2024届江西师范大学附属中高三下学期5月保温测试生物试题（学生版+教师版）

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一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题的四个选项中，只有一个是符合要求的。）
1. 颜色反应可以用来检测生物分子。下列说法不正确的是（ ）
A. 向豆浆中先加入双缩脲试剂A液，后加入B液，混匀后即可检测氨基酸
B. 将斐林试剂甲液、乙液等量混合均匀后，加入梨汁中，水浴加热可检测还原糖
C. 将火腿肠研磨后加入碘液，可用于检测火腿肠是否含有淀粉
D. 从菜花研磨液中提取的DNA，可用二苯胺试剂沸水浴加热鉴定
【答案】A
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、双缩脲试剂可用于检测蛋白质而非氨基酸，使用时向豆浆中先加入双缩脲试剂A液，摇匀后加入B液，A错误；
B、斐林试剂可用于检测还原糖，将斐林试剂甲液、乙液混合后，加入梨汁中，水浴加热可检测还原糖，B正确；
C、碘液与淀粉反应呈蓝色，将火腿肠研磨后加入碘液，可用于检测火腿肠是否含有淀粉，C正确；
D、从菜花研磨液中提取的DNA，可用二苯胺试剂沸水浴加热鉴定，两者反应呈蓝色，D正确。
故选A。
2. 洋葱被誉为“蔬菜皇后”，营养价值较高，高中生物学教材中多个实验都选择洋葱为实验材料，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可利用台盼蓝染液研究洋葱表皮细胞细胞膜的流动性
B. 洋葱鳞片叶内表皮细胞在适宜浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离并复原
C. 洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中，其纺锤体的形成与中心体有关
D. 用洋葱管状叶做色素的提取与分离实验时，使用CaCO3避免叶绿素被破坏
【答案】D
【解析】
【分析】观察质壁分离和复原现象可用用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料；在提取和分离叶绿体色素实验中，可以利用洋葱的管状叶作为实验材料；观察植物细胞有丝分裂时，可以利用洋葱的根尖作为实验材料。
【详解】A、可利用台盼蓝染液研究洋葱表皮细胞的活性，但不能用来研究洋葱表皮细胞细胞膜的流动性，A错误；
B、洋葱鳞片叶内表皮细胞在适宜浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离，但不能自动复原，B错误；
C、中心体存在于动物和低等植物细胞内，洋葱为高等植物，不含中心体，C错误；
D、用洋葱管状叶做色素的提取与分离实验时，使用CaCO3避免叶绿素被破坏，使用SiO2可以使研磨更充分，D正确。
故选D。
3. 光饱和点为光合速率达到最大时所需的最小光照强度。科研人员研究了镉胁迫下硅对烟草光合作用的影响，部分实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 镉+硅处理组总叶绿素含量高于镉处理组，原因是硅可用于叶绿素的合成
B. 光照强度为时，镉处理组CO2的吸收速率为
C. 对照组与镉+硅处理组相比，胞间浓度基本一致，说明二者的净光合速率相等
D. 镉胁迫条件下使用硅处理，气孔因素并不是使烟草植株光合作用改善的主要因素
【答案】D
【解析】
【分析】总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
由表可知，镉胁迫条件下使用硅处理，植株气孔导度增加不明显，且胞间CO2反而降低，说明气孔因素并不是改善烟草光合作用的主要因素。
【详解】A、硅不能用于叶绿素的合成，叶绿素的合成需要Mg等元素，A错误；
B、光照强度为1200μml⋅m−2⋅s−1时，早已达到镉处理组的光饱和点，此时实际光合速率为5.4μml⋅m−2⋅s−1，即CO2的固定速率为5.4μml⋅m−2⋅s−1，而CO2的吸收速率反映净光合速率，由表无法得知呼吸速率，不能计算净光合速率，B错误；
C、对照组与镉+硅处理组相比，胞间CO2浓度基本一致，但二者的实际光合速率不同，呼吸速度未知，无法判断二者的净光合速率是否相等，C错误；
D、镉胁迫条件下使用硅处理，植株气孔导度增加不明显，且胞间CO2反而降低，说明气孔因素并不是改善烟草光合作用的主要因素，D正确。
故选D。
4. 下图为动物体内的部分营养物质代谢示意图，①-④代表生理过程，A、B、C代表物质。有关叙述正确的是（ ）
A. 脂肪、蛋白质和糖类物质都是机体的主要能源物质
B. 过程③④容易发生在饥饿状态下，物质B经肾脏排出体外
C. 偏食可能导致摄入氨基酸种类不足，血浆蛋白减少，机体出现组织水肿
D. 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素都能促进葡萄糖合成物质C
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者，组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的。
2、人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上 腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够 降低血糖浓度的激素。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者，不是机体的主要能源物质，A错误；
B、在饥饿状态下，肝糖原分解形成葡萄糖进入血浆，然后葡萄糖进入组织细胞参与氧化分解，故过程③容易发生在饥饿状态下，物质B是尿素经肾脏或皮肤排出体外，但④过程为丙酮酸转化为血脂储存，发生在饮食过后，B错误；
