[生物][期末]河北省邯郸市2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

这是一份[生物][期末]河北省邯郸市2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)，共22页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容， 赤霉素等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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. 下列关于细胞中物质或结构的叙述，正确的是（ ）
A. 脂质有组成生物膜和储存能量等功能
B. 血红蛋白和呼吸酶都直接参与氧气的运输
C. 常用放射性14C和15N进行生物学研究
D. 糖原和脂肪都是由含氮的单体连接成的多聚体
【答案】A
【分析】生物大分子如蛋白质、核酸和多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖，氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都以碳元素为核心元素，因此生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、脂质中的磷脂是构成生物膜的重要成分，脂质中的脂肪具有储存能量的功能，A正确；
B、血红蛋白直接参与氧气的运输，但呼吸酶没有氧气运输的作用，B错误；
C、15N不具有放射性，C错误；
D、糖原和脂肪都不含氮，糖原由单体葡萄糖聚合而成，脂肪不是生物大分子，它是由甘油和脂肪酸聚合而成的，D错误。
故选A。
2. 发菜和酵母菌都是单细胞生物，下列有关二者的叙述，错误的是（ ）
A. 都以脱氧核糖核苷酸为原料合成遗传物质
B. 都可以在线粒体进行呼吸作用，产生CO2
C. 都可以在核糖体上进行翻译，合成多肽分子
D. 都具有细胞壁，但都以细胞膜作为系统的边界
【答案】B
【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用。原核生物含有细胞膜、细胞质结构，含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、发菜和酵母菌都是细胞结构生物，细胞结构生物的遗传物质都是DNA，合成DNA的原料是脱氧核苷酸，A正确；
B、发菜是原核生物，原核生物没有线粒体，B错误；
C、发菜是原核生物，酵母菌是真核生物，它们都有核糖体，都可以在核糖体上进行翻译，合成多肽分子，C正确；
D、发菜和酵母菌都有细胞壁，但细胞壁的成分不相同，但都以细胞膜作为系统的边界，D正确。
故选B。
3. 为“探究植物细胞的吸水和失水”，某实验小组以蔗糖溶液、水等为实验材料进行实验，实验过程中观察到的某一状态如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）

A. ①属于原生质层结构，②不属于原生质层结构
B. 此时，植物细胞不一定正在发生质壁分离
C. 蔗糖分子能自由透过细胞壁和原生质层
D. 细胞壁和细胞膜之间充满蔗糖溶液
【答案】C
【分析】植物细胞的吸水和失水取决于细胞内外溶液的浓度差，原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)相当于半透膜。所以植物细胞是一个渗透系统。
【详解】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，①细胞质属于原生质层结构，②液泡不属于原生质层结构，A正确；
B、若图中细胞处于质壁分离状态，此时可能正在质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，不一定正在发生质壁分离，B正确；
C、细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透过性，蔗糖分子能自由透过细胞壁，但不能自由透过原生质层，C错误；
D、由于细胞壁具有全透性，细胞壁和细胞膜之间充满蔗糖溶液，D正确
故选C。
4. 下列关于生物进化和生物多样性的叙述，错误的是（ ）
A. 基因突变为生物进化提供原材料，自然选择作用于个体的表型
B. 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
C. 协同进化是指两个或多个物种相互作用不断进化和发展的过程
D. 少量普通棉与抗虫棉混合种植可减缓棉铃虫种群中相应抗性基因频率的上升趋势
【答案】C
【分析】生物的进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的相互选择、共同进化，通过生物的长期共同进化形成生物多样性。
【详解】A、基因突变为生物进化提供原材料，自然选择作用于个体的表型，进而影响基因频率，A正确；
B、生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性，B正确；
C、协同进化指的是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，C错误；
