北京市朝阳区2024年高三二模考试生物（解析版）

这是一份北京市朝阳区2024年高三二模考试生物（解析版），共23页。试卷主要包含了 肺炎克雷伯菌， 丙酮酸激酶等内容，欢迎下载使用。
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体，其内部含有细胞因子、mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后，其中的mRNA翻译形成蛋白质，进而改变该细胞的行为。关于迁移体的推断正确的是（ ）
A 包含四层磷脂分子
B. 其膜不属于生物膜系统
C. 可能参与细胞间的信息交流
D. 其被吞噬依赖于细胞膜的选择透过性
【答案】C
【分析】（1）生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
（2）细胞膜的组成成分主要是蛋白质和脂质。细胞膜的功能有：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性。
【详解】A、细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体，其膜结构包括两层磷脂分子，A错误；
B、迁移体外侧有膜包被，是一种单层膜结构的细胞器，而生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等，可见，迁移体的膜结构属于细胞的生物膜系统，B错误；
C、迁移体内部含有细胞因子、mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后，其中的mRNA翻译形成蛋白质，进而改变该细胞的行为，这说明迁移体可能参与细胞间的信息交流，C正确；
D、当迁移体可被周围细胞吞噬，该过程属于胞吞过程，胞吞过程不依赖于细胞膜的选择透过性实现，D错误。
故选C。
2. 肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是（ ）
A. Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B. Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能全部转化为活跃的化学能
C. 乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D. 高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
【答案】D
【分析】（1）有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP 的过程。
（2）在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生少量ATP，A错误；
B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能少部分转化为活跃的化学能，大部分储存在有机物中，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不能引起内源性酒精性肝病，C错误；
D、高糖饮食会为无氧呼吸产生大量的能量，可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情，D正确。
故选D。
3. 丙酮酸激酶（PK）可参与下图所示的生化反应。人体红细胞中缺乏PK会引起Na+积累，造成溶血，导致丙酮酸激酶缺乏症（PKD）。
以下推测合理的是（ ）
A. 该反应发生在红细胞的线粒体中
B. 该反应与细胞内的吸能反应相联系
C. Na+积累会引起红细胞渗透压升高
D. 使用PK抑制剂能够有效治疗PKD
【答案】C
【分析】人体成熟的红细胞中缺乏线粒体，不能通过有氧呼吸合成ATP，但是可以通过无氧呼吸合成ATP。
【详解】A、人体成熟红细胞中没有线粒体，A错误；
B、许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，B错误；
C、Na+积累，导致细胞内离子的浓度增加，会引起红细胞渗透压升高，C正确；
D、人体红细胞中缺乏PK会引起PKD，使用PK抑制剂不能治疗PKD，D错误。
故选C。
4. 某牵牛花表型为高茎红花，其自交F1表型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1。高茎和矮茎分别由基因A、a控制，红花和白花分别由基因B、b控制，两对基因位于两对染色体上。下列叙述错误的是（ ）
A. 两对基因的遗传遵循基因自由组合定律
B. 亲本产生基因型为aB的雌雄配子均不育
C. F1高茎红花中基因型为AaBb的植株占3/7
D. F1中高茎红花作父本与矮茎白花测交后代无矮茎红花
【答案】B
【分析】分析题文：高茎和矮茎分别由基因A、a控制，红花和白花分别由基因B、b控制，即高茎、红花为显性，则高茎红花的基因型为A_B_，高茎白花的基因型为A_bb，矮茎红花的基因型为aaB_，矮茎白花的基因型为aabb，红花A_B_自交后代表现型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1，是9：3：3：1的变式，说明亲本高茎红花的基因型是AaBb，且存在aB的雌配子或雄配子致死。
【详解】A、F1的表现型及比例为高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=7：3：1：1，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因的遗传符合自由组合定律，A正确；
