天津市红桥区2023届高三生物下学期二模试题（Word版附解析）

这是一份天津市红桥区2023届高三生物下学期二模试题（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

高三生物学
一、选择题
1. 酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（ ）
A. 线粒体、囊泡 B. 内质网、细胞外
C. 线粒体、细胞质基质 D. 内质网、囊泡
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白在核糖体上合成，然后肽链进入内质网进行肽链初加工，再以囊泡的形式转移到高尔基体，进行进一步的加工、分类和包装。
【详解】AC、线粒体为分泌蛋白合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，AC错误；
B、根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；
D、内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。
故选D。

2. 马和驴均由草原古马进化而来，家养的驴和马分别由野驴和野马驯化而来，野驴包括亚洲野驴和非洲野驴两种，科学家研究发现家驴是由非洲野驴驯化而来。马和驴杂交可产生骡，但骡通常不能繁育后代。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 通过DNA分子碱基序列的对比能为家驴由非洲野驴驯化而来提供证据
B. 马和驴可以相互杂交产生后代，相互间没有生殖隔离
C. 亚洲野驴和非洲野驴的差异仅仅是生活地点不同
D. 人们的不同驯化需求使马和驴的祖先发生了相应的变异
【答案】A
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。生殖隔离的产生是衡量新种的标志。
【详解】A、DNA分子具有特异性，因此，可通过DNA分子碱基序列的对比为家驴由非洲野驴驯化而来提供分子生物学证据，A正确；
B、马和驴可以相互杂交产生后代，但产生的后代骡子不可育，说明马和驴相互间存在生殖隔离，B错误；
C、亚洲野驴和非洲野驴的差异不仅仅是生活地点不同，而是因为生活地点的选择作用保留了两种野驴不同的变异，因而二者表现出某些性状的差异，C错误；
D、人们的不同驯化需求选择了马和驴祖先的不同变异，进而使它们与各自祖先之间有了差异，D错误。
故选A。
3. 气孔保卫细胞的细胞膜中存在一种特殊的K+转运蛋白（BL.IDNK1)，光照（蓝光）是诱导信号，如下图所示。它可调控气孔快速开启与关闭。下列分析正确的是（ ）

A. 保卫细胞吸收K+的方式与吸收水分子的方式相同
B. 光照为运输K+提供了能量
C. K+转运蛋白在运输过程中发生了空间结构的改变
D. 光照促进K+运入细胞，不利于保卫细胞渗透吸水
【答案】C
【解析】
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、保卫细胞吸收K+的方式为主动运输，吸收水的方式是自由扩散或协助扩散，与吸收水分子的方式不同，A错误：
B、光照是诱导信号，K+运输的能量来自ATP，B错误；
C、K+转运蛋白是载体蛋白，在运输过程中因发生磷酸化过程而发生了空间结构的改变，C正确；
D、光照促进K+运入细胞，使细胞内渗透压增大，有利于保卫细胞渗透吸水，D错误。
故选C。
4. 朋友圈中经常有一些与生物学有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A. 添加了蛋白酶的加酶洗衣液，用于蚕丝制品的洗涤时会对衣物造成损伤
B. 癌细胞主要进行无氧呼吸会消耗大量葡萄糖，可以通过饥饿来治疗癌症
C. 转基因食品中含有外源基因，食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
D. 北方售卖的香蕉往往需要用乙烯催熟，儿童食用这种香蕉会导致性早熟
【答案】A
【解析】
【分析】乙烯的作用是促进果实成熟；转基因食品中的外源基因不会因为食用而整合到人的DNA上；酶具有专—性、高效性和作用条件温和的特性。
【详解】A、由于蚕丝的主要成分是蛋白质，所以添加了蛋白酶的加酶洗衣液，用于蚕丝制品的洗涤时会对衣物造成损伤，A正确；
B、癌细胞主要进行无氧呼吸会消耗大量葡萄糖，但饥饿也会影响其他正常细胞的生命活动，B错误；
C、动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物体细胞中，C错误；
D、由于乙烯利不是动物激素，在人体内无相应的受体，所以儿童食用乙烯利催熟的水果不会导致性早熟，D错误。
故选A。
5. 极端高温天气导致某些植物自燃是森林发生火灾的一个重要原因。人工林由于树种单一，更易受林火干扰，从而成为一种碳排放源。科研人员以人工种植的桉树林为研究对象，研究不同强度林火干扰对人工林植被碳密度（反映固碳能力的差异）的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 相同强度林火干扰对人工林不同植物的影响相同
B. 林火后人工林草本植物和灌木的光合作用增长抵消了乔木的损失
C. 林火后土壤中无机盐的大量增加有利于群落发生初生演替
D. 人工林群落结构简单，导致其抵抗力稳定性低于混合林的
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的自我调节能力：生态系统保持自身稳定的能力被称为生态系统的自我调节能力。生态系统自我调节能力的强弱是多方因素共同作用体现的。一般地，成分多样、能量流动和物质循环途径复杂的生态系统自我调节能力强；反之，结构与成分单一的生态系统自我调节能力就相对更弱。
【详解】A、由图可知，相同强度林火干扰对人工林中不同植物的影响不同，A错误；
B、分析题图可知，林火后人工林草本植物和灌木的光合作用增长不能抵消乔木的损失（题图中二者纵坐标有差异），B错误；
C、林火后，群落发生次生演替，C错误；
D、与混合林相比，人工林群落结构简单，抵抗力稳定性较低，D正确。
故选D。
6. 糖皮质激素（GC）是肾上腺皮质分泌的一种类固醇激素，是临床上常用的抗炎药物和免疫抑制剂。如图是GC影响T细胞功能的一种机制。下列说法正确的是（ ）

