北京市西城区2025届高三下学期4月一模生物试卷（Word版附解析）

这是一份北京市西城区2025届高三下学期4月一模生物试卷（Word版附解析），文件包含2025届北京市西城区高三统一检测生物试题Word版含解析docx、2025届北京市西城区高三统一检测生物试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共37页， 欢迎下载使用。
本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 哺乳动物的血红蛋白含4条肽链，由574个氨基酸组成。β链上谷氨酸被缬氨酸取代会使人患镰状细胞贫血（SCA）。下列叙述错误的是（ ）
A. 一个血红蛋白含有574个肽键
B. 氨基酸的分子结构通式为
C. 氨基酸替换使蛋白空间结构改变
D. SCA患者血红蛋白携氧功能异常
【答案】A
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、一个血红蛋白分子中含有的肽键＝574−4＝570，A错误；
B、氨基酸的分子结构通式特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同，B正确;
C、氨基酸是构成蛋白质的基本单位，氨基酸的替换可导致蛋白质空间结构改变，C正确；
D、SCA患者血红蛋白异常，其携氧功能也会异常，D正确。
故选A。
2. 下图是某种植物细胞的电镜照片，1～4均为细胞结构，对其描述错误的是（ ）
A. 磷脂双分子层构成1的基本支架
B. 2是该细胞产生ATP的主要场所
C. 3中有由DNA和蛋白质组成的染色质
D. 4中基粒和类囊体扩大了受光面积
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：图中1～4结构依次是细胞膜、液泡、细胞核、叶绿体。
【详解】A、结构1是细胞膜，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，A正确；
B、2是液泡，不产生ATP，B错误；
C、3是细胞核，细胞核中有由DNA和蛋白质组成的染色质，C正确；
D、4是叶绿体，叶绿体中基粒和类囊体扩大了受光面积，利于光合作用，D正确。
故选B。
3. 过氧化氢（H2O2）在高温下分解速率加快，细胞内的过氧化氢酶可将代谢产生的H2O2及时分解。下列关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（ ）
A. 提供活化能的效率高B. 催化具有专一性
C. 活性受温度和pH影响D. 是基因表达的产物
【答案】A
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
【详解】A、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能 ，A错误；
B、过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，对其他化学反应不起作用，体现了酶催化的专一性 ，B正确；
C、温度和 pH 会影响酶的活性，过氧化氢酶也不例外，在最适温度和 pH 条件下活性最高，偏离最适值活性会降低 ，C正确；
D、过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，蛋白质是基因表达（转录和翻译过程）的产物 ，D正确。
故选A。
4. 研究者利用野生型小鼠（WT）、无毛突变小鼠品系甲和乙进行杂交实验，结果如表所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 小鼠有毛和无毛是一对相对性状
B. 甲、乙无毛品系均为隐性突变体
C. 甲、乙无毛突变基因为等位基因
D. 组别三F1测交子代约为1/4有毛
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【详解】A、相对性状是同一性状的不同表现形式，小鼠有毛和无毛是一对相对性状，A正确；
B、组别一和二的F1相互交配，F2均为有毛∶无毛=3∶1，因此甲、乙无毛品系均为隐性突变体，B正确；
C、组3中F1的有毛相互交配，后代有毛∶无毛=9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，因此甲、乙无毛突变基因为非同源染色体上的非等位基因，C错误；
D、组别三中有毛为双显性状，F1（AaBb）测交（与aabb杂交）子代约为1/4有毛（AaBb），3/4为无毛（Aabb、aaBb、aabb），D正确。
故选C。
5. 研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（ ）

A. 制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B. 观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰
C. 芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体
D. 芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体
【答案】C
【解析】
【分析】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（用醋酸洋红等碱性染料）、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、制作观察植物细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误；
B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，而不是前期，B错误；
