2024福建省部分地市高三上学期第一次（期末）生物含解析

这是一份2024福建省部分地市高三上学期第一次（期末）生物含解析，共31页。
福建省部分地市2024届高中毕业班第一次质量检测
生 物 试 题
2024.1
本试卷共10页，考试时间75分钟，总分100分。
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、单项选择题: 本题共15小题。其中, 1~10小题, 每题2分, 11~15小题, 每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1. 用一定方法处理细胞使其饱含吸水能力很强的聚合物。当聚合物吸水时细胞随之膨胀，能使体外培养的细胞直径增大20倍。利用该方法，人们可以用肉眼观察到细胞，还能在光学显微镜下观察到原本只能用电子显微镜才能观察到的某些结构。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞内的结构会因含有聚合物而吸水变大
B. 利用该方法放大植物细胞时需要先去掉细胞壁
C. 利用该方法处理后的细胞器的功能不会发生改变
D. 利用该方法可在光学显微镜下观察到部分亚显微结构
2. 作为一门自然科学，很多生物学成就的取得离不开技术的发展。下列叙述错误的是（ ）
A. 建立细胞学说的过程利用了显微镜观察技术
B. 构建DNA双螺旋模型利用了X射线衍射技术
C. 证明细胞膜具有流动性利用了荧光染料标记技术
D. 证明光合作用释放的氧气来自水利用了放射性同位素标记技术
3. 染色质主要由DNA与蛋白质组成。在核DNA复制的过程中，大部分亲代DNA上结合的蛋白质会均匀地分配给两个子代DNA。但具有H3K9me3这种特殊修饰的蛋白质只分配给其中的一个子代DNA。下列叙述正确的是（ ）
A. DNA分子的复制发生在细胞周期的前期
B. 氨基酸在核仁处脱水缩合形成染色质中的蛋白质
C. 蛋白质修饰与否不会导致DNA碱基序列改变，但可能会影响基因的表达
D. H3K9me3修饰蛋白分配体现了核遗传物质无法精确地平分到子细胞中
4. 生活污水的排放可引起河道水体富营养化。水葫芦最初是作为畜禽饲料引入我国的，后因疏于管理而扩散到野外， 在河道中疯长，占据了大量空间和阳光， 引起本地植物大量减少，还会引起蚊蝇的滋生。研究者在治理富营养化的水体时，投放适量水葫芦，定期打捞后进行厌氧发酵，产生的沼气作为清洁能源，沼渣作为农田肥料。下列叙述错误的是（ ）
A. 水葫芦疯长期间的种群数量类似“J”形增长
B. 水葫芦寄生其它本地植物从而打破生态平衡
C. 该案例体现了生物多样性的直接价值和间接价值
D. 上述生态工程遵循循环和整体等原理
5. 蚜虫吸吮植物汁液后，将多余的糖分从体内排出，称为“蜜露”。蚂蚁可以通过拍打蚜虫背部促使蚜虫分泌“蜜露”供其吸食。蚂蚁还会在秋冬季节收集蚜虫卵，藏在地下蚁穴中，在春天取出蚜虫卵，送往新的植物上。下列叙述错误的是（ ）
A. 蚜虫与蚂蚁都属于该生态系统中的消费者
B. 蚂蚁获取的“蜜露”中的能量属于蚜虫同化量的一部分
C. 蚂蚁拍打蚜虫背部获取“蜜露”，体现了生命活动离不开信息传递
D. 蚜虫为蚂蚁提供“蜜露”和蚂蚁对蚜虫卵的照顾是协同进化的结果
6. 下列关于家庭制作果酒(实验I)、果醋(实验II) 和泡菜(实验Ⅲ) 三个实验的叙述，正确的是（ ）
A. 都需要对发酵器具和原材料进行灭菌
B. 都需在发酵前期通气，发酵后期密闭
C. 实验I和Ⅲ以葡萄糖为原料，实验Ⅱ只能以酒精为原料
D. 实验Ⅱ和Ⅲ的主要菌种为原核生物，实验I的为真核生物
7. 不同种类的植物间存在着生殖隔离机制。雌蕊的柱头上有一种“锁”，它由柱头细胞表面的受体分子、柱头细胞分泌的一些短肽和细胞壁上的一些蛋白质共同组成，可阻止花粉管穿入柱头。只有同种花粉携带的短肽才能作为“钥匙”与“锁”特异性结合，从而使花粉管得以穿入柱头进入子房完成受精。下列叙述错误的是（ ）
A. 柱头上“锁”的形成与核糖体、内质网、高尔基体和中心体等细胞器密切相关
B. 在特定条件下花粉管才能穿入柱头体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
C. 异种花粉无法进入柱头的主要原因是其携带的短肽的空间结构与同种花粉不同
D. 在柱头涂抹异种花粉，同时滴加同种花粉携带的短肽有可能打破生殖隔离
8. 调控寄主基因表达是病菌致病的重要手段之一。研究发现，在条锈菌侵染小麦的过程中，菌体分泌的PstGTA1蛋白会被转运到小麦细胞核中，结合到小麦TaSIG基因附近。 一方面使得TaSIG所在染色质片段的组蛋白乙酰化水平提高，染色质变得松散； 另一方面直接结合TaSIG基因的启动子，激活其表达。 下列叙述错误的是（ ）
A. 小麦TaSIG基因的表达量增加可能有利于条锈菌侵染或繁殖
B. TaSIG基因所在染色质区域变得松散有利于RNA聚合酶的结合
C. PstGTA1与TaSIG基因的启动子结合可提高RNA聚合酶含量激活其表达
D. TaSIG基因启动子区域发生突变的小麦可能会具有条锈病抗性
9. 草莓属植物倍性多样， 从二倍体到十倍体均有。 我们常吃的栽培草莓是智利草莓(八倍体)和弗州草莓(八倍体) 杂交而来。八倍体草莓的基因组中都有四种类型的染色体组。现已知八倍体草莓是二倍体草莓发生了杂交和染色体变异而来的。由于八倍体草莓的染色体发生了很多片段的缺失、交换等，这四种染色体组中的染色体来源于哪些二倍体祖先存在争议。研究人员将栽培草莓进行测序，将得到的序列与8种二倍体草莓进行比对。结果如表格所示。
注：匹配百分比表示栽培草莓与二倍体草莓基因组匹配的相同序列占所有测序片段长度的百分比。下列叙述错误的是（ ）
A. 栽培草莓、智利草莓和弗州草莓均是异源多倍体
B. 与二倍体草莓相比，栽培草莓具有果实较大、营养物质丰富等特点
C. 八倍体草莓染色体上丢失的某些基因，可由基因组中功能相似的基因替代
D. 栽培草莓与所有二倍体草莓均有相同序列，可推出这8种二倍体草莓都是其祖先
10. 地塞米松(DEX) 是一种抗炎药，但长期服用会引发糖尿病。用DEX处理小鼠，发现其肝细胞中的K基因和P基因表达水平均提高，已知P基因为肝细胞糖异生关键基因。为研究K蛋白调控P基因转录的作用位点，研究者获取了P基因-729~+82bp区域的不同片段以及突变片段，将其连接到荧光素酶基因(Luc) 上游并转入仅高表达K基因的细胞系中，检测荧光强度，结果如图。
下列叙述错误的是（ ）
A. 上述实验所用的细胞系均需用DEX处理
B. K蛋白可能无法与突变型P基因结合
C. K蛋白通过结合P基因-174~+82bp片段来促进后者表达
D. DEX引发糖尿病的机理可能是促进了肝脏细胞中非糖物质转化为葡萄糖
11. 研究人员敲除了小鼠胰腺细胞的促性腺激素受体基因，获得KO细胞。分别用低浓度和高浓度葡萄糖以及不同浓度的促性腺激素(FSH) 处理KO细胞和野生细胞，检测分泌的胰岛素量，结果如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A. 实验中使用的野生细胞取材于正常小鼠的正常胰腺细胞
B. 高浓度葡萄糖能引起胰岛素分泌，而不同浓度的FSH均可促进该过程
C. ①组和③组数据表明在低浓度葡萄糖处理下，FSH对胰岛素的分泌无影响
D. 分析②组和④组数据可推出胰岛B细胞是FSH的靶细胞
