2025-2026学年山西忻州高三上学期8月阶段性测试生物试题（附答案解析）

这是一份2025-2026学年山西忻州高三上学期8月阶段性测试生物试题（附答案解析），共21页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答， 下图表示某动物等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 下列物质属于生物大分子，且由多种单体连接成的是（ ）
A. 性激素B. 淀粉C. 呼吸酶D. 类胡萝卜素
【答案】C
【详解】A、性激素的化学本质是脂质，并不属于生物大分子，A错误；
B、淀粉的本质是多糖，属于生物大分子，但单体均为葡萄糖，而非多种单体，B错误；
C、呼吸酶的本质是蛋白质，属于生物大分子，其单体为不同氨基酸构成，C正确；
D、类胡萝卜素是一类与光合作用有关的色素，并不由多种单体连接而成，D错误。
故选C。
2. 迁移体是在细胞迁移过程中产生的具有单层膜结构的细胞器。研究发现，迁移体中富集了许多信号因子，与某些器官的形态建成有关，迁移体可被释放至细胞外或被其他细胞吞噬。下列叙述错误的是（ ）
A. 迁移体膜可以参与构成细胞的生物膜系统
B. 膜蛋白不参与迁移体被其他细胞吞噬的过程
C. 迁移体被其他细胞吞噬后可能影响该细胞的基因表达
D. 迁移体中的信号因子可能参与细胞间的信息交流
【答案】B
【分析】生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜等。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜，迁移体属于细胞器，其膜结构可参与构成细胞的生物膜系统，A正确；
B、依题意可知，迁移体以胞吞的方式被其他细胞吞噬，该过程有膜蛋白的参与，B错误；
CD、依题意可知，迁移体中富集了许多信号因子，且与某些器官的形态建成有关，说明迁移体中的信号因子可能参与细胞间的信息传递，并影响细胞中的基因表达，从而影响某些器官的形态建成，CD正确。
故选B。
3. 科学家设计了一个简单有效地测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示：
15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态，若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度
B. b管蓝色小滴下沉，则对应的a管中的叶肉细胞发生质壁分离
C. b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度
D. b管蓝色小滴上浮，则水分交换平衡时，叶肉细胞细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等
【答案】B
【分析】植物细胞的吸水和失水：这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水；当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。
【详解】A、若要测定细胞液浓度范围，需设置一系列浓度梯度的实验组进行观察，在不同组间形成浓度梯度，使实验成为对比实验，A正确；
B、若b管蓝色小滴下沉，说明a试管中蔗糖溶液浓度变大，即a试管中的植物细胞发生了吸水，正常细胞吸水会有所膨胀而不是发生质壁分离，B错误；
C、若b管蓝色小滴均匀扩散，说明a管内的小圆片细胞即不失水也不吸水，使溶液浓度不变，所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于外界的蔗糖溶液浓度，因此b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度，C正确；
D、若b管发现蓝色小滴上浮，说明a试管中蔗糖溶液浓度降低，a试管中的植物细胞发生了失水，细胞发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。
故选B。
4. 如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子气体交换相对值与O2浓度之间的关系。下列叙述正确的是（ ）
A. 马铃薯块茎CO2释放总量与O2浓度之间的关系可以用上图表示
B. 若图中的AB段与BC段的距离等长，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的一半
C. P点时产生CO2的场所是线粒体内膜
D. 图中O2吸收量最终不再增加的主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限
