安徽省A10联盟2025-2026学年高三上学期8月底学情调研生物试题（解析版）

这是一份安徽省A10联盟2025-2026学年高三上学期8月底学情调研生物试题（解析版），共20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15小题，每小题3分，共45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. 高温胁迫下，植物细胞内质网中错误折叠蛋白质积累会触发“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”，该反应通过激活相关基因表达，促进分子伴侣（如BiP蛋白）的合成以协助蛋白质正确折叠。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 错误折叠蛋白质可被内质网中的蛋白酶降解，其积累与高温无关
B. UPR过程中，基因转录发生在细胞核，翻译在核糖体，多肽链折叠在内质网
C. 抑制UPR会导致内质网功能紊乱，减弱植物对环境的适应性
D. 分子伴侣的合成需要消耗ATP，其能量可来自细胞质基质和线粒体
【答案】A
【详解】A、错误折叠蛋白质的积累是由于高温导致蛋白质结构改变，而内质网中的蛋白酶负责降解错误折叠的蛋白质，因此其积累与高温直接相关，A错误；
B、基因转录在细胞核进行，翻译在核糖体完成，多肽链进入内质网后折叠，符合基因表达和蛋白质加工过程，B正确；
C、UPR通过促进分子伴侣合成缓解内质网压力，若抑制UPR，错误折叠蛋白无法被处理，内质网功能紊乱，植物适应性降低，C正确；
D、分子伴侣（如BiP蛋白）的合成需ATP供能，ATP来源于细胞质基质（无氧呼吸/有氧呼吸第一阶段）和线粒体（有氧呼吸），D正确。
故选A。
2. 生物是一门以实验为基础的自然科学，下列关于生物学中相关物质鉴定和分离实验的叙述，错误的是（ ）
A. 对斐林试剂的乙液进行适当的稀释后，能用于检测待测样液中的蛋白质
B. 菜花切碎加研磨液研磨过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置，DNA存在于上清液中
C. 取黑暗条件下保存的黑藻幼嫩小叶，撕取稍带叶肉的下表皮制成装片观察细胞质流动
D. 检测脂肪的实验中，用体积分数为50%的酒精洗去浮色的原因是苏丹Ⅲ染液可溶于酒精
【答案】C
【详解】A、斐林试剂乙液（0.05g/mL CuSO₄）稀释后（0.01g/mL）可作为双缩脲试剂的B液，与NaOH（A液）配合使用可检测蛋白质，A正确；
B、菜花研磨过滤后，DNA溶解于滤液中，静置时细胞碎片沉淀，DNA存在于上清液中，B正确；
C、黑藻幼嫩小叶仅由单层细胞构成，无需撕取下表皮，直接取整个小叶即可观察细胞质流动，C错误；
D、苏丹Ⅲ为脂溶性染料，实验中用50%酒精洗去未与脂肪结合的浮色，D正确。
故选C。
3. 健康成年大鼠手术切除部分肝脏后，主要通过残留的肝细胞快速增殖来修复肝脏，肝干细胞也能分裂分化形成新的肝细胞、胆管细胞等多种细胞参与肝脏修复。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 肝干细胞分化为肝细胞时，细胞内mRNA的种类会发生改变
B. 残留的肝细胞启动增殖、修复完成后终止分裂均受信号分子有序调控
C. 肝干细胞能分化为肝细胞和胆管细胞等多种细胞，体现了细胞的全能性
D. 肝细胞有丝分裂末期，细胞膜向内凹陷缢裂的过程依赖于膜的流动性
【答案】C
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达，导致mRNA种类改变，肝干细胞分化为肝细胞时必然发生此过程，A正确；
B、细胞增殖的启动和终止由机体内外信号分子（如生长因子、激素等）调控，残留肝细胞的增殖和停止符合这一机制，B正确；
C、细胞全能性指细胞发育为完整个体的潜能，而肝干细胞分化为多种细胞仅体现细胞分化能力，未形成个体，C错误；
D、有丝分裂末期细胞膜缢裂依赖细胞膜的流动性（结构特性），D正确。
故选C。
4. 为了探究不同条件下酵母菌细胞呼吸方式和释放热量的差异，某同学利用图示甲、乙装置进行实验，其中酵母菌培养液是质量分数为5%的葡萄糖溶液，下列相关叙述错误的是（ ）

A. 该实验的自变量为是否通入氧气，甲、乙两实验组相互对照
B. 若用酸性重铬酸钾检测时，B、D瓶滤液均呈灰绿色则可能是培养时间过短
C. 乙装置中酵母菌培养液上可滴加石蜡油液封以创造无氧条件
D. 实验前后锥形瓶D中温度上升的主要原因是底物中的能量大部分转换成热能
【答案】D
【详解】A、本实验的自变量为是否通入氧气，甲为通入氧气条件，乙为不通入氧气条件组，甲和乙均为实验组，相互对照，A正确；
B、若用酸性重铬酸钾检测时，B、D瓶滤液均呈灰绿色则可能是培养时间过短，培养液中葡萄糖没有耗完，与酸性重铬酸钾反应而呈灰绿色，所以检测时应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，B正确；
