江西省赣州市2023-2024学年高三(上)期末生物试卷(解析版)

这是一份江西省赣州市2023-2024学年高三(上)期末生物试卷(解析版)，共21页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，本试卷考试内容等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分单项选择题、多项选择题和非选择题三部分，共100分，考试时间75分钟。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
3.本试卷考试内容：人教版必修1、必修2、选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3。
一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意。
1. 胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，可被用来制作手术缝合线，在手术过后无需拆线，避免了拆线的痛苦。下列有关胶原蛋白等蛋白质的叙述，正确的是（ ）
A. 胶原蛋白的N元素主要存在于游离的氨基中
B. 胶原蛋白中的必需氨基酸可以在人体细胞内合成
C. 胶原蛋白能被分解成可以被人体吸收的氨基酸
D. 胶原蛋白经高温处理后与双缩脲试剂不发生颜色反应
【答案】C
【分析】（1）氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成。
（2）蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其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的现象。
【详解】A、组成胶原蛋白的N元素主要存在于-CO-NH-中，A错误；
B、必需氨基酸必须从外界环境中获取，不可以在人体细胞内合成，B错误；
C、大分子胶原蛋白能被分解成可以被人体吸收的氨基酸，C正确；
D、高温处理过的蛋白质仅仅是变性的蛋白质，高温破坏了蛋白质的高级结构，但是其一级结构并未改变，所以高温处理过的蛋白质还能和双缩脲反应，D错误。
故选C。
2. 翟中和院士主编的《细胞生物学》中写到：我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。下列有关细胞结构的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞骨架与细胞的运动、信息传递等生命活动密切相关
B. 中心体仅由两个互相垂直排列的中心粒组成
C. 核糖体不具有生物膜，因此其不含磷脂和蛋白质成分
D. 溶酶体内的多种水解酶的形成不需内质网和高尔基体的加工
【答案】A
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系，细胞骨架维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，A正确；
B、中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成，B错误；
C、核糖体是由RNA和蛋白质组成，C错误；
D、溶酶体内的多种水解酶的形成与分泌蛋白形成相似，需要内质网和高尔基体的加工，D错误。
故选A。
3. 蛋白质磷酸化是在蛋白质激酶的催化作用下，将ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质中某些氨基酸（丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸）残基上的过程。蛋白质磷酸化可使没有活性的蛋白质转化为有活性的蛋白质，是调节和控制蛋白质活力和功能最普遍的机制。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质激酶可将磷酸基团转移到不同的氨基酸残基上，说明酶不具有专一性
B. 蛋白质磷酸化可改变蛋白质的活性，该过程与ATP的水解有关，为放能反应
C. 蛋白质激酶发挥催化作用的过程中可提高该反应的活化能，使反应速率更快
D. 蛋白质活性变化与其结构改变有关，蛋白质结构的改变不一定导致其活性丧失
【答案】D
【分析】酶是生物体内一类具有催化活性的有机化合物，大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是具有催化活性的RNA；酶具有高效性（与无机催化剂相比，酶的催化效率更高）、专一性（酶可以催化一种或一类化学反应）、需要适宜的温度和pH值（低温降低酶的活性，高温使酶失活；pH值过低或过高都会影响酶的活性）等特性。
【详解】A、蛋白质激酶可将磷酸基团转移到不同的氨基酸残基上，体现了酶可以催化一种或一类化学反应，说明酶具有专一性，A错误；
B、由题干信息可知，蛋白质磷酸化反应的结果是“将ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质中某些氨基酸（丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸）残基上”，ATP水解的产物是ADP和磷酸基团，因此该过程与ATP的水解有关，为吸能反应，B错误；
C、蛋白质激酶发挥催化作用的过程中可降低该反应的活化能，使反应速率更快，C错误；
D、蛋白质活性变化与其结构改变有关，有些蛋白质空间结构的改变是可逆的，如载体蛋白和酶，D正确。
故选D。
4. 桉树—菠萝农林生态系统是立体农业的典型代表。在桉树幼林里栽培菠萝，通过精心管理取得了桉树、菠萝双丰收，提高了经济效益。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 桉树、菠萝因生态位差异较大，所以种间竞争较弱
B. 桉树、菠萝根系深浅搭配，充分利用了不同土壤层的水和无机盐
C. 该农田中不同地段的菠萝数量不同，属于群落水平结构
