湘豫名校联考2025-2026学年高三上学期12月月考生物试题（含答案解析）

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注意事项：
1.选择题用2B铅笔填涂，需将选项方框完全填满，不得漏涂、错涂、多涂。
2.填涂准考证号时，逐位对应填涂，确保数字与填涂位置完全一致。
3.如需更改选择题答案，必须将原填涂痕迹彻底擦净，再重新填涂正确选项。
一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.沙眼衣原体是一种小型原核生物,缺乏产生能量的酶系,须严格细胞内寄生。下列关于沙眼衣原体的叙述,错误的是
A．有细胞结构,细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
B．细胞内同时含有DNA和RNA两种核酸
C．有核糖体,可以进行翻译过程产生蛋白质
D．无线粒体,在细胞质基质中进行细胞呼吸产生ATP
2.科学家发现了一种新病毒,需要确定该病毒核酸的类型。利用放射性同位素标记的方法,培养下列不同标记类型的病毒宿主细胞,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性,能判断该病毒核酸类型的一组是
A．放射性标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶
B．​35S或​32P
C．放射性标记的胞嘧啶或鸟嘌呤
D．​15N或​14C
3.应激性脑损伤是长期持续的心理压力及环境应激导致的脑功能紊乱和脑组织的器质性损伤。研究表明,神经细胞膜上的K​+通道蛋白功能下调是其致病原因之一,K​+通道开放剂可促进K​+通道开放。下列说法错误的是
A．应激状态下,人体内多种激素的含量会发生变化
B．应激性脑损伤患者的记忆、学习能力会受到影响
C．患者神经细胞膜上,K​+与K​+通道蛋白结合从而发生跨膜运输
D．使用K​+通道开放剂有助于在应激状态下保护脑组织
4.已知,通过添加血红素,部分乳酸菌种在有氧条件下可进行有氧呼吸代谢。下图表示4℃时某种乳酸菌在四种条件下保存70d,其活菌浓度的变化情况。据图分析,下列说法错误的是
A．在添加血红素有氧条件下,该种乳酸菌的存活率最高
B．与无氧条件相比,添加血红素有氧条件,最终的pH较低
C．该种乳酸菌的基因组中含有编码有氧呼吸第三阶段酶的基因
D．该种乳酸菌通过有氧呼吸消耗了氧气,减少了氧气对细胞的损害
5.程序性死亡受体1(PD-1)最早发现于凋亡的小鼠T细胞表面。目前研究发现,活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的程序性死亡配体1(PD-L1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。多种肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。下列相关叙述错误的是
A．细胞凋亡是一种程序性死亡的原因是细胞凋亡受到严格的遗传机制调控
B．正常细胞变为癌细胞的原因可描述为原癌基因和抑癌基因表达稳态的破坏
C．采用杂交瘤技术获得的单克隆PD-1抗体和PD-L1抗体可作为广谱抗癌药物
D．过度阻断PD-1/PD-L1信号通路,可能会引起免疫缺陷病
6.发酵工程在许多领域具有广泛的应用,下列说法错误的是
A．细菌生长繁殖速度很快,可通过发酵、提纯获得大量的细菌蛋白,称为单细胞蛋白
B．发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、废弃物对环境的污染小等优点
C．固氮菌肥等微生物肥料具有增进土壤肥力、改良土壤结构、促进植株生长等作用
D．发酵工程的菌种可来自自然界、诱变育种、基因工程育种等
7.系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据,构建了脊椎动物的系统进化关系,示意简图如下。已知细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质,其氨基酸序列在进化过程中高度保守,广泛用于研究生物的进化关系。下列推断正确的是
A．鸟类和哺乳类细胞色素c中氨基酸序列的差异小于鸟类和鱼类的差异
B．有性生殖增强了生物变异的多样性,但不影响进化的速度和方向
C．鱼类化石首次出现地层的年龄小于爬行类化石首次出现地层的年龄
D．在上述物种的形成过程中,地理隔离是必要条件
8.某种类固醇激素进入细胞后,与细胞质中的受体结合,形成的激素-受体复合物进入细胞核,直接结合到初级应答基因的启动子区域,快速激活其转录,进而影响细胞次级应答基因的转录,过程如图所示。下列叙述正确的是
A．该种类固醇激素可能是抗利尿激素、性激素、皮质醇等
B．初级应答基因1的表达过程存在正反馈
C．转录过程中,基因2的两条链都可以作为模板
D．添加类固醇激素的同时抑制翻译过程,检测相应基因是否产生mRNA可区分初级应答基因和次级应答基因
9.研究人员利用大鼠进行了一系列实验,研究激素分泌调节和各种药物对内分泌腺活性的影响。将大鼠随机均分为不同组,每组注射适量的一种激素或者药物,记录并分析一系列生理参数。下列叙述错误的是
