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2025年广东省普通高中学业水平选择性考试模拟卷四
生物学
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1．下列有关教材中出现颜色变化的生物学实验的描述,正确的是
A．在新鲜的梨汁中加入双缩脲试剂并混匀,在溶液中会产生砖红色沉淀
B．在酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾溶液并混匀,溶液由蓝色变成灰绿色
C．在DNA溶液中加入二苯胺试剂并混匀,在沸水浴条件下溶液会逐渐变成蓝色
D．将乳酸菌所产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,溶液将由蓝变绿再变黄
2．“三价脊灰减毒活疫苗”是用奶粉、奶油、葡萄糖等材料作辅剂,将减毒活病毒滚入辅剂中制作而成的,俗称糖丸,服用后可预防三种类型的脊髓灰质炎病毒。下列叙述错误的是
A．糖丸中所含病毒的蛋白质抗原结构与天然病毒的相似
B．人体细胞被病毒入侵后,细胞膜表面某些分子发生变化
C．病毒利用糖丸中的葡萄糖等作为营养物质维持活性
D．糖丸中病毒的核酸可能发生了改变,从而减弱了毒性
3．实验室经常用小鼠作为遗传实验的材料。在实验中,小鼠的后代会出现可遗传的变异。在下面所示过程中,可能存在基因重组变异类型的是
A．②③ B．②④ C．①③ D．①②
4．在探索光合作用原理的历程中,有许多经典实验。当时人们发现光合作用的过程可以用下面的化学反应式来概括:CO2+H2O(CH2O)+O2,但具体的过程尚不清楚。1937年,英国科学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),其在光照下可以释放出氧气。据此可以得出的结论是
A．细胞是生物体生命活动的基本单位
B．光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
C．光合作用中水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
D．光合作用产生的氧气中的氧元素不可能来自CO2
5．德国动物学家魏斯曼从理论上预测:在精子和卵细胞成熟过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。下列有关叙述错误的是
A．与有丝分裂相比,减数分裂中染色体仅复制一次但细胞连续分裂两次
B．减数分裂和受精作用能有效获得双亲的遗传物质,保持后代的遗传稳定性
C．减数分裂能确保生物的多样性,增强生物适应环境变化的能力
D．有丝分裂和减数分裂的后期,姐妹染色单体都会分离
6．赛洛西宾(又称裸盖菇素)是致幻蘑菇的主要致幻成分。赛洛西宾通过血液循环系统到达神经系统,与5-羟色胺(分子式为C10H12N2O,是色氨酸经代谢产生的一种衍生物)竞争受体,误食致幻蘑菇者会对时间和空间产生错觉,严重时会出现排尿困难等。下列叙述正确的是
A．赛洛西宾可能会引起突触前膜消耗ATP增加
B．赛洛西宾中毒会使人排尿困难,是因为交感神经受到抑制
C．赛洛西宾、5-羟色胺都能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．5-羟色胺由突触前膜释放,经自由扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合
7．肾上腺素是肾上腺髓质分泌的激素,其由酪氨酸转化而来。当人在恐惧、焦虑、寒冷等情况下分泌出这种化学物质时,其能让人呼吸、心跳加快,血液流动加速,肝糖原分解加快等,从而提高机体应激反应能力。下列有关说法正确的是
A．肾上腺素是通过下丘脑—垂体—肾上腺轴的调控分泌的,其分泌存在反馈调节
B．寒冷环境中,肾上腺素分泌量增加将引起骨骼肌不自主战栗
C．成人体内合成肾上腺素的原料可不需要从富含酪氨酸的食物中摄取
D．肾上腺素可以作用于心脏、肝、血管,说明它的作用没有特异性
8．脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)在种子的萌发过程中的作用机制如图所示。下列说法正确的是
A．脱落酸是通过促进基因的表达来抑制种子萌发的
B．赤霉素通过抑制GAMYB基因的表达促进α-淀粉酶基因的表达
C．ABI5基因和DELLA基因的表达可抑制种子萌发
D．脱落酸和赤霉素在对GAMYB基因表达的调控上具有协同作用
9．广西龙江河曾一度遭到严重污染,近期某摄影爱好者在该河区惊喜地发现了国家二级保护动物长尾阔嘴鸟及许多以前没出现过的鸟类。龙江河的改变,折射出广西生态文明建设的新成效。下列叙述正确的是
A．投放化学杀藻剂杀死浮游藻类可降低水体中N、P含量,抑制水体富营养化
B．龙江河生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程
