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2024届四川省学考大联盟高三下学期模拟考试理综试题-高中生物（原卷版+解析版）
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这是一份2024届四川省学考大联盟高三下学期模拟考试理综试题-高中生物（原卷版+解析版），文件包含2024届四川省学考大联盟高三下学期模拟考试理综试题-高中生物原卷版docx、2024届四川省学考大联盟高三下学期模拟考试理综试题-高中生物解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。
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，再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 S-32 K-39 I-127 Pb-207
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. 迁移体是我国科学家在2015年发现的新细胞器，呈现囊状结构，能识别受损线粒体并将其转运到迁移体内，再将受损线粒体运送到细胞外，以维持细胞的稳态。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 可用差速离心法分离迁移体等细胞器
B. 迁移体膜的主要成分是脂质和蛋白质
C. 受损线粒体的转运会损伤细胞的供能机制
D. 受损线粒体的转运依赖于生物膜的流动性
【答案】C
【解析】
【分析】细胞器的分离方法：差速离心法，生物膜系统：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，磷脂双分子层构成基本骨架。
【详解】A、各细胞器大小和质量不同，可用差速离心法分离迁移体等细胞器，A正确；
B、迁移体膜属于生物膜的一种，主要成分是脂质和蛋白质，B正确；
C、迁移体能识别受损线粒体并将其转运到迁移体内，再将受损线粒体运送到细胞外，以维持细胞的稳态，推测受损线粒体的转运不会损伤细胞的供能机制，有利于细胞内部的相对稳定，C错误；
D、受损线粒体的转运通过胞吐形式，依赖于生物膜的流动性，D正确。
故选C。
2. 研究人员用剥皮杨树茎段为实验材料，探究赤霉素与生长素在茎段再生形成层建立相互作用的过程中，发现赤霉素和生长素的共同施加能有效促进形成层的重建。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 植物体的幼芽和幼根内均能大量合成赤霉素和生长素
B. 该实验的实验组只有单独施加赤霉素和单独施加生长素的组
C. 赤霉素与生长素在茎段再生形成层的建立上可能有协同作用
D. 该实验说明植物生长的根本原因是多种植物激素的共同调节
【答案】C
【解析】
【分析】激素调节与植物生命活动的关系：激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，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。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
在植物的生长发育过程中，各种激素相互作用共同调节。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂；生长素的生理作用两重性表现在：生长素既能促进生长也能抑制生长；既能促进发芽也能抑制发芽；既能防止落花落果也能疏花疏果；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟。
【详解】A、植物激素的含量很少，微量高效，A错误；
B、探究赤霉素与生长素在茎段再生形成层建立相互作用的过程中，该实验的实验组除了单独施加赤霉素和单独施加生长素的组，还需要设置共同施加赤霉素和生长素的实验组，B错误；
C、发现赤霉素和生长素的共同施加能有效促进形成层的重建，推测赤霉素与生长素在茎段再生形成层的建立上可能有协同作用，C正确；
D、该实验能说明赤霉素与生长素在茎段再生形成层建立相互作用的过程，但植物生长的根本原因是基因在一定时间和空间的选择性表达有关，D错误。
故选C。
3. 某哺乳动物的一个卵原细胞，经减数第一次分裂后形成的极体没有进行减数第二次分裂，最终导致该卵原细胞经过减数分裂后形成了一个卵细胞和两个极体。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该卵细胞中的染色体一半来自于父方，一半来自于母方
B. 最终形成的两个极体都是经过细胞质不均等分裂产生的
C. 初级卵母细胞和次级卵母细胞中的染色体组数一定不同
D. 该卵细胞和两个极体中的染色体数、核DNA数各不相同
【答案】B
【解析】
【分析】精子和卵细胞形成过程的相同点是：减Ⅰ都是同源染色体分离，染色体数目减半；减Ⅱ都是染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
精子和卵细胞形成过程的不同点是：①精子形成过程中，细胞质均等分裂；而卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂；②一个精原细胞经过分裂形成四个精子；一个卵原细胞经过分裂形成一个卵细胞和三个极体，三个极体退化消失，最终只形成一个卵细胞；③精子形成过程中，精细胞经过变形形成成熟的雄性生殖细胞——精子；卵细胞形成过程中不经过变形，直接形成成熟的雌性生殖细胞——卵细胞。
【详解】A、受精卵细胞中的染色体一半来自于父方，一半来自于母方而非卵细胞，A错误；
B、最终形成的两个极体一个是减数第一次分裂细胞质不均等分裂得到的，一个是减数第二次分裂细胞质不均等分裂得到的，B正确；
C、初级卵母细胞和次级卵母细胞中的染色体组数可能相同，如减数第一次分裂前、中、后时期的细胞中染色体组数与减数第二次分裂后期细胞中染色体组数相同，C错误；
D、该卵细胞和第二极体中的染色体数、核DNA数均相同，均为正常体细胞的一半，D错误。
故选B。
4. “稻一萍一蟹”是我国北方农业常见的立体生态农业种养模式，该模式通过建立“稻田护蟹，萍生水面，蟹食浮萍，河蟹除草，蟹粪肥田”的生态系统，实现了“一田多用、一田多收”的经济和生态效益。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 蟹以稻田中的浮萍为食时，在食物链中处于第三营养级
B. 河蟹产生的粪便，可为水稻提供生长所需的物质和能量
C. 由于物质可以循环利用，该生产模式不需要另外施加肥料
D. 该模式体现了群落的空间结构原理，能充分利用空间和资源
【答案】D
【解析】
【分析】在水稻田建立水稻、萍、蟹立体结构，其中第1层次是水面上层生长的水稻；第2层次是浮在水面的水生植物绿萍；第3层次是水面下生活的动物河蟹，三者利用同一有限的土地资源作为载体，多层次利用太阳光能并充分利用水资源，构成一个立体的农业开放系统。绿萍覆盖水面抑制杂草生长，螃蟹主要以稻田里的浮游生物、害虫、杂草等为食，减少了水稻农药喷洒和螃蟹饲料喂食；而螃蟹生长要蜕壳，螃蟹蜕掉的壳和产生的粪便是很好的有机生物肥，可以促进水稻生长，从而培育出绿色健康的“稻田蟹”“蟹田稻”。
