湖南省长沙市2024_2025学年高三生物上学期月考卷一试题含解析

这是一份湖南省长沙市2024_2025学年高三生物上学期月考卷一试题含解析，共22页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题等内容，欢迎下载使用。
本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100外。
一、单项选择题（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. 下列关于动植物细胞结构和功能的叙述，正确的是（）
A. 动物细胞没有原生质层，因此不能发生渗透作用
B. 动物细胞有丝分裂过程形成的纺锤体蛋白是由中心体合成的
C. 蓝藻和硝化细菌都能进行有氧呼吸，但都没有线粒体
D. 细胞实现细胞间信息交流都必须依赖于细胞膜表面的受体
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞间信息交流的主要方式：（1）通过化学物质来传递信息；（2）通过细胞膜直接接触传递信息；（3）通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、有丝分裂前期，动物细胞和低等植物细胞都是由中心体发出星状射线形成纺锤体，高等植物细胞由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体。
【详解】A、动物细胞也能发生渗透作用，在高渗溶液中会渗透失水皱缩，在低渗溶液中会渗透吸水膨胀，A错误；
B、有丝分裂前期，动物细胞和低等植物细胞都是由中心体发出星状射线形成纺锤体，但蛋白质是由核糖体合成的，B错误；
C、蓝藻和硝化细菌都属于原核生物，都没有线粒体，但都能进行有氧呼吸，C正确；
D、动植物细胞间有些信息交流依赖于细胞膜上的受体，但有些受体并不在细胞膜上，而是在细胞内部，如性激素是脂质，受体在细胞内；高等植物相邻细胞之间还可以通过胞间连丝进行信息交流，D错误。
故选C。
2. 科研人员将某油料种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果如图所示。下列叙述错误的是（）
A. 导致ab段种子干重增加的元素主要是氧元素
B. 相同质量的豆类种子在萌发时吸水量比油料种子多
C. 有机物的氧化分解导致bc段种子干重减少
D. c点幼苗开始光合作用，种子干重开始增加
【答案】D
【解析】
【分析】由图分析可知，油料作物种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的O元素，从而使有机物的总量增加，导致ab段种子干重增加的主要元素是O；糖类经过呼吸作用，氧化分解，释放能量，导致种子干重减少，c点种子干重再次增加，说明光合速率大于呼吸速率。
【详解】A、脂肪氧含量低，转化成糖类时，结合大量的氧，导致种子干重增加，A正确；
B、相同质量的豆类种子蛋白质等亲水物质较多，萌发时吸水量多，B正确；
C、bc段糖类氧化分解，导致干重减少，C正确；
D、c点前，光合作用就已经开始；c点后，幼苗开始积累有机物，光合作用大于呼吸作用，D错误。
故选D。
3. 食物是人体获取铁的主要来源，铁离子被小肠黏膜细胞吸收后通过血液循环运至靶细胞，主要过程如图所示。已知当血液中铁含量偏高时，机体通过分泌铁调素来调控血铁含量。下列说法错误的是（）
A. DMT1 和 Tf在运输铁离子时，均需与铁离子结合
B. Fe³⁺进入靶细胞后需转化为Fc²⁺来发挥作用
C. 铁离子从小肠黏膜细胞运出和运入靶细胞，均需消耗能量
D. 铁调素可能通过抑制 FP1 或促进 TfR 的作用来降低血铁含量
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，转运蛋白载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【详解】A 、从图中可以看出 DMT1 和 Tf 在运输铁离子时，确实均需与铁离子结合，A 正确；
B 、图中明确显示 Fe³⁺进入靶细胞后需经过铁还原酶转化为Fc²⁺ 来发挥作用，B 正确；
C 、图中 铁离子从小肠黏膜细胞运出是顺浓度梯度，不需要消耗能量，C 错误；
D、根据题意，当血液中铁含量偏高时，机体通过分泌铁调素来调控血铁含量，所以铁调素可能通过抑制 FP1 或促进 TfR 的作用来降低血铁含量，是合理的推测，D 正确。
故选C。
4. 细胞可以通过底物水平磷酸化途径生成ATP，如：葡萄糖在细胞质基质形成丙酮醇的过程中，甘油醛-3-磷酸脱氢并磷酸化生成甘油酸-1、3-二磷酸，在甘油酸-1，3二磷酸中形成一个高能磷酸基团，在磷酸甘油酸激酶的催化下，甘油酸-1，3-二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸-3-磷酸与ATP。下列相关叙述正确的是（）
A. 甘油酸-1，3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸是吸能反应
B. 因为酶、能量等不同，ATP的合成和水解不是可逆反应
C. 酶促反应中因存在ATP供能机制而使酶具有高效性
D. 酵母菌能发生底物水平磷酸化，而乳酸菌细胞中不能发生
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
【详解】A、甘油酸-1，3-二磷酸可将高能磷酸基团转给ADP，生成甘油酸-3-磷酸与ATP，该过程是放能反应，A错误；
B、ATP合成和水解中所需的酶不同，能量的来源和去路也不同，因此不是可逆反应，B正确；
