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广东省部分名校2022-2023学年高三下学期开学考试生物试题
一、单选题
1．（2023高三下·广东开学考）在无氧条件下，秸秆经过高温热解处理可得到生物质炭，该过程中纤维素分解为一些小分子有机物，生物质炭可作为有机肥使用。下列相关说法错误的是（ ）
A．生物质炭的加工过程可去除秸秆表面虫卵
B．生物质炭能促进土壤中微生物群体的繁殖
C．生物质炭小分子有机物能为根系直接供能
D．生物质炭的使用能加速生态系统的碳循环
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、秸秆高温热解处理能杀死秸秆上的虫卵，A正确；
B、生物质炭中含有有机物，能被土壤微生物利用从而促进其自身繁殖，B正确；
C、纤维素分解后会产生葡萄糖，葡萄糖不能为根系直接供能，ATP才是细胞生命活动的直接能源物质，C错误；
D、生物质炭的使用能促进微生物繁殖，微生物的分解作用可以促进生态系统的碳循环，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2、ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质
2．（2023高三下·广东开学考）下列有关光合作用探索历程的说法，错误的是（ ）
A．恩格尔曼通过水绵实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔离体叶绿体实验说明水的光解和糖的合成密切联系
C．鲁宾和卡门证明光合作用的产物氧气中的氧全部来自水
D．卡尔文利用14C标记CO2发现了暗反应中碳的转移途径
【答案】B
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】A、德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果把装置放在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位，证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确；
B、希尔离体叶绿体实验结果是发现水的光解，说明水的光解可单独进行，该实验未进行暗反应有关的探索，也不能说明光反应和暗反应之间的联系，B错误；
C、鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，证明光合作用释放的O2来源水，设立了一组对照实验： H218O 和CO2，H2O 和C18O2，证明了光合作用释放的O2来自水，C正确；
D、20世纪40年代，美国科学家卡尔文用经过14C 标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终发现了暗反应中碳的转移途径，D正确。
故答案为：B。
【分析】光合作用的发现历程：
（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；萨克斯的实验也证明光是光合作用的必要条件；
（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转化为化学能；
（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
（5）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氧气来自水；
（6）卡尔文采用同位素标记法探明了二氧化碳的固定过程中碳元素的转移途径。
3．（2023高三下·广东开学考）格瓦斯是一种谷物发酵饮料，一般用面包作为基质，由酵母菌和乳酸菌双菌发酵而成，含微量乙醇、一定量CO2以及丰富的有机酸等物质。下列相关说法正确的是（ ）
A．这两种微生物的遗传物质都主要分布在染色体上
B．发酵产生的有机酸全来自酵母菌的细胞质基质
C．发酵产生的CO2不会来自乳酸菌的细胞质基质
D．发酵开始前可以对培养基进行干热灭菌
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；灭菌技术
【解析】【解答】A、乳酸菌是原核生物，不存在染色体，A错误；
B、发酵产生的有机酸（乳酸）来自乳酸菌的细胞质基质，酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，C正确；
D、玻璃器皿和金属工具可以干热灭菌，培养基需要湿热灭菌，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸产生水和二氧化碳。
3、实验室常用的灭菌方法：①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30min。
4．（2023高三下·广东开学考）研究者发现，加拉帕戈斯群岛上的中地雀在2003年大旱后平均喙长从11.2毫米降低到10.6毫米，推测这与干旱环境中食物的变化有关。下列相关说法正确的是（ ）
A．中地雀种群的基因频率发生了定向变化
B．干旱环境诱导中地雀产生了短喙基因
C．中地雀喙的特征只是与食物协同进化的结果
D．中地雀所有喙长相关基因构成了基因库
【答案】A
【知识点】协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、在干旱环境的选择下，中地雀种群的基因频率发生了定向改变，A正确；
B、中地雀种群中存在长喙、短喙的基因，只是干旱环境对其进行了选择，B错误；
C、协同进化发生在生物与生物之间、生物与无机环境之间，C错误；
D、中地雀种群所有的基因构成了基因库，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、自然选择决定生物进化的方向（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
2、协同进化：不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
5．（2023高三下·广东开学考）某二倍体（2n＝14）自花传粉植物的雄蕊小，导致人工育种时去雄困难，培育获得的6号染色体三体品系及其6号染色体上的基因如图所示，雄性可育（M）对雄性不育（m）为显性，种子椭圆粒（R）对种子长粒（r）为显性。该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ随机移向一极，含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力。下列相关说法正确的是（ ）
A．可用隐性植株与该植株杂交验证这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B．该三体植株会产生4种基因型的雌配子，其中染色体正常的比例为1/4
C．该三体植株产生的雄配子中，具有正常受粉能力的比例约为1/3
D．该三体植株自交产生的F1中长粒种子种植后可用来作杂交育种的母本
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、图中两对基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ随机移向一极，可产生基因型为mr，MmRr的雌配子或雄配子，且各基因型之比为1：1，即该三体植株会产生2种基因型的雌配子，其中染色体正常的比例为1/2，B错误；
C、该三体植株可产生基因型为mr，MmRr的雄配子，且各基因型之比为1：1，由于含有染色体Ⅲ的花粉无受粉能力，故具有正常受粉能力的比例约为1/2，C错误；
D、该三体植株自交，由于含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力，只有mr的雄配子可参与受粉，故子代基因型为mmrr，MmmRrr，其中长粒种子mmrr由于雄性不育，杂交时无须去雄，即可作为杂交育种的母本，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因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进行自由组合，若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律，则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
6．（2023高三下·广东开学考）Lin－4和Lin－7是线虫体内最早鉴定出的单链小RNA分子，称为stRNA，它们是控制幼虫发育时间的关键调节因子，stRNA与目标mRNA紧密结合后抑制目标基因的表达。下列说法正确的是（ ）
A．stRNA彻底水解最多可以获得4种不同的产物
B．线虫细胞内合成stRNA需要DNA聚合酶参与
C．stRNA可以在翻译水平上抑制目标基因的表达
D．stRNA和mRNA之间通过磷酸二酯键紧密结合
【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA彻底水解能获得磷酸、核糖和4种含氮碱基（A、U、C、G），共6种不同的产物，A错误；
B、细胞内合成RNA的过程需要RNA聚合酶参与，B错误；
C、由题意可知，stRNA与目标mRNA紧密结合后，抑制mRNA翻译出多肽链，因此可以在翻译水平上抑制目标基因的表达，C正确；
D、stRNA和mRNA之间通过氢键紧密结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、核糖和4种含氮碱基（A、U、C、G）。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
（1）场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。
（2）过程：解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
（3）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，T-A。
3、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（1）场所：细胞质中的核糖体。
（2）模板：mRNA。
（3）原料：21种游离的氨基酸。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，U-A。
7．（2023高三下·广东开学考）果蝇的体色和眼色分别由一对等位基因控制。纯合灰身红眼果蝇与纯合黑身紫眼果蝇杂交，不论正交还是反交，F1均为灰身红眼果蝇。F1灰身红眼雌果蝇与黑身紫眼雄果蝇杂交，子代中灰身红眼、黑身紫眼、灰身紫眼、黑身红眼的果蝇分别为500只、501只、101只、100只。已知雄性果蝇在形成配子的过程中不存在染色体片段互换。不考虑X、Y染色体同源区段的情况。下列叙述错误的是（ ）
A．控制果蝇的紫眼的基因是常染色体上的隐性基因
B．F1灰身红眼雌果蝇产生只含隐性基因的配子的比例约为5/12
C．F1灰身红眼雌果蝇可能在减数分裂时发生了染色体片段的互换
D．F1灰身红眼雄果蝇测交后代的表型比例为2∶1
