【生物】河南省部分学校2024-2025学年高三上学期9月质量检测（解析版）

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。
一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 胰岛B细胞中没有参与胰岛素的加工和运输的结构是（ ）
A. 核糖体B. 内质网C. 高尔基体D. 线粒体
【答案】A
【分析】分泌蛋白的形成过程：在核糖体上形成肽链，肽链在内质网上折叠、组装，高尔基体进行进一步的加工和包装，然后通过胞吐作用出细胞，整个过程需线粒体提供能量。
【详解】核糖体是蛋白质合成的场所，胰岛素属于分泌蛋白，加工和运输需要内质网、高尔基体和线粒体参与，A正确，BCD错误。
故选A。
2. 酶和ATP是细胞代谢的重要物质条件，很多生理过程与酶、ATP有关。下列叙述错误的是（ ）
A. 酶和ATP的组成元素可能相同
B. 肝脏细胞中酶和ATP的产生部位相同
C. 酶和ATP均产生于细胞内，但均可以在细胞外发挥作用
D. 有些生理过程需要酶和ATP共同参与，如暗反应中C3的还原
【答案】B
【分析】一、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质，少量是RNA。
二、ATP由C、H、O、N、P五种元素组成，结构简式为A-P～P～P。
【详解】A、酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，RNA和ATP的组成元素都是C、H、O、N、P，A正确；
B、肝脏细胞中的酶合成于核糖体或细胞核，ATP合成于细胞呼吸过程，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，B错误；
C、酶和ATP均是细胞合成的物质，它们在细胞外也可发挥作用，C正确；
D、暗反应中C3的还原既需要酶也需要ATP，D正确。
故选B。
3. 如图是液泡膜上多种离子跨膜运输的机制示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. H+出入液泡的方式分别是协助运输和主动运输
B. 水分通过细胞膜的主要方式与Ca2+运出液泡的方式相同
C. 图中主动运输过程所需能量来源相同
D. 离子的运输可以改变细胞液的吸水力和pH
【答案】C
【分析】分析图示可知，图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP，属于主动运输；Ca2+从液泡进入细胞质基质并未消耗能量，但需要载体，属于协助扩散；H+进入液泡需要载体且消耗ATP，属于主动运输；H+运出液泡不消耗能量，但需要载体，属于协助扩散；Na+进入液泡与H+运出液泡相伴随。
【详解】A、图中H+运入液泡需要载体蛋白和ATP，所以属于逆浓度梯度运输的主动运输，而运出液泡是顺浓度梯度运输的协助扩散，A正确；
B、依据图示信息可知，图中Ca2+运入液泡的方式需要载体蛋白和ATP，故可推知，图中Ca2+运出液泡的方式是协助扩散，水分通过细胞膜的主要方式也是协助扩散，B正确；
C、图中的H+、Ca2+及Na+运入液泡的方式都是主动运输，前两者所需的能量来自ATP，后者所需能量来自H+在液泡内外浓度差形成的势能，C错误；
D、离子运入液泡可以增大细胞液浓度，提高细胞液的吸水力，离子运出液泡则降低细胞液的吸水力，此外H+运出或运入液泡还会改变细胞液的pH，D正确。
故选C。
4. 一个基因型为AaBB的卵原细胞经过减数分裂产生了一个基因型为Aab的卵细胞。下列叙述错误的是（ ）
A. 该卵细胞中的b基因是通过基因突变产生的
B. 该卵细胞中含A和a基因的原因是在减数分裂Ⅱ后期同源染色体没有分离所致
C. 与该卵细胞同时产生的3个极体的基因型可能是Aab、B、B
D. 该卵细胞形成过程中细胞质有2次不均等的分裂
【答案】B
【分析】在减数第一次分裂后期同源染色体分开，非同源染色体自由组合。
【详解】A、由于该卵原细胞中没有b基因，所以卵细胞中的b基因是通过基因突变产生的，A正确；
B、A和a基因位于一对同源染色体上，它们随着同源染色体的分离而分离，同源染色体的分离发生于减数分裂Ⅰ后期，B错误；
C、该卵原细胞经过减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞的基因型可能是AAaabb，则第一极体的基因型是BB，所以再经过减数分裂Ⅱ产生的三个极体的基因型可能是Aab、B、B，C正确；
D、该卵细胞形成过程中有2次细胞质不均等的分裂：初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ和次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ，D正确。
