北京市中国人民大学附属中学2024−2025学年高三下学期开学考试生物试题

这是一份北京市中国人民大学附属中学2024−2025学年高三下学期开学考试生物试题，共22页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共15小题）
1．有科学家提出，线粒体可能起源于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌，下列叙述可作为支持上述观点的证据是（ ）
A．线粒体内膜和外膜属于生物膜系统
B．线粒体能独立完成遗传信息的表达
C．线粒体和细菌都可以进行有丝分裂
D．真核细胞和需氧细菌的遗传物质均为DNA
2．研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白，将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理，检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．可用32P作为标记蛋白质的同位素
B．除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构
C．蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大
D．推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分
3．嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响，研究人员以酪蛋白为底物在最适温度下进行实验，结果如图。下列叙述正确的是（ ）

A．木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能
B．pH=7时如果升高温度该酶活力会进一步增加
C．酪蛋白的分解速率可表示木瓜蛋白酶活性
D．pH由4调至7，该酶的活性将完全恢复
4．为探究施氮量对羊草光合特性的影响，科研人员检测不同施氮量下羊草的相关指标，数据如下表。下列叙述正确的是（ ）
A．羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物
B．净光合速率的变化与施加氮元素的量成正相关
C．施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高
D．高氮环境下呼吸速率升高从而降低胞间CO2浓度
5．在一个果蝇种群中，科学家发现某个控制翅膀大小的基因位点存在多个等位基因。当环境温度逐渐升高时，其中一个决定较小翅膀的等位基因频率迅速增加。下列叙述正确的是（ ）
A．控制翅膀大小的多个等位基因的遗传遵循自由组合定律
B．该果蝇种群中控制翅膀大小的全部等位基因称为基因库
C．已经存在的等位基因会由于环境变化而变得有利或有害
D．该种群较小翅膀的基因频率迅速增加是基因突变的结果
6．甲、乙是某生物（2n=2）细胞分裂过程中染色体分离示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．甲图表示减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离
B．甲图母源与父源染色体上可能有等位基因
C．乙会发生非同源染色体的自由组合
D．该生物有性生殖过程中不能发生基因重组
7．肺囊性纤维化是一种遗传性疾病。以下是某患者的家族系谱图，其中Ⅱ-6为携带者。下列分析不正确的是（ ）
A．该病为常染色体隐性遗传病
B．Ⅱ-3与II-5是杂合子的概率相同
C．Ⅱ-5与Ⅱ-6的子女患病概率为1/6
D．基因检测可确定Ⅲ-2是否为携带者
8．由于缺乏完善的工艺，自酿酒含有大量甲醇，饮用后易中毒，危及生命，相关代谢如下图所示。下列相关叙述，不正确的是（ ）
A．甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒
B．若患者昏迷，应及时血液透析并接入呼吸机
C．静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状
D．高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状
9．光是生命体重要的感知觉输入之一。棕色脂肪组织可分解葡萄糖或脂肪产热以维持体温稳态。研究人员揭示了光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制，如下图。下列说法不正确的是（ ）
A．光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节
B．光作为信号能够促进人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化
C．光调控血糖代谢可能有利于动物响应太阳辐照条件，以维持体温稳态
D．现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱
10．巴斯德将感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆，每天取一部分给健康家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10~14天的匀浆失去使家兔患病的作用。如果再给这些被注射过期匀浆、没有发病的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病。后来巴斯德通过将过期匀浆注射给一个被疯狗咬伤的男孩，连续注射十几天后，小男孩活了下来。下列叙述正确的是（ ）
A．过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒
B．多次给男孩注射过期匀浆相当于注射大量抗体
C．注射过期匀浆的男孩存活是因记忆T细胞将病毒清除
D．过期和新鲜病兔神经组织匀浆的区别是抗原的种类不同
11．科尔沁沙地处于我国北方半干旱农牧交错带，由于土地过垦和超载放牧导致植被大量破坏，土地荒漠化严重。科研人员研究植被恢复过程中群落物种组成，部分结果如下表。
下列说法正确的是（ ）
A．科尔沁沙地恢复的演替类型属于初生演替
B．人类活动只影响演替速度，不改变演替方向
C．藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用
D．禾本科植物在演替过程中一直占有很高的优势度
12．多度用于统计一个群落中各个物种个体的相对数量。研究人员对某生态系统经受干扰时、干扰后的变化情况进行调查，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．生态系统受干扰时物种A的多度明显下降
B．物种B与物种A存在着种间竞争的关系
C．B的竞争力因生态系统受到干扰而高于A
D．无B存在时物种A的恢复力稳定性更强
13．分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb-n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb-c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子
B．Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低
C．获得Bsb-n和Bsb-c都需构建基因表达载体
D．Bsb-c组是为了进一步验证Bsb基因的功能
14．生物学是一门以科学实验为基础的学科，下列有关课本实验的叙述，错误的是（ ）
A．探究酵母菌的呼吸方式的实验采用了对比实验的探究方法
B．原生质层伸缩性强于细胞壁，所以可观察到质壁分离现象
C．制作细胞有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后需漂洗后再用甲紫溶液染色
D．某野果样液中加入斐林试洲后出现砖红色沉淀，表明该野果中含有蔗糖
15．下列过程不符合负反馈调节机制的是（ ）
A．淡水中N、P超标后引起水华
B．猞猁与雪兔捕食关系造成的数量变化
C．抗利尿激素调节渗透压的过程
D．胰岛素和胰高血糖素调节血糖的过程
二、非选择题（本大题共6小题）
16．自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。
17．废弃矿区修复是京西山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的重要组成部分，为尽快修复废弃的煤矿，科研人员进行了一些新的尝试。
(1)恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的 群落的重建。传统修复模式需从周边运送质地好的表面土壤对矿区废弃矿石进行覆盖，此模式会造成周边土壤资源的损毁。科研人员尝试在初步改良重建一两个月后的废弃煤矿表面直接种植本土先锋植物。
(2)接种植物三个月后，科研人员在实验地块进行 取样。调查植被的生长情况，结果如下图所示。由结果可知： 。
(3)A4组地块有火烧痕迹，和其他组数值偏差较大，请评价该组数据是否会影响实验结论。并概括说明理由： 。在做原始记录时对该数据应 （选填下列选项前的字母。）
A．舍弃 B．修改 C．如实填写 D．在附近重测一个样方
(4)还原性微生物通过产生次生代谢物来切断废弃煤矿表面金属硫化物的氧化途径，降低已有的氧化物的毒害，对恢复植被种植非常重要。为避免这块微生物“逃逸”，请选用下列原件，设计离开矿山即能“自毁”的微生物 。
A．响应硫化物的启动子
B．组成型启动子（不需添加诱导剂。持续启劝转录）
C．毒蛋白基因
D．毒蛋白功能抑制基因
E．毒蛋白功能激活基因
(5)矿区修复造型的适宜本土先绿植物可以为微生物持续地提供物质和能量，从而基本不需要后期维护，这分别体现了生态工程的 原理。
18．科研人员利用拟南芥，对植物种子萌发过程光与相关植物激素之间的关系开展了如下研究。
(1)种子萌发是植物生命周期的起始，光和植物激素等作为 调控此过程。
(2)光敏色素A（phyA）接受适合光照后，会转变为激活状态。科研人员利用phyA激活剂分别处理野生型、phyA缺失突变体、ERF（一种胞内蛋白）缺失突变体及ERF过表达突变体的种子，并检测其萌发率，见图1。由结果可以推测，phyA激活的条件下ERF蛋白能够 。
(3)为了进一步探究ERF蛋白影响种子萌发的机制，科研人员用不同浓度的脱落酸（ABA）分别处理上述不同组拟南芥的种子，统计种子萌发率，见图2。结果说明ERF提高了拟南芥种子对外源ABA的 。
(4)进一步检测ERF缺失突变体种子中ABA2（一种脱落酸合成酶）的mRNA含量，结果见图3。结合图3结果、相关信息和基础知识，解释图2中ERF缺失突变体种子萌发率变化的原因 。