12. 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇(PZ) 可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例(假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换)。
下列叙述错误的是（ ）
A. F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1：1
B. 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=2：1
C. 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：多翅脉正常翅型紫眼：正常翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=9：3：3：1
D. 若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同
13. 肿瘤细胞中存在MCT1和MCT4两种载体蛋白。MCT4能将以无氧呼吸为主要产能方式肿瘤细胞I产生的乳酸运出细胞，然后MCT1再将乳酸运入以线粒体氧化为主要产能方式的肿瘤细胞Ⅱ中。乳酸分子通过MCT4和MCTI在两种肿瘤细胞间进行高效穿梭，有利于肿瘤生长和增殖。

下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞I中的过程1和过程2都会产生ATP和NADH
B. 两种肿瘤细胞的主要产能场所和利用的主要能源物质是不同的
C. MCT4将H⁺和乳酸转运出细胞，营造出酸化环境，能抑制周围正常细胞的生长
D. 寻找特异性抑制MCT1和MCT4活性的药物是治疗这种癌症的思路之一
14. 研究人员利用杏鲍菇(具有双核，AA) 和秀珍菇(具有单核，B) 进行体细胞杂交，以期培养食用菌新品种，流程如图。已知异源融合子因异源基因相混合而获得新的遗传特性，表现出对亲株的拮抗作用，能够在培养基上观察到一条拮抗带。融合后的菌丝，在进行细胞分裂时，会形成一个喙状结构，而单核菌丝不会。
注：高温灭活使原生质体A仅能生存而无法繁殖。
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤②中原生质体应在低渗溶液中进行培养并处理
B. 促融后形成的融合菌株可能为AAAA、AAB、BB、AB
C. 在培养基上可以观察到AA菌落、B菌落以及AAB菌落
D. 若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带，步骤③应选择有喙状结构的菌丝
15. 为研究植物生长调节剂对万寿菊种子发芽率的影响，研究人员用不同浓度的6-苄基腺嘌呤和金钾920溶液分别处理万寿菊种子。实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 对照组的目的是排除内源植物激素对万寿菊种子萌发的影响
B. 促进万寿菊种子发芽的最适6-苄基腺嘌呤浓度介于0.10%~0.20%之间
C. 与0.15%相比，浓度为0.20%的金钾920对万寿菊种子萌发的促进作用减弱
D. 两种植物生长调节剂对万寿菊种子发芽的作用均表现出低浓度促进，高浓度抑制
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 在淡水水产养殖中常常会出现水体溶解氧不足的现象，是制约水产养殖发展的主要因素。在水体中投入微藻，是一项很有前景的生物增氧技术。
回答下列问题：
（1）小球藻是一种单细胞微藻。光照时，小球藻___上的光合色素吸收光能，将水分解，释放氧气，同时形成______参与暗反应。
（2）若小球藻以游离态的形式投入水体，其生长不受控制，容易过度繁殖，形成___现象，影响水质和水生动物的生活。为此研究人员采用固定化技术，用海藻酸钠(SA) 和羧甲基纤维素(CMC) 将小球藻固定在一定的空间内，投入水体中，一段时间后检测水中的溶氧量变化。结果如图所示。
①研究人员首先对三组小球藻的呼吸速率进行了检测。请写出检测的基本思路：_____。结果显示三组小球藻呼吸速率无显著差异。
②实验过程中, SA+Si+CMC组溶氧量高于SA+CMC组的原因是______。
（3）研究人员提出下一步研究的重点方向是制造可食性的饵料型固定化藻类。请从生态效益和经济效益两个角度，写出这一设想的优点______。
17. 觅食对策是动物为获得最大的觅食效率而采取的策略。研究者提出了两种觅食对策：对策一是搜寻者，对策二是处理者。采用对策一的动物需要花大量时间搜寻猎物，而处理猎物花费的时间很少，因此它们对所摄食的猎物的大小、年龄无选择性； 采用对策二的动物在搜寻和处理猎物花费时间与搜寻者相反。
回答下列问题：
（1）捕食者可能通过获取______信息来搜寻猎物。
（2）白鹡鸰是一种以粪蝇、象甲、蜘蛛等多种无脊椎动物为食的鸟类。 图1为白鹡鸰可获得粪蝇的频率与实际捕食粪蝇的频率分布图。

①据图1可知，白鹡鸰对体长为___ mm的粪蝇具有明显的捕食偏好，而并不偏好捕食占比最高的粪蝇。根据这 结果判断白鹡鸰的觅食对策属于______，理由是______。
②研究发现，自然界存在着最优觅食行为，即以最少的努力获得最大的能量摄取率的过程。结合图1结果，在图2中画出白鹡鸰单位时间内捕食各长度粪蝇所获得能量的曲线图______ (画出大致示意图即可)。
③但继续分析白鹡鸰的摄食情况，发现白鹡鸰的觅食对策既属于搜寻者，又属于处理者。请补充一条能够支撑该结论的证据：____。
（3）白鹡鸰被列入世界濒危物种“红色名录”，研究白鹡鸰的觅食对策、栖息地、天敌等信息，有利于了解其______，其意义是_____。
18. β-地中海贫血主要由β珠蛋白合成异常所致，是一种单基因遗传病，患者常于幼儿或青少年期死亡。对遗传病进行早期诊断可有效预防遗传病的产生。回答下列问题：
（1）图1为该病某家族系谱图，其中Ⅱ₄为胎儿。根据图1可判断β-地中海贫血的遗传方式为 ___ 。β珠蛋白基因内部有六个突变位点，它们的遗传方式均与图1相同，且其中任何一个位点突变均会造成β珠蛋白合成异常。若单条染色体上的β珠蛋白基因中仅有一处位点发生突变，则人群中该病患者的基因型有__________种。若某位点发生了一对碱基的替换， 与正常β珠蛋白相比较，该基因表达产物的氨基酸数量可能会_______。
A. 增加 B. 不变 C. 减少
（2）在 ___期，位于同源染色体上的等位基因可能会随着______之间的互换而发生交换，导致染色单体上的非等位基因发生重组，其发生概率与二者在染色体上的距离呈正相关。已知紧邻β珠蛋白基因的DNA中含两个限制酶HincⅡ和两个限制酶BamHⅠ的切割位点，推测β珠蛋白基因与切割位点之间发生重组的概率极___ (填“高”或“低”), 利用此特点可对β-地中海贫血进行产前诊断。
（3）研究人员设计了两条探针，其中探针1能与两个HincⅡ切割位点间的DNA特异性结合，探针2能与两个BamHⅠ切割位点间的DNA特异性结合。图1各成员的DNA经限制酶切割后电泳，并用分别用探针1、2显示相应片段位置，结果如图2和图3所示(左侧数字表示DNA片段大小，Ⅱ₄为羊水DNA)。根据图1和图2判断Ⅱ₄的基因型可能为____， 再结合图3结果可确定Ⅱ₄的基因型是___ 。 (相关基因用B/b表示)
