湖北省圆创联盟2024—2025学年高三下学期3月联考生物（解析版）

这是一份湖北省圆创联盟2024—2025学年高三下学期3月联考生物（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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. 某同学用紫色洋葱鳞片叶进行质壁分离实验，观察到部分细胞如图所示状态。若将该材料置于清水中，短时间内该部分细胞不会发生的是（ ）
A. 液泡颜色变浅B. 细胞体积增大
C. 细胞液渗透压降低D. 原生质体吸水速率逐渐减小
【答案】B
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性（细胞体积大，成熟的细胞才能发生质壁分离）。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出，液泡的体积缩小，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质体的伸缩性较大，所以在细胞壁停止收缩后，原生质体继续收缩，这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开，原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。如果把发生了质壁分离现象的细胞再浸入浓度很低的溶液或清水中，外面的水就进入细胞，液泡变大，整个原生质层又慢慢恢复到原来的状态，这种现象叫做质壁分离复原。
【详解】A、质壁分离复原时，细胞通过渗透作用吸水，液泡体积逐渐增大，紫色洋葱表皮细胞的液泡颜色因稀释而变浅。这是渗透作用吸水的直接结果，A正确；
B、虽然细胞吸水，但细胞壁的弹性有限，会限制细胞体积的显著增大。在短时间内，细胞体积可能略有膨胀，但不会像动物细胞（如红细胞）那样明显膨胀甚至破裂。因此，体积“增大”这一描述在此题中属于“不会发生”，B错误；
C、清水中的细胞因吸水，细胞液被稀释，溶质浓度下降，渗透压随之降低，C正确；
D、随着水分进入，细胞液与外界溶液的浓度差逐渐减小，吸水动力（渗透压差）减弱，因此吸水速率逐渐降低，D正确。
故选B。
2. 线粒体DNA（mtDNA）突变会导致能量代谢障碍，引发多种疾病。下列叙述正确的是（ ）
A. mtDNA突变通过父亲遗传给后代
B. muDNA通过半保留复制传递遗传信息
C. mDNA编码的蛋白质都在线粒体基质中发挥作用
D. 线粒体内膜折叠形成的嵴为DNA复制提供附着位点
【答案】B
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与。
【详解】A、mtDNA为母系遗传，因为精子中的线粒体几乎不进入卵细胞。父亲的mtDNA不会传递给子代，A错误；
B、mtDNA为环状双链结构，其复制方式与核DNA相同，均为半保留复制。这是DNA复制的普遍机制，确保遗传信息的准确传递，B正确；
C、mtDNA编码的蛋白质包括部分呼吸链酶（如细胞色素氧化酶），这些酶位于线粒体内膜，而非基质，C错误；
D、嵴的作用是扩大内膜面积，为有氧呼吸第三阶段的酶（如ATP合酶）提供附着位点。DNA复制与嵴结构无关，mtDNA位于线粒体基质中，D错误。
故选B。
3. 研究发现，PINK1蛋白在线粒体膜电位下降时积累，招募Parkin蛋白泛素化线粒体，进而被自噬体吞噬。下列叙述错误的是（ ）

A. 线粒体自噬过程需要溶酶体参与
B. Parkin基因突变可导致受损线粒体积累
C. PINK1蛋白的积累可促进线粒体自噬
D. 线粒体自噬异常不影响细胞凋亡吞噬泡
【答案】D
【分析】细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。
【详解】A、自噬体包裹受损线粒体后，与溶酶体融合，溶酶体中的水解酶降解线粒体内容物，这是自噬的核心步骤，A正确；
B、Parkin蛋白的作用是泛素化线粒体膜蛋白，标记其被自噬体识别。若Parkin突变，无法标记受损线粒体，导致其堆积，B正确；
C、PINK1在线粒体膜电位下降时稳定积累，招募Parkin蛋白启动自噬。PINK1的积累是触发自噬的关键信号，C正确。
D、受损线粒体无法清除，会加剧凋亡，D错误。
故选D。
4. 多巴胺（DA）是一种兴奋性神经递质，与突触后膜受体结合后，通过囊泡回收或酶解终止信号。可卡因是一种精神类毒品，可以通过抑制DA回收使突触间隙DA增多。长期使用可卡因后，突触后膜DA受体减少。下列分析错误的是（ ）
A. DA的释放方式与回收方式相同
B. 使用可卡因可能导致突触后膜持续兴奋
C. 长期使用可卡因后需更大剂量才能获得同等效果
