[生物]安徽省江淮十校2024—2025学年高三上学期第一次联考月考试卷(解析版)

这是一份[生物]安徽省江淮十校2024—2025学年高三上学期第一次联考月考试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答， 现利用水稻的6号单体植株等内容，欢迎下载使用。

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 酥梨是我国最古老的地方梨品种。以其表面光洁，多汁酥脆，营养丰富等特点，深受消费者的喜爱，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 酥梨果肉颜色较浅，可溶性糖的含量较高，可用于鉴定还原糖的实验
B. 酥梨中含有的纤维素，经消化和吸收后为人体提供能源物质
C. 酥梨收获以后，在低氧、低温和湿润的环境中可以延长储藏时间
D. 酥梨种子萌发过程中有机物含量减少，种类也会发生变化
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
（2）淀粉的鉴定利用碘液，观察是否产生蓝色。
（3）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（4）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。
【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色沉淀。酥梨果肉颜色较浅，可溶性糖的含量较高，可用于鉴定还原糖的实验，A正确；
B、纤维素不能被人体的消化系统消化分解，所以不能为人体提供能源物质，B错误；
C、果蔬类可以储藏在低氧、低温和湿润的环境中延长储藏时间，C正确；
D、种子萌发过程中，由于细胞呼吸消耗有机物，使有机物含量减少，种类也会发生变化，D正确。
故选B。
2. 细胞骨架能与某些膜蛋白结合，从而限制这些膜蛋白的运动。已知药物细胞松弛素B能阻断细胞内细胞骨架的形成。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞骨架含有微丝，其组成成分与结构和植物纤维素类似
B. 使用细胞松弛素B处理细胞后，细胞的分裂能力不会受到影响
C. 使用细胞松弛素B处理细胞后，细胞膜的流动性会增强
D. 使用细胞松弛素B会影响细胞内细胞器的锚定，但不影响细胞的物质运输
【答案】C
【分析】细胞骨架是指真核细胞中的蛋白纤维构成的网架结构。细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动。
【详解】A、细胞骨架中的物质主要是蛋白质，纤维素是一种多糖，A错误；
B、细胞松弛素B阻断细胞骨架，细胞骨架参与细胞分裂，B错误；
C、细胞骨架对膜蛋白的运动有限制作用，所以细胞松弛素B阻断细胞骨架后，膜蛋白的运动会加快，细胞膜的流动性增强，C正确；
D、细胞骨架与细胞的物质运输密切相关，D错误。
故选C。
3. 无氧呼吸的代谢途径如下图所示，ADH和LDH是无氧呼吸所需的两种关键酶，研究发现适宜浓度的Ca2+可以增强辣椒根细胞中ADH的活性，降低NAD的活性，下列叙述正确的是（ ）
A. 辣椒幼苗在水淹条件下，其根细胞的无氧呼吸产物仅有乙醇
B. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP
C. 辣椒根细胞中的ADH和LDH都是在细胞质基质中发挥作用
D. 适宜浓度的Ca2+处理辣椒植株，可减少酒精和乳酸积累造成的伤害
【答案】C
【分析】无氧呼吸分为两个阶段，第一阶段与有氧呼吸完全相同，第二阶段发生于细胞质基质，丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸，不产生ATP。
【详解】A、根据题意，辣椒根细胞中ADH和LDH都有，所以其可以同时进行产乳酸和产酒精的无氧呼吸，A错误；
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程，为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误；
C、无氧呼吸的第二阶段的场所是细胞质基质，故辣椒根细胞中的ADH和LDH都是在细胞质基质中发挥作用，C正确；
D、Ca2+可以增强辣椒根细胞中ADH的活性，降低NAD的活性，所以Ca2+处理辣椒植株后产酒精会增多，产乳酸会减少，D错误。
故选C。
4. 研究发现心肌细胞中的线粒体损伤和活性氧自由基引起的氧化应激反应都会加速心肌细胞的衰老，而适量运动可以加快心肌细胞中线粒体自噬，绿茶中的某种物质可以和活性氧自由基发生中和反应，下列相关说法中不合理的是（ ）
