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2024届陕西省西安市长安区高三下学期第二次模拟考试理综试卷-高中生物（原卷版+解析版）
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一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 研究表明，青菜中含有少量淀粉，“霜打”后的青菜格外“甜”，下列关于该现象的分析，错误的是（ ）
A. “霜打”后的青菜细胞内淀粉水解，细胞液浓度升高
B. “霜打”后的青菜细胞内自由水的含量下降
C. “霜打”后的青菜细胞内化学元素含量依次是C>O>N>H
D. 该现象为青菜对低温环境的一种适应
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内水以自由水和结合水的形式存在，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；结合水是细胞结构的重要组成成分。自由水与结合水的比值越大细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、“霜打”后的青菜细胞内淀粉水解为单糖并消耗水，可以提高细胞液浓度，自由水减少，A正确；
B、“霜打”后的青菜细胞中一部分自由水转化为结合水，细胞中自由水含量下降，B正确；
C、细胞鲜重中含量由多到少的四种元素依次是O、C、H、N，即“霜打”后的青菜细胞内化学元素含量依次是O>C>H>N，C错误；
D、青菜细胞中的多糖水解为单糖以提高细胞液浓度，冰点降低，提高抗寒抗冻能力，该现象是青菜对低温环境的一种适应，D正确。
故选C。
2. 一定浓度的酒精对细胞有毒害作用。某生物兴趣小组分别用不同浓度的酒精对生长状况相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行1个单位时间、2个单位时间、3个单位时间的处理，并计算出发生质壁分离细胞的百分率。结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 本实验表明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞对酒精的耐受能力不同
B. 浸泡3个单位时间导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为15%
C. 发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性
D. 当紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离或质壁分离复原
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知，自变量为时间和不同浓度的酒精，因变量是质壁分离细胞所占百分比。
【详解】A、相同处理时间，随着酒精浓度的增大，发生质壁分离的细胞逐渐减少，逐渐减少的过程说明有的细胞耐受酒精的能力强，有的耐受能力差，A正确；
B、酒精浓度为15%时，浸泡3个单位时间的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞无质壁分离发生，说明此时细胞已全部死亡，B正确；
C、质壁分离发生的内因是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，外因是细胞液与外界溶液间具有浓度差，C正确；
D、要发生质壁分离除了存在浓度差外，还必须是成熟植物的活细胞，D错误。
故选D。
3. 人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。 PrPc的空间结构改变后成为PrPsc（朊粒），就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是
A. 朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B. 朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C. 蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D. PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、朊粒的化学本质是蛋白质，不能整合到宿主的基因组中，A错误；
B、PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，而肺炎双球菌的增殖方式是分裂增殖，因此两者的增殖方式不相同，B错误；
C、PrPc无致病性，但PrPc的空间结构改变后成为PrPsc（朊粒）就具有了致病性，可见蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化，C正确；
D、PrPc转变为PrPsc的过程中仅仅是空间结构发生改变，并没有发生遗传信息的翻译过程，D错误。
故选C。
【考点】中心法则及其发展
4. 图1表示将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗，分别放入四个暗箱中的情况，其中②、④两个暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线射入；图2表示不同浓度生长素与植物生长的关系。下列叙述错误的是（ ）
A. 图1装置②中蚕豆幼苗的弯曲生长受单侧光和重力的影响，其弯曲角度比装置④中的蚕豆幼苗大
B. 图1装置①根的生长情况是向地生长，若将装置④匀速旋转，茎尖生长情况是弯向开孔方向生长
C. 若图2曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，当其出现向光性时，测得其背光侧的生长素浓度为2m，则其向光侧的生长素浓度范围是大于0，小于2m
D. 若图2曲线表示生长素浓度与植物芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的生长素浓度范围是大于c
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知：由于重力和单侧光的影响，最终导致①植株根向地生长，茎背地生长，②植株根向地生长，茎背地生长，③植株直立生长，④植株向光生长；图2表示生长素生理作用的曲线。
【详解】A、重力和单侧光均可影响生长素的分布，由图可知，装置②蚕豆幼苗的弯曲生长同时受单侧光和重力的影响，装置④蚕豆幼苗的弯曲生长只受单侧光的影响，所以装置②蚕豆幼苗的弯曲角度比装置④大，A正确；
B、由于重力影响，近地侧的生长素浓度高于远地侧，由于根对生长素敏感，近地侧生长受抑制，导致装置①根的生长情况是向地生长；若装置④匀速旋转，植株与暗箱一起转动，则茎尖生长情况是弯向小孔一侧生长，B正确；
C、当植物幼苗表现向光性时，背光侧生长素浓度高于向光侧，且生长效应强于向光侧，背光侧的生长素浓度为2m，则其向光侧的生长素浓度范围是大于0，小于m，以保证向光侧的生长素浓度和生长效应低于背光侧，C错误；
D、顶芽产生生长素向下运输会积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制其生长，若某植物顶芽的生长素浓度为m，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度大于m且表现出抑制生长的效应，所以侧芽的生长素浓度范围应大于c，D正确。
故选C。
5. 下列对教材中实验操作和实验现象及其原因的分析，不正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、鉴定蛋白质时，先加入氢氧化钠溶液，再加入硫酸铜溶液，如果硫酸铜溶液加入过量，由于铜离子是蓝色，溶液可能呈现一定的蓝色，A正确；
B、蔗糖和碘液不发生反应，蔗糖溶液是无色的，碘液是浅黄色的，B正确；
C、根尖分生区组织细胞经解离后已经失去活性，不能观察到中期时染色体向细胞中央移动，C错误；
D、探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，将产生的气体通入溴麝香草酚蓝水溶液中，产生的气体是CO2，使溶液的颜色由蓝变绿再变黄，D正确。
故选C。
6. 某家系甲病（A/a）和乙病（B/b）的系谱图如图1所示。已知两病独立遗传，且基因不位于Y染色体上。已知甲病的致病基因与正常基因用同一种限制酶切割后会形成不同长度的片段，对部分家庭成员进行基因检测测定其是否携带甲病致病基因，结果如图2所示。乙病在人群中的发病率为1/1600。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲病是显性遗传病，乙病是隐性遗传病
B. 根据图2分析，1440kb的条带为甲病的致病基因酶切后的产物
C. 若Ⅱ-1与人群中正常女性婚配，所生的女儿同时患两病的概率是1/82