【详解】A、蟹以稻田中的浮萍为食时，在食物链中处于第二营养级，为初级消费者，A错误；
B、河蟹产生的粪便，经分解者分解为无机物后，可为水稻提供生长所需的物质，但是无法提供能量，B错误；
C、物质是可循环利用的，但是范围为全球，对这个有产品输出的生态系统而言，需要另外施加肥料，C错误；
D、在水稻田建立水稻、萍、蟹立体结构，其中第1层次是水面上层生长的水稻；第2层次是浮在水面的水生植物绿萍；第3层次是水面下生活的动物河蟹，三者利用同一有限的土地资源作为载体，该模式体现了群落的空间结构原理，能充分利用空间和资源，D正确。
故选D。
5. 协同转运是指一种溶质的逆浓度穿膜运输依赖于另一种溶质的顺浓度穿膜运输；若两溶质的转运方向一致，称为同向转运，反之则为反向转运。某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，，以调节细胞内的pH。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 动物细胞通过协同转运蛋白转运Na+和 H+属于同向转运
B. 运输 Na+和H+协同转运蛋白活性增强可导致细胞内的pH升高
C. 使用呼吸抑制剂，会直接阻碍该动物细胞通过协同转运蛋白排出H+
D. Na+通过协同转运蛋白进入细胞有利于加大细胞内外Na+的浓度差
【答案】B
【解析】
【分析】某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，则Na＋顺浓度进入细胞属于协助扩散，H+排出细胞属于主动运输，消耗Na＋内流的电化学势能。
【详解】A、某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，故动物细胞通过协同转运蛋白转运Na+和 H+属于反向转运，A错误；
B、运输 Na+和H+的协同转运蛋白活性增强可导致H＋从细胞中运出更多，细胞内H＋减少，导致细胞内的pH升高，B正确；
C、使用呼吸抑制剂，提供能量减少，细胞膜内外Na＋浓度维持减弱，浓度差减少，Na+顺浓度进入细胞减少，H+排出细胞减少，故使用呼吸抑制剂，会间接阻碍该动物细胞通过协同转运蛋白排出H+，C错误；
D、Na+通过协同转运蛋白进入细胞是顺浓度进行的，不利于加大细胞内外Na+的浓度差，而是利于缩小细胞内外Na+的浓度差，D错误。
故选B。
6. 外显率是指在一定环境条件下，群体中含显性基因的个体表现出显性性状的百分率。现有一个含多种基因型的果蝇种群，将一对纯合小眼果蝇杂交，F1中小眼：正常眼=3：2（小眼性状由常染色体上的 A 基因控制）。在环境条件不变的情况下，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该环境下，基因型为 AA 个体的外显率为60%
B. 让F1中雌雄果蝇自由交配，F2中小眼：正常眼=3： 2
C. 一对基因型为 Aa的果蝇交配，子代中小眼个体占3/4
D. 在该果蝇群体中，表现为正常眼的基因型可能有3种
【答案】C
【解析】
【分析】将一对纯合小眼果蝇杂交，小眼性状由常染色体上的 A 基因控制，故该果蝇基因型为AA，产生后代基因型均为AA，理论上均为小眼，但是F1中小眼：正常眼=3：2，说明A基因存在一定的外显率。
【详解】A、将一对纯合小眼果蝇杂交，小眼性状由常染色体上 A 基因控制，故该果蝇基因型为AA，产生后代基因型均为AA，理论上均为小眼，但是F1中小眼：正常眼=3：2，外显率是指在一定环境条件下，群体中含显性基因的个体表现出显性性状的百分率，故该环境下，基因型为 AA 个体的外显率为（3÷5）×100％即60%，A正确；
B、让F1中雌雄果蝇自由交配，即AA与AA杂交，子代均为AA，F2中小眼：正常眼比值仍为3： 2，B正确；
C、一对基因型为 Aa的果蝇交配，子代为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，由于A基因的外显率为60％，故子代中小眼个体占1/4×60％＋2/4×60％＝9/20，C错误；
D、在该果蝇群体中，表现为正常眼的基因型可能有3种：AA、Aa、aa，D正确。
故选C。
7. 干旱等外界胁迫会导致农作物（如玉米）光合作用降低，限制因子可分为气孔限制和非气孔限制。气孔限制是由于气孔导度的限制使胞间CO2浓度不能满足光合作用的现象，气孔限制值用Ls表示，Ls=1-Ci/Ca（Ci为胞间CO2浓度，Ca为大气CO2浓度）；非气孔限制是指引起叶绿体类囊体膜损伤、有关酶活性降低或光合色素减少等导致光合作用减弱的因素。请分析回答：
（1）绿色植物光合作用固定CO2的过程发生的场所是____________，该过程必需的物质条件除CO2外，还有____________。
（2）光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度值。在轻度干旱胁迫下，植物气孔导度有所降低，植物的光补偿点会____________；在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶片逐渐变黄，且Ls呈逐渐减小趋势，请分析其中的原因是____________。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. C5、酶
（2） ①. 升高 ②. 在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶绿体类囊体膜损伤，光合色素减少，尤其是叶绿素减少，使得光反应速率下降，影响暗反应对CO2的吸收，使Ci增多，Ci/Ca比例增大，Ls逐渐减小
【解析】
【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成C5和糖类等有机物。
【小问1详解】
绿色植物光合作用固定CO2的过程属于暗反应的一个过程，发生在叶绿体基质，该过程必需的物质条件除CO2外，还有C5和酶。
【小问2详解】
光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度值，在轻度干旱胁迫下，植物气孔导度有所降低，植物吸收二氧化碳减少，光合速率降低，需要吸收更多的光才能达到与呼吸速率相等的光合速率，故植物的光补偿点会升高；在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶片逐渐变黄，且Ls呈逐渐减小趋势，结合题干，可能原因是在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶绿体类囊体膜损伤，光合色素减少，尤其是叶绿素减少，使得光反应速率下降，影响暗反应对CO2的吸收，使Ci增多，Ci/Ca比例增大，Ls逐渐减小。
8. 当血糖浓度升高时，胰岛 B细胞膜上的Ca2+通道会被激活，触发Ca2+内流，使得胰岛B细胞释放胰岛素。科研人员发现：高糖可刺激糖尿病患者体内蛋白 T（一种脂肪分泌蛋白）在脂肪细胞中的高效表达，蛋白T能选择性结合胰岛 B 细胞来阻断Ca2+通道的开启。请分析回答：
