2024年高考考前冲刺卷01——福建专用生物试卷（解析版）

这是一份2024年高考考前冲刺卷01——福建专用生物试卷（解析版），共21页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1-10题每题2分，11-15题每题4分，共40分。
1．下列有关细胞结构的叙述，正确的是（ ）
A．生物膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同，都是由核基因决定的
C．人成熟红细胞无细胞核，故红细胞的正常死亡是与基因表达无关的细胞凋亡
D．细胞膜两侧的离子浓度差是通过转运蛋白的运输实现的
【答案】D
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】A、生物膜中的磷脂分子是由含氮碱基、甘油、脂肪酸和磷酸组成的，A错误；
B、细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能有差异，线粒体能合成部分蛋白质，B错误；
C、人的红细胞成熟前合成相应的蛋白质，能控制细胞的死亡，成熟后细胞核、细胞器退化消失，故红细胞的正常死亡是与基因表达有关的细胞凋亡，C错误；
D、细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，主要运输需要转运蛋白的参与，D正确。
2．酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述，正确的是（ ）
A．0～6h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢
B．6～8h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
C．8～10h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中
D．6～10h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
【答案】A
【分析】酵母菌属于兼性厌氧菌，在有氧条件可以进行有氧呼吸（又称需氧呼吸）产生二氧化碳和水，在无氧条件下可以无氧呼吸（又称厌氧呼吸）产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、由图可知，0~6h内，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗氧气，密闭容器内氧气剩余量不断减少，A正确；
B、6~8h内，酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳相同，同时进行不消耗氧气，产生酒精与二氧化碳的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的氧气消耗量小于二氧化碳产生量，B错误；
C、8~10h内，酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和二氧化碳，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，C错误；
D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，不能用于检测酒精，用酸性重铬酸钾检测酒精，D错误。
3．如图为摩尔根等人研究并绘出的果蝇X染色体上一些基因的位置示意图，下列说法正确的是（ ）
A．黄身基因和截翅基因的遗传遵循自由组合定律
B．红宝石眼和白眼是一对等位基因
C．X染色体上的基因只在雌性个体中表达
D．说明一条染色体上有多个基因，且基因在染色体上呈线性排列
【答案】D
【分析】题图分析，一条染色体上含有多个基因，且基因在染色体上呈线性排列；在同一条染色体上不同位置的基因互为非等位基因。
【详解】A、由图可知，黄身基因和截翅基因位于同一条X染色体上的不同位置，二者是非等位基因，不遵循基因自由组合定律，A错误；
B、等位基因一般为位于同源染色体的两条染色体上，而红宝石眼和白眼基因都位于同一条X染色体的不同位置上，属于非等位基因，B错误；
C、X染色体上的基因不只在雌性个体中表达，在雄性个体中也表达，C错误；
D、图示为摩尔根等人研究并绘出的果蝇X染色体上一些基因的位置示意图，从图中可知，一条染色体上有多个基因，且基因在染色体上呈线性排列，D正确。
4．如图表示细胞中遗传信息传递和表达时涉及的部分过程和物质。下列有关叙述正确的是（ ）
A．任何细胞中都会发生图中的①、②、③过程
B．图中一条mRNA链上可同时结合多个核糖体，共同完成一条肽链的合成
C．图中三种RNA都可参与蛋白质的合成过程，但具体的功能不同
D．图中核糖体移动的方向是b→a
【答案】C
【分析】题图分析，①为DNA分子的复制，②为DNA的转录，③为翻译。
【详解】A、①、②、③过程分别表示DNA的复制、转录和翻译，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等，细胞中不发生这些过程，A错误；
