2023-2024学年下学期武汉市第四中学高三2月月考生物试卷
考试时间：2月14日上午9:40—10:55试卷满分：100分
一、选择题：（本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（ ）
A. 在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B. 在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C. 将CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液会使其由蓝变绿再变黄
D. 在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
2. 线粒体—内质网结构偶联（MAMs）是新发现的一个重要亚显微结构，该结构是线粒体外膜和内质网膜某些区域高度重叠的部位，彼此相互“连接”，但又未发生膜融合，通过MAMs使线粒体和内质网在功能上相互影响。下列叙述错误的是（ ）
A. 亚显微结构MAMs中一定含有C、H、O、N、P等大量元素
B. MAMs作为内质网和线粒体间“连接”可进行信息的交流
C. 线粒体结构异常可能通过MAMs影响内质网中蛋白质加工过程
D. 线粒体外膜与内质网膜都具有流动性，二者通过囊泡相互转换
3. 科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述不合理的是（ ）
A. 该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量
B. 甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压低于红细胞
C. 转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了细胞膜的流动性
D. 临床使用时要进行严格的血型匹配
4. 芽殖酵母分泌的P酶含量可作为筛选酵母蛋白分泌突变体的指标。与野生型相比，secl基因突变体中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。下列叙述错误的是（ ）
A. 与多数神经递质一样，P酶分泌也是胞吐的方式
B. 与溶菌酶一样，p酶的分泌也需膜上蛋白的参与
C. 与醋酸菌一样，酵母分泌胞外酶也需线粒体供能
D. 推测secl基因的功能是促进分泌泡与细胞膜融合
5. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开，失水则使气孔关闭，如图所示。某同学用不同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液处理紫鸭跖草的保卫细胞，并进行光照处理，测得气孔的直径如下表所示：
0.5 1.0 15 2.0
蒸馏水 2.7 2.8 2.9 2.8
0.3mol L-1蔗糖 — — — —
0.1mol L-1KNO3 2.6 6.4 82 9.0
0.2mol L-1KNO3 2.5 6.1 7.8 8.3
0.4mol L-1KNO3 — — — —
下列相关分析正确的是（ ）
A. 气孔张开时保卫细胞的吸水能力大于气孔关闭时保卫细胞的吸水能力
B. 保卫细胞在0.3 mol·L-1蔗糖和0.4 mol·L-1 KNO3溶液中发生了质壁分离
C. 在0.1～0.2 mol·L-1 KNO3溶液中保卫细胞渗透压的变化与水、K+等物质有关
D. 光照通过直接为保卫细胞主动吸收K+提供能量，增大细胞液渗透压进而促进气孔张开
6. 根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。在适宜温度、水分和一定的光照强度下，测得两类植物CO2的吸收速率随大气CO2浓度变化的情况，绘制成如图所示的曲线（CO2补偿点时的光合速率与呼吸速率相等）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 在大气CO2浓度达到补偿点后，C3植物和C4植物开始进行光合作用
B. 在大气CO2浓度达到饱和点后，限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度
C. 图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物光合作用制造的有机物一样多
D. 干旱会导致气孔开度减小，在同等程度干旱条件下，C3植物比C4植物生长得会更好
7. 光敏色素是一种接收光信号的蛋白质。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A缺失的突变体、光敏色素B缺失的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂（PAC）的培养基上，光照下培养8天后，测量幼苗地上部分和主根长度，得到下图所示结果，下列叙述错误的是（ ）
A. PAC处理对地上部分生长有抑制作用
B. PAC浓度小于10-5mo1/L时，对主根生长起促进作用
C. 赤霉素只能促进细胞伸长，不能促进细胞分裂
D. 在一定PAC浓度范围内，光敏色素B对主根生长起促进作用
8. 尼古丁是一种高度成瘾的物质，自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分，具有刺激性气味和辛辣的味道，可作用于自主神经系统，如图所示。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 尼古丁与其受体结合后，可以使受体的空间结构发生改变，为Na+提供通道
B. 戒烟前，POMC神经元的兴奋程度上升，食欲下降，肾上腺素的释放增多
C. 戒烟后，脂肪的分解程度下降，肾上腺素的释放减少，体重也随之下降
D. 尼古丁通过呼吸系统进入内环境，经过体液运输，作用于特定的细胞
9. 卡介苗是新生儿注射的第一支疫苗,用来预防肺结核,随着年龄的增长,陆续会注射或口服一些疫苗, 来增强人体的免疫力。最新研究发现, 运动会促进成骨细胞的增殖, 同时成骨细胞分泌的一种生长因子(物质A) 可促使淋巴样祖细胞增殖, 进而产生更多的淋巴细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 注射的卡介苗是抗体,可直接进入人体的第二道防线
B. 淋巴样祖细胞增殖产生的淋巴细胞包括巨噬细胞、B细胞和T细胞
C. 只有免疫细胞才能产生免疫活性物质,物质A不属于免疫活性物质
D. 通过免疫系统清除入侵结核杆菌的过程,体现了机体具有免疫防御的功能
10. 能量流动是生态系统的主要功能之一。下列关于不同营养级能量来源和去路的分析，正确的是（ ）
A. 流经自然生态系统的总能量是该系统中所有植物固定的太阳能
B. 自然生态系统中各级消费者的能量均为摄入的上一营养级的能量
C. 最高营养级同化量最终去向只有2个：呼吸作用散失和分解者分解
D. 次级消费者储存在有机物中的能量只用于呼吸消耗以及流向分解者
11. 美国白蛾原产于北美，是重要的国际性检疫害虫，入侵后已对我国农林业生态系统造成了严重危害。美国白蛾的防治措施主要以人工、物理、生物和化学防治为主，以下关于防治措施解释错误的是（ ）
A. 利用频振式杀虫灯进行诱杀——特定的光波属于物理信息，能引诱美国白蛾
B. 喷洒高效灭虫剂氯氰菊酯——造成环境污染，会伤害美国白蛾天敌及其它昆虫
C. 释放寄生天敌周氏啮小蜂——降低环境容纳量，将美国白蛾数量控制在较低水平
D. 施用致病性强的苏云金杆菌制剂——产生Bt抗虫蛋白，可杀灭环境中的各类昆虫
12. 2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞（IPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（ ）
A. 诱导多功能干细胞的分化实质是基因的程序性表达，细胞种类增多
