2024年高考考前冲刺卷01——重庆、安徽适用生物试卷（解析版）

这是一份2024年高考考前冲刺卷01——重庆、安徽适用生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了如图是隔离与物种形成过程示意图等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌门颤藻科螺旋状微藻，它含多种人体所需的元素，如钙、镁、钠、钾、磷、碘、硒、铁、铜、锌等，被联合国粮农组织（FAO）认为是一种未来食品。下列有关描述错误的是（ ）
A．新鲜的螺旋藻细胞中含量最多的化合物是H2O
B．螺旋藻有叶绿体，能把无机物转化成有机物，是自养型生物
C．螺旋藻含有的元素中Fe、Mn、Zn属于微量元素
D．螺旋藻无生物膜系统，黑藻有生物膜系统
【答案】B
【分析】螺旋藻属于原核生物，原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。
【详解】A、螺旋藻细胞中含量最多的化合物是水，A正确；
B、螺旋藻是蓝细菌的一种，无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，能把无机物转化成有机物，是自养型生物，B错误；
C、Fe、Mn、Zn在人体中含量较少，属于微量元素，C正确；
D、螺旋藻是原核生物无生物膜系统，黑藻是真核生物有生物膜系统，D正确。
2．下列关于实验方法的叙述，不正确的是（ ）
A．光合作用中C的转移途径和证明DNA半保留复制实验的观察指标都是检测同位素放射性
B．DNA双螺旋结构的发现和种群“J”型增长的研究都采用模型建构的方法
C．探究酵母菌呼吸方式和探究酶的最适温度都采用了对比实验的探究方法
D．人鼠细胞的融合实验和基因在染色体上的定位实验均可采用荧光标记的方法
【答案】A
【分析】1、同位素标记法也叫同位素示踪法，同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物学研究中，用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验、光合作用过程中水的来源和二氧化碳的转移途径等方面。
2、分别用绿色和红色荧光标记法标记鼠和人细胞膜上的蛋白质分子，让小鼠细胞和人在37℃条件下融合，40min后，绿色和红色荧光在融合的细胞膜上均匀分布。
【详解】A、用14C标记的CO2探明了光合作用中碳的转移途径，用含15N的培养液培养大肠杆菌证明了DNA的半保留复制方式，15N不具有放射性，不能检测同位素放射性，A错误；
B、DNA双螺旋结构的发现和研究某种群“J”型增长规律都采用了模型建构法，前者构建的是物理模型，后者构建的是数学模型，B正确；
C、在探究酵母菌呼吸方式时，利用了有氧和无氧的两组实验装置进行对比实验，常用“梯度法”来探究酶的最适温度（或pH），设计实验时需设置一系列不同温度（或pH）的实验组进行相互对比，C正确；
D、采用荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质分子，让小鼠细胞和人细胞融合，表明细胞膜具有流动性；现代分子生物学技术通过荧光标记确定基因在染色体上的位置，D正确。
3．胶原蛋白是一种分布在细胞表面或细胞之间的分子可以用来制作手术缝合线，它由三条肽链拧成，肽链间有二硫键，部分区域呈螺旋形。主要的抗原性位点位于分子N末端和C末端区域，而三螺旋内部免疫原性微弱。结构示意图如图，下列有关说法正确的是（ ）
A．胶原蛋白肽链间的二硫键的形成场所是光面内质网
B．由于胶原蛋白的空间结构特殊，故可被人体组织细胞直接吸收
C．用前胶原酶水解C末端和N末端区域，可降低免疫排斥反应
D．术前需要对这种手术缝合线进行高压蒸汽灭菌来降低感染风险
【答案】C
【分析】胶原蛋白是动物体内普遍存在的一种蛋白质，属于大分子化合物，经人体消化分解成小分子氨基酸后才能被吸收。胶原蛋白的组成单体是氨基酸，在核糖体上氨基酸通过脱水缩合形成多肽，没有生物活性，多肽经加工折叠成具有一定空间的蛋白质才有活性。
【详解】A、胶原蛋白是一种分布在细胞表面或细胞之间的分子，属于分泌蛋白，故这种蛋白质的加工的场所是在粗面内质网和高尔基体，A错误；
B、胶原蛋白之所以能被人体吸收，是因为它被分解成了氨基酸，蛋白质是大分子物质不能被直接吸收，B错误；
C、胶原蛋白主要的抗原性位点位于分子N末端和C末端区域，而三螺旋内部免疫原性微弱，故可用前胶原酶水解C末端和N末端区域，可降低排斥反应，C正确；
D、术前需要对手术缝合线进行消毒处理，高压蒸汽灭菌会导致胶原蛋白变性，D错误。
4．在无氧条件下，酿酒酵母可将木糖转化为乙醇，大致过程如下图。科学家利用蛋白质工程可提高乙醇产量。下列叙述正确的是（ ）
A．NADPH提供氢给木糖后转化为NAD+
B．木糖转化为乙醇过程中释放的能量大部分转化为热能耗散
C．木糖转化为乙醇的场所在细胞溶胶和线粒体基质
D．利用蛋白质工程直接改造酶分子结构来提高乙醇产量