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程；基因的自由组合规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、纯合红眼果蝇与纯合紫眼果蝇杂交，不论正交还是反交，F1不论雌雄均为红眼果蝇，故紫眼性状的遗传方式是常染色体隐性遗传，A正确；
B、测交后代的表型及比例反映了F1产生配子的类型及比例，测交子代中灰身红眼、黑身紫眼、灰身紫眼、黑身红眼的果蝇比例大约为5∶5∶1∶1，故F1灰身红眼雌果蝇形成的雌配子的基因型及比例为AB∶ab∶Ab∶aB＝5∶5∶1∶1，B正确；
C、F1灰身红眼雌果蝇与黑身紫眼雄果蝇杂交，即F1测交，子代表型的分离比不符合1∶1∶1∶1，控制果蝇的体色和眼色的基因可能位于一对同源染色体上，即F1灰身红眼雌果蝇在减数分裂时发生了染色体片段的互换，C正确；
D、已知雄性果蝇在形成配子过程中不存在染色体片段的互换的现象，若F1灰身红眼雄果蝇产生的两种数量相等的配子AB和ab，让该果蝇与黑身紫眼雌果蝇杂交，子代的表型及比例为灰身红眼果蝇﹔黑身紫眼果蝇＝1∶1，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
2、基因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进行自由组合，若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律，则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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。（3）减数分裂Ⅱ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。
8．（2023高三下·广东开学考）在缩手反射活动中，兴奋传递至传出神经元时，①②处可检测到突触后电位（EPSP），③处可检测到动作电位（AP），如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．EPSP与AP均可表示传出神经元膜内的电位变化
B．EPSP会随传播距离的增大而有所衰弱
C．传出神经元兴奋时，电信号可从②处传导至③处
D．产生一次AP的过程中，③处K＋通道、Na＋通道的通透性依次增大
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、EPSP与AP的初始电位均为负电位，说明是神经元膜内的电位，A正确；
B、根据①和②的EPSP变化可知，②的EPSP低于①，即EPSP会随传播距离的增大而有所衰弱，B正确；
C、在反射活动中，兴奋从神经中枢传递到传出神经，传递方向是单向的，因而电信号能从②处传导至③处，C正确；
D、产生一次AP时，③处Na＋通道通透性增大后产生正电位，之后K＋通道通透性增大，排出K＋使电位恢复为负电位，D错误。
故答案为：D。
【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。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。
9．（2023高三下·广东开学考）我们应该用乐观、阳光的心态面对学习和生活，因为长期的焦虑和紧张会使辅助性T细胞的活性下降，从而影响身体健康。下列相关说法错误的是（ ）
A．辅助性T细胞活性下降，细胞因子分泌减少，体液免疫功能下降
B．辅助性T细胞摄取、加工和处理抗原并呈递给B细胞的功能下降
C．辅助性T细胞活性下降，使活化的细胞毒性T细胞的数量减少
D．辅助性T细胞活性下降，引起机体对肿瘤细胞的免疫监视功能降低
【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能；体液免疫
【解析】【解答】A、辅助性T细胞活性下降使细胞因子的分泌减少，B细胞活化减弱，导致产生抗体的量随之减少，体液免疫功能下降，A正确；
B、抗原呈递细胞具有摄取、加工和处理抗原的能力，辅助性T细胞不具有该功能，B错误；
C、细胞因子能加速细胞毒性T细胞活化过程，所以辅助性T细胞活性下降使细胞因子的分泌减少，使活化的细胞毒性T细胞的数量减少，C正确；
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，辅助性T细胞活性下降，体液免疫功能和细胞免疫功能下降，引起机体对肿瘤细胞的免疫监视功能降低，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体，记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞，产生大量的抗体，称为二次免疫（再次免疫）。
2、免疫系统的功能：
（1）防御功能：保护机体不受损害，帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病。
（2）自稳功能：不断清除衰老死亡的细胞，保持体内的净化更新。
（3）监视功能：及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞，防止癌瘤的发生。
10．（2023高三下·广东开学考）科学家在研究银泉生态系统时，调查了该生态系统不同营养级的能量流动情况，统计了各类生物的同化能量值（kJ·m－2·a－1），结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．生产者流入分解者的能量值为22859 kJ·m－2·a－1
B．呼吸作用消耗能量的比例随营养级的升高而降低
C．相邻营养级之间的能量传递效率范围是10%~17%
D．第四营养级约38.6%的能量用于自身生长、发育和繁殖
【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者固定的能量为87127kJ·m－2·a－1，同化的能量除了呼吸消耗的，还会流入下一营养级、分解者和未被利用，87127－50158－14110＝22859，生产者流入分解者的能量值小于22859kJ·m－2·a－1，A错误；
B、每个营养级中呼吸作用所消耗能量的比例＝呼吸能量值÷同化能量值×100%，分别约为57.6%、56.1%、83.2%，61.4%，B错误；
C、相邻营养级之间的能量传递效率＝后一营养级的同化能量值÷前一营养级的同化能量值×100%，分别约为16.2%、11.3%、5.5%，C错误；
D、同化的能量除了呼吸消耗的，剩余的用于自身生长、发育和繁殖，第四营养级同化的能量用于自身生长、发育和繁殖的比例＝[（88－54）÷88]×100%＝38.6%，D正确。
故答案为：D。
【分析】摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
11．（2023高三下·广东开学考）非人灵长类动物与人类具有较高的相似性，是开展人类发育生理学和疾病治疗研究的理想生物医学模型。胚胎工程技术对拓展非人灵长类动物模型具有重要价值，主要技术包括精子和卵子的获得、胚胎的获得和胚胎移植等。下列关于非人灵长类胚胎工程的说法，正确的是（ ）
A．可注射促性腺激素促使雌猴超数排卵
B．卵母细胞与早期胚胎都需要在获能液中进行培养
C．体外受精或将精子注入成熟去核卵母细胞后都即可获得胚胎
D．向同一雌猴体内移植多个桑葚胚，可得到遗传物质相同的动物模型
【答案】A
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、促性腺激素可以促进排卵，促性腺激素是蛋白质，不能口服，需要注射才能发挥作用，A正确；
B、卵母细胞与早期胚胎不需要在获能液中培养，精子需要进行获能处理，B错误；
C、体外受精或将精子注入成熟去核卵母细胞后，经过培养培育后才能获得胚胎，C错误；
D、理论上，同一雌猴体内只能移植一个胚胎，经过胚胎工程技术得到的动物模型遗传背景相同，D错误。
故答案为：A。
【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，供体和受体是同一物种。并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。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查
12．（2023高三下·广东开学考）某实验小组将甲、乙两个液泡初始体积相等的洋葱鳞片叶细胞分别置于A、B两个烧杯中，两个烧杯装有等浓度的KNO3溶液，甲和乙两个细胞的液泡体积变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．初始状态下，甲的细胞液浓度大于乙的
B．t1时，甲细胞液的渗透压与外界溶液的相近
C．O~t1，甲和乙的细胞吸水能力都逐渐增强
D．t2时，甲、乙的细胞液浓度和初始状态相等
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、根据曲线可知，达到平衡时甲的失水量较少，因此甲和外界溶液的浓度差较小，甲的细胞液浓度大于乙的，A正确；
B、t1时，甲吸水和失水均处于动态平衡，因此甲的细胞液渗透压与外界溶液的相近，B正确；
C、О~t1，甲和乙都在失水，细胞液浓度变大，因此吸水能力逐渐增强，C正确；
D、t2时，甲，乙的液泡体积和初始状态相等，但是都从外界吸收了溶质分子，因此t2时，细胞液浓度大于初始状态，D错误。
故答案为：D。
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
13．（2023高三下·广东开学考）下图细胞①表示某二倍体动物的初级精母细胞或初级卵母细胞，字母表示染色体上的基因。下列关于细胞分裂过程的分析，错误的是（ ）
A．细胞①的变异类型包括基因突变和基因重组
B．若细胞①表示初级卵母细胞，则细胞⑥或⑦为卵细胞
C．细胞⑥的基因型为Hr或hR，基因型与细胞⑦的不同
D．除细胞①，图中所示细胞均不含有同源染色体
【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程；基因重组及其意义；基因突变的类型
【解析】【解答】A、细胞①中，基因H/h所在的非姐妹染色单体片段之间发生了互换，基因R（r）突变为r（R），发生了基因突变和基因重组，A正确；
B、若细胞①表示初级卵母细胞，细胞②的细胞质均等分裂为极体，⑥或⑦为卵细胞，B正确；
C、细胞②的基因型为HhRr，细胞③的基因型为Hhrr，则细胞⑥和⑦的基因型为Hr或hr，C错误；
D、除细胞①，图中所示细胞处于减数第二次分裂时期细胞或者减数分裂形成的子细胞，均不含有同源染色体，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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。（3）减数分裂Ⅱ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。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
