湖北省新洲区部分学校2023-2024学年高三上学期期末生物试题（Word版附解析）

这是一份湖北省新洲区部分学校2023-2024学年高三上学期期末生物试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了54KJ能量）等内容，欢迎下载使用。

生物学试卷
考试时间：75分钟 满分：100分 2024.1
注意：本试卷分为第I卷和第Ⅱ卷两部分。第I卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。I卷请考生用2B铅笔将答案填涂在答题卡上；Ⅱ卷请考生用黑色中性笔将自己的姓名、班级、学校等信息及所有答案填写在答题卷相应的位置上。
第I卷（选择题 共36分）
一、单项选择题（本题共18小题，每小题2分，共36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. 2021年10月，我国科学家在人工合成淀粉和蛋白质方面取得原创性突破——实现二氧化碳到淀粉和一氧化碳到蛋白质的人工合成。下列叙述错误的是（ ）
A. 人工合成有机物为实现“碳中和”提供新的技术途径
B. 人工合成的有机物的活性与其空间结构无关
C. 人工合成蛋白质的原料除一氧化碳外，还需含氮的物质等
D. 可用双缩脲试剂检测人工合成的蛋白质是否存在
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的基本单位是氨基酸，所有的蛋白质都含有C、H、O、N，有的蛋白质还含有S等元素。
【详解】A、人工合成有机物需要利用二氧化碳和一氧化碳，为实现“碳中和”提供新的技术途径，A正确；
B、有机物的活性与空间结构有关，B错误；
C、蛋白质含有C、H、O、N，有的还含有S等元素，人工合成的过程中除了一氧化碳，需要含氮的物质，C正确；
D、双缩脲试剂可以和蛋白质发生反应，可用于检测蛋白质，D正确。
故选B。
2. 在观察细胞质流动时，发现黑藻等部分植物细胞中含有叶绿体，进而得出“植物细胞均含有叶绿体”的结论。下列叙述错误的是（ ）
A. 关于细胞结构的研究主要使用显微镜进行观察
B. 可根据上述结论推演出原核细胞也有叶绿体
C. 上述结论的得出运用了归纳法
D. 利用同位素标记法可研究叶绿体中的某些物质变化
【答案】B
【解析】
【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如，从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法，如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能。
【详解】A、细胞结构微小，肉眼看不到内部精细结构，故关于细胞结构的研究主要使用显微镜进行观察，A正确；
B、原核细胞没有叶绿体，B错误；
C、上述结论用到了不完全归纳法，C正确；
D、同位素可追踪物质的变化，故可以利用同位素标记法可研究叶绿体中的某些物质变化，D正确。
故选B。
3. ATP、NADH和NADPH是三种参与细胞代谢的重要物质。下列有关说法正确的是（ ）
A. 光照下，叶肉细胞中的ATP均来自光能的直接转化
B. NADH和NADPH均能参与C3的还原过程
C. 氧气充足时，线粒体外膜氧化NADH生成ATP
D. ATP与ADP相互转化的能量供应机制是细胞的共性
【答案】D
【解析】
【分析】ATP与ADP相互转化的反应式：ATP⇌ADP+Pi+能量（1mlATP水解释放30.54KJ能量）。方程从左到右时能量代表释放的能量，用于一切生命活动。方程从右到左时能量代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量，植物中来自光合作用和呼吸作用。
【详解】A、光照下，叶肉细胞中的ATP可来自光反应，也可以来自细胞呼吸，A错误；
B、NADPH能参与C3的还原过程，NADH不能，其参与有氧呼吸第三阶段，B错误；
C、线粒体内膜发生有氧呼吸第三阶段，氧化NADH生成ATP，C错误；
D、ATP与ADP相互转化的能量供应机制是细胞的共性，真核生物和原核生物都可以发生，D正确。
故选D。
4. 为探究影响酶活性的因素，某校生物兴趣小组设计了如表实验方案。下列有关说法错误的是（ ）
A. 实验中应将三支试管的pH调至适宜且相同
B. 可将实验的底物和试剂换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液
C. 不宜选用双缩脲试剂来检测实验结果
D. 可通过观测相同时间内蛋白块体积的变化来比较三支试管中酶的活性
【答案】B
【解析】
【分析】分析表格信息可知，实验的自变量是温度，反应底物是蛋白块，酶的种类是胃蛋白酶，因此实验的目的是探究温度对胃蛋白酶活性的影响；实验原理，酶活性越大，蛋白块水解的速度大，相同时间内，蛋白块的体积减小的快；pH、胃蛋白酶的体积及蛋白块的体积等属于无关变量，无关变量应该保持一致，因变量是酶活性，可以用蛋白块体积变化表示。
