2024年高考第二次模拟考试：生物（重庆卷）（解析版）

这是一份2024年高考第二次模拟考试：生物（重庆卷）（解析版），共18页。试卷主要包含了三特异性抗体等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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：本卷共15题，每题3分，共45分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．科研人员发现了一种长链非编码RNA（lncRNA）。在真核细胞中，lncRNA能与DNA通过碱基互补形成稳定的三螺旋复合物，调控靶基因的表达。下列叙述不正确的是（ ）
A．lncRNA的合成需要RNA聚合酶的催化
B．三螺旋复合物中最多含5种碱基，8种核苷酸
C．三螺旋复合物中嘌呤和嘧啶的数量一定相等
D．lncRNA可通过影响转录过程调控基因表达
【答案】C
【详解】A、lncRNA的化学本质是RNA，是由DNA转录而来的，其合成需要RNA聚合酶的催化，A正确；
B、三螺旋复合物中既有DNA又有RNA，DNA有4种核苷酸，RNA也有4种核苷酸，DNA和RNA碱基共5种（A、U、G、C、T），B正确；
C、由于稳定的三螺旋复合物存在三条链，因此该复合物中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等，C错误；
D、结合题干“lncRNA能和DNA通过碱基互补形成稳定的三螺旋复合物”，可推测该结构较为稳定，难以解旋暴露模板链从而影响基因的转录过程调控基因的表达，D正确。
2．微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是（ ）
A．制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤
B．该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异
C．应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜
D．微核率越高说明染发剂的安全性越低
【答案】B
【详解】A、制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤，A正确；
B、由题意可知，染发剂处理蚕豆后形成微核过程中，其微核是有染色体片段形成的，该过程中染色体数未发生改变，属于染色体结构变异，B错误；
C、使用显微镜时，应先用低倍镜找到观察目标，并将其移到视野中央再换高倍镜，C正确；
D、微核率越高，说明染发剂对染色体的伤害越大，其安全性越低，D正确。
3．为探究表面活性剂T-80对木瓜蛋白酶活性的影响。研究人员在最适温度下开展实验，得到下图所示结果。下列叙述不正确的是（ ）
A．T-80对木瓜蛋白酶的活性具有抑制作用
B．与pH为6.5相比，pH为9.5时木瓜蛋白酶活性低
C．若升高反应体系的温度，图中曲线会向下移动
D．若增加反应体系中木瓜蛋白酶的量，木瓜蛋白酶活性增加
【答案】D
【详解】A、随T-80浓度增加，酶活性相对值下降，说明T-80对木瓜蛋白酶的活性具有抑制作用，A正确；
B、与pH为6.5相比，pH为9.5时酶活性相对值更低，木瓜蛋白酶活性更低，B正确；
C、题图结果是在最适温度下测得的，若升高反应体系的温度，则酶活性相对值下降，图中曲线会向下移动，C正确；
D、酶的含量不会影响酶活性大小，故若增加反应体系中木瓜蛋白酶的量，木瓜蛋白酶活性不变，D错误。
4．动物细胞分裂时，粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起，水解酶可水解粘连蛋白，该酶在间期DNA复制完成后就存在，分裂中期开始大量起作用，姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白，保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是（ ）
A．SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核
B．SGO蛋白作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同
C．SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期
D．在减数分裂过程中，粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离
【答案】B
【详解】A、分裂间期细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体复制形成染色单体，因此在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核，A正确；
B、SGO蛋白作用机理是保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体形成，从而使染色体数目加倍，二者的作用机理不同，B错误；
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，导致姐妹染色单体分开成为染色体，C正确；
D、粘连蛋白被完全水解的同时，姐妹染色单体分开成为染色体，正常情况下，是相同基因分离，若发生基因突变或互换等变异，姐妹染色单体上可能存在等位基因，因此可能发生等位基因的分离，D正确。
