湖北省2024届高考生物考前测试试卷含解析

这是一份湖北省2024届高考生物考前测试试卷含解析，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分：100分时间：75分钟
一、选择题：本题共18小题，每题2分，共36分。每小题只有一项符合题目要求。
1. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，但是它在温度较高时容易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家将其肽链中第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，使酶的耐热性得到了提高。下列叙述错误的是（）
A. T4溶菌酶是由C、H、O、N四种元素组成的具有催化作用的蛋白质
B. T4溶菌酶在高温下失去活性后仍然能够与双缩脲试剂发生颜色反应
C. T4溶菌酶中氨基酸种类的变化造成其空间结构发生了改变
D. T4溶菌酶耐热性提高的根本原因是编码该酶的基因碱基序列发生了变化
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
【详解】A、T4溶菌酶是具有催化作用的蛋白质，由题意“二硫键”可推知：T4溶菌酶的组成元素除了C、H、O、N四种外，还含有S元素，A错误；
B、T4溶菌酶在高温下失去活性后，其结构中还存在肽键，仍然能够与双缩脲试剂发生颜色反应，B正确；
C、科学家将T4溶菌酶肽链中第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，使酶的耐热性得到了提高，说明T4溶菌酶中氨基酸种类的变化造成其空间结构发生了改变，C正确；
D、由题意可知：科学家借助蛋白质工程提高了T4溶菌酶的耐热性，蛋白质工程是通过改造或合成基因来完成的，因此T4溶菌酶耐热性提高的根本原因是编码该酶的基因碱基序列发生了变化，D正确。
故选A。
2. 神农架大九湖湿地的主要类型为亚高山泥炭沼泽，具有生物多样性、典型性和稀有性。研究人员对大九湖湿地进行了植物群落调查、统计与分析，获得区域内高等植物46科83属98种。下列相关叙述正确的是（）
A. 该湿地所有高等植物的全部基因组成了一个种群基因库
B. 影响湿地植被分布的因素只有气候和土壤等非生物因素
C. 可根据群落的外貌和物种组成差异来划分群落的类型
D. 泥炭沼泽能调节气候体现了生物多样性的直接价值
【答案】C
【解析】
【分析】生物多样性的价值包括：①直接价值：是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。②间接价值：是指对生态系统起到重要调节作用的价值，如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。③潜在价值：是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。
【详解】A、高等植物有很多种，该湿地所有高等植物的全部基因组成了多个种群基因库，A错误；
B、影响湿地植被分布的因素除了非生物因素外，还有生物因素，B错误；
C、可根据群落的外貌和物种组成等差异将陆地的群落划分为荒漠、草原、森林等，C正确；
D、泥炭沼泽能调节气候体现了生物多样性的间接价值，D错误。
故选C。
3. 我国南方某地利用稻田养鱼，既可获得鱼产品，又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草，为水稻生长创造良好条件，一般可使水稻增产14%～24%。下列说法正确的是（）
A. 从生态系统的营养结构分析，稻田中养殖的鱼全部位于第二营养级
B. 鱼的粪便提供了有机肥，水稻可以利用有机肥中的物质和能量
C. 通过合理布设生物种类实现结构与功能的协调，主要体现了协调原理
D. 稻田养鱼可以减少鱼产品生产所需的水域面积，降低人类生态足迹
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态足迹又称为生态占用，指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积；生态承载力代表了地球提供资源的能力。
2、生态农业的基本原理：能量多级利用和物质循环再生，农业生态工程中种植业和畜牧业合理优化技术能减少化肥的使用，减少环境污染。
【详解】A、依题意，鱼会吃稻田中的害虫和杂草，可知稻田中养殖的鱼不全位于第二营养级，A错误；
B、水稻不直接吸收有机物，不能利用有机物中的能量，B错误；
C、通过合理布设生物种类实现结构与功能的协调，主要体现了自生原理，C错误；
D、生态足迹又称为生态占用，指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。稻田养鱼可以减少鱼产品生产所需的水域面积，降低人类生态足迹，D正确。
故选D。
4. 1970年Frye和Edindin将离体培养的人细胞和小鼠细胞融合在一起，形成人、鼠杂交细胞，然后用免疫荧光法对细胞膜蛋白进行标记，观察杂交细胞表面荧光分布的变化。实验过程和结果见下图。下列分析正确的是（）
A. 荧光标记物由荧光分子和人（鼠）膜蛋白的特异性抗体组成
B. 红绿荧光标记均匀分布所需的时间就是细胞融合所需的时间
