福建省福州市鼓楼区第三中学2023-2024学年高三下学期第十六次检测（三模）生物试题

这是一份福建省福州市鼓楼区第三中学2023-2024学年高三下学期第十六次检测（三模）生物试题，共26页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

满分 100分，答题时间75分钟
一、单选题：每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。(本题共15小题, 1-10小题, 每题2分; 11-15小题, 每题4分)
1. 细胞是生物体结构与功能的基本单位，其结构和功能高度统一。下列叙述不正确的是（ ）
A. 胰岛B细胞比皮肤的表皮细胞具有更发达的粗面内质网
B. 体积较大的卵细胞比精子更有利于和周围环境进行物质交换
C. 肌肉细胞上的神经肌肉接头部位分布着大量的神经递质受体
D. 根尖成熟区表皮细胞向外突出形成根毛，有利于吸收水和无机盐
【答案】B
【解析】
【分析】内质网：是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。 高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）。
【详解】A、粗面内质网与分泌蛋白的合成和加工有关，胰岛素属于分泌蛋白，因此合成、分泌胰岛素的胰岛B细胞比皮肤的表皮细胞具有更多的粗面内质网，A正确；
B、体积较大的卵细胞的相对表面积小，不利于和周围环境进行物质交换，体积较大可储存更多的营养物质，为胚胎早期发育提供养料，B错误；
C、神经肌肉接头部位存在着突触结构，因此突触后膜即肌肉细胞的细胞膜上有很多神经递质的受体，C正确；
D、根尖成熟区表皮细胞的一部分向外突出形成根毛，增大了表面积，有利于吸收水分和无机盐，D正确。
故选B。
2. 过氧化物酶体是存在所有动物细胞和部分植物细胞中的一种细胞器，其中常含有两种酶，一种是氧化酶，能催化O2氧化有机物（如甲醇、乙醇、脂肪酸），但氧化过程不产生ATP，产生H2O2；另一种是过氧化氢酶，将H2O2分解为H2O和O2．过氧化物酶体能自我分裂产生，也能通过内质网出芽形成的囊泡转化形成。下列说法错误的是（ ）
A. 过氧化物酶体能分解有害物质，具有解毒的功能
B. 过氧化物酶体氧化有机物可为细胞提供热能
C. 过氧化物酶体自我分裂和内质网出芽形成囊泡均依赖于生物膜的流动性试卷源自 来这里 全站资源一元不到！ 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。D. O2进入猪肝脏细胞后只在线粒体内膜上被利用
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析：过氧化物酶体含有两种酶，一种是氧化酶，能催化O2氧化有机物产生H2O2；另一种是过氧化氢酶，将H2O2分解为H2O和O2。
【详解】A、过氧化物酶体中的氧化酶能催化氧气氧化有机物如甲醇、乙醇等，过氧化氢酶能将H2O2分解为H2O和O2，A正确；
B、过氧化物酶体中的氧化酶能催化氧气氧化有机物如甲醇、乙醇、脂肪酸，但该过程不产生ATP，由此推测过氧化物酶体氧化有机物将有机物中的能量转变为热能，可为细胞提供热能，B正确；
C、过氧化物酶体能自我分裂产生，也能通过内质网出芽形成的囊泡转化形成，该过程依赖于生物膜的流动性，C正确；
D、根据题意可知，O2还可以在过氧化氢酶体中被利用，D错误。
故选D。
3. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述正确的是（ ）
A. DNA转录时大肠杆菌中核酸和蛋白质形成复合物，组成成分与核糖体相同
B. 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多种肽链
C. 编码该核糖体蛋白的基因转录生成mRNA，同时与核糖体结合进行翻译
D. 细胞中缺乏足够的rRNA分子时，rRNA和核糖体蛋白数量将无法保持平衡
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA的一条链)、原料（核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板(mRNA)、原料（氨基酸)、酶、tRNA和能量。
【详解】A、DNA转录时，RNA聚合酶会结合DNA的一条链作为转录模板，形成DNA和蛋白质的复合物，核糖体由rRNA和蛋白质组成，核酸种类不同，A错误；
B、一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，最终合成多条相同肽链，B错误；
C、大肠杆菌为原核生物，编码该核糖体蛋白的基因边转录生成mRNA边与核糖体结合进行翻译，C正确；D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，D错误。
故选C。
4. 如图为蜜蜂的性别决定方式示意图，有关推理错误的是（ ）
A. 雄蜂为单倍体生物，体内没有同源染色体和等位基因
B. 在初级卵母细胞减数分裂I后期，非同源染色体有216种自由组合方式
C. 卵细胞和精子形成过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
D. 蜂王和工蜂发育不同的原因可能是食用蜂王浆时长差异影响了表观遗传
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、蜜蜂为二倍体，其中的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，属于单倍体，体内没有同源染色体和等位基因，A正确；
B、蜜蜂的染色体数目为32，有16对 同源染色体，在初级卵母细胞减数分裂I后期，由于非同源染色体自由组合，因此，非同源染色体有216种自由组合方式，B正确；
