河南省名校学术联盟2025届高三下学期模拟冲刺（一）生物试卷（解析版）

这是一份河南省名校学术联盟2025届高三下学期模拟冲刺（一）生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 河南豆腐乳是霉菌等微生物将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪分解成脂肪酸后，形成的具有特殊鲜味、酱香味的食品。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 氨基酸中的氮元素都存在于氨基上
B. 霉菌合成蛋白酶时，可由线粒体提供能量
C. 小分子肽间的差异体现在氨基酸的种类和数量上
D. 霉菌的遗传物质主要是DNA，且存在于染色体上
【答案】B
【分析】霉菌为真核生物，遗传物质为DNA，细胞内有线粒体、内质网等功能复杂的细胞器。
氨基酸的种类、数量、排列顺序决定多肽的多样性。
【详解】A、氨基酸中的氮元素可存在于氨基上，也可存在于R基上，A错误；
B、霉菌是真核生物，其合成蛋白酶时，可由线粒体提供能量，B正确；
C、不同的小分子肽之间氨基酸的种类和数量可能存在差异，也可能是氨基酸的排列顺序存在差异，C错误；
D、霉菌的遗传物质是DNA，且存在于染色体上，D错误。
故选B。
2. 如图是偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白运输示意图（多存在于细菌细胞膜）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 偶联转运蛋白同时运输两种分子或离子，不具有专一性
B. 光驱动泵蛋白运输物质不消耗ATP，运输方式为协助扩散
C. 细菌的光驱动泵蛋白合成后，通过高尔基体将其运输到细胞膜上
D. 偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白在运输物质时，空间结构会改变
【答案】D
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、偶联转运蛋白同时运输两种特定的物质，具有专一性，A错误；
B、光驱动泵蛋白运输物质需要光能作为能源物质，属于主动运输的载体，即该运输方式为主动运输，B错误；
C、细菌为原核生物，没有高尔基体，C错误；
D、偶联转运蛋白和光驱动泵蛋白都属于载体蛋白，在运输物质时，空间结构都会改变，D正确。
故选D。
3. 在生物科学实验中，科学家选择合适的实验材料和实验方法是实验成功的关键。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 鲁宾和卡门用H218O和C16O2证明了光合作用产生的氧气中的氧全部来自水
B. 卡尔文采用14CO2培养小球藻，探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径
C. 孟德尔利用豌豆进行杂交实验，优点之一是豌豆是闭花传粉植物，一般情况下是纯合子
D. 温特用燕麦胚芽鞘进行实验，证明了胚芽鞘的尖端能产生促进生长的化学物质
【答案】A
【分析】鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、鲁宾和卡门用H218O和C16O2、H216O和C18O2分别培养植物，证明了光合作用产生的氧气中的氧全部来自水，A错误；
B、卡尔文采用14CO2培养小球藻，再检测有放射性的物质形成的先后顺序，探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径，B正确；
C、孟德尔利用豌豆进行杂交实验，优点之一是豌豆是自花闭花传粉植物，一般情况下是纯合子，C正确；
D、温特用燕麦胚芽鞘进行实验，证明了胚芽鞘的尖端能产生促进生长的化学物质，并将其命名为生长素，D正确。
故选A。
4. 乙酰转移酶10（NAT10）是mRNA乙酰化修饰的关键酶，其可以影响肝癌、胃癌等癌细胞中的多种蛋白质的翻译效率，从而促进癌细胞转化和转移。如图表示NAT10促进胃癌细胞转化和转移的过程。下列叙述正确的是（ ）

A. 经NAT10修饰的mRNA不易被降解，提高了COL5A1蛋白的合成效率
B. 在胃癌细胞中存在COL5A1基因，在人体其他细胞中不存在该基因
C. 在COL5A1蛋白合成过程中，mRNA需与rRNA发生碱基互补配对
D. 可通过注射抗NAT10蛋白的抗体抑制胃癌细胞在体内的生长和转移
【答案】A