C、组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，需要从食物中获取；偏食可能导致摄入氨基酸种类不足，血浆蛋白减少，机体出现组织水肿，C正确；
D、胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素均可以升血糖；物质C为肝糖原，胰岛素能促进葡萄糖合成物质C，利于降低血糖，D错误。
故选C。
5. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体，称为三体（2n+1，配子育性及结实率与二倍体相同）。科学家利用人工构建的一系列增加了不同染色体的野生型纯合水稻三体，分别与野生型水稻的隐性突变体（2n=24）杂交，获得F1，F1植株单独种植，自交得到F2，分别统计各自F2的表现型和比例，可以判断突变基因在染色体上的位置。下列说法错误的是（ ）
A. 减数分裂过程中，某对同源染色体未分离移向同一极，可能会导致子代中出现三体
B. 需构建12种野生型水稻三体，分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置
C. 若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为35：1，说明突变基因位于该三体所在的染色体上
D. 若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为3：1，则突变基因不位于该三体所在的染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变，染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体，称为三体，三体在减数分裂形成配子的时候，配子中染色体数目正常或多一条染色体。
【详解】A、减数分裂过程中某对同源染色体未分离移向一极或减数第二次分裂后期着丝点分裂后形成的子染色体未分离并移向一极都可能会导致配子中多一条染色体，从而使子代中出现三体，A正确；
B、水稻（2n＝24）有12对同源染色体，要确定突变基因的位置，需构建12种水稻野生型三体分别与隐性突变体杂交，B正确；
C、若突变基因位于三体所在的染色体上，隐性突变体的基因型为aa，相关野生型三体的基因型为AAA，二者杂交，F1的基因型有两种，Aa和AAa，其中Aa植株自交后代比例为3：1，AAa的植株产生的配子为AA：Aa：A：a=1：2：2：1，其中a=1/6，自交后代（即F1植株子代）中显性与隐性的比例为35：1，C正确；
D、若突变基因不位于三体所在的染色体上，则某隐性突变体的基因型为aa，相关野生型三体的基因型为AA，二者杂交，F1的基因型为Aa，自交后代（即F1植株子代）中比例为3：1，D错误。
故选D。
6. 60C辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
【答案】D
【解析】
【分析】结合图解和题意分析，将采集的雄蕊进行60C辐射处理，目的是诱导花药母细胞内发生基因突变或染色体变异，使其产生活力极低的花粉而无法完成正常受精，用这样的花粉涂抹在雌蕊柱头，诱导其受精过程（事实因花粉活力低而无法真正完成受精），目的是促进雌蕊中卵细胞（染色体数目只有体细胞的一半：20条）发育为幼胚，取出幼胚离体培养即可得到单倍体植株。由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择。
【详解】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱状上完成受精而影响实验的结果，A正确；
B、②是体细胞发育成幼苗，幼苗体细胞染色体数目与体细胞相同，④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，与体细胞相同，B正确；
C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C正确；
D、由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。
故选D。
7. 下面为人体的生命活动调节示意图，有关叙述中正确的是（ ）
A. 如果A是血浆渗透压升高，则下丘脑渴觉中枢兴奋，垂体释放的抗利尿激素会增加
B. 如果A是血糖浓度降低，则激素D胰高血糖素分泌会增加，促进组织细胞对糖的利用，促进肝糖原的分解
C. 叩击膝盖下方后小腿踢出，其调节过程可通过A→C→D→E来实现
D. 在人处于寒冷环境中时，肾上腺等内分泌腺是下丘脑神经调节效应器的一部分
【答案】D
【解析】
【分析】图示表示人体的生命活动调节过程，其中A→B→C→D→E涉及神经调节和体液调节；A→B→E只涉及神经调节；A→C→D→E只涉及体液调节。
【详解】A、渴觉中枢位于大脑皮层，如果A是血浆渗透压升高，则下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素会增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，A错误；
B、如果A是血糖浓度降低，则激素D胰高血糖素分泌会增加，促进肝糖原的分解和非糖类物质的转化，而促进组织细胞对糖的利用是胰岛素，B错误；
C、叩击膝盖下方后小腿踢出，其调节过程只涉及神经调节，可通过A→B→E来实现，C错误；
D、在人处于寒冷环境中时，下丘脑相关神经可以使肾上腺分泌肾上腺素增多，从而产热增加，同时也可以使骨骼肌战栗，产热增多，故在人处于寒冷环境中时，肾上腺、骨骼肌是下丘脑神经调节的效应器，D正确。
故选D。
