2024届天津市南开中学高三下学期第五次月考生物试卷【含答案解析】

南开中学2024届高三年级生物学第五次月考第I卷（单选题）一、单选题（每题4分，共48分）1.下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述，错误的是（）A.都能发生基因突变B.都能进行细胞呼吸C.遗传物质都是DNAD.组成成分都含蛋白质【答案】B【解析】【分析】1、原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质结构，含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质，原核生物只能进行二分裂生殖。2、细胞生物（包括原核生物和真核生物）的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质，非细胞生物（病毒）中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。【详解】A、T2噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌是原核生物、酵母菌是真核生物，均含有基因，均能发生基因突变，A正确；B、T2噬菌体是DNA病毒，无细胞结构，故不进行细胞呼吸，而大肠杆菌和酵母菌是具有细胞结构的生物，可进行细胞呼吸，B错误；C、T2噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌和酵母菌是有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA，C正确；D、病毒是由蛋白质外壳和遗传物质构成，而大肠杆菌和酵母菌中存在蛋白质成分等，故组成均有蛋白质，D正确。故选B。2.下列关于B细胞和辅助性T细胞的叙述，错误的是（）A.均起源于骨髓中的造血干细胞B.均能特异性地识别抗原C.两者之间存在信息交流D.都可与细胞毒性T细胞结合【答案】D【解析】【分析】体液免疫：①一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化、大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑥浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。【详解】A、免疫细胞是执行免疫功能的细胞，它们来自骨髓的造血干细胞，包括各种类型的白细胞，如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等，B细胞和辅助性T细胞均起源于骨髓中的造血干细胞，A正确；B、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞能识别抗原，一些病原体可以和B细胞接触，激活B细胞，B细胞和辅助性T细胞均能特异性地识别抗原，B正确；C、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号，B细胞和辅助性T细胞两者之间存在信息交流，C正确；D、细胞免疫时细胞毒性T细胞的活化，靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞可识别变化的信号，同时辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂分化，不与细胞毒性T细胞结合，B细胞也不会与细胞毒性T细胞结合，D错误。故选D。3.近年来发酵酸豆奶的营养价值和独特风味已得到消费者的认可。下图是酸豆奶的生产工艺流程，利用大豆与奶粉混合，经乳酸菌发酵制成的酸豆奶，不但具有动、植物蛋白的双重营养，还能有效缓解牛奶资源的匮乏。下列相关分析不合理的是（）A.在两者混合液中加入适量的葡萄糖有利于发酵的进行B.巴氏消毒在杀死大部分微生物的同时不破坏营养成分C.发酵过程早期需密封，后期需不断地通入无菌空气D.一定范围内，随着发酵时间的增加，酸度会逐渐增加【答案】C【解析】【分析】巴氏消毒法：不耐高温的液体，如牛奶，在62~65℃消毒30min或80~90℃处理30s~1min，可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分。乳酸菌进行乳酸发酵利用是乳酸菌的无氧呼吸，其产物是乳酸。【详解】A、乳酸菌可以利用葡萄糖进行乳酸发酵，因此在两者混合液中加入适量的葡萄糖有利于发酵的进行，A正确；B、巴氏消毒消毒温度较低，时间较短，能在杀死大部分微生物的同时不破坏营养成分，B正确；D、乳酸菌为厌氧菌，发酵过程中需密封，不需要通入无菌空气，C错误；D、一定范围内，随着发酵时间的增加，乳酸含量增加，因此酸度会逐渐增加，D正确。故选C。4.在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”，以下每组实验中所用原理不同的一项是（）A.“艾弗里在肺炎链球菌转化实验中用酶处理细胞裂解物”和“探究睾丸分泌雄激素的实验中将睾丸切除”B.