广西壮族自治区玉林市2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题（解析版）

这是一份广西壮族自治区玉林市2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题（解析版），共20页。试卷主要包含了 “离离原上草，一岁一枯荣等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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：本大题共16小题，共40分。第1-12小题，每小题2分；第13-16小题，每小题4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. 某大学宣布研制出了一种能影响核膜通透性的纳米试剂，用该纳米试剂处理蛙细胞，没有影响的是（ ）
A. 神经细胞B. 红细胞C. 次级精母细胞D. 白细胞
【答案】C
【解析】
【分析】蛙的红细胞、白细胞和神经细胞都有细胞核，次级精母细胞处在分裂状态，核膜核仁消失。
【详解】根据题意，纳米试剂能够影响核膜的通透性，故用该纳米试剂处理细胞，存在细胞核的细胞均会受到影响，无细胞核的不会受到影响，蛙的红细胞、白细胞和神经细胞都有细胞核，次级精母细胞处在分裂状态，核膜核仁消失，不受纳米试剂的影响，所以A、B、D错误。
故选C。
2. 关于线粒体和叶绿体的起源，目前比较支持内共生起源假说，该假说认为线粒体是由原始真核细胞吞噬的好氧细菌演化而成的，而叶绿体则是由原始真核细胞吞噬的蓝细菌演化成的，下列叙述支持该假说的是（ ）
A. 线粒体的外膜成分与细胞的其他内膜系统相似
B. 蓝细菌与叶绿体的脱氧核糖核酸分子均呈环状
C. 线粒体和叶绿体都存在绿色植物的叶肉细胞内
D. 线粒体在细胞内可以运动，并大量集中在代谢旺盛部位
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
【详解】A、线粒体的外膜成分与细胞的其他内膜系统都可以用流动镶嵌模型概括，所以线粒体的外膜成分与细胞的其他内膜系统相似不支持内共生起源假说，A错误；
B、蓝细菌与叶绿体的脱氧核糖核酸分子均呈环状与好氧细菌和蓝细菌的拟核中的环状DNA分子类似，支持内共生起源假说，B正确；
C、线粒体和叶绿体都存在绿色植物的叶肉细胞内，不支持内共生起源假说，C错误；
D、线粒体在细胞内可以运动，并大量集中在代谢旺盛部位说明线粒体可以运动，与内共生起源假说无关，D错误。
故选B。
3. 辅酶I（NAD+）是参与细胞呼吸重要的物质，线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列叙述正确的是（ ）
A. NAD+能参与无氧呼吸并转化为NADH
B. MCART1基因只在骨骼肌细胞中特异性表达
C. MCART1蛋白异常导致细胞无法产生ATP
D. NAD+会在线粒体内膜上转化为NADH
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质；第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜。
【详解】A、细胞无氧呼吸过程第一阶段糖酵解产生的氢与NAD+结合生成NADH，A正确；
B、线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD+进入线粒体，说明MCART1基因能在具有线粒体的细胞中特异性表达，不只是骨骼肌细胞，B错误；
C、MCART1蛋白异常，不能转运NAD+进入线粒体，但细胞质基质依然可以进行细胞呼吸产生ATP，C错误；
D、线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD+进入线粒体，有氧呼吸第二阶段，NAD+生成NADH，发生在线粒体基质，D错误。
故选A。
4. 下列实验材料能达到实验目的的是（ ）
A. 利用黑藻的叶肉细胞观察植物的有丝分裂
B. 利用新鲜洋葱进行DNA的粗提取与鉴定
C. 利用成熟的小麦种子鉴定生物组织中的还原糖
D. 通过豌豆杂交实验研究伴性遗传现象
【答案】B
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性；
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色
【详解】A、黑藻的叶肉细胞高度分化没有分裂能力，不适合作为观察有丝分裂的材料，A错误；
B、新鲜洋葱富含DNA，利用新鲜洋葱进行DNA的粗提取和鉴定，B正确；
C、成熟小麦种子中主要成分为淀粉，淀粉属于非还原糖，不适合作为鉴定生物组织中的还原糖的材料，C错误；
D、豌豆没有性染色体，不能通过豌豆杂交实验研究伴性遗传现象，D错误。
故选B。
5. 扁桃抗旱性强，我国存在多种野生扁桃，都属于桃属植物，且存在不同程度的亲缘关系，分布于中国大陆的云南、广西、贵州等地。下列说法错误的是（ ）
A. 不同野生扁桃种群之间基因库存在差异
B. 气候与生长地海拔可决定不同野生扁桃的进化方向
C. 生活环境越相似的野生扁桃之间的亲缘关系越近
