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浙江省宁波市镇海中学2023-2024学年高三生物上学期新高考选考模拟试题（Word版附解析）
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这是一份浙江省宁波市镇海中学2023-2024学年高三生物上学期新高考选考模拟试题（Word版附解析），共25页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
浙江省新高考选考模拟卷
生物
命题学校：镇海中学
本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 组成生物体的各种化合物是由化学元素构成的。下列叙述错误的是（ ）
A. 组成生物体的有机物都以碳骨架作为结构基础
B. 镁是构成叶绿体中各种光合色素的必需成分
C. 植物吸收的磷酸盐可用于合成核苷酸和ATP
D. 碘是甲状腺细胞合成的甲状腺激素的重要成分
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的，主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分，如Mg是构成叶绿素的元素、碘是构成甲状腺激素的元素。核苷酸和ATP均由C、H、O、N、P五种元素组成。
【详解】A、组成生物体的有机物都以碳骨架作为结构基础的，A正确；
B、镁是构成叶绿体中叶绿素的必需成分，不是构成类胡萝卜素的必需成分，B错误；
C、核苷酸和ATP中都含有C、H、O、N、P，植物吸收的磷酸盐可用于合成核苷酸和ATP，C正确；
D、甲状腺激素中含有碘，碘是甲状腺细胞合成的甲状腺激素的重要成分，D正确。
故选B。
2. 下列关于种群特征的叙述，正确的是（ ）
A. 增长率大的种群，增长速率也大 B. 种群的性别比例越接近1∶1，出生率越大
C. 动物的领域行为改变了其环境容纳量 D. 可通过样方法调查植被上某虫卵的密度
【答案】D
【解析】
【分析】在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群。种群的特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。
【详解】A、增长率是增长量除以初始量，增长速率是增长量除以时间，两者不一定成正相关，A错误；
B、一般来说，如果不是按照雌∶雄=1∶1来交配，雌性越多的种群，出生率越大，B错误；
C、动物的领域行为为内源性调节，不会改变资源与空间等，不会改变其环境容纳量，C错误；
D、样方法适用于植物种群密度、昆虫卵的密度的取样调查，主要用于移动能力较低，活动范围小的种群，D正确。
故选D。
3. 生物多样性是维持生态系统稳态和生产力持续发展的重要条件，保护生物多样性意义重大。下列叙述正确的是（ ）
A. 生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性
B. 人类活动导致的栖息地消失、退化、片段化是生物多样性丧失的主要原因
C. 森林具有防风固沙、水土保持作用，体现了生物多样性的直接使用价值
D. 将濒危野生动物转移至专门保护中心进行人工驯养、培养和繁殖是最有效保护措施
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。威胁野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等。人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。生物多样性的价值包括潜在价值、间接价值（也叫生态功能）、直接价值。保护生物多样性的措施有就地保护、易地保护、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护，等等。就地保护是对生物多样性最有效的保护。
【详解】A、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，A错误；
B、人类活动使得某些物种的栖息地消失、退化、片段化，是生物多样性丧失的主要原因，B正确；
C、森林具有防风固沙、水土保持作用，体现了生物多样性的间接使用价值，C错误；
D、将濒危野生动物转移至专门保护中心进行人工驯养、培养和繁殖属于易地保护，就地保护是对生物多样性最有效的保护，D错误。
故选B。
4. 特纳综合征是由于缺少一条性染色体引起的，组型为XO，临床表现为女性卵巢和乳房等发育不良，有颈蹼，身体矮小，智力低下。下列关于该病的叙述，错误的是（ ）
A. 患者基本丧失生殖能力 B. 属于染色体的非整倍体变异
C. 可通过染色体组型分析进行诊断 D. 缺失性染色体是父亲减数分裂异常导致的
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、特纳综合征患者卵巢和乳房等发育不良，故患者基本丧失生殖能力，A正确；
BC、特纳综合征患者的体细胞与正常人相比只有一条性染色体，属于染色体的非整倍体变异，可通过染色体组型分析进行诊断，BC正确；
D、患者发病的原因有可能是配子形成时减数分裂异常所致，也可能是受精卵进行有丝分裂时，性染色体分配异常造成的，且发生在减数分裂过程中也有多种可能：若患者的单一X染色体来自母亲，那么异常精子的形成可能由于减数第一次分裂时XY染色体未分离，也可能是因为减数第二次分裂染色单体分开后移向了同一极；若患者的单一X染色体来自父亲，则可能是母亲减数第一次分裂同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离，D错误。
故选D。
5. 由苏氨酸生物合成为异亮氨酸，要经过5步，反应第1步由苏氨酸脱氨酶催化，当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制。当异亮氨酸的浓度下降到一定程度，苏氨酸脱氨酶重新表现活性，从而重新合成异亮氨酸。下列叙述正确的是（ ）
A. 苏氨酸脱氨酶为该反应提供活化能
B. 异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制
C. 异亮氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—底物复合物
D. 苏氨酸脱氨酶催化反应的最适温度和保存温度都是37℃
【答案】B
【解析】
【分析】反馈又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。另外有电流负反馈的理论。
【详解】A、酶是生物催化剂，能降低反应所需的活化能，不能为反应提供活化能，A错误；
B、当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制，使得异亮氨酸维持在一定的水平，因此异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制，B正确；
C、异亮氨酸是产物，不是底物，苏氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—底物复合物，C错误；
D、苏氨酸脱氨酶催化反应的最适温度是37℃，保存温度应是低温，D错误。
故选B。
6. 研究者用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞，然后分别在3min、17min和117min获得细胞，置于特定环境下观察，如下图。研究发现，3min取出的腺泡细胞，被标记的蛋白质出现在⑤中，17min时出现在②中，117min时出现在靠近①的囊泡及细胞外。下列叙述正确的是（ ）
A. ①②③④⑤以及核膜构成细胞的生物膜系统
B. 囊泡的定向运输需要信号分子和细胞骨架的参与
C. 被标记的蛋白质最早出现在⑤中，说明⑤是合成蛋白质的场所
D. 该实验采用放射性同位素示踪法研究胰岛素的合成和分泌路径
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，①是细胞膜，②是内质网，③是溶酶体，④是核糖体，⑤是内质网，据此分析作答。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，图中的④核糖体是无膜结构的细胞器，不参与构成生物膜系统，A错误；
B、一般来说，囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键，需要多种信号分子和细胞骨架的参与，B正确；
C、蛋白质的合成场所是额核糖体，而⑤是内质网，C错误；
D、小鼠的胰腺细胞中含有胰岛，能够分泌胰岛素和胰高血糖素，两者均属于分泌蛋白，故该实验中采用的放射性示踪法研究的可能是胰岛素或胰高血糖素的合成和分泌路径，D错误。
故选B。
7. 下图为植物类囊体膜上ATP合成酶的结构示意图，它由跨膜的CF0单位和位于A侧起催化作用的CF1单位组成。下列叙述正确的是（ ）
A. A侧是细胞质基质，CF0单位具有疏水性
B. H+转运过程中ATP合成酶的空间结构不发生改变
C. 线粒体内膜上的电子传递链也会发生类似图示过程
D. 若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大，ATP生成量增加
【答案】D
【解析】
【分析】ATP合成酶能够催化ATP的合成，当H+通过CF0扩散到基质中时，CF1催化ADP和Pi结合形成ATP。
【详解】A、CF0跨膜区域能与磷脂分子结合，故位于跨膜区域CF0的基本组成单位氨基酸具有较强的疏水性，A侧应是叶绿体基质，A错误；
B、H+转运过程中ATP合成酶的空间结构会发生改变，协助物质运输，B错误；
C、线粒体内膜上的电子传递链是前两个阶段的[H]与氧气结合，并生成ATP的过程，与图示过程不同，C错误；
D、若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大，则质膜内外氢离子浓度差增大，质子动力势增大，ATP的生成量增加，D正确。
故选D。
8. 我国自主研发将苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因转入棉花，培育出抗虫棉。有研究表明，转Bt基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的抵抗作用，但第三代、第四代棉铃虫已对该转基因棉产生了抗性。下列叙述正确的是（ ）
A. 种植地所有棉铃虫的抗虫基因构成了一个基因库
B. 转Bt基因抗虫棉诱导棉铃虫产生了抗转基因棉的抗性基因
C. 间隔种植少量非转基因棉可减缓棉铃虫对转基因棉抗性增强的速度
D. 转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因只作用于棉铃虫不会对其他生物产生危害
【答案】C
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因库是指一个种群所有个体的全部基因，种植地所有棉铃虫的抗虫基因不能构成一个基因库，A错误；
B、抗性基因的产生在抗虫棉之前就已发生，抗虫棉的种植只是选择并保存抗性强的个体，B错误；
C、在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食，这种做法的主要目的是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，从而延缓具有抗性基因的棉铃虫新品种的出现，C正确；
D、转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因可能扩散到非转基因生物中，进而对其它生物产生危害，D错误。
故选C。
9. 某同学用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式，下列叙述错误的是（ ）
A. 甲中的葡萄糖溶液可为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源，浓度越高越好
B. 若乙瓶溶液由蓝色变成绿色再变成黄色，则说明酵母菌产生了CO2
C. 取甲瓶中的溶液加入到酸性重铬酸钾溶液中，溶液由橙色变为灰绿色则说明酵母菌厌氧呼吸产生了酒精
D. 为创设无氧条件，可滴加菜籽油覆盖溶液形成油脂层
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌的呼吸方式：
1、原理：（1）在有氧条件下进行需氧呼吸，产生二氧化碳和水；（2）在无氧条件下进行厌氧呼吸，产生酒精和少量二氧化碳。
2、检测：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水浴液由蓝变绿再变黄；（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色。
【详解】A、甲中的葡萄糖溶液可为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源，但浓度越过高会使酵母菌过度失水死亡或抑制其正常的生命活动，A错误；
B、可使用溴麝香草酚蓝水浴液检测CO2，若乙瓶溶液由蓝色变成绿色再变成黄色，则说明酵母菌产生了CO2，B正确；
C、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色，取甲瓶中的溶液加入到酸性重铬酸钾溶液中，溶液由橙色变为灰绿色则说明酵母菌厌氧呼吸产生了酒精，C正确；
