2024届浙江省台州市高三第一次教学质量评估生物试题【含答案解析】

台州市2024届高三第一次教学质量评估试题生物2023.11本卷满分100分，测试时间90分钟。考生注意：1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.氮元素是许多化合物的重要组成元素。下列化合物中含有氮元素的是（）A.油脂 B.丙酮酸 C.核糖 D.甲状腺激素【答案】D【解析】【分析】化合物的元素组成：（1）蛋白质是由C、H、O、N元素构成，有些含有P、S；（2）核酸是由C、H、O、N、P元素构成；（3）脂质是由C、H、O元素构成，有些含有N、P；（4）糖类的组成元素为C、H、O。【详解】A、油脂即脂肪，组成元素为C、H、O，不含N，A错误；B、丙酮酸组成元素为C、H、O，不含N，B错误；C、核糖的组成元素为C、H、O，不含N，C错误；D、甲状腺激素的组成元素有C、H、O、N、I，含有N，D正确；故选D。2.为了加强近岸海域生物多样性保护，下列建议不合理的是（）A.近岸海域全年禁止所有渔船捕鱼B.对浮游植物、底栖植物和浮游动物开展调查研究，建立数据库C.在重要水生生物产卵场、越冬场和洄游通道等处建立自然保护区D.采取繁殖保护、亲本放归和幼鱼放流等方式，保护土著鱼类【答案】A【解析】【分析】种群的特征：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例；群落水平上研究的问题有群落的丰富度、群落的优势种、种间关系、空间结构范围和边界以及群落演替等。【详解】A、合理捕捞是对生物多样性最好的保护，A错误；B、对浮游植物、底栖植物和浮游动物开展调查研究，建立数据库，为保护生物多样性提供相关资料，B正确；C、建立自然保护区的最有效的保护措施，所以在重要水生生物产卵场、越冬场和洄游通道等处建立自然保护区，C正确；D、采取繁殖保护、亲本放归和幼鱼放流等方式，保护土著鱼类，防止生物入侵，D正确。故选A。3.哺乳动物可通过一定的调节机制维持体温的相对稳定，其意义不包括（）A.利于体内酶促反应的进行 B.扩大生物的生存范围C.节约维持体温所需的能量 D.更好地适应变化的环境【答案】C【解析】【分析】温度恒定属于内环境稳态的一部分，恒温是产热和散热过程的动态平衡。产热与散热相当，动物体温即可保持相对稳定。【详解】A、体温的相对稳定可使酶的活性保持相对稳定，利于体内酶促反应的进行，A不符合题意；BD、不同温度条件下，哺乳动物可通过一定的调节机制维持体温的相对稳定，保证内环境的相对稳定，这扩大了生物的生存范围，更好地适应变化的环境，BD不符合题意；C、哺乳动物通过一定的调节机制维持体温的相对稳定，不能节约维持体温所需的能量，如寒冷条件下，代谢产生的能量更多的以热能形式散失以维持体温，C符合题意。故选C。4.如图为甲、乙两个种群的年龄结构示意图。下列叙述正确的是（）A.甲种群的年龄结构为增长型，未来的种群数量一定会增加B.乙种群的年龄结构为衰退型，预测未来的种群数量会下降C.由图可知，甲乙两种群的性比例都接近1∶1D.由图中面积大小可知，乙的种群密度大于甲【答案】C【解析】【分析】种群的特征：（1）数量特征（核心问题）：①种群密度：种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率、迁入率和迁出率：决定种群数量变化的主要因素；③年龄结构和性别比例：预测种群数量变化的主要依据（一般根据年龄结构）。（2）空间特征：指组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。【详解】A、年龄结构只是用于预测未来一段时间其种群数量会增长，种群数量增长的快慢还受多种内外因素的影响，年龄结构为增长型，未来的种群数量不一定会增加，A错误；B、乙种群的年龄结构为稳定型，预测未来的种群数量会不变，B错误；C、由图可知，甲乙两种群的雌性个体和雄性个体的数量相近，则性别比例都接近1∶1，C正确；D、个体数量多种群，如果分布的面积或者体积巨大，其种群密度并不一定大，D错误。故选C。5.下列关于原核细胞结构与功能的叙述，正确的是（）A.缺乏内质网和高尔基体，均无法加工蛋白质B.缺乏叶绿体，均无法进行光合作用C.含中心体，能进行有丝分裂D.含核糖体，能合成蛋白质【答案】D【解析】【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是有无核膜包被的细胞核。【详解】A、原核细胞没有内质网和高尔基体，但可以通过相关酶对蛋白质进行加工，A错误；B、原核细胞没有叶绿体，但蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用，B错误；C、原核细胞没有中心体，只有核糖体一种细胞器，不能进行有丝分裂，C错误；D、核糖体是合成蛋白质的场所，原核细胞含有核糖体，可以合成蛋白质，D正确。