2024届北京市西城区高三二模生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届北京市西城区高三二模本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将〖答案〗答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.支原体是目前发现的最小最简单的细胞，科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的DNA，制造出基因组完全由人工设计的细胞。下列关于人工细胞的说法错误的是（）A.导入的DNA基本单位是脱氧核苷酸B.通过核孔实现细胞质和细胞核交流C.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架D.可以作为理解生命运作规律的模型〖答案〗B〖祥解〗1、支原体属于原核细胞，细胞中无核膜包被的细胞核，无细胞壁，是最小、最简单的细胞。细胞质中只有核糖体一种细胞器，拟核中有一个大型环状的DNA分子，细胞膜与真核细胞的细胞膜组成和结构相似。2、核酸包括DNA和RNA，二者的组成单位都是核苷酸，其中DNA是由4种脱氧核苷酸连接而成的，RNA是由核糖核苷酸连接而成。【详析】A、构成DNA的基本单位是4种脱氧核苷酸，A正确；B、支原体为原核生物，原核细胞不具有核膜，因此没有核孔的存在，B错误；C、支原体的细胞膜与真核细胞的细胞膜相似，因此主要成分是蛋白质和脂质，细胞膜的结构以磷脂双分子层为基本支架，C正确；D、根据题意，科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的DNA，制造出基因组完全由人工设计的细胞，细胞是基本的生命系统，故可以作为理解生命运作规律的模型，D正确。故选B。2.线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。说法正确的是（）注：颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关基因突变体A.线粒体是细胞合成ATP的唯一场所B.运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化C.敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化D.线粒体融合与裂变不是运动益处所必需〖答案〗B〖祥解〗线粒体是有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。无氧呼吸只在细胞质基质中进行，有氧呼吸释放的能量远远多于无氧呼吸。【详析】A、除了线粒体可以产生ATP外，线虫肌肉细胞中细胞质基质也可以产生ATP，A错误；B、根据图示信息，颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高，无论是10日龄，还是5日龄，运动组与对照组相比较，线粒体的碎片化细胞比例均降低，说明运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化，B正确；C、依据图示信息，DRP-1基因突变体，与野生型相比较，线粒体碎片化细胞比例上升，说明DRP-1基因突变会加重线粒体碎片化，但并不能得出敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化的结论，C错误；D、由野生型实验可以看出，无论是10日龄，还是5日龄，运动组与对照组相比较，线粒体的碎片化细胞比例均降低，说明运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化，但是线粒体融合与裂变是否为运动益处所必需，无法判断，D错误。故选B。3.下列关于细胞生命历程的说法错误的是（）A.细胞增殖可以增加细胞数目B.细胞分化可以增加细胞的种类C.细胞衰老与个体衰老同步D.细胞凋亡是自然的生理过程〖答案〗C〖祥解〗细胞增殖：是生活细胞的重要生理功能之一，是生物体的重要生命特征，细胞的增殖是生物体生长、发育、繁殖以及遗传的基础，生物体通过细胞的分裂实现细胞的增殖。细胞分化：是指在个体发育中，细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞衰老：是指细胞内发生的生理、生化过程，衰老的细胞在形态、结构和功能上都发生明显的变化。细胞凋亡：是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也常被称为细胞编程性死亡，是一种自然现象。【详析】A、细胞增殖就是一个细胞分裂成两个细胞的过程，细胞数目增加，A正确；B、细胞通过分化形成组织，细胞通过分化使细胞种类增加，B正确；C、对于单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡，对于多细胞生物体，细胞总是在不断更新，细胞衰老并不意味着生物个体的死亡；可以说个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程，C错误；D、细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的程序性死亡，是自然的生理过程，D正确。故选D。4.如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（）A.此刻细胞正处在有丝分裂中期B.图示两条染色体正在彼此分离C.姐妹染色单体间发生片段交换D.图示过程可以增加遗传多样性〖答案〗D〖祥解〗减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。【详析】AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次分裂前期，AC错误；B、图示中的两条染色体属于同源染色体，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期，图示为前期，B错误；D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D正确。故选D。5.斑点牛分为褐色和红色，相关基因位于常染色体上。育种人员将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，实验结果如下表。相关叙述错误的是（）子代表现型比例F1褐色公牛：红色母牛1：1F2褐色公牛：红色公牛：褐色母牛：红色母牛3：1：1：3A.斑点牛体色的表现型与性别有关B.该性状受2对独立遗传基因控制C.F1公牛、母牛的相关基因型相同D.