D. 若Ⅲ-1的电泳结果只有1207kb和233kb的条带，则可确定其为女性
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1乙病，正常夫妇Ⅰ-3和Ⅰ-4生了患病的女儿，则乙病为隐性病，若乙病为伴X 染色体上的隐性遗传病，则其父亲Ⅰ-3一定患病，这与题图不符，故乙病是常染色体上的隐性遗传病。分析甲病，第一代和第二代均有患者，可能属于显性遗传病，若常染色体上的显性遗传病，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型相同，分析图2可知，Ⅱ-1和Ⅱ-2的电泳结果不同，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型不同，则甲病不可能是常染色显性遗传病；且Ⅰ-1不患甲病含有甲病的正常基因，Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2均患甲病而电泳结果不同，通过电泳图比较可知，Ⅱ-2属于杂合子，既含有正常基因又含有致病基因，可知甲病属于显性遗传病。而故甲病属于伴X 染色体显性遗传病。
【详解】A、分析图1乙病，正常夫妇Ⅰ-3和Ⅰ-4生了患病的女儿，则乙病为隐性病，分析甲病，第一代和第二代均有患者，可能属于显性遗传病，若常染色体上的显性遗传病，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型相同，分析图2可知，Ⅱ-1和Ⅱ-2的电泳结果不同，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型不同，则甲病不可能是常染色显性遗传病；且I-1不患甲病含有甲病的正常基因，Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2均患甲病而电泳结果不同，通过电泳图比较可知，Ⅱ-2属于杂合子，既含有正常基因又含有致病基因，可知甲病属于显性遗传病。而故甲病属于伴X 染色体显性遗传病，A正确；
B、分析图2，Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2均患甲病，且都含有1440kb的条带，Ⅰ-1不患甲病，不含1440kb的条带，故1440kb的条带为甲病的致病基因酶切后的产物，B正确；
C、分析图1乙病，正常夫妇Ⅰ-3和Ⅰ-4生了患病的女儿，则乙病为隐性病，若乙病为伴X 染色体上的隐性遗传病，则其父亲Ⅰ-3一定患病，这与题图不符，故乙病是常染色体上的隐性遗传病。甲病为伴X显性遗传病，则Ⅱ-1的基因型为BbXAY，乙病在人群中的发病率为1/1600，b的基因频率为=1/40，B=39/40，人群中BB=39×30/40×40，Bb=39×2/40×40，bb=1/1600，正常人群中BB=39/41，Bb=2/41，则正常女性的基因型为39/41BBXaXa，2/41BbXaXa，所生女儿患甲病的概率为1，患乙病的概率为2/41×1/4=1/82，同时患两种病的概率为1/82，C正确；
D、若Ⅲ-1的电泳结果只有1207kb和233kb的条带，说明不携带甲病致病基因，甲病属于伴X 染色体显性遗传病，Ⅲ-1为XaXa，XaY都符合题意，无法判断性别，D错误。
故选D。
7. 有些植物光合作用时CO2被固定的最初产物是C3，这些植物称为C3植物；而有些生活在热带干旱地区的植物，其在夜间气孔开放时，CO2被转化成苹果酸储存在液泡中，在白天气孔关闭时，液泡中的苹果酸会释放出CO2，进而在叶绿体中完成卡尔文循环，这些植物称为CAM植物。请回答下列问题：
（1）在C3植物的__________中，CO2被C5固定成C3，C3再接受ATP和NADPH的能量被还原成糖类，
（2）如图是CAM植物在进行光合作用时固定CO2的方式，据图判断，苹果酸进入细胞质基质和液泡的物质运输方式分别为_________。CAM植物在白天光合作用所需CO2的来源有苹果酸脱羧和___________；在夜间气孔开放时，CAM植物可以合成[H]，原因是_________。
（3）植物甲是一种兼性CAM植物，当其在干旱的环境时，表现为气孔夜间开放、白天关闭的CAM类型，当其在水分充足的环境时，则转变为气孔白天开放、夜间关闭的C3类型。若以液泡pH的变化为检测指标，请设计实验验证植物甲是兼性CAM植物，简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：________________；
预期结果：_____________。
【答案】（1）C5 （2） ①. 主动运输、协助扩散 ②. 细胞呼吸 ③. 夜间植物细胞可以通过有氧呼吸的第一、二阶段合成［H］
（3） ①. 选取若干正常生长的植物甲，随机均分为A、B两组，将A组置于干旱环境下培养，B组置于水分充足环境下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，在夜晚和次日白天检测A、B两组植物液泡的pH ②. A组次日白天液泡pH明显大于夜间，B组次日白天液泡pH与夜间相差不大
【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】
在C3植物的叶绿体中，CO2被C5固定成C3，C3再接受ATP、NADPH的能量被还原成糖类。
【小问2详解】
夜晚是苹果酸从细胞质基质中向液泡内的逆浓度梯度运输，需要消耗ATP水解产生的能量且需要载体，该过程为主动运输，液泡中的苹果酸浓度大于白天气孔关闭时细胞质基质中的苹果酸浓度，白天苹果酸从液泡到细胞质基质的运输不消耗能量，其运输方式是协助扩散。CAM植物白天光合作用所需CO2的来源有苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2；无论白天还是夜间，植物细胞都可以通过有氧呼吸的第一、二阶段合成［H］。
【小问3详解】
该实验是验证植物甲是兼性CAM植物，兼性CAM植物是指当其在干旱的环境时，表现为气孔夜间开放，白天关闭的CAM类型，当其在水分充足的环境时，则转变为气孔白天开放，夜间关闭的C3类型，因此该实验的自变量是水分的多少，因变量是液泡中pH的变化，因此实验的思路是选取若干正常生长的植物甲，随机均分为A、B两组，将A组置于干旱的环境下培养，B组置于水分充足的环境下培养，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，在夜晚和次日白天检测A、B两组植物液泡的pH；预期结果，由于产生苹果酸会导致液泡的pH下降，故A组在夜间时液泡的pH会下降，次日白天液泡的pH会升高，而在水分充足时，植物甲细胞中不会产生苹果酸，则夜间和次日白天液泡的pH相差不大。
8. 过敏性鼻炎是特定人群接触过敏原后引起的鼻黏膜非感染性疾病，典型的症状有鼻痒、打喷嚏等。请回答下列相关问题：
（1）只有特定的人群会发生过敏性鼻炎，体现该病的特点之一是_______________。该病和流感的初期症状相似，两者在感染性上的差异是_____________。两种病的患者都会产生抗体，差异是抗体的分布位置不同，流感患者产生的抗体主要存在于_____________中，过敏性鼻炎患者产生的抗体吸附在呼吸道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
（2）引起过敏性鼻炎的过敏原有尘螨、花粉、动物毛发等，导致某人发病的原因主要是此人具有敏感的机体和再次接触___________的共同作用。研究发现，糖皮质激素是肾上腺皮质激素的一种，其分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调节，大剂量使用糖皮质激素类药物对过敏性鼻炎进行治疗会降低内源性糖皮质激素的分泌，试分析原因是___________。
（3）外界花粉可作用于鼻黏膜的感受器，进而引起打喷嚏。感受器属于神经元的___________（填“轴突”“树突”或“胞体”）部分，该部分一般具有大量分支的意义是___________。
（4）脑干中的Nmb、Nmbr+分别为打喷嚏等反射兴奋传递过程中的信号分子和相应的受体。据此分析，请写出开发治疗打喷嚏药物的新思路：___________（答出两点）。
【答案】（1） ①. 具有个体差异 ②. 流感具有感染性，而过敏性鼻炎不具有感染性 ③. 流感患者产生的抗体存在于血清中，过敏性鼻炎患者产生的抗体吸附在呼吸道黏膜以及血液中某些细胞的表面
（2） ①. 相同过敏源 ②. 大剂量使用的糖皮质激素对下丘脑、垂体分泌相应的激素具有抑制作用，通过负反馈调节使内源性糖皮质激素的分泌减少
（3） ①. 树突 ②. 便于接受信息
（4）研究与脑干中Nmb特异性结合的靶向药物，或与脑干中Nmbr+特异性结合的靶向药物
【解析】
【分析】过敏反应：（1）过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。（2）过敏反应的原理：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞的表面；当机体再次接触过敏原时，被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质，导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等，进而引起过敏反应。（3）过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤，有明显的遗传倾向和个体差异。