故选D。6.科学家最新研究发现一种名为STING的跨膜蛋白，它通常被嵌入内质网膜中。一旦检测到DNA，它就会转移到高尔基体上充当离子通道，允许质子从高尔基体中泄漏出来，然后激活多种免疫防御机制。下列叙述错误的是（）A.STING检测到的DNA可能来自入侵的病毒或自身受损的细胞结构B.STING从内质网转移到高尔基体的过程体现了生物膜的流动性C.可以通过阻断STING的质子运输功能来提高免疫能力D.质子通过STING从高尔基体中泄漏出来的方式为易化扩散【答案】C【解析】【分析】分析题意可知，STING是一种跨膜蛋白，通常嵌入内质网膜中，一旦检测到DNA，它就会转移到高尔基体，上充当离子通道，允许质子从高尔基体中泄漏出来，质子通过易化扩散从高尔基体中泄漏出来。【详解】A、免疫防御机制可以针对外来入侵病原体也可以针对自身受损的细胞，故STING检测到的DNA可能来自入侵的病毒或自身受损的细胞结构，A正确；B、STING从内质网转移到高尔基体的过程需要囊泡运输，体现了生物膜的流动性，B正确；C、STING激活多种免疫防御机制，因此可以通过阻断STING质子运输功能来降低免疫能力，C错误；D、质子通过STING（离子通道）从高尔基体中泄漏出来的方式为易化扩散，D正确。故选C。7.许多生物学实验中都要用到酒精。下列实验操作中有关酒精使用及其原理的叙述错误的是（）A.DNA进行粗提取时，可加入95%的冷酒精使DNA溶解B.植物组织培养时，对外植体可用75%的酒精进行消毒C.用苏丹Ⅲ染液进行油脂鉴定时，可用50%酒精洗去浮色D.用干漏斗分离法对土壤小动物进行分离时，可先在锥形瓶中加入70%的酒精【答案】A【解析】【分析】酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒，DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。【详解】A、DNA不溶于酒精，DNA进行粗提取时，可加入95%的冷酒精使DNA沉淀，A错误；B、植物组织培养中，要用酒精对外植体进行消毒，酒精的浓度一般为75%，B正确；C、“检测生物组织中脂肪”实验中，可以用体积分数为50%的酒精洗去苏丹Ⅲ染色后的浮色，C正确；D、由于酒精可将收集的土壤小动物及时固定，防止腐烂，所以若进行土壤小动物类群丰富度的调查时，可用体积分数70%的酒精溶液对小动物进行固定和防腐，D正确。故选A。8.研究人员利用帕金森症患者自身的皮肤细胞或血细胞制成诱导性多能干细胞（iPSC），来替代患者大脑中失去功能的神经元，被称为自体疗法。下列叙述正确的是（）A.自体疗法需要服用免疫抑制药物B.诱导性多能干细胞即为神经元细胞C.诱导性多能干细胞与皮肤细胞的核酸分子全部相同D.由患者自身的皮肤细胞或血细胞制成多能干细胞的过程相当于脱分化【答案】D【解析】【分析】诱导性多能干细胞具有增殖和分化能力，可分化形成不同种类的细胞。【详解】A、自体疗法不会出现免疫排斥，不需要服用免疫抑制药物，A错误；B、神经元细胞为高度分化的细胞，没有分裂能力，不是诱导性多能干细胞，B错误；C、诱导多能干细胞是向患者自身的皮肤细胞或血细胞中加入诱导基因后形成的，因此诱导性多能干细胞与皮肤细胞的核酸分子不是全部相同，C错误；D、由患者自身的皮肤细胞或血细胞制成多能干细胞的过程相当于脱分化，细胞的全能性升高，D正确。故选D。阅读下列材料，完成下面小题。我国科学家利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术改变了小鼠卵母细胞中基因的甲基化情况，模拟正常受精卵的基因组状态，成功制备出孤雌胚胎，并通过胚胎工程相关技术，最终获得多只可正常生殖的小鼠。9.下列关于小鼠卵母细胞中基因甲基化的叙述，正确的是（）A.人为改变的基因甲基化不可以遗传给后代B.基因甲基化会影响RNA聚合酶与起始密码子的结合C.基因甲基化修饰程度的不同可影响孤雌胚胎制备的成功率D.上述基因编辑操作改变了小鼠卵母细胞内的基因碱基序列10.制备出的孤雌胚胎还需通过胚胎工程相关技术才能获得相应小鼠，下列叙述正确的是（）A.胚胎移植前需对受体母鼠进行超数排卵处理B.通过上述孤雌生殖产下的小鼠一定为雌性纯合子C.经过基因编辑后的卵母细胞还需培养到原肠胚才能移植D.胚胎移植前可取部分滋养层细胞进行检查与筛选，以保证胚胎的质量【答案】9.C10.D【解析】【分析】表观遗传中生物体基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生改变。除了DNA的甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，进而产生表观遗传现象。