(5)又有研究显示，添加外源ABA后，野生型拟南芥植株中ERF mRNA的含量显著高于对照组。综合上述实验结果，完善光、植物激素调控种子萌发的调控机制模式图 （请在答题纸相应位置用文字和“+”或“-”作答，其中“+”表示促进作用，“-”表示抑制作用。）
19．人类皮肤表面有大量共生菌，研究利用共生菌防治肿瘤具有重要意义。
(1)表皮葡萄球菌（S）是定植在正常人群皮肤表面微生物的主要成员之一，S菌可侵入机体，进而激活机体的免疫 功能。但S菌不会引起皮肤屏障受损和炎症反应，且能通过与其他致病菌种间竞争，从而避免严重感染对维持皮肤的健康状态发挥着重要作用。
(2)黑色素瘤多发生于皮肤，科研人员计划改造S菌使其携带肿瘤抗原OVA，诱导机体产生特异性免疫反应，进而治疗肿瘤，为探究OVA抗原的不同区段和不同定位对免疫效果的影响，研究人员构建了不同种类的改造S菌，分别涂抹到小鼠皮肤上，一段时间后，分别检测了针对某种”特异性抗原”的辅助性和细胞毒性T细胞的增殖情况，S菌种类和结果如图1。

注：肽段1不能激活辅助性T细胞，肽段2不能激活细胞毒性T细胞；h组中的S菌生长缺陷，故未进行该组实验
①实验中“特异性抗原”是指 （选填“S”、“OVA”、“S”和“OVA”），据图1分析其依据是 。
②根据图1，激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞的效果最好的改造S菌分别为 （选填图1中对应的字母）
(3)为进一步研究改造的S菌对肿瘤生长的影响，研究人员选用上述两种效果最好的改造S菌，分别或同时涂抹小鼠后，再给小鼠注射含OVA的黑色素瘤细胞，22天后检测肿瘤体积，结果如图2，结合图1推测，改造的S需 才能起到预防肿瘤的作用。

(4)用改造的S治疗黑色素瘤肿瘤的过程中，激活的免疫细胞工作一段时间后常出现“疲惫”，研究发现抗PD-1抗体可解除“疲惫”，进而推测联合用药可增强治疗效果。为验证上述推测，科研人员进行实验，实验组别和预期结果如图3，结果证实了上述推测，请在答题纸上，上图中用简要文字完善联合用药组的实验流程，并在下图中补充各组应做的处理 。

20．学习以下材料，回答（1）～（4）题。
神经干细胞的“内卷”之战
“本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。
研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。
经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。
进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。
(1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成 细胞，组成了神经系统。
(2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是 。
(3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发有的调控机制，研究人员提出了以下4种模型：
注：→表示促进，表示抑制。
请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由： 。
(4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路 。
21．马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一，与大多数粮食作物不同，马铃薯主要以块茎繁殖。
(1)野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个 。块茎繁殖易携带病原体，且四倍体的染色体高度杂合，使引入新性状的育种工作复杂化。因此，利用二倍体杂交是马铃薯育种的发展趋势。
(2)大多数二倍体马铃薯自交不亲和，其受1号染色体上复等位基因（S1，S2，S3……）控制。如下图所示，该基因在雌蕊的花柱中编码S酶，能抑制花粉管的伸长，导致精子不能与卵细胞结合；在雄蕊的花粉中则编码F蛋白，能识别降解进入花粉管的S酶，但对相同基因编码的S酶无效。
图中的两个亲本杂交，后代的基因型及比例是 。
(3)科学家发现一种自交亲和的二倍体马铃薯RH，研究发现其自交亲和由12号染色体上的A基因决定，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶。将RH（父本，AaS1S1）与自交不亲和的二倍体PI（母本，aaS2S2）杂交，流程如图。
①F1中SC自交，F2中:AA：Aa=1:1，无aa类型的个体，理由是基因型为 的精子花粉管不能伸长，无法完成受精。
②写出F1中SC自交的遗传图解 。
(4)S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，对培育马铃薯自交系有重要作用。请写出利用RH培育出自交亲和的PI的流程 。（用文字或图示作答均可）
参考答案
1．【答案】B
【分析】线粒体是具有双膜结构的细胞器，内含少量DNA、RNA和核糖体，能够进行DNA的复制以及转录和翻译的过程，是能进行半自主复制的细胞器，线粒体可以进行分裂增殖；需氧细菌属于原核细胞，没有核膜包被的细胞核，具有拟核，拟核中有一个大型的环状DNA分子，以DNA为遗传物质，只含有一种细胞器是核糖体，细菌进行分裂增殖。