（1）健康人体内胰岛素的分泌受多种因素影响，除血糖浓度外，还可受信息分子____________的调节；胰岛素可通过促进葡萄糖进入组织细胞，抑制____________，使血糖浓度降低，从而调节血糖平衡。
（2）据题干信息可知，胰岛 B细胞释放胰岛素与Ca2+有关，Ca2+进入胰岛 B细胞的方式是____________。
（3）据题分析可知，蛋白T对胰岛素的分泌有____________（填“促进”或“抑制”）作用。请以健康且生理状况相同的小鼠若干、蛋白T、生理盐水为实验材料，用注射器、胰岛素检测仪等实验器材，设计实验验证你的结论，写出实验思路____________。
【答案】（1） ①. 神经递质（或胰高血糖素） ②. 肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖
（2）协助扩散 （3） ①. 抑制 ②. 将健康且生理状况相同的小鼠随机均分为两组，分别测定每组小鼠血浆中的胰岛素含量并作记录，一组注射适量蛋白T，另一组注射等量生理盐水，一段时间后再次检测两组胰岛素含量
【解析】
【分析】血糖平衡调节主要由胰岛素和胰高血糖素完成。胰岛素由胰岛B细胞分泌，它一方面能促进血糖合成糖原，加速血糖的氧化分解并促进血糖转变成脂肪等非糖物质，另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。通过这两个方面的作用，使血糖含量降低。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，主要作用于肝脏，促进肝糖原分解进入血液，促进脂肪酸和氨基酸等非糖物质转化成葡萄糖，最终使血糖含量升高。
【小问1详解】
血糖平衡调节方式为神经—体液调节，故健康人体内胰岛素的分泌受多种因素影响，除血糖浓度外，还可受信息分子神经递质（或胰高血糖素）的调节；胰岛素可通过促进葡萄糖进入组织细胞，抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖浓度降低，从而调节血糖平衡。
【小问2详解】
胰岛 B细胞膜上的Ca2+通道会被激活，触发Ca2+内流，故推测Ca2+进入胰岛 B细胞的方式是协助扩散（借助通道蛋白的离子运输）。
【小问3详解】
高糖可刺激糖尿病患者体内蛋白 T（一种脂肪分泌蛋白）在脂肪细胞中的高效表达，蛋白T能选择性结合胰岛 B 细胞来阻断Ca2+通道的开启，故蛋白T对胰岛素的分泌有抑制作用。
实验需要验证的是：蛋白T对胰岛素的分泌有抑制作用，故实验的自变量为T蛋白的有无，因变量为胰岛素含量的变化，实验思路为：将健康且生理状况相同的小鼠随机均分为两组，分别测定每组小鼠血浆中的胰岛素含量并作记录，一组注射适量蛋白T，另一组注射等量生理盐水，一段时间后再次检测两组胰岛素含量。
9. 研究表明，细胞内调节基因表达的途径有多种。下图是某生物细胞中基因表达的两种调控途径：途径①是通过miRNA（一类短小的非编码 RNA）与A 基因产生的 mRNA 结合来调控基因表达；途径②是通过细胞中阻遏蛋白与氨基酸甲的结合来调控基因表达。图中“+”表示促进，“一”表示抑制，请分析回答：
（1）circRNA是一种环状闭合 RNA，是链状RNA的首尾通过磷酸与___________（填物质）连接起来形成的。
（2）图中的DNA片段M不能编码蛋白质，但M仍然是基因，理由是___________。
（3）途径①和途径②都能阻碍细胞中氨基酸甲的合成，他们分别阻碍了基因表达的___________阶段；此外，两种途径的触发条件也各不相同，当细胞不需要氨基酸甲时，通过触发途径___________（填“①”或“②”）来实现。
【答案】（1）核糖 （2）M能转录形成miRNA，影响蛋白质A的合成，进而影响性状，说明M是具有遗传效应的 DNA片段
（3） ①. 翻译、转录 ②. ①
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【小问1详解】
RNA是核糖核酸，其基本单位是核糖核苷酸，则circRNA是链状RNA的首尾通过磷酸与核糖连接起来形成的。
【小问2详解】
基因是有遗传效应的核酸片段，由于图中的DNA片段M能转录形成miRNA，影响蛋白质A的合成，进而影响性状，说明M是具有遗传效应的 DNA片段。
【小问3详解】
mRNA是翻译的模板，分析题意，途径①是通过miRNA（一类短小的非编码 RNA）与A 基因产生的 mRNA 结合来调控基因表达，说明途径①阻碍了基因表达的翻译过程，而途径②是通过细胞中阻遏蛋白与氨基酸甲的结合来调控基因表达，说明阻碍了基因的转录过程；图中的途径①能控制氨基酸甲的合成，故当细胞不需要氨基酸甲时，通过触发途径①来实现。
10. 果蝇的灰体和黑檀体、刚毛和截毛分别由基因A/a、B/b控制。用纯合灰体截毛雌果蝇和纯合黑檀体刚毛雄果蝇杂交，得到的F1全为灰体刚毛，让F1雌雄个体自由交配，F2的表现型及所占比例如下表。请分析回答：
（1）控制果蝇这两对相对性状的基因在遗传上遵循基因的__________定律，两对相对性状中属于显性性状的是__________。
（2）依据上述实验结果，某同学得出“控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于性染色体上，且位于X、Y染色体的同源区段”的结论，你认为该同学的结论__________（填“正确”“不正确”或“无法确定”），请用文字和遗传图解阐述理由__________。
（3）亲代雄果蝇的基因型为__________，F2中灰体刚毛雄果蝇的基因型有__________种。
【答案】（1） ①. 自由组合 ②. 灰体、刚毛
（2） ①. 正确 ②. F2中截毛全为雌性，故控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上，且不可能只位于Y染色体上；F1雌雄果蝇全为刚毛，说明基因不可能只在X染色体上；两基因位于X、Y染色体的同源区段才与题意相符，遗传图解为：
（3） ①. aaXBXB ②. 4##四
【解析】
【分析】用纯合灰体截毛雌果蝇和纯合黑檀体刚毛雄果蝇杂交，得到的F1全为灰体刚毛，说明灰体、刚毛为显性性状；让F1雌雄个体自由交配，F2的表现型及所占比例如下表，分析表格数据可知：雌性中：灰体：黑檀体＝3：1，刚毛：截毛＝1：1；雄性中：灰体：黑檀体＝3：1，均为刚毛，说明控制灰体和黑檀体的基因A、a位于常染色体上，控制刚毛、截毛的基因B、b位于性染色体上，这两对等位基因遵循自由组合定律。
【小问1详解】
用纯合灰体截毛雌果蝇和纯合黑檀体刚毛雄果蝇杂交，得到的F1全为灰体刚毛，说明灰体、刚毛为显性性状；让F1雌雄个体自由交配，F2的表现型及所占比例如表，分析表格数据可知，雌性中：灰体：黑檀体＝3：1，刚毛：截毛＝1：1；雄性中：灰体：黑檀体＝3：1，均为刚毛，说明控制灰体和黑檀体的基因A、a位于常染色体上，控制刚毛、截毛的基因B、b位于性染色体上，这两对等位基因遵循自由组合定律。
【小问2详解】
