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广东省云浮市云安区云安中学2023-2024学年高三下学期3月考试生物试题（原卷版+解析版）
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一、选择题：共16 小题，共40分。第1~12 小题，每小题2分；第 13~16小题，每小题4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. 2023年9月全球首个国际红树林中心正式落户深圳，体现了中国在推进湿地保护全球行动中的大国担当。从生态学的角度看，红树林的直接价值体现在其（ ）
A. 是防风固堤的“海岸卫士”
B. 是全球候鸟迁飞通道的重要驿站和越冬地
C. 具有净化水质和调节气候功能
D. 是进行自然科普教育的重要资源
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值，直接价值是指对人类有食用、药用等实用意义的、旅游观赏及科学研究等非实用意义的价值，间接价值是指调节生态系统的功能等方面，潜在价值是指目前不太清楚的价值。
【详解】红树林是防风固堤的“海岸卫士”，是全球候鸟迁飞通道的重要驿站和越冬地，具有净化水质和调节气候功能，均体现了该生态系统在生态方面的价值，属于生物多样性的间接价值；红树林是进行自然科普教育的重要资源为科学教育方面的非实用意义价值，属于生物多样性的直接价值，ABC错误，D正确。
故选D。
2. 研究发现P53基因能促进DNA损伤的修复，也能促进过度DNA损伤时的细胞发生凋亡。当P53基因发生甲基化修饰使RNA聚合酶识别启动子的能力下降，造成细胞癌变。下列叙述正确的是（ ）
A. P53基因可能是一种原癌基因
B. 过度DNA损伤会诱发细胞癌变
C. 发生凋亡的细胞内无基因表达
D. P53基因甲基化造成该基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
2、DNA分子中部分碱基发生甲基化修饰后，会抑制基因的表达，进而对表型产生影响，这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。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、根据题意，P53基因能促进过度DNA损伤时的细胞发生凋亡；当P53基因发生甲基化修饰使RNA聚合酶识别启动子的能力下降，那么使得P53基因的表达受到抑制，造成细胞癌变，可推测P53基因属于抑癌基因，A错误；
B、根据题意，当DNA过度损伤时，P53基因诱导细胞发生凋亡，从而阻止细胞癌变，这说明如果没有P53基因的作用，过度DNA损伤后的细胞不易发生凋亡，诱发细胞癌变，B正确；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，因此发生凋亡的细胞内与凋亡有关的基因发生表达，C错误；
D、P53基因甲基化只是部分碱基发生了甲基化修饰，并没有改变基因中碱基的排列顺序，因此不会造成该基因突变，D错误。
故选B。
3. 目前学术界普遍认为：叶绿体是由被早期细胞吞噬的光合细菌演化而来，如图所示。据此推测合理的是（ ）
A. 吞噬光合细菌的早期细胞是一种原核细胞
B. 叶绿体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体
C. 光合作用暗反应场所主要由早期细胞的细胞质基质构成
D. 真核细胞的进化历程中叶绿体出现的时间要早于线粒体
【答案】B
【解析】
【分析】内共生起源学说：线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好氧细菌和蓝细菌，它们最早被先祖厌氧真核生物吞噬后未被消化，而是与宿主进行长期共生，逐渐演化为重要的细胞器。
【详解】A、由图可知，早期细胞有核膜包被的细胞核，为真核生物，所以吞噬光合细菌的早期细胞是一种真核细胞，A错误；
B、叶绿体起源于光合细菌，作为原核生物体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体，B正确；
C、光合作用暗反应场所主要由光合细菌的细胞质基质构成，C错误；
D、因为几乎所有真核生物都有线粒体，但只有植物有叶绿体，说明植物的某些祖先（原始真核生物）可能只有线粒体而没有叶绿体，推测真核细胞的进化历程中线粒体出现的时间应该要早于叶绿体，D错误。
故选B。
4. 真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10-7ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为10-3ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10-6ml/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节生命活动。下列叙述错误的是（ ）
A. 转运蛋白甲运输Ca2+的过程需要消耗能量
B. 转运蛋白甲运输Ca2+时空间结构发生改变
C. 胞外信号刺激促使转运蛋白乙主动运输Ca2+
D. 无机盐离子可作为信使向细胞传递信号
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为107ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为103ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持，所以转运蛋白甲运输Ca2+的过程为主动运输，转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+。
【详解】A、由题干信息可知，真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为107ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为103ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持，所以转运蛋白甲运输Ca2+的过程为主动运输，需要消耗能量，A正确；
B、转运蛋白甲运输Ca2+的方式是主动运输，运输时空间结构会发生改变，B正确；
C、由题干信息可知，受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10-6ml/L，说明转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+，C错误；
D、Ca2+激活某些蛋白的活性调节生命活动，可知无机盐离子可作为信使向细胞传递信号，D正确。
故选C。
5. 基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是（ ）
A. 艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移
B. 沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说
C. 科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达
D. 科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科基础上发展起来的。是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移，但没有体现基因工程正式问世，A错误；
B、沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说，但没有体现基因工程正式问世，B错误；
C、科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达，体现了基因工程正式问世，C正确；
D、科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶，但没有体现基因工程正式问世，D错误。
故选C。
6. 我国古诗词蕴含着丰富的生物学道理。下列诗句体现了利用行为信息和物理信息进行生态系统信息传递的是（ ）
A. “燕燕于飞，差池其羽；燕燕于飞，上下其音。”（《诗经·国风》）
B. “螟蛉有子，蜾蠃负之。”（《诗经•小雅•小宛》）
C. “离离原上草，一岁一枯荣。”（白居易《赋得古原草送别》）
D. “天地与我并生，而万物与我为一。”（庄子《内篇•齐物论》）
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的信息种类包括物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。生物在生命活动过程中，产生一些可以传递信息的化学物质，诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。动物的特殊行为，对于同种和异种也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【详解】A、“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息；“燕燕于飞，上下其音”意思为燕子飞在天上，鸣音呢喃低昂，是声音，体现的是物理信息，A正确；
B、“螟蛉有子，蜾蠃负之。”螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂，蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里，产卵在它们身体里，卵孵化后蜾蠃幼虫就拿螟蛉作食物。蜾蠃是一种寄生蜂，但以螟蛉为食，体现了螟蛉与蜾蠃之间存在捕食关系，B错误；
C、“离离原上草，一岁一枯荣。”所说，生物的种群数量总是处于不断变动中，该过程中温度是影响该生态系统中草生长的因素之一，C错误；
D、“天地与我并生，而万物与我为一。”说明人与自然和谐共生，走可持续发展之路，D错误。
故选A。
7. 下表是治疗支原体肺炎常用药物及药物抗菌机制。阿奇霉素和红霉素直接影响的生理过程分别是（ ）
A. 转录、翻译B. 翻译、转录C. 翻译、翻译D. 转录、转录
【答案】C
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】核糖体是由rRNA和蛋白质组成的，是合成蛋白质的场所，能够进行翻译过程。由表格信息可知：阿奇霉素的抗菌机制是与rRNA结合，抑制翻译过程。红霉素与细菌细胞中的核糖体结合，进而抑制翻译的过程，C正确，ABD错误。
故选C。
8. 图是两种酶（酶甲和酶乙）在其最适温度下的催化反应曲线。下列叙述正确的是（ ）