D. 同一区域的野生扁桃器官形态相似是自然选择的结果
【答案】C
【解析】
【分析】生物进化的证据主要包括胚胎学证据、比较解剖学证据、生物化学证据和古生物证据。胚胎学证据主要是通过观察胚胎细胞发育早期的一些特征，来得出生物进化的相关联系，比较解剖学证据主要通过观察生物之间的同源器官来得出结论，生物化学证据主要通过对比生物的DNA、RNA和蛋白质这些物质上的异同点来得出生物的联系。
【详解】A、不同野生扁桃种群基因库因为环境的差异朝着不同的方向进化，从而存在差异，A正确；
B、气候与生长地海拔等环境因素可通过影响水分利用、耐寒耐热能力、生长周期和生态竞争，决定扁桃的进化方向，B正确；
C、亲缘关系与遗传物质有关，扁桃的DNA序列相似度越高亲缘关系越近，与其生活环境无关，C错误；
D、同一区域的野生扁桃所处环境相同，器官形态相似，这是自然选择导致的结果，D正确。
故选C。
6. 2024年8月，巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐夺得金牌，并打破该项运动的世界记录。下列关于比赛过程中运动员生理状况的叙述，正确的是（ ）
A. 血浆CO2浓度持续升高
B. 副交感神经兴奋使心跳加速
C. 机体产热量大于散热量
D. 肾上腺素、胰高血糖素分泌增加
【答案】D
【解析】
【分析】在运动过程中交感神经兴奋，使心跳加快，机体消耗大量氧，导致机体产生的二氧化碳过多，刺激脑干的呼吸中枢，引起呼吸运动加快，加快排出二氧化碳，维持机体内气体平衡；此时人体的体温是保持平衡的，人体的产热量和散热量相等。
【详解】A、参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中呼吸中枢，使呼吸加深加快，将多余的二氧化碳排出体外，血浆中二氧化碳浓度不会持续升高，A错误；
B、运动时交感神经兴奋使心跳加速，B错误；
C、运动过程中体温维持稳定，机体产热与散热基本相当，C错误。
D、比赛过程中运动员机体交感神经兴奋引起肾上腺素增加，消耗更多的葡萄糖供能，为维持正常血糖浓度，胰高血糖素分泌增加，D正确。
故选D。
7. “离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生”。该诗描述的现象未体现的是（ ）
A. 群落的季节性变化B. 生态系统的营养结构
C. 群落的次生演替D. 生态系统的恢复力稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。
【详解】A、一岁一枯荣描述的是群落的组成和外貌一年四季的更替过程，体现了群落的季节性变化，A正确；
B、营养结构指的是生态系统中的食物链、食物网，该诗描述中未涉及生态系统中捕食和被捕食关系，没有体现生态系统的营养结构，B错误；
C、野火烧不尽，春风吹又生，表达了因为火灾导致生态系统毁灭后又重新恢复的过程，体现了群落的次生演替，C正确；
D、野火烧不尽，春风吹又生，说明了生态系统具有一定的恢复能力，即体现了生态系统的恢复力稳定性，D正确。
故选B。
8. 胰岛素与靶细胞膜上的受体特异性结合后，受体胞内部分的相关位点发生磷酸化水平改变，进而激活胞内信号通路，实现降血糖；据图分析，不会引起胰岛素抵抗（主要指胰岛素不能起到正常的生理功能）的是（ ）
A. GLUT4蛋白功能失活B. 控制胰岛素受体合成的基因突变
C. 胰岛素分泌不足D. 含GLUT4的囊泡与膜融合受阻
【答案】C
【解析】
【分析】血糖含量高时，胰岛B细胞分泌胰岛素增多，胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等，抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。
【详解】A、GLUT4蛋白功能失活则相当于胰岛素无法起到应有的作用，因而也会引起胰岛素抵抗，A正确；
B、控制胰岛素受体合成的基因突变会导致胰岛素无法起作用，进而使血糖无法下降，而表现为糖尿病，这是因为胰岛素抵抗引起的，B正确；
C、胰岛素分泌不足，导致葡萄糖进入组织细胞进行相关代谢障碍，进而表现为血糖无法下降，不会引起胰岛素抵抗，C错误；
D、含GLUT4的囊泡与膜融合受阻也会阻止葡萄糖进入组织细胞障碍，相当于胰岛素无法起到应有的作用，因而也表现为胰岛素抵抗，D正确。
故选C。
9. 热带雨林是生物多样性最高的陆地生态系统，对调节气候、保持水土、稳定碳氧平衡等起着非常重要的作用。下列有关热带雨林的叙述正确的是（ ）
A. 垂直分层明显，一般不发生光竞争
B. 群落中种群的生态位不随季节更替而变动
C. 物种组成和结构复杂，物质循环封闭
D. 水土条件较好，退化后恢复相对较快
【答案】D
【解析】
【分析】群落的空间结构分为垂直结构和水平结构：（1）群落的垂直结构：指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。（2）群落水平结构：在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、热带雨林的生物组分较多，垂直分层现象更明显，不同高度和相同高度的植物之间会竞争阳光等环境资源，A错误；
