甘肃省白银市靖远县2025届高三第一次全县联考一模生物试卷（解析版）

这是一份甘肃省白银市靖远县2025届高三第一次全县联考一模生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
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. 细胞内的化合物在生物体的生命活动中扮演着重要角色。下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 糖类代谢发生障碍时，脂肪会大量分解并转化为糖类以供能
B. 糖原与植物体内的淀粉均由葡萄糖组成，两者的结构相同
C. 与蛋白质等物质结合的水，失去了流动性和溶解性
D. 细胞内合成核酸、蛋白质和多糖等大分子物质均需要模板
【答案】C
【分析】糖类是主要的能源物质，有些糖类还构成细胞的结构成分，由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原，构成多糖的基本单位是葡萄糖。
【详解】A、糖类在供应充足的情况下，可大量转化为脂肪；脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，但不能大量转化为糖类，A错误；
B、糖原与植物体内的淀粉均由葡萄糖组成，但它们的结构不同，B错误；
C、细胞内的结合水与蛋白质、多糖等物质结合，失去了流动性和溶解性，成为生物体的构成成分，C正确；
D、核酸和蛋白质的合成需要模板，但多糖的合成不需要模板，D错误。
故选C。
2. tRNA分子中含有许多稀有碱基，稀有碱基的形成方式多种多样，如甲基化和脱氨反应等。在脱氨反应过程中，某些腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤，次黄嘌呤是tRNA中常见的稀有碱基之一，其能够与U、C、A配对，一种含次黄嘌呤的tRNA可以识别多种不同的密码子。下列叙述正确的是（ ）
A. DNA分子发生甲基化，可能会影响tRNA分子的形成
B. tRNA中次黄嘌呤的形成，会引起该生物基因结构的改变
C. tRNA分子中存在反密码子，且5’端能够连接氨基酸
D. 一个含次黄嘌呤的tRNA可同时转运三种氨基酸
【答案】A
【分析】关于tRNA，考生可以从以下几方面把握：
（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；
（2）种类：62种；
（3）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；
（4）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
【详解】A、DNA分子甲基化，能影响转录，影响tRNA分子的形成，A正确;
B、tRNA中次黄嘌呤的形成，会影响翻译的结果，不会引起该生物基因结构的改变，B错误;
C、tRNA的3'端连接氨基酸，C错误;
D、一个含次黄嘌呤的tRNA一次只能转运一种氨基酸，D错误。
故选A。
3. 某同学用不同pH的溶液处理人体消化道中的某种酶，实验记录如表所示。下列有关该实验的分析，正确的是（ ）
A. 实验温度为无关变量，但其设置的情况会影响实验结果
B. 该实验探究了pH对蛋白块中蛋白质结构的影响
C. 将E组pH缓慢降低，该酶的活性将逐渐升高
D. 该酶应在最适温度和最适pH条件下保存
【答案】A
【分析】本题主要考查酶的特性，考查学生的实验探究能力和解决问题能力。分析题意，本实验pH处理人体消化道中某种蛋白酶，实验的自变量是不同pH，因变量是蛋白酶的活性，酶的活性越强，蛋白质消失时间越短，因此可通过观察蛋白块的消失时间来判断酶的活性。据此分析作答。
【详解】A、实验温度为无关变量，但其设置的情况会影响实验结果，无关变量应该设置为相同且适宜，A正确；
B、该实验旨在探究pH对人体消化道中某种酶活性的影响，B错误；
C、实验中的酶为蛋白酶，E组pH条件下，该酶的结构发生了不可逆的破坏，再降低pH，该酶的活性不会恢复，C错误；
D、该酶应在低温和最适pH条件下保存，D错误。
故选A。
4. 某科研小组从菠菜叶肉细胞中分离出类囊体，并用磷脂分子包裹形成图甲所示的“油包水液滴”结构。向该结构中加入足量的光反应所需的NADP+等物质，并对其进行明暗交替处理，及时检测该结构内产生NADPH的量，其结果如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 若向该结构中补充CO2，则会有糖类的积累
B. 图甲所示类囊体腔中会有NADPH的合成
C. 图甲所示结构能将光能转化为化学能，且均储存在NADPH中
D. 根据希尔反应可知，若将NADP+换成铁盐，则理论上该结构可产生氧气
【答案】D
【分析】分析图甲：油包水液滴中只含有磷脂，而磷脂分子的头部是亲水性的，尾部是疏水性的，故形成头部朝向水分子的油包水液滴。