【答案】D
【分析】真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，第一阶段在细胞质基质，第二阶段是在线粒体基质，需要水的参与，并且释放二氧化碳，第三阶段是在线粒体内膜上进行的，需要氧气参与，生成水。影响细胞呼吸的因素有内因（呼吸酶的数量）和外因（氧气浓度、温度、二氧化碳浓度等）
【详解】A、马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，不产生二氧化碳，A错误；
B、1分子葡萄糖有氧呼吸生成6分子的二氧化碳；1分子的葡萄糖无氧呼吸生成2分子的二氧化碳，所以若图中的AB段与BC段的距离等长，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，B错误；
C、P点氧气吸收量等于二氧化碳释放量，所以只进行有氧呼吸，产生二氧化碳是在有氧呼吸的第二阶段，场所是在线粒体基质，C错误；
D、图中氧气吸收量（有氧呼吸强度）最终不再增加时限制因素不再是氧气浓度，主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限，D正确。
故选D。
5. 为研究 R 型肺炎链球菌转化为 S 型肺炎链球菌的转化因子是 DNA 还是蛋白质，艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示，下列相关叙述错误的是（ ）

A. 三组培养皿中，只有丙组仅含R 型菌落
B. S 型细菌提取物中的转化因子能将部分 R 型菌转化为S 型菌
C. 甲、丙组的实验结果说明 DNA 是转化因子，蛋白质不是转化因子
D. 该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【分析】分析题图：根据甲组培养皿中有无S型菌落，可说明S型细菌的提取物中是否存在某种转化因子，将R型细菌转化为S型细菌；乙组实验中蛋白酶可将提取物中的蛋白质水解；丙组实验中的DNA酶可将提取物中的DNA水解。
【详解】A、甲组S型菌的提取物经高温加热处理后，蛋白质变性且不可恢复，DNA变性后低温DNA又能恢复原来的结构，乙组S型菌的提取物中加入蛋白酶后蛋白质被降解，但DNA不受影响，由于S型菌的DNA可以整合到R型菌中，使R型菌转变为S型菌，所以甲、乙两组培养皿中都含R型菌落和S型菌落，而丙组S型菌的提取物中DNA被DNA酶降解，丙组培养皿中只含有R型菌落，A正确；
B、S 型细菌提取物中的转化因子能将部分 R 型菌转化为S 型菌，所以甲、乙两组培养皿中既含R型菌落也有S型菌落，B正确；
C、甲乙丙组的实验结果说明DNA是转化因子、蛋白质不是，C错误；
D、该实验能证明转化因子是DNA，也能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D正确。
故选C。
6. 2024年9月，武汉大学汪晖团队揭示父亲喝咖啡会跨代遗传，导致后代可能患上非酒精性脂肪性肝炎（NASH）。其机理是父亲在孕前咖啡因暴露会使精子中某种miRNA（属于一种非编码RNA）减少，从而导致后代患上NASH。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 父亲精子中的DNA碱基序列未发生改变
B. 该miRNA减少可能原因是该基因的起始密码高度甲基化
C. 该miRNA是不被翻译的，但也能参与性状表现
D. 该miRNA可作为由父系环境不利因素引起的NASH的一种潜在治疗靶点
【答案】B
【分析】启动子是DNA分子中RNA聚合酶结合位点，起始密码是mRNA中翻译的起点位置。
【详解】A、父亲在孕前咖啡因暴露会使精子中某种miRNA减少，但父亲精子中的DNA碱基序列未发生改变，A正确；
B、该miRNA减少可能原因是该基因的启动子高度甲基化，B错误；
C、该miRNA属于一种非编码RNA，是不被翻译的，但也能参与性状表现，C正确；
D、某种miRNA减少，从而导致后代患上NASH，该miRNA可作为由父系环境不利因素引起的NASH的一种潜在治疗靶点，D正确。
故选B。
7. 下图表示某动物（2n=24）精巢中处于分裂期的细胞，用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒，在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化，发现其依次出现在细胞①-④的不同位置处。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在进行该实验操作时，需要盐酸解离
B. ②阶段时一个四分体中应该有两个荧光点
C. 着丝粒到达③位置时，细胞内的染色体数为24