5．真核生物转录形成前体RNA，再通过剪接成为成熟的mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工过程。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后。有关分析正确的是（ ）
A．F基因和前体RNA的基本组成单位相同
B．F基因结构改变导致转录出不同的mRNA
C．促进F基因表达Fγ拟南芥将提前开花
D．开花时间受环境及RNA剪接形式的影响
【答案】D
【详解】A、F基因为具有遗传效应的DNA片段，基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，前体RNA的基本组成单位为核糖核苷酸，A错误；
B、导致转录出不同的mRNA的原因为前体RNA的剪接方式不同，F基因结构未改变，B错误；
C、影响拟南芥开花的因素还有温度，因此促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花，C错误；
D、由题可知，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，Fβ mRNA和Fγ mRNA，当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后，说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响，D正确。
6．传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，被视为访花偏好。研究者对毛地黄鼠尾草传粉者访花偏好进行了观测，结果如下图。下列说法错误的是（ ）
A．传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间
B．不同类型的花需产生定向突变以适应传粉者
C．传粉者访花偏好可能与传粉者记忆能力有关
D．花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果
【答案】B
【详解】A、据图分析，株内访问花和未访花相差0.3mm，株间访问花和未访花相差0.1mm，可见传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间，A正确；
B、突变是不定向的，所以花不能定向突变，B错误；
C、传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，可能与传粉者记忆能力有关，C正确；
D、花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果，是花与传粉昆虫协同进化的结果，D正确。
7．控制色觉的基因位于X染色体上，正常色觉基因B对色弱基因B-、色盲基因b为显性，色弱基因B-对色盲基因b为显性。下图左为某家族系谱图，右为同种限制酶处理第二代成员色觉基因的结果，序号①～⑤表示电泳条带。下列叙述不正确的是（ ）
A．条带②③代表色弱基因，条带②④⑤代表色盲基因
B．正常色觉基因上无所用限制酶的酶切位点
C．Ⅰ-1对应的电泳条带应是②③④⑤
D．Ⅱ-3与正常人结婚，子代表现为色弱的概率是1/4
【答案】D
【详解】A、由家系图可知，Ⅱ-2是色弱男性，Ⅱ-4是色盲男性，前者的基因型是XB-Y，后者的基因型是XbY，前者含有的色弱基因电泳后产生条带②③，后者的色盲基因电泳后产生条带②④⑤，这表明条带②③代表色弱基因，条带②④⑤代表色盲基因，A正确；
B、Ⅱ-1和Ⅱ-3色觉正常，含B基因，对比两者电泳结果可知①对应条带代表B基因，说明正常色觉基因上无所用限制酶的酶切位点，B正确；
C、Ⅱ-2和Ⅱ-4可知道Ⅰ-1的基因型是XB-Xb，因此她的基因电泳结果出现的条带是②③④⑤，C正确；
D、Ⅱ-2和Ⅱ-4可知道Ⅰ-1的基因型是XB-Xb，Ⅰ-2是正常男性，其基因型是XBY，因此Ⅱ-1和Ⅱ-3的基因型可能是XBXB-或XBXb，再看电泳条带，发现他们的电泳结果是不同的：Ⅱ-1含色弱基因XB-，Ⅱ-3含色盲基因Xb，因此Ⅱ-1和Ⅱ-3的基因型分别是XBXB-、XBXb，Ⅱ-3与正常人（XBY）结婚，后代不会出现色弱个体，但会出现1/4的概率是色盲患者，D错误。
8．TR（一种不编码蛋白质的长链RNA）能与 BL 基因启动子序列关键位点结合。盐胁迫发生一定时间后，在耐盐植株、敏感植株中 TR 和 BL 基因表达情况如下图所示。
有关分析正确的是（ ）
A．TR 中四种碱基的数量关系满足A+T=C+G
B．TR 促进 RNA 聚合酶与 BL 基因启动子结合
C．TR改变了耐盐胁迫植株的基因序列
D．植物的耐盐性与 TR 表达量呈正相关
【答案】D
【详解】A、TR 是长链RNA，没有T，含有U，A错误；
B、TR是RNA，能与 BL 基因启动子序列关键位点结合，导致RNA聚合酶无法与启动子结合，B错误；
C、TR与启动子结合，影响转录，但BL基因的序列不变，C错误；
D、根据图示信息，耐盐植株中BL的表达量少，TR的表达量高，D正确。
9．神经毒性物质积累会使谷氨酸堆积在神经细胞之间，造成细胞损伤，导致肌萎缩侧索硬化（ALS），又称“渐冻症”。分布于突触后膜上的受体——NMDA不仅能识别神经递质，还是一种通道蛋白。下图中①～④为兴奋传递过程。下列叙述不正确的是（ ）
A．图中①过程兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导至轴突末梢
B．图中②过程突触小泡释放谷氨酸，体现了细胞膜的选择透过性
C．由图中③与④过程可知谷氨酸可引起突触后膜所在的神经元兴奋
D．ALS患者服用抑制谷氨酸释放的药物可缓解病症
【答案】B
【详解】A、图中①过程发生在轴突上，兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导至轴突末梢，A正确；
