文档内容
【赢在高考•黄金8卷】备战2024年高考生物模拟卷（北京专用）
生物 黄金卷06
（满分 100 分，考试时间90分钟。）
注意事项∶
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上。写在本试卷
上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1．下列细胞结构中，对真核细胞合成多肽链，作用最小的是（ ）
A．高尔基体 B．线粒体 C．核糖体 D．细胞核
【答案】A
【分析】1、转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。转录的
场所：细胞核。
2、翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞
质的核糖体上。
【详解】真核细胞合成多肽链包括转录和翻译两个过程，转录的场所为细胞核，翻译的场所是核糖体，过
程中需要的能量由线粒体提供，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，发送蛋白质，所
以作用最小的是高尔基体，A正确，BCD错误。
故选A。
2．某单基因遗传病的系谱图如下，其中Ⅱ-3不携带该致病基因。不考虑基因突变和染色体变异。下列分
析错误的是（ ）A．若该致病基因位于常染色体，Ⅲ-1与正常女性婚配，子女患病概率相同
B．若该致病基因位于性染色体，Ⅲ-1患病的原因是性染色体间发生了交换
C．若该致病基因位于性染色体，Ⅲ-1与正常女性婚配，女儿的患病概率高于儿子
D．Ⅲ-3与正常男性婚配，子代患病的概率为1/2
【答案】C
【分析】决定性别的基因位于性染色体上，但性染色体上的基因不都决定性别，性染色体上的遗传方式都
与性别相关联，称为伴性遗传。
【详解】A、由题干可知，Ⅱ-3不携带该致病基因，表明该遗传病是显性遗传病。若该致病基因位于常染
色体，Ⅲ-1为携带致病基因的杂合体，与正常女性婚配，致病基因传给子女的概率均为1/2，A正确；
B、若该致病基因位于性染色体，II-2因从I-1获得携带致病基因的X染色体而患病。若该致病基因位于X和
Y染色体的非同源区段，II-2的致病基因只能传给其女儿，不符合题意。因此，该致病基因只能位于X和Y
染色体的同源区段，且同源区段发生了交换，导致Ⅲ-1患病，B正确；
C、若该致病基因位于性染色体，Ⅲ-1从其父亲Ⅱ-2获得携带致病基因的Y染色体，与正常女性婚配时，所
生儿子的患病概率应高于女儿，C错误；
D、致病基因无论是在常染色体还是性染色体，Ⅲ-3和正常男性婚配，致病基因传给子代的概率均为1/2，
D正确。
故选C。
3．大量证据表明，地球上所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是（ ）
A．蝙蝠和蜻蜓都有适应飞翔的器官
B．猫的前肢和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
C．人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
D．真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA
【答案】D
【分析】同源器官和胚胎学证据只能证明相关生物具有阶段性的共同祖先。
【详解】A、蝙蝠和蜻蜓的飞翔器官属于同功器官，只能说明其生活方式相似，不能推断所有细胞生命有
共同祖先，A错误；
B、猫前肢和鲸鳍具有相似的骨骼结构，属于同源器官，表明其亲缘关系较近，但并不能推断所有细胞生
命有共同祖先，B错误；
C、鱼和人的胚胎发育早期都具有鳃裂的胚胎学证据，支持人和鱼具有共同祖先的观点，但不能推断所有
细胞生命具有共同祖先，C错误；D、如果推断所有细胞生命具有共同祖先，只能依据其均具有的共同特征，例如其遗传物质均为DNA，D
正确。
故选D。
4．小鼠注射某药物造成肾功能异常，尿中出现大量蛋白质，血浆蛋白减少。下列叙述错误的是（ ）
A．血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少，机体免疫力下降
B．血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
C．血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
D．小鼠肾功能衰竭时，血浆中尿素氮升高
【答案】C
【分析】组织水肿是由于组织液增多造成的，其水分可以从血浆、细胞内液渗透而来。
【详解】A、血浆蛋白是血浆的重要组成成分之一，具有重要的生理功能。抗体是机体重要的免疫活性物
质，为专门应对抗原的蛋白质，分布于血浆和组织液等。该小鼠的肾脏功能异常造成的血浆蛋白流失可引
起血浆中抗体减少，机体免疫功能降低，A正确；
B、渗透压是血浆的主要理化性质之一，其大小主要与无机盐、蛋白质含量有关。血浆蛋白减少引起血浆
渗透压降低，导致血浆渗出至组织液的水增多，B正确；
C、渗透压的大小主要取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数
目，其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压，C错误；
D、内环境稳态的维持需要各器官、系统的协调活动。如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调。
肾脏是形成尿液的器官，可通过尿液及时将代谢产生的终产物排出体外。当发生肾功能衰竭时，机体的代
谢产物不能及时排出体外，导致血浆中尿素氮等代谢产物浓度升高，D正确。
故选C。
5．某经营性森林有27种植物，林场对其林木采伐后彻底清除地表植物。自然恢复若干年后，该地段上形
成了有36种植物的森林。下列叙述正确的是（ ）
A．采伐后的空地资源丰富，植物种群呈“J”形增长
B．采伐前的生态系统比恢复后的生态系统抵抗力稳定性高
C．采伐后的空地上出现新群落的过程属于次生演替
D．该生态系统恢复过程中，营养级的增多取决于植物种类的增加
【答案】C
【分析】抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定性是
指生态系统在遭到外界因素干扰的破坏后恢复原状的能力。【详解】A、“采伐后的空地”代表一定的空间和资源，而非理想条件。在有限的资源和空间条件下，种
群数量会在达到一定阶段时停止增长，一般以在一定数量（K值）附近波动的形式保持数量上的相对稳定，