B、一条mRNA链上可以同时结合多个核糖体，每个核糖体独立完成一条肽链的合成，B错误；
C、在翻译过程中，mRNA作为翻译的模板，rRNA作为核糖体的组成成分，tRNA作为搬运氨基酸的载体，三种RNA的功能不同，C正确；
D、根据图中核糖体上多肽链的长短分析，核糖体移动的方向是a→b，D错误。
5．身体的绝大多数内脏器官受交感神经和副交感神经的共同调节，可使人体更好地适应环境变化，下列说法错误的是（ ）
A．交感神经和副交感神经都属于运动神经
B．交感神经和副交感神经的作用都是相反的，如对肾上腺髓质分泌影响不同
C．交感神经和副交感神经的活动受中枢神经系统的调控
D．支配交感神经和副交感神经的反射中枢不完全相同
【答案】B
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成；它们的作用通常是相反的；当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据 优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时， 副交感神经活动占据优势，心跳减慢，但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、交感神经与副交感神经为控制内脏的传出神经，也叫运动神经，A正确；
B、交感神经和副交感神经的作用一般是相反的，但是肾上腺髓质分泌肾上腺素只受交感神经控制，B错误；
C、自主神经系统包括交感神经和副交感神经，交感神经和副交感神经的活动受中枢神经的调控，C正确；
D、支配交感神经的中枢大多在脊髓，副交感神经的中枢大多在脑干，因此不完全相同，D正确。
6．某地人工林虫害严重，且较为干旱，为提高该人工林的稳定性，环境工程师在设计人工林时：提出应选择耐干旱的树种，同时要考虑新树种和原有树种之间的生态位差异。环境工程师提出的该方案主要遵循生态工程的（ ）
A．自生原理和循环原理B．循环原理和整体原理
C．自生原理和协调原理D．整体原理和协调原理
【答案】C
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】环境工程师在设计人工林时，主要选择耐干旱的树种，同时要考虑新树种和原有树种之间的生态位差异，这体现了所选树种与环境的适应性，同时考虑各种树种之间通过各种相互作用进行自组织，实现系统结构与功能的协调，这主要遵循自生原理、协调原理，C正确。
7．中国传统文化中有很多农牧业生产的现象描述和规律总结，下列叙述错误的是（ ）
A．“地虽瘠薄，常加粪沃，皆可化为良田”描述的是通过施肥改良农田的做法，农作物通过吸收有机肥中的有机物实现物质的循环再生和能量的多级利用
B．“无田甫田，维莠骄骄”描述的是农田中狗尾草的生长现象，狗尾草等杂草与农作物之间是种间竞争关系
C．“毋覆巢，毋杀胎夭飞鸟，毋麝卵”描述了对动物资源利用时，应避免捕杀幼年个体，这样有利于维持种群正常的出生率，防止种群衰退，实现可持续发展
D．“去其螟螣，及其蟊贼、无害我田稚”描述了农业生产应避免虫害，体现了合理调整能最流动关系，使能量持续流向对人最有益的部分
【答案】A
【分析】种间关系：①捕食：一种生物以另外一种为食的现象；②寄生：一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象；③竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象；④原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都彼此受益，但分开后，各自也能独立生活；⑤互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
【详解】A、“地虽瘠薄，常加粪沃，皆可化为良田。”描述通过施肥改良农田的做法，农作物无法直接吸收有机物，A错误；
B、狗尾草等杂草与农作物之间是种间竞争关系，竞争阳光等自然资源，B正确；
C、对野生动物资源利用时，应避免捕杀幼年个体，这样有利于维持种群正常的年龄结构，有利于维持种群正常的出生率，防止种群衰退，实现可持续发展，C正确；
D、“去其螟螣，及其蟊贼，无害我田稚”描述的是农业生产应去除虫害，实现增产，体现的是合理调整能量流动关系，使能量持续流向对人最有益的部分，D正确。
8．甲状腺功能亢进症主要是由甲状腺激素分泌过多引起的，毒性弥漫性甲状腺肿是导致甲状腺激素分泌过多的常见病因之一，其致病机制如图所示，其中TH表示甲状腺激素。下列说法错误的是（ ）
A．毒性弥漫性甲状腺肿是一种自身免疫性疾病
B．毒性弥漫性甲状腺肿患者体内不存在甲状腺激素的负反馈调节
C．毒性弥漫性甲状腺肿患者神经的兴奋性可能会高于健康人的
D．抗促甲状腺激素受体抗体不是唯一能与促甲状腺激素受体结合的物质
【答案】B
