北京市顺义区2020届高三生物第二次统练试题（含解析Word版）

顺义区 2020 届高三第二次统练 生物试卷 一、选择题 1.下列叙述中，不能体现生物界具有统一性的是（ ） A. 生物膜都是由磷脂双分子层构成的 B. 脂肪和淀粉是所有细胞的储能物质 C. 核糖体是所有细胞合成蛋白质的场所 D. 不同生物体所含的基本元素种类相同 【答案】B 【解析】 【分析】 细胞是最基本的生命系统，是生物体结构和功能的基本单位，因此所有生物的新陈代谢都是 以细胞为单位进行的，是生物界的基本共性。组成生物体的元素基本相同，但是元素的含量 有着明显的差异性；细胞膜的主要成分是脂质（磷脂）和蛋白质，此外还有少量的糖类，细 胞类生物的细胞都含有 DNA 和 RNA 两种核酸，其中 DNA 是遗传物质。原核细胞只有核糖体 一种细胞器，核糖体是分布最广泛的细胞器，其功能是合成蛋白质，在合成蛋白质的过程中， 所有生物共用一套遗传密码，所以编码氨基酸的密码子基本相同。另外 ATP 是直接的能源物 质，ATP 是所有细胞可直接利用的能源物质。 【详解】A、根据以上分析可知，生物膜在组成上具有相似性，都是由磷脂双分子层构成基本 支架，体现了生物的统一性，A 不符合题意； B、脂肪细胞内良好的储能物质，而淀粉是植物细胞内的储能物质，B 符合题意； C、无论真核细胞还是原核细胞都具有核糖体，核糖体是所有细胞合成蛋白质的场所，体现了 生物的统一性，C 不符合题意； D、根据以上分析可知，不同生物体所含的基本元素种类相同，体现了生物的统一性，D 不符 合题意。 故选 B。 2.如图为细胞中的膜结构，相关叙述正确的是（ ）A. ①所示物质中含有镁元素 B. 图中结构为叶绿体的内膜 C. 图中 ATP 的能量来自物质氧化分解 D. ②和③物质的元素组成一定相同 【答案】A 【解析】 【分析】 识图分析可知，图中膜结构上含有吸收光能的色素，且发生了水的光解反应和 ATP 的合成， 即发生了光反应，故该膜结构为叶绿体的类囊体薄膜。则图中①所示物质为光合色素，物质② 为磷脂分子，物质③为运输 H+的蛋白质，同时可以催化 ATP 的合成。 【详解】A、根据以上分析可知，①所示物质为光合色素，其中叶绿素中含有镁元素，A 正确； B、根据以上分析可知，图中结构上含有光合色素，且发生了光反应，故为叶绿体的类囊体薄 膜，B 错误； C、在光反应过程中光能转变成电能，在转变成 ATP 中活跃的化学能，因此图中 ATP 的能量 来直接自电能的转化，C 错误； D、根据以上分析可知，物质②的组成元素为 C、H、O、N、P，物质③的元素组成一定有 C、 H、O、N，一般不含有 P 元素， D 错误。 故选 A。 3.关于细胞分化、衰老和凋亡的叙述，不正确的是（ ） A. 衰老细胞内多种酶的活性降低 B. 细胞分化使细胞功能趋于专门化 C. 细胞凋亡与基因选择性表达无关 D. 干细胞形成神经细胞的过程属于细胞分化 【答案】C 【解析】【分析】 1、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功 能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对 生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、 能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的 自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 3、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染 色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随 着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、根据以上分析可知，衰老细胞内多种酶的活性降低，A 正确； B、细胞分化是在细胞形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化使细胞功能 趋于专门化，B 正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，因此细胞凋亡过程与细胞内某些基因选 择性表达有关，C 错误； D、干细胞形成神经细胞的过程使得细胞在形态、结构和功能上发生了变化，属于细胞分化， D 正确。 故选 C。 4.玉米黄质是叶绿体中的一种叶黄素，其含量随光照强度不同发生变化。当植物暴露在过强光 照下时，玉米黄质将吸收的过剩光能直接转化成热能，以避免光合器官受到伤害。如图是植 物叶片吸收的光量与光合放氧量的关系，相关叙述正确的是（ ） A. 光量为 200 和 600 时玉米黄质含量相同 B. 光量为 400 和 600 时实际光合速率相同 C. 光量为 400 时理论和实际产生 ATP 的量相同D. 光量为 200 时 C3 的还原速度小于光量 50 时 【答案】B 【解析】 【分析】 据图分析：图中实验的自变量是光照强度，因变量是两种光合放氧速率。理想条件下的光合 放氧速率与光照强度呈正相关，而实际光合放氧速率随着光照强度的增加而表现为先增加后 维持稳定。 【详解】A、据图分析，当光照强度大于 200μmol•m-2•s-1 时，随着光照强度的升高，两条曲线 之间的差值逐渐增大，说明植物对其所吸收光能直接转化成热能逐渐增大，因此光量为 600 时玉米黄质含量高于光量为 200 时，A 错误； B、识图分析可知，图中光量为 400 和 600 时实际光合速率相同，B 正确； C、光量为 400 时理论光合放氧量大于实际光合放氧量，说明理论上产生的 ATP 大于实际产 生 ATP 的量，C 错误； D、识图分析可知，光量从 0 到 200 变化的过程中，实际光合放氧量增加，因此光合作用强度 增大， 光量为 50 时光反应产生的[H]和 ATP 少于光量为 200 时，故光量为 50 时 C3 的还原速 度小于光量为 200 时，D 错误。 故选 B。 5.某高等生物体（2n）中细胞 M 经分裂后形成四个细胞，下图是四个细胞的示意图，相关叙 述正确的是（ ） A. M 在分裂过程中发生了交叉互换 B. M 位于生物体的卵巢中 C. M 在分裂过程中发生了染色体移接 D. ①②由不同细胞分裂来 【答案】A 【解析】 【分析】识图分析可知，图中形成的子细胞中没有同源染色体，故为减数分裂产生的子细胞，由于 4 个细胞大小相同，因此为该子细胞为精细胞，图中①④细胞内染色体发生了交叉互换的现象。 【详解】AC、根据以上分析可知，通过观察①④细胞内染色体组成，说明 M 在分裂过程中发 生了交叉互换，A 正确，C 错误； B、根据以上分析可知，图中子细胞为精细胞，因此 M 位于生物体的精巢中，B 错误； D、观察细胞①②内的染色体组成可知，二者细胞内染色体组成除了交叉互换部分外完全相同， 因此①②来自同一个次级精母细胞的分裂，D 错误。 故选 A。 6.果蝇中眼色色素的产生需要显性基因 E，基因 G 控制紫色色素合成，基因 g 控制红色色素合 成，不产生色素的个体为白眼。两纯系杂交，结果如下表，下列解释正确的是（ ） 亲本 子一代 子二代 红眼（♀）╳白眼（♂） 紫眼（♀）、红眼（♂） 3/8 紫眼、3/8 红眼、1/4 白眼 A. 基因 G 可能位于 X 染色体上 B. 只有基因型为 eegg 的个体表现白眼 C. 子二代中紫眼果蝇均为雌性 D. 基因 E 和基因 G 位于同源染色体上 【答案】A 【解析】 【分析】 由题意知，果蝇的眼色由 E、e 和 G、g 两对等位基因控制，E、G 同时存在呈现紫色，因此紫 眼的基因型为 E－G－；E 存在、G 不存在呈现红色，因此红眼的基因型为 E－gg；E 不存在， 不论 G 是否存在都呈现白色，因此白眼的基因型为 ee__。