19. 过敏荨麻疹多数是由于过敏反应引起的，症状有皮肤异常刺痒，随着痒感和抓挠迅速出现大小不等，形状不一的红色或苍白色风疹块(即局限性水肿反应)。
回答下列问题：
（1）下图是某种蛋白质过敏原导致的过敏荨麻疹的机理示意图。
①过敏反应是由于免疫系统的___功能过强导致的。
②在参与免疫过程中，辅助性T细胞、B细胞和细胞a的共同点有______。(答出两点即可)
③过敏荨麻疹患者接触过敏原后，出现风疹块的机理是_____。
（2）为研究组织胺引起痒觉原因，研究人员以小鼠为实验材料进行相关研究。
①组织胺刺激痒相关的神经末稍，使其产生痒相关的______，经由背根神经节(DRG)的初级感觉神经元传入脊髓，再通过脊髓神经元向上传递至脑区使小鼠产生痒觉，出现抓挠行为。
②研究人员继续采用基因敲除技术对小鼠进行研究。
PTEN基因敲除后， 小鼠出现自发性抓挠行为。DRG中表达PTEN的细胞在缺失PTEN后，TRPV1通道蛋白表达显著增加。同时敲除PTEN和TRPV1后，小鼠抓挠行为与正常鼠相似，说明PTEN基因敲除的小鼠出现自发性抓挠行为是__________________引起的。
③结合上述研究，完善过敏荨麻疹皮肤异常刺痒的机制I___________II__________________III__________________。(在II处填“促进”或“抑制”，在I、III处填合适的语句)
20. L-天冬酰胺酶是一种易溶于水微生物发酵生产的酶制剂，可有效降低热加工食品中潜在致癌物丙烯酰胺浓度，具有巨大的应用价值。为了提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶的表达量，我国研究人员将该基因进行克隆，并实现了其在大肠杆菌中的表达。回答下列问题：
（1）利用DNA和蛋白质在一定浓度酒精溶液中的______差异提取地衣芽孢杆菌DNA。在一定温度下，DNA与______(填一种试剂) 会呈现蓝色。
（2）在扩增天冬酰胺酶基因时，在天冬酰胺酶基因上游引物添加Nde I酶切位点，下游引物添加了Xh I酶切位点。应在引物的______(填“5'”或“3'”) 端添加这两种酶的酶切位点。在天冬酰胺酶基因上游和下游添加两种不同限制酶切位点，而不是选择一种的原因是______。
（3）用限制酶Nde I 和Xh I 切割天冬酰胺酶基因和基因表达载体PET-30a(见下图),再添加______酶将酶切片段拼接，获得重组载体。Nde I 酶切位点应位于基因表达载体PET-30a的______(填“a”或“b”) 处。

（4）用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞，然后将获得的重组载体导入其中，在含卡那霉素的液体培养基中培养。选用含卡那霉素的液体培养基的目的是______。(答出两点即可)
（5）收集菌体，充分悬浮于磷酸盐缓冲液中，采用超声波破碎仪处理悬液，再从离心所得的_____________ (填“上清液”或“沉淀”) 中提取L-天冬酰胺酶。二倍体草莓
1
2
3
4
5
6
7
8
匹配百分比(%)
6.3
4.6
7.4
28.9
29.9
8.6
5.8
5.4
保密★启用前
准考证号 姓名
福建省部分地市2024届高中毕业班第一次质量检测
生 物 试 题
2024.1
本试卷共10页，考试时间75分钟，总分100分。
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、单项选择题: 本题共15小题。其中, 1~10小题, 每题2分, 11~15小题, 每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1. 用一定方法处理细胞使其饱含吸水能力很强的聚合物。当聚合物吸水时细胞随之膨胀，能使体外培养的细胞直径增大20倍。利用该方法，人们可以用肉眼观察到细胞，还能在光学显微镜下观察到原本只能用电子显微镜才能观察到的某些结构。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞内的结构会因含有聚合物而吸水变大
B. 利用该方法放大植物细胞时需要先去掉细胞壁
C. 利用该方法处理后的细胞器的功能不会发生改变
D. 利用该方法可在光学显微镜下观察到部分亚显微结构
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析题干，当聚合物吸水时细胞随之膨胀，能使体外培养的细胞直径增大20倍，利用细胞吸水，增加细胞直径的原理。
2、光学显微镜和电子显微镜观察到的分别是细胞的显微结构和亚显微结构。
【详解】A、细胞内的结构会因聚合物的吸水而膨胀变大，A正确；
B、由于细胞壁伸缩性较差，具有支持细胞的作用，故用该方法放大植物细胞时需要先去掉细胞壁，B正确；
C、利用该方法处理后的细胞器可能会因为吸水而涨破，影响其功能，C错误；
D、根据题干信息，利用该方法能在光学显微镜下观察到原本只能用电子显微镜才能观察到的某些结构，说明原本电子显微镜才能看到的亚显微结构可以在光学显微镜下观察到，D正确。
故选C。
2. 作为一门自然科学，很多生物学成就的取得离不开技术的发展。下列叙述错误的是（ ）
A. 建立细胞学说的过程利用了显微镜观察技术
B. 构建DNA双螺旋模型利用了X射线衍射技术
C. 证明细胞膜具有流动性利用了荧光染料标记技术
D. 证明光合作用释放的氧气来自水利用了放射性同位素标记技术
【答案】D
【解析】
【分析】科学家使用不同的荧光染料分别标记人和鼠细胞表面的蛋白质分子，然后进行人鼠细胞杂交，从而证明细胞膜的流动性。同位素标记法是指用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。
【详解】A、建立细胞学说的过程利用了显微镜观察技术，A正确；
B、沃森和克里克构建DNA双螺旋模型时借鉴了富兰克林对DNA的X射线衍射图谱，B正确；
C、证明细胞膜具有流动性利用了不同的荧光染料分别标记人和鼠细胞表面的蛋白质分子，C正确；
D、证明光合作用释放的氧气来自水利用了18O同位素标记技术，但18O同位素没有放射性，D错误。
故选D。
3. 染色质主要由DNA与蛋白质组成。在核DNA复制的过程中，大部分亲代DNA上结合的蛋白质会均匀地分配给两个子代DNA。但具有H3K9me3这种特殊修饰的蛋白质只分配给其中的一个子代DNA。下列叙述正确的是（ ）
A. DNA分子的复制发生在细胞周期的前期
B. 氨基酸在核仁处脱水缩合形成染色质中的蛋白质
C. 蛋白质修饰与否不会导致DNA碱基序列改变，但可能会影响基因的表达
D. H3K9me3修饰蛋白的分配体现了核遗传物质无法精确地平分到子细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、DNA分子的复制发生在分裂间期，A错误；
B、氨基酸在核糖体脱水缩合形成蛋白质，B错误；
C、但具有H3K9me3这种特殊修饰的蛋白质只分配给其中的一个子代DNA，故蛋白质修饰与否不会导致DNA碱基序列改变，但可能会影响基因的表达，C正确；
D、H3K9me3修饰蛋白的分配体现了亲代DNA上结合的蛋白质无法精确地平分到子细胞中，D错误。