3、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎链球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
14．（2023高三下·广东开学考）植物的开花受到多种途径的调控。某植物成花诱导的基因调控机制如图所示，FLC和CO表示基因，分别表达FLC蛋白和CO蛋白。下列分析错误的是（ ）
A．FLC属于开花抑制因子基因
B．春化作用会抑制FLC蛋白的合成以解除开花抑制
C．植物细胞内的CO蛋白可能会出现昼夜节律性变化
D．光质途径通过光敏色素结构的改变直接影响核基因表达
【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】AB、分析图可知，FLC基因抑制开花，FLC属于开花抑制因子基因，春化作用抑制FLC蛋白合成，从而减弱FLC蛋白的抑制作用，以解除开花抑制，AB正确；
C、光周期具有昼夜节律性变化，影响CO基因的表达，所以植物细胞内的CO蛋白可能出现昼夜节律性变化，C正确；
D、受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核，影响特定基因的表达，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。其中环境因素包括光、温度和重力等。
2、光敏色素是一类蛋白质，分布植物的各个部位，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
15．（2023高三下·广东开学考）如图所示，科研人员利用诱变方式选育可高产β－胡萝卜素的三孢布拉霉负菌，未突变菌不能在含有β－紫罗酮的培养基上生长。随β－胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲表示选育菌种及获得β－胡萝卜素的流程，以下相关说法错误的是（ ）
A．经过①紫外线照射后，可能有少数三孢布拉霉负菌能在含β－紫罗酮的培养基上生长
B．进行③操作时，应选择橙红色区域较大的菌落中的菌株继续接种培养
C．要得到图乙所示的菌落，可用平板划线法进行②操作接种后再培养
D．能在添加了β－紫罗酮的图乙培养基上长成菌落的目的菌，其基因都发生了改变
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导发生基因突变，由于突变的不定向性，被照射的三孢布拉霉负菌只有少数能在含β－紫罗酮的培养基上生长，A正确；
B、橙红色的菌体为高产菌，进行③操作时，应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养，B正确；
C、图乙中的菌落均匀分布于平板，说明接种方法是稀释涂布平板法，C错误；
D、能在添加了β－紫罗酮的乙上长成菌落的细菌是经过紫外线照射后的高产菌，其遗传物质都发生了改变，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
2、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。
16．（2023高三下·广东开学考）真菌AFPs基因表达的蛋白质能提高细胞的抗冻能力，将AFPs基因导入番茄中培育抗冻番茄品种，延长番茄果实的储存期。AFPs基因及基因表达载体的元件组成情况如下图所示，图中的EcoRI、HindⅢ、BamHI、SmaI均表示限制性内切核酸酶，相关酶的切割位点分布如下图所示，基因经所有酶切割后均会产生不同的黏性末端。下列分析正确的是（ ）
A．用限制性内切核酸酶可从真菌细胞内获取大量的AFPs基因
B．构建基因表达载体宜选择BamHI、HindⅢ与E.coliDNA连接酶
C．需用显微注射技术将重组质粒注入番茄胚细胞中获得转基因植株
D．含有重组质粒的受体细胞不能在含四环素的培养基上正常生长
【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、得到大量的AFPs基因需要利用PCR技术进行扩增，A错误；
B、由图可知，为了不破坏目的基因，且避免由一种酶切割粘性末端自行结合，宜选用BamHⅠ和HindⅢ进行切割，E.coliDNA连接酶可以连接黏性末端，B正确；
C、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，C错误；
D、目的基因导入后会破坏潮霉素抗性基因，四环素抗性基因作为标记基因，含有AFPs基因的受体细胞能在含四环素的培养基上正常生长，D错误。
故答案为：B。
【分析】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：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（1）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；（3）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
二、实验题
17．（2023高三下·广东开学考）土壤重金属镉（Cd）污染和土壤酸化是常见的生态难题，可通过种植植物降低土壤镉含量和改善土壤pH，达到土壤修复的目的。多年生黑麦草对Cd具有很强的耐性和富集能力，其生长快，根系发达、耐性强、可多次收割并再生，在土壤Cd污染修复方面有重要的价值。某小组设置了土壤pH为4.0~6.0的4种酸胁迫水平、Cd浓度为100mg·kg－1的污染土壤，研究土壤酸胁迫对黑麦草生长、代谢及镉富集特征的影响。回答下列问题：
（1）每种土壤样本种植黑麦草并设置3个实验组，这样做的目的是 。适宜条件下种植黑麦草90天后，测定相关的指标。
（2）TTC的氧化态是无色的，可被NADH还原成具有不溶性的红色TTF。用TTC水溶液浸泡黑麦草的根系，使之渗入根细胞内，根据根系细胞染色的深浅程度比较在不同程度酸、Cd胁迫下黑麦草根系活力。活力越高的根系细胞通过 产生的NADH越多， ，根系红色越深。较高浓度的酸胁迫会降低根系细胞的活力和叶片叶绿素的含量，黑麦草地上部分对Cd的积累量降低，主要原因是 （答出2点）。
（3）为达到实验目的和归纳相关实验结论，下列指标中的 是本实验必要的检测项目。
①黑麦草叶片和枝干的重量 ②黑麦草叶片和枝干Cd含量
③黑麦草的叶片的呼吸速率 ④黑麦草叶片的净光合速率
⑤黑麦草根系的重量 ⑥黑麦草根系的Cd含量
【答案】（1）作为重复实验减少实验误差，提高实验数据的可信度（答出减少实验误差即可）
（2）呼吸作用；TTC被还原产生的TTF越多；根系细胞活力降低，对Cd的吸收减少；叶绿素的含量降低使光合作用受阻，导致地上部分对Cd的积累量降低（从根吸收、地上部分受光合作用减弱的影响角度答题）
（3）①②③④⑤⑥
【知识点】影响光合作用的环境因素；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】（1）本实验要研究土壤酸胁迫对黑麦草生长、代谢及镉富集特征的影响，因此要配制pH为4.0~6.0的4组酸胁迫水平实验组和pH为4.0~6.0的4种酸胁迫水平＋Cd实验组。每种土壤样本种植黑麦草并设置3个实验组，作为平行组，设置平行组的目的是作为重复实验减少实验误差，提高实验数据的可信度。
（2）较高浓度的酸胁迫会降低根系活力，使根细胞呼吸作用减弱，吸收的Cd减少；叶片叶绿素的含量降低会导致光合速率下降，使植物生命活动减弱，降低地上部分Cd的积累量。
（3）本实验为研究土壤酸胁迫对黑麦草生长、代谢及镉富集特征的影响。通过检测黑麦草叶片和枝干的重量 、黑麦草叶片和枝干Cd含量、黑麦草根系的重量、黑麦草根系的Cd含量，可以知道黑麦草对Cd的富集情况，检测③黑麦草的叶片的呼吸速率和④黑麦草叶片的净光合速率可以了解黑麦草在酸胁迫下的代谢情况，因此有必要检测①②③④⑤⑥的内容。
【分析】1、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
2、影响光合作用的环境因素：（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。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率
18．（2023高三下·广东开学考）为研究蒲公英提取物对治疗2型糖尿病的影响，研究人员采用低、中，高三种剂量的蒲公英提取物，以及治疗2型糖尿病的药物吡格列酮对2型糖尿病模型小鼠进行灌胃给药，每日1次，连续4周。实验过程中，小鼠禁食12h后，测定空腹血糖（FBG），同时给予葡萄糖溶液灌胃，测定0.5~2.0h后的血糖值，实验结果如下表所示。
组别 FBG/（mmol·L－1） 0.5h血糖/（mmol·L－1） 1.0h血糖/（mmol·L－1） 2.0h血糖/（mmol·L－1）
正常组 5.65 9.82 7.98 6.00
模型组 19.22 25.82 24.00 21.29
高剂量蒲公英 14.88 18.19 15.91 14.24
中剂量蒲公英 17.26 22.95 21.68 19.51
低剂量蒲公英 18.84 25.48 23.72 20.51
吡格列酮组 15.02 18.98 17.08 14.87
回答下列问题：
（1）在研究蒲公英提取物药效的过程中，与模型组小鼠相比，正常组小鼠灌胃的处理方法是 。模型组小鼠与吡格列酮组小鼠均作为对照组，其作用分别是 、 。
（2）实验期间，正常组小鼠血糖浓度先升高后降低，降低的原因是 。根据实验结果可知，蒲公英提取物对治疗2型糖尿病的影响是 。
（3）外周组织细胞对胰岛素的敏感性降低，会出现葡萄糖利用障碍，即产生胰岛素抵抗，这是2型糖尿病患者的主要病因，表现为高胰岛素血症。若蒲公英提取物有利于改善胰岛素抵抗，检测模型组与蒲公英组小鼠的血浆胰岛素浓度，则实验预期结果为 。
（4）阿卡波糖可作为糖尿病患者饮食治疗的辅助，是轻中度高血糖患者，尤其是餐后高血糖者的首选药物。阿卡波糖作为一种消化酶的抑制剂，可以抑制肠道中 等酶的活性，从而抑制葡萄糖的生成，进而减慢肠黏膜对葡萄糖的吸收，降低餐后高血糖和高胰岛素。
【答案】（1）每日灌胃等量的生理盐水；了解2型糖尿病小鼠的血糖水平；比较蒲公英提取物与吡格列酮降血糖效果的差异
（2）血糖进入组织细胞被利用（或进行氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质）；蒲公英提取物可以降低2型糖尿病小鼠的血糖浓度，且降血糖效果随剂量的增加而增强
（3）蒲公英组小鼠的血浆胰岛素浓度低于模型组的
（4）淀粉酶、蔗糖酶、麦芽糖酶
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）对2型糖尿病模型小鼠进行灌胃给药，正常组小鼠灌胃等量的生理盐水，作为对照；通过模型组小鼠，可了解2型糖尿病小鼠的血糖水平，为后续实验提供数据参考，作为对照，吡格列酮组小鼠作为对照，可比较蒲公英提取物与吡格列酮降血糖效果的差异。
（2）血糖进入组织细胞后，被氧化分解、储存或转化为非糖物质，从而降低了血糖浓度；分析表格数据可知，与模型组小鼠相比，蒲公英提取物能一定程度上降低血糖，且降血糖效果随剂量的增加而增强。
（3）外周组织细胞对胰岛素的敏感性降低，会出现葡萄糖利用障碍，即产生胰岛素抵抗，表现为高胰岛素血症，若蒲公英提取物能改善胰岛素抵抗，即胰岛素能正常发挥作用，则蒲公英组小鼠的血浆胰岛素浓度低于模型组的。
