北京市昌平区2020届高三上学期期末考试生物试题

昌平区2019—2020学年第一学期高三年级期末质量抽测
生 物 试 卷
第一部分选择题
1.选取洋葱鳞片叶外表皮探究植物细胞吸水和失水，下列叙述不正确的是（ ）
A. 水可以通过被动运输跨膜
B. 水通过原生质层进出液泡
C. 紫色色素存在于表皮细胞的细胞液中
D. 外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞吸水
【答案】D
【解析】
【分析】
成熟的植物细胞有一大液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。
【详解】A、水可以借助离子通道进入细胞，即可以通过被动运输跨膜运输，A正确；
B、原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质，水分子能穿过原生质层进入液泡，B正确；
C、紫色色素存在于表皮细胞的（液泡）细胞液中，观察细胞质壁分离时现象比较明显，故常用紫色洋葱鳞片叶外表皮用作实验材料，C正确；
D、外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，D错误。
故选D。
【点睛】质壁分离的条件：细胞液与外界溶液之间有浓度差；活的具有大液泡的植物细胞。
2.线粒体自噬时，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体，此时LC3-I蛋白被修饰形成LC3-II蛋白，LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。研究人员选取周龄一致的大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后，测量大鼠腓肠肌细胞LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量，结果如下图。下列叙述不正确的是（ ）

A. 自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性
B. LC3-II/LC3-I的比值随运动强度增大而增大
C. 运动可以抑制大鼠细胞的线粒体自噬
D. 溶酶体内的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图可知：LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解，实验数据显示随运动强度增大，LC3-II的含量增加，据此分析作答。
【详解】A、自噬体可以与溶酶体融合，这依赖于膜的流动性，A正确；
BC、据图可知，随运动强度加大，LC3-II/LC3-I的比值变大，因“LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解”，故运动可以促进细胞的线粒体自噬，B正确、C错误，
D、溶酶体内含有水解酶，可以分解衰老、损伤的线粒体，也可消灭侵入机体的病菌，D正确。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是明确题目中两种蛋白的功能，并能结合实验结果分析作答。
3.在细胞的正常生命活动中，下列有关基因和染色体的叙述正确的是（ ）
A. 同源染色体上没有等位基因 B. 同源染色体上没有非等位基因
C. 非同源染色体上没有等位基因 D. 姐妹染色单体上没有等位基因
【答案】C
【解析】
【分析】
基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的遗传物质的结构和功能单位；染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】ACD、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因，A、D错误，C正确；
B、非等位基因可以位于同源染色体的不同位置，也可位于非同源染色体上，B错误。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是明确等位基因和同源染色体之间的关系。
4.研究人员利用不同浓度的秋水仙素溶液处理处理蚕豆和玉米根尖，实验结果如下表。有关叙述不正确的是（ ）
秋水仙素质量分数（%）
蚕豆染色体变异率（%）
玉米染色体变异率（%）
0．01
3．32
2．34
0．05
4．66
3．60
0．10
6．50
4．64
0．15
9．22
5．52
0．20
10．37
5．77


A. 染色体变异包括结构变异和数目变异
B. 秋水仙素通过抑制纺锤体的形成使细胞染色体数目加倍
C. 蚕豆根尖细胞染色体变异率随秋水仙素浓度增大而增大
D. 玉米比蚕豆对秋水仙素的反应更敏感
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题表可知：随秋水仙素浓度的增加，蚕豆和玉米的变异率均增加，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成而诱导染色体数目加倍。
【详解】AB、染色体变异包括结构变异和数目变异，其中秋水仙素和低温均可通过抑制抑制纺锤体的形成使细胞染色体数目加倍，A、B正确；
CD、据图表实验结果可知：蚕豆和玉米根尖细胞染色体变异率均随秋水仙素浓度增大而增大，且相同秋水仙素浓度下，蚕豆细胞变异率更高，即蚕豆对秋水仙素反应更敏感，C正确，D错误。
故选D。
【点睛】读懂图表蚕豆和玉米的数据信息是解题关键。
5.井冈霉素是目前防治水稻纹枯病的主要农药，由于多年的单一使用，部分地区纹枯病菌对其产生了不同程度的抗药性。以下叙述不正确的是（ ）
A. 井冈霉素使纹枯病菌发生基因突变
B. 纹枯病菌突变导致基因库发生改变
C. 井冈霉素对纹枯病菌的抗药性具有选择作用
D. 水稻与纹枯病菌之间存在共同（协同）进化
【答案】A
【解析】
【分析】
基因突变是不定向的，基因突变可以为生物进化提供原材料，通过自然选择的作用使能适应环境的突变积累。
【详解】AC、基因突变在井冈霉素使用之前就已存在，井冈霉素的使用只是起选择作用，将耐药个体选择并保留下来，A错误、C正确；
B、纹枯病菌突变会出现新的基因，会导致基因库发生改变，B正确；
D、纹枯病菌抗药性增强，会导致不抗病的水稻死亡，进而保留下抗菌个体，故水稻与纹枯病菌之间存在共同（协同）进化，D正确。
故选A。
【点睛】解答A选项需要明确选择与变异的关系：变异在前，选择在后。
6.因含N、P元素污染物的流入，导致妫水河爆发水华。研究人员在妫水河投放以藻类为食的罗非鱼控制水华，实验结果如下图。相关叙述不正确的是（ ）

