山西省太原市2024-2025学年高三下学期模拟考试生物试卷（解析版）

这是一份山西省太原市2024-2025学年高三下学期模拟考试生物试卷（解析版），共20页。
2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 硝质体是贝氏布拉藻中一种参与固氮的细胞器，它可将大气中的氮气转化为氨。科学家推测硝质体是藻类通过胞吞固氮蓝细菌而形成的细胞结构。下列关于硝质体的叙述，错误的是（ ）
A. 由固氮蓝细菌与贝氏布拉藻长期共生形成
B. 可用放射性同位素15N示踪硝质体中的固氮过程
C. 可随贝氏布拉藻的细胞分裂传递给子代细胞
D. 含有环状DNA和核糖体，能自主合成部分蛋白质
【答案】B
【分析】细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质，都没有以核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核。
【详解】A、由题干信息可知，硝质体是贝氏布拉藻中一种参与固氮的细胞器，是藻类通过胞吞固氮蓝细菌而形成的细胞结构，是由固氮蓝细菌与贝氏布拉藻长期共生形成，A正确；
B、15N是稳定同位素，不具有放射性，B错误；
C、硝质体是贝氏布拉藻中的细胞器，在细胞分裂时，细胞器可随贝氏布拉藻的细胞分裂传递给子代细胞，C正确；
D、固氮蓝细菌是原核生物，含有环状DNA和核糖体，硝质体由固氮蓝细菌形成，所以硝质体含有环状DNA和核糖体，能自主合成部分蛋白质，D正确。
故选B。
2. 农药残留速测卡可检测蔬菜表面残留的有机磷农药（如图），白色药片中含胆碱酯酶，能催化红色药片中的物质水解且变为蓝色，而有机磷农药可抑制胆碱酯酶的作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 将速测卡冷藏保存可延长有效期
B. 设置对照卡可提高检测的准确性
C. 胆碱酯酶可降低反应所需活化能
D. 有机磷农药越多显现的蓝色越深
【答案】D
【分析】题图分析：已知速测卡有“红片”“白片”，其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，最后根据“白片”的颜色变化判断结果。
【详解】A、速测卡中含有胆碱酯酶，酶的活性受温度影响，低温可以降低酶的活性，但不破坏酶的结构，故将速测卡冷藏保存可延长有效期，A正确；
B、在实验中设置对照是常用的科学方法，可以排除非实验因素对实验结果的影响，提高实验的准确性。对于农药残留速测卡来说，设置一张未接触待测样品的对照卡，可以观察胆碱酯酶在正常情况下的催化作用，从而更准确地判断待测样品中是否含有有机磷农药，B正确；
C、酶作为生物催化剂，其作用是降低化学反应所需的活化能，反应在较温和的条件下就能进行。胆碱酯酶作为一种酶，同样具有降低活化能的作用，C正确；
D、由于有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，蔬菜表面残留的有机磷农药越多，“白片”部分含有胆碱酯酶的活性越低，而“红片”中物质水解为蓝色物质就越少，因此，有机磷农药越多蓝色会越浅，D错误。
故选D。
3. 微小染色体维持蛋白（MCM）是真核细胞DNA复制的关键调控因子，它能与染色质结合，启动DNA的复制。DNA复制完成后，MCM又会从染色质上脱离下来。下列叙述错误的是（ ）
A. MCM是在细胞质中合成，在细胞核中参与调控DNA的复制
B. 在原始生殖细胞的发育中，MCM同样发挥重要作用
C. 抑制MCM的合成，可使分裂中的细胞停滞在分裂期而不再增殖
D. MCM在肿瘤细胞中可能会发生异常表达，从而改变细胞周期
【答案】C
【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。分裂间期又分为G1、S、G2期，间期的时间长于分裂期（M）。
【详解】A、蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体，MCM作为蛋白质，在细胞质中合成，而它参与真核细胞DNA复制的调控，DNA复制主要发生在细胞核中，所以MCM在细胞核中参与调控DNA的复制，A正确；
B、原始生殖细胞的发育过程中也存在细胞分裂，有细胞分裂就有DNA复制，MCM作为DNA复制的关键调控因子，同样发挥重要作用，B正确；
C、因为MCM是启动DNA复制的关键调控因子，抑制MCM的合成，DNA无法复制，细胞会停滞在分裂间期（DNA复制发生在分裂间期），而不是分裂期，C错误；
D、肿瘤细胞具有无限增殖的特点，其细胞周期会发生改变，MCM作为DNA复制的关键调控因子，在肿瘤细胞中可能会发生异常表达，从而改变细胞周期，D正确。
故选C。
4. 紫鸭跖草的叶片在强光下呈紫色，弱光下呈绿色。某同学利用双向纸层析法分离叶片中的色素，其分离过程及结果示意图如下。①～③表示过程，a～e代表不同的色素，下列叙述正确的是（ ）
A. 过程②中的层析液是无水乙醇
B. a在水中的溶解度显著高于其他色素
C. 强光下叶片呈紫色与b、c无关
D. 叶片通过提高d、e含量以吸收更多红光
【答案】B
【分析】分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中溶解度不同，随若层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素 a （蓝绿色）、叶绿素 b （黄绿色）。
