安徽省芜湖市2025届高三下教学质量统测生物试卷（解析版）

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一、选择题（共15题，每题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1. 地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从开始就离不开水。下列有关水的说法错误的是（ ）
A. 水是无机物，不能为生物化学反应提供电子，也不能提供能量
B. 水是极性分子，带有不同性质电荷的分子（或离子）都易与水结合
C. 水分子之间能够形成氢键，使水具有流动性，在常温下维持液体状态
D. 水具有较高的比热容，农业上据此采用灌深水的措施预防气温过低造成的稻谷减产
【答案】A
【分析】自由水与结合水的关系：自由水和结合水可相互转化。细胞含水量与代谢的关系：代谢活动旺盛，细胞内自由水含量高；代谢活动下降，细胞中结合水含量高，结合水的比例上升时，植物的抗逆性增强，细胞代谢速率降低。
【详解】A、水是无机物，但在光合作用等生化反应中，水可以作为电子供体，能提供电子，A错误；
B、水是极性分子，其氧原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷，带有不同性质电荷的分子（或离子）易与水结合，B正确；
C、水分子中的氧原子与其他水分子中的氢原子之间能够形成氢键，这使得水具有流动性，在常温下维持液体状态，C正确；
D、水具有较高的比热容，意味着水吸收或放出较多热量时温度变化相对较小。农业上采用灌深水的措施，在气温过低时，水可以放出较多热量而温度下降幅度小，从而预防因气温过低造成的稻谷减产，D正确。
故选A。
2. 下图为人体成熟红细胞相关物质跨膜运输方式，a、b、c和d表示不同的转运蛋白。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 蛋白a转运葡萄糖进入红细胞时自身构象会发生改变
B. 蛋白b转运Cl-跨膜时需消耗膜两侧的化学势能
C. 蛋白c转运K+所需的载体蛋白具有催化和运输两种功能
D. 蛋白d介导的水分子进出红细胞的速率高于自由扩散
【答案】B
【分析】被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸。
主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
【详解】A、蛋白a转运葡萄糖进入红细胞时自身构象发生改变，与葡萄糖结合，A正确；
B、结合图示可知，蛋白b转运HCO3-跨膜时需消耗膜两侧Cl-的化学势能，为主动运输，B错误；
C、蛋白c转运K+和Na+同时还能催化ATP水解，C正确；
D、蛋白d介导的H2O分子进出红细胞为协助扩散，速率高于自由扩散，D正确。
故选B。
3. 图1为植物细胞中无氧呼吸的过程，其中ADH（乙醇脱氢酶）、LDH（乳酸脱氢酶）是关键酶。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响，研究人员将某植物幼苗随机分为3组，处理如下:A组（淹水）、B组（淹水+Ca2+）和C组（未淹水），在其它条件适宜且相同的条件下进行实验，结果如图2。下列说法错误的是（ ）

A. 在水淹状态下，该植物细胞能同时产生乳酸和乙醇
B. 淹水处理后，ADH和LDH两种酶活性的增量大体相等
C. 从图1可知，丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，会消耗NADH
D. Ca2+处理后，会导致淹水的植物细胞中乙醛和乳酸积累量减少
【答案】B
【分析】无氧呼吸分为两个阶段，第一阶段与有氧呼吸完全相同，第二阶段发生于细胞质基质，丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸，不产生ATP。
【详解】A、在水淹状态下，即图2A组所示乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）活性均大于0，说明该植物细胞能同时产生乳酸和乙醇，A正确；
B、A、C组实验结果显示，淹水处理后，ADH的增量远大于LDH，B错误；
C、从图1可知，丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，会消耗NADH，但该过程中没有ATP产生，C正确；
D、据图分析，与A组相比，B组是淹水+Ca2+组，ADH活性更高，而LDH活性下降，说明水淹条件下，适当施用Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累，从而减轻其对根细胞的伤害，D正确。
故选B。
4. 2024年，我国科学家利用化学重编程技术将一名糖尿病患者自身的体细胞转化为诱导多能干细胞，然后将诱导多能干细胞定向分化为功能性胰岛B细胞并移植回患者体内，实现1型糖尿病的治愈。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 诱导多能干细胞分化形成胰岛B细胞的过程体现了动物细胞具有全能性
B. 诱导多能干细胞发生定向分化时获得胰岛素基因，选择性表达后可产生胰岛素
C. 诱导多能干细胞分裂能力强，间期时细胞核内发生DNA复制和相关蛋白质合成
