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2024北京高考生物冲刺押题卷03
生物
本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，不正确的是（ ）
A．属于生产者 B．可以用氮气做氮源 C．含有染色体 D．可以产生ATP
【答案】C
【分析】原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
【详解】A、鱼腥蓝细菌可以进行光合作用，说明其属于自养生物，在生态系统中属于生产者，A正确；
B、鱼腥蓝细菌具有固氮能力，可以用氮气做氮源，B正确；
C、鱼腥蓝细菌属于原核生物，没有细胞核，DNA位于拟核，没有形成染色体，C错误；
D、鱼腥蓝细菌可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，可以产生ATP，D正确。
故选C。
2．端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体，在分裂的细胞中，端粒核苷酸序列的合成只能由端粒酶（由RNA和蛋白质组成）催化完成。相关叙述正确的是（ ）
A．每条染色体均含两个端粒，随细胞分裂端粒不断延长
B．端粒和端粒酶的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
C．端粒酶能为端粒核苷酸序列的合成提供所需的活化能
D．研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老
【答案】D
【分析】分析题意，端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，实质上是一段重复序列，作用是保持染色体的完整性。DNA每复制一次，端粒就缩短一点，所以端粒的长度反映细胞复制潜能，被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
【详解】A、分析题意，端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体，每条染色体均含两个端粒，随细胞分裂端粒不断缩短，A错误；
B、分析题意，端粒酶由RNA和蛋白质组成，其中RNA的基本单位是核糖核苷酸，蛋白质的基本单位是氨基酸，B错误；
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，但不能为化学反应提供能量，C错误；
D、根据端粒学说可知，细胞的衰老与端粒缩短有关，而端粒核苷酸序列的合成只能由端粒酶催化完成，故研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老，D正确。
故选D。
3．植物组织培养所用的培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．转运蔗糖时蔗糖-H+共转运体的空间结构不会发生变化
B．蔗糖进入植物细胞的方式属于ATP间接供能的主动运输
C．培养基的pH值低于细胞内时，有利于植物细胞吸收蔗糖
D．蔗糖酶将细胞外的蔗糖水解为单糖可提高蔗糖的利用率
【答案】A
【分析】图示过程，植物细胞利用ATP水解的能量将H+运出，然后利用H+的浓度梯度产生的化学势能，将蔗糖和H+一起运进细胞。
【详解】A、植物细胞利用ATP水解的能量将H+运出，因此细胞外的H+浓度大于细胞内，蔗糖利用H+的浓度梯度产生的化学势能进入细胞，为主动运输，该过程被运输的物质需要与蔗糖-H+共转运体结合，蔗糖-H+共转运体的空间结构需要发生变化，才能进行转运，A错误；
B、蔗糖进入植物细胞的方式是消耗H+的浓度梯度化学势能的主动运输，而H+的浓度差的维持需要ATP的直接供能，因此蔗糖进入植物细胞的方式属于ATP间接供能的主动运输，B正确；
C、植物细胞运输蔗糖需要借助膜外的高浓度H+，因此培养基的pH值低于细胞内，有利于蔗糖的吸收，C正确；
D、单糖可直接被植物细胞吸收，因此蔗糖酶将细胞外的蔗糖水解为单糖可提高蔗糖的利用率，D正确。
故选A。
4．丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同（如图），植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）。科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．酒精发酵和乳酸发酵可实现NAD+的再生
B．淹水胁迫时，该植物根细胞可产生乳酸和酒精
C．淹水胁迫时，该植物根细胞以乙醇发酵途径为主
D．酒精发酵和乳酸发酵时合成ATP的能量来自NADH
【答案】D
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。
【详解】A、由图可知，乙醛和NADH在ADH的催化下可以生成乙醇和NAD+，丙酮酸和NADH在LDH的催化下可以生成乳酸和NAD+，所以酒精发酵和乳酸发酵可实现 NAD+的再生，A正确；
B、由图可知，水淹组和对照组相比，水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组，而ADH和LDH是催化丙酮酸转化为乳酸和乙醇的关键酶，所以淹水胁迫时，该植物根细胞可产生乳酸和酒精，B正确；
C、由图可知，水淹组和对照组相比，水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组，但ADH活性的增加量要远远大于LDH，所以淹水胁迫时，该植物根细胞以酒精（乙醇）发酵途径为主，C正确；
D、酒精发酵和乳酸发酵时合成ATP的能量来自葡萄糖中的化学能，而图中由丙酮酸在不同酶的催化下生成乳酸和乙醇的过程，没有能量的释放，D错误。
故选D。
5．在真核细胞内，部分蛋白质需要在内质网中进一步合成和加工，蛋白质折叠错误可能会导致内质网功能紊乱，从而激活内质网自噬，当内质网自噬过度时就会诱导细胞启动凋亡程序。下列有关说法正确的是（　　）
A．内质网体积较大，可以在光学显微镜下清晰观察到
B．内质网被分解后的产物，满足构成核糖体的全部原料
C．适度的内质网自噬可以清理破损的内质网，维持细胞稳态
D．细胞凋亡是细胞程序性死亡，与基因无关，与内质网有关
【答案】C
【分析】细胞自噬是真核生物的细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器等进行分解，从而维持细胞内部环境的稳态。细胞自噬体内的物质被分解后，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，而废物则被排出细胞。
【详解】A、内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统，其体积较大，可以在电子显微镜下清晰观察到，A错误；
B、内质网被分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，但不能提供RNA合成的原料，B错误；
C、适度的内质网自噬，可以清理破损或功能退化的内质网以及折叠错误的蛋白质，从而维持细胞内部环境的稳态，C正确；
D、细胞凋亡是细胞程序性死亡，是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，与基因有关，D错误。
故选C。
6．果蝇中性染色体异常个体XXX、YO、YY.XYY致死，XXY为雌果蝇、XO为雄果蝇，且都能正常存活。XXY产生的配子随机含有一条或两条性染色体，XO能够正常产生配子，所有配子育性均正常。一只染色体组成为XXY的果蝇与一只染色体组成为XO的果蝇杂交产生。不考虑其他突变，下列相关叙述正确的是（ ）
A．中雌果蝇不可能携带Y染色体
B．中雌果蝇与雄果蝇的比例为1∶1
C．存活个体中性染色体组成异常的类型共有6种
D．中的致死个体的比例为1/12
【答案】B
【分析】已知果蝇中性染色体异常个体XXX、YO、YY.XYY致死，XXY为雌果蝇、XO为雄果蝇，且都能正常存活。XXY产生的配子随机含有一条或两条性染色体，XO能够正常产生配子，所有配子育性均正常。据此分析作答。
【详解】A、一只染色体组成为XXY的果蝇与一只染色体组成为XO的果蝇杂交产生F1，由于XXY果蝇产生的雌配子为X∶XY∶XX∶Y=2∶2∶1∶1，XO雄果蝇产生的雄配子有X∶0=1∶1，F1中基因型有2XX（雌果蝇，存活）、2XXY（雌果蝇，存活）、1XXX（致死）、1XY（雄果蝇，存活）、2XO（雄果蝇，存活）、2XOY（雄果蝇，存活）、1XXO（雌果蝇，存活）、1YO（致死），故F1中雌果蝇的基因型为XXY、XX、XXO，可能携带Y染色体，A错误；
