北京市延庆区2023-2024学年高三下学期3月统测生物试题（含答案解析）

延庆区2023～2024学年第二学期统测试卷高三生物学考生须知：1．考生要认真填写个人信息和准考证号。2．本试卷共10页，分为两个部分。第一部分为选择题，15个小题（共30分）；第二分为非选择题，6个小题（共70分）。3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。4．考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。第一部分（选择题共30分）一、本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.下列实验设计中未运用“减法原理”的是（）A.肺炎链球菌的体外转化实验 B.达尔文探究植物的向光性实验C.研究分泌蛋白的合成和分泌过程 D.探究睾丸分泌雄激素的研究【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”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“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、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这种自变量的设置就是运用了“减法原理”，A不符合题意；B、达尔文探究植物的向光性实验中，其中一组实验去掉了胚芽鞘的尖端，这种自变量的设置就是运用了“减法原理”，B不符合题意；C、研究分泌蛋白的合成和分泌过程利用3H标记的亮氨酸来追踪氨基酸的路径，运用了同位素标记法，未运用“减法原理”，C符合题意；D、探究睾丸分泌雄激素的研究，对照组对睾丸进行手术但不切除，实验组切除睾丸，运用了“减法原理”，D不符合题意。故选C。2.下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是（）编号检测化合物检测试剂颜色反应组成单位主要功能①脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色脂肪酸直接能源物质②蛋白质双缩脲试剂紫色氨基酸承担生命活动③糖原斐林试剂砖红色葡萄糖提供能量④核酸二苯胺染液绿色核苷酸携带遗传信息A.① B.② C.③ D.④【答案】B【解析】【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。【详解】A、脂肪的基本组成单位是甘油和脂肪酸，脂肪是主要的储能物质，直接能源物质是ATP，A错误；B、蛋白质是生命活动的承担者，其基本组成单位是氨基酸，可与双缩脲试剂产生紫色反应，B正确；C、斐林试剂用于鉴定还原糖，糖原不是还原糖，C错误；D、核酸包括DNA和RNA，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂，D错误。故选B。3.摩尔根在证明果蝇的白眼基因位于X染色体上后，又发现了果蝇的黄身等突变性状。他发现果蝇的体色灰色（A）对黄色（a）为显性，并开展了一组杂交实验，结果如下图。下列分析错误的是（）A.亲本中灰色果蝇为杂合子B.控制体色的基因位于常染色体或性染色体上C.控制体色基因的遗传符合基因自由组合定律D.可利用黄色♀×灰色♂验证体色基因是否在X染色体上【答案】C【解析】【分析】题图分析：果蝇的体色灰色（A）对黄色（a）为显性，灰色雌性与黄色雄性杂交，子代雌雄个体表现型相同，都为灰色:黄色=1:1，说明灰色个体一定是杂合子。若控制体色的基因型位于常染色体上，此时亲本基因型为Aa、aa；若控制体色的基因型位于X染色体上，此时亲本的基因型为XAXa、XaY。【详解】A、黄色为隐性，灰色雌性和黄色雄性杂交，后代同时出现灰色和黄色个体，且比例为1:1，说明灰色亲本为杂合子，A正确；B、果蝇的体色灰色（A）对黄色（a）为显性，灰色亲本为杂合子。若两亲本基因型分别为Aa、aa，子代中雌雄个体表型及比例都为灰色:黄色=1:1；若两亲本基因型分别为XAXa、XaY，子代中雌雄个体表型及比例也都为灰色:黄色=1:1，与实验结果相符，B正确；C、控制果蝇体色的基因是一对等位基因，一对等位基因的遗传符合基因的分离定律，C错误；D、若控制体色的基因位于常染色体上，黄色（aa）♀×灰色(AA或Aa)♂的子代雌雄全为灰色或子代雌雄均为灰色：黄色=1：1；若控制体色的基因位于X染色体上，黄色（XaXa）♀×灰色(XAY)♂的子代雌性全为灰色，雄性全为黄色。因此，可利用黄色♀×灰色♂验证体色基因是否在X染色体上，D正确。故选C。4.减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（）A.上图所处的细胞正在进行减数第二次分裂B.两个环状染色体片段的交换属于基因重组C.上述染色体互换造成后代的变异属于可遗传变异D.若该个体基因型为Ee，则子细胞的基因型可能是EE【答案】B【解析】【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程，这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。