【详解】A、过程②中的层析液不是无水乙醇，无水乙醇是提取色素，不是分离色素，A错误；
B、步骤三，色素a在水中被分离，说明a在水中的溶解度显著高于其他色素，B正确；
C、根据距离点样点的远近，并且溶解于层析液，所以可以知道cb分别为叶绿素a和叶绿素b，这2种色素主要呈现绿色，叶片呈现紫色与液泡中的色素和叶绿体色素均有关，C错误；
D、结合选项C可知，de主要为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，不会吸收更多的红光，D错误。
故选B。
5. 研究人员将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于不同蔗糖浓度的溶液中，测量其光合速率，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中的光合速率可以用单位时间内单位叶绿体含量消耗的二氧化碳表示
B. 测得的该植物叶片的光合速率大于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
C. 蔗糖浓度过高导致叶绿体吸水涨破，使光合速率下降
D. 高浓度蔗糖促进呼吸作用，消耗大量ATP，降低光合作用
【答案】A
【分析】叶绿体是光合作用的场所，需要保证完整的结构，才能正常进行光合作用；外界浓度过高，导致叶绿体失水，降低光合速率；光合产物积累过多，也会导致光合速率下降。
【详解】A、光合速率即单位时间内单位面积固定的二氧化碳总量，可以用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳表示，A正确；
B、植物叶片的光合速率（净光合速率）=植物叶片的总光合速率—叶片的呼吸作用速率，而分离出的叶绿体得到的光合速率属于总光合速率，所以测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离出的叶绿体得到的光合速率，B错误；
C、蔗糖浓度过高会导致叶绿体失水，C错误；
D、光合作用暗反应阶段所使用的ATP来自于光反应阶段，不是来自于呼吸作用，D错误。
故选A。
6. 食物是人体摄入钾的主要来源，长期禁食或饮食结构单一会导致低血钾症。血液中K⁺浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱。下列解释最合理的是（ ）
A. 传入神经纤维受损导致兴奋传导速度减慢
B. 传出神经元兴奋时膜对Na+的通透性减小
C. 兴奋无法通过神经—肌肉接头传至效应器伸肌
D. 可兴奋的神经细胞静息膜电位绝对值增大
【答案】D
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式的电信号，静息时，K离子外流，膜外电位高于膜内，表现为外正内负；兴奋时，Na离子通道开放，Na离子内流，膜内电位高于膜外，表现为外负内正。
【详解】A、兴奋在传入神经元传导过程中的传导速度与钠离子内流有关，传入神经纤维受损会导致兴奋传导中断，但不会导致兴奋传导速度减慢，A错误；
B、传出神经元兴奋时膜对K+的通透性降低，对钠离子的通透性增大，B错误；
C、由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此兴奋可以通过神经—肌肉接头传至效应器伸肌，C错误；
D、静息膜电位的形成于钾离子的外流有关，故血液中K+溶度急性降低，可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大，D正确。
故选D。
7. 我国甲状腺疾病逐年高发，目前发病率超过5%。现有甲、乙两人表现为甲状腺激素水平低下，为确定病变部位，给两人注射适量的TRH，分别测定每个人注射前30min和注射后30minTSH的浓度，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲、乙两人可能会出现畏寒乏力、反应迟钝、记忆力减退等症状
B. 若甲的垂体发生病变，则测定结果a明显小于9，而b恢复为健康人水平
C. 若乙的下丘脑和垂体都发生病变，则c、d明显低于健康人
D. 神经系统可通过下丘脑调控甲状腺激素的分泌
【答案】B
【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放作用于垂体，使其释放促甲状腺激素作用于甲状腺，最终导致甲状腺激素的释放，这是甲状腺激素分泌的分级调节。甲状腺激素到达一定的量，反过来会抑制下丘脑和垂体的分泌，这是甲状腺激素分泌的负反馈调节。
【详解】A、题干信息表明甲、乙两成年患者均表现为甲状腺激素水平低下，甲状腺激素能促进生长发育、促进新陈代谢、维持中枢神经系统的兴奋性，故与健康人相比，患者甲、乙可能会表现出头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状，A正确；
B、若垂体发生病变，则其对TRH的反应能力会下降，即注射TRH后，TSH的分泌不会明显增加，故甲的垂体发生病变，则测定结果a明显小于9，但b应该低于健康人水平或增加不明显，B错误；
