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2022-2023学年江苏省南京市高三上学期期初学情调研生物试题含解析
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这是一份2022-2023学年江苏省南京市高三上学期期初学情调研生物试题含解析，共32页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
江苏省南京市2022-2023学年高三上学期期初学情调研生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．细胞中有多种多样的分子。下列相关叙述正确的是（ ）
A．某些RNA可降低化学反应的活化能，其上含有反密码子
B．糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子，由许多单体连接而成
C．无机盐以无机化合物的形式存在，参与维持细胞的酸碱平衡
D．DNA→RNA→蛋白质→多糖，可以表示细胞内物质合成的某种关系
【答案】D
【分析】1、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
2、糖类分为单糖、二糖和多糖，蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子；核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子；淀粉、纤维素、糖原是由葡萄糖聚合形成的生物大分子。
【详解】A、酶大多数是蛋白质，少数是RNA，这说明某些RNA可降低化学反应的活化能，但含有反密码子的是tRNA，没有催化作用，A错误；
B、生物大分子，是由许多单体连接而成，多糖、蛋白质和DNA均属于生物大分子，但糖类分为单糖、二糖和多糖，其中单糖和二糖不属于大分子，B错误；
C、大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，无机盐能够参与维持细胞的酸碱平衡，C错误；
D、DNA—RNA→蛋白质→多糖，可以用来表示生物大分子间合成的关系，即：细胞内的DNA能通过转录生成RNA，RNA通过翻译生成蛋白质，蛋白质中的酶可以催化多糖的合成，D正确。
故选D。
2．如图是携有特异性抗体的脂质体，它可作为靶向药物的运。载体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．③是特异性抗体，有助于药物作用于靶细胞以减轻药物的副作用
B．被包裹的药物能进入靶细胞需依赖于脂质体和质膜的流动性
C．DNA、干扰素可被包在①处，被包在②处的是水溶性药物
D．脂质体中加入胆固醇可降低其通透性，从而减少药物渗漏
【答案】C
【分析】分析题图：图示为携有特异性抗体的脂质体，常用于靶向药物治疗过程，其中①处为水溶性物质，②处为脂溶性物质，③为特异性抗体。
【详解】A、③是特异性抗体，与靶细胞上的抗原特异性结合，有助于药物作用于靶细胞以减轻药物的副作用，A正确；
B、被包裹的药物能进入靶细胞需依赖于脂质体和质膜的流动性，B正确；
C、①处于磷脂分子亲水性头部结合，②处是磷脂疏水性尾部，DNA、干扰素可被包在①处，被包在②处的是脂溶性药物，C错误；
D、胆固醇结构刚化，有降低细胞膜流动性、稳定细胞膜结构的作用。脂质体中加入胆固醇可降低其通透性，从而减少药物渗漏，D正确。
故选C。
3．乳腺癌病人通常要检查雌激素受体（ER）含量。雌激素与ER结合后被转移到细胞核内，刺激DNA指导合成新的蛋白质，促进细胞增殖，这类肿瘤称为雌激素依赖型乳腺癌。下列相关叙述正确的是（ ）
A．乳腺细胞因细胞内抑癌基因突变成原癌基因而形成癌细胞
B．乳腺癌细胞和乳腺细胞可通过显微镜观察其形态加以区分
C．乳腺癌细胞容易分散转移是由于质膜上的糖蛋白含量较高
D．通过促进质膜上的雌激素受体的合成可降低乳腺癌的发生
【答案】B
【分析】癌细胞与正常细胞相比，具有以下特点：能够无限增殖；形态结构发生显著变化；由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。
【详解】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变形成的，A错误；
B、细胞癌变后，形态会发生改变，故乳腺癌细胞和乳腺细胞可通过显微镜观察其形态加以区分，B正确；
C、乳腺癌细胞容易分散转移是由于质膜上的糖蛋白含量降低，黏附性降低所致，C错误；
D、雌激素为脂类物质，可通过自由扩散进入细胞，因此质膜上没有雌激素受体，其受体在细胞内，D错误。
故选B。
4．下列有关生物实验的叙述，正确的是（ ）
A．用麦芽糖酶、麦芽糖、淀粉验证酶专一性，可用斐林试剂检测
B．向发芽的小麦种子研磨液中加入双缩脲试剂，可产生紫色反应
C．观察叶绿体实验中，选用黑藻叶稍带叶肉的下表皮为实验材料
D．观察细胞有丝分裂时，用盐酸使染色质中的DNA与蛋白质分离以便DNA着色
【答案】B
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，制片的过程：解离、漂洗、染色和制片，其中解离的目的是使组织中的细胞分开来，便于观察；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色；压片的目的是为了将根尖细胞分散开，便于观察。
【详解】A、斐林试剂与还原糖反应呈砖红色，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下分解成葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，因此不能用斐林试剂检测该实验结果，A错误；
B、蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，发芽的小麦种子研磨液中含有蛋白质，可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确；
C、黑藻的叶片为单层细胞，没有下表皮，观察叶绿体实验中，选用菠菜叶片稍带叶肉的下表皮为实验材料，或直接以藻类叶片制作成临时装片，C错误；
D、观察DNA和RNA在细胞中的分布时，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合；观察有丝分裂时，盐酸能使组织中的细胞相互分离，D错误。
故选B。
5．家蚕为ZW型性别决定。家蚕的某一性状（控制基因为A、a，只位于Z染色体上）存在隐性纯合（ZaZa、ZaW）致死现象。现用杂合的雄性个体与雌性个体杂交，产生的F1自由交配，则F2中雌雄性别的比例为（ ）
A．1∶1 B．4∶3 C．3∶4 D．3∶2
【答案】C
【分析】1、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
2、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，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】已知家蚕为ZW型性别决定，控制基因为A、a，只位于Z染色体上，杂合的雄性个体基因型为ZAZa，由于ZaW致死，因此雌性的基因型为ZAW，两者杂交产生的F1为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，由于ZaW致死，F1产生雄配子中ZA∶Za=3∶1，雌配子中ZA∶W=1∶1，自由交配产生的F2中，ZAZA∶ZAZa∶ZAW∶ZaW=3∶1∶3∶1，由于ZaW致死，因此雌雄之比为3∶4，C正确，ABD错误。
故选C。
6．某科研小组利用普通水稻培育耐盐水稻新品种的育种方案如下图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①为诱变育种，可以避免育种的盲目性
B．过程②筛选耐盐植株时须使用秋水仙素处理幼苗
C．过程③获得的耐盐新品种的自交后代会发生性状分离
D．过程④通过连续自交和筛选能提高耐盐纯合子的比例
【答案】D
【分析】分析图示可知，①过程为诱变，②过程为筛选，③过程为单倍体育种，④过程为连续自交并筛选耐盐新品种。
【详解】A、过程①是利用γ射线处理萌发的种子，能提高基因突变频率以获得耐盐性状的植株，但基因突变具有不定向性，因此不能避免育种的盲目性，A错误；
B、过程②筛选的幼苗为二倍体，无需用秋水仙素处理幼苗，B错误；
C、图示耐盐植株为二倍体，过程③属于单倍体育种，获得的后代均为纯合子，因此过程③获得的耐盐新品种自交后代不发生性状分离，C错误；
D、过程④通过多代自交和筛选可不断淘汰不耐盐的植株，故能提高耐盐基因的频率和耐盐纯合子的比例，D正确。
故选D。
7．梭砂贝母是一种多年生草本植物，其鳞茎是中草药炉贝，具有极高的经济效益。研究发现，具有绿色叶片的群体因为很容易被人类发现，被大量采挖，褐色的群体因与环境差异小而保留下来。下列相关叙述错误的是（ ）
A．梭砂贝母的鳞茎可用于制备中草药炉贝体现了生物多样性的直接价值
B．褐色梭砂贝母能隐身于周围的环境，生存的机会更多而得以繁衍后代
C．由于受到人类采挖的威胁导致具有绿色叶片的个体发生了适应性突变
D．人类适度地采挖梭砂贝母客观上改变了其种群基因频率，促进了进化
【答案】C
【分析】直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。间接使用价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化中的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值是今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值，直接用中草药煎熬后服用来治疗疾病，这体现了生物多样性的直接价值。
【详解】A、直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等，因此梭砂贝母的鳞茎可用于制备中草药炉贝体现了生物多样性的直接价值，A正确；
B、褐色梭砂贝母能隐身于周围的环境，被采挖的概率下降，生存的机会更多更容易繁衍后代，B正确；
C、由于受到人类采挖的威胁，环境中有绿色叶子的个体被挖掘而减少，不是发生了适应性突变，C错误；
D、人类适度地采挖梭砂贝母，使不适应环境的被淘汰，改变了其种群基因频率，在客观上起到了促进种群进化的作用，D正确。
故选C。
8．为研究交感神经和副交感神经对心脏的支配作用，分别测定狗在正常情况、阻断副交感神经和阻断交感神经后的心率，结果如下表所示。下列相关分析错误的是（ ）
实验处理
心率（次/分）
正常情况
90
阻断副交感神经
180
阻断交感神经
70
A．副交感神经兴奋引起心脏搏动减慢
B．对心脏支配占优势的是交感神经
C．交感神经和副交感神经的作用通常是相反的
D．交感神经和副交感神经不受意识的支配，都属于传出神经
【答案】B
【分析】表格分析，阻断副交感神经，心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用。阻断交感神经心率降低，说明交感神经对心脏搏动起促进作用；副交感神经与交感神经的作用相互拮抗。
【详解】A、分析题表可知，阻断副交感神经后心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用，即副交感神经兴奋引起心脏搏动减慢，A正确；
B、阻断副交感神经后心率大幅度提高，阻断交感神经后心率降低的变化相对并不明显，由此推知对心脏支配占优势的是副交感神经，B错误；
C、阻断副交感神经，心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用；阻断交感神经心率降低，说明交感神经对心脏搏动起促进作用；副交感神经与交感神经的作用相互拮抗，C正确；
D、交感神经和副交感神经不受意识支配，都属于传出神经，D正确。
故选B。
9．单核细胞是白细胞的一种，下图为血液中单核细胞迁移到血管外组织后的3种去向，下列相关叙述正确的是（ ）
A．单核细胞都是由造血干细胞分裂、分化后形成
B．单核细胞只为特异性免疫提供免疫细胞
C．巨噬细胞和树突状细胞内的RNA相同
D．单核细胞凋亡是细胞被动结束生命的过程
【答案】A
【分析】人体的三道防线：第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物（如乳酸、胃酸和酶等）还有杀菌的作用。第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞。第三道防线主要由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞等）借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【详解】A、白细胞是由造血干细胞分裂、分化后形成的，而单核细胞是白细胞的一种，因此单核细胞都是由造血干细胞分裂、分化后形成，A正确；
B、单核细胞可分化成巨噬细胞和树突状细胞，巨噬细胞和树突状细胞（免疫细胞）能参与第二、第三道防线，因此单核细胞可为第二、第三道防线提供免疫细胞，而第二道防线属于非特异性免疫，B错误；