C、从图中可以看出，芦笋体细胞中含有20条染色体，其为二倍体生物，含有2个染色体组，所以一个染色体组含有10条非同源染色体，C正确；
D、四分体是减数分裂过程中同源染色体两两配对形成的结构。已知芦笋体细胞中含有20条染色体，即10对同源染色体，所以芦笋花粉母细胞减数分裂时可形成10个四分体，D错误。
故选C
6. 杜氏肌营养不良（DMD）是一种单基因遗传病，图1为该病一个家系图，图2是对该家族成员相关基因进行PCR的结果，相关叙述错误的是（ ）
A. DMD是伴X染色体隐性遗传病
B. 3和6都是致病基因的携带者
C. 该家系中的致病基因一定来自2
D. 该基因突变是碱基对增添引起的
【答案】C
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】A、3号和4号均不患病，生下7号患病，该病为隐性，4号只有一条带，因此该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确；
B、3和6都是两条带，基因型为杂合子，都是致病基因的携带者，B正确；
C、7号为XbY，1号为XBY，2号为XBXB，3号为XBXb，Xb为突变而来，因此7号的致病基因可能来自1的突变，也可能来自2的突变，C错误；
D、7号患病，条带较大，因此该基因突变是碱基对增添引起的，D正确。
故选C。
7. 细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质。据测算，其氨基酸序列每2000万年发生1%的改变，但对功能无影响。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列差异如表所示，相关叙述正确的是（ ）
A. 生物普遍含有细胞色素c提示他们有共同的祖先
B. 表中数据为生物进化提供了比较解剖学证据
C. 不同生物间细胞色素c的差异越小，亲缘关系越远
D. 自然选择学说可解释细胞色素c的不断变化
【答案】A
【解析】
【分析】动植物体都有细胞色素C的事实说明动植物具有一定的亲缘关系，亲缘关系越近的生物，细胞色素C的差异越小；亲缘关系越远的生物，细胞色素C的差异则越大。
【详解】A、细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质，且不同生物间的细胞色素c具有相似性，只是氨基酸序列存在微小差异。这种普遍性和相似性提示了不同生物可能有共同的祖先，A正确；
B、细胞色素c是一种蛋白质分子，这些生物细胞色素c的相似性，为生物的进化提供分子水平的证据，为共同由来学说提供了间接的证据，B错误；
C、据题表数据分析可知，与人亲缘关系越近的生物，其细胞色素c的氨基酸组成的差异越小，与人亲缘关系越远的生物，其细胞色素c的氨基酸组成的差异越大，C错误；
D、细胞色素c是细胞中普遍含有的蛋白质，不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列存在差异，但功能相同，而达尔文自然选择学说强调了由于自然选择的原因，使同一生物在不同环境中进化的方向不同，从而其结构和功能不同，而细胞色素c在不同的生物中结构不同，但功能相同，故自然选择学说不能解释细胞色素c的不断变化，D错误。
故选A。
8. 人和高等动物遇到危险时，心跳、呼吸加快，同时有逃跑行为。当确认安全之后，心跳、呼吸逐渐恢复。以下叙述错误的是（ ）
A. 心跳、呼吸加快受自主神经系统控制
B. 逃跑行为不受大脑皮层的运动中枢支配
C. 遇危险出现逃跑行为的结构基础是反射弧
D. 交感和副交感神经协调使机体更好适应环境
【答案】B
【解析】
【分析】自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识的支配，自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。
【详解】A、自主神经系统包括交感神经和副交感神经，当人和高等动物遇到危险时，交感神经兴奋，会使心跳、呼吸加快，该过程受自主神经系统控制，A正确；
B、逃跑行为是一种复杂的运动行为，大脑皮层的运动中枢对躯体运动起着调控作用，逃跑行为受大脑皮层的运动中枢支配，B错误；
C、反射活动的结构基础是反射弧，遇危险出现逃跑行为属于反射活动，其结构基础是反射弧，C正确；
D、交感神经和副交感神经的作用通常是相反的，它们相互协调，使机体更好地适应环境的变化，如遇到危险时交感神经兴奋，确认安全后副交感神经兴奋使心跳、呼吸逐渐恢复，D正确。
故选B。
9. 在严寒的环境中，无论是静止还是运动，人的体温总能保持相对恒定，在此调节过程中不会发生的是（ ）
A. 冷觉感受器产生的兴奋将传递到体温调节中枢
B. 骨骼肌战栗、汗腺分泌量减少、蒸发散热减少
C. 甲状腺激素、肾上腺素释放增加，促进细胞代谢
D. 皮肤毛细血管收缩，血流量减少以降低机体产热量
【答案】D
【解析】
【分析】体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激，通过体温调节中枢的活动，相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变，从而调整机体的产热和散热过程，使体温保持在相对恒定的水平。寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺激素分泌增加)，减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A 、在寒冷环境中，冷觉感受器受到刺激产生兴奋，通过传入神经将兴奋传递到下丘脑体温调节中枢 ，该过程会发生，A不符合题意；
B、寒冷时，骨骼肌战栗增加产热；汗腺分泌量减少，使蒸发散热减少，有助于维持体温恒定，该过程会发生，B不符合题意；
