广西来宾市2025届高三下学期4月二模生物试卷（Word版附解析）

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2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本大题共16小题，共40分。1~12题，每小题2分；13~16题，每小题4分，每道题只有一个选项符合题目要求。
1. 虽然不同生物体之间可能存在不同的物质，但有些物质之间可能存在有一定的共性。下列有关物质“共性”说法错误的是（ ）
A. mRNA、tRNA和DNA都含有磷酸二酯键
B. 生长素和甘氨酸含有相同的化学元素
C. 糖原、淀粉和脂肪都是储能物质
D. 胃蛋白酶和维生素D的基本单位都是氨基酸
【答案】D
【解析】
【分析】mRNA和tRNA都是RNA，RNA的结构是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的单链结构，而DNA是由脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接的双链结构。所以不管是RNA还是DNA，它们的核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的。
【详解】A、mRNA、tRNA（RNA类）和DNA均通过磷酸二酯键连接核苷酸，故均含此键，A正确；
B、生长素（吲哚乙酸，C、H、O、N）与甘氨酸（C、H、O、N）的化学元素均为C、H、O、N，B正确；
C、糖原（动物储能）、淀粉（植物储能）和脂肪（通用储能）均为储能物质，C正确；
D、胃蛋白酶是蛋白质，基本单位为氨基酸；而维生素D属于固醇类（脂质），其结构单位并非氨基酸，D错误。
故选D。
2. 《齐民要术》“种谷”一书中指出“谷田必须岁易”，农谚有云“谷连谷，坐着哭”，均指在同一块土地上连续多年只种谷子，其产量会逐年下降。下列有关说法错误的是（ ）
A. 连年种植稻谷，容易导致田地里缺乏某种矿质营养
B. 影响稻谷生长的因素主要有光照、CO2浓度、昼夜温差、水分等
C. 与连年种植稻谷相比，间作可以有效降低田地中的物种丰富度
D. 连年种植稻谷，容易导致田地里虫害加剧
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中含量最多的四种元素为C、H、O、N，主要元素是C、H、O、N、P、S。不同作物细胞内元素种类大体相同，体现生物界的统一性，但元素含量相差较大，体现生物界的差异性。细胞内含量最多的化合物是水，存在形式有自由水和结合水，自由水与细胞代谢强度有关，结合水与抗逆性有关。
【详解】A、不同的农作物对土壤矿质元素的需求是有差异的，连年种植稻谷，容易导致田地里缺乏某种矿质营养，A正确；
B、影响稻谷光合作用和呼吸作用因素都能影响稻谷生长，主要光照、CO2浓度、昼夜温差、水分等，B正确；
C、与连年种植稻谷相比，间作可以增加田地的物种多样性，有效提高田地中的物种丰富度，C错误；
D、连年种植同一作物，降低田地的物种多样性，自我调节能力下降，使害虫数量迅速增加，导致虫害加剧，D正确。
故选C。
3. 美国生化学家卡尔文为了探究CO2和什么物质结合生成C3化合物，在实验时将反应中1%CO2浓度突然降低到0.003%浓度，然后检测部分物质的含量变化，结果见图。据图判断，与CO2结合的物质是（ ）
A. 乙醇酸B. 1，5-二磷酸核酮糖
C. 苹果酸D. 3-磷酸甘油酸
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5（一种五碳化合物）结合，这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【详解】当CO2浓度突然降低时，3-磷酸甘油酸（C3化合物）含量迅速下降，而1,5-二磷酸核酮糖则大量上升，两种物质变化相反，变化速率相当，说明与CO2结合的物质是1,5-二磷酸核酮糖，B正确，ACD错误。
故选B。
4. 科学家经过研究发现，将有丝分裂期（M期）细胞与间期（分为G1、S、G2时期）进行融合时，G1（为DNA合成做准备）、S（DNA合成时期）、G2（为分裂期做准备）时期细胞内的染色质被诱导出染色体凝缩状，具体过程及结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. M期细胞内含有促进染色质凝缩的物质
B. G1期细胞染色体呈单线状，原因是其DNA还未发生复制
C. S期细胞染色体呈碎片状，原因是其染色体被M期细胞中物质破坏
D. G2期细胞染色体呈双线状，原因是其DNA已经完成复制，并产生有染色单体
【答案】C
【解析】
【分析】从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
【详解】A、依题意，将M期细胞分别与G1、S、G2时期细胞进行融合时，G1、S、G2时期细胞被诱导出染色体凝缩状，推测M期细胞内含有促进染色质凝缩的物质，A正确；
B、依题意，细胞处于G1期时，细胞中发生的变化是为DNA合成做准备，此时细胞中DNA还未发生复制，染色体呈单线状，B正确；
