2024届广东省梅县东山中学高三下学期5月考前模拟（一）生物试题

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时间：2024年5月
一、单项选择题：本题共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. 一切实验结论的得出，需合理选择实验材料和试剂，并经严谨的实验操作、科学的观察和逻辑推理的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 合理使用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水，能够用于鉴定蛋白质的实验
B. 观察黑藻叶片的临时装片时，发现叶绿体带动细胞液呈逆时针流动
C. 在鸡蛋清中加入食盐能析出絮状物，是因为破坏了蛋白质分子的空间结构
D. 选用洋葱的叶肉细胞，能够观察到处于有丝分裂中期的染色体形态
【答案】A
【解析】
【分析】1、斐林试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液；双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液。
2、蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性；变性是不可逆过程。
3、显微镜成像的特点：显微镜成像是倒立的虚像，即上下相反，左右相反，物像的移动方向与标本的移动方向相反，故显微镜下所成的像是倒立放大的虚像，若在视野中看到细胞质逆时针流动，则实际上细胞质就是逆时针流动。
【详解】A、斐林试剂甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂A液、B液的成分相同，只是斐林试剂乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大，因此可以将斐林试剂的乙液用蒸馏水按一定比例稀释后检测蛋白质，A正确；
B、用黑藻叶片的临时装片观察叶绿体时，会发现有的细胞中叶绿体围绕液泡逆时针流动，其实是细胞质基质发生逆时针的流动带动叶绿体造成的，B错误；
C、在鸡蛋清中加入食盐后析出絮状物，是由加入食盐后蛋白质的溶解度降低引起的，加水稀释后絮状物会消失，这是一种可逆的盐析现象，蛋白质的空间结构并没有被破坏，C错误；
D、洋葱的叶肉细胞已经高度分化，一般不能分裂，因此观察不到处于有丝分裂中期的染色体，D错误。
故选A
2. 东北三宝之一的人参，是珍贵的滋补药材，叶片细胞中富含的几十种固醇类物质合称人参皂苷。下列分析正确的是（ ）
A. 人参皂苷是人参叶肉细胞中含量最多的有机物
B. 人参皂苷不是人参生长所必需的物质，属于次级代谢产物
C. 体外培养转基因细菌，可以在内质网上获得人参皂苷
D. 人参皂苷是抗氧化剂，能使细胞产生自由基，防止衰老
【答案】B
【解析】
【分析】固醇属于脂质，是有机物，可由内质网合成。
【详解】A、人参皂苷是人参叶肉细胞中含量较多的有机物，而含量最多的有机物是蛋白质，A错误；
B、人参皂苷不是人参基本生命活动所必需的物质，属于次级代谢产物，B正确；
C、细菌属于原核生物，没有内质网，C错误；
D、人参皂苷是抗氧化剂，能防止细胞产生自由基，D错误。
故选B。
3. 研究人员在果蝇细胞内发现了一种微小的具膜结构。当磷酸盐充足时，该结构可以储存磷酸盐，此时细胞分裂加快；当缺乏磷酸盐时，该结构分解并将储存的磷酸盐释放到细胞中，同时细胞分裂速度减慢。下列推测错误的是（ ）
A. 果蝇吸收的磷酸盐不仅用于构成各种膜结构，还能参与构成核糖体
B. 细胞在分裂间期进行DNA复制需磷酸盐，而在分裂期则不需要
C. 该结构的膜由磷脂双分子层构成基本支架，膜上有蛋白质成分
D. 该结构的膜与其他细胞器膜融合过程体现了生物膜的流动性
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的细胞器膜和细胞膜、核膜，共同构成了细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调和配合。生物膜系统均是以磷脂双分子层作为基本支架。
【详解】A、各种膜结构需要磷脂，需要果蝇吸收的磷酸盐，而参与构成核糖体的成分中有RNA，也需要磷元素，因此也参与构成核糖体，A正确；
B、细胞在分裂间期进行DNA复制需磷酸盐，在分裂期新细胞膜和核膜的合成也需要磷酸盐，B错误；
C、该结构的膜属于生物膜，由磷脂双分子层构成基本支架，膜上有蛋白质成分，C正确；
D、该结构的膜与其他细胞器膜融合过程需要膜进行变形，体现了生物膜的流动性，D正确。
故选B。
4. 将离体叶绿体置于含有一定浓度蔗糖溶液的试管中制成悬浮液，加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。结合所学知识，分析下列说法正确的是（ ）
A. 希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水