8. 喷施外源生长素可改变黄瓜花芽分化成雌花和雄花的比例，调控机理如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外源生长素与受体结合后可直接催化乙烯的合成
B. 施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用几乎相同
C. 除生长素和乙烯外，脱落酸和赤霉素也会影响花芽分化
D. 花芽发育期大量使用生长素可能会降低黄瓜产量
【答案】D
【解析】
【分析】植物激素包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯等。其中生长素、细胞分裂素、赤霉素能促进植物的生长，而脱落酸和乙烯是抑制植物的生长。生长素能促进子房发育成果实，而乙烯能促进果实成熟。
【详解】A、由图可知，外源生长素与受体结合后可通过影响CS2基因的表达来影响乙烯的合成，A错误；
B、乙烯合成抑制剂会抑制乙烯合成，由图可知，喷施外源生长素会促进乙烯合成，施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用不相同，B错误；
C、脱落酸和赤霉素是否影响花芽分化还需要进一步实验证明，C错误；
D、花芽发育期大量使用生长素会促进营养生长，抑制生殖生长，不利于提高黄瓜产量，D正确。
故选D。
9. 某草原生态系统中植物净初级生产量（用于植物自身生长、发育和繁殖的能量）与放牧量之间的关系，如图所示。下列说法正确的是：（ ）

A. 草原上不同食草动物由于食物来源基本相同，所以不存在生态位分化现象
B. 在AB段，随放牧量增加促进了物质循化和提高了能量传递效率从而使净初级生产量增加
C. 在BD段，植物净初级生产量下降的原因是由于植物种内竞争加剧
D. 放牧量应控制在图中B点和C点之间，既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较多畜产量
【答案】D
【解析】
【分析】初级生产量指植物借助光合作用制造有机物的能量，就是植物通过光合作用固定的太阳能，初级生产量除去植物呼吸消耗部分剩余部分就是净初级生产量。
【详解】A、草原上不同食草动物由于食物来源基本相同，但是不同食草动物的取食时间、取食部位不同，仍然存在生态位分化现象，A错误；
B、能量传递效率无法提高，提高的是能量的利用率，B错误；
C、结合题图可知，在BD段，植物净初级生产量下降的原因是由于放牧量增大，C错误；
D、放牧量应控制在图中B点和C点之间，合理放牧既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较多畜产量，D正确。
故选D。
10. 腐烂的水果周围经常能看到许多果蝇，其求偶过程如下：雄果蝇看到雌果蝇并闻到其释放的性外激素后，会靠近雌果蝇并用前足轻敲其腹部，还会展翅并振动以产生特定的“求偶曲”，有接受意愿的雌果蝇就会允许雄果蝇进行交配。下列选项错误的是（ ）
A. 该过程中的信息传递有利于果蝇种群的繁衍
B. 人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于化学防治
C. 生态系统的信息传递不只存在于同种生物之间
D. 该过程涉及物理信息、化学信息和行为信息
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统中信息的种类：物理信息、行为信息、化学信息；
2、信息传递在生态系统中的作用：（1）个体方面：生命活动的正常进行离不开信息的作用。（2）种群方面：生物种群的繁衍离不开信息的传递。（3）群落与生态系统方面：信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
3、生物可通过一种或多种信息类型进行交流。
【详解】A、题干中描述的信息传递发生在果蝇求偶过程中，说明生物种群的繁衍离不开信息的传递，A正确；
B、人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于生物防治，而非化学防治，B错误；
C、生态系统的信息传递既存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间，C正确；
D、该过程涉及物理信息（雄果蝇看到雌果蝇）、化学信息（雄果蝇闻到雌果蝇释放的性外激素）和行为信息（雄果蝇靠近雌果蝇并用前足轻敲其腹部，还会展翅并振动），D正确。
故选B。
11. 小组成员利用生活中常见的抗生素对大肠杆菌进行筛选，如图所示。挑取抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养，然后分别涂布在含有多种抗生素的固体培养基上进行筛选，最后定量分析连续传代细菌群体中抑菌圈的半径变化。结果见下表：
注：“-”表示不加抗生素
下列叙述正确是（ ）
A. 抑菌圈边缘的菌落对该抗生素敏感，所以选择抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养
B. 随传代次数增加，抑菌圈明显缩小，表明大肠杆菌对相应抗生素的抗性不断加强
C. 大肠杆菌对不同抗生素的抗性能力有差异，且对四环素的抗性最强
D. 滥用抗生素导致细菌抗药性的增强是人工选择的结果
【答案】B
【解析】
【分析】1、进化：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断提高，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会不断降低。
2、培养基一般都含有水、 碳源、氮源 、无机盐 ，此外还要满足微生物生长对PH 、特殊营养物质以及氧气的要求；制备固体培养基的方法:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
【详解】A、扩增培养时，要从抑菌圈边缘挑取细菌，因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，对抗生素不敏感，A错误；