C、酶具有高效性是因为与无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能的作用更为显著，C错误；
D、酵母菌和乳酸菌均能发生底物水平磷酸化，D错误。
故选B。
5. 葡萄糖-6磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症又称蚕豆病。患者红细胞中缺乏G6PD，食用蚕豆后易发生急性溶血性贫血。有研究表明蚕豆病是一种伴X染色体显性遗传病。一对夫妇，男方患蚕豆病，女方正常（不携带致病基因），他们的女儿患病，但症状较轻，体内同时存在G6PD正常和G6PD缺乏的红细胞。下列关于蚕豆病的分析及推理正确的是（ ）
A. 患者中男性多于女性，女患者的父亲一定患病
B. 女性患者的后代中，女儿都患病，儿子都正常
C. 该夫妇的女儿症状较轻，原因可能是其细胞中的一条X染色体会随机失活
D. 基因与环境之间存在着复杂相互作用，蚕豆病主要是由饮食结构决定的
【答案】C
【解析】
【分析】蚕豆病是一种伴X染色体显性遗传病。一对夫妇，男方患蚕豆病，女方正常（不携带致病基因），他们的女儿患病，但症状较轻，体内同时存在G6PD正常和G6PD缺乏的红细胞。根据题意可知，父亲基因型为XAY，母亲基因型为XaXa，女儿基因型为XAXa。
【详解】A、蚕豆病是一种伴X染色体显性遗传病，患者中女性多于男性，女患者若为XAXa，其父亲不一定患病，A错误；
B、女性患者可以是XAXa与XAXA，女儿可能不患病，儿子可能患病，B错误；
C、该夫妇的女儿症状较轻，体内同时存在G6PD正常和G6PD缺乏的红细胞，原因可能是其细胞中的一条X染色体会随机失活，C正确；
D、蚕豆病患者体内缺乏葡萄糖-6磷酸脱氢酶（G6PD），是一种伴X染色体显性遗传病。食用蚕豆让其表现出症状，表明基因与环境之间存在着复杂的相互作用，但是不能表明蚕豆病主要是由饮食结构决定的，D错误。
故选C。
6. 癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是（）
A. 在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变
C. 在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D. 在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位，染色体结构变异会改变基因的数目和排列顺序进而引起生物性状的改变。
【详解】A、在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是由于碱基的替换造成的属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；
B、抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变，B正确；
C、原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异中的重复，表明染色体变异可导致癌变，C正确；
D、9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D错误。
故选D。
7. 流感病毒感染人体后，可引起流涕等症状，也可引起肺炎等疾病。下列有关病毒感染后免疫反应的叙述，错误的是（）
A. 抗原呈递细胞表面特异性分子识别T．细胞，激活细胞毒性T细胞，启动细胞免疫
B. B细胞活化后，分化为浆细胞和记忆B细胞，启动体液免疫
C. 树突状细胞既可以摄取、加工处理流感病毒，又可以通过抗原呈递启动特异性免疫
D. 流感病毒感染后的流涕等症状是人体免疫过程中非特导性免疫的正常反应
【答案】A
【解析】
【分析】体液免疫：病原体侵入机体后，一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程，浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合，抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】A、靶细胞与细胞毒性T细胞结合并激活细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞可增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，启动细胞免疫，A错误；
B、B细胞经辅助性T细胞激活后，分化为浆细胞和记忆B细胞，启动体液免疫，B正确；
C、树突状细胞属于抗原呈递细胞，在免疫反应中有强大的摄取、处理和传递抗原的功能，可以通过抗原呈递启动特异性免疫，C正确；
D、机体的第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫，能够抵挡大多数病原体，流感病毒感染后的流涕等症状是人体免疫过程中非特异性免疫的正常反应，D正确。
故选A。
8. 《本草纲目》记载，樱桃具有利脾、止泻的功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列叙述错误的是（）
A. 应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗
B. 可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体
C. 富含色氨酸的培养基有利于樱桃幼嫩的芽合成生长素
D. 应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢产物槲皮素