根据表中数据信息可知，F1 中雌性 全为紫眼，紫眼雌果蝇同时含有 E、G 基因，雄性全为红眼，红眼雄果蝇含有 G 不含有 E 基 因，紫眼和红眼的差异主要由 E、e 基因引起，且 G 只存在于雌果蝇中，所以可先确定 G、g 可能位于 X 染色体上，又由 F2 各性状的比例可知，两对相对性状的遗传遵循自由组合定律， 因此 E、e 基因位于常色体上。则亲代果蝇的基因型为红眼（♀）EEXgXg╳白眼（♂）eeXGY， 那么 F1 中果蝇的基因型为紫眼（♀）EeXGXg、红眼（♂）EeXgY。【详解】A、根据以上分析可知，由于 F1 中只有雌性果蝇含有 G 基因，而雄果蝇没有，因此 基因 G 可能位于 X 染色体上，A 正确； B、根据以上分析，基因型为 ee__的个体表现为白眼，B 错误； C、根据以上分析可知，F1 中果蝇的基因型为紫眼（♀）EeXGXg、红眼（♂）EeXgY，则子二 代中紫眼果蝇基因型为 E－XGXg、E－XGY，因此既有雌性也有雄性，C 错误； D、根据以上分析可知，基因 E 和基因 G 位于非同源染色体上，符合自由组合定律，D 错误。 故选 A。 7.新型冠状病毒具有很强的传染力，其遗传物质为“+RNA”，繁殖过程如下图。与大肠杆菌相 比下列相关叙述正确的是（ ） A. 完成遗传物质的复制均需 RNA 聚合酶 B. 遗传物质复制过程中所需的原料相同 C. 蛋白质的合成均需要宿主细胞的核糖体 D. 遗传物质复制均遵循碱基互补配对原则 【答案】D 【解析】 【分析】 病毒没有细胞结构，其结构组成一般包括蛋白质构成的衣壳和其内的核酸，病毒全部营寄生 生活，必须在活的宿主细胞内才能进行生命活动。识图分析可知，图中的新型冠状病毒的核 酸为+RNA，其繁殖还是依靠 RNA 的功能，首先病毒要侵袭到宿主细胞内，然后通过自身携 带的 RNA 依靠寄主提供原料、场所和能量等繁殖自己，图中病毒以自身的+RNA 为模板与宿 主细胞的核糖体结合正在合成 RNA 聚合酶，然后在该酶的催化作用下复制了-RNA，然后以 -RNA 为模板合成+RNA，+RNA 可以作为病毒的遗传物质，同时还可以知道病毒的蛋白质外 壳的合成，然后组装形成子代病毒，释放后接着可以侵染其他的宿主细胞。 【详解】A、识图分析可知，图中新型冠状病毒遗传物质的复制需要 RNA 聚合酶，而大肠杆 菌细胞内的遗传物质是 DNA，复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，A 错误； B、病毒的遗传物质是 RNA，复制时需要的原料为四种核糖核苷酸，而大肠杆菌细胞内的遗传物质是 DNA，复制时所需原料为四种脱氧核苷酸，B 错误； C、病毒的蛋白质的合成需要在宿主细胞的核糖体上进行，而大肠杆菌细胞内具有自己的核糖 体结构，C 错误； D、无论是 RNA 还是 DNA 的复制，其过程均遵循碱基互补配对原则，D 正确。 故选 D。 8.澳大利亚大火过后，当地其他植被还没有恢复时，高大乔木桉树的树干上就长出新芽，展现 出顽强的生命力。桉树的种子具有坚硬的外壳，在自然条件下不易萌发，大火煅烧后更易萌 发。桉树的树叶富含油脂，极易引起森林大火，只有考拉能分解树叶产生的毒素。下列相关 叙述不正确的是（ ） A. 考拉能分解桉树的毒素是自然选择的结果 B. 每次大火都可巩固当地桉树优势种的地位 C. 桉树优先恢复可提高生态系统抵抗力稳定性 D. 桉树产生油脂易引起大火是其生存策略之一 【答案】C 【解析】 【分析】 1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统的稳定性。 生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反 馈调节。物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高。生态系 统的稳定性具有相对性，当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节 能力时，便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。 2、根据题意分析可知，澳大利亚大火过后，使得群落发生了次生演替的过程，其中当地其他 植被还没有恢复时，高大乔木桉树的树干上就长出新芽，展现出顽强的生命力，体现了桉树 对环境适应的能力较强，在该群落中可能处于优势物种的地位；且桉树的种子具有坚硬的外 壳，在自然条件下不易萌发，大火煅烧后更易萌发，因此每次大火都可巩固当地桉树优势种 的地位。 【详解】A、根据现代生物进化理论可知，自然选择决定生物进化的方向，考拉能分解桉树的 毒素从而适应环境生存下来，因此是自然选择的结果，A 正确； B、根据以上分析桉树的特点可知，每次大火都可巩固当地桉树优势种的地位，B 正确； C、根据以上分析可知，生态系统抵抗力稳定性的大小与营养结构的复制程度有关，而桉树优先恢复只能提现了其作为优势种的优点，不能反映出营养结构的复杂性，C 错误； D、根据以上桉树的特点可知，桉树产生油脂易引起大火是其生存策略之一，大火的发生利于 其优点的体现，D 正确。 故选 C。 9.人体排尿是一种复杂的反射活动，下图示排尿反射过程。当膀胱被尿液充盈时，膀胱内牵张 感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意，引起膀胱的逼尿肌收缩，排出尿液，逼尿肌收缩 又进一步刺激牵张感受器兴奋。下列叙述不正确的是（ ） A. 排尿活动的调节属于正反馈调节 B. 若 P 处受损膀胱将无法排出尿液 C. 人产生尿意的中枢位于大脑皮层 D. 成人适时排尿体现神经分级调节 【答案】B 【解析】 【分析】 识图分析可知，图中为反射弧的一部分，其中脊髓为低级中枢，大脑皮层为高级中枢，排尿 反射的低级中枢脊髓受到高级中枢大脑皮层的控制，反应了神经中枢的分级调节；根据题意， 排尿的过程中，当膀胱被尿液充盈时，膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意， 引起膀胱的逼尿肌收缩，排出尿液，而逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋，促进排尿 过程进一步完成，体现了正反馈调节。 【详解】A、根据以上分析可知，排尿活动的调节属于正反馈调节，A 正确； B、若 P 处受损，脊髓失去了高级中枢的控制，但是在脊髓的控制下，膀胱仍然可以排出尿液， B 错误； C、大脑皮层属于人的高级中枢，存在感觉中枢等，因此人产生尿意的中枢位于大脑皮层，C 正确； D、成人适时排尿体现了有意识的对排尿过程的控制，即体现了高级中枢对低级中枢的分级调 节，D 正确。 故选 B。10.体温是机体核心部分的平均温度。在外界环境为 20℃和 35℃时，测得同一个体安静状态下 体表不同部位的温度，分别如图 A、B 所示。下列叙述正确的是（ ） A. 20℃时手部的血流量更大 B. 35℃时肾上腺素含量更高 C. 两种温度环境下人体的体温不同 D. 20℃时物质氧化释放热量更多 【答案】D 【解析】 【分析】 体温调节 过程： 【详解】A、根据以上分析可知，20℃时处于低温的环境中，通过体温调节，使得毛细血管收 缩，因此手部的血流量减少，A 错误； B、35℃时属于炎热的环境中，根据图示分析可知，通过体温调节，肾上腺素分泌减少，因此 含量降低，B 错误； 的C、无论在外界环境为 20℃还是 35℃时，通过体温调节过程，最终维持体温的相对稳定，因 此两种温度环境下人体的体温基本相同，C 错误； D、20℃相对于 35℃来说属于寒冷条件，根据图示的体温调节过程可知，甲状腺激素分泌增加， 物质氧化加速，因此释放热量更多，以维持体温的稳定，D 正确。 故选 D。 11.植物叶片脱落过程中，叶片中低浓度生长素提高了叶柄中脱落区细胞对乙烯的敏感性。取 诱导期的脱落区细胞观察，发现细胞壁松弛或脱落。下图示植物叶片脱落过程中物质和部分 结构的变化，相关推测不合理的是（ ） A. 乙烯诱导纤维素分解酶合成 B. 乙烯具有促进叶片脱落作用 C. 保持期的细胞对乙烯更敏感 D. 乙烯和脱落酸具有协同作用 【答案】C 【解析】 分析】 1、脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰 老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。 