【9题详解】A、甲基化会影响基因的表达，进而影响表型，该种变化是可遗传的，因此人为改变的基因甲基化可以遗传给后代，A错误；B、基因甲基化会影响RNA聚合酶与DNA上的启动子结合，影响转录过程，B错误；C、甲基化修饰会影响相关基因的表达，因此基因甲基化修饰程度的不同可影响孤雌胚胎制备的成功率，C正确；D、甲基化不改变基因的碱基序列，D错误。故选C。【10题详解】A、胚胎移植前需对供体母鼠进行超数排卵处理，以获得更多的卵细胞，A错误；B、根据题意“制备出孤雌胚胎，并通过胚胎工程相关技术，最终获得多只可正常生殖的小鼠”，说明孤雌生殖最终产生的小鼠为二倍体，由于与之结合的细胞性染色体组成和基因组成未知，因此通过上述孤雌生殖产下的小鼠不一定为雌性纯合子，B错误；C、经过基因编辑后的卵母细胞还需培养到囊胚和桑葚胚才能移植，C错误；D、滋养层可发育为胎膜和胎盘，胚胎移植前可取部分滋养层细胞进行检查与筛选，以保证胚胎的质量，同时对胚胎的发育几乎没有影响，D正确。故选D。11.白菜需要在1～7℃低温环境处理后才开花结实，未经低温处理的白菜如果外施赤霉素也能正常开花，上述事实说明（）A.低温刺激能诱导细胞中的基因选择性表达B.赤霉素能解除种子休眠C.赤霉素必须经低温诱导才能合成D.白菜只要经低温诱导就可开花【答案】A【解析】【分析】白菜需要在1～7℃低温环境处理后才开花结实，未经低温处理的白菜如果外施赤霉素也能正常开花，说明低温诱导和赤霉素都能促进白菜开花结实，可见赤霉素也能促进花的发育，但不能说明赤霉素具有解除种子休眠的作用。【详解】A、白菜需在低温环境处理后才开花结实，未经低温处理的白菜如果外施赤霉素也能正常开花，说明低温刺激能诱导细胞中的基因选择性表达，A正确；B、题文信息不能说明赤霉素具有解除种子休眠的作用，B错误；C、该实验并不能说明赤霉素必须经低温诱导才能合成，C错误；D、白菜需要在1～7℃低温环境处理后才开花结实，若温度过低可能造成冻伤，使白菜不能开花，D错误。故选A。12.细胞色素C在细胞呼吸过程中具有传递电子的作用，也可参与植物细胞凋亡。植物感染病原体后，因氧气还原成水不完全而产生过量的活性氧，从而引起细胞色素C释放，诱导植物细胞凋亡。下列叙述正确的是（）A.氧气还原成水会吸收大量能量B.植物细胞凋亡过程可能需要液泡参与C.线粒体中的细胞色素C主要分布于线粒体基质中D.被感染植物细胞发生细胞凋亡不利于病原体的清除【答案】B【解析】【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、氧气还原成水主要是通过细胞有氧呼吸进行的，会释放大量能量，A错误；B、植物细胞凋亡过程可能需要液泡中的水解酶的参与，B正确；C、线粒体中的细胞色素C主要分布于线粒体内膜中，C错误；D、被感染的植物细胞发生细胞凋亡利于病原体的清除，D错误。故选B。13.下图表示个体数（N）分别是25、250、2500的某生物三个种群（图中分别用①②③表示）A基因频率的变迁，下列叙述错误的是（）A.三个种群的基因库存在差异B.种群①更容易发生遗传漂变，且其影响结果具有随机性C.种群②在第100代时基因型为aa的个体约占总数的6.25%D.基因突变、自然选择和迁移都会影响种群③中A基因的频率【答案】C【解析】【分析】遗传漂变一般发生在小群体。在一个小群体中，由于一个小群体与其他群体相隔离，不能充分地随机交配或偶然死亡，因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合，使基因频率容易产生偏差，甚至使这种基因在种群中消失。但这种偏差不是由于突变、选择等因素引起的。【详解】A、三个种群的大小不同，三个种群的基因库存在差异，A正确；B、遗传漂变一般发生在小群体，遗传结构更容易发生偶然的变化，基因频率会出现随机增减的现象，因此图中种群①N＝25的种群更容易发生遗传漂变，且遗传漂变对种群基因频率的影响具有随机性，B正确；C、由图可知：第100代时，种群②N为250的群体中，A的基因频率为75%，a的基因频率为25%，aa基因型频率25%×25%＝6.25%，但由图可知，A基因频率逐渐增加，a基因频率逐渐降低，环境不利于aa个体的生存，因此在第100代时基因型为aa的个体小于总数的6.25%，C错误；D、基因突变、自然选择和迁移都会影响种群③中A基因的频率，D正确。故选C。14.尼古丁对于机体生命活动的部分影响机制如图所示，下列推测不合理的是（）A.POMC神经元上有尼古丁受体B.饱腹神经元可能位于大脑皮层C.从图中可推知烟瘾者可能体型消瘦D.尼古丁最终使脂肪细胞产热增加属于神经调节【答案】D【解析】【分析】分析图示：尼古丁刺激POMC神经元，与其上的特异性受体结合后，使POMC神经元兴奋，然后将兴奋传递给饱腹感神经元，使人的食欲下降；另外尼古丁刺激下丘脑神经元，将兴奋传递给交感神经，进而使肾上腺分泌肾上腺素增加，脂肪细胞内脂肪分解加快，产热增加。