安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学2024-2025学年高三下学期4月期中 生物试题（含解析）

高三生物学
本试卷共100分　考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.对于黄河“几字弯”区域的生态治理,要大力加强绿色屏障建设,要统筹山水林田湖草沙综合治理。下列说法错误的是
A.黄河“几字弯”区域中山水林田湖草沙生态要素齐全,属于生态系统
B.为提高当地居民收入,应尽量种植经济价值较高的同种防护林
C.大力加强绿色屏障建设,体现了生态系统的间接价值
D.统筹山水林田湖草沙综合治理,需要遵循自生、协调等生态工程原理
2.我国是世界水稻生产大国,水稻栽培过程中常常遇到秧苗素质差、徒长等问题,相比常规栽培措施,应用植物生长调节剂可以有效解决这些问题。下列说法错误的是
A.植物生长调节剂是人工合成的具有天然植物激素生理活性的化合物
B.为探究植物生长调节剂的最佳使用浓度,往往需要先进行预实验再进行正式实验
C.乙烯利被作物吸收后不仅能释放乙烯,而且能诱导植株体内内源乙烯的合成
D.植物生长调节剂能调节植物的生长,增加产量,可替代肥料的作用
3.水和无机盐对植物的正常生命活动有着重要意义。下列说法错误的是
A.成熟的植物细胞内的液体主要指的是细胞液
B.Mg是叶绿素的必要成分,叶绿素主要分布在类囊体薄膜上
C.种子萌发时,结合水和自由水的比例变小
D.植物可以从土壤中吸收无机盐用于合成淀粉
4.在重症监护病房(ICU)中,医生对患者内环境的监测和调控不仅有助于改善患者的治疗结果,也有助于提高患者的生存率和生活质量。下列关于内环境的说法,正确的是
A.内环境是维持生命活动的基础环境,是细胞代谢的主要场所
B.重症患者由于生理机能已经严重受损,因此对内环境的稳定性有着更高的要求
C.内环境的稳态指的是温度、pH、渗透压等理化性质的相对稳定
D.内环境是组成生物体的各种细胞直接生存的液体环境
5.酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。取两支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液,一段时间后,测定两试管中酶的活性,然后将两试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。以下实验结果可以证明甲物质为可逆抑制剂,乙物质为不可逆抑制剂的是
A.透析后,两组的酶活性均比透析前高
B.透析前后,两组的酶活性均不变
C.加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变
D.加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高
6.下列有关探索生命奥秘和生命科学史的叙述,正确的是
A.我国科学家完成结晶牛胰岛素的全部合成,标志着人工合成生命的诞生
B.恩格尔曼利用需氧细菌和水绵进行实验,证明叶绿体类囊体薄膜是植物进行光合作用光反应的场所
C.摩尔根用假说—演绎法验证了基因位于染色体上,并发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法
D.斯他林和贝利斯在胰腺提取液中发现了促胰液素,这是人们发现的第一种激素
7.近期,南水湖国家湿地公园监测到几十只有着“鸟中活化石”之称的国家一级保护野生动物中华秋沙鸭前来过冬,印证着该地区生态环境持续向好。下列说法正确的是
A.调查中华秋沙鸭种群密度时应注意样方的大小及随机取样
B.年龄结构是影响该地区中华秋沙鸭种群数量变化最直接的因素
C.为改善中华秋沙鸭的栖息环境以提高其环境容纳量,应禁止该地区的一切人类活动
D.食物、天敌、寄生虫等因素属于影响中华秋沙鸭种群数量变化的密度制约因素
8.核仁是一个处于动态变化的核内结构,其组成成分很不稳定,并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说,核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述,正确的是
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质、酶类是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁大
