2024届北京市昌平区高三下学期二模生物试卷（解析版）

这是一份2024届北京市昌平区高三下学期二模生物试卷（解析版），共26页。试卷主要包含了 科研人员发现4-乙烯基苯甲醚等内容，欢迎下载使用。
第一部分 选择题（每小题2分，共30分）
下列各题均有四个选项，其中只有一个是符合题意要求的。
1. 在活性氧的胁迫条件下，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图，相关叙述错误的是（ ）

A. 叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质
B. 受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质
C. 在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质的肽键断裂
D. CDC48相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累
【答案】B
【分析】叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。 每个基粒都含有两个以上的类囊体，多的可达100个以上。叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。
【详解】A、叶绿体基质发生光合作用暗反应过程，类囊体膜上发生光合作用光反应过程，都有相应功能蛋白起作用。结合图示可知，叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质，A正确；
BC、据图可知，受损伤蛋白质经蛋白质复合体CDC48作用后，再被蛋白酶体降解，可知，受损蛋白质是以大分子的形式从叶绿体进入细胞质基质，大分子物质不能以自由扩散的方式通过膜结构，B错误；
C、在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质被降解，故受损伤蛋白质的肽键断裂，C正确；
D、依题意，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解，结合图示，若CDC48相关基因缺失，则细胞中蛋白质复合体CDC48缺失，导致受损伤蛋白积累，D正确。
故选B。
2. 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。相关叙述正确的是（ ）
A. CO2以协助扩散方式通过光合片层膜
B. R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累
C. 浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率
D. 转入转运蛋白基因后光合速率减小
【答案】C
【分析】（1）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（2）光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。
①光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH。②ATP的合成，ADP与Pi接受光能形成ATP。
②暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①CO2的固定，CO2与C5结合生成两个C3。②C3的还原，C3在NADPH、酶、ATP等作用下，生成C5和有机物。
【详解】A、依题意，图示为蓝细菌的CO2浓缩机制，据图可知，CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白，同时消耗能量。因此，CO2以主动运输的方式通过光合片层膜，A错误；
B、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此，当R酶周围CO2浓度高时，CO2与R酶的结合率高，促进CO2固定，提高光合作用速率；当R酶周围O2浓度高时，O2与R酶的结合率高，抑制CO2固定，降低光合作用速率，B错误；
C、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度，提高CO2与R酶的结合率，C正确；
D、转入 HCO3−转运蛋白基因后，膜上 HCO3−转运蛋白量增加，为暗反应提供的CO2增加，暗反应速率增加，促使光反应速率增加，从而使光合速率增加，D错误。
故选C。
3. 为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图。相关推测不合理的是（ ）

A. 照片中的细胞处于有丝分裂中期
B. 染色体的正确分配依赖星射线牵引
C. SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多
D. SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期
【答案】D
【分析】（1）连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次 分裂完成时为止，为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。
（2）动物细胞周期各时期特征：
间期：完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，中心粒倍增，同时细胞有适度的生长。
前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核 仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 从中心体发出星射线， 形成一个梭形的纺锤体。