【详解】A、pH是该实验的无关变量，应该保持相同且适宜，A正确；
B、温度影响H2O2的分解，不适合用来做探究温度影响酶活性的实验，B错误；
C、胃蛋白酶会和双缩脲试剂发生反应，不易选用双缩脲试剂来检测实验结果，C正确；
D、可通过观测相同时间内蛋白块体积的变化来比较三支试管中酶的活性，体积越小说明酶的活性越高，D正确。
故选B。
5. 全球气候变暖危及生态环境和人类生存。研究发现，平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3% -8%。关于高温下作物减产的可能原因，下列叙述错误的是（ ）
A. 一定范围内，温度升高导致呼吸作用变强，消耗大量有机物
B. 高温使植物叶片变黄、变褐，植物叶片捕获光的能力降低
C. 高温主要抑制光合作用的光反应，对暗反应没有影响
D. 高温下蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
【答案】C
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素有光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、无机盐等；内部因素有光合色素的含量、酶的浓度和活性等。
【详解】A、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；
B、高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，高温使作物叶绿素降解，光合色素减少，植物叶片捕获光的能力降低，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；
C、高温也可以通过降低酶的活性抑制暗反应过程，进而减弱光合作用，C错误；
D、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，不利于植物的光合作用，D正确。
故选C。
6. 细胞周期在调控因子的严格调控下有条不紊地运行。研究发现，p53基因的表达产物能在细胞核内调控遗传物质的复制和转录因子的活性，进而抑制细胞恶性增殖；另一种细胞周期调控因子——成熟促进因子( MPF)能促进细胞内染色质丝的螺旋化。下列说法错误的是（ ）
A. 抑制细胞内MPF的活性，细胞将被阻滞在分裂间期
B. 肿瘤细胞中p53基因的活性程度比正常细胞低
C. 处于分裂期的细胞，MPF活性增强
D. p53基因的调控作用主要体现在细胞分裂间期
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、染色质高度螺旋化形成染色体发生在分裂期，成熟促进因子（MPF）能促进细胞内染色质丝的螺旋化，染色质高度螺旋化形成染色体发生在分裂期，MPF的作用时期为分裂期，若抑制细胞内MPF的活性，细胞将被阻滞在分裂期，A错误；
B、p53基因的表达产物能在细胞核内调控遗传物质的复制和转录因子的活，进而抑制细胞恶性增殖，而肿瘤细胞能无限增殖，因此肿瘤细胞中p53基因的活性比正常细胞中的低，B正确；
C、MPF能促进细胞内染色质丝的螺旋化，染色质形成染色体在分裂期，因此处于分裂期的细胞，MPF活性增强，C正确；
D、p53基因的表达产物能在细胞核内调控遗传物质的复制和转录因子的活性，遗传物质的复制和转录发生在分裂间期，因此p53基因的调控作用主要体现在细胞分裂间期，D正确。
故选A。
7. 我国为了鼓励生育，实施二孩生育政策。子代之间的性状往往存在差异。下列有关原因错误的是（ ）
A. 亲代进行减数分裂时同源染色体发生互换，提高了配子遗传组成的多样性
B. 受精卵核遗传物质来自父母双方，提高了遗传组成的多样性
C. 受精时非同源染色体自由组合导致基因重组，提高了子代性状的多样性
D. 受精时卵细胞和精子随机结合，提高了子代性状的多样性
【答案】C
【解析】
【分析】在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子中，染色体组合具有多样性，导致了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，同一双亲的后代必然呈现多样性。
【详解】A、亲代在进行减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，是形成配子遗传组成的多样性原因之一，A正确；
B、通过受精作用形成的受精卵，其细胞核中的遗传物质一半来自父方一半来自母方，提高了遗传组成的多样性，B正确；
C、非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期，C 错误；
D、受精时，卵细胞和精子的随机结合，使同一双亲的后代呈现多样性，D正确。
故选C。
8. 科学理论随人类认知的深入不断被修正、补充或验证。下列叙述错误的是（ ）
A. 艾弗里在格里菲思的实验基础上证明了DNA是主要的遗传物质