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”和“斯塔林和贝利斯将加入稀盐酸后的小肠黏膜提取液注入狗的静脉”C.“向蝌蚪饲喂甲状腺激素探究其作用”和“班廷和贝斯特摘除狗的胰腺造成实验性糖尿病”D.“达尔文探究植物向光性时用锡箔小帽罩住胚芽鞘尖端”和“探究土壤微生物分解作用时实验组的处理”【答案】C【解析】【分析】在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”和“减法原理”；与常态比较，人为增加某种影响的称为“加法原理”；与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。【详解】A、“艾弗里在肺炎链球菌转化实验中用酶处理细胞裂解物”酶水解不同组分和“探究睾丸分泌雄激素的实验中将睾丸切除”去掉了雄激素，均为减法原理，A错误；B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”加入不同条件和“斯塔林和贝利斯将加入稀盐酸后的小肠黏膜提取液注入狗的静脉”加入小肠黏膜提取液，均为加法原理，B错误；C、“向蝌蚪饲喂甲状腺激素探究其作用”加入甲状腺激素和“班廷和贝斯特摘除狗的胰腺造成实验性糖尿病”去掉了胰岛素的来源，前者是加法原理，后者是减法原理，C正确；D、“达尔文探究植物向光性时用锡箔小帽罩住胚芽鞘尖端”去掉了光照和“探究土壤微生物分解作用时实验组的处理”去掉了微生物，均为减法原理，D错误。故选C。5.通过连续8年的野外氮肥（尿素）添加，研究了施肥对草地群落的影响，结果如图。下列分析错误的是（）A.施肥改变了草地群落的物种组成B.适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度C.封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关D.封育和施肥均降低了优势种的地位【答案】D【解析】【分析】据图分析：随着尿素使用量的增加，物种丰富度减小，优势度指数增加。放牧草地物种丰富度高于封育草地，优势度指数低于封育草地。【详解】A、据图可知，随着尿素使用量的增加，物种丰富度减小，施肥改变了草地群落的物种组成，A正确；B、据图可知，放牧草地物种丰富度高于封育草地，适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度，B正确；C、封育草地，随着尿素使用量的增加，物种丰富度减小，封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关，C正确；D、尿素使用量增加，优势度指数增加，封育草地优势度指数高于放牧草地，D错误。故选D。6.下图为线粒体局部放大示意图，内膜上多个各不相同的电子传递复合物在依次传递电子的同时将质子排出线粒体基质，ATP合酶能催化ATP的合成。下列叙述正确的是（）A.图示过程体现的是有氧呼吸第二、三阶段，分别发生于线粒体基质和内膜上B.线粒体内外膜间隙的pH高于线粒体基质C.还原型辅酶I在细胞质基质和线粒体基质中均能产生D.图示过程发生了一系列的能量转换，NADH中的化学能多数转换为ATP中的化学能【答案】C【解析】【分析】有氧呼吸：第一阶段在细胞质基质，第二阶段在线粒体基质，第三阶段在线粒体内膜。第二阶段消耗水，第三阶段生成水，第三阶段消耗氧气。【详解】A、图示过程体现的是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，A错误；B、由图可知，NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H+泵到线粒体内外膜间隙，线粒体内外膜间隙的pH

低于线粒体基质，B错误；C、有氧呼吸第一阶段、第二阶段都有还原型辅酶Ⅰ生成，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，C正确；D、NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外，实现了由有机物中的化学能到电能的转化，H+通过特殊的结构回流至线粒体基质，同时驱动ATP合成，实现了电能到ATP中的化学能的转化，但NADH

中的化学能少数转换为

ATP中的化学能，多数以热能的形式散失了，D错误。故选C。7.下图为某植物（2n=24，基因型为AaBb，两对基因位于两对同源染色体上）减数分裂过程中不同时期的细胞图像，下列有关叙述正确的是（）A.应取该植物的子房制成临时装片，才能观察到上面的图像B.图甲、乙细胞中均含有12对同源染色体C.与图丙细胞相比，图丁的每个细胞中染色体和核DNA的数目均加倍D.图戊中4个细胞的基因型最可能为AB、Ab、aB、ab【答案】B【解析】【分析】图示分析：甲是MI中期，乙是MI后期，丙是MII中期，丁MII后期，戊是MII末期。【详解】A、应取该植物的花药制成临时装片，才能观察到上面的图像，A错误；B、图甲是MI中期、乙细胞是MI后期，故甲乙中含有同源染色体，其中甲乙细胞中均有12对同源染色体，B正确；C、与图丙细胞（MII中期）相比，图丁（MII后期）的每个细胞中染色体加倍，但是核DNA的数目一样多，C错误；D、通过题干信息可知，图戊中4个细胞的基因型可能为AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB，D错误。