C、巨噬细胞和树突状细胞都是由单核细胞分化而来，是基因选择性表达的结果，但巨噬细胞和树突状细胞内也有某些相同基因的表达，存在某些相同的RNA分子，因此巨噬细胞和树突状细胞内的RNA不完全相同，C错误；
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也叫细胞的程序性死亡，是基因选择性表达的结果，是细胞的主动性死亡，D错误。
故选A。
10．神经毒性物质积累使谷氨酸堆积在神经细胞之间，造成神经细胞受到损伤，导致肌萎缩侧索硬化症俗称“渐冻人症”（ALS）。分布于突触后膜上的NMDA受体不仅能识别神经递质还是一种离子通道蛋白，序号①～⑤为兴奋传递过程，相关生理过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．谷氨酸是一种兴奋性神经递质
B．图中③过程谷氨酸以主动运输方式进入突触间隙
C．图中④过程体现了质膜具有细胞间信息交流的功能
D．促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解ALS
【答案】B
【分析】突触小体中有突触小泡，突触小泡中有神经递质，神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜，使后膜产生兴奋（或抑制），所以兴奋在突触处是单向传递的。
【详解】A、谷氨酸与突触后膜特异性受体结合，引起Na+内流，是一种兴奋性神经递质，A正确；
B、图中③过程谷氨酸以胞吐方式进入突触间隙，B错误；
C、图中④是信号分子与受体结合过程，体现了质膜具有细胞间信息交流的功能，C正确；
D、神经毒性物质积累使谷氨酸堆积在神经细胞之间，造成神经细胞受到损伤，促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解ALS，D正确。
故选B。
11．调查法是生物学常用的方法之一，下列相关叙述正确的是（ ）
A．调查沿河岸分布的某植物种群密度时，宜采用五点取样法
B．调查某濒临灭绝的大型肉食动物的种群数量时，宜采用标记重捕法
C．调查某遗传病的遗传方式时，应选择尽可能多的患病家系作为样本
D．调查分布范围小而个体大的生物群落的物种丰富度时，应采用目测估计法
【答案】C
【分析】调查种群密度常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。当种群数量极少，调查其种群数量时，应该逐个计数。
【详解】A、沿河岸通常为长方形，因此调查沿河岸的某植物的种群密度适宜采用等距取样法，A错误；
B、濒临灭绝的动物数量极少而且是大型肉食动物，适合采用逐个计数的方法，不适合用标记重捕法，B错误；
C、调查某遗传病的遗传方式时，应在患者家系中调查，并且为保证结果的可靠性，应选择尽可能多的患病家系作为样本，C正确；
D、调查分布范围小而个体大的生物群落的物种丰富度时，应采用记名计算法，D错误。
故选C。
12．下列关于全球性生态环境问题的叙述，错误的是（ ）
A．规定禁渔区和休渔期是保护生物多样性的一项重要措施
B．荒漠化是由气候异常和人类活动在内的多种因素造成的
C．臭氧层的破坏是导致雾霾、酸雨频繁发生的主要原因
D．水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的
【答案】C
【分析】 1、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。
2、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、规定禁渔区和休渔期，有利于种群和群落恢复，是保护生物多样性的一项重要措施，A正确；
B、荒漠化是在包括气候变化和人类活动在内的多种因素的作用下产生和发展的，是一种土地退化现象，B正确；
C、雾霾形成的主要原因有汽车尾气、工业生产排放的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等等。酸雨是由煤的燃烧所产生的二氧化硫和二氧化氮与水发生反应产生硫酸型酸雨或者硝酸型酸雨，C错误；
D、水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的，使水体中浮游生物大量繁殖，使溶解氧减少、产生有毒有害物质，D正确。
故选C。
13．酵母是酿酒工业的灵魂。酿酒酵母缺乏编码淀粉水解酶的基因，不能直接利用淀粉生产酒精，而糖化酵母则可以分泌淀粉酶。为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的，科研人员进行了如下图所示改良酵母菌种实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①需用纤维素酶去除两种酵母的细胞壁
B．过程②可利用PEG促进酵母原生质体融合
C．过程③以淀粉为唯一碳源即可筛选出杂种酵母
D．以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的酵母的指标
【答案】B
【分析】由图分析可知，图中利用了细胞融合技术，酵母菌细胞存在细胞壁，如果使二者细胞融合，必须除去细胞壁，根据酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质，利用酶的专一性应该选择几丁质酶去除细胞壁，形成原生质体，融合后诱导再生新的细胞壁，形成杂种细胞即杂种酵母。
【详解】A、酵母菌含有细胞壁，细胞壁的主要成分是几丁质，由于酶具有专一性，故用PEG诱导之前需用几丁质酶去除两种酵母的细胞壁，而不是纤维素酶，A错误；
B、过程②可利用PEG（聚乙二醇）促进酵母原生质体融合，体现膜的流动性，B正确；
C、糖化酵母可以分泌淀粉酶，能以淀粉为碳源，因此只以淀粉为唯一碳源无法区分杂种酵母和糖化酵母，C错误；
D、结合题干信息分析可知，为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的，目的菌最终的鉴定指标应该是产生酒精的能力，D错误。
故选B。
14．下列关于现代生物工程技术的叙述，正确的是（ ）
A．若检测出标记基因所表达的性状，说明重组质粒已经导入受体细胞
B．农杆菌可侵染双子叶植物，将目的基因导入Ti质粒上即完成了转化
C．制备产生单克隆抗体的杂交瘤细胞必须进行克隆化培养和抗体检测
D．要繁育高产奶牛，需要从原肠胚的滋养层细胞取材进行胚胎性别鉴定
【答案】C
【分析】1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、标记基因在选用的载体质粒和重组质粒都含有，若检测出标记基因所表达的性状，不能说明重组质粒已经导入受体细胞，也可能导入的是普通质粒，A错误；
B、将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的T-DNA上，使目的基因进入番茄的愈伤组织细胞，并且可以维持稳定和表达的过程称为转化，只是将目的基因导入T质粒上不能表示转化完成，B错误；
C、制备产生单克隆抗体的杂交瘤细胞先经过选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，后在单孔培养板上进行克隆化培养和抗体检测，筛选产生单一抗体的杂交瘤细胞。故克隆化培养和抗体检测必须进行克隆化培养和抗体检测，C正确；
D、要繁育高产奶牛，需要从囊胚的滋养层细胞取材进行胚胎性别鉴定，D错误。
故选C。
二、多选题
15．现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株，且其数量与各时期的时长成正比，已知分裂间期（分为G1期、S期、G2期）、分裂期（M期）的时长如下图所示。现对该细胞株依次进行如下操作：①加入DNA合成抑制剂；②维持12小时；③去除DNA合成抑制剂；④维持12小时；⑤加入DNA合成抑制剂；⑥维持7小时。下列相关叙述错误的是（ ）
A．操作①只能抑制部分细胞的分裂活动
B．可以确定操作④后所有的细胞都含有染色单体
C．理论上操作②后处于S期（非G1/S临界处）的细胞占7/19
D．操作⑥之后去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂过程将同步
【答案】BC
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，间期包括G1、S、G2：①G1期：从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，该期特点是物质代谢活跃，迅速合成RNA和蛋白质，细胞体积显著增大；这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。②S期：即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同时还要合成组蛋白。③G2期：该期为DNA合成后期，是有丝分裂的准备期。在这一时期，DNA合成终止，大量合成RNA及蛋白质等。
【详解】A、DNA合成抑制剂可抑制间期DNA复制，因此操作①加入DNA合成抑制剂只能使部分细胞停止分裂活动，A正确；
B、操作④去除DNA合成抑制剂维持12h后，细胞进入下一个周期，DNA未复制时，细胞不含染色单体，B错误；
C、由于G2+前期+中期+后期+末期+G1=12小时，所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G2交界点处的细胞刚好最后到达G1和S期的交界点，而之前处于S期的细胞仍停留在S期，所以处于S期（非G1/S临界处）的细胞占7÷（7+19）=7/26，C错误；
D、若操作⑥加入DNA合成抑制剂维持7h之后去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂进程将“同步”，D正确。
故选BC。
16．某细胞中相关物质合成如下图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据下图分析错误的是（ ）
A．此细胞为真核细胞，真核细胞都可以完成①～⑤过程
B．物质Ⅱ为DNA分子，含有2个游离的磷酸基团
C．③过程中，核糖体在mRNA上由右向左移动
D．③⑤都为翻译过程，所用密码子的种类和数量相同
【答案】ABD
【分析】分析题图：图中①为DNA分子复制过程，②④为转录过程，③⑤为翻译过程，Ⅰ为核膜，Ⅱ为线粒体DNA。
【详解】A、不能分裂的细胞不能进行DNA复制，因此不是所有的真核细胞都可以完成①～⑤过程，A错误；
B、物质Ⅱ为线粒体DNA，为环状DNA，不含有游离的磷酸基团，B错误；
C、根据多肽链的长度可知，图中③过程核糖体在mRNA上由右向左移动，C正确；
D、③⑤都是翻译过程，但两者所用密码子的种类和数量不一定相同，D错误。
故选ABD。
17．科学家发现植物顶端优势受生长素和另一种植物激素M的共同调节。现有野生型植株甲、不能合成植物激素M的突变型植株乙和按图1进行嫁接形成的嫁接型植株丙（野生型甲做根、突变型乙做茎）。为探究植物激素M的作用及合成部位（是茎还是根），某兴趣小组在相同的条件下分别测定甲、乙、丙三植株侧芽的长度，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．只有特定部位能合成激素M，是因为只有这些细胞中才有控制激素M合成的基因
B．植株甲能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙能产生生长素
C．将图2中甲、乙结果进行对照，可得出植物激素M对侧芽的生长有抑制作用
D．图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，由此可得出植物激素M是茎产生的
【答案】AD
【分析】根据题干信息和图1分析可知，甲植株是野生型；乙植株是突变型，不能合成植物激素M；丙植株是突变型乙的茎嫁接到野生型甲的根上形成的。根据图2分析，甲、乙的实验结果说明甲可以合成植物激素M和生长素，且植物激素M抑制侧芽生长，而乙不能合成激素M，解除了顶端优势，侧芽生长较快；甲、丙实验结果说明植物激素M是根合成的。
【详解】A、同一植株的不同细胞中所具有的遗传物质是相同的，只有特定部位能合成激素M，是基因选择性表达的结果，A错误；
B、依题意可知，植株甲为野生型，能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙是不能合成植物激素M的突变型植株，能产生生长素，B正确；
C、图2显示，乙的侧芽长度明显比植株甲的长，而植株甲能产生植物激素M、植株乙则不能产生植物激素M，这说明植物激素M对侧芽的生长有抑制作用，C正确；
D、图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，而植株丙是由野生型甲做根、突变型乙做茎进行嫁接而形成的，据此可推知：植物激素M是根产生的，D错误。
故选AD。
【点睛】解答本题的关键是根据题干信息判断实验甲、乙、丙组在变量上的差异，并能够根据对照性原则分析图2结果，判断植物激素M的作用及其合成部位。