B、图中②发生突触前膜向突触间隙胞吐释放神经递质的过程，胞吐过程体现细胞膜的流动性，B错误；
C、谷氨酸与突触后膜特异性受体结合，引起Na+内流，是一种兴奋性神经递质，C正确；
D、神经毒性物质积累使谷氨酸堆积在神经细胞之间，造成神经细胞受到损伤，ALS患者服用抑制谷氨酸释放的药物可减少突触间隙的谷氨酸数量，缓解病症 ，D正确。
10．三特异性抗体（简称“三抗”）可靶向治疗小鼠多发性骨髓瘤（MM），显著提高机体对MM细胞的杀伤力，其作用机理如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．同时给小鼠注射3种抗原可刺激小鼠浆细胞分泌得到三抗
B．正常小鼠的组织细胞中也会大量表达CD38
C．三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性
D．三抗可缩小MM与T细胞的距离，不影响T细胞的杀伤作用
【答案】C
【详解】A、三特异性抗体指的是一种抗体，同时给小鼠注射3种抗原可刺激小鼠浆细胞分泌得到三种抗体，A错误；
B、小鼠多发性骨髓瘤（MM）细胞是癌细胞，其基因发生突变后会合成CD38，正常小鼠的组织细胞中不表达，B错误；
C、三抗与TCR和CD28结合后，一方面抑制T细胞死亡，一方面促进T细胞活化，所以三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性，C正确；
D、结合体图，三抗能促进促进T细胞活化产生并释放细胞因子，从而提高机体对MM细胞的杀伤力，D错误。
11．下图为赤霉素（GA）通过GAI调节拟南芥生命活动的实验研究，下列分析错误的是（ ）
A．①、②组结果说明GA能促进茎的伸长
B．③组结果说明GAI能够促进茎的伸长
C．④组结果说明GA可能促进GAI降解
D．③组补充GA后仍应表现为矮化性状
【答案】B
【详解】A、①组是GA合成缺陷突变体，自身不能合成GA，结果植株是矮化的，②组是GA合成抑制剂处理，也不能合成GA，结果植株也是矮化的，这说明没有GA植株是矮化的，也说明GA能促进茎的伸长，A正确；
B、③组是GAI降解异常突变体，植株内GAI不能降解，结果植株是矮化的，这说明GAI能够抑制茎的伸长，B错误；
C、④组是在②组基础上补充GA或降解GAI,结果植株又重新长高了，这说明GA可以促进植株茎伸长，且GA可能是通过调节GAI降解来促进植株茎伸长，C正确；
D、③组是GAI降解异常突变体，根据④组结果分析知GA可能是通过调节GAI降解来促进植株茎伸长，所以若补充GA后③组仍应表现为矮化性状，D正确。
12．科研工作者用红外相机监测红腹角雉活动节律，结果如下图。下列叙述不合理的是（ ）
A．该研究中拍照调查属于标记重捕法
B．相机应设置于红腹角雉经常活动的地点
C．结果显示红腹角雉主要在白天活动
D．人类活动干扰了红腹角雉的活动节律
【答案】A
【详解】A、标记重捕法，在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量，由此可知，该研究中拍照调查不属于标记重捕法，A错误；
B、科研工作者用红外相机监测红腹角雉活动节律，故相机应设置于红腹角雉经常活动的地点，B正确；
C、分析题图，结果显示红腹角雉主要在白天活动，C正确；
D、分析题图可知，有人类干扰时红腹角雉的活动节律和无人类干扰时红腹角雉的活动节律不同，即人类活动干扰了红腹角雉的活动节律，D正确。
13．红耳龟原产于美洲，作为宠物引入我国，由于弃养和放生行为使其成为了入侵物种。为研究其食性，研究人员解剖了红耳龟和本地中华花龟，红耳龟胃内残余食物种类及出现次数如图，而中华花龟胃内仅有久雨花科植物、苋科植物和鱼类，以下叙述错误的是（ ）
A．红耳龟和中华花龟的种间关系属于种间竞争
B．红耳龟在入侵初期种群数量表现为“J”形增长
C．红耳龟的入侵不会影响本地物种进化的速度和方向
D．红耳龟入侵可能引起本地鱼类、贝类种群密度下降
【答案】C
【详解】A、由题干信息可知，红耳龟胃和中华花龟在食物种类上有重叠，可判断两者之间为种间竞争，A正确；
B、红耳龟在入侵初期，食物和空间充裕，没有天敌，种群数量表现为“J”形增长，B正确；
C、红耳龟作为入侵物种会影响本地物种进化的速度和方向，C错误；
D、红耳龟主要捕食鱼类和贝类，因此红耳龟入侵可能引起本地鱼类、贝类种群密度下降，D正确。
14．研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（ ）
A．胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源
B．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境
C．将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中
D．溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落
【答案】A
【详解】A、胆固醇属于脂质，含有C、H、O元素，主要为微生物的生长提供碳源，不能为微生物的生长提供氮源，A错误；
B、乳酸菌是厌氧菌，腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境，B正确；
C、可用稀释涂布法将酸笋发酵液接种到固体培养基中，C正确；
D、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和气体二氧化碳，导致菌落周围出现透明圈，故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小，比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大，所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落，D正确。