C、若乙的下丘脑和垂体都发生病变，则它们对甲状腺激素缺乏的反馈调节能力会丧失，导致TSH和TRH的分泌都减少。因此，测定结果c（注射前TSH浓度）和d（注射后TSH浓度）都会明显低于健康人水平，C正确；
D、神经系统可以通过下丘脑调控甲状腺激素分泌。当下丘脑感受到机体需要更多的甲状腺激素时（如寒冷、应激等），它会分泌更多的TRH，进而刺激垂体分泌更多的TSH，最终刺激甲状腺分泌更多的甲状腺激素，D正确。
故选B。
8. 中性突变理论认为，多数情况下生物体的基因突变是中性的，不影响核酸和蛋白质的功能。下列对中性突变理论解释，错误的是（ ）
A. 密码子具有简并性，基因突变不一定改变蛋白质的结构
B. 基因突变导致氨基酸发生改变，不一定影响蛋白质的功能
C. 基因突变发生于启动子区域，不一定影响基因表达
D. 大部分基因突变是中性的，不能为生物进化提供原材料
【答案】D
【分析】可遗传变异是生物进化的原材料，包括基因突变、染色体变异和基因重组。
【详解】A、由于密码子具有简并性，基因突变改变了mRNA上的密码子，但编码的氨基酸序列可能不变，因此蛋白质的结构不一定改变，A正确；
B、不同种类的蛋白质可能具有相同的功能，因此基因突变导致氨基酸发生改变，不一定影响蛋白质的功能，B正确；
C、RNA聚合酶结合启动子，从而启动基因的转录（表达），若基因突变发生于启动子区域，可能会影响启动子和RNA聚合酶结合，但RNA聚合酶是和启动子区域的部分序列结合，若突变位点不在识别序列则可能不影响基因表达，C正确；
D、大部分基因突变是有害的，基因突变能为生物进化提供原材料，D错误。
故选D。
9. 黄土高原的子午岭地区曾因人口大量外迁导致耕地荒废，后经自然恢复和人工修复，现已成为极具生态价值的绿色脊梁。该地区不同演替阶段中主要植被类型和物种数的变化如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该地区的物种丰富度呈现“S”形增长
B. 在早期阶段该地区群落就已出现垂直分层现象
C. 中期阶段灌木和早期乔木可通过生态位分化减少竞争
D. 后期阶段该地区生态系统的自我调节能力有所提高
【答案】A
【分析】物种组成与优势种：群落的物种组成包含区域内所有微生物、植物和动物种群。​物种丰富度​是衡量群落复杂性的核心指标，指群落内生物种类的数量差异。例如热带雨林群落通常拥有极高的物种丰富度，而荒漠群落的物种数量较少。​优势种​对群落结构和功能起决定性作用，如森林中的乔木层植物通过冠层遮荫影响下层植物生长，进而控制群落整体结构；
群落的空间结构：
（1）垂直结构：植物根据光照需求形成层次结构，典型森林群落包含乔木层、灌木层、草本层和地被层。动物分层与食物来源及栖息地相关，例如啄木鸟栖居树干上层，蚯蚓分布于土壤层。水生群落中，藻类分布于透光层，底层则聚集底栖生物；
（2）水平结构​：微地形差异导致斑块状分布，如湿地边缘的芦苇群丛与中心水域的浮游生物群形成明显边界。种间竞争也会造成水平分布差异，如两种草本植物因资源争夺形成交替分布的斑块。
【详解】A、观察表格中物种数的数据，早期阶段物种数为16，中期阶段为39，后期阶段为49，物种丰富度是逐渐增加的，但并没有呈现“S”形增长（“S”形增长是先增加后趋于稳定 ），A错误；
B、在群落演替的早期阶段，虽然主要植被是草本植物，但草本植物之间也存在高矮等差异，就已出现垂直分层现象，B正确；
C、中期阶段有灌木与早期乔木，它们为了更好地生存，可通过生态位分化，比如占据不同的空间、利用不同的资源等减少竞争，C正确；
D、后期阶段物种数增多，营养结构更复杂，该地区生态系统的自我 - 调节能力有所提高，D正确。
故选A。
10. 研究人员对水华频发的某城市湖泊进行了调查，发现该湖泊水生植物物种单一，第一、二营养级之间的能量传递效率为1.87%，湖泊初级生产量/总呼吸量为9.22，初级生产量流入分解者的比例为71.45%。下列叙述正确的是（ ）
A. 第一、二营养级的能量传递效率远低于10%，是因为第一营养级固定了过多能量
B. 初级生产量远大于总呼吸量，说明该湖泊生态系统处于生态平衡的状态
C. 生产者用于生长、发育和繁殖的能量包括流向分解者的能量
D. 引入各种水生动植物，可减少由水体富营养化造成湖泊水华的现象
【答案】C
【分析】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。每一营养级能量的去向有：被下一级同化（最高营养级没有）、呼吸作用热能散失、流向分解者。输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的能量。流入某一营养级的能量（同化量）＝呼吸作用散失的能量＋用于生长发育、繁殖的能量（以有机物形式储存起来）＝呼吸作用散失的能量＋（被同化）流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量＋（未利用的能量）。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和（食物链交织而成的）食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同化的能量/上一级同化的能量×100%。
【详解】A、第一、二营养级的能量传递效率远低于10%，主要原因不是第一营养级固定了过多能量，而是该生态系统中能量更多地流向了分解者等其他途径，A错误；