【答案】B
【分析】细胞呼吸就是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程。
【详解】A、NADPH提供H+、e-给木糖后转化为NAD+，A错误；
B、木糖转化为乙醇过程中释放的能量大部分转化为热能耗散，少部分转化为ATP的化学能，B正确；
C、木糖转化为乙醇的场所在细胞溶胶，C错误；
D、利用蛋白质工程可以改造基因，从而间接改造酶分子结构来提高乙醇产量，D错误。
5．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是（ ）
A．植物都没有性染色体
B．基因的特异性主要是由碱基对的排列顺序决定的
C．A和T含量较多的DNA分子更容易解旋
D．不同的双链DNA分子的空间结构不同
【答案】D
【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、植物雌雄同体，没有性别，因此没有性染色体，A正确；
B、基因的特异性主要是由DNA上特定的脱氧核苷酸的排列顺序决定的，B正确；
C、A和T之间形成2个氢键，C和C之间形成3个氢键，C和C含量较多的DNA分子更难以解旋，A和T含量较多的DNA分子更容易解旋，C正确；
D、不同的双链DNA分子的空间结构均为双螺旋结构，均相同，D错误。
6．临床医学上了解遗传病的规律对预防遗传病有重要意义。下图是某一家族某种遗传病的系谱图，已知基因a和基因b均可独立导致人体患病（等位基因A/a、B/b独立遗传，基因a位于性染色体上），图2表示该家系部分成员与该病有关的基因的电泳结果（A、B、a、b基因均只电泳出一个条带）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．通过遗传咨询可确定胎儿是否患遗传病
B．导致图中Ⅱ-1患病的致病基因来自Ⅰ-1
C．致病基因a和基因b分别对应图2中的条带④和③
D．Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病孩子的概率为1/16
【答案】C
【分析】分析题意，基因a和基因b均可独立导致人体患某一遗传病，基因a位于性染色体上，又因为已知等位基因A/a、B/b独立遗传，说明A、a相关基因位于常染色体。
【详解】A、产前进行遗传咨询在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展，但不能准确筛查遗传病胎儿，A错误；
B、题干信息，等位基因A/a、B/b独立遗传，则遵循自由组合定律，基因a位于性染色体上，则b位于常染色体上，若Ⅱ-1是a导致的患病，则I-2也患病，不符合题意，可见Ⅱ-1是b导致的患病，只考虑B/b，则I-1和I-2的基因型为Bb，Ⅱ-1的基因型为bb，A/a位于性染色体上，Ⅱ-1的基因型为bbXAX-，但是图2中Ⅱ-1有3个条带，故Ⅱ-1基因型是bbXAXa，其体内的致病基因来源于I-1和I-2，B错误；
C、只考虑B/b，则I-1和I-2的基因型为Bb，A/a位于性染色体上，图2中I-1和I-2都是杂合子，I-1和I-2的基因型分别是BbXAXa和BbXAY，则Ⅱ-2的基因型为B_XAY。I-2不含基因a，说明条带④为基因a；由上述分析可知Ⅱ-1不含基因B，说明条带①为基因B；图2中Ⅱ-2的条带只有2条带，则Ⅱ-2的基因型为BBXAY，则②为A，结合图2分析可进一步确定，条带①②③④分别表示的基因为B、A、b、a，C正确；
D、I-1（BbXAXa）和I-2（BbXAY）生一个只患a导致的遗传病概率为1/4，只患b导致的遗传病概率为1/4，则正常孩子的概率为（1-1/4）×（1-1/4）=9/16，故再生一个患病孩子的概率为1-9/16=7/16，D错误。
7．研究表明，G-四链体是由G-四分体（由氢键连接4个G形成的环状平面）堆叠组成的核酸结构，广泛存在于原核生物以及真核生物的基因组DNA或者RNA中。如图表示两种不同形式的由3个G—四分体形成的G3-四链体结构。形成G-四链体结构的序列主要聚集在关键的基因组区域，如端粒、基因启动位点等。下列说法错误的是（ ）
A．图示G3-四链体彻底水解形成的产物有脱氧核糖、磷酸和4种碱基
B．富含G的基因组中的G-四链体不会影响原核生物DNA分子的复制
C．G-四链体复制、转录时氢键断裂分别需解旋酶、RNA聚合酶的参与
D．稳定端粒区域内的G-四链体结构可抑制癌细胞的持续增殖
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G、T-A、G-C。
【详解】A、图示G3-四链体是DNA分子，基本组成单位是脱氧核苷酸，因此G3-四链体彻底水解形成的产物有脱氧核糖、磷酸和4种碱基，A正确；
B、富含G的基因组中的G-四链体可能会阻止DNA聚合酶的识别，因此可能会影响DNA的复制，B错误；
C、G-四链体复制时需要解旋酶破坏氢键，转录时需要RNA聚合酶来催化，C正确；
