广东省佛山市部分学校2025届高三模拟生物试卷（解析版）

这是一份广东省佛山市部分学校2025届高三模拟生物试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 科学家在深海热液残骸的缺氧环境中发现分枝状铁锈，由产锈细菌（氧化Fe2+获取能量）和趋磁细菌共同形成。下列叙述正确的是（ ）
A. 铁元素是组成这两种细菌的核心元素
B. 蛋白质是两种细菌生命活动的主要承担者
C. 合成氧化酶的基因位于产锈细菌的染色体上
D. 两种细菌没有线粒体，但能进行有氧呼吸
【答案】B
【分析】原核细胞与真核细胞的区别在于没有以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、生物大分子是以碳链为基本骨架的，所以碳元素是组成生命的核心元素，A错误；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，B正确；
C、产锈细菌是原核生物，没有染色体，所以合成氧化酶的基因位于这两种细菌的拟核或质粒上，C错误；
D、细菌是原核生物，没有线粒体，且它们生活的环境中没有氧气，所以不能进行有氧呼吸，D错误。
故选B。
2. 呼吸链由蛋白复合体I、III、IV等组成，它可以传递e-并将NADH脱下的氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程，下列叙述正确的是（ ）
A. 丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质需要ATP供能
B. 线粒体内膜和外膜上均分布着大量与呼吸作用有关的酶
C. 硝化细菌在生长、发育和繁殖过程中需要通过图示方式供能
D. 蛋白复合体IV处发生的是有氧呼吸第三阶段，释放大量能量
【答案】D
【详解】A、有氧呼吸第一阶段葡萄糖氧化分解为丙酮酸，由图可知丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质所需的能量由H+浓度差提供，不需要ATP，A错误；
B、线粒体内膜上分布着大量与呼吸作用有关的酶，B错误，
C、硝化细菌没有线粒体，故在生长、发育和繁殖过程中不能通过图示方式供能，C错误；
D、有氧呼吸第三阶段是[H]与氧气结合生成水并释放大量能量，从图中可以看出在蛋白复合体Ⅳ处发生的是[H]（NADH 脱下的氢）与氧气结合生成水的过程，所以此处发生的是有氧呼吸第三阶段，释放大量能量，D正确。
故选D。
3. 帕金森病（PD）是一种因中脑黑质致密部多巴胺能神经元衰老凋亡而引起的年龄相关性运动障碍疾病。研究发现，长期缺乏运动可能导致身体机能下降，影响大脑的血液循环和代谢，增加帕金森病的发病风险。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 多巴胺能神经元衰老后，水分减少、细胞体积减小
B. 多巴胺能神经元衰老后，细胞内多种酶的活性下降
C. 多巴胺能神经元凋亡后形成的部分物质可被重新利用
D. 多巴胺能神经元衰老主要是缺乏运动引起的
【答案】D
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、细胞衰老的特征之一是细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。多巴胺能神经元衰老后，也会表现出水分减少、细胞体积减小的特征，A正确；
B、细胞衰老时，细胞内多种酶的活性会下降，细胞的呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。因此，多巴胺能神经元衰老后，细胞内多种酶的活性会下降，B正确；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，凋亡的细胞会被吞噬细胞吞噬消化，其中部分物质可被重新利用，为其他细胞的生命活动提供物质和能量，多巴胺能神经元凋亡后形成的部分物质也可被重新利用，C正确；
D、题干中提到帕金森病是一种因中脑黑质致密部多巴胺能神经元衰老凋亡而引起的年龄相关性运动障碍疾病，说明多巴胺能神经元衰老凋亡是导致帕金森病的主要原因，而长期缺乏运动只是可能增加帕金森病的发病风险，并非多巴胺能神经元衰老的主要原因，D错误。
故选D。
4. 科学史是人类认识和改造自然的历史，下列有关科学史的说法正确的是（ ）
A. 孟德尔将高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代高茎与矮茎比例接近1∶1，此现象属于性状分离现象
B. 摩尔根依据“F2果蝇红眼：白眼=3：1”的事实提出“控制果蝇白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因”的假说
C. 沃森和克里克通过X射线衍射技术得到了清晰的高质量的DNA衍射图谱
D. 拉马克的进化学说认为生物通过变异适应环境
【答案】D
【分析】萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根利用假说-演绎法证明了基因在染色体上。
【详解】A、杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离，高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代高茎与矮茎比例接近1∶1，此现象不属于性状分离现象，A错误；