B、F1中雌果蝇（2XX、2XXY、1XXO）与雄果蝇（1XY、2XO、2XOY）的比例为1∶1，B正确；
C、F1存活个体中性染色体组成类型共有4种，分别为XXY、XXO、XOY、XO，C错误；
D、F1中的致死体的基因型为1XXX、1YO， F1中基因型有2XX（雌果蝇，存活）、2XXY（雌果蝇，存活）、1XXX（致死）、1XY（雄果蝇，存活）、2XO（雄果蝇，存活）、2XOY（雄果蝇，存活）、1XXO（離果蝇，存活）、1YO（致死），致死个体所占的比例为2/12=1/6，D错误。
故选B。
7．RNA介导的基因沉默即RNA干扰（RNAi）是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA．miRNA 是由基因组内源DNA 编码产生，其干扰机制如下图左；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA（dsRNA），dsRNA 经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA，siRNA的干扰机制如下图右。下列说法错误的是（ ）
A．催化过程①的酶是RNA 聚合酶，该过程需要的原料是核糖核苷酸
B．推测Exportin5 的功能是将前体 miRNA 从细胞核转运到细胞质
C．过程③会导致翻译过程终止，原因是 RISC 复合体阻断了核糖体与mRNA上起始密码子的结合
D．过程④siRNA 中的一条单链与目标mRNA 之间发生碱基互补配对，导致mRNA无法翻译
【答案】C
【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、由图可知，①过程是转录形成mRNA的过程，转录需要RNA聚合酶催化，以核糖核苷酸作为原料，A正确；
B、由图可知，前体miRNA在细胞核合成，Exportin5的功能是将前体miRNA从细胞核转运到细胞质，B正确；
C、过程③会导致RISC复合体与mRNA配对形成双链RNA，阻断核糖体移动，导致翻译终止，C错误；
D、过程④siRNA中的一条单链与目标mRNA之间发生碱基互补配对，最终导致mRNA被水解无法翻译，D正确。
故选C。
8．ThTC指的是经基因编辑技术改造后失去成瘤能力，但能自主分泌干扰素β（IFNβ）的一种新型治疗性肿瘤活疫苗，它能发挥阻断肿瘤生长且引起机体免疫反应等效用。其制备过程及作用机理如下图。下列相关叙述错误的是（　　）
A．为避免ThTC被自身分泌的干扰素β攻击，需去除ThTC的干扰素β受体
B．ThTC分泌的干扰素β等细胞因子使肿瘤细胞坏死，从而阻断肿瘤生长
C．死亡的肿瘤细胞暴露抗原，可能被APC呈递给T细胞进而促进抗肿瘤免疫应答
D．可设置ThTC自毁机制，使其在完成抗肿瘤使命后于特定激活条件下被清除
【答案】B
【分析】分析题意，ThTC指的是经基因编辑技术改造后失去成瘤能力，但能自主分泌干扰素β（IFNβ）的一种新型治疗性肿瘤活疫苗，它能发挥阻断肿瘤生长且引起机体免疫反应等效用，可用来预防癌症发生。
【详解】A、干扰素需与受体结合才能发挥作用，因此为避免ThTC被自身分泌的干扰素β攻击，需去除ThTC的干扰素β受体，A正确；
B、据图可知，ThTC分泌的干扰素β等细胞因子使肿瘤细胞形成了凋亡小体，因此其死亡属于细胞凋亡而非细胞坏死，B错误；
C、死亡的肿瘤细胞暴露抗原，可能被APC（抗原呈递细胞）呈递给T细胞进而促进抗肿瘤免疫应答，产生免疫记忆，C正确；
D、由于ThTC细胞本身是肿瘤细胞，有可能在体内无限增殖，引发不良反应，因此可设置ThTC自毁机制，使其在完成抗肿瘤使命后于特定激活条件下被清除，D正确。
故选B。
9．大脑神经元产生的Aβ在神经元外的沉积是造成阿尔茨海默病（AD）的重要原因。大脑长时间维持清醒状态时，胶质细胞体积显著增大，增加了胶质淋巴系统中细胞间隙液体的流动阻力。科学家发现脑中存在“胶质淋巴系统”，这一系统对大脑神经元产生的β淀粉样蛋白（A3）等神经毒性蛋白的运出起到重要作用。下列有关内环境的说法错误的是（ ）
A．体内绝大多数组织细胞直接生活的环境是组织液。
B．组织细胞产生的大分子代谢废物通过淋巴循环最终汇入血浆。
C．组织细胞间隙中的液体整体由渗透压低的区域流向渗透压高的区域，图示动脉侧星形胶质细胞的AQP4对水分子跨膜转运的方向分别是动脉侧由细胞外向细胞内。
D．睡眠时间充足有利于Aβ的运出。
【答案】C
【分析】1、内环境是多细胞生物体细胞生活的直接环境，由组织液、血浆和淋巴液等构成。体内绝大多数组织细胞生活在组织液中。
2、组织液和血浆中的成分可以相互转化，组织液中蛋白质等大分子物质可通过淋巴循环重新汇入血浆。
【详解】A、内环境是多细胞生物体细胞生活的直接环境，由组织液、血浆和淋巴液等构成，体内绝大多数组织细胞生活在组织液中，A正确；
B、组织液和血浆中的成分可以相互转化，组织液中蛋白质等大分子物质可通过淋巴循环重新汇入血浆，B正确；
C、由图可知，胶质淋巴系统将β淀粉样蛋白等神经毒性蛋白运出，需借助于细胞间隙的组织液，最终汇入静脉，组织细胞间隙中的液体整体由渗透压低的区域流向渗透压高的区域，因此动脉侧星形胶质细胞的AQP4将水分子运出细胞，静脉侧星形胶质细胞的AQP4将细胞外的水分子运进细胞，C错误；
D、胶质细胞体积增大，会增加胶质淋巴系统中细胞间隙液体的流动阻力，因此减小胶质细胞的体积有利于减小细胞间隙液体流动阻力，有利于Aβ的运出， 而睡眠时间充足，胶质细胞的体积比清醒时减小，故可通过充足睡眠预防AD，D正确。
故选C。
10．种子成熟和萌发由两种相互竞争的激素信号通路脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）的平衡决定。在种子成熟过程中，与ABA调节相关的多种转录因子诱导ABA合成以及种子干燥，同时抑制GA生物合成基因。在种子萌发过程中，能触发种子打破休眠的环境信号（冷和光等），通过将平衡转向促进GA合成、抑制ABA合成来实现调控。下列相关叙述正确的是（　　）
A．GA和ABA在种子萌发这一生理过程中起协同作用
B．种子萌发过程只有GA和ABA两种激素的参与
C．冷和光等环境信号有利于促进种子的休眠状态
D．可通过调控ABA合成相关基因的表达，引起种子休眠、叶子脱落等
【答案】D
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。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。赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠，促进萌发等作用。
【详解】A、通过将平衡转向促进GA合成、抑制ABA合成来触发种子打破休眠的环境信号，因此GA和ABA在种子萌发这一生理过程中起拮抗作用，A错误；
B、种子萌发过程主要由GA和ABA两种激素平衡调节，但也有其它激素的参与，也受环境的影响，B错误；
C、冷和光等环境信号有利于种子打破休眠，C错误；
D、ABA促进种子休眠、叶片脱落，可通过调控ABA合成相关基因的表达，促进ABA的合成，促进种子休眠、叶子脱落等，D正确。
故选D。
11．边缘效应是沿着生态系统边缘产生的有差异的环境条件，如图为两种不同的生物栖息环境。下列说法错误的是（ ）
A．栖息地b受边缘效应的影响更大
B．栖息地a在自然状态下的生物多样性更高
C．与栖息地b相比，栖息地a更易发生次生演替
D．位于栖息地边缘的生物更易受到湿度、温度等非生物因素的影响
【答案】C
【分析】群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面 或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替：是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】AD、边缘效应是沿着生态系统边缘产生的有差异的环境条件，栖息地b在接近公路的边缘具有与栖息地内部不同的非生物因素，如温度、风及湿度等，故栖息地b受边缘效应的影响更大，AD正确；
B、栖息地b的环境不如a稳定，边缘区域较多，导致其生物多样性低于栖息地a，B正确；
C、栖息地b的边缘效应更大，捕食者和寄生虫在生态系统边缘更加活跃，生活在边缘的物种更易受到攻击，种间斗争更加激烈，优势种群的更替频率高，栖息地b比栖息地a更易发生次生演替，C错误。
故选C。
12．生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时，分享或竞争共同资源的现象。群落内两个生态位很接近的物种经过进化可能会在所处空间位置、占用食物资源、活动时间等生态习性上出现分化。下列说法错误的是（　　）