投放罗非鱼后水体中亚硝酸氮的变化 投放罗非鱼后水体中磷酸根的变化
A. 罗非鱼等动物和蓝藻等植物共同构成生物群落
B. 投放罗非鱼调整了生态系统的营养结构
C. 投放罗非鱼加快清除妫水河中含N、P元素污染物
D. 妫水河爆发水华，自我调节能力没有丧失
【答案】A
【解析】
【分析】
生物群落是指相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合；生态系统的营养结构包括食物链和食物网。
【详解】A、生物群落是指相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合，除动植物之外还包括微生物等其他生物，A错误；
B、投放罗非鱼增加了生物的捕食链（罗非鱼捕食藻类），调整了生态系统的营养结构，B正确；
C、题图曲线显示投放罗非鱼后，与对照相比，妫水河中含N、P元素污染物浓度清除时间变短，C正确；
D、水华发生之后，一般不会导致生态系统崩溃，可在一定时间内恢复正常，这是由于生态系统仍具有一定的自我调节能力，D正确。
故选A。
【点睛】解答本题的关键是明确群落的定义及生态系统自我调节能力的内涵。
7.小叶锦鸡儿是一种典型旱生豆科灌木，根部具有根瘤菌，对水分和养分需求大，使周围浅根系禾草及一二年生草本植物不能适应而退出群落，而根系发达的深根系丛生大禾草及轴根型杂草如灰绿藜等能适应这种环境。以下叙述正确的是（ ）
A. 根瘤菌与豆科植物是寄生关系
B. 小叶锦鸡儿灌木具有垂直结构
C. 小叶锦鸡儿参与其所在群落的演替过程
D. 小叶锦鸡儿导致生态系统的稳定性增加
【答案】C
【解析】
【分析】
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。
【详解】A、根瘤菌要指与豆类作物根部共生形成根瘤并能固氮的细菌，根瘤菌与豆科植物之间的关系是共生，A错误；
B、垂直结构指的是群落内部不同物种之间的关系，小叶锦鸡儿为同一物种，不具备垂直结构，B错误；
CD、由题干信息可知“小叶锦鸡儿使周围浅根系禾草及一二年生草本植物不能适应而退出群落，而根系发达的深根系丛生大禾草及轴根型杂草如灰绿藜等能适应这种环境”，故该过程中存在群落的演替过程，且此过程中由于有浅根系禾草及一二年生草本植物的退出，使得种群的物种丰富度降低，生态系统的稳定性降低，C正确，D错误。
故选C。
【点睛】解答本题需要明确小叶锦鸡儿与周围生物的关系，且根据群落的空间特征及生态系统的稳定性等概念分析作答。
8.下列与现代生物技术相关的叙述中，不正确的是（ ）
A. 利用PCR技术可以获取目的基因
B. 利用核酸分子杂交技术鉴定亲子关系
C. 利用电泳技术分离不同长度的DNA
D. 利用密度梯度离心技术鉴别遗传信息
【答案】D
【解析】
【分析】
聚合酶链式反应（PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。
【详解】A、目的基因的获取可以利用PCR技术， A正确；
B、由于DNA分子的特异性，故可用于亲子关系的鉴定，B正确；
C、DNA带负电所以通电后会向正极移动，不同长度的DNA在琼脂里移动速度不同，所以通电一段时间它们的位移不同，即可分离，C正确；
D、遗传信息是指核酸分子中碱基的排列顺序，密度梯度离心技术无法鉴别遗传信息，D错误。
故选D。
【点睛】熟悉常见的生物技术及技术原理是解答本题的关键。
9.下列有关激素的叙述正确的是（ ）
A. 激素均通过改变靶细胞的生理过程发挥调节作用
B. 人体内具有调节作用物质均属于激素
C. 人成年后生长激素不再分泌，身高不再增加
D. 不同浓度生长素对植物同一部位作用效果一定不同
【答案】A
【解析】
【分析】
激素调节的三个特点：微量和高效；通过体液运输；作用于靶器官、靶细胞。
【详解】A、激素是内分泌器官（或细胞）分泌的对生命活动有调节作用的化学物质，激素通过改变细胞的代谢而发挥效能，A正确；
B、人体内具有调节作用的物质除激素外还有神经递质等信息分子，B错误；
C、成年后仍可分泌少量生长激素，C错误；
D、由生长素的作用曲线可知，在最适浓度的两侧可能存在两个不同的浓度作用效果是相同的，D错误。
故选A。
【点睛】激素在血液中含量很低，但能产生显著的生理效应，这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
10.下列有关人体生命活动调节的叙述正确的是（ ）
A. 人体处于寒冷环境时，机体的产热量大于散热量
B. 眼球被撞击，产生眼冒金星的感觉属于非条件反射
C. 促甲状腺激素的增加抑制下丘脑分泌
D. 胰腺分泌胰液的过程受促胰液素调节
【答案】D
【解析】
【分析】
完成反射的结构基础是反射弧；体温的相对恒定，是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果；激素的分泌存在分级调节和反馈调节过程。
【详解】A、人体处于寒冷环境时，人的产热量和散热量处于动态平衡，使得体温维持相对恒定，A错误；
B、眼球被撞击，产生眼冒金星的感觉没有构成一个完成的反射弧，不属于反射，B错误；
C、垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，当血液中甲状腺激素的含量升高时，会抑制下丘脑的分泌，而非促甲状腺激素直接抑制下丘脑分泌，C错误；
D、小肠黏膜会分泌促胰液素，进入血液作用于胰腺，从而分泌胰液，D正确。
故选D。
【点睛】反射完成的条件：完成的反射弧；足够强度的刺激。
11.为研究细胞分裂素与植物体内营养物质分布的关系，科研人员用幼苗进行研究，过程及结果如下图，据图分析下列说法错误的是（ ）

