湖南湘西土家族苗族自治州等四地区2025-2026学年第一学期高三期末考试生物试题（含答案解析）

这是一份湖南湘西土家族苗族自治州等四地区2025-2026学年第一学期高三期末考试生物试题（含答案解析），共4页。
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一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.我国在国际上首次实现了从CO到蛋白质的合成,该技术从兔子肠道中分离出乙醇梭菌(芽孢杆菌),将其作为发酵菌种,以CO、CO​2和氨水为主要原料,进行液态发酵培养、离心、干燥,获得了乙醇梭菌蛋白,该蛋白可用于制作饲料。下列叙述错误的是
A．乙醇梭菌产生的蛋白质属于生物大分子,以碳链为基本骨架
B．O​2会影响乙醇梭菌的代谢活动,故发酵过程中需要严格控制无氧环境
C．向乙醇梭菌注射被​3H标记羧基的亮氨酸,可追踪其蛋白质的合成与运输途径
D．利用乙醇梭菌发酵产物制作饲料有助于保障粮食安全,对促进碳中和具有重要意义
2.细胞各部分结构既有分工,又有合作,共同执行细胞的各项生命活动。下列叙述错误的是
A．高尔基体在囊泡运输过程中起着交通枢纽的作用
B．细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的主要场所
C．液泡主要存在于植物细胞中,液泡中的色素不能参与光合作用
D．细胞骨架与细胞运动、物质运输和信息传递等生命活动密切相关
3.下列生物学实验中,试剂、材料被替代后能达到实验目的的是
A．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时,用碘液代替斐林试剂
B．提取绿叶中的色素,用体积分数为50%的酒精溶液代替无水乙醇
C．DNA的粗提取与鉴定实验中,用猪成熟的红细胞代替猪肝细胞
D．观察植物根尖分生组织的有丝分裂,用醋酸洋红液代替甲紫溶液
4.痛风是一种血尿酸含量过高导致的疾病。在肝脏、小肠等处的细胞中,嘌呤会被黄嘌呤氧化酶分解为尿酸,并随尿液排出体外。动物内脏、浓汤、海鲜等都属于高嘌呤食物,而大部分蔬菜和谷物嘌呤含量较低。下列叙述错误的是
A．抗利尿激素、尿酸、黄嘌呤氧化酶属于内环境的组成成分
B．尿酸来自核酸等物质分解,健康人体内尿酸含量相对稳定
C．血浆中尿酸含量过高可能使机体的稳态失调,引发痛风
D．清淡饮食、适当多喝水可在一定程度上降低血尿酸
5.果蝇体细胞中遗传信息的传递方向如下图,
①～
③表示生理过程。下列叙述错误的是
A．过程 ①主要发生在细胞核中,新子链与模板链的碱基互补配对但碱基序列不同
B．过程 ②的模板链中发生碱基替换,翻译出的蛋白质氨基酸序列不一定改变
C．过程 ③中,一个mRNA上结合多个核糖体不会缩短一条肽链的合成时间
D．图中a端为mRNA的3'端,核糖体移动方向是从b端到a端
6.丹顶鹤属于我国一级保护动物,全世界野生丹顶鹤仅有两千多只。丹顶鹤也是一种候鸟。秋天,江苏盐城丹顶鹤自然保护区是观赏丹顶鹤的绝佳去处。下列叙述错误的是
A．秋季,保护区内丹顶鹤种群密度变化主要与迁入率、迁出率有关
B．统计该自然保护区内丹顶鹤的种群数量可通过逐个计数法
C．气温、干旱属于影响丹顶鹤种群数量变化的密度制约因素
D．群落的外貌和结构会随季节发生变化,属于群落的季节性
7.由于肝脏器官的短缺,肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊(具有半透膜特性)包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO),并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列有关叙述错误的是
A．培养肝细胞的培养基中通常需加入动物血清等一些天然成分
B．供体肝组织先用胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理使其分散,再进行培养
C．肝细胞要置于含有95%空气和5%CO​2的混合气体的培养箱中培养
D．用海藻酸盐微胶囊包裹能阻挡免疫细胞接触移植的eLO,从而减少免疫排斥
8.铜死亡是细胞死亡的一种方式,其机制如图所示,其中DLAT、FDX1是不同的蛋白质。下列有关叙述错误的是
A．铜死亡过程中,细胞有氧呼吸的阻断会导致ATP合成量显著减少
B．敲除DLAT基因后,可能会导致细胞质基质中的丙酮酸含量升高
C．促进FDX1基因的表达可减弱蛋白毒性应激反应,从而减少细胞死亡
D．若Cu​2+无法结合脂酰化DLAT,细胞可能通过蛋白毒性应激反应发生铜死亡
9.基孔肯雅病毒是一种主要由伊蚊传播的病毒,其表面的E2蛋白是入侵宿主细胞的关键蛋白。某科研团队计划研发一种“腺病毒载体疫苗”,以改造后无害的腺病毒为载体,将编码E2蛋白的基因导入人体细胞并表达出E2蛋白,从而引发免疫应答。下列叙述错误的是
A．腺病毒载体疫苗将E2蛋白基因导入人体细胞后,需利用人体细胞的核糖体完成翻译过程
B．接种腺病毒载体疫苗使人体细胞表达出E2蛋白,E2蛋白可作为抗体来防御基孔肯雅病毒
C．接种该疫苗后,若被感染病毒的蚊子叮咬,记忆细胞会快速增殖分化为浆细胞,防止患病
D．若E2蛋白基因发生突变,疫苗表达的蛋白引发机体产生的抗体可能无法与病毒抗原结合
10.以离体枪乌贼巨大神经元为材料进行实验,得到以下结果,图1表示动作电位的产生过程,图2表示神经冲动的传导。下列叙述正确的是
A．若增大神经纤维膜外的K​+浓度,则图1中的a点将上移
