2023天津市南开中学高三下学期第四次月考生物试题含解析

这是一份2023天津市南开中学高三下学期第四次月考生物试题含解析，文件包含天津市南开中学2022-2023学年高三下学期第四次月考生物试题含解析docx、天津市南开中学2022-2023学年高三下学期第四次月考生物试题docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共33页， 欢迎下载使用。
1. 下列关于黑藻与蓝细菌统一性的叙述，错误的是（ ）
A. 都能进行有氧呼吸
B. 都以ATP为直接能源物质
C. 都在核糖体进行翻译
D. 都含有叶绿素和藻蓝素
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核，其共同点是都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质。
【详解】A、黑藻和蓝细菌都可以进行有氧呼吸，可以表现统一性，A正确；
B、黑藻和蓝细菌都以ATP为直接能源物质，B正确；
C、核糖体是真原核细胞共有的细胞器，两者的翻译在核糖体进行，C正确；
D、蓝细菌是原核生物，其能进行光合作用，是因为含有藻蓝素和叶绿素，黑藻不含藻蓝素，D错误。
故选D。
2. 如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核的结构说法正确的是（ ）
A. 细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B. 处于分裂期的细胞中③可以控制物质出入
C. ⑥是大分子出入的通道，具有选择性
D. 细菌不具有该图所示结构，但细菌无丝分裂过程中也会出现DNA复制
【答案】C
【解析】
【分析】根据题图可知：①②③④⑤⑥分别是核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔。
【详解】A. 细胞代谢的中心是细胞质基质，A错误；
B. 处于分裂期的细胞中无细胞核，B错误；
C. ⑥是核孔，是大分子出入的通道，如RNA和蛋白质能通过，但DNA不能通过，因此核孔具有选择性，C正确；
D. 细菌是原核生物，其分裂方式是二分裂，D错误。
3. 用物质的量浓度为2ml·L-1的乙二醇溶液和2ml·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 曲线AC和AD走势不同体现了细胞膜的功能特性
B. 120s后乙二醇进入该植物细胞
C. 该植物的所有活细胞都能发生质壁分离
D. 通常能发生质壁分离的细胞也可发生DNA复制、转录和翻译过程
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，某种植物细胞处于乙二酵溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小，细胞液浓度增大随后乙二酵溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，发生质壁分离复原。
【详解】A、AC可以发生质壁分离后复原说明乙二酵溶液以自由扩散的方式进入细胞，AC只能发生质壁分离说明蔗糖不能进入细胞，体现了细胞膜的功能特性选择透过性，A正确；
B、120s之前乙二醇就已经开始进入细胞，B错误；
C、植物根尖分生区的细胞无大液泡，不能发生质壁分离现象，C错误；
D、能发生质壁分离的细胞可能是高度分化的细胞，不在发生DNA复制等过程，D错误。
故选A。
4. 以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
2、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理：酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
【详解】A、研磨后使用单层尼龙布过滤研磨液，能更快地得到色素提取液，减少色素被分解，A正确；
B、探究重金属Cu2＋对淀粉酶活性影响实验不能用斐林试剂来鉴定淀粉是否被分解成还原糖，因为斐林试剂中含有Cu2＋，B错误；
C、为避免实验的盲目性，减少损失，为正式实验摸索条件，确定实验浓度的大致范围，需要先进行预实验，C错误；
D、先盖盖玻片，后在盖玻片一侧滴少量样液，让其自行渗入计数室，D错误。
故选A。
5. 生活在极其寒冷条件下的北欧鲫鱼可以通过向体外排出酒精来延缓周围水体结冰，但其大多数细胞在缺氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸。下列有关图中北欧鲫鱼细胞呼吸过程的叙述，错误的是（ ）
A. 在无氧呼吸过程中，葡萄糖分解释放的能量大多以热能形式散失
B. 在北欧鲫鱼体内，无氧呼吸的产物有乳酸、酒精和CO2
C. ①过程产生少量的[H]，②过程产生少量的ATP
D. 在细胞中，①和②过程都在细胞质基质中发生
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：①为呼吸作用第一阶段；②为无氧呼吸的第二阶段，产物为酒精。
【详解】A、在无氧呼吸过程中，葡萄糖分解释放的能量大多以热能形式散失，少部分储存在ATP中，A正确；
