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湖北省“宜荆荆恩”2024-2025学年高三上学期9月起点考试生物试卷（解析版）
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这是一份湖北省“宜荆荆恩”2024-2025学年高三上学期9月起点考试生物试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
生物学试卷
本试卷共8页，22题，全卷满分100分。考试用时75分钟
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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. 2023年9月21 日，遨游太空五个月的水稻种子和航天员精心种植的“太空菜园”搭乘神州十六号飞船返回地球。下列叙述错误的是（ ）
A. 水稻种子萌发时结合水与自由水的比值低于休眠时
B. 在太空中植物细胞内含量最多的有机物一般是蛋白质
C. “太空菜园”中的蔬菜属于生命系统的种群层次
D. 航天员在失重状态下钙易流失导致骨质疏松
【答案】C
【解析】
【分析】1、许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
2、细胞中无机盐的作用：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境，水稻种子萌发时结合水与自由水的比值低于休眠时，A正确；
B、植物细胞内含量最多的化合物是水，植物细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，B正确；
C、“太空菜园”中的蔬菜包含多个品种，蔬菜不属于生命系统的种群层次，C错误；
D、骨骼的主要成分是钙，钙是构成人体骨骼的主要成分，航天员在失重状态下钙易流失导致骨质疏松，D正确。
故选C。
2. 真核细胞线粒体的起源可追溯到十几亿年前，原始需氧细菌被真核细胞吞噬后与宿主细胞共同生存，并进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。下列推测正确的是（ ）
A. 线粒体内行使功能的蛋白质完全由自身合成
B. 线粒体和醋酸菌的DNA 都是由核糖核苷酸组成
C. 原始需氧细菌和真核细胞都具有生物膜系统
D. 被吞噬的细菌可从宿主细胞中获取有机物
【答案】D
【解析】
【分析】关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
【详解】A、线粒体内行使功能的蛋白质部分由自身合成，部分来自线粒体外，A错误；
B、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，B错误；
C、原始需氧细菌只有细胞膜，没有其它膜结构，不存在生物膜系统，C错误；
D、原始需氧细菌被真核细胞吞噬后与宿主细胞共同生存，说明被吞噬的细菌可从宿主细胞中获取有机物，D正确。
故选D。
3. 人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不完全相同，图甲为成熟红细胞从内环境中吸收葡萄糖的模式图，图乙为小肠上皮细胞从肠腔吸收并转运葡萄糖的模式图。据图推测正确的是（ ）
A. 甲中细胞内葡萄糖分解形成的丙酮酸进入线粒体才能氧化供能
B. 乙中细胞吸收葡萄糖和排出 Na⁺消耗的能量均来自 ATP 的水解
C. 甲乙中的转运蛋白在吸收葡萄糖时并非都发生自身构象的改变
D. 甲乙中细胞吸收葡萄糖方式不同的根本原因是基因的选择性表达
【答案】D
【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；主动运输从低浓度到高浓度，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、葡萄糖分解形成的丙酮酸是呼吸作用的第一阶段，可以释放少量能量，场所是细胞质基质，A错误；
B、乙中细胞排出 Na⁺消耗的能量来自 ATP 的水解，而吸收葡萄糖的能量来自钠离子的浓度差产生的势能，B错误；
C、甲乙中的转运蛋白在吸收葡萄糖时会发生自身构象的改变，C错误；
D、图甲为成熟红细胞从内环境中吸收葡萄糖的模式图，图乙为小肠上皮细胞从肠腔吸收并转运葡萄糖的模式图，由同一个受精卵发育而来的个体基因组成相同，甲乙中细胞吸收葡萄糖方式不同的根本原因是基因的选择性表达，D正确。
故选D。
4. 希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应是：H2O+氧化态电子受体→还原态电子受体+1/2O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下列关于希尔反应和阿尔农发现的叙述不正确的是（ ）
A. 光合作用释放O2来自于水而不是CO2
B. NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上
C. 希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程
D. 光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、由题中的信息（希尔反应式）可知，光合作用过程中产生的氧气来自于参加反应的水，A正确；
B、从希尔反应和阿尔农发现的叙述，得不到信息：NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上，B错误；
C、希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，C正确；
D、希尔反应只有在光下才能进行，在暗处是不能进行的，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，NADPH和ATP在合成有机物过程中被消耗，D正确。
故选B。
5. 研究发现，中药提取物补骨脂异黄酮( crylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程。实验表明，在饮食中添加 crylin可延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命，与对照组相比，crylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%，且随着年龄的增长具有更好的运动能力，血脂参数也降低了。下列叙述错误的是（ ）
A. mTOR 基因的表达产物可延长小鼠的寿命
B. 细胞衰老过程中可能出现物质运输功能降低等现象
C. crylin 可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况
D. crylin 可能会缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等
【答案】A
【解析】
【分析】衰老细胞的主要特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、中药提取物补骨脂异黄酮( crylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程，由此可知，mTOR 基因的表达产物可降低小鼠的寿命，A错误；
B、细胞衰老的过程中，细胞膜通透性会改变使物质运输功能降低，B正确；
C、与对照组小鼠相比，crylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力，小鼠的血脂参数也降低了，说明crylin喂养可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况，有利于延缓生理性衰老的正常进程，C正确；
D、与对照组小鼠相比，crylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力，小鼠的血脂参数也降低了，说明crylin喂养可用于缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等，D正确。
故选A。
6. 我国科学家在国际上首次构建出具有一条染色体的活酵母细胞。他们利用基因编辑工具CRISPR/Cas9 切割端粒附近的基因组序列，再利用修复 DNA 切口的酶让两条染色体融合在一起。同时，他们还移除了两条染色体中的一个着丝粒。下列叙述正确的是（ ）
A. 人造酵母菌只有1 条染色体，无法进行有丝分裂
B. 仅保留一个着丝粒可减少染色体在细胞分裂时发生断裂的概率
C. 染色体切割和拼接过程中发生的可遗传变异是基因突变
D. CRISPR/Cas9 可以准确的识别目标序列进行切割和修复
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息：他们利用基因编辑工具CRISPR-Cas9切割端粒附近的基因组序列，进而利用修复DNA 切口的酶让两条染色体融合在一起，说明该过程发生了染色体变异。
【详解】A、人造酵母菌虽然只有1 条染色体，但可以进行有丝分裂，A错误；
B、仅保留一个着丝粒可以避免染色体在细胞分裂时发生断裂，保证细胞分裂时染色体的稳定性，B正确；
C、染色体切割和拼接过程中发生的可遗传变异是染色体变异，C错误；
D、利用基因编辑工具CRISPR/Cas9 切割端粒附近的基因组序列，再利用修复 DNA 切口的酶让两条染色体融合在一起，说明修复不是利用CRISPR/Cas9，D错误。
故选B。
7. 研究表明，原核生物某些基因转录形成的mRNA 分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA 杂交体共同构成R 环结构，如下图所示。R环结构会影响DNA 复制、转录和基因的稳定性等。下列叙述正确的是（ ）
A. 若转录形成R环，则DNA 复制停止的原因是R环阻碍了酶C的移动
B. 过程①表示 DNA复制，与其相比，过程②特有的碱基配对方式为A-U
C. 过程①中酶 A 和过程③中核糖体分别沿着模板链和mRNA 的3'→5'方向移动
D. 过程③表示翻译，参与其过程的RNA有三种，多个核糖体可合成多种肽链
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：左侧表示DNA复制过程，形成两个子代DNA分子，完成DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表示解旋酶；右侧表示转录，酶C表示RNA聚合酶。过程①表示DNA复制，过程②表示转录，过程③表示翻译。
【详解】A、转录形成R环，DNA 复制会停止，可能是R环阻碍了酶B的移动，而不是酶C，A 错误；
B、过程①表示DNA复制，过程②表示转录，特有的碱基配对方式为A-U，B 正确；
C、过程①中酶A和过程③中核糖体分别沿着模板链的3'→5'和mRNA 的5'→3'方向移动，C错误；
D、过程③表示翻译，参与其过程的RNA是mRNA、tRNA 和rRNA，多个核糖体合成的肽链是相同的，D错误。
故选B。
8. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、方法和精神。下列说法错误的是（ ）
A. 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法，研究了光合作用中氧气的来源