B、摩尔根依据“F2果蝇红眼：白眼=3：1，且只有雄果蝇有白眼”的事实提出“控制果蝇白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因”的假说，B错误；
C、威尔金斯和富兰克林通过X射线衍射技术得到了清晰的高质量的DNA衍射图谱，C错误；
D、环境变化直接导致变异的发生以适应新的环境属于拉马克的进化观点，达尔文学说认为适应环境的变异是有利变异，不适应环境的变异是有害变异，D正确。
故选D。
5. 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
【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。
6. 在临床治疗中，多种药物作用于神经系统，如抗抑郁药氟西汀可抑制神经递质5-羟色胺的再摄取，提升情绪；抗癫痫药卡马西平能稳定神经元细胞膜，减少异常放电；镇痛药吗啡可与神经细胞上的阿片受体结合，阻断痛觉传导。下列关于这些药物作用机制的描述，正确的是（ ）
A. 5-羟色胺是一种抑制性神经递质，促进其发挥作用，有利于提升情绪
B. 服用卡马西平后，异常情况下的Na+内流受阻从而减少异常放电
C. 吗啡与阿片受体结合阻断痛觉传导，说明痛觉的产生不需要神经递质的参与
D. 这三种药物作用于神经调节时，都直接参与了神经元的代谢过程
【答案】B
【分析】突触是由突触前膜，突触间隙和突触后膜构成的，突触小体含有突触小泡，内含神经递质，神经递质有兴奋性和抑制性两种，受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合，递质以胞吐的方式排放到突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、抗抑郁药氟西汀可抑制神经递质5-羟色胺的再摄取，从而提升情绪，这说明5-羟色胺作为神经递质此时发挥兴奋性作用，促进其发挥作用能提升情绪，而不是抑制性神经递质，A错误；
B、抗癫痫药卡马西平能稳定神经元细胞膜。在异常情况下，神经元可能会发生过度的、不正常的兴奋，此时Na+快速大量内流引发异常放电。卡马西平可使这种异常情况下的Na+内流受阻，进而减少异常放电现象，B正确；
C、痛觉产生需要神经递质传递信号，吗啡阻断痛觉传导是阻断神经递质与受体结合，并非痛觉产生不需要神经递质，C错误；
D、这些药物是通过影响神经调节发挥作用，不直接参与神经元内代谢过程，D错误。
故选B。
7. 运动员在参加马拉松比赛过程中，身体会发生一系列的生理变化以维持内环境稳态。下列叙述正确的是（ ）
A. 位于下丘脑的渗透压调节中枢兴奋，垂体释放的抗利尿激素增加，维持渗透压平衡
B. 位于下丘脑的体温调节中枢兴奋，肾上腺素分泌减少，降低细胞产热，维持体温稳定
C. 位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋，胰高血糖素水平上升，肌糖原分解补充血糖，维持血糖平衡
D. 位于下丘脑的呼吸调节中枢兴奋，呼吸频率加快，促进肌肉细胞产生的CO2排出，维持pH平衡
【答案】A
【分析】（1）内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官，系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件。
（2）与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
（3）人体的水平衡调节过程： eq \\ac(○,1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。 eq \\ac(○,2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、运动员在参加马拉松比赛过程中会丢失大量水分，此时位于下丘脑渗透压调节中枢兴奋，垂体释放的抗利尿激素增加，增强肾小管集合管对水的重吸收，维持渗透压平衡，A正确；
B、在该过程中维持体温主要依靠散热增强而不是产热减少，B错误；
C、肌糖原无法直接分解成为血糖，肝糖原才可以，C错误；
D、该过程中主要是肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，人体存在缓冲物质及时调节平衡pH，D错误。
故选A。
8. 基底茎节生长素浓度会影响水稻分蘖（基底茎节处长出分枝，类似侧芽萌发）。研究人员研究不同磷浓度下（LP：低磷，NP：正常供磷）水稻分蘖数的变化，以及施加外源生长素类似物萘乙酸（NAA）、生长素运输抑制剂NPA对水稻分蘖的影响，实验操作及结果如表所示。下列说法错误的是（ ）
A. 正常磷条件下，施用外源生长素可抑制水稻分蘖
B. 低磷胁迫下，生长素是抑制水稻分蘖的主要因素
C. 水稻通过减少分蘖降低磷的需求以响应低磷胁迫
D. 生长素与低磷胁迫通过调控基因的表达影响分蘖
【答案】B
【详解】A、②组（NP+NAA）分蘖数（1.6）显著低于①组（NP，2.8），说明外源生长素类似物抑制分蘖，A正确；
B、④组（LP）分蘖数为1.5，⑤组（LP+NPA）分蘖数1.6，两者无显著差异，表明低磷胁迫下抑制生长素运输并未缓解分蘖减少，说明生长素并非主要抑制因素，B错误；
