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重庆市好教育联盟2024-2025学年高三上学期入学生物联考试卷（解析版）
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这是一份重庆市好教育联盟2024-2025学年高三上学期入学生物联考试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容， 某人工生态系统的结构如图所示等内容，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15小题，每小题3分，共45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. “一粥一饭，当思来处不易。半丝半缕，恒念物力维艰”体现了日常生活中应减少生态足迹的理念。下列选项所述的内容会增大生态足迹的是（ ）
A. 提高肉食性食物的摄入比例
B. 减少浪费，使用环保的产品
C. 乘坐公共交通，使用清洁能源
D. 发展桑基鱼塘模式，推广高效农业
【答案】A
【分析】生态足迹：（1）概念：在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。（2）意义：生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。 （3）特点：生态足迹的大小与人类的生活方式有关。生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。
【详解】A、能量在食物链传递的过程中逐级递减，营养级越高的生物占有的能量就越少。提高肉食性食物的摄入比例，会增加能量的消耗，从而增大生态足迹，A符合题意；
BCD、生态足迹是在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，减少浪费，使用环保的产品、乘坐公共交通，使用清洁能源、发展桑基鱼塘模式，推广高效农业均可减少生态足迹，BCD不符合题意。
故选A。
2. 细胞膜是细胞的边界，细胞膜的功能是由其成分和结构决定的。下列叙述正确的是（ ）
A. 膜脂的流动使膜蛋白均匀分布在膜中
B. 耐低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸
C. 细胞膜上的糖类分子与脂质结合形成糖被
D. 向细胞内注入物质后细胞膜上会留下空洞
【答案】B
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、膜蛋白在细胞膜上是不均匀分布的，A错误；
B、不饱和脂肪 酸的熔点较低，不容易凝固，耐低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，有利于维持细胞膜的流动性，B正确；
C、糖被是细 胞膜外表面的糖类分子，C错误；
D、由于细胞膜具有流动性，向细胞内注入物质后细胞膜上不会留下空洞，D错误。
故选B。
3. 选用合适的实验材料对生物学研究至关重要。下列教材中相关实验材料、科学方法和生物学研究，对应错误的是（ ）
【答案】C
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，该实验证明DNA是遗传物质。运用同位素标记法研究卡尔文循环法。
【详解】A、用不同的荧光染料分别标记人细胞、小鼠细胞表面蛋白质分子，来研究细胞膜的流动性，A正确；
B、科学家利用小球藻、运用同位素标记法研究卡尔文循环法，B正确；
C、T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法分别用35S或32P标记的噬菌体进行噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质，C错误；
D、酵母菌种群数量的变化实验，绘制酵母菌种群数量增长曲线，运用了构建数学模型法，D正确。
故选C。
4. 在成人骨骼肌组织中，存在着处于休眠状态的卫星细胞。当剧烈运动引起肌肉纤维损伤时，机体会产生刺激物质来激活卫星细胞，使其开始分裂、增殖，形成成肌细胞。成肌细胞会与现有的肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是（ ）
A. 卫星细胞不能发育成完整的个体
B. 肌细胞具有自我更新和分化的能力
C. 肌动蛋白基因能在肌细胞中表达
D. 损伤的肌细胞发生自噬依赖溶酶体
【答案】B
【分析】一、细胞分化： 在个体发育中，由一个或一种细胞増殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化 ；细胞分化具有持久性、不可逆性、普遍性的特点；细胞分化的机理是基因的选择性表达；
二、细胞分裂：是指细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。在分裂间期细胞会进行DNA的复制和相关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备。
【详解】A、根据题意，卫星细胞是一种成肌干细胞，已经分化，不能发育成完整的个体，A正确；
B、肌细胞属于高度分化的细胞，不具有自我更新和分化的能力，B错误；
C、肌动蛋白是一类形成微丝的球状多功能蛋白质，肌动蛋白基因能在肌细胞中表达，C正确；
D、损伤的肌细胞发生自噬依赖溶酶体是指肌细胞在受到损伤时，通过自噬机制将损伤的细胞器和蛋白质包裹进自噬体，然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终将这些损伤的物质降解，D正确。
故选B。
5. 从巴西蕉中分离到的一株内生菌，能抑制尖孢镰刀菌，从而抑制香蕉枯萎病的发生。内生菌的筛选流程及抗性检测如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 在感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，应从感病植株上采集样品
B. 将采集到的香蕉样品放入高压蒸汽锅中，用高温高压蒸汽消毒
C. 用无菌水对样品研磨液进行充分稀释，再将其接种、培养后才能获得纯培养物
D. 抗性检测培养基中，内生菌的抗性越强，病原菌菌斑的面积也就越大
【答案】C
【分析】一、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。
二、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养 基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活 菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含 有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。
【详解】A、依题意，某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，要从未感病植株上采集样品，A错误；
B、要获得纯净的内生菌，关键在培养过程防止杂菌污染。因此，要将采集的样品充分消毒。高压蒸汽灭菌法是灭菌方法，样品中的内生菌也会被高温、高压蒸汽杀死，B错误；
C、据图可知，筛选内生菌利用的接种方法是稀释涂布平板法，因此，要用无菌水对样品进行充分稀释，再将其接种、培养后才能获得由单一个体繁殖而来的纯培养物，C正确；
D、内生菌的抗性越强，对病原菌的抑制作用越强，病原菌菌斑的面积也就越小，D错误。
故选C。
6. 百合脱毒苗的培育，能提高产量和品质，也能防止病毒的传播和积累，有利于百合产业的可持续发展。某小组培育百合脱毒苗的实验操作流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 培育的百合脱毒苗能保持优良品种的遗传特性
B. 过程①为脱分化，该过程会使细胞失去特有的结构和功能
C. 过程②为再分化，该过程需要给予光照便于叶绿素的合成
D. 为防止污染，过程①②可以在同一培养基上进行
【答案】D
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。
作物脱毒材料：分生区（如茎尖、芽尖）细胞；
植物脱毒方法：进行组织培养；
结果：形成脱毒苗。
【详解】A、脱素苗是利用植物组织培养技术培育的，植物组织培养技术相当于无性繁殖，不改变脱毒苗的遗传物质。因此，培育的百合脱毒苗能保持优良品种的遗传特性，A正确；
B、据图可知，过程①为脱分化，在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织，B正确；
C、据图可知，过程②为再分化，经脱分化培育成的愈伤组织细胞已失去其特有的结构和功能，经再分化形成的百合苗要具备光合作用的能力，需要在再分化培育过程给予光照，便于叶绿素的合成，C正确；
D、过程①②培育过程中，细胞所需的激素及其比例等条件不同，因此，要根据细胞的需要更换培养基，D错误。
故选D。
7. 某人工生态系统的结构如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该生态系统中的蝇蛆和蚯蚓都属于分解者
B. 该生态系统的建设体现了循环原理和协调原理
C. 沼渣和沼液主要能为葡萄和蔬菜提供能量和物质
D. 沼渣和沼液作为肥料能实现物质的充分利用
【答案】C
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。
【详解】A、蝇蛆和蚯蚓属于生态系统中的分解者，A正确；
B、该生态农业中物质得到了循环利用，同时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应，所以体现了循环和协调原理，B正确；
C、沼渣和沼液只能为葡萄和蔬菜提供物质，不能提供能量，C错误；
D、沼渣和沼液作为肥料在分解者的分解作用下，使物质得到充分的利用，D正确。
故选C。
8. 乙酰转移酶能和mRNA结合，促使mRNA乙酰化修饰的发生，从而提高翻译效率和mRNA的稳定性。下列叙述正确的是（ ）
A. 乙酰转移酶与凋亡基因的mRNA的结合会抑制细胞凋亡
B. 乙酰化修饰的mRNA不易和RNA酶结合，从而不易被降解
C. mRNA乙酰化修饰会改变生物的遗传信息
D. mRNA乙酰化修饰会改变蛋白质结构和生物性状
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如甲基化会抑制基因的表达，常见类型有DNA甲基化修饰与乙酰化修饰。
【详解】A、乙酰化修饰能提高翻译效率，凋亡基因的mRNA发生乙酰化修饰会促进凋亡基因的表达，加速细胞凋亡，A错误；
B、乙酰化修饰的mRNA更加稳定，不易和RNA酶结合，从而不易被降解，B正确；
C、乙酰化修饰不会改变生物的遗传信息，C错误；
D、乙酰化修饰能提高翻译效率和mRNA的稳定性，不会改变蛋白质结构，D错误。
故选B。
9. 瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉，只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时，会引起瞳孔开大肌收缩，导致瞳孔扩张，该反射被称为瞳孔皮肤反射，其反射通路如图所示，其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列分析错误的是（ ）
