北京市大兴区2023-2024学年高三上学期期末生物试卷（Word版附解析）

这是一份北京市大兴区2023-2024学年高三上学期期末生物试卷（Word版附解析），共34页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 肺炎支原体是一种单细胞原核生物。关于支原体的叙述，下列不正确的是（ ）
A. 由蛋白质承担生命活动
B. 无磷脂双分子层
C. 遗传信息储存在DNA上
D. 可以进行细胞呼吸
2. 为引种濒危植物香木莲，研究人员检测了光照强度对其净光合速率的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 香木莲叶肉细胞质基质中含有多种与暗反应有关的酶
B. 光照强度为100μml·m-2·s-1时，大苗和幼苗光合速率相等
C. 光照强度为600μml·m-2·s-1时，大苗和幼苗产生ATP的场所不同
D 大苗栽培时可选择向阳处，引种幼苗时遮荫处理可以提高存活率
3. 葡萄糖进入细胞后在己糖激酶作用下磷酸化，然后才能分解成丙酮酸。脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，但不生成丙酮酸。下列说法错误的是（ ）
A. 己糖激酶可以降低葡萄糖磷酸化所需的活化能
B. 2-DG进入细胞时不需要细胞膜上的蛋白质协助
C. 2-DG在细胞内的大量积累可抑制细胞呼吸
D. 2-DG可使癌细胞“挨饿”，进而抑制其增殖
4. 细胞中染色体的排列、分离与粘连蛋白有关，粘连蛋白的水解导致着丝粒分裂。下图为百合花粉母细胞中不同形态染色体结构示意图，相关叙述正确的是（ ）

A. 甲形态的染色体形成时，细胞内的纺锤体逐渐消失
B. 染色体以甲形态存在时，细胞内一定有同源染色体
C. 在初级精母细胞中不发生粘连蛋白水解
D. 粘连蛋白水解会导致同源染色体的分离
5. 某药物是一种鸟嘌呤类似物，可抑制DNA聚合酶的活性。关于该药物的说法错误的是（ ）
A. 可在细胞核中发挥作用
B. 不宜与嘧啶类药物合用
C. 可抑制DNA病毒的繁殖
D. 可作为翻译过程的原料
6. 芥菜和埃塞俄比亚芥杂交，再经多代自花传粉进行选育。图中L、M、N表示3个不同的染色体组。相关叙述正确的是（ ）
A. 选育后代性状的改变属于可遗传变异
B. 选育后代均发生了染色体的数目变异
C. F1的减数分裂Ⅰ中期细胞内含有70条染色体
D. F1的初级精母细胞中含2个染色体组
7. 流感嗜血杆菌可导致多种病症，阿奇霉素可抑制其繁殖，但长期使用容易产生耐药性。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 阿奇霉素与流感嗜血杆菌之间协同进化
B. 阿奇霉素直接对细菌的耐药基因进行选择
C. 种群基因频率改变是细菌耐药性增加的实质
D. 细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因重组
8. 下列实验中对于结果的观察，描述正确的是（ ）
A. 提取和分离绿叶中色素，观察提取液中色素的颜色
B. 噬菌体侵染大肠杆菌实验，观察上清液和沉淀中的放射性
C. 探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察酵母菌培养液的浑浊程度
D. 低温诱导植物细胞染色体数目变化，观察纺锤丝牵引染色体的运动
9. 尼古丁对人体有害。H和P是脑中两个不同区域，机体通过H-P通路对尼古丁产生厌恶反应。将尼古丁分别注入野生型大鼠和T基因突变大鼠的H区，检测P区神经元兴奋性电流变化，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. P区兴奋时，其神经细胞膜对Na+的通透性降低
B. H-P通路调节过程中，既有电信号也有化学信号
C. T基因突变后，P神经元兴奋性电流频率降低
D. 提高T基因的表达量可能有助于戒除烟瘾
10. 下列关于人体及动物生命活动调节的叙述正确的是（ ）
A. 短时间饥饿→胰高血糖素分泌减少→血糖浓度升高
B. 短时间饥饿→胰高血糖素分泌增加→血糖浓度维持正常
C. 马拉松长跑过程中→抗利尿激素分泌减少→尿量减少
D 马拉松长跑过程中→抗利尿激素分泌增加→尿量增加
11. 如图所示，赤霉素（GA）和生长素（IAA）影响玉米胚芽鞘的生长。下列叙述正确的是（ ）
A. IAA抑制玉米胚芽鞘生长
B. 植物激素的种类和用量是该实验自变量
C. GA和IAA在促进玉米胚芽鞘生长方面具有协同作用
D. 生产中施用GA和IAA一定能够促进玉米胚芽鞘生长
12. 在自然环境中，一个种群不能长期以“J”形曲线方式增长的原因是（ ）
A. 存在天敌或竞争者
B. 处在生育期的个体足够多
C. 栖息地面积足够大
D. 每个季节都有充足的食物
13. 某池塘采用立体养殖模式，投放了海蜇、缢蛏、对虾、鱼等水产生物，残余饵料可以促进浮游生物繁殖，浮游生物是海蜇的天然饵料，缢蛏滤食浮游植物和有机碎屑。关于立体养殖模式，下列叙述错误的是（ ）
A. 提高了池塘群落的丰富度
B. 实现了海蜇、缢蛏、对虾、鱼之间能量循环
C. 实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率
D. 改变池塘中营养结构，提高生态系统稳定性
14. 葡萄脱毒苗生产中，可利用根尖经植物组织培养获得完整的植株，有关叙述错误的是（ ）
A. 植物激素在此过程中起调节作用
B. 根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株
C. 此过程发生了细胞的脱分化、再分化
D. 若发生杂菌污染则难以获得目的植株
15. 现代生物工程的操作常常涉及如图的流程，下列说法错误的是（ ）
A. 若为植物体细胞杂交过程，需用纤维素酶和果胶酶处理①和②细胞
B. 若为单克隆抗体制备过程，④代表筛选出的产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 若为动物细胞融合的过程，形成③杂种细胞依赖于细胞膜的流动性
D. 若为试管牛生产的流程，则获得精子①后可直接与②进行体外受精
第二部分（非选择题）
二、非选择题：本部分共6小题，共70分。
16. 链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L，发现其对链格孢菌有抑制作用。
（1）称取烟草根部土样制成悬液，接种在固体培养基上培养，挑取不同形态的________，再接种于混有________菌的培养基中，筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L。
（2）为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，把两个培养皿对扣，菌株无接触，5d后观察菌株生长情况，结果如图。
①对照组处理为A2平板________，B2平板________。
②根据实验结果推测，芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长，做出此判断的理由是________。
（3）除上述原因外，研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后，取上清液过滤，获得无菌滤液进行如下实验。
①请补充完善该实验方案。
②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，则R应为________组测量的菌落直径。
