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生物学
本试卷共21题。全卷满分100分。考试用时间75分钟。
第一部分（选择题共48分）
一、单项选择题（本题共16小题，每小题3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．几丁质是一种非还原性多糖，基本单位是N-乙酰葡糖胺（化学式为C H1 NO ），广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。下列叙述错误的是（ ）
A．几丁质是以碳链为基本骨架的生物大分子物质
B．构成糖原、纤维素和几丁质等多糖的单体相同
C．斐林试剂无法检测生物组织中是否含有几丁质
D．由几丁质构成的昆虫外骨骼有支持、保护和减少水分散失等作用
2．显微镜是生物实验中的重要工具，下列关于显微镜的使用和观察到的现象描述正确的是（ ）
A．在高倍镜下可观察到黑藻细胞中叶绿体围绕细胞核运动
B．在高倍镜下找到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒后再将其移至视野中央
C．低倍镜观察洋葱根尖分生区细胞，可观察到大多数细胞的染色体排列在赤道板上
D．洋葱鳞片叶外表皮浸泡在0.3g/mL的蔗糖溶液中，低倍镜可观察到液泡逐渐变小
3．调查动物种群密度常用样方法、标记重捕法，此外还有红外相机调查法、粪便DNA分析法和声音辨认法等方法。下列叙述错误的是（ ）
A．不同生物个体的DNA分子有差别，可以通过分析个体粪便中的微卫星DNA分子标记获取种群的数量信息
B．声音辨认法的前提是动物的声音存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定
C．与标记重捕法相比，红外相机调查法主要用于恒温动物，对这些动物生活干扰相对较小
D．标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物，例如猛禽和猛兽
4．人体内环境pH大于正常值称为碱中毒，pH小于正常值称为酸中毒，根据成因可分为呼吸性中毒和代谢性中毒。下列叙述正确的是（ ）
A．严重腹泻丢失过多的HCO3-，可引起代谢性酸中毒
B．缺氧使无氧呼吸产生CO2增多，可引起呼吸性酸中毒
C．体液中CO2增多会刺激呼吸中枢，促进细胞呼吸
D．代谢性酸中毒时，机体可通过减缓呼吸进行调节
5．土壤盐渍化成为制约我国农业生产的主要环境因素之一，光质是调控植物生长发育的重要光环境要素。现以黄瓜作为实验材料，研究L（0nmol·L-1NaCl，对照组）、H（80nmol·L-1NaCl，盐胁迫）条件下，不同红光和远红光（红外线）比例（R/FR=7和0.7）对黄瓜幼苗生长和净光合特性的影响，结果如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．适当提高红光比例，有利于植物提高净光合速率
B．远红光不直接参与植物光合作用，可能作为信号参与调节活动·
C．H7条件下气孔导度是其净光合下降的主要影响因素
D．叶绿素的含量可以通过纸层析法分离色素后，比较色素条带的顺序进行检测
6．老陈醋以色、香、醇、浓、酸五大特征著称于世。新配方中加入苦荞、普洱后，风味独特，其制作流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
[注]膨化处理：是指物粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变的松脆。红曲菌属于真菌。
A．对主粮膨化处理有利于增加氧气含量提高酒精发酵量
B．利用紫外线让紫色红曲变成红曲菌属于诱变育种
C．主粮含有的糖类在红曲菌的线粒体基质分解产生酒精
D．由酒精发酵转变成醋酸发酵需要通气并保持温度不变
7．自然杀伤细胞（NK细胞）可以看作人体免疫狙击手，它不需要抗原递呈过程，就可以直接、快速将异物（如病毒、细菌、感染细胞、癌细胞、衰老细胞等）歼灭。NK细胞通过表面的受体来识别正常细胞和异常细胞。如图表示NK细胞的部分作用机制。下列相关叙述错误的是（ ）