D、少量普通棉与抗虫棉混合种植，延缓具有抗性基因的棉铃虫新品种的出现，减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，D正确。
故选C。
5. mRNA 疫苗是将含有编码某种蛋白的mRNA 导入人体，直接进行翻译，形成相应的蛋白质，从而诱导机体产生特异性免疫应答，达到免疫预防作用的一类疫苗。下列相关叙述正确的是（ ）
A. mRNA称为抗原，mRNA表达出的蛋白质称为抗体
B. B细胞活化后，细胞中基因和mRNA 的种类均会发生改变
C. 活化的B细胞都能产生抗体，抗体与抗原发生特异性结合
D. 辅助性T细胞表面特定分子发生改变是激活B细胞的信号之一
【答案】D
【分析】疫苗属于抗原，进入机体后可激发机体的特异性免疫过程，常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
【详解】A、mRNA 疫苗是将含有编码某种抗原蛋白的mRNA 导入人体，直接进行翻译，形成相应的抗原蛋白质，从而诱导机体产生特异性免疫应答，因此mRNA 疫苗中mRNA不是抗原，mRNA表达出的蛋白质称为抗原，A错误；
B、B细胞活化后，B细胞可以增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，此过程细胞内的mRNA种类会发生改变，但基因种类不会改变，B错误；
C、能产生抗体的是浆细胞，活化的B细胞可以形成记忆细胞和浆细胞，C错误；
D、B细胞的激活需要两个信号，第一个信号是病原体和B细胞接触；第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，D正确。
故选D。
6. 赤霉素（GA）可影响生长素转运蛋白（PIN1）的表达水平，进而改变生长素的分布。某同学设计下表所示实验验证上述结论，实验材料、试剂有野生型拟南芥、PIN1 缺陷型拟南芥（不能合成PIN1）、GA 溶液、清水等。下列叙述正确的是（ ）
A. 光照、温度通过改变GA的生理作用影响植物的生命活动
B. 表中，实验处理①②③分别为适量清水、等量GA溶液、等量GA溶液
C. GA可抑制 PIN1 的表达水平，进而改变生长素的分布
D. 生长素在植物体内只能进行极性运输，其方式为主动运输
【答案】B
【分析】植物激素是指在植物体内合成，并从产生部位移动到作用部位，对作物生长发育起显著作用的微量有机物。人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂。通过调节植物生长调节剂的浓度，设置一系列浓度梯度，处理相同状态的植物，可以预测该植物生长调节剂的作用。
【详解】A、光照和温度是影响植物生长和发育的重要因素，它们通过改变植物激素的生理作用来影响植物的生命活动，不一定是改变赤霉素，A错误；
B、分析题意，该实验的目的是验证GA可上调PIN1的表达水平，进而改变生长素的分布，因此自变量为有无GA处理和植株的种类，因变量为PIN1的表达水平、生长素的分布情况，对照组不做任何处理，因此表①应为适量清水，根据单一变量原则可知，②③分别为等量GA溶液、等量GA溶液，B正确；
C、与对照组相比，实验组1 中 PIN1 表达水平上升，实验1用GA处理过，说明GA可促进 PIN1 的表达水平，进而改变生长素的分布，C错误；
D、生长素在植物体内运输有极性运输、非极性运输和横向运输，D错误。
故选B。
7. 遗传信息的翻译过程包括起始、延伸和终止。在延伸过程中，偶尔会出现核糖体一次移动的不是三个碱基的“距离”，而是两个或者四个碱基的“距离”，此现象称为“核糖体移框”。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 核糖体移框机制不影响生物对环境的适应
B. 参与翻译的 tRNA 有氢键连接的碱基对，所以tRNA是双链结构
C. 翻译过程中，tRNA上反密码子的读取方向为5'端→3'端
D. 核糖体移框机制不改变基因结构，但可改变翻译出的多肽链的结构
【答案】D
【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、核糖体移框机制会导致翻译出的多肽链的氨基酸序列发生改变，进而影响蛋白质的结构和功能，最终影响生物对环境的适应，A错误；
B、tRNA是三叶草结构，参与翻译的tRNA上有氢键连接的碱基对，但tRNA是单链结构，B错误；
C、翻译过程中，mRNA上密码子的读取方向为5'端→3'端，mRNA上密码子能与tRNA上反密码子碱基互补配对，因此tRNA上反密码子的读取方向为3'端→5'端，C错误；
D、“核糖体移框”在翻译过程中出现，因此属于基因翻译水平的调控，这不影响基因的结构，即基因的结构未发生改变，但由于核糖体移动的距离有变化，从而导致肽链相应位置上的氨基酸的种类发生改变，改变翻译出的多肽链的结构，D正确。
故选D。
8. 某兴趣小组对培养液中酵母菌种群数量变化进行研究，结果如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该实验中时间是唯一的自变量，无关变量要相同且适宜
B. 滴加培养液后，用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流