A．用降低下丘脑对皮质醇敏感性的药物处理大鼠,其促肾上腺皮质激素释放激素含量升高
B．用增加下丘脑对甲状腺激素敏感性的药物处理大鼠,其新陈代谢率加快,体温升高
C．用丙基硫氧嘧啶(可阻碍甲状腺素的合成)处理大鼠,其神经系统的兴奋性降低
D．用促性腺激素释放激素处理雌性大鼠,可以促进雌鼠排卵
10.细胞分裂素是一种参与胁迫信号转导的植物激素,可能影响植物对昼夜时长的反应。拟南芥植株先在8h光照/16h黑暗的正常循环条件下生长12d,然后在4种不同的光/暗方案下生长一个周期,此后,在叶片中测量细胞死亡的斑块比例。实验方案(图1)和结果(图2)如下。下列叙述错误的是
A．该实验的自变量有昼夜时长、拟南芥的类型
B．与正常拟南芥组相比,敲除细胞分裂素受体基因的一组,利用了“减法原理”
C．增加光照时间是本实验中细胞分裂素受体基因敲除的拟南芥细胞死亡的主要原因
D．由实验结果可知,细胞分裂素能减轻叶片的受损程度
11.如图为海洋生态系统形成的上宽下窄的生物量金字塔,该生态系统无有机物的输入和输出。下列说法错误的是
A．该生物量金字塔倒置的原因是浮游植物个体微小、生活史短,且被浮游动物大量捕食
B．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
C．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
D．若该片海域被重金属污染,则浮游动物中重金属含量较高
12.下列调查种群密度的操作,通常会使结果偏小的是
A．用样方法对某种双子叶植物种群密度进行调查时,在分布密集处选取样方
B．统计样品中活菌的数目时,采用稀释涂布平板法计数单个菌落
C．用标记重捕法对某种鸟类的种群密度进行调查时,使用的标记物容易脱落
D．用血细胞计数板对培养液中酵母菌的种群密度进行调查时,没有使用台盼蓝染色
13.下图为两种遗传病的家系图,不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述正确的是
A．其中一种病的致病基因位于Y染色体上
B．若这两种病在人群中均表现为男性发病率等于女性发病率,则Ⅲ-1和Ⅲ-3基因型相同的概率是25/256
C．若这两种病的致病基因均位于X染色体上,则Ⅲ-2的出现可能是由于Ⅱ-2在形成配子时非姐妹染色单体发生了互换
D．若这两种病中只有一种病表现为伴性遗传,则Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个与Ⅲ-2表型完全相同的孩子概率是1/32
14.真核生物的核DNA紧密地缠绕在组蛋白上,组蛋白的组成和修饰(如表观遗传调控)会引起植物性状的改变。例如,组蛋白H2A可被变体H2A.Z替代。科学家检测了不同温度下相同株龄拟南芥植株中开花驱动基因(图1)上H2A.Z的占据情况及培养相同时间下植株开花情况(图2)。下列叙述错误的是
A．温度改变H2A.Z在基因组中结合的位置
B．适当提高温度会促进开花驱动基因的表达
C．早开花的植物可能在开花前降低了该基因上H2A.Z的占据度
D．组蛋白的修饰类型不改变基因的碱基序列,但改变了基因的表达
15.某植物的花色(红色/白色)和叶形(圆形/披针形/卵形)共由三对独立遗传的等位基因(A/a、B/b、D/d)控制。现有纯合红花圆形叶植株与纯合白花披针形叶植株杂交,结果如下图。下列说法错误的是
A．花色由一对等位基因控制,叶形由两对等位基因控制
B．F​2的植株中,性状能稳定遗传的植株所占比例为1/8
C．现有一株白花卵形叶植株,可用自交的方法确定其为纯合子还是杂合子
D．红花卵形叶植株和白花圆形叶植株杂交可以产生红花圆形叶植株
16.胃壁细胞分泌HCl的调节如图所示。药物1 4(四种药物的作用不重复)在体内通过以下四种途径之一抑制胃酸分泌：使H⁺/K⁺-ATP酶失活、阻断组胺2受体、阻断胃泌素受体或阻断乙酰胆碱受体。将分离的胃壁细胞在不同含药培养基中培养相同时间,每个含药培养基中仅添加一种化合物(组胺、胃泌素或乙酰胆碱),测定所培养的胃壁细胞盐酸分泌情况,确定四种药物的作用途径,实验结果如表(“+”表示有,“-”表示无,“？”表示结果未给出)。下列叙述错误的是
A．组胺、胃泌素、乙酰胆碱通过体液传送的方式对生命活动进行调节
B．在含有药物1和组胺的培养基中培养胃壁细胞,有HCl的分泌
C．药物2阻断胃泌素受体,药物3阻断组胺2受体
D．在含有药物4和乙酰胆碱的培养基中培养胃壁细胞,其细胞内K​+水平比在仅添加乙酰胆碱培养基中培养的胃壁细胞高
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.镉(Cd)是一种具有高生物毒性的重金属污染物,已对全球农业生态系统构成严重威胁。 褪黑素(MT)是一种广泛存在于植物体内的信号分子,具有缓解植物镉胁迫的作用。 研究人员用大豆为材料,测定了不同处理组大豆的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度等指标,结果如下表。 回答下列问题：
