北京市通州区2024年高三年级模拟考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市通州区2024年高三年级模拟考试本试卷共10页，共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，请将答题卡交回。第一部分选择题（每小题2分，共30分）下列各题均有四个选项，其中只有一个是符合题意要求的。1.研究人员在检测细胞中某种蛋白质含量时，常使用一种在各种类细胞中都存在，且含量丰富而稳定的蛋白质作为参照物，下列蛋白质适合作为参照物的是（）A.细胞骨架蛋白 B.血红蛋白C.淀粉酶 D.胰岛素〖答案〗A〖祥解〗由题干可以得出，该题主要考查细胞中基因的选择性表达，细胞中的基因可以分为管家基因和奢侈基因，其中管家基因属于绝大多数细胞都会表达的基因，奢侈基因属于在具有特定的功能的细胞中才能表达的基因。【详析】A、细胞骨架存在于绝大多数的细胞中，几乎在各类细胞中都存在，且含量丰富，A正确；B、只有红细胞可以表达出血红蛋白，B错误；C、淀粉酶是存在于消化道中的消化酶，主要由唾液腺细胞分泌，C错误；D、胰岛素只在胰岛B细胞中合成并分泌，D错误；故选A。2.婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及（）A.消耗ATP B.受体蛋白识别 C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性〖答案〗C〖祥解〗小分子的物质可以通过主动运输和被动运输来进出细胞，大分子进出细胞是通过内吞和外排来完成的。被动运输的动力来自细胞内外物质的浓度差，主动运输的动力来自ATP。胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应。【详析】AD、免疫球蛋白化学本质是蛋白质，是有机大分子物质，吸收方式为胞吞，需要消耗ATP，胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，AD正确；BC、免疫球蛋白是有机大分子物质，细胞吸收该物质，需要受体蛋白的识别，不需要载体蛋白的协助，B正确，C错误。故选C。3.荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。下列叙述错误的是（）叶片发育时期相对叶面积（%）总叶绿素含量（mg/g·fw）净光合速率（μmolCO2/m2·s）a新叶展开前19—-2.8b新叶展开中871.11.6c新叶展开完成1002.92.7d新叶已成熟10011.15.8注“—”表示未测数据A.a组置于光温恒定密闭容器中会进行无氧呼吸B.b组净光合速率低的原因可能是叶绿素含量低C.d组的叶肉细胞叶绿体中类囊体数量少于c组D.叶面积逐渐增大是细胞分裂和细胞生长的结果〖答案〗C〖祥解〗1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。【详析】A、表中信息表示，新叶展开前，叶片净光合速率为-2.8μmolCO2/m2．s，没有叶绿素，即植物只进行呼吸作用，由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精，A正确；B、表中信息表示，叶绿素含量低，光能吸收减少，导致光合速率较低，B正确；C、叶绿素分布在叶绿体中的类囊体薄膜上，从表格中可推知，与c比较，d组中总叶绿素含量明显增多，因此与c比较，d组叶肉细胞的叶绿体中的类囊体增加，C错误；D、叶面积逐渐增大涉及到细胞数量和细胞种类增加，是细胞分裂和细胞生长的结果，D正确。故选C。4.研究发现，在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如下图），导致果蝇体型变小等异常情况。下列叙述正确的是（）A.lint基因表达对inr基因表达有促进作用B.提高幼虫lint基因表达可能使其体型变小C.降低幼虫inr基因表达可能使其体型变小D.果蝇的体型大小是多个基因共同作用的结果〖答案〗D〖祥解〗野生型果蝇幼虫inr的相对表达量较低，降低了lint基因表达后的果蝇幼虫，inr基因的相对表达量提高，说明lint基因能抑制int基因的表达；又当int表达量增加时，果蝇体型变小，可知lint基因表达量增加果蝇体型较大。【详析】A、对比野生型果蝇幼虫的inr的表达量可知，降低lint基因表达后，幼虫体内的inr基因的表达量显著上升，说明lint基因的表达对inr基因的表达有抑制作用，A错误；B、结合题干可知，降低lint基囚表达，导致果蝇体型变小，因此提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大，B错误；C、根据题干信息可知，inr的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint基因表达，inr的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，C错误；D、由以上分析可知，果蝇体型大小与lint基因和inr基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果，D正确。