【分析】甲状腺激素的分级调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【详解】A、该病患者体内产生了促甲状腺激素受体的抗体，从免疫学角度来看，毒性弥漫性甲状腺肿是一种自身免疫病，A正确；
B、TH 不能对B 细胞产生负反馈调节，但毒性弥漫性甲状腺肿患者体内存在 TH对下丘脑和垂体的负反馈调节，B错误；
C、毒性弥漫性甲状腺肿患者甲状腺激素分泌过多，代谢旺盛，同时神经的兴奋性较高，C正确；
D、抗促甲状腺激素受体抗体和促甲状腺激素均能与促甲状腺激素受体结合，D正确。
9．科学家借助逆转录病毒将与细胞脱分化有关的基因导入小鼠成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（iPS细胞）。对iPS细胞进行定向诱导获得的细胞可用于治疗某些疾病。下列相关叙述错误的是（ ）
A．与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度更低
B．上述过程的外源基因通过显微注射法导入小鼠成纤维细胞
C．iPS细胞需培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中
D．用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险
【答案】B
【分析】胚胎干细胞（ES细胞）具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。
【详解】A、iPS细胞是诱导多能干细胞，与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度更低，其可以分化形成的细胞种类也更多，A正确；
B、科学家借助逆转录病毒将与细胞脱分化有关的基因导入小鼠成纤维细胞，B错误；
C、iPS细胞需培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中，5%CO2有利于维持溶液的PH，C正确；
D、由于iPS细胞具有高复制能力，因此可能具有形成肿瘤的风险，D正确。
10．下列生物工程技术中未应用到离心技术的是（ ）
A．体外受精技术B．卵母细胞去核
C．核移植过程中激活重构胚D．DNA片段体外扩增
【答案】C
【分析】离心技术分为差速离心法和密度梯度离心法。
【详解】A、体外受精技术需要对精子进行离心处理，A不符合题意；
B、卵母细胞去核可以采用梯度离心技术，B不符合题意；
C、核移植过程中重构胚的激活有物理法或化学方法（如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等），C符合题意；
D、DNA片段体外扩增时将各种组分加入离心管后需要进行离心处理，D不符合题意。
11．使用时间过长的玩具表面可能会有细菌，可能会导致儿童患接触性皮炎。为了检测某玩具表面是否存在大肠杆菌，某团队进行了相关实验（如图所示），该团队使用伊红一亚甲蓝染液（用于鉴别大肠杆菌，能使其菌落呈深紫色，并带有金属光泽）对培养基C进行染色，初步统计大肠杆菌的数量，图中1～6表示不同菌落。下列说法错误的是（ ）
A．对菌液进行系列梯度稀释，菌落数为30～300时适合进行计数
B．配制平板A时只需要加入碳源、氮源、水、无机盐这几类物质即可
C．图中平板B的接种方法为稀释涂布平板法，初步判断3是大肠杆菌的菌落
D．为保护儿童健康，平时可用75%的酒精对玩具进行擦拭消毒
【答案】B
【分析】1、微生物常见的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法，稀释涂布平板法可用于微生物计数；
2、稀释涂布平板法统计菌落数的原理：当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个菌落来自样品稀释液中的一个活菌，可通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌 。
【详解】A、对菌液进行系列梯度稀释，培养出的菌落数计数要在30~300的范围内，否则导致结果误差大，A正确；
B、平板 A为固体培养基，配制时还需要加入琼脂作为凝固剂，B错误；
C、用伊红一亚甲蓝染液对培养基C进行染色，根据平板D的结果，可判断平板B中3是大肠杆菌菌落，C正确；
D、可用75%的酒精对玩具进行擦拭消毒，从而达到保护儿童健康的目的，D正确。
12．人体颈动脉窦内存在压力感受器，可感受血管外壁所受到的机械牵张刺激，进而使机体对血压进行调节，这种反射称为压力感受性反射。压力感受器的牵张程度可用窦内压来表示，如图是正常人和高血压患者窦内压与动脉血压的关系曲线。下列说法正确的是（ ）
A．颈动脉窦中的压力感受器可直接感受动脉血压的变化
B．窦内压距离调定点越远，机体纠正此时的血压、使其向调定点变动的能力越强
C．高血压患者的压力调定点升高后，丧失了保持血压相对稳定的能力
D．穿着高领紧脖毛衣可能使心脏的整体活动强度下降，平均动脉压下降
【答案】D
【分析】1、反射：在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对外界环境变化作出的规律性应答；