(1)植物净光合速率的快慢可用_______₍答出两点)来衡量。 由表格数据分析,研究人员认为镉抑制植物的净光合作用存在气孔因素,判断的依据是________。 (2)据表可知,当褪黑素浓度在________μml· L⁻¹范围内时,对大豆镉胁迫的缓解作用逐渐增强,但浓度再增加后,缓解作用减弱甚至抑制光合作用,这与植物体内_______₍激素)的作用特点相似。 (3)欲进一步研究哪些基因参与了褪黑素缓解镉胁迫的作用,则应比较不同处理组________的差异。 A. DNA B. mRNA C. 蛋白质
18.图1表示神经元X直接从3条分离的神经末梢a、b、c和d接收信号,神经元Y从神经末梢a接收信号；图2表示神经元X接收各种组合神经末梢的兴奋后的电位变化；图3表示神经元Y接收a输入信号后的膜电位。
回答下列问题：
(2)刺激a,神经元Y产生了动作电位,动作电位产生的具体原因是________。
(3)单独刺激c或d,神经元X的静息电位绝对值变________,与阈值之间的差距变小,兴奋性提高。
而同时刺激a+c或a+d,X的静息电位绝对值不变。
综上,a、b、c、d中释放抑制性神经递质的末梢为_______₍填标号)。
(4)若细胞间有突触结构,突触前细胞兴奋,突触后细胞可记录到相应的膜电位变化,细胞内Ca​2+浓度变化可作为判断细胞间信息交流的指标。
研究证实某种肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流。
为验证上述研究结论,应选择图4中组_______₍填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验,简要写出实验思路及预期结果：________。
(1)图1中,突触共有________个,突触一般由________三部分构成。
19.连作是指在同一块田地上连年种植相同作物的种植方式；轮作是指在同一块田地上不同年度间按照一定的顺序轮换种植不同作物的种植方式。
研究人员选择大豆连作田、玉米连作田、大豆-玉米轮作田进行了群落结构的相关研究。
回答下列问题：
(2)图1为同种作物在不同耕作模式地块上害虫优势种个体数,优势种是指________；从图1中可以看出同种作物在不同耕作模式下害虫优势种的种类和个体的数量的变化分别是________。
(3)图2为大豆一个完整的生长周期中两种害虫的数量变化。
豆喙蓟马在前20天的种群数量变化呈现出“J”形增长,主要原因是________。
根据两种害虫数量随时间的动态变化,在大豆生长前期和后期对这两种害虫进行防治时的措施是________。
(4)除了轮作外,还可采用间作套种的农业生产模式,即立体农业。
在设计立体农业时,应充分考虑群落的________和________,避免作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
(1)大豆-玉米轮作能提高土壤中氮素的含量,根瘤菌与大豆共生,它们的共生关系表现在_______。
20.已知在某种脉孢菌细胞内有如下代谢过程：A→B→C→D,A是可从基本培养基上获取的物质,B、C是D合成途径中的中间产物,B→C的代谢过程由基因B控制合成的酶B催化,C→D的代谢过程由基因C控制合成的酶C催化,D对脉孢菌的生长必不可少。 野生型脉孢菌可在基本培养基上生长,现分离出四个脉孢菌突变体,分别表示为突变体1、2、3、4,它们均不能在基本培养基上生长,科学家利用突变体1、2、3、4进行了如下三个实验。 回答下列问题： (1)生长实验：得到表1所示实验结果,“+”表示生长,“-”表示不生长。 表1细胞类型 基本培养基 基本培养基+B 基本培养基+C 基本培养基+D 在基本培养基上积累的物质野生型 + + + + \leavevmde突变体1 - - + + B突变体2 - - - + C突变体3 - - - + C突变体4 - - - + B①突变体1、2、3中,基因B突变的突变体为________,基因C突变的突变体为________。 ②突变体4控制B→C、C→D代谢过程的基因均发生了突变,判断的依据是________。 (2)互补实验：已知脉孢菌是一种真菌,生活状态下以单倍体存在,其交配产生后代的过程如下图生活史所示。 以异核体在基本培养基中的生长情况进行互补实验,结果如表2。 表2
突变体1和2的异核体能在基本培养基上生长的原因是_______。 (3)交配实验：将突变体之间相互交配,并测定每次交配的子代中野生型所占的比例,结果如表3。 表3 交配类型野生型子代占比突变体1× 突变体2 25%突变体1× 突变体3 25%突变体1× 突变体4 0%(计数了很多子代仍然为0)突变体2× 突变体3 0.004%突变体2× 突变体4 0.001%突变体3× 突变体4 0.001% ①基因B、基因C位于非同源染色体上,判断的依据是________。 ②突变体2和3涉及的基因突变为基因C的_______₍填“相同”或“不同”)位点,突变体2× 突变体3的子代中出现野生型的原因是________。 ③上述四种突变体共涉及B、C两个基因的________个位点的基因突变。
21.相分离是蛋白质具有的一种物理特性,具有相分离特性的蛋白质在蓝光照射下会发生凝聚。
研究人员将不具有相分离特性的Cry2蛋白与未知蛋白相连,从而开发出检测蛋白质是否有相分离特性的工具。
为了探究X蛋白是否具备相分离特性,科学家需要构建能同时表达Cry2蛋白和X蛋白的重组质粒。