A. 心肌细胞衰老可能表现出新陈代谢减慢，能量供应减少等特征
B. 活性氧自由基和心肌细胞中的DNA发生反应，可以诱发基因突变
C. 适量运动减少心肌细胞中的损伤线粒体堆积，从而延缓心肌细胞衰老
D. 饮用绿茶可降低细胞中活性氧自由基含量，从而避免心肌细胞衰老
【答案】D
【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深； （2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低； （3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积； （4）有些酶的活性降低； （5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞衰老多种酶的活性下降，新陈代谢减慢，能量供应减少，A正确；
B、自由基和心肌细胞中的DNA发生反应，可以诱发基因突变，B正确；
C、适量运动可以加快心肌细胞中线粒体自噬，从而减少心肌细胞中的损伤线粒体堆积，从而延缓心肌细胞衰老，C正确；
D、饮用绿茶可降低细胞中活性氧自由基含量，从而减缓心肌细胞衰老，但心肌细胞衰老还有多种其他原因，所以无法避免，D错误。
故选D。
5. 凤眼莲是我国水域常见的入侵植物，研究人员对某水域凤眼莲入侵前后的群落特征进行了研究，结果如下表所示，下列对于该水域群落的分析，不合理的是（ ）
A. Ⅲ时段和Ⅰ时段相比，群落对阳光和空间等资源的利用能力下降
B. Ⅱ时段和Ⅰ时段相比，群落的抵抗力稳定性会下降
C. Ⅲ时段调查物种数时，调查水域面积应和Ⅰ时段的相同
D. 通过生态系统的自我调节，入侵的凤眼莲种群会走向消亡
【答案】D
【分析】群落的物种丰富度是指物种数目的多少，物种组成是区分不同群落的重要特征，群落的空间结构有垂直结构和水平结构，垂直结构呈分层现象，充分利用阳光、空间等资源，动物依据植物提供的食物条件和栖息空间也有分层现象。
【详解】A、Ⅲ时段和Ⅰ时段相比，植物种类变少，群落的垂直结构变简单，对阳光和空间等资源的利用能力下降，A正确；
B、Ⅱ时段和Ⅰ时段相比，植物种类减少，群落的抵抗力稳定性会下降，B正确；
C、为了控制变量，Ⅲ时段调查物种数时，调查水域面积应和Ⅰ时段的相同，C正确；
D、通过演替，入侵植物成为当地的优势物种，不能通过生态系统本身的调节使凤眼莲走向消亡，D错误。
故选D。
6. 我国的干旱沙化地区自然蒸发量通常远大于降水量，给当地的绿化恢复带来较大困难，近年来研究人员通过修建光伏电站，形成沙障，且在光伏板下进行牧草、草药种植、并发展农牧业，以实现生态、产业的融合发展，下列叙述错误的是（ ）
A. 光伏板吸收部分太阳能，使光伏板下面沙地的自然蒸发量下降
B. 光伏电站修建后，沙地植物固定的太阳能总量下降
C. “棚下养殖、棚上发电”提高了生态系统的能量利用效率
D. 畜牧—光伏互补的生态模式实现了生态效益和经济效益的协调统一
【答案】B
【分析】能量流动的特点是单向流动，逐级递减；研究生态系统能量流动的意义是：调整能量流动的关系;使能量持续高效地流动对人类最有益的部分。
【详解】A、光伏板吸收部分太阳能，光伏板下面沙地接受的光照会减少，自然蒸发量会下降，A正确；
B、光伏电站修建后，光伏板下的植被得到恢复，其固定的太阳能总量增加，B错误；
C、“棚下养殖、棚上发电”，植物数量增加，增加了生态系统中太阳能的固定量，提高了生态系统的能量利用效率，C正确；
D、畜牧—光伏互补的生态模式实现了生态效益和经济效益的协调统一，D正确。
故选B。
7. 手指被割破时，机体常出现疼痛，心跳加快等症状，下图为吞噬细胞在病原体感染过程中参与痛觉调控的机制示意图，下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 手指割破时，手指内的感受器处膜内电位由正电位变为负电位
B. 手指割破后痛觉感受器兴奋，兴奋首先传导到脊髓产生痛觉
C. 感染病原体后，吞噬细胞分泌的NGF作用于感受器后会加剧疼痛
D. 吞噬细胞分泌NGF的过程需要Ca2+调节，不需要细胞膜上蛋白质的协助
【答案】C
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电电信号的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、手指割破时，手指感受器钠离子内流，膜内电位由负电位变为正电位，A错误；
B、痛觉在大脑皮层中产生，B错误；
C、感染病原体后，吞噬细胞分泌的NGF作用于感受器上的受体，最终使Ca2+内流，感受器兴奋，加剧疼痛，C正确；
D、吞噬细胞分泌NGF跨膜运输方式是胞吐，其需要膜上蛋白质的协助，D错误。
故选C。
