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安徽省部分学校2023-2024学年高三上学期期末生物试题（Word版附解析）
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考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，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. 肺炎支原体与结核杆菌都是引起肺部感染的病原体。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。下列关于肺炎支原体与结核杆菌的叙述，错误的是（ ）
A. 二者都能在自身细胞的核糖体上合成蛋白质
B. 二者都属于生命系统中的细胞层次和个体层次
C. 二者都没有染色体，不能发生染色体变异
D. 二者引起的肺部感染均可用溶菌酶治疗
【答案】D
【解析】
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物，由真核细胞构成的生物叫真核生物。原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、肺炎支原体和结核杆菌都是原核生物，都含有核糖体，可利用自身的核糖体进行蛋白质的合成，A正确；
B、肺炎链球菌和结核杆菌都是原核生物，为单细胞生物，属于生命系统中的细胞层次和个体层次，B正确；
C、结核杆菌和肺炎支原体都是原核生物，没有染色体，所以不能发生染色体变异，C正确；
D、根据题意可知，溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁。结核杆菌属于细菌，细菌有细胞壁，而肺炎支原体没有细胞壁，因此，二者引起的肺部感染不能都用溶菌酶治疗，D错误。
故选D。
2. 蛋白质在生物膜的功能中起着非常重要的作用，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞膜上与糖类结合的蛋白质，具有识别和催化等功能
B. 抗体的分泌需要细胞膜上的蛋白质参与
C. 线粒体内膜上含有催化合成ATP和NADH的酶
D. 蛋白质和纤维素组成的细胞骨架能锚定并支撑细胞器
【答案】B
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞膜上与糖类结合的蛋白质，一般具有识别作用，不具有催化功能，A错误；
B、抗体分泌出细胞为胞吐，胞吐过程需要细胞膜上蛋白质的参与，B正确；
C、线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸第三阶段的场所，含有催化合成ATP的酶，NADH在有氧呼吸第一二阶段产生，第三阶段消耗，故细胞质基质和线粒体基质中含有催化合成NADH的酶，C错误；
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，锚定并支撑着许多细胞器，没有纤维素，D错误。
故选B。
3. 某种细菌细胞膜上的光驱动蛋白属于一种质子泵，它可以将H+从细胞膜内侧运到细胞膜外侧，由此形成的H+浓度梯度可用于ATP合成、物质的跨膜运输，其部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 质子泵泵出H+的过程需要ATP提供能量
B. 在泵出H+的过程中，质子泵的空间结构发生变化
C. 质子泵泵出H+的速率不受温度和膜内外H+浓度的影响
D. 图中所示细菌可以利用光能，因此该种细菌是自养生物
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、据图可知，H+输入细胞的过程不消耗ATP，H+输出细胞的过程需要光能，A错误；
B、质子泵属于载体蛋白，在运输物质过程中空间结构会发生变化，所以H+从细胞膜内侧泵到细胞膜外的过程中，质子泵的空间结构发生了变化，B正确；
C、质子泵泵出H+的方式为主动运输，因此其运输速率受温度和膜内外H+浓度的影响，C错误；
D、图中所示细菌可以利用光能，但无法判断该细菌能不能利用光能将无机物合成有机物，故不能判断该种细菌是否为自养生物，D错误。
故选B
4. 下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（ ）
A. 酶和ATP的元素组成不可能完全相同
B. 酶的合成是放能反应，酶的水解是吸能反应
C. ATP的合成一定需要酶，ATP的水解不一定需要酶
D. 能产生酶的细胞一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能产生酶
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用；ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。ATP水解为细胞的生命活动提供能量，ATP与ADP转化过程是酶促反应，人体内ATP来源于细胞呼吸。
【详解】A、ATP的组成元素是C、H、O、N、P，酶的化学本质为蛋白质或RNA，RNA的组成元素也为C、H、O、N、P，因此酶和ATP的元素组成有可能完全相同，A错误；
B、酶合成为吸能反应，酶的水解为放能反应，B错误；
C、ATP的合成过程需要ATP合成酶催化，ATP的水解需要ATP水解酶的催化，C错误；
D、能产生酶的细胞一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能产生酶，如哺乳动物成熟红细胞，可无氧呼吸产生ATP，但不能合成酶，D正确。
故选D。
5. 2023年福冈游泳世锦赛上，24岁的覃海洋打破了男子200米蛙泳的世界纪录，并成为历史上第一位在单届世锦赛上包揽50米、100米、200米蛙泳金牌的选手。比赛过程中，随着运动强度的增大，运动员的O2摄入量和体内乳酸含量明显增加。下列有关说法正确的是（ ）
A. 比赛过程中，运动员骨骼肌细胞产生ATP的场所是线粒体
B. 比赛过程中，运动员体内的肌糖原会分解以补充消耗的葡萄糖
C. 比赛结束后，运动员不会出现血浆pH大幅度下降的现象
D. 随着运动强度增大，运动员骨骼肌细胞的CO2产生量将大于O2消耗量
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成ATP的过程。
2、无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、运动强度增大时，骨骼肌细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸，二者的第一阶段相同，都在细胞质基质中进行，有氧呼吸的二、三阶段在线粒体内进行，都能产生ATP，因此骨骼肌细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误；
B、肌糖原不能水解为葡萄糖，B错误；
C、由于血浆中缓冲物之的存在，比赛结束后，运动员不会出现血浆pH大幅度下降的现象，C正确；
D、人体骨骼肌细胞进行无氧呼吸只产生乳酸，进行有氧呼吸呼吸才能产生CO2，故运动强度过高时，骨骼肌细胞CO2的产生量仍等于O2的消耗量，D错误。
故选C。
6. 中国科学院研究团队发现了“保持细胞年轻态”的分子开关——诱导细胞衰老的基因KAT7，该基因失活小鼠的寿命与对照组相比得到了明显延长。下列说法错误的是（ ）
A. 衰老细胞的核体积增大，染色质收缩，不利于部分基因的转录
B. 细胞衰老时产生的自由基攻击磷脂分子后能产生新的自由基
C. 端粒受损可能会影响细胞的生命活动，从而导致细胞衰老
D. 将KAT7基因导入受体细胞并表达，有助于治疗老年痴呆
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。衰老的细胞主要具有以下特征：细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞内的色素逐渐累积，妨碍细胞内物质的交流和传递；细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
【详解】A、衰老细胞的细胞核核膜内折，细胞核的体积变大，染色质收缩，不利于部分基因的转录，A正确；
B、当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，B正确；
C、端粒受损可能会导致端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，进而使细胞活动渐趋异常，从而导致细胞衰老，C正确；
D、研究表明KAT7基因失活会延缓细胞衰老，从而延长实验动物的寿命，即KAT7能促进细胞衰老，因此不能治疗老年性痴呆，D错误。
故选D。
7. 实验一：用免疫荧光染色法（一种使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术）处理一个正常小鼠（2N=40）的初级精母细胞，得到下图，图中染色体正形成联会复合体。
实验二：用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，使其完成分裂。
下列叙述错误的是（ ）
A. 图中细胞共有40条染色体，图示时期可能发生基因重组
B. 图中细胞所处时期的下一个时期，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧
C. 实验二中细胞第一次分裂结束后，每个细胞中的每条染色体上都有32P标记
D. 实验二中细胞第二次分裂结束后，每个细胞中有一半染色体上有32P标记
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；末期：细胞质分裂；
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、该图是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，而初级精母细胞处于减数第一次分裂，此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同，故细胞中共有40条染色体；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生（交叉）互换，属于基因重组，A正确；
B、此时处于减数第一次分裂前期，进入下一时期即减数第一次分裂中期时同源染色体排列在赤道板两侧侧，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧，B正确；