18．下图1为甲（A、a）、乙（D、d）两种单基因遗传病的家系图，已知正常人群中甲病基因携带者占1/40。通过电泳图谱方法能够使基因D显示一个条带，基因d则显示为位置不同的另一个条带，用该方法对上述家系中的部分个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图2中DNA片段为150bp代表D基因
B．Ⅱ-6的基因型为AaXDXd或AaXDXD
C．Ⅱ-8与Ⅲ-12基因型相同的概率为1/3
D．Ⅲ-10和人群中正常男性结婚，生育一个患甲病孩子的概率为1/80
【答案】ACD
【分析】1、分析甲病：根据Ⅱ-5、Ⅱ-6正常，而他们的女儿Ⅲ-10患甲病，可推知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。
2、分析乙病：根据电泳图谱：Ⅱ-7为纯合子，Ⅱ-6为杂合子，Ⅲ-13也是纯合子。若乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-7为杂合子，与图谱不符，故乙病为X染色体上的隐性遗传病。
【详解】A、乙病为X染色体上的隐性遗传病，Ⅱ-7为纯合子，表型正常，故150bp对应的为正常的D基因，A正确；
B、根据题意，甲病为常染色体隐性遗传，Ⅱ-6的父亲患乙病，女儿患甲病，故Ⅱ-6的基因型只为AaXDXd，B错误；
C、Ⅲ-13同时患两病，故Ⅱ-8基因型为AaXDXd，Ⅱ-78基因型为AaXDY，Ⅲ-12的表型正常，所以基因型为Aa的概率为2/3，为XDXd的概率为1/2，AaXDXd=2/3×1/2=1/3，即二者基因型相同的概率为1/3，C正确；
D、Ⅲ-10患有甲病基因型为aa，正常人群中甲病基因携带者即Aa占1/40，他们生育一个患病孩子的概率为1/2×1/40=1/80，D正确。
故选ACD。
19．为保障公共健康，需要定期对公共饮用水进行卫生检测。饮用水的卫生标准是100mL不得检出大肠杆菌或者1000mL不超过3个大肠杆菌。若要确定饮用水是否合格，可采用膜过滤法检测，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上，在25℃下培养观察
C．为减少实验误差，应按照上述实验步骤多次取样重复进行检测
D．可用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测饮用水中的大肠杆菌数量
【答案】BD
【分析】细菌的数目可以通过滤膜法来测定。将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈黑色，根据黑色菌落的数目，计算水样中大肠杆菌的数量。微生物接种时，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作。灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。
【详解】A、检测前需要对水样收集瓶、滤膜、培养基、镊子灭菌，防止杂菌干扰，A正确；
B、完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上，在37℃下培养观察，B错误；
C、为减少实验误差，按照上述实验步骤多次取样重复进行检测，取平均值作为实验数据，C正确；
D、大肠杆菌较小，不能用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测，D错误。
故选BD。
三、综合题
20．光合作用是地球上最重要的化学反应，图1为其部分反应过程。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究，测定绿色植物由暗到亮过程中O2吸收速率的变化如图2所示。请据图回答下列问题：
(1)图1中吸收光能的色素包括_______两大类，在提取和分离该植物光合色素的实验中，过滤研磨匀浆最好选用单层_______。
(2)图1反应过程的场所为_______。与质膜上的蛋白质相比，图中的Cytf、PC和P700等特殊蛋白质可以传递H2O裂解产生的_______并最终将光能转换为化学能；图中ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，其作用有_______。
(3)图2结果显示，未开始光照时，CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行_______释放CO2的结果。0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用_______反应过程才被激活。
(4)科研人员进一步检测了上述时间段中光反应相对速率和热能散失比例(是指叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)，结果如图3所示。
①图3中0~0.5min之间 ，两条曲线的变化趋势为：_______。
②结合图2及光合作用过程推测，0~0.5min之间，光反应相对速率变化的原因是_______。
③请从物质与能量，结构与功能的角度分析，图3中0~2min之间热能散失比例变化的生物学意义；0~0.5min，吸收的光能_______，进而可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5~2min，吸收的光能_______，进而有利于积累更多的有机物。
【答案】(1) 叶绿素和类胡萝卜素 尼龙布
(2) 类囊体膜 电子 (顺浓度梯度)运输H+、催化ATP的合成
(3) 细胞呼吸 暗##碳
(4) 光反应相对速率下降，热能散失比例上升 暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制 未被利用，以热能形式散失 可有效转化为化学能并减少热能形式散失的比例
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜）：水的光解产生NADPH和氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3 在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。
（1）
图1中吸收光能的色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，在提取和分离该植物光合色素的实验中，过滤研磨匀浆最好选用单层尼龙布。
（2）
图1反应过程是光反应过程，该过程的场所为叶绿体类囊体膜。与质膜上的蛋白质相比，图中的Cytf、PC和P700等是光系统电子传递链中可以电子的一类特殊蛋白质，故传递H2O裂解产生的电子并最终将光能转换为化学能；图中ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，其作用有利用H+顺浓度梯度运输产生的转运势能转化为ATP中化学能，并且ATP合酶具有催化ATP的合成的作用。
（3）
据图2分析，未开始光照时，CO2吸收速率低于0，说明此时在释放CO2，这是由于植物细胞进行细胞呼吸释放CO2的结果。在光合作用的暗反应中消耗CO2，0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用暗反应过程才被激活。
（4）
①根据图3分析，中0~0.5min之间，小黑点表示的光反应相对速率下降，小△表示的热能散失比例上升。
②根据图2，光合作用的暗反应在0.5min后才开始加快，故0~0.5min之间，应该是暗反应的速率限制了光反应的速率，所以：暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制。
③根据图3；0~0.5min，吸收的光能未被利用，以热能形式散失，进而可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5~2min，吸收的光能可有效转化为化学能并减少热能形式散失的比例，进而有利于积累更多的有机物。
21．面肩肱型肌营养不良（FSHD）是一种遗传病，患者表现为运动能力进行性丧失，40岁之后通常生活不能自理。FSHD有Ⅰ型和Ⅱ型两种类型，其中Ⅰ型为单基因遗传病。某家系中孩子父母表型正常（年龄分别为58岁和53岁），但外祖父母均患有Ⅰ型FSHD。外祖父体内某一精原细胞（2N＝46）减数分裂的过程如下图1所示。研究发现，Ⅱ型FSHD与4号染色体上的D基因、18号染色体上S基因的表达水平相关，如下图2所示。请回答下列问题：
(1)根据题意判断Ⅰ型FSHD的遗传方式是__________。
(2)据图1分析：细胞①→②核内发生的分子水平的变化主要为__________；存在同源染色体的细胞编号为__________；细胞②含有__________个染色体组；细胞③存在__________条Y染色体。已知精子⑧参与受精，孩子表型正常；如果参与受精的是精子⑥，则孩子患病的概率为__________。（不考虑其他变异情况）
(3)研究发现：Ⅱ型FSHD的致病条件是D基因表达。则据图2分析：表型__________个体是正常个体，其体内的基因表达状况是__________（假定该个体是纯合子，请用诸如G＋G＋的形式表示相关基因的表达状况，其中G代表相关基因，“＋”表示表达，“－”表示不表达或表达量不足）。
(4)研究发现18号染色体上还存在与Pitt-Hopkins综合征相关的T基因。基因S/s和T/t遗传时__________（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，理由是__________。
【答案】(1)常染色体显性遗传
(2) DNA分子的复制 ①② 2 0或1或2 100%
(3) 1 D-D-S＋S＋
(4) 不遵循 S/s和T/t基因位于同一对同源染色体上
【分析】某家系中孩子父母表型正常（年龄分别为58岁和53岁），但外祖父母均患有Ⅰ型FSHD，有中生无为显性，显性遗传病看男病，男病女正非伴性，可判断其遗传方式是常染色体显性遗传。
（1）
外祖父母均患有Ⅰ型FSHD，但父母表型正常，即有病的双亲生了正常的女儿，说明Ⅰ型FSHD的遗传方式是常染色体显性遗传。
（2）
根据题意：图1中细胞①→②细胞核内发生的分子水平的变化主要为DNA分子的复制；①为精原细胞，②为初级精母细胞，③④是次级精母细胞，⑤⑥⑦⑧为精子。同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，故存在同源染色体的细胞编号为①②；细胞②含有2个染色体组；细胞③为次级精母细胞，此时同源染色体已经分离，XY分别在不同的次级精母细胞内，次级精母细胞在减数第二次分裂后期着丝粒会分离，此时染色体加倍，会短暂存在2条X或Y染色体，故③存在0或1或2条Y染色体。已知精子⑧参与受精，孩子表型正常，则精子⑧中为a基因，不考虑其他变异情况，⑤和⑥中配子的基因型为A，参与受精的是精子⑥，则孩子患病的概率为100%。
（3）
研究发现：Ⅱ型FSHD的致病条件是D基因表达，则据图2分析：表型1D基因不表达，S基因表达；表型2恰好相反，所以表型1个体是正常个体；根据题意，该个体是纯合子，故基因型DDSS，结合括号提示的表达情况的表示方式：其体内的基因表达状况是D-D-S+S+。
（4）
根据题干信息：18号染色体上存在S基因，研究发现18号染色体上还存在T基因。基因S/s和T/t是同一对同源染色体上的基因，遗传时不遵循基因自由组合定律。
22．应激反应是人体对紧张性事件的适应性反应，其主要特征是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA）被激活，机体通过HPA途径促使肾上腺皮质释放糖皮质激素（GC）。一定强度的应激反应有助于机体发挥潜力、维持内环境的稳态，但应激时间过长或者过于强烈，则会对机体产生不利影响。下图1为“下丘脑-垂体-肾上腺轴”（HPA）对免疫活动的调节示意图。请回答下列问题：
(1)__________调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，其中__________是内分泌调节的枢纽，也是神经调节的中枢。
(2)图1中，由下丘脑、垂体、肾上腺皮质之间存在的HPA调控途径称为____。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应，与胰高血糖素、肾上腺素具有____作用。
(3)GC的过度升高会影响机体糖类、脂质、蛋白质的代谢，并大大降低机体的免疫能力。在应激状态下，可能是由于下丘脑和垂体的敏感性降低，使GC_______调节功能下降，从而对机体产生不利影响。
(4)在HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制-“脑-脾神经轴”，如下图2所示。
①图2中所示的免疫活动所属的免疫方式为__________（填“细胞免疫”或“体液免疫”）。
②据图2可推测，乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是__________。
③科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用，用手术法进行了相关实验研究（如下表），请根据题意完成以下表格（在答题卡相应位置填写），a._______；b._______；c._______；d._______。