【详解】A、尼古丁刺激POMC神经元，使POMC神经元兴奋，然后将兴奋传递给饱腹感神经元，说明POMC神经元的末梢上有尼古丁的特异性受体，A不符合题意；B、POMC神经元将兴奋传递给饱腹感神经元，使人的食欲下降，推测饱腹感神经元可能位于大脑皮层上，B不符合题意；C、尼古丁刺激POMC神经元，通过饱腹感神经元使人的食欲下降；同时，由于尼古丁的刺激，交感神经兴奋性加强，肾上腺素的释放增加，脂肪细胞内脂肪分解程度上升，脂肪含量下降，因此可推知烟瘾者可能体型消瘦，C不符合题意；D、尼古丁刺激下丘脑神经元，将兴奋传递给交感神经，进而使肾上腺分泌肾上腺素增加，脂肪细胞内脂肪分解加快，产热增加，该过程属于神经-体液调节，D符合题意。故选D。15.下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（）A.取植物茎段进行组织培养更易获得脱毒植株B.可利用发酵罐来大规模培养植物细胞以实现代谢产物的工业化生产C.利用植物原生质体进行人工诱变的诱变频率小于植物个体水平的诱变D.利用组织培养技术得到的胚状体包裹上人工种皮后即可制备成人工种子【答案】B【解析】【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、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、植物茎尖几乎不含病毒，取植物茎尖进行组织培养更易获得脱毒植株，A错误；B、可利用发酵罐来大规模培养植物细胞以实现代谢产物的工业化生产，B正确；C、利用植物原生质体进行人工诱变的诱变频率大于植物个体水平的诱变，C错误；D、利用组织培养技术得到的胚状体包裹上人工胚乳和人工种皮后才可制备成人工种子，D错误。故选B。16.果蝇的灰身与黑身、长翅与短翅各由一对等位基因控制（两对等位基因均不位于Y染色体上）。一只纯合黑身长翅雌果蝇与一只纯合灰身短翅雄果蝇杂交得到F1，F1雌雄相互交配，F2表型及比例为灰身长翅∶灰身短翅∶黑身长翅∶黑身短翅=9∶3∶3∶1。F2表型中不可能出现的现象是（）A.长翅果蝇中雌雄比2∶1 B.短翅果蝇中雌雄比2∶1C.长翅果蝇中雌雄比1∶1 D.黑身果蝇中雌雄比1∶1【答案】B【解析】【分析】1、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。2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】AB、由于F2表型及比例为灰身长翅∶灰身短翅∶黑身长翅∶黑身短翅=9∶3∶3∶1，说明两对基因符合自由组合定律，并且可判断灰身为显性，用A表示，黑色用a表示，长翅为显性，用B表示，短翅用b表示，由于没有统计不同性别的表现型，则无法判断是否存在伴性遗传，若长翅和短翅性状伴性遗传，则亲本为XBXB×XbY，则F1为XBXb、XBY，F2中，长翅雌果蝇为1/4XBXb和1/4XBXb，长翅雄果蝇为1/4XBY，其比例为2:1；短翅雌果蝇为0，短翅雄果蝇为1/4XbY，其比例为0:1，A不符合题意，B符合题意；CD、由于F2表型及比例为灰身长翅∶灰身短翅∶黑身长翅∶黑身短翅=9∶3∶3∶1，说明两对基因符合自由组合定律，并且可判断灰身为显性，长翅为显性，由于没有统计不同性别的表现型，则无法判断是否存在伴性遗传，若没有伴性遗传则子代长翅果蝇中雌雄比1∶1，黑身果蝇中雌雄比1∶1，CD不符合题意。故选B。17.蜜蜂中的雄蜂是单倍体，由未受精的卵细胞发育而来；雌蜂为二倍体，由受精卵发育而来。某雌蜂基因型为AaBb，其卵巢内两个细胞的部分染色体及基因分布如图所示（不考虑再发生其他变异）。下列叙述正确的是（）A.甲细胞中包含有4条X染色体，4个染色体组B.甲乙两细胞中②染色体上出现a基因的原因可能相同C.乙细胞的子细胞有可能发育成两种不同基因型的雄蜂D.形成乙细胞的过程中染色体片段断裂后发生错误连接从而导致易位【答案】B【解析】【分析】分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；图乙细胞不含有同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期。【详解】A、蜜蜂是由染色体组数决定性别，没有性染色体，A错误;B、甲图细胞由于进行的是有丝分裂，不会发生交叉互换，所以②染色体上出现a基因的原因只能是基因突变，乙细胞为减数第二次分裂后期，②染色体上出现a基因的原因可能基因突变也可能是交叉互换，甲乙两细胞中②染色体上出现a基因的原因可能相同，B正确；C、乙图细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，染色单体分开，所以处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂可判断为第一极体，故其子细胞为两个第二极体，不会发育为个体，C错误；D、形成乙细胞的过程中染色体片段断裂后发生错误连接从而导致缺失和重复，D错误。