A．群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
B．群落内生态位重叠程度加剧不利于环境资源的充分利用
C．发生生态位重叠的物种之间的竞争会导致重叠程度降低
D．生态位的分化会导致群落中的物种丰富度降低
【答案】D
【分析】生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
【详解】A、不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果，A正确；
B、群落内生态位重叠程度加剧会导致竞争加剧，不利于环境资源的利用，B正确；
C、生态位重叠物种之间的竞争会导致出现生态位分开，导致重叠程度降低，C正确；
D、生态位的分化会使不同生物分别利用不同的资源，减少竞争，导致群落物种丰富度增加，D错误。
故选D。
13．中国科学家发展了一种可工作于活细胞环境的框架核酸状态智能机（如图），可以在活细胞中实现人为添加的时序信号调控的CRISPR（基因编辑）系统的分级运输、基因组定位与基因编辑功能。下列说法正确的是（　　）
A．核仁蛋白不能分布到细胞膜上，参与细胞的识别作用
B．有限状态机与向导RNA结合后，进入细胞的过程不需要消耗能量
C．cas9（核酸编辑酶：一种蛋白质）/向导RNA复合物能通过核孔进入细胞核
D．向导RNA能够通过碱基互补配对定位到特定的基因位置并切断磷酸二酯键
【答案】C
【分析】细胞核的结构：（1）核膜：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；（2）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；（3）染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】AB、据图可知，有限状态机与向导RNA结合后，与分布在细胞膜上的核仁蛋白接触，进而进入细胞内，进入细胞的过程是胞吞，胞吞需要消耗能量，AB错误；
C、核孔是大分子物质进出细胞核的通道，cas9（核酸编辑酶：一种蛋白质）/向导RNA复合物能通过核孔进入细胞核，C正确；
D、向导RNA能够通过碱基互补配对定位到特定的基因位置，但不能切割磷酸二酯键，D错误。
故选C。
14．医院常用试纸来检测样品中是否含有特定的抗原。检测试纸组成如下图，试纸条上依次有三种单抗，其中抗体1、抗体2是能与抗原结合的抗体，但与抗原的结合位点不同，抗体1上连一个显色分子，当显色分子聚集于某一处时，可观察到红色；抗体3是抗体1的抗体。抗体1可随样品液体一起在试纸条上扩散，抗体2、3在试纸条上的位置固定不动。下列叙述正确的是（ ）
A．若滴加的样品是蒸馏水，则抗体2、3处不会出现红色条带
B．若滴加的样品含有抗原，则试纸条上会出现两条红色条带
C．设置抗体3的目的是结合多余的抗体1，阻止样品继续扩散
D．为防止空气中抗原干扰检测结果，可将试纸高温灭菌后使用
【答案】B
【分析】一种抗体只能特异性识别一种抗原。
【详解】A、若滴加的样品是蒸馏水，抗体3是抗体1的抗体，抗体1可随样品液体一起在试纸条上扩散，抗体3会出现红色条带，A错误；
B、若滴加的样品含有抗原，抗体2是能与抗原结合的抗体，抗体3是抗体1的抗体，则试纸条上会出现两条红色条带，B正确；
C、抗体3是抗体1的抗体，可以结合抗体1，证明检测试纸是否有效，C错误；
D、试纸中含有抗体，化学本质为蛋白质，高温灭菌会使蛋白质变性，无法检测，D错误。
故选B。
15．合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实验操作是达成实验目的的前提。下列叙述正确的是（　　）
A．检测还原糖可选用新配制的斐林试剂且需要进行水浴加热
B．洋葱鳞片叶外表皮可作为低温诱导染色体加倍的实验材料
C．进行噬菌体侵染实验时，需用含32P的培养基培养噬菌体
D．制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、染色、漂洗、制片
【答案】A
【分析】1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片。
2、低温可以抑制纺锤体的形成，诱导分生区细胞染色体数目加倍。
【详解】A、还原糖的检测需要用斐林试剂，斐林试剂使用时需现配现用，使用过程中需进行水浴加热，A正确；
B、洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞，不能进行分裂，因此低温无法诱导染色体加倍，B错误；
C、噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能生存繁殖，因此无法用含32P的培养基培养噬菌体，C错误；
D、制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片，D错误。
故选A。
第二部分
本部分共6题，共70分
16．塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1两类细菌降解塑料（主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，两类细菌主要降解PE）的能力，并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株WZ的降解PVC的胞外酶基因A，培育降解塑料的“超级菌”。
(1)菌株的筛选。配置培养基，接种菌株后加PE塑料。分组实验结果如图所示：
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2 培养基3
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 混合培养YT1和YP1后，选取YP1接种
降解圈（直径D/mm） 3.5 1.8 4.2
①该实验培养菌株时用到的是 （填“液体”或“固体”）培养基，从功能上讲，该培养基属于 。
②筛选分解PE塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标，其原因是 。
③培养基3中接种混合培养后的YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是 。
(2)对菌株WZ的A基因测序，再通过定点诱变技术在体外改造A基因，结果如下图，然后与下图所示的质粒构建表达载体，最终培育出“超级菌”。
①构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连摄，能否选用限制酶XmaI和NheI （填“能”或“不能”）。
②表达载体导入受体菌株时，有的质粒含有改良的A基因，有的质粒为空白质粒。在含氨苄青霉素和β-半乳糖苷的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是 。
【答案】(1) 固体 选择培养基 菌体繁殖力不同，形成的菌落大小不同 YP1和YT1混合培养过程中，YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解力的基因，发生了转化
(2) 不能 含有改良基因A的重组质粒不含有完整的LacZ基因，受体菌不能分泌分解β-半乳糖苷而使培养基变蓝的酶
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】（1）本实验的目的是分离高效降解塑料制品的菌种，故实验培养菌株时用到的是固体培养基；该培养基属筛选出能分解PE塑料类的细菌，所以从功能上讲属于选择培养基。菌体繁殖力不同，形成的菌落大小不同，故筛选分解PE塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标。YP1和YT1混合培养过程中，YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解力的基因，发生了转化，所以培养基3中接种混合培养后的YP1，其降解圈直径明显加大。
（2）由图可知，改良的A基因的两端的黏性末端分别为-CCGG-和-CTAG-，而XmaⅠ和NheI产生的黏性末端分别为-CCGG-和-GATC-，故改良的A基因不能连接到质粒上，故构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，不能选用限制酶XmaI和NheI。含有改良基因A的重组质粒不含有完整的LacZ基因，受体菌不能分泌分解β-半乳糖苷而使培养基变蓝的酶，因此，在含氨苄青霉素和β半乳糖苷的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒。