CD、用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，根据DNA分子的半保留复制的特点，如果细胞进行有丝分裂，则细胞第一次分裂结束后，每个子细胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记，子细胞再进行一次有丝分裂，DNA间期再复制一次，含有染色单体的染色体上的两个DNA分子，只有一个DNA上的一条链上含有32P，有丝分裂后期，着丝粒分裂含有32P的DNA的染色体可能都移动到细胞一极，导致产生的两个子细胞一个细胞每条染色体都含有32P，一个细胞每条染色体都没有32P。如果细胞进行减数分裂，DNA复制一次细胞连续分裂两次，则细胞减数分裂Ⅰ结束后，每个细胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记；减数分裂Ⅱ细胞不进行DNA复制，分裂结束后的每个细胞中的染色体上有32P标记，C正确，D错误。
故选D。
8. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可与自身mRNA分子结合而抑制自身mRNA翻译。下列叙述错误的是（ ）
A. 遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有损失
B. 形成mRNA时，RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录
C. 大肠杆菌翻译合成蛋白质时，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与
D. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA的一条链）、原料（核糖核苷酸）、酶（RNA聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、tRNA和能量。
【详解】A、由于终止密码子不编码氨基酸等原因，遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有所损失，A正确；
B、DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录，移动到终止子时停止转录，终止密码子在mRNA上，B错误；
C、mRNA为翻译的模板，tRNA为转运氨基酸的工具，翻译场所为核糖体，核糖体中有rRNA，因此大肠杆菌翻译合成蛋白质时，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与，C正确；
D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，D正确。
故选B。
9. 半乳糖血症是由半乳糖代谢途径中酶缺陷造成的遗传代谢病，该病在人群中的发病率约为1/40000。图2是图1中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4的基因电泳检测结果（不考虑X、Y染色体的同源区段）。下列说法正确的是（ ）
A. 半乳糖血症的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. 图1中的Ⅲ1为半乳糖血症男孩的概率是1/4
C. 若要判断胎儿Ⅲ1是否患半乳糖血症，需进行基因检测或孕妇血细胞检查
D. 若Ⅱ4与一位红绿色盲女性婚配，则所生男孩兼患两病的概率为1/804
【答案】D
【解析】
【分析】遗传病遗传方式一般判断方法：无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性。
【详解】A、表现正常的Ⅰ1和Ⅰ2结合生出了Ⅱ2儿子为患者，故该病为隐性遗传病；结合电泳条带可知，Ⅰ3正常，Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅰ4都为携带者，该病为常染色体隐性遗传病，A错误；
B、假设与半乳糖血症相关的基因为A、a，则Ⅱ2的基因型为aa，Ⅰ3、Ⅰ4的基因型分别为AA、Aa，则Ⅱ3的基因型为1/2AA、1/2Aa，Ⅲ1为半乳糖血症男孩的概率是1/2×1/2×1/2=1/8，B错误；
C、该病为基因病，孕妇血细胞检查不能判断该病，而是出生时取脐带血检查红细胞内的酶活性，C错误；
D、Ⅰ3、Ⅰ4的基因型分别为AA、Aa，则Ⅱ4的基因型为1/2AA、1/2Aa，半乳糖血症在人群中的发病率（aa）约为1/40000，则a的基因频率为1/200，A的基因频率为199/200，因此人群中基因型为Aa的概率为2×1/200×199/200，由于正常女性的基因型不可能是aa，因此人群中正常女性的基因型为Aa的概率是（2×1/200×199/200）/（1-1/40000）=398/39999，女性色盲患者的儿子一定是色盲患者，故Ⅱ4与一位红绿色盲女性婚配，则所生男孩兼患两病的概率为1/2×398/39999×1/4×1=1/804，D正确。
故选D。
10. 下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 达尔文从基因水平上科学地解释了遗传和变异的本质
B. 以14C作“地质时钟”，可测定一定年限内化石中生物所生存的年代
C. 利用生长素类调节剂制成的除草剂可导致杂草基因频率定向改变
D. 遗传具有稳定性而环境是不断变化的，二者的矛盾使适应具有相对性
【答案】A
【解析】
【分析】达尔文自然选择学说内容：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存；过度繁殖是自然选择的前提，生存斗争是自然选择的手段和动力，遗传变异是自然选择的内因和基础，适者生存是自然选择的结果，变异一般是不定向的，自然选择是定向的，决定生物进化的方向。
【详解】A、达尔文的自然选择学说是从个体水平上科学地解释了遗传和变异的本质，A错误；
B、利用14C同位素放射性衰变规律进行测年技术称为14C年代测定技术，也称放射性碳定年法，所以以14C作“地质时钟”，可测定一定年限内化石中生物所生存的年代，B正确；
C、生物的变异是不定向的，但自然选择或人工选择是定向的，所以利用生长素类调节剂制成的除草剂可导致杂草的基因频率发生定向改变，C正确；
D、适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，所以遗传具有稳定性而环境是不断变化的，二者的矛盾使适应具有相对性，D正确。
故选A。
11. 据报道，抑郁症已影响全球3.5亿人口。研究发现抑郁症发生与5-羟色胺等物质密切相关，5-羟色胺再摄取抑制剂是主要的抗抑郁药。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 5-羟色胺可以作为组织液的组成成分存在于内环境中
B. 5-羟色胺作为信号分子，引起突触小体发生信号转变
C. 5-羟色胺发挥作用后可能被分解，也可能被回收
D. 抑郁症患者的病因可能是其脑内的5-羟色胺含量过少
【答案】B
【解析】
【分析】突触的组成：突触前膜、突触间隙、突触后膜。兴奋在神经纤维上可以以电信号的形式双向传导，在神经元之间以化学信号单向传递，神经递质跟突触后膜的受体结合，引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、 5羟色胺作为神经递质由突触前膜释放，存在于突触间隙（组织液）中，可以作为组织液的组成成分存在于内环境中，A正确；
B、 5羟色胺是一种神经递质，可以作为信号分子，引起突触后膜发生信号转变，B错误；
C、神经递质发挥作用后可能被分解，也可能被回收，C正确；
D、5-羟色胺再摄取抑制剂是主要的抗抑郁药，可以抑制5羟色胺被突触小体重新摄取，则突触间隙的5羟色胺含量会增加，因此可推测抑郁症患者的病因可能是其脑内的5-羟色胺含量过少，D正确。
故选B。
12. 下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢。下图为下丘脑参与的人体生命活动调节的部分示意图，A~E代表相关激素。下列推测正确的是（ ）
A. 下丘脑对胰岛分泌胰岛素的调节属于神经—体液调节
B. 若细胞外液渗透压增大，则激素B的分泌量会增加，尿量增加
C. 图中虚线箭头体现了激素调节存在分级调节与反馈调节机制
D. 胰岛细胞、甲状腺细胞和肾上腺细胞都存在激素C的受体
【答案】D
【解析】
【分析】1、下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。
2、题图分析：A、B、C、D分别是促甲状腺激素、抗利尿激素、甲状腺激素、肾上腺素。
【详解】A、由图可知，下丘脑通过传出神经控制胰岛的分泌情况，因此下丘脑对胰岛分泌胰岛素的调节属于神经调节，A错误；
B、若细胞外液渗透压增大，则激素B（抗利尿激素）的分泌量会增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收作用，从而减少尿量，B错误；
C、图中虚线箭头为甲状腺激素对下丘脑和垂体的抑制作用，进而减少甲状腺激素的分泌，因此可以体现反馈调节，但虚线箭头未体现分级调节，C错误；
D、由图可知，激素C是甲状腺分泌的甲状腺激素，甲状腺激素的靶细胞为几乎全身的组织细胞，，因此胰岛细胞、甲状腺细胞和肾上腺细胞都存在激素C的受体，D正确。
故选D。
13. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。科研人员将编码新冠病毒S蛋白的mRNA包裹在脂质纳米颗粒中制成mRNA疫苗。人接种该疫苗后，能产生针对新冠病毒的抗体和细胞毒性T细胞，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 脂质纳米颗粒与细胞膜融合的过程离不开膜的流动性
B. 图中体现了细胞因子既可参与体液免疫，还可参与细胞免疫
C. S蛋白可与B细胞上的相关受体结合，促进其增殖分化并产生抗体
D. S蛋白经蛋白酶体分解成的抗原肽与MHCⅠ结合后，可被T细胞识别
【答案】C
【解析】
【分析】1、体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、脂质纳米颗粒与细胞膜融合与细胞膜的流动性有关，A正确；
B、据图可知，细胞因子刺激B细胞分裂分化为浆细胞，细胞因子刺激细胞毒性T细胞分裂分化形成新的细胞毒性T细胞（活化的），即图中体现了细胞因子既可参与体液免疫，还可参与细胞免疫，B正确；
C、S蛋白可与B细胞上的相关受体结合，促进B细胞增殖分化形成浆细胞，浆细胞产生抗体，C错误；
D、据图可知，S蛋白经蛋白酶体分解成的抗原肽和MHCⅠ结合，可以被辅助性T细胞和细胞毒性T细胞结合，即能被T细胞识别，D正确。
故选C。
14. 某生物小组欲研究生长素的相关知识，用两个相同的胚芽鞘尖端进行了如图所示实验，下列说法错误的是（ ）
A. 从理论上说，琼脂块中生长素含量是A>C=D>B
B. 该实验可说明生长素具有促进植物生长的作用
C. A~D四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是A>C=D>B