B. 孟德尔通过测交实验对已建立的假设进行验证
C. 某些病毒RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D. 新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
【答案】A
【解析】
【分析】格里菲思提出了转化因子的概念，艾弗里设计实验证明了肺炎链球菌的转化因子是DNA，也即是证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA。
【详解】A、艾弗里在格里菲思都没有证明DNA是主要的遗传物质，艾弗里证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，A错误；
B、孟德尔提出假说后，设计了测交实验证明了自己的假说，B正确；
C、某些病毒RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充，说明遗传信息可以由RNA传递给DNA，C正确；
D、新细胞可以由老细胞分裂产生，对细胞学说进行了修正，D正确。
故选A。
9. 下列高中生物学实验的实验操作，能达成所述目标的是（ ）
A. 苹果匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色
B. 探究绿叶中的色素种类的实验中，常采用纸层析法提取色素
C. 证明DNA半保留复制时，通过观察DNA在离心管中的位置来区分14N和15N的DNA
D. 通过显微镜观察洋葱根尖成熟区细胞在有丝分裂各时期的不同特征
【答案】C
【解析】
【分析】斐林试剂可用于还原糖的鉴定，使用时需要现用现配，且需要水浴加热。
【详解】A、斐林试剂和还原糖反应后需要水浴加热才能出现颜色变化，A错误；
B、探究绿叶中的色素种类的实验中，常采用纸层析法分离色素，提取色素利用了色素易溶于有机溶剂的特点，B错误；
C、含有15N和14N的DNA重量不同，离心后在试管中的位置不同，C正确；
D、根据成熟区细胞不能进行有丝分裂，D错误
故选C。
10. 中华文化博大精深，许多古诗蕴含着深刻的生物学知识。《诗经·小雅·鹿鸣》中写道：“呦呦鹿鸣，食野之苹。”《赋得古原草送别》中写道：“远芳侵古道，晴翠接荒城。”这两句古诗分别蕴含的生态学知识是（ ）
A. 捕食、次生演替B. 种间竞争、次生演替
C. 捕食、初生演替D. 种间竞争、初生演替
【答案】A
【解析】
【分析】互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡。
种间竞争是不同物种之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。
寄生即两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生。
【详解】“呦呦鹿鸣，食野之苹”大概意思是一群鹿儿呦呦欢鸣，在原野吃着艾蒿，属于捕食关系；“远芳侵古道”大概意思是远处芳草，侵占了古老的道路，属于次生演替，A正确，BCD错误。
故选A。
11. 群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中，植物物种甲、乙和丙分别在不同时间占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。已知物种丙比物种乙高大很多，下列叙述正确的是（ ）

A. 随着演替的进行，物种甲会消失，物种丙会增加
B. 在用样方法取样时，物种丙的样方面积一般大于物种乙的
C. 第20～40年，该群落中甲、乙、丙的相对多度发生改变，会导致群落的类型发生改变
D. 第30～40年，物种乙的种群密度一定在减小
【答案】B
【解析】
【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的现象叫做群落的演替。演替的方向一般是向物种丰富度越来越高，群落结构越来越复杂的方向进行的，某退耕农田自然演替属于次生演替，一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】A、随着演替的进行，甲、乙、丙三种植物的相对多度有增有减，但不一定会消失，A错误；
B、在用样方法取样时，种群数目少的个体可以适当的增大样方面积，种群数目多的个体可以适当减小样方面积。物种丙的相对多度低于物种乙，且种丙比物种乙高大很多，所以在用样方法取样时，物种丙的样方面积一般大于物种乙的，B正确；
C、第20～40年，群落中甲、乙、丙的相对多度发生改变，但群落的类型不一定发生改变，C错误；
D、相对多度是指某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比，种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数，第30～40年，物种乙相对多度下降，可能是其它植物种群数也在变，所以不能确定其种群密度在减小，D错误。