注：图中暗斑深度表示营养物质转移量多少
A. 甲组是对照组，乙组和丙组是实验组
B. 甲组和丙组实验结果表明细胞分裂需要营养
C. 实验结果显示细胞分裂素含量高的地方营养物质的分布多
D. 实验结果表明细胞分裂素吸引营养物质向其所在浓度高的部位运输
【答案】B
【解析】
【分析】
分析题图可知，幼苗的右侧有含14C的营养物质，在甲组两侧叶片均喷施等量清水后，两侧营养物质的含量差别较小；乙组在左侧喷施细胞分裂素，右则营养物质较多的转移到左侧；丙组在右侧喷施细胞分裂素，左则营养物质均较多分布在右侧。
【详解】A、由以上分析可知，实验的变量为细胞分裂素的喷施对象，故乙组和丙组为实验组，甲组为对照组，A正确；
B、甲组和丙组的自变量为右侧叶片细胞分裂素的有无，实验结果均为右侧（含14C一侧）营养物质含量高，不能表明细胞分裂需要营养，B错误；
CD、对三组实验可知，营养物质较多的分布在细胞分裂素存在定的部分，原因是细胞分裂素吸引营养物质向其所在浓度高的部位运输，C、D正确。
故选B。
【点睛】解答本题需要明确实验的变量原则与对照原则，并明确甲组实验是初始的对照试验。
12.下列有关实验的叙述不正确的是（ ）
A. 验证胰岛素降低血糖的作用时，先注射胰岛素溶液再注射葡萄糖
B. 验证胰高血糖素升高血糖作用时，先饥饿处理再注射胰高血糖素
C. 验证促性腺激素的作用可用垂体提取液处理的饲料饲喂实验动物
D. 验证甲状腺激素促进发育作用可用含甲状腺制剂的饲料饲喂幼龄动物
【答案】C
【解析】
【分析】
验证某种激素的作用可先让该激素“缺席”，观察动物的反应，再加入该激素，通过自身前后对照说明胰岛素具有降低血糖的作用。
【详解】A、验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，应先注射胰岛素溶液，观察胰岛素作用的结果，再注射葡萄糖溶液，观察症状是否消除，A正确；
B、验证胰高血糖素升高血糖作用时，应先饥饿处理观察动物的症状，再注射胰高血糖素看症状是否消失，B正确；
C、促性腺激素的化学本质为蛋白质类（激素类），口服会失去作用，C错误；
D、验证甲状腺激素促进发育作用可用含甲状腺制剂的饲料饲喂幼龄动物，观察动物的生长发育情况，D正确。
故选C。
【点睛】解答此题需要明确各种激素的作用及化学本质。
13.下列有关稳态的叙述正确的是（ ）
A. 体温、尿液浓度相对稳定均属于内环境的稳态
B. 内环境的稳态遭到破坏，一定引起细胞代谢紊乱
C. 稳态是指内环境中化学物质含量没有增加或减少
D. 饮水少，抗利尿激素释放增加属于内环境稳态失调
【答案】B
【解析】
【分析】
内环境又叫细胞外液，由血浆、组织液、淋巴组成，凡是可以存在于血浆、组织液或淋巴中的物质都可以看做内环境的组成成分，只存在于细胞内的物质不是内环境的组成成分。
【详解】A、尿液不属于内环境的成分，故其稳定不属于内环境稳态，A错误；
B、内环境的稳态遭到破坏，其组成成分和理化性质不能维持平衡，则必将引起细胞代谢紊乱，B正确；
C、稳态是指内环境中化学物质含量保持相对稳定，而非绝对不变，C错误；
D、饮水少，抗利尿激素释放增加属于水盐平衡的调节，是内环境稳态实现的调节机制，D错误。
故选B。
【点睛】内环境稳态是指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，内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络，外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳态，当外界环境变化过于剧烈或人体自身调节出现障碍时内环境稳态会遭到破坏。
14.下图为细胞分裂素与植物体内营养物质分布的关系研究实验图示，有关叙述不正确的是（ ）：
生长素浓度（mg/ml）