（4）阿卡波糖作为一种消化酶的抑制剂，可以抑制肠道中淀粉酶﹑蔗糖酶、麦芽糖酶等酶的活性，从而抑制葡萄糖的生成，进而减慢肠黏膜对葡萄糖的吸收。
【分析】血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
三、综合题
19．（2023高三下·广东开学考）黄秋葵是一种有保健作用的蔬菜，虫害是影响黄秋葵产量和质量的主要因素。研究人员在不同时间调查了黄秋葵种植园的主要害虫棉蚜、棉大卷叶螟以及其天敌瓢虫、蜘蛛的密度变化，得到的结果如图所示。回答下列问题：
（1）黄秋葵虫害的高发期是 月。棉蚜的种群数量可采用 进行调查。棉蚜与棉大卷叶螟的种间关系是 。
（2）生态位宽度反映了物种利用资源的能力和多样性的大小，时间生态位宽度值越大，说明该物种对资源的利用时间越长。生态位重叠指数反映了不同物种对资源利用程度在空间、时间维度上的相似程度。研究人员调查了同类生物的时间生态位宽度以及不同类生物之间生态位的重叠值，结果如下表所示：
种类 棉蚜 棉大卷叶螟 瓢虫 蜘蛛
棉蚜 1.7610 0.1397 0.8593 0.3026
棉大卷叶螟 4.6411 0.4045 0.7220
瓢虫 2.2955 0.5426
蜘蛛 4.2209
①综合上图和上表的调查结果可知，棉蚜的捕食天敌主要是 ，判断依据是 。
②黄秋葵害虫 的发生期长， 对其种群数量的控制较有效。
③为增强对虫害的控制效果，7月期间应选择高效低毒力的化学农药防治黄秋葵虫害，理由是 （答出1点）。
【答案】（1）6~7；样方法；种间竞争
（2）瓢虫；棉蚜与瓢虫种群数量在同一时间内的变化基本一致，且瓢虫与棉蚜的生态位重叠值高；棉大卷叶螟；蜘蛛；降低农药对黄秋葵和农田的污染程度；降低农药对害虫天敌的毒害，充分发挥天敌控制虫害的作用
【知识点】估算种群密度的方法；种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位；植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】（1）根据题中左图可知，在6~7月，黄秋葵的主要害虫棉蚜的数量显著增多，是黄秋葵虫害的高发期。一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法，所以调查棉蚜种群数量可采用样方法。棉蚜与棉大卷叶螟都是黄秋葵种植园的主要害虫，都主要以黄秋葵为食，两者之间属于种间竞争。
（2）①分析上图和上表可知，棉蚜与瓢虫的种群数量在同一时间内变化基本一致，且表中数据说明瓢虫与棉蚜的生态位重叠值大，因此棉蚜的捕食天敌主要是瓢虫。
②棉大卷叶螟的时间生态位宽度值最大，蜘蛛与棉大卷叶螟的生态位重叠指数较大，因此棉大卷叶螟的发生期长，蜘蛛对其种群数量的控制较有效。
③生物防治是利用物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法，它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法，它的最大优点是不污染环境，为增强对虫害的控制效果，7月期间应选择高效低毒力的化学农药防治黄秋葵虫害，理由是降低农药对黄秋葵和农田的污染程度；降低农药对害虫天敌的毒害，充分发挥天敌控制虫害的作用。
【分析】1、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式：种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；⑤原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
3、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和，它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
4、生物治虫或生物控制害虫，是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系，应用各种有益的生物（天敌）或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。
20．（2023高三下·广东开学考）果蝇棒眼和正常眼的眼型受到一对等位基因A/a控制，正常翅和卷翅受到另一对等位基因B/b控制。某同学选择不同类型的亲本进行杂交实验，研究眼型和翅型的遗传机制，得到下表所示结果。回答下列问题：
亲本（P） F1表型及比例
甲组 正常翅♂×卷翅♀ 正常翅♂∶正常翅♀∶卷翅♂∶卷翅♀＝1∶1∶1∶1
乙组 卷翅♀×卷翅♂ 正常翅♂∶正常翅♀∶卷翅♂∶卷翅♀＝1∶1∶2∶2
丙组 棒眼正常翅♀×正常眼卷翅♂ 棒眼正常翅♂∶棒眼正常翅♀∶棒眼卷翅♂∶棒眼卷翅♀＝1∶1∶1∶1
（1）眼型和翅型这两对相对性状中， 属于显性性状。根据杂交实验结果，可以确定控制 的基因位于常染色体上。乙组多次杂交实验F1的表型及比例均相同，对F1出现该表型及比例的合理解释是 。
（2）若控制眼型的基因A/a位于常染色体上，则丙组亲本的基因型为 。选择F1的棒眼卷翅♂和棒眼正常翅♀杂交，若F2的表型及比例为 ，则可以证明A/a与B/b位于非同源染色体上。
（3）已知果蝇的横脉正常翅和横脉缺失翅是一对相对性状，野生型果蝇均为横脉正常翅，控制翅横脉的基因和眼型基因A/a均位于X染色体上。某果蝇品系的X染色体上部分基因可以抑制性染色体之间发生交换，利用这些品系的性状作为标记性状进行杂交实验，可用于检测X染色体上的基因突变类型。研究人员利用横脉正常翅正常眼雄果蝇经诱变处理后与纯合横脉正常翅棒眼雌果蝇杂交，F1相互交配得到F2。若F2的雌雄果蝇的表型和比例为 ，则该突变类型为隐性致死突变；若F2出现横脉正常翅棒眼∶横脉缺失翅正常眼＝3∶1，则说明 。
【答案】（1）棒眼和卷翅；翅型；卷翅基因纯合致死
（2）AAbb，aaBb；棒眼卷翅∶正常眼卷翅∶棒眼正常翅∶正常眼正常翅＝3∶1∶3∶1
（3）横脉正常翅棒眼♀∶横脉正常翅棒眼♂＝2∶1；横脉缺失翅是X染色体隐性突变造成的，该突变不致死
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）乙组中，亲代均表现为卷翅，子代出现了正常翅，说明卷翅为显性性状。丙组中，亲代表现为棒眼和正常眼，子代均表现为棒眼，说明棒眼为显性性状。三组杂交实验中，翅型在子代雌雄个体中的表现相同，说明基因B/b位于常染色体上。乙组杂交子代中显性∶隐性＝2∶1，则推测F1出现题述表型及比例可能是显性纯合致死引起的。
（2）若基因A/a位于常染色体上，且由于翅型在子代雌雄个体中的表现相同，基因B/b也位于常染色体上，可知丙组亲本的基因型组合为AAbb♀×aaBb♂，F1的棒眼卷翅（AaBb）♂和棒眼正常翅（Aabb）♀杂交，若两对基因自由组合，子代会出现（3∶1）（1∶1）的性状分离，即棒眼卷翅∶正常眼卷翅∶棒眼正常翅∶正常眼正常翅＝3∶1∶3∶1。
（3）利用诱变处理的横脉正常翅正常眼雄果蝇与纯合横脉正常翅棒眼雌果蝇杂交，若突变类型为隐性致死突变，则F2雄果蝇隐性纯合致死即雄果蝇只会出现横脉正常翅棒眼的表型，因此F2的雌雄果蝇的表型和比例为横脉正常翅棒眼♀∶横脉正常翅棒眼♂＝2∶1；若F2出现横脉正常翅棒眼∶横脉缺失翅正常眼＝3∶1，则说明横脉缺失翅属于隐性突变但不致死。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时，子一代出现的亲本性状；隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时，子一代未出现的亲本性状。
2、基因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进行自由组合，若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律，则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
21．（2023高三下·广东开学考）新冠病毒抗原检测试剂盒可快速检测新冠病毒感染，检测原理如图所示。操作时，将待测样品稀释后滴加在样品垫上，病毒抗原与胶体金——病毒抗体复合物结合，扩散到检测线处与抗体1结合形成沉淀出现红色检测线。同时，胶体金——抗体2作为参照，扩散到质控线处与抗体3形成沉淀出现红色线。
回答下列问题：
（1）根据以上信息分析，新冠病毒抗原检测所依据的原理是 。若检测结果只有质控线出现红色，说明 。若检测不到红色线，说明检测结果为 （填“阳性”“阴性”或“无效结果”）。
（2）检测试纸上的病毒抗体是利用新冠病毒的S蛋白所制备的单克隆抗体。制备该抗体的过程中，先将 注入小鼠体内进行免疫，从小鼠分离出B细胞与 进行诱导融合，获得的细胞至少经过两轮筛选，两轮筛选的目的分别是 。
（3）核酸检测是将病毒核酸进行扩增的检测过程，是筛查新冠病毒的主要方法。相比核酸检测，病毒抗原检测的灵敏度较差，原因是 。
【答案】（1）抗原与抗体的特异性结合；待测样品中不含新冠病毒（或检测结果为阴性）；无效结果
（2）新冠病毒的S蛋白；骨髓瘤细胞；筛选出杂交瘤细胞、筛选出能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞
（3）抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则可能检测不到病毒抗原
【知识点】基因工程的应用；单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】（1）新冠病毒抗原检测所依据的原理是抗原与抗体的特异性结合。根据新冠病毒抗原检测试剂盒检测新冠病毒的原理可知，质控线抗体识别金标抗体的能力非常强，所以只要试剂合格质控线一定会显现红色，若检测不到红色线，说明检测结果为无效结果。检测线可以判断是否含有新冠病毒，质控线可以判断试剂盒是否合格，因此若检测结果只有质控线出现红色，说明待测样品中不含新冠病毒（或检测结果为阴性）。
（2）制备该抗体的过程中，先将抗原（新冠病毒的S蛋白）注入小鼠体内进行免疫，再将获得的已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，由于融合是随机的，可能有B细胞和B细胞融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合、B细胞和骨髓瘤细胞（杂交瘤细胞）融合，因此需要利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞；然后再利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞。
（3）抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则可能检测不到病毒抗原，因此相比核酸检测，病毒抗原检测的灵敏度较差。
【分析】1、目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、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
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广东省部分名校2022-2023学年高三下学期开学考试生物试题