B．a c段和 ①～ ③段Na​+通道开放,Na​+以协助扩散的方式进入膜内
C．图2中 ③处与相邻区域形成的局部电流,可促进 ④处K​+通道开放
D．静息状态下,图2轴突上相邻两点膜内的电位差可表示静息电位
11.科研人员为统计牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌,进行了如图所示的实验。平板
①
②
③上菌落数的最大值分别为60、63、66个。下列叙述错误的是
A．为了避免混淆,实验使用的平板需要在培养皿的皿底上做好标记
B．平板 ① ② ③均以纤维素为唯一碳源,都通过稀释涂布平板法接种
C．该牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌约有3.15x10​8个/mL
D．菌落甲中的纤维素分解菌降解纤维素的能力要高于菌落乙
12.某二倍体动物((2N=4)的1个精原细胞的核DNA均被​32P标记,将该细胞放在不含​32P的培养液中培养,使其进行两次连续分裂,产生了甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体数目及标记情况如图所示,分裂过程中仅发生图示中的变异。下列叙述错误的是
A．该精原细胞经历了2次DNA复制,1次着丝粒分裂
B．甲、乙由同一个细胞分裂形成,形成甲的过程中发生了染色体互换
C．丙、丁由同一个细胞分裂形成,形成丁的过程中发生了染色体数目变异
D．若甲～丁4个细胞继续进行分裂,则最多有5个子细胞中不含​32P标记
13.小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法,其原理是把高浓度溶液中的一小液滴滴入低浓度溶液中时,液滴下降；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1 6号,相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后,从中取小液滴滴入乙试管(如图所示),结果如表所示(注：甲试管内加入适量的甲烯蓝,甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列叙述正确的是
A．待测植物材料的细胞液浓度相当于0.2ml·L​−1的蔗糖溶液
B．如果实验中蓝色液滴均上升,则需适当调低外界溶液的浓度
C．蓝色小液滴在4 6号试管中均上升,上升速度最快的是6号试管
D．可用等浓度的乙二醇溶液代替蔗糖溶液来测定植物组织细胞液浓度
14.一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如图1所示,甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a控制；乙病是苯丙酮尿症,由等位基因B/b控制,两对等位基因独立遗传。科研人员对该家系成员的这两对等位基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物的凝胶电泳图如图2所示,假设正常人群中乙病携带者的概率为1/75,不考虑突变等其他因素。下列叙述错误的是
A．甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B．乙病是正常基因发生了碱基的缺失所致
C．II-4与III-3基因型相同的概率为2/3
D．III-5与某正常男子结婚生育一个患病孩子的概率为1/450
15.低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤,而超氧化物歧化酶(SOD)则可以减少细胞中的过氧化物。研究人员将大豆种子分别在常温(25℃)下萌发24h(T24)和48h(T48)后转移至4℃低温胁迫处理24h,而后转移至常温继续发芽至第5天,研究不同浓度褪黑素浸种处理(0μml·L​−1、50μml·L​−1、100μml·L​−1、200μml·L​−1、400μml·L​−1)对大豆种子萌发的影响。据图分析,下列说法错误的是
A．本实验的自变量是不同浓度的褪黑素和低温胁迫前的培养时间
B．实验浓度范围内,褪黑素浓度越高,对大豆种子发芽率的促进作用越强
C．褪黑素可以通过提高SOD 的活性缓解低温对种子发芽的影响
D．萌发大豆种子遭遇低温的时间越晚,使用褪黑素处理的效果越好
16.科研小组对某人工池塘生态系统的能量流动进行定量分析,结果如下表所示(部分数据未给出,能量单位为J· cm⁻²a⁻¹,肉食性动物作为一个营养级研究)。下列叙述正确的是
A．该生态系统的组成成分包括表中所示的生物及分解者
B．流入该人工池塘生态系统的总能量为180J‧cm​−2 ⋅a​−1
C．用于植食性动物生长、发育、繁殖等的能量是15.5J⋅cm​−2 ⋅a​−1
D．植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为12%
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.我国的水稻种植已有7000多年历史,研究发现,在水稻灌浆期可利用的磷酸盐减少会使光合作用受阻而导致减产。OsP1基因可有效缓解因早期磷酸盐减少而发生的光合作用限制,为探究OsP1基因在低磷胁迫下的作用,科学家利用基因编辑技术制备了OsP1基因敲除突变株(OsP1-KO)和过表达突变株(OsP1-OE),在水稻灌浆期分别测定野生型(WT)和突变株三组的磷吸收量和不同组织中磷相对含量。相关研究成果见图1和图2,回答下列问题：
