2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试 生物（北京卷）
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第一部分（选择题）
本部分共5小题，每小题6分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以（自由）扩散方式通过细胞膜的是
A. Na+
B. 二氧化碳
C. RNA
D. 胰岛素
【答案】B
【解析】【分析】：该题主要考查物质进出细胞的方式：1.被动运输：小分子物质从高浓度运输到低浓度，不需要能量，被动运输又分为两种方式：自由扩散（不需要载体蛋白协助）和协助扩散（需要载体蛋白协助）；2.主动运输：需要能量和载体蛋白；3.胞吞胞吐也需要能量。
【详解】：一般Na+内流时属于协助扩散，Na+外流时属于主动运输，A错误；二氧化碳的运输属于自由扩散，B正确；RNA通过核孔进入细胞质，需要消耗能量，不是自由扩散，C错误；胰岛素是通过胞吐被分泌出细胞的，D错误，所以选B。
【点睛】：RNA虽然是通过核孔进入细胞质，但需要消耗能量，因此不属于自由扩散。
2. 哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述有误的是
A. 细胞核：遗传物质储存与基因转录
B. 线粒体：丙酮酸氧化与ATP合成
C. 高尔基体：分泌蛋白的合成与加工
D. 溶酶体：降解失去功能的细胞组分
【答案】C
【解析】【分析】：该题主要考查细胞核和细胞器的功能等有关知识。细胞核的主要功能是贮存和复制遗传物质，是细胞中遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心；线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所；高尔基体是对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；核糖体是合成蛋白质的场所；溶酶体分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌；液泡能调节细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺；中心体与某些低等植物细胞及动物细胞有丝分裂有关。
【详解】：细胞核是细胞的遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，是转录的主要场所，A正确；在线粒体中进行的有氧呼吸第二阶段包括丙酮酸的氧化与ATP合成，B正确；蛋白质的合成在核糖体中进行，而高尔基体是对蛋白质进行加工、分类、包装和运送，C错误；溶酶体内含多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，D正确，所以选C 。
【点睛】：注意分泌蛋白的合成是在核糖体完成，高尔基体只有加工、分类和包装运送的作用。
3. 光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中
A. 需要ATP提供能量
B. DCIP被氧化
C. 不需要光合色素参与
D. 会产生氧气
【答案】D
【解析】【分析】：该题主要考查光反应的有关知识。类囊体是光合作用光反应阶段的场所，光反应发生水的光解，产物是氧气和还原氢；以及ATP的合成。依据题中信息可判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生，DCIP被还原。
【点睛】：要根据“照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色”，推知产生了还原剂，进行了光反应。
4. 以下高中生物学实验中，操作不正确的是
A. 在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置
B. 鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C. 用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒）
D. 用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
【答案】A
【解析】【分析】：该题考查高中几个主要实验的材料选择、试剂选择、操作步骤等
【详解】：在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确，所以选A。
【点睛】：注意题目中的“果酒”、“装满”
5. 用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是
A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA
C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA
【答案】D
【解析】【分析】：该题考查DNA的结构、限制酶的特点和功能等。DNA一般是双螺旋结构；限制酶可以识别特定的脱氧核苷酸序列，并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。
【详解】：
限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知XhoI和SalI两种酶分别切割时，识别的序列不同，A正确；同种限制酶切割出的DNA片段，具有相同的粘性末端，再用DNA连接酶进行连接，可以构成重组DNA，B正确；Sal I将DNA片段切成4段，Xho I将DNA片段切成3段，根据电泳结果可知泳道①为Sal I，泳道②为Xho I，C正确；限制酶切割双链DNA，酶切后的DNA片段仍然是双链DNA，D错误，所以选D。
【点睛】注意图1两种限制酶的识别位点数量，Sal I有3个识别位点，能将DNA片段切成4段，Xho I有2个识别位点，能将DNA片段切成3段。
第二部分（非选择题）
本部分共3小题，共40分。
6. 癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。
（1）癌细胞具有无限___________的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的_________系统发挥清除作用。
（2）研究人员进行的系列实验如下：