分析图乙：横坐标表示时间，纵坐标表示NADPH的含量，由图可知，NADPH含量明期上升，暗期保持不变，说明在条件适宜的情况下，油包水液滴在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH；在暗期NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定。
【详解】A、图甲所示结构中没有暗反应所需的酶等物质，通入CO2不能发生暗反应，A错误；
B、光反应发生的场所为类囊体薄膜，B错误；
C、光反应过程中，光能转化为化学能，储存在NADPH和ATP中，C错误；
D、铁盐是氧化剂，根据希尔反应可知，若将NADP+换成铁盐，则理论上该结构可产生氧气，D正确。
故选D。
5. 血细胞包括红细胞、白细胞等，白细胞又分为吞噬细胞、T细胞和B细胞等，人体内不同血细胞的寿命一般不同，血液中的血细胞可以由造血干细胞增殖和分化形成。下列叙述正确的是（ ）
A. 造血干细胞与T细胞的核基因组成相同，基因表达情况也相同
B. 一般造血干细胞的细胞核的全能性大于B细胞的细胞核的全能性
C. 细胞的寿命由其分裂能力决定，分裂能力越强，寿命越长
D. 由RNA和蛋白质组成的端粒在每次细胞分裂后都会缩短
【答案】B
【分析】哺乳动物红细胞的部分生命历程：造血干细胞先形成幼红细胞，幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞，网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞，所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、造血干细胞与T细胞的核基因组成相同，造血干细胞与T细胞形态、结构和功能不同，这是基因表达情况不同，A错误。
B、分化的动物细胞的细胞核一般都有全套遗传物质，具有全能性，造血干细胞（分化程度低）的细胞核的全能性大于B细胞的细胞核的全能性，B正确。
C、细胞的寿命与分裂能力无关，C错误。
D、端粒是由DNA和蛋白质组成的，D错误。
故选B。
6. 实验人员培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片并用显微镜进行观察。二倍体根尖细胞的照片如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 实验中，解离和用拇指轻压盖玻片都有利于观察到分散的单层细胞
B. 解离后，需要用体积分数为50%的酒精溶液进行漂洗，以便于观察
C. 在高倍显微镜下可以观察到甲细胞中的染色体向赤道板的位置缓慢移动
D. 四倍体后期细胞中的染色体数是乙中的4倍，染色单体数是丙中的2倍
【答案】A
【分析】观察有丝分裂装片制作流程为：解离-漂洗-染色-制片。
（1）解离：上午10时至下午2时，剪去洋葱根尖2-3mm，立即放入盛入有盐酸和酒精混合液的玻璃皿中，在温室下解离。目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来。
（2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛入清水的玻璃皿中漂洗。目的：洗去药液，防止解离过度。
（3）染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。目的：染料能使染色体着色。
（4）制片：用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖能碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻的按压载玻片。目的：使细胞分散开来，有利于观察。
【详解】A、实验中，解离可以使组织中的细胞相互分离开来，用拇指轻压盖玻片可以使细胞分散开来，两个操作都有利于观察到分散的单层细胞，A正确；
B、实验中，解离后用清水漂洗，B错误；
C、由于经过解离后，细胞已经死亡，故在高倍显微镜下不能观察到甲细胞中染色体向赤道板的位置缓慢移动，C错误；
D、乙图细胞处于有丝分裂中期，细胞中染色体数目为体细胞染色体数目2n，而四倍体后期细胞中染色体数目是8n，即四倍体后期细胞中的染色体数是乙中的4倍，但在有丝分裂后期，细胞中无染色单体，D错误。
故选A。
7. 小鼠的生物钟基因R的表达量与其饮食类型和运动强度等因素有关，其中，高脂饮食及高强度运动都能提高基因R的表达量。基因R与脂肪的代谢有关，主要在肝脏细胞中周期性地开启和关闭，其作用机理如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 在核糖体上合成脂肪需要以甘油和脂肪酸作为原料
B. 高脂饮食会使基因R表达量增加，从而使脂肪合成量减少
C. 组蛋白乙酰化后DNA链将会更紧致，影响其复制
D. 小鼠高强度运动时，基因R的开启促进脂肪合成
【答案】B
【分析】据图分析，当R基因开启时，将使小鼠肝脏脂肪的合成基因关闭，从而抑制脂肪的合成。
【详解】A、核糖体是蛋白质的合成车间，脂肪不在核糖体上合成，A错误；