C．研究长尾阔嘴鸟的生态位,常研究它的栖息地、食物、天敌等
D．运用自生原理可以达到从根本上解决龙江河环境问题的目的
10．一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科研人员通过动物细胞(2N)融合技术将两种不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB,双杂交瘤细胞AB能够悬浮在液体培养基中生长繁殖,产生双特异性抗体AB,如图所示。下列相关叙述正确的是
A．双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后,才可分泌双特异性抗体AB
B．用抗原α和β处理杂交瘤细胞A、B后再诱导二者融合
C．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞AB进行传代培养时,无须使用胰蛋白酶等处理
D．用腺病毒诱导杂交瘤细胞A、B融合后,再用选择培养基筛选出能产生双特异性抗体的双杂交瘤细胞AB
11．为治理某地富营养化水体,科研人员先后采取向水体引入以藻类为食的贝类,引种芦苇、香蒲等水生植物,以及放养滤食性鱼类等措施(如下图所示)。下列叙述错误的是
A．图中动物存在分层现象,与栖息环境和食物条件有关
B．引入以藻类为食的贝类可以加快生态系统的物质循环
C．引入的芦苇、香蒲在与藻类种间竞争过程中取胜,抑制藻类生长
D．滤食性鱼类主要通过大量捕食浮游动物来有效修复水体污染
12．肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列叙述错误的是
A．肝癌细胞可以通过正反馈调节快速增加自身的数量
B．单核细胞分化为巨噬细胞后基因表达情况、功能发生了改变
C．PKM2主要在单核细胞线粒体中起催化作用,促进了呼吸作用
D．单核细胞摄取微囊泡时具有选择性,需要信号分子的识别
13．为研究红光、远红光及赤霉素对小麦种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下小麦种子萌发的实验。其中红光和远红光对小麦种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对小麦种子萌发的影响如图乙所示。据图分析,下列叙述错误的是
A．红光可能激活了光敏色素,促进了合成赤霉素相关基因的表达
B．红光处理小麦种子使赤霉素含量增加,能促进种子萌发
C．若红光处理结合外施赤霉素,小麦种子萌发率可能比单独赤霉素处理的高
D．红光与赤霉素处理都可促进小麦种子萌发,但红光条件下小麦种子萌发的响应时间较晚
14．耐金属贪铜菌(一种细菌)能将自然界中分散的金子凝聚成金块,一般生活在富含重金属的土壤中,尤其喜欢铜;但一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死。耐金属贪铜菌演化出了一套独有的代谢机制:在体内分泌CupA酶将多余的铜元素排出体外;如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶,将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外,从而产生“炼金”的效果。下列有关耐金属贪铜菌的表述,正确的是
A．耐金属贪铜菌吸收的重金属都有利于激活酶的活性
B．耐金属贪铜菌“炼金”的过程需要内质网和高尔基体的参与
C．耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中,重金属对其是无害的
D．耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题
15．右图是生长素极性运输的化学渗透偶联学说图解,在酸性的细胞壁和偏中性的细胞质中生长素以不同形式存在并通过一定方式进出细胞。下列有关说法错误的是
A．生长素有两种存在方式,分别为弱酸的IAAH和离子IAA-
B．生长素穿过质膜仅有两种方式:主动运输和自由扩散
C．生长素输出载体在质膜上的分布特点决定了生长素的运输方向
D．生长素既可以进行极性运输,也可以进行非极性运输
16．研究人员通过现代生物技术分离出了能高效降解淀粉、蛋白质、脂肪等的菌种,图6表示分离菌种的过程。下列说法错误的是
图6
A．可以到垃圾站或者垃圾场采集废弃垃圾液进行分离
B．样品采集后进行富集培养,目的是抑制不需要的微生物的生长
C．餐余垃圾多来自烹饪余留,在分离培养时宜提高培养基中的氯化钠含量
D．纯化培养的目的是得到单个微生物繁殖形成的纯培养物
