湖南省永州市2027年高考第一次模拟考试生物学答案及解析 ⊙
- 2026-10-30 17:21:30
高三生物学
湖南省永州市2027年高考第一次模拟考试模拟考试
生物学
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24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. 人们食用的白糖、红糖的主要成分是蔗糖，下列叙述错误的是（）
A. MS培养基中，蔗糖作为碳源，葡萄糖维持培养基渗透压
B. 因为蔗糖不具有还原性，所以不选择甘蔗作为还原糖检测实验的材料
C. 植物细胞发生质壁分离时，蔗糖分子会进入细胞壁与原生质层之间的间隙
D. 光合产物蔗糖比淀粉分子量小且溶于水，有利于通过韧皮部运输到植株各处
2. 关于细胞的生命历程，下列叙述错误的是（）
A. 小鼠的受精卵、桑葚胚细胞、心肌细胞均处在细胞周期之中
B. 家蚕变态发育过程中幼虫尾部组织退化消失，是通过细胞凋亡完成的
C. 皮肤毛囊细胞合成黑色素的能力衰退，是老年人出现白发的直接原因
D. 哺乳动物肾小管上皮细胞中ATP合酶基因表达，血红蛋白基因不表达
3. 我国科研人员发现了一种调节血糖的新激素——肠促生存素，它能与胰岛A细胞上的受体R1结合，促进胰高血糖素分泌。下列叙述正确的是（ ）
A. 肠促生存素通过载体蛋白释放到内环境中
B. 肠促生存素通过体液运输，只对含有受体R1的细胞起作用
C. 若阻断受体R1的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多
D. 肠促生存素的功能类似物可作为治疗2型糖尿病的候选药物
4. 东亚飞蝗雄性体细胞含23条染色体（22条常染色体+X），雌性体细胞含24条染色体（22条常染色体+XX），现有基因型为AaXmO的雄性东亚飞蝗。下列叙述错误的是（ ）
A. 该雄性个体减数分裂Ⅰ前期，细胞内含有11个四分体
B. 该雄性个体减数分裂Ⅰ后期，细胞内仅有一条性染色体
C. 该雄性个体的一个精原细胞，一定能产生4种基因型的精子
D. 该雄性个体产生的精子染色体数为11条或12条
5. 图表示细胞工程操作中的某些过程，a、b表示两种不同细胞，下列叙述错误的是（ ）
A. 若a、b分别是白菜和甘蓝的原生质体，则得到a、b时使用了纤维素酶和果胶酶
B. 若该图表示制备单克隆抗体的一环，则a、b中有一方为B淋巴细胞
C. 若a、b分别是卵母细胞和精子，在进行体外受精时，应将a培养到MⅡ期
D. 若a为胚胎移植中供体母牛的卵细胞，应对供体母牛使用孕激素处理实现超数排卵
6. 下列关于种群密度调查方法及应用的叙述，正确的是（）
A. 跳蝻不宜用样方法调查种群密度
B. 调查棉铃虫的种群密度可采用目测估计法
C. 调查大熊猫的种群密度可采用粪便微卫星DNA分子标记法
D. 捕捞鱼类时，要获得最大持续捕获量，应在种群数量为K/2时捕获
7. 下图为真核细胞中蛋白质分选转运的部分过程，其中数字表示细胞结构或细胞器。下列叙述正确的是（）
A. ③参与溶酶体的形成
B. ⑤中的蛋白质都来自图中过程
C. ④中的酶可催化葡萄糖分解为丙酮酸
D. ①完成肽链合成后，内质网定向信号序列引导其转移到②中
8. 由中科院研发的RNA碱基编辑工具AMBER可以对细胞内RNA实现C→U的碱基修饰，该技术有望用于部分遗传病的治疗。下列叙述正确的是（ ）
A. 经AMBER编辑后的细胞，发生了基因突变
B. RNA碱基编辑可用于需要永久根治的单基因遗传病治疗
C. 编辑后的mRNA翻译出的蛋白质的氨基酸序列可能发生改变
D. 该编辑产生的性状改变可以稳定遗传给后代
9. 内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。下列叙述正确的是（）
A. 抗利尿激素分泌增多，机体排尿量会增多
B. 寒冷环境下，脸部皮肤毛细血管收缩会出现面红耳赤的现象
C. 心率加快受中枢神经系统和外周神经系统的调控
D. 肌细胞无氧呼吸产生的CO2参与酸碱平衡的调节
10. 下列有关花粉过敏免疫过程的叙述，正确的是（）
A. 花粉过敏的原因是患者机体免疫缺陷
B. 花粉是引发过敏反应的免疫活性物质
C. 花粉可激活辅助性T细胞增殖分化成毒性T细胞
D. 花粉可与肥大细胞上的抗体、B细胞上的受体结合
11. 为研究荒漠植物花花柴的抗逆机制，科研人员提取其总RNA，经逆转录获得cDNA，PCR扩增得到与抗逆相关的KcHTR基因，将其导入大肠杆菌后，加入IPTG（可去除某种阻碍RNA聚合酶移动的阻遏蛋白）成功诱导该基因表达。下列叙述正确的是（ ）