B、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，由于不同季节食物种类会有变化，森林生物群落的生态位会随季节更替而变动，B错误；
C、生态系统的物质循环具有全球性，开放性，虽然热带雨林物种组成和结构复杂，物质循环也不是封闭的，C错误；
D、热带雨林水土条件较好，与其他生态系统相比，恢复力稳定性较高，因此退化后恢复相对较快，D正确。
故选D。
10. 某女性患有乳腺癌，检测发现其体内BRCA1基因发生了突变。研究发现，该基因发生突变或其启动子发生高度甲基化而导致该基因沉默。下列说法错误的是（ ）
A. 基因中的启动子高度甲基化会改变基因中的碱基序列
B. 肝脏、肌肉细胞中也存在BRCA1基因
C. 乳腺细胞癌变后形态会发生显著变化
D. 紫外线、碱基类似物等因素可能增加患乳腺癌的风险
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因是具有遗传效应的DNA片段，基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，基因突变若发生在生殖细胞中，可能会遗传给后代；
2、导致正常细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子．各种致癌因子通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能额诱发细胞的癌变．与正常细胞相比，癌细胞有一些独有的特征：具有无限增殖的特征；癌细胞具有浸润性和扩散性，细胞表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少；形态结构发生了变化；
3、基因甲基化是属于表观遗传的范畴。表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活和RNA编辑等。但具有共同特点是基因的核酸序列不改变，基因表达可遗传。
【详解】A、BRCA1基因启动子发生高度甲基化的现象，但基因中的碱基序列不变，A错误。
B、据题干信息，BRCA1基因可能是原癌基因或抑癌基因，除乳腺细胞，其他细胞中也存在该基因，B正确；
C、正常细胞癌变后会发生形态上的改变，C正确；
D、紫外线、碱基类似物属于易诱发基因突变的因素，可能增加基因突变的概率从而患乳腺癌，D正确。
故选A。
11. 白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油）。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述正确的是（ ）
A. Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B. 利用Bc育种比杂交育种的技术难度低
C. 秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D. 植株Bc经减数分裂产生的配子约有210种
【答案】C
【解析】
【分析】1、二倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含两个染色体组的个体；
2、单倍体由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有配子染色体数目的个体。
【详解】A、白菜型油菜（2n=20）的种子，表明白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，而Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体，其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；
B、Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体，秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株，此种方法为单倍体育种，单倍体育种涉及植物组织培养，技术难度比杂交育种高，B错误；
C、单倍体育种用秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株，C正确；
D、自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子，而高度不育，D错误。
故选C。
12. 培养基是指供给微生物、植物或动物细胞（或组织）生长繁殖的，由不同物质组合配制而成的营养基质。针对下表中的三组培养基，下列叙述错误的是（ ）
A. a组培养基可用于酵母菌的培养，该培养过程需用恒温培养箱
B. b组培养基可用于植物组织培养，能诱导愈伤组织脱分化和再分化
C. c组培养基可用于分离含脲酶的微生物，该实验需设计对照组
D. 上述培养基还要为其培养对象的生存和繁殖提供适宜的环境条件
【答案】B
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等，为培养对象的生存和繁殖提供适宜的环境条件；筛选目的微生物时应该使用只有目的微生物能够生存，而其他微生物不能生存的选择培养基。选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【详解】A、a组培养基含有机碳源，可用于培养异养微生物，因此可用于酵母菌的培养，该培养过程需用恒温培养箱，A正确；