D、为创设无氧条件，可滴加菜籽油覆盖溶液形成油脂层，避免空气的氧气溶于培养液，D正确。
故选A。
10. 在池塘中人工养殖了多种鱼，其中某种鱼（A鱼）的成年鱼生活在底层，取食多种底栖动物，该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类。下列叙述错误的是（ ）
A. 池塘中的所有鱼构成了多个种群
B. A鱼的幼体与浮游动物的生态位有部分重叠
C. 流入该池塘的总能量大于池塘中植物固定的太阳能
D. A鱼成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构
【答案】D
【解析】
【分析】在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源情况，以及与其他物种的关系，称为这个物种的生态位。
【详解】A、池塘中的所有鱼包括不同的物种，每一个物种的所有个体构成了一个种群，因此池塘中的所有鱼构成了多个种群，A正确；
B、A鱼的幼体滤食浮游动物和浮游藻类，与浮游动物存在竞争、捕食关系，且都生活在水体上层，生态位有部分重叠，B正确；
C、流入该池塘的总能量除了池塘中植物固定的太阳能，还包括人工投放的饵料中的化学能，C正确；
D、垂直结构属于群落的空间结构，A鱼成年鱼及其幼体是一个物种，不能构成群落的垂直结构，D错误。
故选D。
11. 某植物的花色性状决定方式如下图所示，野生型植株基因型为AABB，表型为红花。现有一白色变异株P，A基因未突变，而调控A基因表达的B基因转录水平极低。B基因在花瓣中特异性表达，敲除野生型中的B基因，其表型与P相同。进一步研究发现P中B基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。下列叙述错误的是（ ）
A. 该花色性状决定方式体现了基因通过控制酶的合成来间接控制生物性状
B. 两对基因共同控制该植株的花色性状，B基因的表达产物促进A基因的表达
C. P的变异是基于非基因序列改变导致基因表达水平的变化，不会遗传给子代
D. 把在花瓣中特异性表达的去甲基化酶基因导入P植株，植株可能将开红花
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文描述和题图可知：B基因可以调控A基因的表达。野生型植株和白色变异株P的基因型均为AABB。B基因在花瓣中特异性表达，敲除野生型中的B基因，野生型的表型由原来的红花变为白花，说明B基因的表达产物能够促进A基因的表达。白色变异株P开白花的原因是B基因的高甲基化抑制了B基因的表达，进而对表型产生影响。像这样，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，叫作表观遗传。
【详解】A、题图显示：A基因控制A酶的合成，A酶可以催化白色前体物质转化为红色物质，说明该花色性状决定方式体现了基因通过控制酶的合成来间接控制生物性状，A正确；
B、由题意可知：两对基因共同控制该植株的花色性状，B基因可以调控A基因的表达，B基因在花瓣中特异性表达，敲除野生型中的B基因，野生型的表型由原来的红花变为白花，进而推知B基因的表达产物能够促进A基因的表达，B正确；
C、P的变异是基于非基因序列改变导致基因表达水平的变化，这种变化属于表观遗传，会遗传给子代，C错误；
D、白色变异株P的基因型为AABB，B基因的高甲基化抑制了B基因的表达。把在花瓣中特异性表达的去甲基化酶基因导入变异株P，可能会解除B基因的甲基化，使B基因得以表达，所以变异株P可能将开红花，D正确。
故选C。
12. 在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到下图所示不同细胞，其中①－③为箭头所指细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 用盐酸处理根尖可破坏细胞间的果胶使细胞容易分开
B. ①细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
C. ③细胞中的染色体和核DNA数目是②细胞的2倍
D. 继续观察③细胞可观察到囊泡聚集成细胞板的过程
【答案】A
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，从而使根尖细胞彼此容易分开，A正确；
B、①处于有丝分裂前期，而DNA分子复制和有关蛋白质合成发生在间期，B错误；
C、③处于有丝分裂后期，此时细胞的着丝粒（着丝点）分裂，染色体数目加倍，是②的2倍，但核DNA数目不变，与②的相同，C错误；
D、由于解离时细胞已经死亡，故继续观察③细胞不能观察到囊泡聚集成细胞板的过程，D错误。
故选A。
13. 调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物。下列叙述正确的是（ ）
A. 培养乳酸菌时应液体悬浮振荡培养以保证氧气供应
B. 光照条件下培养蓝细菌时只需提供水和无机盐而不需提供有机物
C. 在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物一定能分泌脲酶
D. 硝化细菌和圆褐固氮菌都可在不添加任何氮源的培养基上生长
【答案】B
【解析】
【分析】圆褐固氮菌：原核微生物,属于自生固氮菌，其代谢类型是异养需氧型。利用的是土壤中的腐殖质，故在生态系统中的成分是分解者。
【详解】A、乳酸菌为厌氧菌， 应隔绝空气培养，A错误；
B、蓝细菌可以进行光合作用，在光照条件下能将CO2转变为有机物，因此只需提供水和无机盐，不需提供有机物，B正确；
C、在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物也有可能是自生固氮菌，能利用空气中的氮气，不一定能分泌脲酶，C错误；
D、硝化细菌能利用化学反应放出的能量将CO2转变为有机物，不能固氮，因此培养硝化细菌的培养基必须有氮源，D错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题。
下图为原核细胞和真核细胞中基因表达过程示意图，其中①表示某过程，②表示某物质。
14. 关于甲细胞和乙细胞中所示DNA的叙述，正确的是（ ）
A. 甲、乙细胞标注的DNA均与组蛋白和非组蛋白结合
B. 甲、乙细胞的DNA上基因中编码蛋白质的核苷酸序列均是连续的
C. 甲细胞的DNA中每个脱氧核糖连接两个磷酸基团，乙细胞的核DNA则不是
D. 乙细胞的DNA复制方式为半保留复制，甲细胞则不是
15. 关于图示基因表达过程的叙述，正确的是（ ）
A. ①是细胞核内RNA加工过程，涉及到磷酸二酯键的断裂与形成
B. ②是多肽链，在核糖体上合成后都需内质网和高尔基体加工
C. 乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，a是mRNA的3'端
D. 转录和翻译过程均有A－U、U－A的配对，均涉及氢键的断裂和形成
【答案】14. C 15. A
【解析】
【分析】据图分析：甲细胞含有环状DNA分子—拟核，是原核细胞；乙细胞含有细胞核，是真核细胞；①为转录过程；②为肽链。
【14题详解】
A、甲是原核细胞，它的DNA不与组蛋白和非组蛋白结合，A错误；
B、真核生物基因的结构分为编码区和非编码区，编码区中又含有外显子和内含子，内含子不编码蛋白质，故乙细胞的DNA上基因中编码蛋白质的核苷酸序列均是不连续的；而原核生物的基因只有外显子没有内含子，因此甲细胞的DNA上基因中编码蛋白质的核苷酸序列均是连续的，B错误；
C、甲细胞的DNA是环状的，因此每个脱氧核糖连接两个磷酸基团，而乙细胞的核DNA每个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团，C正确；
D、甲、乙细胞的DNA复制方式都为半保留复制，D错误。
故选C。
【15题详解】
A、①是细胞核内RNA加工过程，该过程中转录出来的前mRNA，还需通过剪切形成成熟mRNA，故涉及到磷酸二酯键的断裂与形成，A正确；
B、②是多肽链，在核糖体上合成后，乙细胞中需内质网和高尔基体加工，而甲细胞不含内质网和高尔基体，因此不需内质网和高尔基体加工，B错误；
C、据合成的肽链长短，可判断乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，b是mRNA的3'端，C错误；
D、转录过程中没有U－A的配对，D错误。
故选A。
16. 下列现代生物技术的应用，可实现的是（ ）
A. 将二倍体玉米植株的花粉细胞经离体培养，获得能稳定遗传的纯合植株
B. 将外源基因导入鼠胚胎成纤维细胞，经胚胎体外培养和胚胎移植获得转基因鼠
C. 通过设计和改造编码蛋白质的基因，改变氨基酸序列最终获得具有特定功能的蛋白质
D. 通过植物体细胞杂交技术克服远缘杂交不亲和障碍，就能将所有优良性状集于杂种植株上
【答案】C
【解析】
【分析】 植物体细胞杂交过程： 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，借助物理或化学方法诱导原生质体融合，得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织，并进一步发育成完整植株。
核移植技术：将供体细胞核注入去核卵母细胞，通过电激等使细胞融合，得到重组细胞，激活得到重组胚胎，将胚胎移植到受体雌性动物体内。
单倍体育种：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。
【详解】A、将二倍体玉米植株的花粉细胞经离体培养，获得的是单倍体植株，不可育，A错误；
B、将外源基因导入鼠胚胎成纤维细胞，还需要将成纤维细胞的细胞核进行核移植，形成重组细胞，经胚胎体外培养和胚胎移植获得转基因鼠，B错误；
C、通过设计和改造编码蛋白质的基因，从而使翻译出的氨基酸序列改变，最终获得具有特定功能的蛋白质，C正确；
D、通过植物体细胞杂交技术克服远缘杂交不亲和障碍，但不一定能将所有优良性状集于杂种植株上，D错误。
故选C。
17. 某种链球菌表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，心脏会因自身免疫而受到损伤，从而患风湿性心脏病。下列叙述正确的是（ ）
A. 风湿性心脏病是人体免疫系统功能过弱引起的疾病
B. 每个B淋巴细胞表面都有针对该链球菌抗原分子的相应受体
C. 该链球菌的抗原分子不能直接被T淋巴细胞表面的受体识别
D. 该链球菌诱导机体产生的抗体可攻击心脏瓣膜细胞使其裂解
【答案】D
【解析】
【分析】人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。常见的自身免疫病有风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
【详解】A、风湿性心脏病是人体免疫系统功能过强引起的疾病，属于自身免疫病，A错误；
B、特定B淋巴细胞表面才有针对该链球菌抗原分子的相应受体，B错误；
C、T淋巴细胞和B淋巴细胞表面的受体均可直接识别被吞噬细胞处理过的抗原，C错误；
D、某种链球菌的表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，该链球菌诱导机体产生的抗体可攻击心脏瓣膜细胞，激活靶细胞内溶酶体，导致靶细胞裂解死亡，D正确。
故选D。
18. 研究人员采用培养皿滤纸发芽法研究萘乙酸（NAA）浸种对镉胁迫下玉米种子萌发的影响。除ck组外，其余组的处理分别为：用等量蒸馏水、1mg/L NAA、5mg/LNAA、10mg/L NAA、15mg/LNAA浸种24h，浸种结束后，蒸馏水冲洗5次，然后将种子均匀摆放于铺有2层用100mg/L的CdCl2溶液浸湿处理的滤纸的培养皿中。相同且适宜条件培养7天后，统计发芽率，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验不能体现萘乙酸（NAA）作用的两重性
B. ck组的处理为蒸馏水浸种，滤纸用蒸馏水浸湿
C. 100mg/L的CdCl2处理抑制玉米种子的萌发
D. 种子的数目和状况、浸种处理时间均为无关变量
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是研究萘乙酸（NAA）浸种对镉胁迫下玉米种子萌发的影响，则实验的自变量是NAA的有无及浓度，因变量是发芽率，据此分析作答。
【详解】A、据图可知，与ck相比，实验组的发芽率均低于ck组，故该实验不能体现萘乙酸（NAA）作用的两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长），A正确；
B、分析题意，实验组的处理分别是用等量蒸馏水、1mg/L NAA、5mg/LNAA、10mg/L NAA、15mg/LNAA浸种24h，浸种结束后，蒸馏水冲洗5次，根据实验设计的单一变量原则可知，ck组的处理为蒸馏水浸种，滤纸用蒸馏水浸湿，B正确；
C、本实验目的是研究萘乙酸（NAA）浸种对镉胁迫下玉米种子萌发的影响，所有组别均是将种子均匀摆放于铺有2层用100mg/L的CdCl2溶液浸湿处理的滤纸，不能体现100mg/L的CdCl2处理抑制玉米种子的萌发，C错误；
D、种子的数目和状况、浸种处理时间均为无关变量，无关变量应保持等量且适宜，D正确。
故选C。
19. 抗利尿激素是一种九肽激素，可引起血管平滑肌收缩和促进肾集合管重吸收水。下图是抗利尿激素促进肾集合管主细胞重吸收水的作用机制示意图，图中AQP2、AQP3、APQ4均为水通道蛋白。下列叙述错误的是（ ）
A. 图示各部分结构的渗透压大小排序为；小管液>集合管主细胞>组织液>血浆