2、反射弧是反射活动的结构基础，包括5部分：①感受器：感受刺激，将外界刺激的信息转变为神经的兴奋；②传入神经：将兴奋传入神经中枢；③神经中枢：对兴奋进行分析综合；④传出神经：将兴奋由神经中枢传至效应器；⑤效应器：对外界刺激作出反应。
【详解】A、 颈动脉窦中的压力感受器并不是直接感受血压的变化，而是感受血管壁的机械牵张程度，A错误；
B、动脉血压偏离正常水平越远，压力感受性反射纠正异常血压的能力越弱，B错误；
C、高血压患者的压力调定点升高后，只是保持血压相对稳定的能力降低了，并没有丧失这种能力，C错误；
D、穿着高领紧脖毛衣会直接刺激颈动脉窦压力感受器，引起后续的反射过程，可能使心脏的整体活动强度下降，平均动脉压下降，使人头晕甚至晕厥，D正确。
13．多数化石出现在沉积岩的地层中，研究发现不同地层年龄中首次出现的生物类群如下表所示。下列有关分析错误的是（ ）
A．化石是支持“共同由来学说”最直接、最重要的证据
B．在地球上出现的时间越早的生物，其结构就越简单
C．鸟类和哺乳类的早期祖先都是由爬行类动物进化而来的
D．鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的上肢都有相似的骨骼结构
【答案】D
【分析】化石是保存在地层中的古生物遗迹，记录着地球和生物进化的历史。越早形成的地层里，形成化石的生物越简单越低等，越晚形成的地层里，形成化石的生物越复杂越高等。
【详解】A、化石是古代生物保存在相应地层中的遗体、遗物，是支持“共同由来学说”最直接、最重要的证据，A正确；
B、生物是由简单到复杂、低等到高等、水生到陆生的顺序进化的，结构越简单的生物，其在地球上出现的时间就越早，B正确；
C、爬行类动物出现的时间早于鸟类和哺乳类，推测鸟类和哺乳类的早期祖先都是由爬行类动物进化而来的，C正确；
D、鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的上肢骨骼结构不同，同种类型动物的骨骼结构相似，如不同哺乳类的上肢都有相似的骨骼结构，D错误。
14．当阳生植物受到周围环境遮荫会造成避荫反应（如图1），自然光被植物滤过后，会出现R（红光）/FR（远红光）的比值降低。研究人员模拟遮荫条件，对番茄植株的避荫反应进行了研究，结果如图2和图3。根据实验结果判断，下列错误的是（ ）
A．节间距增加是遮荫条件下番茄植株茎伸长速度加快的原因之一
B．被遮荫的下层植物接收的光中，R/FR的比值降低，可能是叶片中叶绿素减少导致的
C．被遮荫的植物发生避荫反应可以提高植物遮荫时的光合作用强度
D．番茄通过分布在植物体各个部位的光敏色素吸收红光和远红光从而调节自身生长发育
【答案】B
【分析】1、光作为一种信号，影响，调控植物生长、发育的全过程。环境中的红光、蓝光对于植物的生长感受不同波长的光的分子不同，其中光敏色素主要吸收红光和远红光。
2、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
3、受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、由图3可知，遮阴组节间距比正常光照组大，这说明节间距增加是遮荫条件下番茄植株茎伸长速度加快的原因之一，A正确；
B、因为植物叶片会选择性吸收红光和蓝紫光，不吸收远红光，因此自然光被植物滤过后，遮阴下的叶片R/FR比值下降，B错误；
C、R/FR的变化引起避阴反应，有利于下层植物叶片捕获更多的光能，提高植物遮荫时的光合作用强度，为生长发育提供更多的物质和能量，C正确；
D、光敏色素是一类蛋白质分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，光作为一种信号，影响，调控植物生长、发育的全过程。环境中的红光、蓝光对于植物的生长感受不同波长的光的分子不同，其中光敏色素主要吸收红光和远红光，因此番茄通过分布在植物体各个部位的光敏色素吸收红光和远红光从而调节自身生长发育，D正确。
15．某野生型松鼠的体色是褐色，褐色源于黄色素（由M基因控制）和黑色素（由N基因控制）的叠加。现有一白色纯合品系A，该品系黄色素和黑色素的合成均受抑制。研究人员让品系A与纯合野生型松鼠进行杂交，所得F1的体色均为褐色。研究人员利用F1又进行了以下实验：
实验一：让F1雌松鼠与品系A的雄松鼠杂交，后代的表型及比例为褐色∶白色＝1∶1。
实验二：让F1雄松鼠与品系A的雌松鼠杂交，后代有4种表型，分别为褐色（占45%）、黄色（占5%）、黑色（占5%）和白色（占45%）。
不考虑致死、突变及X和Y染色体的同源区段，根据以上实验分析，下列说法错误的是（ ）
A．仅由实验一不能判断控制松鼠体色的基因的遗传是否遵循自由组合定律
B．控制体色色素合成的两对基因均位于常染色体上，品系A的基因型为mmnn
C．F1雄松鼠的减数分裂过程中，体色基因所在的染色体片段发生了互换
D．若让F1雌、雄松鼠相互交配，则后代各表型的比例可能为29∶1∶1∶9
【答案】A