C. 从培养瓶中吸取培养液前要充分振荡，否则计数结果可能偏小或偏大
D. 若用台盼蓝染色后对酵母菌活菌进行计数，则需要统计蓝色和无色的个体
【答案】C
【分析】探究酵母菌种群数量的变化实验中，实验流程为：（1）酵母菌培养（液体培养基，无菌条件）→（2）振荡培养基（酵母菌均匀分布于培养基中）→（3）观察并计数→重复（2）、（3）步骤（每天计数酵母菌数量的时间要固定）→绘图分析。
【详解】A、据图可知，本实验的自变量为酵母菌的接种量和时间，时间不是唯一的自变量，该实验中摇床的转速、温度、培养液的体积等是无关变量，无关变量要相同且适宜，A错误；
B、用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去，滤纸的作用不是引流，B错误；
C、吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差，否则计数结果可能偏小或偏大，C正确；
D、台盼蓝能将死细胞染成蓝色，活细胞不会被染上颜色，用台盼蓝染色后对酵母菌计数，只计呈无色的个体，D错误。
故选C。
9. 岛屿生态系统因其独特的地理位置和环境条件，物种多样性的形成和维持有其特殊性。岛屿上的物种数主要取决于物种的迁入与消亡。迁入率通常受岛屿与陆地（或其他物种来源地）的距离影响，而消亡率则与岛屿上自然资源的多少密切相关。下列有关岛屿生态系统的叙述，错误的是（ ）
A. 若岛屿与陆地的距离较远，则物种的迁入率通常较低
B. 岛屿生态系统物种多样性的维持还受到岛屿面积大小的影响
C. 若岛屿上的自然资源较丰富，则物种的消亡率通常较低
D. 若岛屿面积小，则岛屿群落有水平结构无垂直结构
【答案】D
【分析】群落：在一定生活环境中的所有生物种群的总和。群落水平上研究的问题：物种丰富度、群落结构（包括垂直结构和水平结构）、种间关系、群落演替等 。
【详解】A、据题意可知，迁入率通常受岛屿与陆地（或其他物种来源地）的距离影响，若岛屿与陆地的距离较远，则物种的迁入率通常较低，A正确；
B、消亡率则与岛屿上自然资源的多少密切相关，岛屿面积大小关系到岛屿上自然资源的多少，因此岛屿面积的大小影响迁入率与消亡率，进而影响物种多样性，B正确；
C、消亡率则与岛屿上自然资源的多少密切相关，若岛屿上的自然资源较丰富，则物种的消亡率通常较低，C正确；
D、群落是指在一定生活环境中的所有生物种群的总和，每个群落都有垂直结构和水平结构，D错误。
故选D。
10. 在动物细胞培养的实验操作中，需要一些关键步骤和适宜的条件。下列叙述正确的是（ ）
A. 体外培养的动物细胞都必须贴附于某些基质的表面才能生长繁殖
B. 将动物组织或贴壁细胞分散成单个细胞都可用胰蛋白酶处理
C. 由于对细胞所需营养物质已完全清楚，故动物细胞培养使用合成培养基
D. 进行动物细胞培养的CO2 培养箱中的混合气体应含有95%的O2和5%的 CO2
【答案】B
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
【详解】A、体外培养的动物细胞可以贴附于某些基质的表面生长，也可以悬浮生长，A错误；
B、将动物组织或贴壁细胞分散成单个细胞都可用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理，B正确；
C、由于对细胞所需营养物质尚未完全清楚，故动物细胞培养使用合成培养基中添加血清等天然成分，C错误；
D、进行动物细胞培养的CO2 培养箱中的混合气体应含有95%的空气和5%的 CO2，D错误。
故选B。
11. 近年来，亚洲黑熊数量骤减，为此科研人员期望通过如图所示方法拯救亚洲黑熊。据此分析，以下说法正确的是（ ）

A. 野生亚洲黑熊C的精子获能是指获得能量
B. 目前过程②普遍使用的去除细胞核的方法是梯度离心法
C. D受体雌性必须和亚洲黑熊 A 进行同期发情处理
D. 上述保护过程是拯救亚洲黑熊最有效的措施和方法
【答案】C
【分析】精子获能：科学研究发现，刚刚排出的精子不能立即与卵子受精， 必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后， 才能获得受精能力，这一 生理现象称为“精子获能”。
【详解】A、精子获能是获得受精能力，不是获得能量，A错误；
B、普遍使用的去除细胞核的方法是显微操作法，B错误；
C、D受体雌性必须和亚洲黑熊 A 进行同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，C正确；
D、保护濒危物种最有效的措施是就地保护，D错误。
故选C
12. 传统发酵过程中，用新鲜成熟的葡萄可制作果酒，且可再利用果酒进一步制作果醋。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 果酒发酵时，可在酵母菌细胞质基质中产生CO2、ATP等
B. 果酒发酵时，随发酵时间的延长，发酵液 pH上升
C. 果醋发酵时，酒精为醋酸菌发酵提供碳源、氮源和能量
D. 果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显多于果酒发酵的
【答案】A
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是单细胞真核生物，具有核膜包被的细胞核。果醋制作的原理是醋酸菌在氧气充足的条件下将糖或者酒精转化成醋酸。
