四川省省级示范校2024-2025学年高三下学期模拟考试生物试题（解析版）

这是一份四川省省级示范校2024-2025学年高三下学期模拟考试生物试题（解析版），共21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. 《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死，何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述，正确的是（ ）
A. 菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B. 菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C. 菊花细胞中无机盐含量很少，主要以化合物的形式存在
D. 天气变冷后菊花细胞内的结合水/自由水的值会降低
【答案】A
【分析】细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：细胞内的良好溶剂。细胞内的生化反应需要水的参与。多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。
【详解】A、菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合形成结合水，A正确；
B、Mg是大量元素，B错误；
C、 菊花细胞中的无机盐主要以离子形式存在，C错误；
D、在正常情况下，细胞内结合水比例越大，细胞抵抗寒冷 的能力就越强，因此天气变冷后菊花细胞内结合水/自由水的值会升高，D错误。
故选A。
2. 肾小管近端小管前半段，对Na+的重吸收量最大。肾小管细胞膜上的载体蛋白在吸收Na+的同时，会运进葡萄糖和排出H+ 。进入细胞内的Na+，被细胞膜上的钠钾泵泵出至细胞间隙后再进入血液。细胞内的葡萄糖以协助扩散的方式运出，再回到血液中，其吸收过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 大量丢失水分且血钠含量较低时，醛固酮的分泌增加，小管液中的pH会升高
B. 钠钾泵既能为ATP的水解提供活化能，又能主动运输Na+、K+
C. Na+与肾小管细胞膜上的载体蛋白结合后进入细胞的方式为自由扩散
D. 图中葡萄糖进入肾小管细胞时不直接消耗ATP，且相应载体蛋白的空间结构会发生改变
【答案】D
【分析】转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两类。借助载体蛋白或通道蛋白顺浓度梯度运输的，不需要细胞提供能量，叫作协助扩散。水分子的跨膜运输既可以通过自由扩散，也可以借助通道蛋白进行协助扩散。 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量，因此属于被动运输。借助载体蛋白逆浓度梯度运输，需要细胞提供能量的运输方式称为主动运输。
【详解】A、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡。肾小管细胞吸收Na+的同时排出H+，小管液中的pH会降低，A错误；
B、钠钾泵能降低ATP水解所需的活化能，不能为ATP水解提供活化能，B错误；
C、自由扩散不需细胞膜上转运蛋白协助，肾小管细胞吸收Na+要载体蛋白协助，故其运输方式不是自由扩散，C错误；
D、依题意，细胞内的葡萄糖以协助扩散的方式运出，可知细胞内葡萄糖含量比细胞外高。Na+通过钠钾泵运出细胞消耗ATP，说明是主动运输，则细胞外的钠含量比细胞内高。由此可知，载体蛋白在吸收Na+时是协助扩散的方式，运进葡萄糖时是主动运输，细胞内外Na+浓度差为葡萄糖的运输提供能量。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，D正确。
故选D。
3. 乙醇脱氢酶参与人体肝脏中的乙醇代谢过程，催化乙醇产生乙醛，TF为该酶抑制剂。高浓度乙醛会损伤肝脏、抑制中枢神经系统的功能。关于下图的分析，不合理的是（ ）

A. m段反应速率均受到乙醇浓度限制
B. 过量饮酒可能导致乙醛含量上升
C. TF可能与乙醇竞争性结合该酶
D. TF降低化学反应活化能
【答案】D
【分析】题意显示，乙醇在乙醇脱氢酶的催化作用下可以转化为乙醛，高浓度乙醛会损伤肝脏、抑制中枢神经系统的功能，TF为该酶抑制剂，TF的作用会缓解乙醛对人体造成的伤害。
【详解】A、m段反应速率表现为随着乙醇含量的增加，反应速率加快，因而在m段均受到乙醇浓度限制，A正确；
B、乙醇脱氢酶参与人体肝脏中的乙醇代谢过程，催化乙醇产生乙醛，过量饮酒可能导致乙醛含量上升，进而影响身体健康，B正确；
C、TF为乙醇脱氢酶的抑制剂，且随着乙醇含量的增加，反应速率有所增加，因而推测，TF为该酶的竞争性抑制剂，可能与乙醇竞争性结合该酶，C正确；
D、TF为乙醇脱氢酶的抑制剂，不能降低化学反应活化能，D错误。
故选D。
