高級中學名校試卷PAGEPAGE2河南省創新發展聯盟2023-2024學年高三2月期末理綜本試卷滿分300分，考試用時150分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第I卷（選擇題共126分）一、選擇題：本題共13小題，每小題6分，共78分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.小腸上皮細胞膜上某轉運蛋白在將Na+順濃度梯度轉運進細胞的同時，可將腸液中的葡萄糖轉運至小腸上皮細胞中，這種方式稱為聯合轉運。下列說法正確的是（）A.該轉運蛋白運輸Na+和葡萄糖的過程均為主動運輸B.該方式中運輸葡萄糖所需的能量直接來自線粒體C.增加腸液中的Na+濃度可能有助于小腸上皮細胞吸收葡萄糖D.在上述運輸過程中，該轉運蛋白的構象不會發生改變〖答案〗C〖祥解〗1、轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白兩類。借助載體蛋白或通道蛋白順濃度梯度運輸的，不需要細胞提供能量，叫作協助擴散。水分子的跨膜運輸既可以通過自由擴散，也可以借助通道蛋白進行協助擴散。2、自由擴散和協助擴散都是順濃度梯度運輸，都不需要細胞提供能量，因此屬于被動運輸。3、借助載體蛋白逆濃度梯度運輸，需要細胞提供能量的運輸方式稱為主動運輸。4、蛋白質和多糖等有機大分子由于分子太大，靠轉運蛋白無法運輸，它們進出細胞則通過胞吞或胞吐。【詳析】A、依題意，轉運蛋白將Na+順濃度梯度轉運，因此，該轉運蛋白運輸Na+屬于被動運輸，A錯誤；B、依題意，小腸上皮細胞膜上某轉運蛋白在將Na+順濃度梯度轉運進細胞的同時，可將腸液中的葡糖轉運至小腸上皮細胞中，因此，該方式中運輸葡萄糖所需的能量來自Na+濃度梯度，增加腸液中的Na+濃度，就增加了膜兩側Na+濃度梯度，有助于小腸上皮細胞吸收葡萄糖，B錯誤，C正確；D、轉運蛋白在每次轉運時都會發生自身構象的改變，D錯誤。故選C。2.自然界的一些細菌或真菌可通過分泌纖維素酶促進纖維素的水解，從而獲得生命活動所需的物質和能量。下列說法錯誤的是（）A.纖維素酶的成熟須經過內質網和高爾基體的加工B.纖維素酶可以降低纖維素水解所需的活化能C.纖維素酶相關基因的轉錄和翻譯過程可能會同時進行D.纖維素酶運出細胞需要細胞膜上蛋白質的參與〖答案〗A〖祥解〗1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性。3、酶促反應的原理：酶能降低化學反應的活化能。【詳析】A、細菌等原核生物的細胞中只有核糖體這一種細胞器，沒有內質網、高爾基體等，A錯誤；B、酶的作用機理是降低化學反應所需要的活化能，因此，纖維素酶可以降低纖維素水解所需的活化能，B正確；C、細菌等原核生物沒有核膜，因此轉錄和翻譯可能會同時進行，C正確；C、據題意，該纖維素酶是大分子蛋白質，其運出細胞的方式可能胞吐，需要細胞膜上蛋白質的參與，D正確。故選A。3.不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，臨床上常見的有震顫、肌束顫動、痙攣、抽搐、肌陣攣等。下列相關說法錯誤的是（）A.不隨意運動一般不受人體意識的控制B.支配骨骼肌不隨意運動的是自主神經系統C.肌肉產生痙攣的過程中存在神經沖動的傳導D.大腦皮層運動區病變可能會引起不隨意運動〖答案〗B〖祥解〗人體通過神經系統對各種刺激作出規律性應答的過程叫做反射，反射是神經調節的基本方式。反射的結構基礎為反射弧，包括五個基本環節：感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器。【詳析】A、不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，一般不受人體意識的控制，A正確；B、不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，支配骨骼肌運動的是軀體運動神經，軀體運動神經不屬于自主神經系統，B錯誤；C、支配骨骼肌運動的是軀體運動神經，肌肉產生痙攣的過程中存在神經沖動的傳導，C正確；D、不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，人的意識在大腦皮層產生，所以大腦皮層運動區病變可能會引起不隨意運動，D正確。故選B。4.某棄耕農田地區的群落演替如圖所示，其中I～Ⅳ為群落演替中的不同階段。下列說法正確的是（）A.I階段之前該地區處于地衣或苔蘚階段B.群落演替的速度與外界環境有關，與群落內部無關C.隨著演替的進行，群落的垂直分層現象會更加明顯D.Ⅳ階段的下一階段中草本和灌木會消失〖答案〗C〖祥解〗1、群落演替是指一個群落代替另一個群落的過程，隨著群落演替的進行，種群的基因頻率會發生改變，群落中的物種豐富度越來越高，群落結構越來越復雜，在適宜條件下，最終會演變成森林。2、初生演替：是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被，但是被徹底消滅了的地方發生的演替。次生演替：原來有的植被雖然已經不存在，但是原來有的土壤基本保留，甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發生的演替。【詳析】A、發生在棄耕農田上的演替為次生演替，次生演替具備基本的土壤條件甚至植物的種子或其他繁殖體，會生出雜草，一般沒有地衣或苔蘚階段，A錯誤；B、群落演替的速度除與外界環境有關外，生物的遷入、遷出，群落內部種群相互關系的發展變化，以及人類的活動均會影響群落演替，B錯誤；C、隨著演替的進行，灌木和喬木逐漸增加，群落的垂直分層現象會更加明顯，C正確；D、群落演替是優勢種群的替代，因此Ⅳ階段的下一階段中草本和灌木可能仍存在，D錯誤。故選C。5.某雌雄同株植物花色的紫色和紅色分別由基因A、a控制，大花和小花分別由基因B、b控制，且兩對基因位于一對同源染色體上。用紫色大花植株（AaBb）作親本進行連續自交，Fn中雜合紫色大花個體的比例為1/2n。僅考慮上述基因且不考慮基因突變及染色體互換，下列敘述正確的是（）A.組成基因A和基因B的堿基種類不同B.該親本植株的基因A和基因B位于同一條染色體上C.每一代的子代中均會出現4種表型D.子代中不同基因型的純合個體所占的比例相同〖答案〗D〖祥解〗自由組合定律的實質：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。【詳析】A、組成基因A和基因B的堿基種類可能相同，A錯誤；B、根據題意可知，紫色大花植株的基因型為A_B_。親本的基因型為AaBb，由Fn中紫色大花個體的比例可知，基因A、B位于同一條染色體上，基因a、b位于其同源染色體上，或基因A、b位于同一條染色體上，基因a、B位于其同源染色體上，這兩種情況均符合題意，B錯誤；C、根據基因位置的不同，每一代的子代中會出現2種或3種表型，C錯誤；D、據B分析，基因A、B位于同一條染色體上，基因a、b位于其同源染色體上，或基因A、b位于同一條染色體上，基因a、B位于其同源染色體上，純合子為AABB和aabb或AAbb和aaBB，Fn中雜合紫色大花個體的比例為1/2n，則純合子為1-2n，則每一種基因型的純合子都是1/2（1-2n），所以子代中不同基因型的純合個體所占的比例相同，D正確。故選D。6.科研人員以患病動物個體為供體培育的核移植胚胎干細胞，經誘導分化培養形成相應的細胞、組織或器官，然后移植給患病個體，從而降低免疫排斥。下列相關說法錯誤的是（）A.上述過程涉及核移植、動物細胞培養等技術B.使用合成培養基培養細胞需要加入血清等物質C.不同細胞的HLA不同是引起免疫排斥反應的原因D.可利用上述過程的原理治療人體鐮狀細胞貧血〖答案〗D〖祥解〗動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和增殖。過程：取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養液中（原代培養）→放入二氧化碳培養箱培養→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞，制成細胞懸液→轉入培養液（傳代培養）→放入二氧化碳培養箱培養。【詳析】A、上述過程涉及到細胞核移植技術、早期胚胎培養技術及細胞培養技術，A正確；B、為了保證細胞培養時營養物質和生長因子的供給，培養基中需添加一定量的動物血清等天然成分，可以補充合成培養基中缺乏的物質，B正確。C、不同細胞的主要HLA不同，會引起機體發生免疫排斥反應，而且HLA差別越大，引起的免疫排斥反應越強，C正確；D、人體患鐮狀細胞貧血的根本原因是基因突變，因此無法利用患病個體細胞培養的細胞、組織或器官進行移植來治療鐮狀細胞貧血，D錯誤。故選D。第Ⅱ卷（非選擇題共174分）三、非選擇題：本題共14小題，共174分。7.光抑制指光能在超過光合作用所能利用的量時，會影響細胞相關結構而出現光合功能下降的現象。某研究團隊為研究葉綠素含量降低對水稻葉片光抑制的影響，利用水稻葉綠素合成突變體（YL）及其野生型（WT）作為實驗材料進行了相關實驗，實驗結果如圖所示，其中圖1表示兩種水稻經低光照強度（LL）和高光照強度（HL）處理后葉片中葉綠素含量的測量結果，圖2分別表示兩種水稻經低強度光照（LL）和高強度光照（HL）處理后移入相同條件的人工氣候室中培養，測量的水稻在不同光照強度條件下的光合速率的變化。回答下列問題：（1）葉綠素主要分布在____（填具體部位）上，實驗中常采用____（填溶劑）提取葉片中的色素。（2）圖1顯示，突變體葉片葉綠素含量顯著____野生型。葉綠素的合成需要光照的參與，但與低光強比較，野生型品種葉綠素含量在高光強下減少20%以上，從細胞結構角度分析，原因可能是____。（3）圖2顯示，經高強度光處理后，突變體的光合速率與野生型的差異更顯著，原因可能是____。本研究的意義在于，在未來高效光合育種中可通過____的措施有效緩解光抑制。〖答案〗（1）①.葉綠體類囊體薄膜②.無水乙醇（或加入適量無水碳酸鈉的95%的乙醇）（2）①.低于②.高光強環境下，野生型葉片的葉綠體結構被破壞，功能受到影響（3）①.野生型在高光強環境下發生了光抑制，突變體在高光強環境下占優勢②.適當降低葉綠素含量〖祥解〗葉綠體由雙層膜包被，內部有許多基粒。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結構堆疊而成，這些囊狀結構稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。基粒與基粒之間充滿了基質。綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。由于色素存在于細胞內，需要先破碎細胞才能釋放出色素。【小問1詳析】吸收光能的4種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，這些色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，因此提取新鮮葉片中的色素可用無水乙醇（或加入適量無水碳酸鈉的95%的乙醇）作溶劑研磨。【小問2詳析】據圖可知，突變體葉片葉綠素含量顯著低于野生型。葉綠素的合成需要光照的參與，但高光強環境下，野生型葉片的葉綠體結構被破壞，功能受到影響。因此，與低光強比較，野生型品種葉綠素含量在高光強下減少20%以上。【小問3詳析】依題意，光抑制指光能在超過光合作用所能利用的量時，會影響細胞相關結構而出現光合功能下降的現象，野生型在高光強環境下發生了光抑制，突變體在高光強環境下占優勢。因此，經高強度光處理后，突變體的光合速率與野生型的差異更顯著。依據本實驗結果，在未來高效光合育種中可通過適當降低葉綠素含量的措施有效緩解光抑制。8.光是生命體最重要的感知覺輸入之一。科學家研究發現“光暴露”（即夜晚光照）會減慢血糖的代謝，并且光照引起血糖代謝的改變不是通過激素種類和含量的變化引起的。已知褐色脂肪組織細胞（BAT細胞）內含大量線粒體，線粒體內膜上含UCP蛋白，結構如圖1所示。當BAT細胞被激活時，H+可不經過ATP合成酶而通過UCP蛋白“漏”至線粒體基質。回答下列問題：（1）血糖平衡調節的實質是通過調節血糖的____，使其濃度處于相對穩定狀態。ATP合成酶（由F1和F0組成）可在跨膜H+勢能的推動下催化ATP的合成，BAT細胞被激活時，線粒體內膜上ATP的合成速率將____。ATP合成酶可催化ATP合成的原因是____。（2）BAT細胞的重要作用之一是代謝葡萄糖或脂肪，α神經元可直接調節BAT細胞產熱。光照引起的調節過程如圖2所示。由此可知，“光暴露”影響血糖代謝的機制可能是光照通過引起視網膜細胞興奮，____。（3）為驗證“光暴露”調節褐色脂肪組織的產熱過程是通過交感神經進行的，某實驗小組用原理狀態相似的健康（空腹）小鼠進行實驗。將上述小鼠隨機均分為三組，其中甲組小鼠進行黑暗條件處理，乙組小鼠進行____處理，丙組小鼠進行____處理。將三組小鼠置于其他平均相同的適宜環境下培養，一段時間后檢測并比較三組小鼠的BAT細胞產熱量。〖答案〗（1）①.來源和去路②.減小③.降低ATP合成所需的活化能（2）興奮沿神經傳遞到α神經元，α神經元釋放的神經遞質通過調節抑制BAT細胞產熱，使BAT細胞攝取葡萄糖減少，引起血糖下降減慢（3）①.“光暴露”②.切斷支配褐色脂肪組織的交感神經并進行“光暴露”〖祥解〗1、血糖的來源主要有以下幾個方面：食物中的糖類經消化、吸收進入血液，是血糖的主要來源；肝糖原分解成葡萄糖進入血液，是空腹時血糖的重要來源；非糖物質可以轉化為葡萄糖進入血液，補充血糖。2、血糖的去向可以概括為以下幾個方面：隨血液流經各組織時，被組織細胞攝取，氧化分解；在肝和骨骼肌細胞合成肝糖原和肌糖原儲存起來；脂肪組織和肝可將葡萄糖轉變為非糖物質，如甘油三酯等。【小問1詳析】血糖平衡血糖的來路和去路相對平衡的結果，即血糖調節通過調節血糖的來源和去路，使其濃度處于相對穩定狀態。ATP合成酶（由F1和F0組成）可在跨膜H+勢能的推動下催化ATP的合成，BAT細胞被激活時，H+可不經過ATP合成酶而通過UCP蛋白“漏”至線粒體基質，進而使得線粒體膜內外的氫離子濃度差變小，導致線粒體內膜上ATP的合成速率將下降。ATP合成酶可通過降低ATP合成所需的活化能來催化ATP合成，ATP合成過程所需要的能量為氫離子電化學梯度勢能。【小問2詳析】題意顯示，科學家研究發現“光暴露”（即夜晚光照）會減慢血糖的代謝，結合圖示可推測，“光暴露”影響血糖代謝的機制可能是光照通過引起視網膜細胞興奮，產生外負內正的動作電位，興奮沿神經經過神經中樞的作用傳遞到α神經元，α神經元釋放的神經遞質通過調節抑制BAT細胞產熱，使BAT細胞攝取葡萄糖減少，進而引起血糖下降減慢。【小問3詳析】本實驗的目的是驗證“光暴露”調節褐色脂肪組織的產熱過程是通過交感神經進行的，則實驗的自變量為是否進行光暴露、是否切除交感神經，因此本實驗需要設置三組，即選擇生理狀態相似的健康（空腹）小鼠進行實驗。將上述小鼠隨機均分為三組，其中甲組小鼠進行黑暗條件處理，乙組小鼠進行“光暴露”處理，丙組小鼠進行切斷支配褐色脂肪組織的交感神經并進行“光暴露”處理。將三組小鼠置于其他平均相同的適宜環境下培養，一段時間后檢測并比較三組小鼠的BAT細胞產熱量，則根據要驗證的結論，相應的實驗結果應該為甲組和丙組小鼠的產熱量大于乙組小鼠。9.毛烏素沙漠的治理是世界上最成功的沙漠治理案例之一。通過種樹造林和綠化行動，人們將原本荒涼的沙漠變成了一個綠洲，帶來了生態、經濟和氣候方面的積極變化。回答下列問題：（1）沙漠治理的過程體現的人類活動對群落演替的影響是____。從生態學角度分析，沙漠治理過程中應遵循生態工程的協調和自生原理，不僅應選擇適應當地氣候和生態環境的植物，還需要考慮這些植物____（答出2點）等因素。（2）與改造修復之前相比，毛烏素沙漠生態系統治理后的抵抗力穩定性更____，原因是____。（3）該生態系統的部分食物網如圖所示，如果A的能量流向C的比例由1/3調整為1/2，能量傳遞效率按10%計算，則C獲得的能量是原來的____倍。（4）在毛烏素沙漠邊緣可見大片的森林，可以防風固沙，還有清澈的湖水，湖中水草肥美，島上綠樹成蔭，讓人心曠神怡，這主要體現了生物多樣性的____價值。〖答案〗（1）①.使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行②.各自生態位的差異、相互之間的種間關系（2）①.高②.與改造前相比，改造后的生態系統物種豐富度更大，營養結構更復雜，自我調節能力更強（3）1.273（4）間接價值和直接〖祥解〗群落的演替主要包括初生演替和次生演替，兩者的區別在于演替發生時環境條件的不同，群落中生物所具有的垂直和水平結構是由于對于環境資源的利用不同，生物多樣性的價值主要包括直接價值，間接價值以及潛在價值。【小問1詳析】沙漠治理的過程體現的人類活動可以使群落演替向不同于自然演替的方向和速度進行。從生態學角度分析，沙漠治理過程中應遵循生態工程的協調和自生原理，不僅應選擇適應當地氣候和生態環境的植物，還需要考慮這些植物各自生態位的差異、相互之間的種間關系等因素，以便能使沙漠得到合理的治理。【小問2詳析】與改造修復之前相比，毛烏素沙漠生態系統治理后的抵抗力穩定性更高，因為其中的生物種類多樣，營養結構變得復雜，因而自我調節能力高，抵抗力穩定性增強。【小問3詳析】如果A的能量流向C的比例由1/3調整為1/2，即C的食物A和B的比例由1∶2變為1∶1時，調整前C獲得的能量為a，需要的A為a/3÷10%+a2/3÷10%÷10%=70a；調整后，C獲得的能量為b，則需要的A為b/2÷10%+b/2÷10%÷10%=55b。由于兩種情況下，生產者的數量是一定的，所以70a=55b，則b=1.273a，即C的能量是原來的1.273倍。【小問4詳析】在毛烏素沙漠邊緣可見大片的森林，可以防風固沙，還有清澈的湖水，湖中水草肥美，島上綠樹成蔭，讓人心曠神怡，前者強調的是生態價值，后者強調的是觀賞價值，即這主要體現了生物多樣性的間接和直接價值。10.“端穩中國碗，裝滿中國糧，育好中國種”是關乎我國國計民生的大事。水稻是我國的主要糧食作物之一，雌雄同株，自然狀態下自花受粉，實驗室培育雜種優勢水稻的關鍵是找到雄性不育系（不能產生可育花粉，但能產生正常雌配子）。回答下列問題：（1）在培育雜交水稻時，選育雄性不育植株可節省____這一步驟，加快培育進程。（2）科研人員提出了關于某品種A雄性不育原因的假說：細胞質基因N在線粒體中編碼一種酶，其突變基因S表達產生的酶無活性，可導致雄蕊發育異常；細胞核基因R可產生相同的酶，保證雄蕊發育，而其等位基因r無此功能；雄性不育是由細胞核基因、細胞質基因共同決定的。若上述假說成立，則基因型為S[Rr]的個體表現為____（填“雄性可育”或“雄性不育”），品種A的基因型為____，與水稻育性相關的基因型有____種。（3）現有一抗病優良水稻品種B,基因型為N[RR]。欲獲得雄性不育品種B,科研人員進行了如下實驗。①將水稻品種A、B進行雜交，獲得F1；②將F1進行自交獲得F2，F2中雄性不育的個體占____；③F2的雄性不育植株的染色體可能來源于品種A，也可能來源于品種B。為了獲得除雄性不育基因所在的染色體來源于品種A外，其余染色體盡可能來源于品種B的雄性不育品種，可以F2和親本為實驗材料，采取____的思路進行育種。〖答案〗（1）人工去雄##去雄（2）①.雄性可育②.S[rr]③.6##六（3）①.1/4##25%②.將F2中的雄性不育個體與品種B回交，將獲得的F3自交，再從F3中篩選雄性不育植株與品種B雜交，連續重復上述操作多代〖祥解〗由題意可知，細胞質基因N在線粒體中編碼一種酶，其突變基因S表達產生的酶無活性，可導致雄蕊發育異常；細胞核基因R可產生相同的酶，保證雄蕊發育，而其等位基因r無此功能，即只有當質基因和核基因同時為不育時才表現為雄性不育。【小問1詳析】由于雄性不予植株不能產生可育花粉，但能產生正常雌配子，所以可節省人工去雄這一操作。【小問2詳析】基因型為S[Rr]的個體為雄性可育，因為R可以產生保證雄蕊發育的酶；而品種A是雄性不育，說明不能產生保證雄蕊發育的酶，因此基因型為S[rr]。與水稻育性相關的基因型有6種，質基因的2種×核基因的3種=6種。【小問3詳析】已知抗病優良水稻品種B，基因型為N[RR]，表現為雄性可育。實驗目的是為了獲得雄性不育品種B，過程為將水稻品種A（S[rr]）、B進行雜交，由于A雄性不育，只能作為母本，質基因來源于母本，獲得F1（S[Rr]）；將F1進行自交獲得F2，F2中雄性不育的個體基因型需為S[rr]占1/4；為了獲得除雄性不育基因所在的染色體來自品種A外，其余染色體均來自品種B的雄性不育品種B，應將F2雄性不育個體與品種B回交，獲得的子代自交，篩選雄性不育植株再與品種B回交，重復上述操作多代，從而保證染色體盡可能來源于品種B。11.紅豆杉被稱作“植物界的大熊貓”，紫杉醇是紅豆杉合成的一種次生代謝物，具有高抗癌活性。生產紫杉醇的傳統方法是從紅豆杉的樹皮和樹葉中提取，但野生紅豆杉是瀕危植物，這種方法不利于對它們的保護。根據材料回答下列問題：（1）相比于傳統方法，利用植物組織（細胞）培養技術獲得紫杉醇的方法的優點有____（答出2點）。（2）為提高紅豆杉細胞培養物中紫杉醇的產量，研究人員構建紫杉醇合成關鍵酶基因（Bapt基因）的超表達載體，并將其導入紅豆杉細胞，其具體流程如下：①Bapt基因的獲取：提取紅豆杉的mRNA，并通過逆轉錄得到其cDNA，利用PCR技術以圖1中的cDNA片段為模板擴增Bapt基因，需要的引物有____（從A、B、C、D四種引物中選擇）。上述過程中，用1個圖1所示片段產生2個雙鏈等長的子代Bapt基因片段至少要經過____次循環。②構建Bapt基因的超表達載體并將其導入受體細胞：在超量表達Bapt基因載體的構建中，所用DNA片段和Ti質粒的酶切位點（注：圖中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同）如圖2所示。強啟動子能被____識別并結合，驅動基因持續轉錄。Ti質粒中的T-DNA在培育轉基因紅豆杉中的作用是____。為使DNA片段能定向插入T-DNA中，可用PCR技術在DNA片段的兩端添加限制酶識別序列，M、N端添加的序列所對應的限制酶分別是____。③Bapt基因的檢測和鑒定。〖答案〗（1）不占用耕地，不受季節、天氣等限制，利于保護瀕危植物，產量高，不破壞環境等（2）①.BC②.3③.RNA聚合酶④.將強啟動子和Bapt基因帶入紅豆杉細胞并整合到紅豆杉細胞染色體的DNA上⑤.NotI和SacI〖祥解〗基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定。【小問1詳析】植物組織（細胞）培養技術優點有：不占用耕地，不受季節、天氣等限制，利于保護瀕危植物，產量高，不破壞環境等。【小問2詳析】①由于DNA的合成方向總是從子鏈的5'端向3'端延伸，由圖1可知，5'端對應的引物分別是B和C；設計的引物決定了擴增產物的長度，第一個循環，引物與模板互補，此時變成兩個模板，但因為模板很長，沒有什么終止擴增，所以第一個循環擴增出來的新片段很長，第二個循環以新的長片段為模板進行，但新片段的一端是引物開頭的，所以第二個循環得到的片段就是我們需要的長度，但只是一條鏈，所以還不能分離出目的基因，第三個循環，當以第二個循環得到的新片段為模板時，因為這個片段的長度就是需要擴增的長度，所以當第三個循環完成時，這個片段是需要的長度，且是雙鏈DNA，這就得到了需要的目的基因，所以至少要3個循環才能產生雙鏈等長子代Bapt基因；②RNA聚合酶識別并與啟動子結合，啟動轉錄。Ti質粒中的T-DNA將強啟動子和Bapt基因帶入紅豆杉細胞并整合到紅豆杉細胞染色體的DNA上。分析目的基因可知，不可以使用EcoRI、BamHI以及HindIII，所以Ti質粒使用SacI和NotI，為使DNA片段能定向插入T-DNA中，啟動子在前，所以在DNA片段的M、N端添加的序列所對應的限制酶分別是NotI和SacI。河南省創新發展聯盟2023-2024學年高三2月期末理綜本試卷滿分300分，考試用時150分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第I卷（選擇題共126分）一、選擇題：本題共13小題，每小題6分，共78分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.小腸上皮細胞膜上某轉運蛋白在將Na+順濃度梯度轉運進細胞的同時，可將腸液中的葡萄糖轉運至小腸上皮細胞中，這種方式稱為聯合轉運。下列說法正確的是（）A.該轉運蛋白運輸Na+和葡萄糖的過程均為主動運輸B.該方式中運輸葡萄糖所需的能量直接來自線粒體C.增加腸液中的Na+濃度可能有助于小腸上皮細胞吸收葡萄糖D.在上述運輸過程中，該轉運蛋白的構象不會發生改變〖答案〗C〖祥解〗1、轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白兩類。借助載體蛋白或通道蛋白順濃度梯度運輸的，不需要細胞提供能量，叫作協助擴散。水分子的跨膜運輸既可以通過自由擴散，也可以借助通道蛋白進行協助擴散。2、自由擴散和協助擴散都是順濃度梯度運輸，都不需要細胞提供能量，因此屬于被動運輸。3、借助載體蛋白逆濃度梯度運輸，需要細胞提供能量的運輸方式稱為主動運輸。4、蛋白質和多糖等有機大分子由于分子太大，靠轉運蛋白無法運輸，它們進出細胞則通過胞吞或胞吐。【詳析】A、依題意，轉運蛋白將Na+順濃度梯度轉運，因此，該轉運蛋白運輸Na+屬于被動運輸，A錯誤；B、依題意，小腸上皮細胞膜上某轉運蛋白在將Na+順濃度梯度轉運進細胞的同時，可將腸液中的葡糖轉運至小腸上皮細胞中，因此，該方式中運輸葡萄糖所需的能量來自Na+濃度梯度，增加腸液中的Na+濃度，就增加了膜兩側Na+濃度梯度，有助于小腸上皮細胞吸收葡萄糖，B錯誤，C正確；D、轉運蛋白在每次轉運時都會發生自身構象的改變，D錯誤。故選C。2.自然界的一些細菌或真菌可通過分泌纖維素酶促進纖維素的水解，從而獲得生命活動所需的物質和能量。下列說法錯誤的是（）A.纖維素酶的成熟須經過內質網和高爾基體的加工B.纖維素酶可以降低纖維素水解所需的活化能C.纖維素酶相關基因的轉錄和翻譯過程可能會同時進行D.纖維素酶運出細胞需要細胞膜上蛋白質的參與〖答案〗A〖祥解〗1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性。3、酶促反應的原理：酶能降低化學反應的活化能。【詳析】A、細菌等原核生物的細胞中只有核糖體這一種細胞器，沒有內質網、高爾基體等，A錯誤；B、酶的作用機理是降低化學反應所需要的活化能，因此，纖維素酶可以降低纖維素水解所需的活化能，B正確；C、細菌等原核生物沒有核膜，因此轉錄和翻譯可能會同時進行，C正確；C、據題意，該纖維素酶是大分子蛋白質，其運出細胞的方式可能胞吐，需要細胞膜上蛋白質的參與，D正確。故選A。3.不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，臨床上常見的有震顫、肌束顫動、痙攣、抽搐、肌陣攣等。下列相關說法錯誤的是（）A.不隨意運動一般不受人體意識的控制B.支配骨骼肌不隨意運動的是自主神經系統C.肌肉產生痙攣的過程中存在神經沖動的傳導D.大腦皮層運動區病變可能會引起不隨意運動〖答案〗B〖祥解〗人體通過神經系統對各種刺激作出規律性應答的過程叫做反射，反射是神經調節的基本方式。反射的結構基礎為反射弧，包括五個基本環節：感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器。【詳析】A、不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，一般不受人體意識的控制，A正確；B、不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，支配骨骼肌運動的是軀體運動神經，軀體運動神經不屬于自主神經系統，B錯誤；C、支配骨骼肌運動的是軀體運動神經，肌肉產生痙攣的過程中存在神經沖動的傳導，C正確；D、不隨意運動指一些意識清楚的患者產生的不能自行控制的骨骼肌動作，人的意識在大腦皮層產生，所以大腦皮層運動區病變可能會引起不隨意運動，D正確。故選B。4.某棄耕農田地區的群落演替如圖所示，其中I～Ⅳ為群落演替中的不同階段。下列說法正確的是（）A.I階段之前該地區處于地衣或苔蘚階段B.群落演替的速度與外界環境有關，與群落內部無關C.隨著演替的進行，群落的垂直分層現象會更加明顯D.Ⅳ階段的下一階段中草本和灌木會消失〖答案〗C〖祥解〗1、群落演替是指一個群落代替另一個群落的過程，隨著群落演替的進行，種群的基因頻率會發生改變，群落中的物種豐富度越來越高，群落結構越來越復雜，在適宜條件下，最終會演變成森林。2、初生演替：是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被，但是被徹底消滅了的地方發生的演替。次生演替：原來有的植被雖然已經不存在，但是原來有的土壤基本保留，甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發生的演替。【詳析】A、發生在棄耕農田上的演替為次生演替，次生演替具備基本的土壤條件甚至植物的種子或其他繁殖體，會生出雜草，一般沒有地衣或苔蘚階段，A錯誤；B、群落演替的速度除與外界環境有關外，生物的遷入、遷出，群落內部種群相互關系的發展變化，以及人類的活動均會影響群落演替，B錯誤；C、隨著演替的進行，灌木和喬木逐漸增加，群落的垂直分層現象會更加明顯，C正確；D、群落演替是優勢種群的替代，因此Ⅳ階段的下一階段中草本和灌木可能仍存在，D錯誤。故選C。5.某雌雄同株植物花色的紫色和紅色分別由基因A、a控制，大花和小花分別由基因B、b控制，且兩對基因位于一對同源染色體上。用紫色大花植株（AaBb）作親本進行連續自交，Fn中雜合紫色大花個體的比例為1/2n。僅考慮上述基因且不考慮基因突變及染色體互換，下列敘述正確的是（）A.組成基因A和基因B的堿基種類不同B.該親本植株的基因A和基因B位于同一條染色體上C.每一代的子代中均會出現4種表型D.子代中不同基因型的純合個體所占的比例相同〖答案〗D〖祥解〗自由組合定律的實質：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。【詳析】A、組成基因A和基因B的堿基種類可能相同，A錯誤；B、根據題意可知，紫色大花植株的基因型為A_B_。親本的基因型為AaBb，由Fn中紫色大花個體的比例可知，基因A、B位于同一條染色體上，基因a、b位于其同源染色體上，或基因A、b位于同一條染色體上，基因a、B位于其同源染色體上，這兩種情況均符合題意，B錯誤；C、根據基因位置的不同，每一代的子代中會出現2種或3種表型，C錯誤；D、據B分析，基因A、B位于同一條染色體上，基因a、b位于其同源染色體上，或基因A、b位于同一條染色體上，基因a、B位于其同源染色體上，純合子為AABB和aabb或AAbb和aaBB，Fn中雜合紫色大花個體的比例為1/2n，則純合子為1-2n，則每一種基因型的純合子都是1/2（1-2n），所以子代中不同基因型的純合個體所占的比例相同，D正確。故選D。6.科研人員以患病動物個體為供體培育的核移植胚胎干細胞，經誘導分化培養形成相應的細胞、組織或器官，然后移植給患病個體，從而降低免疫排斥。下列相關說法錯誤的是（）A.上述過程涉及核移植、動物細胞培養等技術B.使用合成培養基培養細胞需要加入血清等物質C.不同細胞的HLA不同是引起免疫排斥反應的原因D.可利用上述過程的原理治療人體鐮狀細胞貧血〖答案〗D〖祥解〗動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和增殖。過程：取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養液中（原代培養）→放入二氧化碳培養箱培養→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞，制成細胞懸液→轉入培養液（傳代培養）→放入二氧化碳培養箱培養。【詳析】A、上述過程涉及到細胞核移植技術、早期胚胎培養技術及細胞培養技術，A正確；B、為了保證細胞培養時營養物質和生長因子的供給，培養基中需添加一定量的動物血清等天然成分，可以補充合成培養基中缺乏的物質，B正確。C、不同細胞的主要HLA不同，會引起機體發生免疫排斥反應，而且HLA差別越大，引起的免疫排斥反應越強，C正確；D、人體患鐮狀細胞貧血的根本原因是基因突變，因此無法利用患病個體細胞培養的細胞、組織或器官進行移植來治療鐮狀細胞貧血，D錯誤。故選D。第Ⅱ卷（非選擇題共174分）三、非選擇題：本題共14小題，共174分。7.光抑制指光能在超過光合作用所能利用的量時，會影響細胞相關結構而出現光合功能下降的現象。某研究團隊為研究葉綠素含量降低對水稻葉片光抑制的影響，利用水稻葉綠素合成突變體（YL）及其野生型（WT）作為實驗材料進行了相關實驗，實驗結果如圖所示，其中圖1表示兩種水稻經低光照強度（LL）和高光照強度（HL）處理后葉片中葉綠素含量的測量結果，圖2分別表示兩種水稻經低強度光照（LL）和高強度光照（HL）處理后移入相同條件的人工氣候室中培養，測量的水稻在不同光照強度條件下的光合速率的變化。回答下列問題：（1）葉綠素主要分布在____（填具體部位）上，實驗中常采用____（填溶劑）提取葉片中的色素。（2）圖1顯示，突變體葉片葉綠素含量顯著____野生型。葉綠素的合成需要光照的參與，但與低光強比較，野生型品種葉綠素含量在高光強下減少20%以上，從細胞結構角度分析，原因可能是____。（3）圖2顯示，經高強度光處理后，突變體的光合速率與野生型的差異更顯著，原因可能是____。本研究的意義在于，在未來高效光合育種中可通過____的措施有效緩解光抑制。〖答案〗（1）①.葉綠體類囊體薄膜②.無水乙醇（或加入適量無水碳酸鈉的95%的乙醇）（2）①.低于②.高光強環境下，野生型葉片的葉綠體結構被破壞，功能受到影響（3）①.野生型在高光強環境下發生了光抑制，突變體在高光強環境下占優勢②.適當降低葉綠素含量〖祥解〗葉綠體由雙層膜包被，內部有許多基粒。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結構堆疊而成，這些囊狀結構稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。基粒與基粒之間充滿了基質。綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。由于色素存在于細胞內，需要先破碎細胞才能釋放出色素。【小問1詳析】吸收光能的4種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，這些色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，因此提取新鮮葉片中的色素可用無水乙醇（或加入適量無水碳酸鈉的95%的乙醇）作溶劑研磨。【小問2詳析】據圖可知，突變體葉片葉綠素含量顯著低于野生型。葉綠素的合成需要光照的參與，但高光強環境下，野生型葉片的葉綠體結構被破壞，功能受到影響。因此，與低光強比較，野生型品種葉綠素含量在高光強下減少20%以上。【小問3詳析】依題意，光抑制指光能在超過光合作用所能利用的量時，會影響細胞相關結構而出現光合功能下降的現象，野生型在高光強環境下發生了光抑制，突變體在高光強環境下占優勢。因此，經高強度光處理后，突變體的光合速率與野生型的差異更顯著。依據本實驗結果，在未來高效光合育種中可通過適當降低葉綠素含量的措施有效緩解光抑制。8.光是生命體最重要的感知覺輸入之一。科學家研究發現“光暴露”（即夜晚光照）會減慢血糖的代謝，并且光照引起血糖代謝的改變不是通過激素種類和含量的變化引起的。已知褐色脂肪組織細胞（BAT細胞）內含大量線粒體，線粒體內膜上含UCP蛋白，結構如圖1所示。當BAT細胞被激活時，H+可不經過ATP合成酶而通過UCP蛋白“漏”至線粒體基質。回答下列問題：（1）血糖平衡調節的實質是通過調節血糖的____，使其濃度處于相對穩定狀態。ATP合成酶（由F1和F0組成）可在跨膜H+勢能的推動下催化ATP的合成，BAT細胞被激活時，線粒體內膜上ATP的合成速率將____。ATP合成酶可催化ATP合成的原因是____。（2）BAT細胞的重要作用之一是代謝葡萄糖或脂肪，α神經元可直接調節BAT細胞產熱。光照引起的調節過程如圖2所示。由此可知，“光暴露”影響血糖代謝的機制可能是光照通過引起視網膜細胞興奮，____。（3）為驗證“光暴露”調節褐色脂肪組織的產熱過程是通過交感神經進行的，某實驗小組用原理狀態相似的健康（空腹）小鼠進行實驗。將上述小鼠隨機均分為三組，其中甲組小鼠進行黑暗條件處理，乙組小鼠進行____處理，丙組小鼠進行____處理。將三組小鼠置于其他平均相同的適宜環境下培養，一段時間后檢測并比較三組小鼠的BAT細胞產熱量。〖答案〗（1）①.來源和去路②.減小③.降低ATP合成所需的活化能（2）興奮沿神經傳遞到α神經元，α神經元釋放的神經遞質通過調節抑制BAT細胞產熱，使BAT細胞攝取葡萄糖減少，引起血糖下降減慢（3）①.“光暴露”②.切斷支配褐色脂肪組織的交感神經并進行“光暴露”〖祥解〗1、血糖的來源主要有以下幾個方面：食物中的糖類經消化、吸收進入血液，是血糖的主要來源；肝糖原分解成葡萄糖進入血液，是空腹時血糖的重要來源；非糖物質可以轉化為葡萄糖進入血液，補充血糖。2、血糖的去向可以概括為以下幾個方面：隨血液流經各組織時，被組織細胞攝取，氧化分解；在肝和骨骼肌細胞合成肝糖原和肌糖原儲存起來；脂肪組織和肝可將葡萄糖轉變為非糖物質，如甘油三酯等。【小問1詳析】血糖平衡血糖的來路和去路相對平衡的結果，即血糖調節通過調節血糖的來源和去路，使其濃度處于相對穩定狀態。ATP合成酶（由F1和F0組成）可在跨膜H+勢能的推動下催化ATP的合成，BAT細胞被激活時，H+可不經過ATP合成酶而通過UCP蛋白“漏”至線粒體基質，進而使得線粒體膜內外的氫離子濃度差變小，導致線粒體內膜上ATP的合成速率將下降。ATP合成酶可通過降低ATP合成所需的活化能來催化ATP合成，ATP合成過程所需要的能量為氫離子電化學梯度勢能。【小問2詳析】題意顯示，科學家研究發現“光暴露”（即夜晚光照）會減慢血糖的代謝，結合圖示可推測，“光暴露”影響血糖代謝的機制可能是光照通過引起視網膜細胞興奮，產生外負內正的動作電位，興奮沿神經經過神經中樞的作用傳遞到α神經元，α神經元釋放的神經遞質通過調節抑制BAT細胞產熱，使BAT細胞攝取葡萄糖減少，進而引起血糖下降減慢。【小問3詳析】本實驗的目的是驗證“光暴露”調節褐色脂肪組織的產熱過程是通過交感神經進行的，則實驗的自變量為是否進行光暴露、是否切除交感神經，因此本實驗需要設置三組，即選擇生理狀態相似的健康（空腹）小鼠進行實驗。將上述小鼠隨機均分為三組，其中甲組小鼠進行黑暗條件處理，乙組小鼠進行“光暴露”處理，丙組小鼠進行切斷支配褐色脂肪組織的交感神經并進行“光暴露”處理。將三組小鼠置于其他平均相同的適宜環境下培養，一段時間后檢測并比較三組小鼠的BAT細胞產熱量，則根據要驗證的結論，相應的實驗結果應該為甲組和丙組小鼠的產熱量大于乙組小鼠。9.毛烏素沙漠的治理是世界上最成功的沙漠治理案例之一。通過種樹造林和綠化行動，人們將原本荒涼的沙漠變成了一個綠洲，帶來了生態、經濟和氣候方面的積極變化。回答下列問題：（1）沙漠治理的過程體現的人類活動對群落演替的影響是____。從生態學角度分析，沙漠治理過程中應遵循生態工程的協調和自生原理，不僅應選擇適應當地氣候和生態環境的植物，還需要考慮這些植物____（答出2點）等因素。（2）與改造修復之前相比，毛烏素沙漠生態系統治理后的抵抗力穩定性更____，原因是____。（3）該生態系統的部分食物網如圖所示，如果A的能量流向C的比例由1/3調整為1/2，能量傳遞效率按10%計算，則C獲得的能量是原來的____倍。（4）在毛烏素沙漠邊緣可見大片的森林，可以防風固沙，還有清澈的湖水，湖中水草肥美，島上綠樹成蔭，讓人心曠神怡，這主要體現了生物多樣性的____價值。〖答案〗（1）①.使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行②.各自生態位的差異、相互之間的種間關系（2）①.高②.與改造前相比，改造后的生態系統物種豐富度更大，營養結構更復雜，自我調節能力更強（3）1.273（4）間接價值和直接〖祥解〗群落的演替主要包括初生演替和次生演替，兩者的區別在于演替發生時環境條件的不同，群落中生物所具有的垂直和水平結構是由于對于環境資源的利用不同，生物多樣性的價值主要包括直接價值，間接價值以及潛在價值。【小問1詳析】沙漠治理的過程體現的人類活動可以使群落演替向不同于自然演替的方向和速度進行。從生態學角度分析，沙漠治理過程中應遵循生態工程的協調和自生原理，不僅應選擇適應當地氣候和生態環境的植物，還需要考慮這些植物各自生態位的差異、相互之間的種間關系等因素，以便能使沙漠得到合理的治理。【小問2詳析】與改造修復之前相比，毛烏素沙漠生態系統治理后的抵抗力穩定性更高，因為其中的生物種類多樣，營養結構變得復雜，因而自我調節能力高，抵抗力穩定性增強。【小問3詳析】如果A的能量流向C的比例由1/3調整為1/2，即C的食物A和B的比例由1∶2變為1∶1時，調整前C獲得的能量為a，需要的A為a/3÷10%+a2/3÷10%÷10%=70a；調整后，C獲得的能量為b，則需要的A為b/2÷10%+b/2÷10%÷10%=55b。由于兩種情況下，生產者的數量是一定的，所以70a=55b，則b=1.273a，即C的能量是原來的1.273倍。【小問4詳析】在毛烏素沙漠邊緣可見大片的森林，可以防風固沙，還有清澈的湖水，湖中水草肥美，島上綠樹成蔭，讓人心曠神怡，前者強調的是生態價值，后者強調的是觀賞價值，即這主要體現了生物多樣性的間接和直接價值。10.“端穩中國碗，裝滿中國糧，育好中國種”是關乎我國國計民生的大事。水稻是我國的主要糧食作物之一，雌雄同株，自然狀態下自花受粉，實驗室培育雜種優勢水稻的關鍵是找到雄性不育系（不能產生可育花粉，但能產生正常雌配子）。回答下列問題：（1）在培育雜交水稻時，選育雄性不育植株可節省____這一步驟，加快培育進程。（2）科研人員提出了關于某品種A雄性不育原因的假說：細胞質基因N在線粒體中編碼一種酶，其突變基因S表達產生的酶無活性，可導致雄蕊發育異常；細胞核基因R可產生相同的酶，保證雄蕊發育，而其等位基因r無此功能；雄性不育是由細胞核基因、細胞質基因共同決定的。若上述假說成立，則基因型為S[Rr]的個體表現為____（填“雄性可育”或“雄性不育”），品種A的基因型為____，與水稻育性相關的基因型有____種。（3）現有一抗病優良水稻品種B,基因型為N[RR]。欲獲得雄性不育品種B,科研人員進行了如下實驗。①將水稻品種A、B進行雜交，獲得F1；②將F1進行自交獲得F2，F2中雄性不育的個體占____；③F2的雄性不育植株的染色體可能來源于品種A，也可能來源于品種B。為了獲得除雄性不育基因所在的染色體來源于品種A外，其余染色體盡可能來源于品種B的雄性不育品種，可以F2和親本為實驗材料，采取____的思路進行育種。〖答案〗（1）人工去雄##去雄（2）①.雄性可育②.S[rr]③.6##六（3）①.1/4##25