D. 分化后的胰岛B细胞中凋亡基因可以正常表达，细胞会发生自动结束生命的过程
【答案】D
【分析】细胞分化：
（1）定义：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。
（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。
（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。
（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。
干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。
【详解】A、诱导多能干细胞分化成胰岛B细胞的过程中，该细胞没有形成完整个体，没有体现出该细胞有全能性，A错误；
B、多能干细胞本身就含有胰岛素基因，在诱导下是发生细胞分化即基因选择性表达，产生胰岛B细胞，B错误；
C、间期在细胞核中发生DNA的复制，蛋白质合成是在核糖体上，不在细胞核，C错误；
D、凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，即细胞发生自动结束生命的过程，D正确。
故选D。
5. 蓟马是靠吸取植物汁液生存的昆虫，澳大利亚昆虫学家连续6年对玫瑰园中蓟马种群数量进行调查，结果如下图。下列分析错误的是（ ）

A. 由图可知，蓟马种群数量的变化往往具有周期性
B. 蓟马种群数量的变化受天敌、病毒和食物等密度制约因素的影响
C. 1932年蓟马种群数量大说明当年玫瑰产量高，可通过生物防治控制蓟马密度
D. 种群水平研究蓟马生态位时需调查其栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系
【答案】D
【分析】在气候、食物、天敌、传染病、空间、人类影响等多种外源因素，领域行为、内分泌调节能内源性共同作用，使得大多数种群的数量总是在波动中。
【详解】A、蓟马种群数量变化两个波峰之间的时间相等，表现出明显的周期性波动，A正确；
B、食物、天敌和病毒等对种群数量的影响均与种群密度相关，属于密度制约因素，B正确；
C、生物防治的主要优点：减少环境污染，降低农药残留的危害、降低农业成本，因此可通过生物防治控制蓟马密度，C正确；
D、生态位属于群落水平的研究范畴，D错误。
故选D。
6. 厦门市开展了数十年筼筜湖综合治理工作，通过制定法规和城市发展规划、截流污水、底泥清淤、引潮活水、种植红树林、建造生态岛等措施，显著改善了围填海区域的生态环境，如表所示。相关叙述正确的是（ ）
注:COD（化学需氧量）指用化学反应衡量水样中需要被氧化的还原性无机物和有机物（一般为有机物）所消耗的氧气量，是判断水环境是否受到污染的一个非常重要指标。
A. 筼筜湖的治理过程历时多年，体现了生态工程消耗高但可持续的特点
B. 筼筜湖治理时底泥清淤、引潮活水的措施利用了生态工程的协调和循环原理
C. 种植红树林恢复湿地可以蓄洪防旱、净化水质，体现了生物多样性的间接价值
D. 水体中的N和P可被水生植物吸收后用于合成蛋白质、ATP、核酸等生物大分子
【答案】C
【分析】生态工程原理包括：自生原理、协调原理、整体原理、循环原理。
【详解】A、生态工程强调低消耗、高效和可持续性，A错误；
B、筼筜湖治理时底泥清淤、引潮活水的措施利用了生态工程的循环原理，B错误；
C、红树林作为湿地生态系统的一部分，提供蓄洪防旱、净化水质等功能，属于生态系统的间接价值，C正确；
D、ATP不属于生物大分子，D错误。
故选C。
7. 人类的很多生命活动会受到神经和体液共同调节，如在受到惊吓时会出现毛发竖起，脊背发凉；长期焦虑会引起皮质醇分泌过多，影响毛囊干细胞分化使发量下降。部分机理作用如下图，相关叙述错误的是（ ）
A. ①②③④在图示过程中均能发生化学信号向电信号的转变
B. 神经元N1属于下丘脑细胞，分泌的激素Ⅰ定向作用于垂体
C. 神经元N2兴奋会引起神经元N3中Na+浓度出现短暂性升高
D. 由图可知，皮质醇抑制毛囊干细胞分化，这是“忧心脱发”的由来
【答案】A
【分析】题图分析，图示中说明皮质醇的分泌存在分级调节的机制，图中①②为激素调节，③④为突触结构。
【详解】A、①②为激素对靶细胞的调控作用，不发生化学信号向电信号的转变；③④为突触结构，在突触中能发生化学信号向电信号的转变，A错误；
B、神经元N1属于下丘脑细胞，分泌的激素Ⅰ定向作用于垂体，因为垂体细胞能合成与激素Ⅰ结合的受体，B正确；
C、神经元N2兴奋会引起神经元N3中Na+浓度出现短暂性升高，因为神经元N2兴奋后释放的神经递质作用于神经元N3后引起钠离子内流，C正确；
D、题意显示，长期焦虑会引起皮质醇分泌过多，影响毛囊干细胞分化使发量下降，据此推测，皮质醇抑制毛囊干细胞分化进而引起“忧心脱发”，D正确。
故选A。
8. 成都恩沐生物与葛兰素史克（GSK）合作开发的三抗药物CMG1A46，靶向CD3、CD19和CD20（CD3是T细胞表面特异性抗原，CD19和CD20是B细胞表面特异性抗原），计划用于治疗系统性红斑狼疮（SLE）。已知SLE是一种因B细胞过度活化产生自身抗体、T细胞功能异常引发的自身免疫病，该药物通过清除B细胞和调节T细胞功能发挥作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 抑制B细胞的活化、增殖可减少自身抗体的产生，缓解体液免疫异常