D、稳定端粒区域内的G-四链体结构会阻止DNA聚合酶、RNA聚合酶的识别，从而影响癌细胞DNA的复制、转录，进而影响癌细胞的持续增殖，D正确。
8．一些细胞可以暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖，但在适当情况下又可重新进入细胞周期，这样的细胞称为G0期细胞（G0期和一个细胞周期如图所示）。下列关于G0期细胞叙述错误的是（ ）
（注：G1期为DNA复制前的间期、S期为DNA复制时期、G2期为DNA复制后的间期、M期为分裂期）
A．G0期种子细胞中的自由水与结合水的比值往往比M期细胞的低
B．G0期细胞核DNA数量是G2期细胞的2倍，而染色体数目相等
C．G0期记忆细胞再次接触相同抗原会重返细胞周期，参与二次免疫
D．G0期细胞癌变后会重新进入细胞周期，但比原正常细胞的周期短
【答案】B
【分析】细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始到下一次细胞分裂完成为止，称为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，分裂间期主要完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成，分裂期完成细胞核DNA分子的均分。
【详解】A、一般而言，自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，G0期种子细胞暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖，其中的自由水与结合水的比值往往比M期细胞的低，A正确；
B、G2期为DNA复制后的间期，G0期种子细胞暂时脱离细胞周期暂不分裂增殖，G2期细胞核DNA数量是G0期细胞的2倍，而染色体数目相等，B错误；
C、记忆细胞一旦分化形成后往往处于G0期，当受到抗原刺激后可重返细胞周期进行细胞分裂参与免疫反应，C正确；
D、如果处于G0期的细胞发生癌变，该细胞就变成癌细胞，就会重返细胞周期，但比原正常细胞的周期短，分裂加快，D正确。
9．如图是隔离与物种形成过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．生殖隔离标志着新物种的形成
B．亚种甲和亚种乙能交配产生可育后代
C．自然选择决定生物进化的方向
D．基因频率的变化不受环境的影响
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；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、新物种形成的标志是出现生殖隔离，A正确；
B、亚种甲和乙是地理隔离的产物，仍属于同一物种，所以亚种甲和亚种乙能交配产生可育后代，B正确；
C、变异是不定向的，自然选择是定向的，决定生物进化的方向，C正确；
D、基因频率的变化受环境选择的影响，D错误。
10．上海某教师去青海玉树支教，刚去的时候出现呼吸困难、发热、排尿量减少等高原反应现象，痊愈后生活了一段时间就适应了。一年后放暑假回家，又出现了疲倦、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等低原反应（俗称“醉氧”）症状。下列叙述错误的是（ ）
A．“醉氧”后的恢复离不开各器官、系统协调一致的活动
B．“醉氧”的发生说明内环境稳态的调节能力是有限的
C．高原反应出现发热现象可能是甲状腺激素分泌不足所致
D．适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关
【答案】C
【分析】正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态叫做稳态。
【详解】A、正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态叫做稳态，故“醉氧”后的恢复离不开器官、系统协调一致的活动，A正确；
B、机体各种生命活动的正常进行需要在一个相对稳定的环境下进行，“醉氧”的发生说明内环境稳态的调节能力是有限的，B正确；
C、出现发热现象可能是甲状腺激素分泌偏多，代谢增强，产热多引起，甲状腺激素不足会导致体温偏低，C错误；
D、高原空气稀薄，适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关，D正确。
11．吃辣椒会引起“热”和“痛”两种感觉，甚至会吃到“满头大汗”。如图表示辣椒中的辣椒素进入人体内产生的生理反应机制（TRPV1为辣椒素受体和Ca2+通道蛋白），下列相关叙述错误的是（ ）
A．热和痛刺激都可作用于TRPV1，引起Ca2+内流促进神经肽分泌
B．兴奋在突触中的传递速度比神经纤维上的慢是由于需要进行信号转换
C．吃辣引起的兴奋传至神经中枢后由自主神经参与支配血管的舒张
D．吃辣产生疼痛和灼热感与支配汗腺分泌增多的神经中枢都在大脑皮层