A．NK细胞和巨噬细胞在非特异性免疫中都能发挥重要作用
B．抑制NK细胞表面的活化性受体可以增强NK细胞对癌细胞的杀伤作用
C．正常细胞表面的MHC-I分子与NK细胞抑制性受体结合，避免被杀伤
D．若NK细胞表面抑制性受体的功能被破坏，则可能引发自身免疫病
8．华木莲是我国特有濒危珍稀乔木，研究人员探究了某地华木莲的种内和种间竞争情况，为华木莲的针对性保护提供参考，结果如下表所示，下列叙述正确的是（ ）
龄级 株树/株 种内竞争 种间竞争 总体竞争
竞争指数 占种内竞争指数比例/% 竞争指数 占种内竞争指数比例/% 竞争指数 占种内竞争指数比例/%
Ⅰ 61 582.94 64.72 966.25 73.09 1549.19 69.70
Ⅱ 33 227.24 25.23 276.72 20.93 503.96 22.67
Ⅲ 11 65.95 7.32 56.19 4.25 122.14 5.50
Ⅳ 6 24.60 2.74 22.80 1.72 47.40 2.14
合计 111 900.73 100 1321.96 100 2222.69 100
注：竞争指数值越大，竞争压力越大。
A．可用面积为1m2的样方调查华木莲的种群数量
B．该地华木莲面临的主要竞争压力来自种内而非种间
C．华木莲的种内、种间、总竞争压力均随龄级的增大而减小
D．该种群年龄结构为增长型，因此其种群个体数量一定会上升
9．某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状），相应基因可以依次用A/a、B/b、C/c……表示，在不考虑变异的情况下，下列叙述错误的是（ ）
A．若某植株n对基因均杂合，且n=6，其测交子代中单杂合子（仅一对基因杂合）的比例为3/64
B．利用基因型为AaBb和Aabb的植株杂交，可以验证基因的自由组合定律
C．若仅考虑两对基因，两亲本杂交子代的表型之比为1：1：1：1，则亲本之一的基因型可能为Aabb
D．若某植株n对基因均杂合，其测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异不随n值增大而增大
10．已知Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。如图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行治疗的技术流程，图中的数字序号表示相关的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①可经显微操作将上皮细胞注入MⅡ期的去核卵母细胞的透明带外侧
B．过程②可用电刺激或Ca2+激活重构胚完成细胞分裂和发育进程
C．过程③可采用显微注射技术将含有Rag2基因的表达载体直接导入ES细胞中
D．图中ES细胞可从原肠胚的滋养层中分离出，其具有分化成各种组织细胞的潜能
11．对野生型水稻（2n=24）和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察，以小穗长度标识花粉发育不同时期，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．野生型水稻①细胞中存在12个四分体
B．野生型水稻在②到③之间姐妹染色体分离
C．上图是借助光学显微镜观察到的现象
D．E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体
12．质子泵是细胞膜上转运H+的载体，可通过催化ATP水解将H+从膜内运到膜外，使细胞壁酸化，进而变得松弛。生长素可与受体结合，通过信号转导促进质子泵基因的表达。下列叙述错误的是（ ）
A．H+通过质子泵转运到膜外的方式属于协助扩散
B．质子泵能降低ATP水解反应所需的活化能
C．生长素可通过促进细胞壁酸化来促进细胞生长
D．生长素是信号分子，不直接催化细胞代谢反应
13．下表为2005-2008年期间，碳青霉烯类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。下列相关叙述错误的是（ ）