B、初级生产量远大于总呼吸量，只能说明该生态系统有有机物的积累，但不能直接说明处于生态平衡状态，生态平衡还涉及到物种多样性、结构和功能的相对稳定等多方面，B错误；
C、生产者用于生长、发育和繁殖的能量包括流向分解者的能量、流向下一营养级的能量等，C正确；
D、引入各种水生动植物，可能会破坏该湖泊原有的生态平衡，不一定能减少水体富营养化造成的水华现象，而且引入物种需要谨慎，避免造成生物入侵等问题，D错误。
故选C。
11. 山西传统蒸馒头用老面（前一次发酵保存下来的面团）作“引子”进行面粉发酵，有其独特的技巧和风味。下列关于该过程的叙述，错误的是（ ）
A. 老面在使用前用温水浸泡，便于快速活化其中的微生物
B. 面团可为微生物发酵提供水、无机盐、碳源和氮源
C. 加入适量的食用碱可中和面团的酸味，提升馒头口感
D. 蒸锅中高温蒸制30分钟可杀死馒头中所有微生物
【答案】D
【分析】酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸，以便大量繁殖，后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，醋酸发酵起主要作用的菌种是醋酸菌，在有氧的条件下发酵形成醋酸。
【详解】A、温水浸泡老面可活化其中的酵母菌，因其适宜温度约为30℃，A正确；
B、面团中的淀粉（碳源）、蛋白质（氮源）、水分及无机盐能为微生物提供营养，B正确；
C、加入适量的食用碱可中和面团的酸味，提升馒头口感，C正确；
D、蒸锅高温（约100℃）虽能杀死多数微生物，但某些细菌的芽孢耐高温，需更高温度（如高压灭菌）才能彻底灭活，D错误。
故选D
12. 中国科学家将可表达绿色荧光蛋白的供体猴的胚胎干细胞注射至与其遗传信息不同的猴胚胎中，形成嵌合胚胎，得到嵌合体猴。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验过程所需的胚胎干细胞可取自囊胚中的滋养层细胞
B. 体外培养嵌合胚胎需在含有95%O₂和5%CO₂的气体环境中
C. 胚胎干细胞与受体胚胎细胞同步分化是因为遗传物质发生了融合
D. 检测绿色荧光细胞的分布及比例可反映实验猴的嵌合程度
【答案】D
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。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，ES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、胚胎干细胞可取自囊胚中的内细胞团，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，A错误；
B、体外培养动物细胞需在含有95%空气和5% CO2的气体环境中，空气中的O2为细胞呼吸所需要，CO2可维持培养液的pH，B错误；
C、胚胎干细胞与受体胚胎细胞融合后，遗传物质并没有发生融合，只是两种细胞共同发育，C错误；
D、因为供体猴的胚胎干细胞可表达绿色荧光蛋白，所以检测绿色荧光细胞的分布及比例可反映实验猴的嵌合程度，D正确。
故选D。
13. 基因在不同生物间转移的研究，推动了遗传学的发展。下列叙述错误的是（ ）
A. 肺炎链球菌的转化实验，可证明DNA在同种生物不同个体之间转移
B. 质粒作为基因工程的载体可将外源基因导入受体细胞，实现物种间基因交流
C. 我国转基因抗虫棉的成功培育，实现了基因由植物向微生物的定向转移
D. 噬菌体侵染细菌实现了基因转移，实现了外源基因在原核细胞中表达
【答案】C
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质
【详解】A、在格里菲斯的肺炎链球菌转化实验中，已经加热杀死的S型细菌中，必然含有某种“转化因子”，使R型细菌转化为S型细菌，这确实证明了DNA在同种生物不同个体之间的转移，A正确；
B、质粒经常被用作基因工程的载体，它可以将外源基因导入到不同的受体细胞中，从而实现物种间的基因交流，B正确；
C、转基因抗虫棉的培育实际上是将某些具有抗虫特性的基因（如Bt基因）从微生物（如苏云金芽孢杆菌）转移到植物（如棉花）中，而不是由植物向微生物转移，C错误；
D、噬菌体是一种可以侵染细菌的病毒，它可以将自己的基因组（包含外源基因）注入到细菌细胞内，从而实现外源基因在原核细胞（如细菌）中的表达，D正确。
故选C。
14. 蜂王浆中的micrRNA进入蜜蜂的雌性幼虫体内，会与幼虫细胞中Dnmt3基因的mRNA结合并形成双链，进而导致幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平降低，促使雌性幼虫向蜂王方向分化。下列叙述错误的是（ ）
A. 相同基因型的幼虫因营养差异会产生不同表型
B. Dnmt3基因的表达产物可能是DNA甲基化酶
C. micrRNA通过抑制Dnmt3基因的翻译影响其表达
D. 抑制幼虫的dynactinp62基因表达可使其发育成蜂王
【答案】D
【分析】分析题干信息可知：蜂王浆中的micrRNA能被幼虫直接摄入，摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合，说明两者可以碱基互补配对，而抑制其表达，从而显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，说明Dnmt3基因的mRNA翻译出的蛋白质与基因的甲基化有关。