（4）若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还需研究哪些问题_______？（答出一点即可）
17. 花色素苷使植物呈现不同颜色。研究人员发现，光可以调控拟南芥中花色素苷的合成。
（1）光是植物进行光合作用的________来源。除此之外，光也可以作为一种_____激活光受体，调控植物的生长发育。
（2）拟南芥细胞内的转录过程需转录因子协助。研究人员构建了转录因子M和光受体C的突变体，在光作用下检测花色素苷含量。图1实验结果表明________。
（3）COP1是参与光调控的关键蛋白。为探究COP1和转录因子M是否相互作用，研究人员利用缺陷型酵母菌（不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸）进行实验。
①酵母细胞内BD和AD蛋白分开时不能激活相关基因转录。如图2所示，BD和AD充分接近时， _____才能识别并结合启动子，启动报告基因转录。
②质粒T具有亮氨酸合成基因，质粒K具有色氨酸合成基因。研究人员将转录因子M基因和AD基因融合后连接到质粒T上，将COP1基因和BD基因融合后连接到质粒K上，再将不同质粒转入缺陷型酵母菌进行培养，结果见图3。不同转化处理后，缺陷型酵母菌在TL培养基上均能生长，原因是________。能够证明COP1和转录因子M有相互作用的实验结果是________（填平板序号）。
（4）上述研究说明，植物生命活动受________和________影响。除此之外，植物生命活动还受激素调节，它们是相互作用、协调配合的。
18. CAR-T疗法通过改造T细胞，使其膜上具有结合肿瘤特定抗原的受体，实现对血液肿瘤细胞的靶向杀伤。但CAR-T细胞无法进入肿瘤组织内部，对实体瘤治疗效果不佳。
（1）CAR-T细胞通过_______肿瘤细胞的抗原，从而清除肿瘤细胞。CAR-T疗法体现了免疫系统的________功能。
（2）实体瘤组织的核心区缺氧，某种厌氧型细菌可定植在肿瘤的核心区。研究人员对该细菌进行改造获得工程菌，用于提高CAR-T的靶向性。
①由图1可知，工程菌定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子，该分子可以________，将CAR-T细胞招募到肿瘤周围，使其发挥免疫功能。
②绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T细胞，再将其与肿瘤细胞、靶标分子共同培养，在显微镜下检测荧光分布情况。结果显示________，说明靶标分子发挥功能。
（3）为检验上述方法的治疗效果，研究人员对三组小鼠进行了不同的注射处理（见图2），其中实验组为________。结果表明工程菌能提高CAR-T的治疗效果，判断依据是________。

（4）研究人员向图3所示小鼠的左侧肿瘤内单次注射工程菌，并静脉注射CAR-T细胞。两周后发现双侧肿瘤生长均受到抑制，但左侧肿瘤的治疗效果更明显。请结合上述原理进行解释_________。
19. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
生态系统的碳库：在碳循环过程中，地球系统存储碳的载体称为碳库，包括大气、土壤、植物和海洋等。通过衡量各碳库对大气CO2的贡献，碳库可分为碳源（向大气中排放CO2）和碳汇（吸收大气CO2）。不同类型生态系统对碳循环的贡献不同。
农田生态系统是最活跃的碳库，它既可能是碳源，也可能是碳汇。该碳库包括农作物碳库和土壤碳库，是维系社会系统粮食和工业原材料供应，调节大气CO2的重要组成部分。农田生态系统、社会经济系统和大气CO2之间碳循环如图所示。

农田土壤是农田生态系统重要的碳源，也是主要的碳汇。农田土壤碳汇等于有机碳的投入与土壤呼吸、肥料分解排放的差值。农田土壤的碳汇潜力是自然和人为因素共同作用的结果。人类活动很大程度上改变了土壤呼吸，导致土壤CO2释放急剧增加。
研究碳库、碳源、碳汇之间的关系对于实现碳达峰、碳中和具有重要意义。碳达峰是指特定时间和区间内CO2排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。碳中和指特定时期内CO2排放总量与CO2消除量相等，实现正负抵消，达到相对“零排放”。我国提出的“双碳”目标，力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
气候变化等全球性问题对生态系统的碳库造成威胁，同时也影响人类的生存和可持续发展，依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件。
（1）物质循环、_______和_______是生态系统的基本功能。在生态系统中，碳在______和非生物环境之间不断循环。
（2）结合文中图片信息，作物生态系统中可能发生细胞呼吸的过程包括________（填数字标号）。图中秸秆还田、保护性耕作和免耕等提高土壤肥力的措施遵循了生态工程的_______原理，保障了该系统中碳的转化率更高。
（3）综合文中信息，关于农田生态系统的碳库下列说法错误的有哪些_______。
A. 农作物碳汇等于农作物呼吸消耗减去人类收获和其他用途消耗量
B. 农作物收获期短，粮食和秸秆大多被消耗掉，更加容易成为碳汇
C. 农田土壤碳库由土壤有机碳、微生物活动和根系生长三部分构成
D. 人类对土地的利用方式、耕作方式与管理等影响农田土壤的碳汇
（4）实现我国提出的“双碳”目标应采取哪些方面的措施，请结合文中信息分别从碳源和碳汇的角度提出合理建议________。
20. 花色（A/a）、果皮色（B/b）、果肉色（D/d）等为茄子主要质量性状。研究三种性状之间的遗传规律，对茄子育种有重大意义。
（1）将紫花白皮茄和白花绿皮茄杂交，F1全部为紫花绿皮，F1自交产生的F2中紫花绿皮39株，紫花白皮12株，白花绿皮14株，白花白皮4株。两对相对性状中的显性分别是_______，茄子花色和果皮色的遗传符合_______定律。
（2）为确定控制果皮色和果肉色基因之间位置关系，将白皮白肉（P1）和绿皮绿肉（P2）茄子进行杂交，结果见下表。
① P1和P2的基因型分别是_______。
②F2中仅出现两种表型，且白皮白肉占比为1/4。由此推断F1中控制果皮色和果肉色的基因B和D_______，可以验证该推断的杂交组合是_______。
（3）研究人员比对果皮色的基因B与b序列，结果如下图。据图分析，两种基因产生果皮色不同的原因是_______。
（4）茄子皮中含有丰富的维生素P，维生素P又称芦丁，具有保护血管的功效，而血管中的NO也可以抵抗粥状动脉化。为探究_______，研究人员给一组小鼠喂食茄子的芦丁提取液，另一组喂食_______，检测两组小鼠的NO合成酶基因的表达量和粥状动脉化的发生情况。
21. 影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。
（1）CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致________键断裂。

（2）同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。
①利用________技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶________切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用________酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。
