2024届湖南省北师联盟高三下学期二模考试生物试题（原卷版+解析版）

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性呼吸道感染，症状多表现为咳嗽、发热、胸痛。支原体是目前自然界所发现最小、最简单的原核生物，科学家对其进行了基因组测序，发现其基因组较少，它对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感。下列有关说法错误的是（ ）
A. 支原体的核酸彻底水解得到的产物有8种
B. 支原体基因组中不含控制细胞壁合成的基因
C. 青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成
D. 培养基上的一个支原体菌落属于生命系统中的群落层次
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
【详解】A、支原体的核酸有DNA和RNA两种，其彻底水解得到的产物有8种，A正确；
BC、青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成，进而导致细菌死亡，而支原体对β-内酰胺类（青霉素类和头孢类）抗菌药不敏感，说明支原体无细胞壁，其基因组中不含控制细胞壁合成的基因，BC正确；
D、培养基上的一个支原体菌落由1个支原体繁殖而来，属于生命系统中的种群层次，D错误。
故选D。
2. 胃壁细胞上的H+-K+-ATP酶是一种质子泵，它不断将胃壁细胞内的 运输到膜外胃腔中，空腹时胃壁细胞分泌到胃腔中的H⁺过多易引起胃溃疡。奥美拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用，其特异性地作用于胃壁细胞的质子泵，使其失去活性，从而高效抑制胃酸分泌，直到新的质子泵产生，胃壁细胞才能恢复泌酸功能。下列有关说法错误的是（ ）
A. 图中H+、K+的跨膜运输体现了细胞膜的选择透过性
B. 质子泵的功能是运输和催化
C. 奥美拉唑可能通过改变H+-K+-ATP酶的结构抑制其活性
D. 奥美拉唑抑制质子泵活性会导致胃壁细胞中 ATP 大量积累
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，H+-K+-ATP酶能将钾离子转运到胃壁细胞内，将氢离子运出胃壁细胞，K+和Cl-通过通道蛋白运出胃壁细胞。
【详解】A、图中H+、K+的跨膜运输必须借助转运蛋白，体现了细胞膜的选择透过性，A正确；
B、质子泵既可以介导H+、K+的跨膜运输，又可以催化ATP的水解，B正确；
C、奥美拉唑可能通过改变H+-K+-ATP酶的结构使其失去活性，从而高效抑制胃酸分泌，C正确；
D、ATP与ADP在细胞中的转化是时刻不停发生并且处于动态平衡之中，ATP在细胞中不会大量积累，D错误。
故选D。
3. 科研人员在成年小鼠体内进行了重编程，成功将腺泡细胞转分化（转分化是指一种已分化细胞转变为另一种分化细胞的现象）为胰岛B细胞。胰腺癌被称为“癌症之王”，胰腺腺泡细胞癌是其中一种发病率较低、预后较为理想的胰腺恶性肿瘤。下列说法正确的是（ ）
A. 该重编程过程体现了细胞的全能性
B. 腺泡细胞分化程度高，一定不能再进一步分裂分化
C. 癌变的腺泡细胞能无限增殖，失去接触抑制现象
D. 衰老的腺泡细胞细胞膜通透性改变，细胞核体积减小
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、细胞的全能性是指细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，转分化体现了细胞分化，不能体现细胞的全能性，A错误；
B、科研人员成功诱导腺泡细胞转分化为胰岛B细胞，说明已分化的腺泡细胞也具有分裂分化的能力，B错误；
C、正常细胞生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，而癌细胞能够无限增殖，表面失去了接触抑制现象，C正确；
D、衰老的细胞，其细胞膜通透性改变，细胞核体积增大，D错误。
故选C。
4. 端粒酶是真核生物染色体 DNA 复制所特有的，也是必需的，是一种依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶，它所起的作用是维持染色体两端端粒结构的完整。端粒酶在人类肿瘤细胞中可被重新激活。端粒酶是由蛋白质和RNA两种成分组成，其中蛋白质具有逆转录酶的活性，而 RNA则含有 1.5拷贝的与端粒 DNA互补的重复序列，这一部分作为逆转录酶的模板存在。其作用机制如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A. 抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生
B. 若分裂中期的肿瘤细胞含有的DNA数为92个，含有的端粒个数是184个
C 端粒酶可催化 DNA 子链沿3'→5'方向合成，从而延长端粒