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17．(12分)近年来,由于极端低温频发,对于不耐寒的荔枝等作物,增强其抗寒性变得尤为重要。芸苔素(BR)可提高作物抗逆性。植物油是一种新型植物源农药,无毒,展着性和渗透力强,在低温下可以封闭植物气孔,气温升高后会降解,解除其对植物气孔封闭的影响。研究者在低温天气来临前一天,选择糯米糍荔枝品种进行了相关试剂喷施,探究芸苔素+植物油复合处理对糯米糍荔枝抗寒性的影响,图1、图2表示其部分实验结果。请回答下列问题:
图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2
(1)图1实验的研究目的是　。
(2)与A组相比,实验过程中B组的净光合速率和气孔导度情况是　　　　,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)研究发现,品种A荔枝在图1所示的实验中,其最高净光合速率大于糯米糍荔枝的,但其生长速度却低于糯米糍荔枝的,请在图3中用虚线画出品种A荔枝的曲线。
图3
18．(12分)人结肠癌细胞癌变与p16基因的高度甲基化有关,p16基因的表达产物能够诱导细胞凋亡。地西他滨(DAC)是一种DNA去甲基化药物,现研究DAC与GSK126(一种肿瘤抑制剂)联合使用对结肠癌的作用效果。将结肠癌细胞均分为4组,对照组(Ctrl)、GSK126单药组、DAC单药组、DAC与GSK126联合用药组,分别进行实验,相关结果如图所示。请回答下列问题:
图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2
(1)p16基因是一种　　　　(填“原癌基因”或“抑癌基因”),在人结肠癌细胞中p16基因并未发生突变,但由于碱基发生甲基化修饰,基因表达受到抑制,这属于　　　　现象。
(2)结合图1结果可知,GSK126能够　　　　DAC对癌细胞增殖的抑制效果,而DAC与GSK126联合用药在第　　　　d开始抑制作用效果最好。
(3)由图2结果可知,DAC可以上调p16基因的表达,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)为进一步探究DAC与GSK126联合使用对人结肠癌细胞癌变作用的效果,可以从DAC使用量的角度思考相关实验设计,请写出实验设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19．(12分)2024年2月2日是第28个世界湿地日,主题是“湿地与人类福祉”,呼吁全社会参与湿地保护修复。我国已将红树林湿地纳入保护修复重点支持范围。粤港澳大湾区某市修复以“潮滩—红树林—基围鱼塘”为格局的滨海红树林湿地生态系统(见图11),并对红树林修复区不同潮位的鹭鸟生境分布进行调查(见下表)。回答下列问题:
图11
物种名 低潮位/只次 高潮位/只次
潮滩 塘区 红树林 高潮裸地 栈道堤岸 塘区 红树林
白鹭 1320 9 6 187 113 8 576
苍鹭 12 6 1 50
大白鹭 192 19 5 18 3 318
中白鹭 8 13
牛背鹭 6 1 11
池鹭 5 2 1 6
夜鹭 4 2
(1)对红树林湿地中的白鹭进行标记重捕,其主要目的是研究白鹭的　　　　,同时对捕获个体进行年龄鉴定和数目统计,可获知该种群的　　　　。
(2)据表分析,低潮位时,潮滩是鹭鸟的主要觅食地;高潮位时,红树林是鹭鸟的主要　　　　。若研究白鹭的生态位,除上述因素外,还需研究它的　　　　(至少答出2点)等。
(3)与修复前相比,修复后的红树林种植区沉积物中的有机质含量明显增加,原因是　。
(4)基围鱼塘受到有机汞污染,请设计实验证明有机汞在鲫鱼体内存在生物富集现象。简要写出实验思路并预期实验结果。
20．(12分)胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官中能被氧化形成维生素A,因此胡萝卜素可以用来治疗缺乏维生素A引起的各种疾病。胡萝卜素还是常用的食品色素,并在人的抗衰老和抗癌上有作用。科学家计划将胡萝卜素的有关基因导入水稻中进行表达,生产含有胡萝卜素的“黄金大米”。研究发现,八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtl表示)参与了胡萝卜素的合成,pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊的培养基上生长。请回答下列问题:
(1)要生产“黄金大米”,目的基因是　　　　,标记基因是　　　　。科学家将获得的重组载体经酶切及测序鉴定正确后转入农杆菌菌株中,用农杆菌介导的遗传转化方法最终获得转基因植株。
(2)下图为农杆菌的质粒以及含有目的基因的DNA片段示意图,几种限制酶的识别序列和切割部位见下表。据此可知,含有目的基因的DNA片段应用　　　　限制酶切割,农杆菌质粒用　　　　限制酶切割。
(3)导入目的基因成功的水稻受体细胞通过植物组织培养技术长成转基因植株。请提出一个能进行操作的鉴定“黄金大米”是否培育成功的方法:　　　　。