C. 红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而缩短
D. 该实验证明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质都可以发生侧向运动
【答案】A
【解析】
【分析】流动镶嵌模型：（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的；（2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也是可以流动的；（3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白．除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、荧光标记物由荧光分子和人（鼠）膜蛋白的特异性抗体组成，可以和细胞膜蛋白特异性结合，A正确；
B、细胞融合后，由于细胞膜具有流动性，一段时间后，红绿荧光标记才能均匀分布，故红绿荧光标记均匀分布所需的时间比细胞融合所需的时间长，B错误；
C、一定温度范围内，红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而延长，C错误；
D、该实验证明细胞膜上的标记的蛋白质都可以发生运动，但不能证明磷脂分子的运动，D错误。
故选A。
5. 存活因子是一类胞外信号分子，可促进其靶细胞内抑制细胞凋亡的蛋白质Bc12的合成。神经系统在发育之初会产生过量的神经细胞，神经细胞竞争接受由其所接触的细胞所分泌的有限的存活因子，随后部分神经细胞会在发育过程中凋亡。下列分析错误的是（）
A. 若神经细胞接受的存活因子足够多，则其细胞凋亡会受到抑制
B. 存活因子通过胞吞进入神经细胞，进而增强细胞内Bc12的表达
C. 该发育机制有助于确保所有肌肉细胞都能与神经细胞形成突触
D. 通过存活因子数量来调节神经细胞数量的机制不属于反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是细胞的编程性死亡，是主动性的死亡，细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境相对稳定，以及抵御各种外界因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、存活因子可促进其靶细胞内抑制细胞凋亡的蛋白质Bc12的合成，因此若神经细胞接受的存活因子足够多，则其细胞凋亡会受到抑制，A正确；
B、存活因子是一类胞外信号分子，不进入细胞，B错误；
C、神经系统在发育之初会产生过量的神经细胞，通过存活因子的作用机制，使部分神经细胞会在发育过程中凋亡，有助于确保所有肌肉细胞都能与神经细胞形成突触，C正确；
D、通过存活因子数量使神经细胞在发育过程中凋亡，进而来调节神经细胞数量，该机制不属于反馈调节 ，D正确。
故选B。
6. 高温会造成叶绿体内活性氧（ROS）大量累积，类囊体薄膜的核心蛋白D1对ROS尤为敏感，极易受到破坏。近期我国科学家将编码D1的psbA基因（位于叶绿体基因组）与高温响应的启动子连接，导入水稻细胞的核基因组中，补充了一条由高温响应启动子驱动的D1合成途径，与野生水稻相比，在高温下转基因水稻光能利用能力显著提高。下列说法错误的是（）
A. 该研究中高温响应的启动子属于诱导型启动子
B. 转基因水稻CO2的同化速率较野生型水稻也相应提高
C. 细胞原有的和补充的D1合成途径的mRNA转录场所相同
D. 该研究为全球气候变暖造成的粮食高温胁迫提供了解决方案
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上．在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶；叶绿体是半自主细胞器。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，是转录的起始标志，题干信息：科学家将编码D1的psbA基因（位于叶绿体基因组）与高温响应的启动子连接，导入水稻细胞的核基因组中，可见该研究中高温响应的启动子属于诱导型启动子，A正确；
B、题干信息：与野生水稻相比，在高温下转基因水稻光能利用能力显著提高；可见转基因水稻CO2的同化速率较野生型水稻也相应提高，B正确；
C、细胞原有的的转录场所在叶绿体，而补充的D1的mRNA转录场所在细胞核中，C错误；
D、题干信息：与野生水稻相比，在高温下转基因水稻光能利用能力显著提高；可见该研究为全球气候变暖造成的粮食高温胁迫提供了解决方案，D正确。
故选C。
7. 农科院为提高温室黄瓜的产量，对其光合特性进行了研究。下图为7时至17时内黄瓜叶片光合作用相关指标的测定结果，其中净光合速率和Rubisc（固定CO2的酶）活性日变化均呈“双峰”曲线。下列分析正确的是（）
A. 7时至17时净光合速率两次降低的限制因素相同
B. 13时叶绿体内光反应的速率远低于暗反应的速率
C. 7时至17时黄瓜叶片干重变化也呈“双峰”曲线
D. 胞间CO2浓度既受光合速率影响又会影响光合速率
【答案】D
【解析】
【分析】分析图 随着时间的变化，黄瓜叶片净光合速率逐渐升高，到正午由于出现午休现象，光合速率下降，然后上升，直到下午，光照减弱，净光合速率又逐渐下降。