B. 光合作用整个过程都直接需要光照
C. 希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持叶绿体的正常形态
D. 希尔反应证明了水的光解与糖的合成是同一个化学反应
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知，希尔反应为离体叶绿体在适当（铁盐或其他氧化剂、光照）条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。
【详解】A、希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的条件下可以发生水的光解，产生氧气，该实验不能排除叶绿体中其他物质的干扰，A错误；
B、光合作用的暗反应过程不需要光照，B错误；
C、希尔反应中加入一定浓度的蔗糖溶液，是为了维持叶绿体内外的渗透压平衡，从而维持叶绿体正常的形态和功能，C正确；
D、希尔反应中有H2O，没有CO2，光照条件下也可以释放出O2，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D错误。
故选C。
5. 下图表示细胞自噬的信号调控过程，其中AKT和mTr是两种关键蛋白激酶。下列说法正确的是（ ）
A. 图一中AKT被激活是胰岛素进入细胞中作用的结果
B. 细胞自噬过程与细胞中溶酶体产生的水解酶有关
C. 当胰岛素缺乏时，mTr失活，细胞可通过启动自噬过程来保证ATP的生成
D. 过于激烈的细胞自噬可能会诱导细胞坏死
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。
2、细胞面临代谢压力时，可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。
3、图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程，其中AKT和mT，是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
【详解】A、由图一可知，胰岛素与细胞表面的胰岛素受体结合后激活ATK，胰岛素不能进入细胞中，A错误；
B、水解酶是在核糖体合成的，并不是由溶酶体产生的，B错误；
C、由图乙可知，当缺乏胰岛素时，AKT失活，导致mTr失活，对细胞自噬抑制解除，细胞自噬启动，保证ATP的生成，C正确；
D、过于激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡，细胞凋亡不是细胞坏死，D错误。
故选C。
6. 视网膜病变是糖尿病常见并发症之一、高血糖环境中，在DNA甲基转移酶的催化下，视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化升高引起线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（ ）
A. 高血糖引起的甲基化改变了线粒体DNA的碱基序列
B. 女性患者线粒体DNA甲基化遗传给子代的概率为1/2
C. 抑制DNA甲基转移酶基因的表达一定程度上能缓解病症
D. 线粒体DNA甲基化水平升高会导致相关基因的表达增强
【答案】C
【解析】
【分析】基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化，这种现象称为表观遗传。基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
【详解】A、甲基化并不改变患者线粒体DNA碱基序列，仅表达水平发生可遗传变化，A错误；
B、子代是由受精卵发育而来的，受精卵中大部分细胞质都来自于卵细胞，因此女性患者线粒体DNA甲基化遗传给子代的概率为1，B错误；
C、因为DNA甲基转移酶的催化，才导致网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化升高引起线粒体损伤和功能异常，若抑制DNA甲基转移酶基因的表达，则产生的DNA甲基转移酶减少，因此一定程度上能缓解病症，C正确；
D、DNA甲基化水平升高抑制基因的表达，因此导致相关基因的表达减弱，D错误。
故选C。
7. 湖北荆门屈家岭遗址发现了距今约5800年的炭化稻粒，是长江流域史前稻作遗存的首次发现，证明我国先民早就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高。下列叙述正确的是（ ）
A. 现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
B. 自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
C. 炭化稻粒是研究水稻进化的直接证据之一
D. 不同栽培稻品种的遗传特性不完全相同，体现了物种多样性
