2024届福建省泉州市高三下学期毕业班质量监测（三）生物试题（解析版）

这是一份2024届福建省泉州市高三下学期毕业班质量监测（三）生物试题（解析版），共22页。
2024.03
（考试时间： 75分钟；满分： 100分）
温馨提示：
1.本试卷共 8页，包括单项选择题和非选择题两部分。
2. 请将试题答案统一填写在答题卡上。
一、单项选择题（本题共 15小题，其中，1~10 小题，每题2分；11~15小题，每题4分， 共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 下列有关钙离子主动运输过程叙述错误的是（ ）
A. 载体蛋白与钙离子结合时，能催化 ATP 水解
B. ATP 水解时，脱离的磷酸基团挟较高能量
C. 载体蛋白磷酸化后，其空间结构发生改变
D. 载体蛋白与钙离子脱离时，恢复较高能量水平
【答案】D
【解析】
【分析】参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活，在催化ATP水解释放能量的同时，进而进行钙离子的转运。
【详解】A、载体蛋白与钙离子结合时后，载体蛋白的酶活性被激活，才能催化ATP水解，A错误；
B、ATP末端特殊化学键有较高的转移势能， 水解时，末端的磷酸基团从ATP脱落，脱离的磷酸基团挟较高能量，B正确；
C、载体蛋白磷酸化后，其空间结构发生改变 ，将物质进行转运，C正确；
D、载体蛋白与钙离子脱离时，恢复较低能量水平 ，要与ATP结合后才具有较高的能量，D错误。
故选D。
2. 下列关于“病从口入”的叙述，错误的是（ ）
A. 长期饮食过咸或过淡均会影响内环境的稳态
B. 病原体可能通过消化道溃疡部位进入人体内环境
C. 食用某些食物引发的过敏反应属于免疫缺陷症
D. 过期食品导致腹泻可能是由于微生物产生有害物质
【答案】C
【解析】
【分析】内环境理化性质的相对稳定包括：①温度：人体的细胞外液的温度一般维持在37℃左右；②pH：正常人的血浆接近中性，pH为7.35-7.45，血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含有的缓冲物质有关；③血浆渗透压：大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是钠离子和氯离子，细胞外液渗透压的90%来源于钠离子和氯离子。
【详解】A、饮食过咸，通过消化系统吸收后，血浆无机盐浓度上升，故导致血浆渗透压升高，过淡可能会使血浆渗透压下降，即二者均会影响内环境的稳态，A正确；
B、皮肤、黏膜是人体的第一道防线，若消化道溃疡引起黏膜受损进而会导致病原体通过消化道溃疡部位进入人体内环境，B正确；
C、食用某些食物引发的过敏反应是免疫功能过强导致的，不属于免疫缺陷症，C错误；
D、过期食品可能携带较多的杂菌，其导致的腹泻可能是由于微生物产生有害物质，D正确。
故选C。
3. 生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、对比实验，指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。
2、同位素标记法：通过追踪同位素标记的化合物，从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向，弄清化学反应的详细过程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
【详解】A、探究细胞膜结构模型采用了提出假说的方法，A正确；
B、公鸡睾丸分泌雄激素的研究过程中公鸡的睾丸摘除，观察其雄性特征的变化，采用了减法原理，B正确；
C、希尔关于离体叶绿体释放氧气的研究发现叶绿体在光照条件下可以产生氧气，没有采用同位素标记法，C错误；
D、鲁宾和卡门分别用18O标记水和二氧化碳，观察产生的氧气是否有18O，采用了对比实验证明光合作用中氧气的来源是水，D正确。
故选C。
4. 花是种子植物特有的繁殖器官，花的发育由A~E五类基因共同决定。五类基因在花的不同结构中的表达情况如下表。下列相关叙述不合理的是（ ）
注：“+”表示表达，“-”表示不表达
A. 花结构的形成过程中存在着基因的选择性表达
B. 花瓣细胞中含有控制该植物生长发育的全套遗传信息
C. 若抑制B类基因表达，则花的结构为花萼、雌蕊、胚珠
D. E 类基因在种子植物器官中均表达，才能促进花的发育
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程．细胞分化的实质：基因的选择性表达。