A. 该反射能提高视觉敏感度和对周围环境的感知能力
B. 传入神经①属于与脑相连的外周神经
C. 传出神经②能引起瞳孔开大肌细胞产生动作电位
D. 意识能控制瞳孔开大肌收缩或舒张
【答案】D
【分析】神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成的，脑和脊髓是神经系统的中枢部分，叫中枢神经系统，主管接收、分析、综合体内外环境传来的信息；由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分，叫周围神经系统，其中脑神经共12对，主要分布在头面部，负责管理头面部的感觉和运动；脊神经共31对，主要分布在躯干、四肢，负责管理躯干、四肢的感觉和运动。此外，脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
【详解】A、依题意，瞳孔皮肤反射只受自主神经系统支配，自主神经的交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，可以提高机体对外界刺激的视觉敏感度和对周围环境的感知能力，A正确；
B、外周神经系统分布在全身各处，包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经，它们都含有传入神经（感觉神经）和传出神经（运动神经）。由脑发出的神经为脑神经，脑神经主要分布在头面部，属于外周神经，负责管理头面部的感觉和运动，故传入神经①属于外周神经，B正确；
C、瞳孔开大肌与传出神经②构成该反射弧的效应器，当反射发生时，传出神经②能引起瞳孔开大肌细胞产生动作电位，C正确；
D、 瞳孔开大肌收缩或舒张只受自主神经系统支配，不受意识控制，D错误。
故选D。
10. 中国丹顶鹤的主要越冬栖息地在苏北地区。人类在丹顶鹤栖息地分布点及周围的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化。调查结果显示，在苏北地区越冬的丹顶鹤种群数量，1991-1999年的均值为873只，2000-2015年的均值为642只。丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如表所示。下列分析正确的是（ ）
A. 丹顶鹤同化的能量不会流向分解者和下一营养级
B. 盐田栖息地生境破碎化的表现与沼泽地的相同
C. 迁入和迁出是决定丹顶鹤越冬种群数量的重要因素
D. 栖息地的鱼虾和土壤盐分是影响丹顶鹤种群数量的密度制约因素
【答案】C
【分析】种群的数量特征：
（1）种群密度是种群最基本的数量特征。
（2）直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
（3）年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
【详解】A、丹顶鹤同化的能量可用于细胞呼吸、流向分解者和下一营养级等，A错误；
B、在调查期间，沼泽地栖息地面积逐渐减小，斑块数增加，斑块平均面积减小；而盐田栖息地面积减小不显著，斑块数显著上升，斑块平均面积减小。可见，盐田栖息地生境破碎化的表现与沼泽地的不同，B错误；
C、依题意，中国丹顶鹤是来该地区越冬的，冬季过后，它们又会飞走，故迁入和迁出是决定丹顶鹤越冬种群数量的重要因素，C正确；
D、食物是影响种群数量的密度制约因素，土壤盐分是影响种群数量的非密度制约因素，D错误。
故选C。
11. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，同时也参与RNA的合成。ATP的结构如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. ATP可为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供能量
B. 氧充足时，酵母菌细胞主要在线粒体内膜上产生ATP
C. 光反应中，光能转化后部分储存在β与γ位磷酸基团之间的特殊化学键中
D. 细胞中的ATP水解，γ位的磷酸基团脱离后都游离在细胞质基质中
【答案】D
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP，ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“A”是腺苷，“P”是磷酸；“A”代表腺苷，“T”代表3个。
【详解】A、小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输，ATP可为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供能量，A正确；
B、氧充足时，酵母菌细胞能够进行有氧呼吸，主要在线粒体内膜上（有氧呼吸的第三阶段）产生ATP，B正确；
C、光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键，C正确；
D、 ATP的水解可发生在多个场所，不仅仅在细胞质基质中。细胞中的 ATP 水解，γ位的磷酸基因释放后可与蛋白质结合，使其磷酸化，D错误。
故选D。
12. 为分析生物染色体组的倍性，研究人员将普通小麦（2n=42）、二粒小麦（2n=28）、一粒小麦（2n=14）、粗山羊草（2n=14）进行杂交，在减数分裂Ⅰ中F1杂合子的四分体数目如表所示。已知减数分裂过程中，未配对的染色体随机进入子细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲组F1植株的细胞最多含有28条染色体
B. 乙组 F1植株形成的配子中最多含有42条染色体
C. 用秋水仙素处理丙组F1幼苗，得到可育的二倍体植株
D. 二粒小麦与一粒小麦的亲缘关系近，与粗山羊草的亲缘关系远
【答案】D
【分析】秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。
【详解】A、甲组F1植株共含有21条染色体，细胞中最多（处于有丝分裂后期）有42条染色体。
B、乙组F1植株在减数分裂Ⅰ中形成14个四分体，则未配对的染色体有7条，形成的配子中最多含有21条染色体。
C、丙组F1幼苗为异源二倍体，用秋水仙素处理可得到可育的四倍体植株。
D、在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同，分别来自父母双方的一对染色体称为同源染色体。同源染色体与物种的亲缘关系有着密切的联系，如果两个物种的同源染色体差异较大，则亲缘关系较远，反之则近。二粒小麦与一粒小麦有7条染色体能配对，与粗山羊草都不能配对，可推测二粒小麦与一粒小麦的亲缘关系近，与粗山羊草的亲缘关系远。
故选D。
13. 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态。构建某种肤色为黑白相间的嵌合体幼鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①定期更换培养液有利于保持无毒的液体环境
B. 16细胞胚的细胞有发育成完整个体的潜能
C. 囊胚出现了细胞分化，其滋养层细胞发育成胎盘和胎膜
D. 嵌合体幼鼠细胞中的1对同源染色体来自黑鼠和白鼠
【答案】D
【分析】题图分析，图示是利用二倍体小鼠所做的实验，首先将白鼠和黑鼠的受精卵分别培养形成8细胞胚，再合并为16细胞胚，进一步发育为囊胚，最后移植到代孕母体分娩形成嵌合体幼鼠。
【详解】A、过程①是对16细胞胚进行的培养，在培养过程中细胞代谢废物累积会对细胞产生毒害作用，所以过程①中的培养液需要适时更换，A正确；
B、16细胞胚的细胞具有全能性，有发育成完整个体的潜能，B正确 ；
C、囊胚阶段细胞逐渐分化形成滋养层细胞和内细胞团，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘，内细胞团发育成胎儿的各种组织器官，C正确；
D、嵌合体是指一个机体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态，因此嵌合体小鼠的一个细胞中只有来自白鼠或来自黑鼠的基因，不会同时存在两种来源的基因，D错误。
故选D。
14. 某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示，呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL-33，活化肺部的免疫细胞ILC2细胞，活化的ILC2细胞会分泌细胞因子IL-4，参与B细胞的激活。研究表明，肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞，过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低。下列叙述正确的是（ ）
A. 过敏原进入机体后即能激活肥大细胞释放组胺等物质
B. B细胞与过敏原结合，在细胞因子IL-4的刺激下即被激活
C. 肺神经元释放的多巴胺能促进ILC2细胞分泌细胞因子IL-4
D. 给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺，能缓解过敏症状
【答案】D
【分析】一、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱的反应。
二、过敏反应的原理是：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞表面（比如肥大细胞）；当机体再次接触到过敏原时，被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组胺等物质，进而引起过敏反应。
三、题图分析：由题意和图示可知，在某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制是呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL-33，活化肺部的免疫细胞ILC2，活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4，参与B细胞的激活。
【详解】A、过敏原初次进入机体，会诱发浆细胞产生抗体，抗体可吸附在肥大细胞的表面。当相同的过敏原再次进入机体时，会与吸附在肥大细胞表面的抗体结合，使这些细胞释放出组胺等物质，导致机体出现过敏症状，A错误；
B、由题意结合图示分析，IL-4等细胞因子可以参与B细胞的激活，除此之外，B细胞活化所需的信号还有过敏原结合B细胞产生信号，辅助性T细胞识别过敏原后，细胞表面特定分子发生变化并结合B细胞产生信号，B错误；
C、依题意，肺部的部分神经元释放的多巴胺可以作用于ILC2细胞，在哮喘小鼠中ILC2细胞释放更多的细胞因子Ⅱ-4，但是其肺组织中的多巴胺含量与正常小鼠体内相比明显较低，因此可以推测多巴胺对ILC2细胞释放IL-4作用是抑制，C错误；
D、给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺，会降低细胞因子IL-4的浓度，不利于B细胞活化，从而降低抗体浓度，有利于缓解过敏症状，D正确。
故选D。
15. 干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少植物体失水，N是催化ABA生物合成的关键酶，在干旱促进ABA合成的过程中，分泌型短肽（C）起着重要作用。为探究干旱条件下ABA合成的机制，某小组用微量（0.1μml·L-1）的ABA或C分别处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图1所示，N基因表达量相对值和ABA含量如图2所示。下列分析不合理的是（ ）