C、④组（LP）分蘖数低于①组（NP），说明低磷胁迫导致分蘖减少，可能是水稻通过减少分蘖降低磷需求以响应胁迫，C正确；
D、生长素通过信号转导调控基因表达，低磷胁迫也可能通过信号通路影响基因表达，从而共同调控分蘖，D正确。
故选B
9. 超种群是指在空间上分割但功能上相互联系的局部种群集合。研究超种群主要是关注同一物种如何在破碎化的斑块生境中生存和迁移的问题。下列说法正确的是（ ）
A. 研究超种群的视角主要为种间关系、空间结构、迁入率和迁出率等
B. 某些斑块栖息地环境恶化时，迁移率的提高有利于超种群的存续
C. 斑块面积小有利于实现个体间的基因交流，提高了遗传多样性
D. 斑块间建立生态廊道会使局部种群的灭绝率和迁移率下降
【答案】B
【分析】种群的数量特征包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构（年龄组成）和性别比例，其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄结构预测种群密度变化。
【详解】A、超种群研究聚焦于同一物种在破碎化生境中的生存与迁移，核心是种群动态（如迁入率、迁出率）及空间结构，而非种间关系，A错误；
B、斑块生境恶化时，提高迁移率可使个体转移到适宜生境，避免局部灭绝，有利于超种群的存续，B正确；
C、小斑块面积会限制种群规模，增加近亲繁殖风险，降低基因交流，减少遗传多样性，C错误；
D、生态廊道促进迁移，迁移率应上升，局部种群因迁移补充，灭绝率可能下降，D错误。
故选B。
10. 根据植物经济谱理论，植物为适应环境变化会采取不同的资源利用策略。在资源较丰富的低海拔地区，植物为实现快速生长会采取资源获取型策略。随着海拔升高，植物为适应恶劣环境逐步转变为资源保守型策略。下列叙述正确的是（ ）
A. 资源获取型植物叶片厚且角质层发达，以减少水分蒸发
B. 资源获取型植物通过降低代谢速率，减少物质和能量消耗
C. 资源保守型植物根系发达，有利于吸收深层土壤中的有机物
D. 资源保守型植物通过提高细胞液浓度，以抵抗恶劣环境
【答案】D
【分析】 群落类型的分类可以是自然的或人为的，生态学研究中一般采用自然分类。根据分类原则，地球上的生物群落类型主要可分为三大类：①陆地生物群落：包括热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶林、北方针叶林、旱生林、热带稀树草原、温带草原、冻原、荒漠和极地一高山荒漠等群落；②水生生物群落：包括静止淡水（湖泊、池塘）、流动淡水、河口湾、沿岸海和深海等处的生物群落；③水一陆过渡性生物群落：包括内陆沼泽（酸沼和普通沼泽）、沿海沼泽（盐沼、热带和亚热带的红树林）等处的生物群落。
【详解】A、资源获取型植物优先将资源分配给光合器官（如叶片），以实现快速生长和繁殖，其叶片通常较薄、面积较大，角质层较薄，以最大化光合效率，A错误；
B、资源获取型植物代谢速率较高，以支持快速生长，B错误；
C、植物不能直接利用有机物，该类植物根系发达是为了吸收深层土壤中的水分和无机盐，而非有机物，C错误；
D、资源保守型植物通过提高细胞液浓度（如积累溶质）降低冰点或增强保水能力，以抵抗低温、干旱等恶劣环境，D正确。
故选D。
11. 莲藕-鱼共作是以莲藕为主体、适量放养鱼类的生态种养模式。莲藕为鱼类提供遮蔽场所，鱼类摄食水体中的浮游生物和杂草，其排泄物可促进莲藕生长。下列叙述正确的是（ ）
A. 该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B. 鱼类摄食水体中的杂草可减少杂草与莲藕的竞争
C. 鱼类的排泄物能够为莲藕的生长提供物质和能量
D. 莲藕、鱼类、浮游生物和杂草共同构成生物群落
【答案】B
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现，能量流动两大特点：单向流动，逐级递减。
【详解】A、能量传递效率通常为10%-20%，该模式通过合理利用资源提高了能量利用率，但并未改变营养级间的传递效率，A错误；
B、鱼类摄食杂草会减少杂草数量，从而降低杂草与莲藕对光照、养分等资源的竞争，B正确；
C、鱼类的排泄物经分解后可为莲藕提供矿质元素等物质，但有机物中的能量通过分解者以热能形式散失，C错误；
D、生物群落是区域内所有生物的集合，题目中仅列举部分生物，未涵盖全部（如微生物等），D错误。
故选B。
12. T-DMI是曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体-药物偶联物，对HER-2蛋白有很强的靶向性，可用于治疗HER-2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述错误的是（ ）
A. 用选择培养基可筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞
B. 向小鼠反复注射HER-2，以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞
C. 用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布
D. T-DMI中曲妥珠单抗与HER-2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键
【答案】A