B、随传代次数增加，耐药菌所占比例逐步增加，细菌种群中耐药性增强，抑菌圈直径变小，B正确；
C、由表格数据可知，青霉素、四环素、阿奇霉素作用后抑菌圈都在缩小，缩小百分比不同，所以对不同抗生素的抗性能力有差异，且抑菌圈缩小百分比青霉素组达到22%，所以对青霉素的抗性最强，C错误；
D、人工选择是根据人的需要对生物进行定向选择，所以滥用抗生素导致细菌抗药性的增强不是人工选择的结果，D错误。
故选B。
12. 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减。近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是（ ）
A. 胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B. A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才能与C的获能后的精子发生受精
C. D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理
D. E后代遗传性状与A和C相似，F后代遗传性状与B完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】图中①为体外受精，②为卵细胞去核处理，③为体细胞核抑制形成重构胚。
【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误；
B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力，C的精子获能后才能发生受精，B正确；
C、D受体雌性接受A供体产生的卵细胞受精产生的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊早A同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误；
D、E后代遗传物质来源于A和C，F后代遗传物质状来源于A和B，D错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题的选项中，有两个或有两个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13. 咪唑喹啉衍生物（BEZ）和长春花碱（VLB）可用于治疗肾癌，为探究两者对肾癌的治疗效果，科研人员进行了2组实验。其中GAPDH是一种细胞呼吸酶，在不同细胞中的表达量相对稳定，Caspase-3是细胞内促凋亡蛋白，Mcl-1是Caspase-3基因表达的调控因子。下列分析正确的是（ ）
A. 实验1中的自变量是BEZ的浓度、VLB的浓度及两者不同浓度的组合
B. 实验1表明单独使用BEZ和VLB对癌细胞凋亡无明显影响
C. 实验显示VLB和BEZ组合施用促进了Mcl-1mRNA的翻译
D. 由实验推测Mcl-1可能对Caspase-3蛋白的合成有促进作用
【答案】AB
【解析】
【分析】该实验目的是探究BEZ和VLB单独及联合使用对肾癌细胞凋亡的影响，因此该实验的自变量为BEZ的浓度、VLB的浓度及不同浓度的组合；通过以上对柱状图的分析可知，实验结果说明：单独使用BEZ和VLB对癌细胞凋亡无明显影响，二者联合使用促进癌细胞凋亡，且随着浓度增大促进细胞凋亡的作用增强。
【详解】A、由图1可知，实验1中的自变量是BEZ的浓度、VLB的浓度及两者不同浓度的组合，A正确；
B、从图1可以看出，单独使用BEZ和VLB对癌细胞凋亡无明显影响，B正确；
CD、由实验可知，VLB和BEZ组合施用，导致Mcl-1mRNA含量不变，但是Mcl-1蛋白含量减少，细胞凋亡增加，而Caspase-3是细胞内促凋亡蛋白，故据此推测Mcl-1可能对Caspase-3蛋白的合成有抑制作用，CD错误。
故选AB。
14. 澳大利亚布里斯班一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎。发育成半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示，图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期
B. 该卵子与2个精子受精，与透明带反应无关
C. 若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C可能含2个母系染色体组
D. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体可能不同
【答案】BC
【解析】
【分析】根据图示，半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞，受精卵中有三个染色体组；有丝分裂过程中，染色体复制，有丝分裂后期形成6个染色体组，通过三极纺锤体将六个染色体组拉开，每一极2个染色体组，其中有两极的染色体各有一组来自双亲，有一极染色体均来自于父亲。细胞分裂后，其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、图1两个精子进入一个卵细胞，是异常受精过程，发生在卵细胞的减数第二次分裂中期，A正确；
B、阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用而不是顶体反应，B错误；
C、若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含两个父系染色体组，C错误；
D、该姐弟来源于母亲的染色体是复制而来是相同的，来自于父亲的染色体由两个不同的精子提供，可能不同，D正确。
故选BC。