故选B。8.2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者ArdemPatapoulian在探寻人体触感机制过程中发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的叶片状蛋白组成“螺旋桨状”三聚体，能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导Na+进入细胞。以下为Piezo可能的作用机理示意图，相关叙述错误的是（）A.Piezo是一种能感受压力的通道蛋白，其上既有疏水区域，也有亲水区域B.Piezo的形成需要内质网、高尔基体的进一步加工C.机械力刺激导致Piezo空间结构改变，中央孔打开，离子内流D.敲除了Piezo基因的小鼠在其体表受到机械力刺激后会出现超敏痛【答案】D【解析】【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在游离的核糖体上合成一小段肽链，然后肽链连同核糖体一并转移至内质网上继续合成，并在内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。【详解】A、由图中的侧视图可知，Piezo是一类既可以感受压力，又可以作为离子通道的生物大分子，因此其上既有疏水区域，也有亲水区域，A正确；B、Piezo蛋白是膜蛋白，在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体的加工后运输到膜上，B正确；C、由侧视图可知，机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流，C正确；D、结合题意和图示可知，敲除Piezo功能，不能合成Piezo蛋白，机体不能感受到机械力刺激，鼠在不会出现机械超敏痛，D错误。故选D。9.植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中，高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”，低位作物主要通过光敏色素B（phyB）感知该环境中红光与远红光比值（R：FR）的降低，从而引发一系列生物学效应，导致下胚轴过度伸长，使幼苗萌发后叶柄及茎秆过度伸长，降低了作物产量和品质。光敏色素B（phyB）存在非活化（Pr）和活化（Pf）两种形式。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图，以下选项错误的是（）注：PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，ROT3、BZR1和ARF6均为细胞核内基因A.正常光照下，R：FR增高，光敏色素B（phyB）主要以活化的形式（Pfr）存在B.荫蔽胁迫下，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，增强了对PIFs的抑制作用C.光敏色素是一类蛋白质，它通过结构的变化将信息传导到细胞核内影响基因的表达D.低位植物接受物理信息后长得更高，有利于其获得更多的光照【答案】B【解析】【分析】1、植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。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、已知phyB存在非活化（Pr）和活化（Pfr）两种形式，由图可知，正常光照环境下，R：FR较高，光敏色素B（phyB）主要以活化的形式（Pfr）存在，A正确；B、由图可知，荫蔽胁迫下，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，由此减弱了对PIFs的抑制作用，导致幼苗下胚轴过度伸长，B错误；C、phyB的化学本质是色素一蛋白复合体，已知phyB存在非活化（Pr）和活化（Pfr）两种形式，在正常光照下和荫蔽胁迫下可以改变存在形式，它通过结构的变化将信息传导到细胞核内影响基因的表达，C正确；D、由题干信息可知，低位作物主要通过光敏色素B（phyB）感知该环境中红光与远红光比值（R：FR）的降低，从而引发一系列生物学效应，导致下胚轴过度伸长，使幼苗萌发后叶柄及茎秆过度伸长，有利于其获得更多的光照，D正确。故选B10.工业革命之前，某森林中的树干上长满地衣和苔藓，浅色桦尺蛾停在这种树干上不容易被天敌发现；工业革命之后，树干上的地衣和苔藓被黑色的煤烟取代了，黑色桦尺蛾不容易被天敌发现。已知桦尺蛾的黑色和浅色分别受等位基因D、d控制。在工业革命前后该森林中桦尺蛾种群的D基因频率的变化情况如图所示（该种群数量足够大、个体之间进行随机交配、无突变等）。下列叙述正确的是（）A.若仅考虑桦尺蛾的体色这一性状，图中0~10年间该种群没有进化B.图中10~24年间D基因频率不断增大，24~32年间基因型为Dd的个体占比达到最高C.图中32~36年间D基因频率迅速增大是黑色桦尺蛾大量繁殖导致的D.