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公众号：高中试卷君
山东省实验中学 2024 届高三第一次模拟考试生物试题
注意事项：
1．答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题卡上，并在答题卡规定位置贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用 0.5mm黑色签字笔直
接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．考试结束后，将答题卡和草稿纸一并交回。
一、单项选择题：本题共15小题，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. 1972年Cesar Milstein和他的同事对蛋白质的分选机制进行了研究。他们用分离纯化的核糖体在无细胞
体系中用编码免疫球蛋白（1gG）轻链的mRNA指导合成多肽，发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的
免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段（P）。若添加粗面内质网，翻译的产物长度与活细胞分泌的肽
链相同，且不含肽链P片段。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞内IgG轻链的合成起始于附着型核糖体
B. 细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切
C. 肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网
D. 若P肽段功能缺失，则蛋白IgG将无法分泌到细胞外
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白，其合成起始于游离的核糖体。
抗体的合成和分泌经历的细胞结构依次为游离的核糖体（合成信号肽）→附着的核糖体（多肽继续合成）
→粗面内质网（切除信号肽）→囊泡1→高尔基体→囊泡2→细胞膜，整个过程所需的能量主要由线粒体提
供。
【详解】A、根据题意，用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白（1gG）轻链的mRNA指
导合成多肽，因此细胞内IgG轻链的合成起始于游离的核糖体，A错误；
BC、根据题意，用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白（1gG）轻链的mRNA指导合成多
肽，发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段（P），若添加粗
面内质网，翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同，且不含肽链P片段。因此推测肽链P可能参与IgG
肽链进入粗面内质网，且在细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切，BC正确；
D、若P肽段功能缺失，IgG无法进入内质网进行加工，也无法进入高尔基体进一步加工形成成熟的蛋白
质，没有囊泡包裹运输，因此蛋白IgG将无法分泌到细胞外，D正确。
故选A。
2. 干旱胁迫下，植物根系能迅速合成脱落酸（ABA），引发保卫细胞发生一系列的生理变化，导致其胞内
渗透压降低，气孔关闭从而降低了植物水分的蒸发，其分子机制如图1所示。研究小组用ABA处理后，测
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定保卫细胞中的相关指标，结果如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A. ABA需要从根部极性运输至叶片才能作用于保卫细胞
B. ABA使保卫细胞膜上Ca2+通道开放，导致其膜电位表现为外正内负
C. 胞质Ca2+浓度出现第二个峰值，可能与液泡膜上Ca2+通道开放有关
D. ABA使保卫细胞中K+浓度升高和Cl-浓度降低，导致细胞失水气孔关闭
【答案】C
【解析】
【分析】ABA合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。分布：将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用：抑制
细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、ABA不存在极性运输，ABA可以通过植物体内的维管束系统进行长距离运输，A错误；
B、ABA与保卫细胞的细胞膜上受体结合，使保卫细胞膜上钙离子通道开放，钙离子进细胞后，钙离子
促进钾离子出细胞，抑制钾离子进细胞，导致其膜电位表现为外正内负，B错误；
C、胞质Ca2+浓度出现第二个峰值，可能与液泡膜上Ca2+通道开放有关，因为植物缺水后合成脱落酸，激
活保卫细胞膜Ca2+通道，形成动作电位，液泡膜上Ca2+通道开放可以导致胞质Ca2+浓度升高，C正确；
D、ABA的作用是使保卫细胞中K+浓度降低和Cl-浓度降低，导致其胞内渗透压降低，进而导致细胞失水
气孔关闭，降低植物水分的蒸发，D错误。
故选C。
3. 转分化是一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡
细胞转分化为胰岛β细胞进行了相关研究，部分过程如下图所示，图中指针表示 Dnmt3a基因的表达量。
下列相关说法正确的是（ ）
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A. 转分化过程体现了动物细胞的全能性
B. 转分化过程与植物组织细胞脱分化过程相同
C. 胰腺腺泡细胞和胰岛β细胞中蛋白质种类完全不同
D. 适当降低 Dnmt3a 的表达，可提升胰岛β细胞的比例
【答案】D
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和
特性；胰岛β细胞分泌的胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降
低。
【详解】A、转分化过程未发育成完整个体或各种细胞，不能体现动物细胞的全能性，A错误；
B、转分化是一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象，脱分化是已分化的细胞发育成未
分化的细胞，二者不同，B错误；
C、胰腺腺泡细胞和胰岛β细胞中蛋白质种类不完全相同，有相同的部分，如呼吸酶等，C错误；
D、Dnmt3a基因的表达量升高导致未成功转化的细胞增多，适当降低 Dnmt3a 的表达，可提升胰岛β细胞
的比例，D正确。
故选D。
4. 癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明，
癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细
胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，下列叙述正确
的是（ ）
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A. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP
B. ③过程会消耗少量的还原氢，④过程不一定都在生物膜上完成
C. 发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少，且过程③④可同时进行
D. 若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径，可选用图中①④为作用位点
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知，①②过程是葡萄糖进入细胞后转化成五碳化合物以及氧化分解为丙酮酸的过程，
③过程是癌细胞无氧呼吸过程（乳酸发酵类型），④过程是癌细胞的有氧呼吸过程（有氧呼吸第二、第三
阶段）。
【详解】A、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，A错误；
B、③过程为无氧呼吸第二阶段的反应，会消耗少量的氢；④过程是有氧呼吸第二、三阶段的反应，分别
发生在线粒体基质和线粒体内膜上，B正确；
C、根据题意“癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”可知，发生“瓦堡
效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的多，且过程③和④可同时进行，C错误；
D、分析题图可知，①④是正常细胞所必须的，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，
图中的①④不宜选为作用位点，D错误。
故选B。
5. M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA．
M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是（ ）
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A. M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸
B. SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制
C. 过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
.
