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117，2024届东北三省三校高三一模生物试题
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这是一份117，2024届东北三省三校高三一模生物试题，共24页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、本大题共15小题，每小题2分，共30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. 秋冬季是呼吸道疾病高发的季节，溶菌酶含片可用于急慢性咽喉炎、口腔黏膜溃疡的治疗。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 溶菌酶是在人体细胞的溶酶体中合成的
B. 含片中的溶菌酶主要是对内环境中的细菌起作用
C. 溶菌酶对有细胞壁的全部微生物起作用
D. 临床上溶菌酶可与抗生素混合使用，以增强疗效
【答案】D
【解析】
【分析】核糖体是合成蛋白质的场所。溶酶体内含有许多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
【详解】A、溶菌酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，A错误；
B、分析题意，由于溶菌酶含片只是在人体口腔、咽喉等处逐渐融化释放溶菌酶，该环境不属于内环境，B错误；
C、溶菌酶能够水解细菌的细胞壁，但并不能对有细胞壁的全部微生物起作用，C错误；
D、临床上将溶菌酶与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效，是因为溶菌酶能溶解细菌的细胞壁，有抗菌消炎的作用，D正确。
故选D。
2. 介导核质转运是植物核孔蛋白的保守生物学功能。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 核质转运包括DNA、mRNA的出核转运和蛋白质的入核转运
B. 真核细胞中的核仁与rRNA、mRNA的合成以及核糖体的形成有关
C. 核孔蛋白介导的核质转运具有选择性
D. 核孔蛋白介导的核质转运不消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某种您看到的资料都源自我们平台，20多万份最新小初高试卷，家威鑫 MXSJ663 免费下载 RNA的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）。
【详解】AC、核孔蛋白介导的核质转运具有选择性，核孔具有选择性，核DNA不能通过核孔进出，A错误，C正确；
B、真核细胞中的核仁与rRNA的形成及核糖体的形成有关，B错误；
D、核孔蛋白介导的核质转运需要消耗能量，D错误。
故选C。
3. 在3个大小不同的培养罐中各放入100只水蚤，以确定它们的繁殖率，结果如图所示。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. A曲线所示水蚤的数量大约在15天时达到K值
B. A、B曲线所示水蚤在20天后种群数量都呈下降趋势
C. C曲线所示水蚤的数量变化符合“J”形增长
D. A、B、C曲线所示水蚤的繁殖速率均受其种群密度制约
【答案】D
【解析】
【分析】“J”形曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”形曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、K值是一定的环境条件下所能维持的种群最大数量，据图可知，A曲线所示的水蚤在15天左右每只雌性个体的每天平均产生后代数目最大，但此后种群数量也在增加，故此时并不是K值，A错误；
B、据图可知，A、B曲线所示水蚤在20天后种群每只雌性个体的每天平均产生后代数仍然＞0，说明种群数量仍在增加，B错误；
C、由于是在培养罐中进行培养，空间和资源都有限，故C曲线所示水蚤的数量变化不符合“J”形增长，C错误；
D、由于是在3个大小不同的培养罐中各放入100只水蚤，A、B、C曲线所示水蚤的繁殖速率均受其种群密度制约，D正确。
故选D。
4. miRNA是一类由内源基因编码的长度为19～25个核苷酸的非编码单链小分子RNA。它主要通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合，使mRNA降解或抑制mRNA翻译，从而发挥其转录后的调控功能。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. miRNA会使靶基因表达产物的量减少
B. miRNA与靶mRNA结合的过程中存在A与T的配对
C. miRNA直接作为翻译的模板
D. miRNA内的嘌呤数一定等于靶mRNA内的嘧啶数
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合使mRNA降解或抑制mRNA翻译，A正确；
B、miRNA识别靶mRNA时的碱基配对方式，为A-U、U-A、G-C、C-G，B错误；
C、mRNA是翻译的模板，而miRNA能识别靶mRNA不是模板，C错误；
D、miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合，因此miRNA内的嘌呤数不一定等于靶mRNA内的嘧啶数，D错误。
故选A。
5. 你触摸到热茶壶时，手立刻缩回并感觉到疼痛。篮球在你眼前突然出现时，你迅速眨眼。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 控制缩手反射和眨眼反射的低级中枢均位于脊髓
B. 运动神经元末梢及其所支配的肌肉构成了上述两种反射的效应器
C. 烫手时，运动神经元将兴奋传导到大脑皮层，从而感觉到疼痛
D. 上述两种反射过程都需要大脑皮层的参与
【答案】A
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，发生的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成，反射必须依赖于反射弧的结构完整性。反射有条件反射和非条件反射两种类型。
【详解】A、缩手反射、眨眼反射都属于非条件反射，非条件反射的中枢在脊髓，A正确；
B、效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉和腺体，B错误；
C、烫手时，传入神经元（感觉神经元）将兴奋传导到大脑皮层，从而感觉到疼痛，C错误；
D、缩手反射、眨眼反射都属于非条件反射，中枢在脊髓，大脑皮层不直接参与，D错误。
故选A。
6. 生态学家可以利用群落中自上而下的营养级之间的生物量制约关系，通过改变高营养级消费者的生物量来防治水华，从而实现水质的生物治理。下列有关湖泊生物群落的自上而下的生物治理的叙述，错误的是（ ）
A. 营养级的生物量是指每个营养级所容纳的有机物的总干重
B. 在“藻类→浮游动物→鱼类”三个营养级的湖泊中，减少鱼类数量，将使浮游动物生物量增大，从而降低藻类的生物量
C. 在“藻类→浮游动物→次级捕食者→顶级捕食者”四个营养级的湖泊中，需要减少顶级捕食者的数量，从而降低藻类的生物量
D. 在“藻类→浮游动物→次级捕食者→顶级捕食者”四个营养级的湖泊中，可去除顶级捕食者，从而降低水体中矿质营养物质的水平
【答案】C
【解析】
【分析】生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。一般而言，生态金字塔呈现正金字塔形。
【详解】A、生物量金字塔每层代表每个营养级所含有机物的总干重，通常也是正金字塔形，A正确；
B、在“藻类→浮游动物→鱼类”三个营养级的湖泊中，由于鱼类以浮游动物为食，而浮游动物捕食藻类，故减少鱼类数量，将使浮游动物生物量增大，从而降低藻类的生物量，B正确；
C、分析题意，若减少顶级捕食者的数量，则次级捕食者数量增多，对于浮游动物捕食增加，浮游动物数量减少，从而导致藻类增多，C错误；
D、在“藻类→浮游动物→次级捕食者→顶级捕食者”四个营养级的湖泊中，可去除顶级捕食者，则次级捕食者数量增多，对于浮游动物捕食增加，浮游动物数量减少，藻类增多，其对矿质营养物质吸收增加，从而降低水体中矿质营养物质的水平，D正确。
故选C。
7. 微生物菌种的高通量筛选是微生物研究领域的一场技术革命，在微生物药物的筛选方面发挥了积极的作用，是筛选新型抗生素的有效手段。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 筛选的对象可以是自然界分离、诱变产生和生物技术改造的菌株
B. 高通量筛选获得的高产抗生素菌株可通过发酵工程来大规模生产抗生素
C. 从某些微生物中分离出的抗生素，可以作为微生物农药用于防治作物疾病
D. 抗生素的滥用会使致病菌产生耐药性变异从而降低治疗效果
【答案】D
【解析】
【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还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。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，如生产柠檬酸就需要筛选产酸量高的黑曲霉，A正确；
B、发酵工程能使人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，B正确；
C、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，C正确；
D、抗生素的滥用可以使具有耐药性变异致病菌被筛选出来从而降低治疗效果，不能定向变异，D错误。
故选D。
8. 植物形态可随环境条件的改变而发生改变，具有可塑性，使植物更加适应环境的变化。现有四种不同环境条件：a.土壤施肥；b.顶端损伤；c.遮荫；d.踩踏。下列①～④所对应的植物形态变化简图与四种环境匹配正确的是（ ）
A. ①—a,②—d,③—c,④—b
B. ①—a,②—c,③—d,④—b
C. ①—b,②—a,③—c,④—d
D. ①—b,②—d,③—c,④—a
【答案】C
【解析】
【分析】植物的顶端优势：指植物顶芽产生的生长素向下运输到侧芽的部位积累，使顶芽的生长素浓度相对较低，促进生长，侧芽生长素浓度相对较高，抑制生长，体现了既促进又抑制的特点。植物的避阴反应是指当植物受到周围环境遮阴时，会表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等特征，这种反应是植物应对环境胁迫、针对光信号做出的可塑性反应。
【详解】土壤施肥会使植物茎秆粗壮叶片更加茂盛对应②；b顶端损伤会使植物丧失顶端优势，侧枝更长对应①；c遮荫会使植物茎秆细高、分枝减少对应③；d踩踏会使植物茎秆折断，植株矮小对应④，因此ABD错误，C正确。
故选C。
9. 基础生态位（FN）是指在生物群落中，某一物种栖息的、理论上的最大空间。实际生态位（CN）是指一个物种占有的实际生态空间。生态学家研究了甲、乙两种藤壶在岩石上的分布情况，得出结论如下：①甲通常比乙在岩石上的位置更高；②若人为将乙从岩石上移除，甲就会扩展到以前乙占领的区域。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN
B. 藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的生态位都变小
C. 若藤壶的FN与CN不同，它一定面临生存和繁殖的困难
D. 研究藤壶的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌及与其它物种的关系
【答案】C
【解析】
【分析】生态位概念：一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的 关系等。生态位的作用：决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系。生态位的意义：它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
【详解】A、依据题干信息可知，FN通常会大于CN，可见对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN，A正确；
B、一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的实际生态位都变小，B正确；
C、若藤壶的FN与CN不同，它不一定面临生存和繁殖的困难，如题干信息可知藤壶甲的FN大于CN，但是藤壶甲并没有面临生存和繁殖的困难，C错误；
