2024年北京市海淀区高三二模生物试题【含答案解析】

海淀区2023-2024学年第二学期期末练习高三生物学本试卷共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。第一部分一、选择题：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。1.百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道传染病。下列关于百日咳杆菌的叙述，正确的是（）A.通过有丝分裂增殖B.遗传物质彻底水解可产生8种碱基C.可引发机体产生特异性免疫D.通过线粒体进行有氧呼吸【答案】C【解析】【分析】1、核酸是遗传信息的携带者，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）,细胞的遗传物质为DNA。【详解】A、百日咳杆菌为细菌，通过二分裂增殖，A错误；B、百日咳杆菌遗传物质是DNA，DNA彻底水解可产生4种碱基，B错误；C、百日咳杆菌侵染到细胞内，会引发细胞免疫，未侵入细胞前和被裂解后释放出来后会引发体液免疫，C正确；D、百日咳杆菌为细菌，体内没有线粒体，D错误。故选C。2.为检测黑曲霉蛋白酶的热稳定性，科研人员在不同温度下分别处理酶液10、60及90min，测定酶活力，结果如下图。下列关于该酶的叙述不正确的是（）A.温度升高可改变其空间结构B.若长期保存应置于60℃C.可将蛋白质水解为氨基酸或多肽D.置于70℃下60min后完全失活【答案】B【解析】【分析】题图分析：该实验中自变量为温度和酶处理的时间，因变量为酶活力，高温下保温时间越长，酶的活性下降越快。【详解】A、黑曲霉蛋白酶的化学本质是蛋白质，温度升高可改变其空间结构，进而导致酶活性下降，A正确；B、若长期保存酶制剂，应在低温、适宜pH条件下保存，B错误；C、根据酶的专一性可推测，黑曲霉蛋白酶在适宜条件下可将蛋白质水解为氨基酸或多肽，C正确；D、结合实验结果可以看出，该酶置于70℃下60min后完全失活，D正确。故选B。3.环境适宜的条件下，研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度，结果如下图。下列叙述不正确的是（）A.胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用B.5℃时，胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低C.叶温在30℃~40℃时，净光合速率下降主要是叶片气孔关闭所致D.30℃下单位时间内有机物的积累量最大【答案】C【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。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。【详解】A、胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用，被C5固定为C3，A正确；B、5℃时，可能由于光合作用相关酶的活性较低，导致光合速率下降，胞间CO2浓度较高，B正确；C、叶温在30℃~40℃时，气孔开放程度上升，胞间CO2上升，即CO2充足，不是净光合速率下降的主要原因，可能是由于高温导致酶部分失活，C错误；D、30℃下净光合速率最大，单位时间内有机物的积累量最大，D正确。故选C。4.研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如下图。下列分析不正确的是（）A.甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚B.甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制C.乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期D.比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S【答案】D【解析】【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】A、甲中的DNA主要为200和400，为二倍体幼胚，乙中的DNA含量主要为100和200，是单倍体幼胚，A正确；B、甲、乙两籽粒中都有部分细胞处于加倍的过程中，因此都有部分细胞正在进行DNA复制，B正确；C、有丝分裂前期DNA含量加倍，乙为单倍体幼胚，乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期，C正确；D、比较两图无法确定单倍体幼胚的染色体来源于S还是野生型二倍体，D错误。故选D。5.研究人员用基因型为AABB与aabb的植株杂交产生F1，对F1的花粉粒进行荧光标记，用红色荧光标记A基因，绿色荧光标记B基因。对F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，结果如下表。荧光颜色黄色绿色红色花粉粒数目8000499501注：红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。下列分析不正确的是（）A.亲本的A与B基因在同一条染色体上B.A/a基因的遗传遵循分离定律C.F1的花粉粒中有一部分无荧光D.基因重组型花粉粒的占比约为1/9【答案】D【解析】【分析】题表分析：表格中数据为F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，由表中数据可知，F1的花粉粒出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒=16：1：1。由此可知，A、B基因位于一条染色体上，且F1基因型为AaBb的个体在减数分裂产生精子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为Ab、aB的精子。【详解】ACD、据表格中数据可知，F1的花粉粒出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒=16：1：1，由此可知，A、B基因位于一条染色体上。则在F1个体的细胞中，A、B基因位于一条染色体上，a、b基因位于另一条同源染色体上，F1个体在减数分裂产生精子时部分细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为Ab、aB的精子。因此，F1个体产生的花粉应该有4种：同时含A、B基因的花粉粒、只含A基因的花粉粒、只含B基因的花粉粒、同时含a、b的花粉粒。