C、卵细胞形成过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，而精子形成过程进行的是假减数分裂，该过程中没有发生染色体数目减半，C错误；D、结合图示可以看出，蜂王和工蜂发育不同的原因可能是食用蜂王浆时长差异影响了表观遗传，进而表现出不同的性状，D正确。
故选C。
5. 正常情况下，组织液由毛细血管的动脉端不断产生，同时一部分组织液又经毛细血管静脉端返回毛细血管内，另一部分组织液则经淋巴管流入血液。组织液的量与有效滤过压有关，如果有效滤过压为正值，表示有液体从毛细血管滤出，且滤出量与有效滤过压呈正相关；如果为负值，表示有液体被重吸收回毛细血管。下列叙述错误的是（ ）
A. 组织细胞的活动参与组织液的形成和维持
B. 毛细血管动脉端和静脉端的有效滤过压分别为正值和负值
C. 从毛细血管渗出的液体大部分能够被静脉端重吸收回血浆
D. 若某人长期营养不良，动脉端的有效滤过压会降低，而发生组织水肿
【答案】D
【解析】
【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度，其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、组织细胞的生命活动依赖于组织液提供的营养物质和条件，细胞代谢的产物也参与组织液的形成和维持，A正确；
B、组织液的量与有效滤过压有关，如果有效滤过压为正值，表示有液体从毛细血管滤出，如果为负值，表示有液体被重吸收回毛细血管，因为组织液由毛细血管的动脉端不断产生，同时一部分组织液又经毛细血管静脉端返回毛细血管内，所以毛细血管动脉端和静脉端的有效滤过压分别为正值和负值，B正确；
C、从毛细血管渗出的液体大部分能够被静脉端重吸收回血浆，C正确；
D、如果有效滤过压为正值，表示有液体从毛细血管滤出，且滤出量与有效滤过压呈正相关，若某人长期营养不良，动脉端的有效滤过压会增大，从而发生组织水肿，D错误。
故选D。
6. 下图1为神经系统两个轴突末梢连在一根神经纤维上的结构，当兴奋沿轴突向下传递时，两个轴突末梢分别释放神经递质a和b，从而引起离子x、y流向神经纤维内，最后，在神经纤维膜内的A、B、C、D处测得膜电位情况如图2和图3，下列说法正确的是（ ）
A. b是抑制性递质，释放b的神经元自身可产生动作电位却抑制突触后神经元兴奋
B. 离子x是阴离子，离子y是阳离子
C. ①④运输离子x、y不需要能量，y需要与④结合
D. 兴奋在突触前、后神经元间的传递有一定的延迟，与神经递质主动转运出突触前膜、扩散到突触后膜有关
【答案】A
【解析】
【分析】由题图2、图3可知，x离子进入神经纤维内，A、B点发生去极化（由外负内正→外正内负），x是阳离子，而y离子进入，使膜电位负值更大，因此y是阴离子。
【详解】AB、根据分析，递质a与突触后膜结合后，导致A、B发生了去极化过程，所以x是阳离子，a是兴奋性神经递质，而当递质b与突触后膜结合，突触后膜保持静息电位，所以y是阴离子，b是抑制性神经递质，A正确，B错误；
C、xy这些离子都是通过通道蛋白进入细胞，不需要与通道蛋白结合，C错误；
D、递质a和b的释放是胞吐作用，D错误。
故选A。
7. 中国是世界上最大的苹果生产和消费国。苹果黄蚜（一种蚜虫）是苹果园中的主要害虫。研究人员采用悬挂粘虫板的方式统计不同种植模式下苹果黄蚜种群数量的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 可采用五点取样的方式在果园中悬挂粘虫板以调查苹果黄蚜的种群密度
B. 8月16日-10月18日期间苹果黄蚜种群数量主要受密度制约因素的影响
C. 自然生草模式苹果园的苹果黄蚜爆发时间早，虫害持续时间长
D. 推测间作模式更利于苹果黄蚜天敌种群数量增加
【答案】B
【解析】
【分析】蚜虫活动能力极弱，调查果园中蚜虫的种群密度可采用样方法；图中表示不同种植模式下苹果黄蚜种群数量的变化。
【详解】A、查果园中蚜虫的种群密度可采用样方法，果园中可采用五点取样的方式取样，A正确；
B、由图可知，8月16日-10月18日期间不同种植模式下苹果黄蚜种群数量相似，推测此时苹果黄蚜种群数量主要受温度等非密度制约因素的影响，B错误；
C、由图可知，自然生草模式苹果园7月5日黄蚜种群数量即达到较大数量，此时间作模式黄蚜种群数量还较小，C正确；
D、间作模式黄蚜种群数量爆发时间晚，虫害持续时间短，可推测间作模式更利于苹果黄蚜天敌种群数量的增加，D正确。
故选B。
8. 高原鼠兔所挖掘的洞穴可为许多小型鸟类提供巢穴，小型鸟类可为高原鼠兔预警天敌。高原鼠兔有多种天敌，如藏狐。为研究捕食风险对高原鼠兔种群密度增长率的影响，研究人员用仿生无人机模拟捕食者，得到如图所示的结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 高原鼠兔和小型鸟类的种间关系为原始合作
B. 仿生无人机模拟高原鼠兔的捕食者给高原鼠兔传递的信息有物理信息
C. 据图可推测高密度的高原鼠兔可以有效地降低由捕食风险带来的繁殖抑制
D. 高原鼠兔传递给藏狐的能量占高原鼠兔同化量的10%~20%
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、根据题干信息“高原鼠兔所挖掘的洞穴可为许多小型鸟类提供生存的巢穴，鸟类也可为高原鼠兔提供天敌预警”，可判断高原鼠兔和小型鸟类的种间关系为原始合作，A正确；
B、仿生无人机模拟高原鼠兔的捕食者给高原鼠兔传递的信息，如声音，为物理信息，B正确；
C、据图可知，在无人机的干扰下，低密度组高原鼠兔种群密度增长率显著降低，而高密度组种群密度增长率无显著差异或略增，所以可推测高密度的高原鼠兔可以有效地降低由捕食风险带来的繁殖抑制，C正确；
