山东省2020年普通高中学业水平等级考试生物模拟试题（Word版附解析）.doc

秘密★启用前 山东省 2020 年普通高中学业水平等级考试生物模拟试题 （word 解析版） 生 物 试 题 一、选择题:本题共 14 小题，每小题 2 分，共 28 分。每小题给出的四个选项中，只有一个 选项是最符合题目要求的。 1.某山区的一些退耕地，随着退耕年限的增长，优势物种由喜阳的一年生或多年生草本逐渐 向耐阴的多年生草本转变，有的地段可出现灌木林，甚至森林。下列说法错误的是 A.退耕地逐渐转变为森林的过程属于群落演替 B.喜阳植物形成的遮阴环境有利于耐阴植物生长 C.该山区从低到高植被分布不同，体现了群落的垂直结构 D.森林形成后水土流失减少，体现了生物多样性的价值 答案：C 【命题技术分析】本题提供简单信息，考察了群落演替、垂直结构和生物多样性等知识，属 于基础题。 解析：退耕地具备一定的土壤条件，则退耕地演变为森林的过程属于次生演替，A 正确；喜 阳植物比较高大，在其下方形成一定的遮阴环境，为耐阴植物生长提供了生长环境，B 正确； 山区从低到高的植被分布是由于地势高低引起，应属于群落的水平结构，C 错误；减少水土 流失体现了生物多样性的间接价值，D 正确。 2.互花米草植株高大、根系发达，入侵滨海湿地后，低矮的本地草本植物逐渐被替代。同时， 互花米草入侵也可以改变蟹类等底栖动物的物种丰富度。下列说法错误的是 A.与低矮的本地植物相比，互花米草在光照、养分等方面占有竞争优势 B.某些底栖动物能够摄食植物幼根，加速物质循环，属于分解者 C.采用样方法对蟹类进行调查，往往会造成调查结果不准确 D.引进外来物种时应对其进行生态风险评估 答案：B 【命题技术分析】本题以互花米草为素材，系统考察了种群、群落、生态系统等相关知识， 属于基础题。 解析：由题意可知，与低矮的本地植物相比，互花米草高大，其在光照、养分等方面占有竞 争优势，A 正确；底栖动物摄食植物根，属于消费者，B 错误；蟹类动物活动能力较强，样 方法无法准确测定种群密度，C 正确；引进外来物种时，应充分评估风险后再行引种，否则 可能导致生物入侵，D 正确。 3.在实验室中可利用酵母菌发酵的方式制作葡萄酒，下列说法正确的是 A.葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体内被分解 B.制作葡萄酒时酵母菌先在有氧条件下大量增殖 C.制作过程中酵母菌始终处于碱性环境 D.酵母菌的发酵产物不会抑制自身的代谢活动 答案：B 【命题技术分析】本题主要考察酵母菌的呼吸方式以及果酒的制作等内容，属于基础题。 解析：葡萄糖在细胞质基质中被分解，线粒体不能分解葡萄糖，A 错误；有氧条件下，酵母 菌可快速繁殖，故酿酒时需先在有氧条件下让酵母菌繁殖，增加酵母菌数量，然后再无氧发 酵产生酒精，B 正确；发酵后期由于二氧化碳和其他代谢废物溶解于发酵液中，发酵液将处 于酸性环境，C 错误；发酵产物（如酒精）会抑制酵母菌的生长，D 错误。 4.下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是 A.将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体 B.经特定抗原免疫过的 B 淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体 C.诱导 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞 D.筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞 答案：D 【命题技术分析】本题主要考察单克隆抗体的制备过程，难度不大，主要考察学生的理解记 忆水平。 解析：制备单克隆抗体过程中，可体外杂交瘤细胞的培养液中，或体内小鼠腹腔中获得纯化 的单克隆抗体，A 错误；免疫过的 B 淋巴细胞高度分化，不能增殖，无法分泌单克隆抗体， B 错误发生融合的细胞可能有三种：B 淋巴细胞-B 淋巴细胞、B 淋巴细胞-骨髓瘤、骨髓瘤- 骨髓瘤，C 错误；制备单克隆抗体时，需筛选两次，第一次得到杂交瘤细胞，第二次得到既 能无限增殖又能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，D 正确。 5.双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知 ddNTP 按碱基 互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的伸延立即终止。某同学要通过 PCR 技术获 得被 32P 标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链 DNA 片段。