(4)利用本实验的目的基因,提出一个有应用价值的转基因研究思路,并说明其用途:　　　　　　　　　　　　　。
21．(12分)微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点,但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果,土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮(主要是铵)时可以进行固氮作用,不过土壤固氮菌对氧高度敏感,其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图17所示。请回答下列问题:
(1)从石油污染土壤中分离土壤固氮菌,可采用　　　　(填方法)并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源,原因是　。
(2)启动子位于固氮酶结构基因的上游,其功能是　　　　　　　　。研究表明,nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的,而有铵时nifL基因会被激活,此时土壤固氮菌的固氮过程将停止,原因是　　　　　　　　　。
(3)为提高土壤固氮菌的固氮效率,某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造,假如你是科研团队的一员,请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。　 。
【参考答案】
1． C　【命题意图】本题考查生物学教材的实验中的颜色反应。
【解题分析】梨汁中含有大量的可溶性还原糖,但应该使用斐林试剂并且在加热条件下检测还原糖,双缩脲试剂用于蛋白质的鉴定,A项错误。酵母菌无氧呼吸后产生酒精,酸性重铬酸钾溶液的颜色是橙色,加入酒精后,其会变成灰绿色,B项错误。二苯胺试剂是鉴定DNA的试剂,将其加入DNA溶液中后,需要进行沸水浴加热,溶液会逐渐变成蓝色,C项正确。乳酸菌只进行无氧呼吸,产物为乳酸,没有CO2,D项错误。
2． C　【命题意图】本题以预防脊髓灰质炎的“三价脊灰减毒活疫苗”为情境,考查病毒的结构、组成病毒的物质等知识,考查考生对生物学概念的理解及考生在新情境下运用所学知识解决生物学问题的能力。
【解题分析】糖丸中所含病毒的蛋白质抗原可刺激人体发生免疫反应,产生对天然病毒的免疫能力,其结构与天然病毒的相似,A项正确;人体细胞被病毒入侵后,细胞膜表面某些分子发生变化,可以被免疫细胞识别,B项正确;病毒只能寄生于活细胞中,利用细胞的物质、能量进行增殖,病毒不会利用糖丸中的葡萄糖等物质进行代谢活动,C项错误;糖丸中病毒的核酸可能发生了改变,对机体的侵害性减弱,D项正确。
3． C　【命题意图】本题以小鼠的遗传实验为情境,考查考生对基因重组的理解,体现了生命观念、科学思维的核心素养。
【解题分析】同源染色体非姐妹染色单体间的互换属于基因重组,①正确;基因重组最少需要两对等位基因才可能发生,一对等位基因只可能发生分离,不可能发生重组,②错误;减数分裂产生配子时,非同源染色体上的非等位基因可自由组合,属于基因重组,③正确;受精作用属于雌雄配子结合形成受精卵,不存在基因重新组合,④错误。综上所述,C项符合题意。
4． C　【命题意图】本题以经典实验——希尔实验为情境,考查考生对实验的理解与分析,体现了生命观念、科学思维、科学探究的核心素养。
【解题分析】希尔实验中使用的是离体的叶绿体,不能体现细胞是生物体生命活动的基本单位,A项不符合题意;实验中没有对氧元素进行标记,不能证明光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水,B项不符合题意;糖类含有碳元素,希尔实验中无CO2提供碳元素,故糖的合成与本实验中水的光解不可能属于同一个化学反应,C项符合题意;希尔实验只进行了无CO2条件下的实验,并未进行有CO2条件下的实验,不能排除氧气中的氧元素部分来自CO2的可能性,D项不符合题意。
5． D　【命题意图】本题考查减数分裂科学史,意在考查考生对减数分裂过程的理解。
【解题分析】减数分裂中染色体数目减半的原因是染色体仅复制一次但细胞连续分裂两次,这也是其与有丝分裂的重要区别,A项正确;减数分裂使子细胞的染色体数目减半,而受精作用使受精卵的染色体数目又恢复到体细胞的数目,因此减数分裂和受精作用能保持后代的遗传稳定性,B项正确;减数分裂中会出现基因重组等变异,从而增加生物的多样性,增强生物适应环境变化的能力,C项正确;有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体都会分离,但减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,姐妹染色单体未分离,D项错误。