B、分析题意可知，当R基因开启时，将使小鼠肝脏脂肪的合成基因关闭，从而抑制脂肪的合成，而高脂饮食及高强度运动都能提高基因R的表达量，从而使脂肪合成量减少，B正确；
C、组蛋白去乙酰化后，DNA链将会更紧致，C错误；
D、小鼠高强度运动时，基因R的开启使脂肪合成减少，D错误。
故选B。
8. 遗传和变异是生物界普遍存在的现象。下列关于遗传和变异的叙述，错误的是（ ）
A. 基因突变具有随机性，基因突变不一定会导致新的性状出现
B. 基因重组可以增加配子的多样性，使同一双亲的后代具有多样性
C. 杂合子自交后代中，杂合子的比例逐代增大，而显性基因的频率不变
D. 射线处理后，染色体上数个基因丢失引起的变异属于染色体变异
【答案】C
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
【详解】A、基因突变具有随机性，由于密码子的简并性，不同的密码子可能翻译出同一种氨基酸，因此基因突变不一定引起生物性状的改变，有利于维持生物性状的相对稳定，A正确；
B、基因重组可以增加配子的多样性，配子的多样性和受精的随机性，导致同一双亲后代呈现多样性，B正确；
C、杂合子自交后代中，杂合子的比例逐代减小，C错误；
D、射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变，又能造成染色体片段损伤导致染色体变异，射线处理后，染色体上数个基因丢失引起的变异属于染色体变异，D正确。
故选C。
9. 大肠杆菌在环境适宜的条件下，每20分钟就能分裂一次。科学家运用DNA紫外光吸收光谱的方法对其DNA复制方式进行研究，具体操作为：将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放入普通培养基中培养20分钟，提取大肠杆菌DNA并进行密度梯度离心，再测定溶液的紫外光吸收光谱（如甲图所示）；若培养时间为40分钟，则所得结果可能对应乙图中部分曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。
A. DNA是大肠杆菌的主要遗传物质，每20分钟复制一次
B. 大肠杆菌拟核的DNA分子中，并非每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团
C. 若大肠杆菌DNA通过半保留方式复制，则40分钟后所得结果对应乙图中的e、f曲线
D. 大肠杆菌DNA复制过程中以四种游离的碱基为材料
【答案】C
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【详解】A、大肠杆菌的遗传物质只有DNA，所以DNA是大肠杆菌的遗传物质，A错误；
B、大肠杆菌拟核的DNA分子为环状，因此每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团，B错误；
C、若大肠杆菌DNA通过半保留方式复制，则40分钟复制两次，所得结果对应乙图中的e、f曲线，C正确；
D、大肠杆菌DNA复制过程中需要以四种游离的脱氧核苷酸为材料，D错误。
故选C。
10. 一种能耐高温的小鱼生活在澳大利亚中部的沙漠中。该种小鱼能够在水流缓慢或静止的区域生存，它们形成了不同的亚种。已知在某个孤立水体中，该种小鱼的基因型频率初始状态时为CC38%、Cc42%、cc20%，最终稳定状态时为CC52%、Cc36%、cc12%。下列相关叙述合理的是（ ）
A. 随着世代的增多，该种群的基因库中基因种类保持不变，该种群未发生进化
B. 若该种小鱼种群的基因型频率趋于稳定与捕食关系有关，则推测基因型为cc的个体更容易被捕食
C. 自然条件下，不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配，均存在生殖隔离
D. 种群中个体的迁入和迁出会影响种群基因频率，而突变不会影响种群基因频率
【答案】B
【分析】基因频率的改变是生物进化的实质。在自然选择等因素作用下，种群基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定方向进化。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变，随着世代的增多，该种群基因库中C基因的频率由59%变为70%，该种群发生了进化，A错误；
B、基因型为cc的个体数量减少，推测其更容易被捕食，B正确；
C、自然条件下，不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配，但是不一定存在生殖隔离，C错误；
D、种群中个体的迁入、迁出和突变都会影响种群基因频率，D错误。
故选B。
11. 为了让目的基因沉默（基因表达不能进行或不能完成），科学家先合成与目的基因互补的人造双链RNA，然后将该双链RNA导入可以表达目的基因的细胞内，以干扰目的基因的表达，最终达到基因沉默的效果。人造双链RNA使目的基因沉默的部分过程如图所示，其中沉默复合体是由蛋白质与人造双链RNA结合而形成的，图中mRNA被结合后，最终被酶降解。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 沉默复合体与DNA甲基化的作用机理相同