由于同时含a、b的花粉没有被荧光标记，所以在进行实验结果统计时无法统计。假设在F1个体进行减数分裂时，有X的精原细胞发生了非姐妹染色单体片段的交换，有（1-X）的精原细胞未发生非姐妹染色单体片段的交换，则最终形成的精子基因型及比例为：。由此可知，同时含A、B基因的花粉粒和同时含a、b的花粉粒数目相等，结合表格数据可知，同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒:同时含a、b的花粉粒=16：1：1：16。其中，基因重组型花粉粒为只含A基因的花粉粒和只含B基因的花粉粒，占比为。综合以上分析，亲本的A与B基因在同一条染色体上，F1的花粉粒中有一部分无荧光，基因重组型花粉粒的占比约为1/17，AC正确，D错误；B、A/a基因为一对等位基因，位于一对同源染色体相同位点上，它们的遗传遵循分离定律，B正确。故选D。6.控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（）A.“三体”番茄存在染色体数目变异B.马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状C.马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组D.F1中“三体”蕃茄的配子含三条6号染色体【答案】D【解析】【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【详解】A、“三体”番茄含有三条6号染色体，即6号染色体多了一条，属于染色体数目变异，A正确；B、分析题意，用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型，说明马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状，B正确；C、马铃薯叶型是二倍体生物，体细胞中含有2个染色体组，形成配子时染色体组减半，配子含一个染色体组，C正确；D、F1中“三体”蕃茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6，且正常叶番茄是显性性状，设相关基因是D/d，则三体的基因型是DDd，马铃薯叶型基因型是dd，三体番茄（DDd）产生的配子为D：DD：Dd：d=2：1：2：1，故与马铃薯叶的d组合，产生dd的马铃薯叶占1/6，“三体”蕃茄的配子1条或2条6号染色体，D错误。故选D。7.细菌S可寄生在豌豆蚜体内，携带S菌的豌豆蚜（S+品系）与不携带S菌的豌豆蚜（S-品系）相比，体重、体型及繁殖力有所增加，检测两品系存活时间如下图。用两品系豌豆蚜分别投喂其天敌龟纹瓢虫，测定相关数据如下表。以下分析不正确的是（）投喂品系龟纹瓢虫S-品系S+品系日最大捕食率37.025.6捕食耗时相对值0.0270.039瓢虫幼虫体重（mg）8.26.7A.携带S菌的豌豆蚜寿命更短B.S+品系更易被龟纹瓢虫捕食C.S菌、豌豆蚜及龟纹瓢虫存在协同进化D.龟纹瓢虫同化的能量来源于豌豆蚜【答案】A【解析】【分析】1、原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食，海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。2、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。例如，豆科植物与根瘤菌之间，植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。3、捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。例如。翠鸟捕鱼。4、寄生：一种生物从另一种生物（宿主）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。例如，马蛔虫与马。5、种间竞争：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。例如，同一草原上生活的非洲猪和斑鬣狗。【详解】A、题意显示，携带S菌的豌豆蚜（S+品系）与不携带S菌的豌豆蚜（S-品系）相比，体重、体型及繁殖力有所增加，据此可推测，携带S菌的豌豆蚜寿命更长，A错误；B、题意显示，携带S菌的豌豆蚜（S+品系）与不携带S菌的豌豆蚜（S-品系）相比，体重、体型及繁殖力有所增加，因此S+品系更易被龟纹瓢虫捕食，B正确；C、S菌、豌豆蚜及龟纹瓢虫在相互选择中共同进化和发展，即它们之间存在协同进化，C正确；D、瓢虫以豌豆蚜为食，因此，龟纹瓢虫同化的能量来源于豌豆蚜，D正确。故选A。8.研究发现果蝇复眼的一种感光细胞同时释放组胺和乙酰胆碱两种神经递质，其中组胺与精细的运动视觉信号传递有关，乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律，其形成的突触结构及作用机理如下图。据此分析不正确的是（）A.伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合，可引发不同的生理效应B.两种神经递质均以胞吐形式通过突触前膜释放C.两种神经递质均只与突触后膜上的受体结合D.感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度【答案】C【解析】【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，在神经元之间是化学信号，兴奋在神经元之间的传递是单方向的，兴奋在突触之间单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。【详解】A、根据题意可知，组胺与精细的运动视觉信号传递有关，乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律，则伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合，可引发不同的生理效应，A正确；B、据图分析可知，神经递质以胞吐形式通过突触前膜释放到突触间隙，B正确；C、据图分析可知，组胺可以与突触后膜和突触前膜上的受体结合，乙酰胆碱可以与突触后膜上的受体结合，C错误；D、据图分析可知，感光细胞释放的组胺，作用于后膜上的视神经元上的受体，又通过作用于前膜上的受体来抑制感光细胞释放组胺，说明感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度，D正确。故选C。