D. 染色体 DNA 末端修复过程中有 A-T、T-A、U-A 碱基配对
【答案】C
【解析】
【分析】端粒酶是真核生物染色体DNA复制所特有的酶，它依赖于RNA的DNA聚合酶来维持染色体两端端粒结构的完整性。端粒酶在人类肿瘤细胞中可以被重新激活，它是由蛋白质和RNA两种成分组成的。其中，蛋白质具有逆转录酶的活性，而RNA含有与端粒DNA互补的重复序列，这部分作为逆转录酶的模板存在。
【详解】A、端粒酶能延伸端粒DNA，而癌细胞具有无限增殖的能力，故抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生，A正确；
B、端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可合成染色体末端的DNA，该肿瘤细胞中处于有丝分裂中期的染色体，含有的端粒个数是92×2=184个，B正确；
C、由于端粒酶含有引物特异识别位点，能以自身RNA为模板，合成端粒DNA并加到染色体末端，使端粒延长，而不是催化DNA子链沿3'→5'方向合成，C错误；
D、染色体DNA末端修复过程中，端粒酶先以自身的RNA为模板逆转录合成端粒DNA的一条链，再通过DNA复制合成另一条链，故会出现A-T、T-A、U-A碱基配对，D正确。
故选C。
5. 图中为某二倍体动物细胞分裂某时期的示意图。下列说法正确的是（ ）

A. 该细胞处于有丝分裂后期，细胞中同时出现基因 A与a 是由基因突变导致
B. 该细胞处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中同时出现基因 A 与 a 是由基因重组导致
C. 该动物为雄性，且体细胞中染色体数最多有16 条
D. 通过光学显微镜不能观察到图中发生的变异
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，该图没有同源染色体，且着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，处于减数分裂Ⅱ后期。
【详解】AB、该图没有同源染色体，且着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，处于减数分裂Ⅱ后期；据图中染色体的颜色可知，细胞同时出现基因A与a是由基因突变导致，AB错误；
C、该细胞细胞质均等分裂，有可能是次级精母细胞，也可能是第一极体，该动物可能是雄性，也可能是雌性；该细胞处于减数第二次分裂的后期，说明体细胞中含有8条染色体，那么该动物体细胞进行有丝分裂时，在有丝分裂的后期染色体数目最多，为16条，C错误；
D、基因突变无法通过光学显微镜观察到，D正确。
故选D。
6. 果蝇的多翅脉/正常翅脉、短刚毛/正常刚毛以及钝圆平衡棒/正常平衡棒三对相对性状受三对等位基因A/a、S/s和D/d控制。现用基因型为AaSgDd的多翅脉短刚毛钝圆平衡棒的雌果蝇与纯合隐性的雄果蝇进行杂交，得到下列表中所示基因型的后代，判断三对等位基因的位置关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】确定基因位置的方法：
（1）正反交法：若正交和反交实验结果一致，则在常染色体上，否则在X染色体上。
（2）根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定：若后代的表现型在雌雄性别中的比例一致，则说明基因在常染色体上，否则在X染色体上。
（3）选择亲本杂交实验进行分析推断：对于XY型性别决定生物，可选项隐性雌性个体和显性雄性个体进行杂交；对于ZW型性别决定的生物，可选项显性雌性个体和隐性雄性个体进行杂交。
【详解】由题意分析，基因型为AaSsDd的多翅脉短刚毛钝圆平衡棒的雌果蝇与纯合隐性的雄果蝇进行杂交，属于测交组合，后代表现型及比例反映的是基因型为AaSsDd的个体产生的配子种类及比例，即ASD：ASd：AsD：Asd：aSD：aSd：asD：asd=38：101：99：40：41：100：102：39，其中，AS：As：aS：as≈1：1：1：1，AD：Ad：aD：ad≈1：1：1：1，SD：Sd：sD：sd=79：201：201：79，由此推知，A/a与S/s自由组合，A/a与D/d自由组合，S/s与D/d为不完全连锁关系，即能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，A正确，BCD错误。
故选A。
7. γ-氨基丁酸(GABA)广泛存在于动植物中，是一种重要的神经递质，在控制疼痛方面的作用不容忽视，当兴奋抵达神经末梢时，GABA由突触前膜释放到突触间隙，与突触后膜上特异性受体结合，其作用机理如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. GABA与突触后膜上特异性受体结合不会引起下一个神经元兴奋
B. GABA 由突触前膜释放到突触间隙，与突触后膜上受体结合发生了化学信号-电信号-化学信号的转换
