北京市第四十四中学2024-2025学年高三上学期10月月考生物试题（Word版附解析）

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一、选择题（每题2分，共40分）
1. 烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质外壳包裹着一条RNA链组成，只能在宿主细胞内增殖。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质和RNA属于生物大分子B. TMV的遗传物质是DNA和RNA
C. 组成TMV的核苷酸碱基有5种D. TMV属于异养型的原核生物
【答案】A
【解析】
【分析】烟草花叶病毒，又译为烟草花叶病毒，是一种单链RNA病毒，据此分析作答。
【详解】A、蛋白质和RNA属于生物大分子，分别是由氨基酸和核糖核苷酸经脱水缩合而成，A正确 ；
BC、TMV的核酸只有一种，其遗传物质是RNA，其碱基有4种，分别是A、U、G、C，BC错误；
D、TMV无细胞结构，不属于原核生物，D错误。
故选A。
2. 科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（ ）
A. 元素组成B. 核苷酸种类C. 碱基序列D. 空间结构
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【详解】A、DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；
B、DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意；
C、每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意；
D、DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。
故选C。
3. 细胞内的马达蛋白与特定的囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，实现囊泡的定向转运。其机理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 马达蛋白和ATP共有的元素有C、H、O、N
B. 合成马达蛋白的场所是核糖体
C. 马达蛋白空间结构的改变需要ATP供能
D. 浆细胞中马达蛋白功能异常不影响抗体分泌
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程大致是：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、“马达蛋白”的组成元素主要是C、H、O、N，ATP的组成元素是C、H、O、N、P，显然二者共有的元素有C、H、O、N，A正确；
B、蛋白质的合成场所是核糖体，因此马达蛋白的合成场所也应该是核糖体，B正确；
C、细胞内的马达蛋白与囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，在该过程中需要水解ATP供能，结合图中马达蛋白的改变可推测，ATP水解可引起马达蛋白空间结构改变，C正确；
D、抗体属于分泌蛋白，由浆细胞合成并分泌，其分泌过程中需要囊泡的运输，据此可推测，若浆细胞中马达蛋白功能异常将会影响抗体分泌，D错误。
故选D。
4. 投弹手甲虫有精妙的防身系统（如图），其腹部储存室中储备过氧化氢（H2O2）和氢醌（HQ）。当有捕食者靠近时，储存室收缩，储存室和燃烧室间的隔膜打开，H2O2和HQ流至燃烧室，被过氧化氢酶和过氧化物酶催化，反应如下：
；
在极短时间内导致爆炸，同时喷射出灼热难闻的对苯醌，攻击并吓退捕食者。叙述错误的是（ ）
A. 内质网和高尔基体与两种酶的加工、运输有关
B. 投弹手甲虫迅速喷射灼热气体依赖酶的高效性
C. 燃烧室爆炸与热及O2大量产生导致气压增大有关
D. 甲虫精妙的防身系统使自然界中不可能有其天敌
【答案】D
【解析】
【分析】酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言，主要是指催化能力，蛋白质（环境适宜）的催化能力是普通化学催化物质的105—108倍，生物分子之间的反应首先要进行分子碰撞接触，如果在没有酶作用的情况下，分子主要靠自然的热运动来随机进行接触，这样的几率比较小，而在酶的作用下，由于酶和作用底物有特异性结合位点，相当于把反应需要的分子给拉到一起去了，所以这样的效率要高很多。
【详解】A、过氧化氢酶和过氧化物酶是蛋白质，在核糖体合成，需要内质网和高尔基体的加工，A正确；
B、由于酶的高效性，过氧化氢和氢醌均迅速反应，投弹手甲虫迅速喷射灼热气体，B正确；
C、由题干可知，H2O2和HQ流至燃烧室，被过氧化氢酶和过氧化物酶催化，在极短时间内导致爆炸，同时喷射出灼热难闻的对苯醌和大量的氧气，导致燃烧室气压增大，从而使得燃烧室爆炸，C正确；
D、甲虫精妙的防身系统可以攻击并吓退捕食者，但都有一定限度，自然界中还是存在其天敌，D错误。
故选D。
5. “自动酿酒综合征（ABS）”是由肠道微生物紊乱引起罕见疾病，患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉，长期持续会导致肝功能衰竭。叙述错误的是（ ）
A. ABS患者肠道内产酒精微生物比例较高
B. 肠道微生物主要通过有氧呼吸产生酒精
C. 肠道内的酒精通过自由扩散进入内环境
D. 减少糖类物质的食用可缓解ABS的病症
【答案】B
【解析】
【分析】呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸是在有氧条件可以将葡萄糖彻底分解成CO2和H2O，无氧呼吸是在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和CO2或乳酸。
【详解】A、由题意知，患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉，所以患者肠道内产酒精微生物比例较高，A正确；
B、肠道微生物主要通过无氧呼吸产生酒精，B错误；
C、酒精进入细胞的方式是自由扩散，C正确；
D、呼吸作用最常利用的物质是葡萄糖，所以减少糖类物质的摄入可缓解ABS的病症，D正确。
故选B。
6. 2021年，中国科学家在人工合成淀粉方面取得突破性进展，首次实现CO2→C1→C3→C6→淀粉过程，合成淀粉速率是玉米的8．5倍。下列叙述错误的是（ ）
A. 淀粉是植物细胞的储能物质
B. 玉米合成淀粉的能量来自CO2和H2O
C. 人工合成淀粉为解决粮食危机提供了新思路
D. 酶用于人工合成淀粉体现了生物的直接价值