【小问1详解】
只有特定的人群会发生过敏性鼻炎，说明过敏性鼻炎的发病存在个体差异，该病和流感的初期症状相似，两者的差异是流感是由病原体引起的感染性疾病，过敏性鼻炎是特定人群接触过敏原后引起的鼻黏膜非感染性疾病，所以流感具有感染性，而过敏性鼻炎不具有感染性；两种病的患者都会产生抗体，差异是抗体的分布位置不同，流感患者产生的抗体存在于血清中，过敏性鼻炎患者产生的抗体吸附在呼吸道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
【小问2详解】
过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应，导致某人发病的原因主要是此人具有敏感的机体和再次接触相同过敏原的共同作用；大剂量使用糖皮质激素类药物进行过敏性鼻炎的治疗，会降低内源性糖皮质激素的分泌，因为糖皮质激素的分泌存在反馈调节，大剂量使用的糖皮质激素对下丘脑、垂体分泌相应的激素具有抑制作用，通过反馈调节影响体内糖皮质激素的分泌，导致机体内源性糖皮质激素的含量下降。
【小问3详解】
树突可将接受的信息传递给神经元的胞体，感受器属于神经元的树突部分；树突一般具有大量分支，其意义是便于接受信息，树突的数量越多，接触外来信息的敏感性越高。
【小问4详解】
脑干中的Nmb、Nmbr+分别为打喷嚏等反射兴奋传递过程中的信号分子和相应的受体，根据题中信息，开发治疗打喷嚏药物的新思路：可研究与脑干中Nmb特异性结合的靶向药物，或与脑干中Nmbr+特异性结合的靶向药物。
9. 果蝇的翅形有长翅、小翅、残翅三种表型，受两对等位基因A/a和B/b控制，已知A/a基因在常染色体上，B/b基因不在Y染色体上。为研究果蝇翅形的遗传方式，研究人员利用残翅和小翅两种纯合果蝇品系进行了杂交实验，结果见下表。
注：F2由F1个体随机交配所得
回答下列问题：
（1）正交中残翅雄果蝇的基因型是______________。
（2）反交实验中F2的表型及比例是_____________。
（3）若让正交实验F2中小翅雄和残翅雌果蝇全部个体混合，让其自由交配，理论上后代有____________种表型，其中小翅雌果蝇所占比例是___________。
（4）对正交实验F1雌果蝇进行诱变育种，得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇（野生型均为纯合子），该果蝇与纯合小翅雄果蝇杂交后，后代雌果蝇：雄果蝇=2∶1，说明该突变存在___________现象。欲进一步确定基因突变的位置，统计子代的表型及比例。
①若子代表型及比例为___________，则突变位于B基因所在的染色体上；
②若子代表型及比例为___________，则突变位于b基因所在的染色体上。
【答案】（1）AAXbY
（2）长翅♀:小翅♀:残翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♂=3:3:2:3:3:2
（3） ①. 6 ②. 1/24
（4） ①. 纯合致死 ②. 长翅♀:小翅♀:小翅♂=1:1:1 ③. 长翅♀:小翅♀:长翅♂=1:1:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
已知A/a基因在常染色体上，F2中雌性和雄性的表现型有差异，则说明B/b基因位于X染色体上，则两对基因遵循自由组合定律。正交实验中利用纯和残翅和小翅果蝇进行杂交实验，F1雌性、雄性都是为长翅，F1个体随机交配产生F2，F2中雌性和雄性的表现型有差异，则说明长翅为双显性。则亲本基因型是aaXBXB、AAXbY。
【小问2详解】
反交F1雌性为长翅，雄性是小翅，则说明长翅为双显性，则亲本基因型为AAXbXb、aaXBY，F1为AaXBXb，AaXbY，用棋盘法表示结果：
则F2的表型及比例是长翅♀:小翅♀:残翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♂=3:3:2:3:3:2。
【小问3详解】
则据（2）分析正交亲本基因型aaXBXB、AAXbY。F1基因型为AaXBXb，AaXBY，F2小翅雄（1/16AAXbY、2/16AaXbY）和残翅雌（1/16aaXBXB、1/16aaXBXb）果蝇杂交，后代雌性和雄性都会出现长翅、小翅、残翅，有6种表现型，小翅雌果蝇A_XbXb所占比例=2/3×1/4×1/4=1/24。
【小问4详解】
对正交实验F1雌果蝇（AaXBXb）进行诱变育种，得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇（野生型均为纯合子），设野生型基因为XD，则突变基因为Xd，该果蝇（AaXBDXbd或AaXBdXbD）与纯合小翅雄（AAXbDY）果蝇杂交后，后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1，说明该突变存在纯合致死现象，否则雌果蝇∶雄果蝇=1∶1。①若该果蝇基因型为AaXBdXbD，子代表现型为长翅♀:小翅♀:小翅♂=1:1:1，即则突变位于B基因所在的染色体上；②若该果蝇基因型为AaXBDXbd，子代表现型为长翅♀:小翅♀:长翅♂=1:1:1，即突变位于b基因所在的染色体上。
10. 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。如图是某人工湿地公园污水处理示意图，不同区域种植芦苇、伊乐藻、苦草等植物，并投放植食性鱼类和肉食类鱼类幼体，请据图回答下列问题：
（1）图中不同区域种植不同类型的植物，A区域中以挺水植物芦苇为主，B、C区域以沉水植物伊乐藻、苦草为主，体现了群落的___________结构。该人工湿地由捕食关系而形成的食物网中的所有生物____________（填“能”或“不能”）构成一个群落，原因是___________。在湿地中种植植物和投放动物时均要求种类多样，这有助于提高该生态系统的稳定性，其根据是___________。
（2）为了防止排污量超过湿地公园的净化能力，要定期调查C区域蓝藻的种群密度，调查蓝细菌的种群密度可以采用_____________的方法。
（3）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/cm2·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。
据表分析，X是指_________的能量，流入该生态系统的总能量为________J/cm2·a。
（4）从该人工生态系统能量流动的角度分析，种植植物和投放动物幼体的意义是_________。
【答案】（1） ①. 水平 ②. 不能 ③. 食物网中的生物不包含分解者 ④. 生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力就越强，有助于提高该生态系统的稳定性 （2）抽样检测
（3） ①. 呼吸作用散失 ②. 180
（4）种植植物是为了增加流入该生态系统的总能量；投放动物幼体可以调整能量流动方向，使能量更多流向对人类有益的部分
【解析】
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。垂直结构是指在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。水平结构是指某群落在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特定的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
【小问1详解】
A、B、C不同区域种植的植物不同，是水平方向上的变化，体现了群落的水平结构；在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，而食物网中的生物不包含分解者，所以食物网中的所有生物不能构成一个群落；一般而言，在湿地中种植植物和投放动物时均要求种类多样，生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力就越强，在湿地中种植植物和投放动物时均要求种类多样，这样有助于提高该生态系统的稳定性。
【小问2详解】
蓝细菌体积微小，数量多，调查种群密度需采用抽样检测法。
【小问3详解】
在生态系统中除最高营养级外，某营养级的同化量可划分为：呼吸散失量、流向分解者的量、流向下一营养级的量和流向分解者，结合表中数据，流入该生态系统的总能量=生产者固定的量+外来有机物输入的能量=（44.0+5.0+95.0+20）+（5.0+11.0）=180.0J/cm2·a，并且可以判断出表中X代表的为呼吸作用散失的能量。
小问4详解】
从该人工生态系统能量流动的角度分析，种植植物和投放动物幼体的意义是：种植植物是为了增加流入该生态系统的总能量；投放动物幼体可以调整能量流动方向，使能量更多流向对人类有益的部分。