B、亲本高茎红花的基因型是AaBb，理论上，高茎红花（9份）的基因型及比例为AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，矮茎红花（3份）的基因型及比例为aaBB：aaBb=1：2，对比题干都少了2份，说明aB的雌配子或雄配子不育，B错误；
C、F1高茎红花的基因型有1AABB、2AABb、1AaBB、3AaBb，其中基因型为AaBb的植株占3/7，C正确；
D、若F1中高茎红花植株（AaBb）的aB花粉不育，则该高茎红花作父本与矮茎白花（aabb）测交后代不会出现矮茎红花（aaB_），D正确。
故选B。
5. 血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙冻伤通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图。

注：T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列
下列分析不合理的是（ ）
A. 血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B. 低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C. 同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D. 若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达
【答案】B
【分析】基因与性状的关系为：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，二是基因通过控制蛋白质合成，直接控制生物的性状。
【详解】A、由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，所以血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的，A正确；
B、由图可知，低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多，T序列未改变，B错误；
C、由图可知，光照会促进HY5蛋白与G序列结合，激活Ruby基因，促进合成关键酶，使花色苷前体转为花色苷，增加“血量”，所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关，C正确；
D、由图可知，低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达，D正确。
故选B。
6. 育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。
下列分析不正确的是（ ）
A. 异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理
B. 杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体
C. 通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③
D. 射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上
【答案】A
【分析】杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，杂交后代①AABBCD与普通小麦AABBDD杂交得到杂交后代②，杂交后代②通过筛选获得杂交后代③。
【详解】A、异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得，A错误；
B、杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确；
C、杂交后代②通过筛选获得杂交后代③，杂交后代③含有抗病基因的染色体，有抗病性状，因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③，C正确；
D、射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确；
故选A。
7. 我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（ ）
A. 青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离
B. EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因
C. 高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变
D. 该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中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、青藏高原人群与平原人群为同一物种，不存在生殖隔离，A错误；
B、在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高，由此说明EPAS1基因可能是适应高原环境的关键基因，B错误；