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、淀粉是由葡萄糖脱水缩合而成的多糖，属于植物细胞的储能物质，A正确；
B、玉米合成淀粉是在暗反应过程，所需能量来自光反应的NADPH和ATP，B错误；
C、淀粉进入动物体内可被分解为葡萄糖，进而合成糖原等物质，能作为动物的能源物质，故人工合成淀粉为解决粮食危机提供了新思路，C正确；
D、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都是直接价值，故酶用于人工合成淀粉体现了生物的直接价值，D正确。
故选B。
7. 将小球藻放在密封玻璃瓶内，实验在保持适宜温度的暗室中进行，第5分钟时给予光照，第20分钟时补充NaHCO3，实验结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 0~5分钟，由于小球藻有氧呼吸导致氧气减少
B. 7分钟左右，小球藻开始向玻璃瓶中释放氧气
C. 15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素
D. 5~30分钟，O2量逐渐增加但瓶内的气压不变
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题意：0-5分钟没有光照，植物只进行呼吸作用；5-20分钟有光照，植物进行光合作用和呼吸作用；20-30分钟二氧化碳的浓度增加，光合作用强度增强。
【详解】A、0-5分钟之间，小球藻在暗室中进行呼吸作用，不进行光合作用，只进行呼吸作用，吸收氧气，释放二氧化碳，因此氧气量减少，A正确；
B、分析题意可知，在第5分钟时给予光照，植物开始进行光合作用，据图可知，5分钟后玻璃瓶中氧气含量增加，故小球藻释放氧气的时间早于7分钟，B错误；
C、光合作用的原料之一是二氧化碳，小球藻进行光合作用使容器内的二氧化碳浓度逐渐减少，光合作用的强度逐渐下降，故15分钟左右，CO2是光合作用的主要限制因素，C正确；
D、据图可知，5~30分钟，O2量逐渐增加，同时消耗等量二氧化碳，瓶内的气压不变，20~30分钟，O2量逐渐增加，NaHCO3能提供二氧化碳，故瓶内的气压升高，D错误。
故选BD。
8. 光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出（ ）
A. 低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
B. 在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C. CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
【答案】D
【解析】
【分析】由题图分析可得：
（1）图中所展现有两个影响光合速率的因素：一个是CO2的浓度，另一个是温度。
（2）当温度相同时，光合速率会随着CO2的浓度升高而增大；当CO2的浓度相同时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小。
（3）当CO2浓度为200μL·L-1时，最适温度为25℃左右；当CO2浓度为370μL·L-1时，最适温度为30℃；当CO2浓度为1000μL·L-1时，最适温度接近40℃。
【详解】A、分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，A正确；
B、分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L-1时，最适温度为25℃左右；当CO2浓度为370μL·L-1时，最适温度为30℃；当CO2浓度为1000μL·L-1时，最适温度接近40℃，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高，B正确；
C、分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L-1时，光合速率随温度的升高而改变程度不大，光合速率在温度的升高下，持续在数值为10处波动，而CO2浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较大，曲线有较大的变化趋势，所以表明CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小，C正确；
D、分析题图可知，10℃条件下，CO2浓度为200μL·L-1至370μL·L-1时，光合速率有显著提高，而370μL·L-1至1000μL·L-1时，光合速率无明显的提高趋势，而且370μL·L-1时与1000μL·L-1时，两者光合速率数值接近同一数值，所以不能表明10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。
故选D。
9. 在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（ ）
A. 消耗的ATP不变
B. 无氧呼吸增强
C. 所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多
D. 骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多
【答案】B
【解析】
【分析】人体无氧呼吸产物是乳酸。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸。
【详解】A、滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误；
B、人体无氧呼吸的产物是乳酸，分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确；
C、分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误；
D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。
故选B。
10. 将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ）
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
【答案】B
【解析】
【分析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。
2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nml••cm-2•s-1，A正确；
B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误；