【详解】A、果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，因此果酒发酵时，可在酵母菌细胞质基质中产生CO2、ATP等，A正确；
B、果酒发酵时，由于酵母菌产生的CO2不断溶解在发酵液中，发酵液的pH会随发酵时间的延长逐渐下降，B错误；
C、果醋发酵时，酒精不能为醋酸菌发酵提供氮源，C错误；
D、果醋发酵时(无二氧化碳产生)，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时(有二氧化碳产生)发酵液产生的气泡量，D错误。
故选A。
13. 植物组织培养技术常用于商业化生产。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体和培养基均需要先进行灭菌处理，之后才可进行接种培养
B. 脱分化和再分化两个过程中均会发生基因的选择性表达
C. 产生足够的愈伤组织后，需要在生长素与细胞分裂素的使用比例低的培养基中一直培养
D. 在工业化生产中，从通过植物组织培养技术获得的植物组织中提取大量次生代谢物
【答案】B
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基也必须彻底灭菌，外植体不能灭菌，A错误；
B、脱分化和再分化两个过程中均会发生基因的选择性表达，这种选择性表达确保了细胞在特定的时间和条件下能够形成所需的组织和器官，从而完成植物的组织培养过程，B正确；
C、生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素/细胞分裂素比例升高，利于根的分化；生长素/细胞分裂素比例降低，利于芽的分化，产生足够的愈伤组织后，诱导生根和生芽的培养基中生长素与细胞分裂素的使用比例并不相同，C错误；
D、在工业化生产中，从通过植物细胞培养技术获得的植物组织中提取大量次生代谢物，植物组织培养技术获得的是个体，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 细胞分裂过程中染色体移向两极的机制有三种假说：假说1认为由微管发生中心端微管降解引起，假说2认为由动粒端微管降解引起，假说3认为由微管发生中心端和动粒端微管同时降解引起。用不同荧光标记纺锤丝和染色体，如图1所示；用激光使纺锤丝上箭头处的荧光淬灭（不影响其功能），如图2所示；一段时间后结果如图3所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 图2、图3表示细胞分裂的后期
B. 纺锤体在有丝分裂前的间期形成
C. 图3细胞正发生4 对同源染色体的分离
D. 实验结果表明假说1正确
【答案】BCD
【分析】根据图示可知，图示细胞无中心体，说明为高等植物；图1中着丝粒排列在赤道板，且存在同源染色体，说明是有丝分裂中期；图2和图3的着丝粒分裂，形成的子染色体移向两极，说明是有丝分裂后期。
【详解】A、图2和图3的着丝粒分裂，形成的子染色体移向两极，说明是有丝分裂后期，A正确；
B、有丝分裂前的间期主要是DNA复制和有关蛋白质的合成，纺锤体在有丝分裂的前期形成的，B错误；
C、图3细胞是发生着丝粒已经分裂，染色体在纺锤丝的牵拉下移向两极，处于有丝分裂后期，同源染色体的分离发生在减数分裂过程中，C错误；
D、假说1认为由微管发生中心端微管降解引起，假说2认为由动粒端微管降解引起，由图3可知，一段时间后，图3中动粒端荧光标记的纺锤丝长度明显缩短，而中心端微管荧光标记的纺锤丝长度几乎不变，说明染色体移向两极是由动粒端微管降解引起的，即实验结果表明假说2正确，D错误。
故选BCD。
15. 牦牛有黑色、灰色、白色三种毛色，由位于两对常染色体上的基因M、m和A、a控制。M基因与黑色素合成有关，m基因无此功能，且黑色素的量与M数量无关；A 基因抑制M基因表达，且A数量越多抑制效果越强。基因型为AAMM（白色）和 aamm（白色）的个体进行杂交获得 F1，F1 自由交配获得F2.下列相关叙述正确的是（ ）
A. F2 中灰牛所占的比例为3/8
B. F2 中纯合白牛有 2种基因型
C. F2 黑牛自由交配，后代会出现白牛
D. F2纯合白牛自由交配，后代不会出现黑牛
【答案】ACD
【分析】分析题目可知，M基因控制黑色素合成，A基因抑制M基因表达，且抑制效果与数量有关，则aaMM、aaMm为黑色，AaMM、AaMm为灰色，AAMM、AAMm、AAmm、Aamm、aamm为白色。
【详解】A、基因型为AAMM（白色）和 aamm（白色）的个体进行杂交获得 F1（AaMm），F1 自由交配获得F2，2/16AaMM、4/16AaMm为灰色，1/16aaMM、2/16aaMm为黑色，1/16AAMM、2/16AAMm、1/16AAmm、2/16Aamm、1/16aamm为白色，F2 中灰牛所占的比例为3/8，F2 中纯合白牛有 3种基因型，分别为AAMM、AAmm、aamm，A正确，B错误；
C、F2 黑牛为1/3aaMM、2/3aaMm，产生的配子为2/3aM，1/3am，后代会出现aamm，表型为白色，C正确；