质粒(图1)中LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。
含有目的基因的DNA片段如图2。
回答下列问题：
研究发现,在紧邻起始密码子AUG之前加入序列GCCACC,会显著提高基因的表达效率。
利用PCR技术获取X蛋白基因时,为保证X蛋白基因能正确插入载体并高效表达,除选择引物P1外,还需要选择引物_______₍填“P2”或“P3”),并在该引物5"端增加碱基序列5"-_______₃'。
(2)启动子的作用是________,位于基因的_______₍填“上游”或“下游”)。
综合图1、图2,应选用四种限制酶中的________切割质粒,用限制酶中的________切割(1)中获得的X蛋白基因,以保证目的基因插入后能够正常表达出Cry2蛋白和X蛋白。
(3)为筛选出成功导入重组质粒的目标菌,需要将重组质粒与经处理的大肠杆菌混匀并进行诱导转化,再将大肠杆菌接种到含有四环素和X-gal的培养基上。
培养一段时间后,培养基中颜色为________的菌落为目标菌落,原因是________。
(4)FUS蛋白作为经典的相分离蛋白,经常用作实验对照。
为了确认X蛋白的相分离特性,还可以构建两种重组质粒作为对照,与实验组质粒相比,两个对照组质粒所含基因的差异分别是________。
(1)已知X蛋白基因转录得到的mRNA前三个碱基为起始密码子AUG。
湘豫名校联考2025-2026学年高三上学期12月月考生物试题 答案与解析
1. D
解析：A、沙眼衣原体为原核生物,具有细胞结构,其细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,A正确；
B、原核生物均含DNA和RNA,DNA为遗传物质,RNA参与蛋白质合成,B正确；
C、原核生物含核糖体,可进行翻译合成蛋白质,C正确；
D、虽无线粒体,但题干明确其“缺乏产生能量的酶系”,故无法独立进行细胞呼吸产生ATP(需依赖宿主供能),D错误。
故选D。
2. A
解析：A、尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基。
若宿主细胞被放射性尿嘧啶标记,子代病毒有放射性则说明其核酸为RNA；若宿主细胞被放射性胸腺嘧啶标记,子代病毒有放射性则说明其核酸为DNA。
该组可直接区分核酸类型,A符合题意；
B、​35S标记蛋白质,​32P标记核酸。
但核酸标记无法区分DNA与RNA(两者均含磷酸基团),蛋白质标记与核酸类型无关,B不符合题意；
C、胞嘧啶和鸟嘌呤是DNA和RNA共有的碱基。
无论病毒核酸是DNA还是RNA,标记这两种碱基均会使子代病毒出现放射性,无法区分核酸类型,C不符合题意；
D、​15N或​14C可标记蛋白质或核酸。
若标记核酸,由于DNA和RNA的核苷酸均含氮、碳元素,无法区分核酸类型；若标记蛋白质,则与核酸类型无关,D不符合题意。
故选A。
3. C
解析：A、应激状态下,人体通过神经-体液调节维持内环境稳态,肾上腺素、皮质醇等激素分泌增加,A正确；
B、应激性脑损伤导致脑功能紊乱和器质性损伤,而记忆、学习等高级功能由大脑皮层等结构调控,损伤后必然受影响,B正确；
C、K​+顺浓度梯度通过通道蛋白时,无需与通道蛋白结合,而是直接通过通道,C错误；
D、K​+通道开放剂可促进K​+外流,维持静息电位,减轻因通道功能下调导致的神经兴奋性异常,从而保护脑组织,D正确。
故选C。
4. B
解析：乳酸菌在通常情况下进行无氧呼吸,产生乳酸；据题意可知,在充足氧气条件下加入血红素,乳酸菌可进行有氧呼吸。
A、观察图中曲线可知,“添加血红素+有氧”组在4℃保存70d内,该种乳酸菌的活菌浓度始终最高,远高于其他组别,A正确；
B、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸(酸性较强),而有氧呼吸的最终产物通常是CO​2和H​2O(CO​2溶于水形成的碳酸,酸性远弱于乳酸)。
因此,无氧条件下乳酸积累更多,最终pH更低,B错误；
C、虽然乳酸菌通常以无氧呼吸为主,但题目明确指出该种乳酸菌在“添加血红素后可在有氧条件下进行有氧呼吸”,说明其基因组中含有有氧呼吸相关基因(包括第三阶段酶的基因),只是在添加血红素的有氧环境中才表达,C正确；
D、氧气可能对乳酸菌细胞产生氧化损伤,该种乳酸菌通过有氧呼吸消耗氧气生成水和CO​2,降低环境中的氧浓度,从而减少氧化损伤,D正确。
故选B。
5. D
解析：A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受遗传机制严格调控,属于程序性死亡,A正确；
B、癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因共同突变导致的基因表达稳态失衡,B正确；
C、单克隆抗体具有高度特异性,PD-1抗体或PD-L1抗体能阻断该特定信号通路,降低癌细胞的逃避免疫系统攻击的能力,从而可使T细胞有效对付癌细胞,C正确；
D、PD-1/PD-L1通路是维持免疫平衡的重要检查点,过度阻断会持续激活T细胞,可能会攻击正常细胞,导致自身免疫病(如免疫系统过度反应),而非免疫缺陷病,D错误。
故选D。
6. A
