2024年高考第三次模拟考试题：生物（天津卷）（解析版）

这是一份2024年高考第三次模拟考试题：生物（天津卷）（解析版），共17页。试卷主要包含了某基因型为AaXbY的精原细胞等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生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：本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．细胞内的马达蛋白能够与“货物”（颗粒物质）结合，并利用ATP水解所产生的化学能量驱动自身沿细胞骨架“行走”，其部分机理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．马达蛋白对运输的“货物”具有特异性
B．代谢旺盛的细胞因消耗大量ATP，物质运输效率低
C．ATP水解可驱动马达蛋白空间结构发生改变
D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域
【答案】B
【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、由图可知，马达蛋白只能运输能与其尾部特异性结合的颗粒性物质，因此具有特异性，A正确；
B、细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，两者处于平衡状态，物质运输速率不会降低，B错误；
C、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化，蛋白质磷酸化后空间结构会发生改变，C正确；
D、由图可知，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D正确。
故选B。
2．如图所示，Na+进入细胞所需动力来自膜两侧的浓度差，葡萄糖进入细胞是在膜两侧Na+浓度梯度驱动下进行的，而细胞内的Na+则由另一种载体蛋白运到膜外。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．同时与Na+和葡萄糖结合的载体蛋白具有特异性
B．图中Na+跨膜运输的方式都为主动运输
C．ATP驱动泵作为载体蛋白的同时，还可以作为生物催化剂
D．图中葡萄糖跨膜运输属于主动运输，能量来自顺浓度Na+形成的电化学梯度
【答案】B
【分析】据图分析，细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后，在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，则Na+的运输方式是协助扩散，葡萄糖的运输方式是主动运输，而跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外需要载体和能量，属于主动运输。
【详解】A、 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，具有特异性，即同时与Na+和葡萄糖结合的载体蛋白具有特异性，A正确；
B、图中Na+跨膜运输进入细胞内是顺浓度梯度运输，属于协助扩散；Na+跨膜运输出细胞外是逆浓度梯度运输，属于主动扩散，B错误；
C、ATP驱动泵作为载体蛋白的同时，还可以作为生物催化剂，催化ATP水解释放能量，C正确；
D、图中葡萄糖跨膜运输是逆浓度梯度运输，属于主动运输，能量来自顺浓度Na+形成的电化学梯度，D正确。
故选B。
3．萤火虫腹部的发光器细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，将刚切下的发光器迅速研制成研磨液，并分为三组，然后立即滴加等体积的生理盐水、ATP溶液、葡萄糖溶液，观察并记录实验现象。下列有关说法正确的是（ ）
A．荧光素形成氧化荧光素的化学反应属于放能反应
B．为了实验效果更明显，应将研磨液放置一段时间，再进行实验
C．如果实验设计科学，可推测不能发出荧光的是滴加生理盐水的组
D．萤火虫夜晚能一直发光，说明其发光器一定积累了大量ATP
【答案】B
【分析】ATP是直接的能源物质，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，ATP与ADP的相互转化的能量供应机制，在所有的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