故选D。5.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅雌雄果蝇进行交配，子代果蝇中长翅：截翅=3:1。下列叙述正确的是（）A.截翅是显性性状 B.亲代雌蝇是纯合子C.截翅一定是雄蝇 D.子代长翅中有杂合子〖答案〗D〖祥解〗1、由题意可知，长翅与长翅果蝇杂交的后代中出现截翅果蝇，说明截翅是隐性性状，长翅是显性性状。2、假如果蝇的长翅和截翅由一对等位基因（A、a）控制，并位于X染色体上：XAXaxXAY→XAXA、XAXa、XAY、XaY，子代果蝇中长翅：截翅=3：1。【详析】A、根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状。能判断长翅为显性性状，A错误；B、根据杂交的后代发生性状分离现象可知，亲本雌蝇一定为杂合子。能判断亲代雌蝇一定为杂合子，B错误；C、根据后代中长翅∶截翅=3∶1可知，控制翅形的基因符合基因的分离定律，无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅∶截翅=3∶1的分离比，无法判断该等位基因是否位于X染色体，若位于常染色体，则截翅不一定是雄蝇，C错误；D、无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，则子代长翅中均有杂合子，D正确。故选D。6.除草剂敏感与抗性是一对相对性状，除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体。下列叙述正确的是（）A.突变体若为一条染色体片段缺失所致，则抗性基因是显性基因B.突变体若为基因突变所致，如果再经诱变有可能恢复为敏感型C.突变体若为一对同源染色体相同位置片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感型基因中的单个碱基对替换所致，抗性基因一定不能编码肽链〖答案〗B〖祥解〗基因突变1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。2、基因突变的类型：自发突变和人工诱变。3、基因突变的特点：基因突变具有普遍性、低频性（个体的基因突变率低，但种群中个体数，其突变率较高）、随机性、不定向性、多害少利性。4、基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。【详析】A、突变体若为一条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因可能为隐性基因，A错误；B、突变体若为基因突变所致，由于基因突变具有不定向性，则再经诱变可能恢复为敏感型，B正确；C、突变体若为一对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则相应位置的基因都已经缺失，再经诱变不可恢复为敏感型，C错误；D、抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，根据密码子的简并性，则该抗性基因不一定能编码肽链，D错误。故选B。7.下列生态保护措施符合保护生物多样性原则的是（）A.为保护草场减少沙化，要杀死所有危害草原的黄鼠B.沼泽地改造成人造林是增加生物多样性的重要手段C.控制水葫芦造成的严重生态灾害，应将其天敌引入D.将东北虎迁入野生动物园繁殖，进行部分野外训练〖答案〗D〖祥解〗生物多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性。【详析】A、杀死所有危害草原的黄鼠，破坏了生物多样性，A错误；B、沼泽地改造成人造林，破坏了生物多样性，B错误；C、控制水葫芦造成的严重生态灾害，将其天敌引入，可能对生物多样性造成更大的破坏，C错误；D、将东北虎迁入野生动物园繁殖，进行部分野外训练，有利于保护生物多样性，D正确。故选D。8.青蛙生殖季节是4~6月，为促进蛙卵的成熟和排放，向已怀卵雄蛙腹腔内注射蛙垂体悬浮液。下表表示不同月份制备注射到每只青蛙体内后能促进排卵的雌蛙垂体悬浮液所需的垂体个数。月份9~121~234垂体个数5432下列叙述错误的是（）A.表中的数据显示，越接近生殖季节注射所需的垂体个数越少B.垂体悬浮液中含有促性腺激素，可以促进蛙卵的成熟和排放C.对已怀卵雌蛙注射雄蛙垂体悬浮液不能促进蛙卵的成熟和排放D.据上表数据分析，可以推测越接近生殖季蛙卵的成熟度越高〖答案〗C〖祥解〗垂体可以产生促性腺激素，促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌。雌蛙垂体悬浮液中含有的促性腺激素可作用于卵巢，促进蛙卵的成熟和排放。