注意事項(xiàng)：
1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修1、2、選擇性必修1、2、3。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共12小題，每小題2分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 親核蛋白是在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成，進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用的一類蛋白質(zhì)。親核蛋白含有特定的氨基酸信號(hào)序列NLS，能與細(xì)胞核上相應(yīng)受體結(jié)合，起到核定位的作用。下列說法正確的是（ ）
A. NLS序列的改變不影響親核蛋白在細(xì)胞中的分布
B. 染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，后者可在細(xì)胞核內(nèi)合成
C. 親核蛋白通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，核孔對(duì)進(jìn)出物質(zhì)具有選擇性
D. 相比于酵母菌，藍(lán)細(xì)菌中的親核蛋白數(shù)量較少
2. 缺氧誘導(dǎo)因子HIF—lα通過作用于肝、腎細(xì)胞等細(xì)胞核中的EPO基因，促進(jìn)蛋白EPO（促紅細(xì)胞生成素）的合成，該蛋白作用于造血干細(xì)胞，誘導(dǎo)其分化為紅細(xì)胞，并刺激新生毛細(xì)血管的形成，從而適應(yīng)低氧環(huán)境。在正常氧氣條件下，HIF—lα?xí)荒沉u化酶降解，而在低氧條件下該酶失活。研究表明，癌變細(xì)胞主要依靠無氧呼吸獲得能量，且細(xì)胞中會(huì)出現(xiàn)與低氧環(huán)境相似的生理現(xiàn)象。下列說法正確的是（ ）
A. 干細(xì)胞分化為組織細(xì)胞的過程中遺傳信息通常會(huì)發(fā)生改變
B. 與蛋白EPO合成有關(guān)的具膜細(xì)胞器可能有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等
C. 當(dāng)生成等量ATP時(shí)，癌細(xì)胞的葡萄糖消耗量小于正常細(xì)胞的
D. 用藥物提高該羥化酶的活性或促進(jìn)EPO的合成可能會(huì)抑制癌細(xì)胞的生長和增殖
3. 某實(shí)驗(yàn)室制作的某雄性動(dòng)物的精原細(xì)胞中，一對(duì)染色體（甲和乙）聯(lián)會(huì)的模型如圖所示。下列相關(guān)分析合理的是（ ）

A. 圖中染色體互換后，甲的兩條染色單體上一定會(huì)出現(xiàn)等位基因
B. 此現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在該細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ前期
C. 制作該模型時(shí)甲、乙顏色可以不同，長度必須相同
D. 圖中非同源染色體上非等位基因發(fā)生了重組，從而使配子具有多樣性
4. 癲癇是由各種不同的病因所引起的一種綜合征，其臨床特征表現(xiàn)為病程中有反復(fù)發(fā)作的大腦神經(jīng)元異常放電，導(dǎo)致中樞神經(jīng)功能失常。某藥物G通過激活中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ—氨基丁酸（GABA）的受體，增強(qiáng)GABA所介導(dǎo)的突觸抑制治療癲癇，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A. 癲癇患者突觸間隙中GABA的量相對(duì)較高
B. GABA由突觸前膜釋放，可作為信號(hào)分子傳遞信息
C. 推測GABA與特異性受體結(jié)合后可能引起突觸后膜上Cl?通道開放，使Cl?內(nèi)流
D. 癲癇患者大腦神經(jīng)元異常放電與Na?的內(nèi)流有關(guān)
5. 甲、乙、丙為不同種類的鳑鲏，三者之間無相互捕食關(guān)系。某研究小組在4個(gè)條件相同的人工池塘中分別放入數(shù)量不等的同種捕食者和1500條鳑鲏（甲、乙、丙各500條），一段時(shí)間后，各池塘中3種鳑鲏的存活率如圖所示。下列推測正確的是（ ）
A. 在無捕食者時(shí)，甲將會(huì)呈“J”形增長B. 隨著捕食者數(shù)量的增加，乙和丙的被捕食量逐漸增大