C、寒冷环境下，甲状腺激素、肾上腺素释放增加，提高细胞代谢水平，增加产热，该过程会发生，C不符合题意；
D、皮肤毛细血管收缩，血流量减少，目的是减少散热，而不是降低机体产热量 ，该过程不会发生，D符合题意。
故选D。
10. 光照作为环境因素参与调节植物生命活动的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素是接受光信号的受体分子
B. 主动运输进入细胞的Ca2+激活酶2
C. 图示感受信号→传导信号→发生反应调节过程
D. 基因、激素和环境因素共同参与调控过程
【答案】B
【解析】
【分析】1.光对植物生长发育的调节：①光是植物进行光合作用的能量来源。②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的过程。在受到光照时，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.光敏色素引起的生理变化为：光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活，结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】A、植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素就是其中的一种，光敏色素主要吸收红光和远红光，A正确；
B、Ca2+经过Ca2+通道进入细胞激活酶2，进入方式协助扩散，B错误；
C、光调控植物生长发育的机制：感受信号(光敏色素被激活，结构发生变化)一传导信号(信号经过转导，传递到细胞核内)一发生反应(细胞杉内特定基因的转录变化)一表现效应(相应 mRNA 翻译出特定蛋白质)，C正确；
D、植物的生长发育不仅受基因、激素调节，也受环境因素参与调控过程，D正确。
故选B。
11. 大熊猫主要食用冷箭竹，但体内缺乏纤维素酶，靠肠道内的纤维素分解菌帮助消化。由于受到道路、农田等干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，2017年建设秦岭国家公园以保护野生大熊猫。下列叙述正确的是（ ）
A. 国家公园里的大熊猫、冷箭竹共同构成一个群落
B. 大熊猫与肠道内纤维素分解菌的种间关系为寄生
C. 被分隔在不同局域的大熊猫种群间存在地理隔离
D. 建设国家公园属于易地保护生物多样性的措施
【答案】C
【解析】
【分析】保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。主要有：就地保护，即建立自然保护区；易地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆等；制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。
【详解】A、群落是指在一定时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，包括动物、植物、微生物等所有生物。而大熊猫和冷箭竹只是这个群落中的两个组成部分，不能代表整个群落，A错误；
B、寄生是指一种生物（寄生者）寄居在另一种生物（宿主）的体内或体表，并从这种生物体上摄取养料来维持生活的现象。而大熊猫与肠道内纤维素分解菌的关系是互利共生，即大熊猫为纤维素分解菌提供生存的环境和食物（纤维素），而纤维素分解菌帮助大熊猫消化纤维素，为大熊猫提供营养，B错误；
C、地理隔离是指由于地理上的障碍而使彼此间无法相遇而不能交配。在题目中，由于受到道路、农田等干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，这些种群之间由于地理障碍而无法相遇交配，因此存在地理隔离，C正确；
D、易地保护是指将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心等进行特殊的保护和管理。而建设国家公园属于就地保护，即在原来的生活区域中对濒危生物实施保护，D错误。
故选C。
12. 下图分别示意生态系统某生物量金字塔（左）和某数量金字塔（右），叙述正确的是（ ）
A. 第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量
B. 左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6%
C. 数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性
D. 上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点
【答案】D
【解析】
【分析】生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
【详解】AB、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。 左图中仅给出了各营养级的干重值，干重值并不等同于同化量，所以无法根据这些干重值计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率，AB错误；
C、数量金字塔呈现上宽下窄的形态，是因为昆虫个体小，数量多，树个体大，数量少，这是不同生物个体大小和数量的自然差异导致的，而不是害虫破坏了生态系统稳定性，C错误；
D、能量金字塔上窄下宽，直观地反映了能量在生态系统中流动时逐级递减的特点，即营养级越高，所含能量越少，D正确。
故选D。
13. 我国科研人员成功地将大熊猫皮肤成纤维细胞培养成诱导多能干细胞（iPSC），这些iPSC注入小鼠体内后逐渐形成了一个包括神经、肌肉和上皮组织的团块。下列叙述错误的是（ ）
A. 动物细胞培养技术是获得iPSC的基础