B. 抗利尿激素对血管平滑肌和肾集合管细胞的作用不同可能是两种细胞受体不同引起的
C. 抗利尿激素可通过调节集合管主细胞细胞膜上水通道蛋白的数量来调节水的重吸收
D. 当人饮水不足时，机体内由下丘脑合成、神经垂体释放的抗利尿激素增加
【答案】A
【解析】
【分析】水盐平衡的调节中枢在下丘脑，但产生渴觉的部位在大脑皮层，水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素。当机体缺水或摄食食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑渗透压感受器，一方面引起下丘脑分泌抗利尿激素并运输至垂体后叶储存，需要时由垂体释放，另一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴觉，引起主动饮水。
【详解】A、图示为抗利尿激素促进肾集合管主细胞重吸收水的作用机制示意图，水分子是通过被动运输的途径被重吸收的，其方向是从渗透压小的向渗透压大的一方移动，据此推测图示各部分结构的渗透压大小排序为小管液＜集合管主细胞＜组织液＜血浆，A错误；
B、抗利尿激素属于激素，需要与受体结合后发挥作用，抗利尿激素对血管平滑肌和肾集合管细胞的作用不同可能是两种细胞受体不同引起的，B正确；
C、分析题意可知，图中AQP2、AQP3、APQ4均为水通道蛋白，图示抗利尿激素与V2受体结合，通过GS蛋白激活腺苷酸环化酶，促使细胞内含有AQP2的囊泡转移到细胞的顶端膜，从而使顶端膜对水的通透性增加，据此可知，抗利尿激素可通过调节集合管主细胞细胞膜上水通道蛋白的数量来调节水的重吸收，C正确；
D、当人饮水不足时，机体内由下丘脑合成、神经垂体释放的抗利尿激素增加，该激素作用于肾小管和集合管，促进其对水的重吸收，从而使尿量减少，D正确。
故选A。
20. 在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将果蝇（2n＝8）的精原细胞置于含BrdU的培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其染色体和核DNA的数量关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. Ⅱ时期时，细胞内染色体形态有5种，每条染色体均发出明亮荧光
B. Ⅲ时期时，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对的情况
C. Ⅳ时期时，细胞中含有1条Y染色体，每条染色体均有一条单体荧光被抑制
D. V时期时，细胞中含有1个染色体组，可能观察到3条染色体发出明亮荧光
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：白色为染色体，黑色为核DNA。Ⅰ中染色体数目与体细胞相同，可能是体细胞、减数第二次分裂后期；Ⅱ中染色体数目是体细胞数目的2倍，该细胞处于有丝分裂后期；Ⅲ中染色体数目与体细胞相同，核DNA数目是体细胞数目的2倍，处于减数第一次分裂过程、有丝分裂前期、中期；Ⅳ染色体数、DNA分子数之比为1：2，染色体数目只有体细胞的一半，处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期和中期；Ⅴ中没有染色单体，染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、Ⅱ中染色体数目是体细胞数目的2倍，该细胞处于有丝分裂后期，细胞内染色体形态有5种（3条常染色体+XY），DNA只复制一次，所有的染色体都含有1条单体只有一条链DNA中含有Brdu表，因此每条染色体均发出明亮荧光，A正确；
B、Ⅲ中染色体数目与体细胞相同，核DNA数目是体细胞数目的2倍，处于减数第一次分裂过程、有丝分裂前期、中期，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对（减数第一次分裂前期）的情况，B正确；
C、Ⅳ染色体数、DNA分子数之比为1：2，染色体数目只有体细胞的一半，处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期和中期，有的细胞中含有1条X染色体，有的细胞中含有1条Y染色体，此时DNA复制两次，但着丝粒没有断开，每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体含有放射性，另一条染色单体不含放射性（其荧光被抑制），C错误；
D、Ⅴ中没有染色单体，染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期，含有放射性的染色体和不含有放射性的染色体随机分配，观察到发出明亮荧光的染色体的条数为0~4，故可能观察到3条染色体发出明亮荧光，D正确。
故选C。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 冷应激作为多种应激源的一种，反应机制十分复杂，几乎涉及动物的所有组织和器官，其中主要由中枢神经系统调节。通过交感—肾上腺髓质轴、下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴以及一些冷应激相关激素共同作用来实现动物机体稳态调节。回答下列问题：
（1）相比于温暖环境，在严寒环境下，机体散热量________，皮肤散热的主要方式包括________________（答出两点即可）。为维持体温的相对稳定，机体需增加产热量，例如骨骼肌会不自主战栗以增加机体产热，引起骨骼肌战栗的反射弧是________。
（2）交感—肾上腺髓质轴中交感神经细胞与肾上腺髓质细胞的连接处类似突触，故兴奋在此连接处的传递方向是________，肾上腺髓质细胞上发生的信号转换是________。
（3）下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴体现了激素调节的________调节机制。甲状腺激素与某些靶细胞的________结合后，可激活线粒体膜上的相关蛋白质，导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是________。
（4）寒冷是北方地区动物面临的一种最普遍的应激因素，动物长期处于寒冷环境下会改变机体内环境稳态，同时也会因________而降低动物的饲料利用效率，严重制约畜牧业发展。故在现代养殖业中需改善饲养环境，提高饲料利用率，防止寒冷应激对家畜产生一系列的应激损伤。
【答案】（1） ①. 增加 ②. 辐射、传导、对流、蒸发 ③. 冷觉感受器→传入神经→神经中枢（体温调节中枢）→传出神经→骨骼肌
（2） ①. 单方向的（单向的） ②. 化学信号转变为电信号
（3） ①. 分级 ②. 特异性受体 ③. 有机物中化学能转变为热能
（4）需要消耗更多能量来保持自身体温稳定
【解析】
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
【小问1详解】
相比于温暖环境，在严寒环境下，散热量增多，甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，促进新陈代谢，产热量增加，维持体温稳定。皮肤散热的主要方式包括：辐射、传导、对流、蒸发。为维持体温的相对稳定，机体需增加产热量，例如骨骼肌会不自主战栗以增加机体产热，引起骨骼肌战栗的反射弧是：冷觉感受器传入神经神经中枢（体温调节中枢）传出神经骨骼肌。
【小问2详解】
交感——肾上腺髓质轴中交感神经细胞与肾上腺髓质细胞的连接处类似突触，由于神经递质只存在于突触小泡，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，故兴奋在突触处的传递方向是单方向的，肾上腺髓质细胞（相当于突触后膜）上发生的信号转换是由化学信号转变为电信号。
【小问3详解】
下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴体现了激素调节的分级调节机制。由于甲状腺激素与某些靶细胞上的特异性受体结合后，激活线粒体膜上的相关蛋白质，导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能，此时线粒体中发生的能量转化是有机物中化学能转变为热能。
【小问4详解】
寒冷是北方地区动物面临的一种最普遍的应激因素，动物长期处于寒冷环境下会改变机体内环境稳态，同时也会因需要消耗更多能量来保持自身体温稳定而降低动物的饲料利用效率，严重制约畜牧业发展。故在现代养殖业中需改善饲养环境，提高饲料利用率，防止寒冷应激对家畜产生一系列的应激损伤。
22. 下图是某陆地生态系统部分生物关系示意图，回答下列问题：
（1）图中的分解者是________，它们可以将有机碎屑分解生成________被植物利用。
（2）该生态系统的食物链以________食物链为主，食物链数量的改变与生态系统内生物________的变化相关，并能影响生态系统的________能力。
（3）林地透光度不同的地方，植物种类也有所不同，体现了群落的________结构。森林中的鸟类常通过婉转的鸣叫、展示华丽多彩的羽饰等方式来求偶，该事例中的信息类型为________，该事例说明信息传递具有________的功能。
（4）图中杂食性鸟摄入的能量包括总次级生产量和________。假设杂食性鸟的食物1/2来自绿色植物，1/4来自蝗虫，1/4来自蜘蛛，假设其中蜘蛛的能量完全来自于蝗虫，能量传递效率按10%计算，则杂食性鸟同化4kJ的能量，理论上需要植物同化________kJ的能量。
【答案】（1） ①. 大型真菌和跳虫 ②. 无机盐（无机物）
（2） ①. 捕食
②. 种类 ③. 自我调节
（3） ①. 水平 ②. 物理信息 ③. 种群的繁衍离不开信息的传递
（4） ①. 呼吸量 ②. 1120
【解析】
【分析】分析题图：图中草本植物和乔木属于生产者，杂食性鸟、蝗虫、蜘蛛属于消费者，大型真菌、跳虫属于分解者，有机碎屑等属于非生物的物质和能量。
【小问1详解】
大型真菌和跳虫属于分解者，它们可以将有机碎屑分解生成无机盐被植物利用。
【小问2详解】
该生态系统的食物链以生产者开始属于捕食食物链，它反映了各种生物之间取食与被取食的关系。生态系统生物种类的变化会直接引起食物链数量的改变，并能影响生态系统的自我调节能力。
小问3详解】
林地透光度不同的地方，水平方向的地面上光照强度不同，因此植物种类也有所区别，表现为镶嵌的特点，属于水平结构。森林中的鸟类常通过婉转的鸣叫、展示华丽多彩的羽饰等方式来求偶，该事例中的信息类型为物理信息，该事例说明种群的繁衍离不开信息的传递。
【小问4详解】
图中杂食性鸟摄入的能量包括总次级生产量和呼吸量。图中由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，共有4条食物链，即乔木→杂食性鸟，草本植物→杂食性鸟、草本植物→蝗虫→杂食性鸟、草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟，假设杂食性鸟的食物1/2来自绿色植物，1/4来自蝗虫，1/4来自蜘蛛，假设其中蜘蛛的能量完全来自于蝗虫，则杂食性鸟同化4kJ的能量，理论上需要植物同化能量为41/2÷10%+41/4÷10%÷10%+1/44÷10%÷10%÷10%=1120kJ。
23. 为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响，研究人员在光照强度200μmol·m－2·s－1的条件下，以白光LED作为对照组（R（红光）/FR（远红光）＝5.5），在对照组（CK组）基础上添加不同强度远红光，分别设置FR（R/FR＝1.2）和FR2（R/FR＝0.8），研究不同光质组合处理对冰草的生长发育和光合特性的影响，结果如下表。不同红光远红光配比对冰草植株生长和光合特性的影响请回答：
处理
株高/cm
叶面积/cm2
地上部分干重/g
地下部分干重/g
叶绿素含量/g·kg－1
净光合速率/μmolCO2·m－2·s－1
气孔导度/mol·m－2·s－1
胞间CO2浓度/μmol·mol－1
CK
22.87
550.64
1.68
0.18
0.29
7.14
0.44
361.52
FR1
26.77
811.24
2.31
0.21
0.21
6.31
0.30
357.90
FR2
29.43
1446.44
276
0.31
0.24
5.32
0.20
346.25
（1）光合色素的作用是_________，实验室可用________作为溶剂提取光合色素。利用特定的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率后可计算叶绿素的含量，选择用红光而不是蓝紫光的原因是________。
（2）假设脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于________的合成，还有80%三碳糖运至________，转化成为蔗糖，则合成一分子蔗糖需________轮卡尔文循环。
（3）本实验中测量净光合速率的指标是________，由表中可见，FR1和FR2处理情况下植物的净光合速率均低于对照组，其原因是①________，②________。
（4）叶片细胞中含有________可感受环境中光周期变化以及红光远红光配比的光信息，从而调控植物形态指标如________等参数。FR和FR处理情况下植株的净光合速率下降，而地上部和地下部的干重均高于对照组，其原因可能是________。
