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临考押题卷（黑吉辽蒙专用）
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
第I 卷（选择题）
一、单选题（本题共15 小题，每小题2 分，共30 分。每小题只有一个选项符合题意。）
1．可立氏循环是指在剧烈运动时，肌细胞无氧呼吸产生的乳酸经肝细胞转化生成葡萄糖，
再被肌细胞利用的过程。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．葡萄糖转化为乳酸时释放的能量大部分以热能形式散失
B．葡萄糖和乳酸转化为丙酮酸的过程中都能够产生[H]
C．乳酸脱氢酶在肌细胞中发挥作用的场所是线粒体基质
D．该循环既可防止乳酸的过度积累，又能利用其中的能量
【答案】C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内
膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮
酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH 反应生成水，
合成大量ATP。
【详解】A、葡萄糖转化为乳酸时释放的能量大部分以热能形式散失，少量的能量储存在
ATP 中，A 正确；
1
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B、[H]是指NADH，葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸并生成NADH，据图可知，乳酸
在肝细胞中转化为丙酮酸，同时生成NADH，B 正确；
C、据图可知，LDH 是乳酸脱氢酶，在肌细胞中，丙酮酸在LDH 催化下转化成乳酸，是无
氧呼吸第二阶段的反应，发生在细胞质基质，C 错误；
D、剧烈运动时，肌细胞产生大量乳酸，通过可立氏循环可防止乳酸过度积累。乳酸在肝
细胞中可转化成丙酮酸，再转化成葡萄糖，丙酮酸和葡萄糖都能再参与呼吸作用释放能量，
从而使机体利用其中的能量，D 正确。
故选C。
2．质膜H+-ATP 酶（PMA）是具有ATP 水解酶活性的载体蛋白。PMA 磷酸化时会被激活，
从而将H+运输到细胞外。磷酸酶可使PMA 发生去磷酸化。下列叙述错误的是（ ）
A．PMA 转运H+时，需要与H+相结合并发生构象改变
B．PMA 的作用有利于维持质膜两侧H+浓度差
C．细胞内pH 的降低可能使PMA 活性增强
D．抑制磷酸酶活性可以使细胞外pH 持续升高
【答案】D
【分析】主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白的协助、需要消耗能量。主动运
输的能量来源可以是ATP 水解释放的能量，也可能来源于膜两侧离子浓度梯度引起的电化
学势能。根据题意，质膜H+-ATP 酶（PMA）是具有ATP 水解酶活性的载体蛋白，PMA 磷
酸化时会被激活，从而将H+运输到细胞外，说明将H+运输到细胞外的方式为主动运输。
【详解】A、根据题意，质膜H+-ATP 酶（PMA）是具有ATP 水解酶活性的载体蛋白，
PMA 磷酸化时会被激活，即水解ATP 时方式磷酸化，从而将H+运输到细胞外，说明将
H+运输到细胞外的方式为主动运输，那么PMA 作为载体蛋白，主动运输转运H+时，需要
与H+相结合并发生构象改变，A 正确；
B、根据A 选项分析可知，PAM 将H+运输到细胞外的方式为主动运输，主动运输特点是逆
浓度梯度，有利于维持质膜两侧H+浓度差，保证细胞和个体生命活动的需要，B 正确；
C、细胞内pH 的降低，使得细胞内H+浓度高，而酶的活性受到pH 的影响，细胞内pH 的
降低可能会使PMA 活性增强，有利于主动运输的进行，维持质膜两侧H+浓度差，C 正确；
D、根据题意，磷酸酶可使PMA 发生去磷酸化，抑制磷酸酶活性会导致PMA 的去磷酸化
受到抑制，那么PMA 持续被激活将会促进H+运输到细胞外，会使细胞外pH 进一步降低，
D 错误。
故选D。
2
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3．纤维蛋白原样蛋白2（FGL2）属于纤维蛋白原超家族，是具有独特免疫抑制功能的分
泌型蛋白。FGL2 与巨噬细胞上的TLR4 相互作用，会激活MyD88 依赖性信号通路，诱导
促炎细胞因子的产生，最终导致肝损伤。下列说法错误的是（ ）
A．FGL2 的合成需游离核糖体与附着核糖体参与
B．FGL2 的空间结构是多种多样的，高温可使其失活
C．FGL2 作用于巨噬细胞体现了细胞间的信息交流
D．临床上可通过干扰FGL2 的表达以减轻肝损伤
【答案】B
【分析】分泌蛋白的合成过程：分泌蛋白最初是在游离的核糖体中由氨基酸形成肽链开始
合成的，当合成一段信号肽后，信号肽引导核糖体附着到内质网上继续合成蛋白质，同时
内质网进行初步加工，然后通过囊泡运输到高尔基体进一步加工和包装，最后分泌到细胞
外。
【详解】A、分泌蛋白的合成过程大致是:首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多
肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其
合成过程，纤维蛋白原样蛋白2（FGL2）是分泌型蛋白，所以FGL2 的合成需游离核糖体
与附着核糖体参与，A 正确；
B、蛋白质的结构决定其功能，FGL2 作为一种蛋白质，具有特定的空间结构，没有多种多
样的结构，B 错误；
C、FGL2 与巨噬细胞的相互作用：FGL2 与巨噬细胞上的TLR4 相互作用，激活MyD88
依赖性信号通路，诱导促炎细胞因子的产生，这是FGL2 作为一种信号分子与巨噬细胞进
行信息传递的过程，体现了细胞间的信息交流，C 正确；
D、已知FGL2 与巨噬细胞上的TLR4 相互作用，会激活相关信号通路，诱导促炎细胞因子
的产生，最终导致肝损伤。如果临床上干扰FGL2 的表达，那么就无法正常启动后续激活
信号通路、诱导促炎细胞因子产生等一系列过程，从而可以减轻肝损伤，D 正确。
故选B。
4．大肠杆菌的RF2 蛋白参与翻译的终止过程，其含量相对稳定，调节过程如图所示：含
量较高时，RF2 与UGA 结合使翻译过程终止；含量较低时，核糖体发生“移框”，直至翻
译出完整的RF2。下列说法正确的是（ ）
3
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A．图中n 代表的数字为63
B．图中GAC 对应的反密码子为：5′-GUC-3′
C．RF2 与UGA 的碱基互补配对有利于肽链的释放
D．大肠杆菌通过正反馈调节来维持RF2 含量稳定
【答案】B
【分析】mRNA 上决定一个氨基酸的3 个相邻的碱基为密码子，密码子的种类有64 种，其
中有3 种事终止密码子，终止密码子不决定氨基酸。
【详解】A、mRNA 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，已知RF2 较高时形成25 肽，终止
密码子不决定氨基酸，终止密码子前应该有25 个密码子，75 个碱基，图中所示有9 个碱基，
因此n 代表的数字为66，A 错误；
B、图中密码子5'-GAC-3'和tRNA 上的反密码子互补配对，对应的反密码子为5′-GUC-3′，
B 正确；
C、RF2 为蛋白质，蛋白质和UGA 不可能进行碱基互补配对，C 错误；
D、RF2 蛋白含量增多会抑制RF2 蛋白的合成，这种调节方式为负反馈调节，D 错误。
故选B。
5．锈菌是一种真菌，可以通过无性菌丝的融合来进行体细胞杂交。小麦感染锈菌后会导致
产量下降，对锈菌的遗传学研究可以为防治锈菌提供新思路。下列相关说法错误的是（
）
A．锈菌和小麦的寄生关系是长期协同进化的结果
B．锈菌体细胞杂交的过程中会使其细胞壁中的纤维素与果胶分子重排
C．锈菌体细胞杂交后可能会使细胞的染色体数目加倍，从而改变锈菌的表型