15. 小鼠受到社交挫败刺激后，通过下图所示调节过程改变睡眠时间及激素分泌，从而在一定程度上缓解焦虑。下列分析正确的是（ ）
A. 应对社交挫败刺激的调节过程中，下丘脑中存在效应器
B. 若LH区神经元异常兴奋，会导致睡眠时间缩短
C. 人为抑制VTA区神经元活性，可能导致小鼠焦虑行为无法得到缓解
D. VTA区神经元通过促进垂体分泌的促肾上腺皮质激素使肾上腺皮质激素分泌增加
【答案】ABC
【解析】
【分析】由图可知，VTA区神经元抑制PVH区神经元和LH区兴奋，LH区神经元兴奋，会抑制睡眠，导致睡眠时间缩短，PVH区神经元通过垂体分泌的促肾上腺激素使肾上腺皮质激素分泌增加，但VTA区神经元会抑制该神经元。
【详解】A、应对社交挫败刺激的调节过程中，VTA区神经元抑制下丘脑PVH区神经元合成促肾上腺皮质激素释放激素，该神经调节过程中下丘脑存在效应器，A正确；
B、据图分析，若LH区神经元异常兴奋，会抑制睡眠，导致睡眠时间缩短，B正确；
C、人为抑制VTA区神经元活性，PVH区神经元和LH区神经元兴奋，会使肾上腺皮质激素分泌增加以及睡眠时间缩短，可能导致小鼠焦虑行为无法得到缓解，C正确；
D、由图可知，PVH区神经元通过垂体分泌的促肾上腺皮质激素使肾上腺皮质激素分泌增加，但VTA区神经元会抑制该神经元，D错误。
故选ABC。
16. “生态兴则文明兴”，实现生态文明宏伟蓝图，需要每位公民的积极参与和奉献。某同学对生态知识的理解，错误的是（ ）
A. 秸秆还田能提高土壤碳储量，松土有利于植物根部呼吸
B. 某动物园饲养的动物、栽培的植物以及园中微生物，共同构成一个群落
C “野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统具有恢复力稳定性
D. “离离原上草，一岁一枯荣”描述的群落外貌和结构变化，属于次生演替
【答案】BD
【解析】
【分析】生态系统的稳定性是指生态系统都具有一定的自我调节能力，包括抵抗力的稳定性和恢复力的稳定性两个方。
【详解】A、秸秆还田能提高土壤碳的储量，松土增加土壤中的O2含量，有利于根部细胞呼吸，A正确；
B、由于动物园中的不同动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，所以某动物园饲养的动物、栽培的植物以及园中微生物，不能共同构成一个群落，B错误；
C、“野火烧不尽，春风吹又生”生态系统的原有状态被破坏后又恢复原貌，体现了生态系统具有恢复力稳定性，C正确；
D、“离离原上草，一岁一枯荣”描述的群落的季节性变化，D错误。
故选BD。
三、非选择题（共5小题，共60分。）
17. 据统计，全世界约40%土壤缺铁，植物缺铁黄化已成为世界性营养失调问题，缺铁还引起抗氧化酶活性下降，引起磷脂分子发生过氧化反应，产生丙二醛（MDA）。有科学家以盘菜幼苗为材料，利用营养液进行缺铁（0．1μml·L-1）和正常供铁（100μml·L-1）处理20d，取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性的影响。结果如下表所示。请回答下列相关问题：
（1）盘菜幼苗中与光合作用有关的酶分布在叶绿体的________。
（2）根据表中信息，缺铁会导致盘菜幼苗净光合速率降低，推测原因可能是________（至少写出两点原因）。同时，据研究结果表明盘菜的光合效率下降主要是由_____（填“气孔因子”或“非气孔因子”）引起的。
（3）有的植物工厂完全依靠人工光源补光，据表推测，培养缺铁盘菜幼苗时，若要维持盘菜幼苗的光合作用与呼吸作用的平衡，需要的光照强度____（填“较高”或“较低”），理由是____。
（4）S-腺苷甲硫氨酸合成酶（SAMS）是裙带菜体内参与一些激素合成过程中的重要酶。研究表明，裙带菜受到缺铁胁迫时S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（MXSAMS2）表达量增加，从而适应缺铁胁迫。据此信息结合所学知识，请就快速获得大量的抗缺铁盘菜设计你的实验思路_____。
【答案】（1）类囊体薄膜上和（叶绿体）基质中
（2） ①. 缺铁会减少叶绿素含量，同时引起抗氧化酶活性下降，加速磷脂氧化，使生物膜被破坏，且对光合作用的影响大于呼吸作用，最终净光合速率下降 ②. 非气孔因子
（3） ①. 较高 ②. 缺铁盘菜幼苗光补偿点较高，故需要较高的光照强度
（4）将S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（MXSAMS2）导入盘菜细胞并放入缺铁培养液中进行筛选，将筛选出的盘菜细胞通过植物组织培养技术大量获得植株
【解析】
【分析】1、光合作用光反应场所是叶绿体的类囊体薄膜，光合作用暗反应的场所是叶绿体基质。
2、本实验自变量为是否缺铁；因变量为叶片中丙二醛（MDA）、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等的变化。
【小问1详解】
光合作用包括光反应和暗反应，光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质，因此盘菜幼苗中与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和（叶绿体）基质中。
【小问2详解】
已知植物缺铁黄化已成为世界性营养失调问题，缺铁还引起抗氧化酶活性下降，引起磷脂分子发生过氧化反应，产生丙二醛（MDA）。根据表中数据可知，缺铁组叶绿素含量低于正常供铁组，而丙二醛（MDA）高于正常供铁组，因此可推测缺铁会减少叶绿素含量，同时引起抗氧化酶活性下降，加速磷脂氧化，使生物膜被破坏，且对光合作用的影响大于呼吸作用，最终导致净光合速率下降。虽然缺铁组气孔导度小于正常供铁组，但胞间CO2浓度却高于正常供铁组，因此可说明盘菜的光合效率下降主要是由非气孔因子引起的。
【小问3详解】
