陕西省西安市碑林区2025届高三下5月模拟考试生物学生物试卷（解析版）

这是一份陕西省西安市碑林区2025届高三下5月模拟考试生物学生物试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（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，只有一项符合题目要求）
1. 下列关于细胞中化合物功能的叙述，错误的是（ ）
A. 蛋白质功能的多样性取决于其结构的多样性，某些蛋白质能和脂质结合
B. 糖类是细胞的重要能源物质，其氧化分解速率快且可直接为代谢供能
C. 自由水不仅是细胞内的良好溶剂，还能直接参与细胞中某些生化反应
D. 细胞中无机盐可用于维持渗透压和酸碱平衡，并参与合成某些酶分子
【答案】B
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样：①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。
【详解】A、蛋白质功能的多样性取决于其结构的多样性，某些蛋白质能和脂质结合，如脂蛋白，A正确；
B、糖类是细胞的重要能源物质，其氧化分解速率快，但不可直接为代谢供能，直接供能物质是ATP，B错误；
C、自由水不仅是细胞内的良好溶剂，还能直接参与细胞中某些生化反应，如参与有氧呼吸的第二阶段，C正确；
D、细胞中无机盐可用于维持渗透压和酸碱平衡，并参与合成某些酶分子，如铁是血红蛋白的组成成分，D正确。
故选B。
2. 下列实例中能体现细胞结构与功能相适应特点的是（ ）
①线粒体内膜折叠形成嵴，为有氧呼吸酶提供更多附着位点
②浆细胞中高尔基体和线粒体都很发达，有利于分泌抗体
③神经细胞轴突末端膨大形成突触小体，便于神经递质释放
④口腔上皮细胞线粒体和液泡数量较多，有利于分泌唾液
A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ②③④
【答案】A
【分析】高尔基体在动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂中细胞壁形成有关。
【详解】①线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大线粒体内膜的表面积，可以为有氧呼吸的酶提供更多的附着位点，①正确；
②浆细胞可以分泌抗体，而高尔基体与分泌蛋白的发送有关，线粒体提供能量，所以②浆细胞中高尔基体和线粒体都很发达，有利于分泌抗体，②正确；
③神经细胞轴突末端膨大形成突触小体，便于神经递质释放，③正确；
④口腔上皮细胞不含液泡，④错误。
①②③正确。
故选A。
3. 利用ATP荧光检测法可评估医疗器械的清洁度，测量出的荧光强度可间接反映微生物污染水平（荧光强度与ATP浓度呈线性关系），其反应式可表示为：（ ）
ATP+荧光素AMP（腺苷——磷酸）+PPi（焦磷酸）+氧化荧光素+光
下列相关叙述错误的是
A. 检测时需使用含有裂解试剂的拭子擦拭样品表面，裂解细胞膜释放胞内ATP
B. 在荧光素酶的催化下ATP水解释放能量，同时产生荧光信号
C. 由于该反应具有高特异性，可完全排除医疗器械上人体细胞残留ATP的干扰
D. 由于活细胞中ATP含量相对恒定，故可根据荧光强度推算出样品中微生物数量
【答案】C
【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动。
【详解】A、检测时需使用含裂解试剂的拭子，目的是裂解细胞膜，释放胞内ATP，以便测量，A正确；
B、结合题意及反应式可知，在荧光素酶催化下，ATP水解为AMP和PPi，释放的能量用于激发荧光素，产生荧光信号（即光），B正确；
C、该反应对ATP具有高特异性（只与ATP反应，不与其他核苷酸反应），但无法区分ATP的来源。医疗器械上残留的人体细胞也会释放ATP，导致荧光信号干扰，因此不能完全排除人体细胞ATP的干扰，C错误；
D、分析题意可知，活细胞中ATP含量相对恒定，且荧光强度与ATP浓度呈线性关系，故可根据荧光强度推算出样品中微生物数量（如菌落形成单位），反映污染水平，D正确。
故选C。
4. 已知蜜蜂的雄蜂为单倍体（n=16），由未受精的卵细胞发育而来。雄蜂产生精子的过程称为“假减数分裂”。该过程的特点是：①减数分裂Ⅰ时染色体数目未减半，仅细胞质不均等分裂；②减数分裂Ⅱ类似有丝分裂，最终形成1个功能性精子。下列关于“假减数分裂”的叙述，正确的是（ ）