B. 摩尔根利用假说-演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上
C. 艾弗里等人利用减法原理设计实验，证明了S菌的遗传物质是 DNA
D. 沃森和克里克研究DNA 分子结构时，运用了建构物理模型的方法
【答案】A
【解析】
【分析】1、鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水；沃森和克里克通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构；摩尔根通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于染色体上。
2、在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
【详解】A、鲁宾和卡门用稳定性同位素18O分别标记H2O和CO2，然后进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2，其他条件都相同，该实验方法为同位素标记法，但不是放射性同位素，A错误；
B、摩尔根利用果蝇为实验材料，通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，B正确；
C、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”，C正确；
D、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型，D正确。
故选A。
9. 代谢性碱中毒是指体内酸丢失过多或从体外进入碱过多的情况，主要表现为血浆HCO3-过高，pH值升高。呼吸性碱中毒是指因肺通气过度，使血浆 H₂CO₃浓度或CO₂分压减少，导致pH值升高。下列叙述错误的是（ ）
A. 代谢性碱中毒患者可以通过注射安全浓度的稀盐酸来缓解血浆 pH 升高
B. 呼吸性碱中毒患者呼吸阻碍时可通过吸入含有5%CO₂的O₂，来改善病情
C. 内环境酸碱平衡的维持与肺的呼吸和肾脏的滤过排泄等密切相关
D. 人从高原突然进入富氧环境时，血液中含氧量增加可诱发呼吸性碱中毒
【答案】D
【解析】
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态，内环境稳态的实质是内环境各种成分和理化性质都处于动态平衡中。
【详解】A、代谢性碱中毒是指体内酸丢失过多或从体外进入碱过多，pH值升高的情况，可以通过注射安全浓度的稀盐酸来缓解血浆pH升高，A正确；
B、CO2为酸性气体，临床上，可吸入含5%的CO2的O2降低血浆的pH，来缓解“呼吸性碱中毒”症状，B正确；
C、呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒的出现与肺部和肾脏功能的异常有关，因此内环境酸碱平衡的维持与肺的呼吸和肾脏的滤过排泄等密切相关 ，C正确；
D、血液中含氧不足会引起机体呼吸加深加快，造成肺通气过度，使CO2大量排出，造成血浆pH升高，可诱发呼吸性碱中毒，血液中含氧量增加不会诱发呼吸性碱中毒，D错误。
故选D。
10. 我国科学家颜宁及其团队发现止痛药——大麻二酚能够抑制 Na⁺内流，从而缓解疼痛。机体疼痛与前列腺素E(PGE)密切相关，部分机理如图1。疼痛时肾上腺参与的应激反应如图2。相关叙述错误的是（ ）
A. 图1 中的Na⁺大量内流可产生动作电位，才能最终产生痛觉
B. 据图1知，药物镇痛机理可能是抑制环氧化酶的活性，减少PGE 的产生，降低痛觉感受器对致痛物质的敏感性
C. 据图2知，疼痛时肾上腺髓质分泌的激素d会增加，该反射的效应器是肾上腺髓质
D. 图2中由疼痛引起激素c的分泌过程属于神经-体液调节
【答案】C
【解析】
【分析】1、反射弧是反射的结构基础，适宜的刺激和完整的反射弧是发生反射的前提，完整的反射弧应该包括：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
2、感觉只会在大脑皮层产生，感受器只是感受外界信息。只有信息在大脑皮层经过处理后，才可以产生痛觉。分析图2，从图中可以看出，下丘脑对激素c的调节属于分级调节，因此当激素a分泌增多时，会引起激素c的分泌增多，当激素c含量过多时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这属于（负）反馈调节。
【详解】A、根据题意，大麻二酚能够抑制 Na⁺内流，从而缓解疼痛。因此图1 中的Na⁺大量内流可产生动作电位，促进感受器对致痛物质的敏感性，使得最终在大脑皮层产生痛觉，A正确；
B、产生痛觉的部位是大脑皮层；分析图1可知，PGE可以促进痛觉感受器对致痛物质的敏感性，药物镇痛机理可能是抑制环氧化酶的活性，减少PGE 的产生，降低痛觉感受器对致痛物质的敏感性，B正确；
C、效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，肾上腺髓质属于人体的内分泌腺，在该神经调节过程中，传出神经末梢及其所支配的肾上腺髓质一起构成效应器，C错误；
D、图2中激素c的分泌是通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴来进行的，说明激素c的分泌过程存在分级调节，该过程的调节是在疼痛等刺激下引起的，因此该过程存在大脑皮层的参与，故也属于神经-体液调节，D正确。
故选C。
11. 某植物的春化作用与 FRI基因和FLC 基因有关，该过程的分子机制如下图，其中FRI基因编码的FRI蛋白在低温下易形成凝聚体。下列叙述错误的是（ ）
A. 低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用，植物都需要经过春化作用才能开花
B. 温暖条件下，游离的FRI蛋白能使FLC 染色质的组蛋白乙酰化和甲基化，进而促进FLC 基因表达，抑制开花
C. 低温条件下，FRI蛋白易形成凝聚体，FLC 染色质的组蛋白甲基化程度因此变低，FLC 表达被抑制，从而解除开花抑制
D. 植物开花还受光的调控，光照时光敏色素主要吸收红光和远红光，其结构发生变化，该变化经信息传递影响植物的开花
【答案】A
【解析】
【分析】光能调节植物的生长发育，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
【详解】A、低温诱导可促进植物开花，该作用称为春化作用，但并非所有植物都要经过春化作用才能开花，A错误；
B、由图可知，温暖条件下，游离的FRI蛋白能结合到FLC在的染色体上，使FLC染色质的组蛋白乙酰化和甲基化，促进FLC基因表达，进而抑制开花，B正确；
C、低温条件下，FLC表达抑制，原因可能是FRI蛋白易在细胞核内形成凝聚体，组蛋白的甲基化程度比温暖条件下降低，从而解除抑制使植物开花，C正确；
D、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），光照时光敏色素主要吸收红光和远红光，其结构发生变化，该变化经信息传递影响植物的开花，D正确。
故选A。
12. 2024年3月以来，我国南方多地遭遇多轮强降雨，为了百姓生命财产安全，武警官兵等救援队员顶着酷暑，连续作战抢险救灾，不少队员出现身体不适症状。下列叙述错误的是（ ）
A. 救援队员在抢险过程中，肝糖原在胰高血糖素的作用下会迅速分解补充血糖，但肌糖原不会消耗，含量基本维持稳定
B. 救援队员受到冷水刺激后，交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，心跳加快，支气管扩张，但胃肠和消化腺的活动减弱
C. 救援队员抢险时间过长出现身体发抖、头晕等现象，可能与环境变化超出自身调节能力，导致体温失调、血糖过低有关
D. 救援队员长期作业，机体大量排汗来不及补充水和无机盐，会引起细胞外液渗透压升高，口渴难受、尿量减少
【答案】A
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、救援队员在抢险过程中，肝糖原分解补充血糖，肌糖原不会直接转化为血糖，但肌细胞中的肌糖原也会快速分解，为肌细胞提供能量，A错误；
B、当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱，救援队员受到冷水刺激后，交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，心跳加快，支气管扩张，但胃肠和消化腺的活动减弱，B正确；
C、机体维持内环境稳态是有一定限度的，救援队员抢险时间过长出现身体发抖、头晕等现象，可能与环境变化超出自身调节能力，导致体温失调、血糖过低有关，C正确；
D、渗透压大小与无机盐的含量等有关，救援队员长期作业，机体大量排汗来不及补充水和无机盐，会引起细胞外液渗透压升高，口渴难受、尿量减少，D正确。
故选A。
13. 褪黑素(色氨酸衍生物)是一种神经内分泌激素，由松果体细胞合成分泌，具有夜晚分泌量多，白天分泌量少的特点。它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用，其分泌调节过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中从光周期信号刺激视网膜到褪黑素分泌的过程是非条件反射
B. 褪黑素的分泌过程既有分级调节又有负反馈调节
C. 可通过口服或注射适量褪黑素来改善睡眠质量
D. 经常熬夜玩手机会导致褪黑素分泌失调，影响身体健康
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：光周期信号通过“视网膜→下丘脑→松果体”途径对生物褪黑素分泌进行调控，该调控过程为神经调节，神经调节的反射弧为：视网膜为感受器、传入神经、下丘脑为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。
【详解】A、图中从光周期信号刺激视网膜到褪黑素分泌的过程，是一个非条件反射，相关中枢在下丘脑，A正确；
B、褪黑素增加可抑制下丘脑的中枢活动，这是负反馈调节，松果体分泌褪黑素是直接受到下丘脑中相关神经中枢的调节，这个过程中没有分级调节，B错误；
C、褪黑素成分是色氨酸衍生物，可口服或者注射褪黑素，来改善睡眠质量，C正确；
D、松果体细胞合成分泌，具有夜晚分泌量多，白天少的特点，熬夜玩手机是长期有光的环境，会使褪黑素分泌减少，由褪黑素能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用，可知，经常熬夜玩手机会导致褪黑素分泌失调，影响身体健康，D正确。
故选B。
14. 通过比较生态足迹与生态承载力的大小，可定量判断某一国家或地区可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。下列叙述正确的是（ ）
A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B. 食用植物比食用同等质量的植食性动物产生的生态足迹更大
C. 生态工程建设时考虑环境承载力，体现生态工程的协调原理
D. 当生态足迹总量小于生态承载力总量时，就会出现生态赤字
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、碳足迹指扣除海洋对碳的吸收量后吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积，A错误；
B、食用植物比食用同等质量的植食性动物产生的生态足迹更小，B错误；