故选B。
12. 二次免疫应答是指已经免疫的机体再次接触相同抗原时，免疫系统发挥记忆效应快速地清除抗原。关于二次免疫应答及其与过敏反应的比较，下列叙述错误的是（ ）
A. 过敏原是指能引起过敏反应的抗原物质
B. 二次免疫应答与记忆细胞能存活较长时间有关
C. 二次免疫应答中产生相应抗体的浆细胞主要来自B细胞的分化
D. 二次免疫应答、过敏反应都是在机体再次接触相同抗原时发生的
【答案】C
【解析】
【分析】已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应，这样的免疫反应称为过敏反应。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。在过敏原的刺激下，B细胞会活化产生抗体。这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞（如肥大细胞）的表面。当相同的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使这些细胞释放出组胺等物质，引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多，最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
【详解】A、引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原，鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、棉絮等都是（或含有）过敏原，A正确；
B、记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后产生的浆细胞快速产生大量抗体；二次免疫应答与记忆细胞能存活较长时间有关，B正确；
C、二次免疫应答中产生相应抗体的浆细胞来自B细胞的分化和记忆B细胞的分化，C错误；
D、已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应，这样的免疫反应称为过敏反应；根据题干信息：二次免疫应答是指已经免疫的机体再次接触相同抗原时，免疫系统发挥记忆效应快速地清除抗原，可见二次免疫应答、过敏反应都是在机体再次接触相同抗原时发生的，D正确。
故选C。
13. 中国水仙是传统观赏花卉，由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因，研究者选取新生根尖作为实验材料进行核型分析，对临时装片进行镜检、拍照、计数、归类、排列，得到的结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. 镜检时可观察到大部分细胞处于分裂状态
B. 拍照观察时一般选择处于分裂中期的细胞
C. 由核型分析可知，中国水仙是三倍体植物
D. 推测中国水仙高度不育是减数分裂联会紊乱所致的
【答案】A
【解析】
【分析】1、根尖、茎尖分生区分裂旺盛，可选做观察有丝分裂的实验材料。
2、三倍体减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞，故不能结实。
【详解】A、在一个细胞周期中，分裂期时间较短，所以镜检时大部分细胞处于未分裂状态，A错误；
B、分裂中期，细胞染色体形态、数目清晰，结构稳定，是观察染色体的最好时期，B正确；
C、由核型分析可知，中国水仙有3个染色体组，是三倍体植物，C正确；
D、中国水仙是三倍体植物，减数分裂时同源染色体联会紊乱，难以产生正常生殖细胞，D正确。
故选A。
14. 植物组织培养的过程如图所示，其中①②表示过程。下列分析正确的是（ ）
A. 该过程中使用的培养基须用干热灭菌法进行灭菌
B. ①过程中不存在基因的选择性表达，②过程中存在
C. 完成②过程所需的关键激素是生长素和细胞分裂素
D. 经植物组织培养技术培养出的脱毒植株可以抗病毒
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、该过程中使用的培养基可用干热灭菌法进行灭菌，也可用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误；
B、①过程是脱分化过程，②过程是再分化过程，脱分化和再分化过程中都存在基因的选择性表达，B错误；
C、②过程是再分化过程，植物组织培养的再分化所需关键激素是细胞分裂素和生长素，且二者用量的比值不同，分化的结果也不同，C正确；
D、经植物组织培养技术培养出的脱毒植株自身无病毒或带少量病毒，但是不能抗病毒，D错误。
故选C。
15. 抗利尿激素(ADH)是由下丘脑神经细胞合成，垂体后叶释放的一种多肽类激素，其作用机理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. ADH经垂体释放到血液中，运输至全身各处