依据上述实验结果，某同学得出“控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于性染色体上，且位于X、Y染色体的同源区段”的结论，该同学的结论是正确的，因为F2中截毛全为雌性，故控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上，且不可能只位于Y染色体上；F1雌雄果蝇全为刚毛，说明基因不可能只在X染色体上；两基因位于X、Y染色体的同源区段才与题意相符，遗传图解为： 。
【小问3详解】
结合（1）（2）的分析可知，亲代雄果蝇的基因型为aaXBYB，亲代雌果蝇基因型为AAXbXb，F1基因型为：AaXBXb、AaXbYB，故F2中灰体刚毛雄果蝇的基因型有4种：AAXBYB、AAXbYB、AaXBYB、AaXbYB。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[生物选修1：生物技术实践]（15分）
11. β-胡萝卜素与人类健康有密切关系。某研究小组欲从土壤中筛选出高产β-胡萝卜素菌株，进行了相关实验。请分析回答：
（1）β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为__________ _，因此胡萝卜素可用于治疗夜盲症、干皮症等。
（2）在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用__________法接种到__________（填“固体”或“液体”）培养基中进行培养。该培养基中应含有__________、水、无机盐等微生物生长所必需营养成分。
（3）根据培养基中菌落大小、隆起程度、__________（答2点）等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素有关。由于β-胡萝卜素易溶于有机溶剂，某科研小组用__________的方法提取β-胡萝卜素并测定了相关物质的含量，得到如下结果：
请根据实验结果，写出实验结论：__________。
【答案】（1）维生素A
（2） ①. 稀释涂布平板法或平板划线 ②. 固体 ③. 碳源、氮源
（3） ①. 颜色、形状 ②. 萃取 ③. H2O2浓度低于30μml•L-1时，H2O2能促进三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素，合成量逐渐增高，超过30μml·L-1时，合成量逐渐降低；同时，H2O2的浓度变化，不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重
【解析】
【分析】胡萝卜素的化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，常采用萃取法提取．胡萝卜素的提取流程为：红萝卜-粉碎-干燥-萃取-过滤-浓缩-胡萝卜素．胡萝卜素常用来总量因缺乏维生素A引起的疾病。
【小问1详解】
维生素A可以用于治疗夜盲症、干皮症等，故β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为维生素A。
【小问2详解】
在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用稀释涂布平板法或平板划线法接种到固体培养基中进行培养。该培养基中应含有碳源、氮源、水、无机盐等微生物生长所必需的营养成分。
【小问3详解】
根据培养基中菌落的大小、隆起程度、颜色、形状等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素有关。由于β-胡萝卜素易溶于有机溶剂，某科研小组用萃取的方法提取β-胡萝卜素并测定了相关物质的含量，结合实验结果图可知：H2O2浓度低于30μml•L-1时，H2O2能促进三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素，合成量逐渐增高，超过30μml·L-1时，合成量逐渐降低；同时，H2O2的浓度变化，不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重。
[生物选修3：现代生物科技专题]（15分）
12. 棉花是双子叶植物，世界上绝大多数棉花品种生产白色纤维，表现为白色棉花。科研人员将火龙果中甜菜红素合成关键基因进行提取和密码子优化，以棉花品种“中棉所49”为受体获得了富含甜菜红素的棉花新品种，首次培育出粉红色棉花。请分析回答：
（1）采用基因工程技术能获得富含甜菜红素棉花，基因工程技术的核心是__________，该过程需要的工具酶有__________。
（2）将甜菜红素合成关键基因导入棉花细胞常用方法是__________。若受体细胞是“中棉所49”的体细胞，需经过__________技术才能培养成完整植株。
（3）由于宿主细胞中密码子使用频率有差异，使用频率低的密码子会导致核糖体花费很多时间才能找到匹配的tRNA，所以需要对目的基因进行密码子优化。由此可知，对甜菜红素合成关键基因进行密码子优化的意义是__________。
（4）为了确定粉红色棉花是否培育成功，个体水平上的检测方法是__________。
（5）科学家称，通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花属于环境友好型方法，试叙述理由__________。
【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. 限制酶和DNA连接酶
（2） ①. 农杆菌转化法 ②. 植物组织培养
（3）提高甜菜红素合成关键基因在棉花中的表达水平
（4）观察转基因棉花的棉纤维是否出现粉红色
（5）通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花，在满足人们需求的同时，可有效减少化学染料使用量，更加绿色生态
【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。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
采用基因工程技术能获得富含甜菜红素棉花，基因工程技术的核心是基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶有限制酶（切割载体和目的基因）和DNA连接酶（连接目的基因和载体）。
【小问2详解】
将甜菜红素合成的关键基因导入棉花细胞常用方法是农杆菌转化法。若受体细胞是“中棉所49”的体细胞，需经过植物组织培养技术（经历脱分化和再分化过程，体现了植物细胞的全能性）才能培养成完整植株。
【小问3详解】
由于宿主细胞中密码子使用频率有差异，使用频率低的密码子会导致核糖体花费很多时间才能找到匹配的tRNA，所以需要对目的基因进行密码子优化。由此可知，对甜菜红素合成关键基因进行密码子优化的意义是提高甜菜红素合成关键基因在棉花中的表达水平。
【小问4详解】
为了确定粉红色棉花是否培育成功，个体水平上的检测方法是观察转基因棉花的棉纤维是否出现粉红色。
【小问5详解】
