湖南省郴州市2025届高三三模生物试题（解析版）

这是一份湖南省郴州市2025届高三三模生物试题（解析版），共25页。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 亨廷顿病（HD）是由基因中的CAG三核苷酸重复序列扩展引起的，CAG重复序列所编码的聚谷氨酰胺（R基中含有氨基）链会在蛋白质中形成异常的结构，逐渐引发细胞功能紊乱。研究发现，CAG重复数目为36至40之间的个体通常在40岁左右开始出现症状，而当CAG重复数目达到40次以上时，症状的出现年龄会提前，且病程更为迅速。下列叙述错误的是（ ）
A. 谷氨酰胺是一种人体可以合成的非必需氨基酸
B. 聚谷氨酰胺链的氮元素只存在于氨基中
C. 检测基因中的CAG重复数目，可作为有效的HD早期预警标志
D. 开发药物抑制CAG重复序列的扩展，可能延缓HD的病程进展
【答案】B
【分析】组成人体的氨基酸有21种，根据在人体内是否能够合成将这些氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
【详解】A、谷氨酰胺是一种人体可以合成的非必需氨基酸，必需氨基酸是人体不能合成的氨基酸，A正确；
B、聚谷氨酰胺链的氮元素主要存在于-CO-NH-中，B错误；
CD、研究发现，CAG重复数目为36至40之间的个体通常在40岁左右开始出现症状，而当CAG重复数目达到40次以上时，症状的出现年龄会提前，且病程更为迅速，据此推测检测基因中的CAG重复数目，可作为有效的HD早期预警标志，开发药物抑制CAG重复序列的扩展，可能延缓HD的病程进展，CD正确。
故选B。
2. 生态位分化的物种在资源利用等方面存在差异，且物种间的相互作用对生态位有影响。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 生态位分化程度低的物种，在资源短缺时的竞争压力小
B. 群落中物种生态位的动态变化，不利于生态系统的稳定
C. 物种间的互利共生关系可使双方生态位发生有利于协同进化的改变
D. 生态系统中物种生态位完全相同能长期共存
【答案】C
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
【详解】A、生态位分化程度低的物种，对资源需求相似程度高，在资源短缺时竞争压力大，A错误；
B、群落中物种生态位的动态变化，可使物种更好地适应环境变化，有利于生态系统的稳定，B错误；
C、物种间的互利共生关系可使双方在长期进化中相互适应，生态位发生有利于协同进化的改变，C正确；
D、生态系统中物种生态位完全相同，对资源竞争激烈，难以长期共存，D错误。
故选C。
3. 在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要。龙胆花处于低温（16℃）下会发生闭合，而在转移至正常生长温度（22℃）、光照条件下30min内会重新开放，这与花冠近轴表皮细胞的水分跨膜运输的变化有关，其相关机理如图所示。（水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强）下列说法不正确的是（ ）
A. 水通道蛋白磷酸化会引起该蛋白构象的改变，水通过它的运输方式是一种协助扩散
B. GsCPK16基因沉默促进花冠的展开，利于花的开放
C. 当低温下外用CaCl2溶液，闭合后的花可能会提前重新开放
D. 这种花能够反复开合的机制有利于在低温或阴雨天气下对花粉和胚珠的保护
【答案】B
【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、协助扩散是物质借助载体蛋白或通道蛋白从高浓度一侧运输到低浓度一侧的方式。水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强，且水是通过水通道蛋白进行运输，从高浓度向低浓度运输，不需要消耗能量，所以水通过水通道蛋白的运输方式是协助扩散，同时水通道蛋白磷酸化会引起其构象改变，A正确；
B、据图分析，龙胆花在正常温度、光照条件下导致GsCPK16被激活，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，花会重新开放，所以GsCPK16基因沉默不利于花的开放，B错误；
C、当低温下外用CaCl2溶液时，Ca2+可能会激活相关机制，模拟正常生长温度、光照条件下的某些过程，使水通道蛋白磷酸化等过程提前发生，从而使闭合后的花可能会提前重新开放，C正确；
D、这种花在低温时闭合，可减少花粉和胚珠与外界不良环境的接触，在温度适宜时重新开放，利于授粉等过程，所以这种能够反复开合的机制有利于在低温或阴雨天气下对花粉和胚珠的保护，D正确。
故选B。
4. 生态足迹可以形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。下列理解错误的是（ ）
A. 生态足迹的值越大，代表人类所需的资源占用越多，对生态和环境的影响越大
B. 若某地区出现生态赤字，不利于可持续发展
C. 加大对农业的科技投入、大规模基础设施建设可以提高生态承载能力，减小生态足迹
D. 提倡多乘坐公共交通工具、限制燃油汽车的使用等低碳生活方式，有利于缩小生态足迹
【答案】C
【分析】生态足迹，又叫生态占用，是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的面积。
【详解】A、生态足迹是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的面积。生态足迹的值越大，意味着维持人类生存和发展所需要的资源占用越多，对生态系统的压力也就越大，对生态环境的影响也就越大，A正确；