A. 假减数分裂Ⅰ时，初级精母细胞中的同源染色体先联会后分离
B. 假减数分裂Ⅱ时，次级精母细胞中的姐妹染色单体不会发生分离
C. 减Ⅰ中期和功能性精子中染色体数目相同，但核DNA分子数目不同
D. 功能性精子可继续进行两次有丝分裂，形成四个相同的功能性精子
【答案】C
【分析】分析题文描述可知：雄蜂的精原细胞中有16条染色体，但没有同源染色体。精原细胞经过染色体复制形成初级精母细胞，此时一条染色体上含有2个染色单体、2个DNA分子。减数分裂Ⅰ时，16条染色体移向细胞的同一极，进入同一个次级精母细胞内，该次级精母细胞进行减数分裂Ⅱ，形成一个精细胞，另一个细胞退化消失，最终形成1个功能性精子。另一个次级精母细胞没有染色体，也退化消失。
【详解】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成的单倍体，其初级精母细胞中不含同源染色体，因此在假减数分裂Ⅰ时不会发生同源染色体联会现象，A错误；
B、假减数分裂Ⅱ类似有丝分裂，因此在假减数分裂Ⅱ后期，次级精母细胞中每条染色体的着丝粒分裂，导致姐妹染色单体发生分离，B错误；
C、分析题意可知：减Ⅰ中期的细胞中有染色单体，其细胞中染色体数目为16条、核DNA分子数目为32个；功能性精子中无染色单体，其细胞中染色体数目为16条、核DNA分子数目为16个，C正确；
D、功能性精子没有分裂能力，不能进行有丝分裂，D错误。
故选C。
5. 某遗传病由线粒体基因突变引起，当个体携带含突变基因的线粒体达到一定比例时才会表现症状。下图为此病的家族系谱图。下列相关叙述，正确的是（ ）
A. 该病的遗传遵循孟德尔分离定律和自由组合定律
B. Ⅱ-3与正常女性结婚，其子女均不携带突变基因
C. Ⅱ-4与正常男性结婚，其子女均不携带突变基因
D. Ⅱ-5与Ⅱ-6所生儿子一定患病，女儿一定不患病
【答案】B
【分析】细胞质遗传的特点：①母系遗传，不论正交还是反交，子代性状总是受母本（卵细胞）细胞质基因控制；②杂交后代不出现一定的分离比。
【详解】A、该遗传病是由线粒体基因突变引起的，属于细胞质遗传，而孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传，故该遗传病的遗传规律不符合孟德尔遗传定律，A错误；
B、该遗传病是由线粒体基因突变引起的，属于细胞质遗传，细胞质基因主要来源于母亲，Ⅱ-3与正常女性结婚，其子女均不携带突变基因，B正确；
C、该遗传病由线粒体基因突变引起，并且当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后才会表现出典型症状，则Ⅱ-4与正常男性结婚，无法推断所生子女的患病概率，C错误；
D、Ⅱ-5是突变基因携带者，与Ⅱ-6结婚，致病基因会传给子女，根据题意“当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后会表现出症状”，子代不一定患病，可能是携带者，D错误。
故选B。
6. 某些植物能够产生酚糖（小分子有机物）防御昆虫，但过量酚糖对植物本身生长发育不利。这些植物体内的PMaT酶能将酚糖降解为无毒物质。科学家对该种植物、烟粉虱和白粉虱（烟粉虱的近亲物种）三者进行基因组测序，发现白粉虱中无PMaT基因，烟粉虱中含有PMaT基因，且与植物中的PMaT基因序列相同。烟粉虱PMaT基因所在染色体上除该基因外的其他DNA序列与白粉虱相似度极高。下列叙述正确的是（ ）
A. 由于染色体基因差异较小，烟粉虱和白粉虱可实现自由交配繁殖
B. 烟粉虱中含有PMaT基因原因可能是吞噬酚糖后引起的基因突变
C. 烟粉虱中含有PMaT基因，是与能产酚糖的植物间协同进化的结果
D. 除PMaT基因外，烟粉虱种群和白粉虱种群中的其它基因频率都相同
【答案】C
【分析】自然选择直接作用于生物的表型。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、烟粉虱和白粉虱是近亲物种，且染色体上除PMaT基因外相似度极高，但能否自由交配繁殖取决于生殖隔离。基因差异小不一定意味着可以自由交配，A错误；
B、烟粉虱的PMaT基因序列与植物完全相同，且位于染色体上与其他部分高度相似。这更可能是基因水平转移（如通过病毒或共生微生物介导），而非由吞噬酚糖直接引起的突变，B错误；
C、植物产生酚糖防御昆虫，烟粉虱通过获得PMaT基因降解酚糖，从而适应植物的防御机制，C正确；
