天津市一中2020届高三生物4月月考试题（解析版）

2019-2020-2 高中年级生物学科四月考试卷 一、选择题 1.一种角蝉幼虫和蚂蚁长期栖息在一种灌木上，角蝉幼虫分泌的含糖分泌物是蚂蚁的食物，同 时蚂蚁也保护角蝉幼虫不被跳蛛捕食。科学家随机选取样地中一半灌木，将上面的蚂蚁捕净， 另一半灌木不做处理，统计角蝉幼虫数量变化，结果如下图，以下分析正确的是（ ） A. 题中食物链是灌木→角蝉→蚂蚁→跳蛛 B. 角蝉幼虫和蚂蚁的种间关系是互利共生 C. 蚂蚁所摄取的能量直接来源于灌木 D. 有蚂蚁时角蝉幼虫数量将持续增加 【答案】B 【解析】 【分析】 种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系，主要包括互利共生、寄生、竞争 和捕食等。 （1）互利共生是指两种共居一起，彼此创造有利的生活条件，较之单独生活时更为有利，更 有生活力；相互依赖，相互依存，一旦分离，双方都不能正常地生活。 （2）寄生指一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并从后者摄取营养以维持生活的种间 关系。 （3）竞争是指两种共居一起，为争夺有限的营养、空间和其他共同需要而发生斗争的种间关 系。 （4）捕食指一种生物以另一种生物为食的种间关系．前者谓之捕食者，后者谓被捕食者。 【详解】A、跳蛛捕食的是角蝉，不是蚂蚁，A 错误；B、角蝉幼虫分泌的含糖分泌物是蚂蚁的食物，同时蚂蚁也保护角蝉幼虫不被跳蛛捕食，所以 角蝉幼虫和蚂蚁的种间关系是互利共生，B 正确； C、蚂蚁所摄取的能量直接来源于角蝉幼虫分泌的含糖分泌物，C 错误； D、有蚂蚁时角蝉幼虫数量会增加，但是环境资源有限，不会持续增加下去，D 错误。 故选 B。 2.下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，其中一种遗传病为伴性遗传。人群中乙病的 发病率为 1/256。下列叙述正确的是（ ） A. 图中甲病为伴 X 染色体显性，而乙病为常染色体显性 B. Ⅱ3 和Ⅲ6 的基因型不同，III3 的出现是交叉互换的结果 C. 若Ⅲ1 与某正常男性结婚，则子代患乙病的概率为 1/51 D. 若Ⅲ3 和Ⅲ4 再生一个孩子，同时患两种病的概率为 1/6 【答案】C 【解析】 【分析】 1、根据Ⅱ2 和Ⅱ3 不患乙病，但Ⅲ3 为患乙病的女性可知，乙病为常染色体隐性遗传病，设相 关的基因为 A/a，根据其中一种遗传病为伴性遗传可知，甲病为伴性遗传病，图中存在甲病女 患者，故为伴 X 遗传病，又因为Ⅲ3 患甲病，而Ⅳ1 正常，故可以确定甲病不属于伴 X 隐性遗 传，应为伴 X 显性遗传病，设相关的基因为 B/b。 2、根据人群中乙病的发病率为 1/256，可知 a 基因频率为 1/16，A 基因频率为 15/16，则 AA=15/16×15/16=225/256，Aa=2×1/16×15/16=30/256。 【详解】A、根据分析可知，图中甲病为伴 X 染色体显性遗传，而乙病为常染色体隐性遗传， A 错误； B、Ⅲ3 患甲病和乙病，基因型为 aaXBXb，Ⅱ3 的基因型为 AaXbXb，Ⅱ4 患乙病，其基因型为 aaXbY，则Ⅲ6 为 AaXbXb，Ⅱ3 和Ⅲ6 的基因型相同，III3 的出现是亲本减数分裂产生配子时非等位基因 自由组合的结果，B 错误； C、Ⅱ2 和Ⅱ3 的基因型分别为 AaXBY、AaXbXb，则Ⅲ1 为 1/3AAXBXb 或 2/3AaXBXb，正常男 性关于乙病的基因型为 AA 或 Aa，根据上述分析可知，其中 Aa 的概率为 30/256÷ （30/256+225/256）=2/17，二者婚配的后代患乙病的概率为 2/3×2/17×1/4=1/51，C 正确； D、Ⅲ3 的基因型为 aaXBXb，Ⅲ4 甲病的基因型为 XbY，乙病相关的基因型为 Aa 的概率为 30/256÷（30/256+225/256）=2/17，为 AA 的概率为 1-2/17=15/17，后代患乙病的概率为 2/17×1/2=1/17，患甲病的概率为 1/2，所以二者再生一个孩子同时患两种病的概率为 1/17×1/2=1/34，D 错误。 故选 C。 3.植物枝条侧芽的生长受生长素调节。近期发现植物体内的独脚金内酯（SL）也与侧芽生长有 关。研究人员利用野生型和不能合成 SL 的突变体植株进行不同组合的“Y”型嫁接（将保留 有顶芽和等量侧芽的 A、B 两个枝条嫁接到同一个根上），一段时间后分别测定 A、B 两个枝条 上侧芽的长度，结果如图所示。以下不能作出的推测是 A. SL 的合成部位是根 B. SL 抑制侧芽的生长 C. SL 可由根运输到枝条 D. SL 通过生长素起作用 【答案】D 【解析】 【分析】 分析图示可知，将不能合成 SL 的突变体枝条嫁接到野生型植株上，与野生型枝条嫁接到野生 型植株上侧芽长度差不多，并长度较短，但是野生型枝条嫁接在不能合成 SL 的突变体植株上 与不能合成 SL 的突变体枝条嫁接在不能合成 SL 的突变体植株上，侧芽长度差不多，并长度 较长，说明 SL 的合成与根和枝条无关，可能与嫁接点有关，并 SL 对植物侧芽的生长具有抑 制作用，由于测量的是侧芽的长度，故可预测 SL 的运输方向由下往上（由根部向茎部）。