信息，表观遗传不改变基因的碱基序列。
【小问3详解】
分析图2可知，健康人正常表达的VDACl蛋白主要分布在线粒体外膜上，高血糖环境导致患者胰岛B细胞中VDACl表达量增多且大部分转移到细胞膜上，导致细胞内产生的ATP和丙酮酸（与琥珀酸）等代谢产物流失；丙酮酸和琥珀酸等产物流失使细胞内ATP产生量减少，加上ATP流失，导致细胞生命活动所需能量供不应求；能量不足导致胰岛素合成与分泌量减少，血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，最终导致胰岛B细胞因缺少能量而凋亡。
19. 蚂蚁是无脊椎动物中的主要类群，分布广泛，在生态系统中扮演着重要的角色。蚂蚁可以通过翻耕土壤、分解地表生物残骸、捕食其他节肢动物和扩散植物种子等行为来影响生态系统的稳定性。
（1）在陆地生态系统中，从生态系统的结构的角度来看，蚂蚁属于_______。其在生态系统中的作用有_______（答两点）。
（2）某研究人员对我国东部2个农区（广东麻章、江苏溧水）的三种不同生境的蚂蚁物种资源进行调查，得到如下结果：
①研究人员在进行该研究时，常用__________的方法采集、调查蚂蚁的丰富度，不宜用样方法进行调查的原因是_________。
②从物种丰富度来看，在江苏溧水农区，__________生境的蚂蚁物种丰富度显著高于农田生境，结合生境特点分析出现这种现象的原因是_________。
③红火蚁原产于南美洲，是一种危害面广、危害程度大的外来生物。从广东麻章农区的采样结果显示：所采集到的红火蚁数量/总采集量远高于江苏溧水农区。若要提高广东麻章农区蚂蚁的丰富度，可以采取的生物防治措施有__________。
【答案】（1） ①. 分解者和消费者 ②. 帮助植物传播花粉和种子；作为分解者将遗体残骸中有机物分解为无机物；加快生态系统的物质循环等
（2） ①. 取样器取样 ②. 蚂蚁有较强的活动能力，且身体微小 ③. 人工林 ④. 与农田生境相比，人工林生境群落物种丰富度较大，结构更复杂，地面凋落物层较厚，人为干扰较小，蚂蚁能获得更多食物资源和栖息空间 ⑤. 引入红火蚁的天敌（寄生物/捕食者），降低红火蚁的种群数量；在红火蚁的繁殖季节，施放红火蚁的性外激素，干扰其正常交配（捕杀雄性红火蚁）
【解析】
【分析】1、样方法中的样方面积选择要适宜，物种数量多且要容易调查。
2、生物群落的概念：在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。
3、物种丰富度：群落中物种数目的多少。物种丰富度是描述群落中物种多样性的主要指标。
【小问1详解】
蚂蚁在翻耕土壤、分解地表生物残骸中扮演分解者角色，蚂蚁捕食其他节肢动物和扩散植物种子，扮演消费者角色；因此，蚂蚁属于分解者和消费者。蚂蚁作为分解者，能将遗体残骸中的有机物分解为无机物；蚂蚁作为消费者，帮助植物传播花粉和种子，加快生态系统的物质循环等。
【小问2详解】
①常用取样器取样的方法采集、调查蚂蚁的丰富度；不宜采用样方法进行调查，原因是蚂蚁有较强的活动能力，且身体微小。
②由图1可知，在江苏溧水农区，人工林生境的蚂蚁丰富度显著高于农田生境，原因是与农田生境相比，人工林生境群落物种丰富度较大，结构更复杂，地面凋落物层较厚，人为干扰较小，蚂蚁能获得更多食物资源和栖息空间。
③要提高广东麻章农区蚂蚁的丰富度，可以采取的生物防治措施有引入红火蚁的天敌（寄生物/捕食者），降低红火蚁的种群数量或在红火蚁的繁殖季节，施放红火蚁的性外激素，干扰其正常交配（捕杀雄性红火蚁）等。
20. 光不仅是植物光合作用的能量来源，也是调控植物发育的重要环境信号。拟南芥在光下和黑暗中发育完全不同，因为光受体作为植物的“眼睛”，能感知光信号从而调控植物的生长发育。
（1）植物体内含有感受不同光信号的分子，其中隐花色素CRY主要吸收蓝光和近紫外光，而__________主要吸收红光和远红光。
（2）拟南芥幼苗在不同条件下发育情况如图1中所示，结合所学知识，蓝光对植物的颜色和形态的主要影响表现为__________。
（3）为了探究黑暗中主根生长的调控机制，研究者利用野生型和三种突变体拟南芥在黑暗条件下进行实验，结果如图2。已知FL具备结合细胞分裂基因并影响其基因表达的功能，根据实验结果可知黑暗中光受体CRY能调节主根生长，其具体机制是：__________CRY可以（填“增强”或“减弱”）FL对主根生长的_________（填“促进”或“抑制”）作用。
（4）后续研究确认FL蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体，而不能结合蓝光激发形成的CRY多聚体。结合以上信息，请完善蓝光条件下CRY对主根生长调节机制模型_____。