【详解】A、7时至17时净光合速率两次降低的限制因素不同，第一次下降是由于正午由于出现午休现象，CO2不足，光合速率下降，第二次下降是由于光照减弱，A错误；
B、13点后，叶片的CO2浓度快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累，而暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，因此暗反应速率不可能高于光反应速率，B错误；
C、7时至17时净光合速率大于0，干重不断增大，C错误；
D、光合速率会影响胞间CO2浓度，同时胞间CO2浓度又会影响光合速率，D正确。
故选D。
8. 我国是农业大国，有着悠久的农耕文化。人们在长期的农业生产中总结了丰富的实践经验，其中一些以农业谚语的形式流传下来。同学们搜集到了以下的农业谚语：
①庄稼一枝花，全靠肥当家
②苗多欺草，草多欺苗
③豆麦轮流种，十年九不空
④棉花不打尖，长来顶破天
⑤人在屋里热得跳，稻在田里哈哈笑
⑥今冬麦盖三层被（雪），来年枕着馒头睡
关于这些谚语，下列说法合理的是（）
A. 谚语①中无机盐只影响作物的光合作用
B. 谚语②③体现了种间竞争对作物生长的影响
C. 谚语④说明保留顶芽不利于棉花多开花、多结果
D. 谚语⑤⑥中高温和低温使作物增产的原因相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、不同植物对环境的要求不同，所以耕种时间也不同。
2、水和无机盐是植物生长的重要条件。
3、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生（同生共死）：如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食（此长彼消、此消彼长）：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）种间竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生（寄生者不劳而获）。
【详解】A、“庄稼一枝花，全靠肥当家”意为庄稼长得好可以丰收,花儿盛开,非常鲜艳,靠的都是化肥的功劳，体现了无机盐具有促进植物生长发育、调节植物的生命活动、促进植物开花以及促进植物光合作用等作用，A错误；
B、“苗多欺草，草多欺苗”意为庄稼苗长势旺盛了就没有杂草了,杂草旺盛了就危害庄稼,庄稼就要欠收，体现了杂草与庄稼种间竞争关系；“豆麦轮流种，十年九不空”意为大豆与小麦轮换种植，几乎年年大丰收，原理为利用根瘤菌与豆科植物的互利共生，根瘤菌固氮增加土壤肥力，B错误；
C、“棉花不打尖，长来顶破天”意为棉花植株不打顶，因顶端优势导致植株长高而枝丫减少，不利于棉花多开花、多结果，C正确；
D、“人在屋里热得跳，稻在田里哈哈笑”意为当人们在屋子里因为高温而感到烦躁不安时，水稻在田里却因为充足的水分和适宜的温度而高兴地生长，表明水稻在高温条件下生长旺盛；“今冬麦盖三层被（雪），来年枕着馒头睡”意为雪下得越大越厚,明年小麦的收成就越好，其原理是雪能保温，雪花之间的空隙充满空气,而空气的导热性较差。地面覆盖一层雪，就像给小麦盖了一床棉被，既可以阻挡寒气入侵,也能减少土壤热量外传,从而保护麦苗安全越冬，谚语⑥并非低温使作物增产，而是利用雪来维持环境温度，D错误。
故选C。
9. 冬小麦需经春化作用才开花。为研究影响春化作用的因素，研究人员进行了下表实验（+表示开花，-表示不开花）。下列说法错误的是（）
A. 温度可以作为一种信号分子，影响、调控植物的生长发育
B. ③组不开花的原因可能是温度太低使酶失活，细胞代谢受抑制
C. ③④组说明完成春化作用需要适宜的低温和低温持续时间
D. 春化作用过程中和完成后，细胞中的自由水和结合水的比值变化不同
【答案】B
【解析】
【分析】有些植物的种子或幼苗需经过一定的低温处理才会开花结实，此现象叫做春化作用。其实，春化作用的出现和休眠一样，也是植物应付恶劣环境的一种策略，植物在开花期是最脆弱的时候，如果不幸遇上低温，则很容易无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长久的演化，植物本身便发展出一个适应的策略，那就是等待寒冬过去后再开花结实，以确保繁衍后代的目的。
【详解】A、温度作为一种信号分子，可以影响、调控植物的生长发育，A正确；
B、③组零下低温处理25天，不开花的原因可能是温度太低抑制酶失活，细胞代谢受抑制，B错误；
C、③④组变量是零下低温处理时间，说明完成春化作用需要适宜的低温和低温持续时间，C正确；
D、自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，春化作用过程完成后，细胞中结合水和自由水的比值降低，D正确。
故选B。
10. 下图为某二倍体植株单倍体育种的流程示意图，下列说法正确的是（）
A. c中各试管苗的核基因组成全部相同
B. d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料
C. 愈伤组织悬浮培养可获得植物全部次生代谢产物
D. b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例不变
【答案】B
【解析】