2、乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用，植物体各部位都 能合成乙烯。 3、根据题意可知，植物叶片脱落过程中，叶片中低浓度生长素提高了叶柄中脱落区细胞对乙 烯的敏感性。识图分析可知，在保持期脱落区的细胞排列较为紧密，而在诱导期的脱落区细 胞，观察发现细胞壁松弛或脱落，因此导致叶片的脱落。 【详解】A、根据以上分析可知，诱导期的脱落区细胞，观察发现细胞壁松弛或脱落，而细胞 壁的成分为纤维素和果胶，因此推导乙烯诱导纤维素分解酶合成，导致细胞壁松弛或脱落，A 【不符合题意； B、根据以上乙烯的作用可知，乙烯具有促进叶片脱落作用，B 不符合题意； C、根据题意和图示可知，诱导期的细胞对乙烯更敏感，C 符合题意； D、乙烯和脱落酸在导致叶片脱落方面具有协同作用，D 不符合题意。 故选 C。 12.调查法在探寻生物生命活动规律的过程中发挥重要作用，下列叙述正确的是（ ） A. 调查遗传病的发病率时，需清楚患者致病基因的碱基序列 B. 对植物种群密度调查时，五点取样法不符合随机取样原则 C. 调查土壤小动物丰富度时，先对动物标记再用取样器取样 D. 研究某生态系统能量传递效率时，先绘制该系统的食物网 【答案】D 【解析】 【分析】 1、调查某种遗传病的发病率时，要在群体中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大；调查 人类遗传病的遗传方式时，在患者家系中进行调查，画出遗传系谱图进行分析判断。 2、种群密度的调查方法有：样方法和标记重捕法。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；样方法 的注意点：①随机取样；②样方大小适中；③样方数量不易太少；④一般选易辨别的双子叶 植物（叶脉一般网状）；⑤常用五点取样法和等距取样法。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；标志重捕法的计算 公式：种群中个体数（N）/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数。 3、生态系统能量传递效率是指下一营养级同化的能量与上一营养级同化能量的比值，能量流 动的渠道是食物链、食物网，在食物链中能量由低营养级向高营养级传递，且随着营养级的 升高，能量逐渐递减，因此研究某生态系统能量传递效率时，要先绘制该系统的食物网，通 过分析食物网中能量流动的情况，确定生态系统能量传递的效率。 【详解】A、调查遗传病 发病率时，需要在社会人群中随机调查，调查得到的患病人数与调 查人数的比值即为该病的发病率，A 错误； B、对植物种群密度调查时，五点取样法属于随机取样中的一种常用方法，B 错误； C、调查土壤小动物丰富度时，由于土壤动物身体微小，不需要对动物做标记，只需要用取样 器取样法进行调查即可，C 错误； 的D、由于能量流动的渠道是食物链、食物网，且能量传递效率需要计算不同营养级能量的同化 量，因此研究某生态系统能量传递效率时，先绘制该系统的食物网，D 正确。 故选 D。 13.下列关于传统发酵技术操作及原理的叙述，正确的是（ ） A. 毛霉可将豆腐中蛋白质分解为氨基酸 B. 果醋制作中，产生醋酸需要无氧条件 C. 泡菜制作中，水封的主要目的是防止污染 D. 果酒制作中，瓶中装满果汁保证无氧环境 【答案】A 【解析】 【分析】 1、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将 脂肪分解成甘油和脂肪酸。 2、果酒制备的菌种是酵母菌，最适温度在 20℃左右最好，一般控制在 18～25℃，属于兼性 厌氧型细菌，发酵前期酵母菌先进性有氧呼吸，促进酵母菌的繁殖，后期进行无氧呼吸产生 酒精。果酒制作的原理是酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。 3、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧 气、糖原都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。 4、制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜具有特殊 风味，乳酸菌是厌氧 菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的 进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量。 【详解】A、制作腐乳主要是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐内的蛋白质分解 成小分子肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸，从而改变豆腐的成分和口味，A 正确； B、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，B 错误； C、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理，故制作泡菜时要用特殊的坛子，坛子需 加水密封，主要目的是提供厌氧环境，C 错误； D、果酒制作中，瓶中果汁装至 2/3 处，保证前期发酵过程中酵母菌的有氧呼吸，增加酵母菌 的数量，后期由于氧气耗尽形成无氧环境，保证酵母菌无氧环境产生酒精，D 错误。 故选 A。 14.下列关于细胞工程操作流程的表述，不正确的是（ ） 的A. 动物组织 细胞悬液→原代培养 传代培养 B. 高产奶牛体细胞 去核的牛卵母细胞 重组细胞 C. B 淋巴细胞和瘤细胞 融合细胞 单克隆抗体 D. 胡萝卜根切断 切成 1cm2 小块 愈伤组织 植株 【答案】D 【解析】 【分析】 1、动物细胞的培养过程： 2、体细胞核移植的过程： （1）细胞核的采集和卵母细胞的准备：　　 从供体身体的某一部位上取体细胞，并通过体细胞培养技术对该体细胞进行增殖；采集卵母 细胞，体外培养到减数第二次分裂中期，通过显微操作去除卵母细胞中的核，由于减二中期 细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可以一并吸出细胞核和第一极体。 （2）细胞促融： 将供体细胞注入去核卵母细胞通过电刺激使两细胞融合，供体细胞进入受体卵母细胞内构建 重组胚胎，通过物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激 活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。 （3）植入代孕母体： 体外完成早期胚胎培养后，将胚胎移植入代孕母体内，使其继续发育为新个体。 3、单克隆抗体的制备过程： →胰蛋白酶 →胰蛋白酶 →注入 →电刺激 →灭活病毒 →一筛：选择性培养基 二筛：抗原抗体杂交 →自来水 冲洗 →酒精 次氯酸钠 →激素 营养4、植物组织培养的过程： 取外植体先用清水冲洗后，然后用 70%的酒精消毒后用无菌水冲洗 2～3 次，然后再用次氯酸 钠溶液进行处理 30min，然后切块接种到培养基上进行脱分化培养，形成愈伤组织，然后转接 到分化培养基上继续培养，形成胚状体或丛芽，细胞继续分裂和分化最终发育形成幼苗和植 株。 【详解】A、根据以上分析动物细胞培养过程的分析可知，动物组织 细胞悬液→ 原代培养 传代培养流程正确，A 正确； B、根据以上体细胞的核移植过程可知，高产奶牛体细胞 去核的牛卵母细胞 重组细胞部分流程正确，B 正确； C、根据以上单克隆抗体的制备过程可知，B 淋巴细胞和瘤细胞 融合细胞 单克隆抗体的流程正确，C 正确； D、根据以上植物组织培养过程的分析可知，胡萝卜根先经过清水冲洗后，再经过 70%酒精处 理后，用无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理 30min 块切成 1cm2 小块，接种到培养基上培养 形成愈伤组织，再转接到分化培养基上进行培养，分裂分化形成胚状体和丛芽，然后细胞继 续分裂和分化，最终形成植株，D 错误。 →胰蛋白酶 →胰蛋白酶 →注入 →电刺激 →灭活病毒 →一筛：选择性培养基 二筛：抗原抗体杂交故选 D。 15.某地建立了立体农业生态系统，其结构如下图所示，下列相关叙述正确的是（ ） A. 水草从塘泥中吸收有机碳 B. 群落内可完成物质循环利用 C. 该生态系统提高了能量的利用率 D. 光合作用是碳进群落的唯一途径 【答案】C 【解析】 【分析】 生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以 取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农 业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。建立该人工生态系统的目的 是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。 【详解】A、塘泥中的微生物将有机碳分解为无机碳，如二氧化碳，被水草利用，A 错误； B、物质循环发生在最大的生态系统生物圈内，在群落内物质以含碳的有机物的形式单向传递 的，B 错误； C、根据生态农业的分析可知，该生态系统实现了物质循环再生和能量多级利用，提高了能量 的利用率，C 正确； D、碳进群落的途径主要通过绿色植物的光合作用，其次还可以通过微生物的化能合成作用进 入群落，D 错误。 故选 C。 二、非选择题 16.人感染 H7N9 禽流感病毒时，可以迅速发展 重症肺炎和急性呼吸窘迫综合征，严重时可致 人死亡。 为（1）H7N9 病毒表面的糖蛋白可刺激人体的免疫系统，使 B 细胞增殖分化为_________细胞， 后者能产生特异性抗体。 （2）研究人员从康复者的血浆中分离出特定的记忆 B 细胞，最终制备出单克隆抗体 A，为研 究抗体 A 发挥免疫作用的效果及作用机制,进行了系列实验。 ①体外将抗体与 H7N9 病毒混合，然后检测抗体对病毒侵染细胞的抑制作用，结果如下表。其 中对 H7N9 病毒抑制效果较好的抗体是____________。 检测值（IC50 为半数最大抑制浓度） 单抗 A IC50 = 24．63ug/mL 单抗 C （已知的 H7N9 病毒的中和抗体） IC50 = 0．904ug/mL ②科研人员进行相关实验，评估单抗 A 在治疗被 H7N9 病毒感染小鼠的能力时，发现单抗 A 的 治疗效果优于单抗 C。相关实验操作是：_____________（在下列选项中选择并排序）。 a．以致死浓度的 H7N9 病毒滴鼻感染小鼠 b．小鼠腹腔注射相应抗体 c．24h 后以致死浓度的 H7N9 病毒滴鼻感染小鼠 d．24h 后小鼠腹腔注射相应抗体 e．14 天内观察统计小鼠的存活及体重变化情况 ③依据①和②的实验结果，研究人员作出假设：抗体除了中和病毒活性之外，在体内还可以 通过其柄部募集某些免疫细胞（如杀伤细胞、巨噬细胞等），来清除被病毒感染的靶细胞（如 图 1）。 针对假设，研究人员利用感染了 H7N9 病毒的肺上皮细胞、巨噬细胞、抗体等做了相关实验，检测靶细胞的裂解百分比，结果如图 2。可初步判断上述假说成立的理由是________。为进一 步验证该假说，合成局部部位突变的 A 抗体（突变抗体的柄部与相应受体的结合能力下降）， 进行相同步骤的实验，预期实验结果为___________________。 （3）若某人已出现流感症状，如何诊断其是否由 H7N9 病毒引起，请提供两种诊断方法_______。 【答案】 (1). 记忆细胞和浆细胞 (2). 单抗 C (3). ade (4). 无关抗体组靶细胞几 乎不裂解，抗体 A 抗体 C 组靶细胞裂解百分比都大于无关抗体组，且抗体 A 组裂解百分比大 于抗体 C 组 (5). 突变抗体 A 组靶细胞裂解百分比小于原抗体 A 组，大于无关抗体组 (6). 方案一：采集样液，进行病毒基因组测序（或基因诊断、核酸检测）。 方案二：检测患者体内是否有相关抗体，或用单抗试剂盒诊断是否有相关抗原（或抗体检测、 抗原检测）。 【解析】 【分析】 体液免疫和细胞免疫的过程图： 【详解】（1）根据题意分析可知，H7N9 病毒表面的糖蛋白作为抗原，可刺激人体的免疫系统， 使 B 细胞增殖分化为记忆 B 细胞和浆细胞，浆细胞可以分泌特异性抗体与抗原结合。 （2）①根据题意可知，该实验的目的是研究抗体 A 发挥免疫作用的效果及作用机制，分析表 中数据可知，由于 IC50 数值为半数最大抑制浓度，而单抗 C 的 IC50 数值较小，说明单抗 C 的 对 H7N9 病毒抑制效果较好。 ②根据题意，该实验的目的是评估单抗 A 在治疗被 H7N9 病毒感染小鼠的能力时，单抗 A 的治 疗效果优于单抗 C。该实验的自变量是抗体种类的不同，因变量是被 H7N9 病毒感染后小鼠的 存活情况及体重变化。则实验步骤为：a．以致死浓度的 H7N9 病毒滴鼻感染小鼠；d．24h 后小鼠腹腔注射相应抗体；e．14 天内观察统计小鼠的存活及体重变化情况。如果注射抗原 A 的 一组小鼠存活数量多且体重大于注射抗体 C 的一组，则说明单抗 A 的治疗效果优于单抗 C。 ③根据题意，该实验的假设：抗体除了中和病毒活性之外，在体内还可以通过其柄部募集某 些免疫细胞（如杀伤细胞、巨噬细胞等），来清除被病毒感染的靶细胞。分析图 2 的曲线可知， 图 2 中无关抗体组靶细胞几乎不裂解，抗体 A 抗体 C 组靶细胞裂解百分比都大于无关抗体组， 且抗体 A 组裂解百分比大于抗体 C 组，因此假设正确。为进一步验证该假说，合成局部部位 突变的 A 抗体，则由于突变抗体的柄部与相应受体的结合能力下降，那么会影响柄部募集某 些免疫细胞，导致靶细胞的裂解率下降，因此进行相同步骤的实验后，预测实验结果为突变 抗体 A 组靶细胞裂解百分比小于原抗体 A 组，大于无关抗体组。 （3）若某人已出现流感症状，要诊断其是否由 H7N9 病毒引起，根据病毒遗传物质的特异性， 方案一：核酸检测法进行鉴定，采集样液，进行病毒基因组测序（或基因诊断、核酸检测）； 其次方案二：可以依据抗原与抗体进行特异性结合的原理，检测患者体内是否有相关抗体， 或用单抗试剂盒诊断是否有相关抗原（或抗体检测、抗原检测）。 【点睛】本题考查免疫学的知识点，要求学生掌握体液免疫和细胞免疫的过程及其特点，能 够根据题意结合所学的知识点解决问题。要求学生把握题目中各个实验的目的，能够分析表 中数据或者坐标图中的曲线，获取有效信息，结合所学的免疫学的知识点，给出正确的判断 和结论，理解抗原与抗体特异性结合的原理以及遗传物质结构的特异性，利用单克隆抗体的 应用以及基因诊断等知识点，把握检测病原体种类的方法，这是该题考查的重点。 17.松瘿小卷蛾对大兴安岭地区人工落叶松林造成了严重伤害。松瘿小卷蛾通过一定方式确定 落叶松的位置，然后将受精卵产在落叶松上，孵化出的幼虫以落叶松当年新生嫩枝为食，造 成植物从被害部位以上枯死。革腹茧蜂和长体茧蜂通过落叶松挥发的化学物质定位松瘿小卷 蛾，将受精卵产在松瘿小卷蛾的幼虫体内，孵化出的成虫以植物汁液和花蜜为食。为有效地 保护大兴安岭地区的落叶松。科研人员进行下列实验，以落叶松中含量较高的几种物质作为 气味源，检测松瘿小卷蛾和茧蜂的趋向行为反应，实验结果如下表： 挥发物 松樱小卷蛾 雌蛾 松樱小卷蛾 雄蛾 革腹茧蜂 长体茧蜂 月桂烯 - - 3-蒈烯 + -（S）-α-蒎烯 - + + 叶醇 + + 罗勒烯 - - - 水芹烯 + - - 注：“＋”表示引诱，“－”表示驱避 请回答下列问题： （1）松瘿小卷蛾与落叶松、茧蜂与松瘿小卷蛾之间的关系分别是______________。 （2）松瘿小卷蛾在生态系统中位于第_______营养级。 （3）举例说明落叶松和茧蜂在生态系统中的功能_________________。 （4）松樱小卷蛾是如何定位落叶松的？____________________。 （5）推拉策略防治法的基本原理是利用行为调控因素，将害虫“推”离或将害虫天敌“拉” 至被保护区域，同时利用相应行为调控因素将害虫“拉”至诱饵区域杀灭。结合本研究结果 和推拉策略防治法，提出一种保护大兴安岭落叶松的有效措施，并陈述理由 ____________________。 【答案】 (1). 捕食、寄生 (2). 二 (3). 落叶松：把无机环境中的光能转化成群落中 有机物的化学能、把无机物转化成有机物；茧蜂：为植物传粉 (4). 通过落叶松挥发的 3- 蒈烯和水芹烯定位落叶松的位置 (5). 方案一：将人工合成的（S）-α-蒎烯喷洒在落叶松的植物体上。（S）-α-蒎烯可以驱除松瘿小卷蛾的雄娥前来交尾，降低松瘿小卷蛾出生率；同时 （S）-α-蒎烯还可以引诱茧蜂前来防治松瘿小卷蛾 方案二：将人工合成叶醇喷洒在落叶松的植物体上。叶醇可以吸引茧蜂，用茧蜂来防治松瘿 小卷蛾。 方案三：将人工合成月桂烯在落叶松的植物体上。月桂烯可以驱除松瘿小卷蛾。 方案四：将装有可使水芹（或 3-蒈烯）烯挥发的容器。放在落叶松林的空旷处引诱松瘿小卷 蛾后，进行捕杀 【解析】 【分析】 1、生态系统有四个主要的组成成分。即非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 （1）非生物的物质和能量：包括水、无机盐、空气、等，能量如太阳能和热能。 （2）生产者：主要指绿色植物，也包括蓝绿藻和一些光合细菌，是能利用简单的无机物质制 造有机物的自养生物，在生态系统中起主导作用，是生态系统的能量基石。 （3）消费者：异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物、肉食动物、杂 食动物和寄生动物等。主要主要是加速生态系统的物质循环，有的动物可以帮助生产者传粉 和传播种子的作用。 （4）分解者：腐生型异养生物，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃 鹫等大型腐食性动物。它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某些分 解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物 重新利用，因此分解者属于生态系统的重要成分。 2、信息传递在农业生产中的应用： （1）提高农产品和畜产品的产量：家禽饲养中，在增加营养的基础上适当延长光照时间，可 提高产蛋率；用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子，可以提高发芽率，增加产量； 利用植物可以分泌化学信息来吸引昆虫的特性，用人工合成的各种化学信息素吸引传粉昆虫， 提高果树及作物的传粉率和结实率。 （2）对有害动物进行控制：利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物，使其结 群或远离农田；利用性引诱剂防治害虫：在田间施放适量的人工合成的性引诱剂，干扰害虫 的正常交尾；或者利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群的性别比例 从而使害虫的种群密度明显降低；利用害虫的趋光性对害虫进行诱杀，大量消灭害虫，减少 其对农作物的破坏。【详解】（1）根据题意可知，松瘿小卷蛾以落叶松当年新生嫩枝为食，因此二者之间构成捕 食关系；茧蜂将受精卵产在松瘿小卷蛾的幼虫体内进行孵化，因此二者属于寄生关系。 （2）根据以上第（1）问分析可知，松瘿小卷蛾以落叶松当年新生嫩枝为食，因此松瘿小卷 蛾属于第二营养级。 （3）根据题意，落叶松属于生态系统的生产者，作为生产者可以把无机环境中的光能转化成 群落中有机物的化学能、把无机物转化成有机物；根据以上分析可知，茧蜂属于消费者，消 费者的作用可以加速物质循环，在该题中茧蜂以植物汁液和花蜜为食，可以为植物传粉。 （4）根据题意，松瘿小卷蛾通过一定方式确定落叶松的位置，分析表中信息可知，松瘿小卷 蛾通过落叶松挥发的 3-蒈烯和水芹烯定位落叶松的位置。 （5）生态系统的功能之一是具有信息传递的功能，结合以上关于信息传递在生产中的应用和 题目中推拉策略防治法的基本原理可知，保护大兴安岭落叶松的有效措施可以根据种间关系 或者化学信息的应用进行生物防治的策略。具体措施如下： 方案一：结合体意和表中的信息，可以将人工合成的（S）-α-蒎烯喷洒在落叶松的植物体上。 （S）-α-蒎烯可以驱除松瘿小卷蛾的雄娥前来交尾，降低松瘿小卷蛾出生率；同时（S）-α-蒎 烯还可以引诱茧蜂前来防治松瘿小卷蛾。 方案二：结合体意和表中的信息，将人工合成叶醇喷洒在落叶松的植物体上。叶醇可以吸引 茧蜂，用茧蜂来防治松瘿小卷蛾。 方案三：结合体意和表中的信息，将人工合成月桂烯在落叶松的植物体上。月桂烯可以驱除 松瘿小卷蛾。 方案四：将装有可使水芹（或 3-蒈烯）烯挥发的容器。放在落叶松林的空旷处引诱松瘿小卷 蛾后，进行捕杀。 【点睛】本题考查生态学的知识点，要求学生掌握生态系统的成分及其作用，理解生态系统 的信息传递及其在农业生产中的应用，把握具体的生物防治的措施和方法，要求学生能够根 据题意和表中的信息结合生物防治的方法，给出保护大兴安岭落叶松的有效措施，这是该题 的重点；把握群落的种间关系及其实例，能够根据题意结合所学的知识点判断种间关系。 18.阅读下面的短文，回答问题。 “绿色塑料”——“白色污染”的终结者 由聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品引发的“白色污染”一直是人类社会面临 的一大难题。聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由细菌合成的一种胞内聚酯，可作为细菌的储能物 质，也可作为家畜的饲料来源，同时它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后对环境无害并易被生物降解，因此有广阔的应用前景。 嗜盐细菌生活在咸水中，能产生 PHA，若选为目标菌种，则可用海水替代淡水作为发酵溶剂， 节约大量淡水资源。从海水中获取的嗜盐菌种易被海洋中数量巨大的噬菌体侵染，因此不能 用于工业生产。新疆的艾丁湖湖水盐浓度高达 200g/L，此地酷热干燥，科学家从中找到了可 能用来生产 PHA 的菌种——野生型 LS21。 菌种生产 PHA 需要用到脂肪酸、丁酸等成本较高的底物。科研人员重构了菌种的底物代谢途 径，可用廉价糖类甚至餐余垃圾直接合成 PHA，并通过一定技术手段调控代谢途径，实现 PHA 产量的优化。菌种对氧气的利用率很低，发酵后期随着细胞密度的上升，鼓入的空气难以满 足细胞对氧气的需求，整个发酵体系会一直处于低氧状态。科研人员通过基因工程手段给其 配备血红蛋白，提高菌种对氧气的利用率，降低能耗的同时也提高了底物转化率。 对微生物细胞形态的改造也可提高 PHA 合成。例如，过表达 SulA 基因可以阻遏细胞的正常 分裂，使得细胞变成狭长的线形，增大的胞内空间使 PHA 积累量提高 27%；敲除细胞骨架蛋 白基因 MreB，并在低拷贝质粒上弱表达 MreB，可以减弱细胞壁强度，当胞内有 PHA 积累时 则撑大了细胞体积，从而增加 PHA 的积累空间。菌体的增大使其可以通过自然沉降而分离， 进而降低了提取 PHA 的成本。 当菌种达到一定密度后，会引发群体效应（QS），菌群释放 AHLs（信号分子）与相应受体蛋 白结合，影响 PHA 合成相关基因的表达，进而降低 PHA 产量。 （1）生产“绿色塑料”目标菌种的代谢类型是______________。 （2）从艾丁湖中找到的野生型 LS21 不会被海水中的噬菌体所侵染，从细胞成分和结构角度 分析原因____________________________。 （3）从艾丁湖中筛选野生型 LS21 的基本流程是_____________________________。 （4）结合本文信息， 写出“改造后的目标菌种”的筛选指标_______________。 （5）SulA 蛋白是细胞分裂______________（抑制/促进）因子。