一、单选题
1．（2023高三下·广东开学考）在无氧条件下，秸秆经过高温热解处理可得到生物质炭，该过程中纤维素分解为一些小分子有机物，生物质炭可作为有机肥使用。下列相关说法错误的是（ ）
A．生物质炭的加工过程可去除秸秆表面虫卵
B．生物质炭能促进土壤中微生物群体的繁殖
C．生物质炭小分子有机物能为根系直接供能
D．生物质炭的使用能加速生态系统的碳循环
2．（2023高三下·广东开学考）下列有关光合作用探索历程的说法，错误的是（ ）
A．恩格尔曼通过水绵实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔离体叶绿体实验说明水的光解和糖的合成密切联系
C．鲁宾和卡门证明光合作用的产物氧气中的氧全部来自水
D．卡尔文利用14C标记CO2发现了暗反应中碳的转移途径
3．（2023高三下·广东开学考）格瓦斯是一种谷物发酵饮料，一般用面包作为基质，由酵母菌和乳酸菌双菌发酵而成，含微量乙醇、一定量CO2以及丰富的有机酸等物质。下列相关说法正确的是（ ）
A．这两种微生物的遗传物质都主要分布在染色体上
B．发酵产生的有机酸全来自酵母菌的细胞质基质
C．发酵产生的CO2不会来自乳酸菌的细胞质基质
D．发酵开始前可以对培养基进行干热灭菌
4．（2023高三下·广东开学考）研究者发现，加拉帕戈斯群岛上的中地雀在2003年大旱后平均喙长从11.2毫米降低到10.6毫米，推测这与干旱环境中食物的变化有关。下列相关说法正确的是（ ）
A．中地雀种群的基因频率发生了定向变化
B．干旱环境诱导中地雀产生了短喙基因
C．中地雀喙的特征只是与食物协同进化的结果
D．中地雀所有喙长相关基因构成了基因库
5．（2023高三下·广东开学考）某二倍体（2n＝14）自花传粉植物的雄蕊小，导致人工育种时去雄困难，培育获得的6号染色体三体品系及其6号染色体上的基因如图所示，雄性可育（M）对雄性不育（m）为显性，种子椭圆粒（R）对种子长粒（r）为显性。该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ随机移向一极，含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力。下列相关说法正确的是（ ）
A．可用隐性植株与该植株杂交验证这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B．该三体植株会产生4种基因型的雌配子，其中染色体正常的比例为1/4
C．该三体植株产生的雄配子中，具有正常受粉能力的比例约为1/3
D．该三体植株自交产生的F1中长粒种子种植后可用来作杂交育种的母本
6．（2023高三下·广东开学考）Lin－4和Lin－7是线虫体内最早鉴定出的单链小RNA分子，称为stRNA，它们是控制幼虫发育时间的关键调节因子，stRNA与目标mRNA紧密结合后抑制目标基因的表达。下列说法正确的是（ ）
A．stRNA彻底水解最多可以获得4种不同的产物
B．线虫细胞内合成stRNA需要DNA聚合酶参与
C．stRNA可以在翻译水平上抑制目标基因的表达
D．stRNA和mRNA之间通过磷酸二酯键紧密结合
7．（2023高三下·广东开学考）果蝇的体色和眼色分别由一对等位基因控制。纯合灰身红眼果蝇与纯合黑身紫眼果蝇杂交，不论正交还是反交，F1均为灰身红眼果蝇。F1灰身红眼雌果蝇与黑身紫眼雄果蝇杂交，子代中灰身红眼、黑身紫眼、灰身紫眼、黑身红眼的果蝇分别为500只、501只、101只、100只。已知雄性果蝇在形成配子的过程中不存在染色体片段互换。不考虑X、Y染色体同源区段的情况。下列叙述错误的是（ ）
A．控制果蝇的紫眼的基因是常染色体上的隐性基因
B．F1灰身红眼雌果蝇产生只含隐性基因的配子的比例约为5/12
C．F1灰身红眼雌果蝇可能在减数分裂时发生了染色体片段的互换
D．F1灰身红眼雄果蝇测交后代的表型比例为2∶1
8．（2023高三下·广东开学考）在缩手反射活动中，兴奋传递至传出神经元时，①②处可检测到突触后电位（EPSP），③处可检测到动作电位（AP），如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．EPSP与AP均可表示传出神经元膜内的电位变化
B．EPSP会随传播距离的增大而有所衰弱
C．传出神经元兴奋时，电信号可从②处传导至③处
D．产生一次AP的过程中，③处K＋通道、Na＋通道的通透性依次增大
9．（2023高三下·广东开学考）我们应该用乐观、阳光的心态面对学习和生活，因为长期的焦虑和紧张会使辅助性T细胞的活性下降，从而影响身体健康。下列相关说法错误的是（ ）
A．辅助性T细胞活性下降，细胞因子分泌减少，体液免疫功能下降
B．辅助性T细胞摄取、加工和处理抗原并呈递给B细胞的功能下降
C．辅助性T细胞活性下降，使活化的细胞毒性T细胞的数量减少
D．辅助性T细胞活性下降，引起机体对肿瘤细胞的免疫监视功能降低
10．（2023高三下·广东开学考）科学家在研究银泉生态系统时，调查了该生态系统不同营养级的能量流动情况，统计了各类生物的同化能量值（kJ·m－2·a－1），结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．生产者流入分解者的能量值为22859 kJ·m－2·a－1
B．呼吸作用消耗能量的比例随营养级的升高而降低
C．相邻营养级之间的能量传递效率范围是10%~17%
D．第四营养级约38.6%的能量用于自身生长、发育和繁殖
11．（2023高三下·广东开学考）非人灵长类动物与人类具有较高的相似性，是开展人类发育生理学和疾病治疗研究的理想生物医学模型。胚胎工程技术对拓展非人灵长类动物模型具有重要价值，主要技术包括精子和卵子的获得、胚胎的获得和胚胎移植等。下列关于非人灵长类胚胎工程的说法，正确的是（ ）
A．可注射促性腺激素促使雌猴超数排卵
B．卵母细胞与早期胚胎都需要在获能液中进行培养
C．体外受精或将精子注入成熟去核卵母细胞后都即可获得胚胎
D．向同一雌猴体内移植多个桑葚胚，可得到遗传物质相同的动物模型
12．（2023高三下·广东开学考）某实验小组将甲、乙两个液泡初始体积相等的洋葱鳞片叶细胞分别置于A、B两个烧杯中，两个烧杯装有等浓度的KNO3溶液，甲和乙两个细胞的液泡体积变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．初始状态下，甲的细胞液浓度大于乙的
B．t1时，甲细胞液的渗透压与外界溶液的相近
C．O~t1，甲和乙的细胞吸水能力都逐渐增强
D．t2时，甲、乙的细胞液浓度和初始状态相等
13．（2023高三下·广东开学考）下图细胞①表示某二倍体动物的初级精母细胞或初级卵母细胞，字母表示染色体上的基因。下列关于细胞分裂过程的分析，错误的是（ ）
A．细胞①的变异类型包括基因突变和基因重组
B．若细胞①表示初级卵母细胞，则细胞⑥或⑦为卵细胞
C．细胞⑥的基因型为Hr或hR，基因型与细胞⑦的不同
D．除细胞①，图中所示细胞均不含有同源染色体
14．（2023高三下·广东开学考）植物的开花受到多种途径的调控。某植物成花诱导的基因调控机制如图所示，FLC和CO表示基因，分别表达FLC蛋白和CO蛋白。下列分析错误的是（ ）
A．FLC属于开花抑制因子基因
B．春化作用会抑制FLC蛋白的合成以解除开花抑制
C．植物细胞内的CO蛋白可能会出现昼夜节律性变化
D．光质途径通过光敏色素结构的改变直接影响核基因表达
15．（2023高三下·广东开学考）如图所示，科研人员利用诱变方式选育可高产β－胡萝卜素的三孢布拉霉负菌，未突变菌不能在含有β－紫罗酮的培养基上生长。随β－胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲表示选育菌种及获得β－胡萝卜素的流程，以下相关说法错误的是（ ）
A．经过①紫外线照射后，可能有少数三孢布拉霉负菌能在含β－紫罗酮的培养基上生长
B．进行③操作时，应选择橙红色区域较大的菌落中的菌株继续接种培养
C．要得到图乙所示的菌落，可用平板划线法进行②操作接种后再培养
D．能在添加了β－紫罗酮的图乙培养基上长成菌落的目的菌，其基因都发生了改变
16．（2023高三下·广东开学考）真菌AFPs基因表达的蛋白质能提高细胞的抗冻能力，将AFPs基因导入番茄中培育抗冻番茄品种，延长番茄果实的储存期。AFPs基因及基因表达载体的元件组成情况如下图所示，图中的EcoRI、HindⅢ、BamHI、SmaI均表示限制性内切核酸酶，相关酶的切割位点分布如下图所示，基因经所有酶切割后均会产生不同的黏性末端。下列分析正确的是（ ）
A．用限制性内切核酸酶可从真菌细胞内获取大量的AFPs基因
B．构建基因表达载体宜选择BamHI、HindⅢ与E.coliDNA连接酶
C．需用显微注射技术将重组质粒注入番茄胚细胞中获得转基因植株
D．含有重组质粒的受体细胞不能在含四环素的培养基上正常生长
二、实验题
17．（2023高三下·广东开学考）土壤重金属镉（Cd）污染和土壤酸化是常见的生态难题，可通过种植植物降低土壤镉含量和改善土壤pH，达到土壤修复的目的。多年生黑麦草对Cd具有很强的耐性和富集能力，其生长快，根系发达、耐性强、可多次收割并再生，在土壤Cd污染修复方面有重要的价值。某小组设置了土壤pH为4.0~6.0的4种酸胁迫水平、Cd浓度为100mg·kg－1的污染土壤，研究土壤酸胁迫对黑麦草生长、代谢及镉富集特征的影响。回答下列问题：
（1）每种土壤样本种植黑麦草并设置3个实验组，这样做的目的是 。适宜条件下种植黑麦草90天后，测定相关的指标。
（2）TTC的氧化态是无色的，可被NADH还原成具有不溶性的红色TTF。用TTC水溶液浸泡黑麦草的根系，使之渗入根细胞内，根据根系细胞染色的深浅程度比较在不同程度酸、Cd胁迫下黑麦草根系活力。活力越高的根系细胞通过 产生的NADH越多， ，根系红色越深。较高浓度的酸胁迫会降低根系细胞的活力和叶片叶绿素的含量，黑麦草地上部分对Cd的积累量降低，主要原因是 （答出2点）。
（3）为达到实验目的和归纳相关实验结论，下列指标中的 是本实验必要的检测项目。
①黑麦草叶片和枝干的重量 ②黑麦草叶片和枝干Cd含量
③黑麦草的叶片的呼吸速率 ④黑麦草叶片的净光合速率
⑤黑麦草根系的重量 ⑥黑麦草根系的Cd含量
18．（2023高三下·广东开学考）为研究蒲公英提取物对治疗2型糖尿病的影响，研究人员采用低、中，高三种剂量的蒲公英提取物，以及治疗2型糖尿病的药物吡格列酮对2型糖尿病模型小鼠进行灌胃给药，每日1次，连续4周。实验过程中，小鼠禁食12h后，测定空腹血糖（FBG），同时给予葡萄糖溶液灌胃，测定0.5~2.0h后的血糖值，实验结果如下表所示。
组别 FBG/（mmol·L－1） 0.5h血糖/（mmol·L－1） 1.0h血糖/（mmol·L－1） 2.0h血糖/（mmol·L－1）
正常组 5.65 9.82 7.98 6.00
模型组 19.22 25.82 24.00 21.29
高剂量蒲公英 14.88 18.19 15.91 14.24
中剂量蒲公英 17.26 22.95 21.68 19.51
低剂量蒲公英 18.84 25.48 23.72 20.51
吡格列酮组 15.02 18.98 17.08 14.87
回答下列问题：
（1）在研究蒲公英提取物药效的过程中，与模型组小鼠相比，正常组小鼠灌胃的处理方法是 。模型组小鼠与吡格列酮组小鼠均作为对照组，其作用分别是 、 。
（2）实验期间，正常组小鼠血糖浓度先升高后降低，降低的原因是 。根据实验结果可知，蒲公英提取物对治疗2型糖尿病的影响是 。