B、据题干信息“北欧鲫鱼可以通过向体外排出酒精来延缓周围水体结冰，但其大多数细胞在缺氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸”可知，在北欧鲫鱼体内，无氧呼吸的产物有乳酸、酒精和CO2，B正确；
C、①为呼吸作用第一阶段，该过程可以产生少量[H]，②为无氧呼吸的第二阶段，该过程无ATP产生，C错误；
D、①为呼吸作用第一阶段，②为无氧呼吸的第二阶段，在细胞中，两者都发生在细胞质基质中，D正确。
故选C。
6. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A. 当温度为t2时，该反应的活化能最高B. 当反应物浓度提高时，t2对应的数值可能会增加
C. 温度在t2时比在t1时更适合酶的保存D. 酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
【答案】B
【解析】
【分析】影响酶活性的因素有：温度、pH值等。在适宜的温度条件下，酶的活性达到最高；低于最适温度条件时酶活性会下降，高于最适温度条件时酶活性也会下降，并且在高温条件下会导致酶的空间结构改变，进而导致酶失活；在低温条件下会使酶活性降低。
【详解】A、当温度为t2时，化学反应速率最快，即酶的催化效率最高，降低活化能的效果更为显著，则该反应需要的活化能最低，A错误；
B、当反应物浓度增大时，化学反应速率可能加快，t2对应的数值可能会增加，B正确；
C、酶活性在t2时比t1高，但低温条件下酶的分子结构更稳定，即酶适合在低温条件下保存，C错误；
D、酶活性在t1时与t3相差不大，但t1时的低温只是抑制了酶的活性，而t3是高温使酶失活，故酶的空间结构在t3时比t1时破坏更严重，D错误。
故选B。
7. 正常二倍体亚洲飞蝗的雌性个体体细胞内有11对常染色体，一对性染色体XX；雄性个体体细胞内有11对常染色体，一条性染色体X。下图表示雄性亚洲飞蝗细胞分裂过程中染色体/核DNA含量的变化，下列相关叙述正确的是（ ）
A. a-b段中心体复制并移向细胞两极
B. b-c段细胞中含有1或2条X染色体
C. c点着丝粒分裂后，细胞内含有2或4个染色体组
D. c-d段细胞内的染色体数目恢复为23条
【答案】C
【解析】
【分析】曲线图分析∶图示曲线既能表示有丝分裂也能表示减数分裂过程。a~b段染色体和核DNA数之比由1: l变为1:2，说明DNA进行了复制；b~c段染色体和核DNA数之比为1:2，表示有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂及减数第二次分裂前期、中期；c～d段染色体和核DNA数之比为1∶ l，着丝点已分裂，表示有丝分裂后期、末期和减数第二次分裂后期、末期。
【详解】A、a~b段进行DNA的复制，属于分裂间期，中心体在间期复制，在前期移向细胞两极，A错误；
B、b~c段存在姐妹染色单体，细胞中含有1条或不含有染色单体，B错误；
C、c点着丝点分裂后，若为减数第二次分裂后期则有2个染色体组，若为有丝分裂的后期，则含有4个染色体组，C正确；
D、雄性个体体细胞内含有23条染色体，若是进行减数分裂，c~d表示减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离成子染色体，并且进入两个子细胞，染色体数目会是12或11条，D错误。
故选C。
8. 真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后，需要剪接体对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”。下图是S基因的表达过程，对其描述错误的是（ ）
A. 过程①需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶参与
B. 剪接体作用于过程②，有磷酸二酯键的断裂和形成，需要DNA连接酶参与
C. 过程③中一条mRNA链可以结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率
D. 过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白质合成，利于维持细胞的相对稳定
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知：①表示转录，②表示mRNA前体的加工，③表示翻译，④表示异常mRNA的降解。
【详解】A.过程①表示转录，需要RNA聚合酶的参与，需要的原料是核糖核苷酸，A正确；
B.剪接体对有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，其作用是催化磷酸二酯键的断裂和形成，不需要DNA连接酶参与，B错误；
C.过程③为翻译，在翻译过程中，一条mRNA链上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，C正确；
D.过程④为异常mRNA的降解过程，在此过程中利用RNA酶分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，有利于维持细胞的相对稳定，D正确。
故选B。