【分析】a用花药离体培养法获得的是单倍体植株； b愈伤组织未分化，具有较高的全能性； c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化； d试管苗的生长发育需要光照，原因是①叶绿素的合成需要光照；②试管苗需要光进行光合作用制造有机物提供营养物质。
【详解】A、c中各试管苗是由花药离体培养所得，核基因组成不完全相同，有几种花药原则上就由几种核基因，A错误；
B、d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料，发生的突变为显性突变，只要发生突变就能从性状上观察出来，B正确；
C、愈伤组织悬浮培养可获得植物部分次生代谢产物，C错误;
D、b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例发生改变，前者细胞分裂素和生长素比例相当，后者诱导芽的形成时细胞分裂素比例较高，诱导根的形成时生长素的比例较高，D错误。
故选B。
11. 青霉菌（属真菌）发酵为高耗氧过程，透明颤菌（属细菌）可通过在低氧条件下高表达血红蛋白以促进氧气供应和增强细胞呼吸。下图为将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的方案。下列说法错误的是（）
A. 处理①、②中都可以用溶菌酶去除细胞壁
B. 处理③可用电融合法或者聚乙二醇融合法
C. 处理④需将融合细胞接种在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基上
D. 为验证方案是否成功应可在低氧条件下培养杂种菌株并检测其密度
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法：物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇等）。植物体细胞杂交的意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围，培育作物新品种。
【详解】A、透明颤菌属于细菌，细胞壁的成分主要是肽聚糖，可用溶菌酶去除细胞壁，但青霉菌是真菌，细胞壁成分主要是几丁质，不能用溶菌酶去除细胞壁，A错误；
B、处理③可用物理法电融合法或化学法聚乙二醇等诱导融合，B正确；
C、④处理在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基培养融合细胞，能够生长的即为杂种菌株，C正确；
D、青霉菌（属真菌）发酵为高耗氧过程，透明颤菌（属细菌）可通过在低氧条件下高表达血红蛋白以促进氧气供应和增强细胞呼吸，为验证方案是否成功应可在低氧条件下培养杂种菌株并检测其密度，D正确。
故选A。
12. 我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是（）
A. 用含5%CO2的恒温培养箱培养精子以维持培养液的pH
B. 用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞
C. 对在原肠胚时期的甲进行胚胎分割，可获得多只孤雄小鼠
D. 不考虑致死，孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
【详解】A、在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的 CO2培养箱中进行培养，其中CO2起到维持培养液pH的作用，A正确；
B、利用促性腺激素作用于性腺，促进性激素的分泌，以促进生殖细胞形成的原理，用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，以增加卵母细胞数量，B正确；
C、图中甲处于囊胚期，C错误；
D、不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠是由去核卵细胞、精子（X或Y）、具卵细胞细胞核的ahESC（X或Y）组成，性染色体组成为XX、XY或YY，D正确。
故选C。
13. 慢性乙型肝炎由乙肝病毒（HBV）感染引起，HBV在患者体内持续存在且含量较高。E肽是HBV的一种外壳蛋白，可作为抗原被宿主免疫系统识别并应答。为治疗和预防慢性乙肝，科研人员设计了以下方案，合理的是（）
A. 输入乙肝康复者的血清可治疗和长期预防乙肝
B. 将E蛋白重组到腺病毒基因组中可制成乙肝疫苗
C. 利用单克隆抗体技术获得的抗E蛋白抗体，可用于检测乙肝
D. 将E蛋白对应的mRNA制成疫苗，可刺激机体在血浆中表达出E蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】疫苗是经灭活或减毒处理的病原体的抗原，注射后使人不患病，但可以产生抗体和记忆细胞，当病原体再次入侵时，可迅速引起免疫反应，以达到预防疾病的目的。
【详解】A、乙肝康复者的血清中含有对抗乙肝病毒的抗体，因而可治疗乙肝，但抗体不具有长久性，因而不能起到长期预防乙肝的目的，A错误；
B、将E蛋白的相关基因重组到腺病毒基因组中可制成乙肝疫苗，且该疫苗具有长久性，B错误；
C、利用单克隆抗体技术获得的抗E蛋白抗体，可用于检测乙肝病毒的存在，同时也具有治疗和运载药物的作用，C正确；
D、将E蛋白对应的mRNA制成疫苗，可进入细胞内编码出相应的抗原蛋白，进而刺激机体产生特异性免疫反应，但抗原蛋白，即E蛋白的合成过程不会发生在血浆中，D错误。