A. KcHTR基因转录过程需要DNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合
B. 逆转录获得的cDNA含有启动子和终止子
C. 大肠杆菌中，KcHTR基因的转录在细胞核内完成
D. IPTG通过调控基因的转录过程诱导目的基因表达
12. 为了筛选出能高效降解污水中有害化合物甲的细菌（目的菌）。研究团队做了相关实验，主要步骤如图，下列叙述错误的是（）
A. 在培养基中加入化合物甲的目的是筛选出可以降解化合物甲的微生物
B. 振荡培养若干天后，应选择培养瓶中化合物甲含量高的培养液进行接种
C. 若要研究目的菌的生长规律，可用细菌计数板进行计数
D. 将目的菌用于环境保护实践时，要考虑是否会产生二次污染等问题
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 科研人员探究了温度对某品种水稻的影响，实验结果如图。下列叙述错误的是（）
A. 叶绿体中与光合作用相关的酶分布在基质和内膜上
B. 实验设置的三个温度中，水稻叶片产生O2速率最高的是38℃
C. 黑暗时CO2从线粒体基质中释放到胞外至少穿过3层生物膜
D. 该水稻在连续38℃且干旱环境下，光合速率降低的主要原因是固定CO2的酶活性降低
14.一种罕见遗传病由等位基因A/a控制，其致病基因只引起男性患病，下图为某家系的遗传系谱图，下列叙述正确的是（ ）
A. 该病遗传方式最可能为常染色体隐性遗传
B. 若该病遗传方式为常染色体显性遗传，则家系中三位患者母亲基因型皆为Aa
C. 若该病遗传方式为伴X染色体隐性遗传，则I-2基因型为XAXa
D. 若该病遗传方式为伴X染色体显性遗传，则Ⅱ-5与正常男性婚配生出患病男孩的概率是1/4
15. 研究人员对某河口滩涂开展生态修复实验，该地存在食物链：碱蓬→滩涂泥螺→红螯蟹。实验样地种植碱蓬、引入滩涂泥螺，实验组投放红螯蟹，对照组不投放红螯蟹，6月1日至8月1日期间定期统计碱蓬种群密度变化，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙为实验组碱蓬种群密度变化
B. 碱蓬和滩涂泥螺存在捕食关系，它们之间的信息传递是单向进行的
C. 碳流出碱蓬的途径是通过呼吸作用以CO2的形式释放、被下一营养级生物取食
D. 理论上，一条食物链的偶数营养级生物量增加，通常会使生产者生物量下降
16. 独脚金内酯（SLs）是一种植物激素，可抑制水稻分蘖。SLs的信号感知过程需要D14蛋白（SLs受体）、D3蛋白、D53蛋白（抑制相关基因表达）等共同参与。该过程中，D3蛋白会介导D53蛋白、D14蛋白泛素化，被泛素化标记的蛋白质会被26S蛋白酶体识别并降解，从而实现SLs信号感知的激活与终止。部分机制如图，下列叙述错误的是（ ）
A. D53蛋白、D14蛋白依次降解，可实现信号先激活后终止
B. D53积累植株呈现多分蘖现象
C. D14降解受阻，会促进分蘖芽的生长
D. 抑制26S蛋白酶体活性不影响SLs与D14蛋白结合
三、非选择题：本题包括5小题，共60分。
17. 雨生红球藻是一种单细胞绿藻，在强光下能合成具有强抗氧化性的虾青素，虾青素广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。光呼吸是植物在光照下消耗ATP和NADPH，利用Rubisco酶（固定CO2的酶）催化C5与O2结合生成CO2的过程。科研人员为探究光呼吸和外加碳源（醋酸钠）对该藻合成虾青素的影响，在强光下进行了相关实验，结果如图，回答下列问题。
注：①CK是空白对照组，A是施加醋酸钠组，CM是施加光呼吸抑制剂组。醋酸钠进入细胞后产生的中间产物会抑制Rubisco酶活性。
②PSⅡ是光反应结构之一，会被叶绿体中积累的ATP和NADPH损伤。
（1）光反应产生的NADPH的作用是___________________。
（2）据图a推测CM组与CK组、A组与CK组的总光合速率大小分别为：________。
①CM组与CK组PSⅡ数量不同的原因是______________。
②A组与CK组PSⅡ数量不同的原因是________________。
（3）据图b分析，可以得出的结论是___________________。
（4）为进一步探究NaCl胁迫对雨生红球藻合成虾青素的影响，请简要写出实验思路___________________。
18. 我国西藏自治区山南市建成“光伏+治沙”示范项目，项目创新性采用“板上发电、板下治沙”的协同模式。这一模式实现了能源效益、生态效益与社会效益的有机统一。回答下列问题。