【详解】A、花结构的形成过程中依赖细胞分化实现，细胞分化的本质是基因的选择性表达，A正确；
B、花瓣细胞属于体细胞，其中含有控制该植物生长发育的全套遗传信息，B正确；
C、若抑制B类基因表达，则会影响花瓣和雄蕊的形成形成，因此，花的结构中会含有花萼、雌蕊、胚珠，C正确；
D、表中信息说明，E 类基因在花的各部分结构形成过程中均起作用，但不能说明E 类基因在种子植物器官中均表达，D错误。
故选D。
5. 某湿地中，沉水植物、浮叶植物主要分布在深水区；沼泽化草甸主要分布在沼泽地；挺水植物、浮叶植物、沼泽化草甸镶嵌分布在浅水区（深水区与沼泽地的交错区域）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 深水区的沉水植物、浮叶植物的分布体现了群落的垂直结构
B. 沼泽地群落和深水区群落植物物种组成较浅水区群落的简单
C. 沉水植物在该湿地中的生态位与浮叶植物的生态位完全一样
D. 湿地可以蓄洪防旱、调节气候， 体现生物多样性的间接价值
【答案】D
【解析】
【分析】群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。
【详解】A、深水区的沉水植物、浮叶植物的分布体现了群落的水平结构，A错误；
B、浅水区是深水区与沼泽地的交错区域，该地植物比沼泽地和深水区更多，物种丰富度更高，所以浅水区的结构更复杂，B错误；
C、沉水植物和浮叶植物对资源的需求不完全相同，所以生态位不完全一样，C错误；
D、湿地可以蓄洪防旱、调节气候是他们在生态系统中的作用，体现了间接价值，D正确。
故选D。
6. 下列关于利用微生物制作传统发酵食品的叙述，正确的是（ ）
A. 制作泡菜时，用水密封泡菜坛的目的是促进酵母菌的无氧呼吸
B. 制作果酒时，定时松瓶盖的目的是适当促进酵母菌的有氧呼吸
C. 制作果醋时，可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为乙酸
D. 利用传统发酵技术制作食品时，都需要对菌种进行纯化培养
【答案】C
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
3、果醋制作的原理是在氧气充足的条件下，醋酸菌将葡萄糖或酒精转化成醋酸，醋酸菌是好氧菌，最适宜生长的温度范围是30～35℃。
【详解】A、制作泡菜时，用水密封泡菜坛的目的是促进乳酸菌的无氧呼吸，A错误；
B、制作果酒时，定时松瓶盖的目的是排出瓶中的气体，防止发酵液溢出，B错误；
C、制作果醋时，可以往果酒中加入醋酸杆菌将乙醇转化为乙酸 ，在氧气充足，糖源不足的条件下，醋酸杆菌可以将乙醇转化为乙醛再转化为乙酸，C正确；
D、传统发酵技术是利用天然菌种，不需要对菌种纯化，D错误。
故选C。
7. 下列关于遗传物质本质与功能的探索历程的叙述，错误的是（ ）
A. 艾弗里通过肺炎链球菌转化实验证明DNA 可在不同物种之间转移
B. 噬菌体侵染大肠杆菌实验表明DNA 进入细菌并传递给子代噬菌体
C. DNA双螺旋结构模型可以解释 DNA的遗传信息储存在碱基序列中
D. 遗传密码的破译解释了基因碱基序列与氨基酸序列间的对应关系
【答案】C
【解析】
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明了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才是R型菌产生遗传变化的物质。
2、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内病毒，它的头部和尾部的外壳都由蛋白质构成，头部含有DNA。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S、32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
4、DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A﹣T、C﹣G。
【详解】A、艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术，证明了DNA 可在不同物种之间转移，A正确；
B、噬菌体侵染大肠杆菌实验，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，而蛋白质外壳并未进入，一段时间后，释放出了子代噬菌体，该实验证明了DNA能进入大肠杆菌并传递给子代噬菌体，B正确；
C、DNA独特的双螺旋结构使得DNA复制具有精确的模板，子代DNA与亲代DNA具有相同的遗传信息，双螺旋结构模型既能用于解释DNA的结构，也能用于解释DNA的复制，但不能解释 DNA的遗传信息储存在碱基序列中，C错误；
