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2024届河南省新高考联盟高三下学期模拟预测理综试题-高中生物（原卷版+解析版）
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这是一份2024届河南省新高考联盟高三下学期模拟预测理综试题-高中生物（原卷版+解析版），文件包含2024届河南省新高考联盟高三下学期模拟预测理综试题-高中生物原卷版docx、2024届河南省新高考联盟高三下学期模拟预测理综试题-高中生物解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷满分90分。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本试卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共6小题，每小题6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. 实验是建立可靠和精确的科学知识的必要条件而生物学也是一门以实验为基础的科学。下列有关生物学实验的叙述错误的是（ ）
A. 分离绿叶中的色素时，研磨前加入CaCO3能保护叶绿素
B. 紫色洋葱鳞片叶内表皮是观察细胞质壁分离的理想材料
C. 鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用
D. 显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像
【答案】B
【解析】
【分析】观察植物的质壁分离需要选择具有大液泡的植物细胞，但理想的实验材料应该是具有大液泡且细胞液有颜色的成熟植物细胞。
【详解】A、叶绿素在研磨过程中易被破坏，分离绿叶中的色素时，研磨前加入 CaCO3 能防止叶绿素被破坏，A正确；
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮具有大液泡且细胞液是紫色，是观察细胞质壁分离的理想材料，内表皮细胞有大液泡，但细胞液无色，可作为观察质壁分离的材料，但不是理想材料，B错误；
C、鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用，时间长了会发生氧化反应产生褐色反应，产生颜色干扰，C正确；
D、显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像，因为观察的细胞是经过解离的死细胞，D正确。
故选B。
2. 外泌体是细胞通过胞吐方式释放的包含RNA和蛋白质的小囊泡，其主要来源于细胞内溶酶体内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到细胞外。肿瘤来源的外泌体可导致大量新生血管的生成，促进肿瘤的生长与侵袭。下列叙述错误的是（ ）
A. 外泌体释放到细胞外的过程需要消耗ATP、但不需要蛋白质参与
B. 外泌体可能作为定向运送特定药物的载体
C. 多囊泡体外膜与细胞膜融合的过程体现了生物膜的流动性
D. 外泌体诱导新血管生成有利于缩短肿瘤细胞的细胞周期
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知，外泌体是包含RNA和蛋白质的小囊泡，主要来源于细胞内溶酶体。肿瘤来源的外泌体可导致大量新生血管的生成，促进肿瘤的生长与侵袭。
【详解】A、外泌体释放到细胞外的过程需要消耗ATP、囊泡膜与细胞膜融合需要借助于蛋白质识别，A错误；
B、借助外泌体能够与靶细胞膜上受体结合并发挥作用，外泌体可能作为定向运送特定药物的载体，B正确；
C、膜的融合过程依赖于膜的流动性，C正确；
D、有“肿瘤来源外泌体可导致大量新生血管的生成，促进肿瘤的生长”可知，外泌体有利于肿瘤细胞增殖，故能缩短肿瘤细胞周期，D正确。
故选A。
3. 病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平。核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生几种蛋白质。下列有关该现象的叙述错误的是（ ）
A. 核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息利用率
B. 在病毒发生一个碱基的增添时，病毒的性状有可能不变
C. 抑制病毒RNA翻译过程中的“移码”，可使合成的病毒蛋白种类减少
D. 新冠病毒的“移码”的机制，会导致基因突变
【答案】D
【解析】
【分析】1、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的3个碱基叫作一个密码子。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
3、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
4、基因控制性状的两种方式：（1）基因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；（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、根据题意，核糖体“移码”导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质，故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率，A正确；
B、在病毒发生一个碱基的增添时，mRNA上也会增加一个碱基，但核糖体可能会向前或向后滑动一两个核苷酸，合成的蛋白质不变，病毒的性状有可能不变，B正确；
C、核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生几种蛋白质，抑制病毒RNA翻译过程中的“移码”，可使合成的病毒蛋白种类减少，C正确；
D、新冠病毒的“移码”的机制不会改变基因的碱基序列，所以不会导致基因突变，D错误。
故选D。
4. 某二倍体植物为雌雄同株，其花色由细胞核中两对等位基因D/d和E/e控制，D对d、E对e为显性，其中D基因控制红色色素的合成，E基因控制蓝色色素的合成，2种色素均不合成时花呈白色。D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成。用纯合的红花植株和纯合的蓝花植株杂交，F1均开白花，F1自由交配得F2下列叙述错误的是（ ）
A. 若这两对等位基因位于1对同源染色体上，则F2中蓝色个体占1/4，且为纯合子
B. 含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的转录，不能合成色素而开白花
C. 若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2白花中纯合子占1/5
D. 若这两对等位基因位于1对同源染色体上，则F2自交的后代F3中红花：白花：蓝花约为3：2：3