【分析】分析题文描述：白色纯合品系A与纯合野生型松鼠进行杂交，所得F1的体色均为褐色，说明控制体色色素合成的两对等位基因都位于常染色体上，品系A的基因型为mmnn，纯合野生型松鼠的基因型为MMNN，F1的基因型为MmNn。实验一与实验二的后代的表型及比例不同，其原因是：实验一中的F1雌松鼠在减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换；实验二中的F1雄松鼠在减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段发生了交叉互换。
【详解】AB、不考虑致死、突变及X和Y染色体的同源区段，由题意“F1的体色均为褐色”可推知：控制体色色素合成的两对等位基因都位于常染色体上，品系A的基因型为mmnn，F1的基因型为MmNn。若控制松鼠体色的基因的遗传遵循自由组合定律，则实验一中的后代各表型及比例为褐色（MmNn）∶黄色（Mmnn）∶黑色（mmNn）∶白色（mmnn）＝1∶1∶1∶1，与实际的“褐色∶白色＝1∶1”不符，说明控制体色色素合成的两对等位基因都位于同一对常染色体上，所以仅由实验一能判断控制松鼠体色的基因的遗传不遵循自由组合定律，A错误，B正确；
C、控制体色色素合成的两对等位基因都位于同一对常染色体上，F1雄松鼠与品系A的雌松鼠杂交，后代有4种表型，分别为褐色（占45%）、黄色（占5%）、黑色（占5%）和白色（占45%），说明F1雄松鼠产生的配子及比例为MN∶Mn∶mN∶mn＝9∶1∶1∶9，在减数分裂过程中，体色基因所在的染色体片段发生了互换，C正确；
D、F1雌松鼠与品系A的雄松鼠杂交，后代的表型及比例为褐色∶白色＝1∶1，说明F1雌松鼠产生的配子及比例为MN∶mn＝1∶1，二F1雄松鼠产生的配子及比例为MN∶Mn∶mN∶mn＝9∶1∶1∶9。可见，让F1雌、雄松鼠相互交配，则后代各表型的比例褐色（M_N_）∶黄色（M_nn）∶黑色（mmN_）∶白色（mmnn）＝（1/2+1/2×9/20）∶（1/2×1/20）∶（1/2×1/20）∶（1/2×9/20）＝29∶1∶1∶9，D正确。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。请回答下列问题：
（1）图1所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是 （填标号）。为马铃薯叶片提供C18O2,块茎中会出现18O的淀粉，请写出18O转移的路径：C18O2→ →淀粉。
（2）图2中甲具有 酶活性。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量 ,最终导致块茎产量 。
（3）科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，结果如图。
①分析上述信息可知，光影响马铃薯幼苗的生理过程可能有 （至少写出两点）。
②分析上图，单位时间内光周期影响平均单株块茎产量增量最高的实验组是 。
③若将马铃薯叶片分为对照组和实验组，对照组叶片遮光处理，10h后检测到叶片的干物质减少量为Amg;某实验组10h后检测到叶片的干物质增加量为Bmg,实验叶片的面积为Ccm2,则该组的光合速率可以表示为
。若要进一步研究不同CO2浓度对马铃薯叶片光合速率的影响，并尽量避免有机物的输出对实验结果的影响，应该选择 （填“长日照”“中日照”或“短日照”）组的植株为实验材料。
【答案】（12分，除特殊标记外，每空1分）
（1）② C3→磷酸丙糖→蔗糖（2分）
（2）ATP水解 升高 降低
（3）叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存等（2分） NB1中日照组
（A+B）/10 C mg·cm-2·h-1 （2分） 长日照
【分析】分析图1：①是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定阶段，②是暗反应中的C3的还原阶段。从图中可以看出，暗反应在叶绿体基质中进行，其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以被运出叶绿体，在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入液泡暂 时储存起来；蔗糖也可以通过韧皮部被运至茎块细胞，在茎块细胞内合成淀粉；
分析图2：结构甲具有ATP水解酶的功能，同时利用ATP水解释放的能量把H+运出细胞，导致细胞外H+浓度较高，属于主动运输；结构乙能够依靠细胞膜两侧的H+浓度差把H+运入细胞，属于协助扩散，同时把蔗糖分子也运入细胞。
【详解】（1）在叶绿体中C3的还原反应即②过程需要光反应提供ATP和NADPH，需要ATP和NADPH供能以及需要NADPH提供还原剂；
为马铃薯叶片提供C18O2，会进行光合作用，最后块茎中的淀粉会含18O，由图可知，元素18O转移的路径：C18O2→C3 →磷酸丙糖→蔗糖→淀粉。
（2）由图可知，在结构甲的作用下，ATP水解，H+逆浓度运输至胞外，说明结构甲具有ATP水解酶的功能与物质运输的功能；