D、F2纯合白牛（AAMM、AAmm、aamm）自由交配，产生的配子为1/3AM，1/3Am，1/3am，后代不会出现aaM-的基因型，后代不会出现黑牛，D正确。
故选ACD。
16. 每年冬季，大量来自西伯利亚的白天鹅在山东半岛停歇、觅食，形成“那香海天鹅湖”奇观。研究鸟类的迁徙行为，可为保护珍稀濒危鸟种和维护生态平衡等提供科学依据。下表表示能量流经那香海生态系统第一和第二营养级的情况（表中数值代表能量，单位：×109KJ下列分析错误的是（ ）
A. 白天鹅的迁徙行为体现了群落的季节性变化
B. 表中①的数值为888
C. 信息只能从低营养级向高营养级传递
D. 发展那香海旅游业为当地渔民带来了经济收入，体现了生态系统的间接价值
【答案】CD
【分析】生物摄入的能量一部分被同化，另一部分以粪便的形式被分解者利用；被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖，另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出；被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用，另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】A、群落的季节性变化是指群落的外貌和结构随季节而发生的有规律变化，白天鹅的迁徙行为使那香海生物群落表现出明显的季节性变化，A正确；
B、第一营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量包括流入分解者的能量、未利用和能量和流向第二营养级的能量共三部分，流向第二营养级的能量为（134+367）×109KJ，则表中①代表的数据为355+32+（134+367）=888×109KJ，B正确；
C、信息传递是双向的，既能从低营养级向高营养级传递，又能从高营养级向低营养级传递，C错误；
D、发展那香海旅游业为当地渔民带来了经济收入，体现了生态系统的直接价值，D错误。
故选CD。
17. 一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。某同学所做的探究抗生素对细菌的选择作用实验步骤如下：①取少量含大肠杆菌的培养液，用涂布器涂布到固体培养基平板上；②将含有青霉素的滤纸片放在培养基表面，37℃恒温培养后出现抑菌圈；③从抑菌圈边缘的菌落中挑取细菌，接种到液体培养基中；④重复步骤①②；下列分析正确的是（ ）
A. 步骤③中，抑菌圈边缘生长的细菌都是耐药菌
B. 连续培养几代后，抑菌圈直径的变化趋势可能为变小
C. 连续培养几代后，该大肠杆菌种群不会发生进化
D. 实验结束后，应将耐药菌、培养基、滤纸片等灭菌
【答案】BD
【分析】一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
【详解】A、抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，A错误；
B、连续多代培养后，耐药菌所占比例逐步增加，细菌种群中耐药性增强，抑菌圈直径变化趋势为变小，B正确；
C、抑菌圈逐代变小说明具有耐药性的大肠杆菌所占的比例逐代升高，耐药基因频率逐代升高，大肠杆菌向耐药方向进化，C错误；
D、实验结束后，应将耐药菌、培养基、滤纸片等灭菌，以免对环境造成污染，D正确。
故选BD。
18. 图1 表示 CRISPR/Cas9 基因编辑的主要作用机理，其通过gRNA 识别目的基因组靶序列来对相应基因进行剪切（Cas9 基因编码的酶能在特定的DNA序列上切割DNA）等机制从而实现对靶基因的定点突变。图2是DNA 分子中的 FANCM基因的切割位点示意图，FANCM蛋白能阻止减数分裂过程中染色体片段互换的发生。科研人员通过构建CRISPR/Cas9重组表达载体，以生菜嫩叶作为外植体，经农杆菌转化，培育出 FANCM基因的突变纯合新品种。下列叙述正确的是（ ）

A. 构建CRISPR/Cas9重组表达载体时主要利用的工具酶有限制酶和DNA 连接酶
B. 根据靶序列设计的gRNA中相应序列是5'-UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG-3'
C. 研究中需要将gRNA 和Cas9 基因序列均插入农杆菌 Ti质粒的T-DNA 内部
D. 获得的 FANCM 基因突变纯合体在遗传育种中的应用价值是降低基因重组率
【答案】ABC
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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目的基因的检测与表达。
【详解】A、构建基因表达载体需要的酶有限制酶和DNA连接酶，限制酶分别切割含目的基因的DNA分子和质粒，DNA连接酶将目的基因和质粒连接起来，A正确；
B、gRNA能与靶序列碱基互补配对，根据碱基互补配对的原则（A-U、T-A、G-C、C-G），所以gRNA中相应序列是5'-UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG-3'，B正确；