(1)光反应阶段是在_________上进行的,从物质转化角度分析,在光能驱动下,水分解产生_________。(2)水稻灌浆期可利用的磷酸盐减少会导致光合速率下降,其原因可能是_______。据图1、2分析,在低磷胁迫下,OsP1基因有效缓解因早期磷酸盐减少而发生的光合作用限制的机制可能是________。(3)为了进一步验证以上机制,还需在上述实验的基础上进一步进行实验,请写出具体的实验思路：___________。(4)基于上述认识,用箭头完成图中OsP1基因介导的通路,并在箭头旁用“+”或者“-”标注前后两者间的作用,+表示正相关,-表示负相关___________。
18.研究发现2型糖尿病患者是阿尔茨海默病(AD)的高危人群。AD的主要病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化(P-tau),两种情形均会导致神经元凋亡,使患者学习与记忆能力减退。为研究有氧运动改善2型糖尿病小鼠认知功能的作用机制,我国科学家开展了一系列相关实验。回答下列问题： (1)研究人员利用健康小鼠构建2型糖尿病小鼠及运动方案,实验处理和结果如下表。
①处的处理是___________,通过分析三组小鼠的空腹血糖含量变化,能得出的结论是________。根据三组的实验结果推测2型糖尿病致病机制可能是_________________。(2)研究人员用上述三组小鼠进行水迷宫定向导航实验,检测小鼠的学习和记忆能力。平台位于第三象限水面下2cm处,小鼠从不同部位入水找到平台的游泳轨迹见图1。根据运动量与在平台停留次数,下列轨迹中最有可能是B组的是_________。通过实验,研究人员认为有氧运动有利于改善2型糖尿病小鼠的认知功能。(3)研究发现,病变个体中Aβ的沉积使突触小体中的线粒体损伤,引起_________释放的神经递质减少,兴奋在突触处的传递速率_________,病人表现出记忆障碍。研究人员测定三组小鼠脑内海马组织中miR-126的表达水平以及蛋白P-tau、Aβ的表达水平,结果如图2。据图分析,有氧运动有利于在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使2型糖尿病小鼠的学习与记忆能力得到改善,其机制是_______________。
19.青藏高原高寒草甸因气候变化、不合理放牧等因素退化严重。研究人员以禁牧5年的高寒草甸为样地,开展120d不同强度短期放牧实验,测定地上生物量(单位：g· m⁻²),探究放牧强度对草甸植被特征的影响。测得其地上生物量情况如表所示,禾草和莎草是该草甸的主要优质牧草。回答下列问题：
(1)当青藏高原高寒草甸处于平衡状态时,该生态系统具有结构平衡、功能平衡、_______等特征。调查高寒草甸某植物在群落中的生态位,通常要研究它在研究区域内的__________以及与其他物种的关系等。(2)青藏高原高寒草甸如果长期受到不合理放牧等因素的影响,会逐渐退化,说明人类活动改变了群落演替的____________。由表中数据可知,当放牧强度较大时,优质牧草(禾草和莎草)的地上生物量发生改变,造成优质牧草变化的原因可能是______________₍答出1点)。(3)高原鼠是青藏高原优势种之一,营地下生活,主要采食植物根系。它在挖掘过程中向地表推出土丘(含根系残体),形成数月的土丘中氮、磷、钾等无机盐的含量________₍填“高于”“低于”或“等于”)周围环境。在高原鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,从食物链的角度分析,可采用的措施是_____________。(4)若长期过度放牧,草原生态系统的抵抗力稳定性会减弱。为保持草原资源可持续利用,请提出两条合理利用草原资源的措施：_____________。
20.亚麻是两性花植物,其株高性状受两对等位基因A/a、B/b控制,当同时具有两种显性基因时,才表现为高秆。矮秆亚麻株高仅为高秆的一半。现有亚麻矮秆隐性突变纯合品系1(矮秆基因a在1号染色体上)和品系2(矮秆基因b在未知染色体上)。育种工作者又用C-γ射线照射品系1的种子,筛选获得一矮秆雄性花粉不育纯合突变体P。回答下列问题：
(1)DNA分子中发生___________,而引起基因碱基序列的改变,称为基因突变。
采用C-γ射线处理的目的是___________。
(2)为了解品系2的遗传特性,科学工作者进行如下实验：
①将品系2与品系1杂交,F​1均为高秆,F​1自交,F​2中既有高秆,也有矮秆。
根据杂交实验结果___________₍填“能”或“不能”)确定基因b也位于1号染色体上,理由是____________
②SSR是DNA分子中的简单重复序列,非同源染色体上SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体上SSR重复次数不同,常用于染色体或基因的特异性标记。科学工作者将矮秆品系2与纯合高秆植株杂交得F​1,F​1自交获得F​2,然后对亲本及若干F​2个体等位基因B/b所在染色体上2个SSR序列(HVM9、HVM33)进行扩增后电泳,结果如下图,据图分析,应选取SSR序列________用于基因b的快速鉴定,理由是________。
(3)为确定突变体P雄性花粉不育基因是否位于线粒体中,可将_______进行杂交,若子代_____________,则说明该雄性花粉不育基因位于线粒体中。