反交实验结果应与上述结果相同〖答案〗B〖祥解〗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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详析】A、分析题意，将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，子代中性状与性别有关联，说明斑点牛体色的表现型与性别有关，A正确；B、斑点牛相关基因位于常染色体上，且据F2可知，同一性别内均出现3∶1的分离比，说明该性状受1对独立遗传基因控制，B错误；C、将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，F1是褐色公牛：红色母牛=1∶1，且F2中公牛与母牛均有3：1的分离比，说明F1公牛、母牛的相关基因型相同，均为杂合子，C正确；D、该基因位于常染色体上，反交实验结果应与上述结果相同，D正确。故选B。6.大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（）A.大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋B.RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录C.σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合D.实验加入未标记的噬菌体DNA应过量〖答案〗B〖祥解〗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RNA聚合酶参与。【详析】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确；B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误；C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确；D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。故选B。7.胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是一种蛋白类激素，以葡萄糖浓度依赖的方式促进胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌，并能抑制食欲，从而达到降血糖、减肥等作用，在体内可快速降解。临床使用的GLP-1类药物由人工合成，可在体内长效发挥作用。下列相关说法正确的是（）A.口服GLP-1可治疗肥胖症B.胰岛A、B细胞均存在GLP-1的受体C.GLP-1类药物与天然GLP-1结构完全相同D.临床使用GLP-1类药物无任何副作用〖答案〗B〖祥解〗动物激素通过体液运输，具有微量高效、作用于靶细胞或靶器官的特点。由题意可知，胰高血糖素样肽-1（GLP-1）可抑制胰高血糖素分泌，有降低血糖、减肥等作用，而胰高血糖素的作用为升高血糖，因此二者为拮抗作用。【详析】A、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是一种蛋白类激素，不能口服，A错误；B、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）可促进胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌，胰岛A、B细胞均存在GLP-1的受体，B正确；C、GLP-1类药物由人工合成，与天然GLP-1结构不完全相同，C错误；D、临床使用GLP-1类药物也可能有副作用，D错误。故选B。8.肠-脑轴（GBA）是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路，在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。下列不涉及GBA通路的是（）A.脑通过自主神经控制胃肠蠕动B.微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲C.肠道炎症引起体温调节异常D.下丘脑通过垂体调节血糖平衡〖答案〗D〖祥解〗肠-脑轴（GBA）是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路，在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。【详析】A、脑通过自主神经控制胃肠蠕动，通过GBA通路实现，A不符合题意；B、微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲，通过GBA通路实现，B不符合题意；C、肠-脑轴在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径，肠道炎症引起体温调节异常，通过GBA通路实现，C不符合题意；D、下丘脑调节血糖平衡不通过垂体，不涉及GBA通路，D符合题意。故选D。9.植物生长调节剂在农业生产中已广泛应用，下列说法正确的是（）A.生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本B.生长调节剂均是植物激素的结构类似物C.探究生长调节剂最适浓度无需做预实验D.过量使用植物生长调节剂不会影响环境〖答案〗A〖祥解〗植物生长调节剂：人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质。【详析】A、生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本，如施用矮壮素，A正确；B、植物生长调节剂从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；另一类分子结构与植物激素完全不同，如NAA、矮壮素等，B错误；C、探究生长调节剂最适浓度需要做预实验，C错误；D、过量使用植物生长调节剂有副作用，可能会影响环境，D错误。故选A。10.黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（）A.梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离B.结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时C.结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化D.