A. ABA 能促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子的休眠状态
B. 直接施用ABA比施用等量C降低叶片气孔开度的效果更明显
C. C通过抑制N基因表达来促进ABA合成
D. C基因缺失突变体的ABA含量均低于野生型的
【答案】C
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中，含量较多，脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】A、脱落酸（ABA）能够促进叶和果实的衰老和脱落，抑制种子的萌发，维持种子的休眠，A正确；
B、由图1可知，直接施用ABA比施用等量C降低叶片气孔开度的效果更明显，B正确；
C、分析图2可知，干旱处理后，C基因缺失突变体的N基因表达量和 ABA含量均低于野生型的，因此C可能通过促进N基因表达来促进 ABA合成，C错误；
D、C可能通过促进N基因表达来促进 ABA合成，由此可知，C基因缺失突变体的ABA含量均低于野生型的，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 互花米草是海岸带盐沼湿地的一种入侵植物，容易在入侵地迅速繁殖并形成单一植被。某实验小组为了解硫在互花米草和芦苇竞争过程中的影响及其作用机制，用50mml·L-1的 Na₂SO4和 Na2S对互花米草和芦苇进行处理，并测定其光合指标，结果如表所示（光饱和点是达到最大光合速率时的最低光照强度，光补偿点是净光合速率为零时的光照强度）。回答下列问题：
（1）互花米草的光合色素分布在________（填场所）上。测定互花米草的净光合速率时，能以________为检测指标。
（2）分析表格数据可知，硫能________（填“提高”或“降低”）互花米草对强光的利用能力，理由是___________。
（3）在Na2SO4和Na2S两种硫化的土壤中，_____________更容易使互花米草入侵成功，并形成单一植被，原因是_____________________。
【答案】（1）①. 类囊体膜 ②. CO2的吸收速率（或O2的释放速率或有机物的积累速率）
（2）①. 提高 ②. 硫能提高互花米草的光饱和点，从而使互花米草吸收更多的光能用于光合作用
（3）①. Na2S ②. Na2S促进互花米草和抑制芦苇光合作用的效果更明显，互花米草更易成为优势种
【分析】本实验是为了探讨硫元素对互花米草和芦苇竞争过程的影响机制，自变量为S元素的存在形式不同，其中NaCl组是作为对照，以排除钠离子的影响。
【小问1详解】互花米草的光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上。CO2的吸收速率或O2的释放速率或有机物的积累速率表示净光合作用量，所以测定互花米草的净光合速率时，能以CO2的吸收速率或O2的释放速率或有机物的积累速率为检测指标。
【小问2详解】据实验结果可知，Na2S和Na2SO4均能提高互花米草光饱和点，即硫能提高互花米草的光饱和点，从而使互花米草吸收更多的光能用于光合作用，所以硫能提高互花米草对强光的利用能力。
【小问3详解】据表可知，Na2S促进互花米草和抑制芦苇光合作用的效果更明显，所以互花米草更易成为优势种。
17. 重庆是我国大气污染和酸雨污染较严重的地区之一。马尾松是我国西南地区主要树种之一，在受损的马尾松林地补植了香樟，形成了马尾松纯林、马尾松—香樟混交林和香樟纯林。研究人员调查了不同林地土壤的质量状况，结果如表所示。回答下列问题：
（1）酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来，导致活性铝增加。重金属铝进入植物细胞后能使________变性，从而影响细胞的结构与功能。
（2）分析表中数据可知，种植香樟可改善土壤酸化，主要表现为________；还可以改善土壤养分状况，主要表现为_________。
（3）土壤中铵态氮（NH4+）/硝态氮（NO3-）的值会影响土壤酸化，当比值小于1时，植物吸收的 NO3-比 NH4+多，比值大于1时则相反。根系细胞跨膜吸收NH4+和 NO3-的方式如图所示。
请结合以上信息和图示分析：
①NO3-进入根细胞的跨膜运输方式是__________。
②_________（填林型）更容易加剧土壤酸化，原因是____________。
（4）随着时间的推移，群落可能会发生演替，影响群落演替的因素是___________________（答出2点）。
【答案】（1）蛋白质
（2）①. 马尾松—香樟混交林和香樟纯林土壤浅层的pH高于马尾松纯林的（或土壤中NH4+/NO3-的值低） ②. 土壤有机碳相对含量较低，说明分解者的分解作用较强
（3）①. 主动运输 ②. 马尾松纯林 ③. 马尾松纯林土壤中NH4+/NO3-的值大于1，根系吸收NH4+并产生的H+更多，H+转运到细胞外会降低土壤的pH
（4）群落外界环境的变化，生物的迁入和迁出，群落内部种群相互关系的发展变化以及人类活动
【分析】物质跨膜运输的方式： （1） 自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2） 协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协 助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3） 主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【小问1详解】重金属离子能使蛋白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失，这个过程称为蛋白质的变性。
【小问2详解】由表中数据可知，马尾松-香樟混交林和香樟纯林的土壤浅层pH明显比马尾松纯林高，且马尾松-香樟混交林和香樟纯林土壤中 NH4+/NO3-的值明显低于马尾松纯林，说明种植香樟可改善土壤酸化；马尾松-香樟混交林和香樟纯林土壤中有机碳相对含量明显低于马尾松纯林，说明种植香樟能加快土壤中有机物的分解，增加土壤中矿质元素含量，改善土壤养分状况。
【小问3详解】①图中NO3-离子进入细胞的方向是逆浓度梯度，且需要载体蛋白协助，其运输方式为主动运输，过程中由H+顺浓度梯度运输产生的势能为NO3-主动运输提供能量；
②表中数据可知马尾松纯林NH4+/NO3-的值大于1，马尾松-香樟混交林和香樟纯林土壤中 NH4+/NO3-的值小于1，当比值小于1时，植物吸收的 NO3-比 NH4+多，则吸收更多的NO3-时会需要更多的H+通过协助扩散进入细胞提供能量，导致土壤酸化层度降低，当比值大于1时，则会吸收更多的NH4+，吸收的NH4+进入细胞会分解为NH3和H+，会增加胞内H+通过主动运输至土壤的量，导致土壤酸化更严重，因此马尾松纯林更容易加剧土壤酸化。
【小问4详解】影响群落演替的因素，有群落外界环境的变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动，等等。这些因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。无论裸岩上的群落演替，还是弃耕农田上的演替，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
18. 抑郁症患者的下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）功能亢进，表现为促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）、糖皮质激素（GC）等的分泌量异常增多。海马区与情绪调节密切相关，参与HPA轴的负反馈调节。海马区释放的去甲肾上腺素（NE）作用于下丘脑的β受体，抑制下丘脑分泌CRH，其调节机制如图所示。回答下列问题：
（1）垂体受损会引起CRH的分泌量_______。弥散在血浆中的CRH被运输到全身，但只作用于垂体细胞，原因是________________________。
（2）NE是一种神经递质，细胞释放过多的NE会激活细胞膜上的α2受体，导致突触前神经元释放的NE减少。a2受体位于突触结构中的________上，该调节机制的意义在于________。
（3）刚出生受到良好照顾的幼鼠（对幼鼠进行大量的抚摸和舔舐）在成长过程中不易抑郁，结合图示分析，原因是____________。
（4）结合以上信息，提出一条开发抗抑郁药物的思路：_____。
【答案】（1）①. 增多 ②. 只有垂体细胞有CRH的受体
（2）①. 突触前膜 ②. 维持突触间隙中NE含量的相对稳定
（3）对幼鼠进行大量的抚摸和舔舐会导致海马区分泌的NE增多，对HPA轴的抑制作用增强，从而避免HPA轴功能亢进
（4）增加突触间隙NE的含量（或增加海马区GC受体基因的表达或抑制CRH受体的活性）
【分析】由图可知，海马区对下丘脑具有抑制作用，下丘脑-垂体-肾上腺皮质通过分级调节控制GC的分泌，GC对海马区、下丘脑、垂体均有抑制作用。
【小问1详解】垂体受损会使肾上腺皮质分泌的GC 减少，并通过反馈调节使 CRH的分泌量增多。只有垂体细胞有CRH的受体，因此CRH只作用于垂体细胞。
【小问2详解】神经元释放的过量NE能激活a2受体，通过反馈抑制突触前神经元释放NE，从而维持突触间隙中 NE 含量的稳定，因此a2受体位于突触前膜上。
【小问3详解】 对幼鼠进行大量的抚摸和舔舐最终会引起海马区分泌的NE增多，抑制 HPA轴的活动，从而避免 HPA 轴功能亢进，因此幼鼠在成长过程中不易抑郁。
【小问4详解】抑制HPA轴功能亢进，避免CRH和GC等激素的分泌量异常增多，从而避免抑郁。因此为了开发抗抑郁的药物，可以增加突触间隙NE的含量或增加海马区GC受体基因的表达或抑制CRH受体的活性。
19. 脊髓小脑性共济失调（SCA）是一类神经系统退行性疾病，受常染色体上独立遗传的基因B/b和基因T/t控制，基因B/b能编码plyQ蛋白。患者plyQ蛋白的谷氨酰胺重复次数比正常人的多，基因T编码的CHIP蛋白会降解重复次数多的异常plyQ蛋白。下图1为某家系关于SCA的遗传系谱图，用限制酶对该家系部分个体的基因B/b剪切后进行电泳，结果如图2所示。回答下列问题：
（1）分析图1和图2可知，该病的遗传方式是_________，判断依据是_________。
（2）致病基因是重复次数为_________（填“50”或“26”）的片段序列。Ⅰ-1的电泳结果与Ⅱ-2的相同，而Ⅰ-1表现正常，原因是________________。
（3）Ⅱ-2和Ⅱ-3再生育一个患病女儿的概率是___________。若Ⅲ-1体内不能检测到功能性CHIP蛋白，则请在图2中画出Ⅲ-1的基因B/b的电泳结果_________。
（4）基因T编码的CHIP蛋白前3个氨基酸的DNA序列如图3所示，起始密码子为AUG。若基因T的a链中箭头所指碱基T突变为C，则其所对应的密码子编码的氨基酸变为_________（部分密码子及其对应氨基酸：GAU天冬氨酸、CUA亮氨酸、GGU甘氨酸、UGG色氨酸）。正常情况下，基因T在细胞中最多有______个，其转录时的模板位于________（填“a”或“b”）链中。
【答案】（1）①. 常染色体显性遗传 ②. Ⅱ-2为杂合子且患病
（2）①. 50 ②. Ⅰ-1含有基因T，基因T编码的CHIP蛋白会降解重复次数多的异常plyQ蛋白
（3）①. 3/16 ②.