将不能合成 SL 的突变体枝条嫁接在不能合成 SL 的突变体植株上，该组合不能合成 SL，但能合 成生长素，顶芽产生的生长素会使植株表现为顶端优势，但该组合 A、B 均未表现为顶端优势， 说明生长素必需通过 SL 才能抑制侧芽的生长。 【详解】含有野生型植株根部的嫁接体侧芽长度都较短，而含有不能合成 SL 突变体植株的根 部的嫁接体侧芽长度都较长，可知 SL 的合成部位是根，A 正确；由于突变体不能合成 SL，野 生型能合成 SL，而侧芽枝条的长度是野生型枝条嫁接到野生型植株上的嫁接体小于不能合成 SL 的突变体枝条嫁接在不能合成 SL 的突变体植株的嫁接体，可推测 SL 抑制侧芽的生长，B 正确；根据 A 项分析可知 SL 的合成部位是根部，而实验测量的是侧芽的长度，故可预测 SL 的运输方向由根运输到枝条，C 正确；不能合成 SL 的组生长素不能发挥作用使其表现顶端优 势，而能合成 SL 的组生长素可抑制侧芽的发育，说明生长素通过 SL 发挥作用，D 错误。 故选 D。 4.为了筛选能产生阿拉伯胶（—种多糖）降解酶的菌株 SM01，应选用表中培养基 培养基 阿拉伯胶 阿拉伯胶酶 NaNO3 牛肉膏 K2HPO4 MgS04 KC1 FeS04 A 25g/L - - 3g/L lg/L lg/L 0.5g/L O.Olg/L B 25g/L lμg/L - - lg/L lg/L 0.5g/L O.Olg/L C - - 3g/L 3g/L lg/L lg/L 0.5g/L O.Olg/L D 25g/L - 3g/L - lg/L lg/L 0.5g/L O.Olg/L A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 筛选能产生阿拉伯胶（—种多糖）降解酶的菌株 SM01，即该菌可以产生阿拉伯胶酶，则培养 基中不需要加入该酶；同时该培养基应该以阿拉伯胶（—种多糖）为唯一碳源，因此培养基 中不能加入牛肉膏，故选 D。 5.为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自 B 淋巴细胞染色体丢失的问题，研究者在单克隆 抗体的制备过程中增加了一个步骤，如下图所示。除了抗原刺激之外，用 EBV（一种病毒颗 粒）感染动物 B 淋巴细胞，并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活，但对乌本苷（Oua）敏感。下列相关分析不合理的是（ ） A. 杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降 B. B 淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的淋巴结和脾脏等 C. 骨髓瘤细胞应该无法在 HAT 选择培养基中存活 D. 杂交瘤细胞具有持续产生抗 EBV 抗体的能力 【答案】D 【解析】 【分析】 根据题意 “为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自 B 淋巴细胞染色体丢失的问题”，说明 B 淋巴细胞中染色体丢失可能会影响抗体分泌。用 EBV（一种病毒颗粒）感染动物 B 淋巴细 胞的目的是使 B 淋巴细胞成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在 HAT 培养基 中存活，但对乌本苷（Oua）敏感，可通过设定相应的选择培养基选择出“染色体核型稳定”的 B 淋巴细胞株。 【详解】A、杂交瘤细胞在传代培养中出现来自 B 淋巴细胞染色体丢失的问题，可能会导致抗 体产生能力下降，A 正确； B、造血干细胞在骨髓中发育成 B 淋巴细胞，成熟的 B 细胞主要分布在淋巴结和脾脏，因此 可以从抗原刺激后动物的淋巴结和脾脏等处获得 B 淋巴细胞，B 正确； C、由图可知，在 HAT 培养基上培养，骨髓瘤细胞死亡，说明骨髓瘤细胞在 HAT 培养基中无 法存活，C 正确； D、题中培养的是可分泌与注射的抗原相关抗体的杂交瘤细胞，不会产生抗 EBV 抗体，D 错 误。故选 D。 6.从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。科研人员 通过下图所示的流程改造天然酶，已改进酶的功能。对这一改造过程的分析，不合理的是（ ） A. ①过程产生的基因突变是随机的 B. ②过程中受体菌应处理为感受态 C. ③过程筛选突变酶依赖于抗生素 D. 多次重复循环导致酶的定向进化 【答案】C 【解析】 【分析】 题图分析：图示表示改造天然酶的流程，其中①②③④分别表示对天然酶基因进行易错 PCR、 分别导入不同的受体菌、筛选催化效率高的突变酶、提取相关的酶基因。 【详解】A、①过程产生的基因突变是随机的，A 正确； B、②过程中导入受体菌时，应用钙离子处理为感受态状态，B 正确； C、③过程筛选突变酶依赖于抗原-抗体杂交，C 错误； D、多次重复循环导致酶的定向进化，使酶的活性越来越高，D 正确。 故选 C。 7.为研究光合作用中 ATP 合成的动力，20 世纪 60 年代，Andre Jagendorf 等科学家设计了如 下实验：首先人为创设类囊体内外 pH 梯度，之后置于黑暗条件下，发现随着类囊体内外 pH 梯度的消失有 ATP 形成。下列相关说法合理的是 A. 