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、应用微型繁殖技术采用茎尖作为外植体可获得大量樱桃脱毒苗，A正确；
B、由于芽原基和叶原基分裂能力旺盛，因而可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体，B正确；
C、生长素是由色氨酸经过一系列转变产生的，因此，用富含色氨酸的培养基有利于樱桃幼嫩的芽合成生长素，C正确；
D、应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢产物槲皮素，D错误。
故选D
9. 我国拥有悠久的农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析。错误的是（）
A. “凡种谷，雨后为佳”描述了要在下雨后种谷，体现了非生物因素对生物的影响
B. “区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响
C. “六月雨后种绿豆，八月中，犁稀杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜，体现了对资源的循环利用
D. “慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植，说明两物种没有共同的生态位
【答案】D
【解析】
【分析】生态为是指一个物种在群落中的地位和作用，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。
【详解】A、“凡种谷，雨后为佳”描述了要在下雨后种谷，说明种子的萌发需要水分，体现了非生物因素对生物的影响，A正确；
B、“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，其目的是通过减弱种间竞争提高产量，体现了种间竞争对生物的影响，B正确；
C、“六月雨后种绿豆，八月中，犁䅖杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜，该过程中微生物将绿豆植株中的有机物分解成无机物进而起到肥田的作用，同时绿豆能够通过根瘤菌进行固氮作用，增加土壤的氮素含量，该过程体现了对资源的循环利用，C正确；
D、大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植，说明两物种有共同的生态位，D错误。
故选D。
10. 为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣（秸秆）为原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图，下列叙述正确的是（）
注：酵母增殖的适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0；酵母发酵的适宜温度为24~3℃，适宜pH为5.0~5.8。
A. 面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成
B. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5条件为宜
C. 本生产过程最宜在不加通气和搅拌的啤酒发酵罐中进行
D. 生产前可将培养基进行干热灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】分析图中过程，可知改造的面包酵母表面携带帮助纤维二糖水解和淀粉合成的酶，通过其繁殖可以协助利用纤维素合成人工淀粉。
【详解】A、面包酵母表面携带促进纤维二糖水解的酶和促进淀粉合成的酶，因此其增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成，A正确；
B、生产单细胞蛋白需要酵母菌增殖，适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0，B错误；
C、本生产过程要使面包酵母增殖，应当先在有氧环境下进行，C错误；
D、培养基常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌，干热灭菌会导致培养基的营养物质被破坏，水分流失，D错误。
故选A。
11. 轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质 GABA.正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，错误的是（ ）
A. 触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位
B. 正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉
【答案】D
【解析】
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】A、触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，抑制性神经元兴奋，在抑制性神经元上可记录到动作电位，A正确；
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确；
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，此时GABA作用的效果可以是抑制性的；患带状疱疹后，Cl-经Cl-通道外流，相当于形成内正外负的动作电位，此时GABA作用的效果是兴奋性的，C正确；
D、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，D错误。