【分析】表观遗传是指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。如甲基化会抑制基因的表达。
【详解】A、据图可知，NAT10修饰mRNA乙酰化后，可继续翻译，而未被乙酰化修饰的mRNA被降解，由此可见经NAT10修饰的mRNA不易被降解，从而提高COL5A1蛋白的合成效率，A正确；
B、在胃癌细胞和其他细胞中都存在COL5A1基因，B错误；
C、在COL5A1蛋白合成过程中，tRNA需与mRNA进行碱基互补配对，rRNA不与mRNA进行碱基配对，C错误；
D、NAT10蛋白在细胞中起作用，注射抗NAT10蛋白抗体不能清除细胞内的NAT10蛋白，即无法抑制胃癌细胞在体内的生长和转移，D错误。
故选A。
5. 研究人员将天竺葵分别置于正常光照+补光2000lx（实验组）和正常光照（对照组）的条件下种植。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），分别测定叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，结果如图1和图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 叶绿体中光合色素吸收的光能，将水分解，同时形成NADH
B. 在第1生长季，净光合速率受叶绿素影响较小，受光照强度影响较大
C. 实验结果表明，天竺葵的叶绿素含量不受光照强度的影响
D. 实验结果表明，净光合速率只受光照强度和叶绿素含量影响
【答案】B
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。
【详解】A、叶绿体中光合色素吸收的光能可转化为NADPH中活跃的化学能，而不是NADH中的化学能，A错误；
B、在第1生长季，实验组（强光）净光合速率大于对照组（正常光），而两组叶绿素含量差距很小，所以可判断在第1生长季，净光合速率受叶绿素影响较小，而受光照强度影响较大，B正确；
C、在第1生长季，两组叶绿素含量差距很小，但在第2生长季，实验组的叶绿素含量大于对照组，所以在第二生长季，叶绿素含量可能受光照强度影响，C错误；
D、净光合速率除了受光照强度和叶绿素含量影响外，还可能受呼吸速率的影响，D错误。
故选B。
6. 细胞的不对称分裂能形成两种不同类型的细胞，如神经干细胞（NB）通过不对称分裂形成NB和GMC（神经节母细胞），后者将分裂分化为神经细胞。研究发现，神经干细胞不对称分裂及新细胞的分化与“液-液相分离（LLPS）”有关，除此之外，生物大分子的LLPS被证明是细胞内多种没有脂膜包被的无膜结构的重要形成机制。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 洋葱根尖细胞的核糖体、中心体和核仁等结构的形成与LLPS有关
B. 神经干细胞不对称分裂时，染色体的着丝粒在纺锤体的牵拉下断裂
C. 细胞不对称分裂导致子代细胞遗传物质存在差异是细胞分化的原因
D. LLPS可能通过影响细胞内某些无膜结构的形成影响基因的选择性表达
【答案】D
【分析】干细胞是指拥有自我更新能力及分化潜能的细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。
【详解】A、中心体存在动物和低等植物细胞内，而洋葱是高等植物，没有中心体，A错误；
B、细胞分裂时，染色体的着丝粒不是在纺锤体的牵拉下断裂的，而是在某些酶的作用下断裂的，B错误；
C、细胞分化的实质是基因选择性表达，细胞分化时，不同细胞的遗传物质是相同的，不存在差异，C错误；
D、依题意“神经干细胞不对称分裂及新细胞的分化与“液-液相分离（LLPS）”有关，除此之外，生物大分子的LLPS被证明是细胞内多种没有脂膜包被的无膜结构的重要形成机制”，因此推测LLPS可能通过影响细胞内某些无膜结构的形成影响基因的选择性表达，D正确。
故选D
7. 阈电位是指神经或肌肉细胞在受到刺激产生电位变化时，使神经或肌肉细胞产生动作电位所需要的最小膜电位差。如图1、图2分别为进行针灸治疗时，两种刺激强度条件下，针刺部位附近神经末梢的电位变化。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图1所示的刺激强度不会导致神经细胞膜表面的离子跨膜流动
B. 神经元阈电位的绝对值与静息电位的绝对值差值越大，越不容易兴奋
C. 图2中的a→b阶段，Na+通过主动运输跨过细胞膜，形成动作电位
D. 图2中的b→c阶段，K+外流时，需要载体蛋白参与
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、图1所示的刺激强度会导致膜电位轻微变化，因此神经细胞膜表面的离子会跨膜流动，A错误；