D、PMaT基因所在染色体上其他DNA序列与白粉虱相似度极高，烟粉虱和白粉虱是不同物种，其他基因频率完全相同的可能性极低，D错误。
故选C。
7. 生酮减肥法通过极低碳水化合物摄入（通常c时，N大于M，这意味着甲收获种子数与乙收获种子数的比值大于甲播种种子数与乙播种种子数的比值，说明在这种播种比例下，甲植物在竞争中更具优势，即甲的种间竞争能力持续强于乙，D正确。
故选C。
11. 如图为利用自然生态系统净化污水的大面积氧化塘示意图。结合下图所示信息，判断下列叙述错误的是（ ）
A. A代表O2，B代表CO2和无机盐，处理后的出水可用于养鱼或灌溉
B. 氧化塘内群落的垂直结构与水中氧气含量、有机物浓度密切相关
C. 风力和搅动可提高水中的溶氧度，加快氧化塘中的物质循环过程
D. 输入该氧化塘的能量仅由塘中藻类光合作用所固定的太阳能提供
【答案】D
【分析】氧化塘实现净化污水的原理是主要是利用细菌和藻类生活在一起彼此有利，细菌通过分解有机物，为藻类生长提供二氧化碳、水、矿物质等。
【详解】A、A是藻类产生的O2，B是细菌分解有机物产生的CO2和无机盐，理后的出水可用于养鱼或灌溉，A正确；
B、随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的呈垂直分布，这与水中氧气含量、有机物浓度密切相关，B正确；
C、风力和搅动可提高水中的溶氧度，进而加快氧化塘中的物质循环过程，C正确；
D、该氧化塘属于人工生态系统，输入该氧化塘的能量有藻类等植物光合作用固定的太阳能和污水等有机物中的化学能，D错误。
故选D。
12. 碳中和是指通过减少碳排放并增加碳吸收，实现净碳排放为零。生态足迹则衡量人类活动对生态系统的资源消耗和环境影响。下列叙述错误的是（ ）
A. 湿地生态系统通过固碳功能助力碳中和，体现了生物多样性的间接价值
B. 推广太阳能和风能等可再生能源利用，可显著降低人类活动的生态足迹
C. 生态足迹的计算需考虑能源消耗、土地利用及废弃物处理等多种因素
D. 恢复湿地植被以增强其自我调节能力，体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学基本原理。
【详解】A、湿地生态系统通过固碳调节气候，属于生物多样性的生态功能，即体现了生物多样性的间接价值，A正确；
B、太阳能、风能等可再生能源替代化石燃料，可减少资源消耗和碳排放，显著降低生态足迹，B正确；
C、生态足迹的计算包含能源消耗、建设用地、农业用地、渔业用地及废弃物吸收所需土地等，是多因素的综合评估，C正确；
D、恢复湿地植被增强自我调节能力，体现的是生态工程的自生原理，D错误。
故选D。
13. 聚羟基脂肪酸（PHA）是一种由微生物合成的天然可降解高分子材料。我国科学家构建了一株耐盐碱能力强的嗜盐单胞菌H，利用糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液）为原料培养菌株H可以合成PHA，替代传统塑料。根据发酵工程原理分析，下列说法错误的是（ ）
A. 发酵结束后通过过滤、沉淀即可获得PHA，这是发酵工程的中心环节
B. 在菌种培养前需对培养基和发酵设备进行严格灭菌，以防止杂菌污染
C. 菌株H的耐盐碱特性使其能在高盐环境中生长，同时抑制其他杂菌繁殖
D. 为提高菌株H对纤维素的分解能力，可用梯度递增的纤维素浓度进行驯化培养
【答案】A
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，A错误；
B、在发酵工程中，为防止杂菌污染，必须对培养基和发酵设备进行严格灭菌，确保纯种培养，B正确；
C、菌株H的耐盐碱特性使其能在高盐环境中生长，同时高盐环境可抑制多数杂菌繁殖，这有利于发酵过程的稳定，C正确；
D、驯化培养是发酵工程中菌种选育的常用方法，通过梯度递增底物浓度可提高菌株对特定底物的分解能力，D正确。
故选A。
14. 科学家为提高某工业用酶的耐热性，通过蛋白质工程对其结构进行改造，并利用哺乳动物细胞表达系统生产该酶。以下叙述正确的是（ ）
A. 设计新酶时应直接从预期的氨基酸序列出发，无需参考原始酶的结构
B. 对哺乳动物细胞进行基因甲基化修饰，可使其具备合成高温稳定酶的能力
C. 表达载体中应包含哺乳动物细胞启动子，以确保基因转录过程正常进行
D. 改造后的酶基因可通过PCR扩增并直接导入宿主细胞基因组进行表达
【答案】C
【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