【答案】（1） ①. 吸收、转化和利用光能 ②. 无水乙醇 ③. 类胡萝卜素也大量吸收蓝紫光，排除类胡萝卜素的干扰
（2） ①. 淀粉、蛋白质和脂质
②. 叶绿体外 ③. 15
（3） ①. CO2吸收量 ②. 植物叶绿素含量下降，光反应下降，产生的ATP和NADPH减少，C3还原减少，净光合速率下降 ③. 气孔导度下降，CO2吸收减少，CO2固定减少，C3还原减少，净光合速率下降
（4） ①. 光敏色素 ②. 株高、叶面积 ③. 叶面积较大，积累的有机物较多
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是探究人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响，实验的自变量是红光远红光配比，因变量是水培冰草产量和品质。
【小问1详解】
光合色素的作用是吸收、转化和利用光能，参与光合作用的光反应过程；由于色素易溶于有机溶剂，故实验室可用无水乙醇作为溶剂提取光合色素；由于本实验是通过测定色素提取液的吸光值来测定叶绿素含量，则需要避免其他的光合色素造成的误差，植物叶绿体中含叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，为排除类胡萝卜素的干扰，因此选择红区最大吸收峰的波长测定吸光值。
【小问2详解】
假设脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。还有80%三碳糖运至叶绿体外，转化成为蔗糖，供植物体所有细胞利用。卡尔文循环过程中，一次循环固定一个C，蔗糖是二糖，含有12个C，因此合成一分子蔗糖需12÷80%=15轮卡尔文循环。
【小问3详解】
净光合速率常用O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量等来表示，据表格可知，本实验中测量净光合速率的指标是CO2吸收量。由表中可见，FR1和FR2处理情况下，与对照组相比，植物叶绿素含量和气孔导导度均下降，植物叶绿素含量下降，光反应下降，产生的ATP和NADPH减少，C3还原减少；气孔导度下降，CO2吸收减少，CO2固定减少，C3还原减少，即两种因素均导致净光合速率降低。
【小问4详解】
光敏色素是一类色素--蛋白复合体，主要吸收红光和远红光，因此叶片细胞中含有光敏色素可感受环境中光周期变化以及红光远红光配比的光信息，从而调控植物形态指标如株高、叶面积等参数。净光合速率=光合速率-呼吸速率，FR和FR处理情况下植株的净光合速率下降，而地上部和地下部的干重均高于对照组，其原因可能是FR和FR处理情况下植株的叶面积较大，有机物积累较多。
24. 乙烯受体是乙烯感受和转导信号的初始元件，广泛存在于各种植物中，并决定植物各种组织对乙烯反应的敏感性。通过对多种植物研究表明，钝化植物对外源乙烯的敏感性比抑制内源乙烯的生物合成更为有效地延长植物的采后寿命。科学家从草莓中提取乙烯受体Ers1基因，通过基因工程将Ers1基因反向连接在启动子后，筛选转入反义Ersl基因的草莓，达到延长储藏期的效果。回答下列问题：
（1）草莓DNA的提取：取草莓植株叶片，置于预冷的研钵中，加入液氮研磨至粉碎后，加入400uLSDSDNA提取液继续研磨，提取液中含有________可防止DNA被水解。待充分研磨后收集至离心管中，离心后取①于另一干净离心管中，加入200uL异丙醇，离心10min之后弃去管中的②，加入80uL体积分数为70%的乙醇，离心5min之后取③保存。过程中的①、②、③分别是_________。（从“上清液”和“沉淀”中选取相应词语填写）
（2）通过上述方法获得DNA后，需要通过PCR技术进行扩增Ersl基因（如下图）。为使目的基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增Ersl基因时需添加限制酶XhoI（识别序列为5'－CTCGAG－3'）的识别序列。已知Ersl基因左端①处的碱基序列为－TTCCAATTTTAA－，则其中一种引物设计的序列是5'_________3'。在PCR体系中，加入的dNTP可提供________。PCR产物通过电泳进行分离后，可割下_________回收扩增的Ersl基因。
（3）经XhoI酶切后的载体和Ers1基因进行连接（如图），连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连、Ers1基因与载体正向连接、Ers1基因与载体反向连接。为鉴定这3种连接方式，选择HpaⅠ酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，请在下图中画出电泳结果，需标明电泳片段DNA大致长度__________。
（4）用________处理农杆菌使其变为感受态细胞，将筛选得到的反向连接质粒与感受态农杆菌混合，使重组质粒进入农杆菌，完成________实验。将农杆菌涂布接种于添加有卡那霉素的LB固体培养基上，目的是________。
（5）用阳性农杆菌感染植物细胞，目的基因就会随________整合到植物染色体DNA中，最后通过________技术培育出完整的转基因植株。为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、________及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。得到的转基因植株乙烯受体的合成受阻，其原因是________。
【答案】（1） ①. DNA酶抑制剂##EDTA ②. 上清液、上清液、沉淀
（2） ①. CTCGAGTTCCAATTTTAA ②. 原料和能量 ③. 凝胶
（3） （4） ①. CaCl2 ②. 转化 ③. 筛选含有重组质粒/反向连接质粒的农杆菌
（5） ①. T-DNA ②. 植物组织培养 ③. 全能性表达充分##再生能力强 ④. 反义Ersl基因的转录产物与Ersl基因的转录产物碱基互补配对结合，使翻译过程受阻
【解析】
【分析】基因工程基本操作程序：
第一步：目的基因的获取；
第二步：基因表达载体的构建（核心）
1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。2、组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞
1、转化的概念：将目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。
第四步：目的基因的检测和表达
1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。2、其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交（DNA-RNA）技术。3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。
【小问1详解】
为防止DNA被水解，提取液应加入DNA酶抑制剂( EDTA)。DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度高，不溶于乙醇和异丙醇，待充分研磨后收集至离心管中，离心后沉淀为残渣， DNA溶解于提取液中，故取上清液于另一干净离心管中，加入200uL异丙醇，离心10min之后弃去管中的上清液，加入80uL体积分数为70%的乙醇，离心5min之后取沉淀保存。
【小问2详解】
图中有磷酸基团连接处为5'端，- OH连接处为3'端，由题意得，Ersl基因左端①处的碱基序列为5' - TTCCAATTTTAA -3' ，故可设计引物5' -TTCCAATTTTAA- 3' ，在设计PCR引物扩增Ersl基因时需添加识别序列为5' - CTCGAG -3'的限制酶Xho I识别序列，故其中一种引物设计的序列是5'- CTCGAGTTCCAATTTTAA-3'。在PCR体系中，加人的dNTP可提供原料和能量。PCR产物通过电泳进行分离后，可割下凝胶回收扩增的ErsI基因。
【小问3详解】
经Xho I酶切培的载体和Ersl基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连6000bp、Ers1基因与载体正向连接6700bp、Ersl基因与载体反向连接6700bp。根据图中酶切位点可知，单个载体自连经酶切后长度为6000bp；Ersl基因与载体正向连接后经酶切的长度为800bp ，5900bp；Ers1基因与载体反向连接后经酶切的长度为300bp，6400bp。电泳结果如下：
【小问4详解】
用CaCl2处理农杆菌使其变为感受态细胞，将目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。将农杆菌涂布接种于添加有卡那霉素的LB固体培养基上，是利用了重组质粒上的卡那霉素抗性基因作为标记基因，从而可以筛选出含有重组质粒的农杆菌。
【小问5详解】
目的基因会随T-DNA整合到植物染色体DNA中，最后通过植物组织培养技术培育出完整的转基因植株。为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、全能性表达充分/再生能力强及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。由题意可知，通过基因工程将Ers1基因反向连接在启动子后，筛选转入反义Ersl基因的草莓，达到延长储藏期的效果，说明得到的转基因植株乙烯受体的合成受阻，其原因是反义Ers1基因的转录产物与Ersl基因的转录产物碱基互补配对结合，使翻译过程受阻。
25. 小鼠的毛色由一对等位基因B、b控制，其中B基因抑制色素的合成。有尾与无尾受另一对等位基因D、d控制，两对基因均不位于Y染色体上且存在某类基因型个体致死现象。现有一系列杂交试验，结果如下表：
杂交组合
P
F1
F2
①
白色无尾雌、黑色有尾雄
灰色有尾雌∶灰色无尾雄＝1∶1
黑色有尾∶灰色有尾∶白色有尾∶白色无尾∶灰色无尾＝1∶2∶1∶1∶2
②
灰色有尾雌、黑色有尾雄
灰色有尾雌∶黑色有尾雌∶灰色有尾雄∶黑色有尾雄∶灰色无尾雄＝5∶5∶4∶4∶1
？
（1）无尾的遗传方式为________，判断依据是________。
（2）组合①中F1灰色无尾雄的初级精母细胞中含有b基因的数目为________个，F2无黑色无尾个体的原因是________。
（3）组合②中亲本雌鼠产生的配子的基因型及比例为_________。取组合②F1中的灰色有尾雌鼠与灰色无尾雄鼠随机交配，则F2中黑色有尾雌鼠占________。
（4）已知小鼠有毛和无毛这对相对性状受一对等位基因控制。欲通过一代杂交实验探究控制有毛和无毛的基因是位于常染色体上还是X染色体上（不考虑X、Y同源区段），并判断有毛和无毛的显隐性，现有纯合的有毛和无毛的小鼠雄、雄个体若干只，请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
①实验思路：选择________个体进行________，得到F1，观察并统计F1，个体的表型及比例。
②预测实验结果并分析讨论：
I:若________，则控制有毛和无毛的基因位于常染色体上，且________为显性性状。
Ⅱ:若________，则控制有毛和无毛的基因位于X染色体上，且________为显性性状。
【答案】（1） ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. F1雌性有尾，雄性无尾，尾形遗传与性别相关，相关基因位于X染色体上，且无尾为隐性
（2） ①. 2 ②. bbXdXd或bbXdY致死
（3） ①. BXD∶BXd∶bXD∶bXd=4∶1∶4∶1 ②. 3/26
（4） ①. 纯合的有毛雌、无毛雄和纯合的无毛雌和有毛雄 ②. 正反交实验 ③. 正反交实验结果相同 ④. F1的表型 ⑤. 正反交实验结果不同 ⑥. 结果相同的杂交组合的F1对应的表型
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传
【小问1详解】
根据杂交组合①，P为无尾雌和有尾雄，F1雌性有尾，雄性无尾，尾形遗传与性别相关，相关基因位于X染色体上，无尾为伴X染色体隐性遗传，双亲的基因型为XdXd、XDY，F1为XDXd、XdY。
【小问2详解】
P为白色、黑色，F1为灰色，F2有尾中黑色∶灰色∶白色=1∶2∶1，无尾中白色∶灰色=1∶2，因此致死的个体为黑色无尾，B基因抑制色素的合成，因此黑色为bb，致死的基因型为bbXdXd或bbXdY，F1灰色无尾雄的基因型为BbXdY，初级精母细胞中b基因经过复制，为2个；由于bbXdXd或bbXdY致死，因此F2无黑色无尾个体。
【小问3详解】
组合②中F1灰色有尾雄∶黑色有尾雄∶灰色无尾雄＝4∶4∶1，bbXdXd或bbXdY致死，因此亲本雌鼠灰色有尾的基因型为3/5BbXDXD、2/5BbXDXd，产生的配子的基因型及比例为BXD∶BXd∶bXD∶bXd=4∶1∶4∶1；组合②的父本为bbXDY，F1中的灰色有尾雌鼠（4/5BbXDXD、1/5BbXDXd）与灰色无尾雄鼠（BbXdY）随机交配，一对一对地看，F1为1BB、2Bb、1bb，9XDXd、1XdXd、9XDY、1XdY，F2中1/80bbXdXd、1/80bbXdY死亡，则F2中黑色有尾雌鼠（bbXDX-）占1/4×9/20÷（1-1/80-1/80）=3/26。
【小问4详解】
选择纯合的有毛雌、无毛雄和纯合的无毛雌和有毛雄进行正反交实验；若位于常染色体上，则与性别无关，亲本基因型为AA、aa，即F1雌雄均为一种表型（有毛或无毛），且该表型为显性性状；若位于X染色体上，则与性别有关，则亲本基因型为XaXa、XAY和XAXA、XaY，F1为XAXa、XaY和XAXa、XAY，即正反交的结果不同，F1出现不同的表型，F1雌雄表型相同（XAXa、XAY）的杂交组合对应的表型为显性性状。