D. 缺少放置空白琼脂块的对照组是该实验的不足之处
【答案】C
【解析】
【分析】胚芽鞘实验及生长素作用的规律：
①植物在单侧光照射下，具有向光生长的特性--向光性。
②产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端。
③感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。
④向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
⑤单侧光照射能改变生长素在植物体内的分布，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，这是生长素在植物体内横向运输的结果。
⑥生长素能促进植物生长，其原理是增大了细胞壁的可塑性，促进细胞伸长，从而导致细胞体积增大，使植物表现出生长现象。
⑦生长素只能从植物体的形态学的上端向形态学下端运输，并且是逆浓度梯度运输（主动运输，消耗能量）。
⑧植物体生长旺盛的部位都可以合成生长素，特别是芽尖端的分生组织，生长素的合成不需要光照。
【详解】A、单侧光引起尖端生长素发生了转移，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，因此A＞B，生长素不能通过云母片，因此C=D，所以A>C=D>B，A正确；
B、放置含有生长素的琼脂块的一侧长得快，可以说明生长素具有促进植物生长的作用，B正确；
C、单侧光引起尖端生长素发生了转移，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，因此A＞B，生长素不能通过云母片，因此C=D，所以A>C=D>B，A~D四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是A＜C=D＜B，C错误；
D、本实验缺乏空白琼脂块的对照组，D正确。
故选C。
15. 库布其沙漠是我国第七大沙漠，曾经寸草不生，风沙肆虐。我国政府主导实施了库布其沙漠的生态工程建设，如种植抗旱抗风沙的植被，科学规定载畜量，2014年，库布其沙漠被联合国环境署确定为“全球沙漠生态经济示范区”。下表记录了库布其沙漠生态工程实施前后，该地区生态承载力与生态足迹的变化情况。下列叙述错误的是（ ）
A. 生态足迹是评估一个国家或地区对生态和环境影响的重要指标
B. 生态足迹越小越好，在农牧业生产中延长食物链可减小生态足迹
C. 种植抗旱抗风沙植被的措施遵循了生态工程的自生原理和协调原理
D. 库布其沙漠在2015年的生态盈余增大，说明其生态工程建设已见成效
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程的基本原理：
1、自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求：有效的选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
2、循环：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。
3、协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。
4、整体：树立整体观，遵循整体原理。要求：遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】A、生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，生态足迹是评估一个国家或地区对生态和环境影响的重要指标，A正确；
B、农牧业生产中延长食物链，会增加能量的损耗，从而增大生态足迹，B错误；
C、种植抗旱抗风沙植被，利用了自生原理（有效选择生物组分并合理布设、提高生物多样性程度）和协调原理（选择适合本地环境的树种），C正确；
D、生态盈余为生态承载力与生态足迹的差值，库布其沙漠在2015年的生态盈余增大，说明生态工程建设初见成效，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光，测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1。为进一步探究在自然光照条件下补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因，研究人员测定了叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数和基粒数，结果如图2。请回答下列问题：
（1）该实验的自变量为____________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有________________________（答出两点）。
（2）吸收红光和蓝光的光合色素主要分布在______上，常用______（填试剂名称）提取光合色素，利用纸层析法分离光合色素的原理是________________________。
（3）据图1分析，14~16时，三组光合速率均降低的主要原因是______。若要促进黄瓜的生长，则最有效的补光措施是________________________。
（4）结合图1与图2可知，叶绿体中淀粉的转化和运出______（填“有利于”或“不利于”）光合作用的进行。据图2分析，补蓝光对黄瓜光合速率的影响不明显，原因可能是________________________（答出两点）。
【答案】（1） ①. 时间和不同波长的光 ②. CO2浓度、温度、光照强度
（2） ①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 ③. 不同的光合色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散得快，反之则慢
（3） ①. 光照强度下降 ②. 补充红光
（4） ①. 有利于 ②. 与对照组相比，补充蓝光组的基粒数量较少，不利于光合作用光反应的进行；
补充蓝光组的叶绿体内淀粉粒积累增多，不利于光合作用暗反应的进行
【解析】
【分析】分析图1：在10：00前适当补充红光对黄瓜的生长最有效；
分析图2：补充红光有利于增加叶肉细胞叶绿体的数量，但是每个叶绿体的基粒数量减少，每个叶绿体内的淀粉粒数减少，补充蓝光叶肉细胞叶绿体的数量基本不变，但是每个叶绿体的基粒数量减少，每个叶绿体内的淀粉粒数增加。
【小问1详解】
据题干和图1，该实验的自变量是时间和不同波长的光，影响光合作用强度的主要环境因素有光照强度、CO2、浓度、温度、水分等。
【小问2详解】
光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
由于光合色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇进行提取；由于不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散得快，溶解度小的扩散得慢，故纸层析法可将光合色素分离。
【小问3详解】
分析图1，14~16时，三组光合速率均比8~14时降低，主要的原因是光照强度下降。分析图1：在10：00前适当补充红光对黄瓜的生长最有效，若要促进黄瓜的生长，则最有效的补光措施是补充红光。
【小问4详解】
依据图1，2结果分析，补充红光时叶绿体内淀粉粒数量较少，光合速率比对照组大，说明光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行；
据图②数据分析，与对照组相比，补充蓝光时细胞内叶绿体数相同，但由于基粒数量减少，不利于光合作用光反应的进行，同时叶绿体内淀粉粒积累增多，不利于光合作用暗反应的进行。
17. 某植物的性别由两对独立遗传的等位基因（D/d、T/t）控制。基因D、T同时存在时，雌花雄花都能发育；当基因D不存在且基因T存在时，植株没有雌花；当基因T不存在时，植株没有雄花。该植物的花色由两对独立遗传的等位基因（A/a、B/b）控制，其花色遗传机制如下图所示。现有一株基因型为AABBDDTT的植株与基因型为aabbddtt的植株交配，得到F1，F1随机传粉得到F2。请回答下列相关问题：
（1）亲代母本与父本的花色分别是______。
（2）F1随机传粉，F2中花色的表型及比例为______，F2中能开雌花的植株占______。
（3）若F2中的单性花植株之间随机传粉，则后代中植株的性别及比例为____________；若将F2中雌雄同株植株的雄花在成熟之前摘除，再取雄花植株的花粉对其授粉，则子代中只有雄花的个体占______。
（4）假设基因D、T编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因D的b链中箭头所指的碱基G突变为A，其变异类型属于______（填“基因重组”“基因突变”或“染色体变异”）；这种变异类型不一定导致生物体性状发生改变，原因可能是________________________（答出一点）。正常情况下，基因T转录时的模板位于______（填“a”或“b”）链中。
【答案】（1）白花 紫花
（2） ①. 紫花：红花：白花=12:3:1 ②. 13/16
（3） ①. 雌雄同株植株：雌花植株：雄花植株=1:1:1 ②. 8/27
（4） ①. 基因突变 ②. 密码子具有简并性，多个密码子可以决定一种氨基酸 ③. a
【解析】
【分析】由图可知玉米基因型为A_ _ _的个体表现为紫花，基因型为aaB_个体表现为红花，基因型aabb为白花；D_T_有雌花和雄花，为雌雄同株；ddT_无雌花，为雄性植株作父本；基因型为_ _tt无雄花，为雌性植株作母本。
【小问1详解】
由图可知玉米A_ _ _为紫花，aaB_为红花，aabb为白花；D_T_有雌花和雄花，ddT_无雌花，_ _tt无雄花。因此基因型为aabbddtt，无雄花为母本，花色为白花，基因型为AABBDDTT，作父本，花色紫花。
【小问2详解】
F1的基因型为AaBbDdTt，雌花雄花都能发育，F1随机传粉得到F2，关于花色的基因独立遗传，因此遵循基因的自由组合定律，A_ _ _为紫花，aaB_为红花，aabb为白花，因此F2中花色的表型及比例为紫花：红花：白花=12:3:1。关于性别的基因独立遗传，因此遵循基因的自由组合定律，F2中无雌花的植株为ddT_，比例为1/4×3/4=3/16，则F2中能开雌花的植株占1-3/16=13/16。
【小问3详解】