C、与M期细胞融合后，其中S期细胞染色体成碎片状，原因是核DNA的复制不是同步的，有些DNA复制早一些，有些复制晚一些，合成的DNA长度不同，呈碎片化，C错误；
D、依题意，G2为分裂期做准备，此时细胞中DNA已完成复制，并产生有染色单体，D正确。
故选C。
5. 航天育种产业创新联盟将1000颗具有柳州特色的“洋紫荆1号”（体细胞染色体数目为2n）种子搭乘神舟十四号载人飞船飞越太空。这些种子返回地球后被科研人员放置在培养箱中进行培育，并发现了某株具有优良性状的洋紫荆。下列有关说法正确的是（ ）
A. 在外太空的失重、辐射等环境中大部分“洋紫荆1号”种子都发生了基因突变
B. 若该株洋紫荆发生了染色体数目变异，则细胞分裂时在显微镜下最多能观察到8n条染色体
C. 若该优良性状是隐性突变导致的，则表现优良性状的个体是纯合子
D. 利用该株洋紫荆的部分组织进行植物组织培养的原理是基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】生物的变异，有的仅仅是由环境的影响造成的，而不是由亲代遗传物质的改变引起的，属于不遗传的变异；有的是由亲代生殖细胞内遗传物质的改变引起的，能够遗传给后代，属于可遗传的变异。基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源。
【详解】A、不一定都是基因突变，也可能是染色体变异，且变异是低频率的，大部分“洋紫荆1号”种子不会发生变异，A 错误；
B、该株洋紫荆发生的染色体数目变异，可能只是个别染色体数目增加或减少，而并不是发生染色体组数变异，B错误；
C、隐性突变出现优良性状的个体，就是纯合子，C正确；
D、植物组织培养过程不进行减数分裂，不发生基因重组，D错误。
故选C。
6. 反向育种（RB）是一种从已知的杂种恢复其纯合亲本的技术。RB的思路是：①抑制具有优良性状的杂种F1在减数分裂中同源染色体的互换，从而获得配子：②这些配子再通过单倍体育种得到纯合P。下图为水稻（2N=24）RB技术的示意图（仅以某一对同源染色的杂合子抑制同源染色体的互换体为例说明），下列有关RB技术说法正确的是（ ）
A. 单倍体育种就是配子离体培养过程
B. P2的表型不一定与P1的表型相同
C. P2之间杂交，获得的杂种，可以自交留种
D. RB技术抑制了同源染色体的互换，因此该育种过程不存在基因重组
【答案】B
【解析】
【分析】在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。
【详解】A、单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个环节，A错误；
B、图示仅一对同源染色体，但水稻有12对同源染色体，所以P2的表型不一定与P1相同，B正确；
C、P2之间杂交得到杂种Ab/aB，杂种Ab/aB再进行自交时，会产生不良性状的种子，所以不能留种，C错误；
D、基因重组有两种方式，同源染色体分离与非同源染色体自由组合、同源染色体非姐妹染色单体发生片段交换，RB技术只体现抑制同源染色体的互换的基因重组方式，D错误。
故选B。
7. 枯叶蛾的繁殖存在有性生殖和孤雌生殖两种方式，它的孤雌生殖是指雌性在不经过受精的情况下，通过卵细胞和极体融合并发育成新个体的过程。已知枯叶蛾的性别决定方式是ZW型（Ww不存活），下列说法正确的是（ ）
A. 有性生殖中雌雄配子的结合体现了自由组合定律
B. 若雌枯叶蛾孤雌生殖产生后代，则后代雌雄比为1：2
C. 与孤雌生殖相比，有性生殖可以提高枯叶蛾的遗传多样性
D. 若孤雌生殖是由来自同一个次级卵母细胞的卵细胞和极体融合，则后代一定是纯合体
【答案】C
【解析】
【分析】常见的由性染色体决定性别的生物体的性别决定方式有XY型和ZW型。位于性染色体上的基因控制的性状遗传表现伴性遗传现象，伴性遗传现象是指位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是与性别相关联。
【详解】A、减数分裂第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合体现自由组合定律，A错误；
B、孤雌生殖时，ZW产生卵细胞和极体的情况有2种，当卵细胞是Z时，则3个极体分别是Z、W、W，而当卵细胞是W时，则3个极体分别是 W、Z、Z。因此卵细胞与极体结合产生的新个体染色体组成有1WW(致死)、1ZZ(雄性)、4ZW(雌性)，则后代雌雄比为4：1，B错误；
C、有性生殖过程中双亲细胞在减数分裂过程中发生基因重组，受精时配子随机结合，可以提高遗传多样性，C正确；
D、细胞分裂过程中可能存在基因突变情况，所以由来自同一个次级卵母细胞的卵细胞和极体融合，不一定就是纯合子，D错误。
故选C。
8. 体温调节调定点学说认为恒温动物的下丘脑中存在一个确定的调定点的数值，例如人体是37℃。然而病原体感染人体后，人体免疫系统在与病原体对抗的过程中产生白细胞介素-1等代谢产物，将导致体温调定点升高，引起发热。下列有关说法正确的是（ ）
A. 人体体温恒定是由于人体产热和散热过程保持平衡的结果
B. 病原体将刺激皮肤血管收缩，以减少散热，使体温升高
C. 病原体产生的毒素直接作用于骨骼肌，促使体温升高
D. 人体持续发热39℃一段时间，说明产热一直大于散热
【答案】A
【解析】