D、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等叫做生态位，通常要研究它的栖息地，食物、天敌以及与其他物种的关系，D正确。
故选C。
10. Ⅰ型糖尿病是胰岛B细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，自身细胞毒性T细胞杀伤胰岛B细胞是致病原因之一，与该病相关的基因位于人类6号、11号和18号染色体上。研究表明，同卵双生子均发生该病的概率为30%～50%。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 胰岛素可促进组织细胞摄取、储存、利用葡萄糖，使血糖降低
B. 该病属于过敏反应，可通过注射胰岛素进行治疗
C. 该病为多基因遗传病，除了遗传因素，该病的发生还受环境因素的影响
D. 该病主要表现为高血糖和尿糖，通常在青少年时期发病
【答案】B
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、胰岛素是机体中唯一能够降低血糖的激素，可促进组织细胞摄取、储存、利用葡萄糖，使血糖降低，A正确；
B、过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应，而Ⅰ型糖尿病是胰岛B细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，自身细胞毒性T细胞杀伤胰岛B细胞是致病原因之一，该病属于自身免疫病，B错误；
C、分析题意可知，与该病相关的基因位于人类6号、11号和18号染色体上，故该病属于多基因遗传病，除了遗传因素，该病的发生还受环境因素的影响，C正确；
D、Ⅰ型糖尿病是胰岛B细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，该病主要表现为高血糖和尿糖，通常在青少年时期发病，D正确。
故选B。
11. 紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种天然物质，能有效抑制DNA的解旋，现已广泛用于乳腺癌的治疗。传统生产紫杉醇的方法是从红豆杉的树皮和种子中提取，不利于对红豆杉的保护。我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 紫杉醇是红豆杉植物的一种次生代谢物，在细胞中含量很低
B. 紫杉醇只能通过影响DNA的复制来抑制癌细胞增殖
C. 可通过诱变的方法获得高产紫杉醇细胞
D. 将高产紫杉醇的细胞进行植物细胞培养，可以工厂化生产紫杉醇
【答案】B
【解析】
【分析】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
【详解】A、紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，次生代谢物不是生长必需的，在细胞中含量很低，A正确；
B、DNA解旋后成为单链可作为复制和转录的模板，分析题意，紫杉醇能有效抑制DNA的解旋，故紫杉醇能通过影响DNA的复制或转录来抑制癌细胞增殖，B错误；
C、诱变可引发突变，故可通过诱变的方法获得高产紫杉醇细胞，C正确；
D、植物的次生代谢物通常含量很低，从植物组织中提取会大量消耗植物资源，将高产紫杉醇的细胞进行植物细胞培养，可以工厂化生产紫杉醇，D正确。
故选B。
12. 紫色洋葱是高中生物学常用实验材料。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 紫色洋葱发芽长出绿叶后，可在光学显微镜下观察到叶绿体的形态和亚显微结构
B. 紫色洋葱生根后，可用于观察植物细胞的有丝分裂
C. 可选取紫色洋葱鳞片叶外表皮观察细胞的质壁分离及其复原过程
D. 探究低温诱导染色体数目变化时，需先将洋葱放置于4℃冰箱冷藏一周
【答案】A
【解析】
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：（1）原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。
【详解】A、紫色洋葱发芽长出绿叶后，可在光学显微镜下观察到叶绿体的形态，但亚显微结构需要用电子显微镜观察，A错误；
B、紫色洋葱生根后，根尖分生区分裂旺盛，可用于观察植物细胞的有丝分裂，B正确；
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮有液泡，呈紫色，故可选取紫色洋葱鳞片叶外表皮观察细胞的质壁分离及其复原过程，C正确；
D、探究低温诱导染色体数目变化时，需先将洋葱放置于4℃冰箱冷藏一周，低温可诱导染色体数目加倍，D正确。
故选A。
13. 小麦种子形成时，还原糖会变成淀粉，萌发时淀粉会再次变为还原糖。大豆种子形成时，糖类变为脂肪，萌发时脂肪再转化为糖类。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 小麦种子成熟后进入休眠状态时结合水占比下降，应采用低温密封法以保持种子活力
B. 大豆种子细胞中大多数无机盐以化合物形式存在
C. 大豆种子萌发初期干重有所增加，这是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了O原子
D. 大豆种子的脂肪是良好的储能物质，小麦种子中的各种糖类都是主要的能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、小麦种子成熟后进入休眠状态时代谢减慢，结合水占比上升，密封会导致氧气不足种子进行无氧呼吸，产生酒精而腐烂，A错误；
B、大豆种子细胞中大多数无机盐以离子形式存在，B错误；
C、大豆种子萌发初期，脂肪转变为糖类，糖类的氧元素含量高于脂肪，所以脂肪转变为糖时，需要增加氧元素，干重会增加，C正确；
D、大豆种子的脂肪是良好的储能物质，小麦种子并非各种糖类都能作为能源物质，如纤维素参与构成植物细胞壁，但不是能源物质，D错误。
故选C。
14. 天津工业生物所历经10年耕耘，首次实现了不依赖光合作用的、由CO₂到淀粉的全合成。下图为人工淀粉合成途径简图，图中ZnO-ZnO₂为无机催化剂。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 图中多种酶在低温下保存会导致空间结构被破坏，活性降低
B. 与ZnO-ZnO₂相比，图中的多种酶为反应提供活化能的能力更显著
C. C₁在多种酶的催化作用下脱水缩合形成肽键构成C3中间体
D. 图中不同的反应过程由不同酶来催化，体现了酶的专一性
【答案】D
【解析】
【分析】该图表示人工淀粉合成代谢途径，二氧化碳在无机催化剂的作用下形成C1，C1在多种酶的作用下形成C3中间体，C3在多种酶的作用下形成C6中间体，C6在多种酶的作用下形成淀粉分子。酶具有专一性、高效性和作用条件温和。
【详解】A、酶在低温条件下保存不会导致空间结构受到破坏，当温度适宜时，酶活性会上升，低温条件下酶活性降低，A错误；
B、与ZnO-ZnO₂相比，图中的多种酶能更大幅度降低化学反应的活化能，不能为反应提供活化能，B错误；
C、C1在多种酶的催化作用下构成C3中间体，该过程不是经过脱水缩合反应实现的，也不能形成肽键，C错误；
D、不同反应所用酶不同，体现出酶具有专一性，D正确。
故选D。
15. 冬小麦等某些植物，在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花，称为春化作用。植物在感知、接受低温信号后，自身相关基因表达水平发生改变，通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控，并使这种低温记忆在后代中消除或重置。后代在开花前仍需重新经历春化过程，从而规避不良环境，实现正常生长发育。研究发现：在低温条件下，FRI蛋白易在植物细胞核内形成凝聚体，凝聚体的形成阻止了FRI蛋白对FLC基因的激活，使FLC基因表达下调，解除对开花的抑制。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 春化是一种适应性特征，植物在温度较高的季节开花、结实，能够提高自身的繁殖成功率
B. 在植物未经冷暴露之前，FLC基因高度表达，阻止植物体从营养生长向生殖生长过渡
C. 植物在经历长时间冷暴露后，FLC基因表达被抑制，恢复温暖时，这种抑制会立即被解除
D. 研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素，扩大其种植的地域范围
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传：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。
【详解】A、分析题意，春化作用是指冬小麦等某些植物，在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花，植物在温度较高的季节开花、结实，能够提高自身的繁殖成功率，是一种适应性特征，A正确；
B、结合题意“在低温条件下……使FLC基因表达下调，解除对开花的抑制”可知，FLC基因表达下降会促进开花，说明在植物未经冷暴露之前，FLC基因高度表达，阻止植物体从营养生长向生殖生长（开花）过渡，B正确；
C、由题意可知，植物在感知、接受低温信号后，通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控，并使这种低温记忆在后代中消除或重置，后代在开花前仍需重新经历春化过程，说明恢复温暖时，这种抑制不会立即被解除，C错误；
D、春化作用是冬小麦等植物适应温度的一种现象，研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素，扩大其种植的地域范围，D正确。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
16. NAD⁺作为线粒体呼吸链上代谢过程的重要底物，其过度消耗将会影响到线粒体氧化呼吸和ATP合成等细胞生物学功能。已知NAD⁺的合成场所是细胞质基质，通过线粒体膜需要借助特殊的转运蛋白TF-H。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 催化O₂与NAD⁺反应的酶存在于线粒体内膜上
B. TF-H缺失的细胞表现出耗氧量下降及ATP生成量减少
C. NAD⁺的水平下降，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸速率均受影响
D. 通常情况下，动物和植物无氧呼吸过程中会有NADH的积累
【答案】BC
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：（1）第一阶段：在细胞质的基质中，1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；（2）第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢，释放少量能量；（3）第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量；NADH即是还原型氢。
【详解】A、催化O₂与NADH反应的酶存在于线粒体内膜上，而不是NAD⁺，A错误；
B、TF-H缺失使得NAD⁺无法进入线粒体，导致线粒体中产生的还原型氢不足，最终使第三阶段受阻，表现出耗氧量下降及ATP生成量减少，B正确；
C、NAD+生成NADH发生在无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸的第一、二阶段，故NAD+水平下降会同时影响有氧呼吸和无氧呼吸过程，C正确；
D、通常情况下，动物和植物无氧呼吸第一阶段产生的NADH，会在第二阶段被消耗掉，而不会积累，D错误。
故选BC。
17. 用遗传学和生物化学的方法可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在复制中，因此离复制起点越近的基因出现频率越高，越远的基因出现频率越低。图1为大肠杆菌基因图谱，图2为部分基因出现的频率。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 大肠杆菌DNA复制的方向为逆时针
B. 大肠杆菌DNA的复制起点位于ilv附近
C. 大肠杆菌DNA只有一个复制起点
D. DNA双链解旋后，DNA聚合酶结合在复制起点上，子链开始延伸
【答案】BC
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、由图2可知，以his为中轴线，两侧曲线对应的各基因出现的概率基本相等，如trp=tyrA，结合图1各基因所在位置，可知大肠杆菌DNA的复制方向是双向的，A错误；