D. DA受体减少是生物适应长时间多巴胺增多的结果
【答案】A
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡通过胞吐释放神经递质（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），从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【详解】A、DA的释放是胞吐（需要囊泡与突触前膜融合），回收是通过转运蛋白的主动运输（逆浓度梯度）。两者机制完全不同，A错误；
B、可卡因抑制DA转运蛋白，使突触间隙DA浓度升高，持续激活突触后膜受体，延长兴奋信号，B正确；
C、长期高浓度DA刺激导致突触后膜受体减少（负反馈调节），需更多DA才能达到相同效果，C正确；
D、受体下调是细胞避免过度反应的适应性机制，D正确。
故选A。
5. 某患者出现甲状腺功能减退症状，实验室检测显示：血液中促甲状腺激素（TSH）水平显著升高，甲状腺激素水平显著降低，具有高浓度的抗TSH受体的抗体。根据上述结果，与该患者相关叙述正确的是（ ）
A. 抗TSH受体的抗体阻断TSH与受体结合
B. 抗TSH受体的抗体模拟TSH功能，激活甲状腺
C. 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）不足
D. 该病通过注射促甲状腺激素释放激素可以根治
【答案】A
【分析】甲状腺激素的分级调节和反馈调节：下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素(TRH)，来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH)，TSH则可以促进甲状腺的活动，合成和释放甲状腺激素。当甲状腺激素达到一定浓度后，这个信息又会反馈给下丘脑和垂体，从而抑制两者的活动，这样甲状腺激素就可以维持在相对稳定水平。
【详解】A、抗体与TSH受体结合后，阻止TSH正常结合，导致甲状腺无法被激活，甲状腺激素（TH）分泌减少，A正确；
B、若抗体模拟TSH功能，TH分泌应增加，但患者TH水平显著降低，说明抗体起阻断作用，B错误；
C、患者TSH水平升高，说明下丘脑-垂体轴功能正常（TRH促进TSH分泌）。若下丘脑病变，TSH应减少，C错误；
D、自身免疫病的根本原因是免疫系统异常，注射TRH仅能短暂缓解症状，无法根治，D错误。
故选A。
6. 某单基因隐性遗传病由基因a引起。现有两只均为该病携带者的雄猫和雌猫，希望通过CRISPR/Cas9技术对生殖细胞进行编辑，然后采用人工授精，确保子代不患病。已知CRISPR/Cas9技术可精准修改基因序列，以下最合理的策略是（ ）
A. 将雄猫的精子中A修正为a，使子代基因型为Aa或aa
B. 将雌猫的卵子中a修正为A，使子代基因型为AA或Aa
C. 在胚胎中增强A基因的表达，以掩盖隐性致病基因a的影响
D. 无法通过编辑隐性基因a实现目标，需直接删除A基因
【答案】B
【分析】（1）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达；
（2）从分子水平上检测目的基因的方法：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；
（3）由题意可知，CRISPR/Cas9基因编辑系统（可以实现对双链DNA的精确切割），其与限制性内切核酸酶功能相似。
【详解】A、雄猫为携带者（Aa），精子可能携带A或a。若将A修正为a，则精子基因型为a，与雌猫的卵子（a）结合后，子代基因型为aa（患病），或Aa（携带者）。此操作反而增加患病风险，不符合“确保子代不患病”的目标，A错误；
B、雌猫为携带者（Aa），卵子基因型为A或a。若将a修正为A，卵子基因型均为A，与雄猫的精子（A或a）结合后，子代基因型为AA（显性纯合，健康）或Aa（携带者，表型健康）。此策略确保子代不患病，B正确；
C、增强A基因表达可能部分掩盖隐性致病基因a的影响，但无法从遗传上根除致病基因。子代仍可能携带a基因，存在后代传递风险，C错误；
D、A基因是显性正常基因，删除A基因会导致子代基因型为aa（患病），完全违背题目目标，D错误。
故选B。
7. 某湖泊水体富营养化后，藻类大量繁殖，溶解氧下降。引入鲢鱼（滤食藻类）后，藻类减少，溶解氧回升。但持续高密度养殖鲢鱼，溶解氧再次下降。下列分析错误的是（ ）
A. 初次藻类减少是因鲢鱼的捕食压力
B. 鲢鱼排泄物增加可导致溶解氧再次下降
C. 该过程说明生态系统自我调节能力有一定限度
D. 持续高密度养殖鲢鱼，溶解氧再次下降体现生态系统正反馈调节
【答案】D