C、生态工程建设时考虑环境承载力，体现了生态工程的协调原理，C正确；
D、当生态足迹总量大于生态承载力总量时会出现生态赤字，当生态足迹总量小于生态承载力总量时，会出现生态盈余，D错误。
故选C。
15. 啤酒、味精和胰岛素的工业化生产比传统发酵生产要复杂的多，需要通过发酵工程来实现。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 利用酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂
B. 以大豆为主要原料，利用黑曲霉水解其中的蛋白质，经淋洗、调制成酱油
C. 青贮饲料中添加酵母菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力
D. 传统发酵以混合菌种固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
【答案】C
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程；人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产；传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程一般包括菌种的选育和培养物、产物的分离和提纯等环节，且发酵工程以单一菌种的液体发酵为主。
【详解】A、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用，A正确；
B、酱油产品的生产，以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉）进行发酵，霉菌产生的蛋白酶和肽酶将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制成的酱油产品，B正确；
C、在青贮饲料中添加乳酸菌，通过乳酸菌的发酵，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，同时动物食用后还能提高动物免疫力，C错误；
D、发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主，D正确。
故选C。
16. 细胞工程使用了多种复杂的生物技术，可以生产丰富的产品。下图表示细胞工程操作的流程。相关叙述错误的是（ ）
A. 若该图表示单克隆抗体制备过程，②过程中涉及选择培养、克隆化培养和抗体检测
B. 若该图表示克隆羊的培育过程，则①过程中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植
C. 若A、B是分散开来的植物组织细胞，通常是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理得到
D. 若该图表示植物体细胞杂交技术，它可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
【答案】C
【解析】
【分析】细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
【详解】A、单克隆抗体制作过程中包括两次选择来获得杂交瘤细胞、杂交瘤细胞的培养以及抗体的检测，因此若该图表示单克隆抗体制备过程，②过程中涉及选择培养、克隆化培养和抗体检测，A正确；
B、在克隆羊的培育过程，需要先进行动物细胞培养，然后进行核移植获得重组细胞，因此若该图表示克隆羊的培育过程，则①过程中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植，B正确；
C、动物细胞的分散通常是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，C错误；
D、植物体细胞杂交可以实现物种间的遗传物质的交流，即可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。
故选C。
17. 现有基因型为 HhXB Y的果蝇(2N=8)，将它的一个精原细胞的全部核DNA分子用³²P标记后置于含³¹P的培养基中培养，一段时间后，检测子细胞的放射性。下列推断正确的是（ ）
A. 若连续进行2次有丝分裂，则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占75%
B. 若减数分裂产生了基因型为HhXB的精子，则是减数分裂Ⅱ异常导致
C. 若分裂过程正处于减数分裂Ⅰ前期，则该时期细胞内含8个四分体且均有放射性
D. 若形成的精子中只有1条染色体有放射性，则该精原细胞先进行了有丝分裂
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】A、若进行有丝分裂，第一次有丝分裂结束后，染色体都含有32P；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞有2~4个，则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占100%、75%、50%，A错误；
B、若进行一次减数分裂，产生了基因型为HhXB的精子，由于其中含有等位基因，则该异常精子的产生是减数第一次分裂同源染色体上的等位基因H和h未分离进入同一个次级精母细胞引起的，B错误；
C、若分裂过程正处于减数分裂Ⅰ前期，由于果蝇体细胞中含有4对同源染色体，则该时期细胞内含4个四分体且均有放射性，C错误；
D、若减数分裂后形成的一个子细胞中只有一条染色体有放射性，则该精原细胞先进行了有丝分裂，否则产生的精细胞中四条染色体均含有放射性，D正确。
故选D。
18. 图1 是某单基因遗传病的遗传系谱图，该病在人群中的发病率为1/8100。科研人员提取了四名女性的DNA，用PCR 扩增了与此病相关的基因片段，并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点)，结果如图2。相关叙述正确的是（ ）
A. 该病的遗传方式可能为伴X染色体隐性遗传
B. Ⅱ-1 与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率为1/182
C. 该突变基因新增的酶切位点位于310bp或217bp中
D. 扩增Ⅱ-2与此病相关的基因片段，酶切后电泳将产生4种条带
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1，Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-2的患病女性，所以该病是常染色体隐性遗传病，用A/a表示控制该病的基因，所以，Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型是Aa。从图2中可以看出，Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅰ-2电泳图相同，所以基因型都是Aa，Ⅱ-5与他们不同，但表现正常，基因型是AA。
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-2的患病女性，所以该病是常染色体隐性遗传病，A错误；
B、该病在人群中的患病率为1/8100，则致病基因频率为1/90，正常基因频率为89/90，根据基因平衡定律，Ⅱ-1表现正常，基因型为Aa的概率=Aa/AA+Aa=(2×A基因频率×a基因频率)/(A基因频率×A基因频率+2×A基因频率×a基因频率)=(2×1/90×89/90)/（1/90×1/90+2×1/90×89/90）=2/91，其与Ⅱ-2Aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/4=1/182，B正确；
C、结合图2可知，正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段，而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp（217+93）的DNA片段中，C错误；
D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，Ⅱ-2基因型是aa，只含有突变基因，所以酶切后电泳将产生三种条带，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构，是植物与外界进行气体交换的门户，影响着植物的光合作用、蒸腾作用等。保卫细胞吸水时气孔开放，失水时气孔关闭，气孔开闭与以下几种调节机制有关。回答下列问题：
（1）研究发现，蓝光可作为诱导信号促进保卫细胞逆浓度吸收K⁺，________(填“增大”或“降低”)细胞液的渗透压，导致气孔开放。该过程是利用细胞膜________的功能来实现。
（2）植物在感受到叶肉细胞间隙中CO₂ 浓度变化时，能够通过打开和关闭气孔调节气体交换。这一过程中涉及到多种蛋白激酶(MPK4/MPK12、HT1 以及CBCl 等)，通过蛋白质的磷酸化或去磷酸化来调节气孔的开闭机制如下图：
①上图中,MPK4/MPK12 对低浓度 CO₂_________(填“敏感”或“不敏感”),HTl 激活下游的负调控蛋白激酶 CBCl 磷酸化，抑制了气孔关闭机制，使保卫细胞________，气孔打开。
②高浓度 CO₂时生成HCO₃,可触发 MPK4/MPK12 与 HT1 结合并相互作用,从而激发_________，致使气孔关闭。
（3）干旱环境中脱落酸(ABA)导致植物气孔关闭的原理是：脱落酸能促进离子流出保卫细胞，降低其细胞液渗透压而使气孔关闭。为验证某植物在干旱环境中气孔关闭是由 ABA 导致而非缺水直接引起的，科研小组仅以该植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)为实验材料进行如下实验，完善实验思路：
①将ABA缺失突变体植株分成两组，分别在正常和干旱条件下处理一段时间，测定两组气孔开度；
②_____________。
（4）为进一步验证气孔开度减小是由 ABA 引起的，该科研小组研究 ABA 作用的相关机制，如下图所示。据图分析，完善 ABA 导致气孔开放度降低的机制：ABA 与ABA受体结合后，一方面产生细胞内信号分子，信号分子促进胞内K⁺从细胞质基质流出，使液泡中Ca²⁺流入细胞质基质；另一方面________，导致保卫细胞的渗透压下降，保卫细胞失水、气孔关闭。
【答案】（1） ①. 增大 ②. 控制物质进出
（2） ①. 不敏感 ②. 吸水 ③. (蛋白激酶)CBC1的去磷酸化
（3）将干旱条件下处理的植株分为两组，分别用等量的 ABA 和蒸馏水(或清水)处理，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定两组的气孔开度
（4）ABA 促进Ca2+内流，使细胞质基质中 Ca2+浓度增加，进而抑制 K+内流，并促进Cl+外流
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生，对植物生长发育具有显著影响微量有机物。脱落酸（ABA）合成部位在根冠、萎蔫的叶片，作用是抑制细胞分裂，促进花和果实的衰老和脱落。
【小问1详解】
研究发现，蓝光可作为诱导信号促进保卫细胞逆浓度吸收K+，增大细胞液的渗透压，导致气孔开放。该过程体现了细胞膜控制物质进出的功能来实现。
【小问2详解】
