河南省周口市部分学校2024-2025学年高二下学期摸底考试生物试卷（解析版）

这是一份河南省周口市部分学校2024-2025学年高二下学期摸底考试生物试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了 矽肺的形成过程等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关元素与化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 叶子变黄可能是因为叶片缺少微量元素Mg
B. 植物从土壤中吸收的P元素可用于ATP的合成
C. 糖类和脂肪都是只由C、H、O三种元素组成的化合物
D. 磷脂、胰岛素、抗体、核酸都是由单体连接成的多聚体
【答案】B
【分析】生物大分子如蛋白质、核酸和多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖，氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都以碳元素为核心元素，因此生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、叶子变黄可能是因为叶片缺少Mg，而Mg属于大量元素，A错误；
B、ATP的元素组成为C、H、O、N、P，故植物从土壤中吸收的P元素可用于ATP的合成，B正确；
C、多糖中的几丁质不是仅由C、H、O三种元素组成，C错误；
D、磷脂不是由单体连接成的多聚体，D错误。
故选B。
2. 细胞以其微小的身躯承载着生命的奇迹，不断地在生物体内进行着复杂的生化反应和精密的生命活动。下列叙述合理的是（ ）
A. 生物的生命活动都是在细胞内完成的
B. 所有的细胞都来源于先前存在的细胞
C. 激素需要与受体结合才能进入细胞内
D. 免疫活性物质都是由免疫细胞产生的
【答案】B
【分析】细胞学说是19世纪的重大发现之一，其基本内容有三条：
（1）认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
（2）每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命，又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；
（3）新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。
【详解】A、并非所有生命活动都在细胞内完成，如消化酶在细胞外（如消化道）发挥作用，A错误；
B、细胞学说指出新细胞由老细胞分裂产生，所有细胞均来源于先前存在的细胞，B正确；
C、激素通过与受体结合传递信号，但部分脂溶性激素（如固醇类）可直接进入细胞，无需结合受体进入，C错误；
D、免疫活性物质中的溶菌酶可由唾液腺等非免疫细胞分泌，并非全由免疫细胞产生，D错误。
故选B。
3. 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。下列关于模型的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型
B. 探究酶活性的最适温度常构建数学模型
C. 描述生态系统中的能量流动常构建物理模型
D. 对真核细胞结构共同特征的描述常构建概念模型
【答案】C
【分析】物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。概念模型是通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。
【详解】A、细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型，A正确；
B、探究酶活性的最适温度常通过构建坐标系，绘制变化曲线进行描述，属于数学模型，B正确；
C、描述生态系统的能量流动过程常构建概念模型，C错误；
D、对真核细胞结构共同特征的描述常构建概念模型，D正确。
故选C。
4. 无丝分裂在动植物中普遍存在，在某些生物组织中无丝分裂是细胞分裂的唯一方式，人体的一些组织在受到创伤或发生病变、衰老时，细胞也能进行无丝分裂。下列说法错误的是（ ）
A. 无丝分裂的特殊分裂过程有利于遗传多样性的产生
B. 蛙的红细胞分裂会出现先细胞核分裂，后细胞质分裂的现象
C. 与有丝分裂相比，无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化
D. 组织损伤时细胞的无丝分裂有利于快速修复损伤部位、恢复组织功能
【答案】A
【详解】A、无丝分裂过程没有染色体的分离和自由组合等，不能产生遗传多样性，遗传多样性主要通过有性生殖中基因重组、基因突变等产生，A错误；
B、蛙的红细胞进行无丝分裂，会先发生细胞核分裂，后细胞质分裂，B正确；
C、无丝分裂与有丝分裂的重要区别就是无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化，C正确；