D．动物细胞可以在某些病毒的作用下，发生类似锈菌体细胞杂交的过程
【答案】B
【分析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同
进化。
【详解】A、锈菌和小麦的寄生关系是长期协同进化的结果，A 正确；
B、绣菌是真菌，真菌细胞壁的成分是几丁质，不是纤维素和果胶，B 错误；
4
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C、锈菌体细胞杂交后可能会使细胞的染色体数目加倍，从而改变锈菌的表型，C 正确；
D、动物细胞可以在某些病毒的作用下，发生类似锈菌体细胞杂交的过程，即动物细胞融
合，D 正确。
故选B。
6．（新情境）近来，科学家发现一种能固氮的藻类。研究者认为该藻类与某种蓝细菌具有
内共生关系，该蓝细菌表现出向固氮细胞器进化的特征。以下现象中，不支持上述观点的
是（ ）
A．蓝细菌丢失了部分基因，需要依赖藻类提供某些蛋白质
B．蓝细菌的分裂与藻类细胞同步，可随藻类细胞世代相传
C．与叶绿体或线粒体不同，藻类中的蓝细菌仍具有单层膜
D．蓝细菌结构显示出功能专业化，与藻类的形态变化同步
【答案】C
【分析】细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细
胞膜和细胞质，都没有以核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA 分子，位
于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核。
【详解】A、蓝细菌丢失基因并依赖藻类提供蛋白质，表明两者之间存在紧密的共生关系，
支持观点，A 不符合题意；
B、蓝细菌的分裂与藻类细胞同步，表明两者之间存在协调的共生关系，支持观点，B 不符
合题意；
C、藻类中的蓝细菌仍具有单层膜，不能表明该藻类与某种蓝细菌具有内共生关系，C 符合
题意；
D、蓝细菌结构的功能专业化与藻类的形态变化同步，表明两者之间存在紧密的共生关系，
支持观点，D 不符合题意。
故选C。
7．在一对同源染色体的两条染色体上分别带有一个座位不同的纯合致死基因，这两个致死
基因始终处在个别染色体上，这种现象称为“平衡致死”。果蝇的卷翅性状受2 号染色体
（常染色体）上的A 基因控制，其等位基因a 控制野生型翅，已知A 基因纯合致死，且卷
翅性状还受2 号染色体的显性基因D 控制（同时含有A、D 基因时个体表现为卷翅），在
2 号染色体上另有一显性纯合致死基因B（不控制翅型性状）。现有如图甲所示的平衡致
死雌果蝇，欲用于判断如图乙所示的野生型翅雄果蝇的D 基因是否发生隐性突变（若发生
突变，其新基因控制的翅型性状变为新性状），杂交过程不考虑其他变异。下列叙述错误
5
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的是（ ）
A．平衡致死果蝇群体中的存活个体一定为杂合子
B．无论D 基因是否发生隐性突变，甲、乙杂交后代F1的表型种类和比例相同
C．任何生物的平衡致死基因都只能出现在常染色体上，不能出现在性染色体上
D．让甲、乙杂交后选F1的卷翅个体随机交配，根据F2的性状情况可判断D 基因是否
发生隐性突变
【答案】C
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合
是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染
色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、根据“平衡致死”的定义，在一对同源染色体的两条染色体上分别带有一个
座位不同的纯合致死基因，所以平衡致死果蝇群体中纯合子会致死，存活个体一定为杂合
子，A 正确；
B、甲的基因型为AaBbDD，产生的配子为AbD 和aBD，乙若D 基因未突变，基因型为
aabbDD，产生配子为abD，F1基因型及比例为AabbDD：aaBbDD=1：1，表型及比例为卷
翅：野生型翅=1：1，若D 基因发生隐性突变，乙基因型为aabbDd，产生配子为abD 和
abd，F1基因型及比例为AabbDD：AabbDd：aaBbDD：aaBbDd=1：1：1：1，表型及比例
也为卷翅：野生型翅=1：1，所以无论D 基因是否发生隐性突变，甲、乙杂交后代F1的表
型种类和比例相同，B 正确；
C、平衡致死基因也可以出现在性染色体上，只要满足在一对同源染色体的两条染色体上
分别带有一个座位不同的纯合致死基因这一条件即可，C 错误；
D、若D 基因未发生隐性突变，F1的卷翅个体（AabbDD），产生的配子及比例为AbD：
6
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abD=1：1，雌雄随机交配，F2的基因型及比例为AAbbDD（致死）：AabbDD：
aabbDD=1：2：1，表型为卷翅：野生型翅=2：1，若D 基因发生隐性突变，F1的卷翅个体
（1/2AabbDD、1/2AabbDd），产生的配子及比例为AbD：abD：abd=2：1：1，雌雄随机
交配，F2的基因型及比例为AAbbDD（致死）：AabbDD：AabbDd：aabbDd：aabbDD：
aabbdd=4：4：4：2：1：1，表型为卷翅：野生型翅：新性状=8：3：1，所以根据F2的性
状情况可判断D 基因是否发生隐性突变，D 正确。
故选C。
8．甜菜为两年生草本植物，是我国重要的糖料作物。作为糖料作物，甜菜主要收获其主根，
过早的抽薹开花会影响其产量。科研人员研究了春化作用等因素对甜菜抽薹开花的影响，
过程如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
组
别
处理
结果
A
4℃，正常光照处理16 周
抽薹开花
B
15℃，正常光照处理16 周
未抽薹开花
C
4℃，正常光照，适宜浓度ABA 处理16 周
未抽薹开花
D
15℃，正常光照，适宜浓度GA 处理16 周
抽薹开花
E
15℃，每天光照时间延长2 小时处理16 周
抽薹开花
[注：ABA 为脱落酸，GA 为赤霉素]
A．ABA 和GA 在甜菜抽薹开花过程中起协同作用
B．据实验结果分析，在甜菜收获前，施用适宜浓度的GA 有利于提高产量
C．据实验结果推测，延长光照时间可能增加甜菜中有机物含量，从而促进抽薹开花
D．可通过培育赤霉素合成障碍的甜菜新品种，来避免过早抽薹开花影响产量
【答案】C
【分析】植物生长调节剂是指通过人工合成或从微生物中提取的化学物质，这些物质具有
与植物激素相似的化学性质和生理效应，能够调节植物的生长发育。
【详解】A、由A 组4℃，正常光照处理16 周，抽薹开花和C 组4℃，正常光照，适宜浓
度ABA 处理16 周，未抽薹开花可知，ABA 抑制抽薹开花。由B 组15℃，正常光照处理
16 周，未抽薹开花和D 组15℃正常光照，适宜浓度GA 处理16 周，抽薹开花可知，GA 促
进抽薹开花。所以ABA 和GA 在甜菜抽薹开花过程中起拮抗作用，而不是协同作用，A 错
误；
7
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B、因为过早抽薹开花会影响甜菜产量，而GA 促进抽薹开花。所以在甜菜收获前，施用适
宜浓度的GA 会导致过早抽薹开花，不利于提高产量，B 错误；
C、从E 组15℃，每天光照时间延长2 小时处理16 周，抽薹开花和B 组15℃，正常光照处
理16 周，未抽薹开花对比可知，延长光照时间能促进抽薹开花。延长光照时间有利于光合
作用进行，可能增加有机物含量，从而为抽薹开花提供物质和能量基础，促进抽薹开花，
C 正确；
D、虽然GA 促进抽薹开花，但培育赤霉素合成障碍的甜菜新品种，可能会影响甜菜其他
正常的生理过程，不一定能避免过早抽薹开花，也可能对甜菜生长产生其他不利影响，D
错误。
故选C。
9．在高温环境下训练过的运动员（HA 组）与常温下训练过的运动员（HC 组）同时在高