D、能量传递效率指的是相邻两个营养级之间的同化量之比，而不是两种生物间的同化量之比，D错误。
故选D。
9. 某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C. XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D. 若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：
（1）充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。
（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
（4）气体环境：95%空气+5%CO2．O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。【详解】A、营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；
B、XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；
C、XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，即细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，C正确；
D、若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物种的保护，D正确。
故选A。
10. 科学家将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因（抗虫基因）导入棉花的愈伤组织细胞，鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞组织培养获得棉花植株。经棉铃虫饲喂实验，发现棉花植株并无抗虫性状，科学家提取棉花叶片细胞中的有关成分进行了如下操作，下列分析错误的是（ ）
A. 提取细胞中的蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt抗虫蛋白，则可能是抗虫基因表达效率低
B. 若经A检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白，可采用PCR等技术检测细胞中的RNA，若测到Bt抗虫蛋白的mRNA，则可能是抗虫基因能转录，但不能正常翻译
C. 若经B检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白的mRNA，可采用PCR等技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中
D. 若经C检测确定细胞中无抗虫基因，则可能是将没有目的基因的载体DNA分子导入受体细胞
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取，（2）基因表达载体的构建，（3）将目的基因导入受体细胞，（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。
【详解】A、抗原抗体能特异性结合，可提取细胞中的蛋白质，采用抗原抗体分子杂交技术进行检测，若能检测到bt毒蛋白质，说明抗虫基因能表达。但棉花植株并无抗病性状，则可能是抗虫基因表达效率低，合成的bt毒蛋白质太少，A正确；
B、核酸分子杂交技术的原理是碱基互补配对，检测细胞中的RNA，若测到bt毒蛋白的mRNA，说明抗虫基因能转录。细胞中无bt毒蛋白质，说明抗虫基因不能正常翻译，导致棉花植株并无抗病性状，B正确；
C、核酸分子杂交技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，而抗虫基因又不能表达，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中，C正确；D、由题干信息可知，“鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞组织培养获得棉花植株”，说明导入受体细胞的DNA分子含有目的基因，D错误。
故选D。
11. 青霉菌是一种好氧微生物，在青霉菌发酵时，在合成的开始阶段青霉素和头孢霉素有共同的前体，不久出现分支。生产抗生素的发酵罐如图所示，以下叙述正确的是（ ）

A. 由于青霉素的抗菌作用，通入发酵罐的空气无需灭菌
B. 搅拌能够使氧气与培养液快速混合，但不利于散热
C. 将外源扩环酶基因导入青霉菌，可增加头孢霉素产量
D. 青霉菌的发酵最终获得的青霉素是一种单细胞蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、青霉素本身具有杀菌作用，但不能杀灭所有的微生物，因此，发酵罐需要严格灭菌，通入发酵罐的空气需灭菌，A错误；
B、搅拌能够使氧气与培养液快速混合，同时有利于散热，B错误；
C、在青霉菌发酵时，在合成的开始阶段青霉素和头孢霉素有共同的前体，将外源扩环酶基因导入青霉菌，可增加头孢霉素产量，C正确；
D、微生物菌体本身属于单细胞蛋白，青霉素不是单细胞蛋白，D错误。
故选C。
12. Cnnell和Slatyer提出了3类群落演替的模型，即促进模型（a）、抑制模型（b）和忍耐模型（c）。根据这三种模型，下列叙述错误的是（ ）
A. 由促进模型（a）可知，物种取代有顺序性、可预测性和方向性
B. 根据抑制模型（b），可推测物种的取代不一定是有序的，演替通常是由个体较小、生长较慢、寿命较短的物种发展为个体较大、生长较快、寿命较长的物种
C. 在忍耐模型（c）中，任何物种都可以开始演替，能忍受有限资源的物种将会取代其作物种