①图1中，MPK4/MPK12对低浓度CO2不敏感，HT1激活下游的负调控蛋白激酶CBC1的磷酸化，抑制了导致气孔关闭的机制，使保卫细胞吸水，气孔打开。
②高浓度CO2在碳酸酐酶（CA）的作用下生成HCO3-，可触发MPK4/MPK12与HT1结合并相互作用，从而促进蛋白激酶CBC1的去磷酸化，致使气孔关闭。
【小问3详解】
要验证干旱条件下气孔开度减小不是缺水直接引起的，而是由ABA引起的，可取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，故实验思路为：①将ABA缺失突变体植株分成两组，分别在正常和干旱条件下处理一段时间，测定两组气孔开度；②将干旱条件下处理的植株分为两组，分别用等量的 ABA 和蒸馏水(或清水)处理，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定两组的气孔开度。
【小问4详解】
为进一步验证气孔开度减小是由 ABA 引起的，据图2分析可知，ABA 与ABA受体结合后，一方面产生细胞内信号分子，信号分子促进胞内K+从细胞质基质流出，使液泡中Ca2+流入细胞质基质；另一方面ABA 促进Ca2+内流，使细胞质基质中 Ca2+浓度增加，进而抑制 K+内流，并促进Cl+外流，导致保卫细胞的渗透压下降，保卫细胞失水、气孔关闭。
20. 拟南芥植物的根中有一种共生细菌，该细菌能提高拟南芥的耐盐能力。为探究影响拟南芥种子萌发的分子机制，研究人员进行相关实验研究，回答下列问题：
（1）区分共生细菌与拟南芥根细胞的依据是________(填“是否有叶绿体”或“是否有染色体”)。
（2）以品系甲(基因型为A₁A₁)为材料，获得A₁功能缺失的纯合突变体，进行了四组杂交实验，测定所结种子的萌发率，结果如图1。
①杂交一和杂交二的实验结果表明：A₁功能缺失会_________。
②研究人员对杂交三和杂交四的实验结果迷惑不解，又引入拟南芥品系乙(基因型为 A₂A₂，表型与品系甲同为高萌发率)进行比较研究。他们用品系甲和品系乙进行杂交实验，并分别提取种子中的RNA，逆转录后用相同引物进行扩增，电泳结果见图2。该实验结果________(填“支持”、“不支持”或“不能确定”)来自父本的A 基因表达受抑制这一推测，其理由是_________。
③按上述实验推测进行演算，图1中杂交四所得 F₁自交，所结种子(F₂)中高萌发率种子与低萌发率种子的比为________。
④为进一步探究来自父本的 A 基因表达受抑制的原因，研究人员分别检测了图2中3组和4组所结种子中A 基因的甲基化水平，比较结果为3组中 A₂基因的甲基化水平高于 A₁基因，4组中A₁基因的甲基化水平高于 A₂基因，说明________。
【答案】（1）是否有染色体
（2） ①. 导致种子萌发率降低 ②. 支持 ③. 图2中第3组结果显示A1基因转录量高于A2，第4组实验结果显示A2基因转录量高于A1，均为来自父本的A基因转录量低于来自母本的A基因，说明来自父本的A基因表达受抑制 ④. 1：1 ⑤. DNA甲基化水平升高会抑制基因的表达，A基因的表达受到表观遗传调控。
【解析】
【分析】分析题意可知，突变体是A1功能缺失的纯合子，设为A1-A1-，据此分析作答。
【小问1详解】
共生细菌是原核生物，不含叶绿体，也没有染色体，拟南芥根细胞也不含叶绿体，但它属于真核生物，细胞核内有染色体，所以区分共生细菌与拟南芥根细胞的依据是是否有染色体。
【小问2详解】
①分析题意，杂交一中，品系甲自交，即A1A1自交，子代种子萌发率＞40%，而杂交二中，A1-A1-自交，种子萌发率约为15%，则杂交一和杂交二的实验结果表明A1基因的功能是促进种子萌发，A1功能缺失会导致种子萌发率降低。
②据图可知，图2中第3组结果显示A1基因转录量高于A2，第4组实验结果显示A2基因转录量高于A1，均为来自父本的A基因转录量低于来自母本的A基因，说明来自父本的A基因表达受抑制，故上述实验结果是否支持来自父本的A基因表达受抑制这一推测。
③杂交三为♀突变体（A1-A1-）×♂品系甲（A1A1），则子一代基因型为A1A1-，令其自交，若来自父本A1基因表达受抑制，则自交时母本可产生A1：A1-=1:1的配子，而父本只产生A1-的配子，子代A1A1-：A1-A1-=1:1，表现为高萌发率：低萌发率=1:1。
④3组中 A2基因的甲基化水平高于 A1基因，4组中A1基因的甲基化水平高于 A2基因，说明DNA甲基化水平升高会抑制基因的表达，A基因的表达受到表观遗传调控。
21. 据《汜胜之书》记载，在瓜田中“又种薤十根，令周回瓮，居瓜子外。至五月瓜熟，薤可拔卖之，与瓜相避，又可种小豆于瓜中，亩四五升”，这就是我国立体农业的雏形。某地大力推广立体种植果园，在果园内同时种植多种农作物。科研人员将果园划分为四个区域(各区域的外界条件相同)，分别设置苹果-蔬菜(MB)、苹果-草本植物(MH)、苹果-人工除草(MW)、苹果-玉米(MZ)四种模式，一段时间后，对四个区域中的土壤小动物类群进行调查，结果如图。请回答：
（1）瓜田立体农业充分利用了群落的________(写2个)来增产。果园中小动物比较多，常用________法调查土壤小动物类群的丰富度。
（2）据上述信息推测________组的抵抗力稳定性可能最高，原因是________。
（3）与单一种植果园相比，复合种植果园姹紫嫣红，花香四溢，吸引了众多的天敌昆虫和传粉昆虫，这表明生态系统的信息传递具有________的功能。复合种植果园经济效益良好，也有保持土壤肥力、涵养水源等作用，体现了生物多样性的________价值。
（4）某区域果园生态系统中存在三 个 营养级，其能量流 动情况 如下 表(单位:×10³kJ)。由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是________。
【答案】（1） ①. 空间结构、季节性、种间关系、生态位 ②. 取样器取样
（2） ①. 苹果-草本植物(MH) ②. 该组生物类群数最多，营养结构较复杂
（3） ①. 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定 ②. 直接和间接
（4）16%
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
瓜田立体农业利用了群落中不同生物垂直方向上的分布特点，且每种生物都占据不同的生态位，瓜田立体农业充分利用了群落的空间结构、季节性、种间关系、生态位等来增产；土壤小动物具有身体微小、活动能力强等特点，常用取样器取样法调查其类群的丰富度。
【小问2详解】
一般而言，生态系统的生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定越高，据表可知，苹果-草本植物(MH)组生物类群数最多，营养结构较复杂，故其抵抗力稳定性可能最高。
【小问3详解】
与单一种植果园相比，复合种植果园姹紫嫣红，花香四溢，吸引了众多的天敌昆虫和传粉昆虫（发生在不同生物之间），这表明生态系统的信息传递具有调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定的功能；复合种植果园经济效益良好，体现了其直接价值，而也有保持土壤肥力、涵养水源等作用，体现了生物多样性的间接价值。
【小问4详解】
能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，第二营养级的同化量=26.5+34.3+2.2+17（Z=8.8+7.1+0.1）=80，第一营养级的同化量=500，则由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是80/500×100%=16%。
22. 番茄不耐寒，冬季容易冻坏，难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种抗冻基因AtCOR15a，经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种，操作流程如图。回答下列问题：
（1）用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物，引物的作用是________。
（2）如果要将 AtCOR15a基因与质粒构建重组DNA分子，一般采用双酶切法，据图分析选用的两种限制酶组合是_______。
（3）图中是采用________法将目的基因转移到番茄细胞中，并将其整合到该细胞的________上。
（4）为了提高 AtCOR15a基因的表达能力，可将 AtCOR15a 基因与外源强启动子连接，如下图所示。
利用PCR 检测上述连接是否正确，可选择的引物组合是________(填字母)，该PCR反应体系中需加入________酶。
A.①+② B.①+③ C.②+③ D.③+④
（5）为了进一步提高番茄的储藏时间，可从该植物体内提取 ErsI 基因(乙烯受体基因)，按照下图流程将 ErsI 基因重新导回该植物，致使该植物原有 ErsI 基因翻译受抑制。已知限制酶EcRI 和 XhI、BamHI 切割后露出的黏性末端碱基序列不同，据图分析，提取的目的基因A、B两端需分别添加________的识别序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是________。
【答案】（1）使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制
（2）Hind Ⅲ和BamH Ⅰ
（3） ①. 农杆菌转化法 ②. 染色体DNA
（4） ①. B ②. TaqDNA聚合（耐高温DNA聚合）
（5） ①. EcRI和XhI ②. 抑制乙烯受体基因的表达，从而无法正常识别乙烯信号，进而延缓成熟
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建（核心）；第三步：将目的基因导入受体细胞1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程；第四步：目的基因的检测和表达。
【小问1详解】
用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物，引物是已知一段目的基因的核苷酸序列，其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制。
【小问2详解】
为了能筛选重组DNA分子，必须保留抗生素抗性基因，不能选择SmaⅠ，若选择EcRⅠ，则目的基因两端具有相同的黏性末端，目的基因会自身环化，综上分析，采用双酶切法，据图分析选用的两种限制酶组合是Hind Ⅲ和BamHⅠ。
【小问3详解】
将目的基因转移到植物细胞常使用农杆菌转化法，所以当②侵染番茄细胞后，利用农杆菌转化法将目的基因转移到番茄细胞中，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
利用PCR检测连接是否成功，应当将强启动子和AtCOR15a基因都扩增出来，所以可选择的引物组合是①+③。
故选B。
该PCR反应体系中需加入TaqDNA聚合（耐高温DNA聚合）酶，以此来扩增DNA。
【小问5详解】
利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，能进行细胞的是携带目的基因的T-DNA片段，LB、RB分别是T-DNA的左边界和右边界，因此ErsI 基因(乙烯受体基因)应插入在LB和RB之间，故选择EcRI和XhI。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是抑制乙烯受体基因的表达，从而无法正常识别乙烯信号，进而延缓成熟。营养级