解析：A、发酵工程生产的单细胞蛋白是含蛋白高的微生物菌体,A错误；
B、发酵工程以生物反应器进行,原料多为农副产品,反应条件温和,且代谢废物污染较小,B正确；
C、固氮菌肥(如根瘤菌)主要通过生物固氮作用增加土壤氮含量,改良土壤结构,促进植物生长,C正确；
D、发酵工程菌种来源包括：①自然筛选(如土壤微生物分离)；②诱变育种；③基因工程育种,D正确。
故选A。
7. A
解析：A、细胞色素c氨基酸序列的差异程度可反映生物亲缘关系的远近,差异越大亲缘关系越远。
从系统进化树可知,鸟类与哺乳类的亲缘关系比鸟类与鱼类更近,因此鸟类和哺乳类的细胞色素c氨基酸序列差异小于鸟类和鱼类的差异,A正确；
B、有性生殖通过基因重组等方式增强了生物变异的多样性,而变异为自然选择提供了原材料,生物进化的速度显著加快,B错误；
C、生物进化的总体趋势是从水生到陆生、从简单到复杂,鱼类出现在爬行类之前,因此鱼类化石首次出现地层的年龄大于爬行类化石首次出现地层的年龄(古老地层中化石生物更原始),C错误；
D、物种形成的必要条件是生殖隔离,地理隔离不是必要的(如多倍体物种的形成可不经过地理隔离,两栖类中存在多倍体),D错误。
故选A。
8. D
解析：A、抗利尿激素属于多肽类激素,并非类固醇激素,而性激素、皮质醇属于类固醇激素,因此该类激素不可能是抗利尿激素,A错误；
B、据图可知,“一个初级应答蛋白阻止了初级应答基因的表达”表明基因1表达产生的蛋白质对其自身的表达起抑制作用,属于负反馈,B错误；
C、转录过程中,基因(DNA片段)仅以一条链为模板合成RNA,C错误；
D、激素发挥作用时,初级应答基因的转录可直接被激素-受体复合物启动(无须其他蛋白质预先合成)；次级应答基因的转录必须依赖初级应答基因表达产生的“初级应答蛋白”来激活。
若添加类固醇激素的同时抑制翻译过程,则初级应答基因转录产生的mRNA会因翻译被抑制而无法产生初级应答蛋白(但mRNA本身仍可被检测到)；次级应答基因因缺乏“初级应答蛋白”的激活,无法启动转录,其mRNA不会出现。
因此,通过检测相应基因的mRNA的有无,可区分初级、次级应答基因,D正确。
故选D。
9. B
解析：A、降低下丘脑对皮质醇敏感性的药物,会减弱皮质醇对下丘脑的负反馈抑制,导致促肾上腺皮质激素释放激素分泌增加,A正确；
B、增加下丘脑对甲状腺激素敏感性的药物,会增强甲状腺激素对下丘脑的负反馈抑制,使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌减少,最终导致甲状腺激素水平下降,新陈代谢率减慢、体温降低,B错误；
C、丙基硫氧嘧啶抑制甲状腺激素合成,甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性的作用,其水平降低会导致兴奋性减弱,C正确；
D、促性腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促性腺激素,进而促进卵巢排卵,D正确
故选B。
10. C
解析：A、根据图示信息可知,该实验的自变量为昼夜时长变化和拟南芥的类型,A正确；
B、“减法原理”是与常态比较,人为去除某种影响因素以研究其作用。
即与正常拟南芥组相比,敲除细胞分裂素受体基因的一组,利用了“减法原理”,B正确；
C、分析图2,“细胞分裂素受体基因敲除的拟南芥”组在实验1、2条件下,虽然增加了光照时间,但拟南芥细胞死亡较少与正常拟南芥组相近。
细胞分裂素受体基因敲除的拟南芥组细胞死亡多,核心原因是细胞分裂素受体基因被敲除,导致细胞分裂素无法发挥调节胁迫的作用,而非简单的“增加光照时间”,C错误；
D、对比“正常拟南芥”和“细胞分裂素受体基因敲除的拟南芥”的细胞死亡比例,正常拟南芥细胞死亡少,说明细胞分裂素能减轻叶片受损程度,D正确。
故选C。
11. C
解析：A、生物量金字塔倒置的原因是浮游植物个体微小、生活史短,且被浮游动物大量捕食,A正确；
B、生态系统中各营养级和流入分解者的有机物中的能量最终都来自生产者即第一营养级固定的能量,B正确；
C、该生态系统无有机物的输入和输出,因此第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量,C错误；
D、若该片海域被重金属污染,重金属会沿着食物链向高营养级聚集,即浮游动物中重金属含量较高,D正确。
故选C。
12. B
解析：A、用样方法调查双子叶植物种群密度时,在分布密集处选取样方会导致样方内个体数偏多,使估算的种群密度偏大,A不符合题意；
B、稀释涂布平板法统计活菌数目时,若多个细胞连在一起形成菌落,则一个菌落实际代表多个活菌,导致统计的菌落数小于实际活菌数,使结果偏小,B符合题意；
C、标记重捕法中标记物脱落会导致重捕样本中带标记的个体数减少,根据N＝(M× n)/m(N为总数,M为初次标记数,n为重捕数,m为重捕中标记数),m减小会使估算的种群密度N偏大,C不符合题意；
D、使用血细胞计数板计数酵母菌时,未用台盼蓝染色无法区分死细胞,导致计数结果包含死细胞,使统计的种群密度偏大,D不符合题意。
故选B。
13. C
解析：A、若致病基因位于Y染色体上,只有男性会患病且父亲患病儿子必患病,父亲不患病儿子也不患病。
但家系中Ⅱ-1不患病,Ⅲ-2患两种病,因此致病基因均不位于Y染色体上,A错误；