C. 天敵屬于制約鳑鲏種群數(shù)量增長的非密度制約因素D. 鳑鲏的種間競爭結(jié)果可能受捕食者影響
6. Leigh綜合征是由線粒體基因控制的一種神經(jīng)障礙疾病。某實(shí)驗(yàn)室用一位女性患者的配子接受另外一位健康女性捐贈(zèng)的基因之后形成了重組卵細(xì)胞，進(jìn)行體外受精后將發(fā)育后的胚胎移植入該患者子宮，得到健康子代。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A. Leigh綜合征患者的母親也是該病患者
B. 形成重組卵細(xì)胞之前，需要將捐贈(zèng)者細(xì)胞的細(xì)胞核去除
C. 剛排出的精子需要在ATP溶液中獲能后才能進(jìn)行受精作用
D. 上述健康子代可能會(huì)顯現(xiàn)出捐贈(zèng)者的部分性狀
7. 雙子葉植物在破土前，會(huì)形成彎鉤，形狀如圖1所示，其形成機(jī)制如圖2所示。當(dāng)雙子葉植物出土后，生長素的分布會(huì)發(fā)生改變，使彎鉤打開，植物直立生長。下列敘述正確的是（ ）

A. 在彎鉤形成時(shí)，茉莉酸與乙烯表現(xiàn)為協(xié)同作用，與水楊酸的作用相抗衡
B. 圖中各種植物激素調(diào)節(jié)影響頂端彎鉤的形成的具體路徑均完全不同
C. 出土后，彎鉤外側(cè)的生長素濃度高于內(nèi)側(cè)的，生長速率大于內(nèi)側(cè)的
D. 生長素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)和調(diào)控的結(jié)果，同時(shí)也受環(huán)境的影響
8. 抗體結(jié)構(gòu)分為可變區(qū)（V區(qū)）和恒定區(qū)（C區(qū)），與抗原特異性結(jié)合的區(qū)域被稱為CDR區(qū)，位于V區(qū)中。由雜交瘤技術(shù)制備的鼠源單抗可誘導(dǎo)人體產(chǎn)生抗單抗抗體（ADAs），從而降低其治療效果。單克隆抗體經(jīng)過了四代的發(fā)展：小鼠單克隆抗體→嵌合單克隆抗體（將小鼠V區(qū)代替人類V區(qū)）→人源化單克隆抗體（只有小鼠來源的CDR區(qū)，其余由人類免疫球蛋白G框架組成）→全人源單克隆抗體。下列關(guān)于單克隆抗體的敘述，正確的是（ ）
A. 雜交瘤細(xì)胞一般是由小鼠的骨髓瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞融合形成的
B. 嵌合單克隆抗體、人源化單克隆抗體誘發(fā)產(chǎn)生ADAs的強(qiáng)度依次升高
C. 人鼠嵌合單抗的制備過程涉及蛋白質(zhì)工程和細(xì)胞工程等生物技術(shù)
D. 人編碼抗體的基因轉(zhuǎn)移至小鼠中，小鼠表達(dá)出的均為完全人源化單抗
9. IgG抗體和IgM抗體都屬于肺炎病毒特異性抗體，兩者的濃度在患者體內(nèi)的變化情況如圖所示，檢測IgM和IgG常作為診斷是否被感染的指標(biāo)。對(duì)某肺炎患者的四位密切接觸者進(jìn)行抗體檢測，結(jié)果如表所示。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
注：“-”表示陰性，未檢出相應(yīng)抗體；“+”表示陽性，檢出相應(yīng)抗體
A. 從檢測結(jié)果推測，密切接觸者乙、丙、丁可能已被感染
B. 密切接觸者丁最可能是四人中最先被感染的人
C. IgG抗體和IgM抗體分別是由不同漿細(xì)胞產(chǎn)生的
D. 肺炎病毒抗體檢測結(jié)果為陽性的人，核酸檢測結(jié)果可能為陰性
10. 細(xì)胞主要通過細(xì)胞膜上的GLUT4載體來攝取葡萄糖。胰島素與胰島素受體（IR）結(jié)合后，可激活酪氨酸激酶，被激活的酪氨酸激酶會(huì)使細(xì)胞內(nèi)偶聯(lián)的胰島素受體底物（IRS）磷酸化，最終促進(jìn)包裹GLUT4的囊泡向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 相比于健康人，1型糖尿病患者體內(nèi)的IRS的磷酸化程度較高
B. 若IR結(jié)構(gòu)異常，則最終可能導(dǎo)致細(xì)胞膜上的GLUT4載體數(shù)量減少
C. IRS磷酸化可能會(huì)導(dǎo)致組織細(xì)胞中脂肪的含量上升
D. 若IR受損，則可能導(dǎo)致生物體內(nèi)胰島素的分泌量增加
11. 某二倍體生物精原細(xì)胞的一對(duì)同源染色體在細(xì)胞分裂中的變化如圖1～圖4所示，兩條非姐妹染色單體之間發(fā)生交換后會(huì)因?yàn)榉謩e向兩極移動(dòng)而形成“雙著絲粒橋”，結(jié)構(gòu)如圖3所示，字母表示染色體上的基因。不考慮其他變異，下列說法正確的是（ ）