A. 酶甲和酶乙的化学本质一定不相同
B. 酶甲对底物浓度变化的响应更敏感
C. P点时提高温度不会提高酶的活性
D. P点增加酶浓度不会提高反应速率
【答案】C
【解析】
【分析】酶的特性是高效性、专一性、作用条件温和，化学本质大多是蛋白质，少数是RNA。
【详解】A、由图可知，两种酶能催化同一种底物，二者的化学本质可能相同，A错误；
B、由图可知，当底物浓度的较低时，酶乙催化的反应速率增加更快，所以酶乙对底物浓度变化的响应更敏感，B错误；
C、由题干信息可知，图中是在两种酶（酶甲和酶乙）在其最适温度下催化的反应曲线，所有在P点时提高温度不会提高酶的活性，C正确；
D、由图可知，P点后随着底物浓度增加，反应速率不变，此时的限制因素可能是酶的浓度，所以在P点增加酶浓度可能会提高反应速率，D错误。
故选C。
9. 研究小组用作物秸秆、小型发酵瓶、纤维素分解菌和酵母菌生产燃料乙醇（葡萄糖的酒精发酵）。下列叙述正确的是（ ）
A. 对秸秆进行灭菌后直接用酵母菌进行酒精发酵
B. 接种后采用高压蒸汽灭菌法对培养液进行灭菌
C. 发酵过程中需要适时松开瓶口目的是提供氧气
D. 酸性重铬酸钾检测酒精时需排除葡萄糖的影响
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌生产燃料乙醇过程中先利用纤维素分解菌等微生物将农作物秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，再利用酵母菌发酵生产酒精。
【详解】A、秸秆中含有纤维素，纤维素分解菌将纤维素分解为葡萄糖后酵母菌再利用葡萄糖进行酒精发酵，酵母菌不能分解纤维素，A错误；
B、酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌，接种后灭菌会将培养液菌体全部杀死，影响发酵，B错误；
C、酵母菌无氧呼吸产生酒精，发酵过程中需要适时松开瓶盖，目的是排出二氧化碳，C错误；
D、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此酸性重铬酸钾检测酒精时，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，以排除葡萄糖的影响，D正确。
故选D。
10. 茎腐病会严重影响玉米的产量。研究发现玉米中茎腐病抗性基因的启动子区域甲基化和去甲基化受多种因素影响，甲基化程度增加会使该基因的表达程度降低，导致玉米容易感病。下列叙述正确的是（ ）
A. 启动子区域一旦甲基化茎腐病抗性基因就无法进行表达
B. 启动子区域的甲基化会导致该基因的碱基序列发生改变
C. 含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是可以遗传的
D. 含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代一定是感病
【答案】C
【解析】
【分析】甲基化是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物，或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内，甲基化是经酶催化的，这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸(RNA)加工。
【详解】A、启动子区域一旦甲基化，茎腐病抗性基因的表达程度降低，但不是无法进行表达，A错误；
B、启动子区域的甲基化不会导致该基因的碱基序列发生改变，B错误；
C、含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是由于基因甲基化导致的，可以遗传给后代，C正确；
D、含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代不一定是感病，因为该基因的表达受到甲基化程度的影响，D错误。
故选C。
11. 有毒昆虫往往具有鲜艳醒目的颜色，对捕食者具有“警告”的作用，能使捕食者见后避而远之，这种现象叫做警戒色。捕食者在学会回避警戒色以前，至少得捕食一只具有警戒色的有毒昆虫，尝到苦头后才能学会回避。一些无毒的昆虫在形态和体色上会模仿有毒昆虫，这种现象叫做贝茨拟态。下列叙述错误的是（ ）
A. 无毒昆虫的数量增多会造成警戒色的作用增强
B. 警戒色和贝茨拟态都是昆虫对环境的适应现象
C. 昆虫的进化过程中可能警戒色比贝茨拟态先出现
D. 有毒昆虫、无毒昆虫与其天敌之间不断协同进化
【答案】A
【解析】
【分析】动物的防御行为：
(1)防御行为的含义：自然界中每种动物都有一系列的行为来防御捕食者的捕食,这些保护自己、防避敌害的行为就属于防御行为。
(2)常见的防御行为：①隐蔽：很多动物的体色与环境背景色很相似,因此不易被捕食者发现，如避役的体色随着环境颜色的变化而改变，避役(变色龙)的体色随着环境的变化而改变；②警戒色：有毒的或不可食的动物往往具有极为鲜艳醒目的色彩,这种色彩对捕食者具有信号和警告作用,能使捕食动物见后避而远之，如雄性的招潮蟹具有一对大小悬殊的螯肢,它能舞动颜色鲜艳的大螯,起到威吓敌人的作用；③拟态：一种动物如果因在形态和体色上模仿另一种有毒或不可食的动物而获得好处,这种防御方式就叫拟态，如尺蠖静止不动时,它的形状像树枝，有些无毒的昆虫具有像有毒昆虫一样的鲜艳色彩等；④假死：很多动物都以假死习性来逃避捕食者的攻击，如金龟子遇到敌害时会假死；⑤转移攻击部位：有些动物是通过诱导捕食者攻击自己身体的非要害部位而逃生的。如蜥蜴在被捕食者捕捉到时往往自断尾巴以逃脱。
【详解】A、警戒色是一种进化出的防御机制，目的是让捕食者避免捕食有毒的昆虫，从而保护这些昆虫不被捕食。无毒昆虫的数量增多并不会增强警戒色的作用，因为警戒色是有毒昆虫的特征。无毒昆虫模仿有毒昆虫的警戒色(贝茨拟态)是为了获得保护，但这种保护是有条件的，只有当捕食者认识到这种颜色组合代表危险时才有效。如果无毒昆虫的数量大量增加，捕食者可能不会对这种颜色产生警觉，从而导致警戒色保护作用减弱，A错误；
B、警戒色和贝茨拟态都是昆虫为了适应环境中的捕食压力而进化出的适应性特征。警戒色通过醒目的颜色向捕食者传达信息，而贝茨拟态则是无毒昆虫模仿有毒昆虫的色泽和形态来欺骗捕食者，B正确；
C、从进化角度来看，警戒色可能首先出现，因为有毒昆虫通过其颜色直接威慑捕食者，这是一种直接的防御策略。而贝茨拟态是模仿这种已存在的警戒色，所以从逻辑上讲警戒色可能先于贝茨拟态出现，C正确；
D、有毒昆虫、无毒昆虫和它们的天敌如捕食者)之间存在一种动态的协同进化关系。有毒昆虫通过进化出警戒色或实际的毒性来保护自己，而捕食者则可能通过进化更好的辨别能力或学习能力来克服这些防御机制。无毒昆虫通过模仿有毒昆虫来获得保护，这又可能驱使捕食者进一步进化以区分这两种昆虫，这种相互作用推动了它们之间的不断进化，D正确。
故选A。
12. HLA是每个人细胞表面都带有的一组与别人不同的蛋白质。研究表明，受HPV（人乳头瘤病毒）侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，最终可能导致子宫颈癌。下列叙述错误的是（ ）
A. 正常情况下人体的免疫细胞能够识别自身的细胞
B. 供者与受者的HLA相似性是器官移植成败的关键
C. HLA下降会促进免疫细胞对HPV侵染细胞的攻击
D. HPV侵染的细胞无法被机体的免疫细胞有效识别
【答案】C
【解析】
【分析】HLA，组织相容性抗原，是每个人的细胞表面都带有的一组与别人不同的蛋白质。它们是表明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，正常情况下不会攻击自身细胞。
【详解】A、HLA代表细胞身份的标签物质，正常情况下，人体的免疫细胞都认识这些物质，即识别自身的细胞，A正确；
B、器官移植的成败，主要取决于供体与受体的HLA是否相近或相似，B正确；
C、依据题干信息，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，最终可能导致子宫颈癌，可推知HLA下降会降低免疫细胞对HPV侵染细胞的攻击，致使免疫系统的免疫监视功能下降，引发癌症，C错误；
D、HPV侵染的细胞（靶细胞）表面HLA分子表达水平下降，所以无法被机体的免疫细胞有效识别，D正确。
故选C。
13. 南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯（BR）对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响，进行了图的实验处理，其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是（ ）
A. 南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变
B. 暗前远红光和外源BR都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长
C. 暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D. BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴伸长生长
【答案】D
【解析】
【分析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。研究发现，植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种，除了光敏色素外，植物体还存在感受蓝光的受体。
【详解】A、南瓜苗内感受暗前远红光信号的光敏色素，在受到光照射时，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，A正确；
B、同样只添加水，添加暗前远红光组下胚轴长度长于不添加暗前远红光组；同样不添加暗前远红光，外源增施BR组下胚轴长度长于只添加水组，说明暗前远红光和BR单独处理都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长， B正确；
C、由图可知，均施加油菜素内酯抑制剂BRZ，添加暗前远红光和不添加暗前远红光下胚轴长度一致，说明暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关，C正确 ；
D、由C分析可知，暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关，BR缺失突变体体内缺乏BR，即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴伸长生长，D错误。
故选D。
14. 白蜡虫是一种具有经济价值的资源昆虫。在虫体培育和白蜡生产中，天敌昆虫是影响其产量和质量的重要因素。时间、空间生态位重叠指数用于反映物种活动时间与活动空间的一致性。研究人员调查了白蜡虫与三种天敌昆虫的时间、空间生态位重叠指数，结果如表所示。下列分析错误的是（ ）