C、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，高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变，C正确；
D、该研究为人群演化提供了分子水平的证据，D错误。
故选C。
8. 小鼠禁食24小时后，血浆中糖皮质激素（GC）浓度显著高于自由饮食小鼠，禁食期间GC的分泌调节过程如下图所示。抑制AgRP神经元的激活可完全阻断禁食引发的血浆GC浓度增加。

注：“+”代表促进，“-”代表抑制
据图分析不正确的是（ ）
A. 禁食期间GC分泌的调节方式属于神经-体液调节
B. 禁食期间GC通过调节细胞内代谢活动维持血糖平衡
C. AgRP神经元兴奋使BNST神经元对PVH区抑制加强
D. AgRP神经元活性变化在机体能量不足时发挥关键作用
【答案】C
【分析】激素作用的一般特征：微量高效、通过体液运输、作用于靶器官靶细胞。激素既不组成细胞结构，又不提供能量也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化，是调节生命活动的信息分子。
【详解】A、禁食期间，通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴分泌GC，该调节方式属于神经-体液调节，A正确；
B、禁食期间可以通过GC调节细胞内代谢活动维持血糖平衡，B正确；
C、AgRP神经元兴奋使BNST神经元对PVH区抑制减弱，C错误；
D、禁食期间血浆中糖皮质激素（GC）浓度显著高于自由饮食小鼠，AgRP神经元活性变化在机体能量不足时发挥关键作用，D正确。
故选C。
9. 研究者对小鼠注射过敏原卵清蛋白（蛋清的蛋白质成分）免疫小鼠，两周后让小鼠自由选择正常水和含有蛋清的水，检测小鼠饮水偏好，结果如图。

注：过敏原可激发体液免疫产生IgE抗体
以下叙述正确的是（ ）
A. 注射卵清蛋白后小鼠免疫自稳异常出现过敏反应
B. 野生型免疫鼠在饮用蛋清水后开始产生IgE抗体
C. 未免疫时破除IgE基因加强小鼠对蛋清水的偏好
D. 卵清蛋白诱发机体产生的IgE参与小鼠对过敏原的回避
【答案】D
【分析】过敏反应是过敏原再次侵入有过敏体质的机体时，初次接触过敏原使机体产生的抗体吸附在细胞表面这时与过敏原结合，进而使靶细胞释放组织胺等化学物质，引发过敏反应。
【详解】A、机体初次接触过敏原时，会经过体液免疫产生抗体，机体再次接触相同的过敏原时，才会发生过敏反应，注射卵清蛋白后小鼠不会出现过敏反应，A错误；
B、野生型免疫鼠在注射过敏原卵清蛋白后开始产生IgE抗体，B错误；
C、由图可知，敲除IgE基因，未免疫鼠和免疫鼠对蛋清水的偏好无差异，C错误；
D、由图可知，注射卵清蛋白后产生IgE抗体的免疫野生鼠对蛋清水偏好低，则卵清蛋白诱发机体产生的IgE参与小鼠对过敏原的回避，D正确。
故选D。
10. 科尔沁沙地处于我国北方半干旱农牧交错带，由于土地过垦和超载放牧导致植被大量破坏，土地荒漠化严重。科研人员研究植被恢复过程中群落物种组成，部分结果如下表。
下列说法正确的是（ ）
A. 科尔沁沙地恢复的演替类型属于初生演替
B. 人类活动只影响演替速度，不改变演替方向
C. 藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用
D. 禾本科植物在演替过程中一直占有很高的优势度
【答案】C
【分析】演替类型：（1）初生演替：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替，如光裸岩石上进行的演替；（2）次生演替：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替，如火灾过后的草原发生的演替。
【详解】A、科尔沁沙地恢复的演替具有土壤和一定的植被条件，属于次生演替，A错误；
B、人类活动能够影响群落演替的速度和方向，B错误；
C、据表可知，藜科植物在演替初期是优势种，据此推测藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用，C正确；
D、禾本科植物在演替过程中优势度从16.91到8.56又到66.38，并非一直占有很高的优势度，D错误。
故选C。
11. 下列关于生态学研究的叙述，错误的是（ ）
A. 通过建立数学模型预测田鼠数量的变化
B. 用标记重捕法调查土壤动物的丰富度
C. 用同位素标记法研究生态系统物质循环
D. 通过样方法调查生态系统的碳储量
【答案】B
【分析】1、调查种群密度常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。
2、土壤动物个体较小，但是活动能力较强，常用取样器取样法进行丰富的调查。
【详解】A、通过建立数学模型（数学公式或曲线）可预测田鼠数量的变化，A正确；
B、土壤动物个体较小，不能用标记重捕法调查土壤动物的丰富度，常用取样器取样法进行调查，B错误；
C、物质循环的实质是元素在生物群落与无机环境间的循环往复，可用同位素标记法研究生态系统物质循环，C正确；
D、通过样方法可以调查生态系统的碳储量，关键是做到随机取样，D正确。
故选B。
12. 糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。
注：20h后根据发酵状态进行陆续补料
以下叙述错误的是（ ）
A. 前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖
B. 仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长
C. 20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关