4. P 蛋白由核内P 基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。 M 蛋白可降低P 蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，从而削弱P 蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能， 进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致棉花的抗病性下降。下列叙述错误的是（ ）
A. 若 P 蛋白的翻译受到抑制，则可能会导致棉花的抗病性下降
B. M蛋白基因缺失突变体的叶绿体产生活性氧的能力相对较高
C. 捕光复合体Ⅱ损伤后，光反应为C3还原提供的NADPH、ATP会减少
D. P蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，不利于P 蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复
【答案】D
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。 暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】A、P 蛋白参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复，若 P 蛋白的翻译受到抑制，则可能会导致棉花的抗病性下降，A正确；
B、M 蛋白可降低P 蛋白的修复功能，降低叶绿体产生活性氧的能力，因此M蛋白基因缺失突变体的叶绿体产生活性氧的能力相对较高，B正确；
C、捕光复合体Ⅱ参与光反应，捕光复合体Ⅱ损伤后，光反应为C3还原提供的NADPH、ATP会减少，C正确；
D、 M 蛋白可降低P 蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，从而削弱P 蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，说明P蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，有利于P 蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复，D错误。
故选D。
5. 下列关于细胞分裂与生物遗传关系的叙述，正确的是（ ）
A. 孟德尔的遗传定律在有丝分裂和减数分裂过程中都适用
B. 基因的分离和自由组合定律分别发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
C. 生物体通过减数分裂和受精作用，使同一双亲的后代呈现出多样性
D. 染色体异常（XXY）患者的病因只可能其父亲减数分裂时出现异常有关
【答案】C
【详解】A、孟德尔的遗传定律发生在形成配子时，不发生在有丝分裂过程中，A错误；
B、因为基因在染色体上，等位基因会随同源染色体分开而分离，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体自由组合而自由组合，所以基因的分离和自由组合定律都发生在减数分裂Ⅰ，B错误；
C、由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，所以生物体通过减数分裂和受精作用，使同一双亲的后代呈现出多样性，C正确；
D、染色体异常（XXY）患者的病因可能是母亲产生XX异常卵细胞或父亲产生XY异常精子，D错误。
故选C。
6. 操纵子是原核细胞中基因表达调控的一种结构。下图为大肠杆菌乳糖操纵子模型，其中lacZ、lacY、lacA为三种结构基因，在其上游有三个对结构基因起调控作用的核苷酸序列R、P、O，P序列中含有RNA聚合酶结合位点，阻遏蛋白与O序列结合会抑制RNA聚合酶与P序列的结合。下列叙述错误的是（ ）
A. P序列中有能与RNA聚合酶结合的启动子
B. ①和②过程中的碱基互补配对方式不相同
C. 该模型中的三种结构基因在染色体上呈线性排列
D. R序列的表达产物与O序列结合会抑制结构基因的表达
【答案】A
【详解】A、由题干 “P 序列中含有 RNA 聚合酶结合位点” 可知，P序列包含启动子（RNA 聚合酶结合位点），A正确；
B、①为转录（DNA→RNA），碱基配对方式为 A-U、T-A、C-G、G-C；②为翻译（mRNA→蛋白质），碱基配对方式为 A-U、U-A、C-G、G-C，二者均有 A-U 和 C-G，但转录特有 T-A，翻译特有 U-A，配对方式不完全相同，B错误；
C、大肠杆菌为原核生物，无染色体，其基因位于拟核 DNA 或质粒上，呈线性排列，C错误；
D、R 序列表达产物为阻遏蛋白，阻遏蛋白与 O 序列结合会阻碍 RNA 聚合酶与启动子结合，从而抑制结构基因（lacZ、lacY、lacA）的表达，D错误。
故选A。
7. “花粉蒙导效应”是指使用同种和异种花粉同时混合授粉至同一柱头，以帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍，实现远缘杂交。相关实验及结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A. 拟南芥花粉可能诱导自身柱头释放R肽，保证花粉萌发
B. 第3组的柱头来源若为远缘物种，则结果仍为均萌发
C. 可借助R肽提高农作物远缘杂交的成功率