（1）从流动沙丘到长出固沙先锋物种，再长出耐旱杂草，发生了群落的初生演替，依据是__________。
（2）光伏板的物理遮挡使不同区域的光照、湿度等因素产生差异，进而影响群落的______结构。板下种植的沙蒿、柠条等沙生灌木可防风固沙，柠条枝叶富含粗蛋白，可被加工成牛羊饲料，这体现了生物多样性的____________价值。
（3）研究人员监测了光伏区和对照区的风速等多项指标，结果见表。统计后发现光伏治沙项目建成一年后该地区植被覆盖率提高20%，据表分析，原因是______________。
观测区域项目 | 风速（m/s） | 6月平均气温 | 10 cm土壤湿度 |
光伏区 | 0.74 | 13.66℃ | 10.34% |
对照区 | 3.67 | 14.87℃ | 6.37% |
（4）与对照区相比，光伏区的抵抗力稳定性更高，原因是___________。该模式将不同组分有序整合，通过改变和优化结构达到了改善系统功能的目的，主要遵循了生态工程的___________原理。
19. 小麦是雌雄同株植物，其籽粒颜色（红色/白色）由等位基因A/a控制；籽粒淀粉含量（高淀粉/低淀粉）由等位基因B/b控制。a、b基因均由其等位基因发生碱基增添突变形成，其中B/b存在基因组印记：DNA序列不改变，但来自父方或者母方的等位基因被DNA甲基化修饰而沉默，另一来源的等位基因正常表达。为探究两对相对性状的遗传机制，科研人员开展如下杂交实验：
组别 | 亲本P | F1 |
实验一 | ♀甲（红粒高淀粉）×♂乙（红粒低淀粉） | 红粒高淀粉∶白粒高淀粉=3∶1 |
实验二 | ♂甲（红粒高淀粉）×♀乙（红粒低淀粉） | 红粒低淀粉∶白粒低淀粉=3∶1 |
回答下列问题：
（1）DNA甲基化修饰不会改变基因的碱基序列，但影响基因表达，该现象属于___________。
（2）基于上述实验结果判断，籽粒颜色性状中显性性状为___________；___________（填“能”或“不能”）确定淀粉含量性状的显隐性。
（3）科研人员提取实验二中亲本及F1基因组DNA，用特异性引物PCR扩增A/a、B/b基因，扩增产物经电泳分离后的条带结果如图。
①条带2和条带3分别表示基因_________。
②基因组印记主要包括父本印记（父源等位基因被修饰沉默，仅母源等位基因表达）和母本印记（母源等位基因被修饰沉默，仅父源等位基因表达）两种类型。B/b基因中，印记类型为__________。
③已知子一代在形成生殖细胞时会清除源自亲代的基因组印记，依自身性别重建新印记。为研究A/a和B/b两对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律，选择F1-②个体单株隔离种植，若观察到子代表型及比例为___________，则说明A/a和B/b的遗传不遵循自由组合定律。
20. 睡眠剥夺是指个体睡眠时间少于自身生理所需睡眠时间，可诱发神经炎症反应，造成脑组织损伤，出现学习记忆能力下降等认知功能障碍。为探究姜黄素对睡眠剥夺模型小鼠学习记忆能力的影响，研究人员对小鼠进行连续14天灌胃处理后，开展水迷宫实验，并检测相关物质水平。结果如表，回答下列问题。
组别 | 水迷宫实验结果 | 血清炎症因子 | 细胞焦亡执行关键蛋白 | |
逃避潜伏期（s） | 平台穿越数（次） | IL-1β | GSDMD | |
A组：正常小鼠+生理盐水 | 25.35 | 23.27 | 27.09 | 0.68 |
B组：睡眠剥夺小鼠+生理盐水 | 43.78 | 10.35 | 73.51 | 1.28 |
C组：睡眠剥夺小鼠+艾司唑仑 | 30.54 | 21.46 | 43.08 | 0.82 |
D组：睡眠剥夺小鼠+姜黄素 | 33.15 | 19.47 | 50.20 | 0.94 |
注：①艾司唑仑：一种镇静促眠药物；②细胞焦亡：一种促炎性的程序性细胞死亡；③水迷宫实验：在圆形水池中设置安全平台浸没于水面下1～2 cm，小鼠入水后会本能寻找平台休息，依靠水池周围环境参照物确定平台位置。实验测定逃避潜伏期（找到平台的时间）、撤除平台后穿越原平台位置的次数，可用于评价小鼠学习记忆能力。
（1）睡眠剥夺引起的细胞焦亡会释放炎症因子，进一步激活周围细胞，诱导更多细胞发生焦亡，属于_____（填“正反馈”或“负反馈”）调节，该过程会使炎症持续放大，造成神经元损伤。
（2）B组小鼠水迷宫运动轨迹最可能是下图的_____（填序号）。根据表中水迷宫实验结果，分析姜黄素对睡眠剥夺小鼠的学习记忆能力的影响为_________。