D 过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6407个磷酸二酯键
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知，M13噬菌体 DNA 在宿主细胞内的合成过程为：MI3噬菌体 DNA 是一种单链DNA
，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ，再进行滚环复制，即在M13噬菌体的双链 DNA 环状分
子一条链（正链）上切一个切口，产生游离的3'端羟基作为延伸起点，最后在宿主细胞 DNA 聚合酶的催
化下，以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。
【详解】A、①过程需要先合成RNA引物来引导子链延伸，③不需要，A错误；
B、SSB是单链DNA结合蛋白，由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复
制，B正确；
C、据题图可知，过程⑥得到的单链环状DNA是原来的，过程②~⑤中新合成的DNA单链存在于复制型
双链DNA中，C错误；
D、该DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA，由图可知过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，一共
合成6409个磷酸二酯键，D错误。
故选B。
6. 果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时
存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。果蝇体内另有一对基因T、t，
与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄
果蝇。让一只红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，所得F 代无白眼出现，F 代雌雄果蝇随机交配，F 代雌
1 1 2
雄比例为3∶5，无粉红眼出现。以下分析错误的是（ ）
A. T、t基因位于常染色体上，亲代雌果蝇的基因型为TTAAXBXB
B. F 代雄果蝇中共有8种基因型，其中不含Y染色体的个体所占比例为2/5
2
C. F 代雌雄个体自由交配，后代中不育个体所占比例为1/12
2
D. 通过确定雄果蝇体细胞某时期中B、b基因的数目，可确定雄果蝇是否可育
【答案】B
【解析】
【分析】红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，如果 T、t基因位于X染色体上，则亲本的基因型应为
XBTXBT和XBY，杂交后产生的F 再随机交配，F 中雌雄的比例应为1∶1，与题意不符，说明T、t基因应
1 2
该位于常染色体上；子代中均没出现粉色的个体，说明亲本的基因型应均为AA；F 中雌雄的比为3∶5，
2
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可见F 中有14雌性个体性反转为雄性个体，由此可推知雌雄亲本的基因型分别为TT和tt。综合以上可知，
2
亲本雌雄个体的基因型分别为：TTAAXBXB和ttAAXbY。
【详解】A、T、t基因应该位于常染色体上，子代中均没出现粉色的个体，说明亲本的基因型应均为
AA，F 中雌雄的比为3∶5，可见F 中有14雌性个体性反转为雄性个体，由此可推知雌雄亲本的基因型分
2 2
别为TT和tt，因此亲代雌果蝇的基因型为TTAAXBXB，A正确；
B、亲本雌雄个体的基因型分别为TTAAXBXB和ttAAXbY，则F 中雌雄个体的基因型分别为TtAAXBXb和
1
TtAAXBY，它们相互交配后产生的F 中，雄性有两种情况，一种是含有XY染色体的，共有3×2=6种，
2
另外一种是雌性性反转形成的，其基因型有2种，即ttAAXBXB和ttAAXBXb，因此F 代雄果蝇中共有8种
2
基因型，F 中雌雄的比为3∶5，其中雄果蝇中有1/5是雌果蝇性反转形成的，不含Y染色体，B错误；
2
C、F 代雌雄个体自由交配，F 雌性配子比例为：TXB∶TXb∶tXb∶tXB=6∶2∶3∶1, F 雄性配子比例为：
2 2 2
TXB∶TY∶TXb∶tXB∶tY∶tXb =1∶2∶1∶1∶2∶1，基因纯合时会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇，F 代
2
雌雄个体自由交配，后代中不育个体（ttAAXBXB和ttAAXBXb性反转）所占比例为1/12，C正确；
D、B、b仅位于X染色体上，通过确定雄果蝇体细胞有丝分裂后期B、b基因的数目，可确定雄果蝇是否
可育，D正确。
故选B。
7. 血容量是血液中全部血细胞容量和血浆容量的总和。下图分别是血浆渗透压和血容量的变化对血浆中抗
利尿激素(ADH)水平影响的示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 研究血容量变化对血浆ADH水平的影响时，血浆渗透压应该恒定
B. 机体有感受血容量变化的感受器，大量失血后机体分泌ADH减少
C. ADH通过肾保留水分降低尿液的渗透压，维持血浆渗透压平衡
D. ADH的分泌对血容量变化的反应比对血浆渗透压变化的反应更敏感
【答案】A
【解析】
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【分析】人体的水平衡调节过程：当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→
下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减
少。
【详解】A、结合图示可知，血浆渗透压和血容量变化对ADH的含量均有影响，根据实验的单一变量原则，
研究血容量变化对血浆ADH水平的影响时，血浆渗透压应该恒定，A正确；
B、结合题图分析可知，机体大量失血时，抗利尿激素分泌增加，肾小管集合管对水分的重吸收增加，尿
量减少而血容量增加，维持外周阻力，使血压不至于下降太多，B错误；
C、ADH促进肾小管集合管对水分的重吸收增加，通过肾保留水分降低血浆（细胞外液）的渗透压，维持
血浆渗透压平衡，C错误；
D、血浆渗透压从0到9%过程中，ADH上升，血容量在-30%到-10%过程中，ADH下降，因此ADH的分
泌对血浆渗透压变化的反应更敏感，即血浆变化的百分率更小，D错误。
故选A。
8. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联
会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片
段缺失或染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。已知该精原细胞发生了如
图乙所示的现象，下列叙述正确的是（ ）
A. 图甲发生了①至③区段的倒位
B. 图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换
C. 该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D. 该精原细胞共产生了4种类型的可育雄配子
【答案】C
【解析】
【分析】染色体数目异常包括：个别染色体数目的增加或减少；以染色体组的形式成倍的增加或减少。染
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色体结构异常包括：重复、缺失、倒位和易位。
【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A错误；