D. 在不同的环境条件下，桉树种群的环境容纳量一般不同
【答案】C
【分析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。能够调节种群数量的因素有外源性因素和内源性因素两大类，前者包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等，后者则包括行为调节和内分泌调节。
【详解】A、桉树、菠萝生态位差异较大说明生态位重叠较少，因而种间竞争较弱，A正确；
B、桉树、菠萝根系深浅搭配，合理利用了不同土壤内的水和无机盐，这属于群落中垂直结构的体现，提高了群落利用环境资源和空间的能力，B正确；
C、该农林中不同地段生物种类和密度不同，属于群落的水平结构，而不同地段的同一种群（菠萝）数量不同，不属于生物群落的空间结构，C错误；
D、在不同环境下，桉树种群受到资源、气候、天敌、疾病等影响是不同的，所以桉树种群的环境容纳量一般是不同的，D正确。
故选C。
5. 木耳营养价值很高，但长时间泡发的木耳可能会滋生一种细菌——椰毒假单胞菌，导致误食者出现恶心呕吐、腹胀、腹痛等症状。为检测泡发的木耳中是否滋生了椰毒假单胞菌，下列方法中，错误的是（ ）
A. 对样本中的蛋白质种类进行鉴定
B. 对样本中含有的核苷酸种类进行鉴定
C. 利用PCR等技术对样本进行基因检测
D. 接种至固体培养基观察长出的菌落特征
【答案】B
【分析】一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、温度及培养时间），同种微生物表现出稳定的菌落特征，这些特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。
【详解】A、木耳和椰毒假单胞菌属于不同的生物，其细胞内蛋白质种类也有差异，通过对样本中的蛋白质种类进行鉴定可以检测泡发的木耳中是否滋生了椰毒假单胞菌，A正确；
B、木耳和椰毒假单胞菌都含有DNA和RNA，二者含有的核苷酸种类相同，通过对样本中的核苷酸种类进行鉴定无法检测泡发的木耳中是否滋生了椰毒假单胞菌，B错误；
C、木耳和椰毒假单胞菌细胞内的基因种类不同，利用PCR等技术对样本进行基因检测，可以检测泡发的木耳中是否滋生了椰毒假单胞菌，C正确；
D、不同微生物在固体培养基上形成的菌落特征会有所不同，故可接种至固体培养基观察长出的菌落特征，D正确。
故选B。
6. 下列有关人体生命活动调节的叙述，错误的是（ ）
A. 胰岛素可以催化血糖转化为糖原，使血糖水平降低
B. 抑制性神经递质能引起突触后膜的膜电位发生变化
C. 婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能
D. 下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素和神经递质
【答案】A
【分析】神经调节和体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面，一方面，不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看做神经调节的一个环节。另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。如幼年时甲状腺激素缺乏(如缺碘)，就会影响脑的发育；成年时，甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。
【详解】A、胰岛素是动物激素，不起催化作用，胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，其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，A错误；
B、抑制性神经递质能引起突触后膜的膜电位差增大，B正确；
C、甲状腺激素会影响中枢神经系统的发育和功能，如果婴幼儿缺乏甲状腺激素会影响脑的发育，C正确；
D、下丘脑是机体重要的内分泌腺，能分泌促甲状腺激素释放激素等激素，同时它也是机体中枢神经系统的重要组成部分，能分泌神经递质能参与神经调节，D正确。
故选A。
7. 秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物，成虫总共有959个细胞，整个身体呈透明状，易于观察个体的整个发育过程。最为重要的是，在发育成熟的过程中，有131个细胞将通过细胞凋亡的方式被去除。研究发现EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9是控制线虫细胞凋亡的关键基因，调控过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞凋亡受相关基因的调控且有利于秀丽隐杆线虫个体的发育
B. 正常情况下，发生凋亡的细胞中CED-9表达量低，CED-4则相反
C. 可通过诱导癌细胞中EGL-1突变使其无法表达从而达到治疗目的
D. 被病原体感染以及衰老、损伤的细胞的清除也可通过细胞凋亡完成
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，它对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程中。在成熟的生物体中，细胞的自然更新，被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞凋亡受相关基因的调控，且细胞凋亡属于正常的生命现象，对生物个体的发育有利，A正确；
B、分析题图可知，CED-9会抑制细胞凋亡，CED-4C会促进细胞凋亡，故正常情况下，发生凋亡的细胞中CED-9表达量低，CED-4则相反，B正确；
C、EGL-1突变不能解除CED-9对细胞凋亡抑制，故诱导癌细胞中EGL-1突变使其无法表达不能达到治疗目的，C错误；
D、生物体内被病原体感染细胞以及衰老、损伤细胞的清除都是通过细胞凋亡完成，从而保证机体内环境的稳定，D正确。