（3）艾司唑仑主要通过增强________（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质的作用来调节中枢神经系统，改善睡眠剥夺小鼠的学习记忆能力。根据表中数据，推测姜黄素影响睡眠剥夺小鼠学习记忆能力的机制是_______。
（4）为预防睡眠剥夺导致青少年的学习记忆能力下降，结合上述信息提出两点建议_____。
21. 为研究铜绿假单胞菌PAO1的fur基因的生理功能，科研人员利用同源重组技术结合GmR-sacB双重选择系统尝试敲除PAO1的fur基因，主要步骤如图。其中f-U和f-D分别是fur基因上下游片段；GmR是庆大霉素抗性基因；sacB是蔗糖致死基因，其表达产物使细菌在含12%蔗糖培养基上死亡；自杀质粒无法在宿主内自主复制，宿主增殖后会丢失。回答下列问题：
注：重叠延伸PCR技术采用具有互补末端的引物使PCR产物形成重叠链，使之互为模板和引物，实现DNA片段融合。
（1）PCR时除需要加入模板DNA、四种脱氧核苷酸、缓冲液、引物外，还需加入________（答出2种即可）。
（2）PCR3重叠延伸时_______链（从“a、a'、b、b'”中选填）的重叠产物可延伸产生融合片段。
（3）下表为各种限制酶的识别序列及酶切位点。为实现融合片段和自杀质粒按一个方向连接，设计引物时需要在引物甲和引物丁的5'端分别添加限制酶_______的酶切位点。
限制酶 | Pst Ⅰ | BamH Ⅰ | Sau3A Ⅰ | Hind Ⅲ |
识别序列 |
（4）fur基因敲除过程中，可发生多种形式的同源区段交换。发生单交换同源重组后重组自杀质粒全部整合到PAO1的拟核DNA中，过程①与过程②应在培养基中分别加入___________。
（5）为了检验fur基因是否被成功敲除，分别用引物甲和引物丁对Δfur进行PCR，PCR检测结果如图所示，其中fur基因敲除株为菌落________（填序号），经检测菌落5仍对庆大霉素有抗性，出现菌落5的可能原因是________。
1.【答案】A
【解析】MS培养基中添加的糖类为蔗糖，蔗糖既作为碳源，同时也承担维持培养基渗透压的作用，A错误；蔗糖属于非还原糖，甘蔗中糖类以蔗糖为主，还原糖含量极低，因此不适合作为还原糖检测实验的材料，B正确；细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透过性，质壁分离时，外界蔗糖溶液可通过细胞壁进入细胞壁与原生质层的间隙，C正确；蔗糖为二糖，分子量比多糖淀粉小且易溶于水，是植物体内有机物长距离运输的主要形式，可通过韧皮部运输到植株各处，D正确。
2.【答案】A
【解析】只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，小鼠心肌细胞是高度分化的成熟细胞，不再进行分裂，不处于细胞周期中，A错误；细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡，家蚕变态发育过程中幼虫尾部组织退化消失是细胞凋亡的结果，B正确；老年人白发的直接原因是皮肤毛囊中的黑色素细胞衰老，酪氨酸酶活性下降，合成黑色素的能力衰退，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，肾小管上皮细胞需要合成ATP满足能量需求，因此ATP合酶基因表达；血红蛋白基因只在红细胞中特异性表达，在肾小管上皮细胞中不表达，D正确。
3.【答案】B
【解析】肠促生存素属于激素，分泌到内环境的方式为胞吐，A错误；激素只能和对应的特异性受体结合发挥作用，因此肠促生存素只对含有受体R1的细胞起作用，B正确；题干明确肠促生存素与R1结合会促进胰高血糖素分泌，若阻断R1的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会减少，C错误；2型糖尿病患者血糖水平偏高，肠促生存素促进胰高血糖素分泌的效果会升高血糖，因此其功能类似物不能用于治疗2型糖尿病，D错误。
4.【答案】C
【解析】四分体由一对同源染色体联会形成，该雄性个体有22条常染色体即11对同源常染色体，X染色体无同源染色体，因此减数分裂Ⅰ前期细胞内有11个四分体，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离但仍位于同一细胞中，该雄性个体仅1条X性染色体，无同源性染色体，因此此时细胞内仅有1条性染色体，B正确；无互换的情况下，一个精原细胞经减数分裂只能产生2种基因型的精子，并非一定能产生4种，C错误；减数分裂时，11对常染色体分离后每个子细胞含11条常染色体，X染色体随机移向一极，因此精子染色体数为11条（不含X）或12条（含X），D正确。
5.【答案】D
