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42，海南省省直辖县级行政单位琼海市琼海市嘉积中学2023-2024学年高三下学期开学生物试题
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这是一份42，海南省省直辖县级行政单位琼海市琼海市嘉积中学2023-2024学年高三下学期开学生物试题，共21页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选择其他答案标号。回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 秋冬季节是呼吸道感染疾病的高发期，其中由支原体引起的肺炎易在低龄儿童间流行，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 与病毒相比，支原体能在无生命的培养基中生长繁殖，原因是支原体具有细胞结构
B. 支原体细胞中含有核糖体，可合成自身生命活动所需的蛋白质
C. 支原体的基因组中不包含控制细胞壁合成的相关基因
D. 支原体与新冠病毒的遗传物质均为RNA
【答案】D
【解析】
【分析】支原体属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核。病毒没有细胞结构，不能独立生存。
【详解】A、与病毒相比，支原体能在无生命的培养基中生长繁殖，原因是支原体具有细胞结构，A正确；
B、支原体细胞是原核细胞，细胞中含有核糖体，可合成自身生命活动所需的蛋白质，B正确；
C、支原体没有细胞壁，故基因组中不包含控制细胞壁合成的相关基因，C正确；
D、支原体的遗传物质是DNA，新冠病毒的遗传物质是RNA，D错误。
故选D。
2. 生命是由物质构成的，各种化合物在生物体中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 核糖体上合成的蛋白质中的N元素主要存在于蛋白质的氨基中
B. 固醇类物质不参与构成细胞结构
C. DNA指纹技术的原理是不同人体内DNA所含的脱氧核苷酸序列不同
D. 糖类不参与细胞间的信息交流
【答案】C
【解析】您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 免费下载 【分析】1、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
2、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、蛋白质中的N元素主要存在于蛋白质的“-CO-NH-”中，A错误；
B、胆固醇参与构成动物细胞膜，胆固醇属于固醇，B错误；
C、不同人体内DNA所含的脱氧核苷酸序列不同，DNA分子具有特异性，可用于DNA指纹技术，C正确；
D、糖类和蛋白质结合形成糖蛋白，参与细胞间的信息交流，D错误。
故选C。
3. 温度依赖型性别决定（TSD）是一种奇特的表型可塑性现象。其特征是某些爬行动物缺乏性染色体，性别完全取决于胚胎发育的环境温度。我国研究团队以海龟为实验材料，研究发现去甲基化酶KDM6B在性腺分化前能快速响应温度变化，通过消除性别决定基因启动子区域的甲基化标记，促进基因的表达来决定海龟性别，首次为“表观遗传机制调控TSD”假说提供了直接遗传证据。下列相关说法错误的是（ ）
A. 海龟与蜜蜂均没有性染色体，但两者的性别决定方式不同
B. 甲基化标记不改变海龟的基因组上所携带的遗传信息
C. 性别决定基因的甲基化修饰会影响基因表达中的转录过程
D. 若甲基化发生在构成染色体的组蛋白上，则不会影响基因表达
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
【详解】A、海龟与蜜蜂均没有性染色体，海龟的性别是由甲基水平控制的，蜜蜂的性别是由染色体数目决定的，因此两者的性别决定方式不同，A正确；
B、甲基化标记中DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，因此甲基化标记不改变海龟的基因组上所携带的遗传信息，B正确；
C、启动子是RNA聚合酶的结合位点，用于驱动基因的转录，性别决定基因的甲基化修饰会影响基因表达中的转录过程，C正确；
D、甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，进而影响相关性状，D错误。
故选D。
4. 盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 图中水分子更多的是以方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关
B. “海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na+转运储存在液泡中，有利于极细系从外界吸水
C. SOSI和NHX对Na+的转运不是ATP直接供能的，故转运速率不受细胞呼吸强度影响
D. 根细胞将Na+和H+排出细胞外的运输方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。（1）主动运输的特点：①消耗能量(来自于 ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。（2）协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。（3）自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、水进入海水稻的运输方式有自由扩散（方式①）和协助扩散（方式②）两种，水更多的是以方式②进入根细胞的，这与细胞膜上的水通道蛋白有关，A正确；
B、海水稻通过液泡吸收Na⁺是从低浓度到高浓度，为主动运输，导致细胞液浓度增大，有利于根细胞吸水，B正确；
C、SOS1将Na+由细胞质基质转运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液中，这两种运输都是逆浓度梯度的运输，都是主动运输，直接利用的是势能，由H+的浓度差维持，不直接受O2浓度的影响，但H+的转运受O2浓度的影响，C错误；
D、海水稻将 Na⁺ 排出细胞外是从低浓度到高浓度，为主动运输，H+ 排出细胞外需要消耗ATP，也为主动运输，两者运输方式相同，D正确。
故选C。
5. 低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而超氧化物歧化酶（SOD）则可以减少细胞中的过氧化物。研究人员将大豆种子分别在常温（25℃）下萌发24h（T24）和48h（T48）后转移至4℃低温胁迫处理24h，而后转移至常温继续发芽至第5天，研究不同浓度褪黑素浸种处理（0μml·L-1，50μml·L-1，100μml·L-1，200μml·L-1，400μml·L-1）对大豆种子萌发和SOD活性的影响。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 本实验的自变量是不同浓度的褪黑素和低温胁迫前的培养时间
B. 萌发大豆种子遭遇低温的时间越晚，使用褪黑素处理的效果越差
C. 褪黑素可以通过提高SOD的活性来缓解低温对种子发芽的影响
D. T48处理组的实验浓度范围内，褪黑素对大豆种子发芽率表现为促进作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：在一定范围内，随着褪黑素浓度的增加，SOD的活性也随着增加，发芽率也随着SOD的活性增加而升高。
【详解】A、题图显示本实验的自变量有两个，一个是褪黑素的浓度，一个是低温胁迫前的培养时间，A正确；
B、与T₂₄组相比，T₄₈组施加褪黑素后发芽率更高，说明萌发的大豆种子遭遇低温的时间越晚，使用褪黑素处理的效果越好，B错误；
C、低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而SOD可以减少细胞中的过氧化物，实验结果表明，使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高，发芽率也有所提高，因此，褪黑素可通过提高SOD的活性缓解低温对种子发芽的影响，C正确；
D、由图可知，T₄₈处理组的实验在一定的浓度范围内，褪黑素对大豆种子发芽率表现为促进作用，D正确。
故选B。
6. 研究表明，尿苷（又称尿嘧啶核苷）是一种能延缓人类干细胞衰老、促进组织再生修复的关键代谢物。研究人员通过注射、涂抹、饲喂尿苷等方式处理小鼠，可以促进多种损伤组织器官的修复。下列说法正确的是（ ）
A. 干细胞衰老便失去了细胞的全能性，影响组织的损伤修复
B. 尿苷与腺苷、鸟苷、胞苷按一定顺序相连接可形成RNA
C. 用含3H的尿苷饲喂小鼠，在其肌细胞的细胞质基质、线粒体、细胞核中均可检测到放射性
D. 衰老细胞的细胞核体积增大，细胞体积减小，端粒DNA序列逐渐向外延长
【答案】C
【解析】
【分析】细胞衰老的特征：(1)细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；(2) 细胞内多种酶的活性降低；(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；(4)细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；(5)细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
【详解】A、干细胞衰老并不意味着失去了细胞的全能性，因为细胞中的遗传物质还是完整的，A错误；
B、尿苷与腺苷、鸟苷、胞苷按一定顺序相连接不能形成RNA，因为RNA的基本组成单位为核糖核苷酸，B错误；
C、3H标记的尿苷是合成RNA的组成成分，凡是有RNA出现就有尿苷，因此，用含3H的尿苷饲喂小鼠，在其肌细胞的细胞质基质、线粒体、细胞核中均可检测到放射性，C正确；
D、衰老细胞的细胞核体积增大，细胞体积变小，根据端粒学说，细胞衰老是因为细胞每分裂一次，染色体两端的端粒就会缩短一截，最后使DNA的正常功能受到影响，因此衰老细胞的端粒DNA序列不会向外延长，而是缩短，D错误。
故选C。
7. 某地人工柳树林中，林下几种草本植物的种群密度（平均值，单位：株/m2）随林木郁闭度（林冠层遮蔽地面的程度）变化的调查数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长
B. 三种草本植物间相互影响属于非密度制约因素
C. 与1.0的郁闭度相比，郁闭度为0时一年蓬的年龄结构为增长型
D. 林下三种草本植物的生态位完全相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。
2、种群密度是种群最基本的数量特征，出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用，年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
题表分析：随林木郁闭度的增加，一年蓬和加拿大一枝黄花的种群密度均逐渐降低，刺儿菜的种群密度先增加后降低。
【详解】A、从表格中看出，刺儿菜在郁闭度为0.4时种群密度最大，所以刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长，A正确；
B、三种草本植物间的相互影响属于密度制约因素，B错误；
C、随着郁闭度的增加，一年蓬的种群密度持续下降，因此，一年蓬的年龄结构为衰退型，C错误；
D、生态位是指物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系，林下三种草本植物属于不同的物种，所以生态位不完全相同，D错误。
