陕西省西安市新城区部分学校2025届高三下学期第七次模拟生物试卷（解析版）

这是一份陕西省西安市新城区部分学校2025届高三下学期第七次模拟生物试卷（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
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，只有一项符合题目要求。
1. 非组蛋白是细胞核中除染色体蛋白（组蛋白）以外，能与DNA结合的蛋白，主要包括以DNA为底物的酶以及作用于染色体蛋白的一些酶。下列不属于非组蛋白的是（ ）
A. DNA聚合酶B. 逆转录酶
C. RNA聚合酶D. DNA甲基化酶
【答案】B
【分析】DNA聚合酶、RNA聚合酶和DNA甲基化酶都是能与DNA结合的蛋白，是非组蛋白。
【详解】A、DNA聚合酶是复制过程中的酶，能与DNA结合的蛋白，A错误；
B、逆转录酶是与RNA结合，不属于非组蛋白，B正确；
C、RNA聚合酶是转录过程中的酶，能与DNA结合的蛋白，C错误；
D、DNA甲基化酶也是作用于DNA上的酶，D错误。
故选B。
2. 细胞中的伴侣蛋白能选择性结合细胞质基质中的某些错误折叠的蛋白质而形成蛋白复合体，介导错误折叠的蛋白质与溶酶体膜上的特异性受体LAMP-2A结合，使其转运进溶酶体进行去折叠化并完成降解。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞质基质中的蛋白质均在内质网和高尔基体上完成折叠
B. 伴侣蛋白与某些错误折叠的蛋白质的结合不具有特异性
C. 增强LAMP-2A基因的表达，有利于治疗某些错误折叠的蛋白质积累引起的疾病
D. 错误折叠的蛋白质转运进溶酶体需要溶酶体膜上相应的转运蛋白协助
【答案】C
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。内含许多水解酶，溶酶体在细胞中的功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器，当细胞衰老时，其溶酶体破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、有些细胞质基质中的蛋白质在细胞质基质中完成折叠，A错误；
B、细胞中的伴侣蛋白能选择性结合细胞质基质中的某些错误折叠的蛋白质，说明伴侣蛋白与某些错误折叠的蛋白质的结合具有特异性，B错误；
C、题意显示，介导错误折叠的蛋白质与溶酶体膜上的特异性受体LAMP-2A结合，使其转运进溶酶体进行去折叠化并完成降解，因而推测，增强LAMP-2A基因的表达，有利于治疗某些错误折叠的蛋白质积累引起的疾病，C正确；
D、错误折叠的蛋白质通过胞吞转运进溶酶体，不需要溶酶体膜上的转运蛋白协助，D错误。
故选C。
3. 液泡膜上存在多种Ca2+转运蛋白，这些蛋白通过协同作用维持活细胞内Ca2+浓度的稳态，主要包括Ca2+通道、Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体，相关离子运输过程如图所示。Ca2+/H+反向运输载体能够利用膜内外形成的H+电化学梯度，驱动Ca2+以相反方向跨膜转运。下列叙述正确的是（ ）

A. Ca2+与Ca2+通道结合后运入细胞质基质
B. 与Ca2+结合后，（Ca2+泵的空间结构不发生改变
C. Ca2+通过图中方式进入液泡时，均需要消耗能量
D. Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+，这说明载体蛋白不具有专一性
【答案】C
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、Ca2+通过Ca2+通道进入细胞不需要与通道蛋白结合，A错误；
B、与Ca2+结合后，Ca2+泵的空间结构会发生改变，B错误；
C、Ca2+通过图中方式进入液泡时是通过Ca2+/H+反向运输载体，利用H+浓度差提供能量，通过Ca2+泵进入液泡需要消耗ATP的能量，C正确；
D、Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+，该运输载体也只能运输转运Ca2+和H+，说明载体蛋白具有专一性，D错误。
故选C。
4. 酶活性是指酶催化化学反应的能力，酶稳定性是指酶在不同条件下维持其酶活性的能力。多种温度对某种几丁质酶稳定性的影响如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 酶活性可以用单位时间内生成物的生成量来表示
B. 45 ℃时，该种几丁质酶的活性高于60℃时的
C. 该种几丁质酶发挥作用的过程中，反应速率与温度有关
D. 大于75℃时，该种几丁质酶的结构可能出现了不可逆改变
【答案】B
【分析】酶活性的高低可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。温度和pH值影响酶活性，在最适温度和pH值条件下，酶的活性最高。