（5）从环境适应性的角度并结合图1，分析光受体在黑暗和光照下的功能的意义是_________。
【答案】（1）光敏色素
（2）光既可以使幼苗变成绿色，又可以促进主根伸长并抑制下胚轴伸长
（3） ①. 减弱 ②. 促进
（4）
（5）黑暗中，主根短、下胚轴长，能促进幼苗破土；而光照下，主根长、下胚轴短，能促进幼苗吸收水和无机盐（或营养物质）
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【小问1详解】
植物体内感受不同光信号的分子中，光敏色素主要吸收红光和远红光。
【小问2详解】
由图1可知，与黑暗条件相比，蓝光组的幼苗叶片变绿色、主根更长、下胚轴更短；因此，光可以使幼苗叶片变成绿色，又可以促进主根伸长并抑制下胚轴。
【小问3详解】
根据图2对比分析：WT组与CRY-组相比，没有正常的CRY，主根变长，说明CRY抑制主根的生长；WT组与FL-组相比，没有正常的FL，主根变短，说明FL促进主根的生长；FL-与CRY-/FL-组相比，主根的长度相同，说明FL基因在下游。因此，具体机制是CRY可以通过减弱FL对主根生长的促进作用，从而调控主根的生长。
【小问4详解】
FL蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体，而不能结合蓝光激发形成的CRY聚合体。因此在蓝光条件下激发CRY形成聚合体，从而引起FL与CRY单体结合减少，FL与分裂基因结合增多，从而促进细胞分裂，增强主根伸长生长，过程图如下：
【小问5详解】
结合图1和第二问的分析可知，在黑暗中，主根短、下胚轴长，能促进幼苗破土；而光照下，主根长、下胚轴短，能促进幼苗吸收水和无机盐（或营养物质）。
21. 玉米籽粒中的类胡萝卜素含量是衡量其营养价值的重要指标。野生型玉米籽粒呈黄色。科研人员将野生型玉米经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理获得3株单基因隐性突变体，其籽粒均为白色，分别记为M1、M2、M3。回答下列问题：
（1）将3株突变体相互杂交，若后代均表现为__________（填“黄粒”或“白粒”），则M1、M2、M3由同一等位基因突变而来。
（2）推测P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，野生型与M1的P基因非模板链部分序列如图1所示。与野生型相比，M1的P基因控制合成的多肽链长度________（填“不变”“变长”或“变短”）（起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG、UGA）。
（3）从野生型和M2、M3的籽粒细胞提取总RNA逆转录为cDNA，扩增P基因的cDNA并测序，发现M2的cDNA缺失36个碱基，M3由于某种原因导致其cDNA含P基因的部分内含子序列。电泳验证野生型、M2、M3的扩增产物，结果如图2所示。泳道1、泳道2、泳道3对应的样品分别是________。
（4）为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，利用无缝克隆in-fusin技术构建含P基因的重组载体，相关流程如图3所示。in-fusin酶具有3'→5'外切酶活性，从DNA的3'端切除15个核苷酸，进而出现单链区域，最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1中的引物A和B应包含________对应的部分序列。
②选用引物________进行PCR2，获得线性化质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各含15bp相同序列，且左右两侧之间的序列是不同的，这样做的目的是__________。
（5）用农杆菌转化法将重组载体导入到野生型玉米，最终获得植株M。与野生型相比，植株M籽粒中的类胡萝卜素含量增加，体现了基因通过___________，进而控制生物体的性状。
【答案】（1）白粒 （2）变短
（3）野生型、M3、M2
（4） ①. P基因和质粒（或P基因和引物1与4） ②. 1和4 ③. in-fusin酶切割后形成互补的黏性末端，利于目的基因与线性化质粒正确连接
（5）控制酶的合成来控制代谢过程
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。
【小问1详解】
将三株突变体（其籽粒均为白色）相互杂交，若后代均表现为白粒，则M1、M2、M3是由同一等位基因突变而来。若其中有两株突变体是非等位基因突变，则其杂交后代应表现为野生型，即黄粒。
【小问2详解】