实验目的
简单操作过程
实验动物的选择及处理
a.将生理状态相同的健康小鼠平均分成两组，每组10只，测定__。
实验组处理
实验组手术切除脾神经。
对照组处理
b.对照组小__。
c.___
给两组小鼠注射等量、适量的相同疫苗，置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并进行比较。
预期实验结果
d.实验组小鼠的相对抗体水平___（填“高于”、“低于”或“等于”）对照组小鼠。
【答案】(1) 神经-体液-免疫 下丘脑
(2) 分级调节 协同
(3)负反馈
(4) 体液免疫 刺激B细胞增殖和分化 初始抗体水平并计算平均值 做手术但不切除脾神经 实验条件的控制(控制无关变量) 低于
【分析】图1表示的是糖皮质激素调节的分级调节与负反馈调节机制；图2表示的是下丘脑CRH神经元通过信息分子作用于脾神经，脾神经释放去甲肾上腺素（一种神经递质）；图3表示的是针对乙酰胆碱受体的体液免疫过程。
（1）
根据题意：神经一体液一免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，其中下丘脑是内分泌调节的枢纽，也是神经调节的中枢。
（2）
根据题意：图1中，由于下丘脑调控垂体中促激素的分泌，垂体分泌的促激素调节肾上腺皮质分泌这种调控HPA途径称为分级调节。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应，与胰高血糖素、肾上腺素具有协同作用。
（3）
GC含量维持相对稳定，是负反馈调节的结果。GC的过度升高是GC负反馈调节过程受到破坏，而是调节功能下降。
（4）
①根据图2中所示，由B淋巴细胞参与，且产生抗体的免疫活动为体液免疫。
②根据图2中所示，图中的T细胞为辅助性T细胞，其分泌的物质——乙酰胆碱，属于细胞因子，与白介素等功能相当，乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是刺激B细胞增殖（分裂）和分化。此处乙酰胆碱并非神经递质。
③根据题中关键信息：科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用，此为验证性实验，设计对照实验来验证相关结论，自变量为有无脾神经（手术法切除），两组小鼠均手术的目的是排除手术本生对小鼠产生抗体的影响。因变量是抗体的水平，无关变量包括实验的身体状况，饲养环境，疫苗处理等。根据以上分析完善表格如下：
实验目的
简单操作过程
实验动物的选择及处理
a.将生理状态相同的健康小鼠平均分成两组，每组10只，测定（初始）抗体水平并计算平均值。
实验组处理
实验组手术切除脾神经。
对照组处理
b.对照组小鼠做手术但不切除脾神经。
实验条件的控制
给两组小鼠注射等量、适量的相同疫苗，置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并进行比较。
预期实验结果
d.实验组小鼠的相对抗体水平低于对照组小鼠。
23．森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用，木质林产品（HWP）是缓解温室效应的重要碳库。下图1为HWP在森林阶段的部分碳循环示意图；下图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题：
(1)森林生态系统中的碳元素主要以__________的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外，还有__________。
(2)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是__________。
(3)湿地在上亿年的形成过程中，泥炭不断堆积，形成巨大的“碳库”。湿地对温室气体总量的影响是巨大的，湿地二氧化碳的排放情况与受保护的状况直接相关。据统计，湿地退化排放的二氧化碳约占全球年排放量的11%。其中，泥炭地的破坏会导致每年排放30亿吨二氧化碳。
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落的__________结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的__________就是沿着这种渠道进行的。
②湿地中有很多水鸟，多以鱼等水中生物为食。图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位：J/（cm2·a）]，其中C表示__________，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm2·a），则两营养级的能量传递效率为__________%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是__________。
(4)习近平提出，中国二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。下列相关理解正确的是__________。
A．无机环境中的碳可在碳循环中被生物群落反复利用
B．不是每个生态系统都可依靠自身实现碳中和
C．二氧化碳排放增多是导致气温升高的化学信息
D．发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段
【答案】(1) 有机物 (分解者)微生物的分解作用
(2)不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同
(3) 垂直 物质循环和能量流动 该营养级生长、发育、繁殖的能量 16 未被利用的能量
(4)ABD
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
2、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量（最高营养级除外）、流向分解者的能量和未被利用的能量。
（1）
森林生态系统中的碳元素主要以有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外，还有微生物的分解作用。
（2）
图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量，二者之间的变化趋势不同，其原因是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
（3）
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落垂直方向上的垂直结构。生态系统的物质循环和能量流动是沿食物链和食物网渠道进行的。
②图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位：J/（cm2•a）]，动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm2•a），则两营养级的能量传递效率为（100−20）÷500×100%＝16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
（4）
A、碳循环过程中，无机环境中的碳可以被生物群落反复利用，A正确；
B、受人类活动影响，有些自然生态系统依靠自身不能实现碳中和，B正确；
C、二氧化碳排放增多导致气温升高的过程中，二氧化碳作为物理信息，C错误；
D、发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段，D正确。
故选ABD。
24．1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原，经下图1所示的过程形成具生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请据下图分析并回答下列问题：
(1)在人体胰岛B细胞内，图1中前胰岛素原形成具生物活性的胰岛素过程中参与的细胞器有__________。
(2)由于密码子具有______，AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。____（填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”）法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(3)图2是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶__________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，则其中一种引物设计的序列是5’______3’。
(4)对重组表达载体进行酶切鉴定，若选择限制酶SalⅠ，最多能获得__________种大小不同的DNA片段。
(5)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。经Ca2+处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，采用__________法将大肠杆菌接种到添加了__________的培养基上筛选出__________色的菌落即为工程菌种。
(6)科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→__________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【答案】(1)内质网、高尔基体和线粒体
(2) 简并性 AB和BCA
(3) XhoⅠ和MunⅠ -CTCGAGCCTTTCAGCTCA-
(4)7
(5) 稀释涂布平板 氨苄青霉素和X-gal 白色
(6)设计预期的蛋白质结构
【分析】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。
（1）
胰岛素属于分泌蛋白，胰岛素原形成具生物活性的胰岛素过程中参与的细胞器有内质网、高尔基体和线粒体。
（2）
密码子具有简并性，胰岛素基因存在于所有细胞中，但只能在胰岛B细胞中表达，结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知，BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA；在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，根据题干信息“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”，故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”，和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子。
（3）
根据图2，对于目的基因，SalI和NheI的作用位点在目的基因的中间，会破坏目的基因，则在引物设计时不能选用这两种限制酶，那么只能在XhoI和MunI和EcoRI中选择；同时质粒上EcoRI的其中一个作用位点是在标记基因上，所以只能选择XhoI和MunI两种限制酶，则需要在设计PCR引物时可添加限制酶XhoI和MunI的识别序列。已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，在设计PCR引物时需要添加限制酶XhoI和MunI的识别序列，根据两种酶在质粒上的位置上可知，XhoI的识别序列需要添加在目的基因左侧、MunI的识别序列需要添加在目的基因右侧，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，由于DNA合成时，新链的延伸方向是：5'→3'，即其中一种引物与模板链3'端（①处互补的位置）碱基互补配对，同时该引物序列需要包含XhoI的识别序列，所以其中一种引物设计的序列是5'CTCGAGCCTTTCAGCTCA3'。
（4）
对重组表达载体进行酶切鉴定，由（3）可知用限制酶XhoI和MunI来构建重组表达载体，根据图2可知，目的基因中含有2个SalⅠ的识别位点，质粒中的SalⅠ的识别位点不会被目的基因破坏，则重组表达载体中一共含有3个SalⅠ的识别位点，所以选择限制酶SalⅠ来酶切重组表达载体，最多可以获得3种大小不同的DNA片段。
（5）
常见的微生物接种方法为稀释涂布平板法和平板划线法，其中常用的是稀释涂布平板法，获得的菌落能均匀分布；由于重组质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含有氨苄青霉素的培养基上存活下来，而未导入的则会死亡，将目的基因导入微生物细胞常用的方法是钙离子处理法，使其处于感受态；目的基因的插入的位置是在lacZ基因中，会破坏lacZ基因的结构，不能产生β-半乳糖苷酶，根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质”，故目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落。