B. 药物使用需注意用量，靶向CD19和CD20的协同作用可能诱发过敏反应
C. 调节T细胞功能可能涉及抑制T细胞过度活化，减轻对B细胞的辅助作用
D. SLE的病因至今尚未完全研究清楚，与遗传、内分泌异常和环境等多因素有关
【答案】B
【分析】由于免疫系统异常缴感反应过度“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的，这类疾病就是自身免疫病。
【详解】A、效应B细胞分泌抗体，抑制B细胞的活化、增殖可减少自身抗体的产生，缓解体液免疫异常，A正确；
B、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应，药物使用需注意用量，CD19和CD20是B细胞表面特异性抗原），靶向CD19和CD20的协同作用可能诱发免疫过弱，B错误；
C、辅助性T细胞可以辅助B细胞活化，调节T细胞功能可能涉及抑制T细胞过度活化，减轻对B细胞的辅助作用，C正确；
D、SLE是一种因B细胞过度活化产生自身抗体、T细胞功能异常引发的自身免疫病，SLE的病因至今尚未完全研究清楚，与遗传、内分泌异常和环境等多因素有关，D正确。
故选B。
9. 下图是生长素的作用机理示意图。生长素与受体结合后，可使质子泵（一种ATP酶，可运输H+）活化，把H+从膜内主动转运到细胞壁，下列说法中正确的是（ ）
A. 质子泵为H+的主动运输提供了载体蛋白和能量
B. 生长素是由色氨酸转化生成的，经协助扩散通过细胞壁
C. 生长素作为信号分子诱导合成酶形成，促进了细胞壁松弛
D. 原生质体吸水使细胞伸展，体现了生物膜具有一定的流动性
【答案】D
【分析】分析题意可知，生长素能与细胞膜上的蛋白质结合，从而激活细胞膜上转运H+的载体，将H+向膜外运输，使细胞壁酸化、变得松弛，细胞吸水膨胀产生压力，促使细胞生长。
【详解】A、质子泵属于细胞膜上的载体蛋白，能够运输H+，质子泵是一种ATP酶，可以水解ATP，ATP为H+的运输提供能量，A错误；
B、细胞壁具有全透性，因此生长素等物质通过细胞壁的方式不是跨膜运输，所以不是协助扩散，B错误；
C、生长素与受体结合后，可使质子泵（一种ATP酶，可运输H+）活化，把H+从膜内主动转运到细胞壁，促进了细胞壁松弛，C错误；
D、由于生物膜具有一定的流动性，原生质体吸水使细胞伸展，D正确。
故选D。
10. 已知5-溴尿嘧啶（BU）可与碱基A或G配对。某基因内部某个碱基位点已由A-T转变为A-BU，下列说法错误的是（ ）
A. 要使该位点转变为G-C，该基因所在的DNA至少复制2次
B. 因为遗传密码的简并性，这种变异有可能不引起生物性状改变
C. 这种变异属于基因突变，有可能导致翻译后的肽链的长度变长或变短
D. 该基因所在的DNA复制5次，子代DNA中该位点没有变化的比例为1/2
【答案】D
【分析】DNA分子中发生碱基的 替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作 基因突变。
【详解】A、第一次复制：原本是A-BU，根据BU可与A或G配对，以含A的链为模板复制时，互补链对应位置会出现T；以含BU的链为模板复制时，互补链对应位置会出现A或G，这里我们取出现G的情况（因为最终要得到G-C），此时形成的两个子代DNA，一个是A-T，一个是G-BU。 第二次复制：以G- BU这个DNA为例，以含G的链为模板复制时，互补链对应位置会出现C；以含BU的链为模板复制时，互补链对应位置会出现A或G，所以要使该位点转变为G-C，该基因所在的DNA至少复制2次，A 正确；
B、由于遗传密码具有简并性，即多种密码子可以编码同一种氨基酸。 所以即使基因发生了碱基替换这种变异，密码子改变后编码的氨基酸可能不变，也就有可能不引起生物体性状改变，B正确；
C、基因内部碱基位点发生改变，这种变异属于基因突变。 基因突变可能导致终止密码子提前出现，从而使翻译后的肽链长度变短；也可能导致终止密码子延后出现，使翻译后的肽链长度变长，C正确；
D、该基因所在的DNA复制5次，得到25=32个子代DNA。 最初是A-BU，因为BU可与A或G配对，所以每次复制时，子代DNA中该位点有两种情况（以含A的链为模板复制时，互补链对应位置会出现T；以含BU的链为模板复制时，互补链对应位置会出现A或G）。 经过5次复制，子代DNA中该位点没有变化（即还是A-BU相关形式）的比例为1/25 = 1/32，而不是1/2，D错误。
故选D。
11. 某果蝇减数分裂产生了如图所示的几种精细胞，分析该精原细胞发生异常分裂最可能的时期及原因是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【分析】减数分裂分裂期过程：
（1）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体两两配对的现象；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（2）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③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；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】1号异常精细胞中出现一对性染色体，说明这一对同源染色体在减Ⅰ后期未分离； 2号异常精细胞中染色体表现为姐妹染色单体未正常分开，故推断该染色体在减Ⅱ分裂后期时，姐妹染色单体未分离； 3号异常精细胞多出了一条染色体，既可能是在减Ⅰ后期该同源染色体未分离所得，也可能是减Ⅱ后期时姐妹染色单体未分开所得，D正确，ABC错误。