科学家称，通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花属于环境友好型方法，其理由为通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花，在满足人们需求的同时，可有效减少化学染料使用量，更加绿色生态。性别
灰体刚毛
灰体截毛
黑檀体刚毛
黑檀体截毛
雌
3/16
3/16
1/16
1/16
雄
3/8
—
1/8
—
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，再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 S-32 K-39 I-127 Pb-207
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. 迁移体是我国科学家在2015年发现的新细胞器，呈现囊状结构，能识别受损线粒体并将其转运到迁移体内，再将受损线粒体运送到细胞外，以维持细胞的稳态。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 可用差速离心法分离迁移体等细胞器
B. 迁移体膜的主要成分是脂质和蛋白质
C. 受损线粒体的转运会损伤细胞的供能机制
D. 受损线粒体的转运依赖于生物膜的流动性
【答案】C
【解析】
【分析】细胞器的分离方法：差速离心法，生物膜系统：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，磷脂双分子层构成基本骨架。
【详解】A、各细胞器大小和质量不同，可用差速离心法分离迁移体等细胞器，A正确；
B、迁移体膜属于生物膜的一种，主要成分是脂质和蛋白质，B正确；
C、迁移体能识别受损线粒体并将其转运到迁移体内，再将受损线粒体运送到细胞外，以维持细胞的稳态，推测受损线粒体的转运不会损伤细胞的供能机制，有利于细胞内部的相对稳定，C错误；
D、受损线粒体的转运通过胞吐形式，依赖于生物膜的流动性，D正确。
故选C。
2. 研究人员用剥皮杨树茎段为实验材料，探究赤霉素与生长素在茎段再生形成层建立相互作用的过程中，发现赤霉素和生长素的共同施加能有效促进形成层的重建。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 植物体的幼芽和幼根内均能大量合成赤霉素和生长素
B. 该实验的实验组只有单独施加赤霉素和单独施加生长素的组
C. 赤霉素与生长素在茎段再生形成层的建立上可能有协同作用
D. 该实验说明植物生长的根本原因是多种植物激素的共同调节
【答案】C
【解析】
【分析】激素调节与植物生命活动的关系：激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，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。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
在植物的生长发育过程中，各种激素相互作用共同调节。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂；生长素的生理作用两重性表现在：生长素既能促进生长也能抑制生长；既能促进发芽也能抑制发芽；既能防止落花落果也能疏花疏果；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟。
【详解】A、植物激素的含量很少，微量高效，A错误；
B、探究赤霉素与生长素在茎段再生形成层建立相互作用的过程中，该实验的实验组除了单独施加赤霉素和单独施加生长素的组，还需要设置共同施加赤霉素和生长素的实验组，B错误；
C、发现赤霉素和生长素的共同施加能有效促进形成层的重建，推测赤霉素与生长素在茎段再生形成层的建立上可能有协同作用，C正确；
D、该实验能说明赤霉素与生长素在茎段再生形成层建立相互作用的过程，但植物生长的根本原因是基因在一定时间和空间的选择性表达有关，D错误。
故选C。
3. 某哺乳动物的一个卵原细胞，经减数第一次分裂后形成的极体没有进行减数第二次分裂，最终导致该卵原细胞经过减数分裂后形成了一个卵细胞和两个极体。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该卵细胞中的染色体一半来自于父方，一半来自于母方
B. 最终形成的两个极体都是经过细胞质不均等分裂产生的
C. 初级卵母细胞和次级卵母细胞中的染色体组数一定不同
D. 该卵细胞和两个极体中的染色体数、核DNA数各不相同
【答案】B
【解析】
【分析】精子和卵细胞形成过程的相同点是：减Ⅰ都是同源染色体分离，染色体数目减半；减Ⅱ都是染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
精子和卵细胞形成过程的不同点是：①精子形成过程中，细胞质均等分裂；而卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂；②一个精原细胞经过分裂形成四个精子；一个卵原细胞经过分裂形成一个卵细胞和三个极体，三个极体退化消失，最终只形成一个卵细胞；③精子形成过程中，精细胞经过变形形成成熟的雄性生殖细胞——精子；卵细胞形成过程中不经过变形，直接形成成熟的雌性生殖细胞——卵细胞。
【详解】A、受精卵细胞中的染色体一半来自于父方，一半来自于母方而非卵细胞，A错误；
B、最终形成的两个极体一个是减数第一次分裂细胞质不均等分裂得到的，一个是减数第二次分裂细胞质不均等分裂得到的，B正确；
C、初级卵母细胞和次级卵母细胞中的染色体组数可能相同，如减数第一次分裂前、中、后时期的细胞中染色体组数与减数第二次分裂后期细胞中染色体组数相同，C错误；
D、该卵细胞和第二极体中的染色体数、核DNA数均相同，均为正常体细胞的一半，D错误。
故选B。
4. “稻一萍一蟹”是我国北方农业常见的立体生态农业种养模式，该模式通过建立“稻田护蟹，萍生水面，蟹食浮萍，河蟹除草，蟹粪肥田”的生态系统，实现了“一田多用、一田多收”的经济和生态效益。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 蟹以稻田中的浮萍为食时，在食物链中处于第三营养级
B. 河蟹产生的粪便，可为水稻提供生长所需的物质和能量
C. 由于物质可以循环利用，该生产模式不需要另外施加肥料
D. 该模式体现了群落的空间结构原理，能充分利用空间和资源
【答案】D
【解析】
【分析】在水稻田建立水稻、萍、蟹立体结构，其中第1层次是水面上层生长的水稻；第2层次是浮在水面的水生植物绿萍；第3层次是水面下生活的动物河蟹，三者利用同一有限的土地资源作为载体，多层次利用太阳光能并充分利用水资源，构成一个立体的农业开放系统。绿萍覆盖水面抑制杂草生长，螃蟹主要以稻田里的浮游生物、害虫、杂草等为食，减少了水稻农药喷洒和螃蟹饲料喂食；而螃蟹生长要蜕壳，螃蟹蜕掉的壳和产生的粪便是很好的有机生物肥，可以促进水稻生长，从而培育出绿色健康的“稻田蟹”“蟹田稻”。
【详解】A、蟹以稻田中的浮萍为食时，在食物链中处于第二营养级，为初级消费者，A错误；