C、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，所以需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T-DNA内部，C正确；
D、FANCM蛋白阻止交叉互换的发生，降低重组频率，与野生型相比，FANCM基因突变的植株，重组频率提高，因此基因突变纯合体的作用是增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程，D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19. 光呼吸是植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物，发生的吸收O2消耗有机物并释放CO2的过程，正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25%~30%。我国科研团队通过多基因转化技术将乙醇酸氧化酶（GLO）基因、草酸氧化酶（OXO）基因和过氧化氢酶（CAT）基因导入水稻叶绿体基因组，构建一条新的光呼吸代谢支路，简称GOC 支路，从而使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内被转化为草酸并最终分解为CO2相对提高了水稻的光合效率，相关机理如图所示，其中过氧化物酶体是一种细胞器。回答下列问题：
（1）参与光呼吸的三种细胞器是________，能将三种细胞器分隔开的是________，从而使反应高效进行。
（2）NADPH 在生成的 C3酸转化成光合产物过程中的作用是________。据题分析，增加GOC支路能相对提高光合效率的可能原因是________。
（3）高温下呼吸链受抑制，耗氧量下降，使向叶绿体输送的3-磷酸甘油醛的数量增加，增加了异戊二烯的合成。为进一步验证高温使呼吸链受抑制，导致异戊二烯合成增多，科研人员用呼吸链抑制剂等进行了如下实验，完成下表（在①~③处填写）。
【答案】（1）①. 叶绿体、线粒体、过氧化物酶体 ②. 生物膜
（2）①. 提供能量和作为还原剂 ②. 增加GOC 支路能产生CO2，CO2可作为暗反应的原材料
（3）①. 不加呼吸链抑制剂 ②. 常温、常温、高温 ③. 异戊二烯的含量
【分析】（1）光呼吸是指植物在光照条件下吸收氧气、释放二氧化碳的现象，此过程中Rubisc催化C5与O2结合形成乙醇酸，此过程发生在叶绿体，乙醇酸进入过氧化物酶体形成乙醛酸，在转变形成甘氨酸，甘氨酸进入线粒体中形成CO2，因此参与光呼吸的三种细胞器是叶绿体、线粒体、过氧化物酶体。三种细胞器是互相分隔的，但是又有联系的，它们都是具膜细胞器，它们的膜都属于生物膜，因此能将三种细胞器分隔开的是生物膜，从而使反应高效进行。
（2）光反应的产物ATP和NADPH能参与暗反应过程，NADPH 在生成的 C3酸转化成光合产物过程中的作用是提供能量和作为还原剂。GOC 支路能使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内被转化为草酸并最终分解为CO2，CO2是光合作用的暗反应的原料，因此增加GOC支路能相对提高光合效率。
（3）该实验的目的是验证高温使呼吸链受抑制，导致异戊二烯合成增多，自变量是是否高温和是否添加呼吸抑制剂，因变量是异戊二烯的合成量。设计思路如下：
配制缓冲液，均分为3组，因为本实验自变量之一为是否添加呼吸抑制剂，第1组加适量呼吸抑制剂，那么第2、3组不加呼吸链抑制剂。
材料选择：切取生长健壮的长势一致的叶片，分为3组。
进行实验处理：将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中，因为本实验另一个自变量为是否高温处理，第3组不加呼吸链抑制剂，置于常温下，第2组也是不加呼吸链抑制剂，但应该置于高温条件下，第1组添加了呼吸链抑制剂，因为高温下呼吸链受抑制，那么此时不能高温处理了，应该置于常温条件下。
测定相关数值：一段时间后，测定3组叶片的异戊二烯合成量。
预期实验结果：第1、2组异戊二烯含量几乎相等，高于第3组。
20. 下图为利用玉米幼苗芽尖细胞（基因型为 AaBb）探究育种方法的实验，取玉米的花药可获得大量的幼苗2，不考虑突变。回答下列问题：
（1）图中①过程利用的技术是______，该过程的原理是_______；基因重组发生在______（填图中序号）中。
（2）由图可知，幼苗2的基因型有________，植株B是________（填“纯合子”“杂合子”或“纯合子或杂合子”）。根据染色体组数和发育的起点分析，植株C称为________。
（3）与杂交育种相比，通过植株A→花药→幼苗2获得植株B的过程最大的优点是________。
【答案】（1）①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性 ③. ②
（2）①. AB、Ab、aB、ab ②. 纯合子 ③. 单倍体
（3）明显缩短育种年限
【分析】分析题图：①表示植物组织培养，②表示减数分裂形成花药，用秋水仙素处理形成纯合的二倍体，正常培养形成单倍体植株；③表示有丝分裂，使得细胞数量增加。