故选D。
12. 某植物的花色受到两对相互独立的等位基因调控。基因R和r分别控制红色和粉色，基因P/p控制花色素的合成，无色素合成时表现为白色。现有一红花植株和纯合白花植株杂交，从F1中选择一株白花植株自交，所得F2中白花:红花:粉花=9:2:1。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验中亲本红花植株的基因型只能为Rrpp
B. 控制色素合成的基因为P，pp时植株均开白花
C. 取F1白花植株自由交配，子代粉花占比为1/12或3/20
D. F1中选取的白花植株自交结果说明Rp的雌配子或雄配子致死
【答案】A
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合。
【详解】A、因为F1中某株白花植株自交后代出现白花：红花：粉花 = 9:2:1，9:2:1是9:3:3:1的变形，说明F1中白花植株基因型为RrPp。R_P_表现为白花，R_pp表现为红花，rrpp表现为粉花，所以P基因抑制花色色素的合成，p基因控制花色色素的合成。F1中的某一株白花植株（RrPp）进行自交，后代表型为白花：红花：粉花 = 9:2:1，基因型为Rrpp和RRpp的个体本来均表现为红花，结果红花只有2份，说明R基因纯合致死，这也就能解释白花只有9份（2RrPP、4RrPp、1rrPP、2rrPp），所以亲本纯合的白花植株的基因型为rrPP，红花的基因型为Rrpp，A正确；
B、根据A分析可知，P基因抑制花色色素的合成，p基因控制花色色素的合成，P_植株均开白花，B错误；
C、F1中所有白花植株的基因型及比例为RrPp：rrPp=1：1，两对等位基因自由组合，可分开来计算，首先是R/r这对等位基因，Rr：rr=1：1，自由交配采用配子法，R占1/4，r占3/4，其中RR纯合致死，则后代基因型及比例为Rr：rr=2：3。另一对等位基因P/p自由交配后代P_：pp=3:1，所以后代的基因型比例为RrP_：Rrpp：rrP_：rrpp=6：2：9：3，表型及比例为白花：红花：粉花=15：2：3，子代粉花占比为3/20，C错误；
D、F1中选取的白花植株自交结果说明R基因纯合致死，D错误。
故选A。
13. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 反向PCR应选择引物1和引物4进行PCR扩增
B. 设计的引物不宜过短，否则扩增的特异性会下降
C. PCR产物是包含已知序列和所有未知序列的环状DNA分子
D. 整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温的DNA聚合酶
【答案】C
【分析】PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。
如图所示，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子。
【详解】A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选择引物1和引物4进行PCR扩增，A正确；
B、设计的引物不宜过短，否则扩增的特异性会下降，B正确；
C、PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子，扩增产物还需要经过限制酶切割后再用DNA连接酶连接才能形成环状，C错误；
D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶，D正确。
故选C。
14. T2噬菌体能专一侵染大肠杆菌，进入宿主细胞的噬菌体不会被杀病毒剂灭活，在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解周围的大肠杆菌。在培养基平板上，一个被感染的细菌最终会形成一个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量，具体操作步骤如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. T2噬菌体需利用大肠杆菌的核糖体合成子代病毒的蛋白质
B. 噬菌体感染并裂解细菌的特性有利于减少污水中细菌的数量
C. 若平均噬菌斑数为48个，则待检测水样中目标菌的浓度为960个/mL
D. 保温时间过长或稀释倍数不足均可造成噬菌斑的统计值较目标菌实际值偏低
【答案】C
【分析】微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法接种可用来微生物计数。
【详解】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，只能利用大肠杆菌的核糖体合成子代病毒的蛋白质，A正确；
B、由题意可知，噬菌体感染并裂解细菌的特性，有利于减少污水中细菌的数量，B正确；
C、培养皿中接种的大肠杆菌体积为0.1mL，若平均噬菌斑数为48个，说明大肠杆菌的密度为480个/mL，步骤2中稀释了10倍，步骤1中稀释了2倍，因此待检测水样中目标菌的浓度为9600个/mL，C错误；