注：表中以“1”为对角线，对角线右上侧数值为物种空间生态位重叠指数，对角线左下侧数值为物种时间生态位重叠指数。
A. 食物、栖息地以及与其他物种的关系属于生态位研究的范畴
B. 白蜡虫花翅跳小蜂与中华花翅跳小蜂活动时间的相似度最高
C. 白蜡虫花翅跳小蜂对白蜡虫的捕食强度较其他两种寄生蜂弱
D. 白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂对食物和空间竞争最强
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是生态学中的一个重要概念，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。对于某一生物种群来说，其只能生活在一定环境条件范围内，并利用特定的资源，甚至只能在特殊时间里在该环境出现，这些因子的交叉情况描述了生态位。生态位主要是指在自然生态系统中的一个种群在时间、空间的位置及其与相关种群之间的功能关系。时间生态位指不同物种对资源的利用在时间上的分化，宽度值越大，说明该物种对资源的利用时间越长。
【详解】A、研究动物生态位时，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，A正确；
B、根据表格可知，白蜡虫花翅跳小蜂与中华花翅跳小蜂时间生态位重叠指数为0.9884，数值最大，因此看出二者活动时间的相似度最高，B正确；
C、白蜡虫花翅跳小蜂是白蜡虫的天敌之一，根据表格可知，二者空间生态位重叠指数为0.9960，比白蜡虫与另外两个天敌的空间生态位重叠指数都大，同时白蜡虫花翅跳小蜂与白蜡虫的时间生态位重叠指数为0.9240，比白蜡虫与另外两个天敌的时间生态位重叠指数都大，因此综合分析得出白蜡虫花翅跳小蜂对白蜡虫的捕食强度较其他两种寄生蜂强，C错误；
D、根据表格可知，白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂空间生态位重叠指数为0.9516，比0.9238,0.6812都大，因此白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂对食物和空间竞争最强，D正确。
故选C。
15. 研究人员对某地薇甘菊入侵状况的调查发现，在入侵地，薇甘菊成片、成团或成簇生长，覆盖其他植物，使其他植物死亡，形成薇甘菊为单一优势种的群落。薇甘菊可通过类似图示的两种途径影响当地的生态系统。下列叙述正确的是（ ）
A. 薇甘菊的入侵丰富了物种的多样性，利于生态系统的稳定
B. 途径Ⅱ薇甘菊群落取代入侵地的生物群落属于初生演替
C. 薇甘菊最可能是通过途径Ⅰ入侵了调查区域所在的生态系统
D. 薇甘菊的入侵途径会受到入侵地薇甘菊的初级消费者的影响
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替。主要类型有初生演替和次生演替；初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、薇甘菊的入侵降低了当地物种的生存空间，降低了物种多样性，不利于生态系统的稳定，A错误；
B、途径II薇甘菊群落取代入侵地的生物群落，原有的土壤条件基本保留，属于次生演替，B错误；
C、由薇甘菊成片、成团或成簇生长，覆盖其他植物，使其他植物死亡可知，其最可能通过途径II取代当地植物，入侵调查区域所在的生态系统，C错误；
D、由图可知不同入侵途径中消费者不同，所以薇甘菊的入侵途径会受到入侵地薇甘菊的初级消费者的影响，D正确。
故选D。
16. 苯丙酮尿症是单基因遗传病。某种限制酶对致病基因和正常基因所在DNA片段以图a和图b方式进行切割，形成23kb或19kb的片段，某一个基因只能形成一种片段。某夫妻育有患病女儿，为确定再次怀孕的胎儿是否患病，进行家系分析和DNA检查，结果如图c和图d。不考虑XY同源区段及其他变异。下列对该家系的分析错误的是（ ）
A. 该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. ①号和④号的基因型可能是不相同的
C. 经过诊断分析④号个体应该表现为正常
D ④号19kb片段中不一定含有正常基因
【答案】D
【解析】
【分析】由图c可知，③为患病女孩，而其父母正常，说明苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、①和②表现都正常，生出患病的女儿，说明该病为常染色体隐性遗传病，A正确；
BC、苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，③号为患病女孩，①和②表现都正常，应该都为杂合子，③号个体有两条23Kb的DNA条带，都是异常隐性基因，一条来自①号个体，一条来自②号个体，④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自②号个体，所以可能含有异常隐性基因，也可能含有正常基因，故④号个体表现正常，可能是纯合子，也可能是杂合子，①号和④号的基因型可能是不相同的，BC正确；
D、④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自②号个体，19Kb的DNA条带来自①号个体，①号个体19Kb的DNA条带含有正常基因，故④号19kb片段中一定含有正常基因，D错误。
故选D。
二、非选择题：共5小题，共60分。
17. 缺镁是导致龙眼叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响，研究人员做了相关研究，结果如图1和图2。
回答下列问题：
（1）缺镁导致净光合速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体____________上的叶绿素含量下降，影响光反应_____________的产生，进而影响暗反应；另一方面，根据图1可知，龙眼缺镁会导致_______，从而影响净光合速率。
（2）CO2从气孔进入细胞间，主要通过__________方式进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3，这一反应过程称为____________。根据图2数据，缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度，阐述你的依据是________。
（3）为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，研究人员进行了相关实验，简要写出研究思路________________。
【答案】17. ①. 类囊体 ②. ATP和NADPH ③. 呼吸速率增强
18. ①. 自由扩散 ②. CO2的固定 ③. 缺酶组气孔相对开度降低，细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
19. 利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素，然后利用纸层析法进行分离，通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响
【解析】
【分析】叶绿素的提取利用无水乙醇，叶绿素的分离采用纸层析法。镁影响叶绿素的合成，进而影响对光能的吸收，降低光合作用。
【小问1详解】
缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降，影响光反应阶段NADPH和ATP的合成，进而影响暗反应；根据图1所示，龙眼缺镁会导致呼吸速率增强，进而导致净光合速率下降。
【小问2详解】
CO2从气孔进入细胞间，然后主要通过自由扩散的方式进入叶绿体基质，与C5结合产生C3，即CO2的固定。另外根据图2所示，缺酶组气孔相对开度降低，并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
【小问3详解】
为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，我们可以利用叶绿素的提取和分离实验的原理进行：利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素，然后利用纸层析法进行分离，通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响。
18. 中国科学家以小鼠为模型动物，揭示了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞（ipRGC）抑制血糖代谢的生物学机理，如图。棕色脂肪细胞的作用之一是代谢葡萄糖或脂肪产生热量以维持体温稳态，当其活动被抑制，血糖耐受性下降，血糖浓度上升。光也能以同样机理降低人体内血糖耐受性。
回答下列问题：
（1）光刺激小鼠眼球后，ipRGC产生的________沿反射弧传递到下丘脑，最终通过交感神经抑制了棕色脂肪细胞产热，细胞摄取葡萄糖的量________。
（2）红光属于暖光，蓝光属于冷光，科学家推测冷暖光也许并非单纯心理作用，可能存在生理基础。从ipRGC对红光和蓝光敏感性的角度分析，阐述该推测的生理基础是________________________。
（3）研究人员在白天和夜晚分别设置光照和黑暗两种条件，对人体血糖含量进行比较，结果如下图。据图推测，白天时人的血糖代谢较夜晚______；在夜晚有光时，人的血糖耐受性________。
（4）现代人健康生活应关注光线环境的健康，根据以上研究，生活中应注意________________（答出1点即可）。
【答案】18. ①. 兴奋 ②. 减少
19. 视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感，但对红光不敏感，在蓝光照射下，棕色脂肪组织产热被压抑而使人体产生“冷”的感觉，同时人体的血糖耐量会显著下降；而在红光照射下，棕色脂肪组织处于活跃状态，产热不再被压抑
20. ①. 更强 ②. 下降
21. 夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备
【解析】
【分析】1、兴奋以电信号的形式沿着神经纤维进行传导，神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电位表现是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的；
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【小问1详解】
光刺激小鼠眼球后，ipRGC产生的兴奋沿反射弧传递到下丘脑，最终通过交感神经抑制了棕色脂肪细胞产热，结合题干“棕色脂肪细胞的作用之一是代谢葡萄糖或脂肪产生热量以维持体温稳态，当其活动被抑制，血糖耐受性下降，血糖浓度上升”可知，细胞摄取葡萄糖的量减少。