15．我国科学家成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞（ES细胞）注射到受体猴囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，生育出嵌合幼猴。下列叙述错误的是（ ）
A．植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素
B．嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息一定能传给后代
C．嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光
D．嵌合幼猴是由两种来源的细胞发育而成的
【答案】B
【详解】A、植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素，使之处于易受孕的生理状态，A正确；
B、嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代，取决于基因的表达状况和存在位置，基因在不同的细胞中表达状况不同，若ES存在于体细胞中，则不会遗传给后代，所以，来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代，B错误；
C、由于ES细胞经过了荧光标记，所以嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光，C正确；
D、依据题干信息，嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成，D正确。
二、非选择题：共 5 题， 共 55 分。
16．（12分）化学防晒霜中的有效成分氧苯酮（OBZ）是一种紫外线的吸收剂。科研人员探究了OBZ 对黄瓜光合作用的影响。
（1）一般情况下，植物光合作用不能利用紫外线，因为叶绿体中的色素主要吸收可见光中的 .
（2）科研人员测定了一定浓度的OBZ对黄瓜叶片光合和呼吸速率的影响，结果如图1。请分析OBZ对呼吸速率的影响是 （促进/抑制），对光合速率的影响是 （促进/抑制）。OBZ对 作用的影响更明显， 判断依据是 。
（3）测定在植株正常生长的饱和光强下，不同浓度OBZ处理的黄瓜叶片的气孔导度（Gs）和细胞间隙CO₂浓度（Ci）, 结果如图2。
实验结果表明 。请推测Ci出现以上变化的原因是 。
（4）进一步研究发现OBZ严重干扰了光反应系统中的电子传递过程，请结合所学知识对以下过程排序 。
①OBZ抑制光合作用中的电子传递
②五碳化合物再生速率下降
③ATP 和 NADPH合成受阻
④OBZ通过根系进入植物体内
⑤光合作用受到抑制，植株生长受限
【答案】（1）红光和蓝紫光
（2）抑制 抑制 光合 与对照组对比，OBZ组的k值变化程度在黑暗条件下远低于光照条件下
（3）OBZ 显著抑制黄瓜叶片的气孔导度，且抑制作用与 OBZ 浓度呈正相关；但对细胞间隙CO₂浓度影响不大 虽然Gs下降，CO₂进入减少，但CO₂的固定也减少
（4）④①③②⑤
【详解】（1）一般情况下，植物光合作用不能利用紫外线，因为叶绿体中的色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。
（2）依据图1分析可知，一定浓度的OBZ对黄瓜叶片光合和呼吸速率的影响k值相比对照组k值均减小，均表现为抑制。只不过与对照组对比，OBZ组的k值变化程度在黑暗条件很小，在光照条件下很大，所以OBZ对光合作用的影响更明显，判断依据是与对照组对比，OBZ组的k值变化程度在黑暗条件下远低于光照条件下。
（3）依据图2分析可知，OBZ能够明显抑制黄瓜叶片的气孔导度（Gs），且随着OBZ浓度的增加抑制作用加强；而OBZ对细胞间隙CO₂浓度（Ci）影响不明显。推测Ci出现以上变化的原因是CO₂进入气孔的量减少，但是CO₂被固定的量也减少，所以细胞间隙CO₂浓度变化不大。
（4）依据题干信息“进一步研究发现OBZ严重干扰了光反应系统中的电子传递过程”和光合作用过程分析可得：首先OBZ通过根系进入植物体内，然后OBZ抑制光合作用中的电子传递，接下来ATP和NADPH合成受阻，然后光反应影响到暗反应过程即五碳化合物再生速率下降，最后光合作用受到抑制，植株生长受限，所以答案为④①③②⑤。
17．（10分）果实长度因直接影响黄瓜产量和商品属性而成为黄瓜培育过程中一个关键性状。前期研究发现FUL1基因参与调控黄瓜果实长度，科研人员对其分子机理进行了相关研究。
（1）黄瓜果实长度是由 决定的。
（2）研究者将FUL1基因过表达载体、FUL1基因干扰表达载体和空载体（作为对照组），分别导入黄瓜某长果品系中。测定授粉10天后黄瓜果长，结果如下图。
结果表明 FULl蛋白 黄瓜果实长度的发育。
（3）研究发现FUL1蛋白定位在细胞核中，推测其可能作为调控因子调控果长相关基因的 （转录/翻译）过程。
（4）进一步研究发现 SUP基因与黄瓜果实的发育也相关，其表达在FUL1基因过表达植株中严重下调，在FUL1基因干扰表达株系中明显上调。为探究二者的关系，科研人员进行了以下实验。
该实验的假设是 。能够证明该假设的实验结果为 。
（5）生长素运输基因 PIN1/7的表达在FUL1过表达株系中也显著降低。结合本研究内容及所学知识，概括生物界中基因与性状的关系 。
【答案】（1）基因和环境
（2）抑制
（3）转录
（4）FUL1蛋白与SUP 基因的启动子结合干扰SUP 基因的转录 A组（左区） GUS 酶活性显著低于B组（右区）