B、生态赤字是指生态足迹超过生态承载力的部分。当某地区出现生态赤字时，说明该地区人类对资源的需求超过了当地生态系统的供给能力，这会导致生态系统的退化和环境质量的下降，不利于区域的可持续发展，B正确；
C、加大对农业的科技投入可以提高农业生产效率，在一定程度上增加单位面积土地的产出，从而提高生态承载能力；但大规模基础设施建设往往会占用大量的土地资源，可能会破坏生态环境，减少生态系统中可利用的资源和服务，不仅不能减小生态足迹，反而可能会使生态足迹增大，C错误；
D、提倡多乘坐公共交通工具、限制燃油汽车的使用等低碳生活方式，可以减少能源消耗和温室气体排放，降低对化石燃料等不可再生资源的依赖，从而减少人类活动对生态系统的压力，有利于缩小生态足迹，D正确。
故选C。
5. 研究发现，肝糖原分解为葡萄糖的过程中，cAMP参与了相关酶的活化，相关过程如图所示，用α、β、γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ），ATP脱下磷酸基团后环化可转化为cAMP。下列说法错误的是（ ）
A. cAMP含有核糖和腺嘌呤，PPi中含有一个特殊的化学键
B. 用32P标记ATP的α位上的磷酸基团，可得到32P标记的cAMP
C. 在肝细胞和肌细胞中活化状态的酶P都能催化糖原的水解
D. 剧烈运动时肌细胞产生的乳酸可由血液进入肝细胞内转变为葡萄糖
【答案】C
【分析】ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其结构简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。
【详解】A、根据cAMP的结构可知，它由一分子腺苷（腺嘌呤和核糖组成）和一分子磷酸组成，所以cAMP含有核糖和腺嘌呤。 PPi（焦磷酸）是由两个磷酸基团通过特殊的化学键连接而成，因此PPi中含有一个特殊的化学键，A正确；
B、由题干信息“ATP脱下磷酸基团后环化可转化为cAMP，结合图示可知，ATP形成cAMP时，是γ位上的磷酸基团脱下，所以用32P标记ATP的α位上的磷酸基团，可得到32P标记的cAMP，B正确；
C、肝细胞中肝糖原可以直接分解为葡萄糖，而肌糖原不能直接被水解，很可能缺乏这种P酶，C错误；
D、剧烈运动时，肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸可由血液进入肝细胞内，在肝细胞中通过糖异生作用转变为葡萄糖，D正确。
故选C。
6. DRP1-MFF信号通路在细胞线粒体分裂过程中发挥关键作用。当细胞受到轻度氧化应激时，MFF蛋白会招募DRP1蛋白到线粒体表面，促进线粒体的适度分裂，维持线粒体功能；当细胞遭受严重氧化应激时，过量激活的DRP1-MFF信号通路会导致线粒体过度分裂，使线粒体功能受损，进而引发细胞凋亡。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 线粒体适度分裂有助于维持细胞内线粒体的功能稳定
B. 抑制DRP1蛋白被招募到线粒体表面可抑制线粒体过度分裂
C. DRP1-MFF信号通路受损会影响细胞内的能量供应
D. 细胞凋亡是由过量激活的DRP1-MFF信号通路直接导致的
【答案】D
【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、由题中“当细胞受到轻度氧化应激时，MFF蛋白会招募DRP1蛋白到线粒体表面，促进线粒体的适度分裂，维持线粒体功能”可知，线粒体适度分裂有助于维持细胞内线粒体的功能稳定，A正确；
B、因为“过量激活的DRP1—MFF信号通路会导致线粒体过度分裂”，所以抑制DRP1蛋白被招募到线粒体表面，可抑制线粒体过度分裂，B正确；
C、线粒体是细胞的“动力车间”，DRP1—MFF信号通路受损会影响线粒体分裂，进而影响线粒体功能，影响细胞内的能量供应，C正确；
D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，过量激活的DRP1-MFF信号通路只是细胞凋亡的一个诱因，并不能直接导致细胞凋亡，D错误。
故选D。
7. 某雌雄同株、异花传粉植物的红花（A）对白花（a）为显性，且只存在一种基因型的雄配子部分致死。现对一批杂合红花植株分别进行如下表所示处理。下列叙述正确的是（ ）
A. 由甲组结果推测，含a的雄配子致死
B. 致死的雄配子成活率为1/4
C. 乙组处理方式下，F1中红花与白花的比例与甲组不同
D. 两组处理方式下，随种植代数增加，红花植株所占比例逐渐减少
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】AB、甲组为单独种植，相当于自交，Aa自交，F1中基因型aa概率为3/8，由题意可知，Aa产生a雌配子为1/2，则产生a雄配子为3/4，产生A雄配子为1/4。因此亲本Aa产生雄配子A∶a=1∶3。推测是由于含A的雄配子致死，会致死的A雄配子成活率为1/3，AB错误；
C、乙组常规种植，植株间能相互传粉，这相当于自由交配，配子情况与甲组一样，所以F1中性状分离比也一样，C错误；
D、由于含A的雄配子致死，随种植代数增加，两组处理方式下红花植株（A_）所占比例逐渐减小，D正确。
故选D。
8. 下表为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验设计方案，下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验设计能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
B. 甲组的子代T2噬菌体部分含放射性，乙组的全部含放射性
C. 若甲组实验保温时间过长，子代T2噬菌体中含放射性比例不变