6． A　【命题意图】本题以赛洛西宾与突触的关系为情境,要求考生能运用所学神经调节内容解决问题,体现了生命观念、科学思维的核心素养,突出基础性、创新性、应用性的考查要求。
【解题分析】赛洛西宾与5-羟色胺受体结合,可能会造成更多的5-羟色胺被回收,引起突触前膜消耗ATP增加,A项正确;副交感神经兴奋会使膀胱缩小,引起排尿,故赛洛西宾中毒会引起排尿困难,可能是因为副交感神经受到抑制,B项错误;5-羟色胺的分子式为C10H12N2O,是色氨酸经代谢产生的一种衍生物,无肽键,其不能与双缩脲试剂发生紫色反应,C项错误;5-羟色胺由突触前膜释放,经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,D项错误。
7． C　【命题意图】本题以肾上腺素为情境,考查动物激素调节的相关知识,要求考生分析题干中的材料,结合教材中肾上腺素的产生及作用等知识解决相关问题,体现了生命观念、科学思维的核心素养,突出基础性、应用性的考查要求。
【解题分析】肾上腺素不是通过下丘脑—垂体—肾上腺轴的调控分泌的,而是通过神经调节作用于肾上腺髓质,由肾上腺髓质分泌的,其分泌不存在反馈调节,A项错误;寒冷环境中,肾上腺素分泌量增加可增强代谢,但骨骼肌不自主战栗是神经调节的结果,B项错误;酪氨酸属于非必需氨基酸,人体自身能够合成,可不需要从食物中摄取,C项正确;心脏、肝和血管作为肾上腺素的靶器官,其细胞表面存在特异性受体,所以肾上腺素的作用具有特异性,D项错误。
8． C　【命题意图】本题通过赤霉素和脱落酸对种子萌发的作用机制来考查考生对植物激素调节的理解,突出基础性、应用性、创新性的考查要求。
【解题分析】据题图可知,脱落酸可以抑制GAMYB基因的表达,同时可激活ABI5基因的表达,从而抑制种子萌发,A项错误;DELLA基因的表达会抑制GAMYB基因的表达,而赤霉素抑制DELLA基因的表达,所以赤霉素间接促进GAMYB基因的表达,即促进种子萌发,B项错误;ABI5基因的表达可以抑制种子萌发,DELLA基因的表达可以抑制GAMYB基因的表达,从而抑制种子萌发,C项正确;据图可知,脱落酸和赤霉素对GAMYB基因表达的调控作用相抗衡,D项错误。
9． C　【命题意图】本题以龙江河环境恢复为情境,考查生物多样性、生态位等知识,以增强考生的生态保护意识。
【解题分析】投放化学杀藻剂可以杀死浮游藻类,但不能从根本上解决污染问题,一方面化学杀藻剂会污染水体,另一方面浮游藻类死亡之后被微生物分解,N、P等仍在增加,不能抑制水体富营养化,A项错误;生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成过程不仅仅是新物种的形成过程,B项错误;研究长尾阔嘴鸟的生态位,常研究它的栖息地、食物、天敌等,C项正确;综合运用自生、整体、协调、循环等生态工程原理可以达到从根本上解决龙江河环境问题的目的,仅运用自生原理很难达到该目的,D项错误。
10． C　【命题意图】本题以双杂交瘤细胞能产生双特异性抗体为情境,考查动物细胞工程的相关知识,要求考生在熟练掌握课本中的单克隆抗体制备的基础上分析双特异性抗体产生的过程和原理,体现了生命观念、科学思维的核心素养,突出基础性、创新性、应用性的考查要求。
【解题分析】杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合成的,无须接触抗原就能产生抗体,A项错误;将抗原α、β分别注射到小鼠体内,分别获得已免疫的B淋巴细胞A、B,然后将已免疫的B淋巴细胞A、B分别和骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞A、B,再诱导杂交瘤细胞A、B融合,B项错误;双杂交瘤细胞能无限繁殖,不会出现接触抑制,若要传代培养,不需要用胰蛋白酶等处理,C项正确;单克隆抗体制备过程中,杂交瘤细胞需要进行两次筛选,第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基上生长且能无限增殖的杂交瘤细胞,第二次筛选可用抗原—抗体杂交的方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,双杂交瘤细胞本身就是由2个杂交瘤细胞融合而成的,利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB,D项错误。
11． D　【命题意图】本题以治理某地富营养化水体为情境,要求考生运用生物学规律和原理对可能的结果进行预测和解释。
【解题分析】栖息环境和食物条件会影响动物的分层,A项正确;引入的以藻类为食的贝类属于消费者,消费者可以加快生态系统的物质循环,B项正确;引入的芦苇、香蒲可抑制藻类生长,在治理富营养化水体过程中与藻类存在种间竞争关系,C项正确;滤食性鱼类不仅能大量捕食浮游动物,还能摄食浮游植物,依据题意可知修复该污染水体是多个措施共同作用的结果,D项错误。