B、由图2分析可知，ilv出现的频率较高即离复制起点比较近，B正确；
C、由图2可知，只有ilv出现的频率最高，即只有一个复制起点在其附近，C正确；
D、DNA的复制是边解旋边复制的，井不是双链解旋后再开始子链的延伸，D错误。
故选BC。
18. 肾上腺髓质分泌的肾上腺素，与受体结合后，信息传递过程如下图。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 肾上腺素信息传递要经过信息的接收、传导和应答3个环节
B. 肾上腺素等信息分子的接收过程具有特异性
C. 1个信号分子传导过程中，信号会逐级放大
D. 肾上腺素作用于不同的靶细胞，产生的应答完全相同
【答案】ABC
【解析】
【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官和靶细胞．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。
【详解】A、肾上腺素属于激素，是一种信息分子，据图可知其信息传递要经过信息的接收、传导和应答3个环节，A正确；
B、肾上腺素等信息分子需要与受体特异性结合后起作用，故其接收过程具有特异性，B正确；
C、结合图示可知，1个信号分子经过传导、应答等过程后会产生108个分子，故1个信号分子在传导过程中，信号会逐级放大，C正确；
D、激素与受体的结合具有特异性，肾上腺素作用于不同的靶细胞，产生的应答不完全相同，D错误。
故选ABC。
19. 石斛是具有重要的药用价值的兰科植物。利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，能更有效保证石斛的用药安全，而石斛DNA的有效提取是成功开展分子鉴定的前提。某团队利用3种方法(M1、M2、M3)对铁皮、霍山两种石斛叶进行提取DNA的实验，并检测DNA提取样品液在230、260、280nm处的吸光度。A₂₆₀用于计算DNA浓度,AA₂₆₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度。A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀比值越大,DNA越纯。下列有关叙述,错误的是（ ）
A. 与蛋白质、无机盐等杂质相比，DNA对260nm光吸收值最大
B. 用鲜叶提取DNA，两种石斛宜用M2法
C. 用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M3法
D. 可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定
【答案】AC
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
【详解】A、分析题意，A₂6₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度，结合图2可知，A₂₆₀/A₂₃₀的数值并非均＞1，说明与蛋白质、无机盐等杂质相比，并非DNA对260nm光吸收值最大，A错误；
B、据图可知，用鲜叶提取DNA，两种石斛均是M2法的A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀最大，说明DNA越纯，故宜用M2法，B正确；
C、比较图1和图2可知，用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M1法，因为此时A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀均相对最高，C错误；
D、分析题意，本实验目是利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，而PCR结合探针可特异性鉴定DNA，故可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定，D正确。
故选AC。
20. 果蝇的灰身和黑身由基因B/b控制，长翅和残翅由V/v控制，长触角与短触角由A/a控制，三对等位基因均位于常染色体上。科研人员用1只黑身、残翅、短触角雌果蝇(隐性纯合子)进行了两个杂交实验：
杂交1：该雌果蝇与1只灰身、长翅雄果蝇(甲)杂交，子代表型及比例如下：
黑身、长翅:黑身、残翅:灰身、长翅:灰身、残翅=9:41:39:11;
杂交2：该亲本雌果蝇与另一只灰身、长触角的雄果蝇(乙)杂交，子代表型及比例如下：
黑身、长触角:黑身、短触角:灰身、长触角:灰身、短触角=24:23:27:26。
根据以上结果分析，下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 甲、乙雄果蝇均为杂合子
B. 杂交1和杂交2均为测交实验
C. 甲果蝇中B和v位于一条染色体上，b、V位于另一条同源染色体上
D. 乙果蝇中B/b位于一对同源染色体上，A/a位于另一对同源染色体上
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】AB、由题意可知，该雌果蝇为隐性纯合子，基因型是aabbvv，杂交1中该雌果蝇与甲杂交，甲的表现型为灰身长翅，故甲的基因型为B_V_，子代表现型及其比例为黑身长翅:黑身残翅:灰身长翅:灰身残翅=9:41:39:11，有四种表现型，说明甲的基因型是双杂合子BbVv，杂交2中该雌果蝇与乙杂交，乙的表现型为灰身长触角，故乙的基因型为A_B_ ，子代表现为黑身长触角:黑身短触角:灰身长触角:灰身短触角=24:23:27:26≈1:1:1:1，则乙的基因型为杂合子，即AaBb，AB正确；
C、杂交1的子代有四种表现型，但比例与1:1:1:1相差甚远，且观察发现黑身残翅:灰身长翅=41:39≈1:1，黑身长翅:灰身残翅=9:11≈1:1，且两部分相差很多，推测控制黑身(b)和残翅(v)的基因位于同一条染色体上，控制灰身(B)和长翅(V)的基因在同一条染色体上。由于发生交叉互换引起基因重组，所以出现了四种表现型，C错误；
D、杂交2的子代也有四种表现型，且比例为1:1:1:1，说明A/a和B/b基因符合自由组合定律，即A/a和B/b分别位于两对同源染色体上，D正确。
故选ABD
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. PSⅡ是类囊体膜上的光合色素蛋白复合体，能吸收光能并将水分解，是光反应中光能吸收和转化的关键因素。为研究PSⅡ在光能吸收和转化中的作用，研究人员取某植物幼苗若干，均分成5组，分别用相同强度的红光（R）、黄光（Y）、蓝光（B）、紫外光（UV）等单光质和白光（W）五种LED光源照射30天后，检测不同处理条件下的光合色素的含量，以及Fv/Fm值和Fv'/Fm'值，结果如下：
LED 不同光质对光合色素含量的影响
注：Fv/Fm值表示PSⅡ吸收光能转化光能的最大效率Fv'/Fm'值表示PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率据所学知识和实验结果回答问题：
（1）检测光合色素含量时，用___________提取绿叶中的色素。PSⅡ利用自身的光合色素吸收光能，将水分解为O2和___________，并释放两个电子，用于___________的合成。
（2）采用LED光源处理植物幼苗而不用普通光源，原因是_____________________。据表可知，与白光对照组（W组）相比，___________光能够显著提高幼苗中叶绿素的含量。
（3）据图可知，与W组相比，经过四种单光质处理后，___________光更有利于该植物合成有机物，判断依据是：______________________。
（4）植物吸收的光能只有3条去路：光合作用、叶绿素荧光和热。与W组相比，在黄光（Y）条件下，Fv/Fm值较大，但Fv/Fm'值却较小，植物将以___________形式耗散掉多余的光能，否则强光将对植物产生伤害。
【答案】21. ①. 无水乙醇 ②. H+ ③. NADPH
22. ①. LED光源比普通光源产热少，减少无关变量干扰（或减少温度升高对实验结果的影响） ②. 蓝光（或B）和紫外光（或UV）
23. ①. 紫外光##UV ②. 紫外光处理时，Fv/Fm值和Fv'/Fm'值增大都是最大的，说明紫外光吸收与转化效率高，并且吸收的光能用于合成有机物的效率最高
24. 叶绿素荧光和热
【解析】
【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。能量转换：光能转化为有机物中活跃的化学能，再转化为有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。光反应阶段是光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，完成水的光解，以及ATP、NADPH的合成，PSⅡ利用自身的光合色素吸收光能，将水分解为O2和H+并释放两个电子，用于NADPH的合成；
【小问2详解】
LED光源是冷光源不会产生热，采用LED光源处理植物幼苗而不用普通光源，原因是LED光源比普通光源产热少，减少无关变量干扰（或减少温度升高对实验结果的影响），排除了温度对实验结果的影响。据图1可知，与白光对照组(W组)相比，蓝光（或B）和紫外（UV）光能够显著提高幼苗中叶绿素的含量；
【小问3详解】
据图可知紫外光处理时，Fv/Fm值和Fv'/Fm'值增大都是最大的，说明紫外光吸收与转化效率高，并且吸收的光能用于合成有机物的效率最高UV组的Fv'/Fm'值最大，即PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率最大，更有利于该植物合成有机物，因此紫外光（或UV）更有利于该植物合成有机物；
【小问4详解】
Fv/Fm值表示PSⅡ吸收光能转化光能的最大效率，Fv'/Fm'值表示PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率。与W组相比，在黄光(Y)条件下，Fv/Fm值较大，但Fv//Fm'值却较小，说明黄光使光能转化光能的比率更大。植物吸收的光能只有3条去路：光合作用、叶绿素荧光和热。结合题干可知植物将以叶绿素荧光和热的形式耗散掉多余的光能，否则强光将对植物产生伤害。
22. 芦荟是一种古老的常用中药，具多种活性成分。某课题小组研究在寒冷条件下芦荟多糖对小鼠的保护作用，进行如下实验。回答下列问题：
（1）实验1：探究芦荟多糖对小鼠耐低温的影响
取小鼠40只，随机均分为4组，每组10只，进行如表1处理。
表1 芦荟多糖对小鼠耐低温的影响
表1实验结果表明：______________________。
（2）实验2：探究芦荟多糖对低温条件下小鼠血糖水平影响
另取小鼠50只，随机均分为5组，每组10只，进行表2处理。
表2 芦荟多糖对小鼠血糖水平的影响
①表2中“A”的处理为用___________灌胃，“B”的培养温度为___________。
②组5与组6比较说明____________________________。
③组7、8、9分别与组___________比较，其中组___________小鼠血糖水平明显升高，意义是_________________。
【答案】22. 芦荟多糖能够提高小鼠耐低温的能力，且芦荟多糖浓度越高，耐低温能力越强
23. ①. 等体积的生理盐水 ②. 4℃ ③. 低温会导致小鼠血糖浓度升高 ④. 6 ⑤. 7 ⑥. 高浓度的芦荟多糖会促进低温下血糖浓度升高
【解析】
【分析】分析题意，实验1目的是研究在寒冷条件下芦荟多糖对小鼠的保护作用，实验的自变量是芦荟多糖的有无，因变量是小鼠的状况，据此分析作答。
【小问1详解】
据表分析，组别1试剂是等体积的生理盐水，而实验组2-4是不同浓度的芦荟多糖，实验结果表明与对照组相比，实验组小鼠的存活时间均有所增加，且实验范围内，随芦荟多糖浓度增加，小鼠存活时间增长，故表1实验结果表明：芦荟多糖能够提高小鼠耐低温的能力，且芦荟多糖浓度越高，耐低温能力越强。
【小问2详解】
①分析题意，本实验目的是探究芦荟多糖对低温条件下小鼠血糖水平的影响，则实验的自变量是温度和芦荟多糖的有无，结合表格可知，5组是等体积的生理盐水室温下处理，而7-9组都是用芦荟多糖进行处理，根据实验设计的对照原则与单一变量原则推测，表2中“A”的处理为用等体积的生理盐水灌胃，而“B”的培养温度为4℃。
②组5与组6的自变量是温度不同，据试验结果可知，低温会导致小鼠血糖浓度升高。
③组7、8、9都是添加芦荟多糖后的实验组，三组分别与6组相比（单一变量是有无芦荟多糖），其中7组小鼠血糖水平明显升高，说明高浓度的芦荟多糖会促进低温下血糖浓度升高。
23. 水稻稻米颜色有黑色、褐色、白色3种类型,由3对等位基因控制(用A/a、B/b、D/d表示)。取不同水稻甲、乙、丙、丁各一株进行杂交实验，结果如下。回答下列问题：