A. 圖1中染色體易位現(xiàn)象屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
B. 圖2所示變化沒有改變基因的個(gè)數(shù)
C. 圖3中無著絲粒片段的丟失會(huì)導(dǎo)致配子染色體數(shù)目改變
D. 該精原細(xì)胞產(chǎn)生的配子中均含異常染色體
12. 生態(tài)學(xué)上的同種資源團(tuán)指的是獲取同種資源的所有不同物種的集合，同種資源團(tuán)內(nèi)的物種可執(zhí)行相同的生態(tài)學(xué)功能。下列說法正確的是（ ）
A. 同種資源團(tuán)內(nèi)的物種在食物網(wǎng)內(nèi)位于同一營養(yǎng)級(jí)
B. 同種資源團(tuán)內(nèi)的物種均為種間競爭的關(guān)系
C. 同種資源團(tuán)內(nèi)的物種的生態(tài)位重疊度越高，競爭越激烈
D. 可引入同種資源團(tuán)內(nèi)的物種對(duì)某瀕危物種進(jìn)行保護(hù)
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。
13. 線粒體分裂機(jī)制有兩種：中間分裂產(chǎn)生兩個(gè)子線粒體（如圖1），分裂前后的線粒體生理狀態(tài)并沒有太大的差異；當(dāng)線粒體出現(xiàn)損傷時(shí)會(huì)發(fā)生應(yīng)激性反應(yīng)，如和活性氧自由基（ROS）增加，此時(shí)其進(jìn)行外周分裂（如圖2），并產(chǎn)生大小不等的子線粒體，其中較小的子線粒體不包含復(fù)制性DNA（mtDNA），最終會(huì)被自噬體吞噬（線粒體自噬），而較大的線粒體得以保全。下列敘述正確的是（ ）
A. 高等植物細(xì)胞中，能自我復(fù)制的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體和中心體
B. 線粒體兩種分裂機(jī)制的存在有利于維持細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量和功能的相對(duì)穩(wěn)定
C. 受損線粒體自噬后的分解產(chǎn)物都要分泌到細(xì)胞外以防對(duì)細(xì)胞自身造成傷害
D. 通過藥物抑制DRP1的活性，線粒體的兩種分裂方式均會(huì)受到抑制
14. 已知基因控制番茄果肉顏色的過程如圖所示。前體物質(zhì)1在酶A或酶H的作用下生成前體物質(zhì)2，前體物質(zhì)2可使果肉呈橙色。番茄紅素較少時(shí)果肉呈黃色，其積累時(shí)會(huì)使果肉呈紅色。已知BB、Bb作用效果相同，基因H在番茄果實(shí)中的表達(dá)量較低，且研究過程中基因H始終處于純合狀態(tài)。下列相關(guān)敘述合理的是（ ）
A. 據(jù)圖分析，基因型為aabb的番茄果肉顏色為無色
B. 選用純合黃色番茄和純合橙色番茄雜交，番茄可能全為紅色
C. 若用橙色植株與純合黃色植株雜交，則通過一次雜交即可確定該橙色植株的基因型
D. 番茄果肉顏色的遺傳規(guī)律說明一個(gè)性狀可以受多個(gè)基因影響
15. 纖維素是地球上最豐富可再生資源之一，但普通的理化方法難以使其分解。大熊貓可以大量利用纖維素，研究人員欲從其糞便中篩選出分解纖維素的菌株。下列說法正確的是（ ）
A. 大熊貓腸道中的糞便類似于一種培養(yǎng)基
B. 篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基需要以纖維素為唯一碳源
C. 若培養(yǎng)基上出現(xiàn)雜菌，則雜菌也一定可以分解纖維素
D. 若欲對(duì)目的菌株進(jìn)行計(jì)數(shù)，則接種過程需要用到涂布器
16. 薇甘菊對(duì)鄰近植物具有強(qiáng)烈的化感作用（生物通過向環(huán)境釋放某些化學(xué)物質(zhì)來影響其他生物生長和發(fā)育的現(xiàn)象）。研究者利用薇甘菊揮發(fā)油處理不同植物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A. 不同質(zhì)量濃度的薇甘菊揮發(fā)油對(duì)上述受試植物的生長均具有抑制作用
B. 薇甘菊對(duì)鄰近植物的化感作用體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞過程
C. 大豆田是人為控制的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，可通過大量引種薇甘菊來提高大豆產(chǎn)量