在反应管中已经有单链 模板、引物、DNA 聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料 ①dGTP，dATP，dTTP，dCTP ②dGTP，dATP，dTTP ③α位 32P 标记的 ddCTP ④γ位 32P 标记的 ddCTP A. ①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案:A 【命题技术分析】本题以核苷酸的结构为重点提供新情境，围绕 DNA 复制展开，考察了 DNA 复制、PCR 的条件等知识，难度偏大，重点考察了学生获取信息、运用知识解决实际问题的 能力。解析：由题意可知，该同学的目的是为得到放射性标记 C 为末端的、不同长度的子链 DNA 片 段。则必须提供四种 dNTP，如果没有 dCTP 则所有片段长度均一致，因为所有子链在合成时 均在第一个 C 处掺入双脱氧的 C 而停止复制，故选①。由图可知，ddCTP 要作为 DNA 复制的 原料则需要脱去两个磷酸基团，故应将放射性 32P 标记于α位，故选③。 6.机体的多种生理、生化反应是在内环境中进行的。下列反应发生于内环境的是 A.吞噬细胞在组织间隙中吞噬细菌 B.病毒的 DNA 整合到宿主细胞的染色体上 C.肠道中的蛋白质被胰蛋白酶降解 D.泪液中的溶菌酶分解细菌的细胞壁 答案：A 【命题技术分析】本题提供多个素材，主要考察内环境的相关内容，难度不大 解析：内环境指机体内主要由细胞外液构成的液体环境，即机体内细胞外的环境。组织液间 隙属于机体内细胞外，即内环境，A 正确；病毒 DNA 整合到宿主细胞的染色体上，发生在细 胞内，不属于内环境，B 错误；肠道属于机体外，不属于内环境，C 错误；泪液不属于体液， 属于体外，D 错误。 7.褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素，它能缩短入睡时间、延长睡眠时间，从而 起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如图所示，下列说法错误的是 A.该过程不能体现激素的分级调节 B.长时间光照会使褪黑素的分泌减少 C.该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节 D.微量注射褪黑素作用于下丘脑能促进动物睡眠 答案：D 【命题技术分析】本题以褪黑素的分泌过程为新情境，考察了激素的分级调节、反馈调节等 内容，难度不大，主要考察学生获取信息，利用信息解决实际问题的能力。 解析：分级调节是一种分层控制的方式，常见的调控为下丘脑→垂体→内分泌腺，图中所示 调节方式属于神经-体液调节，其中下丘脑为神经中枢，松果体为效应器，未体现激素的分 级调节，A 正确；由图可知，暗信号可促使褪黑素增多，则光信号会抑制褪黑素分泌，导致 褪黑素分泌减少，B 正确；由图可知，褪黑素含量增多时，其抑制下丘脑向松果体传递兴奋， 即存在反馈调节，C 正确；由题意可知，褪黑素可促进动物睡眠，注射褪黑素，导致褪黑素 含量过高，其抑制下丘脑的功能，导致褪黑素分泌减少，抑制动物睡眠，D 错误。 8.草莓果实表面有许多瘦果。将生长一致的草莓，植株分为四组，对照组 S0 不作处理，Sl、 S2 和 S3 组植株上的幼果去除瘦果，再在 S2 组叶片上、S3 组幼果上分别喷施一定浓度的生 长素(IAA)溶液，实验结果如图所示。下列说法错误的是A.果实开始发育后，瘦果内能够合成生长素促进果实长大 B.S1 组的果实略有增大可能是由来源于其他组织的 IAA 引起的 C.S2 组的结果表明喷施到叶片上的外源 IAA 可运输到果实 D.S3 组成熟果实的大小与 IAA 溶液的浓度总是呈正相关 答案：D 【命题技术分析】本题以草莓的发育探究实验为中心，系统考察了生长素的合成、分布、运 输、功能及作用特点等内容，信息量大，但难度不大。 解析：S1 组与 S0 组相比，去除瘦果后草莓发育显著减小，说明瘦果可以分泌 IAA 促进果实 发育长大，A 正确；其他植物器官也可以产生 IAA，可运至果实促进果实发育，B 正确；S2 组和 S3 组均在在叶片上喷施 IAA，与 S1 组相比果实增大，说明 IAA 可由叶片运输至果实， 促进果实发育，C 正确；IAA 具有两重性，即低浓度促进果实发育，高浓度抑制果实发育，D 错误。 9.植物叶片脱落酸积累会导致气孔关闭。大豆叶片相对含水量、气孔开放程度、脱落酸含量 随时间变化情况如图所示。第 1～4 天持续干旱，第 5 天测定后浇水。下列说法错误的是 A.干旱会加速叶片的脱落 B.随干旱时间延长，气孔关闭，叶片光合速率降低 C.浇水后，叶片脱落酸含量随含水量的升高而降低 D.叶面喷施适宜浓度的脱落酸能增加叶片水分散失 答案：D 【命题技术分析】本题以脱落酸为核心分析探究曲线，考察了学生获取信息，分析数据和实 验结果的能力，难度不大。 解析：由图可知，第 1～4 天脱落酸含量增加，由此可推测干旱引起脱落酸含量增加，脱落 酸可促进叶片脱落，A 正确；由图可知，干旱时间延长，气孔关闭，导致二氧化碳供应不足， 光合速率降低，B 正确；由图可知，第 5 天浇水后，叶片含水量逐渐增加，而脱落酸含量逐 渐降低，C 正确；由图可知，脱落酸含量增加，可导致气孔关闭，故喷施脱落酸会引起气孔 关闭，会减少叶片水分散失，D 错误。