B. 沉默复合体与核糖体的主要组成成分相同
C. ④过程中存在磷酸二酯键的合成，⑥过程中存在磷酸二酯键的断裂
D. 利用图中原理可治疗某些遗传病
【答案】A
【分析】（1）合成与目的基因互补的人造双链RNA，然后将该双链RNA导入目的基因可以表达的细胞内，以干扰目的基因的表达，最终达到基因沉默的效果。
（2）基因的表达包括转录核翻译两个过程。转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、沉默复合体影响mRNA分子，影响翻译过程；DNA甲基化会影响转录过程，两者的作用机理不同，A错误；
B、沉默复合体与核糖体的主要组成成分都是RNA和蛋白质，B正确；
C、④过程是转录过程，该过程中存在磷酸二酯键的合成，⑥过程中mRNA被降解，存在磷酸二酯键的断裂，C正确；
D、利用图中原理可使致病基因沉默，该原理可应用于某些遗传病的治疗，D正确。
故选A。
12. 无融合生殖是指不发生雌雄配子核融合的生殖方式，可应用于维持水稻等作物的杂种优势。水稻（2N，雌雄同花）的无融合生殖与等位基因A/a和基因P/p有关，含基因A的植株形成雌配子时的减数分裂I异常，导致产生的雌配子染色体数目均为2N；含基因P的植株产生的雌配子不受精而直接形成种子并发育成个体，基因A、P不影响雄配子的发育。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 正常有性生殖时，基因重组发生在受精作用过程中
B. 基因型为Aapp的水稻植株自交所得的子代均为二倍体
C. 基因型为aaPp的水稻植株自交所得的子代的基因型有3种
D. 基因型为AaPp的水稻植株自交所得的子代都能维持亲代的杂种优势
【答案】D
【分析】题意分析，雄配子的发育不受基因A、P的影响，而基因A、P影响雌配子的形成，从而可以使子代保持母本基因型。
【详解】A、正常有性生殖时，基因重组通常发生在减数分裂I过程中，A错误；
B、基因型为Aapp的水稻植株产生的雌配子含2个染色体组，雄配子正常，含1个染色体组，故自交所得的子代均为三倍体，B错误；
C、据题意可知，基因型为aaPp的水稻植株产生的雌配子不受精，其自交所得的子代的基因型有2种，即aP、ap，C错误；
D、基因型为AaPp的水稻植株产生的雌配子为AaPp，且雌配子不受精而直接形成种子并发育成个体，故自交所得的子代的基因型都为AaPp，能维持亲代的杂种优势，D正确。
故选D。
13. 细胞在受到物理或化学因素刺激后，胞吞形成多囊体。多囊体可与溶酶体融合，也可与细胞膜融合后释放到胞外形成外泌体，内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 外泌体膜与细胞膜的主要成分相同，都含有磷脂和蛋白质
B. 多囊体的物质被溶酶体降解后，可以被细胞利用
C. 溶酶体内的酶能够催化多种物质水解，说明酶不具有专一性
D. 胞吞形成多囊体的过程，需要细胞膜上蛋白质的参与
【答案】C
【分析】溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，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。
【详解】A、据题意可知，多囊体可与细胞膜融合，故外泌体膜与细胞膜的主要成分相同，都含有磷脂和蛋白质，A正确；
B、多囊体内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质，多囊体的物质被溶酶体降解后，可以被细胞利用，B正确；
C、酶的专一性是指一种酶一般只水解一种或一类物质，溶酶体内的水解酶是多种酶，能催化多种物质，仍然能说明酶具有专一性，C错误；
D、胞吞形成多囊体的过程，会发生膜融合的过程，膜融合过程需要细胞膜蛋白质的参与，D正确。
故选C。
14. 核孔是真核细胞中位于细胞核膜上的分子复合物，是细胞核与细胞质之间物质交换和信息传递的主要通道。下列物质中不能通过核孔的是（ ）
A. DNAB. RNAC. 蛋白质D. 小分子
【答案】A
【分析】核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道
【详解】核孔对物质的运输具有选择性，蛋白质、RNA等生物大分子和某些小分子可以穿过核孔进出细胞核，但DNA不可以通过核孔，A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15. 多倍体普遍存在于植物界，根据染色体组来源的差异，生物学上将多倍体分为同源多倍体（如三倍体无子西瓜）和异源多倍体（如普通小麦）。玉米为二倍体植物，玉米多倍体植株的培育过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 多倍体可由二倍体祖先经过染色体数目加倍而产生
B. 图示幼苗Ⅱ的细胞中染色体组数目均为幼苗I的两倍
C. 用秋水仙素诱导处理发芽的种子，可抑制纺锤体形成从而实现染色体数目加倍