D、保温时间过长或稀释倍数不足均可造成噬菌斑的统计值较目标菌实际值偏低，D正确。
故选C。
15. 离心是生物学研究中常用的技术手段，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 植物细胞工程中可采用离心法诱导植物细胞的原生质体融合
B. 分离细胞器时常利用差速离心法，可通过逐渐升高离心速率实现
C. 动物细胞进行传代培养时，贴壁培养的细胞可直接用离心法收集
D. 证明DNA半保留复制实验中，相邻两代离心的时间应与细菌分裂一次的时间一致
【答案】C
【分析】分离各种细胞器常用差速离心法。
植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电刺激）和化学法（聚乙二醇）；诱导动物细胞融合的方法包括物理法（离心、振动、电刺激）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒）。
3、验证DNA分子复制方式为半保留复制的实验需要采用密度梯度离心法。
【详解】A、诱导植物细胞的原生质体融合可以采用物理、化学的方法，采用离心法诱导植物细胞的原生质体融合属于物理方法，A正确；
B、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分 离不同大小颗粒的方法；分离细胞器时常利用差速离心法，可通过逐渐升高离心速率实现，B正确；
C、在进行传代培养时， 悬浮培养的细胞直接用离心法收集；贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，C错误；
D、细胞两代之间细菌DNA复制一次、细胞分裂一次；证明DNA半保留复制实验中，相邻两代离心的时间应与细菌分裂一次的时间一致，D正确。
故选C。
二、非选择题（本题包含5题，共55分）
16. 草莓种植经济效益高，其产量和品质常受土壤盐碱化影响，外源施加精胺（Spm）能缓解该影响。为探究外源精胺的适宜浓度，某研究团队开展高盐胁迫下Spm对草莓幼苗光合参数的影响实验，其结果如下表。据此回答下列问题：
注：气孔导度越高，气孔张开程度越大。
（1）光是草莓生长发育过程中必不可少的因素，光对植物生长的作用是_______、_______。
（2）第2组中，草莓胞间CO2浓度增大的原因是_______。进一步探究发现，植物体在盐胁迫下会产生自由基，攻击_______分子（答出2种即可），导致细胞衰老；SOD酶（超氧化物歧化酶）可以有效清除自由基，推测Spm可能是通过_______缓解草莓的盐胁迫。
（3）该实验结果说明，外源施加精胺缓解盐胁迫的适宜浓度为_______mml/L。
【答案】（1）①. 为光合作用提供光能 ②. 作为信号调控生长发育
（2）①. 净光合速率降低，CO2消耗速率的减少值大于CO2从气孔吸收的减少值（或光合作用受抑制，CO2的消耗量明显减少）②. 磷脂、蛋白质、DNA ③. 促进细胞产生SOD酶或增强SOD酶活性
（3）0.3～0.9
【分析】由表可知，盐胁迫导致光合速率降低，添加Spm可在一定程度上缓解盐胁迫导致的伤害。
【解析】（1） 光是植物生长发育过程中必不可少的因素，可为植物光合作用提供光能，还可作为信号分子调控植物生长发育的过程。
（2）第2组中，净光合速率降低，CO2消耗速率的减少值大于CO2从气孔吸收的减少值（或光合作用受抑制，CO2的消耗量明显减少），导致草莓胞间CO2浓度增大。植物体在盐胁迫下会产生自由基，自由基会攻击磷脂分子、蛋白质和DNA，导致细胞衰老；SOD酶（超氧化物歧化酶）可以有效清除自由基，据表3、4、5组可知，添加Spm后，盐胁迫导致的光合速率下降得到一定的缓解，说明Spm可能通过促进细胞产生SOD酶或增强SOD酶活性保护类囊体薄膜，增加酶的附着，促进光合作用的进行，从而缓解草莓的盐胁迫。
（3）该实验结果说明，外源施加精胺0.6mml/L时，净光合速率、气孔导度、叶绿素含量均大于0.3和0.9mml/L的两组，说明外源施加精胺缓解盐胁迫的适宜浓度为0.3～0.9mml/L。
17. 近年来基于植物根际促生菌（PGPR）的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物（将PGPR固定于载体中）修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。请回答下列问题。
（1）区分不同水体群落的最重要特征是______。滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种分布的意义是______。
（2）估算田螺种群密度时常用_______法，原因是_______。
（3）固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物，释放______，为沉水植物提供养分；另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌比例，减少植物病虫害的发生。
（4）某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为×103J/cm2·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。
据表分析，Y的数值为______，流入该人工鱼塘的总能量为______J/cm2·a，植食性动物和肉食性动物间的能量传递效率为______（保留1位小数）。