D. 可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高
【答案】B
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
【详解】A、由图可知，前20h麦芽糖的浓度在下降，细胞干重快速增加，推断消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖，A正确；
B、由题干信息可知，研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在发酵的不同时期都要检测罐内溶氧量，B错误；
C、好氧真菌黑曲霉可以以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关，C正确；
D、由图中信息可知，20h后根据发酵状态进行陆续补料，得到上述曲线图，所以可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高，D正确。
故选B。
13. 肿瘤细胞通过细胞膜上的PD-L1蛋白与机体T细胞膜上PD-1蛋白结合，抑制T细胞激活，实现免疫逃逸。科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，下列说法错误的是（ ）
A. 需用PD-1免疫小鼠以获得B细胞
B. 用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞
C. 杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清
D. 利用抗原-抗体结合的原理制备靶向药物
【答案】A
【分析】（1）动物细胞融合指用自然或人工方法使两个或多个不同的动物细胞融合成一个细胞的过程的技术。诱导动物细胞融合的方法有PEG（聚乙二醇）融合法，电融合法、离心，灭活病毒诱导法等。
（2）把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合，实际操作中有多种融合情况，B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，其中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合所得到的杂交瘤细胞就可能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。
【详解】A、科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，所以需用PD-L1免疫小鼠以获得B细胞，A错误；
B、诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法，其中生物方法是用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞，B正确；
C、动物细胞培养时需要添加血清，补充人工培养基缺乏的物质，所以杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清，C正确；
D、PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤利用的原理是抗原-抗体结合，利用抗体与靶抗原结合的特性携带其进入肿瘤细胞从而发挥作用，D正确。
故选A。
14. 乙醇是高中生物学实验的常用试剂。相关叙述错误的是（ ）
A 用无水乙醇分离光合色素
B. 用预冷的95%的乙醇析出DNA
C. 用70%的乙醇对外植体进行消毒
D. 用50%乙醇洗去苏丹Ⅲ染液浮色
【答案】A
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、光合色素易溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取色素，分离色素需要使用层析液，A错误；
B、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，用预冷的95%的乙醇析出DNA，B正确；
C、植物组织培养时，可用70%的酒精溶液对外植体消毒，C正确；
D、鉴定脂肪时，需用体积分数为50%的酒精溶液洗去苏丹Ⅲ染液浮色，D正确。
故选A
15. 近年来，我国采取一系列措施，使生态环境得到了明显改善。相关叙述错误的是（ ）
A. 统筹当前发展和长远发展的需要
B. 倡导节能环保的绿色生活方式
C. 完善生态环境保护的法律制度
D. 禁止一切对大自然的开发利用
【答案】D
【分析】环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称； 保护环境是人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用，防止自然环境受到污染和破坏； “低碳生活”就是指生活作息时要尽量减少所消耗的能量，特别是二氧化碳的排放量，从而低碳，减少对大气的污染，减缓生态恶化。
人口增长对生态环境的影响：（1）人口增长和开垦土地之间的关系：使耕地的污染和退化严重；（2）人口增长过快与森林资源的关系：使得越来越多的森林受到破坏；（3）人口增长过快与环境污染的关系：大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，加剧了环境污染；（4）人口增长过快与水资源的关系：用水量就会相应增加，同时污水也相应增加，而人均水资源减少；（5）人口增长过快与能源或矿产的关系：除了矿物燃料外，木材、秸秆都成了能源，给环境带来了压力。