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
A．由表中数据可以推测，耐药率与抗生素的使用量可能呈正相关
B．2008年耐药基因在细菌种群中的基因频率高于2005年
C．抗生素能诱导细菌分解药物基因的大量表达
D．细菌耐药性的形成是基因突变和环境选择的结果
14．互花米草是一种外来植物，其原产地的主要天敌为象甲昆虫。该植物入侵长江口后导致长江口的芦苇数量大量减少，以芦苇为食的蜡蚧、飞虱等节肢动物种群数量也随之大量减少。研究表明，互花米草可通过图所示的两种途径影响长江口生态系统。下列有关说法错误的是（ ）
A．互花米草主要通过途径Ⅱ影响长江口食物网结构
B．互花米草的入侵会使蜡蚧、飞虱的生态位变窄
C．大量引进互花米草的天敌象甲昆虫，能够有效提高该生态系统的稳定性
D．互花米草的入侵导致当地生态系统的结构失衡，自我调节能力降低
15．ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（ ）
A．两条链具有反向平行的关系 B．不存在与RNA聚合酶结合的启动子
C．嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D．每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连
16．某家族涉及甲、乙两种遗传病，甲病由等位基因A/a控制，乙病由等位基因B/b控制；乙病的致病基因位于X染色体上。已知两种病的致病基因都不在X和Y染色体的同源区段上，为进一步分析相关个体的基因型，研究人员对该家族部分个体的这两对基因进行凝胶电泳分离，得到如图2所示带谱（四种条带各代表一种基因）。下列叙述正确的是（ ）
A．甲遗传病和红绿色盲的遗传方式相同，乙遗传病和白化病的遗传方式相同
B．综合分析图1和图2可知，条带2代表甲病致病基因，条带4代表乙病致病基因
C．若Ⅱ6与一位和I1基因型完全相同的女性婚配，则两人后代患甲病的概率是1/6
D．I1的甲乙两种遗传病的致病基因都遗传给Ⅲ2的概率为1/2
第二部分（非选择题共52分）
二、非选择题（本题共5小题）
17．（11分）雄黄桂是具有高度观赏价值的常绿乔木。某实验小组选取不同的灌木种植于雄黄桂林下：A种植茶树，B种植红枫，C种植红花橙木，D种植金边黄杨，E为空白对照，其中只有红枫为深根系落叶灌木，研究下层灌木对雄黄桂生长和光合作用部分指标的影响，实验结果如下表所示。回答下列问题。
样地类型 净光合速率（Pn）/（pmol·m-2·s-1） 气孔导度（Gs）/（mol·m-2·s-1） 胞间二氧化碳浓度（Ci）/（μmol·mol-1）
A 2.564 0.025 228.726
B 4.690 0.028 173.824
C 3.155 0.028 175.716
D 3.117 0.026 229.232
E 2.417 0.024 289.686
（1）雄黄桂的净光合速率可通过测定________（答一点）等指标来反映。雄黄桂进行光合作用过程时，光反应的场所是________，暗反应为光反应提供的物质是_______。
（2）上述实验结果表明，林下种植灌木对雄黄桂的生长和光合作用具有_______（填“促进”或“抑制”）作用。
（3）实验结果表明，与C组相比，B组作用效果较优，可能是因为________。与E组相比，A～D组的Ci值都较低，据表分析其原因是________。
18．（9分）马铃薯是一种重要的块茎类粮食作物。传统块茎繁殖过程中会积累隐性有害突变（如大效应有害突变、微效有害突变），影响马铃薯的品质，而杂交育种却存在自交不亲和与自交衰退两大障碍。我国科学家利用不同品系的二倍体马铃薯进行杂交育种代替块茎育种，培育出了优良新品种。已知二倍体马铃薯中的1号染色体上有多个自交不亲和基因S1……Sn构成一个复等位基因系列。S基因在雌蕊中特异表达出能抑制花粉管生长的S-RNase毒性蛋白，而在花粉中则特异表达出SLF蛋白。回答下列问题：
（1）S1……Sn复等位基因的出现说明基因突变具有________性。