故选D。
12. 低温胁迫会改变植物细胞的代谢，小分子物质合成增多。某实验小组探究了低温对植物细胞质壁分离的影响，以阐明植物的耐寒机制。该小组将相同的洋葱鳞片叶外表皮置于相同且适宜浓度的蔗糖溶液中，分别给予常温和4°C低温处理后，测量两组细胞的原生质体长度/细胞长度的值，结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 可用出现质壁分离的细胞的比例表示因变量
B. 在渗透平衡时，常温组细胞的细胞液的浓度较低
C. 植物可能通过降低细胞液的浓度来适应低温环境
D. 低温组细胞的结合水/自由水的值增大，抗寒能力强
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：常温处理和4℃低温处理，原生质体长度/细胞长度均小于1，说明两种条件下细胞都发生了渗透失水，但4℃低温条件下原生质体长度/细胞长度的比值大于常温处理，说明4℃低温处理下失去的水更少。
【详解】A、本实验探究低温对植物细胞质壁分离的影响，自变量是是否低温处理，因变量可以是出现质壁分离的细胞的比例，A正确；
B、两组细胞所处的蔗糖溶液浓度相同，据图分析4℃低温条件下原生质体长度/细胞长度的比值大于常温处理，说明4℃低温处理下失去的水更少，说明在渗透平衡时，常温组细胞的细胞液的浓度较低，B正确；
C、根据实验结果可知，低温条件下植物细胞质壁分离的程度小，可推测其细胞液浓度高，即植物细胞通过升高细胞液浓度来适应低温环境，C错误；
D、结合水比例大，抗寒能力强，自由水比例大，细胞代谢旺盛，因此低温组细胞的结合水/自由水的值增大，抗寒能力强，D正确。
故选C。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13. 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行，我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后，“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长，群落逐渐形成，沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物，可加速治沙进程。古浪八步沙林场等地利用该技术，成功阻挡了沙漠的侵袭，生态效益显著，成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术，下列叙述正确的是（）
A. 采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B. 在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C. 在未经人工种植的“草方格”内，植物定植、群落形成过程属于初生演替
D. 实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
【答案】ABD
【解析】
【分析】生态工程以生态系的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态系基本原理。
【详解】A、采用“草方格”技术进行流沙固定，创造有益于生物组分生长、发育、繁殖，使植被逐渐恢复，该过程遵循了生态工程的自生原理，A正确；
B、在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应，遵循了生态工程的协调原理，B正确；
C、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，而次生演替指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，“草方格”内保留有原有沙生植物种子，故该群落形成过程属于次生演替，C错误；
D、“草方格”固沙技术能防止沙子流动，有利于植被恢复，促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现，D正确。
故选ABD。
14. 单基因隐遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。患者的弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是（）
A. 未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B. ①和②位点的突变均可能导致P基因功能的改变
C. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可使其产生正常配子
D. 不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点位于同一条染色体上
【答案】BC
【解析】
【分析】结合图示可知，患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链，均为突变的链，说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G、②位点为A-T。
【详解】A、患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，即患者的父亲和母亲分别具有②、①未突变位点，说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G，A错误；
B、结构决定功能，①和②位点的突变均导致基因结构发生改变，均可能会导致P基因功能的改变，B正确；