中期：每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线丝附着在上面，星射线牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，称为赤道板。
后期：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。
末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，星射线逐渐消失，出现了新的核膜和核仁， 形成两个新的细胞核。细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一 个细胞核。
【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意；
B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意；
C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意；
D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂间期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。
故选D。
4. 为探究DNA甲基化与动脉粥样硬化（As）的关系，研究者给予大耳兔高脂饮食以制备As模型组，提取脾脏DNA进行水解并检测其甲基化水平，实验结果如下表。相关叙述错误的是（ ）
A. DNA甲基化不影响DNA碱基对的排列顺序
B. 检测DNA水解产物有无U以排除RNA影响
C. 高脂饮食引起的As与基因表达水平改变无关
D. As模型组大耳兔的DNA甲基化可能会遗传
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种，表观遗传不影响DNA碱基对的排列顺序，A正确；
B、U（尿嘧啶）是RNA特有的碱基，检测DNA水解产物有无U以排除RNA影响，B正确；
C、分析题意，模型组是高脂饮食组，而对照组是正常组别，据表可知，模型组的DNA甲基化水平较低，说明高脂饮食引起的As与基因表达水平有关，C错误；
D、DNA甲基化是表观遗传的一种，表观遗传属于可遗传变异，As模型组大耳兔的DNA甲基化可能会遗传，D正确。
故选C。
5. 大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（ ）
A. F1体细胞中无同源染色体
B. F1体细胞中含有四个染色体组
C. 大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离
D. 大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离
【答案】C
【分析】染色体组：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，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。
【详解】AB、大白菜的染色体组为AA，芥菜型油菜体细胞的染色体组为AABB，二者杂交所产生的F1染色体组为AAB，体细胞中含有同源染色体，含有三个染色体组，AB错误；
C、大白菜体细胞中有20条染色体；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，大白菜和芥菜型油菜杂交，F1中含有的染色体数为28，而依据题干信息，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条，说明大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离，C正确；
D、大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，利用的是植物体细胞杂交技术，大白菜和黑芥存在生殖隔离，D错误。
故选C。
6. 南美洲的毒箭蛙和非洲马达加斯加岛的毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物，并且都将有毒生物碱储存在体表的皮囊中，以抵抗天敌。这两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色（警戒色）。相关推测不合理的是（ ）
A. 两种毒箭蛙存在地理隔离
B. 毒箭蛙体色形成受环境影响
C. 能量由毒蚁流向毒箭蛙
D. 警戒色不利于毒箭蛙生存
【答案】D
【分析】具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息，警戒色属于物理信息。
【详解】A、根据题意可知，两种毒箭蛙生活的地域不同，一种生活在南美洲，一种生活在非洲马达加斯加岛，因此两种毒箭蛙存在地理隔离，A不符合题意；
B、毒箭蛙体色形成是环境选择的结果，因此毒箭蛙体色形成受环境影响，B不符合题意；
C、两种毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物，因此能量由毒蚁流向毒箭蛙，C不符合题意；
D、两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色（警戒色），可以警示天敌自己不能被捕食，因此警戒色有利于毒箭蛙生存，D符合题意。
故选D。
7. 二甲双胍能增加成年雌性小鼠神经干细胞数量，对成年雄性小鼠和幼龄雌雄小鼠均不起作用，对注射雌激素后的幼龄雌性小鼠能够发挥作用。本实验可得出的结论是（ ）
A. 二甲双胍能增加切除卵巢小鼠神经干细胞的数量
B. 二甲双胍起作用需要雌激素达到一定水平
C. 雄激素和雌激素的作用相抗衡
D. 雄激素抑制二甲双胍的作用
【答案】B
【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官和靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。