D、组织损伤时，细胞通过无丝分裂快速增殖，有利于修复损伤部位、恢复组织功能，D正确。
故选A。
5. 矽肺的形成过程：人体吸入硅或石棉粉尘，被吞噬细胞吞噬，导致吞噬细胞的溶酶体膜破裂，受损的吞噬细胞释放致纤维化因子，使肺组织纤维化，最终导致肺功能受损。下列关于矽肺形成的说法，错误的是（ ）
A. 吞噬细胞摄取硅或石棉粉尘依赖于生物膜的结构特点
B. 膜破裂的溶酶体释放水解酶是导致吞噬细胞受损的主要原因
C. 致纤维化因子导致肺组织纤维化的过程中存在基因的选择性表达
D. 吞噬细胞受损导致硅尘逸散，使更多的吞噬细胞受损，属于负反馈
【答案】D
【分析】溶酶体是细胞内具有单层膜包裹的细胞器，内含多种酸性水解酶，主要功能包括：分解衰老、伤的细胞器，吞噬外来的细菌或病毒，是细胞的“消化车间”。
【详解】A、吞噬细胞吞噬硅或石棉粉尘，形成囊泡与吞噬细胞内溶酶体融合，依赖于细胞膜具有流动性的结构特点，A正确；
B、膜破裂的溶酶体会释放多种水解酶，破坏细胞结构，造成细胞损伤，B正确；
C、致纤维化因子导致肺组织纤维化，细胞发生形态、结构和功能的改变，存在基因的选择性表达，C正确；
D、受损的吞噬细胞逸散的硅和石棉粉尘被其他吞噬细胞吞噬，导致更多的吞噬细胞受损，该过程属于正反馈，D错误。
故选D。
6. 某疾病是伴X染色体单基因遗传病，且在同一个体中致病基因数量多于正常基因即表现为患病，该疾病在男性群体中发病率为10%。某家系中成员的患病情况如下图，已知Ⅱ1性染色体组成为XXX(有正常生育能力)，其他个体性染色体组成正常。不考虑其他变异，下列说法错误的是（ ）
A. 据题可知，该病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅱ1患病是Ⅰ1产生配子时姐妹染色单体未分离导致的
C. Ⅱ1与正常男性婚配，所生的男孩正常的概率为1/2
D. Ⅱ2与正常女性婚配所生孩子患该遗传病的概率为1/11
【答案】C
【分析】伴X隐性遗传病的遗传特点：雄性多于雌性，雄性的致病基因的只能从母本那里传来，以后只能传给子代雌性；伴X显性遗传病的遗传特点：雌性多于雄性，雄性的致病基因的只能从母本那里传来，以后只能传给子代雌性，母病子必病。
【详解】A、据题可知，该病为伴X染色体遗传病，I1、I2不患病，Ⅱ1、Ⅱ2患病，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确；
B、假设该病由基因A/a控制，可知I1的基因型为XAXa，I2的基因型为XAY，正常情况下Ⅱ1（XAX-）应不患病，而家系图中Ⅱ1患病，结合题于“同一个体中致病基因数量多于正常基因即表现为患病”可知，Ⅱ1基因型为XAXaXa，其患病原因为I1产生了XaXa的异常配子，该配子是Xa姐妹染色单体未分离导致的，B正确；
C、Ⅱ1产生的配子类型及比例为XAXa：Xa：XA：XaXa=2：2：1：1，与正常男性婚配，若所生男孩正常，则其既不患该遗传病也不患染色体异常遗传病，即基因型为XAY，概率为1/6，C错误；
D、Ⅱ2的基因型为XaY，由题干“该疾病在男性群体中发病率为10%”可知，女性人群中a基因频率为10%，A基因频率为90%，正常女性基因型为XAX-，则正常女性中XAXa的基因型频率=（2×10%×90%）/[（2×10%×90%）+（90%）2]=2/11，即2/11XAXa×XaY，后代患病概率为（2/11）×（1/2）=1/11，D正确。
故选C。
7. 2025年2月，研究人员在美国亚拉巴马州发现了一种全新的病毒——坎普希尔病毒，该病毒由衣壳蛋白和核酸两部分构成，主要通过短尾鼩鼱传播，该病毒侵染宿主细胞的过程与T2噬菌体侵染大肠杆菌类似。下列关于坎普希尔病毒遗传物质的探究方法，不能达到实验目的的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【分析】（1）病毒没有细胞结构，由蛋白质外壳和核酸组成，且只有一种核酸（DNA或RNA）。
（2）酶具有专一性，如DNA水解酶只能催化DNA水解，RNA水解酶只能催化RNA水解。
【详解】A、分离该病毒的各种物质，单独直接地观察其作用是探究该病毒遗传物质的核心思想，将衣壳蛋白和核酸分离，注入该病毒的主要宿主短尾鼩鼱胚胎干细胞内，通过检测胚胎干细胞内是否有子代病毒，可判断坎普希尔病毒遗传物质的类型，A正确；
B、用32P标记病毒的核酸，35S标记病毒的蛋白质，被标记的病毒分别侵染短尾鼩鼱胚胎干细胞，通过搅拌离心后，沉淀物中含短尾鼩鼱胚胎干细胞，上清液中含坎普希尔病毒衣壳蛋白，通过比较上清液和沉淀物中的放射性及子代病毒的放射性物质，可判断该病毒的遗传物质是否为核酸，B正确；
C、用DNA酶和RNA酶对病毒核酸提取液进行处理，可以单独观察两种核酸的作用，通过检测短尾鼩鼱胚胎干细胞内是否存在病毒，可判断该病毒的遗传物质是哪种核酸，C正确；
D、3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸分别是构成RNA和DNA的基本单位，但病毒无法在培养基上进行增殖，D错误。
故选D。
8. 脑源性神经营养因子(BDNF)是人体内含量最多的神经营养因子。若BDNF基因表达受阻则会导致抑郁症等疾病。图1和图2是BDNF异常减少的两种机制。下列说法正确的是（ ）