B、b组培养基含矿质元素、蔗糖等，但不含植物激素，而植物外植体脱分化和再分化过程需要植物激素的调节，B错误；
C、c组培养基以尿素作为唯一氮源，含脲酶的微生物在该培养基上能生长，其它微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长，可用于分离含脲酶的微生物，该实验中可用牛肉膏蛋白胨培养基作对照，通过对照可以判断选择培养基的选择作用，C正确；
D、上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质，还要为其生存和繁殖提供适宜的环境条件，D正确。
故选B。
13. X-连锁无丙种球蛋白血症（XLA），是由于X染色体上酪氨酸激酶基因突变，导致B淋巴细胞发育障碍。某患者父亲无此突变基因，母亲表型正常。不考虑突变，下列叙述错误的是（ ）
A. XLA属于免疫缺陷病
B. 该患者是男性概率为100%
C. XLA患者的体液免疫和细胞免疫均受损
D. 该病患者可通过适量注射丙种球蛋白进行治疗
【答案】C
【解析】
【分析】免疫缺陷病是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。该病分为两类，一类是由于遗传而生来就有免疫缺陷的，叫作先天性免疫缺陷病，如重症联合免疫缺陷病。该病是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的，患者多为新生儿和婴幼儿，他们存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷，任何一种病原体感染，对他们都是致命的。另一类是由疾病和其他因素引起的，叫作获得性免疫缺陷病,如艾滋病。大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。
【详解】A、由题干可知，XLA患者B淋巴细胞发育障碍，体液免疫受到影响，免疫功能减退，属于免疫缺陷病，A正确；
B、患者父亲无此突变，母亲表型正常，即双亲表型正常，故该病为伴X染色体隐性遗传病，若用A/a表示相应的基因，则该父母的基因型为XAY、XAXa，生育的女孩的基因型为XAXA或XAXa，生育的男孩的基因型为XAY或XaY，即生育女孩都不患病，生育男孩可能患病，因此该患者是男性的概率为100%，B正确；
C、XLA患者的B淋巴细胞发育障碍影响的是体液免疫，C错误；
D、XLA患者无丙种球蛋白产生，导致免疫功能低下，可使用免疫增强剂来提高免疫力，可直接注射丙种球蛋白进行治疗，也可进行骨髓移植产生正常细胞取代异常细胞执行功能，D正确。
故选C。
14. 人体De基因表达产生De蛋白。研究发现，De蛋白失活会促进人的直肠上皮细胞恶性增殖。取该恶性增殖细胞，转入De基因，且恢复其表达，统计细胞周期不同时期的细胞所占比例，得到下表数据。下列说法正确的是（ ）
A. 由实验结果可知，De基因属于原癌基因
B. De蛋白可能具有促进细胞DNA复制的功能
C. 第①组细胞的细胞周期比第②组细胞的短
D. 第②组细胞DNA复制后期没有蛋白质的合成
【答案】C
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因，其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致。
【详解】A、De蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖，说明De基因控制合成的De蛋白质抑制细胞不正常分裂，故De基因属于抑癌基因，A错误；
B、从表可看出转入De基因后，DNA复制前期细胞含量增多，DNA复制期细胞含量减少，说明该基因表达的蛋白质抑制肿瘤细胞进入DNA复制期，说明De蛋白可能具有抑制细胞DNA复制的功能，B错误；
C、由题意可知，取该恶性增殖细胞，转入De基因，且恢复其表达，因此第①组细胞恶性增殖，第②组细胞正常，所以第①组细胞周期通常比第②组细胞短，C正确；
D、由题意和表格信息无法得出第②组细胞DNA复制后期没有蛋白质的合成，D错误。
故选C。
15. 由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官（eLO），并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是（ ）
A. 供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养
B. 开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢产生CO2及时溢出
C. 异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹有利于形成免疫保护屏障
D. 若eLO与空微囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