[生物——选修1：生物技术实践]
11. 土壤是微生物的大本营，实验室需要的菌种大都是从土壤中分离出来的。请回答以下问题。
（1）为统计土样中微生物数量，按图示方式处理并接种后放置于_______中进行培养，每隔24 h观察统计1次，直到各类菌落数目稳定，以防止因培养时间不足导致________________。若8号试管所取样品接种的培养基上，统计的菌落数目为156、 158、 160，据此可得出每克土壤中的微生物数量约为____________。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏_____，原因是__________________________________。
（2）某科研小组为使农作物秸秆垃圾资源化，打算从土壤中筛选出能分解纤维素的菌株，他们应该选择_________________的土壤。通过选择培养和鉴别培养，对分解纤维素的微生物进行初步筛选后，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行________________的实验。纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸后产生的__________进行定量测定。
【答案】（1） ①. 恒温培养箱 ②. 遗漏菌落种类和数目 ③. 1.58×1012 ④. 低 ⑤. 两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落
（2） ①. 富含纤维素 ②. 发酵产纤维素酶 ③. 葡萄糖
【解析】
【分析】分析题图：图中获得土样后进行梯度稀释，再涂布平板，可见图中分离纯化微生物的方法是稀释涂布平板法。
小问1详解】
接种微生物后需要将平板放置于恒温培养箱中培养，使微生物处于适宜的培养条件下生长繁殖。培养过程中需要每隔24 h观察统计1次，直到各类菌落数目稳定，以防止因培养时间不足导致遗漏菌落种类和数目而降低实验结果的准确性。10g土壤溶于90mL无菌水，相当于lml含有0.1g，所以稀释了10倍，依次类推，8号试管菌液稀释了109倍，根据菌落数目的计算公式每克土壤中活菌数约为(C÷V)×m=(156+158+160) ÷3÷0.1×109= 1.58×1012个/g；运用稀释涂布平板法统计的结果往往较实际值偏低，因为当两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落数低于菌液中的细胞数。
【小问2详解】
农作物秸秆富含纤维素，为了能将农作物秸秆垃圾分解回收，需要选择富含纤维素的土壤，从中筛选出能分解纤维素的菌株。初步筛选得到分解纤维素的微生物后，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，以确定得到的是能够产生纤维素酶的纤维素分解菌。纤维素酶能将纤维素彻底水解成葡萄糖，故可以对纤维素酶分解滤纸后产生的葡萄糖进行定量测定以进行纤维素酶的测定。
[生物——选修3：现代生物科技专题]
12. 种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。回答下列问题：
（1）拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与________植株的种子大小相近。
（2）用PCR反应扩增DAI基因，PCR扩增时，需在_________催化下，在引物__________端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。
（3）热启动PCR可提高扩增效率，方法之一是：先将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，下列叙述正确的有_________
A. Taq酶最适催化温度范围为50～60℃
B. 与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C. 两条子链的合成一定都是从5'端向3'端延伸
D. PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
（4）转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了__________。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约_________%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株_________（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到__________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
【答案】（1）野生型 （2） ①. 耐高温聚合酶 ②. 3' （3）BC
（4） ①. DAI基因和卡那霉素抗性基因 ②. 75 ③. 自交 ④. 100
【解析】
【分析】1、基因突变包括显性突变和隐性突变。
2、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤：目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，其作用使转录终止。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
【小问1详解】
由题干信息可知，突变体是野生型DAI基因发生隐性突变产生的，因此采用农杆菌转化法将野生型DAI基因（显性基因）转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与野生型植株的种子大小相近，即表现显性性状。
【小问2详解】
PCR时，需要耐高温聚合酶催化DNA的复制，其作用是在引物的3'端进行DNA链的延伸。
【小问3详解】
A、Taq酶最适催化温度范围为72℃左右，即延伸时的温度，A错误；
B、分析题意可知，热启动将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，故可减少反应起始时引物错配形成的产物，B正确；
C、DNA分子两条链反向平行，PCR扩增时引物加到3'端，复制时子链只能是从5′端向到3'端延伸，C正确；
D、PCR产物DNA碱基序列的特异性是碱基互补配对的结果，不能体现TaqDNA聚合酶的特异性，D错误。
故选BC。
【小问4详解】
①由图1可知，T0代植株用农杆菌转化法（T-DNA携带DAI基因和卡那霉素抗性基因）进行了处理，若自交产生的T1代种子播种在含有卡那霉素的选择培养基上出现能够正常生长的个体，说明其基因组中插入了DAI基因和卡那霉素抗性基因。
②T1代阳性植株细胞中染色体上含有DAI基因，由于题干“选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株”，因此T1代阳性植株自交（相当于杂合子自交）所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性：阴性=3：1，故选择阳性率约75%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株自交所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择单株种植在选择性培养基上阳性率达到100%的幼苗作为目标转基因植株，因为这时所有的幼苗都含有DAI基因。选项
实验及操作
现象及原因分析
A
向2mL蛋清稀释液中先后加入2mL0.1gmL-1的NaOH溶液、2mL0.01g·mL-1的CuSO4溶液，振荡均匀
由于CuSO4溶液过量，最终溶液可能呈蓝色
B
2mL蔗糖溶液中滴加2滴碘液，振荡均匀
溶液呈浅黄色，呈现的是稀碘液的颜色
C
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，经解离-漂洗-染色-制片，然后进行实验观察
光学显微镜下观察到中期时染色体向细胞中央移动
D
探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，将产生的气体通入溴麝香草酚蓝水溶液中
产生的气体是CO2，使溶液的颜色由蓝变绿再变黄
杂交组合
P
F1
F2
正交
残翅♀×小翅♂
长翅♀、长翅♂
长翅♀：长翅♂：小翅♂：残翅♀：残翅♂=6:3:3:2:2
反交
小翅♀×残翅♂
长翅♀、小翅♂
？
XBXb
XbXb
XBY
XbY
1AA
3长翅♀
3小翅♀
3长翅♂
3小翅♂
2Aa
1aa
2残翅♀
2残翅♂
生物类型
X
传递给分解
者的能量
未利用
的能量
传给下一营
养级的能量
外来有机物
输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
20.0
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Y