B. 诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同
C. 将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到良好治疗作用
D. 植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善病症
13. 已知植物有甲、乙、丙三个基因型不同的纯合粉色品种，现进行下面杂交实验，结果如下：
实验一：甲×乙→F1（红色）F2（182红色：136粉色）；
实验二：实验一F1（红色）×丙→F2（49红色：151粉色）；
实验三：乙×丙→F1（粉色）F2（240粉色）。
根据实验结果，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由实验结果可推测该植物的花色至少由一对等位基因控制
B. 实验一F2的红色植株中与其F1基因型相同的概率为1/9
C. 若实验二的F2中红色与粉色植株杂交，则后代红色：粉色＝1：2
D. 若实验三的F1粉色与甲植株杂交，则产生子代性状全为红色植株
14. 进化论观点的形成经历了几代学者的不懈努力和探索．下列关于进化论学说的描述，不正确的是（ ）
A. 拉马克的进化观点是生物进化的原因是用进废退和获得性遗传
B. 达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性和统一性
C. 现代生物进化理论认为，种群是生物进化的单位，进化的本质是基因频率的改变
D. 生物进化方向是定向的，根本原因是定向的变异
15. 科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 应用该技术可大大降低免疫排斥反应，提高器官移植的成功率
B. iPS细胞所携带的遗传信息与肌肉细胞相同
C. 关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度
D. 图示过程体现了iPS细胞的全能性
16. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长
D. 操作过程中生物材料、培养基、培养环境都要严格的灭菌
17. 图1表示DNA的平面结构示意图，图2表示某种限制酶的识别序列和作用位点，下列相关说法正确的是
A. 图1中a所示部位即图2中箭头所示部位
B. 图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端相同
C. E co1iDNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段
D. 基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列
18. 据下图分析，下列有关基因工程的说法不正确的是
A. 为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者
B. 限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键
C. 与启动子结合的是RNA聚合酶
D. 能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，也一定会有目的基因的表达产物
二、解答题（本大题共4小题，共64分）
19. 入侵植物通过3种途径影响食物网：Ⅰ是入侵植物能够直接被土著草食者取食，通过上行效应按照原有的路径进入土著食物网；Ⅱ是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构；，Ⅲ是入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化，进而影响土著生物群落和食物网结构。如图灰色部分表示入侵前土著食物网的物种组成，空心部分表示植物入侵后食物网的物种组成。
（1）三种途径中表示入侵植物不能被土著草食者摄食，而是通过引入新的草食者而产生新的食物网结构的是 ______途径。
（2）途径Ⅲ中C同化的能量的去向有呼吸作用以热能的形式散失和 ____________________、____________________。
（3）以下案例是通过途径Ⅲ影响食物网的有 ______。
a.裂稃燕麦入侵美国加利福尼亚沿岸半干旱草原后产生的碎屑能够增加土壤的湿度，从而促进土著植物的生长，导致食物网结构发生改变。
b.林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长，从而影响到土著植物的生长繁殖，改变森林群落组成。
c.穗状狐尾藻入侵河口湿地后，为一些无脊椎动物和幼鱼提供了觅食和庇护场所，形成了更为复杂的水生食物网结构。
d.澳大利亚北部的入侵植物大含羞草可被当地多种植食性昆虫可以利用，其叶片能够被57种昆虫取食，茎被49种昆虫取食，花和根各被2种昆虫取食。
（4）空心莲子草凭借其特殊的克隆特性，快速生长繁殖并且入侵多种生境。空心莲子草入侵某地区后，其生长迅速，导致当地动物多样性降低，如果要控制空心莲子草种群密度，除了人工除草外，还可采取的生物防治措施有 _______________________（写出一点）。
20. 梨是我国原产果树之一，栽培历史悠久。梨清脆爽口，在市场上的需求较大，具有极强的经济价值、营养价值和药用价值，但梨采摘后在常温下容易腐烂，严重影响生产发展。某实验小组欲对梨的主要致腐菌进行分离鉴定，请回答下列问题：
（1）梨致腐微生物菌株分离与纯化
实验小组采用平板划线法分离主要致腐菌并培养后，其中某个平板的第一划线区域长满了菌落，而其他区域均无菌落，原因可能是接种环灼烧后未冷却，还可能是________________________。
（2）各致腐菌回接梨实验将不同的致腐菌依次制成菌液，将其分别回接到生长状况及大小均相同的新鲜无腐烂梨上，同时以 __________________为对照组，晾干后置于室温条件下储藏，每隔3d进行观察和记录，最终选取致腐能力强的致腐菌，并培养成菌落。
（3）致腐菌鉴定
实验小组对筛选得到的致腐菌从菌落特征如 ______________（答出2点）等方面进行初步鉴定，再利用分子生物学、生物信息学等分析方法进行鉴定后，发现主要致腐菌中的一类是扩展青霉。
（4）生产实践中的快速检验
在生产实践中，可通过PCR反应快速检测梨中的扩展青霉以达到防治梨腐烂的目的。在检测过程中，要根据扩展青霉特殊基因两端的碱基序列设计引物，如图为扩展青霉特殊基因的结构示意图，与之对应的引物结合的部位是 ______（用图中数字作答）。若已知该基因的引物Ⅰ，能否依据其碱基序列设计出另一种引物Ⅱ？______，理由是 _____________________________。
21. 研究发现，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，并释放大量5-羟色胺（5-HT），其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呼吸中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路，具体过程如图所示。
（1）迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后，产生兴奋，引发膜电位发生变化的机制是_______。
（2）食源性细菌被机体摄入后，会在宿主体内产生毒素，刺激机体的“厌恶中枢”，在______产生与“恶心”相关的厌恶性情绪，引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知，由变质食物引发呕吐的反射弧中，效应器是______。