故选A。
8. 生命系统中存在着各种类型的信息传递，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞间的信息传递都要依赖细胞膜上的受体
B. 激素、抗体、神经递质等在细胞间传递信息，调节生命活动
C. 生态系统中的信息传递可以发生在生物和生物之间、生物和非生物环境之间
D. 根尖分生区细胞遗传信息的传递方向是DNA→RNA→蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】激素是由生物体内某些细胞产生的具有调节生命活动的微量高效的有机物；神经递质是由神经细胞分泌的化合物，能与突触后膜上的受体特异性结合，进而导致突触后神经元兴奋或受到抑制。
【详解】A、高等植物之间可以通过胞间连丝进行信息的传递，而且不是所有的受体都位于细胞膜上（如性激素的受体位于细胞内），A错误；
B、激素、神经递质均可在细胞间传递信息，但是抗体是免疫活性物质，不能传递信息，起免疫作用，B错误；
C、生态系统中的信息传递往往是双向的，可以发生在生物和生物之间、生物和非生物环境之间，C正确；
D、根尖分生区细胞能分裂，且有蛋白质的合成，故遗传信息的传递途径是DNA←DNA→RNA→蛋白质，D错误。
故选C。
9. 人类耳蜗中的听毛细胞顶部的纤毛位于蜗管的内淋巴液中，其余部分位于外淋巴液中，当声音传到耳蜗时，听毛细胞的纤毛发生偏转，纤毛顶端的K+通道开启，K+内流而产生兴奋，兴奋通过听毛细胞底部传递给听神经细胞，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 听毛细胞底部K+外流时需要与通道蛋白结合
B. 兴奋通过听神经细胞的传递，最终到达大脑皮层产生听觉的过程属于条件反射
C. 静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
D. 据图分析，若阻断听毛细胞底部Ca2+内流，会影响兴奋的传递
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析，当声音传到听毛细胞时，纤毛顶端膜上的K+通道开放，K+内流而产生兴奋，该过程为顺浓度梯度的运输，属于协助运输。
【详解】A、据图可知，听毛细胞底部所处的外淋巴液钾离子浓度低，K+外流过程是顺浓度梯度进行的，不需要与通道蛋白结合，A错误；
B、听觉的产生是兴奋从听毛细胞底部传到大脑皮层，该过程中不属于反射，B错误；
C、结合图示可知，静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内，C错误；
D、据图分析，若阻断听毛细胞底部Ca2+内流，将阻止突触小泡向细胞膜移动并释放神经递质，不利于传入神经兴奋，会影响兴奋的传递，D正确。
故选D。
10. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予了科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，因他们发现了mRNA的核苷碱基修饰，不仅有效降低了RNA的免疫原性，同时还增强了mRNA的稳定性以及翻译效率，为新型冠状病毒mRNA疫苗的成功开发清除了关键障碍。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 相比于DNA疫苗，mRNA疫苗不会整合到细胞的基因组中，安全性更高
B. 从抗原蛋白表达的途径推测，相较于mRNA疫苗，DNA疫苗起效更快
C. 第二次接触相同抗原时，记忆B细胞会快速增殖、分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体
D. 辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂、分化
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。疫苗属于抗原，常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。mRNA疫苗进入人体细胞后，指导合成的抗原蛋白作为抗原激发免疫应答。
【详解】A、相比于DNA疫苗，mRNA疫苗由于不需要进入细胞核，因而不会整合到细胞的基因组中，安全性较高，A正确；
B、从抗原蛋白表达的途径推测，相较于mRNA疫苗，DNA疫苗还需要经过转录过程，才能翻译出相应的抗原蛋白，因而起效慢，B错误；
C、第二次接触相同抗原时，记忆B细胞会快速增殖、分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体，即短期内产生大量的抗体，因而二次免疫表现迅速而强烈，C正确；
D、辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂、分化，即辅助性T细胞既能参与体液免疫也参与细胞免疫，D正确。
故选B。
11. 植物的生长发育与光信号密切相关。农业生产中，高、低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”，低位作物主要通过光敏色素B（phyB）感知该环境中红光与远红光比值（R：FR）的降低，从而引发一系列生物学效应。已知phyB存在非活化（Pr）和活化（Pfr）两种形式，如图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图，下列说法错误的是（ ）
注：PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，ROT3、BZRI、ARF6均为基因，（+）、（-）分别表示促进、抑制。
A. 光敏色素是一类色素—蛋白质复合体
B. 图中四种激素在调控下胚轴生长方面表现为协同作用
C. 荫蔽胁迫下，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，对PIFs的抑制作用增强
D. 植物通过光敏色素响应环境变化，调控基因表达以及激素的产生和分布
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调、共同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），主要吸收红光和远红光，A正确；
B、据图可知，四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用，B正确；
C、荫蔽胁迫下，R/FR降低，Pfr转化为Pr，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，Pfr的减少减弱了对PIFs的抑制作用，导致下胚轴过度伸长，C错误；
D、结合题干信息，PIFs是一种调控基因转录的蛋白质，PIFs与BZR1、ARF6基因的启动子结合，促进基因的转录，从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋白的合成量，促进下胚轴的伸长，D正确。
故选C。
12. 某同学在观察某杂合子果蝇细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同的形态。不考虑变异，下列说法错误的是（ ）
A. 若该细胞正处于分裂前期，则细胞中一定含有等位基因
B. 若该细胞正处于分裂后期，则该果蝇一定是雌性
C. 若该细胞此时存在染色单体，则该细胞中一定含有2个染色体组
D. 若该细胞此时没有染色单体，则该细胞中可能含有2条Y染色体
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干：一个正在分裂的果蝇细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同的形态，说明该细胞含有2个染色体组，一个染色体组中含有4条染色体，可能处于有丝分裂前期、中期、末期、减数第一次分裂或减数第二次分裂后期。
【详解】A、若该细胞正处于分裂前期，则可能处于有丝分裂前期或减数第一次分裂前期，一定存在等位基因，A正确；
B、若该细胞正处于分裂后期，可能是处于减数第二次分裂后期次级卵母细胞或第一极体，也可能是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，故则该果蝇不一定是雌性，B错误；
C、若该细胞此时存在染色单体，可能处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂，则该细胞中一定含有2个染色体组，C正确；
D、若该细胞此时没有染色单体，则该细胞处于减数第二次分裂后期，可能是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，因此该细胞可能取自精巢，D正确。
故选B。
13. 培育和改良自然界中野生香蕉的部分过程如图所示（图中A、B分别代表一个不同的染色体组，每个染色体组均含11条染色体）。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程②说明小果野蕉和野蕉属于同一个物种
B. 过程①和③可使用秋水仙素处理幼苗
C. 长梗蕉个体内部分细胞可能含有44条染色体
D. FHLA-02蕉与野蕉杂交可以培育出三倍体香蕉
【答案】B
【解析】
【分析】①过程为多倍体育种，小果野焦为二倍体，育种后粉蕉为四倍体，②过程为杂交育种，③过程为多倍体育种，最终产生四倍体香蕉。
【详解】A、过程②小果野蕉和野蕉产生后代长梗蕉，但是不确定长梗蕉能否产生可育后代，故不能判断是否属于同一物种，A错误；
B、①和③过程均为多倍体育种，可以使用低温或秋水仙素处理使染色体数目加倍，B正确；
C、长梗焦个体含有2个染色体组22条染色体，有丝分裂后期含有44条染色体，C正确；
D、FHIA-02蕉为四倍体香蕉，野蕉为二倍体香蕉，杂交可以培育出三倍体香蕉，D正确。
故选B。
14. 加拿大底鳟是一种小型观赏鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因，其中等位基因LDH-Bb出现的比例表现出随温度和维度变化的规律，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. LDH-B的多个等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律
B. 冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高
C. 据图推测，LDH-Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
D. 加拿大底鳟个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因频率指的是在一个种群基因库，某个基因 占该基因和其全部等位基因数的比率；基因型频率一个种群中某基因型个体数占全部个体数的比率。当一个种群中某基因的频率发生改变时，该种群生物发生了进化，但不一定形成新物种。
2、现代生物进化理论认为，个体不是进化的单位，种群才是进化的单位。在自然界中，由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
【详解】A、LDH-B的多个等位基因在遗传过程中遵循基因的分离定律，A错误；
B、体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因，结合图示可知，冷水环境中等位基因LDH-Bb出现比例比温水环境中高，但不能说明冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高，B错误；
