河南省豫东部分名校2025届高三三模生物试卷（解析版）

这是一份河南省豫东部分名校2025届高三三模生物试卷（解析版），共22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：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 膳食纤维（如纤维素、藻胶等多糖）大量存在于蔬果、海藻和粗粮等植物性食物中，可以促进肠道蠕动，利于肠道排空，但无法在人体内消化。与膳食纤维过少有关的疾病有肥胖症、肠癌、便秘等。下列说法错误的是（ ）
A. 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
B. 纤维素可以直接为人体提供所需的能量
C. 纤维素和藻胶均以碳链为基本骨架
D. 多吃富含膳食纤维的粗粮可防止便秘发生
【答案】B
【分析】糖类分为：单糖、二糖、多糖，其中单糖包括葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖，多糖包括淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，具有保护和支撑植物细胞的功能，A 正确；
B、人体无法消化纤维素，因此纤维素不能直接为人体提供所需的能量，B 错误；
C、纤维素和藻胶均属于多糖（生物大分子），生物大分子以碳链为基本骨架，C 正确；
D、由“与膳食纤维过少有关的疾病有肥胖症、肠癌、便秘等”可以推知，多吃富含膳食纤维的粗粮可防止便秘的发生，D 正确。
故选B。
2. 核糖体合成的蛋白质要被运输到对应位置之后才能发挥作用的过程称为蛋白质分选，一般需要特定的氨基酸序列作为靶向序列来引导其分选，分选完成后靶向序列被切除。质体蓝素是类囊体膜内表面上的一种蛋白质，由细胞质基质中游离的核糖体合成，在细胞质基质中能检测到两段靶向序列，在叶绿体中仅能检测到一段靶向序列，成熟的质体蓝素中无向序列。下列说法正确的是（ ）
A. 质体蓝素可能与的固定有关
B. 质体蓝素是由叶绿体基因控制合成
C. 质体蓝素的分选过程能证明叶绿体是半自主细胞器
D. 叶绿体中检测到的靶向序列与类囊体膜上的受体结合将质体蓝素运入类囊体
【答案】D
【分析】暗反应在叶绿体基质中进行，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，之后三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】A、质体蓝素是类囊体薄膜内表面上的一种蛋白质，而CO2的固定发生在叶绿体基质中，A错误；
B、因为质体蓝素由细胞质基质中游离的核糖体合成，而不是由叶绿体中的核糖体合成，所以质体蓝素是由细胞核中的基因控制合成的，B错误；
C、半自主性细胞器的概念：自身含有遗传表达系统（自主性），但编码的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息（自主性有限）；由于细胞核基因指导合成质体蓝素，且细胞质基质和叶绿体中都有靶向序列分选质体蓝素，因此质体蓝素的分选过程不能证明叶绿体是半自主细胞器，C错误；
D、叶绿体中检测到的靶向序列会与类囊体薄膜上的受体结合，从而引导质体蓝素进入类囊体薄膜内，D正确。
故选D。
3. 耐盐植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害。细胞膜和液泡膜上都存在Na+/H+转运蛋白，能借助膜内外H+浓度梯度，驱动Na+转运至细胞外或液泡内；细胞质中的Na+还可通过囊泡运输到液泡。下列说法错误的是（ ）
A. Na+通过Na+/H+转运蛋白转运和通过囊泡运输，均与膜流动性有关
B. 细胞膜和液泡膜上均能通过协助扩散运输H+,以维持膜内外H+的浓度差
C. Na+通过Na+/H+转运蛋白进入液泡和运出细胞的方式均为主动运输
D. 液泡膜上Na+/H+转运蛋白的存在，能够提高根部细胞的吸水能力
【答案】B
【分析】植物抵御盐胁迫的主要方式是通过Na+/H+转运蛋白将Na+逆向转运出细胞外或将Na+区隔化于液泡中，从而抵制过高的Na+浓度，从而增大了细胞液的浓度，使植物细胞的吸水能力增强，从而适应盐碱环境。
【详解】A、细胞膜和液泡膜上都存在Na+/H+转运蛋白，细胞质中的Na+还可通过囊泡运输到液泡，Na+通过Na+/H+转运蛋白转运和通过囊泡运输，均与膜的流动性有关，A正确；
B、细胞膜和液泡膜上都存在Na+/H+转运蛋白，能借助膜内外H+浓度梯度（从高浓度到低浓度），驱动Na+转运至细胞外或液泡内，所以H+在细胞膜和液泡膜上均能通过主动运输H+,以维持膜内外H+的浓度差，B错误；
C、由题可知，细胞膜和液泡膜上都存在Na+/H+转运蛋白，能借助膜内外H+浓度梯度（提供能量），驱动Na+转运至细胞外或液泡内，所以Na+通过Na+/H+转运蛋白进入液泡和运出细胞的方式均为主动运输，C正确；
D、液泡膜上Na+/H+转运蛋白的存在，使细胞液中Na+浓度身高能够提高细胞液浓度，从而提高根部细胞的吸水能力，D正确。
故选B。
4. 蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是（ ）
A. 蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果
B. 蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
C. 四肢的细胞分裂时会发生同源染色体分离
D. 四肢的组织来自于体细胞增殖
【答案】A
【分析】在“蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙”的过程中，涉及到细胞的增殖、凋亡、分化。
【详解】A、蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，细胞凋亡是正常的生命现象，A正确；