D、遗传密码的破译解释了基因碱基序列与氨基酸序列间的对应关系，D正确。
故选C。
8. 四倍体中华猕猴桃（4n=116）与二倍体毛花猕猴桃（2n=58）杂交得到的三倍体后代雄株花粉败育，雌株不结实。对该三倍体处于减数分裂的花粉母细胞进行观察，发现 29 个二价体（即四分体）和29 个单价体（不配对的染色体），偶尔出现个别三价体（三条染色体配对）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 中华猕猴桃与毛花猕猴桃之间存在生殖隔离
B. 两种猕猴桃的一个染色体组均含有29 条染色体
C. 该三倍体雌株减数分裂时可能会出现同源染色体联会紊乱
D. 选择处于减数分裂Ⅱ的花粉母细胞进行观察以识别三价体
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂Ⅰ主要变化有：
1、减数分裂Ⅰ间期，DNA复制。
2、减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会（配对）为四分体，进行交叉互换。
3、减数分裂Ⅰ中期，四分体排列在赤道板两侧。
4、减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
5、减数分裂Ⅰ末期，细胞缢裂为两个子细胞，染色体DNA数目减半。
【详解】A、分析题意，四倍体中华猕猴桃与二倍体毛花猕猴桃杂交得到三倍体后代雄株花粉败育，雌株不结实，由此可知，中华猕猴桃与毛花猕猴桃之间存在生殖隔离，A正确；
B、四倍体中华猕猴桃（4n=116）含有4个染色体组，二倍体毛花猕猴桃（2n=58）含有染色体组，由此可知，两种猕猴桃的一个染色体组均含有29 条染色体，B正确；
C、该三倍体雌株减数分裂时可能会出现同源染色体联会紊乱，很难形成正确的配子，导致雌株不结实，C正确；
D、染色体配对发生在减数Ⅰ前期，故选择处于减数分裂Ⅱ的花粉母细胞进行观察不能识别三价体，D错误。
故选D。
9. 兴趣小组对枯草芽孢杆菌进行纯培养，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验采用稀释涂布平板法进行接种
B. 接种时，顺序应为①→②→③→④
C. 培养时，应将接种后的平板倒置
D. 获得单菌落的理想区域是②区域
【答案】C
【解析】
【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于菌落的计数。
【详解】A、图示接种方法为平板划线法，A错误；
B、根据图中细菌数目的多少，①中出现单菌落，所以划线顺序是④→③→②→①，B错误；
C、接种后，应该将平板导致，防止冷凝水进入培养基，C正确；
D、获得单菌落的理想区域是①区域 ，得到单独菌落，D错误。
故选C。
10. 线粒体基因突变引起的遗传病通常由母亲遗传给后代。某男性遗传病患者和正常女性结婚，所生的两个孩子都患有该遗传病，经检测两个患病孩子都含有父亲的线粒体 DNA，进一步大规模检测发现约 0.02%的人类可以检测出父亲的线粒体 DNA。下列关于线粒体遗传的假说中能用来解释该现象的是（ ）
A. 受精时精子的线粒体不进入受精卵，线粒体全部来自卵细胞
B. 双亲的线粒体皆可能进入受精卵，其含量比例影响性状表现
C. 受精卵中来自精子的线粒体少，且卵细胞含某种机制可以排斥或消除精子线粒体
D. 卵细胞含某种机制可以排斥或消除精子线粒体，部分个体发生突变导致该机制失效
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用：
（1）概念：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。
（3）结果：受精卵细胞核中的遗传物质平均来自精子和卵细胞，而营养物质和细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞。
【详解】A、受精时只有精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，所以尾部中的线粒体未进入卵细胞，线粒体全部来自卵细胞，不能解析线粒体遗传的假说，A错误；
B、分析题意，经检测两个患病孩子都含有父亲的线粒体DNA，进一步大规模检测发现约0.02%的人类可以检测出父亲的线粒体DNA，而双亲的线粒体皆可能进入受精卵，其含量比例影响性状表现不能解析线粒体遗传的假说，B错误；
C、受精卵中来自精子的线粒体少，且卵细胞含某种机制可以排斥或消除精子线粒体，可以解析线粒体遗传的假说，C正确；