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析题文：D基因控制红色色素的合成，E基因控制蓝色色素的合成，2种色素均不合成时花呈白色，D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成，即D、E同时存在时开白花，则白花的基因型为D_E_、ddee；D基因控制红色色素的合成，则红花基因型为D_ee；E基因控制蓝色色素的合成，蓝花基因型为ddE_。
2、用纯合的红花植株（DDee）和蓝花植株（ddEE）杂交，F1的基因型为DdEe，均开白花。
【详解】A、若D与e位于同一条染色体上，则F1产生的配子类型及比例为De：dE=1：1，F2中DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，即红花：白花：蓝花约为1：2：1，则F2中蓝色个体占1/4，且为纯合子，A正确；
B、mRNA为翻译的模板，据题干信息“D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成”可知含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的翻译，不能合成色素而开白花，B错误；
C、若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2中D_E_（白花）：D_ee（红花）：ddE_（蓝花）：ddee（白花）=9：3：3：1，故红花：白花：蓝花约为3：10：3，白花的基因型为DDEE、2DDEe、2DdEE、4DdEe、ddee，则F2白花中纯合子占1/5，C正确；
D、若D与e位于同一条染色体上，则F1产生的配子类型及比例为De：dE=1：1，F2中DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，即红花：白花：蓝花约为1：2：1，F2进行自交，1/4DDee和1/4ddEE进行自交后代不发生形状分离，1/2DdEe进行自交为1/2（DDee：DdEe：ddEE=1：2：1），F2自交的后代F3中红花：白花：蓝花约为3：2：3，D正确。
故选B。
5. 肠上皮细胞间的紧密连接构成了肠道机械屏障。肠道上皮内的淋巴细胞和Peyers淋巴结等构成肠道黏膜免疫系统，能够抵制细菌、病毒等病原体的入侵。研究发现，射线会使肠道黏膜受损，黏膜分泌的免疫球蛋白（sIgA）含量下降，肠源性感染严重。用白细胞介素-4（IL-4）治疗后，sIgA含量明显升高，免疫功能有一定程度的恢复。下列叙述正确的是（ ）
A. 淋巴结是免疫细胞产生并发育成熟的地方
B. sIgA、IL-4属于免疫活性物质，是由辅助性T细胞产生的
C. 射线可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍
D. 肠道黏膜免疫系统清除病原体体现了免疫系统的监视功能
【答案】C
【解析】
【分析】人体内的三道防线：皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线；体液中的杀菌物质 (如溶菌酶)和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线；第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【详解】A、淋巴结是免疫细胞分布的地方，A错误；
B、sIgA、IL-4属于免疫活性物质，免疫球蛋白（sIgA）由浆细胞产生，IL-4由辅助性T细胞产生的，B错误；
C、射线会使肠道黏膜受损，黏膜分泌的免疫球蛋白（sIgA）含量下降，可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍，C正确；
D、肠道黏膜免疫系统清除病原体体现了免疫系统的防御功能，D错误。
故选C。
6. 如图为某生态系统中甲、乙、丙三个种群的数量变化曲线（图中生物不完全是消费者且之间存在捕食关系），下列叙述正确的是（ ）
A. 图示中的食物链可能表示为乙→甲→丙
B. 该食物链相邻营养级的能量传递效率一定是10%—20%
C. 生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的
D. 该生态系统的结构由该食物链上各营养级生物、分解者和非生物的物质和能量组成
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，甲、乙、丙三个种群存在捕食关系，乙种群的数量峰值最高，说明其营养级越低，并且其在三个种群中数量最先增加也最先减少，所以乙的营养级最低，丙的营养级最高。
【详解】A、由图可知，甲、乙、丙三个种群存在捕食关系，乙种群的数量峰值最高，说明其营养级越低，并且其在三个种群中数量最先增加也最先减少，所以乙的营养级最低，丙的营养级最高。图示中的食物链可表示为乙→甲→丙，A正确；
B、相邻营养级的能量传递效率一般在10%-20%，但该食物链中生物只是不同营养级中的一个种群，所以传递效率不是10%-20%，B错误；
C、生态系统中的物质循环、能量流动是沿食物链进行的，信息传递则是在生物与生物、生物与环境之间一般双向传递，C错误；
D、生态系统的结构包括生产者、分解者、消费者、非生物物质和能量以及食物链和食物网，D错误。
故选A。
二、非选择题：共54分。
7. 图1是三种不同类型植物的CO2同化方式示意图，图2表示生活在不同地区的上述三种植物在晴朗夏季的CO2吸收速率日变化曲线。已知玉米叶肉细胞中固定CO2的酶对CO2的亲和力高于小麦。回答下列问题：
（1）以光合色素的吸光百分率为纵坐标，以波长为横坐标，获得光合色素的吸收光谱。通过对比各组提取液对_____（填“红光”“蓝紫光”或“绿光”）的吸光率来比较叶片中的叶绿素含量。
（2）图1小麦、玉米和景天科植物中，玉米对应图2中的曲线是_____，最适应炎热干旱环境的植物是_____，原因是_____。
（3）将两株同时萌发，长势相同的玉米和小麦幼苗种植在同一有限密闭玻璃容器中，在适宜条件下光照培养一段时间，先死亡的可能是_____。
（4）图2中，在4点时，C植物的光合速率为_____μml/（m2·s）；在10点到16点期间，C组植物的光合速率_____（填“＞”“=”或“＜”）呼吸频率。
（5）将玉米的绿色叶片进行色素的提取与分离实验时，发现提取液色素浓度过低，可能的不当操作是_____（答出两点即可）。
【答案】（1）红光 （2） ①. A ②. 景天科植物 ③. 该类植物白天因减少水分的散失而气孔关闭，但夜晚能吸收CO2，不影响光合作用的进行
（3）小麦 （4） ①. 0 ②. ＞
（5） 未加碳酸钙；未加SiO2；加入的提取液过多；叶片未烘干处理
【解析】
【分析】据图分析：图1中小麦直接从外界吸收二氧化碳用于暗反应；玉米的叶肉细胞可以把二氧化碳固定成C4，并将C4释放的二氧化碳提供给维管束鞘细胞进行暗反应；景天科植物晚上固定二氧化碳储存在液泡中，白天液泡提供二氧化碳给叶绿体用于暗反应。图2中C植物晚上也可以吸收二氧化碳；B植物和A植物均在白天才可以吸收二氧化碳进行光合作用，且B植物中午存在午休现象。
【小问1详解】
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此可以通过对比各组提取液对红光的吸光率来比较叶片中的叶绿素含量。
【小问2详解】