【分析】体温调节过程，包括神经调节和体液调节，下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌的促甲状腺激素，导致甲状腺激素分泌增加，增加产热的方式有骨骼肌收缩和甲状腺激素调节使代谢增强，减少散热的方式是皮肤血管收缩。
【详解】A、在各种调节机制作用下，人体产热和散热过程保持平衡，故人体体温恒定，A正确；
B、皮肤血管收缩是体温调定点上移后，机体为减少散热采取的措施，并非病原体直接刺激所致，B错误；
C、病原体产生的毒素不会直接作用于骨骼肌引起寒战，骨骼肌战栗是体温调定点上移后，机体为达到新的调定点而采取的产热方式，C错误；
D、人体持续发热时，体温保持不变，说明产热等于散热，D错误。
故选A。
9. 入冬以来甲型流感肆虐，而接种甲流疫苗可有效降低重症率和死亡率。据研究，疫苗诱导的特异性抗体水平与疫苗的保护效果之间具有高度相关性，因而建立高效的抗体检测方法具有重要意义。某研究小组构建基于S蛋白、N蛋白（甲流病毒的两种免疫原性较强的结构蛋白）的抗体检测方法，检测结果如图，其中截断值是区分阳性与阴性的分界线，灵敏度是指检测阳性样品的能力。（注：阳性样品是指小鼠接触过甲流病毒后提取的血清样品，阴性样品未接触；抗体与抗原结合，会发荧光）下列有关说法错误的是（ ）
A. N蛋白检测的灵敏度要高于S蛋白检测
B. 阴性样品是作为对照存在，但可能也存在有少量抗体
C. 某甲流患者核酸检测为阳性而抗体检测为阴性，原因可能是患者处于感染早期
D. 在人体内N蛋白和S蛋白往往会被抗原呈递细胞摄取、处理，再传递给辅助性T细胞
【答案】A
【解析】
【分析】甲流病毒不能独立生存，需要寄生在活细胞中才能完成病毒的增殖。病毒入侵人体细胞后，引发机体产生特异性免疫。
【详解】A、与N蛋白相比，S蛋白即使稀释度为1:1600时，阳性样品的荧光强度还是比阴性样品高许多，A错误；
B、据题干信息和题图分析可知，阳性样品是指小鼠接触过甲流病毒后提取的血清样品，阴性样品未接触；抗体与抗原结合，会发荧光，所以阴性样品作为对照存在，而图中阴性样品也检测出荧光强度，且强度较低，说明阴性样品中存在少量抗体，B正确；
C、某甲流患者核酸检测为阳性而抗体检测为阴性，原因可能是处于感染早期，还没产生抗体或产生的抗体量极少，C正确；
D、在人体内，当甲流病毒侵入时，其结构蛋白N蛋白和S蛋白属于抗原，会被抗原呈递细胞摄取、处理，并将处理后的抗原片段呈递给辅助性T细胞。辅助性T细胞在识别抗原后，会进一步激活B细胞产生抗体，或激活细胞毒性T细胞来杀死被病毒感染的细胞，D正确。
故选A。
10. 土壤盐分是限制全球粮食作物生长的胁迫因素之一。我国科研人员探究了某种植物内源生长调节剂茉莉酸（JA）和乙烯在水稻植株抵抗盐胁迫中的相互作用机制。研究者分组处理萌发的水稻种子，各实验组加入等量等浓度的NaCl溶液，对照组加入等量清水，结果如下表。由此不能得出的结论是（ ）
A. JA是通过促进乙烯的合成间接抑制胚根生长的
B. 乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长的
C. 乙烯对胚根生长的抑制可完全由JA合成抑制剂处理恢复
D. 乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用
【答案】A
【解析】
【分析】分析表格数据可知，乙烯和JA均会抑制胚根生长。乙烯合成受阻对于JA对胚根生长的抑制作用几乎无缓解，而乙烯对胚根生长的抑制作用在JA合成受阻时得到恢复。
【详解】AB、据表格数据可知，对照组胚根长度为9.0，乙烯+JA合成抑制剂组胚根长度为9.0，而JA+乙烯合成抑制剂组胚根长度为5.0，说明是乙烯促进了JA合成，进而通过JA抑制了胚根生长，A错误，B正确；
C、分析对照组、乙烯组和乙烯+JA合成抑制剂组可知，乙烯对胚根生长的有抑制作用，并且在JA合成受阻时得到恢复，由此可知，乙烯对胚根生长的抑制可完全由JA合成抑制剂处理恢复，C正确；
D、分析对照组、JA组和JA+乙烯合成抑制剂组可知，JA对胚根生长的有抑制作用，乙烯合成受阻对于JA对胚根生长的抑制作用几乎无缓解，D正确。
故选A。
11. 融水县元宝山国家级自然保护区是东亚至澳大利亚候鸟迁飞中重要通道，每年超100万只候鸟迁徙经过此处，包括小天鹅、黑冠鹃隼等13种国家重点保护动物。下列关于候鸟迁飞的说法错误的是（ ）
A. 迁入候鸟与本地鸟类可能存在种间竞争的关系
B. 小天鹅与本地的黑天鹅不是一个物种，因为它们存在生殖隔离
C. 若黑冠鹃隼种群在迁徙途中部分个体死亡，则该种群一定发生了进化
D. 影响候鸟迁飞的因素主要有日照时间、食物、气候、温度
【答案】C
【解析】
【分析】种间竞争是不同物种之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。在种间竞争中常常是一方取得优势而另一方受抑制甚至被消灭。
【详解】A、迁入的候鸟与本地鸟类可能因生态位重叠（如食物、栖息地）产生种间竞争，符合生态学原理，A正确；
B、小天鹅与黑天鹅属于不同物种，二者存在生殖隔离（无法杂交或后代不可育），故不属同一物种，B正确；
C、进化定义为种群基因频率的改变。若黑冠鹃隼迁徙途中部分个体死亡，只有死亡具有选择性（如特定基因型个体更易死亡）才会导致基因频率变化。若死亡是随机的（如自然灾害），基因频率可能不变，此时未发生进化。题目未明确死亡的选择性，因此“一定发生进化”的结论不成立，C错误；