B. 细胞培养基中应含有糖类和动物血清等
C. iPSC注入小鼠体内属于细胞融合技术
D. iPSC可用于心血管等疾病治疗的研究
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。
【详解】A、诱导多能干细胞（iPSC）的获取需通过体外培养成纤维细胞，依赖动物细胞培养技术，A正确；
B、动物细胞培养基需提供营养（如糖类），和天然成分（如动物血清），以支持细胞生长，B正确；
C、将iPSC注入小鼠体内属于细胞移植技术，而非细胞融合技术，C错误；
D、iPSC具有分化潜能，可用于研究治疗因细胞损伤引起的疾病，如心血管疾病，D正确。
故选C。
14. 化疗会造成癌症病人血小板减少。血小板生成素（TPO）可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中，获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述错误的是（ ）
A. 用PCR技术可获取和扩增人TPO基因
B. 构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
C. 表达载体包括TPO基因、标记基因、启动子和终止子等
D. 用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
1、启动子在基因的首端，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；
2、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；
3、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
【详解】A、PCR（聚合酶链式反应）技术是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术，所以可以利用PCR技术获取和扩增人TPO基因，A正确；
B、构建表达载体需要限制酶来切割目的基因和载体，以及DNA连接酶来连接切割后的片段，而解旋酶在DNA复制等过程中起作用，DNA聚合酶主要用于DNA复制过程中合成DNA子链，构建表达载体不需要解旋酶和DNA聚合酶，B错误；
C、基因表达载体通常包含目的基因（这里是TPO基因）、标记基因（用于筛选含有重组载体的细胞）、启动子（启动转录的部位）和终止子（终止转录的部位）等元件，C正确；
D、抗原 - 抗体杂交技术的原理是抗原和抗体的特异性结合，若TPO基因表达产生了相应的蛋白质（TPO），则可以用相应的抗体进行抗原 - 抗体杂交来检测其表达情况，D正确。
故选B。
15. 下列实验方法不能达成实验目的的是（ ）
A. 纸层析法分离叶绿体色素
B. 调查法研究遗传病发病率
C. 构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D. 低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
【答案】D
【解析】
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢；
2、生物学中运用差速离心法分离细胞中各种细胞器；
3、通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量，然后以时间为横坐标，可画出该种群的增长曲线，从而得出该种群在不同时期的增减情况，建立种群数量增长的数学模型。
【详解】A、纸层析法基于不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素在滤纸上扩散速度快，溶解度低的扩散慢，从而能将叶绿体中的叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等色素分离开，可达成实验目的，A不符合题意；
B、采用调查法，在人群中随机抽样，且调查群体足够大，能够统计出遗传病在人群中的发病率，能达成实验目的，B不符合题意；
C、运用数学模型，如构建种群增长的 “J” 形曲线（在理想条件下）和 “S” 形曲线（存在环境阻力时）等公式或图像模型，可研究种群数量增长规律，能达成实验目的，C不符合题意；
D、低温诱导染色体数目加倍，原理是抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，从而染色体数目加倍。但洋葱鳞片叶细胞是高度分化的成熟细胞，不再进行有丝分裂，所以低温处理无法使其染色体数目加倍，不能达成实验目的，D符合题意。
故选D。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌（SW）生长的最适pH为7.0，能利用糖类发酵生产琥珀酸，但耐酸能力较弱。
（1）培养SW的培养基包含水、NaCl、K2HPO4、葡萄糖、蛋白胨等成分，其中葡萄糖为SW提供______。
（2）有些微生物进化出由GadC和GadB组成的Gad系统以抵抗酸胁迫。研究人员将编码Gad系统的基因导入SW中，拟获得耐酸性强的重组菌株GSW（如图1）。当外界环境pH降低时，启动Gad系统，运到细胞内的谷氨酸（Glu）转化为γ-氨基丁酸（GABA）运出细胞，此过程______，同时运出细胞的H+也减少，从而缓解酸胁迫。
（3）研究人员对SW、GSW进行耐酸性实验测定。
①首先将等量菌液分为两组，分别接种到含或不含______且pH为4.6的液体培养基中培养1.5 h。
②将上述菌液进行______后，依次分别涂布于pH为7的固体培养基上，37℃培养24 h，图2所示结果说明GSW菌株耐酸能力明显提高。此步骤配制的固体培养基pH为7而非4.6，目的是______。
（4）若要确定GSW菌株是否适用于工业生产，还需检测______。
【答案】（1）碳源 （2）消耗H+