每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果〖答案〗C〖祥解〗生态位：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，称为这个物种的生态位。【详析】A、黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种，不同物种之间存在生殖隔离，因此梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离，A正确；B、根据左图可知，黔金丝猴在上午10点相对活动强度最大，藏酋猴在上午12点相对活动强度最大，因此黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时，B正确；C、根据左图可知，黔金丝猴和藏酋猴活动时间不完全相同，根据右图可知，黔金丝猴在树上采食行为占比大于藏酋猴，而地上采食则相反，因此两种猴在觅食策略上实现了生态位分化，C错误；D、不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果，D正确。故选C。11.为研究增温和放牧对高寒草地植物群落特征及生产力的影响，研究人员在藏北高原建立增温实验平台，统计数据如图。相关说法错误的是（）A.放牧条件下增温会减弱净初级生产力提升B.增温能显著增加杂草、禾草和莎草类高度C.放牧条件下，增温对杂草高度无显著影响D.放牧不会影响群落的演替方向和演替速度〖答案〗D〖祥解〗1、生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果，人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。2、根据题意，为研究增温和放牧对高寒草地植物群落特征及生产力的影响，研究人员在藏北高原建立增温实验平台，统计数据如图。由图可知，在放牧条件下，杂草、禾草和莎草类高度显著降低，但是增强了物种丰富度和净初级生产力的提升，而在放牧条件下增温使得物种丰富度和净初级生产力提升减弱，图中放牧条件下，增温对杂草高度的处理效应相同，故无显著影响，但是对禾草和莎草类高度有所减弱；图中增温条件处理下，能显著增加杂草、禾草和莎草类高度，但是对物种丰富度的提升几乎没有影响，增温使得净初级生产力提升增强，但比放牧条件下提升的少。【详析】A、识图分析可知，放牧条件下增温相比单纯的放牧和单纯的增温条件下会减弱净初级生产力提升，A正确；B、识图分析可知，增温条件下使得杂草、禾草和莎草类高度处理效应呈现正值，因此增温能显著增加杂草、禾草和莎草类高度，B正确；C、放牧条件下增温相对于单纯放牧条件而言，图中对杂草高度的处理效应相同，因此放牧条件下，增温对杂草高度无显著影响，C正确；D、识图分析可知，在放牧条件下，杂草、禾草和莎草类高度显著降低，但是物种丰富度和净初级生产力有所增大，所以影响了群落的结构和功能，因此放牧会影响群落的演替方向和演替速度，D错误。故选D。12.为加速绿色荧光蛋白基因（GFP）进化，快速获得荧光强度更高的GFP蛋白，科研人员将DNA1（编码易错DNA聚合酶）和DNA2共同导入大肠杆菌（如图）。下列说法错误的是（）A.用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌B.易错DNA聚合酶催化GFP基因复制C.GFP基因在此复制过程中突变率升高D.连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化〖答案〗A〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（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。【详析】A、由图可知，卡那霉素抗性基因与GFP基因融合到DNA2上后导入大肠杆菌，因此用用卡那霉素筛选含DNA2的大肠杆菌，A错误；B、易错DNA聚合酶能催化DNA的复制，即能催化GFP基因复制，B正确；C、GFP基因在此复制时双螺旋被破坏，容易受内外因素的影响而发生突变，使其突变的频率升高，C正确；D、连续传代并筛选，逐代淘汰，就会筛选出荧光菌落，从而加速GFP进化，D正确。故选A。13.将优质、耐贮藏的巨大口蘑（甲）和高产、适应性强的双孢蘑菇（乙）作为亲本菌株，进行原生质体融合育种，以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程，以下说法错误的是（）A.利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁B.使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合C.融合时间和温度不会影响原生质体融合率D.原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的〖答案〗C〖祥解〗诱导原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。【详析】A、可以通过酶解法对甲和乙的菌丝去壁，A正确；B、诱导原生质体融合的方法可以使用适宜浓度的PEG，B正确；C、融合时间和温度会影响原生质体融合率，C错误；D、本方法的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。故选C。14.下列关于探究实践活动叙述错误的是（）A.性状分离比模拟实验中同一小桶中的两种彩球数量可以不等B.模拟生物体维持pH稳定的实验中自来水和缓冲液作为对照C.探究光强对光合作用的影响时利用光源与植物的距离来调节光强D.设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中需要保证适宜的光照〖答案〗A〖祥解〗性状分离比的模拟实验中，两个小桶模拟雌雄生殖器官，体积可不同，但每个小桶中两种彩球的数量相同。【详析】A、性状分离比的模拟实验中，两个小桶模拟雌雄生殖器官，体积可不同，但每个小桶中两种彩球的数量相同，因为每个小桶中的两种彩球分别代表的是两种雌配子和两种雄配子，但两种雌配子的数量是相同的，两种雌配子的数量也是相同的，A错误；B、血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质，也叫缓冲对，其作用是使血液的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持在相对稳定的状态。在模拟生物体维持pH稳定的实验中通常用自来水和缓冲液作为对照，B正确；C、探究光强对光合作用的影响时可以通过改变光源与植物的距离来调节光强，C正确；D、设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中需要保证适宜的光照，D正确。故选A。15.下列关于生物学实验中科学方法和技术的应用，叙述错误的是（）A.孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法B.“细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法C.探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法D.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验使用了物质分离鉴定技术〖答案〗D〖祥解〗1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。【详析】A、孟德尔在研究豌豆杂交实验时，运用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论，A正确；B、“细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法，主要用到了不完全归纳法，B正确；C、探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法，主要用了18O等标记，C正确；D、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明S型细菌中存在转化因子，但并未用到物质分离鉴定技术，D错误。故选D。第二部分本部分共6题，共70分。16.为防止食草动物啃食，非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外，还长着一种特殊的刺（图1），刺的下面膨大中空，能给蚂蚁提供巢穴。同时树叶基部有蜜腺，当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。（1）哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的______，食草动物促进了稀树草原生态系统的______。该生态系统长期维持相对稳定状态，是因其具有一定的______能力。（2）稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树，通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例（图2），据图可知三种蚂蚁中______的竞争能力最强，约占据了一半的哨刺金合欢树。（3）进一步的研究发现Cn和Tp具有不同的生存策略。下表统计了被三种不同蚂蚁占据的哨刺金合欢树的相关特征。蚂蚁种类CmCnTp蜜腺啃食率33%48%90%芽啃食率097%0顶端优势指数40%30%43%①据表推测，Tp通过______，使这棵合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力：而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”，去除金合欢树的______，减少与其他树的联系，避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是______。（4）有研究表明，当蜜汁减少时，Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”，这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食，十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因，并阐述该结果对你的启示______。〖答案〗（1）①.生产者②.物质循环和能量流动③.自我调节（2）Cm（3）①.大量啃食蜜腺②.顶端优势③.侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异。（4）原因：栅栏围起导致食草动物刺激减少，哨刺金合欢树减少蜜汁分泌，Cm缺少食物，而扩大饲养蚧壳虫，影响植物生长，传播病害，导致金合欢树死亡启示：生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义；自然生态系统存在一定的自我调节能力（稳定性），尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。（1分，答出一点给分，合理即可）〖祥解〗生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统具有稳定性的原因是具有一定的自我调节能力。【小问1详析】哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的生产者，食草动物促进了稀树草原生态系统的物质循环和能量流动。该生态系统长期维持相对稳定状态，是因其具有一定的自我调节能力。【小问2详析】稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树，通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例（图2），据图可知三种蚂蚁中Cm占领比例最高，所以Cm的竞争能力最强，约占据了一半的哨刺金合欢树。【小问3详析】①据表推测，Tp蜜腺啃食率最大，Tp通过大量啃食蜜腺，使这棵合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力：而Cn芽啃食率最大，则Cn通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”，去除金合欢树的顶端优势，减少与其他树的联系，避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异。【小问4详析】有研究表明，当蜜汁减少时，Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”，这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食，十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因是：栅栏围起导致食草动物刺激减少，哨刺金合欢树减少蜜汁分泌，Cm缺少食物，而扩大饲养蚧壳虫，影响植物生长，传播病害，导致金合欢树死亡，该结果给我们的的启示是：生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义；自然生态系统存在一定的自我调节能力（稳定性），尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。17.科研人员对生长素（IAA）参与莲藕不定根（Ar）形成的调控机制进行了一系列研究。