D、候鸟迁飞的主要驱动因素包括日照时间（光周期）、食物资源、气候和温度变化，这些均被科学证实，D正确；
故选C。
12. 石漠化是我国三大生态问题之一，在石漠化治理示范区内整体土壤含水率阳坡4>5>3=1，则支持该假说
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是验证2型糖尿病与一种肠道分泌的激素GLP-1（主要由回肠中的L细胞分泌）存在关系，实验的自变量是大鼠类型及是否切除回肠，因变量是血糖水平，据此分析作答。
【详解】AB、实验设计应遵循对照与单一变量原则，实验中对照组1是正常大鼠＋注射生理盐水、对照组2是糖尿病模型大鼠＋注射生理盐水、对照组3是正常大鼠＋假手术＋注射生理盐水；实验组4是正常大鼠＋切回肠术＋注射生理盐水、实验组5是糖尿病模型大鼠＋切回肠术＋GLP-1，进行实验时，对照组与实验组都需要高糖高脂饲喂，AB错误；
C、进行血糖相关实验时，为确保基础血糖一致并排除进食干扰，所有大鼠实验前需饥饿处理，C正确；
D、若假说成立（GLP-1缺乏导致血糖升高），组4（正常大鼠切回肠）的血糖应高于正常但可能低于糖尿病模型鼠（组2），而组5（糖尿病模型鼠切回肠）的血糖应最高，实验结果应是 5 > 2 > 4 > 3 = 1，D错误。
故选C。
15. 动物需要通过合理摄食，才能获得最大的能量收益。北美驼鹿的食物主要是陆生植物（树叶）和水生植物，水生植物含钠盐，但能量较低；陆生植物几乎不含钠盐，但能量较高。已知驼鹿的生存既需要最低限量的钠盐，也需要最低限量的能量；与此同时驼鹿的胃容量也有最大限度。驼鹿每天食物摄取限制如图所示。为了获得最大的能量收入，驼鹿每天的实际取食量应在（ ）
A. 甲处B. 乙处C. 丙处D. 丁处
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：由图可知，摄取食物量为丙时，在达到最大胃容量限制和满足最低钠盐供应水平的条件下，能使驼鹿获得最大的能量供应。
【详解】依题意，驼鹿的生存既需要最低限量的钠盐，也需要最低限量的能量，故在达到最大胃容量限制和满足最低钠盐供应水平的条件下，尽可能多地食用陆生植物，可使其获得最大的能量收入。结合图示，取食量为乙时，未达到胃容量限制；取食量为甲时，摄食陆生植物较少；取食量为丙时，能满足最低钠盐限制和胃容量限制，且在甲、乙、丙三个取食量中，丙取食量时摄取的陆生植物最多。丁陆生植物取食量多，但不满足钠盐限制，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
16. 西瓜是人们十分喜欢的水果，西瓜的瓜瓤分有红瓤、黄瓤和白瓤，不同颜色的瓜瓤营养成分和口感有所差异。科学工作者已研究发现，控制瓜瓤颜色的基因分别是R和Y，并在育种过程中获得了如下两组实验数据。下列分析正确的是（ ）
A. 两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律
B. 存在某一种显性基因，抑制或掩盖另一种显性基因表达的情况
C. 将两个实验组合中的F2代黄瓤植株进行杂交，后代为黄瓤的概率为2/3
D. 实验二中的R基因频率在F1与F2中相等，Y基因频率在F1与F2中不相等
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、实验组合二中的F2性状分离比为 12:3:1，说明F1的基因型为RrYy，并遵循基因的自由组合定律，A 错误；
B、实验组合二中的 F2性状分离比为 12:3:1，即9R_Y_、3R_yy（或3rrY_）为红瓤，3rrY_（或3R_yy）为黄瓤，1rryy 为白瓤，说明R与Y存在时，会出现R显性基因抑制或掩盖Y显性基因的倩况(或Y显性基因抑制或掩盖R显性基因的情况)，B 正确；
C、实验组合一F2代红瓤：黄瓤=3：1，可推测黄瓤的基因型为rrYY(或者 RRyy)。实验组合二F2代黄瓤占比为3/16，可推测其基因型为rrY_ ，两者相互杂交，后代黄瓤的概率为1，C错误；
D、实验二中，由亲本杂交得到F1，再由F1得到F2时没有发生自然选择，没有发生染色体变异和基因突变，植物个体也不发生迁移，故R基因频率在F1与F2中相等，Y基因频率在F1与F2中也相等，D错误。
故选B。
二、非选择题：本大题共5小题，共60分。
17. 传统珍贵药材金线莲有“药王”“金草”之称，有效成分为类黄酮与花色素苷等次生物质。为探究某地区金线莲大棚春季种植所需的最佳光照条件，研究人员以金线莲组培苗为材料，根据野生金线莲的自然生长习性，用遮阳网设置3种光照梯度（表1），每种光照梯度处理材料为60盆，分别于0天、45天、90天测定各处理植株的生长和叶片生理指标（表2、图1）。回答以下问题：
表1金线莲试验地3种光照强度设置情况
表2不同光照条件对金线莲叶片生长和有效物质积累的影响
CK:对照组，在0天测定三种光照条件处理组植株的生长和叶片生理指标并取平均值。
不同光照条件下金线莲株高生长指标的情况
（1）光照直接影响______阶段。遮光下，因______（填物质）减少，三碳化合物还原速率降低。
（2）根据表2结果分析，历经一季度栽培过程，金线莲的遮阳网设置_____层最佳。理由：________。