【答案】D
【解析】
【分析】取动物组织块→用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中进行原代培养→悬浮生长的细胞直接离心收集制成细胞悬液，贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶分散为单个细胞，离心制成细胞悬液→分瓶转入培养液进行传代培养。
【详解】A、供体肝组织要用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再进行原代培养，A正确；
B、开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出，防止CO2积累在培养液中，改变培养液pH，B正确；
C、异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹形成能够防止免疫系统识别，C正确；
D、若海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官（eLO）与空微囊治疗组的效果相当，说明空微囊也可以治疗肝衰竭，不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能，D错误。
故选D。
16. 研究人员调查了甲地和乙地两个某乔木种群不同坡向的径级结构，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 该乔木在甲地阳坡和阴坡的分布不同体现了群落的水平结构
B. 该调查采用样方法，样方的大小一般以1m2的正方形为宜
C. 预测甲地阴坡、乙地阳坡该乔木未来的数量变化趋势相同
D. 乙地阴坡的种群密度比乙地阳坡的种群密度高
【答案】D
【解析】
【分析】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。其中，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，年龄结构包括增长型、稳定型和衰退型。
【详解】A、该乔木在甲地阳坡和阴坡的分布不同体现了种群的空间特征，不是群落的水平结构，A错误；
B、该调查采用样方法，乔木的样方的大小一般以100m²的正方形为宜，B错误；
C、甲地阴坡，幼年期个体数多，老年期个体数少，则年龄结构为增长型；乙地阳坡，幼年期个体数少，老年期个体数多，则年龄结构为衰退型，故预测乙地阳坡、阴坡该乔木未来的数量变化趋势不同，C错误；
D、乙地阴坡的种群密度为（40+31+32+15+19+23）=160个/500m2，乙地阳坡的种群密度为（10+15+20+25+30+40）=140个/500m2，故乙地阴坡的种群密度比乙地阳坡的种群密度高，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 间作是指在同一田地上同时分行种植两种或两种以上作物的种植方式。研究者进行了田间试验，比较了不同种植密度下玉米单作、豌豆-玉米间作模式中的玉米产量，回答下列问题：
（1）研究者测定了不同密度和模式下玉米的光合速率和叶片光合生理指标。

①结果显示，_________
②叶肉细胞中的光合色素可溶解于_________中。研究者测定叶片光合速率后，在相同位置测量了叶绿素相对含量，结果与光合速率变化趋势一致。
③研究者通过电镜观察V12后间作玉米叶片，与单作相比，发现气孔密度、叶绿体数量_________。
（2）间作模式中玉米和豌豆之间存在_________关系，密植进一步强化了此种关系。请结合上题信息，解释间作密植模式下，豌豆收获（V12）后，玉米能实现增产的机制：豌豆收获后，_________，使叶绿素吸收的光能增多，提高了玉米的光合速率，进而提高产量。
（3）为进一步提高间作密植的优势，可在_________方面继续深入研究。
【答案】（1） ①. ①与单作相比，间作在玉米V12期后提高其光合速率；中密度间作玉米光合速率较高 ②. ②无水乙醇 ③. 增多
（2） ①. 种间竞争 ②. 玉米与豌豆失去竞争关系，玉米获得无机盐等营养物质多，合成更多叶绿素
（3）品种搭配、探索间作作物光合生理机制等
【解析】
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。
【小问1详解】
①结合图示可知，与单作（SD）相比，间作（ID）在玉米V12期后提高其光合速率，中密度间作（ID2）玉米光合速率较高，光合速率最高大于40μml CO2m-2s-1，而其它方式最高光合速率均不足40μml CO2m-2s-1。
②光合色素是脂溶性物质，可以溶解在无水乙醇中，故一般用无水乙醇作为提取液。
③气孔是二氧化碳进出的通道，叶绿体是光合作用的场所，研究者通过电镜观察V12后间作玉米叶片，与单作相比，发现气孔密度、叶绿体数量增多，故光合速率较高。
【小问2详解】
间作模式中玉米和豌豆之间存在竞争阳光、营养物质等，故间作模式中玉米和豌豆之间存在种间竞争关系，密植进一步强化了此种关系；豌豆收获（V12）后，间作密植玉米的一系列光合生理指标的变化及最终实现增产的机制是：豌豆收获后，玉米与豌豆失去竞争关系，玉米获得无机盐等营养物质多，合成更多叶绿素，叶绿素相对含量多，吸收转化光能多，为暗反应提供更多ATP、NADPH，从而提高光合速率，提高产量。