（1）研究发现，10μmol·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了IAA的作用具有______的特点。后续研究中IAA处理组均选用10μmol·L⁻¹作为处理浓度。（2）植物下胚轴分生组织的细胞经______发育成根原基（Rp），继续发育并突破表皮形成Ar，研究者通过显微结构观察莲藕Ar的发育过程，结果如图1。结果表明，IAA通过______从而促进了Ar的生长。（3）IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。研究者进一步检测了实验组和对照组IAAO活性和内源IAA含量，结果如图2。据图2推测，施加IAA后促进Ar生长的原因是______。（4）在生长素介导的信号转导机制中，ARF和AUX起到重要作用（图3）。研究者进一步检测了ARF基因的相对表达量（图4）。结合图3和图4阐释施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制______________。〖答案〗（1）浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长（两重性）（2）①.增殖、分化②.促进Rp更早、更多的形成（3）外源IAA通过提高IAAO的活性，降低内源IAA含量，达到适宜Ar生长的IAA浓度（4）施加IAA一方面能促进合成ARF；另一方面，IAA与AUX结合使其降解，解除了对ARF的抑制。ARF能够促进IAA响应基因进行表达，促进细胞增殖、分化，从而促进Ar的形成。〖祥解〗在一定的范围内，随生长素浓度升高，促进插条生根的作用增强，当超过一定的浓度后对插条生根的促进作用减弱，甚至会抑制生长。【小问1详析】10μmol·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了生长素具有两重性即浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。【小问2详析】下胚轴分生组织的细胞通过增殖、分化发育成根原基。由图示结果对比实验组和对照组可得IAA通过促进Rp更早、更多的形成促进了Ar的生长。【小问3详析】据图2可知，与对照组相比，IAA处理组中的内源IAA含量更低，IAAO的活性更高，故施加IAA后促进Ar生长的原因是外源IAA通过提高IAAO的活性，降低内源IAA含量，达到适宜Ar生长的IAA浓度。【小问4详析】据图4可知，与对照组相比，IAA处理组中的ARF表达量增多，据图2可知，IAA能与AUX结合使其降解，解除了对ARF的抑制，故施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制为：施加IAA一方面能促进合成ARF；另一方面，IAA与AUX结合使其降解，解除了对ARF的抑制。ARF能够促进IAA响应基因进行表达，促进细胞增殖、分化，从而促进Ar的形成。18.免疫细胞能识别肿瘤，并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”，实现巨噬细胞“搭便车”的设计，将药物输入到肿瘤内部。（1）机体识别并清除肿瘤细胞，体现了免疫系统______的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞，具有极强的“归巢”肿瘤的能力。（2）金纳米棒（AuNR）是一种光热材料，常用于局部肿瘤治疗，在808nm的激光照射下，产生光热效应，使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育，再用紫外光照射，获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体（AuNR/ABs）。①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察，结果如图1。该实验的对照组为______。②荧光标记AuNR和AuNR/ABs，分别与TAM进行孵育，检测TAM细胞内的荧光强度，结果如图2。结合图1和图2实验结果，分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是______。（3）为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤（R），一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤（L）模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗，最后记录两个肿瘤的重量（图3）。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因_____________________。注：CpG是可激活特异性免疫的佐剂1组：缓冲液+照光2组：AuNR-CpG+照光3组：AuNR/ABs+照光4组：AuNR-CpG/ABs+照光5组：AuNR-CpG/ABs（4）利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果，请完善实验组设计思路_____________________。〖答案〗（1）免疫监视（2）①.缓冲液和AuNR②.与AuNR相比，ABs包裹的AuNR光热性能未发生改变，但增强了吞噬细胞对其的吞噬作用（3）TAM能将AuNR/ABs靶向带到R瘤中，光疗导致R瘤温度上升使肿瘤细胞裂解；在CpG的参与下，肿瘤细胞裂解释放的抗原有效激活机体细胞免疫，产生的活化细胞毒性T细胞经循环系统到达L瘤，对其杀伤。（4）进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量〖祥解〗1、机体排除外来抗原性异物属于免疫防御功能；机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态属于免疫自稳功能；机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生属于免疫监视功能。2、机体特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫。B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫；当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。【小问1详析】机体识别和清除突变细胞，防止肿瘤发生属于免疫系统的免疫监视功能。【小问2详析】①本实验目的为研究AuNR/ABs的光热性能，因此需要缓冲液组做空白对照，用已知的光热材料AuNR做条件对照。