B、蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，细胞分化是细胞中基因选择性表达，而不是遗传物质改变，B错误；
C、四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，C错误；
D、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞，四肢的组织细胞是来自于干细胞的增殖分化，D错误。
故选A。
5. DNA复制过程中，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处称为复制叉。研究发现，啤酒酵母中某种蛋白被加载到复制叉时，被招募并停滞在复制叉处的Mecl蛋白就会被激活并随复制叉向前移动，从而完成DNA的复制。下列说法错误的是（ ）
A. DNA一条链中的磷酸基团和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接
B. DNA解旋过程中解旋酶需在ATP供能驱动下断裂两条链间的氢键
C. 抑制细胞中Mecl基因的表达，细胞可能会被阻滞在细胞分裂间期
D. Mecl蛋白被激活后会与RNA聚合酶结合，进而完成DNA的复制过程
【答案】D
【分析】细胞周期指由连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次细胞分裂完成时为止所经历的过程，所需的时间叫细胞周期时间。可分为四个阶段：(1)G1期，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间，该时期主要完成RNA和有关蛋白质的合成；(2)S期，指DNA复制的时期；(3)G2期，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间，该时期主要完成RNA和相关蛋白质的合成；(4)分裂期即M期，细胞分裂开始到结束，包括前、中、后、末四个时期。
【详解】A、DNA一条链中的磷酸基团和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，A正确；
B、DNA复制开始时，解旋酶在ATP供能驱动下断裂DNA两条链间的氢键，将DNA双螺旋的两条链解开，B正确；
C、Mecl蛋白参与DNA的复制过程，因此抑制细胞中Mecl基因的表达，DNA复制不能进行，细胞可能会被阻滞在细胞分裂间期，C正确；
D、RNA聚合酶能识别并结合基因的启动子从而驱动转录，与DNA的复制过程无关，D错误。
故选D。
6. 白鸡（tt）生长较快，麻鸡（TT）体型大更受市场欢迎，但生长较慢。因此育种场引入白鸡，通过杂交改良麻鸡。麻鸡感染ALV（逆转录病毒）后，来源于病毒的核酸插入常染色体使显性基因T突变为t，生产中常用快慢羽性状（由性染色体的R、r控制，快羽为隐性）鉴定雏鸡性别。现以雌性慢羽白鸡、杂合雄性快羽麻鸡为亲本，下列叙述正确的是（ ）
A. 一次杂交即可获得T基因纯合麻鸡
B. 快羽麻鸡在F1代中所占的比例可为1/4
C. 可通过快慢羽区分F2代雏鸡性别
D. t基因上所插入核酸与ALV核酸结构相同
【答案】B
【分析】鸡的性别决定方式为ZW型，雌性的性染色体组成为ZW，而雄性的性染色体组成为ZZ。雌性慢羽白鸡的基因型为ttZRW，杂合雄性快羽麻鸡的基因型为TtZrZr。
【详解】AB、由题干信息可知，雌性慢羽白鸡的基因型为ttZRW，雄性快羽麻鸡的基因型为TtZrZr，一次杂交子代的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW，不能获得T基因纯合麻鸡，快羽麻鸡（TtZrW）在F1代中所占的比例可为1/4，A错误，B正确；
C、F1的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW，只考虑快慢羽，F2的基因型为ZRZr、ZrZr、ZRW、ZrW，无法通过快慢羽区分F2代雏鸡性别，C错误；
D、t基因为双链的DNA结构，ALV为逆转录病毒，其核酸为单链的RNA结构，二者的结构不同，D错误。
故选B。
7. 基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害；也有些基因突变对生物体是有利的。下列叙述中的哪种情况不仅可以降低隐性突变基因可能表现的有害性，还能有效地保留该突变基因（ ）
A. 先发生基因突变，含该突变的染色体片段再缺失
B. 先发生基因突变，含该突变的染色体片段再移接到非同源染色体上
C. 先发生染色体中重复某一片段的变异，再在重复片段上发生基因突变
D. 先发生染色体的某一片段位置颠倒的变异，再在颠倒区域内发生基因突变
【答案】C
【分析】基因突变：（1）基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换．（2）基因突变的特点：基因突变具有普遍性、低频性（个体的基因突变率低，但种群中个体数，其突变率较高）、随机性、不定向性．（3）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】A、先发生基因突变，含该突变基因的染色体片段缺失，会导致突变基因丢失，A错误；
B、先发生基因突变，含该突变基因的染色体片段移接到非同源染色体上，这是染色体结构变异，不能实现降低隐性突变基因可能表现的有害性，B错误；
C、先发生染色体中某一片段重复的变异，再在重复片段上的基因突变，不影响原来存在的显性基因，所以可以降低隐性突变基因可能对细胞和个体正常机能的损害，还能有效地保留该突变基因，C正确；
D、先发生染色体的某一片段位置颠倒的变异，再在颠倒区域发生基因突变，也不能实现降低隐性突变基因可能表现的有害性，D错误。
故选C。
