湖南省郴州市2022-2023学年高三下学期三模生物试题 Word版含解析

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郴州市2023届高三第三次教学质量监测试卷
生物
一、选择题：
1. 农谚有云：“有收无收在于水，收多收少在于肥。“水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A. 农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
B. 农作物中的无机盐离子必须溶解在水中才能行使生物学功能
C. 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，有利于维持生命系统的稳定性
D. 活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，重新得到结合水后不能恢复其活性
【答案】B
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：
（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。
（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、DNA和RNA的元素组成均为C、H、O、N、P，含有磷元素，故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA，A正确；
B、无机盐离子具有多种作用，如无机盐可参与构成细胞结构，不一定溶解在水中才能行使生物学功能，B错误；
C、由于水分子的极性，一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键；氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，C正确；
D、蛋白质失活后，其活性不能恢复，D正确。
故选B。
2. M蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅碱基不同。下列叙述正确的是（ ）
A. GTP需丢失1个Pi后可参与RNA的合成
B. M蛋白由活跃状态转化为不活跃状态需要消耗能量
C. 运输蛋白质的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体
D. M蛋白空间结构发生变化后可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成
【答案】D
【解析】
【分析】ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“～”表示特殊化学键。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊磷酸键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、GTP和ATP的结构和性质相似，仅碱基不同，故其结构式是：G-P～P～P，GTP需丢失2个Pi后可参与RNA的合成，A错误；
B、M蛋白有两种状态，结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态，M蛋白由不活跃状态转化为活跃状态需要消耗能量，但由活跃状态转化为不活跃状态不需要消耗能量，B错误；
C、核糖体没有膜结构，运输蛋白质的囊泡不能来自核糖体，C错误；
D、结构决定功能，M蛋白空间结构发生变化后，其功能也发生改变，可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成，D正确。
故选D。
3. 临床研究发现，肿瘤细胞中葡萄糖的能量利用率低，靠大量摄取葡萄糖获得能量满足自身生长繁殖的需要。根皮素是一种葡萄糖转运蛋白的抑制剂，主要存在于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮，具有抗肿瘤的能力。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 细胞癌变是一种累积效应，是细胞中多个原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果
B. 将肿瘤细胞放入氧气充足的条件下培养，发现癌细胞依然不能高效产能，说明肿瘤细胞不能高效产能的原因不是缺氧导致的
C. 肿瘤细胞会选择性地抑制线粒体膜上丙酮酸载体的活性或使其部分载体缺失，可推断肿瘤细胞进行的呼吸方式主要是无氧呼吸
D. 根皮素可以限制肿瘤细胞摄入葡萄糖，导致细胞产能减少从而抑制肿瘤细胞生长，对正常细胞没有影响
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]与氧气结合生成水。
2、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同；无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
【详解】A、细胞癌变是由于机体内的原癌基因和抑癌基因发生突变造成的，细胞癌变是一种累积效应，A正确；
B、分析题意可知，给肿瘤细胞提供较为充足的氧气环境，即在氧气充足条件下培养，发现癌细胞依然不能高效产能，说明氧气对于肿瘤细胞不能高效产能无影响，即肿瘤细胞不能高效产能的原因不是缺氧导致的，B正确；
C、线粒体是有氧呼吸第二、第三阶段的发生场所，抑制线粒体膜上丙酮酸载体的活性或使其部分载体缺失，会抑制有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，据此推断，肿瘤细胞无法进行有氧呼吸，所以主要的呼吸方式是无氧呼吸，C正确；