A. 植物组织培养除需营养外还需适宜浓度和比例的激素
B. 细胞分裂素/生长素比值接近1时利于外植体的再分化
C. 细胞分裂素/生长素比值显著低于1时利于愈伤组织再分化形成根
D. 细胞分裂素/生长素比值显著高于1时利于愈伤组织再分化形成芽
【答案】B
【解析】
【分析】
据图分析可知，当生长素浓度高时，利于生根；当细胞分裂素浓度高时，利于生芽；当两者比例适中时，利于愈伤组织的形成。
【详解】A、植物组织培养过程中需营养，此外还需适宜浓度和比例的激素（主要是生长素和细胞分裂素），A正确；
B、据图可知，细胞分裂素/生长素比值接近1时利于外植体形成愈伤组织，该过程为脱分化过程，B错误；
CD、细胞分裂素/生长素比值显著低于1时利于愈伤组织再分化形成根，细胞分裂素/生长素比值显著高于1时利于愈伤组织再分化形成芽，C、D正确。
故选B。
【点睛】愈伤组织是外植体经脱分化后形成一些无定形状态的薄壁细胞。
15.有关“转基因猴”、“ 克隆猴”和“试管猴”的说法合理的是（ ）
A. 三种猴都继承了双亲的优良性状
B. 三种猴培育过程都体现了细胞核的全能性
C. 三种猴培育过程都应用了动物细胞培养技术和胚胎移植技术
D. 为提高繁殖效率三者都可采用原肠胚期的胚胎进行胚胎分割
【答案】C
【解析】
分析】
“克隆猴”的产生：将体细胞核移植到去核卵细胞中诞生的新个体，说明遗传信息在细胞核中；“试管猴”是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿；“转基因猴”是外源基因转移到猴尚未融合的受精卵内的卵细胞核或精子的细胞核中，再将早期胚胎移植到受体母猴中。
【详解】AB、“克隆猴”的性状主要来自于提供细胞核的供体，该过程可以体现细胞核的全能性；“试管猴”是有性生殖过程，可继承双亲性状，不能体现细胞核全能性，A、B错误；
C、由以上分析可知，三种猴培育过程都应用了动物细胞培养技术和胚胎移植技术，C正确；
D、胚胎分割的时期应是桑椹胚或囊胚期，D错误。
故选C。
【点睛】掌握三种猴的产生过程是解题关键。
第二部分 非选择题
16.吴茱萸是一种中药，其主要成分为吴茱萸碱（EVO）。为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制，科研人员做了以下实验。请回答问题：
（1）检测EVO对胃癌细胞BGC-823增殖的影响。
①用含动物血清的DME/F-12培养基置于恒温培养箱中培养BGC-823，动物血清的作用是___________。
②取出上述培养的细胞，加入胰蛋白酶制成________细胞悬液，置于加入不同浓度EVO的多孔板中进行培养。
③EVO对BGC-823细胞增殖影响的实验结果如图1。

实验结果表明____________________。
（2）检测EVO对BGC-823细胞周期的影响，结果如下表。
细胞周期中各期的细胞比例
组别
G0/G1期（%）
S期（%）
G2/M期（%）
对照组
42．62
17．65
23．37
EVO组
8．57
19．30
54．13


据表可知，EVO能诱导细胞周期阻滞于__________期。
（3）检测EVO对BGC-823细胞周期和细胞凋亡相关蛋白表达的影响，结果如图2。

①根据上述实验，可判断__________是细胞周期抑制蛋白，该蛋白能与细胞周期蛋白基因的启动子结合，抑制其__________，从而抑制BGC-823细胞周期的运行。
②细胞凋亡蛋白Caspase-3表达量__________，该蛋白参与细胞的__________死亡过程。
（4）综上所述，推测EVO对人胃癌细胞的作用机制是____________________。
【答案】 (1). 提供生长因子（或补充培养基中动物细胞生长需要的未知营养） (2). 单 (3). 吴茱萸碱抑制BGC-823细胞增殖；作用效果与作用时间和浓度呈正相关 (4). G2/M (5). p53 (6). 转录 (7). 上升 (8). 程序性 (9). EVO通过促进细胞周期抑制蛋白p53基因表达，从而抑制细胞周期蛋白Cdc25C基因表达，诱导胃癌细胞阻滞于G2/M期，抑制胃癌细胞增殖；同时，EVO促进细胞凋亡蛋白Caspase-3基因表达，促进胃癌细胞凋亡
【解析】
【分析】
动物细胞培养时需要先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织处理成为单个细胞制作成细胞悬液，细胞培养时应提供适宜的条件，且提供无菌无毒的环境。
【详解】（1）①由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在动物细胞培养时常加入动物血清以补充培养基中动物细胞生长需要的未知营养。
②胰蛋白酶或胶原蛋白酶的作用是将细胞分散开而制成单细胞悬液。
③由图1实验结果可知，随EVO浓度升高和作用时间延长，细胞增殖活性的相对值降低，即表明EVO可抑制BGC-823细胞增殖，且作用效果与作用时间和浓度呈正相关。
（2）细胞周期可以分为G0、G1、S、G2、M期，由细胞周期中各期的细胞比例可知，EVO组与对照组相比，G2/M期比例明显升高，且G0/G1期比例下降明显，故推测EVO能诱导细胞周期阻滞于G2/M期，导致细胞无法进行下一个时期，故导致G0/G1期比例下降。
（3）①由以上分析知，EVO能诱导细胞周期阻滞于G2/M期，参照细胞周期和细胞凋亡相关蛋白的时间可知，p53是细胞周期抑制蛋白；启动子的是转录的起点，故周期蛋白抑制基因与启动子结合后可抑制转录过程。
②EVO可促进细胞凋亡蛋白Caspase-3基因表达，故细胞凋亡蛋白Caspase-3表达量会上升，凋亡是受基因控制的细胞的编程性死亡过程。
（4）综上所述，推测EVO对人胃癌细胞的作用机制是EVO通过促进细胞周期抑制蛋白p53基因表达，从而抑制细胞周期蛋白Cdc25C基因表达，诱导胃癌细胞阻滞于G2/M期，抑制胃癌细胞增殖；同时，EVO促进细胞凋亡蛋白Caspase-3基因表达，促进胃癌细胞凋亡。
【点睛】透彻理解细胞周期与细胞凋亡的相关知识是解题关键。
17.果蝇是遗传学研究中重要的模式生物。科研人员利用果蝇的紫眼卷翅品系和红眼直翅品系做了以下实验，请回答问题：

