文档内容
河南省 2025 年普通高中学业水平选择性考试
生物
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分
裂的细胞。下列结构中，这种细胞一定含有的是（ ）
A. 核糖体 B. 线粒体 C. 中心体 D. 溶酶体
【答案】A
【解析】
某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂
的细胞，导入的合成的必需基因具体作用未知的前提下，由于支原体属于原核生物，一定含有核糖体一种
细胞器，A正确。
故选A。
2. 在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是（ ）
A. C B. S C. P D. N
【答案】B
【解析】
A、子代噬菌体的DNA和蛋白质都含有C元素，DNA中的C有一部分来自亲代噬菌体的DNA，A错误；
B、噬菌体的蛋白质外壳中含有S元素，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，子代噬菌体的蛋白质外壳是
在大肠杆菌体内利用大肠杆菌的原料合成的，所以子代噬菌体中的S元素全部来自大肠杆菌，B正确；
C、子代噬菌体的DNA中含有P元素，其中有一部分P来自亲代噬菌体的DNA，C错误；
D、子代噬菌体的DNA和蛋白质都含有N元素，DNA中的N有一部分来自亲代噬菌体的DNA，D 错误。
故选B。
3. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。
下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】B
【解析】A、细胞中的“自由水/结合水”比例越高，细胞的代谢活动越强。细胞中的“自由水/结合水”比例越低，
细胞的抗逆性越强，A正确；
B、由题可知，蛋白M属于通道蛋白。通道蛋白在起作用时，不与被转运的物质结合，B错误；
C、蛋白M属于水通道蛋白，可以增强水的运输能力。水的运输方式由低浓度到高浓度，由渗透压低的地
方运输至渗透压高的地方。因此蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，C正确；
D、水在细胞内外进行跨膜运输时，大部分跨膜运输方式是通过水通道蛋白进行协助扩散，少部分跨膜运
输方式是自由扩散。因此水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式，D正确。
故选B。
4. 甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其
中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（ ）
A. 酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气
B. 低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C. 酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D. 呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
【答案】B
【解析】
A、有氧呼吸第二阶段场所是线粒体基质，不是线粒体内膜，且该阶段不消耗氧气，氧气在第三阶段参与
反应，A错误；
B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的
第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率，B正确；
C、有氧呼吸中生成 ATP 最多的阶段是第三阶段，不是第二阶段，C错误；
D、酶Ⅰ活性与甜菜根重呈正相关，喷施酶Ⅰ抑制剂会降低酶Ⅰ活性，不利于甜菜块根生长，不能增加产
量，D错误。
故选B。
5. 导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织，由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形
成。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程
B. 分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力
C. 导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异
D. 细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用
【答案】C
【解析】A、形成导管的细胞死亡属于细胞凋亡，是一种基因决定的自然的生理过程，不是细胞坏死，A错误；
B、分化成熟后的导管是死细胞，不具备脱分化和再分化的能力，B错误；
C、导管原始细胞与叶肉细胞的遗传物质相同，但结构、形态和功能的差异源于细胞分化过程中的基因选
择性表达，C正确；
D、成熟的导管分子为长管状的死细胞，没有细胞骨架，D错误。
故选C。
6. 食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是（ ）
A. 醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵
B. 以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生
C. 食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D. 使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
【答案】C
【解析】
A、醋酸菌进行醋酸发酵时需要氧气，是好氧发酵；酵母菌进行酒精发酵时需要无氧环境，是厌氧发酵，
A正确；