D、结合题意可知，根皮素是一种葡萄糖转运蛋白的抑制剂，根皮素能通过抑制葡萄糖转运蛋白，抑制肿瘤细胞获取葡萄糖，肿瘤细胞会因为缺少营养物质而被抑制生长繁殖，发挥抗肿瘤的作用，D错误。
故选D。
4. 下列遗传、变异相关的叙述，正确的是（ ）
A. 遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
B. 豌豆YyRR个体自交后代出现性状分离是基因重组的结果
C. 果蝇由“正常眼”变成“花斑眼”是基因突变的结果
D. 通过化学诱变处理酵母菌可能引发基因突变或染色体变异
【答案】D
【解析】
【分析】可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，基因重组包括自由组合型和交叉互换型，交叉互换型基因重组是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换而导致控制不同性状的基因的重新组合，染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位，非同源染色体之间的交叉互换属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、遗传病是指遗传物质改变而引起的疾病，A错误;
B、基因型为YyRR的豌豆自交后代出现性状分离，由于只有一对基因杂合，故是等位基因分离的结果，B错误；
C、果蝇的复眼由正常眼变成花斑眼是染色体结构变异（重复）的结果，C错误；
D、化学诱变处理酵母菌发生基因突变或染色体变异，从而使酵母菌出现突变的个体，D正确。

故选D。
5. Bridges用白眼雌果蝇（）与红眼雄果蝇（XBY）杂交，大约每2000个子代有一个白眼雌果蝇或红眼雄果蝇，显微镜下观察这些例外果蝇是由于其中一个亲本减数分裂过程中性染色体不分离导致。已知果蝇存在三条性染色体时，同源程度更高的染色体间更容易配对（占总体80%），而未发生配对的染色体则随机分向两极，下表为果蝇的性染色体组成与性别的对应关系，下列叙述错误的是（ ）
类型
XX
XY
XXY
X
XYY
其他
性别
♀
♂
♀
♂
♂
死亡

A. 例外果蝇的产生是由于母本减数分裂异常导致的
B. 例外白眼雌果蝇的基因型为XbXbY
C. 例外白眼雌果蝇减数分裂产生的配子占45%
D. 例外的白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，子代中红眼雌果蝇占9/20
【答案】D
【解析】
【分析】果蝇一共有8条染色体，四对同源染色体，性别由性染色体决定，故正常果蝇有3对常染色体、一对性染色体。雌果蝇性染色体组成为XX，雄果蝇性染色体组成为XY。
【详解】AB、XBY与XbXb交配，子代应为XBXb红眼雌蝇和XbY白眼雄蝇，但每2000个子代有一个白眼雌蝇或一个红眼雄蝇，结合题干中提到这些例外子代是由性染色体异常分离（不分离）导致，推测应为母本XbXb产生了含两条XbXb的卵细胞，以及不含性染色体的卵细胞，精子是正常的XB与Y，因此会出现XbXbY的白眼雌蝇和XBO的红眼雄蝇，即例外子代的出现是由于亲本中纯合白眼雌蝇（XbXb）减数分裂过程中染色体的异常分离导致，例外白眼雌蝇：XbXbY；例外红眼雄蝇：XBO，AB正确；
CD、XbXbY的三体雌果蝇，正常情况下产生1XbXb、1Y、2Xb、2XbY四种配子，但根据题意同源程度更高的染色体间更容易配对，即XbXb更易配对，且配对后分离，Y随机移向一极，则产生两种配子，Xb和XbY各占80%/2=40%，而XY配对后分离，X随机移向一级，产生XbXb、Y、Xb、XbY四种配子的概率低，各占（1-80%）/4=5%，即产生配子及比例为Xb：XbY：XbXb：Y=45%：45%：5%：5%；正常红眼雄果蝇XBY产生2种配子XB与Y，与XbXbY杂交，子代的基因型与表现型依次为：45XBXb(红眼雌蝇）：45XBXbY（红眼雌蝇）： 5XBXbXb（死亡）： 5XBY（红眼雄蝇）：45XbY（白眼雄蝇）：45XbYY（白眼雄蝇）：5XbXbY（白眼雌蝇）：5YY（死亡），杂交后代中红眼雌蝇占9/19，C正确、D错误。
故选D。
6. 肾上腺脑白质营养不良（ALD）是伴X染色体隐性遗传病（致病基因用a表示）。少数女性杂合子会患病，这与女性核内两条X染色体中的一条会随机失活有关。下图1为某患者家族遗传系谐图，利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段进行PCR，产物经酶切后的电冰结果如图2所示（A基因含一个限制酶切位点，基因新增了一个酶切位点）。下列叙述正确的是（ ）

A. II-2个体的基因型是XaXa
B. II-3患ALD的原因可能是来自母方的X染色体失活
C. a基因新增的酶切位点位于片段中
D. 若II-1和一个基因型与II-3相同的女性婚配，后代患ALD的概率为1
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析电泳结果图：正常基因含一个限制酶切位点，因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段；突变基因增加了一个酶切位点，则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知：正常基因A酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段，a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段，对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp，长度之和为310bp，故基因突变a酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段。