【详解】A、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质的结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列，A错误；
B、对哺乳动物细胞进行基因甲基化修饰，不改变基因的碱基排列顺序，一般会抑制该基因的表达，不能使其具备合成高温稳定酶的能力，B错误；
C、构建的基因表达载体中需要启动子来驱动转录，体内转录过程也需要启动子来驱动，以确保基因转录过程正常进行，C正确；
D、改造后的酶基因可通过PCR扩增，然后构建基因表达载体，将含有目的基因的表达载体导入宿主细胞基因组进行表达，D错误。
故选C。
15. 科研团队拟利用重叠延伸PCR扩增目的基因（BsAKR突变基因），将其与pET-28B-MBP质粒构结合，建重组表达载体，并转化至大肠杆菌DE3中。实验流程如下图所示：（ ）
下列相关叙述，错误的是
A. 目的基因两端分别添加EcRⅠ和XhⅠ识别序列，可保证目的基因插入时方向正确
B. 引物c和b的序列中需要加入突变位点序列，重叠延伸后方能产生BsAKR突变基因
C. 目的基因、dNTP、引物a、b、c、d和Taq酶应同时加入到同一个PCR反应体系内
D. 将重组质粒转化至大肠杆菌DE3后，可在含卡那霉素的培养基上进行筛选
【答案】C
【分析】PCR技术进行的条件有：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶，所运用的原理为DNA分子的复制，遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、根据题图中限制酶识别位点及目的基因可知，目的基因两端分别添加EcRⅠ和XhⅠ识别序列，可保证目的基因插入时方向正确，A正确；
B、分析题图可知，BsAKR突变基因的突变位点在中部，故引物c和b的序列中需要加入突变位点序列，重叠延伸后方能产生BsAKR突变基因，B正确；
C、由于引物c和b的序列中有互补序列，目的基因、dNTP、引物a、b、c、d和Taq酶不能同时加入到同一个PCR反应体系内，C错误；
D、重组质粒含有卡那霉素抗性基因，将重组质粒转化至大肠杆菌DE3后，可在含卡那霉素的培养基上进行筛选，D正确。
故选C。
16. 家鸡的性别决定方式为ZW型，常见表型及基因所在染色体如下表。下列叙述正确的是（ ）
A. 黑色雄鸡与白色雌鸡杂交，F1自由交配，F2中黑色鸡与白色鸡比例一定为3：1
B. 单冠粗糙脚雌鸡与玫瑰冠光滑脚雄鸡杂交，若F1中玫瑰冠个体占1/2，则亲本基因型一定为eeZDW和EEZdZd
C. 纯合黑色玫瑰冠雌鸡与白色单冠雄鸡杂交，F1自由交配，F2中白色单冠雄鸡一定占1/8
D. 纯合黑色玫瑰冠雌鸡与纯合白色单冠雄鸡杂交，F1自由交配，则F2中黑色：白色=3：1且单冠：玫瑰冠=3：1
【答案】D
【分析】分析题意可知，位于非同源染色体上的等位基因才遵循自由组合定律；性别决定方式为ZW型的生物，ZZ为雄性；ZW为雌性。
【详解】A、黑色雄鸡CC和白色雌鸡cc杂交，F1基因型是Cc，F1自由交配，F2中CC：Cc：cc=1:2:1，理论上黑色：白色=3:1，但可能由于子代数目少等其他原因，黑色：白色的比例不一定是3：1，A错误；
B、单冠粗糙脚雌鸡（eeZDW）与玫瑰冠光滑脚雄鸡（E_ZdZd）杂交，如果子代中玫瑰冠个体为1/2，亲本基因型可能是eeZDW和EeZdZd，B错误；
C、纯合黑色玫瑰冠雌鸡（CCZdW）与白色单冠雄鸡（ccZDZ-）杂交，由于亲代雄性个体基因型不确定，可能是纯合子或杂合子，所以子代白色单冠雄鸡基因型不确定，C错误；
D、纯合黑色玫瑰冠雌鸡（CCZdW）与纯合白色单冠雄鸡（ccZDZD）杂交，F1基因型是CcZDZd和CcZDW，随机交配后，F2中C_：cc=3:1，ZDZD：ZDZd：ZDW：ZdW=1:1:1:1，即黑色：白色=3：1且单冠：玫瑰冠=3：1，D正确。
故选D。
二、非选择题（本题共5题，共52分）
17. 某研究团队以番茄品种“明珠”为材料（从播种至采摘通常为110—130天），在新疆某温室开展为期两年的咸淡水轮灌试验（每个种植年份各灌溉4次）。该试验设置4个处理，其中蒸腾蒸发量（简称ET）是指一段时间内水分通过地表蒸发和植物蒸腾共同流失的总和。试验中咸水盐度为3.0g/L，以模拟土壤中盐分累积效应。
W1组：咸水、淡水交替轮灌4次（每次灌水量为ET的50%）；