（6）
蛋白质工程的途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
江苏省南京市2022-2023学年高三上学期期初学情调研生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．细胞中有多种多样的分子。下列相关叙述正确的是（ ）
A．某些RNA可降低化学反应的活化能，其上含有反密码子
B．糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子，由许多单体连接而成
C．无机盐以无机化合物的形式存在，参与维持细胞的酸碱平衡
D．DNA→RNA→蛋白质→多糖，可以表示细胞内物质合成的某种关系
【答案】D
【分析】1、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
2、糖类分为单糖、二糖和多糖，蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子；核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子；淀粉、纤维素、糖原是由葡萄糖聚合形成的生物大分子。
【详解】A、酶大多数是蛋白质，少数是RNA，这说明某些RNA可降低化学反应的活化能，但含有反密码子的是tRNA，没有催化作用，A错误；
B、生物大分子，是由许多单体连接而成，多糖、蛋白质和DNA均属于生物大分子，但糖类分为单糖、二糖和多糖，其中单糖和二糖不属于大分子，B错误；
C、大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，无机盐能够参与维持细胞的酸碱平衡，C错误；
D、DNA—RNA→蛋白质→多糖，可以用来表示生物大分子间合成的关系，即：细胞内的DNA能通过转录生成RNA，RNA通过翻译生成蛋白质，蛋白质中的酶可以催化多糖的合成，D正确。
故选D。
2．如图是携有特异性抗体的脂质体，它可作为靶向药物的运。载体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．③是特异性抗体，有助于药物作用于靶细胞以减轻药物的副作用
B．被包裹的药物能进入靶细胞需依赖于脂质体和质膜的流动性
C．DNA、干扰素可被包在①处，被包在②处的是水溶性药物
D．脂质体中加入胆固醇可降低其通透性，从而减少药物渗漏
【答案】C
【分析】分析题图：图示为携有特异性抗体的脂质体，常用于靶向药物治疗过程，其中①处为水溶性物质，②处为脂溶性物质，③为特异性抗体。
【详解】A、③是特异性抗体，与靶细胞上的抗原特异性结合，有助于药物作用于靶细胞以减轻药物的副作用，A正确；
B、被包裹的药物能进入靶细胞需依赖于脂质体和质膜的流动性，B正确；
C、①处于磷脂分子亲水性头部结合，②处是磷脂疏水性尾部，DNA、干扰素可被包在①处，被包在②处的是脂溶性药物，C错误；
D、胆固醇结构刚化，有降低细胞膜流动性、稳定细胞膜结构的作用。脂质体中加入胆固醇可降低其通透性，从而减少药物渗漏，D正确。
故选C。
3．乳腺癌病人通常要检查雌激素受体（ER）含量。雌激素与ER结合后被转移到细胞核内，刺激DNA指导合成新的蛋白质，促进细胞增殖，这类肿瘤称为雌激素依赖型乳腺癌。下列相关叙述正确的是（ ）
A．乳腺细胞因细胞内抑癌基因突变成原癌基因而形成癌细胞
B．乳腺癌细胞和乳腺细胞可通过显微镜观察其形态加以区分
C．乳腺癌细胞容易分散转移是由于质膜上的糖蛋白含量较高
D．通过促进质膜上的雌激素受体的合成可降低乳腺癌的发生
【答案】B
【分析】癌细胞与正常细胞相比，具有以下特点：能够无限增殖；形态结构发生显著变化；由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。
【详解】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变形成的，A错误；
B、细胞癌变后，形态会发生改变，故乳腺癌细胞和乳腺细胞可通过显微镜观察其形态加以区分，B正确；
C、乳腺癌细胞容易分散转移是由于质膜上的糖蛋白含量降低，黏附性降低所致，C错误；
D、雌激素为脂类物质，可通过自由扩散进入细胞，因此质膜上没有雌激素受体，其受体在细胞内，D错误。
故选B。
4．下列有关生物实验的叙述，正确的是（ ）
A．用麦芽糖酶、麦芽糖、淀粉验证酶专一性，可用斐林试剂检测
B．向发芽的小麦种子研磨液中加入双缩脲试剂，可产生紫色反应
C．观察叶绿体实验中，选用黑藻叶稍带叶肉的下表皮为实验材料
D．观察细胞有丝分裂时，用盐酸使染色质中的DNA与蛋白质分离以便DNA着色
【答案】B
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，制片的过程：解离、漂洗、染色和制片，其中解离的目的是使组织中的细胞分开来，便于观察；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色；压片的目的是为了将根尖细胞分散开，便于观察。
【详解】A、斐林试剂与还原糖反应呈砖红色，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下分解成葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，因此不能用斐林试剂检测该实验结果，A错误；
B、蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，发芽的小麦种子研磨液中含有蛋白质，可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确；
C、黑藻的叶片为单层细胞，没有下表皮，观察叶绿体实验中，选用菠菜叶片稍带叶肉的下表皮为实验材料，或直接以藻类叶片制作成临时装片，C错误；
D、观察DNA和RNA在细胞中的分布时，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合；观察有丝分裂时，盐酸能使组织中的细胞相互分离，D错误。
故选B。
5．家蚕为ZW型性别决定。家蚕的某一性状（控制基因为A、a，只位于Z染色体上）存在隐性纯合（ZaZa、ZaW）致死现象。现用杂合的雄性个体与雌性个体杂交，产生的F1自由交配，则F2中雌雄性别的比例为（ ）
A．1∶1 B．4∶3 C．3∶4 D．3∶2
【答案】C
【分析】1、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
2、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，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】已知家蚕为ZW型性别决定，控制基因为A、a，只位于Z染色体上，杂合的雄性个体基因型为ZAZa，由于ZaW致死，因此雌性的基因型为ZAW，两者杂交产生的F1为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，由于ZaW致死，F1产生雄配子中ZA∶Za=3∶1，雌配子中ZA∶W=1∶1，自由交配产生的F2中，ZAZA∶ZAZa∶ZAW∶ZaW=3∶1∶3∶1，由于ZaW致死，因此雌雄之比为3∶4，C正确，ABD错误。
故选C。
6．某科研小组利用普通水稻培育耐盐水稻新品种的育种方案如下图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①为诱变育种，可以避免育种的盲目性
B．过程②筛选耐盐植株时须使用秋水仙素处理幼苗
C．过程③获得的耐盐新品种的自交后代会发生性状分离
D．过程④通过连续自交和筛选能提高耐盐纯合子的比例
【答案】D
【分析】分析图示可知，①过程为诱变，②过程为筛选，③过程为单倍体育种，④过程为连续自交并筛选耐盐新品种。
【详解】A、过程①是利用γ射线处理萌发的种子，能提高基因突变频率以获得耐盐性状的植株，但基因突变具有不定向性，因此不能避免育种的盲目性，A错误；
B、过程②筛选的幼苗为二倍体，无需用秋水仙素处理幼苗，B错误；
C、图示耐盐植株为二倍体，过程③属于单倍体育种，获得的后代均为纯合子，因此过程③获得的耐盐新品种自交后代不发生性状分离，C错误；
D、过程④通过多代自交和筛选可不断淘汰不耐盐的植株，故能提高耐盐基因的频率和耐盐纯合子的比例，D正确。
故选D。
7．梭砂贝母是一种多年生草本植物，其鳞茎是中草药炉贝，具有极高的经济效益。研究发现，具有绿色叶片的群体因为很容易被人类发现，被大量采挖，褐色的群体因与环境差异小而保留下来。下列相关叙述错误的是（ ）
A．梭砂贝母的鳞茎可用于制备中草药炉贝体现了生物多样性的直接价值
B．褐色梭砂贝母能隐身于周围的环境，生存的机会更多而得以繁衍后代
C．由于受到人类采挖的威胁导致具有绿色叶片的个体发生了适应性突变
D．人类适度地采挖梭砂贝母客观上改变了其种群基因频率，促进了进化
【答案】C
【分析】直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。间接使用价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化中的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值是今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值，直接用中草药煎熬后服用来治疗疾病，这体现了生物多样性的直接价值。
【详解】A、直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等，因此梭砂贝母的鳞茎可用于制备中草药炉贝体现了生物多样性的直接价值，A正确；
B、褐色梭砂贝母能隐身于周围的环境，被采挖的概率下降，生存的机会更多更容易繁衍后代，B正确；
C、由于受到人类采挖的威胁，环境中有绿色叶子的个体被挖掘而减少，不是发生了适应性突变，C错误；
D、人类适度地采挖梭砂贝母，使不适应环境的被淘汰，改变了其种群基因频率，在客观上起到了促进种群进化的作用，D正确。
故选C。
8．为研究交感神经和副交感神经对心脏的支配作用，分别测定狗在正常情况、阻断副交感神经和阻断交感神经后的心率，结果如下表所示。下列相关分析错误的是（ ）
实验处理
心率（次/分）
正常情况
90
阻断副交感神经
180
阻断交感神经
70
A．副交感神经兴奋引起心脏搏动减慢
B．对心脏支配占优势的是交感神经
C．交感神经和副交感神经的作用通常是相反的
D．交感神经和副交感神经不受意识的支配，都属于传出神经
【答案】B
【分析】表格分析，阻断副交感神经，心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用。阻断交感神经心率降低，说明交感神经对心脏搏动起促进作用；副交感神经与交感神经的作用相互拮抗。
【详解】A、分析题表可知，阻断副交感神经后心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用，即副交感神经兴奋引起心脏搏动减慢，A正确；
B、阻断副交感神经后心率大幅度提高，阻断交感神经后心率降低的变化相对并不明显，由此推知对心脏支配占优势的是副交感神经，B错误；
C、阻断副交感神经，心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用；阻断交感神经心率降低，说明交感神经对心脏搏动起促进作用；副交感神经与交感神经的作用相互拮抗，C正确；
D、交感神经和副交感神经不受意识支配，都属于传出神经，D正确。
故选B。
9．单核细胞是白细胞的一种，下图为血液中单核细胞迁移到血管外组织后的3种去向，下列相关叙述正确的是（ ）
A．单核细胞都是由造血干细胞分裂、分化后形成
B．单核细胞只为特异性免疫提供免疫细胞
C．巨噬细胞和树突状细胞内的RNA相同
D．单核细胞凋亡是细胞被动结束生命的过程
【答案】A
【分析】人体的三道防线：第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物（如乳酸、胃酸和酶等）还有杀菌的作用。第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞。第三道防线主要由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞等）借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【详解】A、白细胞是由造血干细胞分裂、分化后形成的，而单核细胞是白细胞的一种，因此单核细胞都是由造血干细胞分裂、分化后形成，A正确；
B、单核细胞可分化成巨噬细胞和树突状细胞，巨噬细胞和树突状细胞（免疫细胞）能参与第二、第三道防线，因此单核细胞可为第二、第三道防线提供免疫细胞，而第二道防线属于非特异性免疫，B错误；
C、巨噬细胞和树突状细胞都是由单核细胞分化而来，是基因选择性表达的结果，但巨噬细胞和树突状细胞内也有某些相同基因的表达，存在某些相同的RNA分子，因此巨噬细胞和树突状细胞内的RNA不完全相同，C错误；