D. 可用显微镜观察根尖分生区细胞染色体数目的方法鉴定多倍体
【答案】B
【分析】无子西瓜的培育过程，首先用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株；用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜；四倍体西瓜结的种子再种植即可获得三倍体无籽西瓜。
【详解】A、同源多倍体是由二倍体祖先经过染色体数目加倍所形成的，A正确；
B、幼苗Ⅱ的细胞中染色体组数目并非全是幼苗I的两倍，比如根细胞，B错误；
C、秋水仙素可抑制纺锤体形成，从而使染色体数目加倍，C正确；
D、染色体数目变异在显微镜下可见，故可用显微镜观察根尖分生区细胞染色体数目的方法鉴定多倍体，D正确。
故选B。
16. 西葫芦是一年生雌雄同株植物，其宽叶（M）对窄叶（m）为显性，育种人员向宽叶杂合子中导入长节基因N（会影响配子育性）后，得到宽叶高茎植株甲。将甲植株与窄叶矮茎（普通高度）植株乙相互授粉，分别收获两棵植株上的种子并种植。甲植株和乙植株的种子种植后，子代植株的表型及比例分别为宽叶高茎：宽叶矮茎：窄叶高茎：窄叶矮茎=1：1：1：1和宽叶高茎：宽叶矮茎：窄叶高茎：窄叶矮茎=1：2：1：2。不考虑突变和染色体片段互换，下列分析错误的是（ ）
A. 西葫芦的宽叶和窄叶是一对性状，基因M/m位于同源染色体上
B. 长节基因N导入的位置不在基因M/m所在染色体上
C. 甲植株产生的带有基因N的花粉中有一半不可育
D. 甲植株自交，所得子代中窄叶高茎个体所占比例为1/4
【答案】D
【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。
【详解】A、西葫芦的宽叶和窄叶为一对性状，由同源染色体上的等位基因M和m决定，A正确；
B、根据题干信息，F₁出现了4种表型，两对等位基因自由组合，因此，长节基因N导入的位置不在基因M/m所在染色体上，B正确；
C、相互授粉后，甲植株和乙植株的种子种植后获得的子代的4种表型的比例不同，推测原因是甲植株产生的带有长节基因N的花粉表现为部分不育，子代比例矮茎：高茎=2：1，说明甲植株产生的带有基因N的花粉中有一半表现为不育，C正确；
D、若甲植株自交，甲植株的基因型可表示为MmNO，其产生的卵细胞的基因型和比例为MN：MO：mN：mO=1：1：1：1，花粉的比例为MN：MO：mN：mO=1：2：1：2，则子代中窄叶高茎个体（mmN_）所占比例为1/6，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径，绿色植物可以分为C3植物、C4植物和CAM植物。C4植物的CO2补偿点（光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度）比C3植物的低，通过C4途径能固定低浓度CO2生成C4，C4植物的CO2固定途径如图1所示。CAM植物的两个CO2固定途径在时间上是分开的，其中晚上气孔开放，从外界吸收CO2并以苹果酸的形式储存在液泡中，白天气孔部分或全部关闭，CO2来自细胞内部，CAM植物的CO2固定途径如图2所示。C4植物和CAM植物都能适应干旱环境。回答下列问题：
（1）C3途径（卡尔文循环）中与CO2分子结合的物质X是________；C4植物中进行C3途径的场所为_________细胞。
（2）C4植物能适应干旱环境是因为叶肉细胞中的P酶与CO2的亲和力________（填“高”或“低”），C4植物、CAM植物都能进行C4途径和C3途径，CAM植物进行卡尔文循环所需CO2的来源是________（填过程）。
（3）现有C3植物甲、C4植物乙和CAM植物丙。将大小相近、生长良好的植物甲和乙的幼苗置于光照、温度等条件适宜且有一定浓度CO2的同一透明密闭容器中，一段时间后，植物甲先停止生长，原因是________；将植物丙置于干旱条件下培养，一段时间后，其叶肉细胞细胞液的pH在晚上会降低，原因是________。
【答案】（1）①. C5 ②. 维管束鞘
（2）①. 高 ②. 液泡中储存的C4的分解释放、线粒体释放
（3）①. C4植物的CO2补偿点较低，随着植物甲、乙的生长，密闭容器内CO2浓度不断降低，C₃植物甲先达到CO2补偿点，不能积累有机物 ②. 晚上植物丙气孔开放，吸收并固定CO2产生苹果酸，细胞液（液泡）中苹果酸的含量增加
【分析】C4植物其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应，C4植物二氧化碳固定效率比C3高很多，有利于植物在干旱环境生长，C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，而C4，植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内。
（1）根据图示分析可知，C4途径发生在维管束鞘细胞中，C4途径中与二氧化碳结合的物质是PEP，C3途径中与二氧化碳结合的物质是C5。