10.草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中，并在方格中播撒固 沙植物的种子，用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土 地并取得良好效果，下列说法错误的是 A.草方格能蓄积降水促进固沙植物生长 B.微生物对草方格材料的分解改善了土壤结构 C.该过程改变了演替速度但没有改变演替方向 D.该方法可增大治理区域的物种丰富度 答案：C 【命题技术分析】本题贴近生活、贴近环境保护实际，提供新信息和新情境，考察环境保护、 群落、生态系统等相关知识，难度不大。 解析：由题意可知，草方格是将麦草、稻草、芦苇等榨成方格固定于沙中，其蓄积降水，进 而促进方格内植物的生长，A 正确；微生物可将方格内的麦草、稻草和芦苇等分解，进而改 善方格内的土壤环境，B 错误；草方格可以治理沙化土地，改变了该区域群落演替的速度和 方向，C 错误；草方格内种植了固沙植物，可以增加该地物种数量，从而增加物种丰富度， D 正确。 11.溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，作用途径如图所示。下列说法正确的是 A.具有吞噬作用的细胞才具有自噬作用 B.清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的 C.溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变 D.营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存 答案：D 【命题技术分析】 课标对应点：概念 1 细胞是生物体结构与功能的基本单位，1.2.2 阐明细胞内具有多个相对 独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转化和信息传递等生命活动。 知识与能力考查落实：本题以溶酶体为素材，考查细胞器的结构与功能、酶的作用条件以及 免疫系统的功能。考察学生获取信息的能力、综合分析运用的能力。 素养考查落实：细胞生命活动中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生 物体部分与整体的统一等生命观念。 解析：由图可知，细胞吞噬作用、细胞自噬都与溶酶体有关，自噬作用与溶酶体有关，可以 发生在多种真核细胞中，而吞噬作用只能发生在具有吞噬作用的细胞中，A 错误；清除衰老 损伤的细胞通过吞噬作用完成，清楚衰老损伤的细胞器可通过自噬作用完成，B 错误；酶的 活性与 pH 有关，细胞质基质中 pH 与溶酶中不同，故溶酶体中水解酶进入细胞质基质后，其 活性会发生改变，C 错误；细胞通过自噬作用降解非必体需物质并重新回收利用，可以维持 细胞在营养缺乏状态下的生命活动，D 正确。12.线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素 c 的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体 中的细胞色素 c 可转移到细胞质基质中，并与 Apaf-1 蛋白结合起细胞凋亡。下列说法错误 的是 A.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质 B.细胞色素 c 参与有氧呼吸第三阶段的反应 C.细胞色素 c 功能丧失的细胞将无法合成 ATP D.若细胞中 Apaf-1 蛋白功能丧失，细胞色素 c 将不会引起该细胞凋亡 答案：C 【命题技术分析】 课标对应点：概念 1 细胞是生物体结构与功能的基本单位，1.2.2 阐明细胞内具有多个相对 独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转化和信息传递等生命活动。 知识与能力落实：本题以细胞色素 c 为素材，考察了细胞呼吸、细胞凋亡以及 ATP 合成的相 关知识，本题难度不大，重点考察学生获取信息、分析问题的能力。 素养考查落实：细胞生命活动中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生 物体部分与整体的统一等生命观念。 解析：有氧呼吸第一、二阶段均可产生[H]，场所分别为细胞质基质和线粒体基质，A 正确； 细胞色素 c 参与[H]与氧气的结合过程，该过程属于有氧呼吸第三阶段，B 正确；细胞色素 c 功能丧失影响有氧呼吸第三阶段，但有氧呼吸前两阶段也产生 ATP，C 错误；由题意可知， 细胞色素 c 可以与 Apaf-1 蛋白结合引起细胞凋亡，若 Apaf-1 蛋白功能丧失，其不能与细胞 色素 c 结合，则无法引起细胞凋亡，D 正确。 13.癌症是威肋人类健康的疾病之一，目前某些防癌疫苗已经投入临床使用。下列相关说法 错误的是 A.癌细胞表面出现异常的抗原 B.