D. ③→④过程可表示同源染色体分离
【答案】A
【分析】分析细胞：两个荧光点出现在细胞中①位置，说明两条染色体散乱分布在细胞中；两个荧光点出现在细胞中②位置，说明两条染色体发生联会；两个荧光点出现在细胞中③位置，说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧；两个荧光点出现在细胞中④位置，说明两条染色体分离，并移向了细胞两极，因此该细胞正在进行减数第一次分裂。
【详解】A、如图表示在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化，说明是活细胞，用盐酸解离会导致细胞死亡，所以不能用盐酸解离，A错误；
B、乙细胞的着丝粒在②位置时，此时细胞的同源染色体正在发生联会，有两个荧光点，B正确；
C、②→③过程中两个靠拢的染色体同时向赤道板的位置移动，着丝粒到达③位置时，同源染色体位于赤道板上，染色体数为24，C正确；
D、细胞的着丝粒由③→④过程，表示同源染色体分离，非同源染色体自由组合，D正确。
故选A。
8. 某遗传病是一种由某种先天性酶缺陷所造成的疾病（受一组复等位基因控制）。为研究该病的遗传机制，研究人员对该遗传病家系的部分个体中与该病相关的基因进行检测，结果如图所示。不考虑其他因素的影响，下列叙述正确的是（ ）

A. 该致病基因为常染色体上的隐性基因
B. Ⅰ1的一个次级卵母细胞可能含有0或2个该致病基因
C. Ⅱ1和Ⅱ2所含X染色体相同的概率为1/2
D. Ⅱ3与一正常男性婚配所生孩子患病的概率为1/4
【答案】B
【分析】根据图示，Ⅰ1和Ⅰ2都表现正常，但他们的孩子Ⅱ1患病，这说明致病基因是隐性基因，因为如果是显性基因，那么至少有一个父母会表现出病症。
【详解】A、根据图示，Ⅰ1和Ⅰ2都表现正常，但他们的孩子Ⅱ1患病，这说明致病基因是隐性基因，因为如果是显性基因，那么至少有一个父母会表现出病症，根据题意，该遗传病受一组复等位基因控制，假定用A、A1、a表示，假定基因位于常染色体上，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为Aa、A1a，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3的基因型分别为aa、AA、AA1，符合题意；假定基因位于X染色体上，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为XAXa、XA1Y，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3的基因型分别为XaY、XAY、XAXA1，也符合题意；因此无法判断基因型的位置，A错误；
B、该病是常染色体隐性遗传病或者伴X隐性遗传病，根据电泳检测结果，Ⅰ1的基因型为XAXa或者Aa，一个次级卵母细胞可能含有0（只含A的次级卵母细胞）或2个该致病基因（含有a的次级卵母细胞），B正确；
C、Ⅱ1和Ⅱ2都是男性，性染色体为XY，其中的X染色体来自其母方，因此Ⅱ1和Ⅱ2所含X染色体是相同的，都来自Ⅰ1，C错误；
D、若Ⅱ3基因型为AA1，正常男性基因型为A_，两者婚配，后代一定含有A或者A1，表现一定正常，D错误。
故选B。
9. 取某动物的离体神经纤维培养在与正常海水浓度相同的培养液中，给予适宜刺激后产生动作电位，①~⑤分别为神经纤维上五个位点在某一时刻的膜电位。下列有关说法正确的是（ ）
A. 若将离体神经纤维放在低于正常海水Na⁺浓度的溶液中，图中的①③处虚线将下移
B. 在①过程中K⁺外流时需要消耗能量
C. 图示神经冲动的传导方向有可能是从右到左
D. 发生Na⁺内流的过程是③→⑤
【答案】D
【详解】A、③表示动作电位的最大值，若将离体神经纤维放在低于正常海水Na⁺浓度的溶液中，则Na⁺内流量减少，③处将下降，①不会下降，A错误；
B、①处于动作电位恢复静息的过程，此时K⁺外流为协助扩散，无需消耗能量，B错误；
C、①处于动作电位恢复静息的过程，③处于动作电位的峰值点，⑤为静息电位，因此①处最先开始兴奋，⑤还未开始兴奋，传导方向为①→⑤，即从左到右进行传导，C错误；
D、据题图分析可知，神经纤维受刺激时Na⁺内流，发生Na⁺内流的过程是③→⑤，D正确。
故选D。
10. 科研人员对多名健康志愿者接种第2剂新冠病毒灭活疫苗后，志愿者体内的初次应答和再次应答，一般规律见图。下列叙述，错误的是（ ）
A. 灭活疫苗使受种者产生体液免疫，一般需要多次注射
B. 新冠肺炎患者康复后的一段时间内，在其血清中仍可能检测到相应抗体
C. 图示免疫过程中，部分抗原被辅助性T细胞等抗原呈递细胞摄取和加工处理
D. 再次应答时，产生迅速、高效和持久免疫作用的原因是体内存在初次应答产生的记忆B细胞
【答案】C