蛙卵发育越成熟，需要性激素越少，因此需要促性腺激素量也越少。【详析】A、由题干可知，蛙生殖季节是4-6月，表中数据显示各月份中4月所需垂体数量最少，因此越接近繁殖季节，所需垂体个数越少，A正确；B、垂体可以产生促性腺激素，促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌，因此可以促进蛙卵的成熟和排放，B正确；C、对已怀卵雌蛙注射雄蛙垂体悬浮液可以促进蛙卵的成熟和排放，C错误；D、越接近繁殖季节，所需激素更少，说明蛙卵的成熟程度越高，D正确；故选C。9.T细胞的受体蛋白PD-1（程序死亡蛋白-1）信号途径有调控T细胞的增殖、活化和细胞免疫等功能。肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1结合引起的一种作用如图所示。下列叙述错误的是（）A.PD-Ll抗体和PD-1抗体具有肿瘤免疫治疗作用B.PD-L1蛋白可使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫C.PD-L1与PD-1的结合增强T细胞的肿瘤杀伤功能D.若敲除肿瘤细胞PD-L1基因，可降低该细胞的免疫逃逸〖答案〗C〖祥解〗据图可知，当肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1结合时，T细胞产生的干扰素不能对肿瘤细胞起作用，使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫；当肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1不结合时，T细胞产生的干扰素对肿瘤细胞起免疫作用，杀伤肿瘤细胞。【详析】A、PD-Ll抗体和PD-1抗体能分别于肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白和T细胞的受体PD-1结合，但它们结合在一起时，肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1就不能结合，T细胞可以对肿瘤细胞起免疫作用，因此PD-Ll抗体和PD-1抗体具有肿瘤免疫治疗作用，A正确；B、肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白可以与T细胞的受体PD-1结合，导致T细胞不能产生干扰素，使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫，B正确；C、PD-L1与PD-1的结合，导致T细胞不能产生干扰素，因此PD-L1与PD-1的结合会降低T细胞的肿瘤杀伤功能，C错误；D、若敲除肿瘤细胞PD-L1基因，肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白减少，导致肿瘤细胞不能与T细胞的受体PD-1结合，T细胞能产生干扰素，T细胞产生的干扰素对肿瘤细胞起免疫作用，杀伤肿瘤细胞，从而降低该细胞的免疫逃逸，D正确。故选C。10.一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是（）A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节B.体温升高时，人体可通过排汗散热降低体温C.为维持血浆渗透压平衡，应给中暑者及时补充水分和无机盐D.大量出汗时，垂体感受到细胞外液渗透压变化，使大脑皮层产生渴觉〖答案〗D〖祥解〗1、炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热（毛细血管舒张、汗腺分泌增加）→体温维持相对恒定。2、体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少。【详析】A、体温恒定过程中既有下丘脑参与的神经调节过程，也有甲状腺激素等参与的体液调节过程；水盐平衡调节过程中既有下丘脑参与的神经调节，也有抗利尿激素参与的体液调节，故神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节，A正确；B、体温升高时，汗腺分泌增加，人体可通过排汗散热降低体温，B正确；C、中暑者会丢失水和无机盐，无机盐在维持血浆渗透压平衡中发挥重要作用，为维持血浆渗透压平衡，在给中暑者补充水分的同时，也应适当补充无机盐，C正确；D、大量出汗时，细胞外液渗透压升高，此时下丘脑的渗透压感受器可感受到渗透压变化，通过传入神经传导给大脑皮层，大脑皮层产生渴觉，主动饮水，D错误。故选D。11.科研人员研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理，一段时间后观察主根长度和侧根数量，实验处理方法及结果如图所示，下列叙述正确的是（）A.与第1组相比，第2组结果说明干旱处理促进侧根的生长B.