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2024年高考第二次模拟考试：生物（海南卷）（解析版）
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这是一份2024年高考第二次模拟考试：生物（海南卷）（解析版），共20页。试卷主要包含了线粒体会释放mtDNA等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
一、单项选择题：本卷共15题，每小题3分，共45分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．肺炎支原体是一类原核生物，近期感染的人数较多，规范用药是治疗支原体肺炎的关键。抗生素类药物中，头孢阻止病原体细胞壁的合成，阿奇霉素通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎支原体无细胞核，以DNA作为主要的遗传物质
B．服用阿奇霉素会抑制病原体遗传信息转录的过程
C．头孢对肺炎支原体感染无效，可服用阿奇霉素治疗
D．人体患病毒性感冒时，也宜服用阿奇霉素进行治疗
【答案】C
【分析】原核生物和真核生物的本质区别为有无以核膜为界限的细胞核。转录是指RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的。翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸，以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。
【详解】A、肺炎支原体为原核生物，无细胞核，其遗传物质为DNA，A错误；
B、由于阿奇霉素通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成，因此阿奇霉素会抑制病原体遗传信息翻译的过程，B错误；
C、头孢能阻止病原体细胞壁的合成，阿奇霉素能通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成，由于支原体无细胞壁，因此头孢对肺炎支原体感染无效，可服用阿奇霉素治疗，C正确；
D、病毒性流感的病原体是流感病毒，病毒没有细胞结构，没有核糖体，所以阿奇霉素不能对病毒起作用，D错误。
故选C。
2．内皮素在皮肤中分布不均是形成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂可以与黑色素细胞膜表面的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容行业带来了福音。根据材料，下列说法正确的是（ ）
A．组成细胞膜的脂质主要是脂肪、磷脂和胆固醇
B．细胞膜是系统边界的原因是其具有绝对控制物质进出细胞的功能
C．细胞膜上某些蛋白质可完成细胞间信息交流功能
D．内皮素拮抗剂能进入黑色素细胞，体现了细胞膜的流动性
【答案】C
【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的物质交流。
【详解】A、组成细胞膜的脂质主要是磷脂和胆固醇，A错误；
B、细胞膜作为细胞的边界，能够控制物质进出细胞，但该控制作用是相对的，B错误；
C、根据题干材料分析可知，内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，其中信号分子和受体结合可完成信息传递，受体的本质是蛋白质，因此细胞膜上某些蛋白质可完成细胞间信息交流功能，C正确；
D、内皮素拮抗剂进入皮肤后，可以与黑色素细胞膜的受体结合，内皮素拮抗剂未进入细胞，D错误。
故选C。
3．细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵（H+-ATP酶）密切相关，H+-ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡，以维持胞质pH平衡。如图为液泡膜上H+-ATP酶维持胞质pH平衡示意图，下列说法错误的是（ ）
A．H+-ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H+载体
B．H+-ATP酶参与的运输方式为主动运输
C．胞外H+进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量
D．由图可知液泡液、细胞外环境和细胞质基质中pH最大的是液泡液
【答案】D
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、酶具有催化作用，结合图示可知，H+-ATP酶还能运输H+，是H+的载体蛋白，A正确；
B、H+-ATP酶参与的运输需要消耗能量，其运输方式为主动运输，B正确；
C、结合图示可知，H+运出细胞需要消耗能量，因此运进细胞属于协助扩散，不消耗能量，C正确；
D、由题图信息可知，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；H+出细胞需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，说明在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中细胞质基质的H+浓度最小，即pH最大，D错误。
故选D。
4．线粒体会释放mtDNA（线粒体DNA）到细胞质中对细胞的衰老和凋亡进行调控。在细胞衰老过程中，mtDNA会激活免疫通路，清除衰老细胞，若激活过度，反而会对组织结构和功能产生伤害，导致包括癌症在内的疾病发生； 在细胞凋亡过程中，被激活的C蛋白可以抑制mtDNA诱导的免疫通路的激活。下列说法正确的是（ ）
A．衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞坏死
B．mtDNA的释放能影响细胞衰老、癌变、凋亡
C．可推测癌变细胞中编码C蛋白的基因发生了突变
D．mtDNA是通过提高细胞中C蛋白的表达量以加速凋亡
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞凋亡，A错误；
B、由题意可知，mtDNA的释放能影响细胞衰老、癌变、凋亡，B正确；
C、癌变细胞中编码C蛋白的基因表达量增加，C错误；
D、mtDNA是通过抑制细胞中C蛋白的表达量以加速凋亡，D错误。
故选B。
5．色盲有红色盲、绿色盲和蓝色盲，分别由LW、MW和SW基因突变引起。调查发现，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子。下图是三种色盲的遗传图谱，下列说法错误的是（ ）
A．三种色盲的遗传方式均为隐性遗传
B．红色盲和绿色盲在男性人群中的发病率高
C．Ⅱ-5和Ⅱ-6生出色觉正常孩子的概率为3/8
D．Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3
【答案】D
【分析】根据题干信息，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子，说明这两个色盲不是伴Y染色体遗传或常染色体遗传，应为伴X遗传。
【详解】A、通过I-1和I-2均未患病，但生了红色盲和绿色盲的后代，说明红色盲和绿色盲为隐性遗传，同时II-1和II-2生了蓝色盲女儿，说明为常染色体隐性遗传，A正确；
B、红色盲和绿色盲为伴X染色体隐性遗传，在男性人群中的发病率高，B正确；
C、假设红色盲是由l基因型控制，绿色盲是由m基因控制，蓝色盲是由s基因控制，则II-5的基因型为1/2ssXLMXLm或1/2ssXLMXlM，II-6的基因型为SsXLM Y，两者生出色觉正常孩子的概率为1/2×(1-1/2×1/4-1/2×1/4）=3/8，C正确；
D、仅考虑蓝色盲，III-2的基因型为ss，则II-1和II-2基因型均为Ss，那么III-1不患病，其为1/3SS，2/3Ss，则Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3，但是II-3和II-4都患有红色盲或者蓝色盲，说明其基因型为XlMY或者XLmY，那么I-2的基因型为XLmXlM，II-2不患病，基因型为1/2XLMXLm或1/2XLMXlM，II-1的基因型为XLM Y，那么此时考虑红色盲和绿色盲，后代III-1的基因型也有可能为杂合子，也有可能为纯合子，所以此时Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率不为2/3，D错误。
故选D。
6．某羊的染色体分为常染色体和X、Y性染色体，羊的有角和无角由一对等位基因（M/m）控制，让多对纯合有角母羊与纯合无角公羊交配，F2中有角：无角=3：1。不考虑基因突变和染色体变异，下列分析不正确的是（若出现基因型为XMY、XmY的个体，视为纯合子）（ ）
A．根据题干信息不能判断控制羊有角和无角基因所在的位置
B．若控制有角和无角的基因位于常染色体上，F2有角个体中纯合子占1/3
C．若控制有角和无角的基因位于X染色体上，F2有角个体中纯合子占1/3
D．无论控制有角和无角基因在常染色体还是X染色体上，无角基因为隐性基因
【答案】C
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、根据题干信息分析，羊的有角和无角遗传中，有角对无角为显性性状，但还不能判断出控制基因在染色体上的位置，A正确；
B、假设控制有角和无角的等位基因M/m位于常染色体上，则亲本的基因型为MM（♀）×mm（♂），F1的基因型为Mm，F2中MM∶Mm∶mm=1∶2∶1，故F2有角个体中纯合子占1/3，B正确；
C、假设控制有角和无角的等位基因M/m位于X染色体的非同源区段上，则亲本的基因型为XMXM（♀）×XmY（♂），F1的基因型为XMXm和XMY，F2中XMXM∶XMXm∶XMY∶XmY=1∶1∶1∶1，则F2有角个体中纯合子占2/3，C错误；
D、根据F2中有角∶无角=3∶1可推测，无论控制有角和无角基因在常染色体还是X染色体上，无角基因为隐性基因，D正确。
故选C。
7．少数蜜蜂幼虫因取食蜂王浆发育成蜂王，大多数蜜蜂幼虫因取食花粉或者花蜜发育成工蜂。已知DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种 DNA甲基化转移酶，能使 DNA某些区域添加甲基基团，进而影响基因的表达。敲除 DNMT3基因后，蜜蜂幼虫则发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列相关叙述正确的是（ ）
A．蜜蜂的DNA 甲基化会改变DNA的碱基序列
B．表观遗传中的分子修饰只发生在DNA上，不能发生在其他物质上
C．甲基化可能通过影响RNA 聚合酶与调控序列的结合抑制转录过程