B、图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和IV发生了交叉互换，B错误；
CD、题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交
叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE（正常）、adcbe（倒位但能存活）、ABcda（缺失了e，不能存
活）、ebCDE（缺失了A，不能存活），因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子， C正确，D错
误。
故选C。
9. 20世纪30年代，MullerH．J在果蝇中发现了两性个体间某些基因剂量（数量）不同，但表达水平相似
的现象，并命名为“剂量补偿”。这一现象与基因Sx 的表达有关，如下图所示。下列说法错误的是（
1
）
A. Sx 基因参与的“剂量补偿”的原理与细胞分化原理相同
1
B. Sx 基因通过促进msl-2的表达从而促进X染色体上基因的表达
1
C. 雌雄个体X染色体数量不同，但X染色体上相关基因的表达量可能相同
D. 检测超雌果蝇（XXX）相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、分析题意可知，“剂量补偿”是两性个体间某些基因剂量（数量）不同，但表达水平相似的
现象，结合图示可知，该现象与Sx基因的表达有关，而细胞分化是基因选择性表达的结果，故Sx基因参
l l
与的“剂量补偿”的原理与细胞分化原理相同，A正确；
B、据图可知，雌性个体中Sx基因表达后导致msl-2缺失，说明Sx基因通过抑制msl-2的表达，进而使
l l
mle、msl-1和msl-3蛋白质复合体没有活性，从而使X染色体基础水平转录，B错误；
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C、据图可知，雌性个体有两条X染色体，但其X染色体基础水平转录，雄性个体有1条X染色体，但其
染色体高水平转录，据此推测，雌雄个体X染色体数量不同，但X染色体上相关基因的表达量可能相同，
C正确；
D、检测超雌果蝇（XXX）相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”，若该“剂量补偿”存在，则
预期其X染色体的转录水平应低于XX型，D正确。
故选B。
10. 某植物成花诱导 基的因调控机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. FLC属于开花抑制因子基因，春化作用通过抑制FLC基因的表达抑制开花
B. 植物细胞内的CO蛋白含量可能会出现昼夜节律性变化
C. 光质途径可能通过改变光敏色素结构间接影响核基因表达
D. 该植物开花与否受自身基因、环境因素等影响
【答案】A
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体)，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内
比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞
核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】A、分析图可知，FLC基因抑制开花，FLC属于开花抑制因子基因，春化作用抑制FLC蛋白合成，
从而减弱FLC蛋白的抑制作用，以解除开花抑制，A错误；
B、光周期具有昼夜节律性变化，影响CO基因的表达，所以植物细胞内的CO蛋白含量可能出现昼夜节律
性变化，B正确;
C、光敏色素结构的改变是通过信息传递系统传导到细胞核内，影响核基因表达，而非直接影响，C正确；
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D、由题图可知，该植物开花与否受自身FLC基因、CO基因等表达调控，同时还与光周期、光质等环境
因素有关，D正确。
故选A。
11. 采用标记重捕法对2km2的长江某支流中刀鱼种群数量进行调查时，首捕时用大网眼渔网捕捞40条并
标记，重捕时用小网眼渔网捕捞325条，其中小刀鱼（不能被大网眼渔网捕到）275条，带标记的鱼5条，
则该支流中刀鱼种群密度约是（ ）
A. 2200条/km2 B. 2600条/km2 C. 1300条/km2 D. 1100条/km2
【答案】C
【解析】
【分析】调查种群密度的方法：（1）样方法：调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物；（2）标记重
捕法：调查活动能力强，活动范围大的动物。计算公式：种群数量=初捕×重捕/重捕中有标志的个体数。
【详解】据公式：初次捕获标记个体数÷个体总数=再次捕获标记个体数÷再次捕获个体总数，推出该范围
内个体总数=（40×325）÷5=2600条，则该支流中刀鱼种群密度约为2600条÷2km2=1300条/km2，ABD错误，
C正确。
故选C。
12. 相对多度是指某一物种的个体数与该生态系统中的总个体数之比。某退耕农田中甲、乙、丙三种植物
相对多度与演替时间的关系如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在演替时间10年左右，甲物种种群密度达到最大值
B. 在演替时间20到40年间，乙因其相对多度最高而成为该群落的优势种
C. 丙的出现不一定会使该生态系统的物种数增加
D. 随着群落中甲、乙、丙的相对多度发生改变，群落的类型也发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替，包括初生演替和次生演替
两种类型。演替分为初生演替和次生演替，二者的本质区别在于演替的起点不同。
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【详解】A、据图可知，纵坐标是相对多度，在演替时间10年左右，甲物种相对多度达到最大，但相对多
度是该种植物个体数所占百分比，而不是具体的数目，其变化无法直接反映种群密度的变化，A错误；
B、在演替时间20到40年间，乙因其相对多度最高，但并不意味着能成为该群落的优势种，因为随着时
间的推移，乙种群的相对多度表现为下降，B错误；
C、丙的出现不一定会使该生态系统的物种数增加，也可能是丙是外来物种入侵，导致生态系统物种数减
少，C正确；
D、随着群落中甲、乙、丙的相对多度发生改变，说明群落在发生着演替，但并不意味着群落的类型发生
改变，D错误。
故选C。
13. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养
生产紫草宁的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 为提高愈伤组织的诱导速率，诱导时应给予适当时间和强度的光照
B. 悬浮振荡培养前，需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞
C. 植物细胞培养时易发生突变，需筛选出高产突变体才能用来制备生物反应器
D. 紫草宁是紫草细胞的初生代谢物，是紫草细胞基本生命活动所必需的产物
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的
培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生
根→移栽成活。
【详解】A、光照不利于愈伤组织形成，因此形成愈伤组织的过程中不需要光照，A错误；
B、在动物细胞培养过程中，需用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，制成细胞悬液，防止接触抑制，在植