离体类囊体取自绿色植物根尖分生区细胞 B. 在绿色植物中该过程也是在黑暗中完成的 C. ATP 的合成需要伴随 H+运输进入类囊体腔 D. 推测 ATP 合成的动力来自 H+浓度梯度势能 【答案】D 【解析】 【分析】 本题考查必修 1 中植物光合作用中 ATP 的产生机理。由实验可知，ATP 的生成依赖叶绿体类 囊体膜两侧的 H+浓度差，通过 H+的跨膜运输促使叶绿体合成 ATP。 【详解】A、类囊体存在于叶绿体中，而绿色植物根尖分生区细胞没有叶绿体，错误； B、在绿色植物中合成 ATP 是在光反应阶段进行的，自然环境下此过程需要光照，错误； C、ATP 的合成需要伴随 H+运输进出类囊体腔，错误； D、把悬浮液的 pH 迅速上升为 8，类囊体内外产生了浓度差，此时，在有 ADP 和 Pi 存在的 情况下类囊体生成了 ATP，因此可以推测：ATP 合成的动力来自 H+浓度梯度势能，正确。 故选 D。 【点睛】光反应和暗反应的比较： 8.我国科学家以兴国红鲤（2N=100）为母本、草鱼（2N=48）为父本进行杂交，杂种子一代染 色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。该异源四倍体与草鱼进行正反交，子代均为三倍体。据 此分析细胞内的染色体数目及组成，下列说法不正确的是（　　）A. 兴国红鲤的初级卵母细胞可有 200 条染色单体 B. 三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有 49 条染色体 C. 三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自红鲤 D. 异源四倍体产生的卵细胞、精子均含有 74 条染色体 【答案】B 【解析】 【分析】 以兴国红鲤（2N=100）为母本、草鱼（2N=48）为父本进行杂交，杂种子一代染色体为 50+24=74 条，染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼，此时染色体为 74×2=148 条，杂种子一代 （4N=148）与草鱼（2N=48）进行正反交，子代均为三倍体，染色体为 148÷2+48÷2=98 条。 【详解】A、兴国红鲤的染色体数目为 100，经过 DNA 复制后，初级卵母细胞可有 200 条姐妹 染色单体，A 正确； B、三倍体鱼由于联会紊乱，不能产生正常的精子和卵细胞，B 错误； C、草鱼的染色体组可以表示为 BB，兴国红鲤的染色体组可以表示为 AA，异源四倍体鱼的染 色体组可以表示为 AABB，该异源四倍体与草鱼进行正反交产生的三倍体鱼（ABB）的三个染色 体组中两个来自草鱼、一个来自红鲤，C 正确； D、异源四倍体的染色体数为（50+24）×2=148，因此产生的卵细胞、精子均含有 74 条染色 体，D 正确。 故选 B。 【点睛】本题通过材料分析，考查染色体数目变异的相关知识，意在考查考生的识记能力和 理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准 确判断问题的能力。 9.各取未转基因的水稻(W)和转 Z 基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和 NaHS03，24 h 后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫 和胁迫 8h 时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中 ATP 合成酶的活性。 下列叙述正确的是A. 寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递 B. 寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质 C. 转 Z 基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用 D. 喷施 NaHS03 促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降 【答案】D 【解析】 【详解】A.已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中 ATP 合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过 程中抑制线粒体内膜上[H]的传递，A 错误； B.ATP 产生于光合作用的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄 膜，B 错误； C.对比分析（W＋H2O）与（T＋H2O）的实验结果可知：转 Z 基因提高光合作用的效率，对 比分析（W＋寡霉素）与（T＋寡霉素）的实验结果可知：转 Z 基因可以减缓增加寡霉素对光 合速率的抑制作用，C 错误； D.对比分析（W＋H2O）、（W＋寡霉素）与（W＋NaHS03）的实验结果可知：喷施 NaHS03 能够 促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D 正确。 故选 D。 