C、题干信息：基因LDH-B与细胞呼吸有关，题图可知，冷水环境中LDH-Bb出现比例很高，据此推测，LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关，C正确；
D、进化的实质是种群基因频率的改变，而加拿大底鳟个体属于个体而不是种群，其从温水环境游至冷水环境中不会发生进化，D错误。
故选C。
15. 某一年生植物开两性花，花非常小，杂交育种时去雄困难。研究人员发现其花粉的可育与不育这对相对性状由细胞核基因A/a（A、a基因仅在花粉中表达）和线粒体基因（N、S，每一植株只具有其中一种基因）共同控制，花粉不育的机理如图所示（P蛋白的存在是S基因表达的必要条件）。下列说法正确的是（ ）
注；基因型可用“线粒体基因（核基因型）”的形式表示，如植株N（u）、花粉N（a）。
A. 上述基因的遗传遵循自由组合定律
B. 若要培育出植株S（Aa），母本最好选用S（aa）
C. 植株S（Aa）自交，后代的基因型及比例是S（AA）：S（Aa）：S（aa）=1：2：1
D. 若想要获得基因型为S（aa）的植株，则只能通过N（aa）和S（aa）杂交获得
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析，a基因表达出P蛋白，可促进线粒体基因S表达出S蛋白，存在S蛋白使花粉不育。如果存在A基因，花粉最终可育。
【详解】A、孟德尔遗传规律适用于核基因，不适合细胞质基因，上述基因中只有A/a遵循孟德尔遗传规律，即上述基因遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、通过分析可知若要培育出植株S（Aa），选用的母本的线粒体基因一定是S，由于杂交时去雄困难，所以母本最好选择花粉不育的S（aa），B正确；
C、植株S（Aa）产生S（A）和S（a）两种花粉，其中S（a）不育，后代的基因型及比例是S（AA）∶S（Aa）=1∶1，C错误；
D、若想要获得基因型为S（aa）的植株，可通过N（aa）和S（aa）杂交获得，也可通过N（Aa）和S（aa）杂交获得，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 根据光合作用中CO2固定方式的不同，可将植物分为C3植物和C4植物。C3植物最初的CO2固定是由Rubisc酶催化生成3-磷酸甘油酸，而C4植物最初的CO2固定是由PEPC酶催化生成草酰乙酸（四碳化合物）。如图为C4植物的CO2固定过程。请回答下列问题：
注：图中HCO3-是CO2溶解于水生成的。
（1）据图可知，C4植物在浓缩和固定CO2时同时具有C4途径和__________途径，在C4植物的叶肉细胞内，光反应可以为图中CO2浓缩过程提供的物质有_____________，C4途径和C3途径固定CO2时，与CO2结合的物质分别是________________和______________。
（2）研究发现PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisc酶的60倍，据此分析C4植物更适应炎热干旱环境的原因：____________。
（3）绿色植物中Rubisc酶具有双重活性，当O2/CO2的值偏高时，Rubisc酶会催化C5与O2结合，生成C3和C2，C2会进一步被氧化分解为CO2，此过程称为光呼吸；光呼吸会消耗暗反应的底物C5，对光合作用造成不利影响。研究发现，在相同的环境条件下C4植物的光呼吸强度明显弱于C3植物，已知C4植物的叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点及前文所述推断，C4植物光呼吸比C3植物低很多是因为_____________，从而使CO2在与O2竞争Rubisc酶中有优势，抑制光呼吸。
【答案】16. ①. C3 ②. ATP和NADPH ③. 磷酸烯醇式丙酮酸 ④. C5
17. 炎热干旱环境，植物气孔关闭，导致CO2供应减少，C4植物的PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisc酶的60倍，C4植物在低浓度的CO2环境下固定CO2的效率高于C3植物，故C4植物更适应炎热干旱环境
18. 叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，能提高维管束鞘细胞中CO2的浓度
【解析】
【分析】由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，该作用在光下吸收O2形成C3和C2，该现象与植物的Rubisc 酶有关，它催化五碳化合物反应取决于CO2和O2的浓度，当CO2的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当O2的浓度较高时，会进行光呼吸。
【小问1详解】
据图可知，C4植物在浓缩和固定CO2时同时具有C4途径（在叶肉细胞中完成）和C3途径（在维管束鞘细胞中完成），光反应过程会产生ATP和NADPH两种物质，图中CO2浓缩过程需要光反应产生的ATP和NADPH，C4途径固定CO2时，与CO2结合的物质是磷酸烯醇式丙酮酸，C3途径固定CO2时，与CO2结合的物质是C5。
【小问2详解】
在炎热干旱环境，植物气孔关闭，导致CO2供应减少，C4植物的PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisc的60倍，C4植物在低浓度的CO2环境下固定CO2的效率高于C3植物，故C4植物更适应炎热干旱环境。
【小问3详解】
Rubisc酶具有双重活性，当O2/CO2的值偏高时，Rubisc酶会催化C5与O2结合，生成C3和C2，C2会进一步被氧化分解为CO2，此过程称为光呼吸；C4植物叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，能提高维管束鞘细胞中CO2的浓度，从而使CO2在与O2竞争Rubisc酶中有优势，抑制光呼吸。
17. 糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究人员通过多种实验试图找到治疗或减轻糖尿病患者症状的方法。
（1）胰岛素降低血糖的作用包括：促进血糖进入组织细胞进行_____________，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制_______________的分解和转变为葡萄糖。人体中与胰岛素作用相抗衡的激素有_____________（填2个即可）。
（2）方法一：研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素（图1），制备成口服胰岛素，可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障，调节高血糖动物的血糖水平。
图1金属有机骨架纳米载体装载胰岛素的示意图
表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有____________（填写字母）。
（3）方法二：研究人员人工设计了HEK-β细胞（图2），在其细胞膜上添加了葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白，HEK-β细胞通过实时感知血糖浓度变化产生所需的胰岛素。请结合图2信息和已有的知识，描述该细胞有助于精准治疗糖尿病的降糖机制：______________。
【答案】17. ①. 氧化分解 ②. 肝糖原和非糖物质 ③. 胰高血糖素和肾上腺素
18. ABC 19. 当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β细胞的葡萄糖增加，引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，产生所需的胰岛素降糖
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度升高。
【小问1详解】
胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；又能抑制肝糖原的分解和脂肪等非糖类物质转变为葡萄糖。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖，与胰岛素有拮抗作用。
【小问2详解】
胰岛素本质是蛋白质，直接口服会被消化道中的蛋白酶水解，U装载胰岛素制备成口服胰岛素，可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障。
A、U的内部多孔，胰岛素可嵌于孔内，从而可以提高胰岛素的装载量，A正确；B、U的孔的直径远小于胃蛋白酶直径，所以胃蛋白酶不能进入，避免了胃蛋白酶水解胰岛素，B正确；
C、U的表面可附着转铁蛋白，可以与小肠上皮细胞表面的受体发生特异性结合，以便于小肠上皮细胞吸收，C正确；
D、胰岛素口服被吸收后通过血液运输，在血浆中分解会大大降低其作用，D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
依据图2可知，当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β细胞的葡萄糖增加，在细胞质基质中，葡萄糖分解产生丙酮酸，丙酮酸引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，产生的胰岛素增多，胰岛素发挥降糖作用，有助于精准治疗糖尿病。
18. 某昆虫的性别决定方式为XY型（X、Y染色体上也可能存在等位基因），该昆虫的眼型由一对等位基因A/a控制（A对a为显性）。为了研究该昆虫眼型的遗传规律，某研究小组做了甲、乙两组杂交实验，实验结果如表。回答下列问题：
（1）假设A/a这对等位基因位于性染色体上：
①甲组F₁个体中雄性个体的基因型是______，乙组F2个体中粗糙眼个体的性别是______________。如果该假设成立，则雄性粗糙眼昆虫的一个初级精母细胞中一般应该含有______________个a基因，理由是_____________。
②乙组F2雌雄个体随机交配得到的F3中，粗糙眼雄性所占比例是_______。
（2）假设A/a这对等位基因位于常染色体上，该常染色体上另一对等位基因B/b控制昆虫体色，灰身（B）相对于黑身（b）为显性。若要通过一次杂交实验，验证基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了互换，请写出实验思路、预期实验结果_______。
（3）昆虫野生型的眼为红眼，研究人员在某野生型种群中发现了朱红眼（d）、亮红眼（e）两个隐性突变型，部分研究者认为亮红眼基因e可能是由朱红眼基因d突变来的，已知相关基因均位于常染色体上，为验证假说是否成立，研究者将亮红眼果蝇和朱红眼果蝇杂交，观察子代的眼色性状，若子代全为_____________，则假设成立；若子代全为___________，则假设不成立。
【答案】18. ①. XAYa ②. 雌性 ③. 4
④. 因为A/a为X、Y的同源区，粗糙眼雄性个体的基因型为XaYa，且初级精母细胞中相关基因进行了复制 ⑤. 0
19. 实验思路为：将基因型为AaBb的雄性个体与黑身粗糙眼雌性个体（aabb）进行杂交，观察子代昆虫的表现型。
与其结果：子代出现四种表现型（灰身正常眼，灰身粗糙眼、黑身正常眼、黑身粗糙眼），则可证明基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了交叉互换。
20. ①. 朱红眼或亮红眼 ②. 红眼
【解析】