基因型为ddT_个体无雌花（雄花植株）作父本，基因型为_ _tt个体无雄花（雌花植株），作母本，基因型为1/4DDtt、1/2Ddtt、1/4ddtt，F2中基因型为ddT_的个体中1/3为ddTT、2/3ddTt，即雄配子中dT占2/3，dt占1/3，雌配子中，Dt占1/2，dt占1/2，后代雌雄同株D_T_占2/3×1/2=1/3，只有雄花_ _tt占1/3×1=1/3，只有雌花ddT_占2/3×1/2=1/3，则后代中植株的性别及比例为雌雄同株植株：雌花植株：雄花植株=1:1:1；F2中雌雄同株植株基因型为D_T_雄花摘除，只作母本，基因型分别为1/9DDTT、2/9DDTt、2/9DdTT、4/9DdTt，雌配子中DT占4/9，Dt占2/9，dT占2/9，dt占1/9，再取雄花植株（ddT_）的花粉对其授粉，雄配子中dT占2/3，dt占1/3，雄则子代中只有雄花的个体（基因型为ddT_）为2/3×3/9+1/3×2/9=8/27。
【小问4详解】
基因D的b链中箭头所指的碱基G突变为A，属于基因中碱基对的替换，变异类型为基因突变；由于密码子具有简并性，多个密码子可以决定一种氨基酸，因此基因突变不一定导致生物体性状发生改变。由起始密码子均为AUG可知基因D和基因T转录的模板分别为b链和a链。
18. 下图表示人体缩手反射的相关结构，在Y处膜外安放灵敏电流表。请回答下列有关问题：
（1）图中，A所示的结构属于反射弧的______。刺激X处，Y处电流表的指针____________（填“发生”或“不发生”）偏转。Z处可以发生的信号转换为____________。
（2）神经递质的释放需消耗______（填生理活动）产生的能量。神经递质可与相应受体结合形成递质—受体复合体，该复合体不会一直存在，以免____________。
（3）重症肌无力的病因是患者的免疫系统把相关神经递质的受体当作抗原，产生相应抗体。抗体与相应受体特异性结合，造成相关神经递质不能与受体正常结合，这属于免疫失调中的______。
（4）已知在正常的突触中，多巴胺发挥作用后，可与突触前膜上的多巴胺转运体相结合，从而被迅速重吸收。苯丙胺是一种毒品，它不仅能竞争性抑制多巴胺转运体功能，阻断多巴胺重吸收，还可以改变多巴胺转运体的构象，导致多巴胺被释放至胞外。因此，吸食苯丙胺会导致突触间隙中的多巴胺______（填“增多”“减少”或“不变”），进而导致__________________，吸食者只能通过使用更大剂量毒品而上瘾。长期坚持强制戒毒，必须使__________________，毒瘾才能真正解除。
【答案】（1） ①. 效应器 ②. 不发生 ③. 电信号-化学信号-电信号
（2） ①. 呼吸作用 ②. 引起肌肉持续收缩
（3）自身免疫病 （4） ①. 增多 ②. 突触后膜上多巴胺特异性受体数量减少 ③. 受体蛋白的数量恢复到正常水平
【解析】
【分析】1、多巴胺是一种兴奋性神经递质，储存在人脑细胞突触前膜的突触小泡内，释放后通过突触间隙，与下一个神经元上的特异性受体结合，引起钠离子内流，使兴奋得以传递。
2、吸毒会打破生理上的均衡状态，导致体内部分化学物质失衡。机体能通过减少受体蛋白数量来缓解毒品刺激，导致突触后膜对神经递质的敏感性降低。所以，吸毒成瘾者必须长期坚持强制戒毒，使受体蛋白的数量恢复到正常水平，毒瘾才能真正解除。
【小问1详解】
根据神经节的位置可判断，B为感受器，A为效应器。X所在部位为传出神经，Y所在部位为传入神经，Z为突触，兴奋在突触处只能单向传递，原因是神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此刺激X处，Y处电流表的指针不发生偏转。Z处（突触）可以发生的信号转换为电信号转变为化学信号再转变为电信号。
【小问2详解】
神经递质的释放需消耗呼吸作用产生的能量。神经递质可与相应受体结合形成递质—受体复合体，该复合体不会一直存在，以免引起突触后膜所在神经元持续兴奋肌肉持续收缩。
【小问3详解】
自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，称为自身免疫病。抗体攻击自身神经递质的受体，属于自身免疫病。
【小问4详解】
苯丙胺能竞争性抑制多巴胺转运体功能，阻断多巴胺重吸收，还可以改变多巴胺转运体的构象，导致多巴胺被释放至胞外。因此，吸食苯丙胺会导致突触间隙中的多巴胺增多，进而导致突触后膜上的多巴胺特异性受体数量减少，吸食者只能通过使用更大剂量毒品而上瘾。长期坚持强制戒毒，必须使受体蛋白的数量恢复到正常水平，毒瘾才能真正解除。
19. “千里金堤柳如烟，芦苇荡里落大雁，渔歌催开千张网，荷花映红水底天”。洞庭湖湿地生态环境日益好转，沙鸥翔集，锦鳞游泳，重现以前鱼米之乡的景象。洞庭湖湿地具有蓄水调洪、调节气候、降解污染等多种生态功能。请回答下列问题：
（1）要判断洞庭湖湿地生态系统是否达到生态平衡，需要判断其是否具有结构平衡、____________平衡和______平衡的特征。
（2）要研究湿地某种水鸟的生态位，通常需研究它的________________________（答出两点）。该生态系统中水鸟等各种生物各自占据着相对稳定的生态位，其意义是________________________。
（3）浮游植物通过__________________两大过程参与湖泊生态系统的碳循环。藻类通过吸收大气中的CO2，使大气CO2浓度降低，但水体富营养化时，大量藻类繁殖反而会使大气CO2浓度增加，原因是____________________________________（答出一点）。
（4）洞庭湖挖沙过程中产生的机器轰鸣与汽油味分别会给水鸟传递______信息，影响水鸟的活动，导致其栖息地缩小或碎片化。长期挖沙、取土造成湿地退化，导致__________________，从而使湿地生态系统的自我调节能力下降。
【答案】19. ①. 功能平衡 ②. 收支平衡
20. ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种关系 ②. 有利于不同生物充分利用环境资源
21. ①. 光合作用和呼吸作用 ②. 当其覆盖水面时，造成水体透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用强度，从而减少吸收空气中CO2。从分解者的作用角度分析，分解者在分解动植物遗体和动物的排遗物过程中会消耗氧气，释放CO2，从而会使大气CO2浓度增加。
22. ①. 物理、化学 ②. 物种丰富度下降
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【小问1详解】
生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。第二，功能平衡：生产-消费-分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。第三，收支平衡。因此要判断洞庭湖湿地生态系统是否达到生态平衡，需要判断其是否具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。
【小问2详解】
一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。要研究湿地某种水鸟的生态位，通常需研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
【小问3详解】
浮游植物通过光合作用和呼吸作用两大过程参与湖泊生态系统的碳循环。水体富营养化时、藻类繁殖迅速，当其覆盖水面时，造成水体透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用强度，从而减少吸收空气中CO2。从分解者的作用角度分析，分解者在分解动植物遗体和动物的排遗物过程中会消耗氧气，释放CO2，从而会使大气CO2浓度增加。
【小问4详解】
机器轰鸣为物理信息，汽油味为化学信息，影响水鸟的活动，导致其栖息地缩小或碎片化。长期挖沙、取土造成湿地退化，导致生物多样性降低，物种物种丰富度减少，营养结构复杂程度降低，从而使湿地生态系统的自我调节能力下降。
20. 干扰素是由淋巴细胞产生的一种细胞因子，在临床上常用于治疗病毒感染性疾病，科研人员通过构建基因工程菌来生产干扰素。下图为构建工程菌的流程图，图中质粒A上的m、n分别是启动子和终止子，目的基因的b链为模板链。请回答以下问题：
（1）过程①需要______酶，所需RNA要从______细胞中获得。
（2）目的基因扩增常用PCR技术，该过程需要根据__________________设计特异性引物序列，此外PCR反应体系中除模板和引物外还需加入含Mg2+的缓冲液、________________________（答出一点即可）、H2O等。
（3）过程②需在a链的5′端加接______的识别序列，b链的5′端加接______的识别序列，才能保证目的基因正向插入质粒。插入质粒过程中，还要注意将干扰素基因插入启动子和终止子之间，其中启动子的作用是________________________。
（4）获得重组质粒后，将其导入大肠杆菌时常用______处理受体菌。用该工程菌获得的干扰素不具有生物活性，其原因可能是________________________。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 淋巴细胞
（2） ①. 干扰素基因两端的碱基序列 ②. 耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸
（3） ①. NcI ②. BamHI ③. 是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA
（4） ①. Ca2+ ②. 大肠杆菌无内质网和高尔基体，合成的干扰素未经过加工修饰，因此获得的干扰素不具有生物活性
【解析】
【分析】PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理： DNA复制
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Tag酶）。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开
【小问1详解】
①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，干扰素由淋巴细胞产生，因此可从淋巴细胞中获得控制干扰素合成的mRNA。
【小问2详解】
目的基因扩增常用PCR技术，该过程需要根据干扰素基因两端的碱基序列设计特异性引物序列，此外PCR反应体系中除模板和引物外还需加入含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、H2O。
【小问3详解】
b链是模板链，转录只能从模板链的3′端开始，结合图中质粒上启动子和终止子的方向分析可知，应在a链5′端加接NcI的识别序列，b链5′端加接BamHI的识别序列，才能保证目的基因正向插入质粒。插入质粒过程中，还要注意将干扰素基因插入启动子和终止子之间，其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA。
【小问4详解】年份
总生态足迹/（×104hm2）