温环境下进行相同的高强度运动，记录运动前后的相关数据如下表，下列叙述错误的是（
）
组别
体温（℃）
出汗率（kg/m2·h）
HA 组
运动前
37.25
﹣
运动后
38.39
1.17
HC 组
运动前
37.13
﹣
运动后
38.88
0.93
A．实验数据表明HA 组对高温产生了一定的适应性
B．运动后，HA 组比HC 组体温略低与其出汗率高有关
C．运动后仅补充水容易造成机体细胞外液渗透压降低
D．运动后两组运动员体内抗利尿激素的分泌量均降低
【答案】D
【分析】1、炎热条件下体温调节的过程：
8
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2、体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放
抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（饮水），
主动饮水。
【详解】A、分析表中数据可知，HA 组高温条件下运动前后，体温变化幅度小，且体温低
于HC 组，同时HA 组出汗率高于HC 组，有利于散热，因此表明HA 组对高温产生了一定
的适应性，A 正确；
B、根据表中数据可知，HA 组出汗率高于HC 组，且体温也低于HC 组，出汗率高有利于
散热，说明运动后，HA 组比HC 组体温略低与其出汗率高有关，B 正确；
C、运动过程中大量出汗导致丢失无机盐和水，若运动后仅补充水容易造成机体细胞外液
渗透压降低，C 正确；
D、运动过程中大量出汗导致丢失无机盐和水，引起细胞外液渗透压升高，运动员体内抗
利尿激素的分泌量均增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，减少尿量，维持渗透压的
平衡，D 错误。
故选D。
10．（新情境）我国某滨海滩涂湿地因缺少天然植被保护被严重侵蚀，因互花米草具备极
强的耐盐、耐淹和繁殖能力，于1979 年被引入该地，但又因其缺少天敌成为入侵物种。后
来，研究人员发现我国Ⅰ级重点保护动物--麋鹿，喜食互花米草，尝试建立了“麋鹿保护-
植物-动物生产层耦合”系统，从而解决了当地的生态问题。下列分析正确的是（ ）
A．引入互花米草提高了滨海滩涂湿地的物种多样性
B．若不引入麋鹿，互花米草因适应环境、缺少天敌，种群数量会持续呈“J”形增长
C．麋鹿的排泄物可以被互花米草吸收，为互花米草生长提供物质和能量
D．在构建系统时，要严格控制麋鹿的数量，遵循了协调原理
【答案】D
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【分析】生物入侵：一种生物经自然或人为途径从原来的分布区域迁入一个新的区域，其
后代在新的区域里迅速地繁殖、扩散，对迁入地区的生物多样性和生态系统的稳定性造成
严重危害的现象。生物入侵会严重破坏生物的多样性，破坏生态平衡，加速物种的灭绝。
【详解】A、引入互花米草后，它成为入侵物种，会排挤本地物种，降低滨海滩涂湿地的
物种多样性，而不是提高，A 错误；
B、即使互花米草适应环境且缺少天敌，但环境资源是有限的，其种群数量不会持续呈“J”
形增长，最终会受到环境阻力等因素限制，呈现“S”形增长，B 错误；
C、麋鹿的排泄物可以被分解者分解，分解后产生的无机物等物质可被互花米草吸收，为
其生长提供物质，但不能提供能量，能量是单向流动，不能循环利用的，C 错误；
D、在构建系统时，严格控制麋鹿的数量，使生物与环境、生物与生物之间协调平衡，遵
循了协调原理，D 正确。
故选D。
11．研究人员用牵牛花设计了如下实验，调查了每组植物的平均干重和干重变异系数（组
内植物干重差异，其值越大变异差异越大），结果如下。下列相关叙述错误的是（ ）
A．实验一为对照组，二、三、四为实验组
B．每组都需要进行重复实验，以减少实验误差
C．结果表明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小
D．枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著
【答案】C
【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当
温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用
强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用
强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再
10
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增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而
增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、实验一为单独种植，为对照组，实验二、三、四为实验组，A 正确；
B、重复实验通过多次测量取平均值，可显著降低随机误差的累积效应，B 正确；
C、实验二的干重大于实验三，说明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小，C 错误；
D、实验二的干重变异系数大于实验三，说明枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的
影响更显著，D 正确。
故选C。
12．（新情境）我国科学家利用生物工程学的手段设计了“腹窗”（侧视图如图1 所示），
将腹窗植入子宫，对胚胎进行可视化观测，观测过程中还可通过腹窗对胚胎进行操作（如
图2 所示）。为了测试腹窗对胚胎发育的影响，在胚胎发育不同阶段将腹窗植入子宫，植
入3 天后称量胚胎质量并与同窝未植入的小鼠进行对比，得到的部分数据如图3 所示。下
列有关说法错误的是（ ）
A．将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵借助腹窗可连续观测神经系
统的发育
B．通过图3 的实验结果推测，胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小
C．可以透过腹窗观察到胚胎发育的全过程均在透明带内完成
D．在观察过程中可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞来进行DNA 分析和性别鉴定
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【答案】C
【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然
后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包
括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
【详解】A、将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵后，随着胚胎发育，
神经细胞会表达出绿色荧光蛋白，借助腹窗可对胚胎进行可视化观测，从而能够连续观测
神经系统的发育，A 正确；
B、从图3 数据可以看出，随着胚胎发育阶段的推进，植入腹窗组和未植入组胚胎质量的
差值逐渐变小，由此推测胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小，B 正确；
C、胚胎发育早期在透明带内进行，当早期胚胎发育到囊胚时期，会发生孵化，即囊胚从
透明带中出来，所以胚胎发育不是全过程均在透明带内完成，透过腹窗也不能观察到胚胎
在透明带内完成全过程发育，C 错误；
D、在观察过程中，可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞，利用这些细胞可以进行DNA 分析，