故选B。
5. 遗传信息通过DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制等过程在DNA、RNA和蛋白质等大分子之间传递。下列叙述正确的是（ ）
A. 人体细胞中不可能发生逆转录、RNA的复制
B. 哺乳动物DNA的复制主要发生于细胞核，该过程中遗传信息可能会改变
C. 转录和翻译在一个细胞中不可能同时发生
D. 遗传信息只能储存于DNA中，但可以传递到其他核酸分子
【答案】B
【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、当人体细胞感染某些病毒后会发生逆转录、RNA复制过程，A错误；
B、哺乳动物是真核生物，DNA复制主要发生于细胞核，DNA复制过程可能发生基因突变，基因突变会导致遗传信息改变，B正确；
C、原核细胞中转录和翻译可以同时进行，C错误；
D、有些病毒的基因是RNA，其遗传信息储存于RNA中，D错误。
故选B。
6. 某果蝇细胞的染色体及部分基因组成如图所示，将A、a基因用红色荧光标记，B、b基因用蓝色荧光标记。下列叙述正确的是（ ）

A. 该细胞在分裂过程中最多可能出现4条X染色体
B. 该细胞进入有丝分裂后期会有2条染色体既含红色荧光标记又含蓝色荧光标记
C. 两对等位基因（A/a、B/b）的本质区别是在染色体中的位置不同
D. 测定果蝇的基因组需要测定5条染色体上的DNA碱基序列
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、该细胞为雄果蝇细胞，含有1条X染色体，所以在细胞分裂过程中最多含有2条X染色体，A错误；
B、含基因A/a、B/b的2条染色体在间期经过复制后形成的每条染色单体中都同时含有红色荧光和蓝色荧光标记，因此进入有丝分裂后期会有4条染色体既含红色荧光标记又含蓝色荧光标记，B错误；
C、基因A/a、B/b的本质区别不是在染色体上的位置不同，而是所含遗传信息即脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序不同，C错误；
D、果蝇的两条性染色体形态、大小不同，所以测定果蝇的基因组除了3条常染色体外，还要检测两条性染色体，共5条染色体上的DNA碱基序列，D正确。
故选D。
7. 科研人员以二倍体植物甲、乙两品种为材料培育新品种，流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 植株丙与F1相比，茎秆粗壮、叶片和果实较大，但其蛋白质含量较低
B. 获得植株丁的过程中染色体加倍的处理方法只能是低温处理
C. 植株戊的细胞中最多具有6个染色体组
D. 植株丙和植株丁的育种原理相同，植株丙和植株丁没有生殖隔离
【答案】C
【分析】一、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息；染色体组的特点是不含同源染色体，不含等位基因。
二、单倍体是由配子直接发育而来的个体。
三、由受精卵发育而来，体细胞中含有几个染色体组的个体就叫几倍体。
【详解】A、植株丙是多倍体，多倍体茎秆粗壮、叶片和果实较大，相应糖类和蛋白质含量有所增加，A错误；
B、获得植株丙和丁的方式除了低温处理外，还可以用秋水仙素处理，B错误；
C、植株丙是四倍体，有4个染色体组，植株丁是二倍体，有2个染色体组，所以植株戊是三倍体，有3个染色体组，在有丝分裂后期细胞中可以多达6个染色体组，C正确；
D、植株丙和植株丁的育种方式分别是多倍体育种和单倍体育种，育种原理都是染色体数目变异，由于植株丙和植株丁的杂交后代为三倍体，高度不育，出现了生殖隔离，D错误。
故选C。
8. 植物在生长发育过程中受多种激素共同调节。研究人员以野生型拟南芥和乙烯受体缺失突变型拟南芥等作为材料，探究乙烯对拟南芥根系生长的影响，结果如图所示（NAA，一种生长素类似物）。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙烯受体缺陷可能影响植物体内生长素的合成
B. 由①②③组的根系相对长度对比可知，无乙烯作用NAA也能促进根系生长
C. NAA与生长素的生理效应类似，但分子结构完全不同
D. 该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用NAA处理，因变量是根系相对长度
【答案】D
【分析】（1）生长素的作用可以促进植物生长、促进侧根和不定根的发生等。
（2）植物生长调节剂从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；另一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α—萘乙酸（NAA）、矮壮素等。