8. 由于缺乏的凝血因子不同，血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a，位于X染色体上；控制乙型血友病的基因为b，位于常染色体上。图1表示某家系血友病的遗传图谱，图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果（A、B、a、b基因均只电泳出一个条带）。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲型血友病男性发病率高于女性
B. 条带①表示B基因，条带②表示A基因
C. 若对5号进行电泳，可能含有条带①②③的概率是3/4
D. 5号与基因型和3号相同的女性婚配，他们生育患病女儿的概率是1/6
【答案】C
【分析】图2中1和2个体同时具有①和②两个条带，说明二者都是杂合子，3只有②条带，说明②是患病基因，①和②属于乙型血友病；条带③和④属于甲型血友病。
【详解】A、甲型血友病是伴X隐性遗传病，伴X隐性遗传病男性发病率高于女性，A正确；
B、根据题意和题图分析，图2中个体1和2都是杂合子，3号个体患乙型血友病。4号个体正常，且仅含条带①②，可知①②必对应A或B基因，3号为患者，其条带有②③④，则条带②为A基因，则①为B基因。乙型血友病是常染色体隐性病，因此3号的基因型为bbXAX¯，4号为健康人，其基因型为B_XAY，结合图2分析可进一步确定，条带①②③④分别表示的基因为B、A、b、a，B正确；
C、5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY，一定含有A、B，含有b的概率是2/3，所以若对5号进行电泳，可能含有条带①②③的概率是2/3，C错误；
D、5号的基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY，3号的基因型为bbXAXa，他们生育患病女儿的概率是2/3×1/2×1/2=1/6，D正确。
故选C。
9. 结合生物学原理分析，下列措施与对应原因的描述错误的是（ ）
A. 处理伤口选用透气的创可贴——创造有氧环境，抑制厌氧型细菌的繁殖
B. 麦秆填埋——提供丰富的有机物供农作物吸收
C. 养鸡时延长光照时间——刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌
D. 栽种矮秆、叶直而小的作物——增加种植密度，增大光合面积
【答案】B
【分析】麦秆中富含有机物，经过填埋之后，经土壤中的微生物分解为无机物和二氧化碳，无机物和二氧化碳均可被植物吸收利用，从而达到增产效果。
【详解】A、由于氧气的存在能抑制厌氧病菌的繁殖，所以选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈，A正确；
B、麦秆填埋在一段时间后会腐烂，在此之前确实是土壤中的植物提供了有机物，但植物不能直接吸收土壤中的有机物，这些有机物通过土壤中的微生物分解，变成无机物，再被植物吸收，B错误；
C、由于光照的刺激，产生的垂体素又刺激甲状腺和卵巢，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，从而促进了排卵和组织代谢、生长和分化，促使继续发育和产蛋，所以在母鸡产蛋期间，C正确；
D、通过合理密植、间作套种或改变株型等措施，可增大光合面积，栽种矮秆、叶直而小的作物可以增加种植密度，增大光合面积，提高单位面积的产量，D正确。
故选B。
10. 辣椒素受体（TRPV1）是一种阳离子通道受体，广泛分布于人类口腔和皮肤细胞中，TRPV1被辣椒素或较高温度激活后，细胞产生电信号沿传入神经上传至大脑，大脑将之解读为“疼痛”的刺激感。辣椒素所带来的疼痛，会促使身体分泌大量的内啡肽，内啡肽是一种蛋白质类激素，能与吗啡受体结合，产生跟吗啡类似的止痛效果和快感，从而让人越吃越上瘾。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 吃辣椒让人上瘾的过程属于神经—体液—免疫调节
B. 长期口服富含内啡肽的药物会导致相应的药物依赖
C. 兴奋沿传入神经传至大脑皮层形成痛觉的过程属于非条件反射
D. 吃辣椒后喝冷饮可以减轻因TRPV1被激活而产生的疼痛感
【答案】D
【分析】反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，一个反射弧至少由2个神经元参与组成；反射活动需要完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损，反射就不能完成。
【详解】A、由题干信息可知：吃辣椒让人上瘾的过程中，先是产生疼痛感，说明有神经系统的参与；之后身体分泌内啡肽，内啡肽与吗啡受体结合起止痛效果和快感，让人越吃越上瘾，该过程存在体液调节，因此吃辣椒让人上瘾的过程属于神经—体液调节，该过程并未涉及到免疫调节，A错误；
B、内啡肽是一种蛋白质类激素，容易被消化道内的蛋白酶水解，因此不能口服，B错误；
C、兴奋沿传入神经传至大脑皮层形成痛觉的过程中没有经过完整的反射弧，因此不属于反射，C错误；
D、由题干信息可知“TRPV1会被辣椒素或较高温度激活”，推测低温时TRPV1可能被抑制，因此吃辣椒后喝冷饮可以减轻因TRPV1被激活而产生的疼痛感，D正确。
故选D。
11. 胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞，其分泌HCO3-的同时也分泌 H⁺，以维持细胞内pH的稳定，胃中分泌 H⁺的细胞具有相似的机制。狗胰导管细胞的分泌受神经调节和体液调节，有关调节机制如下图。下列叙述正确的是（ ）

A. 从胰腺流出的静脉血pH值较高，从胃流出的静脉血pH值较低
B. 图中脑作为反射弧的神经中枢，迷走神经中的传入神经纤维属于交感神经
C. 剪断迷走神经，脚步声不能引起胰液分泌，盐酸刺激小肠仍可促进胰液分泌
D. 胃酸增加时，机体通过神经—体液调节使胰导管细胞中的HCO3-分泌量减少