【小问2详解】
红光属于暖光，蓝光属于冷光，科学家推测冷暖光也许并非单纯心理作用，可能存在生理基础。从ipRGC对红光和蓝光敏感性的角度分析，该推测的生理基础是：视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感，但对红光不敏感，在蓝光照射下，棕色脂肪组织产热被压抑而使人体产生“冷”的感觉，同时人体的血糖耐量会显著下降；而在红光照射下，棕色脂肪组织处于活跃状态，产热不再被压抑。
【小问3详解】
分析曲线图可知，夜晚组的血糖浓度普遍高于白天组，推测白天时人的血糖代谢较夜晚更强；在夜晚有光时，光照组血糖浓度高于黑暗组，人的血糖耐受性下降。
【小问4详解】
夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病的患病风险，因此现代人可以采取的健康生活措施是：夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备。
19. 番茄在种植过程中容易发生虫害。研究人员将双价抗虫载体转入番茄中，获得具有抗虫特性的转基因番茄。图为所用载体的部分结构示意图，其中Bar为除草剂抗性基因，Cry1Ac为苏云金杆菌毒蛋白基因，Pta为半夏凝集素基因。
回答下列问题：
（1）双价抗虫载体中的P1、P2和P3是属于基因表达载体中的_______，其作用是________。
（2）构建的载体通常用________法转入到番茄子叶中并进行植物组织培养，并在培养基中添加__________用于筛选转基因番茄。
（3）为验证Pta基因是否转入番茄基因组中，研究人员使用_______技术筛选转基因番茄中的Pta基因，再进行凝胶电泳鉴定，结果如图所示。
图中①为阳性对照，②为阴性对照，③为待测植株，试分析③中出现2条条带的可能原因是________。
（4）对于成功转化的番茄植株还需进一步进行抗虫鉴定，研究人员选取3株阳性转基因番茄进行小菜蛾幼虫抗性实验，结果如下表。
注：CK表示对照
由表中可知，株系2的幼虫致死率较低，推测其可能原因是_________。
【答案】（1） ①. 启动子 ②. RNA聚合酶识别和结合的位点
（2） ①. 农杆菌转化法 ②. 除草剂
（3） ①. PCR ②. 所使用的的Pta引物特异性不高
（4）抗虫基因在转基因番茄株系2的表达水平比较低
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
双价抗虫载体中的P1、P2和P3位于基因的首端，是属于基因表达载体中的启动子，启动子是转录的起点，是RNA聚合酶识别和结合的位点。
【小问2详解】
番茄为双子叶植物，常用农杆菌转化法转入到番茄子叶中并进行植物组织培养，基因表达载体中有Bar为除草剂抗性基因，可作为标记基因，可在培养基中添加除草剂用于筛选转基因番茄。
【小问3详解】
为验证Pta基因是否转入番茄基因组中，可使用PCR技术，筛选转基因番茄中的Pta基因，再进行凝胶电泳鉴定，若PCR过程中引物特异性不高，可能会出现多条条带，③中出现2条条带的可能原因是所使用的的Pta引物特异性不高
【小问4详解】
由表中数据可知，株系2的幼虫致死率较低，可能是因为抗虫基因在转基因番茄株系2的表达水平比较低。
20. 若能利用粳稻和籼稻之间的杂种优势，可比现有杂交水稻增产15%以上，但杂交种育性下降，影响正常结籽。研究发现，在粳稻和籼稻12号染色体的特殊区段RSH12-j（简写“j”）或RSH12-i（简写“i”）存在控制育性的基因，如图所示。为研究其机制，我国科学家进行了系列实验。
回答下列问题：
（1）科学家使用粳稻和籼稻的杂交种（ji）分别做母本和父本与粳稻（jj）进行杂交，结果如下表。据此可知杂交种产生含有______（填“j”或“i”）的大部分______（填“雌”或“雄”）配子致死。
（2）进一步研究发现，杂交种的j或i中存在5个基因（分别表示为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ），可能与配子致死有关。将分别敲除这5个基因的杂交种自交，结果如下表：
敲除Ⅲ，配子育性恢复，自交后代及比例为___________。科学家进一步证实：Ⅲ编码的毒素会使细胞致死，并将Ⅲ命名为“DUYAO”；科学家敲除Ⅳ后所得出的结论，其依据是_____________。
（3）最终，科学家确定在水稻中存在“DUYAO-JIEYAO”系统，杂交种（ji）在产生配子时，不含该系统的某种生殖细胞会致死，因此该系统存在于来自________（填“粳稻”或“籼稻”）的12号染色体上。若将基因Ⅳ导入图12所示杂交种8号染色体中的一条上，则杂交种雄配子中j∶i的比例是________。
（4）研究“DUYAO-JIEYAO”系统，对杂交水稻育种的意义是________________。
【答案】20. ①. j ②. 雄
21. ①. jj∶ji∶ii=1∶2∶1 ②. Ⅲ编码的毒素会杀死细胞，同时含有Ⅲ、IV的细胞能存活，而敲除IV的细胞无法存活
22. ①. 籼稻 ②. 1∶2
23. 解决粳稻和籼稻杂交后代雄性不育的问题，充分利用他们的杂种优势，实现增产
【解析】
【分析】杂交育种是将父母本杂交，形成不同的遗传多样性。再通过对杂交后代的筛选，获得具有父母本优良性状，且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。
【小问1详解】
使用粳稻和籼稻的杂交种（ji）分别做母本和父本与粳稻（jj）进行杂交，均为测交实验类型，后代基因型及比例取决于杂交种产生的配子及比例，由ji（♀）×jj（♂）产生的后代为1∶1可知，杂交种作母本时产生的雌配子均正常，而由ji（♂）×jj（♀）产生的后代ji较多、jj较少可知，杂交种作父本时，产生的雄配子j大部分是致死的，导致后代jj较少。
【小问2详解】
Ⅲ与配子致死有关，敲除Ⅲ，配子育性恢复，杂交种（ji）产生的雌雄配子为1/2j、1/2i，育性均正常，因此自交后代及比例为1/4jj、1/2ji、1/4ii，即jj∶ji∶ii=1∶2∶1；Ⅲ编码的毒素会杀死细胞，同时含有Ⅲ、IV的细胞能存活，而敲除IV的细胞无法存活，说明Ⅲ编码的毒素会杀死细胞。
【小问3详解】
杂交种产生的雄配子j大部分是致死的，而j来自于粳稻，不含“DUYAO-JIEYAO”系统的某种生殖细胞会致死，因此粳稻不含该系统，籼稻含该系统，故该系统存在于来自粳稻的12染色体上；杂交种产生的雄配子j∶i=1∶1，而8号染色体产生的含Ⅳ号解毒基因的染色体的配子的比例为1/2，因此存活的雄配子j为1/2×1/2=1/4，死去的雄配子j为1/2×1/2=1/4，雄配子i占1/2，均存活，故杂交种雄配子中j∶i的比例是1∶2。
【小问4详解】
解决粳稻和籼稻杂交后代雄性不育的问题，充分利用他们的杂种优势（如有更优良的性状等），可以实现增产。
21. 稻渔综合种养是典型的生态农业模式。某地的传统稻渔综合种养模式是在稻田中投放鲤鱼，为了探究增加养殖品种和密度对产量和生态效益的影响，某研究团队进行相关实验，部分结果如下表。
注：增重率是与实验开始时的鱼的平均体重进行比较，即可表示产量。
回答下列问题：
（1）稻田中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用，说明鱼在生态系统中具有________________的作用，从而实现自我调节和更新，这主要体现了生态工程的__________（答出2点）原理。
（2）C组第62天鲤鱼增重率最低，从种间关系分析主要原因是________________。在第145天鲤鱼增重率最高，可能原因是随着鱼类逐渐适应生境，鲤鱼的觅食生态位逐渐__________，占用更多资源。
（3）研究人员预测：增加养殖品种可以提升鱼的总产量。研究人员得出这个结论还需要获得____________的实验数据。
（4）在C组养殖模式基础上，如果再增加罗非鱼的养殖密度，有人预测第145天鲤鱼增重率会远低于C组，从非密度制约因素的角度分析，可能的原因是________________。
【答案】21. ①. 促进物质循环 ②. 自生和循环
22. ①. 鱼的密度较大，对食物、空间等资源的竞争加剧 ②. 变大(变宽)
23. B组罗非鱼产量(或增重率)
24. 水质条件恶化对养殖鱼类产生胁迫
【解析】
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（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）等生态学基本原理。
【小问1详解】
稻田中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用，说明鱼在生态系统中具有促进物质循环的作用，从而实现自我调节和更新；该过程中通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力，体现了自生原理，同时在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，遵循了循环原理。
【小问2详解】
C组第62天时，鱼的密度较大，对食物、空间等资源的竞争加剧，故鲤鱼增重率最低；生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用，在第145天鲤鱼增重率最高，可能原因是随着鱼类逐渐适应生境，鲤鱼的觅食生态位逐渐变大，占用更多资源。
【小问3详解】
该系统中有鲤鱼和罗非鱼，若要得出增加养殖品种可以提升鱼的总产量这一结论，还要获得罗非鱼的实验数据。
【小问4详解】
在C组养殖模式基础上，如果再增加罗非鱼的养殖密度，鱼类数量增加，对于资源的利用增多，同时排出代谢废物，水质条件恶化对养殖鱼类产生胁迫，故预测第145天鲤鱼增重率会远低于C组。抗菌药物
抗菌机制
阿奇霉素
与rRNA结合
红霉素
能与核糖体结合
种名
白蜡虫
中华花翅跳小蜂
白蜡虫花翅跳小蜂
白蜡虫阔柄跳小蜂
白蜡虫
1
0.8132
0.9960
0.8817
中华花翅跳小蜂
0.6228
1
0.9238
0.6812
白蜡虫花翅跳小蜂
0.9240
0.9884
1
0.9516
白蜡虫阔柄跳小蜂
0.8354
0.6154
0.9776
1
株系编号
CK
1
2
3
幼虫致死率（%）
0
39.8
6.5
48.9
杂交类型
子代及比例
ji（♀）×jj（♂）
ji（49.1%）
jj（50.9%）
ji（♂）×jj（♀）
ji（91.2%）
jj（8.8%）
敲除的基因
自交后代及比例
结论
Ⅰ
ji∶ii=1∶1
Ⅰ与配子致死无关
Ⅱ
ji∶ii=1∶1
Ⅱ与配子致死无关
Ⅲ
？
与配子致死有关
Ⅳ
无存活植株
Ⅳ可能编码解毒剂
Ⅴ
ji∶ii=1∶1
Ⅴ与配子致死无关
组别
综合种养方式
第62天鲤鱼增重率
第145天鲤鱼增重率
A
稻＋鲤鱼（0.3尾/m2）
140.2%
310.3%
B
稻＋鲤鱼（0.3尾/m2）＋罗非鱼（0.1尾/m2）