（3）根据题图分析，该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用NAA处理，因变量有两个：植物体内生长素相对含量和根系相对长度。
【详解】A、①②两组生长素的相对含量对比，可以说明乙烯受体缺陷影响植物体内生长素的合成，A正确；
B、由于第③组突变型拟南芥的乙烯不再发挥作用，加入NAA后其根系相对长度与①②组对照可以说明无乙烯作用NAA也能促进根系生长，B正确；
C、植物生长调节剂种类很多，从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；另一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α—萘乙酸（NAA）、矮壮素等，C正确；
D、本实验的因变量有两个：植物体内生长素相对含量和根系相对长度，D错误。
故选D。
9. 如图为人体感染病原体后的病原体浓度变化，其中曲线3表示正常人，曲线1和2表示第二道防线缺陷或第三道防线缺陷患者。下列叙述正确的是（ ）
A. 组成第三道防线的物质或结构不可能属于第二道防线
B. 正常人体的第一、二道防线是先天就有的，第三道防线是后天形成的
C. 第三道防线缺陷患者再次感染相同的病原体，病原体的浓度变化和曲线3一致
D. 如果第一道防线缺陷，病原体浓度变化应和曲线2相同
【答案】B
【分析】据图可知，正常人感染病原体后，机体可通过调节清除体内病原体，而第二道防线缺陷或第三道防线缺陷患者清除病原体的能力较弱，其中第二道防线缺失会导致机体内病原体清除能力下降明显，体内病原体数量急剧增加。
【详解】A、一些吞噬细胞既属于第二道防线也属于第三道防线，A错误；
B、正常人体的第一、二道防线所发挥的免疫是非特异性免疫，具有先天性，即先天就有的，而第三道防线所发挥的免疫是特异性免疫，特异性免疫是出生后形成的，B正确；
C、第三道防线缺乏者在第一次感染病原体时不会产生记忆细胞，所以再次感染相同的病原体，也不会出现与曲线3相同的变化，C错误；
D、第一道防线是皮肤和黏膜，该防线缺陷后机体还有第二、三道防线，病原体浓度与三条曲线均不一致，D错误。
故选B。
10. 如图a~d表示不同的生物学含义，M代表相关量的高低。下列叙述正确的是（ ）
A. 如果M代表细胞鲜重中排前四位的四种元素含量，则a~d分别是N、O、H、C
B. 如果M代表1条食物链中不同营养级所含能量，则该条食物链是a→c→d→b
C. 如果M代表一个群落中四种生物的个体数量，则b是优势物种
D. 如果M代表生态系统的物种丰富度，则恢复力稳定性高低排序是b>d>c>a
【答案】A
【分析】生物数量越多，竞争力越强；生态系统的组分越多和食物网越复杂，自我调节能力就越强，则抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱；生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
【详解】A、细胞鲜重中含量排前四位的元素分别是O、C、H、N，则a~d是N、O、H、C，A正确；
B、能量在流动过程中逐级递减，如果M代表1条食物链中不同营养级所含能量，则该条食物链是b→d→c→a，B错误；
C、一个物种在生物群落中仅仅数量最多，不一定就是优势物种，还需要考虑其在群落中的作用，C错误；
D、生态系统的物种丰富度越高，则生态系统的结构和功能就越复杂，一旦遭到破坏后就越难恢复，所以恢复力稳定性高低排序是a>c>d>b，D错误。
故选A。
11. 政府对某开采后的矿山进行了生态修复，对平台及平地采用“整体覆土+撒播草籽+种植灌木”等手段进行绿化，斜坡采取挂网、填土、喷播进行复绿，使该矿山披上了绿装，鸟类及其他物种也越来越丰富。下列叙述错误的是（ ）
A. 该矿山所发生的群落演替属于次生演替
B. 不同地段的绿化布置不同属于生物群落中的水平结构
C. 绿化或复绿措施有利于提高生物多样性，绿化供游人观赏属于生物多样性的间接价值
D. 该生态修复工程还要注意覆盖土壤中微生物群落的重建
【答案】C
【分析】人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用，故人类活动可以影响群落演替的速度和方向。
【详解】A、开采后的矿山保留部分土壤条件以及生命体，所发生的演替属于次生演替，A正确；
B、不同地段的位置关系是水平地段不同，所以不同地段的绿化布置不同属于生物群落中的水平结构，B正确；
C、绿化形成的景观供游人观赏属于生物多样性的直接价值，C错误；
D、覆土后的新土壤中的分解者数量较少，所以该生态修复工程还要注意覆盖土壤中微生物群落的重建，D正确。
故选C。