【详解】A、由题意可知，环状染色体形成是减数分裂时姐妹染色单体因着丝粒分裂后形成的，因此图示所处的细胞正在进行减数第二次分裂，A正确；B、两个环状染色体片段的交换属于易位，即染色体变异，不属于基因重组，B错误；C、染色体互换会造成配子中染色体发生改变，遗传物质发生了改变，产生的这种变异属于可遗传变异，C正确；D、若该个体基因型为Ee，复制后基因型为EEee，如果在减数第二次分裂后期姐妹染色单分开而未分离就可能会产生EE的配子，D正确。故选B。5.细菌glg基因编码糖原合成中的关键酶。细菌糖原合成的平衡受到CsrA/CsrB系统的调节。CsrA蛋白可结合glgmRNA分子，也可结合CsrB（一种非编码RNA分子），相关过程如图所示。下列叙述错误的是（）A.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成B.CsrB与glgmRNA竞争结合CsrA蛋白C.CsrA蛋白与glgmRNA结合抑制细菌糖原的合成D.RNA聚合酶识别并结合glg基因的启动子后驱动转录【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。【详解】AC、由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glgmRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glgmRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CxrB基因的转录，CsrA蛋白更多的与glgmRNA结合能抑制细菌糖原的合成，A错误，C正确；B、依题意，CsrA蛋白可结合glgmRNA分子，也可结合CsrB，因此，CsrB与glgmRNA竞争结合CsrA蛋白，B正确；D、基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，D正确。故选A。6.蹦极是一种刺激性很强的运动，在跳下高台时机体内发生一系列适应性反应，下列叙述不正确的是（）A.神经系统的兴奋性升高 B.胰岛素分泌水平升高C.抗利尿激素分泌水平升高 D.肾上腺激素的分泌水平升高【答案】C【解析】【分析】剧烈运动时，机体神经系统的兴奋性升高，通过胰岛素分泌水平升高，促进组织细胞摄取、利用葡萄糖，产能增加，同时，肾上腺激素的分泌水平升高，心率加快。【详解】A、剧烈运动时，注意力高度集中，甲状腺激素分泌增加，神经系统的兴奋性升高，A正确；B、胰岛素分泌水平升高，促进组织细胞摄取、利用葡萄糖，产能增加，B正确；C、剧烈运动时，水盐平衡维持相对稳定，抗利尿激素分泌水平维持相对稳定，C错误；D、剧烈运动时，高度紧张，肾上腺激素的分泌水平升高，心率加快，D正确。故选C。7.为研究农药残留对作物的毒害作用，利用萘乙酸处理蚕豆根尖。观察根尖染色体如图所示，下列相关叙述错误的是（）A.该细胞可以观察到染色体两两配对 B.染色体会被碱性染料甲紫染成深色C.显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体 D.该细胞染色体可能发生丢失【答案】A【解析】【分析】1、光学显微镜下多数细胞处于间期，能够观察到蚕豆根尖分生区细胞中被甲紫染成深色的细胞核。2、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。【详解】A、染色体两两配对发生在减数分裂过程中，依题意，图示为根尖细胞分裂图，根尖细胞不进行减数分裂，同时此时细胞是死细胞，无法观察到染色体两两配对，A错误；B、染色体主要由DNA和蛋白质组成，易被碱性染料染成深色，常用的碱性染料有甲紫、醋酸洋红等，B正确；C、在一个细胞周期中，分裂期所占时间短，在观察细胞分裂时，一个视野中看到的细胞大多数细胞处于间期。间期的染色质在分裂期缩短变粗成染色体，因此，间期显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体，观察到的是染色质，C正确；D、据图可知，箭头所示细胞中染色体在向细胞两极移动过程中可能发生丢失，D正确。故选A。8.下图展示了冬季马鹿在避风场所采食百分比与风力的关系，下列描述错误的是（）A.马鹿对采食地的选择与风力等级有关B.马鹿通过选择采食场地降低风对自身的影响C.当风力不大的时候，雄鹿和雌鹿都偏好在避风场采食D.与雌鹿相比，雄鹿的采食场地选择行为受风的影响较大【答案】C【解析】【分析】题图分析：该图示为冬季马鹿在避风场所采食的百分比与风力的关系，随着风力等级的增加，马鹿在避风场所采食的数量逐步增加，且雄鹿的采食场地选择行为受风的影响较大【详解】A、该图冬季马鹿在避风场所采食的百分比与风力的关系，随着风力等级的增加，马鹿在避风场所采食的数量逐步增加，故马鹿对采食地的选择与风力等级有关，A正确；B、在避风港，马鹿所受影响较小，因此马鹿通过选择采食场地降低风对自身的影响，B正确；C、由图可知，当风力不大的时候，雄鹿和雌鹿在避风场所的比例较低，当风力较大时，雄鹿和雌鹿在避风场所的比例较高，故当风力较大的时候，雄鹿和雌鹿都偏好在避风场采食，C错误；D、由图可知，与雌鹿相比，相同风力变化时，雄鹿在避风场所采食的百分比变化更大，因此，雄鹿的采食场地选择行为受风的影响较大，D正确。故选C。9.将枪乌贼巨大轴突浸泡在海水中，记录到的动作电位如图中1所示；当把海水换成33%海水加67%葡萄糖的等渗溶液时，记录到的动作电位为2；把溶液换回海水时，记录到的动作电位为3，下列说法正确的是（）A.