2、由题干信息可知，肾上腺脑白质营养不良（ALD）是伴X染色体隐性遗传病，由图2推测可知Ⅱ-4基因型为 XAXA，Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与4号相同条带，故都含有A基因，故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa。
【详解】A、肾上腺脑白质营养不良（ALD）是伴X染色体隐性遗传病。由图2推测可知Ⅱ-4基因型为 XAXA，Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与4号相同的条带，故都含有A基因，故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa，A错误；
B、Ⅱ-3个体的基因型是XAXa，据题可知其父方Ⅰ-2基因型为XAY，故其XA来自其父亲，Xa来自母亲，但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病，故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活，Xa正常表达，B错误；
C、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段，对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp，长度之和为310bp，故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中，C正确；
D、Ⅱ-1基因型为XaY，和一个与Ⅱ-3基因型（XAXa）相同的女性婚配，子代中有XAXa和XAY的正常个体，故后代患ALD的概率不为1，D错误。
故选C。
7. 小胶质细胞是胶质细胞的一种，为中枢神经系统中的免疫细胞，是中枢神经系统抵抗病原体入侵的第一道防线，被激活后获得吞噬功能。小胶质细胞活化和神经炎症是神经病理学的主要特征。以下叙述错误的是（ ）
A. 小胶质细胞能识别、吞噬病原体
B. 活化后的小胶质细胞，含有丰富的溶酶体
C. 神经胶质细胞数量远多于神经细胞，并参与构成神经纤维表面的髓鞘
D. 反射弧由神经元和神经胶质细胞构成
【答案】D
【解析】
【分析】1、溶酶体结构和作用：
（1）形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解。
（2）作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
2、神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。构成神经系统的基本单位是神经元，神经元由细胞体和突起两部分组成，突起又分为树突和轴突，树突短而多，轴突长而少。
【详解】A、由题干可知，小胶质细胞为中枢神经系统中的免疫细胞，被病原体激活后，具吞噬功能，A正确；
B、溶酶体有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌作用，推测活化后的小胶质细胞，含有丰富的溶酶体，B正确；
C、神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能，可参与构成神经纤维表面的髓鞘，其数量多于神经元，C正确；
D、反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成，D错误。
故选D。
8. 2021年“大卫·朱利叶斯“因发现温度受体而获得诺贝尔生理学或医学奖。人进食辣椒后，口腔会有灼热感，这与辣椒素受体（TRPV1）有关，机理如下图所示。TRPV1能被辣椒素或较高温度刺激激活。据此下列说法错误的是（ ）

A. TRPV1识别辣椒素后，Na+大量内流使感觉神经元兴奋
B. 进食辣椒后，兴奋传到大脑皮层产生灼热感，该过程属于条件反射
C. 吃辣椒后，汗腺分泌增多，属于神经调节
D. 吃辣椒时喝冷饮会减轻“热辣辣”的感觉
【答案】B
【解析】
【分析】神经冲动的产生：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，兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】A、辣椒素与辣椒素受体（TRPV1）结合后，钠离子通道打开，钠离子内流，感觉神经元兴奋，A正确；
B、进食辣椒后，兴奋传到大脑皮层产生灼热感，由于没有经过完整的反射弧，故该过程不属于条件反射，B错误；
C、兴奋经神经传入大脑皮层形成灼热的感觉，然后经神经传至下丘脑体温调节中枢，经传出神经支配汗腺分泌，散热增加，大汗淋漓，该过程属于神经调节，C正确；
D、进食辣椒后，为减轻口腔中的灼热感，可饮用冷饮，TRPV1能被辣椒素或较高温度刺激激活，低温能关闭TRPV1活性，减轻辣椒素引起的灼热感，D正确。
故选B。
9. 下图为某果实发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素等激素的含量变化曲线图。据图分析。下列说法正确的是（ ）

A. 各种植物激素都具有不可替代的作用，植物的生命活动是通过激素调节来实现的
B. 果实发育初期（0-15天），细胞分裂素和生长素表现为相抗衡
C. 花后90天左右，脱落酸的相对含量开始上升，此时会抑制果实和叶的脱落
D. 在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性
【答案】D
【解析】
【分析】调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果。植物的生长发育既受内部因子（激素）的调节，也受外部因子（如光、温度、日照长度、重力、化学物质等）的影响，这些化学和物理因子通过信号转导，诱导相关基因表达，调控生长发育。
【详解】A、各种植物激素并非都具有不可替代的作用，题干中也看不出来，相应的植物生长调节类似物可起植物激素的作用，植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，A错误；