D. 不管是哪种群落演替模型，人类活动均可能影响群落演替的速度和方向
【答案】B
【解析】
【分析】人类可以砍伐树木，填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、由促进模型（a）可以看出，物种取代有顺序性、可预测性和方向性，A正确；
B、由抑制模型（b），可推测物种的取代不一定是有序的，如A可能被B取代，也可能被D取代，演替通常是由个体较小、生长较快、寿命较短的物种发展为个体较大、生长较慢、寿命较长的物种，B错误；
C、根据忍耐模型（c），可以看出群落演替的过程中，开始演替的物种可以是A、B、C、D，说明任何物种都可以开始演替。自然条件下，资源是有限的，而（c）为忍耐模型，说明模型（c）中能忍受有限资源的物种将会取代其他物种，C正确；
D、人类活动可能改变群落演替的速度和方向，D正确。
故选B。
13. 细胞周期的调控关键在分裂间期。有2个起决定作用的控制点，从G1期进入S期和从G2期进入M期。这2个转变过程都是由一种称为成熟促进因子（MPF）的蛋白质复合体所触发的。组成MPF的是两种蛋白：cdc2的激酶和细胞周期蛋白（cyclins）。cyclins有2种：S-cyclin和M-cyclin。其调控过程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. M-cyclin与cdc2结合导致细胞进入有丝分裂过程
B. 细胞周期循环往复的过程中需要核糖体不断地合成细胞周期蛋白
C. cdc2可以反复起作用，所以细胞周期过程中不需要重新合成
D. 受精卵分裂时MPF转化的速度明显快于造血干细胞
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图信息：从G1进入S和从G2进入M，由一种MPF的蛋白质复合体所触发，MPF由两种蛋白组成：cdc2的激酶和细胞周期蛋白（S-cyclin和M-cyclin），那么M-cyclin和cdc2结合成具活性的MPF应该是触发细胞从G2进入M，该具活性的MPF应该在G2期合成，同理S-cyclin和cdc2结合成具活性的MPF应该是触发细胞从G1进入M。
【详解】A、据图分析，M-cyclin和cdc2结合成具活性的MPF应该是触发细胞从G2进入M，MPF触发系列酶促反应，导致有丝分裂，所以进入有丝分裂过程，A正确；
B、细胞周期循环往复的过程中不断地合成细胞周期蛋白，需要核糖体的参与，B正确；
C、据题中信息可知，反复起作用的是cdc2的激酶和细胞周期蛋白（S-cyclin和M-cyclin）结合成的MPF，cdc2单独存在无活性，cdc2发挥作用后，会被分解，而cdc2蛋白的浓度在细胞周期过程中始终是稳定的，所以细胞周期过程中需要不断重新合成，C错误；
D、从G1期进入S期和从G2期进入M期，这2个转变过程都是由MPF的蛋白质复合体所触发的，受精卵分裂速度快于造血干细胞，所以受精卵分裂时MPF转化的速度明显快于造血干细胞，D正确。
故选C。
14. 常染色体芦花羽图案形成机制如图所示：黑色素的生成过程中黑素皮质素受体1MCIR）需要与α-促黑素细胞激素（α-MSH）和促肾上腺皮质激素（ACTH）两个配体共同作用经一系列过程活化酪氨酸酶（TYR）。如果细胞中的TYR足够多，多巴及多巴醌将通过各自的通道合成真黑色素；ASIP（长程可扩散抑制因子）比α-MSH（短程可扩散激活因子）更快地扩散到邻近细胞并抑制邻近细胞MCIR的功能，进而降低黑色素细胞中的TYR含量，促进褐黑素的表达，从而促进横斑条纹中非黑色条纹的形成。以下说法正确的是（ ）
A. α-MSH可以降低MC1R参与的反应的活化能，ASIP会导致MC1R参与的反应的活化能升高
B. ASIP是MC1R的抑制因子，它会和α-MSH竞争与MC1R的结合
C. TYR既能催化真黑素的合成，也能催化褐黑素的合成
D. 增强ASIP或减弱α-MSH的功能都可能增加黑色素的合成
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其作用机理是降低化学反应的活化能。
【详解】A、由题意可知，α-MSH是激素而不是酶，因此不能降低MC1R参与的反应的活化能，A错误；
B、由图可知，ASIP能抑制MC1R的作用，且与α-MSH的受体相同，都是MC1R，因此ASIP会和α-MSH竞争与MC1R的结合，B正确；
C、由题意可知，TYR既能促进真黑素的合成，也能促进褐黑素的合成，而不是催化真黑素和褐黑素的合成，C错误；
D、增强ASIP或减弱α-MSH的功能都可能增加褐黑色素的合成，D错误。
故答案为：B。
15. 正常雌性哺乳动物细胞中的一条X染色体会随机高度螺旋化而失活为巴氏小体。为探究胚胎发育早期X染色体上Xist基因的表达与X染色体失活的关系，科研人员将某种雌鼠的胚胎干细胞（PGK细胞）中两条X染色体分别记为X1和X2（如图甲）、通过基因工程方法将X2上的Xist基因敲除，获得XT细胞。对PGK细胞、XT细胞及由它们分化形成的许多细胞中E和e基因的表达量进行定量分析，结果如图乙所示。分析正确的是（ ）
A. X染色体上的E/e基因和Xist基因遵循自由组合定律
B. Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活
C. 胚胎发育过程中雄性哺乳动物体细胞的Xist基因会表达
D. 基因型为XDXd的女性抗维生素D佝偻病患者发病程度比男性患者严重
【答案】B
【解析】
【分析】 基因自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；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。
【详解】A、X染色体上的E/e基因和Xist基因位于同一对染色体上，不遵循自由组合定律，A错误；