与第2组相比，第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快C.本实验中，自变量为不补加蒸馏水和加入ABA合成抑制剂D.上述实验可验证干旱条件下ABA对主根生长有促进作用〖答案〗D〖祥解〗分析题意可知，本实验目的是研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，则实验的自变量是脱落酸的有无，可通过补加蒸馏水及ABA抑制剂的添加来控制，因变量是植物的抗旱特性，可通过玉米根的生长情况进行比较，实验设计应遵循对照原则，故本实验的空白对照是蒸馏水。【详析】A、ABA是脱落酸，ABA合成抑制剂可以抑制ABA的合成，据图可知，第2组不加入ABA合成抑制剂，则两组的自变量为蒸馏水的有无（是否干旱），第2组玉米主根的长度大于第1组，但侧根数量少于第1组，说明在干旱处理可以促进主根长度增加，但抑制侧根生长，A错误；B、第2组不加ABA合成抑制剂，第3组加入ABA合成抑制剂（ABA不能正常合成），两组的自变量为ABA的有无，实验结果是第3组的主根长度小于第二组，说明缺少ABA时主根生长变慢，B错误；C、结合分析可知，本实验目的是研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，则实验的自变量是脱落酸的有无，C错误；D、第4组是同时添加ABA合成抑制剂和ABA，可以与第3组形成对照，实验结果是该组的主根长度大于第3组，说明ABA对主根生长有促进作用，D正确。故选D。12.咖啡园中的杂草会影响咖啡植株的生长。豆科作物如田菁、硬皮豆等常作为绿肥使用，研究人员对常规种植咖啡园（CK）、种植田菁咖啡园（SC）和种植硬皮豆咖啡园（MU）的杂草群落开展研究，得到如下数据。下列叙述错误的是（）表：不同类型咖啡园中杂草群落的比较咖啡网物种丰富度个体数/棵生物刷/kgCK9.80152.202.05SC8.05140.601.13MU5.60100.400.97A.绿肥和杂草存在着种间竞争关系·B.咖啡园更适合种植的绿肥是田菁C.绿肥植物可以与根瘤菌互利共生提高土壤含氮量D.可以开展种植绿肥对咖啡产和品质的探究实验〖答案〗B〖祥解〗种间关系包括互利共生、捕食、竞争、寄生，其中互利共生的两种生物的数量变化是同步的；捕食关系中，两种生物的数量变化不同步，先增加者先减少，后增加者后减少，即一种生物的数量随另一种生物的数量变化而变化；竞争关系中，两者的数量呈同步性变化。【详析】A、田菁、硬皮豆等常作为绿肥使用，绿肥和杂草存在的种间关系为种间竞争，A正确；B、据表分析，种植硬皮豆咖啡园（MU）的杂草群落物种丰富度、个体数和生物量均更低，所以咖啡园更适合种植的绿肥是硬皮豆，B错误；C、田菁、硬皮豆等属于豆科植物，能够与根瘤菌互利共生，根瘤菌可以固氮，提高了土壤的含氮量，C正确；D、绿肥种植虽然能一定程度控制杂草，同作为生产者，绿肥也可能对咖啡植株造成一定影响，所以在咖啡园中大规模推广绿肥种植之前还需要做的实验是开展种植绿肥植株对咖啡产量和品质的探究实验，D正确。故选B。13.高中生物实验中、下列实验操作能达成所述目标的是（）A.选择生物实验材料时，只要含有丰富的葡萄糖就可直接用于还原性糖的鉴定B.鉴定DNA时，将丝状物溶于2mol/LNaCl溶液，再加入二苯胺试剂即呈蓝色C.使用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，视野中处于分裂中期的细胞最多D.观察植物细胞吸水和失水时，可以使用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮〖答案〗D〖祥解〗1、二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂，在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色。2、观察植物细胞吸水和失水时，需要选择有颜色的成熟的植物细胞，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞符合条件。【详析】A、选择生物实验材料时，并不是只要含有丰富的葡萄糖就可直接用于还原性糖的鉴定，还应选择无色或白色的材料，A错误；B、二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂，在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色，B错误；C、细胞周期中间期远大于分裂期，因此使用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，视野中处于分裂间期的细胞最多，C错误；D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，且液泡含有颜色，观察植物细胞吸水和失水时，可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表，使其失水而发生质壁分离，D正确。