12. 谷氨酰胺酶（PG酶）是一种催化L-β-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨的酶，能增大蛋白质的溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。研究人员利用谷氨酰胺-甘氨酸（谷氨酰胺-甘氨酸遇热易分解）为唯一氮源从土壤中筛选产PG酶的金黄杆菌，实验过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验不仅筛选出了产PG酶的金黄杆菌，并且还对其进行了计数
B. 金黄杆菌在培养基Ⅰ和Ⅲ中的生长速度高于在培养基Ⅱ的生长速度
C. 培养基Ⅰ~Ⅲ中的氮源相同，三种培养基都是选择培养基
D. PG酶的活性可以用单位时间内催化L-β-谷氨酰胺水解生成氨的数量来表示
【答案】A
【分析】培养基：
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
（2）营养构成：各种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。
【详解】A、该实验筛选出了产PG酶的金黄杆菌，但从图中的操作看只做了一个平板，所以并没有对细菌进行计数，A错误；
B、培养基I和Ⅲ属于液体培养基，培养基Ⅱ属于固体培养基，微生物在液体培养基中由于和营养物质接触充分，所以代谢和繁殖效率高，故金黄杆菌在培养基I和Ⅲ中的生长速度高于在培养基Ⅱ的生长速度，B正确；
C、培养基Ⅰ~Ⅲ中的氮源相同，三者都可以筛选产PG酶的金黄杆菌，所以都是选择培养基，C正确；
D、由于PG酶可以催化L-β-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨，所以PG酶的活性可以用单位时间内催化L-β-谷氨酰胺水解生成氨的数量来表示，D正确。
故选A。
13. CTLA-4、PD-1是存在于T细胞表面的受体蛋白。CTLA-4可阻断T细胞的抗原呈递，从而抑制细胞毒性T细胞增殖。PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应，而癌细胞会过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。科研人员通过动物细胞融合技术制备抗CTLA-4单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 如果人体正常细胞表面缺乏PD-L1，则容易患自身免疫病
B. 抑制癌细胞表达PD-L1是抑制癌细胞增殖的思路之一
C. 图中与骨髓瘤细胞融合的B细胞需要接受CTLA-4的刺激
D. 制备产生抗CTLA-4单克隆抗体的杂交瘤细胞时，第一、二次筛选目的相同
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞，诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应，所以如果人体正常细胞表面缺乏PD-L1，则容易患自身免疫病，A正确；
B、由于癌细胞会过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”，所以抑制癌细胞表达PD-L1是抑制癌细胞增殖的思路之一，B正确；
C、B细胞需要进行免疫处理，所用的抗原就是CTLA-4，所以与骨髓瘤细胞融合的B细胞需要接受CTLA-4，的刺激，C正确；
D、第一次筛选的目的是从多种融合细胞中筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生抗CTLA-4单克隆抗体的杂交瘤细胞，D错误。
故选D。
14. 图甲为人体内某反射弧，图乙为某突触结构发生的部分生理过程，NMDA为膜上的结构。下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲中的M由运动神经末梢及其支配的肌肉构成
B. 据图乙推测，谷氨酸属于兴奋性神经递质，其释放过程可体现出细胞膜具有一定的流动性
C. 图乙中突触后膜上的NMDA的化学本质是蛋白质，其功能具有特异性
D. 图乙发生了“电信号→化学信号→电信号”的信号转换，该结构可能位于图甲的M处
【答案】A
【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，其具体的传递过程为: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。
【详解】A、M为效应器，M也可能由运动神经末梢及其支配的腺体构成，A错误；
B、据乙图可知，谷氨酸作用于突触后膜后引起Na+内流，即可以产生动作电位（引起兴奋），因此谷氨酸属于兴奋性神经递质，其释放方式为胞吐，该过程可以体现出细胞膜具有一定的流动性，B正确；
C、受体的化学本质是蛋白质，且神经递质受体只能与特定的神经递质结合，其功能具有特异性，C正确；