D、基因突变具有低频性，故卵细胞含某种机制可以排斥或消除精子线粒体，部分个体发生突变导致该机制失效不能解析线粒体遗传的假说，D错误。
故选C。
11. 细胞凋亡过程会产生释放H2S，H2S 可抑制 Th17细胞（一种辅助性T细胞）的分化。上述过程受阻，可能导致机体患系统性红斑狼疮。科研人员利用硒蛋白F 基因正常表达的普通小鼠（Sep15）及硒蛋白 F基因突变小鼠（Sep15C38A）进行相关处理并检测小鼠脾脏中Th17 细胞比例变化，提出H2S通过修饰硒蛋白 F 进而抑制 Th17细胞分化；相关处理及结果如图。则实验中进行NaHS 处理（NaHS可分解产生H2S，“+”表示有处理，“-”表示无处理）合理的是（ ）
A. + + - -B. - - + +
C. + - + -D. + - + -
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常的生命现象，对生物体有利。根据题干信息细胞凋亡过程会产生释放H2S，H2S 可抑制 Th17细胞（一种辅助性T细胞）的分化，所以H2S会使细胞走向凋亡。
【详解】分析图中从左至右，第一组和第三组是硒蛋白F 基因正常表达的普通小鼠，而第二组和第四组是硒蛋白 F基因突变小鼠（Sep15C38A），根据题干信息“细胞凋亡过程会产生释放H2S，H2S 可抑制 Th17细胞（一种辅助性T细胞）的分化”，所以如果细胞释放H2S，则TH17细胞的数量会增多；
比较第一组和第三组，第一组Th17的数量高，说明第一组施加NaHS，抑制TH17细胞分化，第三组未施加NaHS；
比较第二组和第四组，都缺乏硒蛋白 F ，但第四组比第二组的细胞数目少，说明H2S起着了一定的抑制作用，因此第四组未施加了NaHS，第二组施加。
因此答案为： + + - - 。
故选A。
12. 高温可调控植物的生长发育，部分作用机理如图。图中 PIF4为一种与光敏色素互作的因子； PIN3（一种 IAA转运蛋白）是否磷酸化会影响其在细胞膜上的分布位置；SAUR19－24是一类生长素应答基因。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 高温可以解除光敏色素B对PIF4 的抑制，促进 IAA 合成
B. 高温导致PIN3 去磷酸化进而促进 IAA在叶柄中的合成
C. IAA可作为信息分子促进 SAUR19－24在下胚轴中的表达
D. 植物生长发育的调控由温度、IAA、基因表达等共同完成
【答案】B
【解析】
【分析】分析图可知，高温可以抑制光敏色素B，光敏色素B对PIF4 也有抑制作用，但PIF4可以促进蛋白激酶和IAA的合成。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【详解】A、由图可知，高温可以解除光敏色素B对PIF4的抑制，促进IAA合成，从而使下胚轴伸长，A正确；
B、高温下PIF4会激活蛋白激酶的基因表达，增强PIN3磷酸化，不是去磷酸化，B错误；
C、由题可知， SAUR19－24是一类生长素应答基因，IAA即生长素可作为信息分子促进SAUR19－24在下胚轴中的表达，C正确；
D、植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，D正确。
故选B。
13. 某种秀丽隐杆线虫一般生活在水中或土壤，以细菌为食（细菌数目多的区域氧气水平较低），其 npr-1基因在某些特定的神经元中表达蛋白质受体 NPR-1.NPR-1第215位氨基酸为缬氨酸的线虫表现为独自觅食，运动速度慢；若 npr-1基因突变，该氨基酸替换为苯丙氨酸， 则线虫表现为聚集采食，运动速度快。在食物匮乏或高氧培养条件下，原来独自觅食的线虫也会表现出聚集采食。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该氨基酸替换可能是由于 npr-1 基因的碱基发生替换
B. 高氧导致 npr-1 基因突变，有利于线虫改变觅食方式获取食物
C. 线虫在食物匮乏时表现为聚集采食有助于探索新的食物区域
D. 基因突变可能通过影响神经系统的功能而影响生物体的行为
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因突变是可遗传变异的三大来源之一，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构的改变。基因突变的特征有：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。