A. 启动子甲基化可阻碍DNA聚合酶与启动子结合
B. miRNA-195阻碍了BDNF基因的转录和翻译过程
C. 某种RNA与miRNA-195结合可以减轻患者的症状
D. 以上两种机制导致的症状都可以稳定遗传给下一代
【答案】C
【分析】转录过程由RNA聚合酶催化进行，以DNA其中一条链为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。
【详解】A、启动子的甲基化阻碍了RNA聚合酶与启动子的结合，A错误；
B、据图可知，miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程，B错误；
C、某种RNA与miRNA-195结合，就会减少miRNA-195与BDNF mRNA结合，从而促进了BDNF基因的表达，减轻患者的症状，C正确；
D、DNA甲基化是可以遗传的，但其遗传稳定性受发育程序和环境双重调控，DNA的甲基化可以被解除，miRNA-195基因的表达会受到其他RNA等的调控，故两种机制导致的症状不一定会稳定遗传，D错误。
故选C。
9. 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。正常情况下，下列物质全部属于内环境成分的是（ ）
①解旋酶和DNA聚合酶
②睾酮受体和睾酮
③血浆蛋白和免疫球蛋白
④尿素和CO2
⑤葡萄糖和葡萄糖载体
⑥肝糖原和脂肪
A. ①⑤B. ③④C. ②③D. ②⑥
【答案】B
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液组成的，也叫细胞外液，凡是存在于细胞外液的成分都是内环境的组成成分，只存在于细胞内的物质，不是内环境的组成成分。
【详解】①解旋酶和DNA聚合酶都是胞内酶，不属于内环境成分，①错误；
②睾酮是激素，通过体液运输，是内环境成分，但睾酮受体主要分布在细胞内，不属于内环境成分，②错误；
③血浆蛋白主要在血浆中，免疫球蛋白即抗体，通过体液运输，二者均属于内环境成分，③正确；
④尿素和CO2是细胞代谢物，通过体液运输排出体外，二者均属于内环境成分，④正确；
⑤葡萄糖经小肠吸收后通过体液运输，属于内环境成分，但葡萄糖载体是细胞膜上的载体蛋白，不属于内环境成分，⑤错误；
⑥肝糖原是肝细胞内成分，不属于内环境成分，⑥错误。
综上③④正确，即B正确。
故选B。
10. 肠—脑轴是肠道与大脑之间的双向沟通系统，通过神经、内分泌、免疫等途径实现信息传递，如图所示。肠道微生物可以产生多种神经递质，如鼠李糖乳杆菌的特定菌株能够产生γ-氨基丁酸(一种重要的大脑抑制性神经递质)，肠道菌群失调可能会引起肥胖、抑郁、节律失调等多种疾病。已知应激状态下“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA轴)兴奋，下列说法错误的是（ ）

A. 长期应激状态下小鼠交感神经兴奋促进肠道蠕动，会改变小鼠肠道微生物菌群
B. 应激状态下可能导致鼠李糖乳杆菌产生过量的γ-氨基丁酸，抑制脑内相关区域兴奋
C. 受到应激的小鼠出现抑郁症状，可能同时出现肠道炎症，肠道菌群的组成发生改变
D. 肠道菌群及其代谢物通过调节小鼠神经—体液—免疫网络的活动影响小鼠的情感认知
【答案】A
【分析】人和动物通过神经—体液—免疫调节网络来维持内环境的稳态；兴奋状态下交感神经兴奋，抑制肠胃蠕动。
【详解】A、长期应激状态下，小鼠交感神经兴奋，抑制肠道蠕动，A错误；
B、由图可知，应激状态下HPA轴促进肠道菌群活动，可能导致鼠李糖乳杆菌产生过量γ-氨基丁酸，该物质是抑制性神经递质，会抑制小鼠脑内相关区域兴奋，B正确；
C、应激状态下小鼠HPA轴活动增强，CRH、ACTH分泌量增加，导致肠道菌群稳态被破坏，产生更多细胞因子（如细胞因子风暴），可能引发肠道炎症，C正确；
D、小鼠的神经—体液—免疫调节网络可保障小鼠肠道菌群的稳态，对小鼠情感认知等有维持作用，D正确。
故选A。
11. 某科研团队探究生长素与赤霉素对拟南芥初生根的影响，设置了如下图的三组实验，每组实验均设置水与赤霉素处理。下列说法错误的是（ ）
A. 该实验最好选用赤霉素合成缺陷型拟南芥突变体植株作为实验材料
B. 该实验的自变量为对拟南芥植株是否去顶芽及添加植物激素的种类
C. 该实验结果表明生长素和赤霉素对促进拟南芥初生根的生长具有协同作用
D. 设置“完整植株”和“去顶芽+生长素”目的是排除内源生长素对初生根的影响
【答案】D
【分析】赤霉素的作用有打破休眠、打破顶端优势、促进茎秆伸长等作用。
【详解】A、为排除内源赤霉素的影响，该实验应选用赤霉素合成缺陷型的拟南芥为实验材料，A正确；
B、从图中可知，该实验的自变量为对拟南芥是否去顶芽及添加植物激素的种类，B正确；
C、由图示实验结果可知，“去顶芽+生长素+赤霉素”组比“去顶芽+赤霉素”组和“去顶芽+生长素+水”组的初生根长度长，且都比“去顶芽+水”组的长，因此，赤霉素和生长素对促进拟南芥初生根的生长有协同作用，C正确；