进而进行性别鉴定等操作，D 正确。
故选C。
13．（传统文化）传统固态发酵食醋过程包括酒曲和麦曲的糖化，然后通过酵母菌、醋酸
菌等多菌种的发酵，最终陈酿而成。现代工业化生产食醋是基于传统发酵方法，将菌种接
种到大型发酵罐中，并在计算机系统的监测和控制下完成。下列有关食醋发酵的叙述正确
的是（ ）
A．醋酸菌在无氧条件下发酵，能将酒精转化为乙醛，再转化为醋酸
B．与传统发酵方式相比，食醋的工业化生产需要接种单一菌种进行发酵
C．醋酸菌可利用充足的糖源和氧气，在其细胞质基质和线粒体中进行发酵
D．在工业化生产中，发酵罐需要严格消毒，可避免杂菌污染影响食醋品质和风味
【答案】B
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有
用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩
大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、醋酸菌是好氧菌，在有氧条件下发酵，才能将酒精转化为乙醛，再转化为醋
酸，无氧条件下不能进行该过程，A 错误；
B、传统发酵是多菌种发酵，现代工业化生产需要接种单一菌种进行发酵，B 正确；
C、醋酸菌属于原核生物，没有线粒体，其发酵过程在细胞质基质中进行，C 错误；
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D、在工业化生产中，发酵罐严格灭菌，能避免杂菌污染，因为杂菌可能会与发酵菌种竞
争营养物质等，从而影响食醋品质和风味，D 错误。
故选B。
14．（新情境）科学家为了探究细胞膜损伤修复机制，在含有荧光葡聚糖的缓冲液中，用
海胆卵细胞进行下表所示实验，已知荧光葡聚糖不会诱导细胞死亡。下列叙述错误的是（
）
组别
1
2
3
4
操
作
加入Ca2+
否
是
否
是
针刺卵细胞
否
否
是
是
结
果
荧光葡聚糖流入细胞
否
否
是
否
卵细胞正常受精并开始卵裂
是
是
否
是
卵细胞死亡
否
否
是
否
A．该实验的自变量是缓冲液中是否存在Ca2+
B．荧光葡聚糖用来指示细胞膜是否受到损伤
C．Ca2+在海胆卵细胞膜的修复中有重要作用
D．细胞维持正常的生命活动依赖完整的结构
【答案】A
【分析】实验中使用了海胆卵细胞，并且在含有荧光葡聚糖的缓冲液中进行实验。荧光葡
聚糖的作用是帮助观察细胞膜是否受损，因为如果细胞膜受损，荧光葡聚糖会流入细胞内。
实验中还加入了钙离子( Ca2+) 作为变量之一，观察其对细胞膜修复的影响。 实验设计了
四个组别，分别测试了不同条件下细胞膜的修复情况，包括是否加入钙离子和是否针刺卵
细胞。实验结果表明，钙离子的存在与否以及细胞膜是否受损，都会影响卵细胞的存活和
后续的卵裂过程。
【详解】A、该实验的自变量不仅有缓冲液中是否存在钙离子，还有是否针刺卵细胞，A
错误；
B、从第3 组实验结果看，当细胞膜受损(针刺卵细胞)时，荧光葡聚糖会流入细胞，所以
荧光葡聚糖可用来指示细胞膜是否受到损伤，B 正确；
C、对比组别3 和4(都针刺卵细胞，一组无钙离子，一组有钙离子)，无钙离子时卵细胞死
亡，说明钙离子在海胆卵细胞膜的修复中有重要作用，有钙离子时卵细胞正常受精并开始
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卵裂且不死亡，可以说明Ca2+在海胆卵细胞膜的修复中有重要作用，C 正确；
D、从第3 组实验结果可知，当细胞膜受损(针刺且无钙离子修复)时，卵细胞死亡，不能正
常受精和卵裂，说明细胞维持正常的生命活动依赖完整的结构，D 正确。
故选A。
15．植物细胞膜上的Na+通道蛋白（S）具有两类结构区，分别为电位差感受结构区（SD）
和离子通道结构区（PD），二者共同维持渗透压的稳定。为验证该功能，将野生型和S 基
因缺失突变体细胞分别置于相同浓度的某种高渗盐溶液中，观察细胞内Na+浓度变化。下
列推测错误的是（ ）
A．结构区PD 只容许Na+通过以保持细胞内离子成分的相对稳定
B．S 基因缺失突变体细胞内Na+浓度的上升速率显著低于野生型
C．可通过比较不同植物S 蛋白结构的相似程度，推测植物间的亲缘关系
D．高盐环境激活S 蛋白后，细胞通过主动运输吸收Na+以维持渗透压相对稳定
【答案】D
【分析】通道蛋白：通道蛋白是衡化质膜的亲水性通道，能使适宜大小的分子及带电荷的
分子通过简单的自由扩散运动，从质膜的一侧转运到另一侧，通道蛋白的运输作用具有选
择性，属于被动运输，在运输过程中不会与被运输的分子结合，也不会移动。
【详解】A、通道蛋白具有专一性，故结构区PD 只容许Na+通过，以保持细胞内离子成分
的相对稳定，A 正确；
B、S 基因缺失的突变体细胞膜上缺乏Na+通道蛋白，而Na+通道蛋白是钠离子进出细胞的
通道，故S 基因缺失的突变体导致其细胞内Na+浓度的上升速率显著低于野生型（细胞膜
上具有Na+通道蛋白），B 正确；
C、不同植物S 蛋白结构的相似程度越高，亲缘关系越近，C 正确；
D、S 蛋白为通道蛋白，辅助钠离子协助扩散，故高盐环境激活S 蛋白后，细胞通过被动运
输的方式吸收Na+以维持渗透压相对稳定，D 错误。
故选D。
二、不定项选择题（本题共5 小题，每题3 分，共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题
目要求，全部选对得3 分，选对但不全得1 分，有选错的得0 分。）
16．某种芽孢酸性环境下不萌发，碱性环境下萌发。为探究其机理，研究不同pH 下两种
促进芽孢萌发的酶（M 和N）的活性和结构变化。发现酸性环境下M 的活性和α-螺旋（肽
链有规律的盘曲）含量增高，而碱性环境下N 的活性和α-螺旋的含量增高，下列叙述正确
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的是（ ）
A．碱性环境中N 为芽孢萌发供能来降低其催化反应的活化能
B．酸性环境主要通过改变氨基酸序列影响M 的α-螺旋含量
C．碱性环境主要通过调节N 活性来影响该种芽孢萌发
D．酸碱环境调节芽孢萌发过程中M、N 活性均受到pH 影响
【答案】CD
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是
RNA。酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应供能，因此N 不能
为芽孢萌发供能，A 错误；
B、酸性环境会使蛋白质的空间结构改变，不会改变蛋白质中氨基酸序列，因此酸性环境
不能通过改变氨基酸序列影响M 的α-螺旋含量，B 错误；
C、根据题意可知，酸性环境下M 的活性和α-螺旋（肽链有规律的盘曲）含量增高，而碱
性环境下N 的活性和α-螺旋的含量增高，即酸性和碱性条件下α-螺旋的含量都增高，但酸
性环境下芽孢不萌发，碱性环境下萌发，因此可推测碱性环境主要通过调节N 活性来影响
该种芽孢萌发，C 正确；
D、pH 可影响酶的活性进而影响反应速率，因此酸碱环境调节芽孢萌发过程中M、N 活性
均受到pH 影响，D 正确。
故选CD。
17．人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用，可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡
盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关，并设计了相关实验，实验结果如下（吸光
值越大，则酶的活性越高）。有关说法错误的是（ ）
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A．生活中用盐水浸泡菠萝，浓度越高，口感越佳
B．本实验中温度为无关变量，温度的变化对实验结果无影响
C．适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可能获得相似效果