【分析】大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原决定簇，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生细胞因子。少数抗原直接刺激B细胞，B细胞受到刺激后，在细胞因子的作用下，开始一系列的增殖、分化，大部分分化成浆细胞，产生抗体，小部分形成记忆细胞。抗体可以和病原体结合，从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的附着。在多数情况下，抗原和抗体结合后会发生进一步变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，快速产生大量的抗体。
【详解】A、据图可知，再次应答后抗体浓度迅速升高，因此灭活疫苗使受种者产生以体液免疫为主的免疫反应，一般需要多次注射，A正确；
B、根据图示可知，志愿者体内的初次应答和再次应答一段时间后抗体水平逐渐降低，所以推测新冠肺炎患者康复后的一段时间内，在其血清中仍可能检测到相应抗体，B正确；
C、体液免疫过程中，一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，抗原呈递细胞将抗原加工处理后呈递在细胞表面，然后呈递给辅助性T细胞，C错误；
D、再次应答时，产生迅速、高效和持久免疫作用的原因是体内还存在初次应答产生记忆B细胞，记忆B细胞迅速增殖分化，分化后产生大量抗体，D正确。
故选C。
11. 蓝光是植物生长的最佳光源之一，蓝光照射能促进植物产生更多叶绿素，提高生长素氧化酶活性，从而矮化植株起到壮苗作用，而弱蓝光可以通过上调某些基因的表达诱导叶片出现早衰。下列叙述错误的是（ ）
A. 蓝光照射会引起光敏色素被激活，结构发生变化
B. 蓝光信号经胞内转导，可传递到细胞核内调节基因表达
C. 推测蓝光信号可能降低生长素浓度从而削弱“顶端优势”
D. 不同光质、不同强度的光对植物的调节作用可能不同
【答案】A
【分析】光照通过激活光敏色素，使其结构发生变化，从而产生特异信号，使细胞核基因的转录发生特定变化，从而引起生物学效应。
【详解】A、光敏色素主要吸收红光和远红光，A错误；
B、光信号会经细胞信号转导传到细胞核内影响特定基因表达，B正确；
C、蓝光照射能提高生长素氧化酶活性从而矮化植株，说明蓝光能促进生长素的降解从而降低生长素含量，因而推测可以削弱“顶端优势”，C正确；
D、蓝光与其他光调节作用不同，蓝光与弱蓝光调节作用不同，D正确。
故选A。
12. 单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物，而一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌，被称为集团内捕食者，另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用，其中寄生蜂既是猎物又是捕食者，蚜虫吸取植物汁液为生。下列说法错误的是（ ）
A. 瓢虫属于集团内捕食者，寄生蜂属于集团内猎物
B. 瓢虫与寄生蜂之间存在竞争和捕食关系
C. 题中所述食物网中，瓢虫占据第三、四营养级
D. 瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫多
【答案】D
【分析】根据题干信息，瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用，其中寄生蜂既是猎物又是捕食者，所以存在植物→蚜虫→寄生蜂→瓢虫，植物→蚜虫→瓢虫两条食物链。
【详解】A、瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食，同时寄生蜂被瓢虫捕食，所以瓢虫属于集团内捕食者，寄生蜂属于集团内猎物，A正确；
B、瓢虫与寄生蜂都捕食蚜虫，且瓢虫捕食寄生蜂，二者之间存在竞争和捕食关系， B正确；
C、根据题意可知，存在植物→蚜虫→寄生蜂→瓢虫，植物→蚜虫→瓢虫两条食物链，植物是第一营养级，瓢虫属于第三和第四营养级，C正确；
D、结合C项，瓢虫捕食寄生蜂是第四营养级，而捕食蚜虫是第三营养级，由于食物链越长，损失的能量越多，所以瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫少，D错误。
故选D。
13. 冬去春来，阳光照射在草原上，植物种子萌发百花争艳，浓郁的芳香吸引蜜蜂为其传粉，蜜蜂通过圆圈舞或摇摆舞向同伴传递蜜源信息。下列说法错误的是（ ）
A. 草原返青，为野兔提供了采食的信息，体现了信息传递调节种间关系的作用
B. “浓郁的芳香吸引蜜蜂为其传粉”的过程中，空气是“信道”
C. 该生态系统的信息传递都是沿食物链、食物网进行的
D. 蜜蜂跳圆圈舞或摇摆舞传递蜜源信息是典型的行为信息
【答案】C
