2023届天津市南开中学高三第五次月考生物试题(解析版)

2023届天津市南开中学高三第五次月考

生物试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列对图示有关实验的说法中正确的是

A．用菠菜做色素提取与分离实验，含量最高的是甲图中色素带①

B．若乙图表示正在发生质壁分离的植物细胞，其吸水能力逐渐减弱

C．丙图中培养酵母菌的锥形瓶应封口放置一段时间，目的是让酵母菌繁殖

D．丁图表示洋葱根尖的培养，洋葱底部必须接触到烧杯内液面

【答案】D

【分析】分析图甲：色素带①到①依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。分析图乙：该细胞中细胞壁与原生质层已经分开，可能处于质壁分离状态，也可能处于质壁分离的复原状态或动态平衡状态。分析图丙：图中酵母菌进行的是无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳。分析图丁：表示洋葱根尖的培养，洋葱底部要接触到烧杯内液面，以便供给植物水分，利于根尖的生长。

【详解】A、秋天用黄色菠菜叶做色素提取与分离实验，含量最高的是甲图中色素带①，如果用绿色的叶片，色素含量最高的是甲图中色素带①，A错误；

B、若乙图表示正在发生质壁分离的植物细胞，细胞内溶液浓度逐渐增大，其吸水能力逐渐增强，B错误；

C、丙图中培养酵母菌的锥形瓶应封口放置一段时间，目的是消耗瓶中的氧气，保证酵母菌后面进行的是无氧呼吸，C错误；

D、丁图表示洋葱根尖的培养，洋葱底部必须接触到烧杯内液面，这样才能保证水分的供应，D正确。

故选D。

2．微管是构成细胞骨架的重要组分，参与细胞内物质运输、细胞迁移、极性建立和形态维持等多种生命活动。细胞中的微管具有多种多样的形态和结构，如下图所示，下列与微管有关的说法正确的是（）

A．中心体和纺锤体等都是由微管参与构成的

B．由纤维素构成的微丝微管是细胞骨架的重要结构

C．通过药物抑制微管的形成使有丝分裂停止在后期

D．微管和内质网分别相当于囊泡运输的高速公路和交通枢纽

【答案】A

【分析】微管是构成细胞骨架的重要组分，参与细胞内物质运输﹑细胞迁移、极性建立和形态维持等多种生命活动。

细胞骨架的主要成分是蛋白质纤维。

【详解】A、中心体和纺锤体都是由微管参与构成的，微管蛋白能快速解体和重排，A 正确；

B、细胞骨架的主要成分是蛋白质纤维，B错误；

C、由于纺锤体在有丝分裂前期形成的，通过药物抑制微管的形成，没有纺锤丝的牵引，染色体的着丝粒不能被牵引排列再赤道板，不能进入中期，故不能使细胞不会停在后期，C错误；

D、高尔基体能接受内质网形成的囊泡，高尔基体对来自于内质网的物质加工后，能再形成囊泡运走，所以高尔基体起着重要的交通枢纽作用，微管参与物质运输，相当于高速公路，D错误。

故选A。

3．如图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图，下列相关叙述，错误的是（）

A．Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质

B．有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡

C．Na+进入液泡的方式属于主动运输

D．液泡中的pH环境与动物细胞中的溶酶体中的类似

【答案】A

【分析】分析图示可知，图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP，属于主动运输；Ca2+从液泡进入细胞质基质并末消耗能量，但需要载体，属于协助扩散；H+进入液泡需要载体且消耗A TP，属于主动运输；H+运出液泡不消耗能量，但需要载体，属于协助扩散；Na+进入液泡与H+运出液泡相伴随。

【详解】A、图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗ATP，属于主动运输；Ca2+从液泡进入细胞质基质并末消耗能量，但需要载体，属于协助扩散，A错误；

B、图中Ca2+进入液泡时需要载体且消耗A TP，属于主动运输，因此有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡，B正确；

C、H+运出液泡的过程伴随Na+进入液泡，H+运出液泡属于协助扩散，该过程由高浓度→低浓度，会产生化学势能，可为Na+进入液泡提供能量，故Na+进入液泡的方式为主动运输，C正确；