D、设置“完整植株”和“去顶芽+生长素”两组进行对照，“完整植株”组中有拟南芥自身合成的生长素，“去顶芽+生长素”组中其他部位也可产生生长素，无法排除内源生长素对拟南芥初生根的影响，D错误。
故选D。
12. 巢寄生是某些鸟类将卵产在其他鸟的巢中，由其他鸟代为孵化和育雏的一种特殊的繁殖行为，寄生鸟类有时会破坏宿主鸟卵。科学家发现，许多鸟类可以通过比较“亲生卵”与“寄生卵”紫外光反射的差异，对寄生卵进行识别。研究者从褐弯嘴嘲鸫、旅鸫和灰嘲鸫的一些巢中分别选取一枚卵涂上可以阻隔紫外线的防晒霜；在另一些巢中，选取一枚卵涂上凡士林作为对照组(凡士林不能够阻隔紫外线)，统计这三种鸟类对处理过的卵的拒绝率。下列说法错误的是（ ）

A. 该实验的自变量是鸟的种类和卵的处理方式，因变量是鸟拒绝处理过的卵的频率
B. 实验结果说明三种鸟都具有对寄生卵进行识别能力，褐弯嘴嘲鸫此种识别能力最强
C. 据图可推测，灰嘲鸫与旅鸫的种间竞争强度大于灰嘲鸫与褐弯嘴嘲鸫的种间竞争强度
D. 巢寄生的生存策略提高了寄生鸟类的繁殖成功率，对维持生态系统稳定有一定积极意义
【答案】C
【分析】种间关系（不同种生物之间的关系）： 原始合作、互利共生（同生共死）、捕食（此长彼消、此消彼长）、种间竞争（你死我活）、寄生等。
【详解】A、实验结果的数据图中，横坐标和注解一般为自变量，纵坐标一般为因变量，结合题意，该实验的自变量是鸟的种类和卵的处理方式，因变量是鸟拒绝处理过的卵的频率，A正确；
B、由图可知，三种鸟类对于阻隔了紫外线的卵的拒绝率都高于凡士林对照组，其中褐弯嘴嘲鸫对于阻隔紫外线的卵拒绝最为明显，说明三种鸟都具有对寄生卵进行识别的能力，且褐弯嘴嘲鸫的此种识别能力最强，B正确；
C、题中并未说明三种鸟类的生态位情况及三种鸟类之间的相互关系，无法依据三种鸟类对阻隔紫外线卵的拒绝率来判断它们之间种间竞争的激烈程度，C错误；
D、巢寄生是某些鸟类将卵产在其他鸟的巢中，由其他鸟代为孵化和育雏的一种特殊的繁殖行为，有利于提高寄生鸟类的繁殖成功率，对维持生态系统的稳定具有一定的积极意义，D正确。
故选C。
13. 阿伦定律指生活在寒冷地区的恒温动物，其体表突出的部分相对较短，生活在热带地区的恒温动物则相对较长；伯格曼定律指恒温动物中即使是同种动物，生活在寒冷地方的个体，其体积、体重一般较生活在温暖地方的个体更大。下列关于阿伦定律和伯格曼定律的活说法，错误的是（ ）
A. 阿伦定律描述的是恒温动物通过改变与外界环境进行热量交换的面积，进而适应环境
B. 伯格曼定律描述的是恒温动物通过改变相对表面积调控体内热量散失，进而适应环境
C. 北极熊较其他种类熊体型更大，与外界进行热量交换的面积更大，体内热量更易散失
D. 根据阿伦定律和伯格曼定律，可以通过某种恒温动物的体型大致推测其生活的纬度带
【答案】C
【分析】动物体散热的途径有血管舒张、排汗、辐射散热等。体温维持依赖于产热和散热的动态平衡。
【详解】A、由题于可知，阿伦定律描述的是恒温动物通过体表突出部分的缩短或延长改变与外界环境进行热量交换的面积，从而适应环境，A正确；
B、伯格曼定律描述的是恒温动物通过改变身体表面积与体积的比值关系，影响热量的散失，相对表面积越大，越不容易散热，相对表面积越小越容易散热，B正确；
C、阿伦定律和伯格曼定律并不矛盾，对于北极熊来讲，其突出的部分较短，比如短吻、短尾、四肢较短，避免与外界接触面积过大，同时体型较大，相对表面积较小，有效避免体内热量散失，适应寒冷环境，C错误；
D、这两个定律都指出动物通过改变体态从而调节热量散失，以适应环境，可根据某种恒温动物的体型推测其生活的纬度带，高纬度寒冷地区的动物体型大、肢体短，低纬度炎热地区的动物体型小、肢体长，D正确。
故选C。
14. 为尽快恢复因河流污染而被破坏的某水域生态系统，人们向该生态系统的植食性消费者和肉食性消费者(都属于第三营养级)分别补偿了2.3×103kJ、3.7×103kJ的能量。该生态系统中各营养级能量流动如下表(单位：×103kJ)。下列说法错误的是（ ）
A. 表中X=101.3，Y=20.7
B. 消费者之间能量传递效率约为16.8%
C. 肉食性消费者体内可能含有大量重金属物质
D. X中的部分能量属于生产者中流向分解者的能量
【答案】D
【分析】在生态系统中，输入到每个营养级的能量的去路有：用于自身呼吸消耗；用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量，其去向有：流向下一营养级（最高营养级除外）；流向分解者；未被利用的能量｡
【详解】A、在该生态系统中肉食性消费者作为最高营养级，其同化量包含呼吸作用散失的热能、分解者分解的能量和未被利用的能量，因此肉食性消费者同化量等于三者之和，即Y=8.7+9.1+2.9=20.7，Y是从上一营养级流入的能量和人类补偿的能量（3.7×103kJ）之和，因此从上一营养级同化的能量=20.7-3.7=17，则植食性消费者同化量X=呼吸作用散失的热能（37.6）+分解者分解的能量（5.4）+未被利用的能量（41.3）+流入肉食性消费者的能量（17）=101.3，A正确；
B、消费者之间能量传递效率=植食性消费者流入肉食性消费者的能量/植食性消费者的同化量×100%=17/101.3×100%≈16．8%，B正确；