注：F​2x1 4为矮秆。
21.为研究Atu5117启动子能否独立启动下游基因的表达,研究人员利用重叠延伸PCR技术,获得Atu5117启动子和绿色荧光蛋白基因(GFP)的“嵌合序列”,再构建基因表达载体(仅使用1种限制酶),以获得含有“嵌合序列”的重组DNA分子。相关过程、基础质粒及限制酶的酶切位点如图1所示。回答下列问题：
注：M指标准参照物。(1)重叠延伸PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板、引物、脱氧核苷酸和_________等。基因表达载体中启动子的作用是__________。(2)由阶段2“变性后杂交”的原理可知,对引物2和引物3在碱基序列上的要求是______。(3)阶段3需要的酶有_________。本实验中,在阶段3需破坏基础质粒上T7启动子的结构,从而使得GFP的表达仅受Atu5117启动子的调控,因此,在设计阶段1和阶段2的引物时,需确保______₍填引物名称)上含有BamHI的识别序列。(4)将构建好的基因表达载体导入植物细胞的方法除了花粉管通道法,还有__________。在目的基因的检测与鉴定时,先提取受体细胞的相应DNA,再利用与阶段3相同的限制酶切割,接着进行电泳检测,结果如图2。已知Atu5117启动子、GFP基因、基础质粒的序列大小分别约为490 bp、750 bp、2750 bp(bp代表碱基对),据图2判断,受体细胞_________中成功导入了重组DNA分子。
湖南湘西土家族苗族自治州等四地区2025-2026学年第一学期高三期末考试生物试题 答案与解析
1. C
解析：A、乙醇梭菌合成的蛋白质属于生物大分子,其基本骨架是由氨基酸通过肽键连接形成的碳链,符合生物大分子特征,A正确；
B、乙醇梭菌为厌氧型细菌(芽孢杆菌),其代谢活动受氧气抑制,发酵过程需严格保持无氧环境,B正确；
C、亮氨酸的羧基(-COOH)在脱水缩合形成肽链时会脱去-OH,导致​3H标记丢失,无法完整追踪蛋白质合成途径(注：通常用​3H标记氨基酸的氨基或碳链骨架),C错误；
D、该技术利用工业废气(CO/CO​2)合成蛋白饲料,减少传统农业对耕地和粮食的依赖,助力粮食安全；同时消耗CO​2促进碳中和,D正确。
故选C。
2. B
解析：A、高尔基体负责对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,并通过囊泡运输至特定部位,在囊泡运输中起枢纽作用,A正确；
B、细胞核是遗传信息库,控制细胞的遗传和代谢活动,但细胞代谢的主要场所是细胞质基质(如呼吸作用、蛋白质合成等),B错误；
C、植物液泡含色素(如花青素),但光合作用由叶绿体中的叶绿素完成,液泡色素不参与光合作用,C正确；
D、细胞骨架由蛋白质纤维构成,与细胞运动(如纤毛摆动)、物质运输(如囊泡运输)和信息传递(如信号传导)密切相关,D正确。
故选B。
3. D
解析：A、碘液用于检测淀粉,斐林试剂用于检测还原糖。淀粉酶水解淀粉产生还原糖,但蔗糖无论是否水解均不与碘液反应。若用碘液代替斐林试剂,无法检测蔗糖是否被水解,故无法验证淀粉酶的专一性,A错误；
B、绿叶中色素易溶于有机溶剂。无水乙醇纯度高,提取效率好；50%酒精含水较多,会降低色素溶解度,导致提取量不足,B错误；
C、哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体,几乎不含DNA,C错误；
D、醋酸洋红液和甲紫溶液均为碱性染料,可使染色体着色。两者均可用于观察有丝分裂中染色体的行为,替代后实验目的仍能达到,D正确。
故选D。
4. A
解析：A、抗利尿激素由下丘脑分泌,经血液运输,属于内环境(血浆)成分；尿酸作为代谢废物存在于血浆中,也属于内环境成分；但黄嘌呤氧化酶是催化嘌呤分解的胞内酶,存在于肝脏等细胞的细胞质中,不属于内环境组成成分,A错误；
B、尿酸是嘌呤(核酸的基本组成单位之一)分解代谢的终产物,健康人体通过肾脏排泄维持尿酸含量相对稳定(负反馈调节),B正确；
C、痛风是内环境稳态失调的表现,题干明确"血尿酸含量过高导致痛风",符合稳态失衡引发疾病的原理,C正确；
D、题干指出蔬菜谷物嘌呤含量低,减少高嘌呤食物摄入可降低尿酸来源；多喝水增加尿液排出量,促进尿酸排泄,符合水盐平衡调节原理,D正确。
故选A。
5. D
解析：A、过程①为DNA复制,主要发生在细胞核中,新子链与模板链的碱基互补配对但碱基序列不同,A正确；
B、过程②是转录,模板链碱基替换会导致mRNA上的密码子改变,但由于密码子的简并性,对应的氨基酸可能不变,因此蛋白质的氨基酸序列不一定改变,B正确；
C、过程③是翻译,一个mRNA上结合多个核糖体合成多条肽链,从而提高蛋白质合成的效率,但每条肽链的合成时间是固定的,C正确；
D、核糖体沿mRNA移动,读取密码子,合成多肽链,右侧多肽链更长判断核糖体移动方向为a→b,则a端为mRNA的5"端,b端为mRNA的3"端,D错误。
故选D。
6. C
解析：A、丹顶鹤为候鸟,秋季迁徙时种群密度变化主要由迁入率(到达保护区)和迁出率(离开原栖息地)决定,符合种群特征原理,A正确；
B、丹顶鹤作为大型濒危物种,个体数量少且易于识别,可通过逐个计数法准确统计种群数量,B正确；
C、密度制约因素指影响程度与种群密度相关的因素(如食物、传染病),而气温、干旱等气候因素对种群的影响与密度无关,属于非密度制约因素,C错误；
D、群落的外貌和结构随季节更替发生规律性变化(如候鸟迁徙、植物枯荣),属于群落的季节性特征,D正确。