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论基本内容是：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基因的总和。经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高，可推测现代稻与野生稻的基因库不完全相同，A错误；
B、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型，而人工选择选择的通常是对人类有利的类型，故人工选择在水稻驯化过程中起主导作用，B错误；
C、炭化稻粒可作为研究水稻进化的直接证据，C正确；
D、不同栽培稻品种依然还是属于同一物种，其遗传特性不完全相同，体现的是基因（遗传）的多样性，D错误。
故选C。
8. 缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤，可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤，下列说法错误的是（ ）
A. 损伤导致上肢不能运动时，患者的缩手反射仍可发生
B. 损伤发生在下丘脑时，患者可能出现水盐平衡失调
C. 损伤发生在大脑皮层S区时，患者不能发出声音
D. 损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全
【答案】C
【解析】
【分析】人脑的组成及功能：大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡。脑干：有许多重要的生命活动中枢，如呼吸中枢。下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽。
【详解】A、损伤导致上肢不能运动时，大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤，此时患者的缩手反射仍可发生，因为缩手反射的低级中枢在脊髓，A正确；
B、下丘脑里有水盐平衡中枢、细胞外液渗透压感受器等结构，损伤发生在下丘脑时，患者可能出现水盐平衡失调，B正确；
C、S区为运动性语言中枢，损伤后，患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，能发出声音，但不能用词语表达思想，C错误；
D、排尿的高级中枢在大脑皮层，低级中枢在脊髓，损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全，D正确。
故选C。
9. 研究发现，低温胁迫能抑制作物的光合作用。为验证细胞分裂素可缓解低温对作物光合作用的抑制，研究人员对a～d四组大豆幼苗进行了不同的处理，一周后测定四组大豆幼苗的光合速率，结果如图所示，其中a、c两组大豆幼苗的处理分别为置于20℃（常温）和5℃（低温）条件下培养。下列叙述不合理的是（ ）
A. d组的处理是将大豆幼苗置于5℃条件下培养，并喷施外源细胞分裂素
B. 实验过程中，四组大豆幼苗体内仍能合成细胞分裂素等植物激素
C. 细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，与生长素在促进细胞分裂中表现出协同作用
D. a组和d组对照，说明低温胁迫能够抑制大豆幼苗的光合作用
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意结合图示分析可知：该实验的目的是验证细胞分裂素可缓解低温对作物光合作用的抑制，因此该实验的自变量为是否用外源细胞分裂素处理和低温胁迫处理，由图示可知，因变量为光合速率和气孔导度。
【详解】AB、细胞分裂素可以促进叶绿素的合成来提高光合作用，根据题意及图示分析可知，b组的处理应为将大豆幼苗置于20℃条件下培养，并喷施外源细胞分裂素，d组的处理应为将大豆幼苗置于5℃条件下培养，并喷施外源细胞分裂素。低温胁迫和外源施加细胞分裂素可能会改变植物体内各种激素的含量，但植物仍能合成各种激素，AB正确；
C、细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，生长素主要促进细胞核的分裂，两者在促进细胞分裂中表现出协同作用，C正确；
D、a组和c组对照，说明低温胁迫能够抑制大豆幼苗光合作用，a组和d组存在两种自变量，不能形成对照，D错误。
故选D。
10. 若某林区的红松果实、某种小型鼠（以红松果实为食）和革蜱的数量变化具有如图所示的周期性波动特征，林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系
B. 该林区红松、小型鼠和革蜱不能构成一个群落
C. 曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是小型鼠的出生率和死亡率
D. 林区居民森林脑炎的发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