成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，筛分子-伴胞复合体的蔗糖转运蛋白乙含量减少，叶肉细胞中蔗糖分子通过结构乙转运出叶肉细胞的量减少，叶肉细胞中蔗糖积累，可溶性糖和淀粉总量升高，抑制光合作用，最终导致块茎产量降低。
（3）①本实验研究不同光周期处理对马铃薯产量的影响，最终发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，由此推断光影响的马铃薯幼苗的代谢过程可能有叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存、细胞呼吸、酶的合成等；
②由图可知，对NB1品种进行12h的中日照，在处理45～60d期间差值最大，即单株产量增量最高；
③对照组叶片遮光处理，10h后检测到叶片的干物质减少量为Amg，此时检测的是10小时的呼吸消耗；实验组10h后检测到叶片的干物质增加量为Bmg，该值代表的是10小时有机物的增加量（净光合量），实验叶片的面积为Ccm2，则该组的光合速率可以表示为（A+B）÷10÷C =0.1（A+B）/C mg·cm-2·h-1。若要进一步研究不同CO2浓度对马铃薯叶片光合速率的影响，为了尽量避免有机物的输出对实验结果的影响，应该选择上述3组实验中长日照组的植株为实验材料，因为该实验组没有块茎生成，避免了有机物的输出。
17．（12分）葡萄糖激酶（GK）作为葡萄糖代谢第一步反应的关键酶，主要存在于人体的胰岛 和肝中。它能敏锐地感受到葡萄糖浓度的变化，及时调控相关激素的分泌，维持血糖稳态。下图是 GK 通过胰腺—肝脏轴调节血糖稳态过程示意图，其中 PI3K 是肝脏中的一种激酶，GLUT 是葡萄糖转运蛋白，IRS 是胰岛素受体底物。请回答下列问题。
（1）血糖调节的神经中枢位于 ，同时还是 调节中枢。
（2）据图分析，当血糖浓度升高，胰岛 B 细胞的 GK 与葡萄糖呈现高亲和力，催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使 ATP 含量升高，通过促进胰岛素的释放和 （途径），从而使胰岛素浓度升高。胰岛素作用于肝脏细胞后通过 PI3K 促进 GLUT 基因表达，使细胞膜上GLUT 数量增多（途径）和 来降低血糖。正常机体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡，其原因是 。
（3）T2DM 患者的 GK 表达量及活性与正常人群组相比，如下图所示。请从 GK 的角度分析 2 型糖尿病（T2DM）患者血糖长期维持在相对较高水平的原因。
① 。
② 。
【答案】（12分，除特殊标记外，每空2分）
（1）下丘脑（1分）体温调节、水平衡调节
（2）促进胰岛素基因的表达 促进肝糖原合成 激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活（1分）
（3）在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低（下降约40%），无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌 肝细胞中GK含量及活性比正常人群低，不能促进糖原的合成及非糖物质的转化
【分析】由图分析，肝脏内当胰岛素和其受体结合后，一方面促进糖原合成，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，促进葡萄糖的利用，而使血糖浓度降低，激素与受体结合体现了信息的传递功能。胰岛细胞内血糖变化刺激胰岛素基因表达产生胰岛素，使胰岛B细胞分泌胰岛素。
【详解】（1）下丘脑是血糖调节、水盐调节、体温调节中枢。
（2）结合图示可知，当血糖浓度升高，胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力，催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高，通过促进胰岛素的释放和促进胰岛素基因的表达，从而使胰岛素浓度升高；胰岛素能降低血糖水平，结合图示可知，GLUT能够协助葡萄糖进入细胞，胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K促进GLUT基因表达，使细胞膜上GLUT数量增多和促进肝糖原合成来降低血糖。由于激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，因此正常机体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
（3）结合题意及图示可知，在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低（下降约40%），无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌；肝细胞中GK含量及活性比正常人群低，不能促进糖原的合成及非糖物质的转化，因此2 型糖尿病（T2DM）患者血糖长期维持在相对较高水平。