D．DNA甲基化造成的表观遗传现象仅存在于生物体生长发育的特定时期
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基，没有改变DNA的碱基序列，A错误;
B、表观遗传中的分子修饰不仅发生在DNA上，也可发生在其他物质上，如组蛋白的乙酰化，B错误;
C、甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录过程，C正确;
D、DNA甲基化造成的表观遗传现象可存在于生物体生长发育的整个生命历程中，D错误。
故选C。
8．大熊猫最初是肉食动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现有一个较大的大熊猫种群，雌雄数量相等，且可以自由交配，若该种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%。下列有关说法正确的是（ ）
A．人工繁育的大熊猫放归自然可能改变大熊猫种群的基因频率
B．大熊猫食性的改变由基因突变和基因重组提供进化的原材料
C．若B/b位于常染色体上，则种群中出现杂合熊猫的概率为16%
D．大熊猫种群中全部B和b的总和构成其基因库
【答案】A
【分析】1、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
2、现代生物进化理论认为：种群是生物进化的单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，生物进化的方向是由自然选择决定的，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，人工繁育的大熊猫放归自然，在受到自然环境的选择作用下，可能改变大熊猫种群的基因频率，A正确；
B、基因突变产生新的等位基因，进而产生新性状，为大熊猫种群的进化提供了原材料，大熊猫食性的改变与基因突变有关，B错误；
C、一个较大的大熊猫种群，雌雄数量相等，且可以自由交配，若该种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则群体中出现杂合子的概率可能=2×80%×20%=32%，C错误；
D、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和，大熊猫种群中全部B和b的总和不能构成大熊猫种群的基因库，D错误。
故选A。
9．胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用。如图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理(IR 表示胰岛素受体)。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常情况下,人体空腹血糖的含量稳定在3.9~6. 1m ml/L
B．图示中，当血糖升高时胰岛 B细胞可接受3 种刺激，使胰岛素分泌增加
C．③与IR 结合后，增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量
D．若②与肝细胞膜上相应受体的结合发生障碍，会引发糖尿病
【答案】D
【分析】据图分析，当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，通过下丘脑血糖调节中枢，最终由传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B细胞膜上相应的受体结合，引起胰岛素分泌增多，另外葡萄糖可直接与胰岛B细胞膜上相应的受体结合。
【详解】A、正常情况下，人体血糖的含量是一个动态平衡，稳定在3.9~6.1mml/L，A正确；
B、由图可知，当血糖浓度升高时，胰岛B细胞接受的刺激有葡萄糖、神经细胞释放的神经递质①、胰岛A细胞分泌的胰高血糖素②等，使胰岛素分泌增加，B正确；
C、图中③胰岛素与IR 结合后，可促进葡萄糖转运蛋白和细胞膜融合，增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，C正确；
D、胰高血糖素②与其受体结合发生障碍，不能升高血糖，不会引发糖尿病，D错误。
故选D。
10．光敏色素是植物接收光信号的分子，具有非活化态（Pr）和活化态（Pfr）两种形式。在农业生产中，作物密植或高低作物间作有时会导致荫蔽胁迫，下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。下列说法错误的是（ ）
注：“＋”表示促进，“—”表示抑制。
A．幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
B．自然光被高位植物滤过后，其中红光/远红光的比值会下降
C．荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长，不利于植物适应环境变化
D．图中四种植物激素在调控下胚轴及茎秆的伸长方面表现为协同作用
【答案】C
【分析】1、激素调节只是植物生命活动调节的一部分；
2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调共同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】A、由图可知，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共同调节完成的，A正确；
B、植物能够吸收蓝紫光和红光进行光合作用，所以自然光被植物滤过后，红光与远红光的比值会下降，B正确；
C、荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长，有利于植物适应环境变化，C错误；
D、据图可知，赤霉素和乙烯促进PIFs的生成，进而促进生长素的生成，生长素促进下胚轴和茎秆伸长，油菜素内酯促进BZR1基因的表达，进而促进下胚轴和茎秆伸长，即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用，D正确。
故选C。
11．据报道，美国耶鲁大学的生物学家正在从事将病毒引诱到人体“陷阱细胞”中以防止病毒繁殖的实验研究。例如，HIV通过T细胞表面的CD4分子识别T细胞（如图甲），如果给AIDS患者注射大量用CD4分子修饰过的红细胞（如图乙），则该红细胞也会被HIV识别、入侵。但HIV在红细胞中无法完成复制和增殖，最后随红细胞的死亡而被清除，该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。下列说法正确的是（ ）
A．人体成熟的红细胞能成为“陷阱细胞”，从细胞结构角度分析是因为其除了线粒体和核糖体外没有其他的细胞器、细胞核，不具备HIV增殖的条件
B．在HIV入侵人体的早期阶段，B细胞、树突状细胞、巨噬细胞都能摄取、加工处理抗原，并将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞
C．衰老的红细胞可由人体的免疫系统清除，这体现了免疫系统的免疫防御功能
D．正常情况下，HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，只对人体的体液免疫造成影响
【答案】B
【分析】HIV是RNA病毒，由RNA和蛋白质外壳组成，HIV没有细胞结构，必须寄生在辅助性T细胞中才能生存，使人体免疫能力降低，最终丧失免疫能力，所以患者最终死于其他病原体感染或恶性肿瘤。
【详解】A、人体成熟的红细胞能成为“陷阱细胞”，是因为人体成熟的红细胞没有线粒体、核糖体等细胞器和细胞核，因而使进入的病毒不能实现增殖过程，即细胞中不具备HIV增殖的条件，A错误；
B、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都属于抗原呈递细胞，在HIV入侵人体的早期阶段，抗原呈递细胞可摄取、加工处理抗原，并将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，B正确；
C、衰老的红细胞可由人体的免疫系统清除，这体现了免疫系统的免疫自稳功能，C错误；
D、正常情况下，HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，导致抗原传递受阻、细胞因子减少，辅助性T细胞产生的细胞因子在体液免疫和细胞免疫过程中都起重要作用，因而对人体的细胞免疫和体液免疫均造成影响，D错误。
故选B。
12．洱海是云南省第二大湖泊，与巍峨的点苍山相伴相依，是我国典型的高原断陷湖泊。洱海湿地有着海菜花、荇菜、云南莎草、金钱蒲、水杉等各种植物，以及大理鲤、环棱螺、沼虾等多种动物。下列有关叙述正确的是（ ）
A．湖畔的水杉树高低错落，体现了群落的垂直结构
B．湖心区与近岸区不同的生物分布，构成群落的水平结构
C．光照会影响群落的垂直结构，但不会影响水平结构
D．单位体积水体中大理鲤的种群数量构成该种鱼的物种丰富度
【答案】B
【分析】群落的空间结构：
（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性，其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。
（2）水平结构：水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、湖畔的水杉树是同一物种，高低错落不属于群落的垂直结构，A错误；
B、湖心区与近岸区不同的生物分布，体现的是生物种类在水平方向上的变化，因而构成群落的水平结构，B正确；
C、光照既会影响垂直结构，也会影响水平结构，C错误；
D、单位体积水体中大理鲤的种群数量是种群密度，不是物种丰富度，D错误。
故选B。
13．湿地保护是贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想的重要实践，关系到国家生态安全、经济社会可持续发展，以及中华民族子孙后代的生存福祉。下列相关叙述正确的是（ ）
A．苏州太湖国家湿地公园所有的生物构成一个生态系统
B．湿地保护可有效实现“碳中和”，体现了生物多样性的间接价值
C．用净化能力强且互利共存的水生生物修复湿地，体现了协调原理
D．湿地生态修复时应禁止对其进行开发利用，同时采取相关保护措施
【答案】B
【分析】生态工程的原理包括循环原理、自生原理、整体原理和协调原理。
【详解】A、苏州太湖国家湿地公园所有的生物构成一个群落，而非生态系统，A错误；
B、湿地有地球之肾的美称，湿地保护可有效实现“碳中和”，体现了生物多样性的间接价值，B正确；
C、用净化能力强且互利共存的水生生物修复湿地，该设计运用了生态工程的协调和自生原理，C错误；
D、在湿地生态恢复过程中，可采取相关的保护措施，同时对湿地进行合理地开发和利用，D错误。