B. ADH与受体结合，催化靶细胞内ATP水解产生cAMP
C. 机体失水过多时，肾小管细胞膜上水通道蛋白数量可能会增加
D. 机体饮水不足时，抗利尿激素的分泌会增多
【答案】B
【解析】
【分析】抗利尿激素是由下丘脑分泌垂体释放的，激素会随体液运输至全身。水分子可以自由扩散也可以协助扩散进出细胞，图示为协助扩散。由图分析，ADH和受体结合为M蛋白提供信号分子cAMP，从而使M蛋白促进②过程，增加膜上水通道的数量。
【详解】A、激素通过体液运输，ADH经垂体释放后通过体液运输到达全身各处，A正确；
B、ADH与受体结合后促进ATP水解，ADH是激素，无催化功能，B错误；
C、由图可知，抗利尿激素与受体结合后促进ATP水解，激活M蛋白，M蛋白可以促进囊泡与细胞膜的融合，增加细胞膜上水通道蛋白数量，使细胞吸水能力增强，因此机体失水过多时抗利尿激素释放增多，细胞膜上水通道蛋白数量可能增多，C正确；
D、机体饮水不足时，血浆渗透压升高，抗利尿激素的分泌增多，促进肾小管、集合管重吸收水分，D正确；
故选B。
16. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题，研究者用EBV（一种病毒颗粒）感染已免疫的B淋巴细胞，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。实验流程如图所示。下列分析错误的是（ ）

A. 杂交瘤细胞的染色体丢失可能会导致合成的抗体减少
B. HAT培养基筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合骨髓瘤细胞
C. Oua筛选能去除EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞
D. 图示筛选获得的杂交瘤细胞即可在小鼠腹腔内生产单克隆抗体
【答案】D
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。
2、两次筛选：筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、抗体是由浆细胞分泌的，杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体，可能会导致抗体产生能力下降，A正确；
B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感；骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，HAT培养基筛选去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞，B正确；
C、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感；骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞，C正确；
D、图示获得的杂交瘤细胞还要进行克隆培养和抗体检测，检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能用于生产单克隆抗体，D错误。
故选D。
17. 在DNA分子杂交的过程中，两种生物DNA单链的互补碱基会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链，如图所示。下列关于DNA分子杂交及应用的叙述，错误的是（ ）
A. 在DNA分子杂交之前，可在94℃的条件下使DNA变性解聚为单链
B. 两个远缘物种生物的DNA分子之间进行杂交，形成的杂合双链区较少
C. 杂合双链区一条链的序列是5'-GCATCT-3'，另一条链的序列是3'-CGUAGA-5'
D. 通过设计两种DNA引物分别与DNA的两条链结合，经PCR技术可大量扩增目的基因
【答案】C
【解析】
【分析】1、两条单链DNA同样遵循碱基互补配对原则，物种AB的DNA结合后，游离的单链区域说明该部位碱基序列无法配对。在分子杂交时，形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。
2、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术 。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。
【详解】A、 当温度超过90 ℃时，DNA分子发生变性，双链 DNA 解聚为单链，PCR时，一般热变性温度设置在94℃，A正确；
B、在分子杂交时，形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。所以两个远缘物种生物的DNA分子之间进行杂交，形成的杂合双链区较少，B正确；
C、DNA分子杂交后，杂合双链区一条链的序列是5'-GCATCT-3'，另一条链的序列是3'-CGTAGA-5'，C错误；