物细胞培养时不用胰蛋白酶，B错误；
C、组织培养过程中，愈伤组织易受到培养条件和外界环境的影响而发生突变，突变进而发育成为新品种，
所以可通过从中筛选获得高产的突变体制备生物反应器，C正确；
D、紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。紫草宁属于次生代
谢产物，D错误。
故选C。
14. 下图为啤酒生产的主要流程，下列相关叙述错误的是（ ）
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A. 粉碎的目的是有利于麦芽中的淀粉与a-淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间
B. 麦汁煮沸的主要目的是抑制糖化过程后残留酶的活性同时杀死麦汁中微生物
C. 加入酒花的主要目的是提供酵母菌菌种有利于主发酵进行并产生大量酒精
D. 主发酵结束后发酵液还要在低温密闭的环境下储存一段时间才能形成成熟啤酒
【答案】C
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都
是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行
后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差
异。
【详解】A、“糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质”，故过程破碎有利于淀粉与
α−淀粉酶的充分接触，缩短糖化过程所用的时间，A正确；
B、麦汁煮沸的主要目的是使淀粉酶失活，终止酶的进一步作用，并对糖浆杀菌，B正确；
C、加入酒花的主要目的是赋予啤酒特殊的香味，赋予啤酒爽快的苦味，增加防腐能力，提高啤酒的非生
物稳定性，防止煮沸时窜味，C错误；
D、主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能
形成澄清、成熟的啤酒，D正确。
故选C。
15. 乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白，T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三
种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体，然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体，简称三
抗（如图）。下列说法错误的是（ ）
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A. 利用抗原-抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白
B. 与植物原生质体融合相比，制备单抗时可采用灭活的病毒进行诱导融合
的
C. 与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结合位点，对癌细胞 杀伤更强
D. 同时注射3种抗原蛋白，可刺激B细胞增殖分化为分泌三抗的浆细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程：（1）给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取
已经免疫的B淋巴细胞；（2）诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；（3）利用选择培养基筛选出杂交瘤细
胞；（4）进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；（5）用培养基培养筛
选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、由于抗体具有特异性，所以利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋
白，A正确；
B、动物细胞融合与原生质体融合相比特有的融合方式是灭活的病毒进行诱导，B正确；
C、抗体具有特异性，三抗可以结合癌细胞不同的部位，所以与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结
合位点，对癌细胞的杀伤更强，C正确；
D、同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生三种抗体，一种浆细胞只能产生一
种抗体，并不能产生三抗，D错误。
故选D。
三、非选择题。
16. 马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及
运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。请回答下列问题：
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（1）图1所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是_______（填标号）。为马铃薯叶片提供
C18O，块茎中会出现18O的淀粉，请写出18O转移的路径：C18O→________→淀粉。
2 2
（2）研究发现，叶绿体中淀粉的大量积累会导致________膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细
胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使________，进而抑制暗反应。
（3）图2中甲具有________酶活性。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基
因的马铃薯植株中SUT1的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量________，最终导致块茎产量
________。
（4）科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，
在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处
理，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照
组有块茎生成，结果如图。
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①分析上述信息可知，光影响马铃薯幼苗的生理过程可能有________（至少写出两点）。
②分析上图，单位时间内光周期影响平均单株块茎产量增量最高的实验组是________。
③若将马铃薯叶片分为对照组和实验组，对照组叶片遮光处理，10h后检测到叶片的干物质减少量为
Amg；某实验组10h后检测到叶片的干物质增加量为Bmg，实验叶片的面积为Ccm2，则该组的光合速率
可以表示为_____。若要进一步研究不同CO 浓度对马铃薯叶片光合速率的影响，并尽量避免有机物的输
2
出对实验结果的影响，应该选择______（填“长日照”“中日照”或“短日照”）组的植株为实验材料。
【答案】（1） ①. ② ②. C →磷酸丙糖→蔗糖
3
（2） ①. 类囊体 ②. CO 吸收减少
2
（3） ①. ATP水解 ②. 升高 ③. 降低
（4） ①. 叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存等 ②. NB1中日照组 ③. 0.1
（A+B）/C mg·cm-2·h-1 ④.