【详解】A、酶活性是指酶催化化学反应的能力，在化学反应中，单位时间内生成物的生成量可以直观地反映出酶催化反应的快慢，所以酶活性可以用单位时间内生成物的生成量来表示，A正确；
B、题目所给的图是多种温度对某种几丁质酶稳定性的影响图，图中纵坐标是酶稳定性，并非酶活性。 仅从该图无法直接得出45℃时该种几丁质酶的活性高于60℃时的活性这一结论，B错误；
C、温度会影响酶的活性，而酶活性又会影响化学反应速率。 所以在该种几丁质酶发挥作用的过程中，反应速率与温度有关，C正确；
D、一般来说，温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，导致酶变性失活，这种改变通常是不可逆的。 当温度大于75℃时，从图中可以看到酶稳定性急剧下降，所以该种几丁质酶的结构可能出现了不可逆改变，D正确。
故选B。
5. 在生物进化的过程中，自然选择通过改变种群中基因的频率来推动生物的适应与进化。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 自然选择引起基因突变，产生新的等位基因并遗传给下一代，从而改变基因频率
B. 自然选择仅发生在有害突变的过程中，通过消除这些突变来保持种群的稳定性
C. 自然选择导致种群中所有有利变异的频率都等比例增加
D. 自然选择使群体向着更加适应环境的方向发展，导致基因频率定向改变
【答案】D
【分析】自然选择通过定向改变种群中基因频率来决定生物的进化。
【详解】A、基因突变不是由自然选择引起的，A错误；
B、自然选择不仅仅发生在有害突变的过程中，它更广泛地作用于所有遗传变异，包括有利变异和中性变异。此外，自然选择并不只是简单地消除有害突变，而是通过保留有利变异来推动种群的进化，B错误；
C、有利变异的频率增加程度取决于该变异对生物体适应性的贡献大小以及种群中其他变异的情况，C错误；
D、自然选择使基因频率定向改变，决定了进化的方向，使群体向着更加适应环境的方向发展，D正确。
故选D。
6. 细胞核内刚转录产生的RNA为前体mRNA。前体mRNA中的部分序列会被剪切，随后形成成熟的mRNA，成熟的mRNA 被运出细胞核后再进行翻译，相关过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图中包含了真核细胞基因的复制、转录和翻译过程
B. 细胞增殖一次，基因1、2、3复制一次并表达一次
C. 由图可知，细胞可在转录水平控制基因表达，这属于表观遗传现象
D. 转录沿模板链从3′端到5′端的方向进行，翻译沿mRNA从5′端到3′端的方向进行
【答案】D
【分析】图示分析，图示呈现的是细胞核基因转录和翻译的过程，表现出先转录后翻译的特点。
【详解】A、图中仅包含了真核细胞基因的转录和翻译过程，没有涉及复制过程，A错误；
B、细胞增殖一次，基因1、2、3均复制一次，但基因1、2、3并不一定都表达，表达也并不一定是一次，B错误；
C、生物通过基因的转录和翻译形成蛋白质进而影响生物的性状，并不属于表观遗传现象，C错误；
D、转录沿DNA模板链从3′端到5′端的方向进行，翻译沿mRNA从5′端到3′端的方向进行，D正确。
故选D。
7. PANX1基因突变会引起卵子死亡从而导致不孕，该基因只在女性中表达，在男性中不表达。某女子婚后多年不孕，经检测为该病患者（图1中4号个体）。为了解该病的遗传方式，对患者家系相关个体进行了基因检测，结果如图2所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 致病基因可来自父亲，也可来自母亲
B. 该遗传病属于X染色体上的显性遗传病
C. 6号个体与一正常女性结婚，生下患病孩子的概率为1/4
D. 可通过染色体筛查检测胎儿是否患该遗传病
【答案】C
【分析】由题干信息知：该遗传病“卵子萎缩、退化，最终导致不育，该基因在男性个体中不表达”，故患者中只有女性，男性可能携带致病基因，但不会患病，该病为常染色体显性遗传病。
【详解】A、女性含有致病基因则不孕，故致病基因不可来自母亲，A错误；
B、题干信息可知：PANX1基因突变会引起卵子死亡从而导致不孕，该基因只在女性中表达，在男性中不表达。图2可知，女性4号是患者，且含有正常基因和异常基因，说明该病为显性遗传病。4号的父亲1号为杂合子，4号母亲不含致病基因，可知该遗传病属于常染色体上的显性遗传病，B错误；
C、假设该病由A/a表示，6号基因型为Aa，正常女性基因型为aa，6号个体与一正常女性结婚，其子女只有女儿才会患病，故生下患病孩子的概率为1/2×1/2=1/4，C正确；
D、该病为基因突变导致的疾病，不能通过筛查染色体检测胎儿是否患该病，D错误。
故选C。
8. 诗人陶渊明独爱菊花，留下了许多脍炙人口的诗句：“采菊东篱下，悠然见南山”“秋菊有佳色，裹露掇其英”……下列有关菊花生命活动的叙述，正确的是（ ）
A. 菊花的开花受到光的调控，菊花细胞中存在感知光信号的物质
B. 菊花根细胞的分裂受生长素的调控，生长素主要促进细胞质分裂