【答案】C
【分析】（1）支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。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。
（2）图中狗胰导管细胞的分泌调节方式为神经-体液调节。①神经调节：食物、饲养员的脚步声→迷走神经中传入神经→神经中枢→迷走神经中传出神经→胰导管细胞→分泌胰液；盐酸刺激小肠中的神经，通过神经调节作用于胰导管细胞分泌胰液；②体液调节：盐酸→小肠黏膜细胞→分泌促胰液素，经血液运输作用于胰腺使胰腺分泌胰液。
【详解】A、胰腺向组织液分泌H⁺，使内环境H⁺浓度上升，所以从胰腺流出的静脉血 pH值较低；胃上皮细胞向胃腔分泌H⁺，导致内环境中H⁺减少，从胃流出的静脉血 pH 值较高，A错误；
B、图中脑作为反射弧的神经中枢，交感神经是传出神经中的一部分，迷走神经中的传出神经纤维属于交感神经，B错误；
C、饲养员的脚步声导致狗胰液分泌属于神经调节，剪断迷走神经，反射弧不完整，不能引起胰液分泌；盐酸刺激小肠可以使小肠产生促胰液素，促胰液素随血液运输至胰腺可以使胰腺分泌胰液，该过程为体液调节，C正确；
D、胃中分泌H⁺的细胞分泌H⁺的同时也分泌HCO3－，胃酸增加时，机体可以通过神经―体液调节使胰导管细胞中的HCO3⁻分泌量增加，D错误。
故选C。
12. 为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂（PAC）的固体培养基上，在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度得到的结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 该实验的自变量是PAC的浓度和播种的水稻种子类型
B. 据图1分析，10-6ml·L-1的PAC处理对水稻地上部分的生长具有抑制作用，而光敏色素B突变体传递的光信号减弱了PAC的作用
C. 据图2分析，PAC浓度大于10-6ml·L-1时，光敏色素B突变体的主根相对长度随PAC浓度增大而减小，说明赤霉素对主根的生长具有低浓度促进高浓度抑制的特性
D. 固体培养基能为种子的萌发保证氧气的供应，添加适量生长素有利于幼苗生根
【答案】C
【分析】赤霉素合成部位：未成熟的种子，幼根，幼芽。作用：①促进细胞伸长，从而引起植株增高②促进种子萌发、开花、果实发育③促进细胞分裂与分化。
生长素合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
环境因素参与植物的生命活动，其中光作为一种信号，影响调控植物生长发育的全过程。植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中一种。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。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、由题干可知，该实验研究的是不同类型水稻种子在不同浓度PAC条件下的生长发育萌发情况，因此自变量是PAC的浓度和播种的水稻种子类型，A正确；
B、据图1分析，10-6ml·L-1的PAC处理时，与对照组（PAC浓度为0）进行比较，野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子地上部分相对长度都降低，但是光敏色素B突变体的水稻种子降低的更少，说明10-6ml·L-1的PAC处理对水稻地上部分的生长具有抑制作用，光敏色素B突变体因无法传递相应种类的光信号，而减弱了PAC的抑制作用，B正确；
C、PAC是赤霉素合成抑制剂，据图2分析，PAC浓度大于10-6ml·L-1时，光敏色素B突变体的主根相对长度随PAC浓度增大而减小，说明随赤霉素浓度降低，主根相对长度减小，说明赤霉素对主根生长具有促进作用，C错误；
D、固体培养基与空气接触，能保证氧气供应充足，有利于种子的萌发，添加适宜浓度生长素也可以促进幼苗生根，D正确。
故选C。
13. 海洋是固定碳、储存碳的一座大宝库，储存了地球上约93%的二氧化碳。海草床、红树林、盐沼被认为是三个重要的海岸带生态系统，这些生态系统中的植物、动物以及底部沉积物都储存了大量的碳。下列说法错误的是（ ）
A. 碳在海草、红树中主要以含碳有机物形式存在
B. 海草是许多动物的食物来源，可以为动物提供栖息地和隐蔽场所
C. 参与吸收大气中的二氧化碳并将其固定的海洋生物只有生产者
D. 生物圈是一个在物质和能量上自给自足的系统
【答案】D
【分析】有关“碳循环”，可以从以下一方面把握：
碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；
碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；
碳在生物群落和无机环境之间的主要以二氧化碳的形式循环；
碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；
碳循环过程为：无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用，燃烧进入无机环境。
【详解】A、碳在海草、红树等植物中主要以含碳有机物形式存在，A正确；
B、海草是许多动物的食物来源，植物的分层现象可以为动物提供栖息地和隐蔽场所，B正确；
C、生产者能够参与吸收大气中的二氧化碳并将其固定，C正确；
D、生物圈是一个在物质自给自足的系统，但能量需要从外界获得，D错误。
故选D。
14. 下图为某自然灾害后的人工鱼塘生态系统的能量流动过程中部分环节涉及的能量（单位：103kg·m-2·a-1）其中补偿输入是指人工饲喂各个营养级同化的能量。下列说法错误的是（ ）
A. 由图可知，肉食动物需补偿输入的能量为5000kg·m-2·a-1