缺铁组叶绿素含量低于正常供铁组，使光合作用减弱，因此若要维持盘菜幼苗的光合作用与呼吸作用的平衡，则缺铁盘菜幼苗需要较高的光照强度，即其具有较高的光补偿点。
【小问4详解】
研究表明，裙带菜受到缺铁胁迫时S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（MXSAMS2）表达量增加，从而适应缺铁胁迫。因此若要快速获得大量的抗缺铁盘菜，应将S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因（MXSAMS2）导入盘菜细胞并放入缺铁培养液中进行筛选，将筛选出的盘菜细胞通过植物组织培养技术大量获得植株。
18. I人类多囊肾病（ADPKD）是尿毒症的主要病因之一，通常在30~50岁发病。为了解该病的遗传方式，现对某家庭的发病情况进行调查，发现母亲和大女儿均已患病，其余表型正常。对疾病相关基因PKD1的表达产物PC1蛋白质进行电泳分析，结果如图所示。已知正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成。
（1）根据图中信息判断，ADPKD属于_________（显性/隐性）遗传病。
（2）分析图中异常PC1蛋白质的电泳结果，请推测产生此结果的可能原因是__________
A. 正常基因PKD1内部替换碱基B. 正常基因PKD1内部增添碱基
C. 异常基因PKD1的甲基化程度不同D. 相应染色体上的正常基因PKD1缺失
（3）进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上。据此推测，小女儿的基因型是______，其一个初级卵母细胞含有______个致病基因。（PKD1基因用D、d表示）
（4）若小女儿与表型正常的男子结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括_______。（编号选填）
①对该男子进行基因检测②对该男子进行染色体分析③孕前评估发病风险④孕后进行羊水检测⑤孕后进行B超检查
Ⅱ最新研究发现，17号染色体上基因HG的转录产物miRNA-21，也是ADPKD致病原因之一，其致病机理如下图a所示。PDK1基因的作用机制如下图b所示。目前研究发现新药S可特异性降解miRNA-21。
（5）根据图a和b中的信息以及所学知识，请解释新药S的治疗机理：_____________________。
【答案】（1）显性 （2）AB
（3） ①. Dd ②. 2
（4）①③④ （5）新药S可特异性降解miRNA-21，使miRNA-21不能与PDK1基因转录的PDK1mRNA互补配对，进而使PDK1基因能正常表达（翻译）。由图b信息可知PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此S药物可以促进PDK1基因正常表达进而抑制多囊肾病的发生。
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【小问1详解】
分析题意，母亲和大女儿均已患病，其余表型正常，据图分析可知，母亲和大女儿含有的蛋白质电泳结果一致，含有2个条带，说明含有显性基因和隐性基因，说明该病是显性遗传病。
【小问2详解】
ABC、正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成，图中的父亲是正常蛋白质，分析可知，异常蛋白质的氨基酸数量减少，可能是因为正常基因PKD1内部替换碱基 、正常基因PKD1内部增添碱基或正常基因PKD1的甲基化程度不同导致转录和翻译过程改变，蛋白质受影响所致，AB正确，C错误；
D、相应染色体上的正常基因PKD1缺失会导致无对应蛋白质的合成，D错误。
故选AB。
【小问3详解】
进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上，图示小女儿含有两类蛋白质，则据此推测，小女儿的基因型是Dd（未患病是因为该病在30~50岁发病），复制后的基因加倍，则一个初级卵母细胞含有2个致病基因D。
【小问4详解】
若小女儿与表型正常的男子（基因型可能是dd，也可能是DD或Dd，但未到发病年龄而未患病）结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括①对该男子进行基因检测 、③孕前评估发病风险 、 ④孕后进行羊水检测 。
【小问5详解】
据图可知，PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此PDK1基因正常表达具有抑制多囊肾病的作用。由图a信息可知新药S可特异性降解miRNA-21，使miRNA-21不能与PDK1基因转录的PDK1mRNA互补配对，进而使PDK1基因能正常表达（翻译）。由图b信息可知PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此S药物可以促进PDK1基因正常表达进而抑制多囊肾病的发生。
19. GLP-1是由小肠和结肠的L细胞分泌的一种多肽类激素，具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用，即只有在血糖水平升高的情况下，GLP-1才发挥降糖作用，在血糖水平正常时，GLP-1不会使血糖浓度进一步降低。肠道进食可以促进人体整个肠道内GLP-1的分泌，其作用机理如下图所示，其中“+”表示促进作用，“-”表示抑制作用，FCF21是一种激素。
（1）据图分析，GLP-1分泌后的作用机理为，GLP-1分泌后一方面可以________另一方面可以促进肝细胞分泌FCF21，抑制________。人体中能够使血糖升高的激素，除了胰高血糖素外，还有________________（答出2条即可）。