【详解】A、根据题意：蜂王浆中的micrRNA进入蜜蜂的雌性幼虫体内，促使雌性幼虫向蜂王方向分化，可以推测相同基因型的幼虫因营养差异会产生不同表型，A正确；
B、Dnmt3基因的mRNA的翻译受抑制后，显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，可知Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA甲基化酶，B正确；
C、micrRNA与Dnmt3基因的mRNA结合，从而使Dnmt3基因的翻译受抑制，C正确；
D、显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，可以促进幼虫的dynactinp62基因表达，可以使其发育成蜂王，D 错误。
故选D。
15. 丢失一条染色体的二倍体生物（2n）被称为单体（2n—1），多一条染色体的二倍体生物（2n）被称为三体（2n+1）。下列叙述错误的是（ ）
A. 单体的体细胞进行有丝分裂时最多含有（4n—2）条染色体
B. 减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体分离异常可导致三体的形成
C. 卵原细胞（2n）减数分裂Ⅰ时一对同源染色体未分离，可导致单体和三体同时形成
D. 体细胞（2n）有丝分裂时一条染色体着丝粒未与纺锤丝相连，可形成异常细胞（2n—1）
【答案】C
【分析】有丝分裂后期特点：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。
减数分裂过程：
（1）分裂间期：染色体的复制。
（2）减数分裂Ⅰ：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）减数分裂Ⅱ过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、单体的体细胞染色体数目是2n-1，有丝分裂后期染色体数目加倍，细胞中染色体数目最多为4n-2，A正确；
B、减数分裂Ⅱ时，若姐妹染色单体分离异常，配子可能形成n+1或n-1的染色体数目，当n+1的配子与正常配子（n）结合后，受精卵为2n+1（三体），B正确；
C、减数分裂Ⅰ时，若一对同源染色体未分离，次级细胞会分为n+1和n-1。但卵原细胞减数分裂后，通常仅形成一个成熟卵细胞（其余为极体）。若卵细胞为n+1，受精后为三体；若卵细胞为n-1，受精后为单体。同一卵原细胞只能产生一个卵细胞，因此只能导致单体或三体中的一种，而非同时形成，C错误；
D、有丝分裂时，若某条染色体未与纺锤丝相连，可能导致该染色体未被分配到子细胞中，一个子细胞可能丢失该染色体（2n-1），另一子细胞正常（2n），D正确。
故选C。
16. Gardner综合征是常染色体上的APC基因突变引发的单基因遗传病，临床症状表现为结直肠息肉数量多、骨瘤、牙齿畸形等。下图为该病患者的家系图，表格为该家系部分成员的APC基因和致病基因的非模板链部分基因检测结果。下列叙述错误的是（ ）
注为终止密码子
A. Ⅱ-3的致病基因来自其父亲和母亲
B. Ⅱ-3夫妇后代患病概率为1/2
C. 致病基因编码的蛋白质所含氨基酸数量可能减少
D. Ⅰ-2产生配子时APC基因可能发生了显性突变
【答案】A
【分析】遗传病的监测和预防：（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。（2）遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】A、由系谱图可知，Ⅰ- 1、Ⅰ- 2正常，Ⅱ- 3患病，说明该病为显性遗传病（突变而来）。再结合基因检测结果，Ⅰ- 1、Ⅰ- 2、Ⅱ- 4的基因测序结果相同，Ⅱ- 3有两种基因测序结果，说明Ⅱ- 3是杂合子，其Ⅰ- 1 和 Ⅰ- 2 表现正常，Ⅱ- 3 的致病基因只能来自一方突变，而非父亲和母亲双方，A错误；
B、Ⅱ- 3为杂合子（设致病基因为A，正常基因为a），其配偶Ⅱ - 4正常（基因型为aa），他们后代的基因型及比例为Aa（患病）∶aa（正常） = 1∶1，所以后代患病概率为1/2，B正确；
C、从基因测序结果看，致病基因的非模板链部分碱基发生了改变，可能导致转录形成的mRNA中提前出现终止密码子，从而使翻译提前终止，那么编码的蛋白质所含氨基酸数量可能减少，C正确；
D、Ⅰ - 1、Ⅰ - 2正常，而Ⅱ - 3患病，有可能是Ⅰ - 2产生配子时APC基因发生了显性突变（由a突变为A），导致Ⅱ - 3携带致病基因而患病，D正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 谷子古称粟，是我国北方干旱半干旱地区的重要作物。谷子的生长历经：苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期。为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，研究人员以济谷22为材料，进行了相关实验，部分结果如下图所示。请回答下列问题：