【分析】生态系统中的信息包括：①物理信息：如光声温度、湿度、磁力等，可来源于环境或生物；②化学信息：如生物碱有机酸等物质；③行为信息：如动物的行为。
【详解】A、草原返青，为野兔提供了采食的信息，体现了信息传递调节种间关系的作用，进而维持生态系统的平衡与稳定，A正确；
B、生态系统中信息传递的过程中需要信息源、信道和信息受体，空气、水以及其它介质均可以作为信道传播信息，B正确；
C、生态系统中的信息传递不仅可以沿食物链、食物网进行，还存在于生物和无机环境之间，C错误；
D、跳圆圈舞或摇摆舞传递蜜源信息是典型的行为信息，D正确。
故选C。
14. 下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A. 啤酒的主发酵阶段糖分解和代谢物生成后，需低温、通气环境进行后发酵
B. 用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取
C. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D. 利用发酵工程生产的根瘤菌作为生物农药，可以促进植物生长
【答案】C
【分析】（1）微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
（2）微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
【详解】A、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，A错误；
B、单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，B错误；
C、发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，C正确；
D、根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，D错误。
故选C。
15. 研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞（MM）的选择性杀伤，作用机理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体
B. 筛选该三特异性抗体时需使用制备三特异性抗体时所使用的3种抗原蛋白
C. 三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力
D. 三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡从而使T细胞维持一定数量
【答案】A
【分析】题图显示，三特异性抗体能结合MM细胞表面抗原CD38，同时结合T淋巴细胞表面受体CD28，抑制T细胞死亡，同时结合T淋巴细胞表面受体TCR，促进T细胞活化产生并释放细胞因子，从而提高机体对MM细胞的杀伤力。
【详解】A、三特异性抗体指的是一种抗体，通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体，然后获得相应的杂交瘤细胞，最终获得三特异性抗体，不是三种单抗融合而成，A错误；
B、筛选该三特异性抗体，利用抗原-抗体特异性杂交原理，由于三特异性抗体含有三种抗体，故制备该抗体时，需要使用三种抗原蛋白，B正确；
C、从图中看出，三特异性抗体能促进T细胞活化产生并释放细胞因子，细胞因子会促进T淋巴细胞的活化，从而提高机体对MM细胞的杀伤力，C正确；
D、从图中看出，一方面三特异性抗体与T细胞膜上CD28结合，抑制T细胞死亡，另一方面特异性抗体与T细胞膜上的TCR结合，促进T细胞活化，所以三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性，D正确。
故选A。
16. 新型蛋白质进化模型EVOLVEpr可以利用氨基酸序列，仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构，从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是（ ）
A. 预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构
B. 氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸发生替换一定使蛋白质的结构和功能发生改变
C. EVOLVEpr蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质
D. 通过EVOLVEpr得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产