故选D。14.为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列叙述错误的是（）A.土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落B.培养细菌时，可以选用牛肉膏蛋白胨培养基C.采集土壤样本时，应随机采集植物园中多个不同地点的土壤D.鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法〖答案〗A〖祥解〗1、培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2、统计菌落数目的方法：（1）稀释涂布平板法（间接）：①当样品的稀释庋足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌；②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。（2）利用显微镜直接计数。【详析】A、土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，A错误；B、牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B正确；C、采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，C正确；D、不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。故选A。15.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法不正确的是（）注：子链从引物的3/端开始延伸A.PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理B.进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶C.利用图中的引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列D.通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T-DNA的插入位置〖答案〗C〖祥解〗1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。

2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸过程说明变性当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链复性温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸3、结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。【详析】A、PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理，是体外扩增DNA的一种方式，A正确；B、PCR技术需要在高温条件下进行变性，故进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶，B正确；C、由于DNA的两条链反向平行，且子链从引物的3′端开始延伸，故利用图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误；D、通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T-DNA的插入位置，D正确。故选C。第二部分非选择题（共70分）16.镰荚金合欢是东非地区的优势树种，大头蚁自2005年起开始入侵，导致本地生态环境发生了一系列变化。（1）镰荚金合欢为本土蚂蚁提供花蜜和庇护所，本土蚂蚁释放甲酸来保护树木，使其免受食草动物的侵害。二者之间、呈现___________关系。（2）为研究大头蚁对镰荚金合欢造成的影响，研究人员在大头蚁入侵地区的边界两侧各设置一对样地、在每对样地中各选择一个样地，使用带电网栏阻隔食草动物，以阻止其捕食镰荚金合欢。连续三年监测该样地的能见度，以反映树木覆盖率，结果如图1所示，综上所述，当大头蚁入侵后，镰荚金合欢的数量会____________，推测原因是________________。（3）研究人员假设，树木覆盖率的降低还会影响狮子与其主要猎物斑马之间的相互作用。在大头蚁入侵非洲地区期间，科研人员检测了斑马被捕食的情况，如图2所示。由图可知，斑马被捕食的概率与能见度呈_________，且随年份的推移，狮子捕食斑马的比例_________，据此可以推测树木覆盖率的降低可能改变了狮子的取食偏好。（4）综合以上研究，推测在2005~2020年期间，大头蚁在非洲地区的入侵程度________（选填“逐年增大”“逐年减小”“维持不变”）。