（4）①. 甘氨酸 ②. 4 ③. a
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，发病特点①男性患者多于女性患者，②隔代交叉遗传，即男性患者将致病基因通过女儿传给他的外孙，女性患者的父亲和儿子均为患者。
2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D佝偻病等，发病特点①女性患者多于男性患者，②男性患者的母亲和女儿均为患者，③世代相传。
3、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
4、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，发病特点：患者多，多代连续得病。
5、伴Y染色体遗传病：如人类的外耳道多毛症，特点是患者都是男性，传男不传女。
【小问1详解】Ⅱ-2有两条电泳带，为杂合子，杂合子表现为患病，因此该病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】Ⅲ-2患病，只含有重复 50 次的片段，则重复 50 次的片段为致病基因。1-1为杂合子，会产生异常的 plyQ蛋白，但表现正常，原因是基因T编码的 CHIP 蛋白会降解重复次数多的异常 plyQ蛋白。
【小问3详解】Ⅱ-2的基因型为Bbtt，Ⅱ-3 的基因型为 BbTt，基因型为B_tt的个体才患病，因此生育患病女儿的概率1/2×3/4×1/2=3/16。若Ⅲ-1体内不能检测到功能性 CHIP蛋白，则其不含重复次数多的异常 plyQ蛋白，否则会患病，因此只存在重复26次的条带，如图所示：。
【小问4详解】起始密码子 AUG对应的转录模板链为 TAC，则基因T的转录链为 a链。若碱基T突变为 C，则其所对应的密码子变为 GGU，编码甘氨酸。基因T位于常染色体上，基因型为 TT的个体在分裂间期复制后含有4个基因T。
20. 菌落PCR是直接以单个菌作为模板的聚合酶链式反应，能快速鉴定菌落是否含有目的基因。mleP基因编码的苹果酸通透酶在葡萄酒的降酸中有重要作用。实验小组将mleP基因和YEp352质粒构建成重组质粒，如图1所示。导入大肠杆菌后，用菌落PCR对重组质粒进行了鉴定。扩增mleP基因用的两种引物如图2所示。回答下列问题：
（1）通过PCR以指数的形式扩增目的基因，每次循环一般分为变性、________三步。PCR过程中，引物的作用是________。
（2）为了筛选成功导入mleP基因的受体细胞，除了营养物质（碳源、氮源、水和无机盐），还要在培养基中加入_________等物质，并挑取颜色为______的菌落进行PCR鉴定。
（3）构建重组质粒时，不能用限制酶MunⅠ切割载体YEp352质粒，原因是_______。引物P1和 P2阴影部分序列与目的基因不能互补配对，设计阴影部分序列的目的是_______。引物P2中阴影部分的碱基序列为_______。
（4）菌落PCR不需要提取目的基因，直接以菌体热解后释放的DNA为模板进行PCR扩增。利用菌落PCR鉴定重组质粒时，需要适当延长变性的时间，目的是________。
【答案】（1）①. 复性和延伸 ②. 使DNA聚合酶能从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸
（2）①. 诱导素IPTG、X-gal和氨苄青霉素 ②. 白色
（3）①. 用限制酶MunⅠ切割会破坏标记基因 ②. 在目的基因的两侧添加限制酶的识别序列，切割后便于和质粒相连 ③. 5'-CTCGAG-3'
（4）破坏大肠杆菌的细胞膜，使其释放出DNA
【分析】一、基因工程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。启动子：启动转录；终止子：终止转录。
二、实验设计遵循实验设计遵循对照原则、单一变量原则和无关变量相同且适宜原则。
三、PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环。
【小问1详解】PCR的原理是DNA半保留复制，这项技术利用DNA的热变性原理，在体外对DNA进行扩增。一次PCR一般要经历30次循环，每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，它的作用是使DNA聚合酶能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】依题意，LacZ基因控制β-半乳糖苷酶合成，β-半乳糖苷酶可催化白色的X-ga分解产生蓝色物质。目的基因要在受体细胞中表达，在构建基因表达载体时要插入在质粒上的启动子和终止子间，且启动子要被激活，故要得到导入了重组质粒的受体细胞，要在培养基中添加诱导素IPTG。构成基因表达载体时，LacZ基因被破坏，无法合成β-半乳糖苷酶。若在培养基中添加X-gal，导入了重组质粒的受体细胞长成的菌落呈现白色，未导入重组质粒的受体细胞长成的菌落呈现蓝色。质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，导入了重组质粒的受体细胞在加了氨苄青霉素的培养基上能长出菌落，可以在培养基中添加氨苄青霉素起筛选作用。综合以上分析，为了筛选成功导入mleP基因的受体细胞，除了营养物质（碳源、氮源、水和无机盐），还要在培养基中加入诱导素IPTG、X-gal和氨苄青霉素等物质，并挑取颜色为白的菌落进行PCR鉴定。
【小问3详解】氨苄青霉素基因上有限制酶MunⅠ的识别序列，在构建基因表达载体时，若用限制酶MunⅠ切割质粒会破坏氨苄青霉素这个标记基因，最终无法把目的菌筛选出来。为了使目的基因与质粒相连接，目的基因和质粒要有对应的切口，故设计阴影部分序列的目的是在目的基因的两侧添加限制酶的识别序列，切割后便于和质粒相连。据图可知，引物P1中含有限制酶EcRⅠ的识别序列，故引物P2阴影部分序列应为另一限制酶的识别序列。在构建基因表达载体时，需要将目的基因连接到质粒的启动子和终止子之间，它们之间含有XhⅠ、MunⅠ、SalⅠ、NheⅠ、EcRⅠ识别序列，但SalⅠ、NheⅠ在目的基因中也含有识别序列，若用它们切割，会破坏目的基因，若选择MunⅠ则会破坏质粒上的标记基因，所以为使PCR产物与质粒正确连接，设计引物时可将限制酶EcRⅠ和XhⅠ的识别序列添加在对应引物的末端。综合以上分析，引物P2中阴影部分的碱基序列为限制酶XhⅠ的识别序列：5'-CTCGAG-3'。
【小问4详解】依题意，菌落PCR不需要提取目的基因，直接以菌体热解后释放的DNA为模板进行PCR扩增。故为了充分释放DNA，需要适当延长变性的时间，以破坏大肠杆菌的细胞膜。
选项
实验材料
科学方法
生物学研究
A
人细胞、小鼠细胞
荧光染料标记法
细胞膜的流动性
B
小球藻
同位素标记法
卡尔文循环
C
T2噬菌体、肺炎链球菌
对比实验法
DNA是遗传物质
D
酵母菌
构建数学模型法
酵母菌种群数量的变化
实验组
亲本杂交组合
四分体数目/个
甲
二粒小麦×一粒小麦
7
乙
二粒小麦×普通小麦
14
丙
二粒小麦×粗山羊草
0
丁
粗山羊草×普通小麦
7
处理方式
植物
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
光饱和点/（μml·m-2·s-1）
光补偿点/（μml·m-2·s-1）
生理盐水
互花米草
19.92
2067
52.7
芦苇
18.89
2081
52.4
Na2SO4
互花米草
22.07
2230
46.0
芦苇
16.93
1917
31.9
Na2S
互花米草
26.11
2613
53.6
芦苇
11.64
1788
57.8
林型
土壤pH
土壤有机碳相对含量
土壤中 NH4+/NO3-的值
浅层
深层
马尾松纯林
4.86
5.45
1.00
1.08
马尾松—香樟混交林
5.10
5.38
0.75
0.64
香樟纯林
5.22
5.40
0.72
0.48
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15小题，每小题3分，共45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. “一粥一饭，当思来处不易。半丝半缕，恒念物力维艰”体现了日常生活中应减少生态足迹的理念。下列选项所述的内容会增大生态足迹的是（ ）
A. 提高肉食性食物的摄入比例
B. 减少浪费，使用环保的产品
C. 乘坐公共交通，使用清洁能源
D. 发展桑基鱼塘模式，推广高效农业
【答案】A
【分析】生态足迹：（1）概念：在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。（2）意义：生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。 （3）特点：生态足迹的大小与人类的生活方式有关。生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。
【详解】A、能量在食物链传递的过程中逐级递减，营养级越高的生物占有的能量就越少。提高肉食性食物的摄入比例，会增加能量的消耗，从而增大生态足迹，A符合题意；
BCD、生态足迹是在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，减少浪费，使用环保的产品、乘坐公共交通，使用清洁能源、发展桑基鱼塘模式，推广高效农业均可减少生态足迹，BCD不符合题意。
故选A。
2. 细胞膜是细胞的边界，细胞膜的功能是由其成分和结构决定的。下列叙述正确的是（ ）
A. 膜脂的流动使膜蛋白均匀分布在膜中
B. 耐低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸
C. 细胞膜上的糖类分子与脂质结合形成糖被
D. 向细胞内注入物质后细胞膜上会留下空洞
【答案】B
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、膜蛋白在细胞膜上是不均匀分布的，A错误；
B、不饱和脂肪 酸的熔点较低，不容易凝固，耐低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，有利于维持细胞膜的流动性，B正确；
C、糖被是细 胞膜外表面的糖类分子，C错误；
D、由于细胞膜具有流动性，向细胞内注入物质后细胞膜上不会留下空洞，D错误。
故选B。
3. 选用合适的实验材料对生物学研究至关重要。下列教材中相关实验材料、科学方法和生物学研究，对应错误的是（ ）