【分析】生态系统的调节能力主要是通过反馈（feedback）来完成的。反馈又分为正反馈和负反馈两种。负反馈对生态系统达到和保持平衡是必不可少的。正负反馈的相互作用和转化，保证了生态系统可以达到一定的稳态。生态系统稳定性即为生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。不同生态系统的自我调节能力是不同的。一个生态系统的物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。
【详解】A、鲢鱼作为滤食性鱼类，直接捕食藻类，导致藻类生物量减少，溶解氧因光合作用减弱而下降，A正确；
B、鲢鱼排泄物中有机物被分解者分解，分解过程消耗氧气，导致溶解氧再次下降，B正确；
C、生态系统的自我调节能力受物种组成和环境容量限制，高密度养殖超出调节阈值，系统无法恢复平衡，C正确；
D、持续高密度养殖鲢鱼，溶解氧再次下降，这体现的是生态系统的负反馈调节，因为溶解氧下降会对生态系统起到抑制作用，而不是正反馈调节，D 错误。
故选D。
8. 植物光敏色素phyB在红光下被激活，调控幼苗下胚轴伸长。突变体phyB无法感知红光，表现为下胚轴过度伸长。外施赤霉素（GA）可使突变体表型恢复正常。下列分析正确的是（ ）
A. 红光可能促进野生型幼苗GA的合成
B. phyB通过抑制GA合成调控下胚轴伸长
C. GA合成缺陷突变体在红光下下胚轴缩短
D. phyB与GA在下胚轴调控中起相反作用
【答案】A
【分析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。光信号传导的结构基础是光敏色素，本质是蛋白质，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，主要吸收红光和远红光。
【详解】A、植物光敏色素phyB在红光下被激活，调控幼苗下胚轴伸长，而GA能促进细胞伸长，因而推测红光可能通过促进野生型幼苗GA的合成调控幼苗下胚轴伸长，A正确；
B、突变体phyB无法感知红光，无法被激活，因而表现为下胚轴过度伸长，说明phyB在红光下可抑制下胚轴伸长，外施赤霉素（GA）可使突变体表型恢复正常，因而推测，phyB通过促进GA合成调控下胚轴伸长，B错误；
C、外施赤霉素（GA）可使突变体表型恢复正常，据此推测GA合成缺陷突变体缺乏GA，下胚轴表现为过度伸长，C错误；
D、phyB红光下抑制下胚轴伸长，而GA合成或信号传导抑制下胚轴伸长，两者作用相同，D错误。
故选A。
9. 在加拉帕戈斯群岛的某岛屿上，生物学家发现两种地雀种群（A和B）因历史上火山活动被分隔在东西两侧。A种群以硬壳果实为主食，B种群以昆虫为食。随环境湿度下降，硬壳果实比例增加，A种群喙厚度逐渐增厚；B种群中喙较薄的个体更易捕捉昆虫，但喙过薄会降低幼鸟破壳成功率。近年一次台风摧毁了隔离屏障，两种群重新接触并发生杂交。研究者发现：杂交后代喙厚度呈连续分布，但生存率显著低于纯种后代。以下推论最合理的是（ ）

A. 喙厚度的进化是由环境直接诱导形成的
B. 自然选择对A、B种群喙厚度的作用方向始终一致
C. 杂交降低了种群的遗传多样性，导致适应性衰退
D. 喙厚度受多基因调控，并在不同环境中面临权衡选择
【答案】D
【分析】适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、进化是自然选择作用于已有变异的过程，环境不能直接诱导性状改变。喙厚度的差异源于遗传变异和选择压力，A错误；
B、A种群以硬壳果实为食，喙厚更有利，B种群以昆虫为食，喙薄更灵活，两者面临不同的选择压力，作用方向相反，B错误；
C、杂交可能增加遗传多样性，但杂交后代生存率低是因基因组合不适应环境（如喙厚度中间型在两种环境中均不占优），而非多样性减少，C错误；
D、喙厚度是多基因性状，A种群在干燥环境中需厚喙破壳，B种群需薄喙捕虫。杂交后代的中间型在两种环境中均不占优，体现权衡选择，D正确。
故选D。
10. 某多年生草本植物的花色由两对独立遗传的等位基因（A/a、B/b）控制。已知只有当A基因不存在时，B/b基因才会表达。研究人员进行了以下两组实验：
根据实验结果，下列推断正确的是（ ）
A. 当A基因存在时，花色可由A基因直接合成
B. 基因型为aa的个体无法合成色素，表现为黄花
C. 甲、乙和丙的基因型分别为AAbb、aaBB和Aabb
D. 甲乙杂交的子二代白花植株中稳定遗传的比例为1/3
【答案】D
【分析】基因自由组合定律实质：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。
【详解】A、题目明确“只有当A基因不存在时，B/b基因才会表达”，说明A基因抑制B/b表达，而非直接合成色素，白花表型是A基因抑制B/b的结果，A错误；