18．（12分）某种观赏植物是两性花，可自花传粉也可异花传粉，其花色有红色、粉色、白色三种，为探明该植物花色的遗传特点，通过杂交实验得知花色是由两对等位基因（E和e、F和f）共同控制的，两对等位基因分别位于两对同源染色体上，其作用机理如图所示。请回答下列问题：
（1）为探究某白花植株能否合成酶F，可选用基因型为 的植株与该植株杂交，若白花植株不能表达合成酶F，则其基因型为 。
（2）科研人员在位于山谷中的一片足够大的天然观赏植物地里做杂交实验。多代培养后，种群中粉色植株占全部植株的14.56%，红花植株占全部植株的76.44%，则E基因频率为 。从该种群中随机选取一株红花植株与一株粉花植株杂交，产生的子代为白花植株的概率是 （用分数表示）。
（3）科研人员在育种过程中偶然发现了一株同源六倍体AAAaaa，其产生配子的种类及比例为 。
（4）下图是该植物体内一个mRNA上密码子示意图，能翻译出 个氨基酸（起始密码子AUG、终止密码子UAA）。
【答案】（12分，每空2分）
（1）Eeff eeff
（2）70% 9/169
（3）AAA：AAa：Aaa：aaa=1∶9∶9∶1
（4）3/三
【分析】分析题图可知，E-ff为粉色，E-F-为红色，ee-表现为白色。两对等位基因分别位于两对同源染色体上，因此两对基因遵循自由组合定律。
【详解】（1）为探究某白花植株是否能表达合成酶F，即判断白花的基因型是eeF-还是eeff，根据题意可知：若该白花植株不能表达合成酶F，即基因型为eeff，可选择Eeff的植株与该植株杂交，则两者杂交，子代中Eeff：eeff=1∶1，表现为粉色：白色=1∶1。
（2）分析题意，白色植株占全部植株的比例为1-（14.56%+76.44%）=9%，则e基因频率为0.3，E基因的频率为0.7=70%；基因型为EE的植株占全部植株的比例为0.7×0.7=0.49，基因型为Aa的植株占全部植株的比例为0.3×0.7×2=0.42，所选红花植株与一株粉花植株杂交，基因型为Ee的概率均为0．42/（0．49+0．42）=6/13，产生白花植株（ee）的概率为6/13×6/13×1/4=9/169。
（3）科研人员在育种过程中偶然发现了一株同源六倍体AAAaaa，其产生配子的种类有AAA、AAa、Aaa、aaa，比例为:×：×:=1∶9∶9∶1。
（4）mRNA上三个相邻碱基编码一个氨基酸，且应从5'端开始转录，起始密码子AUG，终止密码子UAA，且起始密码子编码氨基酸，但终止密码子不编码氨基酸，据图可知，起始密码子与终止密码子之间可编码3个氨基酸。
19．（12分）为研究竹子在水华治理中的作用，科研人员进行相关实验。
（1）水华是由于淡水生态系统中N、P含量过剩，超出了生态系统 能力，蓝细菌大量繁殖，导致生态系统 功能衰退。
（2）蓝细菌在胁迫状态下代谢紊乱会产生更多的H2O2，H2O2积累会伤害细胞。研究者向培养基中加入不同浓度的竹液（将竹子制成粉末，用无菌水配置），培养单细胞蓝细菌和硅藻，统计种群密度，计算种群增长率，结果如图1；进一步测定单独培养时蓝细菌胞内H2O2酶活性，结果如图2。
①由图1可知，在高浓度竹液条件下，硅藻对蓝细菌的增殖起抑制作用，判断的依据是 。
②图1显示单独培养时低浓度竹液对蓝细菌种群增长率无显著影响，高浓度竹液使其降低，据图2结果解释原因
。
（3）蓝细菌常集群分布于水系表层，硅藻一般存在于蓝细菌之下的水层，且集群分布的硅藻易迁移。在插入竹签（富含硅）的培养液中共培养蓝细菌群和硅藻细胞，检测硅藻细胞的分布如图3，蓝细菌群的生存状态如图4。
综合上述系列实验，推测竹子在治理水华中的多重作用：
。
【答案】（12分，除特殊标记外，每空2分）
（1）自我调节 物质循环、能量流动和信息传递
（2）与竹液浓度为0g/L和1g/L时相比，当竹液浓度为5g/L时，与单独培养相比，共同培养时蓝细菌的种群增长率低 低浓度竹液处理，蓝细菌中H2O2酶活性升高，分解过量的H2O2，蓝细菌增殖不受影响；高浓度竹液处理，H2O2酶活性降低，H2O2毒害作用无法消除，蓝细菌增殖被抑制（3分）
（3）竹子产生的化学物质促进硅藻增殖，硅藻与蓝藻竞争加剧，蓝藻增殖被抑制；竹子促进硅藻集群分布，并迁移到蓝细菌水层，加速蓝细菌的裂解，使其黄化、沉降，导致蓝细菌种群密度下降，水华得到治理；竹子产生的化学物质直接抑制蓝细菌增殖（3分）
【分析】由图1可知，较竹液浓度为0g/L、和1g/L，当竹液浓度为5g/L时，与单独培养相比，共同培养时蓝细菌的种群增长率低。
由图2可知，低浓度竹液处理，蓝细菌中H2O2酶活性升高；高浓度竹液处理，H2O2酶活性降低。
由图3可知，集群硅藻进行迁移，说明竹子产生的化学物质促进硅藻增殖。
由图4可知，竹签组黄化、沉降的蓝细菌较多，说明竹子产生的化学物质直接抑制蓝细菌增殖。
【详解】（1）生态系统具有一定的自我调节能力，水华是由于淡水生态系统中N、P含量过剩，超出了生态系统自我调节能力，导致蓝细菌大量繁殖，导致其他生物大量死亡，进一步导致生态系统的物质循环、能量流动和信息传递等功能衰退。