【答案】C
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，该实验证明DNA是遗传物质。运用同位素标记法研究卡尔文循环法。
【详解】A、用不同的荧光染料分别标记人细胞、小鼠细胞表面蛋白质分子，来研究细胞膜的流动性，A正确；
B、科学家利用小球藻、运用同位素标记法研究卡尔文循环法，B正确；
C、T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法分别用35S或32P标记的噬菌体进行噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质，C错误；
D、酵母菌种群数量的变化实验，绘制酵母菌种群数量增长曲线，运用了构建数学模型法，D正确。
故选C。
4. 在成人骨骼肌组织中，存在着处于休眠状态的卫星细胞。当剧烈运动引起肌肉纤维损伤时，机体会产生刺激物质来激活卫星细胞，使其开始分裂、增殖，形成成肌细胞。成肌细胞会与现有的肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是（ ）
A. 卫星细胞不能发育成完整的个体
B. 肌细胞具有自我更新和分化的能力
C. 肌动蛋白基因能在肌细胞中表达
D. 损伤的肌细胞发生自噬依赖溶酶体
【答案】B
【分析】一、细胞分化： 在个体发育中，由一个或一种细胞増殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化 ；细胞分化具有持久性、不可逆性、普遍性的特点；细胞分化的机理是基因的选择性表达；
二、细胞分裂：是指细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。在分裂间期细胞会进行DNA的复制和相关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备。
【详解】A、根据题意，卫星细胞是一种成肌干细胞，已经分化，不能发育成完整的个体，A正确；
B、肌细胞属于高度分化的细胞，不具有自我更新和分化的能力，B错误；
C、肌动蛋白是一类形成微丝的球状多功能蛋白质，肌动蛋白基因能在肌细胞中表达，C正确；
D、损伤的肌细胞发生自噬依赖溶酶体是指肌细胞在受到损伤时，通过自噬机制将损伤的细胞器和蛋白质包裹进自噬体，然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终将这些损伤的物质降解，D正确。
故选B。
5. 从巴西蕉中分离到的一株内生菌，能抑制尖孢镰刀菌，从而抑制香蕉枯萎病的发生。内生菌的筛选流程及抗性检测如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 在感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，应从感病植株上采集样品
B. 将采集到的香蕉样品放入高压蒸汽锅中，用高温高压蒸汽消毒
C. 用无菌水对样品研磨液进行充分稀释，再将其接种、培养后才能获得纯培养物
D. 抗性检测培养基中，内生菌的抗性越强，病原菌菌斑的面积也就越大
【答案】C
【分析】一、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。
二、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养 基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活 菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含 有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。
【详解】A、依题意，某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，要从未感病植株上采集样品，A错误；
B、要获得纯净的内生菌，关键在培养过程防止杂菌污染。因此，要将采集的样品充分消毒。高压蒸汽灭菌法是灭菌方法，样品中的内生菌也会被高温、高压蒸汽杀死，B错误；
C、据图可知，筛选内生菌利用的接种方法是稀释涂布平板法，因此，要用无菌水对样品进行充分稀释，再将其接种、培养后才能获得由单一个体繁殖而来的纯培养物，C正确；
D、内生菌的抗性越强，对病原菌的抑制作用越强，病原菌菌斑的面积也就越小，D错误。
故选C。
6. 百合脱毒苗的培育，能提高产量和品质，也能防止病毒的传播和积累，有利于百合产业的可持续发展。某小组培育百合脱毒苗的实验操作流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 培育的百合脱毒苗能保持优良品种的遗传特性
B. 过程①为脱分化，该过程会使细胞失去特有的结构和功能
C. 过程②为再分化，该过程需要给予光照便于叶绿素的合成
D. 为防止污染，过程①②可以在同一培养基上进行
【答案】D
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。
作物脱毒材料：分生区（如茎尖、芽尖）细胞；
植物脱毒方法：进行组织培养；
结果：形成脱毒苗。
【详解】A、脱素苗是利用植物组织培养技术培育的，植物组织培养技术相当于无性繁殖，不改变脱毒苗的遗传物质。因此，培育的百合脱毒苗能保持优良品种的遗传特性，A正确；
B、据图可知，过程①为脱分化，在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织，B正确；
C、据图可知，过程②为再分化，经脱分化培育成的愈伤组织细胞已失去其特有的结构和功能，经再分化形成的百合苗要具备光合作用的能力，需要在再分化培育过程给予光照，便于叶绿素的合成，C正确；
D、过程①②培育过程中，细胞所需的激素及其比例等条件不同，因此，要根据细胞的需要更换培养基，D错误。
故选D。
7. 某人工生态系统的结构如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该生态系统中的蝇蛆和蚯蚓都属于分解者
B. 该生态系统的建设体现了循环原理和协调原理
C. 沼渣和沼液主要能为葡萄和蔬菜提供能量和物质
D. 沼渣和沼液作为肥料能实现物质的充分利用
【答案】C
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。
【详解】A、蝇蛆和蚯蚓属于生态系统中的分解者，A正确；
B、该生态农业中物质得到了循环利用，同时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应，所以体现了循环和协调原理，B正确；
C、沼渣和沼液只能为葡萄和蔬菜提供物质，不能提供能量，C错误；
D、沼渣和沼液作为肥料在分解者的分解作用下，使物质得到充分的利用，D正确。
故选C。
8. 乙酰转移酶能和mRNA结合，促使mRNA乙酰化修饰的发生，从而提高翻译效率和mRNA的稳定性。下列叙述正确的是（ ）
A. 乙酰转移酶与凋亡基因的mRNA的结合会抑制细胞凋亡
B. 乙酰化修饰的mRNA不易和RNA酶结合，从而不易被降解
C. mRNA乙酰化修饰会改变生物的遗传信息
D. mRNA乙酰化修饰会改变蛋白质结构和生物性状
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如甲基化会抑制基因的表达，常见类型有DNA甲基化修饰与乙酰化修饰。
【详解】A、乙酰化修饰能提高翻译效率，凋亡基因的mRNA发生乙酰化修饰会促进凋亡基因的表达，加速细胞凋亡，A错误；
B、乙酰化修饰的mRNA更加稳定，不易和RNA酶结合，从而不易被降解，B正确；
C、乙酰化修饰不会改变生物的遗传信息，C错误；
D、乙酰化修饰能提高翻译效率和mRNA的稳定性，不会改变蛋白质结构，D错误。
故选B。
9. 瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉，只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时，会引起瞳孔开大肌收缩，导致瞳孔扩张，该反射被称为瞳孔皮肤反射，其反射通路如图所示，其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列分析错误的是（ ）
A. 该反射能提高视觉敏感度和对周围环境的感知能力
B. 传入神经①属于与脑相连的外周神经
C. 传出神经②能引起瞳孔开大肌细胞产生动作电位
D. 意识能控制瞳孔开大肌收缩或舒张
【答案】D
【分析】神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成的，脑和脊髓是神经系统的中枢部分，叫中枢神经系统，主管接收、分析、综合体内外环境传来的信息；由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分，叫周围神经系统，其中脑神经共12对，主要分布在头面部，负责管理头面部的感觉和运动；脊神经共31对，主要分布在躯干、四肢，负责管理躯干、四肢的感觉和运动。此外，脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
【详解】A、依题意，瞳孔皮肤反射只受自主神经系统支配，自主神经的交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，可以提高机体对外界刺激的视觉敏感度和对周围环境的感知能力，A正确；
B、外周神经系统分布在全身各处，包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经，它们都含有传入神经（感觉神经）和传出神经（运动神经）。由脑发出的神经为脑神经，脑神经主要分布在头面部，属于外周神经，负责管理头面部的感觉和运动，故传入神经①属于外周神经，B正确；
C、瞳孔开大肌与传出神经②构成该反射弧的效应器，当反射发生时，传出神经②能引起瞳孔开大肌细胞产生动作电位，C正确；
D、 瞳孔开大肌收缩或舒张只受自主神经系统支配，不受意识控制，D错误。
故选D。
10. 中国丹顶鹤的主要越冬栖息地在苏北地区。人类在丹顶鹤栖息地分布点及周围的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化。调查结果显示，在苏北地区越冬的丹顶鹤种群数量，1991-1999年的均值为873只，2000-2015年的均值为642只。丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如表所示。下列分析正确的是（ ）