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也叫细胞的程序性死亡，是基因选择性表达的结果，是细胞的主动性死亡，D错误。
故选A。
10．神经毒性物质积累使谷氨酸堆积在神经细胞之间，造成神经细胞受到损伤，导致肌萎缩侧索硬化症俗称“渐冻人症”（ALS）。分布于突触后膜上的NMDA受体不仅能识别神经递质还是一种离子通道蛋白，序号①～⑤为兴奋传递过程，相关生理过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．谷氨酸是一种兴奋性神经递质
B．图中③过程谷氨酸以主动运输方式进入突触间隙
C．图中④过程体现了质膜具有细胞间信息交流的功能
D．促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解ALS
【答案】B
【分析】突触小体中有突触小泡，突触小泡中有神经递质，神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜，使后膜产生兴奋（或抑制），所以兴奋在突触处是单向传递的。
【详解】A、谷氨酸与突触后膜特异性受体结合，引起Na+内流，是一种兴奋性神经递质，A正确；
B、图中③过程谷氨酸以胞吐方式进入突触间隙，B错误；
C、图中④是信号分子与受体结合过程，体现了质膜具有细胞间信息交流的功能，C正确；
D、神经毒性物质积累使谷氨酸堆积在神经细胞之间，造成神经细胞受到损伤，促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解ALS，D正确。
故选B。
11．调查法是生物学常用的方法之一，下列相关叙述正确的是（ ）
A．调查沿河岸分布的某植物种群密度时，宜采用五点取样法
B．调查某濒临灭绝的大型肉食动物的种群数量时，宜采用标记重捕法
C．调查某遗传病的遗传方式时，应选择尽可能多的患病家系作为样本
D．调查分布范围小而个体大的生物群落的物种丰富度时，应采用目测估计法
【答案】C
【分析】调查种群密度常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。当种群数量极少，调查其种群数量时，应该逐个计数。
【详解】A、沿河岸通常为长方形，因此调查沿河岸的某植物的种群密度适宜采用等距取样法，A错误；
B、濒临灭绝的动物数量极少而且是大型肉食动物，适合采用逐个计数的方法，不适合用标记重捕法，B错误；
C、调查某遗传病的遗传方式时，应在患者家系中调查，并且为保证结果的可靠性，应选择尽可能多的患病家系作为样本，C正确；
D、调查分布范围小而个体大的生物群落的物种丰富度时，应采用记名计算法，D错误。
故选C。
12．下列关于全球性生态环境问题的叙述，错误的是（ ）
A．规定禁渔区和休渔期是保护生物多样性的一项重要措施
B．荒漠化是由气候异常和人类活动在内的多种因素造成的
C．臭氧层的破坏是导致雾霾、酸雨频繁发生的主要原因
D．水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的
【答案】C
【分析】 1、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。
2、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、规定禁渔区和休渔期，有利于种群和群落恢复，是保护生物多样性的一项重要措施，A正确；
B、荒漠化是在包括气候变化和人类活动在内的多种因素的作用下产生和发展的，是一种土地退化现象，B正确；
C、雾霾形成的主要原因有汽车尾气、工业生产排放的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等等。酸雨是由煤的燃烧所产生的二氧化硫和二氧化氮与水发生反应产生硫酸型酸雨或者硝酸型酸雨，C错误；
D、水体富营养化主要是由于N、P等元素的大量排放造成的，使水体中浮游生物大量繁殖，使溶解氧减少、产生有毒有害物质，D正确。
故选C。
13．酵母是酿酒工业的灵魂。酿酒酵母缺乏编码淀粉水解酶的基因，不能直接利用淀粉生产酒精，而糖化酵母则可以分泌淀粉酶。为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的，科研人员进行了如下图所示改良酵母菌种实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①需用纤维素酶去除两种酵母的细胞壁
B．过程②可利用PEG促进酵母原生质体融合
C．过程③以淀粉为唯一碳源即可筛选出杂种酵母
D．以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的酵母的指标
【答案】B
【分析】由图分析可知，图中利用了细胞融合技术，酵母菌细胞存在细胞壁，如果使二者细胞融合，必须除去细胞壁，根据酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质，利用酶的专一性应该选择几丁质酶去除细胞壁，形成原生质体，融合后诱导再生新的细胞壁，形成杂种细胞即杂种酵母。
【详解】A、酵母菌含有细胞壁，细胞壁的主要成分是几丁质，由于酶具有专一性，故用PEG诱导之前需用几丁质酶去除两种酵母的细胞壁，而不是纤维素酶，A错误；
B、过程②可利用PEG（聚乙二醇）促进酵母原生质体融合，体现膜的流动性，B正确；
C、糖化酵母可以分泌淀粉酶，能以淀粉为碳源，因此只以淀粉为唯一碳源无法区分杂种酵母和糖化酵母，C错误；
D、结合题干信息分析可知，为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的，目的菌最终的鉴定指标应该是产生酒精的能力，D错误。
故选B。
14．下列关于现代生物工程技术的叙述，正确的是（ ）
A．若检测出标记基因所表达的性状，说明重组质粒已经导入受体细胞
B．农杆菌可侵染双子叶植物，将目的基因导入Ti质粒上即完成了转化
C．制备产生单克隆抗体的杂交瘤细胞必须进行克隆化培养和抗体检测
D．要繁育高产奶牛，需要从原肠胚的滋养层细胞取材进行胚胎性别鉴定
【答案】C
【分析】1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、标记基因在选用的载体质粒和重组质粒都含有，若检测出标记基因所表达的性状，不能说明重组质粒已经导入受体细胞，也可能导入的是普通质粒，A错误；
B、将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的T-DNA上，使目的基因进入番茄的愈伤组织细胞，并且可以维持稳定和表达的过程称为转化，只是将目的基因导入T质粒上不能表示转化完成，B错误；
C、制备产生单克隆抗体的杂交瘤细胞先经过选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，后在单孔培养板上进行克隆化培养和抗体检测，筛选产生单一抗体的杂交瘤细胞。故克隆化培养和抗体检测必须进行克隆化培养和抗体检测，C正确；
D、要繁育高产奶牛，需要从囊胚的滋养层细胞取材进行胚胎性别鉴定，D错误。
故选C。
二、多选题
15．现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株，且其数量与各时期的时长成正比，已知分裂间期（分为G1期、S期、G2期）、分裂期（M期）的时长如下图所示。现对该细胞株依次进行如下操作：①加入DNA合成抑制剂；②维持12小时；③去除DNA合成抑制剂；④维持12小时；⑤加入DNA合成抑制剂；⑥维持7小时。下列相关叙述错误的是（ ）
A．操作①只能抑制部分细胞的分裂活动
B．可以确定操作④后所有的细胞都含有染色单体
C．理论上操作②后处于S期（非G1/S临界处）的细胞占7/19
D．操作⑥之后去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂过程将同步
【答案】BC
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，间期包括G1、S、G2：①G1期：从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，该期特点是物质代谢活跃，迅速合成RNA和蛋白质，细胞体积显著增大；这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。②S期：即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同时还要合成组蛋白。③G2期：该期为DNA合成后期，是有丝分裂的准备期。在这一时期，DNA合成终止，大量合成RNA及蛋白质等。
【详解】A、DNA合成抑制剂可抑制间期DNA复制，因此操作①加入DNA合成抑制剂只能使部分细胞停止分裂活动，A正确；
B、操作④去除DNA合成抑制剂维持12h后，细胞进入下一个周期，DNA未复制时，细胞不含染色单体，B错误；
C、由于G2+前期+中期+后期+末期+G1=12小时，所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G2交界点处的细胞刚好最后到达G1和S期的交界点，而之前处于S期的细胞仍停留在S期，所以处于S期（非G1/S临界处）的细胞占7÷（7+19）=7/26，C错误；
D、若操作⑥加入DNA合成抑制剂维持7h之后去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂进程将“同步”，D正确。
故选BC。
16．某细胞中相关物质合成如下图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据下图分析错误的是（ ）
A．此细胞为真核细胞，真核细胞都可以完成①～⑤过程
B．物质Ⅱ为DNA分子，含有2个游离的磷酸基团
C．③过程中，核糖体在mRNA上由右向左移动
D．③⑤都为翻译过程，所用密码子的种类和数量相同
【答案】ABD
【分析】分析题图：图中①为DNA分子复制过程，②④为转录过程，③⑤为翻译过程，Ⅰ为核膜，Ⅱ为线粒体DNA。
【详解】A、不能分裂的细胞不能进行DNA复制，因此不是所有的真核细胞都可以完成①～⑤过程，A错误；
B、物质Ⅱ为线粒体DNA，为环状DNA，不含有游离的磷酸基团，B错误；
C、根据多肽链的长度可知，图中③过程核糖体在mRNA上由右向左移动，C正确；
D、③⑤都是翻译过程，但两者所用密码子的种类和数量不一定相同，D错误。
故选ABD。
17．科学家发现植物顶端优势受生长素和另一种植物激素M的共同调节。现有野生型植株甲、不能合成植物激素M的突变型植株乙和按图1进行嫁接形成的嫁接型植株丙（野生型甲做根、突变型乙做茎）。为探究植物激素M的作用及合成部位（是茎还是根），某兴趣小组在相同的条件下分别测定甲、乙、丙三植株侧芽的长度，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．只有特定部位能合成激素M，是因为只有这些细胞中才有控制激素M合成的基因
B．植株甲能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙能产生生长素
C．将图2中甲、乙结果进行对照，可得出植物激素M对侧芽的生长有抑制作用
D．图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，由此可得出植物激素M是茎产生的
【答案】AD
【分析】根据题干信息和图1分析可知，甲植株是野生型；乙植株是突变型，不能合成植物激素M；丙植株是突变型乙的茎嫁接到野生型甲的根上形成的。根据图2分析，甲、乙的实验结果说明甲可以合成植物激素M和生长素，且植物激素M抑制侧芽生长，而乙不能合成激素M，解除了顶端优势，侧芽生长较快；甲、丙实验结果说明植物激素M是根合成的。
【详解】A、同一植株的不同细胞中所具有的遗传物质是相同的，只有特定部位能合成激素M，是基因选择性表达的结果，A错误；
B、依题意可知，植株甲为野生型，能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙是不能合成植物激素M的突变型植株，能产生生长素，B正确；
C、图2显示，乙的侧芽长度明显比植株甲的长，而植株甲能产生植物激素M、植株乙则不能产生植物激素M，这说明植物激素M对侧芽的生长有抑制作用，C正确；
D、图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，而植株丙是由野生型甲做根、突变型乙做茎进行嫁接而形成的，据此可推知：植物激素M是根产生的，D错误。
故选AD。
【点睛】解答本题的关键是根据题干信息判断实验甲、乙、丙组在变量上的差异，并能够根据对照性原则分析图2结果，判断植物激素M的作用及其合成部位。
18．下图1为甲（A、a）、乙（D、d）两种单基因遗传病的家系图，已知正常人群中甲病基因携带者占1/40。通过电泳图谱方法能够使基因D显示一个条带，基因d则显示为位置不同的另一个条带，用该方法对上述家系中的部分个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图2中DNA片段为150bp代表D基因
B．Ⅱ-6的基因型为AaXDXd或AaXDXD