C. 菊花的凋零与细胞凋亡有关，其中赤霉素起到关键作用
D. 菊花根尖分泌的细胞分裂素主要促进根的分化和叶绿素的合成
【答案】A
【分析】生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。(1)小问详解：
【详解】A、菊花的开花受到光的调控，菊花细胞中存在感知光信号的物质，如光敏色素，A正确；
B、生长素主要促进细胞核分裂，细胞分裂素主要促进细胞质分裂，B错误；
C、菊花的凋零过程中脱落酸起到关键作用，C错误；
D、细胞分裂素主要促进芽的分化，也能促进叶绿素的合成，D错误。
故选A。
9. 青光眼是导致人类失明的三大致盲眼病之一，可由房水过多引起。研究表明，房水中的蛋白质含量仅为血浆中的0.5%，葡萄糖含量约为血浆中的80%。房水的主要作用是给角膜和晶状体等提供营养，并排出其代谢产物和维持眼内压。下列叙述错误的是（ ）
A. 房水是机体内环境的一部分
B. 推测房水中无机盐的相对含量低于血浆中的
C. 房水的渗透压大小主要取决于，与的浓度
D. 利用药物促进房水排出是治疗青光眼的措施之一
【答案】B
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、酸碱度和渗透压：
（1）温度：人体正常体温一般在37℃左右；
（2）酸碱度：正常人的血浆接近中性，pH为7.35～7.45。血浆的pH之所以能保持相对稳定，与它含有HCO3-、HPO42-等缓冲物质有关。
（3）渗透压：血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、内环境包括血浆、组织液和淋巴液。房水为角膜和晶状体提供营养并参与代谢，属于类似组织液的体液，属于内环境的一部分，A正确；
B、房水中的蛋白质含量仅为血浆中的0.5%，葡萄糖含量约为血浆中的80%，为维持房水与血浆的渗透压平衡，房水中无机盐的相对含量应高于血浆中的，B错误；
C、房水渗透压主要依赖无机盐（如Na⁺、Cl⁻），因为其蛋白质含量极低，葡萄糖对渗透压的贡献远小于无机盐，C正确；
D、青光眼因房水过多导致眼压升高，促进房水排出是有效治疗措施，D正确。
故选B。
10. 某患者感染病毒S后血液中抗体的浓度随时间变化的曲线如图所示，其在第0天感染病毒S，治愈后在第14天又出现相同症状（较轻）。下列叙述正确的是（ ）

A. 推测该患者在第14天再次感染了病毒S，若感染的是其他病原体，则不会出现曲线CD所示变化
B. 第一次感染产生的抗体比第二次感染产生的少，第一次的感染症状比第二次的轻
C. AB段浆细胞由B细胞分化而来，CD段浆细胞则由记忆细胞分化而来
D. 在第28天依靠高浓度的抗体，可以消灭体内所有病毒
【答案】A
【分析】据图分析：该图表示人体初次免疫与二次免疫体内抗体的变化图。其中，A表示抗原首次感染病人，AB段表示体内体液免疫产生的抗体的含量逐渐增加，BC段表示初次免疫的抗体逐渐消退。C点表示患者第二次感染该抗原，CD段表示二次免疫时抗体含量的变化剧烈而迅速，这是由于记忆细胞能够迅速增殖分化为浆细胞产生抗体的结果。
【详解】A、CD 段为相同抗原再次刺激产生的二次免疫应答，若感染的是其他病原体，则不会出现曲线CD所示变化，A正确；
B、第二次感染症状较第一次的轻，B错误；
C、CD段浆细胞由B细胞和记忆细胞分化而来，C错误；
D、抗体可以和体内大部分的病毒S结合形成沉淀，最终被吞噬细胞吞噬消化，抗体并不能直接消灭病毒S，D错误。
故选A。
11. 微生物在同时含有速效碳源和迟效碳源的培养基中生长时，会优先利用速效碳源进行生长，直到速效碳源耗尽，然后经过短暂的停滞，再利用迟效碳源重新进行生长，这种生长被称为二次生长。大肠杆菌的二次生长曲线如图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A. 培养基中的葡萄糖耗尽时，大肠杆菌的种群数量未达到环境容纳量
B. 可利用细菌计数板对大肠杆菌进行计数，绘制成图中活菌数曲线
C. 将培养基中的成分更改为速效氮源和迟效氮源，大肠杆菌也可能会出现二次生长
D. 葡萄糖存在的情况下，大肠杆菌中利用乳糖的酶系统可能未激活
【答案】B
【分析】据图分析可知，培养基中同时含有葡萄糖和乳糖时，大肠杆菌先利用葡萄糖再利用乳糖，大肠杆菌最开始只利用葡萄糖，葡萄糖消耗完后，由于环境中存在乳糖，大肠杆菌会产生分解乳糖的酶继续分解乳糖。
【详解】A、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，分析题图可知：培养基中的葡萄糖耗尽时，大肠杆菌的种群数量未达到环境容纳量，A正确；
B、利用细菌计数板对大肠杆菌进行计数时，活菌和死菌都计数在内，B错误；
C、根据题干信息：微生物在同时含有速效碳源和迟效碳源的培养基中生长时，会优先利用速效碳源进行生长，直到速效碳源耗尽，然后经过短暂的停滞，再利用迟效碳源重新进行生长，这种生长被称为二次生长，这同样使用于氮源，C正确；
D、根据题干和题图信息可以推测葡萄糖存在的情况下，大肠杆菌中利用乳糖的酶系统可能未激活，D正确。