葡萄糖溶液损伤轴突膜，导致其动作电位的幅度变小B.葡萄糖抑制轴突膜上的离子通道，导致动作电位的幅度变小C.轴突外Cl-浓度降低是影响动作电位幅度的关键原因D.轴突外Na+浓度降低是影响动作电位幅度的关键原因【答案】D【解析】【分析】神经纤维未受到刺激时，为静息电位，机理为K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负；当受到适宜刺激时，形成动作电位，机理为Na+内流，其膜电位为外负内正。【详解】A、当把海水换成33%海水加67%葡萄糖等渗溶液时，轴突膜内外的Na+浓度差降低，导致其动作电位的幅度变小，A错误；B、葡萄糖分子通过主动运输进入细胞，主动运输需要载体蛋白的协助，而不是离子通道，动作电位的幅度变小的原因是海水中Na+浓度降低，Na+内流减少，B错误；CD、当轴突受到适宜刺激时，细胞外的Na+内流形成动作电位，所以轴突外钠离子浓度降低是影响动作电位的幅度的关键原因，C错误，D正确。故选D。10.生态工程建设对于实现美丽中国的宏伟蓝图起着重要作用，下列关于生态工程原理的叙述错误的是（）A.奥林匹克森林公园实现了生态、社会和经济效益的协同发展，主要遵循整体原理B.建设人工湿地时引入污染物净化能力强的外来物种，主要遵循自生原理C.我国西北矿区废弃地生态恢复工程中优先选择种植灌木和草，主要遵循协调原理D.我国古代劳动人民依靠“无废弃物农业”维持了土壤的肥力，主要遵循循环原理【答案】B【解析】【分析】生态工程的基本原理：整体、协调、循环、自生等。【详解】A、奥林匹克森林公园建设要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力，遵循了整体性原理，A正确；B、建设人工湿地时引入污染物净化能力强的外来物种，可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响，主要遵循协调生原理，B错误；C、进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题，我国西北矿区废弃地生态恢复工程中优先选择种植灌木和草，主要遵循协调原理，C正确；D、我国古代劳动人民依靠“无废弃物农业”维持了土壤的肥力，实现了废物再利用，可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响，主要遵循循环原理，D正确。故选B。11.安徽名菜“臭鳜鱼”是以新鲜鳜鱼为原料，配以食盐、花椒等辅料，由乳酸菌等多种微生物共同发酵制成。下列相关叙述错误的是（）A.在制作过程中加入花椒、食盐是为了灭菌和提鲜B.经过发酵，鳜鱼的蛋白质被分解为肽和氨基酸，肉质变得更加鲜嫩C.乳酸菌是厌氧微生物，家庭制作臭鳜鱼需要用保鲜膜将鱼裹好、用重物压实D.利用从自然发酵的臭鳜鱼中分离的乳酸菌可以制作果酒、果醋等其它发酵产品【答案】D【解析】【分析】1、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。2、直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。【详解】A、花椒是香辛料，香辛料和食盐都有调节风味、提鲜和灭菌的作用，A正确；B、发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。鳜鱼发酵过程中，乳酸菌等多种微生物分泌蛋白酶把鳜鱼的蛋白质被分解为肽和氨基酸，使鳜鱼肉质变得更加鲜嫩，B正确；C、乳酸杆菌是厌氧型微生物，腌制时，用保鲜膜将鱼裹好、并用重物进行压实处理，营造无氧环境，有利于乳酸杆菌发酵，C正确；D、制作果酒利用的微生物是酵母菌，制作果醋利用的微生物是醋酸菌，D错误。故选D。12.下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，下列相关叙述正确的是（）成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4指示剂琼脂含量（g）10．05．05．02．00．212．0将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mLA.蛋白胨可为目标微生物提供氮源B.根据用途划分，该培养基属于选择培养基C.该培养基也可用来筛选土壤中的尿素分解菌D.该培养基的制备流程为灭菌→加入琼脂→倒平板【答案】A【解析】【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。【详解】A、蛋白胨（含有蛋白质成分等）可为目标微生物主要提供氮源，A正确；B、从配方表中可看出，该培养基中含有指示剂，可以用来鉴别微生物，故该培养基属于鉴别培养基，B错误；C、若要筛选出土壤中的尿素分解菌，需要以尿素作为唯一氮源，需要将蛋白胨改为尿素才能用来筛选土壤中的尿素分解菌，C错误；D、该培养基的制备流程为加入琼脂→灭菌→倒平板，D错误。故选A。13.下图为某生物工程操作流程模式图，①、②为具体制备方法。下列叙述正确的是（）A.若此图表示植物体细胞杂交，则①表示脱分化，②表示再分化B.若此图表示单克隆抗体的制备，则①可用灭活的病毒进行诱导C.若此图表示克隆羊的培育，则①涉及到体外受精、核移植等技术D.