【答案】C
【解析】
【分析】1、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生（同生共死）：如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食（此长彼消、此消彼长）：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）竞争（你死我活）：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生（寄生者不劳而获）：如噬菌体侵染细菌。
2、在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值。一个种群的K值不是固定不变的，当环境条件发生改变的时候，K值也会随之变化。
【详解】A、由图中曲线②与③可知，两条曲线不是同升同降的关系，可推测小型鼠与革蜱不是互利共生关系，A正确；
B、该林区的所有生物构成一个群落，该林区不仅仅存在红松、小型鼠和革蜱三种生物，因此这三种生物不能构成一个群落，B正确；
C、曲线③在K值上下波动，影响K值的主要因素是环境，C错误；
D、林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎，因此可推测发病率会呈现与曲线②相似的波动特征，D正确。
故选C。
11. 采用原位治理技术治理污染水体，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 为了增加溶解氧，可以采取曝气、投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施
B. 应用无土栽培技术，种植的生态浮床植物可吸收水体营养和富集重金属
C. 重建食物链时放养蚌、螺等底栖动物作为初级消费者，摄食浮游动、植物
D. 人为改变生态系统的营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率
【答案】B
【解析】
【分析】生态浮床是指是人工浮岛的一种，针对富营养化的水质，利用生态工程原理，降解水中的COD、氮和磷的含量。它以水生植物为主体，运用无土栽培技术原理，以高分子材料等为载体和基质，应用物种间共生关系，充分利用水体空间生态位和营养生态位，从而建立高效人工生态系统，用以削减水体中的污染负荷。
【详解】A、采取曝气可以增加水体的溶氧量，但是投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施可能会导致耗氧量增加，A错误；
B、根据生态浮床的原理可知，以水生植物为主体，运用无土栽培技术，以高分子材料等为载体和基质，运用物种间共生关系，充分利用水体空间生态位和营养生态位，从而建立高效人工生态系统。植物通过吸收水中的N、P等植物生长所必需的营养元素，削减富营养化水体中的N、P等无机盐，此外，植物还有富集水中重金属的作用，B正确；
C、摄食浮游动物的生物不可能是初级消费者，因为初级消费者以生产者为食，C错误；
D、根据生态系统的能量流动特点，调整生态系统的营养结构有利于调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类有益的部分，提高能量的利用率，但是不能改变能量传递效率，D错误。
故选B。
12. 下图表示北温带湖泊冬夏季不同水深（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示表水层、斜温层、静水层）含氧量、温度的变化，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 冬季和夏季水温变化较大的分别是表水层和斜温层
B. 自养型生物主要分布在表水层，异养型生物主要分布在底泥层
C. 从夏天到冬天湖泊中的生物种类和数量发生明显变化属于群落的季节性
D. 湖泊演替到相对稳定的阶段后，群落内物种组成仍可能改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、群落具有垂直、水平和时间结构。群落的垂直结构主要指群落的分层现象，陆地群落的分层主要与植物对光的利用有关，动物的分层主要与食物有关；大多数群落中的各个物种在水平方向上的分布往往呈不均匀性，表现为斑块状和镶嵌状。
2、群落的一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演变过程称为群落演替。
【详解】A、分析图可知，在冬季和夏季，水生群落的静水层的水温变化较小，变化较大的分别是表水层和斜温层，A正确；
B、自养型生物需要利用光照合成有机物，而表水层的光照较强，所以自养型生物主要分布在表水层。异养型生物不需要进行光合作用，但是靠自养型生物获得能量或分解底泥层中的有机物，所以各水层及底泥层都有大量异养型生物的分布，B错误；