B、以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，微生物的代谢活动会产生酸性物质使 pH 下降，同时酒精发酵会产
生CO2气体，B正确；
C、在食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖过快不一定会使发酵产物产率越高。因为微生物的代谢途径和
产物积累受到多种因素的调控，过度繁殖可能会消耗过多营养物质，导致发酵产物的合成受到影响，C错
误；
D、天然混合菌种中微生物的种类和数量不稳定，不同菌种的代谢特性也有差异，所以使用天然混合菌种
发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。
故选C 。
7. 系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据，构建了绿色植物的
系统进化关系，示意简图如下。下列推断正确的是（ ）
A. 植物的系统进化关系是共同由来学说的体现和自然选择的结果B. 基因重组增强了生物变异的多样性，但不影响进化的速度和方向
C. 绿藻化石首次出现地层的年龄小于苔藓植物化石首次出现地层的年龄
D. 裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系远
【答案】A
【解析】
A、共同由来学说:达尔文提出所有生物源自共同祖先，系统进化树的分支结构正体现这一点。自然选择:
驱动物种适应性进化的机制，与系统发育关系一致，A正确；
B、可遗传变异是进化的原材料，可遗传变异包括突变和基因重组，基因重组的作用:增加变异多样性(如
减数分裂中的交叉互换),间接影响进化速度和方向(如新性状的出现可能加速分化)，B错误；
C、绿藻的出现早于苔藓，故绿藻化石首次出现地层的年龄大于苔藓植物化石首次出现地层的年龄，C错
误；
D、据图分析可知，裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系近，D错误。
故选A。
8. 病原体进入机体引起免疫应答过程的示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A. 阶段Ⅰ发生在感染早期，①和②为参与特异性免疫的淋巴细胞
B. ①和②通过摄取并呈递抗原，参与构成保卫机体的第一道防线
C. 活化之后的③可以分泌细胞因子，从而加速④的分裂分化过程
D. 阶段Ⅱ消灭病原体可通过③→⑤→⑥示意的细胞免疫过程来完成
【答案】C
【解析】
A、据图分析，①和②是巨噬细胞等抗原呈递细胞，其中巨噬细胞不一定是参与特异性免疫反应的细胞，
在非特异性免疫中也起作用，巨噬细胞也不是淋巴细胞，A错误；
B、①和②（抗原呈递细胞）通过摄取和呈递抗原参与免疫反应，但它们属于第三道防线，不是第一道防
线（皮肤、黏膜等物理屏障），B错误；
C、活化后的③（辅助性T细胞）可以分泌细胞因子，这些细胞因子能够加速④（细胞毒性T细胞）的分
裂分化过程，促进细胞免疫应答，C正确；
D、图示过程有抗体参与，应是体液免疫而非细胞免疫，D错误。故选C。
9. CO 是人体调节呼吸运动的重要体液因子。血液流经肌肉组织时，细胞产生的CO 进入红细胞，在酶的
2 2
催化下迅速与水反应生成HCO，进一步解离为H+和 。H+与血红蛋白结合促进O 释放， 顺浓
2 3 2
度梯度进入血浆。下列推断错误的是（ ）
A. CO 参与血浆中 / H CO 缓冲对的形成
2 2 3
B. 血液流经肌肉组织后，红细胞会轻度吸水“肿胀”
C. 红细胞内pH下降时，血红蛋白与O 的亲和力增强
2
D. 脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO 浓度的依赖
2
【答案】C
【解析】
A、由题干信息“细胞产生的CO 进入红细胞，在酶的催化下迅速与水反应生成HCO，进一步解离为
2 2 3
H+和 ”，可知CO 参与血浆中 / H CO 缓冲对的形成，A正确；
2 2 3
B、血液流经肌肉组织，肌肉组织细胞需要O 用于有氧呼吸，故H+与血红蛋白结合，促进O 释放，此时
2 2
红细胞渗透压略有升高，会轻度吸水“肿胀”，B正确；
C、红细胞内pH下降时，H+增多，H+与血红蛋白结合促进O 释放，即血红蛋白与O 的亲和力下降，C错
2 2
误；
D、CO 是人体调节呼吸运动的重要体液因子，故脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO 浓度的依赖，
2 2
D正确。
故选C。
10. 向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料，单侧光处理一段时间后，检测下胚
轴两侧生长相关指标，结果如图所示。下列推断正确的是（ ）
A. 向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面
B. 下胚轴两侧IAA的含量基本一致，表明其向光生长不受IAA影响
C. IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
D. 在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲【答案】A
【解析】
A、由柱形图可知，向日葵下胚轴向光面IAA含量小，但IAA抑制物含量多，增加的长度小，说明下胚轴
向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面，A正确；
B、由柱形图可知，尽管下胚轴两侧IAA的含量基本一致，但下胚轴两侧的IAA抑制物含量不同，有可能
IAA抑制物通过抑制IAA的促生长作用而使下胚轴表现向光生长，B错误；
C、由题干信息，不能确定是IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长，还是IAA
通过调节下胚轴IAA的抑制物含量进而导致向日葵向光生长，C错误；
D、在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向同侧弯曲，D错误。
故选A。
