[生物][三模]2024届广西桂林市、来宾市高三下学期第三次联合模拟考试(解析版)

这是一份[生物][三模]2024届广西桂林市、来宾市高三下学期第三次联合模拟考试(解析版)，共19页。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共16小题，第1～12题，每小题2分，第13～16题，每小题4分，共40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. 玉林牛巴是玉林市的特色美食，是用生肉经过十几道工序精制而成，也是玉林人待客的必备菜肴。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 牛肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
B. 煮熟的牛肉会因空间结构改变而不易消化
C. 牛肉中的蛋白质、脂肪和糖彻底氧化分解都产生水
D. 食用生肉比食用蔬菜产生的生态足迹要小
【答案】C
【分析】一、细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。
二、蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性；变性是不可逆过程，是化学变化过程。
三、生态足迹：又叫生态占用，指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】A、牛肉细胞中含量最多的化合物是水，A错误；
B、煮熟的牛肉富含蛋白质，高温使得空间结构改变而更容易消化，B错误；
C、牛肉中的蛋白质、脂肪和糖的基本单位分别是氨基酸、甘油和脂肪酸、葡萄糖，含有CHO等元素，彻底氧化分解都会产生水，C正确；
D、某一人口单位生存所需要的食用生肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大，D错误；
故选C。
2. 下列物质彻底水解可产生嘌呤碱基的是（ ）
A. 核糖B. 磷脂C. 核酸D. 尿素
【答案】C
【分析】核酸包括DNA和RNA，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别由脱氧核糖、核糖、磷酸和碱基组成，其中碱基包括嘌呤碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤）和嘧啶碱基（胸腺嘧啶、尿嘧啶）。
【详解】A、核糖是五碳糖，不含有碱基，A错误;
B、磷脂的组成成分是甘油、脂肪酸和磷酸等，不含有碱基，B错误;
C、核酸包括DNA和RNA，DNA和RNA中都含有嘌呤碱基，彻底水解可产生嘌呤碱基，C正确;
D、尿素是蛋白质的代谢产物，不含有碱基，D错误。
故选C。
3. 生物膜在各个膜性细胞器、膜性结构及细胞膜之间进行常态性转移而出现膜流现象。下列过程中不存在该现象的是（ ）
A. 细胞出现质壁分离和复原
B. 损伤的线粒体发生自噬
C. 兴奋在神经元之间的传递
D. 抗体合成和运输的过程
【答案】A
【分析】题干分析可知：①膜流是指膜泡运输、②发生各个膜性细胞器、膜性结构及细胞膜之间，常见的例子有分泌蛋白的运输过程，神经递质的释放过程等。
【详解】A、由题干知，“膜流”发生在膜性细胞器、膜性结构及细胞膜之间的常态性转移，质壁分离和复原现象只是原生质层与细胞壁的分离与复原，没有涉及到各种膜结构之间的联系和转移，A错误；
B、损伤的线粒体发生自噬的过程中，损伤的线粒体被内质网包裹形成自噬体，自噬体与溶酶体结合对线粒体进行降解，因此溶酶体参与“膜流”，B正确；
C、兴奋在神经元之间传递的过程中，突触小泡与突触前膜融合释放神经递质，会出现“膜流”现象，C正确；
D、抗体合成和运输的过程中，内质网产生的囊泡会与高尔基体融合，高尔基体对蛋白质加工后，又通过囊泡的形式运往细胞膜，与细胞膜发生融合，会出现“膜流”现象，D正确。
故选A。
4. 酒精是高中生物学实验经常使用的试剂。下列关于酒精在实验中的应用叙述，正确的是（ ）
A. 在提取叶绿体中的色素的实验中，可以防止叶绿素被破坏
B. 在DNA的粗提取实验中，加入酒精可以析出杂蛋白
C. 在脂肪的鉴定实验中，可以用酒精洗去浮色便于观察
D. 在低温诱导染色体加倍的实验中，用于洗去多余的染液
【答案】C
【分析】在不同实验中，酒精浓度不同（50%、70%、75%、95%），作用也不同。
【详解】A、色素易溶于有机溶剂，在叶绿体中色素的提取中利用无水乙醇作为有机溶解提取色素，加入碳酸钙防止叶绿素被破坏，A错误；