B、由表可知，黄色为aabb，说明aa的个体可以合成色素，B错误；
C、据表可知，由于甲乙杂交的子二代出现12:3:1，是9：3：3：1的变式，说明F1为AaBb，由于A基因不存在时，B/b基因才会表达，所以白花植株为A_B_、A_bb，紫花植株为aaB_，黄花植株为aabb，则亲本为甲AAbb×乙aaBB，乙aaBB×丙杂交，子代为白花（A_B_、A_bb）：紫花（aaB_）=1：1，所以丙为Aa_ _就可以，有多种基因型，C错误；
D、甲乙杂交（AAbb×aaBB子代为AaBb）的子二代白花植株（A_B_、A_bb）中稳定遗传（AABB、AABb、AAbb）比例均为（1/16+2/16+1/16）/（12/16）=1/3，D正确。
故选D。
11. 某二倍体植物的花粉母细胞减数分裂时，观察到某对同源染色体联会异常，形成“十字形”结构，如图所示。进一步研究发现，该植株自交后，子代中约50%个体表现为叶片白斑、生长迟缓，且无法产生正常花粉。下列分析错误的是（ ）
A. 该植株体细胞在有丝分裂时，子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同
B. 该变异属于染色体易位，导致联会时两对同源染色体形成“十字形”结构
C. 该植株减数分裂时，可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子
D. 子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑，说明父本或母本配子中部分染色体缺失
【答案】D
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位。
【详解】A、有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因此子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同。该植株体细胞进行有丝分裂时也遵循这一规律，A正确；
B、从图中可以看出，非同源染色体之间发生了片段的交换，这种变异属于染色体结构变异中的易位。由于易位，导致在减数分裂联会时两对同源染色体形成“十字形”结构，B正确；
C、在该植株减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子，C正确；
D、子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑，但可能没有发生染色体数量上的缺失，D错误。
故选D。
12. 某高山草甸生态系统受气候变暖影响，雪线上升，原本被积雪覆盖的裸岩区逐渐被地衣和苔藓群落占据。10年后，该区域演替为以灌木为主的群落，并出现少量乔木幼苗。研究者发现：
①灌木通过密集根系与草本植物竞争水分和无机盐，导致草本植物减少
②乔木幼苗分布区土壤有机质含量显著高于灌木区
③鸟类多样性在灌木群落阶段达到峰值，乔木入侵后开始下降
④土壤微生物分解速率在演替后期加快
基于上述信息，下列推论合理的是（ ）
A. 气候变暖改变了演替方向，直接导致乔木成为优势种
B. 灌木通过种内竞争维持自身优势，是演替的主导因素
C. 鸟类多样性变化仅由乔木入侵导致的食物资源减少引起
D. 土壤有机质积累与微生物活动共同加速了其向乔木群落的演替
【答案】D
【分析】群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面 或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替：是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、气候变暖是间接因素（如雪线上升、裸岩暴露），直接原因是土壤有机质积累和微生物分解加速，为乔木提供生长条件，A正确；
B、灌木通过种间竞争（与草本植物争夺水分和无机盐）占据优势，而非种内竞争，B正确；
C、鸟类多样性下降还可能因栖息地结构改变（如灌木减少、乔木遮蔽），并非仅食物减少，C正确；
D、灌木根系促进土壤有机质积累，微生物分解加快养分循环，为乔木幼苗提供更肥沃的土壤，推动演替，D错误。
故选D。
13. 某湿地生态系统中，浮游藻类通过光合作用固定能量，其物质传输关系如下。现因污染导致水体透明度下降，沉水植物（如金鱼藻）大量死亡，出现水华现象。

以下分析正确的是（ ）
A. 污染后，藻类到浮游动物的能量传递效率就会显著升高
B. 底栖动物的总同化量可能因有机碎屑增加而上升
C. 鹭的种群数量会因鱼类能量来源减少而先增后减
D. 沉水植物死亡导致生态系统抵抗力稳定性增强
【答案】B