②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是________。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因_____（多选）。
A．启动子和终止子
B．RNA聚合酶基因
C．标记基因
D．起始密码子和终止密码子
E．反密码子
F．复制原点

（3）将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除________对实验结果的影响。
（4）进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注________。组别
实验处理
接种
检测
甲组
a______
将直径为0．5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心，在恒温培养箱内培养。
测量b______，
计算抑菌率。
乙组
无菌水+固体培养基
组合
世代
表型及植株数
P1×P2
F1
绿皮绿肉82株
F2
绿皮绿肉64株；白皮白肉18株
F1×P1
BC1
绿皮绿肉41株；白皮白肉37株
F1×P2
BC2
绿皮绿肉79株
2024北京大兴高三（上）期末生物
第一部分（选择题 共30分）
一、选择题：本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 肺炎支原体是一种单细胞原核生物。关于支原体的叙述，下列不正确的是（ ）
A. 由蛋白质承担生命活动
B. 无磷脂双分子层
C. 遗传信息储存在DNA上
D. 可以进行细胞呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】支原体是原核生物，无成形的细胞核，有细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质是DNA。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者，支原体中也是由蛋白质承担各种生命活动，A正确；
B、支原体是原核生物，有细胞结构，因此细胞膜由磷脂双分子层构成，B错误；
C、支原体是原核生物，遗传物质是DNA，遗传信息储存在DNA上，C正确；
D、支原体也要细胞呼吸为细胞供能，所以支原体也可以进行细胞呼吸，D正确。
故选B。
2. 为引种濒危植物香木莲，研究人员检测了光照强度对其净光合速率的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 香木莲叶肉细胞质基质中含有多种与暗反应有关的酶
B. 光照强度为100μml·m-2·s-1时，大苗和幼苗光合速率相等
C. 光照强度为600μml·m-2·s-1时，大苗和幼苗产生ATP的场所不同
D. 大苗栽培时可选择向阳处，引种幼苗时遮荫处理可以提高存活率
【答案】D
【解析】
【分析】叶肉细胞中能够产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；分析曲线可知，在相同光照下，幼苗的净光合速率可能不等于成年苗的净光合速率。
【详解】A、香木莲叶肉细胞光合作用的暗反应阶段发生在叶绿体基质中，因此与暗反应相关的酶存在与叶绿体基质中，而不在细胞质基质中，A错误；
B、由图可知，光照强度为100μml·m-2·s-1时，大苗和幼苗净光合速率相等，但是其（总）光合速率不相等，B错误；
C、光照强度为600μml·m-2·s-1时，大苗和幼苗叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用，故产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体、叶绿体，C错误；
D、由图可知，在光照强度大时大苗的净光合速率较高，因此栽培时可选择向阳处；而光照强度较强时，幼苗的净光合速率受到抑制，因此引种幼苗时遮荫处理可以提高存活率，D正确。
故选D。
3. 葡萄糖进入细胞后在己糖激酶的作用下磷酸化，然后才能分解成丙酮酸。脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，但不生成丙酮酸。下列说法错误的是（ ）
A. 己糖激酶可以降低葡萄糖磷酸化所需的活化能
B. 2-DG进入细胞时不需要细胞膜上的蛋白质协助
C. 2-DG在细胞内的大量积累可抑制细胞呼吸
D. 2-DG可使癌细胞“挨饿”，进而抑制其增殖
【答案】B
【解析】
【分析】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，生成大量ATP 的过程。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，发生在细胞质基质中，由1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸。在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。
【详解】A、酶起催化作用的实质是降低化学反应所需活化能，己糖激酶可以降低葡萄糖磷酸化所需的活化能，A正确；
B、脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，可知2-DG与葡萄糖结构相似，则推测2-DG进入细胞时需要细胞膜上的转运蛋白协助，B错误；
CD、依题意，脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，但不生成丙酮酸，故2-DG在细胞内大量积累可抑制细胞呼吸，可使癌细胞“挨饿”，进而抑制其增殖，CD正确。
故选B。
4. 细胞中染色体的排列、分离与粘连蛋白有关，粘连蛋白的水解导致着丝粒分裂。下图为百合花粉母细胞中不同形态染色体结构示意图，相关叙述正确的是（ ）

A. 甲形态的染色体形成时，细胞内的纺锤体逐渐消失
B. 染色体以甲形态存在时，细胞内一定有同源染色体
C. 在初级精母细胞中不发生粘连蛋白水解
D. 粘连蛋白水解会导致同源染色体的分离
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，图甲中两条染色单体连接在同一个着丝粒（着丝点）上，乙是着丝粒（着丝点）分裂后，据此分析作答。
【详解】A、纺锤体的消失出现在末期，末期时染色体不含姐妹染色单体，而甲形态的染色体形成时，每条染色体有2个姐妹染色单体，A错误；
B、染色体以甲形态存在时，细胞内不一定有同源染色体，如减数第二次分裂前期和中期的细胞，B错误；
C、初级精母细胞每条染色体都有2条姐妹染色单体，故在初级精母细胞中不发生粘连蛋白水解，C正确；
D、粘连蛋白水解会导致姐妹染色单体分开成为子染色体，D错误。
故选C。
5. 某药物是一种鸟嘌呤类似物，可抑制DNA聚合酶的活性。关于该药物的说法错误的是（ ）
A. 可在细胞核中发挥作用
B. 不宜与嘧啶类药物合用
C. 可抑制DNA病毒的繁殖
D. 可作为翻译过程的原料
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和DNA聚合酶，解旋酶等基本条件。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【详解】A、DNA聚合酶催化DNA复制过程，细胞核中发生DNA复制过程。依题意，该药物可抑制DNA聚合酶的活性，则推测该药物可在细胞核中发挥作用，A正确；
B、该药物是一种鸟嘌呤类似物，若与嘧啶类药物合用，则可能会因为两种药物碱基互补配对而失效，B正确；