12． C　【命题意图】本题以肝癌细胞通过分泌M2型丙酮酸激酶促进自身增殖为情境,要求考生运用所学的反馈调节、细胞分化、呼吸作用过程、细胞的信息识别等必备知识解答相关问题。
【解题分析】由题图信息可知,肝癌细胞通过分泌含有M2型丙酮酸激酶的微囊泡作用于单核细胞,促进单核细胞分化为巨噬细胞,巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的增殖和微囊泡的形成,这是一种正反馈调节,A项正确;单核细胞分化为巨噬细胞后,其基因表达情况改变,功能发生变化,B项正确;PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,而呼吸作用中丙酮酸的生成场所是细胞质基质,故PKM2可在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C项错误;单核细胞摄取微囊泡时具有选择性,需要信号分子的识别,D项正确。
13． D　【命题意图】本题考查不同光照以及植物激素对种子萌发的影响,主要考查学生的理解能力、运用所学知识解决生物学问题的能力和创新能力,体现了生命观念、科学思维和科学实验的核心素养。
【解题分析】由图甲可知,红光可能激活了光敏色素,促进了合成赤霉素相关基因的表达,红光处理小麦种子使赤霉素含量增加,能促进种子萌发,A、B两项正确;由图乙可知,若红光处理结合外施赤霉素,小麦种子萌发率可能比单独赤霉素处理的高,C项正确;红光与赤霉素处理都可促进小麦种子萌发,但红光条件下小麦种子萌发的响应时间较早,D项错误。
14． D　【命题意图】本题以耐金属贪铜菌的“炼金”效果为情境,要求考生运用所学的原核细胞的结构、影响酶活性的因素等必备知识解答相关问题。
【解题分析】耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,A项错误;耐金属贪铜菌是细菌,没有内质网和高尔基体,B项错误;耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中,尤其喜欢铜,但一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死,C项错误;近现代炼金工业中会加入一些化学试剂来协助开采,这些化学试剂就包括剧毒的氰化钠,因此传统的炼金工业是污染比较大的工业门类,若我们能将“微生物炼金”开发为一项能够大规模应用的实用技术,一定有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题,D项正确。
15． B　【命题意图】本题以生长素极性运输的化学渗透偶联学说为情境,要求考生能够通过分析图中信息来将其转化为有效信息进行解答,突出了生物学的基础性与综合性,落实了生命观念中的结构与功能观等核心素养。
【解题分析】在酸性细胞壁中生长素以弱酸的IAAH形式存在,而进入细胞质中,由于pH的变化,生长素也转化为离子形式IAA-,A项正确。由图可知,生长素出细胞质膜时是高浓度往低浓度由载体协助运输,属于协助扩散,而进入细胞质时可通过自由扩散,也可以通过共运输式的主动运输,所以生长素穿过质膜共有三种方式:主动运输、自由扩散和协助扩散,B项错误。生长素输出载体主要分布在细胞质膜的一端,这种分布特点决定了生长素只能往一端输出,这也就决定了极性运输只能从形态学上端往形态学下端运输,C项正确。生长素既可以在幼嫩组织细胞中穿过质膜进行极性运输,也可以通过输导组织进行非极性运输,D项正确。
16． B　【命题意图】本题以分离出能高效降解淀粉、蛋白质、脂肪等的菌种为情境,要求考生运用微生物培养技术、富集培养、选择培养、纯化培养等必备知识解答相关问题。
【解题分析】想分离得到能高效分解某些物质的微生物,就需要到富含这些物质的场所进行取样,A项正确。富集培养的目的是增加目标微生物的数量,不是抑制不需要的微生物的生长,B项错误。餐余垃圾含盐率高,故能高效分解餐余垃圾的微生物,应该能适应高盐的环境,因此在分离培养时可以提高培养基上氯化钠的含量,从而达到分离目标菌种的目的,C项正确。纯化培养时,稀释涂布平板法和平板划线法都可以达到分离得到单个微生物的目的,从而进一步培养得到纯培养物,D项正确。
17． (1)探究芸苔素+植物油复合处理对糯米糍荔枝在低温胁迫后及气温回升后的净光合速率的影响(2分)
(2)低温胁迫后均低于A组的,气温回升后均高于A组的(2分)　植物油在低温下封闭植物气孔,使B组气孔导度下降,CO2进入细胞减少,使B组净光合速率低于A组的;(2分)同时植物油减少了低温对植物的伤害,芸苔素提高了植物抗逆性,等气温回升后植物油降解,解除其对植物气孔封闭的影响,B组气孔导度升高更多,CO2进入细胞增加,暗反应加强,使B组净光合速率高于A组的(合理即可,2分)