（3）外周组织细胞对胰岛素的敏感性降低，会出现葡萄糖利用障碍，即产生胰岛素抵抗，这是2型糖尿病患者的主要病因，表现为高胰岛素血症。若蒲公英提取物有利于改善胰岛素抵抗，检测模型组与蒲公英组小鼠的血浆胰岛素浓度，则实验预期结果为 。
（4）阿卡波糖可作为糖尿病患者饮食治疗的辅助，是轻中度高血糖患者，尤其是餐后高血糖者的首选药物。阿卡波糖作为一种消化酶的抑制剂，可以抑制肠道中 等酶的活性，从而抑制葡萄糖的生成，进而减慢肠黏膜对葡萄糖的吸收，降低餐后高血糖和高胰岛素。
三、综合题
19．（2023高三下·广东开学考）黄秋葵是一种有保健作用的蔬菜，虫害是影响黄秋葵产量和质量的主要因素。研究人员在不同时间调查了黄秋葵种植园的主要害虫棉蚜、棉大卷叶螟以及其天敌瓢虫、蜘蛛的密度变化，得到的结果如图所示。回答下列问题：
（1）黄秋葵虫害的高发期是 月。棉蚜的种群数量可采用 进行调查。棉蚜与棉大卷叶螟的种间关系是 。
（2）生态位宽度反映了物种利用资源的能力和多样性的大小，时间生态位宽度值越大，说明该物种对资源的利用时间越长。生态位重叠指数反映了不同物种对资源利用程度在空间、时间维度上的相似程度。研究人员调查了同类生物的时间生态位宽度以及不同类生物之间生态位的重叠值，结果如下表所示：
种类 棉蚜 棉大卷叶螟 瓢虫 蜘蛛
棉蚜 1.7610 0.1397 0.8593 0.3026
棉大卷叶螟 4.6411 0.4045 0.7220
瓢虫 2.2955 0.5426
蜘蛛 4.2209
①综合上图和上表的调查结果可知，棉蚜的捕食天敌主要是 ，判断依据是 。
②黄秋葵害虫 的发生期长， 对其种群数量的控制较有效。
③为增强对虫害的控制效果，7月期间应选择高效低毒力的化学农药防治黄秋葵虫害，理由是 （答出1点）。
20．（2023高三下·广东开学考）果蝇棒眼和正常眼的眼型受到一对等位基因A/a控制，正常翅和卷翅受到另一对等位基因B/b控制。某同学选择不同类型的亲本进行杂交实验，研究眼型和翅型的遗传机制，得到下表所示结果。回答下列问题：
亲本（P） F1表型及比例
甲组 正常翅♂×卷翅♀ 正常翅♂∶正常翅♀∶卷翅♂∶卷翅♀＝1∶1∶1∶1
乙组 卷翅♀×卷翅♂ 正常翅♂∶正常翅♀∶卷翅♂∶卷翅♀＝1∶1∶2∶2
丙组 棒眼正常翅♀×正常眼卷翅♂ 棒眼正常翅♂∶棒眼正常翅♀∶棒眼卷翅♂∶棒眼卷翅♀＝1∶1∶1∶1
（1）眼型和翅型这两对相对性状中， 属于显性性状。根据杂交实验结果，可以确定控制 的基因位于常染色体上。乙组多次杂交实验F1的表型及比例均相同，对F1出现该表型及比例的合理解释是 。
（2）若控制眼型的基因A/a位于常染色体上，则丙组亲本的基因型为 。选择F1的棒眼卷翅♂和棒眼正常翅♀杂交，若F2的表型及比例为 ，则可以证明A/a与B/b位于非同源染色体上。
（3）已知果蝇的横脉正常翅和横脉缺失翅是一对相对性状，野生型果蝇均为横脉正常翅，控制翅横脉的基因和眼型基因A/a均位于X染色体上。某果蝇品系的X染色体上部分基因可以抑制性染色体之间发生交换，利用这些品系的性状作为标记性状进行杂交实验，可用于检测X染色体上的基因突变类型。研究人员利用横脉正常翅正常眼雄果蝇经诱变处理后与纯合横脉正常翅棒眼雌果蝇杂交，F1相互交配得到F2。若F2的雌雄果蝇的表型和比例为 ，则该突变类型为隐性致死突变；若F2出现横脉正常翅棒眼∶横脉缺失翅正常眼＝3∶1，则说明 。
21．（2023高三下·广东开学考）新冠病毒抗原检测试剂盒可快速检测新冠病毒感染，检测原理如图所示。操作时，将待测样品稀释后滴加在样品垫上，病毒抗原与胶体金——病毒抗体复合物结合，扩散到检测线处与抗体1结合形成沉淀出现红色检测线。同时，胶体金——抗体2作为参照，扩散到质控线处与抗体3形成沉淀出现红色线。
回答下列问题：
（1）根据以上信息分析，新冠病毒抗原检测所依据的原理是 。若检测结果只有质控线出现红色，说明 。若检测不到红色线，说明检测结果为 （填“阳性”“阴性”或“无效结果”）。
（2）检测试纸上的病毒抗体是利用新冠病毒的S蛋白所制备的单克隆抗体。制备该抗体的过程中，先将 注入小鼠体内进行免疫，从小鼠分离出B细胞与 进行诱导融合，获得的细胞至少经过两轮筛选，两轮筛选的目的分别是 。
（3）核酸检测是将病毒核酸进行扩增的检测过程，是筛查新冠病毒的主要方法。相比核酸检测，病毒抗原检测的灵敏度较差，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、秸秆高温热解处理能杀死秸秆上的虫卵，A正确；
B、生物质炭中含有有机物，能被土壤微生物利用从而促进其自身繁殖，B正确；
C、纤维素分解后会产生葡萄糖，葡萄糖不能为根系直接供能，ATP才是细胞生命活动的直接能源物质，C错误；
D、生物质炭的使用能促进微生物繁殖，微生物的分解作用可以促进生态系统的碳循环，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2、ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质
2．【答案】B
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】A、德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照射水绵，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果把装置放在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位，证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确；
B、希尔离体叶绿体实验结果是发现水的光解，说明水的光解可单独进行，该实验未进行暗反应有关的探索，也不能说明光反应和暗反应之间的联系，B错误；
C、鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，证明光合作用释放的O2来源水，设立了一组对照实验： H218O 和CO2，H2O 和C18O2，证明了光合作用释放的O2来自水，C正确；
D、20世纪40年代，美国科学家卡尔文用经过14C 标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终发现了暗反应中碳的转移途径，D正确。
故答案为：B。
【分析】光合作用的发现历程：
（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；萨克斯的实验也证明光是光合作用的必要条件；
（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转化为化学能；
（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
（5）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氧气来自水；
（6）卡尔文采用同位素标记法探明了二氧化碳的固定过程中碳元素的转移途径。
3．【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；灭菌技术
【解析】【解答】A、乳酸菌是原核生物，不存在染色体，A错误；
B、发酵产生的有机酸（乳酸）来自乳酸菌的细胞质基质，酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，C正确；
D、玻璃器皿和金属工具可以干热灭菌，培养基需要湿热灭菌，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸产生水和二氧化碳。
3、实验室常用的灭菌方法：①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30min。
4．【答案】A
【知识点】协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、在干旱环境的选择下，中地雀种群的基因频率发生了定向改变，A正确；
B、中地雀种群中存在长喙、短喙的基因，只是干旱环境对其进行了选择，B错误；
C、协同进化发生在生物与生物之间、生物与无机环境之间，C错误；
D、中地雀种群所有的基因构成了基因库，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、自然选择决定生物进化的方向（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
2、协同进化：不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
5．【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、图中两对基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ随机移向一极，可产生基因型为mr，MmRr的雌配子或雄配子，且各基因型之比为1：1，即该三体植株会产生2种基因型的雌配子，其中染色体正常的比例为1/2，B错误；
C、该三体植株可产生基因型为mr，MmRr的雄配子，且各基因型之比为1：1，由于含有染色体Ⅲ的花粉无受粉能力，故具有正常受粉能力的比例约为1/2，C错误；
D、该三体植株自交，由于含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力，只有mr的雄配子可参与受粉，故子代基因型为mmrr，MmmRrr，其中长粒种子mmrr由于雄性不育，杂交时无须去雄，即可作为杂交育种的母本，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因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进行自由组合，若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律，则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
6．【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA彻底水解能获得磷酸、核糖和4种含氮碱基（A、U、C、G），共6种不同的产物，A错误；
B、细胞内合成RNA的过程需要RNA聚合酶参与，B错误；
C、由题意可知，stRNA与目标mRNA紧密结合后，抑制mRNA翻译出多肽链，因此可以在翻译水平上抑制目标基因的表达，C正确；
D、stRNA和mRNA之间通过氢键紧密结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、核糖和4种含氮碱基（A、U、C、G）。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
（1）场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。
（2）过程：解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
（3）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，T-A。