【分析】题意分析，根据正反交的子一代均为正常眼，可知正常眼为显性性状；子一代均为正常眼，说明A/a这对等位基因不可能位于X染色体的非同源区段上；由于子二代没有统计性别之间的表现型比例，故不能判断基因的位置。因此，A/a这对等位基因可能位于常染色体上，也可能位于X和Y的同源区段上。
【小问1详解】
假设A/a这对等位基因位于性染色体上，则这对基因应该位于X、Y的同源区，不可能为与X的非同源区：
①甲组F1个体中雄性个体的基因型是XAYa，乙组F2个体中粗糙眼个体的性别是雌性。如果该假设成立，则雄性粗糙眼昆虫的基因型为XaYa，且初级精母细胞中相关基因进行了复制，因此，其一个初级精母细胞中一般应该含有4个a基因，因为若相关基因位于性染色体上，则相关基因只能位于X、Y的同源区，若位于X的非同源区，则表中正反交的结果应该不同。
②乙组亲本的基因型为XAYA、XaXa，子一代的基因型为XaYA、XAXa，F2个体的基因型为XAXa、XaXa、XAYA、XaYA，该群体中卵细胞的种类和比例为XA∶Xa=1∶3，精子的类型和比例为XA∶Xa∶YA=1∶1∶2，则F2随机交配得到的F3中，粗糙眼雄性所占比例是0。
【小问2详解】
假设A/a这对等位基因位于常染色体上，该常染色体上另一对等位基因B/b控制昆虫体色，灰身（B）相对于黑身（b）为显性。若要通过一次杂交实验，验证基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了互换，该实验设计需要通过测交进行验证，即可将基因型为AaBb的雄性个体与黑身粗糙眼雌性个体（aabb）进行杂交，观察子代昆虫的表现型。
若基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了交叉互换，则AaBb会产生四种雄配子，测交子代会出现四种表现型（灰身正常眼，灰身粗糙眼、黑身正常眼、黑身粗糙眼），所以若子代出现四种表现型（灰身正常眼，灰身粗糙眼、黑身正常眼、黑身粗糙眼），则说明基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了交叉互换。
【小问3详解】
昆虫野生型的眼为红眼，研究人员在某野生型种群中发现了朱红眼（d）、亮红眼（e）两个隐性突变型，部分研究者认为亮红眼基因e可能是由朱红眼基因d突变来的，已知相关基因均位于常染色体上，为验证假说是否成立，研究者将亮红眼果蝇和朱红眼果蝇杂交，观察子代的眼色性状，若子代全为朱红眼或亮红眼，则说明亮红眼基因可能是由朱红眼基因突变而来的；若子代全为野生型红眼，则说明二者是由不同的基因突变而来的。
19. 海南省拥有大片的红树林资源，这种常绿热带雨林是一类特殊的湿地生态系统，其中的红树植物能在海水中生长、繁殖，具有固碳、储碳的功能，在实现海洋碳汇中发挥重要作用。
（1）红树林固碳功能强大，一定程度上可以“抵消”全球部分碳排放，并为旅游观光增添了资源，这分别体现了生物多样性的________________价值。
（2）研究发现，在光照条件下，红树林泥滩中存在的大量厌氧菌能利用H2S将CO2转化为有机物，这些厌氧菌属于生态系统组成成分中的_________。
（3）随着城市经济快速发展，红树林植被减少，为保护红树林，海南东寨港（三江湾）加大红树林生态修复，选择当地优良的乡土红树为主要恢复树种，再引进外地适应性良好的红树树种，这主要体现了生态工程的_____________原理；针对鸟类种类减少，在红树林区域内营建大量滩涂、浅水塘，重建岛屿，目的是为鸟类提供________________。
（4）科研人员为筛选适合镉（Cd）污染修复的植物，以Cd污染的土壤为培养基质，通过温室盆栽实验，比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。相关检测结果如表所示：
注：转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。
分析以上结果，Cd污染修复效果最好的植物是_____________，判断依据是____________。
根据研究结果可知，若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的，则最佳植物为____________，主要原因是____________。
【答案】19. 间接#直接
20. 生产者 21. ①. 协调 ②. 栖息空间和食物条件
22. ①. 籽粒苋 ②. 籽粒苋地上部分和地下部分的Cd含量高，说明富集Cd的能力较强 ③. 龙葵 ④. 龙葵的转运系数较高，地上部分Cd含量高
【解析】
【分析】生物多样性的价值：
（1）直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等；
（2）间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能；
（3）潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
【小问1详解】
红树林固碳功能强大，一定程度上可以“抵消”全球的部分碳排放，并为旅游观光增添了资源，前者体现了生物多样性的间接价值，后者体现了生物多样性的直接价值，即这分别体现了生物多样性的间接和直接价值。
【小问2详解】
研究发现，在光照条件下，红树林泥滩中存在的大量厌氧菌能利用H2S将CO2转化为有机物，即能将无机物转变成有机物，因此，这些厌氧菌属于生态系统组成成分中的生产者。
【小问3详解】
随着城市经济快速发展，红树林植被减少，为保护红树林，海南东寨港（三江湾）加大红树林生态修复，选择当地优良的乡土红树为主要恢复树种，再引进外地适应性良好的红树树种，这主要体现了生态工程的协调原理，即在物种选择过程中关注了生物与环境的适应，因而体现了协调原理；针对鸟类种类减少，在红树林区域内营建大量滩涂、浅水塘，重建岛屿，目的是为鸟类提供提供多种多样的食物和栖息地，进而为多种鸟类的生存创造了良好的环境条件，有利于生态恢复。
【小问4详解】
通过比较表中三种植物，发现籽粒苋地上部分和地下部分Cd含量高，说明富集Cd的能力较强，Cd污染修复效果最好的植物是籽粒苋。根据研究结果可知，若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的，所以需要选择地上部分的Cd含量高以及转运系数最高的植物，通过比较分析，龙葵地上部分的Cd含量高，转运系数也较高，是最佳的植物。
20. 研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除了比格犬的载脂蛋白E（APOE）基因，培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用“苹果”腹部皮肤体细胞作为样本，建立细胞系，取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国首只克隆犬“龙龙”。如图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题：
（1）CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体，其中的_________负责识别并结合特定DNA序列，引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑，在实践中发现该系统有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”的现象，实验发现sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越_____________（填“高”或“低”）。
（2）取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中，首先应保证其处于______________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要一定的气体环境是____________。
（3）为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射_______________，获得的卵母细胞应在体外培养到_______________期。在对卵母细胞去核时，可采用的方法有________________________（至少答出两种）。
（4）克隆本质上是一种无性繁殖，该过程的最后一道工序是胚胎移植，其实质是________________。胚胎移植前，需对供、受体犬进行_____________处理，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。重构胚通常需要发育到_____________阶段才能进行胚胎移植。
【答案】（1） ①. sgRNA ②. 低
（2） ①. 无菌、无毒 ②. 95%空气加5%CO2的混合气体
（3） ①. 促性腺激素 ②. MII中 ③. 显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等
（4） ①. 无性繁殖 ②. 同期发情 ③. 桑葚胚或囊胚
【解析】
【分析】使用CRISPR/Cas9技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。
【小问1详解】
CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体。其中的sgRNA负责识别并结合特定DNA序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越低，因为其通过碱基互补配对与待编辑序列结合。
【小问2详解】
细胞在培养过程中，首先应保证其处于无菌、无毒环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要一定的气体环境是95%空气加5%CO2的混合气体。
【小问3详解】
为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射促性腺激素，其可促进卵巢产生更多的卵母细胞，获得的卵母细胞应在体外培养到MII中期。在对卵母细胞去核时，可采用的方法有显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等。
【小问4详解】
克隆本质上是一种无性繁殖，该过程最后一道工序是胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。为实现这一工序，需用相应激素对受体母犬进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同。重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植。郁闭度
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
一年蓬
15.3
13.5
10.8
7.4
4.3
2.4
加章大一枝黄花
10.4
9.5
6.1
5.6
3.0
1.2
刺儿菜
3.7
4.3
8.5
4.4
2.2
1.0
U的结构
补充说明
设计意图说明
内部多孔
胰岛素可嵌于孔内
A．提高胰岛素的装载量
孔的直径为2.6nm
胃蛋白酶的直径约6nm
B．避免胃蛋白酶水解胰岛素
表面可附着转铁蛋白
小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体
C．便于细胞识别并吸收
耐酸且稳定
在血浆中可分解
D．消除毒性或副作用
组别
亲代
F1
F2
甲组（正交）
正常眼（♀）×粗糙眼（♂）
均为正常眼
正常眼：粗糙眼=3：1
乙组（反交）
正常眼（♂）×粗糙眼（♀）