B. 植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量是12000kg·m-2·a-1
C. 能量在第三营养级与第四营养级之间的传递效率为3.3%
D. 据图中数据可知，较低营养级的生物在这场灾害中受到的影响较大
【答案】D
【分析】生态系统能量流动的特点为单向流动、逐级递减，两营养级之间的传递效率基本为10%~20%，各营养级之内，所有输入的能量等于输出的能量，各营养级中，同化量一部分通过呼吸作用以热能形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。
【详解】A、各营养级之内，所有输入的能量等于输出的能量，在植食动物中，输入（14+2）=输出（4+9+0.5+流入肉食动物），可以计算出流入肉食动物的能量为2.5×103kg·m-2·a-1；肉食动物输入（2.5+补偿输入）=输出（2.1+5.1+0.05+0.25），可以计算出肉食动物补偿输入的能量为5×103kg·m-2·a-1，A正确；
B、植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-热能散失=（14+2）-4=12×103kg·m-2·a-1，B正确；
C、第三营养级与第四营养级之间的传递效率=从第三营养级流入第四营养级的能量/第三营养级的同化量=0.25/(2.1+5.1+0.05+0.25)×100%≈3.3%，C正确；
D、根据图中数据，营养级越高，需要补偿输入的能量越大，在灾害中受到的影响越大，D错误。
故选D。
15. 科学家收集了来自5个捐赠者的干细胞，浸泡在一种精确配制的混合溶液中，培育出首个包含多人细胞的3D大脑模型。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 3D大脑模型的建立说明干细胞具有发育的全能性
B. 精确配制的混合溶液中含有定向诱导分化的物质
C. 用干细胞培育出脑部细胞的过程需在无菌无毒环境中进行
D. 该研究可探索大脑发育机制及人脑对新药物和新疗法的反应等
【答案】A
【分析】动物细胞培养条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物；
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；
（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4；
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
【详解】A、全能性是指发育为完整个体或分化为各种细胞的潜能，3D大脑模型的建立不能说明干细胞具有发育的全能性，A错误；
B、干细胞能分化成脑细胞，说明培养液中含有定向诱导分化的物质，B正确；
C、用干细胞培育出脑部细胞的过程需在无菌无毒环境中进行，故培养液需要有定期更换培养液等操作，C正确；
D、科学家利用这种干细胞技术获得大脑模型后，可加深对脑科学的研究，例如，探索大脑的发育机制，预测人脑对新药物和新疗法的反应等等，D正确。
故选A。
16. 长春新碱是存在于夹竹桃长春花属植物体内的一种次级代谢产物，具有高抗肿瘤活性。利用植物细胞培养生产长春新碱的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 为提高愈伤组织的诱导速率，诱导时应给与适当时间和强度的光照
B. 悬浮振荡培养前，需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞
C. 植物细胞培养时易发生突变，需筛选出高产突变体才能用来制备生物反应器
D. 工厂化生产中可以通过优化pH、温度等条件，提高单个细胞中长春新碱含量
【答案】C
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。
【详解】A、光照不利于愈伤组织形成，因此形成愈伤组织的过程中不需要光照，A错误；
B、在动物细胞培养过程中，需用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，制成细胞悬液，防止接触抑制，在植物细胞培养时不用胰蛋白酶，B错误；
C、组织培养过程中，愈伤组织易受到培养条件和外界环境的影响而发生突变，突变进而发育成为新品种，所以可通过从中筛选获得高产的突变体制备生物反应器，C正确；
D、工厂化生产长春新碱，优化生物反应器的pH、温度等条件，通过促进细胞快速增殖来提高长春新碱的产量，不是提高单个细胞的长春新碱含量，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 当植物吸收的光能超过其所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。叶绿体中的叶绿素与D1等蛋白结合构成光系统Ⅱ，在光能过剩时活性氧的大量累积可直接破坏D1蛋白，且抑制D1蛋白的合成，从而加剧光抑制。被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1才能占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验：
实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据如表所示（R酶参与暗反应）。
实验二：已知CLH能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如图曲线所示。

（1）分析实验一表中数据，乙组番茄植株气孔导度明显降低，但研究者判断CO2浓度不是限制光合速率的因素，依据是______，请推测造成其光合速率较低的内部因素可能是________。