5.0
肉食性动物
6.3
0.5
6.5
0.7
11.0
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 研究表明，青菜中含有少量淀粉，“霜打”后的青菜格外“甜”，下列关于该现象的分析，错误的是（ ）
A. “霜打”后的青菜细胞内淀粉水解，细胞液浓度升高
B. “霜打”后的青菜细胞内自由水的含量下降
C. “霜打”后的青菜细胞内化学元素含量依次是C>O>N>H
D. 该现象为青菜对低温环境的一种适应
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内水以自由水和结合水的形式存在，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；结合水是细胞结构的重要组成成分。自由水与结合水的比值越大细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、“霜打”后的青菜细胞内淀粉水解为单糖并消耗水，可以提高细胞液浓度，自由水减少，A正确；
B、“霜打”后的青菜细胞中一部分自由水转化为结合水，细胞中自由水含量下降，B正确；
C、细胞鲜重中含量由多到少的四种元素依次是O、C、H、N，即“霜打”后的青菜细胞内化学元素含量依次是O>C>H>N，C错误；
D、青菜细胞中的多糖水解为单糖以提高细胞液浓度，冰点降低，提高抗寒抗冻能力，该现象是青菜对低温环境的一种适应，D正确。
故选C。
2. 一定浓度的酒精对细胞有毒害作用。某生物兴趣小组分别用不同浓度的酒精对生长状况相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行1个单位时间、2个单位时间、3个单位时间的处理，并计算出发生质壁分离细胞的百分率。结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 本实验表明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞对酒精的耐受能力不同
B. 浸泡3个单位时间导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为15%
C. 发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性
D. 当紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离或质壁分离复原
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知，自变量为时间和不同浓度的酒精，因变量是质壁分离细胞所占百分比。
【详解】A、相同处理时间，随着酒精浓度的增大，发生质壁分离的细胞逐渐减少，逐渐减少的过程说明有的细胞耐受酒精的能力强，有的耐受能力差，A正确；
B、酒精浓度为15%时，浸泡3个单位时间的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞无质壁分离发生，说明此时细胞已全部死亡，B正确；
C、质壁分离发生的内因是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，外因是细胞液与外界溶液间具有浓度差，C正确；
D、要发生质壁分离除了存在浓度差外，还必须是成熟植物的活细胞，D错误。
故选D。
3. 人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。 PrPc的空间结构改变后成为PrPsc（朊粒），就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是
A. 朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B. 朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C. 蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D. PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、朊粒的化学本质是蛋白质，不能整合到宿主的基因组中，A错误；
B、PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，而肺炎双球菌的增殖方式是分裂增殖，因此两者的增殖方式不相同，B错误；
C、PrPc无致病性，但PrPc的空间结构改变后成为PrPsc（朊粒）就具有了致病性，可见蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化，C正确；
D、PrPc转变为PrPsc的过程中仅仅是空间结构发生改变，并没有发生遗传信息的翻译过程，D错误。
故选C。
【考点】中心法则及其发展
4. 图1表示将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗，分别放入四个暗箱中的情况，其中②、④两个暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线射入；图2表示不同浓度生长素与植物生长的关系。下列叙述错误的是（ ）
A. 图1装置②中蚕豆幼苗的弯曲生长受单侧光和重力的影响，其弯曲角度比装置④中的蚕豆幼苗大
B. 图1装置①根的生长情况是向地生长，若将装置④匀速旋转，茎尖生长情况是弯向开孔方向生长
C. 若图2曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，当其出现向光性时，测得其背光侧的生长素浓度为2m，则其向光侧的生长素浓度范围是大于0，小于2m
D. 若图2曲线表示生长素浓度与植物芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的生长素浓度范围是大于c
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知：由于重力和单侧光的影响，最终导致①植株根向地生长，茎背地生长，②植株根向地生长，茎背地生长，③植株直立生长，④植株向光生长；图2表示生长素生理作用的曲线。
【详解】A、重力和单侧光均可影响生长素的分布，由图可知，装置②蚕豆幼苗的弯曲生长同时受单侧光和重力的影响，装置④蚕豆幼苗的弯曲生长只受单侧光的影响，所以装置②蚕豆幼苗的弯曲角度比装置④大，A正确；
B、由于重力影响，近地侧的生长素浓度高于远地侧，由于根对生长素敏感，近地侧生长受抑制，导致装置①根的生长情况是向地生长；若装置④匀速旋转，植株与暗箱一起转动，则茎尖生长情况是弯向小孔一侧生长，B正确；
C、当植物幼苗表现向光性时，背光侧生长素浓度高于向光侧，且生长效应强于向光侧，背光侧的生长素浓度为2m，则其向光侧的生长素浓度范围是大于0，小于m，以保证向光侧的生长素浓度和生长效应低于背光侧，C错误；
D、顶芽产生生长素向下运输会积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制其生长，若某植物顶芽的生长素浓度为m，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度大于m且表现出抑制生长的效应，所以侧芽的生长素浓度范围应大于c，D正确。
故选C。
5. 下列对教材中实验操作和实验现象及其原因的分析，不正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、鉴定蛋白质时，先加入氢氧化钠溶液，再加入硫酸铜溶液，如果硫酸铜溶液加入过量，由于铜离子是蓝色，溶液可能呈现一定的蓝色，A正确；
B、蔗糖和碘液不发生反应，蔗糖溶液是无色的，碘液是浅黄色的，B正确；
C、根尖分生区组织细胞经解离后已经失去活性，不能观察到中期时染色体向细胞中央移动，C错误；
D、探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，将产生的气体通入溴麝香草酚蓝水溶液中，产生的气体是CO2，使溶液的颜色由蓝变绿再变黄，D正确。
故选C。
6. 某家系甲病（A/a）和乙病（B/b）的系谱图如图1所示。已知两病独立遗传，且基因不位于Y染色体上。已知甲病的致病基因与正常基因用同一种限制酶切割后会形成不同长度的片段，对部分家庭成员进行基因检测测定其是否携带甲病致病基因，结果如图2所示。乙病在人群中的发病率为1/1600。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲病是显性遗传病，乙病是隐性遗传病
B. 根据图2分析，1440kb的条带为甲病的致病基因酶切后的产物
C. 若Ⅱ-1与人群中正常女性婚配，所生的女儿同时患两病的概率是1/82
D. 若Ⅲ-1的电泳结果只有1207kb和233kb的条带，则可确定其为女性