〖答案〗（1）互利共生（2）①.下降②.大头蚁的种间竞争占优势，本地蚂蚁对镰荚金合欢的保护作用减弱，食草动物大量捕食镰荚金合欢（3）①.负相关②.逐渐减小（4）逐年减小〖祥解〗分析图1可知，大头蚁入侵组能见度增高，意味着树木覆盖率，镰荚金合欢数量下降；分析图2可知随着能见度的增高，斑马被捕食概率降低，且随年份的推移，狮子捕食斑马的比例逐年降低。【小问1详析】镰荚金合欢为本土蚂蚁提供花蜜和庇护所，本土蚂蚁释放甲酸来保护树木，使其免受食草动物的侵害。因此二者之间呈现互利共生的种间关系。【小问2详析】分析图1可知，大头蚁入侵组能见度增高，意味着树木覆盖率，镰荚金合欢数量下降，可能是大头蚁的种间竞争占优势，本地蚂蚁对镰荚金合欢的保护作用减弱，食草动物大量捕食镰荚金合欢。【小问3详析】分析图2可知随着能见度的增高，斑马被捕食概率降低，因此斑马被捕食的概率与能见度呈负相关，且随年份的推移，狮子捕食斑马的比例逐渐减小，据此可以推测树木覆盖率的降低可能改变了狮子的取食偏好。【小问4详析】在2005~2020年期间狮子捕食斑马的比例逐渐减小，可推测树林能见度在降低，因此大头蚁在非洲地区的入侵程度逐年减小。17.为研究夜间白光暴露（光暴露）对小鼠血糖调节的机制，科研人员开展了以下研究。（1）正常情况下小鼠血糖升高、胰岛素促进组织细胞___________，使血糖浓度降低。（2）研究者把小鼠置于黑暗和光暴霹环境中进行血糖代谢测定，方法如下：将小鼠原始血糖值和实验测定的血糖值做差值，再通过计算每个时间点的相对血糖值绘制曲线，计算曲线与横纵坐标包围的而积数值（AUC），量化小鼠的血糖代谢能力，如下图。图AUC量化图和不同条件下AUC相对值①综上分析，AUC数值越大，小鼠血糖代谢能力____________。②依据上图的柱状图分析，说明_____________。（3）①小鼠视网膜上存在三种感光细胞，分别为Cones，Rods和ipRGCS，为探究是哪种感光细胞介导上述过程，研究者获得了不同细胞功能异常的小鼠进行AUC检测，结果如下表所示，推测小鼠视网膜上感受光暴露刺激的是______________。功能异常小鼠AUC检测组别处理黑暗AUC光暴露AUCipRGCS功能异常小鼠3532Cones，Rods功能异常小鼠3357Cones，Rods，ipRGCS功能异常小鼠7069②已知小体内棕色脂肪细胞可利用血糖进行产热。根据上述结果，补充该研究中光暴露对血糖的调节通路：光暴露→_________→传入神经→激活下丘脑SON区→传出神经→_________。〖答案〗（1）摄取、利用和储存葡萄糖（2）①.越差②.光暴露抑制小鼠的血糖代谢能力（3）①.ipRGCS细胞②.ipRGCS细胞兴奋③.棕色脂肪细胞利用葡萄糖减少〖祥解〗据题意可知：光调节葡萄糖代谢的机制：光可通过神经调节的方式影响糖代谢，其信号传导途径是：光→视网膜ipRGC细胞→传入神经→下丘脑SON区→传出神经→棕色脂肪细胞利用葡萄糖减少。【小问1详析】胰岛素作用包括促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉细胞并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。因此对于组织细胞来说胰岛素可以促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖。【小问2详析】①题意表明，将小鼠原始血糖值和实验测定的血糖值做差值，再通过计算每个时间点的相对血糖值绘制曲线，计算曲线与横纵坐标包围的而积数值（AUC），量化小鼠的血糖代谢能力，因此AUC数值越大代表小鼠血糖恢复越慢，因此AUC数值越大，小鼠血糖代谢能力越差。②依据柱状图分析可知，光暴露组AUC数值更大，因此可推测光暴露抑制小鼠的血糖代谢能力。【小问3详析】①Cones，Rods功能异常小鼠黑暗AUC和光暴露AUC差值较大，说明光暴露正常发挥抑制小鼠的血糖代谢能力，而ipRGCS功能异常小鼠和Cones，Rods，ipRGCS功能异常小鼠黑暗AUC和光暴露AUC差值较小，表明光暴露无法发挥作用，因此小鼠视网膜上感受光暴露刺激的是ipRGCS细胞。②根据表格信息可知，光暴露对血糖的调节通路为：光→视网膜ipRGC细胞→传入神经→下丘脑SON区→传出神经→棕色脂肪细胞利用葡萄糖减少。18.Cox10基因功能缺失导致线粒体功能异常，进而诱发小鼠患心肌病，随病程发展会导致小鼠死亡。（1）线粒体是________的主要场所，产生的ATP用以维持心脏功能。（2）Omal蛋白可以调节线粒体功能。为研究Omal蛋白和Cox10蛋白的关系，科研人员敲除小鼠相关基因、统计其生存率，结果如图1。双敲除组生存率___________Cox10基因单敲除组和WT组，说明Omal蛋白可以_________由Cox10蛋白功能异常导致的线粒体心肌病的发病进程。（3）活化的Omal蛋白可将长链Opal(-Opal)切割成短链(s-Opal)，诱导线粒体融合，进而发挥作用。