（2）表中数据显示，高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因是________。
（3）结合实验二曲线图，请从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是________。
（4）综合上述信息，从D1蛋白降解与合成的角度，分析高温胁迫条件下野生型植株光系统Ⅱ未完全修复的原因是_______。
【答案】（1）①. 胞间CO2浓度较高 ②. 酶的活性降低、类囊体结构破坏
（2）高温导致R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加，抑制光反应；同时光能过剩时活性氧的大量累积破坏光系统Ⅱ，且抑制其修复
（3）突变型植株无法降解被破坏的D1蛋白，光系统Ⅱ难以修复，光合速率较低
（4）新合成D1蛋白的速率小于被破坏的D1降解速率
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个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NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，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，这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。
【解析】（1）分析实验一表中数据，乙组番茄植株气孔导度明显降低，但胞间CO2浓度较高，说明CO2浓度不是限制光合速率的因素，造成其光合速率较低的内部因素可能是酶的活性降低、类囊体结构破坏。
（2）表中数据显示，高温胁迫下番茄植株R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加，抑制光反应；同时光能过剩时活性氧的大量累积破坏光系统Ⅱ，且抑制其修复，故高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢。
（3）据题意：被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1才能占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复；CLH能促进被破坏的D1降解，CLH基因缺失的突变型植株光合速率低，其对应的D1蛋白量高，说明突变型植株无法降解被破坏的D1，光系统Ⅱ难以修复，导致光合速率较低。
（4）从D1蛋白降解与合成的角度，分析高温胁迫条件下野生型植株光系统Ⅱ未完全修复的原因是新合成D1蛋白的速率小于被破坏的D1降解速率。
18. 基因之外，DNA中还有众多非编码DNA片段，它们不含编码蛋白质的信息。研究表明，某些非编码DNA在调控基因表达等方面起重要作用，这样的非编码DNA片段就具有了遗传效应，在研究时可视为基因。肢体ENDOVE综合征是一种遗传病，患者表现为下肢缩短变形、手指异常等，engraild-1基因是肢体发育的关键基因（恒河猴中该基因与人类高度同源，等位基因用E、e表示，Y染色体上不存在该基因）。图1为患者家系情况，图2为正常人与甲患者的engraild-1基因序列的对比。
（1）据图1推测，Ⅱ3与Ⅰ1基因型相同的概率是___________________。
（2）据图2推测，患者engraild-1基因发生的变化是__________________，从而使其控制合成的肽链中氨基酸序列改变，直接导致肢体发育异常，这体现的基因控制性状的途径是_____________。
（3）调查中发现某一患者乙的engraild-1基因序列正常，但该基因附近有一段与其紧密连接的非编码DNA片段M缺失，记为m。研究人员利用恒河猴通过DNA重组技术制备了相应模型动物。
①研究发现engraild-1基因正常，但缺失M肢体畸形的纯合恒河猴其engraild-1基因表达量显著低于野生型。由此推测患者乙的致病机理为_________________。
②为确定M作用机制，利用丙、丁两类肢体正常的恒河猴进行杂交实验，结果如下：
子代肢体畸形恒河猴的基因型为__________________ ；并尝试解释该猴肢体畸形的原因。__________________
【答案】（1）2/3 （2）①. 碱基对增添 ②. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
（3）①. M片段调控engraild-1基因表达，M缺失使该基因表达量降低，导致患者肢体发育异常 ②. EeMm ③. 该猴体细胞中一条染色体上存在正常的E基因但缺少M片段,导致E基因表达量显著下降；其同源染色体上虽有M片段，但e基因无法表达正常蛋白，该个体表现为肢体畸形
【分析】分析系谱图：图中双亲正常，女儿患病，说明该病为常染色体隐性遗传病。
基因控制生物性状的两种方式：—是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【解析】（1）结合分析可知，该病属于常染色体隐性遗传病，设相关基因为A、a，则I1和I2基因型均为Aa，II3正常，基因型可能为1/3AA、2/3Aa，与Ⅰ1基因型相同的概率是2/3。
（2）由图可知，甲多了一个碱基T，患者engraild-1基因发生的变化是碱基对的增添；该病的病因是肽链中氨基酸序列改变，由于氨基酸是蛋白质的单体，基因中碱基对的增添造成氨基酸的排列顺序改变，从而使得蛋白质结构改变，直接导致肢体发育异常，这体现的基因控制性状的途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
（3）①由题可知：M基因缺失导致engraild-1的基因表达量显著低于野生型，推测M片段可能调控engraild-1基因表达，患者乙由于M缺失使该基因表达量降低，导致患者肢体发育异常。