W2组：2次咸水、2次淡水交替轮灌2次（每次灌水量为ET的75%）；
W3组：2次淡水、4次咸水、2次淡水轮灌1次（每次灌水量为ET的100%）；
CK组：常规淡水灌溉（每次灌水量为ET的125%）。
每次灌水后均测定叶片光合参数（净光合速率Pn、气孔导度Gs）、叶绿素含量及植株生长指标（株高、果实产量）。部分实验结果如下：
（1）研究发现与CK相比，W1、W2及W3处理组番茄叶片的气孔导度均___________，但气孔密度显著增加。这种现象对番茄生长有何好处：___________。
（2）由实验结果可知，第二种植年内各组番茄叶片净光合速率都呈现___________趋势，这可能与第二年土壤中___________有关。第二年里W3组与CK组的净光合速率Pn、气孔导度Gs都较为接近，可能原因是：___________。
（3）研究小组同时还探究了温室中不同光照强度、温度和光质对番茄叶片光合速率的影响，实验数据如下表所示。
①比较A组和B组可知，光照强度从200μml/m2·s增至800μml/m2·s时，净光合速率显著提升，说明此时限制光合作用的主要环境因素是___________。
②B组与C组对比表明，温度升高至35℃时净光合速率下降，可能原因是高温导致___________活性降低，或叶绿体结构损伤。
③根据表中___________（填3个字母）组的数据，可说明红光更易被番茄叶绿体中的色素吸收。
（4）根据以上全部实验的数据，为新疆地区的温室番茄栽培提出两条增产建议：___________。
【答案】（1）①. 降低（或减小）②. 增加气孔密度可补偿气孔导度的降低，维持一定的CO₂吸收效率，从而保证光合作用正常进行
（2）①. 下降（或降低）②. 盐分累积 ③. W3轮灌模式更利于盐分淋洗，减少盐胁迫
（3）①. 光照强度 ②. 光合作用相关酶 ③. B、D、E
（4）采用咸淡水轮灌模式（如W3），控制盐分累积并维持光合效率；优化光照条件（如补充红光）并调控温度至25℃左右
【分析】分析题意，本实验的自变量是咸水、淡水的处理及交替方式，因变量是叶片光合参数，据此分析作答。
【解析】（1）据图可知，与CK组相比，W1、W2及W3处理组番茄叶片的气孔导度均降低；气孔密度增加可补偿气孔导度的降低，维持一定的CO₂吸收效率，从而保证光合作用正常进行。
（2）由实验结果可知，第二种植年内各组番茄叶片净光合速率都呈现下降趋势，原因是咸水灌溉导致盐分逐年累积，第二年土壤盐渍化加重，抑制光合作用；第二年里W3组与CK组的净光合速率Pn、气孔导度Gs都较为接近，可能原因是：每次W3组灌水量为ET的100%，接近CK组（125%），且淡水占比高（4次淡水+2次咸水），有效淋洗土壤盐分，缓解盐胁迫。
（3）①比较A组和B组可知，光照强度从200μml/m2·s增至800μml/m2·s时，净光合速率显著提升，即低光照时光合速率随光强增加而显著上升，说明光强是限制因素。
②酶可催化生化反应进行，且其活性需要有适宜的温度等条件，温度升高至35℃时净光合速率下降，可能原因是高温导致光合作用有关酶的活性降低，或叶绿体结构损伤。
③B组（白光）、D组（红光）、E组（蓝光）光照强度相同，红光组（D）净光合速率最高，说明红光吸收效率更高。
（4）上述实验结果表明，W3组通过合理轮灌减轻盐害，红光和适宜温度（25℃）显著提升光合速率，据此为新疆地区的温室番茄栽培提出两条增产建议：采用咸淡水轮灌模式（如W3），控制盐分累积并维持光合效率；优化光照条件（如补充红光）并调控温度至25℃左右。
18. 普通小麦为异源六倍体（A、B、D各代表一个染色体组，且A、B、D之间不能联会配对），其高产、抗病等优良性状常通过远缘杂交和染色体工程改良。研究发现长穗偃麦草的E染色体组可能携带抗锈病基因（如YrE等）。下图为利用普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”的示意图（普通小麦2n=6x=42，AABBDD，记为42W；长穗偃麦草2n=14，记为14E）。
（1）长穗偃麦草由于与普通小麦由于存在___________，属于不同的物种。图中①为用___________处理，该操作的作用是：___________从而恢复育性，形成异源八倍体。
（2）乙（42W+7E）在减数分裂产生配子时，由于来自长穗偃麦草的染色体之间无法___________而随机丢失。根据染色体丢失的情况，乙（42W+7E）理论上最多可产生___________种配子。