由图1可知，水稻对CO2的吸收是在白天进行的，且没有固碳作用，玉米吸收CO2也是在白天进行的，由于有固碳作用，它的吸收能力较强，能利用较低浓度的CO2，景天科植物夜晚吸收 CO2，白天时再利用自身转化的CO2进行光合作用，根据以上特点，与图2中曲线比较可得，B对应的是水稻，A对应的是玉米，C对应的是景天科植物。景天科植物在白天气孔关闭，减少水分的散失，但夜晚能吸收CO2，不影响光合作用的进行，故三种植物中景天科植物最适应干早的环境。
【小问3详解】
密闭玻璃容器中CO2会逐渐降低，玉米吸收CO2也是在白天进行的，由于有固碳作用，它的吸收能力较强，能利用较低浓度的CO2，因此先死亡的是小麦。
【小问4详解】
图2中，在4点时，没有光照，C植物不能进行光合作用，因此光合速率为0μml/（m2·s）；在10点到16点期间，此时光照较强，C组植物的光合速率大于呼吸频率。
【小问5详解】
提取绿叶中色素时，发现提取液色素浓度过低，可能的不当操作是：一是研磨不充分，色素未能充分提取出来；二是提取液太多，使色素提取液浓度降低；三是未加碳酸钙，造成研磨过程中叶绿素分子被破坏；四是叶片未烘干，导致色素浓度太低。
8. 研究者以小鼠为材料研究动物脑中VMN区域与血糖调节的关系。请回答下列问题：
（1）向正常小鼠VMN区神经元中转入特定的基因（此类小鼠称为D鼠），该基因指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。当向D鼠VMN区神经元照光后，VMN区神经元_____（填“不兴奋”或“兴奋”），原因是_____。
（2）脑细胞中储存的糖极少，脑细胞的活动几乎全部依赖从血液中摄取葡萄糖供能。研究者发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖含量的恢复。结合神经调节的特点，分析说明VMN区神经元参与血糖调节的意义是_____。
（3）为进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响，研究者向正常小鼠VMN区神经元中转入另一基因（此类小鼠称为S鼠），其指导合成的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。现以S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测。
①实验方案：实验前，先测定两组S鼠的血糖初始值，对照组用胰岛素处理后得到的低血糖S鼠，适宜的光照射VMN区神经元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，适宜的光照射VMN区神经元一段时间；定时检测两组鼠的血糖含量。
该实验方案中存在两个不恰当之处，应改为_____。
②支持推测的结果是_____。
（4）实验表明，电刺激健康小鼠支配胰岛的交感神经兴奋时，其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌。分析出现上述作用效果不同的原因可能是_____。
（5）由以上可知，VMN区神经元参与血糖调节，最终使血糖含量升高，该过程属于_____调节。
【答案】（1） ① 不兴奋 ②. 氯离子内流，静息电位增大，未出现动作电位
（2）保证低血糖条件下迅速升高机体血糖浓度，从而保障脑的能量供应
（3） ①. 对照组用血糖含量正常的S鼠； 对照组VMN区神经元不照光 ②. 两组鼠初始血糖含量相同；一段时间后，与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高
（4）两类细胞膜上与促甲肾上腺素结合的受体不同 （5）神经—体液
【解析】
【分析】体内血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖浓度下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【小问1详解】
由于向正常小鼠VMN区神经元中转入特定的基因，指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内，膜内外电荷分布依旧是外正内负，且静息电位的绝对值增大，未产生动作电位，VMN区神经元表现为不兴奋。
【小问2详解】
神经调节具有作用范围准确、迅速的特点，因此，VMN区神经元参与血糖调节可以保证低血糖条件下，迅速升高机体血糖浓度，从而保障脑的能量供应。
【小问3详解】
本实验的目的是验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高，因此实验的自变量是VMN区神经元是否兴奋，因变量是血糖浓度的变化。因此，实验方案中，对照组和实验组均应用血糖含量正常的S鼠，且对照组不设置对VMN区照光处理，而实验组设置VMN区照光处理一段时间，而后检测对照组合实验组血糖含量的变化，因此本实验中的两处不当之处应做如下修改：对照组应用血糖含量正常的S鼠、且对照组S鼠VMN区神经元不照光。
现以S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测，若两组鼠初始血糖含量相同；一段时间后，与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高，则支持正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测。
【小问4详解】
出现上述作用效果不同的原因可能是两类细胞膜上与促甲肾上腺素结合的受体不同，胰岛A细胞膜上的促甲肾上腺素受体为兴奋性受体，而胰岛B细胞膜上的促甲肾上腺素受体为抑制性受体，故促甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌。
【小问5详解】
从上述的可能性分析，VMN区神经元参与血糖调节，涉及神经递质和激素的参与，属于神经-体液调节。
9. 紫茎泽兰又名飞机草，为多年生草本植物或亚灌木，原产于中美洲。大约于20世纪40年代传入我国，紫茎泽兰对我国畜牧业和草原生态系统构成很大破坏，造成巨大损失。请回答下列问题：
（1）紫茎泽兰入侵草地后会快速繁殖和变化。第一年其株高可达30cm，第二年可达1m以上，第三年在草地的覆盖度可达85%～95%。在这三年中，其种群数量变化呈_____，原因是_____。
（2）紫茎泽兰入侵草地的三年内，牧草生长受到严重抑制，原植被遭破坏。其中一个原因是紫茎泽兰可产生某些化学物质渗入土壤，抑制其他植物的生长。这说明信息传递在生态系统中具有_____的作用，对于紫茎泽兰入侵种的防治可以采用的方法有_____。（两条即可）
（3）用本地物种对紫茎泽兰进行替代控制是一种较好的控制紫茎泽兰的方法。为了筛选目标替代植物，科研人员选择本地物种南酸枣（落叶乔木）、假地豆（小灌木）和狗尾草（禾本植物）进行了相关研究。如图为紫茎泽兰单种和混种时的株高、生物量的研究结果。
①研究人员选用本地物种对紫茎泽兰进行替代控制，体现了生态工程的_____原理。
②根据实验结果分析，最好选择假地豆作为替代植物，理由是_____。
③为进一步研究紫茎泽兰是否会影响狗尾草的生长，还需进行的实验是_____。
【答案】（1） ①. J形增长 ②. 资源和空间适宜，气候适宜，没有敌害
（2） ①. 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定 ②. 引入以紫茎泽兰为食的植食性动物、化学防治、机械防治等
（3） ①. 协调 ②. 紫茎泽兰与假地豆混种，紫茎泽兰株高和地上生物量增加最少 ③.