黑色桦尺蛾数量的增加对控制浅色性状的基因频率无影响【答案】A【解析】【分析】进化，在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现，在繁殖过程中，基因会经复制并传递到子代，基因的突变可使性状改变，进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移，而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响，在种群中变得较为普遍或不再稀有时，就表示发生了进化。简略地说，进化的实质便是：种群基因频率的改变。【详解】A、若仅考虑桦尺蛾的体色这一性状，图中0~10年间桦尺蛾种群的D基因频率未发生改变，说明该种群在此期间没有进化，A正确；B、由题图可知，10~24年间D基因频率不断增大，24~32年间D基因频率为0.6，则基因型为Dd的个体占比为48%，不是最高，B错误；C、基因频率的改变是自然选择的结果，C错误；D、黑色桦尺蛾数量的增加可能导致D基因频率增大，则d基因频率减小，D错误。故选A。基因印记哺乳动物是二倍体生物，但并非所有基因来源于父方和母方的两个拷贝都有相同的表达活性。在配子发生期间，有些基因会获得标志其来源的遗传修饰，导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达，这种现象被称为基因印记，具有这种现象的基因称为印记基因。父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记，母源性印记基因是指母源性等位基因位点带有印记。在人类基因组中只发现几百个印记基因。大多数印记基因成簇存在。每个印记基因簇都由一个印记控制中心（ICE）控制，该区域具有亲本特异性修饰，如DNA甲基化等。大部分印记基因簇都至少含有一个长链非编码RNA（IncRNA）的编码序列。IncRNA不编码蛋白质，但能调控基因簇中印记基因的表达。Igf2r印记基因簇的组成（IncRNA基因的启动子位于ICE中）和表达情况如下图1所示。在哺乳动物的生殖发育中，基因印记的建立和擦除过程如下图2所示（以父源性印记基因为例）。人类某些遗传疾病及癌症的发生过程与基因印记密切相关，如位于15号染色体上的印记基因I。该基因是母源性印记基因，细胞中若无该基因表达会导致PWS（Prader-Willi综合征）。PWS2型是由患者两条15号染色体来自同一个亲本所致（单亲源二倍体），该病发病率约占PWS发病人群的20%。因此，对基因印记的更深入了解，将有助于我们诊断和治疗与基因印记相关的疾病。阅读材料完成下列小题：11.下列关于基因印记的表述，正确的是（）A.基因印记不属于表观遗传现象B.母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上C.在生殖细胞形成过程中，擦除并建立新的基因印记D.在减数分裂过程中，不发生等位基因分离现象12.根据图文信息推测，以下叙述错误的是（）A.母源染色体上ICE被甲基化修饰后抑制了lncRNA基因的转录B.父源染色体上lncRNA抑制了其Slc22a2基因的转录C.PWS2型患者最可能的致病原因是两条15号染色体均来自父方D.PWS2型患者最可能的致病原因是两条15号染色体均来自母方【答案】11.C12.C【解析】【分析】表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，但基因表达和性状发生可遗传变化的现象。【11题详解】A、根据题干“在配子发生期间，有些基因会获得标志其来源的遗传修饰，导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达，这种现象被称为基因印记，”符合表观遗传“基因碱基序列不变”，“表达和性状发生可遗传变化”的特点，因此基因印记属于表观遗传现象，A错误；B、根据题意“父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记，母源性印记基因则相反”因此母源印记基因在女性的染色体上，不仅在X染色体，父源印记基因在男性染色体上，不只位于Y染色体，B错误；C、根据图2可知，在哺乳动物的生殖发育中，具有基因印记的建立和擦除现象，C正确；D、在减数分裂过程中，会发生等位印记基因分离现象，D错误。故选C。【12题详解】A、由图1可知，母源染色体上ICE被甲基化修饰，甲基化抑制了lncRNA基因的转录，A正确；B、由图1可知，父源染色体上ICE基因没有被甲基化修饰，lncRNA基因转录，抑制了其Slc22a2基因的转录，B正确；CD、位于15号染色体上的印记基因I，该基因是母源性印记基因，细胞中若无该基因表达会导致PWS，约20%的PWS是由于患者两条15号染色体来自同一个亲本所致（单亲源二倍体），故最可能是母亲减数分裂异常，导致配子中具有两个染色体组，所以PWS2型患者最可能的致病原因是两条15号染色体均来自母方，C错误，D正确。故选C。第II卷（非选择题）二、非选择题（共52分）13.陆生植物的根与真菌长期共同生活，形成菌根。由于菌根类型不同，植物分为两类，形成丛枝菌根（AM）的植物为AM植物，形成外生菌根（EcM）的植物为EcM植物。