（2）马铃薯具有自交不亲和的特点，原因是SLF蛋白_________（填“能”或“不能”）降解同一个体的同一基因表达的S-RNase。研究发现某一品系马铃薯含有花粉特异性表达的显性基因A，该基因编码的A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase，能打破自交不亲和。研究者将A基因导入不含A的马铃薯品系中获得Aa植株，该植株自交，F1的基因型及比例为_______。若利用Aa植株通过单倍体育种的方法获得AA纯合个体，设计思路是______。
（3）现选择基因型为AA的马铃薯品系1和品系2作亲本，先通过反复自交获得纯合自交系，再让两种自交系杂交获得新品种，育种过程如右图所示（每个品系只呈现一对同源染色体）。
①已知同源染色体上距离较远的非等位基因间的重组率高，大效应有害突变基因集中分布在同源染色体重组率较高的部位，因此亲本在减数分裂时通过________，将大效应有害突变有效清除。②新品种含有微效有害突变但未表现出相应不利影响，其原因是_______。
19．（12分）如图表示能够产生和释放5-羟色胺（5-HT）的神经细胞通过突触传递兴奋的过程。突触间隙中5-HT的浓度受转运体和受体的调控，5-HT转运体位于突触前神经元的轴突末梢上；5-HT受体有多种类型，其中最主要的有5-HT1A受体和5-HT3受体，它们在神经元的不同位置，调控5-HT浓度的机制和效果也存在差异。请回答下列问题：
（1）该突触的兴奋传递过程：兴奋通过轴突到达突触前神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放5-HT，5-HT通过突触间隙以_______的方式移动到突触后膜的5-HT3受体附近，并与5-HT3受体结合，使突触后神经元细胞质中Ca2+浓度______（填“升高”或“降低”），同时引发突触后膜膜电位变化。突触间隙积累过多的5-HT时，会激活5-HT1A自身受体，抑制5-HT的释放，以防止突触后膜持续兴奋。这种调节方式属于负反馈调节，其作用是_______。
（2）抑郁症是一种精神疾病，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，严重困扰患者的生活和工作，并且持续时间较长，通常至少两周以上。临床上可采用西酞普兰或艾司西酞普兰治疗，下图是西酞普兰或艾司西酞普兰治疗抑郁症的作用机制，试对该机制进行阐述：_______。从图中可以看出，艾司西酞普兰比西酞普兰治疗抑郁的效果_________（填“强”或“弱”）。
（3）现有健康大鼠若干、生理状态相同的抑郁症模型大鼠若干、艾司西酞普兰、正常饲料等，请你利用上述材料设计实验验证艾司西酞普兰具有抗抑郁的效果（对5-HT含量检测方法不作要求），写出实验设计思路：_________。
20．（10分）如图1是我国南方某山区建立的生态农业生态系统示意图：高山种树、养殖种鱼，鱼苗和农户粪便经河流进入梯田，在梯田中形成“稻—萍—鱼”立体农业生态系统，既减轻了环境污染，又增加了农户的经济收入。回答下列问题：
（1）图1中不同海拔高度的生物类型不同，这体现了群落的_________结构。从物质循环的角度分析，需要向梯田中增施氮肥、磷肥的原因是__________。增施有机肥会降低梯田水中的含氧量，原因是_________。
（2）在投放鱼苗时，农户会选择适宜的鱼类，且需要根据梯田大小决定投放数量，以上操作主要遵循生态工程的________原理。
（3）图2表示该生态系统中海拔500m处某块稻田中鲫鱼的种群数量增长速率随时间的变化情况，如果在t2时用标记重捕法调查鲫鱼的种群密度，第一次捕获60条全部标记释放，一段时间后进行了第二次捕捉，其中没有标记的30条、标记的20条，估算鲫鱼种群在t1时是________条。
（4）研究人员对该生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为J/（cm2·a），肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。
生物类型 X 传递给分解者的能量 未利用的能量 传给下一营养级的能量 外来有机物输入的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