【详解】A、荧光素形成氧化荧光素的化学反应属于吸能反应，A错误；
B、为了实验效果更明显，应将研磨液放置一段时间，待其中ATP消耗殆尽了，再进行实验，B正确；
C、如果实验设计科学，可推测不能发出荧光的是滴加生理盐水的组和滴加葡萄糖溶液的组，C错误；
D、ATP在细胞中的含量是相对稳定的，夜晚萤火虫发光器发出荧光会消耗大量ATP，但这些ATP是通过不断转化合成的，而不是积累而成的，D错误。
故选B。
4．某基因型为AaXbY的精原细胞（2n=16）所有DNA分子双链均用15N标记，置于含14N的培养基中培养。经过1次有丝分裂后，再分别完成减数分裂，发现了一个AXbY的异常精细胞。若无其他突变和互换发生，下列说法正确的是（ ）
A．与该异常精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型为aXbY、A、A
B．产生该异常精细胞的初级精母细胞中被标记的染色体有16条，且所有的核DNA分子都含l5N
C．产生该异常精细胞的次级精母细胞在减数第二次分裂后期，有9个核DNA含15N
D．分裂产生的某个精细胞中的核DNA不可能都含15N
【答案】C
【分析】由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，每个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链。之后进行减数分裂，产生一个含有XY染色体的异常精细胞，是由于减数分裂Ⅰ时同源染色体XY未正常分离导致的，因此同时产生的三个精细胞1个XY，2个无性染色体。
【详解】A、含有XY染色体的异常精细胞，是由于减数分裂Ⅰ时同源染色体XY未正常分离导致的，若其基因型为AXbY，则同时产生的另外3个精细胞的基因型为AXbY、a、a，A错误；
B、由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，16个核DNA均有一条15N标记的链和一条14N的链，再经过DNA的半保留复制后依然有16条染色体被标记，一半的核DNA分子含l5N，B错误；
C、产生该异常精细胞的次级精母细胞前、中期含9条染色体，每条染色体上含2个DNA，其中一个DNA双链均为14N，另一个DNA一条链含14N一条链含15N，因此被标记的核DNA共9条，C正确；
D、精原细胞中16个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链，DNA复制后16个DNA双链均为14N，还有16个DNA一条链含14N一条链含15N，有可能分裂产生的某个精细胞中的核DNA都含15N，D错误。
故选C。
5．在人体生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，很容易产生异常活泼的带电分子或基团。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老。下列有关说法不正确的是（ ）
A．若攻击细胞膜上的受体分子，可能会影响细胞间信息交流
B．自由基攻击DNA分子时，可能会引起基因突变
C．若攻击磷脂分子，可能影响葡萄糖进入线粒体氧化分解
D．人体细胞若能及时清除自由基，可能延缓细胞衰老
【答案】C
【分析】细胞衰老的自由基学说是美国科学家Harman 1955年提出的，核心内容有三条：
（1）衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的；
（2）这里所说的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理论，其实质就是衰老的氧自由基理论；
（3）维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老。
【详解】A、若攻击突触后膜上的受体分子，则神经递质不能作用于下一个神经元，可能会影响细胞间信息交流，A正确；
B、自由基可攻击DNA分子导致基因突变，B正确；
C、葡萄糖在细胞质基质氧化分解形成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体氧化分解，C错误；
D、维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老，D正确。
故选C。
【点睛】本题考查了细胞衰老的自由基学说，意在考查学生的理解和应用能力，解题的关键是理解有氧呼吸的过程，试题难度中等。