【答案】（1）①. 物种组成 ②. 有利于充分利用环境资源
（2）①. 样方法 ②. 田螺活动能力弱，活动范围小
（3）N和P（无机盐）
（4）①. 8 ②. 1.25×105 ③. 19.2%
【分析】能量流经某一营养级过程：输入某一营养级的能量，一部分在本营养级的呼吸作用中以热能的形式散失；另一部分用于本营养级的生长、发育和繁殖等生命活动，这部分能量其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果本营养级被下一营养级捕食，能量就流入了下一营养级。如果时间较短，本营养级生物大量繁殖后，会有一部分能量留在本营养级内，即未利用的部分。
【解析】（1）区分不同群落的重要特征是物种组成。滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种垂直分层有利于动物充分利用环境资源。
（2）田螺活动能力弱，活动范围小，因此，在调查其种群密度时常用样方法进行估测。
（3）PGPR属于生态系统的分解者，一方面可快速降解污染物，释放N和P，进而为沉水植物和挺水植物提供养分；另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌的比例，减植物病虫害的发生。
（4）生产者的同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖的能量=48+62=110×103J/cm2·a，流入该人工鱼塘的总能量=生产者的同化量+外来有机物输入的能量=110+5+10=125×103J/cm2·a=1.25×105J/cm2·a，生产者流向植食性动物的能量=生产者用于生长发育繁殖的能量-流向分解者的能量-未利用的能量=62-6-35=21×103J/cm2·a，植食性动物同化量=21+5=26×103J/cm2·a，由植食性动物流向肉食性动物的能量=植食性动物用于生长发育繁殖的能量-流入分解者的能量-未利用的能量=13-3-5=5×103J/cm2·a，肉食性动物固定的能量=5+10=15×103J/cm2·a，所以呼吸作用散失的热能Y=肉食性动物固定的能量-肉食性动物用于生长发育繁殖的能量=5+10-7=8×103J/cm2·a，植食性动物和肉食性动物间的传递效率=植食性动物流向肉食性动物的能量/植食性动物固定的能量×100%=5/（21+5）×100%=19.2%。
18. 国家卫健委等多部门联合启动为期三年的全民健康“体重管理年”行动。血糖调节与体重管理与密切相关，且受激素和神经共同调节。回答下列问题：
（1）过多的脂肪会引发胰岛素抵抗，使身体细胞对胰岛素的敏感性降低，胰岛素无法正常发挥作用，导致_______减少，血糖水平升高。规律性运动能够减少脂肪的堆积，使血糖水平保持正常。然而有研究发现，人在剧烈运动时交感神经兴奋，_______（填“促进”或“抑制”）胰高血糖素的分泌，这一过程的意义是_______。
（2）血糖调节过程会受到皮质醇的影响，其分泌受_______轴的调节，这种调节的优点是_______。
（3）研究表明，电刺激迷走神经（taVNS）具有显著的降糖效应，改善机体胰岛素抵抗状态。某科研团队以大鼠为实验对象开展相关实验。步骤如下：
①选取雄性4周龄大鼠40只，适应性饲养1周后随机均分为4组，分别为对照组（CK）、模型组、taVNS组、假taVNS组。
②除对照组给予正常饲料外，其余每组给予定制的高脂饲料饲养，制备2型糖尿病模型，以空腹血糖≥11.1mml/L为成功标准。
③对照组和模型组不予任何干预；taVNS组:造模第8周末起，每日对大鼠短效麻醉，电刺激大鼠双侧耳甲腔（该处有迷走神经分布）30min/次，1次/d；假taVNS组:_______。
④每周测量1次各组大鼠的空腹血糖并记录，共6周。
⑤预测结果:电刺激迷走神经（taVNS）组降糖效果最佳。
【答案】（1）①. 葡萄糖的摄取和利用 ②. 促进 ③. 满足运动过程中对能量的需求，避免血糖浓度过低
（2）①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 放大调节效应；形成多级反馈，利于精细调控
（3）麻醉方法、刺激部位和时间同taVNS组，但不通电
【分析】人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
【解析】（1）胰岛素具有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等作用；同时又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。胰岛素无法正常发挥作用时，导致葡萄糖的摄取和利用减少，血糖水平升高。人在剧烈运动时下丘脑的某个区域兴奋，通过交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使得血糖含量上升。这一过程的意义是满足运动过程中对能量的需求，避免血糖浓度过低。
（2）皮质醇的分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”的调节，人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