故选B。
14．纯培养物是由一种微生物组成的细胞群体，通常由一个细胞生长、繁殖形成，除了常规接种方法外，浇注平板法也可用于获得纯培养物，即将待分离的样品用无菌水进行充分稀释后，取合适稀释度的少量菌悬液倒入已溶化的固体培养基中充分混匀，再倒入无菌培养皿中培养。下列叙述错误的是（ ）
A．实验室中常利用平板划线法或稀释涂布平板法获得纯培养物
B．为防止培养基再次凝固，融化后的固体培养基需立即与菌悬液混合
C．浇注平板法和稀释涂布平板法均需将待分离的样品进行适宜梯度稀释
D．浇注平板法获得的纯培养物可存在于培养基内部，而平板划线法只在表面
【答案】B
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过梯度稀释后，取少量菌液均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、实验室中常利用平板划线法或稀释涂布平板法获得纯培养物，最终都可以得到单菌落，A正确；
B、融化后的培养基需冷却至一定温度后，才可与菌悬液混合，防止高温杀死微生物，B错误；
C、稀释涂布平板法先进行梯度稀释，再将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面，C正确；
D、浇注平板法也可用于获得纯培养物，即将待分离的样品用无菌水进行充分稀释后，取合适稀释度的少量菌悬液倒入已溶化的固体培养基中充分混匀，再倒入无菌培养皿中培养，由此判断浇注平板法获得的纯培养物可存在于培养基内部。平板划线法在固体培养基表面连续划线，最终在培养基表面获得单菌落，D正确。
故选B。
15．下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是（ ）
①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞
②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞
③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合
④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养
⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞
⑥从腹水中提取抗体
A．实验顺序应当是①②③⑤④⑥
B．④过程中产生的多个杂交瘤细胞也称为克隆化培养
C．③过程获得的细胞均可无限增殖
D．③到⑤的过程中通常要经过两次筛选
【答案】C
【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞；第二次筛选：利用多孔板法和抗原﹣抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞．
【详解】AD、单克隆抗体的制备过程为①②③⑤④⑥，其中③到⑤过程通常要经过两次筛选，即先筛选出杂交瘤细胞，再筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，A、D正确；
B、④过程是将杂交瘤细胞注入小鼠体内培养，杂交瘤细胞无限增殖，也称为克隆化培养，B正确；
C、③过程获得的细胞不都能无限增殖，如B淋巴细胞自身融合的细胞不能无限增殖，因此还需要用选择培养基进行筛选，C错误。
二、非选择题：共5题，共55分。
16．（12分）下图甲、乙分别是某植物光合作用和有氧呼吸的部分过程图解，图甲中光系统I和光系统Ⅱ是由光合色素和蛋白质等构成的复合物，图乙中三羧酸循环即有氧呼吸的第二阶段。回答下列问题：
(1)推测光系统I和光系统Ⅱ位于 （填具体场所）上，光系统负责对光能进行 。由图甲可知，H2O光解释放出的电子经一系列传递后，最终可被受体 接受生成NADPH，后者为卡尔文循环中的 反应提供能量。
(2)三羧酸循环以葡萄糖分解产生的 作为分解底物。由图乙可知， 作为电子供体，释放电子进入传递链，电子最终在 （填具体场所）处被O2所接受。推测高能电子沿着长链传递时，能量逐级 （填“递增”或“递减”）。
(3)图甲和图乙中均存在H+泵。H+泵逆浓度梯度运输H+的方式属于 。气孔的开闭会影响植物的光合作用。某研究人员认为，蓝光信号能通过激活拟南芥保卫细胞膜上的H+泵来提高胞内pH，进而增强淀粉酶的活性使气孔打开。现有拟南芥、H+泵抑制剂等实验材料和试剂，请设计实验探究上述观点，简要写出实验思路： 。
【答案】(1) （叶绿体的）类囊体薄膜 吸收、传递和转化 NADP+ C3的还原
(2) 丙酮酸 NADH 线粒体内膜 递减
(3) 主动运输 将生理状态相同的拟南芥随机均分为两组，其中一组用蓝光照射，另一组用H+泵抑制剂处
理后用同等强度蓝光照射，在相同且适宜的环境下培养一段时间，测定两组拟南芥保卫细胞中的H+浓度（pH）、淀粉酶活性和气孔的开放程度（气孔导度）
【分析】光能转换成电能的转化过程：（1）光合色素：叶绿体内类囊体薄膜上的色素，可以分为两类：吸收和传递光能的作用：包括全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，以及绝大多数的叶绿素a；吸收光能并将光能转换成电能：少数处于特殊状态的叶绿素a。（2）转化过程处于特殊状态的叶绿素a在光的照射下，可以得失电子，从而将光能转换成电能。 叶绿素a被激发而失去电子（e-），最终传递给NADP+（中文简称是辅酶Ⅱ）。 失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子（H+），叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。
【详解】（1）据题意“光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由光合色素和蛋白质等构成的复合物”，推测光系统Ⅰ和光系统Ⅱ位于该植物叶绿体的类囊体薄膜上，光系统能吸收、传递和转化光能。据图甲分析，水（H2O）光解释放出的电子经一系列传递后，最终可被受体NADP+接受生成NADPH，光反应产生的NADPH和ATP可为暗反应，即卡尔文循环中C3的还原提供能量。
（2）葡萄糖分解产生的丙酮酸可作为三羧酸循环的分解底物。据图乙分析，NADH作为电子供体，释放电子进入传递链，电子最终在线粒体内膜处被O2所接受（即有氧化呼吸的第三阶段）。高能电子沿着长链传递的过程中会产生ATP，同时还会产生热能，故推测高能电子沿着长链传递时其能量逐级递减。
（3）H+泵逆浓度梯度运输H+的过程需要消耗能量，属于主动运输。实验的目的是探究蓝光信号能否通过激活拟南芥保卫细胞膜上的H+泵来提高胞内pH，进而增强淀粉酶的活性使气孔打开。该实验的自变量为是否存在H+泵的作用，因变量是胞内H+浓度（pH）的变化情况、淀粉酶的活性以及气孔的开放程度（气孔导度）。故实验设计思路可以是：将生理状态相同的拟南芥随机均分为两组，其中一组用蓝光照射，另一组用H+泵抑制剂处理后用同等强度蓝光照射，在相同且适宜的环境下培养一段时间，测定两组拟南芥保卫细胞中的H+浓度（pH）、淀粉酶活性和气孔的开放程度（气孔导度）。
17．（9分）拟南芥(n=10)，十字花科植物，雌雄同株，从发芽到开花约4～6周，结实率高，常作模式生物用于遗传学研究。某科研小组种植了一批拟南芥种子，发现一株早花突变体植株，收获其种子，并开展相关研究。请回答下列问题：
(1)拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点是 。将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，说明该变异类型属于 。
(2)拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合体，说明该新性状的出现可能是 导致的。接着科研小组取根尖分生区细胞制成装片，可观察处于 期细胞的染色体数目和形态是否正常，以排除染色体变异。
(3)为确定突变性状的显隐性，科研小组做了杂交实验，结果如下表所示：
该过程做了正反交实验，首先可以排除 遗传，进而还可证明该突变性状为隐性性状。
(4)查阅资料发现拟南芥2号染色体上基因N（Nat3）突变为n可导致早花。为确定上述早花突变体的突变基因a和基因n的关系，现将该早花突变体与基因型为nn的早花突变体相互杂交得F1，F1自交得F2，观察并统计F1和F2的表型和比例。
①若 ，则突变基因a和n分布在两条非同源染色体上。
②若 ，则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因（无显隐性之分）。
③若 ，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上。（不考虑交叉互换）
【答案】(1) 染色体数目少、生长周期短、结实率高 可遗传的变异
(2) 基因突变或染色体变异 有丝分裂中
(3)细胞质
(4) F1全为野生型，且F2野生型：早花型（或突变体）=9：7 F1和F2全为早花型（或突变体） F1全为野生型，F2野生型：早花型（或突变体）=1：1
【分析】1、模式生物通常具有个体较小，容易培养，操作简单，生长繁殖快的特点；拟南芥作为模式生物的优点应该有如下几点：染色体数目少（10条），生长周期短（从发芽到开花约4～6周），后代数目多便于统计学分析（结实率高）。
2、变异的类型包括可遗传变异与不可遗传变异，遗传物质发生改变的变异可以遗传，遗传物质未发生改变的变异不能遗传。题干中“将收获的突变体种子种下去， 后代仍为早花性状”，说明该变异类型属于可遗传变异。
【详解】（1）拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点是染色体数目少、生长周期短、结实率高；若将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，即突变体的性状可以传给下一代，说明该变异类型属于可遗传的变异。
（2）拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合体，若出现新性状可能为基因突变或染色体变异导致的，不会是杂交的原因；有丝分裂中期的染色体数目清晰，形态固定，故可取根尖分生区细胞制成装片，可观察处于有丝分裂中期细胞的染色体数目和形态是否正常，以排除染色体变异。
（3）细胞质遗传是指由细胞质遗传物质引起的遗传现象；分析表格中正交、反交实验结果，无论正交还是反交，F2中都有早花性状出现，故早花性状的遗传不属于细胞质遗传。
（4）①突变基因a和n分布在两条非同源染色体上，遵循自由组合定律，该早花突变体（aa）与基因型为nn的早花突变体相互杂交，出现F1（AaNn）全为野生型，其中A_nn、aaN_和aann均表现为突变体，则F2野生型∶突变型=9∶7。