11. 黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带，研究和保护黄河湿地生物多样性意义重大。某区域黄河
湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替
B. 积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征
C. 积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性
D. 影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子属于密度制约因素
【答案】D
【解析】
A、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留，甚至保留了植物的种子或其他繁殖
体(如根系、地下茎等)的地方发生的演替。由题意可知，永久性积水时，仍存在有多种物种，因此永久性
积水退去后的植物群落演替属于次生演替，A正确；
B、生物与非生物环境之间存在协同进化、相互适应，并且环境对植物具有定向选择的作用。因此积水生
境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征，B正确；
C、由图可知，季节性积水、季节性水涝、间歇性积水、永久性积水等环境中的科、属、种数量均不相同，
且物种组成会受影响。因此积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性，C正确；D、季节性水涝属于非生物因素，其影响与植物种群密度无关。影响季节性水涝生境中植物物种数量的关
键生态因子通常是积水持续时间、缺氧程度等非密度制约因素，D错误。
故选D。
12. 样方法是种群密度调查的常用方法，下列类群中最适用该方法调查种群密度的是（ ）
A. 跳蝻、蕨类植物、挺水植物
B. 灌木、鱼类、浮游植物
C. 蚜虫、龟鳖类、土壤小动物
D. 鸟类、酵母菌、草本植物
【答案】A
【解析】
A、蕨类植物、挺水植物等植物，以及跳蝻这种活动能力弱、活动范围小的动物都适合用样方法调查种群
密度，A正确；
B、鱼类活动能力强、活动范围大，不适合样方法；，B错误；
C、龟鳖类活动能力强、活动范围大，不适合样方法；土壤小动物常用取样器取样法，C错误；
D、鸟类活动能力强、活动范围大，不适合样方法；酵母菌是微生物，常用抽样检测法（如血细胞计数板
计数），D错误。
故选A。
13. 植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲（雄性不育株，38条染色
体）和乙（可育株，39条染色体）两份油菜。甲与正常油菜（38条染色体）杂交后代均为雄性不育，甲与
乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是（ ）
A. 正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B. 甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C. 乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F 均可育
1
D. 乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
【答案】D
【解析】
A、正常油菜有38条染色体，正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个，经过间期复制，核
DNA分子数有76个，不相等，A正确；
为
B、甲乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均 39条染色体，可知可育株含细胞质雄性不育
基因和核恢复基因，且核恢复基因位于第39条染色体，B正确；
C、乙为可育株，含39条染色体，配子有两种：19和20条染色体，20条染色体的配子中含核恢复基因，
故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F 均可育，C正确；
1D、乙的核恢复基因位于第39条染色体，经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个，次级精母细胞中的
核恢复基因数目为0或2个，故也可能相等，D错误。
故选D。
14. 构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后
加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型
B. 具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程
C. 编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率
D. 组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达
【答案】C
【解析】
A、组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰，不改变自身氨基酸序列，但会影响基因表达，进而影响个体表型，
A正确；
B、tRNA是由基因转录形成RNA，再经过转录后加工形成具有生物活性的tRNA，B正确；；
C、编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译的效率，但不会影响翻译的准确度，其准
确度由tRNA和mRNA上的碱基互补配对决定，C错误；
D、由题知，组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，且会对基因表达产生影响，D正确。
故选C。
15. 现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株：突变株均为3：1.甲自交后代中的突变株与乙自