故选C。
7. B
解析：A、动物细胞培养时,培养基中需添加血清、血浆等天然成分以提供生长因子和特殊营养物质,A正确；
B、分散动物组织常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,B错误；
C、动物细胞培养需在含95%空气(提供氧气)和5%CO​2(维持培养液pH)的恒温培养箱中进行,C正确；
D、海藻酸盐微胶囊的半透膜特性可阻止免疫细胞直接接触移植的eLO,避免发生细胞免疫排斥反应,D正确。
故选B。
8. C
解析：A、DLAT参与有氧呼吸第二阶段,该阶段受阻会直接影响后续第三阶段的进行,而有氧呼吸是细胞ATP合成的主要途径,因此铜死亡过程中ATP合成量会显著减少,A正确；
B、敲除DLAT基因后,脂酰化DLAT会减少,从而不能保证TCA循环过程,可能会导致细胞质基质中的丙酮酸含量升高,B正确；
C、促进FDX1基因的表达会增强蛋白毒性应激反应,从而促进细胞死亡,C错误；
D、据图可知引发铜死亡的途径有两条,若Cu2+无法结合脂酰化DLAT,细胞通过蛋白毒性应激反应也会发生铜死亡,D正确。
故选C。
9. B
解析：A、腺病毒载体疫苗将E2蛋白基因导入人体细胞后,需在细胞质中转录为mRNA,再在核糖体上翻译为E2蛋白,该过程依赖人体细胞的核糖体,A正确；
B、E2蛋白是基孔肯雅病毒的抗原,接种后表达的E2蛋白作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应(如产生抗体),而非直接作为抗体发挥作用,B错误；
C、接种疫苗后,机体产生记忆细胞。当被病毒感染蚊子叮咬时,记忆细胞会迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌抗体清除病毒,从而防止患病,C正确；
D、若E2蛋白基因突变导致表达的蛋白空间结构改变,其抗原特异性可能发生变化,机体产生的抗体可能无法与病毒表面的E2蛋白(抗原)结合,D正确。
故选B。
10. A
解析：A、 a点为静息电位,静息电位与细胞内外的K​+浓度差有关,若本实验在高K​+环境中进行,则细胞内外的K​+浓度差减小,静息电位绝对值减小,则a点会上移,A正确；
B、图2的神经冲动自左到右传递,所以①～③段是恢复静息电位,K​+外流,B错误；
C、图2中③处与相邻区域形成的局部电流,可促进④处Na​+通道开放,使④处也产生动作电位,从而实现神经冲动的传导,C错误；
D、静息电位是指静息状态下测得某点的膜内外电位差,D错误。
故选A。
11. C
解析：A、培养微生物时培养皿是倒置的,为了避免混淆,实验使用的平板需要在培养皿的皿底做好标记,A 正确；
B、因为要挑选出能高效分解纤维素的目的菌,各平板中,纤维素是唯一的碳源,接种方法都是稀释涂布平板法,B正确；
C、该牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌约有(60+63+66)/3×0.2×105=3.15×107(个/mL),C错误；
D、与菌落乙相比较,菌落甲的透明圈直径与菌落的直径比值较大,所以菌落甲的纤维素分解菌降解纤维素的能力更强,D正确。
故选C。
12. D
解析：A、甲、乙、丙、丁细胞中的染色体数都不是体细胞中的染色体数目,且都存在染色单体,可知该精原细胞进行的两次分裂为一次有丝分裂和减数分裂I,经历了2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A正确；
B、根据图示,甲、乙细胞中的染色体数目相同,染色单体数相同,且甲细胞中标记​32P的染色体和染色单体情况与乙细胞有一定关联,所以甲、乙细胞来自同一个细胞,又因为仅发生图示中的变异,可判断甲细胞形成过程发生了染色体互换(甲细胞中原本未标记的染色单体与乙细胞中标记的染色单体发生互换),B正确；
C、丙细胞和丁细胞中的染色体数目不同,染色单体数不同,且丙细胞中染色体数为3条,丁细胞中染色体数为1条,结合变异情况可知它们形成过程中一对同源染色体未分离,导致发生染色体数目变异,所以丙、丁细胞来自同一个细胞,C正确；
D、精原细胞的核DNA均被​32P标记,2次DNA复制后,每条染色体的DNA均为“一条链含​32P,一条链不含”,结合图示,甲、乙、丙、丁细胞中均有​32P标记的染色体或染色单体,继续分裂,甲产生的子细胞均含​32P标记,乙、丙、丁均至少有1条含​32P的DNA会分配到子细胞中,因此产生的8个子细胞中,最多有3个子细胞不含​32P标记,D错误。
故选D。
13. BC
解析：A、每支试管中加入了蔗糖和蒸馏水,试管中溶液的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的体积之和,即10mL,1 6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高,由于乙组中3号试管中液滴下降,4号试管中液滴上升,推知植物材料的细胞液浓度介于0.15 0.2ml·L​−1之间,A错误；
B、蓝色小液滴上升,说明植物细胞失水,即所有外界溶液浓度均高于细胞液浓度,则需适当调低外界溶液的浓度,B正确；
C、红色小液滴在4 6号试管中均上升,说明甲试管中溶液浓度小于乙试管中溶液浓度,且浓度差越大,上升速度越快,4 - 6号试管中,6号试管中蔗糖溶液浓度最高,与甲试管浓度差最大,蓝色小液滴上升速度最快,C正确；
D、乙二醇可进入植物细胞,最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度,即蓝色小液滴都表现出下降,无法判断植物材料的细胞液浓度,D错误。