X是指________的能量，数据Y为_________J/（cm2·a），能量由植食性动物传递到肉食性动物的传递效率为________%。
21．（10分）天然β淀粉酶大多耐热性差，不利于工业化应用。某天然β-淀粉酶由484个氨基酸构成，研究发现，将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，耐热性明显提升。科研人员借助PCR技术对该β-淀粉酶基因改造，并将改造的基因与pLN23质粒重组后导入大肠杆菌，最终获得耐高温的β-淀粉酶。图1表示对改造后的基因进行PCR扩增的过程，①~④表示引物。回答下列问题：
（1）PCR扩增时先要将温度上升到90℃以上，使DNA变性，在该过程中，DNA双链发生的变化是_________，复性时需要让温度下降到________，其目的是________。
（2）为了使改造后的基因能够完整地扩增，需要选择图1中的引物是________。经过n次循环后，一共消耗的引物数量为________个。
（3）为了能够便于被限制酶切割，科研人员将限制酶的识别序列添加在改造后的基因两侧。图3表示三种限制酶在改造后的β-淀粉酶基因和pLN23质粒载体上的酶切位点，以及相关限制酶的识别序列。为了保证目的基因和质粒能够正确连接，切割含有β-淀粉酶基因的DNA片段时应当选择的限制酶是_______。
（4）改造成功后的耐高温淀粉酶在工业上的实用意义是________（答出1点）。
生物参考答案
1-5BDDAB 6-10BBCAC 11-15DACCB 16．D
17．（11分，除标注外，每空1分）
（1）O2的释放速率或CO2的吸收速率或有机物的积累速率（2分，答出一点） 类囊体薄膜（2分） ADP Pi NADPH
（2）促进（2分）
（3）B组种植的红枫为深根系落叶树种，可利用土壤深层的水分，凋落物覆盖也增加土壤的持水量和养分含量，为植物的生长和光合作用提供了物质条件（2分，合理即可）
虽然气孔导度大，但光合作用消耗的CO2量大于进入胞间的CO2量（2分，合理即可）
18．（9分，除标注外，每空1分）
（1）不定向性（2分）
（2）不能 AA：Aa=1：1
先取Aa的花粉进行单倍体育种，得到纯合个体；再将这些个体进行自交，若自交能产生后代的个体即为AA个体
（3）①四分体中的非姐妹染色单体发生互换（2分）（答“基因重组”得1分）
②微效有害突变属于隐性突变，新品种的同源染色体上存在着与之对应的显性等位基因，可以避免微效有害性状的出现（2分）
19．（12分，每空2分）
（1）扩散 升高
维持突触间隙中5-HT含量的相对稳定（对于机体稳态维持具有重要意义）
（2）西酞普兰或艾司西酞普兰都具有能阻断5-HT转运体的作用，抑制5-HT的回收，从而增大突触间隙5-HT的含量（答案合理即可） 强
（3）取生理状态相同的抑郁症模型大鼠随机均分为甲乙两组，甲组不做处理（饲喂正常饲料），乙组（饲喂正常饲料并）用适量剂量的艾司西酞普兰处理；另取相同数量健康大鼠作为对照不做处理（饲喂正常饲料），在适宜条件下饲养相同时间，定期检测并计算每组大鼠突触间隙内5-HT含量的平均值（合理即可）
20．（10分，除标注外，每空1分）
（1）水平 大量氮、磷元素随农产品的输出而缺失，需不断补充，以维持高产
梯田中分解者通过有氧呼吸分解有机物，大量消耗氧气（2分）
（2）协调
（3）75（2分）
（4）呼吸作用热能散失 3 12
21．（10分，除标注外，每空1分）
（1）DNA 双链解聚为单链 50℃左右（55℃）
使两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合（引物与单链相应互补序列结合）
（2）②③（2分） 2n+1-2
（3）EcoRI和BamHI（2分）
（4）在较高温度下催化淀粉水解，可以提高生产效率；高温条件下具有稳定性，降低生产成本；耐高温淀粉酶适用于更多的工业过程，扩展应用范围；在稳定的高温环境下，反应条件更容易控制，提高产品质量（答出1点，合理即可，2分）

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