(3)见图中虚线:(3分)(改卷标准:虚线请注意其呼吸速率与实线呼吸速率的差值要大于二者净光合速率最大值之间的差值,即A1与A2之间距离要非常大,P1和P2距离不要太大,虚线只要满足这两个条件就行,不做量化,因为一天内的光照时间不定)
【命题意图】本题以探究芸苔素+植物油复合处理对荔枝抗寒性的影响为情境,考查考生对探究实验目的、实验结果进行描述,在新情境下分析问题、解决问题及用图的直观形式表达观点的能力,体现了生命观念、科学探究、科学思维的核心素养。
【解题分析】(1)由图1可知,实验的自变量为低温胁迫后及气温回升后时间上的不同,以及是否添加芸苔素+植物油,因变量是糯米糍荔枝的净光合速率。故图1实验的研究目的是探究芸苔素+植物油复合处理对糯米糍荔枝在低温胁迫后及气温回升后的净光合速率的影响。
(2)据图1、图2和结合题干可知,B组的净光合速率和气孔导度在低温胁迫后均低于A组的,在气温回升后均高于A组的,原因是植物油在低温下封闭植物气孔,使B组气孔导度下降,CO2进入细胞减少,降低暗反应速率,使B组净光合速率低于A组的;同时植物油减少了低温对植物的伤害,芸苔素提高了植物抗逆性,等气温回升后植物油降解,解除其对植物气孔封闭的影响,B组气孔导度升高更多,CO2进入细胞增加,暗反应加强,使B组净光合速率高于A组的。
(3)一天中有光照时间和黑暗时间。有光照时品种A荔枝的最高净光合速率大于糯米糍荔枝的,但其生长速度却低于糯米糍荔枝的,说明其呼吸作用应该强于糯米糍荔枝的。因为一天内的光照时间变数较大,故画图时要强调品种A荔枝的呼吸强度要远远大于糯米糍荔枝的,而净光合速率最大值不宜超出糯米糍荔枝太多,具体图形见答案。
18． (1)抑癌基因(1分)　表观遗传(1分)
(2)促进(加强)(2分)　7(1分)
(3)DAC是一种DNA去甲基化药物,能够解除p16基因的甲基化(3分)
(4)取一定量的结肠癌细胞随机均分为若干组,每组加入适量且等量的GSK126和按一定使用量梯度准备的不同量的DAC,在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间,然后观察、统计癌细胞的增殖情况,并计算增殖率进行对比(4分)
【命题意图】本题以药物治疗癌症为情境来考查表观遗传、实验原理及实验设计相关内容,要求考生能掌握最基本的核心知识,对概念能够深入理解,同时要求考生分析图形进行对比,推测因果关系,考查考生的实验设计能力,落实科学思维和科学探究的核心素养要求。
【解题分析】(1)p16基因的表达产物能够诱导细胞凋亡,抑癌基因产生的抑癌蛋白能够抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,因此p16基因是一种抑癌基因。在人结肠癌细胞中p16基因并未发生突变,也就是碱基的排列顺序没有发生改变,但由于碱基发生甲基化修饰,基因表达受到抑制,这属于表观遗传现象。
(2)图1是4组条件下癌细胞增殖的百分比对比。通过分析DAC单药组和DAC与GSK126联合用药组可知,DAC能抑制癌细胞增殖,而GSK126能促进(加强)这种抑制作用。而且从图中可知,DAC与GSK126联合用药在第7 d开始抑制作用效果最好。
(3)由图2结果可知,与对照组相比,DAC组可以上调p16基因的表达,其原因是DAC是一种DNA去甲基化药物,能够解除p16基因的甲基化,从而使得p16基因的表达量上升。
(4)DAC与GSK126联合使用对人结肠癌细胞癌变作用的抑制效果良好,进一步探究可以从DAC使用量的角度来思考,可以取一定量的结肠癌细胞随机均分为若干组,将一定量的GSK126和不同量的DAC进行混合配制联合使用。不同量的DAC量要求有一定的梯度。最后观察、统计癌细胞的增殖情况,并计算增殖率进行对比。
19． (1)种群密度(1分)　年龄结构(1分)
(2)栖息空间(1分)　食物、天敌以及其与其他物种的关系(2分,答出2点即可)
(3)修复后,红树林种植区沉积物中有较多的动植物遗体残骸,且沉积物常处于海水淹没状态,透气性差,分解者的分解速率低(2分)
(4)实验思路:分别检测基围鱼塘、水生植物(如水草)和鲫鱼体内的有机汞浓度。(2分)
预期实验结果:鲫鱼体内、水生植物(如水草)体内、基围鱼塘中的有机汞浓度依次降低。(2分)
【命题意图】本题以红树林湿地保护为情境,考查种群数量特征、群落的结构、分解者、生物富集等核心概念,考查考生获取信息的能力、逻辑推理的能力和综合运用生态学有关原理和方法解决实践问题的能力。
【解题分析】(1)标记重捕法主要用来调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。若对捕获个体进行年龄鉴定和数目统计,可获知该种群的年龄结构。
(2)由题表数据可知,低潮位时,潮滩为鹭鸟的觅食地;高潮位时,红树林为鹭鸟的栖息空间。食物、栖息空间、天敌以及与其他物种的关系都属于生态位的范畴。
(3)物质含量的变化,可从来源和去向两个角度回答。修复后,红树林的生物多样性增加,动植物遗体残骸增多,构成沉积物中的有机质来源,而分解者的分解作用会减少有机质含量,由于红树林常处于海水浸泡的状态,通气性差,分解者的分解速率低。