C. GABA以扩散方式由突触前膜释放到突触间隙
D. 兴奋在神经元之间的传递是双向的
【答案】A
【解析】
【分析】当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜内的突触小体受到刺激，会释放一种化学物质-神经递质。神经递质经过扩散通过突触间膜然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，引发一次新的神经冲动。
【详解】A、GABA与突触后膜上特异性受体结合引起Cl-内流，说明该递质为抑制性递质，不会引起下一个神经元兴奋，A正确；
B、GABA由突触前膜释放到突触间隙，与突触后膜上受体结合，发生了电信号-化学信号-电信号的转换，B错误；
C、GABA以胞吐方式由突触前膜释放到突触间隙，C错误；
D、神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，兴奋在神经元之间的传递是单向的，D错误。
故选A。
8. 植物能够通过气孔关闭来调节失水，这是一个受环境（如光照强度）、水力（如水力传导）和内源（如激素）因素综合影响的过程。最重要的内源性因素是 ABA，当ABA与保卫细胞膜上的受体结合时，它会触发 Ca2+在细胞质基质中的积累等机制。下列有关说法正确的是（ ）

A. ABA 是在植物体内大量存在的植物激素
B. 如果用放射性 ABA 饲喂叶片，发现它可以向上运输到茎，说明ABA 在植物体的运输是极性运输
C. 图中Ca2+在细胞质基质中的积累可促进Cl⁻的外排和抑制K+的流入，保卫细胞内离子浓度降低，渗透压降低，气孔关闭
D. ABA 在植物体中的作用还有促进果实成熟、促进叶和果实衰老脱落
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文描述与题图：当ABA（脱落酸）与保卫细胞膜上的受体结合时，会促进 Ca2+进入细胞质基质。细胞质基质中Ca2+浓度的增加，会促进Cl⁻排出细胞和抑制K+流入细胞，进而导致保卫细胞因渗透压降低而失水，引起气孔关闭。
【详解】A、植物激素是对植物生长发育有显著影响的微量有机物，A错误；
B、极性运输只能由形态学上端运输到形态学下端，用放射性ABA（脱落酸）饲喂叶片发现它可以向上运输到茎，说明ABA在植物体的运输不是极性运输，B错误；
C、由图可知：图中Ca2+在细胞质基质中的积累可促进Cl-的外排和抑制K+的流入，使保卫细胞内的离子浓度降低，渗透压下降，从而导致保卫细胞失水，气孔关闭，C正确；
D、ABA在植物体中的作用还有促进叶和果实的衰老脱落，乙烯的作用是促进果实成熟，D错误。
故选C。
9. 如图为某生态系统食物网结构示意图，下列选项错误的是（ ）
A. 乙和丙之间既有捕食关系，又有种间竞争关系
B. 能量在丁和戊之间的传递效率一般为10~20%
C. 若戊增重1 kg，至少消耗甲约 25 kg
D. 重金属在生物体内的浓度超过环境浓度是一种生物富集现象
【答案】B
【解析】
【分析】图中的食物网有3条食物链：甲→乙→戊，甲→丙→乙→戊，甲→丙→丁→戊。
【详解】A、乙能捕食丙，说明二者之间有捕食关系，乙和丙都捕食甲，说明二者之间又有种间竞争关系，A正确；
B、能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化量的比值，丁没有包含该营养级的所有生物，B错误；
C、若戊（最高营养级）增加1kg体重，最少需要甲（生产者）的条件是：食物链最短，传递效率最大（20%），即至少消耗甲约 1÷20%÷20%＝25，C正确；
D、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集，D正确。
故选B。
10. 为保障粮食安全，某地引导村民“田里种粮、种菜，田坎栽果树”，形成了“稻一蒜一果”复合立体农业种植模式，将水稻一大蒜水旱轮作，粮果间作，形成多种作物相互搭配的生态系统。下列说法错误的是（ ）
A. 稻蒜秸秆互相覆盖还田，水稻可利用蒜叶中的有机物
B. 该立体农业种植模式，充分利用了群落的空间结构和季节性
C. 可通过栽种彩色稻形成图案、文字等景观效果，体现了生物多样性的直接价值
D. 大蒜产生的大蒜素具有抑制病菌和驱虫作用，利用了生物防治
【答案】A
【解析】
【分析】生物防治：生物防治是利用物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境。
【详解】A、水稻不能直接利用蒜叶中的有机物，必须经过微生物的分解作用，将有机物转变成无机物才行，A错误；
B、该立体农业种植模式，将水稻-大蒜水旱轮作，粮果间作，充分利用了群落的空间结构和季节性，B正确；
C、栽种彩色稻形成图案、文字等景观效果，对人类有旅游观赏的非实用意义的价值，属于生物多样性的直接价值，C正确；
D、大蒜产生的大蒜素属于化学信息，利用信息来控制生物危害的技术方法利用了生物防治，D正确。
故选A。