B、神经元的阈电位绝对值与静息电位的绝对值差值越大，Na+需要内流的更多才能产生动作电位，因此差值越大越不容易兴奋，B正确；
C、图2中的a→b阶段，Na+通过协助扩散跨过细胞膜，形成动作电位，C错误；
D、图2中的b→c阶段，K+外流时，是通过通道蛋白进行的协助扩散，D错误。
故选B。
8. 由于城市的发展、农业开荒等，野生生物的生境逐渐斑块化，生态廊道可以为各生境的生物之间相互迁徙提供方便，减少孤岛效应，如图所示。某城市决定利用废弃矿区、垃圾填埋场等建设几条生态廊道，将该市的城市公园、郊野公园和河流连接起来。下列相关叙述正确的是（ ）

注：生物个体可通过生态廊道在不同斑块之间迁移。
A. 生态廊道内垃圾填埋场的生态恢复过程属于群落的初生演替
B. 生态廊道为动物迁徙提供方便，体现了生物多样性的直接价值
C. 生态廊道建设有助于提升整个地区生态系统的抵抗力稳定性
D. 生态廊道建设会增加各斑块中同种生物不同种群的基因库差异
【答案】C
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【详解】A、垃圾填埋场中原存在一些生物，所以生态廊道内垃圾填埋场的生态恢复过程属于群落的次生演替，A错误；
B、生态廊道为动物迁徙提供方便，属于生态方面的价值，体现了生物多样性的间接价值，B错误；
C、生态廊道的建设相当于把各物种丰富度小的小生态系统整合成了物种丰富度更大的生态系统，有助于提升整个地区生态系统的抵抗力稳定性，C正确；
D、生态廊道建设有利于各斑块中同种生物不同种群之间的基因交流，会减少它们的基因库差异，D错误。
故选C。
9. 人体在恐惧等应激原刺激时，机体会出现多种应激反应，如代谢明显加快等。人体在应激时的部分物质代谢变化调节过程如图所示，图中“↑”表示过程加强，“↓”表示过程减弱。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 当交感神经兴奋时，机体还会出现呼吸加快、血压升高等生理变化
B. 分泌肾上腺素的肾上腺髓质可以被认为是反射弧的效应器
C. 激素B与激素A之间存在抗衡关系，与肾上腺素之间存在协同关系
D. 交感神经和副交感神经属于中枢神经系统中的自主神经系统
【答案】A
【分析】副交感神经系统可保持身体在安静状态下的生理平衡，其作用有三个方面：增进胃肠的活动，消化腺的分泌，促进大小便的排出，保持身体的能量；瞳孔缩小以减少刺激，促进肝糖原的生成，以储蓄能源；心跳减慢，血压降低，支气管缩小，以节省不必要的消耗，协助生殖活动，如使生殖血管扩张，性器官分泌液增加。
【详解】A、交感神经兴奋，会促进呼吸、升高血压，A正确；
B、肾上腺髓质和控制它的传出神经的末梢共同构成效应器，B错误；
C、激素B（胰岛素）与激素A（胰高血糖素）之间存在抗衡关系，激素B与肾上腺素之间也存在抗衡关系，C错误；
D、交感神经和副交感神经属于外周神经系统中的自主神经系统，D错误。
故选A。
10. 图1为平板影印的主要操作步骤，图2是将某种细菌扩大培养并分离在A培养皿上，通过平板影印接种到含有青霉素的B1、B2和B3培养皿中的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 将分离的细菌接种到A培养皿中采用的是稀释涂布平板法
B. 青霉素促使b1、b2、b3菌落发生基因突变导致其抗药性形成
C. 用金丝绒接种后，B1、B2、B3培养皿要进行高压蒸汽灭菌
D. 为防止印上的菌体脱落，B1、B2、B3培养皿要正面朝上放置
【答案】A
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、从图中看，A培养基上的菌落随机均匀分布，所采用的接种方法为稀释涂布平板法，A正确；
B、b1、b2、b3菌落中的细菌抗药性在接种到含有青霉素的培养皿之前就已经通过基因突变产生了，B错误；
C、用金丝绒接种后，B1、B2、B3培养皿不能再进行高压蒸汽灭菌，C错误；
D、为防止冷凝水滴入造成培养基污染，B1、B2、B3培养皿要倒置，D错误。
故选A。
11. 杜泊羊原产于南非，是以南非黑头波斯羊作为母本，以英国有角陶赛特羊作为父本杂交培育而成。其食性广，瘦肉率高，肉质细嫩多汁，膻味轻，具有很高的经济价值。我国科研工作者引进了杜泊羊，拟通过胚胎工程技术繁殖杜泊羊，即将杜泊羊的早期胚胎移植到当地普通绵羊子宫中发育后分娩。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 通过杂交进行培育是有性生殖，而通过胚胎工程繁殖则属于无性生殖