总生态承载力/（×104hm2）
2010年
165.5
178.7
2015年
243.7
260.1
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，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. 肺炎支原体与结核杆菌都是引起肺部感染的病原体。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。下列关于肺炎支原体与结核杆菌的叙述，错误的是（ ）
A. 二者都能在自身细胞的核糖体上合成蛋白质
B. 二者都属于生命系统中的细胞层次和个体层次
C. 二者都没有染色体，不能发生染色体变异
D. 二者引起的肺部感染均可用溶菌酶治疗
【答案】D
【解析】
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物，由真核细胞构成的生物叫真核生物。原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、肺炎支原体和结核杆菌都是原核生物，都含有核糖体，可利用自身的核糖体进行蛋白质的合成，A正确；
B、肺炎链球菌和结核杆菌都是原核生物，为单细胞生物，属于生命系统中的细胞层次和个体层次，B正确；
C、结核杆菌和肺炎支原体都是原核生物，没有染色体，所以不能发生染色体变异，C正确；
D、根据题意可知，溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁。结核杆菌属于细菌，细菌有细胞壁，而肺炎支原体没有细胞壁，因此，二者引起的肺部感染不能都用溶菌酶治疗，D错误。
故选D。
2. 蛋白质在生物膜的功能中起着非常重要的作用，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞膜上与糖类结合的蛋白质，具有识别和催化等功能
B. 抗体的分泌需要细胞膜上的蛋白质参与
C. 线粒体内膜上含有催化合成ATP和NADH的酶
D. 蛋白质和纤维素组成的细胞骨架能锚定并支撑细胞器
【答案】B
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞膜上与糖类结合的蛋白质，一般具有识别作用，不具有催化功能，A错误；
B、抗体分泌出细胞为胞吐，胞吐过程需要细胞膜上蛋白质的参与，B正确；
C、线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸第三阶段的场所，含有催化合成ATP的酶，NADH在有氧呼吸第一二阶段产生，第三阶段消耗，故细胞质基质和线粒体基质中含有催化合成NADH的酶，C错误；
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，锚定并支撑着许多细胞器，没有纤维素，D错误。
故选B。
3. 某种细菌细胞膜上的光驱动蛋白属于一种质子泵，它可以将H+从细胞膜内侧运到细胞膜外侧，由此形成的H+浓度梯度可用于ATP合成、物质的跨膜运输，其部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 质子泵泵出H+的过程需要ATP提供能量
B. 在泵出H+的过程中，质子泵的空间结构发生变化
C. 质子泵泵出H+的速率不受温度和膜内外H+浓度的影响
D. 图中所示细菌可以利用光能，因此该种细菌是自养生物
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、据图可知，H+输入细胞的过程不消耗ATP，H+输出细胞的过程需要光能，A错误；
B、质子泵属于载体蛋白，在运输物质过程中空间结构会发生变化，所以H+从细胞膜内侧泵到细胞膜外的过程中，质子泵的空间结构发生了变化，B正确；
C、质子泵泵出H+的方式为主动运输，因此其运输速率受温度和膜内外H+浓度的影响，C错误；
D、图中所示细菌可以利用光能，但无法判断该细菌能不能利用光能将无机物合成有机物，故不能判断该种细菌是否为自养生物，D错误。
故选B
4. 下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（ ）
A. 酶和ATP的元素组成不可能完全相同
B. 酶的合成是放能反应，酶的水解是吸能反应
C. ATP的合成一定需要酶，ATP的水解不一定需要酶
D. 能产生酶的细胞一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能产生酶
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用；ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。ATP水解为细胞的生命活动提供能量，ATP与ADP转化过程是酶促反应，人体内ATP来源于细胞呼吸。
【详解】A、ATP的组成元素是C、H、O、N、P，酶的化学本质为蛋白质或RNA，RNA的组成元素也为C、H、O、N、P，因此酶和ATP的元素组成有可能完全相同，A错误；
B、酶合成为吸能反应，酶的水解为放能反应，B错误；
C、ATP的合成过程需要ATP合成酶催化，ATP的水解需要ATP水解酶的催化，C错误；
D、能产生酶的细胞一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能产生酶，如哺乳动物成熟红细胞，可无氧呼吸产生ATP，但不能合成酶，D正确。
故选D。
5. 2023年福冈游泳世锦赛上，24岁的覃海洋打破了男子200米蛙泳的世界纪录，并成为历史上第一位在单届世锦赛上包揽50米、100米、200米蛙泳金牌的选手。比赛过程中，随着运动强度的增大，运动员的O2摄入量和体内乳酸含量明显增加。下列有关说法正确的是（ ）
A. 比赛过程中，运动员骨骼肌细胞产生ATP的场所是线粒体
B. 比赛过程中，运动员体内的肌糖原会分解以补充消耗的葡萄糖
C. 比赛结束后，运动员不会出现血浆pH大幅度下降的现象
D. 随着运动强度增大，运动员骨骼肌细胞的CO2产生量将大于O2消耗量
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成ATP的过程。
2、无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、运动强度增大时，骨骼肌细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸，二者的第一阶段相同，都在细胞质基质中进行，有氧呼吸的二、三阶段在线粒体内进行，都能产生ATP，因此骨骼肌细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误；
B、肌糖原不能水解为葡萄糖，B错误；
C、由于血浆中缓冲物之的存在，比赛结束后，运动员不会出现血浆pH大幅度下降的现象，C正确；
D、人体骨骼肌细胞进行无氧呼吸只产生乳酸，进行有氧呼吸呼吸才能产生CO2，故运动强度过高时，骨骼肌细胞CO2的产生量仍等于O2的消耗量，D错误。
故选C。
6. 中国科学院研究团队发现了“保持细胞年轻态”的分子开关——诱导细胞衰老的基因KAT7，该基因失活小鼠的寿命与对照组相比得到了明显延长。下列说法错误的是（ ）
A. 衰老细胞的核体积增大，染色质收缩，不利于部分基因的转录
B. 细胞衰老时产生的自由基攻击磷脂分子后能产生新的自由基
C. 端粒受损可能会影响细胞的生命活动，从而导致细胞衰老
D. 将KAT7基因导入受体细胞并表达，有助于治疗老年痴呆
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。衰老的细胞主要具有以下特征：细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞内的色素逐渐累积，妨碍细胞内物质的交流和传递；细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
【详解】A、衰老细胞的细胞核核膜内折，细胞核的体积变大，染色质收缩，不利于部分基因的转录，A正确；
B、当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，B正确；
C、端粒受损可能会导致端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，进而使细胞活动渐趋异常，从而导致细胞衰老，C正确；
D、研究表明KAT7基因失活会延缓细胞衰老，从而延长实验动物的寿命，即KAT7能促进细胞衰老，因此不能治疗老年性痴呆，D错误。
故选D。
7. 实验一：用免疫荧光染色法（一种使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术）处理一个正常小鼠（2N=40）的初级精母细胞，得到下图，图中染色体正形成联会复合体。
实验二：用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，使其完成分裂。
下列叙述错误的是（ ）
A. 图中细胞共有40条染色体，图示时期可能发生基因重组
B. 图中细胞所处时期的下一个时期，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧
C. 实验二中细胞第一次分裂结束后，每个细胞中的每条染色体上都有32P标记
D. 实验二中细胞第二次分裂结束后，每个细胞中有一半染色体上有32P标记
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；末期：细胞质分裂；
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、该图是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，而初级精母细胞处于减数第一次分裂，此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同，故细胞中共有40条染色体；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生（交叉）互换，属于基因重组，A正确；
B、此时处于减数第一次分裂前期，进入下一时期即减数第一次分裂中期时同源染色体排列在赤道板两侧侧，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧，B正确；