B、细胞分裂素和生长素在果实发育初期，促进生长上表现为协同作用，B错误;
C、脱落酸促进果实和叶脱落，C错误；
D、植物生长发育过程中不同种激素调节往往表现出一定的顺序性，例如在植物生长发育阶段细胞分裂素和生长素以及赤霉素含量较高，而在植物果实的成熟阶段，乙烯以及脱落酸的含量较高，D正确。
故选D。
10. “碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，下列叙述错误的是（ ）
A. 碳在群落和无机环境之间主要以的形式循环
B. 每个自然生态系统都可依靠自身实现“碳中和”
C. 实现碳中和的有效措施是增加生产者数量
D. 化石燃料的燃烧是排放的主要来源之一，该过程属于生态系统碳循环
【答案】B
【解析】
【分析】物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程。物质循环的特点：1、全球性；2、往复循环；3、反复利用。
【详解】A、碳在群落和无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物形式进行流动的，A正确；
B、碳循环具有全球性，是在整个生物圈范围进进行的，因此不是单独的某个生态系统就能实现“碳中和”，B错误；
C、增加生产者数量有利于增加碳吸收，进而有利于碳中和，C正确；
D、生态系统碳排放也包括化石燃料的燃烧产生的CO2，这是当代社会碳排放的主要来源之一，D正确。
故选B。
11. 某生态研究小组在调查夏季农田田鼠的数量时，在1公顷的调查区内，一夜间捕获田鼠85只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获65只，其中有上次标记过的个体13只。下列描述，错误的是（ ）
A. 在两次捕获期间若有部分标记老鼠迁出，则调查区内田鼠个体总数小于425只
B. 食物增多是引起该区域田鼠种群密度较大的主要原因，该因素为密度制约因素
C. 在调查区鼠的食物充足、没有天敌存在的前提下，鼠的种群数量会呈“J”型增长
D. 采用标志重捕法调查鼠种群密度的同时，还获得了年龄组成，性别比例等种群特征
【答案】C
【解析】
【分析】田鼠属于活动能力强、活动范围广的动物，故调查田鼠种群密度常用的方法是标志重捕法。标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数。
【详解】A、该种群数量=（第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数）÷二次捕获的个体中被标记的个体数，标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）：标记总数=重捕总数：重捕中被标志的个体数，即N：85=65：13，N=425只，在两次捕获期间若有部分标记老鼠迁出，重捕中被标志的个体数减小，求得的N值偏大，调查区内田鼠个体总数小于425只，A正确；
B、食物增多是引起该区域田鼠种群密度较大的主要原因，该因素为种群外部生物因素——其他生物的影响，一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素，B正确；
C、草原的生存空间有限，即使其他条件适宜，鼠的种群数量也不会呈“J”型增长，C错误；
D、通过统计每次捕获的田鼠的性别和年龄组成，还可以获得种群的年龄组成、性别比例等种群特征，D正确。
故选C。
12. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物，研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是（ ）

A. 用稀释涂布平板法或平板划线法将土壤浸出液接种在X培养基上
B. 菌落①可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈
C. X培养基中含有淀粉和抗生素的固体培养基，Y培养基是不含琼脂的液体培养基
D. 图中降解淀粉最高效的是菌落⑤，可根据菌落特征初步判断微生物类型
【答案】A
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、根据培养后培养基上形成的菌落分布可知，将含目的菌的土壤浸出液接种在X培养基上采用的是稀释涂布平板法，A错误;
B、菌落①不能降解淀粉，可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈，B正确;
C、实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物，根据图示中在X培养基上滴加碘液后形成了透明圈，说明X培养基上含有淀粉，菌体分解淀粉的能力强，在其周围形成的透明圈就大，同时为了筛选到对抗生素有抗性的菌体，因此X培养基还应该含有抗生素，Y培养基是将筛选到的目的菌扩大培养，为不含琼脂的液体培养基，C正确;
D、碘液遇淀粉会变蓝，淀粉被分解，蓝色消失，图中⑤的透明圈最大，说明菌体⑤降解淀粉的能力最强，不同菌体形成的菌落特征不同，因此可根据菌落特征初步判断微生物类型，D正确。
故选A。
二、选择题：
13. 茯砖茶的制作包括发酵与发花等工序，发酵前要下“诱水”，下“诱水”就是将原有老茶煮水后喷洒在料堆之上。发花可使砖茶原料在加工过程中形成“金花”，学名“冠突散囊菌”——茶界“益生菌”，也是国家茶业界二级机密保护菌种。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 茯砖茶的制作需利用酵母菌等多种细菌进行发酵
B. 下“诱水”相当于微生物培养过程中的“接种”，推测相关菌种可耐热
C. 发酵过程涉及多种酶催化，发酵后饮用有利于营养物质的吸收
D. 茯砖茶发酵完成后要灭菌并密封，有利于长期保存
【答案】AD
【解析】
【分析】根据题意分析：茯砖茶的制作包括发酵与发花等工序，发酵过程涉及多种酶催化，发酵后饮用有利于营养物质的吸收。