（2）根据题干信息可知，GLP-1可以通过FCF21促进胰岛B细胞分泌胰岛素，某科研小组欲验证该结论，请你帮助该科研小组完成实验设计思路及预期结果（不考虑血清中原有胰岛素及其他物质对胰岛B细胞分泌胰岛素的影响）。
①科研小组成员拟选择无GLP-1受体的小鼠胰岛B细胞为实验材料，其目的是_________________。
②将上述细胞随机平均分成5组，并进行如下表3处理。
③检测各组胰岛B细胞分泌胰岛素的含量。
④实验结果预测与分析：与A组相比，B组胰岛B细胞分泌胰岛素的量______，C组胰岛B细胞分泌胰岛素的量_________，D组胰岛B细胞分泌胰岛素的量______。
⑤若与A组相比，E组胰岛B细胞分泌胰岛素的量明显增加，结合本实验的目的，推测E组培养液中加入的物质是_________。
【答案】（1） ①. 促进胰岛素的分泌，抑制胰高血糖素的分泌 ②. 非糖物质转化成葡萄糖 ③. 肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
（2） ①. GLP-1也可以促进胰岛B细胞分泌胰岛素，使用无GLP-1受体的小鼠胰岛B细胞为实验材料可以避免GLP-1对实验结果的干扰 ②. 基本不变 ③. 明显增加 ④. 基本不变 ⑤. 适量等量的GLP-1基因缺陷小鼠注入GLP-1后的血清
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度升高。除胰高血糖素外，糖皮质激素、甲状腺激素和肾上腺素也能升高血糖。
【小问1详解】
分析题图可知，CLP-1分泌后，一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制胰岛A细胞分泌的胰高血糖素；另一方面，GLP-1分泌后，促进肝脏分泌激素FGF21，进而抑制非糖物质转化为葡萄糖。人体中除了胰高血糖素外，糖皮质激素、甲状腺激素和肾上腺素也能升高血糖。
【小问2详解】
由于GLP-1也可以促进胰岛B细胞分泌胰岛素，故使用无GLP-1受体的小鼠胰岛B细胞为实验材料可以避免GLP-1对实验结果的干扰。与A组相比，B组在培养液中添加了适量等量的GLP-1，C组在培养液中添加了适量等量的FGF21，D组在培养液中添加了适量等量的GLP-1基因缺陷小鼠的血清，那么与A组相比，B组和D组胰岛B细胞分泌胰岛素的量基本不变，C组胰岛B细胞分泌胰岛素的量明显增加。若与A组相比，E组胰岛B细胞分泌胰岛素的量明显增加，结合本实验的目的，推测E组培养液中加入的物质是适量等量的GLP-1基因缺陷小鼠注入GLP-1后的血清。
20. 大树杜鹃是一种集中分布的高大乔木，分布范围小、难引种，属于濒危物种。大树杜鹃林下凋落物很厚，种子难以散布到土壤基层，因此在自然环境下发芽率很低。幼苗生长缓慢，生长期长，开花较迟，植株耐寒能力弱，在-2℃环境下会死亡，且幼树死亡率更高。回答下列问题：
（1）在该群落中，研究大树杜鹃的生态位，通常要研究_______（至少答出两点）
（2）据题中信息分析，影响大树杜鹃种群数量变化的非生物因素有阳光、________（答出两种）。有人建议，人工清除林下的凋落物可以提高大树杜鹃的种子发芽率，促进种群数量增长。这一建议有道理，但是也会对大树杜鹃的生长造成一定的影响，原因是_________。
（3）红蜘蛛是大树杜鹃的一种常见害虫，它主要吸取植株的汁液并使叶片出现灰白色斑点。据此分析可知，红蜘蛛与大树杜鹃之间的种间关系是________，而且这种种间关系一般不会造成某一方生物灭绝。
（4）研究人员探究了赤霉素对大树杜鹃种子萌发的影响，得到如下结果：
注：初始萌发时间是第一粒种子萌发所用的时间；最终萌发时间是最后一粒种子萌发所用的时间。
①据表推测，在自然条件下，大树杜鹃种子平均萌发时间较长的原因是________。
②研究人员欲就提高大树杜鹃种子萌发率继续进行研究，请你就题中信息为他们提出一个新的研究问题（方向）：________。
【答案】（1）它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等
（2） ①. 枯枝落叶层（凋落物）、温度、水分 ②. 凋落物分解后会增加土壤中的营养物质（无机盐或矿质元素），如果人工除去，可能会造成土壤贫瘠；去除掉落物，可能影响地表温度和含水量
（3）寄生 （4） ①. 种子萌发早期，自身分泌的赤霉素含量不足。 ②. 探究林下凋落物厚度对大树杜鹃种子发芽率的影响；探究土壤基质种类对大树杜鹃种子萌发率的影响；探究不同激素及浓度（其他植物激素或植物生长调节剂）对提高杜鹃种子萌发率的影响等
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
研究某动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。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2详解】
影响种群数量变化的因素有生物因素和生物因素，据题中信息分析，影响大树杜鹃种群数量变化的非生物因素有阳光、枯枝落叶层（凋落物）、温度、水分。人工清除林下的凋落物会对大树杜鹃的生长造成一定的影响，因为凋落物分解后会增加土壤中的营养物质（无机盐或矿质元素），如果人工除去，可能会造成土壤贫瘠；去除掉落物，可能影响地表温度和含水量。
【小问3详解】
红蜘蛛主要吸取植株的汁液并使叶片出现灰白色斑点，故红蜘蛛与大树杜鹃之间的种间关系是寄生。
【小问4详解】
①据表可知，随赤霉素处理浓度增加，初始萌发时间和平均萌发时间均缩短，说明外源赤霉素的补充对于植物的萌发有促进作用，可推测在自然条件下，大树杜鹃种子平均萌发时间较长的原因可能是种子萌发早期，自身分泌的赤霉素含量不足；
②题干中描述了大树杜鹃林下凋落物厚，种子难以散布到土壤基质层，导致发芽率低，故欲就提高大树杜鹃种子萌发率，可以探究林下凋落物厚度对大树杜鹃种子发芽率的影响、探究土壤基质种类对大树杜鹃种子萌发率的影响、探究不同激素及浓度对提高大树杜鹃种子萌发率的影响等。