（3） ①. 谷氨酸 ②. 梯度稀释 ③. 通过最适pH培养获得的菌落检测pH=4.6培养基中菌株的存活率
（4）琥珀酸产量
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
微生物培养中的碳源是为微生物提供碳元素的营养物质，葡萄糖为SW提供碳源。
【小问2详解】
当外界环境pH降低时，H+增多，启动Gad系统，运到细胞内的谷氨酸（Glu）转化为γ-氨基丁酸（GABA）运出细胞，此过程消耗H+，同时运出细胞的H+也减少，从而缓解细胞外的H+增多。
【小问3详解】
①对SW、GSW进行耐酸性实验测定，首先将等量菌液分为两组，分别接种到含或不含谷氨酸且pH为4.6的液体培养基中培养1.5 h。②将上述菌液进行梯度稀释，得到稀释度不同的菌液，依次分别涂布于pH为7的固体培养基上；配制的固体培养基pH为7而非4.6，是通过最适pH培养获得的菌落检测pH=4.6培养基中菌株的存活率。
【小问4详解】
琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业，若要确定GSW菌株是否适用于工业生产，还需检测琥珀酸产量。
17. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。
线粒体基因编码蛋白质双重翻译模式的新发现
真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质，但线粒体基因组DNA（mtDNA）只编码13种蛋白，其中包括线粒体内膜上的细胞色素b（Cytb）。Cytb由380个氨基酸组成，是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基，参与电子传递，驱动ATP合成。
线粒体遗传密码与核遗传密码（标准密码子）相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸，精氨酸密码子AGA和AGG在线粒体中则为终止密码子，而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为，线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期，我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187，且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是，C-187合成后，再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。
研究发现，C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码，可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降，而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平，二者在能量代谢中共同发挥作用。
该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断，提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。
（1）线粒体是真核细胞进行_____的主要场所，前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成_____。
（2）下列能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有_____。
A. 用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量
B. 用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量
C. 用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量
（3）在下图中补充文字、箭头、Cytb（用 表示）和C-187（用●表示），完善线粒体基因编码蛋白质的双重翻译模型______。
（4）阐述C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合_______。
【答案】（1） ①. 有氧呼吸 ②. H2O （2）AC
（3） （4）C-187与SL互作，促进磷酸盐运进线粒体，为ATP合成提供原料，Cytb参与生成大量ATP的阶段，CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成
【解析】
【分析】有氧呼吸：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。
【小问1详解】
线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成H2O
【小问2详解】
A、用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞，若C-187来源于mtDNA，那么抑制线粒体基因转录，Cytb和C-187的含量都应该下降，能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持，A正确；
B、用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞，只能说明C-187的合成与细胞质基质核糖体有关，但不能直接说明其来源于mtDNA，B错误；