2、一般而言，基因中碱基对的增添、缺失会导致插入或缺失位点以后的碱基序列发生改变，影响较大，基因中碱基对的替换只改变一个氨基酸或不改变（密码子有简并性）。
【详解】A、该基因突变后（突变基因 NPR-1），其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，可见NPR-1基因发生了碱基对的替换，A正确；
B、高氧培养条件下，原来独自觅食的线虫也会表现出聚集采食，高氧只是起到定向选择作用，不会导致 npr-1 基因突变，B错误；
C、线虫在食物匮乏时表现为聚集采食有助于探索新的食物区域，C正确；
D、由题意可知，基因突变可能通过影响神经系统的功能而影响生物体的行为， D正确。
故选B。
14. 对斑马鱼的成纤维细胞进行饥饿胁迫处理0-48h，并统计细胞周期中各时期细胞数的比例，如下图。下列有关叙述合理的是（ ）

注：G1 期为 DNA 合成作准备， S期为 DNA 合成期，G2期为 DNA 合成后期， M期为细胞分裂期。
A. 饥饿胁迫缩短了 S期
B. 饥饿胁迫下细胞增殖加快
C. 纺锤体的形成受阻
D. DNA 聚合酶的合成受阻
【答案】D
【解析】
【分析】题表分析，随着饥饿处理的时间延长，G1期所占比例逐渐增加，而S期和G2+M期所占比例逐渐减少。
【详解】A、结合图示可知，随着饥饿处理时间的延长，成纤维细胞中处于G1期细胞的比例逐步增大，而S期、G2+M期比例下降，说明饥饿胁迫缩短了 S期所占的比例，并不意味着S期变短，A错误；
B、饥饿胁迫下导致细胞营养供应不足，不会引起细胞增殖加快，B错误；
C、若饥饿胁迫导致纺锤体的形成（前期）受阻，会使M期延长，S期不受影响，与题意不符，C错误；
D、随着饥饿处理时间的延长，成纤维细胞中处于G1期细胞的比例逐步增大，而S期、G2+M期比例下降，其中S期主要进行DNA分子复制，饥饿处理后，细胞进入S期的细胞比例降低，说明“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响是抑制DNA复制过程，可见该过程中DNA 聚合酶的合成受阻，D正确。
故选D。
15. 科研人员将一种杀真菌剂——乙烯菌核利注射到怀孕两周的大鼠体内（此时孕鼠腹中的F1胚胎正处于生殖腺发育的时期），F1相互杂交产生的F2雄鼠中绝大多数个体出现部分精子凋亡的现象，并且在F3和F4雄鼠中依然能观察到精子凋亡现象。进一步研究表明该化学物质并没有增加大鼠生殖细胞的 DNA 突变频率，而是在一些特异的位点造成了甲基化修饰的改变。下列相关分析不合理的是（ ）
A. F1雄鼠出现精子凋亡并不是由于亲代生殖细胞发生突变并遗传给F1
B. F2雄鼠精子凋亡可能是F1在胚胎时期的生殖细胞发生了变异
C. F2雄鼠特异位点甲基化修饰没有改变 DNA碱基序列因而不能遗传
D. 环境中的一些化学物质可能导致雄性动物和人类男性精子的减少
【答案】C
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
【详解】A、根据题干信息“该化学物质并没有增加大鼠生殖细胞的 DNA 突变频率，而是在一些特异的位点造成了甲基化修饰的改变”，所以F1雄鼠出现精子凋亡是由于DNA甲基化造成，A正确；
B、乙烯菌核利注射到怀孕两周的大鼠体内（此时孕鼠腹中的F1胚胎正处于生殖腺发育的时期），而F2雄鼠中绝大多数个体出现部分精子凋亡的现象，所以可以推测F2雄鼠的精子凋亡可能是F1在胚胎时期的生殖细胞发生了变异 ，B正确；
C、F2雄鼠特异位点甲基化修饰没有改变 DNA碱基序列，但也可以传递至后代，这是表观遗传，C错误；
D、环境中的一些化学物质可能导致雄性动物和人类男性精子中DNA发生甲基化，导致精子数目减少 ，D正确。
故选C。
二、非选择题（本题共 5 小题， 共60分）
16. 为应对气候变化，我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的战略目标。但由于受能源结构的限制，现阶段我国仍然以煤炭等化石燃料为主要能源。我国科研团队设计吸附铂的六方氧化钨棒（Pt/h-WO3）作为催化剂，并根据该催化剂材料特性设计了新型人工光合作用反应装置以模拟自然光合作用，达到保障经济和生态协调发展的目的。请回答：
（1）在自然光合作用中，植物捕获光能的物质是____，分布于____。
（2）利用Pt/h-WO3催化剂进行人工光合作用时，太阳光照下，Pt/h-WO3催化剂可将H2O光解生成O2，同时释放电子（e-）和氢离子（H+）；其中，催化剂中的 W元素从六价变为五价，实现对 e-的存储；而H+则存储到h-WO3棒的隧道结构中（（HxWO3）；e-和H+可从Pt/h-WO3中自发释放进而促进 CO2转化为CH4（天然气的主要成分）。人工光合作用的原理如图1。