9. 小麦育种专家育成的“小麦二体异附加系”，是一种不用基因工程而用杂交方法将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中，经培育而成的的新品种，普通小麦6n＝42，记为42W；长穗偃麦草2n＝14，记为14E，如图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体导附加系”示意图，根据流程示意图判断下列叙述正确的是
A. 普通小麦与长穗偃麦草杂交产生的所有F1个体，构成一个新种群
B. ①过程常用秋水仙素处理F1的子代幼苗，以诱导染色体数目加倍
C. 乙中来自长穗偃麦草的染色体不能联会，产生8种染色体数目的配子
D. 丁自交产生的子代中，含有两条来自长穗偃麦草染色体的植株戊占1/2
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息和图形分析，普通小麦是六倍体，与二倍体长穗偃麦草杂交产生的子一代是异源四倍体，其通过过程产生的甲染色体数目加倍，因此①过程需要用秋水仙素处理子一代的幼苗，甲是异源八倍体；普通小麦与甲杂交产生的乙是异源七倍体，其再与普通小麦杂交，产生的丙含有的染色体组数可能为6个或7个；丙自交选育其中的丁为单体附加，丁再自交获得戊为二体附加。
【详解】A、根据以上分析已知，图中产生的子一代是异源四倍体，不可育，不能通过彼此交配产生后代，因此不能构成一个种群，A错误；
B、由于子一代是不育的，不能产生种子，因此①过程需要用秋水仙素处理F1的幼苗，B错误；
C、从题图可看出，乙中来自长穗偃麦草的染色体组仅有一个，因此长穗偃麦草的染色体不能联会，产生的配子的染色体数目是21+0～7E，共8种染色体数目的配子，C正确；
D、丁体细胞中含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是2条：1条：0条=1：2：1，因此含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4，D错误。
故选C。
10. B细胞，辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括（ ）
A. 它们都有特异性
B. 受刺激后，都可以经历增殖、分化过程
C. 它们的细胞表面都含有受体，可以识别相应的抗原
D. 它们都来自骨髓的造血干细胞，并在骨髓里成熟
【答案】D
【解析】
【分析】B细胞和T细胞都是骨髓造血干细胞分裂分化而来，B细胞在骨髓中成熟，T细胞迁移到胸腺中成熟。T细胞又包括辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。
【详解】A、B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都具有特异性，都能特异性识别抗原，A不符合题意；
B、B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞受刺激后，都经历活化、增殖过程，B细胞可增殖分化成浆细胞和记忆B细胞，辅助性T细胞能活化、增殖成辅助性T细胞，细胞毒性T细胞能增殖分化为活化的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，B不符合题意；
C、B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的细胞表面都含有受体，可以识别相应的抗原，C不符合题意；
D、B细胞在骨髓中成熟，T细胞迁移到胸腺中成熟，D符合题意。
故选D。
11. 下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（ ）
A. 基因型频率是否发生改变是判断种群是否发生进化的依据
B. 自然选择通过对基因型的直接选择决定生物进化的方向
C. 新物种的形成一定发生了进化，但进化不一定会形成新物种
D. 同种生物在生存斗争中逐步进化的过程属于协同进化的范畴
【答案】C
【解析】
【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、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。
【详解】A、基因频率的改变是生物进化的实质，基因型频率改变时，基因频率不一定会改变，A错误；
B、自然选择通过对表现型的选择，改变生物种群的基因型频率，最终改变种群的基因频率，自然选择直接选择的是表现型，B错误；
C、新物种形成的标志是产生生殖隔离，生物进化的实质是种群基因频率的改变，新物种的形成一定发生了进化，但进化不一定会形成新物种，C正确；
D、协同进化发生在不同种生物之间和生物与无机环境之间，而不是同种生物之间，D错误。
故选C。
12. 已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型（XXY个体为雌性可育）。现有两组杂交实验的结果如下，据此不能得出的结论是（ ）
A. 长翅和红眼均为显性性状
B. 眼色的遗传与性别有关，翅形与性别无关
C. 组合二的F1中出现白眼雌蝇是父本的减数分裂异常所致
D. 组合一中F1雌雄果蝇相互交配，正常情况下F2中不出现残翅白眼雌蝇