故选C。
8. 溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，C1-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. H+进出溶酶体需要消耗线粒体提供的能量
B. H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D. 溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性下降
【答案】A
【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。
【详解】A、由题中信息可知，CI-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+，因此H+运出溶酶体为协助扩散，同时溶酶体内H+浓度高于细胞质基质，故H+进入溶酶体是逆浓度梯度运输，属于主动运输需要消耗能量，A错误；
B、H+载体蛋白失活则无法维持溶酶体内的H+浓度，导致CI-/H+转运蛋白不能在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把CI-逆浓度梯度运入溶酶体，CI-转运受阻，进而引起溶酶体内的吞噬物积累，B正确；
C、该突变体的细胞因Cl-转运受阻，进而引起溶酶体内的吞噬物积累，使细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；
D、溶酶体内的水解酶在溶酶体内活性最强，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性会降低，D正确。
故选A。
9. 下图为一只正常雄果蝇体细胞中某两对同源染色体上部分基因的分布示意图。下列有关叙述错误的是（ ）

A. 在减数第一次分裂后期，图中染色体1和染色体2会彼此分离
B. 有丝分裂后期，图中所有基因不会同时出现在细胞同一极
C. 控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，在遗传上与性别相关联
D. 不考虑突变，若减数分裂时基因d、e、w、A出现在细胞的同一极，则说明发生了染色体互换
【答案】B
【分析】题图分析，染色体1和染色体2属于同源染色体，染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体，为性染色体，染色体1和染色体2为常染色体。
【详解】A、染色体1和染色体2是同源染色体，在减数第一次分裂后期会彼此分离，A正确；
B、有丝分裂时，所有染色体经复制形成的姐妹染色单体在后期会彼此分离，图中所有基因会同时出现在细胞同一极，B错误；
C、控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上与性别相关联，C正确；
D、若减数分裂四分体时期，染色体1和2发生交换，使D/d与E/e基因发生重组，再经过减数第一次分裂的后期非同源染色体的自由组合，则基因d、e、w、A可能出现在细胞的同一极，D正确。
故选B。
10. 某研究小组探究胰岛素的分泌机制，进行了如下实验。实验一：从胰管结扎的狗身上取出萎缩的只剩胰岛的胰腺做成提取液，注入摘除胰腺而患糖尿病的狗身上，狗的血糖迅速下降。实验二：用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X，将甲组胰岛B细胞置于含滤液X的低糖培养液中培养，乙组胰岛B细胞置于不含滤液X的低糖培养液中培养，一段时间后检测，发现甲组培养液的胰岛素含量明显大于乙组。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 实验一可以证明胰岛素是由胰岛B细胞分泌的
B. 给实验一中患糖尿病的狗注射胰岛素制剂可以缓解高血糖症状
C. 实验二证明胰岛素能抑制胰高血糖素的分泌
D. 若将乙组胰岛B细胞置于不含滤液X的高糖培养液中培养，则胰岛素含量减少
【答案】B
【分析】实验一说明胰岛素是由胰岛分泌，实验二说明胰高血糖素可以促进胰岛素分泌。
【详解】A、实验一可以证明胰岛素是由胰岛细胞分泌的，但不能证明就是由胰岛B细胞分泌的，A错误；
B、实验一中的糖尿病狗注射了胰腺中获取的提取液（含有胰岛素）后，血糖浓度迅速下降，说明该狗患糖尿病是因为胰岛素分泌不足，所以给该狗注射胰岛素制剂可以缓解高血糖症状，B正确；
C、实验二中用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X，X中含有胰高血糖素，甲组胰岛素含量多于乙组，说明胰高血糖素可以促进胰岛素的分泌，C错误；
D、高血糖可以刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，所以实验二中乙组胰岛B细胞在不含滤液X高糖培养液中培养，预测胰岛素含量会增加，D错误。
故选B。
11. 下图为某病毒入侵人体引发的部分免疫反应示意图（数字表示过程，字母表示细胞）。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 细胞a表示抗原呈递细胞，可将抗原信息传递给细胞b
B. 细胞c的活化通常需要③④两个信号的刺激及物质甲的作用
C. 该病毒第二次进入机体时，细胞e主要通过过程⑦产生
D. 该病毒进入宿主细胞后，物质乙可使宿主细胞裂解死亡
【答案】D
【分析】题图分析，图示为体液免疫过程。其中细胞a是抗原呈递细胞，细胞b是辅助性T细胞，细胞c是B淋巴细胞，细胞d是记忆B细胞，细胞e是浆细胞，物质甲是细胞因子，物质乙是抗体。
【详解】A、细胞a表示抗原呈递细胞，可将抗原信息传递给细胞b,b能分泌物质甲即细胞因子，说明b是辅助性T细胞，A正确；
B、细胞c是B淋巴细胞，需要抗原的直接信号以及辅助性T细胞表面特定分子改变的信号，同时需要细胞因子的作用，进而完成增殖分化的过程，因此细胞c（B淋巴细胞）的活化通常需要③④两个信号的刺激及物质甲（细胞因子）的作用，B正确；