【分析】抗体-药物偶联物通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、用选择培养基可以筛选出杂交瘤细胞，这些杂交瘤细胞还需要经过抗原—抗体杂交技术才能筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞，A错误；
B、向小鼠体内反复注射HER-2，目的是以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞，B正确；
C、用灭活的病毒诱导细胞融合时，病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，C正确；
D、T-DMI中曲妥珠单抗能与HER-2蛋白特异性结合，将其携带的药物定向运输至HER-2过度表达的转移性乳腺癌细胞中，这能保证药物DMI对癌细胞的选择性杀伤，D正确。
故选A。
13. 利用杨木生产二代燃料乙醇，需要预处理、酶解和发酵等阶段（预处理过程所需的果胶酶常来自于黑曲霉等微生物）。下图为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性，果胶酶是黑曲霉分泌的一种单细胞蛋白
B. 在伊红—亚甲蓝培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过程
C. 接种量超过15%时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗大量的糖分
D. 接种的菌种为酵母菌，当接种量为12%左右时，发酵后的酒精含量与残糖含量相等
【答案】C
【分析】（1）培养基的概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
（2）培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性，但单细胞蛋白指微生物菌体，果胶酶不属于单细胞蛋白，A错误；
B、伊红—亚甲蓝培养基是鉴定大肠杆菌的培养基，本实验应该用刚果红培养基筛选高产纤维素酶菌株，B错误；
C、由图可知，菌种接种量为15%时对应的酒精含量达到最大值，接种量超过15%，菌种数量大，自身的生长会大量消耗反应物，导致酒精产量降低，C正确；
D、酒精发酵的菌种为酵母菌，当接种量为12%左右时，发酵后的酒精含量与残糖含量曲线有交点，但两者的纵坐标数值及单位均不同，故发酵后二者含量不同，D错误。
故选C。
14. 基因编辑技术中CRISPR/Cas9系统的问世源于对细菌免疫机制(如图)的研究。细菌CRISPR序列的间隔区储存入侵过细菌的外源DNA信息，gRNA(引导RNA)能识别外源DNA的靶序列，Cas9基因表达的核酸内切酶Cas9能对外源DNA的靶序列进行切割。下列说法错误的是（ ）
A. 细菌CRISPR序列间隔区储存外源DNA信息，为gRNA合成提供模板
B. Cas9/gRNA复合物与基因工程的限制性内切酶类似，切割具有序列特异性
C. 外源DNA入侵后，Cas9基因表达产物随即切割外源DNA
D. gRNA识别外源DNA靶序列时，有可能会发生错配
【答案】C
【分析】题图分析，同种外源DNA再次侵染时，细菌的Cas9基因及小片段DNA表达产物组成一种复合物，将入侵的DNA切断使其失效。在该过程中，复合体上的gRNA的作用识别噬菌体DNA，Cas9蛋白的作用是切割DNA。该过程中涉及到gRNA特异性识别DNA的过程，因此细菌这种抵抗外源DNA的功能相当于哺乳动物体内的特异性免疫功能。
【详解】A、细菌CRISPR序列间隔区储存的外源DNA信息是转录生成gRNA的模板，A正确；
B、由于gRNA能识别外源DNA的靶序列，Cas9/RNA复合物与限制性内切酶一样具有序列特异性，B正确；
C、外源DNA入侵后，并非Cas9基因表达产物随即切割外源DNA，而是要与gRNA进行一系列组装过程，形成有靶向切割能力的复合体，C错误；
D、gRNA识别外源DNA靶序列遵循碱基互补配对原则，但在实际过程中可能会受到多种因素影响而出现错配的情况，D正确。
故选C。
15. 种群的零增长等斜线是指一个种群数量保持稳定（即增长率为零）时，该种群与其他相关种群之间关系的曲线。某区域中捕食者与猎物的零增长等斜线如图所示，图中箭头所指方向代表曲线变化趋势。下列说法错误的是（ ）
A. m→s的变化中，P为因、N为果；n→s的变化中，N为因、P为果
B. 当猎物的相对密度低于q点时，不足以维持捕食者的生存
C. s点对应的捕食者数量和猎物数量均处于动态平衡状态
D. 猎物的食物减少，猎物零增长等斜线将向右上方平移
【答案】D
【分析】“J”形曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”形曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、在捕食者-猎物模型中，m→s的变化表示捕食者数量（P）的变化导致猎物数量（N）的变化，即捕食者数量变化在先，猎物数量随之改变，因此P为因、N为果，n→s的变化表示猎物数量（N）的变化导致捕食者数量（P）的变化，因此N为因、P为果，A正确；
B、当猎物的相对密度低于q点时，猎物的数量不足以维持捕食者的生存，捕食者数量会减少，B正确；
C、由图可知，s点是捕食者与猎物零增长等斜线的交点，表示捕食者数量和猎物数量处于动态平衡状态，C正确；