实验1：黑色水稻甲×白色水稻乙→F₁黑色水稻：白色水稻：褐色水稻=1：1：6
实验2：实验1的F₁褐色水稻×白色水稻乙→F₂褐色水稻：白色水稻=5：3
实验3：黑色水稻丁×褐色水稻丙→F₁黑色水稻；褐色水稻=9：7
（1）控制水稻稻米颜色的基因A/a的遗传遵循基因的________定律。A/a、B/b、D/d中的任意2对基因的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，原因是_________________。
（2）实验1中的白色水稻基因型是___________，实验2中的F₂褐色水稻有___________种基因型。
（3）实验1与实验3中黑色水稻甲、丁基因型___________(填“相同”或“不相同”)，实验1中亲本黑色水稻自交，子代褐色水稻中，杂合子所占比例为___________。
【答案】23. ①. 分离 ②. 遵循 ③. 实验3的F1出现9:3:3:1的变形9:7，实验1的F1中黑色水稻占比1/8
24. ①. aabbdd ②. 6
25. ①. 不相同 ②. 5/6
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【小问1详解】
A/a是位于同源染色体上的的等位基因，随同源染色体分开而分离，进入到不同的配子中，所以遵循分离定律；由实验3中F2表型出9:3:3:1的变形9：7可知，至少有2对等位基因独立遗传，假设A/a、B/b独立遗传，可知黑色水稻基因型为A__B___，褐色基因型为A_bb__、aaB___、aabb__；再看实验1，黑色水稻甲A__B___和白色水稻乙(基因型未知)杂交，F1中黑色水稻A__B___占1/(1+1+6)=1/8，由于A/a、B/b独立遗传，可以将1/8拆成1/2×1/4或1/2×1/2×1/2，若是前者，1/2A_是由于Aa×aa，1/4B_不可能出现(没有两个个体杂交子代中B_占1/4的情况)，说明1/2×1/4不成立，而是1/2×1/2×1/2，分别是 Aa×aa→1/2Aa，Bb×bb→1/2Bb，Dd×dd→1/2Dd，说明三对等位基因都独立遗传，遵循自由组合定律。
【小问2详解】
实验1亲本黑色水稻和白色水稻基因型分别为AaBbDd、aabbdd或 AaBbdd、aabbDd，若黑色水稻甲基因型为AaBbDd，实验1为测交，则A_B_D_表现为黑色，aabbdd表现为白色其余基因型AaBbdd、AabbDd、aaBbdd、aaBbDd、aabbDd、 Aabbdd都是褐色，这些褐色个体在实验2中与白色个体aabbdd测交，只有褐色水稻个体的abd配子与白色水稻的abd配子结合才能产生白色水稻aabbdd，可以计算这些褐色水稻 abd配子的比例，AaBbdd能产生1/4×1/6(该基因型在褐色水稻中的占比)=1/24，以此类推，AabbDd(1/4×1/6=1/24)、aaBbdd (1/2×1/6=1/12) 、aaBbDd(1/4×1/6=1/24)、aabbDd (1/2×1/6=1/12)、Aabbdd(1/2×1/6=1/12)，最后求得褐色水稻abd配子占比为3/8，即F2中白色水稻占3/8，褐色水稻不能产生ABD配子，所以F2中没有黑色个体，褐色:白色=5:3，符合实验2结果，此时实验2中的F2褐色水稻有6种基因型。
【小问3详解】
由第二问可知，黑色基因型为A_B_D_，白色基因型为aabbdd，其余为褐色，那么实验3丁为AaBbDD，丙为AaBbdd，F1黑色水稻基因型为 A_B_Dd，褐色水稻基因型为A_bbDd、aaB_Dd、aabbDd，符合题意。实验1中甲基因型为AaBbDd，实验1与实验3中黑色水稻甲、丁基因型不相同。实验1中亲本黑色水稻（AaBbDd）自交，子代纯合子共有8种，其中黑色个体A_B_D_中纯合子有1种，白色aabbdd有1种基因型，因此褐色中纯合子有8-1-1=6种，自交子代黑色和白色个体占子代的3/4×3/4×3/4+1/4×1/4×1/4=28/64，则褐色个体占1-28/64=36/64，所以褐色个体共36个，杂合子有36-6=30个，占30/36=5/6。
24. 了解植物物种丰富度对群落生物量的影响，对生态系统的保护至关重要。在一片草地上，科学家们创建了72个1m²的实验区，每个实验区中有1到10个植物物种，物种组合随机。经过3年的实验，他们收获了地上植被并测量每个地块的地上生物量，结果如下图所示。回答下列问题：
（1）据图分析，地上生物量最大的地块___________(填“是”或“否”)具有最大的物种丰富度。平均而言，在1个地块中若要增加0.1kg·m⁻²的地上生物量，需要增加___________个物种。
（2）据图分析，地上生物量的大小理论上与物种丰富度呈___________，原因是______________________。
（3）本实验中，对不同地块的要求是___________条件相似(答出2点即可)。
（4）在抵抗入侵物种方面，相比于物种丰富度低的群落，丰富度高的群落对引入物种的抵抗力更强，原因是____________。
（5）在三北防护林的建设中，图中的数据给我们的启示是_________________。
【答案】24. ①. 否 ②. 4
25. ①. 正相关 ②. 随着物种丰富度的增加，光合作用面积增加，植物通过光合作用合成的有机物增加，地上生物量不断增大 26. 光照、水分和肥力
27. 丰富度高的群落中生物种类越多，群落结构越复杂，自我调节能力更强，因而抵抗力稳定性更高
28. 在进行防护林建设时种植多种适应当地环境的植被有利于防护林的建设，同时也有利于地上生物量的增加
【解析】
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。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。
【小问1详解】
据图分析，地上生物量最大的地块未必具有最大的物种丰富度。平均而言，结合图示信息可知，在1个地块中若要增加0.1kg·m⁻²的地上生物量，需要增加4个物种。
【小问2详解】
据图分析，地上生物量的大小理论上与物种丰富度呈正相关，随着物种丰富度的增加，光合作用面积增加，植物通过光合作用合成的有机物增加，地上生物量不断增大。
【小问3详解】
本实验中每个实验区中有1到10个植物物种，物种组合随机。经过3年的实验，收获了地上植被并测量每个地块的地上生物量，该实验中的自变量是不同的物种组合，因变量是地上生物量的变化，因此，实验中对不同地块的要求应该是光照、水分和肥力等条件应该相似，即保证无关变量相同且适宜。
【小问4详解】
在抵抗入侵物种方面，相比于物种丰富度低的群落，丰富度高的群落中生物种类越多，群落结构越复杂，自我调节能力更强，因而抵抗力稳定性更高，因而对入侵的物种抵抗力更强。
【小问5详解】
在三北防护林的建设中，图中的数据给我们的启示是在进行防护林建设时种植多种适应当地环境的植被有利于防护林的建设，同时也有利于地上生物量的增加，提升防护林建设的成功率。
25. 研究表明：γ-氨基丁酸(GABA)是人体大脑皮层主要的抑制性神经递质，在疾病治疗方面具有重要的应用价值。谷氨酸脱羧酶(GadB)可以催化L-谷氨酸反应合成γ-氨基丁酸，但来源于野生型的菌株的内源性GadB的活力均较低。磷酸吡哆醛合酶基因SNO 1(675bp)和SNZ 1(894bp)的蛋白质产物具有催化合成磷酸吡哆醛的能力。当SNO 1和SNZ 1同时表达时，能够形成复合物，从而提高GadB活性，单独表达时不能形成相应的复合物。某研究小组通过以下实验步骤，尝试实现γ-氨基丁酸的高效生产。回答下列问题：
步骤1：利用原始质粒A构建重组质粒B和重组质粒C(图1)
注:NcⅠ、KpnⅠ、BamHⅠ、XbaⅠ为限制酶切位点
（1）已知Gad B基因(1400bp)的α链为转录的模板链，测得该链首端到末端的序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'。利用PCR获取目的基因时,PCR反应体系需要加入缓冲液、模板DNA、引物、___________等物质。某同学设计了如下4种PCR引物，其中可选用的引物是___________(填序号)。
①5'-CGGATGAGCGCGTAGAT-3'②5'-ATCTACGCGCTCATCCG-3'
③5'-CGCAGCAATGAGTAGCG-3'④5'-CGCTACTCATTGCTGCG-3'
（2）据图1分析，利用PCR扩增目的基因时，设计Gad B的引物时，需要在引物___________(填序号)的5'端添加限制酶___________识别序列，在引物___________(填序号)的5'端添加限制酶___________识别序列，从而可以更好的构建重组质粒B，并确保Gad B基因的正确连接。
步骤2：利用单酶切法结合凝胶电泳初步鉴定重组质粒否构建成功
（3）利用NcⅠ切割3种质粒后，琼脂糖凝胶电泳结果如图2所示。据图2结果分析，图示中泳道3是质粒___________(填“A”“B”或“C”)的单酶切结果。
步骤3：4个菌株发酵产γ-氨基丁酸能力的比较
实验中所用到的菌株如下：R1(原始菌株)，R2(某些特定基因敲除菌株)，R3(将重组质粒B导入R2的重组菌株)，R4(将重组质粒C导入R2的重组菌株)。
（4）通过高效液相色谱法检测4个菌株发酵液中γ-氨基丁酸含量，数据显示基因敲除菌(R2)的发酵液中γ-氨基丁酸的含量相对于原始菌株R1提高了4.2倍。据此推测，敲除的基因的功能是____________________。
（5）结果显示4个菌株中产γ-氨基丁酸能力最强的是菌株R3，菌株R4发酵液中γ-氨基丁酸的含量低于菌株R3，从物质和能量分配的角度推测可能的原因是：虽然SNO 1和SNZ 1的表达能够提高磷酸吡哆醛的含量，进而提高谷氨酸脱羧酶GadB的活性，但是___________，导致γ-氨基丁酸生产能力下降。
【答案】（1） ①. 4种脱氧核苷酸、DNA聚合酶 ②. ②④
（2） ①. ② ②. NcⅠ ③. ④ ④. KpnⅠ
（3）C （4）抑制谷氨酸脱羧酶的活性
（5）SNO 1和SNZ 1的表达需消耗更多的物质与能量，不利于后续γ-氨基丁酸的合成
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取：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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
利用PCR获取目的基因时，PCR反应体系需要加入缓冲液、模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等。PCR时，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的，已知Gad B基因一条链序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'，依据碱基互补配对原理，利用PCR获取Gad B基因可选用的引物是②和④。
【小问2详解】
据图1分析，Gad B基因插入了NcⅠ、KpnⅠ限制酶切位点之间，并结合转录方向，设计Gad B的引物时，需要在引物②的5'端添加限制酶NcⅠ识别序列，在引物④5'端添加限制酶KpnⅠ识别序列。
【小问3详解】
利用NcⅠ切割3种质粒后，琼脂糖凝胶电泳结果如图2所，泳道3单酶切后大小为10000bp左右，结合图1可知，质粒A为4176bp，质粒B为5000多bp，质粒C最符合要求。
【小问4详解】
数据显示基因敲除菌(R2)的发酵液中γ-氨基丁酸的含量相对于原始菌株R1提高了4.2倍。据此推测，敲除的基因的功能可能是抑制谷氨酸脱羧酶的活性。
【小问5详解】
从物质和能量分配的角度发现，虽然SNO 1和SNZ 1的表达能够提高磷酸吡哆醛的含量，进而提高谷氨酸脱羧酶GadB的活性，但是SNO 1和SNZ 1的表达需消耗更多的物质与能量，不利于后续γ-氨基丁酸的合成，导致γ-氨基丁酸生产能力下降。处理
叶绿素（mg/g干重）
类胡萝卜素（mg/g干重）
R
369.19
100.44
Y
274.50
100.76
B
681.91
129.76
UV
988.35
206.14
W
381.75
92.34
组别
处理试剂
实验步骤
小鼠存活时间(min)
1
等体积的生理盐水
各组均灌胃相应试剂，每日1次，连续7天。于末次给药后半小时将各组小鼠分别投入单个鼠笼，将其放入-20℃冰箱，观察计录每组小鼠存活时间。
32.0
2
10.0mg/kg芦荟多糖
41.5
3
5.0mg/kg芦荟多糖
40.5
4
2.5mg/kg芦荟多糖
35.5
组别
处理试剂
实验步骤
血糖
(mg/dL)
给药处理
培养温度
冷暴露12h后,经采血，分离血浆，用葡萄糖氧化酶技术比色测定血糖水平。
5
等体积的生理盐水
各组均灌胃相应试剂，每日1次,连续7天。于末次给药后半小时将各组小鼠分别投入单个鼠笼，将其放入相应温度的冰箱。
室温
39.70
6
A