C、该药物可抑制DNA聚合酶的活性，可抑制DNA病毒的繁殖，C正确；
D、翻译的原料是氨基酸，该药物是一种鸟嘌呤类似物，不可作为翻译过程的原料，D错误。
故选D。
6. 芥菜和埃塞俄比亚芥杂交，再经多代自花传粉进行选育。图中L、M、N表示3个不同的染色体组。相关叙述正确的是（ ）
A. 选育后代性状的改变属于可遗传变异
B. 选育后代均发生了染色体的数目变异
C. F1的减数分裂Ⅰ中期细胞内含有70条染色体
D. F1的初级精母细胞中含2个染色体组
【答案】A
【解析】
【分析】染色体变异是指体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，包括染色体结构变异和染色体数目变异。
染色体组是指细胞中每套非同源染色体。体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
【详解】A、选育后代性状的改变发生了染色体数目变异，遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，A正确；
B、选育后代中有跟亲本芥菜和埃塞俄比亚芥一样的染色体组成，并没有发生染色体变异，B错误；
C、减数分裂Ⅰ中期细胞与体细胞染色体数目相同，为L+2M+N=10+16+9=35条染色体的数量，C错误；
D、F1的初级精母细胞中的染色体组数与体细胞相同，据图可知，含有四个染色体组，D错误。
故选A。
7. 流感嗜血杆菌可导致多种病症，阿奇霉素可抑制其繁殖，但长期使用容易产生耐药性。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 阿奇霉素与流感嗜血杆菌之间协同进化
B. 阿奇霉素直接对细菌的耐药基因进行选择
C. 种群基因频率改变是细菌耐药性增加的实质
D. 细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】生物进化的实质是在自然选择下，种群基因频率定向改变。
细菌耐药性的出现是突变和自然选择的结果，突变是不定向的，自然选择是定向的。
【详解】A、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，阿奇霉素属于抗生素，与流感嗜血杆菌不会有协同进化，A错误；
B、自然选择的直接对象是性状，不是基因，B错误；
C、细菌耐药性增加是因为抗生素选择的结果，导致耐药性基因频率增加，C正确；
D、细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因突变，D错误。
故选C。
8. 下列实验中对于结果的观察，描述正确的是（ ）
A. 提取和分离绿叶中色素，观察提取液中色素的颜色
B. 噬菌体侵染大肠杆菌实验，观察上清液和沉淀中的放射性
C. 探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察酵母菌培养液的浑浊程度
D. 低温诱导植物细胞染色体数目变化，观察纺锤丝牵引染色体的运动
【答案】B
【解析】
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A 、提取和分离绿叶中色素，观察的是滤纸条上色素带的颜色，A错误；
B、噬菌体侵染大肠杆菌实验，观察的是上清液和沉淀中的放射性，B正确；
C、探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察的是澄清石灰水的浑浊程度，C错误；
D、该实验中细胞已经死亡，观察低温诱导植物染色体数目变化的观察指标是染色体的数目，D错误。
故选B。
9. 尼古丁对人体有害。H和P是脑中两个不同区域，机体通过H-P通路对尼古丁产生厌恶反应。将尼古丁分别注入野生型大鼠和T基因突变大鼠的H区，检测P区神经元兴奋性电流变化，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. P区兴奋时，其神经细胞膜对Na+的通透性降低
B. H-P通路调节过程中，既有电信号也有化学信号
C. T基因突变后，P神经元兴奋性电流频率降低
D. 提高T基因的表达量可能有助于戒除烟瘾
【答案】A
【解析】
【分析】1、当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对 Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态 ，此时的膜电位称为动作电位。
2、突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同形成突触。兴奋传递至时，突触前膜释放神经递质作用于突触后膜，使突触后膜发生电位变化，从而信号由前膜传递至后膜。
【详解】A、P区兴奋时，产生动作电位，其神经细胞膜对Na+的通透性升高，A错误；
B、依题意，H和P是脑中两个不同区域，机体通过H-P通路对尼古丁产生厌恶反应，则H-P通路涉及多个神经元间的联系，因此，H-P通路调节过程中，既有电信号也有化学信号，B正确
；C、据图可知，T基因突变大鼠相比与野生型大鼠，电流幅度不变，但电流频率降低了，C正确；
D、据图比较野生型和T基因突变大鼠，提高T基因的表达量，可提高脑P区的兴奋性，机体可通过H-P通路对尼古丁产生厌恶反应，从而可能有助于戒除烟瘾，D正确。
故选A。
10. 下列关于人体及动物生命活动调节的叙述正确的是（ ）
A. 短时间饥饿→胰高血糖素分泌减少→血糖浓度升高
B. 短时间饥饿→胰高血糖素分泌增加→血糖浓度维持正常
C. 马拉松长跑过程中→抗利尿激素分泌减少→尿量减少
D. 马拉松长跑过程中→抗利尿激素分泌增加→尿量增加
【答案】B
【解析】
【分析】1、马拉松长跑过程中，人体散失大量水分，并且不能及时补充水分，因此渗透压上升，抗利尿激素分泌增加，尿量减少。
2、短时间饥饿，血糖下降，刺激胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原分解，血糖升高，血糖浓度维持正常。
【详解】AB、短时间饥饿，血糖下降，刺激胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原分解，血糖升高，血糖浓度维持正常，A错误，B正确。
CD、马拉松长跑过程中，人体散失大量水分，并且不能及时补充水分，因此细胞外液渗透压上升，抗利尿激素分泌增加，尿量减少，CD错误。
故选B。
11. 如图所示，赤霉素（GA）和生长素（IAA）影响玉米胚芽鞘的生长。下列叙述正确的是（ ）
A. IAA抑制玉米胚芽鞘生长
B. 植物激素的种类和用量是该实验自变量
C. GA和IAA在促进玉米胚芽鞘生长方面具有协同作用
D. 生产中施用GA和IAA一定能够促进玉米胚芽鞘生长
【答案】C
【解析】
【分析】植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素，是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑制）自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。
【详解】A、与清水组相比，该实验中IAA处理组的胚芽鞘长度更长，故该实验中IAA促进了玉米胚芽鞘的生长 ，A错误；
B、植物激素的种类是该实验的自变量，植物激素的用量是无关变量，B错误；
C、图中GA和IAA共同处理对玉米胚芽鞘促进生长的作用高于二者单独处理组，因而可以推测，GA和IAA对玉米的促进作用具有协同关系，C正确；
D、生产中施用GA和IAA对玉米胚芽鞘生长的效果还与浓度有关，若施用高浓度的IAA会有抑制效果，D错误。