（5）基因和性状的关系并不是简单的一一对应的关系（一个性状可以受到多个基因的影响）；基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间相互作用，共同调控生物体的性状
【详解】（1）性状由基因和环境共同决定，故黄瓜果实的长度这种性状由基因和环境共同决定。
（2）通过分析图示可知，FUL1基因过表达组的黄瓜果长小于对照组，而FUL1基因干扰表达组的果长大于对照组，所以可以推出FUL1蛋白对黄瓜果实长度的发育具有抑制作用。
（3）根据题干信息可知，FUL1蛋白定位在细胞核中，细胞核是进行转录的场所，所以推测FUL1作为调控因子调控果长相关基因的转录过程。
（4）根据题意可知，进行的两组实验区别在于A组是表达载体1（含强启动子+FUL1基因）和表达载体2（SUP启动子+GUS酶基因）、B组是空载体（含强启动子）和表达载体2（SUP启动子+GUS酶基因），由此可知该实验想要通过检测GUS酶的活性验证FUL1蛋白与SUP 基因的启动子结合是否会干扰SUP 基因的转录，所以该实验的假设是FUL1蛋白与SUP 基因的启动子结合干扰SUP 基因的转录，能过够证明该假设的实验结果是A组（左区）GUS 酶活性显著低于B组（右区）。
（5）根据分析可知，基因和性状的关系并不是简单的一一对应的关系（一个性状可以受到多个基因的影响）；基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间相互作用，共同调控生物体的性状。
18．（12分）超负荷压力会导致人的头发加速变白，研究人员对此进行了研究。
（1）在头发生长的过程中，头皮中的色素干细胞被激活，分化出色素细胞，进而合成黑色素。同时色素干细胞通过 实现有限的自我更新，使头发可以在一生中的大部分时间保持黑色。
（2）研究人员利用动物模型探究白发产生的机制，他们通过在几个月内让小鼠昼夜颠倒、长期熬夜或限制活动等方法，建立压力模型鼠（图1）。使用免疫荧光染色技术观察白毛毛囊处的细胞，结果如图2。由图可知持续压力使 细胞消失，当毛囊进入新的生长周期时，由于没有黑色素的合成，只会长出白毛。
（3）毛囊周围有丰富的神经纤维、血管和免疫细胞。人们普遍认为压力会导致免疫功能紊乱和压力相关激素分泌增加，进而导致头发变白。研究人员进行动物实验，结果发现白毛的产生与免疫调节和激素调节无关，请完善下表内容。
（4）研究人员去除正常小鼠毛囊中的交感神经，之后再给予同等压力，结果发现白毛数量显著减少，从而证明了白毛产生与毛囊处的交感神经激活呈正相关。研究人员又对图3中正常小鼠圆圈处进行 处理，结果在没有经历压力的情况下圆圈中产生白毛再次证实了上述结论。
（5）进一步的研究发现，交感神经被过度激活后会释放大量去甲肾上腺素。
导致白发产生的机制为：超负荷压力使交感神经过度激活释放大量去甲肾上腺素
无法合成黑色素，产生白发。
【答案】（1）细胞分裂
（2）色素干细胞
（3）免疫缺陷小鼠 产生白毛
（4）毛囊处交感神经的激活
（5）色素干细胞消失 色素细胞减少
【详解】（1）色素干细胞通过细胞分裂实现有限的自我更新，
（2）由图2可知，与压力前相比，压力后的色素干细胞消失，因此当毛囊进入新的生长周期时，由于没有黑色素的合成，只会长出白毛
（3）人们认为压力会导致免疫功能紊乱和压力相关激素分泌增加，进而导致头发变白，因此，可设置3组实验，一组正常小鼠，一组免疫缺陷型小鼠，一组压力激素缺陷小鼠，进行压力实验，结果发现白毛的产生与免疫调节和激素调节无关，说明三组实验结果无差别，都产生白毛。
（4）若想证明白毛产生与毛囊处的交感神经激活呈正相关，可对图3中正常小鼠圆圈处进行激活毛囊处的交感神经处理，结果在没有经历压力的情况下圆圈中产生白毛，可证实上述结论。
（5）由于交感神经被过度激活后会释放大量去甲肾上腺素。因此可推测导致白发产生的机制为：超负荷压力使交感神经过度激活，并释放大量去甲肾上腺素，甲肾上腺素可使色素干细胞消失，使色素细胞数量减少，导致色素细胞无法合成黑色素，产生白发
19．（9分）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。
（1）动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比， 。
（2）光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
（3）增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。
（4）有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。
（5）城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响
B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展
D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
【答案】（1）6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明显减少
（2）信息（或信号）
（3）种间竞争 垂直和水平
（4）排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响）
（5）AC
【详解】（1）分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的，结合图示可知，与1～5、11～15天相比，6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明显减少，据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