②分析题干表格可知，两个肢体正常单杂合子交配（EEMm、EeMM）子代中1/4肢体畸形，符合3：1的分离比，推测可能存在基因连锁，原因可能是该猴体细胞中一条染色体上存在正常的E基因但缺少M片段,导致E基因表达量显著下降；其同源染色体上虽有M片段，但e基因无法表达正常蛋白，该个体表现为肢体畸形，所以子代肢体畸形小鼠的基因型为EeMm。
【点睛】本题考查人类遗传病的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
19. 甲型流感病毒（IAV）是一种RNA包膜病毒。IAV表面存在2种糖蛋白，血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）。前者帮助病毒识别宿主细胞表面的特定受体，后者促进病毒膜与宿主膜的融合释放病毒基因组。下图1表示双抗夹心胶体金法检测甲流的抗原检测试剂盒内部试纸条的构造，其中抗体1、抗体2分别是以HA，NA为抗原制备的单克隆抗体，抗体3是针对抗体1的抗体，抗体2和抗3分别固定在试纸条的检测线（T线）和质控线（C线），抗体1进行了胶体金标记，若抗体1在T线或C线大量聚集，将使该处显红色。图2是4个人的检测结果。
（1）甲流病毒（IAV）首次进入人体时，激活B细胞的第二信号是____________；第二次进入人体时，___________细胞可以产生抗体，抵御病毒的侵染。
（2）病毒进入人体后，免疫系统的___________功能过强可引起“细胞因子风暴”，细胞因子在细胞免疫中的作用是__________。
（3）图2表示4个人检测的结果，其中可以确定没有甲流病毒的（阴性结果）是__________，检测结果无效的是___________。分析结果甲形成的原因__________。
【答案】（1）①. 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 ②. 浆
（2）①. 防御 ②. 加速细胞毒性T细胞分裂分化
（3）①. 乙 ②. 丙丁 ③. 样品中含病毒，病毒HA与抗体1结合后移动到T线处，其表面的NA被抗体2结合使胶体金聚集呈红色条带；剩余抗体1和HA结合物移动到C线处，抗体1被抗体3结合使胶体金聚集而呈现红色条带
【分析】相同抗原再次入侵时，记忆细胞比普通B细胞更快地作出反应，即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞，浆细胞再产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。
【解析】（1）B细胞的激活需要两个信号，第一个信号是病原体（甲流病毒）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。甲流病毒（IAV）第二次进入人体时，记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞，浆细胞产生抗体，抵御病毒的侵染。
（2）免疫系统的功能主要有以下三大类：免疫防御、免疫监视和免疫自稳，免疫防御可以有效的防止外界病原体入侵，因此病毒进入人体后，免疫系统的防御功能过强可引起“细胞因子风暴”。在细胞免疫中，细胞因子能加速细胞毒性T细胞分裂分化。
（3）据题意可知，双抗夹心胶体金法检测甲流的抗原的原理为若样品中含病毒，病毒HA与抗体1结合后移动到T线处，其表面的NA被抗体2结合使胶体金聚集呈红色条带；剩余抗体1和HA结合物移动到C线处，抗体1被抗体3结合使胶体金聚集而呈现红色条带，因此在T线和C线都呈阳性（甲）表示该个体内含有甲型流感病毒。乙中T线不呈阳性，C线呈现阳性，说明乙没有甲流病毒。丙和丁中C线均没有呈现阳性，因此属于无效的检测结果。
20. 全球每年约有1100万吨的垃圾进入海洋，其中以塑料制品为主。滨海湿地具有清除和转化陆源污染的功能。滨海湿地蓝碳技术的原理是通过人类活动保护或修复生态系统，以减少生态退化导致的碳储量损失，提高生态系统的碳储存和碳封存能力。
（1）在光照、风吹和洋流作用下，很多塑料垃圾老化并被分解为更小块，这些微塑料最终可能在人类体内富集，这种富集作用在生态系统中依赖的传递渠道是___________。
（2）大量含氮化合物直接进入海洋生态系统将造成富营养化现象。据测定，流经滨海湿地前的陆地地表径流或地下水比海洋系统具有更高的氮素水平，从生态系统功能角度分析，大量的氮素在滨海湿地中的去向是__________。
（3）如图是某湿地生态系统中能量流经第二营养级的示意图，图中的数值表示能量，单位是（100KJ/m2·a）。图中的A代表__________，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是____。
（4）多营养层次的养殖模式能够有效减轻海水养殖活动对资源、环境的压力。人们在水的上层挂绳养殖海带等藻类；在水的中层用网箱养殖投饵性鱼类；在底层投放人工鱼礁，养殖底栖杂食动物。这种养殖模式提升了群落__________结构的复杂程度，提高了__________，增加了经济效益和生态效益。
（5）科学的休禁渔制度有助于提高海洋生态系统的稳定性，原因是__________。
【答案】（1）食物链和食物网
（2）进入生物群落，以有机物的形式被储存或封存
（3）①. 初级消费者同化的能量 ②. 13.5%
（4）①. 垂直 ②. 空间和资源的利用率
（5）科学休禁渔有利于鱼类种群数量和物种数目的增多，提高生态系统营养结构的复杂程度，提高其自我调节能力
【分析】每一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：①自身呼吸消耗；②流向下一个营养级；③被分解者分解利用；④未被利用。
【解析】（1）生物富集现象在生态系统中依赖的传递渠道是食物链和食物网，最高营养级的微塑料含量最高。