在某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位 C.同种癌症的癌细胞基因组一定产生相同的突变 D.防癌疫苗可预防病毒致癌因子引起的细胞癌变 答案：C 【命题技术分析】本题以癌症为素材，考察了细胞癌变的特点、免疫以及变异的相关知识， 难度不大。 解析：细胞癌变后，细胞内特定基因表达产生异常抗原，如甲胎蛋白、癌胚抗原，A 正确； 癌细胞表面糖蛋白减少，导致黏着性降低，其可以扩散和转移，B 正确；癌细胞的产生是多 基因突变累加的结果，且基因突变具有不定向性，C 错误；防癌疫苗主要预防生物致癌因子 对人体的影响，如宫颈癌疫苗等，不能预防物理致癌因子、化学致癌因子引起的细胞癌变， D 正确。 14.果蝇的性别决定是 XY 型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如: 性染色体组成 XO 的个体为雄性，XXX、OY 的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因 R 和 r 控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细 胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是 A.XRXr；含基因 R 的 X 染色体丢失 B.XrXr；含基因 r 的 X 染色体丢失 C.XRXr；含基因 r 的 X 染色体结构变异 D.XRXR；含基因 R 的 X 染色体结构变异 答案：A 【命题技术分析】知识能力考查：本题以果蝇为素材，全面考察了有丝分裂、染色体数量变 异、染色体结构变异等相关知识，难度偏大，重点考察学生获取信息、综合运用信息的能力。 解析：由题意可知，该果蝇一半为白眼雄性，基因型可能为 XrY 或 XrO；另一半为红眼雌蝇， 基因型可能为 XRXR 或 XRXr。而该果蝇受精卵正常，第一次分裂产生的一个细胞异常。若受精 卵为 XrY 或 XrO，则不会出现一半的红眼雌蝇；受精卵为 XRXR，不会出现一半的白眼雄蝇； 受精卵为 XRXr，且第一次分裂时 XR 丢失，可能出现一半白眼雄蝇（XrO），一半红眼雌蝇 （XRXr），故选 A。 二、选择题:本题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分。每小题给出的四个选项中，有的只有 一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错 的得 0 分。 15.龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为 人类提供食品原料。某小组研究 C02 浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图 所示。已知大气 CO2 浓度约为 0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误 的是A.实验中 CO2 浓度为 0.1%的组是对照组 B.增加 CO2 浓度能提高龙须菜的生长速率 C.高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快 D.选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素 答案：AB 【命题技术分析】本题以龙须菜的光合作用为素材，系统考察了实验设计的原则、光合作用 的条件等问题，重点考察学生获取信息、分析信息的能力。 解析：由题意可知，大气二氧化碳浓度约为 0.03%，则该组为对照组，CO2 浓度为 0.1%的组 是实验组，A 错误；由图 1 可知，高光和低光条件下，两种 CO2 浓度条件下，龙须菜的生长 速率相差不大，即增加 CO2 浓度龙须菜生长速率基本不变，B 错误；由图 2 可知，与低光条 件相比，高光条件下龙须菜光反应速率显著增加，C 正确；综合两图可知，龙须菜生长主要 受到光强的影响，因此选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素，D 正确。 16.研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的 mRNA 进行检测， 结果如下表所示。下列说法错误的是 A.三种探针的核苷酸序列不同 B.有杂交带出现表明相应基因发生了转录 C.用上述探针分别检测三种细胞的 DNA，实验结果不变 D.可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针 答案：C 【命题技术分析】本题以分子杂交技术为素材，重点考察了 DNA 转录、基因选择性表达、 基因的序列的相关细节，难度中等。 