【详解】A、统筹当前发展和长远发展的需要，有利于环境保护和资源利用，A正确；
B、倡导节能环保的绿色生活方式，可减少资源浪费，减小生态足迹，B正确；
C、完善生态环境保护的法律制度，可避免有意造成环境破坏，C正确；
D、保护环境的目的是为了合理利用自然，D错误。
故选D。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 昆虫取食可诱导植物激素茉莉酸（JA）迅速积累，进而激活植物防御反应。
（1）在植物防御反应中，JA作为___分子，通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。
（2）植物在响应虫害过程中乙烯含量也快速增加。为探究乙烯在JA合成中的作用，研究者进行实验。
①与野生型植株相比，昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调，说明乙烯___JA的合成。
②ERF蛋白具有转录激活活性，乙烯可促进该蛋白表达。研究者推测在JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列，并进行实验验证，结果如下图。

注：依据JA合成基因启动子序列制备双链DNA做探针
由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为___（填“有”或“无”），从而证实上述推测。
（3）将ERF启动子与荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）基因拼接后构建表达载体，与ERF基因表达载体共同导入烟草原生质体中。检测发现，导入ERF基因的细胞荧光强度显著高于对照组。该实验的目的是___。由此可知，昆虫取食后，ERF表达量通过___调节实现快速增加、进而诱导JA的迅速积累。
（4）昆虫取食还激活了脱落酸信号通路，进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述，多种植物激素并不是孤立地起作用，而是___调控植物的防御反应。
【答案】（1）信号 （2）①. 促进 ②. 无、无、有
（3）①. 探究ERF能否通过激活启动子来调控自身的表达 ②. 反馈
（4）共同
【分析】多种植物激素对植物生命活动的调节并不是孤立地起作用，而是共同调控植物的生命活动。
【解析】（1）在植物防御反应中，JA作为信号分子，通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。
（2）①与野生型植株相比，昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调，说明乙烯促进JA的合成。
②由图可知，1组有标记的野生型探针但无ERF蛋白，，故无阻滞带，3组有EFR蛋白，但存在1000倍未标记的野生型探针与EFR蛋白结合，故无阻滞带，4组有ERF蛋白和标记的野生型探针，故有阻滞带，故由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为无、无、有，从而证实上述推测。
（3）ERF启动子与荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）基因拼接后构建表达载体，与ERF基因表达载体共同导入烟草原生质体中。检测发现，导入ERF基因的细胞荧光强度显著高于对照组。该实验的目的是探究ERF能否通过激活启动子来调控自身的表达。由此可知，昆虫取食后，ERF表达量通过反馈调节实现快速增加、进而诱导JA的迅速积累。
（4）昆虫取食还激活了脱落酸信号通路，进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述，多种植物激素并不是孤立地起作用，而是共同调控植物的防御反应。
17. 细胞体积的调节
有些细胞的体积可自身进行调节。这些细胞的吸水和失水不仅仅涉及水分的流入和流出，还主要涉及到细胞内外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO3-五种无机盐离子流入流出的调节过程（溶液中HCO3-增加会升高溶液pH，而H+反之）。
细胞急性膨胀后，通过调节使细胞体积收缩称为调节性体积减小（RVD）。将细胞置于低渗溶液中，加入酪氨酸激酶抑制剂后细胞体积的变化如图1。研究发现酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，Cl-流出量是K+的两倍多，但此时细胞膜电位没有发生改变。
细胞急性收缩后，通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加（RVI），RVI期间细胞有离子出入，细胞膜电位没有发生变化。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2的比例共转运进细胞的转运蛋白。将细胞置于高渗溶液中，并用NKCC抑制剂处理，细胞体积的变化如图2。RVI期间激活Cl-/HCO3-交换转运蛋白（两种离子1：1反向运输，HCO3-运出细胞），测定在不同蛋处理条件下，胞外pH的变化（图3），DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂。RVI期间引发离子出入的原因涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新。