（3）在多种不同类型的丙中，应选择表型为___________的单体附加体。符合要求的丁自交产生的子代中，含有优良性状且能稳定遗传的植株戊占全部后代的比例为___________。图示的完整育种过程所依据的遗传学原理是___________。
（4）除了获得稳定遗传的戊外，还可利用符合要求的单体附加（42W+1E）作为中间材料，通过辐射诱导将长穗偃麦草抗锈病基因移接整合到普通小麦的染色体上，形成含有抗锈病基因的普通小麦（42W），这种变异属于___________。
【答案】（1）①. 生殖隔离 ②. 秋水仙素或低温 ③. 抑制纺锤体的形成，染色体不能分离，从而导致染色体数目加倍
（2）①. 联会 ②. 128
（3）①. 抗锈病 ②. 1/4 ③. 染色体变异 （4）易位
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型．染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【解析】（1）生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代的现象。长穗偃麦草与普通小麦属于不同的物种，所以长穗偃麦草与普通小麦之间存在生殖隔离。图中①处理之后导致染色体数目加倍，所以是用秋水仙素或者低温诱导抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。从而恢复育性，形成异源八倍体。
（2）乙（42W+7E）的染色体来源于普通小麦和长穗偃麦草，普通小麦和长穗偃麦草属于不同物种，二者之间存在生殖隔离，由于来自长穗偃麦草的染色体（7条）之间无法联会而随机丢失。根据染色体丢失或保留两种情况，理论上最多可产生2×2×2×2×2×2×2=27=128种配子。
（3）目的是选育携带抗锈病基因的小麦二体异附加系，所以应选择表型为抗锈病的单体附加体。丁（42W+1E）自交，产生的戊（42W+2E）是含有2条携带抗锈病基因的染色体的个体，丁产生含E染色体的配子的概率为1/2，自交产生 42W+2E的概率1/2×1/2=1/4；该育种过程涉及到染色体数目的增减，故原理是染色体数目变异。
（4）长穗偃麦草抗锈病基因移接整合到普通小麦的染色体上，属于染色体结构变异中的易位。
19. 腺苷是一种信号分子，在睡眠调控的过程中发挥着重要作用。下图为神经元活动引发腺苷释放的模式图。回答下列问题：

（1）如上图所示突触前膜兴奋时，N-型Ca2+通道开放，Ca2+内流引起突触小泡中的谷氨酸释放并扩散到突触后膜，与其上的___________结合，改变突触后膜对Na+的透过性，产生___________电位。
（2）当兴奋传递到突触后膜时，L-型Ca2+通道开放，Ca2+内流引起胞内腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中，与前膜上的腺苷受体结合，引起Cl⁻内流，使突触前膜对谷氨酸的释放量___________（填“增多”或“减少”），这种调节机制属于___________（填“正”或“负”）反馈调节。
（3）检测发现，胞外腺苷达到峰值的速度（积累速度）要比谷氨酸慢得多，这有利于机体___________。而长时间工作后，随着腺苷浓度的增加，人的疲惫感和困意加重，很快进入睡眠状态，此时___________（填“交感”或“副交感”）神经活动占据优势，使心跳___________，促进___________。
（4）咖啡因结构因与腺苷相似，可通过竞争性结合腺苷受体（主要为A₁型腺苷受体）但不能引起Cl⁻内流，从而阻断腺苷的___________（填“兴奋”或“抑制”）作用，提高神经兴奋性。但也有人喝了咖啡却感觉还是很困倦，你认为可能的原因是：___________（任写2点）。
【答案】（1）①. 特异性受体 ②. 动作
（2）①. 减少 ②. 负
（3）①. 保持较长时间的清醒状态 ②. 副交感 ③. 减慢 ④. 胃肠蠕动
（4）①. 抑制 ②. 个体对咖啡因的敏感性不同、咖啡因的代谢速度个体差异大
【分析】当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时，副交感的神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【解析】（1）谷氨酸是神经递质，由突触前膜释放后，与突触后膜上的特异性受体相结合，改变突触后膜对Na+的透过性，Na+内流，产生动作电位。