（1）红眼为___________性状。卷翅基因位于___________染色体上。
（2）亲代中的卷翅个体是杂合子，判断依据是___________。卷翅基因纯合会导致果蝇死亡，上述实验结果与之___________（相符/不相符）。
（3）科研人员又让亲代的紫眼卷翅果蝇品系连续自交多代，发现其后代始终保持卷翅，没有直翅个体出现。有人提出2种假设：
假设一：直翅基因纯合致死。
假设二：在同源染色体中，紫眼卷翅果蝇品系中卷翅基因（Cy）所在染色体对应的另一条染色体上也存在1个隐性致死基因（lethal），它的纯合子不能存活（如下图）。

①你支持哪种假设？理由是____________________________________________。
②依据上述你支持的假设，如果红眼卷翅果蝇自交后代的表现型及比例为___________，说明控制翅型的基因和控制眼色的基因位于非同源染色体上。
【答案】 (1). 显性 (2). 常 (3). F1红眼卷翅果蝇自交后代出现性状分离（或出现直翅性状），说明卷翅是显性性状；再根据亲代卷翅个体的后代中卷翅：直翅=1:1，可推测其为杂合子 (4). 相符 (5). 支持假设二。如果直翅基因纯合致死，则F1的卷翅果蝇自交后代不会出现直翅性状（或亲代的直翅个体是纯合子） (6). 红眼卷翅：紫眼卷翅：红眼直翅：紫眼直翅=6:2:3:1
【解析】
【分析】
分析题图可知，亲代紫眼和红眼无论正反交，结果均为红眼，故红眼为显性性状，且正反交结果F1中翅形表现一样，故控制翅形的基因位于常染色体，F1中卷翅交配出现直翅，故卷翅为显性性状。
【详解】（1）由以上分析可知，红眼为显性性状，卷翅基因位于常染色体上。
（2）因F1红眼卷翅果蝇自交后代出现性状分离，说明卷翅是显性性状，设该性状由D、d控制，则亲代为D—×dd，再根据亲代卷翅个体的后代中卷翅（D—）：直翅（dd）=1:1，可推测亲代中的卷翅个体为杂合子Dd；若无致死现象，则Dd自交后代应为DD：Dd：dd=1:2:1，实验结果为卷翅：直翅=2:1，证明DD卷翅基因纯合会导致果蝇死亡，上述实验结果与之相符。
（3）①由以上分析可知，亲代中直翅个体基因型为隐形纯合子（dd），故不可能存在直翅基因纯合致死，故支持假说二；
②若假说二正确，即（Cy）所在染色体对应的另一条染色体上也存在1个隐性致死基因（lethal），则F1红眼卷翅果蝇自交的后代F2中卷翅：正常翅=2:1，红眼：紫眼=3:1，即红眼卷翅：紫眼卷翅：红眼直翅：紫眼直翅=6：2：3：1。
【点睛】解答此题需要认真审题，明确基因之间的相互关系，然后通过比较、分析与综合的方法结合具体问题作答。
18.迟发性脊椎骨骺发育不良（SEDL）是一种遗传性软骨发育不良疾病，患者软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白减少。Ⅱ型胶原蛋白存在于细胞间，与相关蛋白相互交织形成网状结构，提高软骨组织的机械强度。请回答问题：
（1）研究SEDL遗传方式的调查方法是___________。根据图1可以初步判断此病最可能的遗传方式是___________。请说明判断理由：____________________________________________。

（2）已知SEDL基因编码Sedlin蛋白，该基因中有6个可表达片段（外显子）。科研人员对上述家庭成员Ⅲ-5的SEDL基因的外显子进行测序，部分结果如图2所示。

由图2可知，患者SEDL基因的外显子碱基序列异常是由于碱基对_______________而发生突变，最终导致Sedlin蛋白的_______________发生改变，影响内质网至高尔基体间的囊泡运输。
（3）科研人员体外培养人软骨细胞，探讨SEDL基因对人软骨细胞生理活性的影响。
①实验分组
A组：______________________________（请写出处理方案）
B组：将不能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞
C组：将能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞
②培养一段时间后，收集人软骨细胞，检测结果如图3所示。