【点睛】本题以反应实验结果的柱形图为依托，采用图文结合的形式考查学生对实验结果的 分析能力。解答此类问题的关键是：①阅读题干，明确胁迫的内涵和寡霉素的作用。②从题 图中提取有效信息：6 组的光合速率及其处理的差异，以此为解题的切入点，运用所学实验设 计的原则、有氧呼吸和光合作用等相关知识进行综合分析判断。 10.大豆子叶颜色（ 表现为深绿， 表现为浅绿， 呈黄色幼苗阶段死亡）和花叶病的 抗性（抗病、不抗病分别由 、 基因控制）遗传的两组杂交实验结果如下： 实验一：子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（♂）→F1：子叶深绿抗病：子叶浅绿抗病=1： 1 实验二：子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（♂）→F1：子叶深绿抗病：子叶深绿不抗病： BB Bb bb R r子叶浅绿抗病：子叶浅绿不抗病=1：1：1：1 根据实验结果分析判断下列叙述，错误的是（ ） A. 实验一和实验二中父本的基因型不同 B. F1 的子叶浅绿抗病植株自交，在 F2 的成熟植株中四种表现型的分离比为 1：2：3：6 C. 用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得 F1，F1 随机交配得到 F2 成熟群体中， 基因的频率为 0.75 D. 在短时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆新品种常规的育种方法，最好用与实验一的父 本基因型相同的植株自交 【答案】C 【解析】 【分析】 大豆子叶颜色和花叶病的抗性遗传是由两对等位基因控制的，符合基因的自由组合定律。由 表中 F1 的表现型及其植株数可知，两对性状均呈现出固定的比例；因此，都属于细胞核遗传， 且花叶病的抗性基因为显性，明确知识点，梳理相关的基础知识，分析图表，结合问题的具 体提示综合作答。 【详解】由实验结果可以推出，实验一的亲本的基因组成为 BBrr(母本)和 BbRR(父本)，实验 二的亲本的基因组成为 BBrr(母本)和 BbRr(父本)，A 正确；F1 的子叶浅绿抗病植株的基因组 成为 BbRr，自交后代的基因组成(表现性状和所占比例)分别为 BBRR(子叶深绿抗病，占 1/16)、BBRr(子叶深绿抗病，占 2/16)、BBrr(子叶深绿不抗病，占 1/16)、BbRR(子叶浅绿抗病， 占 2/16)、BbRr(子叶浅绿抗病，占 4/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病，占 2/16)、bbRR(幼苗死亡)、 bbRr(幼苗死亡)、bbrr(幼苗死亡)；在 F2 的成熟植株中子叶深绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶 浅绿抗病：子叶浅绿不抗病的分离比为 3：1：6：2，B 正确；子叶深绿(BB)与子叶浅绿植株(Bb) 杂交，F2 的基因组成为 BB(占 1/2)和 Bb(占 1/2)，随机交配，F2 的基因组成及比例为 BB(子叶 深绿，占 9/16)、Bb(子叶深绿，占 6/16)和 bb(幼苗死亡，占 1/16)，BB 与 Bb 比例为 3：2，B 基因的频率为 3/5×1+2/5×1/2=0.8，C 错误；实验一的父本基因型为 BbRR，与其基因型相同 的植株自交，后代表现子叶深绿抗病的个体的基因组成一定是 BBRR，D 正确。因此，本题答 案选 C。 【点睛】本题考查基因自由组合定律在育种中的应用．意在考查学生能理解所学知识的要点， 综合运用所学知识解决一些生物育种问题的能力和从题目所给的图表中获取有效信息的能力。 11.将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上(如图 1)，在①处给予一适宜强度的 B刺激，测得的电位变化如图 2 所示。若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】已知灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上的外侧，静息电位是为 0，当① 处给予一适宜强度的刺激，指针发生两次方向相反的偏转，如图 2 所示；而当在②处给予同 等强度的刺激时，指针也发生两次方向相反的偏转，但是每一次偏转的方向正好与刺激①的 时候相反，故选 B。 【点睛】本题借“蛙坐骨神经-腓肠肌标本的人工电刺激”创设情境，考查兴奋的传导过程， 要求学生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 12.我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔奖。青蒿细胞中青蒿素的合成途径如下图实 线方框内所示，酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物 FPP（如虚线方框内所示）。科学 家向酵母菌导入相关基因培育产青蒿素酵母菌。下列叙述正确的是（ ） A 过程①需要逆转录酶催化 B. 培育产青蒿素酵母菌，必须导入 FPP 合成酶基因和 ADS 酶基因 C. 