B、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，所以DNA的粗提取和鉴定实验中，提纯DNA时，加入冷却的、体积分数为95%的酒精溶液是为了除去蛋白质，B错误；
C、在鉴定脂肪的实验中，要用50%的酒精洗去浮色，C正确；
D、在低温诱导染色体加倍时，用卡诺氏液固定细胞的形态后，再用95%酒精冲洗2次，并且用质量分数为15%的盐酸和95%酒精组成解离液，使细胞相互分散开。D错误；
故选C。
5. 我国科学家已经实现了人工从CO2→C1→C3→C6→淀粉的过程，该过程加入来自不同生物的酶，并创造性地引入改造后的创伤弧菌的淀粉分支酶，提高人工合成淀粉速率至传统农业生产的8.5倍。下列叙述错误的是（ ）
A. 可以用C标记的CO2研究该过程中淀粉的合成途径
B. 该人工合成淀粉的过程中没有能量的转化
C. 不同反应中所用酶不同，体现了酶具有专一性
D. 该研究有利于解决资源短缺和环境污染问题
【答案】B
【分析】酶具有高效性指酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。酶具有专一性指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的作用条件较温和指酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
【详解】A、CO2→C1→C3→C6→淀粉的过程中的关键物质都含C，所以可以用C标记的CO2研究该过程中淀粉的合成途径，A正确；
B、中国科学家在国际上首次利用CO2人工合成淀粉，实现了无细胞条件下“光能→化学能”的能量转换，所以该过程中有能量的转化，B错误；
C、不同反应中所用酶不同，体现了酶具有专一性，C正确；
D、该项研究利用CO2人工合成淀粉，实现了无机物向有机物的转变，有利于解决资源短缺和环境污染问题，D正确。
故选B。
6. 生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 植物任何部位细胞经过组织培养后都可获得脱毒苗
B. 利用体细胞核移植技术可促进优良家畜的繁育
C. 单克隆抗体—药物偶联物可选择性杀伤肿瘤细胞
D. iPS细胞可来源于病人自身，理论上可以避免免疫排斥
【答案】A
【分析】一、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术
二、马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差，早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
【详解】A、植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A错误；
B、在畜牧生产中，利用体细胞核移植技术，可以加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育，B正确；
C、抗体—药物偶联物利用抗体抗原特异性结合的原理，通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，C正确；
D、将自体体细胞经诱导形成具有胚胎干细胞特性的iPS细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，D正确。
故选A。
7. 生物存在着复杂多样的变异现象。下列情况属于不可遗传变异的是（ ）
A. 无光条件下韭黄叶长成黄白色
B. 雄蜂体细胞的染色体数目为其他蜜蜂的一半
C. 小鼠Avy基因甲基化导致毛色不同
D. 透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到五花鱼
【答案】A
【分析】可遗传变异和不可遗传变异的根本区别在于是否涉及遗传物质的改变。可遗传变异是由遗传物质的变化引起的，这种变异能够传递给下一代。它主要包括基因重组、基因突变和染色体变异。相反，不可遗传的变异是由环境因素引起的，遗传物质并没有发生变化，因此这种变异不能传递给后代。
【详解】A、无光条件下韭黄不能合成叶绿素，叶长成黄白色，遗传物质并未发生改变，属于不可遗传变异，A正确；
B、雄蜂体细胞的染色体数目为其他蜜蜂的一半，属于染色体数目变异，属于可遗传变异，B错误；
C、小鼠Avy基因甲基化，属于表观遗传现象，是可遗传的变异，C错误；
D、透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到五花鱼，属于基因重组，属于可遗传变异，D错误。