物种丰富的热带森林主要由AM植物组成，而物种贫乏的北方森林则以EcM植物为主。我国科研人员对其原因进行研究。（1）菌根中的真菌虽然依赖于从植物获取糖类等有机物维持生存，但扩大了植物根的表面积，吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐，它们相互依存构成了___关系。（2）研究者在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，等分为两组，分别均匀种植AM植物或EcM植物。种植AM植物的样地又分为五组，分别种植1种、2种、4种、8种和16种AM植物，形成五个树种丰富度梯度，种植EcM植物的样地也分为五组，分别种植相应的EcM植物，形成五个树种丰富度梯度。若干年后，对每个样地进行测定、统计，得到下图所示结果。结果表明，树种丰富度促进___的NPP增加。（3）研究者从上述每个样地内的凋落物中称取相同重量，分别装入相同大小的网袋中（网孔尺寸为1mm），再埋入原样地的相同深度土壤中。半年后，取出网袋，对里面的凋落物烘干、称重，计算干物质量。①从生态系统能量流动分析，凋落物中的能量属于___（选填下列字母）。a．植物NPP中的能量b．植物光合作用同化，但不包含在NPP中的能量c．流入第二营养级能量d．植物用于生长、发育、繁殖的能量e．未被植物自身呼吸作用消耗，最终流向分解者的能量②本研究的目的是___。【答案】（1）互利共生（2）AM植物（3）①.a、d、e②.不同类型菌根和树种丰富度对土壤微生物分解凋落物速率的影响【解析】【分析】分析题图：实验的自变量为树种丰富度和所种植物的种类，因变量为植物的净初级生产力，对于AM植物来说树种丰富度越高，其NPP越大，对于EcM植物来说树种丰富度越高，其NPP越小，故结果表明，树种丰富度促进AM植物的NPP增加。【小问1详解】结合题干可知菌根中的真菌和根依存在一起对彼此都有利，它们相互依存构成了互利共生的种间关系。【小问2详解】分析题图：实验的自变量为树种丰富度和所种植物的种类，因变量为植物的净初级生产力，对于AM植物来说树种丰富度越高，其NPP越大，对于EcM植物来说树种丰富度越高，其NPP越小，故结果表明，树种丰富度促进AM植物的NPP增加。【小问3详解】①从生态系统能量流动分析，凋落物中的能量最终流向分解者，属于植物光合作用同化量中用于植物自身生长、发育、繁殖的能量（净光合作用产物中的能量），故选a、d、e。②本实验的自变量为植物的种类和树种丰富度，土壤中含有微生物，能够分解凋落物中的有机物，故本研究的目的是不同类型菌根和树种丰富度对土壤微生物分解凋落物速率的影响。14.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（韧皮部）的一种模型。请回答下列问题：（1）图1所示的代谢过程中，需要的光反应产物是___。为马铃薯叶片提供C18O2，块茎中会出现18O的淀粉，请将18O转移的路径用箭头和文字补充完整：C18O2→___→淀粉。（2）研究发现，叶绿体中淀粉大量积累会导致___膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使___，进而抑制暗反应。（3）图2中甲具有___酶活性。乙（SUT））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SUT1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___。【答案】（1）①.NADPH和ATP②.C3→磷酸丙糖→蔗糖（2）①.类囊体②.CO2吸收减少（3）①.ATP水解②.升高③.降低【解析】【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。【小问1详解】在叶绿体中三碳化合物的还原反应需要光反应提供ATP和NADPH，需要ATP和NADPH功能以及需要NADPH提供还原剂；为马铃薯叶片提供C18O2,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。【小问2详解】光反应的场所是类囊体薄膜，因此叶绿体中淀粉的积累会导致类囊体膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，即气孔的开放程度下降，影响二氧化碳的吸收，即二氧化碳的吸收量下降,进而碳(暗)反应速率下降，光合速率下降。【小问3详解】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上升，抑制光合作用，最终导致块茎产量降低。15.海马体和前额叶是大脑皮层的两个不同区域。为探究两者如何参与注意力的集中，研究者进行了相关实验。研究者设计了一个实验装置（图1所示）以判断小鼠注意力是否集中。小鼠面前设置五盏灯，随机亮起一盏，若小鼠在规定时间内触碰该灯对应按钮，可获得食物；若小鼠触碰其他灯的按钮，或没有在规定时间内触碰按钮，均不能获得食物。小鼠识别灯光信号并在规定时间内触碰正确按钮是注意力集中的表现。（1）小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，这一学习过程属于___反射，构成此反射的结构基础是___。