C、由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确；
D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。
故选B。
11. 用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（ ）
A. 悬液中酶的浓度B. H2O2溶液的浓度
C. 反应体系的温度D. 反应体系的pH
【答案】B
【解析】
【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。
【详解】A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；
B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；
C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；
D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。
故选B。
【点睛】
12. 细胞周期包括分裂间期（G1、S、G2）和分裂期（M），如下图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. 分裂间期为分裂期的物质准备阶段
B. 分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与
C. S期既可发生碱基互补配对，又可发生基因突变
D. 染色体与DNA的数目在分裂期始终保持一致
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂过程：间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即染色体复制。前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。中期：染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极。末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【详解】A、分裂间期为分裂期的物质准备阶段，主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，A正确；
B、核糖体是蛋白质的合成场所，因此分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与，B正确；
C、S期进行DNA的复制，DNA分子复制可以发生碱基互补配对；复制时DNA解旋成为单链，单链不稳定，可发生基因突变，C正确；
D、染色体与核DNA的数目在分裂期不是始终保持一致，如有丝分裂前期和中期，染色体数目都是核DNA数目的一半，D错误。
故选D。
13. 水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是（ ）
A. 染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B. 同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C. 有丝分裂前的间期进行DNA复制
D. 有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】①有丝分裂前的间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；②有丝分裂前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； ③有丝分裂中期：染色体形态固定、数目清晰； ④有丝分裂后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； ⑤有丝分裂末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、减数分裂I结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；
B、同源染色体联会和交换发生在减数分裂I的前期，B错误；
C、有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂做准备，C正确；
D、有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。
故选B。
14. 有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。

据图判断，错误的是（ ）
A. F1体细胞中有21条染色体
B. F1含有不成对的染色体
C. F1植株的育性低于亲本
D. 两个亲本有亲缘关系
【答案】A
【解析】
【分析】由题干可知，六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1的方法是杂交育种，原理是基因重组，且F1为异源五倍体，高度不育。
【详解】A、细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，属于染色体数目变 异。通过显微照片可知，该细胞包括14 个四分体，7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是 28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体。图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中 含有四分体可知，该细胞正处于减数第--次分裂，此时染色体 数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误；
B、由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组， F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确；
C、F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确；
D、由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说 明二者有亲缘关系，D正确。
故选A。
15. 胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（ ）