第一营养级
第二营养级
第三营养级
同化量
500
Y
Z
呼吸作用消耗
132
26.5
8.8
未被利用
282
343
7.1
流向分解者
X
2.2
1.1
生物学试卷
本试卷共8页，22题，全卷满分100分。考试用时75分钟
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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. 2023年9月21 日，遨游太空五个月的水稻种子和航天员精心种植的“太空菜园”搭乘神州十六号飞船返回地球。下列叙述错误的是（ ）
A. 水稻种子萌发时结合水与自由水的比值低于休眠时
B. 在太空中植物细胞内含量最多的有机物一般是蛋白质
C. “太空菜园”中的蔬菜属于生命系统的种群层次
D. 航天员在失重状态下钙易流失导致骨质疏松
【答案】C
【解析】
【分析】1、许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
2、细胞中无机盐的作用：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境，水稻种子萌发时结合水与自由水的比值低于休眠时，A正确；
B、植物细胞内含量最多的化合物是水，植物细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，B正确；
C、“太空菜园”中的蔬菜包含多个品种，蔬菜不属于生命系统的种群层次，C错误；
D、骨骼的主要成分是钙，钙是构成人体骨骼的主要成分，航天员在失重状态下钙易流失导致骨质疏松，D正确。
故选C。
2. 真核细胞线粒体的起源可追溯到十几亿年前，原始需氧细菌被真核细胞吞噬后与宿主细胞共同生存，并进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。下列推测正确的是（ ）
A. 线粒体内行使功能的蛋白质完全由自身合成
B. 线粒体和醋酸菌的DNA 都是由核糖核苷酸组成
C. 原始需氧细菌和真核细胞都具有生物膜系统
D. 被吞噬的细菌可从宿主细胞中获取有机物
【答案】D
【解析】
【分析】关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
【详解】A、线粒体内行使功能的蛋白质部分由自身合成，部分来自线粒体外，A错误；
B、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，B错误；
C、原始需氧细菌只有细胞膜，没有其它膜结构，不存在生物膜系统，C错误；
D、原始需氧细菌被真核细胞吞噬后与宿主细胞共同生存，说明被吞噬的细菌可从宿主细胞中获取有机物，D正确。
故选D。
3. 人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不完全相同，图甲为成熟红细胞从内环境中吸收葡萄糖的模式图，图乙为小肠上皮细胞从肠腔吸收并转运葡萄糖的模式图。据图推测正确的是（ ）
A. 甲中细胞内葡萄糖分解形成的丙酮酸进入线粒体才能氧化供能
B. 乙中细胞吸收葡萄糖和排出 Na⁺消耗的能量均来自 ATP 的水解
C. 甲乙中的转运蛋白在吸收葡萄糖时并非都发生自身构象的改变
D. 甲乙中细胞吸收葡萄糖方式不同的根本原因是基因的选择性表达
【答案】D
【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；主动运输从低浓度到高浓度，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、葡萄糖分解形成的丙酮酸是呼吸作用的第一阶段，可以释放少量能量，场所是细胞质基质，A错误；
B、乙中细胞排出 Na⁺消耗的能量来自 ATP 的水解，而吸收葡萄糖的能量来自钠离子的浓度差产生的势能，B错误；
C、甲乙中的转运蛋白在吸收葡萄糖时会发生自身构象的改变，C错误；
D、图甲为成熟红细胞从内环境中吸收葡萄糖的模式图，图乙为小肠上皮细胞从肠腔吸收并转运葡萄糖的模式图，由同一个受精卵发育而来的个体基因组成相同，甲乙中细胞吸收葡萄糖方式不同的根本原因是基因的选择性表达，D正确。
故选D。
4. 希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应是：H2O+氧化态电子受体→还原态电子受体+1/2O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下列关于希尔反应和阿尔农发现的叙述不正确的是（ ）
A. 光合作用释放O2来自于水而不是CO2
B. NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上
C. 希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程
D. 光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、由题中的信息（希尔反应式）可知，光合作用过程中产生的氧气来自于参加反应的水，A正确；
B、从希尔反应和阿尔农发现的叙述，得不到信息：NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上，B错误；
C、希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，C正确；
D、希尔反应只有在光下才能进行，在暗处是不能进行的，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，NADPH和ATP在合成有机物过程中被消耗，D正确。
故选B。
5. 研究发现，中药提取物补骨脂异黄酮( crylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程。实验表明，在饮食中添加 crylin可延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命，与对照组相比，crylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%，且随着年龄的增长具有更好的运动能力，血脂参数也降低了。下列叙述错误的是（ ）
A. mTOR 基因的表达产物可延长小鼠的寿命
B. 细胞衰老过程中可能出现物质运输功能降低等现象
C. crylin 可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况
D. crylin 可能会缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等
【答案】A
【解析】
【分析】衰老细胞的主要特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、中药提取物补骨脂异黄酮( crylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程，由此可知，mTOR 基因的表达产物可降低小鼠的寿命，A错误；
B、细胞衰老的过程中，细胞膜通透性会改变使物质运输功能降低，B正确；
C、与对照组小鼠相比，crylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力，小鼠的血脂参数也降低了，说明crylin喂养可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况，有利于延缓生理性衰老的正常进程，C正确；
D、与对照组小鼠相比，crylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力，小鼠的血脂参数也降低了，说明crylin喂养可用于缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等，D正确。
故选A。
6. 我国科学家在国际上首次构建出具有一条染色体的活酵母细胞。他们利用基因编辑工具CRISPR/Cas9 切割端粒附近的基因组序列，再利用修复 DNA 切口的酶让两条染色体融合在一起。同时，他们还移除了两条染色体中的一个着丝粒。下列叙述正确的是（ ）
A. 人造酵母菌只有1 条染色体，无法进行有丝分裂
B. 仅保留一个着丝粒可减少染色体在细胞分裂时发生断裂的概率
C. 染色体切割和拼接过程中发生的可遗传变异是基因突变
D. CRISPR/Cas9 可以准确的识别目标序列进行切割和修复
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息：他们利用基因编辑工具CRISPR-Cas9切割端粒附近的基因组序列，进而利用修复DNA 切口的酶让两条染色体融合在一起，说明该过程发生了染色体变异。
【详解】A、人造酵母菌虽然只有1 条染色体，但可以进行有丝分裂，A错误；
B、仅保留一个着丝粒可以避免染色体在细胞分裂时发生断裂，保证细胞分裂时染色体的稳定性，B正确；
C、染色体切割和拼接过程中发生的可遗传变异是染色体变异，C错误；
D、利用基因编辑工具CRISPR/Cas9 切割端粒附近的基因组序列，再利用修复 DNA 切口的酶让两条染色体融合在一起，说明修复不是利用CRISPR/Cas9，D错误。
故选B。
7. 研究表明，原核生物某些基因转录形成的mRNA 分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA 杂交体共同构成R 环结构，如下图所示。R环结构会影响DNA 复制、转录和基因的稳定性等。下列叙述正确的是（ ）
A. 若转录形成R环，则DNA 复制停止的原因是R环阻碍了酶C的移动
B. 过程①表示 DNA复制，与其相比，过程②特有的碱基配对方式为A-U
C. 过程①中酶 A 和过程③中核糖体分别沿着模板链和mRNA 的3'→5'方向移动
D. 过程③表示翻译，参与其过程的RNA有三种，多个核糖体可合成多种肽链
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：左侧表示DNA复制过程，形成两个子代DNA分子，完成DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表示解旋酶；右侧表示转录，酶C表示RNA聚合酶。过程①表示DNA复制，过程②表示转录，过程③表示翻译。
【详解】A、转录形成R环，DNA 复制会停止，可能是R环阻碍了酶B的移动，而不是酶C，A 错误；
B、过程①表示DNA复制，过程②表示转录，特有的碱基配对方式为A-U，B 正确；
C、过程①中酶A和过程③中核糖体分别沿着模板链的3'→5'和mRNA 的5'→3'方向移动，C错误；
D、过程③表示翻译，参与其过程的RNA是mRNA、tRNA 和rRNA，多个核糖体合成的肽链是相同的，D错误。
故选B。
8. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、方法和精神。下列说法错误的是（ ）
A. 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法，研究了光合作用中氧气的来源
B. 摩尔根利用假说-演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上
C. 艾弗里等人利用减法原理设计实验，证明了S菌的遗传物质是 DNA
D. 沃森和克里克研究DNA 分子结构时，运用了建构物理模型的方法