长日照
【解析】
【分析】分析图1：①是光合作用的暗反应阶段的CO 的固定阶段，②是暗反应中的C 的还原阶段。从图
2 3
中可以看出，暗反应在叶绿体基质中进行，其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以被运出
叶绿体，在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入液泡暂 时储存起来；蔗糖也可以通过韧
皮部被运至茎块细胞，在茎块细胞内合成淀粉；分析图2：结构甲具有ATP水解酶的功能，同时利用ATP
水解释放的能量把H+运出细胞，导致细胞外H+浓度较高，属于主动运输；结构乙能够依靠细胞膜两侧的
H+浓度差把H+运入细胞，属于协助扩散，同时把蔗糖分子也运入细胞。
【小问1详解】
在叶绿体中C 的还原反应即②过程需要光反应提供ATP和NADPH，需要ATP和NADPH供能以及需要
3
NADPH提供还原剂；为马铃薯叶片提供C18O，会进行光合作用，最后块茎中的淀粉会含18O，由图可知，
2
元素18O转移的路径：C18O→C →磷酸丙糖→蔗糖→淀粉。
2 3
【小问2详解】
光反应的场所是类囊体薄膜，因此叶绿体中淀粉的积累会导致类囊体膜结构被破坏，进而直接影响光反应。
保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，即气孔的开放程度下降，影响二氧化碳的吸收，即二氧化碳的
吸收量下降，进而暗反应速率下降，光合速率下降。
【小问3详解】
由图可知，在结构甲的作用下，ATP水解，H+逆浓度运输至胞外，说明结构甲具有ATP水解酶的功能与物
质运输的功能；成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，筛分子-伴胞复合
体的蔗糖转运蛋白乙含量减少，叶肉细胞中蔗糖分子通过结构乙转运出叶肉细胞的量减少，叶肉细胞中蔗
糖积累，可溶性糖和淀粉总量升高，抑制光合作用，最终导致块茎产量降低。
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【小问4详解】
①本实验研究不同光周期处理对马铃薯产量的影响，最终发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和
短日照组有块茎生成，由此推断光影响的马铃薯幼苗的代谢过程可能有叶绿素的合成、光合作用、有机物
的运输和储存、细胞呼吸、酶的合成等；
②由图可知，对NB1品种进行12h的中日照，在处理45～60d期间差值最大，即单株产量增量最高；
③对照组叶片遮光处理，10h后检测到叶片的干物质减少量为Amg，此时检测的是10小时的呼吸消耗；实
验组10h后检测到叶片的干物质增加量为Bmg，该值代表的是10小时有机物的增加量（净光合量），实
验叶片的面积为Ccm2，则该组的光合速率可以表示为（A+B）÷10÷C =0.1（A+B）/C mg·cm-2·h-1。
若要进一步研究不同CO 浓度对马铃薯叶片光合速率的影响，为了尽量避免有机物的输出对实验结果的影
2
响，应该选择上述3组实验中长日照组的植株为实验材料，因为该实验组没有块茎生成，避免了有机物的
输出。
17. 基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定，可以借助果蝇（2n=8）杂交实
验进行基因定位。请回答下列问题：
（1）摩尔根利用果蝇杂交实验，首次证明了________ 。
（2）现有Ⅲ号染色体的三体野生型和某隐性突变型果蝇进行杂交实验，杂交过程如图。
①图中三体（Ⅲ）野生型2处于减数第二次分裂后期的性母细胞有________条染色体。
②若F 的果蝇表型及比例为_______时，能够确定该隐性突变的基因位于Ⅲ号染色体上。
2
（3）果蝇缺刻翅是由染色体上某个基因及其上下游DNA片段缺失引起的，具有纯合致死效应，雄性个体
中不存在缺刻翅个体，则缺刻翅果蝇的变异类型属于______。缺刻翅果蝇与正常翅果蝇杂交得F，F 雌雄
1 1
交配得F，F 翅型、性别的表型及比例为_____。
2 2
（4）果蝇的红眼和白眼由等位基因A、a控制，果蝇的刚毛和截毛由等位基因D、d控制。一只纯合白眼
截毛雌果蝇与一只纯合红眼刚毛雄果蝇杂交产生F 若干只，F 中雄果蝇均为白眼刚毛，雌果蝇均为红眼刚
1 1
毛。F 雌雄交配得到F，F 中雄果蝇均为刚毛，雌果蝇中存在一定数量的刚毛个体和截毛个体。推测控制
1 2 2
果蝇刚毛和截毛的基因位置为________，考虑这两对相对性状，F 中雄果蝇的基因型为_______。
2
（5）对同一染色体上的三个基因来说，染色体的互换主要包括单交换型和双交换型，如图。双交换型的
概率低于单交换型。
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已知分别控制果蝇朱红眼、黄体、残翅的3种隐性突变性状基因w、y、m均位于X染色体上。为确定基
因w、y、m在X染色体上的相对位置，科学家将朱红眼黄体残翅雌果蝇和野生型（野生型基因均用“+”
表示）雄果蝇杂交，得到F F 雌果蝇产生的配子类型及数目如表所示。
1. 1
雌配子基因 配子数
型 目
+ + + 1025
w y m 1045
w + m 17
+ y + 16
+ + m 45
w y + 47
w + + 2
+ y m 3
分析可知F 雌果蝇产生的重组配子有______种，请在图中实线（代表X染色体）标出w、y、m三种基因
1
的位置。如果只考虑基因y和w之间发生互换的情况，推测发生互换的性母细胞占比大约为________%
（保留一位小数）。
【答案】（1）基因在染色体上
（2） ①. 8或10 ②. 野生型：隐性突变型=5：1
（3） ①. 染色体（结构）变异 ②. 缺刻翅雌蝇：正常翅雌蝇：正常翅雄蝇=1：3：3
（4） ①. X、Y染色体的同源区段 ②. XADYD和XadYD
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（5） ①. 6##六 ②. 或 ③. 3.5
【解析】
【分析】 摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上，从而证明基因位于染色体上。
伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制。
【小问1详解】
摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上，从而证明基因位于染色体上。
【小问2详解】
①图1中三体（III）野生型个体2含有9条染色体，减数第一次分裂形成的细胞中，一个细胞含有4条染
色体（含姐妹染色单体），另一个细胞含有5条染色体（含姐妹染色单体），减数第二次分裂后期由于着
丝粒断裂，姐妹染色单体分离，因此一个细胞内含有8条染色体，一个细胞内含有10条染色体。故图1中
三体（III）野生型个体2处于减数第二次分裂后期的性母细胞有8或10条染色体。
②若该隐性基因（设为a）在Ⅲ号染色体上，则亲本隐性突变体1的基因型为aa，三体野生型的基因型为