D. 该效应通过基因突变提高植物的遗传多样性
【答案】D
【分析】生物多样性包括：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、从组别1中拟南芥花粉在自身柱头上萌发，组别4中在拟南芥柱头上滴加R肽后远缘物种花粉萌发，可推测拟南芥花粉可能诱导自身柱头释放R肽，从而保证花粉萌发，A正确；
B、“花粉蒙导效应”是指同种和异种花粉同时混合授粉帮助异种花粉突破生殖障碍实现远缘杂交。若第3组的柱头来源为远缘物种，由于存在拟南芥花粉和远缘物种花粉的混合授粉，依然可能借助拟南芥花粉产生的某种作用（如诱导产生R肽等）使花粉均萌发，B正确；
C、组别4表明在拟南芥柱头上滴加R肽后远缘物种花粉能够萌发，说明可借助R肽提高农作物远缘杂交的成功率，C正确；
D、“花粉蒙导效应”是通过帮助异种花粉突破生殖障碍实现远缘杂交，进而提高植物的遗传多样性，而不是通过基因突变，D错误。
故选D。
8. 机体脱水时，失水和失Na+的比例不同会导致血液中血钠浓度发生不同的变化。下图是三位病人脱水后血液中Na+含量检测结果，下列说法错误的是（ ）
注：正常人血钠浓度为135~145mml·L-1
A. 丙脱水严重时，可能会引起皮下组织水肿
B. 丙可以通过静脉注射适量低渗溶液进行治疗
C. 甲脱水后，醛固酮分泌量增多，进而引起尿量减少
D. 三位病人血浆渗透压从大到小排序依次为：丙>乙>甲
【答案】A
【详解】A、丙脱水严重时，血钠浓度 升高，血钠升高不会引起组织液增多，A错误；
B、丙脱水后，细胞外液渗透压升高，可以通过静脉注射适量低渗溶液进行治疗，B正确；
C、根据题目信息分析，甲脱水后，血钠浓度降低，肾上腺皮质分泌醛固酮增加，对Na＋ 的重吸收增加，进一步促进对水的重吸收，使得尿量减少，C正确；
D、细胞外液的渗透压与钠离子浓度等有关，由图可知三位病人 血浆渗透压从大到小排序依次为：丙>乙>甲，D正确。
故选A。
9. 当组织受到损伤时，红细胞、细菌等可能会通过组织液进入淋巴液。淋巴液回流时会途经多个淋巴结，淋巴结中的巨噬细胞能够识别并清除其中的红细胞、细菌等。下列叙述错误的是（ ）
A. 机体自身的组成成分不会引起机体发生免疫反应
B. 淋巴结属于免疫器官，是免疫细胞集中分布的场所
C. 巨噬细胞既可参与非特异性免疫，也可参与特异性免疫
D. 淋巴液回流可维持组织液和血浆间的液体平衡且具有免疫防御功能
【答案】A
【详解】A、机体自身的组成成分在正常情况下不会引起免疫反应，但若出现自身免疫病（如类风湿性关节炎），免疫系统会错误地攻击自身成分，说明自身成分也可能引发免疫反应，A错误；
B、淋巴结是免疫器官，内含大量淋巴细胞和巨噬细胞，是免疫细胞集中分布并发挥作用的场所，B正确；
C、巨噬细胞在非特异性免疫中通过吞噬作用清除病原体，在特异性免疫中可摄取、处理并呈递抗原，参与体液免疫和细胞免疫，C正确；
D、淋巴液回流可将组织液中的大分子物质（如蛋白质）带回血浆，维持组织液和血浆的渗透压平衡；同时淋巴结中的免疫细胞可清除异物，发挥免疫防御功能，D正确。
故选A。
10. 温度参与植物生长发育的调节，如冬小麦需要经历春化作用才能开花。如图表示温度调节冬小麦的开花机制（图中“→”表示促进，“”表示抑制）。下列叙述错误的是（ ）
A. 冬小麦开花受到基因表达、激素和温度等共同调节
B. 赤霉素能够促进冬小麦细胞伸长，从而使植株增高
C. 对春天补种的冬小麦施用赤霉素后能使冬小麦开花
D. 赤霉素和脱落酸对冬小麦开花的调节作用表现为协同
【答案】D
【详解】A、从图中可以看出，冬小麦开花过程涉及基因1、基因2、基因3等的参与，这体现了基因表达的调节；同时有脱落酸、赤霉素等激素的作用，以及晚秋环境信号、深冬低温等温度因素的影响，所以冬小麦开花受到基因表达、激素和温度等共同调节，A正确；
B、赤霉素具有促进细胞伸长，从而使植株增高的作用，还具有促进种子萌发等作用，B正确；
C、对春天补种的冬小麦施用赤霉素后能促进基因1的表达，冬小麦能开花，即用一定浓度的赤霉素溶液处理含水量正常的冬小麦种子，不经过低温处理也可以抽穗开花，C正确；
D、由图可知，基因1促进TaRF蛋白从而促进开花，脱落酸抑制基因1的表达，即脱落酸间接抑制开花；而赤霉素能促进基因1的表达，促进开花，故赤霉素和脱落酸对冬小麦开花的调节作用表现为相抗衡，D错误。
故选D。
11. 某海湾地区的潮沟中，海獭是顶级肉食者，岸蟹主要取食潮沟中的水生植物。研究发现，在划定区域排除海獭后，与对照区域相比，蟹洞密度增加，植物生物量减少了30%，潮沟宽度增加了0.3m，即侵蚀程度增加。下列叙述错误的是（ ）
A. 研究目的是排除海獭直接影响植物的生长而导致潮沟侵蚀
B. 若想恢复上述出现侵蚀的潮沟生态环境，可考虑适当保护当地海獭
C. 采用样方法统计蟹洞密度可估算岸蟹的种群数量变化
D. 水生植物、岸蟹与海獭的种群数量动态变化符合循环因果
【答案】A
【分析】调查种群密度时，不同生物采用不同的调查方法：一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度；活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