（3）有人从图中判断45d、光照条件Ⅲ实验组的金线莲长势最好，你同意吗?理由是___________。
（4）CO2捕集利用与封存技术（CCUS）是一种重要的温室气体减排技术，其中微藻固碳技术有广泛应用前景。微藻由真核微藻（如硅藻、绿藻等）和原核微藻（如蓝藻等）组成，可将CO2转化为蛋白质、淀粉、脂类等物质。与金线莲固碳相比，微藻固碳的优势是______（写出2点），且该技术还能提高经济效益，提高碳利用（碳利用是指将碳元素有效地转化为有用的产品或能源的过程），比如用于______。
【答案】（1） ①. 光反应 ②. ATP和NADPH
（2） ①. 2 ②. 从生长期为90d的数据可以看出，与第Ⅰ、Ⅱ组相比第Ⅲ组（遮阳网2层）光照条件下，金线莲的叶片生长情况最佳，有效成分积累最多
（3）不同意，该结论的得出还需测量茎粗、植株鲜重、植株干重等其他指标综合考虑
（4） ①. 微藻生长周期短，不占据土壤等空间 ②. 生产动物饲料（或作为生物燃料）
【解析】
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
光照是光合作用重要条件，它直接影响光反应阶段。在光反应阶段，植物吸收光能并将其转化为化学能，同时产生ATP和NADPH。当植物处于遮光条件下时，由于光照不足，光反应产生的ATP和NADPH会减少。这两种物质在暗反应阶段中起着关键作用，它们参与三碳化合物的还原过程。因此，遮光下三碳化合物的还原速率会降低。
【小问2详解】
根据表2的结果分析，历经一季度栽培过程后，金线莲的遮阳网设置2层最佳。理由是在90天的生长期内，第Ⅲ组（遮阳网2层）光照条件下的金线莲在叶片数、叶面积、叶鲜都比第Ⅰ、Ⅱ组多，以及有效成分（类黄酮和花色素苷）的积累量也高于第Ⅰ、Ⅱ组。这些指标综合反映了金线莲的生长状况和品质，因此设置2层遮阳网是最合适的选择。
【小问3详解】
不同意从图中判断45天时、光照条件Ⅲ实验组的金线莲长势最好的观点。虽然光照条件Ⅲ在45天时金线莲的某些生长指标（如株高）可能较高，但长势的好坏不能仅凭单一指标来判断。根据表2的数据，可以看到在45天时，光照条件Ⅲ下的金线莲虽然株高较高，但叶片数、叶面积等指标反而比光照条件Ⅱ实验组低。因此，不能仅凭株高就判断光照条件Ⅲ实验组的金线莲长势最好，还需要测量植物的茎粗、植株鲜重、植株干重等其他指标。
【小问4详解】
据题干信息分析可知，与金线莲这类大型陆生植物固碳相比，微藻固碳具有显著的优势。首先，微藻大多为单细胞生物群，微藻的生长速率快，能够在短时间内大量繁殖，从而快速吸收并转化大量的CO2​；其次，微藻由真核微藻（如硅藻、绿藻等）和原核微藻（如蓝藻等）组成，属于水生生物，不占据土壤等空间。此外，微藻固碳技术可将CO2转化为蛋白质、淀粉、脂类等物质，进而将这些有机物生成为动物饲料，提高经济效益，也可以将微藻作为生物燃料的原料，通过发酵或转化技术将其转化为生物柴油、生物气等可再生能源，提高碳利用，从而实现碳元素的循环利用和能源的可持续发展。
18. 糖尿病认知功能障碍（DCI）是糖尿病患者中枢神经系统常见的并发症，临床表现为记忆力、学习能力减弱等。研究表明，DCI的发生与海马区神经元凋亡密切相关。针灸是我国非物质文化遗产之一，科学家通过大鼠模型，研究电针治疗疾病的细胞分子生物学机制，实验研究显示电针大鼠相关穴位既能降低糖尿病大鼠的血糖，又能抑制海马区神经元的凋亡，缓解DCI。回答下列问题：
（1）电针刺激大鼠相关穴位时，激活相应的感觉神经元，其产生的兴奋以_______形式传向下丘脑特定区域，通过______（选填“交感”或“副交感”）神经作用于胰岛B细胞促进______的分泌，以及______（选填“增加”或“减少”）肝脏细胞膜上葡萄糖转运载体的数量，进而降低血糖。
（2）若人在进行电刺针灸治疗时，被针刺时感到疼痛，但并不会缩回，这是属于______反射，这说明神经中枢之间的联系是：___________。
（3）为研究电针能抑制海马区神经元的凋亡，缓解DCI的机制，研究者实验操作如下：取健康成年雄性大鼠36只，随机抽取12只大鼠为正常组，其余大鼠为造模组，使用高脂高糖饮食联合链脲佐菌素构建DCI模型。模型制备成功后，将造模成功的大鼠随机分为模型组与电针组，每组12只。通过检测三组大鼠的血糖、海马区神经元的凋亡率、Bcl-2、Bax蛋白表达量，结果如下图所示：
①图a、图b哪些实验结果可说明DCI模型鼠建模成功__________。
②研究表明：细胞凋亡与Bcl-2、Bax等关键蛋白有关。请分析以上数据可推测：_________是细胞凋亡的关键抑制蛋白，而______蛋白具有促进细胞凋亡的作用。
③请结合上图推测电针刺激治疗DCI的原理：_______________。
【答案】（1） ①. 电信号/局部电流/神经冲动 ②. 副交感 ③. 胰岛素 ④. 增加
（2） ①. 条件 ②. 脊髓中的低级中枢受大脑皮层中相应高级中枢的调控
（3） ①. 模型组表现出血糖含量高，且海马区神经元的凋亡率高 ②. Bcl-2蛋白 ③. Bax蛋白 ④. 电针刺激治疗DCI是通过促进Bcl-2蛋白表达，同时抑制Bax蛋白的表达量进而降低了海马区神经元的凋亡率，进而实现对该病的治疗
【解析】