交后代中的突变株杂交，F 全为正常株，F 中该性状的正常株：突变株=9：6（等位基因可依次使用A/a、
1 2
B/b……）。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲的基因型是AaBB或AABb
B. F 出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
2
C. F 植株中性状能稳定遗传的占7/15
2
D. F 中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
2
【答案】D
【解析】
A、已知植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株：突变株均为3：1，可知正常株为显性性状，突变株为
隐性性状，甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F 全为正常株，F 中该性状的正常株：
1 2
突变株=9：6，为9：3：3：1的变式，可知杂交后代F 基因型为AaBb，正常株的基因型为A-B-，基因型
1
为aabb的植株会死亡，其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为
aaBB、AAbb或AAbb、aaBB，由于甲和乙自交后代中某性状的正常株（A-B-）：突变株均为3：1，故甲的基因型是AaBB或AABb，A正确；
B、F 基因型为AaBb，自交后代F 应该出现9：（6+1）的分离比，出现异常分离比是因为出现了隐性纯
1 2
合aabb致死，B正确；
C、F 植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb，突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、
2
1aaBB、2aaBb，其中性状能稳定遗传（自交后代不发生性状分离）的有1AABB、1AAbb、2Aabb、
1aaBB、2aaBb，占7/15，C正确；
D、F 中交配能产生AABB基因型的亲本组合有：AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、
2
AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb6种杂交组合，和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb
自交，故亲本组合有10种，D错误。
故选D。
16. 饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验，小鼠分组处理情况和实验结果如表所
示。下列叙述错误的是（ ）
实验结果
分
处理
组
皮质醇水平 毛发
甲 正常饮食 正常 正常
乙 断食 升高 减少
丙 断食+切除肾上腺 无 正常
A. 断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化
B. 通过甲乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节
C. 丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”
D. 根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长
【答案】B
【解析】
A、断食导致皮质醇（肾上腺皮质分泌的激素）水平升高，激素通过体液运输作用于靶细胞，属于体液调
节，A正确；
B、肾上腺皮质激素分泌皮质醇。在断食情况下，皮质醇水平升高，毛发减少。因此，通过甲乙组对比分
析能证明毛发的生长受肾上腺的调节，B错误；
C、在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 与常态比较，人为去除某种影响
因素的称为“减 法原理”。丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”，C正确；
D、根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过调节肾上腺分泌皮质醇来调节毛发生长，D正确。故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量（盐胁迫）下某
作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示（光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时
的光照强度）。
回答下列问题：
（1）光对植物生长发育的作用有______和______两个方面。
（2）上述实验需控制变量，为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用
上述______组（填组别）进行对比分析，该实验中的无关变量有____________（答出2点即可）。
（3）在光照强度达到光补偿点之前（CO 消耗量与光照强度视为正比关系），④组的总光合速率______
2
（填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”）③组的总光合速率，判断依据是
_______。
【答案】
（1） ①. 为光合作用提供能量 ②. 作为一种信号调节植物生长发育
（2） ①. ①②④ ②. 温度和二氧化碳浓度
（3） ①. 始终大于 ②. ④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点也就是总光合吸速率时的光照
强度相等，所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组
【解析】
【分析】光补偿点时呼吸作用速率等于光合作用速率，光饱和点以后时影响各种植物的光合作用速率的因
素不再是光照强度，影响作物光合作用的因素有光照强度、温度或二氧化碳浓度等。
【小问1详解】