D、要扩增出目的基因，需要根据DNA的两条链分别设计引物，所以设计两种DNA引物分别与DNA的两条链结合，经PCR技术可大量扩增目的基因，D正确。
故选C。
18. 以下关于生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，需加入碳酸钙使研磨更充分
B. 在“探究pH对麦芽糖酶活性的影响”实验中，可用斐林试剂进行检测
C. 在“噬菌体侵染大肠杆菌”实验中，可用含32P或35S的培养基直接培养噬菌体
D. 在“探究光合作用中氧气的来源”的两组实验中，用18O分别标记H2O和CO2
【答案】D
【解析】
【分析】1、叶绿体中色素的提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素，提取过程中需加入二氧化硅，目的是使研磨得充分，而加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记大肠杆菌→噬菌体与被标记的大肠杆菌混合培养→获得被标记的噬菌体→噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中的放射性。
【详解】A、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，需加入二氧化硅使研磨更充分，碳酸钙可保护叶绿素不被破坏，A错误；
B、由于麦芽糖及其水解产物均是还原糖，均能与斐林试剂反应，故不可用斐林试剂进行检测，B错误；
C、噬菌体是病毒，营寄生生活，不能用含32P或35S的培养基直接培养噬菌体，C错误；
D、在“探究光合作用中氧气的来源”的两组实验中，用18O分别标记H2O和CO2，检验氧气中的氧是否为18O，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题 共64分）
二、非选择题本题共4小题，共64分。
19. 海南热带雨林国家公园是中国首批国家公园之一，拥有我国连片面积最大的热带雨林，林木郁闭度高，景色优美，物种丰富。海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物，主要以草本植物和低矮灌木为食。研究人员对热带雨林开展了调查研究，以期为生态保护和修复提供科学依据。回答下列问题：
（1）海南热带雨林是巨大的碳库，数量庞大的植物能够吸收和固定____________，有助于缓解温室效应。海南热带雨林是绿色水库，具有涵养水源等功能，独特的雨林景观也是发展生态旅游的重要资源。这些体现了海南热带雨林生物多样性的__________价值。种类繁多的动植物形成复杂的_______，使热带雨林具有较强的__________，因此热带雨林生态系统具有抵抗力稳定性，表现为该系统的结构和功能能维持相对平衡状态。
（2）栖息地丧失和碎片化会导致海南坡鹿数量剧减，原因是___________。为保护海南坡鹿，政府建立了自然保护区以及国家公园，以增加其栖息地面积并使之连接成片。
（3）有人建议选择性地砍伐一些高大的林木，以增加海南坡鹿的食物资源。请判断该建议是否合理并说明理由：__________。
【答案】19. ①. CO2 ②. 直接和间接 ③. 食物链和食物网 ④. 自我调节能力
20. 栖息地丧失和碎片化导致种群的生存环境恶劣，食物和栖息空间减少，种群间的基因交流减少，近亲繁殖的机会增加，患隐性遗传病的概率增加，死亡率升高
21. 合理。热带雨林郁闭度高，有选择性地砍伐一些高大林木可以提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率，促进林下植物生长，丰富海南坡鹿的食物资源
【解析】
【分析】生物多样性有三个层次，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，其价值包括直接价值和间接价值，后者主要表现为生态价值。
【小问1详解】
海南热带雨林数量庞大的植物能够吸收和固定CO2，进而减少大气中CO2的含量，缓解温室效应。
海南热带雨林具有涵养水源等功能，体现了生物多样性的间接价值；发展生态旅游，体现了生物多样性的直接价值，因此体现了间接价值和直接价值。
种类繁多的动植物形成复杂的营养结构（食物链和食物网），使热带雨林具有较强的自我调节能力，因此该生态系统具有较强的抵抗力稳定性。
【小问2详解】
栖息地丧失和碎片化导致种群的生存环境恶劣，食物和栖息空间减少，并且由于栖息地破碎化，出现地理隔离，种群间的基因交流减少，近亲繁殖的机会增加，患隐性遗传病的概率增加，死亡率升高，因此，海南坡鹿数量剧减。
【小问3详解】
该建议合理。根据题意可知，海南坡鹿主要以草本植物和低矮灌木为食，而热带雨林郁闭度高，不利于草本植物和灌木的生长，有选择性地砍伐一些高大林木可以提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率，促进林下植物生长，丰富海南坡鹿的食物资源。