细胞通过调节，维持体积的相对稳定。细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动等也与细胞调节性的体积改变有关，如分裂间期细胞体积的增加。

（1）图1实验开始时细胞吸水体积增加的原因是___。
（2）图1结果说明RVD过程中有___的参与。依据材料中划线部分推测：在此过程中有其他___（填“阳”或“阴”）离子的流出，导致膜电位不发生变化。
（3）RVI期间，存在运出细胞的阳离子、此阳离子与Na+利用其他膜蛋白反向共转运。根据图3结果可推知此离子是___，理由是___。
（4）综合以上信息，请在答题卡的图中标出参与RVI过程的转运蛋白（用僵表示）及其运输的物质，并用箭头标明运输方向___。
（5）请概括当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制___。
【答案】（1）细胞内渗透压高于细胞外渗透压
（2）①. 酪氨酸激酶 ②. 阳
（3）①. H+ ②. 与高渗溶液处理相比，高渗溶液+DIDS处理，抑制HCO3-运出细胞，胞外pH降低，可知胞外H+浓度提高，表明与Na+反向共转运的离子是H+
（4）
（5）外界渗透压改变后，细胞通过体积改变诱发细胞代谢改变，进而诱发离子出入细胞，细胞吸水或失水，进而使细胞体积趋近于原体积
【分析】细胞的吸水和失水的原因与细胞内外的渗透压有关。
【解析】（1）细胞吸水体积增加的原因是细胞内的渗透压大于（高于）细胞外渗透压。
（2）依据图1所示，在低渗环境下，加入酪氨酸激酶抑制剂后，细胞体积的相对明显增大，说明RVD过程中有酪氨酸激酶的参与。依据划线信息，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，但Cl-流出量是K+的两倍多，细胞膜电位没有发生改变，可以推测出，在此过程中，还有其他阳离子的流出，才能保证膜电位不发生变化。
（3）依据图3可知，与高渗溶液处理相比，高渗溶液+DIDS处理，由于DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂，所以DIDS抑制HCO3-运出细胞，胞外pH降低，可知胞外H+浓度提高，而依据题干，RVI期间，存在运出细胞的阳离子，与Na+利用其他膜蛋白反向共转运，表明与Na+反向共转运的阳离子是H+。
（4）依据题干信息的已知条件，可知判断出参与RVI过程的转运蛋白及其运输的物质，具体如图：
（5）根据题干信息，RVI期间引发离子出入的原因除了与渗透压有关外，还涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新，说明当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制为：外界渗透压改变后，细胞通过体积改变诱发细胞代谢改变，进而诱发离子出入细胞，细胞吸水或失水，进而使细胞体积趋近于原体积。
18. 紫茎泽兰根、茎、种子皆可繁殖且能产生多种化感物质抑制其他生物生长，是我国危害最严重的入侵植物。在防除过程中，紫茎泽兰残体亟待无害化处理与资源化利用。
（1）紫茎泽兰入侵会造成___降低或丧失，影响当地生态系统的___性。
（2）以紫茎泽兰为原料，野外就近接种可降解化感物质的高温纤维梭菌（最适温度60~65℃）进行堆肥发酵，检测堆肥温度和堆肥基质中两种主要化感物质含量变化，如图1。
据图推测5～10天化感物质含量下降速率最快的原因：一方面___一方面___，有利于化感物质的快速分解。
（3）将未经堆肥（UA）和经过堆肥（CA）的紫茎泽兰浸提液加入灭菌土壤中，接种三种土壤真菌后检测生长情况，如图2。
结果表明___。将UA组、CA组紫茎泽兰风干粉碎后加入到种植有玉米幼苗的土壤中，60天后检测发现UA组玉米的生物量显著低于对照，而CA组则显著高于对照。
（4）与上述研究相关叙述，正确的有___（多选）。
A. 堆肥过程中堆肥基质的有机物总量增加，肥力增强
B. 发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中杂菌的消毒和灭菌
C. 发酵初期堆肥温度升高有利于高温纤维梭菌占据竞争优势
D. 堆肥发酵可分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险
E. 堆肥发酵可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害
F. 无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的协调原理
【答案】（1）①. 生物多样性 ②. 稳定
（2）①. 高温纤维梭菌数量较多 ②. 堆肥温度达到高温纤维梭菌的最适温度，使其代谢旺盛
（3）堆肥处理降低了紫茎泽兰（浸提液）对三种土壤真菌生长的抑制作用 （4）CDE
【分析】入侵种往往在入侵地能够大量繁殖，其原因是入侵地的生长条件适宜、缺乏捕食者等天敌、入侵种本身竞争力强、适应性强，在与本地物种的竞争中占据优势，生物入侵会导致入侵地生物多样性降低，生态系统的自我调节能力降低，稳定性降低。
【解析】（1）由于入侵地环境比较适合紫茎泽兰繁殖，并且入侵地没有其天敌（例如捕食者），在与本地物种竞争中更加占据优势等多方面原因，使得紫茎泽兰能在入侵地大量繁殖；紫茎泽兰泛滥后降低了入侵地群落的物种丰富度，使生态系统生物多样性降低、营养结构更加简单，自我调节能力减弱，稳定性也降低。
（2）图1中，5～10天温度64℃左右，处于高温纤维梭菌最适温度范围内，高温纤维梭菌代谢旺盛，迅速增殖，产生较多的高温纤维梭菌，使5～10天化感物质含量下降速率最快。
（3）图2中，UA组与对照组相比，菌落生长情况较差,说明紫茎泽兰（浸提液）对三种土壤真菌生长有抑制作用，CA组的菌落生长情况比UA组好，与对照组无明显差异，说明堆肥处理降低了紫茎泽兰（浸提液）对三种土壤真菌生长的抑制作用。