（3）研究发现，脑干孤束核中有多种神经元，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元，现以正常小鼠为实验材料验证该问题，请完善实验思路：选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组的处理是：__________________________，乙组作为对照组；用毒素刺激________（填“甲”或“乙”“甲、乙”）组小鼠，观察小鼠的呕吐行为。
（4）临床研究发现，化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物，结合问题（3）的信息，试分析其可能的作用机制______。（答出2点即可）
22. 安纳托利亚牧羊犬的两种稀有性状的遗传模式，分别以垂直线和水平线表示。如图1是某安纳托利亚牧羊犬的遗传系谱图，已知Ⅱ-1不带有两种稀有性状突变基因，分析并回答下列问题：
（1）甲同学依据系谱图分析，认为两种性状的遗传都属于常染色体隐性遗传，你是否同意他的观点？_____（填“是”或“否”），若不同意，则这两种性状的遗传方式是_____________。
（2）Ⅲ-2表现两种稀有性状最可能是因为____________________。
（3）Ⅲ-3怀孕后走失一段时间，主人不久后找回3只幼犬和Ⅲ-3，乙同学通过提取DNA，对所有提取物进行核基因与线粒体基因PCR扩增并凝胶电泳检测，结果如图2所示。此外还利用HindⅢ限制酶进行了处理，结果如图3所示。据此判断小狗_____是由Ⅲ-3所生，请说明判断的依据：_________________________。2023-2024学年下学期武汉市第四中学高三2月月考生物试卷
考试时间：2月14日上午9:40—10:55试卷满分：100分
一、选择题：（本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（ ）
A. 在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B. 在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C. 将CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液会使其由蓝变绿再变黄
D. 在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
【答案】C
【解析】
【分析】二氧化碳还会使澄清石灰水变混浊。
【详解】A、新鲜的梨汁中含有还原性糖，斐林试剂为深蓝色溶液，在与还原性糖共热时，蓝色消失，会出现砖红色沉淀，A错误；
B、厌氧发酵的果汁中含有酒精，酸性重铬酸钾溶液与酒精反应由橙黄色变为灰绿色，B错误；
C、将CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液会使其由蓝变绿再变黄，C正确；
D、双缩脲试剂只能检测二肽以上的多肽中的肽键，因此无法与氨基酸溶液反应，无法变色，D错误。
故选C。
【点睛】若蛋白质变性，双缩脲试剂仍可检测出现紫色络合物。
2. 线粒体—内质网结构偶联（MAMs）是新发现的一个重要亚显微结构，该结构是线粒体外膜和内质网膜某些区域高度重叠的部位，彼此相互“连接”，但又未发生膜融合，通过MAMs使线粒体和内质网在功能上相互影响。下列叙述错误的是（ ）
A. 亚显微结构MAMs中一定含有C、H、O、N、P等大量元素
B. MAMs作为内质网和线粒体间的“连接”可进行信息的交流
C. 线粒体结构异常可能通过MAMs影响内质网中蛋白质的加工过程
D. 线粒体外膜与内质网膜都具有流动性，二者通过囊泡相互转换
【答案】D
【解析】
【分析】细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。具双层膜的细胞器有：线粒体、叶绿体。具单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
【详解】A、亚显微结构MAMs是膜结构，其主要成分是磷脂和蛋白质，中一定含有C、H、O、N、P等大量元素，A正确；
B、MAMs是线粒体外膜和内质网膜某些区域高度重叠的部位，通过MAMs使线粒体和内质网在功能上相互影响，作为内质网和线粒体间的“连接”可进行信息的交流，B正确；
C、MAMs使线粒体和内质网在功能上相互影响，线粒体结构异常可能通过MAMs影响内质网中蛋白质的加工过程，C正确；
D、线粒体外膜与内质网膜都是膜结构，都具有流动性，未发生膜融合，二者没有通过囊泡相互转换，D错误。
故选D。
3. 科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述不合理的是（ ）
A. 该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量
B. 甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压低于红细胞
C. 转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了细胞膜的流动性
D. 临床使用时要进行严格的血型匹配
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
2、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和具膜细胞器，可用离心法获得纯净的细胞膜。
3、当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷，形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
【详解】A、由题干“膜上出现孔洞，药物通过孔洞进入细胞”知，这种方式不是胞吞，A不合理；
B、放在甲溶液中红细胞出现孔洞说明甲溶液是低渗溶液，红细胞会吸水膨胀出现孔洞，B合理；
C、转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合是因为细胞膜具有一定的流动性，这是膜的结构特点，C合理；
D、为防止发生免疫排斥反应，临床使用时要进行严格的血型匹配，D合理。
故选A。
4. 芽殖酵母分泌的P酶含量可作为筛选酵母蛋白分泌突变体的指标。与野生型相比，secl基因突变体中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。下列叙述错误的是（ ）
A. 与多数神经递质一样，P酶分泌也是胞吐的方式
B. 与溶菌酶一样，p酶的分泌也需膜上蛋白的参与
C. 与醋酸菌一样，酵母分泌胞外酶也需线粒体供能
D. 推测secl基因的功能是促进分泌泡与细胞膜融合
【答案】C
【解析】
【分析】胞吐是指大分子先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出的过程，胞吐依靠膜的流动性进行，且需要能量。
【详解】A、多数神经递质的释放属于胞吐作用，大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，P酶也是大分子物质，分泌也是胞吐的方式，A正确；
B、溶菌酶和p酶都是分泌蛋白，分泌蛋白排出细胞外时，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜糖蛋白识别并结合后融合，将大分子排出细胞，因此需要膜上蛋白的参与，B正确；
C、醋酸菌是原核生物，没有线粒体，分泌胞外酶不需要线粒体供能，C错误；
D、分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外，但与野生型相比，secl基因突变体中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，分泌泡与细胞膜不能融合，故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合，D正确。
故选C。
5. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开，失水则使气孔关闭，如图所示。某同学用不同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液处理紫鸭跖草的保卫细胞，并进行光照处理，测得气孔的直径如下表所示：
0.5 1.0 1.5 2.0
蒸馏水 2.7 2.8 2.9 2.8
0.3mol L-1蔗糖 — — — —
0.1mol L-1KNO3 2.6 6.4 8.2 9.0
0.2mol L-1KNO3 2.5 61 7.8 8.3
0.4mol L-1KNO3 — — — —
下列相关分析正确的是（ ）
A. 气孔张开时保卫细胞的吸水能力大于气孔关闭时保卫细胞的吸水能力
B. 保卫细胞在0.3 mol·L-1蔗糖和0.4 mol·L-1 KNO3溶液中发生了质壁分离
C. 在0.1～0.2 mol·L-1 KNO3溶液中保卫细胞渗透压的变化与水、K+等物质有关
D. 光照通过直接为保卫细胞主动吸收K+提供能量，增大细胞液渗透压进而促进气孔张开
【答案】C
【解析】
【分析】1、渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜扩散现象。当细胞的渗透压增加，吸水能力会增强，当细胞液的渗透压大于外界溶液时，细胞会吸水膨胀，当细胞的渗透压小于外界溶液时，细胞会失水皱缩。
2、质壁分离是指植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液时，细胞失水皱缩，发生的原生质层与细胞壁分离的现象。
3、ATP结构简式为A-P～P～P， ATP水解释放的能量直接用于各项生命活动，如神经传导、细胞分裂、主动运输等。
【详解】A、吸水气孔张开，此时渗透压降低，失水气孔关闭，此时渗透压升高，气孔张开时保卫细胞的吸水能力小于气孔关闭时保卫细胞的吸水能力，A错误；
B、保卫细胞处于0.3mol·L 蔗糖溶液和0.4mol·L KNO3溶液中，未观察到气孔开放，可能是由于外界溶液浓度过高，细胞死亡，此时保卫细胞不会发生质壁分离，B错误；
C、在0.1-0.2mol·L-1KNO3溶液中，保卫细胞会吸收K+和NO3-，细胞渗透压升高，当细胞液的渗透压大于外界溶液时，保卫细胞吸水膨胀，细胞渗透压会因此降低，所以，保卫细胞渗透压的变化与水、K 等物质有关，C正确；
D、光照不能直接为保卫细胞主动吸收K 提供能量，ATP水解时可以为保卫细胞主动吸收K 直接提供能量，增大细胞液渗透压促进细胞吸水，D错误。
故选C。
6. 根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。在适宜温度、水分和一定的光照强度下，测得两类植物CO2的吸收速率随大气CO2浓度变化的情况，绘制成如图所示的曲线（CO2补偿点时的光合速率与呼吸速率相等）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 在大气CO2浓度达到补偿点后，C3植物和C4植物开始进行光合作用
B. 在大气CO2浓度达到饱和点后，限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度
C. 图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物光合作用制造的有机物一样多
D. 干旱会导致气孔开度减小，在同等程度干旱条件下，C3植物比C4植物生长得会更好
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析，C4植物的CO2补偿点低于C3植物，当CO2浓度超过一定值后，C3植物的净光合速率大于C4植物。
【详解】A、在大气CO2浓度达到补偿点前，C3植物和C4植物已经开始了光合作用，A错误；
B、图中曲线是在最适温度测得，则在大气CO2浓度达到饱和点后，限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度，B正确；
C、图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物光合作用积累的有机物一样多，C错误；
D、由图可知，在低CO2浓度的情况下，C4植物净光合速率大于C3植物，则在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长的好，D错误。
故选B
7. 光敏色素是一种接收光信号的蛋白质。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A缺失的突变体、光敏色素B缺失的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂（PAC）的培养基上，光照下培养8天后，测量幼苗地上部分和主根长度，得到下图所示结果，下列叙述错误的是（ ）
A. PAC处理对地上部分生长有抑制作用
B. PAC浓度小于10-5mo1/L时，对主根生长起促进作用
C. 赤霉素只能促进细胞伸长，不能促进细胞分裂
D. 在一定PAC浓度范围内，光敏色素B对主根生长起促进作用
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息可知，PAC（赤霉素合成抑制剂）抑制赤霉素的合成。光敏色素A缺失的突变体不产生光敏色素A，光敏色素B缺失的突变体不产生光敏色素B。根据曲线图可知：自变量为PAC浓度和水稻种类，因变量是幼苗地上部分和主根的相对长度。图一中随着PAC浓度的增加，三种水稻地上部分生长长度都减少，而光敏色素B的突变体的水稻种子地上部分生长长度减少比其他两组较慢，而光敏色素A的突变体和野生型的水稻种子地上部分生长长度减少的变化一致。图2中，随着PAC浓度的增加，对根的生长促进作用先增加后降低，最后表现为抑制作用，而光敏色素B的突变体的水稻种子比其他两组主根生长长度较大。
【详解】A、根据曲线图一分析可知，随着PAC浓度的增加，三种水稻地上部分生长长度都减少，说明三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制，A正确；
B、根据曲线图二分析可知，浓度为10-5mol/L的PAC对三种水稻主根生长都比初始值高，说明对主根生长起促进作用，只是促进作用较弱而已，B正确；
C、赤霉素能促进细胞伸长，不能促进细胞分裂，细胞分裂素能促进细胞分裂，C正确；
D、根据曲线图二分析可知，光敏色素B的突变体的水稻种子比其他两组主根生长长度较大，说明没有光敏色素B，主根生长更快，也就是光敏色素B对主根生长起抑制作用，D错误。
故选D。
8. 尼古丁是一种高度成瘾的物质，自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分，具有刺激性气味和辛辣的味道，可作用于自主神经系统，如图所示。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 尼古丁与其受体结合后，可以使受体的空间结构发生改变，为Na+提供通道
B. 戒烟前，POMC神经元的兴奋程度上升，食欲下降，肾上腺素的释放增多
C. 戒烟后，脂肪的分解程度下降，肾上腺素的释放减少，体重也随之下降
D. 尼古丁通过呼吸系统进入内环境，经过体液运输，作用于特定的细胞
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知，尼古丁可与POMC神经元上的尼古丁受体结合，使Na+通道打开，钠离子内流，引起POMC神经元产生兴奋，该兴奋传至大脑皮层的饱腹感神经元，可使机体的食欲降低。同时尼古丁可作用于下丘脑的神经元，通过交感神经作用于肾上腺，使脂肪细胞产热增加。
【详解】A、由图可以直接看出，尼古丁与其受体结合后，受体的空间结构发生改变，使Na+通道打开，钠离子内流，A正确；
B、戒烟前，尼古丁刺激POMC神经元，与其上的特异性受体结合后，使POMC神经元兴奋，然后将兴奋传递给饱腹感神经元，使人的食欲下降；尼古丁刺激下丘脑神经元，将兴奋传递给交感神经，进而使肾上腺分泌肾上腺素增加，脂肪细胞内脂肪分解加快，产热增加，B正确；