C、重金属可通过食物链进入动物体内，且营养级越高，浓度越大，肉食性消费者体内可能含有大量污染水域中的重金属物质，C正确；
D、生产者中流向分解者的能量不流向植食性消费者，植食性动物的同化量不属于生产者中流向分解者的能量，D错误。
故选D。
15. 人们利用发酵原理，通过发酵工程大规模生产发酵产品，在食品、农牧、医药卫生领域都得到了广泛应用。下列关于发酵工程及应用的说法，错误的是（ ）
A. 采用微生物纯培养技术获取单一菌种以用于发酵工程
B. 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
C. 将胰岛素基因导入酵母菌中，通过发酵工程可批量生产胰岛素
D. 用发酵工程获得微生物代谢物制备单细胞蛋白等微生物饲料
【答案】D
【分析】（1）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，产物的分离、提纯等方面。
（2）微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
【详解】A、发酵工程中需要用到特定菌种，常采用微生物纯培养技术获取单一菌种，A正确；
B、发酵罐内的发酵要严格控制发酵条件，如温度、pH、溶解氧，B正确；
C、发酵工程产物包括微生物菌体和微生物代谢物，将胰岛素基因导入酵母菌中，通过发酵工程可批量生产胰岛素，C正确；
D、单细胞蛋白指的是发酵获得的微生物菌体，而非代谢物，D错误。
故选D。
16. 大黄是一种生长在海拔3000米以上的植物，其体内有一种“天然防晒霜”——天然蒽酚，可以抵御高原强烈的紫外线。人们通过植物细胞产物工厂化生产，大量获取这种“天然防晒霜”。下列说法错误的是（ ）
A. 天然蒽酚是次生代谢物，在特定的植物细胞中产生
B. 细胞工厂化生产天然蒽酚体现了植物细胞的全能性
C. 工厂化生产中需用到生长素、细胞分裂素等植物激素
D. 工厂化生产天然蒽酚不受海拔、气候、季节等的限制
【答案】B
【分析】次生代谢物是植物生长发育过程中产生的，不是植物生长发育所必需的物质，通常在特定的植物细胞中产生。植物细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
【详解】A、天然蒽酚不是植物生长发育所必需的物质，属于植物的次生代谢物，一般在特定的组织或器官中产生，A正确；
B、细胞工厂化生产天然蒽酚只是利用植物细胞培养技术获取细胞产物，并没有将植物细胞培养成完整的个体，没有体现植物细胞的全能性，B错误；
C、 在植物组织培养技术用于细胞工厂化生产过程中，生长素和细胞分裂素等植物激素可以调节细胞的分裂和分化等过程，C正确；
D、工厂化生产是在人工控制的条件下进行的，不受海拔、气候、季节等自然条件的限制，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 植物叶片上存在由一对保卫细胞构成的气孔，负责植物体内水分的散失及气体的交换。多个研究团队探究了拟南芥气孔开闭的调控机制。回答下列问题：
（1）研究发现，气孔导度(表示气孔张开程度)与胞间二氧化碳浓度密切相关。拟南芥进行光合作用时会导致保卫细胞pH升高，K+内流，保卫细胞渗透压增大，细胞吸水，气孔张开。拟南芥进行光合作用导致保卫细胞pH升高的原因可能是___________，该机制确保了气孔张开，从而保证了光合作用暗反应的顺利进行。
（2）光照也能影响气孔导度，关于蓝光对气孔导度的控制，存在以下两种观点：
观点一：蓝光促进了保卫细胞内淀粉的迅速降解，使气孔张开。
观点二：蓝光作为一种信号，促进保卫细胞逆浓度以主动运输方式吸收K+，使气孔张开。
①按照观点一，蓝光促使气孔打开的机制是___________。
②依据观点二，请设计实验验证保卫细胞吸收K+是通过主动运输进行的。现有拟南芥若干、ATP合成抑制剂等，简要写出实验思路及预期实验结果及结论。
实验思路：___________。
预期实验结果及结论：___________。
（3）研究表明，拟南芥受到干旱胁迫时产生脱落酸(ABA)，有效抑制气孔张开，从而达到减少水分蒸腾的目的。据图分析，脱落酸导致气孔闭合的机制是___________。
【答案】（1）保卫细胞进行光合作用消耗CO2，细胞内CO2浓度降低，pH升高
（2）①. 蓝光促进了保卫细胞中淀粉分解为葡萄糖等小分子物质，使细胞渗透压增大，细胞吸水，气孔张开 ②. 取生长状况相同的拟南芥均分为A、B两组，A组添加ATP合成抑制剂，B组不做处理，两组进行相同的蓝光处理，其他条件相同且适宜。一段时间后，观察两组拟南芥气孔张开程度 ③. A组气孔张开程度小于B组，说明蓝光促进保卫细胞以主动运输方式吸收K+，使气孔张开
（3）ABA与保卫细胞膜上的受体结合后，激活保卫细胞膜上的Ca2+载体，将Ca2+转运入细胞，细胞内Ca2+增多，抑制K+内流，同时促进Cl-和K+的外流，细胞内渗透压急速下降，细胞失水，气孔闭合
【分析】植物细胞可通过渗透作用吸水，气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有很大关系，当保卫细胞渗透压升高时，包围细胞吸水，会导致气孔开放。