【小问3详解】
为进一步提高间作密植的优势，可在品种搭配、探索间作作物光合生理机制等方面继续深入研究，充分利用阳光等资源，提高经济效益。
18. 豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）来自豇豆的可食用部分，由于其具有抗虫谱广、昆虫不易对其产生耐受性且对人畜无副作用的特点，cpti基因被作为抗虫植物基因工程一个重要的候选基因。某研究团队欲将cpti基因转化大麦，获得转基因植株。回答下列问题：
（1）大麦是严格自交的二倍体农作物，自然条件下大麦大多是纯合子，主要原因有：①闭花授粉，可避免_________；②连续自交，后代中_________。
（2）该研究团队现已获得了三个抗虫大麦品系甲、乙、丙。将三个抗虫品系分别与普通品系大麦杂交，F1均表现为抗虫，且F1自交所得F2的表型及比例为抗虫：不抗虫=3：1。又将上述过程获得的甲、乙、丙三个品系相互杂交，得到的结果如下：
第一组：甲×乙→F1抗虫→F2抗虫：不抗虫=15：1
第二组：乙×丙→F1抗虫→F2抗虫：不抗虫=15：1
第三组：丙×甲→F1抗虫→F2全为抗虫
①若依次用A/a、B/b、D/d表示甲、乙、丙三个品系染色体上与抗虫性状相关的基因，请在下图细胞中画出第三组F1中相关基因的位置：_____
②结合上述信息，请从F1产生配子的角度分析第三组F2与第一、二组实验结果不同的原因： ____。
（3）另一组科研团队通过诱变育种使m基因突变M基因，也获得了抗虫大麦品系丁。
①大麦品系丁的另一个基因R也发生了突变，结合以上信息分析，这体现了基因突变的_________的特点。
②基因R仅发生1处碱基对的替换，结合表格分析，该基因在转录过程中以_________（填“a”或“b”）链为模板，则表达的蛋白质不会发生改变。
注：部分密码子：（甘氨酸：GGU；丝氨酸：AGU；色氨酸：UGG；苏氨酸：ACC，ACU，ACA，ACG；终止密码子：UGA，UAA，UAG）
【答案】（1） ①. 外来花粉干扰 ②. 杂合子比例逐渐减小（或纯合率逐渐升高）
（2） ①. ②. 第一、二组F1分别为AaBbdd，aaBbDd，F1产生不含抗虫基因的配子的比例均为1/4，自交后F2中出现15：1的比例；第三组F1为AaDdbb，减数分裂时不发生染色体互换导致产生的配子全部含有抗虫基因，F2均表现为抗虫
（3） ①. 随机性 ②. a
【解析】
【分析】基因自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
由于大麦是严格自交的二倍体农作物，自然条件下大麦大多是纯合子，其原因包括①自花传粉，可避免外来花粉的干扰；②连续自交，纯合子的比例会逐渐升高，杂合子所占的比例越来越小。
【小问2详解】
①将三个抗虫品系分别与普通品系大麦杂交，F1均表现为抗虫，且F1自交所得F2的表型及比例为抗虫：不抗虫=3：1，说明甲、乙、丙三个抗虫大麦品系的某一对同源染色体上都含有抗虫基因，若依次用A/a、B/b、D/d表示甲、乙、丙三个品系染色体上与抗虫性状相关的基因，则甲的基因型为AAbbdd、乙的基因型为aaBBdd、丙的基因型为aabbDD。由于甲和乙杂交、乙和丙杂交产生的子二代抗虫：不抗虫=15:1，说明甲和乙、乙和丙抗虫基因存在于非同源染色体上，而丙和甲杂交，子一代、子二代全为抗虫，说明甲和丙的抗虫基因（A和D）存在于同一对同源染色体上。因此第三组F1中相关基因的位置如下图所示：
②甲的基因型为AAbbdd、乙的基因型为aaBBdd、丙的基因型为aabbDD，第一、二组F1分别为AaBbdd，aaBbDd，两对等位基因位于非同源染色体上，因此F1产生不含抗虫基因的配子的比例均为1/4，自交后F2中出现15：1的比例。第三组F1为AaDdbb，且抗虫基因存在于同一对同源染色体上，减数分裂时不发生染色体互换导致产生的配子全部含有抗虫基因，F2均表现为抗虫。
【小问3详解】
①m基因可以突变为M基因，另一个基因R也发生了突变，体现了基因突变的随机性特点。
②若以a链作为模板进行转录，突变前后转录而来的密码子分别是ACC、ACU，对应的氨基酸都是苏氨酸，不会引起蛋白质的改变，而以b链作为模板，转录而来的密码子为GGU、AGU，对应的氨基酸由甘氨酸变为丝氨酸，会引起蛋白质的改变，因此，结合表格分析，该基因在转录过程中以a链为模板，则表达的蛋白质不会发生改变。
19. 2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文，证明针灸的现代模式——电针刺小鼠后肢的足三里（ST36）穴位，可在细菌多糖（LPS）引起的炎症反应中发挥抗炎作用。电针刺激“足三里”位置时，会激活一组Prkr2感觉神经元（主要存在于四肢节段），通过迷走神经——肾上腺轴，使肾上腺释放去甲肾上腺素（NA）等物质，激活免疫细胞，进而发挥抗炎作用。回答下列问题：
（1）针刺穴位时在_________产生痛觉，脚却并不缩回，这属于_________（“条件”、“非条件”）反射。针灸治疗过程中，兴奋在神经纤维上的传导是_________（单向/双向）的。