光可以为植物光合作用提供光能；同时光可以作为一种光信号调节植物生长发育，故光对植物生长发育的
作用有为光合作用提供能量和作为一种信号调节植物生长发育两个方面。
【小问2详解】探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，实验的自变量光（正常光和实验光）以及有
无盐胁迫，因变量是作物生长情况，故该实验至少应选用上述①②④组进行对比分析（①和②对照自变量
为光处理不同，②和④对照自变量是有无盐胁迫）。实验中除了自变量和因变量，其余变量称为无关变量，
该实验中的无关变量有温度和二氧化碳浓度等。
【小问3详解】
由于④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点也就是总光合吸速率时的光照强度相等，所以④组达到光
补偿点之前的总光合速率始终大于③组。
18. 生物体的所有活细胞都具有静息电位，而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。回答下列问
题：
（1）刺激神经元，胞外Na+内流使细胞兴奋，兴奋以____________的形式沿细胞膜传导至轴突末梢，激活
Ca2+通道，Ca2+内流触发突触小泡释放神经递质。去除细胞外液中的Ca2+，刺激该神经元仍可触发Na+内流
产生动作电位，释放的神经递质______（填“增加”“减少”或“不变”）。
（2）最新研究发现某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示，刺激肿瘤细胞，记录该细胞的膜电位和
细胞内Ca2+浓度变化。结果显示随着刺激强度的增大，动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是_______。
在体外培养条件下，用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞，使该细胞膜两侧的电位表现为____________，进
而抑制其增殖生长。根据以上机制，若降低培养液中的K+浓度，可______（填“促进”或“抑制”）该肿
瘤细胞的生长。
（3）若细胞间有突触结构，突触前细胞兴奋，突触后细胞可记录到相应的膜电位变化，细胞内Ca2+浓度
变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实
现信息交流。为验证上述研究结论，应选择图2中组____（填“一”“二”或“三”）的细胞为研究对象
设计实验，简要写出实验思路及预期结果_____。【答案】
（1） ①. 电信号##神经冲动 ②. 减少
（2） ①. 动作电位幅度不变，细胞内Ca2+浓度逐渐增 ②. 外正内负 ③. 抑制
（3） ①. 一 ②. 实验思路：刺激组一中细胞1，检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。预期结果：
刺激细胞1后，细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加
【解析】
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；兴奋时，
钠离子大量内流，因此形成内正外负的动作电位。
【小问1详解】
兴奋在神经元上以电信号（神经冲动）的形式沿细胞膜传导；分析题意，Ca2+内流触发突触小泡释放神经
递质，即Ca²⁺是递质释放的关键信号，去除细胞外Ca²⁺后，突触小泡无法与突触前膜融合释放神经递质，
因此释放量减少。
【小问2详解】
据图1分析，随着刺激强度的增大，膜电位都是50mV左右，说明动作电位幅度不变，而细胞内Ca2+浓度
不断升高；动作电位产生与钠离子内流有关，在体外培养条件下，用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞，则
钠离子内流减少，导致动作电位产生受阻，使该细胞膜两侧的电位维持外正内负的静息状态；静息电位的
产生与钾离子外流有关，若降低培养液中的K+浓度，会加大细胞内外的钾离子浓度差，从而导致静息电位
绝对值增加，细胞不易兴奋，从而抑制肿瘤细胞增殖。
【小问3详解】
分析题意，本实验目的是验证肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实现信息交流，而突触是神经元
之间进行信息交流的结构，为验证上述结论，应选择彼此之间无接触，即无突触结构的类型，故应选择组
一；实验假设是Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标，故可刺激组一中细胞1，检测细胞
2、细胞3内Ca2+浓度变化。
由于实验假设 通是过体液调节方式实现信息交流，且实验为验证试验，故预期结果：刺激细胞1后，细胞
2、细胞3内Ca2+浓度显著增加。
19. 烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫，入侵性极强，严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中
不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化，结果如图所示。回答下列问题：
（1）烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养，其与番茄的种间关系为______。当番茄田中无天敌和
竞争者时，10周内烟粉虱种群呈______形增长。
的
（2）当番茄田中有烟粉虱 捕食者而无竞争者时，图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是______（填
“A””B”或”C”），理由是______。
（3）通过引入天敌控制烟粉虱种群增长，属于控制动物危害技术方法中的______，为减轻烟粉虱的危害，
还可以采用的无公害方法是______（多选）。
A.间作或轮作 B.使用杀虫剂 C.性信息素诱捕 D.灯光诱捕