（4）A、堆肥过程中堆肥基质的有机物总量减少，肥力增强，A错误；B、发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中高温纤维梭菌的生长繁殖，B错误；发酵初期堆肥温度升高，接近高温纤维梭菌的最适温度60~65℃，其他微生物可能在高温下死亡，有利于高温纤维梭菌占据竞争优势，C正确；D、堆肥发酵可以降低了紫茎泽兰中的化感物质对土壤微生物生长的抑制作用，有利于分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险，D正确；E、堆肥发酵可以降低了紫茎泽兰中的化感物质对土壤微生物生长的抑制作用，有利于分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险，可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害，E正确；F、无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的循环原理，F错误。故选CDE。
19. 运动一定时间之后，机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。
（1）高强度运动初期时，氧气与[H]在___（场所）结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化，持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。
（2）研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点（乳酰化修饰）。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验，检测肌细胞中相关指标，结果如下表
①据表中数据推测持续高强度运动诱发___，减弱骨骼肌氧化磷酸化强度，使运动耐力下降。
②敲除小鼠AR基因，进行持续高强度运动模拟实验，发现P酶活性始终高于野生型。
③研究者用小鼠肌细胞进行如图1中实验，推测：AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰，依据是___。

（3）H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。

由结果可知，持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，___，AR蛋白含量升高。
（4）上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生，超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强，适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理，并说明理由___。
【答案】（1）线粒体内膜
（2）①. P酶乳酰化修饰使其活性降低 ②. 四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近
（3）H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用
（4）合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力
不合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞
【分析】氧气与[H]结合发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。
【解析】（1）氧气与[H]结合生成水发生在线粒体内膜。
（2）①分析表中数据，持续高强度运动30min后，P酶乳酰化水平升高，P酶相对活性下降，说明持续高强度运动诱发P酶乳酰化修饰使其活性降低，减弱骨骼肌氧化磷酸化强度，使运动耐力下降。
③分析图1实验结果，四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近，推测AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰，使P酶活性下降。
（3）由结果可知，干扰H蛋白的表达使H蛋白无法表达，AR蛋白增多，而氧气含量变化可调控AR蛋白降解，可推测是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用，AR蛋白含量升高。
（4）此观点我们可辩证的看待，从两方面进行分析：
合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力。
不合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞。
20. 贾第虫是寄生于人畜肠道内的单细胞动物，能依靠端粒酶维持端粒长度，反复传代呈现“永生化”。
（1）端粒是___两端的DNA—蛋白质复合体，正常情况下会随细胞分裂次数增加而逐渐截短，最终损伤端粒内侧正常基因，使细胞活动趋于异常。贾第虫端粒酶由RNA和逆转录酶组成，能以RNA为___催化合成新的端粒DNA序列，T区是逆转录酶的RNA结合功能域。
（2）研究者筛选出多种能与T区结合的蛋白，其中蛋白Z为贾第虫特有。通过图1所示实验进行验证（Myc和HA是已知短肽）。