【答案】D
【分析】1、支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。
2、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经纤维上可以双向传导，而在神经元之间以神经递质的形式单向传递。
【详解】A、由图可知热和痛刺激都可作用于TRPV1，引起Ca2+内流促进神经肽分泌，A正确；
B、由于兴奋在突触结构上传递时，需要进行电信号→化学信号→电信号的转换，所以兴奋在突触中的传递速度比神经纤维上的慢，B正确；
C、支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统，因此吃辣引起的兴奋传至神经中枢后由自主神经参与支配血管的舒张，C正确；
D、据图分析吃辣产生疼痛和灼热感在大脑皮层，支配汗腺分泌增多的神经中枢在下丘脑，D错误。
12．M是一种新型减肥药，研究人员利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了一系列实验，结果如表所示，“＋”表示添加该物质，“－”表示未添加该物质，不考虑用量对结果的影响。根据该实验结果，下列叙述错误的是（ ）
A．①和②为该实验的对照组
B．脂肪细胞是肾上腺素的靶细胞
C．①和③结果说明，M通过促进脂肪细胞产热增加而起减肥作用
D．若设置⑤加入生理盐水和肾上腺素受体抗体，其相对产热量与②相同
【答案】D
【分析】分析题意，本实验的自变量是不同处理，因变量是减肥效果，可通过相对产热量进行比较。
【详解】A、本实验的目的是为了研究该药物的作用机制，其中肾上腺素组也是对照组，即①和②都是该实验的 对照组，A正确；
B、肾上腺素可以作用于脂肪细胞，因此脂肪细胞为其靶细胞，B正确；
C、①和③对照，③产 热增多，说明M通过促进脂肪细胞产热增加而起减肥作用，C正确；
D、肾上腺素受体抗体通过与肾上腺素受 体结合而发挥作用，其自身不影响产热，因此若设置⑤加入生理盐水和肾上腺素受体抗体则相对产热量应 与①相同，或小于①，D错误。
13．芨芨草是内蒙古草地广泛分布的一种高大草本，其中栖息的伯劳鸟主要以布氏田鼠为食，布氏田鼠不采食芨芨草。科研人员研究伯劳鸟、布氏田鼠对芨芨草盖度的影响，结果如图所示。有关叙述错误的是（ ）
A．芨芨草、伯劳鸟和布氏田鼠构成了生物群落
B．无布氏田鼠时，伯劳鸟的存在可使芨芨草盖度增大
C．在有伯劳鸟区域，布氏田鼠通过破坏芨芨草，降低被伯劳鸟捕食的机率
D．芨芨草、伯劳鸟与布氏田鼠之间通过自然选择协同进化
【答案】A
【分析】群落是指某一自然区域内所有生物的集合，不是各种生物的简单堆积，而是在长期的相互选择中形成了彼此之间的联系，同时对当地的环境有适应性。
【详解】A、生物群落指的使某一自然区域内所有生物的总称，而芨芨草、伯劳鸟和布氏田鼠只是其中的一部分，因而不能构成了生物群落，A错误；
B、图中实验数据显示，无布氏田鼠时，伯劳鸟的存在可使芨芨草盖度增大，B正确；
C、栖息在芨芨草上的伯劳鸟主要以布氏田鼠为食，布氏田鼠不采食芨芨草，据此可推测，布氏田鼠通过破坏芨芨草，降低被伯劳鸟捕食的机率，C正确；
D、芨芨草、伯劳鸟与布氏田鼠在相互选择中实现了协同进化，因而通过自然选择形成了对环境相适应的一些特征和生活习性，D正确。
14．微生物在生物技术中被广泛应用，下列有关说法正确的是（ ）
A．天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程
B．灭菌能杀死微生物的芽孢，而消毒不能杀死芽孢
C．有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布
D．微生物能为重组DNA技术提供两种“分子工具”
【答案】C
【分析】在微生物的实验室培养中获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下几个方面：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；②将用于微生物培养的培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
【详解】A、传统发酵直接利用原材料中天然存在的微生物或发酵物中的微生物，发酵工程也可以从天然微生物中筛选菌种，A 错误；
B、灭菌能杀死所有的微生物，包括芽孢和孢子，消毒能杀死部分微生物，煮沸消毒法能杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，B错误；
C、灭活后的病毒能通过与细胞膜上的糖蛋白结合，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，C正确；
D、微生物能为重组DNA技术提供限制酶、DNA连接酶和载体三种“分子工具”，D错误。