D. 乙组含放射性的子代T2噬菌体个数与亲代T2噬菌体个数无关
【答案】C
【分析】噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。
T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
噬菌体在大肠杆菌内以自身遗传物质为模板，以大肠杆菌内的物质为原料合成新的DNA和蛋白质，其中DNA分子为半保留复制。
【详解】A、本实验不符合单一变量原则，无法证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，A错误；
BD、甲组中的子代T2噬菌体以细菌的物质为原料合成，所以都含有放射性，而32P标记的是乙组的DNA分子，由于DNA分子的复制方式是半保留复制，且子代T2噬菌体以细菌的物质为原料合成，所以乙组中的子代T2噬菌体只有少部分含有放射性，与亲代32P标记的T2噬菌体个数有关，BD错误；
C、甲组中的子代T2噬菌体以细菌的物质为原料合成，都含有放射性，与保温时间无关，C正确。
故选C。
9. 某人从30℃环境进入0℃环境中一段时间，测定其散热量，结果如图。下列叙述错误的是（ ）

A. 该曲线也可以用于表示产热量的变化
B. 环境温度由30℃到0℃过程中，人体细胞酶活性增强，加快细胞代谢增加产热
C. 在t1～t2时段，骨骼肌的不自主颤抖属于非条件反射
D. 在t2～t3时段，散热量降低与皮肤毛细血管收缩有关
【答案】B
【分析】体温平衡的调节是神经体液调节的结果；下丘脑是体温调节的中枢，感觉的中枢位于大脑皮层。人体维持体温相对稳定的原理是机体的产热量与散热量相等。
【详解】A、与30℃环境相比，人处于0℃环境中，与外界温差大，散失热量多，所以产热也多，后维持恒定，A正确；
B、人是恒温动物，机体的产热量与散热量相等，人体细胞内酶活性不变，B错误；
C、在t1～t2时段，即从30℃环境进入0℃环境中，骨骼肌不由自主战栗，这属于神经调节中的非条件反射，该反射的神经中枢是脊髓，C正确；
D、在t2～t3时段，当人处于寒冷环境中时，冷觉感受器受到刺激，产生兴奋，将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢，再通过中枢的分析、综合，使交感神经兴奋，引起皮肤血管收缩，减少皮肤血流量，汗腺分泌减少，减少散热量，D正确。
故选B。
10. 醛固酮（ALD）是重要的盐皮质激素，会引起心肌纤维化（MF）。为探究氧化苦参碱（OMT）对醛固酮诱导的大鼠心肌纤维化的作用，某研究小组选取40只生理状态一致的健康雄鼠并将其均分为4组，每天进行相关处理，连续4周，相关处理和实验结果如下表所示：
下列叙述错误的是（ ）
A. 肾小管和集合管细胞中有醛固酮的特异性受体
B. 严重脱水以及血钠含量降低时，醛固酮分泌增加
C. a处理为皮下注射含适量ALD和25mg/kgOMT的生理盐水
D. OMT可改善ALD联合高钠盐饮水造成的心肌纤维化
【答案】C
【分析】醛固酮是肾上腺分泌的一种盐皮质激素，主要作用在肾脏，增加钠的重吸收，促进钾的排出，是体内维持血容量和电解质平衡的重要激素。激素调节的特点：通过体液进行运输，微量和高效，作用于靶器官、靶细胞，作为信使传递信息，反应速度慢，作用范围广，作用时间长。
【详解】A、醛固酮一般只能作用于肾小管和集合管细胞，这是因为肾小管和集合管细胞中有醛固酮的特异性受体，A正确；
B、醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡，因此严重脱水以及血钠含量降低时，醛固酮分泌增加，维持血钠平衡，B正确；
C、实验的自变量为不同浓度的氧化苦参碱处理实验鼠，因此，与模型组相比，a是指皮下注射含适量ALD和25mg/kgOMT的生理盐水，高钠盐饮水，C错误；
D、与模型组相比，低剂量（25mg/kg）OMT组和高剂量（50mg/kg）OMT组心肌纤维化症状都有所减轻，说明OMT可改善ALD联合高钠盐饮水造成的心肌纤维化，D正确。
故选C。
11. 《礼记·月令篇》里记载有古遗六法：秫稻必齐，曲蘖必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良，火剂必得。它是中国最古老的酿酒工艺的记载。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 酒精是酵母菌利用“秫稻”在无氧条件下的初生代谢物
B. “曲蘖必时”，酒曲中酵母菌的大量繁殖需要适宜的温度（时节）
C. “湛炽必洁”，严格杀菌消毒，一定程度上可避免杂菌对发酵的影响
D. “陶器必良”，选用质地优良、无渗漏的陶器，为酵母菌的发酵隔绝空气形成厌氧的环境
【答案】A
【分析】酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，产生二氧化碳和水；在无氧条件下酵母菌也能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的最佳温度是在18℃～30℃，pH最好是弱酸性。
【详解】A、初生代谢物是生物生长和生存所必需的代谢产物，包括糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢物不是生物生长所必需的，在无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酒精是次生代谢物，A错误；
B、“曲蘖必时”意思是酒曲的使用要选择合适的时间。酵母菌的生长和繁殖需要适宜的温度，不同的时节温度不同，在适宜的温度条件下，酒曲中的酵母菌才能大量繁殖，为后续的酿酒过程提供足够的菌种，B正确；