B、通过基因工程方法将X2上（即e基因所在染色体）Xist基因敲除，获得XT细胞，XT细胞分化出来的细胞e基因的表达量比PGK细胞高，E基因基本不表达，可推知Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活，B正确；
C、雄性哺乳动物体细胞只含有一条X染色体，所以Xist基因不会表达，C错误；
D、因为雌性其中一条X染色体会随机失活，基因型为XDXd的女性（XD可能失活）抗维生素D佝偻病患者发病程度比男性患者轻，D错误。
故选B。
二、填空题:(本题共5题,60分)
16. 小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子，科研人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表(注：“----”表示未测数据)。请回答下列问题：
叶片发育时期
叶面积
总叶绿素含量
（mg/g·fw）
气孔相对开放度（%）
净光合速率（μmlCO2/m
（1）B时期的净光合速率较低，原因可能是吸收_____________少，影响光合作用过程。
（2）若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中，给与恒定的光照，一段时间后，A期叶肉细胞中，明显增强的生理活动是____________，导致____________增多。将C时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器内，连续48h测定容器内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)。
（3）曲线分析，实验中由12时到18时叶绿体内C3含量变化是_________；叶绿体利用CO2速率最大的时刻是_________h时。
（4）小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证。
①在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的____________和_____________并始终保持25℃及给予合适的光照等条件。
②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。
③检测、测定籽粒胚乳中___________________的含量并计算比例。如果________________________，则证明科研人员的认识是正确的。
【答案】（1）光能和CO2
（2） ①. 无氧呼吸 ②. 酒精
（3） ①. 增加 ②. 36
（4） ①. 14CO2 ②. CO2 ③. 含14C的淀粉及所有淀粉 ④. 含14C的淀粉所占比例大（最大面积的%）
2·s）
A
新叶展开前
20
－
－
-2.7
B
新叶展开中
86
1.2
5.6
1.8
C
新叶已成熟
100
12.7
100
5.9
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
【小问1详解】
B时期为新叶展开中，根据表格数据可知，此时总叶绿素含量和气孔相对开放度都较低，说明吸收的光能和CO2少，影响光合作用过程，故净光合速率较低。
【小问2详解】
根据表格可知，A时期的旗叶的净速率为负值，说明呼吸速率大于光合速率，表现为从外界吸收O2释放CO2，若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中，一段时间后，明显增强的生理活动是无氧呼吸，叶肉细胞无氧呼吸的产物为酒精和CO2。
【小问3详解】
实验中由12时到18时，光照强度逐渐降低，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，则叶绿体内C3被还原减少，而CO2仍然在不断地与C5结合生成C3，故C3含量增加；根据曲线分析可知，36h时净光合速率（CO2吸收速率）最大，整个过程的呼吸作用强度恒定，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，叶绿体利用CO2速率（实际光合速率）最大的时刻是36h时。
【小问4详解】
①本实验为验证性实验，实验结论是唯一的，即小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。若想要证明小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供，可在小麦的灌浆期在其他条件适宜的情况下，为旗叶和其他叶片分别通入充足的14CO2和CO2；③待小麦成熟后收获籽粒，进一步检测籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例即可；如果含的14C淀粉所占比例大，则证明科研人员的认识是正确的。
17. 抗性淀粉因难以被小肠消化，能有效降低糖尿病患者餐后的血糖波动。科研人员利用纯种高抗性淀粉品种“优糖稻2号”和纯种低谷蛋白品种“健养2号”，培育出兼具高抗性淀粉和低谷蛋白性状的水稻新种质，育种过程如图甲所示。高抗性淀粉性状由sbe3-rs基因（隐性）控制，低谷蛋白性状由Lgc1基因（显性）控制，两对基因独立遗传。
回答下列问题：
（1）杂交技术将高抗性淀粉和低谷蛋白性状集中在同一个子代中，依据的原理主要是____。sbe3-rs基因由淀粉分支酶基因SBEIIb突变而来，使淀粉分支酶活性下降，增加水稻高抗性淀粉含量，这说明基因表达产物与性状的关系是基因通过____，进而控制生物体的性状。
（2）获得BC1F1后，科研人员选择同时携带sbe3-rs基因和Lgc1基因的植株进行自交，该部分植株占BC1F1的比例为____，自交后产生的BC1F2中兼具高抗性淀粉和低谷蛋白性状的双基因纯合株系占比为____。