8. 狂犬病是由狂犬病毒所致的一种急性传染病，病毒一般通过破损的皮肤或黏膜进入人体，不侵入血液，它会侵入周围神经系统，再传至中枢神经系统。狂犬病毒外膜上的一种糖蛋白抗原能与乙酰胆碱受体结合，使病毒具有神经毒性，患者可出现恐水、咽肌痉挛等症状。下列相关叙述中错误的是（ ）
A. 被流浪犬咬伤后，只需注射狂犬病疫苗而不需要注射抗毒血清
B. 狂犬病毒不进入血液循环系统，会降低被免疫系统发现的可能
C. 感染狂犬病毒以后，可能会引起咽肌细胞Na+持续内流
D. 患狂犬病的狗害怕喝水，有利于保持唾液中狂犬病毒的含量
【答案】A
【分析】体液免疫与细胞免疫的关系：B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助；体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要依靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫又能发挥作用了。
【详解】A、狂犬病是由狂犬病毒所致的一种急性传染病，被流浪犬严重咬伤后，即要注射狂犬病疫苗也需要注射抗毒血清（含相应抗体），A错误；
B、由题意可知，狂犬病毒不进入血液循环细胞，从而降低被免疫细胞发现的概率，B正确；
C、感染狂犬病毒后，会出现咽肌痉挛，说明咽肌细胞会持续处于兴奋状态，一般是Na+持续内流引起，C正确；
D、患狂犬病的狗害怕喝水，有利于保持唾液中狂犬病毒的含量，从而有利于其传播，D正确。
故选A。
9. 矮壮素是一种植物生长调节剂，主要作用是抑制植物体内赤霉素的生物合成，可被植物的叶、嫩枝、芽吸收，能够有效控制植株徒长，从而起到矮化作物的作用，下列相关分析合理的是（ ）
A. 施用一定浓度的矮壮素溶液后，棉花植株的高度会低于施用前
B. 除施用矮壮素外，摘除棉花的顶芽也可以起到矮化作物的作用
C. 矮壮素和生长素的作用机理类似，都通过抑制赤霉素合成发挥功能
D. 施用矮壮素的方式和施肥类似，施用后都要浇水防止烧苗
【答案】B
【分析】植物激素指的是在植物体内一定部位合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
【详解】A、施用一定浓度的矮壮素溶液会控制植株徒长，植株高度会矮于没有施用矮壮素的徒长植株，并不是植株高度低于施用前，A错误；
B、摘除棉花的顶芽可以解除顶端优势，也可以起到矮化作物的作用，B正确；
C、低浓度生长素促进生长，所以其和矮壮素的作用机理不同，C错误；
D、矮壮素溶液喷施在植物的叶、嫩枝上发挥作用，肥料中的无机盐主要由根从土壤溶液中吸收，所以其施用方式不同，D错误。
故选B。
10. 现利用水稻的6号单体植株（缺失1条6号染色体）进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析错误的是（ ）
A. 将水稻的花药进行离体培养获得的幼苗是单倍体植株
B. 单体植株具有的变异类型可以为进化提供原材料
C. 形成6号单体的原因可能是亲代在减数第二次分裂时6号姐妹染色体未分离
D. 由表中数据可知，染色体数目异常的雌配子有较高的致死率
【答案】D
【分析】（1）基因突变、基因重组和染色体变异都能够为生物进化提供原材料；
（2）单倍体是指由为受精的配子直接发育而成的个体，其体细胞中染色体数目是正常个体的一半；
（3）单体变异出现有两种情况：①亲本减数第一次分裂时同源染色体未分离，②亲本减数第二次分裂时姐妹染色体未分离。
【详解】A、通过花药离体培养获得的幼苗染色体数目是正常个体的一半，为单倍体，A正确；
B、单体植株的变异类型为染色体变异，可以为进化提供原材料，B正确；
C、亲代在减数第一次分裂时6号同源染色体未分离，或者减数第二次分裂时6号姐妹染色体未分离都可能导致子代形成6号单体，C正确；
D、6号单体做母本时，子代中单体占50%，6号单体做父本时，子代中单体占5%，说明染色体异常的雌配子死亡率正常，雄配子具有较高的死亡率，D错误。
故选D。
11. 小鼠缺乏胰岛素生长因子-2时体型矮小。胰岛素生长因子-2由小鼠常染色体上的Igf-2基因编码，它的等位基因Igf-2′无此功能。小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的Igf-2/Igf-2′基因的启动子被甲基化，而来自精子的这对基因的启动子没有甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A. 体型正常纯合子雌鼠和体型矮小纯合子雄鼠杂交，F1小鼠体型矮小
B. 体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常的占3/5，则亲代雄鼠中杂合子占2/5
C. Igf-2/Igf-2′基因的启动子在随配子传递过程中可以甲基化，也可以去甲基化
D. 杂合子小鼠相互交配，F1小鼠表型比为体型正常：体型矮小=1：1