C、细胞e是浆细胞，病毒第二次进入机体时可引发二次免疫，此时细胞e浆细胞主要由细胞d即记忆B细胞的快速增殖分化形成，进而形成大量的抗体，C正确；
D、物质乙是抗体，抗体与抗原结合形成细胞集团或沉淀，不能使宿主细胞裂解死亡，D错误。
故选D。
12. 近日一款名为“酱香拿铁”的咖啡类饮料因含酒精而受到社会广泛讨论。酒精会导致人体中的抗利尿激素释放减少，血糖含量降低，中枢神经系统受抑制，其在体内代谢过程如图所示，其中乙醛在体内积累导致脸红。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 酒后垂体合成分泌抗利尿激素减少，机体出现多尿、口渴现象
B. 两对等位基因都位于常染色体上，故喝酒后是否脸红一般与性别无关
C. 由图可知，喝酒容易脸红的人基因型有四种
D. 体内ADH和ALDH两种酶含量丰富的人喝酒相对不容易醉
【答案】A
【分析】基因对性状的控制有两条途径:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的，A错误；
B、两对基因位于两对常染色体上，不属于伴性遗传，故喝酒后是否脸红一般与性别无关，B正确；
C、结合题图可知，喝酒容易脸红的人体内只有乙醇脱氢酶，其基因型为A_B_，有四种，即AABB、AABb、AaBB、AaBb，C正确；
D、体内ADH和ALDH两种酶含量丰富的人能最终将乙醇转化为乙酸，故喝酒相对不容易醉，D正确。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 植树造林、建立“无废弃物生态农业”是建设美丽中国的重要措施，可以改变人类的生态足迹。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，人类对生态和环境的影响越大
B. 建立生态农业的目的是增大人类的生态足迹和加大对资源的利用
C. 植树造林时在人工林中增加植物种类，主要遵循了生态工程的自生原理
D. “桑基鱼塘”是运用“无废弃物农业”创造的生态农业模式，实现了物质的多级利用
【答案】ACD
【分析】生态足迹也称“生态占用”，是指特定数量人群按照某一种生活方式所消费的，自然生态系统提供的，各种商品和服务功能，以及在这一过程中所产生的废弃物需要环境(生态系统) 吸纳，并以生物生产性土地(或水域) 面积来表示的一种可操作的定量方法。它的应用意义是：通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力(亦称生态足迹供给) 进行比较即可以定量的判断某一国家或地区可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。
【详解】A、生态足迹，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积；生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，人类对生态和环境的影响越大，A正确；
B、建立生态农业的目的是实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率，缩小人类的生态足迹，B错误；
C、植树造林时在人工林中增加植物种类，增加了生态系统的组成成分，提高了生态系统的自我调节能力，遵循了生态工程的自生原理，C正确；
D、“桑基鱼塘”是运用“无废弃物农业”创造的生态农业模式，实现了物质的多级利用，D正确。
故选ACD。
14. 适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时，线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和线粒体。科研人员用常氧（20%O2）、低氧（10%O2、0.3%O2）分别处理大鼠肿瘤细胞，24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平，结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理肿瘤细胞，检测肿瘤细胞的活性氧含量，结果如图2所示。相关说法错误的是（ ）
A. 在细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是线粒体内膜
B. 大鼠肿瘤细胞缺氧时无氧呼吸产生CO2，但血浆的pH不会发生明显变化
C. 损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解
D. 低氧条件激活线粒体自噬，清除活性氧，避免细胞被破坏
【答案】BD
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。
【详解】A、在细胞呼吸过程中，O2参与反应的过程是有氧呼吸第三阶段，该过程场所是线粒体内膜，A正确；
B、大鼠无氧呼吸的产物是乳酸，不含二氧化碳，B错误；
C、溶酶体是细胞的消化车间，内含多种水解酶，损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解，C正确；
D、由图1可知，适度低氧（10%O2）时线粒体自噬水平相对值较高，由图2可知，相对对照组来说，适度低氧（10%O2）时，用线粒体自噬抑制剂3-MA处理组的活性氧含量变化不大，因此图1和图2结果比较表明：适度低氧（10%O2）可激活线粒体自噬来清除活性氧，活性氧处于正常水平，不会破坏大鼠肿瘤细胞；严重低氧时，线粒体自噬水平有所提高，但活性氧含量较高，活性氧会损伤大分子物质和线粒体，可推测严重低氧下促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡，D错误。
故选BD。