【详解】 A、研究目的并非排除海獭直接影响植物生长导致潮沟侵蚀，而是研究海獭作为顶级肉食者对整个生态系统结构和功能（如蟹洞密度、植物生物量、潮沟宽度等）的影响，海獭是通过对其他生物的影响间接作用于整个生态系统，并非直接影响植物生长来导致潮沟侵蚀，A错误；
B、因为排除海獭后出现了植物生物量减少、潮沟侵蚀等问题，所以若想恢复上述出现侵蚀的潮沟生态环境，适当保护当地海獭，让海獭发挥其在生态系统中的调节作用，有可能改善生态状况，B正确；
C、蟹洞是岸蟹生活的场所，采用样方法统计蟹洞密度，由于岸蟹数量与蟹洞数量有一定关联，所以可估算岸蟹的种群数量变化，C正确；
D、水生植物的数量影响岸蟹的食物来源，进而影响岸蟹数量，岸蟹数量又影响海獭食物来源，从而影响海獭数量，反过来海獭数量又会影响岸蟹数量，进而影响水生植物数量，它们之间的种群数量动态变化符合循环因果，D正确。
故选A。
12. 某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”，下图表示该生态系统中部分营养级的能量流动过程，图中字母代表能量值。下列叙述正确的是（ ）

A. 该生态系统信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递
B. 由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的d+e表示
C. a表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量
D. 福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与c、d、e、f有关
【答案】D
【详解】A、生态系统中的信息传递往往是双向的，而不是沿食物链单向传递，在该生态系统中福寿螺和中华鳖之间的信息传递是相互的，A错误；
B、福寿螺的摄入量分为同化量（a）和粪便量（c），c属于水稻同化的能量，直接流向分解者；同化量（a）一部分通过呼吸作用散失（f），另一部分用于生长、发育和繁殖（b），而用于生长、发育和繁殖的能量（b）又包括流向中华鳖的能量（e）和流向分解者的能量（d）。所以由福寿螺流入分解者的能量值应是d+e，c属于水稻同化的能量，B错误；
C、据图分析，a表示福寿螺同化量，b表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，C错误；
D、图中显示福寿螺一部分能量通过呼吸作用散失（f），用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量中，一部分被中华鳖摄入后以粪便的形式流入分解者（e），一部分以遗体、残骸等形式流入分解者（d），D正确。
故选D。
13. 氮沉降指大气中的氮降落到陆地和水体的过程。科研人员通过添加硝酸铵模拟氮沉降来探究氮沉降对生态系统储碳能力的影响，且在草地生态系统中开展了相关实验，结果如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
注：高多样性草地的物种丰富度高，低多样性草地的物种丰富度低。
A. 对低多样性草地进行刈割，可以提高草地的储碳能力
B. 由实验结果推测，氮沉降会使得自然草地生态系统的储碳能力下降
C. 与低多样性草地相比，高多样性草地利用阳光等环境资源的能力更强
D. 碳元素在生物群落和无机环境之间以及群落内部主要以CO2的形式流动
【答案】D
【详解】A、根据实验数据可以看出，对低多样性草地进行刈割，可以提高草地的储碳能力，且添加硝酸铵的情况下效果更明显，A正确；
B、科研人员通过添加硝酸铵模拟氮沉降来探究氮沉降对生态系统储碳能力的影响，由实验结果推测，添加硝酸铵组的储碳能力均小于不添加硝酸铵组，因此氮沉降会使得自然草地生态系统的储碳能力下降，B正确；
C、与高多样性草地相比，低多样性草地储碳能力较弱，说明高多样性草地利用阳光等环境资源的能力更强，C正确；
D、碳元素在生物群落和无机环境之间主要以CO2的形式流动，而在群落内部是以含碳有机物形式进行流动的，D错误。
故选D。
14. 大豆发酵食品豆瓣酱是我国传统发酵美食，它能让麻婆豆腐热辣鲜香，也能让回锅肉滋味醇厚，好似舌尖上的时光胶囊，封存着先辈们代代相传的生活智慧。豆瓣酱的制作流程如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 保温发酵过程中，酱豆中有机物的种类增加，有机物含量减少
B. 米曲霉发酵时需不断翻酱，由此推测米曲霉属于需氧型微生物
C. 米曲霉发酵过程中，添加面粉主要是为米曲霉的生长提供氮源
D. 后期发酵中乳酸菌产生乳酸，能抑制杂菌生长并赋予豆瓣酱独特酸味
【答案】C
【分析】大豆中含有大量蛋白质，主要为微生物的生长提供碳源（提供碳元素）和氮源（提供氮元素）类营养物质；加入的大豆经蒸熟、冷却后使用，这样既可以对大豆进行消毒，消灭大豆表面的杂菌，又能防止大豆温度过高导致接种的微生物死亡。
【详解】A、在保温发酵过程中，米曲霉等微生物会分泌多种酶来分解有机物。在分解过程中，复杂的有机物会被逐步分解成小分子有机物，所以有机物的种类会增加。同时，微生物的呼吸作用会消耗有机物来获取能量，导致有机物含量减少，A正确；
B、米曲霉发酵时需不断翻酱的目的是为了让米曲霉接触到充足的氧气,由此推断米曲霉是需氧型微生物，B正确；
C、在米曲霉发酵过程中，添加面粉主要是为米曲霉的生长提供碳源，而不是氮源，C错误；