（2）生态系统的组成包括非生物的物质和能量，该研究中人工光照最可能作为信息（物理信息）对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
（3）不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种间竞争，故肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间竞争加剧；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。
（4）分析题意可知，1～5天无人工光照，6～10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间，11～15天无人工光照，该实验中的光照条件改变可形成前后对照，故相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响，用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响：通过观察去除光照因素后的分布情况进行比较。
（5）A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，故不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A正确；
B、若设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流，B错误；
C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展，C正确；
D、选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。
20．（12分）无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。
（1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控 与启动子的结合。
（2）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中，如下图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的 组，此外还需额外添加 ，通过显色反应做进一步验证。
②完善实验过程及对应结果
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用 法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序 。
A．72小时室温培养
B．72小时低温诱导培养
C．用PCR方法筛选出Va基因阳性植株
D．检测植株中Va蛋白的含量
E．用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织
F．用含除草剂的培养基筛选愈伤组织
【答案】（1）RNA聚合酶
（2）B X-a-gal
（3）农杆菌转化 FCBD
【详解】（1）依据题干信息和转录需要发生的条件，Va基因可能为转录因子，则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合。
（2）①依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，为了能够筛选得到重组酵母，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，所以培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸；若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。
②依据图示信息，实验分为三组：一是只导入载体，二是导入pG-GAL4重组载体，三是导入pG-Va重组载体，其中第一组充当对照，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；第二组导入pG-GAL4重组载体，含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落；第三组pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。具体结果如图：
（3）构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用农杆菌转化法进行转染。后续的实验操作（即目的基因的检测与鉴定）为：①、F 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织；②、C 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株；③、B 72小时低温诱导培养；④、D 检测植株中Va蛋白的含量。即FCBD。组别
处理
检测
A组：表达载体1（含强启动子+FUL1基因）和表达载体2（SUP启动子+GUS酶基因）
分别转入生长至4~6周的烟草同一叶片的左右区
3天后测定叶片的 GUS 酶活性
B组：空载体（含强启动子）和表达载体2（SUP启动子+GUS酶基因）
实验对象
实验操作
实验结果
正常小鼠
几个月内持续施加压力
产生白毛
①
产生白毛
压力激素缺陷小鼠
②
A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸
C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