A. 肾上腺皮质分泌的GC定向运至T细胞，并进入细胞与GR特异性结合
B. GC与GR结合后可能与相关基因的起始密码子结合驱动转录
C. 细胞因子IL-2、IL-10对免疫应答分别具有促进和抑制作用
D. 临床上可使用GC来治疗艾滋病等免疫缺陷病
【答案】C
【解析】
【分析】1、启动子是一段有特殊序列结构的DNA，RNA聚合酶与启动子结合，驱动基因转录出mRNA。
2、内分泌腺没有导管，分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。因此，临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
【详解】A、由题意可知，GC是一种类固醇激素，通过体液运输，因此并不定向运输至T细胞，据图可知，其受体GR在细胞膜内，GC进入细胞与GR特异性结合，A错误；
B、分析图可知，GC与细胞质内受体GR结合后进入细胞核，二者的复合体可能与相关基因的启动子结合驱动该基因转录，B错误；
C、由题意可知GC是免疫抑制剂，分析图可知，GC抑制细胞因子IL-2基因表达的同时促进细胞因子IL-10基因的表达， 由此推测细胞因子IL-2能促进免疫应答，IL-10能抑制免疫应答，C正确；
D、由题意可知GC主要影响T细胞功能，T细胞在体液免疫和细胞免疫过程中都发挥重要作用，免疫缺陷病是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的，因此临床上不能使用GC来治疗艾滋病等免疫缺陷病，D错误。
故选C。
7. 下列有关高中生物学实验的叙述，不正确的是（ ）
A. 探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类或底物的种类
B. 对微生物进行纯培养时，需设置一组不接种的平板做为对照
C. 用样方法调查草地中蒲公英种群的数量时，四条样方线上的个体只计相邻两条
D. 进行DNA粗提取与鉴定时，可采用冷酒精作为DNA的溶剂
【答案】D
【解析】
【分析】样方法是估算种群密度最常用的方法之一，计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则；即只计数样方相邻两边及其顶角的个数。
【详解】A、探究酶的专一性时，可以用同种底物和不同酶进行实验，也可以用不同底物和同种酶进行实验，因此自变量可以是酶的种类，也可以是不同的底物，A正确；
B、对微生物进行纯培养时，需设置一组不接种的平板做为对照，以检验培养基灭菌是否合格，B正确；
C、采用样方法调查草地中的蒲公英时，对于边界线上的个体，要计相邻两条边及夹角中的数目，即四条样方线上的个体只计相邻两条，C正确；
D、DNA不溶于95%的冷酒精而溶于2mol/L的NaCl溶液，因此进行DNA粗提取与鉴定时，可采用2mol/L的NaCl溶液作为DNA的溶剂，冷酒精用于析出DNA分子，D错误。
故选D。
8. 生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排，从而导致了极性运输，细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，下列推测不合理的是（　　）
A. PIN蛋白定位于细胞膜上需内成网、高尔基体等参与
B. PIN蛋白在细胞膜上分布不均，集中于形态学下方一侧
C. NPA通过阻碍生长素的运输抑制植物的生长
D. PIN基因缺失突变体植株比野生型植株高大
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析：生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排，从而导致了极性运输，细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，导致极性运输受阻。
【详解】A、PIN蛋白定位于细胞膜上，其合成过程需内成网、高尔基体的加工，A正确；
B、生长素的极性运输是从形态学上端到形态学下端，生长素外排蛋白PIN在极性运输过程中发挥重要作用，可推测PIN蛋白在细胞膜上分布不均，集中于形态学下方一侧，B正确；
C、NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，导致生长素不能和PIN蛋白上的结合位点结合，阻碍生长素的运输抑制植物的生长，C正确；
D、PIN基因缺失突变体植株不能正常合成PIN蛋白，导致生长素极性运输受阻，所以PIN基因缺失突变体植株应该比野生型植株矮小，D错误。
故选D。
阅读材料，回答下列小题。
新冠病毒是+RNA病毒，其+RNA可直接与核糖体结合后合成病毒所需的酶，如图是该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。Vero细胞是从非洲绿猴健康的肾脏离体培养出来的，该类型细胞具有无限增殖和病毒易感且感染后不产生干扰素的特点，是生产新冠疫苗的理想的宿主细胞。