A. 磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B. 球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D. 胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误；
B、球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误；
C、胞吞形成的囊泡（单层膜）能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C正确；
D、胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。
故选C。
16. 乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质，由乳酸脱氢酶催化产生，影响白酒品质和风格。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（PD）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），可获得乳酸乙酯高产菌株，该过程如下图所示。下列关于该过程的分析不合理的是（ ）
A. 转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性
B. 可以利用PCR技术筛选含有L-PG基因的受体细胞
C. 通过同源重组实现酵母菌的PD基因被替换为L-PG基因
D. 标记基因Ampr可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示是采用基因工程技术将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（ PD ）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），从而获得乳酸乙酯高产菌株的过程。
【详解】A、目的基因表达产物不能影响受体细胞的生存或活性，因此转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性，A正确；
B、PCR技术是一项体外扩增基因的技术，依据碱基互补配对原则，可以用于筛选含有L-PG基因的受体细胞，B正确；
C、由图可知，通过基因工程技术将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（ PD ）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），其原理是基因重组，C正确；
D、标记基因Ampr可筛选含有目的基因的受体细胞，对重组质粒进行初步筛选，但不能检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株，D错误。
故选D。
17. 为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌，取直径为3mm的果树腐烂病菌菌落转移至A处，B处接种芽孢杆菌（图1）。培养若干天，实验组与对照组的结果如图2所示。下列抑菌率的计算公式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过实验对照原则和单一变量原则分析可知，目的菌筛选时，图1应取直径为3mm的果树腐烂病菌落移置于A处，B处接种芽孢杆菌，培养若干天，结合图2数据计算出抑菌率。
【详解】根据题干信息分析，图1中应该取直径为3mm的果树腐烂病菌菌落移置于A处，B处接种芽孢杆菌。培养若干天，测量并计算抑菌率，图2显示实验组果树腐烂病菌的菌落直径d，对照组果树腐烂病菌的菌落直径为D，又因为一开始接种的苹果腐烂病菌的直径为3mm，则抑菌率（%）=（D−d）/（D−3）×100%。
故选B。
18. 五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（ ）
A. 用花瓣细胞观察质壁分离现象
B. 用花瓣大量提取叶绿素
C. 探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D. 利用幼嫩茎段进行植物组织培养
【答案】B
【解析】
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。
【详解】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；
B、花 瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意；
C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；
D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。
故选B。
19. 高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是（ ）
A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一
B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动
C. 利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上
D. 观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
【答案】D
【解析】
【分析】1、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液的作用是解离，是细胞分散开。
2、脂肪小颗粒+苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。（要显微镜观察）。
【详解】A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同，在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一是由细胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不当引起，A不符合题意；
B、观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，材料中应该含有叶绿体，以此作为参照物来观察细胞质的流动，因此只有部分细胞的叶绿体在运动，不是取材不当引起的，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，B不符合题意；