15. 高等植物的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合，植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 种子中不含光合色素，萌发的种子在合成光合色素之前不能接受光信号
B. “淀粉—平衡石假说”认为，生长素沿平衡石细胞中“淀粉体”沉降的方向运输
C. 植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响
D. 植物体内，不同激素在代谢上存在相互作用，共同调控植物的生长发育
【答案】BCD
【分析】光对植物生长发育的调节：①光是植物进行光合作用的能量来源。②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的过程。在受到光照时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素分布在植物的各个部位，某些植物的种子需要在有光的条件下才能萌发，这说明萌发的种子在合成光合色素之前就能够接受光信号，A错误；
B、“淀粉—平衡石假说”认为，当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的淀粉体沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响，B正确；
C、植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，同时也受到环境因素的影响，C正确；
D、植物体内，不同激素不是孤立的，在代谢上存在相互作用，共同调控植物的生长发育，D正确。
故选BCD。
16. GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列，从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌雄果蝇均为无色翅，且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因，雌果蝇的某条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因，利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断：将上述雌雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配，观察并统计F2个体的表型和比例。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 无论绿色荧光蛋白基因插入的位置如何，F1中绿色翅：无色翅均为3：1
B. 同时具备GAL4基因和绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能表现出绿色翅
C. 若F2中绿色翅：无色翅=9：7，则绿色荧光蛋白基因未插入Ⅲ号染色体上
D. 若绿色荧光蛋白基因插入在X染色体上，则F2中绿色翅雌性果蝇占3/8
【答案】BCD
【分析】分析题意可知，GAL4基因可以控制GAL4蛋白的表达，它能够与特定的DNA序列UAS结合，并驱动UAS下游基因的表达。将GAL4基因插入雄果蝇的Ⅲ号染色体上(一条常染色体上)，UAS绿色荧光蛋白基因随机插入雌果蝇某条染色体上，但无法表达(亲代雌果蝇缺乏GAL4蛋白)。同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色性状。为便于理解，假设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用a表示) ，插入UAS绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用b表示)。UAS-绿色荧光蛋白基因插入的位置有3种可能：Ⅲ号染色体上(则雄、雌基因型可表示为Aabb×aaBb，遵循连锁定律) ，其他常染色体上(则雄、雌基因型可表示为Aabb×aaBb，遵循自由组合定律)、X染色体上(则雄、雌基因型可表示为AaXbY×aaXBXb，遵循自由组合定律)。
【详解】A、若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上，发生基因连锁，F1中绿色翅：无色翅为1：3，若插入Ⅲ号染色体以外的染色体上，两对基因遵循基因组合定律，F1中绿色翅与无色翅比例仍为1：3，A错误；
B、同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色翅性状，B正确；
C、若F2中绿色翅：无色翅=9：7，则说明绿色荧光蛋白基因没有插入Ⅲ号染色体上，两种基因自由组合，不能确定荧光蛋白基因的具体位置，C正确；
D、若绿色荧光蛋白基因插入在X染色体上，则GAL4基因与绿色荧光蛋白基因遵循自由组合定律，可以推算出F2中绿色翅雌性：无色翅雌性：绿色翅雄性：无色翅雄性=6：2：3：5，即F2中绿色翅雌性果蝇占3/8，D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. C3植物叶片维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞含有叶绿体；C1植物维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒，而叶肉细胞的叶绿体有基粒。下图为C1植物玉米CO2固定示意图，Rubisc为卡尔文循环中CO2固定的酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEP酶）与CO2的亲和力极强，可以把低浓度的CO2固定下来集中供应给维管束鞘细胞利用，形成“CO2泵”。请据图回答问题：
（1）从叶肉细胞中分离叶绿体，可采用____法；实验室提取与分离叶片光合色素应依次使用____（试剂）提取、分离。
（2）C4植物用于固定CO2的物质有____。C4植物叶肉细胞叶绿体仅进行光反应，据题干信息和图示分析可能的原因是____。