故选C。
4. 生活污水的排放可引起河道水体富营养化。水葫芦最初是作为畜禽饲料引入我国的，后因疏于管理而扩散到野外， 在河道中疯长，占据了大量空间和阳光， 引起本地植物大量减少，还会引起蚊蝇的滋生。研究者在治理富营养化的水体时，投放适量水葫芦，定期打捞后进行厌氧发酵，产生的沼气作为清洁能源，沼渣作为农田肥料。下列叙述错误的是（ ）
A. 水葫芦疯长期间的种群数量类似“J”形增长
B. 水葫芦寄生其它本地植物从而打破生态平衡
C. 该案例体现了生物多样性的直接价值和间接价值
D. 上述生态工程遵循循环和整体等原理
【答案】B
【解析】
【分析】水葫芦在观赏、治污、养殖业等方面均有一定的应用价值，但是其繁殖能力太强，容易引起水体富营养化，导致其他生物的生存受到影响，破坏了生态系统的稳定性。
【详解】A、水葫芦属于入侵物种，生物入侵初始阶段的种群数量类似“J”形增长，A正确；
B、水葫芦与其它本地植物属于种间竞争关系 ，B错误；
C、该案例投放适量水葫芦产生的沼气作为清洁能源，沼渣作为农田肥料体现了生物多样性的直接价值，治理富营养化的水体体现了间接价值，C正确；
D、上述生态工程实现了物质循环利用，遵循循环原理，降低成本，改善环境遵循了整体等原理，D正确。
故选B。
5. 蚜虫吸吮植物汁液后，将多余的糖分从体内排出，称为“蜜露”。蚂蚁可以通过拍打蚜虫背部促使蚜虫分泌“蜜露”供其吸食。蚂蚁还会在秋冬季节收集蚜虫卵，藏在地下蚁穴中，在春天取出蚜虫卵，送往新的植物上。下列叙述错误的是（ ）
A. 蚜虫与蚂蚁都属于该生态系统中的消费者
B. 蚂蚁获取的“蜜露”中的能量属于蚜虫同化量的一部分
C. 蚂蚁拍打蚜虫背部获取“蜜露”，体现了生命活动离不开信息传递
D. 蚜虫为蚂蚁提供“蜜露”和蚂蚁对蚜虫卵的照顾是协同进化的结果
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类：①物理信息，②化学信息，③行为信息。同化量是指某一营养级从外环境中得到全部化学能。
【详解】A、蚜虫与蚂蚁都不能制造有机物，属于该生态系统中的消费者，A正确；
B、“蜜露”是蚜虫吸吮植物汁液后从体内排出的糖分，未被蚜虫吸收，不属于其同化量的一部分，B错误；
C、蚂蚁拍打蚜虫背部属于物理信息，获取“蜜露”体现了生命活动离不开信息传递，C正确；
D、蚜虫为蚂蚁提供“蜜露”和蚂蚁对蚜虫卵的照顾是协同进化的结果，D正确。
故选B。
6. 下列关于家庭制作果酒(实验I)、果醋(实验II) 和泡菜(实验Ⅲ) 三个实验的叙述，正确的是（ ）
A. 都需要对发酵器具和原材料进行灭菌
B. 都需在发酵前期通气，发酵后期密闭
C. 实验I和Ⅲ以葡萄糖为原料，实验Ⅱ只能以酒精为原料
D. 实验Ⅱ和Ⅲ的主要菌种为原核生物，实验I的为真核生物
【答案】D
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、家庭制作果酒、果醋和泡菜，原材料不需要严格灭菌，A错误；
B、醋酸菌是好氧菌，果醋过程中需要不断通入空气，泡菜制作的乳酸菌属于厌氧型，一直需要密闭环境，B错误；
C、实验Ⅱ果醋的制作也能以葡萄糖为原料，C错误；
D、果酒使用的是酵母菌，果醋使用的是醋酸菌，泡菜使用的是乳酸菌，只有酵母菌是真核生物，即实验Ⅱ和Ⅲ的主要菌种为原核生物，实验I的为真核生物，D正确。
故选D。
7. 不同种类植物间存在着生殖隔离机制。雌蕊的柱头上有一种“锁”，它由柱头细胞表面的受体分子、柱头细胞分泌的一些短肽和细胞壁上的一些蛋白质共同组成，可阻止花粉管穿入柱头。只有同种花粉携带的短肽才能作为“钥匙”与“锁”特异性结合，从而使花粉管得以穿入柱头进入子房完成受精。下列叙述错误的是（ ）
A. 柱头上“锁”的形成与核糖体、内质网、高尔基体和中心体等细胞器密切相关
B. 在特定条件下花粉管才能穿入柱头体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
C. 异种花粉无法进入柱头的主要原因是其携带的短肽的空间结构与同种花粉不同
D. 在柱头涂抹异种花粉，同时滴加同种花粉携带短肽有可能打破生殖隔离
【答案】A
【解析】
【分析】1、内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
2、高尔基体可以对蛋白质进行加工和转运，蛋白质的加工厂，植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关，与动物细胞分泌物的合成有关。
3、核糖体是“生产蛋白质的机器”，有的依附在内质网上称为附着核糖体，有的游离分布在细胞质中称为游离核糖体。
【详解】A、分析题意，该植物为高等植物，高等植物无中心体，A错误；
B、在特定条件下花粉管才能穿入柱头体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，该过程借助于膜上的糖蛋白识别作用，B正确；
C、信息的识别与蛋白质（多肽）结构有关，异种花粉无法进入柱头的主要原因是其携带的短肽的空间结构与同种花粉不同，无法识别，C正确；
D、在柱头涂抹异种花粉，同时滴加同种花粉携带的短肽有可能授粉成功，打破生殖隔离，实现杂交可能，D正确。
故选A。
8. 调控寄主基因表达是病菌致病的重要手段之一。研究发现，在条锈菌侵染小麦的过程中，菌体分泌的PstGTA1蛋白会被转运到小麦细胞核中，结合到小麦TaSIG基因附近。 一方面使得TaSIG所在染色质片段的组蛋白乙酰化水平提高，染色质变得松散； 另一方面直接结合TaSIG基因的启动子，激活其表达。 下列叙述错误的是（ ）
A. 小麦TaSIG基因的表达量增加可能有利于条锈菌侵染或繁殖
B. TaSIG基因所在染色质区域变得松散有利于RNA聚合酶的结合
C. PstGTA1与TaSIG基因的启动子结合可提高RNA聚合酶含量激活其表达
D. TaSIG基因启动子区域发生突变的小麦可能会具有条锈病抗性
【答案】C
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、在条锈菌侵染小麦的过程中，小麦TaSIG基因的表达量会增加，可能有利于条锈菌侵染或繁殖，A正确；
B、TaSIG基因所在染色质区域变得松散便于RNA聚合酶的结合，B正确；
C、PstGTA1与TaSIG基因的启动子结合可激活其表达，但没有信息表明其能提高RNA聚合酶含量，C错误；
D、TaSIG基因启动子区域发生突变，菌体分泌的PstGTA1蛋白无法与其结合，不利于条锈菌侵染或繁殖，该突变小麦可能会具有条锈病抗性，D正确。
故选C。
9. 草莓属植物倍性多样， 从二倍体到十倍体均有。 我们常吃的栽培草莓是智利草莓(八倍体)和弗州草莓(八倍体) 杂交而来。八倍体草莓的基因组中都有四种类型的染色体组。现已知八倍体草莓是二倍体草莓发生了杂交和染色体变异而来的。由于八倍体草莓的染色体发生了很多片段的缺失、交换等，这四种染色体组中的染色体来源于哪些二倍体祖先存在争议。研究人员将栽培草莓进行测序，将得到的序列与8种二倍体草莓进行比对。结果如表格所示。
注：匹配百分比表示栽培草莓与二倍体草莓基因组匹配的相同序列占所有测序片段长度的百分比。下列叙述错误的是（ ）
A. 栽培草莓、智利草莓和弗州草莓均是异源多倍体
B. 与二倍体草莓相比，栽培草莓具有果实较大、营养物质丰富等特点