C、乙装置中装酵母菌培养液的锥形瓶上部有少量空气，在酵母菌培养液上滴加石蜡油液封可以创造无氧条件，使实验更加严谨，C正确；
D、乙装置中酵母菌进行无氧呼吸，无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存于乙醇，而不是以热能散失，D错误。
故选D。
5. 不同生物种群密度调查方法不同，下列叙述错误的是（ ）
A. 对小球藻进行计数时，需借助血细胞计数板采用抽样检测法
B. 调查马路两侧的蒲公英种群密度，宜采用等距取样法进行取样
C. 通过黑光灯诱捕调查趋光性灰翅天蛾种群密度的方法属于逐个计数法
D. 动物的声音可以作为一种非损伤、低干扰的标记，用于种群数量的监测
【答案】C
【详解】A、小球藻为单细胞生物，在液体培养基中分布较均匀，通常使用血细胞计数板进行抽样检测，A正确；
B、马路两侧的蒲公英呈长条形分布，适合采用等距取样法进行样方法调查，B正确；
C、黑光灯诱捕法通过捕获趋光性昆虫的数量来估算种群密度，属于抽样检测法，而非逐个计数法（逐个计数法适用于个体较大、数量较少的生物），C错误；
D、动物的声音具有个体特异性，可作为一种非损伤、低干扰的标记，用于种群数量的监测，D正确。
故选C。
6. 生物生存的环境千变万化，生物之间的关系不尽相同，不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中逐渐形成动态的群落。下列叙述错误的是（ ）
A. 仙人掌的叶片退化为刺状，有助于其适应干旱环境
B. 非密度制约因素对种群数量的影响强度随种群密度变化而波动
C. 两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间会产生种间竞争的现象
D. 有的物种虽然在群落中比较常见，但对其他物种的影响不大就不是优势种
【答案】B
【详解】A、仙人掌叶片退化为刺状，可减少蒸腾作用，适应干旱环境，属于适应性特征，A正确；
B、非密度制约因素（如气候、自然灾害）对种群数量的影响与种群密度无关，B错误；
C、种间竞争指不同物种因争夺相同资源和空间而产生的相互排斥现象，C正确；
D、优势种需具备数量多、占据主导地位且对其他物种影响显著的特征，常见但影响小的物种不一定是优势种，D正确。
故选B。
7. 创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的日常生活情景所刺激，产生过度焦虑。研究表明，创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素AEA，导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。如图表示AEA作用机理示意图，下列相关叙述错误的是（ ）

A. GABA经突触前膜释放到突触间隙需要蛋白质协助
B. GABA与突触后膜上相应的受体结合后引起后膜内外电位的差值变大
C. 提升体内AEA水平有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
D. AEA抑制突触前膜释放GABA，导致非印记神经元转变为印记神经元
【答案】C
【详解】A、神经递质通过胞吐方式释放，需要蛋白质协助，A正确；
B、GABA为抑制性神经递质，与受体结合后导致突触后膜静息电位绝对值增大，膜内外电位差变大，B正确；
CD、据图可知，AEA抑制突触前膜释放GABA，解除对突触后神经元的抑制，进而导致非印记神经元转变为印记神经元，增加AEA水平会促进非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元，不利于创伤后应激障碍患者的恢复，C错误、D正确。
故选C。
8. 免疫调节是人体生命活动调节的重要组成部分，不慎感染了流感病毒的患者，机体会产生相应的免疫应答。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 感染流感病毒时，机体会启动细胞免疫和体液免疫共同协调发挥作用
B. 感染的流感病毒被免疫系统清除，体现了免疫系统的免疫自稳功能
C. 在体液免疫中浆细胞产生的特异性抗体能有效降低流感病毒感染细胞的能力
D. 流感病毒感染的靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程
【答案】B
【详解】A、流感病毒为胞内寄生病毒，机体通过细胞免疫裂解靶细胞释放病毒，体液免疫中的抗体则与病毒结合阻止其侵染宿主细胞，故细胞免疫和体液免疫共同发挥作用，A正确；
B、免疫自稳功能指清除体内衰老、损伤的细胞，维持内环境稳定，清除外来病原体属于免疫防御功能，流感病毒为外来抗原，清除病毒体现免疫防御，B错误；
C、浆细胞分泌的抗体能与病毒特异性结合，阻止病毒吸附并侵入宿主细胞，从而降低病毒感染能力，C正确；
D、细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞表面分子变化以及辅助性T细胞分泌的细胞因子等共同作用，D正确。