故选B。18.科研人员对多年生马尾松人工林进行团状采伐，根据采伐面积的大小形成了大型林窗、中型林窗和小型林窗，以未采伐的马尾松人工纯林作为对照，测定了各个林窗中不同土层的土壤动物类群数，结果如图。下列叙述错误的是（）A.林窗中的群落演替属于次生演替B.团状采伐后影响演替速度的最主要的环境因素是光照C.不同土层土壤动物的种类有显著的差异体现了群落的垂直结构D.不同类型大小的林窗均能显著提高各土层土壤动物的种群密度【答案】D【解析】【分析】1、生物多样性的价值：直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。2、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。3、次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。【详解】A、林窗中群落演替过程的起点是有土壤条件，因而属于次生演替，A正确；B、团状采伐后演替速度迅速加快的最主要的外界因素是光照增强，有利于林窗内植物的生长，进而为群落演替提供了较好的环境条件，B正确；C、不同土层土壤动物的种类有显著的差异发生在垂直方向上，因而体现了群落的垂直结构，C正确；D、实验结果显示大型林窗中的各土层种群密度反而低于中型林窗，因而根据实验结果不能说明不同尺度的林窗均能显著提高各土层土壤动物的种群密度，D错误。故选D。19.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述正确的是（）A.应选择引物1和引物4进行PCR扩增B.设计的引物中GC碱基含量越高，退火的温度越低C.PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的环状DNA分子D.整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶【答案】A【解析】【分析】1、PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。2、如图所示，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子。【详解】A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选择引物1和引物4进行PCR扩增，A正确；B、GC碱基含量越高，碱基对间氢键的含量越多，退火的温度越高，B错误；C、PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子，C错误；D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶，不需要逆转录酶，D错误。故选A。20.雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。下列叙述错误的是（）A.X染色体失活是发生在Xist基因转录后B.保留活性的X染色体上Xist基因与Tsix基因均能表达C.Xist基因和Tsix基因共用同一条模板链D.该机制的研究有望应用于21三体综合征的治疗【答案】C【解析】【分析】分析题图：X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后，XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚，从而导致X染色体失活。【详解】A、分析题图可知，X染色体失活是发生在失活中心的Xist基因转录出XistRNA后，A正确；B、保留活性的X染色体上Xist基因与Tsix基因均能表达，Tsix基因转录得到的TsixRNA可以与Xist基因转录出的XistRNA结合，可以抑制XistRNA包裹X染色体，阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的染色体保持活性，B正确；C、Xist基因和Tsix基分别为互补链上的基因，两基因的模板链不同，C错误；D、可以通过促进21号多出的一条染色体上失活中心的关键基因的转录，转录出的RNA对21号多出的染色体进行包裹并吸引失活因子聚集，从而使得多出的那条染色体失活，21号两条染色体正常发挥作用的方法，因此该机制的研究有望应用于21三体综合征的治疗，D正确。故选C。二、非选择题（本大题共5小题，共60分）21.某校园池塘中淤泥堆积、落叶腐烂、浮游植物滋生、鱼类死亡。为了改变这一现象，校方对池塘进行了生态改造，并引入了锦鲤等观赏鱼类和荷花，池塘面貌发生了巨大改变。