C、由于阳光、温度和水分随着季节的变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的周期性变化，这属于群落的季节性，C正确；
D、湖泊演替到相对稳定的阶段后，干扰仍可能使群落内物种组成发生改变，D正确。
故选B。
13. 光下气孔开启源于光照下保卫细胞液泡中的离子积累。由光合作用生成的ATP驱动H+泵，向质膜外泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，Cl-经共向传递体进入保卫细胞。下图表示光下气孔开启的部分过程，下列说法正确的是（ ）
A. 与无机催化剂相比，H+-ATP酶为化学反应提供的活化能更多，使之具有高效性
B. 光在活化H+-ATP酶将H+转运至细胞外的过程中，光的作用是直接提供能量
C. H+运出细胞和Cl-进入细胞都属于逆浓度的运输
D. 干旱季节，可对农作物喷洒适宜浓度的赤霉素类似物来促进气孔关闭，减少蒸腾作用
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：氢离子以主动运输的方式运出保卫细胞，同时钾离子和氯离子进入保卫细胞使保卫细胞渗透压升高，吸水能力增强，细胞膨胀，气孔张开。
【详解】A、与无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能更显著使之具有高效性，但是酶不能为化学反应提供活化能，A错误；
B、光是活化H+—ATP酶的信号，不能为主动运输直接供能，B错误；
C、光合作用生成的ATP驱动H+泵，向质膜外泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，Cl-经共向传递体进入保卫细胞，H+运出细胞和Cl-进入细胞都是需要能量的，运输方式为主动运输，方向为逆浓度，C正确；
D、促进气孔关闭的是脱落酸，D错误。
故选C。
14. DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“—”表示杂交信号），结果正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
【详解】DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别，故B正确。
故选B。
15. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理
B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 骆驼蓬具有防风固沙的作用，体现生物多样性的间接价值
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖、作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，非灭菌处理，A错误；
B、过程①发生的是细胞的脱分化，过程②是愈伤组织的扩大培养，不是再分化过程，B错误；
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒，并不是能抵抗病毒的侵染，C错误；
D、骆驼蓬具有防风固沙的作用，这属于生态功能，体现生物多样性的间接价值，D正确。
故选D。
16. 垃圾分类有利于变废为宝，减少环境污染。下图为分类后餐厨垃圾资源化处理的流程设计。下列叙述错误的是（ ）
A. 为保证堆肥体中微生物的活性，不宜对堆肥体进行翻动
B. X中需要添加合适的菌种，才能产生沼气
C. 添加的木屑有利于堆肥体通气，还可作为某些微生物的碳源
D. 压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品，实现物质的循环再生
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
【详解】A、为保证堆肥体中微生物的活性，可以对堆肥体进行翻动以提供充足氧气和营养，A错误；
B、X中需要添加合适的菌种来分解有机物才能产生沼气，B正确；
C、添加的木屑有利于堆肥体通气，木屑也可作为某些微生物的碳源，C正确；
D、压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品，有利于实现物质的循环再生和能量的多级利用，D正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 很多研究表明：叶绿素的含量与氮肥和光照有关，而水稻叶绿素含量适当降低并不会影响产量。研究人员针对上述现象进行生产实践研究，设置A、B、C三个组，测量结果如下表所示。请回答下列问题：
注：当地常规栽培密度为100%。
（1）比较常规栽培与C组水稻的叶绿素含量差异时，提取色素过程中可添加_____（填药品）来保护叶绿素。
（2）与常规栽培B组相比，C组的水稻叶绿素含量下降，光反应中转移到_____的能量并没有体现出差异，因此光合速率变化不大。此结果对生产实践的指导意义是可以通过在一定程度上_____来适当降低叶绿素含量，从而降低生产成本和提高水稻产量。