6．某种昆虫的颜色有红色、朱砂色、白色三种，由两对等位基因D/d和T/t共同控制，某实验室进行了如图所示的杂交实验，不考虑突变，下列说法正确的是（ ）
A．这两对等位基因位于一对同源染色体上
B．亲本的基因型为DDXtXt和ddXTY
C．F2白色的基因型有4种
D．F2红色个体随机交配，后代表现为朱砂色雄性的概率为1/9
【答案】C
【分析】根据题意，纯合朱砂色雌性与纯合白色雄性杂交,F1中雌性全为红色,雄性全为朱砂色，说明体色遗传与性别相关,F2中白色:红色:朱砂色=2:3:3=4:6:6,为9:33:1的变式,即控制该动物体色的两对基因独立遗传。
【详解】AB、根据题意，纯合朱砂色雌性与纯合白色雄性杂交,F1中雌性全为红色,雄性全为朱砂色,说明体色遗传与性别相关,F2中白色:红色:朱砂色=2:3:3=4:6:6，为9:33:1的变式，即控制该动物体色的两对基因独立遗传,即两对等位基因位于两对同源染色体上，一对在常染色体上，另一对在X染色体上，亲本 DDXtXt(朱砂色)、ddXTY(白色)或TTXdXd(朱砂色)、ttXDY(白色)，AB错误；
C、假设D/d在常染色体上，T/t在X染色体上，F1基因型分别为DdXTXt(红色)、DdXtY(朱砂色)，F1雌雄个体均产生4 种配子，F1随机交配，F2红色个体(D_XT_)所占比例为 3/4×(1/4+1/4)=3/8,朱砂色(D_Xt_)所占比例是 3/4×1/2=3/8,所以F2白色个体（dd_ _）所占比例是1/4，基因型为ddXTXt、ddXtY、ddXTY、ddXtXt，共4种基因型，C正确；
D、假设D/d在常染色体上，T/t在X染色体上，F1基因型分别为DdXTXt(红色)、DdXtY(朱砂色),F1雌雄个体均产生4 种配子，F1随机交配,F2红色个体(D_XT_)的基因型为DDXTXt，占比为1/41/4=1/16，DdXTXt占比为1/21/4=1/8，DDXTY占比为1/41/4=1/16，DdXTY占比为1/2×1/4=1/8，所以红色雌性基因型及比例为DDXTXt：DdXTXt=1：2，红色雄性基因型及比例为DDXTY：DdXTY=1：2，利用分离定律解决，一对一对分析，后代dd占比1/31/3=1/9，所以D_占比为11/9=8/9，后代XTY占比为1/21/2=1/4，则后代朱砂色雄性（D_XTY）占比为8/91/4=2/9，D错误。
故选C。
7．有研究发现，吸烟男性的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。在甲基转移酶的作用下，某DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变
B．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
C．基因甲基化能使生物发生基因突变，有利于生物适应环境
D．环境因素可能会引起DNA甲基化水平的改变
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化不改变DNA的碱基序列但影响基因的表达，并可随细胞分裂遗传下去，A正确；
B、除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，B正确；
C、基因甲基化并没有改变基因的碱基序列，即没有改变基因的结构，则并未使生物发生基因突变，C错误；
D、 DNA甲基化是一类基因组核酸序列未改变的功能性修饰，环境因素可能会引起DNA甲基化水平的改变，D正确。
故选C。
8．光动力疗法(PDT)对肿瘤的免疫疗效受到肿瘤浸润的 T 细胞(CTLs)功能和状态的影响。我国科研团队开发了一种基于金属蛋白酶(MMP-2)响应的促渗透纳米粒，其包载 MMP-2酶敏促渗肽iRGD和胆固醇酯化酶抑制剂阿伐麦布。在肿瘤高表达的MMP-2作用下，促渗肽iRGD从纳米粒中响应释放，促进阿伐麦布在瘤内的深部渗透；阿伐麦布被释放后可以同时抑制肿瘤浸润性CD8+T细胞和肿瘤细胞的胆固醇代谢，恢复T 细胞的功能，抑制肿瘤细胞迁移，使肿瘤细胞处于有效的免疫监视，协同 PDT 激活的免疫应答杀伤肿瘤。下列相关分析正确的是（ ）
A．机体内T细胞是由造血干细胞在骨髓中分化发育而来
B．促渗透纳米粒可以进入肿瘤内利用携带的药物直接杀死肿瘤细胞
C．肿瘤细胞的胆固醇代谢旺盛会使CD8+T细胞降低免疫杀伤功能
D．PDT激活的免疫应答是全面提高机体的体液免疫和细胞免疫功能
【答案】C