CD、用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，根据DNA分子的半保留复制的特点，如果细胞进行有丝分裂，则细胞第一次分裂结束后，每个子细胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记，子细胞再进行一次有丝分裂，DNA间期再复制一次，含有染色单体的染色体上的两个DNA分子，只有一个DNA上的一条链上含有32P，有丝分裂后期，着丝粒分裂含有32P的DNA的染色体可能都移动到细胞一极，导致产生的两个子细胞一个细胞每条染色体都含有32P，一个细胞每条染色体都没有32P。如果细胞进行减数分裂，DNA复制一次细胞连续分裂两次，则细胞减数分裂Ⅰ结束后，每个细胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记；减数分裂Ⅱ细胞不进行DNA复制，分裂结束后的每个细胞中的染色体上有32P标记，C正确，D错误。
故选D。
8. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可与自身mRNA分子结合而抑制自身mRNA翻译。下列叙述错误的是（ ）
A. 遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有损失
B. 形成mRNA时，RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录
C. 大肠杆菌翻译合成蛋白质时，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与
D. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA的一条链）、原料（核糖核苷酸）、酶（RNA聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、tRNA和能量。
【详解】A、由于终止密码子不编码氨基酸等原因，遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有所损失，A正确；
B、DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录，移动到终止子时停止转录，终止密码子在mRNA上，B错误；
C、mRNA为翻译的模板，tRNA为转运氨基酸的工具，翻译场所为核糖体，核糖体中有rRNA，因此大肠杆菌翻译合成蛋白质时，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与，C正确；
D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，D正确。
故选B。
9. 半乳糖血症是由半乳糖代谢途径中酶缺陷造成的遗传代谢病，该病在人群中的发病率约为1/40000。图2是图1中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4的基因电泳检测结果（不考虑X、Y染色体的同源区段）。下列说法正确的是（ ）
A. 半乳糖血症的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. 图1中的Ⅲ1为半乳糖血症男孩的概率是1/4
C. 若要判断胎儿Ⅲ1是否患半乳糖血症，需进行基因检测或孕妇血细胞检查
D. 若Ⅱ4与一位红绿色盲女性婚配，则所生男孩兼患两病的概率为1/804
【答案】D
【解析】
【分析】遗传病遗传方式一般判断方法：无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性。
【详解】A、表现正常的Ⅰ1和Ⅰ2结合生出了Ⅱ2儿子为患者，故该病为隐性遗传病；结合电泳条带可知，Ⅰ3正常，Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅰ4都为携带者，该病为常染色体隐性遗传病，A错误；
B、假设与半乳糖血症相关的基因为A、a，则Ⅱ2的基因型为aa，Ⅰ3、Ⅰ4的基因型分别为AA、Aa，则Ⅱ3的基因型为1/2AA、1/2Aa，Ⅲ1为半乳糖血症男孩的概率是1/2×1/2×1/2=1/8，B错误；
C、该病为基因病，孕妇血细胞检查不能判断该病，而是出生时取脐带血检查红细胞内的酶活性，C错误；
D、Ⅰ3、Ⅰ4的基因型分别为AA、Aa，则Ⅱ4的基因型为1/2AA、1/2Aa，半乳糖血症在人群中的发病率（aa）约为1/40000，则a的基因频率为1/200，A的基因频率为199/200，因此人群中基因型为Aa的概率为2×1/200×199/200，由于正常女性的基因型不可能是aa，因此人群中正常女性的基因型为Aa的概率是（2×1/200×199/200）/（1-1/40000）=398/39999，女性色盲患者的儿子一定是色盲患者，故Ⅱ4与一位红绿色盲女性婚配，则所生男孩兼患两病的概率为1/2×398/39999×1/4×1=1/804，D正确。
故选D。
10. 下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 达尔文从基因水平上科学地解释了遗传和变异的本质
B. 以14C作“地质时钟”，可测定一定年限内化石中生物所生存的年代
C. 利用生长素类调节剂制成的除草剂可导致杂草基因频率定向改变
D. 遗传具有稳定性而环境是不断变化的，二者的矛盾使适应具有相对性
【答案】A
【解析】
【分析】达尔文自然选择学说内容：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存；过度繁殖是自然选择的前提，生存斗争是自然选择的手段和动力，遗传变异是自然选择的内因和基础，适者生存是自然选择的结果，变异一般是不定向的，自然选择是定向的，决定生物进化的方向。
【详解】A、达尔文的自然选择学说是从个体水平上科学地解释了遗传和变异的本质，A错误；
B、利用14C同位素放射性衰变规律进行测年技术称为14C年代测定技术，也称放射性碳定年法，所以以14C作“地质时钟”，可测定一定年限内化石中生物所生存的年代，B正确；
C、生物的变异是不定向的，但自然选择或人工选择是定向的，所以利用生长素类调节剂制成的除草剂可导致杂草的基因频率发生定向改变，C正确；
D、适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，所以遗传具有稳定性而环境是不断变化的，二者的矛盾使适应具有相对性，D正确。
故选A。
11. 据报道，抑郁症已影响全球3.5亿人口。研究发现抑郁症发生与5-羟色胺等物质密切相关，5-羟色胺再摄取抑制剂是主要的抗抑郁药。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 5-羟色胺可以作为组织液的组成成分存在于内环境中
B. 5-羟色胺作为信号分子，引起突触小体发生信号转变
C. 5-羟色胺发挥作用后可能被分解，也可能被回收
D. 抑郁症患者的病因可能是其脑内的5-羟色胺含量过少
【答案】B
【解析】
【分析】突触的组成：突触前膜、突触间隙、突触后膜。兴奋在神经纤维上可以以电信号的形式双向传导，在神经元之间以化学信号单向传递，神经递质跟突触后膜的受体结合，引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、 5羟色胺作为神经递质由突触前膜释放，存在于突触间隙（组织液）中，可以作为组织液的组成成分存在于内环境中，A正确；
B、 5羟色胺是一种神经递质，可以作为信号分子，引起突触后膜发生信号转变，B错误；
C、神经递质发挥作用后可能被分解，也可能被回收，C正确；
D、5-羟色胺再摄取抑制剂是主要的抗抑郁药，可以抑制5羟色胺被突触小体重新摄取，则突触间隙的5羟色胺含量会增加，因此可推测抑郁症患者的病因可能是其脑内的5-羟色胺含量过少，D正确。
故选B。
12. 下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢。下图为下丘脑参与的人体生命活动调节的部分示意图，A~E代表相关激素。下列推测正确的是（ ）
A. 下丘脑对胰岛分泌胰岛素的调节属于神经—体液调节
B. 若细胞外液渗透压增大，则激素B的分泌量会增加，尿量增加
C. 图中虚线箭头体现了激素调节存在分级调节与反馈调节机制
D. 胰岛细胞、甲状腺细胞和肾上腺细胞都存在激素C的受体
【答案】D
【解析】
【分析】1、下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。
2、题图分析：A、B、C、D分别是促甲状腺激素、抗利尿激素、甲状腺激素、肾上腺素。
【详解】A、由图可知，下丘脑通过传出神经控制胰岛的分泌情况，因此下丘脑对胰岛分泌胰岛素的调节属于神经调节，A错误；
B、若细胞外液渗透压增大，则激素B（抗利尿激素）的分泌量会增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收作用，从而减少尿量，B错误；
C、图中虚线箭头为甲状腺激素对下丘脑和垂体的抑制作用，进而减少甲状腺激素的分泌，因此可以体现反馈调节，但虚线箭头未体现分级调节，C错误；
D、由图可知，激素C是甲状腺分泌的甲状腺激素，甲状腺激素的靶细胞为几乎全身的组织细胞，，因此胰岛细胞、甲状腺细胞和肾上腺细胞都存在激素C的受体，D正确。
故选D。
13. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。科研人员将编码新冠病毒S蛋白的mRNA包裹在脂质纳米颗粒中制成mRNA疫苗。人接种该疫苗后，能产生针对新冠病毒的抗体和细胞毒性T细胞，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 脂质纳米颗粒与细胞膜融合的过程离不开膜的流动性
B. 图中体现了细胞因子既可参与体液免疫，还可参与细胞免疫
C. S蛋白可与B细胞上的相关受体结合，促进其增殖分化并产生抗体
D. S蛋白经蛋白酶体分解成的抗原肽与MHCⅠ结合后，可被T细胞识别
【答案】C
【解析】
【分析】1、体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、脂质纳米颗粒与细胞膜融合与细胞膜的流动性有关，A正确；
B、据图可知，细胞因子刺激B细胞分裂分化为浆细胞，细胞因子刺激细胞毒性T细胞分裂分化形成新的细胞毒性T细胞（活化的），即图中体现了细胞因子既可参与体液免疫，还可参与细胞免疫，B正确；
C、S蛋白可与B细胞上的相关受体结合，促进B细胞增殖分化形成浆细胞，浆细胞产生抗体，C错误；
D、据图可知，S蛋白经蛋白酶体分解成的抗原肽和MHCⅠ结合，可以被辅助性T细胞和细胞毒性T细胞结合，即能被T细胞识别，D正确。
故选C。
14. 某生物小组欲研究生长素的相关知识，用两个相同的胚芽鞘尖端进行了如图所示实验，下列说法错误的是（ ）
A. 从理论上说，琼脂块中生长素含量是A>C=D>B
B. 该实验可说明生长素具有促进植物生长的作用
C. A~D四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是A>C=D>B
D. 缺少放置空白琼脂块的对照组是该实验的不足之处
【答案】C
【解析】
【分析】胚芽鞘实验及生长素作用的规律：
①植物在单侧光照射下，具有向光生长的特性--向光性。