D. 某地引入薇甘菊后，當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性可能會(huì)下降
三、非選擇題：本題共5小題，共60分。
17. 植物的顏色變化主要由色素和相關(guān)代謝產(chǎn)物決定，同時(shí)光照作為重要的環(huán)境因子影響植物色素的形成。為了更好地解析光照強(qiáng)度對(duì)辣椒突變體葉色黃化的調(diào)控機(jī)制，科研人員利用轉(zhuǎn)綠型新葉黃化自然突變體（ygr）和野生型（WT）進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，測定不同生長發(fā)育時(shí)期光合色素的含量與秧苗期某一時(shí)刻凈光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，結(jié)果分別如表（Car、Chlb、Chla分別表示類胡蘿卜素、葉綠素b、葉綠素a）如圖1所示?；卮鹣铝袉栴}：
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，相比于秧苗期，ygr坐果期葉片顏色恢復(fù)為_____，從而可更多地吸收_____光以增強(qiáng)光合作用。
（2）分析圖1可知，與WT相比，當(dāng)光照強(qiáng)度大于1200υml··時(shí)，限制ygr凈光合速率的因素最可能是_____。光照強(qiáng)度為25υml··時(shí)，ygr葉肉細(xì)胞中的光合速率_____（填“>”“=”或“”“=”或“
（3） （4）將生長狀況相同的辣椒均分為2組，一組培養(yǎng)液中不含鎂，一組含鎂，培養(yǎng)一段時(shí)間后檢測葉片的黃化情況
【解析】
【分析】光合作用，通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。呼吸作用一般指機(jī)體將來自環(huán)境的或細(xì)胞自己儲(chǔ)存的有機(jī)營養(yǎng)物的分子（如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等），通過一步步反應(yīng)降解成較小的、簡單的終產(chǎn)物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的過程。光合與呼吸的差值可用凈光合速率來表示，具體指標(biāo)可以是單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量、二氧化碳吸收量、有機(jī)物積累量等，圖中曲線表示凈光合速率。
【小問1詳解】
相比于秧苗期，ygr坐果期葉片中葉綠素（葉綠素b、葉綠素a）與類胡蘿卜素比值從1.3/0.2轉(zhuǎn)變?yōu)?.6/0.3，葉綠素占比顯著增大，顏色恢復(fù)為綠色；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，因此ygr坐果期吸收紅光明顯增多。
【小問2詳解】
與WT相比，當(dāng)光照強(qiáng)度大于1200υml··時(shí)，ygr的凈光合速率下降，而WT的凈光合速率上升，因此限制ygr凈光合速率的因素不再是光照強(qiáng)度，而是凈光合速率光合色素不足，主要是葉綠素不足，對(duì)光能的轉(zhuǎn)化不足；光照強(qiáng)度為25υml··時(shí)，植物的凈光合速率為0，植物只有部分細(xì)胞能進(jìn)行光合作用，而大部分細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用只有呼吸作用，因此ygr葉肉細(xì)胞中的光合速率大于呼吸速率。
【小問3詳解】
植株甲（WT）為GG、植株乙（ygr）為gg、F1（甲乙雜交子代）為Gg，F(xiàn)1自交，突變個(gè)體為gg，結(jié)合圖2可知，所有突變個(gè)體都含有3號(hào)染色體上的SSR序列，因此g位于3號(hào)染色體上，且g與來自乙的3號(hào)染色體上的S3連鎖，G與來自甲的S1連鎖，4號(hào)染色體上分別有有一條來自甲的S2，一條來自乙的S4。圖示如下：
【小問4詳解】
要驗(yàn)證鎂元素含量缺乏也可導(dǎo)致葉片黃化，自變量是鎂元素的有無，因此可將生長狀況相同的辣椒均分為2組，一組培養(yǎng)液中不含鎂，一組含鎂，培養(yǎng)一段時(shí)間后檢測葉片的黃化情況，預(yù)測不加鎂的一組黃化嚴(yán)重。
18. 醛固酮參與機(jī)體調(diào)節(jié)的部分過程如圖所示。原發(fā)性醛固酮增多癥（PA）是指腎上腺皮質(zhì)分泌過多的醛固酮，臨床表現(xiàn)為高血壓和低血鉀的綜合征。回答下列問題：