故选A。
8. 近段时间，广西河池市环江毛南族自治县的木论国家级自然保护区管理中心设置在保护区的红外相机，拍摄到了国家二级保护动物白鹇、猕猴等多种野生动物的珍贵影像。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 还可以用逐个计数法调查部分野生动物种群数量
B. 白鹇、猕猴可能会与其他动物存在一定的生态位重叠
C. 增大白鹇、猕猴所在的自然保护区的面积可增大其环境容纳量
D. 该种方法可用于某种大型乔木未来种群数量变化预测及性别比例的确定
【答案】D
【分析】一、样方法--估算种群密度最常用的方法之一（1）概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。（2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。
二、标记重捕法（1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁出。
（2）适用范围：活动能力强和范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。
三、红外触发相机技术：监测凶猛动物或活动隐秘动物的好方法。
四、生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
【详解】A、对于在隐蔽复杂环境中的恒温动物一般用红外触发相机拍摄的方法进行逐个计数，避免对其干扰，A正确；
B、群落中的各种生物之间存在着复杂的关系，所以白鹇、猕猴可能会与其他动物存在一定的生态位重叠，B正确；
C、增大白鹇、猕猴所在的自然保护区的面积可可以改善其栖息环境，从而增大其环境容纳，C正确；
D、大型乔木生长位置是固定的，红外相机不能用于某种大型乔木的调查，D错误。
故选D。
9. 与自然光相比，当透过叶片的光中红光与远红光比值降低时，植物会产生应答反应，常表现为茎节和叶柄伸长的速度加快，顶端优势增加，分枝减少。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素吸收红光或远红光后，可能通过改变自身结构传递信息
B. 该种植物可能是由生长相对稠密的植物长期进化而来
C. 该现象的出现是一种植物对光资源竞争的策略
D. 该现象与单侧光照射引起的向光性表现相同
【答案】D
【分析】光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素是一类色素—蛋白质复合体，分布在植物的各个部位，光敏色素主要吸收红光和远红光，当受到光照时，其结构会发生变化，可能通过改变自身结构传递信息，A正确；
B、该现象的出现是植物为适应不利环境作出的反应，可能由生长相对稠密的植物长期进化而来，B正确；
C、当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，因此该现象是一种植物对光资源竞争的策略，C正确；
D、该现象与单侧光照射引起的向光性表现不同，由植物茎秆细高、分枝减少可知是顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制，而使侧枝减少，D错误。
故选D。
10. 青岛有一种酸啤酒，该啤酒酿造方法简单易操作，酿造的酸啤酒香气丰富、酸度均衡，最终啤酒的整体风味与口感俱佳。具体流程如下图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 麦芽汁能为酵母和乳酸杆菌的发酵提供碳源、水和无机盐
B. 蒸煮可以使淀粉分解，形成糖浆，并对糖浆进行灭菌
C. 发酵过程中要适时往外排气，发酵后期在低温、通气环境下进行
D. 过滤消毒可杀死啤酒中的所有微生物，延长啤酒的保存期
【答案】A
【分析】酸啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌、乳酸菌发酵制成的。啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、麦芽汁中含有丰富的糖类，还含有一些蛋白质、无机盐，可以为酵母和乳酸杆菌的发酵提供碳源、氮源、水和无机盐，A正确；
B、蒸煮的目的是产生风味组分，终止酶的进 一步作用，并对糖浆灭菌，不是使淀粉分解，形成糖浆，B错误；
C、发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生CO2，所以要适时往外排气；主发酵结束后，发酵液还要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，C错误；