回答下列问题：（1）夏季来临，池塘中分解者大量滋生，水体溶氧量下降，导致鱼类死亡，分解者分解死亡的鱼类又消耗更多氧气，水体溶解氧进一步下降，这种现象体现了生态系统的_______调节，并常常使生态系统_______稳态。分解者代谢旺盛也导致_______增多，使浮游植物大量滋生。（2）池塘改造过程迅速改变了原有的群落外貌，说明人为因素可以改变群落演替的_______。改造后的池塘处于._______（顶极/非顶极）状态。为了维持池塘的稳态，需要有相应的_______的补充输入。（3）为了调查池塘中锦鲤的种群密度，常用_______法。也可用两次捕捞的差值进行估算，比如：当第一天一网捕捞有8条锦鲤，并不再放回，第2天用相同方法捕获了6条锦鲤。假设锦鲤始终保持相对均匀分布，则该鱼塘中锦鲤的初始数量约为_______条。将不同时间的调查结果转换成坐标曲线，这种曲线模型可以直观地反映出_______。【答案】21.①.正反馈②.远离（偏离等）③.无机物（无机营养、无机盐）22.①.速度与方向②.非顶极③.物质与能量23.①.标志（记）重捕法②.32③.种群数量波动（变化）【解析】【分析】负反馈：反馈信息与原来输入的信息起相反作用，使输出信息减弱的条件；正反馈：反馈信息与原来输入的信息起加强作用，使输出信息增加的条件。【小问1详解】夏季来临，池塘中分解者大量滋生，水体溶氧量下降，导致鱼类死亡，分解者分解死亡的鱼类又消耗更多氧气，水体溶解氧进一步下降，这种现象体现了生态系统的正反馈调节，正反馈调节常常使生态系统远离稳态。分解者代谢旺盛会导致CO2和无机盐增多，使浮游植物大量滋生。【小问2详解】池塘改造过程迅速改变了原有的群落外貌，说明人为因素可以改变群落演替的速度与方向。改造后的池塘生物种类增多，营养结构逐渐变得更复杂，因此改造后的池塘处于非顶极状态。该生态系统已经被严重破坏，因此为了维持池塘的稳态，需要有相应的物质与能量的补充输入。【小问3详解】锦鲤活动范围广，活动能力强，常用标志（记）重捕法调查其种群密度。假设锦鲤始终保持相对均匀分布，若鱼塘中锦鲤的初始数量为a，则8÷a=6÷（a－8），解得a=32，因此该鱼塘中锦鲤的初始数量约为32条。将不同时间的调查结果转换成坐标曲线，这种数学模型可以直观地反映出种群数量波动（变化）。22.下图为甲乙两种单基因遗传病的遗传系谱图，甲病由等位基因A/a控制，乙病由等位基因B/b控制，其中一种病为常染色体遗传，另一种为伴性遗传病。甲病致病基因的基因频率为1/100（不考虑基因突变和染色体畸变）。回答下列问题，（1）甲病的致病基因是_______（“显性”或“隐性”）基因，判断依据是_______（2）乙病的致病基因位于_______（填“常”或“X”或“Y”或“X和Y”）染色体上。人群中与乙病有关的基因型有_______种。（3）Ⅲ2的基因型为_______，若Ⅲ2与一个表型正常的女性婚配，理论上所生子女同时患甲乙两种病的概率为_______。其妻子怀孕后可以通过_______进行产前诊断，扩增胎儿细胞中的目的基因后进行________，并与正常基因序列进行比对，以检测胎儿是否携带乙病致病基因。（4）研究发现乙病的致病原因是SHOX基因突变导致相关蛋白表达异常，引起软骨细胞增殖、分化紊乱，最终导致软骨生成障碍。SHOX基因正常情况下能编码两种蛋白质SHOXa和SHOXb，原因是该基因转录出的前体RNA在细胞核中________。【答案】22.①.隐性②.1号和2号都没有患病，生出了患病的孩子23①.X和Y②.724.①.AaXBYB或AaXbYB②.3/808③.羊膜腔穿刺/绒毛细胞检查④.测序25.有两种不同剪接方式（加工形成两种不同的模板/mRNA）【解析】【分析】1、控制生物性状的基因位于常染色体上，在遗传上与性别无关，则为常染色体遗传。控制生物性状的基因位于性染色体上，遗传上总是与性别相关联，这种现象叫伴性遗传。2、系谱图中遗传方式的判断方法：若父病子全病，且患者只有男性，则是伴Y遗传。排除了伴Y遗传，再判断致病基因的显隐性，“无中生有”(父母没该病，孩子患了该病)为隐性，隐性就看女患者，若其父亲和儿子皆病，则可能是伴X隐性遗传，若其父亲或儿子无病，则一定是常染色体隐性遗传；“有中生无”(父母都有该病，孩子没有该病)为显性，显性就看男患者，其母亲和女儿皆病，可能是伴X显性遗传病，若其母亲或女儿无病，一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时，若连续遗传，可能是显性遗传病。看遗传方式，假设患者男女比例相当，可能是常染色体遗传，假设患者男多于女或女多于男，可能是伴性遗传。【小问1详解】据图分析，Ⅰ1号和Ⅰ2号都没有患甲病，却生出了患甲病的孩子，说明甲病的致病基因是隐性基因。