15．抗CD20抗体可用于治疗淋巴瘤等疾病。研究人员将表达抗CD20单克隆抗体的 DHFR－CHO杂交瘤细胞接种于反应器中培养，抽样检测产物浓度和细胞生长情况（通过台盼蓝染色结合显微镜直接计数统计细胞密度和活性如图）。下列叙述正确的是（ ）
A．杂交瘤细胞培养过程中需置于37℃、含5%O2的气体条件下进行培养
B．显微镜下只统计单位体积中被染色的细胞数量，即可得到活细胞密度
C．培养到第5天，可获得最高浓度的抗CD20抗体
D．经克隆化培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单克隆抗体
【答案】D
【分析】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，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、进行杂交瘤细胞培养时，需置于37℃、含有95%空气和5%CO2混合气体的培养箱中培养，A错误；
B、死细胞会被台盼蓝染成颜色，活细胞不会，因此，显微镜下应该统计单位体积中没有被染色的细胞数量，B错误；
C、培养到第6天，可获得最高浓度的抗CD20抗体 ，C错误；
D、单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选，一次是用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，即用96孔板克隆化培养和多次筛选杂交瘤细胞后，就可获得既能无限增殖，又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．（11分）拟南芥在强光下产生电子过多，导致活性氧积累加快细胞凋亡引发萎黄病。研究表明C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，作用机理如下图所示。光系统I和Ⅱ是完成光反应必需的，光反应过程中光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。请分析回答：
（1）类囊体膜上光合色素与 形成的复合体可吸收、传递、转化光能。强光下该反应中的电子积累导致活性氧增加，此时CO2供应不足还会引起植物发生损耗能量的 过程。
（2）在光照条件下，PSII吸收光能产生高能电子，PSII中部分叶绿素a失去电子转化为
（填“强还原剂”或“强氧化剂”）再从 中夺取电子引起O2释放。
（3）在 （填“线性电子传递”或“环式电子传递”）中，电子经PSII、Cb6/f和PSI最终与 结合生成NADPH同时产生ATP共同参与 过程。
（4）研究表明，缺失C37蛋白的拟南芥，在强光下更容易得萎黄病。你认为C37蛋白在抵御强光胁迫，避免细胞凋亡中的作用是
。
（5）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对PSII复合体造成损伤。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）减少多余光能对PSI的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：修复损伤的PSII；参与NPQ的调节。科研人员以野生型拟南芥和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如下图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSII均造成了损伤。
①该实验的自变量为 ，两组实验应在 一致的环境条件下进行。
②若测得突变体的光合作用强度高于野生型，结合上图分析，推测其原因可能是 。
【答案】（11分，每空1分）
（1）蛋白质 光呼吸
（2）强氧化剂 H2O
（3）线性电子传递 H+、NADP+ C3的还原
（4）提高Cb6/f复合体的活性（效率），避免电子积累，从而减少活性氧的产生，避免细胞凋亡
（5）光照、H蛋白 CO2浓度、温度等 突变体的NPQ强度更大，NPQ减少PSII损伤的功能强于H蛋白的修复功能
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】（1）光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，膜上蛋白与光合色素形成的复合体，能够吸收、传递、转化光能。强光下该反应中的电子积累导致活性氧增加，此时CO2供应不足还会引起植物发生损耗能量的光呼吸过程。
（2）在光照条件下，PSⅡ中部分叶绿素a会失去电子转化为强氧化剂从水中夺取电子，即水分解为氧和H+、电子，引起O2释放。
（3）由图可知，在线性电子传递中，电子经PSII、Cb6/f和PSI最终与H+、NADP+结合生成NADPH同时产生ATP共同参与暗反应中C3的还原。