20. 哮喘是一种呼吸系统为主的异质性病症，症状表现为咳嗽、喘息、气促等，以过敏性哮喘为主。图(a)为过敏原引发过敏性哮喘的部分示意图，请据图回答问题。
（1）细胞因子的作用是______________________，上述细胞中不能识别抗原的是____________________。
（2）过敏原引发过敏性哮喘的过程中，IgE 特异性地吸附在肥大细胞上的根本原因是____________________。
（3）SO2 是一种常见的大气污染物。为探究 SO2对重卵清蛋白(OVA) 诱导的小鼠过敏性哮喘影响，研究者以小鼠为实验材料，实验处理如下表。各组小鼠在相同且适宜的环境下饲养一段时间后，测定 IgE 的含量。
探究SO2对OVA诱导的小鼠过敏性哮喘的影响实验处理过程
注：+表示进行处理 -表示未进行处理检测结果如图(b) ：
①完善上述表格实验处理中的a____________。
②实验结论:__________。
（4）根据上述实验结果，提出改善过敏性哮喘的措施：____________。
【答案】（1） ①. 促进B细胞的增殖(或分裂)和分化 ②. 细胞c(浆细胞)
（2）只有肥大细胞中的IgE受体基因被特异性(或选择性)地表达
（3） ①. 注射200μL生理盐水 ②. SO2会(使0VA诱导的小鼠产生更多的IgE,从而)加重过敏性哮喘
（4）避免接触过敏原/减少SO2的排放/研发能和IgE特异性结合的药物
【解析】
【分析】过敏反应是过敏原再次侵入有过敏体质的机体时，初次接触过敏原使机体产生的抗体吸附在细胞表面，这时与过敏原结合，进而使靶细胞释放组织胺等化学物质，引发过敏反应。
【小问1详解】
细胞因子是由辅助性T细胞产生的，作用是促进B细胞的增殖(或分裂)和分化过程；图中细胞c浆细胞不能识别抗原。
【小问2详解】
抗体IgE 具有特异性，只能和IgE受体结合，肥大细胞中的IgE受体基因被特异性(或选择性)地表达，因此IgE特异性地吸附在肥大细胞上。
【小问3详解】
①本实验是探究 SO2对重卵清蛋白(OVA) 诱导的小鼠过敏性哮喘影响，自变量是否有SO2或者OVA，同时遵循单一变量原则，a实验处理注射200μL生理盐水。
②分析柱形图，AB两组，不用OVA溶液处理，IgE的含量和CD都较低，说明OVA可以诱导小鼠产生抗体IgE ；CD对比，SO2会使0VA诱导的小鼠产生更多的IgE。综上实验结论SO2会(使0VA诱导的小鼠产生更多的IgE,从而)加重过敏性哮喘。
【小问4详解】
根据上述实验结果，提出改善过敏性哮喘的措施有避免接触过敏原，减少SO2的排放，研发能和IgE特异性结合的药物等。
21. 玉米是我国第一大粮食作物，有较高的经济价值。矮化玉米株型紧凑，通风透光、适合密植，可有效减少玉米倒伏，提高玉米产量。现利用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变野生型玉米WT获得玉米矮化突变体，并通过连续自交得到纯合体，即为突变体A5。现将A5与野生型杂交获得F1，F1自交得到F2，其中部分个体相关基因的电泳结果如图所示。回答下列问题：

（1）玉米为单性花，杂交育种时的操作流程是______________。与杂交育种相比，理论上能更快获得A5的育种方法是__________。
（2）根据题意判断，突变型为_______________性状。理论上，F2个体在电泳时能产生I、Ⅱ、Ⅲ带型的数量比是___________________。
（3）进一步研究发现，在A5的mRNA上距离起始密码子474个核苷酸的位置出现了终止密码子，使____________进而导致O2蛋白合成异常。
（4）根据突变体对赤霉素的敏感程度，可将玉米矮秆突变分为赤霉素敏感型和赤霉素钝感型。赤霉素敏感型突变是玉米体内赤霉素合成的通路被阻断；赤霉素钝感型突变是赤霉素合成正常，但赤霉素信号转导通路受阻。欲探究A5是赤霉素敏感型还是赤霉素钝感型，请以A5幼苗为材料设计一组实验进行探究。写出实验思路和预期实验结果。
实验思路：____________________________；
预期实验结果：________________________。
【答案】（1） ①. 套袋→人工授粉→再套袋 ②. 单倍体育种
（2） ①. 显性 ②. 2:1:1
（3）肽链的合成提前终止
（4） ①. 实验思路：对A5幼苗喷施适宜浓度的外源赤霉素，观察其生长状况 ②. 预期实验结果：若A5株高可恢复正常，则说明A5是赤霉素敏感型突变体；若A5株高无法恢复正常，则说明A5是赤霉素钝感型突变体。
【解析】
【分析】电泳依据DNA分子量的大小分离DNA分子，DNA分子越大，移动速率越慢，反之越快。
【小问1详解】
玉米为单性花，杂交育种时的操作流程是套袋→授粉→套袋；与杂交育种相比，单倍体育种能极大的缩短育种年限，因此能更快获得A5。
【小问2详解】
据图分析，A5与野生型杂交获得F1，F1均为突变型，因此 推断突变型为显性性状；假设该形状由一对基因控制（A/a）, F1Aa自交，F2中AA：Aa：aa=1：2：1，因此理论上，F2个体在电泳时能产生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ带型的数量比是2：1：1。