（2）研究者将微电极分别植入小鼠的前额叶及海马体中检测神经元膜电位变化频率（图2所示），实验结果如下表所示。小鼠反应是否关注到灯光信号是否在规定时间触碰按钮前额叶神经元膜电位海马体神经元膜电位正确是是膜电位变化频率一致错误是否膜电位变化频率不一致错误否否膜电位变化频率不一致小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶的神经元兴奋，其膜电位变化为___。该实验结果推测小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。（3）EB4是前额叶和海马体神经元细胞膜上的受体，与小鼠注意力集中有关。①研究者在实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，检测对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率的一致性，结果如图3和图4。对照组的处理为在海马体和前额叶分别注射___。比较图3和图4结果，说明___。②海马体和前额叶的神经元通过中间神经元联系，大脑中神经调节蛋白N1促进神经元发育，其与EB4结合可调控海马体中神经元末梢释放γ-氨基丁酸（GABA，一种抑制性神经递质）。研究者在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化频率，结果如图5。据图5可知，注射EB4抑制剂后，GABA作用的神经元兴奋性升高，依据是___。据此推测，N1与EB4结合___GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。【答案】（1）①.条件②.反射弧（2）由内负外正变为内正外负（3）①.等量不含EB4抑制剂的DMSO溶液②.海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致③.实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组④.促进【解析】【分析】条件反射是建立在非条件反射的基础上的，条件反射是通过后天的训练而得来的。【小问1详解】小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，该行为是经过后天的训练学习而来的，所以这一学习过程为条件反射，而构成反射的结构基础是反射弧。【小问2详解】由题意可知，小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶神经元产生兴奋，其膜电位由内负外正变为内正外负，即由静息电位变为动作电位。由图表可知，当小鼠看到灯光信号并在规定时间触碰按钮，前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致时，小鼠的反应是正确的，说明小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。【小问3详解】①由题意可知，实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，所以对照组中将等量不含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶。比较图3和图4结果，将含EB4抑制剂的DMSO溶液注射到小鼠的海马体，对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是不一致的，而注射到小鼠前额叶，对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是一致性的，说明海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致。②由题意可知，大脑中神经调节蛋白N1与EB4结合可调控神经元末梢γ-氨基丁酸的释放，而GABA是一种抑制性神经递质，当GABA释放增多时，GABA作用的中间神经元的膜电位不会发生变化。结合图5可知，在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化增强，所以注射EB4抑制剂后，神经调节蛋白N1不能与EB4结合，γ-氨基丁酸的释放减少，依据是实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组，进而推测出N1与EB4结合促进GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。16.番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为茎干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。（1）利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝。但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加：有果茎接缝且分枝增加：突变体甲=9：3：3：1，说明无果茎接缝为___性性状；控制花序分枝数量的基因与控制有无果茎接缝的基因遵循___。