A. 丹顶鹤同化的能量不会流向分解者和下一营养级
B. 盐田栖息地生境破碎化的表现与沼泽地的相同
C. 迁入和迁出是决定丹顶鹤越冬种群数量的重要因素
D. 栖息地的鱼虾和土壤盐分是影响丹顶鹤种群数量的密度制约因素
【答案】C
【分析】种群的数量特征：
（1）种群密度是种群最基本的数量特征。
（2）直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
（3）年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
【详解】A、丹顶鹤同化的能量可用于细胞呼吸、流向分解者和下一营养级等，A错误；
B、在调查期间，沼泽地栖息地面积逐渐减小，斑块数增加，斑块平均面积减小；而盐田栖息地面积减小不显著，斑块数显著上升，斑块平均面积减小。可见，盐田栖息地生境破碎化的表现与沼泽地的不同，B错误；
C、依题意，中国丹顶鹤是来该地区越冬的，冬季过后，它们又会飞走，故迁入和迁出是决定丹顶鹤越冬种群数量的重要因素，C正确；
D、食物是影响种群数量的密度制约因素，土壤盐分是影响种群数量的非密度制约因素，D错误。
故选C。
11. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，同时也参与RNA的合成。ATP的结构如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. ATP可为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供能量
B. 氧充足时，酵母菌细胞主要在线粒体内膜上产生ATP
C. 光反应中，光能转化后部分储存在β与γ位磷酸基团之间的特殊化学键中
D. 细胞中的ATP水解，γ位的磷酸基团脱离后都游离在细胞质基质中
【答案】D
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP，ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“A”是腺苷，“P”是磷酸；“A”代表腺苷，“T”代表3个。
【详解】A、小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输，ATP可为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供能量，A正确；
B、氧充足时，酵母菌细胞能够进行有氧呼吸，主要在线粒体内膜上（有氧呼吸的第三阶段）产生ATP，B正确；
C、光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键，C正确；
D、 ATP的水解可发生在多个场所，不仅仅在细胞质基质中。细胞中的 ATP 水解，γ位的磷酸基因释放后可与蛋白质结合，使其磷酸化，D错误。
故选D。
12. 为分析生物染色体组的倍性，研究人员将普通小麦（2n=42）、二粒小麦（2n=28）、一粒小麦（2n=14）、粗山羊草（2n=14）进行杂交，在减数分裂Ⅰ中F1杂合子的四分体数目如表所示。已知减数分裂过程中，未配对的染色体随机进入子细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲组F1植株的细胞最多含有28条染色体
B. 乙组 F1植株形成的配子中最多含有42条染色体
C. 用秋水仙素处理丙组F1幼苗，得到可育的二倍体植株
D. 二粒小麦与一粒小麦的亲缘关系近，与粗山羊草的亲缘关系远
【答案】D
【分析】秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。
【详解】A、甲组F1植株共含有21条染色体，细胞中最多（处于有丝分裂后期）有42条染色体。
B、乙组F1植株在减数分裂Ⅰ中形成14个四分体，则未配对的染色体有7条，形成的配子中最多含有21条染色体。
C、丙组F1幼苗为异源二倍体，用秋水仙素处理可得到可育的四倍体植株。
D、在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同，分别来自父母双方的一对染色体称为同源染色体。同源染色体与物种的亲缘关系有着密切的联系，如果两个物种的同源染色体差异较大，则亲缘关系较远，反之则近。二粒小麦与一粒小麦有7条染色体能配对，与粗山羊草都不能配对，可推测二粒小麦与一粒小麦的亲缘关系近，与粗山羊草的亲缘关系远。
故选D。
13. 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态。构建某种肤色为黑白相间的嵌合体幼鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①定期更换培养液有利于保持无毒的液体环境
B. 16细胞胚的细胞有发育成完整个体的潜能
C. 囊胚出现了细胞分化，其滋养层细胞发育成胎盘和胎膜
D. 嵌合体幼鼠细胞中的1对同源染色体来自黑鼠和白鼠
【答案】D
【分析】题图分析，图示是利用二倍体小鼠所做的实验，首先将白鼠和黑鼠的受精卵分别培养形成8细胞胚，再合并为16细胞胚，进一步发育为囊胚，最后移植到代孕母体分娩形成嵌合体幼鼠。
【详解】A、过程①是对16细胞胚进行的培养，在培养过程中细胞代谢废物累积会对细胞产生毒害作用，所以过程①中的培养液需要适时更换，A正确；
B、16细胞胚的细胞具有全能性，有发育成完整个体的潜能，B正确 ；
C、囊胚阶段细胞逐渐分化形成滋养层细胞和内细胞团，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘，内细胞团发育成胎儿的各种组织器官，C正确；
D、嵌合体是指一个机体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态，因此嵌合体小鼠的一个细胞中只有来自白鼠或来自黑鼠的基因，不会同时存在两种来源的基因，D错误。
故选D。
14. 某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示，呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL-33，活化肺部的免疫细胞ILC2细胞，活化的ILC2细胞会分泌细胞因子IL-4，参与B细胞的激活。研究表明，肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞，过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低。下列叙述正确的是（ ）
A. 过敏原进入机体后即能激活肥大细胞释放组胺等物质
B. B细胞与过敏原结合，在细胞因子IL-4的刺激下即被激活
C. 肺神经元释放的多巴胺能促进ILC2细胞分泌细胞因子IL-4
D. 给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺，能缓解过敏症状
【答案】D
【分析】一、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱的反应。
二、过敏反应的原理是：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞表面（比如肥大细胞）；当机体再次接触到过敏原时，被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组胺等物质，进而引起过敏反应。
三、题图分析：由题意和图示可知，在某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制是呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL-33，活化肺部的免疫细胞ILC2，活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4，参与B细胞的激活。
【详解】A、过敏原初次进入机体，会诱发浆细胞产生抗体，抗体可吸附在肥大细胞的表面。当相同的过敏原再次进入机体时，会与吸附在肥大细胞表面的抗体结合，使这些细胞释放出组胺等物质，导致机体出现过敏症状，A错误；
B、由题意结合图示分析，IL-4等细胞因子可以参与B细胞的激活，除此之外，B细胞活化所需的信号还有过敏原结合B细胞产生信号，辅助性T细胞识别过敏原后，细胞表面特定分子发生变化并结合B细胞产生信号，B错误；
C、依题意，肺部的部分神经元释放的多巴胺可以作用于ILC2细胞，在哮喘小鼠中ILC2细胞释放更多的细胞因子Ⅱ-4，但是其肺组织中的多巴胺含量与正常小鼠体内相比明显较低，因此可以推测多巴胺对ILC2细胞释放IL-4作用是抑制，C错误；
D、给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺，会降低细胞因子IL-4的浓度，不利于B细胞活化，从而降低抗体浓度，有利于缓解过敏症状，D正确。
故选D。
15. 干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少植物体失水，N是催化ABA生物合成的关键酶，在干旱促进ABA合成的过程中，分泌型短肽（C）起着重要作用。为探究干旱条件下ABA合成的机制，某小组用微量（0.1μml·L-1）的ABA或C分别处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图1所示，N基因表达量相对值和ABA含量如图2所示。下列分析不合理的是（ ）
A. ABA 能促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子的休眠状态
B. 直接施用ABA比施用等量C降低叶片气孔开度的效果更明显
C. C通过抑制N基因表达来促进ABA合成
D. C基因缺失突变体的ABA含量均低于野生型的
【答案】C
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中，含量较多，脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】A、脱落酸（ABA）能够促进叶和果实的衰老和脱落，抑制种子的萌发，维持种子的休眠，A正确；
B、由图1可知，直接施用ABA比施用等量C降低叶片气孔开度的效果更明显，B正确；