17．有些植物在强光下产生电子过多导致活性氧积累，细胞内活性氧积累会加快细胞凋亡引发萎黄病。为研究植物对强光的适应性，科研人员以拟南芥为材料进行研究。
(1)光合作用的光反应发生在 上，膜上蛋白与 形成的复合体可吸收、传递、转化光能。强光下，该反应中的电子积累导致活性氧增加。
(2)用不同浓度的MV（一种可产生活性氧的物质）对野生型和C37缺失突变体叶片进行处理，检测叶绿素含量，结果如图1。
MV模拟 环境，实验结果显示，C37突变体的叶绿素含量 野生型。
(3)研究表明光系统Ⅰ和Ⅱ是完成光反应必需的，如图2。
①在光照条件下，光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收光能产生高势能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从 中夺取电子引起O2释放。
②光系统Ⅰ（PSⅠ）吸收光能产生的高势能电子部分用于合成 ；PSⅡ产生的电子和PSⅠ产生的部分电子经过Cb6/f复合体传递进入PSⅠ，该过程释放的能量用于 的合成，同时维持电子传递相对平衡。
③C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，作用机理如图2所示。
注：线性电子传递 环式电子传递 箭头粗细代表电子传递强弱 电子
从稳态与平衡的角度解释C37突变体在强光下易引发萎黄病的原因 。
(4)综合上述研究，从进化与适应的角度分析C37基因碱基序列相对保守的意义 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 光合色素
(2) 强光 低于
(3) H2O NADPH ATP 强光下，PSⅠ和PSII产生的电子增多，C37蛋白缺失导致Cb6/f复合体活性降低，减少了从Cb6/f复合体到PSⅠ的电子传递，导致电子积累在Cb6/f复合体的上游，活性氧增加，促进叶绿素分解，从而引发细胞凋亡导致萎黄病
(4)C37基因突变会引起细胞凋亡，碱基序列相对保守是经过长期环境选择的结果，是植物对不良环境的一种适应。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】（1）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，膜上蛋白与光合色素形成的复合体，能够吸收、传递、转化光能。
（2）强光下，光反应中的电子积累导致活性氧增加，MV是一种可产生活性氧的物质，因此MV模拟强光环境。由图可知，左边为野生型，右边为C37缺失突变体，在不同浓度的MV下，C37突变体的叶绿素含量均低于野生型。
（3）①PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从水中夺取电子，即水分解为氧和H+、电子，引起O2释放。
②光系统Ⅰ（PSⅠ）吸收光能产生的高势能电子与H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。PSⅡ产生的电子和PSⅠ产生的部分电子经过Cb6/f复合体传递进入PSⅠ，该过程释放的能量用于ATP的合成。
③由图2可知，在强光下，PSⅠ和PSII产生的电子增多，C37蛋白缺失导致Cb6/f复合体活性降低，减少了从Cb6/f复合体到PSⅠ的电子传递，导致电子积累在Cb6/f复合体的上游，活性氧增加，促进叶绿素分解，从而引发细胞凋亡导致萎黄病，因此C37突变体在强光下易引发萎黄病。
（4）C37基因突变会引起细胞凋亡，碱基序列相对保守是经过长期环境选择的结果，是植物对不良环境的一种适应，因此C37基因碱基序列相对保守。
18．葡萄糖激酶（GK）作为葡萄糖代谢第一步反应的关键酶，主要存在于人体的胰岛和肝中。它能敏锐地感受到葡萄糖浓度的变化，及时调控相关激素的分泌，维持血糖稳态。下图是GK通过胰腺—肝脏轴调节血糖稳态过程示意图，其中PI3K是肝脏中的一种激酶，GLUT是葡萄糖转运蛋白，IRS是胰岛素受体底物。请回答下列问题。
(1)血糖调节的神经中枢位于 ，其主要调节方式是 。
(2)据图分析，当血糖浓度升高，胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力，催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高，通过 和 （途径），从而使胰岛素浓度升高。胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K （途径）和促进肝糖原合成来降低血糖。
(3)研究时发现GK突变可导致人类持久的血糖失调。根据突变的性质， （填“失活性突变”或“激活性突变”）导致高血糖。
(4)T2DM患者的GK表达量及活性与正常人群组相比，如下图所示。请从GK的角度分析2型糖尿病（T2DM）患者血糖长期维持在相对较高水平的原因。 。
(5)2022年10月，全球首创糖尿病新药“多格列艾汀片”上市。多格列艾汀是一种葡萄糖激酶激活剂（GKA），能够改善糖尿病患者受损的GK功能，在降低血糖的同时又具有低血糖发生率低的优点。研究发现GK的活性与葡萄糖浓度有关，当血糖<4mmol/L时，推测葡萄糖激酶（GK）活性 （选填“增强”或“减弱”）。多格列艾汀片能否用于治疗1型糖尿病，请判断并说明原因 、 。
【答案】(1) 下丘脑 激素调节（或体液调节）
(2) 促进胰岛素基因的表达 促进胰岛素的释放 促进GLUT基因表达，使细胞膜上GLUT数量增多
(3)失活性突变
(4)在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低（下降约40%），无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌；肝细胞中GK含量及活性比正常人群低，不能促进糖原的合成及非糖物质的转化
(5) 减弱 不能 多格列艾汀片通过改善糖尿病患者受损的GK功能发挥，及时调控相关激素的分泌，1型糖尿病患者由于胰岛B细胞受损无法合成分泌胰岛素
【分析】由图分析，肝脏内当胰岛素和其受体结合后，一方面促进糖原合成，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，促进葡萄糖的利用，而使血糖浓度降低，激素与受体结合体现了信息的传递功能。胰岛细胞内血糖变化刺激胰岛素基因表达产生胰岛素，使胰岛B细胞分泌胰岛素。
【详解】（1）血糖调节的中枢位于下丘脑，血糖平衡的调节依赖于神经系统和内分泌系统的共同调节，属于神经—体液调节，其主要调节方式是激素调节（或体液调节）。
（2）结合图示可知，当血糖浓度升高，胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力，催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高，通过促进胰岛素基因的表达（转录和翻译）和促进胰岛素的释放，从而使胰岛素浓度升高；胰岛素能降低血糖水平，结合图示可知，GLUT能够协助葡萄糖进入细胞，胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K促进GLUT基因表达，使细胞膜上GLUT数量增多和促进肝糖原合成来降低血糖。
（3）结合（2）可知，GK与葡萄糖呈现高亲和力，且可进一步促进胰岛素分泌，而胰岛素是能够降低血糖的激素，据此推测，失活性突变会影响胰岛素的分泌，从而导致高血糖。
（4）结合题意及图示可知，在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低（下降约40%），无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌；肝细胞中GK含量及活性比正常人群低，不能促进糖原的合成及非糖物质的转化
（5）葡萄糖激酶（GK）是细胞内葡萄糖代谢的一种关键酶，当机体血糖浓度超出一定范围时，相关细胞中的GK会被激活，使血糖浓度降低，当血糖低于一定值时，GK活性迅速下降，以保证血糖浓度维持稳定，GKA能够改善糖尿病患者受损的GK功能，说明糖尿病患者的GK活性偏低，正常人的血糖浓度是3.9-6.1mmol/L，据此推测当血糖<4mmol/L时，葡萄糖激酶（GK）活性减弱；分析题意，多格列艾汀片通过改善糖尿病患者受损的GK功能发挥，及时调控相关激素的分泌，1型糖尿病患者由于胰岛B细胞受损无法合成分泌胰岛素，故多格列艾汀片不能用于治疗1型糖尿病。