B、河蟹产生的粪便，经分解者分解为无机物后，可为水稻提供生长所需的物质，但是无法提供能量，B错误；
C、物质是可循环利用的，但是范围为全球，对这个有产品输出的生态系统而言，需要另外施加肥料，C错误；
D、在水稻田建立水稻、萍、蟹立体结构，其中第1层次是水面上层生长的水稻；第2层次是浮在水面的水生植物绿萍；第3层次是水面下生活的动物河蟹，三者利用同一有限的土地资源作为载体，该模式体现了群落的空间结构原理，能充分利用空间和资源，D正确。
故选D。
5. 协同转运是指一种溶质的逆浓度穿膜运输依赖于另一种溶质的顺浓度穿膜运输；若两溶质的转运方向一致，称为同向转运，反之则为反向转运。某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，，以调节细胞内的pH。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 动物细胞通过协同转运蛋白转运Na+和 H+属于同向转运
B. 运输 Na+和H+协同转运蛋白活性增强可导致细胞内的pH升高
C. 使用呼吸抑制剂，会直接阻碍该动物细胞通过协同转运蛋白排出H+
D. Na+通过协同转运蛋白进入细胞有利于加大细胞内外Na+的浓度差
【答案】B
【解析】
【分析】某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，则Na＋顺浓度进入细胞属于协助扩散，H+排出细胞属于主动运输，消耗Na＋内流的电化学势能。
【详解】A、某动物细胞能通过协同转运蛋白使Na+顺浓度进入细胞的同时排出H+，故动物细胞通过协同转运蛋白转运Na+和 H+属于反向转运，A错误；
B、运输 Na+和H+的协同转运蛋白活性增强可导致H＋从细胞中运出更多，细胞内H＋减少，导致细胞内的pH升高，B正确；
C、使用呼吸抑制剂，提供能量减少，细胞膜内外Na＋浓度维持减弱，浓度差减少，Na+顺浓度进入细胞减少，H+排出细胞减少，故使用呼吸抑制剂，会间接阻碍该动物细胞通过协同转运蛋白排出H+，C错误；
D、Na+通过协同转运蛋白进入细胞是顺浓度进行的，不利于加大细胞内外Na+的浓度差，而是利于缩小细胞内外Na+的浓度差，D错误。
故选B。
6. 外显率是指在一定环境条件下，群体中含显性基因的个体表现出显性性状的百分率。现有一个含多种基因型的果蝇种群，将一对纯合小眼果蝇杂交，F1中小眼：正常眼=3：2（小眼性状由常染色体上的 A 基因控制）。在环境条件不变的情况下，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该环境下，基因型为 AA 个体的外显率为60%
B. 让F1中雌雄果蝇自由交配，F2中小眼：正常眼=3： 2
C. 一对基因型为 Aa的果蝇交配，子代中小眼个体占3/4
D. 在该果蝇群体中，表现为正常眼的基因型可能有3种
【答案】C
【解析】
【分析】将一对纯合小眼果蝇杂交，小眼性状由常染色体上的 A 基因控制，故该果蝇基因型为AA，产生后代基因型均为AA，理论上均为小眼，但是F1中小眼：正常眼=3：2，说明A基因存在一定的外显率。
【详解】A、将一对纯合小眼果蝇杂交，小眼性状由常染色体上 A 基因控制，故该果蝇基因型为AA，产生后代基因型均为AA，理论上均为小眼，但是F1中小眼：正常眼=3：2，外显率是指在一定环境条件下，群体中含显性基因的个体表现出显性性状的百分率，故该环境下，基因型为 AA 个体的外显率为（3÷5）×100％即60%，A正确；
B、让F1中雌雄果蝇自由交配，即AA与AA杂交，子代均为AA，F2中小眼：正常眼比值仍为3： 2，B正确；
C、一对基因型为 Aa的果蝇交配，子代为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，由于A基因的外显率为60％，故子代中小眼个体占1/4×60％＋2/4×60％＝9/20，C错误；
D、在该果蝇群体中，表现为正常眼的基因型可能有3种：AA、Aa、aa，D正确。
故选C。
7. 干旱等外界胁迫会导致农作物（如玉米）光合作用降低，限制因子可分为气孔限制和非气孔限制。气孔限制是由于气孔导度的限制使胞间CO2浓度不能满足光合作用的现象，气孔限制值用Ls表示，Ls=1-Ci/Ca（Ci为胞间CO2浓度，Ca为大气CO2浓度）；非气孔限制是指引起叶绿体类囊体膜损伤、有关酶活性降低或光合色素减少等导致光合作用减弱的因素。请分析回答：
（1）绿色植物光合作用固定CO2的过程发生的场所是____________，该过程必需的物质条件除CO2外，还有____________。
（2）光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度值。在轻度干旱胁迫下，植物气孔导度有所降低，植物的光补偿点会____________；在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶片逐渐变黄，且Ls呈逐渐减小趋势，请分析其中的原因是____________。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. C5、酶
（2） ①. 升高 ②. 在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶绿体类囊体膜损伤，光合色素减少，尤其是叶绿素减少，使得光反应速率下降，影响暗反应对CO2的吸收，使Ci增多，Ci/Ca比例增大，Ls逐渐减小
【解析】
【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成C5和糖类等有机物。
【小问1详解】
绿色植物光合作用固定CO2的过程属于暗反应的一个过程，发生在叶绿体基质，该过程必需的物质条件除CO2外，还有C5和酶。
【小问2详解】
光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度值，在轻度干旱胁迫下，植物气孔导度有所降低，植物吸收二氧化碳减少，光合速率降低，需要吸收更多的光才能达到与呼吸速率相等的光合速率，故植物的光补偿点会升高；在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶片逐渐变黄，且Ls呈逐渐减小趋势，结合题干，可能原因是在重度干旱胁迫下，玉米幼苗叶绿体类囊体膜损伤，光合色素减少，尤其是叶绿素减少，使得光反应速率下降，影响暗反应对CO2的吸收，使Ci增多，Ci/Ca比例增大，Ls逐渐减小。
8. 当血糖浓度升高时，胰岛 B细胞膜上的Ca2+通道会被激活，触发Ca2+内流，使得胰岛B细胞释放胰岛素。科研人员发现：高糖可刺激糖尿病患者体内蛋白 T（一种脂肪分泌蛋白）在脂肪细胞中的高效表达，蛋白T能选择性结合胰岛 B 细胞来阻断Ca2+通道的开启。请分析回答：
（1）健康人体内胰岛素的分泌受多种因素影响，除血糖浓度外，还可受信息分子____________的调节；胰岛素可通过促进葡萄糖进入组织细胞，抑制____________，使血糖浓度降低，从而调节血糖平衡。
（2）据题干信息可知，胰岛 B细胞释放胰岛素与Ca2+有关，Ca2+进入胰岛 B细胞的方式是____________。