浙江省新高考选考模拟卷
生物
命题学校：镇海中学
本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 组成生物体的各种化合物是由化学元素构成的。下列叙述错误的是（ ）
A. 组成生物体的有机物都以碳骨架作为结构基础
B. 镁是构成叶绿体中各种光合色素的必需成分
C. 植物吸收的磷酸盐可用于合成核苷酸和ATP
D. 碘是甲状腺细胞合成的甲状腺激素的重要成分
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的，主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分，如Mg是构成叶绿素的元素、碘是构成甲状腺激素的元素。核苷酸和ATP均由C、H、O、N、P五种元素组成。
【详解】A、组成生物体的有机物都以碳骨架作为结构基础的，A正确；
B、镁是构成叶绿体中叶绿素的必需成分，不是构成类胡萝卜素的必需成分，B错误；
C、核苷酸和ATP中都含有C、H、O、N、P，植物吸收的磷酸盐可用于合成核苷酸和ATP，C正确；
D、甲状腺激素中含有碘，碘是甲状腺细胞合成的甲状腺激素的重要成分，D正确。
故选B。
2. 下列关于种群特征的叙述，正确的是（ ）
A. 增长率大的种群，增长速率也大 B. 种群的性别比例越接近1∶1，出生率越大
C. 动物的领域行为改变了其环境容纳量 D. 可通过样方法调查植被上某虫卵的密度
【答案】D
【解析】
【分析】在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群。种群的特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。
【详解】A、增长率是增长量除以初始量，增长速率是增长量除以时间，两者不一定成正相关，A错误；
B、一般来说，如果不是按照雌∶雄=1∶1来交配，雌性越多的种群，出生率越大，B错误；
C、动物的领域行为为内源性调节，不会改变资源与空间等，不会改变其环境容纳量，C错误；
D、样方法适用于植物种群密度、昆虫卵的密度的取样调查，主要用于移动能力较低，活动范围小的种群，D正确。
故选D。
3. 生物多样性是维持生态系统稳态和生产力持续发展的重要条件，保护生物多样性意义重大。下列叙述正确的是（ ）
A. 生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性
B. 人类活动导致的栖息地消失、退化、片段化是生物多样性丧失的主要原因
C. 森林具有防风固沙、水土保持作用，体现了生物多样性的直接使用价值
D. 将濒危野生动物转移至专门保护中心进行人工驯养、培养和繁殖是最有效保护措施
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。威胁野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等。人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。生物多样性的价值包括潜在价值、间接价值（也叫生态功能）、直接价值。保护生物多样性的措施有就地保护、易地保护、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护，等等。就地保护是对生物多样性最有效的保护。
【详解】A、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，A错误；
B、人类活动使得某些物种的栖息地消失、退化、片段化，是生物多样性丧失的主要原因，B正确；
C、森林具有防风固沙、水土保持作用，体现了生物多样性的间接使用价值，C错误；
D、将濒危野生动物转移至专门保护中心进行人工驯养、培养和繁殖属于易地保护，就地保护是对生物多样性最有效的保护，D错误。
故选B。
4. 特纳综合征是由于缺少一条性染色体引起的，组型为XO，临床表现为女性卵巢和乳房等发育不良，有颈蹼，身体矮小，智力低下。下列关于该病的叙述，错误的是（ ）
A. 患者基本丧失生殖能力 B. 属于染色体的非整倍体变异
C. 可通过染色体组型分析进行诊断 D. 缺失性染色体是父亲减数分裂异常导致的
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、特纳综合征患者卵巢和乳房等发育不良，故患者基本丧失生殖能力，A正确；
BC、特纳综合征患者的体细胞与正常人相比只有一条性染色体，属于染色体的非整倍体变异，可通过染色体组型分析进行诊断，BC正确；
D、患者发病的原因有可能是配子形成时减数分裂异常所致，也可能是受精卵进行有丝分裂时，性染色体分配异常造成的，且发生在减数分裂过程中也有多种可能：若患者的单一X染色体来自母亲，那么异常精子的形成可能由于减数第一次分裂时XY染色体未分离，也可能是因为减数第二次分裂染色单体分开后移向了同一极；若患者的单一X染色体来自父亲，则可能是母亲减数第一次分裂同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离，D错误。
故选D。
5. 由苏氨酸生物合成为异亮氨酸，要经过5步，反应第1步由苏氨酸脱氨酶催化，当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制。当异亮氨酸的浓度下降到一定程度，苏氨酸脱氨酶重新表现活性，从而重新合成异亮氨酸。下列叙述正确的是（ ）
A. 苏氨酸脱氨酶为该反应提供活化能
B. 异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制
C. 异亮氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—底物复合物
D. 苏氨酸脱氨酶催化反应的最适温度和保存温度都是37℃
【答案】B
【解析】
【分析】反馈又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。另外有电流负反馈的理论。
【详解】A、酶是生物催化剂，能降低反应所需的活化能，不能为反应提供活化能，A错误；
B、当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制，使得异亮氨酸维持在一定的水平，因此异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制，B正确；
C、异亮氨酸是产物，不是底物，苏氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—底物复合物，C错误；
D、苏氨酸脱氨酶催化反应的最适温度是37℃，保存温度应是低温，D错误。
故选B。
6. 研究者用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞，然后分别在3min、17min和117min获得细胞，置于特定环境下观察，如下图。研究发现，3min取出的腺泡细胞，被标记的蛋白质出现在⑤中，17min时出现在②中，117min时出现在靠近①的囊泡及细胞外。下列叙述正确的是（ ）
A. ①②③④⑤以及核膜构成细胞的生物膜系统
B. 囊泡的定向运输需要信号分子和细胞骨架的参与
C. 被标记的蛋白质最早出现在⑤中，说明⑤是合成蛋白质的场所
D. 该实验采用放射性同位素示踪法研究胰岛素的合成和分泌路径
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，①是细胞膜，②是内质网，③是溶酶体，④是核糖体，⑤是内质网，据此分析作答。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，图中的④核糖体是无膜结构的细胞器，不参与构成生物膜系统，A错误；
B、一般来说，囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键，需要多种信号分子和细胞骨架的参与，B正确；
C、蛋白质的合成场所是额核糖体，而⑤是内质网，C错误；
D、小鼠的胰腺细胞中含有胰岛，能够分泌胰岛素和胰高血糖素，两者均属于分泌蛋白，故该实验中采用的放射性示踪法研究的可能是胰岛素或胰高血糖素的合成和分泌路径，D错误。
故选B。
7. 下图为植物类囊体膜上ATP合成酶的结构示意图，它由跨膜的CF0单位和位于A侧起催化作用的CF1单位组成。下列叙述正确的是（ ）
A. A侧是细胞质基质，CF0单位具有疏水性
B. H+转运过程中ATP合成酶的空间结构不发生改变
C. 线粒体内膜上的电子传递链也会发生类似图示过程
D. 若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大，ATP生成量增加
【答案】D
【解析】
【分析】ATP合成酶能够催化ATP的合成，当H+通过CF0扩散到基质中时，CF1催化ADP和Pi结合形成ATP。
【详解】A、CF0跨膜区域能与磷脂分子结合，故位于跨膜区域CF0的基本组成单位氨基酸具有较强的疏水性，A侧应是叶绿体基质，A错误；
B、H+转运过程中ATP合成酶的空间结构会发生改变，协助物质运输，B错误；
C、线粒体内膜上的电子传递链是前两个阶段的[H]与氧气结合，并生成ATP的过程，与图示过程不同，C错误；
D、若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大，则质膜内外氢离子浓度差增大，质子动力势增大，ATP的生成量增加，D正确。
故选D。
8. 我国自主研发将苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因转入棉花，培育出抗虫棉。有研究表明，转Bt基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的抵抗作用，但第三代、第四代棉铃虫已对该转基因棉产生了抗性。下列叙述正确的是（ ）
A. 种植地所有棉铃虫的抗虫基因构成了一个基因库
B. 转Bt基因抗虫棉诱导棉铃虫产生了抗转基因棉的抗性基因
C. 间隔种植少量非转基因棉可减缓棉铃虫对转基因棉抗性增强的速度
D. 转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因只作用于棉铃虫不会对其他生物产生危害
【答案】C
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因库是指一个种群所有个体的全部基因，种植地所有棉铃虫的抗虫基因不能构成一个基因库，A错误；
B、抗性基因的产生在抗虫棉之前就已发生，抗虫棉的种植只是选择并保存抗性强的个体，B错误；
C、在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食，这种做法的主要目的是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，从而延缓具有抗性基因的棉铃虫新品种的出现，C正确；
D、转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因可能扩散到非转基因生物中，进而对其它生物产生危害，D错误。
故选C。
9. 某同学用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式，下列叙述错误的是（ ）
A. 甲中的葡萄糖溶液可为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源，浓度越高越好
B. 若乙瓶溶液由蓝色变成绿色再变成黄色，则说明酵母菌产生了CO2
C. 取甲瓶中的溶液加入到酸性重铬酸钾溶液中，溶液由橙色变为灰绿色则说明酵母菌厌氧呼吸产生了酒精
D. 为创设无氧条件，可滴加菜籽油覆盖溶液形成油脂层
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌的呼吸方式：
1、原理：（1）在有氧条件下进行需氧呼吸，产生二氧化碳和水；（2）在无氧条件下进行厌氧呼吸，产生酒精和少量二氧化碳。
2、检测：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水浴液由蓝变绿再变黄；（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色。
【详解】A、甲中的葡萄糖溶液可为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源，但浓度越过高会使酵母菌过度失水死亡或抑制其正常的生命活动，A错误；
B、可使用溴麝香草酚蓝水浴液检测CO2，若乙瓶溶液由蓝色变成绿色再变成黄色，则说明酵母菌产生了CO2，B正确；
C、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色，取甲瓶中的溶液加入到酸性重铬酸钾溶液中，溶液由橙色变为灰绿色则说明酵母菌厌氧呼吸产生了酒精，C正确；
D、为创设无氧条件，可滴加菜籽油覆盖溶液形成油脂层，避免空气的氧气溶于培养液，D正确。
故选A。
10. 在池塘中人工养殖了多种鱼，其中某种鱼（A鱼）的成年鱼生活在底层，取食多种底栖动物，该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类。下列叙述错误的是（ ）
A. 池塘中的所有鱼构成了多个种群