C. 八倍体草莓染色体上丢失的某些基因，可由基因组中功能相似的基因替代
D. 栽培草莓与所有二倍体草莓均有相同序列，可推出这8种二倍体草莓都是其祖先
【答案】D
【解析】
【分析】多倍体主要存在于植物界。多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物的含量高、抗逆性强，在生产上具有很高的经济价值。
【详解】A、题干信息“八倍体草莓的基因组中都有四种类型的染色体组”，说明智利草莓和弗州草莓均是异源多倍体，而栽培草莓是智利草莓(八倍体)和弗州草莓(八倍体) 杂交而来，因此栽培草莓也是异源多倍体，A正确；
B、与二倍体草莓相比，栽培草莓染色体数量多，基因表达能力更强，合成的有机物越多，因此栽培草莓具有果实较大、营养物质丰富等特点，B正确；
C、基因功能相似，表达的产物也相似，因此八倍体草莓染色体上丢失的某些基因，可由基因组中功能相似的基因替代，C正确；
D、即使不是栽培草莓的祖先，也可能存在一定比例相同的基因序列，因此栽培草莓与所有二倍体草莓均有相同序列，不可推出这8种二倍体草莓都是其祖先，D错误。
故选D。
10. 地塞米松(DEX) 是一种抗炎药，但长期服用会引发糖尿病。用DEX处理小鼠，发现其肝细胞中的K基因和P基因表达水平均提高，已知P基因为肝细胞糖异生关键基因。为研究K蛋白调控P基因转录的作用位点，研究者获取了P基因-729~+82bp区域的不同片段以及突变片段，将其连接到荧光素酶基因(Luc) 上游并转入仅高表达K基因的细胞系中，检测荧光强度，结果如图。
下列叙述错误的是（ ）
A. 上述实验所用的细胞系均需用DEX处理
B. K蛋白可能无法与突变型P基因结合
C. K蛋白通过结合P基因-174~+82bp片段来促进后者表达
D. DEX引发糖尿病的机理可能是促进了肝脏细胞中非糖物质转化为葡萄糖
【答案】A
【解析】
【分析】研究K蛋白调控P基因转录的作用位点，获取了P基因-729～＋82bp区域的不同片段以及突变片段，将其连接到荧光素酶基因（Luc）上游并转入高表达K基因的细胞系中，检测荧光强度，荧光强度高说明P基因表达高，据图所知，前三组荧光强度较高，而第四组P基因的-174～＋82bp区域基因突变，荧光强度也较低，说明P基因表达下调，可能是该区域基因突变，K蛋白无法与该区域结合，无法促进P基因表达，因此荧光轻度较低。
【详解】A、用DEX处理小鼠其肝细胞中的K基因和P基因均高表达，而上述实验所用的细胞系仅高表达K基因，A错误；
B、K蛋白可能无法与突变型P基因结合，无法促进P基因表达，从而使荧光轻度较低，B正确；
C、第四组P基因的-174～＋82bp区域基因突变，荧光强度也较低，说明K蛋白可能通过结合P基因-174~+82bp片段来促进后者表达，C正确；
D、DEX会使P基因表达水平提高，而P基因为肝细胞糖异生关键基因，故DEX引发糖尿病的机理可能是促进了肝脏细胞中非糖物质转化为葡萄糖，D正确。
故选A。
11. 研究人员敲除了小鼠胰腺细胞的促性腺激素受体基因，获得KO细胞。分别用低浓度和高浓度葡萄糖以及不同浓度的促性腺激素(FSH) 处理KO细胞和野生细胞，检测分泌的胰岛素量，结果如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A. 实验中使用的野生细胞取材于正常小鼠的正常胰腺细胞
B. 高浓度葡萄糖能引起胰岛素分泌，而不同浓度的FSH均可促进该过程
C. ①组和③组数据表明在低浓度葡萄糖处理下，FSH对胰岛素的分泌无影响
D. 分析②组和④组数据可推出胰岛B细胞是FSH的靶细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1、胰岛素能促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化，使得血糖浓度降低。
2、胰高血糖素和肾上腺素能促进肝糖原的分解和非糖类物质转化，使得血糖浓度升高。
【详解】A、除了小鼠胰腺细胞的促性腺激素受体基因，获得KO细胞，则实验中使用的野生细胞取材于正常小鼠的正常胰腺细胞，A正确；
BC、①组和③组数据表明在低浓度葡萄糖处理下，FSH对胰岛素的分泌无影响；在高浓度葡萄糖溶液中，在一定浓度范围内FSH促进野生细胞胰岛素的分泌，在KO细胞中不能促进胰岛素的分泌，B错误，C正确；
D、分析②组和④组数据，KO细胞对FSH不敏感，可推出胰岛B细胞是FSH的靶细胞，D正确。
故选B。
12. 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇(PZ) 可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例(假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换)。
下列叙述错误的是（ ）
A. F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1：1
B. 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=2：1
C. 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：多翅脉正常翅型紫眼：正常翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=9：3：3：1
D. 若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同
【答案】C
【解析】
【分析】设隐形紫眼突变基因型为aa，则正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇基因型为aaeg//eg，果蝇(PZ)的基因型为AAEg//eG。
【详解】A、设隐形紫眼突变基因型为aa，则正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇基因型为aaeg//eg，果蝇(PZ)的基因型为AAEg//eG，两者杂交得到F1基因型及比例为AaEg//eg：AaeG//eg=1：1，表现型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色=1：1，A正确；
B、若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AEg//aeg，自由交配得到的F2基因型及比例为AEg//aeg：aeg//aeg=2：1，表现型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=2：1 ，B正确；
C、若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEg//eg，又已知果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死，故F1中的多翅脉果蝇自由交配，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：多翅脉正常翅型紫眼：正常翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=6：2：3：1，C错误；