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不改变，而基因的表达和表型发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一，如胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，但仍能与鸟嘌呤互补配对。
【详解】A、题意可知，在小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的Igf-2/Igf-2′基因的启动子被甲基化，这些基因不能表达，因此体型正常纯合子和体型矮小纯合子小鼠间正反交，若正交是以体型正常的小鼠为父本，则F1小鼠体型正常，那么反交时F1小鼠体型矮小，A正确；
B、体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常的占3/5，说明含有Igf-2基因的精子占3/5，含1gf-2′基因的精子占2/5，设亲代中体型正常杂合子占比为X，那么X/2=2/5，X=4/5，B错误；
C、Igf-2/Igf-2′基因来自卵细胞时启动子被甲基化，这些启动子甲基化的基因在雄鼠体内不表达，在它们随精子向后代传递时启动子的甲基化又会被去掉，C正确；
D、杂合子小鼠相互交配，来自精子的Igf-2/Igf-2′基因都能表达，含有Igf-2和Igf-2′基因的精子比例为1：1，因此F1小鼠表型比为体型正常：体型矮小=1：1，D正确。
故选B。
12. 雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”，甩动脖子和头部组成的“流星锤”，击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 雄性长颈鹿个体更容易发生基因突变，导致其头部质量高于雌性个体
B. 头部质量较小的雄性个体在“脖斗”中处于劣势，不能将其基因传给下一代
C. 雄性长颈鹿之间的“脖斗”结果，会影响下一代雌性长颈鹿群体中的基因频率
D. 雄性长颈鹿和雌性长颈鹿头部质量差异越来越大，最终出现生殖隔离
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、长颈鹿体内的基因导致其雄性个体头部质量高于雌性，并不是雄性长颈鹿体内基因更容易突变导致，A错误；
B、头部质量较小的雄性个体在“脖斗”中处于劣势，其基因传递下去的概率减小，但并不意味着一定不能传下去，B错误；
C、下一代雌性体内的部分基因来自于亲代中的雄性个体，因此雄性长颈鹿之间的“脖斗”结果，会影响下一代雌性长颈鹿群体中的基因频率，C正确；
D、生殖隔离出现在不同物种之间，D错误。
故选C。
13. 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，利用其乳腺生产人生长激素，为加速转基因奶牛的繁育，对此转基因奶牛进行克隆，过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 细胞培养前，可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
B. 重组胚胎移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C. 可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
D. 将重组胚胎移到雌性水牛体内之前，需要进行同期发情处理
【答案】D
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、在进行细胞培养时，取材的动物组织可以用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间，将组织分散成单个细胞，A正确；
B、供核奶牛细胞来自雌性奶牛，所以重组胚胎一定是雌性，不需要进行性别鉴定，B正确；
C、可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合，供体核进入卵母细胞形成重构胚，C正确；
D、胚胎移植的受体母牛应该是同种生物，奶牛和水牛是不同物种，D错误。
故选D。
14. 黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，下图为生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是（ ）
A. 黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物细胞结构相同，代谢类型也相同