将生长状况相同的狗尾草随机均分为两组，分别编号为A、B，其中A组种植紫茎泽兰，B组不种植，相同条件下进行栽培
【解析】
【分析】种群增长的“J”形曲线：在食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下，假定种群的起始数量为N0（亲代），而且每代的增长率（λ）都保持不变，且世代间不重叠，该种群后代中第t代的数量为Nt，则Nt=N0λt。
【小问1详解】
由于紫茎泽兰入侵草地后资源和空间适宜，气候适宜，没有敌害，故其种群数量呈J形增长。
【小问2详解】
紫茎泽兰入侵草地的三年内，牧草生长受到严重抑制，原植被遭破坏。其中一个原因是紫茎泽兰可产生某些化学物质渗入土壤，抑制其他植物的生长。这说明信息传递在生态系统中具有调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定的作用，对于紫茎泽兰入侵种的防治可以采用的方法有引入以紫茎泽兰为食的植食性动物、化学防治、机械防治等。
【小问3详解】
①紫茎泽兰与南酸枣、假地豆、狗尾草竞争阳光、水分、无机盐等，属于竞争关系。生态工程包括自生、循环、协调和整体原理等，研究人员选用本地物种对紫茎泽兰进行替代控制，体现了生态工程的协调原理。
②根据实验结果分析，紫茎泽兰与假地豆混种，紫茎泽兰株高和地上生物量增加最少，所以最好选择假地豆作为替代植物。
③分析题意，本实验目的是进一步研究紫茎泽 兰是否会影响狗尾草的生长，则实验的自变量是紫茎泽兰的有无，因变量是狗尾草的生长情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：将生长状况相同的狗尾草随机均分为两组，分别编号为A、B，其中A组种植紫茎泽兰，B组不种植，相同条件下进行栽培。
10. 某牵牛花的花色由两对独立遗传的等位基因（D/d和E/e）控制。D基因控制蓝色素合成（DD和Dd的效应相同）；E基因为修饰基因，淡化花色的深度（EE使蓝色素完全消失，Ee使蓝色素颜色淡化）。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下。请回答下列问题：
（1）根据图示杂交结果可知，牵牛花的花色遵循_____。这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是_____。
（2）第2组F2中白花个体的基因型有_____种，蓝花个体的基因型是_____，第2组F2中的白花个体自由交配，后代表型及比例为_____。
（3）从第2组的F2中取一蓝花植株，请你设计实验，用最简便的方法来鉴定该植株的基因型（简要回答设计思路即可）：_____。
【答案】（1） ①. 基因的自由组合定律 ②. DDEE、ddEE
（2） ①. 5##五 ②. DDEE、ddEE ③. 白花：浅蓝花=41：8
（3）让该植株自交，观察后代花色
【解析】
【分析】据题意分析：D基因控制蓝色素合成（DD和 Dd 的效应相同）；E基因为修饰基因，淡化花色的深度（EE使蓝色素完全消失，Ee使蓝色素颜色淡化）可知：蓝色基因型D_ee、浅蓝基因型D_Ee、白色基因型D_EE、ddE_、ddee。
【小问1详解】
据第2组F2中蓝花：浅蓝花：白花=3：6：7可知其数量比之和为16，满足9：3：3：1的变式，说明这两对基因遵循基因自由组合定律，F1浅蓝花的基因型为DdEe，亲本白花基因型为ddEE，蓝花基因型为DDee；第一组F2中蓝花：浅蓝花：白花=1：2：1可知只有一对等位基因发生分离，可推测：F2中蓝花基因型DDee、浅蓝花基因型DDEe、白花基因型DDEE，故F1基因型为DDEe，亲本白花基因型为DDEE、蓝花基因型DDee。所以这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是DDEE、ddEE。
【小问2详解】
第2组F1浅蓝花DdEe自交，得到F2中白花个体的基因型有DDEE、DdEE、ddEE、ddEe、ddee，共5种， 蓝花个体的基因型是DDee或Ddee。第2组F2中的白花个体自由交配，利用配子法，白花个体产生的配子的基因型及比例为2/7DE、3/7dE、2/7de，配子随机结合，后代基因型及比例为DDEE：DdEE：ddEE：ddee：ddEe：DdEe=4：12：9：4：12：8，表型及比例为白花：浅蓝花=41：8。
【小问3详解】
第2组的F2中取一蓝花植株，其基因型为DDee或Ddee，鉴定该植株的基因型最简便的方法是让其自交，若自交后代发生性状分离，该植株基因型为Ddee；若自交后代未发生性状分离，该植株基因型为DDee。
11. B基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题：
注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光
（1）图中所示的基因表达载体需含有启动子，它是_____识别并结合的位点。
（2）从水稻体细胞中提取总RNA，在_____酶的催化下构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。Luc基因是荧光酶基因，能催化荧光素产生荧光，B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是_____。
（3）用Ca2＋处理农杆菌，使细胞处于一种_____的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。
（4）外植体经_____形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入_____进行筛选。
（5）个体水平可以通过_____筛选出能表达B基因的转基因植株。
（6）扩增目的基因时，常用PCR技术，在PCR的反应体系中用到TaqDNA聚合酶，此酶需要_____（离子）激活。
【答案】（1）RNA聚合酶
（2） ①. 逆转录 ②. DNA连接酶
（3）能吸收周围环境中DNA分子
（4） ①. 脱分化 ②. 潮霉素
（5）检测加入荧光素后该植株卵细胞中是否发出荧光
（6）Mg2+
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序：
1、目的基因的获取：
（1）目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
（2）获取方法：①从基因文库中获取；②人工合成（反转录法和化学合成法）；③PCR技术扩增目的基因。
2、基因表达载体的构建：
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
3、将目的基因导入受体细胞：
（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
（2）常用的转化方法：常用方法有农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法。
（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
4、目的基因的检测和表达：
（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。
（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，位于基因的上游。