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：实验①和②互为正交和反交，其中子代都表现为长翅，所以控制翅型的基因位于常染色体上，长翅为显性，用Aa表示基因；而正反交结果子代眼色不同，所以位于X染色体上，用Bb表示；亲代组合一基因型是aaXBXB和AAXbY， F1分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），组合二亲代基因型是AAXbXb和aaXBY，正常情况下F1分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀）。
【详解】A、根据分析，长翅和红眼为显性，A正确；
B、控制眼色的基因位于X染色体上，与性别有关，而控制翅形的基因在常染色体上，与基因无关，B正确；
C、组合二亲本基因型是AAXbXb和aaXBY，出现了白眼雌蝇，基因型可能为XbXbY，可能是母本减数分裂异常，产生了XbXb的配子，和Y的精子结合形成，C错误；
D、组合一中F1 AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀）相互交配，正常情况下，不会出现白眼雌果蝇XbXb，D正确。
故选C。
竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。
13. 大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为（ ）
A. 捕食B. 寄生C. 互利共生D. 原始合作
14. 下列叙述不合理是（ ）
A. 大熊猫是初级消费者，属于第二营养级
B. 大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用
C. 纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环
D. 能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
【答案】13. C 14. D
【解析】
【分析】1、由题意可知，大熊猫依赖肠道中纤维素分解菌消化纤维素，纤维素分解菌则吸收营养物质，因此两者的种间关系为互利共生。
2、能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
【13题详解】
由题意可知，大熊猫依赖肠道中纤维素分解菌群消化纤维素，纤维素分解菌则吸收大熊猫的营养物质，因此两者的种间关系为互利共生，ABD错误；C正确。
故选C。
【14题详解】
A、由题干信息可知，食物链的构成为：竹子→大熊猫，故大熊猫是初级消费者，属于第二营养级，A正确；
B、纤维素分解菌能分解纤维素，故大熊猫未消化的纤维素会被分解者——肠道中有多种纤维素分解菌利用，B正确；
C、纤维素分解菌作为分解者，促进了生态系统中的物质循环，C正确；
D、纤维素分解菌是以纤维素作为碳源和能源物质的，不是从大熊猫机体获得的能量，能量是沿着食物链、网流动的，D错误。
故选D。
阅读下列材料，完成下面小题。
神经细胞之间的信息交流主要依赖于突触前神经元释放的神经递质等顺行性信号分子以及突触后神经元释放的逆行性信号分子。一氧化氮（NO）是一种重要的逆行性信号分子，能够调节突触强度和突触可塑性，以适应不同的生理需求。如图在海马神经元中，突触前膜释放的神经递质谷氨酸与突触后膜上的N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体结合，引起Ca2+内流，在钙调蛋白的作用下；一氧化氮合酶（Ns）被激活，催化底物L-精氨酸生成NO，生成的NO扩散至突触前末梢，调节突触强度。
15. 根据材料结合所学知识，判断下列说法错误的是（ ）
A. 突触前膜释放谷氨酸导致NO扩散并调节突触强度的过程属于反馈调节
B. 突触后膜上的NMDA受体化学本质是一种蛋白质，参与细胞间的信息交流
C. Ca2+内流需要通道蛋白的协助，属于协助扩散，与NO进出细胞的方式不同
D. 神经元之间的信息交流是单方向的
16. 结合材料中NO释放过程的叙述，下列推断不合理的是（ ）
A. 若采用镉离子抑制突触前膜释放谷氨酸，则检测不到NO的释放
B. 若用高浓度的谷氨酸过度激活NMDA受体，则检测不到NO的释放
C. 若采用NMDA受体拮抗剂抑制突触传递过程，则检测不到NO的释放
D. 若在海马神经元培养液中加入NOS的抑制剂，则检测不到NO的释放
【答案】15. D 16. B
【解析】
【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，其具体传递过程为：兴奋以电流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。
【15题详解】
A、通过题干信息可知，突触前膜释放谷氨酸，最终导致NO释放，NO扩散并调节突触强度的过程属于反馈调节，A正确；
B、NMDA受体化学本质是一种蛋白质，参与细胞间的信息交流，B正确；
C、Ca2+内流需要通道蛋白的协助，属于协助扩散，NO进出细胞的方式自由扩散，C正确；
D、图示信息可知，NO可以在突触后神经元产生，扩散到突触前末梢，体现了神经元之间的信息交流是双方向的，D错误。
故选D。
【16题详解】