（3）研究发现，sbe3-rs基因由于突变而无法被限制酶SpeI切割，大小约为571bp。Lgc1基因由野生型基因发生片段缺失产生，野生型基因片段大小约为1573bp。对BC，F2部分水稻进行基因型检测（图乙），应选择____（填序号）进一步培育。与传统水稻育种通过表型对基因型进行间接选择相比，分子检测技术辅助选育的突出优势是____。
【答案】（1） ①. 基因重组 ②. 控制酶的合成来控制代谢过程
（2） ①. 1/2 ②. 5/32
（3） ①. 5号 ②. 提高选育的效率和准确性
【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】
杂交技术可将高抗性淀粉和低谷蛋白性状集中在同一个子代中，体现了杂交育种的优势，该育种方法依据的原理是基因重组。sbe3-rs基因由淀粉分支酶基因SBEIIb突变而来，使淀粉分支酶活性下降，增加水稻高抗性淀粉含量，这说明基因与性状的关系表现在基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
纯种高抗性淀粉品种“优糖稻2号”的基因型可表示为aabb和纯种低谷蛋白品种“健养2号”的基因型可表示为AABB，二者杂交得到的F1的基因型可表示为AaBb，F1与优糖稻2号（aabb）杂交获得BC1F1（AaBb、aaBb、Aabb、aabb）后，科研人员选择同时携带sbe3-rs基因（b）和Lgc1基因（A）的植株（AaBb和Aabb）进行自交，该部分植株占BC1F1的比例为1/2，自交后产生的BC1F2中兼具高抗性淀粉和低谷蛋白性状的双基因纯合株系占比为1/2×1/16+1/2×1/4=5/32。
【小问3详解】
研究发现，sbe3-rs基因（b）由于突变而无法被限制酶SpeI切割，大小约为571bp。Lgc1基因（A）由野生型基因发生片段缺失产生，野生型基因片段大小约为1573bp。对BCF2部分水稻进行基因型检测（图乙），根据图示结果可以看出序号为4、5个体的基因型为bb，同时1、2、5、6的基因型表现为AA，综合考虑应选择5号进一步培育。与传统水稻育种通过表型对基因型进行间接选择相比，分子检测技术辅助选育的突出优势是提高选育的效率和准确性，能节省人力和土地资源。
18. 植物在与病原菌长期“博弈”的过程中进化出了两层“免疫系统”，科学家对两层“免疫系统”的相互作用进行了一系列研究，请回答下列问题。
（1）在植物防御病原菌的过程中，基因_____（过程）调控、植物激素调节和环境因素调节都参与维持植物体的稳态。
（2）受到病原菌的侵袭，植物可依靠其两层非特异性“免疫系统”引起活性氧爆发，抑制病原菌生长。如图1为植物“免疫系统”示意图。
①第一层“免疫系统”（用PTI表示）：植物通过细胞膜上的__________识别病原菌，促进B蛋白磷酸化。磷酸化的B蛋白一方面通过促进R蛋白磷酸化增加植物细胞外环境的活性氧含量，抵抗病原菌的入侵；另一方面，通过促进相关基因的表达，提高植物细胞内的免疫反应。
②第二层“免疫系统”（用ETI表示）：成功入侵的病原菌通过向植物细胞分泌效应因子抑制植物的免疫反应，作为对策，植物体利用__________感知病原菌的入侵，激发更强烈的免疫反应。
③据图1分析，ETI对PTI存在___________作用。（3）为验证PTI和ETI的上述相互作用，科学家选用D菌株作为病原菌，利用野生型植株、PTI缺失突变体以及ETI缺失突变体作为实验材料进行实验，结果如图2。
据图2分析可知，该实验结果可以支持PTI和ETI的上述相互作用，依据是__________。
（4）从物质和能量的角度分析，在面对病原菌侵袭时，PTI和ETI合作机制的优点是__________。
【答案】（1）表达 （2） ①. P受体 ②. N受体 ③. 促进
（3）PTI缺失突变体和ETI缺失突变体被D菌处理后，活性氧的含量均无明显变化，而野生型的植株被D菌处理后，活性氧的含量明显提高
（4）通过PTI与ETI的合作机制，有利于植物在面临病原体是否成功入侵的情况下，产生恰当含量的ROS并实现抵御病原体入侵，同时实现物质和能量的高效利用
【解析】
【分析】植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
【小问1详解】
植物体的稳态受基因表达调控、植物激素调节和环境因素的共同调节。
【小问2详解】
①由图可知，植物细胞膜上的P受体可以识别病原菌。
②由图可知，植物细胞内含有N受体，可以识别病原菌分泌的效应因子，激发更强烈的免疫反应。
③PTI是直接促进B蛋白磷酸化，从而促进R蛋白磷酸化增加植物细胞外环境的活性氧含量，而ETI可以促进免疫通路重要元件编码基因的表达过程，促进B蛋白的表达，可以说明ETI对PTI存在促进作用。
【小问3详解】由图2可知，PTI缺失突变体和ETI缺失突变体被D菌处理后，活性氧的含量与对照组相比变化不大，但ETI缺失突变体活性氧稍微多一些，说明PTI可以促进B蛋白磷酸化，而ETI可以促进B蛋白的表达，只有磷酸化的B蛋白可以促进R蛋白磷酸化增加植物细胞外环境的活性氧含量，故该实验结果可以支持ETI和PTI两条免疫通路之间相互配合共同参与对细菌的抵抗，且ETI对PTI存在起促进作用的说法。
【小问4详解】
病原体尚未入侵细胞时，只有PTI发挥作用，此时产生的ROS含量较少，避免了物质和能量的浪费。 病原体成功入侵细胞后，PTI与ETI共同发挥作用，ETI促进PTI产生大量ROS，使植物对病原体有较好的免疫效果，并实现了物质和能量的充分利用。
19. 为探究外来物种入侵原因，研究者在加拿大一枝黄花（SC）入侵地以其入侵不同阶段的植物群落为研究对象，对本土植物物种常见优势种的生态位变化进行了定量分析，如下表所示，请回答下列问题。
表：不同入侵梯度样地中常见本土植物的生态位宽度