B. 将菌种接种至A培养基时，每次划线前涂布器都需要灼烧灭菌
C. 发酵罐C中的发酵过程是发酵工程的中心环节，该环节直接影响产品的产量和质量
D. 由于黑曲霉发酵适宜温度较高，所以发酵罐C需要不断加热将温度维持在35℃
【答案】C
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵过程的监测和调控包括对发酵过程中微生物生长、代谢产物的生成和消耗等进行实时监测和调控，以保证发酵过程的稳定和产物的质量。因此，发酵过程是发酵工程的中心环节，对于发酵工程的成功和产物的质量具有至关重要的作用。
【详解】A、黑曲霉是真菌，是真核生物，发酵果醋的微生物醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，A错误；
B、将菌种接种至A培养基时，平板划线法的接种工具接种环在使用前需在火焰上灼烧灭菌，B错误；
C、发酵工程的中心环节是发酵过程，C正确；
D、发酵时，黑曲霉代谢会产生大量热量，通常需要进行降温处理，D错误。
故选C。
15. 玉米的阔叶和窄叶受一对等位基因控制，其中阔叶基因为显性，叶基因内部没有限制酶A的酶切位点，与阔叶基因相比，窄叶基因有一个碱基对发生了改变，从而出现一个限制酶A的酶切位点。为鉴定某阔叶玉米的基因型，提取其DNA进行了PCR和电冰，下列叙述错误的是（ ）
A. 需设计能与目的基因结合的单链DNA作为PCR引物
B. 应在PCR扩增体系中添加Mg2+，以激活DNA聚合酶
C. 可适当升高复性的温度，以减少PCR中非特异性条带的产生
D. PCR产物DNA用酶A充分作用后进行电泳，杂合子出现2条条带
【答案】D
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】A、PCR引物一般是单链DNA，故需设计能与目的基因结合的单链DNA作为PCR引物，A正确；
B、PCR过程中用到了缓冲液，缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶，B正确；
C、复性温度过高会导致引物与模板链的结合不牢固，会减少PCR中非特异性条带，C正确；
D、阔叶基因没有限制酶A的酶切位点，用酶A作用后只1个片段，窄叶基因上有1个酶A的酶切位点，酶切后得到2个片段，所以杂合子出现3条条带，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 番茄植株不耐高温，其生长适宜温度和光照分别为15~32℃、500~800μml。安徽日光温室夏季栽培过程中常遭遇35℃及以上的高温并伴有强光辐射，会造成作物减产。图甲是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统；Rubisc为某种参与光合作用的酶。
（1）据图甲分析，番茄通过光反应可将光能转化为______中的化学能。水光解产生的H+通过ATP合成酶的跨膜运输方式是______。
（2）为研究亚高温高光强对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）下和HH条件（亚高温高光强）下各培养5天后测定相关指标如下表。
导致光合速率降低的因素包括气孔限制因素（CO2供应不足）和非气孔限制因素（CO2得不到充分利用）。亚高温强光处理，导致番茄光合速率降低的因素属于______（填“气孔”或“非气孔”）限制因素。结合表中数据及图甲分析，亚高温强光条件下番茄净光合速率下降的主要原因是______。
（3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境，D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明在亚高温高光强下，过剩的光能可使D1蛋白被破坏。已知SM可抑制D1蛋白的合成，研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了如下研究。利用番茄植株进行了三组实验，1组的处理同（2）中的CK，2组番茄植株在亚高温高光强（HH）条件下培养，3组的处理为______，定期测定各组植株的净光合速率（Pn）。实验结果如图乙，根据实验结果解释植物缓解亚高温高光强抑制光合作用的机制：______。
【答案】（1）①. ATP和NADPH ②. 协助扩散
（2）①. 非气孔 ②. Rubisc酶活性的下降导致②和③的速率下降，温度升高可能使呼吸速率上升
（3）①. 适量的SM处理番茄植株并在亚高温高光强（HH）下培养。 ②. 番茄植株通过合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光强对光合作用的抑制