9.癫痫是常见的慢性神经系统疾病,往往是神经元过度兴奋或过度同步活动引起的。使用抗癫痫药物是治疗癫痫最重要、最基本的方法。吡仑帕奈是目前市场上主流的第三代抗癫痫药物,其作用机制如图所示,其中AMPA受体是细胞膜表面的谷氨酸受体。下列分析错误的是
A.谷氨酸在兴奋传递过程中,以胞吐方式释放到突触间隙发挥作用
B.据图推测谷氨酸与AMPA受体结合后可开启钙离子通道,引起下个神经元的兴奋
C.吡仑帕奈通过与神经递质竞争性结合AMPA受体,达到抑制癫痫的目的
D.癫痫病人应尽量避免食用高钙食品
10.下图表示真核细胞发生在线粒体中的电子传递过程。相关叙述正确的是
A.丙酮酸经图示过程能分解产生CO2
B.NADH分解可促使H+逆浓度梯度从基质向外运输
C.原核细胞中不存在电子传递链
D.叶绿体内膜上也有类似的电子传递链
11.乳腺癌是乳腺上皮细胞发生增殖失控的现象,其发病率居女性恶性肿瘤首位。下列相关叙述正确的是
A.正常乳腺细胞中原癌基因和抑癌基因的选择性表达导致了细胞癌变
B.正常乳腺细胞和乳腺癌细胞不能通过细胞形态进行区分
C.相比于正常乳腺细胞,乳腺癌细胞不具有凋亡相关基因
D.乳腺癌晚期癌细胞容易扩散是因为细胞膜上糖蛋白数量减少
12.《齐民要术》指出肥田的最好方法是种绿豆,其次是种小豆、芝麻。在五月、六月种,在七月、八月将秸秆翻盖到地下,来年种春谷,一亩可收十石。其肥田的效果和蚕粪及发酵过的人类粪便效力相同。下列有关叙述正确的是
A.将秸秆翻盖到地下,能提升土壤微生物的丰富度,有利于作物生长
B.利用绿豆等肥田的原理是豆科植物可以与硝化细菌共生,提高土壤有机质含量
C.利用粪便肥田的原理是粪便可以为作物生长提供物质和能量
D.为了增加产量,应尽可能增加播种的密度,充分利用土地和光照资源
13.自然选择可以改变一个种群的基因频率,科学家依据相同自然条件下适应程度与表型差异之间的关系,将自然选择模式大致分为如下三种类型。下列关于自然选择的实例分析,错误的是
A.人类出生时的体重多数保持在3~4 kg,是稳定性选择的结果
B.英国曼彻斯特地区的桦尺蛾由白色为主转变为黑色为主是定向选择的结果
C.在干旱时期,大喙地雀由于更容易敲开种子坚硬外壳,成为优势种;在多雨时期,小喙地雀由于更有效取食小而软的种子,成为优势种。这种转变是分裂性选择
D.在海洋中的一些小岛上,强风过后飞行能力强和飞行能力弱的昆虫都能很好地保留下来,属于分裂性选择
14.我国学者成功在猪体内培养出实体人源器官。该技术包括三个关键组成部分:首先,研究人员利用CRISPR基因编辑技术对单细胞猪胚胎进行改造,使其缺失肾脏发育所需的两个基因;其次,研究人员改造了人类多能干细胞,暂时关闭细胞凋亡;最后,在将发育中的胚胎植入代孕母猪之前,研究人员在能为人细胞和猪细胞提供独特营养条件下培养了嵌合体。下列叙述错误的是
A.敲除猪胚胎中肾脏形成所必需的两个基因所引起的变异不属于基因突变
B.研究人员通过敲除凋亡相关基因,进而暂时关闭细胞凋亡
C.早期胚胎的培养,培养液中含有糖类、血清等物质
D.这项技术或许有望经过进一步优化后用于人体器官移植
15.半乳糖血症(由A、a基因控制)和钟摆型眼球震颤(由B、b基因控制)是两种常见的遗传病,某家系中这两种疾病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体上。半乳糖血症在人群中的发病率为1/2500。下列说法正确的是
A.半乳糖血症为常染色体隐性遗传病,钟摆型眼球震颤为伴X染色体显性遗传病
B.若用钟摆型眼球震颤的正常基因和异常基因设计探针,对Ⅱ4进行基因检测,即可确定该病的遗传方式
C.若Ⅲ2与一位正常男性婚配,生出患半乳糖血症的孩子的概率为1/306
D.做好遗传咨询和产前诊断,可以治疗半乳糖血症
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案
二、非选择题(本大题共5小题,共55分。)
16.(11分)光照条件下,叶肉细胞中的O2和CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经过一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。相关学者将四种酶(GLO、CAT、GCL、TSR)的基因导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路,如图中虚线所示),得到转基因水稻。回答下列问题:
(1)光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的　　　　　　中,影响卡尔文循环的外因有　　　　　　　　(答出两点即可)。
(2)实际生产过程中,常通过　　　　　　(填“适当升高”或“适当降低”)O2和CO2的浓度比来达到增产的目的,请分析并解释其原理(从光合作用原理和光呼吸两个方面作答):　　　　　　　　　　　　。
(3)研究发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,不仅产量增加,叶片中的氮素含量也显著提高,由图分析,氮素含量提高的原因是　。
(4)某研究小组发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,在光饱和点条件下水稻的光合作用强度无明显变化,其原因可能是　(答出两点即可)。
17.(11分)灭活疫苗属于普通疫苗,是指先对病原体进行培养,然后通过加热或化学剂将其灭活。mRNA疫苗被称为第三代疫苗,mRNA疫苗主要将编码某一抗原蛋白的mRNA注射到人体中,从而诱导机体持续产生免疫应答。下图表示相关机制。请回答下列问题:
(1)由图分析可知,灭活病毒疫苗主要引起　　　　　　　　免疫。mRNA疫苗进入细胞后,与　　　　　　　(填细胞器)结合,作为　　　　　　　的模板,合成病毒蛋白,进而引起相关免疫反应。
(2)接种疫苗后,当同种抗原进入机体时,可以快速将其清除,原因是　　　　　　　　　　　　。
(3)临床试验表明,mRNA疫苗比传统灭活疫苗更加安全,由题分析,原因是　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。mRNA疫苗不易进入细胞内,据图分析,可采用　　　　　　　　　　(填方式)再注入人体。
(4)科学家注意到树突状细胞将体外转录的未修饰mRNA识别为外来物质,这导致树突状细胞发生炎症反应。已知来自哺乳动物细胞的mRNA经常会被化学修饰,而体外转录的mRNA则没有。为探究mRNA修饰是不是引起炎症反应的关键,请利用以下实验材料设计实验,预测实验结果及结论。
实验材料:未修饰的mRNA、已修饰的mRNA、体外培养的树突状细胞等。
实验思路:取适量体外培养的树突状细胞均分为甲、乙两组,甲组用未修饰的mRNA进行处理,乙组用已修饰的mRNA进行处理,其他条件相同且适宜,一段时间后,检测树突状细胞是否发生炎症反应。
实验结果及结论:　。
18.(10分)内陆湖库水体富营养化是当今许多国家和政府最为关注的环境问题之一。这个问题已经成为全球性的挑战。请回答下列问题:
(1)研究人员对某内陆湖泊的生态系统的结构进行了评估和分析,构建了如右图所示的部分食物网,它反映了系统中各生物成分之间的　　　　　　结构,其中鲫鱼和小虾之间的关系为　　　　　　　　　　　。
(2)水体富营养化会导致藻类等浮游生物大量繁殖,加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步加重富营养化水平,属于　　　　(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(3)水体富营养化是指水体中N和P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象,目前对水体富营养化的治理存在三种备选方案:N和P皆控、单独控P、单独控N。由于N和P皆控成本高昂,可达单独控P或单独控N的4~15倍,故确定单独控P或N的作用效果有极为重要的现实意义。为此科研人员选择了同地区的正常四个湖泊进行了为期18个月的模拟实验,得到以下实验结果。分析实验结果,你认为哪种方式治理水体富营养化更合理并说明理由:
　。
湖泊水体处理 浮游藻类叶绿素a含量 浮游藻类生物量
+N+P 39.6 μg/L 8.57 mg/L
-N+P 43.0 μg/L 10.83 mg/L
+N-P 23.6 μg/L 4.08 mg/L
-N-P 27.3 μg/L 3.07 mg/L
注:+表示添加相关肥料;-表示不添加相关肥料
(4)实验结果证明单独控N会加重水体富营养化程度。科研人员对各组的湖泊藻类组成进行分析,发现在-N+P处理的湖泊中,固氮藻类的数量明显高于其他三组,并检测了各个湖泊的固氮总量结果(如图所示)。试分析,单独控N加重水体富营养化程度的原因是　 。