（1）区别不同群落的重要特征是_________________________________，可用丰富度反映其数量。要研究某物种在群落中的生态位，通常要研究其所处的空间位置、占用资源的情况以及___________________等。
（2）由表中数据可得，随 SC 入侵密度逐渐增加，_____________（填表中序号）的生态位宽度明显减少，这说明__________________________。本土植物物种
SC入侵梯度（株数/m²）
0
5~7
11~13
>18
①野老鹳草
0.6753
0.4864
0.3955
0.1991
②禺毛茛
0.2000
0.3827
0.3997
0.4894
③天胡荽
0.2982
0.3476
0.3816
0.4503
④蛇含委陵菜
0.3875
0.4727
0.4869
0.5878
⑤细柄草
0.6979
0.6864
0.7885
0.8715
⑥白茅
0.7695
0.5438
0.4660
0.3839
⑦雀稗
0.8876
0.4648
0.2810
0.1993
（3）研究者测量了上述几种植物体内氮元素的含量，发现 SC体内氮元素含量远高于生态位宽度明显减少的植物，据此可初步推测 SC能成功入侵的原因是______________。为进一步验证该推测，科研人员探究了氮元素（用铵态氮处理，单位：mm1/L）对 SC 地下部分和地上部分生物量的影响，部分结果如下图（对照组用 10mml/L铵态氮处理）所示。
实验结果表明，SC 能成功入侵的机制是：____________________________，从而提高自身的环境适应能力。
（4）相关部门接收到SC 的举报信息后，一般采取的措施为在其种子成熟前连根拔出，分析其原因为_____________________________________________。
（5）下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况（单位：107kJ·a⁻¹）。
据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量是________107kJ⋅a⁻¹。植物的“气味”提供可采食的信息，说明了信息传递在生态系统中的作用是_____。
【答案】（1） ①. 物种组成 ②. 种间关系
（2） ①. ①⑥⑦ ②. 入侵种与①⑥⑦生态位重叠度大，种间竞争激烈
（3） ①. SC的根系发达，氮元素的积累能力强 ②. 在低氮环境中，促进地下部分生长扩大吸收氮的面积，在高氮环境中，促进地上部分生长来增加光合面积 种群
同化的
总能量
用于生长、发育
和繁殖的能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下
一营养级
未被利
用的能量
草
69.5
7.0
19.0
45.5
鼠
19.0
9.0
1.0
4.5
鹰
3.5
1.0
2.5
微量不计
无
（4）有效减少种子传播，避免其无性繁殖
（5） ①. 71.5 ②. 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定或能影响群落演替
【解析】
【分析】1、群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，其研究内容包括群落的边界和范围、群落的物种组成、种间关系、群落演替、生态位、空间结构、群落演替等。
2、生态位是指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，研究植物的生态位，需要研究的方面有它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及它与其他物种的关系等；各种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。
【小问1详解】
物种组成是区分不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素；生态位是指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，以及种间关系等，可见要研究某物种在群落中的生态位，通常要研究其所处的空间位置、占用资源的情况以及种间关系等。
【小问2详解】
根据表格数据可知，随着SC入侵梯度增加，①⑥⑦数量逐渐减少，说明其生态位宽度明显减少，说明①⑥⑦与SC的生态位有较大重叠，SC与它们之间的种间竞争强烈。
【小问3详解】
植物体通过根系吸收氮素，根据题意SC体内氮元素含量远高于生态位宽度明显减少的植物，可能是SC（的根系发达）氮元素的积累能力强，使其在竞争中占有优势，使其数量增加，生态位扩大。据图可知，在低氮条件下，地下生物量大于对照组，说明可促进地下部分的生长来扩大其吸收氮的面积；在高氮条件下，地上生物量增加，推测其通过促进地上部分生长来增加光合面积，从而提高自身的环境适应能力。
【小问4详解】
加拿大一枝黄花（SC）根状茎发达，传播速度快，与周围植物争夺阳光和肥料，对生物多样性造成严重威胁。因此为清除该植物，可在种子成熟前，连根拔除，有效减少种子传播；通过根（无性繁殖器官）拔除后，可避免其无性繁殖。
【小问5详解】
据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量为草的同化量-草呼吸作用消耗的能量或流入下一营养级（鼠）中的能量+分解者分解的能量+未被利用的能量，即（ 7.0+19.0+45.5）×107=71.5×107kJ⋅a-1；“气味”提供可采食的信息属于化学信息，说明了信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定或能影响群落演替。
20. 为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：