B. A鱼的幼体与浮游动物的生态位有部分重叠
C. 流入该池塘的总能量大于池塘中植物固定的太阳能
D. A鱼成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构
【答案】D
【解析】
【分析】在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源情况，以及与其他物种的关系，称为这个物种的生态位。
【详解】A、池塘中的所有鱼包括不同的物种，每一个物种的所有个体构成了一个种群，因此池塘中的所有鱼构成了多个种群，A正确；
B、A鱼的幼体滤食浮游动物和浮游藻类，与浮游动物存在竞争、捕食关系，且都生活在水体上层，生态位有部分重叠，B正确；
C、流入该池塘的总能量除了池塘中植物固定的太阳能，还包括人工投放的饵料中的化学能，C正确；
D、垂直结构属于群落的空间结构，A鱼成年鱼及其幼体是一个物种，不能构成群落的垂直结构，D错误。
故选D。
11. 某植物的花色性状决定方式如下图所示，野生型植株基因型为AABB，表型为红花。现有一白色变异株P，A基因未突变，而调控A基因表达的B基因转录水平极低。B基因在花瓣中特异性表达，敲除野生型中的B基因，其表型与P相同。进一步研究发现P中B基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。下列叙述错误的是（ ）
A. 该花色性状决定方式体现了基因通过控制酶的合成来间接控制生物性状
B. 两对基因共同控制该植株的花色性状，B基因的表达产物促进A基因的表达
C. P的变异是基于非基因序列改变导致基因表达水平的变化，不会遗传给子代
D. 把在花瓣中特异性表达的去甲基化酶基因导入P植株，植株可能将开红花
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文描述和题图可知：B基因可以调控A基因的表达。野生型植株和白色变异株P的基因型均为AABB。B基因在花瓣中特异性表达，敲除野生型中的B基因，野生型的表型由原来的红花变为白花，说明B基因的表达产物能够促进A基因的表达。白色变异株P开白花的原因是B基因的高甲基化抑制了B基因的表达，进而对表型产生影响。像这样，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，叫作表观遗传。
【详解】A、题图显示：A基因控制A酶的合成，A酶可以催化白色前体物质转化为红色物质，说明该花色性状决定方式体现了基因通过控制酶的合成来间接控制生物性状，A正确；
B、由题意可知：两对基因共同控制该植株的花色性状，B基因可以调控A基因的表达，B基因在花瓣中特异性表达，敲除野生型中的B基因，野生型的表型由原来的红花变为白花，进而推知B基因的表达产物能够促进A基因的表达，B正确；
C、P的变异是基于非基因序列改变导致基因表达水平的变化，这种变化属于表观遗传，会遗传给子代，C错误；
D、白色变异株P的基因型为AABB，B基因的高甲基化抑制了B基因的表达。把在花瓣中特异性表达的去甲基化酶基因导入变异株P，可能会解除B基因的甲基化，使B基因得以表达，所以变异株P可能将开红花，D正确。
故选C。
12. 在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到下图所示不同细胞，其中①－③为箭头所指细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 用盐酸处理根尖可破坏细胞间的果胶使细胞容易分开
B. ①细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
C. ③细胞中的染色体和核DNA数目是②细胞的2倍
D. 继续观察③细胞可观察到囊泡聚集成细胞板的过程
【答案】A
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，从而使根尖细胞彼此容易分开，A正确；
B、①处于有丝分裂前期，而DNA分子复制和有关蛋白质合成发生在间期，B错误；
C、③处于有丝分裂后期，此时细胞的着丝粒（着丝点）分裂，染色体数目加倍，是②的2倍，但核DNA数目不变，与②的相同，C错误；
D、由于解离时细胞已经死亡，故继续观察③细胞不能观察到囊泡聚集成细胞板的过程，D错误。
故选A。
13. 调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物。下列叙述正确的是（ ）
A. 培养乳酸菌时应液体悬浮振荡培养以保证氧气供应
B. 光照条件下培养蓝细菌时只需提供水和无机盐而不需提供有机物
C. 在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物一定能分泌脲酶
D. 硝化细菌和圆褐固氮菌都可在不添加任何氮源的培养基上生长
【答案】B
【解析】
【分析】圆褐固氮菌：原核微生物,属于自生固氮菌，其代谢类型是异养需氧型。利用的是土壤中的腐殖质，故在生态系统中的成分是分解者。
【详解】A、乳酸菌为厌氧菌， 应隔绝空气培养，A错误；
B、蓝细菌可以进行光合作用，在光照条件下能将CO2转变为有机物，因此只需提供水和无机盐，不需提供有机物，B正确；
C、在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物也有可能是自生固氮菌，能利用空气中的氮气，不一定能分泌脲酶，C错误；
D、硝化细菌能利用化学反应放出的能量将CO2转变为有机物，不能固氮，因此培养硝化细菌的培养基必须有氮源，D错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题。
下图为原核细胞和真核细胞中基因表达过程示意图，其中①表示某过程，②表示某物质。
14. 关于甲细胞和乙细胞中所示DNA的叙述，正确的是（ ）
A. 甲、乙细胞标注的DNA均与组蛋白和非组蛋白结合
B. 甲、乙细胞的DNA上基因中编码蛋白质的核苷酸序列均是连续的
C. 甲细胞的DNA中每个脱氧核糖连接两个磷酸基团，乙细胞的核DNA则不是
D. 乙细胞的DNA复制方式为半保留复制，甲细胞则不是
15. 关于图示基因表达过程的叙述，正确的是（ ）
A. ①是细胞核内RNA加工过程，涉及到磷酸二酯键的断裂与形成
B. ②是多肽链，在核糖体上合成后都需内质网和高尔基体加工
C. 乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，a是mRNA的3'端
D. 转录和翻译过程均有A－U、U－A的配对，均涉及氢键的断裂和形成
【答案】14. C 15. A
【解析】
【分析】据图分析：甲细胞含有环状DNA分子—拟核，是原核细胞；乙细胞含有细胞核，是真核细胞；①为转录过程；②为肽链。
【14题详解】
A、甲是原核细胞，它的DNA不与组蛋白和非组蛋白结合，A错误；
B、真核生物基因的结构分为编码区和非编码区，编码区中又含有外显子和内含子，内含子不编码蛋白质，故乙细胞的DNA上基因中编码蛋白质的核苷酸序列均是不连续的；而原核生物的基因只有外显子没有内含子，因此甲细胞的DNA上基因中编码蛋白质的核苷酸序列均是连续的，B错误；
C、甲细胞的DNA是环状的，因此每个脱氧核糖连接两个磷酸基团，而乙细胞的核DNA每个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团，C正确；
D、甲、乙细胞的DNA复制方式都为半保留复制，D错误。
故选C。
【15题详解】
A、①是细胞核内RNA加工过程，该过程中转录出来的前mRNA，还需通过剪切形成成熟mRNA，故涉及到磷酸二酯键的断裂与形成，A正确；
B、②是多肽链，在核糖体上合成后，乙细胞中需内质网和高尔基体加工，而甲细胞不含内质网和高尔基体，因此不需内质网和高尔基体加工，B错误；
C、据合成的肽链长短，可判断乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，b是mRNA的3'端，C错误；
D、转录过程中没有U－A的配对，D错误。
故选A。
16. 下列现代生物技术的应用，可实现的是（ ）
A. 将二倍体玉米植株的花粉细胞经离体培养，获得能稳定遗传的纯合植株
B. 将外源基因导入鼠胚胎成纤维细胞，经胚胎体外培养和胚胎移植获得转基因鼠
C. 通过设计和改造编码蛋白质的基因，改变氨基酸序列最终获得具有特定功能的蛋白质
D. 通过植物体细胞杂交技术克服远缘杂交不亲和障碍，就能将所有优良性状集于杂种植株上
【答案】C
【解析】
【分析】 植物体细胞杂交过程： 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，借助物理或化学方法诱导原生质体融合，得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织，并进一步发育成完整植株。
核移植技术：将供体细胞核注入去核卵母细胞，通过电激等使细胞融合，得到重组细胞，激活得到重组胚胎，将胚胎移植到受体雌性动物体内。
单倍体育种：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。
【详解】A、将二倍体玉米植株的花粉细胞经离体培养，获得的是单倍体植株，不可育，A错误；
B、将外源基因导入鼠胚胎成纤维细胞，还需要将成纤维细胞的细胞核进行核移植，形成重组细胞，经胚胎体外培养和胚胎移植获得转基因鼠，B错误；
C、通过设计和改造编码蛋白质的基因，从而使翻译出的氨基酸序列改变，最终获得具有特定功能的蛋白质，C正确；
D、通过植物体细胞杂交技术克服远缘杂交不亲和障碍，但不一定能将所有优良性状集于杂种植株上，D错误。
故选C。
17. 某种链球菌表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，心脏会因自身免疫而受到损伤，从而患风湿性心脏病。下列叙述正确的是（ ）
A. 风湿性心脏病是人体免疫系统功能过弱引起的疾病
B. 每个B淋巴细胞表面都有针对该链球菌抗原分子的相应受体
C. 该链球菌的抗原分子不能直接被T淋巴细胞表面的受体识别
D. 该链球菌诱导机体产生的抗体可攻击心脏瓣膜细胞使其裂解
【答案】D
【解析】
【分析】人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。常见的自身免疫病有风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
【详解】A、风湿性心脏病是人体免疫系统功能过强引起的疾病，属于自身免疫病，A错误；
B、特定B淋巴细胞表面才有针对该链球菌抗原分子的相应受体，B错误；
C、T淋巴细胞和B淋巴细胞表面的受体均可直接识别被吞噬细胞处理过的抗原，C错误；
D、某种链球菌的表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，该链球菌诱导机体产生的抗体可攻击心脏瓣膜细胞，激活靶细胞内溶酶体，导致靶细胞裂解死亡，D正确。
故选D。
18. 研究人员采用培养皿滤纸发芽法研究萘乙酸（NAA）浸种对镉胁迫下玉米种子萌发的影响。除ck组外，其余组的处理分别为：用等量蒸馏水、1mg/L NAA、5mg/LNAA、10mg/L NAA、15mg/LNAA浸种24h，浸种结束后，蒸馏水冲洗5次，然后将种子均匀摆放于铺有2层用100mg/L的CdCl2溶液浸湿处理的滤纸的培养皿中。相同且适宜条件培养7天后，统计发芽率，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验不能体现萘乙酸（NAA）作用的两重性
B. ck组的处理为蒸馏水浸种，滤纸用蒸馏水浸湿
C. 100mg/L的CdCl2处理抑制玉米种子的萌发
D. 种子的数目和状况、浸种处理时间均为无关变量
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是研究萘乙酸（NAA）浸种对镉胁迫下玉米种子萌发的影响，则实验的自变量是NAA的有无及浓度，因变量是发芽率，据此分析作答。
【详解】A、据图可知，与ck相比，实验组的发芽率均低于ck组，故该实验不能体现萘乙酸（NAA）作用的两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长），A正确；
B、分析题意，实验组的处理分别是用等量蒸馏水、1mg/L NAA、5mg/LNAA、10mg/L NAA、15mg/LNAA浸种24h，浸种结束后，蒸馏水冲洗5次，根据实验设计的单一变量原则可知，ck组的处理为蒸馏水浸种，滤纸用蒸馏水浸湿，B正确；
C、本实验目的是研究萘乙酸（NAA）浸种对镉胁迫下玉米种子萌发的影响，所有组别均是将种子均匀摆放于铺有2层用100mg/L的CdCl2溶液浸湿处理的滤纸，不能体现100mg/L的CdCl2处理抑制玉米种子的萌发，C错误；
D、种子的数目和状况、浸种处理时间均为无关变量，无关变量应保持等量且适宜，D正确。
故选C。
19. 抗利尿激素是一种九肽激素，可引起血管平滑肌收缩和促进肾集合管重吸收水。下图是抗利尿激素促进肾集合管主细胞重吸收水的作用机制示意图，图中AQP2、AQP3、APQ4均为水通道蛋白。下列叙述错误的是（ ）
A. 图示各部分结构的渗透压大小排序为；小管液>集合管主细胞>组织液>血浆
B. 抗利尿激素对血管平滑肌和肾集合管细胞的作用不同可能是两种细胞受体不同引起的
C. 抗利尿激素可通过调节集合管主细胞细胞膜上水通道蛋白的数量来调节水的重吸收
D. 当人饮水不足时，机体内由下丘脑合成、神经垂体释放的抗利尿激素增加
【答案】A
【解析】