（4）实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢，这主要体现了生态工程设计的
______原理。在设计立体农业时，应充分考虑群落结构中的______和______以减少作物之间的生态位重叠
（不同物种对同一资源的共同利用）。
【答案】
（1） ①. 寄生 ②. “J”
（2） ①. B ②. 当烟粉虱存在捕食者时，烟粉虱和捕食者的种群周期性的波动
（3） ①. 生物防治 ②. ACD
（4） ①. 整体 ②. 空间结构 ③. 季节性
【解析】
【分析】
1、种间关系（不同种生物之间的关系）：互利共生（同生共死）、捕食（此长彼消、此消彼长）、种间
竞争（你死我活）、寄生（寄生者不劳而获）。
2、生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作
用。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位重叠 生物群落中，多个物种取食相同
食物的现象就是生态位重叠的一种表现，由此造成物种间的竞争，而食物缺乏时竞争加剧。
【小问1详解】
烟粉虱在番茄侧叶背面吸食汁液获取营养，这种一方受益，一方受害的种间关系为寄生。当环境中无天敌
和竞争者时，资源充足，烟粉虱种群在理想条件下呈“J”形增长。【小问2详解】
当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时，烟粉虱种群数量会因捕食者的捕食作用而呈现周期性波动。
观察可知，曲线B呈现出周期性波动的特点，所以表示烟粉虱种群密度变化的曲线是B。
【小问3详解】
引入天敌控制烟粉虱种群增长，利用生物之间的种间关系来控制害虫数量，属于生物防治。
A、间作或轮作可以改变农田的生态环境，减少烟粉虱的适宜生存环境，从而减轻其危害，属于无公害方
法，A正确；B、使用杀虫剂会对环境造成污染，不属于无公害方法，B错误；
C、性信息素诱捕可以干扰烟粉虱的正常繁殖，减少其种群数量，属于无公害方法，C正确；
D、灯光诱捕利用烟粉虱的趋光性来捕杀它，属于无公害方法，D正确。
故选：ACD。
【小问4详解】
实施“番茄—草幕”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢，考虑了自然-经济-社会的整体效益，体
现了生态工程设计的整体原理。在设计立体农业时，充分考虑群落结构中的空间结构（包括垂直结构和水
平结构）和季节性，合理安排不同作物的种植，以减少作物之间的生态位重叠，提高资源利用率。
20. 某二倍体植物松散株型与紧凑株型是一对相对性状，紧凑株型适合高密度种植，利于增产。研究人员
获得了一个紧凑株型的植株，为研究控制该性状的基因，将其与纯合松散株型植株杂交，F 均为松散株型，
1
F 中松散株型：紧凑株型=3：1，控制该相对性状的基因为A/a。回答下列问题：
2
（1）该紧凑株型性状由______（填“A”或“a”）基因控制。
（2）在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因（图1），a基因表达的肽链比A基因表达的
肽链短。造成此现象的原因是____________。
（3）研究人员设计了3条引物（P1~P3），位置如图1（→表示引物5´→3´方向）。以3个F 单株（甲、
2
乙、丙）的DNA为模板，使用不同引物组合进行PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳结果分别为图2-A和2-B
（不考虑PCR结果异常）。①图2-A中使用的引物组合是______；丙单株无扩增条带的原因是__________。
②结合图2-A的扩增结果，在图2-B中，参照甲的条带补充乙与丙的电泳条带（将正确条带涂黑）
__________。
③使用图2-A中的引物组合扩增F 全部样本，有扩增条带松散株型：无扩增条带松散株型=______。
2
【答案】
（1）a
（2）插入序列后，a基因中编码终止密码子的序列提前，a基因转录产生的mRNA提前终止翻译
（3）①. P 和P ②. 丙的基因型为AA，无引物P3的结合序列，利用引物P2和P3扩增时，无法得到
2 3
扩增产物 ③. ④. 2∶1
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：杂合体内，等位基因在减数分裂形成配子时随同源染色体的分开而分离，
进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。
【小问1详解】
根据题意可知，研究人员获得了一个紧凑株型的植株，为研究控制该性状的基因，将其与纯合松散株型植
株杂交，F 均为松散株型，F 中松散株型∶紧凑株型=3∶1，说明紧凑株型为隐性性状，由a基因控制。
1 2
【小问2详解】
在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因（图1），a基因表达的肽链比A基因表达的肽链
短，说明终止密码子提前出现，因此推测可能是A基因内部插入一段序列后，使a基因中编码终止密码子
的序列提前，a基因转录产生的mRNA提前终止翻译。【小问3详解】
①子二代中的基因型为AA、Aa、aa，根据图示可知，A和a基因上均含有P 和P 引物互补的序列，而P
1 2 3
引物识别的序列只有a基因中才存在，若选择引物P 和P 进行扩增，则A基因和a基因均能扩增出相应产
1 2
物，只是a基因扩增的产物长度要大于A基因扩增的产物，即AA的个体扩增产物的电泳条带与aa的个体
扩增产物的电泳条带不同，且Aa的个体扩增产物的电泳条带应为两条，与图A不符，若选择引物P 和P
3 2
进行扩增，则只有Aa和aa的个体中因含有a基因而能扩增出产物，且扩增出的产物电泳条带相同，而AA
的个体由于不含与P 引物结合的序列，因此不能扩增出产物，没有对应的电泳条带。即图2-A中使用的引
3
物组合是P 和P，丙的基因型为AA，无引物P3的结合序列，利用引物P2和P3扩增时，无法得到扩增产
2 3
物。
②图A是利用引物P 和P 扩增后电泳的结果，则图B是利用引物P 和P 扩增的产物电泳的结果，由于a
3 2 1 2