19.(12分)番茄是世界主要蔬菜之一,是雌雄同花植物,既可自花受粉也可异花受粉,D和d基因位于3号染色体上,基因型为dd的番茄为红果,基因型为DD和Dd的番茄为黄果。科学家通过育种获得了位于4号染色体的A基因的隐性突变体,表现为雄性不育。请回答下列问题:
(1)雄性不育株在杂交育种中有特殊意义,其优点是　　　　　　　　　,番茄的果皮颜色及育性的遗传遵循　　　　　　　　　　定律。
(2)科研人员用雄性不育红果番茄与野生型番茄杂交获得了可育的黄果番茄,该黄果番茄的基因型是　　　　　,让该番茄连续自交两代,F2可育黄果中纯合子占　　　　　。
(3)野生番茄植株不耐寒,低温下产生的雄配子无法正常存活,雌配子正常,科学家将来自黄瓜的一个耐寒基因H(只在雄配子中表达)成功导入到基因型为Dd的黄果番茄的染色体上,且不影响其他基因的表达,构建了耐寒番茄品系甲。为确定H基因在番茄染色体上的位置,在常温下让番茄品系甲自交(不考虑互换),用H基因的特异性探针对F1植株的组织细胞进行DNA分子杂交,有下图所示的三种结果。
由此判断H基因插入到了　　　　基因所在的染色体上,你判断的依据是　 　。
20.(11分)研究发现雪花莲凝集素(GNA)和尾穗苋凝集素(ACA)可以有效抑制蚜虫生长和繁殖,并且对蚜虫天敌的生长无害,所以研究人员利用转基因技术获得了抗蚜虫棉花的新品种。图1表示培育棉花新品种的部分过程,图中的Kpn Ⅰ、BsaB Ⅰ、Xho Ⅰ 均为限制酶。回答下列问题:
图1
(1)若想获得GNA-ACA融合基因,可用　　　　　　　　　酶处理。
(2)构建GNA-ACA融合基因重组载体通常会采用两种不同的酶处理,目的在于　 。
(3)可以采用农杆菌转化法和花粉管通道法将目的基因导入棉花细胞,前者的操作大致如下:将含　　　　　　　和棉花细胞混合,共同培养一段时间,除尽农杆菌后,转接到含　　　　　　　的培养基上继续培养,目的是　　　　　　　。花粉管通道法有多种操作方式,图2所示的方式为其中一种。对比这两种导入方法,农杆菌转化法后续　　　　　　(填“需要”或“不需要”)用到植物组织培养技术,花粉管通道法后续　　　　　　(填“需要”或“不需要”)用到植物组织培养技术。
图2
(4)某学生认为,GNA-ACA融合基因导入成功就成功获得了转基因抗蚜虫棉花植株。请对该学生的观点进行评价并说明理由。　 。
参考答案
1.B　【命题意图】本题立意在于通过黄河“几字弯”区域的生态治理,引导考生认同人与自然的和谐发展,形成生态文明观念。
【解题分析】黄河“几字弯”区域中山水林田湖草沙生态要素齐全,属于生态系统,A项正确;种植同种防护林不利于提高生态系统的抵抗力稳定性,应构建多种植物并存的综合防护林系统,B项错误;大力加强绿色屏障建设,提高黄河“几字弯”的生态价值,体现了生态系统的间接价值,C项正确;统筹山水林田湖草沙综合治理,需要遵循自生、协调等生态工程原理,D项正确。
2.D　【命题意图】本题以采用常规栽培措施解决水稻栽培过程中遇到的问题成效不大,而应用植物生长调节剂可以有效解决这些问题为情境,通过联系生产实际,培养考生的劳动精神。
【解题分析】植物生长调节剂是人工合成的具有天然植物激素生理活性的化合物,A项正确;为探究植物生长调节剂的最佳使用浓度,往往需要先进行预实验再进行正式实验,B项正确;乙烯利作为一种植物生长调节剂,被作物吸收后不仅能释放乙烯,而且能诱导植株体内内源乙烯的合成,C项正确;植物生长调节剂不是营养物质,只有配合浇水、施肥等措施,适时施用,才能发挥效果,因此无法替代肥料的作用,D项错误。
3.D　【命题意图】本题以水和无机盐对植物的正常生命活动有着重要意义为情境,要求考生运用所学水和无机盐等必备知识解答相关问题,体现了生命观念和科学思维的核心素养。
【解题分析】成熟的植物细胞内的液体主要指的是细胞液,A项正确;Mg是叶绿素的必要成分,叶绿素主要分布在类囊体薄膜上,B项正确;种子萌发时,代谢旺盛,自由水变多,因此结合水和自由水的比例变小,C项正确;淀粉的组成元素是C、H、O,故植物从土壤中吸收的无机盐不能用于合成淀粉,D项错误。
4.B　【命题意图】本题以在重症监护病房(ICU)中,密切监控患者的内环境为情境,通过联系生活实际,引导考生树立正确的健康观,养成健康生活的意识。
【解题分析】内环境是维持生命活动的基础环境,细胞代谢的主要场所是细胞质基质,A项错误;重症患者由于生理机能已经严重受损,内环境的稳态更容易遭到破坏,因此对内环境的稳定性有着更高的要求,B项正确;内环境的稳态指的是化学成分和理化性质维持相对稳定的状态,C项错误;内环境是指人体内(高等的多细胞动物体内)的细胞外液,并非各种细胞都生存在细胞外液中,比如单细胞生物草履虫直接生活在外界环境中,D项错误。