D、液泡中的H+浓度高呈现酸性环境，与动物细胞中的溶酶体类似，D正确；

故选A。

4．热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下，限制每日摄取的总热量，理论上，不但能延缓肿瘤生长，还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是（）

A．热量限制可以减少癌细胞的能量来源，抑制原癌基因向抑癌基因进行转化

B．热量限制的前提是保证氨基酸、维生素等的摄入以维持细胞的正常代谢活动C．衰老的细胞内水分减少、体积减小，热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞D．实验动物寿命的延长意味着每个细胞的存活时间延长，细胞的分裂能力增强

【答案】B

【分析】1、细胞衰老的特征：（1）水少：细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；（2）酶低：细胞内多种酶的活性降低；（3）色累：细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；（4）核大：细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；（5）透变：细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。2、癌细胞的主要特征：（1）无限分裂增殖；（2）形态结构变化（3）细胞物质改变：如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞粘着性降低，易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等。

【详解】A、热量限制可减少癌细胞的能量来源，但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因，癌细胞的形成是原癌基因和抑制基因发生基因突变的结果，A错误；

B、热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下，限制每日摄

取的总热量，因此热量限制的前提是保证氨基酸、维生素等的摄入以维持细胞的正常代谢活动，B正确；

C、热量限制能延缓衰老，而不是使动物体内没有衰老的细胞，C错误；

D、实验动物寿命的延长可能是细胞的代谢活动缓慢导致细胞存活的时间延长，细胞的分裂能力因能量的供应不足而减弱，D错误。

故选B。

5．模型是研究生物学问题常用的方法，模型X→A→Y中，A代表结构，X代表物质，Y代表A接受X后的变化或产物。下列有关描述正确的是

A．若A表示人的红细胞，Y表示葡萄糖，则X表示酒精和二氧化碳

B．若A表示T淋巴细胞，X表示抗原，则Y表示记忆细胞和浆细胞

C．若A表示垂体，Y表示促甲状腺激素，则X只能是促甲状腺激素释放激素

D．若A表示在光照等适宜条件下的叶肉细胞，X表示H218O，则Y中含18O的物质可能是葡萄糖

【答案】D

【分析】本题考查生物模型，结合选项，逐项分析即可。

【详解】A. 人无氧呼吸产生乳酸，若A表示人的红细胞，X表示葡萄糖，则Y表示乳酸，A错误；

B. 若A表示T淋巴细胞，X表示抗原，则Y表示效应T细胞或记忆T细胞，浆细胞是由B细胞分裂分化而来，B错误；

C. 甲状腺激素存在负反馈调节，若A表示垂体，Y表示促甲状腺激素，X可能是促甲状腺激素释放激素，也可能是甲状腺激素，C错误；

D. 葡萄糖中的O来自光合作用的CO2，将植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后光合作用产生的氧气中含18O，通过有氧呼吸H218O中的18O可以形成C18O2，C18O2又可以参与光合作用形成有机物，因此18O可能存在于葡萄糖中，D正确。

【点睛】本题知识点涉及细胞呼吸、细胞免疫、激素的负反馈调节及光合作用等内容，意在考查学生根据所学知识分析问题的能力，解答本题的关键是理解相关的生理过程和原理。

6．如图为雄性动物体内细胞分裂过程中，部分染色体发生的某种行为（A/a、B/b表示相关基因且不考虑其他基因）。下列相关叙述正确的是（）

A．该行为发生在减数第一次分裂中期

B．此种变异属于染色体结构变异中的易位

C．该行为实现了非等位基因的自由组合

D．该细胞经减数分裂能产生四种精细胞

【答案】D

【分析】题图分析：该图所示为四分体时期的交叉互换，该行为发生在减数第一次分裂前期，交叉互换的结果使配子的种类增加。

【详解】A、同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在减数第一次分裂前期，A 错误；

B、图示的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，B错误；

C、该行为实现了同源染色体上非等位基因的重组，但不属于自由组合，C错误；

D、减数分裂结束时，图示四条染色单体会分到四个子细胞内，故其经减数分裂可产生ABC、ABc、abB、abc四种配子，D正确。

故选D。

7．下图为二倍体百合花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。下列分析正确的是（）

A．减数分裂过程的正确顺序是①①①①

B．图①每个细胞中都含有2个染色体组

C．基因重组会发生在图①①所示时期

D．同源染色体分离发生在图①所示时期

【答案】C

【分析】由图可知，①~①细胞分别处于减数第二次分裂前期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂前期。

