2020年全国新高考Ⅰ卷生物试题(山东卷)解析

生    物

一、单选题

1.经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是(   )

A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性

B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成

C.S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累

D.M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内

答案：D

解析：

进入高尔基体的蛋白质不能都被S酶作用带上M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；

在内质网进行加工的蛋白质由附着在内质网上的核糖体参与合成，B正确；

溶酶体含有大量的水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器，S酶功能丧失的细胞中没有带有M6P标志的蛋白质，不能产生溶酶体酶，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；

M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不会经高尔基体膜包裹形成囊泡并在囊泡内转化为溶酶体酶，但会经囊泡运往细胞膜，不会聚集在高尔基体内，D错误。

2.癌细胞即使在氧气供应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”。下列说法错误的是(   )

A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖

B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP

C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用

D.消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少

答案：B

解析：

无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP，因此癌细胞要满足其生命活动，需大量吸收葡萄糖，A正确；

无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP，无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段，B错误；

无氧呼吸过程中丙酮酸转化为乳酸的场所为细胞质基质，C正确；

癌细胞主要进行无氧呼吸，其产生NADH的过程仅发生在第一阶段，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。

3.黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是(   )

A.在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构

B.观察植物细胞的有丝不宜选用黑藻成熟叶片

C.质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小

D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液

答案：C

解析：

叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，须在电子显微镜下观察才能看到，A正确；

黑藻成熟叶片细胞不进行有丝，不能用来观察植物细胞的有丝，B正确；

质壁分离过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强，C错误；

光合色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇溶解和提取黑藻叶片中的光合色素，D正确。

4.人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA；胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎，其DNA进入孕妇血液中，称为cffDNA。近几年，结合DNA测序技术，cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是(   )

A.可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查

B.提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病

C.孕妇血液中的cffDNA可能来自于脱落后破碎的胎盘细胞

D.孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断

答案：B

解析：

癌症的发生是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症筛查，A正确；

cfDNA以游离的形式存在于血液中，进行基因修改后直接输回血液无法正常发挥功能，B错误；胎盘细胞来自胚胎，其DNA可进入孕妇血液中形成cffDNA，可用于某些遗传病的产前诊断，C、D正确。

5.CDK1是推动细胞由间期进入期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入期。大麦黄矮病毒（BYDV）的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如下图所示。下列说法错误的是(   )

A.正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制

B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体

C.感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期

D.M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在间期

答案：C

解析：

由题意可知，正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态，即去磷酸化过程受到抑制，A正确；

正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，使细胞进入期，染色质螺旋化形成染色体，B正确；

由题图可知，正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点（二者相同）后均出现下降，但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平，正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制，故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期，C错误；

磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入期，故M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在间期，D正确。

6.在细胞过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行有丝时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(   )

A.可在后期观察到“染色体桥”结构

B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变

C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段

D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞

答案：C

解析：

着丝点后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在后期观察到“染色体桥”结构，A正确；

进行有丝时，“染色体桥”在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B正确；

姐妹染色单体连接在一起，着丝点后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C错误；

姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在时，会在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。

7.听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的K+通道打开，K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是(   )

A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内    B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP

C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导    D.听觉的产生过程不属于反射

答案：A

解析：

根据题意可知，听毛细胞受到刺激后使位于纤毛膜上的K+通道打开，K+内流而产生兴奋，因此推知静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内，A错误；

纤毛膜上的K+内流方式为协助扩散，协助扩散不消耗细胞代谢产生的ATP，B正确；

兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导，C正确；

听觉的产生过程没有经过完整的反射弧，因此不属于反射，D正确。

8.碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度，钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞，碘被甲状腺过氧化物酶活化后，进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是(   )

A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少

B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞，会使其摄碘能力减弱

C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性，可使甲状腺激素合成增加

D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加

答案：B

解析：

碘是甲状腺激素合成的重要原料，长期缺碘可导致甲状腺激素的合成和分泌减少，进而通过反馈调节导致机体的促甲状腺激素分泌增多，A错误；

甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度，钠-碘同向转运体借助Na+浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞，用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞，会使其摄碘能力减弱，B正确；