B. 通过杂交进行培育的过程中，非等位基因都可通过自由组合实现基因重组
C. 第一代杜泊羊同时含有南非黑头波斯母羊和英国有角陶赛特羊各一半的遗传物质
D. 当地普通绵羊与杜泊羊属于同一物种，且只能接受原肠胚之前的胚胎
【答案】D
【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葚胚或囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、杜泊羊通过杂交进行培育是有性生殖，通过胚胎工程繁殖也需要形成受精卵（将杜泊羊的早期胚胎移植到当地普通绵羊子宫中发育后分娩），而形成受精卵的过程，属于有性生殖，A错误；
B、非等位基因可通过非同源染色体自由组合或同源染色体上非姐妹染色单体互换实现基因重组，B错误；
C、第一代杜泊羊同时含有南非黑头波斯母羊和英国有角陶赛特羊各一半的染色体遗传物质，但其细胞质遗传物质只含有母本的，C错误；
D、受体必须与供体属于同一物种，否则胚胎移植不能成功，且只能接受原肠胚之前的胚胎，原因是在原肠胚时，胚胎已与母体建立联系，即形成了胎盘和胎膜，D正确。
故选D。
12. 晚期乳腺癌的抗体偶联药物——“优赫得”由抗HER2（人表皮生长因子受体2）单克隆抗体、接头和化疗药物构成，其中抗HER2单克隆抗体是最重要的成分。下列与该抗体生产过程相关的叙述，正确的是（ ）
A. 需要先向某动物体内注射HER2，以获得已免疫的B淋巴细胞
B. 体外培养已免疫的B淋巴细胞可获得少量单克隆抗体
C. 需要用特定的培养基直接选择出能产生单一抗体的杂交瘤细胞
D. 体外培养能大量繁殖杂交瘤细胞的原理是细胞的全能性
【答案】A
【分析】由于单克隆抗体的特异性强，能特异性识别抗原，因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合，制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞。疗效高，副作用小，位置准确；
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、需要先向某动物体内注射HER2，以获得能产生抗HER2抗体的浆细胞，即已免疫的B淋巴细胞，A正确；
B、体外培养已免疫的B淋巴细胞可获得抗体，这些抗体不叫单克隆抗体，B错误；
C、能产生单一抗体的杂交瘤细胞不是通过特定培养基选择出来的，是通过多孔细胞培养板筛选出来的，C错误；
D、体外培养能大量繁殖杂交瘤细胞的原理是杂交瘤细胞能进行有丝分裂，而不是利用其全能性，D错误。
故选A
13. 生长素生理作用的两重性是指生长素低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长。生长素等物质通过影响转录因子（BRC1）的生成，影响侧芽生长。其调控过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 蔗糖是信号分子，含量越多对侧芽生长抑制作用越明显
B. 通过图示两个路径可解释生长素生理作用的两重性
C. 出现明显顶端优势的植株可能有细胞分裂素合成缺陷
D. 产生独脚金内酯的植物腺体中有生长素受体
【答案】C
【分析】生长素的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长。体现生长素特性的典型实例就是顶端优势，顶端优势就是顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。顶端优势产生的原因是：顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长。
【详解】A、蔗糖是信号分子，据图分析，蔗糖含量过多对BRC1形成的抑制越明显，从而有利于侧芽生长，A错误；
B、生长素通过图示两个路径抑制侧芽生长，不能表现出对侧芽生长作用的两重性，B错误；
C、细胞分裂素合成缺陷型的植株不能合成细胞分裂素，可能表现出强烈的顶端优势，C正确；
D、植物通过特定部位合成激素，没有合成激素的腺体，D错误。
故选C。
14. 黑龙江省齐齐哈尔市百鸟湖湿地是候鸟的重要栖息地，某研究团队对当地某年中水鸟的种类和数量进行了调查，如下图所示。下列有关叙述或推测错误的是（ ）

A. 百鸟湖湿地所有的水鸟不存在地理隔离，但不属于一个种群
B. 百鸟湖湿地的水鸟的数量和种类变化呈现一定的季节性
C. 3~5月和9~10月可能为水鸟迁入当地的两个高峰期
D. 6~9月水鸟的数量逐渐升高的原因是有新的水鸟迁入
【答案】D