【详解】AB、分析题意，二甲双胍能增加成年雌性小鼠神经干细胞数量，对成年雄性小鼠和幼龄雌雄小鼠均不起作用，说明二甲双胍只能对成年雌性起作用，可能是需要雌激素达到一定水平才可以，故无法切除卵巢小鼠发挥作用，不能使其神经干细胞的数量增加，A错误，B正确；
C、雌激素和雄激素的作用器官不同，两者不是抗衡作用，C错误；
D、根据题干信息无法得出雄激素抑制二甲双胍的作用的结论，D错误。
故选B。
8. 机体再次摄入食物过敏原后，大脑相应区域会被激活，个体产生厌恶反应行为，该过程机理如下图。相关叙述错误的是（ ）
A. 初次接触过敏原会引发体液免疫
B. 肥大细胞产生的抗体与过敏原结合
C. 部分细胞因子可引发神经电位变化
D. 厌恶反应行为需神经系统和免疫系统共同调节
【答案】B
【分析】过敏反应：过敏原第一次进入人体后，人体内产生抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。当相同过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使上述细胞释放组胺等物质，引起毛细血管扩张，血管壁通透性增强，平滑肌收缩，腺体分泌增多等，引发各种过敏反应。
【详解】A、初次接触过敏原会引发体液免疫，产生的抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面，A正确；
B、抗体不是肥大细胞产生的，而是浆细胞产生的，B错误；
C、据图可知，细胞因子可将信号传递到大脑皮层，使大脑皮层产生厌恶反应行为，因此可说明部分细胞因子可引发神经电位变化，C正确；
D、据图可知，厌恶反应行为的产生存在细胞因子和大脑皮层的参与，说明厌恶反应行为需神经系统和免疫系统共同调节，D正确。
故选B。
9. 科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（ ）
A. 根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集
B. 利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例
C. 建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率
D. 采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量
【答案】A
【分析】种群的数量特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成（年龄结构），性别比例。迁入率和迁出率，出生率和死亡率决定种群数量的变化，但年龄组成（年龄结构）是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的。
【详解】A、分析题意，应根据4VA的结构设计拮抗剂，减少4VA与嗅觉受体结合，阻止飞蝗的聚集，A错误；
B、4VA对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，故利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例，B正确；
C、OR35基因会使无法合成嗅觉受体OR35，所以无法对4VA反应，不能聚集，建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率，C正确；
D、采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量可以减少蝗虫数量，且不污染环境，D正确。
故选A。
10. 北京宋庄蓄滞洪区引入温榆河水，通过构建人工湿地实现区域生态修复。构建过程宜选择多种耐污能力强、净化效果好、经济和观赏价值高的植物，湿地中还应适当布置含微生物的覆膜填料，以便引入、培育湿地微生物。通过生态修复，蓄滞洪区水生动、植物逐渐丰富。相关叙述错误的是（ ）
A. 选择植物还需考虑生态位差异
B. 引入湿地微生物可促进物质循环
C. 人工的生态修复降低该生态系统的稳定性
D. 该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益，体现了整体原理
【答案】C
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究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。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，选择植物还需考虑生态位差异，包括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，A正确；
B、湿地微生物包括分解者和消费者等，引入湿地微生物可促进物质循环，B正确；
C、人工的生态修复能够增加生物种类，营养结构变复杂，可增加该生态系统的抵抗力稳定性，C错误；
D、进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益，体现了整体原理，D正确。
故选C。
11. 铷（Rb）元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一，异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液，检测三种生物的Rb含量，结果如下图。相关叙述错误的是（ ）

A. 实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B. 喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C. 蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D. 蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