（3）有人认为上述表格结果也可以支持这样一个观点，即适当降低水稻叶绿素含量，可以减少农业生产对水体的富营养化污染。请阐述你的观点和理由_____。
【答案】（1）碳酸钙（CaCO3）
（2） ①. ATP和NADPH（或还原型辅酶Ⅱ） ②. 增加栽培密度和减少施氮量
（3）支持该观点。理由：C组在提高产量的同时可以减少氮肥的施用，增加氮肥的利用率，从而减少流失到水体中的氮，减轻水体富营养化污染
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
色素的提取和分离实验中，为保护色素不被破坏，需要添加碳酸钙（CaCO3）。
【小问2详解】
叶绿素能够吸收、传递和转化光能，在光反应中光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能与常规栽培B组（栽培密度是100%、施氮量是300）相比，C组（栽培密度是120%、施氮量是270）的水稻叶绿素含量下降，但光合速率变化不大，此结果对生产实践的指导意义是可以通过在一定程度上增加栽培密度和减少施氮量来适当降低叶绿素含量，从而降低生产成本和提高水稻产量。
【小问3详解】
分析题意，C组在提高产量的同时可以减少氮肥的施用，增加氮肥的利用率，从而减少流失到水体中的氮，减轻水体富营养化污染，故上述表格结果也可以支持这样一个观点，即适当降低水稻叶绿素含量，可以减少农业生产对水体的富营养化污染。
18. 长期压力过大、紧张、焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少，从而引起白发、脱发。其中毛发再生取决于毛囊细胞干细胞的活性，成纤维细胞分泌的Cas6蛋白有利于毛囊细胞干细胞的增殖分化；正常生长的毛发保持黑色需要黑色素细胞不断合成黑色素。下图表示人在长期压力过大、紧张、焦虑等条件下的部分生理变化。请据图回答下列问题：
注：“”表示促进作用。
（1）图中糖皮质激素分泌的调节涉及到激素调节的_____、_____两种调节机制。
（2）长期过度紧张、焦虑等易导致白发。据图推测，去甲肾上腺素在图中①、②过程中分别作为_____、_____（填信息分子）参与调节，其对黑色素细胞干细胞的激活与分化起_____（填“促进”或“抑制”）作用。
（3）科学研究表明，人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌，从而导致抗体数量下降，免疫机能降低。据图分析其可能的机制是_____。
（4）根据以上研究，提出一个在过度紧张、焦虑等刺激情况下，预防脱发的可行性方案_____。
【答案】（1） ①. （负）反馈调节 ②. 分级调节
（2） ①. 激素 ②. 神经递质 ③. 促进
（3）人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌，使细胞因子分泌减少，减弱B细胞的分裂、分化，导致浆细胞数量减少，抗体数量下降
（4）通过促进成纤维细胞中Cas6基因的表达（或促进Cas6的合成、注射Cas6、抑制糖皮质激素的分泌、抑制糖皮质激素对成纤维细胞的作用等）来预防脱发
【解析】
【分析】题图分析，过度紧张焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体，垂体分泌相应激素作用于肾上腺皮质，使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞，通过一系列途经最终分化出的毛囊细胞减少。与此同时，过度紧张焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌去甲肾上腺素或传出神经分泌去甲肾上腺素作用于黑色素细胞干细胞，使其异常增殖分化，最终黑色素细胞减少。
【小问1详解】
由图中可以看出，下丘脑→垂体→肾上腺皮质，促进糖皮质激素的分泌，因此糖皮质激素的分泌存在分级调节，同时糖皮质激素可以作用于下丘脑和垂体，来调控糖皮质激素的分泌，因此还存在反馈调节。
【小问2详解】
由图可知，①过程的去甲肾上腺素是肾上腺分泌的，作为激素作用于黑色素细胞干细胞，②过程的去甲肾上腺素是由传出神经分泌的，作为神经递质作用于黑色素细胞干细胞，长期过度紧张、焦虑等会促进去甲肾上腺素的分泌，使去甲肾上腺素对黑色素细胞干细胞的激活与分化起促进作用，从而导致黑色素细胞干细胞耗竭，黑色素细胞减少，头发变白。
【小问3详解】
人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌，使细胞因子分泌减少，减弱B细胞的分裂、分化，导致浆细胞数量减少，抗体数量下降，免疫机能降低。
【小问4详解】
题干信息表明成纤维细胞分泌的Cas6蛋白有利于毛囊细胞干细胞的增殖分化，因此通过促进成纤维细胞中Cas6基因的表达（或促进Cas6的合成、注射Cas6、抑制糖皮质激素的分泌、抑制糖皮质激素对成纤维细胞的作用等）来预防脱发。