（4）研究表明，缺失C37蛋白的拟南芥，在强光下更容易得萎黄病，由题干知C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，所以推测C37蛋白在抵御强光胁迫，避免细胞凋亡中的作用是提高Cb6/f复合体的活性（效率），避免电子积累，从而减少活性氧的产生，避免细胞凋亡。
（5）①据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；两组实验应在无关变量一致的环境条件下进行，该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。
②据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值高，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少，也就是说突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型，从而导致突变体的光合作用强度高于野生型。
17．（12分）A基因通常只表达于睾丸，缺失蛋白A的小鼠其精子发生受阻于减数分裂Ⅰ前，因不能产生精子而绝育，减数分裂停滞的雄性生殖细胞凋亡现象明显增多。研究发现由B基因表达的B蛋白对雄性小鼠的育性也存在影响，现有分别敲除了B基因（bb）和A基因（aa）的纯种小鼠，请设计实验探究B基因和A基因对雄性小鼠育性的影响是否存在相关性，写出实验思路（不考虑XY同源）。
（1）选择 进行杂交；
（2）将 ；
（3）检测发现F2中的雄性小鼠存在9种基因型，说明这两对等位基因位于 ；
（4）从F2中选择基因型为 的纯种雄性小鼠；制作睾丸切片，观察 情况；
（5）若B蛋白可促进细胞凋亡，A蛋白可抑制细胞凋亡且对B蛋白功能具有抑制作用，另外发现小鼠体内还存在与B蛋白作用类似的蛋白质，请用柱状图的形式预测实验结果。
【答案】（12分，每空2分）
（1）敲除了B基因（bb）的雄鼠和敲除了入基因（aa）的雌鼠
（2）F1雌雄小鼠随机交配
（3）两对常染色体上
（4）AABB、AAbb、aaBB、aabb 四组小鼠的生殖细胞凋亡
（5）
【分析】减数分裂其特殊性表现在：
①从分裂过程上看：（在减数分裂全过程中）连续分裂两次，染色体只复制一次。
②从分裂结果上看：形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半。
③从发生减数分裂的部位来看：是特定生物（一般是进行有性生殖的生物）的特定部位或器官（动物体一般在精巢或卵巢内）的特定细胞才能进行（如动物的性原细胞）减数分裂。
④从发生的时期来看：在性成熟以后，在产生有性生殖细胞的过程中进行一次减数分裂。
【详解】（1）欲探究B基因和A基因对雄性小鼠育性的影响是否存在相关性，则由题干信息可知，选择敲除了B基因（bb）的雄鼠和敲除了A基因（aa）的雌鼠进行杂交。
（2）将F1雌雄小鼠随机交配。
（3）由题意可知，亲本的基因型为AAbb、aaBB，则F1的基因型为AaBb，若两对等位基因位于两对常染色体上，则F2中的雄性小鼠存在3×3=9种基因型。
（4）已知A基因通常只表达于睾丸，缺失蛋白A的小鼠其精子发生受阻于减数分裂Ⅰ前，因不能产生精子而绝育，减数分裂停滞的雄性生殖细胞凋亡现象明显增多，另外由B基因表达的B蛋白对雄性小鼠的育性也存在影响，则从F2中选择基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb的纯种雄性小鼠；制作睾丸切片，观察四组小鼠的生殖细胞凋亡情况。
（5）由题意，B蛋白可促进细胞凋亡，A蛋白可抑制细胞凋亡且对B蛋白功能具有抑制作用，小鼠体内还存在与B蛋白作用类似的蛋白质，即没有B时也有一定的凋亡率，则实验结果如图见答案 。
18．（10分）研究人员就乙烯对水稻胚芽鞘伸长的作用展开了相关研究。
（1）研究表明乙烯能促进水稻种子萌发过程中胚芽鞘的伸长，促进幼苗出土。在此过程中，乙烯与生长素之间具有 效应。
（2）研究人员检测种子出土过程中乙烯释放量和集中在胚芽鞘顶部的蛋白E1含量变化，结果如图1和2。据此推测乙烯与E1的表达呈 相关。
（3）ROS（活性氧）在植物生长和抗逆境中发挥重要作用，研究人员推测ROS参与了乙烯对胚芽鞘生长的调控过程，对照V基因的表达产物参与清除ROS。现构建了e1突变体（E1基因突变）、e1/V-OX突变体（E1基因突变、V基因过表达）。观察乙烯处理下不同组的细胞伸长情况，如图3。
①对比 （填字母）伸长量，说明乙烯通过促进E1基因的表达促进细胞伸长；
②对比b图、e图显示，乙烯处理后，细胞仍有伸长。针对这一现象，提出一种假设 。
③e1/V-OX与e1相比，胚芽鞘细胞长度显著增加。有人认为E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用。你是否认同该观点并说明理由 。
（4）根据以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突变体水稻品种。请评价该思路 。