19．学习以下材料，回答（1）~（4）题。
花蜜微生物与传粉者的相互作用
90%的开花植物依赖动物传粉，富含糖类和氨基酸等营养成分的花蜜是植物为传粉者提供的最常见报酬，然而传粉者并不是从花蜜中受益的唯一生物类群，大量研究发现，以真菌和细菌为主的微生物在花蜜中广泛存在。一般认为开花植物的原始花蜜是无菌的，由外界生物（主要是传粉者）或非生物载体（空气、雨水等）将微生物传播接种到花蜜中，并在其中形成微生物群落。
微生物和传粉者在花蜜微环境中相互作用。作为重要的传播载体，传粉者的种类和活动在不同程度上影响花蜜微生物的发生率和丰度，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长。“花气味”由植物自身释放的挥发物及花蜜微生物代谢产生的挥发物两部分组成。研究者进行假花（模拟植物A花朵）诱导实验，设置对照组和实验组，实验组添加含有四种主要挥发性物质的人工花蜜，结果如图。进一步研究发现，植物A花朵中的优势菌群均具有代谢产生上述挥发物质的能力。微生物的代谢活动可提高花蜜温度，促进花气味分子挥发的同时又为传粉昆虫在早春等寒冷季节提供了一份额外的热量报酬；也可以通过改变花蜜中糖和氨基酸的组成及浓度进而调节花蜜的味道；微生物还可以作为传粉者肠道菌群的成分影响传粉者的健康，并最终影响传粉者的访花行为。
传粉是植物繁殖的关键环节，探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，有助于理解生态系统稳定性的维持机制，为生物多样性保护提供科学依据。
(1)花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供 的同时，其形成的高渗、低氧环境也对微生物起到了 作用，这是造成花蜜微生物种类简单的主要原因之一。
(2)花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生 ，并将信号传递到嗅觉中枢影响昆虫的访花行为。假花诱导实验中，对照组应添加 ，据图可知， 。
(3)对于花蜜微生物与传粉者的相互作用关系，理解正确的选项有 。
a.不同花蜜微生物均促进传粉者的访花行为，不同传粉者均促进花蜜微生物的生长
b.花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散
c.传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替
d.传粉者与花蜜微生物之间存在竞争、捕食等种间关系，这不利于各自种群的发展
(4)从生态系统信息传递的角度，概述花蜜微生物发出的信息如何通过传粉者促进植物种群的繁衍 。
【答案】(1) 碳源、氮源 选择
(2) 兴奋 等量人工花蜜 混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者
(3)bc
(4)花蜜微生物通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从 而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍
【分析】信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
【详解】（1）糖类的元素组成通常是C、H、O，氨基酸的元素组成是C、H、O、N等，故花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源；高渗、低氧环境也对微生物起到了选择作用：渗透压较小的微生物不能在该环境中生存。
（2）花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生兴奋；分析题意，本实验目的是探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，根据题意可知假花诱导实验中，实验组应该是真花，对照组应添加等量人工花蜜；据图可知，混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者。
（3）a、花蜜微生物可能存在优势种群和非优势种群等多种类型，不一定均促进传粉者的访花行为，a错误；
bd、花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散，两者在相互作用中可实现协同进化，利于各自种群的发展，b正确，d错误；
c、群落演替的实质是优势取代，分析题意可知，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长，故传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替，c正确。
故选bc。
（4）生态系统中信息传递的类型有物理信息、化学信息和行为信息等，对于花蜜微生物而言，可以通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从 而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍。
20．水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
(1)RDV与水稻种间关系是 ；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的 ，在生态系统营养结构中处于 。
(2)利用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组；用 取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点，统计水稻上的叶蝉数量，结果如图2。
图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是 。
(3)研究发现，RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，如图3b、c。
①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用 。
②现有无法合成E的突变体甲，无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体甲 a a
2 带毒野生型 带毒突变体甲
3 野生型 突变体乙 a a
4 带毒野生型 带毒突变体乙
请依据图3结果，预期本实验结果 （选择字母填于表内）。
a．左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b．左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c．左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
(4)进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间 和繁殖，这是 的结果。
【答案】(1) 寄生 物质和能量 第二营养级
(2) （相同数量的）不带毒叶蝉 （不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻；（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水稻
(3) E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体甲 a a
2 带毒野生型 带毒突变体甲 b a
3 野生型 突变体乙 a a
4 带毒野生型 带毒突变体乙 a c
(4) 传播 进化（自然选择）
【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等，寄生，即两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生。
【详解】（1）RDV寄生在水稻的活细胞中才能生长繁殖，故RDV与水稻种间关系是寄生；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的物质和能量，属于初级消费者，在生态系统营养结构中处于第二营养级。