【小问2详解】由（1）可知，甲病为隐性遗传，Ⅰ2号个体患甲病，但Ⅱ1号个体未患甲病，可知甲病为常染色体隐性遗传病，根据题干，甲乙两种病一种病为常染色体遗传，另一种为伴性遗传病，可知乙病位于性染色体上，据图分析，Ⅱ2、Ⅱ3号个体都患乙病，所生的Ⅲ1号个体不患乙病，说明乙病为显性遗传病，Ⅰ3号个体不患乙病，Ⅰ4号个体患乙病，Ⅱ3号个体患乙病，Ⅱ4号个体不患乙病，可知乙病基因位于Y染色体上，又因为乙病中有女性患者，所以乙病的致病基因位于X和Y染色体上，人群中与乙病有关的基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBYB、XBYb、XbYB、XbYb共7种。【小问3详解】据图分析，Ⅱ3号个体既患甲病又患乙病，Ⅱ4号个体患甲病，Ⅲ1号个体既不患甲病也不患乙病，Ⅲ2号个体仅患乙病，则Ⅱ3号个体的基因型为aaXBXb，Ⅱ4号个体的基因型为A-XbYB，Ⅲ2的基因型为AaXBYB或AaXbYB，根据题意，甲病致病基因a的基因频率为1/100，则A的基因频率为99/100，则若Ⅲ2与表型正常的女性（基因型为99/101AAXbXb或2/101AaXbXb）婚配，所生子女中患甲病的概率为2/102×1/4=1/202，患乙病的概率为1/2＋1/2×1/2=3/4，则理论同时患甲乙两种病的概率为1/202×3/4=3/808；其妻子怀孕后可以通过羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查进行产前诊断，扩增胎儿细胞中的目的基因后进行测序，并与正常基因序列进行比对，以检测胎儿是否携带乙病致病基因。【小问4详解】SHOX基因正常情况下能编码两种蛋白质SHOXa和SHOXb，原因是该基因转录出的前体RNA在细胞核中有两种不同剪接方式，可以加工成不同的翻译模板。23.山区早春低温寡照导致茶树新梢生长迟缓，采摘期延迟。研究人员于茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理，以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯，为春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导。部分实验数据如下表，回答下列问题：处理芽头生长情况茶叶中相关物质含量百芽鲜重（g/百个）发芽密度（个/m2）多酚（%）游离氨基酸（%）酚氨比CK20.721922.71.812.6A29.025227.92.411.2B22.027125.61.913.2C21.720924.11.813.7（CK：夜间不补光、A：红蓝光质比0.81补光、B：红蓝光质比1.65补光、C：红蓝光质比2.10补光）（1）茶叶中的叶绿素主要存在于叶绿体的_______中，其含量多少直接影响光合作用的_______过程。分离叶绿素时常用的试剂为_______，茶园补光采用红蓝光而非绿光的主要原因是____________________________。（2）氨基酸、茶多酚含量及酚氨比能衡量茶叶品质。茶多酚最可能存在于叶肉细胞的_______（细胞器）中。采摘后，茶多酚在多酚氧化酶的作用下，极易被氧化，从而使叶片变红。绿茶制作过程中的“杀青”需对刚采摘的茶叶进行高温处理，其目的是____________________________。（3）绿茶的味感要保持浓而鲜爽，则要求多酚和氨基酸多，酚氨比低。实验结果表明，用_______组的LED灯进行补光，实现高产优质的效果显著，结合表中数据分析得出上述结论的依据有____________________________。【答案】23.①.基粒（类囊体）②.光反应③.层析液④.叶片（或色素）对红蓝光的吸收率大于绿光（对红蓝光的吸收率最大）24.①.液泡②.多酚氧化酶失活，从而保持绿色25.①.A②.A组多酚和氨基酸多，酚氨比低，芽头密度和芽头鲜重乘积最大【解析】【分析】光合作用通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程，暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用。【小问1详解】叶绿素主要存在于叶绿体的基粒（类囊体）中，叶绿素含量的多少直接影响了光反应过程。通常用层析液分离色素。叶片（或色素）对红蓝光的吸收率大于绿光（对红蓝光的吸收率最大），所以茶园补光采用红蓝光而非绿光。【小问2详解】因为成熟的植物细胞中液泡占90%以上的体积，所以推测茶多酚最可能存在于叶肉细胞的液泡中。高温可使多酚氧化酶失活，则茶多酚不被氧化，从而保持绿色，所以进行杀青处理。【小问3详解】在A组补光处理时百芽鲜重和发芽密度均较大，芽头密度和芽头鲜重乘积最大；且可显著增加茶叶多酚和游离氨基酸含量，降低酚氨比，有利于保持绿茶较好的口感，可实现高产优质的效果显著。24.人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，由a链和β链（hCGβ）结合而成。