【分析】水盐平衡的调节中枢在下丘脑，但产生渴觉的部位在大脑皮层，水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素。当机体缺水或摄食食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑渗透压感受器，一方面引起下丘脑分泌抗利尿激素并运输至垂体后叶储存，需要时由垂体释放，另一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴觉，引起主动饮水。
【详解】A、图示为抗利尿激素促进肾集合管主细胞重吸收水的作用机制示意图，水分子是通过被动运输的途径被重吸收的，其方向是从渗透压小的向渗透压大的一方移动，据此推测图示各部分结构的渗透压大小排序为小管液＜集合管主细胞＜组织液＜血浆，A错误；
B、抗利尿激素属于激素，需要与受体结合后发挥作用，抗利尿激素对血管平滑肌和肾集合管细胞的作用不同可能是两种细胞受体不同引起的，B正确；
C、分析题意可知，图中AQP2、AQP3、APQ4均为水通道蛋白，图示抗利尿激素与V2受体结合，通过GS蛋白激活腺苷酸环化酶，促使细胞内含有AQP2的囊泡转移到细胞的顶端膜，从而使顶端膜对水的通透性增加，据此可知，抗利尿激素可通过调节集合管主细胞细胞膜上水通道蛋白的数量来调节水的重吸收，C正确；
D、当人饮水不足时，机体内由下丘脑合成、神经垂体释放的抗利尿激素增加，该激素作用于肾小管和集合管，促进其对水的重吸收，从而使尿量减少，D正确。
故选A。
20. 在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将果蝇（2n＝8）的精原细胞置于含BrdU的培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其染色体和核DNA的数量关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. Ⅱ时期时，细胞内染色体形态有5种，每条染色体均发出明亮荧光
B. Ⅲ时期时，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对的情况
C. Ⅳ时期时，细胞中含有1条Y染色体，每条染色体均有一条单体荧光被抑制
D. V时期时，细胞中含有1个染色体组，可能观察到3条染色体发出明亮荧光
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：白色为染色体，黑色为核DNA。Ⅰ中染色体数目与体细胞相同，可能是体细胞、减数第二次分裂后期；Ⅱ中染色体数目是体细胞数目的2倍，该细胞处于有丝分裂后期；Ⅲ中染色体数目与体细胞相同，核DNA数目是体细胞数目的2倍，处于减数第一次分裂过程、有丝分裂前期、中期；Ⅳ染色体数、DNA分子数之比为1：2，染色体数目只有体细胞的一半，处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期和中期；Ⅴ中没有染色单体，染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、Ⅱ中染色体数目是体细胞数目的2倍，该细胞处于有丝分裂后期，细胞内染色体形态有5种（3条常染色体+XY），DNA只复制一次，所有的染色体都含有1条单体只有一条链DNA中含有Brdu表，因此每条染色体均发出明亮荧光，A正确；
B、Ⅲ中染色体数目与体细胞相同，核DNA数目是体细胞数目的2倍，处于减数第一次分裂过程、有丝分裂前期、中期，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对（减数第一次分裂前期）的情况，B正确；
C、Ⅳ染色体数、DNA分子数之比为1：2，染色体数目只有体细胞的一半，处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期和中期，有的细胞中含有1条X染色体，有的细胞中含有1条Y染色体，此时DNA复制两次，但着丝粒没有断开，每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体含有放射性，另一条染色单体不含放射性（其荧光被抑制），C错误；
D、Ⅴ中没有染色单体，染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期，含有放射性的染色体和不含有放射性的染色体随机分配，观察到发出明亮荧光的染色体的条数为0~4，故可能观察到3条染色体发出明亮荧光，D正确。
故选C。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 冷应激作为多种应激源的一种，反应机制十分复杂，几乎涉及动物的所有组织和器官，其中主要由中枢神经系统调节。通过交感—肾上腺髓质轴、下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴以及一些冷应激相关激素共同作用来实现动物机体稳态调节。回答下列问题：
（1）相比于温暖环境，在严寒环境下，机体散热量________，皮肤散热的主要方式包括________________（答出两点即可）。为维持体温的相对稳定，机体需增加产热量，例如骨骼肌会不自主战栗以增加机体产热，引起骨骼肌战栗的反射弧是________。
（2）交感—肾上腺髓质轴中交感神经细胞与肾上腺髓质细胞的连接处类似突触，故兴奋在此连接处的传递方向是________，肾上腺髓质细胞上发生的信号转换是________。
（3）下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴体现了激素调节的________调节机制。甲状腺激素与某些靶细胞的________结合后，可激活线粒体膜上的相关蛋白质，导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是________。
（4）寒冷是北方地区动物面临的一种最普遍的应激因素，动物长期处于寒冷环境下会改变机体内环境稳态，同时也会因________而降低动物的饲料利用效率，严重制约畜牧业发展。故在现代养殖业中需改善饲养环境，提高饲料利用率，防止寒冷应激对家畜产生一系列的应激损伤。
【答案】（1） ①. 增加 ②. 辐射、传导、对流、蒸发 ③. 冷觉感受器→传入神经→神经中枢（体温调节中枢）→传出神经→骨骼肌
（2） ①. 单方向的（单向的） ②. 化学信号转变为电信号
（3） ①. 分级 ②. 特异性受体 ③. 有机物中化学能转变为热能
（4）需要消耗更多能量来保持自身体温稳定
【解析】
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
【小问1详解】
相比于温暖环境，在严寒环境下，散热量增多，甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，促进新陈代谢，产热量增加，维持体温稳定。皮肤散热的主要方式包括：辐射、传导、对流、蒸发。为维持体温的相对稳定，机体需增加产热量，例如骨骼肌会不自主战栗以增加机体产热，引起骨骼肌战栗的反射弧是：冷觉感受器传入神经神经中枢（体温调节中枢）传出神经骨骼肌。
【小问2详解】
交感——肾上腺髓质轴中交感神经细胞与肾上腺髓质细胞的连接处类似突触，由于神经递质只存在于突触小泡，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，故兴奋在突触处的传递方向是单方向的，肾上腺髓质细胞（相当于突触后膜）上发生的信号转换是由化学信号转变为电信号。
【小问3详解】
下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、下丘脑—垂体—甲状腺轴体现了激素调节的分级调节机制。由于甲状腺激素与某些靶细胞上的特异性受体结合后，激活线粒体膜上的相关蛋白质，导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能，此时线粒体中发生的能量转化是有机物中化学能转变为热能。
【小问4详解】
寒冷是北方地区动物面临的一种最普遍的应激因素，动物长期处于寒冷环境下会改变机体内环境稳态，同时也会因需要消耗更多能量来保持自身体温稳定而降低动物的饲料利用效率，严重制约畜牧业发展。故在现代养殖业中需改善饲养环境，提高饲料利用率，防止寒冷应激对家畜产生一系列的应激损伤。
22. 下图是某陆地生态系统部分生物关系示意图，回答下列问题：
（1）图中的分解者是________，它们可以将有机碎屑分解生成________被植物利用。
（2）该生态系统的食物链以________食物链为主，食物链数量的改变与生态系统内生物________的变化相关，并能影响生态系统的________能力。
（3）林地透光度不同的地方，植物种类也有所不同，体现了群落的________结构。森林中的鸟类常通过婉转的鸣叫、展示华丽多彩的羽饰等方式来求偶，该事例中的信息类型为________，该事例说明信息传递具有________的功能。
（4）图中杂食性鸟摄入的能量包括总次级生产量和________。假设杂食性鸟的食物1/2来自绿色植物，1/4来自蝗虫，1/4来自蜘蛛，假设其中蜘蛛的能量完全来自于蝗虫，能量传递效率按10%计算，则杂食性鸟同化4kJ的能量，理论上需要植物同化________kJ的能量。
【答案】（1） ①. 大型真菌和跳虫 ②. 无机盐（无机物）
（2） ①. 捕食
②. 种类 ③. 自我调节
（3） ①. 水平 ②. 物理信息 ③. 种群的繁衍离不开信息的传递
（4） ①. 呼吸量 ②. 1120
【解析】
【分析】分析题图：图中草本植物和乔木属于生产者，杂食性鸟、蝗虫、蜘蛛属于消费者，大型真菌、跳虫属于分解者，有机碎屑等属于非生物的物质和能量。
【小问1详解】
大型真菌和跳虫属于分解者，它们可以将有机碎屑分解生成无机盐被植物利用。
【小问2详解】
该生态系统的食物链以生产者开始属于捕食食物链，它反映了各种生物之间取食与被取食的关系。生态系统生物种类的变化会直接引起食物链数量的改变，并能影响生态系统的自我调节能力。
小问3详解】
林地透光度不同的地方，水平方向的地面上光照强度不同，因此植物种类也有所区别，表现为镶嵌的特点，属于水平结构。森林中的鸟类常通过婉转的鸣叫、展示华丽多彩的羽饰等方式来求偶，该事例中的信息类型为物理信息，该事例说明种群的繁衍离不开信息的传递。
【小问4详解】
图中杂食性鸟摄入的能量包括总次级生产量和呼吸量。图中由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，共有4条食物链，即乔木→杂食性鸟，草本植物→杂食性鸟、草本植物→蝗虫→杂食性鸟、草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟，假设杂食性鸟的食物1/2来自绿色植物，1/4来自蝗虫，1/4来自蜘蛛，假设其中蜘蛛的能量完全来自于蝗虫，则杂食性鸟同化4kJ的能量，理论上需要植物同化能量为41/2÷10%+41/4÷10%÷10%+1/44÷10%÷10%÷10%=1120kJ。
23. 为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响，研究人员在光照强度200μmol·m－2·s－1的条件下，以白光LED作为对照组（R（红光）/FR（远红光）＝5.5），在对照组（CK组）基础上添加不同强度远红光，分别设置FR（R/FR＝1.2）和FR2（R/FR＝0.8），研究不同光质组合处理对冰草的生长发育和光合特性的影响，结果如下表。不同红光远红光配比对冰草植株生长和光合特性的影响请回答：
处理
株高/cm
叶面积/cm2
地上部分干重/g
地下部分干重/g
叶绿素含量/g·kg－1
净光合速率/μmolCO2·m－2·s－1
气孔导度/mol·m－2·s－1
胞间CO2浓度/μmol·mol－1
CK
22.87
550.64
1.68
0.18
0.29
7.14
0.44
361.52
FR1
26.77
811.24
2.31
0.21
0.21
6.31
0.30
357.90
FR2
29.43
1446.44
276
0.31
0.24
5.32
0.20
346.25
（1）光合色素的作用是_________，实验室可用________作为溶剂提取光合色素。利用特定的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率后可计算叶绿素的含量，选择用红光而不是蓝紫光的原因是________。
（2）假设脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于________的合成，还有80%三碳糖运至________，转化成为蔗糖，则合成一分子蔗糖需________轮卡尔文循环。
（3）本实验中测量净光合速率的指标是________，由表中可见，FR1和FR2处理情况下植物的净光合速率均低于对照组，其原因是①________，②________。
（4）叶片细胞中含有________可感受环境中光周期变化以及红光远红光配比的光信息，从而调控植物形态指标如________等参数。FR和FR处理情况下植株的净光合速率下降，而地上部和地下部的干重均高于对照组，其原因可能是________。
【答案】（1） ①. 吸收、转化和利用光能 ②. 无水乙醇 ③. 类胡萝卜素也大量吸收蓝紫光，排除类胡萝卜素的干扰
（2） ①. 淀粉、蛋白质和脂质
②. 叶绿体外 ③. 15
（3） ①. CO2吸收量 ②. 植物叶绿素含量下降，光反应下降，产生的ATP和NADPH减少，C3还原减少，净光合速率下降 ③. 气孔导度下降，CO2吸收减少，CO2固定减少，C3还原减少，净光合速率下降