C、由图可知，若患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可得到①、②位点均正常的染色单体，可使其产生正常配子，C正确；
D、患者弟弟的两个突变位点分别来自父母双方，正常情况下不会位于同一条染色体，D错误。
故选BC。
15. 萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题，研究人员采用蛋白质工程（又称为第二代基因工程）对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述，正确的是（）
A. 通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列
B. 改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
C. PCR技术可用于检测染色体DNA上是否插入荧光素酶基因
D. 改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能
【答案】CD
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
2、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），以上是蛋白质工程特有的途径；后续按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、通过化学诱变剂可以让天然荧光素酶的基因序列进行随机突变，但化学诱变通常是不定向的，A错误；
B、改造天然荧光素酶所用的基因表达载体必须包含启动子和终止子，启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置，B错误；
C、PCR 方法主要用于检测 DNA 的存在或者染色体 DNA 上是否插入目的基因，因此PCR技术可用于检测染色体DNA上是否插入荧光素酶基因，C正确；
D、改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能，D正确。
故选CD。
16. 为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因，研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析，下列推测正确的是（）
A. 砷处理6h，根中细胞分裂素的含量会减少
B. 砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C. 增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D. 抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
【答案】BCD
【解析】
【分析】植物激素的生理作用：
1、生长素类具有促进植物生长的作用，在生产上的应用有促进扦插的枝条生根、促进果实发育、防治落花落果等。
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎杆伸长和植物增高，此外它含有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠，促进萌发等作用。
3、细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
【详解】A、图1可知，砷处理6h，细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量，根中细胞分裂素的含量会增加，A错误；
B、结合图·2、3推测，与空白对照组相比，砷处理组生长素含量高但是根长度短，砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关，B正确；
C、结合图1，增强LOG2蛋白活性，可能使细胞分裂素下降，从而缓解砷对根的毒害作用，C正确；
D、根可吸收水和无机盐，抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长，D正确。
故选BCD。
17. 光合作用、有氧呼吸、厌氧发酵的和谐有序进行是土壤底栖藻类正常生命活动的基础。某单细胞土壤底栖藻类在黑暗条件下无氧发酵产生醋酸等有机酸（HA），导致类囊体、线粒体酸化，有利于其从黑暗向黎明过渡，相关过程如下图1字母B~G代表相关物质。请回答下列问题。
（1）物质B是______，除TCA循环外，图中能产生物质B的过程还有______；物质C、F分别是______、______。
（2）黑暗条件下，PQ等电子传递体处于_______（填“氧化”或“还原”）状态。从黑暗转黎明时，整体光合电子传递速率慢，导致______的量成为卡尔文循环的限制因素，此时吸收的光能过剩，对电子传递链造成压力。
（3）光合色素吸收的光能有三个去向：用于光合作用、以热能散失、以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭（qP），由热能散失引起的荧光淬灭称之为非光化学淬灭（NPQ）。为了探究厌氧发酵产酸对光能利用的影响，研究人员以npq4突变体（缺失LHCSR蛋白，LHCSR催化NPQ）和正常藻为材料，在黑暗中进行厌氧发酵，发酵180min后添加KOH。整个实验过程中连续抽样，在光下测定荧光强度，结果如下图2、图3。相关推断合理的是______。
A. 突变体厌氧发酵时间越长，光化学淬灭越强
B. 正常藻厌氧发酵后加入KOH，非光化学淬灭增强