【答案】D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的空间结构进行设计，不是肽键的结构和氨基酸的物理性质与结构，A错误；
B、氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸发生替换后蛋白质的结构和功能可能没有发生改变，尤其个别氨基酸的改变可能没有影响，B错误；
C、新型蛋白质进化模型EVOLVEpr可以利用氨基酸序列，蛋白质工程仍需要基因修饰或基因合成等手段，EVOLVEpr在蛋白质工程广泛应用后将还需要借助基因工程手段改造蛋白质，使得产品更优良，C错误；
D、通过EVOLVEpr得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产，确保对人体安全没有副作用，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 不同温度条件下，植物对光需求存在差异。图1是温度和其他条件适宜时光照强度与番茄净光合速率的关系，图中A点为光补偿点，B点为光饱和点；图2是番茄光补偿点和光饱和点的高低与温度变化的关系。回答下列问题：

（1）由图1可知，光补偿点的含义为当______时的光照强度。
（2）由图2可以看出，在5~10℃，光补偿点较低，该状态下，温度对光合速率及呼吸速率的影响效果分别为__________（选填“促进”或“抑制”）；超过35℃点不升反降，可能的原因是________________（写出1点）。
（3）光补偿点和光饱和点的高低不仅受温度影响，还受CO2浓度的影响。若降低CO2浓度，图1中A点和B点将分别向______和向______移动。（均选填“左”或“右”）
（4）若要得到番茄的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定番茄呼吸速率的实验思路为_____________。
【答案】（1）净光合速率为0（或光合速率等于呼吸速率）
（2）①促进、促进 ②温度升高，影响与光合作用有关酶的活性（酶活性降低）；光合色素分解增多，含量减少
（3）①右 ②左
（4）其他条件保持相同且适宜，将番茄放置于黑暗条件下，测定其呼吸速率（单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量）
【分析】分析图1：净光合速率为0时对应的光照强度为光补偿点；光饱和点是指光合速率达到最大时所需要的最低光照强度。
分析图2：在一定温度范围内，随着温度的升高，光饱和点先增大，后稳定，再减小；光补偿点先稳定后又大幅度增加。
【解析】（1）由图1可知，光补偿点的含义为当净光合速率为0时的光照强度，由于净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率，故光补偿点的含义也可以表述为当光合速率等于呼吸速率时的光照强度。
（2）在5~10℃时，光补偿点不变，但是光饱和点增大，意味着光合速率增强，即温度对光合速率的效果是促进，而光补偿点时光合速率等于呼吸速率，光合速率增大意味着呼吸速率增大，即温度对呼吸速率的效果也为促进。光饱和点是指光合速率达到最大时所需要的最低光照强度。温度会影响酶的活性和光合色素的分解从而影响光合速率，故超过35℃，光饱和点不升反降，可能的原因是温度升高，影响与光合作用有关酶的活性（酶活性降低）；光合色素分解增多，含量减少，能够利用的光能减少。
（3）二氧化碳减少，第二阶段生成的碳三化合物减少，导致第一阶段反应减弱，生成的氧气不再满足细胞呼吸。此时需要提高光照强度来促进第一阶段反应，光补偿点右移；随着光照强度从光补偿点逐渐增强，第一阶段反应增强，促进第二阶段反应，当第二阶段反应到达某个值时，受二氧化碳浓度限制，即使再增大光照强度也无法使第二阶段反应增强。由于二氧化碳的浓度降低，这个值也会减少，因此所需第一阶段反应产生的氢减少，第一阶段相比之前减弱，光饱和点左移。
（4）真正光合速率=净光合速率＋呼吸速率，故则还需各组的呼吸速率，测定呼吸速率意味着不能让植物进行光合作用，需要遮光（暗）处理，故测定呼吸速率的基本实验思路是其他条件保持相同且适宜，将同种植物放置于黑暗条件下，测定其呼吸速率（单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量）。
18. 鸡的体型正常和矮小受等位基因D/d控制，鸡的羽型卷羽、半卷羽和片羽，受另一对等位基因B/b控制，不位于W染色体上。为确定两对相对性状的遗传方式，科研人员利用卷羽正常鸡和片羽矮小鸡进行杂交实验得到F1,F1自由交配得到F2，结果如下表。回答下列问题：
（1）根据实验结果_____________（填“能”或“不能”）确定卷羽与片羽的显隐性关系，基因D/d位于______________染色体上（填“常”“Z”或“ZW同源区段”）。