②该早花突变体（aa）与基因型为nn的早花突变体相互杂交，出现F1和F2全为早花型，若突变基因a和n为相同基因，则a=n，那么aa与nn杂交后代所得F1以及F2均为早花，若突变基因a和n为复等位基因，则有关遗传图解如图示：
则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因（无显隐性之分）
③该早花突变体（aa）与基因型为nn的早花突变体相互杂交，出现F1全为野生型，F2野生型∶突变型=1∶1，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上。
18．（8分）排尿是一项非常复杂的生理活动。膀胱充盈且排尿条件允许时，成人机体通过一系列的调节，完成排尿反射的部分途径如图所示。回答下列问题：
(1)据图分析，盆神经属于自主神经系统中的 ，当成人的腹下神经和阴部神经兴奋时，会使 ，进而抑制排尿。膀胱充盈但排尿条件不允许时，成人能有意识控制排尿的原因是 。
(2)某成人由于经常憋尿形成了膀胱结石（膀胱内形成的固体块状物），结石引发非膀胱充盈状态下人体频繁产生尿意，据图分析其原因是 。
(3)尿崩症是一种以大量低渗尿排泄为特征的疾病，根据病变部位分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。临床上可通过禁水一加压素（抗利尿激素）实验进行区分：患者禁止饮水一段时间后，注射抗利尿激素检测尿液情况。若某患者尿液渗透压升高，尿量明显减少，可初步诊断该患者为 尿崩症，推测其患病原因是 。尿崩症的诊断还可通过抽取血样检测抗利尿激素水平来进行，其检测的生物学依据是 。
【答案】(1) 副交感神经 膀胱逼尿肌舒张，内、外尿道括约肌收缩 大脑皮层（高级神经中枢）对脊髓（低级神经中枢）进行调控
(2)膀胱结石频繁刺激膀胱壁感受器产生兴奋，兴奋传递到大脑皮层产生尿意
(3) 中枢性 下丘脑或垂体损伤导致体内抗利尿激素含量不足 抗利尿激素弥散到体液中，随血液流到全身
【分析】1、人体神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成。
2、排尿不仅受到脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。而人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
【详解】（1）据图分析，盆神经属于自主神经系统中的副交感神经，因为该神经兴奋，引起的是膀胱收缩，引起排尿；当成人的腹下神经和阴部神经兴奋时，会使膀胱逼尿肌舒张，内、外尿道括约肌收缩，进而抑制排尿。膀胱充盈但排尿条件不允许时，成人能有意识控制排尿的原因是大脑皮层（高级神经中枢）对脊髓（低级神经中枢）进行调控，这是神经调节分级调节的实例。
（2）某成人由于经常憋尿形成了膀胱结石，结石引发非膀胱充盈状态下人体频繁产生尿意，尿意的形成在大脑皮层，据图可推测，其原因是膀胱结石频繁刺激膀胱壁感受器产生兴奋，兴奋传递到大脑皮层产生尿意
（3）尿崩症是一种以大量低渗尿排泄为特征的疾病，根据病变部位分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。临床上可通过禁水一加压素（抗利尿激素）实验进行区分：患者禁止饮水一段时间后，注射抗利尿激素检测尿液情况。若某患者尿液渗透压升高，尿量明显减少，可初步诊断该患者是由于抗利尿激素分泌过少导致的，即为中枢性尿崩症，具体原因可描述为下丘脑或垂体损伤导致体内抗利尿激素含量不足。尿崩症的诊断还可通过抽取血样检测抗利尿激素水平来进行，这是因为抗利尿激素作为激素，会通过体液传送，即抗利尿激素弥散到体液中，随血液流到全身，因此通过检测血液来分析抗利尿激素的含量。
19．（12分）依据生态学家对某河流生态系统能量流动的研究情况，回答下列问题：
(1)经调查得知，该河流生态系统的营养结构共有4 个营养级(以 a、b、c、d 表示)。经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：
请写出对应的食物链 (用表格中所给的字母及箭头表示)，该生态系统次级消费者到三级消费者的能量传递效率是 (用百分数表示)。
(2)该区域的植物、鸟类、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。下图为能量流经该生态系统初级消费者的变化示意图：
生态系统的结构包括 、 ；①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是 ；②是 。图示粪便中的能量是 同化的能量。
(3)要调查研究某种水鸟的种群密度常用 法。该生态系统中每种生物在生长、发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流，其作用是 。
(4)近年来，个别游客在该区域人为放养鳄雀鳝等外来物种，对当地生态环境可能造成的危害有 (答出1 点即可)。
【答案】(1) d→a→b→c 16.9%
(2) 组成成分 营养结构 初级消费者的同化量 初级消费者呼吸作用（细胞呼吸）散失的能量 生产者
(3) 标记重捕法 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
(4)破坏当地生态系统、危害生物多样性、影响遗传多样性、破坏景观的自然性和完整性
【分析】生态系统中生物之间由于捕食关系形成的一种联系，就是食物链。食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定。食物链上一般不超过5个营养级，食物链只包含生产者和消费者。食物链、食物网的起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。消费者级别与营养级级别相差 1，食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。
【详解】（1）能量沿着食物链和食物网流动，在流动的过程中能量单向流动，逐级递减。4个营养级的能量由多到少依次为d、a、b、c，因此对应的食物链是d→a→b→c。次级消费者的同化量=19.6×10⁵，三级消费者的同化量=3.136×10⁵，次级消费者到三级消费者的能量传递效率=三级消费者的同化量/次级消费者的同化量×100%=3.136/19.6×100%=16.9%。
（2）在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作 用而形成的统一整体，叫作生态系统。生态系统的结构包括组成成分和营养结构。组成成分包括非生物的物质和能量、生物成分；营养结构包括食物链和食物网。摄入量=同化量+粪便量，所以①是初级消费者的同化量。初级消费者的同化量有两个去向：一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失了（图中②）；另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动。而初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的能量，即生产者同化的能量。
（3）水鸟的活动能力强、活动范围广，所以适合于用标记重捕法调查其种群密度。该生态系统中每种生物在生长、发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流（物理信息、化学信息、行为信息），其作用是调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（4）入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失，因此其造成的危害有破坏当地生态系统、危害生物多样性、影响遗传多样性、破坏景观的自然性和完整性 。
20．（14分）某DNA病毒对动物养殖业危害十分严重。研究人员拟以该病毒抗原蛋白A来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)获取基因A：用于制备蛋白A的基因称为 ，获取该基因的常用方法是先建立 ，用一定方法“钓取”相应基因克隆片段后通过 技术扩增，扩增的原料是 。
(2)工程菌转化：将工程菌放于低温、低浓度 溶液中，造成细胞膜通透性改变，成为 细胞，通过一定手段将外源DNA导入细胞完成转化。
(3)筛选获得杂交瘤细胞：在杂交瘤细胞筛选中，常使用特殊选择培养基如 培养基，该培养基对 和 两类细胞的存活和繁殖具有抑制作用。
(4)特定杂交瘤细胞的培养和单克隆抗体的筛选：特定杂交瘤细胞培养常用搅拌式发酵罐，培养时需注意控制如 等条件（写出2点）。发酵罐中营养物质通常需加入葡萄糖、氨基酸、激素、无机盐和 ，以及诱导抗体分泌的化学物质，如丁酸钠。发酵罐内细胞增殖形成 （细胞株/细胞系），其分泌的抗体可利用 技术筛选。罐内上清液中单克隆抗体含少量杂质，可采用 方法纯化。
【答案】(1)目的基因/外源基因 基因文库 PCR dNTP（四种脱氧核苷三磷酸）
(2) CaCl2/Ca2+ 感受态/能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(3) HAT 未融合细胞 同种核融合细胞
(4) PH、温度、溶解氧 动物血清 细胞系 抗原—抗体杂交 过滤/层析/离心/离子交换/萃取
【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】（1）分析题意，蛋白A的基因为目的基因，可从基因文库中获取目的基因，因此获取该基因的常用方法是先建立基因文库；PCR是一项体外扩增DNA的技术，常用PCR技术对目的基因进行扩增，dNTP（四种脱氧核苷三磷酸）既能为DNA复制提供能量，又能为PCR技术提供原料。
（2）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法，将工程菌放在低温、低浓度的CaCl2溶液中，使细胞膜的通透性改变，成为感受态细胞，该状态为容易从周围环境中吸收外源DNA的状态，进而可提高转化效率。
（3）在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对未融合细胞和同种核融合细胞两类细胞的存活和繁殖具有抑制作用，只有杂交瘤细胞可以正常增殖，因此该选择培养基只允许杂交瘤细胞正常生长，从而筛选出杂交瘤细胞。
（4）在发酵过程中，要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，因此，特定杂交瘤细胞培养常用搅拌式发酵罐，培养时需注意控制如pH、温度、溶解氧等条件；在动物细胞培养的过程中，通常需加入动物血清、血浆等天然物质；抗原与抗体的结合具有特异性，发酵罐内细胞增殖形成细胞系，其分泌的抗体可利用抗原—抗体杂交筛选。
P
F1
F2
母本(♀)
父本(♂)
野生型
早花
野生型
早花
野生型
早花
91
0