D、若猎物赖以生存的食物减少，猎物增长能力下降，其零增长等斜线应整体向左下方移动（即能维持种群平衡的猎物数和捕食者数均会减少），而非右上方，D错误。
故选D。
16. 某水稻品种的育性由一对等位基因M、m控制，含M基因的植株可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm（m基因在2号染色体上）的植株表现为雄性不育。M基因可使雄性不育植株恢复育性，D基因可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色，基因型为DD的植株会死亡，且M、D基因不影响其他基因的表达。实验人员通过基因工程技术，以基因型为mm的细胞为材料，将一个M基因导入2号染色体，将一个D基因导入3号染色体，获得转基因植株甲；将一个M与D的融合基因导入一条2号染色体，获得转基因植株乙；将4个M与D的融合基因导入，每对同源染色体上最多插入1次，获得转基因植株丙。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 让基因型为Mm的植株连续自交两代，F2中的雄性不育植株所占比例为1/3
B. 让转基因植株甲连续自交两代获得F2，F2中育性正常且种子呈白色的植株所占比例为5/12
C. 让转基因植株乙自交获得F1，F1中的蓝色种子均可育
D. 让转基因植株丙与雄性不育植株杂交，子代中雄性不育植株所占比例为1/16
【答案】AB
【分析】分析题意可知，育性由等位基因M/m控制，遵循基因分离定律。MM/Mm表现为可育，mm表现为雄性不育，体现了显性基因（M）对隐性性状的控制。M基因（2号染色体）与D基因（3号染色体）位于非同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律（独立遗传）。若基因位于同源染色体上（如融合基因插入2号染色体），则遵循连锁遗传规律。
【详解】A、让基因型为Mm的植株连续自交两代，由于F1中雄性不育个体无法自交繁殖，因此仅考虑F1中的1/3MM、2/3Mm个体，继续自交一代后，F2中的雄性不育植株（mm）所占比例为（2/3）×（1/4）=1/6，A错误；
B、对于基因型为mm的细胞，将一个M基因导入2号染色体，第一对基因可以看作Mmm（M可以看做是一个M来解答，即相当于Mm）；将一个D基因导入3号染色体，第二对基因可以看作Dd，两对基因的遗传遵循自由组合定律，因此可把两对基因的遗传分开进行计算，F2中育性正常的植株所占比例为5/6（根据A选项分析可知），Dd自交一代后，DD个体死亡，子一代中有1/3dd，2/3Dd，继续自交一代后，F2中有1/6DD、2/6Dd、3/6dd，由于DD个体死亡，F2中有2/5Dd、3/5dd，种子呈白色的植株（dd）所占比例为3/5，因此F2中育性正常且种子呈白色的植株所占比例为（5/6）×（3/5）=1/2，B错误；
C、对于基因型为mm的细胞，将一个M与D的融合基因导入一条2号染色体并获得转基因植株，它产生的配子类型有MDm和m两种，自交获得的F1中，由于DD纯合致死，故子代中有2/3MDmm和1/3mm，因此F1中的蓝色种子(MDmm)均可育，C正确；
D、对于基因型为mm的细胞，将4个M与D基因的融合基因导入并获得转基因植株丙（每对同源染色体上最多插入1次），则每对同源染色体在产生配子时不含M的概率均为1/2，因此转基因植株丙产生不含M的精子的概率为1/24，让转基因植株丙与雄性不育个体（mm）杂交，子代中雄性不育植株所占比例为1/24即1/16，D正确。
故选AB。
二、非选择题：本题包括5小题，共60分。
17. 水分缺乏、根系生长受限、光合速率下降是干旱半干旱地区作物产量不高的主要原因。科研人员以玉米为实验材料，研究了不限制根系生长（未限根）和限制根系生长（限根）两种情况下，水分与施氮对光合作用有关生理特性的影响，实验结果如下表。
注：气孔导度：气孔的开张程度；RuBPCase：光合作用暗反应的关键酶之一
回答下列问题：
（1）玉米叶肉细胞中的叶绿素主要吸收____光，RuBPCase主要分布于____（填具体位置）。气孔导度会影响植物叶片的光合作用，还会影响____（答出2点）等生理过程。
（2）限根条件下，施氮叶肉细胞间隙CO2浓度较对照高的原因是____。
（3）根据上表结果分析，下列关于该地区玉米光合作用的叙述正确的是____。（填序号）
A. 氮是叶绿素的组成成分之一，供氮都会使叶绿素含量增加
B. 气孔导度下降不利于光合作用，却有助于作物保水，提高抗旱能力
C. 氮对光合作用有关生理特性的影响，受水分供应状况的制约
D. 不灌水处理，供氮对光合速率的影响与作物根系生长状况有关
（4）综合以上实验结果，在干旱半干旱地区对农作物施肥的合理措施是____。
【答案】（1）①. 红光和蓝紫光 ②. 叶绿体基质 ③. 呼吸作用、蒸腾作用
（2）限根条件下施氮组与对照组相比，气孔导度降低，进入叶肉细胞间隙CO2减少；同时叶绿素含量降低、RuBPCase活性减弱，CO2固定减少；叶肉细胞光合作用吸收CO2速率小于外界环境CO2进入叶肉细胞间隙的速率，导致叶肉细胞间隙CO2浓度升高 （3）CD
（4）施肥与合理灌溉相结合
【分析】（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【解析】（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，RuBPCase是光合作用暗反应的关键酶之一，暗反应的场所是叶绿体基质，因此RuBPCase主要分布于叶绿体基质。气孔导度不仅影响光合作用的CO2吸收，还通过调节气孔开闭影响蒸腾作用（水分流失）和呼吸作用（O2与CO2交换）。