A、若采用镉离子抑制突触前膜释放谷氨酸，不会使突触后神经产生NO，则检测不到NO的释放，A正确；
B、若用高浓度的谷氨酸激活NMDA受体，引起Ca2+内流，在钙调蛋白的作用下，一氧化氮合酶（NOS）被激活，催化底物L-精氨酸生成NO，则检测到NO的释放，B错误；
C、若采用NMDA受体拮抗剂抑制突触传递过程，不会使突触后神经产生NO，则检测不到NO的释放，C正确；
D、若在海马神经元培养液中加入NOS的抑制剂，不会使突触后神经产生NO，则检测不到NO的释放，D正确。
故选C。
二、非选择题
17. 莲藕是广泛用于观赏和食用的植物，研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体，其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率。图2中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度（单位时间进入叶片单位面积的CO2量）和胞间CO2浓度。请分析回答下列问题：
（1）莲藕极易褐变，这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度，原因是_____。
（2）在2000μmlm-2·s-1的光强下，突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕的高_______%（保留一位小数）。
（3）CO2被利用的场所是_____，因为此处可以为CO2的固定提供_____。据图2分析，______（填“普通”或“突变体”）莲藕在单位时间内固定的CO2多，理由是_____。
（4）提取普通莲藕叶绿体中的色素，用圆形滤纸层析分离色素，其装置如下图3中A所示，分离结果如下图3中B所示，①~④表示色素带。突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是_____。（用序号表示）
【答案】（1）高温下多酚氧化酶失去活性， 抑制了褐变过程
（2）23．5 （3） ①. 叶绿体基质 ②. C5和酶 ③. 突变体 ④. 突变体的气孔导度大，进入叶片的CO2多，而胞间CO2浓度与普通莲藕相近，说明突变体的光合速率较高，能较快地消耗CO2
（4）③④
【解析】
【分析】1、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、二氧化碳浓度、温度等；影响光合作用的内因包括：色素的含量，酶的数量等。
2、影响呼吸作用环境因素主要包括温度、氧气浓度等。
3、影响酶活性的因素包括温度、PH等，在高温、过酸、过碱条件下，酶的空间结构改变，导致酶变性失活，而在低温条件下，酶的活性下降，但可以恢复。
4、据图分析：图1中，光照强度大于a时，突变体水稻的净光合速率大于普通莲藕。图2中突变体水稻的气孔导度大于普通莲藕，但胞间二氧化碳浓度两者相当，说明突变体莲藕利用二氧化碳的能力高于普通莲藕。
【小问1详解】
高温下多酚氧化酶失去活性， 抑制了褐变过程，因此将藕用开水处理后可减轻褐变程度。
【小问2详解】
据图1分析，在2000μml•m-2•s-1的光强下，突变体莲藕的实际光合速率为2+19=21，普通莲藕的实际光合速率为2+15=17，突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕高21-17=4，所以突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕高4÷17≈23.5%。
【小问3详解】
暗反应过程中与二氧化碳结合的C5化合物以及反应所需要的酶均在叶绿体基质中，故二氧化碳被利用的场所是叶绿体基质，据图2分析，突变体的气孔导度大，进入叶片的CO2多，而胞间CO2浓度与普通莲藕相近，说明突变体的光合速率较高，能较快地消耗CO2，所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2多。
【小问4详解】
在光合色素的分离实验中，在层析液中溶解度大的色素扩散速度快，①～④表示的色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由于突变体莲藕叶绿素含量仅为普通莲藕的56%，所以突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是③叶绿素a、④叶绿素b。
18. 糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。血糖平衡的调节关系到每个人的健康，高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。请回答相关问题：
Ⅰ、胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍，而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。，与神经细胞一样，胰岛B细胞在静息状态下呈外正内负的膜电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应，如图所示。