故选BC。
14. AD
解析：A、I-1和I-2患甲病,生了一个正常的女儿,所以甲病是常染色体显性遗传病,I-1和I-2都不患乙病,生了一个患乙病的女儿,所以乙病是常染色体隐性遗传病,A错误；
B、根据遗传系谱图III-2患病情况,判断他的基因型是aabb,所以图2中A/a基因扩增带的上面一个条带是a,下面一个条带是A。B/b基因扩增带的上面一个条带是B,下面一个条带是b。b条带比B短,所以乙病是正常基因发生了碱基缺失所致,B正确；
C、据图2可知,II-4的基因型是aaBB,III-3基因型为aaBB的概率为1-(2/3)× (1/2)=2/3,C正确；
D、II-6的基因型为aaBB,III-5的基因型为2/3aaBB、1/3aaBb,故III-5和无亲缘关系的正常男子婚配,该正常男性是携带者(aaBb)的概率是1/75,后代不可能患甲病,患乙病(bb)的概率是(1/3)× (1/75)× (1/4)=1/900,D错误。
故选AD。
15. B
解析：分析题图：在一定范围内,随着褪黑素浓度的增加,SOD的活性也随着增加,发芽率也随着SOD的活性增加而升高。
A、题图显示本实验的自变量有两个,一个是褪黑素的浓度,一个是低温胁迫前的培养时间,A正确；
B、T​24−400处理组的褪黑素浓度比T​24−50处理组、T​24−100处理组、T​24−200处理组的高 ,但SOD的活性比其他三组低,且T​24−400处理组大豆种子发芽率也低于其他三组,虽然T​48处理组,随着褪黑素浓度的提高,SOD的活性越高,但T​48−400处理组的大豆种子发芽率低于其他三组,B错误；
C、低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤,而SOD可以减少细胞中的过氧化物,实验结果表明,使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高,发芽率也有所提高,因此,褪黑素可通过提高SOD的活性缓解低温对种子发芽的影响,C正确；
D、与T​24组相比,T48组施加褪黑素后发芽率更高,说明萌发的大豆种子遭遇低温的时间越晚,使用褪黑素处理的效果越好,D正确。
故选B。
16. BCD
解析：A、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量。表中仅列出生产者、植食性动物和肉食性动物(消费者),未包含分解者和非生物的物质与能量,A错误；
B、流入该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+外来有机物输入的能量。生产者同化量=呼吸散失(44.0)+传递给分解者(5.0)+未利用(95.0)+传给下一营养级(20.0)=164.0 J·cm​− ​2·a​− ​1；植食性动物外来输入5.0 J·cm​− ​2·a​− ​1,肉食性动物外来输入11.0 J·cm​− ​2·a​− ​1,总和为164.0+5.0+11.0=180.0 J. cm​− ​2·a​− ​1,B正确；
C、植食性动物的同化量=来自生产者的能量(20.0)+外来输入(5.0)=25.0 J·cm​− ​2·a​− ​1。用于生长、发育、繁殖的能量=同化量-呼吸消耗=25.0-9.5=15.5 J. cm​− ​2·a​− ​1(或通过去向计算：传递给分解者1.5+未利用11.0+传给肉食性动物3.0=15.5),C正确；
D、植食性动物同化量为25.0 J. cm​− ​2·a​− ​1,传给肉食性动物的能量(X)需通过能量平衡计算：植食性动物输出总和(呼吸9.5+分解者1.5+未利用11.0+X)=输入总和25.0,解得X=3.0。能量传递效率=(肉食性动物从植食性动物获得的能量/植食性动物同化量)× 100%=(3.0/25.0)× 100%=12%,D正确。
故选BCD。
17. (1) ①. 类囊体薄膜
②. H​+、O​2、电子
(2) ①. 可利用的磷酸盐减少,导致光反应中ATP、NADPH的合成受阻,从而限制了暗反应中C​3的还原过程,使光合速率下降
②. 在低磷胁迫下OsP1基因的作用主要是将吸收的磷更多地分配到叶片中,促进叶片光合作用,从而提高产量(3)在密闭、低磷环境中分别培养WT、OsP1-KO、OsP1-OE植株,其他条件相同且适宜,分别测定三组植株单位时间内CO​2吸收量(或O​2释放量,或有机物积累量),比较光合速率的大小(4)
解析：光合作用是绿色植物利用光能,将二氧化碳和水等无机物合成有机物的过程。包括光反应阶段和暗反应阶段。净光合速率=总光合速率-呼吸速率,因此净光合速率一般可以用单位时间单位叶面积上的CO​2吸收量来代表,或用单位时间单位叶面积上的O​2释放量、单位时间单位叶面积的有机物积累量来代表。
【小问1详解】
光反应阶段是在类囊体薄膜上进行的,从物质转化角度分析,在光能驱动下,水分解产生H​+、O​2、电子。
【小问2详解】
水稻灌浆期可利用的磷酸盐减少会导致光合速率下降,其原因可能是可利用的磷酸盐减少,导致光反应中ATP、NADPH的合成受阻,从而限制了暗反应中C3的还原过程,使光合速率下降。
分析图1、2可知,三种水稻的磷吸收量差异不显著,与WT组相比,OsP1-KO组分配到叶片的磷减少,分配到果实的磷增多,而OsP1-OE组分配到叶片的磷增多,分配到果实的磷减少,由此推测在低磷胁迫下OsP1基因的作用主要是将吸收的磷更多地分配到叶片中,促进叶片光合作用,从而提高产量。