19. “满箔春蚕得茧丝，家家机杼换新衣”。引入现代生物技术进行蚕桑育种能显著提高出丝率与蚕丝的品质。家蚕的性别决定为ZW型，雄蚕较雌蚕食桑少、出丝率高、茧丝品质优，专养雄蚕有重要的现实意义。请回答下列问题：
（1）蚕卵（受精卵）壳的颜色受sch基因控制，单个sch基因突变后，雄蚕卵壳仍为黑色，而雌蚕卵壳变为巧克力色且遇高温不能孵化而死亡。
①sch基因位于_____染色体上，且该突变为_____（填“显性”或“隐性”）突变。
②野生型雄蚕（黑壳卵）与常温下孵化的sch基因突变雌蚕（巧克力色壳卵）杂交得到F1，F1随机交配得到F2。若F2在高温条件下孵化，所得个体的表型及比例为_____。
③进一步研究表明，雌蚕卵壳的巧克力色与酪氨酸羟化酶有关。该酶是合成黑色素的关键酶之一，且具有高温应激功能（高温刺激下能降低高温对机体的影响）。此现象表明基因与性状的数量对应关系是_____。
（2）a和b为Z染色体上的隐性胚胎致死基因（两个基因均为纯合致死，不考虑互换）。现将基因型为ZAbZAB的雄蚕与野生型雌蚕（ZABW）杂交，请在图中用“●”标出F1相关致死基因，同时在“（ ）”中用“×”标出死亡个体_____，并写出一种通过一次杂交就能实现专养雄蚕的亲本组合（用基因型表示）_____。
【答案】（1） ①. Z ②. 隐性 ③. 黑壳卵雄蚕：黑壳卵雌蚕=2：1 ④. 一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因可以影响多个性状（或基因与性状的关系不是简单的一一对应关系）
（2） ①. ②. ZAbZaB×ZABW（或ZaBZAb×ZABW）
【解析】
【分析】1、基因分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变。
（2）特点：基因突变具有普遍性、低频性、随机性、不定向性等。
（3）意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
【小问1详解】
①单个sch基因突变后，雄蚕卵壳仍为黑色，而雌蚕卵壳变为巧克力色且遇高温不能孵化而死亡，说明sch基因位于Z染色体上，且该突变为隐性突变。
②假设黑壳卵基因为A，则巧克力色壳卵基因为a，则野生型雄蚕ZAZA与sch基因突变雌蚕ZaW，杂交得到F1ZAZa、ZAW，F1随机交配得到F2ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，雌蚕卵壳巧克力色遇高温不能孵化而死亡，则孵化所得个体的表型及比例为：黑壳卵雄蚕：黑壳卵雌蚕=2：1。
③酪氨酸羟化酶是合成黑色素的关键酶，且具有高温应激功能（高温刺激下能使相关基因表达量增加，从而降低高温对机体的影响），雌蚕卵色变化为巧克力色，且遇高温不能孵化，可能是因为sch基因突变，无法合成酪氨酸酶，从而使黑色素合成减少，高温应激功能下降，此现象表明一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因可以影响多个性状（或基因与性状的关系不是简单的一一对应关系）。
【小问2详解】
a和b为Z染色体上的隐性胚胎致死基因，现将基因型为ZAbZAB的雄蚕与野生型雌蚕（ZABW）杂交，F1中基因型为1/4ZAbW、1/4ZAbZAB、1/4ZABZAB、1/4ZABW，其中ZAbW死亡，则F1中出现致死基因型的概率为25%。用“●”标出相关致死基因，用“×”标出死亡个体如图所示：
选择基因型为 ZAbZaB×ZABW（或ZaBZAb×ZABW）杂交，产生的子代的基因型为 ZABZaB、ZAbW（致死）、 ZAbZAB、ZaBW（致死），可见后代中只有雄蚕，符合生产要求。
20. 我国古书早有“旱极而蝗”的记载。有着“牧草王国”的呼伦贝尔草原是我国面积最大的草原。近几十年来，由于过度放牧及高温干旱等异常气候，呼伦贝尔天然草场普遍存在退化和沙漠化现象。干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵场所，这为草原蝗虫的猖獗创造了有利条件。2016年入夏以来，呼伦贝尔草原多地蝗虫数量爆发增长，受灾区域牧草啃食枯黄非常严重。请根据以上材料回答以下问题：
（1）根据资料所给的信息，请你推测2016年夏季呼伦贝尔草原多地爆发蝗灾的非密度制约因素有_____（至少回答两点）。
（2）调查蝗虫卵的密度能及时监控和预报蝗灾，调查蝗虫卵的密度的方法为_____。研究发现，蝗虫喜欢在坚实的土地上产卵。如果在蝗虫繁殖期人为疏松土壤，可影响蝗虫种群的_____，以降低种群密度。
（3）草原上的食草动物对牧草采食的选择会形成镶嵌的大小斑块，这构成了群落的_____结构。与禁牧相比，适度放牧有利于群落丰富度的增加，原因是_____。放牧时，食草动物会寻找牧草茂盛的区域采食，这一实例说明信息传递具有_____的功能。
（4）有人提出，草原上放养牲畜前需要考虑草原载畜量，这遵循了生态工程的_____原理。
【答案】（1）高温、干旱
（2） ①. 样方法 ②. 出生率