均为正常眼
正常眼：粗糙眼=3：1
植物名称
Cd含量（mg·kg-1）
转运系数
地下部分
地上部分
籽粒苋
46.60
22.59
0.48
龙葵
16.61
41.39
2.49
商陆
7.87
9.12
1.16
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选择其他答案标号。回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 秋冬季节是呼吸道感染疾病的高发期，其中由支原体引起的肺炎易在低龄儿童间流行，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 与病毒相比，支原体能在无生命的培养基中生长繁殖，原因是支原体具有细胞结构
B. 支原体细胞中含有核糖体，可合成自身生命活动所需的蛋白质
C. 支原体的基因组中不包含控制细胞壁合成的相关基因
D. 支原体与新冠病毒的遗传物质均为RNA
【答案】D
【解析】
【分析】支原体属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核。病毒没有细胞结构，不能独立生存。
【详解】A、与病毒相比，支原体能在无生命的培养基中生长繁殖，原因是支原体具有细胞结构，A正确；
B、支原体细胞是原核细胞，细胞中含有核糖体，可合成自身生命活动所需的蛋白质，B正确；
C、支原体没有细胞壁，故基因组中不包含控制细胞壁合成的相关基因，C正确；
D、支原体的遗传物质是DNA，新冠病毒的遗传物质是RNA，D错误。
故选D。
2. 生命是由物质构成的，各种化合物在生物体中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 核糖体上合成的蛋白质中的N元素主要存在于蛋白质的氨基中
B. 固醇类物质不参与构成细胞结构
C. DNA指纹技术的原理是不同人体内DNA所含的脱氧核苷酸序列不同
D. 糖类不参与细胞间的信息交流
【答案】C
【解析】您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 免费下载 【分析】1、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
2、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、蛋白质中的N元素主要存在于蛋白质的“-CO-NH-”中，A错误；
B、胆固醇参与构成动物细胞膜，胆固醇属于固醇，B错误；
C、不同人体内DNA所含的脱氧核苷酸序列不同，DNA分子具有特异性，可用于DNA指纹技术，C正确；
D、糖类和蛋白质结合形成糖蛋白，参与细胞间的信息交流，D错误。
故选C。
3. 温度依赖型性别决定（TSD）是一种奇特的表型可塑性现象。其特征是某些爬行动物缺乏性染色体，性别完全取决于胚胎发育的环境温度。我国研究团队以海龟为实验材料，研究发现去甲基化酶KDM6B在性腺分化前能快速响应温度变化，通过消除性别决定基因启动子区域的甲基化标记，促进基因的表达来决定海龟性别，首次为“表观遗传机制调控TSD”假说提供了直接遗传证据。下列相关说法错误的是（ ）
A. 海龟与蜜蜂均没有性染色体，但两者的性别决定方式不同
B. 甲基化标记不改变海龟的基因组上所携带的遗传信息
C. 性别决定基因的甲基化修饰会影响基因表达中的转录过程
D. 若甲基化发生在构成染色体的组蛋白上，则不会影响基因表达
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
【详解】A、海龟与蜜蜂均没有性染色体，海龟的性别是由甲基水平控制的，蜜蜂的性别是由染色体数目决定的，因此两者的性别决定方式不同，A正确；
B、甲基化标记中DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，因此甲基化标记不改变海龟的基因组上所携带的遗传信息，B正确；
C、启动子是RNA聚合酶的结合位点，用于驱动基因的转录，性别决定基因的甲基化修饰会影响基因表达中的转录过程，C正确；
D、甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，进而影响相关性状，D错误。
故选D。
4. 盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 图中水分子更多的是以方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关
B. “海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na+转运储存在液泡中，有利于极细系从外界吸水
C. SOSI和NHX对Na+的转运不是ATP直接供能的，故转运速率不受细胞呼吸强度影响
D. 根细胞将Na+和H+排出细胞外的运输方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。（1）主动运输的特点：①消耗能量(来自于 ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。（2）协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。（3）自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、水进入海水稻的运输方式有自由扩散（方式①）和协助扩散（方式②）两种，水更多的是以方式②进入根细胞的，这与细胞膜上的水通道蛋白有关，A正确；
B、海水稻通过液泡吸收Na⁺是从低浓度到高浓度，为主动运输，导致细胞液浓度增大，有利于根细胞吸水，B正确；
C、SOS1将Na+由细胞质基质转运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液中，这两种运输都是逆浓度梯度的运输，都是主动运输，直接利用的是势能，由H+的浓度差维持，不直接受O2浓度的影响，但H+的转运受O2浓度的影响，C错误；
D、海水稻将 Na⁺ 排出细胞外是从低浓度到高浓度，为主动运输，H+ 排出细胞外需要消耗ATP，也为主动运输，两者运输方式相同，D正确。
故选C。
5. 低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而超氧化物歧化酶（SOD）则可以减少细胞中的过氧化物。研究人员将大豆种子分别在常温（25℃）下萌发24h（T24）和48h（T48）后转移至4℃低温胁迫处理24h，而后转移至常温继续发芽至第5天，研究不同浓度褪黑素浸种处理（0μml·L-1，50μml·L-1，100μml·L-1，200μml·L-1，400μml·L-1）对大豆种子萌发和SOD活性的影响。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 本实验的自变量是不同浓度的褪黑素和低温胁迫前的培养时间
B. 萌发大豆种子遭遇低温的时间越晚，使用褪黑素处理的效果越差
C. 褪黑素可以通过提高SOD的活性来缓解低温对种子发芽的影响
D. T48处理组的实验浓度范围内，褪黑素对大豆种子发芽率表现为促进作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：在一定范围内，随着褪黑素浓度的增加，SOD的活性也随着增加，发芽率也随着SOD的活性增加而升高。
【详解】A、题图显示本实验的自变量有两个，一个是褪黑素的浓度，一个是低温胁迫前的培养时间，A正确；
B、与T₂₄组相比，T₄₈组施加褪黑素后发芽率更高，说明萌发的大豆种子遭遇低温的时间越晚，使用褪黑素处理的效果越好，B错误；
C、低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而SOD可以减少细胞中的过氧化物，实验结果表明，使用褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)的活性提高，发芽率也有所提高，因此，褪黑素可通过提高SOD的活性缓解低温对种子发芽的影响，C正确；
D、由图可知，T₄₈处理组的实验在一定的浓度范围内，褪黑素对大豆种子发芽率表现为促进作用，D正确。
故选B。
6. 研究表明，尿苷（又称尿嘧啶核苷）是一种能延缓人类干细胞衰老、促进组织再生修复的关键代谢物。研究人员通过注射、涂抹、饲喂尿苷等方式处理小鼠，可以促进多种损伤组织器官的修复。下列说法正确的是（ ）
A. 干细胞衰老便失去了细胞的全能性，影响组织的损伤修复
B. 尿苷与腺苷、鸟苷、胞苷按一定顺序相连接可形成RNA
C. 用含3H的尿苷饲喂小鼠，在其肌细胞的细胞质基质、线粒体、细胞核中均可检测到放射性
D. 衰老细胞的细胞核体积增大，细胞体积减小，端粒DNA序列逐渐向外延长
【答案】C
【解析】
【分析】细胞衰老的特征：(1)细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；(2) 细胞内多种酶的活性降低；(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；(4)细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；(5)细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
【详解】A、干细胞衰老并不意味着失去了细胞的全能性，因为细胞中的遗传物质还是完整的，A错误；
B、尿苷与腺苷、鸟苷、胞苷按一定顺序相连接不能形成RNA，因为RNA的基本组成单位为核糖核苷酸，B错误；
C、3H标记的尿苷是合成RNA的组成成分，凡是有RNA出现就有尿苷，因此，用含3H的尿苷饲喂小鼠，在其肌细胞的细胞质基质、线粒体、细胞核中均可检测到放射性，C正确；
D、衰老细胞的细胞核体积增大，细胞体积变小，根据端粒学说，细胞衰老是因为细胞每分裂一次，染色体两端的端粒就会缩短一截，最后使DNA的正常功能受到影响，因此衰老细胞的端粒DNA序列不会向外延长，而是缩短，D错误。
故选C。
7. 某地人工柳树林中，林下几种草本植物的种群密度（平均值，单位：株/m2）随林木郁闭度（林冠层遮蔽地面的程度）变化的调查数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长
B. 三种草本植物间相互影响属于非密度制约因素
C. 与1.0的郁闭度相比，郁闭度为0时一年蓬的年龄结构为增长型
D. 林下三种草本植物的生态位完全相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。
2、种群密度是种群最基本的数量特征，出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用，年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
题表分析：随林木郁闭度的增加，一年蓬和加拿大一枝黄花的种群密度均逐渐降低，刺儿菜的种群密度先增加后降低。
【详解】A、从表格中看出，刺儿菜在郁闭度为0.4时种群密度最大，所以刺儿菜为阴生植物，郁闭度为0.4左右时更适合生长，A正确；
B、三种草本植物间的相互影响属于密度制约因素，B错误；
C、随着郁闭度的增加，一年蓬的种群密度持续下降，因此，一年蓬的年龄结构为衰退型，C错误；
D、生态位是指物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系，林下三种草本植物属于不同的物种，所以生态位不完全相同，D错误。
故选A。
8. 生命系统中存在着各种类型的信息传递，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞间的信息传递都要依赖细胞膜上的受体