C、利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上，不是取材不当，可能因稀释度不够导致细胞数较多引起的，C不符合题意；
D、观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态，可知取材为伸长区细胞，此实验应取分生区细胞进行观察，出现此情况是由取材不当引起的，D符合题意。
故选D。
20. 噬菌体展示技术（如下图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ）
A. 建立噬菌体展示库需限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B. 可利用抗原抗体杂交技术筛选目标蛋白
C. 用含有碳源、氮源等营养物质的液体培养基扩大培养噬菌体
D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因
【答案】C
【解析】
【分析】噬菌体属于DNA病毒，是由蛋白质外壳和内部遗传物质构成。题中技术的原理是将目标基因与噬菌体DNA重组，并使目标蛋白表达与外壳上，进行筛选和鉴定。
【详解】A、建立噬菌体展示库第一步将目标基因和噬菌体DNA重组，需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确；
B、抗原抗体杂交可以检测特定蛋白质，B正确；
C、噬菌体是病毒，不能直接在培养基中培养，C错误；
D、在第一次筛选后进行了诱变处理，并进行多轮筛选，不断筛选与抗原亲和力更强的抗体和基因，D正确。
故选C。
二、非选择题（共60分）
21. 花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
（1）小岛上的生物与非生物环境共同构成一个_____________。
（2）观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。
结果说明________________。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是______。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争 D．寄生
（3）研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。
（4）该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势_______。
【答案】（1）生态系统
（2） ①. 鸟类可帮助花葵传粉 ②. A
（3）无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
（4）狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快
【解析】
【分析】原始合作指两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活，如海葵与寄居蟹。
互利共生指两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，如豆科植物和根瘤菌。
【小问1详解】
生态系统属于生命系统结构层次，即在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
【小问2详解】
自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，故选A。
【小问3详解】
将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉，因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时，花葵能否完成自花传粉，并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。
【小问4详解】
与陆地相比，小岛的自然环境不同，狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流，这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快。
22. 番茄红素可用于保护心脑血管、预防和治疗癌症。酵母菌Y是能合成番茄红素的工程菌，但产量不高。番茄红素为脂溶性物质，积累在细胞内的脂滴中。
（1）如图1所示，酵母菌Y进行有氧呼吸时，第一阶段产生的物质X为_____，物质X可跨膜转运至线粒体基质，在酶的催化下形成乙酰CA，再参与柠檬酸循环。
（2）科研人员利用转基因技术改造酵母菌Y，得到过表达某些酶，从而使番茄红素积累量提高的酵母菌L。据图1分析，酵母菌L过表达的酶应符合：发挥作用的位置应为_____（选填“细胞质基质”或“线粒体基质”），功能应是将物质X更多地转化为_____。
（3）科研人员利用发酵罐对改造后的酵母菌L进行培养。发酵45h后，以一定的流速补充葡萄糖，定时测定酒精、番茄红素和菌体量，结果如图2和图3。
①0~45h，酵母菌L先后利用的有机物有_____。
②据图2和图3分析，在该发酵进程的后期，进一步提高番茄红素的产量可采取的措施包括_____（至少两个方面）。
【答案】（1）丙酮酸 （2） ①. 细胞质基质 ②. 番茄红素
（3） ①. 葡萄糖、酒精 ②. 适当补充葡萄糖，定时收集番茄红素
【解析】
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，都是将葡萄糖分解生成丙酮酸，该过程发生在细胞质基质中。丙酮酸可进入线粒体发生有氧呼吸第二阶段，也可在细胞质基质进行转化反应，生成甘油三酯和番茄红素。
【小问1详解】
有氧呼吸第一阶段的产物X是丙酮酸，丙酮酸可进入线粒体基质参与有氧呼吸第二阶段。
【小问2详解】
若想使番茄红素积累，需要提高合成番茄红素酶的量，该酶在细胞质基质发挥作用，将物质X更多的转化成番茄红素。
【小问3详解】
①0~20h，葡萄糖的量大幅下降，说明酵母菌L先利用葡萄糖，20到45h，葡萄糖几乎被耗尽，酒精的量下降，说明此时利用的有机物是酒精。
②发酵进程的后期，进一步提高番茄红素的产量可采取的措施包括适当补充葡萄糖、定期收集番茄红素，以防积累过多抑制生成。
23. 肠道微生物对宿主健康具有重要影响，但目前缺乏对特定菌株进行基因编辑的有效手段。科研人员尝试使用M13噬菌体作为载体，对大肠杆菌进行基因编辑。
（1）M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌，其蛋白质外壳留在菌体外，头部的_____注入菌体内，指导子代噬菌体的复制增殖。与T2噬菌体不同，被M13噬菌体侵染的大肠杆菌不发生裂解。