【答案】D
【分析】分析题意及题图可知，实验的自变量是喷施后的时间和不同生物，因变量是Rb含量，据此分析作答。
【详解】A、实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量，作为初始数据与后期的数据形成自身前后对照，A正确；
B、本实验目的是用铷（Rb）元素标记技术研究生物之间的关系，为保证实验结果的准确性，保证昆虫体内的（Rb）元素来自于其他生物而非环境，喷施RbCl溶液后再移入昆虫，B正确；
C、由于实验中向蛇床草喷施RbCl溶液，而实验结果蚜虫和异色瓢虫也出现Rb，说明蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记，C正确；
D、能量传递效率是相邻两个营养之间同化量的比值，通常是10%-20%，蚜虫和异色瓢虫是两个个体而非两个完整的营养级，能量传递效率并非100%，图中两者的Rb含量基本一致是生物富集的结果，D错误。
故选D。
12. 下图示利用重叠延伸PCR技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是（ ）

A. 图示操作中至少需要用2种限制酶对目的基因进行处理
B. 操作中引物2和引物3序列应含有拟突变位点，且可以互补
C. 应选用引物1和引物4进行PCR3，以获得大量目的基因序列
D. 此过程实现的基因序列改变属于基因突变，未发生基因重组
【答案】C
【分析】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。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下:
①高温变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链。
②低温复性：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。
③中温延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】A、由图可知：借助引物1、2进行PCR1，借助引物3、4进行PCR2，而引物1、3结合在同一模板链的不同部位，引物2、4也结合在同一模板链的不同部位，所以图示操作中至少需要用2种限制酶对目的基因进行处理，A正确；
B、实现基因的定点诱变时，需要根据目的基因序列设计两种常规引物，以及根据拟突变位点处碱基序列的位置设计两种突变引物，图中属于突变引物的是引物2、3；与常规引物相比，图中的2、3两种引物必须要有一段互补的序列，可以进行碱基互补配对，而且应含有拟突变位点，否则无法实现进行PCR3筛选的突变产物的形成，B正确；
C、进行重叠延伸时，上链和下链在突变位点处的碱基序列互补，能起到引物2、3的作用，因此不需要另加引物，即可得到进行PCR3筛选的突变产物，C错误；
D、利用重叠延伸PCR技术实现了基因的定点诱变。可见，此过程实现的基因序列改变属于基因突变，未发生基因重组，D正确。
故选C。
13. 我国科研人员在太空中进行细胞电融合实验，获得烟草黄花品种叶肉细胞与烟草革新一号叶肉细胞的杂交细胞，又成功完成小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞杂交实验。相关叙述不正确的是（ ）
A. 两个电融合实验中，融合前都需用一定浓度的特定酶预处理实验材料
B. 细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞
C. 电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得具双亲优良性状的植株
D. 经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞的全能性
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
【详解】A、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交，因此在诱导两个品种烟草的叶肉细胞融合之前，先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁；动物细胞虽然没有细胞壁，但为了防止人骨髓瘤细胞在培养过程中出现贴壁生长，在诱导小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞电融合前，也需用一定浓度的特定酶预处理实验材料，A正确；
B、融合后的细胞最初是多核的，经过有丝分裂后，细胞核才能融合，细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞，B正确；
C、电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得完整的植株。由于该植株的遗传物质来自双亲，所以能具有双亲的优良性状，C正确；
D、经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞膜的流动性，没有体现细胞的全能性，D错误。
故选D。
14. 下列关于物质鉴定的实验设计，合理的是（ ）
A. 在水浴条件下用斐林试剂检测西瓜汁的含糖量
B. 脂肪组织经过染色后，需用酒精溶液洗去浮色
C. 用澄清的石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸
D. 粗提取DNA后，加入二苯胺在显微镜下观察
【答案】B
【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、用斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，但西瓜汁本身呈红色，会对实验结果造成干扰，A错误；