（1）干旱时，谷子细胞内的________（填“自由水”或“结合水”）含量会增加，该形式的水在细胞中的生理作用是_______。由图1可知，孕穗期干旱处理可________（填“提高”或“降低”）谷子在开花期净光合速率。
（2）据图分析施氮会提高谷子开花期的净光合速率，其原因有_______。同时，谷子根系中脱落酸的含量因施加氮肥而_______（填“增加”或“减少”），推测这种变化可提高光合速率的原因是_______。
（3）据题分析，为提高谷子产量，农业生产中进行水肥管理的措施有_______。
【答案】（1）①. 结合水 ②. 细胞结构的重要组成部分 ③. 降低
（2）①. 施氮肥可以提高叶绿素、ATP、NADPH等物质的含量，这些物质参与光合作用进而提高光合速率 ②. 减少 ③. 脱落酸能促进气孔关闭，施加氮肥可能降低脱落酸的含量，进而增加气孔开度，增加CO2的供应，提高光合速率
（3）在谷子苗期适度进行干旱处理，并施加适量氮肥
【分析】光合作用可以分为两个阶段，即光反应阶段和暗反应阶段，暗反应阶段也称为碳反应阶段。实际上，光反应和暗反应不仅同时进行，而且耦合在一起，共同完成光合作用过程。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。光合色素和与光反应有关的酶就分布在类体膜上。在类囊体膜上，叶绿素等光合色素吸收光能，使某些基态叶绿素分子(接受了最初由水的裂解传递而来的电子)受到激发释放电子，电子在不同的物质(电子传递体)之间传递，最后NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)接受电子被还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，能量也由光能转换为电能，再由电能转换为化学能，储存在ATP和NADPH中。这一过程涉及水的裂解、电子传递、ATP生成和NADP+还原。在光反应中，光合色素吸收光能，水裂解释放O2、电子传递、ATP和NADPH的形成是耦合在一起的，共同完成光反应，即将太阳能最终转换为化学能并产生O2。
【解析】（1）谷子干旱时，结合水含量增加，抗逆性增强，结合水是细胞结构的重要组成部分，由图1可知，孕穗期干旱处理可，由图1可以看出，孕穗期干旱处理可降低谷子在开花期净光合速率。
（2）氮是叶绿素、ATP、NADPH的重要组成部分，施氮肥可以提高叶绿素、ATP、NADPH等物质的含量，这些物质参与光合作用进而提高光合速率。脱落酸能促进气孔关闭，施加氮肥可能降低脱落酸的含量，进而增加气孔开度，增加CO2的供应，提高光合速率。
（3）提高谷子产量，可以在谷子苗期适度进行干旱处理，并施加适量氮肥，提高产量。
18. 果蝇是遗传学研究的常用实验材料，部分性状如下表所示。请回答下列问题：
（1）由表可知，果蝇作为遗传学研究的模式生物，具有的优点是_______。摩尔根等人通过一系列果蝇的杂交实验，证明基因位于染色体上的科学方法是_______。
（2）研究人员常在果蝇的饲料中添加碱基类似物，观察到子代果蝇中出现了多种突变性状，说明基因突变的特点有________。
（3）研究人员用焦刚毛雌果蝇和直刚毛雄果蝇杂交，F₁直刚毛♀：焦刚毛♂=1：1，但是在F₁中偶然发现了一只焦刚毛雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计一次杂交实验方案来判断出现该焦刚毛果蝇的原因。（注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死）。请写出实验思路、预期实验结果及结论。________。
【答案】（1）①. 具有多对易于区分的相对性状 ②. 假说—演绎法
（2）不定向性和随机性
（3）实验思路：
让F₁焦刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇杂交，观察子代表型及比例。
预期结果及结论：
①若子代中直刚毛：焦刚毛=1：1（或雌性：雄性=1：1），说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变；
②若子代中直刚毛：焦刚毛=2：1（或雌性：雄性=2：1），说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。
【分析】在孟德尔揭示遗传学的两大定律和摩尔根证明基因位于染色体上的研究中，都应用了假说-演绎法，包括以下步骤：1.提出问题；2.作出假设；3.演绎推理；4.实验检验；5.得出结论。
【解析】（1）果蝇作为遗传学研究的模式生物，具有许多优点。首先，果蝇易于饲养且繁殖迅速，能够在短时间内产生大量的后代，这对于遗传学实验来说是非常重要的。其次，果蝇具有多对易于区分的相对性状，如眼色、翅型、复眼形状和刚毛等，这些性状在遗传实验中非常有用。此外，果蝇的染色体数目相对较少，这使得遗传分析更加简便。摩尔根等人通过一系列果蝇的杂交实验，成功地证明了基因位于染色体上。他们采用的科学方法是假说-演绎法。
（2）研究人员在果蝇的饲料中添加碱基类似物后，观察到子代果蝇中出现了多种突变性状。这说明基因突变具有不定向性和随机性的特点。