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1乙病，正常夫妇Ⅰ-3和Ⅰ-4生了患病的女儿，则乙病为隐性病，若乙病为伴X 染色体上的隐性遗传病，则其父亲Ⅰ-3一定患病，这与题图不符，故乙病是常染色体上的隐性遗传病。分析甲病，第一代和第二代均有患者，可能属于显性遗传病，若常染色体上的显性遗传病，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型相同，分析图2可知，Ⅱ-1和Ⅱ-2的电泳结果不同，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型不同，则甲病不可能是常染色显性遗传病；且Ⅰ-1不患甲病含有甲病的正常基因，Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2均患甲病而电泳结果不同，通过电泳图比较可知，Ⅱ-2属于杂合子，既含有正常基因又含有致病基因，可知甲病属于显性遗传病。而故甲病属于伴X 染色体显性遗传病。
【详解】A、分析图1乙病，正常夫妇Ⅰ-3和Ⅰ-4生了患病的女儿，则乙病为隐性病，分析甲病，第一代和第二代均有患者，可能属于显性遗传病，若常染色体上的显性遗传病，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型相同，分析图2可知，Ⅱ-1和Ⅱ-2的电泳结果不同，则Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型不同，则甲病不可能是常染色显性遗传病；且I-1不患甲病含有甲病的正常基因，Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2均患甲病而电泳结果不同，通过电泳图比较可知，Ⅱ-2属于杂合子，既含有正常基因又含有致病基因，可知甲病属于显性遗传病。而故甲病属于伴X 染色体显性遗传病，A正确；
B、分析图2，Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2均患甲病，且都含有1440kb的条带，Ⅰ-1不患甲病，不含1440kb的条带，故1440kb的条带为甲病的致病基因酶切后的产物，B正确；
C、分析图1乙病，正常夫妇Ⅰ-3和Ⅰ-4生了患病的女儿，则乙病为隐性病，若乙病为伴X 染色体上的隐性遗传病，则其父亲Ⅰ-3一定患病，这与题图不符，故乙病是常染色体上的隐性遗传病。甲病为伴X显性遗传病，则Ⅱ-1的基因型为BbXAY，乙病在人群中的发病率为1/1600，b的基因频率为=1/40，B=39/40，人群中BB=39×30/40×40，Bb=39×2/40×40，bb=1/1600，正常人群中BB=39/41，Bb=2/41，则正常女性的基因型为39/41BBXaXa，2/41BbXaXa，所生女儿患甲病的概率为1，患乙病的概率为2/41×1/4=1/82，同时患两种病的概率为1/82，C正确；
D、若Ⅲ-1的电泳结果只有1207kb和233kb的条带，说明不携带甲病致病基因，甲病属于伴X 染色体显性遗传病，Ⅲ-1为XaXa，XaY都符合题意，无法判断性别，D错误。
故选D。
7. 有些植物光合作用时CO2被固定的最初产物是C3，这些植物称为C3植物；而有些生活在热带干旱地区的植物，其在夜间气孔开放时，CO2被转化成苹果酸储存在液泡中，在白天气孔关闭时，液泡中的苹果酸会释放出CO2，进而在叶绿体中完成卡尔文循环，这些植物称为CAM植物。请回答下列问题：
（1）在C3植物的__________中，CO2被C5固定成C3，C3再接受ATP和NADPH的能量被还原成糖类，
（2）如图是CAM植物在进行光合作用时固定CO2的方式，据图判断，苹果酸进入细胞质基质和液泡的物质运输方式分别为_________。CAM植物在白天光合作用所需CO2的来源有苹果酸脱羧和___________；在夜间气孔开放时，CAM植物可以合成[H]，原因是_________。
（3）植物甲是一种兼性CAM植物，当其在干旱的环境时，表现为气孔夜间开放、白天关闭的CAM类型，当其在水分充足的环境时，则转变为气孔白天开放、夜间关闭的C3类型。若以液泡pH的变化为检测指标，请设计实验验证植物甲是兼性CAM植物，简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：________________；
预期结果：_____________。
【答案】（1）C5 （2） ①. 主动运输、协助扩散 ②. 细胞呼吸 ③. 夜间植物细胞可以通过有氧呼吸的第一、二阶段合成［H］
（3） ①. 选取若干正常生长的植物甲，随机均分为A、B两组，将A组置于干旱环境下培养，B组置于水分充足环境下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，在夜晚和次日白天检测A、B两组植物液泡的pH ②. A组次日白天液泡pH明显大于夜间，B组次日白天液泡pH与夜间相差不大
【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】
在C3植物的叶绿体中，CO2被C5固定成C3，C3再接受ATP、NADPH的能量被还原成糖类。
【小问2详解】
夜晚是苹果酸从细胞质基质中向液泡内的逆浓度梯度运输，需要消耗ATP水解产生的能量且需要载体，该过程为主动运输，液泡中的苹果酸浓度大于白天气孔关闭时细胞质基质中的苹果酸浓度，白天苹果酸从液泡到细胞质基质的运输不消耗能量，其运输方式是协助扩散。CAM植物白天光合作用所需CO2的来源有苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的CO2；无论白天还是夜间，植物细胞都可以通过有氧呼吸的第一、二阶段合成［H］。
【小问3详解】
该实验是验证植物甲是兼性CAM植物，兼性CAM植物是指当其在干旱的环境时，表现为气孔夜间开放，白天关闭的CAM类型，当其在水分充足的环境时，则转变为气孔白天开放，夜间关闭的C3类型，因此该实验的自变量是水分的多少，因变量是液泡中pH的变化，因此实验的思路是选取若干正常生长的植物甲，随机均分为A、B两组，将A组置于干旱的环境下培养，B组置于水分充足的环境下培养，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，在夜晚和次日白天检测A、B两组植物液泡的pH；预期结果，由于产生苹果酸会导致液泡的pH下降，故A组在夜间时液泡的pH会下降，次日白天液泡的pH会升高，而在水分充足时，植物甲细胞中不会产生苹果酸，则夜间和次日白天液泡的pH相差不大。
8. 过敏性鼻炎是特定人群接触过敏原后引起的鼻黏膜非感染性疾病，典型的症状有鼻痒、打喷嚏等。请回答下列相关问题：
（1）只有特定的人群会发生过敏性鼻炎，体现该病的特点之一是_______________。该病和流感的初期症状相似，两者在感染性上的差异是_____________。两种病的患者都会产生抗体，差异是抗体的分布位置不同，流感患者产生的抗体主要存在于_____________中，过敏性鼻炎患者产生的抗体吸附在呼吸道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
（2）引起过敏性鼻炎的过敏原有尘螨、花粉、动物毛发等，导致某人发病的原因主要是此人具有敏感的机体和再次接触___________的共同作用。研究发现，糖皮质激素是肾上腺皮质激素的一种，其分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调节，大剂量使用糖皮质激素类药物对过敏性鼻炎进行治疗会降低内源性糖皮质激素的分泌，试分析原因是___________。
（3）外界花粉可作用于鼻黏膜的感受器，进而引起打喷嚏。感受器属于神经元的___________（填“轴突”“树突”或“胞体”）部分，该部分一般具有大量分支的意义是___________。
（4）脑干中的Nmb、Nmbr+分别为打喷嚏等反射兴奋传递过程中的信号分子和相应的受体。据此分析，请写出开发治疗打喷嚏药物的新思路：___________（答出两点）。
【答案】（1） ①. 具有个体差异 ②. 流感具有感染性，而过敏性鼻炎不具有感染性 ③. 流感患者产生的抗体存在于血清中，过敏性鼻炎患者产生的抗体吸附在呼吸道黏膜以及血液中某些细胞的表面
（2） ①. 相同过敏源 ②. 大剂量使用的糖皮质激素对下丘脑、垂体分泌相应的激素具有抑制作用，通过负反馈调节使内源性糖皮质激素的分泌减少
（3） ①. 树突 ②. 便于接受信息
（4）研究与脑干中Nmb特异性结合的靶向药物，或与脑干中Nmbr+特异性结合的靶向药物
【解析】
【分析】过敏反应：（1）过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。（2）过敏反应的原理：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞的表面；当机体再次接触过敏原时，被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质，导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等，进而引起过敏反应。（3）过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤，有明显的遗传倾向和个体差异。