【分析】一、分析表格：实验的自变量是温度和光照强度，表中数据显示，与对照组相比，亚高温高光强组的净光合速率、气孔导度、Rubisc活性都下降，胞间CO2浓度却上升。
二、分析坐标图：实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光强，因变量是净光合速率，坐标曲线显示的净光合速率为1组＞2组＞3组。
【小问1详解】光合作用的光反应阶段，光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，图中H+顺浓度梯度通过ATP合成酶， 势能转化为ATP中的化学能。
【小问2详解】亚高温强光处理后，气孔内二氧化碳浓度升高，所以其净光合速率下降的原因是非气孔因素，再结合表中数据可以判断净光合速率下降的原因是Rubisc酶活性的下降导致②和③（暗反应）的速率下降。
【小问3详解】利用番茄植株进行的三组实验中，自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光强，因变量是净光合速率。1组的处理同（2）中的 CK，在常温、适宜光照下培养，为对照组；3组用适量的可抑制D1蛋白合成的SM处理番茄植株并在亚高温高光强（HH）下培养，由此可知2组番茄植株不需要用SM处理并在亚高温高光强（HH）下培养。1组、2组的番茄植株均能正常合成D1蛋白，3组的番茄植株D1蛋白的合成受到抑制。图2显示的实验结果是：2组番茄植株的净光合速率低于1组、高于3组，说明亚高温高光强对净光合速率有抑制效应，而亚高温高光强对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成，说明通过合成新的D1蛋白可以缓解亚高温高光强对光合作用的抑制。
17. 绿水青山就是金山银山，良好的环境能为经济社会发展创造更好的机遇。某林区曾经遭受火灾，造成部分天然林死亡，为了尽快恢复该地植被，当地采取人工营造方式培育了人工林。若干年后，某研究小组分别调查了该地天然林和人工林的结构组成，结果如图所示。回答下列问题。
（1）陆地群落依据______可分为不同类型，由图可知，天然林和人工林中容易发生虫害的是______，请从生态系统稳定性的角度分析原因______。
（2）在植被恢复过程中，绿化工作者选用当地常见植物并充分考虑环境容纳量来合理种植，这主要遵循了生态工程建设的______原理，人工林培育成熟以后，该区域的动物种类和数量明显增多，原因是该地植物为动物提供了______。
（3）一段时间后，研究者发现人工林中有一种非本地植物A种群数量不断增加，分布区域也逐步稳定扩大，疑似为生态入侵，推测该植物对土壤中的氮元素含量变化有较强的适应能力。为验证该推测，科研人员探究了氮元素（用铵态氮处理，单位：mml.L-1）对A植物地下部分和地上部分生物量的影响，部分结果如下图（对照组用10mml.L-1铵态氮处理）所示。
①实验结果表明，A植物对土壤中氮元素含量变化的适应机制是______，从而提高其自身的环境适应能力。
②相关部门接收到有关A植物的举报信息后，一般采取的措施为在其种子成熟前连根拔出，分析其原因为______。
【答案】（1）①. 群落的外貌和物种组成等方面的差异 ②. 人工林 ③. 人工林中生物种类较少，自我调节能力弱，抵抗力稳定性较低。
（2）①. 协调 ②. 食物和栖息空间
（3）①. 在低氮环境中，促进地下部分生长扩大吸收氮的面积；在高氮环境中，促进地上部分生长来增加光合面积 ②. 有效减少种子传播，避免其无性繁殖
【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。
①自生：由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
②循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
③协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
④整体：遵循整体原理，首先要遵从从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。
【小问1详解】区分不同群落的依据是群落的外貌和物种组成等方面的差异，人工林生物种类少，抵抗力稳定性较低，更容易爆发病虫害。
【小问2详解】当地常见植物并充分考虑环境容纳量来合理种植，利用的是生态工程原理中的协调原理，植物的垂直分层为动物提供了食物和生存空间。
【小问3详解】①据图可知，在低氮条件下，地下生物量大于对照组，说明可促进地下部分的生长来扩大其吸收氮的面积；在高氮条件下，地上生物量增加，推测其通过促进地上部分来增加光照面积，从而提高自身的环境适应能力。
②A植物根状茎发达，传播速度快，与周围植物争夺阳光和肥料，对生物多样性造成严重威胁，因此为清除该植物，可在种子成熟前，连根拔除，有效减少种子传播；通过根（无性繁殖器官）拔除后，可避免其无性繁殖。