21. 诱导干细胞定向分化具有重要的医学价值。基因Pdx1在胰腺发育阶段的胰腺组织中大量表达，对胰腺定向发育和成熟有重要作用。研究者将Pdx1基因构建到含Tet诱导型启动子的基因表达载体（GV347）中，转入小鼠胚胎干细胞（ES），以期实现Pdx1基因在胚胎干细胞中的定时和定量表达。回答下列问题：
（1）培养ES时，应将ES置于________的混合气体的CO2培养箱中培养。CO2的主要作是______。
（2）提取胰腺细胞的总mRNA，经过_______过程可获得cDNA。为特异性的扩增Pdx1基因的cDNA，需要设计引物，引物与Pdx1基因cDNA的_________端碱基序列互补配对。为使基因表达载体能成功表达Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白的融合蛋白，应将__________（填“含”或“不含”）终止子的cDNA插入到GV347的限制酶切割位点（如下图）。
注：Tet诱导的启动子是在四环素存在条件下，可以激活基因表达。
（3）将重组载体导入ES，然后将细胞置于含有_________的培养基内培养，以筛选出成功导入载体的细胞。当四环素存在时，有利于______与Tet诱导的启动子结合，驱动下游序列转录出mRNA。可通过观察________来确定目的基因是否翻译。
（4）研究者检测了不同条件处理下的Pdx1表达量（如下表所示），证明转基因细胞能定时表达Pdx1。图2中①②③应分别为______、______、______。
注：ES为非转基因的胚胎干细胞；PDX1+为转入表达载体的胚胎干细胞：“+”越多表示表达量越高，“-”表示未表达。
（5）为验证可通过改变四环素浓度实现对Pdx1表达量的控制，研究者用一系列浓度梯度的四环素溶液处理PDX1+。预期结果是______________。
【答案】（1） ①. 95%空气和5%的CO2 ②. 维持培养液的pH
（2） ①. 逆转录 ②. 3’ ③. 不含
（3） ①. 嘌呤霉素（嘌呤霉素和四环素） ②. RNA聚合酶 ③. 是否发出绿色荧光
（4） ①. PDX1+ ②. 有 ③. 无
（5）一定浓度范围内，Pdx1表达量随着Tet浓度增加而升高
【解析】
【分析】重组DNA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】
培养ES所需气体主要有O2和CO2，应将ES置于95%空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱中培养。CO2的的主要作是维持培养液的pH，O2是细胞代谢所必需的。
【小问2详解】
逆转录是以mRNA为模板，合成DNA的过程，提取胰腺细胞的总mRNA，经过逆转录过程可获得cDNA，特异性的扩增Pdx1基因的cDNA，需要设计引物，引物与Pdx1基因cDNA的3’端碱基序列互补配对，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白共用一个启动子和终止子，因此Pdx1基因的cDNA应不含终止子，否则绿色荧光蛋白基因无法表达。
【小问3详解】
重组载体上含有嘌呤霉素抗性基因，应将细胞置于含有嘌呤霉素（嘌呤霉素和四环素）的培养基内培养，以筛选出成功导入载体的细胞。当四环素存在时，有利于RNA聚合酶与Tet诱导的启动子结合，驱动下游序列转录出mRNA。由于目的基因与绿色荧光蛋白基因形成融合基因，因此可通过显微镜检测是否发出绿色荧光来反映目的基因是否翻译。
【小问4详解】
PDX1+为转入基因表达载体胚胎干细胞，①表达融合蛋白，①为PDX1+，因此②为有四环素，有利于基因的表达；③为无四环素，因此组别4的结果无相应蛋白的表达。
【小问5详解】
用一系列浓度梯度的四环素溶液处理PDX1+，若一定浓度范围内，Pdx1表达量随着Tet浓度增加而升高，则可验证可通过改变四环素浓度实现对Pdx1表达量的控制。处理
实际光合速率
（μmlCO2·m-2·s-1）
光饱和点
（μml·m-2·s-1）
气孔导度
（mml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度
（μL·L-1）
总叶绿素含量
（μg·cm-2）
对照组
20.57
1200
1072
260
1.35
镉处理组
5.4
900
168
300
0.56
镉+硅处理组
9.33
1050
190
268
0.9
抗生素类型
抑菌圈半径平均值（cm）
抑菌圈缩小百分比%
第一代筛选
第二代筛选
-
0
0
0%
青霉素
0.95
0.74
22%
四环素
1.31
0.7
46%
阿奇霉素
0.19
0
100%
处理
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
叶绿素/（mg。g-1）
类胡萝卜素/（μml·m-2·s-1）
光补偿点/（μml·m-2·s-1）
气孔导度/（μml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度/（μml·m-2·s-1）
MDA
缺铁
6．26
0．22
0．22
25．3
0．11
284
14．18
正常供铁
15．4
0．35
0．2
20．9
0．18
224
7．27
组别
A
B
C
D
E
培养液中添加的成分
不处理
适量等量的GLP-1
适量等量的FGF21
适量等量的GLP-1基因缺陷小鼠的血清
？
赤霉素（mg/L）
初始萌发时间（d）
平均萌发时间（d）
最终萌发时间（d）
0
9.67
13.64
84.67
100
8.00
10.68
87.33
200
7.00
10.35
88.67
500
7.00
9.18
95.33
1000
6.67
8.05
96.00
组别
1
2
3
4
细胞类型
ES
①
ES
PDX1+
四环素
有
②
无
③
融合蛋白表达量
-
++++
-
-