D．本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性，盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消
失
【答案】ABD
【分析】酶具有专一性，菠萝中的蛋白酶能分解口腔黏膜细胞的蛋白质分子，所以直接食
用时会“扎嘴”。
【详解】A、与NaCl 溶液为0 时比较可知，在一定浓度范围内，随着NaCl 浓度升高，菠
萝蛋白酶的活性逐渐减弱，但无法推测浓度越高，酶活性越低，口感越佳，A 错误；
B、无关变量是对结果有影响的量，温度属于无关变量，对实验结果有影响，B 错误；
C、适当的盐水浸泡可改变酶的空间结构，降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可以改变酶
的空间结构，也可能获得相似效果，C 正确；
D、酶活性减弱是由于空间结构发生改变，但肽键未变，只要有两个及以上的肽键就可以
与双缩脲试剂发生紫色反应，因此本实验不可以利用双缩脲试剂检测酶活性，D 错误。
故选ABD。
18．日常生活中，如果用缝衣针（粗针）扎到手指会感觉到疼痛，但在中医针灸治疗时，
使用细针则通常不会有明显痛感。现分别用细针和粗针刺激神经纤维，并测定其电位变化，
结果分别如图1 和图2 所示，箭头表示针刺激位置，图3 为细针连续两次刺激得到的电位
变化情况（虚线表示阈电位，即触发动作电位的膜电位临界值）。下列相关叙述错误的是
（ ）
A．用细针刺激时未发生Na+内流，用粗针刺激时发生了Na+内流
B．图1 所示的过程中需要消耗能量
C．细针连续刺激可增大动作电位峰值
D．若阈电位上移，用细针单次刺激就可以产生兴奋
【答案】ACD
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【分析】神经冲动的产生: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，兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】A、据图可知，用细针和粗针刺激时，都发生了膜电位变化，都发生了Na+内流，
但用细针刺激时未达到阈电位，没有产生动作电位，A 错误；
B、图1 所示的过程中发生了钠离子内流，此后需要借助Na⁺-K⁺泵将钠离子排出，Na⁺-K⁺
泵工作需要消耗ATP，以维持细胞内外Na⁺和K⁺的浓度梯度，B 正确；
C、动作电位的峰值是由Na⁺内流的量决定的，细针连续刺激可产生动作电位，但不能增大
动作电位峰值，C 错误；
D、阈电位是触发动作电位的临界值。如果阈电位上移，意味着需要更强的刺激才能引发
动作电位。因此，细针单次刺激可能不足以引发动作电位，D 错误。
故选ACD。
19．果酒是以水果为原料，经微生物发酵而成的低度饮料酒，而乳酸菌是天然参与到果酒
发酵中的重要菌群。乳酸菌的生长繁殖与代谢产物对发酵过程及产品品质都具有极其重要
的影响。利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下
图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关
说法合理的是（ ）
A．香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
B．发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用平板划线法、稀释涂布平板法等方
法
C．自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关
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D．两种发酵处理下，酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异，推测发酵过程中二者存在种
间竞争
【答案】CD
【分析】醋酸菌在有氧的条件下将乙醇氧化为醋酸，酵母菌代谢类型是异氧兼性厌氧型，
酒精发酵时一般将温度控制在18～30℃。
【详解】A、香蕉果汁发酵过程利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的特点，乳酸菌为厌氧菌，
无氧呼吸可产生乳酸，A 错误；
B、平板划线法不能计数菌体数量，因此取样检测两种微生物数量变化时不能用平板划线
法，B 错误；
C、维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的，由图可知，自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，
可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关，C 正确；
D、由图甲可知，酵母菌数量增加时，乳酸菌的含量很低，当酵母菌数量有所减少时，乳
酸菌的数量增加，培养9 天后，由于营养物质的减少，二者的数量都减少，由图乙可知，
乳酸菌数量多时，酵母菌的数量少，当乳酸菌的数量减少时，酵母菌数量开始增加，因此
推测发酵过程中二者存在种间竞争，D 正确。
故选CD。
20．皂苷是分布广泛且结构复杂的天然产物，具有多种生物活性。乙酰化是皂苷最常见的
修饰之一，对提高其生物活性起着重要作用。皂苷乙酰化最有可能由酰基转移酶（ATs）催
化，天然的ATs 催化效率较低，研究人员利用蛋白质工程技术改良了ATs，大大地提高了
其催化效率。下列叙述正确的是（ ）
A．该技术不能通过直接改造ATs 的结构来提高其催化效率
B．根据ATs 的氨基酸序列就能准确推出相应的脱氧核苷酸序列
C．该技术的实施需要限制酶、DNA 连接酶以及载体等工具
D．该技术难度很大，因为蛋白质发挥功能必须依赖复杂的空间结构
【答案】ACD
【分析】基因工程过程包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体
细胞和目的基因的检测与鉴定。一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止
子、标记基因。蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过
基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类
的生产和生活的需要。蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
【详解】A、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，
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通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类
的生产和生活的需求。所以可以通过改造编码ATs 的基因，进而改造ATs 的结构来提高其
催化效率，A 正确；
B、由于密码子的简并性，一种氨基酸可能由多种密码子编码，所以根据ATs 的氨基酸序
列不能准确推出相应的脱氧核苷酸序列，B 错误；
C、蛋白质工程的实施过程中，需要对基因进行修饰或合成，这就需要限制酶、DNA 连接
酶以及载体等工具，C 正确；
D、B、蛋白质结构复杂，功能多样，蛋白质工程难度很大的主要原因是蛋白质的功能必须
依赖其复杂的空间结构，D 正确。
故选ACD。
第II 卷（非选择题）
三、非选择题(共5 小题，共 55 分)
21．（每空2 分，特殊除外，共11 分）水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻
关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家