【分析】（1）竞争是指两种生物生活在-起，因为争夺资源、空间等而发生斗争的现象。因为空间、食物有限，两种生物呈现出“你死我活”的变化，导致“强者更强弱者更弱”，甚至弱者最终被淘汰如果两个物种生存能力相当,因为竞争和种内斗争的双重调节,使两种生物互为消长，能长期共存于同一环境中，表现出趋同进化。
（2）捕食关系是指一种生物以另一种生物为食，一般表现为"先增者先减，后增者后减”的不同步变化，即"此消彼长,此长彼消”，先增先减的是被捕食者，后增后减的是捕食者。
【详解】A、能量传递效率由营养级间同化量比值决定（约10%~20%），藻类减少不会显著提高传递效率，A错误；
B、沉水植物死亡后分解为有机碎屑，底栖动物（如螺类）以碎屑为食，同化量可能增加，B正确；
C、鱼类因藻类减少而数量下降，鹭作为捕食者会直接减少，无“先增”阶段，C错误；
D、沉水植物死亡导致物种减少，营养结构简化，抵抗力稳定性下降，D错误。
故选B。
14. 下图为pUC18质粒图谱，已知目的基因两侧的酶切位点为EcRI和BamHI。现需将目的基因插入质粒的LacZ基因内，形成重组质粒并导入受体细胞。下列限制酶组合选择及后续处理最合适的是（ ）
（注：图中amp8为氨苄青霉素抗性基因、Ori为复制原点，LacZ表达产物可使X-gal的培养基呈现蓝色）
A. 用BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素的培养基
B. 用EcRI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基
C. 用EcRI和BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含X-gal的培养基
D. 用EcRI和BamHI酶切质粒和目的基因、将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取方法有从基因文库中获取、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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。（4）目的基因的检测与鉴定分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、单酶切可能导致目的基因反向插入或质粒自连，无法确保定向克隆，A错误；
B、同理，单酶切无法避免自连，且LacZ基因未被完全破坏，无法有效筛选重组体，B错误；
C、缺少氨苄青霉素筛选，无法排除未成功转化的细菌（不含质粒），C错误；
D、双酶切（EcRI和BamHI）确保目的基因定向插入LacZ基因内部，破坏其表达。重组质粒在含X-gal的培养基上呈白色，非重组质粒呈蓝色。氨苄青霉素筛选仅保留含质粒的细菌，D正确。
故选D。
15. 在利用酵母菌进行酒精发酵的过程中，需要严格控制发酵罐内的氧气含量。某次发酵时，工作人员由于操作失误，使发酵罐内氧气含量远超正常水平，结果发现酒精产量大幅下降，同时检测到发酵液中二氧化碳和醋酸含量明显上升，且检测得知发酵罐内的葡萄糖剩余量与正常发酵时相差无几。对此现象最合理的解释是（ ）
A. 高温使产生酒精的酶变性失活
B. 搅拌速度过快导致有杂菌污染
C. 氧气过量改变酵母菌代谢途径，酒精生成减少
D. 高氧气含量促进酵母菌有氧呼吸，大量消耗葡萄糖
【答案】C
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厌氧微生物，在缺氧条件下进行无氧呼吸，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的细胞核，属于真核生物，适宜酵母菌生长的温度范围是18~30°C；
【详解】A、题目未提及温度变化，且葡萄糖剩余量正常，说明酶未失活，A错误；
B、搅拌速度过快，使发酵罐内氧气含量远超正常水平，导致醋酸菌等杂菌生存产生醋酸，B错误；
C、氧气充足时，酵母菌优先进行有氧呼吸，无氧发酵（酒精生成）被抑制，酒精生成减少，C正确；
D、葡萄糖消耗量未明显改变。说明酵母菌未大量消耗葡萄糖，D错误。
故选C。
16. 科研人员利用育种手段得到两种烟草突变体，其与野生型性状差异如下：甲的叶肉细胞缺乏硝酸还原酶，无法在硝酸盐环境下生存；乙的根细胞对卡那霖素敏感。利用两种突变体进行体细胞杂交，以获得杂种细胞。为筛选融合成功的杂种细胞，下列叙述正确的是（ ）
A. 该过程体现了植物细胞具有全能性
B. 使用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理细胞以获得原生质体
C. 可用含硝酸盐和卡那霉素的基本培养基进行筛选
D. 可用不含硝酸盐但含卡那霉素的选择培养基
【答案】C