由题意可知，碘被甲状腺过氧化物酶活化后，进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成，故抑制甲状腺过氧化物酶的活性，会使甲状腺激素的合成减少，C错误；

使用促甲状腺激素受体阻断剂可使甲状腺激素的分泌减少，D错误。

9.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(   )

A.提高培养基中细胞素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根

B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄

C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发

D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子

答案：A

解析：

细胞素与生长素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成芽，A错误；

给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上适宜浓度的生长素类似物，可获得无子番茄，B正确；

用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠，促进种子萌发，C正确；

乙烯可促进果实的成熟，D正确。

10.为加大对濒危物种绿孔雀的保护，我国建立了自然保护区，将割裂的栖息地连接起来，促进了绿孔雀种群数量的增加。下列说法错误的是(   )

A.将割裂的栖息地连接，促进了绿孔雀间的基因交流

B.提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径

C.绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声，属于物理信息

D.建立自然保护区属于易地保护，是保护绿孔雀的有效措施

答案：D

解析：

将割裂的栖息地连接，有利于绿孔雀的繁殖和生存，促进了绿孔雀间的基因交流，A正确；

提高出生率能有效增加绿孔雀的种群数量，B正确；

鸣叫声属于物理信息，C正确；

建立自然保护区属于就地保护，D错误。

11.为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是(   )

A.单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快

B.混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10~12天增长缓慢的主要原因

C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”型增长

D.混合培养对乙藻的影响较大

答案：B

解析：

由图可知，单独培养条件下，甲藻种群的环境容纳量（K值）为2.0×106个，在K/2（1.0×106个）时种群增长最快，A正确；

混合培养时，在10~12天甲藻种群数量接近K值，而乙藻种群数量接近0，此时导致甲藻种群数量增长缓慢的主要因素是种内竞争，B错误；

由图中曲线可知，乙藻单独培养时种群数量呈“S”型增长，C正确；

图中混合培养时，甲、乙两种藻起始数量相同，到10~12天时甲藻数量接近环境容纳量，而乙藻接近灭绝，可知混合培养对乙藻的影响较大，D正确。

12.我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是(   )

A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快

B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的

C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施

D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡

答案：C

解析：

由题意可知，“浸曲发”是将酒曲浸泡活化，在活化的过程中微生物代谢加快，A正确；

“鱼眼汤”是指冒出鱼眼大小的气泡，气泡是微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的，B正确；

酿酒过程中酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精会抑制其他微生物的生长，而“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质，C错误；

由题意可知，“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透，其目的是防止蒸熟的米温度过高使酒曲中的微生物死亡，D错误。

13.两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是(   )

A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞

B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂

C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合

D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段

答案：C

解析：

由图可知，①为去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体的过程，该过程需用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A正确；

由题干可知，两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出，若其中一个细胞的染色体在融合前发生断裂，则形成的染色体片段在细胞融合后有的可能会存留在杂种细胞中，故为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状，需要将中间偃麦草细胞中的染色体断裂，过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是断裂中间偃麦草的染色体，B正确；

图中过程③为两种原生质体的融合，常用的融合手段为物理法和化学法，灭活的病毒通常用来融合动物细胞，C错误；

普通小麦不具有耐盐性状，因此筛选出的耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。

14.经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是(   )

A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子

B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理

C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植

D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得

答案：C

解析：

为获得更多卵子，需要用促性腺激素对雌性个体进行超数排卵处理，A正确；

刚排出的精子不能与卵子受精，必须进行获能处理后才具备受精能力，B正确；

胚胎移植前要检查胚胎质量，牛、羊等一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才进行移植，小鼠等可在更早的阶段移植，C错误；

可通过转基因等技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞，D正确。

15.新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是(   )