②由图1可知，AuNR/ABs组的溶液温度与AuNR组相同，说明凋亡小体作为AuNR的载体并不会影响其光热性能；由图2可知，AuNR/ABs组细胞内荧光强度明显高于AuNR组，说明凋亡小体能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用。【小问3详析】结合小问（2），ABs能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用，使吞噬细胞能利用其极强的“归巢”能力携带更多的AuNR/ABs靶向运输至R瘤，利用光热效应使肿瘤细胞裂解，同时该组添加了CPG，在CPG的参与下，肿瘤细胞裂解释放的抗原能有效激活机体细胞免疫，使机体产生更多活化的细胞毒性T细胞，活化的细胞毒性T细胞经循环系统运输至全身，在L瘤处因为肿瘤细胞携带相同抗原而被细胞毒性T细胞杀伤裂解。【小问4详析】欲研究三次光疗对肿瘤复发的抑制效果，即研究通过三次光疗使肿瘤重量明显减小的前提下，当肿瘤组织再次生长后的重量变化，即思路为：进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量。19.学习以下材料，回答（1）～（4）题。溶酶体快速修复机制溶酶体是细胞的“消化车间”，内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志，尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此，科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。溶酶体膜通透化（LMP）是溶酶体损伤的重要标志，严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记，通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质，来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白，并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制，即PITT途径（如图1）。一般的情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。研究表明PITT途径的关键酶缺失，会导致严重的神经退行性疾病和早衰，该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。（1）真核细胞中的膜结构共同构成了______。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有______的结构特点。（2）为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，再用物质L引发溶酶体损伤，实验组处理如图2。对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为______（选填选项前的字母）。选择______的蛋白质作为候选蛋白。a．+生物素b．+Lc．不处理注：生物素连接酶T可将临近的蛋白质标记上生物素（3）研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况（图3），根据文中信息预期3、4组荧光的结果（“A”或“B”）填入表格。分组材料处理结果1正常细胞不处理A2正常细胞+LB3敲除PI4K2A基因细胞不处理①______4敲除PI4K2A基因细胞+L②______（4）根据本文信息，在答题卡上完善溶酶体修复的PITT途径_________。〖答案〗（1）①.生物膜系统②.一定流动性（2）①.c、a②.实验组含量显著高于对照组（3）①.A②.A（4）PI4K2A激酶→膜上PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体、同时膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体〖祥解〗1、溶酶体：（1）内含有多种水解酶。（2）作用：通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。（3）溶酶体的内部为酸性环境，与细胞质基质（pH≈7.2）显著不同。2、生物膜系统；细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。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与配合。【小问1详析】真核细胞中的细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成了生物膜系统。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有一定的流动性的结构特点。【小问2详析】根据题意，该实验的目的是筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，因此实验的自变量是溶酶体是否损伤，根据图2可知，实验组的处理为生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，步骤Ⅰ用物质L引发溶酶体损伤，步骤Ⅱ用生物素处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质；因此对照组的步骤Ⅰ不用物质L处理，使溶酶体保持正常，步骤Ⅱ同样用生物素处理（无关变量保持相同），处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质，对照组与实验组结果进行比较，选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白，从而筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白。综上所述，对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为c、a。【小问3详析】根据资料中的信息可知，一般的情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况，分析表中信息可知，1组正常细胞不用物质L处理，因此溶酶体保持正常，那么1组情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，出现了结果A；2组组正常细胞用物质L处理，因此溶酶体被损伤，那么2组情况下，当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，因此出现结果B。