【小问2详解】
从水稻体细胞中提取总RNA，在逆转录酶的催化下构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。水稻B基因编码蛋白的序列是一个DNA片段，Luc基因是一个DNA片段，B-Luc融合基因形成过程中需要具有连接DNA片段的酶，DNA连接酶。
【小问3详解】
用Ca2＋处理农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。
小问4详解】
依据题干信息，T-DNA中含潮霉素抗性基因，所以外植体经脱分化形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入潮霉素进行筛选。
【小问5详解】
此实验的目的是研究B基因表达对卵细胞的影响，Luc基因是荧光素基因，能催化荧光素产生荧光，所以，在个体水平上可以通过检测加入荧光素后该植株卵细胞中是否发出荧光，来筛选能表达B基因的转基因植株。
【小问6详解】
使用PCR扩增目基因时，TaqDNA聚合酶需要Mg2+的激活。
注意事项：
1．本试卷满分90分。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本试卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共6小题，每小题6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. 实验是建立可靠和精确的科学知识的必要条件而生物学也是一门以实验为基础的科学。下列有关生物学实验的叙述错误的是（ ）
A. 分离绿叶中的色素时，研磨前加入CaCO3能保护叶绿素
B. 紫色洋葱鳞片叶内表皮是观察细胞质壁分离的理想材料
C. 鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用
D. 显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像
【答案】B
【解析】
【分析】观察植物的质壁分离需要选择具有大液泡的植物细胞，但理想的实验材料应该是具有大液泡且细胞液有颜色的成熟植物细胞。
【详解】A、叶绿素在研磨过程中易被破坏，分离绿叶中的色素时，研磨前加入 CaCO3 能防止叶绿素被破坏，A正确；
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮具有大液泡且细胞液是紫色，是观察细胞质壁分离的理想材料，内表皮细胞有大液泡，但细胞液无色，可作为观察质壁分离的材料，但不是理想材料，B错误；
C、鉴定还原糖实验所用的苹果、梨等匀浆最好现制现用，时间长了会发生氧化反应产生褐色反应，产生颜色干扰，C正确；
D、显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像，因为观察的细胞是经过解离的死细胞，D正确。
故选B。
2. 外泌体是细胞通过胞吐方式释放的包含RNA和蛋白质的小囊泡，其主要来源于细胞内溶酶体内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到细胞外。肿瘤来源的外泌体可导致大量新生血管的生成，促进肿瘤的生长与侵袭。下列叙述错误的是（ ）
A. 外泌体释放到细胞外的过程需要消耗ATP、但不需要蛋白质参与
B. 外泌体可能作为定向运送特定药物的载体
C. 多囊泡体外膜与细胞膜融合的过程体现了生物膜的流动性
D. 外泌体诱导新血管生成有利于缩短肿瘤细胞的细胞周期
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知，外泌体是包含RNA和蛋白质的小囊泡，主要来源于细胞内溶酶体。肿瘤来源的外泌体可导致大量新生血管的生成，促进肿瘤的生长与侵袭。
【详解】A、外泌体释放到细胞外的过程需要消耗ATP、囊泡膜与细胞膜融合需要借助于蛋白质识别，A错误；
B、借助外泌体能够与靶细胞膜上受体结合并发挥作用，外泌体可能作为定向运送特定药物的载体，B正确；
C、膜的融合过程依赖于膜的流动性，C正确；
D、有“肿瘤来源外泌体可导致大量新生血管的生成，促进肿瘤的生长”可知，外泌体有利于肿瘤细胞增殖，故能缩短肿瘤细胞周期，D正确。
故选A。
3. 病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平。核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生几种蛋白质。下列有关该现象的叙述错误的是（ ）
A. 核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息利用率
B. 在病毒发生一个碱基的增添时，病毒的性状有可能不变
C. 抑制病毒RNA翻译过程中的“移码”，可使合成的病毒蛋白种类减少
D. 新冠病毒的“移码”的机制，会导致基因突变
【答案】D
【解析】
【分析】1、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的3个碱基叫作一个密码子。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
3、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
4、基因控制性状的两种方式：（1）基因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；（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、根据题意，核糖体“移码”导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质，故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率，A正确；
B、在病毒发生一个碱基的增添时，mRNA上也会增加一个碱基，但核糖体可能会向前或向后滑动一两个核苷酸，合成的蛋白质不变，病毒的性状有可能不变，B正确；
C、核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生几种蛋白质，抑制病毒RNA翻译过程中的“移码”，可使合成的病毒蛋白种类减少，C正确；
D、新冠病毒的“移码”的机制不会改变基因的碱基序列，所以不会导致基因突变，D错误。
故选D。
4. 某二倍体植物为雌雄同株，其花色由细胞核中两对等位基因D/d和E/e控制，D对d、E对e为显性，其中D基因控制红色色素的合成，E基因控制蓝色色素的合成，2种色素均不合成时花呈白色。D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成。用纯合的红花植株和纯合的蓝花植株杂交，F1均开白花，F1自由交配得F2下列叙述错误的是（ ）
A. 若这两对等位基因位于1对同源染色体上，则F2中蓝色个体占1/4，且为纯合子
B. 含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的转录，不能合成色素而开白花
C. 若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2白花中纯合子占1/5