B
58.24
7
10.0mg/kg芦荟多糖
4℃
70.98
8
5.0mg/kg芦荟多糖
4℃
59.65
9
2.5mg/kg芦荟多糖
4℃
59.05
一、本大题共15小题，每小题2分，共30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. 秋冬季是呼吸道疾病高发的季节，溶菌酶含片可用于急慢性咽喉炎、口腔黏膜溃疡的治疗。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 溶菌酶是在人体细胞的溶酶体中合成的
B. 含片中的溶菌酶主要是对内环境中的细菌起作用
C. 溶菌酶对有细胞壁的全部微生物起作用
D. 临床上溶菌酶可与抗生素混合使用，以增强疗效
【答案】D
【解析】
【分析】核糖体是合成蛋白质的场所。溶酶体内含有许多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
【详解】A、溶菌酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，A错误；
B、分析题意，由于溶菌酶含片只是在人体口腔、咽喉等处逐渐融化释放溶菌酶，该环境不属于内环境，B错误；
C、溶菌酶能够水解细菌的细胞壁，但并不能对有细胞壁的全部微生物起作用，C错误；
D、临床上将溶菌酶与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效，是因为溶菌酶能溶解细菌的细胞壁，有抗菌消炎的作用，D正确。
故选D。
2. 介导核质转运是植物核孔蛋白的保守生物学功能。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 核质转运包括DNA、mRNA的出核转运和蛋白质的入核转运
B. 真核细胞中的核仁与rRNA、mRNA的合成以及核糖体的形成有关
C. 核孔蛋白介导的核质转运具有选择性
D. 核孔蛋白介导的核质转运不消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某种您看到的资料都源自我们平台，20多万份最新小初高试卷，家威鑫 MXSJ663 免费下载 RNA的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）。
【详解】AC、核孔蛋白介导的核质转运具有选择性，核孔具有选择性，核DNA不能通过核孔进出，A错误，C正确；
B、真核细胞中的核仁与rRNA的形成及核糖体的形成有关，B错误；
D、核孔蛋白介导的核质转运需要消耗能量，D错误。
故选C。
3. 在3个大小不同的培养罐中各放入100只水蚤，以确定它们的繁殖率，结果如图所示。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. A曲线所示水蚤的数量大约在15天时达到K值
B. A、B曲线所示水蚤在20天后种群数量都呈下降趋势
C. C曲线所示水蚤的数量变化符合“J”形增长
D. A、B、C曲线所示水蚤的繁殖速率均受其种群密度制约
【答案】D
【解析】
【分析】“J”形曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”形曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、K值是一定的环境条件下所能维持的种群最大数量，据图可知，A曲线所示的水蚤在15天左右每只雌性个体的每天平均产生后代数目最大，但此后种群数量也在增加，故此时并不是K值，A错误；
B、据图可知，A、B曲线所示水蚤在20天后种群每只雌性个体的每天平均产生后代数仍然＞0，说明种群数量仍在增加，B错误；
C、由于是在培养罐中进行培养，空间和资源都有限，故C曲线所示水蚤的数量变化不符合“J”形增长，C错误；
D、由于是在3个大小不同的培养罐中各放入100只水蚤，A、B、C曲线所示水蚤的繁殖速率均受其种群密度制约，D正确。
故选D。
4. miRNA是一类由内源基因编码的长度为19～25个核苷酸的非编码单链小分子RNA。它主要通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合，使mRNA降解或抑制mRNA翻译，从而发挥其转录后的调控功能。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. miRNA会使靶基因表达产物的量减少
B. miRNA与靶mRNA结合的过程中存在A与T的配对
C. miRNA直接作为翻译的模板
D. miRNA内的嘌呤数一定等于靶mRNA内的嘧啶数
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合使mRNA降解或抑制mRNA翻译，A正确；
B、miRNA识别靶mRNA时的碱基配对方式，为A-U、U-A、G-C、C-G，B错误；
C、mRNA是翻译的模板，而miRNA能识别靶mRNA不是模板，C错误；
D、miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合，因此miRNA内的嘌呤数不一定等于靶mRNA内的嘧啶数，D错误。
故选A。
5. 你触摸到热茶壶时，手立刻缩回并感觉到疼痛。篮球在你眼前突然出现时，你迅速眨眼。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 控制缩手反射和眨眼反射的低级中枢均位于脊髓
B. 运动神经元末梢及其所支配的肌肉构成了上述两种反射的效应器
C. 烫手时，运动神经元将兴奋传导到大脑皮层，从而感觉到疼痛
D. 上述两种反射过程都需要大脑皮层的参与
【答案】A
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，发生的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成，反射必须依赖于反射弧的结构完整性。反射有条件反射和非条件反射两种类型。
【详解】A、缩手反射、眨眼反射都属于非条件反射，非条件反射的中枢在脊髓，A正确；
B、效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉和腺体，B错误；
C、烫手时，传入神经元（感觉神经元）将兴奋传导到大脑皮层，从而感觉到疼痛，C错误；
D、缩手反射、眨眼反射都属于非条件反射，中枢在脊髓，大脑皮层不直接参与，D错误。
故选A。
6. 生态学家可以利用群落中自上而下的营养级之间的生物量制约关系，通过改变高营养级消费者的生物量来防治水华，从而实现水质的生物治理。下列有关湖泊生物群落的自上而下的生物治理的叙述，错误的是（ ）
A. 营养级的生物量是指每个营养级所容纳的有机物的总干重
B. 在“藻类→浮游动物→鱼类”三个营养级的湖泊中，减少鱼类数量，将使浮游动物生物量增大，从而降低藻类的生物量
C. 在“藻类→浮游动物→次级捕食者→顶级捕食者”四个营养级的湖泊中，需要减少顶级捕食者的数量，从而降低藻类的生物量
D. 在“藻类→浮游动物→次级捕食者→顶级捕食者”四个营养级的湖泊中，可去除顶级捕食者，从而降低水体中矿质营养物质的水平
【答案】C
【解析】
【分析】生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。一般而言，生态金字塔呈现正金字塔形。
【详解】A、生物量金字塔每层代表每个营养级所含有机物的总干重，通常也是正金字塔形，A正确；
B、在“藻类→浮游动物→鱼类”三个营养级的湖泊中，由于鱼类以浮游动物为食，而浮游动物捕食藻类，故减少鱼类数量，将使浮游动物生物量增大，从而降低藻类的生物量，B正确；
C、分析题意，若减少顶级捕食者的数量，则次级捕食者数量增多，对于浮游动物捕食增加，浮游动物数量减少，从而导致藻类增多，C错误；
D、在“藻类→浮游动物→次级捕食者→顶级捕食者”四个营养级的湖泊中，可去除顶级捕食者，则次级捕食者数量增多，对于浮游动物捕食增加，浮游动物数量减少，藻类增多，其对矿质营养物质吸收增加，从而降低水体中矿质营养物质的水平，D正确。
故选C。
7. 微生物菌种的高通量筛选是微生物研究领域的一场技术革命，在微生物药物的筛选方面发挥了积极的作用，是筛选新型抗生素的有效手段。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 筛选的对象可以是自然界分离、诱变产生和生物技术改造的菌株
B. 高通量筛选获得的高产抗生素菌株可通过发酵工程来大规模生产抗生素
C. 从某些微生物中分离出的抗生素，可以作为微生物农药用于防治作物疾病
D. 抗生素的滥用会使致病菌产生耐药性变异从而降低治疗效果
【答案】D
【解析】
【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还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。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，如生产柠檬酸就需要筛选产酸量高的黑曲霉，A正确；
B、发酵工程能使人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，B正确；
C、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，C正确；
D、抗生素的滥用可以使具有耐药性变异致病菌被筛选出来从而降低治疗效果，不能定向变异，D错误。
故选D。
8. 植物形态可随环境条件的改变而发生改变，具有可塑性，使植物更加适应环境的变化。现有四种不同环境条件：a.土壤施肥；b.顶端损伤；c.遮荫；d.踩踏。下列①～④所对应的植物形态变化简图与四种环境匹配正确的是（ ）
A. ①—a,②—d,③—c,④—b
B. ①—a,②—c,③—d,④—b
C. ①—b,②—a,③—c,④—d
D. ①—b,②—d,③—c,④—a
【答案】C
【解析】
【分析】植物的顶端优势：指植物顶芽产生的生长素向下运输到侧芽的部位积累，使顶芽的生长素浓度相对较低，促进生长，侧芽生长素浓度相对较高，抑制生长，体现了既促进又抑制的特点。植物的避阴反应是指当植物受到周围环境遮阴时，会表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等特征，这种反应是植物应对环境胁迫、针对光信号做出的可塑性反应。
【详解】土壤施肥会使植物茎秆粗壮叶片更加茂盛对应②；b顶端损伤会使植物丧失顶端优势，侧枝更长对应①；c遮荫会使植物茎秆细高、分枝减少对应③；d踩踏会使植物茎秆折断，植株矮小对应④，因此ABD错误，C正确。
故选C。
9. 基础生态位（FN）是指在生物群落中，某一物种栖息的、理论上的最大空间。实际生态位（CN）是指一个物种占有的实际生态空间。生态学家研究了甲、乙两种藤壶在岩石上的分布情况，得出结论如下：①甲通常比乙在岩石上的位置更高；②若人为将乙从岩石上移除，甲就会扩展到以前乙占领的区域。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN
B. 藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的生态位都变小
C. 若藤壶的FN与CN不同，它一定面临生存和繁殖的困难
D. 研究藤壶的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌及与其它物种的关系
【答案】C
【解析】
【分析】生态位概念：一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的 关系等。生态位的作用：决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系。生态位的意义：它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
【详解】A、依据题干信息可知，FN通常会大于CN，可见对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN，A正确；
B、一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的实际生态位都变小，B正确；
C、若藤壶的FN与CN不同，它不一定面临生存和繁殖的困难，如题干信息可知藤壶甲的FN大于CN，但是藤壶甲并没有面临生存和繁殖的困难，C错误；
D、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等叫做生态位，通常要研究它的栖息地，食物、天敌以及与其他物种的关系，D正确。
故选C。