B、若这两种病在人群中男性发病率等于女性发病率,说明均为常染色体遗传；通过图可以判断两种遗传病均为隐性遗传病,所以这两种病均为常染色体隐性遗传病,且致病基因不连锁。
只考虑其中一种病,Ⅱ-1(Aa)和Ⅱ-2(Aa)的子女Ⅲ-1、Ⅲ-3基因型为AA或Aa的概率：AA=1/3,Aa是2/3,两者基因型相同的概率为(1/3× 1/3)+(2/3× 2/3)=5/9。
两种病同时考虑,基因型相同的概率为5/9× 5/9=25/81,B错误；
C、由图可以判断这两种病均为隐性遗传病,若致病基因均位于X染色体上,则I-1的基因型为X​AbY,I-2的基因型为X​aBX​A−,Ⅱ-2的基因型为X​AbX​−−,由于Ⅲ-2两种病都患,基因型为X​abY,所以Ⅱ-2必然携带两种致病基因而不患病,所以进一步得出Ⅱ-2的基因型为X​AbX​aB,则需产生X​ab的配子Ⅲ-2才能同时患两种病,所以Ⅲ-2的出现可能是由于Ⅱ-2在形成配子时非姐妹染色单体发生了互换,C正确；
D、若只有一种病为伴性遗传病,则其中一种病为常染色体隐性遗传病,另一种病为伴X染色体隐性遗传病,则Ⅱ-1(AaX​BY)× Ⅱ-2(AaX​BX​b)再生一个与Ⅲ-2表型完全相同的孩子即两种病都患的男孩的概率为1/4× 1/4=1/16,D错误。
故选C。
14. A
解析：A、图1显示,不同温度下H2A.Z在基因上的结合位置相同,只是结合量不同,因此温度改变的是H2A.Z的结合量,而非结合位置,A错误；
B、由图1可知,27℃时开花驱动基因上H2A.Z结合量少于17℃；由图2可知,培养相同时间,27℃下拟南芥开花,17℃下未开花,说明适当提高温度会增加开花驱动基因的表达,B正确；
C、早开花的植物(如27℃条件下),其开花驱动基因上H2A.Z的结合量少占据度低,推测早开花植物可能在开花前降低了该基因上H2A.Z的占据度,C正确；
D、组蛋白修饰类型的变化属于表观遗传调控,不改变基因的碱基序列,但会影响基因的表达,D正确。
故选A。
15. B
解析：A、分析花色和叶形的遗传控制。
花色:F​2中红花:白花=(36+9+3):(12+3+1)=48:16=3:1,说明花色由一对等位基因(假设为A/a)控制,红花为显性(A₎,白花为隐性(aa)。
叶形:F​2中圆形:卵形:披针形=(36+12):(9+3):(3+1)=48:12:4=12:3:1,符合“9:3:3:1”的变形,说明叶形由两对等位基因(假设为B/b、D/d)控制,且圆形为B_ _ ₍B存在时,无论D如何均为圆形),则卵形为bbD_,披针形为bbdd。
花色由一对等位基因控制,叶形由两对等位基因控制,与上述分析一致,A正确；
B、对于花色来说能稳定遗传的就是纯合子,花色纯合子:AA(占1/4)、aa(占1/4),合起来占1/2。
对于叶形来说性状能稳定遗传的不只是纯合子:BB_ ₍占1/4)、bbDD(占1/16)、bbdd(占1/16)均能稳定遗传,合起来占3/8。
结合独立遗传,F​2中性状能稳定遗传的植株比例为1/2× 3/8=3/16,B错误；
C、白花卵形叶植株的基因型为aabbD₍可能是纯合子aabbDD,也可能是杂合子aabbDd)。
自交后,若后代全为白花卵形叶,则为纯合子；若出现白花披针形叶(aabbdd),则为杂合子,C正确；
D、红花圆形叶的基因型为AB_ _ _。
红花卵形叶(AᵦᵦD₎× 白花圆形叶(aaB_ _ ₎可产生基因型为AB_ _ _的红花圆形叶植株,D正确。
故选B。
16. D
解析：AC、可以先分析四种药物的作用效果,再与图中表格对应,得出药物1、2、3、4的作用。
分析可知,药物1阻断乙酰胆碱受体,药物2阻断胃泌素受体,药物3阻断组胺2受体,药物4使H​+/K​+-ATP酶失活。
由图可知,组胺、胃泌素通过体液传送调节,而乙酰胆碱是神经递质,通过突触间隙(组织液)传送,本质也是体液传送的一种形式,AC正确；
B、在含有药物1和组胺的培养基中,胃壁细胞有HCl分泌,B正确；
D、药物4使H​+/K​+-ATP酶失活,而H​+/K​+-ATP酶能将K​+泵入细胞,因此在含有药物4和乙酰胆碱的培养基中培养的胃壁细胞内K​+水平比仅在添加乙酰胆碱培养基中培养的细胞低,D错误。
故选D。
17. (1) ①. 单位时间、单位叶面积CO​2吸收量、O​2释放量、有机物积累量
②. 镉处理组的净光合速率低于对照组,同时气孔导度和胞间CO​2浓度均降低,说明存在气孔因素使净光合速率大幅下降
(2) ①. 0.01 0.05
②. 生长素 (3)BC
解析：影响光合作用的因素包括CO​2浓度、光照强度、温度等外界因素,光合色素的含量和光合作用酶的活性是影响光合作用的内在因素。
【小问1详解】
植物的净光合速率的快慢可用单位时间、单位叶面积CO​2的吸收量(或O​2的释放量、有机物的积累量)来衡量。
判断镉通过气孔因素抑制植物净光合作用的依据是：与对照组相比,Cd处理组的气孔导度和胞间CO​2浓度均降低,导致净光合速率下降,说明存在气孔因素。
【小问2详解】
据表可知,当褪黑素浓度超过0.05 μml·L​−1时,对大豆镉胁迫的缓解作用减弱甚至抑制光合作用,这与植物体内生长素的作用特点相似(低浓度促进、高浓度抑制)。
【小问3详解】