（4） ①. 光敏色素 ②. 株高、叶面积 ③. 叶面积较大，积累的有机物较多
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是探究人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响，实验的自变量是红光远红光配比，因变量是水培冰草产量和品质。
【小问1详解】
光合色素的作用是吸收、转化和利用光能，参与光合作用的光反应过程；由于色素易溶于有机溶剂，故实验室可用无水乙醇作为溶剂提取光合色素；由于本实验是通过测定色素提取液的吸光值来测定叶绿素含量，则需要避免其他的光合色素造成的误差，植物叶绿体中含叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，为排除类胡萝卜素的干扰，因此选择红区最大吸收峰的波长测定吸光值。
【小问2详解】
假设脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。还有80%三碳糖运至叶绿体外，转化成为蔗糖，供植物体所有细胞利用。卡尔文循环过程中，一次循环固定一个C，蔗糖是二糖，含有12个C，因此合成一分子蔗糖需12÷80%=15轮卡尔文循环。
【小问3详解】
净光合速率常用O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量等来表示，据表格可知，本实验中测量净光合速率的指标是CO2吸收量。由表中可见，FR1和FR2处理情况下，与对照组相比，植物叶绿素含量和气孔导导度均下降，植物叶绿素含量下降，光反应下降，产生的ATP和NADPH减少，C3还原减少；气孔导度下降，CO2吸收减少，CO2固定减少，C3还原减少，即两种因素均导致净光合速率降低。
【小问4详解】
光敏色素是一类色素--蛋白复合体，主要吸收红光和远红光，因此叶片细胞中含有光敏色素可感受环境中光周期变化以及红光远红光配比的光信息，从而调控植物形态指标如株高、叶面积等参数。净光合速率=光合速率-呼吸速率，FR和FR处理情况下植株的净光合速率下降，而地上部和地下部的干重均高于对照组，其原因可能是FR和FR处理情况下植株的叶面积较大，有机物积累较多。
24. 乙烯受体是乙烯感受和转导信号的初始元件，广泛存在于各种植物中，并决定植物各种组织对乙烯反应的敏感性。通过对多种植物研究表明，钝化植物对外源乙烯的敏感性比抑制内源乙烯的生物合成更为有效地延长植物的采后寿命。科学家从草莓中提取乙烯受体Ers1基因，通过基因工程将Ers1基因反向连接在启动子后，筛选转入反义Ersl基因的草莓，达到延长储藏期的效果。回答下列问题：
（1）草莓DNA的提取：取草莓植株叶片，置于预冷的研钵中，加入液氮研磨至粉碎后，加入400uLSDSDNA提取液继续研磨，提取液中含有________可防止DNA被水解。待充分研磨后收集至离心管中，离心后取①于另一干净离心管中，加入200uL异丙醇，离心10min之后弃去管中的②，加入80uL体积分数为70%的乙醇，离心5min之后取③保存。过程中的①、②、③分别是_________。（从“上清液”和“沉淀”中选取相应词语填写）
（2）通过上述方法获得DNA后，需要通过PCR技术进行扩增Ersl基因（如下图）。为使目的基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增Ersl基因时需添加限制酶XhoI（识别序列为5'－CTCGAG－3'）的识别序列。已知Ersl基因左端①处的碱基序列为－TTCCAATTTTAA－，则其中一种引物设计的序列是5'_________3'。在PCR体系中，加入的dNTP可提供________。PCR产物通过电泳进行分离后，可割下_________回收扩增的Ersl基因。
（3）经XhoI酶切后的载体和Ers1基因进行连接（如图），连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连、Ers1基因与载体正向连接、Ers1基因与载体反向连接。为鉴定这3种连接方式，选择HpaⅠ酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，请在下图中画出电泳结果，需标明电泳片段DNA大致长度__________。
（4）用________处理农杆菌使其变为感受态细胞，将筛选得到的反向连接质粒与感受态农杆菌混合，使重组质粒进入农杆菌，完成________实验。将农杆菌涂布接种于添加有卡那霉素的LB固体培养基上，目的是________。
（5）用阳性农杆菌感染植物细胞，目的基因就会随________整合到植物染色体DNA中，最后通过________技术培育出完整的转基因植株。为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、________及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。得到的转基因植株乙烯受体的合成受阻，其原因是________。
【答案】（1） ①. DNA酶抑制剂##EDTA ②. 上清液、上清液、沉淀
（2） ①. CTCGAGTTCCAATTTTAA ②. 原料和能量 ③. 凝胶
（3） （4） ①. CaCl2 ②. 转化 ③. 筛选含有重组质粒/反向连接质粒的农杆菌
（5） ①. T-DNA ②. 植物组织培养 ③. 全能性表达充分##再生能力强 ④. 反义Ersl基因的转录产物与Ersl基因的转录产物碱基互补配对结合，使翻译过程受阻
【解析】
【分析】基因工程基本操作程序：
第一步：目的基因的获取；
第二步：基因表达载体的构建（核心）
1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。2、组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞
1、转化的概念：将目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。
第四步：目的基因的检测和表达
1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。2、其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交（DNA-RNA）技术。3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。
【小问1详解】
为防止DNA被水解，提取液应加入DNA酶抑制剂( EDTA)。DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度高，不溶于乙醇和异丙醇，待充分研磨后收集至离心管中，离心后沉淀为残渣， DNA溶解于提取液中，故取上清液于另一干净离心管中，加入200uL异丙醇，离心10min之后弃去管中的上清液，加入80uL体积分数为70%的乙醇，离心5min之后取沉淀保存。
【小问2详解】
图中有磷酸基团连接处为5'端，- OH连接处为3'端，由题意得，Ersl基因左端①处的碱基序列为5' - TTCCAATTTTAA -3' ，故可设计引物5' -TTCCAATTTTAA- 3' ，在设计PCR引物扩增Ersl基因时需添加识别序列为5' - CTCGAG -3'的限制酶Xho I识别序列，故其中一种引物设计的序列是5'- CTCGAGTTCCAATTTTAA-3'。在PCR体系中，加人的dNTP可提供原料和能量。PCR产物通过电泳进行分离后，可割下凝胶回收扩增的ErsI基因。
【小问3详解】
经Xho I酶切培的载体和Ersl基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连6000bp、Ers1基因与载体正向连接6700bp、Ersl基因与载体反向连接6700bp。根据图中酶切位点可知，单个载体自连经酶切后长度为6000bp；Ersl基因与载体正向连接后经酶切的长度为800bp ，5900bp；Ers1基因与载体反向连接后经酶切的长度为300bp，6400bp。电泳结果如下：
【小问4详解】
用CaCl2处理农杆菌使其变为感受态细胞，将目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。将农杆菌涂布接种于添加有卡那霉素的LB固体培养基上，是利用了重组质粒上的卡那霉素抗性基因作为标记基因，从而可以筛选出含有重组质粒的农杆菌。
【小问5详解】
目的基因会随T-DNA整合到植物染色体DNA中，最后通过植物组织培养技术培育出完整的转基因植株。为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、全能性表达充分/再生能力强及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。由题意可知，通过基因工程将Ers1基因反向连接在启动子后，筛选转入反义Ersl基因的草莓，达到延长储藏期的效果，说明得到的转基因植株乙烯受体的合成受阻，其原因是反义Ers1基因的转录产物与Ersl基因的转录产物碱基互补配对结合，使翻译过程受阻。
25. 小鼠的毛色由一对等位基因B、b控制，其中B基因抑制色素的合成。有尾与无尾受另一对等位基因D、d控制，两对基因均不位于Y染色体上且存在某类基因型个体致死现象。现有一系列杂交试验，结果如下表：
杂交组合
P
F1
F2
①
白色无尾雌、黑色有尾雄
灰色有尾雌∶灰色无尾雄＝1∶1
黑色有尾∶灰色有尾∶白色有尾∶白色无尾∶灰色无尾＝1∶2∶1∶1∶2
②
灰色有尾雌、黑色有尾雄
灰色有尾雌∶黑色有尾雌∶灰色有尾雄∶黑色有尾雄∶灰色无尾雄＝5∶5∶4∶4∶1
？
（1）无尾的遗传方式为________，判断依据是________。
（2）组合①中F1灰色无尾雄的初级精母细胞中含有b基因的数目为________个，F2无黑色无尾个体的原因是________。
（3）组合②中亲本雌鼠产生的配子的基因型及比例为_________。取组合②F1中的灰色有尾雌鼠与灰色无尾雄鼠随机交配，则F2中黑色有尾雌鼠占________。
（4）已知小鼠有毛和无毛这对相对性状受一对等位基因控制。欲通过一代杂交实验探究控制有毛和无毛的基因是位于常染色体上还是X染色体上（不考虑X、Y同源区段），并判断有毛和无毛的显隐性，现有纯合的有毛和无毛的小鼠雄、雄个体若干只，请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
①实验思路：选择________个体进行________，得到F1，观察并统计F1，个体的表型及比例。
②预测实验结果并分析讨论：
I:若________，则控制有毛和无毛的基因位于常染色体上，且________为显性性状。
Ⅱ:若________，则控制有毛和无毛的基因位于X染色体上，且________为显性性状。
【答案】（1） ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. F1雌性有尾，雄性无尾，尾形遗传与性别相关，相关基因位于X染色体上，且无尾为隐性
（2） ①. 2 ②. bbXdXd或bbXdY致死
（3） ①. BXD∶BXd∶bXD∶bXd=4∶1∶4∶1 ②. 3/26
（4） ①. 纯合的有毛雌、无毛雄和纯合的无毛雌和有毛雄 ②. 正反交实验 ③. 正反交实验结果相同 ④. F1的表型 ⑤. 正反交实验结果不同 ⑥. 结果相同的杂交组合的F1对应的表型
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传
【小问1详解】
根据杂交组合①，P为无尾雌和有尾雄，F1雌性有尾，雄性无尾，尾形遗传与性别相关，相关基因位于X染色体上，无尾为伴X染色体隐性遗传，双亲的基因型为XdXd、XDY，F1为XDXd、XdY。
【小问2详解】
P为白色、黑色，F1为灰色，F2有尾中黑色∶灰色∶白色=1∶2∶1，无尾中白色∶灰色=1∶2，因此致死的个体为黑色无尾，B基因抑制色素的合成，因此黑色为bb，致死的基因型为bbXdXd或bbXdY，F1灰色无尾雄的基因型为BbXdY，初级精母细胞中b基因经过复制，为2个；由于bbXdXd或bbXdY致死，因此F2无黑色无尾个体。
【小问3详解】
组合②中F1灰色有尾雄∶黑色有尾雄∶灰色无尾雄＝4∶4∶1，bbXdXd或bbXdY致死，因此亲本雌鼠灰色有尾的基因型为3/5BbXDXD、2/5BbXDXd，产生的配子的基因型及比例为BXD∶BXd∶bXD∶bXd=4∶1∶4∶1；组合②的父本为bbXDY，F1中的灰色有尾雌鼠（4/5BbXDXD、1/5BbXDXd）与灰色无尾雄鼠（BbXdY）随机交配，一对一对地看，F1为1BB、2Bb、1bb，9XDXd、1XdXd、9XDY、1XdY，F2中1/80bbXdXd、1/80bbXdY死亡，则F2中黑色有尾雌鼠（bbXDX-）占1/4×9/20÷（1-1/80-1/80）=3/26。
【小问4详解】
选择纯合的有毛雌、无毛雄和纯合的无毛雌和有毛雄进行正反交实验；若位于常染色体上，则与性别无关，亲本基因型为AA、aa，即F1雌雄均为一种表型（有毛或无毛），且该表型为显性性状；若位于X染色体上，则与性别有关，则亲本基因型为XaXa、XAY和XAXA、XaY，F1为XAXa、XaY和XAXa、XAY，即正反交的结果不同，F1出现不同的表型，F1雌雄表型相同（XAXa、XAY）的杂交组合对应的表型为显性性状。
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