故选C。
12. 在自然环境中，一个种群不能长期以“J”形曲线方式增长的原因是（ ）
A. 存在天敌或竞争者
B. 处在生育期的个体足够多
C. 栖息地面积足够大
D. 每个季节都有充足的食物
【答案】A
【解析】
【分析】“J”形曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌理想条件下生物无限增长的情况；在实验室内的理想条件下可以实现；自然状态下当某种群刚迁入一个新的适宜环境中的最初阶段可能呈“J”形增长。
“S”形曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、“J”形曲线是在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害、没有疾病的理想条件下形成的，存在天敌或竞争者，不能长期以“J”形曲线方式增长，A符合题意；
B、处在生育期的个体足够多，种群数量增长快，种群可以“J”形曲线增长，B不符合题意；
CD、栖息地面积足够大，每个季节都有充足的食物，种群可以“J”形曲线增长，CD不符合题意。
故选A。
13. 某池塘采用立体养殖模式，投放了海蜇、缢蛏、对虾、鱼等水产生物，残余饵料可以促进浮游生物繁殖，浮游生物是海蜇的天然饵料，缢蛏滤食浮游植物和有机碎屑。关于立体养殖模式，下列叙述错误的是（ ）
A. 提高了池塘群落的丰富度
B. 实现了海蜇、缢蛏、对虾、鱼之间能量循环
C. 实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率
D. 改变池塘中的营养结构，提高生态系统稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】1、一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。
2、生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统中能量单向流动，逐级递减。
3、人们把生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力，叫作抵抗力稳定性；另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫作恢复力稳定性。
【详解】A、关于立体养殖模式，增加了生物的种类，提高了池塘群落的丰富度，A正确；
B、生态系统中能量单向流动，逐级递减，能量不能循环利用，B错误；
C、立体养殖模式，使能量得到最有效的利用，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，C正确；
D、立体养殖模式提高了池塘群落的丰富度，使池塘中的营养结构更复杂，提高生态系统稳定性，D正确。
故选B。
14. 葡萄脱毒苗生产中，可利用根尖经植物组织培养获得完整的植株，有关叙述错误的是（ ）
A. 植物激素在此过程中起调节作用
B. 根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株
C. 此过程发生了细胞的脱分化、再分化
D. 若发生杂菌污染则难以获得目的植株
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养的原理：植物细胞的全能性。
植物组织培养的过程：外植体 愈伤组织 胚状体或丛芽 幼苗 植株。在植物组织培养过程中需要添加植物激素，常见的包括生长素和细胞分裂素，二者的配比不同，作用的效果不同，当二者比例相等时有利于愈伤组织的形成，当生长素与细胞分裂素的比值大于1时，有利于生根，反之有利于芽的形成。
【详解】A、生长素和细胞分裂素在组织培养过程起到了调节作用，A正确；
B、根尖细胞含有植株的整套遗传信息，分化出根、茎、叶，基因选择性表达可以出现含有叶绿体的植株，B错误；
C、番茄根尖经过植物组织培养需要经过脱分化、再分化过程才形成胚状体，从而形成植株，C正确；
D、植物组织培养整个过程需要在无菌环境下操作，如果有杂菌污染则难以获得目的植株，D正确；
故选B。
15. 现代生物工程的操作常常涉及如图的流程，下列说法错误的是（ ）
A. 若为植物体细胞杂交过程，需用纤维素酶和果胶酶处理①和②细胞
B. 若为单克隆抗体制备过程，④代表筛选出的产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 若为动物细胞融合的过程，形成③杂种细胞依赖于细胞膜的流动性
D. 若为试管牛生产的流程，则获得精子①后可直接与②进行体外受精
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性。
【详解】A、植物细胞融合之前需要去壁，其细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此需用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。故若图示为植物体细胞杂交过程，需用纤维素酶和果胶酶处理①和②细胞，A正确；
B、制备单克隆抗体时，选择被抗原免疫过的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤进行克隆培养。所以，若图示为单克隆抗体制备过程，④代表筛选出的产生所需抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，若图示为动物细胞融合的过程，形成③杂种细胞依赖于细胞膜的流动性，C正确；
D、若图示为试管牛生产的流程，则采集到的卵母细胞②和精子①，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精，D错误。
故选D。
第二部分（非选择题）
二、非选择题：本部分共6小题，共70分。
16. 链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L，发现其对链格孢菌有抑制作用。
（1）称取烟草根部土样制成悬液，接种在固体培养基上培养，挑取不同形态的________，再接种于混有________菌的培养基中，筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L。
（2）为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，把两个培养皿对扣，菌株无接触，5d后观察菌株生长情况，结果如图。
①对照组处理为A2平板________，B2平板________。
②根据实验结果推测，芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长，做出此判断的理由是________。
（3）除上述原因外，研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后，取上清液过滤，获得无菌滤液进行如下实验。
①请补充完善该实验方案。
②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，则R应为________组测量的菌落直径。
（4）若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还需研究哪些问题_______？（答出一点即可）
【答案】（1） ①. 菌落 ②. 链格孢菌