【答案】A
【解析】
【分析】1、鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水；沃森和克里克通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构；摩尔根通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于染色体上。
2、在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
【详解】A、鲁宾和卡门用稳定性同位素18O分别标记H2O和CO2，然后进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2，其他条件都相同，该实验方法为同位素标记法，但不是放射性同位素，A错误；
B、摩尔根利用果蝇为实验材料，通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，B正确；
C、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”，C正确；
D、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型，D正确。
故选A。
9. 代谢性碱中毒是指体内酸丢失过多或从体外进入碱过多的情况，主要表现为血浆HCO3-过高，pH值升高。呼吸性碱中毒是指因肺通气过度，使血浆 H₂CO₃浓度或CO₂分压减少，导致pH值升高。下列叙述错误的是（ ）
A. 代谢性碱中毒患者可以通过注射安全浓度的稀盐酸来缓解血浆 pH 升高
B. 呼吸性碱中毒患者呼吸阻碍时可通过吸入含有5%CO₂的O₂，来改善病情
C. 内环境酸碱平衡的维持与肺的呼吸和肾脏的滤过排泄等密切相关
D. 人从高原突然进入富氧环境时，血液中含氧量增加可诱发呼吸性碱中毒
【答案】D
【解析】
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态，内环境稳态的实质是内环境各种成分和理化性质都处于动态平衡中。
【详解】A、代谢性碱中毒是指体内酸丢失过多或从体外进入碱过多，pH值升高的情况，可以通过注射安全浓度的稀盐酸来缓解血浆pH升高，A正确；
B、CO2为酸性气体，临床上，可吸入含5%的CO2的O2降低血浆的pH，来缓解“呼吸性碱中毒”症状，B正确；
C、呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒的出现与肺部和肾脏功能的异常有关，因此内环境酸碱平衡的维持与肺的呼吸和肾脏的滤过排泄等密切相关 ，C正确；
D、血液中含氧不足会引起机体呼吸加深加快，造成肺通气过度，使CO2大量排出，造成血浆pH升高，可诱发呼吸性碱中毒，血液中含氧量增加不会诱发呼吸性碱中毒，D错误。
故选D。
10. 我国科学家颜宁及其团队发现止痛药——大麻二酚能够抑制 Na⁺内流，从而缓解疼痛。机体疼痛与前列腺素E(PGE)密切相关，部分机理如图1。疼痛时肾上腺参与的应激反应如图2。相关叙述错误的是（ ）
A. 图1 中的Na⁺大量内流可产生动作电位，才能最终产生痛觉
B. 据图1知，药物镇痛机理可能是抑制环氧化酶的活性，减少PGE 的产生，降低痛觉感受器对致痛物质的敏感性
C. 据图2知，疼痛时肾上腺髓质分泌的激素d会增加，该反射的效应器是肾上腺髓质
D. 图2中由疼痛引起激素c的分泌过程属于神经-体液调节
【答案】C
【解析】
【分析】1、反射弧是反射的结构基础，适宜的刺激和完整的反射弧是发生反射的前提，完整的反射弧应该包括：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
2、感觉只会在大脑皮层产生，感受器只是感受外界信息。只有信息在大脑皮层经过处理后，才可以产生痛觉。分析图2，从图中可以看出，下丘脑对激素c的调节属于分级调节，因此当激素a分泌增多时，会引起激素c的分泌增多，当激素c含量过多时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这属于（负）反馈调节。
【详解】A、根据题意，大麻二酚能够抑制 Na⁺内流，从而缓解疼痛。因此图1 中的Na⁺大量内流可产生动作电位，促进感受器对致痛物质的敏感性，使得最终在大脑皮层产生痛觉，A正确；
B、产生痛觉的部位是大脑皮层；分析图1可知，PGE可以促进痛觉感受器对致痛物质的敏感性，药物镇痛机理可能是抑制环氧化酶的活性，减少PGE 的产生，降低痛觉感受器对致痛物质的敏感性，B正确；
C、效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，肾上腺髓质属于人体的内分泌腺，在该神经调节过程中，传出神经末梢及其所支配的肾上腺髓质一起构成效应器，C错误；
D、图2中激素c的分泌是通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴来进行的，说明激素c的分泌过程存在分级调节，该过程的调节是在疼痛等刺激下引起的，因此该过程存在大脑皮层的参与，故也属于神经-体液调节，D正确。
故选C。
11. 某植物的春化作用与 FRI基因和FLC 基因有关，该过程的分子机制如下图，其中FRI基因编码的FRI蛋白在低温下易形成凝聚体。下列叙述错误的是（ ）
A. 低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用，植物都需要经过春化作用才能开花
B. 温暖条件下，游离的FRI蛋白能使FLC 染色质的组蛋白乙酰化和甲基化，进而促进FLC 基因表达，抑制开花
C. 低温条件下，FRI蛋白易形成凝聚体，FLC 染色质的组蛋白甲基化程度因此变低，FLC 表达被抑制，从而解除开花抑制
D. 植物开花还受光的调控，光照时光敏色素主要吸收红光和远红光，其结构发生变化，该变化经信息传递影响植物的开花
【答案】A
【解析】
【分析】光能调节植物的生长发育，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
【详解】A、低温诱导可促进植物开花，该作用称为春化作用，但并非所有植物都要经过春化作用才能开花，A错误；
B、由图可知，温暖条件下，游离的FRI蛋白能结合到FLC在的染色体上，使FLC染色质的组蛋白乙酰化和甲基化，促进FLC基因表达，进而抑制开花，B正确；
C、低温条件下，FLC表达抑制，原因可能是FRI蛋白易在细胞核内形成凝聚体，组蛋白的甲基化程度比温暖条件下降低，从而解除抑制使植物开花，C正确；
D、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），光照时光敏色素主要吸收红光和远红光，其结构发生变化，该变化经信息传递影响植物的开花，D正确。
故选A。
12. 2024年3月以来，我国南方多地遭遇多轮强降雨，为了百姓生命财产安全，武警官兵等救援队员顶着酷暑，连续作战抢险救灾，不少队员出现身体不适症状。下列叙述错误的是（ ）
A. 救援队员在抢险过程中，肝糖原在胰高血糖素的作用下会迅速分解补充血糖，但肌糖原不会消耗，含量基本维持稳定
B. 救援队员受到冷水刺激后，交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，心跳加快，支气管扩张，但胃肠和消化腺的活动减弱
C. 救援队员抢险时间过长出现身体发抖、头晕等现象，可能与环境变化超出自身调节能力，导致体温失调、血糖过低有关
D. 救援队员长期作业，机体大量排汗来不及补充水和无机盐，会引起细胞外液渗透压升高，口渴难受、尿量减少
【答案】A
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、救援队员在抢险过程中，肝糖原分解补充血糖，肌糖原不会直接转化为血糖，但肌细胞中的肌糖原也会快速分解，为肌细胞提供能量，A错误；
B、当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱，救援队员受到冷水刺激后，交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，心跳加快，支气管扩张，但胃肠和消化腺的活动减弱，B正确；
C、机体维持内环境稳态是有一定限度的，救援队员抢险时间过长出现身体发抖、头晕等现象，可能与环境变化超出自身调节能力，导致体温失调、血糖过低有关，C正确；
D、渗透压大小与无机盐的含量等有关，救援队员长期作业，机体大量排汗来不及补充水和无机盐，会引起细胞外液渗透压升高，口渴难受、尿量减少，D正确。
故选A。
13. 褪黑素(色氨酸衍生物)是一种神经内分泌激素，由松果体细胞合成分泌，具有夜晚分泌量多，白天分泌量少的特点。它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用，其分泌调节过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中从光周期信号刺激视网膜到褪黑素分泌的过程是非条件反射
B. 褪黑素的分泌过程既有分级调节又有负反馈调节
C. 可通过口服或注射适量褪黑素来改善睡眠质量
D. 经常熬夜玩手机会导致褪黑素分泌失调，影响身体健康
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：光周期信号通过“视网膜→下丘脑→松果体”途径对生物褪黑素分泌进行调控，该调控过程为神经调节，神经调节的反射弧为：视网膜为感受器、传入神经、下丘脑为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。
【详解】A、图中从光周期信号刺激视网膜到褪黑素分泌的过程，是一个非条件反射，相关中枢在下丘脑，A正确；
B、褪黑素增加可抑制下丘脑的中枢活动，这是负反馈调节，松果体分泌褪黑素是直接受到下丘脑中相关神经中枢的调节，这个过程中没有分级调节，B错误；
C、褪黑素成分是色氨酸衍生物，可口服或者注射褪黑素，来改善睡眠质量，C正确；
D、松果体细胞合成分泌，具有夜晚分泌量多，白天少的特点，熬夜玩手机是长期有光的环境，会使褪黑素分泌减少，由褪黑素能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用，可知，经常熬夜玩手机会导致褪黑素分泌失调，影响身体健康，D正确。
故选B。
14. 通过比较生态足迹与生态承载力的大小，可定量判断某一国家或地区可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。下列叙述正确的是（ ）
A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B. 食用植物比食用同等质量的植食性动物产生的生态足迹更大
C. 生态工程建设时考虑环境承载力，体现生态工程的协调原理
D. 当生态足迹总量小于生态承载力总量时，就会出现生态赤字
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、碳足迹指扣除海洋对碳的吸收量后吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积，A错误；
B、食用植物比食用同等质量的植食性动物产生的生态足迹更小，B错误；
C、生态工程建设时考虑环境承载力，体现了生态工程的协调原理，C正确；
D、当生态足迹总量大于生态承载力总量时会出现生态赤字，当生态足迹总量小于生态承载力总量时，会出现生态盈余，D错误。
故选C。