（2）与C3植物相比，C4植物叶肉细胞中固定CO2的P酶与CO2的亲和力更强，故C4可以利用低浓度的二氧化碳，使得C4植物对干旱环境的适应能力强。CAM植物在夜晚要储存二氧化碳到液泡，CAM植物白天气孔关闭，由图可知，卡尔文循环利用的CO2来源于苹果酸分解和细胞呼吸。
（3）在光照强度、温度等其他条件适宜的情况下，将甲、乙两种植株置于同一密闭的容器中，由于植物正常生长，即净光合速率大于0，植物需要从装置中吸收二氧化碳，使装置中二氧化碳不断减少，当环境中二氧化碳浓度降低时，因C4植物的CO2补偿点较低，C3植物甲先达到CO2补偿点，不能积累有机物，甲植物的光合速率最先降低，停止生长。在夜晚，CAM植物丙叶肉细胞不能进行光合作用，晚上会吸收CO2，并转化成苹果酸储存在液泡中，因此液泡种的pH在晚上将会降低。
18. 血糖平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义，胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。NF-κB细胞信号转导通路在调控免疫反应、应激反应、细胞生长与死亡等多种生理过程中起关键作用。该通路长期激活会诱发细胞因子的生成，导致炎症反应，该通路的部分生理调节过程如图所示。回答下列问题：

（1）研究发现，人体在剧烈运动过程中交感神经兴奋时会释放去甲肾上腺素，作用于胰岛B细胞膜上的受体，从而抑制胰岛素分泌，其生理学意义是________，该过程中，交感神经属于________（填“传出神经”“传入神经”或“传出神经或传入神经”）。
（2）若从细胞膜中葡萄糖转运蛋白数量的角度考虑，图中细胞胰岛素受体结构异常会引起血糖浓度上升的原因是________。若图中细胞是肝细胞，则葡萄糖进入细胞后的代谢有________（答出2点）和转化成甘油三酯。
（3）图中属于免疫活性物质的是_________，该物质是免疫调节的物质基础。NF-κB细胞信号转导通路诱发炎症反应的过程存在________反馈调节。γ-氨基丁酸属于神经递质，γ-氨基丁酸对血糖调节的效应是________（填“升高”或“降低”）血糖。
【答案】（1）①. 满足剧烈运动对能量的需求，防止血糖浓度过低 ②. 传出神经
（2）①. 细胞胰岛素受体结构异常，细胞膜中葡萄糖转运蛋白数量减少，细胞从血液中吸收的葡萄糖减少 ②. 氧化分解、转化成肝糖原
（3）①. 细胞因子 ②. 正 ③. 降低
【分析】由图可知，IKK能抑制IRS转化为IRS-P，从而抑制葡萄糖进入细胞，而IKK抑制剂能抑制此现象的发生，因此IKK抑制剂有利于降血糖。SIRT会抑制NF-kB的作用，使细胞因子的表达量减少，SIRT抑制剂的使用会促进细胞因子基因的表达，与细胞因子受体结合后促进IKK的形成，抑制IRS的作用，抑制细胞吸收葡萄糖，不能降低血糖；γ-氨基丁酸与受体结合，促进SIRT的形成，抑制NF-kB的作用，有利于细胞吸收葡萄糖，γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应。
（1）人体在剧烈运动过程中，大量消耗葡萄糖，交感神经兴奋时会释放去甲肾上腺素，作用于胰岛B细胞膜上的受体，从而抑制胰岛素分泌，在满足剧烈运动对能量的需求的同时，可防止血糖浓度过低。交感神经是支配内脏活动的传出神经。
（2）由图可知，胰岛素与胰岛素受体结合，会促进IRS转化为IRS-P，进而促进细胞内合成的葡萄糖转运蛋白运输到细胞膜上，增加葡萄糖转运蛋白对葡萄糖的运输，即促进葡萄糖的吸收。若细胞胰岛素受体结构异常，则IRS转化为IRS-P受到抑制，细胞膜上葡萄糖转运蛋白减少，细胞从血液中吸收的葡萄糖减少，进而引起血糖浓度上升。葡萄糖进入肝细胞后的去向主要有三条途径：氧化分解、转化成肝糖原、转化成甘油三酯。
（3）细胞因子是免疫活性物质，属于免疫调节的物质基础。分析题图可知，NF-κB细胞信号转导通路诱发炎症反应的过程由细胞因子引起，细胞因子作用于细胞最终导致细胞因子分泌增加，这属于正反馈调节。γ-氨基丁酸作用于γ-氨基丁酸受体后，通过图中通路，最终促进细胞对葡萄糖的吸收，从而降低血糖。
19. 科研人员采用了“稻菇轮作”的栽培模式，以农作物秸秆作为赤松茸的生产原料，不仅解决了秸秆焚烧问题，还提高了农户的收入，相关流程如图所示。回答下列问题：
（1）当地农田生态系统中引进的赤松茸是该系统组成成分中的________。该模式中菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，主要体现了生态工程的________原理。
（2）该“稻菇轮作”稻田不施用任何农药，常规稻田大量使用农药。科研人员调查了稻田中常见的害虫天敌和害虫，结果如表1所示。与常规稻田相比，“稻菇轮作”模式中害虫丰富度更________，“稻菇轮作”模式生态系统的自我调节能力更________。据题分析，常规稻田害虫密度增大的原因是________。
表1
（3）“稻菇轮作”稻田中存在一条食物链：水稻→卷叶螟→青蛙。青蛙的能量流动情况如表2所示（单位：kJ）。表中m为________kJ，Y代表青蛙用于________的能量。
表2
【答案】（1）①. 分解者 ②. 循环