C、分析图2可知，干旱处理后，C基因缺失突变体的N基因表达量和 ABA含量均低于野生型的，因此C可能通过促进N基因表达来促进 ABA合成，C错误；
D、C可能通过促进N基因表达来促进 ABA合成，由此可知，C基因缺失突变体的ABA含量均低于野生型的，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 互花米草是海岸带盐沼湿地的一种入侵植物，容易在入侵地迅速繁殖并形成单一植被。某实验小组为了解硫在互花米草和芦苇竞争过程中的影响及其作用机制，用50mml·L-1的 Na₂SO4和 Na2S对互花米草和芦苇进行处理，并测定其光合指标，结果如表所示（光饱和点是达到最大光合速率时的最低光照强度，光补偿点是净光合速率为零时的光照强度）。回答下列问题：
（1）互花米草的光合色素分布在________（填场所）上。测定互花米草的净光合速率时，能以________为检测指标。
（2）分析表格数据可知，硫能________（填“提高”或“降低”）互花米草对强光的利用能力，理由是___________。
（3）在Na2SO4和Na2S两种硫化的土壤中，_____________更容易使互花米草入侵成功，并形成单一植被，原因是_____________________。
【答案】（1）①. 类囊体膜 ②. CO2的吸收速率（或O2的释放速率或有机物的积累速率）
（2）①. 提高 ②. 硫能提高互花米草的光饱和点，从而使互花米草吸收更多的光能用于光合作用
（3）①. Na2S ②. Na2S促进互花米草和抑制芦苇光合作用的效果更明显，互花米草更易成为优势种
【分析】本实验是为了探讨硫元素对互花米草和芦苇竞争过程的影响机制，自变量为S元素的存在形式不同，其中NaCl组是作为对照，以排除钠离子的影响。
【小问1详解】互花米草的光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上。CO2的吸收速率或O2的释放速率或有机物的积累速率表示净光合作用量，所以测定互花米草的净光合速率时，能以CO2的吸收速率或O2的释放速率或有机物的积累速率为检测指标。
【小问2详解】据实验结果可知，Na2S和Na2SO4均能提高互花米草光饱和点，即硫能提高互花米草的光饱和点，从而使互花米草吸收更多的光能用于光合作用，所以硫能提高互花米草对强光的利用能力。
【小问3详解】据表可知，Na2S促进互花米草和抑制芦苇光合作用的效果更明显，所以互花米草更易成为优势种。
17. 重庆是我国大气污染和酸雨污染较严重的地区之一。马尾松是我国西南地区主要树种之一，在受损的马尾松林地补植了香樟，形成了马尾松纯林、马尾松—香樟混交林和香樟纯林。研究人员调查了不同林地土壤的质量状况，结果如表所示。回答下列问题：
（1）酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来，导致活性铝增加。重金属铝进入植物细胞后能使________变性，从而影响细胞的结构与功能。
（2）分析表中数据可知，种植香樟可改善土壤酸化，主要表现为________；还可以改善土壤养分状况，主要表现为_________。
（3）土壤中铵态氮（NH4+）/硝态氮（NO3-）的值会影响土壤酸化，当比值小于1时，植物吸收的 NO3-比 NH4+多，比值大于1时则相反。根系细胞跨膜吸收NH4+和 NO3-的方式如图所示。
请结合以上信息和图示分析：
①NO3-进入根细胞的跨膜运输方式是__________。
②_________（填林型）更容易加剧土壤酸化，原因是____________。
（4）随着时间的推移，群落可能会发生演替，影响群落演替的因素是___________________（答出2点）。
【答案】（1）蛋白质
（2）①. 马尾松—香樟混交林和香樟纯林土壤浅层的pH高于马尾松纯林的（或土壤中NH4+/NO3-的值低） ②. 土壤有机碳相对含量较低，说明分解者的分解作用较强
（3）①. 主动运输 ②. 马尾松纯林 ③. 马尾松纯林土壤中NH4+/NO3-的值大于1，根系吸收NH4+并产生的H+更多，H+转运到细胞外会降低土壤的pH
（4）群落外界环境的变化，生物的迁入和迁出，群落内部种群相互关系的发展变化以及人类活动
【分析】物质跨膜运输的方式： （1） 自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2） 协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协 助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3） 主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【小问1详解】重金属离子能使蛋白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失，这个过程称为蛋白质的变性。
【小问2详解】由表中数据可知，马尾松-香樟混交林和香樟纯林的土壤浅层pH明显比马尾松纯林高，且马尾松-香樟混交林和香樟纯林土壤中 NH4+/NO3-的值明显低于马尾松纯林，说明种植香樟可改善土壤酸化；马尾松-香樟混交林和香樟纯林土壤中有机碳相对含量明显低于马尾松纯林，说明种植香樟能加快土壤中有机物的分解，增加土壤中矿质元素含量，改善土壤养分状况。
【小问3详解】①图中NO3-离子进入细胞的方向是逆浓度梯度，且需要载体蛋白协助，其运输方式为主动运输，过程中由H+顺浓度梯度运输产生的势能为NO3-主动运输提供能量；
②表中数据可知马尾松纯林NH4+/NO3-的值大于1，马尾松-香樟混交林和香樟纯林土壤中 NH4+/NO3-的值小于1，当比值小于1时，植物吸收的 NO3-比 NH4+多，则吸收更多的NO3-时会需要更多的H+通过协助扩散进入细胞提供能量，导致土壤酸化层度降低，当比值大于1时，则会吸收更多的NH4+，吸收的NH4+进入细胞会分解为NH3和H+，会增加胞内H+通过主动运输至土壤的量，导致土壤酸化更严重，因此马尾松纯林更容易加剧土壤酸化。
【小问4详解】影响群落演替的因素，有群落外界环境的变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动，等等。这些因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。无论裸岩上的群落演替，还是弃耕农田上的演替，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
18. 抑郁症患者的下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）功能亢进，表现为促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）、糖皮质激素（GC）等的分泌量异常增多。海马区与情绪调节密切相关，参与HPA轴的负反馈调节。海马区释放的去甲肾上腺素（NE）作用于下丘脑的β受体，抑制下丘脑分泌CRH，其调节机制如图所示。回答下列问题：
（1）垂体受损会引起CRH的分泌量_______。弥散在血浆中的CRH被运输到全身，但只作用于垂体细胞，原因是________________________。
（2）NE是一种神经递质，细胞释放过多的NE会激活细胞膜上的α2受体，导致突触前神经元释放的NE减少。a2受体位于突触结构中的________上，该调节机制的意义在于________。
（3）刚出生受到良好照顾的幼鼠（对幼鼠进行大量的抚摸和舔舐）在成长过程中不易抑郁，结合图示分析，原因是____________。
（4）结合以上信息，提出一条开发抗抑郁药物的思路：_____。
【答案】（1）①. 增多 ②. 只有垂体细胞有CRH的受体
（2）①. 突触前膜 ②. 维持突触间隙中NE含量的相对稳定
（3）对幼鼠进行大量的抚摸和舔舐会导致海马区分泌的NE增多，对HPA轴的抑制作用增强，从而避免HPA轴功能亢进
（4）增加突触间隙NE的含量（或增加海马区GC受体基因的表达或抑制CRH受体的活性）
【分析】由图可知，海马区对下丘脑具有抑制作用，下丘脑-垂体-肾上腺皮质通过分级调节控制GC的分泌，GC对海马区、下丘脑、垂体均有抑制作用。
【小问1详解】垂体受损会使肾上腺皮质分泌的GC 减少，并通过反馈调节使 CRH的分泌量增多。只有垂体细胞有CRH的受体，因此CRH只作用于垂体细胞。
【小问2详解】神经元释放的过量NE能激活a2受体，通过反馈抑制突触前神经元释放NE，从而维持突触间隙中 NE 含量的稳定，因此a2受体位于突触前膜上。
【小问3详解】 对幼鼠进行大量的抚摸和舔舐最终会引起海马区分泌的NE增多，抑制 HPA轴的活动，从而避免 HPA 轴功能亢进，因此幼鼠在成长过程中不易抑郁。
【小问4详解】抑制HPA轴功能亢进，避免CRH和GC等激素的分泌量异常增多，从而避免抑郁。因此为了开发抗抑郁的药物，可以增加突触间隙NE的含量或增加海马区GC受体基因的表达或抑制CRH受体的活性。
19. 脊髓小脑性共济失调（SCA）是一类神经系统退行性疾病，受常染色体上独立遗传的基因B/b和基因T/t控制，基因B/b能编码plyQ蛋白。患者plyQ蛋白的谷氨酰胺重复次数比正常人的多，基因T编码的CHIP蛋白会降解重复次数多的异常plyQ蛋白。下图1为某家系关于SCA的遗传系谱图，用限制酶对该家系部分个体的基因B/b剪切后进行电泳，结果如图2所示。回答下列问题：
（1）分析图1和图2可知，该病的遗传方式是_________，判断依据是_________。
（2）致病基因是重复次数为_________（填“50”或“26”）的片段序列。Ⅰ-1的电泳结果与Ⅱ-2的相同，而Ⅰ-1表现正常，原因是________________。
（3）Ⅱ-2和Ⅱ-3再生育一个患病女儿的概率是___________。若Ⅲ-1体内不能检测到功能性CHIP蛋白，则请在图2中画出Ⅲ-1的基因B/b的电泳结果_________。
（4）基因T编码的CHIP蛋白前3个氨基酸的DNA序列如图3所示，起始密码子为AUG。若基因T的a链中箭头所指碱基T突变为C，则其所对应的密码子编码的氨基酸变为_________（部分密码子及其对应氨基酸：GAU天冬氨酸、CUA亮氨酸、GGU甘氨酸、UGG色氨酸）。正常情况下，基因T在细胞中最多有______个，其转录时的模板位于________（填“a”或“b”）链中。
【答案】（1）①. 常染色体显性遗传 ②. Ⅱ-2为杂合子且患病
（2）①. 50 ②. Ⅰ-1含有基因T，基因T编码的CHIP蛋白会降解重复次数多的异常plyQ蛋白
（3）①. 3/16 ②.