C. 正常藻厌氧发酵产生有机酸，降低类囊体pH，促进非光化学淬灭
D. 正常藻厌氧发酵产生有机酸，有利于缓解黎明时电子传递链的压力
【答案】（1） ①. CO2 ②. 丙酮酸分解为C2（或醋酸）、丙酮酸分解为酒精 ③. H2O ④. NADPH
（2） ①. 氧化 ②. ATP和NADPH（3）CD
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应阶段：
（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
（2）暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
2、影响光合作用的因素外在环境因素主要是光照强度、二氧化碳浓度和温度，内在因素主要是酶的含量、叶绿素的含量和五碳化合物的含量。
【小问1详解】
在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中生成二氧化碳。据图可知，丙酮酸进入线粒体后在线粒体基质中生成B，因此，B为二氧化碳。据图可知，除TCA 循环外，图中能产生物质B的过程还有丙酮酸分解为乙酰辅酶A（或醋酸）、丙酮酸分解为酒精。据图可知，物质C在类囊体膜上经光解成H+和D，可知，物质C是水（H2O）。据图可知，物质F由光反应产生，作用于暗反应，因此物质F为NADPH。
【小问2详解】
黑暗条件下，类囊体膜上不发生水的光解，PQ 等电子传递体无法获得电子，因此，它们处于氧化状态。从黑暗转黎明时，整体光合电子传递速率慢，产生的ATP和NADPH少，导致暗反应的卡尔文循环受限。
【小问3详解】
A、据图2可知，突变体厌氧发酵时间越长，荧光强度基本保持不变，说明光化学淬灭并没有变强，推断不合理，A不符合题意；
B、据图2可知，正常藻厌氧发酵后加入 KOH，荧光强度明显增强，并未淬灭，推断不合理，B不符合题意；
C、正常藻在厌氧发酵产生有机酸，类囊体pH降低，光反应减慢，合成的ATP减少，热能散失增加，促进非光化学淬灭，推断合理，C符合题意；
D、正常藻厌氧发酵产生有机酸，酸化类囊体，减少对光的吸收，能缓解黎明时电子传递链的压力，推断合理，D符合题意。
故选CD。
18. 对水稻品种“淮稻7号”诱变，获得白叶枯病“类病变”突变体1mp2（基因型aa），它在没有病原菌侵染的情况下能自发形成类似白叶枯病表型。从突变体中克隆出位于9号染色体上的关键基因a（本题中如涉及更多的基因，名称依次按照B/b、C/c、D/d…命名）。回答下列问题。
（1）将突变体与表现正常的野生型水稻1（基因型AA）杂交，F1表型均为野生型，其基因型为______；F1自交，F2中野生型与突变体比例为______。
（2）分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现，突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内部插入654bp（碱基对）片段形成的，其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短，其原因是______。
（3）比对水稻基因组发现，野生型水稻（WT）的3号染色体上也存在上述654bp序列。为探究突变体产生的原因，在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654bp序列外侧各设计一对引物，对野生型、突变体基因组DNA进行PCR，产物的凝胶电泳结果如图（M为核酸分子量大小的标准参照物）。据图分析突变体lmp2产生的原因是______。
（4）若用该突变体与野生型水稻2杂交，F1全为野生型，F1自交，F2野生型和突变体比例为15∶1，则该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是______，突变体、野生型水稻1和野生型水稻2的基因型依次为______和______、_______。
（5）为了解A蛋白（由基因A编码）在自然界的起源和进化，研究人员比较了生物甲、乙、丙……的A蛋白序列与水稻A蛋白序列的差异氨基酸个数，并成功解析了各物种间的亲缘关系，结果如下表。如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙，在下表中填写最合理的数字。
【答案】（1） ①. Aa ②. 3∶1
（2）终止密码子提前出现，导致翻译提前终止，肽链变短
（3）3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体
（4） ①. 野生型水稻13号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上 ②. aabb ③. AAbb ④. AABB
（5）3
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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子代。基因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自由组合是互不干扰的；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、电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术就是利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。
【小问1详解】