①图1中，b中进行的反应是模拟自然光合作用的____阶段；HxWO3相当于自然光合作用过程中的____（填物质），在 b 中起作用。
②科研团队将该新型反应装置置于自然光下，检测反应产物，结果如图2。
据结果分析，相比自然光合作用，利用Pt/h-WO3进行人工光合作用的特点是____；具有的经济和生态价值是____。
【答案】（1） ①. 光合色素 ②. 叶绿体类囊体薄膜
（2） ①. 暗反应阶段 ②. NADP+ ③. 该反应不依赖于光照 ④. 经济价值是可以提高CH4的产量，生态价值是固定CO2的能力更强，减少大气中的CO2，从而缓解温室效应
【解析】
【分析】太阳光照下，Pt/h-WO3催化剂可将H2O光解生成O2，同时释放电子（e-）和氢离子（H+），模拟光反应过程，而b中模拟暗反应过程。
【小问1详解】
植物捕获光能的物质是光合色素，分布于叶绿体类囊体薄膜。
【小问2详解】
①b中吸收CO2参与反应，模拟自然光合作用的暗反应阶段，HxWO3的作用是存储H+，类似于光合作用的NADP+（与H+结合生成NADPH）。
②自然光合作用需要在有光的条件下才能进行，而从图2看出Pt/h-WO3在夜晚也能进行，所以利用Pt/h-WO3进行人工光合作用的特点是该反应不依赖于光照，其经济价值是可以提高CH4的产量，生态价值是固定CO2的能力更强，减少大气中的CO2，从而缓解温室效应。
17. 海鸟是生物地球化学循环的重要驱动者，鸟粪是岛屿上与周围海洋中生物的重要养分来源。老鼠是杂食性动物，有时会随人类活动进入岛屿，捕食鸟蛋、雏鸟。科研人员在某群岛中挑选了大小、位置、环境相近或类似的六个无鼠岛和六个有鼠岛，开展相关研究。请回答：
（1）对有鼠岛和无鼠岛的海鸟密度与氮输入情况进行调查，结果分别如图1、2.据图分析，有鼠岛氮输入减少的原因可能是____。
（2）某种取食海藻的植食性鱼类，生活在沿岸岩石和珊瑚礁之间。研究人员对两种岛屿附近珊瑚礁的该植食性鱼类生长情况进行研究，结果如图3。
①据图分析，该植食性鱼类在____（填“有鼠”或“无鼠”）岛屿附近珊瑚礁的生长情况更好，原因是____。
②鸟粪富含15N。为进一步探究影响该鱼类生长的原因，需对下列指标____进行检测。
Ⅰ． 有鼠岛与无鼠岛上的土壤中15N的含量
Ⅱ．有鼠岛与无鼠岛周围海域中植物体内15N的含量
Ⅲ．有鼠岛与无鼠岛周围海域中该植食性鱼类体内15N的含量
Ⅳ．有鼠岛上鼠类个体中15N的含量
V．无鼠岛的空气中15N的含量
（3）珊瑚礁是部分种类珊瑚虫在生长过程中分泌的碳酸钙不断积累形成的，是各种鱼虾栖息和捕食的场所，对维持海洋生态平衡有着重要作用。珊瑚虫本身是白色的，因其体内共生海藻有不同的颜色。若缺乏共生海藻，珊瑚虫的生长及分泌碳酸钙受阻，且出现珊瑚白化（珊瑚虫颜色变白）现象。综合上述研究结果，为避免珊瑚白化，进而保护珊瑚礁的必要措施是____。
【答案】（1）有鼠岛海鸟密度低，排出的鸟粪较少
（2） ①. 无鼠 ②. 无鼠岛上海鸟密度较高，定律的鸟粪为海藻提供丰富的养分来源，海藻为该植食性鱼类提供了丰富的食物来源 ③. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
（3）对有鼠岛进行灭鼠，对无鼠岛减少人类的干扰，杜绝老鼠的进入。
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
【小问1详解】
题意显示，老鼠是杂食性动物，有时会随人类活动进入岛屿，捕食鸟蛋、雏鸟，因此，有鼠岛与无鼠岛相比其中海鸟密度较低，且氮输入水平也较低，且鸟粪是岛屿上与周围海洋中生物的重要养分来源，可见有鼠岛氮输入减少的原因应该是老鼠捕食鸟蛋、雏鸟导致海鸟数量减少，排出的鸟粪少，因而有鼠岛上氮输入减少。
【小问2详解】
①结合图示可知，该植食性鱼类在无鼠”岛屿附近珊瑚礁的生长情况更好，这是因为无鼠岛上海鸟密度较高，定律的鸟粪为海藻提供丰富的养分来源，海藻为该植食性鱼类提供了丰富的食物来源，因而有利于该植食性鱼类的生长。
②鸟粪富含15N，本实验的目的是研究该植食性鱼类的生长是否与鸟粪提供更多的氮素有关。据此判断：
Ⅰ．测定有鼠岛与无鼠岛上的土壤中15N的含量可对植食性鱼类的生长做出间接判断，Ⅰ正确；
Ⅱ．测定有鼠岛与无鼠岛周围海域中植物体内15N的含量可作为对植食性鱼类的生长做出间接判断，Ⅱ正确；
Ⅲ．测定有鼠岛与无鼠岛周围海域中该植食性鱼类体内15N的含量可对影响植食性鱼类的生长的原因做出直接判断，Ⅲ正确；
Ⅳ．鼠类与植食性鱼类之间没有食物上的联系，因此，测定有鼠岛上鼠类个体中15N的含量不能对影响植食性鱼类的生长的原因做出判断，Ⅳ错误；