10. Ⅰ型糖尿病是胰岛B细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，自身细胞毒性T细胞杀伤胰岛B细胞是致病原因之一，与该病相关的基因位于人类6号、11号和18号染色体上。研究表明，同卵双生子均发生该病的概率为30%～50%。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 胰岛素可促进组织细胞摄取、储存、利用葡萄糖，使血糖降低
B. 该病属于过敏反应，可通过注射胰岛素进行治疗
C. 该病为多基因遗传病，除了遗传因素，该病的发生还受环境因素的影响
D. 该病主要表现为高血糖和尿糖，通常在青少年时期发病
【答案】B
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、胰岛素是机体中唯一能够降低血糖的激素，可促进组织细胞摄取、储存、利用葡萄糖，使血糖降低，A正确；
B、过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应，而Ⅰ型糖尿病是胰岛B细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，自身细胞毒性T细胞杀伤胰岛B细胞是致病原因之一，该病属于自身免疫病，B错误；
C、分析题意可知，与该病相关的基因位于人类6号、11号和18号染色体上，故该病属于多基因遗传病，除了遗传因素，该病的发生还受环境因素的影响，C正确；
D、Ⅰ型糖尿病是胰岛B细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，该病主要表现为高血糖和尿糖，通常在青少年时期发病，D正确。
故选B。
11. 紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种天然物质，能有效抑制DNA的解旋，现已广泛用于乳腺癌的治疗。传统生产紫杉醇的方法是从红豆杉的树皮和种子中提取，不利于对红豆杉的保护。我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 紫杉醇是红豆杉植物的一种次生代谢物，在细胞中含量很低
B. 紫杉醇只能通过影响DNA的复制来抑制癌细胞增殖
C. 可通过诱变的方法获得高产紫杉醇细胞
D. 将高产紫杉醇的细胞进行植物细胞培养，可以工厂化生产紫杉醇
【答案】B
【解析】
【分析】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
【详解】A、紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，次生代谢物不是生长必需的，在细胞中含量很低，A正确；
B、DNA解旋后成为单链可作为复制和转录的模板，分析题意，紫杉醇能有效抑制DNA的解旋，故紫杉醇能通过影响DNA的复制或转录来抑制癌细胞增殖，B错误；
C、诱变可引发突变，故可通过诱变的方法获得高产紫杉醇细胞，C正确；
D、植物的次生代谢物通常含量很低，从植物组织中提取会大量消耗植物资源，将高产紫杉醇的细胞进行植物细胞培养，可以工厂化生产紫杉醇，D正确。
故选B。
12. 紫色洋葱是高中生物学常用实验材料。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 紫色洋葱发芽长出绿叶后，可在光学显微镜下观察到叶绿体的形态和亚显微结构
B. 紫色洋葱生根后，可用于观察植物细胞的有丝分裂
C. 可选取紫色洋葱鳞片叶外表皮观察细胞的质壁分离及其复原过程
D. 探究低温诱导染色体数目变化时，需先将洋葱放置于4℃冰箱冷藏一周
【答案】A
【解析】
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：（1）原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。
【详解】A、紫色洋葱发芽长出绿叶后，可在光学显微镜下观察到叶绿体的形态，但亚显微结构需要用电子显微镜观察，A错误；
B、紫色洋葱生根后，根尖分生区分裂旺盛，可用于观察植物细胞的有丝分裂，B正确；
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮有液泡，呈紫色，故可选取紫色洋葱鳞片叶外表皮观察细胞的质壁分离及其复原过程，C正确；
D、探究低温诱导染色体数目变化时，需先将洋葱放置于4℃冰箱冷藏一周，低温可诱导染色体数目加倍，D正确。
故选A。
13. 小麦种子形成时，还原糖会变成淀粉，萌发时淀粉会再次变为还原糖。大豆种子形成时，糖类变为脂肪，萌发时脂肪再转化为糖类。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 小麦种子成熟后进入休眠状态时结合水占比下降，应采用低温密封法以保持种子活力
B. 大豆种子细胞中大多数无机盐以化合物形式存在
C. 大豆种子萌发初期干重有所增加，这是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了O原子
D. 大豆种子的脂肪是良好的储能物质，小麦种子中的各种糖类都是主要的能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、小麦种子成熟后进入休眠状态时代谢减慢，结合水占比上升，密封会导致氧气不足种子进行无氧呼吸，产生酒精而腐烂，A错误；
B、大豆种子细胞中大多数无机盐以离子形式存在，B错误；
C、大豆种子萌发初期，脂肪转变为糖类，糖类的氧元素含量高于脂肪，所以脂肪转变为糖时，需要增加氧元素，干重会增加，C正确；
D、大豆种子的脂肪是良好的储能物质，小麦种子并非各种糖类都能作为能源物质，如纤维素参与构成植物细胞壁，但不是能源物质，D错误。
故选C。
14. 天津工业生物所历经10年耕耘，首次实现了不依赖光合作用的、由CO₂到淀粉的全合成。下图为人工淀粉合成途径简图，图中ZnO-ZnO₂为无机催化剂。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 图中多种酶在低温下保存会导致空间结构被破坏，活性降低
B. 与ZnO-ZnO₂相比，图中的多种酶为反应提供活化能的能力更显著
C. C₁在多种酶的催化作用下脱水缩合形成肽键构成C3中间体
D. 图中不同的反应过程由不同酶来催化，体现了酶的专一性
【答案】D
【解析】
【分析】该图表示人工淀粉合成代谢途径，二氧化碳在无机催化剂的作用下形成C1，C1在多种酶的作用下形成C3中间体，C3在多种酶的作用下形成C6中间体，C6在多种酶的作用下形成淀粉分子。酶具有专一性、高效性和作用条件温和。
【详解】A、酶在低温条件下保存不会导致空间结构受到破坏，当温度适宜时，酶活性会上升，低温条件下酶活性降低，A错误；
B、与ZnO-ZnO₂相比，图中的多种酶能更大幅度降低化学反应的活化能，不能为反应提供活化能，B错误；
C、C1在多种酶的催化作用下构成C3中间体，该过程不是经过脱水缩合反应实现的，也不能形成肽键，C错误；
D、不同反应所用酶不同，体现出酶具有专一性，D正确。
故选D。
15. 冬小麦等某些植物，在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花，称为春化作用。植物在感知、接受低温信号后，自身相关基因表达水平发生改变，通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控，并使这种低温记忆在后代中消除或重置。后代在开花前仍需重新经历春化过程，从而规避不良环境，实现正常生长发育。研究发现：在低温条件下，FRI蛋白易在植物细胞核内形成凝聚体，凝聚体的形成阻止了FRI蛋白对FLC基因的激活，使FLC基因表达下调，解除对开花的抑制。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 春化是一种适应性特征，植物在温度较高的季节开花、结实，能够提高自身的繁殖成功率
B. 在植物未经冷暴露之前，FLC基因高度表达，阻止植物体从营养生长向生殖生长过渡
C. 植物在经历长时间冷暴露后，FLC基因表达被抑制，恢复温暖时，这种抑制会立即被解除
D. 研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素，扩大其种植的地域范围
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传：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。
【详解】A、分析题意，春化作用是指冬小麦等某些植物，在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花，植物在温度较高的季节开花、结实，能够提高自身的繁殖成功率，是一种适应性特征，A正确；
B、结合题意“在低温条件下……使FLC基因表达下调，解除对开花的抑制”可知，FLC基因表达下降会促进开花，说明在植物未经冷暴露之前，FLC基因高度表达，阻止植物体从营养生长向生殖生长（开花）过渡，B正确；
C、由题意可知，植物在感知、接受低温信号后，通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控，并使这种低温记忆在后代中消除或重置，后代在开花前仍需重新经历春化过程，说明恢复温暖时，这种抑制不会立即被解除，C错误；
D、春化作用是冬小麦等植物适应温度的一种现象，研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素，扩大其种植的地域范围，D正确。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
16. NAD⁺作为线粒体呼吸链上代谢过程的重要底物，其过度消耗将会影响到线粒体氧化呼吸和ATP合成等细胞生物学功能。已知NAD⁺的合成场所是细胞质基质，通过线粒体膜需要借助特殊的转运蛋白TF-H。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 催化O₂与NAD⁺反应的酶存在于线粒体内膜上
B. TF-H缺失的细胞表现出耗氧量下降及ATP生成量减少
C. NAD⁺的水平下降，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸速率均受影响
D. 通常情况下，动物和植物无氧呼吸过程中会有NADH的积累
【答案】BC
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：（1）第一阶段：在细胞质的基质中，1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；（2）第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢，释放少量能量；（3）第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量；NADH即是还原型氢。
【详解】A、催化O₂与NADH反应的酶存在于线粒体内膜上，而不是NAD⁺，A错误；
B、TF-H缺失使得NAD⁺无法进入线粒体，导致线粒体中产生的还原型氢不足，最终使第三阶段受阻，表现出耗氧量下降及ATP生成量减少，B正确；
C、NAD+生成NADH发生在无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸的第一、二阶段，故NAD+水平下降会同时影响有氧呼吸和无氧呼吸过程，C正确；
D、通常情况下，动物和植物无氧呼吸第一阶段产生的NADH，会在第二阶段被消耗掉，而不会积累，D错误。
故选BC。
17. 用遗传学和生物化学的方法可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在复制中，因此离复制起点越近的基因出现频率越高，越远的基因出现频率越低。图1为大肠杆菌基因图谱，图2为部分基因出现的频率。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 大肠杆菌DNA复制的方向为逆时针
B. 大肠杆菌DNA的复制起点位于ilv附近
C. 大肠杆菌DNA只有一个复制起点
D. DNA双链解旋后，DNA聚合酶结合在复制起点上，子链开始延伸
【答案】BC
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、由图2可知，以his为中轴线，两侧曲线对应的各基因出现的概率基本相等，如trp=tyrA，结合图1各基因所在位置，可知大肠杆菌DNA的复制方向是双向的，A错误；
B、由图2分析可知，ilv出现的频率较高即离复制起点比较近，B正确；
C、由图2可知，只有ilv出现的频率最高，即只有一个复制起点在其附近，C正确；
D、DNA的复制是边解旋边复制的，井不是双链解旋后再开始子链的延伸，D错误。
故选BC。