9. 下列关于新冠病毒和Vero细胞的说法正确的是（ ）
A. Vero细胞的遗传物质主要分布在染色体上
B. 新冠病毒的遗传物质初步水解产生4种脱氧核苷酸
C. 新冠病毒的核糖体可以合成自身外壳蛋白
D. Vero细胞进行传代培养时用胃蛋白酶消化成悬液
10. 下列有关叙述不正确的是（ ）
A. +RNA可作为翻译的模板合成RNA复制酶
B. -RNA中碱基的改变不会导致子代病毒变异
C. 该病毒需至少RNA复制两次才能获得子代病毒
D. 合成病毒蛋白质所需的氨基酸来自宿主细胞
【答案】9 A 10. B
【解析】
【分析】分析题图：图示是新型冠状病毒增殖过程示意图，+RNA在复制酶I作用下形成-RNA，-RNA可分别在复制酶2和复制酶3的作用下合成mRNA和+ RNA，而mRNA做模板可翻译成外壳蛋白。
【9题详解】
A、Vero细胞是从非洲绿猴健康的肾脏离体培养出来的，该细胞属于真核细胞，真核细胞的遗传物质主要分布在染色体上，A正确；
B、新冠病毒的遗传物质是RNA， RNA初步水解产生4种核糖核苷酸，B错误；
C、新冠病毒无细胞结构，不含核糖体, C错误；
D.、Vero细胞进行传代培养时用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理消化成悬液，D错误。
故选A。
【10题详解】
A、结合题意可知，+RNA可直接与核糖体结合后合成病毒所需的酶，故+RNA可作为翻译的模板合成RNA复制酶，A正确；
B、-RNA中碱基的改变可引起+RNA碱基序列改变,导致子代病毒变异，B错误；
C、据图可知，新冠病毒的RNA (+RNA) 先形成_RNA，再复制形成+RNA，故该病毒需至少RNA复制两次才能获得子代病毒，C正确；
D、病毒无细胞结构,其合成自身蛋白质时所需原料氨基酸来自宿主细胞，D正确。
故选B。
11. 阅读以下信息，完成下题。
瘦素是一种由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素，与糖尿病发病呈高度相关性。研究表明，Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动子区域甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高。母体瘦素基因的甲基化水平降低能导致胎儿瘦素基因甲基化水平也降低，使胎儿患Ⅱ型糖尿病的概率增大。另有研究发现，人体体重与瘦素也有一定关系，调节机制如下图所示。