【详解】生物膜系统包括细胞膜、核膜以及细胞器膜，因此线粒体内膜和外膜属于生物膜系统，但是这不能作为上述观点的证据，A错误；线粒体属于半自主性的细胞器，能独立完成遗传信息的表达，而需氧细菌的DNA可以指导蛋白质的合成，可以支持上述观点，B正确；线粒体和细菌都可以进行分裂增殖，不能进行有丝分裂，C错误；真核细胞和需氧细菌的遗传物质均为DNA，但是不能说明线粒体可能起源于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌，D错误。
2．【答案】D
【分析】细胞膜所具有的各种功能，主要是通过膜蛋白来实现的。膜蛋白的种类繁多，不同类型的膜蛋白具有特定的功能。根据膜蛋白分离的难易程度、与膜脂结合的方式及牢固程度和在膜中分布部位的不同，膜蛋白可分为3种基本类型：外在膜蛋白（外周膜蛋白）、内在膜蛋白（整合膜蛋白）和脂锚定膜蛋白。其中内在膜蛋白有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层，两端暴露于细胞膜的内、外表面，这种类型的膜蛋白称为跨膜蛋白。内在膜蛋白露出膜外的部分含较多极性氨基酸，属亲水性，与磷脂分子的辛水斗邮邻近；嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成，与脂质分子的疏水尾部相互结合，因此，结合得很牢固，只有在较为剧烈的条件下，如超声、加入去垢剂、有机溶剂或变性剂等，破坏脂双层使膜崩解后，才能把它们从膜上分离出来。
【详解】蛋白质含有C、H、O、N、S，一般用35S标记蛋白质，A错误；除垢剂可以破坏细胞双层脂质膜，使细胞膜解体，由图可知，加入除垢剂组与对照组相对比，蛋白质放射性降低很少，可以推知除垢剂只能降解少量膜蛋白，B错误；由图可知，蛋白酶处理会破坏蛋白质的空间结构，使其变为多肽链，不会导致蛋白质相对分子质量增大，C错误；加入除垢剂放射性只是减少一点，因此可以推知除垢剂破坏的这一部分蛋白质只是少量，而除垢剂可以破坏的蛋白质属于那些跨膜蛋白，由于嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成，与脂质分子的疏水尾部相互结合，并且结合的一般非常牢固，只有破坏脂双层使膜崩解后，才能分离出来。由此可知该蛋白应该存在两个不同部分，除垢剂这是膜内部分，应该还有膜外部分没有被除垢剂影响，D正确。
3．【答案】C
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】木瓜蛋白酶可以降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，A错误；题干中说明该实验是在最适温度下进行的，在最适温度下，酶的活性最高，当升高温度时，酶的空间结构可能会被破坏，导致酶活性降低，而不是进一步增加，B错误；酪蛋白是底物，底物的分解速率可以表示木瓜蛋白酶活性，C正确；从图中可以看出，在pH为4时，酶的活性已经较低，此时酶的空间结构可能已经受到一定程度的破坏，这种破坏在很多情况下是不可逆的，所以pH由4调至7时，酶的活性不一定能完全恢复，D错误。
4．【答案】A
【分析】依题意，实验的目的是探究施氮量对羊草光合特性的影响。据题中表格数据可知：本实验的自变量是不同施氮量，其中不额外施加氮肥为对照组。因变量有净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度。分析表格数据可知，施氮量为75kg/hm2、150kg/hm2及225kg/hm2时，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度都比不施氮组高，且随着氮的浓度增大而先增大后减小；施氮量为300kg/hm2时，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度都比对照组小。
【详解】羊草吸收的氮元素用于细胞中含有N元素的化合物的合成，叶绿素含有N元素，因此，羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物，A正确；据表格数据可知，施氮量在0~150kg/hm2时，施氮量增加，净光合速率增大；施氮量在150~300kg/hm2时，施氮量增加，净光合速率减小，B错误；据表中数据可知，当施氮量为300kg/hm2时，气孔导度及蒸腾速率都比施氮量为225kg/hm2时低，因此，施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高的说法不对，C错误；呼吸速率升高，向细胞外释放二氧化碳，会使胞间二氧化碳浓度升高，D错误。
5．【答案】C
【分析】现代生物进化理论的主要内容：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；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】如果多个等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循基因自由组合定律，A错误；果蝇种群中全部等位基因称为基因库，B错误；变异是有害的还是有利的是由环境决定的，所以已经存在的等位基因会由于环境变化而变得有利或有害 ，C正确；该种群较小翅膀的基因频率迅速增加是温度升高选择的结果，D错误。