【小问1详解】
只有特定的人群会发生过敏性鼻炎，说明过敏性鼻炎的发病存在个体差异，该病和流感的初期症状相似，两者的差异是流感是由病原体引起的感染性疾病，过敏性鼻炎是特定人群接触过敏原后引起的鼻黏膜非感染性疾病，所以流感具有感染性，而过敏性鼻炎不具有感染性；两种病的患者都会产生抗体，差异是抗体的分布位置不同，流感患者产生的抗体存在于血清中，过敏性鼻炎患者产生的抗体吸附在呼吸道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
【小问2详解】
过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应，导致某人发病的原因主要是此人具有敏感的机体和再次接触相同过敏原的共同作用；大剂量使用糖皮质激素类药物进行过敏性鼻炎的治疗，会降低内源性糖皮质激素的分泌，因为糖皮质激素的分泌存在反馈调节，大剂量使用的糖皮质激素对下丘脑、垂体分泌相应的激素具有抑制作用，通过反馈调节影响体内糖皮质激素的分泌，导致机体内源性糖皮质激素的含量下降。
【小问3详解】
树突可将接受的信息传递给神经元的胞体，感受器属于神经元的树突部分；树突一般具有大量分支，其意义是便于接受信息，树突的数量越多，接触外来信息的敏感性越高。
【小问4详解】
脑干中的Nmb、Nmbr+分别为打喷嚏等反射兴奋传递过程中的信号分子和相应的受体，根据题中信息，开发治疗打喷嚏药物的新思路：可研究与脑干中Nmb特异性结合的靶向药物，或与脑干中Nmbr+特异性结合的靶向药物。
9. 果蝇的翅形有长翅、小翅、残翅三种表型，受两对等位基因A/a和B/b控制，已知A/a基因在常染色体上，B/b基因不在Y染色体上。为研究果蝇翅形的遗传方式，研究人员利用残翅和小翅两种纯合果蝇品系进行了杂交实验，结果见下表。
注：F2由F1个体随机交配所得
回答下列问题：
（1）正交中残翅雄果蝇的基因型是______________。
（2）反交实验中F2的表型及比例是_____________。
（3）若让正交实验F2中小翅雄和残翅雌果蝇全部个体混合，让其自由交配，理论上后代有____________种表型，其中小翅雌果蝇所占比例是___________。
（4）对正交实验F1雌果蝇进行诱变育种，得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇（野生型均为纯合子），该果蝇与纯合小翅雄果蝇杂交后，后代雌果蝇：雄果蝇=2∶1，说明该突变存在___________现象。欲进一步确定基因突变的位置，统计子代的表型及比例。
①若子代表型及比例为___________，则突变位于B基因所在的染色体上；
②若子代表型及比例为___________，则突变位于b基因所在的染色体上。
【答案】（1）AAXbY
（2）长翅♀:小翅♀:残翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♂=3:3:2:3:3:2
（3） ①. 6 ②. 1/24
（4） ①. 纯合致死 ②. 长翅♀:小翅♀:小翅♂=1:1:1 ③. 长翅♀:小翅♀:长翅♂=1:1:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
已知A/a基因在常染色体上，F2中雌性和雄性的表现型有差异，则说明B/b基因位于X染色体上，则两对基因遵循自由组合定律。正交实验中利用纯和残翅和小翅果蝇进行杂交实验，F1雌性、雄性都是为长翅，F1个体随机交配产生F2，F2中雌性和雄性的表现型有差异，则说明长翅为双显性。则亲本基因型是aaXBXB、AAXbY。
【小问2详解】
反交F1雌性为长翅，雄性是小翅，则说明长翅为双显性，则亲本基因型为AAXbXb、aaXBY，F1为AaXBXb，AaXbY，用棋盘法表示结果：
则F2的表型及比例是长翅♀:小翅♀:残翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♂=3:3:2:3:3:2。
【小问3详解】
则据（2）分析正交亲本基因型aaXBXB、AAXbY。F1基因型为AaXBXb，AaXBY，F2小翅雄（1/16AAXbY、2/16AaXbY）和残翅雌（1/16aaXBXB、1/16aaXBXb）果蝇杂交，后代雌性和雄性都会出现长翅、小翅、残翅，有6种表现型，小翅雌果蝇A_XbXb所占比例=2/3×1/4×1/4=1/24。
【小问4详解】
对正交实验F1雌果蝇（AaXBXb）进行诱变育种，得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇（野生型均为纯合子），设野生型基因为XD，则突变基因为Xd，该果蝇（AaXBDXbd或AaXBdXbD）与纯合小翅雄（AAXbDY）果蝇杂交后，后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1，说明该突变存在纯合致死现象，否则雌果蝇∶雄果蝇=1∶1。①若该果蝇基因型为AaXBdXbD，子代表现型为长翅♀:小翅♀:小翅♂=1:1:1，即则突变位于B基因所在的染色体上；②若该果蝇基因型为AaXBDXbd，子代表现型为长翅♀:小翅♀:长翅♂=1:1:1，即突变位于b基因所在的染色体上。
10. 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。如图是某人工湿地公园污水处理示意图，不同区域种植芦苇、伊乐藻、苦草等植物，并投放植食性鱼类和肉食类鱼类幼体，请据图回答下列问题：
（1）图中不同区域种植不同类型的植物，A区域中以挺水植物芦苇为主，B、C区域以沉水植物伊乐藻、苦草为主，体现了群落的___________结构。该人工湿地由捕食关系而形成的食物网中的所有生物____________（填“能”或“不能”）构成一个群落，原因是___________。在湿地中种植植物和投放动物时均要求种类多样，这有助于提高该生态系统的稳定性，其根据是___________。
（2）为了防止排污量超过湿地公园的净化能力，要定期调查C区域蓝藻的种群密度，调查蓝细菌的种群密度可以采用_____________的方法。
（3）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/cm2·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。
据表分析，X是指_________的能量，流入该生态系统的总能量为________J/cm2·a。
（4）从该人工生态系统能量流动的角度分析，种植植物和投放动物幼体的意义是_________。
【答案】（1） ①. 水平 ②. 不能 ③. 食物网中的生物不包含分解者 ④. 生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力就越强，有助于提高该生态系统的稳定性 （2）抽样检测
（3） ①. 呼吸作用散失 ②. 180
（4）种植植物是为了增加流入该生态系统的总能量；投放动物幼体可以调整能量流动方向，使能量更多流向对人类有益的部分
【解析】
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。垂直结构是指在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。水平结构是指某群落在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特定的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
【小问1详解】
A、B、C不同区域种植的植物不同，是水平方向上的变化，体现了群落的水平结构；在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，而食物网中的生物不包含分解者，所以食物网中的所有生物不能构成一个群落；一般而言，在湿地中种植植物和投放动物时均要求种类多样，生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，抵抗外界干扰的能力就越强，在湿地中种植植物和投放动物时均要求种类多样，这样有助于提高该生态系统的稳定性。
【小问2详解】
蓝细菌体积微小，数量多，调查种群密度需采用抽样检测法。
【小问3详解】
在生态系统中除最高营养级外，某营养级的同化量可划分为：呼吸散失量、流向分解者的量、流向下一营养级的量和流向分解者，结合表中数据，流入该生态系统的总能量=生产者固定的量+外来有机物输入的能量=（44.0+5.0+95.0+20）+（5.0+11.0）=180.0J/cm2·a，并且可以判断出表中X代表的为呼吸作用散失的能量。
小问4详解】
从该人工生态系统能量流动的角度分析，种植植物和投放动物幼体的意义是：种植植物是为了增加流入该生态系统的总能量；投放动物幼体可以调整能量流动方向，使能量更多流向对人类有益的部分。
[生物——选修1：生物技术实践]
11. 土壤是微生物的大本营，实验室需要的菌种大都是从土壤中分离出来的。请回答以下问题。