C、“湛炽必洁”强调酿酒过程中要保证清洁，严格杀菌消毒。在酿酒过程中，如果混入了杂菌，杂菌可能会与酵母菌竞争营养物质和生存空间，还可能会产生一些有害物质，从而影响发酵过程和酒的品质。因此，严格杀菌消毒一定程度上可避免杂菌对发酵的影响，C正确；
D、“陶器必良”要求选用质地优良、无渗漏的陶器。在酿酒过程中，需要为酵母菌创造一个无氧的环境，让其进行无氧呼吸产生酒精。质地优良、无渗漏的陶器可以有效地隔绝空气，形成厌氧环境，有利于酵母菌发酵产生酒精，D正确。
故选A。
12. SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不相同，可用于基因定位。为确定水稻长粒基因是否在Ⅱ号染色体上，科研人员以水稻长粒单基因突变体与正常粒杂交得到F1，F1全为正常粒，F1自交得到F2，共有正常粒320株、长粒106株。科研人员进一步特异性标记、扩增亲本和F2部分个体Ⅱ号染色体上的SSR序列，电泳结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 长粒性状为隐性性状
B. 图中F2的1～8号个体电泳结果说明长粒基因位于Ⅱ号染色体上
C. 理论上F2正常粒植株中电泳结果与4号个体相同的占比为2/3
D. 若F1产生配子时不发生互换，F2长粒植株中电泳结果可能会有与2号个体相同的
【答案】D
【分析】基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
基因的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。
【详解】A、F1自交得到F2，共有正常粒320株、长粒106株，可见长粒性状为隐性，A正确；
B、根据电泳结果可知，Ⅱ号染色体的SSR序列中1、3、6的序列相同（用SSR1表示），都是纯合子，且与野生型的不同（用SSR2表示），而长粒是单基因隐性突变（用a表示），长粒基因与SSR1序列在个体中出现的规律相同，所以可以确定长粒基因位于Ⅱ号染色体上，B正确；
C、4号个体的电泳结果说明它的基因型为Aa，所以F2正常粒植株中Aa占比为2/3，C正确；
D、由题意，F1减数分裂产生配子时不发生染色体互换，所以产生的a与F1长粒对应的SSR1序列完全连锁，因此F2长粒植株aa一定带有SSR1序列，电泳结果不可能与2号个体（带有SSR2）相同，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图甲），叠氮化物可抑制电子传递给氧；DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不同的时间加入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP量，结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法正确的是（ ）

A. 还原剂NADH是一种电子受体
B. ①②生理过程均发生在线粒体内膜上
C. 物质X是叠氮化物，水和ATP的合成都受到影响
D. DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加
【答案】D
【分析】有氧呼吸全过程：
第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的NDAH和少量能量，这一阶段不需要氧的参与；
第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、NDAH和少量能量；
第三阶段：在线粒体的内膜上，NDAH和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、还原剂NADH是一种电子供体，产生的电子e⁻通过电子传递链最终与氧气结合生成水，A错误；
B、添加丙酮酸后过程①消耗的O2量处于较低水平，且相对稳定，属于有氧呼吸第二阶段，发生于线粒体基质，过程②消耗的O2量增加，属于有氧呼吸第三阶段，发生于线粒体内膜，B错误；
CD、物质X是DNP，DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，从而降低线粒体内膜两侧H⁺浓度差，加入该物质后，消耗的O2量增加，可知细胞呼吸产生的总能量增多，而合成的ATP量变化不大，即使线粒体中氧化释放的能量转移到ATP的比例减少，以热能散失的比例增加，C错误，D正确。
故选D。
14. 蛋白A是动物细胞分泌的一种优质蛋白，为使得大肠杆菌具备合成蛋白A的能力，研究人员进行了如图1所示的操作，图2表示3种限制酶的切割位点。下列叙述正确的是（ ）
A. 利用PCR技术扩增基因A应选择的一对引物是引物2和引物3
B. 为使得扩增出的目的基因带有限制酶的切割序列，上游引物序列为5'……GGATCCATTACGGATCG……3'
C. 抗生素M应为氯霉素，在该平板上能生长的菌落就是含有重组质粒的大肠杆菌
D. 从动物细胞提取DNA扩增获得的基因A正确导人大肠杆菌后能正常表达出蛋白质A
【答案】AB
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
基因工程的基本操作步骤包括获取目的基因、构建重组DNA分子、将重组DNA 分子导入受体细胞、检测目的基因及其表达产物等。
【详解】A、引物均是5'端→3'端，且根据目的基因部分已知序列设计合成，与目的基因3'端（—OH端）碱基互补配对，扩增基因A应选择的是引物2和引物3，A正确；
B、由图1可知上游引物2序列应为5'…ATTACGGATCG…3'，由于目的基因需要插入载体的启动子和终止子之间，故需要的限制酶为BamHⅠ和SalⅠ，根据图2中限制酶的酶切位点可知，为使得扩增出的目的基因带有限制酶的切割序列应添加在引物的5'端，综上应选择的引物2是5'……GGATCCATTACGGATCG……3'，B正确；