6．【答案】B
【分析】同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
题图分析，甲图中没有姐妹染色单体，有同源染色体，为有丝分裂后期。乙图中一对同源染色体在分离，为减数第一次分裂后期。
【详解】甲图细胞中含有同源染色体，且着丝粒分裂，因而表示有丝分裂后期，乙图细胞中同源染色体分离，因而为减数分裂Ⅰ后期，A错误；等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，甲图母源与父源染色体上有等位基因或相同基因，B正确；该生物2n=2，只有一对同源染色体，没有非同源染色体，因此乙不会发生非同源染色体的自由组合，C错误；该生物有性生殖过程中可能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的（交叉）互换，属于基因重组的一种，D错误。
7．【答案】B
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】据图分析，I-1和I-2正常，生有患病的女儿II-2，说明该病是隐性遗传病，又因为患者的父亲正常，说明该病致病基因位于常染色体，即该病为常染色体隐性遗传病，A正确；该病为常染色体隐性遗传病，设相关基因是A/a，II-2基因型是aa，则I-1和I-2都是Aa，Ⅱ-5基因型是1/3AA、2/3Aa，而III-1患病，基因型是aa，II-3基因型是Aa，Ⅱ-3与II-5是杂合子的概率不同，B错误；Ⅱ-5（1/3AA、2/3Aa）与Ⅱ-6（携带者，基因型是Aa）婚配，II-5产生的配子及比例是2/3A、1/3a，Ⅱ-6配子及比例是1/2A、1/2a，子女患病概率=1/3a×1/2a=1/6aa，C正确；III-2是正常个体，基因型可能是AA或Aa，基因检测可确定Ⅲ-2是否为携带者，D正确。
8．【答案】C
【详解】由图可知，甲醇摄入过多，会通过一系列反应抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，导致人体进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，从而导致乳酸增多出现酸中毒，A正确；若患者昏迷，血液中的甲酸无法被代谢掉，且甲酸会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，因此应及时血液透析并接入呼吸机，B正确；静脉注射乙醇脱氢酶，乙醇脱氢酶会促进甲醇转化为甲醛，甲醛会进一步转化为甲酸，甲酸无法代谢，会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，因此静脉注射乙醇脱氢酶不能解除甲醇中毒症状，C错误；由于乙醇会和甲醇竞争结合乙醇脱氢酶，因此高浓度口服酒精（乙醇），在一定程度上可抑制甲醇转化为甲醛，可缓解中毒症状，D正确。
【知识归纳】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
9．【答案】B
【分析】在户外环境中，太阳光可以为动物提供大量的热辐射，这可以满足部分的体温维持需求，而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时，机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。分析题文描述可知：光通过这条“眼—脑—棕色脂肪”通路，直接压抑了机体的血糖代谢能力，可以快速减低脂肪组织对葡萄糖的利用以降低产热，可能有助于机体响应不同的光条件，以维持体温的稳定。
【详解】由图可知，光通过激活视网膜上特殊的感光细胞，经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号，最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织，所以光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节，A正确；光通过这条“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热，所以光作为信号能够抑制人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化，在太阳辐照减少的时候，棕色脂肪不再被光压抑，快速血糖代谢产热来维持体温稳态，B错误，C正确；由图可知，夜间长时间暴露于光源，血糖明显升高，而夜间饮食后，由于机体代谢变慢，也会使机体血糖升高，所以现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱，D正确。
10．【答案】A
【分析】病原体表面含有多种抗原，当病原体灭活或减毒后进入机体可引起免疫反应。
【详解】感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆，则匀浆中含有狂犬病病毒，过期后病毒全部或部分死亡，故过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒，A正确；多次给男孩注射过期匀浆相当于多次注射抗原，B错误；注射过期匀浆的男孩存活是抗体将病毒清除，C错误；过期和新鲜病兔神经组织匀浆抗原的种类相同，一个毒性强，一个毒性弱，D错误。
11．【答案】C