故选B。
9. 春华秋实、枝繁叶茂，无不体现出基因调控、激素调节和环境因素对植物生命活动影响的重要性。下列叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素和光合色素的化学本质、分布及吸收的光质完全不同
B. 生长素和细胞分裂素协同作用，共同促进细胞分裂的完成
C. 萌发需要光的种子，储存的营养物质少，需要光信号诱导调控相应基因表达
D. 植物根、茎中具有感受重力的物质和细胞，通过信号转换造成生长素分布的不均衡
【答案】A
【详解】A、光敏色素的化学本质是蛋白质，分布于植物各组织细胞中，主要吸收红光和远红光；光合色素（如叶绿素、类胡萝卜素）的化学本质是脂类，分布于叶绿体的类囊体膜上，吸收红光和蓝紫光。两者吸收的光质存在部分重叠（如红光），A错误；
B、生长素促进细胞核分裂，细胞分裂素促进细胞质分裂，两者协同完成细胞分裂过程，B正确；
C、需光萌发的种子（如莴苣）因储存营养少，需光信号激活相关基因表达以促进萌发，C正确；
D、根、茎中某些细胞（如根冠细胞）的淀粉体感受重力，通过信号转换导致生长素分布不均，D正确。
故选A。
10. 无子西瓜是由普通二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交后形成的三倍体西瓜。如图是新品种西瓜的两种培育过程，A~I为相关过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 图示两种新品种西瓜的培育过程，均利用了染色体数目变异原理
B. 图示E过程人工授粉的目的是刺激三倍体植株的子房发育成果实
C. 图示B、C、F过程形成了配子种类的多样性
D. 无子西瓜的产生，表明新物种的形成不需要隔离
【答案】D
【详解】A、图示为利用单倍体育种和多倍体育种培育西瓜新品种，均利用了染色体数目变异原理，A正确；
B、花粉中的生长素可刺激子房发育成果实，故图示E过程中的人工授粉是为了刺激三倍体植株的子房发育成无子果实，B正确；
C、基因重组可发生在减数分裂过程中，B、C、F过程中发生基因重组，形成了配子种类的多样性，C正确；
D、新物种形成的标志是生殖隔离。无子西瓜是三倍体，由于减数分裂时染色体联会紊乱，不能产生可育配子，所以三倍体西瓜和二倍体西瓜之间存在生殖隔离，D错误。
故选D。
11. 如图是基因型为Dd的某二倍体（2n=8）哺乳动物体内的某细胞增殖示意图，该细胞分裂结束后其A极和B极形成的子细胞分别记为A细胞和B细胞；染色体颜色代表其亲本来源，该细胞分裂过程中没有发生其他变异。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞中的染色体在纺锤丝的牵引下着丝粒断裂，染色单体消失
B. 若B细胞变形形成的精子与正常卵细胞完成受精作用，发育成的后代为单倍体
C. 图示细胞为次级精母细胞，染色体数为正常体细胞的一半
D. 若图示细胞A极基因组成是DD，则D基因位于1号染色体，MII期分裂异常
【答案】D
【详解】A、着丝粒断裂与酶密切相关，纺锤丝牵引染色体移向细胞两极，A错误；
B、图示细胞中一对姐妹染色单体形成的染色体移向了细胞一极，B极形成了少一条染色体的精子，若与正常卵细胞结合，后代为单体，B错误；
C、图示细胞中没有同源染色体，且着丝粒已经分裂，染色体正移向两极，是减数第二次分裂后期的次级精母细胞，从图中看出，其染色体数目比正常的体细胞少一条，C错误；
D、该细胞没有发生基因突变及其他变异，若A极的基因组成是DD，则D基因位于图中1号染色体上，MI分裂正常，MII分裂异常，D基因所在1号染色体的姐妹染色单体着丝粒分裂后都移向了A极，D正确。
故选D。
12. 传统观点认为只有原癌基因和抑癌基因等相关基因的碱基序列改变才会引发细胞癌变。但最新研究发现，在某些癌细胞中，相关基因碱基序列保持不变，只是部分基因启动子区域甲基化程度偏高，同样会导致细胞癌变。下列叙述正确的是（ ）
A. 只要原癌基因和抑癌基因存在，细胞就不会发生癌变
B. 原癌基因启动子高度甲基化导致其表达增强而引起细胞癌变
C. 基因碱基序列不变但表达受影响的现象体现了表观遗传
D. 癌细胞中所有基因都会发生表观遗传改变
【答案】C
【详解】A、原癌基因和抑癌基因在正常细胞中本就存在，若原癌基因过度表达或抑癌基因表达不足，也可能导致细胞癌变，且据题干信息“某些癌细胞中，相关基因碱基序列保持不变，只是部分基因启动子区域甲基化程度偏高，同样会导致细胞癌变”可知，细胞癌变与基因的状态有关，A错误；
B、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，启动子高度甲基化通常会抑制基因表达，而非增强，B错误；
C、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，C正确；
D、分析题意可知，在某些癌细胞中，相关基因碱基序列保持不变，只是部分基因启动子区域甲基化程度偏高，癌细胞中仅部分基因发生表观遗传改变，而非所有基因，D错误。
故选C。