若此图表示胚胎分割移植，则②要对囊胚和原肠胚进行分割处理【答案】B【解析】【分析】1、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；2、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；3、动物核移植的概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育为克隆动物。【详解】A、若此图表示植物体细胞杂交，则①表示植物细胞融合，②表示植物组织培养，A错误；B、若此图表示单克隆抗体的制备，则①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，可用灭活的病毒进行诱导二者融合，B正确；C、克隆羊是无性繁殖，不涉及体外受精，C错误；D、胚胎分割移植时的胚胎应是囊胚及之前的胚胎，原肠胚不能进行分割移植，D错误。故选B。14.研究发现，为心梗患者注射适量t-PA蛋白会诱发颅内出血，但若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血等副作用，改良后的t-PA蛋白成为心梗和脑血栓的急救药。下图所示，通过基因工程大量制备改良药物t-PA蛋白，下列说法错误的是（）A.制备改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程B.利用重组pCLY11质粒可获得牛乳腺生物反应器C.选用限制酶XmaI和BglⅡ切割质粒pCLY11，构建重组质粒D.成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色【答案】D【解析】【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。包括四个基本程序：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。【详解】A、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。依题意，改良后的药物t-PA蛋白将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸改良而来，因此，制备改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程，A正确；B、科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。因此，利用重组pCLY11质粒也可获得牛乳腺生物反应器，B正确；C、t-PA改良基因的黏性末端如图所示，则所选的限制酶所获得的切口应与t-PA改良基因的黏性末端相同，因此需选用限制酶XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11，C正确；D、结合图示可知，限制酶XmaI和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏新霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，没有相应产物，因而菌落呈现白色，D错误。故选D。15.秦岭位于我国南北区域分界线，这里植被类型多样、物种丰富，生活着大量珍惜生物。下列措施不能起到生态保护作用的是（）A.建设秦岭国家公园 B.建立秦岭大熊猫繁育研究基地C.将市场上买来的动物，放归自然环境 D.通过法律禁止野生动物交易、革除滥食野生动物陋习【答案】C【解析】【分析】1、我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类。就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护。易地保护是指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。例如，建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等，这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。2、建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护，等等，也是保护濒危物种的重要措施。3、保护生物多样性还要加强立法、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。【详解】A、建设秦岭国家公园是对生物多样性的就地保护措施，能起到生态保护作用，A不符合题意；B、建立秦岭大熊猫繁育研究基地是对生物多样性的易地保护措施，能起到生态保护作用，B不符合题意；C、将市场上买来的动物，如果随意放生，有可能会造成生物入侵，也有可能放生的环境不适合该生物生活，造成生物死亡。因此，将市场上买来的动物，放归自然环境不一定能起到生态保护作用，C符合题意；D、保护生物多样性还要加强立法、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。如通过法律禁止野生动物交易、革除滥食野生动物陋习，D不符合题意。故选C。第二部分（非选择题共70分）二、本部分共6小题，共70分。16.植物激素不仅参与调控生长发育，也在响应环境胁迫中发挥着重要作用。我国科研人员以拟南芥为实验材料，对植物激素独脚金内酯在低温环境中的耐受机制进行了一系列研究。