（3）与C3植物相比，C4植物的CO2补偿点较____（填“高”或“低”）；在高温干旱环境下，C4植物能继续生长而C3植物却不能，其原因是____。
【答案】（1）①. 差速离心 ②. 无水乙醇（或体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠）、层析液
（2）①. PEP和C5 ②. C4植物叶肉细胞叶绿体有类囊体能进行光反应，但缺少暗反应固定CO2所必须的Rubisc酶，因此仅能进行光反应
（3）①. 低 ②. 干旱环境下，气孔关闭（或“气孔开放程度降低”，或“部分气孔关闭”），CO2吸收减少，C4植物能利用低浓度CO2进行光合作用而C3植物不能；或“干旱环境下，气孔关闭（或“气孔开放程度降低”，或“部分气孔关闭”），CO2吸收减少，C4植物因PEP酶对CO2的亲和力极强而能利用低浓度CO2进行光合作用，C3植物则不能
【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
（1）分离细胞器的方法为差速离心法；实验室提取与分离叶片光合色素应分别依次使用无水乙醇（或体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠）、层析液提取和分离。
（2）由题图可知，在玉米的叶肉细胞中，能固定CO2的物质是PEP（或磷酸烯醇式丙酮酸）；在玉米的维管束鞘细胞中，能固定CO2的物质是C5，因此C4植物用于固定CO2的物质有PEP（或磷酸烯醇式丙酮酸）和C5。C4植物叶肉细胞叶绿体有类囊体能进行光反应，但缺少暗反应固定CO2所必须的Rubisc酶，因此C4植物叶肉细胞叶绿体仅进行光反应。
（3）PEP酶与CO2的亲和力极强，可以把低浓度的CO2固定下来集中供应给维管束鞘细胞利用，因此与C3植物相比，C4植物的CO2补偿点较低。干旱环境下，部分气孔关闭（或气孔开放程度降低），CO2吸收减少，C4植物能利用低浓度CO2进行光合作用而C3植物不能，因此当外界干旱时，C4植物能继续生长而C3植物却不能。
18. 褪黑素是有助于调整睡眠周期的胺类激素，其分泌具有昼夜节律，分泌机制为：暗信号→视网膜下丘脑视交叉上核（SCN）→松果体→褪黑素，分泌调节过程如图。

（1）机体从感知光线的变化到分泌褪黑素调节过程的效应器是____，图中含褪黑素受体的细胞（器官）有____。
（2）现在较多儿童因晚上长时间使用手机、电脑等电子产品或者开灯睡觉而出现性早熟的现象，分析其原因是____。
（3）强光处理20h的雄性大鼠会出现性早熟现象，经检测其体内睾酮含量异常升高，某研究小组认为可以通过注射外源性褪黑素来达到治疗性早熟的目的，并以幼龄雄性大鼠为材料进行实验验证，请完成以下实验步骤，并预期实验结果。
第一步：将若干幼龄雄性大鼠随机均分为A、B、C三组，A、B两组____，C组不作处理。
第二步：____，在相同且适宜的条件下饲养一段时间。
第三步：检测并记录A、B、C三组雄性大鼠体内睾酮含量。预期实验结果：____。
【答案】（1）①. 传出神经（运动神经）末梢及其所支配的松果体（细胞）②. 下丘脑（GnRH神经元）、垂体（细胞）、性腺（细胞）
（2）儿童长时间使用电子产品或开灯睡觉导致褪黑素分泌减少，对“下丘脑-垂体-性腺轴”的抑制作用减弱，引起性激素分泌增加，促进生殖器官的生长发育，出现性早熟
（3）①. 强光处理20h（或“20h的强光处理”）②. A组注射适量的褪黑素，B、C两组注射等量的生理盐水[或B组注射适量的褪黑素，A、C两组注射等量的生理盐水 ③. A、C两组小鼠体内睾酮含量大致相同，且明显低于B组（或“B、C两组小鼠体内睾酮含量大致相同，且明显低于A组”，注意与上述实验步骤对应）
【分析】 神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，人体在完成一项反射活动时，必须保持反射弧结构的完整，任何一个环节出现障碍，反射活动就不能正常进行。
（1）效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体，在该反射弧中，效应器指的是传出神经末梢及所支配的松果体细胞；褪黑素属于激素，需要与靶器官上的受体结合后起作用，结合图示可知，图中含褪黑素受体的细胞（器官）有下丘脑（GnRH神经元）、垂体（细胞）、性腺（细胞）。
（2）据题干信息可知，儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激，褪黑素分泌减少，对下丘脑-垂体性腺轴的抑制作用减弱，导致性激素分泌增加，促进性腺和第二性征的发育，则儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激（如电视、手机屏幕灯光等）可能导致出现性早熟的现象。
（3）据题干信息可知，强光处理20h的雄性大鼠会出现性早熟现象，因此A、B两组用强光处理20h；若要探究通过注射外源性褪黑素能否达到治疗性早熟的目的，则实验的自变量为是否注射褪黑素，所以实验的第二步为A（或B）组注射适量的褪黑素，B（或A）C组注射等量的生理盐水。实验的观察指标为血清睾酮含量，实验第三步为测量三组小鼠的血清睾酮含量，以此判断外源性褪黑素能否达到治疗性早熟的目的，从而预期结果为A、C两组小鼠体内睾酮含量大致相同，且明显低于B组（或“B、C两组小鼠体内睾酮含量大致相同，且明显低于A组”）。
19. 某家系中有某种人类皮肤遗传病，该病是由隐性突变引起的单基因遗传病。该皮肤病患者中约有65%是由控制OCLN蛋白（维持上皮细胞胞间黏性的闭合蛋白）的基因编码区第724位碱基发生改变引起，35%是由OCLN蛋白基因编码区的其他碱基位点改变引起。研究者设计了两种杂交探针（能和特定核酸序列杂交的DNA片段）：探针1和2分别能与第724位碱基正常的OCLN蛋白基因和第724位碱基异常的OCLN蛋白基因结合。利用两种探针对该家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图。