【小问3详解】
在A5的mRNA上距离起始密码子474个核苷酸的位置出现了终止密码子，会导致肽链的合成提前终止，进而导致O₂蛋白合成异常。
【小问4详解】
由题干信息可知，赤霉素敏感型突变是玉米体内赤霉素合成的通路被阻断，即赤霉素合成不足，体内赤霉素含量低，可通过外源施加赤霉素改善；赤霉素钝感型突变是赤霉素合成正常，但赤霉素信号转导通路受阻，外源施加赤霉素无作用。因此欲探究A5是赤霉素敏感型还是赤霉素钝感型，可外源施加赤霉素，观察其生长状况。
实验思路：对A5幼苗喷施适宜浓度的外源赤霉素，观察其生长状况预期实验结果：
若A5株高可恢复正常，则说明A5是赤霉素敏感型突变体；若A5株高无法恢复正常，则说明A5是赤霉素钝感型突变体
22. 2023年10月2日，诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。注射mRNA会诱发人体产生不必要的免疫反应，导致mRNA被即刻降解。两位科学家经过研究发现将mRNA中一种称为尿苷的分子替换成类似的分子（假尿苷），就可避免这种免疫反应的发生。结合上述内容回答下列问题：
（1）制备的mRNA疫苗常用脂质体包裹后才用于接种。请尝试分析用脂质体包裹的原因有____________。
（2）在制备mRNA疫苗过程中，常采用_________技术获取和扩增抗原的相关基因，扩增时需要模板、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸和引物。当该过程消耗了62个引物时，则进行了__________轮DNA复制。
（3）我国科学家陈薇院士与其团队研发了针对COVID-19腺病毒载体重组疫苗，腺病毒载体疫苗是将目的基因重组到改造后的腺病毒内，改造后的腺病毒载体应具备的条件是_________（写出两点即可）。
（4）除上述种类的疫苗外，基因工程疫苗的研发也在COVID-19的预防中起到重要作用。该种疫苗在研制中常用大肠杆菌作为受体细胞的原因是__________。若_______，则说明目的基因已完成了转化，从分子水平可用__________进行检测。
【答案】22. 外源mRNA分子不易进入人体细胞；人体血液和组织中广泛存在RNA酶，极易将裸露的mRNA水解
23. ①. PCR ②. 五##5
24. 对宿主细胞无害、能够在宿主细胞中自我复制、具有一个至多个限制酶切割位点、标记基因
25. ①. 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 ②. 目的基因进入受体细胞稳定存在并表达（基因产物） ③. 抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】1、利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环。
2、基因工程技术的基本步骤中的目的基因的检测与鉴定：
（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原—抗体杂交技术。
（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
制备的mRNA疫苗核心成分为mRNA，但是存在外源mRNA分子不易进入人体细胞，人体血液和组织中广泛存在RNA酶，极易将裸露的mRNA水解的问题，因此制备的mRNA疫苗常用脂质体包裹后才用于接种。
【小问2详解】
在制备mRNA疫苗过程中，常采用PCR技术获取和扩增抗原的相关基因。PCR技术复制过程中：DNA复制n次，消耗的引物为2n＋1－2个，当该过程消耗了62个引物时，即2n＋1－2 = 62，则进行了5轮DNA复制。
【小问3详解】
腺病毒载体疫苗是将目的基因重组到改造后的腺病毒内，改造后的腺病毒载体应具备的条件是对宿主细胞无害、能够在宿主细胞中自我复制、具有一个至多个限制酶切割位点、标记基因。
【小问4详解】试管
底物和试剂
实验条件
甲
l cm2的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
37℃水浴
乙
1 cm2的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
50℃水浴
丙
l cm2的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液
0 ℃水浴
实验处理
A
B
C
D
暴露在10mg/m³SO2 1小时/天,连续7天
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注射200μL生理盐水配制的OVA溶液
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a
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