18. 冬泳是指冬季在室外水域自然水温下的游泳，因为冬泳能够使血管得到锻炼，增强血管的弹性，所以冬泳也称为“血管体操”，长期坚持冬泳的人身体抗寒能力也得到加强。以下为某冬泳爱好者在该过程中发生的生理变化，请回答下列相关问题。
（1）人体刚接触冷水后会急促呼吸，皮肤中冷觉感受器兴奋，兴奋通过传入神经传到______中的体温调节中枢，中枢分析综合发出的指令通过______（“交感神经”或“副交感神经”）传递到皮肤毛细血管，毛细血管收缩，血流量减少，散热减少。
（2）此时为了增加代谢产热，血液中甲状腺激素和肾上腺素的含量增加，机体在调节二者分泌存在的差异是______。
（3）有些冬泳爱好者在游泳时出现了小腿抽筋的现象，有人认为身体长期缺乏维生素D在冬泳时更容易出现小腿抽筋，原因是______。
（4）研究发现受到寒冷刺激后的人体血液中糖皮质激素的含量增加。科学家认为糖皮质激素的变化能调节人体对寒冷刺激的耐受能力，从而延长冬泳时间。为验证糖皮质激素能增强动物对寒冷刺激的耐受能力，某兴趣小组在实验过程中，选择摘除肾上腺皮质的大鼠、糖皮质激素溶液、冰水、生理盐水等为实验材料，以大鼠在冰水中游泳的平均时间作为对寒冷刺激的耐受能力的监测指标。请写出实验思路并预期实验结果：
实验思路：________。
预期结果：_______。
【答案】（1）①. 下丘脑 ②. 交感神经
（2）甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体所分泌激素的分级调节，肾上腺素的分泌受神经的直接支配
（3）缺乏维生素D，机体对钙离子的吸收能力减弱，血液中钙离子浓度低容易出现肌肉抽搐
（4）①. 实验思路：将生理状况相同的摘除肾上腺皮质的大鼠分为两组，一组注射糖皮质激素溶液，一组注射生理盐水，两组大鼠都放入冰水中，分别记录它们的游泳时间并求平均值 ②. 预期结果：注射糖皮质激素的大鼠在水中游泳的平均时间大于注射生理盐水的大鼠
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成；它们的作用通常是相反的；当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时， 副交感神经活动占据优势，心跳减慢，但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【小问1详解】体温调节中枢位于下丘脑，当交感神经兴奋时，毛细血管收缩，血流量减少，散热减少。
【小问2详解】甲状腺激素的分泌的调节是受下丘脑和垂体所分泌激素的分泌调节，肾上腺素的分泌受神经的直接支配肾上腺髓质分泌。
【小问3详解】人体缺乏维生素D时，机体对钙离子的吸收能力减弱，血液中钙离子浓度低容易出现肌肉抽搐，表现为小腿抽筋。
【小问4详解】根据题目分析，实验的自变量为有没有注射糖皮质激素，检测方法是看大鼠的平均游泳时间，所以实验思路为：将生理状况相同的摘除肾上腺皮质的大鼠分为两组，一组注射糖皮质激素溶液，一组注射生理盐水，两组大鼠都放入冰水中，分别记录它们的游泳时间并求平均值。预期结果为：注射糖皮质激素的大鼠在水中游泳的平均时间大于注射生理盐水的大鼠。
19. 已知野生型果蝇的眼色都为暗红色，该性状受两对等位基因控制，研究人员培育出了棕色眼、朱红眼和白眼三种纯合突变品系，用相关的突变体、野生型果蝇进行杂交实验。结果如下表，请回答下列问题：
（1）由实验结果可知，果蝇眼色相关的基因位于______对同源染色体上，他们位于______染色体上（填“常”、“X”、“常染色体或X”）。
（2）用野生型雄果蝇分别和棕色眼、朱红眼雌果蝇杂交，子代颜色分别是______。
（3）组合一中子代暗红眼雌雄果蝇相互交配得到的子代表型及比例为：______。
（4）为解释实验现象，有研究人员提出两种假说，你认为正确的假说是：______。假说一：暗红色源自朱红色色素和棕色色素的叠加，也就是说两种色素同时存在时表现为暗红色眼；假说二：棕色色素和朱红色色素都可以被某种基因控制合成的酶转化为暗红色色素
【答案】（1）①. 一 ②. 常
（2）暗红眼、暗红眼
（3）朱红眼：暗红眼：朱红眼=1:2:1
（4）假说一
【分析】正反交的结果没有差异，说明相关基因位于常染色体上。组合三中子代全为暗红眼，说明暗红眼对白眼为显性，组合一和组合二的后代全为暗红眼，可以推测野生型暗红眼基因型为AABB，纯合朱红眼基因型为AAbb，纯合棕色眼基因型为aaBB，白眼基因型为aabb。
【小问1详解】棕色眼和朱红眼果蝇做正反交实验，子代全为暗红眼，子代暗红眼果蝇和白眼果蝇做测交实验，子代中朱红眼：棕色眼=1：1，说明果蝇的眼色受到两对等位基因控制，并且他们都位于一对常染色体上。