B、脂肪组织经过苏丹III染色后，需用酒精溶液洗去浮色，B正确；
C、酵母菌无论有氧呼吸还是无氧呼吸均可产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，故不能用澄清的石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸，C错误；
D、粗提取DNA后，加入二苯胺需要用沸水浴加热后进行鉴定，D错误。
故选B。
15. 下列关于模型建构的叙述，不正确的是（ ）
A. 根据细胞的形态和结构，建构细胞亚显微结构模型
B. 根据科学史实的实验结果，建构光合作用概念模型
C. 摘除垂体后测甲状腺激素含量，建构反馈调节模型
D. 根据第七次人口普查数据，建构人口年龄结构模型
【答案】C
【分析】生物模型有三种类型，物理模型：以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。如：DNA双螺旋结构模型，细胞膜的流动镶嵌模型。概念模型：指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如：对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释等，数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。例如：种群的数量增长曲线。
【详解】A、根据细胞的形态和结构，建构细胞亚显微结构模型，可以以实物或图片形式直观表达，A正确；
B、根据科学史实的实验结果，建构光合作用概念模型，属于概念模型的构建，B正确；
C、甲状腺激素的分泌存在下丘脑-垂体-甲状腺的分级调节，摘除垂体后测甲状腺激素含量，属于分级调节模型的构建，C错误；
D、年龄结构是指一个种群中各年龄时期的个体数目比例，分为增长型、稳定性和衰退型，，根据第七次人口普查数据，建构人口年龄结构模型，D正确。
故选C。
第二部分 非选择题（共70分）
16. 古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。
（1）以下为获取A、B酵母菌的实验步骤：
①配制选择培养基，经______处理杀死全部微生物；
②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌______涂抹均匀；
③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。
（2）研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。
①据图1可知，纯化的酵母菌______，可使腊肉拥有更长的保质期。
②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌______，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。
③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。
两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是______途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过______提高产品的安全性。
【答案】（1）①. 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）②. 涂布器
（2）①. 降低水分含量效果更好 ②. 与杂菌竞争，数目较少 ③. A ④. 亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少NDEA的生成
【分析】（1）分离、纯化微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。
（2）消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等；灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【小问1详解】①灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。培养基常用的灭菌方法是湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）。
②本次实验目的是获取A、B酵母菌单菌落，则要用稀释涂布平板法接种，接种工具为涂布器。因此，要用无菌涂布器把浸泡液涂抹均匀。
【小问2详解】①据图1可知，经纯化的A、B酵母菌处理后的牛肉，水分含量少，说明纯化的酵母菌降低水分含量效果更好。
②与用纯化酵母菌处理相比，在自然发酵时，起作用的菌是混合菌，酵母菌与杂菌竞争，数目较少，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。
③据表中数据可知，A、B酵母菌处理组pH呈现酸性，因此两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是通过A途径形成。依题意，两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO。结合图2可知，与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少通过图2中A途径生成NDEA，以提高产品的安全性。
17. 褐飞虱和白背飞虱是两种为害水稻的稻飞虱，研究者对二者的种间关系进行了一系列的研究。
（1）褐飞虱和白背飞虱都是通过吸食水稻汁液和在稻株上产卵等方式为害水稻，二者之间存在______关系。
（2）水稻自身可释放挥发物，会影响褐飞虱和白背飞虱的行为。研究者使用下图所示的“H”型嗅觉仪进行实验。