突变体的基因型为aa，野生型水稻1的基因型为AA，F1表型均为野生型，基因型为Aa，F1自交，F2中野生型（AA和Aa）与突变体（aa）比例为3：1。
【小问2详解】
突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654bp（碱基对）片段形成的，其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短，说明翻译提前终止了，可能是654bp片段的插入产生了新的终止密码子，终止密码子提前出现，导致翻译提前终止，肽链变短。
【小问3详解】
根据电泳图谱可知，野生型3号染色体上的片段为754bp，突变体3号染色体上的片段为100bp，减少了654bp，野生型9号染色体上的片段为200bp，突变体9号染色体上的片段为854bp，增加了654bp，由此推测3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体。
【小问4详解】
若用该突变体与野生型水稻2杂交，F1全为野生型，F1自交，F2野生型和突变体比例为15：1，为9：3：3：1的变式，说明野生型与突变型至少受两对等位基因控制且遵循自由组合定律，假设位于3号染色体上的相关基因为B/b，只有当这两对基因为隐性时表现为突变型，则突变体的基因型为aabb，野生型水稻2的基因型应为AABB，由于突变体与野生型水稻1杂交，F1自交，F2中野生型水稻1与突变体比例为3：1，说明野生型水稻1的基因型为AAbb，可推测该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是野生型水稻1的3号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上。
【小问5详解】
如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙，说明氨基酸差异个数越小亲缘关系越近，则水稻与乙的氨基酸相差个数应介于甲和丙之间，所以水稻与乙氨基酸差异个数为3。
19. 下图为人体在饥饿时发生的部分血糖调节过程，其中a，b，c，d代表信息分子，甲和乙代表结构。回答下列问题。
（1）血糖平衡调节中枢是______。当血糖浓度下降后，一方面，葡萄糖可以直接作用于胰岛细胞表面的______，调节该细胞分泌激素；另一方面，通过乙释放的c_______（填物质名称）作用于胰岛细胞，促使胰岛细胞释放激素b。
（2）在饥饿情况下，机体还可以通过甲_______（填“交感神经”或“副交感神经”）促使肾上腺髓质分泌激素a来发挥调节作用，激素a最可能是______。
（3）由图可知，激素a与受体结合后，通过_______激活腺苷酸环化酶，使细胞内cAMP浓度升高，继而激活后续信号通路，促使酶P活化，促进糖原分解。激素b通过促进肝细胞发生______，从而使血糖浓度升高。
（4）已知1型糖尿病的常见病因是胰岛中缺少分泌胰岛素的胰岛B细胞。给患1型糖尿病的小鼠注射一种名为mAb-4的化学物质，可迅速降低其血糖浓度，其原理为mAb-4能使小鼠胰腺内的胰岛A细胞转化为能分泌胰岛素的功能性B样细胞，从而使1型糖尿病小鼠的血糖浓度恢复正常。为了验证上述研究，请完善下列实验步骤。
材料药品：健康的成年小鼠若干、患有1型糖尿病的成年小鼠若干、生理盐水、mAb-4溶液（检测仪器及检测的具体操作方法和细节不作要求）。
实验步骤：
①取10只健康的成年小鼠记为A组，另取______均分为两组，记为B组和C组。
②三组小鼠均在适宜的环境条件下正常饲养2周，并每天在相同时间给A、B、C三组小鼠分别注射适量且等量的生理盐水、______、______。
③第3周开始停止注射并每天在饲喂1h后测定各组小鼠的胰岛素浓度和血糖浓度，记录数据并进行统计分析。
【答案】（1） ①. 下丘脑 ②. 受体 ③. 神经递质
（2） ①. 交感神经 ②. 肾上腺素
（3） ①. G1蛋白 ②. 肝糖原的分解和非糖物质（甘油三酯）的转化
（4） ①. 20只患有1型糖尿病的成年小鼠（随机） ②. mAb-4溶液 ③. 生理盐水
【解析】
【分析】血糖平衡调节：
①当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。
②当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【小问1详解】
血糖平衡调节中枢是下丘脑；当血糖浓度下降后，一方面，葡萄糖可以直接作用于胰岛A细胞表面的受体，促使胰高血糖素的分泌，使血糖升高；另一方面在下丘脑的支配下，通过乙释放的c神经递质作用于胰岛细胞，促使胰岛细胞释放激素b—胰高血糖素。
【小问2详解】
交感神经是植物神经的一部分，主要调节心脏以及其他内脏器官的活动，在饥饿情况下，肾上腺素可以促进血糖升高，下丘脑还可以通过甲（交感神经）促使肾上腺髓质分泌激素a来发挥调节作用，激素a最可能是肾上腺素。
【小问3详解】
激素a与受体结合后，通过G1蛋白激活腺苷酸环化酶，使细胞内cAMP浓度升高，继而激活后续信号通路，促使酶P活化，促进糖原分解，使血糖升高；激素 b—胰高血糖素通过促使肝细胞发生糖原的分解和非糖物质（甘油三酯）的转化，从而使血糖浓度升高。
小问4详解】
mAb－4能使小鼠胰腺内的胰岛A细胞转化为能分泌胰岛素的功能性B样细胞，从而使 1型糖尿病小鼠的血糖浓度恢复正常，该实验是为了验证该结论，因此实验的自变量为是否使用mAb—4溶液以及小鼠的类型。故需要分三组进行实验。实验步骤：
①取10只健康的成年小鼠记为A组，另取20只患有 1型糖尿病的成年小鼠（随机）均分为两组，记为 B组和C组。
②三组小鼠均在适宜的环境条件下正常饲养 2周，并每天在相同时间给 A、B、C三组小鼠分别注射适量且等量的生理盐水、mAb—4溶液、生理盐水。