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、体细胞杂交是将两种细胞融合形成杂种细胞，体现是细胞融合技术，而非全能性（单个细胞发育为完整植株的能力），A错误；
B、植物细胞需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体，胰蛋白酶和胶原蛋白酶用于动物细胞，B错误；
C、甲突变体缺乏硝酸还原酶，无法在硝酸盐培养基中生长；乙突变体对卡那霉素敏感。杂种细胞因基因互补，可在含硝酸盐和卡那霉素的培养基中生长，据此做出筛选，C正确；
D、不含硝酸盐的培养基无法筛选甲突变体（其缺陷为硝酸还原酶缺失），仅含卡那霉素的培养基无法筛选乙突变体，D错误。
故选C。
17. 某实验小组为研究DNA复制机制，向培养液中加入过量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，并在短时间内（如30秒）分离新合成的DNA分子。电泳检测发现：DNA片段长度较短，且放射性主要集中在分子量较小的区域。若延长培养时间（如10分钟），则长链DNA比例显著增加。下列解释最合理的是（ ）
A. DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向合成，导致新链分段复制
B. DNA连接酶未发挥作用，无法连接片段
C. 解旋酶活性不足，未能充分打开双链DNA
D. DNA复制时两条链同时连续合成
【答案】A
【分析】DNA复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。线性双链DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，细胞DNA复制时边解旋边复制（没有解旋的部位无法复制）DNA聚合酶只能沿模板链3′→5′方向移动，由此可推测反向平行的两条DNA链，其相对应的两条子链延伸方向是相反的。而且一条链随着解旋的进行不断延伸；另一条链分段合成，然后在某些酶的作用下将这些短片段连接起来，形成完整的DNA分子。
【详解】A、DNA聚合酶只能沿5'→3'方向合成新链，因此后随链需分段合成（冈崎片段），短时间复制形成短链，A正确；
B、短时间复制中，DNA连接酶尚未发挥作用，但主要原因是DNA聚合酶的方向性限制，B错误；
C、解旋酶活性不足会影响复制速度，但不会导致短链形成。短链是因后随链分段复制，C错误；
D、前导链连续合成，后随链分段合成（冈崎片段），两条链复制方式不同，D错误。
故选A。
18. 某研究团队发现，真核生物细胞中的DNA甲基化会抑制基因表达。为探究某抑癌基因X启动子区域甲基化与癌症发生的关系，研究人员检测了正常细胞和癌细胞中基因X的甲基化水平及mRNA含量，结果如下表：
进一步实验表明，使用DNA甲基转移酶抑制剂处理癌细胞后，基因X的mRNA表达量显著上升。以下分析错误的是（ ）
A. DNA甲基化可通过阻碍RNA聚合酶与启动子结合抑制转录
B. 癌细胞中基因X高度甲基化与其低表达存在相关性
C. 甲基化修饰不改变基因X的碱基序列，属于表观遗传调控
D. 可推知DNA甲基转移酶的作用是催化DNA的去甲基化
【答案】D
【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，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，启动基因的转录，DNA甲基化可阻碍转录因子和RNA聚合酶结合，抑制基因转录，A正确；
B、数据表明，癌细胞中基因X启动子甲基化比例高（85%），mRNA含量低（8%），说明甲基化与低表达相关，B正确；
C、甲基化是表观遗传修饰，通过改变DNA化学修饰（如5-甲基胞嘧啶）调控基因表达，不改变碱基序列，C正确；
D、DNA甲基转移酶（DNMT）催化甲基化（添加甲基），而非去甲基化，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 番茄采摘后常用乙烯利催熟，但过量使用会导致果实过熟腐烂。科研人员发现，外源茉莉酸（JA）可通过调控乙烯（ETH）信号通路影响果实成熟。为优化催熟方案，设计以下实验：将生理状态相同的绿熟期番茄分为4组
A．清水处理 B．高浓度乙烯利处理
C．高浓度乙烯利+JA处理 D．JA处理
测定各组果实的呼吸速率峰值出现时间和腐烂率，结果如下：
（1）①根据数据可知，JA对乙烯利催熟的作用表现为_______（填“协同”或“拮抗”），判断依据是_______。
②某农户误将乙烯利与含生长素类物质的保鲜剂混合使用，发现催熟效果减弱。请结合激素相互作用原理分析,其原因是_______。