增长曲线为“S”形而非“J”形，A错误；
B、抵抗力稳定性反映了生态系统保持现有状态相对稳定、不变的能力，主要由生态系统物种组成的多样
性和复杂性决定。组成和结构相似的生态系统之间，物种组成越丰富，抵抗力稳定性越高。恢复后的生态
系统物种数量比采伐前明显增多，群落结构趋于复杂，抵抗力稳定性提高，B错误；
C、题干中“彻底清除地表植物”含义为：原有植被虽已不存在，但原有土壤条件及繁殖体仍存在，此地
段属于次生裸地，以此为起始条件的演替属于次生演替，C正确；
D、生态系统中营养级的数量取决于两个方面：生态系统中生产者固定的总能量以及能量在生态系统中营
养级之间的传递效率（一般在10%~20%之间）。演替过程中，植物物种数量增加并不意味着通过生产者输
入到生态系统中的总能量更多，所以其营养级并不一定会增多，D错误。
故选C。
6．关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（ ）
A．等位基因均成对排布在同源染色体上
B．双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C．染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
D．一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
【答案】B
【分析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，双链DNA中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA
的基本骨架；碱基对排列在内侧。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条链之间的碱基遵循碱基的互补
配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布在同源染色体上。但在具有异型性染色
体的个体细胞内，位于性染色体上的等位基因并非完全成对排布，A错误；
B、双螺旋DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成，且两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则一一对
应。因此，组成DNA双螺旋结构中的互补配对碱基所对应的单体核苷酸方向也必然相反，B正确；
C、在生物表观遗传中，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因
的表达，C错误；
D、一个物种的染色体组数不一定与等位基因数目相等，例如二倍体生物有两个染色体组，但人体控制
ABO血型的基因有三个，D错误。
故选B。7．研究放牧强度对草原群落特征的影响，对合理利用草原和防止荒漠化具有重要意义。下表为某高寒草
原在不同放牧强度下的植物群落调查数据。下列叙述错误的是（ ）
放牧强
物种数 生产力（t·hm-2） 土壤有机碳含量（g·m-3）
度
无 15 0．85 8472
轻度 23 1．10 9693
中度 15 0．70 9388
重度 6 0．45 7815
A．中度放牧和无放牧下生产力不同，可能是物种组成不同所致
B．重度放牧下土壤有机碳含量降低是分解者的分解过程加快所致
C．放牧可能导致群落优势种改变且重度放牧下的优势种更加耐旱
D．适度放牧是保护草原生物多样性和践行绿色发展理念的有效措施
【答案】B
【分析】人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素，因为人类生产活动通常是有意识、有目
的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。但人类的活动对群落的
演替也不是只具有破坏性的，也可以是通过建立新的人工群落实现受损生态系统的恢复。
【详解】A、中度放牧和无放牧由于放牧的强度不同，可能造成物种组成不同，导致生产力不同，A正确；
B、重度放牧下土壤有机碳含量降低是由于重度放牧造成草原荒漠化，因此土壤中有机碳含量降低，B错误；
C、表格数据是在高寒草原测定，放牧使牲畜喜欢吃的草数目降低，引起群落演替，发生优势物种的改变，
而现在重度放牧的条件下，可能会发生草场荒漠化，土壤蓄水能力降低，因此优势种更加耐旱，C正确；
D、适度放牧避免草场荒漠化，是保护草原生物多样性和践行绿色发展理念的有效措施，D正确。
故选B。
8．细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关
于细胞色素C的叙述正确的是（ ）
A．仅由C、H、O、N四种元素组成
B．是一种能催化ATP合成的蛋白质
C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
【答案】D
【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，由氨基酸脱水缩合而成的，能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
【详解】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素，A错
误；
B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，
B错误；
C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误；
D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关
系越近，D正确。
故选D。
9．某科研团队获得了水稻的叶黄素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分
析（从下至上），与正常叶片相比，实验结果是（ ）
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条
B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
【答案】D
【分析】分离色素利用纸层析法，原理是四种色素在层析液中溶解度不同，溶液度高的扩散速度快，结果