（1）植物组织培养技术是一种在人工控制的条件下，将离体的植物组织、细胞或器官培养成完整植株的技术，据图可知，图中①过程有芽尖细胞培养形成了幼苗，所利用的技术是植物组织培养。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，发生在减数分裂过程中，②表示减数分裂形成花药，因此基因重组发生在②中。
（2）由图可知，幼苗2是由植物A（AaBb）经减数分裂形成的花药离体培养形成的，因此幼苗2的基因型有AB、Ab、aB、ab。植物B是由幼苗2经秋水仙素处理形成的，秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，使染色体数目加倍，因此植株B是纯合子。由配子不经受精作用直接发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体，根据染色体组数和发育的起点分析，植株C称为单倍体。
（3）通过植株A→花药→幼苗2获得植株B的过程属于单倍体育种，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
21. 低氧应激会使突触小泡释放的谷氨酸增多，神经元过度兴奋，长时间会导致神经元损伤甚至脑损伤。下图为低氧应激过程示意图，回答下列问题：
（1）神经元间的信息传递依赖于突触结构，突触一般是由突触小体与其他神经元的________或_______等形成的。（填结构）
（2）由图可知，低氧条件下，突触前神经元通过________方式释放的谷氨酸增多。谷氨酸可以作用于________使得Ca2+内流，Ca2+与钙调蛋白激酶Ⅱ结合后，一方面作用于 A 受体，使得Na+内流增多；另一方面________。
（3）现欲设计实验验证药物M可通过降低 N受体蛋白表达量从而缓解普通大鼠在低氧应激下导致的神经元损伤。请写出实验思路________。
【答案】（1）①. 胞体 ②. 树突
（2）①. 胞吐 ②. N受体 ③. 作用于囊泡，使得突触后膜上的A受体增多
（3）将低氧应激等生理状态一致的普通大鼠分为两组，标记为甲和乙，甲组注射药物M，乙组注射等量的生理盐水。检测并比较两组大鼠N受体蛋白表达量和神经元损伤情况
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
（1）神经元间的信息传递依赖于突触结构，突触一般是由突触小体与其他神经元的细胞体或树突等形成的。
（2）由图可知，谷氨酸属于神经递质，神经递质的释放方式是胞吐。据图可知，谷氨酸从突触前膜释放后，通过突触间隙，与突触后膜上的N受体，使得Ca2+内流，Ca2+与钙调蛋白激酶Ⅱ结合后，一方面作用于 A 受体，使得Na+内流增多，另一方面，钙调蛋白激酶Ⅱ激活后，能作用于囊泡（其上含有A受体），使得囊泡向突触后膜移动，与突触后膜膜融合，使突触后膜上的A受体增多。
（3）据题意可知，本实验目的是验证药物M可通过降低 N受体蛋白表达量从而缓解普通大鼠在低氧应激下导致的神经元损伤，自变量为是否药物M处理，因变量为N受体蛋白表达量和神经元损伤情况，实验对象为低氧应激下的普通大鼠，实验设计时注意单一变量原则和等量原则，实验思路为：将低氧应激等生理状态一致的普通大鼠分为两组，标记为甲和乙，甲组注射药物M，乙组注射等量的生理盐水。检测并比较两组大鼠N受体蛋白表达量和神经元损伤情况。
22. 三江源地区是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区，由于气候变化和人类不合理的开发利用，三江源地区生态环境恶化，严重影响了畜牧业的可持续发展，为此该地区实施了大幅度的减畜工作。三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数（草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值）的变化曲线如图所示。回答下列问题：
（1）若干年前，三江源地区遭到一定的破坏。为了恢复其生物多样性，生态系统组成成分中应首先增加________的种类和数量，从而提高________的复杂程度。
（2）现实载畜量高于理论载畜量使草场退化，违背了生态工程的________原理。生态恢复过程中，长期过度的纯林化经营使人工林病虫害频发，原因是________。
（3）请判断减畜工程实施后，草地处于________（填“正常载畜状态”或“超载状态”），写出判断依据：________。
（4）科研人员为研究封山育林条件下树种变化的原因，用甲、乙、丙三种树苗进行实验，结果如表所示。据结果分析，甲能够在荒山的强光、干旱条件下快速生长的原因是________。
【答案】（1）①. 生产者 ②. 营养结构
（2）①. 协调 ②. 人工林物种单一，生态系统自我调节能力弱，其抵抗力稳定性低
（3）①. 超载状态 ②. 减畜后压力指数大于1，仍处于超载状态
（4）在土壤含水量低的环境条件下净光合速率较高，在全日照条件下输出到顶芽的光合产物比例最高
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
（1）生产者能够将无机物转化为有机物，是生态系统的基石，为了恢复其生物多样性，生态系统组成成分中应首先增加生产者的种类和数量，从而提高营养结构（食物链和食物网）的复杂程度。