注：“H”型透明封闭装置中，A区放置稻飞虱，B和C区放置不同的水稻苗或土壤
①实验中水稻挥发物作为______物质发挥作用。
②在“H”型装置的B和C区放置不同的水稻苗或土壤，A区放置稻飞虱，一段时间后统计两侧的稻飞虱数量，为避免稻飞虱迁飞的影响，可通过______法进行计数。
（3）实验方案及结果如下表。
注：为害苗是被褐飞虱或白背飞虱吸食过汁液的水稻
①应增设实验组，其设计方案为______（可用文字或表格表示），结果为B、C两侧稻飞虱数量无显著差异，排除“为害苗对两种稻飞虱的影响无物种差异”的推测。
②实验结果说明，褐飞虱和白背飞虱的种间关系为______。
（4）进一步研究发现，随着水稻为害程度的增加，稻飞虱会因水稻产生的挥发物改变而避开为害较重的水稻苗，这是稻飞虱与水稻长期______的结果。
【答案】（1）（种间）竞争
（2）①. （化学）信息 ②. 拍照计数（或减少样本量，肉眼观察计数，多次重复）
（3）①. 第五组A区放褐飞虱，B、C区分别放置褐飞虱为害苗和健康苗，第六组A区放白背飞虱，B、C区分别放置白背飞虱为害苗和健康苗 ②. 原始合作
（4）协同进化
【分析】种间关系：
①捕食：一种生物以另外一种为食的现象；
②寄生：一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象；
③竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象；
④原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都彼此受益，但分开后，各自也能独立生活；
⑤互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
【小问1详解】依题意，“褐飞虱和白背飞虱都是通过吸食水稻汁液和在稻株上产卵等方式为害水稻”，可知二者争夺食物和空间，因此，二者之间存在竞争关系。
【小问2详解】①依题意，水稻自身释放挥发物，影响褐飞虱和白背飞虱的行为，由此可知，该物质是信息分子，通过传递信息发挥作用。
②依题意，“H”型装置为透明装置，可透过装置观察或计数内部稻飞虱。为避免稻飞虱迁飞的影响，可通过拍照方法计数（或减少样本量，肉眼观察计数，多次重复）。
【小问3详解】①实验的目的是探究水稻自身释放的挥发物，影响褐飞虱和白背飞虱的行为，故实验自变量为稻飞虱种类及B、C两侧所加水稻苗或土壤。根据实验的自变量，还应增设两个实验组：第五组A区放褐飞虱，B、C区分别放置褐飞虱为害苗和健康苗，第六组A区放白背飞虱，B、C区分别放置白背飞虱为害苗和健康苗。
②据表分析，第一、二组实验中稻飞虱都可依赖健康水稻生活；第三组实验中白背飞虱为害苗会吸引褐飞虱，第四组实验中褐飞虱为害苗人去吸引白背飞虱。由此可知，褐飞虱和白背飞虱的种间关系为原始合作。
【小问4详解】依题意，随着水稻为害程度的增加，稻飞虱会因水稻产生的挥发物改变而避开为害较重的水稻苗，可知这是稻飞虱与水稻长期协同进化的结果。
18. 阅读以下材料，回答（1）～（4）题。
东方甜瓜果实成熟调控途径
东方甜瓜是我国北方广泛种植的重要栽培瓜类之一，喜高温和日照，每年的5-6月，随着气温不断攀升，甜瓜逐渐成熟。甜瓜果实成熟过程中，可溶性糖积累量决定了肉质果实的品质，蔗糖是甜瓜成熟期的主要糖类，明确果实中蔗糖积累的分子机制，对提高甜瓜风味品质具有重要意义。
科研人员对高蔗糖品系（HS）和低蔗糖品系（LW）甜瓜果实进行实验研究，发现乙烯含量达到一定浓度时，诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达，表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物，通过结合C基因的启动子，在C基因上游发挥作用，抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上，抑制二者表达。
研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量，发现HS均显著高于LW。对HS和LW甜瓜果实发育成熟过程中内源乙烯的浓度进行检测，结果如下图。
本研究丰富了对乙烯参与调控甜瓜果实蔗糖积累分子机制的认知，为进一步研究甜瓜果实成熟和品质形成过程中，调控蛋白之间的相互作用提供了线索，同时为培育高品质的甜瓜提供依据。
（1）甜瓜果实成熟的调控是由______和环境因素调节共同完成。
（2）综合文中信息，完善下面的东方甜瓜果实成熟调控的流程图______。
注：方框内填物质名称，括号内填“+”或“－”，“+”代表促进，“－”代表抑制
（3）图中LW果实的乙烯产量未出现明显峰值，其根本原因是______，导致对（2）途径的调节______。
（4）基于上述研究，请提出可提高LW果实蔗糖积累量的简易方法：______。
【答案】（1）基因表达调控、激素调节
（2）
（3）①. 乙烯合成关键基因的表达量低 ②. 较弱
（4）施加适宜浓度的乙烯
【分析】 植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面， 它们是相互作用、协调配合的。
【小问1详解】植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面， 它们是相互作用、协调配合的。因此，甜瓜果实成熟的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
【小问2详解】依题意，“乙烯含量达到一定浓度时，诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达，表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物，通过结合C基因的启动子，在C基因上游发挥作用，抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上，抑制二者表达。”，故东方甜瓜果实成熟调控的流程图为：