C、图1中质粒插入目的基因时，四环素抗性基因被破坏了，所以制备含抗生素M的培养基时，抗生素M是指氯霉素，但能在平板上生长的菌落可能是含有空载质粒的大肠杆菌，C错误；
D、从动物细胞提取DNA扩增获得的基因A中含有内含子序列，直接导入原核生物中转录翻译，过程中没有相应的加工过程，所以不能正确表达出分泌蛋白质A，D错误。
故选AB。
15. 免疫耐受是指机体在特定条件下受外来移植器官的刺激，却不能引起特异性免疫的现象。器官移植后不经药物处理也能存活的个体可视为自发免疫耐受。为研究自发免疫耐受机理，研究人员用B、L两种不同品系的多只大鼠进行肝移植实验，统计手术后每组大鼠的生存率，结果如图1（移植关系用“供体→受体”表示）。检测各组受体大鼠血清中细胞因子IL-2的含量，结果如图2。下列说法错误的是（ ）

A. 器官移植的排斥反应主要是体液免疫产生的抗体发挥作用
B. L品系的大鼠比B品系更容易出现自发免疫耐受
C. L品系大鼠自发免疫耐受的产生可能与IL-2有关
D. 若敲除L品系大鼠的IL-2基因，重复乙组实验，其生存率会显著下降
【答案】AD
【分析】器官移植后，细胞免疫会将移植器官中的细胞作为靶细胞进行攻击，主要是细胞毒性T细胞起作用。
【详解】A、免疫排斥反应主要是细胞免疫产生的细胞毒性T细胞起作用，A错误；
B、由图1可知：L品系接受移植后的存活率比B品系接受移植后的存活率高，说明L品系的大鼠比B品系更容易出现自发免疫耐受， B正确；
CD、据图1、图2可知，L品系接受移植后的存活率比B品系接受移植后的存活率高，但L品系大鼠血清中细胞因子IL-2的含量比B品系大鼠血清中细胞因子IL-2的含量低，说明L品系大鼠自发免疫耐受的产生可能与IL-2有关，IL-2含量越低，生存率越高，若敲除L品系大鼠的IL-2基因，重复乙组实验，其生存率会显著上升，C正确，D错误。
故选AD。
16. 图1为某种单基因遗传病的系谱图，在人群中该病致病基因频率为1/10。用某种限制酶对图1中部分个体的该病相关基因切割后电泳，其结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传病
B. 该病最可能是正常基因发生了部分碱基对缺失所致
C. 8号个体携带该病致病基因的概率为1/3
D. 若9号为男性，与正常女性婚配，生育患病孩子的概率为3/44
【答案】BC
【分析】该病为隐性，若为常染色体遗传，则1、2号个体电泳结果图应相同，故该病为伴X染色体隐性遗传病
【详解】A、该病为隐性，若为常染色体遗传，则1、2号个体电泳结果图应相同，故该病为伴X染色体隐性遗传病（用a表示），A正确；
B、由电泳条带可知，1号个体只含有1.2kb和0.6kb两条带，只含正常基因（A），2号个体既含有正常基因，也含致病基因，致病基因（a）被酶切后，会得到0.4kb、0.6kb、0.8kb这三个片段，致病基因与正常基因相比，只多出一个限制酶切点，DNA总长度不变，应是发生了碱基对的替换所致，B错误；
C、3号的基因型为XᴬY，4号的基因型为XᴬXᵃ，则8号携带致病基因（基因型为XᴬXᵃ）的可能性为1/2，C错误；
D、6号基因型根据电泳图谱应为XᴬXa，若9号为男性，基因型为1/2XᴬY、1/2XᵃY，与正常女性婚配，根据基因频率推算人群中正常女性为2/11XᴬXᵃ、9/11XᴬXᴬ，生育患病孩子的概率为1/2×2/11×1/4＋1/2×2/11×1/2＝3/44，D正确。
故选BC。
三、非选择题：共5大题，共60分。
17. 植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光合系统PSⅡ，PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，能将水光解释放出电子e-，若e-积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ，使光合速率下降。研究发现，某种真核微藻在低氧环境中，其叶绿体内氢化酶活性提高；部分e-流向参与生成氢气的代谢过程，如图甲。中国科学院研究人员提出“非基因方式电子引流”的策略，利用能接收电子的人工电子梭（铁氰化钾）有效解除微藻的光抑制现象，实验结果如下图乙所示。据图回答下列问题。

（1）从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为NADPH和ATP中储存的化学能，用于暗反应过程。
（2）由图甲可知，O2最先在________（填具体场所）释放，至少需穿过________层磷脂分子才能离开叶绿体所在的植物细胞。
（3）低氧环境中，生成氢气的代谢过程会使该微藻生长不良。结合图示，从光合作用物质转化的角度分析原因：_______。
（4）据图乙分析，当光照强度由I1增加到I2的过程中，对照组微藻的光能转化效率______（填“下降”“不变”或“上升”），理由是______。
（5）结合题目信息，根据实验结果可知，当光照强度过大时，加入铁氰化钾能够有效解除光抑制，原因是_______。
【答案】（1）O2、H+、e-
（2）①. 类囊体腔 ②. 8
（3）低氧环境中，部分电子流向参与生成氢气的代谢过程，参与合成用于暗反应的NADPH减少，C3的还原减少，有机物生成量减少
（4）①. 下降 ②. 光照强度由I1增加到I2过程中，对照组微藻的光合放氧速率不变，光合作用利用的光能不变，但由于光照强度增加，因此光能转化效率下降
（5）铁氰化钾能将光合作用产生的电子及时消耗，使细胞内活性氧水平下降，降低PSⅡ受损伤的程度
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【解析】（1）叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生O2、H+、e-；