（2）①. 大 ②. 强 ③. 农药的大量使用会导致抗药性强的害虫大量繁殖，且天敌数量不多
（3）①. 26．69 ②. 生长、发育和繁殖所需
【分析】据题干信息可知，该生态农业模式，沿袭了“无废弃物农业”的传统，充分利用了秸秆中的能量，从而提高能量的利用率，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，实现了物质的循环利用，该模式既让土地休养生息，在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益。
（1）由题图可知，赤松茸接种在以秸秆发酵的栽培基料上，属于该生态系统中的分解者。该模式中菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，主要体现了生态工程的循环原理（废物充分的被利用）。
（2）该“稻菇轮作”稻田不施用任何农药，常规稻田大量使用农药，与常规稻田相比，“稻菇轮作”模式中害虫丰富度更大，“稻菇轮作”模式生态系统的生物种类多，营养结构复杂，生态系统的自我调节能力更强，由于农药的大量使用会导致抗药性强的害虫大量繁殖，且天敌数量不多，因此常规稻田害虫密度增大。
（3）粪便中的能量=摄食的能量-同化的能量=38.05-11.36=26．69kJ，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量，由表格内容可知，11.36=3.8（Y）+7.55，由此可知，Y代表青蛙用于生长、发育与繁殖的能量。
20. 家畜胚胎的性别鉴定技术对畜牧业的发展具有重要意义。巢式PCR中的两次PCR使用了2对不同引物，先使用外引物对目标区域DNA片段进行第一次PCR扩增，产生中间产物，然后使用内引物对中间产物进行第二次PCR扩增，产生目标产物。下图是巢式PCR工作原理示意图。回答下列问题：
（1）巢式PCR反应体系中需要加入的原料是________，巢式PCR过程用________代替解旋酶，为激活反应体系中的DNA聚合酶，还需要加入________。
（2）相比于常规PCR获得的产物，巢式PCR获得的产物特异性________。
（3）科研人员利用多重巢式PCR技术同时扩增Y染色体上的雄性决定基因（SRY）和常染色体上的酪蛋白基因（CSN1S1），用以进行早期胚胎的性别鉴定，并对鉴定后的胚胎进行移植。
①取囊胚的滋养层细胞提取DNA，原因是________。
②根据牛的SRY和CSN1S1基因序列共可设计合成________对引物。
③PCR过程：预变性→变性→复性→延伸。
④观察扩增结果：电泳分析。
⑤对符合要求的胚胎进行移植，在操作过程中不需要对受体提供免疫抑制剂，原因是________。
【答案】（1）①. 4种脱氧核苷酸 ②. 高温 ③. Mg2+
（2）强 （3）①. 不损伤内细胞团，不影响胚胎发育 ②. 4 ③. 受体对移植的胚胎基本不会发生免疫排斥反应
【分析】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，所利用的原理为DNA分子的复制，因此PCR技术一般用于基因扩增。
PCR技术：①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；②原理：DNA复制；③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）；④方式：以指数的方式扩增，即约2n；⑤过程：高温变性、低温复性、中温延伸。
（1）巢式PCR反应体系中需要加入的原料是4种脱氧核苷酸。 巢式PCR过程用高温代替解旋酶，在PCR过程中，通过加热到90 - 95℃使DNA双链解开，这一过程不需要解旋酶。 为激活反应体系中的DNA聚合酶，还需要加入镁离子，镁离子是Taq酶的激活剂。
（2）相比于常规PCR获得的产物，巢式PCR获得的产物特异性更强。因为巢式PCR经过两轮扩增，第一轮扩增产生中间产物，第二轮以内引物对中间产物进行扩增，这样可以减少非特异性扩增产物，提高产物的特异性。
（3）①取囊胚的滋养层细胞提取DNA，原因是滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，取滋养层细胞不损伤内细胞团，不会影响胚胎的发育。
②根据牛的SRY和CSN1S1基因序列共可设计合成4对引物。因为要对Y染色体上的SRY基因和常染色体上的CSN1S1基因进行扩增，每个基因的巢式PCR需要2对引物（外引物和内引物），所以共需要4对引物。
⑤对符合要求的胚胎进行移植，在操作过程中不需要对受体提供免疫抑制剂，原因是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
21. 图1是某具有甲、乙两种单基因遗传病的家族的系谱图。甲病、乙病分别由等位基因A/a、B/b控制，两对基因独立遗传，甲病在人群中的发病率为1/3600。TaqMan荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变，用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和突变基因的核酸序列，当PCR循环数增多时，相应的荧光信号逐渐积累。回答下列问题：