（2）质循环是指组成生物体的各种元素元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，从生态系统功能角度分析，大量的氮素在滨海湿地中的去向是进入生物群落，以有机物的形式被储存或封存。
（3）据图可知，图中的A是初级消费者摄入的能量-粪便量， 表示初级消费者同化的能量；能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，其中初级消费者的额同化量=3350＋2650=6000，次级消费者的同化量=980-170=810，从第二营养级（初级消费者）到第三营养级（次级消费者）的能量传递效率是810/6000×100%=13.5%。
（4）在水的上层挂绳养殖海带等藻类；在水的中层用网箱养殖投饵性鱼类；在底层投放人工鱼礁，养殖底栖杂食动物，属于垂直结构的分布，该养殖模式提升了群落垂直结构的复杂程度，提高了空间和资源的利用率，增加了经济效益和生态效益。
（5）一般而言，生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，科学的休禁渔有利于鱼类种群数量和物种数目的增多，提高生态系统营养结构的复杂程度，提高其自我调节能力，有助于提高海洋生态系统的稳定性。
21. IKK激酶山IKKα、IKKβ和IKKγ三种亚基组成，该酶参与动物体内免疫细胞分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷（SCID）患儿的IKKβ基因编码区第1183位碱基T突变为C。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物PCR定点诱变技术获得突变基因，并培育出SCID模型小鼠。图1为定点诱变获得突变基因的过程。
（1）在定点诱变获取突变基因时，PCR1中使用的引物有_________，PCR2中使用的引物有__________。PCR1和PCR2不能在同一个反应体系中进行，原因是_______。
（2）PCR在第一个循环之前通常将DNA样品加热至95℃数分钟进行预变性处理，其目的是_______。由于大引物较长，含C与G的碱基较多，为减少非目标基因的获得，在PCR2复性过程中应采取的措施是________。
（3）培育模型鼠的过程中，需用限制酶SacⅠ、HindⅢ对突变基因和载体进行双酶切，双酶切的优点是________。研究人员经鉴定、筛选获得一只转基因杂合鼠HE，让HE与野生鼠杂交得F1，F1雌雄鼠随机交配得F2。对F2中纯合野生鼠WT、纯合突变鼠HO、杂合鼠HE三种小鼠胸腺淋巴细胞中组成IKK激酶的三种亚基进行提纯和电泳，结果如图2。据此结果推测SCID患者免疫缺陷产生的机制是_______。
【答案】（1）①. 引物A、引物C ②. 引物B、大引物b ③. 引物之间能结合，会干扰引物和模板链的结合，影响PCR过程
（2）①. 增加大分子模板DNA彻底变性的概率 ②. 适当提高退火温度
（3）①. 防止质粒和目的基因的自身环化及反向连接 ②. IKKβ基因突变导致IKKβ含量减少，IKK激酶活力降低，不利于免疫细胞的分化
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
【解析】（1）在PCR反应体系中，需要加入引物和IKKβ基因外，还需要加入TaqDNA聚合酶（耐高温DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸（原料）、缓冲液（维持pH）、Mg2+（激活DNA聚合酶）等；在图1获取突变基因过程中，分析题图可知，在PCR1中，需要两种引物，将来在切取IKKβ基因时，需要在基因的左侧用限制酶HindⅢ来切割，在基因的右侧用限制酶SacⅠ来切割，因此在该基因的左端应有限制酶HindⅢ识别的序列，在基因的右端应有限制酶SacⅠ识别的序列，因此在PCR1中结合到基因右端的引物序列从5′到3′端的开始部位应含有限制酶SacⅠ识别的序列，所以要用到引物C，从题图中看，另一个引物从5′到3′端的序列中开始部位应含有突变碱基C，所以要用到引物A。从图中看，在PCR2中，有一个引物结合到了基因的左端，在它从5′到3′的序列的开始部位应含有限制酶HindⅢ识别的序列，所以要用到引物B，而另外的一个引物就是大引物中的一条链，它应该结合到基因的右端，且从5′到3′端的序列中开始部位应含有SacⅠ识别的序列，从图中看，它是大引物的b链。由于PCR1和PCR2过程使用的引物之间能结合，因而会干扰引物和模板链的结合，影响PCR过程，因此PCR1和PCR2不能在同一个反应体系中进行，需要分开进行。
（2）PCR在第一个循环之前通常将DNA样品加热至95℃数分钟进行预变性处理，这样可以增加大分子模板DNA彻底变性的概率，为后续的PCR过程创造条件。由于大引物较长，含C与G的碱基较多，为减少非目标基因的获得，在PCR2复性过程中应适当提高退火温度，便于引物与模板链的结合。
（3）培育模型鼠的过程中，需用限制酶SacⅠ、HindⅢ对突变基因和载体进行双酶切，双酶切能保证质粒和目的基因的正确连接，避免自身环化及反向连接。研究人员经鉴定、筛选获得一只转基因杂合鼠HE，让HE与野生鼠杂交得F1，F1雌雄鼠随机交配得F2。对F2中纯合野生鼠WT、纯合突变鼠HO、杂合鼠HE三种小鼠胸腺淋巴细胞中组成IKK激酶的三种亚基进行提纯和电泳，结果显示HO小鼠体内不含IKKβ或含量很少，因而可推测IKKβ基因突变导致IKKβ含量减少，IKK激酶活力降低，不利于免疫细胞的分化，进而导致SCID患者表现为免疫缺陷。组别
温度
气孔导度（mml·m-2·s-1）
O2释放速率（μml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度（ppm）
R酶活性（U·mL-1）
甲
25℃
99.2
11.8
282
172
乙
40℃
30.8
1.1
403
51
亲本
基因型
子代
丙
EEMm
发育正常∶肢体畸形＝3∶1
丁
EeMM