D. 若这两对等位基因位于1对同源染色体上，则F2自交的后代F3中红花：白花：蓝花约为3：2：3
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析题文：D基因控制红色色素的合成，E基因控制蓝色色素的合成，2种色素均不合成时花呈白色，D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成，即D、E同时存在时开白花，则白花的基因型为D_E_、ddee；D基因控制红色色素的合成，则红花基因型为D_ee；E基因控制蓝色色素的合成，蓝花基因型为ddE_。
2、用纯合的红花植株（DDee）和蓝花植株（ddEE）杂交，F1的基因型为DdEe，均开白花。
【详解】A、若D与e位于同一条染色体上，则F1产生的配子类型及比例为De：dE=1：1，F2中DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，即红花：白花：蓝花约为1：2：1，则F2中蓝色个体占1/4，且为纯合子，A正确；
B、mRNA为翻译的模板，据题干信息“D、E基因转录得到的mRNA能够相互配对形成双链，导致两种色素均不能合成”可知含D、E基因的植株由于彼此干扰了基因的翻译，不能合成色素而开白花，B错误；
C、若这两对基因位于两对同源染色体上，则F2中D_E_（白花）：D_ee（红花）：ddE_（蓝花）：ddee（白花）=9：3：3：1，故红花：白花：蓝花约为3：10：3，白花的基因型为DDEE、2DDEe、2DdEE、4DdEe、ddee，则F2白花中纯合子占1/5，C正确；
D、若D与e位于同一条染色体上，则F1产生的配子类型及比例为De：dE=1：1，F2中DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，即红花：白花：蓝花约为1：2：1，F2进行自交，1/4DDee和1/4ddEE进行自交后代不发生形状分离，1/2DdEe进行自交为1/2（DDee：DdEe：ddEE=1：2：1），F2自交的后代F3中红花：白花：蓝花约为3：2：3，D正确。
故选B。
5. 肠上皮细胞间的紧密连接构成了肠道机械屏障。肠道上皮内的淋巴细胞和Peyers淋巴结等构成肠道黏膜免疫系统，能够抵制细菌、病毒等病原体的入侵。研究发现，射线会使肠道黏膜受损，黏膜分泌的免疫球蛋白（sIgA）含量下降，肠源性感染严重。用白细胞介素-4（IL-4）治疗后，sIgA含量明显升高，免疫功能有一定程度的恢复。下列叙述正确的是（ ）
A. 淋巴结是免疫细胞产生并发育成熟的地方
B. sIgA、IL-4属于免疫活性物质，是由辅助性T细胞产生的
C. 射线可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍
D. 肠道黏膜免疫系统清除病原体体现了免疫系统的监视功能
【答案】C
【解析】
【分析】人体内的三道防线：皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线；体液中的杀菌物质 (如溶菌酶)和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线；第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【详解】A、淋巴结是免疫细胞分布的地方，A错误；
B、sIgA、IL-4属于免疫活性物质，免疫球蛋白（sIgA）由浆细胞产生，IL-4由辅助性T细胞产生的，B错误；
C、射线会使肠道黏膜受损，黏膜分泌的免疫球蛋白（sIgA）含量下降，可能导致了黏膜内T淋巴细胞的数量减少或功能障碍，C正确；
D、肠道黏膜免疫系统清除病原体体现了免疫系统的防御功能，D错误。
故选C。
6. 如图为某生态系统中甲、乙、丙三个种群的数量变化曲线（图中生物不完全是消费者且之间存在捕食关系），下列叙述正确的是（ ）
A. 图示中的食物链可能表示为乙→甲→丙
B. 该食物链相邻营养级的能量传递效率一定是10%—20%
C. 生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的
D. 该生态系统的结构由该食物链上各营养级生物、分解者和非生物的物质和能量组成
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，甲、乙、丙三个种群存在捕食关系，乙种群的数量峰值最高，说明其营养级越低，并且其在三个种群中数量最先增加也最先减少，所以乙的营养级最低，丙的营养级最高。
【详解】A、由图可知，甲、乙、丙三个种群存在捕食关系，乙种群的数量峰值最高，说明其营养级越低，并且其在三个种群中数量最先增加也最先减少，所以乙的营养级最低，丙的营养级最高。图示中的食物链可表示为乙→甲→丙，A正确；
B、相邻营养级的能量传递效率一般在10%-20%，但该食物链中生物只是不同营养级中的一个种群，所以传递效率不是10%-20%，B错误；
C、生态系统中的物质循环、能量流动是沿食物链进行的，信息传递则是在生物与生物、生物与环境之间一般双向传递，C错误；
D、生态系统的结构包括生产者、分解者、消费者、非生物物质和能量以及食物链和食物网，D错误。
故选A。
二、非选择题：共54分。
7. 图1是三种不同类型植物的CO2同化方式示意图，图2表示生活在不同地区的上述三种植物在晴朗夏季的CO2吸收速率日变化曲线。已知玉米叶肉细胞中固定CO2的酶对CO2的亲和力高于小麦。回答下列问题：
（1）以光合色素的吸光百分率为纵坐标，以波长为横坐标，获得光合色素的吸收光谱。通过对比各组提取液对_____（填“红光”“蓝紫光”或“绿光”）的吸光率来比较叶片中的叶绿素含量。
（2）图1小麦、玉米和景天科植物中，玉米对应图2中的曲线是_____，最适应炎热干旱环境的植物是_____，原因是_____。
（3）将两株同时萌发，长势相同的玉米和小麦幼苗种植在同一有限密闭玻璃容器中，在适宜条件下光照培养一段时间，先死亡的可能是_____。
（4）图2中，在4点时，C植物的光合速率为_____μml/（m2·s）；在10点到16点期间，C组植物的光合速率_____（填“＞”“=”或“＜”）呼吸频率。
（5）将玉米的绿色叶片进行色素的提取与分离实验时，发现提取液色素浓度过低，可能的不当操作是_____（答出两点即可）。
【答案】（1）红光 （2） ①. A ②. 景天科植物 ③. 该类植物白天因减少水分的散失而气孔关闭，但夜晚能吸收CO2，不影响光合作用的进行
（3）小麦 （4） ①. 0 ②. ＞
（5） 未加碳酸钙；未加SiO2；加入的提取液过多；叶片未烘干处理
【解析】
【分析】据图分析：图1中小麦直接从外界吸收二氧化碳用于暗反应；玉米的叶肉细胞可以把二氧化碳固定成C4，并将C4释放的二氧化碳提供给维管束鞘细胞进行暗反应；景天科植物晚上固定二氧化碳储存在液泡中，白天液泡提供二氧化碳给叶绿体用于暗反应。图2中C植物晚上也可以吸收二氧化碳；B植物和A植物均在白天才可以吸收二氧化碳进行光合作用，且B植物中午存在午休现象。
【小问1详解】
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此可以通过对比各组提取液对红光的吸光率来比较叶片中的叶绿素含量。
【小问2详解】