15. 啤酒、味精和胰岛素的工业化生产比传统发酵生产要复杂的多，需要通过发酵工程来实现。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 利用酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂
B. 以大豆为主要原料，利用黑曲霉水解其中的蛋白质，经淋洗、调制成酱油
C. 青贮饲料中添加酵母菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力
D. 传统发酵以混合菌种固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
【答案】C
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程；人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产；传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程一般包括菌种的选育和培养物、产物的分离和提纯等环节，且发酵工程以单一菌种的液体发酵为主。
【详解】A、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用，A正确；
B、酱油产品的生产，以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉）进行发酵，霉菌产生的蛋白酶和肽酶将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制成的酱油产品，B正确；
C、在青贮饲料中添加乳酸菌，通过乳酸菌的发酵，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，同时动物食用后还能提高动物免疫力，C错误；
D、发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主，D正确。
故选C。
16. 细胞工程使用了多种复杂的生物技术，可以生产丰富的产品。下图表示细胞工程操作的流程。相关叙述错误的是（ ）
A. 若该图表示单克隆抗体制备过程，②过程中涉及选择培养、克隆化培养和抗体检测
B. 若该图表示克隆羊的培育过程，则①过程中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植
C. 若A、B是分散开来的植物组织细胞，通常是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理得到
D. 若该图表示植物体细胞杂交技术，它可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
【答案】C
【解析】
【分析】细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
【详解】A、单克隆抗体制作过程中包括两次选择来获得杂交瘤细胞、杂交瘤细胞的培养以及抗体的检测，因此若该图表示单克隆抗体制备过程，②过程中涉及选择培养、克隆化培养和抗体检测，A正确；
B、在克隆羊的培育过程，需要先进行动物细胞培养，然后进行核移植获得重组细胞，因此若该图表示克隆羊的培育过程，则①过程中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植，B正确；
C、动物细胞的分散通常是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，C错误；
D、植物体细胞杂交可以实现物种间的遗传物质的交流，即可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。
故选C。
17. 现有基因型为 HhXB Y的果蝇(2N=8)，将它的一个精原细胞的全部核DNA分子用³²P标记后置于含³¹P的培养基中培养，一段时间后，检测子细胞的放射性。下列推断正确的是（ ）
A. 若连续进行2次有丝分裂，则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占75%
B. 若减数分裂产生了基因型为HhXB的精子，则是减数分裂Ⅱ异常导致
C. 若分裂过程正处于减数分裂Ⅰ前期，则该时期细胞内含8个四分体且均有放射性
D. 若形成的精子中只有1条染色体有放射性，则该精原细胞先进行了有丝分裂
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】A、若进行有丝分裂，第一次有丝分裂结束后，染色体都含有32P；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞有2~4个，则产生的4个子细胞中含有放射性的细胞数占100%、75%、50%，A错误；
B、若进行一次减数分裂，产生了基因型为HhXB的精子，由于其中含有等位基因，则该异常精子的产生是减数第一次分裂同源染色体上的等位基因H和h未分离进入同一个次级精母细胞引起的，B错误；
C、若分裂过程正处于减数分裂Ⅰ前期，由于果蝇体细胞中含有4对同源染色体，则该时期细胞内含4个四分体且均有放射性，C错误；
D、若减数分裂后形成的一个子细胞中只有一条染色体有放射性，则该精原细胞先进行了有丝分裂，否则产生的精细胞中四条染色体均含有放射性，D正确。
故选D。
18. 图1 是某单基因遗传病的遗传系谱图，该病在人群中的发病率为1/8100。科研人员提取了四名女性的DNA，用PCR 扩增了与此病相关的基因片段，并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点)，结果如图2。相关叙述正确的是（ ）
A. 该病的遗传方式可能为伴X染色体隐性遗传
B. Ⅱ-1 与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率为1/182
C. 该突变基因新增的酶切位点位于310bp或217bp中
D. 扩增Ⅱ-2与此病相关的基因片段，酶切后电泳将产生4种条带
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1，Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-2的患病女性，所以该病是常染色体隐性遗传病，用A/a表示控制该病的基因，所以，Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型是Aa。从图2中可以看出，Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅰ-2电泳图相同，所以基因型都是Aa，Ⅱ-5与他们不同，但表现正常，基因型是AA。
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-2的患病女性，所以该病是常染色体隐性遗传病，A错误；
B、该病在人群中的患病率为1/8100，则致病基因频率为1/90，正常基因频率为89/90，根据基因平衡定律，Ⅱ-1表现正常，基因型为Aa的概率=Aa/AA+Aa=(2×A基因频率×a基因频率)/(A基因频率×A基因频率+2×A基因频率×a基因频率)=(2×1/90×89/90)/（1/90×1/90+2×1/90×89/90）=2/91，其与Ⅱ-2Aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/4=1/182，B正确；
C、结合图2可知，正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段，而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp（217+93）的DNA片段中，C错误；
D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，Ⅱ-2基因型是aa，只含有突变基因，所以酶切后电泳将产生三种条带，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构，是植物与外界进行气体交换的门户，影响着植物的光合作用、蒸腾作用等。保卫细胞吸水时气孔开放，失水时气孔关闭，气孔开闭与以下几种调节机制有关。回答下列问题：
（1）研究发现，蓝光可作为诱导信号促进保卫细胞逆浓度吸收K⁺，________(填“增大”或“降低”)细胞液的渗透压，导致气孔开放。该过程是利用细胞膜________的功能来实现。
（2）植物在感受到叶肉细胞间隙中CO₂ 浓度变化时，能够通过打开和关闭气孔调节气体交换。这一过程中涉及到多种蛋白激酶(MPK4/MPK12、HT1 以及CBCl 等)，通过蛋白质的磷酸化或去磷酸化来调节气孔的开闭机制如下图：
①上图中,MPK4/MPK12 对低浓度 CO₂_________(填“敏感”或“不敏感”),HTl 激活下游的负调控蛋白激酶 CBCl 磷酸化，抑制了气孔关闭机制，使保卫细胞________，气孔打开。
②高浓度 CO₂时生成HCO₃,可触发 MPK4/MPK12 与 HT1 结合并相互作用,从而激发_________，致使气孔关闭。
（3）干旱环境中脱落酸(ABA)导致植物气孔关闭的原理是：脱落酸能促进离子流出保卫细胞，降低其细胞液渗透压而使气孔关闭。为验证某植物在干旱环境中气孔关闭是由 ABA 导致而非缺水直接引起的，科研小组仅以该植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)为实验材料进行如下实验，完善实验思路：
①将ABA缺失突变体植株分成两组，分别在正常和干旱条件下处理一段时间，测定两组气孔开度；
②_____________。
（4）为进一步验证气孔开度减小是由 ABA 引起的，该科研小组研究 ABA 作用的相关机制，如下图所示。据图分析，完善 ABA 导致气孔开放度降低的机制：ABA 与ABA受体结合后，一方面产生细胞内信号分子，信号分子促进胞内K⁺从细胞质基质流出，使液泡中Ca²⁺流入细胞质基质；另一方面________，导致保卫细胞的渗透压下降，保卫细胞失水、气孔关闭。
【答案】（1） ①. 增大 ②. 控制物质进出
（2） ①. 不敏感 ②. 吸水 ③. (蛋白激酶)CBC1的去磷酸化
（3）将干旱条件下处理的植株分为两组，分别用等量的 ABA 和蒸馏水(或清水)处理，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定两组的气孔开度
（4）ABA 促进Ca2+内流，使细胞质基质中 Ca2+浓度增加，进而抑制 K+内流，并促进Cl+外流
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生，对植物生长发育具有显著影响微量有机物。脱落酸（ABA）合成部位在根冠、萎蔫的叶片，作用是抑制细胞分裂，促进花和果实的衰老和脱落。
【小问1详解】
研究发现，蓝光可作为诱导信号促进保卫细胞逆浓度吸收K+，增大细胞液的渗透压，导致气孔开放。该过程体现了细胞膜控制物质进出的功能来实现。
【小问2详解】
①图1中，MPK4/MPK12对低浓度CO2不敏感，HT1激活下游的负调控蛋白激酶CBC1的磷酸化，抑制了导致气孔关闭的机制，使保卫细胞吸水，气孔打开。
②高浓度CO2在碳酸酐酶（CA）的作用下生成HCO3-，可触发MPK4/MPK12与HT1结合并相互作用，从而促进蛋白激酶CBC1的去磷酸化，致使气孔关闭。
【小问3详解】