（1）为统计土样中微生物数量，按图示方式处理并接种后放置于_______中进行培养，每隔24 h观察统计1次，直到各类菌落数目稳定，以防止因培养时间不足导致________________。若8号试管所取样品接种的培养基上，统计的菌落数目为156、 158、 160，据此可得出每克土壤中的微生物数量约为____________。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏_____，原因是__________________________________。
（2）某科研小组为使农作物秸秆垃圾资源化，打算从土壤中筛选出能分解纤维素的菌株，他们应该选择_________________的土壤。通过选择培养和鉴别培养，对分解纤维素的微生物进行初步筛选后，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行________________的实验。纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸后产生的__________进行定量测定。
【答案】（1） ①. 恒温培养箱 ②. 遗漏菌落种类和数目 ③. 1.58×1012 ④. 低 ⑤. 两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落
（2） ①. 富含纤维素 ②. 发酵产纤维素酶 ③. 葡萄糖
【解析】
【分析】分析题图：图中获得土样后进行梯度稀释，再涂布平板，可见图中分离纯化微生物的方法是稀释涂布平板法。
小问1详解】
接种微生物后需要将平板放置于恒温培养箱中培养，使微生物处于适宜的培养条件下生长繁殖。培养过程中需要每隔24 h观察统计1次，直到各类菌落数目稳定，以防止因培养时间不足导致遗漏菌落种类和数目而降低实验结果的准确性。10g土壤溶于90mL无菌水，相当于lml含有0.1g，所以稀释了10倍，依次类推，8号试管菌液稀释了109倍，根据菌落数目的计算公式每克土壤中活菌数约为(C÷V)×m=(156+158+160) ÷3÷0.1×109= 1.58×1012个/g；运用稀释涂布平板法统计的结果往往较实际值偏低，因为当两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落数低于菌液中的细胞数。
【小问2详解】
农作物秸秆富含纤维素，为了能将农作物秸秆垃圾分解回收，需要选择富含纤维素的土壤，从中筛选出能分解纤维素的菌株。初步筛选得到分解纤维素的微生物后，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，以确定得到的是能够产生纤维素酶的纤维素分解菌。纤维素酶能将纤维素彻底水解成葡萄糖，故可以对纤维素酶分解滤纸后产生的葡萄糖进行定量测定以进行纤维素酶的测定。
[生物——选修3：现代生物科技专题]
12. 种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。回答下列问题：
（1）拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与________植株的种子大小相近。
（2）用PCR反应扩增DAI基因，PCR扩增时，需在_________催化下，在引物__________端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。
（3）热启动PCR可提高扩增效率，方法之一是：先将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，下列叙述正确的有_________
A. Taq酶最适催化温度范围为50～60℃
B. 与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C. 两条子链的合成一定都是从5'端向3'端延伸
D. PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
（4）转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了__________。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约_________%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株_________（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到__________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
【答案】（1）野生型 （2） ①. 耐高温聚合酶 ②. 3' （3）BC
（4） ①. DAI基因和卡那霉素抗性基因 ②. 75 ③. 自交 ④. 100
【解析】
【分析】1、基因突变包括显性突变和隐性突变。
2、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤：目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，其作用使转录终止。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
【小问1详解】
由题干信息可知，突变体是野生型DAI基因发生隐性突变产生的，因此采用农杆菌转化法将野生型DAI基因（显性基因）转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与野生型植株的种子大小相近，即表现显性性状。
【小问2详解】
PCR时，需要耐高温聚合酶催化DNA的复制，其作用是在引物的3'端进行DNA链的延伸。
【小问3详解】
A、Taq酶最适催化温度范围为72℃左右，即延伸时的温度，A错误；
B、分析题意可知，热启动将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，故可减少反应起始时引物错配形成的产物，B正确；
C、DNA分子两条链反向平行，PCR扩增时引物加到3'端，复制时子链只能是从5′端向到3'端延伸，C正确；
D、PCR产物DNA碱基序列的特异性是碱基互补配对的结果，不能体现TaqDNA聚合酶的特异性，D错误。
故选BC。
【小问4详解】
①由图1可知，T0代植株用农杆菌转化法（T-DNA携带DAI基因和卡那霉素抗性基因）进行了处理，若自交产生的T1代种子播种在含有卡那霉素的选择培养基上出现能够正常生长的个体，说明其基因组中插入了DAI基因和卡那霉素抗性基因。
②T1代阳性植株细胞中染色体上含有DAI基因，由于题干“选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株”，因此T1代阳性植株自交（相当于杂合子自交）所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性：阴性=3：1，故选择阳性率约75%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株自交所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择单株种植在选择性培养基上阳性率达到100%的幼苗作为目标转基因植株，因为这时所有的幼苗都含有DAI基因。选项
实验及操作
现象及原因分析
A
向2mL蛋清稀释液中先后加入2mL0.1gmL-1的NaOH溶液、2mL0.01g·mL-1的CuSO4溶液，振荡均匀
由于CuSO4溶液过量，最终溶液可能呈蓝色
B
2mL蔗糖溶液中滴加2滴碘液，振荡均匀
溶液呈浅黄色，呈现的是稀碘液的颜色
C
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，经解离-漂洗-染色-制片，然后进行实验观察
光学显微镜下观察到中期时染色体向细胞中央移动
D
探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，将产生的气体通入溴麝香草酚蓝水溶液中
产生的气体是CO2，使溶液的颜色由蓝变绿再变黄
杂交组合
P
F1
F2
正交
残翅♀×小翅♂
长翅♀、长翅♂
长翅♀：长翅♂：小翅♂：残翅♀：残翅♂=6:3:3:2:2
反交
小翅♀×残翅♂
长翅♀、小翅♂
？
XBXb
XbXb
XBY
XbY
1AA
3长翅♀
3小翅♀
3长翅♂
3小翅♂
2Aa
1aa
2残翅♀
2残翅♂
生物类型
X
传递给分解
者的能量
未利用
的能量
传给下一营
养级的能量
外来有机物
输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
20.0
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Y
5.0
肉食性动物
6.3
0.5
6.5
0.7
11.0
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