【答案】（10分，除特殊标记外，每空2分）
（1）协同（1分）
（2）正（1分）
（3）ade 乙烯还能通过其他途径促进胚芽鞘细胞的伸长 不认同，证据不足，还需要增加V基因缺失突变体的实验组
（4）该思路不合理，ROS在植物生长和抗逆境中发挥重要作用
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等作用。
【详解】（1）乙烯能促进水稻种子萌发过程中胚芽鞘的伸长，生长素也能促进细胞的伸长，因此在幼苗出土的过程中，乙烯与生长素之间作用相同，即具有协同效应。
（2）据图1分析可知，在种子出土过程中，乙烯释放量逐渐减少，据图2可知在该过程中集中在胚芽鞘顶部的E1的含量逐渐减少，据此可以推测乙烯与E1的表达呈正相关。
（3）分析对照组可知，与野生型相比，el突变体的细胞伸长量有所减少，e1/V-OX突变体的细胞伸长量有所增加，乙烯处理后，ac组细胞伸长量基本相同，b组伸长量小于ac组。①对比ade伸长量，说明乙烯通过促进E1基因的表达促进细胞伸长；②对比b图、e图显示，乙烯处理后，细胞仍有伸长，说明el突变体不能合成E1蛋白后乙烯仍可以促进细胞的伸长。针对这一现象，可提出如下假设：乙烯还能通过其他途径促进胚芽鞘细胞的伸长；③e1/V-OX与e1相比，胚芽鞘细胞长度显著增加，有人认为E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用。因该实验中证据不足，，所以表示不认同。如需证明E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用，还需要增加V基因缺失突变体的实验组。
（4）根据以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突变体水稻品种。据题意可知ROS在植物生长和抗逆境中发挥重要作用，缺失ROS合成酶基因后植物可能无法生长，因此该思路不合理。
19．（11分）在研究生态系统的能量流动时，除了研究不同营养级之间的能量的传递效率，通常还会研究同化效率、生产效率、消费效率等生态效率。其中同化效率=同化的能量（固定的日光能）/摄取的能量（吸收的日光能）；生产效率=第 n 营养级的净生产能量/第 n 营养级的同化的能量；消费效率=第 n+1营养级摄入的能量/第 n 营养级的净生产能量；净生产量是指各营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量。回答下列问题：
（1）研究生态系统的能量流动，可以科学的规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，但更要考虑到生态平衡。一个生态平衡的生态系统主要有 三个特征。
（2）研究食草动物所吃植物时，发现其中有些动物难以消化的物质，以粪便形式排出的较多，而食肉动物食用的动物组织，营养价值较高。因此食草动物的同化效率较食肉动物 。而在捕食过程中，食肉动物捕获更困难，需要消耗更多的能量，因此食草动物的生产效率较食肉动物 。
（3）如果按照代谢类型把动物分为恒温动物和变温动物两大类群，恒温动物的生产效率比变温动物要低，结合生产效率的含义，分析其原因是 。据此分析在将植物有机质转化为动物有机质方面作用更大的动物类群是 。
（4）一般来说，消费效率在20%-25%之间，因此每一营养级净生产量中大部分能量的最终去向是 。
【答案】（11分，除特殊标记外，每空2分）
（1）结构平衡、功能平衡和收支平衡
（2）低 高
（3）恒温动物需消耗更多的能量用于维持体温恒定 变温动物类群
（4）流向分解者（1分）
【分析】生态系统中的能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。由于生物自身的呼吸消耗，以及植物的残枝落叶和动物的遗体残骸等难以被下一个营养级的生物利用，造成了能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的。一般地说，再输入到下一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流入下一个营养级。
【详解】（1）处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三个特征。
（2）由于食草动物所吃植物时，难以消化的物质以粪便形式排出的较多，而食肉动物食用的动物组织，营养价值较高，因此食草动物相当于摄食了较少的食物获取了自身生长发育所需的能量，因此食草动物的同化效率较食肉动物高；而捕食过程中，食肉动物捕获更困难，需要消耗更多的能量，因此食肉动物将更少的能量用于自身生长、发育和繁殖的能量，而食草动物将更多的能量用于自身生长、发育，而生产效率指各营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量和第 n 营养级的同化的能量的比值，因此食草动物的生产效率较食肉动物高。