欲进一步研究哪些基因参与了褪黑素缓解镉胁迫的作用,则应比较不同处理组mRNA、蛋白质的差异(基因的表达是基因通过转录形成mRNA,进而翻译形成蛋白质,因此比较mRNA、蛋白质差异可探究基因的表达情况),BC正确。
故选BC。
18. (1) ①. 5##五
②. 突触前膜、突触间隙、突触后膜
(2)神经细胞外Na​+浓度高于膜内,受到刺激时,膜对Na​+的通透性增加,造成Na​+内流,使膜内阳离子浓度高于膜外,表现为内正外负的兴奋状态(3) ①. 小
②. b(4) ①. 一
②. 实验思路：刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞3内Ca​+浓度变化；预期结果：刺激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca​+浓度显著增加
解析：1、神经元产生动作电位时,膜电位由外正内负变为外负内正,产生原因主要是因为Na​+内流。
2、兴奋在突触中的传递特点是单向传递；原因是神经递质存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
【小问1详解】
神经元与肌肉细胞或某些腺体中的细胞之间也是通过突触联系,因此图中有5个突触。
突触的结构一般由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分构成。
【小问2详解】
动作电位产生的原因是神经细胞外Na​+浓度高于膜内,受到刺激时,膜对Na​+的通透性增加,造成Na​+内流,使膜内阳离子浓度高于膜外,表现为内正外负的兴奋状态。
【小问3详解】
由图2可知,单独刺激c或d,神经元X的静息电位绝对值变小,与阈值差距缩小,说明c、d释放的是兴奋性神经递质。
刺激a,神经元Y产生了动作电位,说明a释放的是兴奋性神经递质。
同时刺激a+c或a+d时,X的静息电位绝对值不变,可知b释放的是抑制性神经递质,抵消了c、d的兴奋性作用。
因此,释放兴奋性神经递质的末梢是a、c、d,释放抑制性神经递质的末梢是b。
【小问4详解】
分析题意,本实验目的是验证肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流,而突触是神经元之间进行信息交流的结构,为验证上述结论,应选择彼此之间无接触,即无突触结构的类型,故应选择组一；实验假设是Ca​2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标,故可刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞3内Ca+浓度变化。
由于实验假设是通过体液调节方式实现信息交流,且实验为验证试验,故预期结果:刺激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca​2+浓度显著增加。
19. (1)大豆向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用
(2) ①. 在群落中数量多,对群落中其他物种的影响大的物种
②. 优势种的种类不发生变化,优势种的个体数发生变化(3) ①. 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种
②. 生长前期主要进行豆喙蓟马的防治,生长后期主要进行大豆蚜的防治(4) ①. 空间结构
②. 季节性
解析：轮作是在同一块田地上,有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。
合理的轮作有很高的生态效益和经济效益,有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害;能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力。
间作是指在同一块田地上同时分行相间种植两种或两种以上的作物,农业生产中应将喜阳和喜阴的植株间行种植,以达到增产的目的。
【小问1详解】
根瘤菌与大豆的共生关系表现在大豆向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
【小问2详解】
优势种是指群落中数量多,对群落中其他物种的影响大,往往占优势的物种。
从图1可以看出,连作大豆和轮作大豆的害虫优势种均为大豆蚜和豆喙蓟马,但数量不同；连作玉米和轮作玉米的害虫优势种均为玉米蚜,但数量不同。
【小问3详解】
由图2可知,豆喙蓟马在大豆生长周期的前20天种群数量变化呈现“J”形增长,是因为豆喙蓟马的食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种。
根据两种害虫的时间动态,若要对两种害虫进行防治,生长前期主要进行豆喙蓟马的防治,生长后期主要进行大豆蚜的防治。
【小问4详解】
在设计立体农业时,应充分考虑群落的空间结构和季节性,避免作物之间的生态位重叠。
20. (1) ①. 1
②. 2、3
③. 突变体4无法在含B、C的基本培养基上生长,且积累的物质为B
(2)突变体2能进行B→C的代谢过程,而突变体1能进行C→D的代谢过程,该异核体能够合成D(3) ①. 突变体1与突变体2或3交配产生的子代中,野生型占25%