图3电镜观察各组人软骨细胞，箭头指示为内质网
实验结果为___________________。推测Sedlin蛋白缺乏导致___________，引起软骨发育不良。
【答案】 (1). 对患者家系进行调查 (2). 伴X染色体隐性遗传 (3). 系谱比较大，父母正常儿子患病，且家系中四位患者均为男性 (4). 缺失 (5). 空间结构 (6). 未经病毒转染的正常人软骨细胞 (7). A组和B组内质网正常，C组内质网扩张 (8). Ⅱ型胶原蛋白滞留在内质网
【解析】
【分析】
据图分析，图中是正常双亲生出了有病的孩子，说明迟发性脊椎骨骺发育不良（简称SEDL）是隐性遗传病，且有病的个体都是男性，则该病最可能为伴X隐性遗传病。
【详解】（1）研究某种遗传病遗传方式的调查方法是对（多个）患者家系进行调查；根据以上分析已知，该遗传系谱比较大，且父母正常儿子患病，故SEDL是隐性遗传病，家系中四位患者均为男性，故最可能为伴X隐性遗传病。
（2）该甲组成员Ⅲ-5为患者，其SEDL基因的外显子与正常人相比序列要短，故推测其序列异常是由于碱基对缺失而发生突变，最终导致Sedlin蛋白的空间结构发生改变造成的。
（3）①实验目的是探讨SEDL基因对人软骨细胞生理活性的影响，故自变量为SEDL基因的有无，实验组分别为B组将不能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞，C组将能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞，此外还需与正常的软骨细胞作为对照，故A组为未经病毒转染的正常人软骨细胞。
②据题图箭头所指可得出：A组和B组内质网正常，C组内质网扩张，又由题干信息“迟发性脊椎骨骺发育不良患者软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白减少。Ⅱ型胶原蛋白存在于细胞间，与相关蛋白相互交织形成网状结构，提高软骨组织的机械强度”可知，推测软骨发育不良可能是由于Sedlin蛋白缺乏导致Ⅱ型胶原蛋白滞留在内质网引起的。
【点睛】解答（3）应充分结合实验设计的对照原则及题干中该遗传病的致病机理分析作答。
19.猪丹毒是丹毒杆菌引起的危害养殖业的烈性传染病之一。SpaA蛋白是近年研制出的猪丹毒重组亚单位疫苗，免疫原性较低。为研究转移因子（TF）能否特异性对SpaA蛋白的免疫起增强作用，科学工作者进行了一系列实验。请回答问题。
（1）机体免疫系统结构和功能的基本单位是___________，TF属于免疫系统组成中的___________。
（2）科研人员制备了SpaA疫苗和经SpaA疫苗免疫的小鼠特异性TF，并对小鼠TF进行无菌检测和安全性检测。
①请简要写出对小鼠TF进行无菌检测的实验思路：______________________________________。
②小鼠TF的安全性检测
取100μL小鼠特异性TF和普通TF分别腹腔接种2组小鼠，对照组的处理是___________________。接种后48h内观察并记录小鼠的各项生理活动，48h后剖杀小鼠，检查其腹腔及各脏器有无异常病理变化。
（3）选取20只体质量为20～22g的小鼠，将其随机均分成4组，进行以下实验：
分组
实验处理
实验结果
1

曲线1
2

曲线2
3

曲线3
4

曲线4


注：吸光值（OD）越大表明抗体的含量越多
表中A、B的处理分别是：A___________，B__________。该实验结果说明：____________________。
【答案】 (1). 免疫细胞 (2). 免疫活性物质 (3). 取等量小鼠特异性TF与普通TF接种到培养基将培养基置于恒温培养箱内培养一段时间后，观察有无菌落长出（或镜检有无细菌） (4). 接种等剂量的生理盐水 (5). 接种小鼠特异性TF (6). 免疫接种SpaA抗原 (7). 1．TF可增强免疫接种SpaA抗原的效果 2．TF的免疫增强效果与TF的特异性关联性不大
【解析】
【分析】
免疫系统的组成有（1）免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等；（2）免疫细胞：吞噬细胞、淋巴细胞：T细胞（迁移到胸腺中发育成熟）、B细胞（在骨髓中发育成熟）；（3）免疫活性物质：抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
【详解】（1）由以上分析可知，机体免疫系统结构和功能的基本单位是免疫细胞；TF是转移因子，属于免疫系统组成中的免疫活性物质；
（2）①实验的自变量为TF是否经过小鼠的特异性免疫，故对小鼠TF进行无菌检测的实验思路为：取等量小鼠特异性TF与普通TF接种到培养基，将培养基置于恒温培养箱内培养一段时间后，观察有无菌落长出（或镜检有无细菌）；
②小鼠TF的安全性检测时实验组为特异性TF和普通TF分，对照组（空白对照）的处理是接种等剂量的生理盐水（实验动物用生理盐水可维持细胞正常的渗透压）；
（3）据图可知：2组为接种普通TF，3组为免疫接种SpaA抗原，4组为免疫接种SpaA抗原， 由实验目的可知1组的处理A应为接种小鼠特异性TF，据实验的对照原则可知，B应为接种免疫接种SpaA抗原；由曲线图可知：TF可增强免疫接种SpaA抗原的效果，TF的免疫增强效果与TF的特异性关联性不大。
【点睛】解答本题的关键是明确本实验的目的是探究研究转移因子（TF）能否特异性对SpaA蛋白的免疫起增强作用，进而结合实验设计的变量原则与对照原则作答。
20.啮齿动物是草地上主要野生消费者，为了合理利用草原，科研人员对呼伦贝尔草原的放牧方式进行研究，结果如下图。请回答问题：