【分析】由题意可知，在肿瘤高表达的MMP-2作用下，促渗透纳米粒携带的iRGD释放，促进阿伐麦布发挥作用，恢复T 细胞的功能，抑制肿瘤细胞迁移，进而达到杀伤肿瘤细胞的功能。
【详解】A、机体内的淋巴细胞都是由造血干细胞分化产生的，B淋巴细胞是在骨髓分化、发育成熟，T淋巴细胞是在胸腺分化、发育成熟，A错误；
B、促渗透纳米粒利用携带的药物抑制细胞的胆固醇代谢来提高T细胞的杀伤力，进而杀伤肿瘤细胞，B错误；
C、阿伐麦布抑制细胞的胆固醇代谢会提高CD+8T细胞的功能，说明旺盛的胆固醇代谢会抑制其功能，C正确；
D、PDT激活的免疫应答主要是提高机体的细胞免疫功能，即提高T细胞的功能，D错误。
故选C。
9．尿毒症通常是指不能将体内代谢产生的废物和过多的水分排出，机体内部生化过程紊乱而产生的一系列复杂的疾病。人工肾的出现，为患者带来了福音，其工作原理如下图所示，它能够替代肾脏的部分作用。下列说法错误的是（ ）
A．透析液的化学成分和理化性质应该与人体血浆相似
B．透析膜是一种半透膜，水和尿素等小分子可以自由通过
C．若尿毒症患者水盐平衡出现障碍，导致血液中钠离子大量流失，则产生的醛固酮会增多
D．长期透析可以充分清除血液中的毒素，达到治愈尿毒症的目的
【答案】D
【分析】肾脏是人体的重要器官，它的基本功能是生成尿液，借以清除体内代谢产物及某些废物、毒物，同时经重吸收功能保留水分及其他有用物质，以调节水、电解质平衡及维护酸碱平衡；
【详解】A、透析液的化学成分和理化性质应该与人体血浆相似，这样才能保证经透析后的血液能仍能维持人体细胞正常生活，A正确；
B、透析膜是一种半透膜，水和尿素等小分子可以自由通过，因而经过透析能起到排出废物的作用，B正确；
C、若尿毒症患者水盐平衡出现障碍，导致血液中钠离子大量流失，则产生的醛固酮会增多，因为醛固酮能促进钠的重吸收，C正确；
D、透析无法充分清除血液中的毒素，所以不能达到治愈尿毒症的目的，只是一种缓解的手段，D错误。
故选D。
10．肝移植是治疗终末期肝病的唯一有效手段，手术效果良好，术后可恢复正常工作学习生活，但免疫排斥仍是术后亟待解决的问题。研究发现，肝移植排斥反应导致大鼠的吞噬细胞表面高表达S蛋白。为探讨S蛋白与免疫排斥的关系，研究者将具有阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠，对照组注射无关抗体，检测两组大鼠肝移植后血清中谷草转氨酶（AST）的含量（与肝损伤程度呈正相关），结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．肝脏移植的必要条件是供者和受者的主要HLA完全相同
B．受者主要通过细胞免疫对移植肝脏器官产生免疫排斥反应
C．实验结果表明，S蛋白能够抑制大鼠的肝移植中发生的免疫排斥
D．进行肝脏移植术后要注意需要补食增加免疫力的中成药
【答案】B
【分析】免疫是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进入人体的抗原物质（如病菌等），或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等，以维持人体的健康，抵抗或防止微生物或寄生物的感染或其他所不希望的生物侵入的状态。器官移植后会发生免疫排斥反应，该排斥反应进行的是细胞免疫。
【详解】A、肝脏移植的必要条件是供者和受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植，A错误；
B、供体的器官相当于抗原，主要通过细胞免疫对移植的器官产生免疫排斥，B正确；
C、根据图中的数据可知，随着时间的延长，与对照组相比，实验组血清中的AST的含量明显减少，即注入S蛋白抗体后，S蛋白含量减少，则AST的含量减少，肝损伤程度降低，故S蛋白促进大鼠的肝移植免疫排斥，C错误；
D、免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率，进行肝脏移植术后要注意不要补食增加免疫力的中成药，D错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题
幽门螺旋杆菌（简称Hp）主要寄生于人体胃中，是很多消化道疾病的首要致病细菌，往往导致家族聚集性感染。细胞外有脂多糖，是其主要抗原成分。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况，受试者口服13C标记的尿素胶囊后，尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有13CO2。