9.人体内的免疫细胞在免疫防御过程中发挥着重要作用，下列叙述不正确的是（）A.免疫细胞来自骨髓造血干细胞的分裂和分化B.树突状细胞能够处理和呈递抗原C.淋巴细胞不具有抗原呈递功能D.巨噬细胞可识别外来病原体【答案】C【解析】【分析】免疫细胞包括淋巴细胞和树突状细胞、巨噬细胞等，它们是执行免疫功能的细胞，它们来自骨髓中的造血干细胞。【详解】A、免疫细胞包括淋巴细胞和树突状细胞、巨噬细胞等，它们来自骨髓中的造血干细胞的分裂和分化，A正确；B、树突状细胞能摄取和加工处理抗原，并且还可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，B正确；C、淋巴细胞中B淋巴细胞具有抗原呈递功能，C错误；D、巨噬细胞可识别外来病原体，D正确。故选C。10.千岛湖分布着众多岛屿，商陆是岛屿上的入侵植物，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，研究发现周围空旷的岛屿被商陆入侵程度比周围密布小岛的岛屿更严重。下列叙述不正确的是（）A.商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落B.食果鸟对商陆的取食减缓了商陆入侵C.若岛屿物种丰富度较高，商陆入侵程度较轻D.食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度【答案】B【解析】【分析】1、一定自然区域，所有的生物和无机环境构成生态系统；种群是指同一种生物的总和，群落是一定区域中的所有生物的总和；2、外来生物入侵带来的危害：⑴破坏生物多样性，并加速物种灭绝外来物种入侵是生物多样性的头号敌人；⑵破坏生态平衡外来物种入侵，会对植物土壤的水分及其他营养成份，以及生物群落的结构稳定性及遗传多样性等方面造成影响，从而破坏当地的生态平衡；⑶可能携带病原微生物对其他生物生存甚至对人类健康构成直接威胁；⑷造成巨大的经济损失。【详解】A、生物群落是一定区域中的所有生物的总和，因此商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落，A正确；B、由题意可知，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，食果鸟对商陆的取食加速了商陆入侵，B错误；C、岛屿物种丰富度较高，营养结构复杂，自我调节能力较强，抵抗力稳定性高，商陆入侵程度较轻，C正确；D、由题意可知，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，因此食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度，D正确。故选B。11.乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是（）A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染【答案】B【解析】【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面：直接价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。间接价值：一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值：今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值，栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料，是不可估量的。【详解】A、乙醇梭菌能以无机物为原料，合成有机物，属于生态系统组成成分中的生产者，A正确；B、利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的直接价值，B错误；C、乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料，有助于提高能量利用率，C正确；D、化石燃料燃烧会形成污染，乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物，使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染，D正确。故选B。12.研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（）A.用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞C.S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力D.体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性【答案】B【解析】【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【详解】A、M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，故不能用动物细胞培养液培养M病毒，A错误；B、可用M病毒膜蛋白（抗原）多次免疫小鼠，以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞，B正确；C、S细胞不是杂交瘤细胞，具有无限繁殖的特点，不具有产生抗体的特点，C错误；D、体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育完整有机体或分化为任何细胞，因此不能体现细胞的全能性，D错误。故选B。13.细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（）A.固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致B.培养约8h收获细菌素相对节约成本C.整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关D.细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高【答案】C【解析】【分析】本实验的自变量为液体培养基培养时间，因变量为乳酸菌密度和抑菌圈直径。