C、戒烟后，尼古丁摄入减少，POMC神经元的兴奋性程度降低，通过饱腹感神经元对食欲下降的调节作用降低，会使机体增加有机物的摄入；同时，缺少了尼古丁的刺激，交感神经兴奋性减弱，肾上腺素的释放减少，脂肪细胞产热不增加，消耗不增加，故体重会增加，C错误；
D、烟雾中的尼古丁通过呼吸系统进入内环境，经过体液运输到全身，然后在靶细胞处发挥作用，D正确。
故选C。
9. 卡介苗是新生儿注射的第一支疫苗,用来预防肺结核,随着年龄的增长,陆续会注射或口服一些疫苗, 来增强人体的免疫力。最新研究发现, 运动会促进成骨细胞的增殖, 同时成骨细胞分泌的一种生长因子(物质A) 可促使淋巴样祖细胞增殖, 进而产生更多的淋巴细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 注射的卡介苗是抗体,可直接进入人体的第二道防线
B. 淋巴样祖细胞增殖产生的淋巴细胞包括巨噬细胞、B细胞和T细胞
C. 只有免疫细胞才能产生免疫活性物质,物质A不属于免疫活性物质
D. 通过免疫系统清除入侵结核杆菌的过程,体现了机体具有免疫防御的功能
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。免疫细胞包括抗原呈递细胞、淋巴细胞等；免疫活性物质包括溶菌酶、抗体和细胞因子等，淋巴细胞包括B细胞和T细胞。免疫系统功能包括免疫防御、免疫自稳和免疫监视。
【详解】A、注射的卡介苗是抗原，可直接进入人体的第二道防线，A错误；
B、淋巴细胞包括B细胞和T细胞，巨噬细胞不属于淋巴细胞，B错误；
C、除免疫细胞外，其他细胞也能产生免疫活性物质，物质A属于免疫活性物质，C错误；
D、结核杆菌属于外来病原体，通过免疫系统清除入侵结核杆菌的过程,体现了机体具有免疫防御的功能，D正确。
故选D。
10. 能量流动是生态系统的主要功能之一。下列关于不同营养级能量来源和去路的分析，正确的是（ ）
A. 流经自然生态系统的总能量是该系统中所有植物固定的太阳能
B. 自然生态系统中各级消费者的能量均为摄入的上一营养级的能量
C. 最高营养级同化量最终去向只有2个：呼吸作用散失和分解者分解
D. 次级消费者储存在有机物中的能量只用于呼吸消耗以及流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的知识点：
生态系统的总能量：生产者固定的全部太阳能。
流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
能量的来路：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。
能量的去路：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、自然生态系统中，流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，有些生产者并不是植物，如硝化细菌，A错误；
B、其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量，自然生态系统中各级消费者的能量均为同化的上一营养级的能量，B错误；
C、最高营养级的同化量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分则用于生长、发育和繁殖，最终流入分解者，C正确；
D、次级消费者储存在有机物中的能量可以用于呼吸消耗以及流向分解者，也能流入下一个营养级，D错误。
故选C。
11. 美国白蛾原产于北美，是重要的国际性检疫害虫，入侵后已对我国农林业生态系统造成了严重危害。美国白蛾的防治措施主要以人工、物理、生物和化学防治为主，以下关于防治措施解释错误的是（ ）
A. 利用频振式杀虫灯进行诱杀——特定的光波属于物理信息，能引诱美国白蛾
B. 喷洒高效灭虫剂氯氰菊酯——造成环境污染，会伤害美国白蛾天敌及其它昆虫
C. 释放寄生天敌周氏啮小蜂——降低环境容纳量，将美国白蛾数量控制在较低水平
D. 施用致病性强的苏云金杆菌制剂——产生Bt抗虫蛋白，可杀灭环境中的各类昆虫
【答案】D
【解析】
【分析】在有害生物的防治方面，种群研究同样具有重要意义。例如，在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量，才能使鼠害得到有效防治。再如，对农林害虫的防治，如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成环境污染，又伤及害虫的天敌；有效保护或引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
【详解】A、利用频振式杀虫灯进行诱杀害虫，特定的光波属于物理信息，利用了昆虫的趋光性，能引诱美国白蛾，A正确；
B、喷洒高效灭虫剂氯氰菊酯属于利用杀虫剂，会造成环境污染，同时由于食物链的富集作用，会伤害美国白蛾天敌及其它昆虫，B正确；
C、释放寄生天敌周氏啮小蜂可降低环境容纳量，将美国白蛾数量控制在较低水平，属于生物防治，是控制害虫数量的有效措施，C正确；
D、苏云金杆菌产生Bt抗虫蛋白，能杀灭鳞翅目等特定的一些害虫，而非所有昆虫，D错误。
故选D。
12. 2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞（IPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（ ）
A. 诱导多功能干细胞的分化实质是基因的程序性表达，细胞种类增多
B. 诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同
C. 将控制合成破坏运动神经元毒蛋白基因替换，可以起到良好治疗作用
D. 植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善病症
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞分化的实质是基因的选择性表达。2、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛磺酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合征、青少年糖尿病等；④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
【详解】A、诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，细胞种类增多，A正确；
B、诱导多功能干细胞分化成多种细胞中核酸（如mRNA）有差异，蛋白质却不完全相同，B错误；
C、根据题意“该病是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动”可知，将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到良好的治疗作用，C正确；
D、植入神经干细胞，可以使受损的运动功能得到恢复，在一定程度上改善病症，D正确。
故选B。
13. 已知植物有甲、乙、丙三个基因型不同的纯合粉色品种，现进行下面杂交实验，结果如下：
实验一：甲×乙→F1（红色）F2（182红色：136粉色）；
实验二：实验一F1（红色）×丙→F2（49红色：151粉色）；
实验三：乙×丙→F1（粉色）F2（240粉色）。
根据实验结果，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由实验结果可推测该植物的花色至少由一对等位基因控制
B. 实验一F2的红色植株中与其F1基因型相同的概率为1/9
C. 若实验二的F2中红色与粉色植株杂交，则后代红色：粉色＝1：2
D. 若实验三的F1粉色与甲植株杂交，则产生子代性状全为红色植株