基因扩增出来的产物长度大于A基因扩增的产物，因此AA（松散株型）、aa（紧凑株型）基因的个体扩
增的产物电泳时均只有一个条带，且aa基因的个体扩增的产物电泳时形成的电泳条带距离点样孔近，而
Aa（松散株型）的个体扩增的产物电泳时会出现两个电泳条带，故乙与丙的电泳条带为
。
③使用图2-A中的引物组合（P 和P）扩增F 全部样本，由于只有含a基因的个体才能扩增出相应产物，
3 2 2
且A-为松散株型，而子二代中Aa∶AA=2∶1，所以使用图2-A中的引物组合扩增F 全部样本，有扩增条带松
2
散株型（Aa）∶无扩增条带松散株型（AA）=2∶1。
21. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某
研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题：
（1）选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是______。将培养后的菌液混匀并充分______，
再接种至微孔板中，经培养和筛选获得了CG活性最高的菌种。
（2）为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行
双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有______
酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是______。
限制酶的识别序列和切割位点如下：
（3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是______，随后在含
______和__________的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。
（4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研
究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图
2所示。根据分析结果，选择第______位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是______。
【答案】
（1） ①. 在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大 ②. 稀释
（2） ①. BamHI ②. 重组质粒连接处的序列不再是原来的限制酶识别序列
（3） ①. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. 卡拉胶 ③. 四环素
（4） ①. 44 ②. 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换
后对酶功能的影响较小【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的
基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。由于在
富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大，因此可选择海藻和海泥作为样本筛选
卡拉胶降解菌。将培养后的菌液混匀并充分稀释，再接种至微孔板中，经培养和筛选获得了CG活性最高
的菌种。
【小问2详解】
E.coliDNA连接酶只能连接具有黏性末端的片段，因此切割质粒和目的基因时不能选择切成平末端的限制
酶，即不能选择EcoRV酶和SmaⅠ酶，而SpeⅠ酶与XbaⅠ酶切割后的黏性末端相同，若选择SpeⅠ酶与XbaⅠ
酶切割，会出现质粒和目的基因的自连、甚至目的基因倒接，因此切割质粒时SpeⅠ酶与XbaⅠ酶中只能选
择一个，而另一个限制酶需要选择BamHⅠ酶，又由于转录的方向是由启动子→终止子，且mRNA形成的
方向是5’→3’，且mRNA与DNA的模板链方向相反，因此基因模板链的3’应靠近启动子，故为保证连接
准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有BamHI酶切位点。T4DNA连接酶既可以连接平末端，也可
连接黏性末端，不同的平末端均可由T4DNA连接酶连接，由于限制酶的识别序列具有专一性，若连接后
的序列不存在最初限制酶的识别序列，则可能导致重组质粒无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行
切割。故另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质
粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是重组质粒连接处
的序列不再是原来的限制酶识别序列。
【小问3详解】
为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是使细胞处于一种能吸收周
围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA进入受体细胞。由于具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种
可分解卡拉胶，使其菌落周围形成透明圈，且重组质粒上含有四环素抗性基因，因此导入目的基因的大肠
杆菌可接种在含卡拉胶和四环素的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。
【小问4详解】
据图可知，虚线长度代表氨基酸间的空间距离，由于第44位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成
二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小，因此选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适。