【详解】A、为了遵循单一变量原则，固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致，A正确；B、培养约8h抑菌圈直径相对较大并且对应的乳酸菌密度也较大，此时收获细菌素相对节约成本，B正确；C、当液体培养基培养时间大于24h时，乳酸菌密度基本不变而抑菌活性会减少，C错误；D、细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高，D正确。故选C。14.体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（）A.胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚B动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术C.Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程D.胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果【答案】A【解析】【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。【详解】A、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A错误；B、动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，B正确；C、Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程，C正确；D、胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果，是基因控制的主动死亡的结果，D正确。故选A。15.下列实验直接使用到无水乙醇的是（）A.绿叶中色素的提取B.菊花的组织培养C.生物组织中脂肪的检测和观察D.还原糖的鉴定【答案】A【解析】【分析】植物的组织培养是根据 植物细胞 具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项 无性繁殖 的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。【详解】A、绿叶中色素的提取用到无水乙醇，光合色素能溶解于无水乙醇，A正确；B、菊花的组织培养操作过程中使用70%酒精对外植体和双手进行消毒，但没有直接使用酒精进行组织培养，B错误；C、生物组织中脂肪的检测和观察用50%酒精进行去浮色，C错误；D、还原糖的鉴定没有用到酒精，D错误。故选A。第二部分二、非选择题：本部分共6题，共70分。16.女性更年期雌激素水平下降，糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。（1）雌激素有助于胰岛素对血糖的调节，胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成_______，进而降低血糖。（2）研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1.结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素_____。（3）研究发现，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达，影响胰岛素发挥作用，进行了下列实验。①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因，研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验：施加雌激素引起内皮细胞中______的种类及含量变化。通过分析比对，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3.组别注射RNA转入基因处理及检测1a无施加生理盐水或雌激素，检测R蛋白的含量、S基因的转录量2与R-mRNA互补的RNA无3b4缺失核定位信号序列的R蛋白基因注：核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。a、b处应分别为_______。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除_______。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧光，而2、4组几乎无荧光分布。（4）综合上述信息，完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制：雌激素与R结合，使R______→促进S基因的转录→促进胰岛素________→胰岛素作用于骨骼肌细胞。（5）有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究，你是否同意这种想法并说明理由_____。【答案】（1）糖原（肝糖原和肌糖原）（2）不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输（3）①.正在翻译的mRNA②.与R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因③.内源R蛋白对S基因表达的影响（4）①.进入细胞核②.在骨骼肌内皮细胞转运（5）不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用；同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖；不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患者的影响【解析】【分析】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。当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，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，从而使血糖浓度降低。【小问1详解】胰岛素能够降低血糖的途径之一是促进血糖进入肝、肌肉并合成肝糖原和肌糖原。【小问2详解】分析图1，因变量是骨骼肌组织中胰岛素含量，野生型小鼠和基因敲除小鼠的胰岛素含量差别不大，但野生型小鼠注射胰岛素后胰岛素含量明显升高，而R基因敲除小鼠注射胰岛素后胰岛素增加不明显，说明雌激素不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输。【小问3详解】①mRNA是翻译的模板，分析题意，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白，切尔结合后续的实验可推测，施加雌激素引起内皮细胞中正在翻译的mRNA的种类及含量变化。②实验目的是验证囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因，实验的自变量是RNA能否正常发挥作用及转入基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此推测，a、b处应分别为与R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因内源R蛋白对S基因表达的影响；2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除