【解析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，制备白菜和甘蓝的原生质体时，需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，即得到a、b时使用了纤维素酶和果胶酶，A正确；单克隆抗体制备过程中，需要将能产生特异性抗体的B淋巴细胞和能无限增殖的骨髓瘤细胞进行融合，因此a、b中必有一方为B淋巴细胞，B正确；体外受精时，卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期（MⅡ期），才具备与精子完成受精的能力，即a、b分别是卵母细胞和精子，C正确；对供体母牛进行超数排卵处理时，使用的激素是促性腺激素，孕激素主要用于供体、受体母牛的同期发情处理，D错误。
6.【答案】C
【解析】跳蝻是蝗虫的若虫，活动能力弱、活动范围小，适宜用样方法调查种群密度，A错误；目测估计法是群落物种丰富度的统计方法，不属于种群密度的调查方法，调查棉铃虫种群密度常用样方法或黑光灯诱捕法，B错误；大熊猫是珍稀濒危动物，种群数量少、不易直接计数，可通过粪便中的微卫星DNA分子标记识别不同个体，进而统计种群密度，C正确；种群数量为K/2时增长速率最大，要获得最大持续捕获量，应使捕捞后种群剩余量维持在K/2，而非在K/2时捕捞，D错误。
7.【答案】A
【解析】溶酶体的形成与高尔基体有关：溶酶体中的水解酶需经内质网、高尔基体加工分类，最终由高尔基体出芽形成溶酶体，因此③高尔基体参与溶酶体的形成，A正确；⑤叶绿体是半自主细胞器，自身含有核糖体，可合成部分自身所需蛋白质，并非所有蛋白质都来自图示的细胞核基因控制的胞质核糖体合成过程，B错误；葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质，④线粒体中没有催化该反应的酶，不能直接分解葡萄糖，C错误；内质网定向信号序列在肽链尚未完全合成时，就会引导核糖体附着到②内质网上，肽链边合成边转移进入内质网，并非肽链合成完成后才转移，D错误。
8.【答案】C
【解析】基因突变的定义是DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失，进而引起的基因结构的改变，该工具仅编辑RNA，未改变DNA的基因结构，不属于基因突变，A错误；RNA碱基编辑仅修改转录得到的RNA序列，未改变细胞内的DNA序列，后续细胞仍会以原DNA为模板转录出未编辑的RNA，无法实现遗传病的永久根治，B错误；编辑后的mRNA的碱基序列发生改变，对应的密码子可能改变，由于密码子存在简并性，翻译出的蛋白质的氨基酸序列可能发生改变，也可能不变，C正确；可遗传的变异需要遗传物质（DNA）发生改变，该技术仅编辑RNA，未改变生殖细胞的DNA，因此产生的性状改变不能稳定遗传给后代，D错误。
9.【答案】C
【解析】抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，其分泌增多时机体对水的重吸收增加，排尿量减少，A错误；寒冷环境下脸部皮肤毛细血管收缩，血流量减少，不会出现面红耳赤现象，面红耳赤是毛细血管舒张、血流量增大导致的，B错误；心率调节的中枢位于中枢神经系统的脑干，心率变化同时受外周神经系统中自主神经系统（交感神经、副交感神经）的调控，因此心率加快受中枢神经系统和外周神经系统的共同调控，C正确；人体肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，D错误。
10.【答案】D
【解析】花粉过敏是机体免疫功能过强导致的免疫失调病，免疫缺陷是免疫功能不足引起的疾病，A错误；花粉是引发过敏反应的过敏原（抗原），免疫活性物质是机体自身细胞产生的发挥免疫作用的物质（如抗体、细胞因子、溶菌酶等），花粉不属于免疫活性物质，B错误；花粉过敏属于异常的体液免疫过程，辅助性T细胞受花粉刺激后会分泌细胞因子促进B细胞增殖分化，细胞毒性T细胞的增殖分化属于细胞免疫的过程，与花粉过敏无关，C错误；花粉首次进入机体时，可作为抗原与B细胞表面的特异性受体结合，诱导机体产生抗体并吸附在肥大细胞表面；相同花粉再次进入机体时，可与肥大细胞上的抗体结合触发过敏反应，D正确。
11.【答案】D