A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理

B.感染早期，会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况

C.患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况

D.感染该病毒但无症状者，因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测

答案：D

解析：

抗体检测法是根据抗原与抗体能够发生特异性结合的原理进行分析判断的，A正确；

免疫系统产生抗体需要一定的时间，因此在感染早期，会出现可检测出体内新型冠状病毒的核酸而检测不出相应抗体的情况，B正确；

患者康复后，体内的新型冠状病毒已被清除，但体内的相应抗体会存留较长时间，因此会出现能检测出相应抗体而检测不出新型冠状病毒的核酸的情况，C正确；

感染该病毒后机体会产生免疫反应从而产生抗体，因此可在感染该病毒但无症状者体内检测到抗体，其无症状可能是由于体内病毒量小，未出现明显症状，D错误。

二、多选题

16.棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F，检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如下图所示。下列说法正确的是(   )

A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖

B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量

C.15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成

D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后

答案：BC

解析：

纤维素的基本组成单位是葡萄糖，A错误；

品系F的纤维细胞SUT表达水平高，蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成，曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量最先升高，之后降低，说明曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B正确；

曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量，推测15~18天为纤维细胞的加厚期，此时期蔗糖被大量水解，所以15~18天曲线乙下降，C正确；

由题图可知，品系F纤维细胞的加厚期在9~12天，普通棉花品系纤维细胞的加厚期在15~18天，提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D错误。

17.下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是(   )

A.甲病的致病基因位于常染色体上，乙病的致病基因位于X染色体上

B.甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致，替换后的序列可被MstⅡ识别

C.乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致

D.Ⅱ4不携带致病基因、Ⅱ8携带致病基因，两者均不患待测遗传病

答案：CD

解析：

观察甲病家系图，Ⅰ1、Ⅰ2正常而Ⅱ3患病，说明甲病属于常染色体隐性遗传病，甲病的致病基因位于常染色体上；观察乙病家系电泳结果，Ⅰ6、Ⅱ7，只有一种DNA片段（含1.0×104对碱基），而Ⅰ5含有两种DNA片段，说明Ⅰ6、Ⅱ7只含有致病基因，Ⅰ5含有正常基因和致病基因，所以乙病属于隐性遗传病，乙病的致病基因位于常染色体上，A错误。

电泳后Ⅱ3出现一种DNA条带（含1350对碱基），Ⅰ1、Ⅰ2多出现两条DNA条带（含1150、200对碱基），说明甲病可能由正常基因发生碱基对替换导致，替换后的序列不能被MstⅡ识别，B错误。

乙病的致病基因对应的DNA条带含有的碱基对数目少（1.0×104对碱基），而正常基因对应的DNA条带含有的碱基对数目多（1.4×104对碱基），说明乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致，C正确。

观察电泳结果，Ⅱ4不含有Ⅱ3致病基因对应的DNA条带，所以Ⅱ4不携带致病基因，Ⅱ8含有Ⅱ7致病基因对应的DNA条带，也含有正常基因对应的DNA条带，所以Ⅱ8含有正常基因和致病基因，因此两个体均不患待测遗传病，D正确。

18.某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少，检查发现其肺部出现感染，肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分，被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(   )

A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高

B.体温维持在38 ℃ 时，该患者的产热量大于散热量

C.患者肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加

D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，可使患者尿量增加

答案：ACD

解析：

该患者呼吸困难，不能及时将体内的CO2排出，会导致体内CO2含量偏高，A正确；

体温维持在38℃时，该患者的产热量等于散热量，B错误；

肺组织间隙和肺泡渗出的蛋白质、红细胞等成分会导致患者肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加，C正确；

若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，则尿液中的水分增多，可使患者尿量增加，D正确。

19.在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。下列说法错误的是(   )