根据图2结果分析，___________组和__________组长链和短链Opal蛋白含量无显著差异，说明正常条件下Omal蛋白的活性很低；Cox10蛋白功能异常时可激活Omal蛋白的依据是__________。〖答案〗（1）有氧呼吸（2）①.低于（或显著低于）②.改善（或减缓）（3）①.1②.4③.2组1-Opal含量显著低于1组，s-Opal含量显著高于1组〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【小问1详析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，在线粒体内可以进行有氧呼吸的第二阶段和第三阶段。【小问2详析】据图分析，实验的自变量是天数和基因情况，因变量是生存率，据图示曲线变化可知，双敲除组（敲除Omal和Cox10组别）生存率低于（或显著低于）Cox10基因单敲除组和WT组，说明Omal蛋白可以改善（或减缓）由Cox10蛋白功能异常导致的线粒体心肌病的发病进程。【小问3详析】分析题意，Opal(-Opal)是长链组，(s-Opal)是短链组，图中1组是WT组，可作为对照，根据图2结果分析，1组和4组长链和短链Opal蛋白含量无显著差异；据图可知，2组1-Opal含量显著低于1组，s-Opal含量显著高于1组，说明正常条件下Omal蛋白的活性很低，Cox10蛋白功能异常时可激活Omal蛋白。19.为探究水稻分蘖（分枝）的分子机制，科研人员开展了一系列研究。（1）水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，_______________植株的分蘖等生命活动。（2）水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻，统计生长及产量，结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是______________。（3）为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向，实验过程如下：①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为__________。②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为________。a.野生水稻原生质体b.非洲爪蟾卵母细胞（无其他膜蛋白）c.转0sSTP15基因水稻原生质体d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖与结论相应的检测结果应是__________________。（4）与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路____________。〖答案〗（1）调控（或促进）（2）抑制水稻分蘖，导致水稻减产（3）①.葡萄糖>甘露糖>果糖②.df（或cf）③.细胞内的13C-葡萄糖含量实验组低于对照组，细胞外的实验组高于对照组（4）0sSTP15蛋白促进葡萄糖外排，胞内葡萄糖含量降低，抑制细胞分裂素合成，水稻分蘖减少，产量降低〖祥解〗分析图1可知，0sSTP15功能缺失突变体水稻的分蘖数更多，籽粒产量更高；分析图2可知0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向与对照组相比葡萄糖组减少最多，甘露糖组次之，果糖组变化量最少。【小问1详析】植物激素是信息分子，水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，调控植株的分蘖等生命活动。【小问2详析】由题意可知，水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量，分析图1可知，0sSTP15功能缺失突变体水稻的分蘖数更多，籽粒产量更高，因此单糖转运蛋白0sSTP15的功能是抑制水稻分蘖，导致水稻减产。【小问3详析】分析图2可知0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向与对照组相比葡萄糖组减少最多，甘露糖组次之，果糖组变化量最少。因此由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为葡萄糖>甘露糖>果糖；为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，应选择转0sSTP15基因水稻原生质体或转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞作为实验组，并且细胞内外添加等量13C-葡萄糖。【小问4详析】结合上述题意可知，与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，又可以调控植株的分蘖等生命活动。