从上而下分别是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。叶黄
素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
【详解】叶绿体色素有四种，经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶
绿素b，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。所以将叶黄素缺失突变体
叶片，进行红光照射测定光吸收差异不显著，而色素带缺叶黄素这个条带，从下到上位于第3条，ABC错
误，D正确。
故选D。
10．科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋
白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性【答案】B
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是 ，即每种氨基酸分子至少
都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个
氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A错误；
B、氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成，B正确；
C、该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误；
D、高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
故选B。
11．衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是（ ）
A．都属于原核生物
B．都以DNA作为遗传物质
C．都具有叶绿体，都能进行光合作用
D．都具有线粒体，都能进行呼吸作用
【答案】B
【分析】生物包括细胞生物和非细胞生物，非细胞生物是指病毒类生物，而细胞生物分为原核生物和真核
生物．其中原核生物包括：细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等；真核生物包括：动物、植物、原
生动物、低等植物、真菌等。
【详解】A、衣藻属于真核生物，A错误；
B、衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA，B正确；
C、大肠杆菌没有叶绿体，也不能进行光合作用，C错误；
D、大肠杆菌不含线粒体，D错误。
故选B。
12．CD4是辅助性T细胞（CD4+）上的一种膜蛋白，CD8是细胞毒性T细胞（CD8+）上的一种膜蛋白，下
列过程不能发生的是（ ）
A．CD4+参与体液免疫 B．CD4+参与细胞免疫
C．CD8+参与体液免疫 D．CD8+参与细胞免疫
【答案】C
【分析】辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞分泌的细胞因子能加速细胞毒性T细胞形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞。
【详解】辅助性T细胞既能参与细胞免疫又能参与体液免疫，细胞毒性T细胞只参与细胞免疫，CD4是辅
助性T细胞（CD4+）上的一种膜蛋白，CD8是细胞毒性T细胞（CD8+）上的一种膜蛋白，因此CD4+参与体
液免疫和细胞免疫，CD8+只参与细胞免疫，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
13．南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】A
【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，ATP是直接能源物质。
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；
D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
故选A。
14．胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在
镉的胁迫下，添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统，降低丙二醛和H O 含量，有效缓解镉
2 2
对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是（ ）
A．水杨酸能缓解H O 对苦草的氧化作用
2 2
B．在胁迫环境下，苦草种群的环境容纳量下降
C．通过生物富集作用，镉能沿食物链传递到更高营养级
D．在镉的胁迫下，苦草能通过自身的调节作用维持稳态
【答案】D
【分析】由题干信息可知，镉胁迫显著偏离于苦草适宜生活需求的环境条件，会影响其生存，而水杨酸可
激活苦草体内抗氧化酶系统，缓解镉的胁迫。
【详解】A、水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统，故能缓解H O 对苦草的氧化作用，A正确；
2 2
B、环境容纳量取决于生物所生存的环境，在胁迫环境下，苦草种群的环境容纳量下降，B正确；
C、镉属于重金属，能够通过生物富集作用，沿食物链传递到更高营养级 ，C正确；
D、胁迫是一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件，因此在镉的胁迫下，苦草已经不能通过自身的调节作用维持稳态 ，D错误。
故选D。
15．2020年9月，我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现“碳中和”的庄严承诺。
某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响，常年处于CO 过饱和状态。经治理后，该湖泊生态系统每
2
年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量，实现了碳的零排放。下列叙述错误的是（ ）
A．低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