D、兴奋在突触处的传递过程中会发生“电信号→化学信号→电信号”的信号转换，在图甲M处的传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体之间也有突触，所以该处也会发生“电信号→化学信号→电信号”的信号转换，D正确。
故选A。
15. 稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下，生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化，导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用如图“球—杯模型”解释，小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是（ ）
A. 生态系统从一种稳态转换为另一种稳态，往往需要发生群落的演替
B. 临界点的高低取决于气候或人类活动的影响程度以及生态系统的自我调节能力的大小
C. 生态系统的稳态就是能量流动、物质循环和各种生物的数量处于稳定不变的状态
D. “球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态的变化，其调节机制是神经-体液-免疫调节
【答案】C
【分析】抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越高；而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力，恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【详解】A、生态系统的稳态改变后，其中的生物种类和数量也会发生改变，在经过调节成为另一种稳态的过程中，一定会发生群落演替，A正确；
B、气候、人类活动的影响程度越大、自我调节能力越小，则临界点越低，否则越高，B正确；
C、生态系统的稳态指的是生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，能量流动、物质循环和各种生物的数量不是处于不变的状态，而是相对稳定的状态，C错误；
D、人体的内环境稳态也可以用图中的模型解释，当内环境的稳态被破坏以后，通过神经-体液-免疫调节重新建立一个新的稳态，D正确。
故选C。
16. 分离精子技术是有效的性别控制方法，例如：牛（2n=30）含X染色体精子的DNA含量比含Y染色体精子的DNA含量高4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如图所示）。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①中获取的精子需获能处理才能参与受精，而卵细胞可直接参与受精
B. 过程①中卵细胞膜先发生反应，然后透明带再发生反应，以阻止多精子入卵受精
C. 图中“受精卵→公牛（母牛）”完全在受体子宫中完成，该过程要发生细胞增殖和分化
D. 若想得到2个完全相同的母牛仔，可在过程②的囊胚期进行胚胎分割
【答案】D
【分析】试管动物的产生过程是通过人工操作获取精子和卵子，并使它们在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，经胚胎移植而产生后代，试管动物可以有选择性地获得所需性别，需对早期胚胎进行检测。
【详解】A、体外受精过程中卵细胞需要进行成熟培养，A错误；
B、受精过程透明带先发生反应，卵细胞膜再发生反应，B错误；
C、体外受精的早期胚胎发育在体外进行，C错误；
D、对桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎分割可得到2个完全相同的子代，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 科研团队通过在水稻中过量表达OSA1蛋白，显著提高了水稻的产量，其作用机制如图所示。回答下列问题：
（1）据图可知，在保卫细胞和根细胞的细胞膜上都有OSA1蛋白分布，该蛋白质具有____和____两项功能。叶肉细胞也具有OSA1蛋白基因，但叶肉细胞膜上没有OSA1蛋白，此现象的根本原因是____。
（2）保卫细胞容易吸水膨胀造成气孔打开，据图可知其原因是OSA1蛋白受光照诱导后活性提高，____。保卫细胞吸水膨胀对于光合作用的意义是____。
（3）R酶分布的部位是____，如果根细胞不能表达OSA1蛋白基因，则光合速率会明显降低，据图分析其原因是____。
【答案】（1）①. 运输##催化 ②. 催化##运输 ③. 基因表达具有选择性（基因的选择性表达）
（2）①. 保卫细胞通过OSA1蛋白运出H+，促进保卫细胞吸收K+，提高了保卫细胞的渗透压 ②. 使气孔打开可以从外界吸收更多的CO2用于光合作用，提高光合作用的速率