解析：三种基因不同，三种探针的核苷酸序列也不相同，A 正确；由题意可知，用基因探针 检测的是三种细胞的 mRNA，若出现杂交带说明该细胞中出现 mRNA，即细胞发生了特定基因 的转录，B 正确；三种细胞来自同一生物体，则三种细胞所含 DNA 相同，若用上述探针检测 三种细胞中的 DNA，均会出现杂交带，C 错误；分子探针可以通过逆转录过程获得，D 正确。 17.鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得 F1，Fl 自交得到 F2，F2 籽粒的性状表现及比例为紫色非甜:紫色甜:白色非甜:白色甜=27:9:21:7。下列说法 正确的是 A.紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律 B.亲本性状的表现型不可能是紫色甜和自色非甜 C.Fl 的花粉离体培养后经秋水仙素处理，可获得紫色甜粒纯合个体 D.F2 中的白色籽粒发育成植株后随机受粉，得到的籽粒中紫色籽粒占 4/49 答案：AC 【命题技术分析】本题考察基因的自由组合定律（三对等位基因）、随机交配等遗传分析， 难度较大，区分度高。 解析：子代性状分离比 27:9:21:7，比值之和为 64=43，说明籽粒颜色和甜度由三对自由组 合的等位基因控制，其分离比可转化为（9∶7）（3∶1），其中紫色：白色=9:7，说明籽粒 颜色由两对自由组合的等位基因控制（假设为 A、D）；非甜：甜=3:1，则甜度由一对基因 控制（假设为 B）。且 A 和 D 同时存在为紫色，其余均为白色；B_为非甜，bb 为甜，A 正确； F2 发生性状分离，则 F1 的基因型应为 AaBbDd，亲本的基因型可为 AAbbDD×aaBBdd，其表现 型为紫色甜、白色非甜，B 错误；F1 的基因型为 AaBbDd，可产生 AbD 的配子，经秋水仙素加 倍后可获得纯合紫色甜粒玉米，C 正确；白色籽粒基因型可能为 A_dd、aaD_、aadd，且比例 为 3/7（AAdd 1/7、Aadd 2/7）、3/7（aaDD 1/7、aaDd 2/7）、1/7，其所产生的配子及比 例为 Ad∶aD∶ad=2∶2∶3，则随机交配后产生紫粒（AaDd）的概率为 2/7×2/7×2=8/49，D 错误。 18.桥本氏甲状腺炎是一种常见的甲状腺疾病，患者血液中可检测出抗甲状腺细胞的抗体， 随病情发展，许多患者会表现为甲状腺功能减退，称为桥本氏甲减。下列说法正确的是 A.桥本氏甲状腺炎是一种自身免疫病 B.桥本氏甲减出现的原因是甲状腺细胞受损 C.桥本氏甲减患者会表现出体温偏高的症状 D.桥本氏甲减可通过补充甲状腺激素减轻症状 答案：ABD 1、【命题技术分析】本题以桥本氏甲状腺炎为情境，考察了甲状腺激素的功能以及自身免 疫疾病相关知识，考察学生的分析问题、解决问题的能力。 解析：由题意可知，患者体内出现抗甲状腺细胞的抗体，即抗体可作用与甲状腺细胞，使甲 状腺细胞受损，属于自身免疫病，A、B 正确；桥本氏甲减患者体内，甲状腺功能减退，导 致甲状腺激素分泌降低，机体代谢减缓，产热减少，C 错误；桥本氏甲减患者甲状腺激素分 泌降低，可通过补充甲状腺激素减轻症状，D 正确。 19.放牧是草地生态系统重要的管理方式之一。下列说法正确的是 A.家畜只采食一种牧草会减弱该牧草的竞争力 B.放养的家畜数量可根据牧草的种群密度确定 C.越长的放牧间隔越有利于牧草的可持续增长 D.禁止放牧一定能增加草地物种多样性 答案：AB 【命题技术分析】本题基于实际生活情境——放牧这一素材，考察了种群密度、种间关系、 生物多样性等问题，着重考察学生将理论运用实际的能力和水平。解析：若家畜只采食一种牧草，则该牧草的种群数量会减少，导致其竞争能力减弱，A 正确； 牧草的数量可决定家畜种群数量的最大容纳量（K 值），因此应根据牧草种群密度合理放牧， B 正确；放牧间隔较长时，牧草种群密度较大，种内斗争加剧，导致牧草种群生长速率减慢， 不利于牧草的可持续增长，C 错误；禁止放牧可以导致群落中某种牧草快速繁殖，成为优势 种，不利于生物多样性的增加，D 错误。 20.生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种 类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后 倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养 结果如图所示，下列说法正确的是 A.倒成平板后直接培养可判断有无污染 B.倒成平板后需要进行灭菌处理 C.图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙 D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选 答案：AD 【命题技术分析】本题提供生长图形法这一新情境，考察了现代生物技术实践中关于培养基 配制、无菌技术、微生物培养和分离的细节，主要考察学生的获取信息的能力和逻辑思维能 力。 