A.在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度

B.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替

C.逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型

D.应用外来植物治理入侵植物的过程中，需警惕外来植物潜在的入侵性

答案：AB

解析：

用样方法调查互花米草的种群密度时，取样的关键是要做到随机取样，A错误；

由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程属于群落演替，B错误；

无瓣海桑种群逐渐被本地植物替代，该过程中无瓣海桑种群的数量逐渐减少，其种群的年龄结构为衰退型，C正确；

应用外来植物治理入侵植物的过程中，若外来植物的适应性很强，则其可能会取代本地植物，所以需警惕外来植物潜在的入侵性，D正确。

20.野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是(   )

A.操作过程中出现杂菌污染

B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸

C.混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质

D.混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变

答案：B

解析：

供所缺失的氨基酸，则M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后会出现许多由单个细菌形成的菌落，但由于M、N菌株的遗传物质没有改变，将这些菌落分别接种到基本培养基上时，培养后不会再有菌落出现，B错误；

若混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质或菌株中已突变的基因再次发生突变，都会造成遗传物质改变，则混合培养一段时间，充分稀释涂布到基本培养基上培养后会有菌落出现，将这些菌落再分别接种到基本培养基上培养后，也会有菌落出现，C、D正确。

三、非选择题

21.人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。

（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是__________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为__________。

（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将__________（填：“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是__________。

（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量__________（填：“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是__________。

（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是__________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。

答案：（1）模块1和模块2；五碳化合物（或：C5）

（2）减少；模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足

（3）高于；人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或：植物呼吸作用消耗糖类）

（4）叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少

解析：

（1）根据题图可知，模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解水生成H+和O2，并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应。暗反应中的CO2的固定为CO2和C5结合生成C3，C3在光反应提供的NADPH和ATP的作用下被还原，随后经过一系列反应形成糖类和C5，故该系统中模块3中的甲为五碳化合物（C5），乙为三碳化合物（C3）。

（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则CO2浓度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物（C3）的还原短时间内仍正常进行，因此短时间内会导致三碳化合物（C3）含量减少。暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+，若该系统气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足，从而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。

（3）由于植物中糖类的积累量=光合作用合成糖类的量-细胞呼吸消耗糖类的量。与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量高于植物。

（4）干旱条件下，土壤含水量低，导致植物叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少。因此，干旱条件下，很多植物光合作用速率降低。

22.科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。

（1）图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是__________，去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有__________。

（2）在体液免疫中，T细胞可分泌__________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为__________。

（3）据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程：__________。

（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。

实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。

实验设计思路：__________。

预期实验结果：__________。

答案：（1）突触；去甲肾上腺素受体

（2）淋巴因子（或：细胞因子）；浆细胞和记忆细胞（或：效应B淋巴细胞和记忆B淋巴细胞）

（3）光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放，钠离子内流产生兴奋

（4）取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量；实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量

解析：

（1）一般情况下，相邻两个神经元之间并不是直接接触的。神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接触，共同形成突触。兴奋在相邻神经元间传递需要通过突触。去甲肾上腺素能作用于T细胞是由于T细胞膜上有相应的特异性受体。

（2）在体液免疫过程中，T细胞可分泌淋巴因子（或细胞因子），淋巴因子（或细胞因子）能促进B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞。

（3）光敏蛋白是一类在生命体内能够应答光信号而产生生理学反应的蛋白质，它们在细胞内外离子流动及细胞信号传递方面发挥着重要作用。钠离子通道是膜上存在的允许Na+顺其电化学梯度进入细胞的通道。据图2分析可知，光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放，钠离子内流使CRH神经元产生兴奋。

（4）根据单一变量原则和对照性原则，确定实验分为两组，实验组小鼠的脾神经被切断，对照组不做处理，两组小鼠分别注射相同剂量的N抗原，一段时间后，用抗体定量检测仪器检测两组小鼠抗N抗体的产生量。该实验为验证性实验，即验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力，因此，脾神经被切断的实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。

23.玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：

（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株︰抗螟雌株︰非抗螟雌雄同株约为2︰1︰1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因_____________（填：“是”或“不是”）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是________________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为________________。