B. 激素、抗体、神经递质等在细胞间传递信息，调节生命活动
C. 生态系统中的信息传递可以发生在生物和生物之间、生物和非生物环境之间
D. 根尖分生区细胞遗传信息的传递方向是DNA→RNA→蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】激素是由生物体内某些细胞产生的具有调节生命活动的微量高效的有机物；神经递质是由神经细胞分泌的化合物，能与突触后膜上的受体特异性结合，进而导致突触后神经元兴奋或受到抑制。
【详解】A、高等植物之间可以通过胞间连丝进行信息的传递，而且不是所有的受体都位于细胞膜上（如性激素的受体位于细胞内），A错误；
B、激素、神经递质均可在细胞间传递信息，但是抗体是免疫活性物质，不能传递信息，起免疫作用，B错误；
C、生态系统中的信息传递往往是双向的，可以发生在生物和生物之间、生物和非生物环境之间，C正确；
D、根尖分生区细胞能分裂，且有蛋白质的合成，故遗传信息的传递途径是DNA←DNA→RNA→蛋白质，D错误。
故选C。
9. 人类耳蜗中的听毛细胞顶部的纤毛位于蜗管的内淋巴液中，其余部分位于外淋巴液中，当声音传到耳蜗时，听毛细胞的纤毛发生偏转，纤毛顶端的K+通道开启，K+内流而产生兴奋，兴奋通过听毛细胞底部传递给听神经细胞，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 听毛细胞底部K+外流时需要与通道蛋白结合
B. 兴奋通过听神经细胞的传递，最终到达大脑皮层产生听觉的过程属于条件反射
C. 静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
D. 据图分析，若阻断听毛细胞底部Ca2+内流，会影响兴奋的传递
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析，当声音传到听毛细胞时，纤毛顶端膜上的K+通道开放，K+内流而产生兴奋，该过程为顺浓度梯度的运输，属于协助运输。
【详解】A、据图可知，听毛细胞底部所处的外淋巴液钾离子浓度低，K+外流过程是顺浓度梯度进行的，不需要与通道蛋白结合，A错误；
B、听觉的产生是兴奋从听毛细胞底部传到大脑皮层，该过程中不属于反射，B错误；
C、结合图示可知，静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内，C错误；
D、据图分析，若阻断听毛细胞底部Ca2+内流，将阻止突触小泡向细胞膜移动并释放神经递质，不利于传入神经兴奋，会影响兴奋的传递，D正确。
故选D。
10. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予了科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，因他们发现了mRNA的核苷碱基修饰，不仅有效降低了RNA的免疫原性，同时还增强了mRNA的稳定性以及翻译效率，为新型冠状病毒mRNA疫苗的成功开发清除了关键障碍。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 相比于DNA疫苗，mRNA疫苗不会整合到细胞的基因组中，安全性更高
B. 从抗原蛋白表达的途径推测，相较于mRNA疫苗，DNA疫苗起效更快
C. 第二次接触相同抗原时，记忆B细胞会快速增殖、分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体
D. 辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂、分化
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。疫苗属于抗原，常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。mRNA疫苗进入人体细胞后，指导合成的抗原蛋白作为抗原激发免疫应答。
【详解】A、相比于DNA疫苗，mRNA疫苗由于不需要进入细胞核，因而不会整合到细胞的基因组中，安全性较高，A正确；
B、从抗原蛋白表达的途径推测，相较于mRNA疫苗，DNA疫苗还需要经过转录过程，才能翻译出相应的抗原蛋白，因而起效慢，B错误；
C、第二次接触相同抗原时，记忆B细胞会快速增殖、分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体，即短期内产生大量的抗体，因而二次免疫表现迅速而强烈，C正确；
D、辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂、分化，即辅助性T细胞既能参与体液免疫也参与细胞免疫，D正确。
故选B。
11. 植物的生长发育与光信号密切相关。农业生产中，高、低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”，低位作物主要通过光敏色素B（phyB）感知该环境中红光与远红光比值（R：FR）的降低，从而引发一系列生物学效应。已知phyB存在非活化（Pr）和活化（Pfr）两种形式，如图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图，下列说法错误的是（ ）
注：PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，ROT3、BZRI、ARF6均为基因，（+）、（-）分别表示促进、抑制。
A. 光敏色素是一类色素—蛋白质复合体
B. 图中四种激素在调控下胚轴生长方面表现为协同作用
C. 荫蔽胁迫下，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，对PIFs的抑制作用增强
D. 植物通过光敏色素响应环境变化，调控基因表达以及激素的产生和分布
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调、共同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），主要吸收红光和远红光，A正确；
B、据图可知，四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用，B正确；
C、荫蔽胁迫下，R/FR降低，Pfr转化为Pr，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，Pfr的减少减弱了对PIFs的抑制作用，导致下胚轴过度伸长，C错误；
D、结合题干信息，PIFs是一种调控基因转录的蛋白质，PIFs与BZR1、ARF6基因的启动子结合，促进基因的转录，从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋白的合成量，促进下胚轴的伸长，D正确。
故选C。
12. 某同学在观察某杂合子果蝇细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同的形态。不考虑变异，下列说法错误的是（ ）
A. 若该细胞正处于分裂前期，则细胞中一定含有等位基因
B. 若该细胞正处于分裂后期，则该果蝇一定是雌性
C. 若该细胞此时存在染色单体，则该细胞中一定含有2个染色体组
D. 若该细胞此时没有染色单体，则该细胞中可能含有2条Y染色体
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干：一个正在分裂的果蝇细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同的形态，说明该细胞含有2个染色体组，一个染色体组中含有4条染色体，可能处于有丝分裂前期、中期、末期、减数第一次分裂或减数第二次分裂后期。
【详解】A、若该细胞正处于分裂前期，则可能处于有丝分裂前期或减数第一次分裂前期，一定存在等位基因，A正确；
B、若该细胞正处于分裂后期，可能是处于减数第二次分裂后期次级卵母细胞或第一极体，也可能是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，故则该果蝇不一定是雌性，B错误；
C、若该细胞此时存在染色单体，可能处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂，则该细胞中一定含有2个染色体组，C正确；
D、若该细胞此时没有染色单体，则该细胞处于减数第二次分裂后期，可能是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，因此该细胞可能取自精巢，D正确。
故选B。
13. 培育和改良自然界中野生香蕉的部分过程如图所示（图中A、B分别代表一个不同的染色体组，每个染色体组均含11条染色体）。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程②说明小果野蕉和野蕉属于同一个物种
B. 过程①和③可使用秋水仙素处理幼苗
C. 长梗蕉个体内部分细胞可能含有44条染色体
D. FHLA-02蕉与野蕉杂交可以培育出三倍体香蕉
【答案】B
【解析】
【分析】①过程为多倍体育种，小果野焦为二倍体，育种后粉蕉为四倍体，②过程为杂交育种，③过程为多倍体育种，最终产生四倍体香蕉。
【详解】A、过程②小果野蕉和野蕉产生后代长梗蕉，但是不确定长梗蕉能否产生可育后代，故不能判断是否属于同一物种，A错误；
B、①和③过程均为多倍体育种，可以使用低温或秋水仙素处理使染色体数目加倍，B正确；
C、长梗焦个体含有2个染色体组22条染色体，有丝分裂后期含有44条染色体，C正确；
D、FHIA-02蕉为四倍体香蕉，野蕉为二倍体香蕉，杂交可以培育出三倍体香蕉，D正确。
故选B。
14. 加拿大底鳟是一种小型观赏鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因，其中等位基因LDH-Bb出现的比例表现出随温度和维度变化的规律，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. LDH-B的多个等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律
B. 冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高
C. 据图推测，LDH-Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
D. 加拿大底鳟个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因频率指的是在一个种群基因库，某个基因 占该基因和其全部等位基因数的比率；基因型频率一个种群中某基因型个体数占全部个体数的比率。当一个种群中某基因的频率发生改变时，该种群生物发生了进化，但不一定形成新物种。
2、现代生物进化理论认为，个体不是进化的单位，种群才是进化的单位。在自然界中，由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
【详解】A、LDH-B的多个等位基因在遗传过程中遵循基因的分离定律，A错误；
B、体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因，结合图示可知，冷水环境中等位基因LDH-Bb出现比例比温水环境中高，但不能说明冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高，B错误；
C、题干信息：基因LDH-B与细胞呼吸有关，题图可知，冷水环境中LDH-Bb出现比例很高，据此推测，LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关，C正确；