D、PZ果蝇基因型为Eg//eG，若其自交，子代基因型Eg//Eg（致死），Eg//eG，eG//eG（致死），即Ⅱ号染色体的组成与亲本相同，E、G的基因频率不变，D正确。
故选C。
13. 肿瘤细胞中存在MCT1和MCT4两种载体蛋白。MCT4能将以无氧呼吸为主要产能方式的肿瘤细胞I产生的乳酸运出细胞，然后MCT1再将乳酸运入以线粒体氧化为主要产能方式的肿瘤细胞Ⅱ中。乳酸分子通过MCT4和MCTI在两种肿瘤细胞间进行高效穿梭，有利于肿瘤生长和增殖。

下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞I中的过程1和过程2都会产生ATP和NADH
B. 两种肿瘤细胞的主要产能场所和利用的主要能源物质是不同的
C. MCT4将H⁺和乳酸转运出细胞，营造出酸化环境，能抑制周围正常细胞的生长
D. 寻找特异性抑制MCT1和MCT4活性的药物是治疗这种癌症的思路之一
【答案】A
【解析】
【分析】分析图示细胞I，过程1表示有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段，过程2表示产乳酸的无氧呼吸第二阶段。
【详解】A、细胞I中的过程2表示产乳酸的无氧呼吸第二阶段，该过程不产生ATP和NADH ，反而会消耗NADH，A错误；
B、肿瘤细胞I以无氧呼吸为主要产能方式，场所为细胞质基质，利用的主要能源物质是葡萄糖，肿瘤细胞Ⅱ以线粒体氧化为主要产能方式，场所为线粒体，利用的主要能源物质是乳酸，B正确；
C、MCT4将H⁺和乳酸转运出细胞，营造出酸化环境，能抑制周围正常细胞的生长，C正确；
D、这两种肿瘤细胞依赖MCT1和MCT4两种载体蛋白保持活性，寻找特异性抑制MCT1和MCT4活性的药物是治疗这种癌症的思路之一，D正确。
故选A。
14. 研究人员利用杏鲍菇(具有双核，AA) 和秀珍菇(具有单核，B) 进行体细胞杂交，以期培养食用菌新品种，流程如图。已知异源融合子因异源基因相混合而获得新的遗传特性，表现出对亲株的拮抗作用，能够在培养基上观察到一条拮抗带。融合后的菌丝，在进行细胞分裂时，会形成一个喙状结构，而单核菌丝不会。
注：高温灭活使原生质体A仅能生存而无法繁殖。
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤②中原生质体应在低渗溶液中进行培养并处理
B. 促融后形成的融合菌株可能为AAAA、AAB、BB、AB
C. 培养基上可以观察到AA菌落、B菌落以及AAB菌落
D. 若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带，步骤③应选择有喙状结构的菌丝
【答案】D
【解析】
【分析】高温灭活使原生质体A仅能生存而无法繁殖，因此，培养基上不会有A的菌落。
【详解】A、步骤②中原生质体应在等渗溶液中进行培养并处理，A错误；
BC、高温灭活使原生质体A仅能生存而无法繁殖，因此不会形成AAAA的融合菌株，也不会出现AA菌落，BC错误；
D、融合后的菌丝，在进行细胞分裂时，会形成一个喙状结构，而单核菌丝不会，因此若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带，步骤③应选择有喙状结构的菌丝，D正确。
故选D。
15. 为研究植物生长调节剂对万寿菊种子发芽率的影响，研究人员用不同浓度的6-苄基腺嘌呤和金钾920溶液分别处理万寿菊种子。实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 对照组的目的是排除内源植物激素对万寿菊种子萌发的影响
B. 促进万寿菊种子发芽的最适6-苄基腺嘌呤浓度介于0.10%~0.20%之间
C. 与0.15%相比，浓度为0.20%的金钾920对万寿菊种子萌发的促进作用减弱
D. 两种植物生长调节剂对万寿菊种子发芽的作用均表现出低浓度促进，高浓度抑制
【答案】C
【解析】
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质，具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。
【详解】A、对照组是不加外源生长调节剂，目的是排除内源植物激素对万寿菊种子萌发的影响，A正确；
B、由图可知，6-苄基腺嘌呤浓度为0.15%时万寿菊种子发芽率最高，由此可判断促进万寿菊种子发芽的最适6-苄基腺嘌呤浓度介于0.10%~0.20%之间，B正确；
C、与对照组相比，浓度为0.20%的金钾920对万寿菊种子萌发起抑制作用，C错误；
D、由图可知，两种植物生长调节剂对万寿菊种子发芽的作用均表现出低浓度促进，高浓度抑制，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 在淡水水产养殖中常常会出现水体溶解氧不足的现象，是制约水产养殖发展的主要因素。在水体中投入微藻，是一项很有前景的生物增氧技术。
回答下列问题：
（1）小球藻是一种单细胞微藻。光照时，小球藻___上的光合色素吸收光能，将水分解，释放氧气，同时形成______参与暗反应。
（2）若小球藻以游离态的形式投入水体，其生长不受控制，容易过度繁殖，形成___现象，影响水质和水生动物的生活。为此研究人员采用固定化技术，用海藻酸钠(SA) 和羧甲基纤维素(CMC) 将小球藻固定在一定的空间内，投入水体中，一段时间后检测水中的溶氧量变化。结果如图所示。
①研究人员首先对三组小球藻的呼吸速率进行了检测。请写出检测的基本思路：_____。结果显示三组小球藻呼吸速率无显著差异。
②实验过程中, SA+Si+CMC组溶氧量高于SA+CMC组的原因是______。
（3）研究人员提出下一步研究的重点方向是制造可食性的饵料型固定化藻类。请从生态效益和经济效益两个角度，写出这一设想的优点______。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. NADPH(还原型辅酶Ⅱ)
（2） ①. 水华 ②. 在黑暗条件下，一段时间内检测溶氧的减少量 (或检测CO₂的增加量/有机物的消耗量) ③. Si 增加了孔状结构，有利于CO₂扩散至小球藻附近。小球藻暗反应速率加快，消耗更多的 NADPH 和 ATP, 促使光反应加快, 释放更多的O₂, 故SA+Si+CMC 组溶氧量更高/(Si增加了孔状结构，有利于水的流动，增加了小球藻附近 CO₂的含量，使得SA+Si+CMC组的总光合速率大于 SA+CMC 组，而两组呼吸速率无差异，故 SA+Si+CMC 组净光合速率更高，导致溶氧量更高。)
（3）生态效益：避免水华产生(或者增加水中溶氧量，利于水生生物存活) 经济效益：减少饵料的投入，节省成本(或藻类喂养的水生生物可以售卖等)
【解析】
【分析】植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。
【小问1详解】
光照时，小球藻叶绿体类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水分解，释放氧气，同时形成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)参与暗反应中三碳化合物的还原。