（3）依题意，实验目的是证明电刺激迷走神经具有显著的降糖效应，可改善机体胰岛素抵抗状态，则自变量应为是否进行电刺激。taVNS组电刺激大鼠双侧耳甲腔，则假taVNS组应不通电刺激大鼠，麻醉方法、刺激部位和时间与taVNS组相同。
19. 水稻和番茄是两性花，可进行自花传粉和异花传粉，具有明显的杂种优势。雄性不育在实现杂种优势时具有重要作用，回答下列问题。
（1）番茄的育性和茎秆颜色分别受到2号染色体的两对等位基因控制，雄性可育Ms对雄性不育ms为显性，紫茎A对绿茎a为显性。研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交，F1测交，对F2在苗期和结果期进行调查，不考虑突变和互换，F2的表型及比例为_______。该发现对于育种工作者苗期筛选雄性不育株有何应用?_______。
（2）目前雄性不育株多以自然变异为主，可供选择的材料有限。科研团队利用基因编辑技术敲除雄蕊特异基因成功获得了雄性不育番茄。该研究在作物育种中的意义是_______。
（3）籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交，其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，部分花粉因缺少对应的解毒蛋白，而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区，该区的基因不发生交换，如图所示。
①研究发现，单独敲除杂种植株的C基因时，其花粉均败育，双敲除B、C基因，植株花粉均可育，说明C基因的表达产物为_______蛋白；进一步研究发现，纯合籼稻和纯合粳稻均无花粉败育现象，但其杂交种产生的花粉50%败育，则败育花粉应含有_______的12号染色体，推测B基因表达出功能蛋白的最早时间是_______（填“减数第一次分裂完成前”或“减数第一次分裂完成后”）。
②科研人员将1个C基因转入杂种植株，获得转基因植株甲，检测发现甲中转入的C基因并未在12号染色体上。转基因植株甲自交，仅检测12号染色体的R区，子代中分别与杂交种和籼稻12号染色体R区相同的个体比例依次为_______、_______。
【答案】（1）①. 紫茎雄性可育:绿茎雄性不育=1:1 ②. 通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性
（2）定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径
（3）①. 解毒 ②. 粳稻 ③. 减数第一次分裂完成前 ④. 1/2 ⑤. 1/3
【分析】基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
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，叫做表观遗传。
【解析】（1）番茄的育性和茎秆颜色分别受到2号染色体的两对等位基因控制，雄性可育Ms对雄性不育ms为显性，紫茎A对绿茎a为显性。研究者将苗期紫茎雄性可育（AAMsMs）和苗期绿茎雄性不育（aamsms）两种纯合品系杂交，得到F1的基因型为AaMsms，由于两对基因为连锁关系，则F1产生的配子类型及比例为AMs∶ams=1∶1，则其测交，得到的F2的表型及比例为紫茎雄性可育∶绿茎雄性不育=1∶1。该发现对于育种工作者苗期筛选雄性不育株的用处表现为可通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性，即子代中紫茎均为雄性可育，绿茎均为雄性不育。
（2）目前雄性不育株多以自然变异为主，可供选择的材料有限。科研团队利用基因编辑技术敲除雄蕊特异基因成功获得了雄性不育番茄。其在生产上的意义为可以定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径，同时获得的雄性不育植株在杂交过程中可以避免去雄的麻烦。
（3）①研究发现，单独敲除杂种植株的C基因时，其花粉均败育，说明C基因编码的蛋白质可以起到解毒的作用，双敲除B、C基因，植株花粉均可育，据此可推测B基因表达的蛋白质能杀死花粉，即C基因的表达产物为解毒蛋白；进一步研究发现，纯合籼稻和纯合粳稻均无花粉败育现象，但其杂交种产生的花粉50%败育，则败育花粉应含有粳稻的12号染色体，因为粳稻的12号染色体缺少解毒蛋白基因，无法合成解毒蛋白，所以败育花粉应含有粳稻的12号染色体；由于细胞分裂过程中染色体高度螺旋化无法实现基因的表达，因而推测B基因表达出功能蛋白的最早时间是“减数第一次分裂完成前”。
②科研人员将1个C基因转入杂种植株，即获得转入了单拷贝C基因的转基因植株(甲)，检测发现甲中转入的C基 因并未在12号染色体上，杂种植株的染色体组来源于籼稻和粳稻，导入C基因后进行自交，即使C不在12号染色体上，仍可发挥作用。不含C的配子败育，则花粉中粳稻∶籼稻=1∶2，雌配子粳稻∶籼稻=1∶1，因此，植株甲自交产生的子代中与粳稻R区相同的个体比例为1/3×1/2=1/6，与籼稻R区相同的 个体比例为2/3×1/2=1/3，与粳稻籼稻杂交种R区相同的个体比例为1-1/6-1/3=1/2。
20. 为提高棉花植株的抗虫特性，研究小组将抗虫基因Cry1A基因导入棉花细胞中以得到转基因抗虫棉，过程如图1。该过程涉及的各种限制酶及酶切位点如表。回答下列问题：