【详解】A、酵母菌是真菌，不是细菌，A错误；
B、下“诱水”就是将原有老茶煮水后喷洒在料堆之上，相当于微生物培养过程中的“接种”，推测相关菌种可耐热，B正确；
C、发酵过程涉及多种酶催化，发酵后富含多种小分子营养物质，因此发酵后饮用有利于营养物质的吸收，C正确；
D、茯砖茶在储藏过程中仍然继续自然发酵，因此灭菌并密封处理，不利于长期保存，D错误。
故选AD。
14. 蜜蜂的蜂群由蜂王、雄蜂和工蜂组成，其中蜂王和工蜂（2n=32）是由受精卵发育而来的，雄蜂（n=16）是由未受精卵发育而来的，幼虫以蜂王浆为食发育成蜂王，以花粉和花蜜为食发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图所示，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列叙述错误的是（ ）

A. 被甲基化的DNA片段中碱基序列未变，导致的生物性状改变不可遗传
B. 蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因否甲基化有关
C. DNA甲基化影响转录的机制可能是干扰了RNA聚合酶对起始密码子的识别
D. 雄蜂是单倍体，不能进行减数分裂产生精子，因此高度不育
【答案】ACD
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、被甲基化的DNA片段中碱基序列未变，但会影响转录进而影响基因表达，因而导致的生物性状改变，且这种改变可以遗传，A错误；
B、根据题意可知，蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，从而抑制DNA某些区域添加甲基基团，使该基因正常表达，则蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王，B正确；
C、DNA甲基化影响转录的机制可能是干扰了RNA聚合酶对启动子的识别，C错误；
D、雄蜂是单倍体，可通过假减数分裂过程产生精子，因而可育，D错误。
故选ACD。
15. 在生物学实验研究中，常常涉及“分离”。下列有关叙述正确的是（ ）
选项
实验课题
“分离”的叙述
A
绿叶中色素的提取和分离
依据吸收光谱的差异对绿叶中的色素进行纸层析分离
B
T2噬菌体侵染细菌实验
离心的目的是把噬菌体蛋白质外壳和细菌分离开来
C
土壤中高效塑料分解菌种的获取
仅通过平板划线法或稀释涂布平板法，就能很容易实现高效塑料分解菌的分离
D
DNA的粗提取与鉴定
据DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质

A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】
【分析】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。
【详解】A、对光合色素用纸层析法分离的原理是依据色素在层析液中溶解度不同，从而在滤纸上的扩散速度不同，A错误；
B、T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离，B正确；
C、土壤中高效塑料分解菌的数量少，如果要分离需要经过扩大培养、选择分离等步骤，C错误；
D、DNA粗提取的原理是利用DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质，D正确。
故选BD。
16. 黄顶菊是繁殖能力极强的生态人侵植物，耐盐碱，耐贫瘠，一旦入侵农田，将严重威胁农业生产和生态环境安全。科技人员发现一生态系统遭到其人侵，随即开展了轻度、中度、重度人侵区的群落植物多样性调查，结果如下图。下列说法错误的是（ ）

A. 宜采用样方法调查该生态系统的植物种类
B. 调查结果表明该生态系统丰富度随入侵程度的增加而减小
C. 图中植物物种数量变化较小的是重度入侵区，原因是该地区已形成以入侵物种为优势的稳定群落
D. 为清除该入侵植物，通常采用人工收割后就地腐烂的方法，收割的适宜时机应在开花后
【答案】D
【解析】
【分析】生物侵入是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。
外来物种入侵会严重破坏生物的多样性，并加速物种的灭绝。
入侵种被引入后，新生环境缺乏能制约其繁殖自然天敌及其他制约因素，其后果便是迅速蔓延，大量扩张。
【详解】A、可采用样方法调查该生态系统的植物种类，选取样方的关键是随机取样，A正确；
B、由图可以看出，随着入侵程度增加，其物种数逐渐下降，丰富度即群落物种数目多少，因此生态系统丰富度随入侵程度的增加而减小，B正确；
C、重度入侵区由于生物入侵程度较大，入侵种占据当地物种的生态位较多，导致本地物种丰富度降低，形成以入侵物种为优势种的稳定群落，C正确；
D、常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在开花前，防止该种群开花后结种子，否则自然腐烂后会将种子留在土壤中，D错误。
故选D。
三、非选择题
17. 图1是将玉米的PEPC酶（与的固定有关）基因与PPDK酶（催化初级受体“PEP”的生成）基因导人水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题：

（1）转基因成功后，正常情况下，PEPC酶应在水稻叶肉细胞的___________（填细胞结构）处发挥作用。
（2）原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为___________（答2点即可），转基因水稻___________（填“是”或“不是”）通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。图1是在___________℃下测得的结果。