故选C。
14. 如图表示在正常情况下及河豚毒素处理后，离体神经纤维上某点接受相同强度刺激时的电位变化。下列叙述不正确的是（ ）
A. 降低培养液中K+浓度会提高B点的绝对值
B. 神经纤维膜内K+/Na+比值从B→A时会增加
C. 河豚毒素可能抑制Na+内流使动作电位无法形成
D. 临床上可将河豚毒素作为镇定剂或麻醉剂
【答案】B
【解析】
【分析】静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负。题图分析：河豚毒素能阻止钠离子进入细胞，使神经细胞不能产生动作电位。
【详解】A、适当降低培养液中钾离子浓度，静息时钾离子外流增多，静息电位变大，可以提高曲线的B点绝对值，即B点下移，A正确；
B、图中A处为动作电位，B处为静息电位，受刺激后，Na+内流产生动作电位，神经纤维膜内Na+变多，故图中B处神经纤维膜内K+/Na+的比值比A处的高，即神经纤维膜内K+/Na+比值从B→A时会降低，B错误；
C、钠离子内流形成动作电位，加入河豚毒素后不能形成动作电位，应是河豚毒素抑制了兴奋的传导，即可能是抑制了钠离子内流的过程，C正确；
D、由于河豚毒素可抑制兴奋的传导，因此临床上可将河豚毒素作为镇定剂或麻醉剂，抑制兴奋的传导和传递，D正确。
故选B。
15. 上海长征医院联合中科院分子细胞研究中心，利用患者血液PBMC（如淋巴细胞、单核细胞等）重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为内胚层干细胞，国际上首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病的病例。下列说法错误的是（）
A. 创造iPS细胞不需要人类胚胎可避免伦理问题
B. 餐后患者再生胰岛B细胞的胰岛素分泌会增加
C. 胰岛素与骨骼肌上受体结合后促进肌糖原合成
D. 下丘脑分泌的激素经体液运输作用于胰岛细胞
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞的特点：具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，另一方面，在体外培养条件下，干细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。
【详解】A、依题意，利用患者血液PBMC重编程为自体iPS细胞，该方法诱导获得iPS细胞的过程无须利用人类胚胎，不存在早期生命的破坏或抛弃过程，可避免伦理问题，A正确；
B、进食后血糖升高，再生胰岛B细胞合成和分泌胰岛素降低血糖，使血糖维持在正常范围，B正确；
C、胰岛素具有促进细胞摄取葡萄糖并促进细胞利用、储存及转化葡萄糖的功能，胰岛素与骨骼肌上受体结合后促进骨骼肌细胞吸收葡萄糖并促进葡萄糖合成肌糖原，C正确；
D、下丘脑通过自主神经支配胰岛细胞，D错误。
故选D。
16. 某研究小组的同学通过实验探究了影响酵母菌种群数量的环境因素，实验设计及结果如下所示。下列说法错误的是（）
A. 本实验的自变量是时间、营养物质和温度
B. B曲线对应的培养条件是10mL培养液中5℃下培养
C. 试管1中酵母菌种群数量变化趋势是先增加再降低
D. 温度较低时酵母菌种群几乎不增长，营养缺乏时种群增长缓慢
【答案】D
【解析】
【分析】分析表格和曲线图：1号试管中含有培养液（营养物质），且温度较适宜酵母菌的生存，因此酵母菌代谢旺盛，能大量繁殖，对应曲线A；2号试管中含有培养液（营养物质），但因温度较低，因此酵母菌代谢不旺，不会大量繁殖，对应曲线B；3号试管温度虽然适宜酵母菌生存，但不含培养液（营养物质），因此酵母菌会因缺少营养物质而死亡，对应曲线C。
【详解】A、生物实验需设置对照实验和遵循单因子变量原则，据表格可知，本实验出现了两个变量即营养物质的类型和温度，据曲线图可知，本实验自变量还有时间，A正确；
BC、由于3号试管内只加了无菌水，而无培养液，因此酵母菌会因缺少营养物质而死亡，对应曲线C；2号试管内虽然加了培养液，但因温度较低，因此酵母菌代谢不旺盛，不会大量繁殖，对应曲线B；而1号试管内有培养液，温度也适宜，所以酵母菌代谢旺盛，能大量繁殖，但随后由于营养物质消耗，种群数量下降，即试管1中酵母菌种群数量变化趋势先增加再降低，对应曲线A，BC正确；
D、据曲线B和C可知，温度较低时种群增长缓慢，营养缺乏时酵母菌种群几乎不增长，D错误。
故选D。
17. 某植物野生型植株9号染色体上基因排序为①ABCDEFGHIJ，两种突变体在9号染色体上基因排序分别为②ABCHGFEDIJ、③ABCHGFIDEJ。下列叙述正确的是（）
A. 基因A和B的遗传遵循自由组合定律
B. ②的产生是非同源染色体易位的结果
C. ③的产生是非姐妹染色单体互换的结果
D. 三种基因排序的进化关系可能是①→②→③
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异的类型包括：染色体中某一片段缺失引起的变异（缺失）；染色体中增加某一片段引起的变异（重复）；染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异（易位）；染色体中某一片段位置颠倒也可引起变异（倒位）。染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变而导致性状的变异。