（3）①. 叶绿体基质 ②. 根细胞膜缺乏OSA1蛋白造成H+运出细胞减少，则吸收NH4+的速率降低，谷氨酸生成减少，R酶合成减少，导致光合速率降低
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的；叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物；在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原；一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【小问1详解】从图中可以看出，OSA1蛋白既能运输H+又能催化ATP的水解，所以具有运输和催化功能；叶肉细胞、保卫细胞和根细胞中都含有OSA1蛋白基因，但由于基因的选择性表达，叶肉细胞不表达该基因，所以没有OSA1蛋白。
【小问2详解】据图可知，保卫细胞容易吸水膨胀与离子运输有关，保卫细胞通过OSA1蛋白运出H+，促进保卫细胞吸收K+，提高了保卫细胞的渗透压，所以保卫细胞吸水膨胀；保卫细胞吸水膨胀，气孔开启以后，可从外界吸收更多的CO2用于光合作用，提高光合作用的速率。
【小问3详解】从图中可以看出，R酶催化的过程是CO2的固定，所以该酶分布于叶绿体基质；如果根细胞不能表达OSA1蛋白基因造成H+运出细胞减少，则吸收NH4+的速率降低，谷氨酸生成减少，R酶的合成量减少，从而导致光合速率降低。
18. 如图是人体稳态调节机制的示意图。图1表示人体血糖浓度变化和受寒冷刺激后的部分调节过程（A、B、C、D表示激素），图2表示神经系统对内分泌系统的三种调节方式（分别为甲、乙、丙）。回答下列问题：
（1）人在冬天的早晨来到室外，体温往往会略微降低，原因是____。但体温不会持续降低，因为机体有神经调节和体液调节来维持体温。请结合图1写出体温调节过程中的神经调节过程和体液调节过程（用文字和箭头表示）。神经调节过程：____（写2条）；体液调节过程：____（写1条）。
（2）图1中有血糖浓度降低后的部分调节途径，D激素的分泌除了图中的调节途径外，还有的途径是____。D激素的具体功能是____。
（3）图2所示的甲、乙、丙三种调节机制中，甲状腺激素的分级调节方式是____，与图1所示的血糖调节方式相符合的是____。
【答案】（1）①. 外界空气与身体的温差变大，散热增加，使得散热大于产热 ②. 寒冷→下丘脑→肾上腺→激素C、寒冷→下丘脑→皮肤毛细血管收缩 ③. 下丘谢活动增强→增加产热、肾上腺→激素C→促进代谢活动增加→增加产热
（2）①. 血糖浓度降低直接刺激胰岛中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素 ②. 促进肝糖原的分解，促进非糖物质的转化
（3）①. 甲 ②. 丙
【分析】图1表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图，其中A为促甲状腺激素；B为甲状腺激素；C为肾上腺素；血糖浓度降低时，胰岛细胞分泌激素D能作用于肝脏和肌肉，应为胰高血糖素。
图2表示神经系统对内分泌功能的调节有甲、乙、丙三种方式，其中甲激素的调节属于下丘脑→垂体→靶腺的分级调节，如甲状腺激素的分级调节；乙激素为下丘脑分泌，但由垂体释放，应该为抗利尿激素；丙激素是由神经系统控制分泌腺分泌的。
【小问1详解】人在冬天的早晨来到室外，由于外界空气与身体的温差变大，散热增加，使得散热大于产热，导致体温略微降低。然后机体通过相关调节作用使得体温维持正常，这些调节中既有神经调节也有体液调节，其中神经调节过程有：寒冷→下丘脑→肾上腺→激素C、寒冷→下丘脑→皮肤毛细血管收缩，血流量减少；体液调节过程中，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素A作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素B、以及肾上腺分泌激素C促进代谢活动增强以增加产热。
【小问2详解】识图分析可知，血糖浓度降低时，通过相关神经作用于胰岛细胞分泌激素D作用于肝脏和肌肉，应为胰高血糖素，胰岛A细胞除了接受图中的调节途径分泌胰高血糖素外，血糖浓度降低这一变化可直接刺激胰岛A细胞，使之分泌胰高血糖素。胰高血糖素的功能是：促进肝糖原的分解，促进非糖物质的转化。
【小问3详解】甲状腺激素的分级调节是通过下丘脑→垂体→甲状腺进行分级调节的，图2中的甲属于该调节类型。丙激素是由神经系统控制分泌腺分泌的，丙调节途径与图1中的血糖调节途径相符。