【分析】演替类型：（1）初生演替：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替，如光裸岩石上进行的演替；（2）次生演替：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替，如火灾过后的草原发生的演替。
【详解】科尔沁沙地恢复的演替具有土壤和一定的植被条件，属于次生演替，A错误；人类活动能够影响群落演替的速度和方向，B错误；据表可知，藜科植物在演替初期是优势种，据此推测藜科植物在群落演替早期对植被恢复有重要作用，C正确；禾本科植物在演替过程中优势度从16.91到8.56又到66.38，并非一直占有很高的优势度，D错误。
12．【答案】D
【分析】生态系统的稳定性：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。
【详解】据图可知，受到干扰时，无论是只有物种A存在，还是物种A和物种B同时存在，物种A的多度都明显下降，A正确；据图，受到干扰时，物种A的多度和物种B的多度呈此消彼长的关系，二者的种间关系是种间竞争，B正确；受到干扰时，物种A的多度明显下降，物种B的多度明显上升，说明B的竞争力高于A，C正确；无B存在时，营养关系会变得简单，物种A所在的生态系统的抵抗力稳定性减弱，恢复力稳定性增强，而不是物种A的恢复力稳定性更强，D错误。
13．【答案】A
【分析】分析题意及题图可知，实验的自变量是真菌类型，因变量是分生孢子产生量，据此分析作答。
【详解】分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体，而减数分裂产生的是生殖细胞，不属于无性生殖，A错误；与野生型相比，Bsb-n组（Bsb基因缺失突变体）的分生孢子产生量升高，说明Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低，B正确；基因表达载体可使目的基因在受体细胞中稳定存在和表达，获得Bsb-n和Bsb-c都需构建基因表达载体，C正确；Bsb-c组是重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb-c，是为了进一步验证Bsb基因的功能，D正确。
14．【答案】D
【分析】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质：实验原理：①还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。②脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。③蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色。
【详解】探究酵母菌的呼吸方式的实验，由于两组实验结果未知，不存在实验组和对照组，而是采用了对比实验的探究方法，A正确；由于原生质层伸缩性强于细胞壁，导致原生质层失水时体积减小，而细胞壁几乎不变，所以可观察到质壁分离现象，B正确；制作细胞有丝分裂装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片，染色可用甲紫溶液，C正确；斐林试剂用于检测还原糖，水浴加热后出现砖红色沉淀，而蔗糖是非还原糖，D错误。
15．【答案】A
【分析】生态系统的稳定性
（1）含义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
（2）原因：生态系统具有一定的自我调节能力。
（3）调节基础：负反馈调节。
2、在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。
【详解】淡水中N、P超标后引起藻类大量繁殖，造成水华，使水体溶解氧下降，进一步导致水生动物死亡，加剧水华，属于正反馈，A不符合题意；猪猁与雪兔属于捕食关系，其造成的数量变化属于负反馈调节，B符合题意；体内失水过多，细胞外液渗透压增大，抗利尿激素分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，血浆渗透压降低，对下丘脑的促进作用减弱，抗利尿激素分泌减少，这属于负反馈调节，C符合题意；胰岛素与胰高血糖素是一对作用相反的激素，它们都与血糖水平之间构成负反馈调节环路，D符合题意。
16．【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3)稀释 溶菌圈
(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。
【详解】（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
（2）将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
（3）将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。
（4）根据实验实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
17．【答案】(1)土壤微生物
(2)样方法 直接在初步改良后的矿区表面种植本土先锋植物能较好地促进植被恢复
(3)不会影响实验结论，因为该组只是个别异常值，整体趋势仍清晰，可用其它组的重复数据来支持主要结论。 D