【解析】转录过程需要RNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合，DNA聚合酶参与DNA复制过程，催化脱氧核苷酸聚合，A错误；cDNA是以mRNA为模板逆转录获得的，启动子和终止子属于基因的非编码序列，不会转录到mRNA中，因此cDNA不含启动子和终止子，B错误；大肠杆菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，其转录过程在拟核区域完成，C错误；由题干可知，IPTG可去除阻碍RNA聚合酶移动的阻遏蛋白，RNA聚合酶是转录过程必需的酶，因此IPTG通过调控基因的转录过程诱导目的基因表达，D正确。
12.【答案】B
【解析】本实验的目的是筛选能降解化合物甲的目的菌，在培养基中加入化合物甲作为唯一碳源/氮源，只有可降解利用甲的微生物才能存活，起到选择筛选的作用，A正确；振荡培养后，化合物甲含量越低说明对应培养液中微生物降解甲的能力越强，因此应当选择化合物甲含量低的培养液进行接种，B错误；研究细菌生长规律需要统计不同时期的细菌数量，可以使用细菌计数板进行直接计数，C正确；将目的菌应用于实际环境前，需要评估其安全性，避免其产生有害代谢产物、造成生态入侵等二次污染问题，D正确。
13.【答案】AD
【解析】光合作用光反应阶段的相关酶分布在类囊体薄膜，暗反应阶段的相关酶分布在叶绿体基质，叶绿体内膜上没有与光合作用相关的酶，A错误；进行有氧呼吸时，水稻细胞消耗的O2和产生的CO2相等；光合作用时，产生的O2和消耗的CO2相等，且在光合作用较强的条件下，有充足的氧气，细胞进行有氧呼吸。因此，比较水稻叶片产生O2的速率，可比较同等条件下CO2的消耗速率。水稻叶片产生O2的速率（消耗的CO2速率）=总光合速率=净光合速率（光照时CO2吸收速率）+呼吸速率（黑暗时CO2释放速率）。据图可知，38℃条件下，光照下CO2的吸收速率和黑暗条件下CO2的释放速率都比其它温度条件下大，故38℃时总光合速率最高，产O2速率最高，B正确；黑暗时CO2产生于线粒体基质，释放到胞外需要穿过线粒体的2层膜（内膜、外膜）和1层细胞膜，共穿过3层生物膜，C正确；干旱环境下，植物为减少水分散失会关闭气孔，导致CO2吸收量减少，光合速率降低的主要原因是CO2供应不足；且由图可知38℃时光合速率更高，说明固定CO2的酶活性未降低，D错误。
14.【答案】BC
【解析】该病患者全部为男性，且致病基因呈现交叉遗传的特点（患病男性的致病基因均来自母亲），最可能的遗传方式是伴X染色体隐性遗传，非常染色体隐性遗传，A错误；若为常染色体显性遗传，男性只要携带致病基因A就患病，正常男性基因型均为aa：I-2生育了患病儿子Ⅱ-3（Aa）和正常儿子Ⅱ-4（aa），因此I-2必须同时携带A和a，基因型为Aa；Ⅲ-2的父亲是正常男性（aa），且Ⅲ-2生育了患病儿子Ⅳ-1（Aa），说明Ⅲ-2携带A，且有来自父亲的a，基因型为Aa；③该病为罕见遗传病，显性致病基因频率极低，纯合子AA的概率可忽略，因此Ⅱ-2基因型也为Aa，故三位患者的母亲基因型皆为Aa，B正确；若为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-3是患病男性，基因型为XaY，其X染色体来自母亲I-2，而I-2表型正常，必然携带正常显性基因XA，因此I-2基因型为XAXa，C正确；若为伴X染色体显性遗传，I-1为正常男性，基因型为XaY，I-2生育了患病儿子XAY和正常儿子XaY，故I-2基因型为XAXa，由此可知Ⅱ-5的基因型为1/2XAXa、1/2XaXa；Ⅱ-5与正常男性XaY婚配，生出患病男孩XAY的概率为1/2×1/4=1/8，不是1/4，D错误。
15.【答案】ABC
【解析】实验组投放红螯蟹，红螯蟹捕食滩涂泥螺，会使泥螺种群数量下降，碱蓬被捕食量减少，因此实验组碱蓬种群密度更高，对应图中甲曲线，乙为对照组的碱蓬种群密度变化，A错误；生态系统中生物之间的信息传递往往是双向的，碱蓬和滩涂泥螺的捕食关系中，信息既可以从碱蓬传递到泥螺，也可以从泥螺传递到碱蓬，并非单向进行，B错误；碳流出碱蓬的途径除了自身呼吸作用以CO2形式释放、被下一营养级取食外，还包括碱蓬的残枝败叶等被分解者分解的途径，C错误；食物链中，第二营养级（偶数营养级）生物量增加会直接加大对生产者的捕食量，使生产者生物量下降；更高阶的偶数营养级生物量增加，会使其捕食的奇数营养级生物量下降，进而导致第二营养级生物量上升，最终也会使生产者生物量下降，因此通常偶数营养级生物量增加会使生产者生物量下降，D正确。
16.【答案】C
【解析】由图可知，SLs与D14结合后，先介导D53降解，此时SLs信号感知激活，之后再介导D14降解，信号感知终止，因此D53、D14依次降解可实现信号先激活后终止，A正确；结合图示可知，D53蛋白降解会激活感知，若D53积累，SLs抑制分蘖的信号无法激活，植株不能被抑制分蘖，呈现多分蘖现象，B正确；D14降解受阻会导致SLs信号感知无法终止，信号持续激活，持续抑制分蘖，会抑制分蘖芽的生长而非促进，C错误；SLs与D14的结合是信号通路的起始步骤，发生在26S蛋白酶体降解过程之前，抑制26S蛋白酶体活性仅影响后续泛素化蛋白的降解，不影响SLs与D14的结合过程，D正确。