3、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（1）场所：细胞质中的核糖体。
（2）模板：mRNA。
（3）原料：21种游离的氨基酸。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，U-A。
7．【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程；基因的自由组合规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、纯合红眼果蝇与纯合紫眼果蝇杂交，不论正交还是反交，F1不论雌雄均为红眼果蝇，故紫眼性状的遗传方式是常染色体隐性遗传，A正确；
B、测交后代的表型及比例反映了F1产生配子的类型及比例，测交子代中灰身红眼、黑身紫眼、灰身紫眼、黑身红眼的果蝇比例大约为5∶5∶1∶1，故F1灰身红眼雌果蝇形成的雌配子的基因型及比例为AB∶ab∶Ab∶aB＝5∶5∶1∶1，B正确；
C、F1灰身红眼雌果蝇与黑身紫眼雄果蝇杂交，即F1测交，子代表型的分离比不符合1∶1∶1∶1，控制果蝇的体色和眼色的基因可能位于一对同源染色体上，即F1灰身红眼雌果蝇在减数分裂时发生了染色体片段的互换，C正确；
D、已知雄性果蝇在形成配子过程中不存在染色体片段的互换的现象，若F1灰身红眼雄果蝇产生的两种数量相等的配子AB和ab，让该果蝇与黑身紫眼雌果蝇杂交，子代的表型及比例为灰身红眼果蝇﹔黑身紫眼果蝇＝1∶1，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
2、基因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进行自由组合，若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律，则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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。（3）减数分裂Ⅱ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。
8．【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、EPSP与AP的初始电位均为负电位，说明是神经元膜内的电位，A正确；
B、根据①和②的EPSP变化可知，②的EPSP低于①，即EPSP会随传播距离的增大而有所衰弱，B正确；
C、在反射活动中，兴奋从神经中枢传递到传出神经，传递方向是单向的，因而电信号能从②处传导至③处，C正确；
D、产生一次AP时，③处Na＋通道通透性增大后产生正电位，之后K＋通道通透性增大，排出K＋使电位恢复为负电位，D错误。
故答案为：D。
【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。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。
9．【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能；体液免疫
【解析】【解答】A、辅助性T细胞活性下降使细胞因子的分泌减少，B细胞活化减弱，导致产生抗体的量随之减少，体液免疫功能下降，A正确；
B、抗原呈递细胞具有摄取、加工和处理抗原的能力，辅助性T细胞不具有该功能，B错误；
C、细胞因子能加速细胞毒性T细胞活化过程，所以辅助性T细胞活性下降使细胞因子的分泌减少，使活化的细胞毒性T细胞的数量减少，C正确；
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，辅助性T细胞活性下降，体液免疫功能和细胞免疫功能下降，引起机体对肿瘤细胞的免疫监视功能降低，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体，记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞，产生大量的抗体，称为二次免疫（再次免疫）。
2、免疫系统的功能：
（1）防御功能：保护机体不受损害，帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病。
（2）自稳功能：不断清除衰老死亡的细胞，保持体内的净化更新。
（3）监视功能：及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞，防止癌瘤的发生。
10．【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者固定的能量为87127kJ·m－2·a－1，同化的能量除了呼吸消耗的，还会流入下一营养级、分解者和未被利用，87127－50158－14110＝22859，生产者流入分解者的能量值小于22859kJ·m－2·a－1，A错误；
B、每个营养级中呼吸作用所消耗能量的比例＝呼吸能量值÷同化能量值×100%，分别约为57.6%、56.1%、83.2%，61.4%，B错误；
C、相邻营养级之间的能量传递效率＝后一营养级的同化能量值÷前一营养级的同化能量值×100%，分别约为16.2%、11.3%、5.5%，C错误；
D、同化的能量除了呼吸消耗的，剩余的用于自身生长、发育和繁殖，第四营养级同化的能量用于自身生长、发育和繁殖的比例＝[（88－54）÷88]×100%＝38.6%，D正确。
故答案为：D。
【分析】摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
11．【答案】A
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、促性腺激素可以促进排卵，促性腺激素是蛋白质，不能口服，需要注射才能发挥作用，A正确；
B、卵母细胞与早期胚胎不需要在获能液中培养，精子需要进行获能处理，B错误；
C、体外受精或将精子注入成熟去核卵母细胞后，经过培养培育后才能获得胚胎，C错误；
D、理论上，同一雌猴体内只能移植一个胚胎，经过胚胎工程技术得到的动物模型遗传背景相同，D错误。
故答案为：A。
【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，供体和受体是同一物种。并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。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查
12．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、根据曲线可知，达到平衡时甲的失水量较少，因此甲和外界溶液的浓度差较小，甲的细胞液浓度大于乙的，A正确；
B、t1时，甲吸水和失水均处于动态平衡，因此甲的细胞液渗透压与外界溶液的相近，B正确；
C、О~t1，甲和乙都在失水，细胞液浓度变大，因此吸水能力逐渐增强，C正确；
D、t2时，甲，乙的液泡体积和初始状态相等，但是都从外界吸收了溶质分子，因此t2时，细胞液浓度大于初始状态，D错误。
故答案为：D。
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
13．【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程；基因重组及其意义；基因突变的类型
【解析】【解答】A、细胞①中，基因H/h所在的非姐妹染色单体片段之间发生了互换，基因R（r）突变为r（R），发生了基因突变和基因重组，A正确；
B、若细胞①表示初级卵母细胞，细胞②的细胞质均等分裂为极体，⑥或⑦为卵细胞，B正确；
C、细胞②的基因型为HhRr，细胞③的基因型为Hhrr，则细胞⑥和⑦的基因型为Hr或hr，C错误；
D、除细胞①，图中所示细胞处于减数第二次分裂时期细胞或者减数分裂形成的子细胞，均不含有同源染色体，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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。（3）减数分裂Ⅱ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。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
3、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎链球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
14．【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】AB、分析图可知，FLC基因抑制开花，FLC属于开花抑制因子基因，春化作用抑制FLC蛋白合成，从而减弱FLC蛋白的抑制作用，以解除开花抑制，AB正确；
C、光周期具有昼夜节律性变化，影响CO基因的表达，所以植物细胞内的CO蛋白可能出现昼夜节律性变化，C正确；
D、受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核，影响特定基因的表达，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。其中环境因素包括光、温度和重力等。
2、光敏色素是一类蛋白质，分布植物的各个部位，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
15．【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导发生基因突变，由于突变的不定向性，被照射的三孢布拉霉负菌只有少数能在含β－紫罗酮的培养基上生长，A正确；
B、橙红色的菌体为高产菌，进行③操作时，应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养，B正确；
C、图乙中的菌落均匀分布于平板，说明接种方法是稀释涂布平板法，C错误；
D、能在添加了β－紫罗酮的乙上长成菌落的细菌是经过紫外线照射后的高产菌，其遗传物质都发生了改变，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
2、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。
16．【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、得到大量的AFPs基因需要利用PCR技术进行扩增，A错误；
B、由图可知，为了不破坏目的基因，且避免由一种酶切割粘性末端自行结合，宜选用BamHⅠ和HindⅢ进行切割，E.coliDNA连接酶可以连接黏性末端，B正确；
C、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，C错误；
D、目的基因导入后会破坏潮霉素抗性基因，四环素抗性基因作为标记基因，含有AFPs基因的受体细胞能在含四环素的培养基上正常生长，D错误。