11．用以尿素为唯一氮源的培养基对幽门螺旋杆菌进行培养，下列说法正确的是（ ）
A．该实验采取了放射性同位素示踪技术
B．对Hp进行分离可以采用稀释涂布平板法
C．用平板划线法可对Hp计数
D．Hp的同化作用类型与硝化细菌相同
12．下列关于人体防御幽门螺旋杆菌的叙述不正确的是（ ）
A．胃液和溶菌酶、干扰素等物质都属于人体免疫系统中的第一道防线
B．为降低Hp传播风险，患者在与家人共餐时应使用公共餐具
C．Hp感染后产生的特异性抗体可作为感染的标志
D．人体的B淋巴细胞可以直接识别Hp上的抗原分子
【答案】11．B 12．A
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
11．A、13C几乎没有放射性，不属于放射性同位素，A错误;；
B、稀释涂布平板法和平板划线法均可用于分离微生物，故对Hp进行分离可以采用稀释涂布平板法，B正确；
C、用平板划线法可对幽门螺旋杆菌进行分离，但不能对其进行计数，C错误；
D、幽门螺旋杆菌不能利用无机物制造有机物，且其主要寄生在人体胃中，其同化类型是异养型， 而硝化细菌能进行化能合成作用，属于自养型生物，D错误。
故选B。
12．A、第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物 (如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用，干扰素不属于第一道防线，A错误；
B、幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中，往往导致家族聚集性感染，为降低Hp传播风 险，患者在与家人共餐时应使用公共餐具分开进食，B正确；
C、Hp细胞外有脂多糖是其主要抗原成分，抗原与抗体的结合具有特异性，故Hp感染后产生的特异性抗体可作为感染的标志，C正确；
D、人体的B淋巴细胞可以直接识别Hp上的抗原分子，此后B细胞可增殖分化，D正确。
故选A。
第II卷（非选择题）共 5 题， 共52分。
13．（12分）落地生根、景天等景天科植物具有一个很特殊的二氧化碳同化方式，该类植物夜晚气孔开放，白天气孔关闭，其气孔开、闭情况及相关代谢途径如图所示。回答下列有关问题：
(1)景天科植物夜晚利用CO2的场所是 ，该类植物夜晚气孔开放，白天气孔关闭的生物学意义是 ，气孔开闭的特点与其生活环境相适应，推测景天科植物生活的环境的特点可能是 。
(2)景天科植物在进行卡尔文循环过程中，提供能量的物质是 ，若只在白天提高大气中的CO2浓度，则景天科植物的光合速率将 ，判断依据是 。
(3)景天科植物叶肉细胞细胞质中丙酮酸的去向有 （写出2个）。
(4)在极其恶劣的条件下，景天科植物会在夜晚关闭气孔，而在其体内进行CO2循环，假设其他过程不受影响，则这一机制 （填“能”或“不能”）使植物正常生长，原因是 。
【答案】(1) 细胞质基质 有利于减少水分的散失 干旱炎热
(2) ATP和NADPH 不变 白天气孔关闭不吸收二氧化碳，因此白天CO2浓度升高不会影响光合作用暗反应的进行（2分）
(3)进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段，转化成丙糖磷酸进入叶绿体参与淀粉合成（合理即可）（2分）
(4) 不能 该机制下1天内植物没有有机物的积累（2分）
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、化合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH；②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP，此过程将光能变为ATP活跃的化学能。暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物；②二氧化碳的还原，三碳化合物接受NADPH、酶、ATP生成有机物。此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能；光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，NADPH和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。