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位，兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【小问1详解】
电针刺激大鼠相关穴位时，激活相应的感觉神经元，其产生的兴奋以电信号/局部电流/神经冲动的形式传向下丘脑特定区域，通过“副交感”神经作用于胰岛B细胞促进胰岛素的分泌，进而降低血糖，起到治疗糖尿病的作用，同时还能“增加”肝脏细胞膜上葡萄糖转运载体的数量，促进促进葡萄糖进入到肝脏细胞中进行代谢活动，进而降低血糖。
【小问2详解】
若人在进行电刺针灸治疗时，被针刺时感到疼痛，但并不会缩回，这是属于条件反射，因为该过程受到大脑皮层的支配，该事实说明脊髓中的低级中枢受大脑皮层中相应高级中枢的调控，即高级中枢与低级中枢之间存在分级调节。
【小问3详解】
①图a、图b哪些实验结果显示模型组表现出血糖含量高，且海马区神经元的凋亡率升高，该数可说明DCI模型鼠建模成功。
②研究表明：细胞凋亡与Bcl-2、Bax等关键蛋白有关。相关数据显示，模型组中Bcl-2蛋白表达量下降，而Bax蛋白表达量上升，因而说明是Bcl-2蛋白是细胞凋亡的关键抑制蛋白，而Bax蛋白具有促进细胞凋亡的作用。
③上图数据显示，电针组的数据与模型组相比表现为Bcl-2蛋白表达量上升，而Bax蛋白表达量下降，据此可推测电针刺激治疗DCI是通过促进Bcl-2蛋白表达，同时抑制Bax蛋白的表达量进而降低了海马区神经元的凋亡率，达到了缓解该疾病的目的。
19. 武宣县奶牛养殖场是广西较大的奶牛养殖企业，其以奶牛为核心，建立了如图所示的生态循环平衡模式。回答下列有关问题：
（1）紫花苜蓿除了作为该农场主要的牧草，还具有较强的防旱和防水土流失的作用，这些体现了生物多样性的_________价值；苜蓿根部长有根瘤，紫花苜蓿与根瘤菌的种间关系是_________，请具体描述两者之间的营养关系：__________。
（2）粪污资源化利用是奶牛养殖的关键技术环节，该技术遵循了生态工程的______原理。从能量流动的角度分析，其实现了____________。
（3）种植玉米时，除沼渣和粪污外，还常常需要向农田中施加氮肥，原因是_________。根瘤菌与植物的共生固氮量可达到生物固氮总量的60%，但根瘤菌只有与相匹配的豆科植物共生。请依此原理提出两条对玉米有效的增产措施：_____________。
【答案】（1） ①. 直接和间接 ②. 互利共生 ③. 植物通过光合作用产生有机物供给根瘤菌，而根瘤菌通过固氮作用产生含氮物质供给植物
（2） ①. 循环 ②. 能量的多级利用、提高能量的利用率
（3） ①. 农田土壤中的氮含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥 ②. 将接种根瘤菌的苜蓿与玉米间作(或轮作)；向玉米地中施用固氮菌肥等微生物肥料；通过基因工程将固氮酶基因导入玉米中，使得主米也可以进行固氮作用
【解析】
【分析】1、生物圈内所有植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。生物多样性具有直接价值、间接价值及替在价值。
2、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理布置，增大流入某个生态系统的总能量；研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。并且实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率；研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问1详解】
生物多样性的直接价值包括对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，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价值。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。依题意，紫花苜蓿可作为奶牛的饲料，为人生产食物，且具有较强的防旱和防水土流失的作用，故其作用体现了生物多样性的直接价值和间接价值。紫花苜蓿通过光合作用产生有机物供给根瘤菌，而根瘤菌通过固氮作用产生含氮物质供给紫花苜蓿，故紫花苜蓿与根瘤菌的种间关系是互利共生。
【小问2详解】
粪污资源化利用减少整个生产环节“废物”的产生，可知该技术遵循了生态工程的循环原理。该生态系统增加了粪便进入沼气池生产沼气的过程，并把沼渣、沼液用于肥田，粪污资源化利用过程实现了能量的多级利用、提高了能量的利用率。
【小问3详解】
由于农田土壤中的氮含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥，以实现玉米的高产。依题意，根瘤菌与植物的共生固氮量可达到生物固氮总量的60%，但根瘤菌只有与相匹配的豆科植物共生。故要使玉米增产，可将接种根瘤菌的苜蓿与玉米间作或将接种根瘤菌的苜蓿与玉米进行轮作；也可通过发酵工程生产固氮菌肥等微生物肥料，向玉米地中施用固氮菌肥等微生物肥料；还可通过基因工程将固氮酶基因导入玉米中，使得主米也可以进行固氮作用。