故选B。
12. 氮是组成细胞的基本元素之一，在自然界以多种形式存在。氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，部分氮循环过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 氮元素主要以N₂形式在生物群落之间循环往复
B. 图中N₂进入生物群落的途径有生物固氮和雷电固氮
C. 固氮蓝藻、绿藻和硝化细菌可利用光能将CO₂和H₂O合成有机物
D. 因为氮循环的存在，农田生态系统可以实现氮元素的自给自足
【答案】B
【分析】组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，氮循环是指氮元素在生物群落和无机环境之间的循环过程。
【详解】A、氮元素在生物群落之间的循环主要是以氨（NH₃）、硝酸盐（NO₃⁻）和亚硝酸盐（NO₂⁻）等形式进行的，而不是以N₂形式，A错误；
B、结合图示可知，N₂进入生物群落的途径主要有生物固氮（如固氮细菌）和雷电固氮（通过闪电将N₂转化为硝酸盐），B正确；
C、硝化细菌进行化能合成作用，不是利用光能，C错误；
D、在农田生态系统中，由于作物收获会带走大量氮元素，通常需要通过施肥来补充氮素，因此农田生态系统无法完全实现氮元素的自给自足，D错误。
故选B。
13. 水葱和香蒲都是常用于污水治理的挺水植物，具有较强的耐污性，能够在富营养化水体中生长。水葱具有发达的根系系统，有利于污染物的吸收；香蒲不仅根系发达，还具有宽大的叶片。下图表示单一种植和混合种植对这两种植物鲜重和株高的影响，下列叙述正确的是（ ）
A. 在污水水域种植水葱和香蒲能够促进藻类的生长
B. 水葱和香蒲之间的关系为互利共生，生态位不完全重叠
C. 水葱在混合种植条件下比单一种植时的长势更佳
D. 上述工程可以体现自生、循环等生态学基本原理
【答案】C
【分析】生态工程的原理包括整体、协调、自生、循环。
【详解】A、香蒲叶片宽大，其能有效遮挡阳光，抑制藻类等的光合作用；水葱和香蒲具有发达的根系，能和绿藻等竞争吸收水体中的含N、P等的无机盐，减少藻类等获取无机营养，因此在污水水域种植水葱和香蒲能够抑制藻类的生长，A错误；
B、水葱和香蒲之间的关系为种间竞争，水葱和香蒲生态位不完全重叠，B错误；
C、据图分析，混合种植水葱鲜重和株高增加量都提升，长势更佳，C正确；
D、上述工程可以体现自生的生态学基本原理，但没有体现循环的生态学基本原理，D错误。
故选C。
14. 《天工开物·乃粒》中提到：“麦性食水甚少，北土中春再沐雨水一升，则秀华成嘉粒矣。”麦子需要吸收的水分很少，北方在中春时如果下一场能浇透大地的大雨，麦花就可以结成饱满上佳的麦粒。这又不得不提及那句民谚“春雨贵如油”。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 春小麦吸收较多的水分有利于光合作用的产物通过韧皮部运输到麦粒
B. 春小麦若遇到高温、干旱条件，则气孔关闭，麦粒积累的养分多，籽粒饱满
C. “春雨贵如油”说明农作物所需水分的多少具有季节性
D. 麦粒在成熟过程中，若遇上高温、大雨天气，则会出现穗上发芽现象，这与脱落酸的含量减少有关
【答案】B
【分析】春小麦若遇到高温、干旱条件，气孔关闭，会导致二氧化碳供应不足，光合作用减弱； 脱落酸能抑制种子萌发。
【详解】A、 光合作用产物在植物体内通过韧皮部运输，水分是物质运输的良好溶剂，春小麦吸收较多的水分有利于光合作用的产物通过韧皮部运输到麦粒，A正确；
B、 春小麦若遇到高温、干旱条件，气孔关闭，会导致二氧化碳供应不足，光合作用减弱，合成的有机物减少，麦粒积累的养分少，不利于形成籽粒饱满的麦粒，B错误；
C、 “春雨贵如油”表明在春季时，农作物对水分需求迫切，说明农作物所需水分的多少具有季节性，C正确；
D、 脱落酸能抑制种子萌发，麦粒在成熟过程中，若遇上高温、大雨天气，脱落酸含量减少，会出现穗上发芽现象，D正确。
故选B。
15. “红米本是红军粮，制成佳酿美名扬”给予了井冈山红米酒高度评价。井冈山红米酒的发酵采用的是一种传统的酿造工艺。下列关于发酵的叙述，正确的是（ ）
A. 不同微生物的培养条件不同，在培养霉菌时，一般要将培养基的pH调成碱性
B. 红米酒的传统酿造过程中，利用了微生物合成的胞内酶和胞外酶
C. 红米酒的传统酿造过程中，须要获得单一菌种且对发酵条件进行控制
D. 为防止红米酒出现变酸现象，整个发酵过程中要严格维持无氧的环境
【答案】B
【分析】果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，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、培养霉菌时，一般将培养基的pH调成酸性，A错误；
B、红米酒的传统酿造过程中，利用了微生物合成的胞内酶（分解葡萄糖产生酒精的酶）和胞外酶（将淀粉分解为葡萄糖以便细胞吸收的酶），B正确；