【详解】A、基因A和B都位于9号染色体上，二者的遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、与①相比，②的产生是基因DEFGH所在的染色体片段位置颠倒引起的，是染色体结构变异（倒位）的结果，B错误；
C、与①相比，③的9号染色体上基因的种类没有变化，但基因排序发生了改变，说明③的产生也是染色体结构变异的结果，C错误；
D、9号染色体上三种基因排序可知：①与②的差异小、①与③的差异大，说明三种基因排序的进化关系可能是①→②→③，D正确。
故选D。
18. 果蝇的翅型、眼色分别由A/a和B/b基因控制。现有一只完全纯合的长翅紫眼雄果蝇（甲）分别与两只雌性果蝇（乙、丙）交配，结果如下，分析正确的是（）
A. 根据实验一、二可分别判断红眼、长翅为显性
B. 据实验结果判断，A/a与B/b遵循自由组合定律
C. 甲乙丙三只果蝇的基因型分别是bbXAY、BbXAXA、bbXaXa
D. 取实验一F1中的长翅红眼雌雄果蝇相互交配，F2中紫眼雄果蝇约占1/4
【答案】A
【解析】
【分析】后代分离比推断法：（1）若后代分离比为显性：隐性=3：1，则亲本的基因型均为杂合子；（2）若后代分离比为显性：隐性=1：1，则亲本一定是测交类型，即一方是杂合子，另一方为隐性纯合子；（3）若后代只有显性性状，则亲本至少有一方为显性纯合子。
【详解】A、根据实验一（甲）完全纯合的长翅紫眼♂×（乙）长翅红眼♀，子代长翅红眼♂∶长翅紫眼♂∶长翅红眼♀∶长翅紫眼♀=1∶1∶1∶1，说明针对眼色为测交类型，由于亲本紫眼为纯合，所以其为隐性，红眼为显性，根据实验二（甲）长翅紫眼♂×（丙）截翅紫眼♀，子代截翅紫眼♂∶长翅紫眼♀=1∶1，翅形与性别有关，说明控制翅形的基因A/a在X染色体上，且长翅为显性，A正确；
B、根据实验二可判断基因A/a在X染色体上，但根据两个实验均不能判断基因B/b是在常染色体上还是在X染色体上，所以不能判断A/a与B/b遵循自由组合定律，B错误；
C、由于不能确定B/b在染色体上为位置，所以不能确定果蝇的基因型，C错误；
D、若B/b在X染色体上，则实验一亲本为XAbY×XABXAb，F1中长翅红眼为XABXAb、XABY，相互交配，F2中紫眼雄果蝇XbY约为1/4,；若B/b在常染色体上，则实验一亲本为bbXAY×BbXAXA，F1中长翅红眼为BbXAXA、BbXAY，相互交配，F2中紫眼雄果蝇bbXY约为1/4×1/2=1/8，D错误。
故选A。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 水鸟是全球湿地生物多样性的重要组分之一。为研究水鸟在湿地生态修复中的生态功能，研究人员在已经成功治理外来入侵植物互花米草的湿地中，开展了本地植被海三棱藨草种植实验。实验设置如下表：
回答下列问题：
（1）若要研究本地植被海三棱藨草的生态位，需要研究它在湿地区域内的______等特征（写出2点即可）。
（2）表格中④组的处理条件是______。
（3）根据实验结果分析，水鸟能______（填“促进”或“抑制”）湿地植被的恢复，机制是______。
（4）研究还发现水鸟对蟹类存在非致死性的恐吓作用和干扰作用，可抑制蟹类的丰度，据此提出一条有助于湿地生态恢复的措施______。
【答案】（1）出现频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系
（2）种植海三棱藨草后，周围挂上绳网排除水鸟
（3） ①. 促进 ②. 水鸟通过捕食蟹类，减少蟹类对植被的捕食作用，促进湿地植被的恢复
（4）在恢复湿地中播放模仿水鸟的声音或摆放鸟类模型，模仿其飞行行为
【解析】
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。某一营养级的同化量=呼吸消耗的能量+自身生长、发育和繁殖的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量，最高营养级没有流向下一营养级的能量。
2、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
生态位是是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置 及其与相关种群之间的功能关系与作用。所以研究植物生态位通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等 特征，以及它与其他物种的关系等。
【小问2详解】
根据实验的单一变量原则和对照原则，表格中④组的处理条件是种植海三棱藨草后，周围挂上绳网排除水鸟。
【小问3详解】
根据实验结果，种植海三棱藨草后，去除蟹类（模拟水鸟高强度捕食）海三棱藨草密度升高，但是种植海三棱藨草后，周围挂上绳网排除水鸟，海三棱藨草密度快速降低，说明水鸟通过捕食蟹类，减少蟹类对植被的捕食作用，促进湿地植被的恢复。
【小问4详解】
水鸟对蟹类存在非致死性的恐吓作用和干扰作用，可抑制蟹类的丰度，所以在恢复湿地中播放模仿水鸟的声音或摆放鸟类模型，模仿其飞行行为可抑制蟹类的丰度，有助于湿地生态恢复。