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用；年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、尽管百鸟湖湿地所有的水鸟不存在地理隔离，但不同种水鸟间存在生殖隔离，不属于一个种群，A正确；
B、由图可知，湿地的水鸟会因季节性的迁入和迁出，从而让其数量和种类变化呈现一定的季节性，B正确；
C、由图可知，3~5月份和9~10月份，该湿地的水鸟的种类和数量均升高，可能是水鸟迁入当地的两个高峰期，C正确；
D、由图可知，6~9月当地水鸟的种类基本不变，但是数量在逐渐升高，在结合6~9月为齐齐哈尔市的夏季，可以推断其数量逐渐升高的原因很可能是水鸟繁殖，D错误。
故选D。
15. 三倍体杂交鱼高度不育，且具有明显的杂种优势。目前，常用的培养三倍体鱼的方法是用物理或化学的方法对受精卵进行处理，阻碍第二极体外排。我国科学家利用红鲫鱼（2N=100）与团头鲂（2N=48）进行育种培育了杂交种A（含3个染色体组，共124条染色体）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 利用红鲫鱼与团头鲂进行正交、反交均能培养杂交种A
B. 杂交种A不育的原因是减数分裂时同源染色体联会异常
C. 培育杂交种A利用的变异原理主要是染色体变异
D. 红鲫鱼与团头鲂可杂交，不能说明它们之间不存在生殖隔离
【答案】A
【分析】隔离包括地理隔离和生殖隔离；地理隔离是指同种生物由于地理障碍而分成不同种群，使得种群间不能发生基因交流的现象；生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代的现象。
【详解】A、根据题意可知，目前，常用的培养三倍体鱼的方法是用物理或化学的方法对受精卵进行处理，阻碍第二极体外排。即由卵细胞提供两个染色体组，若杂交种A的染色体由红鲫鱼的卵子（抑制第二极体排出后其提供100条染色体）和团头鲂的精子（正常分裂形成，n=24）形成为正交，则反交为受精卵是红鲫鱼的精子（n=50）和团头鲂的卵子（2n=48）形成，受精卵的染色体组成为98，A错误；
B、杂交种A含有三个染色体组，减数分裂时同源染色体联会异常导致其不能产生可育配子，进而导致其不育，B正确；
C、培育的杂交种A的染色体组数为3组，所以其变异原理主要是染色体变异，C正确；
D、物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。红鲫鱼与团头鲂可杂交，但产生的后代不育，二者属于不同的物种，因此二者能杂交不能说明它们之间不存在生殖隔离，D正确。
故选A。
16. 含有荧光素酶基因Luc（可让细胞发出荧光）的基因表达载体（该基因与其他构件的关系如图所示）可用于培育转基因植物。科研人员拟利用该基因表达载体将抗旱基因LEA导入烟草中以培养抗干旱烟草。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 构建基因表达载体时，一般将LEA基因插入BamHⅠ位点处
B. 启动子的作用是与解旋酶识别并结合，从而开启目的基因的转录
C. 荧光素酶基因Luc在基因表达载体中的作用是作为标记基因
D. 被导入了基因表达载体的烟草叶肉细胞通过脱分化形成胚状体
【答案】C
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与表达。
【详解】A、荧光素酶基因Luc可让细胞发出荧光，将LEA基因插入BamHⅠ位点时，会破坏标记基因Luc，A错误；
B、启动子的作用是与RNA聚合酶识别并结合，从而开启目的基因的转录，B错误；
C、可以通过受体细胞是否发荧光判断基因表达载体是否导入受体细胞，所以荧光素酶基因Luc在基因表达载体中的作用是作为标记基因，C正确；
D、被导入了基因表达载体的烟草叶肉细胞通过脱分化只能形成愈伤组织，还需要经过再分化才能形成胚状体，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 玉米在低浓度CO2的环境中，会启动CO2浓缩机制，使维管束鞘细胞的叶绿体内的CO2浓度远高于周围，以利于光合作用，CO2浓缩机制如图1所示。请分析回答下列问题：

（1）进入玉米叶肉细胞中的CO2在PEPC酶的催化下与______反应生成C4酸，C4酸进入维管束鞘细胞再分解为CO2。CO2与C5在Rubisc酶的作用下生成C3，这个过程称为________，发生在维管束鞘细胞的_______（填具体场所）中。