【小问3详解】依题意，“研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量，发现HS均显著高于LW”，结合图示，LW果实的乙烯产量未出现明显峰值，说明乙烯合成关键基因的表达量低，乙烯合成量始终低，导致对（2）途径的调节较弱。
【小问4详解】基于上述研究，要提高LW果实蔗糖积累量，可提高果实中乙烯的浓度，则最简易的方法就是人工施加适宜浓度的乙烯。
19. 光照强度是影响水稻产量的主要因素之一，研究者对水稻适应弱光的调控机制进行了系列研究。
（1）弱光条件下，光反应产生的______减少导致水稻减产。
（2）研究者推测RGA1基因与水稻对光的耐受性有关，用野生型（WT）、RGA1功能缺失突变体（d1）和RGA1过表达（OE）株系进行实验，每天光照和黑暗各12h，第3d测量结果如图1和图2。

①图1实验结果表明，在正常光照下RGA1基因______，在弱光条件下RGA1基因______。
②WT和d1对弱光耐受性的差异可能与能源物质消耗引起“碳饥饿”有关，据图2分析，请判断WT和dl“碳饥饿”程度的高低并说明理由：______。
（3）图3表示线粒体内膜上的电子传递链，电子经一系列蛋白-色素复合体传递，同时H+从线粒体基质运输到内外膜间隙，最后H+通过复合体Ⅴ向内运输驱动ATP合成。在弱光条件下检测 线粒体内膜上的AOX蛋白含量，发现d1高于WT。请分析RGA1基因对呼吸作用的影响机制：______（用关键词和箭头表示）。

【答案】（1）ATP和NADPH
（2）①. 对水稻存活率无显著影响 ②. 可显著提高水稻的存活率 ③. d1“碳饥饿”程度更高，原因是弱光条件下WT和d1净光合速率降幅无显著差异，d1的呼吸速率降低更小
（3）
【分析】光合作用是在叶绿体上进行的，分为光反应和暗反应。光反应的场所是类囊体薄膜，光反应中吸ⅡⅡ收光能的是4种色素，可以采用无水乙醇提取，利用纸层析法可以将它们分离；暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH，暗反应分为CO2的固定和C3的还原。
【小问1详解】光反应的产物是氧气、ATP和NADPH，而ATP和NADPH用于碳反应的三碳化物的还原，弱光条件下，光反应产生的ATP和NADPH减少导致水稻减产。
【小问2详解】图1可知，正常光照强度下，野生型、RGA1功能缺失突变体和RGA1过表达三种株系存活率一样，而弱光照强度下，野生型和RGA1过表达株系存活率一致，RGA1功能缺失突变体植株存活率最低；可见在正常光照下RGA1基因对水稻存活率无显著影响，在弱光条件下RGA1基因可显著提高水稻的存活率。
图2可知，正常光照下，野生型净光合速率和RGA1功能缺失突变体植株差不多一致，RGA1功能缺失突变体的呼吸速率略高于野生型植株，可见正常光照下，RGA1功能缺失突变体总光合速率高于野生型植株；弱光照强度下，WT和d1净光合速率降幅无显著差异，d1的呼吸速率降低更小；可见RGA1功能缺失突变体（d1）植株“碳饥饿”程度高。
【小问3详解】题图可知，AOX蛋白存在，导致e-绕过Ⅲ、Ⅳ，直接传递给O2，将减少一条电子传递路径与O2结合，H+外流降低，H+通过复合体Ⅴ内流降低，导致ATP含量减少，则呼吸作用增强，能源物质消耗增多；题干信息d1植株中AOX蛋白含量高于WT植株，d1植株缺少RGA1基因表达的产物，AOX正常发挥作用，而野生型植株（WT）含有RGA1基因，该基因正常表达抑制AOX蛋白的作用，导致野生型植株呼吸作用低于d1，可见RGA1基因表达的产物可以通过抑制AOX蛋白发挥作用，从而影响呼吸作用（如图所示）。

20. 三叉神经痛是一种临床上常见的神经系统疾病，研究者对其发病机制开展系列研究。
（1）受到外界刺激，感觉传入神经元TG将兴奋传递到______引发痛觉。
（2）研究者手术结扎相关神经，构建对机械性疼痛敏感的三叉神经痛模型小鼠。利用不同质量纤维丝刺激小鼠面部特定区域，检测引发小鼠逃避发应的机械痛阈值（最小纤维丝质量），结果如图1。推测神经调节肽B的受体（NMBR）参与三叉神经痛的发生，检测TG的NMBR表达量，结果如图2。
①据图1可知，与假手术组相比，模型组小鼠______，说明三叉神经痛模型小鼠构建成功。
②综合图1、图2结果说明______。
（3）小鼠TG存在一种A-型钾离子通道。研究者推测神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性。为验证这一推测，研究者设计如下实验。
注：电流密度大小等于单位时间内通过单位面积的电量
①A-型钾离子通道受到______（促进/抑制）会降低细胞膜内外电势差，提高神经系统兴奋性。
②实验中2、5、6组的实验处理分别是______。
③3、4组实验结果分别为______。综合全部实验结果，证实推测合理。
【答案】（1）大脑皮层
（2）①. 机械痛阈值降低 ②. 在一定范围内，NMBR的含量升高，会降低小鼠机械痛阈值，使得小鼠三叉神经痛更敏感
（3）①. 抑制 ②. 2组加NMB；5组加NMBR阻断剂，再加NMB；6组加A-型钾离子通道阻断剂，再加NMB（2、 6组可互换） ③. 3组与1组无显著差异，4组电流密度和机械痛阈值均低于1组
【分析】兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜→突触间隙→突触后膜（上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突）。（3）传递形式：电信号→化学信号→电信号。
【小问1详解】大脑皮层是所有感觉的形成部位，受到外界刺激，感觉传入神经元TG将兴奋传递到大脑皮层引发痛觉。
【小问2详解】①据图1可知，实验的自变量是手术后时间和不同组别，因变量是机械痛阈值，与假手术组相比，模型组小鼠机械痛阈值降低，说明三叉神经痛模型小鼠构建成功。
②图2是TG的NMBR表达量，据图可知，假手术组的GAPDH与模型组差别不大，但假手术组的NMBR表达量较少，综合图1、图2结果说明在一定范围内，NMBR的含量升高，会降低小鼠机械痛阈值，使得小鼠三叉神经痛更敏感。