（1）调查啮齿动物的密度应该采用__________法。据图可知，三种放牧方式中啮齿动物总捕获率最高的是___________，其原因是____________________。
（2）下表为不同放牧方式下啮齿动物群落多样性特征。
放牧方式
连续放牧
林牧
季节轮牧
丰富度指数




丰富度指数计算公式：，S为物种数，N为群落中所有物种个体数
禁牧区啮齿动物的数量最低，且___________也最低，推测禁牧可能会降低种间___________的激烈程度，使鼠害发生的可能性___________。
（3）综上所述，本研究结果表明，三种放牧方式中____________更利于合理利用草地资源并且能够抑制鼠害发生。
【答案】 (1). 标志重捕 (2). 连续放牧 (3). Ⅰ．连续放牧导致草场退化（或高度变矮）Ⅱ．适合草原黄鼠（或布氏田鼠）的生存，导致其快速增殖 (4). 物种丰富度（物种多样性） (5). 斗争 (6). 增加 (7). 季节轮牧
【解析】
【分析】
据图分析可知：不同放牧方式下植物的高度连续放牧时最低，禁牧和季节放牧的区别不大；总捕获率以禁牧时最低，连续放牧和季节放牧的差异不大。
【详解】（1）因啮齿动物的活动能力强，活动范围大，故调查啮齿动物的密度应该采用标志重捕法；据图可知，三种放牧方式中啮齿动物总捕获率最高的是连续放牧，其原因可能是连续放牧导致草场植物高度变矮，啮齿动物易于被发现；此外连续放牧形成的条件适合草原黄鼠（或布氏田鼠）的生存，导致其快速增殖而使捕获率增加。
（2）据图可知，禁牧区啮齿动物的数量最低，且根据丰富度的计算公式可知其丰富度也最低，原因可能是禁牧会使植被生长旺盛，造成种间斗争的激烈程度降低，种群数量能较快增长，使鼠害发生的可能性增加。
（3）综上所述，本研究结果表明，三种放牧方式中季节轮牧的捕获率和植被高度均处于较高水平，更利于合理利用草地资源并且能够抑制鼠害发生。
【点睛】解答此题需要正确把握题图信息，并能结合丰富度及种间斗争的关系分析作答。
21.近年来，在处理富营养化水体的污水过程中，与化学、物理除氮方法比较，目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效。科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，进行了相关研究。请回答问题。
（1）微生物的反硝化作用，是氮循环中一个重要的生物过程。亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，是由野生菌株YP4的反硝化基因（nirS）转录后，再翻译出具有___________作用的蛋白质。
（2）工程菌的构建
①研究者利用NCBI数据库查到nirS基因的碱基序列，设计引物，利用PCR技术扩增nirS基因。PCR技术利用了___________的原理，使用耐高温Taq酶而未使用普通DNA聚合酶的主要原因是______________________。
②研究者用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理nirS基因与p质粒，在_______________酶的作用下进行体外连接，用连接产物转化大肠杆菌DH5，在含庆大霉素的培养基中进行培养并提取质粒，如果用HindⅢ和BamHI双酶切，得到两个片断电泳结果分别与_______________电泳结果基本一致，说明获得重组质粒pYP4S。
③将pYP4S转化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S，培养后进行PCR鉴定。为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图1所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是_________。某学生错选了图中的另外一对引物组合，扩增出长度为2．1kb的片段，原因是_______________。