C、用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量，若mtDNA缺失细胞中C-187含量明显降低或没有，能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持，C正确。
故选AC。
【小问3详解】
在图中，mtDNA转录形成CYTB-mRNA，一部分在线粒体核糖体上翻译形成Cytb（用■表示），进入复合体Ⅲ，另一部分CYTB-mRNA进入细胞质基质，在细胞质基质核糖体上翻译形成C-187（用●表示），然后C-187进入线粒体基质，与SL结合，SL将磷酸盐转运进入线粒体，参与ATP合成相关过程 ，模型如图所示。
【小问4详解】
Cytb是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基，参与电子传递，驱动ATP合成，C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合，SL蛋白可跨膜转运磷酸盐，磷酸盐是合成ATP的原料之一，所以C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合过程是：C-187与SL互作，促进磷酸盐运进线粒体，为ATP合成提供原料，Cytb参与生成大量ATP的阶段，CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成。
18. 海芋的肉穗花序结构如图所示，一个花序的雌花先于雄花开放，单株先后经历雌花期（2.4天）→雄花期（3.2天）→结实期。佛焰苞紧缩处在雌花期开放使访花者进入雌花区，在雄花期收缩，花粉和访花者无法进入雌花区。整个种群在盛花期表现为连续开花。
（1）从生态系统的组成成分划分，海芋属于______。
（2）研究人员在某公园随机选择若干海芋花序，在整个花期持续观察。
①用______法调查海芋的访花昆虫种类及访花次数，发现隐翅虫、芋果蝇、露尾甲和蜜蜂访花频次较高，其中芋果蝇是主要传粉者。
②进入花序的芋果蝇在雌花期聚集在下部，可将从上一个花序携带的花粉传递至柱头，并以雄花不育区和雌花分泌物为食，雄花期则聚集于花序上部，取食花粉并可携带花粉前往下一花序。芋果蝇将卵产在雄花区和不育区的缝隙，幼虫在雄花期孵化，在结实期成蛹。据此推测，海芋与芋果蝇的种间关系最可能是______。
（3）用纸袋或不同目数（目数越大，孔径越小）的网袋对每组20个肉穗花序进行套袋处理，分组及结果如表。
注：昆虫体宽 隐翅虫＜100目，芋果蝇＜20目，露尾甲＜16目，蜜蜂＞16目
组别_______用来研究海芋雌、雄花在时间和空间上的隔离。对第6组结实率低于第5组原因的推测，下列合理的有_______。
A．露尾甲不具备传粉能力反而破坏雌花的结构
B．露尾甲将大量的花粉携带到下一个花序中
C．露尾甲幼虫和芋果蝇幼虫竞争啃食雄花不育区
D．雄花期露尾甲聚集于雄花区取食花粉
（4）阐述海芋花序结构及传粉策略对种群进化的意义_______。
【答案】（1）生产者 （2） ①. 样方 ②. 原始合作（互惠）
（3） ①. 1、2、3 ②. ACD
（4）佛焰苞紧缩处随花期不同而开放或收缩、雌雄花先后花期差异造成了空间上和时间上的严格分离，避免了自交，借助昆虫实现异花传粉，增加了遗传多样性，为自然选择提供原材料。
【解析】
【分析】
【小问1详解】
海芋是绿色植物，能进行光合作用，属于生态系统的生产者。
【小问2详解】
①昆虫活动范围小、活动能力弱，常用样方法调查海芋的访花昆虫种类及访花次数。②两种动物同穴共栖，互不侵犯，和平共处。双方互利，但双方离开后，都能各自生存。称为“原始合作”。进入花序的芋果蝇在雌花期聚集在下部，并以雄花不育区和雌花分泌物为食，说明海芋的花对芋果蝇有利，雄花期则聚集于花序上部，取食花粉并可携带花粉前往下一花序，说明芋果蝇对花粉传播有利，而且离开彼此都能活，说明两者关系为原始合作（互惠）。
【小问3详解】
组别1、2研究自然传粉和同一花序人工授粉，是研究雌、雄花在时间上的隔离，组3套上纸袋，用来研究海芋雌、雄花在空间上的隔离。
A、露尾甲＜16目，露尾甲不具备传粉能力反而破坏雌花的结构，因此结实率第6组结实率低于第5组，A正确；
B、露尾甲将大量的花粉携带到下一个花序中，会导致结实率增加，B错误；
C、由题干信息可知，芋果蝇是海芋的主要传粉者，而露尾甲不具备传粉能力，露尾甲幼虫和芋果蝇幼虫竞争啃食雄花不育区，会影响芋果蝇的生存进而导致海芋结实率降低，C正确；
D、第5组的露尾甲少于第6组，雄花期露尾甲聚集于雄花区取食花粉，第6组结实率低于第5组，D正确。
故选ACD。
【小问4详解】
佛焰苞紧缩处随花期不同而开放或收缩、雌雄花先后花期差异造成了空间上和时间上的严格分离，避免了自交，借助昆虫实现异花传粉，增加了遗传多样性，为自然选择提供原材料。
19. 每个人细胞表面都带有一组和别人不同的蛋白质，称为组织相容性抗原（MHC），其中MHC I与肿瘤免疫密切相关。
（1）如图1所示，肿瘤细胞内的某些蛋白质被蛋白酶体分解为短肽，这些短肽经______（填细胞器）加工形成MHC I-抗原肽并呈递到细胞膜表面，与TCR结合后激活T细胞。活化的细胞毒性T细胞识别并杀伤肿瘤细胞，实现______这一基本功能。

（2）肿瘤细胞内的蛋白质IR能够下调MHC I含量。检测人胰腺癌细胞（WT）和IR基因敲除的胰腺癌细胞（KO）相关物质含量。若IR仅促进MHC I降解降低其含量，请在图2中补全第3、4组实验结果。

（3）为探究IR作用于MHC I促进其降解途径，分别用红色、紫色、绿色荧光标记WT中的IR、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位膜蛋白。将标记的WT分为两组，实验组用自噬诱导剂处理6 h，对照组不处理。观察发现，实验组的三种荧光共定位（分布位置重叠），对照组红色荧光在细胞质基质中弥散分布，与绿色和紫色荧光无共定位。研究者是基于______假设设计的该实验方案。