免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；
空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。
实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。
细胞与抗体的结合率（%） 细胞 iPSC DB7 MEF
血清
免疫组 77 82 8
空白组 10 8 9
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显________空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有____________。
③综合表中全部数据，实验结果表明_____________________。
实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的___________免疫。
（3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。
（4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于___________________________。
【答案】（1）分裂/增殖 免疫
（2）实验一：
①高于
②可以与抗iPSC的抗体结合的抗原
③抗iPSC的抗体可以与DB7上的抗原特异性结合，而不能与MEF上的抗原结合/iPSC与DB7有共同的抗原，与MEF无共同的抗原
实验二：细胞
（3）①F ②D ③C ④B
（4）预防和治疗癌症
【解析】【分析】：该题主要考查两种特异性免疫的过程知识的应用。癌细胞的特征：无限增殖、黏着性下降，容易扩散转移、细胞形态改变；免疫系统有防卫、监控和清除等三大作用；体液免疫的作用过程一般是：抗原被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，之后T细胞再将抗原呈递给B细胞，同时T细胞产生淋巴因子促进B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞；或者抗原也可以直接刺激B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞，浆细胞分泌抗体，与抗原结合，最后由吞噬细胞吞噬抗体——抗原结合体；细胞免疫的作用过程一般是：抗原被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和靶细胞接触，使其裂解死亡。
【详解】：（1）癌细胞具有无限增殖的特点；机体的免疫系统能监控和清除体内衰老、死亡或损伤的细胞以及癌细胞；
实验二：空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC进入机体，被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，这属于细胞免疫；
（3）由上述实验过程可知：DB7有与iPSC相似的抗原，因此上面一组小鼠用DB7处理，下面一组小鼠用失去增殖活性的iPSC处理，上面一组小鼠发生肿瘤病变，下面一组小鼠产生特异性抗体，在四周后提取第二组小鼠的血清，注射到第一组小鼠体内，从而第一组小鼠产生能与肿瘤细胞结合的效应T细胞，与肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，肿瘤逐渐缩小，故答案为：④B、①F、②D、③C；
（4）由上述实验结果可知，iPSC既能刺激小鼠产生了特异性抗体，又能刺激机体产生能与肿瘤细胞接触并使其裂解死亡的效应T细胞，因此该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于抑制或治疗肿瘤生长。
【点睛】：关键是要能根据表中数据看到，DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，得知DB7有与iPSC相似的抗原，能与iPSC结合的特异性抗体也能与DB7结合。
7. 水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
（1）水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对__________。为判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代____________来确定。
（2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三个水稻抗病品种，抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果（下图）推测可抗病的植株有____________。
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是________。
a．甲×乙，得到F1
b．用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c．R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代
d．用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代
（3）研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因（R1、R2、R3等）编码的蛋白，也需要Mp基因（A1、A2、A3等）编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为___________。
（4）研究人员每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是______________。
（5）水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群__________，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
（6）根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议__________________________。
【答案】（1）性状 性状是否分离
（2）①1和3 ②a、c、d、b
（3）感病、抗病