由于 ERG9 酶等的影响，培育的产青蒿素酵母合成的青蒿素仍可能很少 D. 在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，体现了生物多样性的间接价值【答案】C 【解析】 【分析】 分析题图：图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径，青蒿素的合成需要 FPP 合成 酶和 ADS 酶等。虚线方框表示酵母细胞合成 FPP 合成酶及固醇的过程，酵母细胞只能合成 FPP 合成酶，不能合成 ADS 酶，因此其不能合成青蒿素。 【详解】A、过程①是 FPP 合成酶基因转录形成 mRNA，需要 RNA 聚合酶，A 错误； B、由图可知，酵母细胞能合成 FPP 合成酶，但不能合成 ADS 酶和 CYP71AV1 酶，即酵母细 胞缺乏 ADS 酶基因和 CYP71AV1 酶基因．因此，要培育能产生青蒿素 酵母细胞，需要向酵 母细胞中导入 ADS 酶基因、CYP71AV1 酶基因，B 错误； C、图示可知，FPP 转化成固醇需要 ERG9 酶催化，故由于 ERG9 酶等的影响，培育的产青蒿 素酵母合成的青蒿素仍可能很少，C 正确； D、在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，体现了生物多样性的直接价值，D 错误。 故选 C。 二、非选择题 13.为探索治疗机体对于某种药物依赖的有效途径，我国科研人员进行了如下研究： （1）将大鼠置于自身给药箱中（如图），当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药， 按压给药杆时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠直射一定量药物，灯亮时，光刺激大鼠视 网膜，引起视神经细胞产生_____，传至末梢，释放_____作用于突触_____上 受体，信息传 至视中枢，产生视觉，多次重复训练后，大鼠在光信号和给药之间建立联系，当给药时间内 大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖，以下将这种大鼠称 为Ｄ鼠。 （2）研究发现，Ｄ鼠相关脑群内酶Ａ含量和活性均明显升高，为探讨酶Ａ活性对药物依赖的 影响，在两组Ｄ鼠相关脑区注射酶Ａ活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记 的 的录单位时间内两组Ｄ鼠_____与对照组相比，若抑制剂组的Ｄ鼠______，则表明抑制酶Ａ的活 性可以降低Ｄ鼠对药物的依赖。 （3）研究者设计了一种能与编码酶Ａ的ｍＲＮＡ互相结合的，含２２个核苷酸的ＲＮＡ，它 能进入细胞，促进编码酶Ａ的ｍＲＮＡ降解，将这种小 RNA 用溶剂 M 溶解后，注射到 D 鼠 相关脑区，引起酶 A 含量明显下降，D 鼠对药物的依赖降低，进行本实验时，要同时进行一 个对照处理，将一段小 RNA 用___【填写生理盐水或蒸馏水或溶剂 M】溶解，注射到 D 鼠的 相关脑区，这段小 RNA 的最佳设计为：与实验组使用的小 RNA 相比，其核苷酸的（ ）【多 选，只填序号】 ａ种类相同 ｂ种类不同 ｃ数目相同 ｄ数目不同 ｅ序列完全相同 ｆ序列完全不同 若此对照组Ｄ鼠相关脑区内酶Ａ含量无明显变化，则可以证明_______________________等因 素对实验组结果无影响。 【答案】 (1). 兴奋 (2). 神经递质 (3). 后膜 (4). 按压给药杆的次数 (5). 按 压给药杆的次数明显少 (6). 溶剂 M (7). a、c、f (8). 溶剂 M、不能和编码酶 A 的 mRNA 形成互补结合的小 RNA 【解析】 【详解】（1）当神经细胞受到外界刺激，会产生兴奋，在细胞内以局部电流的方式进行传导， 当达到与下一个神经元细胞的连接处（突触小体），会由突触前膜释放神经递质并作用于突触 后膜上的特异性受体，从而引起下一个神经元细胞的兴奋或者抑制。 （2）通过对题干材料的分析可以知道：小鼠对药物的依赖指标是给药的次数或用量，而对其 给药又是通过其按压给药杆的次数来决定的，所以其对药物越是依赖则小鼠按压给药杆的次 数则越多。若抑制剂组的 D 鼠按压给药杆的次数小于对照组 D 鼠按压给药杆的次数，则说明 抑制酶 A 的活性可以降低 D 鼠对该药物的依赖。 （3）实验的设计要充分考虑到在实验中，要严格控制单一变量，所以给实验鼠注射“小 RNA 用溶剂 M 溶解后”，则其对照组应只注射“溶剂 M”；若探讨对小 RNA 的设计，则其对照组应 是所含的“核苷酸的种类和数目”都应该相同，唯一不同的应该是“核苷酸的排列顺序”不同，故 选 a、c、f。若此对照组Ｄ鼠相关脑区内酶Ａ含量无明显变化，则可以证明溶剂 M、不能和编 码酶 A 的 mRNA 形成互补结合的小 RNA 等因素对实验组结果无影响。 14.茉莉酸（JA）是植物体内存在的内源信号分子，与植物生长发育以及抗逆能力有关。为了 研究其生理功能及作用机理，研究者开展了下面的实验研究。（1）研究者分别用等量的 JA 溶液和蒸馏水处理生理状态相似的拟南芥离体叶片 4 天，结果 如图 1 所示。实验通过检测__说明 JA 能促进叶片的衰老。 （2）为进一步研究 JA 促进叶片衰老的作用机理，研究者选择野生型拟南芥和 JA 敏感缺陷 型突变体（COI-1 基因发生突变，不能合成 COI-1 蛋白），用适量蒸馏水和 JA 溶液分别处理 12 天，结果如图 2 所示，b 组叶片明显生长停滞并变黄。其中 a 组为用蒸馏水处理的野生型 植株，写出 b 组和 c 组分别选用的植株和处理是 b 组：_____，c 组_____。 （3）研究发现 JA 借助 COI-1 调控使多种蛋白质的合成量发生了变化，其中 RCA 蛋白 （Rubisco 酶，光合作用中固定二氧化碳的酶）是合成量减少的蛋白。为探究 JA 如何通过 COI-1 抑制 RCA 蛋白的合成过程，研究者继续进行了下列实验。实验处理结果如图 3 所示（图 中“+”表示添加 JA，“-”表示未添加 JA）。 ①由于细胞中 rRNA（核糖体 RNA）表达量_____，在实验中可作为标准参照。 ②综合上述研究，请阐明 JA 促进拟南芥叶片衰老的机制_____。 【答案】 (1). 光合速率 (2). 用等量的 JA 溶液处理野生型植株 12 天 (3). 用等量的 JA 溶液处理突变型植株 12 天。 (4). 相对稳定 (5). JA 借助 COI-1 抑制 Rubisco 基因的 转录，使 Rubisco 酶合成减少，从而降低光合作用速率促进拟南芥叶片的衰老 【解析】 【分析】 1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段： ①转录：转录是指以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成 RNA 的过程；②翻译：翻译是指以 mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 2、综合分析本题，可理出因果关系主线： ①野生型拟南芥植物细胞中：信号分子—茉莉酸（JA）增多引起 COI-1 基因控制合成的 COI-1 蛋白的活性改变，导致 RCA 蛋白（Rubisco 酶）的转录受到抑制，引起 RCA 蛋白（Rubisco 酶）合成量减少，光合作用速率降低，拟南芥叶片衰老。 ②JA 敏感缺陷型突变体植物：COI-1 基因发生突变，导致细胞不能合成 COI-1 蛋白，控制合 成 RCA 蛋白（Rubisco 酶）的基因的转录不受抑制，光合作用速率正常，拟南芥叶片不衰老。 【详解】（1）分析图 1，因变量是光合速率，加入 JA 溶液的叶片比加入等量蒸馏水的叶片光 合作用速率低，说明 JA 能促进叶片的衰老。 （2）分析图 2，a 组为用蒸馏水处理的野生型植株，b 组叶片明显生长停滞并变黄，而 JA 溶 液处理的植株光合作用速率会下降，故 b 组是用等量的 JA 溶液处理野生型植株 12 天，因此 c 组为等量的 JA 溶液处理突变型植株 12 天。 （3）①分析图 3，在 1d、2d、3d 三组中，无论是否加入 JA 的情况下，rRNA 的量相对稳定， 在实验中可作为标准参照，以排除实验过程中取样、点样、检测等无关变量对实验结果的影 响。 ②加入 JA 实验组 RCA mRNA 的量明显减少，说明 JA 影响了 Rubisco 基因的转录，使 Rubisco 酶合成减少，从而降低光合作用速率促进拟南芥叶片的衰老。 【点睛】本题以茉莉酸（JA）为载体，考查了遗传信息的转录和翻译，重点考查考生联系所 学知识，从众多信息中理清思路，分析问题得出结论的能力，是一道考查能力的好题目。 15.地钱（ ）是一种苔藓植物（图 1），性染色体为 ，其生活史 有世代交替现象（图 2， 和 代表染色体数），会经历孢子体和配子体两种不同的植物体形 态。 （1）地钱具有重要的药用价值，若要快速人工繁育，可采用的方法及原理是____________。 Marchantia polymorpha XY 2n nA. 植物组织培养、植物细胞全能性 B. 植物组织培养、植物细胞核全能性 C. 植物体细胞杂交、植物细胞全能性 D. 植物体细胞杂交、植物细胞核全能性 （2）地钱的孢子体可以分为胞蒴、蒴柄、蒴足三部分，若比较这三部分结构细胞中的核酸， 分析合理的是__________。 A. 完全相同， 也完全相同 B. 完全相同， 不完全相同 C. 不完全相同， 完全相同 D. 不完全相同， 也不完全相同 （3）生理过程Ⅰ、Ⅱ共同维持地钱染色体数目的恒定，其中生理过程Ⅰ称为__________；从 受精卵到孢子体的发育过程所进行的细胞分裂与生理过程Ⅱ相比，共同特征是__________ （填写下列相关序号）。 ①需进行 复制 ②细胞分裂次数等于 复制次数 ③可发生基因突变 ④可发生基因重组 （4）齐齐哈尔大学生命科学与工程学院的科学家曾对中国东北地钱进行了染色体核型分析， 结果如图 3 所示，1～8 均为常染色体，而 代表性染色体。 染色体核型分析的取材应选用____________________（选填“分裂旺盛的生长点”或“不分裂的 成熟组织”）；取材后的制片过程应遵循正确的步骤，请完成排序：__________。（用数字编号 表示） ①用清水漂洗 ②用拇指轻按载玻片 ③用龙胆紫溶液染色 ④用盐酸和酒精混合溶液解离 （5）根据图 2、图 3 分析，科学家在进行此次染色体核型分析时，所用细胞取自__________ （选填“孢子体或“配子体”），写出你的判断依据：____________________。 