（3）据题分析可知，蛋白T对胰岛素的分泌有____________（填“促进”或“抑制”）作用。请以健康且生理状况相同的小鼠若干、蛋白T、生理盐水为实验材料，用注射器、胰岛素检测仪等实验器材，设计实验验证你的结论，写出实验思路____________。
【答案】（1） ①. 神经递质（或胰高血糖素） ②. 肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖
（2）协助扩散 （3） ①. 抑制 ②. 将健康且生理状况相同的小鼠随机均分为两组，分别测定每组小鼠血浆中的胰岛素含量并作记录，一组注射适量蛋白T，另一组注射等量生理盐水，一段时间后再次检测两组胰岛素含量
【解析】
【分析】血糖平衡调节主要由胰岛素和胰高血糖素完成。胰岛素由胰岛B细胞分泌，它一方面能促进血糖合成糖原，加速血糖的氧化分解并促进血糖转变成脂肪等非糖物质，另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。通过这两个方面的作用，使血糖含量降低。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，主要作用于肝脏，促进肝糖原分解进入血液，促进脂肪酸和氨基酸等非糖物质转化成葡萄糖，最终使血糖含量升高。
【小问1详解】
血糖平衡调节方式为神经—体液调节，故健康人体内胰岛素的分泌受多种因素影响，除血糖浓度外，还可受信息分子神经递质（或胰高血糖素）的调节；胰岛素可通过促进葡萄糖进入组织细胞，抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖浓度降低，从而调节血糖平衡。
【小问2详解】
胰岛 B细胞膜上的Ca2+通道会被激活，触发Ca2+内流，故推测Ca2+进入胰岛 B细胞的方式是协助扩散（借助通道蛋白的离子运输）。
【小问3详解】
高糖可刺激糖尿病患者体内蛋白 T（一种脂肪分泌蛋白）在脂肪细胞中的高效表达，蛋白T能选择性结合胰岛 B 细胞来阻断Ca2+通道的开启，故蛋白T对胰岛素的分泌有抑制作用。
实验需要验证的是：蛋白T对胰岛素的分泌有抑制作用，故实验的自变量为T蛋白的有无，因变量为胰岛素含量的变化，实验思路为：将健康且生理状况相同的小鼠随机均分为两组，分别测定每组小鼠血浆中的胰岛素含量并作记录，一组注射适量蛋白T，另一组注射等量生理盐水，一段时间后再次检测两组胰岛素含量。
9. 研究表明，细胞内调节基因表达的途径有多种。下图是某生物细胞中基因表达的两种调控途径：途径①是通过miRNA（一类短小的非编码 RNA）与A 基因产生的 mRNA 结合来调控基因表达；途径②是通过细胞中阻遏蛋白与氨基酸甲的结合来调控基因表达。图中“+”表示促进，“一”表示抑制，请分析回答：
（1）circRNA是一种环状闭合 RNA，是链状RNA的首尾通过磷酸与___________（填物质）连接起来形成的。
（2）图中的DNA片段M不能编码蛋白质，但M仍然是基因，理由是___________。
（3）途径①和途径②都能阻碍细胞中氨基酸甲的合成，他们分别阻碍了基因表达的___________阶段；此外，两种途径的触发条件也各不相同，当细胞不需要氨基酸甲时，通过触发途径___________（填“①”或“②”）来实现。
【答案】（1）核糖 （2）M能转录形成miRNA，影响蛋白质A的合成，进而影响性状，说明M是具有遗传效应的 DNA片段
（3） ①. 翻译、转录 ②. ①
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【小问1详解】
RNA是核糖核酸，其基本单位是核糖核苷酸，则circRNA是链状RNA的首尾通过磷酸与核糖连接起来形成的。
【小问2详解】
基因是有遗传效应的核酸片段，由于图中的DNA片段M能转录形成miRNA，影响蛋白质A的合成，进而影响性状，说明M是具有遗传效应的 DNA片段。
【小问3详解】
mRNA是翻译的模板，分析题意，途径①是通过miRNA（一类短小的非编码 RNA）与A 基因产生的 mRNA 结合来调控基因表达，说明途径①阻碍了基因表达的翻译过程，而途径②是通过细胞中阻遏蛋白与氨基酸甲的结合来调控基因表达，说明阻碍了基因的转录过程；图中的途径①能控制氨基酸甲的合成，故当细胞不需要氨基酸甲时，通过触发途径①来实现。
10. 果蝇的灰体和黑檀体、刚毛和截毛分别由基因A/a、B/b控制。用纯合灰体截毛雌果蝇和纯合黑檀体刚毛雄果蝇杂交，得到的F1全为灰体刚毛，让F1雌雄个体自由交配，F2的表现型及所占比例如下表。请分析回答：
（1）控制果蝇这两对相对性状的基因在遗传上遵循基因的__________定律，两对相对性状中属于显性性状的是__________。
（2）依据上述实验结果，某同学得出“控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于性染色体上，且位于X、Y染色体的同源区段”的结论，你认为该同学的结论__________（填“正确”“不正确”或“无法确定”），请用文字和遗传图解阐述理由__________。
（3）亲代雄果蝇的基因型为__________，F2中灰体刚毛雄果蝇的基因型有__________种。
【答案】（1） ①. 自由组合 ②. 灰体、刚毛
（2） ①. 正确 ②. F2中截毛全为雌性，故控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上，且不可能只位于Y染色体上；F1雌雄果蝇全为刚毛，说明基因不可能只在X染色体上；两基因位于X、Y染色体的同源区段才与题意相符，遗传图解为：
（3） ①. aaXBXB ②. 4##四
【解析】
【分析】用纯合灰体截毛雌果蝇和纯合黑檀体刚毛雄果蝇杂交，得到的F1全为灰体刚毛，说明灰体、刚毛为显性性状；让F1雌雄个体自由交配，F2的表现型及所占比例如下表，分析表格数据可知：雌性中：灰体：黑檀体＝3：1，刚毛：截毛＝1：1；雄性中：灰体：黑檀体＝3：1，均为刚毛，说明控制灰体和黑檀体的基因A、a位于常染色体上，控制刚毛、截毛的基因B、b位于性染色体上，这两对等位基因遵循自由组合定律。
【小问1详解】
用纯合灰体截毛雌果蝇和纯合黑檀体刚毛雄果蝇杂交，得到的F1全为灰体刚毛，说明灰体、刚毛为显性性状；让F1雌雄个体自由交配，F2的表现型及所占比例如表，分析表格数据可知，雌性中：灰体：黑檀体＝3：1，刚毛：截毛＝1：1；雄性中：灰体：黑檀体＝3：1，均为刚毛，说明控制灰体和黑檀体的基因A、a位于常染色体上，控制刚毛、截毛的基因B、b位于性染色体上，这两对等位基因遵循自由组合定律。
【小问2详解】
依据上述实验结果，某同学得出“控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于性染色体上，且位于X、Y染色体的同源区段”的结论，该同学的结论是正确的，因为F2中截毛全为雌性，故控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上，且不可能只位于Y染色体上；F1雌雄果蝇全为刚毛，说明基因不可能只在X染色体上；两基因位于X、Y染色体的同源区段才与题意相符，遗传图解为： 。