（1）独脚金内酯作为一种_____分子，调节植物体生命活动。（2）科研人员筛选到两种独脚金内酯相关基因突变体m1和m2，检测了它们与野生型在低温处理后的存活率，结果如下表。植株处理低温处理低温处理并加入GR24（独脚金内酯类似物）野生型0．710．92m10．450．87m20．410．42①据表分析，突变体m2为独角金内酯_____缺陷突变体（选填“合成”或“受体”），其理由是_____。②综上分析可知，独脚金内酯_____。（3）已有研究表明，独脚金内酯会诱导细胞内X蛋白表达。科研人员推测X蛋白能引起W蛋白与泛素（细胞中广泛存在的一段特殊肽段）结合，使W蛋白泛素化，进而诱导W蛋白被蛋白酶体降解，最终影响植株耐低温能力。为验证上述推测，科研人员在体外进行如下实验，实验各组加入物质及检测结果如下图。①据图可知，X蛋白能诱导W蛋白结合泛素，其理由是_____。②该实验结果不足以证明推测，请说明原因并完善实验设计思路_____。【答案】（1）信息（2）①.受体②.m2突变体低温处理并加入GR24组存活率与只进行低温处理组存活率相近，说明突变体m2无法响应独脚金内酯信号③.通过与受体结合，提高拟南芥植株耐低温能力（3）①.泛素、X蛋白和W蛋白同时加入后，泛素与W结合后，分子量会增大，所以出现分子量较高的电泳条带②.该实验未证明W蛋白结合泛素后会被降解。体内实验，表达X蛋白后，检测发现细胞内W蛋白含量比对照组降低；或体外实验，加入蛋白酶体后，检测发现W蛋白含量比对照组降低。【解析】【分析】题表分析：据表中数据分析可知，野生型植株和突变体相比，野生型植株更耐低温；经低温处理并加入GR24（独脚金内酯类似物）后，突变体m2存活率几乎不变，野生型植株和突变体m1植株存活率提高，说明在野生型植株和突变体m1植株中GR24（独脚金内酯类似物）能缓解低温的伤害。【小问1详解】依题意，独脚金内酯是一种植物激素，因此独脚金内酯作为一种信息分子，调节植物体生命活动。【小问2详解】①据表中数据分析，突变体m2在低温处理与低温处理并加入GR24（独脚金内酯类似物）后丙种实验条件下，植株存活率相差无几，而野生型植株和突变体m1在两种实验条件下存活率显著提高，因此说明突变体m2没有接受GR24（独脚金内酯类似物）的受体，没有接受到GR24（独脚金内酯类似物）传递的信息。②综上分析可知，独脚金内酯是一种植物激素，通过与受体结合起传递信息的作用，从而提高拟南芥植株耐低温能力。【小问3详解】①据图可知，与只加泛素和X蛋白、只加泛素和W蛋白的两组实验相比，同时加入泛素、X蛋白和W蛋白的实验组，出现分子量较高的电泳条带，说明泛素、X蛋白和W蛋白同时加入后，泛素会与W结合，从而出现分子量较高的电泳条带，因此说明X蛋白能诱导W蛋白结合泛素。②依题意，该实验的推测是：X蛋白能引起W蛋白与泛素结合，使W蛋白泛素化，进而诱导W蛋白被蛋白酶体降解，最终影响植株耐低温能力。图示实验只证明了W蛋白能与泛素结合，未证明W蛋白结合泛素后会被降解。因此，可增设体内实验：诱导细胞表达X蛋白后，检测细胞内W蛋白含量，若发现细胞内W蛋白含量比对照组降低，则可证明推测；也可增设体外实验：加入蛋白酶体后，检测W蛋白含量，若发现W蛋白含量比对照组降低，也可证明推测。17.阿尔卑斯山上不同海拔地带分布着不同的群落，在海拔2200m处的群落中车前草占据优势。（1）研究人员发现，随着气候变暖导致阿尔卑斯山海拔2200m处的群落发生_____演替，导致车前草优势可能消失。（2）为探究气候变暖条件下群落变化对车前草造成的可能影响，进行如下移植实验，如图1。①样地内车前草的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其它物种的关系等，称为这个物种的_____。研究人员采用样方法调查其种群密度，取样时要遵循_____原则。②实验中，研究人员根据种群指数增长模型：Nt=N0×λt，计算移植到不同海拔的车前草周期增长率（λ）的变化，实验结果如图2所示。当气候变暖1．65℃时，低海拔群落生物对车前草种群稳定有一定的积极影响，推测可能的原因_____。根据气候变暖4．85℃时的实验结果，可得出结论_____。③有人认为步骤B应直接将车前草个体种植到对应海拔，请评价该方案是否可行并说明理由_____。（3）研究人员预估车前草的灭绝时间，发现其灭绝时间滞后于气候变化的速度，这种现象称为“灭绝债务”。下列关于“灭绝债务”的叙述正确的是_____。A.初始种群规模较大可能会导致灭绝债务的产生B.栖息地破碎化和栖息地破坏会减少灭绝债务产生C.长期的灭绝债务可能有利于栖息地的恢复，以防止物种灭绝D.多年生灌木可长期在不适宜的气候条件存活，更易产生灭绝债务E.污染可以通过降低种群生育率或增加死亡率，造成灭绝债务【答案】（1）次生（2）①.生态位②.随机取样③.低海拔群落丰富度较高，带来更多样化传粉者，有利于车前草种子产生或者有利于种子传播，使车前草种群增长④.气候变暖条件下，群落的变化会加剧车前草种群的减少/衰退/增长的负面影响⑤.不可行，要排除草坪挖掘与移植对实验的干扰（3）ACDE【解析】【分析】1、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方；而次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方。2、样方法是估算种群密度最常用的方法之―，用样方法调查种群密度时，取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。