（2）在甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图1。由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于sb1和sb3的种类和数量，且___的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为___。（3）大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下图2（a），突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图2（b）。欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的基因E的mRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图3中选择的两对引物是___和___（内含子4’序列较长，难以完全扩增）。【答案】（1）①.隐②.基因自由组合定律（2）①.sb3②.1/8（3）①.引物c+引物d②.引物c+引物e（引物b+引物d）【解析】【分析】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。【小问1详解】分析题意可知，甲无果茎接缝与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1野生型自交后获得的F2中出现无果茎接缝，说明无果茎接缝为隐性性状；F2中野生型：无果茎接缝且分枝不增加∶有果茎接缝且分枝增加∶突变体甲＝9：3：3：1，其中有果茎：无果茎=3：1（设相关基因为A/a），分枝不增加：分支增加=3：1（设相关基因为B/b），说明两对性状是由两对独立遗传的基因决定的，遵循基因自由组合定律。【小问2详解】分析图1可知，A组的sb1和sb3均与甲表现一致，其分枝数量最多，而G的sb1和sb3均与甲表现不一致，其分枝数量最少，其余B-F中sb1和sb3与甲的表现一致情况不同，分枝数量也不同，说明对花序增加的抑制作用取决于sb1和sb3的种类和数量，进一步分析B-F可知，与sb1相比，sb3与甲的DNA序列表现不一致越多，则分支数量越多，故sb3的影响更大；甲为隐性纯合子，设甲的基因型是aabb，则乙（花序分枝未增加）为AABB，F1为AaBb自交，F2中与图1的B组（Aabb）表型一致的个体占F2的比例为1/2×1/4=1/8。【小问3详解】PCR技术扩增时需要一对引物，且引物需要与模板的3'端结合，要验证突变体甲转录出的基因E的mRNA中包含图2（b）的两种序列，则应扩增出含有内含子4'的区段，且结合题意可知，内含子4’序列较长，难以完全扩增，据图可知，应选择的两组引物是引物c+引物d、引物c+引物e（或引物b+引物d）。17.大肠杆菌能进入实体瘤核心并保持较强活性，科研人员期望利用大肠杆菌构建一种基因表达可控工程菌，期望用于人体特定部位实体瘤的免疫治疗。（1）科研人员利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的质粒系统，如下图。①利用来自λ噬菌体的温度敏感型转录抑制因子Tcl42作为“开关”构建温控抑制元件，在___（选填“λ噬菌体”、“大肠杆菌”或“人”）中具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达，抑制启动子pRL；当控温至42℃时才开启特定基因的表达。②Tcl42开关仅在加热时瞬时激活特定基因，而免疫疗法需要数周才能见效，所以设计了“基因电路”（一次短暂的温度激活后可维持长期的基因表达），其核心基因包括重组酶Bxb1基因、分泌型αPD-L1蛋白基因（该蛋白可用免疫治疗）等。请选择相关选项完善该“基因电路”的技术路线：___及质粒，获基因电路→受体菌37℃时，蛋白Tcl42抑制启动子pRL→___→免疫元件无功能（不表达aPD-L1）→___→解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制→___→___→细菌合成GFP，并分泌大量αPD-L1。A．重组酶Bxb1基因不表达B．菌体升温至42℃时C．用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件D．启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录E．重组酶Bxb1基因表达，进而引起启动子p7两侧发生重组（2）科研人员用___处理大肠杆菌，使其处于感受态，从而将“基因电路”质粒导入菌体内，在37℃条件下培养、涂布后，筛选___（选项），由此成功构建用于免疫治疗的温控工程菌（EcT）。A．含有四环素的培养基上形成的菌落B．具有绿色荧光的菌落C．同时具有A和B特征的菌落D．具有A或B特征的菌落均可（3）使用聚焦超声（FUS）装置，可以使动物特定范围的组织快速升温至42℃，从而实现体内微生物治疗的温度控制。为验证上述温控工程菌的治疗肿瘤效果，选取若干组生理状