（1）分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时，配制的两个反应体系中不同的有______，扩增程序中最主要的不同是______。
（2）有关基因序列如图2．引物F2-F、F1-R应在下列选项中选用______。

A. ATGGTG------CAACCA
B. TGGTTG------CACCAT
C. GACGAG------CTGCAG
D. CTGCAG------CTCGTC’
（3）将PCR产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有_______。
（4）转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有_______。
A. 稀释涂布平板需控制每个平板30~300个菌落
B. 抗性平板上未长出菌落原因一般是培养基温度太高
C. 抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D. 抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
（5）为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增，质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3．根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有______。
（6）对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是______。
【答案】（1） ①. 模板（片段F1、片段F2）、引物 ②. 退火温度 （2）CD
（3）限制性内切核酸酶（限制酶）
（4）ABC （5）P3、P4
（6）琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小，无法确定待检测DNA分子的碱基序列
【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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
（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】
PCR反应进行条件：引物、酶、dNTP、模板和缓冲液（其中需要Mg2+）。分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时， 配制的两个反应体系中不同的有模板（片段F1、片段F2）、引物。PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。不同的PCR反应体系中，模板和引物是不同的：扩增 程序中依据不同引物设置不同的退火温度是最重要的环节，恰当地选择退火温度，尽量避免引物与 模板的非特异性结合，以保证目的产物的有效扩增。而对于延伸时间而言，以常用的Taq DNA聚 133 合酶为例，催化DNA延伸的速度为1000~2000 bp/min，通常在实验室中可根据目的片段大小在 30s~2min的时长内大致设置廷伸时间，一般不雪要精确控制。【小问2详解】
由图1可知，引物F2-F用于扩增F2片段，引物F1-R用于扩增F1片段，C选项中5'-GACGAG-3'能与AnBI中左侧部分碱基进行碱基互补配对，因此引物F2-F选用C。D选项中5'-CTGCAG-3'能与EGFP中的右侧部分序列进行碱基互补配对，因此引物F1-R选用D。
【小问3详解】
传统重组质粒构建需要使用限制性内切核酸酶（限制酶）切割质粒使其具有与目的基因相同的黏性末端，之后再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。将PCR产物片段与线性质粒载体混合后，由于PCR产物片段和线性质粒载体具有同源序列，可通过重组酶形成环化质粒。不需要使用限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶。
【小问4详解】
A、转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，用稀释涂布平板法筛选时，菌落数可能低于30，A错误；
B、培养基冷却后才能接种，抗性平板上未长出菌落，一般不是培养基温度太高所致，B错误；
C、转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，一般含有重组质粒的大肠杆菌才能发展为菌落，故不会出现大量杂菌形成的菌落，C错误；
D、稀释涂布平板和平板划线法均为分离纯化细菌的方法，用稀释涂布平板法在抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化，D正确。
故选ABC。
【小问5详解】
EGFP为720bp，AnBI为390bp，二者的总大小为720bp+390bp=1100bp，用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增，其大小接近于P1、P2，根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有P3、P4。
【小问6详解】
琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小，无法确定待检测DNA分子的碱基序列，因此对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认。