V．无鼠岛的空气中15N的含量对植食性鱼类的生长影响不大，V错误。
故选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
【小问3详解】
珊瑚礁是部分种类珊瑚虫在生长过程中分泌的碳酸钙不断积累形成的，是各种鱼虾栖息和捕食的场所，对维持海洋生态平衡有着重要作用。珊瑚虫本身是白色的，因其体内共生海藻有不同的颜色。据此可知美丽的珊瑚礁的形成是珊瑚虫和各种颜色藻类共生的结果，据此，若要避免珊瑚白化，则需要保证共生海藻的生长，结合之前的研究可知，为了保证海藻的生长，则需要提供更多的氮素，则需要保护海鸟，因此具体的措施应该是对有鼠岛进行灭鼠，对无鼠岛减少人类的干扰，杜绝老鼠的进入等。
18. 红梨具有较高的经济价值，但品种资源有限。研究人员利用中国梨“早酥”品种的红色芽变培养得到一个红梨新品种“红早酥”，其果皮和叶由于花青素物质的积累而呈红色。以“红早酥”为母本，“翠玉”（绿梨纯合品种）为父本进行杂交，得到的 F₁个体中红梨植株：绿梨植株=1：1.请回答：
（1）由杂交结果推测，“红早酥”果皮红色是____性状。
（2）F1梨苗于 3月 20日开始生长，研究人员在整个梨生长季节的几个不同时间点，测量 F1梨植株高度，结果如图1.对梨果皮颜色与植株高度的遗传特点，有人提出三种观点：

Ⅰ．梨果皮颜色和植株高度两对性状由一对等位基因共同控制；
Ⅱ．梨果皮颜色由一对等位基因控制，植株高度由另一对等位基因控制，两对等位基因位于同一对同源染色体上；
Ⅲ．梨果皮颜色由一对等位基因控制，植 图1株高度由另一对等位基因控制， 两对等位基因分别位于不同对同源染色体上。
①据图1分析，上述观点中不能成立的是____（填序号），理由是____。
②研究人员对红梨植株和绿梨植株的基因组进行分析，从红梨植株4号染色体上筛选到一个由 PyBBX24 基因缺失一段长14bp片段得到的突变基因PyBBX24△N14研究人员将突变基因PyBBX24△N14分别转入梨愈伤组织、梨果实和草莓果实中，发现梨愈伤组织及两种果实皆呈红色；研究人员同时培育转突变基因 PyBBX24△N14的番茄，结果如图2.实验结果支持的观点是____（填序号）。

③综上，为解释红梨果皮颜色与植株高度两对性状的遗传特点，下列叙述合理的有____。
Ⅰ．PyBBX24△N14的表达产物影响赤霉素基因的表达
Ⅱ．PyBBX24△N14的表达产物与其他蛋白质相互作用进而调控花青素的合成
Ⅲ．PyBBX24△N14与控制植株高度的基因分布在同一条染色体的紧邻区域
Ⅳ．光照或其他环境因素会影响PyBBX24△N14的表达
V．PyBBX24△N14可在植物不同组织细胞中表达
【答案】（1）显性 （2） ①. Ⅲ ②. 由于 F₁个体中绿梨均为高株，红梨均为矮株，无其他性状，如红高，绿矮，因此不符合Ⅲ观点 ③. Ⅰ ④. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、V
【解析】
【分析】基因的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组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，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】
由于绿梨为纯合子，但是与红梨杂交的后代却出现 F₁个体中红梨植株：绿梨植株=1：1，推断“红早酥”果皮红色是显性性状。
【小问2详解】
①据图1分析，由于 F₁个体中绿梨均为高株，红梨均为矮株，无其他性状，如红高，绿矮，因此不符合Ⅲ观点。
②由实验结果可知，培育转突变基因 PyBBX24△N14的番茄都是矮株，而普通番茄都是高株，说明梨果皮颜色和植株高度两对性状由一对等位基因共同控制。
③为解释红梨果皮颜色与植株高度两对性状的遗传特点，由于株高跟植物激素赤霉素有关，且果皮颜色与花青素相关，并且环境因素会影响基因的表达，由研究可知突变基因PyBBX24△N14分别转入梨愈伤组织、梨果实和草莓果实中，发现梨愈伤组织及两种果实皆呈红色，说明PyBBX24△N14可在植物不同组织细胞中表达，综上所述Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、V都合理。
19. 肌酸能够为肌肉和神经细胞提供能量，缺乏往往导致语言功能发育迟缓。研究人员从小鼠脑中分离出高纯度突触小泡，检测其内含物成分时，发现约 1.3~2.5%的神经元产生的突触小泡内含有肌酸。研究人员研究后初步推测肌酸可作为一种神经递质，在中枢神经系统发挥作用。请回答：
（1）乙酰胆碱是一种典型的神经递质。神经递质通常应具备的特征有____。