Ⅱ、科研人员发现，动物体内的FGF1分子也具有降血糖的作用。为探究FGF1降血糖的机制，科研人员进行了实验，实验的部分处理如表所示。
注：PDEA是一种可受FGF1调控的蛋白质
（1）据图判断，以协助扩散方式进入细胞的物质是______。胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是______。
（2）图中血糖升高后，胰岛B细胞中贮存的胰岛素释放需3-5min完成，血糖升高15min后胰岛素释放再次出现高峰，推测Ca2+的内流对于增加胰岛素含量的作用是促进胰岛素基因的表达及囊泡的形成，同时Ca2+可以_______。
（3）据图可知，进食后血糖浓度升高，对胰岛B细胞的葡萄糖供应增加。葡萄糖进入胰岛B细胞后，首先使细胞内的________过程加强，同时导致ATP/ADP的比值上升，进而影响图示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的开闭状态，此时胰岛B细胞的膜两侧电荷分布为_______。
（4）a组是对照组，在0h不饲喂PDEA抑制剂，1h时的处理是_______。
【答案】（1） ①. 葡萄糖、Ca2+ ②. 主动运输##主动转运
（2）促进囊泡运输和分泌
（3） ①. 有氧呼吸 ②. 内正外负
（4）注射0．1mL缓冲液
【解析】
【分析】分析题图可知，当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP浓度增加，进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖减低。
【小问1详解】
据图判断，葡萄糖进入细胞是高浓度到低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散，Ca2+进入细胞是通过通道蛋白，不需要消耗能量，属于协助扩散；胰岛B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是主动运输。
【小问2详解】
分析题图，图中血糖升高后胰岛B细胞中贮存的胰岛素释放完成需3-5min完成，血糖升高15min后胰岛素释放再次出现高峰，图中Ca2+的内流对于增加胰岛素含量的作用是Ca2+促进囊泡运输和分泌，促进胰岛素基因的表达及囊泡的形成。
【小问3详解】
据图可知，进食后胰岛B细胞的葡萄糖供应增加，首先使细胞内的有氧呼吸过程加强，葡萄糖彻底氧化分解合成ATP，导致的ATP/ADP比值上升，进而影响图示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的开闭状态，导致ATP敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，此时胰岛B细胞膜两侧电荷分布为内正外负。
【小问4详解】
为探究FGFl降血糖的机制，实验的自变量是是否存在FGF1，实验应遵循单一变量原则，对照原则和等量原则，故a组对照组，处理应是0h不饲喂PDEA抑制剂，在1h注射缓冲液0.1mL。
19. 下图是有关生物变异来源概念图，据图回答下列问题：
（1）镰刀型细胞贫血症属于图中的变异类型[_____]（填序号）。若医生怀疑某幼儿得了该病，可采用__________的方法比较精确地诊断病因。该疾病体现了基因通过控制______________________控制生物体的性状。
（2）下列图示中能发生自由组合过程的是___________（填写图中数字）；丙中发生的变异类型属于染色体变异中的___________。
（3）关于高等植物细胞中染色体组的叙述错误的是（ ）
A. 体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体
B. 每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C. 每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D. 每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
（4）有些品系的果蝇对CO2非常敏感，容易受到CO2的麻醉而死亡，后来发现这些品系有的果蝇对CO2具有抗性。下表是果蝇抗CO2品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基序列。（DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸为：CGT、CGA丙氨酸，GGT脯氨酸，AGT丝氨酸，AAG苯丙氨酸，TTA天冬酰胺。）
据表分析：果蝇抗CO2品系产生的原因是DNA模板链上决定第____号位氨基酸的有关碱基改变造成的，请写出抗性品系携带153位氨基酸的tRNA所对应的反密码子____________。
【答案】（1） ①. ① ②. 基因诊断 ③. 蛋白质的结构直接
（2） ①. ④⑤ ②. 染色体结构变异（易位、移接） （3）AC
（4） ①. 151 ②. UUA