（3）原种水稻中，与的固定有关的酶是Rubisco酶，从固定有关酶的角度分析转双基因水稻比原种水稻光合速率大的原因可能是___________。
（4）为了探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，请利用转双基因水稻，PEPC酶的专一抑制剂（简称A）、PPDK酶的专一抑制剂（简称B）等设计实验。完成以下实验思路：取生理状态相同的转双基因水稻若干，均分四组，在高光照强度时，分别进行不处理、___________、___________、___________处理，其余条件相同且适宜，一段时间后，测定四组转双基因水稻的净光合速率。
【答案】（1）叶绿体基质
（2） ①. 温度、浓度 ②. 不是 ③. 30
（3）PEPC酶比Rubisco酶活性更强，固定的效率更高
（4） ①. 仅用A处理 ②. 仅用B处理 ③. A和B共同
【解析】
【分析】据题可知，玉米的PEPC酶与CO2 的固定有关，PPDK酶催化 CO2 初级受体“PEP”的生成，这两种酶都与光合作用的暗反应有光，并且将这两种基因导入水稻中，在不同光照强度下与不同温度下，比较双转基因水稻与原种水稻的的净光合速率。
【小问1详解】
因PEPC酶与CO2 的固定有关，而CO2 的固定是光合作用的暗反应阶段，在叶绿体的基质中进行，所以PEPC酶应在水稻的叶肉细胞的叶绿体基质处发挥作用。
【小问2详解】
影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、CO2 的浓度，原种水稻在A点以后，随着光照强度的增加，光合速率不再变化，说明A点以后限制光合速率的因素不再是光照强度，此时限制光合速率的环境因素应该是温度和CO2 的浓度。通过图2可知，双转基因水稻光合作用的最适温度与原种水稻的最适温度相同，说明转基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。据题可知，图2是在光照为1000Lux下测得的，图1中光照强度为1000Lux时，净光合速率为25μmol•m-2•s-1，图2中净光合速率为25μmol•m-2•s-1时对应的温度是30℃。
【小问3详解】
据题可知，双转基因水稻与原种水稻的差异在于固定CO2 的酶，在相同光照强度或者温度条件下，双转基因水稻的光合速率都大于原种水稻，说明双转基因水稻固定CO2 的效率更高，而PEPC酶比Rubisco酶活性更强。
【小问4详解】
根据题意可知，要探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，并且给出了PEPC酶的专一抑制剂（简称A）、PPDK酶的专一抑制剂（简称B），根据实验设计的一般原则，实验的处理有四种：①不做处理（空白对照）、②单独用A处理、③单独用B处理、④用AB同时处理，处理一段时间以后，然后在相同且适宜培养，一段时间后，测定四组转双基因水稻的净光合速率。
【点睛】本题结合图形考查了影响光合作用的因素，同时也考查了与光合作用有光的探究实验，要把基本知识和给出的曲线图结合起来，应用已有知识准确解答相关问题。
18. 水稻是重要粮食作物之一，科研人员用诱变育种和基因工程等技术对水稻进行了进一步的研究。请分析回答下列有关遗传学问题：
（1）用紫外线诱导水稻发生基因突变，会导致同一个体中有多个基因发生突变，说明基因突变具有___________性。
（2）通过诱变育种获得两株耐高温隐性突变体水稻甲和乙，为探究两种突变体是否为同一基因突变导致，让两种突变体杂交，自交，观察的表型及比例（不考虑交叉互换）。
①若中___________，说明两突变基因为同一基因；
②若中___________，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因；
③若中___________，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因
（3）为研究水稻核基因D的功能，科研人员将T-DNA插入D基因中，致使该基因失活，失活后的基因记为d。以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验，统计母本植株的结实率，结果如下表所示。
杂交编号
亲本组合
结实数/授粉的小花数
结实率
①
♀DD×♂dd
16/161
10%
②
♀dd×♂DD
78/156
50%
③
♀DD×♂DD
70/141
50%
表中数据表明，D基因失活使___________配子育性降低。若让杂交①的给杂交②的授粉，预期结实率为___________，所获得的F2植株的基因型及比例为___________。
【答案】（1）随机性 （2） ①. 均为耐高温 ②. 不耐高温：耐高温=1：1 ③. 不耐高温：耐高温=9：7
（3） ①. 雄 ②. 30% ③. DD：Dd：dd=5：6：1
【解析】
【分析】诱变育种与基因工程育种是常见的两种育种方式，诱变育种：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法；基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，饭后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。
【小问1详解】
用紫外线诱导水稻发生基因突变，会导致同一个体中有多个基因发生突变，说明基因突变具有随机性。
【小问2详解】
①据题意可知耐高温性状是隐性突变，如果两突变基因为同一基因，设不耐高温由A基因控制，耐高温由a基因控制，则甲乙的基因型都为aa，甲乙杂交得到F1的基因为aa，F1自交得到F2的基因型为aa，则子代全为耐高温个体，所以如果两突变基因为同一基因，F2中均为耐高温个体；