（2）分析题意可知，该实验的自变量是叶蝉是否带毒，故应用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。分析图2，实验组中含有不带毒叶蝉的数量多于对照组，实验组中含有带毒叶蝉的数量少于对照组，由此可知，图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是（不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻、（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水稻。
（3）①分析图3，不带毒叶蝉在靠近物质E区域聚集，带毒叶蝉在远离物质H区域聚集，由此可知，E、H对叶蝉的作用：E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用。
②组别2带毒野生型可以合成物质E和物质H，突变体甲无法合成E，左侧水稻为带毒野生型会吸引不带毒叶蝉，右侧水稻不会吸引不带毒叶蝉，故不带毒叶蝉的实验结果为b左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻；左侧水稻和右侧水稻都会对带毒叶蝉有趋避作用，故带毒叶蝉的实验结果为a左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同。组别4带毒野生型可以合成物质E和物质H，突变体乙无法合成H，左侧水稻和右侧水稻都会吸引不带毒叶蝉，故不带毒叶蝉的实验结果为a左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同；左侧水稻对带毒叶蝉有趋避作用，右侧水稻对带毒叶蝉没有趋避作用，故带毒叶蝉的实验结果为c左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻。具体如表：
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体甲 a a
2 带毒野生型 带毒突变体甲 b a
3 野生型 突变体乙 a a
4 带毒野生型 带毒突变体乙 a c
（4）进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间传播和繁殖，这是进化（自然选择）的结果。
21．我国种植的水稻有籼稻和粳稻，籼稻广泛种植于南方，粳稻广泛种植于北方。选育籼粳杂交稻是南方水稻产业调整的重要措施。水稻单株产量主要由单株穗数、穗粒数和千粒重决定。Gnla基因（位于细胞核）通过编码细胞分裂素氧化酶，降低细胞分裂素含量，减少水稻枝梗，进而导致穗粒数减少。研究发现H品种籼稻的Gnla基因突变后能显著增加穗粒数，提高产量。目前，突变的Gnla基因广泛应用在籼稻上，但对粳稻的影响还未知，研究人员对此开展研究。研究过程如图所示，突变的Gnlα基因对粳稻8号的产量影响如下表所示。
组别 单株穗数 一次枝梗数 一次枝梗花数 二次枝梗数 二次枝梗花数 千粒重/g
突变型 8.16 13.06 71.59 47.49 151.31 27.06
野生型 11.50 12.16 71.51 31.73 98.16 26.58
回答下列问题
(1)H品种籼稻的Gnla基因突变后， ，促进水稻枝梗数增加，从而提高穗粒数。
(2)F1-F3均和粳稻8号杂交并进行选择的目的是 。检测F4时，阳性植株比例为 。
F7中Gnla基因的检测结果与 的检测结果完全相同，即为目标植株。
(3)研究发现，突变的Gnla基因可显著提高粳稻8号的产量。据表分析，原因是 。
(4)J品种籼稻为感光型品种，粳稻8号为感温型品种，J品种籼稻和粳稻8号杂交后代的“籼（感光性）-粳（感温性）”性状会出现差异。已知感光型品种在南方生长期较短，在北方较长：感温型品种则相反。据此分析，如何根据生长期差异选育出适合在华南地区生长的“粳型”杂交稻品种？
【答案】(1)无法表达细胞分裂素氧化酶，体内细胞分裂素积累
(2) 使后代获得粳稻8号的优良性状和突变的Gnla基因 50% H品种纯合籼稻
(3)实验组的二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少。
(4)选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种。
【分析】由题意可知H品种籼稻的Gnla基因突变后，无法表达细胞分裂素氧化酶，导致细胞分裂素含量增加，从而促进水稻枝梗数增加，进而提高穗粒数。粳稻8号与H品种纯合籼稻杂交并选取检测阳性子代再连续多代回交使后代获得粳稻8号的优良性状和突变的Gnla基因。
【详解】（1）H品种籼稻的Gnla基因突变后，无法表达细胞分裂素氧化酶，体内细胞分裂素积累，导致细胞分裂素含量增加，从而促进水稻枝梗数增加，进而提高穗粒数。
（2）F1-F3均和粳稻8号杂交并进行选择的目的是使后代获得粳稻8号的优良性状和突变的Gnla基因。由于F1为杂合子，且每代均选择阳性植株继续实验因此，检测F4时，阳性植株比例为50%，F7中Gnla基因的检测结果与H品种纯合籼稻检测结果完全相同时，可得到纯合植株，即为目标植株。
（3）研究发现，突变的Gnla基因可显著提高粳稻8号的产量。据表分析，突变体单株穗数减少，但是二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高，因此实验组的二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少。
（4）为了选育出适合在华南地区生长的“粳型”杂交稻品种，可以利用J品种籼稻的感光型特性和粳稻8号的感温型特性进行杂交。由于感光型品种在南方生长期较短，在北方较长，而感温型品种则相反，也就是感温型品种在南方生长期较长，在北方较短。因此要选择华南地区生长的“粳型”杂交稻品种，可以选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种。2024北京高考生物冲刺押题卷03
生物
本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，不正确的是（ ）
A．属于生产者 B．可以用氮气做氮源 C．含有染色体 D．可以产生ATP
2．端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体，在分裂的细胞中，端粒核苷酸序列的合成只能由端粒酶（由RNA和蛋白质组成）催化完成。相关叙述正确的是（ ）
A．每条染色体均含两个端粒，随细胞分裂端粒不断延长
B．端粒和端粒酶的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
C．端粒酶能为端粒核苷酸序列的合成提供所需的活化能
D．研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老
3．植物组织培养所用的培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．转运蔗糖时蔗糖-H+共转运体的空间结构不会发生变化
B．蔗糖进入植物细胞的方式属于ATP间接供能的主动运输
C．培养基的pH值低于细胞内时，有利于植物细胞吸收蔗糖
D．蔗糖酶将细胞外的蔗糖水解为单糖可提高蔗糖的利用率
4．丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同（如图），植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）。科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．酒精发酵和乳酸发酵可实现NAD+的再生
B．淹水胁迫时，该植物根细胞可产生乳酸和酒精
C．淹水胁迫时，该植物根细胞以乙醇发酵途径为主
D．酒精发酵和乳酸发酵时合成ATP的能量来自NADH
5．在真核细胞内，部分蛋白质需要在内质网中进一步合成和加工，蛋白质折叠错误可能会导致内质网功能紊乱，从而激活内质网自噬，当内质网自噬过度时就会诱导细胞启动凋亡程序。下列有关说法正确的是（　　）
A．内质网体积较大，可以在光学显微镜下清晰观察到
B．内质网被分解后的产物，满足构成核糖体的全部原料
C．适度的内质网自噬可以清理破损的内质网，维持细胞稳态
D．细胞凋亡是细胞程序性死亡，与基因无关，与内质网有关
6．果蝇中性染色体异常个体XXX、YO、YY.XYY致死，XXY为雌果蝇、XO为雄果蝇，且都能正常存活。XXY产生的配子随机含有一条或两条性染色体，XO能够正常产生配子，所有配子育性均正常。一只染色体组成为XXY的果蝇与一只染色体组成为XO的果蝇杂交产生。不考虑其他突变，下列相关叙述正确的是（ ）
A．中雌果蝇不可能携带Y染色体