18. 肾上腺髓质分泌的肾上腺素，与受体结合后，信息传递过程如下图。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 肾上腺素信息传递要经过信息的接收、传导和应答3个环节
B. 肾上腺素等信息分子的接收过程具有特异性
C. 1个信号分子传导过程中，信号会逐级放大
D. 肾上腺素作用于不同的靶细胞，产生的应答完全相同
【答案】ABC
【解析】
【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官和靶细胞．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。
【详解】A、肾上腺素属于激素，是一种信息分子，据图可知其信息传递要经过信息的接收、传导和应答3个环节，A正确；
B、肾上腺素等信息分子需要与受体特异性结合后起作用，故其接收过程具有特异性，B正确；
C、结合图示可知，1个信号分子经过传导、应答等过程后会产生108个分子，故1个信号分子在传导过程中，信号会逐级放大，C正确；
D、激素与受体的结合具有特异性，肾上腺素作用于不同的靶细胞，产生的应答不完全相同，D错误。
故选ABC。
19. 石斛是具有重要的药用价值的兰科植物。利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，能更有效保证石斛的用药安全，而石斛DNA的有效提取是成功开展分子鉴定的前提。某团队利用3种方法(M1、M2、M3)对铁皮、霍山两种石斛叶进行提取DNA的实验，并检测DNA提取样品液在230、260、280nm处的吸光度。A₂₆₀用于计算DNA浓度,AA₂₆₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度。A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀比值越大,DNA越纯。下列有关叙述,错误的是（ ）
A. 与蛋白质、无机盐等杂质相比，DNA对260nm光吸收值最大
B. 用鲜叶提取DNA，两种石斛宜用M2法
C. 用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M3法
D. 可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定
【答案】AC
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
【详解】A、分析题意，A₂6₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度，结合图2可知，A₂₆₀/A₂₃₀的数值并非均＞1，说明与蛋白质、无机盐等杂质相比，并非DNA对260nm光吸收值最大，A错误；
B、据图可知，用鲜叶提取DNA，两种石斛均是M2法的A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀最大，说明DNA越纯，故宜用M2法，B正确；
C、比较图1和图2可知，用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M1法，因为此时A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀均相对最高，C错误；
D、分析题意，本实验目是利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，而PCR结合探针可特异性鉴定DNA，故可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定，D正确。
故选AC。
20. 果蝇的灰身和黑身由基因B/b控制，长翅和残翅由V/v控制，长触角与短触角由A/a控制，三对等位基因均位于常染色体上。科研人员用1只黑身、残翅、短触角雌果蝇(隐性纯合子)进行了两个杂交实验：
杂交1：该雌果蝇与1只灰身、长翅雄果蝇(甲)杂交，子代表型及比例如下：
黑身、长翅:黑身、残翅:灰身、长翅:灰身、残翅=9:41:39:11;
杂交2：该亲本雌果蝇与另一只灰身、长触角的雄果蝇(乙)杂交，子代表型及比例如下：
黑身、长触角:黑身、短触角:灰身、长触角:灰身、短触角=24:23:27:26。
根据以上结果分析，下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 甲、乙雄果蝇均为杂合子
B. 杂交1和杂交2均为测交实验
C. 甲果蝇中B和v位于一条染色体上，b、V位于另一条同源染色体上
D. 乙果蝇中B/b位于一对同源染色体上，A/a位于另一对同源染色体上
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】AB、由题意可知，该雌果蝇为隐性纯合子，基因型是aabbvv，杂交1中该雌果蝇与甲杂交，甲的表现型为灰身长翅，故甲的基因型为B_V_，子代表现型及其比例为黑身长翅:黑身残翅:灰身长翅:灰身残翅=9:41:39:11，有四种表现型，说明甲的基因型是双杂合子BbVv，杂交2中该雌果蝇与乙杂交，乙的表现型为灰身长触角，故乙的基因型为A_B_ ，子代表现为黑身长触角:黑身短触角:灰身长触角:灰身短触角=24:23:27:26≈1:1:1:1，则乙的基因型为杂合子，即AaBb，AB正确；
C、杂交1的子代有四种表现型，但比例与1:1:1:1相差甚远，且观察发现黑身残翅:灰身长翅=41:39≈1:1，黑身长翅:灰身残翅=9:11≈1:1，且两部分相差很多，推测控制黑身(b)和残翅(v)的基因位于同一条染色体上，控制灰身(B)和长翅(V)的基因在同一条染色体上。由于发生交叉互换引起基因重组，所以出现了四种表现型，C错误；
D、杂交2的子代也有四种表现型，且比例为1:1:1:1，说明A/a和B/b基因符合自由组合定律，即A/a和B/b分别位于两对同源染色体上，D正确。
故选ABD
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. PSⅡ是类囊体膜上的光合色素蛋白复合体，能吸收光能并将水分解，是光反应中光能吸收和转化的关键因素。为研究PSⅡ在光能吸收和转化中的作用，研究人员取某植物幼苗若干，均分成5组，分别用相同强度的红光（R）、黄光（Y）、蓝光（B）、紫外光（UV）等单光质和白光（W）五种LED光源照射30天后，检测不同处理条件下的光合色素的含量，以及Fv/Fm值和Fv'/Fm'值，结果如下：
LED 不同光质对光合色素含量的影响
注：Fv/Fm值表示PSⅡ吸收光能转化光能的最大效率Fv'/Fm'值表示PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率据所学知识和实验结果回答问题：
（1）检测光合色素含量时，用___________提取绿叶中的色素。PSⅡ利用自身的光合色素吸收光能，将水分解为O2和___________，并释放两个电子，用于___________的合成。
（2）采用LED光源处理植物幼苗而不用普通光源，原因是_____________________。据表可知，与白光对照组（W组）相比，___________光能够显著提高幼苗中叶绿素的含量。
（3）据图可知，与W组相比，经过四种单光质处理后，___________光更有利于该植物合成有机物，判断依据是：______________________。
（4）植物吸收的光能只有3条去路：光合作用、叶绿素荧光和热。与W组相比，在黄光（Y）条件下，Fv/Fm值较大，但Fv/Fm'值却较小，植物将以___________形式耗散掉多余的光能，否则强光将对植物产生伤害。
【答案】21. ①. 无水乙醇 ②. H+ ③. NADPH
22. ①. LED光源比普通光源产热少，减少无关变量干扰（或减少温度升高对实验结果的影响） ②. 蓝光（或B）和紫外光（或UV）
23. ①. 紫外光##UV ②. 紫外光处理时，Fv/Fm值和Fv'/Fm'值增大都是最大的，说明紫外光吸收与转化效率高，并且吸收的光能用于合成有机物的效率最高
24. 叶绿素荧光和热
【解析】
【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。能量转换：光能转化为有机物中活跃的化学能，再转化为有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。光反应阶段是光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，完成水的光解，以及ATP、NADPH的合成，PSⅡ利用自身的光合色素吸收光能，将水分解为O2和H+并释放两个电子，用于NADPH的合成；
【小问2详解】
LED光源是冷光源不会产生热，采用LED光源处理植物幼苗而不用普通光源，原因是LED光源比普通光源产热少，减少无关变量干扰（或减少温度升高对实验结果的影响），排除了温度对实验结果的影响。据图1可知，与白光对照组(W组)相比，蓝光（或B）和紫外（UV）光能够显著提高幼苗中叶绿素的含量；
【小问3详解】
据图可知紫外光处理时，Fv/Fm值和Fv'/Fm'值增大都是最大的，说明紫外光吸收与转化效率高，并且吸收的光能用于合成有机物的效率最高UV组的Fv'/Fm'值最大，即PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率最大，更有利于该植物合成有机物，因此紫外光（或UV）更有利于该植物合成有机物；
【小问4详解】
Fv/Fm值表示PSⅡ吸收光能转化光能的最大效率，Fv'/Fm'值表示PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率。与W组相比，在黄光(Y)条件下，Fv/Fm值较大，但Fv//Fm'值却较小，说明黄光使光能转化光能的比率更大。植物吸收的光能只有3条去路：光合作用、叶绿素荧光和热。结合题干可知植物将以叶绿素荧光和热的形式耗散掉多余的光能，否则强光将对植物产生伤害。
22. 芦荟是一种古老的常用中药，具多种活性成分。某课题小组研究在寒冷条件下芦荟多糖对小鼠的保护作用，进行如下实验。回答下列问题：
（1）实验1：探究芦荟多糖对小鼠耐低温的影响
取小鼠40只，随机均分为4组，每组10只，进行如表1处理。
表1 芦荟多糖对小鼠耐低温的影响
表1实验结果表明：______________________。
（2）实验2：探究芦荟多糖对低温条件下小鼠血糖水平影响
另取小鼠50只，随机均分为5组，每组10只，进行表2处理。
表2 芦荟多糖对小鼠血糖水平的影响
①表2中“A”的处理为用___________灌胃，“B”的培养温度为___________。
②组5与组6比较说明____________________________。
③组7、8、9分别与组___________比较，其中组___________小鼠血糖水平明显升高，意义是_________________。
【答案】22. 芦荟多糖能够提高小鼠耐低温的能力，且芦荟多糖浓度越高，耐低温能力越强
23. ①. 等体积的生理盐水 ②. 4℃ ③. 低温会导致小鼠血糖浓度升高 ④. 6 ⑤. 7 ⑥. 高浓度的芦荟多糖会促进低温下血糖浓度升高
【解析】
【分析】分析题意，实验1目的是研究在寒冷条件下芦荟多糖对小鼠的保护作用，实验的自变量是芦荟多糖的有无，因变量是小鼠的状况，据此分析作答。
【小问1详解】
据表分析，组别1试剂是等体积的生理盐水，而实验组2-4是不同浓度的芦荟多糖，实验结果表明与对照组相比，实验组小鼠的存活时间均有所增加，且实验范围内，随芦荟多糖浓度增加，小鼠存活时间增长，故表1实验结果表明：芦荟多糖能够提高小鼠耐低温的能力，且芦荟多糖浓度越高，耐低温能力越强。
【小问2详解】
①分析题意，本实验目的是探究芦荟多糖对低温条件下小鼠血糖水平的影响，则实验的自变量是温度和芦荟多糖的有无，结合表格可知，5组是等体积的生理盐水室温下处理，而7-9组都是用芦荟多糖进行处理，根据实验设计的对照原则与单一变量原则推测，表2中“A”的处理为用等体积的生理盐水灌胃，而“B”的培养温度为4℃。
②组5与组6的自变量是温度不同，据试验结果可知，低温会导致小鼠血糖浓度升高。
③组7、8、9都是添加芦荟多糖后的实验组，三组分别与6组相比（单一变量是有无芦荟多糖），其中7组小鼠血糖水平明显升高，说明高浓度的芦荟多糖会促进低温下血糖浓度升高。
23. 水稻稻米颜色有黑色、褐色、白色3种类型,由3对等位基因控制(用A/a、B/b、D/d表示)。取不同水稻甲、乙、丙、丁各一株进行杂交实验，结果如下。回答下列问题：
实验1：黑色水稻甲×白色水稻乙→F₁黑色水稻：白色水稻：褐色水稻=1：1：6
实验2：实验1的F₁褐色水稻×白色水稻乙→F₂褐色水稻：白色水稻=5：3
实验3：黑色水稻丁×褐色水稻丙→F₁黑色水稻；褐色水稻=9：7