（2）限根条件下施氮组与对照组相比，气孔导度降低，进入叶肉细胞间隙CO2减少；同时叶绿素含量降低、RuBPCase活性减弱，CO2固定减少；叶肉细胞光合作用吸收CO2速率小于外界环境CO2进入叶肉细胞间隙的速率，导致叶肉细胞间隙CO2浓度升高
（3）A、限根施氮组叶绿素含量低于对照组，说明供氮不一定增加叶绿素，A错误；
B、未限根时，施氮组气孔导度低于对照组，但光合速率高于对照组，B错误；
C、未限根时，施氮+灌水的光合速率远高于仅施氮，说明氮的作用依赖水分供应，C正确；
D、未限根施氮光合速率为高于限根施氮组，表明根系状态影响施氮效果，D正确。
故选CD。
（4）表中数据显示，灌水+施氮显著改善光合速率，接近未限根水平。干旱地区需结合灌溉施肥，避免单独施氮导致根系受限或酶活性下降。
18. 水稻是重要的粮食作物，一般水稻品种为单粒稻。研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂，处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B、C（稻粒常常三粒簇生）。请回答下列问题：
（1）研究人员获得复粒稻突变体所用的育种方法是____，其原理是____。
（2）研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究，发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置，用单粒稻植株A与复粒稻突变体B作为亲本进行杂交，F1均为半复粒，F1自交，统计F2中复粒、半复粒、单粒植株比例接近____。研究人员进一步检测植株A、植株B及F2复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物，电泳结果如图1所示。（SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自特异的SSR，可用于基因定位的遗传标记。）请在图2中标出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系。

（3）研究发现复粒稻突变体植株C的簇生性状由另一对等位基因控制，为探明该对等位基因与突变体植株B中簇生基因M1、M2是否位于同一对染色体上，将单粒稻植株A与复粒稻植株C杂交后再自交，得到复粒、半复粒、单粒三种表型，将每一种表型作为一个群体进行基因测序，得到如下结果：
注：植株A基因型为P1P1Q1Q1，植株C基因型为P2P2Q2Q2，不考虑其他变异。
①结合表中数据判断，植株C的簇生基因与植株B中簇生基因M1、M2在遗传时____（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，理由是____。
②群体2的表型是____，预期群体1中基因型不同于A品系和C品系的个体所占的比例为____。
【答案】（1）①. 诱变育种 ②. 基因突变
（2）1∶2∶1 （3）①. 遵循 ②. 植株C的簇生基因位于6号染色体上，两对基因独立遗传 ③. 复粒 ④. 3/4
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【解析】（1）题意显示，研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂，处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B、C，该过程所用的育种方法是诱变育种，该操作的原理是基因突变。
（2）研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究，发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置，用单粒稻植株A与复粒稻突变体B作为亲本进行杂交，F1均为半复粒（表现为不完全显性），F1自交，统计F2中复粒、半复粒、单粒植株比例接近1∶2∶1。研究人员进一步检测植株A、植株B及F2复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物，电泳结果如图1所示，根据电泳结果可知F2复粒稻植株均带有B植株的4号染色体上的S3，因而可推测控制复粒性状的基因位于4号染色体上，相应的出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系如下：
（3）研究发现复粒稻突变体植株C的簇生性状由另一对等位基因控制，为探明该对等位基因与突变体植株B中簇生基因M1、M2是否位于同一对染色体上，将单粒稻植株A（P1P1Q1Q1）与复粒稻植株C（P2P2Q2Q2）杂交后再自交得到F1(P1P2Q1Q2)，得到复粒、半复粒、单粒三种表型。
①结合表中数据判断，植株C的簇生基因位于6号染色体上，植株B中簇生基因M1、M2位于4号染色体上，因此可判断，植株株C的簇生基因与植株B中簇生基因M1、M2在遗传时遵循自由组合定律。
②群体2的基因组成为P1P2Q2Q2，表型是复粒，预期群体1中基因型（1P1P1Q1Q1、2P1P2Q1Q1、1P2P2Q1Q1）不同于A品系（P1P1Q1Q1）和C品系（P2P2Q2Q2）的个体所占的比例为3/4。