D、后期发酵中乳酸菌会进行发酵产生乳酸，乳酸可以降低环境的pH值，很多杂菌在酸性环境中生长会受到抑制，同时乳酸也能赋予豆瓣酱独特的酸味，D正确。
故选C。
15. 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，利用其乳腺生产人生长激素，为加速转基因奶牛的繁育，对此转基因奶牛进行克隆，过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 重组胚胎移植到代孕母牛之前需进行性别鉴定
B. 可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
C. 细胞培养前，可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
D. 将重组胚胎移到雌性奶牛体内，通常不会发生免疫排斥
【答案】D
【详解】A、在进行细胞培养时，取材的动物组织可以用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间，将组织分散成单个细胞，A正确；
B、对转基因奶牛进行克隆，供核奶牛细胞来自雌性奶牛，所以重组胚胎是雌性，不需要进行性别鉴定，B正确；
C、可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合，供体核进入卵母细胞形成重构胚，C正确；
D、在胚胎移植过程中，供体牛的早期胚胎被植入代孕牛体内，代孕牛通常不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应，因此一般不需要对代孕牛注射免疫抑制剂，D错误。
故选D。
二、非选择题（共5题，共55分）。
16. 强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。
（1）光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是______。
（2）强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是______。
（3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制______（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过______发挥作用。
【答案】（1）蓝紫 （2）①. 五碳化合物供应不足
②. CO2供应不足 ③. 强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强
（3）①. 减弱 ②. 促进光反应关键蛋白的合成
【分析】该实验探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，自变量是对幼苗不同的处理，因变量为光合作用强度，由曲线可知，BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成来减弱光抑制现象。
【解析】（1）苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，故色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
（2）影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足；氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强。
（3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的。
17. 家蚕（2N=56）的性别决定方式为ZW型，其正常卵色为黑色。研究者在孵化培养正常黑色卵家蚕时，发现了隐性橙色卵突变体。为了研究家蚕卵色的遗传规律，某小组进行了一系列实验。请完善相关实验内容：
（1）选用______进行一次杂交实验，若______，则可判断橙色卵基因位于Z染色体上。
（2）已知在5号染色体上存在隐性常温（21∼25℃）致死突变基因（常温致死突变品系在其他温度下可以存活）。若已排除橙色卵基因位于性染色体上，为进一步确定橙色卵基因是否位于5号染色体上，选用纯合的黑色卵常温致死突变品系与纯合的橙色卵温度不敏感品系杂交，所得子代在______条件下饲养，观察并统计黑色卵与橙色卵孵化成的存活个体的数量及比例，若黑色卵：橙色卵=_______，则突变基因位于5号染色体上，若黑色卵：橙色卵=_______，则突变基因位于其他常染色体上。
（3）若实验已证实橙色卵基因在4号染色体上，查阅资料发现，已有该染色体相同位点上存在某一突变基因（b）的报道，其控制的卵色也为橙色。现有纯合的橙色卵品系和该突变（b）纯合品系若干，欲鉴别该突变基因（b）与橙色卵基因是同一基因，还是等位基因，请简要写出你的设计思路：______。
【答案】（1）①. 橙色卵品系的雄蚕和黑色卵品系的雌蚕 ②. 橙色卵均孵化出雌蚕，黑色卵均孵化出雄蚕
（2）①. 21～25℃ ②. 2：1 ③. 3：1