②若两突变基因是同源染色体上的非等位基因，也就是涉及到两对等位基因，这两对等位基因位于一对同源染色体上，耐高温性状是仍然隐性突变，假设甲植株的基因型为AAbb，乙植株的基因型为aaBB，甲乙杂交得到F1的基因型为AaBb，其中A与b连锁遗传，a与B连锁遗传，F1自交得到F2的基因型及其比例为：AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1，则不耐高温：耐高温=1：1；
③若两突变基因是非同源染色体上的非等位基因，也是涉及到两对等位基因，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，耐高温性状是仍然隐性突变，假设甲植株的基因型为AAbb，乙植株的基因型为aaBB，甲乙杂交得到F1的基因型为AaBb， F1自交得到F2的基因型及其比例为：
A B ：A bb：aaB ：aabb=9：3：3：1，则不耐高温：耐高温=9：7。
【小问3详解】
据图可知，当父本基因型为dd时，结实率是最低的，而母本基因型dd时结实率不变，说明D基因失活使雄配子育性降低。若让杂交①的F1给杂交②的F1授粉，杂交①的F1的基因型为Dd，作父本，杂交②的F1的基因型为Dd，作母本，具体题意可知结实数/授粉的小花数=50%，而雄配子育性降低时，实数/授粉的小花数=10%，则

预期结实率=（1/4DD+1/4Dd）×50%+（1/4Dd+1/4dd）×10%=30%,所获得的F2植株的基因型及比例为：DD：Dd：dd=1/4DD×50%：（1/4Dd×50%+1/4Dd×10%）: 1/4dd×10%=5：6：1。
19. 糖尿病是一种危害人类健康的常见病，严重时可引起各种并发症，导致多种器官功能损害。请回答下列有关问题：
（1）科学家通常采用___________法来研究胰岛素的合成和分泌过程。胰岛素通过___________运输到达靶细胞，与靶细胞表面的胰岛素受体结合，这体现了细胞膜具有___________的功能。
（2）酮症酸中毒是糖尿病并发症之一，酮体是脂肪酸氧化分解的中间产物的统称，糖尿病患者出现酮症酸中毒的原因是___________。
（3）糖尿病病人还易发生肾病并发症。这种病人常伴有水肿，血浆蛋白浓度降低，尿液中蛋白含量增加。请分析出现水肿的原因___________。
（4）为研究治疗糖尿病的药物，研究人员对二甲双胍的作用进行了研究。给正常大鼠的腹腔注射STZ（一种诱导形成糖尿病的药物），获得若干只患病的大鼠模型。将其随机分为数量相等的两组，其中一组灌服生理盐水设为模型组，另外一组灌服二甲双胍设为治疗组。一段时间后检测相关的指标，结果如图所示：

①对照组的处理是___________。
②根据相关蛋白检测结果，推测二甲双胍降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是___________。
【答案】（1） ①. 放射性同位素标记（或同位素标记法、同位素示踪法） ②. 体液##血液 ③. 进行细胞间的信息交流
（2）细胞不能正常利用葡萄糖，靠分解脂肪供能，造成酮体积累
（3）血浆蛋白减少，血浆渗透压降低，水分（大量）进入组织液，引起水肿
（4） ①. 正常大鼠灌服等量的生理盐水 ②. 促进胰岛B细胞分泌胰岛素，抑制回肠通过GLLT5吸收葡萄糖
【解析】
【分析】血糖来源：食物中糖类的消化吸收；肝糖原分解；脂肪等非糖类物质转化；血糖去向：氧化分解；合成糖原；转化为脂肪、某些氨基酸等。胰岛素和胰高血糖素可共同调控血糖平衡。
【小问1详解】
胰岛素属于分泌蛋白，科学家通常采用放射性同位素标记法来研究胰岛素的合成和分泌过程。胰岛素通过体液运输到达靶细胞，与靶细胞表面的胰岛素受体结合，进而调控靶细胞的代谢，这个过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
【小问2详解】
酮体是脂肪酸氧化分解的中间产物的统称，糖尿病患者出现酮症酸中毒的原因是：细胞不能正常利用葡萄糖，靠利用脂肪供能，造成酮体积累。
【小问3详解】
血糖调节功能异常的糖尿病病人易发生糖尿病肾病并发症。这种病人常伴有水肿，血浆蛋白浓度降低，尿液中蛋白含量增加。出现水肿的原因是血浆蛋白减少，血浆渗透压降低，水分（大量）进入组织液，引起水肿。
【小问4详解】
实验目的是探究二甲双胍能否降低血糖，所以自变量是是否灌服二甲双胍。
①其中一组灌服生理盐水设为模型组，另外一组灌服二甲双瓢设为治疗组，对照组是用灌服生理盐水；
②分析柱形图，与模型组比，辣椒素能降低空腹血糖含量，GLUT5含量下降而胰岛素含量升高，其机理可能是促进胰岛B细胞分泌胰岛素，抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖。
20. 土壤中重金属污染会严重影响茶叶的品质。某科研小组对某重金属污染地区的单作茶园生态系统（种植单一品种茶树）进行了调查研究。请回答下列问题：
（1）茶农一般每隔3个月进行一次人工除草。从种间关系分析，人工除草的目的主要是___________。从能量流动的角度分析，人工除草能够___________。
（2）有的茶农在茶树下间种草菇，茶树的落叶可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被茶树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的___________功能。
（3）科研小组选择适宜的大豆进行茶、豆间作，与单作茶园相比，茶园土壤中镉等重金属浓度明显下降，且土壤肥力明显提升，其原因有___________。
（4）为提高生物多样性的___________价值，在茶园的某一区域进一步建立了一个集种植。养殖，采摘和休闲为一体的新型人工生态系统，科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为J/·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。
生物类型
X
传递给分解者的能量
未利用的能量
传递给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
50