（2）科研人员还发现乙烯和赤霉素也存在相互作用、为探究赤霉素（GA）和乙烯（ETH）间相互作用，科研人员以拟南芥为材料进行实验，实验结果如下：
①实验中设置“GA+ETH”组的目的是_____。若进一步研究ETH合成缺陷突变体的主根生长情况，预期其主根长度将______（填“大于”或“小于”）野生型。
②研究表明，ETH通过抑制细胞伸长相关基因的表达阻碍主根生长，而GA能部分逆转这种抑制。为验证“GA通过促进细胞伸长相关基因的表达来缓解ETH的作用”，设计实验：
对照组：用ETH处理拟南芥幼苗；
实验组：______。检测指标：_____。
（3）为避免乙烯利使用过量导致果实过熟腐烂，除控制乙烯利浓度外，请结合题干信息，从植物生长调节剂的角度提出一种防腐烂方法________。
【答案】（1）①. 拮抗 ②. C组呼吸峰值时间比B组延迟，腐烂率显著降低 ③. 保鲜剂中的生长素类似物抑制乙烯合成/信号转导（或生长素与乙烯相互拮抗）
（2）①. 探究GA与ETH的相互作用关系 ②. 大于 ③. 用等量的GA+ETH处理等量相同的拟南芥 ④. 检测两组幼苗根尖细胞中细胞伸长相关基因的表达量，并测量主根长度
（3）采收前喷施低浓度外源茉莉酸（JA）
【分析】赤霉素的合成部位：未成熟种子、幼根和幼芽，作用是促进细胞伸长、引起植株增高，促进种子萌发和果实成熟。
【解析】（1）①B组（高浓度乙烯利）的呼吸速率峰值时间最短（3.5天），腐烂率最高（32.6%）；C组（乙烯利+JA）峰值时间延迟至5.8天，腐烂率降至15.3%。结论：JA显著抑制乙烯利的催熟作用，表现为拮抗效应。
②生长素（IAA）在高浓度下可诱导乙烯合成，但长期或过量使用可能触发负反馈，抑制乙烯合成酶（如ACC合成酶）活性；或生长素与乙烯信号通路竞争性结合受体，降低乙烯的催熟效率。
（2）①ETH抑制主根生长（ETH组主根7.2mm），而GA部分逆转此效应（GA+ETH组主根9.5mm），说明GA拮抗ETH；ETH缺陷突变体因缺乏ETH的抑制作用，主根生长应优于野生型（对照组12.3mm）。
②实验设计验证“GA通过促进细胞伸长相关基因的表达缓解ETH的作用”：实验组处理：用ETH和GA共同处理拟南芥幼苗检测指标：细胞伸长相关基因（如EXPANSIN）的mRNA表达量或细胞长度测量。
（3）JA可延缓乙烯信号通路（如题干中C组腐烂率显著低于B组）；乙烯抑制剂直接阻断乙烯与受体结合，减少过熟腐烂。
20. 草莓果实的形成需要叶片光合作用形成有机物运输至果实储存。某研究团队探究了不同光质对草莓光合作用和果实品质的影响，测定了光合参数。结合图表回答下列问题：
表：不同光质处理下草莓叶片光合参数
（1）Rubisc酶催化CO2固定时，其底物RuBP的生成依赖于光反应提供的_____。
（2）研究人员发现在蓝光照光后发现草莓产量下降。请结合表提出提高产量的改进措施：_______。
（3）下图测定照光一段时间内单果质量和叶片叶绿素含量图，发现照光时间超过6小时后，单果质量增长减级。此现象出现的可能原因有________。（答两点即可）
（4）若将白光组番茄叶片转移至纯红光环境，24小时后检测发现气孔导度增加至0.30mml·m-2·s-1，超过持续红光照射的情况，但净光合速率仅提升至13.8μml·m-2·s-1，比持续红光要弱。请从净光合作用过程中各种物质间的相互关系角度，试分析限制光合速率进一步提升的可能原因是_______。
（5）已知红光促进生长素合成进而提高Rubisc酶活性。请写出验证该结论的实验思路。（药物A可抑制生长素合成，酶的活性测定方法不做要求）___________________。
【答案】（1）ATP和NADPH
（2）使用红蓝混合光 （3）相比照光6小时，叶绿素含量减少，光反应减弱，有机物合成受限；运输至果实的有机物受限
（4）C5再生受限或光反应产物积累导致反馈抑制
（5）取三组长势相同的植物，一组黑暗处理，一组用红光处理，一组用红光和药物A处理，一段时间后测定Rubisc酶活性和生长素含量
【分析】光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
【解析】（1）RuBP再生是卡尔文循环的关键步骤，需光反应提供的ATP（能量）和NADPH（还原力）。
（2）蓝光下气孔导度（0.20mml·m⁻²·s⁻¹）和Rubisc活性（38U·mg⁻¹）较低，限制CO2固定；红蓝混合光下参数最优（净光合速率15.6μml·m-2·s-1），
（3）看图可知，照光时间超过6小时后，相比照光6小时，叶绿素含量减少，光反应减弱，有机物合成受限；运输至果实的有机物受限，导致单果质量增长减级。
（4）一方面，Rubisc酶活性在白光照射下已有一定水平，转移到纯红光环境后酶活性提升不显著，即固定二氧化碳的速率差别不大，而转移纯红光环境后光反应速率加快，产生的NADPH和ATP含量增加，C3的还原过程加快，五碳化合物堆积，导致五碳化合物再生受限，抑制了光合作用的进行；若将白光组番茄叶片转移至纯红光环境，使光反应速率增大，导致光反应产物积累，反馈抑制光合作用的进行。