AAA，子一代三体野生型基因型为AAa，与隐性突变体1（aa）杂交，由于AAa产生的配子类型和比例为
AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2，因此子二代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2，表型及比例为野生型∶隐性突变型
=5∶1。
【小问3详解】
果蝇缺刻翅是由染色体上某个基因及其上下游DNA片段缺失引起的，由于缺失的片段导致基因数量减少，
因此该变异属于染色体结构变异。根据雄性个体中不存在缺刻翅个体，说明缺失片段的遗传与性别相关，
故推测缺失片段应位于X染色体上，由于DNA片段缺失具有纯合致死效应，则缺刻翅果蝇的基因型可表
示为X0X和正常翅果蝇XY，杂交得F，F 中雌、雄果蝇的基因型可表示为X0X、XX、XY，比例为
1 1
1∶1∶1，产生的雌配子为X0∶X=1∶3，产生的雄配子为X∶Y=1∶1，故F 个体自由交配得F，则F 的基因型及表
1 2 2
型和比例为缺刻翅雌（X0X）∶正常翅雌（XX）∶正常翅雄（XY）∶X0Y（致死）=1∶3∶3。
【小问4详解】
单独分析果蝇的刚毛和截毛：亲本为一只纯合截毛雌果蝇与一只纯合刚毛雄果蝇杂交产生F 若干只，F
1 1
中雄、雌果蝇均为刚毛，说明刚毛为显性性状。F 雌雄交配得到F，F 中雄果蝇均为刚毛，雌果蝇中存在
1 2 2
一定数量的刚毛个体和截毛个体，说明该性状的遗传与性别有关，又根据亲本雄果蝇为刚毛，子一代和子
二代的雄性均为刚毛，说明亲本雄果蝇的Y染色体上含有刚毛基因，又因为子代雌性也存在刚毛和截毛这
一性状，因此可判断控制果蝇刚毛和截毛的基因位于X和Y的同源区段上。单独分析眼色：亲本为白眼雌
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和红眼雄，子一代雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，可判断控制眼色的基因位于X染色体上，且红眼为
显性性状。则亲本基因型为XadXad、XADYD，子一代基因型为XADXad、XadYD，子一代自由交配，子二代雄
果蝇的基因型为XADYD和XadYD。
【小问5详解】
已知分别控制果蝇朱红眼、黄体、残翅的3种隐性突变性状基因w、y、m均位于X染色体上。则将朱红
眼黄体残翅雌果蝇（XwymXwym）和野生型（野生型基因均用“+”表示，即X+++Y）雄果蝇杂交，得到F。则
1
子一代雌性个体基因型为XwymX+++，若减数分裂时不发生互换，则产生两种雌配子，即Xwym、X+++，根据
表格中配子类型可知，F 雌果蝇产生的重组配子有8－2=6种，根据双交换型的概率低于单交换型，且双
1
交换型只是将中间的一个基因进行交换，因此结合表格中最下面两种配子数量最少可知，其属于双交换得
到的配子，且交换的基因为w和+，因此可知w位于y和m之间，故中w、y、m三种基因在X染色体上的
顺序为y-w-m（或m-w-y）如图：
或
互换率=重组型配子÷总配子数×2×100%，若只考虑基因y和w之间的互换情况，则互换型的配子数为
17+16+2+3=38，总配子数为1025+1045+17+16+45+47+2+3=2200，则互换率=38÷2200×2×100%≈3.5%，即
只考虑基因y和w之间的互换情况，推测发生互换的性母细胞占比大约为3.5%。
18. 肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，而且还会引起认知功能障碍，下图表示相关机制。已知肥胖导致外周产
生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF-α、IL-6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。
大量脂质进入细胞氧化会诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA同时，NF-KB信号通路的激活也
抑制了胰岛素受体的磷酸化，一系列因素导致脑内神经细胞中胰岛素信号传导功能减弱并发生胰岛素抵抗。
请回答：
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（1）正常情况下，胰岛B细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进
______，从而降低血糖，该过程属于_____调节。此外，下丘脑还可通过______（填“交感神经”或“副
交感神经”）支配胰岛B细胞而产生胰岛素。
（2）LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制______，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6会促
进______分解，从而激活NF-KB信号通路引发胰岛素抵抗。
（3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致认知功能障碍的原因是_____。
（4）前期的研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间
歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，科研人员进行了如下研究，研究主要步骤见下表，请
补全表格：
实验步骤 简要的操作流程
将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分 为对照组（NC）
适应性培养
和高脂饮食模型组（HFD）。NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高
及初步分组
脂饲料12周
胰岛素抵抗
给HFD组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测①______等筛选胰岛素抵抗模
小鼠模型建
型建立成功的小鼠
立
再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组
实验再分组
（HIIT）
HIIT组进行8周高强度间歇性训练。运动期间②______组用高脂饲料喂
运动训练
养，其他组用普通饲料喂养
检测相关指
用③______技术检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检
标
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测这些炎症因子的含量
如果推测是正确的，则预期实验结果是④______。
【答案】（1） ①. 葡萄糖的吸收和氧化分解 ②. 体液调节 ③. 副交感神经
（2） ①. 胰岛素受体磷酸化 ②. IkB（IkB和NF-KB的复合物）
（3）导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受
到损伤从而诱发认知障碍
（4） ①. 血糖含量和胰岛素含量 ②. SED和HIIT ③. 荧光RT-PCR（RT-PCR+电泳或PCR+电