（2）从图甲可以看出，O2最先在类囊体腔释放，由题可知，叶绿体产生的O2需扩散通过磷脂双分子层(1层膜)后才能进入叶绿体基质，然后穿过叶绿体的两层膜进入细胞质基质，再穿过细胞膜就可以离开该细胞，所以至少需穿过4层生物膜，8层磷脂分子才能离开叶绿体所在的植物细胞。
（3）低氧环境中，部分电子流向参与生成氢气的代谢过程，参与合成用于暗反应的NADPH减少，C3的还原减少，有机物生成量减少，使该微藻生长不良。
（4）由图可知光照强度从Ⅰ1增加到Ⅰ2的过程中，对照组微藻的光合放氧速率不变，光合作用利用的光能不变，但由于光照强度增加，因此光能转化效率下降。
（5）由题干信息可知，“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ，使光合速率下降”，推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时消耗，使细胞内活性氧水平下降，降低PSⅡ受损伤的程度，因而能够有效解除光抑制。
18. 水稻是人类重要的粮食作物之一，种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳，通常糊粉层为单层活细胞，主要累积蛋白质、维生素等营养物质；淀粉胚乳为死细胞，主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。
（1）用诱变剂处理水稻幼苗，结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数________（填“增多”或“减少”）的即为糊粉层加厚的种子，将其对应的含胚部分用培养基培养，筛选获得了三个糊粉层加厚突变体A1、A2、A3。
（2）若上述的3种不同突变体均只涉及一个隐性单基因突变。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下表：
根据杂交实验结果，可推断这一对性状至少由_______对等位基因所控制。
（3）突变体A1与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型∶突变型＝3∶1。利用DNA的高度保守序列（M1～M5）作为分子标记对F2植株进行分析后，将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于________附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因。
（4）由突变体A1建立稳定品系t，检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型，但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中，培育稳定遗传的高营养新品种。
①补充完成图3育种方案：_______。
②运用竞争性等位基因特异性PCR（KASP）技术对植物进行检测，在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR，加入野生型序列和突变型序列的相应引物，两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点，完成扩增后检测产物的荧光信号（红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光）。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，根据检测荧光信号分别从中选出应保留的植株是_______。
【答案】（1）增多 （2）2
（3）M4 （4）①. 品系N ②. 绿色荧光信号、蓝色荧光信号
【分析】基因突变：⑴概念：是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变；⑵特点：①普遍性：生物界中普遍存在；②随机性：生物个体发育的任何时期和任何部位都有可能发生；③低频性：突变频率很低；④有害性：一般是有害的，少数是有利的；⑤不定向性：可以产生一个以上的等位基因。
【解析】（1）由题意可知，通常糊粉层为单层活细胞，选育糊粉层加厚的品种是活细胞且细胞层数增多了，因此要选择的糊粉层加厚的种子应为显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数增多的种子。
（2）突变型A1和突变型A2杂交，F1全为野生型，若只由一对等位基因控制，则不论突变型为显性还是隐性，F1都不可能全为野生型，上述的3种不同突变体均只涉及一个隐性单基因突变，因此，这一对性状至少由2对等位基因所控制，若A1的基因型为AAbb，A2与A3的基因型相同，均为aaBB。
（3）突变体A1与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型∶突变型＝3∶1，说明该性状的遗传遵循基因分离定律；根据图2推测突变基因最可能位于发生互换重组个体数较少的区域附近，即M4附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因。
（4）①要通过图3的育种方案（杂交育种），首先是选择亲本杂交获得F1，让F1与品系N回交获得植株1，让植株1自交得到植株2，对植株2进行品质检测，最终挑选出稳定遗传的高营养新品种。②图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，阶段1：检测结果出现红色和绿色荧光，保留出现绿色荧光信号的植株；阶段2：检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光，保留出现蓝色荧光信号的植株。