【解析】（1）气孔张开程度与胞间CO2浓度密切相关，光合作用导致保卫细胞pH升高的原因是保卫细胞进行光合作用消耗CO2，导致细胞内CO2浓度降低，故pH升高。
（2）观点一的主要内容是蓝光促进保卫细胞内淀粉降解，促使气孔张开。淀粉降解为麦芽糖、葡萄糖等小分子物质会导致细胞内渗透压升高，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开。依据观点二，要验证保卫细胞吸收K+是通过主动运输进行的，所给实验材料中有ATP合成抑制剂，因此实验自变量为是否添加ATP合成抑制剂，因变量为气孔张开程度。故实验思路为取生长状况相同的拟南芥均分为A、B两组，A组添加ATP合成抑制剂，B组不做处理，两组进行相同的蓝光处理，其他条件相同且适宜。一段时间后，观察两组拟南芥气孔张开程度。预期实验结果及结论为A组气孔张开程度小于B组，蓝光促进保卫细胞以主动运输方式吸收K+，使气孔张开。
（3）据图分析，ABA作为信号分子与受体结合，激活保卫细胞膜上的Ca2+载体，将Ca2+转运入细胞，细胞内Ca2+增多，抑制K+内流，同时促进Cl-和K+的外流，细胞内渗透压急速下降，细胞失水，气孔闭合。
18. 流感病毒侵染导致的发热、疼痛、鼻塞(鼻黏膜肿胀)等现象与内环境中的前列腺素含量升高有关，其作用机制如下图所示，其中布洛芬为常见的解热镇痛药物，请回答下列问题：
（1）人体感染病毒后，产生的致痛物质引神经元起细胞膜上的___________，从而产生兴奋，当兴奋传至___________处，人会产生痛觉。前列腺素导致痛觉敏感度提高，原因是神经元静息电位绝对值降低，据此推测前列腺素可能是___________(填“降低”或“提高”)了神经元K+通道的活性，使K+外流减少，因此，神经元产生动作电位所需的刺激强度___________(填“增强”或“减弱”)。
（2）机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，病毒感染后，会激活下丘脑的___________，导致调定点数值升高，若患者持续39℃高烧不退，则此时产热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。根据图示可知，药物布洛芬可以解热的原理是___________。
（3）据题分析，前列腺素作用于鼻黏膜，引起鼻塞的原因是___________。
【答案】（1）①. Na+通道打开，Na+内流 ②. 大脑皮层 ③. 降低 ④. 减弱
（2）①. 体温调节中枢 ②. 等于 ③. 布洛芬通过抑制环氧合酶的活性来减少前列腺素的合成，减少其对下丘脑的作用，防止体温上升
（3）前列腺素使毛细血管通透性提高，由血浆进入组织液的蛋白质增多，组织水肿从而导致鼻塞
【分析】人体体温调节：
（1）体温调节中枢：下丘脑；
（2）机理：产热和散热保持动态平衡；
（3）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：毛细血管收缩、汗腺分泌减少。
（4）炎热环境下：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
题图分析：流感病毒通过增加环氧合酶的量进而提高前列腺素的含量增加产热导致体温升高、痛觉敏感度提高和鼻黏膜中的毛细血管通透性提高；异丁苯丙酸可以抑制环氧合酶的含量从而减少流感病毒引发的含量升高。
【解析】（1）人体感染病毒后，产生的致痛物质引起神经元细胞膜上的Na+通道打开，Na+内流，从而产生兴奋。当兴奋传至大脑皮层处，人会产生痛觉。静息电位是由K+外流形成的，前列腺素导致痛觉敏感度提高的原因是神经元静息电位绝对值降低，可推测前列腺素可能是降低了神经元K+通道活性，使K+外流减少，导致神经元更容易兴奋，因此神经元产生动作电位所需的刺激强度减弱。
（2）正常情况下，人体的体温调定点约为37℃，当体温偏离这一数值时，人体的产热和散热机制会相应调整，以维持体温的稳定。病毒感染后会激活下丘脑的体温调节中枢，导致体温调定点数值升高；若持续高烧，体温不变，则机体产热量等于散热量。据图可知，布洛芬解热的原理是抑制环氧合酶活性来减少前列腺素的合成，从而抑制下丘脑体温调节中枢，防止体温上升。
（3）前列腺素作用于鼻黏膜，引起鼻塞的原因可能是前列腺素使毛细血管通透性提高，蛋白质由血浆进入组织液，导致组织液增多，组织水肿从而引发鼻塞等现象。
19. 青海可可西里自然保护区景色优美，物种丰富，在这片草原上生活着高原兔、雪雀和藏狐等动物。高原兔体型较大，活动敏捷且活动能力强；雪雀属于地栖性鸣禽，体型较小，易被天敌捕食；藏狐可捕食高原兔和雪雀。回答下列问题：
（1）调查高原兔的种群密度，通常采用___________法。高原兔发现天敌时，会后腿站立、仰头发出连续的短促尖叫声提醒同伴躲避，此过程涉及的信息类型有___________。
（2）高原兔的种群增长速率曲线如图所示，高原兔的种群增长曲线属于“___________”形。图中___________点时高原兔种群数量最大。c点时种群增长速率为0的原因是___________。