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、实验一：甲×乙→F1（红色） F2（182红色：136粉色），即F2比例为9:7，是9：3：3：1的变形，符合自由组合定律，所以可推测该玉米的叶型至少由两对等位基因控制，则设甲基因型为AAbb,，乙的基因型为aaBB，则F1基因型为AaBb，A错误；
B、据A分析，F1红色基因型为AaBb，则F2中红色基因型为1AABB：2AABb：2AaBB：4AaBb，其中与AaBb相同的概率为4/9，B错误；
C、甲、乙、丙三个基因型不同的纯合粉色品种，则丙为aabb，乙是aaBB，则实验二：实验一F1（红色AaBb）×丙→F2（49红色：151粉色）即红色：粉色=1:3，则F2红色为AaBb（产生的配子为1AB:1Ab：1aB：1ab），粉色为aaBb、Aabb、aabb（产生的总配子比例为1Ab:1aB:4ab），则若实验二的F2中红色与粉色植株杂交，后代红色为A_B_，共1/4+1/6×1/4+1/6×1/4=1/3，则后代红色：粉色＝1：2，C正确；
D、实验三中乙×丙→F1（粉色） F2（240粉色），则F1基因型是aaBb，甲基因型为AAbb，则F1粉色与甲植株杂交基因型为AaBb和Aabb，不都是红色植株，D错误。
故选C。
14. 进化论观点的形成经历了几代学者的不懈努力和探索．下列关于进化论学说的描述，不正确的是（ ）
A. 拉马克的进化观点是生物进化的原因是用进废退和获得性遗传
B. 达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性和统一性
C. 现代生物进化理论认为，种群是生物进化的单位，进化的本质是基因频率的改变
D. 生物的进化方向是定向的，根本原因是定向的变异
【答案】D
【解析】
【分析】1、拉马克的进化论：（1）物种是可变的，包括人在内的一切的种都是由其他物种演变而来，而不是神创造的。（2）生物是从低等向高等转化的。（3）环境变化可以引起物种变化，环境变化直接导致变异的发生以适应新的环境。（4）用进废退和获得性遗传，这是拉马克论述进化原因的两条著名法则。用进废退即经常使用的器官发达，不使用就退化。获得性遗传是环境引起或由于废退化引起的变化是可遗传的。
2、达尔文自然选择学说：（1）主要内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存（2）自然选择：在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程。自然选择是一个缓慢的长期的历史过程。（3）意义：自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。（4）不足：对遗传和变异本质，不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限在个体水平。
3、现代生物进化理论指出，种群是生物进化的基本单位，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程，突变和基因重组产生进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离导致新物种的形成。
【详解】A、由“分析”可知，拉马克的进化观点是生物进化的原因是用进废退和获得性遗传，A正确；
B、由“分析”可知，达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性和统一性，B正确；
C、由“分析”可知，现代生物进化理论认为，种群是生物进化的单位，进化的本质是基因频率的改变，C正确；
D、生物的进化方向是定向的，原因是环境对不定向的变异进行了定向的选择，D错误。
故选D。
15. 科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 应用该技术可大大降低免疫排斥反应，提高器官移植的成功率
B. iPS细胞所携带的遗传信息与肌肉细胞相同
C. 关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度
D. 图示过程体现了iPS细胞的全能性
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：图示表示将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。图中形成其他类型细胞的过程表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达。用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，属于自体移植，不发生免疫排斥反应，这可以大大提高器官移植成功率。
【详解】A、用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植，没有免疫排斥反应，故提高了器官移植的成功率，A正确；
B、iPS细胞中多了4个关键基因，故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不同，B错误；
C、图中关键基因表达形成iPS细胞，没有使细胞功能趋向专门化，C错误；
D、图示过程只是分化形成几种细胞，没有分化出各种细胞或者形成个体，故没有体现iPS细胞的全能性，D错误。
故选A。
16. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长
D. 操作过程中生物材料、培养基、培养环境都要严格的灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】
题图分析：该图为体细胞杂交过程，其中A为去除细胞壁，制备原生质体，可以酶解法，B为诱导原生质体融合，可以用聚乙二醇处理，融合的杂种细胞应该具备乙品种细胞质中的抗性基因和甲品种的控制多种优良性状的核基因。
【详解】A、顶端分生组织几乎不带毒，因此，过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗，A正确；
B、流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，B处理可使用聚乙二醇促融，B正确；
C、过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，才正常生长，然后将获得的杂种细胞进行组织培养获得杂种植株，C正确；
D、操作过程中生物材料、培养环境都要严格的消毒，而培养基需要经过高压蒸汽灭菌，D错误。
故选D。
【点睛】
17. 图1表示DNA的平面结构示意图，图2表示某种限制酶的识别序列和作用位点，下列相关说法正确的是
A. 图1中a所示部位即图2中箭头所示部位
B. 图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端相同
C. E co1iDNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段
D. 基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列
【答案】A
【解析】
【分析】DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。E·coliDNA连接酶只能缝合黏性末端；T4DNA连接酶黏性末端与平末端都可以缝合，但连接平末端时的效率比较低。图1片段为平末端，图2被限制酶切割后形成的是黏性末端。
【详解】图2中箭头所示部位为脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，图1中a所示部位也是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端为黏性末端，图1下端为平末端，故图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端不同，B错误；T4DNA连接酶可以连接平末端，因此T4DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段，而E·coliDNA连接酶是从大肠杆菌中获得的DNA 连接酶，只能连接黏性末端，C错误；基因工程的载体必须具有限制酶的切割位点，但不一定具有图2所示的碱基序列，D错误。