5.C　【命题意图】本题以酶的抑制剂主要有两种类型为情境,考查酶的特性实验相关内容,体现了生命观念、科学思维和科学探究的核心素养。
【解题分析】据题意可知,甲物质和乙物质对酶A的活性有抑制作用,但作用机理未知,且透析前有甲物质和乙物质的作用,透析后无甲物质和乙物质的作用,前后对照可推测甲、乙两种物质的作用机理,可能的情况如下:①若甲、乙物质均为可逆抑制剂,则酶的活性均能恢复,故透析后,两组的酶活性均比透析前高;②若甲、乙物质均为不可逆抑制剂,则两组中酶的活性均不能恢复,故透析前后,两组的酶活性均不变;③若甲物质为可逆抑制剂,乙物质为不可逆抑制剂,则加甲物质溶液组中酶的活性能恢复,而加乙物质溶液组中酶的活性不能恢复,故加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变;④若甲物质为不可逆抑制剂,乙物质为可逆抑制剂,则加甲物质溶液组中酶的活性不能恢复,而加乙物质溶液组中酶的活性能恢复,故加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高。综上所述,C项符合题意。
6.C　【命题意图】本题以生命科学史为情境,通过这类题目的训练与考查,培养、激发考生的求知欲,还可以培养出考生严谨求实的科学素养和孜孜不倦的探索精神。
【解题分析】我国科学家完成结晶牛胰岛素的全部合成,并不能标志人工合成生命的诞生,细胞是最基本的生命系统,A项错误;恩格尔曼利用需氧细菌和水绵进行实验,证明叶绿体是植物进行光合作用的场所,并未证明叶绿体类囊体薄膜是植物进行光合作用光反应的场所,B项错误;摩尔根用假说—演绎法验证了基因位于染色体上,并发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,C项正确;斯他林和贝利斯在小肠黏膜提取液中发现了促胰液素,这是人们发现的第一种激素,D项错误。
7.D　【命题意图】本题考查种群及其动态相关内容,考查考生的理解能力、信息识别能力,要求考生构建系统的生态学知识体系,理解生物与环境之间、生物与生物之间以及人与环境之间的密切联系。
【解题分析】中华秋沙鸭数目较少,调查中华秋沙鸭种群密度时应采用逐个计数法,且因中华秋沙鸭活动能力强,不宜采用样方法,A项错误;因中华秋沙鸭数目少,迁入率和迁出率是影响该地区中华秋沙鸭种群数量变化最直接的因素,B项错误;在保护中华秋沙鸭的栖息环境时,可以对该地区进行适当开发和利用,C项错误;食物、天敌、寄生虫等因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,因此属于密度制约因素,D项正确。
8.D　【命题意图】本题以核仁的结构和功能为情境,要求考生运用所学的细胞核的结构等必备知识解答相关问题,主要考查考生获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力,体现了生命观念、科学思维的核心素养。
【解题分析】哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,不会分裂,A项错误;细胞中的遗传信息主要储存在核仁外DNA中,B项错误;酶绝大多数是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,C项错误;代谢旺盛的细胞中核仁较大,胰腺细胞代谢较口腔上皮细胞旺盛,D项正确。
9.C　【命题意图】本题以癫痫是常见的慢性神经系统疾病为情境,要求考生运用所学的神经调节等必备知识解答相关问题,主要考查考生获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力,体现了生命观念、科学思维和社会责任的核心素养。
【解题分析】由图可知,谷氨酸是神经递质,神经递质是以胞吐的形式释放的,A项正确;由图可知,AMPA受体接收神经递质后会作用于钙离子通道引起兴奋,B项正确;由图可知,吡仑帕奈作用于钙离子通道,影响钙离子内流,并未与神经递质(谷氨酸)竞争受体,C项错误;由题可知,癫痫的发作与钙离子内流、过度兴奋有关,癫痫病人应尽量避免食用高钙食品,D项正确。
10.B　【命题意图】本题以真核细胞发生在线粒体中的电子传递过程为情境,要求考生运用所学的呼吸作用、光合作用等必备知识解答相关问题,主要考查考生获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力。