（2）迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经，低强度电针刺激激活迷走神经——肾上腺抗炎通路起到抗炎作用，是通过Prkr2神经元进行传导的，请写出该调节过程涉及的反射弧：_________。
（3）为进一步验证针刺ST36的抗炎机制，科研人员通过遗传学手段获得在Prkr2神经元中特异性表达光敏蛋白C的小鼠，通过蓝光刺激激活该神经元，检测相关指标如下图1和图2：
光敏蛋白C为光敏感离子通道蛋白，被蓝光激活后，引发Prkr2神经元产生兴奋，使肾上腺释放去甲肾上腺素（NA）等物质，激活免疫细胞发生免疫反应。检测血清中去甲肾上腺素（NA）、促炎症因子IL-6的含量，结果如图2。
①该实验的自变量是_________。实验所用小鼠有炎症反应的是_________（填图2组别序号）小鼠。
②请据图说明针刺ST36发生抗LPS诱发的炎症反应的机制：_________。
【答案】（1） ①. 大脑皮层 ②. 条件 ③. 单向
（2）电针刺ST36→Prkr2神经元→脊髓→脑干→迷走神经→肾上腺
（3） ①. Prkr2神经元是否被激活（或是否有光敏蛋白C） ②. 2和4 ③. 针刺ST36可激活迷走神经-肾上腺通路后，促进NA的释放，降低IL-6的含量来发挥抗炎作用。
【解析】
【分析】1、神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。
2、由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
小问1详解】
所有感觉的形成部位都是大脑皮层，针刺穴位时在大脑皮层产生痛觉；该过程中感觉疼痛却并不缩回脚，是在大脑皮层的控制下实现的，属于条件反射；由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜，故兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
【小问2详解】
低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”(ST36)可以激活迷走神经一肾上腺抗炎通路机理是：在电针刺激“足三里”位置时，会激活一组Prkr2感觉神经元，其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域，通过迷走神经作用到肾上腺，肾上腺细胞分泌的儿茶酚胺类物质（包括去甲肾上腺素和肾上腺素等）具有抗炎作用，导致针灸抗炎。由此可知该调节过程涉及的反射弧：电针刺ST36→Prkr2神经元→脊髓→脑干→迷走神经→肾上腺。
【小问3详解】
①本实验目的是验证针刺ST36的抗炎机制，结合题意可知，实验的自变量是Prkr2神经元是否被激活（或是否有光敏蛋白C）；实验所用小鼠有炎症反应的是2和4。
②据图可知，含有光敏色素组别（2组和4组）NA含量升高，IL-6降低，说明针刺ST36发生抗LPS诱发的炎症反应的机制：针刺ST36可激活迷走神经-肾上腺通路后，促进NA的释放，降低IL-6的含量来发挥抗炎作用。
20. 在2023年中央一号文件关于“加强高标准农田建设”的专门章节中，出现了“严厉打击盗挖黑土、电捕蚯蚓等破坏土壤行为”的明确表述，关于野生蚯蚓对土壤的价值及生物多样性在人类农业发展中起到的作用，再次引起人们思考。下为某人工生态系统的物质和能量流向示意图，回答下列问题：
（1）生态系统包含非生物环境和生物群落两大部分，该图示中生态系统的基石是_________。从生态系统的_________的角度分析，蚯蚓属于分解者。结合蚯蚓的生活习性分析蚯蚓对作物生长的有利因素是①蚯蚓分解土壤中的有机物可以产生无机盐和CO2供作物利用；②___。
（2）稻飞虱中的碳元素可通过_________（生理过程）最终流向水稻。稻飞虱刺吸水稻茎、叶组织的汁液，使水稻减产或失收，由此判断两者之间的种间关系是_________。
（3）水稻秸秆可以焚烧后灰烬还田（方法一）：就地粉碎后直接还田（方法二）：还可以加工成易消化的精饲料喂牛，提高牛的产肉量。牛排出的粪便可供蚯蚓利用，或与蚓粪再作为肥料还田（方法三）。从生态系统的能量流动角度分析方法_________最好，原因是什么?_________。
【答案】（1） ①. 水稻等农作物 ②. 组成成分 ③. 蚯蚓的活动可以疏松土壤，有利于作物根的有氧呼吸。
（2） ①. 呼吸作用和光合作用（分解作用和光合作用） ②. 寄生
（3） ①. 方法三 ②. 因为实现了对能量的多级利用，从而提高能量的利用率
【解析】
【分析】生态系统的组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
①生产者在生物学分类上主要是各种绿色植物，也包括化能合成细菌与光合细菌，它们都是自养生物，植物与光合细菌利用太阳能进行光合作用合成有机物，化能合成细菌利用某些物质氧化还原反应释放的能量合成有机物，比如，硝化细菌通过将氨氧化为硝酸盐的方式利用化学能合成有机物；
②消费者指以动植物为食的异养生物，消费者的范围非常广，包括了几乎所有动物和部分微生物（主要有真细菌），它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量；