20. 遗传病已经成为当前危害人类健康最为严重的原因之一。科研人员对1个有3例甲病患者的家系进行了调查，并绘制了家族系谱图，如下图所示。已知甲病是一种单基因遗传病，其致病基因不在XY的同源区段，死亡个体表型正常。回答下列问题：
（1）甲病的遗传方式是________，理由是_______。
（2）Ⅳ-3是纯合子的概率是_______。甲病在人群中的发病率为1/10000，如果Ⅳ-3与一位没有血缘关系且表型正常的人结婚，生下患甲病孩子的概率是___________。
（3）Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-2三人基因型相同的概率是__________。
（4）此家系中与甲病相关基因的序列如下图所示：
科学家通过研究发现：正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同。致病基因表达的蛋白质中第787位氨基酸发生了改变，变成了苏氨酸。该基因表达的蛋白质是黑色素小体膜上的一种跨膜蛋白。该蛋白异常会导致酪氨酸转运异常，进而引起黑色素合成障碍，使得患者表现为眼、皮肤、毛发黑色素缺乏。请结合上述信息分析：致病基因发生了碱基对的_______，使得表达的蛋白质中第787位氨基酸由______替换为苏氨酸。上述例子说明基因表达产物与性状的关系是__________。
【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传 ②. 子代出现性状分离，故甲病为隐性病;又因为Ⅳ-1与Ⅳ-2为女患者，但其父亲(Ⅲ-1)正常，故肯定是常染色体隐性病。
（2） ①. 1/3 ②. 1/303 （3） 2/3
（4） ①. 替换 ②. 丙氨酸 ③. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
【解析】
【分析】系谱图分析：Ⅳ-1、Ⅳ-2两女性患病，双亲正常，即“无中生有为隐性，隐性看女病，父子有正非伴性”，这说明该遗传病是常染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
Ⅳ-1、Ⅳ-2患病，Ⅳ-3正常，子代出现性状分离，故甲病为隐性病；又因为Ⅳ-1与Ⅳ-2为女患者，但其父亲(Ⅲ-1)正常，其致病基因不在XY的同源区段，故该病是常染色体隐性病。
【小问2详解】
假设甲病受等位基因A/a控制，该病为常染色体隐性遗传病，则Ⅳ-1、Ⅳ-2基因型为aa，Ⅲ-1、Ⅲ-2基因型都是Aa，正常孩子(Ⅳ-3)的基因型占比为1/3AA与2/3Aa，其中AA是纯合子，占 1/3；甲病在人群中的发病率为1/10000，即aa=1/10000，a=1/100，A=99/100，则AA:Aa=（99/100）2/（2×1/100×99/100）=99:2，故正常人群中Aa占2/101。Ⅳ-3(1/3AA、2/3Aa)为 Aa与人群中表型正常但基因型为Aa的人婚配，才能生出甲病的孩子，因此生下患甲病孩子的概率是：2/3×1/4×2/101=1/303。
【小问3详解】
Ⅱ-3患病（aa），则Ⅰ-2基因型为Aa；Ⅱ-3患病（aa），Ⅲ-2表型正常，故其基因型是Aa；Ⅱ-3患病（aa），其双亲表型正常，故Ⅱ-2基因型及占比为1/3AA、2/3Aa。综合以上分析，三人基因型相同的概率是 2/3。
【小问4详解】
依题意，正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同，可推断致病基因发生了碱基对的替换。依题意，苏氨酸的密码子为ACG，精氨酸的密码子为CGC，半胱氨酸的密码子为UGC，丙氨酸的密码子为GCG、GCA，组氨酸的密码子为CAC，比较各种氨基酸的密码子，只有苏氨酸的密码子ACG变为丙氨酸的密码子GCG才符合题目“正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同”的条件，故可知蛋白质中第787位氨基酸由丙氨酸替换为苏氨酸；依题意，该基因表达的蛋白质是黑色素小体膜上的一种跨膜蛋白，该蛋白质结构异常，功能异常，故说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
21. 基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。科学家常借助基因敲除技术，使特定的基因功能丧失，从而使部分功能被屏蔽，并可进一步对生物体造成影响，进而推测出该基因的生物学功能。基于同源序列，来源于λ噬菌体的Red系统可通过同源重组的方式实现大肠杆菌等一系列工程菌的基因敲除。
（1）Red同源重组由λ噬菌体的ex、bet、gam3个基因组成，分别编码EXO、BET、GAM3种蛋白质，EXO为双链核酸外切酶，可以结合在双链DNA的末端，从5'向3'降解DNA单链，产生________（选填“3'”或“5'”）黏性末端；BET结合在ex外切产生的末端单链上，促进其与受体细胞内正在复制的靶序列进行同源重组，替换靶基因；GAM蛋白能够抑制受体细胞内核酸外切酶活性，进而_________（选填“抑制”或“促进”）受体细胞对外源DNA的降解。