（3）一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，从而加重捕食者对另一物种的捕食作用，反之亦然，这种种间竞争方式称作似然竞争，已知藏狐在捕食过程中属于机会主义者，往往会采取对自己有效的捕食策略。根据题意分析，当高原兔和雪雀种群数量基本相等时，高原兔在似然竞争中占据优势的原因可能是___________。学者在调查高原兔和雪雀的似然竞争时发现，雪雀在冬季往往会进行垂直迁徙，此时，高原兔的种群数量可能会___________。来年开春雪雀回迁，高原兔的种群数量的变化过程是___________。由于季节更替导致群落外貌和结构发生改变，这体现了群落的___________。
【答案】（1）①. 标记重捕法 ②. 行为信息和物理信息
（2）①. S ②. c ③. 资源和空间有限，种内竞争加剧，出生率约等于死亡率
（3）①. 藏狐在捕食过程中是机会主义者，会倾向于捕食体型较小的雪雀以增加捕食成功率，高原兔的被捕食率降低，从而在似然竞争中占优势 ②. 增加 ③. 先减少后增加最终维持相对稳定 ④. 季节性
【分析】（1）对于活动能力强、活动范围广的动物采用标记重捕法，生态系统的信息传递包括物理信息、行为信息、化学信息。
（2）“S”型增长曲线其种群增长率随时间的变化先增加后减少，在时增长速率最大。
（3）一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，从而加重捕食者对另一物种的捕食作用，反之亦然，这种种间竞争方式称作似然竞争。
【解析】（1）高原兔活动能力强、活动范围广采用标记重捕法，高原兔发现天敌时，会后腿站立、仰头属于具体的行为信息，发出连续的短促尖叫声提醒同伴躲避属于物理信息。
（2）“S”型增长曲线其种群增长率随时间的变化先增加后减少，在c点之前其增长率均大于零，在c点时，由于资源和空间有限，种内竞争加剧，出生率约等于死亡率，故增长率等于零。
（3）一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，从而加重捕食者对另一物种的捕食作用，反之亦然，这种种间竞争方式称作似然竞争，已知“高原兔体型较大，活动敏捷且活动能力强；雪雀属于地栖性鸣禽，体型较小，易被天敌捕食”，且“藏狐在捕食过程中属于机会主义者”，故藏狐会倾向于捕食体型较小的雪雀以增加捕食成功率，高原兔的被捕食率降低，从而在似然竞争中占优势。雪雀在冬季往往会进行垂直迁徙，雪燕数量减少，导致藏狐数量减少，从而减轻了藏狐对高原兔的捕食作用，此时，高原兔的种群数量可能会增加。当雪雀回迁时，雪燕数量增加，导致藏狐数量也增加，从而加重了藏狐对高原兔的捕食作用，导致高原兔数量减少；由于高原兔在似然竞争中占据优势，故高原兔数量会增加，但由于资源和空间等是有限的，而后高原兔数量维持对稳定的状态，即在此过程中，高原兔的数量变化为先减少后增加、随后维持相对稳定。由于季节更替导致群落外貌和结构发生改变，这体现了群落的季节性。
20. 平衡致死遗传指一对同源染色体上有两个非等位的致死基因，任意一个致死基因纯合即致死，成活的个体均为杂合子，平衡致死品系内的个体自由交配可以将杂合状态永久保持。已知果蝇2号染色体上A/a基因控制果蝇的卷翅和野生型翅，B/b基因是具有调控功能的非编码基因。科学家通过构建“自交平衡致死系”果蝇以研究基因连锁和重组抑制机制，其基因在染色体上的位置如图1所示。回答下列问题：
（1）A/a与B/b基因的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，原因是___________。图1平衡致死系雌雄果蝇相互交配时，子代始终为“平衡致死系”果蝇，满足此遗传的条件有___________(答出2点)。
（2）平衡致死系雌雄果蝇杂交，不考虑变异，子代全为卷翅果蝇，则卷翅为___________性状。若某平衡致死系雄果蝇产生了4种类型的雄配子，如图2所示，该雄果蝇产生这四种类型的配子的原因是___________。
（3）果蝇3号染色体上存在D基因，且不影响其他基因的表达，但当D基因发生隐性突变时，影响其他基因表达，纯合时使果蝇出现缺翅。现有一只待测野生翅雌果蝇的基因型为aabbD—，欲判断该待测雌果蝇的D基因是否发生了隐性突变(即突变为aabbDd)，现有若干纯合的缺翅雌雄果蝇和平衡致死雌雄果蝇，请设计实验进行判断(不考虑其他变异)。
①实验思路：___________。
②实验结果及结论：若___________，则待测果蝇未发生隐性突变；若___________，则待测果蝇发生隐性突变。
【答案】（1）①. 不遵循 ②. A/a与B/b基因位于一对同源染色体上，不能进行自由组合 ③. 减数分裂时，同源染色体间不发生染色体互换；合子中，A基因或B基因纯合致死；不发生基因突变或染色体变异
（2）①. 显性 ②. 在减数分裂Ⅰ前期B基因与b基因（或A基因与a基因）所在的染色体片段发生互换
（3）①. 让待测野生翅雌果蝇与纯合的缺翅雄果蝇进行杂交，观察后代果蝇的翅型 ②. 后代全为野生翅 ③. 后代出现缺翅
【分析】分离定律的实质：位于同源染色体上的等位基因，随同源染色体的分开而分离。