20. 水稻、小麦等作物会发生穗发芽现象，即在种子收获前的成熟期如遇连续阴雨不能及时收获，则常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。穗发芽严重影响了作物的产量和品质，造成巨大的经济损失。我国科学家找到了调控水稻、小麦穗发芽问题的两个“开关”——SD6基因和ICE2基因，并分析了这两个基因与脱落酸（ABA）相关基因的关系（见图1），以及温度对这两个基因表达的影响（见图2）。回答下列问题：
（1）脱落酸可______（填“促进”或“抑制”）种子萌发。从脱落酸的角度分析，持续一段时间干热后又遇大雨容易导致穗发芽现象的原因是______。
（2）据图1和图2分析，水稻、小麦种子在______（填“室温”或“低温”）下更容易萌发，理由是______。
（3）影响种子萌发的主要植物激素还有______，为抑制穗发芽现象，应选择种植对该植物激素______（填“敏感”或“不敏感”）的品种。
【答案】（1） ①. 抑制 ②. 持续一段时间的高温，使种子中的脱落酸降解，大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分，于是种子就容易在穗上发芽
（2） ①. 室温 ②. 室温下SD6高表达，ICE2表达抑制，ABA含量降低，可促进种子萌发；低温下ICE2高表达，SD6表达抑制，ABA含量升高，会抑制种子萌发
（3） ①赤霉素（油菜素内酯） ②. 不敏感
【解析】
【分析】植物激素脱落酸促进种子休眠，抑制种子萌发，而赤霉素能打破休眠，促进种子萌发。
【小问1详解】
脱落酸促进种子休眠，抑制种子萌发。持续一段时间的高温，使种子中的脱落酸降解，大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分，于是种子就容易在穗上发芽，所以持续一段时间干热后又遇大雨容易导致穗发芽。
【小问2详解】
室温下SD6高表达，ICE2表达抑制，ABA含量降低，可促进种子萌发；低温下ICE2高表达，SD6表达抑制，ABA含量升高，会抑制种子萌发，所以水稻、小麦种子在室温下更容易萌发。
【小问3详解】
脱落酸抑制种子萌发，赤霉素（油菜素内酯）能促进种子萌发。由于赤霉素（油菜素内酯）促进种子的萌发，为了抑制穗发芽现象，则应该选择种植对赤霉素（油菜素内酯）不敏感的品种。
21. 牛的瘤胃中生活着多种微生物，其中一些微生物能分解尿素。回答下列问题：
（1）从瘤胃分离出分解尿素的微生物时需利用选择培养基，为证明该培养基具有选择作用，对照组的操作是______。
（2）G蛋白参与激活脲酶，且G蛋白激活脲酶依赖于其与E蛋白结合。为探究G蛋白与E蛋白的结合位点，拟采用PCR定点突变的方法，获得第72位组氨酸被替换为丙氨酸的G蛋白，相关过程见图1。
图1
注：引物中表示碱基突变位点。可能用到的密码子：起始密码子（AUG）、组氨酸（CAU）、丙氨酸（GCU）。
为获得点突变G蛋白基因，PCR1需要的引物是______（从图1引物中选择），PCR3反应体系需加入______（从下列选项中选择）。
A.含Mg2+缓冲液
B.四种脱氧核苷酸
C.TaqDNA聚合酶
D.引物2和5
E.引物1和6
F.产物1和2
（3）据图1可知，G蛋白转录的模板链是______（填“a链”或“b链”），引物4中该突变位点碱基为______（按5′到3′方向）。
（4）据图2可知，为使点突变G蛋白基因与表达载体高效连接并正确表达，最好选用限制酶______。
图2
【答案】（1）接种等量瘤胃微生物在牛肉膏蛋白胨培养基上在相同条件下培养一段时间
（2） ①. 引物1和引物4 ②. ABCF
（3） ①. b链 ②. GC
（4）EcR Ⅰ和Sal Ⅰ
【解析】
【分析】聚合酶链式反应（PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。
【小问1详解】
从瘤胃分离出分解尿素的微生物时需利用选择培养基，为证明该培养基具有选择作用，对照组的操作是接种等量瘤胃微生物在牛肉膏蛋白胨培养基上在相同条件下培养一段时间。
【小问2详解】
由图1可知，引物3和引物4处含有突变位点，且引物会与模板链的3'端结合，子链延伸方向是5'→3'，所以为获得点突变G蛋白基因，PCR1需要的引物是引物1和引物4，PCR3扩增时，反应体系中应加入含Mg2+缓冲液，原料（四种脱氧核苷酸）、模板（PCR1的产物1的一条链和PCR2的产物2的一条链）、引物、TaqDNA聚合酶等，ABCF正确，DE错误。
故选ABCF。
【小问3详解】
转录时，mRNA延伸的方向是5'→3'，图1中a链的3'端起始碱基是AGT，对应RNA链中的是GCA，不是起始密码子，而b链的3'端起始碱基是TAC，对应RNA链中的是AUG，是起始密码子，所以图1中，G蛋白转录的模板链是b链，采用PCR定点突变的方法，获得第72位组氨酸被替换为丙氨酸的G蛋白，而组氨酸的密码子为CAU，丙氨酸的密码子为GCU，按照碱基互补配对原则，对应引物4中该突变位点碱基为GC。
【小问4详解】
为了防止点突变G蛋白基因与表达载体反向连接以及各自连，需要选择两种不同的限制酶进行切割，结合图2可知，使用Xh Ⅰ会破坏点突变G蛋白基因，而要将该基因切割下来，需要在其上下游进行切割，点突变G蛋白基因的左侧只能选择EcR Ⅰ，而右侧的选择时需要结合表达载体上的酶切位点，右侧可以选择Sma Ⅰ和Sal Ⅰ，而Sma Ⅰ切割后形成的是平末端，连接效率较低，所以右侧只能选择Sal Ⅰ，故最好选用限制酶是EcR Ⅰ和Sal Ⅰ。