3组中敲除PI4K2A基因细胞，但是该组不用物质L处理，因此溶酶体保持正常，故该情况下内质网和溶酶体几乎不接触，因此预期3组荧光的结果与1组相同，即为A；而4组中敲除PI4K2A基因细胞，该组用物质L处理，那么溶酶体受到损伤，但是由于敲除PI4K2A基因，缺乏PI4K2A激酶，不能在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P，不能招募ORP，因此内质网和溶酶体几乎不接触，因此预期4组荧光的结果与1组相同，即为A。【小问4详析】根据资料信息可知，溶酶体损伤的快速修复机制，即PITT途径为：当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。综上所述，溶酶体修复的PITT途径：PI4K2A激酶→膜上PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体、同时膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体。20.科研人员获得了携带两种抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川抗30，以及携带螟虫抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。为获得同时携带抗螟虫基因和两种抗稻瘟病基因的改良株系，开展了相关研究。（1）水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对______。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F1表现为稻瘟病抗性，F1与野生型杂交，子代性状及分离比为______，证明Pib和Pikm位于非同源染色体上。（2）吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30，科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种，以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病）水稻的杂交育种技术路线（总体思路）______。（3）研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方，请将表格补充完整。PCR反应体系组分总体积/10μL10倍浓缩的扩增缓冲液1μLi______1.5μL4种脱氧核苷酸等量混合液（2.5mmol·L-1）0.5μL引物I/II（5.0μmol·L-1）1/1μLTaqDNA聚合酶0．20μLH2Oii______②图为Pib基因的部分序列。5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3'3'—…TTACGGG…TACACCT…—5'根据图，选择______作为引物对Pib基因进行扩增。A．5'—…AATGCCC…—3'B．5'—…TCCACAT…—3'C．5'—…TTACGGG…—3'D．5'—…ATGTGGA…—3'研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因，成功培育出优质、高产的双抗水稻。（4）检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象，但是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系，其他性状未发生改变，原因可能是______。请从育种的角度对这两种技术进行评价。〖答案〗（1）①.相对性状②.稻瘟病抗性：敏感=3：1（2）川抗30与昌恢杂交获得F1，F1与昌恢回交获得F2，利用分子标记技术筛选含有Pib和Pikm2基因的植株继续回交昌恢，重复筛选和回交步骤，将Fn所得植株自交，筛选Pib和Pikm2纯合的植株。（3）①.改良优质水稻的DNA②.4.8μL③.A和B（4）与稻瘟病抗性基因在同一条染色体上的基因也被保留下来杂交育种技术简单，但育种周期长；基因编辑技术育种周期短，可定向改变生物的性状，但是技术难度高，存在“脱靶”等潜在风险〖祥解〗基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建（核心）1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。2、组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。第三步：将目的基因导入受体细胞1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。第四步：目的基因的检测和表达将目的基因导入细菌：感受态细胞法：用Ca2+处理细胞使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因。2、其次还要检测目的基因是否转录出mRNA。3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。【小问1详析】水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对相对性状，同一性状的不同表现形式。假设两种抗性基因Pib和Pikm，分别用A，a和B、b表示，位于非同源染色体上，符合自由组合定律。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F1表现为稻瘟病抗性，说明抗性基因是由显性基因控制A、B控制的，F1的基因型为AaBb，与野生型的基因型为aabb杂交，后代的基因型为AaBb，aaBb，Aabb，aabb，性状及分离比为稻瘟病抗性：敏感=3：1。【小问2详析】制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病），杂交育种的总体思路为：川抗30与昌恢杂交获得F1，F1与昌恢回交获得F2，利用分子标记技术筛选含有Pib和Pikm2基因的植株继续回交昌恢，重复筛选和回交步骤，将Fn所得植株自交，筛选Pib和Pikm2纯合的植株。【小问3详析】①PCR进行检测的反应体系的配方缺少目的基因，因此i改良优质水稻的DNA，反应体系总体积10μL-1-1.5-0.5-1-1-0.2=4.8μL，因此水ii为4.84.8μL。②根据已知Pib基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点（反向平行），再结合DNA复制（PCR中）的特点，即子链合成的方向是从5′到3′，应选择引A和B物进行PCR扩增