148.2%
260.2%
C
稻＋鲤鱼（03尾/m2）＋罗非鱼（0.2尾/m2）
85.6%
415.3%
一、选择题：共16 小题，共40分。第1~12 小题，每小题2分；第 13~16小题，每小题4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. 2023年9月全球首个国际红树林中心正式落户深圳，体现了中国在推进湿地保护全球行动中的大国担当。从生态学的角度看，红树林的直接价值体现在其（ ）
A. 是防风固堤的“海岸卫士”
B. 是全球候鸟迁飞通道的重要驿站和越冬地
C. 具有净化水质和调节气候功能
D. 是进行自然科普教育的重要资源
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值，直接价值是指对人类有食用、药用等实用意义的、旅游观赏及科学研究等非实用意义的价值，间接价值是指调节生态系统的功能等方面，潜在价值是指目前不太清楚的价值。
【详解】红树林是防风固堤的“海岸卫士”，是全球候鸟迁飞通道的重要驿站和越冬地，具有净化水质和调节气候功能，均体现了该生态系统在生态方面的价值，属于生物多样性的间接价值；红树林是进行自然科普教育的重要资源为科学教育方面的非实用意义价值，属于生物多样性的直接价值，ABC错误，D正确。
故选D。
2. 研究发现P53基因能促进DNA损伤的修复，也能促进过度DNA损伤时的细胞发生凋亡。当P53基因发生甲基化修饰使RNA聚合酶识别启动子的能力下降，造成细胞癌变。下列叙述正确的是（ ）
A. P53基因可能是一种原癌基因
B. 过度DNA损伤会诱发细胞癌变
C. 发生凋亡的细胞内无基因表达
D. P53基因甲基化造成该基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
2、DNA分子中部分碱基发生甲基化修饰后，会抑制基因的表达，进而对表型产生影响，这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。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、根据题意，P53基因能促进过度DNA损伤时的细胞发生凋亡；当P53基因发生甲基化修饰使RNA聚合酶识别启动子的能力下降，那么使得P53基因的表达受到抑制，造成细胞癌变，可推测P53基因属于抑癌基因，A错误；
B、根据题意，当DNA过度损伤时，P53基因诱导细胞发生凋亡，从而阻止细胞癌变，这说明如果没有P53基因的作用，过度DNA损伤后的细胞不易发生凋亡，诱发细胞癌变，B正确；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，因此发生凋亡的细胞内与凋亡有关的基因发生表达，C错误；
D、P53基因甲基化只是部分碱基发生了甲基化修饰，并没有改变基因中碱基的排列顺序，因此不会造成该基因突变，D错误。
故选B。
3. 目前学术界普遍认为：叶绿体是由被早期细胞吞噬的光合细菌演化而来，如图所示。据此推测合理的是（ ）
A. 吞噬光合细菌的早期细胞是一种原核细胞
B. 叶绿体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体
C. 光合作用暗反应场所主要由早期细胞的细胞质基质构成
D. 真核细胞的进化历程中叶绿体出现的时间要早于线粒体
【答案】B
【解析】
【分析】内共生起源学说：线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好氧细菌和蓝细菌，它们最早被先祖厌氧真核生物吞噬后未被消化，而是与宿主进行长期共生，逐渐演化为重要的细胞器。
【详解】A、由图可知，早期细胞有核膜包被的细胞核，为真核生物，所以吞噬光合细菌的早期细胞是一种真核细胞，A错误；
B、叶绿体起源于光合细菌，作为原核生物体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体，B正确；
C、光合作用暗反应场所主要由光合细菌的细胞质基质构成，C错误；
D、因为几乎所有真核生物都有线粒体，但只有植物有叶绿体，说明植物的某些祖先（原始真核生物）可能只有线粒体而没有叶绿体，推测真核细胞的进化历程中线粒体出现的时间应该要早于叶绿体，D错误。
故选B。
4. 真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10-7ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为10-3ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10-6ml/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节生命活动。下列叙述错误的是（ ）
A. 转运蛋白甲运输Ca2+的过程需要消耗能量
B. 转运蛋白甲运输Ca2+时空间结构发生改变
C. 胞外信号刺激促使转运蛋白乙主动运输Ca2+
D. 无机盐离子可作为信使向细胞传递信号
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为107ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为103ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持，所以转运蛋白甲运输Ca2+的过程为主动运输，转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+。
【详解】A、由题干信息可知，真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为107ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为103ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持，所以转运蛋白甲运输Ca2+的过程为主动运输，需要消耗能量，A正确；
B、转运蛋白甲运输Ca2+的方式是主动运输，运输时空间结构会发生改变，B正确；
C、由题干信息可知，受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10-6ml/L，说明转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+，C错误；
D、Ca2+激活某些蛋白的活性调节生命活动，可知无机盐离子可作为信使向细胞传递信号，D正确。
故选C。
5. 基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是（ ）
A. 艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移
B. 沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说
C. 科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达
D. 科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科基础上发展起来的。是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移，但没有体现基因工程正式问世，A错误；
B、沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说，但没有体现基因工程正式问世，B错误；
C、科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达，体现了基因工程正式问世，C正确；
D、科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶，但没有体现基因工程正式问世，D错误。
故选C。
6. 我国古诗词蕴含着丰富的生物学道理。下列诗句体现了利用行为信息和物理信息进行生态系统信息传递的是（ ）
A. “燕燕于飞，差池其羽；燕燕于飞，上下其音。”（《诗经·国风》）
B. “螟蛉有子，蜾蠃负之。”（《诗经•小雅•小宛》）
C. “离离原上草，一岁一枯荣。”（白居易《赋得古原草送别》）
D. “天地与我并生，而万物与我为一。”（庄子《内篇•齐物论》）
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的信息种类包括物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。生物在生命活动过程中，产生一些可以传递信息的化学物质，诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。动物的特殊行为，对于同种和异种也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【详解】A、“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息；“燕燕于飞，上下其音”意思为燕子飞在天上，鸣音呢喃低昂，是声音，体现的是物理信息，A正确；
B、“螟蛉有子，蜾蠃负之。”螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂，蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里，产卵在它们身体里，卵孵化后蜾蠃幼虫就拿螟蛉作食物。蜾蠃是一种寄生蜂，但以螟蛉为食，体现了螟蛉与蜾蠃之间存在捕食关系，B错误；
C、“离离原上草，一岁一枯荣。”所说，生物的种群数量总是处于不断变动中，该过程中温度是影响该生态系统中草生长的因素之一，C错误；
D、“天地与我并生，而万物与我为一。”说明人与自然和谐共生，走可持续发展之路，D错误。
故选A。
7. 下表是治疗支原体肺炎常用药物及药物抗菌机制。阿奇霉素和红霉素直接影响的生理过程分别是（ ）
A. 转录、翻译B. 翻译、转录C. 翻译、翻译D. 转录、转录
【答案】C
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】核糖体是由rRNA和蛋白质组成的，是合成蛋白质的场所，能够进行翻译过程。由表格信息可知：阿奇霉素的抗菌机制是与rRNA结合，抑制翻译过程。红霉素与细菌细胞中的核糖体结合，进而抑制翻译的过程，C正确，ABD错误。
故选C。
8. 图是两种酶（酶甲和酶乙）在其最适温度下的催化反应曲线。下列叙述正确的是（ ）
A. 酶甲和酶乙的化学本质一定不相同
B. 酶甲对底物浓度变化的响应更敏感
C. P点时提高温度不会提高酶的活性
D. P点增加酶浓度不会提高反应速率
【答案】C
【解析】