D、过滤消毒只能杀死啤酒中的大部分的微生物，D错误。
故选A。
11. 原发性醛固酮增多症（原醛症）是由于肾上腺的皮质肿瘤或增生，醛固酮分泌增多所致。临床表现有：高血压、低血钾、碱中毒等症状，由于低血钾可抑制胰岛素分泌，约半数患者有糖耐量低减，儿童可因低血钾而生长发育迟缓。下列叙述错误的是（ ）
A. 该病可能是基因突变使醛固酮合成酶表达增加导致
B. 该病患者出现醛固酮分泌增多的原因是细胞外液渗透压增加
C. 高醛固酮会影响胰岛B细胞功能和组织细胞对胰岛素的敏感性
D. 低血钾浓度引起肾上腺皮质分泌醛固酮的过程属于分级调节
【答案】B
【分析】当血钠含量下降时，肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。原醛症（全称“原发性醛固酮增多症”）是由于肾上腺的皮质肿瘤或增生，醛固酮分泌增多所致，据此分析作答。
【详解】A、原发性醛固酮增多症病因可能是基因突变使醛固酮合成酶表达增加进而导致醛固酮分泌增多，A 正确；
B、醛固酮是一种类固醇类激素，主要作用于肾脏，其生理功能是调节钠离子和水的重吸收，该类患者出现醛固酮分泌增多的原因是肾上腺的皮质肿瘤或增生，B错误；
C、由于低血钾可抑制胰岛素分泌，约半数患者有糖耐量低减，故高醛固酮水平会影响胰岛B细胞功能和组织细胞对胰岛素的敏感性，C正确；
D、低血钾浓度引起肾上腺皮质分泌醛固酮受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调控，有分级调节，D正确。
故选B。
12. 氨基酸在生物体内有重要的作用。下列有关氨基酸的叙述，错误的是（ ）
A. 人体肝脏内某些氨基酸可由糖类转变形成
B. 植物体内的色氨酸经一系列反应可形成生长素
C. 基因突变必然导致蛋白质的氨基酸序列改变
D. 氨基酸能作为信息分子参与细胞间的信息交流
【答案】C
【分析】蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸是基因表达中翻译的材料。氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两种，必需氨基酸必须从食物中摄入，不能自身合成。
【详解】A、人体肝脏内糖类可转变形成某些氨基酸，A正确；
B、在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中，色氨酸经过一系列的反应可转变为生长素，B正确；
C、若基因中某一碱基对发生替换，不一定导致蛋白质的氨基酸序列改变，原因是密码子具有简并性，C错误；
D、突触前膜通过胞吐将神经递质释放到突触间隙中，作为信息分子参与细胞间的信息交流，有氨基酸类的神经递质，如谷氨酸、天冬氨酸等，D正确；
故选C。
13. 研究发现长期熬夜会导致人体清除自由基的功能受阻，糖类代谢出现障碍和肌肉发育异常，除此之外长期熬夜还与乳腺癌、结肠癌等疾病风险的升高有密切联系。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 染色体端粒变短，刺激细胞产生自由基导致细胞衰老
B. 人体细胞糖类代谢正常时，糖类可大量转化为脂肪
C. 长期熬夜可能提高原癌基因和抑癌基因的突变率
D. 癌变存在基因的选择性表达，癌变后的细胞一般不会正常凋亡
【答案】A
【分析】细胞凋亡指的是受基因控制的细胞自动结束生命的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。
【详解】A、染色体端粒会随着细胞分裂次数增加逐渐变短，不会使机体细胞产生自由基，A错误；
B、人体细胞糖类代谢正常时，糖类可大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类，B正确；
C、癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，长期熬夜可能提高原癌基因和抑癌基因的突变率导致癌症的发生，C正确；
D、癌变存在基因的选择性表达，癌变后的细胞无限增殖，一般不会正常凋亡，D正确。
故选A。
14. 诱集植物是引诱昆虫保护主栽作物和果树免受一种或几种害虫危害的植物。玉米是棉铃虫的寄主植物之一，对棉铃虫具有很好的诱集效果，同时玉米田中的胡蜂可捕食棉铃虫。为探究在棉田每间隔2m种植2～3行早熟春玉米诱集带，防治棉铃虫的效果，与常规防治对比的相关实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 棉铃虫在棉田的能量金字塔中位于最底部