C．Ⅱ-8与Ⅲ-12基因型相同的概率为1/3
D．Ⅲ-10和人群中正常男性结婚，生育一个患甲病孩子的概率为1/80
【答案】ACD
【分析】1、分析甲病：根据Ⅱ-5、Ⅱ-6正常，而他们的女儿Ⅲ-10患甲病，可推知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。
2、分析乙病：根据电泳图谱：Ⅱ-7为纯合子，Ⅱ-6为杂合子，Ⅲ-13也是纯合子。若乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-7为杂合子，与图谱不符，故乙病为X染色体上的隐性遗传病。
【详解】A、乙病为X染色体上的隐性遗传病，Ⅱ-7为纯合子，表型正常，故150bp对应的为正常的D基因，A正确；
B、根据题意，甲病为常染色体隐性遗传，Ⅱ-6的父亲患乙病，女儿患甲病，故Ⅱ-6的基因型只为AaXDXd，B错误；
C、Ⅲ-13同时患两病，故Ⅱ-8基因型为AaXDXd，Ⅱ-78基因型为AaXDY，Ⅲ-12的表型正常，所以基因型为Aa的概率为2/3，为XDXd的概率为1/2，AaXDXd=2/3×1/2=1/3，即二者基因型相同的概率为1/3，C正确；
D、Ⅲ-10患有甲病基因型为aa，正常人群中甲病基因携带者即Aa占1/40，他们生育一个患病孩子的概率为1/2×1/40=1/80，D正确。
故选ACD。
19．为保障公共健康，需要定期对公共饮用水进行卫生检测。饮用水的卫生标准是100mL不得检出大肠杆菌或者1000mL不超过3个大肠杆菌。若要确定饮用水是否合格，可采用膜过滤法检测，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上，在25℃下培养观察
C．为减少实验误差，应按照上述实验步骤多次取样重复进行检测
D．可用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测饮用水中的大肠杆菌数量
【答案】BD
【分析】细菌的数目可以通过滤膜法来测定。将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈黑色，根据黑色菌落的数目，计算水样中大肠杆菌的数量。微生物接种时，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作。灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。
【详解】A、检测前需要对水样收集瓶、滤膜、培养基、镊子灭菌，防止杂菌干扰，A正确；
B、完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上，在37℃下培养观察，B错误；
C、为减少实验误差，按照上述实验步骤多次取样重复进行检测，取平均值作为实验数据，C正确；
D、大肠杆菌较小，不能用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测，D错误。
故选BD。
三、综合题
20．光合作用是地球上最重要的化学反应，图1为其部分反应过程。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究，测定绿色植物由暗到亮过程中O2吸收速率的变化如图2所示。请据图回答下列问题：
(1)图1中吸收光能的色素包括_______两大类，在提取和分离该植物光合色素的实验中，过滤研磨匀浆最好选用单层_______。
(2)图1反应过程的场所为_______。与质膜上的蛋白质相比，图中的Cytf、PC和P700等特殊蛋白质可以传递H2O裂解产生的_______并最终将光能转换为化学能；图中ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，其作用有_______。
(3)图2结果显示，未开始光照时，CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行_______释放CO2的结果。0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用_______反应过程才被激活。
(4)科研人员进一步检测了上述时间段中光反应相对速率和热能散失比例(是指叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)，结果如图3所示。
①图3中0~0.5min之间 ，两条曲线的变化趋势为：_______。
②结合图2及光合作用过程推测，0~0.5min之间，光反应相对速率变化的原因是_______。
③请从物质与能量，结构与功能的角度分析，图3中0~2min之间热能散失比例变化的生物学意义；0~0.5min，吸收的光能_______，进而可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5~2min，吸收的光能_______，进而有利于积累更多的有机物。
【答案】(1) 叶绿素和类胡萝卜素 尼龙布
(2) 类囊体膜 电子 (顺浓度梯度)运输H+、催化ATP的合成
(3) 细胞呼吸 暗##碳
(4) 光反应相对速率下降，热能散失比例上升 暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制 未被利用，以热能形式散失 可有效转化为化学能并减少热能形式散失的比例
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜）：水的光解产生NADPH和氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3 在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。
（1）
图1中吸收光能的色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，在提取和分离该植物光合色素的实验中，过滤研磨匀浆最好选用单层尼龙布。
（2）
图1反应过程是光反应过程，该过程的场所为叶绿体类囊体膜。与质膜上的蛋白质相比，图中的Cytf、PC和P700等是光系统电子传递链中可以电子的一类特殊蛋白质，故传递H2O裂解产生的电子并最终将光能转换为化学能；图中ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，其作用有利用H+顺浓度梯度运输产生的转运势能转化为ATP中化学能，并且ATP合酶具有催化ATP的合成的作用。
（3）
据图2分析，未开始光照时，CO2吸收速率低于0，说明此时在释放CO2，这是由于植物细胞进行细胞呼吸释放CO2的结果。在光合作用的暗反应中消耗CO2，0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用暗反应过程才被激活。
（4）
①根据图3分析，中0~0.5min之间，小黑点表示的光反应相对速率下降，小△表示的热能散失比例上升。
②根据图2，光合作用的暗反应在0.5min后才开始加快，故0~0.5min之间，应该是暗反应的速率限制了光反应的速率，所以：暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制。
③根据图3；0~0.5min，吸收的光能未被利用，以热能形式散失，进而可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5~2min，吸收的光能可有效转化为化学能并减少热能形式散失的比例，进而有利于积累更多的有机物。
21．面肩肱型肌营养不良（FSHD）是一种遗传病，患者表现为运动能力进行性丧失，40岁之后通常生活不能自理。FSHD有Ⅰ型和Ⅱ型两种类型，其中Ⅰ型为单基因遗传病。某家系中孩子父母表型正常（年龄分别为58岁和53岁），但外祖父母均患有Ⅰ型FSHD。外祖父体内某一精原细胞（2N＝46）减数分裂的过程如下图1所示。研究发现，Ⅱ型FSHD与4号染色体上的D基因、18号染色体上S基因的表达水平相关，如下图2所示。请回答下列问题：
(1)根据题意判断Ⅰ型FSHD的遗传方式是__________。
(2)据图1分析：细胞①→②核内发生的分子水平的变化主要为__________；存在同源染色体的细胞编号为__________；细胞②含有__________个染色体组；细胞③存在__________条Y染色体。已知精子⑧参与受精，孩子表型正常；如果参与受精的是精子⑥，则孩子患病的概率为__________。（不考虑其他变异情况）
(3)研究发现：Ⅱ型FSHD的致病条件是D基因表达。则据图2分析：表型__________个体是正常个体，其体内的基因表达状况是__________（假定该个体是纯合子，请用诸如G＋G＋的形式表示相关基因的表达状况，其中G代表相关基因，“＋”表示表达，“－”表示不表达或表达量不足）。
(4)研究发现18号染色体上还存在与Pitt-Hopkins综合征相关的T基因。基因S/s和T/t遗传时__________（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，理由是__________。
【答案】(1)常染色体显性遗传
(2) DNA分子的复制 ①② 2 0或1或2 100%
(3) 1 D-D-S＋S＋
(4) 不遵循 S/s和T/t基因位于同一对同源染色体上
【分析】某家系中孩子父母表型正常（年龄分别为58岁和53岁），但外祖父母均患有Ⅰ型FSHD，有中生无为显性，显性遗传病看男病，男病女正非伴性，可判断其遗传方式是常染色体显性遗传。
（1）
外祖父母均患有Ⅰ型FSHD，但父母表型正常，即有病的双亲生了正常的女儿，说明Ⅰ型FSHD的遗传方式是常染色体显性遗传。
（2）
根据题意：图1中细胞①→②细胞核内发生的分子水平的变化主要为DNA分子的复制；①为精原细胞，②为初级精母细胞，③④是次级精母细胞，⑤⑥⑦⑧为精子。同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，故存在同源染色体的细胞编号为①②；细胞②含有2个染色体组；细胞③为次级精母细胞，此时同源染色体已经分离，XY分别在不同的次级精母细胞内，次级精母细胞在减数第二次分裂后期着丝粒会分离，此时染色体加倍，会短暂存在2条X或Y染色体，故③存在0或1或2条Y染色体。已知精子⑧参与受精，孩子表型正常，则精子⑧中为a基因，不考虑其他变异情况，⑤和⑥中配子的基因型为A，参与受精的是精子⑥，则孩子患病的概率为100%。
（3）
研究发现：Ⅱ型FSHD的致病条件是D基因表达，则据图2分析：表型1D基因不表达，S基因表达；表型2恰好相反，所以表型1个体是正常个体；根据题意，该个体是纯合子，故基因型DDSS，结合括号提示的表达情况的表示方式：其体内的基因表达状况是D-D-S+S+。
（4）
根据题干信息：18号染色体上存在S基因，研究发现18号染色体上还存在T基因。基因S/s和T/t是同一对同源染色体上的基因，遗传时不遵循基因自由组合定律。
22．应激反应是人体对紧张性事件的适应性反应，其主要特征是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA）被激活，机体通过HPA途径促使肾上腺皮质释放糖皮质激素（GC）。一定强度的应激反应有助于机体发挥潜力、维持内环境的稳态，但应激时间过长或者过于强烈，则会对机体产生不利影响。下图1为“下丘脑-垂体-肾上腺轴”（HPA）对免疫活动的调节示意图。请回答下列问题：
(1)__________调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，其中__________是内分泌调节的枢纽，也是神经调节的中枢。
(2)图1中，由下丘脑、垂体、肾上腺皮质之间存在的HPA调控途径称为____。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应，与胰高血糖素、肾上腺素具有____作用。
(3)GC的过度升高会影响机体糖类、脂质、蛋白质的代谢，并大大降低机体的免疫能力。在应激状态下，可能是由于下丘脑和垂体的敏感性降低，使GC_______调节功能下降，从而对机体产生不利影响。
(4)在HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制-“脑-脾神经轴”，如下图2所示。
①图2中所示的免疫活动所属的免疫方式为__________（填“细胞免疫”或“体液免疫”）。
②据图2可推测，乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是__________。
③科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用，用手术法进行了相关实验研究（如下表），请根据题意完成以下表格（在答题卡相应位置填写），a._______；b._______；c._______；d._______。
实验目的
简单操作过程
实验动物的选择及处理
a.将生理状态相同的健康小鼠平均分成两组，每组10只，测定__。
实验组处理
实验组手术切除脾神经。
对照组处理
b.对照组小__。
c.___