【小问2详解】
小球藻生长不受控制导致过度繁殖，形成水华现象，影响水质和水生动物的生活。要检测小球藻的呼吸速率，可以在黑暗条件下，一段时间内检测溶氧的减少量 (或检测CO₂的增加量/有机物的消耗量)。Si 增加了孔状结构，有利于CO₂扩散至小球藻附近。小球藻暗反应速率加快，消耗更多的 NADPH 和 ATP, 促使光反应加快, 释放更多的O₂, 故SA+Si+CMC 组溶氧量更高/(Si增加了孔状结构，有利于水的流动，增加了小球藻附近 CO₂的含量，使得SA+Si+CMC组的总光合速率大于 SA+CMC 组，而两组呼吸速率无差异，故 SA+Si+CMC 组净光合速率更高，导致溶氧量更高。)
【小问3详解】
制造可食性的饵料型固定化藻类，避免水华的产生(或者增加水中溶氧量，利于水生生物存活，产生生态效益；也可以减少饵料的投入，节省成本(或藻类喂养的水生生物可以售卖等)，带来经济效益。
17. 觅食对策是动物为获得最大的觅食效率而采取的策略。研究者提出了两种觅食对策：对策一是搜寻者，对策二是处理者。采用对策一的动物需要花大量时间搜寻猎物，而处理猎物花费的时间很少，因此它们对所摄食的猎物的大小、年龄无选择性； 采用对策二的动物在搜寻和处理猎物花费时间与搜寻者相反。
回答下列问题：
（1）捕食者可能通过获取______信息来搜寻猎物。
（2）白鹡鸰是一种以粪蝇、象甲、蜘蛛等多种无脊椎动物为食的鸟类。 图1为白鹡鸰可获得粪蝇的频率与实际捕食粪蝇的频率分布图。

①据图1可知，白鹡鸰对体长为___ mm的粪蝇具有明显的捕食偏好，而并不偏好捕食占比最高的粪蝇。根据这 结果判断白鹡鸰的觅食对策属于______，理由是______。
②研究发现，自然界存在着最优觅食行为，即以最少的努力获得最大的能量摄取率的过程。结合图1结果，在图2中画出白鹡鸰单位时间内捕食各长度粪蝇所获得能量的曲线图______ (画出大致示意图即可)。
③但继续分析白鹡鸰的摄食情况，发现白鹡鸰的觅食对策既属于搜寻者，又属于处理者。请补充一条能够支撑该结论的证据：____。
（3）白鹡鸰被列入世界濒危物种“红色名录”，研究白鹡鸰的觅食对策、栖息地、天敌等信息，有利于了解其______，其意义是_____。
【答案】17. 物理、 化学、 行为
18. ①. 7 ②. 处理者(对策二) ③. 其实际捕食猎物的频率分布，与可获得猎物的频率分布不一致，说明它对猎物具有选择性 ④. ⑤. 白鹡鸰捕食象甲或蜘蛛的时候，对其大小、年龄无明显的选择性
19. ①. 生态位 ②. 为制定动物保护策略提供理论依据
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
【小问1详解】
捕食者与猎物的相互关系是经过长期的共同进化逐步形成的；与此同时，彼此的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息，包括物理信息、化学信息及行为信息；
【小问2详解】
由图1可知，白鹡鸰捕食粪蝇频率最高是粪蝇长度是7mm，但此时获得的猎物频率是20%~30%，占比不是最高的，即白鹡鸰对食物的捕食具有选择性。由此可见白鹡鸰的觅食对策属于处理者（对策二）。由图1可知，当粪蝇体长为5mm时，被捕食频率大约为10%左右；体长为6mm时，被捕食频率大约为25%左右；体长为7mm时，被捕食频率大约为70%左右；体长为8mm时，被捕食频率大约为60%左右；体长为9mm时，被捕食频率大约为25%左右；体长为10mm时，被捕食频率大约为13%左右。因此可绘出如图所示的曲线图； 白鹡鸰捕食象甲或蜘蛛的时候，对其大小、年龄无明显的选择性；
【小问3详解】
研究白鹡鸰的觅食对策、栖息地、天敌等信息有利于了解其生态位，从而为制定动物保护策略提供一定的理论依据。
18. β-地中海贫血主要由β珠蛋白合成异常所致，是一种单基因遗传病，患者常于幼儿或青少年期死亡。对遗传病进行早期诊断可有效预防遗传病的产生。回答下列问题：
（1）图1为该病某家族系谱图，其中Ⅱ₄为胎儿。根据图1可判断β-地中海贫血的遗传方式为 ___ 。β珠蛋白基因内部有六个突变位点，它们的遗传方式均与图1相同，且其中任何一个位点突变均会造成β珠蛋白合成异常。若单条染色体上的β珠蛋白基因中仅有一处位点发生突变，则人群中该病患者的基因型有__________种。若某位点发生了一对碱基的替换， 与正常β珠蛋白相比较，该基因表达产物的氨基酸数量可能会_______。
A. 增加 B. 不变 C. 减少
（2）在 ___期，位于同源染色体上的等位基因可能会随着______之间的互换而发生交换，导致染色单体上的非等位基因发生重组，其发生概率与二者在染色体上的距离呈正相关。已知紧邻β珠蛋白基因的DNA中含两个限制酶HincⅡ和两个限制酶BamHⅠ的切割位点，推测β珠蛋白基因与切割位点之间发生重组的概率极___ (填“高”或“低”), 利用此特点可对β-地中海贫血进行产前诊断。
（3）研究人员设计了两条探针，其中探针1能与两个HincⅡ切割位点间的DNA特异性结合，探针2能与两个BamHⅠ切割位点间的DNA特异性结合。图1各成员的DNA经限制酶切割后电泳，并用分别用探针1、2显示相应片段位置，结果如图2和图3所示(左侧数字表示DNA片段大小，Ⅱ₄为羊水DNA)。根据图1和图2判断Ⅱ₄的基因型可能为____， 再结合图3结果可确定Ⅱ₄的基因型是___ 。 (相关基因用B/b表示)
【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传 ②. 21 ③. ABC
（2） ①. 减数分裂 Ⅰ前期##四分体时期 ②. 非姐妹染色体单体 ③. 低
（3） ①. Bb 或b ②. Bb
【解析】
【分析】根据图1的遗传系谱图，I1和I2均不患病，生出一个患病女孩，则该病为隐性遗传病，且不满足女病父必病的伴X隐性遗传特点，所以该致病基因位于常染色体上。
【小问1详解】
根据图1的遗传系谱图，I1和I2均不患病，生出一个患病女孩，则该病为隐性遗传病，且不满足女病父必病的伴X隐性遗传特点，所以该病为常染色体隐性遗传。
根据题意，珠蛋白基因内部有六个突变位点，它们的遗传方式均与图1相同，且其中任何一个位点突变均会造成β珠蛋白合成异常，若单条染色体上的β珠蛋白基因中仅有一处位点发生突变，假设每个突变位点产生的等位基因分别记为A1、A2、A3、A4、A5、A6，则人群中该病患者（A_A_)的基因型有1+2+3+4+5+6=21种。
若某位点发生了一对碱基的替换， 与正常β珠蛋白相比较，由于密码子的简并性，该基因表达产物的氨基酸数量可能会不变；同样碱基发生替换后，可能导致终止密码子提前或者延后，那么该基因表达产物的氨基酸数量可能会减少或者增加，故选ABC。
【小问2详解】
染色体互换发生减数分裂 Ⅰ前期(四分体时期)，发生部位为同源染色体上的非姐妹染色单体。要利用此特点可对β-地中海贫血进行产前诊断，说明β珠蛋白基因与切割位点之间不能发生重组，也就是β珠蛋白基因与切割位点之间要保持比较近的距离，发生重组的概率就低。
【小问3详解】