（3）检测工程菌YP4S除氮的效能
①工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中培养36h后，检测结果如图2。结果表明___________________。
②要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应___________________________。
【答案】 (1). 催化 (2). DNA复制 (3). PCR过程中DNA在高温下解链，这样的高温下，普通的DNA聚合酶的生物活性丧失 (4). DNA连接 (5). p质粒和插入片段（目的基因） (6). 乙和丙 (7). 目的基因反向连接 (8). 工程菌株除氮效果优于野生菌 (9). Ⅰ．工程菌YP4S与野生菌分别处理实际污水36hⅡ．检测除氮率
【解析】
【分析】
分析题干可知：目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效，科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，故需依据基因工程的相关原理进行分析作答。
【详解】（1）亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，酶是经基因的转录和翻译过程形成的有催化作用的蛋白质。
（2）①PCR技术依据的原理是DNA分子的复制；因PCR过程中DNA解旋是在在高温下进行的（90-95℃），这样的高温下，普通的DNA聚合酶的生物活性丧失，故在PCR技术中应采用使用耐高温的Taq酶。
②连接两个DNA片段所用的酶是DNA连接酶；因实验中nirS基因与p质粒是分别用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理的，故若再用HindⅢ和BamHI双酶切之后，得到两个片断电泳结果分别与p质粒和插入片段（nirS基因）电泳结果基本一致，可说明获得重组质粒pYP4S。
③PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反方向合成子链，结合目的基因的插入位置可知，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是乙和丙；若某学生错选了图中的另外一对引物组合（甲和乙），只有反向连接后才能扩增出长度为2．1kb的片段 （2＋0.1kb）。
（3）①图2结果表明，无论是总氮还是NH4＋、NO3—的去除率，工程菌株除氮效果优于野生菌。
②因图2是工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中的处理结果，故要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应用工程菌YP4S与野生菌分别处理实际污水36h，检测除氮率。
【点睛】解答本题需要透彻理解基因工程的基本工具、PCR技术的原理，并能读懂实验结果的数据分析，进而分析作答。
22.请阅读科普短文，并回答问题。
绿色植物及光合细菌都靠叶绿素进行光合作用，但一种生长在盐湖里的嗜盐菌，虽没有叶绿素，也能在厌氧光照条件下同化CO2。
美国加州大学科学家施特克尼斯通过长期的研究，发现嗜盐菌在低氧和日光下生长，其质膜可产生明显的斑块。因为斑块的颜色与人眼的感光物质视紫红质很相似，所以叫紫膜。紫膜中仅含一种蛋白质，其结构也与视紫红质相似，因而被命名细菌视紫红质。它能把接受到的阳光大约10%变成其他形式的能，这比叶绿素能够转换约30%的光能要低。
细菌视紫红质在冰冻撕裂复制物中，具有清楚可认的六角形晶格。紫膜中，细菌视紫红质占75%（另有25%为类脂），分子量为26，000道尔顿。每一分子细菌视紫红质含有一分子视黄醛，由它吸收光子并引起一系列光化学反应循环。这种蛋白质分子以7个α螺旋跨膜，每个螺旋长约4nm（如下图）。紫膜蛋白嗜盐菌紫膜中细菌视紫红质七螺旋跨膜示意图在吸收光子引起光化学反应循环的同时，能产生跨紫膜的质子泵作用，即当光照射时，视黄醛放出H＋到细胞膜外，失去H＋的视黄醛又从细胞质内获得H＋，在光照下又被排出。这样反复进行，形成膜内外H'梯度，当膜外的H＋通过膜中的H＋-ATP酶返回时，合成ATP，用于同化CO2。在太阳照射时，每个细胞在一秒钟内大约可以使250个H＋转移到细胞膜外。嗜盐菌就这样依靠光能生活着。
（1）将你学过的植物光合作用知识与本文中介绍的新知识进行比较，将不同之处填入下表。

捕获光能的场所
捕获光能的物质
教材知识
①_____________
②_____________
本文知识
③_____________
④_____________


（2）你认为上述材料中该生物体内进行的代谢过程能称作光合作用吗？请陈述理由________________。
（3）如果采用基因工程技术改造植物，使植物叶肉细胞的类囊体膜上同时表达出细菌视紫红质和叶绿素，能否提高植物的光合作用效率？写出你的判断依据__________________________。
（4）基于上述资料内容，你认为可围绕生物代谢进行哪些方面的研究_____________。
【答案】 (1). 类囊体膜 (2). 叶绿素（和类胡萝卜素） (3). 紫膜 (4). 细菌视紫红质 (5). 能，把二氧化碳和水转变成有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中 (6). 能，增加光反应产物的供给 不能，缺乏暗反应条件支持 (7). 对植物进行改造，提高植物体捕获光能的效率
【解析】
【分析】
分析题干可知，一种嗜盐菌虽没有叶绿素，也能在厌氧光照条件下同化CO2，故该细菌能进行光合作用，属于自养生物。
【详解】（1）植物细胞内捕获光能的场所在叶绿体的类囊体薄膜，捕获光能的物质为光合色素叶绿素和类胡萝卜素；由题干信息“紫膜中仅含一种蛋白质，其结构也与视紫红质相似，因而被命名细菌视紫红质。它能把接受到的阳光大约10%变成其他形式的能，这比叶绿素能够转换约30%的光能要低”可知文中所述生物捕获光能的场所为紫膜，捕获光能的物质为细菌视紫红质。
（2）光合作用的定义为“能把二氧化碳和水转变成有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中”，上述材料中该生物体内能进行“在厌氧光照条件下同化CO2、产生H＋、ATP”等过程，进行的代谢过程可称为光合作用。
（3）植物的光合作用效率是由光反应和暗反应两个过程决定的，若使植物叶肉细胞的类囊体膜上同时表达出细菌视紫红质和叶绿素，可提高光反应产物的供给，故可提高光合效率（或者说不能，因为缺乏缺乏暗反应条件支持）。
（4）文中所述过程同光合作用的光反应阶段类似，故可依据材料对植物进行改造，提高植物体捕获光能的效率。
【点睛】解答本题的关键是要把握题干中关键信息，并与教材植物的光合作用过程建立联系，结合设问分析作答。