19. 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系，生长素IAA和脱落酸ABA分别在调控植物生长发育和胁迫抗性中发挥重要作用，研究者对其分子机制进行了探索。
（1）IAA合成的原料是________，ABA合成的部位之一在根部的________。
（2）TS基因编码的蛋白（TS）促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图甲。
图甲结果显示，TS基因功能缺失导致________。
（3）为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化结合态ABA-GE（无活性）水解为游离态ABA（有活性）。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知TS具有_______（填“促进”或“抑制”）BG活性的作用。
（4）为了证明上述第（3）问结论，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙中相应位置绘出能证明上述结论的结果_______。
（5）研究还发现，干旱或盐胁迫下植物产生的大量H2O2能够次磺酸化修饰TS蛋白的第308位半胱氨酸。综合上述信息可知，TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。请完善下面干旱条件下TS调节机制模型。
①_______；②_______。
【答案】（1）①. 色氨酸 ②. 根冠
（2）IAA含量下降，在干旱条件下生存率高于WT
（3）抑制 （4）
（5）①. 产生的大量H2O2引起TS蛋白的次磺酸化修饰 ②. TS与BG结合减少，BG活性增强
【分析】植物激素是由植物体内产生，并从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。由人工合成的调节植物生长发育的化学物质被称为植物生长调节剂。
【解析】（1）IAA合成的原料是色氨酸，ABA合成的部位之一在根部的根冠。
（2）由图甲可以看出，TS基因功能缺失导致IAA含量下降，在干旱条件下生存率高于WT。
（3）为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙，实验结果显示随着TS的加入，BG活性下降，因而推测，TS具有抑制BG活性的作用。
（4）为验证该结论，本实验中的因变量为ABA含量的变化，自变量为植株的种类，根据实验设计可推测，图丙中空白处应该为ts+bg，因为TS是通过BG发挥调节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与bg组结果相同，相应的图如下：
（5）由上述信息可知，TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。结合题1和题2的分析可推测，干旱条件会产生的大量H2O2引起TS蛋白的次磺酸化修饰，使TS功能受到影响，②TS与BG结合减少，BG活性增强，使ABA含量增多，抗旱能力增强。
20. 海草是沿海生态系统中的重要碳汇，其固定的碳部分被运输到根及根状茎，并固存于沉积物中。海草等的凋落物会释放溶解性有机碳，并通过水流输出生态系统或被浮游细菌分解，其过程如图所示。回答下列问题：
（1）海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统。自然环境下，海草床悬浮颗粒物加速沉降以及沉积物再悬浮降低，可提高________，从而提高海草的光合作用。海草床沉积物的周围一般为无氧环境，试阐述无氧环境对海草碳储存的意义：________。
（2）海草床生物种类丰富，可为海洋生态研究提供场所，还能够减缓海浪对海岸的侵蚀、稳定地质，从而保护海岸环境，其体现了生物多样性的________价值。
（3）在保护和修复海草床资源时，应充分考虑当地环境、气候等特点，种植适宜品种的海草，这遵循的生态学原理是________。
（4）海洋中的一些塑料垃圾被分解为微塑料，微塑料可在鱼类和人体内富集，其在生态系统中富集的渠道是________。
（5）近年来，沿海海洋水域的营养养分逐渐富集，营养盐浓度过高引起了大型海藻的快速生长，细菌活动能力增强，海草床的碳汇能力降低。海草床碳汇能力降低的原因是________。（答2点）
【答案】（1）①. 光照强度 ②. 无氧环境不利于细菌的细胞呼吸，减缓沉积碳被分解为CO2，减少CO2的释放，从而提高碳储存的稳定性
（2）直接和间接 （3）协调原理
（4）食物链和食物网 （5）大型海藻遮光抑制了海草光合作用，CO2的固定减少；细菌活动增强，分解沉积物释放更多CO2
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，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。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【解析】（1）海草床悬浮颗粒物加速沉降以及沉积物再悬浮降低，这会使得海草能接收到更多的光照，所以可提高光照强度。 无氧环境下，细菌的细胞呼吸受到抑制，因为细菌分解有机物产生二氧化碳的过程依赖细胞呼吸，所以无氧环境能减缓沉积碳被分解为CO2，减少CO2的释放，从而提高碳储存的稳定性。
（2）海草生物种类丰富，为海洋生态研究提供场所，这体现了生物多样性的直接价值；能够减缓海浪对海岸的侵蚀、稳定地质，从而保护海岸环境，这对生态系统起到了调节作用，体现了生物多样性的间接价值。