①为验证各组动物细胞均表达了相应的融合基因，可对___进行电泳后，做抗原—抗体杂交检测。
②通过比较___两组的___抗体的检测结果证实T区与蛋白Z能够结合。
（3）研究者根据蛋白Z的基因序列设计核酶基因表达载体转染贾第虫，核酶可特异性结合并剪切Z基因的mRNA。检测贾第虫体内端粒酶活性，结果如图2。

①端粒酶活性检测的原理是：端粒酶可将重复序列—（TTAGGG）连续加到寡核苷酸序列二（AATCCGTCGAGAGTT）的3'末端合成端粒DNA序列；根据___设计引物对端粒DNA序列进行PCR扩增，电泳检测产物；端粒酶活性越大，电泳条带___。
②检测还发现：随着培养时间的延长，转基因贾第虫的端粒缩短而对照组无明显变化，对照组贾第虫数量显著增加而转基因贾第虫数量无明显变化。结合图2结果，解释贾第虫“永生化”的原因___。
（4）基于上述实验，提出一个研发贾第虫病特异性药物的方向___。
【答案】（1）①. 染色体 ②. 模板
（2）①. 总蛋白 ②. 乙、丙 ③. 抗Myc
（3）①. 序列一、二（重复序列和寡核苷酸）②. 数目越多 ③. Z蛋白可通过结合T区提高端粒酶活性，从而维持染色体端粒的长度，促进贾第虫反复传代
（4）研发抑制Z蛋白或T区活性的药物；研发抑制Z蛋白与T区结合的药物
【分析】由题意可知，端粒酶具活性，端粒DNA的相对长度就不会减少，说明端粒长度的保持、修复都与端粒酶有关；端粒是染色体两端DNA和蛋白质的复合体，贾第虫端粒酶由RNA和逆转录酶组成，能以RNA为模板修复端粒DNA。
【解析】（1）端粒是染色体两端的DNA—蛋白质复合体，正常情况下会随细胞分裂次数增加而逐渐截短，最终损伤端粒内侧正常基因，使细胞活动趋于异常。贾第虫端粒酶由RNA和逆转录酶组成，能以RNA为模板催化合成新的端粒DNA序列，T区是逆转录酶的RNA结合功能域；
（2）①由题意可知，各组动物细胞均表达了相应的融合基因，就会得到相应的蛋白质，可以对总蛋白质进行电泳，并做抗原—抗体杂交检测相应的蛋白质；
②由图可知，甲、乙、丙三组抗体检测的结果是，甲组缺乏抗HA抗体，乙组有抗HA抗体和抗MYC抗体，丙组含有抗HA抗体，因此通过比较乙组和丙组的抗Myc抗体的检测结果证实T区与蛋白Z能够结合；
（3）①根据序列—和序列二来设计引物对端粒DNA序列进行PCR扩增，电泳检测产物；端粒酶活性越大，电泳条带数目越多；
②结合图2结果，解释贾第虫“永生化”的原因Z蛋白可通过结合T区提高端粒酶活性，从而维持染色体端粒的长度，促进贾第虫反复传代；
（4）由题意及电泳结果说明，可研发抑制Z蛋白或T区活性的药物或研发抑制Z蛋白与T区结合的药物来研发贾第虫病特异性药物。
21. 栽培水稻（二倍体）主要有亚洲栽培稻和非洲栽培稻两种类型，二者育性均正常，杂交可以产生具有杂种优势的后代，但远缘杂交带来的杂种不育现象，严重限制了杂种优势的利用。研究人员对杂种不育的相关基因进行了研究。
（1）亚洲栽培稻与非洲栽培稻进行杂交，得F1，F1自交得F2，观察每一代植株的花粉育性。亲本花粉育性正常，F1花粉一半不育，F2植株花粉可育与一半不育之比为1：1。请写出F1产生的雌配子种类数及比例___。
（2）研究发现非洲栽培稻与花粉育性相关的基因G。
①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。以上结果可知，Gg个体产生的不含___基因的花粉育性极低（不育）。
②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有___种。
③观察发现gg个体花粉全可育。综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是___。
（3）Gg细胞中转入一个G基因，整合至染色体上，获得的转基因个体花粉育性有大幅度提高，则G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一及占比___；位置二及占比___。
【答案】（1）两种、1：1
（2）①. G ②. 两 ③. 杀死不含G基因的雄配子（保护含G基因的花粉）
（3）①. 被转入到原G基因的非同源染色体上，3/4 ②. 被转入g基因所在染色体上，1（或比例介于0.75~1之间）
【分析】由题意可知，亚洲栽培稻和非洲栽培稻杂种花粉育性降低，研究者试图通过基因敲除的方法研究育性降低的原因。
【解析】（1）经统计，F2植株花粉育性的表现型及比例为可育：一半不育=1:1，可育与不可育由一对基因控制，F1产生的雌配子种类数为两种，比例为1：1。
（2）①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。Gg个体产生的不含G基因的花粉育性极低（不育）。
②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有GG、Gg，共2种。
③观察发现gg个体花粉全可育，综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是杀死不含G基因的雄配子（保护含G基因的花粉）。
（3）G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一被转入到原G基因的非同源染色体上，占比为3/4，位置二被转入g基因所在染色体上，占比为1。
藜科
禾本科
豆科
演替时间（年）
种数
优势度
种数
优势度
种数
优势度
1
4
80.71
1
16.91
-
-
12
3
12.12
6
8.56
1
1.94
30
4
17.19
9
66.38
3
0.43
检测指标
运动0min
运动30min
P酶相对活性（%）
100
35
P酶乳酰化水平（%）
9
70