【小问3详解】
为了进一步验证以上机制,还需在上述实验的基础上进一步测量不同组水稻与产量相关的指标,即光合速率。
实验思路：在密闭、低磷环境中分别培养WT、OsP1-KO、OsP1-OE植株,其他条件相同且适宜,分别测定三组植株单位时间内CO​2吸收量或O​2释放量或有机物积累量,比较光合速率的大小。
【小问4详解】
综上所述,推测在低磷胁迫下OsP1基因表达增加,将吸收的磷更多地分配到叶片中,促进叶片的光合作用,从而提高产量,相关图示：
。
18. (1) ①. 腹腔注射STZ(30mg/kg)
②. 注射STZ能获得糖尿病小鼠,有氧运动具有降血糖作用
③. 机体对胰岛素的反应减弱(或胰岛素的作用效果下降)
(2) ② (3) ①. 突触前膜(或突触小泡)
②. 下降
③. 上调miR-126的表达来减缓Aβ蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化
解析：糖尿病是胰岛素分泌作用异常,致血糖升高的代谢病,分1型、2型。患者血糖浓度较高,可能是缺少胰岛素,也可能是胰岛素不敏感。典型症状：多饮、多食、多尿、体重减轻,长期高糖会损伤血管神经,引发肾病、眼病等并发症。
【小问1详解】
A组用生理盐水处理正常小鼠,应该为空白对照组,其血糖和胰岛素含量均较低,B组血糖和胰岛素水平均偏高,应为糖尿病模型鼠,C组的处理为腹腔注射STZ(30mg/kg),其血糖浓度高于A组,说明C组也为糖尿病模型鼠,故①处的处理是腹腔注射STZ(30mg/kg)。通过分析三组小鼠的含量变化,能得出的结论是注射STZ能获得糖尿病小鼠,有氧运动具有降血糖作用。根据B、C组的血糖和胰岛素水平均高于正常小鼠,推测2型糖尿病致病机制可能是机体对胰岛素的反应减弱(或胰岛素的作用效果下降),造成胰岛素的作用效果下降。
【小问2详解】
①中小鼠达到平台的次数最多,运动量最大,应该为正常小鼠,对应A组；②中小鼠达到平台的次数最少,运动量最少,应该对应糖尿病模型鼠未进行运动组即B组；③中小鼠进入平台的次数比正常组少,比模型组多；运动量比正常组小,比模型组大,应该对应C组。通过实验,研究人员认为有氧运动有利于改善2型糖尿病小鼠的认知功能。
【小问3详解】
病变个体中Aβ的沉积使突触小体中的线粒体损伤,产生的能量减少,突触前膜通过胞吐释放神经递质的过程需要消耗能量,故引起了突触前膜(或突触小泡)释放的神经递质减少,兴奋在突触处传递效率下降。根据三组小鼠中基因的表达情况可知,糖尿病小鼠的miR-126的表达水平下降,P-tau、Aβ的表达水平升高,而进行有氧运动后,miR-126的表达水平升高,P-tau、Aβ的表达水平下降,结合Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化均会导致神经元凋亡,使患者学习与记忆能力减退可知,有氧运动可能通过上调miR-126的表达水平来减缓Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化,进而使2型糖尿病小鼠的学习与记忆能力得到改善。
19. (1) ①. 收支平衡
②. 出现频率、种群密度、植株高度
(2) ①. 速度和方向
②. 过度放牧时,家畜对优质牧草的采食压力增大,导致优质牧草生长受到抑制(或毒杂草等竞争力增强,挤占优质牧草的资源)(3) ①. 高于
②. 合理引入高原鼠的天敌(4)实行轮牧、合理控制放牧强度、划区禁牧等
解析：1、影响群落演替的速度：除了人为活动、气候变化外,群落演替还受到群落内部种群相互关系的发展变化、迁入迁出等生物因素的影响。
2、初生演替和次生演替的区别为：演替的起点不同,初生演替速度慢,趋于形成新的群落,经历的阶段相对多,而次生演替速度快,趋向恢复原来的群落,经历的阶段相对少。
【小问1详解】
当青藏高原高寒草甸处于平衡状态时,该生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡等特征。调查高寒草甸某植物在群落中的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等；调查动物的生态位需要调查动物的食物、天敌、栖息地以及其与其他物种的关系。
【小问2详解】
人类活动(如不合理放牧)会干扰群落演替,使其按照不同于自然演替的速度和方向进行。由表中数据可知,当放牧强度较大时,优质牧草(禾草和莎草)的地上生物量发生改变,造成优质牧草变化的原因可能是过度放牧时,家畜对优质牧草的采食压力增大,导致优质牧草生长受到抑制；或毒杂草等竞争力增强,挤占优质牧草的资源。
【小问3详解】
高原鼠的粪便、根系残体中含有有机物,经土壤微生物分解后,会产生氮、磷、钾等无机盐,使土丘中无机盐含量升高。在高原鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,从食物链的角度来看,可以采用的措施是合理引入高原鼠的天敌,这样可以根据生物之间的相互关系,人为地增加有益生物的种群数量,从而达到控制有害生物的效果。
【小问4详解】
若长期过度放牧,草原生态系统的抵抗力稳定性会减弱。合理利用草原资源的措施包括实行轮牧、合理控制放牧强度、划区禁牧等,进而实现可持续发展。
20. (1) ①. 碱基的替换、增添或缺失
②. 提高基因突变的频率
(2) ①. 不能
②. 不论基因b是否位于1号染色体上,F​1均为高秆,F​2均有高秆和矮秆
③. HVM33