13. 某人类遗传病是由A基因突变所致，患者体内的分支酮酸脱羧酶异常，导致尿液中α-酮-β-甲基戊酸积累而致病。基因A有图示a、b两个对应的突变位点，任意一个位点突变均可导致酶异常而患该病；正常酶和异常酶①②处的氨基酸序列相同，③处的不同。下列叙述错误的是（ ）

注：数字为氨基酸位置；Met、Leu、His等代表氨基酸；箭头为突变位点。
A. 位点a的碱基变化方式一定较位点b变化方式对生物性状影响小
B. 突变位点a、b的存在体现了基因突变具有随机性
C. 该病为单基因遗传病，调查其发病率时，应在人群中随机取样
D. 突变基因进行复制时，参与复制的嘧啶碱基的占比与A基因相同
【答案】A
【详解】A、观察正常酶和异常酶的氨基酸序列，位点a处只有一个氨基酸发生了改变，是碱基对替换的结果；位点b处及之后的氨基酸序列都发生了改变，这是碱基对增添或者缺失的结果，基因突变时碱基对的替换通常较碱基对的增添或缺失对生物性状影响小，但碱基对替换可能导致的翻译提前终止对生物性状影响较大，在本题中a、b处突变均可导致酶异常而患病，结果相同，A错误；
B、基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位，突变位点a、b是基因A的不同部位发生突变，体现了基因突变具有随机性，B正确；
C、该病由患者体内A基因突变导致，单基因遗传病，调查遗传病发病率时，应在较大人群中随机取样，C正确；
D、DNA复制为半保留复制，遵循碱基互补配对原则，双链中嘌呤数等于嘧啶数，双链嘧啶比例仍为50%，复制时嘧啶碱基的占比不变，D正确。
故选A。
14. 广泛使用的农药噻嗪酮（MM-1）在杀死昆虫的同时会造成环境污染。图示为筛选高效分解MM-1菌株的过程，LB培养基为常用的细菌培养基。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 无菌的MM-1培养基是鉴别培养基，摇床培养的目的是富集分解菌
B. 常年生产MM-1的工厂排污口附近表层土壤中目标微生物含量丰富
C. 过程b用涂布器将稀释液均匀涂布在培养基表面后，培养皿应正置放入培养箱
D. LB培养基不含凝固剂，可通过菌落的颜色、厚度、透明度等特性筛选目的菌株
【答案】B
【详解】A、无菌的MM-1培养基是选择培养基，摇床培养的目的是富集分解MM-1的菌株，A错误；
B、过程a的恒温摇床培养推测目的菌种是需氧型生物，在常年生产MM-1的工厂排污口附近土样中噻嗪酮含量高，所以表层土壤中目标微生物含量丰富，B正确；
C、过程b用涂布器将稀释液均匀涂布在培养基表面后，培养皿应倒置放入培养箱培养，C错误；
D、用于分离菌体的LB培养基为固体培养基，培养基中含有琼脂，不同菌体形成的菌落特征不同，可根据菌落特性挑选相关菌种，D错误。
故选B。
15. 科学家利用动物乳腺生物反应器生产某病毒的N蛋白，用于制备病毒诊断试剂盒，基本流程如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 采集的精子需经获能处理，卵细胞受精时透明带反应先于卵细胞膜反应发挥作用
B. 过程①需在目基因首端连接乳腺蛋白基因启动子，甲为含目的基因的重组表达载体
C. 过程②进行早期胚胎培养时，培养液需无菌、无毒并保持95%空气+5%CO2的气体环境
D. 过程③胚胎移植前，可取内细胞团细胞通过DNA分析鉴定胚胎是否为转基因雌性羊
【答案】D
【详解】A、精子必须获能后才能与卵细胞结合，卵细胞防止多精入卵的两道屏障中，透明带反应（第一道）先于卵细胞膜反应（第二道）发生，A正确；
B、过程①是基因表达载体的构建，为使目的基因在乳腺细胞中特异性表达，需在目的基因首端连接乳腺蛋白基因的启动子，甲为重组基因表达载体，B正确；
C、早期胚胎培养需要无菌、无毒并维持95%空气（提供O2）和5%CO2（维持pH）的气体环境，C正确；
D、胚胎移植前进行性别鉴定时，应取滋养层细胞而非内细胞团细胞（内细胞团发育为胚胎主体，取样会影响胚胎发育），且鉴定内容包括性别和目的基因是否导入，D错误。
故选D。
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. 盐胁迫会对植物光合作用产生多方面影响，除了导致叶绿体中基粒减少，还会使植物细胞液泡失水。叶绿体中基粒类囊体和基质类囊体（单层膜结构，连接多个基粒，悬浮在叶绿体基质中）在光合作用中起着关键作用，二者结构和功能存在差异。回答下列问题：
（1）基粒类囊体堆叠形成基粒的意义在于_______，这使得其与基质类囊体相比，在光反应过程中能_______（填“更高效”或“更低效”）地进行光能的捕获和转化。
（2）盐胁迫会对植物光合作用产生多方面影响。除了导致叶绿体中基粒减少，还会使植物细胞液泡失水，引起细胞内pH变化，影响参与光反应的ATP合成酶的活性。请分析盐胁迫影响光合作用的过程：盐胁迫使基粒减少，光反应产生的_______减少；细胞内pH变化抑制ATP合成酶活性，直接影响_______过程，进一步使光反应为暗反应提供的ATP减少；同时，盐胁迫还可能通过影响气孔开闭，_______，从而影响暗反应。