（1）PA患者常伴隨有肌無力，分析其原因是_____。
（2）腎素實(shí)際是一種_____（填“激素”或“酶”），其活性是PA的一個(gè)重要檢測指標(biāo)。據(jù)圖推測，通?？赏ㄟ^檢測_____來反映血漿腎素活性的高低，為提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，可在待測樣品中添加適量的_____。
（3）螺內(nèi)酯與醛固酮等多種固醇類激素的分子結(jié)構(gòu)相似，是常用的PA治療藥物，通過作用于腎小管和集合管來達(dá)到治療PA的目的，螺內(nèi)酯的作用機(jī)理可能是_____。長期服用螺內(nèi)酯會(huì)對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生一定的副作用，該副作用可能是_____（答出1點(diǎn)）。
【答案】（1）血鉀濃度過低，使得神經(jīng)肌肉興奮性降低
（2） ①. 酶 ②. AngI ③. ACE抑制劑
（3） ①. 與醛固酮競爭腎小管和集合管表面的受體，阻斷醛固酮的作用 ②. 性腺功能紊亂（如月經(jīng)不調(diào)、性功能障礙等）
【解析】
【分析】大量失血導(dǎo)致血壓下降，血液中血管緊張素含量將增加，促進(jìn)血壓上升；醛固酮增多可以促進(jìn)腎小管對(duì)Na+的重吸收，導(dǎo)致血漿滲透壓升高，引起抗利尿激素含量升高，腎小管、集合管重吸收水增多，最終導(dǎo)致血容量增加。
【小問1詳解】
醛固酮能保鈉排鉀，PA 患者腎上腺皮質(zhì)分泌過多醛固酮，會(huì)導(dǎo)致血鉀濃度過低，使得神經(jīng)肌肉興奮性降低，進(jìn)而出現(xiàn)肌無力癥狀。
【小問2詳解】
由圖可知，腎素能催化血管緊張素原轉(zhuǎn)變?yōu)锳ng I，具有催化作用，所以腎素實(shí)際是一種酶。因?yàn)槟I素能催化血管緊張素原生成Ang I ，那么Ang I 的生成量就和腎素活性有關(guān)，所以通?？赏ㄟ^檢測Ang I 的生成量來反映血漿腎素活性的高低。ACE抑制劑可抑制AngⅠ轉(zhuǎn)化為AngⅡ，避免了因ACE的催化而導(dǎo)致AngⅠ含量下降，進(jìn)而影響結(jié)果檢測 。
【小問3詳解】
螺內(nèi)酯的分子結(jié)構(gòu)與醛固酮相似，因此其治療機(jī)理可能是與醛固酮競爭腎小管和集合管細(xì)胞表面的受體，從而減弱或抑制醛固酮的作用，達(dá)到治療 PA 的目的。由于螺內(nèi)酯與多種固醇類激素結(jié)構(gòu)相似，長期服用可能會(huì)干擾其他固醇類激素的正常分泌和作用，比如可能會(huì)影響性激素的分泌，導(dǎo)致性腺功能紊亂，出現(xiàn)月經(jīng)不調(diào)或性功能障礙等。
19. 某人工濕地工程通過種植蘆葦、水蔥、香蒲等挺水植物，去除水體中氮、磷無機(jī)鹽，以及鎘等重金屬元素，從而使水質(zhì)得到極大的改善?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工程初期，研究人員對(duì)單一種植和混合種植模式下的水蔥、香蒲的生長情況進(jìn)行了研究，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)分別如圖1、圖2所示?；旌戏N植時(shí)，水蔥、香蒲之間為_____的種間關(guān)系，在該關(guān)系中，處于優(yōu)勢(shì)地位的是_____（填“水蔥”或“香蒲”），判斷依據(jù)是_____。
（2）種植挺水植物的區(qū)域，除水蔥、香蒲外，水體中還生長著一些沉水植物，這體現(xiàn)了群落的_____結(jié)構(gòu)。結(jié)合題意分析，水蔥、香蒲通過_____（答出2點(diǎn)），從而降低水體發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性。
（3）蘆葦可以吸收重金屬元素，但要定期刈割并進(jìn)行無公害處理，原因可能是_____（答出2點(diǎn)）。
【答案】（1） ①. 種間競爭 ②. 水蔥 ③. 與單一種植相比，混合種植時(shí)水蔥的鮮重和株高的增加量均增大，而香蒲的鮮重和株高的增加量均減小
（2） ①. 垂直 ②. 吸收氮、磷無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)和抑制藻類生長