（3）研究人员用焦刚毛雌果蝇和直刚毛雄果蝇杂交，F1直刚毛♀：焦刚毛♂=1：1，存在性别差异，说明该基因位于X染色体上，且直刚毛为显性，用B/b表示刚毛类型。正常情况下F1中雌果蝇应该都是直刚毛，现偶然发现了一只焦刚毛雌果蝇，可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失，而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。若要通过实验探究焦刚毛雌果蝇是因为亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，还是染色体片段缺失形成的，可以设计一次杂交实验。
实验思路：让F1焦刚毛雌果蝇（XbXb或XbO）与直刚毛雄果蝇（XBY）杂交，观察子代表型及比例。
预期实验结果及结论：
①如果子代中直刚毛（XBXb）：焦刚毛（XbY）=1：1即雌性：雄性=1：1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变；
②由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死，如果子代中直刚毛（XBXb和XBO）：焦刚毛[XbY和OY（胚胎致死）]=2：1即雌性：雄性=2：1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。
19. CAR—T疗法又称嵌合抗原受体—T细胞疗法。该疗法先从患者体内抽取T细胞并对其进行改造，使它们表达能识别肿瘤细胞特定抗原（如CD—19）的嵌合抗原受体，这种改造后的T细胞就是CAR—T细胞。将体外培养的CAR—T细胞注射回患者体内，对肿瘤细胞进行识别和杀伤。2024年我国科研团队首次应用此疗法对免疫介导的坏死性肌病（主要由免疫系统错误攻击肌肉细胞）进行治疗，并取得显著的临床疗效。请回答下列问题：
（1）坏死性肌病属于______病，是患者免疫系统的_______功能异常引起的。改造后的CAR—T细胞在患者体内能特异性识别相应的免疫细胞，是因为该细胞表面有______。
（2）与正常细胞免疫相比，CAR—T细胞作用过程缺少的环节有________。
（3）新一代异体通用型CAR—T疗法，其过程如下图所示。与自体CAR—T疗法不同，该疗法在改造T细胞过程中需敲除________基因，目的是________。
（4）与传统免疫抑制剂（如糖皮质激素）相比，CAR—T疗法在治疗坏死性肌病中的优势有________。
【答案】（1）①. 自身免疫 ②. 自稳 ③. 特定抗原
（2）抗原呈递细胞摄取、处理、呈递抗原，传递给辅助性T细胞
（3）①. HLA—Ⅰ和HLA—Ⅱ ②. 减少患者的免疫排斥反应
（4）精准靶向治疗（或避免药物依赖；或可长期缓解症状）
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果，是一种非常有前景的，能够精准、快速、高效，且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【解析】（1）坏死性肌病属于自身免疫病，是患者免疫系统的自稳功能异常引起的。由于改造后的CAR—T细胞表面有特定抗原，所以在患者体内能特异性识别相应的免疫细胞。
（2）CAR-T细胞的CAR与肿瘤抗原特异性结合，可刺激CAR-T细胞释放颗粒酶、穿孔素及多种细胞因子，高效杀伤肿瘤细胞。该过程越过了正常细胞免疫过程的抗原呈递细胞处理抗原并呈递给T细胞的环节，提高对肿瘤细胞的识别效率，避免肿瘤细胞逃逸。
（3）CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，即把T细胞改造成CAR-T细胞。据图分析可知，与自体CAR-T疗法不同，该疗法为减少患者的免疫排斥反应，在改造T细胞过程中需敲除了HLA-Ⅰ和HLA-Ⅱ基因。
（4）与传统免疫抑制剂（如糖皮质激素）相比，CAR-T疗法在治疗坏死性肌病中的优势使只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，防止杀伤低表达的正常细胞，能够精准靶向治疗。
20. 亚洲象喜食野芭蕉、粽叶芦等草本植物，成年象日需新鲜食物150～200kg，日摄食时长16～18小时，日排便量20～30kg。受橡胶种植扩张等因素影响，亚洲象的栖息地不断破碎化，生态位遭到严重压缩。为保护生物多样性，西双版纳地区设立5个相互分隔的自然保护区，森林覆盖率由80%提升至96%。然而，近年来野象谷象群持续北迁，使得人象活动空间大幅重叠，人象冲突风险攀升。请回答下列问题：
（1）从组成成分分析，亚洲象在生态系统中的作用有________（答出2点即可）。从能量角度分析，亚洲象每天进食时间长的原因是________。
（2）科研人员通过采集大象粪便，提取并分析其中的DNA以区分不同个体，进而对象群的种群密度进行估算，其原理是________。此外，粪便DNA法还可直接反映该种群的数量特征，如________（答出2点即可）。
（3）西双版纳野象谷的森林覆盖率显著提升，但象群常“北迁出逃”，分析原因可能有______。
（4）建立生态保护走廊是保护亚洲象的重要措施，其意义体现在________（答出2点即可）。
【答案】（1）①. 加快生态系统物质循环；帮助植物传播种子，利于植物繁衍
②. 亚洲象的体型庞大，所需的能量高；亚洲象产生的粪便量多，对食物的消化吸收效率低，为获取足够能量需要长时间进食
（2）①. 粪便中有大象的细胞（或DNA），DNA有特异性 ②. 年龄结构、性别比例