（1）这种人类皮肤病的出现体现了基因对性状的控制途径是基因通过控制____控制生物体的性状；检测和预防该病的有效手段有____。（答出一项即可）
（2）对Ⅱ-5的OCLN蛋白基因进行测序，结果表明其OCLN蛋白基因编码区的突变区域对应非模板链为5'-AAGAG-3'，而正常OCLN蛋白基因编码区的相应位点非模板链为5'-AACAG-3'。从多肽链的角度分析，Ⅱ-5患该种人类皮肤病的原因是OCLN蛋白的第____位氨基酸，由“谷氨酰胺”变成了“谷氨酸”。（部分密码子及对应的氨基酸：AAG赖氨酸；AGA精氨酸；GAG谷氨酸；AAC天冬酰胺；ACA苏氨酸；CAG谷氨酰胺）
（3）I-4的OCLN蛋白基因编码区第724位碱基是否发生改变?____（填“是”或“否”）；若Ⅱ-7表型正常，用这两种探针检测出两条带的概率为____：用这两种探针检测Ⅲ-8出现的条带数为____。
【答案】（1）①. 蛋白质的结构（直接）②. 遗传咨询、产前诊断或基因检测
（2）242 （3）①. 否 ②. 1/3 ③. 1或2
【分析】基因控制性状的两种方式：
（1）可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。例如：a．镰刀型细胞贫血症：血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状蔗糖多→水分保留少。b．囊性纤维病：CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常→功能异常；
（2）通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状。例如：a．豌豆粒型：豌豆淀粉分支酶基因异常（插入外来DNA序列）→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒。b．白化病：酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病。
（1）OCLN蛋白（维持上皮细胞胞间黏性的闭合蛋白）是一种结构蛋白，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状；遗传病检测和预防的有效手段是遗传咨询+产前诊断，由于已知该皮肤病为单基因遗传病，所以还可以采用基因诊断的方法对该病进行检测和预防。
（2）正常OCLN蛋白基因编码区第724位碱基发生改变，其非模板链序列由正常的5′-AACAG-3'变为异常的5′-AAGAG-3′，使mRNA中第724位碱基由C变为了G，进而导致合成的相关蛋中第（724+2）÷3=242位氨基酸由“谷氨酰胺”变成了“谷氨酸”（CAG变为了GAG）。
（3）由I-4的探针检测结果可知，其体内仅含能与探针1结合的第724位碱基正常的OCLN蛋白基因，不含第724位碱基异常的OCLN蛋白基因。设第724位碱基异常的OCLN蛋白基因为隐性致病基因a，其他碱基位点改变产生的隐性致病基因为a1（探针1能与a1杂交，探针2不能与a1杂交），显性正常基因为A，则I-3个体为Aa，I-4个体为Aa1。若Ⅱ-7正常，则其基因型可能为1/3AA（一条带）、1/3Aa（两条带）、1/3Aa，（一条带），故用这两种探针检测出两条带的概率为1/3；Ⅱ-5为aa，Ⅱ-6为aa，所以Ⅲ-8为aa（一条带）或aa（两条带）。
20. 2023年8月24日，日本政府启动核污水排海。据悉，日本福岛核污水中含有60多种放射性核素（如：氚、碳-14、碘-129等）、重金属、有机物等，核素排海后将对我国渔业经济和沿海居民生活产生影响。回答下列问题。
（1）碳-14可参与生态系统的碳循环过程，其形成的CO2可通过光合作用和____作用进入生物群落。海洋生物能从周围环境吸收、积蓄碳-14等核素，使其在机体内浓度超过环境浓度，这种现象被称作____。
（2）流入被污染的海洋生态系统中的总能量为____，离排污口较近的海洋区域溶解氧浓度较低，原因是绿藻等藻类植物数量减少，____。
（3）海洋生态系统受到污染后可通过自我调节来达到生态平衡，处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和____三大特征。生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，负反馈是指____。
【答案】（1）①. 化能合成 ②. 生物富集
（2）①. 生产者固定的总能量（生产者通过光合作用和化能合成固定的能量）及污水中的化学能 ②. 植物光合作用产生并释放的氧气量减少，需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解消耗
（3）①. 收支平衡 ②. 在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制
【分析】组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都 在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落 到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环；
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。生物富集现象也是全球性的。
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。第二，功能平衡：生产-消费-分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。第 三，收支平衡，例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变， 而是一种动态的平衡。