【分析】酶的特性是高效性、专一性、作用条件温和，化学本质大多是蛋白质，少数是RNA。
【详解】A、由图可知，两种酶能催化同一种底物，二者的化学本质可能相同，A错误；
B、由图可知，当底物浓度的较低时，酶乙催化的反应速率增加更快，所以酶乙对底物浓度变化的响应更敏感，B错误；
C、由题干信息可知，图中是在两种酶（酶甲和酶乙）在其最适温度下催化的反应曲线，所有在P点时提高温度不会提高酶的活性，C正确；
D、由图可知，P点后随着底物浓度增加，反应速率不变，此时的限制因素可能是酶的浓度，所以在P点增加酶浓度可能会提高反应速率，D错误。
故选C。
9. 研究小组用作物秸秆、小型发酵瓶、纤维素分解菌和酵母菌生产燃料乙醇（葡萄糖的酒精发酵）。下列叙述正确的是（ ）
A. 对秸秆进行灭菌后直接用酵母菌进行酒精发酵
B. 接种后采用高压蒸汽灭菌法对培养液进行灭菌
C. 发酵过程中需要适时松开瓶口目的是提供氧气
D. 酸性重铬酸钾检测酒精时需排除葡萄糖的影响
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌生产燃料乙醇过程中先利用纤维素分解菌等微生物将农作物秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，再利用酵母菌发酵生产酒精。
【详解】A、秸秆中含有纤维素，纤维素分解菌将纤维素分解为葡萄糖后酵母菌再利用葡萄糖进行酒精发酵，酵母菌不能分解纤维素，A错误；
B、酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌，接种后灭菌会将培养液菌体全部杀死，影响发酵，B错误；
C、酵母菌无氧呼吸产生酒精，发酵过程中需要适时松开瓶盖，目的是排出二氧化碳，C错误；
D、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此酸性重铬酸钾检测酒精时，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，以排除葡萄糖的影响，D正确。
故选D。
10. 茎腐病会严重影响玉米的产量。研究发现玉米中茎腐病抗性基因的启动子区域甲基化和去甲基化受多种因素影响，甲基化程度增加会使该基因的表达程度降低，导致玉米容易感病。下列叙述正确的是（ ）
A. 启动子区域一旦甲基化茎腐病抗性基因就无法进行表达
B. 启动子区域的甲基化会导致该基因的碱基序列发生改变
C. 含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是可以遗传的
D. 含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代一定是感病
【答案】C
【解析】
【分析】甲基化是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物，或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内，甲基化是经酶催化的，这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸(RNA)加工。
【详解】A、启动子区域一旦甲基化，茎腐病抗性基因的表达程度降低，但不是无法进行表达，A错误；
B、启动子区域的甲基化不会导致该基因的碱基序列发生改变，B错误；
C、含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是由于基因甲基化导致的，可以遗传给后代，C正确；
D、含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代不一定是感病，因为该基因的表达受到甲基化程度的影响，D错误。
故选C。
11. 有毒昆虫往往具有鲜艳醒目的颜色，对捕食者具有“警告”的作用，能使捕食者见后避而远之，这种现象叫做警戒色。捕食者在学会回避警戒色以前，至少得捕食一只具有警戒色的有毒昆虫，尝到苦头后才能学会回避。一些无毒的昆虫在形态和体色上会模仿有毒昆虫，这种现象叫做贝茨拟态。下列叙述错误的是（ ）
A. 无毒昆虫的数量增多会造成警戒色的作用增强
B. 警戒色和贝茨拟态都是昆虫对环境的适应现象
C. 昆虫的进化过程中可能警戒色比贝茨拟态先出现
D. 有毒昆虫、无毒昆虫与其天敌之间不断协同进化
【答案】A
【解析】
【分析】动物的防御行为：
(1)防御行为的含义：自然界中每种动物都有一系列的行为来防御捕食者的捕食,这些保护自己、防避敌害的行为就属于防御行为。
(2)常见的防御行为：①隐蔽：很多动物的体色与环境背景色很相似,因此不易被捕食者发现，如避役的体色随着环境颜色的变化而改变，避役(变色龙)的体色随着环境的变化而改变；②警戒色：有毒的或不可食的动物往往具有极为鲜艳醒目的色彩,这种色彩对捕食者具有信号和警告作用,能使捕食动物见后避而远之，如雄性的招潮蟹具有一对大小悬殊的螯肢,它能舞动颜色鲜艳的大螯,起到威吓敌人的作用；③拟态：一种动物如果因在形态和体色上模仿另一种有毒或不可食的动物而获得好处,这种防御方式就叫拟态，如尺蠖静止不动时,它的形状像树枝，有些无毒的昆虫具有像有毒昆虫一样的鲜艳色彩等；④假死：很多动物都以假死习性来逃避捕食者的攻击，如金龟子遇到敌害时会假死；⑤转移攻击部位：有些动物是通过诱导捕食者攻击自己身体的非要害部位而逃生的。如蜥蜴在被捕食者捕捉到时往往自断尾巴以逃脱。
【详解】A、警戒色是一种进化出的防御机制，目的是让捕食者避免捕食有毒的昆虫，从而保护这些昆虫不被捕食。无毒昆虫的数量增多并不会增强警戒色的作用，因为警戒色是有毒昆虫的特征。无毒昆虫模仿有毒昆虫的警戒色(贝茨拟态)是为了获得保护，但这种保护是有条件的，只有当捕食者认识到这种颜色组合代表危险时才有效。如果无毒昆虫的数量大量增加，捕食者可能不会对这种颜色产生警觉，从而导致警戒色保护作用减弱，A错误；
B、警戒色和贝茨拟态都是昆虫为了适应环境中的捕食压力而进化出的适应性特征。警戒色通过醒目的颜色向捕食者传达信息，而贝茨拟态则是无毒昆虫模仿有毒昆虫的色泽和形态来欺骗捕食者，B正确；
C、从进化角度来看，警戒色可能首先出现，因为有毒昆虫通过其颜色直接威慑捕食者，这是一种直接的防御策略。而贝茨拟态是模仿这种已存在的警戒色，所以从逻辑上讲警戒色可能先于贝茨拟态出现，C正确；
D、有毒昆虫、无毒昆虫和它们的天敌如捕食者)之间存在一种动态的协同进化关系。有毒昆虫通过进化出警戒色或实际的毒性来保护自己，而捕食者则可能通过进化更好的辨别能力或学习能力来克服这些防御机制。无毒昆虫通过模仿有毒昆虫来获得保护，这又可能驱使捕食者进一步进化以区分这两种昆虫，这种相互作用推动了它们之间的不断进化，D正确。
故选A。
12. HLA是每个人细胞表面都带有的一组与别人不同的蛋白质。研究表明，受HPV（人乳头瘤病毒）侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，最终可能导致子宫颈癌。下列叙述错误的是（ ）
A. 正常情况下人体的免疫细胞能够识别自身的细胞
B. 供者与受者的HLA相似性是器官移植成败的关键
C. HLA下降会促进免疫细胞对HPV侵染细胞的攻击
D. HPV侵染的细胞无法被机体的免疫细胞有效识别
【答案】C
【解析】
【分析】HLA，组织相容性抗原，是每个人的细胞表面都带有的一组与别人不同的蛋白质。它们是表明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，正常情况下不会攻击自身细胞。
【详解】A、HLA代表细胞身份的标签物质，正常情况下，人体的免疫细胞都认识这些物质，即识别自身的细胞，A正确；
B、器官移植的成败，主要取决于供体与受体的HLA是否相近或相似，B正确；
C、依据题干信息，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，最终可能导致子宫颈癌，可推知HLA下降会降低免疫细胞对HPV侵染细胞的攻击，致使免疫系统的免疫监视功能下降，引发癌症，C错误；
D、HPV侵染的细胞（靶细胞）表面HLA分子表达水平下降，所以无法被机体的免疫细胞有效识别，D正确。
故选C。
13. 南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯（BR）对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响，进行了图的实验处理，其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是（ ）
A. 南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变
B. 暗前远红光和外源BR都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长
C. 暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D. BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴伸长生长
【答案】D
【解析】
【分析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。研究发现，植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种，除了光敏色素外，植物体还存在感受蓝光的受体。
【详解】A、南瓜苗内感受暗前远红光信号的光敏色素，在受到光照射时，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，A正确；
B、同样只添加水，添加暗前远红光组下胚轴长度长于不添加暗前远红光组；同样不添加暗前远红光，外源增施BR组下胚轴长度长于只添加水组，说明暗前远红光和BR单独处理都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长， B正确；
C、由图可知，均施加油菜素内酯抑制剂BRZ，添加暗前远红光和不添加暗前远红光下胚轴长度一致，说明暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关，C正确 ；
D、由C分析可知，暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关，BR缺失突变体体内缺乏BR，即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴伸长生长，D错误。
故选D。
14. 白蜡虫是一种具有经济价值的资源昆虫。在虫体培育和白蜡生产中，天敌昆虫是影响其产量和质量的重要因素。时间、空间生态位重叠指数用于反映物种活动时间与活动空间的一致性。研究人员调查了白蜡虫与三种天敌昆虫的时间、空间生态位重叠指数，结果如表所示。下列分析错误的是（ ）
注：表中以“1”为对角线，对角线右上侧数值为物种空间生态位重叠指数，对角线左下侧数值为物种时间生态位重叠指数。