（4）细胞中IR含量不同的胰腺癌患者术后生存比例差异如图3所示，请解释造成生存率高或低的原因（任选其中一种情况）_____。

【答案】（1） ①. 内质网和高尔基体 ②. 免疫监视
（2） （3）IR通过溶酶体依赖的自噬途径降解MHC I
（4）细胞中IR含量高，MHC I的自噬降解增强，无法将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上，从而避免了细胞毒性T细胞对其杀伤，出现免疫逃逸，术后生存率低。细胞中IR含量低，MHC I的自噬降解减少，将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上，增强细胞毒性T细胞对其杀伤，术后生存率高。
【解析】
【分析】1、分泌蛋白首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链，肽链进入粗面内质网初步加工后，以囊泡运至高尔基体进一步加工，成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜，以胞吐的方式运出细胞外，整个过程需要线粒体提供能量；
2、免疫系统的功能包括免疫防御、免疫监视和免疫自稳三大功能。免疫防御是为了防止外界病原体的入侵，及清除已入侵病原体及其他有害物质；免疫监视可以随时发现和清除体内出现的非自身成分，如肿瘤细胞及衰老死亡的细胞；免疫自稳功能通过免疫耐受和免疫调节两种机制，来维持免疫系统内环境的稳定，保证免疫功能的正常的进行。
【小问1详解】
在细胞中，短肽进入内质网和高尔基体进行加工，形成MHCⅠ-抗原肽；细胞毒性 T 细胞识别并杀伤肿瘤细胞，这是免疫系统发现和清除体内出现非自身成分（肿瘤细胞可视为异常细胞）的过程，属于免疫监视功能。
【小问2详解】
已知IR仅促进MHCⅠ降解降低其含量。第3组是WT细胞（含IR）且添加了蛋白质降解抑制剂，此时MHCⅠ不会被降解，所以MHCⅠ含量应与第1组WT细胞（无蛋白质降解抑制剂，MHCⅠ 正常被 IR 促进降解）相比显著增加，第 2 组KO细胞（无IR，MHCⅠ不被促进降解）MHCⅠ含量相近的条带；第4组是4KO细胞（无IR）且添加了蛋白质降解抑制剂，由于本身没有IR促进MHCⅠ降解，所以MHCⅠ含量不变，与第 2 组KO细胞 MHCⅠ 含量相同的条带。因此第3、4组实验结果如图所示： 。
【小问3详解】
因为实验是探究IR作用于MHC-I促进其降解途径，实验组用自噬诱导剂处理后三种荧光共定位（IR、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位蛋白），对照组无此现象，说明是基于IR通过自噬-溶酶体途径促进MHC-I降解这一假设设计的实验，如果IR通过自噬 - 溶酶体途径起作用，那么在自噬诱导剂作用下，IR会与自噬泡、溶酶体在位置上出现重叠。因此研究者是基于IR通过自噬-溶酶体途径促进MHC - I降解假设设计的该实验方案。
【小问4详解】
从图中可以看出，IR含量低的胰腺癌患者术后生存人数比例在较长时间内相对较高，IR含量高的胰腺癌患者术后生存人数比例下降较快。（1）解释IR含量低的胰腺癌患者生存率高的原因： IR（胰岛素受体）可能参与了细胞的生长、增殖等过程。当细胞中IR含量低时，可能使得癌细胞对胰岛素等相关生长信号的响应减弱。胰岛素与其受体结合后可激活一系列信号通路，促进细胞的生长和增殖等。IR含量低时，胰岛素与受体结合减少，相关信号通路的激活程度降低，癌细胞的增殖和生长受到一定程度的抑制，从而使得胰腺癌患者的病情发展相对缓慢，术后生存率较高；（2）IR含量高的胰腺癌患者生存率低的原因： 当细胞中IR含量高时，意味着癌细胞表面有较多的胰岛素受体。胰岛素更容易与其受体结合，从而过度激活相关的生长信号通路，如PI3 - K/Akt等信号通路。这些信号通路的过度激活会促进癌细胞的增殖、迁移和侵袭等恶性行为，导致胰腺癌患者病情发展迅速，术后生存率较低。
20. 情绪是人脑的高级功能之一，若由于压力等引发的消极情绪长期积累可能会使人患抑郁症，检测发现患者突触间隙神经递质5-羟色胺（5-HT）含量降低。
（1）5-HT主要由大脑DRN神经元合成，如图1所示，当兴奋传至轴突末梢时，______向突触前膜移动并与之融合，以______方式释放5-HT，作用于大脑皮层及海马区突触后膜受体（R），在细胞间传递信号，产生愉悦感。5-HT发挥作用后可被转运体（SERT）回收到突触小体。DRN胞体膜上也有SERT和5-HT受体（R胞 ）。
（2）胞体区（A区）的5-HT也可作用于R胞 ，调控DRN动作电位的发放频率，如图2所示。抗抑郁药物F能与SERT结合，但使用早期效果不佳。检测正常小鼠（甲）、抑郁小鼠（乙）和脑部注射F 2 h后的抑郁小鼠（丙）A区胞外5-HT含量，结果如图3。
下列相关叙述错误的是______。
A. 释放到B区5-HT的量与DRN动作电位发放频率正相关
B. 药物F作用于SERT，促进释放更多5-HT
C. 药物F使用早期DRN动作电位发放频率降低
（3）已知胞体内的N蛋白可与SERT结合。为进一步探究抑郁症小鼠A区5-HT增多的原因，将小鼠DRN神经元中的N基因敲低，检测胞体相关物质含量（图4）。结果说明N蛋白能______SERT转移到膜上。研究人员据此设计出阻断N蛋白与SERT结合的药物Z，弥补药物F的缺点。请用文字和箭头完善药物Z快速缓解抑郁的分子机制______。
【答案】（1） ①. 突触小泡 ②. 胞吐 （2）B
（3） ①. 抑制 ②.
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【小问1详解】
据题图分析可知，突触小泡是神经元内储存神经递质的小囊泡，当神经元受到刺激并产生兴奋传至轴突末梢时，这些囊泡会移动到突触前膜并与之融合，以胞吐的方式从突触前膜释放神经递质到突触间隙中。
【小问2详解】