C、传统发酵使用的菌种是混合菌种，C错误；
D、发酵前期酵母菌大量繁殖需要在有氧的环境下进行，D错误。
故选B。
16. 卵子细胞质中隐藏着某些神奇的因子，这些因子能使成熟体细胞的细胞核“返老还童”，并重新赋予其发育成完整个体的能力，过程如图a所示。将小鼠的胸腺细胞和胚胎干细胞、人成纤维细胞和胚胎干细胞相融合，发现融体细胞去核卵母细胞重组卵细胞合的杂合细胞也具有胚胎干细胞的特征，过程如图b所示。研究发现“年轻因子”可影响基因的甲基化修饰。下列相关说法错误的是（ ）

A. 可用紫外线短时间照射卵母细胞，使其DNA变性，从而获得去核卵母细胞
B. 卵母细胞的细胞质中的“年轻因子”可能会改变体细胞核基因的甲基化修饰，从而激活全能性相关基因的表达
C. 胚胎干细胞的细胞质中也存在着某些“年轻因子”，能够帮助成熟体细胞实现“返老还童”
D. 图b过程获得的杂合细胞有四个染色体组，体细胞和胚胎干细胞中的全部基因在杂合细胞中均能表达
【答案】D
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、紫外线短时间照射卵母细胞，可使 DNA 变性，抑制其发挥作用，从而获得去核卵母细胞，该方法可行，A正确；
B、已知 “年轻因子” 可影响基因的甲基化修饰，卵母细胞的细胞质中的 “年轻因子” 可能通过改变体细胞核基因的甲基化修饰，激活全能性相关基因表达，使体细胞重新获得发育成完整个体的能力 ，B正确；
C、从 “将小鼠的胸腺细胞和胚胎干细胞、人成纤维细胞和胚胎干细胞相融合，杂合细胞具有胚胎干细胞的特征” 可推测，胚胎干细胞的细胞质中存在 “年轻因子”，能帮助成熟体细胞 “返老还童” ，C正确；
D、图b过程获得的融合成的杂合细胞有四个染色体组，由于基因的选择性表达，体细胞和胚胎干细胞中的全部基因在杂合细胞中不会都表达 ，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 铁（Fe）是植物生长所必需的一种微量元素，参与植物光合、呼吸、固氮和核酸合成等许多基础代谢过程。低Fe条件下植物会出现幼叶黄化、生长减缓、产量和品质下降等症状。硅（Si）虽然不是大多数植物生长发育的必需营养元素，但研究表明，Si能够促进植物正常的生长发育。科研人员通过实验研究了外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗光合生理的影响，结果如表所示。回答下列问题：
（1）番茄幼苗根细胞可从培养液中逆浓度梯度吸收Fe，说明Fe进入番茄细胞的方式主要为_______，该过程所需能量主要由________（填生理过程）提供。
（2）低Fe条件下植物会出现幼叶黄化、生长减缓等症状，结合实验结果分析，其原因可能是_______。
（3）假设细胞呼吸速率不变。据表中数据推测，与对照组相比，1Fe处理组光补偿点________（填“升高”“不变”或“降低”），引起这一变化的间接因素不仅仅是叶绿素含量，更主要的是气孔因素，作出判断的主要依据是________。
（4）10Fe处理组和10Fe+Si处理组的结果表明，Si能缓解低Fe胁迫对番茄幼苗光合作用的影响的机制可能是_______，________。
【答案】（1）①. 主动运输 ②. 细胞呼吸
（2）低Fe条件下叶绿素含量减少，使幼叶黄化，且植物净光合速率下降，生长减缓
（3）①. 升高 ②. 与对照组相比，1Fe处理组番茄幼苗气孔导度和胞间CO2浓度都明显降低，导致暗反应速率降低，光合速率降低，光合速率与呼吸速率相等时对应的光照强度升高
（4）①. Si能缓解低Fe胁迫引起的叶绿素降解（或叶绿素合成减少）②. Si能促进暗反应相关酶的活性
【分析】题表分析，本实验的目的是研究外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗光合生理的影响，该实验的因变量为叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度，根据实验结果可知，外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗的生长有缓解作用。
【解析】（1）番茄幼苗根细胞可从培养液中逆浓度梯度吸收Fe，说明Fe进入番茄细胞的方式主要为主动运输，该过程所需能量主要由细胞呼吸提供，因为细胞呼吸是分解有机物，释放能量的过程，其产生的ATP可用于除了暗反应以外的耗能过程。
（2）实验结果表明，低Fe条件下叶绿素含量有所下降，使幼叶黄化，因而植物净光合速率下降，表现为生长减缓。
（3）假设细胞呼吸速率不变。据表中数据推测，与对照组相比，1Fe处理组由于叶绿素含量下降，因而光合速率下降，因此其光补偿点“升高”，引起这一变化的间接因素除了叶绿素含量下降外，更主要的是气孔因素，因为表中数据显示，与对照组相比，1Fe处理组番茄幼苗气孔导度和胞间CO2浓度都明显降低，导致暗反应速率降低，光合速率降低，因此，光合速率与呼吸速率相等时对应的光照强度（光补偿点）升高。