B．中雌果蝇与雄果蝇的比例为1∶1
C．存活个体中性染色体组成异常的类型共有6种
D．中的致死个体的比例为1/12
7．RNA介导的基因沉默即RNA干扰（RNAi）是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA．miRNA 是由基因组内源DNA 编码产生，其干扰机制如下图左；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA（dsRNA），dsRNA 经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA，siRNA的干扰机制如下图右。下列说法错误的是（ ）
A．催化过程①的酶是RNA 聚合酶，该过程需要的原料是核糖核苷酸
B．推测Exportin5 的功能是将前体 miRNA 从细胞核转运到细胞质
C．过程③会导致翻译过程终止，原因是 RISC 复合体阻断了核糖体与mRNA上起始密码子的结合
D．过程④siRNA 中的一条单链与目标mRNA 之间发生碱基互补配对，导致mRNA无法翻译
8．ThTC指的是经基因编辑技术改造后失去成瘤能力，但能自主分泌干扰素β（IFNβ）的一种新型治疗性肿瘤活疫苗，它能发挥阻断肿瘤生长且引起机体免疫反应等效用。其制备过程及作用机理如下图。下列相关叙述错误的是（　　）
A．为避免ThTC被自身分泌的干扰素β攻击，需去除ThTC的干扰素β受体
B．ThTC分泌的干扰素β等细胞因子使肿瘤细胞坏死，从而阻断肿瘤生长
C．死亡的肿瘤细胞暴露抗原，可能被APC呈递给T细胞进而促进抗肿瘤免疫应答
D．可设置ThTC自毁机制，使其在完成抗肿瘤使命后于特定激活条件下被清除
9．大脑神经元产生的Aβ在神经元外的沉积是造成阿尔茨海默病（AD）的重要原因。大脑长时间维持清醒状态时，胶质细胞体积显著增大，增加了胶质淋巴系统中细胞间隙液体的流动阻力。科学家发现脑中存在“胶质淋巴系统”，这一系统对大脑神经元产生的β淀粉样蛋白（A3）等神经毒性蛋白的运出起到重要作用。下列有关内环境的说法错误的是（ ）
A．体内绝大多数组织细胞直接生活的环境是组织液。
B．组织细胞产生的大分子代谢废物通过淋巴循环最终汇入血浆。
C．组织细胞间隙中的液体整体由渗透压低的区域流向渗透压高的区域，图示动脉侧星形胶质细胞的AQP4对水分子跨膜转运的方向分别是动脉侧由细胞外向细胞内。
D．睡眠时间充足有利于Aβ的运出。
10．种子成熟和萌发由两种相互竞争的激素信号通路脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）的平衡决定。在种子成熟过程中，与ABA调节相关的多种转录因子诱导ABA合成以及种子干燥，同时抑制GA生物合成基因。在种子萌发过程中，能触发种子打破休眠的环境信号（冷和光等），通过将平衡转向促进GA合成、抑制ABA合成来实现调控。下列相关叙述正确的是（　　）
A．GA和ABA在种子萌发这一生理过程中起协同作用
B．种子萌发过程只有GA和ABA两种激素的参与
C．冷和光等环境信号有利于促进种子的休眠状态
D．可通过调控ABA合成相关基因的表达，引起种子休眠、叶子脱落等
11．边缘效应是沿着生态系统边缘产生的有差异的环境条件，如图为两种不同的生物栖息环境。下列说法错误的是（ ）
A．栖息地b受边缘效应的影响更大
B．栖息地a在自然状态下的生物多样性更高
C．与栖息地b相比，栖息地a更易发生次生演替
D．位于栖息地边缘的生物更易受到湿度、温度等非生物因素的影响
12．生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时，分享或竞争共同资源的现象。群落内两个生态位很接近的物种经过进化可能会在所处空间位置、占用食物资源、活动时间等生态习性上出现分化。下列说法错误的是（　　）
A．群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
B．群落内生态位重叠程度加剧不利于环境资源的充分利用
C．发生生态位重叠的物种之间的竞争会导致重叠程度降低
D．生态位的分化会导致群落中的物种丰富度降低
13．中国科学家发展了一种可工作于活细胞环境的框架核酸状态智能机（如图），可以在活细胞中实现人为添加的时序信号调控的CRISPR（基因编辑）系统的分级运输、基因组定位与基因编辑功能。下列说法正确的是（　　）
A．核仁蛋白不能分布到细胞膜上，参与细胞的识别作用
B．有限状态机与向导RNA结合后，进入细胞的过程不需要消耗能量
C．cas9（核酸编辑酶：一种蛋白质）/向导RNA复合物能通过核孔进入细胞核
D．向导RNA能够通过碱基互补配对定位到特定的基因位置并切断磷酸二酯键
14．医院常用试纸来检测样品中是否含有特定的抗原。检测试纸组成如下图，试纸条上依次有三种单抗，其中抗体1、抗体2是能与抗原结合的抗体，但与抗原的结合位点不同，抗体1上连一个显色分子，当显色分子聚集于某一处时，可观察到红色；抗体3是抗体1的抗体。抗体1可随样品液体一起在试纸条上扩散，抗体2、3在试纸条上的位置固定不动。下列叙述正确的是（ ）
A．若滴加的样品是蒸馏水，则抗体2、3处不会出现红色条带
B．若滴加的样品含有抗原，则试纸条上会出现两条红色条带
C．设置抗体3的目的是结合多余的抗体1，阻止样品继续扩散
D．为防止空气中抗原干扰检测结果，可将试纸高温灭菌后使用
15．合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实验操作是达成实验目的的前提。下列叙述正确的是（　　）
A．检测还原糖可选用新配制的斐林试剂且需要进行水浴加热
B．洋葱鳞片叶外表皮可作为低温诱导染色体加倍的实验材料
C．进行噬菌体侵染实验时，需用含32P的培养基培养噬菌体
D．制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、染色、漂洗、制片
第二部分
本部分共6题，共70分
16．塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1两类细菌降解塑料（主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，两类细菌主要降解PE）的能力，并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株WZ的降解PVC的胞外酶基因A，培育降解塑料的“超级菌”。
(1)菌株的筛选。配置培养基，接种菌株后加PE塑料。分组实验结果如图所示：
培养基及接种菌株 培养基1 培养基2 培养基3
单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 混合培养YT1和YP1后，选取YP1接种
降解圈（直径D/mm） 3.5 1.8 4.2
①该实验培养菌株时用到的是 （填“液体”或“固体”）培养基，从功能上讲，该培养基属于 。
②筛选分解PE塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标，其原因是 。
③培养基3中接种混合培养后的YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是 。
(2)对菌株WZ的A基因测序，再通过定点诱变技术在体外改造A基因，结果如下图，然后与下图所示的质粒构建表达载体，最终培育出“超级菌”。
①构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连摄，能否选用限制酶XmaI和NheI （填“能”或“不能”）。
②表达载体导入受体菌株时，有的质粒含有改良的A基因，有的质粒为空白质粒。在含氨苄青霉素和β-半乳糖苷的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是 。
17．有些植物在强光下产生电子过多导致活性氧积累，细胞内活性氧积累会加快细胞凋亡引发萎黄病。为研究植物对强光的适应性，科研人员以拟南芥为材料进行研究。
(1)光合作用的光反应发生在 上，膜上蛋白与 形成的复合体可吸收、传递、转化光能。强光下，该反应中的电子积累导致活性氧增加。
(2)用不同浓度的MV（一种可产生活性氧的物质）对野生型和C37缺失突变体叶片进行处理，检测叶绿素含量，结果如图1。
MV模拟 环境，实验结果显示，C37突变体的叶绿素含量 野生型。
(3)研究表明光系统Ⅰ和Ⅱ是完成光反应必需的，如图2。
①在光照条件下，光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收光能产生高势能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从 中夺取电子引起O2释放。