（3）在高盐（）环境中，小麦根细胞通过介导的调控维持离子稳态，以提高抗盐胁迫能力，其主要机制如图所示。回答相关问题：
①在高盐环境中，小麦根细胞的离子运输调节机制复杂。当胞内浓度升高到一定程度后，会反馈抑制转运蛋白B的功能，该反馈调节的意义是_______。转运蛋白C被激活后，可将胞内排出细胞或转运至液泡中，此过程可能需要消耗能量，判断依据是_______。若转运蛋白C的功能受损，会导致胞内浓度_______，从而影响细胞正常生理活动。
②研究表明，盐胁迫下小麦细胞会积累脯氨酸等物质。若向盐胁迫下的小麦施用药物Y后，细胞内脯氨酸含量显著增加，试分析药物Y提高小麦耐盐性的可能原因是_______。
【答案】（1）①. 增大膜面积，为光反应相关的酶、色素等提供更多附着位点 ②. 更高效
（2）①. ATP和NADPH ②. ATP的合成 ③. 使CO2吸收减少，影响暗反应中CO2的固定
（3）①避免胞内Ca2+浓度过高对细胞造成伤害（或使胞内的Ca2+浓度在一定的范围内波动）②. 该过程是逆浓度梯度运输（或需要 ATP 供能）③. 升高 ④. 药物Y促进脯氨酸合成或抑制脯氨酸分解，使细胞内脯氨酸浓度升高，细胞渗透压上升，增强吸水能力以抵抗盐胁迫
【分析】（1）成熟的植物细胞具有大液泡，细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质组成原生质层，原生质层相当于半透膜，植物细胞可以通过渗透作用吸水或失水，当细胞液浓度小于环境溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，因此出现原生质层远离细胞壁的现象，即发生细胞质壁分离。
（2）光合作用过程分为光反应和暗反应阶段，光反应是水光解产生[H]和氧气，同时合成ATP，发生在叶绿体的类囊体膜上，暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，三碳化合物还原需要消耗光反应产生的[H]和ATP，发生在叶绿体基质中。
【解析】（1）基粒类囊体堆叠形成基粒，从结构上看，能增大膜面积。光反应相关的酶、色素等需要附着在类囊体膜上，更大的膜面积就为这些物质提供了更多附着位点，有利于光反应进行。 由于基粒类囊体堆叠后膜面积更大，光反应相关物质附着更多，所以在光反应过程中能更高效地进行光能的捕获和转化，相比基质类囊体，效率更高。
（2）光反应的场所是类囊体薄膜，基粒减少意味着类囊体薄膜面积减小，光反应受影响，产生的ATP 和 NADPH（[H]）会减少。ATP 合成酶活性受抑制，直接影响的是ATP 的合成过程，因为 ATP 合成酶是催化 ATP 合成的关键酶。气孔是CO2进入植物细胞的通道，盐胁迫影响气孔开闭，会使CO2吸收减少，而CO2是暗反应中CO2固定的原料，进而影响暗反应。
（3）①当胞内Ca2+浓度升高到一定程度后，反馈抑制转运蛋白B的功能，这样做的意义是避免胞内Ca2+浓度过高对细胞造成伤害（或使胞内的Ca2+浓度在一定的范围内波动），通过这种负反馈调节维持细胞内Ca2+浓度的相对稳定。转运蛋白C将胞内Na+排出细胞或转运至液泡中，此过程可能需要消耗能量，判断依据是该过程是逆浓度梯度运输（或需要 ATP 供能），一般逆浓度梯度的物质运输需要消耗能量，从图中也能看到有 ATP 参与相关过程。若转运蛋白C的功能受损，Na+无法正常排出细胞或转运至液泡，会导致胞内Na+浓度升高，进而影响细胞正常生理活动。
②盐胁迫下小麦细胞会积累脯氨酸等物质，向盐胁迫下的小麦施用药物Y后，细胞内脯氨酸含量显著增加。药物Y提高小麦耐盐性的可能原因是药物Y促进脯氨酸合成或抑制脯氨酸分解，使细胞内脯氨酸浓度升高，细胞渗透压上升，增强吸水能力以抵抗盐胁迫。脯氨酸是一种有机溶质，细胞内脯氨酸浓度升高，能提高细胞的渗透压，使细胞更易从外界吸水，从而抵抗盐胁迫带来的不利影响。
17. 图I是某人工湿地生态公园处理城市污水的示意图，甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分；图II是该湿地中部分生物之间的能量流动关系，字母表示各能量流向的能量值；图III为该地的河流污水净化系统示意图，污染的河水依次流经厌氧池、氧化塘、植物床等净化系统。回答下列问题：
（1）据图I分析，生态系统中甲的作用是________。图II中杂食鸟所同化的能量用于生长发育和繁殖的能量为______（用图中字母列式表示）。
（2）图III污水净化系统改善了水质体现了生物多样性______价值；图III植物床中的基质富含气孔，通气性强，其目的是_______。
（3）若要研究氧化塘中蒲草的生态位，需要研究蒲草的_______（答出2点）。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是_______。经过不懈治理，该人工湿地生态系统逐步趋向生态平衡，处于生态平衡的生态系统具有的特征为_______。
【答案】（1）①. 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 ②. c+g-i