62
19
早花
野生型
90
0
61
18
营养级
a
b
c
d
能量 J/m²
130.68×10⁵
19.6×10⁵
3.136×10⁵
871.2×10⁵
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
一、单项选择题：本卷共15题，每小题3分，共45分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．肺炎支原体是一类原核生物，近期感染的人数较多，规范用药是治疗支原体肺炎的关键。抗生素类药物中，头孢阻止病原体细胞壁的合成，阿奇霉素通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎支原体无细胞核，以DNA作为主要的遗传物质
B．服用阿奇霉素会抑制病原体遗传信息转录的过程
C．头孢对肺炎支原体感染无效，可服用阿奇霉素治疗
D．人体患病毒性感冒时，也宜服用阿奇霉素进行治疗
【答案】C
【分析】原核生物和真核生物的本质区别为有无以核膜为界限的细胞核。转录是指RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的。翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸，以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。
【详解】A、肺炎支原体为原核生物，无细胞核，其遗传物质为DNA，A错误；
B、由于阿奇霉素通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成，因此阿奇霉素会抑制病原体遗传信息翻译的过程，B错误；
C、头孢能阻止病原体细胞壁的合成，阿奇霉素能通过与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成，由于支原体无细胞壁，因此头孢对肺炎支原体感染无效，可服用阿奇霉素治疗，C正确；
D、病毒性流感的病原体是流感病毒，病毒没有细胞结构，没有核糖体，所以阿奇霉素不能对病毒起作用，D错误。
故选C。
2．内皮素在皮肤中分布不均是形成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂可以与黑色素细胞膜表面的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容行业带来了福音。根据材料，下列说法正确的是（ ）
A．组成细胞膜的脂质主要是脂肪、磷脂和胆固醇
B．细胞膜是系统边界的原因是其具有绝对控制物质进出细胞的功能
C．细胞膜上某些蛋白质可完成细胞间信息交流功能
D．内皮素拮抗剂能进入黑色素细胞，体现了细胞膜的流动性
【答案】C
【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的物质交流。
【详解】A、组成细胞膜的脂质主要是磷脂和胆固醇，A错误；
B、细胞膜作为细胞的边界，能够控制物质进出细胞，但该控制作用是相对的，B错误；
C、根据题干材料分析可知，内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，其中信号分子和受体结合可完成信息传递，受体的本质是蛋白质，因此细胞膜上某些蛋白质可完成细胞间信息交流功能，C正确；
D、内皮素拮抗剂进入皮肤后，可以与黑色素细胞膜的受体结合，内皮素拮抗剂未进入细胞，D错误。
故选C。
3．细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵（H+-ATP酶）密切相关，H+-ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡，以维持胞质pH平衡。如图为液泡膜上H+-ATP酶维持胞质pH平衡示意图，下列说法错误的是（ ）
A．H+-ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H+载体
B．H+-ATP酶参与的运输方式为主动运输
C．胞外H+进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量
D．由图可知液泡液、细胞外环境和细胞质基质中pH最大的是液泡液
【答案】D
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、酶具有催化作用，结合图示可知，H+-ATP酶还能运输H+，是H+的载体蛋白，A正确；
B、H+-ATP酶参与的运输需要消耗能量，其运输方式为主动运输，B正确；
C、结合图示可知，H+运出细胞需要消耗能量，因此运进细胞属于协助扩散，不消耗能量，C正确；
D、由题图信息可知，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；H+出细胞需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，说明在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中细胞质基质的H+浓度最小，即pH最大，D错误。
故选D。
4．线粒体会释放mtDNA（线粒体DNA）到细胞质中对细胞的衰老和凋亡进行调控。在细胞衰老过程中，mtDNA会激活免疫通路，清除衰老细胞，若激活过度，反而会对组织结构和功能产生伤害，导致包括癌症在内的疾病发生； 在细胞凋亡过程中，被激活的C蛋白可以抑制mtDNA诱导的免疫通路的激活。下列说法正确的是（ ）
A．衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞坏死
B．mtDNA的释放能影响细胞衰老、癌变、凋亡
C．可推测癌变细胞中编码C蛋白的基因发生了突变
D．mtDNA是通过提高细胞中C蛋白的表达量以加速凋亡
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞凋亡，A错误；
B、由题意可知，mtDNA的释放能影响细胞衰老、癌变、凋亡，B正确；
C、癌变细胞中编码C蛋白的基因表达量增加，C错误；
D、mtDNA是通过抑制细胞中C蛋白的表达量以加速凋亡，D错误。
故选B。
5．色盲有红色盲、绿色盲和蓝色盲，分别由LW、MW和SW基因突变引起。调查发现，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子。下图是三种色盲的遗传图谱，下列说法错误的是（ ）
A．三种色盲的遗传方式均为隐性遗传
B．红色盲和绿色盲在男性人群中的发病率高
C．Ⅱ-5和Ⅱ-6生出色觉正常孩子的概率为3/8
D．Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3
【答案】D
【分析】根据题干信息，红色盲和绿色盲不能由爷爷传给孙子，说明这两个色盲不是伴Y染色体遗传或常染色体遗传，应为伴X遗传。
【详解】A、通过I-1和I-2均未患病，但生了红色盲和绿色盲的后代，说明红色盲和绿色盲为隐性遗传，同时II-1和II-2生了蓝色盲女儿，说明为常染色体隐性遗传，A正确；
B、红色盲和绿色盲为伴X染色体隐性遗传，在男性人群中的发病率高，B正确；
C、假设红色盲是由l基因型控制，绿色盲是由m基因控制，蓝色盲是由s基因控制，则II-5的基因型为1/2ssXLMXLm或1/2ssXLMXlM，II-6的基因型为SsXLM Y，两者生出色觉正常孩子的概率为1/2×(1-1/2×1/4-1/2×1/4）=3/8，C正确；
D、仅考虑蓝色盲，III-2的基因型为ss，则II-1和II-2基因型均为Ss，那么III-1不患病，其为1/3SS，2/3Ss，则Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为2/3，但是II-3和II-4都患有红色盲或者蓝色盲，说明其基因型为XlMY或者XLmY，那么I-2的基因型为XLmXlM，II-2不患病，基因型为1/2XLMXLm或1/2XLMXlM，II-1的基因型为XLM Y，那么此时考虑红色盲和绿色盲，后代III-1的基因型也有可能为杂合子，也有可能为纯合子，所以此时Ⅲ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率不为2/3，D错误。
故选D。
6．某羊的染色体分为常染色体和X、Y性染色体，羊的有角和无角由一对等位基因（M/m）控制，让多对纯合有角母羊与纯合无角公羊交配，F2中有角：无角=3：1。不考虑基因突变和染色体变异，下列分析不正确的是（若出现基因型为XMY、XmY的个体，视为纯合子）（ ）
A．根据题干信息不能判断控制羊有角和无角基因所在的位置
B．若控制有角和无角的基因位于常染色体上，F2有角个体中纯合子占1/3
C．若控制有角和无角的基因位于X染色体上，F2有角个体中纯合子占1/3
D．无论控制有角和无角基因在常染色体还是X染色体上，无角基因为隐性基因
【答案】C
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、根据题干信息分析，羊的有角和无角遗传中，有角对无角为显性性状，但还不能判断出控制基因在染色体上的位置，A正确；
B、假设控制有角和无角的等位基因M/m位于常染色体上，则亲本的基因型为MM（♀）×mm（♂），F1的基因型为Mm，F2中MM∶Mm∶mm=1∶2∶1，故F2有角个体中纯合子占1/3，B正确；
C、假设控制有角和无角的等位基因M/m位于X染色体的非同源区段上，则亲本的基因型为XMXM（♀）×XmY（♂），F1的基因型为XMXm和XMY，F2中XMXM∶XMXm∶XMY∶XmY=1∶1∶1∶1，则F2有角个体中纯合子占2/3，C错误；
D、根据F2中有角∶无角=3∶1可推测，无论控制有角和无角基因在常染色体还是X染色体上，无角基因为隐性基因，D正确。
故选C。
7．少数蜜蜂幼虫因取食蜂王浆发育成蜂王，大多数蜜蜂幼虫因取食花粉或者花蜜发育成工蜂。已知DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种 DNA甲基化转移酶，能使 DNA某些区域添加甲基基团，进而影响基因的表达。敲除 DNMT3基因后，蜜蜂幼虫则发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列相关叙述正确的是（ ）
A．蜜蜂的DNA 甲基化会改变DNA的碱基序列
B．表观遗传中的分子修饰只发生在DNA上，不能发生在其他物质上
C．甲基化可能通过影响RNA 聚合酶与调控序列的结合抑制转录过程
D．DNA甲基化造成的表观遗传现象仅存在于生物体生长发育的特定时期
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基，没有改变DNA的碱基序列，A错误;
B、表观遗传中的分子修饰不仅发生在DNA上，也可发生在其他物质上，如组蛋白的乙酰化，B错误;