5.0
95.0
25.0
0
植食性动物
12.7
1.3
12.0
Y
6.0
肉食性动物
6.3
0.5
6.5
2.7
11.0
①流入该生态系统的总能量为___________J/cm2·a。
②分析表中数据及各营养级能量的分配，表中X是指___________，表中的数据Y为___________J/cm2·a。
【答案】（1） ①. 减轻茶树与杂草间的竞争 ②. 调整能量流动方向，使能量更多流向茶树
（2）物质循环 （3）大豆吸收了重金属，而根瘤菌固氮增加了土壤肥力
（4） ①. 直接 ②. 192×103 ③. 呼吸作用消耗的能量 ④. 5×103
【解析】
【分析】研究能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问1详解】
茶树和杂草是种间竞争关系，它们之间会竞争营养物质和光能，所以从种间关系分析，人工除草的目的主要是减轻茶树与杂草间的竞争。从能量流动的角度分析，人工除草能够调整能量流动方向，使能量更多流向茶树；
【小问2详解】
有的茶农在茶树下间种草菇，茶树的落叶可为草菇提供营养，草菇作为分解者，将腐殖质中的有机物分解为无机物，栽培草菇剩下的基质又可被茶树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的物质循功能；
【小问3详解】
科研小组选择适宜的大豆进行茶、豆间作，与单作茶园相比，茶园土壤中镉等重金属浓度明显下降，且土壤肥力明显提升，说明大豆吸收了重金属，而根瘤菌是固氮菌，增加了土壤肥力；
【小问4详解】
直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科研研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，在茶园的某一区域进一步建立了一个集种植，养殖，采摘和休闲为一体的新型人工生态系统，体现了生物多样性的直接价值。
①流入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能（50+5+95+25）和人为输入的能量（6+10），流入该生态系统的总能量为192×103 J/ cm2⋅ ·a；
②同化量的去向包括呼吸作用消耗的能量，流入下一营养级，流向分解者，未被利用的能量。其中X为呼吸作用消耗的能量；根据能量守恒定律，流入植食性动物的能量为25.0+6.0=12.7+1.3+12+Y，求得Y=5，能量单位为 103 J/ cm2⋅ ·a，即为表中的数据Y为5×103J/cm2·a。
21. 植物不能代谢亚磷酸盐（Phi），但导入并表达ptxD基因的转基因植物可将Phi转化为供作物生长发育所需的Pi，以获得更高产量。当施用时，杂草不能与ptrD转基因农作物竞争可利用的磷，因此，ptxD转基因植株相比于杂草有明显的竞争优势。不能被藻类代谢且对藻类没有毒性，施用后不会促进赤潮的发生，对水生生态系统生物多样性不构成威胁。油菜是我国重要的油料作物，油菜田间常伴生大量杂草，严重影响了油菜产量，除草剂长期过量使用，导致全球抗除草剂杂草数量逐年增加。为控制杂草和解决除草剂过量使用带来的问题，某研究团队将ptxD基因转入野生型油菜“Westar’（WT）中，获得转基因油菜。

（1）为获得大量的ptxD基因，过程b中需先加热至90-95℃然后冷却至55～60℃，冷却的目的是___________。过程b循环完成后，通常会继续72℃延伸5-10分钟，其目的是___________。
（2）为获得转基因植物，本实验采用___________法侵染油菜幼苗的下胚轴，主要过程如下：
①过程d：将重组质粒导入农杆菌，得到含重组质粒的农杆菌菌液。
②将无菌培养的野生型油菜幼苗的下胚轴受体进行农杆菌侵染，侵染结束后进行一段时间的共培养，共培养的目的是___________。
③过程f：共培养结束后转移至相应培养基上诱导愈伤。
④过程g：诱导分化、生根。
（3）本研究利用植物表达载体上的潮霉素抗性基因和___________基因作为筛选标记。可用潮霉素或___________作为筛选剂。
（4）若在试管苗期间通过分子水平的检测，检验转基因油菜的ptxD基因是否表达，应检测___________（答两点）
【答案】（1） ①. 使引物结合到互补DNA链上 ②. 使子链延伸完全（或让目的基因扩增）
（2） ①. 农杆菌转化 ②. 使农杆菌Ti质粒的T-DNA转移至受体细胞并整合到其染色体上
（3） ①. ptxD ②. Phi
（4）是否转录产生相应的mRNA、是否翻译产生相关的蛋白质
【解析】
【分析】PCR技术：（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。（2）原理：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
）a过程是以mRNA为模板合成双链DNA的逆转录过程，b过程是体外大量扩增DNA的过程，因此通过过程a、b，采用反转录法（逆转录法）和PCR法来获得了大量的M基因，过程b中需先加热至90~ 95℃（使双链DNA解旋）然后冷却至55~60℃，冷却的目的是使引物结合到互补DNA链上。过程b循环完成后，通常会继续72℃延伸5～10分钟，其目的是使产物延伸完整。
【小问2详解】
由图可知，为获得转基因植物，采用了农杆菌转化法侵染油菜幼苗的下胚轴；将无菌培养的野生型油菜幼苗的下胚轴受体进行农杆菌侵染，侵染结束后进行一段时间的共培养，在该过程中目的基因ptxD将随着T-DNA转移到被侵染的细胞中，并随T-DNA整合到油菜细胞的染色体DNA上，进而可以在油菜细胞中稳定存在。
【小问3详解】
重组质粒中有潮霉素抗性基因（标记基因）和ptxD基因（目的基因），可用含有潮霉素或Phi的培养基，筛选出成功导入目的基因的细胞。
【小问4详解】
若在试管苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测其是否转录产生相应的mRNA、是否翻译产生相关的蛋白质。