（2）PEPC酶和Rubisc酶都以CO2为底物，但PEPC酶与CO2的亲和力比Rubisc酶与CO2的亲和力高60多倍，出现这种现象的根本原因是_______。
（3）合成酶和叶绿素都需要大量的N元素，某实验小组以低叶绿素含量突变体玉米（YL）和高叶绿素含量野生型玉米（WT）为实验材料，探究了在饱和光照强度条件下，三种施氮方式对Rubisc酶含量和胞间CO2浓度的影响，结果如图2和图3所示。

①据图2分析，与WT相比，YL在氮素利用途径上的不同点是_______。
②研究表明，叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，即叶绿素含量高并不是叶片光合速率大的必需条件。检测两种玉米的光合速率，在中氮和高氮条件下，YL的光合速率都高于WT，请根据上图所示信息，分析其原因：________。
【答案】（1）①. C3（或C3酸）②. CO2的固定 ③. 叶绿体基质
（2）控制PEPC酶和Rubisc酶合成的基因的碱基排列顺序不同
（3）①. YL更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成，而不是用于叶绿素的合成 ②. YL将更多的氮素用于Rubisc酶的合成，导致其浓缩CO2的能力更强，从而增加了CO2的固定能力，由于叶绿素含量存在“冗余”现象，所以叶绿素含量较少也未影响其光反应，故YL光合速率更高
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【解析】（1）由图可知，进入玉米叶肉细胞中的CO2在PEPC酶的催化下与C3酸反应生成C4酸。CO2与C5在Rubisc酶的作用下生成C3，这个过程称为CO2的固定，发生在叶绿体基质中。
（2）PEPC酶和Rubisc酶是两种不同的蛋白质，之所以二者对CO2的亲和力不同，是由于控制它们合成的基因的碱基排列顺序不同。
（3）①由图2可知，YL的Rubisc酶含量显著高于WT，YL在氮素利用途径上的不同点是YL更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成，而不是用于叶绿素的合成。
②叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象的意思就是即使叶绿素含量少，也能够进行光反应，在中氮和高氮条件下，YL的胞间CO2浓度的低于WT，说明其利用CO2的能力强于WT，其原因是YL将更多的氮素用于Rubisc酶的合成，导致其浓缩CO2的能力更强，从而增加了CO2的固定能力，由于叶绿素含量存在“冗余”现象，所以叶绿素含量较少也未影响其光反应，故YL光合速率更高。
18. NO是重要的信息分子，其在兴奋传递过程中有重要作用。图1表示人体自主神经调节使平滑肌松弛的机制，图2表示人或动物受到惊吓刺激后，紧张的情绪久久不能平复的机制。请据图回答下列问题：
（1）比赛前，测量的血压往往比平时高，其原因可能是由于情绪紧张导致________神经兴奋，心跳加快造成的。而人在放松状态时，血压下降，据图1分析，原因是________。
（2）NO穿过平滑肌细胞膜的方式是________。NO激活鸟苷酸环化酶，并产生cGMP导致平滑肌松弛，此时平滑肌细胞膜上的电位是________。
（3）图2中N受体和A受体位于________上。谷氨酸与A受体结合后会引起Na+内流，谷氨酸属于________（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质。据图2分析，紧张的情绪久久不能平复的机制是________。这种调节方式属于_________调节。
【答案】（1）①. 交感 ②. 人在放松状态时，副交感神经兴奋，突触前膜释放NO和乙酰胆碱，这两种神经递质使血管平滑肌松弛，导致血压下降
（2）①. 自由扩散 ②. 外正内负
（3）①. 突触后膜 ②. 兴奋性 ③. 谷氨酸与N受体结合后会引起Ca2+内流，Ca2+激活钙调蛋白，进而激活NOS（NO合酶），产生NO，NO可刺激谷氨酸的释放，导致突触后膜持续兴奋 ④. 正反馈
【分析】图2分析：谷氨酸是一种神经递质。受到惊吓刺激时，突触前膜内包裹着的谷氨酸的突触小泡向突触前膜移动，释放出谷氨酸，谷氨酸和突触后膜上的受体结合，导致Ca2+和Na+大量内流。Ca2+内流后与钙调蛋白结合，促进NO的合成，当NO生成时会通过反馈调节促进谷氨酸的释放。
【解析】（1）血压高是交感神经兴奋，导致心跳加快造成的。人在放松状态时，副交感神经兴奋，突触前膜释放NO和乙酰胆碱，这两种神经递质使血管平滑肌松弛，导致血压下降。