②产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端。
③感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。
④向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
⑤单侧光照射能改变生长素在植物体内的分布，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，这是生长素在植物体内横向运输的结果。
⑥生长素能促进植物生长，其原理是增大了细胞壁的可塑性，促进细胞伸长，从而导致细胞体积增大，使植物表现出生长现象。
⑦生长素只能从植物体的形态学的上端向形态学下端运输，并且是逆浓度梯度运输（主动运输，消耗能量）。
⑧植物体生长旺盛的部位都可以合成生长素，特别是芽尖端的分生组织，生长素的合成不需要光照。
【详解】A、单侧光引起尖端生长素发生了转移，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，因此A＞B，生长素不能通过云母片，因此C=D，所以A>C=D>B，A正确；
B、放置含有生长素的琼脂块的一侧长得快，可以说明生长素具有促进植物生长的作用，B正确；
C、单侧光引起尖端生长素发生了转移，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，因此A＞B，生长素不能通过云母片，因此C=D，所以A>C=D>B，A~D四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是A＜C=D＜B，C错误；
D、本实验缺乏空白琼脂块的对照组，D正确。
故选C。
15. 库布其沙漠是我国第七大沙漠，曾经寸草不生，风沙肆虐。我国政府主导实施了库布其沙漠的生态工程建设，如种植抗旱抗风沙的植被，科学规定载畜量，2014年，库布其沙漠被联合国环境署确定为“全球沙漠生态经济示范区”。下表记录了库布其沙漠生态工程实施前后，该地区生态承载力与生态足迹的变化情况。下列叙述错误的是（ ）
A. 生态足迹是评估一个国家或地区对生态和环境影响的重要指标
B. 生态足迹越小越好，在农牧业生产中延长食物链可减小生态足迹
C. 种植抗旱抗风沙植被的措施遵循了生态工程的自生原理和协调原理
D. 库布其沙漠在2015年的生态盈余增大，说明其生态工程建设已见成效
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程的基本原理：
1、自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求：有效的选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
2、循环：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。
3、协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。
4、整体：树立整体观，遵循整体原理。要求：遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】A、生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，生态足迹是评估一个国家或地区对生态和环境影响的重要指标，A正确；
B、农牧业生产中延长食物链，会增加能量的损耗，从而增大生态足迹，B错误；
C、种植抗旱抗风沙植被，利用了自生原理（有效选择生物组分并合理布设、提高生物多样性程度）和协调原理（选择适合本地环境的树种），C正确；
D、生态盈余为生态承载力与生态足迹的差值，库布其沙漠在2015年的生态盈余增大，说明生态工程建设初见成效，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光，测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1。为进一步探究在自然光照条件下补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因，研究人员测定了叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数和基粒数，结果如图2。请回答下列问题：
（1）该实验的自变量为____________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有________________________（答出两点）。
（2）吸收红光和蓝光的光合色素主要分布在______上，常用______（填试剂名称）提取光合色素，利用纸层析法分离光合色素的原理是________________________。
（3）据图1分析，14~16时，三组光合速率均降低的主要原因是______。若要促进黄瓜的生长，则最有效的补光措施是________________________。
（4）结合图1与图2可知，叶绿体中淀粉的转化和运出______（填“有利于”或“不利于”）光合作用的进行。据图2分析，补蓝光对黄瓜光合速率的影响不明显，原因可能是________________________（答出两点）。
【答案】（1） ①. 时间和不同波长的光 ②. CO2浓度、温度、光照强度
（2） ①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 ③. 不同的光合色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散得快，反之则慢
（3） ①. 光照强度下降 ②. 补充红光
（4） ①. 有利于 ②. 与对照组相比，补充蓝光组的基粒数量较少，不利于光合作用光反应的进行；
补充蓝光组的叶绿体内淀粉粒积累增多，不利于光合作用暗反应的进行
【解析】
【分析】分析图1：在10：00前适当补充红光对黄瓜的生长最有效；
分析图2：补充红光有利于增加叶肉细胞叶绿体的数量，但是每个叶绿体的基粒数量减少，每个叶绿体内的淀粉粒数减少，补充蓝光叶肉细胞叶绿体的数量基本不变，但是每个叶绿体的基粒数量减少，每个叶绿体内的淀粉粒数增加。
【小问1详解】
据题干和图1，该实验的自变量是时间和不同波长的光，影响光合作用强度的主要环境因素有光照强度、CO2、浓度、温度、水分等。
【小问2详解】
光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
由于光合色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇进行提取；由于不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散得快，溶解度小的扩散得慢，故纸层析法可将光合色素分离。
【小问3详解】
分析图1，14~16时，三组光合速率均比8~14时降低，主要的原因是光照强度下降。分析图1：在10：00前适当补充红光对黄瓜的生长最有效，若要促进黄瓜的生长，则最有效的补光措施是补充红光。
【小问4详解】
依据图1，2结果分析，补充红光时叶绿体内淀粉粒数量较少，光合速率比对照组大，说明光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行；
据图②数据分析，与对照组相比，补充蓝光时细胞内叶绿体数相同，但由于基粒数量减少，不利于光合作用光反应的进行，同时叶绿体内淀粉粒积累增多，不利于光合作用暗反应的进行。
17. 某植物的性别由两对独立遗传的等位基因（D/d、T/t）控制。基因D、T同时存在时，雌花雄花都能发育；当基因D不存在且基因T存在时，植株没有雌花；当基因T不存在时，植株没有雄花。该植物的花色由两对独立遗传的等位基因（A/a、B/b）控制，其花色遗传机制如下图所示。现有一株基因型为AABBDDTT的植株与基因型为aabbddtt的植株交配，得到F1，F1随机传粉得到F2。请回答下列相关问题：
（1）亲代母本与父本的花色分别是______。
（2）F1随机传粉，F2中花色的表型及比例为______，F2中能开雌花的植株占______。
（3）若F2中的单性花植株之间随机传粉，则后代中植株的性别及比例为____________；若将F2中雌雄同株植株的雄花在成熟之前摘除，再取雄花植株的花粉对其授粉，则子代中只有雄花的个体占______。
（4）假设基因D、T编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因D的b链中箭头所指的碱基G突变为A，其变异类型属于______（填“基因重组”“基因突变”或“染色体变异”）；这种变异类型不一定导致生物体性状发生改变，原因可能是________________________（答出一点）。正常情况下，基因T转录时的模板位于______（填“a”或“b”）链中。
【答案】（1）白花 紫花
（2） ①. 紫花：红花：白花=12:3:1 ②. 13/16
（3） ①. 雌雄同株植株：雌花植株：雄花植株=1:1:1 ②. 8/27
（4） ①. 基因突变 ②. 密码子具有简并性，多个密码子可以决定一种氨基酸 ③. a
【解析】
【分析】由图可知玉米基因型为A_ _ _的个体表现为紫花，基因型为aaB_个体表现为红花，基因型aabb为白花；D_T_有雌花和雄花，为雌雄同株；ddT_无雌花，为雄性植株作父本；基因型为_ _tt无雄花，为雌性植株作母本。
【小问1详解】
由图可知玉米A_ _ _为紫花，aaB_为红花，aabb为白花；D_T_有雌花和雄花，ddT_无雌花，_ _tt无雄花。因此基因型为aabbddtt，无雄花为母本，花色为白花，基因型为AABBDDTT，作父本，花色紫花。
【小问2详解】
F1的基因型为AaBbDdTt，雌花雄花都能发育，F1随机传粉得到F2，关于花色的基因独立遗传，因此遵循基因的自由组合定律，A_ _ _为紫花，aaB_为红花，aabb为白花，因此F2中花色的表型及比例为紫花：红花：白花=12:3:1。关于性别的基因独立遗传，因此遵循基因的自由组合定律，F2中无雌花的植株为ddT_，比例为1/4×3/4=3/16，则F2中能开雌花的植株占1-3/16=13/16。
【小问3详解】
基因型为ddT_个体无雌花（雄花植株）作父本，基因型为_ _tt个体无雄花（雌花植株），作母本，基因型为1/4DDtt、1/2Ddtt、1/4ddtt，F2中基因型为ddT_的个体中1/3为ddTT、2/3ddTt，即雄配子中dT占2/3，dt占1/3，雌配子中，Dt占1/2，dt占1/2，后代雌雄同株D_T_占2/3×1/2=1/3，只有雄花_ _tt占1/3×1=1/3，只有雌花ddT_占2/3×1/2=1/3，则后代中植株的性别及比例为雌雄同株植株：雌花植株：雄花植株=1:1:1；F2中雌雄同株植株基因型为D_T_雄花摘除，只作母本，基因型分别为1/9DDTT、2/9DDTt、2/9DdTT、4/9DdTt，雌配子中DT占4/9，Dt占2/9，dT占2/9，dt占1/9，再取雄花植株（ddT_）的花粉对其授粉，雄配子中dT占2/3，dt占1/3，雄则子代中只有雄花的个体（基因型为ddT_）为2/3×3/9+1/3×2/9=8/27。