自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体的自由组合而组合。
【解析】（1）位于非同源染色体上的非等位基因才能发生自由组合，而A/a与B/b基因位于一对同源染色体上，因此其遗传不遵循基因的自由组合定律。图1平衡致死系雌雄果蝇相互交配时，子代始终为“平衡致死系”果蝇，满足此遗传的条件有减数分裂时，同源染色体间不发生染色体互换；合子中，A基因或B基因纯合致死；不发生基因突变或染色体变异等。
（2）平衡致死系果蝇（AaBb）自由交配，产生的后代为AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1．其中基因型为AAbb，aaBB个体A或B基因纯合致死，因此只有基因型为AaBb的个体存活，全为卷翅果蝇，由A基因控制，因此卷翅为显性性状。根据图2可看出，该雄果蝇在减数分裂Ⅰ前期时B基因与b基因（或A基因与a基因）所在的染色体片段发生了互换，产生了四种类型的配子。
（3）待测野生翅雌果蝇基因型为aabbD_，若待测雌果蝇未发生隐性突变，其基因型为aabbDD；如果待测雌果蝇发生了隐性突变，其基因型为aabbDd。可通过让待测野生翅雌果蝇与纯合的缺翅雄果蝇（aabbdd）进行杂交，观察后代果蝇的翅型来判断待测野生翅雌果蝇的基因型。若后代全为野生翅，则待测雌果蝇未发生隐性突变；若后代出现缺翅，则待测雌果蝇发生了隐性突变。
21. 某团队欲将人生长激素基因(GH基因)导入大肠杆菌，通过基因工程大量制备该激素，操作流程如下，其中P1、P2为引物。已知质粒上EcRI和PstI酶切位点之间短片段为10kb，回答下列问题：
（1）构建GH基因重组质粒时，应选择的限制酶是___________，将构建好的重组质粒导入大肠杆菌前，常用___________处理大肠杆菌。
（2）将大肠杆菌接种到含四环素的培养基上进行培养，出现图1所示菌落，接种大肠杆菌的方法是___________，其中1号培养基没有菌落出现的原因可能是___________。
（3）采用PCR技术对2号、3号培养基中的大肠杆菌进行目的基因的筛选，利用P1、P2引物进行PCR，得到如图2所示电泳条带，___________号培养基是目的菌株，判断依据是___________。
（4）筛选得到的目的菌株经发酵获得的生长激素没有生物活性，原因是___________。
【答案】（1）①. EcRI和PstI ②. Ca2+（或CaCl2）
（2）①. 稀释涂布平板法 ②. 1号培养基中大肠杆菌未导入质粒
（3）①. 3 ②. GH基因26kb，质粒80kb，2号培养基PCR产物电泳条带接近80kb，说明只导入空质粒，3号培养基PCR产物电泳条带在100kb附近，说明导入了含有目的基因的重组质粒
（4）大肠杆菌不含内质网和高尔基体等细胞器，不能对生长激素（或GH）进行空间结构的加工修饰，因此生长激素（或GH）不具有生物活性
【分析】为避免目的基因与质粒的反向连接和自身环化，应选择质粒和目的基因上都存在的限制酶识别序列进行双酶切。
【解析】（1）为避免目的基因与质粒的反向连接和自身环化，应选择质粒和目的基因上都存在的限制酶识别序列进行双酶切，即选择EcRI和PstI；将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理。
（2）根据图1含四环素的培养基上菌落的生长状况可判断是用稀释涂布平板法对大肠杆菌进行接种；1号培养基没有大肠杆菌生长，表明大肠杆菌不含四环素抗性基因，应是未导入质粒所致。
（3）GH基因26kb，质粒80kb，2号培养基PCR产物电泳条带接近80kb，说明只导入空质粒，3号培养基PCR产物电泳条带在100kb附近，说明导入了含有目的基因的重组质粒，根据目的基因26kb和质粒80kb相加的大小与C对应的条带更接近，可判断3号培养基的大肠杆菌导入了重组质粒。
（4）大肠杆菌是原核生物，细胞中没有内质网和高尔基体等可对蛋白质进行空间结构加工的细胞器，所以筛选得到的目的菌株经发酵获得的生长激素没有生物活性。
选项
处理
检测指标
实验目的
A
将坎普希尔病毒的衣壳蛋白和核酸进行分离，分别注射入短尾鼩鼱胚胎干细胞内
检测两组胚胎干细胞内是否有坎普希尔病毒
判断该病毒遗传物质是核酸还是蛋白质
B
用32P和35S分别标记坎普希尔病毒，标记后的病毒分别侵染短尾鼩鼱的胚胎干细胞，搅拌后离心
检测两组上清液、沉淀物及子代病毒中的放射性物质
判断该病毒的遗传物质是否为核酸
C
在坎普希尔病毒核酸提取液中分别加入DNA酶和RNA酶，然后将酶处理后的核酸提取液分别注射入短尾鼩鼱的胚胎干细胞内
检测两组胚胎干细胞内是否有坎普希尔病毒
判断该病毒的遗传物质是哪种核酸
D
将坎普希尔病毒分别接种在被3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中
检测两种培养基中坎普希尔病毒的放射性含量
判断该病毒的遗传物质是哪种核酸
食物链
生产者
植食性消费者
肉食性消费者
同化量
579
X
Y
呼吸作用散失的热能
133
37.6
8.7
未被利用
328
41.3
9.1
分解者分解
19
5.4
2.9