开展了多项研究。分析回答下列问题。
(1)水稻将H2O 分解为NADPH 和氧气的场所是叶绿体的 ，（1 分）发生的能量
转换是 。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，
并通入一定比例的
18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了
18O，请写出该过
程中氧元素的转移途径： 。
(2)为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h 后，通过观察发现弱
光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是 。
(3)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R 酶的作用下氧
化C5，生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代
谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示：
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①已知R 酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，
生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从
光合作用原理和R 酶的作用特点两个方面解释其原理： 。
②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC 支路，并成功
将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放
CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因： 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 光能转化为ATP 和NADPH 中的化学能
18O2→H2
18O→C18O2→（CH2
18O）
(2)最大程度吸收光能，以适应弱光环境
(3) 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进
行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R 酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2
的结合，从而降低光呼吸 光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC 支路使光呼吸
产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生
NADPH 与氧气，以及ATP 的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：
CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP 和NADPH 的作用下还原生成有机物。
2、光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。
它是光合作用一个损耗能量的副反应。光呼吸可消除多余的NADPH 和ATP，减少细胞受
损的可能，有其正面意义。
【详解】（1）将H2O 分解为NADPH 和氧气是光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，
其发生的能量转换是光能转化为ATP 和NADPH 中的化学能。当通入一定量的
18O2时，首
先氧气中的氧元素会进入线粒体中参与有氧呼吸的第三阶段，转移至H2
18O 中；产生的
H2
18O 会参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸结合后可转移至C18O2中；从线粒体中释放出
的C18O2会进入叶绿体中参与光合作用的暗反应阶段，生成糖类（CH2
18O），故该过程中氧
元素的转移途径为：
18O2→H2
18O→C18O2→（CH2
18O）。
（2）对水稻叶片照光1h 后，给予弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在受光面，生理意义
是最大程度吸收光能，以适应弱光环境。
（3）①二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进
行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R 酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2
的结合，从而降低光呼吸，故生产实际中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的。
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②结合题意可知，GOC 支路的作用是使光呼吸的中间产物 C2直接在叶绿体内代谢释放
CO2，光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC 支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体
内释放，提高了CO2的利用率，故显著提高了水稻的光合速率和产量。
22．（每空2 分，特殊除外，共11 分）水稻（2N=24）是自花传粉植物，基因型为
A1A1B1B111C1C1D1D1E1E1的甲与基因型为A2A2B2B2C2D2D2E2E2的水稻乙杂交得到水稻丙，丙
具有比甲更优良的高产性状。水稻中含PARI、REC8、OSDI、MTL 四个基因，下图为育种
中的一些操作过程。
(1)自然状态下水稻一般是 （填“纯合体”或“杂合体”），（1 分）原因是 。
(2)若敲除PAR1、REC8 和OSD1 三个基因而不敲除MTL 基因，则丙植株自交的子代含
个染色体组。未敲除PARI、REC8、OSDI、MTL 四个基因时，丙植株自交，子代的基因型
可能有 （选填字母）种。
A．3 B．8 C．9 D．27 E.32 F.81 G.243
(3)若选用水稻丙作为亲本培育高产水稻，彻底敲除PAR1、REC8、OSD1、MIL 四个基因，
然后自交留种。所培育的高产水稻的基因型是 ，该水稻自交子代基因型不变的原因
是 。
【答案】(1) 纯合体 自花传粉一定是自交，纯合体自交仍是纯合体，杂合体随自
交次数增多，杂合体比例不断降低
(2) 4/四 ACDFG
(3) A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2 丙的基因型为A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2，（丙的PAR1、
REC8、OSD1 基因被敲除，其不能发生联会，无同源染色体分离、不会发生减数第二次分
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裂，且染色单体提前分离），故丙的雌配子基因型为：A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2；MTL 基因
被敲滁，丙的受精卵中来自雄配子的染色体消失，故受精卵基因型仍为
A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是
互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体