（2）①. 间接 ②. 为湿地植物根部细胞提供充足氧气，保证根细胞进行有氧呼吸，为主动运输无机盐提供充足能量，防止无氧呼吸积累酒精
（3）①. 出现频率、种群密度、株高、与其他物种关系等 ②. 充分利用环境资源 ③. 结构平衡、功能平衡、收支平衡
【分析】（1）分析题图Ⅰ可知，大气中的二氧化碳与乙之间是双向的，说明乙是生产者；乙和丙流向甲，说明甲为分解者；乙流向丙，说明丙为消费者。
（2）分析图Ⅱ可知，图中的各个营养级都有指向X的箭头，说明X表示呼吸作用以热能的形式散失的能量（呼吸消耗）。生长发育和繁殖的能量等于同化量-呼吸消耗的能量。
【解析】（1）在生态系统成分中，分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，图 Ⅰ中甲能进行此过程，所以甲是分解者，作用为将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。杂食鸟同化的能量一部分用于呼吸作用以热能形式散失（图中i），一部分用于生长发育和繁殖。杂食鸟从水草和草鱼等获取的同化量为c+g，所以用于生长发育和繁殖的能量为c+g−i。
（2）生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值，如湿地净化污水改善水质，属于间接价值。植物根部细胞进行有氧呼吸需要氧气，基质富含气孔、通气性强，能为湿地植物根部细胞提供充足氧气，保证根细胞进行有氧呼吸，为主动运输无机盐提供充足能量，同时防止根细胞进行无氧呼吸积累酒精，对根细胞造成伤害。
（3）研究某种生物的生态位，需要研究它的出现频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，减少种间竞争。处于生态平衡的生态系统具有结构平衡（生态系统的各组分保持相对稳定）、功能平衡（生态系统的物质循环、能量流动等功能正常进行）、收支平衡（生态系统的输入和输出相对平衡）的特征。
18. 糖尿病是一种常见的代谢性疾病，其发病机制复杂。其中，1型糖尿病主要是由于胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足；2型糖尿病主要表现为胰岛素抵抗，即机体组织细胞对胰岛素的敏感性降低。目前，阿卡波糖和罗格列酮是治疗2型糖尿病的常用药物。请回答下列问题：
（1）人体进食后，血糖浓度升高，此时胰岛B细胞分泌胰岛素增多，胰岛素通过促进相关组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖浓度降低。这体现了激素调节具有________（答出1点）的特点。
（2）与正常人相比，1型糖尿病患者的血糖浓度通常_______（填“偏高”、“偏低”或“正常”），原因是_______。
（3）脂肪细胞是胰岛素重要的靶细胞，在糖代谢和胰岛素敏感性调节中发挥重要作用，实验室有正常小鼠和胰岛素抵抗型小鼠。研究人员以胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞为实验材料，研究在高糖环境下，细胞内胰岛素信号通路的变化。结果显示，在高糖环境中，小鼠的3T3-L1脂肪细胞内胰岛素信号通路中的关键蛋白Akt的磷酸化水平降低，导致细胞内胰岛素信号传递受阻，进而引发胰岛素抵抗。
①选择胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞作为实验材料研究胰岛素抵抗的原因是______。
②请推测在高糖环境下胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞内Akt磷酸化水平降低的可能原因：_______（答出1点）。
（4）某生物兴趣小组欲运用动物细胞培养技术来验证阿卡波糖、罗格列酮对胰岛素抵抗的治疗效果，进行了相关实验。实验室有正常小鼠的3T3-L1脂肪细胞和胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞，动物细胞培养液，胰岛素溶液，阿卡波糖、罗格列酮，检测葡萄糖浓度的葡萄糖传感器等材料，不考虑用药剂量，不考虑联合用药，回答以下问题。
①需设置______组实验，其中对照组有两组，培养的细胞分别为_______。本实验的无关变量有高糖动物细胞培养液、一定量胰岛素等，本实验的自变量为_______。
②控制好各组小鼠细胞的培养条件，在适宜的条件下培养一段时间后，检测________并进行比较，判断阿卡波糖、罗格列酮对胰岛素抵抗的治疗效果。
【答案】（1）作用于靶器官、靶细胞（作为信使传递信息）
（2）①. 偏高 ②. 胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足，组织细胞无法正常摄取、利用和储存葡萄糖，导致血糖不能有效降低