B．水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放
C．湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧
D．在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定
【答案】B
【分析】碳中和是指通过减少、避免和抵消排放的温室气体，使温室气体净排放量为零的状态。它是应对
全球气候变化的一种手段，旨在达到全球减缓气候变化的目标。
【详解】A、低碳生活和绿色农业可以促进CO 的吸收以及减少CO 的排放，从而减小生态足迹，A正确；
2 2
B、水生消费者对有机碳的利用，其遗体、粪便还会被分解者利用，不会缓解碳排放，B错误；
C、随着全球气候变暖，酶的活性升高，湖泊沉积物中有机碳的分解会加剧，C正确；
D、在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性能够充分利用光能，有助于碳的固定，D正确。
故选B。
二、非选择题
16．天鹅洲长江故道现为长江江豚自然保护区，是可人为调控的半封闭水域，丰水期能通过闸口将长江干
流江水引入。2017年，评估认为该水域最多可保障89头长江江豚健康、稳定地生存。当年该水域开始禁
渔。2019-2021年该生态系统的食物网及各类型鱼类的生物量调查结果如图、表所示。2021年该水域长江
江豚种群数量为101头，但其平均体重明显低于正常水平。
生物量（kg·hm-2）
调查时
间
小型鱼类 大中型鱼类2019年 30.4 30.8
2020 年 22.8 47.9
2021年 5.8 547.6
回答下列问题：
(1)该群落中分层分布的各种水生生物形成一定的 结构。鲢、鳙等大中型鱼类与短颌鲚等小型鱼类利用
相同的食物资源，存在 重叠，表现为 关系。蒙古鲌等大中型鱼类通过 使小型鱼类生物量降低，
导致长江江豚食物资源减少。
(2)在此生态系统中，长江江豚占据 个营养级，其能量根本上来自于该食物网中的 。
(3)为实现对长江江豚的良好保护，可采取以下措施：其一，据表分析，从该水域适度去除 ，使能量更
多流向长江江豚；其二，在丰水期打开闸口，使长江江豚饵料鱼类从干流 天鹅洲长江故道，增加长江
江豚食物资源。以上措施可提高该水域对长江江豚的 。
【答案】(1) 垂直 生态位 种间竞争 捕食
(2) 3/三 浮游植物（或“浮游植物固定的太阳能”）
(3) 大中型鱼类（或“鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类”） 迁入 环境容纳量（或“K值”）
【分析】食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分解者和非生物
部分。食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点是生产者。
【详解】（1）群落的分层即为群落的垂直结构。分析食物网可以发现，在该水生生物群落中，鲢、鳙等
大中型鱼类与小型鱼类具有相似的地位或作用，彼此存在共同的资源利用，即存在生态位重叠，表现为种
间竞争关系。结合食物网和数据表提供的信息可以发现，蒙古鲌等大中型鱼类和长江江豚均通过捕食短颌
鲚等小型鱼类获得能量，蒙古鲌等大中型鱼类增多使小型鱼类生物量明显降低，导致长江江豚食物资源减
少。
（2）由食物网可知，长江江豚占据了第三、第四、第五等三个营养级。在该食物网中，所有能量均根本
上来自于浮游植物，也可描述为“浮游植物固定的太阳能”。
（3）结合生物量数据表和食物网可知，与长江江豚的饵料鱼类短颌鲚等存在种间竞争关系的鲢、鳙等大
中型鱼类，以及通过捕食、限制短颌鲚等长江江豚饵料鱼类生物量的蒙古鲌等大中型鱼类在2021年生物量
急剧增长，这是长江江豚的饵料鱼类生物量显著降低的直接原因，需适度去除鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼
类以提高长江江豚的食物资源供给。采取“在丰水期打开闸口”这一措施的目标是使该水域长江江豚食物
资源饵料鱼类种群数量增加，与种群数量特征的“迁入率”直接相关。迁入率的提高是通过物种向该空间内的“迁入”实现。“迁入”为生态学专业术语。题干信息显示：2017年对该生态系统环境容纳量的科学
评估值是89头，2021年调查到的101头长江江豚平均体重明显低于正常水平，说明种群数量已经超过K
值。若使101头长江江豚（甚至更多的新增个体）能够健康生长，需通过改善长江江豚的资源水平，使其
食物资源更加丰富，提高该水域对长江江豚的“环境容纳量”。
17．单细胞硅藻具有生产生物柴油的潜在价值。研究者将硅藻脂质合成相关的苹果酸酶（ME）基因构建到
超表达载体，转入硅藻细胞，以期获得高产生物柴油的硅藻品系。
回答下列问题：
(1)根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中的 差异获得硅藻粗提DNA，PCR扩增得到目的基因。
(2)超表达载体的基本组件包括复制原点、目的基因、标记基因、 和 等。本研究中目的基因为 。
(3)PCR扩增时引物通过 原则与模板特异性结合。根据表达载体序列设计了图1所示的两条引物，对非转
基因硅藻品系A和转ME基因硅藻候选品系B进行PCR检测，扩增产物电泳结果见图2。其中，样品1为本
实验的 组，样品2有特异性扩增产物，结果表明 。
(4)利用单细胞硅藻生产生物柴油的影响因素包括胞内脂质含量和繁殖速率等。图3为硅藻胞内脂质含量检
测结果。据图分析，相对于品系A，品系B的胞内脂质含量平均水平明显 。同时，还需测定 以比较
在相同发酵条件下品系A与B的繁殖速率。
(5)胞内脂质合成需要大量ATP。ME催化苹果酸氧化脱羧反应产生NADH。研究表明，品系B线粒体中ME
含量显著高于品系A。据此分析，ME基因超表达使线粒体中NADH水平升高， ，最终促进胞内脂质合
成。(6)相对于大豆和油菜等油料作物，利用海生硅藻进行生物柴油生产的优势之处为 。（答出两点即可）
【答案】(1)溶解度
(2) 启动子 终止子（答案“启动子”和“终止子”不分顺序） 苹果酸酶基因（或“ME基
因”）
(3) 碱基互补配对 对照 引物间的载体序列整合到硅藻细胞基因组中（或“ME基因序列整合
到硅藻细胞基因组中”）
(4) 增加 细胞数量
(5)有氧呼吸生成的ATP增多
(6)节约土地资源、不受季节和气候限制（或“节约粮食资源”或“节约淡水”或“能够通过发酵大量生
产”）
【分析】1、PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在生物体