（4）10Fe处理组和10Fe+Si处理组的结果显示，10Fe+Si处理组的叶绿素含量上升、气孔导度变大，但胞间二氧化碳浓度降低（暗反应加快），进而表现为净光合速率上升，因而推测Si缓解低Fe胁迫引起的叶绿素降解，以及Si通过促进暗反应相关酶的活性来实现净光合速率提高的。
18. 某种自花传粉植物的野生型植株的花全为长条形红花，研究人员对该种野生型植株进行人工诱变处理，得到了一个卵圆形蓝花突变品系甲和一个卵圆形白花突变品系乙。为分析突变品系的遗传特点，研究人员进行了杂交实验，结果如表所示。回答下列问题：
（1）根据实验一可确定两对性状中的显性性状为________，花形和花色的遗传遵循________定律。
（2）若控制花形的基因用A/a表示，将A与a的mRNA翻译区进行序列比对，结果如图1所示。据图分析，卵圆形性状产生的机制是_______。
（3）根据实验一和实验二的结果并不能确定控制蓝花和白花性状的基因之间的关系。可选择甲和乙杂交从而进行判断，若F1的花色为红色，则推测控制蓝花和白花性状的基因之间的位置关系是_______。
（4）若控制花色色素合成的机制如图2所示。将第（3）问中的F1自交获得F2，F2中红花：蓝花：白花=9：3：4，将F2所有植株自交，单株收获F2中的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，所有植株均开白花的株系占所有株系的比例为_______。对F1的红花植株进行诱变育种获得含一个耐旱基因B的突变植株，该基因与M、N基因位于不同的染色体上，F1自交获得F2，已知B、b基因的序列，欲利用PCR技术从F2的耐旱且开白花的植株中选出能稳定遗传的耐旱且开白花的植株，具体思路是_______。
【答案】（1）①. 卵圆形、红花 ②. 自由组合
（2）a基因发生碱基对的增添后，突变成了卵圆形基因A，该突变导致终止密码子提前出现，其编码的多肽链比a基因编码的多肽链更短（或减少了428个氨基酸）
（3）同源染色体上的两对非等位基因或非同源染色体上的两对非等位基因
（4）①. 1/4 ②. 以b基因为模板设计引物，对F2中耐旱且开白花的植株进行PCR，对PCR产物进行电泳鉴定，无电泳条带的植株即为能稳定遗传的耐旱且开白花的植株（或以B和b基因为模板设计引物，对F2中耐旱且开白花的植株进行PCR，PCR产物进行电泳鉴定，只出现1个条带的植株即为能稳定遗传的耐旱且开白花的植株）
【分析】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。
【解析】（1）根据实验一：野生型（长条形红花）×甲（卵圆形蓝花）→F1全为卵圆形红花，说明卵圆形对长条形为显性，红花对蓝花为显性。F2表型比例为9:3:3:1（双显性性状分离比），表明花形和花色的遗传遵循基因的自由组合定律。
（2）已知UAA为终止密码子，A基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1386个核苷酸，属于基因突变中的增添；并且插入的第60～63个核苷酸组成了终止密码子，使得终止密码子提前出现，翻译提前终止，因此A基因编码的多肽链长度为（232+59）/3=97个氨基酸，a基因编码的多肽链长度为1575/3=525个氨基酸，A基因编码的多肽链比a基因编码的多肽链减少了525-97=428个氨基酸。
（3）选择甲和乙进行杂交，若F1花色为蓝色或白色，则两基因为等位基因，若F1花色为红色，则两基因为非等位基因，包括同源染色体上的两对非等位基因和非同源染色体上的两对非等位基因。
（4）F1自交获得F2，F2中红花：蓝花：白花=9：3：4，说明控制蓝花和白花性状的基因属于非同源染色体上的非等位基因，红花植株的基因型为M N ，蓝花植株的基因型为M nn，白花植株的基因型为mm__，白花植株自交后代均为白花植株，故所有植株均开白花的株系占所有株系的比例为1/4。开白花的植株均能稳定遗传，耐旱的植株的基因型为BB或Bb，其中基因型为BB的植株为稳定遗传的植株，故只需要在耐旱且开白花的植株中选出基因型为BB的植株。以b基因为模板设计引物，对F2中耐旱且开白花的植株进行PCR，对PCR产物进行电泳鉴定，无电泳条带的植株即为能稳定遗传的耐旱且开白花的植株（或以B和b基因为模板设计引物，对F2中耐旱且开白花的植株进行PCR，PCR产物进行电泳鉴定，只出现1个条带的植株即为能稳定遗传的耐旱且开白花的植株）。
19. 中医认为“肾为先天之本，脾为后天之本”，其中的“脾”与现代解剖学上的胃肠道有很多交叉，胃肠道受中枢神经系统和免疫系统调控，同时又拥有自己的肠道神经系统和固有免疫系统，与大脑组成脑一肠—肠道菌群轴以调控胃肠道疾病及神经退行性疾病。脑与肠道的双向调节系统如图1所示。回答下列问题：

（1）肠道与大脑通过_____等信息分子产生神经途径、免疫途径和内分泌途径的紧密双向联系，组成_____调节网络和_____调节机制来实现相互影响。