（3）①. 胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞是胰岛素作用的靶细胞之一，脂肪组织在糖代谢和胰岛素敏感性调节中发挥重要作用（或胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞膜上有胰岛素受体，细胞内有胰岛素信号传递通路，可用于观察高糖环境下胰岛素信号通路的变化）②. 高糖环境抑制了Akt磷酸化相关酶的活性，使其无法正常催化Akt磷酸化（或高糖环境促进了与去磷酸化有关酶的活性，加速了Akt的去磷酸化）
（4）①. 4（或四）②. 胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞和正常小鼠的3T3-L1脂肪细胞 ③. 3T3-L1脂肪细胞的种类（来源）、药物的种类和是否加药物 ④. 培养液中葡萄糖的浓度
【分析】胰岛素通过促进血糖分解，合成糖原储存或转化为脂肪、蛋白质等降低血糖。
【解析】（1）根据“胰岛素通过促进相关组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖浓度降低”，体现了激素调节作用于靶器官、靶细胞，作为信使传递信息的特点。
（2）1型糖尿病主要是由于胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足，组织细胞无法正常摄取、利用和储存葡萄糖，导致血糖不能有效降低，血糖浓度通常偏高。
（3）①由于胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞是胰岛素作用的靶细胞之一，脂肪组织在糖代谢和胰岛素敏感性调节中发挥重要作用，因此选择胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞作为实验材料研究胰岛素抵抗。
②结果显示，在高糖环境中，小鼠的3T3-L1脂肪细胞内胰岛素信号通路中的关键蛋白Akt的磷酸化水平降低，导致细胞内胰岛素信号传递受阻，进而引发胰岛素抵抗，推测原因可能是高糖环境抑制了Akt磷酸化相关酶的活性，使其无法正常催化Akt磷酸化。
（4）①为了验证阿卡波糖、罗格列酮对胰岛素抵抗的治疗效果，需设置4组实验，分别是正常小鼠的3T3-L1脂肪细胞+高糖动物细胞培养液+一定量胰岛素，胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞+高糖动物细胞培养液+一定量胰岛素，胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞+高糖动物细胞培养液+一定量胰岛素+阿卡波糖，胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞+高糖动物细胞培养液+一定量胰岛素+罗格列酮。其中前两组为对照组，分别用正常小鼠的3T3-L1脂肪细胞和胰岛素抵抗型小鼠的3T3-L1脂肪细胞，检测两种细胞在高糖培养液中有胰岛素作用下的表现。本实验的自变量为3T3-L1脂肪细胞的种类（来源）、药物的种类和是否加药物。
②为对照比较各组细胞的胰岛素抵抗情况，可以通过检测培养液中葡萄糖的浓度，来比较各组细胞对葡萄糖的利用情况。
19. 沙漠蝗虫（性别由X染色体数目决定：XX为雌性、XO为雄性）的触角长度由两对等位基因A/a和B/b共同控制，A基因是沙漠蝗虫触角发育必要基因，一个A基因增长触角的长度为3cm，基因AA增长触角的长度为6cm，一个B基因抑制触角的长度为2cm，基因型BB抑制触角的长度也为2cm。为研究两对基因的位置关系，科研人员进行了下列实验。不考虑互换，回答下列相关问题：
（1）基因A/a和基因B/b位于常染色体上，依据是________。两对基因遵循自由组合定律，判断依据是________。
（2）该杂交实验中F1的基因型为______，F2中触角长度为4cm个体中，纯合子所占的比例为______。
（3）对触角（不分叉）6cm沙漠蝗虫测交产生的幼虫群体甲进行诱变处理，偶然得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因D/d，并用同种限制酶完全切割后进行电泳，结果未变异的群体甲出现长度为4.2kbp和2.6kbp的2条电泳条带，个体乙出现长度为6.8kbp、4.2kbp和2.6kbp的3条电泳条带。
①诱变处理使个体乙发生______（填“显性”或“隐性”）突变，表现出触角有分叉性状，判断依据是________。
②雌性个体乙与甲中雄性个体杂交，其子代触角有分叉：无分叉：无触角=2∶1∶1，请在下图细胞中的染色体上注明出雌性个体乙体内基因D/d和基因A/a的位置关系______。
【答案】（1）①. 亲代正反交，子一代结果相同 ②. 子二代性状分离比为9∶3∶3∶1变式
（2）①. AaBb ②. 1/3
（3）①. 显性 ②. 一个基因发生变异即表现突变性状（电泳结果甲、乙均有4.2kbp和2.6kbp条带，乙出现甲没有的不能被限制酶切割的6.8kbp条带，说明乙的一对基因中有一个发生突变，一个基因发生突变就表现出触角有分叉）③.