②光系统Ⅰ（PSⅠ）吸收光能产生的高势能电子部分用于合成 ；PSⅡ产生的电子和PSⅠ产生的部分电子经过Cb6/f复合体传递进入PSⅠ，该过程释放的能量用于 的合成，同时维持电子传递相对平衡。
③C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，作用机理如图2所示。
注：线性电子传递 环式电子传递 箭头粗细代表电子传递强弱 电子
从稳态与平衡的角度解释C37突变体在强光下易引发萎黄病的原因 。
(4)综合上述研究，从进化与适应的角度分析C37基因碱基序列相对保守的意义 。
18．葡萄糖激酶（GK）作为葡萄糖代谢第一步反应的关键酶，主要存在于人体的胰岛和肝中。它能敏锐地感受到葡萄糖浓度的变化，及时调控相关激素的分泌，维持血糖稳态。下图是GK通过胰腺—肝脏轴调节血糖稳态过程示意图，其中PI3K是肝脏中的一种激酶，GLUT是葡萄糖转运蛋白，IRS是胰岛素受体底物。请回答下列问题。
(1)血糖调节的神经中枢位于 ，其主要调节方式是 。
(2)据图分析，当血糖浓度升高，胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力，催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高，通过 和 （途径），从而使胰岛素浓度升高。胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K （途径）和促进肝糖原合成来降低血糖。
(3)研究时发现GK突变可导致人类持久的血糖失调。根据突变的性质， （填“失活性突变”或“激活性突变”）导致高血糖。
(4)T2DM患者的GK表达量及活性与正常人群组相比，如下图所示。请从GK的角度分析2型糖尿病（T2DM）患者血糖长期维持在相对较高水平的原因。 。
(5)2022年10月，全球首创糖尿病新药“多格列艾汀片”上市。多格列艾汀是一种葡萄糖激酶激活剂（GKA），能够改善糖尿病患者受损的GK功能，在降低血糖的同时又具有低血糖发生率低的优点。研究发现GK的活性与葡萄糖浓度有关，当血糖<4mmol/L时，推测葡萄糖激酶（GK）活性 （选填“增强”或“减弱”）。多格列艾汀片能否用于治疗1型糖尿病，请判断并说明原因 、 。
19．学习以下材料，回答（1）~（4）题。
花蜜微生物与传粉者的相互作用
90%的开花植物依赖动物传粉，富含糖类和氨基酸等营养成分的花蜜是植物为传粉者提供的最常见报酬，然而传粉者并不是从花蜜中受益的唯一生物类群，大量研究发现，以真菌和细菌为主的微生物在花蜜中广泛存在。一般认为开花植物的原始花蜜是无菌的，由外界生物（主要是传粉者）或非生物载体（空气、雨水等）将微生物传播接种到花蜜中，并在其中形成微生物群落。
微生物和传粉者在花蜜微环境中相互作用。作为重要的传播载体，传粉者的种类和活动在不同程度上影响花蜜微生物的发生率和丰度，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长。“花气味”由植物自身释放的挥发物及花蜜微生物代谢产生的挥发物两部分组成。研究者进行假花（模拟植物A花朵）诱导实验，设置对照组和实验组，实验组添加含有四种主要挥发性物质的人工花蜜，结果如图。进一步研究发现，植物A花朵中的优势菌群均具有代谢产生上述挥发物质的能力。微生物的代谢活动可提高花蜜温度，促进花气味分子挥发的同时又为传粉昆虫在早春等寒冷季节提供了一份额外的热量报酬；也可以通过改变花蜜中糖和氨基酸的组成及浓度进而调节花蜜的味道；微生物还可以作为传粉者肠道菌群的成分影响传粉者的健康，并最终影响传粉者的访花行为。
传粉是植物繁殖的关键环节，探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，有助于理解生态系统稳定性的维持机制，为生物多样性保护提供科学依据。
(1)花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供 的同时，其形成的高渗、低氧环境也对微生物起到了 作用，这是造成花蜜微生物种类简单的主要原因之一。
(2)花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生 ，并将信号传递到嗅觉中枢影响昆虫的访花行为。假花诱导实验中，对照组应添加 ，据图可知， 。
(3)对于花蜜微生物与传粉者的相互作用关系，理解正确的选项有 。
a.不同花蜜微生物均促进传粉者的访花行为，不同传粉者均促进花蜜微生物的生长
b.花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散
c.传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替
d.传粉者与花蜜微生物之间存在竞争、捕食等种间关系，这不利于各自种群的发展
(4)从生态系统信息传递的角度，概述花蜜微生物发出的信息如何通过传粉者促进植物种群的繁衍 。
20．水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
(1)RDV与水稻种间关系是 ；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的 ，在生态系统营养结构中处于 。
(2)利用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组；用 取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点，统计水稻上的叶蝉数量，结果如图2。
图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是 。
(3)研究发现，RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，如图3b、c。
①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用 。
②现有无法合成E的突变体甲，无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体甲 a a
2 带毒野生型 带毒突变体甲
3 野生型 突变体乙 a a
4 带毒野生型 带毒突变体乙
请依据图3结果，预期本实验结果 （选择字母填于表内）。
a．左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b．左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c．左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
(4)进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间 和繁殖，这是 的结果。
21．我国种植的水稻有籼稻和粳稻，籼稻广泛种植于南方，粳稻广泛种植于北方。选育籼粳杂交稻是南方水稻产业调整的重要措施。水稻单株产量主要由单株穗数、穗粒数和千粒重决定。Gnla基因（位于细胞核）通过编码细胞分裂素氧化酶，降低细胞分裂素含量，减少水稻枝梗，进而导致穗粒数减少。研究发现H品种籼稻的Gnla基因突变后能显著增加穗粒数，提高产量。目前，突变的Gnla基因广泛应用在籼稻上，但对粳稻的影响还未知，研究人员对此开展研究。研究过程如图所示，突变的Gnlα基因对粳稻8号的产量影响如下表所示。
组别 单株穗数 一次枝梗数 一次枝梗花数 二次枝梗数 二次枝梗花数 千粒重/g
突变型 8.16 13.06 71.59 47.49 151.31 27.06
野生型 11.50 12.16 71.51 31.73 98.16 26.58
回答下列问题
(1)H品种籼稻的Gnla基因突变后， ，促进水稻枝梗数增加，从而提高穗粒数。
(2)F1-F3均和粳稻8号杂交并进行选择的目的是 。检测F4时，阳性植株比例为 。
F7中Gnla基因的检测结果与 的检测结果完全相同，即为目标植株。
(3)研究发现，突变的Gnla基因可显著提高粳稻8号的产量。据表分析，原因是 。
(4)J品种籼稻为感光型品种，粳稻8号为感温型品种，J品种籼稻和粳稻8号杂交后代的“籼（感光性）-粳（感温性）”性状会出现差异。已知感光型品种在南方生长期较短，在北方较长：感温型品种则相反。据此分析，如何根据生长期差异选育出适合在华南地区生长的“粳型”杂交稻品种？

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