解析：平板上不含任何生长因子，若倒成平板后直接培养，出现菌落说明已被杂菌感染，因 为该嗜热菌不能在缺乏生长因子的培养基中生长，A 正确；制备平板时，先灭菌再倒平板， B 错误；图中菌落生活在乙丙区域之间，说明同时需要乙和丙，C 错误；不同菌种所需生长 因子不同，可利用生长图形法筛选菌种，D 正确。 三、非选择题:本题包括 5 小题，共 54 分。 21.(8 分)2019 年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感 应方面做出贡献的科学家。研究发现，合成促红细胞生成 素(EPO)的细胞持续表达低氧诱导因子(HIF-1α)。在氧 气供应正常时，HIF-1α合成后很快被降解；在氧气供应 不足时，HIF-1α不被降解，细胞内积累的 HIF-1α可 促进 EPO 的合成，使红细胞增多以适应低氧环境，相关 机理如下图所示。此外，该研究可为癌症等诸多疾病的 治疗提供新思路。 (1)如果氧气供应不足，HIF-1α进入细胞核，与其他因子(ARNT)一起与 EPO 基因上游的调 控序列结合，增强该基因的 ，使 EPO 合成和分泌增加。EPO 刺激骨髓造血干细胞， 使其 ，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。 (2)正常条件下，氧气通过 的方式进入细胞，细胞内的 HIF-1α在脯氨酰羟化酶 的作用下被羟基化，最终被降解。如果将细胞中的脯氨酰羟化酶基因敲除，EPO 基因的表达 水平会 (填“升高”或“降低”)，其原因是 。 (3)一些实体肿瘤(如肝癌)中的毛细血管生成滞后，限制了肿瘤的快速发展。研究发现， 血管内皮生长因子能促进血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成。假设血管内皮生长因子的合成与 EPO 合成的调节途径类似，且途径有两个：途径①相当于图中 HIF-1α的降解过程，途 径②相当于 HIF-1α对 EPO 合成的调控过程。为了限制肿瘤快速生长，可以通过调节途径① 和途径②来实现，进行调节的思路是 。 答案：（1）表达水平（转录） 增殖和分化 （2）自由扩散 升高 该基因被敲除后，缺少脯氨酸酰羟化酶，HIF-1α不能被降解，其进 入细胞核与 ARNT 一起与 EPO 基因上游的调控序列结合，增强 EPO 基因的表达 （3）促进途径①，抑制途径② 【命题技术分析】本题文字信息和图像信息量都很大，考察学生基因表达、细胞分化、科学 探究的相关知识，重点考察学生获取信息、分析信息和解决实际问题的能力；本题“原因 是”、“思路是”两大设问，重点考察学生的科学思维、科学探究和语言表达能力。 解析：（1）若氧气供应不足，HIF-1α进入细胞核，与 ARNT 一起与 EPO 基因上游的调控序 列结合，增强该基因的表达水平，使 EPO 合成和分泌增加。EPO（促红细胞生成素）可刺激 骨髓造血干细胞增殖和分化，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。 （2）氧气进入细胞的方式为自由扩散；若脯氨酰羟化酶基因被敲除，细胞中缺少脯氨酸酰 羟化酶，则 HIF-1α不能被降解，其积累后，可进入细胞核与 ARNT 一起增强 EPO 基因的表 达。 （3）由题意可知，毛细血管生成滞后可限制肿瘤的快速生长，而毛细血管生成受血管内皮 生长因子的调控。结合图解可知，途径①会降低细胞中血管内皮生长因子的含量，进而抑制 毛细血管的生成，可限制肿瘤的快速生长，途径②则会增加细胞中血管内皮生长因子的含量， 因此为限制肿瘤快速生长，应促进途径①、抑制途径②。 22.(8 分)白纹伊蚊分布广泛，可传播登革病毒，雌蚊吸血，雄蚊不吸血而吸植物汁液。某 科研团队培育了携带新型共生菌的白纹伊蚊，其中的雄蚊与野生雌蚊交配，产生的受精卵不 能发育。该团队在试点小岛上大量释放携带新型共生菌的雄蚊，降低了野生白纹伊蚊的种群 数量。该实验探索出的防治白纹伊蚊的新途径，有助于控制登革病毒的传播。 （1）研究人员释放雄蚊后连续监测白纹伊蚊种群数量的变化，以检验实验效果。该实验选 择封闭性较好的小岛而不是更开放的环境作为试点，从影响种群数量变动的直接因素考虑， 其原因是 。 (2)有人担忧降低白纹伊蚊数量后，会对生态系统的稳定性产生影 响。而多年的实验结果表明该举措对生态系统稳定性的影响较小，这主要是因为生态系统具 有一定的 能力，其基础为 调节。 (3)雄蚊可通过感知雌蚊扇动翅膀发出的声波来辨别雌蚊的方位，该过程体现了生态系统的 功能。请据此原理设计一个降低白纹伊蚊种群数量的方案 。 答案：（1）避免迁入和迁出对种群数量的影响 （2）自我调节 负反馈 （3）信息传递 干扰雌蚊发出的声波或拟雌蚊发出的声波吸引雄蚊，聚而歼之，降低种群 数量 【命题技术分析】本题提供白纹伊蚊与登革热病毒新情境，重点考察种群、生态系统相关知 识，设问科学、合理，能够很好的考查学生分析能力，尤其是最后设计一个方案，很好地突 出了生物学素养中科学思维、科学探究、社会责任的考察。解析：（1）封闭性好的小岛，可防止白纹伊蚊的迁入和迁出，进而影响种群数量，干扰实 验。 （2）生态系统具有一定的自我调节能力，可抵抗一定的外界干扰，自我调节能力的基础是 负反馈调节。 （3）雌蚊翅膀振动发生的声波属于物理信息，上述过程体现了生态系统信息传递的功能； 可通过干扰雌蚊发出的声波，影响雄蚊与雌蚊的交配，也可通过模拟雌蚊发出的声波吸引雄 蚊，将雄蚊杀死，降低白纹伊蚊的种群数量。 23.(15 分)水稻的育性由一对等位基因 M 、m 控制，基因型为 MM 和 Mm 的个体可产生正常的 雌、雄配子，基因型为 mm 的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育，基因 M 可使雄 性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因 M 与雄配子致死基因 A、蓝色素生成基因 D 一 起导入基因型为 mm 的个体中，并使其插入到一条不含 m 基因的染色体上，如图所示。基因 D 的表达可使种子呈现蓝色，无基因 D 的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育 不含转基因成分的雄性不育个体。 (1)基因型为 mm 的个体在育种过程中作为母本(填“父本”或“母本”），该个体与育 性正常的非转基因个体杂交，子代可能出现的基因型为 Mm、mm。 (2)图示的转基因个体自交，Fl 的基因型及比例为 mm∶mmADM=1∶1，其中雄性可育(能 产生可育的雌、雄配子)的种子颜色为蓝色。F1 个体之间随机授粉，得到的种子中雄性不育 种子所占比例为 3/4 ，快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是白色种子为 雄性不育种子，蓝色种子为转基因雄性可育种子。 (3)若转入的基因 D 由于突变而不能表达，将该种转基因植株和雄性不育植株间行种植， 使其随机授粉也能挑选出雄性不育种子，挑选方法是在雄性不育植株上收集种子。但该方法 只能将部分雄性不育种子选出，原因是转基因植株上也存在雄性不育的种子。因此生产中 需利用基因 D 正常的转基因植株大量获得雄性不育种子。 答案：（1）母本 Mm、mm （2）mm∶mmADM=1∶1 蓝色 3/4 白色种子为雄性不育种子，蓝色种子为转基因雄性可育 种子 （3）在雄性不育植株上收集种子 转基因植株上也存在雄性不育的种子 【命题技术分析】本题以水稻育种为载体，考察了遗传变异、转基因技术、育种技术等相关 知识，试题信息量大，能够很好的考察学生的逻辑思维能力和语言表达能力。 解析：（1）基因型为 mm 的个体只能产生正常的雌配子，故其育种过程中只能作为母本；育 性正常的非转基因个体的基因型为 MM 或 Mm，则基因型 mm 的个体与育性正常的非转基因个 体杂交，子代可能的基因型为 Mm、mm。（2）由图可知，转基因个体产生的雄配子为 m，雌配子为 m、mADM，二者比例为 1∶1，则 转基因个体自交后代的基因型及比例为 mm∶mmADM=1∶1，其中 mmADM 为雄性可育，种子表 现为蓝色；F1 所产的雌配子的种类及比例为 m∶mADM=3∶1，雄配子为 m，则其子代的基因 型及比例为 mm∶mmADM=3∶1，其中 mm 为雄性不育，所占比例为 3/4，雄性不育种子的颜色 为白色，转基因雄性可育种子的颜色为蓝色。 24.(11 分)用微电极记录细胞膜上的电位变化是研究神经冲动产生、传导和突触传递原理的 常用方法。根据以下实验方法和结果，分析和解决相关问题。 (l)当图 1 中的微电极 M 记录到动作电位时，突触小泡将依次产生的反应是向突触前膜移动， 与突触前膜融合释放神经递质。突触后膜上将依次产生的反应是突触后膜上的受体与神经 递质结合，产生动作电位。 （2）研究表明，在突触小体未产生动作电位的情况下，微电极 N 上也会记录到随机产生的、 幅度几乎相等的微小电位变化，如图 2 所示。结合突触的结构和突触传递的过程，分析导致 该电位变化产生的原因:突触小泡破裂释放少量神经递质进入突触间隙，引起突触后膜产生 微小的电位变化。 (3)在某些突触中，突触小体产生动作电位后，微电极 N 上记录到电位负值增大的抑制性突 触后电位(IPSP)，如图 3 所示。已知 K+和 C1-通道都参与了 IPSP 的形成，IPSP 产生的原理 是 K+通道开放导致 K+外流，C1-通道开放导致 C1-内流。 (4)已知从刺激开始到动作电位产生有一短暂的延迟，且与刺激强度有关。为了规避该 延迟对测量精度的影响，请利用微电极记录技术设计实验，精确测量动作电位在神经轴突上 的传导速度: 。(实验仪器：微电极记录设备、刺激器、计时器、刻度尺等。) 在神经轴突上选取两点，插入微电极记录设备，用刻度尺测量两微电极之间的距离，用刺 激器刺激两微电极同一侧的轴突某点，分别计时微电极测得动作电位的时间，用微电极间 的距离除以二者产生动作电位的时间差即为动作电位在神经轴突上的传导速率。 答案：（1）向突触前膜移动，与突触前膜融合释放神经递质 突触后膜上的受体与神经递 质结合，产生动作电位 （2）突触小泡破裂释放少量神经递质进入突触间隙，引起突触后膜产生微小的电位变化 （3）K+通道开放导致 K+外流，C1-通道开放导致 C1-内流 （4）在神经轴突上选取两点，插入微电极记录设备，用刻度尺测量两微电极之间的距离， 用刺激器刺激两微电极同一侧的轴突某点，分别计时微电极测得动作电位的时间，用微电极 间的距离除以二者产生动作电位的时间差即为动作电位在神经轴突上的传导速率。 