（2）迷走神经是从延髓发出的______（填“躯体运动”或“内脏运动”）神经，其作用的特点是____。其中____（填“交感”或“副交感”）神经兴奋会使肠道蠕动加强，从而改善肠道营养供应情况，对肠道菌群产生影响。
（3）在压力状态下，下丘脑—垂体—肾上腺轴被激活，皮质醇水平升高，长期处于高皮质醇水平可诱发抑郁症。研究人员比较了肠道无菌小鼠和正常小鼠在束缚应激时的生理变化，结果如图2所示。据图2分析，压力状态下，长期服用抗生素可能会导致抑郁症的发生，原因是______。据此提出缓解抑郁症状的1条治疗方案：_____。

【答案】（1）①. 神经递质、细胞因子、激素 ②. 神经—体液—免疫 ③. 反馈
（2）①. 内脏运动 ②. 不受意识支配 ③. 副交感
（3）①. 抗生素会杀死肠道菌群，导致肠道菌群紊乱，压力状态下，下丘脑—垂体—肾上腺轴被过度激活，皮质醇水平过度升高，从而诱发抑郁症 ②. 通过在饮食中添加益生菌和益生元来调整抑郁症患者的肠道菌群；给抑郁症患者移植健康个体的肠道微生物
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，脑分为大脑、小脑和脑干；外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经，自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置，所以也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统，也可称为植物性神经系统。
【解析】（1）神经途径、免疫途径和内分泌途径对应的信息分子分别是神经递质、细胞因子、激素，分属神经调节、免疫调节和体液调节，组成神经-体液-免疫调节网络，通过反馈调节机制来实现相互影响。
（2）迷走神经是从延髓发出的内脏运动神经，特点是不受意识支配。副交感神经兴奋时可以促进肠道蠕动。
（3）图2显示，在束缚应激压力下，肠道无菌小鼠的皮质醇含量更高，更容易诱发抑郁症，故可推测抗生素会杀死肠道菌群，导致肠道菌群紊乱，压力状态下，下丘脑—垂体—肾上腺轴被过度激活，使皮质醇含量更高，更容易诱发抑郁症。据此可知，健康的肠道菌群有利于缓解抑郁症，故可通过在饮食中添加益生菌和益生元来调整抑郁症患者的肠道菌群或给抑郁症患者移植健康个体的肠道微生物来治疗抑郁症。
20. 大兴安岭湿地拥有森林沼泽、草本沼泽等类型，生物多样性丰富。科学家通过研究该生态系统的能量流动，评估其碳固定能力及生态稳定性。回答下列问题：
（1）在大兴安岭湿地生态系统中，食物链能量流动的起点是________。湿地中的微生物在能量流动中扮演重要角色，它们通过分解作用将有机物转化为无机物，释放的能量大部分以________的形式散失。
（2）大兴安岭湿地中的某种关键物种数量减少，可能会直接破坏________的结构，进而影响整个生态系统的能量流动。
（3）下图为大兴安岭湿地某区域的部分能量流动图[单位：MJ·m-2·a-1]。

由图可知，若该区域第一营养级和第二营养级间的能量传递效率小于19.3%，则A部分能量指的是_________________；用于该区域植被生长、发育和繁殖的能量为________________MJ·m-2·a-1。
（4）竞争是指两种或两种以上生物间存在的相互争夺资源和空间等的关系。竞争的结果常表现为________（答出2点）。竞争会促使物种的形态、生理特征发生改变，从而提高物种自身的综合竞争能力。从器官形态层面分析，动物群落中捕食者与被捕食者之间“军备竞赛”式的竞争结果是________________。
【答案】（1）①. 生产者所固定的能量（或太阳能）②. 热能
（2）食物链或食物网##营养
（3）①. 被下一营养级同化的能量和未被利用的能量 ②. 80.3
（4）①. 相互抑制（或生态位分化，双方共存）；有时也表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭 ②. 捕食者的攻击器官更发达，被捕食者的防卫器官更发达（或捕食者与被捕食者协同进化）
【分析】竞争是指两种生物生活在一起，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。
【解析】（1）在大兴安岭湿地生态系统中，食物链能量流动的起点是生产者所固定的能量（或太阳能）。湿地中的微生物在能量流动中扮演重要角色，它们通过分解作用将有机物转化为无机物，释放的能量大部分以热能的形式散失。
（2）大兴安岭湿地中的某种关键物种数量减少，可能会直接破坏食物链和食物网的结构，进而影响整个生态系统的能量流动。
（3）生产者固定的太阳光能，包括呼吸作用消耗的能量，分解者利用的能量，流向下一营养级的能量和未被利用的能量，据图可知，A表示流向下一营养级的能量和未被利用的能量。用于该区域植被生长、发育和繁殖的能量=该区域植被固定的能量-呼吸作用消耗的能量=133.5-53.2=80.3MJ·m-2·a-1。