11. 双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法是：在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至 45~48℃，然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板(见下图)。培养一段时间后，在双层培养基的上层会出现透亮的无菌圆形空斑——噬菌斑，下列有关说法正确的是（ ）
A. 实验用到的培养基和培养皿常用干热法进行灭菌
B. 若利用双层平板法对 T2噬菌体进行计数，可选用农杆菌作敏感指示菌
C. 上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是噬菌体单独在培养基上繁殖形成的噬菌斑
D. 倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种，目的是防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡
【答案】D
【解析】
【分析】双层平板法，先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后，计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点：①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补；②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。
【详解】A、实验用到的培养皿常用干热法进行灭菌，培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误；
B、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，所以不可选用农杆菌作敏感指示菌，B错误；
C、噬菌体无法单独在培养基上繁殖，上层平板上出现的透亮无菌圆形空斑是敏感菌裂解后形成的，C错误；
D、倒上层平板时需将培养基冷却至45～48℃时进行接种，目的是防止培养基温度过高引起敏感指示菌和待测噬菌体死亡，D正确。
故选D。
12. 抗体是由两条相同的重链和两条相同的轻链构成的。现将能产生抗体 A（能与α抗原特异性结合）的杂交瘤细胞和能产生抗体B（能与β抗原特异性结合）的杂交瘤细胞进行融合，形成双杂交瘤细胞，经诱导，得到了能够产生双特异性抗体 AB（简称双抗）的细胞，如图所示。据此分析，下列说法错误的是（ ）
A. 可采用灭活的病毒诱导两种杂交瘤细胞融合
B. 筛选双抗时，需分别与抗原α、β进行杂交
C. 与单抗相比，双抗能够结合的抗原种类更多
D. 同时用抗原α、β刺激，可使小鼠产生能分泌双抗的B淋巴细胞
【答案】D
【解析】
【分析】将抗原α、β分别注射到小鼠体内，可刺激小鼠分别产生抗体A、抗体B这两种单克隆抗体；双杂交瘤细胞能产生双特异性抗体AB。
【详解】A、动物细胞融合可以采用灭活的病毒进行诱导，A正确；
B、筛选双抗时，需利用抗原—抗体杂交原理，由于抗体具有特异性，故需分别与抗原α、β进行杂交，B正确；
C、抗体具有特异性，双抗可以与不同的抗原结合，C正确；
D、同时用两种抗原刺激小鼠，会使小鼠产生两种不同B淋巴细胞，分泌两种不同的抗体，一种B淋巴细胞只能产生一种抗体，并不能产生双抗，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 1919年，德国生物化学家甲瓦尔波用黑藻进行闪光实验。在其他条件均相同的前提下，一组连续光照，另一组用闪光照射，中间隔一定暗期，结果发现后者光合作用效率是连续光照下的200%～400%。下列说法正确的是（ ）
A. 光照条件下，黑藻叶片中合成 ATP 的场所是叶绿体和线粒体
B. 停止光照后，CO2的固定和还原仍能进行一段时间
C. 闪光条件下暗反应充分，所以光合作用效率高
D. 光反应和暗反应是两个独立的过程，互不影响
【答案】BC
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，二者的区别和联系如下表所示：
【详解】A、光照条件下，黑藻叶片中合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，A错误；B、停止光照后，光反应产物ATP和NADPH在叶绿体中有积累，故CO2的固定和还原仍能进行一段时间，B正确；
CD、闪光条件下因为有黑暗期，所以暗反应更充分，消耗更多的光反应产物ATP和NADPH，同时，暗反应为光反应提供的NADP+、ADP和Pi也更多，因此闪光条件下，光合作用效率高，C正确，D错误。
故选BC。
14. 某XY型性别决定的植物，花色的遗传受 A/a、B/b两对等位基因控制。当紫色素产生时，会掩盖红色素的颜色，使花朵呈现紫色，具体颜色与基因的关系如下图所示。现用两株紫色花朵的个体进行杂交，F₁中雌性个体表型及比例为紫花：红花=3：1，雄性个体中紫花：红花: 白花=6:1:1。下列说法正确的是（ ）