【命题技术分析】本题以微电极测量电位为载体，考察神经冲动产生、传导和突触传递的相 关知识，主要考察学生运用知识分析问题和解决问题的能力，尤其是每一小问都涉及一些新情境，能够有效考察学生提取信息、利用信息的水平，最后的实验设计更能考察学生科学思 维和科学探究的素养。 解析：（1）微电极 M 记录到动作电位时，即兴奋传至轴突末梢，此时突触小泡会向突触前 膜移动，并与突触前膜融合释放神经递质导突触间隙，神经递质与突触后膜上相应受体结合， 导致突触后膜形成动作电位。 （2）突触小体为产生动作电位时，其所含的突触小泡可能会破裂，可释放少量神经递质， 引起突触后膜产生微小的电位变化。 （3）由图 3 可知，抑制性突触后电位的负值增加，其可能是 K+外流或 C1-内流引起。 （4）为规避动作电位的延迟，可测量动作电位通过神经轴突上两点间的距离和时间，由此 计算动作电位在神经轴突上的传导速率。 25.(12 分)基因定点整合可替换特定基因，该技术可用于单基因遗传病的治疗。苯丙酮尿症 是由 PKU 基因突变引起的，将正常 PKU 基因定点整合到 PKU 基因突变的小鼠胚胎干细胞的 染色体 DNA 上，替换突变基因，可用来研究该病的基因治疗过程。定点整合的过程是：从 染色体 DNA 上突变 PKU 基因两侧各选择一段 DNA 序列 HB1 和 HB2，根据其碱基序列分别合成 HB1 和 HB2，再将两者分别与基因 HSV-tkl、HSV-tk2 连接，中间插入正常 PKU 基因和标记 基因 neor，构建出如图所示的重组载体。重组载体和染色体 DNA 中的 HB1 和 HB2 序列发生 交换，导致两者之间区域发生互换，如图所示。 （1）构建重组载体时，常用的工具酶有限制酶、DNA 连接酶。该实验用小鼠胚胎干细 胞作为 PKU 基因的受体细胞以培育出转基因小鼠，除了胚胎干细胞能大量增殖外，还因为胚 胎干细胞具有发育的全能性。 （2）为获得小鼠的胚胎干细胞，可将小鼠囊胚中的内细胞团取出，并用胰蛋白酶或胶 原蛋白酶处理使其分散成单个细胞进行培养，培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面 生长，这种现象称为贴壁生长。 （3）用图中重组载体转化胚胎干细胞时，会出现 PKU 基因错误整合。错误整合时，载体的 两个 HSV-tk 中至少会有一个与 neor 一起整合到染色体 DNA 上。已知含有 neor 的细胞具有 G418 的抗性。HSV-tkl、HSV-tk2 的产物都能把 DHPG 转化成有毒物质而使细胞死亡。转化后 的胚胎干细胞依次在含有 G418 及同时含有 G418 和 DHPG 的培养液中进行培养，在双重选择 下存活下来的是正确整合（含 neor 而不含 HSV-tk ）的胚胎干细胞，理由是能在含有 G418 的培养液存活说明转化后的胚胎干细胞中含 neor，能在含 DHPG 的培养液中存活说明转化后 的胚胎干细胞中不含 HSV-tk。(4)将筛选得到的胚胎干细胞培育成小鼠，从个体生物学水平检测，若小鼠尿液中不含大量 苯丙酮酸，说明 PKU 基因成功表达。 答案：（1）限制酶、DNA 连接酶 具有发育的全能性 （2）内细胞团 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 贴壁生长 （3）正确整合（含 neor 而不含 HSV-tk ） 能在含有 G418 的培养液存活说明转化后的胚胎 干细胞中含 neor，能在含 DHPG 的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中不含 HSV-tk （4）尿液中不含大量苯丙酮酸 【命题技术分析】本题信息量极大，但是设问相对简单，主要考察了基因工程、细胞工程的 相关细节，第三小问则属于思维拓展题，区分度较高。 解析：（1）构建基因表达载体时，需要使用的工具酶为限制酶和 DNA 连接酶；胚胎干细胞 具有发育的全能性，且能大量增殖，常被用作受体细胞。 （2）胚胎干细胞可来自囊胚的内细胞团，内细胞团细胞间相互黏连，可用胰蛋白酶处理使 其分散成单个细胞；动物细胞培养过程会出现贴壁生长。 （3）由题意可知，含有 neor 的细胞具有 G418 的抗性，故在含 G418 的培养液存活说明转化 后的胚胎干细胞中含 neor；HSV-tkl、HSV-tk2 的产物都能把 DHPG 转化成有毒物质而使细胞 死亡，故能在含 DHPG 的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中不含 HSV-tk。 （4）苯丙酮尿症患者体内缺乏一种酶，导致体内苯丙氨酸不能转化为酪氨酸，而大量转化 为苯丙酮酸，在体内积累，随尿液排出，若转基因小鼠的尿液中不含大量苯丙酮酸，说明 PKU 基因正常表达。