D、进化的实质是种群基因频率的改变，而加拿大底鳟个体属于个体而不是种群，其从温水环境游至冷水环境中不会发生进化，D错误。
故选C。
15. 某一年生植物开两性花，花非常小，杂交育种时去雄困难。研究人员发现其花粉的可育与不育这对相对性状由细胞核基因A/a（A、a基因仅在花粉中表达）和线粒体基因（N、S，每一植株只具有其中一种基因）共同控制，花粉不育的机理如图所示（P蛋白的存在是S基因表达的必要条件）。下列说法正确的是（ ）
注；基因型可用“线粒体基因（核基因型）”的形式表示，如植株N（u）、花粉N（a）。
A. 上述基因的遗传遵循自由组合定律
B. 若要培育出植株S（Aa），母本最好选用S（aa）
C. 植株S（Aa）自交，后代的基因型及比例是S（AA）：S（Aa）：S（aa）=1：2：1
D. 若想要获得基因型为S（aa）的植株，则只能通过N（aa）和S（aa）杂交获得
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析，a基因表达出P蛋白，可促进线粒体基因S表达出S蛋白，存在S蛋白使花粉不育。如果存在A基因，花粉最终可育。
【详解】A、孟德尔遗传规律适用于核基因，不适合细胞质基因，上述基因中只有A/a遵循孟德尔遗传规律，即上述基因遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、通过分析可知若要培育出植株S（Aa），选用的母本的线粒体基因一定是S，由于杂交时去雄困难，所以母本最好选择花粉不育的S（aa），B正确；
C、植株S（Aa）产生S（A）和S（a）两种花粉，其中S（a）不育，后代的基因型及比例是S（AA）∶S（Aa）=1∶1，C错误；
D、若想要获得基因型为S（aa）的植株，可通过N（aa）和S（aa）杂交获得，也可通过N（Aa）和S（aa）杂交获得，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 根据光合作用中CO2固定方式的不同，可将植物分为C3植物和C4植物。C3植物最初的CO2固定是由Rubisc酶催化生成3-磷酸甘油酸，而C4植物最初的CO2固定是由PEPC酶催化生成草酰乙酸（四碳化合物）。如图为C4植物的CO2固定过程。请回答下列问题：
注：图中HCO3-是CO2溶解于水生成的。
（1）据图可知，C4植物在浓缩和固定CO2时同时具有C4途径和__________途径，在C4植物的叶肉细胞内，光反应可以为图中CO2浓缩过程提供的物质有_____________，C4途径和C3途径固定CO2时，与CO2结合的物质分别是________________和______________。
（2）研究发现PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisc酶的60倍，据此分析C4植物更适应炎热干旱环境的原因：____________。
（3）绿色植物中Rubisc酶具有双重活性，当O2/CO2的值偏高时，Rubisc酶会催化C5与O2结合，生成C3和C2，C2会进一步被氧化分解为CO2，此过程称为光呼吸；光呼吸会消耗暗反应的底物C5，对光合作用造成不利影响。研究发现，在相同的环境条件下C4植物的光呼吸强度明显弱于C3植物，已知C4植物的叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点及前文所述推断，C4植物光呼吸比C3植物低很多是因为_____________，从而使CO2在与O2竞争Rubisc酶中有优势，抑制光呼吸。
【答案】16. ①. C3 ②. ATP和NADPH ③. 磷酸烯醇式丙酮酸 ④. C5
17. 炎热干旱环境，植物气孔关闭，导致CO2供应减少，C4植物的PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisc酶的60倍，C4植物在低浓度的CO2环境下固定CO2的效率高于C3植物，故C4植物更适应炎热干旱环境
18. 叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，能提高维管束鞘细胞中CO2的浓度
【解析】
【分析】由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，该作用在光下吸收O2形成C3和C2，该现象与植物的Rubisc 酶有关，它催化五碳化合物反应取决于CO2和O2的浓度，当CO2的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当O2的浓度较高时，会进行光呼吸。
【小问1详解】
据图可知，C4植物在浓缩和固定CO2时同时具有C4途径（在叶肉细胞中完成）和C3途径（在维管束鞘细胞中完成），光反应过程会产生ATP和NADPH两种物质，图中CO2浓缩过程需要光反应产生的ATP和NADPH，C4途径固定CO2时，与CO2结合的物质是磷酸烯醇式丙酮酸，C3途径固定CO2时，与CO2结合的物质是C5。
【小问2详解】
在炎热干旱环境，植物气孔关闭，导致CO2供应减少，C4植物的PEPC酶对CO2的亲和力约是Rubisc的60倍，C4植物在低浓度的CO2环境下固定CO2的效率高于C3植物，故C4植物更适应炎热干旱环境。
【小问3详解】
Rubisc酶具有双重活性，当O2/CO2的值偏高时，Rubisc酶会催化C5与O2结合，生成C3和C2，C2会进一步被氧化分解为CO2，此过程称为光呼吸；C4植物叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，能提高维管束鞘细胞中CO2的浓度，从而使CO2在与O2竞争Rubisc酶中有优势，抑制光呼吸。
17. 糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究人员通过多种实验试图找到治疗或减轻糖尿病患者症状的方法。
（1）胰岛素降低血糖的作用包括：促进血糖进入组织细胞进行_____________，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制_______________的分解和转变为葡萄糖。人体中与胰岛素作用相抗衡的激素有_____________（填2个即可）。
（2）方法一：研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素（图1），制备成口服胰岛素，可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障，调节高血糖动物的血糖水平。
图1金属有机骨架纳米载体装载胰岛素的示意图
表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有____________（填写字母）。
（3）方法二：研究人员人工设计了HEK-β细胞（图2），在其细胞膜上添加了葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白，HEK-β细胞通过实时感知血糖浓度变化产生所需的胰岛素。请结合图2信息和已有的知识，描述该细胞有助于精准治疗糖尿病的降糖机制：______________。
【答案】17. ①. 氧化分解 ②. 肝糖原和非糖物质 ③. 胰高血糖素和肾上腺素
18. ABC 19. 当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β细胞的葡萄糖增加，引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，产生所需的胰岛素降糖
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度升高。
【小问1详解】
胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；又能抑制肝糖原的分解和脂肪等非糖类物质转变为葡萄糖。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖，与胰岛素有拮抗作用。
【小问2详解】
胰岛素本质是蛋白质，直接口服会被消化道中的蛋白酶水解，U装载胰岛素制备成口服胰岛素，可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障。
A、U的内部多孔，胰岛素可嵌于孔内，从而可以提高胰岛素的装载量，A正确；B、U的孔的直径远小于胃蛋白酶直径，所以胃蛋白酶不能进入，避免了胃蛋白酶水解胰岛素，B正确；
C、U的表面可附着转铁蛋白，可以与小肠上皮细胞表面的受体发生特异性结合，以便于小肠上皮细胞吸收，C正确；
D、胰岛素口服被吸收后通过血液运输，在血浆中分解会大大降低其作用，D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
依据图2可知，当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β细胞的葡萄糖增加，在细胞质基质中，葡萄糖分解产生丙酮酸，丙酮酸引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，产生的胰岛素增多，胰岛素发挥降糖作用，有助于精准治疗糖尿病。
18. 某昆虫的性别决定方式为XY型（X、Y染色体上也可能存在等位基因），该昆虫的眼型由一对等位基因A/a控制（A对a为显性）。为了研究该昆虫眼型的遗传规律，某研究小组做了甲、乙两组杂交实验，实验结果如表。回答下列问题：
（1）假设A/a这对等位基因位于性染色体上：
①甲组F₁个体中雄性个体的基因型是______，乙组F2个体中粗糙眼个体的性别是______________。如果该假设成立，则雄性粗糙眼昆虫的一个初级精母细胞中一般应该含有______________个a基因，理由是_____________。
②乙组F2雌雄个体随机交配得到的F3中，粗糙眼雄性所占比例是_______。
（2）假设A/a这对等位基因位于常染色体上，该常染色体上另一对等位基因B/b控制昆虫体色，灰身（B）相对于黑身（b）为显性。若要通过一次杂交实验，验证基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了互换，请写出实验思路、预期实验结果_______。
（3）昆虫野生型的眼为红眼，研究人员在某野生型种群中发现了朱红眼（d）、亮红眼（e）两个隐性突变型，部分研究者认为亮红眼基因e可能是由朱红眼基因d突变来的，已知相关基因均位于常染色体上，为验证假说是否成立，研究者将亮红眼果蝇和朱红眼果蝇杂交，观察子代的眼色性状，若子代全为_____________，则假设成立；若子代全为___________，则假设不成立。
【答案】18. ①. XAYa ②. 雌性 ③. 4
④. 因为A/a为X、Y的同源区，粗糙眼雄性个体的基因型为XaYa，且初级精母细胞中相关基因进行了复制 ⑤. 0
19. 实验思路为：将基因型为AaBb的雄性个体与黑身粗糙眼雌性个体（aabb）进行杂交，观察子代昆虫的表现型。
与其结果：子代出现四种表现型（灰身正常眼，灰身粗糙眼、黑身正常眼、黑身粗糙眼），则可证明基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了交叉互换。
20. ①. 朱红眼或亮红眼 ②. 红眼
【解析】
【分析】题意分析，根据正反交的子一代均为正常眼，可知正常眼为显性性状；子一代均为正常眼，说明A/a这对等位基因不可能位于X染色体的非同源区段上；由于子二代没有统计性别之间的表现型比例，故不能判断基因的位置。因此，A/a这对等位基因可能位于常染色体上，也可能位于X和Y的同源区段上。
【小问1详解】
假设A/a这对等位基因位于性染色体上，则这对基因应该位于X、Y的同源区，不可能为与X的非同源区：