17.【答案】
（1）作为还原剂、提供能量
（2）CM组<CK组、A组<CK组 CM组抑制光呼吸，导致ATP和NADPH积累，损伤PSⅡ，使其数量低于CK组 A组产生的中间产物抑制Rubisco酶活性，导致暗反应速率下降，进而对ATP、NADPH的消耗减少，导致其积累，损伤PSⅡ，使其数量低于CK组
（3）外加碳源可以增加虾青素含量，抑制光呼吸会降低虾青素含量且外加碳源能缓解抑制光呼吸导致的虾青素含量下降
（4）取生长状态一致的雨生红球藻随机均分若干组，分别在不同浓度的NaCl培养液中培养，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测各组虾青素含量
【解析】
（1）光反应产生的NADPH可用于暗反应过程中C3的还原，该物质既可作为还原剂、还能提供能量。
（2）PSⅡ是光反应结构之一，图a结果显示，CM组、CK组、A组与CK组的PSⅡ的含量大小关系是CK组＞A组＞CM组＞A+CM组，因而推测，而PSⅡ是光反应结构之一，因而可知，CM组与CK组、A组与CK组的总光合速率大小分别为CM组<CK组、A组<CK组。
①CM组与CK组相比二者的单一变量为是否添加光呼吸抑制剂，因而可知CM组的PSⅡ数量低于CK组的原因是CM组抑制光呼吸，导致ATP和NADPH积累，损伤PSⅡ，使其数量低于CK组。
②A组与CK组相比二者的单一变量为是否添加醋酸钠，醋酸钠进入细胞后产生的中间产物会抑制Rubisco酶活性，据此推测，A组的PSⅡ数量低于CK组的原因是A组产生的中间产物抑制Rubisco酶活性，导致暗反应速率下降，进而对ATP、NADPH的消耗减少，导致ATP和NADPH积累，损伤PSⅡ，使其数量低于CK组。
（3）图b结果显示，四组虾青素含量大小为A组＞CK组＞A+CM组＞CM组，因而可推测，外加碳源（A组）可以增加虾青素含量，抑制光呼吸会降低虾青素含量且外加碳源能缓解抑制光呼吸导致的虾青素含量下降。
（4）为探究NaCl胁迫对雨生红球藻合成虾青素的影响，根据实验目的可知，该实验的自变量为是否用不同浓度的NaCl处理雨生红球藻，因变量为雨生红球藻合成虾青素量的变化。则相应的实验思路为：取生长状态一致的雨生红球藻随机均分若干组，分别在不同浓度的NaCl培养液中培养，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测各组虾青素含量，根据实验结果得出相应的结论。
18.【答案】
（1）流动沙丘没有植被和土壤条件，也没有保留植物的种子或其他繁殖体
（2）水平 直接和间接
（3）光伏区的风速、温度均降低，减少了地表蒸发失水和植物蒸腾作用失水，10cm土壤湿度增加，有利于植物生长
（4）光伏区的生物多样性提高；生态系统结构（或食物网）更复杂；自我调节能力更强 整体
【解析】
（1）流动沙丘作为演替起点，不存在土壤发育条件，也没有任何植物的种子或繁殖体，属于初生演替。
（2）光伏板造成不同区域光照、湿度的差异，是群落中不同地段的环境条件差异引发的生物分布差异，属于群落的水平结构；沙生灌木防风固沙属于生态调节功能，体现生物多样性的间接价值，柠条加工为牛羊饲料属于实用的直接利用价值，体现直接价值。
（3）对比表格数据可知光伏区的风速、温度均降低，减少了地表蒸发失水和植物蒸腾作用失水，10 cm土壤湿度增加，有利于植物生长，最终带来植被覆盖率上升。
（4）抵抗力稳定性的核心影响因素是群落的自我调节能力，光伏区的生物多样性提高；生态系统结构（或食物网）更复杂；自我调节能力更强；该模式将不同组分有序整合，通过改变和优化结构达到了改善系统功能，符合生态工程的“整体”原理。
19.【答案】
（1）表观遗传
（2）红粒 不能
（3）a、A 父本印记 红粒高淀粉∶红粒低淀粉∶白粒高淀粉=1∶2∶1或红粒高淀粉∶红粒低淀粉∶白粒低淀粉=2∶1∶1
【解析】
（1）DNA序列不改变、仅通过甲基化等修饰调控基因表达的可遗传现象，属于表观遗传。
（2）两组杂交的F1均出现红粒∶白粒=3∶1的性状分离比，说明红粒为显性性状；由于B/b存在基因组印记，性状表现不遵循常规显隐性规律，正反交的淀粉表型完全由亲本提供的可表达基因决定，因此无法通过实验结果确定B/b本身的显隐性，填“不能”。