故选A。
18. 据下图分析，下列有关基因工程的说法不正确的是
A. 为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者
B. 限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键
C. 与启动子结合的是RNA聚合酶
D. 能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，也一定会有目的基因的表达产物
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、限制酶Ⅰ、Ⅱ是两种不同的限制酶，切割后形成的末端序列不同，同时切割质粒和目的基因可保证目的基因与质粒按一定方向连接，从而防止二者任意结合而影响基因的表达，A正确；
B、限制酶能破坏磷酸二酯键、DNA连接酶能形成磷酸二酯键，二者的作用部位相同，B正确；
C、转录时与启动子结合的是RNA聚合酶，C正确；
D、能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，不一定会有目的基因，当然也不一定有目的基因的表达产物，D错误。
故选D。
【点睛】在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割，为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，一般选用两种限制酶分别对目的基因、运载体进行切割，同时，各自会有不同黏性末端，能防止自身环化，而且能保证基因和载体连接的首尾顺序。
二、解答题（本大题共4小题，共64分）
19. 入侵植物通过3种途径影响食物网：Ⅰ是入侵植物能够直接被土著草食者取食，通过上行效应按照原有的路径进入土著食物网；Ⅱ是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构；，Ⅲ是入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化，进而影响土著生物群落和食物网结构。如图灰色部分表示入侵前土著食物网的物种组成，空心部分表示植物入侵后食物网的物种组成。
（1）三种途径中表示入侵植物不能被土著草食者摄食，而是通过引入新的草食者而产生新的食物网结构的是 ______途径。
（2）途径Ⅲ中C同化的能量的去向有呼吸作用以热能的形式散失和 ____________________、____________________。
（3）以下案例是通过途径Ⅲ影响食物网的有 ______。
a.裂稃燕麦入侵美国加利福尼亚沿岸半干旱草原后产生的碎屑能够增加土壤的湿度，从而促进土著植物的生长，导致食物网结构发生改变。
b.林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长，从而影响到土著植物的生长繁殖，改变森林群落组成。
c.穗状狐尾藻入侵河口湿地后，为一些无脊椎动物和幼鱼提供了觅食和庇护场所，形成了更为复杂的水生食物网结构。
d.澳大利亚北部的入侵植物大含羞草可被当地多种植食性昆虫可以利用，其叶片能够被57种昆虫取食，茎被49种昆虫取食，花和根各被2种昆虫取食。
（4）空心莲子草凭借其特殊的克隆特性，快速生长繁殖并且入侵多种生境。空心莲子草入侵某地区后，其生长迅速，导致当地动物多样性降低，如果要控制空心莲子草种群密度，除了人工除草外，还可采取的生物防治措施有 _______________________（写出一点）。
【答案】19. Ⅱ 20. ①. 被分解者利用 ②. 传递到下一个营养级
21. abc 22. 引进其专食性天敌
【解析】
【分析】题图分析，图1 植物入侵对食物网的3种影响途径。灰色实心圆表示入侵前土著食物网生物组成部分， 空心圆表示植物入侵后食物网的生物组成。C1、P1表示土著消费者和捕食者物种； C2、P2表示外来植物入侵后的主要消费者和捕食者物种。
【小问1详解】
由题干信息“途径Ⅱ是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构”可知，三种途径中表示入侵植物不能够按照原来的路径进入食物网，而是产生新的食物网结构的是途径Ⅱ。
【小问2详解】
途径Ⅲ中C同化的能量的去向有呼吸作用以热能的形式散失和流向下一营养级、流向分解者，另外还有未利用的能量。
【小问3详解】
a、产生的碎屑能够增加半干旱系统中土壤的湿度, 从而促进土著植物的生长, 对食物网产生了强烈的上行效应, 使土著草食者和捕食者丰富度均呈现增加趋势, 导致食物网结构发生改变，属于途径Ⅲ，a符合题意；
b、林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长, 从而影响到土著植物的生长繁殖， 改变森林群落组成，属于途径Ⅲ，b符合题意；
c、穗状狐尾藻入河口湿地后，形成了比土著水生植物更大更复杂的空间构型，为一些无脊椎动物和幼鱼提供了觅食基质和庇护场所，因此形成了更为复杂的水生食物网结构，属于途径Ⅲ，c符合题意；
d、澳大利亚北部的入侵植物大含羞草可被当地多种植食性昆虫可以利用，其叶片能够被57种昆虫取食，茎被49种昆虫取食，花和根各被2种昆虫取食。植物入侵仅改变食物网的基部(即初级生产者组成)。食物网中其他组成部分以及能量流通路径并没有发生改变，对食物网和生态系统的影响较小。属于途径I，d不符合题意。
故选abc。
【小问4详解】
空心莲子草凭借其特殊的克隆特性，快速生长繁殖并且入侵多种生境。空心莲子草入侵某地区后，其生长迅速，导致当地动物多样性降低的原因有食物来源减少，生态环境破坏。如果要控制空心莲子草种群密度，除了人工除草外，还可采取的措施有寻找空心莲子草的竞争者，如该植物能释放化学物质抑制空心莲子草生长繁殖，或适当引进引进其专食性天敌。
20. 梨是我国原产果树之一，栽培历史悠久。梨清脆爽口，在市场上的需求较大，具有极强的经济价值、营养价值和药用价值，但梨采摘后在常温下容易腐烂，严重影响生产发展。某实验小组欲对梨的主要致腐菌进行分离鉴定，请回答下列问题：
（1）梨致腐微生物菌株分离与纯化
实验小组采用平板划线法分离主要致腐菌并培养后，其中某个平板的第一划线区域长满了菌落，而其他区域均无菌落，原因可能是接种环灼烧后未冷却，还可能是________________________。
（2）各致腐菌回接梨实验将不同的致腐菌依次制成菌液，将其分别回接到生长状况及大小均相同的新鲜无腐烂梨上，同时以 __________________为对照组，晾干后置于室温条件下储藏，每隔3d进行观察和记录，最终选取致腐能力强的致腐菌，并培养成菌落。
（3）致腐菌鉴定
实验小组对筛选得到的致腐菌从菌落特征如 ______________（答出2点）等方面进行初步鉴定，再利用分子生物学、生物信息学等分析方法进行鉴定后，发现主要致腐菌中的一类是扩展青霉。
（4）生产实践中的快速检验
在生产实践中，可通过PCR反应快速检测梨中的扩展青霉以达到防治梨腐烂的目的。在检测过程中，要根据扩展青霉特殊基因两端的碱基序列设计引物，如图为扩展青霉特殊基因的结构示意图，与之对应的引物结合的部位是 ______（用图中数字作答）。若已知该基因的引物Ⅰ，能否依据其碱基序列设计出另一种引物Ⅱ？______，理由是 _____________________________。
【答案】20. 划线未从第一区域末端开始
21. 将等量无菌水回接到新鲜无腐烂梨上
22. 形状、大小、隆起程度和颜色
23. ①. 1、4 ②. 不能 ③. 两段引物的碱基序列没有相关性，既不相同也不互补
【解析】
【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。
【小问1详解】