（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株︰抗螟矮株雌株︰非抗螟正常株高雌雄同株︰非抗螟正常株高雌株约为3︰1︰3︰1，由此可知，乙中转入的A基因________________（填：“位于”或“不位于”）2号染色体上，理由是___________。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是__________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为______________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植祩中抗螟矮株雌株所占的比例为______________。

答案：（1）甲；雌雄同株

（2）是；AAtsts；抗螟雌雄同株︰抗螟雌株=1︰1

（3）不位于；抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上；含A基因的雄配子不育；1/2；1/6

解析：

（1）据题干信息可知，品系M为雌雄同株，甲为雌株突变品系，因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts，Ts对ts为显性，因此该植株为雌雄同株。

（2）实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts，F2中抗螟雌雄同枺：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株=2：1：1，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，其产生的配子为Ats，抗螟雌雄同株的基因型为ATsts，其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts，二者杂交，子代的基因型及比例为AAtsts：ATsts=1：1，表现型及比例为抗螟雌株：抗螟雌雄同株=1：1。

（3）实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts，F2中抗螟矮株雌雄同株：抗螟矮株雌株：非抗螟正常株高雌雄同株：非抗螟正常株高雌株=3：1：3：1，是（1：1）（3：1）的组合，说明两对基因遗传，因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知，抗螟：非抗螟=1：1，雌雄同株：雌株=3：1，由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育，再结合实验二信息（乙可产生正常配子）可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts，ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts，抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts，又含A基因的雄配子不育，因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts，因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。

24.与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。

（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括_______________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是_______________。

（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的______________结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为________________，依据是_____________。

（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是_________________。

（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是___________________。

答案：（1）流入下一个营养级；土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体

（2）垂直；有机农业；生物组分多，食物网复杂程度高

（3）镉随着食物链的延长逐渐积累

（4）长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量

解析：

（1）据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。

（2）不同深度的土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。

（3）镉容易在生物体内积累，并随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营养级最高，所以其体内镉含量最高。

（4）根据图中信息可知，施用有机肥会首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。

25.水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。

（1）将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是____________，重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为_________________。

（2）根据启动子的作用推测，Wx基因启动子序列的改变影响了____________，从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列__________________（填：“发生”或“不发生”）改变，原因是____________。

（3）为检测启动子变化对Wx基因表达的影响，科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA（ Wx mRNA）的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA，经_______________过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA，原因是_________________。

（4）各品系Wx mRNA量的检测结果如下图所示，据图推测糯性最强的品系为__________________，原因是____________________。

答案：（1）性核酸内切酶和DNA连接酶；转化

（2）RNA聚合酶与启动子的识别和结合；不发生；编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子

（3）逆转录（或：反转录）；引物是根据Wx基因的一段已知序列设计合成的（或：引物能与Wx基因的cDNA特异性结合）

（4）品系3；品系3的 Wx mRNA最少，控制合成的直链淀粉合成酶最少，直链淀粉合成量最少，糯性最强

解析：

（1）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开；DNA连接酶能将DNA片段拼接起来。将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，需要性核酸内切酶和DNA连接酶的参与。转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。Wx基因启动子序列的改变影响了RNA聚合酶与启动子的识别和结合，从而改变了Wx基因的转录水平，使直链淀粉合成酶基因的表达量改变。根据题干信息可知，基因编辑系统是对启动子序列进行定点编辑，由于编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子，所以与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列没有发生变化。

（3）用提取的各品系胚乳中的总RNA合成总cDNA的过程为逆转录，需要逆转录酶的参与。由于引物能与Wx基因的cDNA特异性结合，故通过PCR技术可在总cDNA中专一性地扩增出Wx基因的cDNA。

（4）mRNA是蛋白质合成的直接模板，根据题图分析可知，4个品系中品系3的 Wx mRNA量最低，控制合成的直链淀粉合成酶最少，直链淀粉合成量最少，糯性最强。