要验证干旱条件下气孔开度减小不是缺水直接引起的，而是由ABA引起的，可取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，故实验思路为：①将ABA缺失突变体植株分成两组，分别在正常和干旱条件下处理一段时间，测定两组气孔开度；②将干旱条件下处理的植株分为两组，分别用等量的 ABA 和蒸馏水(或清水)处理，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定两组的气孔开度。
【小问4详解】
为进一步验证气孔开度减小是由 ABA 引起的，据图2分析可知，ABA 与ABA受体结合后，一方面产生细胞内信号分子，信号分子促进胞内K+从细胞质基质流出，使液泡中Ca2+流入细胞质基质；另一方面ABA 促进Ca2+内流，使细胞质基质中 Ca2+浓度增加，进而抑制 K+内流，并促进Cl+外流，导致保卫细胞的渗透压下降，保卫细胞失水、气孔关闭。
20. 拟南芥植物的根中有一种共生细菌，该细菌能提高拟南芥的耐盐能力。为探究影响拟南芥种子萌发的分子机制，研究人员进行相关实验研究，回答下列问题：
（1）区分共生细菌与拟南芥根细胞的依据是________(填“是否有叶绿体”或“是否有染色体”)。
（2）以品系甲(基因型为A₁A₁)为材料，获得A₁功能缺失的纯合突变体，进行了四组杂交实验，测定所结种子的萌发率，结果如图1。
①杂交一和杂交二的实验结果表明：A₁功能缺失会_________。
②研究人员对杂交三和杂交四的实验结果迷惑不解，又引入拟南芥品系乙(基因型为 A₂A₂，表型与品系甲同为高萌发率)进行比较研究。他们用品系甲和品系乙进行杂交实验，并分别提取种子中的RNA，逆转录后用相同引物进行扩增，电泳结果见图2。该实验结果________(填“支持”、“不支持”或“不能确定”)来自父本的A 基因表达受抑制这一推测，其理由是_________。
③按上述实验推测进行演算，图1中杂交四所得 F₁自交，所结种子(F₂)中高萌发率种子与低萌发率种子的比为________。
④为进一步探究来自父本的 A 基因表达受抑制的原因，研究人员分别检测了图2中3组和4组所结种子中A 基因的甲基化水平，比较结果为3组中 A₂基因的甲基化水平高于 A₁基因，4组中A₁基因的甲基化水平高于 A₂基因，说明________。
【答案】（1）是否有染色体
（2） ①. 导致种子萌发率降低 ②. 支持 ③. 图2中第3组结果显示A1基因转录量高于A2，第4组实验结果显示A2基因转录量高于A1，均为来自父本的A基因转录量低于来自母本的A基因，说明来自父本的A基因表达受抑制 ④. 1：1 ⑤. DNA甲基化水平升高会抑制基因的表达，A基因的表达受到表观遗传调控。
【解析】
【分析】分析题意可知，突变体是A1功能缺失的纯合子，设为A1-A1-，据此分析作答。
【小问1详解】
共生细菌是原核生物，不含叶绿体，也没有染色体，拟南芥根细胞也不含叶绿体，但它属于真核生物，细胞核内有染色体，所以区分共生细菌与拟南芥根细胞的依据是是否有染色体。
【小问2详解】
①分析题意，杂交一中，品系甲自交，即A1A1自交，子代种子萌发率＞40%，而杂交二中，A1-A1-自交，种子萌发率约为15%，则杂交一和杂交二的实验结果表明A1基因的功能是促进种子萌发，A1功能缺失会导致种子萌发率降低。
②据图可知，图2中第3组结果显示A1基因转录量高于A2，第4组实验结果显示A2基因转录量高于A1，均为来自父本的A基因转录量低于来自母本的A基因，说明来自父本的A基因表达受抑制，故上述实验结果是否支持来自父本的A基因表达受抑制这一推测。
③杂交三为♀突变体（A1-A1-）×♂品系甲（A1A1），则子一代基因型为A1A1-，令其自交，若来自父本A1基因表达受抑制，则自交时母本可产生A1：A1-=1:1的配子，而父本只产生A1-的配子，子代A1A1-：A1-A1-=1:1，表现为高萌发率：低萌发率=1:1。
④3组中 A2基因的甲基化水平高于 A1基因，4组中A1基因的甲基化水平高于 A2基因，说明DNA甲基化水平升高会抑制基因的表达，A基因的表达受到表观遗传调控。
21. 据《汜胜之书》记载，在瓜田中“又种薤十根，令周回瓮，居瓜子外。至五月瓜熟，薤可拔卖之，与瓜相避，又可种小豆于瓜中，亩四五升”，这就是我国立体农业的雏形。某地大力推广立体种植果园，在果园内同时种植多种农作物。科研人员将果园划分为四个区域(各区域的外界条件相同)，分别设置苹果-蔬菜(MB)、苹果-草本植物(MH)、苹果-人工除草(MW)、苹果-玉米(MZ)四种模式，一段时间后，对四个区域中的土壤小动物类群进行调查，结果如图。请回答：
（1）瓜田立体农业充分利用了群落的________(写2个)来增产。果园中小动物比较多，常用________法调查土壤小动物类群的丰富度。
（2）据上述信息推测________组的抵抗力稳定性可能最高，原因是________。
（3）与单一种植果园相比，复合种植果园姹紫嫣红，花香四溢，吸引了众多的天敌昆虫和传粉昆虫，这表明生态系统的信息传递具有________的功能。复合种植果园经济效益良好，也有保持土壤肥力、涵养水源等作用，体现了生物多样性的________价值。
（4）某区域果园生态系统中存在三 个 营养级，其能量流 动情况 如下 表(单位:×10³kJ)。由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是________。
【答案】（1） ①. 空间结构、季节性、种间关系、生态位 ②. 取样器取样
（2） ①. 苹果-草本植物(MH) ②. 该组生物类群数最多，营养结构较复杂
（3） ①. 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定 ②. 直接和间接
（4）16%
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
瓜田立体农业利用了群落中不同生物垂直方向上的分布特点，且每种生物都占据不同的生态位，瓜田立体农业充分利用了群落的空间结构、季节性、种间关系、生态位等来增产；土壤小动物具有身体微小、活动能力强等特点，常用取样器取样法调查其类群的丰富度。
【小问2详解】
一般而言，生态系统的生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定越高，据表可知，苹果-草本植物(MH)组生物类群数最多，营养结构较复杂，故其抵抗力稳定性可能最高。
【小问3详解】
与单一种植果园相比，复合种植果园姹紫嫣红，花香四溢，吸引了众多的天敌昆虫和传粉昆虫（发生在不同生物之间），这表明生态系统的信息传递具有调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定的功能；复合种植果园经济效益良好，体现了其直接价值，而也有保持土壤肥力、涵养水源等作用，体现了生物多样性的间接价值。
【小问4详解】
能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，第二营养级的同化量=26.5+34.3+2.2+17（Z=8.8+7.1+0.1）=80，第一营养级的同化量=500，则由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是80/500×100%=16%。
22. 番茄不耐寒，冬季容易冻坏，难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种抗冻基因AtCOR15a，经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种，操作流程如图。回答下列问题：
（1）用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物，引物的作用是________。
（2）如果要将 AtCOR15a基因与质粒构建重组DNA分子，一般采用双酶切法，据图分析选用的两种限制酶组合是_______。
（3）图中是采用________法将目的基因转移到番茄细胞中，并将其整合到该细胞的________上。
（4）为了提高 AtCOR15a基因的表达能力，可将 AtCOR15a 基因与外源强启动子连接，如下图所示。
利用PCR 检测上述连接是否正确，可选择的引物组合是________(填字母)，该PCR反应体系中需加入________酶。
A.①+② B.①+③ C.②+③ D.③+④
（5）为了进一步提高番茄的储藏时间，可从该植物体内提取 ErsI 基因(乙烯受体基因)，按照下图流程将 ErsI 基因重新导回该植物，致使该植物原有 ErsI 基因翻译受抑制。已知限制酶EcRI 和 XhI、BamHI 切割后露出的黏性末端碱基序列不同，据图分析，提取的目的基因A、B两端需分别添加________的识别序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是________。
【答案】（1）使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制
（2）Hind Ⅲ和BamH Ⅰ
（3） ①. 农杆菌转化法 ②. 染色体DNA
（4） ①. B ②. TaqDNA聚合（耐高温DNA聚合）
（5） ①. EcRI和XhI ②. 抑制乙烯受体基因的表达，从而无法正常识别乙烯信号，进而延缓成熟
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建（核心）；第三步：将目的基因导入受体细胞1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程；第四步：目的基因的检测和表达。
【小问1详解】
用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物，引物是已知一段目的基因的核苷酸序列，其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制。
【小问2详解】
为了能筛选重组DNA分子，必须保留抗生素抗性基因，不能选择SmaⅠ，若选择EcRⅠ，则目的基因两端具有相同的黏性末端，目的基因会自身环化，综上分析，采用双酶切法，据图分析选用的两种限制酶组合是Hind Ⅲ和BamHⅠ。
【小问3详解】
将目的基因转移到植物细胞常使用农杆菌转化法，所以当②侵染番茄细胞后，利用农杆菌转化法将目的基因转移到番茄细胞中，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
利用PCR检测连接是否成功，应当将强启动子和AtCOR15a基因都扩增出来，所以可选择的引物组合是①+③。
故选B。
该PCR反应体系中需加入TaqDNA聚合（耐高温DNA聚合）酶，以此来扩增DNA。
【小问5详解】
利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，能进行细胞的是携带目的基因的T-DNA片段，LB、RB分别是T-DNA的左边界和右边界，因此ErsI 基因(乙烯受体基因)应插入在LB和RB之间，故选择EcRI和XhI。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是抑制乙烯受体基因的表达，从而无法正常识别乙烯信号，进而延缓成熟。营养级
第一营养级
第二营养级
第三营养级
同化量
500
Y
Z
呼吸作用消耗
132
26.5
8.8
未被利用
282
343
7.1
流向分解者
X
2.2
1.1
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