19. 科研团队对某丘陵地区不同类型的茶园中蜘蛛的相关指数进行了调查，得到下表数据结果（有机茶园不喷洒除草剂，每年采茶1次；无公害茶园每年喷洒除草剂2次，采茶4次；普通茶园每年喷洒除草剂2次，采茶6次）。2005年后，当地百姓响应“绿水青山就是金山银山”的发展理念，对茶园进行了退茶还林（人工种植红松和灌木）。退茶还林几年后调研绘制了松林植被的碳转移途径示意图[单位：吨/（公顷·年）]，如图所示。回答下列问题：
（1）调查某种结网蜘蛛的种群密度适合采用____法，理由是____。
（2）三个果园中蜘蛛的相关指标数据不同，主要是由于____和____造成的，这两种因素影响了蜘蛛的____。
（3）生态平衡指的是____，据图中的数据分析，该松林生态系统是否处于生态平衡的状态？____。图示可以体现出生态系统的能量流动具有____的特点。土壤碳储量主要以有机物的形式存在，这部分碳储量如果不及时分解会影响到碳循环及土壤的质量，这部分碳储量主要依赖于生态系统中的____进行分解。
【答案】（1）①. 样方法 ②. 结网蜘蛛的活动能力弱，活动范围小
（2）①. 是否喷洒除草剂 ②. 采茶频率（顺序可换） ③. 食物和栖息环境
（3）①. 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态 ②. 否 ③. 单向流动、逐级递减 ④. 分解者
【分析】一、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度；样方法调查时，取样的关键是做到随机取样，不能掺入主观因素；常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。
二、能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。相邻两个营养级之间的能量传递效率通常为10%～20%之间，能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
【小问1详解】由于结网蜘蛛的活动能力弱，活动范围小，所以调查蜘蛛的种群密度适合采用样方法。
【小问2详解】根据题干信息可知，三种果园的主要不同之处是是否喷洒除草剂和采茶频率，这是造成三种果园中蜘蛛相关指标不同的主要原因，这两个方面的因素最终影响了蜘蛛的食物和栖息环境。
【小问3详解】生态平衡指的是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，从图中可以看出，大气中的碳进入生物群落的量是35.9吨/（公顷·年），而回到大气中的量=12.1+0.6+0.03=12.73吨/（公顷·年），二者不相等，所以该生态系统不处于生态平衡状态。图中肉食性动物获得的碳量为0.03+0.006+0.084=0.12吨/（公顷·年），据此推出植食性动物获得的碳量为0.03+0.12+0.6+1.65=2.40吨/（公顷·年），进一步推算出植被碳储量=35.9-12.1-10.6-2.4=10.8吨/（公顷·年），可以体现出生态系统的能量流动具有逐级递减的特点，图中可以看出能量从植被流向植食性动物再流向肉食性动物，体现出能量流动具有单向流动的特点。土壤中的碳储量因为是以有机物的形式存在，所以需要通过分解者的分解作用将其分解。
20. 从红豆杉细胞中提取的紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一。为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如图。回答下列问题：
（1）紫杉醇是植物的一种次生代谢产物，该物质是植物生命活动所____（填“必需”或“非必需”）的。生产紫杉醇的传统方法是从红豆杉的树皮和树叶中提取，这种方法的弊端是____（答出1种）。
（2）通过①过程获得的cDNA中的碱基序列与细胞中该基因的碱基序列是否完全相同？____（填“是”或“否”）。除了图中获得Bapt基因的方法外，获取目的基因的方法还有____（答出1种）。过程③需要的酶是____。
（3）图中将目的基因导入红豆杉细胞采取的方法是____，据此可知p1301载体上有一段特殊的DNA，该DNA可____。
（4）用含有潮霉素的培养基进行筛选，说明p1301载体上含有____基因。最终为确定超表达Bapt基因的红豆杉细胞是否提高了紫杉醇的含量，需设计实验探究，请写出简要过程____。
【答案】（1）①. 非必需 ②. 不利于对红豆杉的保护、紫杉醇产量低等
（2）①. 否 ②. 人工合成（从基因文库中获取） ③. 限制酶和DNA连接酶
（3）①. 农杆菌转化法 ②. 可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上
（4）①. 潮霉素抗性 ②. 培养超表达Bapt基因的红豆杉细胞，从中获得紫杉醇后与等量普通红豆杉细胞中的紫杉醇对比，观察其紫杉醇含量是否远高于普通红豆杉