（3）根据题意，生产效率指各营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量和第 n 营养级的同化的能量的比值,因此恒温动物的生产效率比变温动物要低的原因是恒温动物将很大一部分的能量用于维持体温，据此分析在将植物有机质转化为动物有机质方面作用更大的动物类群是恒温动物，因为恒温动物需要更多的有机质去分解提供能量。
（4）根据题意，消费效率=第 n+1营养级摄入的能量/第 n 营养级的净生产能量，题意说消费效率在20%-25%之间，因此少部分能量，被用于生物的生长发育和繁殖，因此每一营养级净生产量中大部分能量的最终去向是流向分解者。
20．现有假单胞菌减毒活疫苗（Pp）和敲除了M基因的缺陷型假单胞菌减毒活疫苗（Pp－m），Pp只能预防白点病，研究者欲将外源抗原基因导入到Pp中表达，以构建能预防多种疾病的多联疫苗。已知含抗性基因的质粒存在安全性风险，现为获得无抗性基因但可通过其他方式达到筛选目的的质粒，并让该质粒携带抗原基因从而实现对多联疫苗的研制。
（1）图中是操作中使用的PBBR1质粒（kan⁺为卡那霉素抗性基因，该质粒上只有BamHI和SacⅠ限制酶识别位点）和M基因（M基因为假单胞菌在不含氨基酸的普通培养基上合成谷氨酸的必需基因），其中P1－P8为设计的引物；利用PCR技术扩增M基因，应选择
引物，利用PCR技术扩增不含卡那霉素抗性基因的PBBR1质粒并使其线性化时应选用 引物。
（2）图中右下方为供选择使用的限制酶及识别序列（箭头为限制酶的切割位点）。由于PBBR1质粒和M基因两端都没有相同的限制酶识别序列，应在设计上述两对引物时增加两种不同的限制酶识别序列，可选择 识别序列分别加在引物的5’端。
（3）利用上述PCR产物经相同的两种限制酶酶切和连接，将连接产物导入 （填Pp或Pp－m）中，将转化产物接种在 培养基上，挑选出能在培养基上生长的单菌落。
（4）提取上述菌落中的质粒，为防止抗原基因与质粒的反向连接，利用 限制酶处理质粒和抗原基因，将构建的重组质粒导入假单胞菌中以生产多联疫苗。
【答案】（11分，除特殊标记外，每空2分）
（1）P2、P3 P5、P8
（2）HIndⅢ和Kpn Ⅰ
（3）Pp－m 不含氨基酸的普通（1分）
（4）Sac Ⅰ和BamH Ⅰ（或Sac Ⅰ和Sau3A Ⅰ）
【分析】构建基因表达载体时，需要先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同样的限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。选择限制酶时应注意：限制酶不能破坏目的基因的完整性；限制酶不能破坏载体上的启动子、终止子、复制原点等组件；若标记基因不止一个，至少保留一个标记基因不被破坏；常用两种产生不同末端的限制酶同时切割目的基因和载体，可以防止目的基因和载体自身环化或反向连接。
【详解】（1）引物是一小段能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，与模板链的3'端结合，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，所以应选择P2、P3两种引物扩增M基因，扩增不含卡那霉素抗性基因的PBBR1质粒并使其线性化时应选用P5、P8两种引物。
（2）由于PBBR1质粒和M基因两端都没有相同的限制酶识别序列，应在设计上述两对引物时在引物的5'端加入限制酶识别序列，增加两种不同的限制酶识别序列，可选择HIndⅢ和Kpn Ⅰ。不能选择Sac Ⅰ和BamH Ⅰ，因为会破坏线性化的、不含卡那霉素抗性基因的PBBR1质粒；不能选择Sau3A Ⅰ，Sau3A Ⅰ能识别并切割BamH Ⅰ识别位点，所以也会破坏线性化的、不含卡那霉素抗性基因的PBBR1质粒。
（3）M基因为假单胞菌在不含氨基酸的普通培养基上合成谷氨酸的必需基因，Pp－m为敲除了M基因的缺陷型假单胞菌，所以Pp－m不能在不含氨基酸的培养基上生存。利用上述PCR产物经相同的两种限制酶酶切和连接，将连接产物导入Pp－m中，将转化产物接种在不含氨基酸的普通培养基上，未成功转化的Pp－m不能合成谷氨酸，无法生存；转化成功的Pp－m可以利用转入的M基因，在不含氨基酸的普通培养基上合成谷氨酸，能够正常生长，所以挑选出能在培养基上生长的单菌落即为转化成功的假单胞菌。
（4）提取上述菌落中的质粒，为防止抗原基因与质粒的反向连接，可以利用能产生两种不同黏性末端的限制酶同时切割抗原基因和质粒。可以利用Sac Ⅰ和BamH Ⅰ限制酶处理质粒和抗原基因，将构建的重组质粒导入假单胞菌中以生产多联疫苗。由于Sau3A Ⅰ能识别并切割BamH Ⅰ限制酶识别的序列，也可以选择Sac Ⅰ和Sau3A Ⅰ限制酶处理质粒和抗原基因。
组别
①
②
③
④
处理
生理盐水
＋
＋
＋
＋
肾上腺素（NE）
－
＋
－
－
药物M
－
－
＋
＋
NE受体抗体
－
－
－
＋
结果
产热量（相对值）
15
95
80
20