（2） ①. 不接种微生物（接种无菌水） ②. 中央接种直径为的0．5cm链格孢菌菌落 ③. 实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触，对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组。
（3） ①. a：无菌滤液+固体培养基 ②. 链格孢菌的菌落直径 ③. 甲
（4）芽孢杆菌L对烟草抗病性的影响；芽孢杆菌L用于生物防治的剂量、时期等。
【解析】
【分析】1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
2、微生物分离和纯化的方法：
①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面；
②稀释涂布平板法：将骏业进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
【小问1详解】
固体培养基上生长着的不同菌落呈现出不同的菌落特征。要筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L，则培养基中加入链格孢菌起筛选作用。
【小问2详解】
①实验目的是探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，根据实验遵循单一变量原则的要求，A1组接种有芽孢杆菌L，则A2组不接种微生物（接种无菌水）；B1组平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，则B2组平板中央也应接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落。
②实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触，对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组，据此可推测芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长。
【小问3详解】
①实验的目的是证明芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质，根据实验遵循单一变量原则的要求，a组应添加无菌滤液于固体培养基。因变量为抑菌率，则实验中要测量甲、乙组中链格孢菌的菌落直径，以计算抑菌率。
②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，甲组为实验组，则R应为甲组测量的菌落直径。
【小问4详解】
若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还要考虑芽孢杆菌L对烟草抗病性的影响；芽孢杆菌L用于生物防治的剂量、时期等。
17. 花色素苷使植物呈现不同颜色。研究人员发现，光可以调控拟南芥中花色素苷的合成。
（1）光是植物进行光合作用的________来源。除此之外，光也可以作为一种_____激活光受体，调控植物的生长发育。
（2）拟南芥细胞内的转录过程需转录因子协助。研究人员构建了转录因子M和光受体C的突变体，在光作用下检测花色素苷含量。图1实验结果表明________。
（3）COP1是参与光调控的关键蛋白。为探究COP1和转录因子M是否相互作用，研究人员利用缺陷型酵母菌（不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸）进行实验。
①酵母细胞内BD和AD蛋白分开时不能激活相关基因转录。如图2所示，BD和AD充分接近时， _____才能识别并结合启动子，启动报告基因转录。
②质粒T具有亮氨酸合成基因，质粒K具有色氨酸合成基因。研究人员将转录因子M基因和AD基因融合后连接到质粒T上，将COP1基因和BD基因融合后连接到质粒K上，再将不同质粒转入缺陷型酵母菌进行培养，结果见图3。不同转化处理后，缺陷型酵母菌在TL培养基上均能生长，原因是________。能够证明COP1和转录因子M有相互作用的实验结果是________（填平板序号）。
（4）上述研究说明，植物生命活动受________和________影响。除此之外，植物生命活动还受激素调节，它们是相互作用、协调配合的。
【答案】17. ①. 能量 ②. 信号
18. 光受体C的激活和转录因子M均能促进花色素苷的合成
19. ①. RNA聚合酶 ②. 不同转化处理均能使缺陷型酵母菌自身合成色氨酸和亮氨酸 ③. ⑥
20. ①. 基因调控 ②. 环境因素
【解析】
【分析】1、在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 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。
2、对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。
【小问1详解】
光是植物进行光合作用的能量来源，光也可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
【小问2详解】
据图1可知，与野生型拟南芥相比，构建的转录因子M过表达突变体花色素苷含量更高，光受体C的突变体花色素苷含量更低，说明光受体C的激活和转录因子M均能促进花色素苷的合成。
小问3详解】
①报告基因转录要发生，需要RNA聚合酶起催化作用。
②由题意可知，缺陷型酵母菌不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸。由图3可知，TL培养基缺少色氨酸和亮氨酸。而不同转化处理后，缺陷型酵母菌在TL培养基上均能生长，说明不同转化处理后的缺陷型酵母菌能自身合成色氨酸、亮氨酸。由图3可知，TLH培养基缺少色氨酸、亮氨酸和组氨酸，缺陷型酵母菌不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸，但在⑥号平板中经质粒-M-AD、质粒-COP1-BD转化的缺陷型酵母菌培养结果呈现阳性，经质粒T、质粒K转化的缺陷型酵母菌培养呈现阴性结果，说明COP1和转录因子M有相互作用，才能最终使缺陷型酵母菌合成出组氨酸。
【小问4详解】
上述研究说明，植物的生命活动受基因调控和环境因素影响。
18. CAR-T疗法通过改造T细胞，使其膜上具有结合肿瘤特定抗原的受体，实现对血液肿瘤细胞的靶向杀伤。但CAR-T细胞无法进入肿瘤组织内部，对实体瘤治疗效果不佳。
（1）CAR-T细胞通过_______肿瘤细胞的抗原，从而清除肿瘤细胞。CAR-T疗法体现了免疫系统的________功能。
（2）实体瘤组织的核心区缺氧，某种厌氧型细菌可定植在肿瘤的核心区。研究人员对该细菌进行改造获得工程菌，用于提高CAR-T的靶向性。
①由图1可知，工程菌定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子，该分子可以________，将CAR-T细胞招募到肿瘤周围，使其发挥免疫功能。
②绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T细胞，再将其与肿瘤细胞、靶标分子共同培养，在显微镜下检测荧光分布情况。结果显示________，说明靶标分子发挥功能。
（3）为检验上述方法的治疗效果，研究人员对三组小鼠进行了不同的注射处理（见图2），其中实验组为________。结果表明工程菌能提高CAR-T的治疗效果，判断依据是________。

（4）研究人员向图3所示小鼠的左侧肿瘤内单次注射工程菌，并静脉注射CAR-T细胞。两周后发现双侧肿瘤生长均受到抑制，但左侧肿瘤的治疗效果更明显。请结合上述原理进行解释_________。