由图1可知，水稻对CO2的吸收是在白天进行的，且没有固碳作用，玉米吸收CO2也是在白天进行的，由于有固碳作用，它的吸收能力较强，能利用较低浓度的CO2，景天科植物夜晚吸收 CO2，白天时再利用自身转化的CO2进行光合作用，根据以上特点，与图2中曲线比较可得，B对应的是水稻，A对应的是玉米，C对应的是景天科植物。景天科植物在白天气孔关闭，减少水分的散失，但夜晚能吸收CO2，不影响光合作用的进行，故三种植物中景天科植物最适应干早的环境。
【小问3详解】
密闭玻璃容器中CO2会逐渐降低，玉米吸收CO2也是在白天进行的，由于有固碳作用，它的吸收能力较强，能利用较低浓度的CO2，因此先死亡的是小麦。
【小问4详解】
图2中，在4点时，没有光照，C植物不能进行光合作用，因此光合速率为0μml/（m2·s）；在10点到16点期间，此时光照较强，C组植物的光合速率大于呼吸频率。
【小问5详解】
提取绿叶中色素时，发现提取液色素浓度过低，可能的不当操作是：一是研磨不充分，色素未能充分提取出来；二是提取液太多，使色素提取液浓度降低；三是未加碳酸钙，造成研磨过程中叶绿素分子被破坏；四是叶片未烘干，导致色素浓度太低。
8. 研究者以小鼠为材料研究动物脑中VMN区域与血糖调节的关系。请回答下列问题：
（1）向正常小鼠VMN区神经元中转入特定的基因（此类小鼠称为D鼠），该基因指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。当向D鼠VMN区神经元照光后，VMN区神经元_____（填“不兴奋”或“兴奋”），原因是_____。
（2）脑细胞中储存的糖极少，脑细胞的活动几乎全部依赖从血液中摄取葡萄糖供能。研究者发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖含量的恢复。结合神经调节的特点，分析说明VMN区神经元参与血糖调节的意义是_____。
（3）为进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响，研究者向正常小鼠VMN区神经元中转入另一基因（此类小鼠称为S鼠），其指导合成的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。现以S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测。
①实验方案：实验前，先测定两组S鼠的血糖初始值，对照组用胰岛素处理后得到的低血糖S鼠，适宜的光照射VMN区神经元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，适宜的光照射VMN区神经元一段时间；定时检测两组鼠的血糖含量。
该实验方案中存在两个不恰当之处，应改为_____。
②支持推测的结果是_____。
（4）实验表明，电刺激健康小鼠支配胰岛的交感神经兴奋时，其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌。分析出现上述作用效果不同的原因可能是_____。
（5）由以上可知，VMN区神经元参与血糖调节，最终使血糖含量升高，该过程属于_____调节。
【答案】（1） ① 不兴奋 ②. 氯离子内流，静息电位增大，未出现动作电位
（2）保证低血糖条件下迅速升高机体血糖浓度，从而保障脑的能量供应
（3） ①. 对照组用血糖含量正常的S鼠； 对照组VMN区神经元不照光 ②. 两组鼠初始血糖含量相同；一段时间后，与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高
（4）两类细胞膜上与促甲肾上腺素结合的受体不同 （5）神经—体液
【解析】
【分析】体内血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖浓度下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【小问1详解】
由于向正常小鼠VMN区神经元中转入特定的基因，指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内，膜内外电荷分布依旧是外正内负，且静息电位的绝对值增大，未产生动作电位，VMN区神经元表现为不兴奋。
【小问2详解】
神经调节具有作用范围准确、迅速的特点，因此，VMN区神经元参与血糖调节可以保证低血糖条件下，迅速升高机体血糖浓度，从而保障脑的能量供应。
【小问3详解】
本实验的目的是验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高，因此实验的自变量是VMN区神经元是否兴奋，因变量是血糖浓度的变化。因此，实验方案中，对照组和实验组均应用血糖含量正常的S鼠，且对照组不设置对VMN区照光处理，而实验组设置VMN区照光处理一段时间，而后检测对照组合实验组血糖含量的变化，因此本实验中的两处不当之处应做如下修改：对照组应用血糖含量正常的S鼠、且对照组S鼠VMN区神经元不照光。
现以S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测，若两组鼠初始血糖含量相同；一段时间后，与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高，则支持正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测。
【小问4详解】
出现上述作用效果不同的原因可能是两类细胞膜上与促甲肾上腺素结合的受体不同，胰岛A细胞膜上的促甲肾上腺素受体为兴奋性受体，而胰岛B细胞膜上的促甲肾上腺素受体为抑制性受体，故促甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌。
【小问5详解】
从上述的可能性分析，VMN区神经元参与血糖调节，涉及神经递质和激素的参与，属于神经-体液调节。
9. 紫茎泽兰又名飞机草，为多年生草本植物或亚灌木，原产于中美洲。大约于20世纪40年代传入我国，紫茎泽兰对我国畜牧业和草原生态系统构成很大破坏，造成巨大损失。请回答下列问题：
（1）紫茎泽兰入侵草地后会快速繁殖和变化。第一年其株高可达30cm，第二年可达1m以上，第三年在草地的覆盖度可达85%～95%。在这三年中，其种群数量变化呈_____，原因是_____。
（2）紫茎泽兰入侵草地的三年内，牧草生长受到严重抑制，原植被遭破坏。其中一个原因是紫茎泽兰可产生某些化学物质渗入土壤，抑制其他植物的生长。这说明信息传递在生态系统中具有_____的作用，对于紫茎泽兰入侵种的防治可以采用的方法有_____。（两条即可）
（3）用本地物种对紫茎泽兰进行替代控制是一种较好的控制紫茎泽兰的方法。为了筛选目标替代植物，科研人员选择本地物种南酸枣（落叶乔木）、假地豆（小灌木）和狗尾草（禾本植物）进行了相关研究。如图为紫茎泽兰单种和混种时的株高、生物量的研究结果。
①研究人员选用本地物种对紫茎泽兰进行替代控制，体现了生态工程的_____原理。
②根据实验结果分析，最好选择假地豆作为替代植物，理由是_____。
③为进一步研究紫茎泽兰是否会影响狗尾草的生长，还需进行的实验是_____。
【答案】（1） ①. J形增长 ②. 资源和空间适宜，气候适宜，没有敌害
（2） ①. 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定 ②. 引入以紫茎泽兰为食的植食性动物、化学防治、机械防治等
（3） ①. 协调 ②. 紫茎泽兰与假地豆混种，紫茎泽兰株高和地上生物量增加最少 ③.