泳） ④. HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组
【解析】
【分析】胰岛素是由胰岛B细胞分泌，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，降低血糖。胰岛素的
分泌决定于血糖浓度，同时胰岛也受神经调节。
【小问1详解】
正常情况下，胰岛B细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进葡萄糖的
吸收和氧化分解，从而降低血糖，该过程属于体液调节。副交感神经促进胰岛素的分泌，交感神经抑制胰
岛素的分泌，故下丘脑还可通过副交感神经支配胰岛B细胞而产生胰岛素。
【小问2详解】
结合图示可知，LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制胰岛素受体磷酸化（与磷酸基团结
合），导致胰岛素不能与胰岛素受体结合，引发胰岛素抵抗；TNF-α、IL-6会促进IkB分解，产生NF-
kB，而NF-kB信号通路会引发胰岛素抵抗。
【小问3详解】
大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化
剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍。
【小问4详解】
胰岛素通过与受体结合来降低血糖，因此胰岛素抵抗模型的小鼠需要检测血糖含量和胰岛素含量，其血糖
含量和胰岛素含量均较高；安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）均用高脂饲料喂养，对照组用普
通饲料喂养，以此来反映高强度间歇训练对胰岛素抵抗的影响；RT-PCR(RT-qPCR)，,就是结合了荧光定量
技术的反转录PCR：先从 RNA 反转录得到 cDNA(RT)，然后再用 Real-time PCR进行定量分析(qPCR)，
可以检测mRNA的含量；若高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，则HIIT组的相
关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组。
19. 森林生态系统是陆地最大的碳库，森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有至关重要的作
用。作为碎屑食物网的起点，土壤微食物网是森林生态系统地上-地下碳转化的关键驱动者，决定着森林土
壤有机碳的分解、转化和储存等过程，影响着森林生态系统的固碳潜力。下图是土壤部分生物微食物网及
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碳库主要途径，a~e为生理过程。请结合下图回答问题：
（1）土壤微食物网中有众多的微小生物类群和部分中型动物（<2mm），欲调查这些动物丰富度用______
法，对于个体较小数量较多的小动物用_______进行统计，调查过程中发现土壤中落叶含量不同，分布的
生物类群也不同，体现了群落的______结构。
（2）土壤微食物网中含碎屑食物链（以有机碎屑为第一营养级，以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占营养
级）和捕食食物链，请写出上图食物网中捕食食物链______，土壤微食物网中第四营养级生物有______，
短时间内若食菌线虫大量减少，根 食性线虫数量会______。
（3）在碳循环中，上图e为______途径。为了缓解温室效应，我国提出碳中和目标，若要达到此目标，上
图要满足______关系（用a~e表示）。而森林中大量植被可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解
温室效应，这些用途体现了生物多样性的_______价值。
（4）土壤碳库转化伴随着能量流动，能量流动是指_____。
【答案】（1） ①. 取样器取样 ②. 目测估计法 ③. 水平
（2） ①. 乔木（根）→根 食性线虫→捕食性线虫 ②. 根食性线虫、捕食性线虫 ③. 下降
（3） ①. 化石燃料燃烧 ②. a=b+c+d+e ③. 直接和间接
（4）生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程
【解析】
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
2、食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。错综复杂的食物网是使 生态系统保持相对
稳定的重 要条件。如果一条食物链的 某种动物减少或消失，它在 食物链上的位置可能会由其 他生物来
取代。一般认为， 食物网越复杂，生态系统抵 抗外界干扰的能力就越强。 食物链和食物网是生态 系统
的营养结构，生态系统 的物质循环和能量流动就是 沿着这种渠道进行的。食物链分为腐食食物链和捕食
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食物链。
【小问1详解】
丰富度的统计方法有两种：一是计名计算法（指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，一般
用于个体较大，种群数量有限的群落）；二是目测估计法（按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体
数量的多少，等级划分表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少），对于个体较小数量较多小动
物用目测估计法进行统计。土壤微食物网中有众多的微小生物类群和部分中型动物（<2mm），我们可以
通过取样器取样法来研究土壤中小动物类群的丰富度；调查过程中发现土壤中落叶含量不同，分布生物类
群也不同，体现群落的水平结构。
【小问2详解】
食物链分为腐食食物链和捕食食物链；捕食食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…直
到最高营养级，起始点是生产者，因此上图食物网中捕食食物链为乔木（根）→根 食性线虫→捕食性线
虫。分析题图可知，土壤微食物网中第四营养级（三级消费者）生物有杂食性线虫和捕食性线虫。短时间
内若食菌线虫大量减少，捕食性线虫会捕食更多根 食性线虫，根 食性线虫数量会减少。
【小问3详解】
在碳循环中，上图e为CO 回归无机环境的途径，表示化石燃料燃烧。碳中和一般是指国家、企业、产品、
2
活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形
式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，为了缓解温室
效应，我国提出碳中和目标，若要达到此目标，上图要满足a=b+c+d+e关系。森林中大量植被可以为人类