（3）一是存在富集作用，即鎘等重金屬元素能夠通過食物鏈逐級(jí)積累和濃縮，在高營養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)富集；二是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)可使鎘等重金屬元素又回到水體而造成對(duì)水體的二次污染。
【解析】
【分析】在群落中，由于各個(gè)生物種群分別占據(jù)了不同的空間，從而使群落形成了一定的空間結(jié)構(gòu)，包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。群落的垂直結(jié)構(gòu)是指群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象。
【小問1詳解】
水蔥和香蒲均為綠色植物，混合種植時(shí)，二者之間存在種間競爭關(guān)系。分析圖1、圖2可知：與單一種植相比，混合種植時(shí)水蔥的鮮重和株高的增加量均增大，而香蒲的鮮重和株高的增加量均減小，說明水蔥在種間競爭中處于優(yōu)勢(shì)地位，而香蒲在種間競爭中處于劣勢(shì)地位。
【小問2詳解】
種植挺水植物的區(qū)域，除水蔥、香蒲等挺水植物外，水體中還生長著一些沉水植物，具有明顯的分層現(xiàn)象，這體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。水蔥、香蒲通過根系吸收水體中的氮、磷無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)以及通過競爭光照和營養(yǎng)物質(zhì)而抑制藻類生長，從而降低水體發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性。
【小問3詳解】
蘆葦可以吸收重金屬元素，但要定期刈割并進(jìn)行無公害處理，原因可能是：一是存在富集作用，即鎘等重金屬元素能夠通過食物鏈逐級(jí)積累和濃縮，在高營養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)富集；二是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)可使鎘等重金屬元素又回到水體而造成對(duì)水體的二次污染。
20. 果蠅是一種常見的昆蟲，也是遺傳學(xué)研究的良好材料，其性染色體組成與性別及育性的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表1所示?；卮鹣铝袉栴}：
表1
注：性染色體組成為YO、XXX、YY的個(gè)體均在胚胎時(shí)期死亡。
（1）由表1分析可知，果蠅的性別具體是由_____（填“X”或“Y”）染色體的數(shù)量決定的，Y染色體的作用是_____。
（2）果蠅的眼色有紅眼和白眼，分別由W和w基因控制?，F(xiàn)以正常的白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅為親本相互交配，其子一代雌性幾乎均表現(xiàn)為紅眼，雄性幾乎均表現(xiàn)為白眼，但存在少數(shù)例外，每600個(gè)子一代中有一個(gè)白眼雌果蠅或紅眼雄果蠅，且紅眼雄果蠅總是不育。
①研究人員首先排除基因突變的可能，從基因突變的特點(diǎn)分析，排除該可能的理由是_____。
②進(jìn)一步推測，在配子形成過程中發(fā)生了染色體不分離的現(xiàn)象，即本該分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞的染色體進(jìn)入細(xì)胞同一極。根據(jù)性染色體組成與性別的對(duì)應(yīng)關(guān)系，發(fā)生染色體不分離現(xiàn)象的親本是_____。隨后研究人員通過顯微觀察確定該推測是正確的。
（3）研究人員繼續(xù)讓子一代的白眼雌果蠅與正常的紅眼雄果蠅交配，子二代的表型及各表型所占百分比如表2所示。已知性染色體組成為XXY的雌果蠅在減數(shù)分裂Ⅰ前期存在兩種配對(duì)情況：情況一，兩條X染色體配對(duì)，Y染色體游離，兩條X相互分離的同時(shí)Y隨機(jī)進(jìn)入一極；情況二，X和Y相互配對(duì)，另一條X游離，X、Y相互分離的同時(shí)另一條游離的X隨機(jī)進(jìn)入一極。其余分裂時(shí)期正常。
表2
①上述兩種配對(duì)情況中發(fā)生概率較小的是情況_____（填“一”或“二”），從染色體結(jié)構(gòu)方面分析，原因是_____。
②根據(jù)子二代的結(jié)果推斷，性染色體組成為XXY的雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)，X和Y相互配對(duì)的概率是_____（用%表示）。