【小问1详解】次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方进行的演替。随着气候变暖导致阿尔卑斯山海拔2200m处的群落发生次生演替，导致车前草优势可能消失。【小问2详解】①样地内车前草的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其它物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究人员采用样方法调查其种群密度，取样时要遵循随机取样原则。②当气候变暖1．65℃时，低海拔群落生物对车前草种群稳定有一定的积极影响，推测可能的原因是低海拔群落丰富度较高，带来更多样化传粉者，有利于车前草种子产生或者有利于种子传播，使车前草种群增长。根据气候变暖4．85℃时的实验结果，可得出结论气候变暖条件下，群落的变化会加剧车前草种群的减少/衰退/增长的负面影响。③步骤B直接将车前草个体种植到对应海拔，该方案是不可行，因为要排除草坪挖掘与移植对实验的干扰。【小问3详解】A、初始种群规模较大使其灭绝时间滞后于气候变化速度，可能会导致灭绝债务的产生，A正确；B、栖息地破碎化和栖息地破坏不会减少灭绝债务产生，B错误；C、长期的灭绝债务使物质灭绝时间滞后于气候变化的速度，可能有利于栖息地的恢复，以防止物种灭绝，C正确；D、多年生灌木可长期在不适宜的气候条件存活，使其灭绝时间滞后于气候变化的速度，更易产生灭绝债务，D正确；E、污染可以通过降低种群生育率或增加死亡率，造成灭绝债务，E正确。故选ACDE。18.学习下列材料，回答下面小题。肿瘤免疫疗法近年在临床上取得了重大突破，但仍存在响应率低等显著缺点，需开发新的肿瘤免疫疗法以使更多肿瘤患者受益。胆固醇作为细胞膜脂质的重要组成成分，其代谢可以影响T细胞的细胞膜环境及效应功能。细胞膜上有一些富含特定鞘糖脂和胆固醇的微区被称为膜脂筏，许多蛋白质如受体、转运蛋白、通道蛋白等在膜脂筏处成簇定位。胆固醇是膜脂筏的主要成分之一、CD8+T细胞（一种细胞毒性T细胞）与靶细胞特异性结合后，在细胞膜的接触位置会发生一系列活化信号的级联反应，这种T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触。在免疫突触形成时，依赖胆固醇的参与，外周的膜脂筏成簇地向中心聚集，这种聚集与T细胞抗原受体（TCR）活化密切相关。通过细胞表面的TCR，CD8+T细胞可以识别肿瘤细胞表面的MHC并直接向肿瘤细胞定向分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞。溶菌颗粒是内含穿孔素和丝氨酸蛋白酶家族颗粒酶的分泌小泡。溶菌颗粒融合免疫突触的细胞膜并释放内容物。穿孔素在靶细胞的细胞膜上打孔，使得颗粒酶和其他细胞杀伤性成分可以进入靶细胞。颗粒酶进入靶细胞后可通过多种途径诱发靶细胞的调亡。研究发现，细胞膜的流动性和膜脂筏的成簇聚集可增强免疫突触的信号传导。T细胞表面的受体和靶细胞表面的黏附分子结合，对免疫突触的稳定维持起重要作用。免疫突触的形成有利于CD8+T细胞定向杀伤靶细胞而不伤害周围细胞。酰基辅酶A是胆固醇基转移酶（Acat）以胆固醇和长链脂酰辅酶A作为底物，催化合成胆固醇酯，在非肝细胞内形成脂肪储存。哺乳动物细胞中共有2种Acat蛋白，有各自的功能和作用方式。在CD8+T细胞中，主要的胆固醇化酶是Acat1．研究人员敲除小鼠Acat1基因后，利用活细胞成像技术检测发现CD8+T细胞成熟的免疫突触形成更高效，TCR信号通路活化增强，为肿瘤免疫治疗提供新思路和新方法。（1）机体对癌症的预防体现了免疫_____功能，细胞癌变的实质是_____基因的突变。（2）CD8+T细胞活化后，细胞内胆固醇代谢发生重调，细胞膜的游离胆固醇水平出现显著_____。（3）Acat1基因敲除后，研究人员利用荧光成像检测该鼠CD8+T细胞中TCR聚集形成的微团直径，结果如图。实验结果说明：Acat1基因_____。（4）在患黑色素瘤的模型小鼠中，发现敲除Acat1基因的小鼠肿瘤体积更小，生存时间更长。为验证这种肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的，请简要写出实验思路并预期实验结果_____。（5）结合文中内容，阐明Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制_____。【答案】（1）①.监视②.原癌基因和抑癌基因（2）上升（3）抑制TCR聚集（4）将患黑色素瘤的模型小鼠均分为2组，实验组移植敲除Acat1基因的小鼠CD8+T细胞，对照组移植野生型小鼠CD8+T细胞。结果：实验组肿瘤体积更小，生存时间更长。（5）敲除Acat1基因的小鼠细胞膜胆固醇水平更高，使得①TCR成簇化水平更高，提高TCR与肿瘤抗原的结合能力；②免疫突触形成更高效，有利于CD8+T细胞分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞而不伤害周围细胞。【解析】【分析】1、免疫系统的功能是免疫防御、免疫自稳、免疫监视，机体识别和清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能。