Ⅰ．在神经元中合成，贮存在突触小泡中
Ⅱ．给予刺激后，由突触前膜释放
Ⅲ．突触前膜上有其转运蛋白
Ⅳ．突触后膜上有其识别结合的受体
V．发生作用后，被降解或回收进细胞
Ⅵ．引起肌肉的收缩，或腺体的分泌
（2）研究人员分别利用野生鼠和敲除S 基因（编码肌酸转运蛋白）的小鼠冠状脑切片展开相关研究。图1 表示钾离子刺激脑切片中神经元的电位变化及取样时间。图2表示小鼠冠状脑切片流出液的肌酸含量。
①用钾离子刺激将引发____（填“静息电位”或“动作电位”），进而导致神经元____（填“合成”、“释放”或“回收”）肌酸。
②相比野生鼠，S基因敲除鼠冠状脑切片流出液肌酸含量低的原因是____。
（3）哺乳动物体内的肌酸可来源于食物或自身细胞合成（AGAT是细胞中催化肌酸合成的酶）。据此，写出一种实验思路探究肌酸是否能在小鼠脑细胞中合成，以进一步支持肌酸是一种在中枢神经系统发挥作用的神经递质____。
【答案】19. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、V
20. ①. 动作电位 ②. 释放 ③. S 基因敲除鼠体内缺乏肌酸转运蛋白，因而导致从突触间隙中回收肌酸少，在刺激过程中释放的肌酸少。
21. 通过PCR技术检测脑细胞中AGAT基因是否转录出相应的mRNA，也可通过抗原-抗体杂交技术来检测小鼠脑细胞中是否存在AGAT，或从脑细胞中提取出蛋白质，加入相应的底物进行反应，检测是否有肌酸生成，用以确定是否有AGAT存在
【解析】
【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。2、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【小问1详解】
Ⅰ、神经递质在神经元中合成，贮存在突触小泡中，接受刺激后能释放到突触间隙，Ⅰ正确；
Ⅱ、给予适宜刺激后，神经递质可由突触前膜通过胞吐方式释放，Ⅱ正确；
Ⅲ、突触前膜上未必都有其转运蛋白，Ⅲ错误；
Ⅳ、突触后膜上有其识别结合的受体，进而能实现兴奋的传递，Ⅳ正确；
V、神经递质发生作用后，被降解或回收进入细胞，进而避免了神经递质持续作用，V正确；
Ⅵ、神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两大类，其起作用后可引起下一个神经元兴奋或抑制，因此神经递质起作用由未必一定引起肌肉的收缩，或腺体的分泌，Ⅵ错误。
故选Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、V。
【小问2详解】
①结合图示可知，用钾离子刺激将引发“动作电位，即表现为外负内正，进而导致神经元肌酸释放，因为实验结果显示接受刺激后脑切片流出液中的肌酸含量上升。
②相比野生鼠，S基因敲除鼠冠状脑切片流出液肌酸含量低，其原因应该是由于S 基因敲除鼠体内缺乏肌酸转运蛋白，因而导致从突触间隙中回收肌酸少，在刺过程中释放的肌酸少，进而表现为流出液中肌酸含量下降。
【小问3详解】
哺乳动物体内的肌酸可来源于食物或自身细胞合成（AGAT是细胞中催化肌酸合成的酶）。本实验的目的是探究肌酸是否能在小鼠脑细胞中合成，催化肌酸合成的酶是AGAT，因此为了检测肌酸是否可在脑细胞中合成，可通过控制AGAT的基因是否表达实现，因此实验思路为；通过PCR技术检测脑细胞中AGAT基因是否转录出相应的mRNA，也可通过抗原-抗体杂交技术来检测小鼠脑细胞中是否存在AGAT，或从脑细胞中提取出蛋白质，加入相应的底物进行反应，检测是否有肌酸生成，用以确定是否有AGAT存在。
20. 洋桔梗是一种观赏价值高的花卉植物，易受真菌侵害而造成经济损失。几丁质为多数真菌细胞壁主要成分，研究人员将菜豆几丁质酶基因（Chi）转入洋桔梗中，以获得对抗真菌侵染的品种。请回答：

（1）获取目的基因。从序列数据库（GenBank）中查找Chi序列后，还需从菜豆中提取____，根据____设计引物，通过PCR获得目的基因。
（2）PCR 产物鉴定。将 PCR 扩增产物的序列与GenBank中的 Chi 序列进行比较的目的是____。
（3）构建表达载体并导入农杆菌。利用____限制酶切割PCR 产物和质粒pB I 121，并连接成表达载体 pB I 121-Chi（如图1）。将 pB I 121-Chi转入农杆菌中，将转化产物涂于选择培养基中进行筛选、培养。
（4）农杆菌转化洋桔梗愈伤组织。将洋桔梗愈伤组织置于农杆菌菌液中浸泡 10min，再将愈伤组织放入含卡那霉素的培养基中筛选、培养。将得到的抗性无根苗转移到生根培养基中诱导生根，其中培养基中生长素用量和细胞分裂素用量的比值____（填“=”、“>”或“