（5）已知红光促进生长素合成进而提高Rubisc酶活性。所以实验的自变量为有无红光和生长素含量高低，因变量为Rubisc酶活性，所以设计实验思路为：取三组长势相同的植物，一组黑暗处理（对照组），一组用红光处理（实验组），一组用红光和药物A处理（实验组），一段时间后测定Rubisc酶活性和生长素含量。
21. 科研人员利用CRISPR/Cas9技术对小鼠的毛色基因进行定点编辑，获得突变型。野生型为黑毛，突变型为白毛。为研究该基因的功能，设计了以下实验：将白毛小鼠与黑毛小鼠杂交，F1全为黑毛。F1随机交配后，F2中黑毛:白毛=3:1。
（1）现有各种类型雌雄小鼠若干，为探究毛色基因是否位于X染色体上，请写出一代杂交的实验方案______。
（2）研究发现，突变毛色基因形成原因如下图所示。用限制酶X切割野生型和突变型个体的相应基因片段后进行电泳，野生型出现两条带，F1出现三条带，原因是______。
（3）科研人员欲将突变型恢复黑毛表型。利用基因工程手段对小鼠进行定向改造：首先提取小鼠总RNA经_______构建基因组文库，进一步构建基因表达载体。
（4）将携带黑毛基因的表达载体导入_______（填细胞种类），使培养出的小鼠性状表现为黑毛。
（5）若基因测序发现某白毛小鼠的毛色基因序列与野生型相同，推测其白毛性状出现的原因可能是______（答1点即可）。
【答案】（1）多只黑毛鼠与白毛鼠正反交或者多只黑毛雄鼠与白毛雌鼠杂交（填一种方案即可）
（2）F1具有黑毛基因和白毛基因，白毛基因中间X酶切位点被破坏，电泳得到520bp条带，黑毛基因可得到200和300bp条带，共三种条带
（3）逆转录 （4）受精卵
（5）相关基因发生甲基化修饰无法表达
【分析】基因自由组合定律的实质是：在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】（1）要确定基因是否位于X染色体上，常采用正反交实验。若基因位于常染色体上，正反交结果相同；若基因位于X染色体上，正反交结果不同。所以可通过多只黑毛鼠与白毛鼠正反交或者多只黑毛雄鼠与白毛雌鼠杂交的实验方案来判断。若毛色基因位于X染色体，则白毛（隐性）雄鼠（XaY）与黑毛雌鼠（XAXA）杂交，子代雌鼠（XAXa）为携带者但表型黑毛，雄鼠（XAY）为黑毛。需通过反交（白毛雌鼠×黑毛雄鼠）观察性状是否与性别关联。
（2）野生型出现两条带，说明其基因被限制酶X切割后形成两种片段。F₁出现三条带，因为F₁是杂合子，既有黑毛基因又有白毛基因。白毛基因中限制酶X酶切位点被破坏，不能被切割，电泳得到520bp条带；黑毛基因可被切割得到200bp和300bp条带，所以共出现三种条带。
（3）从总RNA构建基因文库，需要先通过逆转录过程得到cDNA，再将cDNA与载体连接构建基因文库，表达载体需包含调控元件以确保基因正确表达。
（4）要使培养出的小鼠性状表现为黑毛，将携带黑毛基因的表达载体导入受精卵，因为受精卵具有全能性，能发育成完整的个体，从而使小鼠表现出相应性状。
（5）基因序列相同但性状不同，可能是基因的表达受到影响。相关基因发生甲基化修饰等表观遗传变化，会导致基因无法表达，从而出现白毛性状。
22. 某封闭型湖泊中，浮游动物甲、乙均以单细胞藻类为食，二者生态位部分重叠。研究人员连续5年监测种群动态（数据见表1），并在第三年引入外来鱼类丙（以浮游动物为食）。监测期间，每月同步测定甲和乙的相关指标（见表2）。
表1种群数量与鱼类丙密度
表2甲、乙种群的繁殖特征（第3年数据）
（1）结合表1，分析引入鱼类丙后，甲种群年龄结构最可能为________，从种间关系角度分析藻类生物量上升的原因是________。
（2）已知乙种群幼体具有透明外壳，成体体表分泌警戒物质。结合表2分析乙保持稳定的机制是_______。
（3）为验证“鱼类丙对甲的选择性捕食是导致甲减少的关键因素”，在藻类数量充足的情况下、某小组提出以下方案：在实验池中同时投放甲、乙和适量的鱼类丙，观测二者数量变化。从种间关系的角度指出该方案的不足是______，改进措施为________。若实验发现丙的胃含物中甲占比75%、乙占比25%，______（填“能”或“不能”）直接证明“选择性捕食”，理由是______。
【答案】（1）①. 衰退型 ②. 鱼类丙捕食浮游动物→甲数量锐减→藻类天敌减少
（2）幼体透明外壳降低被捕食概率→幼体存活率高，同时成体警戒物质威慑鱼类丙→成体死亡率低，从而保持稳定
（3）①. 未排除甲、乙种间竞争对结果的干扰 ②. 增设无丙的甲+乙对照组 ③. 不能 ④. 需比较甲、乙的相对含量，若甲在环境中占比