（1）据图1可知，甲病的遗传方式为________。等位基因产生的根本原因是________。
（2）为确定乙病的遗传方式，科研人员利用实时荧光定量PCR技术对该家族中Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5个体关于基因B/b进行了检测，检测结果为图2的a、b、c三种类型。据图分析，乙病的遗传方式为________，判断依据是________。
（3）若Ⅲ-2与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患甲病孩子的概率为________。
（4）在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。Ⅱ-5在生育Ⅲ-5之前高龄且患乙病，需要进行遗传筛查。人卵细胞形成过程中第一极体不再分裂，不考虑基因突变，若Ⅱ-5第一极体的染色体数目为23，则Ⅲ-5的染色体数目________（填“可能”或“不可能”）存在异常；若减数分裂正常，且第一极体X染色体上有2个基因B，则所生男孩________（填“一定”“不一定”或“一定不”）患乙病。
【答案】（1）①. 常染色体隐性遗传 ②. 基因突变
（2）①. 伴X染色体显性遗传 ②. Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病，生出不患乙病的儿子Ⅲ-4，可判断出乙病为显性遗传病；据题图分析，父亲Ⅱ-4对应图2中的a，只含乙病的突变基因，不含正常基因，可排除常染色体显性遗传（第2点也可表述为若Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型都为Bb，即图2中的c，则检测结果不可能会出现图2中的a，即基因型为BB，可排除常染色体显性遗传）
（3）1/183 （4）①. 可能 ②. 一定不
【分析】遗传病的监测和预防
产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。
遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
（1）图1显示，I-1和I-2均不患甲病，生出患甲病女儿Ⅱ-3，可判断出甲病为隐性遗传病，且父亲I-1为正常人，若甲病为伴X染色体隐性遗传病，则父亲I-1患甲病，与事实不符，因此甲病为常染色体隐性遗传病，基因突变的结果是产生新基因，因而基因突变是生物变异的根本来源，即等位基因产生的根本原因是基因突变。
（2）Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病，生出不患乙病儿子Ⅲ-4，可判断出乙病为显性遗传病，又知Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5的荧光强度依次对应图2的测结果为图2的a、b、c三种类型，且红色为正常基因，结合性状表现可判断Ⅱ-4只含乙病的突变基因，不含正常基因，对应的是a，其他三个依次对应的是c、b、b，因此排除常染色体显性遗传。由此可知，Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5的基因型依次为XAY、XAXa、XaY、XaY。
（3）甲病在人群中的发病率为1/3600，即a的基因频率为1/60，A的基因频率为59/60，表型正常的男子中AA=（59/60
×59/60）÷（1-1/3600）=59/61，Aa=1-59/61=2/61。Ⅲ-2有关甲病的基因型和概率为1/3AA、2/3Aa，和无亲缘关系的正常男子婚配，后代患甲病的概率是（2/61）×（2/3）×（1/4）=1/183。
（4）甲病是常染色体隐性遗传病，乙病是伴X显性遗传病，则Ⅱ-5的基因型可表示为AaXBXb，人类的染色体数目为2N=46，若第一极体的染色体数目为23，则次级卵母细胞的染色体数目一定是23，如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ出现姐妹染色单体不分离且移向细胞同一极的情况，则卵细胞染色体数目异常，Ⅲ-5染色体数目可能存在异常。若减数分裂正常，且第一极体X染色体上有2个基因B，不考虑基因突变，则次级卵母细胞中有2个基因b，卵细胞中也会携带基因b，则所生男孩一定不患病。
组别
A
B
C
D
E
实验处理
1块1cm3的正方体凝固蛋白块+等量酶溶液
实验温度
?
酶溶液的pH
1
2
3
4
5
蛋白块消失的时间/min
13
9
11
45
60
湿地类型
动物类群
丰富度/种
动物密度/（只·m-2）
“稻菇轮作”稻田
害虫天敌
11
5.6
害虫
5
14.8
常规稻田
害虫天敌
7
11.2
害虫
3
173.9
摄食的能量
同化的能量
粪便中的能量
Y
呼吸作用散失的能量
38.05
11.36
m
3.81
7.55