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组。①是基因突变，是由于诱变因素导致的碱基对的增添、缺失或替换，进而导致遗传物质的改变；基因突变的特征有：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。基因突变能产生新的基因（等位基因），是生物变异的根本来源；基因突变可以是显性突变，也可以是隐性突变。②是基因重组，包括交叉互换、自由组合和基因工程，其中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换通常发生在减数第一次分裂的前期，即四分体时期。
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫作一个染色体组。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。
【小问1详解】
镰刀型细胞贫血症属于基因突变。若医生怀疑某幼儿得了该病，可采用基因检测的方法比较精确地诊断病因。基因可以通过控制酶或激素的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 ，基因还能通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状 ，该疾病体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。
【小问2详解】
分析图示可知，图中①②④⑤过程均为减数分裂，③⑥过程为受精作用，等位基因的分离和非等位基因的自由组合均发生在配子形成过程中，故图中①②过程中发生了等位基因的分离，④⑤过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合。丙中两条染色体发生了片段互换，属于染色体变异中的染色体结构变异（易位、移接）。
【小问3详解】
A、体细胞含有两个染色体组的个体不一定是二倍体，可能是由四倍体配子直接发育而来的单倍体，A错误；
B、由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；
C、不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别也不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；
D、一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
故选AC。
【小问4详解】
对照表格可知，抗性品系与敏感品系部分DNA模板链碱基序列不同之处为第151号位决定氨基酸的碱基序列AGT变成了GGT。mRNA上密码子与DNA分子模板链上的碱基互补配对，反密码子与密码子碱基互补配对，据题可知，第153位DNA分子模板链上的碱基为TTA，故mRNA上相应的密码子为AAU，所以第153位氨基酸的tRNA所对应的反密码子为UUA。
【点睛】本题主要考查学生对知识的理解和辨析能力。可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，都能为生物进化提供原材料。
20. 棉纤维是纺织工业的重要原料，因其具有保暖性佳、透气性好、吸湿性强、穿着舒适无静电作用等优点备受人们青睐。棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞突起、伸长、壁加厚而形成的单细胞毛状体，也是研究细胞伸长和发育的理想模式材料。
（1）植物激素油菜素内酯（BR）是在植物体的特定部位产生，被运输到作用部位与______结合，对生长发育起______作用的微量高效的有机物。BR可通过促进细胞伸长从而促进植物器官的生长，请列举一种具有类似生理作用的激素：______。
（2）BR在棉纤维发育中发挥重要作用，BZR转录因子是BR信号转导途径的核心元件，VLCFA为超长链脂肪酸。科研人员为研究BZR转录因子是否参与棉花纤维发育，进行下图的实验。
中科院植物所鉴定了5个BZR家族的转录因子蛋白GhBZR3，以GhBZR3为目标基因进行研究，据此实验你的推测是______。依据下列材料，请补充新的实验证据证明你的推测，写出相应组合及实验预期结果_______。
I、野生型
Ⅱ、GhBZR3基因缺失突变体
Ⅲ、VLCFA合成酶基因突变体
Ⅳ、BR合成缺陷突变体
【答案】（1） ①. 受体 ②. 调节 ③. 生长素（或赤霉素）
（2） ① GhBZR3基因（GhBZR3蛋白）通过抑制VLCFA合成抑制棉纤维生长 ②. Ⅰ与Ⅱ比，VLCFA含量 、棉纤维长度GhBZR3缺失突变体大于野生型；Ⅰ与Ⅲ比，VLCFA含量 、棉纤维长度VLCFA合成酶基因突变体小于野生型
【解析】
【分析】目前公认的植物激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，生长素和赤霉素都能促进细胞的伸长生长。
【小问1详解】
植物激素油菜素内酯(BR）是由植物体的特定部位产生，再被运输到作用部位，与受体结合，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。BR的生理作用是促进细胞伸长从而促进植物器官的生长，赤霉素和生长素都能促进细胞伸长，三者生理作用相似。
【小问2详解】