（2） 由于神经递质谷氨酸最终能导致突触后膜兴奋，因此可推断其为兴奋性递质。由图可知，L-型Ca2+通道开放后，Ca2+内流引起腺苷通过腺苷转运蛋白释放到突触间隙中，腺苷逐渐扩散至突触前膜与前膜上的腺苷受体结合，引起Cl-内流，从而抑制突触前神经元产生动作电位，使突触前膜对谷氨酸的释放量减少，防止突触后膜再次兴奋，因此属于负反馈调节。
（3）谷氨酸分泌量迅速达到峰值，可以使突触后膜迅速兴奋，而最终抑制后膜兴奋的调节分子腺苷达到峰值的速度要比谷氨酸慢得多，使得突触后膜可以在较长时间内保持兴奋状态，这有利于机体保持较长时间的清醒状态。而长时间工作后，随着腺苷浓度的增加，人的疲惫感和困意加重，很快进入睡眠状态，此时副交感神经活动占据优势，使心跳减慢，促进胃肠蠕动。
（4）由题干可知，咖啡因的结构与腺苷相似，喝咖啡提神醒脑的具体机理是咖啡因与腺苷竞争性地结合腺苷受体,阻止腺苷与突触前膜受体结合，减少Cl-内流，从而阻断腺苷的抑制作用，提高神经兴奋性。由于个体对咖啡因的敏感性不同、咖啡因的代谢速度个体差异大等原因，也有人喝了咖啡却感觉还是很困倦。
20. 高原鼠兔（小型哺乳动物）广泛分布在青藏高原上，以草本植物（如棘豆、苔草）、灌木嫩枝叶、树皮及草根为食，也常啃食麦类、豆类、蔬菜及青稞等作物。冬季大雪封山时，鼠兔会盗食牧场谷物（如燕麦、豌豆）或牲畜饲料，其主要天敌为狼、狐、猞猁、艾鼬、藏狐和鹰、雕等猛禽（常从空中俯冲捕猎）。为调查高原鼠兔的种群密度和生态环境间的关系，科研人员在某牧区设置了三种类型调查样地。部分实验数据如下表所示：
注：有效洞口：被人工堵住洞口一段时间后又被鼠兔重新挖开，则该洞口为有效洞口；
植被盖度：植物地上部分的垂直投影面积与样本面积的比值，反映植被的茂密程度；
警戒时间比：高原鼠兔在每次观测时限内用于警戒时间的累计值与总观察时间的比值；
警戒距离：当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离。
（1）高原鼠兔在草原生态系统的成分中属于___________，处于食物链的第___________营养级。高原鼠兔啃食作物，盗食牧场谷物或牲畜饲料会降低该生态系统能量的___________（填“传递效率”或“利用率”）。
（2）鼠兔警戒距离与个体被捕食风险呈___________（填“正相关”或“负相关”）。发现天敌时，高原鼠兔会后腿站立。仰头发出连续的短促尖叫声提醒同伴躲避，此过程传递的信息类型有___________（答出两点）。
（3）草原狼是影响鼠兔种群数量的重要___________（填“密度”或“非密度”）制约因素。根据表格内容分析，人工披碱草地上鼠兔有效洞口数较少的可能原因是：_________。
（4）从增强草原生态系统稳定性的角度，提出一条防控高原鼠兔的具体措施：___________。
【答案】（1）①. 消费者 ②. 二 ③. 利用率
（2）①. 负相关 ②. 行为信息、物理信息
（3）①. 密度 ②. 人工披碱草地植被较高、植被盖度较大，可能不利于鼠兔挖掘洞穴 （4）引入鼠兔的天敌
【分析】生态系统的组成成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
生态系统的功能有物质循环、能量流动和信息传递。
【解析】（1）高原鼠兔为消费者，消费者在生态系统中的作用有为植物传播种子和花粉、加快物质循环等；高原鼠兔以植物为食，处于食物链的第二营养级。高原鼠兔啃食作物，盗食牧场谷物或牲畜饲料会降低该生态系统能量的利用率，使流向人类的能量减少。
（2）植被高度越高、盖度越大，则植被高度越高、盖度越大高原鼠兔警戒时间所占比例越长，警戒距离变小，则高原鼠兔被捕食的风险越大；放牧强度大的地区植被稀疏低矮、视野开阔，便于鼠兔观察警戒，从而躲避天敌，所以放牧强度大的地区高原鼠兔数量通常会急剧增加，鼠兔警戒距离与个体被捕食风险呈负相关。高原鼠兔发现天敌时，会后腿站立、仰头属于行为信息，发出连续的短促尖叫声属于物理信息。
（3）天敌、食物属于密度制约因素，草原狼是鼠兔的天敌，属于影响鼠兔的密度制约因素。人工披碱草地植被较高、植被盖度较大，可能不利于鼠兔挖掘洞穴，从而导致人工披碱草地上鼠兔有效洞口数较少。
（4）可以适当引入鼠兔的天敌，比如狼、鹰等生物，既可以增加草原生态系统的多样性，提高稳定性，还可以防止鼠兔对草原植被过度的破坏。