2、免疫细胞有淋巴细胞和吞噬细胞，淋巴细胞包含有B细胞和T细胞，淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞，B细胞在骨髓成熟，T细胞转移到胸腺成熟。【小问1详解】机体对癌症的预防体现了免疫监视功能，细胞癌变的实质是原癌基因和抑癌基因的突变。【小问2详解】CD8+T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触，在免疫突触形成时，依赖胆固醇的参与，外周的膜脂筏成簇地向中心聚集，细胞膜的游离胆固醇水平出现显著上升。【小问3详解】Acat1基因敲除后TCR聚集形成的微团直径增大，说明Acat1基因抑制TCR聚集。【小问4详解】为验证肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的，可以将患黑色素瘤的模型小鼠均分为2组，实验组移植敲除Acat1基因的小鼠CD8+T细胞，对照组移植野生型小鼠CD8+T细胞。预期实验结果：实验组肿瘤体积更小，生存时间更长。【小问5详解】Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制为：敲除Acat1基因的小鼠细胞膜胆固醇水平更高，使得①TCR成簇化水平更高，提高TCR与肿瘤抗原的结合能力；②免疫突触形成更高效，有利于CD8+T细胞分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞而不伤害周围细胞。19.科研人员为探究Mg2+对水稻光合作用的影响，开展了一系列实验。（1）Mg2+参与光合作用过程中_____的合成，该物质可以捕获光能。（2）为研究Mg2+对光合作用的影响，分别模拟环境中Mg2+正常供给（+Mg2+）、缺乏（-Mg2+）条件下，测定水稻光合作用相关指标，如图1和图2。①图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2+浓度和固定CO2能力都存在“白天高、夜晚低”的节律性波动，且Mg2+可以显著_____白天固定CO2的过程。②进一步测定上述过程中酶R（催化C5与CO2的反应）的变化，如图2，结果表明Mg2+_____，从而促进CO2的固定。（3）为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因，对多种突变体水稻进行实验。①已有研究证明，叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2+。通过检测野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）的叶绿体中Mg2+含量变化，如图3，结果表明，MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，但并不是唯一的Mg2+转运蛋白，其依据是_____。②在另一株突变体OS（OS基因缺失）中，白天叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出如下假设：假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内。假设2：MT3蛋白节律性运输Mg2+至叶绿体内，而OS蛋白运出Mg2+。通过检测野生型和多个突变体的Mg2+含量，如下表。（注：双突变体OM指OS基因和MT3基因均缺失，且实验中不考虑Mg2+的损耗）序号水稻植株叶绿体中Mg2+相对含量1野生型2．52突变体MT31．53突变体OS3．54双突变体OM①_____若表中①为_____，则说明假设一是正确的。（4）已有研究表明，光合作用产生的蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节。结合本实验研究，完善白天水稻叶绿体中Mg2+调节光合作用及其节律性变化的模型，如图4，在方框中填写物质名称；在（）选填“+”表示促进、“-”表示抑制_____。【答案】（1）叶绿素（2）①.增强②.通过提高酶R的活性（3）①.对比野生型，突变体的叶绿体中Mg2+相对含量明显低于野生型，且全天浓度均维持在一定数值。②.1．5（说明：数值在1~2之间均可）（4）【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。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使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。【小问1详解】叶绿素含C、H、O、N、Mg，故Mg2+参与光合作用过程中叶绿素的合成，叶绿素可以吸收、传递、转化光能。【小问2详解】结合曲线和柱状图可知，有Mg2+组的叶绿体中的Mg2+相对含量、最大CO2固定速率、酶的相对活性都比无Mg2+组高，因此Mg2+显著增强白天固定CO2的过程；根据柱状图结果可知，Mg2+通过提高酶R的活性，从而促进CO2的固定。【小问3详解】对比野生型，突变体的叶绿体中Mg2+相对含量明显低于野生型，且全天浓度均维持在一定数值，因此MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，但并不是唯一的Mg2+转运蛋白；突变体MT3叶绿体中Mg2+相对含量为1.5，突变体OS叶绿体中Mg2+相对含量为3.5，若假设一正确，即OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内，则双突变体OM（OS基因和MT3基因均缺失）中叶绿素中Mg2+相对含量在1~2之间。