（3） ①. 水平 ②. 适度放牧可避免一种或几种牧草占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 ③. 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（4）协调
【解析】
【分析】1、影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。
2、生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
【小问1详解】
分析题干信息可知，2016年夏季呼伦贝尔草原多地爆发蝗灾的非生物因素有高温和干旱；这些非生物因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。
【小问2详解】
蝗虫卵的活动能力弱，活动范围小，所以可以选择用样方法调查蝗虫卵的密度；研究发现，蝗虫喜欢在坚实的土地上产卵。如果在蝗虫繁殖期人为疏松土壤，可影响蝗虫繁殖，降低蝗虫的出生率，以降低蝗虫的种群密度。
【小问3详解】
草原上的食草动物对牧草采食的选择会形成镶嵌的大小斑块，这构成了群落的水平结构。适度放牧可避免一种或几种牧草占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，所以与禁牧相比，适度放牧有利于群落丰富度的增加。放牧时，食草动物会寻找牧草茂盛的区域采食，这一实例说明信息传递具有调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定的功能。
【小问4详解】
在草原上放养牲畜前需要考虑环境容纳量，这遵循了生态工程的协调原理。
21. CRISPR-Cas9基因编辑系统可以实现对相关基因的精准剪切。在该系统中，sgRNA（向导RNA）可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，原理如图1所示。我国科研人员利用该系统获得与胸腺发育有关基因FOXN1敲除的猪模型，可应用于器官移植等有关领域。该研究的技术路线如图2所示。请回答下列问题：
（1）图2中步骤②代表_____，进行①处理常使用_____（填激素名称）。
（2）若已知FOXNI基因靶序列为5'-GCATCG…GGTCCC-3'，根据该靶序列设计的sgRNA中的相应序列是5'-_____-3'。CRISPR-Cas9系统有时存在结合出错而出现“脱靶”现象，从而破坏了其他正常的基因，分析其可能的原因是_____。
（3）Cas9蛋白可识别特定的核苷酸序列并剪切基因，与基因工程工具中的_____酶的功能相似。
（4）利用CRISPR-Cas9系统还可用于降低器官移植时免疫排斥反应的发生，推测其原理是_____。
【答案】（1） ①. 移植胚胎 ②. 促性腺激素
（2） ①. GGGACC…CGAUGC ②. 其他正常的基因序列中也含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶
（3）限制 （4）利用该系统敲除相关抗原基因，使移植器官无法产生抗原，从而不能引起免疫排斥反应
【解析】
【分析】基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E•cliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。
【小问1详解】
图2中步骤②代表移植胚胎（将一定时期的胚胎移至受体子宫）。步骤①的目的是使供体母猪产生更多的卵细胞，故图中步骤①代表超数排卵处理，常使用促性腺激素处理。
【小问2详解】
若己知FOXNI基因靶序列5-'，根据该靶序列设计的SgRNA中的相应序列应与FOXNI基因靶序列碱基互补，故根据该靶序列设计的SgRNA中的相应序列是5-GGGACC……CGAUGC-3'。CRISPR-Cas9系统有时存在结合出错而出现“脱靶”现象，分析其可能原因是其他DNA序列中也含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶。
【小问3详解】
限制性内切核酸酶（限制酶）能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，Cas9蛋白可识别特定的核苷酸序列并剪切基因，与基因工程工具中的限制酶的功能相似。
【小问4详解】
抗原能够引发机体免疫反应，CRISPR-Cas9系统还可用于降低器官移植时免疫排斥反应的发生，推测其原理是利用CRISPR-Cas9技术敲除相关抗原蛋白基因，无法表达出相应抗原，从而不能引起免疫排斥反应。处理
栽培密度
施氮量（kg·N·ha-1）
叶绿素含量（mg·g-1·FW）
产量（t·ha-1）
光合速率（μmlCO2m-2s-1）
氮肥利用率（kg·kg-1N）
A
100%
0
3.29
7.29
20.89
—
B
100%
300
4.01
9.75
24.03
820
C
120%
270
3.58
10.75
23.88
12.81