C、甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录过程，C正确;
D、DNA甲基化造成的表观遗传现象可存在于生物体生长发育的整个生命历程中，D错误。
故选C。
8．大熊猫最初是肉食动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现有一个较大的大熊猫种群，雌雄数量相等，且可以自由交配，若该种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%。下列有关说法正确的是（ ）
A．人工繁育的大熊猫放归自然可能改变大熊猫种群的基因频率
B．大熊猫食性的改变由基因突变和基因重组提供进化的原材料
C．若B/b位于常染色体上，则种群中出现杂合熊猫的概率为16%
D．大熊猫种群中全部B和b的总和构成其基因库
【答案】A
【分析】1、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
2、现代生物进化理论认为：种群是生物进化的单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，生物进化的方向是由自然选择决定的，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，人工繁育的大熊猫放归自然，在受到自然环境的选择作用下，可能改变大熊猫种群的基因频率，A正确；
B、基因突变产生新的等位基因，进而产生新性状，为大熊猫种群的进化提供了原材料，大熊猫食性的改变与基因突变有关，B错误；
C、一个较大的大熊猫种群，雌雄数量相等，且可以自由交配，若该种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则群体中出现杂合子的概率可能=2×80%×20%=32%，C错误；
D、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和，大熊猫种群中全部B和b的总和不能构成大熊猫种群的基因库，D错误。
故选A。
9．胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用。如图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理(IR 表示胰岛素受体)。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常情况下,人体空腹血糖的含量稳定在3.9~6. 1m ml/L
B．图示中，当血糖升高时胰岛 B细胞可接受3 种刺激，使胰岛素分泌增加
C．③与IR 结合后，增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量
D．若②与肝细胞膜上相应受体的结合发生障碍，会引发糖尿病
【答案】D
【分析】据图分析，当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，通过下丘脑血糖调节中枢，最终由传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B细胞膜上相应的受体结合，引起胰岛素分泌增多，另外葡萄糖可直接与胰岛B细胞膜上相应的受体结合。
【详解】A、正常情况下，人体血糖的含量是一个动态平衡，稳定在3.9~6.1mml/L，A正确；
B、由图可知，当血糖浓度升高时，胰岛B细胞接受的刺激有葡萄糖、神经细胞释放的神经递质①、胰岛A细胞分泌的胰高血糖素②等，使胰岛素分泌增加，B正确；
C、图中③胰岛素与IR 结合后，可促进葡萄糖转运蛋白和细胞膜融合，增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，C正确；
D、胰高血糖素②与其受体结合发生障碍，不能升高血糖，不会引发糖尿病，D错误。
故选D。
10．光敏色素是植物接收光信号的分子，具有非活化态（Pr）和活化态（Pfr）两种形式。在农业生产中，作物密植或高低作物间作有时会导致荫蔽胁迫，下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。下列说法错误的是（ ）
注：“＋”表示促进，“—”表示抑制。
A．幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
B．自然光被高位植物滤过后，其中红光/远红光的比值会下降
C．荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长，不利于植物适应环境变化
D．图中四种植物激素在调控下胚轴及茎秆的伸长方面表现为协同作用
【答案】C
【分析】1、激素调节只是植物生命活动调节的一部分；
2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调共同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】A、由图可知，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共同调节完成的，A正确；
B、植物能够吸收蓝紫光和红光进行光合作用，所以自然光被植物滤过后，红光与远红光的比值会下降，B正确；
C、荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长，有利于植物适应环境变化，C错误；
D、据图可知，赤霉素和乙烯促进PIFs的生成，进而促进生长素的生成，生长素促进下胚轴和茎秆伸长，油菜素内酯促进BZR1基因的表达，进而促进下胚轴和茎秆伸长，即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用，D正确。
故选C。
11．据报道，美国耶鲁大学的生物学家正在从事将病毒引诱到人体“陷阱细胞”中以防止病毒繁殖的实验研究。例如，HIV通过T细胞表面的CD4分子识别T细胞（如图甲），如果给AIDS患者注射大量用CD4分子修饰过的红细胞（如图乙），则该红细胞也会被HIV识别、入侵。但HIV在红细胞中无法完成复制和增殖，最后随红细胞的死亡而被清除，该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。下列说法正确的是（ ）
A．人体成熟的红细胞能成为“陷阱细胞”，从细胞结构角度分析是因为其除了线粒体和核糖体外没有其他的细胞器、细胞核，不具备HIV增殖的条件
B．在HIV入侵人体的早期阶段，B细胞、树突状细胞、巨噬细胞都能摄取、加工处理抗原，并将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞
C．衰老的红细胞可由人体的免疫系统清除，这体现了免疫系统的免疫防御功能
D．正常情况下，HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，只对人体的体液免疫造成影响
【答案】B
【分析】HIV是RNA病毒，由RNA和蛋白质外壳组成，HIV没有细胞结构，必须寄生在辅助性T细胞中才能生存，使人体免疫能力降低，最终丧失免疫能力，所以患者最终死于其他病原体感染或恶性肿瘤。
【详解】A、人体成熟的红细胞能成为“陷阱细胞”，是因为人体成熟的红细胞没有线粒体、核糖体等细胞器和细胞核，因而使进入的病毒不能实现增殖过程，即细胞中不具备HIV增殖的条件，A错误；
B、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都属于抗原呈递细胞，在HIV入侵人体的早期阶段，抗原呈递细胞可摄取、加工处理抗原，并将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，B正确；
C、衰老的红细胞可由人体的免疫系统清除，这体现了免疫系统的免疫自稳功能，C错误；
D、正常情况下，HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，导致抗原传递受阻、细胞因子减少，辅助性T细胞产生的细胞因子在体液免疫和细胞免疫过程中都起重要作用，因而对人体的细胞免疫和体液免疫均造成影响，D错误。
故选B。
12．洱海是云南省第二大湖泊，与巍峨的点苍山相伴相依，是我国典型的高原断陷湖泊。洱海湿地有着海菜花、荇菜、云南莎草、金钱蒲、水杉等各种植物，以及大理鲤、环棱螺、沼虾等多种动物。下列有关叙述正确的是（ ）
A．湖畔的水杉树高低错落，体现了群落的垂直结构
B．湖心区与近岸区不同的生物分布，构成群落的水平结构
C．光照会影响群落的垂直结构，但不会影响水平结构
D．单位体积水体中大理鲤的种群数量构成该种鱼的物种丰富度
【答案】B
【分析】群落的空间结构：
（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性，其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。
（2）水平结构：水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、湖畔的水杉树是同一物种，高低错落不属于群落的垂直结构，A错误；
B、湖心区与近岸区不同的生物分布，体现的是生物种类在水平方向上的变化，因而构成群落的水平结构，B正确；
C、光照既会影响垂直结构，也会影响水平结构，C错误；
D、单位体积水体中大理鲤的种群数量是种群密度，不是物种丰富度，D错误。
故选B。
13．湿地保护是贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想的重要实践，关系到国家生态安全、经济社会可持续发展，以及中华民族子孙后代的生存福祉。下列相关叙述正确的是（ ）
A．苏州太湖国家湿地公园所有的生物构成一个生态系统
B．湿地保护可有效实现“碳中和”，体现了生物多样性的间接价值
C．用净化能力强且互利共存的水生生物修复湿地，体现了协调原理
D．湿地生态修复时应禁止对其进行开发利用，同时采取相关保护措施
【答案】B
【分析】生态工程的原理包括循环原理、自生原理、整体原理和协调原理。
【详解】A、苏州太湖国家湿地公园所有的生物构成一个群落，而非生态系统，A错误；
B、湿地有地球之肾的美称，湿地保护可有效实现“碳中和”，体现了生物多样性的间接价值，B正确；
C、用净化能力强且互利共存的水生生物修复湿地，该设计运用了生态工程的协调和自生原理，C错误；
D、在湿地生态恢复过程中，可采取相关的保护措施，同时对湿地进行合理地开发和利用，D错误。
故选B。
14．纯培养物是由一种微生物组成的细胞群体，通常由一个细胞生长、繁殖形成，除了常规接种方法外，浇注平板法也可用于获得纯培养物，即将待分离的样品用无菌水进行充分稀释后，取合适稀释度的少量菌悬液倒入已溶化的固体培养基中充分混匀，再倒入无菌培养皿中培养。下列叙述错误的是（ ）