（2）甲组F2中半卷羽正常鸡自由交配，F3中片羽矮小雌鸡占比为_____________。
（3）生产上矮小型鸡能够节约粮食且繁殖性能较强，卷羽鸡适应高温环境，为获得耐热节粮型种鸡，缩短育种时间，以实现规模化生产，可选取F1中_____________（写基因型）杂交，使后代获得最大比例为_____________的卷羽矮小鸡。
（4）从乙组F2中随机选取3只矮小鸡进行矮小基因的PCR扩增并检测，电泳结果如下图所示。
已知控制鸡体型正常基因长度为1000bp，推测该矮小基因至少有_____________种，不同矮小基因形成的具体原因是_____________。
【答案】（1）①不能 ②Z
（2）1/32 （3）①BbZdW×BbZDZd ②1/8
（4）①2 ②矮小突变品系存在两种d基因，假设分别为d1和d2，d1基因由D基因某位点的碱基替换形成，d2基因由D基因缺失142bp形成
【分析】自由组合定律：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。
【解析】（1）实验甲和乙亲代卷羽鸡与片羽鸡杂交，F1全为半羽鸡，F2中卷羽鸡与片羽鸡比例相同，这是不完全显性，故卷羽和片羽无法判断它们的显隐关系。甲组中，只考虑鸡的体型，亲代是正常（♂）×矮小（♀），F1雌雄都是正常，说明正常对矮小为显性，F2中雄性都是正常，雌性正常：矮小=1：1，说明控制鸡体型的基因位于Z染色体上。
（2）实验甲和乙的两亲本进行杂交，F1和F2卷羽性状的表型与性别不相关联，说明该基因位于常染色体上，且F2雌雄中卷羽：半卷羽：片羽=1：2：1，说明F1的基因型为Bb。甲组中，只考虑鸡的体型，亲代是正常（♂）×矮小（♀），F1雌雄都是正常，说明正常对矮小为显性，F2中雄性都是正常，雌性正常：矮小=1：1，说明控制鸡体型的基因位于Z染色体上，F1的基因型为BbZDZd、BbZDW，F2中半卷羽正常鸡基因型为♂1/2BbZDZD、1/2BbZDZd，♀BbZDW，F2中半卷羽正常鸡自由交配，F3中片羽矮小雌鸡（BBZdW或者bbZdW）占比为1/4×1/4×1/2=1/32。
（3）乙组中，F1基因型为BbZDZd、BbZdW，甲组中，F1的基因型为BbZDZd、BbZDW，耐热节粮型种鸡的基因型为BBZdZd、BBZdW（或者bbZdZd、bbZdW），要获得耐热节粮型种鸡，缩短育种时间，以实现规模化生产，可选取F1中BbZdW×BbZDZd杂交，使后代获得最大比例为1/4×1/2=1/8的卷羽矮小鹏。
（4）据题意可知，矮小是由隐性基因控制的，电泳图谱中矮小基因由两种片段，1000b和858bp，说明矮小突变品系存在两种d基因，已知控制鸡体型正常基因长度为1000bp，假设两种d基因分别为d1和d2，d1基因（1000bp）由D基因某位点的碱基替换形成，d2基因（858bp）由D基因缺失1000-858=142bp形成。
19. 司美格鲁肽是一种新型降糖药物，近年来也被用于肥胖症治疗。其作用机制与人体内源性激素GLP-1类似。人体内GLP-1部分作用机制如图所示。请回答下列问题：

（1）人在进食后小肠L细胞分泌的GLP-1通过体液运输到全身，并与胰岛细胞上的______结合，进而促进______细胞分泌激素，抑制______细胞分泌激素。
（2）除直接调节血糖外，司美格鲁肽还能通过神经调节，刺激________血糖调节中枢，进而促进______（填“交感”或“副交感”）神经兴奋延缓消化道蠕动；可通过中枢性食欲抑制减少进食量，说明其可以使______产生饱腹感，从而抑制食欲。
（3）某研究小组为验证司美格鲁肽的降糖效果，利用2型糖尿病模型小鼠进行实验，分组为甲组：正常小鼠+生理盐水、乙组：糖尿病小鼠+生理盐水、丙组：糖尿病小鼠+司美格鲁肽。实验中设置甲组的目的是______；实验结果为丙组血糖显著低于乙组，但仍高于甲组，说明______。若进一步验证司美格鲁肽依赖胰岛素发挥作用，可增加丁组：糖尿病小鼠+司美格鲁肽+胰岛素受体抑制剂，预测丁组的血糖水平：______。
【答案】（1）①GLP-1受体 ②胰岛B ③. 胰岛A
（2）①下丘脑 ②交感 ③. 大脑皮层
（3）①作为对照，排除非药物因素对血糖的影响 ②司美格鲁肽能部分改善高血糖，但无法完全恢复至正常水平 ③. 血糖高于丙组，低于（或等于）乙组
【分析】血糖调节激素：胰岛B细胞分泌胰岛素（降血糖）、胰岛A细胞分泌胰高血糖素（升血糖），二者相互拮抗维持血糖平衡； 血糖调节中枢位于下丘脑，是神经-体液调节血糖的关键中枢。
【解析】（1）GLP-1是肠道L细胞在食物刺激后分泌的一种多肽类激素，激素通过体液运输到全身，并与胰岛细胞上的GLP-1受体结合，进而促进胰岛B细胞分泌激素，抑制胰岛A细胞分泌激素，从而调节血糖。