上的非等位基因自由组合。
【详解】（1） 因为水稻是自花传粉植物，在自然状态下，水稻会进行自花传粉，即同一
植株的花粉落到自身的雌蕊柱头上完成受精作用。长期自花传粉会导致纯合子不断积累，
杂合子逐渐减少，所以自然状态下水稻一般是纯合体。
（2）由图可知，敲除PAR1、REC8 和OSD1 三个基因而不敲除MTL 基因时，植株产生的
配子的染色体数和体细胞染色体数相同。丙植株基因型为A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2，含有2
个染色体组。若敲除PAR1、REC8 和OSD1 三个基因而不敲除MTL 基因，则丙产生的配
子中含有2 个染色体组，雌雄配子（均含有2 个染色体组）结合形成的受精卵，即子代含4
个染色体组。甲A1A1B1B1C1C1D1D1E1E1与乙A2A2B2B2C2D2D2E2E2杂交得到丙，丙的基因型
为A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2，不清楚这5 对等位基因的位置，若这五对基因独立遗传。根据
基因自由组合定律，丙植株自交，子代基因型种类数为3×3×3×3×3=243 种；若只有4 对等
位基因独立遗传，则子代基因型种类数为3×3×3×3=81 种；若只有三对等位基因独立遗传，
则子代基因型种类数为3×3×3=27 种；若只有2 对等位基因独立遗传，则子代基因型种类数
为3×3=9 种；若5 对等位基因都位于同源染色体上，则子代基因型种类数为3 种，故选
ACDFG。
（3）结合（2）问可知，丙的基因型为A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2，彻底敲除PAR1、REC8、
OSD1 三个基因后，其同源染色体不能发生联会，无同源染色体分离、也不会发生减数第
二次分裂，且染色单体提前分离，导致配子染色体类型和数目与体细胞相同，故丙产生的
雌雄配子基因型均为：A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2。敲除MTL 基因后，丙自交受精卵中来自雄
配子的染色体消失，故受精卵基因型与丙雌配子相同，为A1A2B1B2C1C2D1D2E1E2。
23．（每空2 分，特殊除外，共11 分）褪黑素是人和哺乳动物的松果体（位于下丘脑）分
泌的一种激素，白天分泌受抑制，夜间分泌增多，对人类和动物的睡眠有调节作用。我国
学者发现褪黑素通过作用于其受体MT3R 使睡眠期sMEC（决定空间记忆的脑皮层细胞）
神经元兴奋性变化，从而促进突触相关蛋白磷酸化稳态恢复，以利于睡眠后新空间记忆的
获得。
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(1)褪黑素对人体调节的特点有 （至少答2 点）。
(2)学习和记忆涉及脑内
（
1 分）
等信息分子的作用以及某些种类蛋白质的合成。清
醒状态时，大脑接受外界环境刺激，突触相关蛋白磷酸化，使突触体积增加，信号传递效
率增强。根据兴奋在神经元之间的传递过程分析，突触体积增加有利于兴奋传递的原因是
（至少写出一种原因）。
(3)长时间觉醒后，突触相关蛋白磷酸化稳态逐渐被破坏。为探究MT3R 是否能够介导睡眠
期相关脑区突触蛋白（S 和P）的磷酸化稳态的恢复，对野生型（W）及MT3R 基因敲除大
鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸化水平进行测量，结果如图所示，可得出的结论是 。
(4)研究又发现神经元的兴奋性与突触相关蛋白磷酸化稳态有联系。已知可判定神经元功率
谱密度分布得神经元兴奋性程度（在某一频率范围内，该密度分布值越高，代表神经元兴
奋性越高）。设计实验验证MT3R 是否传导睡眼期突触相关蛋白磷酸化水平和神经元兴奋
性降低，写出实验思路结果 。
(5)以上研究对你学习和生活的启示有 。
【答案】(1)褪黑素通过体液运输；褪黑素只作用于靶细胞；褪黑素具有高效性
(2) 神经递质 突触体积增加使突触前膜释放神经递质的量可能增多，（或突触后
膜上的受体数量相对增多），更有利于神经递质与突触后膜上的受体结合，引发突触后膜
电位变化，促进兴奋传递
(3)MT3R 介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复
(4)（在某一频率范围内）测定野生型（W）和MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋
白磷酸化水平和功率谱密度分布，结果：MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷
酸化水平和功能谱密度分布均较野生型W 高
(5)及时睡眠以利于恢复记忆
【分析】激素具有微量、高效，通过体液运输，作用于靶细胞、靶器官的特点。
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由图可知，MT3R 基因敲除大鼠S 蛋白和P 蛋白磷酸化相对值为1，而野生型的相对值大于
1，说明MT3R 介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复。
【详解】（1）褪黑素作为激素，具有微量、高效，通过体液运输，作用于靶细胞、靶器官
的特点。
（2）学习和记忆需要多个神经元参与，涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合
成。突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，神经递质储存于突触小体的突触小泡中，
经突触前膜释放，突触体积增加使突触前膜释放神经递质的量可能增多，（或突触后膜上
的受体数量相对增多），更有利于神经递质与突触后膜上的受体结合，引发突触后膜电位
变化，促进兴奋传递。
（3）由图可知，MT3R 基因敲除大鼠S 蛋白和P 蛋白磷酸化相对值为1，而野生型的相对
值大于1，说明MT3R 介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复，这表明
MT3R 在睡眠期对突触蛋白磷酸化稳态的恢复起到了关键作用。
（4）该实验可以野生型为对照组，在某一频率范围内测定野生型（W）和MT3R 基因敲除
大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸化水平和功率谱密度分布。由题意可知，在某一频率范
围内，神经元功率谱密度分布值越高，代表神经元兴奋性越高，而睡眠期神经元兴奋性降
低，结合（3），MT3R 介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复，所以
MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸化水平和功率谱密度分布均较野生型W
高。
（5）由（4）可知，睡眼期突触相关蛋白磷酸化水平和神经元兴奋性降低，利于睡眠后新
空间记忆的获得，所以应及时睡眠以利于恢复记忆。
24．（每空1 分，特殊除外，共11 分）草地螟是鳞翅目昆虫，其成虫白天潜伏，夜间活动，
并具有较强的趋光性。它们不仅危害草原，还危害农作物。以往人们常使用药剂防治其幼
虫为主，现研究人员欲对其防治方法开展进一步研究。请回答下列问题：
(1)根据草地螟成虫的生活习性，可以采用 法调查其种群数量。调查时捕获情况如图
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1 所示，随着连续的捕杀，种群内的个体数逐渐减少，每次捕获数递减，但捕获的总累计
数逐渐增加。在调查期间，出生率和死亡率相等且每只成虫被捕获概率相等，则诱捕前草
地螟成虫的数量约为 只。
(2)单向性集团捕食作用是指不同天敌共享同一猎物，其中一种天敌捕食共同猎物的同时还