文中可得出细胞骨架的功能 是_______________。 （6）PHA 目前的商业生产价格为每千克 2．2-5．0 欧元，而聚丙烯塑料的价格仅为每千克1．0 欧元。请提出两种可能继续降低成本的设想____________ 。 【答案】 (1). 异养需氧型 (2). 噬菌体侵染细菌具有专一性，噬菌体侵染细菌需要与细 菌表面某些特定物质识别，海水中的噬菌体不能识别 LS21 (3). 取湖水→涂布在（高盐） 培养基上→培养→挑取单菌落种，分别扩大培养→检测菌的数目和 PHA 产量→获得目标菌株 (4). PHA 产量、氧气利用效率、发酵底物的多样性、菌体形态大小 (5). 抑制 (6). 维持 细胞形态 (7). ①抑制目标菌的群体效应；②将厂房建在海边，降低海水运输成本； ③改进 PHA 提取方法； ④寻找更广泛更廉价的发酵底物； ⑤进一步研究和优化代谢途径。 【解析】 【分析】 1、噬菌体能够专一性侵染大肠杆菌，侵染过程：吸附→注入→复制与合成→装配→释放。噬 菌体首先与大肠杆菌的表面进行识别并结合，吸附在大肠杆菌的表面，导致其侵染具有专一 性。 2、根据生物适应一定的环境，环境对生物具有选择作用的原理，可以在根据菌株生存的环境 筛选所需的菌株；其次，通过配制选择培养基，控制培养条件等，可以选择目的微生物。 【详解】（1）根据题意可知，生产“绿色塑料”目标菌种需要用到脂肪酸、丁酸等底物，因此为 异养型，且菌种代谢过程需要消耗氧气，因此属于需氧型，故代谢类型为异样需氧型。 （2）根据以上分析可知，噬菌体专一性侵染大肠杆菌，从细胞结构和成分的角度分析是由于 噬菌体侵染细菌需要与细菌表面某些特定物质识别，而从艾丁湖中找到的野生型 LS21 不能被 噬菌体识别和结合，因此野生型 LS21 不会被海水中的噬菌体所侵染。 （3）根据以上微生物的筛选原则，从艾丁湖中筛选野生型 LS21 利用了从微生物生存的环境 中进行筛选的原理，筛选一般用稀释涂布平板法操作，其筛选的基本流程是：取湖水→涂布 在（高盐）培养基上→培养→挑取单菌落种，分别扩大培养→检测菌种的数目和 PHA 产量→ 获得目标菌株。 （4）根据题意可知，从艾丁湖中筛选的野生型 LS21，菌种生产 PHA 需要用到脂肪酸、丁酸 等成本较高的底物。科研人员重构了菌种的底物代谢途径，可用廉价糖类甚至餐余垃圾直接 合成 PHA，并通过一定技术手段调控代谢途径，实现 PHA 产量的优化。菌种对氧气的利用率 很低，发酵后期随着细胞密度的上升，鼓入的空气难以满足细胞对氧气的需求，整个发酵体 系会一直处于低氧状态。科研人员通过基因工程手段给其配备血红蛋白，提高菌种对氧气的 利用率，降低能耗的同时也提高了底物转化率。另外对微生物细胞形态的改造也可提高 PHA合成，如增大细胞的胞内空间或者减弱细胞壁强度。因此“改造后的目标菌种”的筛选指标是 PHA 产量、氧气利用效率、发酵底物的多样性、菌体形态大小。 （5）根据题意可知，过表达 SulA 基因可以阻遏细胞的正常分裂，因此 SulA 基因表达的蛋白 质是细胞分裂抑制因子。根据题目中信息敲除细胞骨架蛋白基因 MreB，并在低拷贝质粒上弱 表达 MreB，可以减弱细胞壁强度，当胞内有 PHA 积累时则撑大了细胞体积，从而增加 PHA 的积累空间，据此推测细胞骨架可以维持细胞形态。 （6）根据题意可知，可以通过重构了菌种的底物代谢途径，可用廉价糖类甚至餐余垃圾直接 合成 PHA，并通过一定技术手段调控代谢途径，实现 PHA 产量的优化，据此可能继续降低成 本的设想：可以通过寻找更广泛更廉价的发酵底物；或者进一步研究和优化代谢途径。再者 根据题意信息，当菌种达到一定密度后，会引发群体效应（QS），菌群释放 AHLs（信号分子） 与相应受体蛋白结合，影响 PHA 合成相关基因的表达，进而降低 PHA 产量，据此可能继续 降低成本的设想：可以抑制目标菌的群体效应。或者根据题中信息，通过对微生物胞形态的 改造提高 PHA 合成中，敲除细胞骨架蛋白基因 MreB，并在低拷贝质粒上弱表达 MreB，最终 使细胞体积增大，而菌体的增大使其可以通过自然沉降而分离，进而降低了提取 PHA 的成本， 据此可能继续降低成本的设想：改进 PHA 提取方法。或者根据题中可用海水替代淡水作为发 酵溶剂的角度分析，能继续降低成本的设想：将厂房建在海边，降低海水运输成本。 【点睛】本题以生产“绿色塑料”目标菌种的筛选过程为背景，考查微生物的筛选原则和流程， 要求学生掌握微生物的筛选原则和常见的筛选过程，把握噬菌体侵染大肠杆菌的过程和原理， 这是突破第（2）问的关键，本题属于信息题，仔细审题获取关键信息并结合所学的知识能够 解决问题是该题考查的难点，体现了对学生生物学科素养的考查和应用的能力。 19.突变体是研究功能基因组的前提，转座子是基因组中可以移动的 DNA 序列。科研人员将玉 米转座子进行改造，改造后的 Ac 转座子能够合成转座酶，但是由于缺失两端的转座序列而丧 失转移能力。Ds 转座子不能合成转座酶，因此单独存在时也不能发生转移，只有同时存在 Ac 和 Ds 时，Ds 才能以一定的频率从原位点切离插入到任意新位点中，同时使功能基因得以破坏 或恢复。现将玉米转座子引入到水稻的 DNA 中，构建水稻突变体库，并从中筛选到稳定遗传 的矮杆突变株，实验流程如下图。请回答下列问题： （1）科研人员将 Ac 和 Ds 分别导入水稻细胞，获得 Ac 和 Ds 的转化植株。 ①首先将构建的 Ac 转座载体和 Ds 转座载体分别与____________混合培养。 ②取水稻未成熟种子，消毒后接种于含有植物激素和_______________的培养基上，诱导产生 愈伤组织。因愈伤组织具有________________特点，常作为基因工程的理想受体材料。 ③将完成转化的愈伤组织接种于含有_________的培养基进行筛选，培养后获得抗性植株，即 F0 代。 （2）为了便于对转座突变体的功能基因进行研究和定位，筛选 T-DNA 单拷贝插入，但没有 表型突变的 Ac 和 Ds 转基因植株 F0，杂交获得 F1 代。通过 PCR 技术从中筛选出目标 F1 植株 （转座子插入法构建的突变体库中的植株），理论上目标 F1 植株占 F1 个体总数的__________。 请从下图中任选一种目标 F1 ________（填 A 或 B），画出其相应亲本 F0 植株的基因组成及在 染色体的位置。 （3）目标 F1 代植株自交获得 F2 代，可在苗期喷洒除草剂筛选转座突变体，理由是___________。 研究发现有些发生转座的植株并没有表型的变化，请分析原因________________________。 （4）科研人员在众多转座突变体中发现一矮杆突变株，让其自交并筛选仅含有 Ds 而无 Ac 的 植株，目的是______________，并用 Ds 做标签在基因组中定位且分离出矮杆基因。 【答案】 (1). 农杆菌 (2). 蔗糖、大量元素、微量元素、维生素类、琼脂、水 (3). 分 化 程 度 低 ， 分 裂 旺 盛 (4). 潮 霉 素 (5). 1/4 (6). (7). 第一空：Ds 未发生转 座时除草剂抗性基因不能正常表达，只有在 Ds 发生转座后，除草剂抗性基因才会表达。 (8). ①Ds 插入基因之间的序列，不影响基因的表达； ②Ds 插入基因的内含子区域，无突变表型的出现； ③某些基因需要外界环境的刺激，才能产生应答表型； ④Ds 插入基因的编码序列中，但没有发生移码突变或没有改变编码功能蛋白质的核心氨基酸 序列； ⑤插入 Ds 的基因，其功能可通过基因网络的其他路径得以实现； (9). 使矮杆突变的性状 可以稳定遗传 【解析】 【分析】 1、基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、 终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．