（1）自然界中存在某些微生物（如硝化细菌）,它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量，这一过程就称为化能合成作用。生物圈中的碳循环主要体现在绿色植物将大气中的二氧化碳经光合作用转化成有机物并释放氧气，或某些自养细菌通过化能合成作用将大气中的CO2转化成有机物：有机物被消费者或分解者利用，通过呼吸作用把碳以其最初形态（二氧化碳）返回到环境中，并释放储存的能量。可见碳-14可参与生态系统的碳循环过程，其形成的CO2可通过光合作用和化能合成作用进入生物群落。
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集，生物富集现象具有全球性；海洋生物能从周围环境吸收、积蓄碳-14等核素，从而出现生物富集现象。由于生物富集现象具有全球性，所以日本核污水排海后将会对我国渔业经济和沿海居民生活产生一定影响。
（2）生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动；地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳，大约只有1%以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。流入被污染的海洋生态系统中的总能量为生产者固定的总能量及污水中的化学能。
植物光合作用会释放氧气：离排污口较近的海洋区域若藻类等植物数量减少，植物通过光合作用产生并释放的氧气量也减少，同时需氧型细菌大量繁殖，溶解氧随有机物被细菌分解消耗，从而导致离排污口较近的海洋区域溶解氧较低。
（3）处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。第二，功能平衡：生产-消费-分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。第三，收支平衡，例如，在某生态系统中，植物在定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。海洋生态系统受到污染后可通过自我调节来达到生态平衡，处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三大特征。
生态系统遇到了破坏或干扰，而对抗这种破坏或干扰，使生态系统恢复平衡的调节机制，是负反馈机制。所谓负反馈，是指在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制。
21. 在防治蔬菜病虫害方面，科学家利用苏云金芽孢杆菌和具有内生及防病等优良性状的枯草芽孢杆菌进行原生质体融合，构建了多功能工程菌，其对小菜蛾的有效杀虫率提高至59%以上。回答下列问题：
（1）为获得苏云金芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌的原生质体可选择____（填“纤维素酶和果胶酶”“蛋白酶”或“溶菌酶”）对这两种菌进行去壁处理。
（2）若诱导上述两种菌原生质体融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法相同，则可通过____（答出2种即可）等诱导，实现原生质体的融合；从物理性质来讲，应选用____培养基对构建的工程菌进行筛选。
（3）荧光标记的Taqman探针是一种含荧光基因R和淬灭基因Q的核酸片段，它能与目标DNA特异性结合，当探针完整时，在特定光的激发下不产生荧光。在PCR过程中，与目标DNA结合的探针会被Taq DNA聚合酶水解，R与Q分离后，R发出荧光（如图1所示）。随着PCR循环次数的增加，荧光信号强度增加，通过实时检测荧光信号强度，可得Cr值（如图2所示，Cr值表示达到荧光阈值所经历的循环次数）。

依据上述原理，完善鉴定工程菌的实验思路：
①分别提取纯化苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和上述工程菌的DNA，作为PCR扩增的____。
②根据____原则，分别设计出能与苏云金芽孢杆菌中的特异性DNA序列结合的Taqman探针A以及能与枯草芽孢杆菌中的特异性DNA序列结合的Taqman探针B。③将等量的荧光标记的Taqman探针A和Taqman探针B分别与步骤①三组DNA混合后进行PCR，并测量Ct值。工程菌组的Ct值应明显____（填“大于”或“小于”）其它两组。
【答案】（1）溶菌酶 （2）①. 电融合法，离心法，聚乙二醇（PEG）融合法，高Ca2+—高pH融合法 ②. 固体
（3）①. 模板 ②. 碱基互补配对 ③. 小于
【分析】PCR技术：
概念：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：DNA半保留复制。
前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
（1）苏云金芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌等细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，根据酶的专一性，选用溶菌酶可对细菌进行去壁处理，从而获得两者的原生质体。
（2）人工诱导植物原生质体融合的方法有物理法（电融合法，离心法等）和化学法（聚乙二醇（PEG）融合法，高Ca2+—高pH融合法）等。筛选菌株时需要挑菌落，需在固体培养基上进行。
（3）①题干涉及目的基因位于苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌中，同时需要工程菌的DNA作为载体，所以需提取三者DNA作为PCR扩增的模板，获取相应的大量目的基因。
②设计探针的依据是碱基互补配对原则。Ct值是指在PCR扩增过程中，每个反应管内的荧光信号达到设定的荧光阈值时所经历的扩增循环数。因此，当样本中初始模板越多时，Ct值就越小，而将荧光标记的Taqman探针与待测样本DNA混合，当探针完整时，不产生荧光，所以工程菌组的Ct值应明显小于其余两组。