(4)ABCD
(5)物质循环原理
【分析】矿区废弃地的生态恢复工程
（1）问题：矿区土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。
（2）对策：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等，关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建。
（3）案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
【详解】（1）植物能否在矿区顺利生长，除了需要适宜的土壤理化性质外，还需依赖土壤微生物在养分循环等方面的作用，因此所必需的土壤微生物群落的重建。
（2）对植被进行调查时常用样方法；图示结果显示无土修复的植被生长量较对周处理的更多，说明直接在初步改良后的矿区表面种植本土先锋植物能较好地促进植被恢复。
（3）A4组数据因火烧痕迹明显偏离其他组，属于外部干扰导致的异常值，可通过排除异常数据或重新取样来保证结论的可靠性，不会影响实验结论，单个异常值在多次重复及整体趋势面前通常不会推翻主要结论。科学实验中应如实记录原始数据（选项C），但若样方被破坏，需在附近重测（选项D）。题目要求“评价数据是否影响结论”并选择处理方式，故答案为“不影响结论，选D。
（4）ⅠⅠ（A：响应硫化物的启动子）在矿山中（有硫化物）激活，驱动ⅠⅠⅠ（D：毒蛋白抑制基因）的表达，抑制毒蛋白的功能，使得微生物存活。离开矿山（无硫化物）时，启动子A不激活，D不表达，Ⅰ是B：组成型启动子（不需添加诱导剂。持续启劝转录），毒蛋白C功能恢复，微生物自毁，所以选用的是ABCD。
（5）本土植物与微生物形成物质和能量的循环系统，减少对外部资源的依赖，体现生态工程的物质循环原理。
18．【答案】(1)信号
(2)抑制种子萌发，降低种子的萌发率
(3)敏感性
(4)ERF能促进脱落酸合成酶基因的转录，促进脱落酸合成酶的合成，使种子中脱落酸含量增多，抑制种子的萌发，降低了种子的萌发率；而ERF缺失突变体种子中缺少ERF，合成脱落酸合成酶减少，种子中脱落酸含量减少，种子的萌发率增大
(5)
【分析】1、植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
2、脱落酸的作用：抑制细胞分裂，抑制植物的生长，也能抑制种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】（1）光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节，故光和植物激素等作为信号调控种子萌发的过程。
（2）由图1实验结果分析，ERF缺失突变体组的种子萌发率高于野生型，ERF过表达突变体组的种子萌发率低于野生型，且phyA缺失突变体组的种子萌发率最低，由结果可以推测，phyA激活的条件下ERF蛋白能够抑制种子的萌发，降低种子的萌发率。
（3）由图2实验结果分析，ERF过表达突变体组拟南芥的种子在较低浓度的外源ABA条件下，种子的萌发率就逐渐降低；在0.3μMABA时，ERF过表达突变体组组拟南芥的种子的萌发率为0，而ERF缺失突变体组拟南芥的种子的萌发率接近于100%，由结果可以推测，ERF提高了拟南芥种子对外源ABA的敏感性。
（4）由图3实验结果分析，ERF缺失突变体种子中ABA2的mRNA含量低于野生型，说明ERF（一种胞内蛋白）能促进脱落酸合成酶基因的转录，从而促进脱落酸合成酶的合成，使种子中脱落酸含量增多，从而抑制拟南芥种子的萌发，而ERF缺失突变体种子中缺少ERF，合成脱落酸合成酶减少，种子中脱落酸含量减少，种子的萌发率增大。
（5）由实验结果可知，phyA激活的条件下ERF蛋白能够抑制种子的萌发，ERF能促进ABA的合成，抑制种子的萌发；添加外源ABA后，野生型拟南芥植株中ERF mRNA的含量显著高于对照组，说明ABA能促进ERF的合成。综合上述实验结果，光、植物激素调控种子萌发的调控机制模式图如下： 。
19．【答案】(1)防御
(2)OVA a组单独的S菌并不能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，但d组单独分泌的OVA能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞 e和g
(3)表面同时存在肽段1和肽段2
(4)
【分析】免疫系统有三大功能：免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用；免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能；免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
【详解】（1）免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。
（2）①据图1分析，a组单独的S菌并不能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，但d组单独分泌的OVA能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，因此“特异性抗原”是指OVA。