A. A/a 与 B/b遵循自由组合定律
B. B/b位于X染色体上
C. 子代植株的基因型共9种
D. 子代个体中，纯合紫花雌性个体和纯合紫花雄性个体所占比例相同
【答案】AB
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】AB、杂交后代中，雌性后代紫花：红花=3：1，雄性后代紫花：红花：白花=6：1：1，雌雄比例为1：1，则后代的表型及比例为紫花雌性：红花雌性：紫花雄性：红花雄性：白花雄性=6：2：6：1：1，表型与性别相关联且为9：3：3：1的变式，推出两对基因一对位于常染色体上，一对位于性染色体上，遵循自由组合定律，且雄性后代中红花：白花=1：1，可确定B/b位于性染色体上，AB正确；
C、亲本基因型为AaXBXb和AaXBY，若只考虑常染色体上的基因，子代植株基因型为AA、Aa、aa共3种，若只考虑性染色体上的基因，则子代植株基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY共4种，所以子代基因型共12种，C错误；
D、分析可知，只要含有A基因的个体就为紫花，则子代中纯合紫花雌性（AAXBXB）所占比例为1/4×1/4=1/16，纯合紫花雄性（AAXBY和AAXbY）个体所占比例为1/4×1/2=1/8，D错误。
故选AB。
15. 甲状旁腺细胞分泌的甲状旁腺激素(PTH)是调节人体钙水平的一种多肽类激素。血钙浓度降低，PTH分泌会增加，当血钙增多时，又抑制该激素的分泌。破骨细胞能分解骨组织释放其中的钙进入血浆中，PTH能促进破骨细胞生成。下列叙述错误的是（ ）
A. PTH在体内的运输不需要组织液的参与
B. PTH调节血钙水平过程存在负反馈调节
C. 甲状旁腺功能亢进可能会引发骨流失
D. 长期口服 PTH可导致甲状旁腺萎缩
【答案】AD
【解析】
【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节．不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：微量和高效；通过体液运输；作用于靶器官和靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。
【详解】A、PTH分泌后先进入组织液，然后进入血液，随血液流经全身组织，A错误；
B、PTH促进血钙升高，血钙升高又导致PTH水平降低，说明该调节过程存在负反馈，B正确；
C、甲状旁腺功能亢进，人体PTH含量升高促进破骨细胞生成，促进骨组织分解，可能会引发骨流失，C正确；
D、PTH是多肽类激素，口服会破坏其生物活性，不会引起甲状旁腺萎缩，D错误。
故选AD。
16. 某科研工作者对某地甲、乙两种不同生物种群数量的变化进行了相关研究。根据两物种当年的种群数量（Nt）和一年后的种群数量（Nt+1）之间的关系构建了如下数学模型，虚线表示Nt+1=Nt。下列叙述错误的是（ ）

A. 当种群数量较少时，图中曲线乙代表的种群会在短时间内快速增长
B. 不考虑迁入、迁出，当甲曲线代表种群数量低于X时，种群数量会逐年下降，甚至灭亡
C. 甲曲线代表的种群数量高于S点或低于S（高于X）点时，都会趋向S点，S点为该种群的环境容纳量
D. 乙曲线代表的种群，有S点，无X点，更容易在生存斗争中被淘汰
【答案】D
【解析】
【分析】甲乙两条曲线分别表示两种生物当年的种群数量（Nt）和一年后的种群数量（Nt+1）之间的关系，Nt+1与Nt比值大于1，说明种群数量增加；该比值等于1，说明种群数量不变；该比值小于1，说明种群数量减少。
【详解】A、当种群数量较少时，乙曲线高于甲曲线，且在虚线Nt+1=Nt之上，即Nt+1/Nt比值大于1，说明图中曲线乙代表的种群会在短时间内快速增长，A正确；
B、不考虑迁入、迁出的情况下，当其种群数量低于X点时，Nt+1/Nt比值小于1，说明该种群数量的变化趋势是逐年下降，甚至灭绝，B正确；
C、由甲曲线可知，当种群数量高于S点时，Nt+1/Nt比值小于1，种群数量会下降，回到S点，当种群数量低于S点但高于X时，Nt+1/Nt比值大于1，种群数量会上升，回到S点，即种群数量会在S点上下波动，S点是该种群的环境容纳量，C正确；
D、乙曲线代表的种群有S点，即平衡点，没有X点，即灭亡点，即在种群数量很少的情况下，也能很容易恢复至S点，其更不容易在生存斗争中被淘汰，D错误。
故选D。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 在长期进化过程中，生物都会形成一定的适应生存环境的特征。图1表示某景天科植物在24 h内，光合作用和气孔导度(气孔张开程度)的变化；图2 是该景天科植物光合作用的过程示意图。据此回答下列问题：
（1）_______(填“白天”或“夜晚”)气孔开放，CO₂进入叶肉细胞，经过一系列变化最终以_______形式储存在_________中。