B. 棉花与玉米间种，可能提高棉花的单株产量
C. 种植诱集植物玉米能减少棉花田化学农药的使用
D. 进行害虫防治工作还需要了解棉铃虫的生态位
【答案】A
【分析】一、信息包括：物理信息：如光、声、温度、湿度、磁力等；化学信息：如生物碱、有机酸等物质；行为信息：如动物的行为。
二、信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【详解】A、棉铃虫为消费者，在棉田的能量金字塔中位于中部，生产者位于最底部，A错误；
B、由图可知棉花与玉米间种，可能提高棉花的单株产量，B正确；
C、由图可知种植诱集植物玉米能减少棉花田化学农药使用，C正确；
D、进行害虫防治工作还需要了解棉铃虫的生态位，提高防治效果，D正确。
故选A。
15. 面包店的香味并不是都出自面包，有些烘焙店借助一种叫作面包香氛的“黑科技”（有机化合物）来吸引顾客。人类的鼻腔上方包含了大约4000万个嗅细胞，每一个嗅细胞都有一种叫作嗅纤毛的突出毛状结构，人类嗅纤毛中共有数百种嗅质受体，然而人能分辨的嗅味远超数百种。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中嗅纤毛是嗅觉受体细胞的轴突末端突起形成的
B. 气味分子与嗅纤毛上受体的结合是在内环境中进行的
C. 气味分子与嗅纤毛上的受体结合前，嗅纤毛膜的K+通道处于开放状态
D. 嗅纤毛可接受气味分子的刺激产生兴奋，进而在脑干产生嗅觉
【答案】C
【分析】一、神经元是神经系统结构与功能的基本单位，它由细胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体是神经元的膨大部分，里面含有细胞核。树突是细胞体向外伸出的树枝状的突起，通常短而粗，用来接受信息并将其传导到细胞体。轴突是神经元的长而较细的突起，它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。
二、静息电位的产生原因是K+通道开放，K+外流，使神经纤维膜电位表现为外正内负；动作电位的产生原因是Na+通道开放，Na+内流，使神经纤维膜电位表现为外负内正。
【详解】A、图示的嗅觉受体细胞属于神经细胞，其下端的嗅纤毛属于神经元的树突部位，可以感受气味分子的刺激，A错误；
B、嗅纤毛位于鼻道上皮粘液腺所分泌的粘液中，其与外界相通，不属于内环境，B错误；
C、气味分子与嗅纤毛上的受体结合前，嗅纤毛细胞膜的K+通道处于开放状态，使K+外流，嗅纤毛处于静息状态，C正确；
D、嗅觉是在大脑皮层产生的，D错误。
故选C。
16. 在调查一个家猪家系时发现其中存在有睾丸雌性化的个体，表现为雌性个体，但不可育。进一步研究发现这是由X染色体上的突变基因t控制的。现从该家系中选取一对家猪交配并产生后代，子代表型情况如图，下列叙述合理的是（ ）
A. 理论上F1雌雄比应为2：1
B. 雌性化的个体其性染色体组成会由XY转变为XX
C. F1睾丸雌性化个体与雄性个体杂交，子代只有雌性个体
D. 若F1雌雄个体随机交配，理论上F2雌雄比应为5：3
【答案】D
【分析】选取一对小家鼠交配并产生后代，F1中出现了睾丸雌性化个体，可判断亲本的基因型为XtX×XY。
【详解】A、雌性小家鼠与雄性小家鼠杂交，F1中出现了睾丸雌性化个体，可判断亲本的基因型为XtX×XY，理论上F1雌雄比应为1:1，A错误；
B、雌性化的个体是由X染色体上的突变基因t控制的，其性染色体组成不会由XY转变为XX，B错误；
C、F1睾丸雌性化个体与雄性个体杂交，由于睾丸雌性化个体不育，不能产生后代，C错误；
D、若F1雌雄个体基因型为XtX、XX、XY，产生的雌配子为1/4Xt、3/4X，产生的雄配子为1/2X、1/2Y，理论上F2雌雄比应为5：3，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 植物次生代谢产物是植物体中存在的一类非生长发育所必需的有机化合物，但在植物抗逆性及抵御病虫害等方面发挥着重要作用。回答下列问题：
（1）次生代谢产物的产生往往可以提高细胞液的浓度。据此推断次生代谢产物主要存在的细胞器是_____，它可以通过提高植物根细胞的渗透压来提高植物的吸水能力。
（2）当作物受到逆境胁迫时，只有在营养充足的情况下才能促使作物开启次生代谢，产生次生代谢产物，从而提高植物的抗性和农产品的质量。有人提出次生代谢产物蛋氨酸（含硫必需氨基酸）作为信号分子可以促进乙烯的合成，进而应对干旱胁迫。为了验证上述观点，请完成以下实验设计：
（一）实验步骤：
①选取长势良好且_____的2月龄玉米幼苗若干，平均分成三组，标记为甲、乙、丙；