（3）提取纯合橙色卵品系个体的橙色卵基因和突变（b）纯合品系个体的突变基因，分别进行DNA碱基测序，若橙色卵基因和突变基因（b）的碱基序列相同，则二者为同一基因，反之则为等位基因（或运用DNA分子杂交技术进行鉴别也可）
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁（遗传）或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【解析】（1）根据题干信息可知，正常黑色卵对橙色卵为显性，在已知显隐性的情况下，判断突变基因是否位于Z染色体上，可用隐性雄蚕和显性雌蚕杂交（ZW型性别决定），若子代F1雌性均为隐性（橙色卵）、雄性均为显性（黑色卵），则橙色卵基因位于Z染色体上。
（2）要确定卵色基因是否位于5号染色体上，需判断卵色基因与5号染色体上已知性状的基因（隐性常温致死突变基因）是否存在连锁关系。为检测个体是否为常温致死突变体，需将杂交后代在21∼25^∘C条件下培养。若卵色基因和隐性常温致死突变基因为连锁关系（卵色基因在5号染色体上），则常温下培养，黑色卵（有1/3为致死突变体）与橙色卵孵化成的存活个体的数量比应为2：1；若卵色基因和隐性常温致死突变基因为自由组合关系（卵色基因不在5号染色体上），则常温下培养，黑色卵与橙色卵均有为致死突变体，孵化成的存活个体的数量比应为3：1。
（3）若探究突变基因b与橙色卵基因是同一基因还是等位基因，可提取纯合橙色卵品系个体的橙色卵基因和突变（b）纯合品系个体的突变基因b，分别进行DNA碱基测序，若橙色卵基因和突变基因（b）的碱基序列相同，则二者为同一基因，反之则为等位基因，也可以运用DNA分子杂交技术进行鉴别。
18. 干旱是制约大白菜生长发育的主要环境因子，科研人员以大白菜幼苗为试验材料研究干旱条件下大白菜的相关生理指标及调节机制。回答下列问题：
（1）研究发现，干旱条件下大白菜幼苗叶片颜色偏黄，叶绿素含量降低，可结合绿叶中色素的提取与分离实验，通过观察滤纸条上色素带的_______进行验证。此外，大白菜体内过氧化氢等活性氧会过度积累，大量的活性氧会攻击叶绿体膜、线粒体膜等构成的_______系统以及核酸、蛋白质等物质，影响细胞结构和功能。
（2）与干旱环境的互作过程中，大白菜会产生胁迫响应和保护防御。研究发现植物体内的脯氨酸含量与P5CS基因表达水平呈正相关，部分调节机制如下图所示。
①干旱胁迫下，大白菜体内脱落酸含量升高，其作为_______可与保卫细胞相应的受体结合，调节钾离子等流出保卫细胞，使细胞_______（填“失水”或“吸水”），引起气孔变小，从而帮助大白菜在干旱条件下维持水分。
②细胞内mRNA的降解是一个受到严格调控的动态过程，对维持细胞正常生理功能至关重要。干旱条件下，大白菜细胞可通过_______（填“增强”或“减弱”）P5CS基因的mRNA降解来_______（填“增强”或“减弱”）P5CS基因的表达水平。
③干旱条件下，大白菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫，其作用机制是_______。
【答案】（1）①. 宽窄或宽度 ②. 生物膜
（2）①. 信号分子 ②. 失水 ③. 减弱 ④. 增强 ⑤. 脯氨酸含量增加一方面能提高细胞渗透压，增强细胞在干旱环境中吸水能力；另一方面能提高过氧化氢酶活性，增强细胞清除活性氧能力，减轻细胞生物膜系统的损伤，从而增强大白菜对抗干旱抗胁迫的能力
【分析】在绿叶中色素的提取与分离实验中，滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b
【解析】（1）在绿叶中色素的提取与分离实验中，滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。当干旱条件下大白菜幼苗叶片叶绿素含量降低时，可通过观察滤纸条上叶绿素 a 和叶绿素 b 对应的色素带宽度变窄来进行验证，因为色素带越宽代表该色素含量越高。
生物膜主要由磷脂双分子层和蛋白质组成，叶绿体膜、线粒体膜等都属于生物膜，所以大量的活性氧会攻击叶绿体膜、线粒体膜等构成的生物膜系统以及核酸、蛋白质等物质，影响细胞结构和功能。
（2）① 脱落酸是一种植物激素，激素作为信息分子可与靶细胞上相应的受体结合发挥作用。在保卫细胞中，脱落酸作为信息分子可与保卫细胞相应的受体结合，调节钾离子等流出保卫细胞，使细胞内渗透压升高，细胞失水，从而导致气孔变小，减少水分散失，帮助大白菜在干旱条件下维持水分。
② 已知植物体内的脯氨酸含量与 P5CS 基因表达水平呈正相关，干旱条件下大白菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫，说明需要增强 P5CS 基因的表达水平。而细胞内 mRNA 的降解是一个受到严格调控的动态过程，若要增强基因表达水平，可通过减弱 P5CS 基因的 mRNA 降解来实现，这样能使更多的 mRNA 存在并参与翻译过程，从而增强基因表达水平。
③干旱条件下，大白菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫，其作用机制是：脯氨酸含量增加一方面能提高细胞渗透压，增强细胞在干旱环境中吸水能力;另一方面能提高过氧化氢酶活性，增强细胞清除活性氧能力，减轻细胞生物膜系统的损伤，从而增强大白菜对抗干旱的胁迫能力。