（1）结合文中信息，下列说法正确的是（ ）
A. 高度分化的细胞中不存在基因甲基化现象
B. DNA分子的甲基化直接影响DNA复制时的碱基互补配对
C. 瘦素基因启动子区域甲基化程度下降会促使其与RNA聚合酶的结合
D. 在基因碱基序列没有发生改变的情况下，个体表型不能发生可遗传的变化
（2）某同学昼夜节律紊乱、进食频率过高，导致瘦素分泌增加，形成瘦素抵抗。下列有关叙述错误是（ ）
A. 瘦素在过程①中通过体液运输 B. 瘦素的分泌存在过程②负反馈调节
C. 图中调节方式为神经调节和体液调节 D. 形成瘦素抵抗的原因是靶细胞内受体数量不足
【答案】（1）C （2）D
【解析】
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以 DNA 分子的一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下消耗能量，合成 RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。
题图分析，瘦素是由脂肪细胞分泌的，瘦素的作用有两个：①作用于靶细胞，通过调节中枢，抑制食欲，最终减少能量摄入；②作用于脂肪细胞，抑制脂肪细胞分泌瘦素，这属于负反馈调节。
【小问1详解】
A、由题意知，Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动子区域甲基化水平显著降低，可见高度分化的细胞中存在基因甲基化现象，A错误；
B、甲基化不改变基因的碱基序列，故不会影响DNA复制过程碱基的互补配对，B错误；
C、Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动子区域甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高，可推断瘦素基因启动子区域甲基化程度下降会促使其与RNA聚合酶的结合，C正确；
D、题中显示，甲基化等表观遗传不改变基因的碱基序列，也能使个体表型发生可遗传的变化，D错误。
故选C。
【小问2详解】
A、瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，其①作用特点通过血液运输，A正确；
B、瘦素反作用于脂肪细胞，抑制脂肪的形成，②属于负反馈调节，B正确；
C、由图可判断瘦素的调节方式为神经调节和体液调节，C正确；
D、瘦素是蛋白类激素，形成瘦素抵抗的可能原因是靶细胞膜上瘦素受体数量不足，瘦素无法发挥作用，D错误。
故选D。
二、非选择题
12. LA综合征是由LA-1基因突变引起的疾病，绝大多数患者的成骨细胞中LA蛋白质合成量不足或结构改变发病。如图为某家族的该疾病系谱图。已知II-2的LA-1致病基因来自上一代。

（1）LA综合征的致病基因位于______（X/Y/常）染色体上，其遗传方式为______（显性/隐性）遗传。
（2）在有丝分裂过程中II-1的1个成骨细胞中含有2个LA-1突变基因的时期为______（多选）。
A. 分裂前期 B. 分裂中期 C. 分裂后期
（3）若用A/a表示LA-1基因，I-1基因型可能为______，II-2的次级精母细胞中，含有LA-1突变基因的数量可能为______。
（4）下列措施中，理论上可避免II-1和II-2夫妻再生育出LA综合征患者的是______。
A. 生育期加强锻炼
B. 患者经造血干细胞移植后直接生育
C. 对胎儿做染色体检测
D. 患者生殖细胞基因修复后做试管婴儿
（5）健康人成骨细胞中LA蛋白由315个氨基酸组成。已知LA-1突变基因引起LA蛋白质第100位氨基酸对应的密码子发生碱基替换，III-1成骨细胞中LA蛋白的氨基酸数目为______。
【答案】（1） ①. 常 ②. 显性 （2）ABC
（3） ①. Aa或AA或aa ②. 0或2 （4）D
（5）315或99
【解析】
【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、分析遗传图解可知，Ⅱ﹣1和Ⅱ﹣2表现为有病，生出Ⅲ﹣3无病小孩，该遗传病为显性；父亲患病，有女儿正常，排除伴X显性遗传病；LA综合征最可能是常染色体显性遗传病。
【小问1详解】
分析遗传图解可知，Ⅱ﹣1和Ⅱ﹣2表现为有病，生出Ⅲ﹣3无病小孩，该遗传病为显性；父亲患病，有女儿正常，排除伴X显性遗传病；LA综合征最可能是常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
由（1）详解可知，Ⅱ﹣1为杂合子，其的1个成骨细胞中含有1个LA﹣1突变基因。分裂前期、分裂中期、分裂后期的DNA已经经过复制，则细胞中含有2个LA﹣1突变基因，ABC正确。
故选ABC。
【小问3详解】
若用A/a表示LA﹣1基因，Ⅱ﹣2的基因型为Aa，故Ⅰ﹣1的基因型可能为Aa、AA、或aa；Ⅱ﹣2的基因型为Aa，经过减数第一次分裂后含有A和a的同源染色体分开，故次级精母细胞含有A的突变基因的数量可能为0或2。
【小问4详解】
LA综合征是由LA﹣1基因突变引起的常染色体显性遗传病，故在生育期加强锻炼，患者经造血干细胞移植后直接生育，对胎儿做染色体检测均无效。可将患者生殖细胞中的A基因修复为a基因，再进行试管婴儿，能避免生出LA综合征的患者，ABC错误，D正确。
故选D。
【小问5详解】
健康人成骨细胞中LA蛋白由315个氨基酸组成，已知LA﹣1突变基因引起LA蛋白质第100位氨基酸对应的密码子发生碱基替换，若突变后刚好对应终止密码子，则LA蛋白的氨基酸数目为99；若突变后对应的不是终止密码子，则成骨细胞中LA蛋白的氨基酸数目仍为315。
13. 科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还有另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径，进一步研究表明，AOX途径还与光合作用有关。研究人员进行了相关实验，其处理方式和实验结果如表所示。请回答下列相关问题。
组别
处理方式
实验结果
A
叶片+正常光照+AOX途径抑制剂