【详解】A、①中两个子细胞的染色体均位于细胞中央，说明该细胞处于减数第二次分裂中期；①细胞正在同源染色体分离，说明其处于减数第一次分裂后期；①着丝粒分裂后，染色体移向两极，说明处于减数第二次分裂末期；①由同源染色体联会显性，说明

其处于减数第一次分裂前期，因此减数分裂过程的正确顺序是①①①①，A错误；

B、由以上分析可知，①处于减数第二次分裂前期，只含有1个染色体组，B错误；

C、基因重组包括染色体互换和非同源染色体上非等位基因自由组合，分别发生在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期，即①①所示时期，C正确；

D、同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即图①所示时期，D错误。

故选C。

8．利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”。我国科研人员将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞后（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列叙述正确的是（）

A．体外培养卵母细胞时，为防止污染需将培养皿密闭培养在二氧化碳培养箱中

B．胚胎移植前，需对供体和受体进行免疫检查，避免发生免疫排斥反应

C．甲基化会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达

D．“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同

【答案】C

【分析】分析图示，从卵泡中取出卵母细胞，再将经过甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。

【详解】A、动物细胞培养过程中，为防止杂菌污染，需要加入抗生素，A错误；

B、胚胎移植不会发生免疫排斥，B错误；

C、DNA分子甲基化会影响基因的表达，从而关闭基因的活性，而对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达，C正确；

D、孤雌小鼠是由次级卵母细胞发育而来，如果提供卵细胞的基因型是AaBb，经过减数分裂形成的次级卵母细胞基因型可以是AABB，所以二者基因型可能不同，D错误。故选C。

9．我国古诗词蕴含着丰富的生物学原理。下列相关叙述错误的是（）

A．“常恐秋节至，焜黄华叶衰”体现了低温可提高植物叶绿素的合成量

B．“高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”反映了细胞衰老后酶活性降低

C．“住近湓江地低湿，黄芦苦竹绕宅生”体现了生物与环境的协同进化

D．“鸡鸣外欲曙，新妇起严妆”体现了光照对动物生命活动的调节作用

【答案】A

【分析】衰老细胞的主要特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。

【详解】A、“常恐秋节至，焜黄华叶衰”是由于低温可降低植物叶绿素的合成量，从而呈现出叶黄素的颜色，A错误；

B、“高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”是由于酪氨酸酶是催化黑色素合成的酶，细胞衰老后酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少导致，B正确；

C、“住近湓江地低湿，黄芦苦竹绕宅生”体现了生物（黄芦苦竹）与环境（湓江地低湿）的协同进化，C正确；

D、“鸡鸣外欲曙，新妇起严妆”反映了光周期（外欲曙）对动物节律性（鸡鸣）的调节作用，D正确。

故选A。

二、综合题

阅读下列材料，回答问题：

在两会上，碳达峰、碳中和被写入政府工作报告：

材料I:碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

材料II:利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如下图：

材料III:燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源。我国燃料乙醇的主要原料是陈化粮和木薯、甜高粱，地瓜等淀粉质或糖质非粮作物，今后研发的重点主要集中在以木质纤维素为原料的第二代燃料乙醇技术。

10．下列关于筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的叙述，正确的是（）

A．人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化

B．采集到的黑土壤需要进行高压蒸汽灭菌才能进行富集培养

C．诱变使碱基互补配对原则发生改变，形成不同的新菌株

D．紫外诱变和60Co-γ射线诱变处理可以使每个细菌的产纤维素酶能力逐渐提高

11．发酵法制酒精生产过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等。关于乙醇燃料生产和利用的描述，错误的是（）

A．利用木质纤维素发酵生产乙醇燃料时，高产纤维素酶菌株在糖化阶段起重要作用B．在发酵产酒精阶段，酵母菌细胞内的[H]和丙酮酸反应生成乙醇和二氧化碳

C．乙醇燃料的生产和使用可达到碳排放的平衡，有效的实现了碳中和

D．产纤维素酶细菌中纤维素酶的合成需核糖体、内质网和高尔基体等细胞器共同参与12．下图是生物圈碳循环示意图（图中生态系统的组成成分完整，但缺少部分途径）。下列相关分析错误的是（）

A．增加E对CO2的吸收量是实现碳中和的重要举措

B．增加途径“C→A”和“A→E”后即可表示完整的碳循环

C．若增加途径“A→E”，则成分C表示分解者

D．碳在E、D、B间主要以有机物的形式沿食物链单向流动

【答案】10．A 11．D 12．B

【分析】1、富集培养属于选择培养，利用液体选择培养基培养可增大目的菌浓度，降低杂菌浓度，筛选出目的菌后经过诱变处理，选育高产纤维素酶菌株。诱变育种是指在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。

2、微生物培养的程序：器具的灭菌、培养基的配制、培养基的灭菌、倒平板、微生物接种、恒温箱中培养、菌种的保存；在培养的过程中一定要注意无菌操作。

3、原核生物无以核膜为界限的细胞核，只有核糖体一种细胞器。

4、根据题图中的箭头判断：A表示非生物的物质和能量，E表示生产者，C表示分解者，D表示初级消费者，B表示次级消费者。

10．A、人工筛选是定向的，在该定向选择的作用下，可以使产纤维素菌株向着高产的方向发生定向进化，A正确；

B、在进行富集培养前不能对黑土壤进行高压蒸汽灭菌处理，高温会杀死目的菌株，从

而导致培养失败，B 错误；

C 、诱变处理使基因发生突变，形成不同的新菌株，但不会使碱基互补配对原则发生改变，C 错误；

D 、紫外诱变和60Co -y 射线诱变处理属于诱变处理，原理是基因突变，基因突变是不定向的，故不能使每个细菌的产纤维素酶能力逐渐提高，D 错误。

故选A 。

11．A 、纤维素分解菌可将植物秸秆中的纤维素降解为小分子糖类，后经酵母菌发酵即可生产乙醇，该过程中高产纤维素酶菌株在糖化阶段起重要作用，A 正确； B 、酒精无氧呼吸可产生酒精，其中在无氧呼吸第二阶段细胞内的[H]和丙酮酸反应，生成乙醇和二氧化碳，B 正确；

C 、实现碳中和的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例，乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源，乙醇燃料的生产和使用可达到碳排放的平衡，有效的实现了碳中和，C 正确；

D 、细菌为原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，无内质网和高尔基体，D 错误。 故选D 。

12．A 、E 表示生产者，主要表示植物，绿色植物能吸收二氧化碳，增加生产者对CO 2的吸收量，是有效实现碳中和的途径之一，A 正确；

B 、增加途径“C→A”和“A→E”后，还需要增加化石燃料等燃烧途径才能表示完整的碳循环，B 错误；

C 、若增加途径“A→E”，指生产者通过光合作用吸收二氧化碳形成有机物，则成分C 表示分解者，C 正确；

D 、

E 表示生产者，D 表示初级消费者，B 表示次级消费者，E→D→B 形成食物链，碳在E 、D 、

B 间主要以有机物的形式沿食物链单向流动，D 正确；

故选B 。

三、实验题

13．通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开

注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线

回答下列问题：

(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加

___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的光合速率；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低__________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中__________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。

(2)植物的光合产物主要以蔗糖的形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至__________中。

(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为__________（A．<2

小时B．2小时C．4小时D．>4小时），才能获得较高的花生产量。

【答案】(1) 叶绿素含量呼吸速率低于5klx光合曲线的斜率

(2)叶

(3) 下降A

【分析】分析表格可知：随着遮阴程度的上升，植物的叶绿素含量上升，低于5klx光合曲线的斜率增大，光补偿点和饱和点都下降，植物的光合产量都下降。

【详解】（1）分析表中实验数据，随着遮阴时间增加，植株叶绿素含量增加，进而提高其吸收光的能力，同时光饱和点降低，说明植株在弱光下仍然可以达到最大光合速率，且光补偿点（此时，光合速率=呼吸速率）下降，说明植株通过降低呼吸速率，使其在较低的光照强度下就开始了有机物的积累。实验范围内，遮阴时间越长，表中低于5klx 光合曲线的斜率越大，说明植株对光的利用能力越强，利用弱光的效率越高。

（2）植物的光合产物主要以蔗糖形式提供给各器官。分析表中数据可知，与遮阴2小时相比，遮阴4小时时，单株光合产量及单株果实光合产量在减少，但单株叶光合产量没有变化。表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至叶中。

（3）与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量都有不同程度的下降。花生主要收获果实，据表中数据可知，遮阴2小时对单株果实光合产量影响较小，而遮阴4小时的影响较大，由此可推测在花生与其他高秆作物进行间种时，若要获得较高的花生产量，高秆作物一天内对花生的遮阴时间应小于2小时。

四、综合题

14．下图是人体稳态调节机制的示意图，①-①表示相关的激素，请据图回答下列问题：

(1)某同学参加长跑，因运动大量出汗，血浆渗透压升高，激活位于___________的神经元A，促使其合成和分泌__________（填①的名称），进而促进肾脏对水的重吸收，该调节方式属于__________调节。

(2)该同学因运动体温升高，体温调节中枢通过调节__________和汗腺，增加散热；运动后，神经元B合成和分泌①减少，导致①、①合成和分泌__________，减少产热，维持体温相对稳定。激素①的名称是__________，其生理作用是__________。在体温调节方面，和激素①具有协同作用的激素是__________。

(3)下丘脑中细胞能完成的生理活动有__________（填序号）。

①合成并分泌有关激素①接受刺激产生并传导兴奋①代谢中产生水也消耗水【答案】(1) 下丘脑抗利尿激素神经一体液

(2) 皮肤毛细血管下降促甲状腺激素释放激素促进（腺）垂体合成与分泌促甲状腺激素肾上腺素

(3)①①①

【分析】1、渗透压调节的机理：细胞外液渗透压上升刺激下丘脑渗透压感受器，使下丘脑分泌的由垂体释放的抗利尿激素增多，作用于肾小管和集合管，增强水的重吸收，使得细胞外液渗透压下降、尿液的量减少；另一方面，渗透压感受器作用于大脑皮层，产生渴觉，主动饮水，细胞外液渗透压下降。

2、体温调节的机理；寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌（不自主收缩（战栗）)增加产热。同时通过激素调节作用于甲状腺，使甲状腺激素分泌增多，新陈代谢活动加强，从而产生更多的热量；在炎热环境汗腺分泌活动加强，反射弧为：炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺分泌活动加强，散热增多。

【详解】（1）如果大量出汗，水分失去较多，血浆渗透压升高，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，激活位于下丘脑的神经元A，促使其合成和分泌抗利尿激素，并由垂体释放进入血液，作用到肾小管和集合管，促进肾脏对水的重吸收，导致尿量减少，该调节过程既有神经调节，也有激素调节，属于神经一体液调节。

（2）如果体温升高，温觉感受器接受刺激，将兴奋传至下丘脑体温调节中枢，通过神经一体液调节，使皮肤血管舒张，血流量增加，散热增加，汗腺分泌增多，汗液的蒸发带走更多的热量，下丘脑合成和分泌促甲状腺激素释放激素减少，导致垂体分泌的促甲状腺激素和甲状腺分泌的甲状腺激素分泌减少，降低细胞代谢水平，引起细胞产热减少，维持体温相对稳定。甲状腺激素与肾上腺素具有协同作用。

注：“+”表示引诱，“—”表示驱逐

(1)根据图表信息分析松瘦小卷蛾是如何定位落叶松的？__________。

(2)据表分析人工模拟合成表中挥发物可以对松瘿小卷蜓进行__________防治，合成哪种挥发物防治最好？__________，原因是____________________。

(3)从以上实例可以看出，落叶松挥发的化学物质属于化学信息，它能够调节__________，进而维持生态系统的平衡与稳定。

【答案】(1)通过落叶松挥发的3一蒈烯和水芹烯定位落叶松的位置

(2) 生物（S）-a-蒎烯既可以驱除松瘿小卷蛾的雄蛾前来交尾降低出生率，又能吸引茧蜂前来防治

(3)生物的种间关系

【分析】信息传递在农业生产中的应用：（1）提高农产品和畜产品的产量：家禽饲养中，

在增加营养的基础上适当延长光照时间，可提高产蛋率；用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子，可以提高发芽率，增加产量；利用植物可以分泌化学信息来吸引昆虫的特性，用人工合成的各种化学信息素吸引传粉昆虫，提高果树及作物的传粉率和结实率。

（2）对有害动物进行控制：利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田；利用性引诱剂防治害虫：在田间施放适量的人工合成的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾；或者利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群的性别比例从而使害虫的种群密度明显降低；利用害虫的趋光性对害虫进行诱杀，大量消灭害虫，减少其对农作物的破坏。

【详解】（1）根据表格信息，3一蒈烯和水芹烯引诱松瘿小卷蛾雌蛾可知，松瘦小卷蛾可能是通过落叶松挥发的3一蒈烯和水芹烯定位落叶松的位置。

（2）图表中的挥发物是落叶松分泌的，模拟这些挥发物对松瘿小卷蜓进行的防治属于生物防治，由于（S）—a-蒎烯既可以驱除松瘿小卷蛾的雄蛾前来交尾降低出生率，又能吸引茧蜂前来防治，故其效果最好。

（3）由“革腹茧蜂和长体茧蜂通过落叶松挥发的化学物质定位松瘿小卷蛾，将受精卵产在松瘿小卷蛾的幼虫体内，孵化出的成虫以植物汁液和花蜜为食。”可知，信息可以调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。

【点睛】本题主要考查学生分析和解决问题的能力，注意区分生物防治和化学防治。16．四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染，但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体，会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康，科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器，从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。

(1)研究者利用下图所示的原理设计四环素检测传感器。

当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因__________。当环境中有四环素时，四环素能够解除__________，最终使菌体__________。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。

(2)研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。

①研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用___________处理的大肠杆菌细胞内。经过筛选，获得工程菌。

(3)研究者发现在四环素浓度较低时，随四环素浓度增加，工程菌的荧光强度变化不明显。欲获得检测灵敏度更高的传感器，参照（1）中的原理图，从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入大肠杆菌后筛选，则启动子和基因组合应为

①A①___________①___________。

I.启动子：

①启动子A①启动子B①经T7RNA聚合酶特异性诱导开启的启动子

II.基因：

A．R基因

B．GFP基因

C．T7基因（表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高）

D．sfGFP基因（表达荧光强度和稳定性都高于GFP的绿色荧光蛋白）

【答案】(1) 不表达R蛋白对启动子B的抑制作用发出绿色荧光

(2) E、X E、S（X、P或S、P）CaCl2

(3) C D

【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基

因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定。

【详解】（1）据图分析可知，启动子B可与RNA聚合酶结合，促进GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。R蛋白抑制启动子B与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。四环素可以抑制R蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP （绿色荧光蛋白）基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除R蛋白对启动子

B的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。

（2）①限制酶S、X识别序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶E、X处理质粒1，使质粒1被切开，再用E、S处

理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。（或用S、P切割质粒1，再用X、P处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，也可用DNA 连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。）

①用CaCl2处理的大肠杆菌处于一种易于能吸收周围环境中DNA分子的状态，然后再

将重组的基因表达载体导入其中，最后经过筛选，获得工程菌。

（3）欲获得检测灵敏度更高的传感器，可以选择相关启动子和基因进行调控，可以增

强启动子A与RNA聚合酶的结合，使R基因表达出更多R蛋白，添加T7基因，可表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高，可增强相关基因的表达，R

蛋白增多对荧光蛋白基因的抑制作用增强，四环素可以解除R蛋白的抑制作用，四环素浓度越高，解除效果越好，荧光蛋白基因表达量越多，荧光越强，同时可将普通荧光蛋白基因换为sfGFP基因，表达荧光强度和稳定性较高绿色荧光蛋白，进而增强检测的灵敏度。

【点睛】本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析和解决问题的能力，本题的关键点是正确识图。

17．为了适应全球气候逐渐变暖的大趋势，研究水稻耐高温的调控机制，对水稻遗传改良具有重要意义。

(1)研究获得一株耐高温突变体甲，高温下该突变体表皮蜡质含量较高。让甲与野生型（WT）杂交，F1自交后代中耐高温植株约占1/4，说明耐高温为___________性状，且最可能由___________对基因控制。

(2)已知耐高温突变体乙的隐性突变基因位于水稻3号染色体上，请设计实验探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致，简要写出实验设计方案（不考虑互换）：

实验方案：让甲与乙进行杂交后，再自交，观察后代的表现型及比例。

预期实验结果：

①若F1和F2都耐高温，说明两突变基因为同一基因；

①若___________，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因；

①若___________，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。

(3)为进一步确定突变位点，研究者进行了系列实验，如下图所示。

①图1中F1在____________期，3号染色体发生互换，产生F2中相应的植株，然后用F2植株进行自交，可获得纯合重组植株R1一R5。

①对R1-R5进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。分析可知，耐高温突变基因位于________（分子标记）之间。将该区段DNA进行测序，发现TT2基因序列的第165碱基对由C/G变为A/T，导致蛋白质结构改变、功能丧失。

(4)基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的

蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，研究小组以突变体甲为对照组，实验组为

____________，将两种水稻置于___________，一段时间后，检测水稻蜡质含量及耐高温性。实验结果显示___________。

【答案】(1) 隐性1

(2) F1不耐高温，F2中不耐高温：耐高温=1：1 F1不耐高温，F2中不耐高温：耐高温=9：7

(3) 减数第一次分裂前期caps3-caps4

(4) 基因OsWR2敲除的突变体甲高温环境实验组水稻植株蜡质含量低于对照组，且不耐高温

【分析】让甲与野生型（WT）杂交、F1自交后代中耐高温植株约占1/4，符合基因分离定律，说明这对相对性状是由一对基因控制的，并且耐高温为隐性性状；为探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致，可使纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交后，F1再自交，观察其F1和F2的表现型及比例（不考虑互换）。

【详解】（1）让甲与野生型（WT）杂交、F1自交后代中耐高温植株约占1/4，符合基因分离定律，说明这对相对性状是由一对基因控制的，并且耐高温为隐性性状。

（2）为探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致：实验方案：使纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交后，F1再自交，观察其F1和F2的表现型及比例（不考虑互换）。预期实验结果：

①若两突变基因为同一基因突变所致，纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交，子代全是突变体，即F1和F2都耐高温；

①若两突变基因是同源染色体上的非等位基因（两对基因均位于3号染色体上），假设突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb，则甲乙杂交F1为AaBb，由于两对基因在一对同源染色体上，所以F1产生的配子为Ab和aB，则F1自交产生的F2为AaBb：AAbb：aaBB=2：1：1，表现型为不耐高温：耐高温=1：1；

①若两突变基因是非同源染色体上的非等位基因，即符合基因的自由组合定律，假设突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb，则甲乙杂交F1为AaBb，表现型为不耐高温，F1自交，F2表现为A_B_：（A_bb+aaB_+aabb）=9：7，即F2不耐高温：耐高温=9：7。

（3）①由图1可知，F1在减数第一次分裂前期（或四分体时期），3号染色体的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，产生F2中相应的植株；然后用F2植株进行自交，可获得纯合重组植株R1—R5。

①对R1—R5进行分子标记及耐高温性检测，如图2、图3，植株R3和R4之间的差别是caps3-caps4，但是R3耐高温，R4不耐高温，所以在分子标记caps3-caps4之间发生了基因突变。

（4）实验设计应该遵循对照原则，为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，则对照组为突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲，以检测两组植株是否耐高温。设计思路：对照组为突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲；将两种水稻置于高温环境中，一段时间后，检测水稻表皮蜡质含量及高温耐性。实验结果显示：实验组水稻植株蜡质含量低于对照组，且不耐高温。

【点睛】本题意在考查考生分析和解决问题的难点，题目较难，要求考生能够及时提取题干信息，并进行分析和解答。