②对甲组进行干旱处理同时给予缺硫培养、乙组进行干旱处理，丙组给予完全培养液培养正常种植；
③一段时间后检测三组玉米植株_____含量。
（二）实验结果及评价
最终检测的结果可能是_____；有人认为本实验还需要增加一组，该组的处理是_____。
（3）南宋农学家陈费总结农业生产是“盗天地之时利”，指出了因地制宜的重要性，强调作物应与土壤相适应。明代袁黄在《宝坻劝农书》中提到濒海的“斥卤”（即盐碱地）时指出：“其地初种水稗，斥卤既尽，渐可种稻。”从中领悟到利用现代生物技术提高海水稻抗盐碱能力的新思路是_____。
【答案】（1）液泡
（2）①. 相同 ②. 乙烯 ③. 乙组乙烯含量最高 ④. 缺硫培养液正常种植
（3）利用现代生物技术提高海水稻抗盐碱能力的新思路是获取水稗耐盐碱相关基因，通过基因工程将耐盐碱基因导入水稻，定向改造水稻性状，制备高产水稻新品种
【分析】探究性实验需要遵循的原则有：①科学性原则：实验原理、步骤、方法等必须科学合理；②可行性原则：与生产实践紧密联系，实验切实可行；③对照原则:要排除无关变量的干扰；④单一变量原则：严格控制无关变量相同且适宜。
【小问1详解】次生代谢产物的产生往往可以提高细胞液的浓度。据此推断次生代谢产物主要存在的细胞器是液泡，它可以通过提高植物根细胞的渗透压来提高植物的吸水能力。
【小问2详解】当作物受到逆境胁迫时，只有在营养充足的情况下才能促使作物开启次生代谢，产生次生代谢产物，从而提高植物的抗性和农产品的质量。有人提出次生代谢产物蛋氨酸（含硫必需氨基酸）作为信号分子可以促进乙烯的合成，进而应对干旱胁迫。为了验证上述观点，请完成以下实验设计：
（一）实验步骤 ①为保证唯一变量，选取长势良好且相同的2月龄玉米幼苗若干，平均分成三组，标记为甲、乙、丙；②对甲组进行干旱处理同时给予缺硫培养、乙组进行干旱处理，丙组给予完全培养液培养正常种植；③一段时间后检测三组玉米植株乙烯含量。
（二）实验结果及评价最终检测的结果可能是乙组乙烯含量最高，甲组缺少信号分子，丙组没有干旱条件，本实验还需要增加一组，该组的处理是缺硫培养液正常种植，与甲组作对比。
【小问3详解】利用现代生物技术提高海水稻抗盐碱能力的新思路是获取水稗耐盐碱相关基因，通过基因工程将耐盐碱基因导入水稻，定向改造水稻性状，制备高产水稻新品种
18. 研究发现很多免疫细胞表面存在神经递质受体，同时它们本身也可以合成和分泌多种神经递质（如5-羟色胺）来调节免疫细胞的活性。回答下列问题：
（1）5-羟色胺既可以是兴奋性神经递质也可以是抑制性神经递质，这可能与其作用的突触后膜上_____的不同有关。5-羟色胺与突触后膜结合后会导致后膜上的离子通道发生改变进而引发_____。
（2）5-羟色胺能与细胞毒性T细胞表面的受体结合，进而增强细胞毒性T细胞_____肿瘤细胞的能力。该过程体现了免疫系统的_____功能
（3）单胺氧化酶A（MAOA）是5-羟色胺的降解酶。研究发现黑色素瘤小鼠的细胞毒性T细胞中MAOA基因异常高表达。为探明MAOA基因表达与肿瘤细胞增殖的关系进行实验。结果如图显示_____，说明MAOA基因表达促进黑色素瘤细胞增殖。

【答案】（1）①. 受体 ②. 电位变化
（2）①. 识别、（接触）、裂解 ②. 免疫监视
（3）MAOA基因敲除小鼠的肿瘤体积小于野生型小鼠（合理即可）
【分析】人体的免疫系统有三大功能，分别是免疫防御、免疫监视和免疫自稳。
免疫防御：当细菌病毒、真菌、寄生虫等外来病原体入侵人体时，人体免疫系统会通过吞噬、杀灭、产生抗体等办法清除病原体，如果不能彻底清除就会导致感染，甚至使人死亡。
免疫监视：人体内细胞在各种原因的刺激下，有一部分细胞会发生突变导致肿瘤，免疫系统识别到这种突变细胞后就会设法清除，防止人得肿瘤，免疫监视功能下降时人体容易长肿瘤。
免疫自稳：人身体里衰老的、死亡的细胞以及免疫复合物等，免疫系统里的吞噬细胞可以把它们吞噬、清理，从而保持自身的稳定。
【小问1详解】由题意“5-羟色胺是一种神经递质，可以是兴奋性神经递质也可以是抑制性神经递质”，它在不同的生理环境下可以发挥兴奋性或抑制性的作用，这种双重作用可能与它作用的突触后膜上的受体种类不同有关，不同类型的5-HT受体会引起不同的生理反应，包括离子通道的开闭变化，这就是为什么5-HT既可以是兴奋性也可以是抑制性神经递质的原因；
当5-羟色胺与突触后膜上的受体结合时，会导致后膜上的离子通道发生改变，这种改变会引发受体电位的变化。受体电位的变化是神经信号传递的基础，它可以导致神经元的激活或抑制。
【小问2详解】细胞毒性T细胞通过表面的受体识别、接触、裂解肿瘤细胞，这体现了免疫系统的免疫监视功能（识别并清除突变的细胞，防止肿瘤发生）。