根据题干信息，探针1能与两个HincⅡ切割位点间的DNA特异性结合，探针2能与两个BamHⅠ切割位点间的DNA特异性结合，I1只有一个7.6kb的片段，说明突变位点不在HincⅡ切割位点上。I2有两个片段，说明突变位点改变了HincⅡ切割位点间的DNA的长度。II4酶切后也有7.6kb的片段（正常基因或者I1的致病基因酶切后的片段），也有6.0kb的片段（I2致病基因酶切的片段），说明II4含有I2的致病基因b，可能含有正常基因，故其基因型为Bb或者b。结合图3发现，II4和I1的酶切片段相同的，说明II4一定遗传到了I1的基因B，说明II4的基因型一定为Bb。
19. 过敏荨麻疹多数是由于过敏反应引起的，症状有皮肤异常刺痒，随着痒感和抓挠迅速出现大小不等，形状不一的红色或苍白色风疹块(即局限性水肿反应)。
回答下列问题：
（1）下图是某种蛋白质过敏原导致的过敏荨麻疹的机理示意图。
①过敏反应是由于免疫系统的___功能过强导致的。
②在参与免疫过程中，辅助性T细胞、B细胞和细胞a的共同点有______。(答出两点即可)
③过敏荨麻疹患者接触过敏原后，出现风疹块的机理是_____。
（2）为研究组织胺引起痒觉的原因，研究人员以小鼠为实验材料进行相关研究。
①组织胺刺激痒相关的神经末稍，使其产生痒相关的______，经由背根神经节(DRG)的初级感觉神经元传入脊髓，再通过脊髓神经元向上传递至脑区使小鼠产生痒觉，出现抓挠行为。
②研究人员继续采用基因敲除技术对小鼠进行研究。
PTEN基因敲除后， 小鼠出现自发性抓挠行为。DRG中表达PTEN的细胞在缺失PTEN后，TRPV1通道蛋白表达显著增加。同时敲除PTEN和TRPV1后，小鼠抓挠行为与正常鼠相似，说明PTEN基因敲除的小鼠出现自发性抓挠行为是__________________引起的。
③结合上述研究，完善过敏荨麻疹皮肤异常刺痒的机制I___________II__________________III__________________。(在II处填“促进”或“抑制”，在I、III处填合适的语句)
【答案】（1） ①. 免疫防御 ②. 具有特异性；受到刺激后，均可以经历活化、增殖过程；细胞表面都具有受体；均可以识别抗原 ③. 受过敏原刺激后，过敏荨麻疹患者产生组织胺，导致小血管通透性增加，血浆蛋白透过血管进入组织液，组织液渗透压增大，组织液增多，形成水肿反应
（2） ①. ①神经冲动##兴奋##电信号 ②. TRPV1通道蛋白表达显著增加 ③. (DRG中表达 PTEN 的细胞) PTEN基因表达下降 ④. 促进 ⑤. TRPV1基因表达增加
【解析】
【分析】已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应，这样的免疫反应称为过敏反应。
【小问1详解】
①免疫系统有三大功能，免疫防御。免疫监视和免疫自稳，过敏反应是由于免疫系统免疫防御功能过强导致。
②据图分析，细胞a也可以受到辅助性T细胞分泌的细胞因子刺激，增殖分化，故辅助性T细胞、B细胞和细胞a的共同点有具有特异性；受到刺激后，均可以经历活化、增殖过程；细胞表面都具有受体；均可以识别抗原。
③据图分析，过敏荨麻疹患者接触过敏原后，过敏荨麻疹患者产生组织胺，导致小血管通透性增加，血浆蛋白透过血管进入组织液，组织液渗透压增大，组织液增多，形成水肿反应，从而产生风疹块。
【小问2详解】
①组织胺作为信号分子刺激相关的神经末稍，那么相应的神经元就会产生痒相关的电信号（或者神经冲动、兴奋），传至大脑皮层，产生痒觉。
②根据题意，DRG中表达PTEN的细胞在缺失PTEN后，TRPV1通道蛋白表达显著增加。同时敲除PTEN和TRPV1后，小鼠抓挠行为与正常鼠相似，这个实验中两个自变量，是否缺失PTEN，是否缺失TRPV1基因，单独缺失PTEN，小鼠出现自发性抓挠行为，两者都缺失，小鼠抓挠行为与正常鼠相似，说明小鼠出现自发性抓挠行为是TRPV1通道蛋白表达显著增加引起的。
③综合上述研究结果，组织胺促进痒相关的神经末梢后，导致DRG中表达PTEN的细胞PTEN基因表达量下降，这会促进TRPV1基因表达增加，从而让小鼠产生痒觉的同时，出现自发性抓挠行为。
20. L-天冬酰胺酶是一种易溶于水的微生物发酵生产的酶制剂，可有效降低热加工食品中潜在致癌物丙烯酰胺浓度，具有巨大的应用价值。为了提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶的表达量，我国研究人员将该基因进行克隆，并实现了其在大肠杆菌中的表达。回答下列问题：
（1）利用DNA和蛋白质在一定浓度酒精溶液中的______差异提取地衣芽孢杆菌DNA。在一定温度下，DNA与______(填一种试剂) 会呈现蓝色。
（2）在扩增天冬酰胺酶基因时，在天冬酰胺酶基因的上游引物添加Nde I酶切位点，下游引物添加了Xh I酶切位点。应在引物的______(填“5'”或“3'”) 端添加这两种酶的酶切位点。在天冬酰胺酶基因上游和下游添加两种不同限制酶切位点，而不是选择一种的原因是______。
（3）用限制酶Nde I 和Xh I 切割天冬酰胺酶基因和基因表达载体PET-30a(见下图),再添加______酶将酶切片段拼接，获得重组载体。Nde I 酶切位点应位于基因表达载体PET-30a的______(填“a”或“b”) 处。

（4）用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞，然后将获得的重组载体导入其中，在含卡那霉素的液体培养基中培养。选用含卡那霉素的液体培养基的目的是______。(答出两点即可)
（5）收集菌体，充分悬浮于磷酸盐缓冲液中，采用超声波破碎仪处理悬液，再从离心所得的_____________ (填“上清液”或“沉淀”) 中提取L-天冬酰胺酶。
【答案】（1） ①. 溶解度 ②. 二苯胺
（2） ①. 5' ②. 防止目的基因和表达载体的自身环化，也可以防止目的基因和表达载体的反向连接
（3） ①. DNA 连接 ②. a
（4）筛选含重组载体的大肠杆菌； 大肠杆菌扩大培养
（5）上清液
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
利用DNA和蛋白质在一定浓度酒精溶液中的溶解度差异提取地衣芽孢杆菌DNA。DNA与二苯胺在水浴加热条件下会呈现蓝色。
【小问2详解】
要在天冬酰胺酶基因的上游引物添加Nde I酶切位点，下游引物添加了Xh I酶切位点，即应在引物的5'端添加这两种酶的酶切位点。为防止目的基因和表达载体的自身环化，防止目的基因和表达载体的反向连接，在天冬酰胺酶基因上游和下游添加两种不同限制酶切位点，产生不同的黏性末端。
【小问3详解】
用限制酶切割天冬酰胺酶基因和基因表达载体，产生黏性末端，再添加DNA 连接酶将酶切片段拼接，获得重组载体。Nde I 酶切位点位于天冬酰胺酶基因的上游，根据启动子的方向可判断Nde I 酶切位点应位于基因表达载体PET-30a的a处。
【小问4详解】
基因表达载体中的标记基因为卡那霉素抗性基因，选用含卡那霉素的液体培养基的目的是筛选含重组载体的大肠杆菌以及对大肠杆菌进行扩大培养。
【小问5详解】
收集菌体，充分悬浮于磷酸盐缓冲液中，采用超声波破碎仪处理悬液，再通过离心，所需的L-天冬酰胺酶位于上清液中。
二倍体草莓
1
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3
4
5
6
7
8
匹配百分比(%)
6.3
4.6
7.4
28.9
29.9
8.6
5.8
5.4