内源R蛋白对S基因表达的影响。【小问4详解】综合上述信息，雌激素调控胰岛素发挥作用的机制是：雌激素与R结合，使R进入细胞核→促进S基因的转录→促进胰岛素在骨骼肌内皮细胞的转运→胰岛素作用于骨骼肌细胞。【小问5详解】有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病，对于该观点，言之成理即可，故可表述为：不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用；同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖；不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患者的影响17.全球气候变暖对生物捕食会产生影响，研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖，以大、小两种蜘蛛作为研究对象，发现捕食者的捕食发生了相关变化。（1）蜘蛛是一种肉食性节肢动物，它与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成______，成为生态系统行使主要功能的途径。（2）实验在两个温室中进行，其中一个温度适宜且恒定，另一个温度较高以模拟气候变暖，每个温室中有大、小两个不同物种的蜘蛛及其猎物。其中，大型昆虫多为肉食性，小型昆虫多取食禾本科植物，中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据，结果如图1及图2.①据图1可知，变暖导致大、小蜘蛛所结蛛网网孔尺寸的变化分别为______。②结合图2结果，推测高温环境下，______，因而大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化，以获得足够的猎物。③蛛网网孔越大，结网吐丝量越低。小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所发生的变化，与高温下温室内生物群落的多种因素有关。综合上述信息，结合猎物的变化，对此进行合理解释：环境温度变暖，禾本科植物占优势，________，减少结网捕食的能量代价，利于生存；另一方面，中型昆虫营养丰富，口感更佳，也获得了小蜘蛛的偏爱。（3）据文中信息，推测全球气候变暖对生物造成影响可能有_______（选填选项前的字母）。a、植食性昆虫数量改变b、大型昆虫具生存优势c、昆虫等节肢动物种类、数量及分布均不变化d、捕食者食物的种类及比例发生变化e、大、小蜘蛛的生态位重叠加剧【答案】（1）食物链（2）①.变小、变大②.大蜘蛛的猎物变少③.小型昆虫增多（3）ade【解析】【分析】生物之间的关系分种间关系和种内关系两种：种间关系又分互利共生（如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣，二者密不可分）、原始合作（如海葵和寄居蟹在一起，互惠互利）、种间竞争（如水稻与稗草）、捕食（如狼吃羊）和寄生（如蛔虫寄生在人体内）等；种内关系又分种内互助（如蜜蜂之间的合作）和种内斗争（如狼群争抢猎物）等。【小问1详解】蜘蛛与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成食物链，成为生态系统行使主要功能的途径。【小问2详解】①与恒温组比较，变暖导致大蜘蛛所结蛛网网孔尺寸变小，变暖导致小蜘蛛所结蛛网网孔尺寸变大。②结合图2结果，推测高温环境下，大蜘蛛的猎物变少，因而大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化，以获得足够的猎物。③环境温度变暖，禾本科植物占优势，小型昆虫增多，减少结网捕食的能量代价，利于生存；另一方面，中型昆虫营养丰富，口感更佳，也获得了小蜘蛛的偏爱，小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所增大。【小问3详解】据文中信息，推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有植食性昆虫数量改变、捕食者食物的种类及比例发生变化、大、小蜘蛛的生态位重叠加剧，故选ade。18.种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。（1）ABA是对植物生长发育起_________作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。（2）研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是_________。（3）S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白______。（4）检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4.图4结果说明：____。（5）种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制______。【答案】（1）调节（2）促进、抑制（3）降解（4）T蛋白与S蛋白基因的启动子结合，促进S基因的表达，而J基因抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合（5）ABA激活T蛋白，T蛋白促进S蛋白合成，S蛋白可使抑制种子成熟的J蛋白降解，从而促进种子成熟【解析】【分析】1、植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。