捕食另一种天敌，被称为集团内捕食者，另一种天敌被称为集团内猎物。图2 为某农田生
态系统部分食物网，其中
属于集团内猎物。据图2 分析，可利用菱室姬蜂对草地
螟数量进行控制，属于
防治，与常规防治方法相比具有
等优点
（答出2 点即可）（2 分）。
(3)利用球孢白僵菌（孢子生殖）抑制草地螟的数量增长也是一种有效的防治方法，但其存
在速效性差且防治效果易受环境因素影响等不足。研究人员提出了将球孢白僵菌与农药联
合使用的方法，并进行了如下实验：
浓度农药
孢子萌发抑制率（%）
c（常规使用浓度）
0.2c
0.1c
鱼藤酮
33.90
8.47
3.39
苦参碱
42.86
14.29
6.12
印楝素
74.15
22.45
10.20
[注：孢子萌发抑制率（%）=（未处理萌发率－处理萌发率）/未处理萌发率×100%]
①据上表分析，从浓度及品种的角度，可选择 与球孢白僵菌联合使用，判断依据是
。（2 分）
②假设农药对球孢白僵菌防治草地螟具有协同增效作用，研究人员进行了相关的实验探究，
下表为实验过程的分组情况，实验结果如下图所示。若假设成立，则表中a、b、c、d 分别
为 （“+”/“-”，并按顺序填写），曲线X、Y 分别代表 组的实验结果。
处理方法组别
长势一致2 龄幼虫
1×107个孢子/mL 菌液
2.95 g/mL 农药
甲组
+
-
+
乙组
+
-
-
丙组
+
a
b
丁组
+
c
d
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[注：昆虫若遇到外部不良因素影响，常通过提高SOD（超氧化物歧化酶）的活性来保护自
身。“+”表示添加“-”表示不添加。]
【答案】(1) 黑光灯诱捕法 600
(2) 菱室姬蜂 生物 对环境无污染、效果好且持久、避免害虫抗药性增强
(3) 0.1c（或10 倍稀释浓度）的鱼藤酮 该浓度的鱼藤酮对球孢白僵菌的孢子萌发
抑制率最低 +-++ 乙组和丙组
【分析】 图1 使用的方法其原理是：在一个封闭的种群里进行随机捕获并去除，随着捕捉
次数的增加种群数量逐渐减少，每次捕获数也逐次递减，但捕获的总累积数逐渐增加。
【详解】（1）草地螟夜间活动，具有较强的趋光性，所以可以采用黑光灯诱捕法调查其种
群数量。依据题意，当单次捕获数降为0 时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数，
即该直线横轴的交点可作为该昆虫总数的估算值，设置直线方程式y=kx+b，得到：
①96=216k+b，②40=440k+b，①②建立方程组，可得：k=-1/4，b=150，则直线方程为
y=-1/4x+150，推出y=0 时，x=600，即诱捕前草地螟成虫的数量约为600 只。
（2）依据图2 可知，鸟和菱室姬蜂都以草地螟为食，同时鸟还捕食菱室姬蜂，所以鸟为集
团内捕食者，菱室姬蜂为集团内猎物。可利用菱室姬蜂对草地螟数量进行控制，属于生物
防治，具有的优点有：对环境无污染、效果好且持久、避免害虫抗药性增强。
（3）①依据表格信息可知，0.1c 的鱼藤酮，对球孢白僵菌的孢子萌发抑制率最低，所以可
选择0.1c 的鱼藤酮与球孢白僵菌联合使用，效果较好。
②依据题干信息可知，农药对球孢白僵菌防治草地螟具有协同增效作用，且昆虫若遇到外
部不良因素影响，常通过提高SOD（超氧化物歧化酶）的活性来保护自身，所以SOD 的
活力最高的应为同时添加1×107个孢子/mL 菌液、2.95 g/mL 农药，对应于丁组，活力最低
的应为乙组，什么都不添加，即为对照组，对应于X，则甲组、丙组介于二者之间，甲组
只添加2.95 g/mL 农药，则Y 组对应于丙组，综上，a、b、c、d 分别为+ - + +。
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25．（每空1 分，特殊除外，共11 分）实验室某小组新发现一个调控水稻种子活力的基因
Oshipll，并通过基因编辑获得含有其突变基因a、b、c 的三种水稻，来鉴定该基因作用机
制。利用CRISPR/Cas9 复合体进行基因编辑时，复合体首先会定位目标序列（非模板链）
的5´-NGG-3´位点（N 表示任意一种碱基），然后利用自身所含的一段20bp 长度的向导
RNA，与该位点5´端相连的序列互补配对，若能够互补，复合物会切割互补序列某位点，
使该位点插入或丢失部分碱基，可能导致基因突变失活。下图表示相应基因的非模板链部
分序列和编码的肽链的部分氨基酸序列。回答下列问题。
相应基因合成的肽链的氨基酸序列为
Oshipll MANSKSLLLCWCSLLLL……*73
a MANSKSLLLLLVLAPPP……*64
b MANSKSLLL*9
c MANSKSLLLLAAAAPPAL……*85
注：各个英文大写字母表示不同的氨基酸；*后面的数字表示肽链氨基酸个数；终止密
码子为UAA、UAG、UGA
(1)该复合物与基因工程基本操作工具中 酶作用相似，作用的化学键为 。
(2)若分析基因a、b、c 的突变位点，应设计 ，扩增相应基因，然后测序，并
利用 分析比较得出突变位点。
(3)该复合物所含的向导RNA 的序列为5´- ...-3´（只填5´端前6 个碱基），b 基因所
编码肽链的氨基酸数目比Oshipll 减少的原因是 。（2 分）
(4)下图图1 为携带基因Oshipll 及突变基因a、b、c 的水稻萌发处理后发芽率比较。图2 为
用不同浓度ABA 浸泡5 天后，携带基因Oshipll 及突变基因a、b 的水稻发芽指数（发芽指
数可反映种子萌发的速度，发芽指数越高种子萌发速度越快）比较。从图中数据可以得出
基因Oshipll 对于水稻萌发的作用为 ；（2 分）出现图2 结果的作用机
制可能是 。（2 分）
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【答案】(1) 限制酶 磷酸二酯键
(2) 特异性引物 序列比对工具（BLAST）
(3) GCAGAG 基因b 的基因编辑位点增加了一个碱基，使终止密码子提前出现，
翻译出多肽链变短
(4) 提高了发芽率，缩短了发芽时间 Oshipll 抵抗ABA 的作用来促进萌发
【分析】限制性核酸内切酶能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一
条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
【详解】（1）由题意可知，CRISPR/Cas9 复合体进行基因编辑时，会切割互补序列某位点，
与基因工程中限制酶作用相似，作用的化学键为磷酸二酯键。
（2）PCR 技术可以特异性地扩增目的基因。若分析基因a、b、c 的突变位点，应设计特异
性引物，扩增相应基因，然后测序，并利用序列比对工具（如BLAST）等分析比较得出突
变位点。
（3）CRISPR/Cas9 复合体含有的向导RNA 定位目标序列的5´-NGG-3´位点（N 表示任意一
种碱基），与该位点5´端相连的序列互补配对，故向导RNA 的序列为5´-GCAGAG-3´，对
比Oshipll 和突变基因b 的序列可知，基因b 的基因编辑位点增加了一个碱基A，使终止密
码子提前出现，导致翻译提前终止，翻译出多肽链变短。
（4）由图1 可知，携带基因Oshipll 水稻的发芽率高于携带突变基因a、b、c 的水稻。由图
2 可知，在3 种ABA 浓度下，携带基因Oshipll 水稻的发芽指数高于携带突变基因a、b 的
水稻，即种子萌发速度快。综上所述，基因Oshipll 对于水稻萌发的作用为提高水稻种子的
发芽率和发芽速率，缩短了发芽时间。图2 中，携带突变基因a、b 的水稻随着ABA 浓度
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升高，发芽指数下降程度大于携带基因Oshipll 水稻，可能是由于基因Oshipll 抵抗ABA 的
作用来促进萌发。
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