（4）Mp的A1基因发生了突变
（5）（A类）基因（型）频率改变
（6）将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中
【解析】【分析】：该题主要考查遗传定律的应用、基因、蛋白质与性状的关系及育种方法的有关知识。要获得纯合的新品种，结合题意，首先通过不同品种杂交，将不同的抗性结合到一起，再通过自交使之出现纯合子，最后用PCR技术筛选出纯合子植株作为稳定遗传的新品种。
【详解】：
（1）水稻的抗病与感病符合同一种生物的同一性状的不同表现型，是一对相对性状；通过观察自交子代是否发生性状分离来确定纯合子、杂合子的情况；
（2）①甲品种与感病品种杂交后，对不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果分析，植株1只有和M的200bp的基因相同的基因，基因型为R1R1，植株3有和M相同的基因，基因型为R1r1，植株2只有和M的400bp的基因相同的基因，基因型为r1r1，所以1和3为抗病植株，2为感病植株；
②为了在较短时间内选育新的纯合抗病植株，先让甲、乙杂交得到子一代，再用子一代（R1r1R2r2r3r3）植株与丙（r1r1r2r2R3R3）杂交，得到四种不同基因型的子代，然后用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到9种不同基因型的子代， 最后用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株；
（3）基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型a1a1A2A2a3a3为的Mp侵染，因只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活，基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻没有R2蛋白与Mp的A2蛋白结合，抗病反应不能被激活；基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻中有与A2蛋白结合的相应的R2蛋白，抗病反应能被激活，因此这两种水稻的抗病性表现依次为感病、抗病；
（5）由于Mp有多种不同基因型的个体，而单一抗病类型的水稻只对其中一种Mp有抗性，长期种植这一种类型将会引起Mp种群中其他类型的个体大量繁殖，其A基因频率升高，该品种不能对其他类型的Mp有抗性，导致其抗病性逐渐减弱直至丧失，无法再生产中继续使用；
（6）为避免单一抗病类型的水稻品种抗病性丧失过快，可以将不同水稻抗病品种（甲、乙、丙）混种；育种时培养同时含有多对抗性基因的纯合子品种（如R1R1R2R2R3R3）。
【点睛】：其一要抓住“只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活”这一条件，才能判断感病和抗病类型；其二单一抗病类型的水稻客观上对Mp起到选择作用，导致其他类型的Mp留下来，其中的A基因频率升高，这种水稻对这些Mp没有抗性，在生产上就没有价值了。
8. 因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。
（1）在该水库生态系统组成中，引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。
（2）为确定鲢、鳙的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量（在本题中指单位面积中生物的总量，以t·hm-2表示）：为保证鲢、鳙的成活率，应捕杀鲢、鳙的______________。
（3）藻类吸收利用水体中的N、P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食，由图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量__________，引起该变化的原因是______。
（4）投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预，调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________，从而达到改善水质的目的。
（5）鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施________________。
【答案】（1）生产者 （生物）群落
（2）捕食对象/食物 捕食者/天敌
（3）明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系
（4）比例
（5）定期适度捕捞鲢、鳙；定期合理投放鲢、鳙；控制性捕杀鲢、鳙的捕食者；控制人类活动（工业、农业、旅游等）对该水库生态环境的负面影响
【解析】【分析】：该题主要考查种群、群落及生态系统的结构和稳定性的有关知识。种群的增长受食物、天敌等的影响；群落是聚集在一定区域中各种生物种群的集合，包括该区域所有的生物；群落中不同种生物可能存在竞争、捕食、寄生或共生关系，要根据题意作出判断；在一个生态系统中，增加某种生物，既要考虑它的被捕食者，又要考虑其天敌，还要考虑环境容纳量。
【详解】：（1）藻类能进行光合作用并作为浮游动物的食物，故藻类属于生产者；水库中的各种生物，就包括了这一范围内所有的生物，构成一个群落；
（3）据图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量显著下降，引起该变化的原因是，投放鲢鱼和鳙鱼捕食浮游动物和藻类，导致浮游动物减少，银鱼的食物来源减少，导致银鱼数量下降；
（4）通过投放鲢、鳙，该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变，故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例，从而达到改善水质的目的；
（5）具体措施是：适量地投放鲢、鳙；适量增加投放浮游动物确保鲢、鳙有足够的食物来源；为保证鲢、鳙的成活率，控制鲢鱼、鳙鱼的天敌数量；减少人类活动对水库的干扰等。
【点睛】：其一要理清藻类、浮游动物、银鱼、鲢和鳙鱼的种间关系：藻类被浮游动物和鲢、鳙所食，浮游动物被鲢、鳙及银鱼所食；其二投放鲢、鳙鱼，既要考虑其食物，又要考虑其天敌，还要考虑水库的容纳量。
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