外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
2、PCR原理：DNA半保留复制。
3、PCR基本条件：DNA模板、4种脱氧核苷三磷酸、2种引物、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液。
【详解】（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质。
因此，根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中的溶解度差异可以得到硅藻的粗提DNA。以此方法得到的
粗提DNA可以作为PCR扩增目的基因的模板。
（2）基因表达载体除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子和终止子均为一段有
特殊序列结构的DNA片段。它们分别位于目的基因的上下游。本研究中的目的基因是来源于硅藻的苹果酸
酶（ME）基因。
（3）PCR是一项根据DNA半保留复制原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基
因的核苷酸序列进行大量复制的技术。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。
对照实验一般要设置对照组和实验组。本实验的对照组中以非转基因的硅藻细胞基因组DNA作为PCR模板，
而在实验组中以转ME基因的硅藻细胞基因组DNA作为模板。如此比较两个实验扩增结果可以判定引物间
的载体序列是否整合到硅藻细胞的基因组中，从而推测ME基因序列是否整合到硅藻细胞基因组中。
（4）硅藻细胞内的脂质含量和繁殖速率是利用单细胞硅藻生产生物柴油的两个重要影响因素。据图3分析
可知，相对于非转基因硅藻细胞品系A，转基因硅藻细胞品系B的胞内脂质含量平均值显著提高。在测定
硅藻细胞内脂质含量的同时，还需测定在相同发酵条件下品系A与B的硅藻细胞数量，从而可筛选获得高
产生物柴油的优良硅藻细胞品系。（5）细胞内脂质的合成需要大量ATP。苹果酸酶（ME）可催化苹果酸生成NADH。研究表明，品系B线粒
体中ME含量显著高于品系A。据此分析可知，ME基因的超表达导致线粒体中的NADH水平升高，NADH
进一步通过有氧呼吸产生大量ATP，最终促进细胞内脂质的合成。
（6）相对于大豆和油菜等油料作物，利用海生硅藻进行生物柴油生产的优势为：能够通过发酵大量生产、
不受季节和气候限制、节约土地资源、节约淡水以及节约粮食资源等。
18．下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO 的K 为450μmol·L-1（K越
2 m
小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP与CO 反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O 反应，
2 2
进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O 并释放CO 的反应）。该酶的酶促反应方向受CO 和O 相对浓度的
2 2 2 2
影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束
鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO 的K 为
2 m
7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO 反应生成C ,固定产物C 转运到维管束鞘细胞后释放CO ,再
2 4 4 2
进行卡尔文循环。回答下列问题：(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 （填具体名称）,该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质
合成 （填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过 长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度 （填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及
其调控分析，原因是 （答出三点即可）。
(3)某研究将蓝细菌的CO 浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO 浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，
2 2
但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出三点即可）。
【答案】(1) 3-磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织
(2) 高于 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对CO 的亲和力比水稻的
2
Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C ，使维管束鞘内的CO 浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸
4 2
(3)酶的活性达到最大，对CO 的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；原核生物和真
2
核生物光合作用机制有所不同【分析】本题主要考查的光合作用过程中的暗反应阶段，也就是卡尔文循环，绿叶通过气孔从外界吸收的
CO ，在特定酶的作用下，与 C （一种五碳化合物）结合，这个过程称作 CO 的固定。一分子的 CO 被
2 5 2 2
固定后，很快形成两个 C 分子。在有关酶的催化作用下，C 接受 ATP 和 NADPH 释放的能量，并且被
3 3
NADPH 还原。随后，一些接受能量并被还原的 C ，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些
3