【详解】（1）根据图示信息，夜晚CO2进入细胞质基质先生成HCO3-，再生成草酰乙酸，最后生成苹果酸储存在液泡中，因此景天科植物夜晚利用CO2的场所是细胞质基质。该类植物夜晚气孔开放，白天气孔关闭，能在白天降低蒸腾作用，减少水分散失，因此比较适合在干旱炎热的地区生长。
（2）在进行卡尔文循环过程中，ATP和NADPH都能提供能量，同时NADPH还可作为还原剂。景天科植物白天气孔关闭不吸收二氧化碳，因此白天提高大气中CO2浓度不会影响光合作用暗反应的进行，故不会对其光合速率有影响。
（3）根据图示信息，白天苹果酸分解产生的丙酮酸生成丙糖磷酸再进入叶绿体合成淀粉，另外在有氧呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段。
（4）由题图信息可知，如果景天科植物夜间关闭气孔，会使植物无法从外界吸收CO2，植物体1天内的CO2循环不会使植物积累有机物，因而植物不能正常生长。
14．（11分）材料一：矮化是一种重要的农艺性状，对作物产量、抗倒伏和种植密度均有显著影响。矮化果树具有结果早、易管理和成本低等诸多优势。
材料二：为研究某果树品种的矮化突变性状是否与GA的合成途径或信号转导途径有关，现对该品种的纯合野生型和纯合矮化突变体幼苗施加适量且适宜浓度的外源性 GA 溶液，检测植株的地上部分长度，结果如图1所示。
材料三：近期研究发现，乙烯、GA与相关基因表达之间的相互作用可实现对植物矮化的调控，其主要分子机制如图2所示（注：转录因子指协助目的基因转录的蛋白质因子）。
(1)GA是一种植物激素，可与 （编号选填）发生协同作用，需要与靶细胞上的 结合后发挥作用。
①IAA ②CTK ③ABA ④乙烯
(2)推测该矮化突变体的 （填“GA 合成”或“GA信号转导”）途径被抑制，理由是 。
(3)据图分析，与矮化植株相比，正常植株体内的乙烯合成酶基因表达量 ，赤霉素合成酶基因表达量 （以上两空填“较高”、“较低”或“相等”）。
(4)若植株中基因 CiACS4 超表达，推测该植株株高的表现型并分析原因 。
(5)根据题目中的信息，尝试为防止细胞矮化提供一些预防与控制建议，并且从分子机制角度提出2个方案抑制植株矮化 。
【答案】(1) ①② 特异性受体
(2) GA信号转导 矮化突变体幼苗的地上部分和野生型相比增加的不显著，说明GA 溶液对矮化突变体不起作用，推测该矮化突变体的GA信号转导途径被抑制（2分）
(3) 较低 较高
(4)植株中基因 CiACS4 超表达，会产生CiACS4 蛋白增多，CiACS4 -CiERF3复合物增多，抑制赤霉素合成酶基因的表达，使得GA减少，导致植株矮化（2分）
(5)基因敲除乙烯合成酶基因；抑制CiERF3和CiACS4结合（2分）
【分析】赤霉素合成部位在幼芽，幼根和未成熟的种子。主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高。促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、植株开花和果实发育。
【详解】（1）据图分析，植物激素GA减少，植株矮化，说明GA是促进植株的生长，而IAA可以促进细胞伸长生长，CTK促进细胞分裂，两者均可促进植株生长，因此GA可与①②发生协同作用，需要与靶细胞上的特异性受体结合后发挥作用。
（2）分析图，纯合野生型和纯合矮化突变体幼苗施加适量且适宜浓度的外源性 GA 溶液，实验现象是矮化突变体幼苗的地上部分和野生型相比增加的不显著，说明GA 溶液对矮化突变体不起作用，推测该矮化突变体的GA信号转导途径被抑制。
（3）据图分析，矮化植株体内的乙烯的含量增多，GA的含量减少，则与矮化植株相比，正常植株体内的乙烯合成酶基因表达量较低,赤霉素合成酶基因表达量较高。
（4）若植株中基因 CiACS4 超表达，会产生CiACS4 蛋白增多，CiACS4 -CiERF3复合物增多，抑制赤霉素合成酶基因的表达，使得GA减少，导致植株矮化。
（5）据图分析，乙烯合成增多，会促进乙烯响应因子CiERF3和CiACS4结合，进而抑制赤霉素合成酶基因表达，从而导致植株矮化。因此提出了以下方案：基因敲除乙烯合成酶基因；抑制CiERF3和CiACS4结合。
15．（10分）生长素及其极性运输在植物分枝或分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用。某实验小组利用水稻进行相关实验，用不同磷浓度[低磷（LP，10μml/L）和正常供磷（NP，300μml/L）]及外源生长素萘乙酸（NAA，10nml/L）、生长素极性运输抑制剂萘基邻氨甲酰苯甲酸（NPA，0.5μml/L）处理一段时间后观察水稻的分蘖数，结果如图所示。回答下列问题：