【解题分析】丙酮酸分解产生CO2发生在线粒体基质中,而图示过程在线粒体内膜上进行,A项错误;由图可知,NADH分解可促使H+逆浓度梯度从基质向外运输,属于主动运输,B项正确;有些原核细胞也存在有氧呼吸,其电子传递过程发生在质膜上,C项错误;叶绿体内膜上没有类似的电子传递链,但类囊体膜上有,D项错误。
11.D　【命题意图】本题以乳腺癌是乳腺上皮细胞发生增殖失控的现象为情境,要求考生运用所学的细胞癌变等必备知识解答相关问题,主要考查考生获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力。
【解题分析】正常乳腺细胞中原癌基因或抑癌基因的突变导致了细胞癌变,A项错误;癌细胞形态会发生变化,所以正常乳腺细胞和乳腺癌细胞能通过细胞形态进行区分,B项错误;相比于正常乳腺细胞,乳腺癌细胞不会通过凋亡而死亡是因为其具有的凋亡相关基因发生了基因突变,C项错误;乳腺癌晚期癌细胞容易扩散是因为癌细胞膜上糖蛋白数量减少,使癌细胞间的黏着性降低,D项正确。
12.A　【命题意图】本题以《齐民要术》中对肥田的介绍为情境,要求考生运用所学的物质循环、能量流动等必备知识解答相关问题,体现了生命观念、科学思维和社会责任的核心素养。
【解题分析】绿豆、小豆等秸秆属于有机物,将其翻盖到地下,可以为土壤微生物提供更多的养料,同时土壤微生物将其分解可以提高土壤中无机盐的含量,有助于作物生长,A项正确;豆科植物与固氮微生物共生而非硝化细菌,B项错误;植物依赖光合作用获取能量,无法从土壤有机物中获取能量,C项错误;播种时密度过高会导致植株相互遮挡,影响产量,应合理密植,D项错误。
13.C　【命题意图】本题以自然选择模式的三种类型为情境,要求考生运用所学的生物进化等必备知识解答相关问题,主要考查考生获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力,体现了生命观念、科学思维的核心素养。
【解题分析】人类出生时的体重多为中间性状而淘汰“过轻”和“过重”两个极端的选择,为稳定性选择,A项正确;桦尺蛾淘汰白色个体,保留黑色个体,即淘汰一个极端的选择,为定向选择,B项正确;地雀不同时期淘汰不同大小的喙均为淘汰一个极端的选择,为定向选择,C项错误;昆虫飞行能力强的和弱的均保留下来,飞行能力中等的被淘汰,属于分裂性选择,D项正确。
14.B　【命题意图】本题以我国学者成功在猪体内培养出实体人源器官的三个关键组成部分为情境,要求考生运用所学的基因工程、细胞凋亡、动物细胞培养等必备知识解答相关问题,主要考查考生获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力。
【解题分析】敲除猪胚胎中肾脏形成所必需的两个基因所引起的变异改变了基因的数目,而基因突变只改变基因的种类,不改变基因的数目,因此不属于基因突变,A项正确;细胞凋亡是细胞的编程性死亡,受细胞凋亡相关基因控制,如果敲除细胞凋亡相关基因,可能导致细胞不再发生凋亡,而非暂时关闭细胞凋亡,B项错误;早期胚胎的培养,培养液中含有糖类、血清等物质,C项正确;这项技术或许有望经过进一步优化后用于人体器官移植,D项正确。
15.B　【命题意图】本题以半乳糖血症和钟摆型眼球震颤是两种常见的遗传病为情境,要求考生运用所学的遗传学等必备知识解答相关问题,体现了生命观念、科学思维和社会责任的核心素养。
【解题分析】由题图分析可知,Ⅰ1与Ⅰ2不患半乳糖血症,他们的女儿Ⅱ3患半乳糖血症,所以半乳糖血症为隐性病,Ⅱ3患该病但其父亲并不患病,所以该病是常染色体隐性遗传病;Ⅱ4与Ⅱ5均患钟摆型眼球震颤,但他们的儿子Ⅲ4和Ⅲ5不患该病,因此钟摆型眼球震颤为显性病,Ⅱ4患该病且其母亲和女儿均患该病,所以该病可为伴X染色体显性遗传病或常染色体显性遗传病,A项错误。若要确定钟摆型眼球震颤的遗传方式,则用该病的正常基因和异常基因设计探针,对Ⅱ4进行基因检测,若二者均呈阳性,则Ⅱ4的基因型为Bb,该病为常染色体显性遗传病;若正常基因呈阴性,异常基因呈阳性,则Ⅱ4的基因型为XBY,该病为伴X染色体显性遗传病,B项正确。因为Ⅲ1为患者,其基因型为aa,所以Ⅱ1和Ⅱ2的基因型均为Aa,Ⅲ2的基因型为1/3AA、2/3Aa,半乳糖血症在人群中的发病率为1/2500,所以a基因的频率为1/50,A基因的频率为49/50,正常男性基因型为Aa的概率为[(1/50)×(49/50)×2]/(1-1/2500)=2/51,所以Ⅲ2与一位正常男性婚配,生出患半乳糖血症的孩子的概率为(2/3)×(2/51)×(1/4)=1/153,C项错误。遗传咨询和产前诊断是预防遗传病最有效的手段,但并不能从根本上治疗遗传病,D项错误。