【分析】（1）基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
（2）基因的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。
【解析】（1）据图可知，触角6cm与触角0cm杂交，无论正交，还是反交，F1中均为触角1cm，即正反交结果相同，故基因A/a和基因B/b位于常染色体上。F1自由交配，F2中出现了1:3:2:6:4的性状分离比，为9:3:3:1的变式，所以两对基因遵循基因的自由组合定律。
（2）依据题干信息，A基因是沙漠蝗虫触角发育必要基因，一个A基因增长触角的长度为3cm，基因AA增长触角的长度为6cm，一个B基因抑制触角的长度为2cm，基因型BB抑制触角的长度也为2cm，故触角6cm的基因型为AAbb，触角0cm的基因型为aa--，由于F2中出现了9:3:3:1的变式，故可知，F1触角1cm的基因型为AaBb，则F2中，触角4cm的基因型为AAB-，其中包括1/3AABB，2/3AABb，即纯合子所占的比例为1/3。
（3）①触角6cm（不分叉）沙漠蝗虫的基因型为AAbb，其测交，即与aabb杂交产生的幼虫群体基因型为Aabb，依据题干信息可知，甲只有两种条带，是纯合子无分叉，乙有三种条带，杂合子有分叉，故分叉性状是显性性状，即诱变处理使个体乙发生了显性突变。
②子代触角有分叉：无分叉：无触角=2∶1∶1，2+1+1=4，说明两对基因位于一对同源染色体，若A、D位于一条染色体上，则乙（AaDd）产生的配子及比例为AD：ad=1：1，甲（Aadd）产生的配子及比例为Ad：ad=1：1，两者杂交，子代基因及比例为A_D_：Aadd：aadd=2：1：1，即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=2：1：1，与题干信息相符；若a、D位于一条染色体上，则乙（AaDd）产生的配子及比例为aD：Ad=1：1，甲（Aadd）产生的配子及比例为Ad：ad=1：1，两者杂交，子代基因及比例为AaDd：A_dd：aaDd=1：2：1，即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=1：2：1，综上，故雌性个体乙体内基因D/d和基因A/a的位置关系为。
20. 科研人员利用基因工程技术改造水稻，并从转基因水稻中获取人的血清白蛋白（HSA）。部分流程及相关限制酶的识别序列和切割位点如图，HSA基因的b链为转录的模板链。回答下列问题：
（1）PCR扩增HSA基因时，为激活DNA聚合酶活性，缓冲液里一般还需要添加______；利用琼脂糖凝胶电泳分离出的符合要求的PCR扩增产物后，通常还需要进行基因测序，原因是______。
（2）在②操作后得到的农杆菌，有的没有导入质粒，有的导入了空的Ti质粒，有的导入了重组Ti质粒。在构建重组Ti质粒时，若HSA基因两端没有图示中相应限制酶的酶切位点，为确保HSA基因与Ti质粒正向连接，同时便于导入重组表达载体的农杆菌的筛选，在PCR扩增HSA基因前，需要在引物1的5'末端引入______（填“BclI”、“BamHI”或“HindIII”）酶的识别与切割序列，在引物2的5'末端引入______（填“BclI”、“BamHI”或“HindIII”）酶的识别与切割序列。
（3）将HSA基因导入水稻细胞进行遗传改造的途径除图示方法外，也可以将含HSA基因的重组表达载体包裹在人工合成的脂质体中，与经过______酶处理所得到的水稻细胞原生质体融合。
（4）在图示③操作后还要进行目的基因的检测，可通过______等技术检测水稻的染色体DNA上是否插入了HSA基因或检测HSA基因是否转录出了______；再利用______方法，从水稻细胞产物中鉴定是否表达出所需的HSA。
【答案】（1）①. Mg2+ ②. 琼脂糖凝胶电泳仅能分析DNA分子的大小，无法确定DNA分子碱基序列
（2）①. BclI ②. HindIII
（3）纤维素（纤维素酶和果胶）
（4）①. PCR ②. mRNA ③. 抗原—抗体杂交
【分析】 基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）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。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【解析】（1）PCR扩增HSA基因时，缓冲液里一般需要添加Mg2+，以激活DNA聚合酶活性；由于琼脂糖凝胶电泳仅能分析DNA分子的大小，无法确定DNA分子碱基序列，所以利用琼脂糖凝胶电泳分离出的符合要求的PCR扩增产物后，通常还需要进行基因测序。
（2）HSA基因两端没有限制酶BclⅠ、BamHⅠ和Hind Ⅲ的酶切位点，要使目的基因插入启动子和终止子之间且方向正确，HSA基因的b链为为转录链，引物2对应区段应与启动子接近，所以应在引物2的5'端Hind Ⅲ酶的识别与切割序列，引物1的5'端添加Bcl I酶的识别与切割序列，由于BclI酶和BamHI酶切割后产生相同的黏性末端，而Bcl I酶切割载体后，会破坏氨苄青霉素基因，故应用Hind Ⅲ酶和Bcl I切割载体，根据两种标记基因筛选导入重组质粒的农杆菌。
（3）水稻细胞细胞壁的成分是纤维素和果胶，所以将HSA基因导入水稻细胞进行遗传改造的途径除图示方法外，也可以将含HSA基因的重组表达载体包裹在人工合成的脂质体中，与经过纤维素酶和果胶酶处理所得到的水稻细胞原生质体融合。
（4）在图示③操作后还要进行目的基因的检测，可通过PCR等技术检测水稻的染色体DNA上是否插入了HSA基因或检测HSA基因是否转录出了mRNA；再利用抗原-抗体杂交方法，从水稻细胞产物中鉴定是否表达出所需的HSA。