（1）目的基因的筛选与获取:研究人员将苏云金杆菌中获取的Cry1A基因成功导人棉花细胞并表达，但产物表达量较低，需要将其中多个密码子替换为植物偏爱密码子。在已知Cry1A基因序列的前提下，可采用________方法获取新的目的基因。
（2）基因表达载体的构建:目的基因需要连接在启动子和终止子之间，为实现该操作，需要在目的基因两端添加HindⅢ限制酶识别序列，该方法的不足是________。研究人员为改善该问题，在目的基因两侧增加了其他限制酶识别序列如图2，则可选择的限制酶组合有________种（不考虑连接效率）。
（3）将目的基因导入受体细胞:除图示外的方法，将抗虫基因导入棉花细胞的方法还有_______，该方法相比于图示方法的优点是________（说出2点）。
（4）目的基因的检测与鉴定:除了利用PCR技术检测目的基因是否插入成功并转录外，还需在个体水平进行鉴定，为判断转基因抗虫棉是否培育成功，需要对其进行的操作是______。
【答案】（1）人工合成
（2）①. 易出现目的基因和质粒的自身环化，及目的基因与质粒的错误连接 ②. 5
（3）①. 花粉管通道法 ②. 无需进行组织培养，缩短培育周期；成本低，操作简单（言之有理即可）
（4）在转基因抗虫棉生长期喷洒一定浓度的除草剂并投放棉铃虫幼虫进行取食，观察抗虫棉的生长情况（合理即可）
【分析】基因工程的基本操作程序：
第一步：目的基因的获取；
第二步：基因表达载体的构建（核心）
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
（3）将目的基因导入受体细胞：
（4）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。
第四步：目的基因的检测和表达
（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交（DNA-RNA）技术。
（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。
【解析】（1）在已知Cry1A基因序列的前提下，可采用人工合成方法获取新的目的基因。
（2）基因工程中，目的基因和质粒都需要经过酶切，如果处理不当，容易出现目的基因和质粒的自身环化，及目的基因与质粒的错误连接，影响后续的转化效率。若在两侧都添加了SmaI/EcRI/HindⅢ和 BamHI/EcRI/HindⅢ等位点，则可供选择的限制酶配对共有5 种，即EcRI和BamHI、EcRI和HindⅢ、HindⅢ和BamHI、HindⅢ和EcRI、HindⅢ和HindⅢ。
（3）花粉管通道法是一种简便的转基因方法，可以直接将外源DNA导入植物的生殖细胞，无需进行组织培养，缩短培育周期；成本低，操作简单。
（4）在个体水平上鉴定转基因抗虫棉是否真正抗虫，在转基因抗虫棉生长期喷洒一定浓度的除草剂并投放棉铃虫幼虫进行取食，观察抗虫棉的生长情况。年份
溶解氧
COD
无机氮
活性磷酸盐
治理阶段
1987
0.10
86.10
--
--
一期治理期间
1998
4.64
2.09
--
--
二期治理期间
2006
6.54
1.85
2.02
0.11
三期治理期间
2013
6.51
1.88
1.05
0.054
四期治理期间
2022
7.92
1.66
0.482
0.031
五期治理期间
时期和原因
异常精细胞1
异常精细胞2
异常精细胞3
A
减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离
B
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离；或减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
C
减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离；或减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离；或减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
D
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离
减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离；或减数分裂Ⅱ，姐妹染色单体未分离
组别
NaCl浓度
（mml/L）
Spm浓度
（mml/L）
净光合速率
[μml/（m2·s）]
气孔导度
[mml/（m2·s）]
胞间CO₂浓度
[mml/（m2·s）]
叶绿素含量
（mg/g）
1
0
0
25.33
136.33
291.00
3.03
2
150
0
2.27
33.33
519.67
2.20
3
150
0.3
10.23
59.67
331.00
2.56
4
150
0.6
11.60
65.33
307.33
2.69
5
150
0.9
9.07
53.00
346.00
2.50
生物类型
呼吸散失的热能
用于生长发育繁殖的能量
流入分解者的能量
未利用的能量
外来有机物输入的能量
生产者
48
62
6
35
0
植食性动物
13
13
3
5
5
肉食性动物
Y
7
1
6
10
限制酶
BamHI
EcRI
SmaI
XmaI
HindⅢ
识别序列
G↓GATCC
G↓AATTC
CCC↓GGG
C↓CCGGG
A↓AGCTT