A．实验室中常利用平板划线法或稀释涂布平板法获得纯培养物
B．为防止培养基再次凝固，融化后的固体培养基需立即与菌悬液混合
C．浇注平板法和稀释涂布平板法均需将待分离的样品进行适宜梯度稀释
D．浇注平板法获得的纯培养物可存在于培养基内部，而平板划线法只在表面
【答案】B
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过梯度稀释后，取少量菌液均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、实验室中常利用平板划线法或稀释涂布平板法获得纯培养物，最终都可以得到单菌落，A正确；
B、融化后的培养基需冷却至一定温度后，才可与菌悬液混合，防止高温杀死微生物，B错误；
C、稀释涂布平板法先进行梯度稀释，再将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面，C正确；
D、浇注平板法也可用于获得纯培养物，即将待分离的样品用无菌水进行充分稀释后，取合适稀释度的少量菌悬液倒入已溶化的固体培养基中充分混匀，再倒入无菌培养皿中培养，由此判断浇注平板法获得的纯培养物可存在于培养基内部。平板划线法在固体培养基表面连续划线，最终在培养基表面获得单菌落，D正确。
故选B。
15．下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是（ ）
①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞
②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞
③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合
④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养
⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞
⑥从腹水中提取抗体
A．实验顺序应当是①②③⑤④⑥
B．④过程中产生的多个杂交瘤细胞也称为克隆化培养
C．③过程获得的细胞均可无限增殖
D．③到⑤的过程中通常要经过两次筛选
【答案】C
【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞；第二次筛选：利用多孔板法和抗原﹣抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞．
【详解】AD、单克隆抗体的制备过程为①②③⑤④⑥，其中③到⑤过程通常要经过两次筛选，即先筛选出杂交瘤细胞，再筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，A、D正确；
B、④过程是将杂交瘤细胞注入小鼠体内培养，杂交瘤细胞无限增殖，也称为克隆化培养，B正确；
C、③过程获得的细胞不都能无限增殖，如B淋巴细胞自身融合的细胞不能无限增殖，因此还需要用选择培养基进行筛选，C错误。
二、非选择题：共5题，共55分。
16．（12分）下图甲、乙分别是某植物光合作用和有氧呼吸的部分过程图解，图甲中光系统I和光系统Ⅱ是由光合色素和蛋白质等构成的复合物，图乙中三羧酸循环即有氧呼吸的第二阶段。回答下列问题：
(1)推测光系统I和光系统Ⅱ位于 （填具体场所）上，光系统负责对光能进行 。由图甲可知，H2O光解释放出的电子经一系列传递后，最终可被受体 接受生成NADPH，后者为卡尔文循环中的 反应提供能量。
(2)三羧酸循环以葡萄糖分解产生的 作为分解底物。由图乙可知， 作为电子供体，释放电子进入传递链，电子最终在 （填具体场所）处被O2所接受。推测高能电子沿着长链传递时，能量逐级 （填“递增”或“递减”）。
(3)图甲和图乙中均存在H+泵。H+泵逆浓度梯度运输H+的方式属于 。气孔的开闭会影响植物的光合作用。某研究人员认为，蓝光信号能通过激活拟南芥保卫细胞膜上的H+泵来提高胞内pH，进而增强淀粉酶的活性使气孔打开。现有拟南芥、H+泵抑制剂等实验材料和试剂，请设计实验探究上述观点，简要写出实验思路： 。
【答案】(1) （叶绿体的）类囊体薄膜 吸收、传递和转化 NADP+ C3的还原
(2) 丙酮酸 NADH 线粒体内膜 递减
(3) 主动运输 将生理状态相同的拟南芥随机均分为两组，其中一组用蓝光照射，另一组用H+泵抑制剂处
理后用同等强度蓝光照射，在相同且适宜的环境下培养一段时间，测定两组拟南芥保卫细胞中的H+浓度（pH）、淀粉酶活性和气孔的开放程度（气孔导度）
【分析】光能转换成电能的转化过程：（1）光合色素：叶绿体内类囊体薄膜上的色素，可以分为两类：吸收和传递光能的作用：包括全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，以及绝大多数的叶绿素a；吸收光能并将光能转换成电能：少数处于特殊状态的叶绿素a。（2）转化过程处于特殊状态的叶绿素a在光的照射下，可以得失电子，从而将光能转换成电能。 叶绿素a被激发而失去电子（e-），最终传递给NADP+（中文简称是辅酶Ⅱ）。 失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子（H+），叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。
【详解】（1）据题意“光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由光合色素和蛋白质等构成的复合物”，推测光系统Ⅰ和光系统Ⅱ位于该植物叶绿体的类囊体薄膜上，光系统能吸收、传递和转化光能。据图甲分析，水（H2O）光解释放出的电子经一系列传递后，最终可被受体NADP+接受生成NADPH，光反应产生的NADPH和ATP可为暗反应，即卡尔文循环中C3的还原提供能量。
（2）葡萄糖分解产生的丙酮酸可作为三羧酸循环的分解底物。据图乙分析，NADH作为电子供体，释放电子进入传递链，电子最终在线粒体内膜处被O2所接受（即有氧化呼吸的第三阶段）。高能电子沿着长链传递的过程中会产生ATP，同时还会产生热能，故推测高能电子沿着长链传递时其能量逐级递减。
（3）H+泵逆浓度梯度运输H+的过程需要消耗能量，属于主动运输。实验的目的是探究蓝光信号能否通过激活拟南芥保卫细胞膜上的H+泵来提高胞内pH，进而增强淀粉酶的活性使气孔打开。该实验的自变量为是否存在H+泵的作用，因变量是胞内H+浓度（pH）的变化情况、淀粉酶的活性以及气孔的开放程度（气孔导度）。故实验设计思路可以是：将生理状态相同的拟南芥随机均分为两组，其中一组用蓝光照射，另一组用H+泵抑制剂处理后用同等强度蓝光照射，在相同且适宜的环境下培养一段时间，测定两组拟南芥保卫细胞中的H+浓度（pH）、淀粉酶活性和气孔的开放程度（气孔导度）。
17．（9分）拟南芥(n=10)，十字花科植物，雌雄同株，从发芽到开花约4～6周，结实率高，常作模式生物用于遗传学研究。某科研小组种植了一批拟南芥种子，发现一株早花突变体植株，收获其种子，并开展相关研究。请回答下列问题：
(1)拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点是 。将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，说明该变异类型属于 。
(2)拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合体，说明该新性状的出现可能是 导致的。接着科研小组取根尖分生区细胞制成装片，可观察处于 期细胞的染色体数目和形态是否正常，以排除染色体变异。
(3)为确定突变性状的显隐性，科研小组做了杂交实验，结果如下表所示：
该过程做了正反交实验，首先可以排除 遗传，进而还可证明该突变性状为隐性性状。
(4)查阅资料发现拟南芥2号染色体上基因N（Nat3）突变为n可导致早花。为确定上述早花突变体的突变基因a和基因n的关系，现将该早花突变体与基因型为nn的早花突变体相互杂交得F1，F1自交得F2，观察并统计F1和F2的表型和比例。
①若 ，则突变基因a和n分布在两条非同源染色体上。
②若 ，则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因（无显隐性之分）。
③若 ，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上。（不考虑交叉互换）
【答案】(1) 染色体数目少、生长周期短、结实率高 可遗传的变异
(2) 基因突变或染色体变异 有丝分裂中
(3)细胞质
(4) F1全为野生型，且F2野生型：早花型（或突变体）=9：7 F1和F2全为早花型（或突变体） F1全为野生型，F2野生型：早花型（或突变体）=1：1
【分析】1、模式生物通常具有个体较小，容易培养，操作简单，生长繁殖快的特点；拟南芥作为模式生物的优点应该有如下几点：染色体数目少（10条），生长周期短（从发芽到开花约4～6周），后代数目多便于统计学分析（结实率高）。
2、变异的类型包括可遗传变异与不可遗传变异，遗传物质发生改变的变异可以遗传，遗传物质未发生改变的变异不能遗传。题干中“将收获的突变体种子种下去， 后代仍为早花性状”，说明该变异类型属于可遗传变异。
【详解】（1）拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点是染色体数目少、生长周期短、结实率高；若将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，即突变体的性状可以传给下一代，说明该变异类型属于可遗传的变异。
（2）拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合体，若出现新性状可能为基因突变或染色体变异导致的，不会是杂交的原因；有丝分裂中期的染色体数目清晰，形态固定，故可取根尖分生区细胞制成装片，可观察处于有丝分裂中期细胞的染色体数目和形态是否正常，以排除染色体变异。
（3）细胞质遗传是指由细胞质遗传物质引起的遗传现象；分析表格中正交、反交实验结果，无论正交还是反交，F2中都有早花性状出现，故早花性状的遗传不属于细胞质遗传。
（4）①突变基因a和n分布在两条非同源染色体上，遵循自由组合定律，该早花突变体（aa）与基因型为nn的早花突变体相互杂交，出现F1（AaNn）全为野生型，其中A_nn、aaN_和aann均表现为突变体，则F2野生型∶突变型=9∶7。
②该早花突变体（aa）与基因型为nn的早花突变体相互杂交，出现F1和F2全为早花型，若突变基因a和n为相同基因，则a=n，那么aa与nn杂交后代所得F1以及F2均为早花，若突变基因a和n为复等位基因，则有关遗传图解如图示：
则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因（无显隐性之分）