2、脱落酸的作用：抑制细胞分裂，抑制植物的生长，也能抑制种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落。【小问1详解】ABA是植物激素，在植物生长发育过程中起调节作用。【小问2详解】S蛋白缺失，种子成熟程度低，因此S蛋白促进种子成熟，而J蛋白过表达植株种子成熟度低，因此J蛋白抑制种子成熟。【小问3详解】药剂M抑制蛋白质的降解，结合图示可知，S蛋白缺失的裂解液与J蛋白融合，J蛋白的含量多于与野生型的融合，说明J蛋白会被S蛋白降解。【小问4详解】质粒1+2组作为对照，与1+2组相比，1+3组中T基因表达T蛋白，使得LUC/REN荧光强度比值明显增大，且REN、LUC不受T蛋白的影响，说明T蛋白能与S蛋白基因启动子结合，从而使得LUC增多，而1+4组与1+3+4组均与1+2组相同，说明第四组表达的J蛋白会抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合，抑制LUC的合成。【小问5详解】ABA激活T蛋白，T蛋白可与S蛋白的启动部位结合，启动S基因的表达，S蛋白增多，S蛋白可使J蛋白降解，而J蛋白抑制种子成熟，因此S蛋白可促进种子成熟，即ABA促进种子成熟。19.学习以下材料，回答问题。植物的共生固氮调控：氮（N）元素在自然界中存在多种形式，包括NH4+、N2、NO2-和NO3-。植物氮同化是指植物吸收环境里的NO3-或NH4+，合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库，但植物无法直接利用它，需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，进行共生固氮。固氮菌同化N2，形成NH4+并最终转化为有机物，是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与固氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例，光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的，光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时，会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达，植物细胞分裂并形成根瘤原基，最终形成包含类菌体的共生细胞（即根瘤细胞，如下图）。根瘤菌是一类好氧细菌，它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而，O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白（Lb）与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体（如图）。这样，两个相互矛盾的反应在共生系统中均得以正常进行。注：…→表示运输；→表示化学反应根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调，以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗，保证植物在不同环境下正常生长。最近，我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源的重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态，转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进上图中PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗，进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染，对发展绿色农业具有重要意义。（1）植物利用吸收的N元素可合成的两类生物大分子是________。（2）据上述文字及图中信息分析，下列叙述不合理的是______。A.光合作用和呼吸作用均可为N同化过程提供还原剂B.根通过主动运输从土壤中吸收NH4+、N2、O2、NO3-C.叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部D.植物根细胞有氧呼吸释放的能量为固氮酶催化的反应供能E.光合作用所固定的太阳能是生物固氮作用能量的根本来源（3）结合文中图示信息，解释植物-类菌体共生系统保障固氮酶活性的原因：_________。（4）据文中信息，从光合产物与光信号两方面，概括植物调控生物固氮的机制：_______。（5）据文中信息结合图中植物根共生细胞代谢过程，从稳态与平衡的角度，分析植物调控高耗能生物固氮过程的分子机制：植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态，_______，使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体，从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源，实现碳-氮平衡。（6）一些禾本科植物是重要的粮食作物，种植过程需要施加无机氮肥。有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量，但效果不佳。请结合上述研究，提出利用共生固氮菌进行改造以提高禾本科植物粮食产量的思路________。【答案】（1）蛋白质和核酸（2）BD（3）阻碍O2进入；游离的O2与Lb结合形成LbO2储存；O2被呼吸作用消耗（4）光合产物为固氮菌提供能量与碳源；光信号促进根瘤的发育（5）当能量较高时，两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核，不能结合PK酶基因的启动子，不促进PK基因转录，进而减少了PEP向丙酮酸的转化（6）筛选、培育、施用与禾本科植物共生的固氮菌/改进禾本科植物与固氮菌之间的相互识别(合理即可)【解析】【分析】根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料，根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用，根瘤菌与豆科植物是互利共生的关系。【小问1详解】生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖。蛋白质的组成元素为C、H、O、N，有的含有S，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，多糖的组成元素是C、H、O，因此植物利用吸收的N元素可合成的两类生物大分子是蛋白质和核酸。【小问2详解】A、图中，光合作用为N同化过程提供NADPH，呼吸作用为N同化过程提供[H]，A正确；B、根从土壤中吸收O2与N2的方式是自由扩散，B错误；C、图中，叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部，C正确；D、图中，为固氮酶催化的反应供能是内菌体内进行有氧呼吸释放的能量，D错误；E、生物固氮作用能量来源于蔗糖分解，蔗糖由光合作用产生，因此，光合作用所固定的太阳能是生物固氮作用能量的根本来源，E正确，故选BD。【小问3详解】O2会抑制固氮酶的活性，植物-类菌体共生系统保障固氮酶活性的机制是：根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白（Lb）与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体被呼吸作用消耗。【小问4详解】固氮菌同化N2，形成NH4+并最终转化为有机物，是一个高耗能的还原反应过程。光合产物可以为根瘤菌提供能量与碳源，促进根瘤菌侵染植物，光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。小问5详解】当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态，转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进上图中PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗，即当能量较高时，两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核，不能结合

PK

酶基因的启动子，不促进PK基因转录，进而减少了PEP向丙酮酸的转化。【小问6详解】有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量，但效果不佳，可以筛选、培育、施用与禾本科植物共生的固氮菌，并从中筛选出符合要求的固氮酶基因导入农作物，也可以改进禾本科植物与固氮菌之间的相互识别，来调整根瘤的固氮能力。20.雄性不育植株可简化育种流程，是杂交育种的重要材料。研究发现利用油菜纯合的雄性不育植株甲做母本与野生型杂交，后代均可育，但总会出现部分白化幼苗长到成体死亡。为研究相关机制，提高育种效率，科研人员进行了相关实验。（1）植株甲中存在雄性不育基因A'，导致雄蕊不能发育。实验发现甲与油菜品系丙杂交，后代均可育，且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1与甲、丙杂交得到的F1杂交，发现子代中雄性可育幼苗占比为_______，进而推测丙产生了新的显性突变基因（记作B），使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复，且两基因位于非同源染色体上。（2）为研究A'、B基因与白化性状的关系，科研人员进行如下实验。①从油菜中分离A'、B基因，将A'基因导入拟南芥（拟南芥不含与A'、B同源的基因），筛选得到至少插入一个外源基因的转基因植株TA群体。将B基因转入拟南芥，经筛选获得纯合子TB.设计杂交实验，检测存活F1的基因组成，杂交组合及结果如下表。组号杂交组合存活的F1成体总数含A'成体数不含A'成体数一♀TA群体×♂野生型63095535二♀TA群体×♂TB607415192据实验结果推测，A'基因引起部分子代死亡，B基因可抑制A'基因的作用，依据是_____。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因________。②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现，基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。科研人员推测，基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响。为证明该推测，请完成下列实验设计。实验材料操作观察指标野生型拟南芥导入A'基因叶绿体发育情况IIIⅢIVa、导入A'基因b、导入B基因c、导入A'、B基因d、野生型拟南芥e、N缺失突变拟南芥I~IV应依次填写________（填写选项前字母）（3）现有两个具有某优良性状的品系1和2.科研人员利用甲和丙进行杂交实验，获得兼具品系1、2优良性状的杂种株，同时避免后代白化。请完善下列育种流程。步骤一：__________。步骤二：品系2×丙→所得子代经PCR鉴定，选择有B基因的F1×品系2→…→获得B基因纯合兼具品系2遗传背景的植株。步骤三：__________。【答案】（1）7/8（2）①.第一组F1含有A’的成体数小于不含A’基因的成体数，第二组中含有A’的成体数比例高于第一组②.TA群体中存在插入多个A’基因的个体，产生含有A’的配子比例大于1/2③.c、e、a、c（3）①.品系I（♂）×甲（♀）→所得F1自交，选择F2中雄性不育个体作母本与品系I→…→获得具有品系Ⅰ优良性状的雄性不育株②.将步骤一所得植株作母本和步骤二所得植株作父本杂交获得子代。【解析】【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。【小问1详解】植株甲中存在雄性不育基因A'，甲的基因型可表示为A'A'bb。实验发现甲与油菜品系丙（AABB）杂交，后代均可育，且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1(A'Abb)与甲、丙杂交得到的F1(A'ABb)杂交，发现子代中雄性不育且白化幼苗所占的比例为1/4×1/2=1/8，则雄性可育幼苗占比7/8，进而推测丙产生了新的显性突变基因（记作B），使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复，且两基因位于非同源染色体上。【小问2详解】①实验结果显示，杂交组合一产生的F1中，含有A'基因的个体只有95个个体存活，而不含A'基因的个体有535个个体存活，此时含A'基因的成活率约为1/6，说明A'基因的存在导致成活率下降，同时杂交组合二中，含有A'基因同时含有基因B的个体数目为415，而含有A'基因不含B基因的个体数目为192，