（2）NO是气体，其穿过平滑肌细胞膜的方式是自由扩散。平滑肌松弛是非兴奋状态，其细胞膜上的电位是静息电位，外正内负。
（3）据图2可知，N受体和A受体位于突触后膜上。谷氨酸与A受体结合后会引起Na+内流，故谷氨酸属于兴奋性递质。据图2可知，紧张的情绪久久不能平复的机制是谷氨酸与N受体结合后会引起Ca2+内流，Ca2+激活钙调蛋白，进而激活NOS（NO合酶），产生NO，NO可刺激谷氨酸的释放，导致突触后膜持续兴奋。这种调节方式属于正反馈调节。
19. “海洋牧场”的建立首先需要营造一个适合海洋生物生长与繁殖的生境，并进行水生生物放流（养），再与所吸引来的生物、人工放养的生物一起形成人工渔场，依靠一整套系统化的渔业设施和管理体制，将各种海洋生物聚集在一起。建立可以人工控制的“海洋牧场”的主要目的是确保作为渔业生产基础的水产资源的稳定和持续增长。请回答下列问题：
（1）产出多以海参、鲍鱼、海胆、梭子蟹等海珍的“海洋牧场”，通常会投放有机碎屑作为饵料，在这些“海洋牧场”中，流经上述生态系统的总能量是________。如图为某“海洋牧场”能量流动模式图（数据代表能量值，部分数据未标注，单位kJ/m2·a）。该“海洋牧场”的能量流动渠道是________，能量在第二营养级和第三营养级间的传递效率约为________%（保留两位小数）。

（2）某海洋牧场原以海参、鲍鱼、海胆为主要养殖产品，为提高经济利益，又开发了钓石斑鱼等肉食性鱼的休闲旅游项目。休闲旅游项目体现了海洋牧场具有________价值，从能量流动的角度分析，游客钓走肉食性鱼的意义是________。
【答案】（1）①. 生产者固定的太阳能和饵料中有机物的化学能 ②. 食物链和食物网 ③. 10.76
（2）①. 直接 ②. 调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分
【分析】生物多样性的价值：直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值；生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能，此外，生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值；生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。
【解析】（1）流经生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能总量，但同时饵料中的有机物也含有能量。因此在这些“海洋牧场”中，流经上述生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和饵料中有机物的化学能；能量流动的渠道是食物链和食物网。据图分析，第二营养级同化的能量为2620+5670=8290kJ/m2·a，第三营养级同化的能量为378+385+129=892kJ/m2·a，所以能量在第二营养级和第三营养级间的传递效率约为892÷8290×100%≈10.76%。
（2）休闲旅游项目体现了“海洋牧场”具有直接价值。游客钓走肉食性鱼，缩短了食物链，使更多的能量流向了海参、鲍鱼、海胆等生物，所以其意义是调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。
20. 家兔的毛色有紫蓝色、灰黑色和白化三种，毛的长度有长毛和短毛两种。让一只紫蓝色短毛兔与多只白化长毛兔进行杂交，得到F1，F1有紫蓝色短毛兔与灰黑色短毛兔两种表型，让F1中紫蓝色短毛兔与灰黑色短毛兔继续杂交得到F2，实验过程和结果如图所示。
请回答下列问题：
（1）已知兔毛长短由一对等位基因M和m控制，则亲本的基因型为_____________，F2中兔毛长短相关基因型及比例为_____________。
（2）根据实验结果分析，对控制家兔毛色的基因有以下两种猜测：
①猜测一：家兔毛色的基因由两对独立遗传的等位基因控制，用A/a、B/b表示，当基因A和B同时存在时家兔的毛色表现为紫蓝色，基因型为aabb时家兔的毛色表现为白色，其他基因型都表现为灰黑色。按照该猜测，F2的毛色表型及比例为______________,而实际上的表型及比例为_____________,所以该猜测错误。
②猜测二：家兔毛色基因由一组复等位基因Cq（控制紫蓝色）、Ch（控制灰黑色）、Cb（控制白色）控制。若本猜测是正确的，则亲本的基因型为_____________，F2中紫蓝色兔子的基因型及比例为_____________。
【答案】（1）①. MM和mm ②. MM:Mm:mm=1:2:1