【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】紫杉醇是红豆杉的次生代谢产物，次生代谢产物不是植物生命活动所必需的物质。植物细胞中的次生代谢物含量很低，用传统的方法提取紫杉醇，会破坏红豆杉植物资源，不利于对红豆杉的保护。
【小问2详解】由于细胞中的基因转录形成的最早的mRNA不含启动子、终止子且往往需要加工处理，从细胞中获取的mRNA是加工过的，所以通过逆转录形成的cDNA中的碱基序列和细胞中相关基因中的碱基序列不完全相同。获取目的基因的方法有从基因文库中获得、PCR和人工合成，图中②过程为PCR。过程③是构建目的基因的表达载体，该过程需要的酶是限制酶和DNA连接酶。
【小问3详解】从图中可以看出，目的基因的表达载体先导入了农杆菌，所以可判断将目的基因导入红豆杉细胞的方法是农杆菌转化法。农杆菌转化法中采用的p1301载体上应含有一段DNA序列，该DNA序列可以可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA。
【小问4详解】从图中可以看出，用含有潮霉素的培养基筛选红豆杉细胞，说明在p1301载体上含有潮霉素抗性基因。确定超表达了Bapt基因的红豆杉细胞是否提高了紫杉醇的含量，应分别培养等量的超表达了Bapt基因的红豆杉细胞和普通红豆杉细胞，从中获得紫杉醇后进行对比，观察超表达Bapt基因的红豆杉细胞的紫杉醇含量是否远高于普通红豆杉细胞。
21. 青蒿植株是提取青蒿素的主要原料，研究发现青蒿植株中青蒿素的产量有高产、中产、低产三种，已知青蒿素的产量由三对独立遗传的等位基因控制（相关基因用A/a、B/b、D/d表示，不考虑突变、致死等情况）。科研人员利用现有高产植株甲与低产植株乙进行如下实验：
实验1：高产植株甲×低产植株乙→F1高产植株∶低产植株∶中产植株=1∶1∶6；
实验2：实验1的F1中产植株×低产植株乙→F2中产植株∶低产植株=5∶3。
回答下列问题：
（1）在自然界中，高产、中产和低产三种表型中，基因型种类最多的是____，共____种。
（2）高产植株甲的基因型是____，该高产植株自交，后代会出现多种表型，这种现象叫____，后代的表型及比例是____。
（3）在实验1和2中，可以验证三对等位基因遵循自由组合定律的是____。另外，用单倍体育种的方法也可以进行验证，具体方法、结果和结论是____
【答案】（1）①. 中产 ②. 18
（2）①. AaBbDd ②. 性状分离 ③. 高产植株∶中产植株∶低产植株=27∶36∶1
（3）①. 实验1 ②. 方法：将植株甲的花药进行离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理这些单倍体幼苗得到青蒿植株，统计这些植株的青蒿素产量
结果∶高产植株∶中产植株∶低产植株=1∶6∶1
结论：三对等位基因遵循自由组合定律
【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】已知青蒿素的产量由三对独立遗传的等位基因控制（相关基因用A/a、B/b、D/d表示），说明三对等位基因遵循基因自由组合定律，实验1的F1高产植株的比例为1/8=1/2×1/2×1/2，说明实验1可能是高产植株甲的测交实验，高产植株甲的基因型为AaBbDd，低产植株乙的基因型为aabbdd，高产植株基因型为A_B_D_，低产植株基因型为aabbdd，其余基因型为中产植株。三对独立遗传的等位基因对应27种基因型，其中高产植株基因型有8种，低产基因型植株有1种，所以中产植株基因型有27-8-1=18种。
【小问2详解】由（1）问可知，高产植株甲的基因型为AaBbDd，其自交后代中，高产植株占3/4×3/4×3/4=27/64，低产植株占1/4×1/4×1/4=1/64，其余的为中产植株，所以后代中高产植株∶中产植株∶低产植株=27∶36∶1。高产植株甲自交后代中出现高产、中产和低产三种性状，这种现象叫性状分离。
【小问3详解】基因自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，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。根据第一、二小问可知，实验1属于测交实验，可以验证基因的自由组合定律。另外，用单倍体育种的方法也可以验证，具体做法是：将植株甲AaBbDd的花药进行离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理这些单倍体幼苗得到青蒿植株，统计这些植株的青蒿素产量。得到的植株表型及比例是∶高产植株∶中产植株∶低产植株=1∶6∶1，则可证明三对等位基因遵循自由组合定律。
项目
有机茶园
无公害茶园
普通茶园
个体数
1615
982
601
物种数
57
48
34
丰富度指数
7.72
6.83
5.22