（3）亲本甲乙都为红粒，子代红粒：白粒=3:1，甲乙都为Aa，a由A发生碱基增添形成，所以条带2和条带3分别表示a、A。实验一、实验二子代淀粉含量都与母本一致，说明B/b基因中，父源等位基因被修饰沉默，仅母源等位基因表达，印记类型为父本印记。据电泳结果可知亲本甲基因型为Aabb，乙基因型为AaBB，F1-②基因型为AaBb，若相关基因不遵循基因自由组合定律，该个体的基因型中可能是A和B、a和b连锁，也可能是A和b、a和B连锁，若为前者（母本产生两种配子AB和ab，父本产生两种配子AB和ab，父本B基因不表达），则子代表型及比例为红粒高淀粉:红粒低淀粉:白粒高淀粉=1:2:1，若为后者(母本产生两种配子Ab和aB，父本产生两种配子Ab和aB，父本B基因不表达)，则子代的表型及比例为红粒高淀粉:红粒低淀粉:白粒低淀粉=2:1:1。
20.【答案】
（1）正反馈
（2）① 姜黄素能改善睡眠剥夺小鼠的学习记忆能力，效果接近但略弱于艾司唑仑
（3）抑制性 姜黄素通过降低炎症因子含量、减少脑组织细胞焦亡，改善小鼠的学习记忆能力
（4）保证充足、规律的睡眠（或避免长期熬夜、建立良好睡眠节律）日常膳食中可适当摄入富含姜黄素的食物
【解析】
（1）睡眠剥夺引起的细胞焦亡会释放炎症因子，进一步激活周围细胞，诱导更多细胞发生焦亡，属于“正反馈”调节，该过程会使炎症持续放大，造成神经元损伤，进而表现为学习记忆能力下降等认知功能障碍。
（2）根据表格信息可知，A组小鼠为空白对照组，B组为条件对照组，即经过睡眠剥夺的小鼠，根据表格信息可知，B组小鼠的逃避潜伏期延长，穿越平台位置的次数变少，说明B组小鼠出现学习记忆障碍，其水迷宫运动轨迹最可能是下图的①，即表现为运动路径长，找到平台的时间长，次数少，说明B组模型组构建成功。根据表中水迷宫实验结果，睡眠剥夺小鼠使用姜黄素后表现为逃避潜伏期的时间缩短、穿越平台的次数增多，且相应的数据接近艾司唑仑处理组，但不及正常组，说明姜黄素对睡眠剥夺小鼠的学习记忆能力的影响表现为姜黄素能改善睡眠剥夺小鼠的学习记忆能力，效果接近但略弱于艾司唑仑，且不能达到完全治疗的效果。
（3）艾司唑仑是一种镇静促眠药物，据此推测，艾司唑仑主要通过增强“抑制性”神经递质的作用来调节中枢神经系统，改善睡眠剥夺小鼠的学习记忆能力。表中数据显示，姜黄素处理组（与B组相比）表现为血清炎症因子减少，细胞焦亡执行关键蛋白减少，据此推测姜黄素影响睡眠剥夺小鼠学习记忆能力的机制是通过降低炎症因子含量、减少脑组织细胞焦亡，改善小鼠的学习记忆能力。
（4）为预防睡眠剥夺导致青少年的学习记忆能力下降，结合上述研究对于青少年健康提出的建议有：①保证充足、规律的睡眠（或避免长期熬夜、建立良好睡眠节律）②日常膳食中可适当摄入富含姜黄素的食物，进而避免对学习和记忆能力的影响。
21.【答案】
（1）耐高温的DNA聚合酶、Mg2+
（2）b与a' （3）Pst Ⅰ、Hind Ⅲ
（4）庆大霉素、12%蔗糖
（5）2、4 菌落5未进行第二次同源重组，菌体基因组中GmR功能完好，但其中的sacB突变失去功能，对蔗糖耐受
【解析】
（1）PCR时除需要加入模板DNA、四种脱氧核苷酸、缓冲液、引物外，还需加入耐高温的DNA聚合酶、Mg2+，其中镁离子能激活DNA聚合酶，由于PCR过程中需要通过调节温度的变化实现DNA扩增，因而需要耐高温的DNA聚合酶。
（2）PCR3重叠延伸时a'、b链存在互补的片段，因而可互为引物和模板实现融合片段的合成。
（3）为实现融合片段和自杀质粒按一个方向连接，根据插入的位置可知，需要在引物甲和引物丁的5'端分别添加限制酶PstⅠ、sau3AⅠ的识别序列，但结合限制酶的识别序列可知，质粒中含有限制酶sau3AⅠ三处切口，若构建该酶的识别序列，则会将自杀质粒破坏，导致实验失败，因而选择在引物丁的5’端添加限制酶HindⅢ的酶切位点，即设计引物时在引物甲和引物丁的5'端分别添加Pst Ⅰ、Hind Ⅲ的酶切位点。
（4）fur基因敲除过程中，可发生多种形式的同源区段交换。发生单交换同源重组后重组自杀质粒全部整合到PAO1的拟核DNA中，其中包含了GmR和sacB基因，为了将过程①得到的单交换同源重组PAO1，可在培养基中加入庆大霉素实现筛选。过程②筛选敲除fur基因的PAO1，第二次同源重组后，保留sacB基因的菌株会在含12%蔗糖的培养基上死亡，只有丢失sacB的fur敲除株可以存活。
（5）为了检验fur基因是否被成功敲除，分别用引物甲和引物丁对Δfur进行PCR，原始PAO1的fur基因全长为100+405+100=605bp，fur敲除株的对应片段仅为f-U+f-D=200bp，对应电泳条带大小约0.2kb，即菌落2、4；菌落5的条带大小远大于605bp，说明其未完成第二次同源重组，菌体基因组中GmR功能完好，但其中的sacB突变失去功能，对蔗糖耐受。