【小问3详解】为探明MAOA基因表达与肿瘤细胞增殖的关系，实验采用了野生型和MAOA基因敲除小鼠，结合图示可知，MAOA基因敲除小鼠的肿瘤体积显著小于野生型小鼠（MAOA基因敲除小鼠的肿瘤体积增长速度比野生型慢），说明MAOA基因表达促进黑色素瘤细胞增殖。
19. 2023年上半年，广西壮族自治区生态环境厅以习近平生态文明思想为指导，按照自治区党委和政府的工作部署，坚持精准、科学、依法治污，统筹水资源、水环境、水生态治理，持续深入打好碧水保卫战，全区水生态环境质量保持稳定。主要针对地表水环境的质量、城市黑臭水体水质达标率、入河排污口排查等方面的调查。回答下列问题：
（1）受到严重污染的河流通过治理后可再次达到生态平衡状态，生态平衡是指_____。
（2）某化工厂排放的污水中镉含量超标，镉元素通过_____在生物体内富集；另外在南极企鹅体内发现了镉元素，说明生态系统的物质循环具有_____的特点。
（3）打捞湖面上的断草、枯叶，控制污染物的排放，选择净水能力强的多种沉水植物构建复合群落，遵循了生态工程的_____原理。
（4）近几十年来，由于城市、工业、农业的发展，人口的迅速增加，广西壮族自治区的部分湿地遭到了严重的破坏，大量湿地被用来发展工业和扩建城市，围垦造陆以扩大农业用地。请针对广西壮族自治区湿地受危现状，提出对湿地保持和开发的对策_____（答出2点即可）。
【答案】（1）生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态
（2）①. 食物链和食物网 ②. 全球性
（3）协调
（4）合理开发利用湿地资源，发展以水生经济植物种植、水产养殖为主的湿地生态农业，开展湿地的生态旅游，利用湿地的环境净化功能，有效的保护自然环境（答出两条即可，其他合理答案也可适当给分）
【分析】一、生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
二、生态工程的原理包括循环原理、自生原理、协调原理、整体原理等。
【小问1详解】生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
【小问2详解】某化工厂排放的污水中镉含量超标，镉元素通过食物链和食物网在生物体内富集；另外在南极企鹅体内发现了镉元素，说明生态系统的物质循环具有全球性的特点。
【小问3详解】选择净水能力强的多种沉水植物构建复合群落，强调植物与环境相协调，遵循生态工程的协调原理。
【小问4详解】近几十年来，由于城市、工业、农业的发展，人口的迅速增加，广西壮族自治区的部分湿地遭到了严重的破坏，大量湿地被用来发展工业和扩建城市，围垦造陆以扩大农业用地。针对广西壮族自治区湿地受危现状，可以合理开发利用湿地资源，发展以水生经济植物种植、水产养殖为主的湿地生态农业，开展湿地的生态旅游，利用湿地的环境净化功能，有效的保护自然环境。
20. 籼稻（基因型表示为ii）和粳稻（基因型表示为jj）的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交，获得F1，F1自交获得F2，F2中仅有杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1。回答下列问题：
（1）用显微镜观察发现籼粳杂交种产生的花粉中有一半出现败育（失去授粉能力），根据题目信息可以推测，杂交种产生的含有_____基因的花粉败育。另外调查发现，水稻花粉的育性还受光照时间长短的影响，这说明_____。
（2）研究者选择了5个与花粉败育可能有关的候选基因，为确定与籼粳杂交不育相关的基因，应_____（填编号并排序）。
①将敲除候选基因的ij自交
②分别敲除ij的5个候选基因
③敲除ij的全部候选基因
④统计后代的表型及比例
（3）经实验发现杂交种所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，且在编码毒素蛋白时出现了氨基酸取代或终止密码子提前出现的现象，则水稻在形成毒素蛋白的过程前可能出现了_____（填变异类型）。
（4）为持续获得花粉败育型水稻用于后续育种，科学家将基因M（含该基因的花粉致死）导入到F1的受精卵中进而获得植株甲，导入位置如图所示（不考虑互换）。

让植株甲进行自交，后代花粉可育：花粉败育=_____。若选择植株甲为父本与自交后代中的花粉败育型水稻杂交_____（填“能”或“不能”）得到后代全为花粉败育型的水稻，理由是_____。
【答案】（1）①. j ②. 水稻花粉的育性不仅受基因的控制，还受环境因素的影响
（2）②①④
（3）基因突变
（4）①. 1:1 ②. 不能 ③. 自交后代中的花粉败育型水稻基因型与甲相同，杂交后代花粉可育与花粉败育的比例仍为1:1