（2）科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组，构建重组基因编辑质粒（pCG）、如图1。
①构建PCG需要用到的工具酶有_____。
②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）经_____过程形成的RNA，会靶向结合绿色荧光蛋白基因，从而使Cas酶能够切割绿色荧光蛋白基因。
（3）科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌，获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠，一段时间后，将小鼠分为实验组和对照组。其中，实验组小鼠用添加含_____的M13噬菌体和_____ 的饲料喂养，以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的_____。
a、Cm+ b、sgfp c、Ori d、Cas
（4）为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性，科研人员检测肠道微生物的变化，结果如图2。
①图2中，标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物，b区域代表含有_____荧光的微生物。
②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。_____
③图2表明，实验中M13噬菌体能_____。
【答案】（1）DNA （2） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 转录
（3） ①. pCG ②. 羧苄青霉素 ③. acd
（4） ①. 红、绿叠加色 ②. ③. 成功地特异性敲除绿色荧光蛋白基因
【解析】
【分析】1、目的基因：主要指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。获得目的基因的方法：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）。
2、限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。其能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。结果是经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。在构建基因表达载体时，DNA连接酶将目的基因和质粒重组。
3、将目的基因导入动物细胞的方法：显微注射技术（最有效一种方法）。具体操作程序：目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的子宫或输卵管内发育→新性状动物。
【小问1详解】
T2噬菌体侵染大肠杆菌，头部的DNA注入菌体内，而蛋白质外壳留在菌体外。
【小问2详解】
①构建重组基因编辑质粒（pCG）需要DNA连接酶（连接目的基因和载体）和限制酶（切割目的基因和载体）这两种工具酶。②转录是遗传信息由DNA转换到RNA的过程，故以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）经转录过程形成的RNA。
【小问3详解】
由题（2）可知，重组基因编辑质粒为pCG，且PCG上的标记基因为羧苄青霉素抗性基因，因此实验组小鼠用添加含pCG的M13噬菌体和羧苄青霉素的饲料喂养，以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。根据实验要遵循的单一变量原则，结合PCG的绿色荧光蛋白基因的特异性序列为sgfp，可知本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的acd。
【小问4详解】
①据图2可知，横轴表示绿色荧光强度，纵轴表示红色荧光强度，则b区域代表含有红、绿叠加色荧光的微生物。
②根据图2可知，实验组第14天小鼠含有a区域和c区域，且实验组第14天和第0天小鼠中的c区域大小几乎一致，故可标注实验组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号如下图所示：
③根据图2，实验组小鼠出现a区域，b区域消失，而对照组小鼠没有a区域，b区域仍然存在，结合为a区域代表含有红色荧光的微生物，b区域表示含有红、绿叠加色荧光的微生物，可知M13噬菌体能成功地特异性敲除绿色荧光蛋白基因。
【点睛】本题M13噬菌体为素材，考查基因工程和基因编辑等相关知识点，要求考生掌握基因工程的操作程序，意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和实验分析的能力。
24. 阅读以下材料，回答（1）－（4）题。
创建D1合成新途径，提高植物光合效率
植物细胞中叶绿体是进行光合作用的场所，高温或强光常抑制光合作用过程，导致作物严重减产。光合复合体PSⅡ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是PSⅡ的核心蛋白。高温或强光会造成叶绿体内活性氧（ROS）的大量累积。相对于组成PSⅡ的其他蛋白，D1对ROS尤为敏感，极易受到破坏。损伤的D1可不断被新合成的D1取代，使PSⅡ得以修复。因此，D1在叶绿体中的合成效率直接影响PSⅡ的修复，进而影响光合效率。
叶绿体为半自主性的细胞器，具有自身的基因组和遗传信息表达系统。叶绿体中的蛋白一部分由叶绿体基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在N端的转运肽引导下进入叶绿体。编码D1的基因psbA位于叶绿体基因组，叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbA mRNA的翻译过程，导致PSⅡ修复效率降低。如何提高高温或强光下PSⅡ的修复效率，进而提高作物的光合效率和产量，是长期困扰这一领域科学家的问题。
近期我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的基因psbA，并将psbA与编码转运肽的DNA片段连接，构建融合基因，再与高温响应的启动子连接，导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中。检测表明，与野生型相比，转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加，高温下大幅增加；在高温下，PSⅡ的光能利用能力也显著提高。在南方育种基地进行的田间实验结果表明，与野生型相比，转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量（干重）均有大幅提高，增产幅度在8.1%～21.0%之间。