19. 生长激素（GH）对机体的生长发育起着关键作用，实验证明生长激素（GH）能诱导肝细胞产生胰岛素样生长因子（IGF-1），游离态IGF-1与受体结合后能促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育。研究还发现，IGF-1可通过调节胰岛素敏感性，缓解脑胰岛素抵抗，从而改善与糖尿病相关的认知障碍。据图回答问题：
（1）下图表示小鼠骨生长的部分调节机制
①该调节机制中的下丘脑是脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与____等的控制有关。
②据图推测软骨细胞具有____受体，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH，上述过程属于____（填“分级调节”、“负反馈调节”或“神经—体液调节”）。
（2）长期高血糖会引起脑部神经系统受损，导致认知功能出现障碍，引发糖尿病脑病。实验表明姜黄素对糖尿病脑病有一定的治疗效果，相关实验及数据测定如下图所示。
①根据实验目的和实验结果，推测B、C、D组实验的处理分别是____、____、____。
②据图推测IGF-1____神经细胞凋亡。
③结合实验分析，简述姜黄素治疗糖尿病脑病的机理____。
【答案】（1）①. 生物节律 ②. GH受体和IGF-1受体 ③. 神经—体液调节
（2）①. 正常大鼠+姜黄素 ②. 糖尿病大鼠+生理盐水 ③. 糖尿病大鼠+姜黄素 ④. 抑制 ⑤. 姜黄素通过增加脑部IGF-1的含量，缓解脑胰岛素抵抗，抑制神经元细胞的凋亡，改善神经系统的功能
【分析】由图可知，GH是垂体分泌的激素，可以作用于肝脏、软骨细胞等细胞，其分泌受下丘脑分泌的GHRH的调节。
【解析】（1）①下丘脑中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢、血糖调节的中枢，还与生物节律的控制有关。
②由图可知，GH和IGF-1均可作用于软骨细胞，故推测软骨细胞上具有GH和IGF-1的受体。神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH，该过程属于神经-体液调节。
（2）①实验目的是探究姜黄素对糖尿病脑病有一定的治疗效果的原理，自变量是姜黄素，同时要排除正常大鼠的影响，因此B、C、D组实验的处理分别是正常大鼠+姜黄素、糖尿病大鼠+生理盐水、糖尿病大鼠+姜黄素。
②由图可知，IGF-1的相对含量越高，神经细胞的凋亡率反而越低，二者呈反相关，故推测IGF-1会抑制神经细胞的凋亡。
③与正常大鼠对比，糖尿病大鼠IGF-1的相对含量较低，而神经细胞的凋亡率较高，经过姜黄素治疗后，IGF-1的相对含量升高，而神经细胞的凋亡率下降，故推测姜黄素通过增加脑部IGF-1的含量，缓解脑胰岛素抵抗，抑制神经元细胞的凋亡，改善神经系统的功能。
20. 滨海湿地位于陆地和海洋之间，其储碳效率高且稳定。提高生态系统的碳储量，对实现碳达峰和碳中和有积极的意义。某科研团队在辽河入海口盐沼湿地开展了碳储量的相关研究。下图表示相关区域土壤碳储量。
回答下列问题：
（1）调查该湿地不同群落土壤碳储量可采用的方法是___________，该湿地固碳的主要途径是___________，碱蓬和芦苇中碳元素的主要储存形式是___________。
（2）退养还湿后的光滩裸地演替过程中主要变化是___________（答出1点即可）。从实验数据分析，退养还湿对实现碳达峰和碳中和有积极的意义，依据是___________。
（3）大量收集滨海湿地中的芦苇用于工业造纸，可能对湿地生物多样性的间接价值造成的具体影响有________________________________（答出2点即可）。
（4）湿地碳储量主要包含土壤碳储量和植被碳储量，实验测得该地碱蓬的植物体碳储量约为0.18t/hm2，芦苇的植物体碳储量约为3.367t/hm2，退养还湿后储碳能力最强的是___________。退养还湿后的生态修复需要有效选择生物组分并合理布局，主要遵循生态工程的__________原理。
【答案】（1）①. 样方法（取样器取样法）②. 光合作用 ③. 有机物
（2）①. 土壤中有机物越来越丰富；群落中物种丰富度逐渐加大；食物链和食物网（营养结构）越来越复杂；群落的结构也越来越复杂 ②. 退养还湿后土壤碳储量都比养殖圩堤附近光滩裸地高
（3）净化水质功能减弱；调节气候能力减弱；水土保持能力下降；蓄洪防旱能力减弱等
（4）①. （退养还湿后）碱蓬群落 ②. 自生
【分析】生态系统稳定性指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。其中，结构的稳定表现为生物种类和数量的相对稳定，功能的稳定则体现在物质循环和能量流动的顺畅进行 。
【解析】（1）调查湿地不同群落土壤碳储量常用样方法，通过选取多个样方测定土壤碳含量来估算整体储量；湿地植物通过光合作用，吸收二氧化碳合成有机物，实现固碳；碱蓬和芦苇中碳元素主要以含碳有机物形式储存，如糖类、蛋白质、脂质等。
（2）光滩裸地退养还湿演替中，会出现土壤中有机物越来越丰富；群落中物种丰富度逐渐加大；食物链和食物网（营养结构）越来越复杂；群落的结构也越来越复杂，优势种发生改变等变化；从数据看，碱蓬群落和芦苇群落土壤碳储量高于光滩裸地，说明退养还湿能增加生态系统碳储量，减少大气二氧化碳含量，助力实现碳达峰和碳中和。