接受能量并被还原的 C ，经过一系列变化，又形成 C 。这些 C 又可以参与 CO 的固定。这样，暗反应
3 5 5 2
阶段就形成从 C 到 C 再到 C 的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
5 3 5
【详解】（1）玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO 的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同
2
的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO 固定的直接产物是3-磷酸甘油酸，然后直接被还原成3-磷
2
酸甘油醛。3-磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的
主要糖类，蔗糖在长距离运输时是通过维管组织。
（2）干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO 减少，而玉米的PEPC酶对CO 的亲和力比水稻的
2 2
Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C ，使维管束鞘内的CO 浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸；
4 2
且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉米的
光合作用强度高于水稻。
（3）将蓝细菌的CO 浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO 浓度，而植物的光合作用
2 2
强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到最
大，对CO 的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原核生
2
物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
19．放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA
可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子
RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能
与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。
circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
【答案】(1)自由基
(2) RNA聚合 miRNA
(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成
的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因
的表达量，抑制细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA
与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由
图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水
平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。
（3）P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因
的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合
miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。
20．某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆
堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时
菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。
(2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，
氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该
方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是
。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，
本实验中乙醇生产方式的优点是 。
【答案】(1)菌T能够分泌纤维素酶
(2) 为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂） ①把
锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温
度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流
易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一
12分钟。
(3) 制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性的重铬酸钾溶液
(4) 葡萄糖 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大
量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌
无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性
重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】（1）菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种
菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。（2）培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料
（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）。 高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水
加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸
汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般
在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要
有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，
排气时间不少于10一12分钟，否则锅内蒸气压力突然降低，液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使
容器破裂。
（3）果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒
精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒
精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重
铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
（4）与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环
保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
21．长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，
与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，回答下列问题：
(1)依据以上机制示意图，LTP的发生属于 （填“正”或“负”）反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用，再高频刺激突触前膜，未诱发LTP，但出现了突触后膜电现象。据图推断，该
电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活的影响，研究人员构建了四种
突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关实验，结果如表所示：甲 乙 丙 丁
正
常 α位突变为缬氨 α位突变为天冬氨酸，阻 β位突变为丙氨 L蛋白编
酸，该位点不发生 断Ca2+/钙调蛋白复合体与 酸，该位点不发生 码基因确
小
自身磷酸化 L蛋白结合 自身磷酸化 缺失
鼠
L蛋白活性 + ++++ ++++ + -
有
高频刺激 有LTP ? 无LTP 无LTP
LTP
注：“+”多少表示活性强弱，“-”表示无活性。
据此分析：
①小鼠乙在高频刺激后 （填“有”或“无”）LTP现象，原因是 ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
【答案】(1)正
(2)Na+
(3) 有 小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，但不影响NO合成酶催化
生成NO，同时L蛋白活性较高，可增强AMPA敏感性，同时招募新的AMPA嵌入膜中，利于钠离子内流
抑制 丁
【分析】兴奋传导和传递的过程：
1、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；受到刺激后，
神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部
位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，具体的传
递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，
引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】（1）由题图可以看出，突触前膜释放谷氨酸后，经过一系列的信号变化，会促进NO合成酶生成
NO，进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸，该过程属于正反馈调节。
（2）阻断NMDA受体的作用，不能促进Ca2+内流，从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体，不能促进NO合成
酶合成NO，从而不能产生LTP，但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合，促进Na+内流，从而引发电位变化。
（3）①由题表数据可以看出，小鼠乙L蛋白突变后，阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，但不影响NO合成酶催化NO的生成，且L蛋白活性较高，可增强AMPA敏感性，同时招募新的AMPA嵌入膜中，利
于钠离子内流，
②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后，该位点不能发生自身磷酸化，与正常小鼠相比（α位可以发生
自身磷酸化），L蛋白活性增强，说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。
③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失，则不能形成L蛋白，无法发生L蛋白β位自身磷酸化。甲中α位点突变，
其无法磷酸化，但不影响β位点磷酸化，故有LTP；乙α位点突变，阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，
但L蛋白活性较高，说明不影响β位点磷酸化。在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是
丁。