由图示可知，过表达GhBZR3的组，棉纤维相对长度和超长链脂肪酸VLCFA的相对含量均低于没有过表达的组别，据此可推测出GhBZR3基因(GhBZR3蛋白）通过抑制VLCFA合成抑制棉纤维生长。可通过下列实验组合，I野生型与ⅡGhBZR3基因缺失突变体相比，若VLCFA含量和棉纤维长度，GhBZR3缺失突变体大于野生型;I野生型与ⅢVLCFA合成酶基因突变体相比， VLCFA含量、棉纤维长度，VLCFA缺失突变体小于野生型，则可证明上述推测。
21. 在连续多年过度放牧干扰下，某草原以羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化，冷蒿种群不断扩展，逐渐形成冷蒿草原。请分析回答下列问题：
（1）群落中的冷蒿与羊草、克氏针茅间存在_________关系，植物的“气味”提供可采食的信息属于_________信息。
（2）有研究表明冷蒿可向环境释放具有化感作用的代谢产物，影响周围植物的正常生长。研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液处理3种伴生植物幼苗，实验结果见图1。据图分析，冷蒿释放的化感物质对羊草和克氏针茅幼苗根生长的影响分别是__________。
（3）绵羊喜食糙隐子草、羊草、冷蒿、克氏针茅，但在持续过度放牧干扰下，克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代，糙隐子草成为冷蒿的主要伴生物种。综合上述研究，对此现象的解释是：冷蒿通过无性繁殖抵抗放牧干扰，通过_________抑制克氏针茅幼苗的生长，挤占原优势物种的生存空间；同时对糙隐子草具有_________的作用，使其在一定程度上可以在冷蒿草原上较好生长。
（4）图2为典型草场的能量金字塔简图，其中Ⅰ，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况（单位：107kJ·a-1）。
①图2中m1、m2表示的能量形式分别为_________。
②据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量_________kJ·a-1，能量从鼠到鹰的传递效率为_________%（保留1位小数）。
【答案】（1） ①. 竞争 ②. 化学
（2）化感物质对羊草幼苗根的生长，在低浓度时有促进作用，浓度升高到一定程度有抑制作用；对克氏针茅幼苗根生长有抑制作用
（3） ①. 释放化感物质 ②. 促进幼苗根生长
（4） ①. 太阳能、热能 ②. 7.15×108 ③. 18.4
【解析】
【分析】1、生物的种间关系包括互利共生、捕食、竞争、寄生。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
【小问1详解】
冷蒿与羊草、克氏针茅均为植物，根据“羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化后，冷蒿种群不断扩增，逐渐形成冷蒿草原"，说明冷蒿与羊草、克氏针茅间争夺资源，存在竞争关系。气味是一种化学物质，属于化学信息。
小问2详解】
由图1可知，随着化感物质浓度的增加，克氏针茅的抑制率逐渐增加，羊草的抑制率在低浓度时为负数即促进生长，随着浓度的增加促进幅度越来越小直到开始抑制生长，且抑制作用逐渐增加，即化感物质对羊草幼苗根的生长，在低浓度时有促进作用，浓度升高到一定程度有抑制作用；对克氏针茅幼苗根生长有抑制作用。
【小问3详解】
综合上述研究，对此现象的解释是冷蒿通过无性繁殖抵抗放牧干扰，通过释放的化感物质（具有化感作用的代谢产物）抑制克氏针茅幼苗生长，挤占原优势物种的生存空间；同时化感物质对糙隐子草幼苗根的生长有促进作用，促进糙隐子草生长，使其在一定程度上可以在冷蒿草原较好生长。
【小问4详解】
图甲中，m1指向第一营养级，表示的能量形式为太阳能，m2是由各营养级释放到外界环境的能量，表示的能量形式为呼吸作用散失的热能。据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量为(7.0+19.0+45.5) ×107=7.15×108kJ·a-1；能量从鼠到鹰的传递效率为：鹰同化的总能量÷鼠同化的总能量=(3.5×107) ÷ (19.0×107)≈18.4%。实验名称
实验操作或目的
A
提取和分离绿叶中色素实验
可用单层尼龙布来过滤研磨液
B
探究重金属Cu2＋对淀粉酶活性影响实验
可通过斐林试剂来鉴定淀粉是否被分解成还原糖
C
探究扦插枝条生根最适生长素浓度实验
预实验目的是为正式实验摸索条件和减少实验的误差
D
探究酵母菌种群数量变化实验
先盖上盖玻片，再在盖玻片一侧滴加培养液另一侧用吸水纸吸引
组别
0h处理
1h处理
a


b

注射0．1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液
c
饲喂PDEA抑制剂

d
饲喂PDEA抑制剂
注射0．1mL缓冲溶液配制的FGF1溶液
抗性品系
CGT
GGT
AAG
TTA
敏感品系
CGA
AGT
AAG
TTA
氨基酸位置
150
151
152
153
种群
同化的总能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
草
69.5
7.0
19.0
45.5
鼠
19.0
9.0
1.0
4.5
鹰
3.5
1.0
2.5
微量不计
无