③该早花突变体（aa）与基因型为nn的早花突变体相互杂交，出现F1全为野生型，F2野生型∶突变型=1∶1，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上。
18．（8分）排尿是一项非常复杂的生理活动。膀胱充盈且排尿条件允许时，成人机体通过一系列的调节，完成排尿反射的部分途径如图所示。回答下列问题：
(1)据图分析，盆神经属于自主神经系统中的 ，当成人的腹下神经和阴部神经兴奋时，会使 ，进而抑制排尿。膀胱充盈但排尿条件不允许时，成人能有意识控制排尿的原因是 。
(2)某成人由于经常憋尿形成了膀胱结石（膀胱内形成的固体块状物），结石引发非膀胱充盈状态下人体频繁产生尿意，据图分析其原因是 。
(3)尿崩症是一种以大量低渗尿排泄为特征的疾病，根据病变部位分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。临床上可通过禁水一加压素（抗利尿激素）实验进行区分：患者禁止饮水一段时间后，注射抗利尿激素检测尿液情况。若某患者尿液渗透压升高，尿量明显减少，可初步诊断该患者为 尿崩症，推测其患病原因是 。尿崩症的诊断还可通过抽取血样检测抗利尿激素水平来进行，其检测的生物学依据是 。
【答案】(1) 副交感神经 膀胱逼尿肌舒张，内、外尿道括约肌收缩 大脑皮层（高级神经中枢）对脊髓（低级神经中枢）进行调控
(2)膀胱结石频繁刺激膀胱壁感受器产生兴奋，兴奋传递到大脑皮层产生尿意
(3) 中枢性 下丘脑或垂体损伤导致体内抗利尿激素含量不足 抗利尿激素弥散到体液中，随血液流到全身
【分析】1、人体神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成。
2、排尿不仅受到脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。而人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
【详解】（1）据图分析，盆神经属于自主神经系统中的副交感神经，因为该神经兴奋，引起的是膀胱收缩，引起排尿；当成人的腹下神经和阴部神经兴奋时，会使膀胱逼尿肌舒张，内、外尿道括约肌收缩，进而抑制排尿。膀胱充盈但排尿条件不允许时，成人能有意识控制排尿的原因是大脑皮层（高级神经中枢）对脊髓（低级神经中枢）进行调控，这是神经调节分级调节的实例。
（2）某成人由于经常憋尿形成了膀胱结石，结石引发非膀胱充盈状态下人体频繁产生尿意，尿意的形成在大脑皮层，据图可推测，其原因是膀胱结石频繁刺激膀胱壁感受器产生兴奋，兴奋传递到大脑皮层产生尿意
（3）尿崩症是一种以大量低渗尿排泄为特征的疾病，根据病变部位分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。临床上可通过禁水一加压素（抗利尿激素）实验进行区分：患者禁止饮水一段时间后，注射抗利尿激素检测尿液情况。若某患者尿液渗透压升高，尿量明显减少，可初步诊断该患者是由于抗利尿激素分泌过少导致的，即为中枢性尿崩症，具体原因可描述为下丘脑或垂体损伤导致体内抗利尿激素含量不足。尿崩症的诊断还可通过抽取血样检测抗利尿激素水平来进行，这是因为抗利尿激素作为激素，会通过体液传送，即抗利尿激素弥散到体液中，随血液流到全身，因此通过检测血液来分析抗利尿激素的含量。
19．（12分）依据生态学家对某河流生态系统能量流动的研究情况，回答下列问题：
(1)经调查得知，该河流生态系统的营养结构共有4 个营养级(以 a、b、c、d 表示)。经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：
请写出对应的食物链 (用表格中所给的字母及箭头表示)，该生态系统次级消费者到三级消费者的能量传递效率是 (用百分数表示)。
(2)该区域的植物、鸟类、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。下图为能量流经该生态系统初级消费者的变化示意图：
生态系统的结构包括 、 ；①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是 ；②是 。图示粪便中的能量是 同化的能量。
(3)要调查研究某种水鸟的种群密度常用 法。该生态系统中每种生物在生长、发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流，其作用是 。
(4)近年来，个别游客在该区域人为放养鳄雀鳝等外来物种，对当地生态环境可能造成的危害有 (答出1 点即可)。
【答案】(1) d→a→b→c 16.9%
(2) 组成成分 营养结构 初级消费者的同化量 初级消费者呼吸作用（细胞呼吸）散失的能量 生产者
(3) 标记重捕法 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
(4)破坏当地生态系统、危害生物多样性、影响遗传多样性、破坏景观的自然性和完整性
【分析】生态系统中生物之间由于捕食关系形成的一种联系，就是食物链。食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定。食物链上一般不超过5个营养级，食物链只包含生产者和消费者。食物链、食物网的起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。消费者级别与营养级级别相差 1，食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。
【详解】（1）能量沿着食物链和食物网流动，在流动的过程中能量单向流动，逐级递减。4个营养级的能量由多到少依次为d、a、b、c，因此对应的食物链是d→a→b→c。次级消费者的同化量=19.6×10⁵，三级消费者的同化量=3.136×10⁵，次级消费者到三级消费者的能量传递效率=三级消费者的同化量/次级消费者的同化量×100%=3.136/19.6×100%=16.9%。
（2）在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作 用而形成的统一整体，叫作生态系统。生态系统的结构包括组成成分和营养结构。组成成分包括非生物的物质和能量、生物成分；营养结构包括食物链和食物网。摄入量=同化量+粪便量，所以①是初级消费者的同化量。初级消费者的同化量有两个去向：一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失了（图中②）；另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动。而初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的能量，即生产者同化的能量。
（3）水鸟的活动能力强、活动范围广，所以适合于用标记重捕法调查其种群密度。该生态系统中每种生物在生长、发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流（物理信息、化学信息、行为信息），其作用是调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（4）入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失，因此其造成的危害有破坏当地生态系统、危害生物多样性、影响遗传多样性、破坏景观的自然性和完整性 。
20．（14分）某DNA病毒对动物养殖业危害十分严重。研究人员拟以该病毒抗原蛋白A来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)获取基因A：用于制备蛋白A的基因称为 ，获取该基因的常用方法是先建立 ，用一定方法“钓取”相应基因克隆片段后通过 技术扩增，扩增的原料是 。
(2)工程菌转化：将工程菌放于低温、低浓度 溶液中，造成细胞膜通透性改变，成为 细胞，通过一定手段将外源DNA导入细胞完成转化。
(3)筛选获得杂交瘤细胞：在杂交瘤细胞筛选中，常使用特殊选择培养基如 培养基，该培养基对 和 两类细胞的存活和繁殖具有抑制作用。
(4)特定杂交瘤细胞的培养和单克隆抗体的筛选：特定杂交瘤细胞培养常用搅拌式发酵罐，培养时需注意控制如 等条件（写出2点）。发酵罐中营养物质通常需加入葡萄糖、氨基酸、激素、无机盐和 ，以及诱导抗体分泌的化学物质，如丁酸钠。发酵罐内细胞增殖形成 （细胞株/细胞系），其分泌的抗体可利用 技术筛选。罐内上清液中单克隆抗体含少量杂质，可采用 方法纯化。
【答案】(1)目的基因/外源基因 基因文库 PCR dNTP（四种脱氧核苷三磷酸）
(2) CaCl2/Ca2+ 感受态/能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(3) HAT 未融合细胞 同种核融合细胞
(4) PH、温度、溶解氧 动物血清 细胞系 抗原—抗体杂交 过滤/层析/离心/离子交换/萃取
【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】（1）分析题意，蛋白A的基因为目的基因，可从基因文库中获取目的基因，因此获取该基因的常用方法是先建立基因文库；PCR是一项体外扩增DNA的技术，常用PCR技术对目的基因进行扩增，dNTP（四种脱氧核苷三磷酸）既能为DNA复制提供能量，又能为PCR技术提供原料。
（2）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法，将工程菌放在低温、低浓度的CaCl2溶液中，使细胞膜的通透性改变，成为感受态细胞，该状态为容易从周围环境中吸收外源DNA的状态，进而可提高转化效率。
（3）在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对未融合细胞和同种核融合细胞两类细胞的存活和繁殖具有抑制作用，只有杂交瘤细胞可以正常增殖，因此该选择培养基只允许杂交瘤细胞正常生长，从而筛选出杂交瘤细胞。
（4）在发酵过程中，要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，因此，特定杂交瘤细胞培养常用搅拌式发酵罐，培养时需注意控制如pH、温度、溶解氧等条件；在动物细胞培养的过程中，通常需加入动物血清、血浆等天然物质；抗原与抗体的结合具有特异性，发酵罐内细胞增殖形成细胞系，其分泌的抗体可利用抗原—抗体杂交筛选。
P
F1
F2
母本(♀)
父本(♂)
野生型
早花
野生型
早花
野生型
早花
91
0
62
19
早花
野生型
90
0
61
18
营养级
a
b
c
d
能量 J/m²
130.68×10⁵
19.6×10⁵
3.136×10⁵
871.2×10⁵
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