（2）Red同源重组技术要用到质粒pKD46，该质粒含有温度敏感型的复制起点riR101，在30℃培养时可以正常复制，而高于37℃时会自动丢失；还有由ParaB启动子调控的ex、bet、gam基因，需要L-阿拉伯糖诱导表达。λ-Red系统介导的基因敲除过程如下图所示。

①首先，要将pKD46导入处于_______（某种状态）的大肠杆菌，为使pKD46在细菌内正常复制、Red重组酶正常合成，必须满足_______的培养条件。过程I能用含有青霉素的培养基筛选成功导入了pKD46的大肠杆菌，这说明_______。
②然后，用PCR技术扩增卡那霉素抗性基因，PCR引物由两部分组成，靠近5'端的区域为_______的序列，靠近3'端的区域与模板DNA互补，将获得的线性DNA片段导入大肠杆菌，通过同源重组将大肠杆菌基因组DNA上的特定靶基因敲除。
③为筛选出同源重组成功（即靶基因被敲除）的大肠杆菌，过程Ⅱ所用的培养基需加入_______；然后再通过_______，把质粒pKD46除去。
（3）上述操作使得大肠杆菌基因组DNA上的靶基因被卡那霉素抗性基因取代，若想将卡那霉素抗性基因也清除，需要借助于FLP/FRT位点特异性重组系统。FRT是有方向性的，不同方向FRT位点经重组酶FLP作用结果不同，具体如下图所示。因此在PCR扩增卡那霉素抗性基因时需在该基因______。（填字母）

A. 左侧引入一个FRT位点B. 右侧引入一个FRT位点
C. 两侧引入两个同向的FRT位点D. 两侧引入两个反向的FRT位点
（4）确定靶基因敲除成功且pKD46除去后，再引入温敏型（温度过高时质粒丧失复制能力）质粒pCP20表达重组酶FLP，表达方式是热启动。请说明使用pCP20的优势：______。
【答案】（1） ①. 3' ②. 抑制
（2） ①. 能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. 培养温度为30℃(低于 37℃)、培养基中含 L阿拉伯糖 ③. 实验用大肠杆菌不含青霉素抗性基因，pKD46质粒含有青霉素抗性基因 ④. 与靶基因外侧同源(相同) ⑤. 卡那霉素 ⑥. 在高于37℃的温度下培养 （3）C
（4）当培养温度提高时，质粒pCP20表达重组酶FLP，同时丧失复制能力，这样可以将大肠杆菌中的抗性基因和质粒DCP20同时除去
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（ 1 ）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
依题意，EXO可以结合在双链DNA的末端，从5'向3'降解DNA单链，故与降解链互补的未被降解的单链留下3'端，产生3′黏性末端；依题意，核酸外切酶能从5'向3'降解DNA单链，GAM蛋白能够抑制受体细胞内核酸外切酶活性，故GAM蛋白能够抑制受体细胞对外源DNA的降解。
【小问2详解】
①要将pKD46导入大肠杆菌细胞中，大肠杆菌细胞要处于易吸收外源DNA分子的生理状态这种状态，此时大肠杆菌细胞更易被转化。依题意，由ParaB启动子调控的ex、bet、gam基因，需要L-阿拉伯糖诱导表达；质粒pKD46含有温度敏感型的复制起点riR101，在 30℃培养时可以正常复制，而高于37℃时会自动丢失。因此，为使导入的pKD46在细菌内正常复制、Red重组酶正常合成，必需满足培养温度为 30℃(低于 37℃)且培养基中含 L-阿拉伯糖的条件。过程I是用含有青霉素的培养基筛选成功导入了pKD46的大肠杆菌，这说明实验用大肠杆菌不含青霉素抗性基因且pKD46质粒含有青霉素抗性基因。
②据图可知，PCR引物由两部分组成，5'端的部分与靶基因外侧同源，3'端的部分与模板DNA互补。
③同源重组成功(即靶基因被敲除)的大肠杆菌，其应该被替换上卡那霉素抗性基因，因此应用含卡那霉素的培养基进行筛选；质粒pKD46在高于 37℃时会自动丢失，所以应置于 37℃培养，除去质粒pKD46。
【小问3详解】
要借助于FLP/FRT 位点特异性重组系统将卡那霉素抗性基因清除，根据图示，可以发现应当在卡那霉素抗性基因两侧引入两个同向的 FRT位点，C正确，ABD错误。
故选C。
【小问4详解】组别
对照组
乙烯组
乙烯+JA合成抑制剂组
JA组
JA+乙烯合成抑制剂组
胚根长度（cm）
9.0
4.8
9.0
4.8
5.0
组别
对照组
实验组
编号
1
2
3
4
5
大鼠种类及处理
正常大鼠
①
正常大鼠+假手术
正常大鼠+切回肠术
②
实验组合
亲本
F1
F2/株
红瓤
黄瓤
白瓤
一
红瓤×黄瓤
红瓤
169
56
-
二
白瓤×红瓤
红瓤
161
42
15
设置
遮阳网/层
透光率/%
Ⅰ
0
100
Ⅱ
1
50～55
Ⅲ
2
15～25
生长期/d
光照条件
叶数/片
叶面积/(cm2/片)
叶鲜重/(mg/片)
类黄酮/(mg/g)
花色素苷/ (A/g)
0
CK
5.27
0.71
11.01
12.89
0.069
45
Ⅰ
5.40
0.83
16.85
13.37
0.106
Ⅱ
5.93
1.04
19.27
13.53
0.119
Ⅲ
5.87
0.99
18.71
14.85
0.162
90
Ⅰ
3.40
0.96
11.60
14.83
0.159
Ⅱ
4.13
1.23
19.25
15.85
0.184
Ⅲ
5.40
1.66
29.17
18.95
0.186