16.(1)基质(1分)　光照强度、温度、CO2浓度等(2分)
(2)适当降低(1分)　CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行,进而提高光合作用强度,同时还可促进更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸速率(3分)
(3)GCGT支路可以减少光呼吸引起的NH3释放到胞外,从而增加叶片中的氮素含量(2分)
(4)酶的活性已经达到最大,对CO2的利用率不再提高;ATP和NADPH等物质含量有限;水稻体内光合色素的量有限等(合理即可,2分)
【命题意图】本题以光呼吸和相关学者将四种酶(GLO、CAT、GCL、TSR)的基因导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路为情境,要求考生运用所学的光合作用等必备知识解答相关问题。
【解题分析】(1)由图分析可知,光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的基质中,影响卡尔文循环的外因有光照强度、温度、CO2浓度等。
(2)实际生产过程中,常通过适当降低O2浓度和升高CO2浓度,即适当降低O2和CO2的浓度比,达到增产的目的,其原理是CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行,进而提高光合作用强度,同时还可促进更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸速率。
(3)叶绿体中GCGT支路一方面可以生成CO2,另一方面可以减少光呼吸导致的CO2散失,从而能使叶绿体中CO2 浓度增加并导致光合作用增强,产量增加;同时还可以减少光呼吸引起的NH3释放到胞外,从而增加叶片中的氮素含量。
(4)酶的活性已经达到最大,对CO2的利用率不再提高;ATP和NADPH等物质含量有限;水稻体内光合色素的量有限等。
17.(1)体液(1分)　核糖体(1分)　翻译(1分)
(2)记忆细胞会迅速增殖、分化,产生浆细胞或细胞毒性T细胞,通过体液免疫和细胞免疫快速清除抗原(2分)
(3)相比传统疫苗,mRNA疫苗不易引入新的过敏原;传统疫苗存在灭活不彻底等风险(1分)　脂类物包裹(1分)
(4)实验结果及结论:若甲、乙组树突状细胞均发生炎症反应,则说明mRNA修饰不是引起炎症反应的关键;若甲组树突状细胞发生炎症反应,乙组树突状细胞未发生炎症反应,则说明mRNA修饰是引起炎症反应的关键(4分)
【命题意图】本题以对mRNA疫苗的研究为情境,要求考生运用所学的免疫调节等必备知识解答相关问题,体现了生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的核心素养。
【解题分析】(1)由图可知,灭活病毒疫苗主要引起体液免疫。mRNA疫苗进入细胞后,与核糖体结合,作为翻译的模板,合成病毒蛋白。
(2)接种疫苗后,当同种抗原进入机体时,可以快速将其清除,原因是记忆细胞会迅速增殖、分化,产生浆细胞或细胞毒性T细胞,通过体液免疫和细胞免疫快速清除抗原。
(3)mRNA疫苗与传统灭活或者减毒疫苗相比更加安全,原因是相比传统疫苗,mRNA疫苗不易引入新的过敏原;传统疫苗存在灭活不彻底等风险。mRNA在体内非常容易被降解,据图分析,可采用脂类物包裹mRNA 疫苗再注入人体。
(4)实验结果及结论:若甲、乙组树突状细胞均发生炎症反应,则说明mRNA修饰不是引起炎症反应的关键;若甲组树突状细胞发生炎症反应,乙组树突状细胞未发生炎症反应,则说明mRNA修饰是引起炎症反应的关键。
18.(1)营养(1分)　捕食与种间竞争(1分)
(2)正反馈(1分)
(3)单独控P的方案更合理,(1分)-N-P组与+N-P组的浮游藻类叶绿素a含量和浮游藻类生物量均低于+N+P组,且二者差异不大,说明单独控P与N、P皆控均可有效降低水体富营养化程度,但由于N、P皆控成本较高,所以选择单独控P更为合理(合理即可,3分)
(4)-N+P组的固氮量明显高于+N+P组,且水体中固氮藻类数量明显升高,因此单独控N可能导致在高P低N的环境下固氮藻类大量繁殖,水体的富营养化程度加重(合理即可,3分)