（4）①. 甘氨酸 ②. 4 ③. a
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，发病特点①男性患者多于女性患者，②隔代交叉遗传，即男性患者将致病基因通过女儿传给他的外孙，女性患者的父亲和儿子均为患者。
2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D佝偻病等，发病特点①女性患者多于男性患者，②男性患者的母亲和女儿均为患者，③世代相传。
3、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
4、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，发病特点：患者多，多代连续得病。
5、伴Y染色体遗传病：如人类的外耳道多毛症，特点是患者都是男性，传男不传女。
【小问1详解】Ⅱ-2有两条电泳带，为杂合子，杂合子表现为患病，因此该病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】Ⅲ-2患病，只含有重复 50 次的片段，则重复 50 次的片段为致病基因。1-1为杂合子，会产生异常的 plyQ蛋白，但表现正常，原因是基因T编码的 CHIP 蛋白会降解重复次数多的异常 plyQ蛋白。
【小问3详解】Ⅱ-2的基因型为Bbtt，Ⅱ-3 的基因型为 BbTt，基因型为B_tt的个体才患病，因此生育患病女儿的概率1/2×3/4×1/2=3/16。若Ⅲ-1体内不能检测到功能性 CHIP蛋白，则其不含重复次数多的异常 plyQ蛋白，否则会患病，因此只存在重复26次的条带，如图所示：。
【小问4详解】起始密码子 AUG对应的转录模板链为 TAC，则基因T的转录链为 a链。若碱基T突变为 C，则其所对应的密码子变为 GGU，编码甘氨酸。基因T位于常染色体上，基因型为 TT的个体在分裂间期复制后含有4个基因T。
20. 菌落PCR是直接以单个菌作为模板的聚合酶链式反应，能快速鉴定菌落是否含有目的基因。mleP基因编码的苹果酸通透酶在葡萄酒的降酸中有重要作用。实验小组将mleP基因和YEp352质粒构建成重组质粒，如图1所示。导入大肠杆菌后，用菌落PCR对重组质粒进行了鉴定。扩增mleP基因用的两种引物如图2所示。回答下列问题：
（1）通过PCR以指数的形式扩增目的基因，每次循环一般分为变性、________三步。PCR过程中，引物的作用是________。
（2）为了筛选成功导入mleP基因的受体细胞，除了营养物质（碳源、氮源、水和无机盐），还要在培养基中加入_________等物质，并挑取颜色为______的菌落进行PCR鉴定。
（3）构建重组质粒时，不能用限制酶MunⅠ切割载体YEp352质粒，原因是_______。引物P1和 P2阴影部分序列与目的基因不能互补配对，设计阴影部分序列的目的是_______。引物P2中阴影部分的碱基序列为_______。
（4）菌落PCR不需要提取目的基因，直接以菌体热解后释放的DNA为模板进行PCR扩增。利用菌落PCR鉴定重组质粒时，需要适当延长变性的时间，目的是________。
【答案】（1）①. 复性和延伸 ②. 使DNA聚合酶能从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸
（2）①. 诱导素IPTG、X-gal和氨苄青霉素 ②. 白色
（3）①. 用限制酶MunⅠ切割会破坏标记基因 ②. 在目的基因的两侧添加限制酶的识别序列，切割后便于和质粒相连 ③. 5'-CTCGAG-3'
（4）破坏大肠杆菌的细胞膜，使其释放出DNA
【分析】一、基因工程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。启动子：启动转录；终止子：终止转录。
二、实验设计遵循实验设计遵循对照原则、单一变量原则和无关变量相同且适宜原则。
三、PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环。
【小问1详解】PCR的原理是DNA半保留复制，这项技术利用DNA的热变性原理，在体外对DNA进行扩增。一次PCR一般要经历30次循环，每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，它的作用是使DNA聚合酶能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】依题意，LacZ基因控制β-半乳糖苷酶合成，β-半乳糖苷酶可催化白色的X-ga分解产生蓝色物质。目的基因要在受体细胞中表达，在构建基因表达载体时要插入在质粒上的启动子和终止子间，且启动子要被激活，故要得到导入了重组质粒的受体细胞，要在培养基中添加诱导素IPTG。构成基因表达载体时，LacZ基因被破坏，无法合成β-半乳糖苷酶。若在培养基中添加X-gal，导入了重组质粒的受体细胞长成的菌落呈现白色，未导入重组质粒的受体细胞长成的菌落呈现蓝色。质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，导入了重组质粒的受体细胞在加了氨苄青霉素的培养基上能长出菌落，可以在培养基中添加氨苄青霉素起筛选作用。综合以上分析，为了筛选成功导入mleP基因的受体细胞，除了营养物质（碳源、氮源、水和无机盐），还要在培养基中加入诱导素IPTG、X-gal和氨苄青霉素等物质，并挑取颜色为白的菌落进行PCR鉴定。
【小问3详解】氨苄青霉素基因上有限制酶MunⅠ的识别序列，在构建基因表达载体时，若用限制酶MunⅠ切割质粒会破坏氨苄青霉素这个标记基因，最终无法把目的菌筛选出来。为了使目的基因与质粒相连接，目的基因和质粒要有对应的切口，故设计阴影部分序列的目的是在目的基因的两侧添加限制酶的识别序列，切割后便于和质粒相连。据图可知，引物P1中含有限制酶EcRⅠ的识别序列，故引物P2阴影部分序列应为另一限制酶的识别序列。在构建基因表达载体时，需要将目的基因连接到质粒的启动子和终止子之间，它们之间含有XhⅠ、MunⅠ、SalⅠ、NheⅠ、EcRⅠ识别序列，但SalⅠ、NheⅠ在目的基因中也含有识别序列，若用它们切割，会破坏目的基因，若选择MunⅠ则会破坏质粒上的标记基因，所以为使PCR产物与质粒正确连接，设计引物时可将限制酶EcRⅠ和XhⅠ的识别序列添加在对应引物的末端。综合以上分析，引物P2中阴影部分的碱基序列为限制酶XhⅠ的识别序列：5'-CTCGAG-3'。
【小问4详解】依题意，菌落PCR不需要提取目的基因，直接以菌体热解后释放的DNA为模板进行PCR扩增。故为了充分释放DNA，需要适当延长变性的时间，以破坏大肠杆菌的细胞膜。
选项
实验材料
科学方法
生物学研究
A
人细胞、小鼠细胞
荧光染料标记法
细胞膜的流动性
B
小球藻
同位素标记法
卡尔文循环
C
T2噬菌体、肺炎链球菌
对比实验法
DNA是遗传物质
D
酵母菌
构建数学模型法
酵母菌种群数量的变化
实验组
亲本杂交组合
四分体数目/个
甲
二粒小麦×一粒小麦
7
乙
二粒小麦×普通小麦
14
丙
二粒小麦×粗山羊草
0
丁
粗山羊草×普通小麦
7
处理方式
植物
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
光饱和点/（μml·m-2·s-1）
光补偿点/（μml·m-2·s-1）
生理盐水
互花米草
19.92
2067
52.7
芦苇
18.89
2081
52.4
Na2SO4
互花米草
22.07
2230
46.0
芦苇
16.93
1917
31.9
Na2S
互花米草
26.11
2613
53.6
芦苇
11.64
1788
57.8
林型
土壤pH
土壤有机碳相对含量
土壤中 NH4+/NO3-的值
浅层
深层
马尾松纯林
4.86
5.45
1.00
1.08
马尾松—香樟混交林
5.10
5.38
0.75
0.64
香樟纯林
5.22
5.40
0.72
0.48
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