①甲组F1个体中雄性个体的基因型是XAYa，乙组F2个体中粗糙眼个体的性别是雌性。如果该假设成立，则雄性粗糙眼昆虫的基因型为XaYa，且初级精母细胞中相关基因进行了复制，因此，其一个初级精母细胞中一般应该含有4个a基因，因为若相关基因位于性染色体上，则相关基因只能位于X、Y的同源区，若位于X的非同源区，则表中正反交的结果应该不同。
②乙组亲本的基因型为XAYA、XaXa，子一代的基因型为XaYA、XAXa，F2个体的基因型为XAXa、XaXa、XAYA、XaYA，该群体中卵细胞的种类和比例为XA∶Xa=1∶3，精子的类型和比例为XA∶Xa∶YA=1∶1∶2，则F2随机交配得到的F3中，粗糙眼雄性所占比例是0。
【小问2详解】
假设A/a这对等位基因位于常染色体上，该常染色体上另一对等位基因B/b控制昆虫体色，灰身（B）相对于黑身（b）为显性。若要通过一次杂交实验，验证基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了互换，该实验设计需要通过测交进行验证，即可将基因型为AaBb的雄性个体与黑身粗糙眼雌性个体（aabb）进行杂交，观察子代昆虫的表现型。
若基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了交叉互换，则AaBb会产生四种雄配子，测交子代会出现四种表现型（灰身正常眼，灰身粗糙眼、黑身正常眼、黑身粗糙眼），所以若子代出现四种表现型（灰身正常眼，灰身粗糙眼、黑身正常眼、黑身粗糙眼），则说明基因型为AaBb的雄性个体产生配子的过程中，在同源染色体非姐妹染色单体之间，B/b所在的片段发生了交叉互换。
【小问3详解】
昆虫野生型的眼为红眼，研究人员在某野生型种群中发现了朱红眼（d）、亮红眼（e）两个隐性突变型，部分研究者认为亮红眼基因e可能是由朱红眼基因d突变来的，已知相关基因均位于常染色体上，为验证假说是否成立，研究者将亮红眼果蝇和朱红眼果蝇杂交，观察子代的眼色性状，若子代全为朱红眼或亮红眼，则说明亮红眼基因可能是由朱红眼基因突变而来的；若子代全为野生型红眼，则说明二者是由不同的基因突变而来的。
19. 海南省拥有大片的红树林资源，这种常绿热带雨林是一类特殊的湿地生态系统，其中的红树植物能在海水中生长、繁殖，具有固碳、储碳的功能，在实现海洋碳汇中发挥重要作用。
（1）红树林固碳功能强大，一定程度上可以“抵消”全球部分碳排放，并为旅游观光增添了资源，这分别体现了生物多样性的________________价值。
（2）研究发现，在光照条件下，红树林泥滩中存在的大量厌氧菌能利用H2S将CO2转化为有机物，这些厌氧菌属于生态系统组成成分中的_________。
（3）随着城市经济快速发展，红树林植被减少，为保护红树林，海南东寨港（三江湾）加大红树林生态修复，选择当地优良的乡土红树为主要恢复树种，再引进外地适应性良好的红树树种，这主要体现了生态工程的_____________原理；针对鸟类种类减少，在红树林区域内营建大量滩涂、浅水塘，重建岛屿，目的是为鸟类提供________________。
（4）科研人员为筛选适合镉（Cd）污染修复的植物，以Cd污染的土壤为培养基质，通过温室盆栽实验，比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。相关检测结果如表所示：
注：转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。
分析以上结果，Cd污染修复效果最好的植物是_____________，判断依据是____________。
根据研究结果可知，若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的，则最佳植物为____________，主要原因是____________。
【答案】19. 间接#直接
20. 生产者 21. ①. 协调 ②. 栖息空间和食物条件
22. ①. 籽粒苋 ②. 籽粒苋地上部分和地下部分的Cd含量高，说明富集Cd的能力较强 ③. 龙葵 ④. 龙葵的转运系数较高，地上部分Cd含量高
【解析】
【分析】生物多样性的价值：
（1）直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等；
（2）间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能；
（3）潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
【小问1详解】
红树林固碳功能强大，一定程度上可以“抵消”全球的部分碳排放，并为旅游观光增添了资源，前者体现了生物多样性的间接价值，后者体现了生物多样性的直接价值，即这分别体现了生物多样性的间接和直接价值。
【小问2详解】
研究发现，在光照条件下，红树林泥滩中存在的大量厌氧菌能利用H2S将CO2转化为有机物，即能将无机物转变成有机物，因此，这些厌氧菌属于生态系统组成成分中的生产者。
【小问3详解】
随着城市经济快速发展，红树林植被减少，为保护红树林，海南东寨港（三江湾）加大红树林生态修复，选择当地优良的乡土红树为主要恢复树种，再引进外地适应性良好的红树树种，这主要体现了生态工程的协调原理，即在物种选择过程中关注了生物与环境的适应，因而体现了协调原理；针对鸟类种类减少，在红树林区域内营建大量滩涂、浅水塘，重建岛屿，目的是为鸟类提供提供多种多样的食物和栖息地，进而为多种鸟类的生存创造了良好的环境条件，有利于生态恢复。
【小问4详解】
通过比较表中三种植物，发现籽粒苋地上部分和地下部分Cd含量高，说明富集Cd的能力较强，Cd污染修复效果最好的植物是籽粒苋。根据研究结果可知，若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的，所以需要选择地上部分的Cd含量高以及转运系数最高的植物，通过比较分析，龙葵地上部分的Cd含量高，转运系数也较高，是最佳的植物。
20. 研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除了比格犬的载脂蛋白E（APOE）基因，培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用“苹果”腹部皮肤体细胞作为样本，建立细胞系，取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国首只克隆犬“龙龙”。如图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题：
（1）CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体，其中的_________负责识别并结合特定DNA序列，引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑，在实践中发现该系统有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”的现象，实验发现sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越_____________（填“高”或“低”）。
（2）取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中，首先应保证其处于______________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要一定的气体环境是____________。
（3）为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射_______________，获得的卵母细胞应在体外培养到_______________期。在对卵母细胞去核时，可采用的方法有________________________（至少答出两种）。
（4）克隆本质上是一种无性繁殖，该过程的最后一道工序是胚胎移植，其实质是________________。胚胎移植前，需对供、受体犬进行_____________处理，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。重构胚通常需要发育到_____________阶段才能进行胚胎移植。
【答案】（1） ①. sgRNA ②. 低
（2） ①. 无菌、无毒 ②. 95%空气加5%CO2的混合气体
（3） ①. 促性腺激素 ②. MII中 ③. 显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等
（4） ①. 无性繁殖 ②. 同期发情 ③. 桑葚胚或囊胚
【解析】
【分析】使用CRISPR/Cas9技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。
【小问1详解】
CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体。其中的sgRNA负责识别并结合特定DNA序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越低，因为其通过碱基互补配对与待编辑序列结合。
【小问2详解】
细胞在培养过程中，首先应保证其处于无菌、无毒环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要一定的气体环境是95%空气加5%CO2的混合气体。
【小问3详解】
为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射促性腺激素，其可促进卵巢产生更多的卵母细胞，获得的卵母细胞应在体外培养到MII中期。在对卵母细胞去核时，可采用的方法有显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等。
【小问4详解】
克隆本质上是一种无性繁殖，该过程最后一道工序是胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。为实现这一工序，需用相应激素对受体母犬进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同。重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植。郁闭度
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
一年蓬
15.3
13.5
10.8
7.4
4.3
2.4
加章大一枝黄花
10.4
9.5
6.1
5.6
3.0
1.2
刺儿菜
3.7
4.3
8.5
4.4
2.2
1.0
U的结构
补充说明
设计意图说明
内部多孔
胰岛素可嵌于孔内
A．提高胰岛素的装载量
孔的直径为2.6nm
胃蛋白酶的直径约6nm
B．避免胃蛋白酶水解胰岛素
表面可附着转铁蛋白
小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体
C．便于细胞识别并吸收
耐酸且稳定
在血浆中可分解
D．消除毒性或副作用
组别
亲代
F1
F2
甲组（正交）
正常眼（♀）×粗糙眼（♂）
均为正常眼
正常眼：粗糙眼=3：1
乙组（反交）
正常眼（♂）×粗糙眼（♀）
均为正常眼
正常眼：粗糙眼=3：1
植物名称
Cd含量（mg·kg-1）
转运系数
地下部分
地上部分
籽粒苋
46.60
22.59
0.48
龙葵
16.61
41.39
2.49
商陆
7.87
9.12
1.16
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