【小问4详解】MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，而Mg2+可以提高酶R的活性，酶R能催化C5与CO2的反应，进一步生成C3、三碳糖、蔗糖等，已知蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节，因此蔗糖促进OS蛋白的合成，OS蛋白抑制MT3蛋白的作用。如下图所示：。20.家蚕的性别决定方式是ZW型。雄蚕与雌蚕相比，在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势，科学家希望通过寻找致死基因的方法实现专养雄蚕的目的。（1）为建立稳定保留致死基因的家蚕品系，致死基因_____（填“可能”或“不可能”）位于W染色体上，原因是_____。（2）科学家利用诱变和杂交方法，构建了一种家蚕品系，其雌雄个体基因型组成如图所示。b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因，“+”代表野生型基因。注：不考虑Z、W染色体同源区段上的基因①该品系家蚕在诱变过程中出现的变异类型有_____。②经研究发现，在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子，避免家蚕产生基因型为_____的配子，从而使品系中雌、雄个体杂交后代基因型_____，保留该品系用于育种。（3）家蚕Z染色体上具有控制卵色的基因A/a，显性基因A决定黑色，隐性基因a决定白色，通过卵色就能判断该品系杂交后代的性别。请在图中的染色体上标出A/a基因的位置_____，杂交所得的卵中_____色卵为雄性。（4）科学家偶然得到一种能够吐彩色丝的新家蚕显性纯合品系，利用上述家蚕品系，无需经过筛选，仅通过杂交即可获得子代吐彩色丝雄蚕的方法是_____。【答案】（1）①.不可能②.W染色体上的致死基因将会在一代中随雌性个体死亡而消失，无法保留（2）①.染色体结构变异（易位）和基因突变②.Z++、Zbe、Wb③.与亲本相同（3）①.方案示例：在图上标注基因：②.方案一白色为雄性，方案二黑色为雄性（4）用吐彩色丝的雌性家蚕与该品系雄性家蚕杂交【解析】【分析】决定性状的基因位于性染色体上，这些性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。由性染色体决定性别的方式常见的有两种：XY型性别决定方式，性染色体组成为XX、XY分别表现雌性、雄性；ZW型性别决定方式，性染色体组成为ZW、ZZ分别表现雌性、雄性。【小问1详解】在ZW型性别决定方式中，性染色体组成为ZW、ZZ分别表现雌性、雄性。若致死基因在W染色体上，则W基因随雌性个体死亡而消失，无法保留。【小问2详解】①据图可知，雌性个体的其中一条染色体同时含有Z和W染色体的片段，说明该条染色体发生了结构变异（易位）。雌性和雄性个体的染色体中出现了b、e基因，依题意，b、e为突变基因，因此，该品系家蚕在诱变过程中出现的变异类型有染色体结构变异（易位）和基因突变。②依题意，该品系要保留用于育种，则其基因型在遗传过程中不能变化。若该品系家蚕染色体无法发生交换，则雄性亲本产生基因型为Zb+、Ze+的配子，雌性亲本产生基因型为Zb+、W（含Z+片段）的配子，形成四种基因型的子代：Zb+Zb+、Zb+W（含Z+片段）、Ze+Zb+、Ze+W（含Z+片段）。依题意，b、e基因纯合时引起胚胎死亡，因此存活的子代基因型是Ze+Zb+、Zb+W（含Z+片段），产生的子代没有出现与亲本不同的基因型，因此可以保留该品系用于育种。【小问3详解】若要通过卵色就能判断该品系杂交后代的性别，那么由该亲本产生的子代雌性和雄性表型不同，由此可推测A/a基因在染色体上的位置如图所示：、。根据图示方案一，子代基因型为Zab+Zab+、Zae+Zab+、Zab+W（含ZA+片段）、Zae+W（含ZA+片段），其中Zab+Zab+、Zae+W（含ZA+片段）胚胎死亡。因此，在方案一中白色为雄性；根据图示方案二，子代基因型为Zab+ZAb+、Zae+ZAb+、Zab+W（含ZA+片段）、Zae+W（含ZA+片段），其中Zab+ZAb+、Zae+W（含ZA+片段）胚胎死亡。因此，在方案二中黑色为雄性。【小问4详解】吐彩色丝的新家蚕是显性纯合品系（设该基因为a1），用吐彩色丝的雌性家蚕[Za1b+W（含ZA+片段）]与该品系雄性家蚕（Zae+Zab+）杂交，则子代雄性个体基因型为Za1b+Zae+（吐彩色丝雄性）、Za1b+Zab+(胚胎死亡)。综上可知，子代雄性全为吐彩色丝蚕，无需经过筛选，仅通过杂交即可获得子代吐彩色丝雄蚕。21.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的工程菌，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αPD-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，经过培养、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