21. 猪圆环病毒（PCV2）可感染猪群引发免疫抑制，导致严重经济损失。科研人员通过基因工程获取该病毒的衣壳蛋白Cap用于制备单克隆抗体。为鉴定单克隆抗体识别Cap蛋白的具体区域，将Cap蛋白逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如下图（“aa”表示氨基酸，“+”表示有反应，“-”表示无反应）。
（1）通过基因工程获取Cap蛋白，需先设计合成___________来扩增目的基因片段。与大肠杆菌DNA复制相比，PCR技术无需解旋酶，但需___________处理使DNA双链解旋。复性阶段引物与模板的结合依赖于___________原则。
（2）为快速获取大量Cap蛋白，可将Cap基因通过导入酵母菌或大肠杆菌细胞内，再利用___________技术获得Cap蛋白。
（3）制备抗Cap蛋白单克隆抗体时，需用Cap蛋白对小鼠进行多次免疫，目的是激活小鼠体内的___________细胞。融合后的杂交瘤细胞先在HAT选择培养基中筛选，再通过___________挑选所需的单克隆细胞株。随后将该细胞通过___________的方式获得大量单克隆抗体。
（4）根据实验结果分析，该单克隆抗体识别Cap蛋白的区域最可能位于___________（填氨基酸残基序号区间）。
【答案】（1）①. PCR（或聚合酶链式反应） ②. 高温 ③. 碱基互补配对
（2）发酵工程 （3）①. B淋巴 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 通过体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖的方式 （4）40~55
【分析】PCR技术：（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。（2）原理：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【解析】（1）快速扩增目的基因需要利用PCR技术。与生物体内DNA复制相比，该技术需要在高温下解开DNA双链进行DNA复制，所需酶需要耐高温。反应过程包括高温变性（DNA解旋过程）、复性（引物结合到互补链DNA上）和延伸（合成子链），其复性的结果是两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
（2）由于微生物繁殖快，为快速获取大量Cap蛋白，可将Cap基因通过导入酵母菌或大肠杆菌细胞内，再利用发酵工程技术获得Cap蛋白。
（3）抗原能刺激机体发生免疫反应，一种抗原能引起机体产生特定的抗体，用prM蛋白为抗原制备单克隆抗体，需用纯化的prM蛋白对小鼠进行免疫，其目的是激活小鼠体内的B淋巴细胞，并将该细胞与骨髓瘤细胞融合，对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，抗体检测的原理是抗原抗体杂交，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，随后将该细胞通过体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖的方式获得大量单克隆抗体。
（4）根据图可知，prM蛋白L中1~50氨基酸序列片段与抗体无反应，而1~55氨基酸序列片段与抗体有反应，说明该单克隆抗体识别prM蛋白L中的区域大概为50~55位氨基酸。prM蛋白R中50~153氨基酸序列片段与抗体无反应，而40~153氨基酸序列片段与抗体有反应，说明该单克隆抗体识别prM蛋白R中的区域大概为40~50位氨基酸。综上分析可知，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概为40~55位氨基酸。
性状
基因
显性表型
隐性表型
基因所在染色体
羽毛颜色
C/c
黑色
白色
3号
冠型
D/d
单冠
玫瑰冠
Z
脚鳞形态
E/e
光滑
粗糙
8号
处理组
光照强度（μml/m2·s）
温度（℃）
光质
净光合速（μmlCO2/m2·s）
A
200
25
白光
10.2
B
800
25
白光
18.5
C
800
35
白光
15.0
D
800
25
红光
20.3
E
800
25
蓝光
16.8
F
200
35
蓝光
8.5
样地类型
有效洞口数/hm2
植被高度/cm
植被盖度/%
警戒时间比/%
警戒距离/m
人工披碱草地
36
24.8
90.7
34
11
补播披碱草地
69
21.0
87.0
28
12
天然退化草地
132
13.6
80.4
24
14