【小问4详解】
基因D的b链中箭头所指的碱基G突变为A，属于基因中碱基对的替换，变异类型为基因突变；由于密码子具有简并性，多个密码子可以决定一种氨基酸，因此基因突变不一定导致生物体性状发生改变。由起始密码子均为AUG可知基因D和基因T转录的模板分别为b链和a链。
18. 下图表示人体缩手反射的相关结构，在Y处膜外安放灵敏电流表。请回答下列有关问题：
（1）图中，A所示的结构属于反射弧的______。刺激X处，Y处电流表的指针____________（填“发生”或“不发生”）偏转。Z处可以发生的信号转换为____________。
（2）神经递质的释放需消耗______（填生理活动）产生的能量。神经递质可与相应受体结合形成递质—受体复合体，该复合体不会一直存在，以免____________。
（3）重症肌无力的病因是患者的免疫系统把相关神经递质的受体当作抗原，产生相应抗体。抗体与相应受体特异性结合，造成相关神经递质不能与受体正常结合，这属于免疫失调中的______。
（4）已知在正常的突触中，多巴胺发挥作用后，可与突触前膜上的多巴胺转运体相结合，从而被迅速重吸收。苯丙胺是一种毒品，它不仅能竞争性抑制多巴胺转运体功能，阻断多巴胺重吸收，还可以改变多巴胺转运体的构象，导致多巴胺被释放至胞外。因此，吸食苯丙胺会导致突触间隙中的多巴胺______（填“增多”“减少”或“不变”），进而导致__________________，吸食者只能通过使用更大剂量毒品而上瘾。长期坚持强制戒毒，必须使__________________，毒瘾才能真正解除。
【答案】（1） ①. 效应器 ②. 不发生 ③. 电信号-化学信号-电信号
（2） ①. 呼吸作用 ②. 引起肌肉持续收缩
（3）自身免疫病 （4） ①. 增多 ②. 突触后膜上多巴胺特异性受体数量减少 ③. 受体蛋白的数量恢复到正常水平
【解析】
【分析】1、多巴胺是一种兴奋性神经递质，储存在人脑细胞突触前膜的突触小泡内，释放后通过突触间隙，与下一个神经元上的特异性受体结合，引起钠离子内流，使兴奋得以传递。
2、吸毒会打破生理上的均衡状态，导致体内部分化学物质失衡。机体能通过减少受体蛋白数量来缓解毒品刺激，导致突触后膜对神经递质的敏感性降低。所以，吸毒成瘾者必须长期坚持强制戒毒，使受体蛋白的数量恢复到正常水平，毒瘾才能真正解除。
【小问1详解】
根据神经节的位置可判断，B为感受器，A为效应器。X所在部位为传出神经，Y所在部位为传入神经，Z为突触，兴奋在突触处只能单向传递，原因是神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此刺激X处，Y处电流表的指针不发生偏转。Z处（突触）可以发生的信号转换为电信号转变为化学信号再转变为电信号。
【小问2详解】
神经递质的释放需消耗呼吸作用产生的能量。神经递质可与相应受体结合形成递质—受体复合体，该复合体不会一直存在，以免引起突触后膜所在神经元持续兴奋肌肉持续收缩。
【小问3详解】
自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，称为自身免疫病。抗体攻击自身神经递质的受体，属于自身免疫病。
【小问4详解】
苯丙胺能竞争性抑制多巴胺转运体功能，阻断多巴胺重吸收，还可以改变多巴胺转运体的构象，导致多巴胺被释放至胞外。因此，吸食苯丙胺会导致突触间隙中的多巴胺增多，进而导致突触后膜上的多巴胺特异性受体数量减少，吸食者只能通过使用更大剂量毒品而上瘾。长期坚持强制戒毒，必须使受体蛋白的数量恢复到正常水平，毒瘾才能真正解除。
19. “千里金堤柳如烟，芦苇荡里落大雁，渔歌催开千张网，荷花映红水底天”。洞庭湖湿地生态环境日益好转，沙鸥翔集，锦鳞游泳，重现以前鱼米之乡的景象。洞庭湖湿地具有蓄水调洪、调节气候、降解污染等多种生态功能。请回答下列问题：
（1）要判断洞庭湖湿地生态系统是否达到生态平衡，需要判断其是否具有结构平衡、____________平衡和______平衡的特征。
（2）要研究湿地某种水鸟的生态位，通常需研究它的________________________（答出两点）。该生态系统中水鸟等各种生物各自占据着相对稳定的生态位，其意义是________________________。
（3）浮游植物通过__________________两大过程参与湖泊生态系统的碳循环。藻类通过吸收大气中的CO2，使大气CO2浓度降低，但水体富营养化时，大量藻类繁殖反而会使大气CO2浓度增加，原因是____________________________________（答出一点）。
（4）洞庭湖挖沙过程中产生的机器轰鸣与汽油味分别会给水鸟传递______信息，影响水鸟的活动，导致其栖息地缩小或碎片化。长期挖沙、取土造成湿地退化，导致__________________，从而使湿地生态系统的自我调节能力下降。
【答案】19. ①. 功能平衡 ②. 收支平衡
20. ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种关系 ②. 有利于不同生物充分利用环境资源
21. ①. 光合作用和呼吸作用 ②. 当其覆盖水面时，造成水体透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用强度，从而减少吸收空气中CO2。从分解者的作用角度分析，分解者在分解动植物遗体和动物的排遗物过程中会消耗氧气，释放CO2，从而会使大气CO2浓度增加。
22. ①. 物理、化学 ②. 物种丰富度下降
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【小问1详解】
生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定。第二，功能平衡：生产-消费-分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。第三，收支平衡。因此要判断洞庭湖湿地生态系统是否达到生态平衡，需要判断其是否具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。
【小问2详解】
一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。要研究湿地某种水鸟的生态位，通常需研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
【小问3详解】
浮游植物通过光合作用和呼吸作用两大过程参与湖泊生态系统的碳循环。水体富营养化时、藻类繁殖迅速，当其覆盖水面时，造成水体透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用强度，从而减少吸收空气中CO2。从分解者的作用角度分析，分解者在分解动植物遗体和动物的排遗物过程中会消耗氧气，释放CO2，从而会使大气CO2浓度增加。
【小问4详解】
机器轰鸣为物理信息，汽油味为化学信息，影响水鸟的活动，导致其栖息地缩小或碎片化。长期挖沙、取土造成湿地退化，导致生物多样性降低，物种物种丰富度减少，营养结构复杂程度降低，从而使湿地生态系统的自我调节能力下降。
20. 干扰素是由淋巴细胞产生的一种细胞因子，在临床上常用于治疗病毒感染性疾病，科研人员通过构建基因工程菌来生产干扰素。下图为构建工程菌的流程图，图中质粒A上的m、n分别是启动子和终止子，目的基因的b链为模板链。请回答以下问题：
（1）过程①需要______酶，所需RNA要从______细胞中获得。
（2）目的基因扩增常用PCR技术，该过程需要根据__________________设计特异性引物序列，此外PCR反应体系中除模板和引物外还需加入含Mg2+的缓冲液、________________________（答出一点即可）、H2O等。
（3）过程②需在a链的5′端加接______的识别序列，b链的5′端加接______的识别序列，才能保证目的基因正向插入质粒。插入质粒过程中，还要注意将干扰素基因插入启动子和终止子之间，其中启动子的作用是________________________。
（4）获得重组质粒后，将其导入大肠杆菌时常用______处理受体菌。用该工程菌获得的干扰素不具有生物活性，其原因可能是________________________。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 淋巴细胞
（2） ①. 干扰素基因两端的碱基序列 ②. 耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸
（3） ①. NcI ②. BamHI ③. 是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA
（4） ①. Ca2+ ②. 大肠杆菌无内质网和高尔基体，合成的干扰素未经过加工修饰，因此获得的干扰素不具有生物活性
【解析】
【分析】PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理： DNA复制
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Tag酶）。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开
【小问1详解】
①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，干扰素由淋巴细胞产生，因此可从淋巴细胞中获得控制干扰素合成的mRNA。
【小问2详解】
目的基因扩增常用PCR技术，该过程需要根据干扰素基因两端的碱基序列设计特异性引物序列，此外PCR反应体系中除模板和引物外还需加入含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、H2O。
【小问3详解】
b链是模板链，转录只能从模板链的3′端开始，结合图中质粒上启动子和终止子的方向分析可知，应在a链5′端加接NcI的识别序列，b链5′端加接BamHI的识别序列，才能保证目的基因正向插入质粒。插入质粒过程中，还要注意将干扰素基因插入启动子和终止子之间，其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA。
【小问4详解】年份
总生态足迹/（×104hm2）
总生态承载力/（×104hm2）
2010年
165.5
178.7
2015年
243.7
260.1
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