B
叶片+正常光照
C
叶片+高光+AOX途径抑制剂
D
叶片+高光

（1）AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应，AOX分布在植物细胞的_________上，在寒冷的早春，某些植物的花细胞中的AOX基因表达增加，从而提高花序温度，以吸引昆虫传粉，其提高花序温度的机理是__________。
（2）提取绿叶中的色素常使用__________溶解色素，色素吸收的光能用于驱动水的分解和__________物质的合成，为C3的还原提供能量。
（3）实验中的自变量是__________，根据实验结果分析，AOX途径能__________（填“提高”或“降低”）光合色素的光能捕获效率。与正常光照条件下相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，判断依据是___________（用计算式表示）。
【答案】（1） ①. 线粒体内膜 ②. AOX基因表达增加，使AOX含量增加，促进有氧呼吸第三阶段的进行，释放大量热量
（2） ①. 无水乙醇 ②. ATP、NADPH（还原型辅酶Ⅱ）
（3） ①. 是否高光（光照强度）和是否有AOX途径抑制剂 ②. 提高 ③. （d-c）＞（b-a）
【解析】
【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
2、光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
【小问1详解】
有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜，由题意可知，AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应，所以AOX分布在植物细胞的线粒体内膜。由题意可知，AOX能参与有氧呼吸，所以AOX基因表达增加，使AOX含量增加，促进有氧呼吸第三阶段的进行，释放更多热能，从而提高花序温度。
【小问2详解】
色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP， ATP、NADPH为暗反应中C3的还原提供能量。
【小问3详解】
实验中的自变量是是否高光（光照强度）和是否有AOX途径抑制剂，因变量为光合色素光能捕获料率，据图分析可知，比较叶片+正常光照+AOX途径抑制剂（A组）和叶片+正常光照（B组）可知，A组AOX的表达被抑制，其叶片左侧光和色素光能捕获效率比B组低，同理比较C组和D组结果均类似，说明AOX途径能提高光合色素的光能捕获效率。与正常光照条件下相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，因为C、D组（高光）的光合色素光能捕获效率的差值（d-c）明显大于A、B组（正常关照）的光合色素光能捕获效率的差值（b-a）。
14. 2023年初，由甲型H1N1流感病毒感染引起的急性呼吸道传染病来势凶猛。甲型H1N1流感病毒侵入人体后，发病时有高热、干咳、浑身酸痛、呼吸困难等症状。