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；将目的基因导入动物细胞最有 效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）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、基因突变与生物性状的关系： （1）如果基因突变发生在基因的内含子上，在成熟 mRNA 中根本就没有这段序列的话，则很 有可能不会改变性状； （2）由于密码子的简并性（几个密码子都可以编码一个氨基酸的现象），一个碱基突变后， 可能其氨基酸还是不变的，这样性状也不会改变；（3）能合成蛋白的氨基酸可以分成几大类，其中有些氨基酸的性质是很相似的，这些氨基酸 互换后对整个蛋白的性质影响不大，或没有影响； （4）即使突变后的基因产物（蛋白质）的性质发生了改变，还有可能出现一个情况，就是此 基因在生物体内有多个拷贝，这样一个基因出现了问题，其他基因补充其不足，还是可以维 持相关功能； （5）性状除了受到基因的控制外还与环境因素有关。 【详解】（1）①识图分析可知，图中构建的基因表达载体用到了 Ti 质粒，据此推测导入受体 细胞选择的是农杆菌转化法，因此首先将构建的 Ac 转座载体和 Ds 转座载体分别与农杆菌混 合培养。 ②植物组织培养需要的条件，培养基中除了含有植物激素外，还需要一定的营养物质，包括： 蔗糖、大量元素、微量元素、维生素类、琼脂、水，诱导产生愈伤组织。愈伤组织是高度液 泡化、无定型状态的薄壁细胞，因此其具有分化程度低、分裂能力强的特点，常作为基因工 程的理想受体材料。 ③识图分析可知，构建的基因表达载体中都含有潮霉素抗性基因作为标记基因，因此完成转 化的愈伤组织细胞具有潮霉素抗性，可以将其接种于含有潮霉素的培养基进行筛选，培养后 获得抗性植株，即 F0 代。 （2）根据题意可知，为了便于对转座突变体的功能基因进行研究和定位，筛选 T-DNA 单拷 贝插入，但没有表型突变的 Ac 和 Ds 转基因植株 F0，即只有 Ac 插入到一条染色体上的植株 F0 和只有 Ds 插入到另外一条染色体（与 Ac 插入染色体为同源染色体或者非同源染色体上）上 的植株 F0，则植株 F0 的基因型如图： （分别插入到不同植株的非 同源染色体上）或 （分别插入到不同植株的同源染色体上），二者 杂交获得 F1 代，通过 PCR 技术从中筛选出目标 F1 植株（转座子插入法构建的突变体库中的植株），则 F1 植株的基因型为： ，那么理论上目标 F1 植株占 F1 个体总数的 1/4。 （3）识图分析可知，构建的含有 Ds 的基因的表达载体中，Ds 基因插入到除草剂抗性基因中， 转化得到植株 F0 后，经过杂交筛选得到目标 F1 代植株，根据题意，同时存在 Ac 和 Ds 时，Ds 才能以一定的频率从原位点切离插入到任意新位点中，同时使功能基因得以破坏或恢复，因 此目标 F1 代植株自交获得 F2 代，Ds 未发生转座时除草剂抗性基因不能正常表达，只有在 Ds 发生转座后，除草剂抗性基因才会表达，故可在苗期喷洒除草剂筛选转座突变体。根据以上 分析的关于基因突变与性状的关系可知，发生转座的植株的表型可以没有发生变化，其原因 有：①Ds 插入基因之间的序列，不影响基因的表达；②Ds 插入基因的内含子区域，无突变表 型的出现；③某些基因需要外界环境的刺激，才能产生应答表型； ④Ds 插入基因的编码序列中，但没有发生移码突变或没有改变编码功能蛋白质的核心氨基酸 序列；⑤插入 Ds 的基因，其功能可通过基因网络的其他路径得以实现。 （4）根据题意，Ac 转座子能够合成转座酶，但是由于缺失两端的转座序列而丧失转移能力。 Ds 转座子不能合成转座酶，因此单独存在时也不能发生转移，在众多转座突变体中发现一矮 杆突变株，让其自交并筛选仅含有 Ds 而无 Ac 的植株，则该植株的 Ds 基因不能转移，那么使 矮杆突变的性状可以稳定遗传。 【点睛】本题考查基因工程、遗传定律和基因与性状的关系的知识点，要求学生掌握基因工 程的操作步骤，特别是把握基因表达载体的构建和组成以及农杆菌转化法，理解基因突变与 生物性状之间的关系，能够根据题意把握 Ac 和 Ds 转基因植株 F0 的基因型组成情况，这是该 题考查的难点，能够利用图示构建植株 F0 的基因型是突破问题的关键，然后利用遗传定律解 决问题。同时该题考查学生获取题干信息的能力，充分理解题中所给的信息结合所学的知识 点解决问题，这是该题考查的能力。 20.红色的番茄红素是植物中一种天然类胡萝卜素，在西瓜（2n）等水果中含量较高，对人体 具有多种生理保健功能。为培育出高产番茄红素的西瓜，进行了下列实验。 （1）西瓜的果肉有非红（白色、浅黄、亮黄、橙色等）和红色，现以白色果肉西瓜品系（低 番茄红素）和红色果肉西瓜品系（高番茄红素）为亲本进行如下杂交实验：①西瓜果肉颜色中红色为_______性性状。 ②控制果肉颜色的基因位于__________（细胞核/细胞质），判断的依据是_________。 （2）研究发现西瓜果肉颜色是由类胡萝卜素中的不同种色素综合作用的结果，其色素合成途 径如下图，图中箭头上字母代表相关酶。 从西瓜果肉中提取番茄红素的原理是___________。用一定技术分离色素，发现成熟红色西瓜 果肉中各种色素含量为番茄红素>β-胡萝卜素>ε-胡萝卜素、α-胡萝卜素和叶黄素；白色西瓜成 熟果实中几乎检测不到各类色素。请分析控制西瓜果肉颜色的两个关键基因是___________， 影响番茄红素积累的主要基因是__________。 （3）基于细胞全能性、基因突变、染色体变异的原理和以上研究成果，写出由普通西瓜 （2n）培育出高产番茄红素无籽西瓜的育种方案___________________。 【答案】 (1). 隐 (2). 细胞核 (3). 实验一杂交结果为 3:1（或实验三为测交，结果 为 1:1），证明符合分离定律，因此基因在细胞核染色体上 (4). 色素溶于有机溶剂 (5). PSY 和 LYCb (6). LYCb (7). ①选取果肉为红色的二倍体西瓜，用植物组织培养技术获得其 愈伤组织。 ②用基因工程技术敲除愈伤组织细胞中的 LYCb 基因（或抑制 LYCb 基因表达）。 ③用植物组织培养技术将转基因愈伤组织培育成幼苗；一部分幼苗培育成二倍体植株甲，另 一部分用秋水仙素处理获得四倍体植株乙。 ④用多倍体育种技术，将甲作父本，乙作母本杂交，杂交后代即高产番茄红素无籽西瓜。 【解析】 【分析】 识图分析可知，杂交实验一得到的 F1 自交后代发生性状分离，出现非红∶红色=3∶1，因此红色为隐性性状，且 F1 白色为杂合子。根据杂交实验三可知，让 F1 白色与红色 P2 杂交，由于 F1 白色为杂合子，红色 P2 为隐性性状，那么该实验为测交实验，实验结果为非红∶红色=1∶1， 满足测交的实验结果，因此可知西瓜果肉颜色的基因位于细胞核中，且遵循基因分离定律。 【详解】（1）①根据以上分析可知，通过实验一 F1 自交后代发生性状分离，出现非红∶红色 =3∶1，因此红色为隐性性状。 ②根据以上分析可知，实验一杂交结果为 3∶1（或实验三为测交，结果为 1∶1），证明符合 分离定律，因此基因在细胞核染色体上。 （2）根据色素易溶于有机溶剂的原理，可以从西瓜果肉中提取番茄红素。根据题意可知，成 熟红色西瓜果肉中各种色素含量为番茄红素>β-胡萝卜素>ε-胡萝卜素、α-胡萝卜素和叶黄素， 再结合图示分析可知，控制西瓜果肉颜色的两个关键基因是 PSY 和 LYCb，由图可知，在图 中由于基因 LYCb 的存在，使得较多的番茄红素转化成 β-胡萝卜素，因此 LYCb 基因是主要 影响番茄红素积累的基因。 （3）根据题意，利用细胞全能性、基因突变、染色体变异的原理和以上研究成果，由普通西 瓜（2n）培育出高产番茄红素无籽西瓜的育种方案，可以考虑利用植物组织培养技术、多倍 体育种和基因工程的原理进行，具体方案如下： ①选取果肉为红色的二倍体西瓜，用植物组织培养技术获得其愈伤组织。 ②用基因工程技术敲除愈伤组织细胞中的 LYCb 基因（或抑制 LYCb 基因表达）。 ③用植物组织培养技术将转基因愈伤组织培育成幼苗；一部分幼苗培育成二倍体植株甲，另 一部分用秋水仙素处理获得四倍体植株乙。 ④用多倍体育种技术，将甲作父本，乙作母本杂交，杂交后代即高产番茄红素无籽西瓜。 