【答案】（1） ①. X ②. 決定雄性果蠅的育性
（2） ①. 基因突變具有不定向性，而題中子一代雌性幾乎均表現(xiàn)為紅眼，雄性幾乎均表現(xiàn)為白眼，故不可能是基因突變 ②. 母本
（3） ①. 二 ②. 與Y相比，兩條X染色體形態(tài)大小結(jié)構(gòu)相同，配對(duì)概率更高 ③. 16%
【解析】
【分析】根據(jù)題干信息和表格分析：雄性的染色體組成為XY、XYY、XO ，其中XO不可育；雌性的染色體組成為XX、XXY；死亡個(gè)體的染色體組成為XXX、YY、OY 。說明果蠅性別與X染色體有關(guān)，有一條X染色體表現(xiàn)為雄性，有兩條X染色體表現(xiàn)為雌性，而三條或沒有X染色體的個(gè)體死亡。
【小問1詳解】
如圖：一個(gè)X為雄性，兩個(gè)X為雌性，果蠅的性別具體是由X染色體的數(shù)量決定，Y染色體的作用是決定雄性果蠅的育性。
【小問2詳解】
①基因突變具有不定向性，而題中子一代雌性幾乎均表現(xiàn)為紅眼，雄性幾乎均表現(xiàn)為白眼，故不可能是基因突變。
②根據(jù)性染色體組成與性別的對(duì)應(yīng)關(guān)系，親本雌性為XwXw，雄性為XWY，每600個(gè)子一代中有一個(gè)白眼雌果蠅（基因型為：XwXwY）或紅眼雄果蠅（基因型為XWO），則應(yīng)該是母本在減數(shù)分裂I或II的XX沒有分開。
【小問3詳解】
子一代的白眼雌果蠅（XwXwY）與正常的紅眼雄果蠅（XWY）交配，當(dāng)兩條X染色體配對(duì)，Y染色體游離，兩條X相互分離的同時(shí)Y隨機(jī)進(jìn)入一極，得到的子代為1XWXwY（紅眼雌）、1XWXw（紅眼雌）、1XwYY（白眼雄）、1XwY（白眼雄）。當(dāng)X和Y相互配對(duì)，另一條X游離，X、Y相互分離的同時(shí)另一條游離的X隨機(jī)進(jìn)入一極，得到的子代為1XWXwXw（死亡）、1XWY（紅眼雄）、1XWXwY（紅眼雌）、1XWXwY（紅眼雌）、1XwXwY（白眼雌）、1YY（死亡）、1XwY（白眼雄）、1XwYY（白眼雄）。胚胎死亡4%，根據(jù)上述比例，XWXwXw（死亡）、1YY（死亡）各占2%，，情況二各基因型各占2%，情況二發(fā)生概率較小。從染色體結(jié)構(gòu)方面分析，原因是兩條X染色體形態(tài)大小結(jié)構(gòu)相同，配對(duì)概率更高。情況二共產(chǎn)生八種后代，各占1/8，在子二代中占2%，故X和Y相互配對(duì)的概率是16%。
21. DNA足跡法是檢測DNA序列中結(jié)合蛋白識(shí)別部位的一種方法。DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合后，由于蛋白質(zhì)的保護(hù)，DNasel酶無法對(duì)這一部位進(jìn)行切割，可以運(yùn)用此方法來確定啟動(dòng)子在DNA序列中的具體位置。回答下列問題：
（1）構(gòu)成啟動(dòng)子的基本單位是_____，啟動(dòng)子在基因表達(dá)中的作用是_____。
（2）某DNA片段上具有一個(gè)啟動(dòng)子，研究小組決定用DNA足跡法對(duì)其進(jìn)行檢測。DNA片段上的DNasel酶酶切位點(diǎn)及各部分的長度如圖1所示。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組均加入等量的待測DNA樣液，然后加入等量的DNasel酶，通過控制酶的用量和作用時(shí)間使每個(gè)DNA分子只發(fā)生一次磷酸二酯鍵的斷裂。酶解后將對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組分別進(jìn)行電泳檢測所得片段的大小，對(duì)照組得到大小分別為10bp、40bp、50bp、90bp、100bp、140bp、150bp、180bp的8個(gè)片段，實(shí)驗(yàn)組得到大小分別為10bp、50bp、90bp、100bp、140bp、180bp的6個(gè)片段。
①實(shí)驗(yàn)組在加入DNasel酶之前需要向待測DNA樣液中加入足量的_____酶。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以確定，啟動(dòng)子在DNA上的位置為_____（填圖1中“A”“B”“C”或“D”）點(diǎn)附近。
②為使結(jié)果可以更直觀地呈現(xiàn)，研究小組在實(shí)驗(yàn)組DNA片段的一端用進(jìn)行標(biāo)記，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，經(jīng)DNasel酶酶切后電泳，再經(jīng)放射性顯影，條帶結(jié)果如圖2所示。根據(jù)圖2可知，標(biāo)記加在DNA片段的_____（填“a”或“b”）端。
（3）功能基因A（如圖3所示，①②表示限制酶酶切位點(diǎn)）能增強(qiáng)作物的抗逆性。某高效啟動(dòng)子能提高下游基因的表達(dá)量，其兩側(cè)的堿基序列如圖4所示。功能基因A的模板鏈?zhǔn)菆D3中的_____（填“A”或“B”）鏈，研究小組利用DNA重組技術(shù)成功地將高效啟動(dòng)子插入至①②之間。根據(jù)高效啟動(dòng)子兩側(cè)的堿基序列判斷，圖3中的①和②分別對(duì)應(yīng)表中限制酶_____的識(shí)別序列。
【答案】（1） ①. 脫氧核苷酸 ②. 與RNA聚合酶結(jié)合，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄
（2） ①. 解旋 ②. C ③. a
（3） ①. A ②. Hind Ⅲ酶、BamH Ⅰ酶
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂；（2）DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵；（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。
【小問1詳解】
啟動(dòng)子是基因（DNA）的一部分，基本單位是脫氧核苷酸；啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位，可以啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。
【小問2詳解】
①加入DNasel酶后，每個(gè)DNA分子只發(fā)生一次磷酸二酯鍵的斷裂，因此實(shí)驗(yàn)組在加入DNasel酶之前需要向待測DNA樣液中加入足量的解旋酶，使其氫鍵斷裂，轉(zhuǎn)變?yōu)閱捂淒NA，保證破壞一次磷酸二酯鍵可以得到不同的條帶；實(shí)驗(yàn)組中存在10bp、180bp的片段，說明D點(diǎn)能被切開，存在90bp、100bp的片段，說明B點(diǎn)能被切開，存在50bp、140bp的片段，說明A點(diǎn)能被切開，若C點(diǎn)能被切開，則應(yīng)有40bp、150bp的片段，因此啟動(dòng)子在DNA上的位置為C點(diǎn)附近。
②B點(diǎn)能被切開，存在50bp、140bp的片段，現(xiàn)只觀察到50bp的條帶而沒有觀察到140bp的片段，因此放射性應(yīng)該標(biāo)記在a端。
【小問3詳解】
轉(zhuǎn)錄方向向左，轉(zhuǎn)錄是從模板鏈的3，端到5，端，因此A鏈為模板鏈；利用DNA重組技術(shù)成功地將高效啟動(dòng)子插入至①②之間，且插在基因的上游，結(jié)合啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄方向， 因此啟動(dòng)子的左側(cè)序列接在②，啟動(dòng)子的右側(cè)接在①，啟動(dòng)子的左側(cè)含有5，GGATCC 3，序列，因此②處應(yīng)選用BamH Ⅰ酶，啟動(dòng)子右側(cè)含有含有5，AAGCTT 3，序列，因此①處應(yīng)選用Hind Ⅲ酶。
密切接觸者
甲
乙
丙
丁
IgM
-
+
-
+
IgG
-
+
+
-
色素含量//（mg·）
Car
Chlb
Chla
秧苗期
WT
0.5
0.7
2.6
ygr
0.2
0.4
0.9
坐果期
WT
0.3
0.6
1.9
ygr
0.3
0.8
1.8
性染色體組成
XX
XY
XXY
XO
XYY
性別及育性
雌性、可育
雄性、可育
雌性、可育
雄性、不育
雄性、可育
表型
胚胎死亡
紅眼♀
白眼
白眼♀
紅眼（可育）
百分比
4%
46%
46%
2%
2%
密切接觸者
甲
乙
丙
丁
IgM
-
+
-
+
IgG
-
+
+
-
色素含量//（mg·）
Car
Chlb
Chla
秧苗期
WT
0.5
0.7
2.6
ygr
0.2
0.4
0.9
坐果期
WT
0.3
0.6
1.9
ygr
0.3
0.8
1.8
性染色體組成
XX
XY
XXY
XO
XYY
性別及育性
雌性、可育
雄性、可育
雌性、可育
雄性、不育
雄性、可育
表型
胚胎死亡
紅眼♀
白眼
白眼♀
紅眼（可育）
百分比
4%
46%
46%
2%
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