（4）竞争是指两种或两种以上生物间存在的相互争夺资源和空间等的关系。竞争的结果常表现为相互排斥、相互抑制或造成生态位的分化等。从器官形态层面来看，动物群落中捕食者与被捕食者之间“军备竞赛”式的竞争会造成：捕食者的攻击器官更发达，被捕食者的防卫器官更发达，这是生物与生物之间发生的协同进化。
21. 甲硫氨酸作为必需氨基酸之一，是动物饲料中必不可少的添加剂。某科研小组以蜡样芽孢杆菌EN34为材料生产甲硫氨酸，但是产量不高。已知metI基因、metK基因与甲硫氨酸的合成和分解有关，metI基因指导合成的酶R可催化M转化为甲硫氨酸，metK基因指导合成的SAM合成酶可催化甲硫氨酸转化为S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。回答下列问题：
（1）甲硫氨酸是蜡样芽孢杆菌EN34的________（填“初生”或“次生”）代谢物。若要提高蜡样芽孢杆菌 EN34生产甲硫氨酸的产量，从调控metI基因与metK 基因表达的角度分析，应该进行的操作是_________。
（2）该小组构建了含有某种强启动子（P43）和metI基因的基因表达载体，相关过程如图1所示。该过程需要用到的工具酶除图中的 HindⅢ和EcRⅠ外，还有________。metI 基因表达时，以________（填“a”或“b”）链为转录的模板。科研中常用________（填离子）处理蜡样芽孢杆菌 EN34，有利于将 pEB03-P43-metI表达载体导入其中。
（3）该小组利用基因敲除技术（通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失）敲除蜡样芽孢杆菌 EN34 的metK基因后，将其相关DNA片段及野生型菌株的相关片段用PCR技术扩增，再进行电泳处理，结果如图2所示。分子在电泳过程中的迁移速率与_________答出2点）等有关，据图2推测，该过程敲除基因的原理是________。
【答案】（1）①. 初生 ②. 增强metI基因的表达，抑制metK基因的表达（或敲除metK基因）
（2）①. DNA连接酶 ②. a ③. Ca2+
（3）①. 凝胶浓度、分子大小、分子构象 ②. 往metK基因中插入一段DNA序列，从而使原metK基因结构被破坏
【分析】基因工程技术的基本步骤：（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）目的基因的检测与鉴定。
利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA 双链的解聚与结合PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
3、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。
【解析】（1）甲硫氨酸作为必需氨基酸之一，是蜡样芽孢杆菌EN34生命活动所必需的物质，属于初生代谢物。metI基因指导合成的酶R可催化M转化为甲硫氨酸，metK基因指导合成的SAM合成酶可催化甲硫氨酸转化为S-腺苷甲硫氨酸（SAM），因此可增强metI基因的表达，增加酶R含量，抑制metK基因的表达，减少SAM合成酶含量，进而提高蜡样芽孢杆菌 EN34生产甲硫氨酸的产量。
（2）基因表达载体的构建过程中需要限制酶和DNA连接酶，由表达方向和限制酶的位置，可知metI 基因表达时，以a链为转录的模板。科研中常用Ca2+处理蜡样芽孢杆菌 EN34，使其处理一种能吸收周围环境中DNA分子的状态，有利于将 pEB03-P43-metI表达载体导入其中。
（3）在电泳过程中的迁移速率与凝胶浓度、分子大小、分子构象等有关，由图2可知，敲除基因处理的DNA分子大于野生型菌株，可知该过程敲除基因的原理是往metK基因中插入一段DNA序列，从而使原metK基因结构被破坏。处理
叶绿素（a+b）含量/（mg·g-1）
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
气孔导度/（ml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度/（μml·m-2·s-1）
CK（对照组）（100μml·L-1Fe）
2.06
7.67
0.20
147.86
CK+Si（1.5mml·L-1Si）
2.23
8.96
0.21
140.39
10Fe（10μml·L-1Fe）
1.75
5.91
0.13
140.76
10Fe+Si（1.5mml·L-1Si）
1.95
8.75
0.19
132.01
1Fe（1μml·L-1Fe）
0.72
4.34
0.04
91.14
1Fe+Si（1.5mml·L-1Si）
1.06
5.40
0.14
147.35
实验
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
野生型×甲
卵圆形红花
卵圆形红花：卵圆形蓝花：长条形红花：长条形蓝花=9：3：3：1
实验二
野生型×乙
卵圆形红花
卵圆形红花：卵圆形白花：长条形红花：长条形白花=9：3：3：1