给两组小鼠注射等量、适量的相同疫苗，置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并进行比较。
预期实验结果
d.实验组小鼠的相对抗体水平___（填“高于”、“低于”或“等于”）对照组小鼠。
【答案】(1) 神经-体液-免疫 下丘脑
(2) 分级调节 协同
(3)负反馈
(4) 体液免疫 刺激B细胞增殖和分化 初始抗体水平并计算平均值 做手术但不切除脾神经 实验条件的控制(控制无关变量) 低于
【分析】图1表示的是糖皮质激素调节的分级调节与负反馈调节机制；图2表示的是下丘脑CRH神经元通过信息分子作用于脾神经，脾神经释放去甲肾上腺素（一种神经递质）；图3表示的是针对乙酰胆碱受体的体液免疫过程。
（1）
根据题意：神经一体液一免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，其中下丘脑是内分泌调节的枢纽，也是神经调节的中枢。
（2）
根据题意：图1中，由于下丘脑调控垂体中促激素的分泌，垂体分泌的促激素调节肾上腺皮质分泌这种调控HPA途径称为分级调节。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应，与胰高血糖素、肾上腺素具有协同作用。
（3）
GC含量维持相对稳定，是负反馈调节的结果。GC的过度升高是GC负反馈调节过程受到破坏，而是调节功能下降。
（4）
①根据图2中所示，由B淋巴细胞参与，且产生抗体的免疫活动为体液免疫。
②根据图2中所示，图中的T细胞为辅助性T细胞，其分泌的物质——乙酰胆碱，属于细胞因子，与白介素等功能相当，乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是刺激B细胞增殖（分裂）和分化。此处乙酰胆碱并非神经递质。
③根据题中关键信息：科研人员为了验证上述调节机制中的脾神经对抗体的产生具有促进作用，此为验证性实验，设计对照实验来验证相关结论，自变量为有无脾神经（手术法切除），两组小鼠均手术的目的是排除手术本生对小鼠产生抗体的影响。因变量是抗体的水平，无关变量包括实验的身体状况，饲养环境，疫苗处理等。根据以上分析完善表格如下：
实验目的
简单操作过程
实验动物的选择及处理
a.将生理状态相同的健康小鼠平均分成两组，每组10只，测定（初始）抗体水平并计算平均值。
实验组处理
实验组手术切除脾神经。
对照组处理
b.对照组小鼠做手术但不切除脾神经。
实验条件的控制
给两组小鼠注射等量、适量的相同疫苗，置于相同且适宜的环境条件下饲养。
结果检测
一段时间后分别测定两组小鼠体内相应的抗体水平并进行比较。
预期实验结果
d.实验组小鼠的相对抗体水平低于对照组小鼠。
23．森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用，木质林产品（HWP）是缓解温室效应的重要碳库。下图1为HWP在森林阶段的部分碳循环示意图；下图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题：
(1)森林生态系统中的碳元素主要以__________的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外，还有__________。
(2)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是__________。
(3)湿地在上亿年的形成过程中，泥炭不断堆积，形成巨大的“碳库”。湿地对温室气体总量的影响是巨大的，湿地二氧化碳的排放情况与受保护的状况直接相关。据统计，湿地退化排放的二氧化碳约占全球年排放量的11%。其中，泥炭地的破坏会导致每年排放30亿吨二氧化碳。
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落的__________结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的__________就是沿着这种渠道进行的。
②湿地中有很多水鸟，多以鱼等水中生物为食。图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位：J/（cm2·a）]，其中C表示__________，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm2·a），则两营养级的能量传递效率为__________%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是__________。
(4)习近平提出，中国二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。下列相关理解正确的是__________。
A．无机环境中的碳可在碳循环中被生物群落反复利用
B．不是每个生态系统都可依靠自身实现碳中和
C．二氧化碳排放增多是导致气温升高的化学信息
D．发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段
【答案】(1) 有机物 (分解者)微生物的分解作用
(2)不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同
(3) 垂直 物质循环和能量流动 该营养级生长、发育、繁殖的能量 16 未被利用的能量
(4)ABD
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
2、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量（最高营养级除外）、流向分解者的能量和未被利用的能量。
（1）
森林生态系统中的碳元素主要以有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外，还有微生物的分解作用。
（2）
图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量，二者之间的变化趋势不同，其原因是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。
（3）
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落垂直方向上的垂直结构。生态系统的物质循环和能量流动是沿食物链和食物网渠道进行的。
②图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位：J/（cm2•a）]，动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm2•a），则两营养级的能量传递效率为（100−20）÷500×100%＝16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
（4）
A、碳循环过程中，无机环境中的碳可以被生物群落反复利用，A正确；
B、受人类活动影响，有些自然生态系统依靠自身不能实现碳中和，B正确；
C、二氧化碳排放增多导致气温升高的过程中，二氧化碳作为物理信息，C错误；
D、发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段，D正确。
故选ABD。
24．1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原，经下图1所示的过程形成具生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请据下图分析并回答下列问题：
(1)在人体胰岛B细胞内，图1中前胰岛素原形成具生物活性的胰岛素过程中参与的细胞器有__________。
(2)由于密码子具有______，AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。____（填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”）法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(3)图2是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶__________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，则其中一种引物设计的序列是5’______3’。
(4)对重组表达载体进行酶切鉴定，若选择限制酶SalⅠ，最多能获得__________种大小不同的DNA片段。
(5)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。经Ca2+处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，采用__________法将大肠杆菌接种到添加了__________的培养基上筛选出__________色的菌落即为工程菌种。
(6)科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→__________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【答案】(1)内质网、高尔基体和线粒体
(2) 简并性 AB和BCA
(3) XhoⅠ和MunⅠ -CTCGAGCCTTTCAGCTCA-
(4)7
(5) 稀释涂布平板 氨苄青霉素和X-gal 白色
(6)设计预期的蛋白质结构
【分析】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。
（1）
胰岛素属于分泌蛋白，胰岛素原形成具生物活性的胰岛素过程中参与的细胞器有内质网、高尔基体和线粒体。
（2）
密码子具有简并性，胰岛素基因存在于所有细胞中，但只能在胰岛B细胞中表达，结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知，BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA；在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，根据题干信息“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”，故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”，和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子。
（3）
根据图2，对于目的基因，SalI和NheI的作用位点在目的基因的中间，会破坏目的基因，则在引物设计时不能选用这两种限制酶，那么只能在XhoI和MunI和EcoRI中选择；同时质粒上EcoRI的其中一个作用位点是在标记基因上，所以只能选择XhoI和MunI两种限制酶，则需要在设计PCR引物时可添加限制酶XhoI和MunI的识别序列。已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，在设计PCR引物时需要添加限制酶XhoI和MunI的识别序列，根据两种酶在质粒上的位置上可知，XhoI的识别序列需要添加在目的基因左侧、MunI的识别序列需要添加在目的基因右侧，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，由于DNA合成时，新链的延伸方向是：5'→3'，即其中一种引物与模板链3'端（①处互补的位置）碱基互补配对，同时该引物序列需要包含XhoI的识别序列，所以其中一种引物设计的序列是5'CTCGAGCCTTTCAGCTCA3'。
（4）
对重组表达载体进行酶切鉴定，由（3）可知用限制酶XhoI和MunI来构建重组表达载体，根据图2可知，目的基因中含有2个SalⅠ的识别位点，质粒中的SalⅠ的识别位点不会被目的基因破坏，则重组表达载体中一共含有3个SalⅠ的识别位点，所以选择限制酶SalⅠ来酶切重组表达载体，最多可以获得3种大小不同的DNA片段。
（5）
常见的微生物接种方法为稀释涂布平板法和平板划线法，其中常用的是稀释涂布平板法，获得的菌落能均匀分布；由于重组质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含有氨苄青霉素的培养基上存活下来，而未导入的则会死亡，将目的基因导入微生物细胞常用的方法是钙离子处理法，使其处于感受态；目的基因的插入的位置是在lacZ基因中，会破坏lacZ基因的结构，不能产生β-半乳糖苷酶，根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质”，故目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落。
（6）
蛋白质工程的途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
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