分离细菌的方法有：平板划线法、稀释涂布平板法。用平板划线法分离致腐菌时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落。导致失误的原因可能是：第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却导致致腐菌被烫死或划线未从第一区域末端开始导致第二次及以后划线无菌种，从而导致这种情况的出现。
【小问2详解】
实验组的设置为：将不同的致腐菌依次制成菌液，将其分别回接到生长状况及大小均相同的新鲜无腐烂梨上。故将等量无菌水回接到新鲜无腐烂梨上作为空白对照组，将不同的致腐菌依次制成菌液，将其分别回接到生长状况及大小均相同的新鲜无腐烂梨上，作实验组。
【小问3详解】
细菌菌落的特征包括：菌落的大小、形态、颜色、光泽度、透明度、质地、隆起状态、边缘特征等等。
【小问4详解】
在利用PCR技术扩增DNA分子过程中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，又由于DNA的两条链是反向平行的，所以引物与DNA分子单链的3'端相结合即图示中的1和4所示部位。由于两段引物的碱基序列没有相关性，既不相同，也不互补，因此不能根据该基因的引物I的碱基序列设计出另一种引物Ⅱ。
21. 研究发现，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，并释放大量5-羟色胺（5-HT），其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呼吸中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路，具体过程如图所示。
（1）迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后，产生兴奋，引发膜电位发生变化的机制是_______。
（2）食源性细菌被机体摄入后，会在宿主体内产生毒素，刺激机体的“厌恶中枢”，在______产生与“恶心”相关的厌恶性情绪，引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知，由变质食物引发呕吐的反射弧中，效应器是______。
（3）研究发现，脑干孤束核中有多种神经元，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元，现以正常小鼠为实验材料验证该问题，请完善实验思路：选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组的处理是：__________________________，乙组作为对照组；用毒素刺激________（填“甲”或“乙”“甲、乙”）组小鼠，观察小鼠的呕吐行为。
（4）临床研究发现，化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物，结合问题（3）的信息，试分析其可能的作用机制______。（答出2点即可）
【答案】（1）Na+通道开放，Na+内流
（2） ①. 大脑皮层 ②. 传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
（3） ①. 用化学遗传学技术特异性抑制M神经元 ②. 甲、乙
（4）抑制Ca2+通道的活性，减少Ca2+内流；抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【小问1详解】
迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后，产生兴奋，即表现为外负内正的动作电位，动作电位的形成是由于Na+通道开放，Na+内流造成的。
【小问2详解】
食源性细菌被机体摄入后，会在宿主体内产生毒素，刺激机体的“厌恶中枢”，在大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪，感觉的形成发生在大脑皮层中，进而引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。据题意可知，激活脑干的呼吸中枢后，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为，因此效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
【小问3详解】
本实验要验证只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息，自变量为是否M神经元表达，因变量为M基因表达能引起信息传递，进而引发呕吐行为，本实验材料为正常小鼠，因此实验思路为：选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组对照；用毒素刺激两组小鼠，观察小鼠的呕吐行为，甲组实验鼠没有表现呕吐行为，而乙组实验鼠表现为呕吐行为，则可验证上述结论。
【小问4详解】
据题意可知，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，Ca2+大量内流，并释放大量5-羟色胺（5-HT），作用到脑干孤束核，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息，进而引起呕吐行为，据此可知，针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性，减少Ca2+内流；或抑制M神经元中的速激肽基因的表达，进而实现了对呕吐行为抑制。
22. 安纳托利亚牧羊犬的两种稀有性状的遗传模式，分别以垂直线和水平线表示。如图1是某安纳托利亚牧羊犬的遗传系谱图，已知Ⅱ-1不带有两种稀有性状突变基因，分析并回答下列问题：
（1）甲同学依据系谱图分析，认为两种性状的遗传都属于常染色体隐性遗传，你是否同意他的观点？_____（填“是”或“否”），若不同意，则这两种性状的遗传方式是_____________。
（2）Ⅲ-2表现两种稀有性状最可能是因为____________________。
（3）Ⅲ-3怀孕后走失一段时间，主人不久后找回3只幼犬和Ⅲ-3，乙同学通过提取DNA，对所有提取物进行核基因与线粒体基因PCR扩增并凝胶电泳检测，结果如图2所示。此外还利用HindⅢ限制酶进行了处理，结果如图3所示。据此判断小狗_____是由Ⅲ-3所生，请说明判断的依据：_________________________。
【答案】（1） ①. 否 ②. 伴X染色体隐性遗传
（2）Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单体发生交换的结果
（3） ①. 2 ②. 图3中只有小狗2的核基因序列和线粒体基因序列与Ⅲ-3相同
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分离而分离；时间：减数分裂第一次分裂后期；结果：等位基因分离。
自由组合定律的实质：同源染色上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合；时间：减数分裂第一次分裂后期，结果：基因自由组合，产生新的基因型。
控制性状的基因位于性染色体上，所 以遗传常常与性别相关联，这种现象叫伴性遗传。
【小问1详解】
根据系谱图中Ⅲ-2同时出现两种稀有性状，Ⅲ-4与Ⅲ-5分别出现稀有性状之一，而系谱图中雌性犬Ⅱ-2表型正常，已知Ⅱ-1不带有致病基因，反推分析得出控制这两种稀有性状的基因都在X染色体上，为伴X染色体隐性遗传方式，Ⅱ-2带有两种稀有性状突变基因，故两种性状的遗传均为伴X染色体隐性遗传；
【小问2详解】
Ⅲ-2同时出现两种稀有性状，两种性状的遗传均为伴X染色体隐性遗传。所以Ⅲ-2的表型可能是因为Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单体发生交换的结果；
【小问3详解】