【点睛】本题考查基因分离定律和育种以及色素的提取的相关知识点，要求学生掌握基因分 离定律的实质和应用，把握显隐性的判断方法和测交实验的结果，理解细胞核遗传的特点， 识记色素提取原理，能够正确识图分析获取有效信息，结合题意解决问题，把握基因工程育 种、多倍体育种和植物组织培养的过程的知识点，利用题干的条件，结合育种的原理和方法， 给出具体的育种方案，这是该题考查的难点。 21.为了研究真核细胞能量供应的调节机制，科研工作者进行了相关研究。 （1）图 1 是细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径是发生在线粒体 中______________阶段的反应。 （2）亮氨酸可通过②过程转化成________，然后进入柠檬酸循环完成物质的氧化分解，也可 通过③__________过程生成蛋白质。 （3）细胞中 L 酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L 酶将与亮氨酸和 ATP 结合 （如图 2），促进 tRNA 与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。L 酶对高浓度葡萄糖的感知， 增强___________（填图 1 中序号）过程，抑制__________（填图 1 中序号）过程。 （4）基于前期大量研究，科研人员对 L 酶与亮氨酸和 ATP 的结合（图 2）提出两种假设。假 设Ⅰ：亮氨酸和 ATP 竞争结合 L 酶的位点 2；假设Ⅱ：L 酶的位点 2 与 ATP 结合影响 L 酶位 点 1 与亮氨酸的结合。为验证假设，科研人员针对位点 1 和位点 2 分别制备出相应突变体细 胞 L1 和突变体细胞 L2，在不同条件下进行实验后检测放射性强度，检测结果如图 3、4 所示。 ①由图 3 可知，只添加 10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为_____，说明各组测得的放射 性强度都以野生型放射性强度为基数。加入 10μmol[3H]ATP+10 mmolATP 可明显降低野生型 放射性相对值，原因是____________________________________。 ②上述实验结果，支持假设_______，说明理由_____________________________。 （5）进一步研究发现，在缺乏葡萄糖条件下，L 酶会发生磷酸化，导致其空间结构发生变化。综合以上研究结果，请解释在缺乏葡萄糖的条件下细胞能量供应的具体机制___________。 【答案】 (1). 有氧呼吸第二 (2). 乙酰辅酶 A (3). 脱水缩合 (4). ③ (5). ② (6). 100% (7). （高浓度）10 mmol 无放射性 ATP 与（低浓度）10μmol[3H] ATP 竞争结合 L 酶 (8). Ⅱ (9). 与野生型相比，添加 10μmol[3H]ATP 的突变体细胞 L1，放射性相对 值无明显变化，添加 10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞 L1，放射性相对值明显降低，说明 ATP 与位点 2 结合，ATP 与亮氨酸不存在竞争位点 2 的关系。与野生型相比，添加 10μmol[3H]亮 氨酸的突变体细胞 L2，放射性相对值都明显降低，说明在位点 2 突变的情况下亮氨酸不能与 位点 1 结合。综合分析说明 ATP 与 L 酶位点 2 的结合，促进了亮氨酸与 L 酶位点 1 的结合。 (10). 答案 1：细胞中 L 酶可感知葡萄糖的含量，在低浓度葡萄糖条件下， L 酶位点 2 发生磷 酸化，无法与 ATP 结合，进而降低了 L 酶位点 1 与亮氨酸的结合，从而抑制了③过程，亮氨 酸更多进入②过程，参与氧化分解释放能量。 答案 2：细胞中 L 酶可感知葡萄糖的含量，在低浓度葡萄糖条件下， L 酶位点 1 发生磷酸化， 导致无法与亮氨酸的结合，从而抑制了③过程，亮氨酸更多进入②过程，参与氧化分解释放 能量。 【解析】 【分析】 1、识图分析可知，图 1 是细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径是 发生在线粒体中的途径，图中葡萄糖在细胞质基质中发生有氧呼吸的第一阶段反应，形成丙 酮酸，丙酮酸穿膜进入线粒体，参与有氧呼吸的第二阶段，生成二氧化碳和乙酰辅酶 A，参与 柠檬酸循环反应；图中亮氨酸可以通过②过程转化成乙酰辅酶 A 参与柠檬酸循环反应，或者 在细胞质基质中参与③过程在核糖体上发生脱水缩合反应生成蛋白质。 2、结合题意分析图 2 可知，细胞中 L 酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L 酶 将与亮氨酸和 ATP 结合（如图 2），促进 tRNA 与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。可见， L 酶对高浓度葡萄糖的感知，增强图 1 中③过程，抑制图 1 中②过程亮氨酸转化成乙酰辅酶 A 的过程。 【详解】（1）根据以上分析可知，图 1 中丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，参与有氧呼吸的 第二阶段的反应。 （2）根据以上分析可知，图 1 中亮氨酸可通过②过程转化成乙酰辅酶 A，也可通过③脱水缩 合生成蛋白质。 （3）根据以上分析可知，图 2 中在高浓度葡萄糖条件下，L 酶将与亮氨酸和 ATP 结合（如图2），促进 tRNA 与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。L 酶对高浓度葡萄糖的感知，增强图 1 中③过程，抑制图 1 中②过程亮氨酸转化成乙酰辅酶 A 的过程。 （4）①识图分析可知，图 3 中只添加 10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为 100%，图 3 中加入 10μmol[3H]ATP+10 mmolATP 组与只添加 10μmol[3H]ATP 组相比，可明显降低野生型 放射性相对值，这是由于（高浓度）10μmol[3H]ATP+10 mmolATP 组中无放射性 ATP 与（低 浓度）只添加 10μmol[3H]ATP 组中 10μmol[3H] ATP 竞争结合 L 酶，导致放射性降低。 ②分析图 3 结果可知，与野生型相比，添加 10μmol[3H]ATP 的突变体细胞 L1，放射性相对值 无明显变化，添加 10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞 L1，放射性相对值明显降低，说明 ATP 与 位点 2 结合，ATP 与亮氨酸不存在竞争位点 2 的关系。与野生型相比，添加 10μmol[3H]亮氨 酸的突变体细胞 L2，放射性相对值都明显降低，说明在位点 2 突变的情况下亮氨酸不能与位 点 1 结合。综合以上分析说明 ATP 与 L 酶位点 2 的结合，促进了亮氨酸与 L 酶位点 1 的结合。 因此图 3、图 4 结果支持假设Ⅱ：L 酶的位点 2 与 ATP 结合影响 L 酶位点 1 与亮氨酸的结合。 （5）根据题意，进一步研究发现，在缺乏葡萄糖条件下，L 酶会发生磷酸化，导致其空间结 构发生变化。结合以上第（4）问的分析可知，细胞中 L 酶可感知葡萄糖的含量，在低浓度葡 萄糖条件下， L 酶位点 2 发生磷酸化，无法与 ATP 结合，进而降低了 L 酶位点 1 与亮氨酸的 结合，结合图 1 可知从而抑制了③亮氨酸合成蛋白质的过程，使得亮氨酸更多进入②过程转 化为乙酰辅酶 A，参与柠檬酸循环，氧化分解释放能量。 【点睛】本题考查有氧呼吸的过程的知识点、蛋白质的合成和识图分析获取信息的能力，要 求学生掌握有氧呼吸的三个阶段及其具体的物质变化过程，把握蛋白质合成的场所和反应， 能够正确识图分析，获取有效信息，结合题意和所学的知识点解决问题，特别是正确分析图 3 和图 4 中柱状图的变化，结合假设的情况，判断实验结果支持的假设类型和理由，这是该题 考查的难点。