（3）在保护和修复海草床资源时，充分考虑当地环境、气候等特点，种植适宜品种的海草，遵循的是生态学中的协调原理，即生物与环境要协调适应。
（4）海洋中的一些塑料垃圾被分解为微塑料，微塑料可在鱼类和人体内富集，这是通过食物链和食物网在生态系统中富集的，因为食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道，微塑料作为一种物质会随着食物链传递而富集。
（5）沿海水域营养盐丰富，大型海藻生长加速，细菌活动能力增强。大型海藻生长会与海草竞争光照等资源，导致海草获得的光照减少，影响其光合作用；细菌活动能力增强，会分解沉积物释放更多二氧化碳，使二氧化碳浓度增加，不利于海草对碳的固定，所以海草床固碳能力降低。
21. 2019年我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了世界首例体细胞BMAL1基因（产生昼夜节律必需的基因）敲除的生物节律紊乱猕猴，为相关疾病研究提供了新型动物模型，其基本构建流程如图所示。CRISPR/Cas9基因编辑系统能在DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时会发生基因突变而导致靶基因失活，第一代BMAL1基因敲除猴的5只个体表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体的成纤维细胞，经SCNT后最终获得多只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。请回答下列相关问题：

（1）在猕猴各级神经中枢中，与生物节律控制有关的中枢在________。
（2）经CRISPR/Cas9基因编辑和胚胎移植获得的第一代BMAL1基因敲除猴的不同个体表现出不同程度的节律紊乱症状，原因是________。
（3）实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至______期，进行动物成纤维细胞体外培养时置于含有________气体的培养箱中。核移植成功后，用________（填具体方法，写出2种即可）去激活重构胚。
（4）为提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员还将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重组融合细胞，推测Kdm4d的mRNA的作用是_______。
（5）与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是________（写出1点即可）。
【答案】（1）下丘脑 （2）CRISPR/Cas9对不同个体的DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时最终导致不同位点的基因突变
（3）①. MⅡ ②. 95％空气和5％的CO2的混合 ③. 电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等
（4）降低组蛋白的甲基化程度，有利于与细胞分裂和分化相关基因的表达
（5）遗传背景一致
【分析】动物细胞培养的条件营养：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。（通常需要加入血清等一些天然成分）无菌、无毒的环境：添加抗生素温度、pH和渗透压：36.5±0.5℃ 7.2~7.4。气体环境：O2是细胞代谢所需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱进行培养。动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。
【解析】（1）在猕猴各级神经中枢中，与生物节律控制有关的中枢在下丘脑。
（2）CRISPR/Cas9对不同个体的DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时最终导致不同位点的基因突变，所以不同个体表现出不同程度的节律紊乱症状。
（3）由于MII期卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质核营养条件，实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至MⅡ期，进行动物成纤维细胞体外培养时置于含有95％空气和5％的CO2的混合气体的培养箱中。核移植成功后，用电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等去激活重构胚。
（4）去甲基化酶Kdm4d的mRNA，翻译产生去甲基化酶，可以降低组蛋白的甲基化程度，有利于与细胞分裂和分化相关基因的表达。
（5）根据提示，第二代基因敲除猴是由A6的成纤维细胞进行克隆获得，因此他们的基因型应该相同，因此将第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是遗传背景一致。组别
处理
F1
甲
单独种植，植株间不能相互传粉
红花∶白花=5∶3
乙
常规种植，植株间能相互传粉
?
组别
大肠杆菌材料
T2噬菌体材料
检测结果
甲
35S标记的大肠杆菌
未被标记的T2噬菌体
培养一段时间后，检测子代T2噬菌体的放射性
乙
未被标记的大肠杆菌
32P标记的T2噬菌体
组别
对照组
模型组
低剂量（25mg/kg）OMT组
高剂量（50mg/kg）OMT组
处理方案
不作处理
皮下注射含适量ALD的生理盐水，高钠盐饮水
a
b
实验结果
心肌纤维正常
心肌纤维排列紊乱，溶解坏死
症状减轻
症状略微减轻