近年研究显示，hCGβ也可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞，与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点，下图1为其制备的基本方案。（1）构建基因表达载体。图中获取hCGβ基因的方法属于._______，hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是_______。当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，在重组酶作用下发生同源切割，将目的基因直接插入。本方案中研究人员运用同源切割的方式在hCGβ基因两端加上一组同源序列A、B，然后将hCGβ基因与线性质粒载体混合后，在重组酶和DNA连接酶的作用下可形成环化质粒。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶是_______。（2）扩增基因表达载体。阶段Ⅱ将环化质粒导入用_______处理的大肠杆菌，然后在含有_______的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。（3）鉴定基因表达载体。为了检验目的基因是否融合成功，提取大肠杆菌中的质粒为模板，设计相应的引物对融合基因进行PCR，再将扩增产物进行电泳。电泳时需将待测样品与上样缓冲液混合后加入加样孔，缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂，以防_______。电泳后得到图2所示结果，据图可判断_______号样品最符合要求。（4）导入受体细胞。阶段IV时，需将处理后的酵母菌接种在培养基上培养，该培养基不需要添加以下哪些成分_______（A.氨苄青霉素B.组氨酸C.无机盐D.琼脂），可在此培养基上生长的酵母菌即为含有hCGβ基因表达载体的目的菌株。（5）目的基因检测与鉴定。转化成功后的酵母菌菌株接种到液体培养基中，30℃恒温摇床上培养后获得培养物。将培养物离心后分出细胞和培养液两部分，细胞经_______处理后，再次离心取上清液，用抗hCGβ单克隆抗体分别进行检测。若培养液及上清液中均能检测到hCGβ蛋白，则说明_______。（6）发酵罐生产。从生产控制的角度分析，选用AOX1作为hCGβ基因启动子的优势在于_______。【答案】（1）①.化学合成法②.有利于hCGβ进入内质网中加工，并分泌到细胞外③.限制酶（2）①.CaCl2②.氨苄青霉素（3）①.条带迁移出凝胶②.3（4）AB（5）①.破碎②.hCGβ基因在酵母菌细胞中得到表达，并能分泌到细胞外（6）可以通过控制培养液中甲醇的有无，来控制hCGβ基因的表达hCGβ蛋白的合成【解析】【分析】图示Ⅰ为基因表达载体的构建过程，Ⅱ是将重组DNA导入大肠杆菌，Ⅲ是提取并鉴定所需要的重组质粒，Ⅵ是将选择的重组质粒导入酵母菌内，Ⅴ是筛选符合要求的酵母菌，Ⅵ是提取目的基因的产物。【小问1详解】根据题图可知，图示获取hCGβ基因是通过查询基因数据库中hCGβ的基因序列后通过人工合成的。甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔，因此hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是有利于hCGβ进入内质网中加工，并分泌到细胞外。传统重组质粒构建过程需要使用限制酶和DNA连接酶，而该过程是运用同源切割的方式在hCGβ基因两端加上一组同源序列A、B，然后将hCGβ基因与线性质粒载体混合后，在重组酶和DNA连接酶的作用下可形成环化质粒，该过程没有使用限制酶。【小问2详解】将重组质粒导入大肠杆菌时，应先用CaCl2处理大肠杆菌，使其成为感受态。由于线性质粒上含有氨苄青霉素基因，因此导入环化质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，因此应在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。【小问3详解】电泳时需将待测样品与上样缓冲液混合后加入加样孔，缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂，通过该指示剂可显示溴酚蓝在凝胶中的扩散速率，而溴酚蓝在凝胶中的扩散速率比DNA的扩散速率快，故可以防止条带迁移出凝胶。环化质粒的长度为630+320=940kb，因此电泳结果为3图示的，说明受体细胞含有环化质粒，符合要求。【小问4详解】由于环状质粒中含有组氨酸合成酶基因和氨苄青霉素抗性基因，且筛选重组质粒时大肠杆菌是在含有氨苄青霉素的培养基上培养的，因此