（2）①据图1可知，较竹液浓度为0g/L、和1g/L，当竹液浓度为5g/L时，与单独培养相比，共同培养时蓝细菌的种群增长率低。
②由题意可知，竹液胁迫下蓝细菌产生更多H2O2，H2O2积累会伤害细胞，由图2可知，低浓度竹液处理，蓝细菌中H2O2酶活性升高，分解过量的H2O2，蓝细菌增殖不受影响；高浓度竹液处理，H2O2酶活性降低，H2O2毒害作用无法消除，蓝细菌增殖被抑制。
（3）由图3可知，集群硅藻进行迁移，说明竹子产生的化学物质促进硅藻增殖，硅藻与蓝藻竞争加剧，蓝藻增殖被抑制，竹子促进硅藻集群分布，并迁移到蓝细菌水层，加速蓝细菌的裂解，使其黄化、沉降，导致蓝细菌种群密度下降，水华得到治理；由图4可知，竹签组黄化、沉降的蓝细菌较多，说明竹子产生的化学物质直接抑制蓝细菌增殖。
20．（12分）人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值，以传统方法只能从血浆中制备，科学家利用基因工程和细胞工程技术制得了重组HSA（rHSA）。回答下列问题：
（1）获取HSA基因的途径之一是：提取总RNA，利用 酶合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。已知HSA基因一条链两端的序列为5'AAGGGCGG-HSA基因-GGGAAACT3'，根据其两端序列，则需要选择的一对引物序列是 （填字母）。若某一双链cDNA在PCR仪中进行了5次循环，则需要消耗 个引物。
A．引物I是5'-AAGGGCGG—3'，引物Ⅱ是5'-GGGAAACT-3'
B．引物I是5'-AAGGGCGG—3'，引物Ⅱ是5'-AGTTTCCC-3'
C．引物I是5'-CCGCCCTT-3'，引物Ⅱ是5'-GGGAAACT-3'
D．引物I是5'-CCGCCCTT-3'，引物Ⅱ是5'-AGTTTCCC-3'
（2）如图甲为获取的含有HSA基因的DNA片段，中间一段为HSA基因。Sau3AI、EcRI、BamHI为三种限制酶，图中箭头所指为三种限制酶的切点；图乙是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图；图丙是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。
为保证目的基因和质粒正确连接，切割含有目的基因的DNA片段和质粒经常都会用到两种限制酶，在该实验中，切割含有目的基因DNA片段使用的限制酶为 ，原因是 。
（3）若要在水稻胚乳细胞中提取rHSA，需要用到植物组织培养技术，该技术的原理是 ；若要利用乳腺生物反应器来生产rHSA，则应将目的基因与 等调控元件重组构建的基因表达载体，通过 方法导入 受体细胞中。
【答案】（12分，除特殊标记外，每空1分）
（1）逆转录 B 62
（2）EcRI和BamHI （2分） 切割质粒只能用EcRI和Sau3AI两种限制酶，但由于Sau3AI会破坏（切割）目的基因，所以切割含有目的基因的DNA片段不能用Sau3AI；②由于BamHI与Sau3AI切出的黏性末端相同且BamHI和EcRI切割含有目的基因的DNA片段后可得到与质粒两端黏性末端相同的目的基因，故应该用EcRI和BamHI切割含有目的基因的DNA片段（3分）
（3）细胞的全能性 乳腺蛋白基因启动子 显微注射技术 受精卵
【分析】基因工程技术的基本步骤：1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）合成总cDNA需提取细胞中所有的mRNA，在逆转录梅的作用下通过逆转录过程获得。采用PCR技术扩增HSA基因（5'AAGGGCGG-HSA基因-GGGAAACT3'）时，PCR中需要一对特异性的引物，该引物能与目的基因3'端的碱基互补配对，子链延伸时是从引物的5'向3'端延伸，所以符合条件的引物I是5'-AAGGGCGG—3'，引物Ⅱ是5'-AGTTTCCC-3'，故选B。一条双链cDNA在PCR仪中进行5次循环，共产生25=32个DNA分子，所以共有26=64条链，其中62条链是新合成的，需要引物，所以需要64-2=62个引物。
（2）图丙中有EcRI和Sau3AI两种限制酶，为了防止目的基因与质粒间的任意连接，应该选择Sau3AⅠ、EcRⅠ切割质粒。结合图甲和图丙分析，Sau3AⅠ会破坏目的基因，应该选择EcRⅠ和BamHⅠ切割图1所示DNA片段。图乙中Sau3AⅠ和BamHⅠ的黏性末端相同，故采用BamHⅠ、EcRⅠ充分切割目的基因，可得到与质粒两端黏性末端相同的目的基因。
（3）若要在水稻胚乳细胞中提取rHSA，需要用到植物组织培养技术，该技术的原理是细胞的全能性。为了让人血清白蛋白（HSA）在乳腺细胞中表达，应将目的基因与乳腺蛋白基因启动子等调控元件重组构建的基因表达载体，通过显微注射技术方法导入受精卵中，原因是受精卵具有全能性。
地层年龄/百万年
2100
700
505～438
408～360
360～286
245～144
首次出现的生物类群
单细胞真核生物
多细胞生物
鱼类
昆虫、两栖类
爬行类
鸟类、哺乳类