推测0sSTP15蛋白促进葡萄糖外排，胞内葡萄糖含量降低，抑制细胞分裂素合成，水稻分蘖减少，产量降低。20.学习下面材料，回答（1）~（5）题。细菌CRISPR-Cas系统CRISPR-Cas系统是广泛存在于细菌和古细菌中的一种获得性免疫系统。细菌中转入有益基因时，CRISPR基因功能会缺失，当外源基因对细菌生存造成威胁时，CRISPR的表达会发生上调，启动细菌的适应性免疫。其防御机制分为适应阶段、基因表达阶段和干扰阶段。有害的外源核酸中部分短序列会被细菌整合并插入到其CRISPR序列中（图1）、随后相关基因表达出Cas蛋白、tracrRNA，以及CRISPR序列会表达出一条前体crRNA（Pre-crRNA），Pre-crRNA的某些序列被剪切，形成多个crRNA。每条crRNA、tracrRNA与Cas蛋白形成稳定的效应复合物（图2）。在干扰阶段中，复合物中Cns蛋白使外源DNA解旋，RNA①与之互补配对形成特殊结构，随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列。在此过程中，Cas蛋白有两个主要的功能位点。切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点，以及切割非互补配对链的R位点。经改造的细菌CRISPR-Cas系统已被广泛应用到基因定点编辑、基因组筛选、基因转录调控等领域、但仍存在许多问题有待深入解决与探索。（1）细菌将外源DNA整合到CRISPR序列中，是对可遗传变异类型中的________的扩展。（2）结合图1分析，有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISPR序列中，成为__________序列，CRISPR序列中________序列的转录产物存在核酸酶的识别位点，因此Pre-crRNA被剪切形成crRNA。结合图2分析，tracrRNA和crRNA有________（选填“相同”“互补”）序列，可相互结合，进而与Cas蛋白形成效应复合物。（3）结合文章分析图2中RNA①是________（选填“crRNA”“tracrRNA”），起到对外源DNA的识别作用，进而将复合物精准定位。（4）下列说法正确的有。A.细菌体内的Cas是具有类似解旋酶和限制酶作用的双功能蛋白B.Cas剪切外源DNA片段的精准性与RNA①的长度呈正相关C.可通过CRISPR-Cas技术靶向治疗21-三体综合征患者D.细菌CRISPR序列中重复序列的种间差异小于间隔序列（5）从进化观分析，转入有益基因时，细菌CRISPR基因功能缺失的积极意义是________。〖答案〗（1）基因重组（2）①.间隔②.重复③.互补（3）crRNA（4）ABD（5）获取有益基因，获得新性状，更好的适应环境〖祥解〗切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式一黏性末端和平末端。【小问1详析】将外源DNA整合到CRISPR序列中，属于广义上的基因重组。【小问2详析】有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISPR序列中，使得DNA中序列被隔开，成为间隔序列；核酸酶可以对RNA进行剪切，CRISPR序列中重复序列的转录产物，因此可以被核酸酶识别并切割；结合图2可知，tracrRNA和crRNA有互补的序列，根据碱基互补配对原则，可以相互结合形成双链，进而与Cas蛋白形成效应复合物。【小问3详析】结合题干信息和图2可知，CRISPR序列会表达出一条前体crRNA（Pre-crRNA），Pre-crRNA的某些序列被剪切，形成多个crRNA，RNA①是crRNA。【小问4详析】A、Cas蛋白有两个主要的功能位点。切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点，以及切割非互补配对链的R位点。因此Cas是具有类似解旋酶（解开DNA的双螺旋）和限制酶（对DNA进行切割）作用的双功能蛋白Cas是具有类似解旋酶和限制酶作用的双功能蛋白，A正确；B、RNA①与之互补配对形成特殊结构，随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列，因此Cas剪切外源DNA片段的精准性与RNA①的长度呈正相关，即越长越精准，B正确；C、21-三体综合征是多了一条染色体，对DNA进行切割，不能靶向治疗该病，C错误；D、CRISPR是一段规律间隔成簇短回文重复序列，由众多短而保守的重复序列区和间隔区组成，重复序列用于稳定RNA的整体二级结构，间隔区是被细菌俘获的外源DNA序列，因此细菌CRISPR序列中重复序列的种间差异小于间隔序列，D正确。故选ABD。【小问5详析】CRISPR基因会对外源基因进行切割，因此转入有益基因时，细菌CRISPR基因功能缺失有利于细菌获取有益基因，获得新性状，更好的适应环境。21.桑蚕的性别决定类型为ZW型，桃蚕食桑少、出丝率高，但