22. 甘蓝型油菜籽含油量可达37.5%～46.3%，是我国食用植物油的重要来源，不同花色的甘蓝型油菜还可以与旅游业相结合，提高农民收入。育种工作者采用不同育种方法提高了甘蓝型油菜的营养价值、观赏价值。回答下列问题：
（1）甘蓝型油菜是异源四倍体（AACC，A、C表示不同染色体组），是用油菜（AA）和甘蓝（CC）杂交后经过加倍形成的，人工诱导染色体加倍的方法有______。研究人员还可以利用______技术实现油菜和甘蓝远缘杂交，获得甘蓝型油菜。
（2）研究人员利用诱变育种技术获得了一株开桔红花的甘蓝型油菜突变体甲，并利用甲进行了一系列实验研究。
①甲与野生型黄花植株杂交，F1全表现为黄花；F1自交，F2中桔红花16株、黄花243株；F2黄花植株自交，部分植株自交后代全为黄花，部分植株自交后代的性状分离比为______。
②为了确定控制甘蓝型油菜黄花/桔红花基因的位置，研究人员分别针对A09、C09号染色体上特异性SSR标记（SSR是染色体DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR标记存在差异），对不同植株进行了DNA扩增和电泳，电泳结果如图：
根据结果推测控制甘蓝型油菜黄花/桔红花的基因位于______染色体上，判断依据是______。
（3）油酸是油菜籽中最容易被消化吸收的单不饱和脂肪酸，低芥酸可以使人体血浆中DHA保持较高水平，有利于身体健康。研究人员将位于甘蓝型油菜A05号和C05号染色体上的FAD2基因都敲除，筛选出一株稳定遗传的高油酸甘蓝型油菜乙；另将位于甘蓝型油菜A08号和C03染色体上的FAE1基因都敲除，筛选出一株稳定遗传的低芥酸油菜丙。请利用上述实验材料，设计杂交方案以获得高油酸、低芥酸的甘蓝型油菜新品种。
①杂交方案：______。
②育种时，高油酸、低芥酸的油菜最早在______代出现，所占比例为______。
【答案】（1） ①. 低温或秋水仙素溶液处理 ②. 植物体细胞杂交
（2） ①. 15∶1或3∶1 ②. A09号和C09号 ③. 突变体甲的SSR与F2桔红花植株的SSR相同
（3） ①. 乙和丙作为亲本杂交，F1自交，从F2中筛选出高油酸、低芥酸的甘蓝型油菜 ②. F2 ③. 1/256
【解析】
【分析】①自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。②人工诱导染色体数目加倍的方法很多，如低温处理等，目前最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
【小问1详解】
培育甘蓝型油菜是异源四倍体，可以让油菜（AA）和甘蓝（CC）杂交获得F1，然后采用低温或一定浓度的秋水仙素溶液处理F1萌发的种子或幼苗，使其染色体数目加倍。也可以利用植物体细胞杂交技术实现油菜和甘蓝远缘杂交，获得甘蓝型油菜。
【小问2详解】
①让一株开桔红花甘蓝型油菜突变体甲与野生型黄花植株杂交，F1全表现为黄花；F1自交，F2中桔红花∶黄花＝16∶243≈1∶15，是“9∶3∶3∶1”的变式，说明花色是由独立遗传的两对等位基因控制的，其遗传遵循自由组合定律。假设这两对等位基因分别用Y和y、T和t表示，则亲本甲与野生型黄花植株的基因型分别为yytt、YYTT，F1的基因型为YyTt，F2黄花植株的基因型有YYTT、YYTt、YyTT、YyTt、YYtt、Yytt、yyTT、yyTt。F2黄花植株自交，其中YYTT、YYTt、YyTT、YYtt、yyTT的自交后代全为黄花，YyTt的自交后代中黄花∶桔红花＝15∶1，Yytt 与yyTt的自交后代的性状分离比均为黄花∶桔红花＝3∶1。
②电泳结果图显示：突变体甲的SSR与F2桔红花植株的SSR相同，说明控制甘蓝型油菜黄花/桔红花的基因位于A09号和C09号染色体上。
【小问3详解】
①甘蓝型油菜是异源四倍体（AACC），其中A染色体组来自油菜（AA）、C染色体组来自甘蓝（CC）。能稳定遗传的高油酸甘蓝型油菜乙的A05号和C05号染色体上的FAD2基因都被敲除，能稳定遗传的低芥酸油菜丙的A08号和C03染色体上的FAE1基因也都被敲除。若要利用乙和丙来培育出高油酸、低芥酸的甘蓝型油菜新品种，则其杂交方案为：用乙和丙作为亲本进行杂交，F1自交，从F2中筛选出高油酸、低芥酸的甘蓝型油菜。
②F1含有的染色体组为AACC，其中有一个A05号和一个C05号染色体上的FAD2基因被敲除，有一个A08号和一个C03染色体上的FAE1基因被敲除，所以F1相当于含有四对独立遗传的等位基因的杂合子。F1自交，最早会在F2代出现两个A05号、两个C05号、两个A08号和两个C03染色体上的相应基因都被敲除的个体，该个体即为高油酸、低芥酸的甘蓝型油菜，所占比例为1/4×1/4×1/4×1/4＝1/256。
①常温
-
②零上低温处理25天
+
③零下低温处理25天
-
④零上低温处理10天
-
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母液/mL
温度（℃）
1
10
—
0.1
28
2
10
—
0.1
5
3
—
10
0.1
28
实验一
实验二
亲代P
（甲）长翅紫眼♂×（乙）长翅红眼♀
（甲）长翅紫眼♂×（丙）截翅紫眼♀
子代F1
长翅红眼♂∶长翅紫眼♂∶长翅红眼♀∶长翅紫眼♀=1∶1∶1∶1
截翅紫眼♂∶长翅紫眼♀=1∶1
组别
处理条件
海三棱藨草密度
①
自然再生
降低
②
按传统方式种植海三棱藨草
降低
③
种植海三棱藨草后，去除蟹类（模拟水鸟高强度捕食）
升高
④
？
快速降低