A. 食物、栖息地以及与其他物种的关系属于生态位研究的范畴
B. 白蜡虫花翅跳小蜂与中华花翅跳小蜂活动时间的相似度最高
C. 白蜡虫花翅跳小蜂对白蜡虫的捕食强度较其他两种寄生蜂弱
D. 白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂对食物和空间竞争最强
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是生态学中的一个重要概念，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。对于某一生物种群来说，其只能生活在一定环境条件范围内，并利用特定的资源，甚至只能在特殊时间里在该环境出现，这些因子的交叉情况描述了生态位。生态位主要是指在自然生态系统中的一个种群在时间、空间的位置及其与相关种群之间的功能关系。时间生态位指不同物种对资源的利用在时间上的分化，宽度值越大，说明该物种对资源的利用时间越长。
【详解】A、研究动物生态位时，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，A正确；
B、根据表格可知，白蜡虫花翅跳小蜂与中华花翅跳小蜂时间生态位重叠指数为0.9884，数值最大，因此看出二者活动时间的相似度最高，B正确；
C、白蜡虫花翅跳小蜂是白蜡虫的天敌之一，根据表格可知，二者空间生态位重叠指数为0.9960，比白蜡虫与另外两个天敌的空间生态位重叠指数都大，同时白蜡虫花翅跳小蜂与白蜡虫的时间生态位重叠指数为0.9240，比白蜡虫与另外两个天敌的时间生态位重叠指数都大，因此综合分析得出白蜡虫花翅跳小蜂对白蜡虫的捕食强度较其他两种寄生蜂强，C错误；
D、根据表格可知，白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂空间生态位重叠指数为0.9516，比0.9238,0.6812都大，因此白蜡虫阔柄跳小蜂与白蜡虫花翅跳小蜂对食物和空间竞争最强，D正确。
故选C。
15. 研究人员对某地薇甘菊入侵状况的调查发现，在入侵地，薇甘菊成片、成团或成簇生长，覆盖其他植物，使其他植物死亡，形成薇甘菊为单一优势种的群落。薇甘菊可通过类似图示的两种途径影响当地的生态系统。下列叙述正确的是（ ）
A. 薇甘菊的入侵丰富了物种的多样性，利于生态系统的稳定
B. 途径Ⅱ薇甘菊群落取代入侵地的生物群落属于初生演替
C. 薇甘菊最可能是通过途径Ⅰ入侵了调查区域所在的生态系统
D. 薇甘菊的入侵途径会受到入侵地薇甘菊的初级消费者的影响
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替。主要类型有初生演替和次生演替；初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、薇甘菊的入侵降低了当地物种的生存空间，降低了物种多样性，不利于生态系统的稳定，A错误；
B、途径II薇甘菊群落取代入侵地的生物群落，原有的土壤条件基本保留，属于次生演替，B错误；
C、由薇甘菊成片、成团或成簇生长，覆盖其他植物，使其他植物死亡可知，其最可能通过途径II取代当地植物，入侵调查区域所在的生态系统，C错误；
D、由图可知不同入侵途径中消费者不同，所以薇甘菊的入侵途径会受到入侵地薇甘菊的初级消费者的影响，D正确。
故选D。
16. 苯丙酮尿症是单基因遗传病。某种限制酶对致病基因和正常基因所在DNA片段以图a和图b方式进行切割，形成23kb或19kb的片段，某一个基因只能形成一种片段。某夫妻育有患病女儿，为确定再次怀孕的胎儿是否患病，进行家系分析和DNA检查，结果如图c和图d。不考虑XY同源区段及其他变异。下列对该家系的分析错误的是（ ）
A. 该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. ①号和④号的基因型可能是不相同的
C. 经过诊断分析④号个体应该表现为正常
D ④号19kb片段中不一定含有正常基因
【答案】D
【解析】
【分析】由图c可知，③为患病女孩，而其父母正常，说明苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、①和②表现都正常，生出患病的女儿，说明该病为常染色体隐性遗传病，A正确；
BC、苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，③号为患病女孩，①和②表现都正常，应该都为杂合子，③号个体有两条23Kb的DNA条带，都是异常隐性基因，一条来自①号个体，一条来自②号个体，④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自②号个体，所以可能含有异常隐性基因，也可能含有正常基因，故④号个体表现正常，可能是纯合子，也可能是杂合子，①号和④号的基因型可能是不相同的，BC正确；
D、④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自②号个体，19Kb的DNA条带来自①号个体，①号个体19Kb的DNA条带含有正常基因，故④号19kb片段中一定含有正常基因，D错误。
故选D。
二、非选择题：共5小题，共60分。
17. 缺镁是导致龙眼叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响，研究人员做了相关研究，结果如图1和图2。
回答下列问题：
（1）缺镁导致净光合速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体____________上的叶绿素含量下降，影响光反应_____________的产生，进而影响暗反应；另一方面，根据图1可知，龙眼缺镁会导致_______，从而影响净光合速率。
（2）CO2从气孔进入细胞间，主要通过__________方式进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3，这一反应过程称为____________。根据图2数据，缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度，阐述你的依据是________。
（3）为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，研究人员进行了相关实验，简要写出研究思路________________。
【答案】17. ①. 类囊体 ②. ATP和NADPH ③. 呼吸速率增强
18. ①. 自由扩散 ②. CO2的固定 ③. 缺酶组气孔相对开度降低，细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
19. 利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素，然后利用纸层析法进行分离，通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响
【解析】
【分析】叶绿素的提取利用无水乙醇，叶绿素的分离采用纸层析法。镁影响叶绿素的合成，进而影响对光能的吸收，降低光合作用。
【小问1详解】
缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降，影响光反应阶段NADPH和ATP的合成，进而影响暗反应；根据图1所示，龙眼缺镁会导致呼吸速率增强，进而导致净光合速率下降。
【小问2详解】
CO2从气孔进入细胞间，然后主要通过自由扩散的方式进入叶绿体基质，与C5结合产生C3，即CO2的固定。另外根据图2所示，缺酶组气孔相对开度降低，并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
【小问3详解】
为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，我们可以利用叶绿素的提取和分离实验的原理进行：利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素，然后利用纸层析法进行分离，通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响。
18. 中国科学家以小鼠为模型动物，揭示了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞（ipRGC）抑制血糖代谢的生物学机理，如图。棕色脂肪细胞的作用之一是代谢葡萄糖或脂肪产生热量以维持体温稳态，当其活动被抑制，血糖耐受性下降，血糖浓度上升。光也能以同样机理降低人体内血糖耐受性。
回答下列问题：
（1）光刺激小鼠眼球后，ipRGC产生的________沿反射弧传递到下丘脑，最终通过交感神经抑制了棕色脂肪细胞产热，细胞摄取葡萄糖的量________。
（2）红光属于暖光，蓝光属于冷光，科学家推测冷暖光也许并非单纯心理作用，可能存在生理基础。从ipRGC对红光和蓝光敏感性的角度分析，阐述该推测的生理基础是________________________。
（3）研究人员在白天和夜晚分别设置光照和黑暗两种条件，对人体血糖含量进行比较，结果如下图。据图推测，白天时人的血糖代谢较夜晚______；在夜晚有光时，人的血糖耐受性________。
（4）现代人健康生活应关注光线环境的健康，根据以上研究，生活中应注意________________（答出1点即可）。
【答案】18. ①. 兴奋 ②. 减少
19. 视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感，但对红光不敏感，在蓝光照射下，棕色脂肪组织产热被压抑而使人体产生“冷”的感觉，同时人体的血糖耐量会显著下降；而在红光照射下，棕色脂肪组织处于活跃状态，产热不再被压抑
20. ①. 更强 ②. 下降
21. 夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备
【解析】
【分析】1、兴奋以电信号的形式沿着神经纤维进行传导，神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电位表现是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的；
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【小问1详解】
光刺激小鼠眼球后，ipRGC产生的兴奋沿反射弧传递到下丘脑，最终通过交感神经抑制了棕色脂肪细胞产热，结合题干“棕色脂肪细胞的作用之一是代谢葡萄糖或脂肪产生热量以维持体温稳态，当其活动被抑制，血糖耐受性下降，血糖浓度上升”可知，细胞摄取葡萄糖的量减少。
【小问2详解】