19. 某自然保护区地势较为平坦，植被类型属于热带稀疏灌丛草原，该自然保护区草原生态系统经过长期封育后，研究人员引入羊群进行放牧，并对中度放牧前后该草原植被的生态位重叠指数和物种多样性进行调查，结果如图1。多年后，该保护区里出现了坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物，工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，研究人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究，结果如图2。回答相关问题：

（1）从物质循环的角度分析，牧草参与碳循环的主要途径有光合作用、呼吸作用，还有动物采食和___________，引入的羊群能加快生态系统物质循环的原因是__________________。
（2）为了研究放牧对植被的影响，研究人员采用样方法进行调查，群落结构越复杂，样方面积应越_________。据图1分析，中度放牧使草原植被的物种多样性_________（填“增加”或“降低”），种群间的竞争强度_________（填“增大”或“减小”）。
（3）保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，这种群落演替类型称为___________。据图2分析，坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为形成的原因是________________。
（4）调查该地区土壤小动物类群丰富度常采用________________法。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材，这体现了生物多样性的_________价值。
【答案】（1）①. 分解者分解 ②. 羊通过自身新陈代谢，能将有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用，消费者的存在能加快生态系统的物质循环（叙述合理即可）
（2）①. 大 ②. 增加 ③. 减小
（3）①. 次生演替 ②. 火烧地牧草更新繁盛，坡鹿食物来源更丰富，导致采食次数增加，非火烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多
（4）①. 取样器取样 ②. 直接
【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。
【解析】（1）除了光合作用和呼吸作用外，牧草还可以通过被食草动物摄食和牧草的残枝落叶被分解 者分解这两个途径参与碳循环；当引入羊群进行放牧时，羊群作为消费者能够加快生态系统的 物质循环，这是因为羊通过摄食牧草，将有机物转化为自身组织的一部分，羊通过自身新陈代 谢，能将有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用，从而促进了 物质循环。
（2）群落结构越复杂，样 方面积应越大，以确保样方内能够包含足够多的物种和个体，从而更准确地反映群落的真实状 况；根据图1分析，中度放牧使草原植被的物种多样性增加，生态位重叠指数降低，种群间的 竞争强度降低，这是因为中度放牧可以促进植被的生长和繁殖，增加植被的盖度和生物量，从 而为更多的物种提供生存空间和资源，降低了种群间的竞争强度。
（3）保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，该演替是在一定的土壤和植被条件下进行的，故 群落演替类型是次生演替；分析图2，坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁，而休息行 为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩，草本植物的生长更加繁盛，因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁，而非火烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多。
（4）土壤小动物具有身体微小、活动能力强等特点，调查该地区土壤小动物类群丰富度常采用取样器取样法；直接价值是指生物资源对人类 有食用、药用和工业原料等实用意义的价值，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，蚯蚓、娱蚣等一些土壤动物在中药材中具有广泛的应用价值，这体现了生物 多样性的直接价值。
20. 传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素（主要水解产物是木糖）。木糖在XYR酶、XDH酶的催化下转化成为木酮糖，木酮糖在XK酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏XYR基因和XDH基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR基因和XDH基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢通路。