故答案为：B。
【分析】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：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（1）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；（3）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
17．【答案】（1）作为重复实验减少实验误差，提高实验数据的可信度（答出减少实验误差即可）
（2）呼吸作用；TTC被还原产生的TTF越多；根系细胞活力降低，对Cd的吸收减少；叶绿素的含量降低使光合作用受阻，导致地上部分对Cd的积累量降低（从根吸收、地上部分受光合作用减弱的影响角度答题）
（3）①②③④⑤⑥
【知识点】影响光合作用的环境因素；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】（1）本实验要研究土壤酸胁迫对黑麦草生长、代谢及镉富集特征的影响，因此要配制pH为4.0~6.0的4组酸胁迫水平实验组和pH为4.0~6.0的4种酸胁迫水平＋Cd实验组。每种土壤样本种植黑麦草并设置3个实验组，作为平行组，设置平行组的目的是作为重复实验减少实验误差，提高实验数据的可信度。
（2）较高浓度的酸胁迫会降低根系活力，使根细胞呼吸作用减弱，吸收的Cd减少；叶片叶绿素的含量降低会导致光合速率下降，使植物生命活动减弱，降低地上部分Cd的积累量。
（3）本实验为研究土壤酸胁迫对黑麦草生长、代谢及镉富集特征的影响。通过检测黑麦草叶片和枝干的重量 、黑麦草叶片和枝干Cd含量、黑麦草根系的重量、黑麦草根系的Cd含量，可以知道黑麦草对Cd的富集情况，检测③黑麦草的叶片的呼吸速率和④黑麦草叶片的净光合速率可以了解黑麦草在酸胁迫下的代谢情况，因此有必要检测①②③④⑤⑥的内容。
【分析】1、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
2、影响光合作用的环境因素：（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。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率
18．【答案】（1）每日灌胃等量的生理盐水；了解2型糖尿病小鼠的血糖水平；比较蒲公英提取物与吡格列酮降血糖效果的差异
（2）血糖进入组织细胞被利用（或进行氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质）；蒲公英提取物可以降低2型糖尿病小鼠的血糖浓度，且降血糖效果随剂量的增加而增强
（3）蒲公英组小鼠的血浆胰岛素浓度低于模型组的
（4）淀粉酶、蔗糖酶、麦芽糖酶
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）对2型糖尿病模型小鼠进行灌胃给药，正常组小鼠灌胃等量的生理盐水，作为对照；通过模型组小鼠，可了解2型糖尿病小鼠的血糖水平，为后续实验提供数据参考，作为对照，吡格列酮组小鼠作为对照，可比较蒲公英提取物与吡格列酮降血糖效果的差异。
（2）血糖进入组织细胞后，被氧化分解、储存或转化为非糖物质，从而降低了血糖浓度；分析表格数据可知，与模型组小鼠相比，蒲公英提取物能一定程度上降低血糖，且降血糖效果随剂量的增加而增强。
（3）外周组织细胞对胰岛素的敏感性降低，会出现葡萄糖利用障碍，即产生胰岛素抵抗，表现为高胰岛素血症，若蒲公英提取物能改善胰岛素抵抗，即胰岛素能正常发挥作用，则蒲公英组小鼠的血浆胰岛素浓度低于模型组的。
（4）阿卡波糖作为一种消化酶的抑制剂，可以抑制肠道中淀粉酶﹑蔗糖酶、麦芽糖酶等酶的活性，从而抑制葡萄糖的生成，进而减慢肠黏膜对葡萄糖的吸收。
【分析】血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
19．【答案】（1）6~7；样方法；种间竞争
（2）瓢虫；棉蚜与瓢虫种群数量在同一时间内的变化基本一致，且瓢虫与棉蚜的生态位重叠值高；棉大卷叶螟；蜘蛛；降低农药对黄秋葵和农田的污染程度；降低农药对害虫天敌的毒害，充分发挥天敌控制虫害的作用
【知识点】估算种群密度的方法；种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位；植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】（1）根据题中左图可知，在6~7月，黄秋葵的主要害虫棉蚜的数量显著增多，是黄秋葵虫害的高发期。一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法，所以调查棉蚜种群数量可采用样方法。棉蚜与棉大卷叶螟都是黄秋葵种植园的主要害虫，都主要以黄秋葵为食，两者之间属于种间竞争。
（2）①分析上图和上表可知，棉蚜与瓢虫的种群数量在同一时间内变化基本一致，且表中数据说明瓢虫与棉蚜的生态位重叠值大，因此棉蚜的捕食天敌主要是瓢虫。
②棉大卷叶螟的时间生态位宽度值最大，蜘蛛与棉大卷叶螟的生态位重叠指数较大，因此棉大卷叶螟的发生期长，蜘蛛对其种群数量的控制较有效。
③生物防治是利用物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法，它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法，它的最大优点是不污染环境，为增强对虫害的控制效果，7月期间应选择高效低毒力的化学农药防治黄秋葵虫害，理由是降低农药对黄秋葵和农田的污染程度；降低农药对害虫天敌的毒害，充分发挥天敌控制虫害的作用。
【分析】1、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式：种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；⑤原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
3、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和，它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
4、生物治虫或生物控制害虫，是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系，应用各种有益的生物（天敌）或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。
20．【答案】（1）棒眼和卷翅；翅型；卷翅基因纯合致死
（2）AAbb，aaBb；棒眼卷翅∶正常眼卷翅∶棒眼正常翅∶正常眼正常翅＝3∶1∶3∶1
（3）横脉正常翅棒眼♀∶横脉正常翅棒眼♂＝2∶1；横脉缺失翅是X染色体隐性突变造成的，该突变不致死
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）乙组中，亲代均表现为卷翅，子代出现了正常翅，说明卷翅为显性性状。丙组中，亲代表现为棒眼和正常眼，子代均表现为棒眼，说明棒眼为显性性状。三组杂交实验中，翅型在子代雌雄个体中的表现相同，说明基因B/b位于常染色体上。乙组杂交子代中显性∶隐性＝2∶1，则推测F1出现题述表型及比例可能是显性纯合致死引起的。
（2）若基因A/a位于常染色体上，且由于翅型在子代雌雄个体中的表现相同，基因B/b也位于常染色体上，可知丙组亲本的基因型组合为AAbb♀×aaBb♂，F1的棒眼卷翅（AaBb）♂和棒眼正常翅（Aabb）♀杂交，若两对基因自由组合，子代会出现（3∶1）（1∶1）的性状分离，即棒眼卷翅∶正常眼卷翅∶棒眼正常翅∶正常眼正常翅＝3∶1∶3∶1。
（3）利用诱变处理的横脉正常翅正常眼雄果蝇与纯合横脉正常翅棒眼雌果蝇杂交，若突变类型为隐性致死突变，则F2雄果蝇隐性纯合致死即雄果蝇只会出现横脉正常翅棒眼的表型，因此F2的雌雄果蝇的表型和比例为横脉正常翅棒眼♀∶横脉正常翅棒眼♂＝2∶1；若F2出现横脉正常翅棒眼∶横脉缺失翅正常眼＝3∶1，则说明横脉缺失翅属于隐性突变但不致死。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时，子一代出现的亲本性状；隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时，子一代未出现的亲本性状。
2、基因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进行自由组合，若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律，则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
21．【答案】（1）抗原与抗体的特异性结合；待测样品中不含新冠病毒（或检测结果为阴性）；无效结果
（2）新冠病毒的S蛋白；骨髓瘤细胞；筛选出杂交瘤细胞、筛选出能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞
（3）抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则可能检测不到病毒抗原
【知识点】基因工程的应用；单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】（1）新冠病毒抗原检测所依据的原理是抗原与抗体的特异性结合。根据新冠病毒抗原检测试剂盒检测新冠病毒的原理可知，质控线抗体识别金标抗体的能力非常强，所以只要试剂合格质控线一定会显现红色，若检测不到红色线，说明检测结果为无效结果。检测线可以判断是否含有新冠病毒，质控线可以判断试剂盒是否合格，因此若检测结果只有质控线出现红色，说明待测样品中不含新冠病毒（或检测结果为阴性）。
（2）制备该抗体的过程中，先将抗原（新冠病毒的S蛋白）注入小鼠体内进行免疫，再将获得的已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，由于融合是随机的，可能有B细胞和B细胞融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合、B细胞和骨髓瘤细胞（杂交瘤细胞）融合，因此需要利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞；然后再利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞。
（3）抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则可能检测不到病毒抗原，因此相比核酸检测，病毒抗原检测的灵敏度较差。
【分析】1、目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、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
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