【命题意图】本题以内陆湖库水体富营养化及治理为情境,要求考生运用所学的生态系统等必备知识解答相关问题,体现了生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的核心素养。
【解题分析】(1)生态系统的结构包括组成成分和营养结构,食物链和食物网属于营养结构。
(2)水体富营养化的结果(鱼类死亡)进一步加重水体富营养化,所以属于正反馈调节。
(3)由实验结果可知-N-P组与+N-P组的浮游藻类叶绿素a含量和浮游藻类生物量均低于+N+P组,且二者差异不大,说明单独控P与N、P皆控均可有效降低水体富营养化程度,但由于N、P皆控成本较高,所以选择单独控P更为合理。
(4)由实验结果可知-N+P组的固氮量明显高于+N+P组,且水体中固氮藻类数量明显升高,因此单独控N可能导致在高P低N的环境下固氮藻类大量繁殖,水体的富营养化程度加重。
19.(1)无须去雄,大大减轻了杂交育种的工作难度(1分)　(分离定律和)自由组合(1分)
(2)AaDd(2分)　9/25(2分)
(3)d(2分)　番茄品系甲自交后代中全部红果植株(dd)表现为阳性,而黄果植株(DD、Dd)中部分表现为阳性,由此判断,含d基因的植株同时含有抗寒基因H,所以H基因插入到了d基因所在的染色体上(合理即可,4分)
【命题意图】本题以番茄的雄性不育为情境,要求考生运用所学的遗传学等必备知识解答相关问题,主要考查获取信息、运用所学知识解决生物学问题的能力。
【解题分析】(1)番茄的果皮颜色及育性的遗传由位于2对同源染色体上的2对等位基因控制,因此遵循分离定律和自由组合定律。
(2)雄性不育红果番茄(aadd)与野生型番茄(AA_ _)杂交获得了可育的黄果番茄(AaDd),让该黄果番茄(AaDd)连续自交两代,F2可育黄果中纯合子占9/25。计算过程如下:Aa自交一代得到的F1中,AA占1/4,Aa占1/2,aa占1/4,因为aa表现为雄性不育,无法自交,因此F1可育植株中AA占1/3,Aa占2/3;F1可育植株自交得到的F2中,AA占3/6(可育),Aa占2/6(可育),aa占1/6(雄性不育),故Aa自交两代以后,可育植株中纯合子占3/5。Dd自交一代得到的F1中,DD占1/4,Dd占1/2,dd占1/4;F1自交得到的F2中,DD占3/8(黄果),Dd占2/8(黄果),dd占3/8(红果),黄果中纯合子占3/5,故F2可育黄果中纯合子的比例为(3/5)×(3/5)=9/25。
(3)番茄品系甲自交后代中全部红果植株(dd)表现为阳性,而黄果植株(DD、Dd)中部分表现为阳性,由此判断,含d基因的植株同时含有抗寒基因H,所以H基因插入到了d基因所在的染色体上。
20.(1)BsaBⅠ和DNA连接(2分)
(2)防止目的基因和质粒的自身环化,可保证基因与质粒正向连接(1分)
(3)重组载体的农杆菌(1分)　卡那霉素(1分)　初步筛选出转化细胞(1分)　需要(1分)　不需要(1分)
(4)不合理。(1分)本培育过程是为了获得能成功抗蚜虫的转基因抗蚜虫棉花植株,所以还需要进行个体生物学水平的鉴定,判断棉花植株是否真的能够抗蚜虫,若能,才说明成功获得了转基因抗蚜虫棉花植株(2分)
【命题意图】本题以雪花莲凝集素(GNA)和尾穗苋凝集素(ACA)可以有效抑制蚜虫生长和繁殖,并且对蚜虫天敌的生长无害为情境,要求考生运用所学的遗传学等必备知识解答相关问题。
【解题分析】(1)雪花莲凝集素(GNA)基因和尾穗苋凝集素(ACA)基因均有BsaBⅠ酶切位点,所以用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因。
(2)构建重组载体通常会采用两种不同的酶处理,目的在于防止目的基因和质粒的自身环化,可保证基因与质粒正向连接,保证基因转录方向正确。
(3)农杆菌转化法的操作大致如下:将含重组载体的农杆菌和棉花细胞混合,共同培养一段时间,除尽农杆菌后,转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是初步筛选出转化细胞(由于重组质粒含有卡那霉素抗性基因)。农杆菌转化法后续要用到植物组织培养技术,棉花细胞经脱分化后形成愈伤组织,再分化长出根和芽,最终能培养出所需的转基因抗蚜虫棉花植株。由图2可知花粉管通道法将外源DNA导入受精卵,可以直接实现转基因植物的自然生成,无须用到植物组织培养技术。
(4)不合理。本培育过程是为了获得能成功抗蚜虫的转基因抗蚜虫棉花植株,所以还需要进行个体生物学水平的鉴定,判断棉花植株是否真的能够抗蚜虫,若能,才说明成功获得了转基因抗蚜虫棉花植株。