分组
处理方式
结果
甲
发热家兔模型+生理盐水
发热
乙
发热家兔模型+A（布洛芬）溶液
退热
丙
发热家兔模型+M溶液
退热
丁
______
发热

（1）研究发现95%以上感染发生于黏膜。为预防黏膜途径感染发生，人体演化出一套非常复杂而严密的防御系统-黏膜免疫系统，呼吸道黏膜可以作为保卫人体的第______道防线。甲流病毒首次进入人体时，通过和B细胞接触以及______表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，为激活B细胞提供了两个信号；接种过流感疫苗的人往往不被感染或症状较轻，这与其体内因接种疫苗产生了大量的______有关。
（2）甲型H1N1流感病毒感染期间很多人使用镇痛药对抗病毒导致的关节疼痛。芬太尼作为一种强效镇痛药在临床上被广泛应用，其镇痛机制的一部分内容如图1所示。据图1推测并完善芬太尼镇痛作用的机理：______。
（3）甲型H1N1流感病毒感染期间很多人使用退烧药。若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A（布洛芬）作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A（布洛芬）的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A（布洛芬）、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了上表所示实验，请完善实验方案并写出实验结论。
①完善丁组实验方案______。
②由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论______
【答案】（1） ①. 一 ②. 辅助性T细胞 ③. 记忆细胞
（2）芬太尼与受体结合，促进K+外流，使膜电位差变大，进而抑制内流，使得兴奋性的神经递质释放量减少，从而起到镇痛的效果
（3） ①. 损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液 ②. M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
【解析】
【分析】B细胞的激活需要两个信号，第一个信号是病原体和B细胞接触；第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
【小问1详解】
人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫，非特异性免疫包括第一、二道防线，第一道防线由皮肤和黏膜组成，第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成，呼吸道黏膜属于非特异性免疫的第一道防线。甲流病毒侵入机体后，会被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号。注射疫苗，引起人体的免疫反应，在体内产生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力，接种过流感疫苗的人往往不被感染或症状较轻，这与其体内因接种疫苗产生了大量的记忆细胞有关。
【小问2详解】
由图可知：芬太尼与受体结合，促进K+外流，使膜电位差变大，进而抑制Ca2+内流，Ca2+能促进突触小泡向突触前膜移动，利于神经递质的释放，抑制Ca2+内流，使得兴奋性的神经递质释放量减少，从而起到镇痛的效果。
【小问3详解】
①已知药物A（布洛芬）作用于下丘脑体温调节中枢调控体温，分析题意，本实验目的是探究 M 是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，实验的自变量是M或A的有无，因变量是家兔的发热与否，由表格中信息可知，甲组为空白对照，发热家兔模型会出现发热的症状；乙组加了A溶液，已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温，因此发热家兔模型会退热；丙组加了M溶液，也出现退热现象，说明M与药物A一样也具有解热作用；丁组小鼠出现发热症状，由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，实验需要遵循单一变量原则，与丙组相比，丁组的处理是损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液，损毁了下丘脑体温调节中枢后，M不能起到调控体温的作用。
②由由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：M与药物A一样具有解热作用。由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论：M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
15. CRISPR/Cas9系统可对基因组进行定点编辑，其工作原理如图1所示。该系统主要包含单链向导RNA和Cas9酶两个部分，能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9酶到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。请回答下列问题：