A、据题干信息和题图1分析可知，DRN胞体膜上也有SERT和5−HT受体（R胞​），胞体区（A区）的5−HT也可作用于R胞​，调控DRN动作电位的发放频率，DRN动作电位发放频率越高，意味着更多的兴奋传至轴突末梢，从而释放更多的5−HT到突触间隙，故释放到B区5-HT的量与DRN动作电位发放频率正相关，A正确；
B、根据题干信息分析可知，抗抑郁药物F能与SERT结合，但使用早期效果不佳。SERT的主要功能是将突触间隙中的5-HT回收到突触前膜，以维持神经递质的平衡。如果药物F促进SERT释放更多5-HT，那么它应该会立即提高突触间隙中5-HT的浓度，从而快速产生抗抑郁效果。但实际上，药物F使用早期效果不佳，说明它并没有促进5-HT的释放，而是可能影响了SERT对5-HT的回收，B错误；
C、由于药物F与SERT结合后可能影响了SERT对5-HT的回收，导致突触间隙中5-HT的浓度升高。而5-HT是兴奋性的神经递质，它作用于突触后膜受体后可以产生愉悦感，并可能通过某种机制调控DRN动作电位的发放频率。因此，突触间隙中5-HT浓度的降低可能导致DRN动作电位发放频率的降低，C正确。
故选B。
【小问3详解】
据题干信息和题图4电泳结果分析可知，与对照组相比，敲低N基因组中N蛋白含量少于对照组，而膜上SERT量多于对照组，说明正常的N基因表达的N蛋白能抑制SERT转移到膜上。抗抑郁药物F能与SERT结合，但使用早期效果不佳，而药物Z的设计原理是阻断N蛋白与SERT的结合，从而改变SERT在细胞膜上的分布和数量，来弥补药物F的缺点。结合图2和答案，当N蛋白与SERT的结合被阻断后，DRN胞体膜上的SERT数量会增加，导致A区5-HT的回收增多，5-HT与R胞结合减少，DRN动作电位发放频率恢复正常，释放到B区的5-HT增多，从而改善抑郁症状。因此，药物Z快速缓解抑郁的分子机制可以表述为：。
21. 玉米为雌雄同株单性花植物，只能异花授粉，所结果穗上的每个籽粒都是受精后发育而来的（图1）。异花授粉易造成“串粉”，使得大田玉米难以保持其优良性状。研究人员发现自然界中玉米存在杂交不亲和现象，对其遗传机制及应用展开研究。

（1）玉米杂交不亲和性状由G/g控制。常见田间玉米品系基因型几乎都是gg，研究人员用其与爆裂玉米品系（GG）进行实验，结果如下表。
组1和组2结果说明G或g的雌、雄配子均______。组3和组4互为______实验，据此推测：玉米杂交不亲和是单向的，即只发生于g花粉和G卵细胞间而不发生于G花粉和g卵细胞间。后续研究证实该推测正确。
（2）请设计最少的杂交实验组合验证上述推测，以表格形式呈现方案及结果______。
（3）已知A/a位于9号染色体上，aa玉米表现为蜡质性状。研究人员诱导AaGg玉米非同源染色体间的片段转移（易位），获得一系列9号染色体保留A/a所在片段的易位品系，如图2所示。将该系列品系的花粉授给aaGG玉米，统计子代性状及比例，发现大多杂交组合子代蜡质玉米约占______，某5号染色体易位品系子代蜡质玉米占比为3.8%，结果说明______。

（4）玉米籽粒紫色对黄色为显性，研究人员欲将黄粒田间玉米优良品系（甲）培育成GG型。请完善图中的育种过程。
【答案】（1） ①. 发育正常 ②. 正反交
（2）
（3） ①. 50% ②. G/g位于5号染色体上 （4）
甲 籽粒有黄有紫 、籽粒全紫
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【小问1详解】
组1和组2结果说明G或g的雌、雄配子均发育正常，因而两组的结实率均达到100%。组3和组4互为正反交实验，两组实验结果不同，据此推测：玉米杂交不亲和是单向的，即只发生于g花粉和G卵细胞间而不发生于G花粉和g卵细胞间。后续研究证实该推测正确。
【小问2详解】
为了证明上述结论，可设计正反交实验统计后代的性状表现即可，这里选择的材料是Gg（♀）× gg（♂）、Gg（♂）× gg（♀），两组实验结果如下表：
【小问3详解】
已知A/a位于9号染色体上，aa玉米表现为蜡质性状。研究人员诱导AaGg玉米非同源染色体间的片段转移（易位），获得一系列9号染色体保留A/a所在片段的易位品系，如图2所示。将该系列品系的花粉授给aaGG玉米，统计子代性状及比例，发生易位的基因型为AaGg的个体产生的配子种类和比例为AG∶Ag∶aG∶ag=1∶1∶1∶1，由于g花粉和G卵细胞之间无法完成受精，因此可参与授粉的花粉种类和比例为AG∶aG=1∶1，因此子代的基因型和比例为AaGG（正常籽粒）∶aaGG（蜡质）=1∶1，即大多杂交组合子代蜡质玉米约占50%，某5号染色体易位品系子代蜡质玉米占比为3.8%，该结果说明G/g位于5号染色体上，则易位个体AaGg中发生的变化为5号染色体的G/g基因一同转移到9号染色体上（且A和G连锁、a和g连锁），进而产生四种配子比例为AG∶Ag∶aG∶ag=48.1∶1.9∶1.9∶48.1，参与受精的花粉类型为AG∶aG=48.1∶1.9，因而子代中产生的蜡质玉米占比为3.8%。
【小问4详解】组别
P
F1
F1自交获得F2
一
WT×甲
有毛
有毛:无毛=3:1
二
WT×乙
有毛
有毛:无毛=3:1
三
甲×乙
有毛
有毛:无毛=9:7
生物
黑猩猩
猕猴
狗
鸡
响尾蛇
金枪鱼
果蝇
天蚕蛾
酵母菌
差异/个
0
1
11
13
14
21
27
31
44
组别
1
2
3
4
5
6
处理
自然传粉
同一花序人工授粉
纸袋套袋
100目套袋
20目套袋
16目套袋
结实率（%）
83.35
0.00
0.00
0.25
76.26
70.24
组别
亲本组合
结实率
1
GG（♂）× GG（♀）
100%
2
gg（♂）× gg（♀）
100%
3
GG（♂）× gg（♀）
100%
4
GG（♀）× gg（♂）
无法结实
杂交方案
预期结果
组别
亲本组合
子代基因型及比例
结实率
1
Gg（♀）× gg（♂）
全为gg
50%
2
Gg（♂）× gg（♀）
Gg:gg=1:1
100%