(4)实验思路应该是比较基围鱼塘、水生植物(如水草)和鲫鱼体内的有机汞浓度,鲫鱼体内有机汞浓度最大,则符合生物富集的特征。
20． (1)psy和crtl(2分)　pmi(1分)
(2)HindⅢ和SpeⅠ(2分)　HindⅢ和XbaⅠ(2分)
(3)①观察大米粒是不是橙黄色;②用纸层析法将大米中的胡萝卜素分离出来(写出一点即可,2分)
(4)将psy和crtl基因转入某种植物细胞生产食用色素及抗衰老、抗癌食品(合理即给分,2分)
【命题意图】本题以生产“黄金大米”为情境,考查考生对基因工程中目的基因、农杆菌转化法、限制酶、DNA连接酶、分离色素等内容的理解与应用,培养考生灵活运用知识的能力,体现了生命观念、科学探究、科学思维的核心素养。
【解题分析】(1)由题意可知,psy和crtl基因参与了胡萝卜素的合成,为目的基因,而pmi为标记基因,它编码的蛋白质能使细胞在特殊的培养基上生长,可帮助筛选出导入了目的基因表达载体的受体细胞。
(2)由图可知,农杆菌的Ti质粒中的T-DNA上含HindⅢ和XbaⅠ的酶切位点,只有T-DNA能整合到受体细胞的染色体DNA上从而转化成功,故农杆菌质粒用HindⅢ和XbaⅠ切割。由表可知,SpeⅠ与XbaⅠ切割后会得到相同的黏性末端,可用DNA连接酶进行连接,故切割目的基因用HindⅢ和SpeⅠ。
(3)鉴定大米合成胡萝卜素的方法:①观察大米粒是不是橙黄色;②用纸层析法将大米中的胡萝卜素分离出来。
(4)可将psy和crtl基因转入某种植物细胞生产食用色素及抗衰老、抗癌食品,注意受体细胞建议为植物细胞,因为植物可以生产胡萝卜素。
21． (1)稀释涂布平板法(1分)　土壤固氮菌可以直接利用空气中的无机氮源N2生存(1分),而不具备固氮能力的微生物无法生存(1分)
(2)RNA聚合酶识别与结合的位点(1分),用于驱动基因的转录(1分)　nifL基因的转录产物会使nifA基因的表达产物丧失活性(1分),而nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的(1分),其丧失活性使得该启动子无法起作用,不能驱动固氮酶基因的转录,从而导致固氮作用无法进行(1分)
(3)改造思路1:筛选获得多组外源固氮基因,与质粒载体重组为基因表达载体,再导入土壤固氮菌中,检测并鉴定外源固氮基因是否成功表达(4分,每个步骤1分,只要描述清楚即可)
改造思路2:预期固氮酶具有耐氧性,设计预期固氮酶的结构(1分),推测应有的氨基酸序列,找到并改变固氮酶基因相对应的脱氧核苷酸序列获得新基因(1分),再将新基因导入土壤固氮菌中,使得表达产生的固氮酶在有氧条件下不容易失活(2分)[或通过蛋白质工程先设计预期固氮酶的结构(1分),再改造固氮酶基因(1分),使其导入土壤固氮菌中后表达产生的固氮酶在有氧条件下不容易失活,具有耐氧性(2分)]
【命题意图】本题以微生物修复技术为出发点,围绕土壤固氮菌解决石油污染土壤中氮元素限制这一问题情境展开,重点考查了微生物的培养以及基因工程、蛋白质工程的相关知识,培养了考生解决实际问题的理念,体现了科学思维、科学探究的学科素养,突出基础性、应用性、创造性的考查要求。
【解题分析】(1)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,由于需要对土壤固氮菌计数,故需要用稀释涂布平板法。由于土壤固氮菌能利用土壤中的石油,并能以空气中的N2作为氮源进行代谢活动,故培养基中不需要加有机氮源。只能利用有机氮源的微生物在该培养基上不能生存,故该培养基还可以筛选、分离出土壤固氮菌。
(2)启动子位于相关基因的上游,是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录;据图17可知,nifL基因的转录产物能使nifA基因的表达产物丧失活性,而nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的,故有铵时nifL基因被激活,则土壤固氮菌的固氮过程将停止。
(3)改造思路1:主要结合题中要求简述基因工程的四步骤,即目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、检测和鉴定目的基因的表达。根据此四步骤进行简述即可:筛选获得多组外源固氮基因,与质粒载体重组为基因表达载体,再导入土壤固氮菌中,检测并鉴定外源固氮基因是否成功表达。
改造思路2:主要结合题中要求简述蛋白质工程的步骤,即预期固氮酶具有耐氧性,设计预期固氮酶的结构,推测应有的氨基酸序列,找到并改变固氮酶基因相对应的脱氧核苷酸序列获得新基因,再将新基因导入土壤固氮菌中,使得表达产生的固氮酶在有氧条件下不容易失活。

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