（1）图1为CRISPR/Cas9系统作用示意图，该系统能精准识别相关基因的原理是sgRNA与目标DNA发生______，Cas9酶可催化______（化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。
（2）LMNA基因编码的核纤层蛋白与维持细胞核正常形态有关。科研人员利用CRISPR/Cas9技术对体外培养的HepG2（人源肺癌细胞）细胞株进行基因编辑，获得了LMNA基因敲除的稳定细胞系。
①体外培养的HepG2时需要一定比例的和，其中的主要作用是____________；培养基除灭菌外还需要通过______来保证无菌无毒环境。
②HepG2细胞中没有编码Cas9的基因，需将Cas9基因及sgRNA基因拼接形成拼接基因并与质粒结合导入HepG2细胞，用图2中的质粒以及含Cas9-sgRNA拼接基因的DNA片段构建表达载体时，应选用______进行酶切。
③将构建好的表达载体与用______处理的细菌置于适宜反应体系中培养。然后将培养的细菌涂布于含______的平板培养基上，37℃培养，24h后挑取菌落，提取质粒作为模板，选择图3中引物组合______和______，通过PCR和电泳技术鉴定是否重组成功。
④用鉴定成功的工程菌对HepG2细胞进行转染，培养三天后收集HepG2细胞，提取基因组，对其______序列进行检测，判断Cas9-sgRNA拼接基因是否导入成功。若从细胞水平进行检测，可以检测HepG2细胞数目增长量或______。
【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 磷酸二酯键
（2） ①. 维持培养液pH值 ②. 定期更换培养液（添加一定量的抗生素/无菌操作） ③. EcoRI ④. （CaCl2） ⑤. 嘌呤霉素 ⑥. II ⑦. III ⑧. 碱基##核苷酸 ⑨. 细胞核形态
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。
2、基因工程的三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
3、标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【小问1详解】
图1为CRISPR/Cas9系统作用示意图，该系统能精准识别相关基因的原理根据碱基互补配对原则实现的，即为sgRNA与目标DNA发生碱基互补配对，同时Cas9蛋白可催化磷酸二酯键的水解，从而在特定的部位剪切特定DNA片段。
【小问2详解】
①培养动物时，需要一定比例的 O2 和 CO2 ，其中 CO2 的主要作用是维持培养液pH值，由于细胞会产生次生代谢产物，对细胞具有毒害作用，所以培养基除灭菌外还需要通过定期更换培养液来保证无毒环境，同时可通过添加一定量的抗生素保证无菌环境。
②用图2中的质粒以及含Cas9-sgRNA拼接基因的DNA片段构建表达载体时，应选用EcoRI进行酶切，因为在质粒和目的基因的两端均含有该酶的切割位点，而BamHⅠ的酶切位点正好在标记基因内，因此该酶不能选择。
③将构建好的表达载体与用Ca2+（CaCl2）处理的细菌（增加细菌的通透性，使其处于感受态）置于适宜反应体系中培养。然后将培养的细菌涂布于含嘌呤霉素的平板培养基上进行筛选，凡是能正常生长的菌落即为带有目的基因的细菌，37℃培养，24h 后挑取菌落，提取质粒作为模板，根据图中目的基因两侧的碱基序列以及引物的碱基顺序，结合碱基互补配对原则可选择图3中引物组合Ⅱ和Ⅲ进行体外DNA复制，通过PCR和电泳技术鉴定是否重组成功。
④用鉴定成功的工程菌对HepG2细胞进行转染，培养三天后收集HepG2细胞，提取基因组，由于DNA具有特异性，可对其碱基（或核苷酸）序列进行检测，判断Cas9-sgRNA拼接基因是否导入成功。若从细胞水平进行检测，可以检测HepG2细胞数目增长量或细胞核形态是否变化来检测。
16. 白洋淀是华北平原为数不多的大湖，受自然条件和人类活动影响，白洋淀发生了富营养化等生态问题，为此研究人员开展了研究。
（1）白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用，体现了生物多样性的______价值。
（2）研究人员在2009年对白洋淀生态系统的结构和功能进行评估分析。
①下图1是生态系统的部分食物链，它反映了系统中生物成分之间的______结构，其中鲤鱼占据第______营养级。

②分析各营养级间能量流动的情况，构建模型如上。
据图2分析，此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是______。碎屑中的能量除图中所示外，还会流向______。
（3）研究人员分析了2009~2015年间白洋淀的富营养化程度与部分生物的生物量变化情况，结果如下图3。

结合图1和图3分析，2009~2010年间富营养化程度变化引起草鱼生物量下降的可能原因是__________________。
【答案】（1）间接 （2） ①. 营养 ②. 二、三 ③. 16.1%（16.07%） ④. 分解者
（3）水体富营养化程度上升，浮游植物生物量增多，导致沉水植物生物量下降，草鱼的主要食物来源减少，草鱼生物量下降
【解析】
【分析】生态系统的结构包括组成成分（生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量）和营养结构（食物链和食物网）；生物多样性包括基因（遗传）多样性、物种多样性和生态系统多样性；生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【小问1详解】
生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用，体现了生物多样性的生态功能，即间接价值。
【小问2详解】
①食物链（食物网）是生态系统的营养结构；由图1可知，鲤鱼可以生产者浮游植物（第一营养级）为食，处于第二营养级；鲤鱼还可以浮游动物（第二营养级）为食，还可处于第三营养级。
②由图2可知，第二营养级的同化量为1473+1651=3124，第三营养级的同化量为501.9，故此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率=501.9/3124=16.1%（或16.07%）；碎屑中的能量除图中所示外（流向第二营养级），还会流向分解者。
【小问3详解】
由图3可知，在2009~2010年间，水体富营养化程度上升，浮游植物生物量增多，导致沉水植物生物量下降，使得草鱼的主要食物来源减少，最终导致草鱼的生物量也随之下降。