【小问3详解】①兴奋的产生与钠离子通道开放，钠离子内流有关，据此推测，A-型钾离子通道受到抑制会降低细胞膜内外电势差，提高神经系统兴奋性。
②分析题意，本实验目的是验证神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性，实验的自变量是NMB及NMBR的有无，因变量是小鼠的机械疼痛敏感性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据实验处理可知，2组加NMB；5组加NMBR阻断剂，再加NMB；6组加A-型钾离子通道阻断剂，再加NMB（2、 6组可互换）。
③3组加NMBR阻断剂，再加生理盐水，则NMBR无法起作用，故预期结果应与对照组加生理水无明显差异；4组加A-型钾离子通道阻断剂，再加生理盐水，由于实验预期是神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性，且实验结果应与预期一致，故4组应为电流密度和机械痛阈值均低于1组。
21. 花烟草是一种花色丰富、花期长的园林景观植物，花冠颜色受叶绿素和花青素共同影响（如下图）。G基因使叶绿素在花冠中积累，g基因则叶绿素无法在花冠中积累。R基因使花青素呈红色，r基因使花青素呈紫色。I基因使花青素正常积累，i基因阻止花青素积累。G/g、R/r、I/i基因均独立遗传。
（1）研究者获得4株不同花色的花烟草植株，开展如下杂交实验。
①第2组F1绿色与非绿色植株之比接近______，说明两个亲本均有G基因。
②第3组F1有少量紫花植株出现，受环境因素（酸性）影响，另有一部分紫花变成红色。根据实验结果推测，第3组亲本绿色植株和紫色植株的基因型分别为______。
（2）为培育花色鲜艳的个体，掩盖花冠A区的绿色性状，可转入花青素合成酶基因进行改良。
①用剪切结果产生两种不同黏性末端的限制酶，同时处理含有目的基因的DNA和质粒，这种双酶切的优势在于避免______，确保目的基因与载体在DNA连接酶的作用下可以正确重组。
②提取转基因花烟草花冠细胞中的蛋白质，运用______技术，以确定目的基因是否正常表达。
（3）种植环境会影响花青素的积累量，积累量少时花冠A区会被绿色掩盖。某公园需要大面积使用花青素积累量少的浅红色花烟草布置景观，以（1）中4个亲本为材料，你的解决方案是______。
【答案】（1）①. 3∶1 ②. iiRrGg、lirrgg
（2）①. 目的基因50%反接或质粒自身连接 ②. 抗原一抗体杂交
（3）方案1：将红色植株连续自交多代，每一代淘汰花冠B区绿色个体，种 植于适合的环境中
方案2：将紫色植株连续自交多代，每一代淘汰花冠A区白色个体，种植于适合的环境中
【分析】分析题文描述可知：G/g、R/r、I/i基因均独立遗传，说明它们的遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】①已知：G基因使叶绿素在花冠中积累，g基因则叶绿素无法在花冠中积累。R基因使花青素呈红色，r基因使花青素呈紫色。I基因使花青素正常积累，i基因阻止花青素积累，A区花青素含量多时绿色会被掩盖。在第2组中，A区绿色与红色的亲本杂交，F1中红色（A区）∶绿色（B区）≈4∶3，说明A区绿色与红色的亲本的基因型分别为iiRRGg、IIRRGg，进而推知绿色与非绿色植株之比接近3∶1，说明两个亲本均有G基因。
②在第3组中，绿色（A区：ii_ _G_）与紫色（A区：I_rrgg）的亲本杂交，F1中红色（A区：I_R_ _ _）∶绿色（B区：ii_ rGg）∶白色（A区: ii_ _gg）≈2∶2∶1，据此可推测，第3组亲本绿色植株和紫色植株的基因型分别为iiRrGg、Iirrgg。
【小问2详解】①限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。在构建基因表达载体时，用剪切结果产生两种不同黏性末端的两种限制酶同时处理含有目的基因的DNA和质粒，其优势在于：避免目的基因50%反接或质粒自身连接，使目的基因定向连接到质粒上，确保目的基因与载体在DNA连接酶的作用下可以正确重组。
②提取转基因花烟草花冠细胞中的蛋白质，以确定目的基因是否正常表达，即检测目的基因是否翻译成蛋白质，可以运用抗原一抗体杂交技术。
【小问3详解】由题意可知：种植环境会影响花青素的积累量，积累量少时花冠A区会被绿色掩盖，而A区为紫色与红色的个体可能含有G基因，因此欲培育花青素积累量少的浅红色花烟草，可以将红色植株连续自交多代，每一代淘汰花冠B区绿色个体，种植于适合的环境中；也可以将紫色植株连续自交多代，每一代淘汰花冠A区白色个体，种植于适合的环境中。
组别
DNA甲基化水平（%）
对照组
3.706
模型组
2.259
组别
A酵母菌处理组
B酵母菌处理组
A地区腊牛肉
B地区腊牛肉
蛋白质含量（%）
18.09
22.19
25.11
29.89
pH
5.51
5.41
5.44
4.80
亚硝酸盐（mg/kg）
25.21
25.33
5.44
4.76
N-二乙基亚硝
胺NDEA（μg/kg）
39.70
40.60
49.15
65.55
组别
第一组
第二组
第三组
第四组
A区稻飞虱种类
褐飞虱
白背飞虱
褐飞虱
白背飞虱
B、C区材料
土壤
健康苗
土壤
健康苗
白背飞虱为害苗
健康苗
褐飞虱为害苗
健康苗
B、C侧稻飞虱数量
少
多
少
多
多
少
多
少
组别
处理方式
实验结果
A-型钾离子通道
的电流密度（pA/pF）
小鼠机械
痛阈值（g）
1
生理盐水
X
Y
2
？
低于X
低于Y
3
加NMBR阻断
剂，再加生理盐水
？
？
4
加A-型钾离子通道
阻断剂，再加生理盐水
？
？
5
？
与X无显著差异
与Y无显著差异
6
？
低于X
低于Y
组别
亲本组合（A区颜色）
F1株数
F1花色及株数
红色（A区）
绿色（B区）
白色（A区）
1
绿色×白色
45
0
21
24
2
绿色×红色
45
45
33
0
3
绿色×紫色
44
26
22
10