红光属于暖光，蓝光属于冷光，科学家推测冷暖光也许并非单纯心理作用，可能存在生理基础。从ipRGC对红光和蓝光敏感性的角度分析，该推测的生理基础是：视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感，但对红光不敏感，在蓝光照射下，棕色脂肪组织产热被压抑而使人体产生“冷”的感觉，同时人体的血糖耐量会显著下降；而在红光照射下，棕色脂肪组织处于活跃状态，产热不再被压抑。
【小问3详解】
分析曲线图可知，夜晚组的血糖浓度普遍高于白天组，推测白天时人的血糖代谢较夜晚更强；在夜晚有光时，光照组血糖浓度高于黑暗组，人的血糖耐受性下降。
【小问4详解】
夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病的患病风险，因此现代人可以采取的健康生活措施是：夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备。
19. 番茄在种植过程中容易发生虫害。研究人员将双价抗虫载体转入番茄中，获得具有抗虫特性的转基因番茄。图为所用载体的部分结构示意图，其中Bar为除草剂抗性基因，Cry1Ac为苏云金杆菌毒蛋白基因，Pta为半夏凝集素基因。
回答下列问题：
（1）双价抗虫载体中的P1、P2和P3是属于基因表达载体中的_______，其作用是________。
（2）构建的载体通常用________法转入到番茄子叶中并进行植物组织培养，并在培养基中添加__________用于筛选转基因番茄。
（3）为验证Pta基因是否转入番茄基因组中，研究人员使用_______技术筛选转基因番茄中的Pta基因，再进行凝胶电泳鉴定，结果如图所示。
图中①为阳性对照，②为阴性对照，③为待测植株，试分析③中出现2条条带的可能原因是________。
（4）对于成功转化的番茄植株还需进一步进行抗虫鉴定，研究人员选取3株阳性转基因番茄进行小菜蛾幼虫抗性实验，结果如下表。
注：CK表示对照
由表中可知，株系2的幼虫致死率较低，推测其可能原因是_________。
【答案】（1） ①. 启动子 ②. RNA聚合酶识别和结合的位点
（2） ①. 农杆菌转化法 ②. 除草剂
（3） ①. PCR ②. 所使用的的Pta引物特异性不高
（4）抗虫基因在转基因番茄株系2的表达水平比较低
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
双价抗虫载体中的P1、P2和P3位于基因的首端，是属于基因表达载体中的启动子，启动子是转录的起点，是RNA聚合酶识别和结合的位点。
【小问2详解】
番茄为双子叶植物，常用农杆菌转化法转入到番茄子叶中并进行植物组织培养，基因表达载体中有Bar为除草剂抗性基因，可作为标记基因，可在培养基中添加除草剂用于筛选转基因番茄。
【小问3详解】
为验证Pta基因是否转入番茄基因组中，可使用PCR技术，筛选转基因番茄中的Pta基因，再进行凝胶电泳鉴定，若PCR过程中引物特异性不高，可能会出现多条条带，③中出现2条条带的可能原因是所使用的的Pta引物特异性不高
【小问4详解】
由表中数据可知，株系2的幼虫致死率较低，可能是因为抗虫基因在转基因番茄株系2的表达水平比较低。
20. 若能利用粳稻和籼稻之间的杂种优势，可比现有杂交水稻增产15%以上，但杂交种育性下降，影响正常结籽。研究发现，在粳稻和籼稻12号染色体的特殊区段RSH12-j（简写“j”）或RSH12-i（简写“i”）存在控制育性的基因，如图所示。为研究其机制，我国科学家进行了系列实验。
回答下列问题：
（1）科学家使用粳稻和籼稻的杂交种（ji）分别做母本和父本与粳稻（jj）进行杂交，结果如下表。据此可知杂交种产生含有______（填“j”或“i”）的大部分______（填“雌”或“雄”）配子致死。
（2）进一步研究发现，杂交种的j或i中存在5个基因（分别表示为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ），可能与配子致死有关。将分别敲除这5个基因的杂交种自交，结果如下表：
敲除Ⅲ，配子育性恢复，自交后代及比例为___________。科学家进一步证实：Ⅲ编码的毒素会使细胞致死，并将Ⅲ命名为“DUYAO”；科学家敲除Ⅳ后所得出的结论，其依据是_____________。
（3）最终，科学家确定在水稻中存在“DUYAO-JIEYAO”系统，杂交种（ji）在产生配子时，不含该系统的某种生殖细胞会致死，因此该系统存在于来自________（填“粳稻”或“籼稻”）的12号染色体上。若将基因Ⅳ导入图12所示杂交种8号染色体中的一条上，则杂交种雄配子中j∶i的比例是________。
（4）研究“DUYAO-JIEYAO”系统，对杂交水稻育种的意义是________________。
【答案】20. ①. j ②. 雄
21. ①. jj∶ji∶ii=1∶2∶1 ②. Ⅲ编码的毒素会杀死细胞，同时含有Ⅲ、IV的细胞能存活，而敲除IV的细胞无法存活
22. ①. 籼稻 ②. 1∶2
23. 解决粳稻和籼稻杂交后代雄性不育的问题，充分利用他们的杂种优势，实现增产
【解析】
【分析】杂交育种是将父母本杂交，形成不同的遗传多样性。再通过对杂交后代的筛选，获得具有父母本优良性状，且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。
【小问1详解】
使用粳稻和籼稻的杂交种（ji）分别做母本和父本与粳稻（jj）进行杂交，均为测交实验类型，后代基因型及比例取决于杂交种产生的配子及比例，由ji（♀）×jj（♂）产生的后代为1∶1可知，杂交种作母本时产生的雌配子均正常，而由ji（♂）×jj（♀）产生的后代ji较多、jj较少可知，杂交种作父本时，产生的雄配子j大部分是致死的，导致后代jj较少。
【小问2详解】
Ⅲ与配子致死有关，敲除Ⅲ，配子育性恢复，杂交种（ji）产生的雌雄配子为1/2j、1/2i，育性均正常，因此自交后代及比例为1/4jj、1/2ji、1/4ii，即jj∶ji∶ii=1∶2∶1；Ⅲ编码的毒素会杀死细胞，同时含有Ⅲ、IV的细胞能存活，而敲除IV的细胞无法存活，说明Ⅲ编码的毒素会杀死细胞。
【小问3详解】
杂交种产生的雄配子j大部分是致死的，而j来自于粳稻，不含“DUYAO-JIEYAO”系统的某种生殖细胞会致死，因此粳稻不含该系统，籼稻含该系统，故该系统存在于来自粳稻的12染色体上；杂交种产生的雄配子j∶i=1∶1，而8号染色体产生的含Ⅳ号解毒基因的染色体的配子的比例为1/2，因此存活的雄配子j为1/2×1/2=1/4，死去的雄配子j为1/2×1/2=1/4，雄配子i占1/2，均存活，故杂交种雄配子中j∶i的比例是1∶2。
【小问4详解】
解决粳稻和籼稻杂交后代雄性不育的问题，充分利用他们的杂种优势（如有更优良的性状等），可以实现增产。
21. 稻渔综合种养是典型的生态农业模式。某地的传统稻渔综合种养模式是在稻田中投放鲤鱼，为了探究增加养殖品种和密度对产量和生态效益的影响，某研究团队进行相关实验，部分结果如下表。
注：增重率是与实验开始时的鱼的平均体重进行比较，即可表示产量。
回答下列问题：
（1）稻田中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用，说明鱼在生态系统中具有________________的作用，从而实现自我调节和更新，这主要体现了生态工程的__________（答出2点）原理。
（2）C组第62天鲤鱼增重率最低，从种间关系分析主要原因是________________。在第145天鲤鱼增重率最高，可能原因是随着鱼类逐渐适应生境，鲤鱼的觅食生态位逐渐__________，占用更多资源。
（3）研究人员预测：增加养殖品种可以提升鱼的总产量。研究人员得出这个结论还需要获得____________的实验数据。
（4）在C组养殖模式基础上，如果再增加罗非鱼的养殖密度，有人预测第145天鲤鱼增重率会远低于C组，从非密度制约因素的角度分析，可能的原因是________________。
【答案】21. ①. 促进物质循环 ②. 自生和循环
22. ①. 鱼的密度较大，对食物、空间等资源的竞争加剧 ②. 变大(变宽)
23. B组罗非鱼产量(或增重率)
24. 水质条件恶化对养殖鱼类产生胁迫
【解析】
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（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）等生态学基本原理。
【小问1详解】
稻田中的鱼等消费者排出的粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用，说明鱼在生态系统中具有促进物质循环的作用，从而实现自我调节和更新；该过程中通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力，体现了自生原理，同时在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，遵循了循环原理。
【小问2详解】
C组第62天时，鱼的密度较大，对食物、空间等资源的竞争加剧，故鲤鱼增重率最低；生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用，在第145天鲤鱼增重率最高，可能原因是随着鱼类逐渐适应生境，鲤鱼的觅食生态位逐渐变大，占用更多资源。
【小问3详解】
该系统中有鲤鱼和罗非鱼，若要得出增加养殖品种可以提升鱼的总产量这一结论，还要获得罗非鱼的实验数据。
【小问4详解】
在C组养殖模式基础上，如果再增加罗非鱼的养殖密度，鱼类数量增加，对于资源的利用增多，同时排出代谢废物，水质条件恶化对养殖鱼类产生胁迫，故预测第145天鲤鱼增重率会远低于C组。抗菌药物
抗菌机制
阿奇霉素
与rRNA结合
红霉素
能与核糖体结合
种名
白蜡虫
中华花翅跳小蜂
白蜡虫花翅跳小蜂
白蜡虫阔柄跳小蜂
白蜡虫
1
0.8132
0.9960
0.8817
中华花翅跳小蜂
0.6228
1
0.9238
0.6812
白蜡虫花翅跳小蜂
0.9240
0.9884
1
0.9516
白蜡虫阔柄跳小蜂
0.8354
0.6154
0.9776
1
株系编号
CK
1
2
3
幼虫致死率（%）
0
39.8
6.5
48.9
杂交类型
子代及比例
ji（♀）×jj（♂）
ji（49.1%）
jj（50.9%）
ji（♂）×jj（♀）
ji（91.2%）
jj（8.8%）
敲除的基因
自交后代及比例
结论
Ⅰ
ji∶ii=1∶1
Ⅰ与配子致死无关
Ⅱ
ji∶ii=1∶1
Ⅱ与配子致死无关
Ⅲ
？
与配子致死有关
Ⅳ
无存活植株
Ⅳ可能编码解毒剂
Ⅴ
ji∶ii=1∶1
Ⅴ与配子致死无关
组别
综合种养方式
第62天鲤鱼增重率
第145天鲤鱼增重率
A
稻＋鲤鱼（0.3尾/m2）
140.2%
310.3%
B
稻＋鲤鱼（0.3尾/m2）＋罗非鱼（0.1尾/m2）
148.2%
260.2%
C
稻＋鲤鱼（03尾/m2）＋罗非鱼（0.2尾/m2）
85.6%
415.3%
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