（1）控制水稻稻米颜色的基因A/a的遗传遵循基因的________定律。A/a、B/b、D/d中的任意2对基因的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，原因是_________________。
（2）实验1中的白色水稻基因型是___________，实验2中的F₂褐色水稻有___________种基因型。
（3）实验1与实验3中黑色水稻甲、丁基因型___________(填“相同”或“不相同”)，实验1中亲本黑色水稻自交，子代褐色水稻中，杂合子所占比例为___________。
【答案】23. ①. 分离 ②. 遵循 ③. 实验3的F1出现9:3:3:1的变形9:7，实验1的F1中黑色水稻占比1/8
24. ①. aabbdd ②. 6
25. ①. 不相同 ②. 5/6
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【小问1详解】
A/a是位于同源染色体上的的等位基因，随同源染色体分开而分离，进入到不同的配子中，所以遵循分离定律；由实验3中F2表型出9:3:3:1的变形9：7可知，至少有2对等位基因独立遗传，假设A/a、B/b独立遗传，可知黑色水稻基因型为A__B___，褐色基因型为A_bb__、aaB___、aabb__；再看实验1，黑色水稻甲A__B___和白色水稻乙(基因型未知)杂交，F1中黑色水稻A__B___占1/(1+1+6)=1/8，由于A/a、B/b独立遗传，可以将1/8拆成1/2×1/4或1/2×1/2×1/2，若是前者，1/2A_是由于Aa×aa，1/4B_不可能出现(没有两个个体杂交子代中B_占1/4的情况)，说明1/2×1/4不成立，而是1/2×1/2×1/2，分别是 Aa×aa→1/2Aa，Bb×bb→1/2Bb，Dd×dd→1/2Dd，说明三对等位基因都独立遗传，遵循自由组合定律。
【小问2详解】
实验1亲本黑色水稻和白色水稻基因型分别为AaBbDd、aabbdd或 AaBbdd、aabbDd，若黑色水稻甲基因型为AaBbDd，实验1为测交，则A_B_D_表现为黑色，aabbdd表现为白色其余基因型AaBbdd、AabbDd、aaBbdd、aaBbDd、aabbDd、 Aabbdd都是褐色，这些褐色个体在实验2中与白色个体aabbdd测交，只有褐色水稻个体的abd配子与白色水稻的abd配子结合才能产生白色水稻aabbdd，可以计算这些褐色水稻 abd配子的比例，AaBbdd能产生1/4×1/6(该基因型在褐色水稻中的占比)=1/24，以此类推，AabbDd(1/4×1/6=1/24)、aaBbdd (1/2×1/6=1/12) 、aaBbDd(1/4×1/6=1/24)、aabbDd (1/2×1/6=1/12)、Aabbdd(1/2×1/6=1/12)，最后求得褐色水稻abd配子占比为3/8，即F2中白色水稻占3/8，褐色水稻不能产生ABD配子，所以F2中没有黑色个体，褐色:白色=5:3，符合实验2结果，此时实验2中的F2褐色水稻有6种基因型。
【小问3详解】
由第二问可知，黑色基因型为A_B_D_，白色基因型为aabbdd，其余为褐色，那么实验3丁为AaBbDD，丙为AaBbdd，F1黑色水稻基因型为 A_B_Dd，褐色水稻基因型为A_bbDd、aaB_Dd、aabbDd，符合题意。实验1中甲基因型为AaBbDd，实验1与实验3中黑色水稻甲、丁基因型不相同。实验1中亲本黑色水稻（AaBbDd）自交，子代纯合子共有8种，其中黑色个体A_B_D_中纯合子有1种，白色aabbdd有1种基因型，因此褐色中纯合子有8-1-1=6种，自交子代黑色和白色个体占子代的3/4×3/4×3/4+1/4×1/4×1/4=28/64，则褐色个体占1-28/64=36/64，所以褐色个体共36个，杂合子有36-6=30个，占30/36=5/6。
24. 了解植物物种丰富度对群落生物量的影响，对生态系统的保护至关重要。在一片草地上，科学家们创建了72个1m²的实验区，每个实验区中有1到10个植物物种，物种组合随机。经过3年的实验，他们收获了地上植被并测量每个地块的地上生物量，结果如下图所示。回答下列问题：
（1）据图分析，地上生物量最大的地块___________(填“是”或“否”)具有最大的物种丰富度。平均而言，在1个地块中若要增加0.1kg·m⁻²的地上生物量，需要增加___________个物种。
（2）据图分析，地上生物量的大小理论上与物种丰富度呈___________，原因是______________________。
（3）本实验中，对不同地块的要求是___________条件相似(答出2点即可)。
（4）在抵抗入侵物种方面，相比于物种丰富度低的群落，丰富度高的群落对引入物种的抵抗力更强，原因是____________。
（5）在三北防护林的建设中，图中的数据给我们的启示是_________________。
【答案】24. ①. 否 ②. 4
25. ①. 正相关 ②. 随着物种丰富度的增加，光合作用面积增加，植物通过光合作用合成的有机物增加，地上生物量不断增大 26. 光照、水分和肥力
27. 丰富度高的群落中生物种类越多，群落结构越复杂，自我调节能力更强，因而抵抗力稳定性更高
28. 在进行防护林建设时种植多种适应当地环境的植被有利于防护林的建设，同时也有利于地上生物量的增加
【解析】
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。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。
【小问1详解】
据图分析，地上生物量最大的地块未必具有最大的物种丰富度。平均而言，结合图示信息可知，在1个地块中若要增加0.1kg·m⁻²的地上生物量，需要增加4个物种。
【小问2详解】
据图分析，地上生物量的大小理论上与物种丰富度呈正相关，随着物种丰富度的增加，光合作用面积增加，植物通过光合作用合成的有机物增加，地上生物量不断增大。
【小问3详解】
本实验中每个实验区中有1到10个植物物种，物种组合随机。经过3年的实验，收获了地上植被并测量每个地块的地上生物量，该实验中的自变量是不同的物种组合，因变量是地上生物量的变化，因此，实验中对不同地块的要求应该是光照、水分和肥力等条件应该相似，即保证无关变量相同且适宜。
【小问4详解】
在抵抗入侵物种方面，相比于物种丰富度低的群落，丰富度高的群落中生物种类越多，群落结构越复杂，自我调节能力更强，因而抵抗力稳定性更高，因而对入侵的物种抵抗力更强。
【小问5详解】
在三北防护林的建设中，图中的数据给我们的启示是在进行防护林建设时种植多种适应当地环境的植被有利于防护林的建设，同时也有利于地上生物量的增加，提升防护林建设的成功率。
25. 研究表明：γ-氨基丁酸(GABA)是人体大脑皮层主要的抑制性神经递质，在疾病治疗方面具有重要的应用价值。谷氨酸脱羧酶(GadB)可以催化L-谷氨酸反应合成γ-氨基丁酸，但来源于野生型的菌株的内源性GadB的活力均较低。磷酸吡哆醛合酶基因SNO 1(675bp)和SNZ 1(894bp)的蛋白质产物具有催化合成磷酸吡哆醛的能力。当SNO 1和SNZ 1同时表达时，能够形成复合物，从而提高GadB活性，单独表达时不能形成相应的复合物。某研究小组通过以下实验步骤，尝试实现γ-氨基丁酸的高效生产。回答下列问题：
步骤1：利用原始质粒A构建重组质粒B和重组质粒C(图1)
注:NcⅠ、KpnⅠ、BamHⅠ、XbaⅠ为限制酶切位点
（1）已知Gad B基因(1400bp)的α链为转录的模板链，测得该链首端到末端的序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'。利用PCR获取目的基因时,PCR反应体系需要加入缓冲液、模板DNA、引物、___________等物质。某同学设计了如下4种PCR引物，其中可选用的引物是___________(填序号)。
①5'-CGGATGAGCGCGTAGAT-3'②5'-ATCTACGCGCTCATCCG-3'
③5'-CGCAGCAATGAGTAGCG-3'④5'-CGCTACTCATTGCTGCG-3'
（2）据图1分析，利用PCR扩增目的基因时，设计Gad B的引物时，需要在引物___________(填序号)的5'端添加限制酶___________识别序列，在引物___________(填序号)的5'端添加限制酶___________识别序列，从而可以更好的构建重组质粒B，并确保Gad B基因的正确连接。
步骤2：利用单酶切法结合凝胶电泳初步鉴定重组质粒否构建成功
（3）利用NcⅠ切割3种质粒后，琼脂糖凝胶电泳结果如图2所示。据图2结果分析，图示中泳道3是质粒___________(填“A”“B”或“C”)的单酶切结果。
步骤3：4个菌株发酵产γ-氨基丁酸能力的比较
实验中所用到的菌株如下：R1(原始菌株)，R2(某些特定基因敲除菌株)，R3(将重组质粒B导入R2的重组菌株)，R4(将重组质粒C导入R2的重组菌株)。
（4）通过高效液相色谱法检测4个菌株发酵液中γ-氨基丁酸含量，数据显示基因敲除菌(R2)的发酵液中γ-氨基丁酸的含量相对于原始菌株R1提高了4.2倍。据此推测，敲除的基因的功能是____________________。
（5）结果显示4个菌株中产γ-氨基丁酸能力最强的是菌株R3，菌株R4发酵液中γ-氨基丁酸的含量低于菌株R3，从物质和能量分配的角度推测可能的原因是：虽然SNO 1和SNZ 1的表达能够提高磷酸吡哆醛的含量，进而提高谷氨酸脱羧酶GadB的活性，但是___________，导致γ-氨基丁酸生产能力下降。
【答案】（1） ①. 4种脱氧核苷酸、DNA聚合酶 ②. ②④
（2） ①. ② ②. NcⅠ ③. ④ ④. KpnⅠ
（3）C （4）抑制谷氨酸脱羧酶的活性
（5）SNO 1和SNZ 1的表达需消耗更多的物质与能量，不利于后续γ-氨基丁酸的合成
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取：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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
利用PCR获取目的基因时，PCR反应体系需要加入缓冲液、模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等。PCR时，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的，已知Gad B基因一条链序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'，依据碱基互补配对原理，利用PCR获取Gad B基因可选用的引物是②和④。
【小问2详解】
据图1分析，Gad B基因插入了NcⅠ、KpnⅠ限制酶切位点之间，并结合转录方向，设计Gad B的引物时，需要在引物②的5'端添加限制酶NcⅠ识别序列，在引物④5'端添加限制酶KpnⅠ识别序列。
【小问3详解】
利用NcⅠ切割3种质粒后，琼脂糖凝胶电泳结果如图2所，泳道3单酶切后大小为10000bp左右，结合图1可知，质粒A为4176bp，质粒B为5000多bp，质粒C最符合要求。
【小问4详解】
数据显示基因敲除菌(R2)的发酵液中γ-氨基丁酸的含量相对于原始菌株R1提高了4.2倍。据此推测，敲除的基因的功能可能是抑制谷氨酸脱羧酶的活性。
【小问5详解】
从物质和能量分配的角度发现，虽然SNO 1和SNZ 1的表达能够提高磷酸吡哆醛的含量，进而提高谷氨酸脱羧酶GadB的活性，但是SNO 1和SNZ 1的表达需消耗更多的物质与能量，不利于后续γ-氨基丁酸的合成，导致γ-氨基丁酸生产能力下降。处理
叶绿素（mg/g干重）
类胡萝卜素（mg/g干重）
R
369.19
100.44
Y
274.50
100.76
B
681.91
129.76
UV
988.35
206.14
W
381.75
92.34
组别
处理试剂
实验步骤
小鼠存活时间(min)
1
等体积的生理盐水
各组均灌胃相应试剂，每日1次，连续7天。于末次给药后半小时将各组小鼠分别投入单个鼠笼，将其放入-20℃冰箱，观察计录每组小鼠存活时间。
32.0
2
10.0mg/kg芦荟多糖
41.5
3
5.0mg/kg芦荟多糖
40.5
4
2.5mg/kg芦荟多糖
35.5
组别
处理试剂
实验步骤
血糖
(mg/dL)
给药处理
培养温度
冷暴露12h后,经采血，分离血浆，用葡萄糖氧化酶技术比色测定血糖水平。
5
等体积的生理盐水
各组均灌胃相应试剂，每日1次,连续7天。于末次给药后半小时将各组小鼠分别投入单个鼠笼，将其放入相应温度的冰箱。
室温
39.70
6
A
B
58.24
7
10.0mg/kg芦荟多糖
4℃
70.98
8
5.0mg/kg芦荟多糖
4℃
59.65
9
2.5mg/kg芦荟多糖
4℃
59.05
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