④. F​2矮秆个体该位点的电泳条带与矮秆亲本的一致,而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致(3) ①. 品系P植株作母本与正常植株
②. 几乎全为雄性花粉不育
解析：杂交育种原理：通过不同品种或物种间的杂交,将双亲的优良性状基因重组,后代中筛选出结合双亲优势的个体。诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的方法；通常用射线,激光、化学药物处理诱发基因突变,其典型的优缺点：加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。
【小问1详解】
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起基因碱基序列的改变,称为基因突变。采用C-γ射线处理属于诱变育种,目的是提高突变频率(诱发基因突变)。
【小问2详解】
①品系1基因型为aaBB,品系2基因型为AAbb,F1为AaBb(高秆)。
若基因A/a与B/b位于非同源染色体上,F2表型比为高秆:矮秆=9:7；若位于同源染色体上,F2表型比为高秆：矮秆=1:1。
两种情况F2均有高秆和矮秆,因此不能确定基因b是否位于1号染色体上。
②据图分析,F2矮秆个体HVM33位点的电泳条带与矮秆亲本一致,而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致,故应选取HVM33的SSR序列用于基因b的快速鉴定。
【小问3详解】
线粒体基因属于细胞质基因,会通过母本遗传,故为探究突变体P雄性花粉不育基因是否位于线粒体中,可将品系P植株作母本与正常植株杂交。若子代几乎全为雄性花粉不育,则基因位于线粒体中；若子代全为雄性花粉可育或同时有雄性花粉可育和不育,则基因位于细胞核中。
21. (1) ①. 耐高温的DNA聚合酶
②. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA
(2)具有碱基互补配对的片段(3) ①. 限制酶、DNA连接酶
②. 引物1和引物4(4) ①. 农杆菌转化法
②. B
解析：1、基因工程的基本操作程序：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达；
2、PCR原理：在高温作用下,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的合成方向是从子链的5"端至3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3​′端延伸DNA链。
【小问1详解】
重叠延伸PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板、引物、脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶等。基因表达载体中的启动子位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,其作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
由阶段2“变性后杂交”的原理可知,引物2和引物3在碱基序列上的要求是两者必须具有碱基互补配对的片段。因为在变性后杂交过程中,含Atu5117启动子的序列和含GFP的序列要通过引物2和引物3进行连接,只有当引物2和引物3具有碱基互补配对的片段时,才能在变性后杂交过程中使两条链通过碱基互补配对结合在一起,进而通过延伸得到“嵌合序列”。
【小问3详解】
阶段3需要的酶有限制酶、DNA连接酶。由图1可知,T7启动子上含有BamHI的酶切位点,因此在阶段3需破坏基础质粒上T7启动子的结构,构建基因表达载体仅使用1种限制酶,在设计阶段1和2的引物时,需确保引物1和引物4上含有BamHI的识别序列。
【小问4详解】乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
1 ml·L-¹的蔗糖溶液/mL
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
蒸馏水/mL
9．5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
蓝色小液滴升降情况
下降
下降
下降
上升
上升
上升
生物类型
呼吸作用散失
传递给分解者 的能量
未利用的能量
传给下一营养级 的能量
外来有机物 输入的能量
生产者
44.0
5.0
95．0
20.0
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
X
5.0
肉食性动物
6.3
0.5
6.5
0.7
11.0
组别
实验处理
运动方案
空腹血糖(FBS)含量
胰岛素(FINS)相对含量
A组
腹腔注射生理盐水
无
B组
【①】
无
C组
腹腔注射 STZ (30mg/kg)
有氧运动
组别
放牧强度
禾草
莎草
毒杂草
可食杂草
毛茛科
总和
G0
对照
205.9
292.5
202.7
224.6
158.3
1 084
G1
轻牧
219
227.8
157.7
183.9
87.6
876
G2
中牧
130.3
187.9
144.5
163.8
85.4
712
G3
重牧
101.8
172.8
139.2
136．7
82.4
632.87