（2）不同植物光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是_____________________(答出3点)。光反应只能在________(填“白天”或“夜晚”)进行，此时，该景天科植物的暗反应也在进行，暗反应所需CO₂来自________。
（3）若下午突然降低外界CO₂的浓度，则该景天科植物的C3的含量________(填“增加”“减少”或“不变”)。
（4）据题分析，景天科植物生存环境可能具有__________的特点。
【答案】（1） ①. 夜晚 ②. 苹果酸 ③. 液泡
（2） ①. O2、NADPH、ATP ②. 白天 ③. 苹果酸分解释放和呼吸作用产生 （3）不变 （4）高温、干旱
【解析】
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
分析图1可知，景天科植物的气孔在夜晚打开，白天关闭，分析图2可知，CO2通过气孔进入叶肉细胞之后，由于夜晚没有光照，不能进行光合作用，故会转化为苹果酸，储存在液泡中。
【小问2详解】
光反应的产物是O2、NADPH和ATP，光反应需要光照，故只能在白天进行，此时该景天科植物的暗反应也在进行，暗反应所需CO2一部分来自于苹果酸的分解，一部分来自呼吸作用（场所在线粒体）。
【小问3详解】
景天科植物在白天气孔关闭，突然降低外界CO2浓度，不会影响细胞间CO2浓度，C3的含量不会发生明显变化。
【小问4详解】
根据景天科植物白天气孔关闭，夜晚才能打开气孔的生活习性，推知其生活环境应是高温、干旱的。
18. 鸡冠的形状很多，除我们常见的单冠外，还有玫瑰冠、豌豆冠和胡桃冠等，这些不同形状的鸡冠是品种特征之一。已知鸡冠形状由两对位于常染色体上的等位基因控制(用 A/a和B/b表示)，为了进一步研究这一性状的遗传特点，某小组用两只豌豆冠鸡(甲、乙)和两只玫瑰冠鸡(丙、丁)进行实验，杂交实验及结果见下表(实验②F1中雌雄相互交配得F2
回答下列问题：
（1）根据实验结果，可推测A/a基因和B/b基因________(填“位于”或“不位于”)同一对同源染色体上，理由是____________________________________________。
（2）甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是________。
（3）实验②的F₂中纯合体所占的比例为________。
（4）让实验②的F₂中表型为豌豆冠的雌雄个体进行随机交配，则子代中单冠个体所占比例为________。
（5）某科研小组选取实验②F₁中一对雌雄个体进行杂交，在子代个数足够多的情况下，得到的 F₂表型及比例为：胡桃冠：豌豆冠：玫瑰冠：单冠=5：3：3：1，你认为原因可能是______________________________，设计实验验证你的猜想：______________________________。
【答案】（1） ①. 不位于 ②. 实验②中 F2 各表型及比例为胡桃冠:豌豆冠:玫瑰冠:单冠=9:3:3:1，符合自 由组合定律，因此A/a基因和B/b基因不位于同一对同源染色体上 （2）甲、丙
（3） 1/4 （4） 1/9
（5） ①. AB的雌配子或者雄配子致死 ②. 将F1中的胡桃冠个体与F2中单冠个体做正反交，观察子代表 型及比例；若胡桃冠做父本时，子代表型及比例为豌豆冠：玫瑰冠：单冠=1：1：1，则致死的为 AB的雄配子；若胡桃冠做母本时，子代表型及比例为豌豆冠：玫瑰冠：单冠=1：1：1，则致死的为AB的雌配子
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【小问1详解】
实验②中F2各表型及比例为胡桃冠：豌豆冠：玫瑰冠：单冠=9：3：3：1，符合自由组合定律，因此A/a基因和B/b基因不位于同一对同源染色体上。
【小问2详解】
分析可知，实验②中F1基因型为AaBb，乙和丁表型分别为豌豆冠和玫瑰冠，基因型为AAbb和aaBB（顺序可换），均为纯合子。实验①中，甲和丙表型为豌豆冠和玫瑰冠，且杂交结果为1/4胡桃冠，1/4豌豆冠，1/4玫瑰冠，1/4单冠，可知两者基因型为Aabb和aaBb（顺序可换），均为杂合子。
【小问3详解】
实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所有纯合体占的比例为1/4。
【小问4详解】
实验②的F2中表型为豌豆冠的雌雄个体中AAbb占1/3，Aabb占2/3，随机交配可用配子法，A配子比例为2/3，a配子比例为1/3，后代中单冠（基因型aabb）个体比例为1/3×1/3=1/9。
【小问5详解】
由题分析可知，9：3：3：1变式为5：3：3：1，推知AB的配子有致死，通过F1中的胡桃冠个体与F2中单冠个体做正反交即可判定是雌配子致死还是雄配子致死，若胡桃冠做父本时，子代表型及比例为豌豆冠：玫瑰冠：单冠=1：1：1，则致死的为 AB的雄配子；若胡桃冠做母本时，子代表型及比例为豌豆冠：玫瑰冠：单冠=1：1：1，则致死的为AB的雌配子。