【分析】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。基因突变有可能不改变生物的性状，也有可能会导致合成的蛋白质中氨基酸发生替换、肽链变长或变短。
【小问1详解】纯合籼稻（ii）和纯合粳稻（jj）杂交，获得籼粳杂交种F1的基因型为ij，已知F1产生的花粉中有一半出现败育，F1产生的雌配子及比例为i：j=1：1，F1自交得到的F2中仅有杂交种（ij）和籼稻（ii），且ij：ii≈1：1，说明杂交种F1只能产生i花粉，即产生的含有j基因的花粉败育。水稻花粉的育性还受光照时间长短的影响，这说明水稻花粉的育性不仅受基因的控制，还受环境因素的影响。
【小问2详解】研究者选择了5个与花粉败育可能有关的候选基因，为确定与籼粳杂交不育相关的基因，应先分别敲除ij的5个候选基因（②），再将敲除候选基因的ij自交（①），然后统计后代的表型及比例（④），并将该表型及比例与没有敲除任何候选基因的ij自交后代的表型及比例进行对比，即可确定敲除的基因是否与花粉败育有关。
【小问3详解】实验发现水稻在编码毒素蛋白时出现了氨基酸取代或终止密码子提前出现的现象，说明水稻在形成毒素蛋白的过程前可能出现了基因突变，导致合成毒素蛋白的基因中发生了碱基的增添、缺失或替换，基因结构改变，合成毒素蛋白时发生氨基酸取代或终止密码子提前出现。
【小问4详解】由图可看出M基因和j基因位于一条染色体上，籼粳杂交种（ij）产生的含有j的花粉败育，含有M基因的花粉也败育。植株甲的基因型可写为ijM，植物甲自交，产生的雌配子i：jM=1：1，雄配子只有i，产生的后代花粉可育（ii）:花粉不育（ijM）=1:1。自交后代中的花粉败育型水稻基因型为ijM，选择植株甲（ijM）为父本与自交后代中的花粉败育型水稻（ijM）杂交，仍相当于甲自交，得到的后代花粉可育：花粉败育=1:1，不能得到后代全为花粉败育型水稻。
21. 生物合成基因簇（BGC）是一类非常重要的基因集合类型。普遍存在于各类生物基因组中，并且发挥着重要的代谢和调控作用。CRISPR/Cas介导的切割可以发生在任意的DNA位点。阿卡波糖为一种新型口服降血糖药，在肠道内竞争性抑制葡萄糖甙酶，可降低多糖的分解，减缓吸收。已知阿卡波糖生物合成基因簇全长大约41kb，克隆阿卡波糖生物合成基因簇过程如图所示。回答下列问题：
（1）现在常用_____技术快速特异性地扩增目的基因，利用该方法进行扩增时所需的引物需要满足的条件是_____。
（2）图1中Cas9酶能催化_____键水解，在构建重组DNA时，通常选择_____（填“改造”或“未改造”）的质粒作为载体，经过酶处理后形成重组DNA。为提高获得重组DNA的效率，下列需要考虑的因素有_____（填序号）。
A．适宜的外界条件
B．目的基因簇和质粒浓度
C．DNA连接酶活性
D．质粒的纯度
（3）酵母菌的纯培养一般采用_____（填培养基名称）培养基。
（4）步骤④进行筛选的方法是：_____。
【答案】（1）①. PCR（聚合酶链式反应） ②. 两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对
（2）①. 磷酸二酯键 ②. 改造 ③. ABCD
（3）马铃薯琼脂
（4）抗药性筛选法
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】现在常用PCR（聚合酶链式反应）技术快速特异性地扩增目的基因，利用该方法进行扩增时所需的引物需要满足的条件是两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对。
【小问2详解】由图可示，图中Cas9酶的作用是切割基因，基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接，因此它能催化磷酸二酯键的水解。在构建重组DNA时，通常选择改造的质粒作为载体，以去除质粒中一些不必要的限制酶酶切位点并添加部分抗性基因位点用于后续的筛选。构建重组DNA时，除了考虑适宜的外界条件、目的基因和质粒的浓度和DNA连接酶活性外，还需考虑质粒的纯度、黏性末端的种类和长短、DNA连接酶浓度。因此，选择ABCD。
【小问3详解】培养酵母菌的培养基一般采用马铃薯琼脂培养基，因为微生物不能分利用琼脂，加入琼脂不会改变培养基营养成分。
【小问4详解】④是将获得的重组质粒经过富集培养后进行抗性筛选，目的是获得含有目标基因的重组质粒。使用的方法是抗药性筛选法，具体步骤是将含有目标质粒的转化菌株接种在含有安普霉素的培养基上，只有含有目标质粒的菌株才能生长并形成菌落，从而实现筛选。