【答案】（1） ①. 识别并结合 ②. 免疫监视
（2） ①. 结合CAR-T细胞和肿瘤细胞 ②. CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光
（3） ①. 组3 ②. 组3和组2的肿瘤体积均小于组1，且组3显著低于组2
（4）左侧注射工程菌后，释放靶标分子，招募更多的CAR-T细胞，发挥免疫功能。部分CAR-T细胞可与右侧肿瘤结合，裂解肿瘤表面的细胞。
【解析】
【分析】1、据题干分析：CAR-T疗法通过改造T细胞，使其膜上具有结合肿瘤特定抗原的受体，从而可以特异性识别并结合肿瘤细胞最终实现对血液肿瘤细胞的靶向杀伤。
2、肿瘤细胞是正常细胞基因突变的结果，具有无限增殖和易转移的特点。
【小问1详解】
CAR-T疗法通过改造T细胞，使其膜上具有结合肿瘤特定抗原的受体，因此CAR-T细胞通过受体识别并结合肿瘤细胞的抗原，从而清除肿瘤细胞。癌细胞是正常细胞突变而来的，CAR-T疗法清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能。
【小问2详解】
①由图1分析，工程菌定植在肿瘤的核心区并释放的靶标分子可以去肿瘤细胞结合，同时可以结合CAR-T细胞从而提高CAR-T的靶向性。
②据图1分析靶标分子上存在绿色荧光蛋白，靶标分子会与肿瘤细胞结合，若CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光说明红色荧光蛋白标记CAR-T细胞与靶标分子结合，从而表明靶标分子发挥了提高CAR-T的靶向性功能。
【小问3详解】
本实验的实验目的是探究改造获得的工程菌可以提高CAR-T的靶向性，自变量是工程菌的有无，因此实验组是工程菌+CAR-T细胞，即组3。由于组3和组2的肿瘤体积均小于组1，且组3显著低于组2，从而说明工程菌能提高CAR-T的治疗效果。
【小问4详解】
左侧注射工程菌后，释放靶标分子，招募更多的CAR-T细胞，发挥免疫功能。部分CAR-T细胞可发生运动，与右侧肿瘤结合，裂解肿瘤表面的细胞。
19. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
生态系统的碳库：在碳循环过程中，地球系统存储碳的载体称为碳库，包括大气、土壤、植物和海洋等。通过衡量各碳库对大气CO2的贡献，碳库可分为碳源（向大气中排放CO2）和碳汇（吸收大气CO2）。不同类型生态系统对碳循环的贡献不同。
农田生态系统是最活跃的碳库，它既可能是碳源，也可能是碳汇。该碳库包括农作物碳库和土壤碳库，是维系社会系统粮食和工业原材料供应，调节大气CO2的重要组成部分。农田生态系统、社会经济系统和大气CO2之间碳循环如图所示。

农田土壤是农田生态系统重要的碳源，也是主要的碳汇。农田土壤碳汇等于有机碳的投入与土壤呼吸、肥料分解排放的差值。农田土壤的碳汇潜力是自然和人为因素共同作用的结果。人类活动很大程度上改变了土壤呼吸，导致土壤CO2释放急剧增加。
研究碳库、碳源、碳汇之间的关系对于实现碳达峰、碳中和具有重要意义。碳达峰是指特定时间和区间内CO2排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。碳中和指特定时期内CO2排放总量与CO2消除量相等，实现正负抵消，达到相对“零排放”。我国提出的“双碳”目标，力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
气候变化等全球性问题对生态系统的碳库造成威胁，同时也影响人类的生存和可持续发展，依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件。
（1）物质循环、_______和_______是生态系统的基本功能。在生态系统中，碳在______和非生物环境之间不断循环。
（2）结合文中图片信息，作物生态系统中可能发生细胞呼吸的过程包括________（填数字标号）。图中秸秆还田、保护性耕作和免耕等提高土壤肥力的措施遵循了生态工程的_______原理，保障了该系统中碳的转化率更高。
（3）综合文中信息，关于农田生态系统的碳库下列说法错误的有哪些_______。
A. 农作物碳汇等于农作物呼吸消耗减去人类收获和其他用途消耗量
B. 农作物收获期短，粮食和秸秆大多被消耗掉，更加容易成为碳汇
C. 农田土壤碳库由土壤有机碳、微生物活动和根系生长三部分构成
D. 人类对土地的利用方式、耕作方式与管理等影响农田土壤的碳汇
（4）实现我国提出的“双碳”目标应采取哪些方面的措施，请结合文中信息分别从碳源和碳汇的角度提出合理建议________。
【答案】（1） ①. 能量流动 ②. 信息传递 ③. 生物群落
（2） ①. ②⑦ ②. 循环 （3）AB
（4）减少碳源：通过节能减排、调整能源结构、推广清洁能源、发展替代能源等具体措施。增加碳汇：通过植树造林、保护海洋生态（或生态保护、建设和管理）等具体措施。
【解析】
【分析】 物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的；能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的。
【小问1详解】
物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的。所以，在生态系统中，碳元素也在生物群落和非生物环境之间不断循环。
【小问2详解】
据图可知，作物生态系统中①过程表示大气二氧化碳经光合作用进入生物群落的过程，②过程表示生物群落中含碳有机物经呼吸作用转变成二氧化碳返回大气的过程，⑦过程表示浪费的食物中含碳有机物经分解者分解作用转变成二氧化碳返回大气的过程。所以作物生态系统中可能发生细胞呼吸的过程包括②⑦。秸秆还田、保护性耕作和免耕等提高土壤肥力的措施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，且通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生，因此，遵循了生态工程的循环原理。
【小问3详解】
A、碳汇是指吸收大气CO2，则农作物碳汇指农作物光合作用固定的二氧化碳量，A错误；
B、粮食和秸秆大多被消耗掉，更加容易成为碳源，B错误；
C、依题意，碳库可分为碳源（向大气中排放CO2）和碳汇（吸收大气CO2），则农田土壤碳库由土壤有机碳、微生物活动和根系生长三部分构成，C正确；
D、依题意，人类活动很大程度上改变了土壤呼吸，导致土壤CO2释放急剧增加，因此，人类对土地的利用方式、耕作方式与管理等影响农田土壤的碳汇，D正确。
故选AB。
【小问4详解】
实现我国提出的“双碳”目标，即力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。则要力争减少碳排放、增加碳吸收。措施有：
从减少碳源方面：通过节能减排、调整能源结构、推广清洁能源、发展替代能源等具体措施。
从增加碳汇方面：通过植树造林、保护海洋生态（或生态保护、建设和管理）等具体措施。
20. 花色（A/a）、果皮色（B/b）、果肉色（D/d）等为茄子主要质量性状。研究三种性状之间的遗传规律，对茄子育种有重大意义。
（1）将紫花白皮茄和白花绿皮茄杂交，F1全部为紫花绿皮，F1自交产生的F2中紫花绿皮39株，紫花白皮12株，白花绿皮14株，白花白皮4株。两对相对性状中的显性分别是_______，茄子花色和果皮色的遗传符合_______定律。
（2）为确定控制果皮色和果肉色基因之间的位置关系，将白皮白肉（P1）和绿皮绿肉（P2）茄子进行杂交，结果见下表。