③分解者又称“还原者”它们是一类异养生物，以各种细菌（寄生的细菌属于消费者，腐生的细菌是分解者）和真菌为主，也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。
【小问1详解】
生态系统的基石是生产者，在该图示中生产者是水稻等农作物。从生态系统的组成成分的角度分析，蚯蚓属于分解者。结合蚯蚓的生活习性分析蚯蚓对作物生长的有利因素是： ① 蚯蚓分解土壤中的有机物可以产生无机盐和CO2供作物利用；②蚯蚓在土壤中活动可以疏松土壤，增加土壤的透气性，有利于作物根系的呼吸作用；
【小问2详解】
稻飞虱中的碳元素可通过呼吸作用和光合作用（生理过程）最终流向水稻，稻飞虱刺吸水稻茎、叶组织的汁液，使水稻减产或失收，由此判断两者之间的种间关系是寄生；
【小问3详解】
从生态系统的能量流动角度分析，方法三最好。原因是：方法一焚烧秸秆会使部分能量以热能形式散失，不能被充分利用；方法二就地粉碎还田，能量的利用效率相对较低；方法三将水稻秸秆加工成易消化的精饲料喂牛，提高牛的产肉量，牛排出的粪便可供蚯蚓利用，或与蚓粪再作为肥料还田，实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率。
21. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，Cas9基因表达产生的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，切割DNA双链以敲除目标基因（靶基因）或插入新的基因，其工作原理如下所示。
（1）为构建CRISPR/Cas9重组质粒，需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理后，将其插入到经相同酶切处理过的质粒上，插入时所需要的酶是_________。CRISPR/Cas9重组质粒上除了有目的基因（Cas9基因和SgRNA编码序列）和标记基因外，还应该含有_________、_________等。
（2）SgRNA是一段较短（20bp左右）的能与目标基因互补配对的特殊序列，在SgRNA的引导下，Cas9蛋白对目标基因进行识别和定点敲除。Cas9蛋白有时会对非目标基因进行切割，试分析其原因可能是_________。请提供一个解决措施：_________。
（3）图2为科研人员利用CRISPR/Cas9技术制作PD-1基因敲除牛的流程图，通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失，此过程至少需要根据PD-1基因的碱基序列设计_________个SgRNA。经基因编辑得到的12只小牛可通过PCR鉴定其基因型，电泳结果如图3所示。据图可知，图3中代表基因敲除纯合子的小牛有_________只。
【答案】（1） ①. DNA连接酶 ②. 启动子 ③. 终止子
（2） ①. 当其它基因也含有与SgRNA互补配对的序列时，造成SgRNA与非目标基因错误结合，进而导致Cas9蛋白对非目标基因进行切割 ②. 适当增加SgRNA的长度，提高其与目标基因识别的特异性
（3） ①. 2 ②. 6
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
为构建CRISPR/Cas9重组质粒，需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理后，将其插入到经相同酶切处理过的质粒上，插入时所需要的酶是DNA连接酶，CRISPR/Cas9重组质粒上除了有目的基因（Cas9基因和SgRNA编码序列）和标记基因外，还应该含有启动子、终止子等；
【小问2详解】
SgRNA是一段较短的能与目标基因互补配对的特殊序列，在SgRNA的引导下，Cas9蛋白对目标基因进行识别和定点敲除。当其他基因也含有与SgRNA互补配对的序列时，造成SgRNA与非目标基因错误结合，进而导致Cas9蛋白对非目标基因进行切割，为此可以通过适当增加SgRNA的长度，提高SgRNA与目标基因识别的特异性。
【小问3详解】
据图示分析，需要将野生型基因2、3、4三个片段切除，需要设计2的起始点和4的终点两个sgRNA。据图2分析，野生型基因核苷酸数量多于2、3、4片段敲除基因，基因的核苷酸数量越多，电泳时移动速度慢，距离点样孔近。据图3结果可知，1、4、6、7、10、12只有一条条带，说明只含有一种基因，且离点样孔远，故为敲除后的基因，所以说明1、4、6、7、10、12代表基因敲除纯合子，即图3中代表基因敲除纯合子的小牛有6只。组别
培养基成分
a
马铃薯、葡萄糖、牛肉膏、琼脂、水
b
蔗糖、矿质元素、维生素、甘氨酸、琼脂、水
c
葡萄糖、尿素、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂
细胞所占比例
DNA复制前期
DNA复制期
DNA复制后期和分裂期
第①组：未转入De基因的肿瘤细胞
65.5%
15.2%
19.3%
第②组：转入De基因的肿瘤细胞
77.4%
6.4%
16.2%
基因类型
R基因
突变后的R基因
突变位点碱基对序列
a链：3'-TGG-5'
b链：5'-ACC-3'
a链：3'-TGA-5'
b链：5 '-ACT-3'