③第3周开始停止注射并每天在饲喂1h后测定各组小鼠的胰岛素浓度和血糖浓度，记录数据并进行统计分析。
20. 南方铁杉是中国特有树种，其植株高大，材质坚实，适于作建筑、家具等用材，有一定的经济及科研价值。科学家团队对江西武夷山国家自然保护区内的珍稀濒危植物南方铁杉种群进行了调查，为南方铁杉的保护提供了强有力的科学依据。回答下列问题：
（1）南方铁杉在经济和科研方面的价值，体现了生物多样性的_____________价值。保护生物多样性最有效的方法是_____________保护。
（2）调查南方铁杉的种群数量和年龄结构，适合采用_____________法，而该方法的关键是要做到_____________。
（3）科学家根据南方铁杉的胸径，把南方铁杉分成了12个龄级，根据南方铁杉生长规律，其中1~4龄级为幼龄级，5~8龄级为中龄级，9~12龄级为老龄级，具体年龄结构如下图。可以看出，幼龄南方铁杉明显少于中龄，一段时间过后，当中龄树也逐渐进入生理死亡年龄后，推测种群将表现为_____________（增长/稳定/衰退）状态。
（4）观察南方铁杉种群的空间分布，发现幼龄南方铁杉树的聚集程度很高且多聚集在母树周围，导致这种分布状态的原因是_____________。幼龄南方铁杉虽然聚集程度高，但总数量并不多，主要原因是因为幼龄南方铁杉在林下不具有竞争优势，无法获得充足的空间和光照，根据此原因，请提出一个促进江西武夷山区南方铁杉种群发展的措施：_____________。
【答案】（1） ①. 直接 ②. 就地
（2） ①. 样方 ②. 随机取样
（3）衰退（4） ①. 南方铁杉种子扩散（传播）能力差 ②. 采取清除灌木等方法保证林内南方铁杉幼苗生长具有充足的空间和光照。
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，南方铁杉在经济和科研方面的价值，体现了生物多样性的直接价值；保护生物多样性最有效的方法是就地保护，如建立自然保护区。
【小问2详解】
南方铁杉属于植物，调查南方铁杉的种群数量和年龄结构，适合采用样方法，样方法的关键是随机取样。
【小问3详解】
分析题意，1~4龄级为幼龄级，5~8龄级为中龄级，9~12龄级为老龄级，图示幼年个体占比较少，幼龄南方铁杉明显少于中龄，一段时间过后，当中龄树也逐渐进入生理死亡年龄后，推测种群将表现为衰退型。
【小问4详解】
分析题意，幼龄南方铁杉树的聚集程度很高且多聚集在母树周围，导致这种分布状态的原因是南方铁杉种子扩散（传播）能力差，故只能分布在母树周围；可采取清除灌木等方法保证林内南方铁杉幼苗生长具有充足的空间和光照，以保证幼龄南方铁杉获得充足的空间和光照。
21. 盐胁迫时大量Na+进入植物细胞，使SOS3与SOS2结合，激活质膜和液泡膜上Na+/H+反向转运蛋白（SOS1）。SOS1利用H+浓度差促使Na+排出细胞和进入液泡，从而降低细胞质基质中的Na+浓度。回答下列问题。
（1）植物利用SOS信号通路将Na+排出细胞外，这种运输方式的特点是_____
（2）通过基因工程在水稻中过量表达SOS1蛋白，以期增强水稻抗盐能力。
①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过______获得模板DNA，再经PCR获得SOS1基因片段。
②构建表达载体时，在下图所示载体含有的限制酶识别位点插入SOS1基因。序列分析发现SOS1基因内部有XbaⅠ的识别序列，为使载体中SOS1基因和绿色荧光蛋白基因正确表达，应在SOS1基因两端分别添加______两种限制酶的识别序列；将SOS1基因插入载体前，应选用______两种限制酶对载体酶切。
（3）重组质粒转化水稻后，选取______的植株，鉴定其抗盐能力是否增强，采取的操作是______。
【答案】（1）需要能量、需要载体
（2） ①. 逆转录 ②. SpeⅠ、EcRⅠ ③. XbaⅠ、EcRⅠ
（3） ①. 可发绿色荧光 ②. 将转基因水稻和普通水稻种植于高于胞内Na+浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况
【解析】
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要转运蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【小问1详解】
由题干信息“在高于胞内Na⁺浓度的环境下，SOS1通过SOS信号通路与胞质内Na⁺结合并将其排出细胞外”可知，植物利用SOS信号通路将Na⁺排出细胞外是逆浓度梯度的运输，因此运输方式为主动运输，特点是需要载体，需要能量。
【小问2详解】
①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过逆转录获得模板DNA，再经PCR获得SOSI基因片段。
②由图可知，荧光蛋白基因内部存在Spe Ⅰ和BamH Ⅰ两种限制酶切序列，因此对载体酶切时不能选择这两种酶，并且不能选择限制酶SmaⅠ，否者会导致载体中SOS1基因和绿色荧光蛋白基因不能正确表达，故选择Xba Ⅰ和EcR Ⅰ两种限制酶对载体酶切，由于SOS1基因内部有Xba I的识别序列，故不能选择限制酶Xba I对目的基因酶切，但需要目的基因有与载体相同的黏性末端，故可在SOSⅠ基因两端分别添加Spe Ⅰ和EcR Ⅰ两种限制酶两种限制酶的识别序列。
【小问3详解】
表达载体上有SOS1基因和绿色荧光蛋白质基因的融合基因，因此可选择可发绿色荧光的植株鉴定水稻抗盐能力是否增强，采取的操作是将转基因水稻和普通水稻种植于高于胞内Na⁺浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况。
生物名称
甲
乙
丙
丁
戊
…
差异氨基酸个数
2
_____
4
6
8
…