注：增强子是一种可促进基因转录一小段特殊DNA序列；LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。
（1）酿酒酵母菌种的性能是决定产品质量的重要因素，性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也可以通过______或______获得；经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过______阶段才适合饮用，在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用______灭菌。
（2）为提高乙醇产量，研究人员采用PCR融合技术，将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的______（填“3'”或“5'”）端引入______序列，形成重叠区域。虚线框中的过程不需要加入引物，原因是______。
（3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为______筛选目的菌。由此研究人员将重组质粒a和b导入到______酿酒酵母中，并在______培养基上进行培养，以获得工程菌a。
（4）在同等适宜条件下分别将工程菌a和工程菌b进行发酵实验，发现工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍，试分析工程菌a提高了乙醇产量的原因______。
【答案】（1）①. 诱变育种 ②. 基因工程育种 ③. 后发酵 ④. 干热
（2）①. 5' ②. 与另一个基因相应末端互补的 ③. 在Taq DNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸
（3）①. 标记基因 ②. 亮氨酸和尿嘧啶缺陷型 ③. 以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶
（4）工程菌a与工程菌b相比，导入了增强子与XK重组基因，使细胞过表达XK酶，提高了木酮糖转变为乙醇的效率
【分析】（1）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；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感受态细胞法；④目的基因的检测与鉴定；
（2）PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【解析】（1）性状优良的酵母菌菌种可以通过诱变育种（人工诱变使酵母菌发生基因突变，从而筛选出优良性状的菌种）或基因工程育种（按照人们的意愿，将特定基因导入酵母菌中，获得具有优良性状的菌种）获得。经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过后发酵阶段才适合饮用。后发酵阶段可以使啤酒的风味更加成熟，品质更加稳定；在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用干热灭菌法灭菌。干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等。
（2）在PCR技术中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以要将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的5'端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域；虚线框中的过程是以PCR产物为模板进行的DNA合成，因为在Taq DNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸，所以不需要加入引物。
（3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为标记基因筛选目的菌。标记基因的作用是便于将含有目的基因的受体细胞筛选出来；研究人员将重组质粒a和b导入到亮氨酸和尿嘧啶缺陷型酿酒酵母中。因为重组质粒a和b中分别含有LEU2基因和URA3基因，导入后可以使缺陷型酵母能够合成亮氨酸和尿嘧啶，从而在特定培养基上生长；在以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上进行培养，只有导入了重组质粒的酵母细胞（工程菌a）才能生长，从而获得工程菌a。
（4）工程菌a同时导入了增强子与XK重组基因，增强子可促进XK基因的转录，使XK酶的合成量增加，提高了木酮糖转变为乙醇的效率，从而提高了乙醇产量；而工程菌b没有增强子序列，XK基因转录水平相对较低，XK酶量少，乙醇产量相对较低。组别
柱头来源
花粉来源
柱头上滴加的物质
花粉萌发情况
1
拟南芥
拟南芥
无
萌发
2
远缘物种
无
不萌发
3
拟南芥+远缘物种
无
均萌发
4
远缘物种
R肽
萌发
分组
处理
甲
清水
乙
BR
丙
BR+L