【答案】 (1). A (2). B (3). 受精作用 (4). ①③ (5). 分裂旺盛的生长点 (6). ④①③② (7). 配子体 (8). 由苔藓植物的世代交替示意图可知，孢子体为二倍体植 物（2n），而配子体为单倍体（n），图中染色体总数为 9 条，为奇数，且性染色体只有一条 X， 说明细胞中不含同源染色体，只有一个染色体组，为单倍体 【解析】 【分析】 世代交替指的是在生物的生活史中，产生孢子的孢子体世代（无性世代）与产生配子的配子 DNA RNA DNA RNA DNA RNA DNA RNA DNA DNA X体世代（有性世代）有规律地交替出现的现象。植物中世代交替以蕨类植物比较明显，孢子 体和配子体都能独立生活。二倍体的孢子体进行无性生殖时，孢子母细胞经过减数分裂产生 单倍体(n)的孢子，孢子萌发长成小型的能独立生活的配子体，叫做原叶体。原叶体在进行有 性生殖时，分化出雌雄性器官，即颈卵器和精子器，并分别产生卵和精子。这两种配子配合 形成了二倍体(2n)的合子。合子又长成下一代新的孢子体。世代交替在各类植物中，因孢子体 与配子体的形态、大小、显著性、生活期限以及能否独立生活等方面的不同，差别很大，但 基本过程与蕨类植物是一致的，世代交替的先决条件是能进行有性生殖和孢子减数分裂。 【详解】（1）若要快速人工繁殖地钱这种植物，由于地钱的体细胞含有该生物全部的遗传物 质，且植物细胞具有全能性，故可采用植物组织培养。 （2）地钱 孢子体的胞蒴，蒴柄，蒴足来自于同一个个体，由体细胞构成，它们最终都是来 自于同一个受精卵，故它们的遗传物质 DNA 相同，又由于通过细胞分化形成胞蒴，蒴柄，蒴 足，故胞蒴，蒴柄，蒴足细胞中的 RNA 不完全相同。 （3）图示 2 中 I 是精子和卵子的结合，即受精作用；生理过程 II 是减数分裂，受精卵的发育 是细胞有丝分裂实现的，故有丝分裂和减数分裂的比较，具有的共同特征：①需要进行 DNA 复制；③可发生基因突变；只存在于有分裂过程的是：②细胞分裂次数等于 DNA 复制次数； 只存在与减数裂过程的是：④可发生基因重组。综上所述①③正确；②④错误；故选①③。 （4）染色体核型分析应选分裂旺盛的生长点，因为此处细胞有丝分裂旺盛，容易观察到处于 有丝分裂中期的细胞，这个时期染色体高度螺旋缩短变粗，容易辨别染色体核型。观察染色 体核型制作装片的过程是：④解离→①清洗→③染色→②制片。 （5）由苔藓植物的世代交替示意图可知，孢子体为二倍体植物（2n），而配子体为单倍体 （n），图中染色体总数为 9 条，为奇数，且性染色体只有一条 X，说明细胞中不含同源染色体， 只有一个染色体组，为单倍体。由此推断，科学家在进行此次染色体核型分析时，所用细胞 取自配子体。 【点睛】本题考查植物组织培养、减数分裂和有丝分裂等相关知识，意在考查考生分析题图 获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力。 16.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 的传的矮杆突变株，实验流程如下图。 含酚类化合物 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。首先将构建的 Ac 转座载体和 Ds 转座载体分别与①_______混合培养。取水稻未成熟种子，消毒后接种于含有 植物激素的②_________培养基上，诱导产生愈伤组织。因愈伤组织具有分化程度③_____， 分裂④_____特点，常作为基因工程的理想受体材料。将完成转化的愈伤组织接种于含有 ⑤_____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），[请将图画在答题纸上]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_____。 （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). 低 (4). 旺 盛 (5). 潮 霉 素 (6). 1/4 (7). A （ 或 B ） (8). (9). 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 (10). 使矮杆突变的性 状可以稳定遗传 【解析】 【分析】 基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：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：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。 【详解】（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；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；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）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）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。 （4）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 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，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。 17.酒精性肝炎是长期过量饮酒所致的一种肝脏疾病，患者会发生肝细胞损伤、肝脏炎症反应 甚至肝衰竭。研究人员发现酒精性肝炎患者粪便中粪肠球菌占菌群的 5．59%，而健康人粪便 菌群中此类细菌仅占 0．023%，据此认为酒精性肝炎与粪肠球菌有关，并开展了系列研究。 （1）肝细胞能够____，在人体的血糖调节中发挥重要作用。另外，肝细胞还具有分泌胆汁和 解毒等重要作用。 （2）某些粪肠球菌能够分泌一种外毒素——溶细胞素，研究人员根据溶细胞素基因特异性序 列设计引物，对三组志愿者的粪便进行 PCR 检测，结果如图 1 所示。 ①图 1 中对照组是____的志愿者。检测结果显示酒精性肝炎患者组____________显著高于另 外两组。 ②继续追踪酒精性肝炎患者的存活率（图 2），此结果表明____________。这两组结果共同说 明粪肠球菌产生的溶细胞素与酒精性肝炎患者的发病和病情密切相关。 （3）为进一步研究酒精、粪肠球菌和溶细胞素与酒精性肝炎发展的关系，研究人员将小鼠分 为 4 组，进行了下表所示实验。 实验处理 1 2 3 4 灌胃溶液成分 不产溶细胞素的粪 肠球菌 产溶细胞素的粪肠 球菌 不产溶细胞素的粪 肠球菌 产溶细胞素的粪肠 球菌 灌胃后提供的食物 不含酒精 不含酒精 含酒精 含酒精 的肝脏中出现粪肠球 菌个体所占比例 0 0 83% 81% 肝脏中出现容细胞 素个体所占比例 0 0 0 81% 综合上述实验结果可知，长期过量摄入酒精能够使肠道菌群中粪肠球菌所占比例显著升高， 而且酒精能够破坏肠道屏障，导致____，使酒精性肝炎患者病情加重。 （4）为进一步检验溶细胞素对肝脏细胞的毒害作用是否依赖于酒精的存在，研究人员利用体 外培养的肝脏细胞、提纯的溶细胞素和酒精进行了实验。 ①请写出实验的分组处理及检测指标____________。 ②若实验结果为____，则表明溶细胞素和酒精对肝脏细胞的毒害作用是独立发生的。 【答案】 (1). 合成和分解肝糖原（储存和利用肝糖原） (2). 不摄入酒精（不饮酒） (3). 粪便中含有溶细胞素个体所占比例 (4). 溶细胞素可降低酒精性肝炎患者的存活率 (5). 粪肠球菌转移到肝脏中，某些粪肠球菌分泌溶细胞素毒害肝细胞 (6). 将肝细胞分为四 组 第 1 组：只加入细胞培养液，第 2 组：用加入溶细胞素的细胞培养液， 第 3 组：用加入酒精的细胞培养液，第 4 组：用同时加入酒精和溶细胞素的细胞培养液培养， 定期取样检测四组细胞的死亡率或损伤率 (7). 第 2、3 组细胞死亡率显著高于第 1 组；第 4 组细胞死亡率高于第 2 组、第 3 组，但不超过两组之和（第 4 组细胞死亡率等于第 2 组、 第 3 组之和） 【解析】 【分析】 肝脏细胞能通过合成或分解糖原来调节血糖稳定，肝脏细胞还具有解毒功能。根据图 1 实验 结果可知，长期摄入酒精过量组溶细胞素阳性在群体中的比例比对照组增加，而酒精性肝炎 患者组溶细胞素阳性在群体中的比例比对照组明显增加，可推测酒精性肝炎与粪肠球菌有关。 图 2 实验结果显示溶细胞素阴性的个体存活率较高，而溶细胞素阳性的个体随时间的延长存 活率明显降低。说明溶细胞素可降低酒精性肝炎患者的存活率。【详解】（1）血糖升高时，肝细胞能够合成肝糖原，使血糖降低；血糖降低时，肝细胞内的 肝糖原可分解形成葡萄糖，使血糖升高。 （2）①本实验的目的是研究酒精性肝炎与粪肠球菌有关，而酒精性肝炎是长期过量饮酒所致 的一种肝脏疾病，所以本实验的对照组应为不摄入任何酒精的正常个体。由图可知酒精性肝 炎患者组粪便中含有溶细胞素个体所占比例显著高于另外两组。 ②由图可知，与不含溶细胞素的对照组相比，溶细胞素存在时间与患者存活率成反比例增长， 说明溶细胞素可降低酒精性肝炎患者的存活率。 （3）1、3 组对比可知酒精会让粪肠球菌转移至肝脏，3、4 组对比可知粪肠球菌可在酒精环 境下产生大量溶细胞素毒害肝脏。 （4）本实验目的是为进一步检验溶细胞素对肝脏细胞的毒害作用是否依赖于酒精的存在，所 以自变量为是否加入酒精和溶细胞素，因变量为肝细胞的死亡率或损伤率，实验过程中应该 遵循单一变量和等量原则，故实验的分组为：将肝细胞平均分为四组；第 1 组：只加入细胞 培养液培养肝细胞，第 2 组：用加入溶细胞素的细胞培养液培养肝细胞，第 3 组：用加入酒 精的细胞培养液培养肝细胞，第 4 组：用同时加入酒精和溶细胞素的细胞培养液培养培养肝 细胞。检测指标应为四组肝细胞的死亡率或损伤率最。 ②若第 2、3 组细胞死亡率显著高于第 1 组；第 4 组细胞死亡率高于第 2 组、第 3 组，但不超 过两组之和（第 4 组细胞死亡率等于第 2 组、第 3 组之和），则表明溶细胞素和酒精对肝脏细 胞的毒害作用是独立发生的。 【点睛】本题主要考查肝细胞的作用和对溶细胞素作用条件的实验探究，意在考查考生的实 验探究能力。设计和分析实验的关键是分清自变量、因变量和无关变量。