②根据图1，激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞的效果最好的改造S菌分别为e和g。
（3）由如图2结果可知单独涂抹两种改造S基本没有效果，但同时涂抹可以杀死黑色素瘤细胞。结合图1推测，改造的S需表面同时存在肽段1和肽段2才能起到预防肿瘤的作用。
（4）由题干信息可得，用改造的S治疗黑色素瘤肿瘤的过程中，激活的免疫细胞工作一段时间后常出现“疲惫”，研究发现抗PD-1抗体可解除“疲惫”，推测联合用药可增强治疗效果。为了验证该推测，应当给实验动物注射黑色素瘤细胞后，注射改造的S菌，并在其疲劳后注射抗PD-1抗体。对照组为空白对照（注射生理盐水）以及单独注射改造的S菌和单独注射抗PD-1抗体。图片补充内容如下：

20．【答案】(1)神经元、神经胶质/神经胶质细胞、神经元
(2)Axin2，p53
(3)模型4。理由：双缺失神经干细胞能够存活并增殖，与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制
(4)分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况
【分析】1、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。
2、分析图可知，Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，p53缺失会导致神经干细胞发生明显的克隆性扩增，说明在神经干细胞的生存中，Axin2是作为正调控因子起作用的，p53是作为负调控因子起作用。
【详解】（1）神经干细胞经过增殖分化发育形成神经元和神经胶质细胞，组成了神经系统。
（2）Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，成为失败者干细胞；p53缺失会导致神经干细胞发生成为优胜者干细胞，说明决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是Axin2、p53。
（3）根据题干和图分析可知，双缺失神经干细胞能够存活并增殖，且与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和p53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制。因此最合理的模型为模型4。
（4）若要验证自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争，可分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况
21．【答案】(1)染色体组
(2)S1S3:S2S3=1:1
(3)a
(4)方案1：回交 方案2：PCR获取A基因，构建含A基因的表达载体导入PI细胞，通过植物 组培技术获得自交亲和的PI植株。
【分析】由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有四个染色体组的生物是四倍体。
【详解】（1）野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个染色体组。
（2）由于花粉所含有的S基因与母本的任何一个配子S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精，因此将基因型为S2S3的花粉授于基因型为S1S2的雌蕊柱头，S2的雄配子不能受精，能参与受精的只有S3的雄配子，则子代的基因基因型S1S3:S2S3=1:1。
（3）①若基因A、a位于12号染色体上，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶，现用两株基因型为 RH（父本，AaS1S1）与自交不亲和的二倍体PI（母本，aaS2S2）杂交，则F1中的SC的基因型是AaS1S2自交F2中AA:Aa=1:1，无aa类型的个体，推测可能是a基因的精子花粉管不能伸长，无法完成受精。
②利用配子棋盘法书写遗传图解如下：
（4）根据题意：RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，我们可以考虑利用基因工程的方式改造植株，即PCR获取A基因，构建含A基因的表达载体导入PI细胞，通过植物 组培技术获得自交亲和的PI植株。另一方面由于S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，而RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，我们可以采取回交的方式育种，即
处理
净光合速率μml（m2·s）
气孔导度mml（m2·s）
蒸腾速率mml（m2·s）
胞间CO2浓度μml/ml
不施氮
11.15
71.38
2.03
288.28
施氮（kg/hm2）
75
15.40
82.73
2.65
361.08
150
19.67
87.45
3.17
388.85
225
14.63
77.93
2.55
341.02
300
8.33
61.82
1.83
248.15
藜科
禾本科
豆科
演替时间（年）
种数
优势度
种数
优势度
种数
优势度
1
4
80.71
1
16.91
-
-
12
3
12.12
6
8.56
1
1.94
30
4
17.19
9
66.38
3
0.43