(1)生长素可合成于植物顶端完全展开的叶片中，其极性运输能够抑制侧芽的生长，极性运输的方式属于 ，抑制侧芽生长的原因是 。
(2)图a结果表明，在正常供磷条件下，施加NAA显著抑制了水稻分蘖的发生，而施加NPA处理后水稻分蘖数则显著增加，由此说明 。
(3)由于分蘖产生于根茎结合处，根茎结合处的磷含量会影响分蘖发生。实验测定，与正常供磷处理相比，低磷处理水稻根茎结合处的总磷含量显著降低67%。结合图b分析可知，低磷胁迫能 。
(4)图b结果表明，在正常供磷条件下，施加NAA后水稻分蘖数与低磷处理相近，差异不显著；在低磷条件下，施加NPA处理不能增加水稻的分蘖数，其分蘖数与低磷处理相近，差异不显著。上述结果表明，在低磷胁迫下， 。
(5)结合图a和图b说明，与正常供磷处理相比，低磷胁迫 （填“促进”或“抑制”）了水稻体内生长素的极性运输。
【答案】(1) 主动运输 顶芽产生的生长素运输至侧芽处，使得侧芽处生长素浓度较高，且侧芽对生长素敏感，从而抑制侧芽生长（2分）
(2)生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖的发生（2分）
(3)降低水稻根茎结合处的总磷含量，进而抑制水稻分蘖的发生（2分）
(4)除了生长素之外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生（合理即可）（2分）
(5)促进
【分析】分析题意可知，本实验的自变量是磷元素的浓度和植物生长调节剂的有无，因变量是水稻的分蘖数。
【详解】（1）极性运输是逆浓度运输，且耗能，其运输方式属于主动运输，抑制侧芽生长的原因是顶芽产生的生长素运输至侧芽处,使得侧芽处生长素浓度较高，且侧芽对生长素敏感,从而抑制侧芽生长。
（2）图a结果表明，在正常供磷条件下，施加NAA显著抑制了水稻分蘖的发生，而施加NPA处理后水稻分蘖数则显著增加，由此说明生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖的发生。
（3）由于分蘖产生于根茎结合处，根茎结合处的磷含量会影响分蘖发生。实验测定，与正常供磷处理相比，低磷处理水稻根茎结合处的总磷含量显著降低67%。结合图b分析可知，低磷胁迫能降低水稻根茎结合处的总磷含量，进而抑制水稻分蘖的发生。
（4）图b结果表明，在正常供磷条件下，施加NAA后水稻分蘖数与低磷处理相近，差异不显著；在低磷条件下，施加NPA处理不能增加水稻的分蘖数，其分蘖数与低磷处理相近，差异不显著。上述结果表明，在低磷胁迫下，除了生长素之外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生（合理即可）。
（5）结合图a和图b说明，与正常供磷处理相比，低磷胁迫组水稻的分蘖数少于正常组，说明低磷胁迫促进了水稻体内生长素的极性运输。
16．（8分）克氐原螯虾俗称“小龙虾”，作为经济食用虾被引入我国。为探究克氏原螯虾对本地物种的影响，研究人员开展了一系列研究。
(1)克氏原螯虾以大型水生植物、浮游藻类、底栖动物、本地鱼虾、有机碎屑等为食，属于生态系统组成成分中的 。
(2)科学家在不同生境与养殖模式下统计克氏原螯虾与中华绒螯蟹存活率，结果如下表。由此得出，存在克氏原螯虾入侵风险的地区，中华绒螯蟹更适合在 的生境下养殖。
(3)沉水植物具有重要的生态价值。为探究克氏原螯虾对沉水植物可能造成的影响，研究人员以三种沉水植物为供试材料，检测不同体长克氏原螯虾对其取食的情况，结果如下图。
比较各组 与 的比值，说明克氏原螯虾的存在不利于沉水植物的生长，其中对 的影响最为显著。
(4)克氏原螯虾不仅营养价值高，还可作为科研的模式动物，也可用于监控水体污染，这体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1) 消费者、分解者
(2)角落型
(3) 试验结束生物量-试验初始生物量（2分） 试验初始生物量 轮叶黑藻
(4)直接
【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、占用资源情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【详解】（1）克氏原螯虾可以以植物为食，也可以以有机碎屑为食，因此属于生态系统组成成分中的消费者和分解者。