该研究通过基因工程手段，在拟南芥和水稻中补充了一条由高温响应启动子驱动的D1合成途径，从而建立了植物细胞D1合成的“双途径”机制，具有重要的理论意义与应用价值。随着温室效应的加剧，全球气候变暖造成的高温胁迫日益成为许多地区粮食生产的严重威胁，该研究为这一问题提供了解决方案。
（1）光合作用的______反应在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与______形成的复合体吸收、传递并转化光能。
（2）运用文中信息解释高温导致D1不足的原因。______
（3）若从物质和能量的角度分析，选用高温响应的启动子驱动psbA基因表达的优点是：___
（4）对文中转基因植物细胞D1合成“双途径”的理解，正确的叙述包括______。
A. 细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位
B. 细胞原有的和补充的D1的mRNA转录场所不同
C. 细胞原有的和补充的D1在不同部位的核糖体上翻译
D. 细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所不同
E. 细胞原有的和补充的D1发挥的作用不同
【答案】（1） ①. 光反应 ②. 叶绿体的色素
（2）高温导致ROS积累，使D1受到破坏；ROS积累抑制了psbAmRNA的翻译，影响了D1的合成
（3）提高了光能利用率和植物的净光合作用速率，使植物增产 （4）ABC
【解析】
【分析】叶绿体呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上．在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶；叶绿体是半自主细胞器。
【小问1详解】
光合作用的光反应过程在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与叶绿体的色素形成复合体。
【小问2详解】
根据文中信息“高温或强光会造成叶绿体内活性氧（ROS）的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白，D1对ROS尤为敏感，极易受到破坏，编码D1的基因psbA 位于叶绿体基因组，叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbA mRNA的翻译过程”，所以高温导致D1不足的原因有：①高温导致ROS积累，使D1受到破坏；②ROS积累抑制了psbA mRNA的翻译，影响了D1的合成。
【小问3详解】
根据题干信息“与野生型相比，转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加高温下大幅增加；在高温下，PSII的光能利用能力也显著，提高转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量（干重）均有大幅提高”，所以选择高温相应启动子psbA基因表达的优点是提高了光能利用率和植物的净光合作用速率，使植物增产。
【小问4详解】
D1合成双途径只①编码D1的基因psbA 位于叶绿体基因组，所以D1在叶绿体中编码合成；②将psbA与编码转运肽的DNA片段连接，构建融合基因，再与高温响应的启动子连接，导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中，所以D1也可以通过细胞核基因编码控制合成。
A、细胞原有的基因位于叶绿体中，而补充的psbA基因位于细胞核中，A正确；
B、细胞原有的的转录场所在叶绿体，而补充的D1的mRNA转录场所在细胞核中，B正确；
C、细胞原有的的翻译场所在位于叶绿体的核糖体上进行，而补充的D1在位于细胞质中的核糖体进行翻译过程，C正确；
DE、细胞原有和补充的D1发挥作用的场所都是在叶绿体中合成PSII，即二者的场所相同，作用也相同，DE错误。
故选ABC。
25. 灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。
（1）嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生___________，经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的___________将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。
（2）初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于___________序列所编码的蛋白区段。
（3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由___________组成。
（4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程（图丙）。
如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分子即可被动物感知的原因______。
【答案】（1） ①. 兴奋##动作电位##神经冲动 ②. 突触
（2）非保守 （3）长度相同但非保守序列不同的DNA片段
（4）少量的气体分子通过活化的G蛋白、活化的C酶，在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打开，开启 大量钠离子通道，产生信号放大的应
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。（2）兴奋的传递方向：单向传递。
【小问1详解】
气味分子刺激感受器产生兴奋。嗅觉神经元轴突末端、神经元间隙与下一个神经元组成突触，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
【小问2详解】
不同气味受体能特异性识别相应气味分子的关键在于蛋白质中结构不同的部分，由非保守序列编码。
【小问3详解】
由图可知，PCR产物含保守序列和非保守序列，若非保守序列不同，酶切产物的长度可能不同，导致酶切片段长度之和大于PCR产物长度，因此PCR产物由长度相同但非保守序列不同的DNA片段组成。
【小问4详解】
由图丙可知，少量的气体分子通过活化G蛋白使得C酶活化，在C酶的催化下，由ATP合成大量的cAMP ，促使Na+通道打开，Na+内流，导致神经元细胞膜上产生动作电位，气味分子被动物感知。