【小问2详解】野生型暗红眼基因型为AABB，纯合朱红眼基因型为AAbb，纯合棕色眼基因型为aaBB，用野生型雄果蝇分别和棕色眼、朱红眼雌果蝇杂交，子代基因型分别是AABb、AaBB，表型都是暗红眼。
【小问3详解】纯合棕色眼基因型为aaBB，纯合朱红眼基因型为AAbb，所以组合一的子代暗红眼基因型为AaBb，并且a和B在一条染色体上，A和b在同源染色体的另一条染色体上。所以它可以产生aB和Ab两种配子，所以组合一中子代暗红眼雌雄果蝇相互交配得到的子代表型及比例为：朱红眼：暗红眼：朱红眼=1：2：1。
【小问4详解】由于A和B同时存在表现为暗红眼，只有A表现为棕色眼，只有B表现为朱红眼，说明棕色色素和朱红色素同时存在表现为暗红眼，假说一可以解释。
20. 水稻是人类重要的粮食作物，全世界有一半的人口食用水稻，中国是水稻的原产地之一，稻纵卷叶螟是中国部分地区主要的水稻害虫，研究发现Bt蛋白对其有较好的抗虫效果，我国科研人员通过图示过程将Bt基因（能够控制合成Bt毒蛋白）转入水稻细胞培育出了抗虫转基因水稻。回答下列问题：
（1）启动子是一段在特殊序列结构的DNA片段，位于基因的______，驱动基因持续转录。图中Bt基因转录时，模板链是______（选填“A链”或“B链”），图中所示载体为农杆菌的Ti质粒，Ti质粒作为载体，主要优点在于______。
（2）据图分析，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶______切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。导入重组质粒的水稻细胞经______成为转基因水稻植株。
（3）科研人员对转基因水稻进行检测，虽已经在水稻植株中检测出Bt基因，但是并未检测出Bt毒蛋白，可能的原因是______。
（4）如果转基因水稻植株中Bt毒蛋白含量偏低，会导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因水稻杀虫效果的改进思路：______。
【答案】（1）①. 上游 ②. B链 ③. 借助Ti质粒中的T-DNA，可将目的基因转入受体细胞的染色体DNA上
（2）①. XbaⅠ和HindⅢ ②. 植物组织培养
（3）Bt基因在水稻细胞中未成功表达
（4）提高Bt基因的表达量
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。目的基因的检测与鉴定包括分子水平上的检测与个体水平上的鉴定两种方式。
【小问1详解】启动子位于基因的上游，启动基因的转录，图中Bt基因转录时，转录方向是从左向右，而模板链的方向是3′→5′，所以B链是模板链；Ti质粒作为载体，主要优点在于借助Ti质粒中的T-DNA，可将目的基因转入受体细胞的染色体DNA上。
【小问2详解】据图分析，在构建目的基因表达载体外，由于BamH Ⅰ能将目的基因切割，因此不能用BamH Ⅰ切割，因此对于目的基因的左侧只能用Xba Ⅰ切割，而右侧Hind Ⅲ和EcR Ⅰ是目的基因和终止子近侧共有的限制酶，但目的基因的左侧有EcR Ⅰ的识别序列，因此目的基因右侧需要用Hind Ⅲ切割，因此，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶Xba Ⅰ和Hind Ⅲ切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段；导入重组质粒的水稻细胞经植物组织培养成为转基因水稻植株，该操作的原理是植物细胞的全能性。
【小问3详解】未在水稻植株中检测出Bt蛋白，原因是Bt基因在水稻细胞中未成功表达。
【小问4详解】如果转基因水稻植株中Bt毒蛋白含量偏低，会导致杀虫效果下降。所以应该提高提高Bt基因的表达量，提高杀虫效果。
调查时段
物种数
主要植物类型
优势种
入侵前
Ⅰ
100
沉水植物、浮水植物、挺水植物
龙须眼子菜等多种
入侵后
Ⅱ
22
浮水植物、挺水植物
凤眼莲、水葱
Ⅲ
10
浮水植物
凤眼莲
杂交亲本
实验结果
6号单体（♀）×正常二倍体（♂）
子代中单体占50%，正常二倍体占50%
正常二倍体（♀）×6号单体（♂）
子代中单体占5%，正常二倍体占95%
光照强度
净光合速率（Pn）
气孔导度
胞间CO2
Rubisc（酶）
组别
温度
（μml.m-2.s-1 ）
（μml.m-2.s-1 ）
（mml.m-2.s-1 ）
浓度（ppm）
活性（U.mL-1）
CK
25℃
500
12.1
114.2
308
189
HH
35℃
1000
1.8
31.2
448
61
亲本组合
子代表型及比例
一
棕色眼♀
朱红眼♂
全为暗红眼
二
朱红眼♂
棕色眼♀
全为暗红眼
三
野生型暗红眼♂
白眼♀
全为暗红眼
四
组合二中子代暗红眼♂
白眼♀
朱红眼：棕色眼=1:1
五
组合三中子代暗红眼♂
组合三中子代暗红眼♀
暗红眼：白眼=3:1