分析图1可知：与野生型相比，M1的P基因控制合成的多肽链长度变短，因为与野生型相比，M1基因转录形成的mRNA中终止密码子提前了，由原来位置的UGG（非终止密码子）转变为UGA（终止密码子），因此合成的多肽链变短。
【小问3详解】
由题意可知，M3由于某种原因导致其cDNA含有P基因的部分内含子序列，所以M3的cDNA最长；M2的cDNA缺失36个碱基，说明M2的cDNA最短；野生型的cDNA长度居中。因此cDNA长度大小关系是M3>M2>野生型。由图2电泳结果可知，泳道2的cDNA分子＞泳道1的cDNA分子＞泳道3的cDNA分子，因此泳道1、2、3对应的样品分别是野生型、M3、M2。
【小问4详解】
为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，利用无缝克隆in-fusin技术构建含P基因的重组载体，相关流程如图3所示。in-fusin酶具有3'→5'外切酶活性，从DNA的3'端切除15个核苷酸，进而出现单链区域，最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1利用引物A和引物B要对P基因进行扩增，因此引物A和引物B中应该含有P基因的序列；同时，线性质粒和目的基因利用in-fusin酶处理后能连接起来，说明引物A和B中应该还包含引物1和4的序列。因此，引物A和引物B应包含P基因和质粒（或P基因和引物1与4）对应的部分序列。
②为了让P基因能够插入到质粒的引物中间位置，应该选择引物1和引物4进行PCR2获得线性化的质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各有15bp相同的序列，目的是使in-fusin酶切割后形成互补的黏性末端；同时左右两侧之间的序列是不同的，目的是使目的基因与线性化质粒正确连接。
【小问5详解】
与野生型相比，植株M籽粒中的类胡萝卜素含量增加，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
实验过程
实验结果
实验一
将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位
鸡爪长成了鸭掌
实验二
将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位
鸭掌长成了鸡爪
组别
处理方法
CRH（OD值）
ACTH/（ng·mL-1）
CORT/（ng·mL-1）
甲
构建抑郁症模型鼠+一定剂量的柴胡疏肝散
34.29
29.19
10.20
乙
构建抑郁症模型鼠+等剂量的生理盐水
45.85
44.30
13.95
丙
23.93
22.34
8.64
组别
处理
是否开花
①
保留全部叶片，16L-8D处理
否
②
保留全部叶片，15L—9D处理
是
③
保留全部叶片，先15L—9D处理，后16L—8D处理
是
④
去掉全部叶片，先15L—9D处理，后16L-8D处理
否
⑤
保留全部叶片，一片叶经15L—9D处理，其余叶经16L—8D处理
是
⑥
只保留一片叶，先15L-9D处理，后16L-8D处理
?
高温胁迫处理
叶绿素a含量/（mg·g-1）
叶绿素b含量/（mg·g-1）
叶绿素a/b
Fv/Fm（光反应的光能转化效率）
千粒质量/g
处理前
2.68
0.75
357
0.89
27
处理6天后
1.64
0.69
2.38
0.72
22
实验过程
实验结果
实验一
将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位
鸡爪长成了鸭掌
实验二
将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位
鸭掌长成了鸡爪
组别
处理方法
CRH（OD值）
ACTH/（ng·mL-1）
CORT/（ng·mL-1）
甲
构建抑郁症模型鼠+一定剂量的柴胡疏肝散
34.29
29.19
10.20
乙
构建抑郁症模型鼠+等剂量的生理盐水
45.85
44.30
13.95
丙
23.93
22.34
8.64
组别
处理
是否开花
①
保留全部叶片，16L-8D处理
否
②
保留全部叶片，15L—9D处理
是
③
保留全部叶片，先15L—9D处理，后16L—8D处理
是
④
去掉全部叶片，先15L—9D处理，后16L-8D处理
否
⑤
保留全部叶片，一片叶经15L—9D处理，其余叶经16L—8D处理
是
⑥
只保留一片叶，先15L-9D处理，后16L-8D处理
?
高温胁迫处理
叶绿素a含量/（mg·g-1）
叶绿素b含量/（mg·g-1）
叶绿素a/b
Fv/Fm（光反应的光能转化效率）
千粒质量/g
处理前
2.68
0.75
3.57
0.89
27
处理6天后
1.64
0.69
2.38
0.72
22