（3）森林覆盖率提高使亚洲象喜食的草本植物数量减少，象群的食物和栖息空间减少
（4）亚洲象生态保护走廊可以打破亚洲象种群之间的隔离，促进种群之间的基因交流，有利于亚洲象的繁衍和生物多样性保护
【分析】生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
种群的数量特征 包括种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例。
【解析】（1）亚洲象作为消费者，在生态系统中的作用有加快生态系统物质循环；帮助植物传播种子，利于植物繁衍。从能量角度分析，亚洲象每天进食时间长的原因是亚洲象的体型庞大，所需的能量高；亚洲象产生的粪便量多，对食物的消化吸收效率低，为获取足够能量需要长时间进食。
（2）科研人员通过采集大象粪便，提取并分析其中的DNA以区分不同个体，进而对象群的种群密度进行估算，其原理是粪便中有大象的细胞（或DNA），DNA有特异性。粪便DNA法还可直接反映该种群的数量特征，如年龄结构、性别比例。
（3）西双版纳野象谷的森林覆盖率显著提升，但象群常“北迁出逃”，原因是森林覆盖率提高使亚洲象喜食的草本植物数量减少，象群的食物和栖息空间减少。
（4）亚洲象生态保护走廊可以打破亚洲象种群之间的隔离，促进种群之间的基因交流，有利于亚洲象的繁衍和生物多样性保护。
21. 研究人员将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并使其在大肠杆菌中成功表达。该过程所用的质粒A如图1，含生长激素基因的DNA上相关限制性内切核酸酶的酶切位点如图2所示，其中切割位点相同的酶不重复标注。表是几种限制酶识别序列及其切割位点。请回答下列问题：
（1）用Sau3AI将图2中的DNA进行完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。
（2）构建基因表达载体时，为防止目的基因的反向连接，应选用限制酶________切割质粒，选用限制酶_______切割含目的基因的DNA片段。
（3）利用含有抗生素的培养基筛选并验证成功导入重组质粒的大肠杆菌，请写出实验思路___。
（4）成功导入重组质粒的大肠杆菌不能直接用于大规模生产，还需要进一步检测的原因是_______。
【答案】（1）4 （2）①. BamHⅠ和HindⅢ ②. BclⅠ和HindⅢ
（3）将转化后的大肠杆菌先在含有四环素的培养基上培养 ，再将其上能生长的菌落接种在含有氯霉素的培养基上培养 ，能在含四环素的培养基上生长而不能在含氯霉素培养基上生长的菌落为成功导入重组质粒的大肠杆菌菌落
（4）通过抗性基因筛选的转化成功的大肠杆菌只能说明抗性基因表达，还需要检测和鉴定目的基因是否稳定维持和表达其遗传特性
【分析】载体的基本元件：标记基因、限制酶切割位点、启动子、终止子、复制原点。
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。（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感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定。
【解析】（1）观察图2中生长激素基因的DNA上Sau3A I的酶切位点数量，Sau3A I在图2的DNA上有3个酶切位点，将DNA切断会产生4个片段。
（2）为防止目的基因的反向连接，需要用两种不同的限制酶切割质粒和含目的基因的DNA片段，且这两种酶切割后产生的黏性末端不同。质粒A上有BamH I、Bcl I、Hind III等酶切位点，含目的基因的DNA上有BamH I、Bcl I、Sau3A I、Hind III等酶切位点。选择BamH I和Hind III切割质粒，Bcl I和Hind III切割含目的基因的DNA片段，这样切割后形成的黏性末端不同，可避免反向连接。
（3）质粒A上有四环素抗性基因和氯霉素抗性基因，构建重组质粒时若目的基因插入会破坏氯霉素抗性基因。先在含四环素的培养基上培养转化后的大肠杆菌，能生长说明导入了质粒（包括重组质粒和普通质粒），再将能生长的菌落接种到含氯霉素的培养基上，由于重组质粒中氯霉素抗性基因被破坏，所以能在含四环素培养基上生长而不能在含氯霉素培养基上生长的菌落就是成功导入重组质粒的大肠杆菌菌落。
（4）通过抗性基因筛选只是证明了重组质粒导入了大肠杆菌且抗性基因表达，但不能确定目的基因是否稳定维持和表达其遗传特性，所以需要进一步检测。组别
TSH浓度(mU/L)
注射前
注射后
健康人
9
30
甲
a
b
乙
c
d
演替阶段
主要植被
物种数/种
早期阶段（0—10年）
草本植物：狗尾草、厚穗宾草、长芒草等
16
中期阶段（10—50年）
灌木与早期乔木：白刺花、狼牙刺、白桦、山杨等
39
后期阶段（50—150年）
乔木林：油松、辽东栎等
49
成员
基因测序结果
I-1、1 -2、Ⅱ-4
Ⅱ-3、Ⅲ-2
和
眼色
翅型
复眼形状
体色
……
刚毛
野生型
红眼
完整
球形
黑橙
……
直刚毛
突变型
白眼
残
菱形
灰
……
焦刚毛
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
G↓GATCC
T↓GATCA
↓GATC
A↓AGCTT