（3）大量收集芦苇造纸，会降低湿地生态系统稳定性，影响其自我调节能力；破坏湿地生态环境，减弱湿地净化水质、调节气候、保持水土等生态功能，损害生物多样性的间接价值。
（4）结合碱蓬和芦苇植物体碳储量及图表土壤碳储量数据，可知碱蓬群落储碳能力最强；退养还湿后的生态修复需要有效选择生物组分并合理布局，主要遵循生态工程的自生原理。自生原理强调构建稳定的生态系统，使生态系统具有自我维持和自我更新的能力。
21. 癌症是人类健康的重大威胁之一，传统治疗手段难以实现精准治疗。超声波具有非侵入、组织穿透性强、时空特异性等特点，科研人员拟开发“响应超声波的药物递送系统”细菌以实现癌症的精准治疗。
（1）用于培养药物递送细菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供____和维生素。可利用____的方法快速直观地测定细菌数量，以便即时使用适量的细菌进行治疗。
（2）C蛋白有抗肿瘤作用，超声波可导致局部温度升高到42℃。科研人员制备了工程菌1，其中含有图1所示的基因表达载体。37℃培养的工程菌1接受超声波刺激后，可升温至42℃，____，从而发挥抗肿瘤作用。

（3）T蛋白有T1、T2和T3三种亚型，具有相似的功能，制备分别含有这三种基因的工程菌1，并检测C蛋白表达量，结果如图2所示。科研人员最终选择____（填T1、T2或T3）基因进行后续研究，判断的依据是_____。
（4）工程菌1只能在超声波刺激期间发挥作用，科研人员设计了含图3所示的基因表达载体的工程菌2，可以实现在短时间的超声波刺激后维持长时间的治疗。已知B基因编码的B酶可以作用于识别位点a和b，使a、b处的DNA发生断裂，最终导致a、b之间的DNA片段发生倒转。请根据以上信息，使用下列选项将表达载体补充完整。____；____；____；____；____。

①P1启动子②P3启动子（持续表达型启动子）③T基因④C基因⑤B基因
【答案】（1）①. 碳源、氮源 ②. 显微镜直接计数
（2）解除T蛋白二聚体对P1启动子的抑制，启动C基因的表达
（3）①. T3 ②. 温度由37℃到42℃时，含有T3亚型的C蛋白表达量变化最大
（4）①. P3启动子 ②. C基因 ③. P1启动子 ④. B基因 ⑤. T基因
【分析】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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（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钙离子处理法；（4）目的基因的检测与鉴定。
【解析】（1）蛋白胨的作用：蛋白胨是由蛋白质水解得到的产物，含有多种氨基酸、多肽等，可为细菌生长提供碳源、氮源（合成蛋白质、核酸等的原料），同时也可提供部分碳源和维生素。 细菌计数方法：题目要求 “快速直观” 测定细菌数量，常用方法为显微镜直接计数法（如血球计数板法），通过显微镜直接观察并计数菌体，无需培养，适合即时检测。
（2）根据图 1，工程菌 1 的基因表达载体中，C 基因由 P1 启动子驱动，且 T 基因（编码 T 蛋白）由持续表达型启动子 P2 驱动。 37℃时，T 蛋白可能抑制 P1 启动子活性，导致 C 基因不表达；当超声波刺激升温至 42℃，温度变化可能使 T 蛋白的抑制作用解除（或 P1 启动子在高温下激活），从而启动 C 基因转录，产生具有抗肿瘤作用的 C 蛋白。
（3）图 2 纵坐标为 C 蛋白表达量，横坐标为温度。观察不同 T 蛋白亚型（T1、T2、T3）对应的曲线，T3 亚型在 37℃时表达量最低，42℃时表达量最高，即温度响应最显著（表达量变化幅度最大）。 选择 T3 基因的原因是：在超声波升温（37℃→42℃）后，其驱动的 C 基因表达量激增最明显，能更高效地发挥抗肿瘤作用。
（4）目标：工程菌 2 需在短时间超声波刺激后维持长时间治疗，即通过一次刺激启动持续表达。 B 酶的作用：B 酶可识别位点 a 和 b，使中间 DNA 片段倒转。倒转后，启动子方向需与转录方向一致。 载体设计逻辑：P2启动子之后应连接T3基因；a、b之间应为持续表达型启动子，即P3启动子，其后应连接的是④C 基因；中间应为P1 启动子和B 基因，超声刺激升温后，P1启动子的抑制解除，启动B基因转录，表达的B酶使a、b之间DNA片段逆转，进而启动C基因的持续表达。
组别
①
②
③
④
⑤
处理
NP
NP＋NAA
NP＋NPA
LP
LP＋NPA
平均每株分蘖数（个）
2.8
1.6
4.3
1.5
1.6
实验处理测定指标
未限根
限根
对照
施氮
灌水+施氮
对照
施氮
灌水+施氮
气孔导度[mml/（m2·s）]
82
64
194
58
32
176
叶肉细胞间隙CO2浓度（μml/ml）
240
206
109
270
298
140
RuBPCase活性[μml/（h·g）]
301
625
696
163
82
451
叶绿素含量（mg/g）
9.6
11.7
12.3
7.2
4.9
11.4
光合速率[mml/（m2·s）]
6.35
7.88
10.52
3.77
2.70
6.27
基因突变情况基因1→基因2
所
群体1基因频率
群体2基因频率
染色体
基因1
基因2
基因1
基因2
P1→P2
4
0.5
0.5
0.5
0.5
Q1→Q2
6
1
0
0
1