（2）①. 紫蓝色：灰黑色：白化=3：4：1 ②. 紫蓝色：灰黑色：白化=2：1：1 ③. CbCh和CbCb ④. CqCh:CqCb=1:1
【分析】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；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代；
基因自由组合定律的实质：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。在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】（1）根据亲本杂交得到F1全为短毛，F1杂交得到的F2中短毛：长毛=3：1可知，短毛为显性，且亲本基因型为MM和mm，F2中相关的基因型及比例为MM：Mm：mm=1：2：1；
（2）①若本猜测是正确的，根据F1有两种表型且没有白化性状，可判断亲本的基因型分别为AaBB和aabb（或“AABb和aabb”），F1的基因型为AaBb和aaBb（或“AaBb和Aabb”），F2中相关基因型及比例为：AaBB:AaBb:Aabb: aaBB: aaBb: aabb=1:2:1:1:2:1（或“AABb:AaBb: aaBb:AAbb:Aabb: aabb=1:2:1:1:2:1”），即紫蓝色：灰黑色：白化=3：4：1，而实际情况是紫蓝色：灰黑色：白化=2：1：1，所以本猜测是错误的；
②亲本紫蓝色兔与白化兔进行杂交得到F1，F1中只有紫蓝色兔与灰黑色兔，而F1中紫蓝色兔与灰黑色兔杂交又产生了白化兔，则F1中个体都有基因Cb，且基因Cb只有纯合时都表现为白化，为隐性性状，再由紫蓝色兔：灰黑色兔：白化兔=2：1：1可知，紫蓝色基因Cq对灰黑色基因Ch为显性，综合推断，亲本的紫蓝色兔的基因型为CqCh，白化兔的基因型为CbCb，它们进行杂交得到的F1中紫蓝色兔的基因型为CqCb，灰黑色兔的基因型为ChCb。故F2中紫蓝色兔子的基因型及比例为CqCh：CqCb=1：1。
21. 智利番茄因具有抗TMV（烟草花叶病毒）基因（其部分序列如图1所示），能抵抗TMV感染。研究人员拟利用抗TMV基因和基因表达载体（如图2所示）通过转基因技术培育抗TMV烟草。请回答下列问题：
（1）在用PCR扩增抗TMV基因时，需要合成的引物的碱基序列为_______（写出引物起始的6个碱基即可）。人工合成引物时，还需分别在两种引物中添加________的核苷酸序列，理由是________。
（2）图2中Ti质粒中还缺少一个重要组件启动子，其作用是________。
（3）在用导入了重组质粒的农杆菌感染玉米细胞后，需将玉米细胞接种到含________（填“潮霉素”或“卡那霉素”）的固体培养基中培养，选择Ti质粒作为基因表达载体的原因是________。
【答案】（1）①. 5′-ATGGGC-3′和：5′-CTAGTG-3′ ②. 限制酶BamHⅠ和SacⅠ切割位点 ③. 用BamHⅠ和SacⅠ两种限制酶切割的抗TMV基因和Ti质粒，不会破坏抗TMV基因，同时可防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接
（2）与RNA聚合酶识别并结合，驱动目的基因的转录
（3）①. 潮霉素 ②. Ti质粒中的T-DNA能整合到受体细胞的染色体DNA上，并稳定表达
【分析】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。
【解析】（1）用PCR扩增抗TMV基因时，需要合成的引物需与模板链3′端的碱基序列互补配对，所以，两个引物的起始碱基序列应分别为：5′-ATGGGC-3′和5′-CTAGTG-3′。目的基因应插入在T-DNA中，结合目的基因上的限制酶切割位点和图2中限制酶的位点可知，应分别在引物中添加限制酶BamHⅠ和SacⅠ切割位点的核苷酸序列，这样用BamHⅠ和SacⅠ两种限制酶切割抗TMV基因和Ti质粒，不会破坏抗TMV基因，同时可防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接（不能插入另两种限制酶切割位点的原因是，这两种酶的切割位点在目的基因中，若被这两种酶切割，会破坏目的基因）。
（2）为使目的基因正常表达，还需要启动子，其作用是与RNA聚合酶识别并结合，驱动目的基因的转录。
（3）Ti质粒中的T-DNA能整合到受体细胞的染色体DNA上，并稳定表达。而T-DNA有潮霉素抗性基因，所以导入目的基因的受体细胞可以在有潮霉素的选择培养基中存活，从而将导入目的基因的受体细胞筛选出来。