提供木材，体现了生物多样性的直接价值，森林中大量植被可以吸收二氧化碳缓解温室效应，体现了生物
多样性的间接价值。
【小问4详解】
生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
20. 磷脂酸（PA）是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化，
研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合，构
建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术连接DNA片段的机理
和构建荧光探针表达载体的过程如图所示，请回答下列问题。
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注：bar为草胺膦抗性基因；Kanr为卡那霉素抗性基因。
（1）无缝克隆时，T5核酸外切酶沿_____（填“5´→3´或“3´→5´”）的方向水解DNA，其目的是形成
_____。T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃，而过程①选择的温度为50℃，目的是降低酶活性，
_______。
（2）过程②两个片段复性后存在“缺口”的原因是______，过程③所需的酶有_______。
（3）与传统的酶切再连法相比无缝克隆技术构建重组质粒的优点有________。
A. 不受限制酶切位点的限制
B. 不会引入多余碱基，不会出现移码突变
C. 操作相对简单，成功率高
D. 不需要使用PCR技术扩增目的基因
（4）PCR扩增PABD基因时需依据______的核苷酸序列设计引物R1。据图分析扩增目的片段的所用的引
物F1和R2可对应下表中的________（填序号）。
① 5´-TCCGGACTCAGATCTCGAGC-3´
② 5´-AGCTATAGTTCTAGATCTAGATTAACTAGTCTTAGTGGCGTC-3´
③ 5´-TATCGATGGCGCCAGCTGAGGATGGTGAGCAAGGGCGA-3´
④ 5´-GCTCGAGATCTGAGTCCGGACTTGTACAGCTCGTCCA-3´
（5）利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥，将获得的种子进行表面消毒，均匀铺在含有______的MS培养基
上进行筛选和鉴定，将筛选得到的种子种植可得到转基因拟南芥，通过观测转基因拟南芥根尖细胞中
_____，了解PA的分布和含量。
【答案】（1） ①. 5'→3' ②. 黏性末端 ③. 防止过度水解DNA
（2） ①. 过程①形成的黏性末端长度不同 ②. DNA 聚合酶和DNA连接酶 （3）ABC
（4） ①. PABD基因一端的核苷酸序列和载体一端 ②. ①、④
（5） ①. 草胺膦 ②. 绿色荧光点的分布
【解析】
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【分析】PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：
（1）模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成
的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备。
（2）模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模
板DNA单链的互补序列配对结合。
（3）延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA
聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。
【小问1详解】
由图可知，无缝克隆时，过程①中T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA，以形成黏性末端。温度能影
响酶活性，T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃，而过程①选择的温度为50℃，目的是降低酶活性，防
止过度水解DNA。
【小问2详解】
过程②在退火的过程中，两个片段的黏性末端可根据互补序列进行配对结合，但由于过程①形成的黏性末
端长度不同，因此在过程②退火后存在“缺口”。过程③缺口处DNA链的补齐，可以看作DNA分子的复
制过程，所需的酶有DNA 聚合酶（DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3′末端）和DNA连接
酶（将两个DNA片段进行连接）。
【小问3详解】
传统的酶切再连法需要用特定的限制酶将目的基因和质粒先进行切割，再用DNA连接酶对目的基因和质
粒进行连接，在该过程会形成多个小片段，操作复杂，而无缝克隆技术构建重组质粒是不受限制酶切位点
的限制，不会引入多余碱基，不会出现移码突变，操作时间短，成功率高，ABC正确，D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因（PABD基因）的核苷酸序列来设计的，由图可知，PABD
基因（目的基因）需要用载体进行连接，因此PCR扩增PABD基因时需依据PABD基因一端的核苷酸序列
和载体一端的核苷酸序列设计引物R1。由重组DNA图可知，GFP基因和PABD基因进行连接，PCR扩增
GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基因一端的核苷酸序列设计引物R2，而设计引物
F1仅需根据PABD基因一端的核苷酸序列，因此引物F1的碱基序列比引物R2的碱基序列短，因此扩增目
的片段的引物F1对应于下表中的①。PCR扩增GFP基因时需根据GFP基因一端的核苷酸序列和PABD基
因一端的核苷酸序列引物R2，即引物R2的一部分能与引物F1进行碱基互补配对，综上所述，R2对应于
下表中的④。
【小问5详解】
由图可知，bar（草胺膦抗性基因）为标记基因，位于T-DNA上，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至
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受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，因此利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥，将获得的种
子进行表面消毒，均匀铺在含有草胺膦的MS培养基上进行筛选和鉴定。由题意“将高度专一的PA结合
蛋白（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟
南芥细胞内PA含量”可知，通过观测转基因拟南芥根尖细胞中绿色荧光点的分布，了解PA的动态变化。
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