（2） 科学家在不同生境与养殖模式下统计克氏原螯虾与中华绒螯蟹存活率，由表格可以看出，存在克氏原螯虾入侵风险的地区，就是混养的情况下，在角落型的生境下，中华绒螯蟹的存活率最高，更适合中华绒螯蟹养殖。
（3） 为探究克氏原螯虾对沉水植物可能造成的影响，研究人员以三种沉水植物为供试材料，检测不同体长克氏原螯虾对其取食的情况，比较各组（试验结束生物量-试验初始生物量）/试验初始生物量，说明克氏原螯虾的存在不利于沉水植物的生长，图中可以看出，轮叶黑藻的影响最为显著。
（4）克氏原螯虾不仅营养价值高，还可作为科研的模式动物，也可用于监控水体污染，这体现了生物多样性的直接价值。
17．（11分）某真菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图乙中W基因转录方向是从左往右。为使放线菌产生该酶，以图甲中质粒为载体，进行重组DNA技术的相关操作。回答下列问题：
(1)若要从土壤中筛选出纤维素分解菌，需要配制以为 唯一碳源的固体培养基并进行灭菌处理。为便于筛选可在培养基中加入 染料。
(2)限制酶主要是从 （填“真核生物”或“原核生物”）中分离纯化出来的。结合上述图表分析应使用限制酶 切割图甲中质粒，使用限制酶切割 图乙中含W基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒。
(3)与质粒中启动子结合的酶是 。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入W基因，其上游启动子应选择 （填生物类型）启动子，有利于W基因在目的菌中的表达产生高效降解纤维素的酶。
(4)W基因转录的模板链是 （填“甲链”或“乙链”）。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是 。
【答案】(1) 纤维素 刚果红
(2) 原核生物 MfeI、HindⅢ（2分） EcRI、HindⅢ （2分）
(3) RNA聚合酶 放线菌
(4) 乙链 5'→3'
【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。
【详解】（1）纤维素分解菌能分解纤维素为葡萄糖作为碳源，其他微生物不能分解纤维素，可以用纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌。筛选纤维素分解菌可用刚果红染料，刚果红可与纤维素反应形成红色复合物。
（2）限制酶主要是从原核生物分离纯化出来的。根据题图信息“图中W基因转录方向是从左往右”、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”，故重组质粒的启动子应在W基因左侧，终止子应在W基因右侧，W基因右侧只能用HindⅢ切割，W基因左侧有BamHI、KpnI、EcRI三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒，使用限制酶EcRI、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒，因为限制酶MfeI和限制酶EcRI切割露出相同的粘性末端。
（3）启动子启动基因的转录，故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶；根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”，目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶，故应选择放线菌的质粒，在质粒中插入W基因，其上游启动子应选择放线菌启动子。
（4）W基因转录方向是从左向右，mRNA链的合成方向为5'→3'，与乙链从左向右3'→5'互补，故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制，子链延伸方向为5'→3'。
生境类型
克氏原螯虾存活率（%）
中华绒螯蟹存活率（%）
单养
混养
单养
混养
洞穴型
63.8
76.7
47.3
14.0
角落型
48.7
23.0
35.7
40.0
空旷型
18.3
34.3
20.3
6.7
限制酶
BamHⅠ
EcRⅠ
MfeⅠ
KpnⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点（5′-3′）
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT