资料简介
2020
山东生物模拟试卷汇编（填空）
——答案
目录
必修一......................................................................................... 2
必修二....................................................................................... 19
必修三....................................................................................... 35
选修一....................................................................................... 64
选修三....................................................................................... 65
必修一
1．脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，
最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞（M）是存在于骨髓中具有多种分化潜能的
干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血
坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
（1）脑缺血所导致的神经细胞死亡属于________________（选填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）。
（2）干细胞的主要特点有________________________________。M 可通过________________，
增加神经细胞的数量和种类，在脑缺血的治疗中发挥作用。
（3）研究发现，M 的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞（N）中，实现细胞供能机制的修复。
为进一步探究 M 的线粒体转移对 N 的影响，进行了如下实验。
分组 第 1 组 第 2 组 第 3 组
处理方法 用含有 M 线粒体的培养
基对 N 进行培养
用不含线粒体的培养基对
N 进行培养
用不含线粒体的培养基
对___?___进行培养
①第 3 组为正常对照组，请将实验补充完整：________________。
②检测得到各组神经细胞内的 ATP 水平相对值如图。
由图分析比较可知，第 1 组神经细胞内 ATP 水平____________正常水平，第 2 组在实验中起
___________作用。
③根据上述实验结果，推测 M 对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制。_______________。
【答案】(1)．细胞坏死(2)．分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能
(3)．增殖和分化(4)．正常脑神经细胞(5)．高于(6)．对照(7)．M 的线粒体可转移到脑缺血神经
细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多 ATP，为损伤细胞修复提供充
足的能量
【解析】
【分析】
细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不
同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现
象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】（1）细胞凋亡为细胞程序性死亡，由基因决定，而脑缺血导致的神经细胞死亡并非由
基因控制，属于不可控的细胞坏死。
（2）干细胞的特点为分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能；M
可通过增殖和分化以达到增加神经细胞的数量和种类的目的。
（3）①该实验中，探究 M 对缺氧损伤的脑神经细胞 N 的修复作用，第 3 组作为正常对照组，
则采用正常脑神经细胞作为对照。
②由题图可知，第 1 组神经细胞内 ATP 水平高于正常水平；第 2 组为不添加 M 线粒体培养的
N，在实验中起到对照组作用。
③根据题图分析可知，M 的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，
使有氧呼吸加强产生更多 ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量。
2．硒是人体必需的微量元素，来自天然食物的有机硒是人体获取硒的重要来源。叶面施用氨基
多糖硒肥可使西瓜叶片中叶绿素含量升高、气孔导度增大、净光合作用速率提高。回答下列问
题：（1）叶绿素含量影响净光合速率，一方面是叶绿素吸收光能将水分解产生 H+和___________，
H+与 NADP+等结合形成___________，进而参与暗反应中的________过程；另一方面是叶绿素
吸收的光能转化为_______，为暗反应提供能量。
（2）使用叶绿素测定仪测定叶片叶绿素含量时，需记录叶片在 660nm 波长的红光光照下的吸
收值。测定仪不采用 400—500nm 左右的蓝紫光光照的原因是______________________。
（3）气孔导度的变化主要影响光合作用的___________阶段。已知硒元素可以促进细胞中可溶
性糖的形成。据此分析氨基多糖硒肥能提高气孔导度的原理是______________________。
（4）氨基多糖类分子容易相互交联形成不透气的膜状结构。据此分析，较高浓度的氨基多糖硒
肥对光合作用的促进效果减弱的原因是______________________。
【答案】 (1)． 氧（和电子） (2)． NADPH（或:[H]） (3)． C3 的还原（ATP 和
NADPH 中的） (4)． 活跃化学能 (5)． 叶绿素对红光和蓝紫光都有较高的吸收峰，而
类胡萝卜素对蓝紫光也有较高的吸收峰，采用 400-500m 左右的蓝紫光显示的结果无法区分叶绿
素和类胡萝卜素 (6)． 暗反应 (7)． 氨基多糖硒肥可以促进可溶性糖的形成从而使保卫
细胞的细胞液浓度升高，细胞吸水膨胀，气孔导度增大 (8)． 高浓度的氨基多糖硒肥施用在
叶片上形成了不透气膜状结构，阻碍了叶片通过气孔吸收 CO2，导致促进效果减弱
【解析】
1．光合作用的具体的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O
光能
4[H]+O2 b．ATP 的生成：ADP+Pi
酶
ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2 的固定：CO2 +C5
酶
2C3 b．三碳化合物的还原：2C3
酶 （CH2O）+C5+H2O
【详解】（1）光反应过程中，叶绿素吸收光能将水分解产生 H+和氧（和电子），产生的 H+与
NADP+和电子结合形成 NADPH（或[H]），进而参与暗反应中的 C3 的还原；另外，叶绿素吸收
的光能转化为活跃化学能，为暗反应提供能量，可见叶绿素含量的多少会影响光合速率。
（2）叶绿素对红光和蓝紫光都有较高的吸收峰，而类胡萝卜素对蓝紫光也有较高的吸收峰，因
此，在使用叶绿素测定仪测定叶片叶绿素含量时，需记录叶片在 660nm 波长的红光光照下的吸
收值。而不采用 400—500nm 左右的蓝紫光测定，这样就避免了蓝紫光显示的结果无法区分叶
绿素和类胡萝卜素的不足。
（3）气孔导度会影响二氧化碳的吸收，二氧化碳是暗反应的原料，因此气孔导度的变化主要影
响光合作用的暗反应阶段。氨基多糖硒肥中的硒元素可以促进细胞中可溶性糖的形成，从而使
保卫细胞的细胞液浓度升高，进而提高了细胞的渗透压，细胞吸水膨胀，气孔导度增大。
（4）氨基多糖类分子容易相互交联形成不透气的膜状结构，会阻碍了叶片通过气孔吸收 CO2，
从而导致暗反应速率减小，进而使得光合作用减弱，所以说较高浓度的氨基多糖硒肥促进光合
作用的效果会减弱。
3．海藻糖是由两个葡萄糖（G）结合而成的非还原性二糖，其结构稳定、耐高温，能帮
助酵母菌克服极端环境。在无压力状态下，葡萄糖的代谢产物 G6P 和 UDPG 可抑制海藻糖
合成酶基因（TPS 复合体）的表达，胞内海藻糖水解酶（Nthl）水解已经存在的海藻糖，
分解膜外海藻糖的水解酶（Ath1）处于小液泡中（如图所示）。在有压力状态下，TPS 复合
体微活，Nth1 失活，转运蛋白（Agt1）将细胞内海藻糖运至膜外，结合在磷脂上形成隔离
保护，酵母菌进入休眠状态以度过恶劣的环境。回答下列相关问题：
无压力状态下酵母海藻糖代谢图
（1）与大肠杆菌细胞相比，酵母菌细胞最主要的结构特征是________________。在无压力状态
下下，细胞内海藻糖含量低的原因有_____________________________________________。
（2）在有压力状态下，TPS 复合体激活，胞内产生大量海藻糖，此时磨碎酵母菌制成溶液，加
入斐林试剂，在水浴加热条件下，_________________（填“出现”或“不出现”）砖红色沉淀，
原因是______________________________。
（3）发面时所用的干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢_______________，对其活化的过程中，
酵母菌内的变化有_______________、_______________，由于海藻糖被分解为葡萄糖，葡萄
糖的代谢产物 G6P 和 UDPG 抑制 TPS 复合体基因的活性，在这种调节机制下，酵母菌迅速活
化，从而适应环境。
【解析】
（1）大肠杆菌是原核生物，酵母菌细胞是真核细胞，二者主要的区别是酵母菌细胞具有成形的
细胞核（具有核膜包被的细胞核）；根据题干信息“在无压力状态下，葡萄糖的代谢产物 G6P 和
UDPG 可抑制海藻糖合成酶基因（TPS 复合体）的表达，胞内海藻糖水解酶（Nthl）水解已经存
在时海藻糖”，所以细胞内海藻糖含量低的原因有海藻糖合成酶基因的表达受抑制，海藻糖的合
成受影响；Nthl 水解胞内已存在的海藻糖。
（2）在有压力的条件下，胞内产生大量海藻糖，同时在细胞内还存在葡萄糖等还原糖，所以加
入斐林试剂，在水浴加热条件下，会出现砖红色沉淀。
（3）干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢缓慢，在其活化过程中，实质是没有压力的条件下，
Nthl 活化分解胞内海藻糖，Athl 转运到膜外分解膜外海藻糖，酵母菌迅速活化，从而适应环境。
【答案】
（1）具有成形的细胞核（具有核膜包被的细胞核）
海藻糖合成酶基因的表达受抑制，海藻糖的合成受影响；Nthl 水解胞内已存在的海
藻糖
（2）出现 酵母菌细胞内除了含有海藻糖，还有葡萄糖等还原糖
（3）缓慢 Nthl 活化分解胞内海藻糖 Athl 转运到膜外分解膜外海藻糖
4．（8 分）烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动
物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。
（1）对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是______。
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出
______的特征。
（2）研究发现，衰老细胞中 NAD+的含量明显降低。通常情况下，哺乳动物
细胞的______（填场所）中可通过有氧呼吸将 NAD+转化成 NADH。NAMPT 是 NAD+
合成的关键限速酶（指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶），其可决定代谢中 NAD+的水
平。为探究细胞衰老与 NAMPT 之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射
______补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为 2.8 年，乙组小
鼠的平均寿命约为 2.4 年；且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出
了高水平的 NAD+。由此推测 NAMPT 延缓细胞衰老的机制是______。
（3）NAMPT 合成后分泌到细胞外的方式是______。NAMPT 在血液中运输时需包裹在囊泡中，
若脱去囊泡则会失去活性。试推测 NAMPT 在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是
______。
25．（8 分）
（1）个体衰老的过程是细胞普遍衰老的过程
体积增大、核膜内折、染色质收缩（染色加深）（答出两方面即可，有错误不得分）
（2）细胞质基质和线粒体基质 NAMPT
NAMPT 通过促进 NAD+的合成来延缓细胞衰老
（3）胞吐 血液中的 pH 等影响了蛋白质的空间结构（2 分）
5．（9 分）RuBisCo 普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸（细胞在有光、高
O2、低 CO2 情况下发生的生化反应）中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定 CO2 最关
键的羧化酶。RuBisCo 能以五碳化合物（RuBP）为底物，在 CO2/O2 值高时，使其结合 CO2
发生羧化，在 CO2/O2 值低时，使其结合 O2 发生氧化，具体过程如下图所示。
糖类
卡尔文循环 光呼吸
ATP ATP
NADPH NADPH
RuBP RuBP
RuBisCo
CO2 CO2
O2
C 3 C 2 C 3
（1）玉米、大豆等植物的叶片中消耗 O2 的场所有______。从能量代谢的角度看，光呼吸和
有氧呼吸最大的区别是______。
（2）科研人员利用大豆来探究光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠的增产效果。
①亚硫酸氢钠可通过改变二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的______来抑制该酶的活性，从
而抑制光呼吸的进行。另外，亚硫酸氢钠还能促进色素对光能的捕捉，从而促进______的
进行。
②为探究亚硫酸氢钠使大豆增产的适宜浓度，一般要先做预实验，目的是______。
③喷施适宜浓度的亚硫酸氢钠溶液后，大豆单位时间内释放氧气的量较喷施前______（填
“增多”“减少”或“不变”），原因是______。
26．（9 分）
（1）叶绿体（基质）、线粒体（内膜）
光呼吸消耗 ATP（能量），有氧呼吸产生 ATP（能量）（2 分）
（2）①空间结构 光反应（光合作用）
②为进一步的实验探究条件；检验实验设计的科学性和可行性（避免盲目开展实验造成人
力、物力、财力的浪费）
③增多
光能利用增加，水的光解加快；亚硫酸氢钠通过抑制乙醇酸氧化酶的活性，进而抑制了光呼吸
进行（2 分）
6．植物吸收光能产生的电子既可以与 NADP＋结合形成 NADPH，又可以与 O2 结合形成自由基，
自由基能破坏细胞内某些重要化合物的结构，从而影响植物的生长。植物细胞内的 SOD 可将自
由基分解为 O2。为探究赤霉素对盐胁迫条件下甜玉米相关指数的影响，科研人员做了一系列实
验，结果如下表所示。回答下列问题：
处理 盐胁迫处理 赤霉素处理 72 小时鲜重
增加量（g）
72 小时光合色
素增加量
SOD 活性
（U·g–1）
对照组 – – 2．09 -1．363 1．184
1 组 ＋ – 1．212 -1．933 0．779
2 组 – ＋ 1．637 -4．113 4．424
3 组 ＋ ＋ 1．652 2．33 3．318
注：“＋”表示进行相关处理；“–”表示不做处理
（1）根据结果分析，盐胁迫下 SOD 活性_________（填“降低”或“升高”），甜玉米的净光合作
用_________（填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）植物吸收光能产生电子的场所是_________。盐胁迫会造成植物气孔_______，暗反应减慢，
NADP＋数量减少，从而使_________，造成自由基增多。
（3）依据题干信息及表中数据，推测盐胁迫下赤霉素能增加植物体光合色素含量的原因是
_________。
【解析】（1）将对照组和 1 组比较，在盐胁迫下 SOD 活性降低，72 小时鲜重增加量降低，所
以净光合作用减弱。
（2）植物吸收光能产生电子的场所是叶绿体类囊体薄膜，盐胁迫会造成植物气孔关闭，所以暗
反应减慢，根据题干中“电子既可以与 NADP＋结合形成 NADPH，又可以与 O2 结合形成自由基”，
所以 NADP＋数量减少，使光反应产生的电子更多的与 O2 结合形成自由基，造成自由基增多。
（3）将第 1 组和第 3 组比较，添加了赤霉素组的 SOD 活性增加，所以推测赤霉素通过增加 SOD
的活性，减少盐胁迫下自由基的含量，减少自由基对色素（或合成色素所需相关酶）的破坏，
从而使植物体光合色素增多。
【答案】
（1）降低 减弱
（2）类囊体（薄）膜 关闭 光反应产生的电子更多的与 O2 结合形成自由基
（3）赤霉素通过增加 SOD 的活性，减少盐胁迫下自由基的含量，减少自由基对色素（或合成
色素所需相关酶）的破坏，从而使植物体光合色素增多
7．温度对植物光合作用的不利影响包括低温和高温，低温又可分为冷害和冻害两种。冷害通常
是指在 1℃~12℃以下植物所遭受的危害；冻害是指温度在 0 以下，引起细胞结冰而使植物受到
伤害。大豆植株光合作用，呼吸作用与温度的关系如图，A~D 点分别表示曲线中不同的交点。
回答下列问题。
（1）净光合速率是指____________________。图中 A 点和____点对应，在 0~25℃范围内，光
合速率明显比呼吸速率升高得快，说明____________________。
（2）在 0~10℃，大豆植株的光合速率明显下降，可能原因是（ ）。
A．低温引起叶片的部分气孔关闭，造成二氧化碳供应不足
B．低温降低酶的活性，使二氧化碳的固定和还原速率显著下降
C．暗反应过程受阻，不能为光反应及时供应原料，阻碍了光反应进行
D．低温环境使植物接收更多光能维持体温，光合作用利用的光能减少
E．光合产物运输速率下降，致使在叶肉细胞积累，反过来抑制光合作用
F．低温使细胞质流动性减弱，不利于叶绿体调整方向充分接受光照
G．低温降低了生物膜的流动性，影响物质运输使光合作用减弱
（3）当温度高于 30℃时，大豆植株光合速率随温度升高明显下降的主要原因是
_________________（至少答出两点）。
（4）在其他条件适宜情况下，探究适合大豆植株生长的最适温度。请简要写出实验设计思路和
预期结果__________________。
【解析】（1）净光合速率可以用单位时间内绿色植物有机物的积累量或单位时间内光合作用成
有机物的量与呼吸作用消耗有机物的量之差来表示；图中的 A 点表示净光合速率为零，表示真
光合速率与呼吸速率相等，和 B 点相对应；光合作用需要的酶和呼吸作用需要的酶并不相同，
它们的最适温度也不一样，在该温度范围内，光合速率明显比呼吸速率升高得快，说明此温度
范围内随温度的升高，对光合作用的酶更适宜，光合作用酶的活性比呼吸作用酶的活性增加的
更快、活性更高，对光合作用的影响更大；
（2）根据光合作用的影响因素可以推测：
A、低温可以引起叶片的部分气孔关闭，从而导致二氧化碳的供应量不足，使得光合速率下降，
A 正确；
B、低温可以影响酶的活性，使酶的活性降低，而二氧化碳的固定和还原都需要酶的催化，因此
可能导致暗反应过程速率降低，B 正确；
C、酶的活性受到抑制，二氧化碳供应不足都可以影响暗反应的速率，从而影响光反应速率，使
得光合作用整体下降，C 正确；
D、低温环境影响了植物生存的温度，但并不直接决定光照的强弱，植物的体温维持并不是由光
能的分配来决定的，D 错误；
E、低温可能会影响细胞内物质的运输，光合产物积累会抑制光合作用的进行，E 正确；
F、叶绿体是椭球型的结构，正常情况下可以通过调整方向来改变接受光的面积，低温可以影响
细胞质的流动，可能会影响叶绿体接受光能，F 正确；
G、低温可以影响膜的流动性，从而影响物质的运输，例如光合产物淀粉无法运出会抑制光合作
用的进行，G 正确；
故选 ABCEFG；
（3）高温环境对植物光合作用的影响很有多原因的可能，可能是影响了与暗反应有关的酶使其
钝化，甚至变性破坏，或者高温造成气孔关闭，影响二氧化碳的供应，或者直接破坏了叶绿体
的结构，使其受损；
（4）首先明确实验目的为“探究适合大豆植株生长的最适温度”，所以设置自变量为温度，因变
量可以用单位时间内二氧化碳的吸收量或者有机物的积累量来表示，所以可以设计实验思路为：
取生长状况相同的健壮大豆植株若干，均分成 5~6 个实验组，分别置于 20℃~30℃范围内的一
系列温度梯度下、其他条件适宜的环境中培养，测量不同温度下的 CO2 吸收量（或干物质的增
加量），根据测量结果判断最适温度所在的温度区间，然后缩小度梯度范图继续重复实验。实验
的预期结果为测得 CO2 吸收量最高值对应的温度即为适合大豆植株生长的最适温度。
【答案】
（1）单位时间内绿色植物有机物的积累量（或单位时间内光合作用成有机物的量与呼吸作用消
耗有机物的量之差） B 此温度范围内随温度的升高，光合作用酶的活性比呼吸作用酶
的活性增加的更快、活性更高，对光合作用的影响更大
（2）ABCEFG
（3）高温引起催化暗反应的酶钝化，甚至变性破坏；高温下蒸腾速率增高，导致气孔关闭，使
CO2 供应不足；高温导致叶绿体结构变化，甚至受损等
（4）实验思路：取生长状况相同的健壮大豆植株若干，均分成 5~6 个实验组，分别置于 20℃~30℃
范围内的一系列温度梯度下、其他条件适宜的环境中培养，测量不同温度下的 CO2 吸收量（或
干物质的增加量），根据测量结果判断最适温度所在的温度区间，然后缩小度梯度范图继续重复
实验
预期结果：测得 CO2 吸收量最高值对应的温度即为适合大豆植株生长的最适温度
8．为研究低温胁迫对水稻生长的影响，科研人员进行相关研究，结果如下表所示。
光合色素（mg/L） 气孔导度
(μmol•m2•s-1)
光合速率
(μmol•m2•s-1)
胞间 CO2 浓度
(μL/L）
3°C 处
理 8．9 0．13 -0．35 454．5
正常培
养 26 0．3 0．5 316
注：气孔导度指气孔的开放程度
（1）低温下光合色素的含量降低，影响了光合作用的进行，叶片中光合色素吸收的光能的用途
是_____；此外，低温胁迫下水稻光合速率降低的原因还有_________。
（2）低温胁迫下水稻叶片胞间 CO2 浓度比正常培养条件下高，原因是_____。
（3）植物抵抗低温胁迫的能力与膜透性的变化有关，可用电导法测定，相对电导值与植物抵抗
低温胁迫的能力呈反比。为了提高水稻抵抗低温胁迫的能力，科研人员对水稻进抗寒驯化，结
果如下图所示：
①据图分析可知，抗寒驯化对水稻抵抗低温胁迫能力的影响是_____。
②植物体内脱落酸通常在环境不佳时产生，故又称为“逆境激素”，为探究脱落酸能否代替低温
进行水稻的抗寒驯化，实验思路是_____。
【答案】(1)．将 H2O 分解为 O2 和［[H］时合成 ATP(2)．低温影响光合作用相关酶的活性(3)．低
温导致气孔关闭，呼吸速率大于光合速率，叶肉细胞释放的 CO2 不能释放到植物体外(4)．一定
时间内，随抗寒驯化天数增多，水稻抵抗低温能力增强，超过一定天数后，水稻抵抗低温的能
力基本不变(5)．将长势一致的水稻均分为三组，一组用适当浓度的脱落酸处理并在常温下培养，
一组用等量的清水处理并在低温下培养，一组用等量的清水并在常温下培养，每间隔一定天数
测三组水稻的相对电导值
【解析】
【分析】
分析表格数据可知：与正常培养的水稻相比，低温处理后，水稻光合色素含量、气孔导度和光
合速率均降低，胞间 CO2 浓度增加。
【详解】（1）低温下光合色素的含量降低，影响了光合作用的光反应的进行，叶片中光合色素
吸收的光能的用途是将 H2O 分解为 O2 和［[H］时合成 ATP；此外，由于低温影响光合作用相
关酶的活性，所以低温胁迫下水稻光合速率降低。
（2）由于低温导致气孔关闭，呼吸速率大于光合速率，叶肉细胞释放的 CO2 不能及时的释放
到植物体外，所以低温胁迫下水稻叶片胞间 CO2 浓度比正常培养条件下高。
（3）①据图分析可知，一定时间内，随抗寒驯化天数增多，相对电导值下降，而相对电导值与
植物抵抗低温胁迫的能力呈反比，所以说明水稻抵抗低温能力增强，超过一定天数后，水稻抵
抗低温的能力基本不变。
②为探究脱落酸能否代替低温进行水稻的抗寒驯化，实验思路是将长势一致的水稻均分为三组，
一组用适当浓度的脱落酸处理并在常温下培养，一组用等量的清水处理并在低温下培养，一组
用等量的清水并在常温下培养，每间隔一定天数测三组水稻的相对电导值。
9（10 分）BTB 是一种酸碱指示剂，BTB 的弱碱性溶液颜色可随其中 CO2 浓度的增高而 由
蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少 量
的 NaHCO3 和 BTB 加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的 CO2 使溶液变成浅
绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到 7 支试管中，其中 6 支加入生长状况一致的等量 水
草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离（cm） 20 遮光* 100 80 60 40 20
50min 后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯 100cm 的地方
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）本实验中，50min 后1 号试管的溶液是浅绿色，则说明2 至7 号试管的实验结果是由
引起的；若1 号试管的溶液是蓝色，则说明2 至7 号试管的实验结果是 （填“可靠的”或
“不可靠的”）。
（2）表中X 代表的颜色应为 （填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”），判断依据是 。
（3）5 号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草 。
21.（10 分，每空 2 分）
（1）光合作用与呼吸作用 不可靠的
（2）黄色 水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，溶液中CO2 浓 度高于3
号管
（3）光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的 CO2 量相等
10.研究发现，Rubisco 酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质，由核基因控制合成的小亚基
和叶绿体基因控制合成的大亚基组成，功能上属于双功能酶。当 CO2 浓度较高时，该酶催化 C5
与 CO2 反应，完成光合作用；当 O2 浓度较高时，该酶却错误的催化 C5 与 O2 反应，产物经一系
列变化后到线粒体中生成 CO2，这种植物在光下吸收 O2 产生 CO2 的现象称为光呼吸。回答下列
问题：
（1）Rubisco 酶在细胞的________________________中的核糖体上合成。在较高 CO2 浓度环境
中，Rubisco 酶所催化的反应产物是________________________，其发挥作用的场所是
____________________。
（2）当胞间 CO2 与 O2 浓度的比值减小时，有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的
积累。请从 C5 的角度分析，原因是________
（3）为纠正 Rubisco 酶的错误反应，光合植物创造了多种高代价的补救机制，如有的细胞中产
生一种特殊蛋白质微室，将 CO2 浓缩在 Rubisco 酶周围。该机制形成的意义是_____
【答案】 (1). 细胞质基质和叶绿体 (2). C3 (3). 叶绿体基质 (4). 参与光呼吸的
C5 增多，参与光合作用的 C5 减少，从而使光合作用减弱 (5). 提高局部 CO2 浓度抑制光呼吸，
增加光合作用有机物的产量
【解析】
【分析】
1、根据题干信息分析：植物的Rubisco 酶具有两方面的作用：当 CO2 浓度较高时，该酶催化
C5 与 CO2 反应，生成 C3，C3 在 ATP 和[H]的作用下还原成有机物；当 O2 浓度较高时，该酶催
化 C5 与 O2 反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生 CO2，这种植物在光下吸收 O2 产生
CO2 的现象称为光呼吸。
2、植物的光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气，同时把
光能转变成化学能储存在制造的有机物里。光合作用又分为光反应和暗反应，光反应的物质变
化有水的光解和 ATP 的合成，暗反应的物质变化为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，影响
光合作用的环境因素有温度、二氧化碳浓度及光照强度。
【详解】（1）根据题意，Rubisco 酶的化学成分是蛋白质，合成受核基因和叶绿体基因控制，
所以 Rubisco 酶的合成场所在细胞质基质和叶绿体的核糖体中。在较高 CO2 浓度环境中，
Rubisco 酶所催化 C5 与 CO2 反应生成 C3（或三碳化合物），该反应进行还需要光反应产生的 ATP
和[H]，场所在叶绿体基质中。
（2）光呼吸发生的条件是高氧，据题干信息分析可知，当 O2 浓度增大时，参与光呼吸的 C5
增多，参与光合作用暗反应的 C5 减少，从而使光合作用减弱，故 CO2 浓度与 O2 浓度的比值低
时，有利于该植物进行光呼吸而不利于光合作用中有机物的积累。
（3）根据题意可知，通过一种特殊蛋白质微室，将 CO2 浓缩在 Rubisco 酶周围，可以提高局
部 CO2 浓度抑制光呼吸，有利于 Rubisco 酶催化 C5 与 CO2 反应，增加光合作用有机物的产量。
11．（14 分）甘蔗是我国南方热带地区广泛种植的植物。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦
的维管束鞘细胞几乎不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的
维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列，叶肉细胞的叶绿体中含发达基粒，维管束鞘细胞的叶绿
体中无基粒或基粒发育不良。甘蔗细胞暗反应中碳同化的过程先后发生在叶肉细胞和维管束
鞘细胞的叶绿体中（如图所示），其中催化叶肉细胞叶绿体中碳同化过程的 PEP 羧化酶对 CO2
具有很高的亲和力，使叶肉细胞能有效地固定和浓缩较低浓度的 CO2；而发生在维管束鞘细
胞叶绿体中的碳同化过程（又称卡尔文循环）只有在 CO2 浓度较高时才能在 RuBP 羧化酶催
化下固定 CO2。
（1）如图中，碳同化过程中 CO2 的受体是 ；光反应主要发生在 （填“叶肉细
胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉细胞和维管束鞘细胞”）的叶绿体中，它能够为卡尔文循环中 C3
还原提供 。
（2）将甘蔗置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片
的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因
是 。
（3）通常情况下，植物在干旱、强光、高温条件下，为了防止水分过度蒸发，叶片上的气
孔常常关闭，导致植物细胞内的 CO2 含量减少，有机物的合成量随之下降，但甘蔗有机物的
合成量受上述条件的影响不大，原因是 。
（4）1963 年，Jagendorf 等科学家通过酸碱磷酸化实验证实了光反应过程中 ATP 的产生机理。
现有某研究小组利用甘蔗叶肉细胞离体的叶绿体作实验材料模拟了酸碱磷酸化实验：在黑暗
条件下，将离体的叶肉细胞叶绿体放在 pH 为 4 的弱酸性溶液中，使类囊体膜腔内的 pH 下
降至 4，然后将叶绿体转移到 pH 为 8 的溶液中，并均分为两组：一组立即加入 ADP 和 Pi，
结果检测到有 ATP 生成：另一组待类囊体膜腔内外 pH 平衡后再加入 ADP 和 Pi，结果检测
不到有 ATP 生成。据此推测影响光反应过程中 ATP 产生的关键因素是 ；实验过程中
在黑暗条件下进行操作的目的是 。研究小组采用小麦叶肉细胞离体的叶绿体作实验
材料重复上述实验，结果两组实验均检测不到有 ATP 生成，原因是 。
故答案为：
（1）C3 和 C5（或 PEP 和 RuBP） 叶肉细胞 NADPH（或[H]）和 ATP
（2）叶肉细胞中不能进行卡尔文循环产生淀粉，而维管束鞘细胞中能进行卡尔文循环产生
淀粉
（3）甘蔗叶肉细胞中催化碳同化过程的 PEP 羧化酶对 CO2 具有很高的亲和力，使叶肉细胞
能有效地固定和浓缩较低浓度的 CO2 产生 C4，C4 进入维管束鞘细胞的叶绿体中分解产生 CO2，
用于卡尔文循环合成有机物
（4）类囊体膜腔内外 H+的浓度（电化学势）差驱动了 ATP 的生成 排除光对 ATP 生成
的影响 小麦基粒中产生的 ATP 在叶绿体基质中被消耗
【解答】解：（1）由图可知：碳同化过程中 CO2 的可以与 PEP 结合生成 C4，也可与 C5 结
合生成 C3，故碳同化过程中 CO2 的受体是 C3 和 C5，光反应主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，
它能够为卡尔文循环中 C3 还原提供 NADPH 和 ATP。
（2）由图可知：淀粉的生成是在维管束鞘细胞中经过卡尔文循环合成的，而叶肉细胞只进
行 C4 途径，不形成淀粉，故叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝。
（3）由于甘蔗叶肉细胞中催化碳同化过程的 PEP 羧化酶对 CO2 具有很高的亲和力，使叶肉
细胞能有效地固定和浓缩较低浓度的 CO2 产生 C4，C4 进入维管束鞘细胞的叶绿体中分解产
生 CO2，用于卡尔文循环合成有机物，故在干旱、强光、高温条件下，甘蔗有机物的合成量
无明显变化。
（4）由题意知：在黑暗条件下，将离体的叶肉细胞叶绿体放在 pH 为 4 的弱酸性溶液中，
使类囊体膜腔内的 pH 下降至 4，然后将叶绿体转移到 pH 为 8 的溶液中，并均分为两组：
一组立即加入 ADP 和 Pi，结果检测到有 ATP 生成：另一组待类囊体膜腔内外 pH 平衡后再
加入 ADP 和 Pi，结果检测不到有 ATP 生成，说明类囊体膜腔内外 H+的浓度（电化学势）
差驱动了 ATP 的生，实验过程中在黑暗条件下进行是为了排除光对 ATP 生成的影响，由于
小麦基粒中产生的 ATP 在叶绿体基质中被消耗，故采用小麦叶肉细胞离体的叶绿体作实验
材料重复上述实验，结果两组实验均检测不到有 ATP 生成。
12.科学研究发现，在光照、高氧和低 CO2 情况下，叶肉细胞在进行光合作用的同时会发生“光
呼吸”作用，它是光合作用时发生的一个损耗能量的副反应。即催化 C5 与 CO2 结合生成 C3 的
Rubisco 酶同时还可以使 C5 与 O2 结合，形成一个同样的 C3 和另一个 C2，C2 可参与线粒体的有
氧呼吸，其部分中间产物经 ATP 和[H]还原转变成 C3 参与暗反应，过程如图甲所示。在图乙实
验装置中，已知通过配制不同浓度 CO2 缓冲液 X 可以调节并维持空气中不同浓度的 CO2，而空
气中 CO2 浓度值可以通过 CO2 浓度感应器测定。
（1）据图甲分析，Rubisco 酶发挥作用的场所是______________，图中 ATP 的水解与细胞内的
_______（填“吸能”或“放能”）反应相联系。
（2）已知 ATP 和[H]的积累会对叶绿体造成伤害，依据图甲信息，解释植物在干旱天气和过强
光照下，光呼吸的积极意义是______________。
（3）利用图乙装置，提供高氧和低浓度 CO2 缓冲液，给予一定光照发现红色液滴向左移动，结
合图甲信息，分析液滴向左移动的具体原因是_____________________。
（4）在农业生产上可利用图乙装置测定 CO2 浓度对于植物净光合速率的影响，为给大棚种植户
提供增产的科学数据，请简述利用该装置测定植物达到最大净光合速率时对应的最小 CO2 浓度
的实验思路是______________。
【答案】 (1). 叶绿体基质 (2). 吸能 (3). “光呼吸”作用可以消耗多余的 NADPH 和
ATP，对细胞起到保护作用。 (4). 光呼吸消耗了装置中的氧气导致的液滴左移 (5). 首先
取长势相同的待研究植物若干株并分别置于已经准备好的若干装置乙（提前准备相同的装置乙
若干）中；然后将配制好的不同浓度的 CO2 缓冲液 X 置于上述准备好的装置乙中，以调节并维
持装置乙中不同浓度梯度的 CO2 浓度，给上述装置相同且适宜的光照，记录各组装置中液滴移
动的速率并统计，通过分析实验结果找到该植物最大净光合速率时对应的最小 CO2 浓度。（或将
配制好的不同浓度的 CO2 缓冲液 X 置于上述准备好的装置乙中，以调节并维持装置乙中不同浓
度梯度的 CO2 浓度，给上述装置相同且适宜的光照，记录各组装置中液滴移动的速率并统计，
通过分析实验结果找到该植物最大净光合速率时对应的最小 CO2 浓度。）
【解析】
【分析】
1.光合作用的具体的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O
光能
4[H]+O2 b．ATP 的生成：ADP+Pi
酶
ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2 的固定：CO2 +C5
酶
2C3 b．三碳化合物的还原：2C3
酶 （CH2O）+C5+H2O
2. 细胞中的吸能反应往往与 ATP 的水解相联系，而放能反应往往与 ATP 的合成相联系。
【详解】（1）图甲显示，Rubisco 酶既能催化 C5 和 CO2 反应，又能催化 C5 和 O2 反应，由光合
作用的过程可推测，Rubisco 酶发挥作用的场所是叶绿体基质，ATP 的水解过程要释放能量，
故应该与细胞内的吸能反应相联系。
（2）植物在干旱天气和过强光照下，植物的自我调节性的适应会导致气孔关闭，气孔关闭引起
CO2 供应不足，会导使 CO2 的固定产物 C3 减少，进而引起.NADPH 和 ATP 的消耗减少，造成
NADPH 和 ATP 在叶绿体内积累，对叶绿体造成伤害，而“光呼吸”作用可以消耗多余的 NADPH
和 ATP，对细胞起到保护作用。
（3）题意显示“光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧与低二氧化碳情况下发生的一
个生化过程”，而图乙装置，提供高氧和低浓度 CO2 缓冲液，并给予一定光照条件，显然装置
中的植物可进行光呼吸作用，结合图甲可知，光呼吸过程中消耗 O2 并释放出 CO2，而装置乙中
的 CO2 缓冲液 X 会维持 CO2 浓度的稳定，也就是说引起液滴移动的原因是氧气浓度的变化，
而红色液滴向左移动，是因为光呼吸消耗了装置中的氧气导致的。
（4）实验目的为用图乙装置测定 CO2 浓度对于植物净光合速率的影响，由实验目的可知实验
的单一变量是 CO2 浓度的不同，因变量是净光合速率的变化，这里应该是装置中液滴移动的距
离，因此利用该装置测定植物达到最大净光合速率时对应的最小 CO2 浓度的实验思路为：首先
取长势相同的待研究植物若干株并分别置于已经准备好的若干装置乙（提前准备相同的装置乙
若干）中；然后将配制好的不同浓度的 CO2 缓冲液 X 置于上述准备好的装置乙中，以调节并维
持装置乙中不同浓度梯度的 CO2 浓度，给上述装置相同且适宜的光照，记录各组装置中液滴移
动的速率并统计，通过分析实验结果找到该植物最大净光合速率时对应的最小 CO2 浓度。
13.高青西红柿（番茄）果肉鲜美，口感独特，富含胡萝卜素、维生素、硒等营养物质，深受广
大市民的喜爱。番茄生长发育需要充足的光照，每天日照时长 12~14h，光照强度达 40-50klx 为
理想的光照条件。请回答：
（1）番茄果实在成熟之前呈绿色，能进行光合作用，实验室中可用_______________（填试剂
名称）提取果皮细胞的色素。研究人员分别取番茄果实不同生长阶段的果皮细胞，测定其叶绿
素含量如图所示。由图可知，果皮细胞叶绿素含量最高的时期是________________。通过观察
比较细胞的超微结构发现，该时期果皮细胞的叶绿素含量、叶绿体、基粒数量及类囊体垛叠层
数显著少于叶肉细胞，说明此时期番茄进行光合作用的主要器官是_______________。
（2）为探究番茄单独种植和与玉米间作时对番茄叶片光合作用的影响，研究人员以豫星、6629、
金矮红三个番茄品种为材料，分别于 14 和 24 日测定的番茄叶片净光合速率、叶片气孔导度及
叶片胞间 CO2 浓度[单位均为：umol/（O2）（m2．s）]实验数据见下表：
I 品种 处埋
净光合速率 气孔导度 胞间 CO2 浓度
14 日 24 日 14 日 24 日 14 日 24 日
6629
间作 12．59 15．85 0．07 0．07 92．91 170．50
单作 15．78 17．63 0．08 0．08 72．16 136．40
金矮红
间作 11．04 13．16 0．08 0．04 153．00 163．00
单作 17．29 17．38 0．10 0．07 87．19 101．50
豫星
间作 8．88 13．43 0．07 0．06 180．30 197．50
单作 15．71 20．82 0．10 0．09 104．28 127．90
与单独种植相比，番茄与玉米间作后，番茄叶片净光合速率和气孔导度均____________，胞间
CO2 浓度____________。不同番茄品种的净光合速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度变化幅度不同，
受影响最小的番茄品种是__________________，说明不同番茄品种对__________的耐受性不同。
表中番茄与玉米间作的实验数据给予我们的启示是________________。
【答案】 (1). 无水乙醇（丙酮） (2). 绿熟果期 (3). 叶（片） (4). 降低 (5). 增
大 (6). 6629 (7). 弱光 (8). 两种喜光植物不宜间作种植（其他答案合理亦可）
【解析】
【分析】该题主要考察了光合作用的相关知识，色素易溶解于无水乙醇中，光合色素的提取选
用无水乙醇。两种植株间作种植会竞争阳光，竞争能力较弱的一方获得的光照较少，光合作用
速率降低，该题需要结合题中给出的各个图表和实验数据综合性分析。
【详解】（1）细胞中光合色素的提取可用无水乙醇来完成，也可以使用丙酮；根据图中的柱状
图数据可以看出，叶绿素含量较多的时候是绿熟果期；题干信息描述果皮细胞的叶绿体等光合
结构都少于叶肉细胞，表明此时进行光合作用的主要器官为植物的叶片，而不是果实；
（2）图中的表格表示每一种品种在净光合速率和气孔导度上间作时都要低于单作时的情况；而
胞间二氧化碳的浓度反而高于单作情况；对比三种品种的各个单作与间作的关系，可以发现净
光合速率和气孔导度减少幅度最小的为 6629，同时胞间二氧化碳的增加幅度也最小的为 6629；
由于间作和单作相对比，间作时番茄接受的光照变少，处于弱光条件，该实验结果表明不同的
番茄品种对弱光的耐受性不同；该实验结果表明番茄与玉米间作种植后，使得番茄整体的光合
作用速率降低，表明番茄与玉米这两种喜光植物不适宜种植在一起。
14．在农业生产中，大棚蔬菜经常受到亚高温（35℃）和强光的双重胁迫，而脱落酸（ABA）
能够调节植物的代谢平衡，提高植物对胁迫的适应性和抗逆能力。为研究喷施外源 ABA 对提高
植物抵御亚高温和强光胁迫能力的作用机理，研究人员用大棚番茄植株进行了相关实验，部分
结果如图所示。
（注：—■—为昼温度 25℃+400μmol·m-2·s-1 人工正常光+植株叶面喷水；
—○—为昼温 35℃+800μmol·m-2·s-1 人工强光+植株叶面喷水；
—△—为昼温 35C+800μmol·m-2·s-1 人工强光+植株叶面喷 30mg·L-1ABA 溶液。
实验开始时，各组已用相应喷施物预处理三天。）
（1）番茄叶片的叶绿素分布在___________上，能够吸收和利用光能。要粗略比较三种条件下
番茄叶片叶绿素的含量多少，可先提取绿叶中的色素，依据的原理是____________。
（2）光反应生成的 NADPH 和 ATP 参与暗反应的___________过程，最终将产物在一系列酶的
催化作用下转化为有机物。据图分析可知，在 3d 内短时的亚高温强光胁迫下，喷施外源 ABA
可以___________；超过 3d 胁迫时长，外源 ABA 处理对叶绿素含量骤降没有积极作用。因此，
喷施 ABA 提高番茄抵御胁迫能力的作用机理可以概括为_______________________________。
（3）番茄长期处于干旱条件下，叶片中 ABA 含量增高，叶片气孔开度减小。为探究这种适应
性变化是否可以遗传，请简要写出实验设计思路。_____________________________。
【答案】(1)．叶绿体类囊体薄膜(2)．绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中(3)．C3 的还原(4)．延
缓叶绿素含量降低(5)．ABA 能通过延缓叶绿素含量降低，来缓解光合速率下降，保证植株正常
生长(6)．播种长期干旱处理和未受干旱处理的番茄植株产生的种子，将得到的两组幼苗在正常
条件下培养一段时间，测量两组叶片气孔直径并比较大小，分析得出实验结论
【解析】
【分析】
光合作用的具体的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O
光能
4[H]+O2b．ATP 的生成：ADP+Pi
酶
ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2 的固定：CO2+C5
酶
2C3b．三碳化合物的还原：2C3
酶 （CH2O）+C5+H2O
【详解】（1）叶绿体的类囊体上含有与光合色素，叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，
番茄叶片的叶绿素分布在叶绿体类囊体薄膜上，能够吸收和利用光能。要比较三种条件下番茄
叶片叶绿素的含量多少，可利用绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中的原理将绿叶中的色素提
取出来。
（2）暗反应的 C3 的还原过程需要消耗光反应生成的 NADPH 和 ATP。据图分析可知，在 3d
内短时的亚高温强光胁迫下，喷施外源 ABA 可以在一定程度上延缓叶绿素含量降低，从而使
植物的净光合速率下降速率也有所减缓；超过 3d 胁迫时长，叶绿素含量会骤降，且使用外源
ABA 处理也没有缓解作用。结合实验结果可知，喷施 ABA 能提高番茄抵御胁迫能力的原因是
ABA 能通过延缓叶绿素含量降低，从而缓解了光合速率下降，进而保证了植株正常生长。
（3）番茄长期处于干旱条件下，叶片中 ABA 含量增高，叶片气孔开度减小。为探究这种适应
性变化是否可以遗传，只要取表现出该种适应性的变异的番茄种子进行再次播种并观察叶片开
度的变化即可，实验设计如下：播种长期干旱处理（有了适应性变异）和未受干旱处理的番茄
（对照组）植株产生的种子，将得到的两组幼苗在正常条件下培养一段时间，测量两组叶片气
孔直径并比较大小，分析实验结果，进而得出实验结论。
15．某科学家研究高温胁迫对蓝莓光合作用的影响实验结果如图所示，其中高温胁迫是指将蓝
莓植株置于 40℃、其他条件适宜环境下培养；恢复是指将高温胁迫 12 天的蓝莓植株转移到 25℃、
其他条件适宜环境下恢复 3 天。
（1）应选取多株______________的蓝莓植株进行实验处理，选取多株蓝莓进行实验的目的是
______________。图 1 实验结果可以看出高温胁迫对净光合速率的影响是______________。
（2）高温对光合作用的影响包括气孔限制因素（CO2 供应不足影响光合作用）和非气孔限制
因素（非 CO2 因素限制光合作用）。由图 2、图 3 结果分析，随高温胁迫时间延长，9-12 天高
温对光合作用的影响主要是______________（填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”），判断
依据是______________。
（3）qP 是一个反映植物的光反应系统将光能转化为化学能的能力指标。据图 4 分析，高温
胁迫 9-12 天，光合速率较低的原因是光反应有关酶活性下降，生成的______________不足限
制了暗反应。
【答案】 (1)生长状况相同
(2)控制无关变量，防止生物自身等偶然性因素的出现，以保证实验结果的准确性
(3)抑制了净光合作用
(4)非气孔限制因素
(5)9-12 天气孔导度和 7-8 天相同，但胞间 CO2 浓度比 7-8 天高
(6) [H]和 ATP
【解析】（1）本实验自变量是高温胁迫的天数，因变量是测定的各项指标，所以蓝莓的生长状
况相同；选取多株蓝莓的目的是控制无关变量，防止生物自身等偶然性因素的出现，以保证实
验结果的准确性；从图 1 看出在高温胁迫的条件下，净光合作用呈下降趋势，说明高温胁迫抑
制了净光合作用。
（2）从图 2 和图 3 看出，9-12 天气孔导度和 7-8 天相同，但胞间 CO2 浓度比 7-8 天多，所以 9-12
天高温影响光合作主要是非气孔限制因素。
（3）如果高温使光反应的酶活性降低，将导致光反应产生的[H]和 ATP 不足。
16．土壤含盐量过高对植物生长、生理造成的危害称为盐胁迫。某科研小组研究了提高 CO2 浓
度对盐胁迫下的黄瓜幼苗叶片光合特性和净光合速率的影响，下列图示和表格为有关实验结果
（其中 RuBP 竣化酶能催化 CO2 的固定）。请分析回答有关问题：
处理方式 实验结果
CO2 浓度
（umol/mol）
NaCl 浓度
（mmol/L）
叶绿素 a
（m/gFW）
电子传递速
率（cm/s）
净光合速率 Pn
（umolm-2•s-1）
400
0 1．80 220 19
80 1．65 186 17
800 0 1．69 230 20
80 1．53 201 18
注：电子传递速率的大小可反映光反应速率的大小
（1）叶绿素 a 存在于黄瓜幼苗叶绿体的___________中，可采用___________法分离。黄瓜幼
苗遭受盐胁迫时，叶绿素 a 含量减少会导致光反应产物___________减少。
（2）上图为采用叶龄一致的黄瓜叶片，在相同且适宜的实验条件下测得的 RuBP 竣化酶活性
结果图。由图可知，当______________________时，RuBP 竣化酶的活性减小。
（3）据图分析，温室大棚内缓解盐胁迫的具体措施是___________．利用题中信息分析采取
该措施的机理是：_________________________________。
【答案】 (1)类囊体薄膜
(2)纸层析
(3)ATP、[H]和 O2
(4)土壤含盐量增加，CO2 浓度减小
(5)施用干冰
(6)盐胁迫条件下，提高 CO2 浓度，一方面黄瓜幼苗的电子传递速率有所提升，从而使光反应
速率加快；另一方面 RUBP 羧化酶活性有所增强，从而使暗反应速率加快，进而使光合速率上
升
【解析】
（1）叶绿素 a 存在于黄瓜幼苗叶绿体的类囊体薄膜上，可用无水乙醇提取叶绿体中叶绿素，用
纸层析法分离；黄瓜幼苗遭受盐胁迫时，叶绿素 a 含量减少会导致光反应产物 ATP、[H]和 O2
减少。
（2）当图中土壤含盐量增加，RuBP 竣化酶的活性减小；当 CO2 浓度减小时，RuBP 竣化酶的
活性减小。
（3）高浓度 CO2 可缓解盐胁迫对黄瓜幼苗净光合速率的抑制作用，原因可能是盐胁迫条件下，
提高 CO2 浓度，黄瓜幼苗的电子传递速率有所提升，从而使光反应速率加快；同时 RUBP 羧化
酶活性有所增强，从而使暗反应速率加快，进而使光合速率上升，故温室大棚内缓解盐胁迫的
具体措施为施用干冰。
17．实验室中，用不同频率的闪光（Hz=光照—黑暗交替次数/s，光照和黑暗的持续时间相等）
照射某植物叶片，在其它条件适宜时，测得叶片的光合速率（CO2µmol·m-2·s-1）变化如下图。
据图回答下列问题：
（1）光照时，植物叶肉细胞中色素的作用是__________，这个过程发生在__________（场所）。
（2）在频闪的黑暗阶段，该植物能合成有机物，这表明光合作用过程中有些反应可以在黑暗条
件下进行，这些反应包括__________。
（3）闪光频率较低时，随着闪光频率的增加，黑暗阶段的光合速率______。当闪光频率大于
1Hz 后，光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等，表明此时光照条件下产生的
__________能完全满足___________。
【答案】 (1)．吸收、传递和转化光能
(2)叶绿体的类囊体膜上
(3)CO2 的固定和 C3 化合物的还原
(4)增大
(5)．ATP、[H]
(6)黑暗条件下暗反应对 ATP 和[H]的需求
【解析】
（1）植物叶肉细胞内叶绿体的类囊体薄膜上含有光合色素，在光照条件下能吸收、传递和转化
光能。
（2）光合作用暗反应的过程包括 CO2 的固定和 C3 化合物的还原，能够在黑暗条件下进行。
（3）由图示可知，闪光频率较低时，随着闪光频率的增加，黑暗阶段的光合速率逐渐增大，当
闪光频率大于 1Hz 后，光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等，表明此时光照条
件下产生的 ATP、[H]能完全满足黑暗条件下暗反应对 ATP 和[H]的需求
必修二
1．玉米（2n=20）是雌雄同体异花植物，是主要的粮食作物之一。提高玉米产量的一个重要途
径是利用杂交种（F1）的杂种优势。科研人员发现了一株雄性不育突变株，利用该突变株培育
出了雄性不育系，极大简化了育种程序。回答下列问题：
（1）杂交种虽然具有杂种优势，却需年年制种，原因是_______。为了获得杂交种，需要对______
去雄。
（2）玉米的育性与雄性不育由一对等位基因（M、m）控制，将雄性不育突变株与普通玉米杂
交，获得的 F1 表现为可育，F1 自交，F2 中可育与不育的植株数量比约为 3∶1，出现该比例的原
因是_________。
（3）玉米种皮的颜色黄色对白色为显性，由一对等位基因（Y、y）控制。为了更好的筛选不育
系，进行如下操作：
Ⅰ．用基因重组技术将育性相关基因与种皮颜色基因紧密连锁在同一对染色体上；
Ⅱ．用紫外线照射使其中的一条染色体发生部分片段缺失（含缺失染色体的花粉不能成活）；
利用上述操作获得的黄色突变株自交，后代中玉米种皮为白色的即为雄性不育系。
①如图为黄色突变株体细胞相关染色体示意图，请在图中标注出基因 Y、y 和 M、m 的位置
____________。
②有人认为不进行操作Ⅱ也可以得到雄性不育系，而进行操作Ⅱ更易获得雄性不育系，原因是
_________。
【解析】（1）杂交种 F1 自交后代会发生性状分离，所以需要年年制种；为了获得杂交种，需要
对母本去雄。
（2）F2 中可育与不育的植株数量比约为 3∶1，这是典型的分离定律的比例，其原因是 F1 产生
的雌雄配子均为两种，且比例为 1∶1，雌雄配子随机结合。
（3）①根据题干分析，子代白色表现为不育，所以可以推测 Y 和 M 在一条染色体上，y 和 m
在其同源染色体上，YM 所在的染色体被诱导发生了部分片段缺失，所以雄性可以产生一种配
子 ym，雌性可以产生两种配子 YM∶ym=1∶1，雌雄配子随机结合，子代基因型 YyMm（黄色
可育），yymm（白色不育）；所以基因 Y、y 和 M、m 的位置是：
。
②如果不进行操作Ⅱ，雌性和雄性都可以产生两种配子 YM∶ym=1∶1，随机结合获得不育系的
概率为 1/4，而进行操作Ⅱ获得雄性不育系的概率是 1/2。
【答案】
（1）F1 自交后代会发生性状分离 母本
（2）F1 产生的雌雄配子均为两种，且比例为 1∶1，雌雄配子随机结合
（3）①
②不进行操作Ⅱ获得雄性不育系的概率是 1/4，而进行操作Ⅱ获得雄性不育系的概率是 1/2
2．布偶猫又称布拉多尔猫，是猫中体形和体重较大的一种，多为三色猫或双色猫，是非
常理想的家养宠物。已知布偶猫 的毛色受多对基因控制，请根据控制不同颜色基因的特点
回答下列相关问题：
（1）布偶猫中有纯色个体，野生型为海豹色（B），后来培育出巧克力色（b）、蓝色和丁
香色等类型，蓝色、丁香色分别是海豹色、巧克力色的稀释色，受 d 基因控制，D 基因无
稀释功能。从根本上，巧克力色基因来自_____________________，利用射线处理野生型海
豹色个体的受精卵一定能直接获得巧克力色的个体吗?并说明原因：
______________________________。若将两只基因型为 BbDd 的猫进行交配，理论上 F1 个体
的表现型及比例为________。如何确定一只蓝色的布偶公猫是纯合子还是杂合子?写出实验方
法并预测实验结果：_________________________________。
（2）布偶猫中野生型基因（o）使白色呈现黑色，突变型基因（O）抑制棕色基因的表达，使白
色呈现红色。
①若两个基因同时存在则为黑红交错的双色猫，且双色猫均为母猫，不考虑从性遗传，分
析产生的原因是____________________。
②当白斑基因（S）存在时，对毛发颜色的分布会造成影响，使双色猫中同种颜色的毛发聚
为一簇，称为三花。三花个体也是最受欢迎的类型，三花个体的基因型为__________________，
同种基因型的三花猫，同颜色的毛聚集的位置不同，形成的花色多种多样，原因可能是
___________________________。
③极少数的双色猫和三花猫为公猫，且天生没有生育能力，产生的原因很可能是
__________________。
【答案】
（1）基因突变 不一定，基因突变具有低频性和不定向性 海豹色∶巧克力色∶蓝色∶
丁香色=9∶3∶3∶1 选择多只丁香色的母猫与之杂交，观察后代的表现型；若后代中均为
蓝色个体，则为纯合子，若后代中出现丁香色个体，则为杂合子（合理即可）
（2） ①O、o 基因存在于 X 染色体上，母猫有两条 X 染色体，可使两个基因同时出现
②SSXOXo、SsXOXo 基因的表达受到影响（基因的选择性表达）
③染色体变异（染色体数目变异或染色体结构变异）
【解析】
（1）巧克力色是由海豹色经过基因突变形成；由于基因突变具有低频性和不定向性，所以
利用射线处理野生型海豹色个体的受精卵不一定能直接获得巧克力色的个体；BbDd 的猫进
行交配，子代表现型、基因型及比例海豹色（B_D_）∶蓝色（B_dd）∶巧克力色（bbD_）∶
丁香色（bbdd）=9∶3∶3∶1。蓝色猫的纯合子基因型是 BBdd，杂合子是 Bbdd，判断动物
的基因型通常选择测交，所以选择多只丁香色（bbdd）的母猫与之杂交，观察后代的表现
型；若后代中均为蓝色个体（Bbdd），则为纯合子，若后代中出现丁香色个体（bbdd），则
为杂合子。
（2）①若两个基因同时存在则为黑红交错的双色猫，且双色猫均为母猫，可以推测雄性猫
只含有一个基因型，所以 O、o 基因存在于 X 染色体上，母猫有两条 X 染色体，可使两个
基因同时出现，而公猫只有 1 条 X 染色体，所以只含有一个基因。
②三花个体需要在黑红交错的双色猫基础上出现白斑，所以其基因型是 SSXOXo、SsXOXo；
同种基因型的三花猫，同颜色的毛聚集的位置不同，形成的花色多种多样，原因可能是基
因的表达受到影响或基因的选择性表达。
③正常公猫只含有 1 条 X 染色体，所以不可能是双色毛，极少数的的双色猫和三花猫为公
猫，且天生没有生育能力，可能的原因是发生了染色体变异（染色体数目变异或染色体结
构变异）。
3．油菜属于二倍体植物，具有两性花，其育性正常和雄性不育这一对相对性状由等位基因 A1、
A2、A3 控制，其显隐性关系为 A1>A2>A3。油菜的育性杂合植株表现出明显的杂种优势，其油
菜籽产量远高于育性正常品系，但这种优势无法在自交后代中保持。现有少量育性正常品系 1、
雄性不育系和育性正常品系 3 三个品系的种子，基因型分别为 A1A1、A2A2、A3A3，回答下列问
题。
（1）请以上述三个品系为材料设计实验，验证 A1、A2、A3 基因之间的显隐性关系_________。
（2）去雄是杂交育种的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具有可操作性。利用上述
雄性不育系（雄蕊异常，肉眼可辨）进行杂交育种制备可育杂交种子（YF1）的大致过程如下。
①让上述雄性不育系与品系 3 杂交，获得 F1 全为雄性不育株；再让 F1 与品系 3 杂交，获得
F2；然后继续选择 F2 中雄性不育株与品系 3 杂交，获得 F3；如此连续杂交 n 次，获得大量种子。
②将最后获得的上述种子种成母本行，将基因型为_______的品系种成父本行，用于制备 YF1。
③在油菜刚开花时，拔除母本行中具有育性正常的植株，然后父本行与母本行杂交，获得兼
具两种品系优良性状的可育杂交种子 YF1，供农业生产使用。
结合育种过程分析回答：
a．步骤①中，连续杂交获得的 Fn 中雄性不育株所结种子的基因型及比例为_____。
b．步骤②中，父本行品系的基因型为________。
c．步骤③中，若不拔除育性正常植株，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，原
因是____________________________。制备的可育杂交种子（YF1）的基因型为_____________。
（3）上述育种过程中拔除育性正常植株，只能在油菜刚开花时（传粉前）通过观察雄蕊发育情
况加以辨别，且操作时间短，易出现错辨漏拔等问题。有人设想：“利用油菜植株开花前长期、
稳定表现的某一直观性状，对雄性不育植株加以辨别”，请用控制该性状的基因（E）及其与 A
基因的位置关系，展示此设想_____________。
【解析】（1）该实验设计为验证性实验，实验结果已知，且给出的各种品系均为纯合子，一般
验证显隐关系可以使用杂交的方法，因此实验设计为让品系 1 与雄性不育系杂交，子一代表现
为育性正常说明 A1 对 A2 为显性；雄性不育系与品系 3 杂交，子一代表现为雄性不育，说明 A2
对 A3 为显性；
（2）品系 2 和品系 3 杂交，所得的后代全部为 A2A3，为雄性不育个体，让其与品系 3 再次杂
交，获得 A2A3 和 A3A3 的个体，比例为 1:1；由于要获得兼具两种品系优良性状的可育杂交种子，
此时应该选择父本为 A1A1，使得控制不同品系的优良基因集合到一个个体中；母本行中育性正
常的植株为 A3A3，其可以发生 A3A3 自交、A3A3 与 A2A3 杂交，产生种子无杂种优势且都分雄性
不育，种植后产量低于杂合种子，导致油菜籽减产；拔出之后，母本行只剩 A2A3 个体，与 A1A1
杂交，后代的基因型为 A1A2 和 A1A3；
（3）若需要用另一性状来帮助辨别雄性不育性状，则需要考虑基因的连锁关系，需要 E 基因与
不育基因 A2 位于同一条染色体上，具体如答案所示。
【答案】
（1）让品系 1 与雄性不育系杂交，子一代表现为育性正常说明 A1 对 A2 为显性；雄性不育系与
品系 3 杂交，子一代表现为雄性不育，说明 A2 对 A3 为显性。综上分析可知，三个基因间的显
隐性关系为 A1>A2>A3
（2）a：A2A3：A3A3=1：1 b：A1A1 c：母本行中会发生育性正常植株 A3A3 自交、A3A3
与 A2A3 杂交，产生种子无杂种优势且都分雄性不育，种植后产量低于杂合种子，导致油菜籽减
产
（3）A1A2 和 A1A3 将 E 基因插入 A2 基因所在的染色体，通过判断植株是否表现出 E 基因
决定的性状而对 A2A3 和 A3A3 加以辨别。 或用示意图展示设想：
雄性不育株
4（14 分）某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染 色
体上的位置如图所示。回答下列问题。
（1）同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型（正常翅正常眼）纯合子果蝇进行杂交，F2
中 翅外展正常眼个体出现的概率为 。图 中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合
的是 。
（2）同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型（直刚毛红眼）纯合子雌蝇进行杂交（正交）， 则
子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为 ；若进行反交，子代中白眼个体出现的概 率
为 。
（3）为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型（红眼灰体）纯合子雌果 蝇
进行杂交得到 F1，F1 相互交配得到 F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定 律
的 F1 表现型是 ，F2 表现型及其分离比是 ；验证伴
性遗传时应分析的相对性状是 ，能够验证伴性遗传的 F2 表现型及其分离比是
。
23.（14 分，除注明外，每空 2 分）
（1）3/16 紫眼基因（1 分）
（2）0 1/2
（3）红眼灰体 红眼灰体:红眼黑檀体:白眼灰体:白眼黑檀体
=9:3:3:1
红眼/白眼（1 分）
红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1
5．（8 分）玉米籽粒的颜色由位于 I、II、III、IV 四对同源染色体上的四对等位基因（A 和 a、B
和 b、C 和 c、E 和 e）控制，其中基因 A 和 a、B 和 b 控制籽粒的有色和无色性状，且两对
基因均为显性基因时籽粒才表现为有色，其他情况均为无色。基因 C 控制籽粒黄色，基因 c
控制籽粒红色，基因 E 控制籽粒紫色，基因 e 控制籽粒黑色。C 和 c、E 和 e 两对基因存在同
时显现的特点，即同一果穗上同时出现黄色（或红色）籽粒和紫色（或黑色）籽粒，
例如：在籽粒有色的前提下，基因型为 CcEe 的玉米果穗表现为黄紫相间。
（1）同时考虑四对等位基因，无色纯合子的基因型有______种。
（2）让基因型纯合且不同的结无色籽粒的甲、乙两株玉米杂交，F2 中有色:无色=9:7，由此说
明甲、乙两株玉米至少有______对基因不相同。
（3）基因型为 AABBCCEE与 aabbccee 的玉米杂交得到 F1，F1 自交，F2 的表现型及比例为______；
其中有色果穗中含紫色籽粒的占______。
（4）研究人员在实验过程中发现了一株 I 号染色体三体的玉米植株，其染色体组成如下图所示。
若减数分裂产生配子时 3 条同源染色体随机移向细胞两极，最终形成含有 1 条或 2 条染色体
的配子（只含缺失染色体的配子不能参与受精）。若该三体玉米植株与一株正常玉米（基因型
为 aa）杂交，则子代中染色体变异的个体占______。
a a A
28．（8 分）
（1）12（2 分）
（2）2
（3）无色:黄紫相间:黄黑相间:红紫相间:红黑相间＝112:81:27:27:9 （2 分） 3/4
（4）3/5（2 分）
6．果蝇的体色由多对基因控制，野生型果蝇为灰体。现有三种体色的单基因突变体果蝇（与野
生型果蝇只有一对基因不同），相关信息如下：
突变体 色特征 突变基因的位置及遗传待点
黄体 呈浅橙黄色 ？
黑檀体 呈黑亮的乌木色，有条纹 ?
黑体 呈深黑色，有条纹 Ⅱ号染色体上的隐性基因
为探究黄体和黑檀体突变基因的位置及遗传特点，某同学利用上述果蝇的纯合品系进行了一系
列杂交实验。
实验一:黄体（雌）×野生型（雄）→F1 雌性均为灰体，雄性均为黄体
实验二:黄体（雌）×黑檀体（雄）→F1 雌性均为灰体，雄性均为黄体
（1）由实验一可知，黄体相对于灰体为___________（填“显性”或“隐性”），该突变基因位于
________染色体上。
（2）根据上述实验结果能否判断黄体基因和黑檀体基因是否是等位基因?______，理由是
__________。
（3）将实验二中的 F1 果蝇相互交配，F2 的雌雄果蝇中灰体:黄体：黑檀体约为 3:4:1，其中黄体
果蝇的基因型有___________种，F2 中纯合灰体雌果蝇所占比例为___________。
（4）实验三:黑檀体×黑体→F1 均为灰体，F2 中有灰体果蝇 288 只，黑体色的果蝇共 224 只（包
括黑檀体与黑体，但因两者体色相差不大，统计时未具体区分）据此判断，黑檀体基因
___________（填“是”或“否”）位于Ⅱ号染色体上，判断依据是______________________。
【答案】 (1)． 隐性 (2)． X (3)． 能 (4)． 若黄体基因和黑植体基因是等位基
因，则实验二中 F1 果蝇应均为黄体或雌性均为黑檀体，雄性均为黄体（或:不出现灰体果蝇)，
与实验结果不符，因此两者为非等位基因。 (5)． 6 (6)． 0 (7)． 否 (8)． F2
中灰体:黑体色为 9:7，符合基因的自由组合定律，因此黑体与黑体基因位于非同源染色体上
【解析】
遗传定律分析的依据：根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为 3：
1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型
比例为 9：3：3：1，则两对性状的遗传遵循自由组合定律。
题意分析：由性状知性别的组合是本题的突破口，实验一的结果说明相关基因位于 X 染色体上，
实验二的结果说明控制两种性状的基因是两对不同的等位基因。
【详解】（1）根据实验一的结果可知，黄体相对于灰体为隐性且相关基因位于 X 染色体上。
（2）根据上述实验结果能判断黄体基因和黑檀体基因的关系。若黄体基因和黑檀体基因是等位
基因，则实验二中 F1 果蝇应为雌性均为黑檀体，雄性均为黄体，而不出现灰体果蝇，但实验结
果却出现了灰体果蝇，因此控制两种性状的基因为非等位基因。
（3）根据上述分析，假设控制黑檀体和的黄体基因分别用（A/a，B/b）表示，则实验二中亲本
的基因型为 AAXbXb（黄体）、aaXBY（黑檀体），则 F1 果蝇的基因型为 AaXBXb 灰体）、AaXbY
（黄体），二者相互交配产生 F2 的基因型为 3A—XB X b（灰体）、3A—Xb X b（黄体）、1aa XbXb
（黄体）、1aa XBXb（黑檀体）、3A—XB Y（灰体）、3A—Xb Y（黄体）、1aa XbY（黄体）、1aa XBY
（黑檀体），即 F2 的雌雄果蝇中灰体∶黄体∶黑檀体约为 3∶4∶1，由上述分析可知，黄体果
蝇的基因型有 6 种，分别为 A—Xb X b、aa XbXb、A—Xb Y、1aa XbY，F2 中纯合灰体雌果蝇所占
比例为 0。
（4）根据 F2 中有灰体果蝇 288 只，黑体色的果蝇共 224 只，其中灰体∶黑体色为 9∶7，显然
两种性状的遗传符合基因的自由组合定律，即控制两对性状的基因为非同源染色体上的非等位
基因，也就是说，黑檀体基因不位于Ⅱ号染色体上。
7．黄瓜（2n=14）为我国常见蔬菜，有 3 种不同的苦味类型：叶和果实均有苦味、叶和果实均
无苦味和仅叶有苦味，受 A/a、B/b 两对等位基因控制，已知等位基因 A/a 杂合时果实均有苦味，
不含苦味基因的黄瓜口感最好。科学家利用甲（叶、果均不苦）、乙（叶苦，基因型为 AAbb）
丙（叶、果均苦）三个纯合品系黄瓜研究苦味性状的遗传规律，结果如下表。
杂交
组合
F1 F2
叶、果均
苦
（株）
叶苦
（株）
叶、果均
不苦
（株）
叶、果均
苦
（株）
叶苦
（株）
叶、果均不
苦
（株）
甲×乙 30 0 0 63 30 37
甲×丙 30 0 0 90 8 32
乙×丙 30 0 0 112 36 0
（1）黄瓜的 3 种不同苦味类型属于_____性状，控制黄瓜苦味性状的基因位于_____对染色体上，
判断依据是_____。
（2）品系甲的基因型是_____，用品系甲与杂交组合甲×乙、甲×丙的 F1 分别杂交__________（填
能或不能）检测两个杂交组合 F1 的基因组成，理由是_______。
（3）SSR 是 DNA 分子上的重复序列，重复次数在生物的不同个体间有差异，可作为分子标记
用于基因的鉴定。为选育品质优良的无苦味黄瓜，科研人员利用和苦味基因紧密连锁的
SSR02309 重复序列进行了分子水平的鉴定。首先利用 PCR 技术扩增品系甲和品系乙杂交后代
F2 中不同植株的 SSR02309，根据电泳检测的图谱分析，应该选取 F2（l~10）中的_________用
于后续培养。
【答案】(1)．相对(2)．两(3)．甲╳丙杂交组合 F2 出现 11∶1∶4 的性状分离比，是 9：3：3：1
的变式，说明控制黄瓜苦味的两对基因独立遗传(4)．aabb(5)．不能(6)．杂交后代均表现为叶、
果均不苦和叶、果均苦，且比例为 1：1(7)．1、2、5、9
【解析】
【分析】
分析题干信息，A-B-、Aabb 为叶果均苦，AAbb 为叶苦，aaB-、aabb 为叶果均不苦；甲乙杂交
后代 F2 中叶果均苦∶叶苦∶叶果均不苦=2∶1∶1，则 F1 基因型为 Aabb，则甲的基因型为 aabb，
甲丙杂交后代 F2 中叶果均苦∶叶苦∶叶果均不苦=11∶1∶4，则 F1 基因型为 AaBb，则丙的基
因型为 AABB。
【详解】（1）一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状，黄瓜的 3 种不同苦味类
型属于相对性状。甲×丙杂交组合 F2 出现的性状分离比为 11∶1∶4，是 9：3：3：1 的变式，
说明控制黄瓜苦味的两对基因独立遗传。
（2）根据分析可知，甲的基因型为 aabb，甲×乙杂交所得 F1 基因型为 Aabb，F1 与甲杂交后代
表现为叶、果均不苦和叶、果均苦，且比例为 1：1，甲×丙杂交 F1 基因型为 AaBb，F1 与甲杂
交后代后代表现为叶、果均不苦和叶、果均苦，且比例为 1：1，所以不能用品系甲与杂交组合
甲×乙、甲×丙的 F1 分别杂交来检测两个杂交组合 F1 的基因组成。
（3）SSR 是 DNA 分子上的重复序列，重复次数在生物的不同个体间有差异，可作为分子标记，
根据电泳检测图谱分析，选择 1、2、5、9 用于后续培养，因为它们只含有无苦味基因，不含苦
味基因。
8.构成稻米的淀粉有直链淀粉和支链淀粉两种。当前农业栽培的水稻直链淀粉的含量差异较大，
主要有高含量、中高含量、中等含量、中低含量和低含量等品种。目前，针对水稻直链淀粉含
量差异的解释主要有以下两种假说；
假说一：该性状受两对独立遗传的等位基因（D/d，E/e）控制，每个显性基因对直链淀粉含量
的增加效应相同且具叠加性。
假说二：该性状受一组复等位基因控制（a1-高含量、a2-中高含量、a3-中等含量、a4-中低含量、
a5-低含量），这些基因彼此间具有完全显隐性关系。
回答下列问题：
（1）若假说一成立，写出中等含量直链淀粉水稻的基因型________________________，让杂合
中等含量水稻进行自交，后代的表现型及比例为________________________。
（2）为检验假说二是否成立，某研究小组利用不同含量直链淀粉的五个纯种品系水稻进行了如
下实验：
实验一：低含量水稻 中低含量水稻→F1 为中低含量水稻
实验二：中等含量水稻×中高含量水稻→F1 为中高含量水稻
实验三：实验一中 F1 实验二中 F1→F2 为中等含量水稻：中高含量水稻=1：1
实验四：实验二中 F1 高含量水稻→F2 为高含量水稻
①由实验结果推测，复等位基因 a1、a2、a3、a4、a5 之间的显隐性关系是___________（若出对跑
为显性，可表示为 a1>a2）依此类推）
②关于中高含量水稻的基因型有________________________ 种，让实验三 F2 中的中高含量
水稻随机交配，子代中 a5 的基因频率为________________________ 。
（3）某同学设计了用中低含量直链淀粉水稻进行自交的方案来检验上述两种假说成立与否。请
评价该实验方案的可行性并说明理由_________________________。
【答案】 (1). DDee、ddEE、DdEe (2). 高含量∶中髙含量∶中等含量∶中低含量∶低含
量=1∶4∶6∶4∶1 (3). a1>a2>a3>a4>a5 (4). 4 (5). 25% (6). 若子代出现中等含量的
水稻，则假说一成立；若子代不出现中等含量水稻，则假说二成立
【解析】
【分析】
如果假说一正确，则直链淀粉性状受到显性基因个数的控制，则各性状及其基因型是高含量（4
个显性基因 DDEE）、中高含量（3 个显性基因 DDEe，DeEE）、中等含量（2 个显性基因 DDee，
ddEE，DdEe）、中低含量（1 个显性基因 ddEe，Ddee）和低含量（无显性基因 ddee）。如果假
说二正确，则各复等位基因遵循基因分离定律。
【详解】（1）如果假说一正确，则中等含量直链淀粉水稻的基因型有 DDee、ddEE，DdEe；杂
合中等含量水稻（DdEe）进行自交，后代高含量（1/16DDEE）∶中高含量（2/16DDEe，2/16DeEE）∶
中等含量（1/16DDee，1/16ddEE，4/16DdEe）∶中低含量（2/16ddEe，2/16Ddee）∶低含量（1/16ddee）
=1∶4∶6∶4∶1。
（2）①根据实验一中低含量（a4）对低含量（a5）为显性；实验二中高含量（a2）对中等含量
（a3）为显性；实验三的杂交基因型是 a2a3×a4a5，子代基因型 a2a4∶a2a5∶a3a4∶a3a5=1∶1∶1∶
1 表现为中等含量水稻∶中高含量水稻=1∶1，说明 a2 和 a3 相对于 a4 和 a5 为显性；根据实验三
实验二中 F1（a2a3）和高含量水稻 a1a1,子代全为高含量，说明 a1 相对于 a2 和 a3 为显性，综上
所述，复等位基因 a1、a2、a3、a4、a5 之间的显隐性关系是 a1>a2>a3>a4>a5。
②如果假说二正确，中高含量水稻的基因型有 a2a2、a2a3、a2a4、a2a5，共 4 种；实验三 F2 中高
含量水稻基因型及比例 a2a4∶a2a5=1∶1，随机交配，基因频率未发生改变，所以 a5 的基因频率
=1/4=25%。
（3）如果假说一正确，则中低含量直链淀粉水稻基因型 ddEe 和 Ddee，自交子代会出现 ddEE
和 DDee（中等含量淀粉），如果假说二正确，则中低含量直链淀粉水稻基因型 a4a4 和 a4a5，自
交子代是 a4a4、a4a5、a5a5，全为中低等和低等含量淀粉水稻。
所以若子代出现中等含量的水稻，则假说一成立；若子代不出现中等含量水稻，则假说二成立。
9．（13 分）古老的丝绸文明是中华民族的瑰宝，早在 2000 多年前就形成的以蚕丝产品为媒介
的“丝绸之路”为促进不同地区的经济发展和文化交流作出了重大贡献。蚕丝是由桑蚕（又称
家蚕）的幼虫产生的，而桑蚕是由古代的原始蚕驯化而来的。桑蚕蚕茧的颜色有黄色和白色，
分别受等位基因 Y 和 y 控制，但该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的影响。为进一步
研究蚕茧颜色的遗传方式，研究人员做了下列两组杂交实验：
实验一：P 黄茧×白茧→F1 全为黄茧
实验二：P 黄茧×白茧→F1 全为白茧→F2 白茧：黄茧＝13：3
（1）实验一中亲代黄茧的基因型为 ；实验二 F2 中白茧的基因型有 种；让 F2
中黄茧家蚕自由交配，后代的表现型及比例为 。
（2）题干中“该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的影响”，从分子生物学的角度分析，
其中的“影响”具体是指 。2000 多年来，桑蚕品种不断增多，基因库不断丰富，试分
析桑蚕进化的原因 。
（3）桑蚕的性别决定为 ZW 型。与雌蚕相比，雄蚕食桑少、出丝率高且蚕丝品质更好，因
此蚕农更喜欢饲养雄蚕。研究人员发现等位基因 A、a 和 B、b 都只位于 Z 染色体上，且基
因 a 和 b 均具有纯合致死效应（胚胎时期死亡，ZAW、ZaW 视为纯合子）。现有 ZABZaB、ZABZAb、
ZAbZaB 三种基因型的个体分别与基因型为 ZABW 的个体杂交，请判断选用哪种杂交组合得到
的后代更符合蚕农的要求？ ，简要说明判断的依据 。
故答案为：
（1）iiYY 7 黄茧：白茧＝8：1
（2）I 基因抑制 Y（黄色）基因的表达 突变（基因重组）丰富了桑蚕的多样性，经过
地理隔离或人工（自然）选择形成了不同品种
（3）ZAbZaB 与 ZABW 该杂交组合得到的后代全为雄蚕，另外两种杂交组合得到的后代中
存在部分雌蚕
【解答】解（1）由分析可知 I 基因存在会抑制基因 Y 表达，由此判断实验一亲本的黄茧基
因型为 iiYY，白茧的基因型为 iiyy；实验二 F2 白茧的基因型是 IIYY、IiYy、IIYy、IiYY、
iiyy、IIyy、Iiyy，让 F2 中黄茧家蚕的基因型为（iiYY：iiYy＝1：2）自由交配，白茧的比例
为 2/3×2/3×1/4=1/9，黄茧比例为 1﹣1/9=8/9．黄茧：白茧＝8：1。
（2）题干中“该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的影响”，从分子生物学的角度分析，
其中的“影响”具体是指 I 基因抑制 Y（黄色）基因的表达，2000 多年来，桑蚕品种不断增多，
基因库不断丰富，桑蚕进化的原因是突变（基因重组）丰富了桑蚕的多样性，经过地理隔离
或人工（自然）选择形成了不同品种。
（3）用杂交组合 ZAbZaB 与 ZABW 得到的后代更符合蚕农的要求，因为该杂交组合得到的后代
全为雄蚕，另外两种杂交组合得到的后代中存在部分雌蚕。
10.已知某种小鼠的体色由复等位基因 A1、A2、A3 控制，A1 控制灰色，A2 控制黑色，A3 控制黄
色，基因 B 控制色素的形成，基因型 bb 的小鼠为白色。科研工作者通过转基因技术将基因 M
定向插入到基因 B 或 b 所在的染色体上，并培育出均含有一个基因 M 的小鼠品系：灰色①、黑
色②、黄色③，M 基因纯合致死。每个小鼠品系中雌雄个体各有若干只，且基因型相同。已知
上述基因均位于常染色体上，染色体结构缺失个体正常存活。对这三个品系小鼠进行了两组杂
交实验，结果如下：
实验一： 实验二：
（1）由杂交实验一、二可知，基因 A1、A2、A3 的显隐性关系是______________。杂交亲本①
②③的基因型依次为_____________________。
（2）通过上述实验推断，在品系①②③中基因 M 与基因___________（填“B”或“b”）位于同一
条染色体上。
（3）仅根据上述实验不能确定基因 B、b 与基因 A1、A2、A3 之间遵循基因自由组合定律，请说
明理由___________。进一步研究确定基因 B、b 与基因 A1、A2、A3 位于非同源染色体上，若让
实验一 F1 中的多只灰色鼠相互交配，子代表现型及比例为____________________。
（4）在多次进行实验二的过程中，F1 代偶然出现了一只黄色雄鼠。为探明其产生机理，科研工
作者进行了如下操作：提取该鼠性腺中处于联会期细胞，用六种颜色的特殊荧光分子分别对细
胞中可能存在的基因 M、B、b、A1、A2、A3 进行特异性染色，然后将未被相应基因结合的荧光
分子洗脱，在显微镜下检测基因的着色情况，每个被染上颜色的基因都会出现一个光点。请分
析下列变异类型会出现的光点的颜色和数量。
①若该黄色雄鼠是由于环境因素导致而遗传物质没有发生变化，则一个细胞中可能出现 5 种颜
色 10 个光点或___________。
②若该黄色雄鼠是由于某个基因突变产生的，则一个细胞中出现___________。
③若该黄色雄鼠是由于某条染色体结构缺失导致的，则一个细胞中出现___________。
【答案】 (1). A1A1BbM、A2A2BbM、A3A3BbM (2). A1 对 A2 为显性；A2 对 A3 为显性 (3).
B (4). 因为无论基因 B、b 与基因 A1、A2、A3 之间是否位于一对同源染色体上，上述杂交
的结果都相同， (5). 灰色∶黑色∶白色=6∶2∶4 (6). 3 种颜色 8 个光点 (7). 4 种颜
色 10 个光点 (8). 4 种颜色 8 个光点
【解析】
【分析】
基因分离定律的实质是位于同源染色体的等位基因随着同源染色体的分开和分离。
基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
基因分离定律是基因自由组合定律的基础。
【详解】（1）由题意可知，灰色①的基因型为 A1A1BbM、黑色②的基因型为 A2A2BbM、黄色
③的基因型为 A3A3BbM 其中 B 和 M 连锁，且 M 基因纯合致死，由杂交实验一、二可知，基
因 A1、A2、A3 的显隐性关系是 A1 对 A2 为显性；A2 对 A3 为显性。
（2）若基因 M 与基因 b 在同一条染色体上，则在上述杂交结果中不会出现白色个体，因此在
品系①②③中基因 M 与基因 B 位于同一条染色体上，。
（3）因为无论基因 B、b 与基因 A1、A2、A3 之间是否位于一对同源染色体上，上述杂交的结
果都相同，所以仅根据上述实验不能确定基因 B、b 与基因 A1、A2、A3 之间遵循基因自由组合
定律。现已知基因 B、b 与基因 A1、A2、A3 位于非同源染色体上，根据上述分析可知实验一
F1 中的多只灰色鼠的基因型为 A1A2BbM，若然这些灰色鼠相互交配，则子代的基因型为（1 灰
色 A1A1、2 灰色 A1A2、1 黑色 A2A2）×（2 有色 BbM，1 白色 bb），则表现型及比例为 6 灰色∶
2 黑色∶4 白色。
（4）在多次进行实验二的过程中，根据之前的分析可知，实验二中 F1 的基因型为 A2A3BbM（黑
色）和 A2A3bb（白色），若进行不同颜色的荧光标记则它们细胞中荧光标记的种类数依次为 5
和 3，由于观察染色体的时间为联会时，故细胞中含有荧光点的数目依次为 10 和 8；若 F1 代偶
然出现的黄色雄鼠是由于某个基因突变产生的，则发生突变的只能是由 A2A3BbM 突变为
A3A3BbM，则荧光点的种类数变为 4 中数目为 10；若 F1 代偶然出现的黄色雄鼠是由于某条染
色体结构缺失导致的，则只能是含 A2 的染色体发生了缺失，即由 A2A3BbM 突变为 A3BbM，
则荧光点的种类数变为 4 中数目为 8，据此分析如下：
①若一个细胞中可能出现 5 种颜色 10 个光点或 3 种颜色 8 个光点，则该黄色雄鼠是由于环境因
素导致而遗传物质没有发生变化。
②若一个细胞中出现 4 种颜色 10 个光点，则该黄色雄鼠是由于某个基因突变产生的。
③若一个细胞中出现 4 种颜色 8 个光点。则该黄色雄鼠是由于某条染色体结构缺失导致的。
11.果蝇的翅形和眼色分别由等位基因 E、e 和 R、r 控制，两对基因独立遗传。用纯合的白眼长
翅雌果蝇与纯合的红眼残翅雄果蝇杂交，F1 中雌果蝇均为红眼长翅，雄果蝇均为白眼长翅。请
回答：
（1）两对相对性状中的显性性状分别是____________和_______________，控制翅形和眼色的
基因分别位于__________染色体和____________染色体。
（2）F1 的基因型是____________和______________，F1 自由交配，F2 中白眼残翅果蝇与红眼长
翅果蝇的比例为_______________，从 F2 红眼长翅雌果蝇和白眼长翅雄果蝇中各随机选取一只
杂交，F3 中白眼残翅果蝇出现的概率为_______________。
（3）某实验小组在重复上述实验时，在 F1 中偶然发现了一只褐眼雄性果蝇，出现褐眼的原因
可能是________________。为证明褐眼、红眼、白眼的显隐性关系，某同学设计了如下实验：
①选 F1 中红眼雌果蝇与该褐眼雄果蝇杂交。②观察并统计子代雌果蝇的眼色及比例。③若
_____________，则褐眼对红眼为显性，红眼对白眼为显性；若__________________则红眼对褐
眼为显性，褐眼对白眼为显性；若_______________，则红眼对白眼为显性，白眼对褐眼为显性。
【答案】 (1). 红眼 (2). 长翅 (3). 常 (4). X (5). EeXRXr（或 EeXrY） (6).
EeXrY（或 EeXRXr） (7). 1：3 (8). 1/18 (9). 基因突变 (10). 全为褐眼 (11). 红
眼：褐眼=1：1 (12). 红眼：白眼=l：1
【解析】
【分析】
用纯合的长翅雌果蝇与纯合残翅雄果蝇杂交，F1 中不论雌雄果蝇均为长翅，说明长翅对残翅为
显性，控制翅形的基因位于常染色体上；纯合的白眼雌果蝇与纯合的红眼雄果蝇杂交，F1 中雌
果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼，说明控制眼色的基因位于 X 染色体上，且红眼对白眼为显性，
故亲本的基因型为 EEXrXr，eeXRY，据此答题。
【详解】（1）据上分析可知，两对相对性状中的显性性状分别是红眼和长翅，控制翅形和眼色
的基因分别位于常染色体和 X 染色体。
（2）亲本的基因型为 EEXrXr，eeXRY，故 F1 的基因型是 EeXRXr，EeXrY，F1 自由交配，F2
中白眼残翅果蝇 eeXr 占比=1/4×1/2=1/8，红眼长翅果蝇 E XR 占比=3/4×1/2=3/8，两者的比例为
1：3。从 F2 红眼长翅雌果蝇（1/3EEXRXr、2/3EeXRXr）和白眼长翅雄果蝇（1/3EEXrY、2/3EeXrY）
中各随机选取一只杂交，F3 中白眼残翅果蝇(eeXr )出现的概率=2/3×2/3×1/4×1/2=1/18。
（3）F1 中偶然发现了一只褐眼雄性果蝇，可能的原因是发生了基因突变。为证明眼、红眼、
白眼的显隐性关系，选 F1 中红眼雌果蝇（XRXr）与该褐眼雄果蝇（假设用 X+Y）杂交，观察
并统计子代雌果蝇的眼色及比例。若褐眼对红眼为显性，红眼对白眼为显性，则子代雌性全为
褐眼；若红眼对褐眼为显性，褐眼对白眼为显性，则子代雌性红眼：褐眼=1：1；若红眼对白眼
为显性，白眼对褐眼为显性，则子代雌性红眼：白眼=l：1。
12．果蝇作为经典的模式生物，常用作遗传学实验材料。某科研小组以果蝇为材料进行了一系
列的研究实验。
（1）果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因 A、a 和 D、d 控制。
科研人员用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1 的雄性个体表现为灰身刚毛：灰身截毛：
黑身刚毛：黑身截毛=3∶3∶1∶1，雌性个体表现为灰身刚毛：灰身截毛：黑身刚毛：黑身截毛
=5∶0∶2∶0。分析可知，控制灰身和黑身的基因位于___________染色体上。实验结果与理论
分析存在不吻合的情况，原因可能是基因型为___________的受精卵不能正常发育成活。若假设
成立，F1 中基因 A 的频率为_________（用分数表示）。
（2）研究中发现了可用于隐性突变和致死突变检测的 CIB 果蝇品系。CIB 品系果蝇具有一条正
常的 X 染色体（X+）和一条含 CIB 区段的 X 染色体（XCIB），其中 C 表示染色体上的倒位区，
可抑制 X 染色体间交叉互换；I 基因导致雄性果蝇胚胎致死；B 为显性棒眼基因。
①自然状态下一般不存在基因型为 XCIBXCIB 的果蝇，原因是________________。
②下图为研究电离辐射对正常眼果蝇 X 染色体诱变的示意图。
为了鉴定 X 染色体上正常眼基因是否发生隐性突变，需用正常眼雄果蝇与 F1 中___________果
蝇杂交，X 染色体的诱变类型能在其杂交后代___________（选填“雄性”或“雌性”）果蝇中直接
显现出来，且能计算出隐性突变率，合理的解释是______________________。
（3）自然界中偶然发现了能够正常存活的某品系雌果蝇，其性染色体中含有 Y 染色体和并联 X
染色体，具体的性染色体组成（ XX Y
）如图。它为研究同源染色体的非姐妹染色单体间交叉
互换的时间提供了很好的实验材料。
①已知性染色体组成为 YY、 XX X
的果蝇不能存活。基因型为 F FX X Y 的雌果蝇与基因型为
XfY 的雄果蝇连续交配多代，f 基因在此过程中的遗传特点是_________________。
②已知 X 染色体臂之间可以进行交叉互换。为探究非姐妹染色单体交叉互换是发生在染色体复
制之前还是之后，可选用基因型为 fFX X Y 的雌果蝇与基因型为 XfY 的雄果蝇杂交。若后代雌
性个体的基因型为_______，说明交叉互换发生在染色体复制之前；若后代雌性个体的基因型为
_______________，说明交叉互换发生在染色体复制之后。
【答案】(1)．常(2)．AAXDXD 或 AAXDXd(3)．7/15(4)．含基因 I 的雄果蝇胚胎致死，自然状态
下不会产生 XCIB 雄配子(5)．棒眼雌性(6)．雄性(7)．杂交后代中雄果蝇的 X?染色体来源于亲代
雄果蝇，Y 染色体上无对应的等位基因，且 F1 中棒眼雌蝇 XCIBX?的 X 染色体间不能发生交叉互
换(8)．在世代雄果蝇间连续遗传（或父传子、子传孙）(9)． fFX X Y (10)． F FX X Y 、 fFX X Y 、
f fX X Y
【解析】
【分析】
1、一对灰身刚毛果蝇杂交，子代雄性灰身∶黑身=3∶1，刚毛∶截毛=1∶1，雌性全部为刚毛，
灰身∶黑身=5∶2，说明存在致死的现象，同时控制刚毛和截毛的基因位于 X 染色体上，亲代
果蝇的基因型 AaXDXd 和 AaXDY。
2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变：
（1）染色体结构变异包括：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位
置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）；
（2）染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内
染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】（1）根据分析在子代的雄性中灰身和黑身的比例是 3∶1，雌性中比例为 5∶2 存在致
死现象，说明控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，亲代果蝇的基因型 AaXDXd 和 AaXDY，
F1 代基因型及比例用表格表示如下：
1XDXD 1XDXd 1XDY 1XdY
1AA 雌性灰身刚毛 雌性灰身刚毛 雄性灰身刚毛 雄性灰身截毛
2Aa 雌性灰身刚毛 雌性灰身刚毛 雄性灰身刚毛 雄性灰身截毛
1aa 雌性黑身刚毛 雌性黑身刚毛 雄性黑身刚毛 雄性黑身截毛
所以可能是 AAXDXD 或 AAXDXd 的受精卵致死。假设成立则子代中 AA∶Aa∶aa=3∶8∶4，所
以 A 的频率=（3×2+8）/（15×2）=7/15。
（2）①含有 XCIB 染色体的果蝇中由于 I 基因导致雄性果蝇胚胎致死，所以不存在 XCIB 雄配子。
②为了鉴定 X 染色体上是否发生了隐性突变，可用正常眼雄蝇和 F1 中的 CIB 雌果蝇杂交；由
于杂交后代中雄果蝇的 X?染色体来源于亲代雄果蝇，Y 染色体上无对应的等位基因，且 F1 中
棒眼雌蝇 XCIBX?的 X 染色体间不能发生交叉互换，所以诱变类型能够在杂交后代的雄性个体中
直接体现出来，计算出隐性突变率。
（3）①基因型为 F FX X Y 的雌果蝇与基因型为 XfY 的雄果蝇连续交配多代， F FX X Y 能产生
和 Y 的配子，XfY 可以产生 Xf 和 Y 的配子，所以随机结合后生成的果蝇的基因型
（致死）、 F FX X Y 、XfY 和 YY（致死），子代依然只有 F FX X Y 和 XfY 的果蝇，所以，f 基因
在杂交过程中的特点是在世代雄果蝇间连续遗传（或父传子、子传孙）。
②如果交叉互换发生在染色体复制之前，则只能产生两种配子 和 Y，当其和 XfY 的雄果
蝇杂交，子代雌果蝇基因型 fFX X Y ；如果交叉互换发生在染色体复制之后，则可以产生 、
、 和 Y 的配子，所以当其和 XfY 的雄果蝇杂交，子代雌果蝇的基因型有 F FX X Y 、
fFX X Y 、 f fX X Y 。
13．黑腹果蝇灰身（B）和黑身（b）是一对相对性状，长翅（D）和残翅（d）是另一对相对性
状。将野生型灰身长翅果蝇和突变型黑身残翅果蝇进行多次正反交实验，F1 均为灰身长翅。F1
雌雄果蝇自由交配，F2 中总会出现灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=71：4：4：21。
已知控制上述两对相对性状的基因不会影响果蝇配子和受精卵的存活情况，也不影响雌雄配子
间的随机结合。下图是果蝇的染色体组成示意图。
（1）上述两对相对性状中的显性性状分别是______________。这两对相对性状的遗传是否均
遵循基因的分离定律？______________。做出依据是______________。
（2）研究发现，控制 B、b 基因位于Ⅱ号染色体上，则 D、d 基因位于______________号染
色体上，判断依据是____________________________。
（3）已知 F1 雌果蝇产生的四种配子的比例为 BD：Bd：bD：bd=21：4：4：21；则 F1 雄果蝇
产生的配子的种类及比例是_______________。
（4）利用上述果蝇，设计杂交实验验证 F1 雌雄果蝇产生配子种类及比例_________________。
（写出选择的亲本和预期后代的性状及比例）
【答案】 (1)灰身、长翅
(2)遵循
(3) F2 中灰身∶黑身=3∶1，长翅∶残翅=3∶1
(4)Ⅱ
(5)F2 灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=71∶4∶4∶21，不符合 9∶3∶3∶1，说明两
对基因不遵循自由组合定律，两对基因应位于同一对同源染色体上
(6)BD∶bd=1∶1
(7)可选择 F1 中灰身长翅分别做父本和母本与黑身残翅个体进行正反交，若 F1 中灰身长翅做父
本，预期测交后代为灰身长翅∶黑身残翅=1∶1；若 F1 中灰身长翅做母本，预期测交后代为灰
身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=21∶4∶4∶21
【解析】
（1）根据野生型灰身长翅果蝇和突变型黑身残翅果蝇进行多次正反交实验，F1 均为灰身长翅，
可知上述两对相对性状中的显性性状分别是灰身、长翅。由于 F2 中灰身∶黑身=3∶1，长翅∶
残翅=3∶1，所以这两对相对性状的遗传均遵循基因的分离定律。
（2）由于 F2 灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=71∶4∶4∶21，不符合 9∶3∶3∶1，
说明两对基因不遵循自由组合定律，则两对基因应位于一对同源染色体上，若控制 B、b 基因位
于Ⅱ号染色体上，则 D、d 基因也位于Ⅱ号染色体上。
（3）已知 F1 雌果蝇产生的四种配子的比例为 BD∶Bd∶bD∶bd=21∶4∶4∶21；根据 F1 自由交
配的后代中，灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=71∶4∶4∶21，黑身残翅占 21%=21/50×1/2，
说明 F1 产生的雄配子 bd 为 1/2，同理可推出 BD 为 1/2，即 F1 雄果蝇产生的配子的种类及比例
是 BD∶bd=1∶1。
（4）若要验证 F1 雌雄果蝇产生配子的种类及比例，可选择 F1 中灰身长翅分别做父本和母本与
黑身残翅个体进行正反交，若 F1 中灰身长翅做父本，则产生雄配子种类和比例为 BD∶bd=1∶1，
预期测交后代为灰身长翅∶黑身残翅=1∶1；若 F1 中灰身长翅做母本，则 F1 雌果蝇产生的四种
配子的比例为 BD∶Bd∶bD∶bd=21∶4∶4∶21，预期测交后代为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长
翅∶黑身残翅=21∶4∶4∶21。
14．某二倍体植物（2n=20）开两性花，可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株，欲选育并用
于杂交育种。请回答下列问题：
（1）在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的___________，其应用优势为___________。
（2）为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其
体细胞中增加一条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如下图（基因 M 控制可
育，m 控制雄性不育；基因 R 控制种子为茶褐色，r 控制灰色）。
①三体新品种的培育利用了___________原理。
②带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成__个
正常的四分体； _________________________________（时期）联会的两条同源染色体彼此
分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，产生含有 11
条染色体的雄配子占全部雄配子的比值为___________，经研究发现这样的雄配子不能与雌配
子结合。
③此品种植株自交，所结的灰色种子占 70%且发育成的植株均为雄性不育，其余为茶褐色种
子，发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有 11 条染色体和含有 10 条染色体的可
育雌配子的比例是______________________，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时
的丢失有关，试分析原因______________________。
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择___________色的种子留种；若
欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择______________________色的种子种植后进行自
交。
【答案】 (1)母本
(2)不必进行去雄操作
(3)染色体变异（染色体数目变异和染色体结构变异）
(4)10
(5)减数第一次分裂后期
(6)50%
(7)3∶7
(8)部分次级卵母细胞，在减数第二次分裂后期，含有易位片段的染色体着丝点未分裂，进入极
体中（部分次级卵母细胞，在减数第二次分裂后期，含有易位片段的染色体着丝点分裂后，同
时进入极体中）
(9)灰
(10)茶褐
【解析】
（1）雄性不育植株不能产生正常的精子，所以只能作为亲本的母本；在杂交过程中可以不必进
行去雄操作。
（2）①三体植株染色体数目多了一条，并且存在易位的现象，所以利用了染色体数目和结构变
异的原理。
②正常体细胞 2n=20，且带有易位片段的染色体不能参与联会，所以形成正常四分体 10 个；减
数第一次分裂后期同源染色体分离；由于带有易位片段的染色体随机移向一极，因此含有 11 条
染色体的雄配子占全部雄配子的比例为 50%。
③根据②同源染色体联会的情况，该植株可以产生两种配子 mr（含有 10 条染色体）和 MmRr
（含有 11 条染色体），MmRr 的配子是异常的，不能和雌配子结合，则雄性个体产生的配子只
有 mr 能与雌配子结合，因此受精卵的基因型有 mmrr（灰色不育）占 70%，MmmRrr（茶褐色
雄性可育），所以可育雌配子的比例 mr∶MmRr=7∶3，所以含有 11 条染色体和含有 10 条染色
体的可育雌配子的比例是 3∶7；
易位片段在减数分裂过程中丢失的原因是：部分次级卵母细胞，在减数第二次分裂后期，含有
易位片段的染色体着丝点未分裂，进入极体中或部分次级卵母细胞，在减数第二次分裂后期，
含有易位片段的染色体着丝点分裂后，同时进入极体中。
④自交后代有两种 mmrr（灰色不育）和 MmmRrr（茶褐色雄性可育），如果作为杂交育种的材
料需要选择 mmrr（灰色不育）留种，如果需要通过自交继续获得雄性不育植株，则选择 MmmRrr
（茶褐色雄性可育）进行留种。
15．散居型飞蝗体色呈现绿色，主要由黄—蓝色素形成。群居型呈黑色，是在散居型绿色基础
上，增加红色素形成的。散居型飞蝗一般形不成螅灾，群居型易导致蝗灾。研究发现，在群居
型和散居型蝗虫体内有一种β胡萝卜素结合蛋白（ CBP），它与β胡萝卜素的结合与分离受到飞
蝗种群密度的调控，在蝗虫体色的转变过程中起关键作用。βCBP 在两种蝗虫中的表达差异巨大，
作用机制如图所示，请回答：
（1）科学研究中常通过调查蝗虫的幼虫——跳蝻来估计其种群密度，调查方法为__________。
（2）βCBP 与β胡萝卜素的结合与分离受到蝗虫种群密度的调控，种群密度____（“高”“低”）时，
βCBP 含量__________（“上升”“下降”“不变”），红色素合成增加使蝗虫呈黑色。
（3）对于散居型蝗虫而言，蓝—黄色素含量增加具有重要意义，这主要表现在__________。在
群居型蝗虫中，红—蓝—黄色素的含量增加有利于蝗虫大种群对天敌发出警戒信号，同时有利
于同种个体之间的相互识别，这说明蝗虫种内关系存在__________，也体现了生态系统的
__________功能。
（4）群居型蝗虫大规模爆发时会对农作物造成极大的危害，请提出合理的防治措施__________。
【答案】 (1)样方法
(2)高
(3)上升
(4)形成保护色，有利于在绿色背景中隐藏，减少被捕食
(5)种内互助
(6)信息传递
(7)喷洒农药；利用蝗虫的天敌，减少蝗虫数量；使用蝗虫孢子虫、绿僵菌等生物农药；利用家
禽防治蝗虫
【解析】
（1）调查跳蝻的种群密度的方法是样方法。
（2）群居型蝗虫成黑色，根据图示，说明当蝗虫种群数量高时，βCBP 含增加，导致红色素增
加。
（3）散居型蝗虫蓝—黄色素的含量增加形成保护色，有利于在绿色背景中隐藏，减少被捕食；
群居型蝗虫中，红—蓝—黄色素的含量增加有利于蝗虫大种群对天敌发出警戒信号，同时有利
于同种个体之间的相互识别；这说明蝗虫种内关系存在种内互助的关系，体现了生态系统具有
信息传递的功能。
（4）治理蝗虫可以喷洒农药；利用蝗虫的天敌，减少蝗虫数量；使用蝗虫孢子虫、绿僵菌等生
物农药；利用家禽防治蝗虫。
16．果蝇的体色有灰体和黑檀体，由 A、a 基因控制。翅形有长翅和小翅，受 B、b 基因控制，
在 Y 染色体上没有上述基因。某同学将一只灰体长翅雌蝇和一只黑檀体长翅雄蝇杂交，子一代
果蝇为灰体长翅：灰体小翅=3：1。回答下列问题：
（1）在灰体和黑檀体、长翅和小翅这两对相对性状中，显性性状分别是______。
（2）分析控制基因所在染色体，可以得出如下合理假设：
①控制体色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位于常染色体上。
②控制体色的基因位于 X 染色体上，控制翅形的基因位于常染色体上。
③控制体色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位于 X 染色体上。
④____________________________________________________________。
为缩小假设范围，该同学补充子一代果蝇的性别数据，若发现子代中小翅果蝇为全为雄蝇，由
此确定上述假设中__________不成立。
（3）对于假设③和假设④，可通过观察子二代果蝇的表现型（不考虑性别）加以区分。当子二
代果蝇有___种表现型时，假设③成立。此时，子二代果蝇种群中，a 和 b 基因频率分别为
_________。
【答案】 (1)灰体、长翅
(2)控制体色和翅形的基因均位于 X 染色体上
(3)假设①②
(4)四
(5)1/2、1/3
【解析】
（1）根据分析可知，在灰体和黑檀体、长翅和小翅这两对相对性状中，显性性状分别是灰体、
长翅。
（2）分析基因所在染色体时，针对题干信息分析可知，控制两对相对性状的非等位基因可能位
于两对同源染色体上，也可能位于同一对同源染色体上，即可以得出如下合理假设：①控制体
色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位于常染色体上。②控制体色的基因位于 X 染色体
上，控制翅形的基因位于常染色体上。③控制体色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位
于 X 染色体上。④控制体色和翅形的基因均位于 X 染色体上。通过补充子一代果蝇的性别数据，
若发现子代中小翅果蝇为全为雄蝇，说明翅形的表现型与性别相关联，即控制翅形的相关基因
位于 X 染色体上，由此确定上述假设中假设①②不成立。
（3）对于假设③和假设④，可通过观察子二代果蝇的表现型（不考虑性别）加以区分：假设③
成立，控制体色的基因位于常染色体上，控制翅形的基因位于 X 染色体上，F1 雌果蝇的基因型
为 AaXBXB 或 AaXBXb，雄果蝇的基因型为 AaXBY 或 AaXbY，则 F1 雌雄果蝇自由交配产生的子
二代应有四种表现型，此时，子二代果蝇种群中，a 的基因频率为 1/2，b 基因频率为 1/3。
必修三
1．（8 分）为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过 程
中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：
（1）请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B 两组后进行处理，A 组（对照组）的处理是 ，
B 组的处理是 。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③ 。
④对所得数据进行统计处理与分析
（2）实验结果与分析
B 组大鼠生长发育的状况不如A 组，出现这种差异的原因是由于B 组的处理使大鼠缺失
了来源于垂体的 激素和 激素。
24.（8 分，除注明外，每空 2 分）
（1） ①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间，测定并记 录两
组大鼠的体重
（2） 生长（1 分） 促甲状腺（1 分
2．（7 分）谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中的一种兴奋性神经递质，在机体调节中发挥着重
要作用。
（1）谷氨酸是一种含有 2 个羧基的非必需氨基酸，这 2 个羧基在其分子结构中的位置是______。
（2）谷氨酸在神经元细胞体中生成后，会借助囊泡膜上的谷氨酸转运体逆浓度梯度转运到囊泡
中贮存，这种跨膜运输方式是______。兴奋传导到神经末梢后，神经末梢将谷氨酸释放并作
用于突触后膜，引起下一个神经元兴奋。该过程完成的信号转换是______。
（3）当谷氨酸过度释放时会成为一种毒素。一方面它与突触后膜上的 A 受体结合，促进______
大量进入细胞内，激活了一氧化氮合酶产生过量的一氧化氮（如下图），引起神经元严重创伤；
另一方面它还能引起神经与肌膜对钠离子的通透性______（填“增高”或“降低”），引发神经肌
肉兴奋性增强，导致小儿惊厥发作。若某种药物可以通过作用于突触来缓解小儿惊厥，其作
用机理可能是______。
谷氨酸
泵
精氨酸
A受体
Ca
一氧化氮
一氧化氮
合酶2
Ca2
27．（7 分）
（1）一个羧基与氨基连接在同一个碳原子上（或一个与中心 C 原子相连），另一个在 R 基上（2
分）
（2）主动运输 电信号到化学信号到电信号
（3）Ca2+ 增高 抑制突触前膜释放谷氨酸（或抑制突触后膜钠离子内流）
3．UCP1 是位于线粒体内膜上的一种 H＋转运蛋白，能消除线粒体内膜两侧的 H＋浓度梯度，使
H＋氧化过程中释放的能量较多转化为热能，UCP1 基因主要在褐色脂肪组织中表达。人体长期
暴露于冷环境下，可出现一系列的适应性反应，其中骨骼肌战栗程度和 UCP1 总量变化如下图
所示。据图回答下列问题。
（1）在寒冷环境中，机体通过_________以降低热量散失，此机制不足以维持体温恒定时，机
体最初会通过________增加产热以补充热量的散失。
（2）随着冷暴露时间的延长，骨骼肌细胞膜对 Na＋的通透性_________（填“增强”或“减弱”），
能够引起机体发生战栗的环境温度_________（填“升高”“不变”或“降低”）。
（3）UCP1 转运 H＋的方式是_________。机体为适应寒冷环境，其产热途径发生的转变为
_________。
【解析】（1）在寒冷环境中，机体通过汗腺分泌减少，皮肤毛细血管收缩降低散热；此机制不
足以维持体温恒定时，机体最初会通过骨骼肌战栗增加产热以补充热量的散失。
（2）从图中看出，随着冷暴露时间的延长，冷暴露组骨骼肌电位幅度减小，说明进入细胞内的
Na+减少，即骨骼肌细胞膜对 Na＋的通透性减弱，细胞对外界刺激的敏感性降低，能够引起机体
发生战栗的环境温度降低。
（3）根据题干信息“UCP1 是位于线粒体内膜上的一种 H＋转运蛋白，能消除线粒体内膜两侧的
H＋浓度梯度”，所以 UCP1 转运 H＋是从高浓度至低浓度运输，其方式是协助扩散；从图 2 看出，
随着冷暴露天数的延长，UCP1 的含量不断增加，而 UCP1 基因主要在褐色脂肪组织中表达，所
以推测为了适应寒冷环境，机体产热途径由骨骼肌战栗转变为褐色脂肪组织中脂肪的氧化分解。
【答案】
（1）汗腺分泌减少，皮肤毛细血管收缩 骨骼肌战栗
（2）减弱 降低
（3） 协助扩散 由骨骼肌战栗转变为褐色脂肪组织中脂肪的氧化分解
4．血糖调节过程复杂，有许多独特之处，需要多种分泌腺、组织细胞以及神经细胞的参与，异
常的激素分泌可导致体内血糖含量异常变化，引起一些病症。回答下列相关问题：
（1）血糖调节的腺体特殊：胰腺中不同细胞分泌的与血糖变化有关的物质均具有_________（写
出一点）的特点，某同学认为胰腺中不同细胞分泌的物质在发挥作用后均会被灭活，该观点
对吗? _________，试分析原因：____________________________________。
（2）胰岛素和胰高血糖素的关系特殊：血糖浓度降低时，使胰岛 A 细胞分泌胰高血糖素的信号
是___________________；胰高血糖素的分泌会_________（填“促进”或“抑制”）胰岛素的分
泌，目的是___________________________。
（3）血糖调节中枢具有一定的特殊性，其还是_________（写出两个）等的调节中枢。若在某
次实验过程中，分别刺激与该中枢连接的神经纤维上的 A、B 两点均能引起某区域兴奋，如
果两个位点同时受到刺激，则引起该中枢兴奋的反应强度将___________（填“减弱”“加强”或
“不变”）。
【解析】
（1）胰腺中不同细胞分泌的与血糖变化有关的物质有胰岛素和胰高血糖素等激素，激素均具有
微量、高效，由体液运输，作用于靶细胞和靶器官等特点；胰腺中还有外分泌腺，外分泌腺产
生的与糖类等物质分解有关的酶可以反复利用，内分泌腺分泌的激素具有发挥作用后被灭活的
特点，所以该观点不正确。
（2）胰高血糖素的分泌受到下丘脑发出神经的神经递质的信号和血糖浓度低的信号的刺激，所
以信号是神经递质和血糖浓度；胰岛素是人体中唯一降低血糖的激素，促进组织细胞加速对血
糖的摄取利用和储存，所以胰高血糖素的分泌会促进胰岛素的分泌，目的是机体通过合成和分
泌胰高血糖素促进能源物质葡萄糖的产生，同时促进胰岛素的分泌使葡萄糖及时被组织细胞摄
取并氧化分解产生能量。
（3）血糖调节中枢在下丘脑，其上还有水盐调节中枢和体温调节中枢，由于中枢的兴奋是由离
子的跨膜运输引起的，所以两个位点同时受到刺激，离子的进出量与单次刺激比较不会发生改
变，则引起该中枢兴奋的反应强度将不变。
【答案】
（1）微量、高效（特异性等，合理即可） 不对 胰腺包括内分泌腺和外分泌腺，外分泌
腺产生的与糖类等物质分解有关的酶可以反复利用，内分泌腺分泌的激素具有发挥作用后被灭
活的特点
（2） 血糖浓度和神经递质 促进 机体通过合成和分泌胰高血糖素促进能源物质葡萄糖
的产生，同时促进胰岛素的分泌使葡萄糖及时被组织细胞摄取并氧化分解产生能量
（3）体温、水盐 (8). 不变
5．（8 分）现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了湖泊中处于食物链最高营 养
级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表。
年龄 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8+ 9+ 10+ 11+ ≥12
个体数 92 187 121 70 69 62 63 72 64 55 42 39 264
注：表中的“1+”表示鱼的年龄大于等于 1，小于 2，其他以此类推
请回答下列问题：
（1）通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是 。研究表明：该鱼 在
3+时达到性成熟（进入成年），9+时丧失繁殖能力（进入老年）。根据表中数据可知幼年、 成年、
老年三个年龄组个体数的比例为 ，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是
。
（2）如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕 法
常用于调查 强、活动范围广的动物的种群密度。
（3）在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是 。
22.（8 分，除注明外，每空 1 分）
（1）增长型 稳定型 衰退型（2 分） 1:1:1 保持稳定（2 分）
（2）活动能力
（3）单向流动，逐级递减（2 分）
6．自 2019 年底被发现始，仅仅三个月的时间，新型冠状病毒（2019-nCoV）迅速蔓延并已肆
虐全球，严重威胁到人类的身体健康与生命安全。研制疫苗是预防感染新型冠状病毒肺炎
（COVID-19）最为有效的解决方案，是终结疫情最有力的科技武器。
经过几十年的努力疫苗研制已经发展了三代。第一代疫苗指的是灭活疫苗和减毒活疫苗，通过
体外培养病毒，然后用灭活的病毒刺激人体产生抗体，它是使用最为广泛的传统疫苗；第二代
疫苗又称为亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺
激人体产生抗体；第三代疫苗就是核酸疫苗，又称基因疫苗，包括 DNA 疫苗和 mRNA 疫苗，
其中 DNA 疫苗是将编码某一抗原蛋白的基因作为疫苗，注射到人体中，通过正常的人体生理
活动产生抗原蛋白，诱导机体持续作出免疫应答产生抗体。分析回答下列问题。
（1）从细胞的生命历程来说，被感染的宿主细胞的清除过程属于________，该清除过程有利
于_____________________________。
（2）2019-nCoV 初次侵入人体后，参与该过程的免疫细胞有____________________（至少答
出4种），它们直接生活的人体内环境主要是________。当2019-nCoV再次侵入时，____________
会增殖分化形成浆细胞，产生大量抗体予以消灭。
（3）今年 2 月份，国家卫健委介绍了研制新冠病毒疫苗的五条技术路线。其中腺病毒载体疫
苗是将 S 蛋白（2019-nCoV 的刺突蛋白）的基因装入改造后无害的腺病毒，送入人体，在体内
产生 S 蛋白，刺激人体产生抗体。腺病毒载体疫苗应属于第______代疫苗。与第一代疫苗相比，
基因疫苗的特点是_____________________。
（4）DNA 和 mRNA 能够成为疫苗的理论基础是_________________________。DNA 疫苗需要
经过________才能引起免疫反应。在基因疫苗中，________的安全性更有优势，它可以被正常
细胞降解，不会整合到人体细胞的基因组中造成难以预料的果而备受人们青睐；另外，它的研
发仅需 6~8 周即可进入临床试验，较传统疫苗的 5~6 月的研发周期明显缩短，对快速应对大规
模爆发性传染疾病具有重要的意义。
【解析】（1）感染的宿主细胞的清除属于自身基因诱导下完成的细胞凋亡；该过程将入侵的病
原体及时清除有利于维持生物内部环境稳定，抵御外界各种因素干扰；
（2）当病毒初次侵入人体，主要由吞噬细胞、T 细胞、B 细胞、浆细胞和效应 T 细胞来进行
免疫；这些细胞主要分布与血浆、淋巴和组织液中，以便对各处的病原体进行及时的识别与清
除；当同一种抗原再次入侵的时候，则主要依靠 B 细胞和第一次免疫产生的记忆细胞增值分化
形成浆细胞；
（3）腺病毒载体疫苗是将 S 蛋白的基因装入改造后无害的腺病毒，按照题干疫苗的分类，其
应该归为基因疫苗即第三代疫苗；第三代疫苗同第一代疫苗相比，毒副作用更小，使用针对性
的基因或 RNA 做成的模板当疫苗，特异性更强，免疫应答更持久，有效性更高；
（4）DNA 和 mRNA 能够成为疫苗是由于其可以进行转录和翻译产生抗原蛋白，除此之外还
因为各种生物共用一套遗传密码，所以翻译的蛋白质具有特异性；DNA 疫苗本身并不能当作
抗原，而是经过转录和翻译之后产生的蛋白质才能当作抗原；在基因疫苗中，由基因转录的相
应的抗原蛋白 mRNA 疫苗本质属于 RNA，本身不会整合到人体的基因组中去，安全性较高。
【答案】 （1）细胞凋亡 维持生物内部环境稳定，抵御外界各种因素干扰
（2）吞噬细胞、T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、浆细胞、效应 T 细胞 血浆、淋巴和组
织液
B 淋巴细胞和记忆细胞
（3）三 毒副作用更小特异性更强，免疫应答更持久，有效性更高
（4）中心法则、所有生物共用一套遗传密码 转录和翻译 产生相应的抗原蛋白 mRNA
疫苗
7．（8 分）鄱阳湖候鸟保护区面积约 22400 公顷，由大湖池、蚌湖等 9 个湖泊及周围湖滩
湿地组成，是鸿雁、白鹤等候鸟理想的越冬地。
（1）保护区内不同的湖港、湖湾中分布着不同的生物种群，这______（填“能”或“不能”）体
现种群的空间特征，原因是______。
（2）保护区内水草茂盛，动植物资源丰富，它们之间形成了复杂的食物链（网），能量流动就
是沿着这个渠道进行的。在能量流动的过程中，每一个营养级的同化量里不能被其他生物再
度利用的能量是______；未利用的能量在生物体内的存在形式是______。
（3）该保护区非常适宜鸟类的生存，为了进一步监测鸟类的生存状况，研究人员运用建构数
学模型的方法对每一种候鸟的数量进行预测。若某种候鸟第一代的种群数量为 N1，第 t 代的
种群数量为 Nt，种群数量每一代以一定的倍数增长，第二代是第一代的 2 倍，则第 t 代后种
群数量的表达式为______。研究人员又通过标志重捕法对鸟类的实际数量进行了统计，若被
标记的鸟由于受到惊吓不易被捕捉，则计算出的种群数量会比实际数值偏______（填“高”或
“低”）。
（4）保护区内丰茂的水草适当收割后可用于造纸和饲养家畜，同时该保护区还是世界上最大
的候鸟栖息地，每年都吸引了数以万计的鸟类爱好者拍照研究，给当地带来了巨大的经济效
益，且该保护区在蓄洪防旱、调节气候等方面也具有重要作用。以上事实体现了生物多样性
的______价值。
29．（8 分）
（1）不能
种群的空间特征体现的是同一种群的生物个体在生活空间中的位置状态或布局，不同地段
分布不同的种群体现出的是群落的水平结构（2 分）
（2）通过呼吸作用散失的热能 有机物（中的化学能）
（3） N1×2t-1 高
（4）直接和间接
8．应激是机体在遭遇内外环境剧烈刺激时所产生的一种全身性非特异性适应性反应，其中能
引起应激反应的因素称为应激原。应激反应过程如下图所示。
（1）人在遭遇惊吓时，肾上腺素分泌的调节方式是_____，此时，人常表现岀面色苍白，原因
是_______________。
（2）机体在应激状态下，糖皮质激素与胰高血糖素在调节血糖浓度时存在_____作用，使血糖
浓度升高，保证机体重要器官的能量供应。为验证应激时糖皮质激素能促进胰高血糖素的分泌，
需利用切除肾上腺髓质的小鼠进行实验，原因是_____
（3）长期生活在暴力家庭的儿童，常岀现生长缓慢、青春期延迟等症状，在医学上被称为心
理社会呆小状态，据图分析这些症状岀现的原因是____________。
【答案】(1)．神经调节(2)．肾上腺素分泌使面部毛细血管收缩，血流量减少(3)．协同(4)．肾
上腺髓质通过分泌肾上腺素，促进胰高血糖素的分泌，会干扰实验结果(5)．生活在暴力家庭的
儿童，体内糖皮质激素处于较高水平，使生长激素、性激素等激素分泌减少，生长发育受到抑
制
【解析】
【分析】
分析题图可知，应激反应的过程为：应激原刺激下丘脑，通过传出神经促进肾上腺髓质分泌肾
上腺素，从而引起心跳加速，呼吸加快，血管收缩，血压升高，同时胰岛素分泌减少，胰高血
糖素分泌增加；下丘脑还可以通过垂体促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，从而促进蛋白质分解
转化成血糖，促进肝脏对脂肪的分解，同时使抗利尿激素分泌增加，促甲状腺激素释放激素、
促性腺激素释放激素、生长激素分泌减少。
【详解】（1）由示意图可知，人在遭遇惊吓时，应激原刺激下丘脑，通过传出神经促进肾上腺
髓质分泌肾上腺素，所以肾上腺素分泌的调节方式是神经调节。此时，由于肾上腺素分泌使面
部毛细血管收缩，血流量减少，所以人常表现岀面色苍白。
（2）机体在应激状态下，糖皮质激素可以促进蛋白质分解转化成血糖，可知与胰高血糖素在
调节血糖浓度时存在协同作用，使血糖浓度升高，保证机体重要器官的能量供应。为验证应激
时糖皮质激素能促进胰高血糖素的分泌，需利用切除肾上腺髓质的小鼠进行实验，原因是肾上
腺髓质通过分泌肾上腺素，促进胰高血糖素的分泌，会干扰实验结果。
（3）据图分析长期生活在暴力家庭的儿童，常岀现生长缓慢、青春期延迟等症状的原因是生
活在暴力家庭的儿童，体内糖皮质激素处于较高水平，使生长激素、性激素等激素的分泌减少，
生长发育受到抑制。
9．2020 年初，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引发的新冠肺炎疫情逐渐蔓延全球，对人们的健
康和生活造成极大的影响。该类肺炎的典型症状是发热（高于 37．3℃）、干咳、肌肉酸痛、腹
泻等。人体的体温调定点学说认为体温调节机制类似于恒温器的调节，调定点是该恒温器调节
温度的基准；当体温偏离调定点温度时，机体通过调节回到调定点水平。病毒、细菌等病原体
的侵染能引起体温调定点改变而导致机体发热。回答下列问题：（1）体温调节的“恒温器”位于
________中，SARS-CoV--2 侵染人体后，会使体温调定点________（填“升高”或“降低”），进
而导致________等激素分泌增多，机体产热量增多。
（2）侵人人体的 SARS-CoV-2 的特定蛋白可作为________诱导机体 B 淋巴细胞增殖、分化形
成______，进而产生免疫力。
（3）冠状肺炎患者发热、腹泻等会引起机体失水，内环境的渗透压升高，________释放的抗
利尿激素量会增加，促进________对水分的重吸收，尿量减少。患者需要适量补水增加尿量，
以利于将毒素排出体外。
（4）疫情期间，多种自媒体发布了众多有关新冠肺炎的言论。例如，①1 个新冠病毒能够在空
气中迅速繁殖为成百上千个；②可以利用新冠肺炎痊愈患者的血浆对患者进行治疗，倡议痊愈
者积极捐献血浆。请从生物学角度对以上言论的科学性进行评价，并说明理由。
言论①__________________________。
言论②__________________________。
【答案】 (1)． 下丘脑 (2)． 升高 (3)． 甲状腺激素和肾上腺素 (4)． 抗原
(5)． 浆细胞、记忆细胞 (6)． 垂体 (7)． 肾小管和集合管 (8)． 正确，病毒只有
在活细胞中才能增殖，在空气中不能增殖 (9)． 正确，新冠肺炎痊愈患者的血浆中具有
SARS-CoV-2 抗体可以与该病毒的抗原结合，抑制其繁殖和侵染细胞
【解析】
1．体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗
利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（饮水）；
2．体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小
管、集合管重吸收减少→尿量增加。
3．体液免疫过程为：大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有
的抗原，将抗原传递给 T 细胞,刺激 T 细胞产生淋巴因子，少数抗原直接刺激 B 细胞，B 细胞
受到刺激后，在淋巴因子的作用下，开始一系列的增殖分化，大部分分化为浆细胞产生抗体，
小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
【详解】（1）体温调节中枢位于下丘脑中，由题意可知，SARS-CoV--2 侵染人体后，会使体
温调定点升高，进而导致甲状腺激素和肾上腺素等激素分泌增多，因为甲状腺激素和肾上腺素
能促进物质代谢，因此机体产热量增多。
（2）进入人体的 SARS-CoV-2 的特定蛋白可作为抗原诱导机体 B 淋巴细胞增殖、分化形成浆
细胞和记忆细胞，而浆细胞能合成并分泌抗体，抗体能够与相应的抗原发生特异性结合，进而
抑制了病毒的扩散和增殖，记忆细胞能够对病毒产生记忆，能够对二次进入的病毒发生更强的
免疫反应。
（3）冠状肺炎患者发热、腹泻等会引起机体失水，内环境的渗透压升高，下丘脑合成，并由
垂体释放的抗利尿激素量会增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少。同
时患者需要适量补水增加尿量，以利于将毒素排出体外。
（4）①病毒属于非细胞生物，没有独立的代谢能力，其增殖过程必须在宿主细胞内完成，显
然 1 个新冠病毒能够在空气中迅速繁殖为成百上千个的说法是没有科学依据的；
②新冠肺炎痊愈患者的血浆中具有 SARS-CoV-2 抗体，该抗体可以与该病毒的抗原发生特异性
结合，进而抑制病毒的繁殖和侵染，因此利用新冠肺炎痊愈患者的血浆对患者进行治疗是有科
学道理的。
10．（9 分）顶端优势是植物的一种生存机制，其原理可以应用在农业生产和园艺上，对提高产
量、改变株型等有重要意义。研究发现，顶端优势现象受生长素、细胞分裂素、独角金内
酯等多种植物激素的调控。
（1）顶端优势体现了生长素的作用具有 的特点。
（2）研究发现：从豌豆茎上摘除顶芽后，其根部的细胞分裂素向上运输量增多，且茎中细
胞分裂素合成基因的转录加快；当对除去顶芽的枝条再次施加生长素后，细胞分裂素的合
成和向上移动均受到抑制。由此推测，顶端优势的产生可能与侧芽部位细胞分裂素含量的
（选填“增多”或“减少”）有关。进一步研究发现：豌豆茎上摘除顶芽之前检测不到异戊烯基
转移酶（IPT）基因的表达，而去顶后该基因就表达，并伴随细胞分裂素在茎节处积累。另
有研究表明：细胞分裂素氧化酶（CKX）可将细胞分裂素降解，生长素能通过调控 CKX 的
水平来控制细胞分裂素的含量。调控机理如图所示：
从分子水平上分析，生长素能通过 来降低细胞分裂素的含量，从而使植物表现出顶
端优势现象。
（3）独脚金内酯是一种由植物根系产生的类胡萝卜素衍生物，被认为是一种新型植物激素，
其对植物的顶端优势也有一定的影响。
①独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势。现有若干胚芽鞘、独脚金
内酯类似物、琼脂块等实验材料，请设计实验验证该结论，写出简要的实验设计思路和预
期的实验结果。
②独脚金内酯类似物具有刺激根寄生植物种子萌发的作用。各种根寄生杂草一旦受到独脚
金内酯类似物的刺激就会萌发，其胚根能借助自身的结构与农作物的根部进行连通，从而
直接获取农作物的营养，对农作物生长造成极大的危害；但根寄生杂草种子萌发后，若在 1
周内接触不到寄主植物根系便会死亡。根据以上信息，在生产实践中为了减少根寄生杂草
对农作物的危害，可以采取的措施是 。
故答案为：
（1）两重性
（2）减少 抑制 IPT 的生成（或 IPT 基因表达）和诱导 CKX 的生成（或 CKX 基因表
达）
（3）①实验思路：将胚芽鞘分成甲、乙两组，甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类似物，乙
组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上，一段时间后检测空白琼脂块中
生长素的含量
预期结果：甲组空白琼脂块中不含生长素，乙组空白琼脂块中含有生长素
②农作物播种前或生根前在农田里适量喷施独角金内酯类似物
【解答】解：（1）顶端优势体现了生长素的作用具有两重性的特点，即低浓度促进生长，
高浓度抑制生长。
（2）研究发现：从豌豆茎上摘除顶芽后，其根部的细胞分裂素向上运输量增多，且茎中细
胞分裂素合成基因的转录加快；当对除去顶芽的枝条再次施加生长素后，细胞分裂素的合
成和向上移动均受到抑制。由此推测，顶端优势的产生可能与侧芽部位细胞分裂素含量的
减少有关。根据图示调控机理，从分子水平上分析可知：生长素能通过抑制 IPT 的生成和
诱导 CKX 的生成来降低细胞分裂素的含量，从而使植物表现出顶端优势现象。
（3）独脚金内酯是一种由植物根系产生的类胡萝卜素衍生物，被认为是一种新型植物激素，
其对植物的顶端优势也有一定的影响。
①独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势。可设计如下实验进行验证：
实验思路：将胚芽鞘分成甲、乙两组，甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类似物，乙组不做
处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上，一段时间后检测空白琼脂块中生长素
的含量。
预期结果：甲组空白琼脂块中不含生长素，乙组空白琼脂块中含有生长素。
②在生产实践中为了减少根寄生杂草对农作物的危害，可在农作物播种前或生根前，在农
田里适量喷施独角金内酯类似物。
11．（9 分）适量饮水有利于身体健康的观点已越来越被人们所接受。《中国居民膳食指南》指
出，健康的成年人每天需水量 2500mL 左右，除去食物中含有的水分外，在温和的气候条件
下轻体力活动的成年人每天至少需要喝水 1200mL．如图表示水代谢的调节过程：
（1）人体生命活动必须要有水的参与，人体细胞内水的存在形式是 。
（2）由图可知，当 对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时，可以促进下丘脑神经分
泌细胞合成并分泌 ADH（抗利尿激素），下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神经分泌末梢
发出冲动，促进垂体后叶释放少量 ADH，通过血液运输到靶器官 ，促进对水的重吸
收，导致排尿量减少。上述调节过程体现了抗利尿激素作用方式的 的特点（至少答
出两点）。（3）当血液中的水增加时，会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率，
从而减少垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放，该过程的调节机制是 调节；
下丘脑在此过程中发挥了 作用。
（4）某同学为了减少上厕所的次数而控制饮水，这种做法不利于身体健康。试从内环境稳
态的角度分析原因 。
故答案为：
（1）自由水和结合水
（2）高血浆渗透压 肾小管和集合管 微量、高效；通过体液运输 作用于靶器
官靶细胞
（3）（负）反馈 调节和分泌
（4）代谢废物无法正常排出，造成内环境紊乱
【解答】解：（1）水在细胞内的存在形式有两种，即自由水和结合水。
（2）由图示可知，当高血浆渗透压 对下丘脑渗透压感受器的刺激增强时，可以促进下丘
脑神经分泌细胞合成并分泌 ADH（抗利尿激素），下丘脑神经分泌细胞向垂体后叶中的神
经分泌末梢发出冲动，促进垂体后叶释放少量 ADH，通过血液运输到靶器官，促进肾小管
和集合管对水的重吸收，导致排尿量减少。该过程体现了激素调节的微量、高效；通过体
液运输；作用于靶器官靶细胞的特点。
（3）当血液中的水增加时，会导致下丘脑神经分泌细胞减少对冲动的发放频率，从而减少
垂体后叶中神经分泌末梢对抗利尿激素的释放，该过程的调节机制是负反馈调节；下丘脑
在此过程中发挥了调节和分泌的双重作用。
（4）为了减少上厕所的次数而控制饮水，这种做法是错误的，因为减少排尿，导致谢废物
无法正常排出，易造成内环境紊乱。
12．一天中，正常人的血糖、胰岛素变化曲线如下图。请据图分析回答：
（1）从图中曲线可以看出，餐后_______小时左右，血糖水平迅速上升，其原因是__________。
在血糖上升的同时，[b] __________（填激素名称）的含量亦同步上升，在 b 的作用下，血糖
在相关细胞内合成糖原、氧化分解释放能量和__________。
（2）图中 a、b 与 c、d 分别为某正常人食用一般食物与高糖食物（例如软饮料）时血糖和血
清胰岛素水平，由此可以看出，高糖食物可引起__________，长期食用易导致胰岛素的敏感性
逐渐降低，易患 II 型糖尿病。
（3）切除狗的胰腺，其尿液引来许多蚂蚁，说明尿液中含有____，从肾小管重吸收角度分析，
出现该现象的原因是原尿中的__________。
（4）科学家桑格用不同的方法把胰岛素分子随机切断成大小不一的几段，再用荧光染料特异
性地把断片一端的氨基酸染成黄色并确定其种类。这样每次“打断—染色”，就可以知道胰岛素
中某几个断点处氨基酸的种类，经多次重复就可以获得___________。
【答案】 (1)0．5
(2)食物中的糖类经消化吸收进入血液
(3)胰岛素
(4)转化成非糖类物质
(5)血糖和胰岛素变化剧烈
(6)葡萄糖
(7)葡萄糖浓度过高，超过了肾小管重吸收的最大量
(8)组成胰岛素多肽链的氨基酸序列
【解析】
（1）由图中曲线可知，餐后 0．5 小时后，由于食物中的糖类物质经过消化吸收后进入血液，
使血糖水平迅速上升；在血糖上升的同时，胰岛素含量同步上升；在胰岛素作用下，血糖在相
关细胞内合成糖元、氧化分解释放能量和转化为非糖物质；
（2）据图可知，高糖食物会引起血糖和胰岛素变化剧烈；
（3）切除胰腺使狗无法分泌胰岛素，从而导致尿液中含有葡萄糖吸引蚂蚁；出现该现象的原
因是原尿中的葡萄糖浓度过高，超过肾小管重吸收的最大量；
（4）根据题意可知，可通过“打断—染色”的方法确定组成胰岛素多肽链的氨基酸序列。
13．神经病理性疼痛是躯体感觉神经系统的损伤或疾病而直接造成的疼痛，是由于脊髓的 SG
区发生功能障碍所致，科研人员对其发病机理进行了研究。
（1）图 1 中____________（填图中字母）是感受器，其受到刺激后，兴奋沿传入神经传导，
传至位于 SG 区的神经纤维末梢，引起储存在____________内的谷氨酸（一种兴奋性递质）
释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜内电位发生的改变是________________________突
触后神经元受到刺激后，经一系列神经传递过程，最终在____________产生痛觉。
（2）SG 区神经纤维末梢上分布有离子通道 N（如图 1））该通道与神经病理性疼痛密切相关。
科研人员利用通道 N 抑制剂处理 SG 区神经元，给予突触前神经元一定的电刺激，测定突触
后膜的电信号变化，得到图 2 所示结果。
①据图 2 可知，抑制剂处理导致突触后膜的电信号频率降低，推测通道 N 开放，会引起
____________，导致 SG 区对伤害性刺激的反应增强，出现痛觉敏感。
②依据本研究，开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是________________________。
（3）SG 区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究该突触前膜释
放的谷氨酸所作用的神经元类型，科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元，用通道 N
激活剂处理小鼠的 SG 区神经元，在突触前神经元施加刺激，分别检测有绿色荧光和无荧光
的神经元细胞膜的电信号频率的变化。若____________，则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性
神经元。
【答案】 (1)A
(2)突触小泡
(3)由负电位变成正电位
(4)大脑皮层
(5)突触前神经元谷氨酸释放量增加
(6)开发抑制通道 N 活性的药剂
(7)带绿色荧光的神经元电信号频率无明显变化，不带绿色荧光的神经元电信号频率显著增加
【解析】
（1）据图 1 可知，A 为感受器，患者感受器受到刺激后，兴奋沿传入神经传导，传至位于 SG
区的神经纤维末梢，引起储存在突触小泡内的谷氨酸（一种兴奋性递质）释放。谷氨酸引起突
触后神经元的兴奋，产生动作电位，细胞膜电位发生的改变是由外正内负变为外负内正，则神
经元的细胞膜内电位发生的改变是由负电位变为正电位。突触后神经元受到刺激后，经一系列
神经传递过程，最终在大脑皮层产生痛觉。
（2）①据图 2 可知，抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化，但突触后膜的
电信号频率降低，推测通道 N 开放，会引起突触前神经元谷氨酸释放量增加，导致 SG 区对伤
害性刺激的反应增强，出现痛觉敏感。
②根据以上结论可知，开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是开发抑制通道 N 活性的药剂，抑
制兴奋的产生，从而减轻大脑皮层产生痛觉。
（3）根据题意，SG 区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨
酸所作用的神经元类型，科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元，用通道 N 激活剂处理
小鼠的 SG 区神经元，在突触前神经元施加刺激，分别检测有绿色荧光和无荧光的神经元细胞
膜的电信号变化。若带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化，不带绿色荧光的神
经元电信号频率显著增加则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。
14．多巴胺（DA）是一种能使人产生愉悦感的神经递质，发挥作用后可被降解，或被突触前
膜上的膜蛋白（DAT）转运入突触前神经元内，从而终止神经信号的传递。下图是神经系统调
控多巴胺释放的机制，其中神经元 C 释放的内啡肽可促进神经元 B 内的 K+外流。
（1）当神经冲动传到神经元 B 的突触小体时，其中的突触小泡与突触前膜融合，多巴胺通
过_______________方式释放到突出间隙。多巴胺与神经元 A 细胞膜上的受体结合后，导致
_______________，引发膜电位发生改变，产生的兴奋以_______________形式在神经纤维上
传导，最终传到“奖赏中枢”使人产生愉悦感。该“奖赏中枢”位于_______________部位。
（2）神经元 C 释放的内啡肽可阻止愉悦感的产生，其原因是_______________。
（3）人吸食冰毒后，其中的主要成分甲基苯丙胺可以与 DAT 结合，使突触间隙中多巴胺含
量_______________，从而产生愉悦感。在停止使用冰毒时，人体会出现精神萎靡不振，这
是因为长期使用冰毒会使神经元 A 上的多巴胺受体数量_______________，产生毒品依赖。
【答案】 (1) 胞吐
(2)钠离子内流
(3)电信号
(4)大脑皮层
(5)内啡肽会引起突触后膜钾离子外流，不能产生动作电位
(6)增多
(7)减少
【解析】
（1）多巴胺作为神经递质，通过胞吐的方式释放到突触间隙。多巴胺是兴奋性递质，可以引
起突触后膜钠离子内流，产生动作电位，兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导，感觉的产生
部位在大脑皮层，故奖赏中枢在大脑皮层。
（2）由于神经元 C 释放的神经递质会引起 B 钾离子内流，不能产生动作电位，故会阻止愉悦
感的产生。
（3）甲基苯丙胺与 DAT 结合，会阻止多巴胺被回收，故突触间隙中的多巴胺含量会增多。长
期食用病毒，会导致神经元 A 上的多巴胺受体增多，需要足够的毒品刺激，产生毒品依赖。
15．（13 分）2019 年末，一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们正常的生活节奏。2020 年 1
月 6 日，中国疾控中心分离出第一株新冠病毒；1 月 7 日完成对该病毒的全部基因组测序；
1 月 24 日首个针对新冠病毒的核酸检测试剂盒通过审核，为新冠肺炎的诊断提供了有力的
保障。新冠病毒是一种单股正链 RNA 病毒，外面包裹着衣壳蛋白和囊膜，囊膜上存在刺突
蛋白，能特异性识别细胞膜上的 ACE2 受体从而感染细胞。新冠病毒进入细胞后，首先以
正链 RNA 为模板翻译出 RNA 聚合酶，然后在该酶的作用下合成负链 RNA，再以负链 RNA
为模板合成大量的正链 RNA 或结构蛋白 mRNA。
（1）核酸检测多数采用实时荧光 RT﹣PCR 法。由于新冠病毒的遗传物质为 RNA，在进行
PCR 之前，应该将样本中的病毒 RNA 提取出来，在 酶的作用下合成互补的 DNA 单
链（该过程称为 RT）。PCR 过程需要加入引物，原因是 。2020 年 1 月 24 日，中国
疾控中心公布了针对新冠病毒核酸不同序列设计的引物，其中针对衣壳蛋白基因的一段引
物Ⅰ为 GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，能否依据此序列设计出另一段引物Ⅱ的序
列？ ，理由是 。与传统 PCR 相比，荧光 RT﹣PCR 过程中加入了荧光探针，
可通过荧光信号对 PCR 进程实时检测，PCR 产物越多，荧光越强。如果待测样本中没有检
测出荧光，初步断定样本中 （填“含有”或“不含有”）新冠病毒。
（2）由于核酸检测比较费时费力，现已开发出多款针对新冠病毒的抗原或抗体检测试剂盒，
可在更短时间内得出检测结果。假如你是一名科研人员，现提供新冠病毒刺突蛋白基因、
能产生专一针对新冠病毒抗体的 B 细胞及其它相关的生物学材料，请运用现代生物技术，
设计一款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒，简要写出生产试
剂盒的设计思路（只写出针对抗原或抗体检测的一种方案即可）。
（3）在对新冠病毒检测的过程中，偶尔会出现核酸检测阳性而抗体检测阴性的现象，假如
这两种试剂盒的质量及检测方法都没有问题，试从免疫角度分析造成这种现象可能的原
因 。
（4）2020 年 2 月 15 日，法维拉韦正式获得国家药监局批准上市，成为我国第一个针对新
冠肺炎具有潜在疗效的药物，该药物能够专一抑制新冠病毒 RNA 聚合酶，由于人体细胞内
也存在 RNA 聚合酶，有人担心该药物的安全性，请分析他的担心有无道理？ ，理
由是 。
故答案为：
（1）逆（反）转录 DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA，只能从 3′端延伸 DNA 链
不能 两段引物的碱基序列没有相关性（既不相同，也不互补；或其他合理答案）
不含有
（2）方案一（检测新冠病毒抗原）：将产生专一针对新冠病毒抗体的 B 细胞与骨髓瘤细胞
整合，获得大量的单克隆抗体，并做成检测试剂盒用来检测新冠病毒。
方案二（检测新冠病毒抗体）：将新冠病毒的刺突蛋白基因整合到载体上，利用基因工程获
得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒用来检测（血浆中）新冠病毒的抗体
（3）新冠病毒虽感染机体，但机体没来得及产生相应的抗体（或产生的抗体数量太少）
（4）没有道理 因为新冠病毒的 RNA 聚合酶催化以 RNA 为模板的生理过程，而人体
细胞内的 RNA 聚合酶催化以 DNA 为模板的生理过程，二者不是同一种酶，因此法维拉韦
不会抑制人体细胞内 RNA 聚合酶的活性。
故答案为：
（1）逆（反）转录 DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA，只能从 3′端延伸 DNA 链
不能 两段引物的碱基序列没有相关性（既不相同，也不互补；或其他合理答案）
不含有
（2）方案一（检测新冠病毒抗原）：将产生专一针对新冠病毒抗体的 B 细胞与骨髓瘤细胞
整合，获得大量的单克隆抗体，并做成检测试剂盒用来检测新冠病毒。
方案二（检测新冠病毒抗体）：将新冠病毒的刺突蛋白基因整合到载体上，利用基因工程获
得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒用来检测（血浆中）新冠病毒的抗体
（3）新冠病毒虽感染机体，但机体没来得及产生相应的抗体（或产生的抗体数量太少）
（4）没有道理 因为新冠病毒的 RNA 聚合酶催化以 RNA 为模板的生理过程，而人体
细胞内的 RNA 聚合酶催化以 DNA 为模板的生理过程，二者不是同一种酶，因此法维拉韦
不会抑制人体细胞内 RNA 聚合酶的活性。
【解答】解：（1）以 RNA 为模板合成 DNA 的过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的
催化。PCR 过程需要加入引物，原因是 DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA，只能从 3′端
延伸 DNA 链。由于两段引物的碱基序列没有相关性（既不相同，也不互补），因此不能依
据已知的引物Ⅰ序列设计出另一段引物Ⅱ的序列。与传统 PCR 相比，荧光 RT﹣PCR 过程
中加入了荧光探针，可通过荧光信号对 PCR 进程实时检测，PCR 产物越多，荧光越强。
如果待测样本中没有检测出荧光，则可初步断定样本中不含有新冠病毒。
（2）根据新冠病毒刺突蛋白基因、能产生专一针对新冠病毒抗体的 B 细胞及其它相关的生
物学材料，要能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒，可设计方案
如下：
方案一（检测新冠病毒抗原）：将产生专一针对新冠病毒抗体的 B 细胞与骨髓瘤细胞整合，
获得大量的单克隆抗体，并做成检测试剂盒用来检测新冠病毒。
方案二（检测新冠病毒抗体）：将新冠病毒的刺突蛋白基因整合到载体上，利用基因工程获
得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒用来检测（血浆中）新冠病毒的抗体。
（3）在对新冠病毒检测的过程中，偶尔会出现核酸检测阳性而抗体检测阴性的现象，假如
这两种试剂盒的质量及检测方法都没有问题，则可能的原因是：新冠病毒虽感染机体，但
机体没来得及产生相应的抗体（或产生的抗体数量太少）。
（4）因为新冠病毒的 RNA 聚合酶催化以 RNA 为模板的生理过程，而人体细胞内的 RNA
聚合酶催化以 DNA 为模板的生理过程，二者不是同一种酶，因此法维拉韦不会抑制人体细
胞内 RNA 聚合酶的活性，即这种担心没有无道理。
16.肾上腺包括中央部的髓质和周围部的皮质两个部分，两者在发生、结构与功能上均不相同，
实际上是两种内分泌腺。如图是有关肾上腺分泌的部分调节过程，回答下列问题：
（1）图中，以下丘脑作为靶器官的激素有___________，体现的激素之间的作用关系是
___________。
（2）人养成良好的午休习惯会形成“生物钟”，与该节律性控制有关的结构是_____________。
若午休时突然惊醒，其肾上腺素的分泌量会立刻大量增加，此过程为_________调节，效应器
为__________。
（3）CRH 兴奋试验是通过检查 CRH 分泌是否正常，进而判断被检查的人是否患有下丘脑病
变或肾上腺皮质机能减退症的一种方法，检查过程为：①清晨空腹安静状态下抽血查 ACTH 和
皮质醇（GC 中的一种）的含量，然后给予 CRH1μg/kg 体重静脉注射；②注射后 15、30、60
和 90 分钟抽血查 ACTH 和皮质醇的含量，和注射前对比，即可做出判断。若________________，
则患有下丘脑病变；若_____________，则患有肾上腺皮质机能减退症。
【答案】 (1). 肾上腺素、GC 和 ACTH (2). 相互作用，共同调节 (3). 下丘脑 (4).
神经 (5). 传出神经末梢以及其支配的肾上腺髓质 (6). ACTH 逐渐上升，随之皮质醇的
含量也逐渐上升 (7). ACTH 和皮质醇的含量无明显变化
【解析】
【分析】
题图分析，下丘脑在相关刺激下，合成并分泌 CRH，CRH 刺激垂体合成并分泌 ACTH，ACTH
作用于肾上腺皮质，肾上腺皮质合成并分 GC，当 GC 含量升高时会反馈抑制下丘脑和垂体的
活动，从而维持 GC 含量的稳定，当 ACTH 含量上升时，也会反馈抑制下丘脑的分泌活动；
相关神经接受某种刺激后会支配肾上腺髓质的分泌肾上腺素，肾上腺素会促进下丘脑合成并分
泌 CRH。
【详解】（1）图中，肾上腺素以下丘脑作为靶器官，促进下丘脑合成并分泌促肾上腺皮质激素
释放激素，另外血液中 ACTH 和 GC 含量增多时，会反馈作用于下丘脑和垂体，从而抑制下
丘脑和垂体的分泌活动，进而维持了 ACTH 和 GC 含量的稳定，显然以下丘脑作为靶细胞的
激素有肾上腺素、GC 和 ACTH。该过程显示激素之间相互作用，共同调节正常的生命活动。
（2）下丘脑是与生物节律性控制有关的结构。午休时突然惊醒意味着受到了惊吓，显然该过
程为神经调节，此时体内肾上腺素的分泌量会立刻大量增加，显然该过程的效应器为传出神经
末梢以及其支配的肾上腺髓质。
（3）②若病人患有下丘脑病变，则注射 CRH 后，分别在注射后 15、30、60 和 90 分钟抽血
查 ACTH 和皮质醇的含量，与注射前对比，ACTH 逐渐上升，随之皮质醇的含量也逐渐上升；
若病人患有肾上腺皮质机能减退症，则注射 CRH 后，分别在注射后 15、30、60 和 90 分钟抽
血查 ACTH 和皮质醇的含量，与注射前对比，ACTH 和皮质醇的含量无明显变化。
17．细胞因子风暴（CS）又称炎症风暴，是指人体内因剧烈刺激（如感染、药物等）所引起的
体液中多种细胞因子（如白细胞介素、趋化因子等）迅速大量产生的现象。研究人员发现，重
症新冠肺炎（COVID-19）患者往往不是死于病毒感染，而是死于肺部组织所形成的 CS，导致
呼吸器官衰竭而死亡。
（1）发热是机体被感染的重要表现。当人体被新冠病毒（2019-nCoV）感染后，一是由免疫系
统通过_________________________________过程清除病毒，二是由体温调节中枢___________
通过_________________________________等信号分子调节体温，从而恢复体内理化性质和代
谢调节的动态平衡。
（2）2019-nCoV 侵入机体后，受感染的呼吸道上皮细胞和免疫细胞产生多种细胞因子，引起
更多免疫细胞透过毛细血管聚集到病变部位并被激活，激活的免疫细胞则会产生更多的细胞因
子，即 CS，该过程的调节方式是___________，由此引发的免疫功能异常病称为___________。
（3）人体被 2019-nCoV 感染后发生的部分免疫反应过程如下图。由图分析可知，在临床上，
往往采用糖皮质激素等药物压制人体的 CS，原理是_________________________________，以
减轻免疫反应对组织器官的损伤破坏；同时配合抗菌抗病毒药物进行治疗，防止并发感染出现。
治疗 CS 的糖皮质激素与胰岛素具有拮抗作用，可以推测该激素可能的副作用是
_________________________________。
【答案】(1)．特异性免疫和非特异性免疫(2)．下丘脑(3)．促甲状腺激素释放激素、神经递质(4)．正
反馈调节(5)．自身免疫病(6)．利用糖皮质激素抑制免疫系统的作用(7)．抑制细胞对葡萄糖的
摄取利用和储存，导致血糖升高
【解析】
【分析】
协同作用是指不同激素对同一生理效应发挥相同作用,从而达到增强效应的结果，如甲状腺激
素和生长激素；拮抗作用是指不同激素对同一生理效应发挥相反的作用，从而达到相互抑制的
效果，如胰岛素和胰高血糖素。胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使
血糖水平下降，胰高血糖素能促进糖原分解，并能促进非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水
平升高。
【详解】（1）当人体被新冠病毒（2019-nCoV）感染后，一方面由免疫系统通过特异性免疫和
非特异性免疫过程将病毒清除，另一方面由位于下丘脑的体温调节中枢通过神经-体液调节过
程调节体温，由分析可知，体温调节过程中涉及到下丘脑分泌的信号分子如促甲状腺激素释放
激素、神经递质等的作用，从而恢复体内理化性质和代谢调节的动态平衡。
（2）2019-nCoV 侵入机体后，受感染的呼吸道上皮细胞和免疫细胞产生多种细胞因子，引起
更多免疫细胞透过毛细血管聚集到病变部位并被激活，激活的免疫细胞则会产生更多的细胞因
子，即 CS，进而产生更强的免疫反应，该过程的调节为正反馈调节，该免疫功能异常病为自
身免疫病。
（3）根据图示分析可知，糖皮质激素能抑制免疫系统的作用，而感染新冠病毒后引起的自身
免疫是免疫功能过强引起的，因此，在临床上，可采用糖皮质激素等药物压制人体人体的免疫
系统产生更强的 CS；同时配合抗菌抗病毒药物进行治疗，防止并发感染出现。治疗 CS 的糖
皮质激素与胰岛素具有拮抗作用，而胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，据此可
以推测该激素的副作用可能是抑制细胞对葡萄糖的摄取利用和储存，从而导致血糖升高。
18.临床上，发热是指在致热原的作用下，使机体体温调节中枢的“调定点”上移而引起的一种高
水平体温调节活动。根据近期流行病学调查，新冠肺炎患者的主要临床表现是发热，这也是当
前我们进入公共场所需要检测体温的原因。人感染新冠病毒后体温上升的主要调节机制示意图
如下。请分析回答：
（1）侵入人体的病毒会引起细胞产生内生致热原（EP），EP 刺激位于____________的体温调
节中枢，导致体温“调定点”上移。在体温上升期，图中运动神经元兴奋使得___________，增
加产热；而交感神经则使皮肤的______________，减少散热。此时，甲状腺激素分泌增加，细
胞代谢增强，与该过程相关的激素甲是___________________。
（2）抗体检测适用于快速筛查出疑似病例和无症状感染者。病毒感染人体后，病毒的某些结
构蛋白一般作为抗原，刺激人体________________（填细胞名称）产生特异性抗体。临床上可
利用抗原试剂检测抗体的存在，该方法的免疫学原理是___________________。
（3）新冠病毒是一种具有包膜的 RNA 病毒，包膜表面的刺突蛋白 S 与人细胞膜表面的血管紧
张素转换酶 2（ACE2）受体结合，发生病毒包膜与细胞膜的融合，释放病毒的 RNA 侵入细胞。
因此，病毒感染人类首先需要接触到有这种酶的细胞，完成受体结合，而暴露在空气中的嘴唇、
眼皮、鼻腔和口腔里的大量黏膜上皮细胞存在 ACE2 受体。基于以上信息，为减少人体新冠病
毒的感染而研发的药物应具有的作用是__________________。
【答案】 (1). 下丘脑 (2). 骨骼肌战栗 (3). 毛细血管收缩 (4). 促甲状腺激素释
放激素 (5). 浆细胞 (6). 抗原抗体特异性结合 (7). 降低黏膜细胞 ACE2 表达水平、
竞争 ACE2 受体、减弱病毒 S 蛋白侵染性等
【解析】
【分析】
1、人体体温调节：
（1）体温调节中枢：下丘脑；
（2）机理：产热⇌散热处于动态平衡；
（3）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减
少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。
（4）炎热环境下：主要通过增加散热在维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌
增加、皮肤血管舒张。
2、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激 B 细胞外，大多数抗原被吞噬
细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给 T 细胞，再由 T 细胞呈递
给 B 细胞；（2）反应阶段：B 细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆
细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。
【详解】（1）体温调节中枢位于下丘脑。在体温上升期，图中运动神经元兴奋使得骨骼肌战栗，
增加产热；而交感神经则使皮肤的毛细血管收缩，减少散热。激素甲是由下丘脑合成分泌并作
用于垂体的促甲状腺激素释放激素。
（2）特异性抗体是由浆细胞合成分泌的。临床上可利用抗原试剂检测抗体的存在，其原理是
抗原抗体能特异性结合。
（3）新冠病毒是将其包膜表面的刺突蛋白 S 与人细胞膜表面的血管紧张素转换酶 2（ACE2）
受体结合，从而侵入细胞。因此可通过降低黏膜细胞 ACE2 表达水平、竞争 ACE2 受体、减
弱病毒 S 蛋白侵染性，来减少人体新冠病毒的感染。
19.下图是 2019-nCoV 病毒又称新冠病毒（+RNA）的结构模式图。生物学家根据 RNA 能否直
接起 mRNA 作用而分成正链（+）RNA 病毒与负链（-）RNA 病毒两种。负链 RNA 病毒（如
毒弹状病毒）的 RNA 不能作为 mRNA，须先合成互补链（正链）作为 mRNA，再翻译蛋白质
分子。回答下列问题：
（1）2019-nCoV 病毒合成 E 蛋白的过程是______________，2019-nCoV 病毒与 HIV 病毒在遗
传物质复制过程的不同之处是______________。
（2）S 蛋白是 2019-nCoV 病毒表面主要抗原，要获取大量 S 蛋白，首先需要利用 2019-nCoV
病毒获取能产生 S 蛋白的目的基因。其方法是从培养 2019-nCoV 病毒的细胞中获取 mRNA，
构建__________文库，从中获取目的基因，然后加上_____________构建完整的基因表达载体。
（3）与新冠肺炎康复者捐献的血浆中的抗体相比，抗 S 蛋白的单克隆抗体的优点是
______________，其制备的过程中，第二次筛选的目的是______________。
（4）在对新冠疑似患者的检测中，有时会出现假阴性现象，除了核酸检测这种方法外，在分
子水平上还可以利用______________方法进行检测。
（5）新冠肺炎重症患者病情恶化的主要原因之一是，病毒感染过度激活人体免疫系统，导致
肺部出现炎性组织损伤。在修复这些患者的肺损伤方面，干细胞被寄予厚望。因此干细胞治疗
成为一种可能，人的 ES 细胞在培养液中加入______________，就可诱导分化成不同类型的细
胞，达到治疗目的。
【答案】 (1). 在宿主细胞（人体细胞）内以病毒自身 RNA 为模板指导合成的 (2).
2019-nCoV 病毒的遗传物质能够在宿主细胞直接转录，即完成自我复制，而 HIV 病毒的 RNA
需要在宿主细胞内完成逆转录过程，然后再转录出自身的 RNA (3). cDNA (4). 运载体
质粒 (5). 特异性强、灵敏度高，可以大量制备 (6). 筛选出能产生特异性抗体（抗 S 蛋
白抗体）的杂交瘤细胞 (7). 抗原--抗体杂交方法 (8). 分化诱导因子
【解析】
【分析】
1.哺乳动物的胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细
胞。ES 细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能
上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
2.分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的 DNA 是否插入目的基因--DNA 分子杂交技
术；②检测目的基因是否转录出了 mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质
--抗原-抗体杂交技术
3.病毒是非细胞生物，专性寄生在活细胞内。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物
病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为 DNA 病毒和 RNA 病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】（1）2019-nCoV 病毒合成 E 蛋白的过程是在宿主细胞（人体细胞）内以病毒自身 RNA
为模板指导合成的，2019-nCoV 病毒的遗传物质能够在宿主细胞直接转录，即完成自我复制，
而 HIV 病毒的 RNA 需要在宿主细胞内完成逆转录过程，然后再转录出自身的 RNA。
（2）S 蛋白是 2019-nCoV 病毒表面主要抗原，为了获取大量 S 蛋白，首先需要获得能产生 S
蛋白的目的基因。具体方法是从培养 2019-nCoV 病毒的细胞中获取 mRNA，通过逆转录的方
法构建 cDNA 文库，从中获取目的基因，然后加上运载体质粒构建完整的基因表达载体。
（3）单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高，可以大量制备，抗 S 蛋白的单克隆抗体也具
有上述优点，其制备的过程中，有两次筛选过程，第一次要筛选出杂交瘤细胞，第二次要筛选
出能产生特异性抗体（抗 S 蛋白抗体）的杂交瘤细胞。
（4）在对新冠疑似患者的检测中，有时会出现假阴性现象，为此，人们又在分子水平上利用
抗原--抗体杂交方法进行检测，即用抗病毒抗原的相应抗体进行检测，从而保证诊断的准确性。
（5）由于 ES 细胞具有发育的全能性，因此在人的 ES 细胞在培养液中加入分化诱导因子，就
可诱导分化成不同类型的细胞，达到治疗目的。
20．南京椴插条生根过程可分为愈伤组织形成期、根原基诱导期，不定根形成期和不定根生长
期，各自对应时间约为 10d。科学家进行“南京椴嫩枝杆插生根过程中植物激素的变化”部分研
究结果如图所示。实验中使用适宜浓度的吲哚丁酸（IBA）处理南京椴嫩枝插条，统计插条生
根情况、测定插条内吲哚乙酸（IAA）和玉米素核苷（ZR）等激素的含量变化。研究表明，IBA
处理组生根率为 67%，对照组生根率为 13%。
（1）实验中除了统计生根率外，还可以统计生根插条的_______________等生根指标。对照
组的处理是_______________（答出处理试剂和部位）。检测插条中 IAA 和 ZR 等激素含量时，
收集的插条组织样品若不能即时测定激素含量，应将样品放至-69℃超低温冰箱中保存，目
的是_______________。
（2）实验中使用的 IBA 是植物激素_______________的类似物，属于植物生长调节剂。植物
生长调节剂是指_______________，具有_______________等优点。
（3）由图 1 结果分析，IAA 主要影响插条生根的_______________阶段。
（4）由图 2 结果分析，低浓度的 ZR 有利于插条_______________的形成。
【答案】 (1)生根的数量或长度
(2)用蒸馏水处理插条基部
(3)排除植物内源激素的影响
(4)生长素
(5)人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质
(6)容易合成，原料广泛，效果显著
(7)愈伤组织形成
(8)不定根
【解析】
（1）统计插条生根情况，除了统计生根率还可以统计插条生根的数量或长度作为指标；实验
组用不同浓度的 IBA 处理，插条生根在基部，所以对照组需要用蒸馏水处理基部；低温处理插
条的目的是排除植物内源激素的影响。
（2）IBA 是生长素类似物；植物生长调节剂是人工合成对植物生长发育有调节作用的化学物
质；具有容易合成，原料广泛，效果显著等优点。
（3）从图 1 看出，在插后 10 天之内 IAA 的含量不断上升，然后保持不变，所以 IAA 主要影
响愈伤组织形成期。
（4）由图 2 结果分析，ZR 浓度先快速减小，然后不断增加，所以低浓度的 ZR 主要影响插后
20-40 天的生理过程（不定根形成期和不定根生长期），因此有利于插条不定根的形成。
21．植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质。对于植物激素的研究已经取得了大
量的科研成果。其中以水稻为实验材料的研究揭示了生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机
制如下，请据图回答下列问题：
（1）在已经确定的五大类植物激素中，图中未提及的是_________。（至少写出两类）
（2）水稻插秧前用“移栽灵”处理，可提高成活率。“移栽灵”的有效成分应该是__________。
（3）依图判断，细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间的平衡调控机制属于
__________________调节。
（4）研究者采用基因工程方法敲除细胞分裂素氧化酶基因，获得了水稻的突变体。相比于
野生型，该突变体根的长度会__________________。
（5）水稻幼苗移栽过程中，为了促进根系快速生长_________（选填“需要”或“不需要”）添
加细胞分裂素，根据上图简述理由__________________。
【答案】 (1)赤霉素、脱落酸和乙烯
(2)生长素类似物
(3)反馈（负反馈）
(4)变短
(5)不需要
(6)过多的细胞分裂素会抑制根系生长
【解析】
（1）已经确定的五大类植物激素是生长素、细胞分裂素、赤霉素类、脱落酸和乙烯，题干中
提到了生长素和细胞分裂素，未提到的有赤霉素、脱落酸和乙烯。
（2）“移栽灵”属于人工合成的化学物质，可以提高植物的成活率，所以有效成分应该为生长
素类似物。
（3）分析题图可知，细胞分裂素含量上升，会促进合成细胞分裂素氧化酶，而细胞分裂素氧
化酶会降解细胞分裂素，导致细胞分裂素含量下降，所以这种平衡调控机制属于(负)反馈调节。
（4）突变体被敲除细胞分裂素氧化酶基因，因此不能合成细胞分裂素氧化酶，这会导致细胞
分裂素含量上升，细胞分裂素含量上升会抑制根系生长，因此该突变体根的长度会变短。
（5）由于过多的细胞分裂素会抑制根系生长，因此不需要添加细胞分裂素促进根系快速生长。
22.塑料大棚可看作一个小型的生态系统，能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩水果蔬菜，并提高单位
面积产量，有利于防御自然灾害。西瓜、玉米和辣椒轮作是我市经常采用的种植模式，在种植
玉米的时间段（6-10 月）一般撤除塑料薄膜。回答下列相关问题：
（1）种植玉米的行距和株距一般都相同，这体现了_____________________特征。
（2）在种植玉米的田地里存在下图所示营养关系，若蝗虫流入下一营养级不同生物的能量相
等，数值代表其同化能量，则人获得的能量至少是_______千焦。为建设生态型社会，玉米收
获后人们不再将秸秆做燃料，而是将其做成饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池，产生的沼气做
燃料，沼渣做肥料。从能量流动的角度分析，这样做的目的是______________。
（3）小地老虎俗称“地蚕”，是辣椒的主要害虫之一，幼虫白天躲在表土内，夜间出来取食，
成虫对黑光灯趋性强。白天调查小地老虎幼虫的密度，常用的方法是_______。要降低小地老
虎的种群密度，可采用的生物防治方法是______________。
（4）在塑料大棚内，花农每天下午三点对菊花进行遮阴处理，可使其提前至五一开花，这说
明信息传递具有的作用是______________。
（5）西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点有_______（答出两点即可）。
【答案】 (1). 种群的空间 (2). 60 (3). 实现了对能量的多级利用，从而大大提高了
生态系统的能量利用率，同时避免了对环境的污染。 (4). 样方法并结合淘土进行 (5).
根据成虫对黑光灯趋性强，可采用黑光灯诱集成虫，再利用雄虫释放的性外激素干扰成虫的正
常交尾从而降低出生率 (6). 生物种群的繁衍离不开信息的传递 (7). 能充分利用土壤
营养，并且也有利于防止病虫害。
【解析】
【分析】
1.种群空间特征：种群均占据一定的空间，其个体在空间上分布可分为集群分布、随机分布和
均匀分布，此外，在地理范围内分布还形成地理分布；
2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划设计人工生态系统，使能量得到最有效的
利用，实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，同时也降低了对环境的污染；研究
生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高
效的流向人类最有益的部分；
3.生物防治：生物防治是利用物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物
的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境。
生物防治方法主要包括：①利用微生物防治。②利用寄生性天敌防治。③ 利用捕食性天敌防
治。生物防治优点：对环境污染小，能有效保护天敌，发挥持续控灾作用，成本低、对人畜安
全、害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源。
【详解】（1）种植玉米的行距和株距一般都相同，说明玉米植株的均匀分布，这体现了种群的
空间特征。
（2）题图食物网中，由于要求出人获得能量的最少值，可知该计算过程中用最低的能量传递
效率，假设蝗虫的同化量为 X，根据题干信息：蝗虫流入下一营养级不同生物的能量相等，则
可列出如下等式 10%X/2+（10%）2X/2=22 千焦，计算结果 X=400 千焦，玉米传递给第二营
养级的能量值最少为 10000，猪获得的能量为 1000-400=600 千焦，则人获得的能量至少是
600×10%=60 千焦；人们建设沼气池，对玉米秸秆进行多层次的利用。从能量流动的角度分析，
这样做实现了对能量的多级利用，从而大大提高了生态系统的能量利用率，同时也避免对环境
造成污染。
（3）由于小地老虎幼虫白天躲在表土内，白天调查小地老虎幼虫的密度，应该用样方法并结
合淘土法进行调查。若要降低小地老虎的种群密度，必须设法降低出生率，采用生物防治方法
为：根据成虫对黑光灯趋性强，可采用黑光灯诱集成虫，再利用雄虫释放的性外激素干扰成虫
的正常交尾从而降低出生率。
（4）由于菊花是短日照植物，对菊花进行遮阴处理，可使其提前至五一开花，该事实说明生
物种群的繁衍离不开信息的传递。
（5）各种植物对营养要求各不想同，连年在同一块上种植同一种植物，由于营养的选择吸收，
往往造成土壤中某种养分的缺乏，另外，不同植物根系深浅不同，轮换栽培可吸收不同土层的
营养；植物种类不同，病虫害也不一样，在连作的情况下，往往使病虫害提早发生和危害严重，
因此，西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点在于能充分利用土壤营养，并且也
有利于防止病害。
23．野兔繁育力强，啃食牧草，还会打洞破坏水源，对草场的破坏性很大。为了控制野兔数量，
科学家对某草场的野兔数量做了调查，其某年度的年龄组成如下表。回答下列问题。
年龄 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ 8≥
个体数 191 180 91 68 56 60 65 50 151
（上表中 n≤n+
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