将生长状况相同的狗尾草随机均分为两组，分别编号为A、B，其中A组种植紫茎泽兰，B组不种植，相同条件下进行栽培
【解析】
【分析】种群增长的“J”形曲线：在食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下，假定种群的起始数量为N0（亲代），而且每代的增长率（λ）都保持不变，且世代间不重叠，该种群后代中第t代的数量为Nt，则Nt=N0λt。
【小问1详解】
由于紫茎泽兰入侵草地后资源和空间适宜，气候适宜，没有敌害，故其种群数量呈J形增长。
【小问2详解】
紫茎泽兰入侵草地的三年内，牧草生长受到严重抑制，原植被遭破坏。其中一个原因是紫茎泽兰可产生某些化学物质渗入土壤，抑制其他植物的生长。这说明信息传递在生态系统中具有调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定的作用，对于紫茎泽兰入侵种的防治可以采用的方法有引入以紫茎泽兰为食的植食性动物、化学防治、机械防治等。
【小问3详解】
①紫茎泽兰与南酸枣、假地豆、狗尾草竞争阳光、水分、无机盐等，属于竞争关系。生态工程包括自生、循环、协调和整体原理等，研究人员选用本地物种对紫茎泽兰进行替代控制，体现了生态工程的协调原理。
②根据实验结果分析，紫茎泽兰与假地豆混种，紫茎泽兰株高和地上生物量增加最少，所以最好选择假地豆作为替代植物。
③分析题意，本实验目的是进一步研究紫茎泽 兰是否会影响狗尾草的生长，则实验的自变量是紫茎泽兰的有无，因变量是狗尾草的生长情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：将生长状况相同的狗尾草随机均分为两组，分别编号为A、B，其中A组种植紫茎泽兰，B组不种植，相同条件下进行栽培。
10. 某牵牛花的花色由两对独立遗传的等位基因（D/d和E/e）控制。D基因控制蓝色素合成（DD和Dd的效应相同）；E基因为修饰基因，淡化花色的深度（EE使蓝色素完全消失，Ee使蓝色素颜色淡化）。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下。请回答下列问题：
（1）根据图示杂交结果可知，牵牛花的花色遵循_____。这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是_____。
（2）第2组F2中白花个体的基因型有_____种，蓝花个体的基因型是_____，第2组F2中的白花个体自由交配，后代表型及比例为_____。
（3）从第2组的F2中取一蓝花植株，请你设计实验，用最简便的方法来鉴定该植株的基因型（简要回答设计思路即可）：_____。
【答案】（1） ①. 基因的自由组合定律 ②. DDEE、ddEE
（2） ①. 5##五 ②. DDEE、ddEE ③. 白花：浅蓝花=41：8
（3）让该植株自交，观察后代花色
【解析】
【分析】据题意分析：D基因控制蓝色素合成（DD和 Dd 的效应相同）；E基因为修饰基因，淡化花色的深度（EE使蓝色素完全消失，Ee使蓝色素颜色淡化）可知：蓝色基因型D_ee、浅蓝基因型D_Ee、白色基因型D_EE、ddE_、ddee。
【小问1详解】
据第2组F2中蓝花：浅蓝花：白花=3：6：7可知其数量比之和为16，满足9：3：3：1的变式，说明这两对基因遵循基因自由组合定律，F1浅蓝花的基因型为DdEe，亲本白花基因型为ddEE，蓝花基因型为DDee；第一组F2中蓝花：浅蓝花：白花=1：2：1可知只有一对等位基因发生分离，可推测：F2中蓝花基因型DDee、浅蓝花基因型DDEe、白花基因型DDEE，故F1基因型为DDEe，亲本白花基因型为DDEE、蓝花基因型DDee。所以这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是DDEE、ddEE。
【小问2详解】
第2组F1浅蓝花DdEe自交，得到F2中白花个体的基因型有DDEE、DdEE、ddEE、ddEe、ddee，共5种， 蓝花个体的基因型是DDee或Ddee。第2组F2中的白花个体自由交配，利用配子法，白花个体产生的配子的基因型及比例为2/7DE、3/7dE、2/7de，配子随机结合，后代基因型及比例为DDEE：DdEE：ddEE：ddee：ddEe：DdEe=4：12：9：4：12：8，表型及比例为白花：浅蓝花=41：8。
【小问3详解】
第2组的F2中取一蓝花植株，其基因型为DDee或Ddee，鉴定该植株的基因型最简便的方法是让其自交，若自交后代发生性状分离，该植株基因型为Ddee；若自交后代未发生性状分离，该植株基因型为DDee。
11. B基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题：
注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光
（1）图中所示的基因表达载体需含有启动子，它是_____识别并结合的位点。
（2）从水稻体细胞中提取总RNA，在_____酶的催化下构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。Luc基因是荧光酶基因，能催化荧光素产生荧光，B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是_____。
（3）用Ca2＋处理农杆菌，使细胞处于一种_____的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。
（4）外植体经_____形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入_____进行筛选。
（5）个体水平可以通过_____筛选出能表达B基因的转基因植株。
（6）扩增目的基因时，常用PCR技术，在PCR的反应体系中用到TaqDNA聚合酶，此酶需要_____（离子）激活。
【答案】（1）RNA聚合酶
（2） ①. 逆转录 ②. DNA连接酶
（3）能吸收周围环境中DNA分子
（4） ①. 脱分化 ②. 潮霉素
（5）检测加入荧光素后该植株卵细胞中是否发出荧光
（6）Mg2+
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序：
1、目的基因的获取：
（1）目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
（2）获取方法：①从基因文库中获取；②人工合成（反转录法和化学合成法）；③PCR技术扩增目的基因。
2、基因表达载体的构建：
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
3、将目的基因导入受体细胞：
（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
（2）常用的转化方法：常用方法有农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法。
（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
4、目的基因的检测和表达：
（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。
（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，位于基因的上游。
【小问2详解】
从水稻体细胞中提取总RNA，在逆转录酶的催化下构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。水稻B基因编码蛋白的序列是一个DNA片段，Luc基因是一个DNA片段，B-Luc融合基因形成过程中需要具有连接DNA片段的酶，DNA连接酶。
【小问3详解】
用Ca2＋处理农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。
小问4详解】
依据题干信息，T-DNA中含潮霉素抗性基因，所以外植体经脱分化形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入潮霉素进行筛选。
【小问5详解】
此实验的目的是研究B基因表达对卵细胞的影响，Luc基因是荧光素基因，能催化荧光素产生荧光，所以，在个体水平上可以通过检测加入荧光素后该植株卵细胞中是否发出荧光，来筛选能表达B基因的转基因植株。
【小问6详解】
使用PCR扩增目基因时，TaqDNA聚合酶需要Mg2+的激活。
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