【小问3详解】
结合（1）（2）的分析可知，亲代雄果蝇的基因型为aaXBYB，亲代雌果蝇基因型为AAXbXb，F1基因型为：AaXBXb、AaXbYB，故F2中灰体刚毛雄果蝇的基因型有4种：AAXBYB、AAXbYB、AaXBYB、AaXbYB。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[生物选修1：生物技术实践]（15分）
11. β-胡萝卜素与人类健康有密切关系。某研究小组欲从土壤中筛选出高产β-胡萝卜素菌株，进行了相关实验。请分析回答：
（1）β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为__________ _，因此胡萝卜素可用于治疗夜盲症、干皮症等。
（2）在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用__________法接种到__________（填“固体”或“液体”）培养基中进行培养。该培养基中应含有__________、水、无机盐等微生物生长所必需营养成分。
（3）根据培养基中菌落大小、隆起程度、__________（答2点）等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素有关。由于β-胡萝卜素易溶于有机溶剂，某科研小组用__________的方法提取β-胡萝卜素并测定了相关物质的含量，得到如下结果：
请根据实验结果，写出实验结论：__________。
【答案】（1）维生素A
（2） ①. 稀释涂布平板法或平板划线 ②. 固体 ③. 碳源、氮源
（3） ①. 颜色、形状 ②. 萃取 ③. H2O2浓度低于30μml•L-1时，H2O2能促进三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素，合成量逐渐增高，超过30μml·L-1时，合成量逐渐降低；同时，H2O2的浓度变化，不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重
【解析】
【分析】胡萝卜素的化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，常采用萃取法提取．胡萝卜素的提取流程为：红萝卜-粉碎-干燥-萃取-过滤-浓缩-胡萝卜素．胡萝卜素常用来总量因缺乏维生素A引起的疾病。
【小问1详解】
维生素A可以用于治疗夜盲症、干皮症等，故β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为维生素A。
【小问2详解】
在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用稀释涂布平板法或平板划线法接种到固体培养基中进行培养。该培养基中应含有碳源、氮源、水、无机盐等微生物生长所必需的营养成分。
【小问3详解】
根据培养基中菌落的大小、隆起程度、颜色、形状等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素有关。由于β-胡萝卜素易溶于有机溶剂，某科研小组用萃取的方法提取β-胡萝卜素并测定了相关物质的含量，结合实验结果图可知：H2O2浓度低于30μml•L-1时，H2O2能促进三孢布拉氏霉菌合成β一胡萝卜素，合成量逐渐增高，超过30μml·L-1时，合成量逐渐降低；同时，H2O2的浓度变化，不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重。
[生物选修3：现代生物科技专题]（15分）
12. 棉花是双子叶植物，世界上绝大多数棉花品种生产白色纤维，表现为白色棉花。科研人员将火龙果中甜菜红素合成关键基因进行提取和密码子优化，以棉花品种“中棉所49”为受体获得了富含甜菜红素的棉花新品种，首次培育出粉红色棉花。请分析回答：
（1）采用基因工程技术能获得富含甜菜红素棉花，基因工程技术的核心是__________，该过程需要的工具酶有__________。
（2）将甜菜红素合成关键基因导入棉花细胞常用方法是__________。若受体细胞是“中棉所49”的体细胞，需经过__________技术才能培养成完整植株。
（3）由于宿主细胞中密码子使用频率有差异，使用频率低的密码子会导致核糖体花费很多时间才能找到匹配的tRNA，所以需要对目的基因进行密码子优化。由此可知，对甜菜红素合成关键基因进行密码子优化的意义是__________。
（4）为了确定粉红色棉花是否培育成功，个体水平上的检测方法是__________。
（5）科学家称，通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花属于环境友好型方法，试叙述理由__________。
【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. 限制酶和DNA连接酶
（2） ①. 农杆菌转化法 ②. 植物组织培养
（3）提高甜菜红素合成关键基因在棉花中的表达水平
（4）观察转基因棉花的棉纤维是否出现粉红色
（5）通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花，在满足人们需求的同时，可有效减少化学染料使用量，更加绿色生态
【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。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
采用基因工程技术能获得富含甜菜红素棉花，基因工程技术的核心是基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶有限制酶（切割载体和目的基因）和DNA连接酶（连接目的基因和载体）。
【小问2详解】
将甜菜红素合成的关键基因导入棉花细胞常用方法是农杆菌转化法。若受体细胞是“中棉所49”的体细胞，需经过植物组织培养技术（经历脱分化和再分化过程，体现了植物细胞的全能性）才能培养成完整植株。
【小问3详解】
由于宿主细胞中密码子使用频率有差异，使用频率低的密码子会导致核糖体花费很多时间才能找到匹配的tRNA，所以需要对目的基因进行密码子优化。由此可知，对甜菜红素合成关键基因进行密码子优化的意义是提高甜菜红素合成关键基因在棉花中的表达水平。
【小问4详解】
为了确定粉红色棉花是否培育成功，个体水平上的检测方法是观察转基因棉花的棉纤维是否出现粉红色。
【小问5详解】
科学家称，通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花属于环境友好型方法，其理由为通过基因工程手段创制出不同类型彩色纤维棉花，在满足人们需求的同时，可有效减少化学染料使用量，更加绿色生态。性别
灰体刚毛
灰体截毛
黑檀体刚毛
黑檀体截毛
雌
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雄
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