②. 不同
③. 合子减数分裂过程中发生了交叉互换
④. 4(或四)
解析：细胞代谢离不开酶的催化作用。
依题意可知：发生基因突变后,导致不能合成某生化反应所需要的酶,致使与之有关的生化反应的某一步骤不能进行,由此可说明,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【小问1详解】
①基因B突变则不能将B转化为C,所以在基本培养基+B时不能生长,+C时能生长,且积累B,符合突变体1；基因C突变则不能将C转化为D,在基本培养基+C时不能生长,+D时能生长,且积累C,符合突变体2、3。
②突变体4无法在含B、C的基本培养基上生长,但能在含D的基本培养基上生长,且积累B,说明其控制B→C、C→D代谢过程的基因均发生了突变。
【小问2详解】
突变体1(基因B突变)和突变体2(基因C突变)的异核体中,含有正常的基因B和基因C,能合成酶B和酶C,完成B→C→D的代谢过程,所以能在基本培养基上生长。
【小问3详解】
①突变体1× 突变体2(或3)的子代中野生型占25%,符合基因自由组合定律(非同源染色体上非等位基因的遗传),所以基因B、基因C位于非同源染色体上。
②突变体2和3涉及的基因突变是C基因的不同位点；突变体2× 突变体3的子代中出现野生型的原因是减数分裂时同源染色体的染色单体之间发生交叉互换,产生了含有正常C基因的配子。
③突变体1涉及B基因1个位点,突变体2、3涉及C基因2个不同位点,突变体4涉及B和C基因2个位点。
但突变体1× 突变体4的子代野生型的概率为0,说明它们涉及B基因同一位点的突变。
综上,上述四种突变体共涉及B、C两个基因的4个位点的基因突变。
21. (1) ①. P2
②. GAATTCGCCACC
(2) ①. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA
②. 上游
③. Mun I和Xh I
④. Xh I和EcR I(3) ①. 白色
②. 重组质粒中的LacZ基因被破坏,不能编码产生β-半乳糖苷酶,故不能分解X-gal产生蓝色物质(4)不含X蛋白基因(或仅含Cry2基因和LacZ基因)、含有FUS蛋白基因和Cry2基因
解析：PCR是聚合酶链式反应的简称,指在引物指导下由酶催化的对特定模板(克隆或基因组DNA)的扩增反应,是模拟体内DNA复制过程,在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
【小问1详解】
由于要获得同时表达Cry2蛋白和X蛋白的重组质粒,据图可知质粒上有4个酶切位点,其中EcR I在Cry2蛋白基因的上游不能选,而目的基因X下游有XhⅠ位点,所以质粒只能选择MunⅠ和XhⅠ酶切,将LacZ基因置换成X蛋白基因,那么X蛋白基因的上游就必须要有MunⅠ的识别位点,但X蛋白基因内部已经有该酶的识别位点,所以需要在X蛋白基因的上游添加MunⅠ的同尾酶(EcRⅠ)的识别位点,所以引物选择P2,并且添加5"-GAATTCGCCACC-3",其中5"-GAATTC-3"是EcR I的识别序列,5"-GCCACC-3"是提高基因表达效率的序列。
【小问2详解】
启动子是位于基因上游具有RNA聚合酶识别和结合的部位作用的一段DNA序列,驱动基因转录出mRNA；根据第一问解释可知,质粒只能选择MunⅠ和XhⅠ酶切,(1)中获得的X蛋白基因用XhⅠ和EcRⅠ酶切。
【小问3详解】
重组质粒构建时,目的基因插入会破坏LacZ基因。
正常情况下LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,而重组质粒的LacZ基因被破坏,不能产生该酶,故不能分解X-gal产生蓝色物质,所以菌落为白色,这些白色菌落就是成功导入重组质粒的目标菌落(未成功导入质粒的大肠杆菌不能在含四环素的平板上存活)。
【小问4详解】组别
无药物
药物1
药物2
药物3
药物4
无添加
-
-
-
-
-
添加组胺
？
？
？
？
-
添加胃泌素
？
？
？
+
？
添加乙酰胆碱
+
-
？
？
-
组别
净光合速率/(μml{·}m⁻²· s⁻¹)
气孔导度/(mml{·}m⁻²· s⁻¹)
胞间CO₂浓度/(μml{·}ml⁻¹)
对照组(不做处理)
10.56
192.41
548.93
Cd(50 μml{·}L⁻¹,下同)
7.13
164.07
526.96
Cd+MT(0.01 μml{·}L⁻¹)
9.13
197.52
547.83
Cd+MT(0.05 μml{·}L⁻¹)
9.73
216．11
585.56
Cd+MT(0.1 μml{·}L⁻¹)
8.17
178.05
535.30
Cd+MT(0.5 μml{·}L⁻¹)
7.26
161.57
519.23
Cd+MT(1 μml{·}L⁻¹)
6.16
144.23
513.50
\leavevmde
突变体1
突变体2
突变体3
突变体4
突变体1
-
\leavevmde
\leavevmde
\leavevmde
突变体2
+
-
\leavevmde
\leavevmde
突变体3
+
-
-
\leavevmde
突变体4
-
-
-
-