（2）协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量，现实载畜量高于理论载畜量使草场退化，违背了生态工程的协调原理；一般而言，生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，生态恢复过程中，长期过度的纯林化经营使人工林病虫害频发，原因是人工林物种单一，生态系统自我调节能力弱，其抵抗力稳定性低。
（3）分析题意，减畜后压力指数大于1，仍处于超载状态，故减畜工程实施后，草地处于超载状态。
（4）净光合速率=总光合速率-呼吸速率，可反应植物的有机物积累情况，分析表格数据可知，在土壤含水量低的环境条件下净光合速率较高，在全日照条件下输出到顶芽的光合产物比例最高，故甲能够在荒山的强光、干旱条件下快速生长。
23. 苏云金杆菌中含有一种抗虫基因（Bt基因），通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将该细菌的“杀虫基因”转到棉花里，培育出了抗虫棉，让棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。图1表示含目的基因的DNA结构与限制酶酶切图谱；图2表示某质粒的结构与限制酶酶切图谱，已知图中不同限制酶切割序列不同。现利用图示目的基因和质粒构建基因表达载体，进而培育转基因抗虫棉。回答下列问题：

（1）由图分析可知，β链从左向右的方向是________（用“5'”“3'”和“→”表示），为利于目的基因的定向插入和减少随意连接，处理含目的基因的DNA 片段时应选用的限制酶是________________。
（2）目的基因需要通过 PCR 技术进行扩增，PCR 技术扩增的原理是_________，原料是________。PCR扩增过程中，复性、延伸温度正常，若把变性温度调到 60℃，则无法得到扩增产物，原因是________。
（3）图2中的卡那霉素抗性基因作为________，用于筛选含有重组质粒的细胞。获得转基因棉后，为检测该植物的抗虫特性，在个体水平上需要进行的操作是_____________。
【答案】（1）①. 3'→5' ②. BamHⅠ和EcRⅠ
（2）①. 半保留复制 ②. 4种脱氧核苷酸 ③. 该温度条件下，不能使双链DNA解旋
（3）①. 标记基因 ②. 采摘转基因棉的叶片饲喂棉铃虫
【分析】PCR反应过程：变性→复性→延伸。变性:当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，复性:温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，延伸:72℃左右时，Taq酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
（1）PCR时，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，因此引物A的右端为3'端，根据碱基互补配对原则可β链左端为3'端，即β链从左向右的方向是3'→5'。据图可知，目的基因和质粒都能被限制酶BamHⅠ和EcRⅠ切割，为利于目的基因的定向插入和减少随意连接，最好时双酶切，因此处理含目的基因的DNA 片段时应选用的限制酶是BamHⅠ和EcRⅠ。
（2）PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，原理是DNA半保留复制，原料是4种脱氧核苷酸。变性时，当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，若把变性温度调到 60℃，该温度条件下，不能使双链DNA解旋，则无法得到扩增产物。
（3）图2中的卡那霉素抗性基因作为标记基因，其作用是用于筛选重组DNA分子。基因工程个体水平上的鉴定包括抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等，因此为检测该植物的抗虫特性，在个体水平上需要进行的操作是采摘转基因棉的叶片饲喂棉铃虫。
实验组别
实验材料
实验处理
实验结果
对照组
野生型拟南芥
①
与对照组相比，实验组1 中 PIN1 的表达水平上升，生长素分布在更靠近韧皮部的一侧；对照组和实验组2的生长素分布情况相似
实验组1
野生型拟南芥
②
实验组2
PIN1 缺陷型拟南芥
③
项目
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失量
流入分解者
未利用
第一营养级
①
223
355
32
第二营养级
134
367
86
10
实验步骤和目的
实验步骤要点
配制溶液
配制缓冲液，均分为3组，第1组加适量呼吸链抑制剂，第2、3组①____
材料选择
切取生长状况一致的叶片，分为3组
进行实验处理
将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中，第1、2、3组分别置于②_____条件下
测定相关数值
一段时间后，测定3组叶片的③_____
项目
不同土壤含水量下的净光合速率相对值
不同光照条件下光合产物输出到顶芽的比例/%
8.60%
11.30%
18.60%
全日照
林窗环境
室内弱光
甲
1.6
3.1
3.9
17
5.8
7.5
乙
1.1
3.1
3.6
9
7.8
18.5
丙
0.4
1.9
3.3
1.8
8
9.7