① P1和P2的基因型分别是_______。
②F2中仅出现两种表型，且白皮白肉占比为1/4。由此推断F1中控制果皮色和果肉色的基因B和D_______，可以验证该推断的杂交组合是_______。
（3）研究人员比对果皮色的基因B与b序列，结果如下图。据图分析，两种基因产生果皮色不同的原因是_______。
（4）茄子皮中含有丰富的维生素P，维生素P又称芦丁，具有保护血管的功效，而血管中的NO也可以抵抗粥状动脉化。为探究_______，研究人员给一组小鼠喂食茄子的芦丁提取液，另一组喂食_______，检测两组小鼠的NO合成酶基因的表达量和粥状动脉化的发生情况。
【答案】（1） ①. 紫花和绿皮 ②. 自由组合
（2） ①. bbdd和BBDD ②. 位于一条染色体上，且减数分裂时不发生交换 ③. F1×P1
（3）B基因中的碱基对G-C，在b基因中替换成了A-T，导致形成的蛋白质有差异
（4） ①. 芦丁通过影响NO的合成抵抗粥状动脉化 ②. 等量清水
【解析】
【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
依题意，紫花白皮茄和白花绿皮茄杂交，F1全部为紫花绿皮，则可知两对相对性状中的显性分别是紫花和绿皮。又知F1自交产生的F2中紫花绿皮39株，紫花白皮12株，白花绿皮14株，白花白皮4株，性状分离比接近9：3：3：1，故茄子花色和果皮色的遗传符合自由组合定律。
【小问2详解】
①依题意，白皮白肉（P1）和绿皮绿肉（P2）杂交所得F1全为绿皮绿肉，则绿皮相对白皮为显性、绿肉相对白肉为显性。则可推测 P1和P2的基因型分别是bbdd和BBDD。
②F2中仅出现两种表型，且白皮白肉占比为1/4，由此推断F1中控制果皮色和果肉色的基因B和D位于一条染色体上，且减数分裂时不发生交换。可用组合F1×P1进行验证，若基因B和D位于一条染色体上，且减数分裂时不发生交换，则F1的基因型为BbDd，产生的配子基因型及比例为1BD：1bd。P1基因型为bbdd，产生的配子全为bd，则子代基因型及比例为1BbDd：1bbdd，体现的表型及比例为1绿皮绿肉；1白皮白肉。F1×P1组实验结果为绿皮绿肉41株，白皮白肉37株，比例接近1：1，结果与推断相符合。
【小问3详解】
据图分析，B基因中碱基对G-C，在b基因中替换成了A-T，导致形成的蛋白质有差异。
【小问4详解】
实验的因变量是两组小鼠的NO合成酶基因的表达量和粥状动脉化的发生情况，依题意分析，推测实验的目的是探究芦丁通过影响NO的合成抵抗粥状动脉化。根据实验要遵循单一变量原则和等量原则的要求，一组小鼠喂食茄子的芦丁提取液，则另一组要喂食等量清水，形成对照，以判断芦丁是否通过影响NO的合成抵抗粥状动脉化。
21. 影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。
（1）CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致________键断裂。

（2）同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。
①利用________技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶________切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用________酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。
②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是________。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因_____（多选）。
A．启动子和终止子
B．RNA聚合酶基因
C．标记基因
D．起始密码子和终止密码子
E．反密码子
F．复制原点

（3）将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除________对实验结果的影响。
（4）进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注________。
【答案】（1）磷酸二酯键
（2） ①. PCR ②. SpeI和Sal ③. DNA连接酶 ④. 通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组 ⑤. ACF
（3）小鼠的个体差异 （4）该技术对其他功能基因是否存在非特异性编辑
【解析】
【分析】1、实现基因工程的操作至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的 “分子手术刀”——限制酶、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”——载体。
2、基因工程技术的基本步骤： 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】
DNA分子的单体间通过磷酸二酯键相连接，Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致靶序列磷酸二酯键断裂。
【小问2详解】
①PCR为体外扩增DNA分子的一项技术，若要扩增野生型小鼠的基因A，则要用到PCR技术。如图2所示，若要利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗，则构建的基因表达载体中应包含同源区a、b，所用的限制酶要能同时把基因A中的同源区a、b切割下来。因此，所用的限制酶是SpeI和Sal，即能把基因A中的同源区a、b切割下来，也在腺病毒载体上有相应切口。利用限制酶所获取的目的片段和腺病毒载体片段，还要用DNA连接酶进行连接，形成重组的基因表达载体。
②利用图2所示载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳，有可能是未启动重组。将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体，同时引入sgRNA的识别序列，目的是通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组。一个能正常表达的重组基因表达载体应包含有目的基因、标记基因、启动子和终止子、复制原点，因此图3所示的腺病毒表达载体还需要标记基因、启动子和终止子、复制原点，故选ACF。
【小问3详解】
实验过程要遵循单一变量原则，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除小鼠的个体差异对实验结果的影响。
【小问4详解】
欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注该技术对其他功能基因是否存在非特异性编辑。组别
实验处理
接种
检测
甲组
a______
将直径为0．5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心，在恒温培养箱内培养。
测量b______，
计算抑菌率
乙组
无菌水+固体培养基
组合
世代
表型及植株数
P1×P2
F1
绿皮绿肉82株
F2
绿皮绿肉64株；白皮白肉18株
F1×P1
BC1
绿皮绿肉41株；白皮白肉37株
F1×P2
BC2
绿皮绿肉79株