19. 长期以来，人们认为胰岛素是生物体唯一一种能抑制脂肪分解、降血糖的激素，胰岛素作用部分机理如图1所示。研究发现，骨骼肌细胞中的脂肪酸和脂肪含量增加会显著降低胰岛素的敏感性，从而诱发胰岛素抵抗。科学家新发现了一种新型的血糖调节因子FGF1（外源性成纤维细胞生长因子），可显著降低小鼠血糖水平，其调节血糖的部分机制如图2所示。完成下列问题：

（1）正常情况下，血液中血糖浓度升高，________分泌胰岛素，胰岛素被靶细胞上的________识别结合后，经过一系列的信号传导途径，一方面通过增加________的数量促进组织细胞对葡萄糖的转运，从而促进组织细胞对葡萄糖的利用、储存和转化，具体途径包括：氧化分解，①_______，②______；另一方面又能抑制________及_______，使血糖浓度降低。
（2）在胰岛素抵抗患者体内胰岛素含量并没有减少，但靶细胞对胰岛素作用的敏感性降低。你认为原因可能是________（回答一种原因即可）。
（3）科研人员利用胰岛素抵抗模型鼠展开了相关研究，实验结果如图3所示，结果显示随着FGF1浓度的增加，胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素浓度下降并接近正常值。

请结合图2、图3简述FGF1在脂肪细胞降血糖可能的两种机制：_________。
【答案】（1） ①. 胰岛B细胞 ②. 胰岛素受体（蛋白M） ③. 细胞膜上GLUT-4蛋白 ④. 合成肝糖原、肌糖原 ⑤. 转化为非糖物质 ⑥. 肝糖原分解 ⑦. 非糖物质转变为葡萄糖
（2）胰岛素与胰岛素受体结合之前出现异常；胰岛素受体数量、结构与功能异常（或体内存在胰岛素抗体）；胰岛素与受体结合后发生的信号转导异常（CLUT-4的囊泡移动受阻，GLUT-4基因表达不足）等
（3）一方面食物消化分解，产生游离脂肪酸作用于脂肪细胞，促进FGF1的分泌，FGF1作用于脂肪细胞，抑制脂肪分解，可以起到抑制血糖升高的作用；另外一方面FGF1可通过促进胰岛素与受体3结合，通过PDE3B抑制脂肪分解，可以起到抑制血糖升高的作用，从而改善胰岛素抵抗，降低血糖
【解析】
【分析】人体血糖的三个来源：食物、肝糖原的分解、非糖物质的转化；三个去处：氧化分解、合成肝糖原和肌糖原、转化成脂肪蛋白质等非糖物质。
【小问1详解】
胰岛B细胞可以合成分泌胰岛素，胰岛素具有降血糖的作用；根据图示信息，胰岛素与该细胞膜上的胰岛素受体蛋白M结合后，主要促进了两个过程，一个是促进葡萄糖转运蛋白（GLUT-4蛋白）转移到细胞膜上，加速葡萄糖进入组织细胞，促进葡萄糖氧化分解为CO2、H2O和能量，促进糖原的合成和转化为非糖物质，从而降低血糖浓度。另一个是抑制来源，故还可以抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
【小问2详解】
胰岛素与胰岛素受体结合之前出现异常；胰岛素受体数量、结构与功能异常（或体内存在胰岛素抗体）；胰岛素与受体结合后发生的信号转导异常，CLUT-4的囊泡移动受阻，GLUT-4基因表达不足等。
【小问3详解】
根据图2观察可知，食物消化分解，产生的游离脂肪酸作用于脂肪细胞，促进FGF1的分泌，FGF1作用于脂肪细胞上的受体2，通过PDE4途径抑制脂肪分解转化为葡萄糖，可以起到抑制血糖升高的作用。根据图3结果显示，随着FGF1浓度的增加，胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素浓度下降并接近正常值，说明FGF1可通过促进胰岛素与受体3结合，通过PDE3B抑制脂肪分解，可以起到抑制血糖升高的作用，从而改善胰岛素抵抗，降低血糖。
20. 某北方绿地将建立自然带：原则上只要不暴发病虫害就不打药，野草不拔除，落叶不清理，树木不修剪，由其自然更新，提升区域内的荒野程度，改善野生动植物栖息环境，最终使得在城市空间特定区域内的生态系统能够达到自我维持和自然演进的状态，实现城市生物多样性保护目标。回答下列问题：
（1）若干年后，该地将发生________(填“初生”或“次生”)演替，与另一种演替相比，该演替的特点是_________________________________________________________(答出两点即可)。
（2）落叶是土壤有机物的主要来源。与该北方绿地相比，热带雨林不利于土壤有机物质的积累，其原因是___________________________________________________。
（3）可采用__________法调查该地土壤中某种小动物的种群密度。若调查该正方形绿地某单子叶植物的种群密度，通常采用__________法进行取样。
（4）该地通过自然更新，最终实现自我维持的状态，这遵循了生态系统的________原理。
【答案】（1） ①. 次生演替 ②. 演替起点不同、演替速度快、趋向于恢复原来的群落、经历的阶段较少
（2）分解者数量多且分解作用强，有机物的分解速率大于产生速率
（3） ①. 取样器取样 ②. 五点取样
（4）自生
【解析】
【分析】群落演替包括初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
由于该地保留原有土壤条件，所以若干年后将发生次生演替。与初生演替相比，次生演替的特点是：演替起点不同、演替速度快、趋向于恢复原来的群落、经历的阶段较少。
【小问2详解】
热带雨林高温、多雨，虽然落叶量大，但由于分解者数量多且分解作用强，有机物的分解速率大于产生速率，故热带雨林不利于土壤有机物质的积累。
【小问3详解】
采用取样器取样法可调查土壤小动物类群的丰富度，也可调查土壤中某种小动物的种群密度；在正方形地块上调查植物种群密度时，通常采用五点取样法。
【小问4详解】
该地通过自然更新，最终实现自我维持的状态，这遵循了生态系统的自生原理。
21. 1982年，“中国干扰素”之父——侯云德成功研制出我国首个基因工程药物——重组人干扰素α-1b，实现了我国基因工程药物从无到有的“零”突破，干扰素是在病毒感染后机体免疫细胞产生的一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤等作用。科研人员利用大肠杆菌构建干扰素工程菌，下图是部分单链DNA序列，回答下列问题：
（1）从相应细胞中提取 mRNA 后，在___________酶的作用下获得 cDNA。也可以直接从细胞中粗提取 DNA，DNA 不溶于酒精，但溶于________ ml/L 的 NaCl溶液。
（2）通过PCR 技术扩增干扰素基因时，所需引物序列的前9个核苷酸为_____________和______________，所需的酶为____________，该酶的最适温度为__________℃。
（3）构建基因表达载体时，需要选择合适的启动子，其作用是__________________________。若目的基因以图中单链为转录模板链，启动子应该与目的基因的________(填“左侧”或“右侧”)连接。
（4）使用一种限制酶切割目的基因和载体后，会存在目的基因的正向或反向两种连接产物，_______(填“可以”或“不可以”)通过电泳来区分两种产物，在凝胶中DNA分子的迁移速率与______________(列举两点)等有关。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 2
（2） ①. 5'-GGTCAACAA-3' ②. 5'-TAAACTTCA-3' ③. 耐高温的 DNA 聚合酶 ④. 72
（3） ①. RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 ②. 右侧
（4） ①. 不可以 ②. 凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象
【解析】
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【小问1详解】
mRNA在逆转录酶的作用下获得cDNA；DNA 不溶于酒精，但溶于2ml/L的NaCl溶液。
【小问2详解】
由于子链合成的方向是由子链的5'端向3'端延伸，引物选择如箭头所示 ，根据碱基互补配对原则，引物为：5'-GGTCAACAA-3'和5'-TAAACTTCA-3'。PCR不需要DNA解旋酶，但需要耐高温的DNA聚合酶，该酶最适的温度为PCR延伸的温度（72℃）。
【小问3详解】
启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被RNA聚合酶识别并结合，驱动基因的持续转录。若目的基因以图中单链为转录模板链，且转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'，即转录是从DNA链的3'端开始，故启动子应该与目的基因的右侧连接。
【小问4详解】
琼脂糖凝胶电泳可对DNA分子大小进行鉴定，凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，目的基因的正向或反向两种连接产物分子大小一致，无法通过电泳区分。基因型
A_S_D_
A_S_dd
A_ssD_
A_ssdd
aaS_D_
aaS_dd
aassD_
aassdd
数目
38
101
99
40
41
100
102
39
光反应阶段
暗反应阶段
进行场所
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
所需条件
光、色素、酶等
酶、NADPH、ATP等
物质变化
水的光解：H2O→O2＋H+，
H+＋NADP+＋2e→NADPH
ATP的合成：ADP＋Pi→ATP
CO2的固定：CO2＋C5→2C3
C3的还原：C3＋NADPH＋ATP→(CH2O)＋C5
ATP的水解：ATP→ADP＋Pi
能量转换
光能→活跃的化学能
活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
实验
亲本
F₁
F₂
①
甲×丙
1/4 胡桃冠，1/4 豌豆冠， 1/4 玫瑰冠，1/4单冠

②
乙×丁
胡桃冠
9/16 胡桃冠，3/16 豌豆冠，3/16 玫瑰冠，1/16 单冠