（2）血糖调节中枢是下丘脑，交感神经抑制胃肠蠕动和消化腺分泌，有利于营养物质的吸收和储存，因此司美格鲁肽可促进交感神经兴奋延缓消化道蠕动；其可通过中枢性食欲抑制减少进食量，说明其使大脑皮层产生饱腹感，从而抑制食欲。
（3）甲组是正常小鼠+生理盐水，作为对照，排除非药物因素对血糖的影响；丙组：糖尿病小鼠+司美格鲁肽，丙组血糖显著低于乙组，但仍高于甲组，则说明司美格鲁肽能部分改善高血糖，但无法完全恢复至正常水平；为验证司美格鲁肽依赖胰岛素发挥作用，增设丁组：糖尿病小鼠+司美格鲁肽+胰岛素受体抑制剂，若司美格鲁肽依赖胰岛素发挥作用，抑制剂可能部分（或全部）作用于受体，胰岛素信号通路被部分（或完全）抑制，司美格鲁肽的降糖作用减弱（或消失），所以测得血糖高于丙组，低于（或等于）乙组。
20. 毛乌素沙地是我国的“四大沙地”之一，风沙肆虐、土地贫瘠曾长久困扰着当地。20世纪50年代，当地人开始了近70年的治沙造林历程，如今的毛乌素沙地“沙进人退”已成为历史，取而代之的是“绿进沙退”，80%的沙地面积已经逐渐成为草地、林地和良田，为改善北方地区环境质量、保护黄河流域生态作出了巨大贡献。结合所学知识回答下列问题：
（1）沙地变绿洲，群落发生了明显的变化，区分不同群落的重要特征是______。
（2）在此群落演替的过程中，群落的结构日益复杂，群落中不仅有高大的乔木，还存在低矮的草本和灌木等植物，这种分层现象与______有关，形成了群落的______结构，其意义是______。
（3）林地中的枯枝落叶是林地土壤中有机物的主要来源，参与枯枝落叶分解的微生物主要是土壤中的______；在探究土壤微生物的分解作用实验中，要设置对照组和实验组，其中______组的土壤可以用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理1h，目的是______。
【答案】（1）物种组成
（2）①对光的利用 ②垂直 ③. 显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
（3）①（营腐生生活的）细菌和真菌 ②实验 ③. 尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变
【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。分为初生演替和次生演替。
初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；
次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替
【解析】（1）沙地变绿洲，群落发生了明显的变化，为群落的演替过程；群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
（2）在此群落演替的过程中，群落的结构日益复杂，群落中不仅有高大的乔木，还存在低矮的草本和灌木等植物，这种在垂直方向上的分层现象与对光照的利用有关，形成了群落的垂直结构，这种垂直分布有利于各种植物对不同光照强度的利用，进而显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
（3）林地中的枯枝落叶是林地土壤中有机物的主要来源，参与枯枝落叶分解的微生物主要是土壤中的细菌和真菌。在探究土壤微生物的分解作用实验中，要设置对照组和实验组，其中实验组的土壤可以用塑料袋包好，放在60°C恒温箱中处理1h，这样做的目的是尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变，进而可保证无关变量的一致性，使实验设计遵循单一变量原则。
21. 研究人员利用图中质粒构建基因表达载体并将其导入大肠杆菌，获得生产胰岛素的工程菌，以期解决胰岛素药源不足的问题。回答下列问题：
注：图中几种限制酶的识别序列和切割位点为：：BamHⅠ：5'—G↓GATCC—3'，EcRⅠ：5'—G↓AATTC—3'，SmaⅠ：5'—CCC↓GGG—3'，SalⅠ：5'—G↓TCGAC—3'。LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶，可催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈蓝色，否则为白色，这种以颜色不同为依据直接筛选含基因表达载体菌体的方法称为“蓝白斑”法。
（1）先提取胰岛B细胞中的总RNA，通过一定方法分离纯化出胰岛素基因的mRNA，经_____________过程得到cDNA，然后设计引物并利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛B细胞提取RNA的原因是_________。
（2）已知胰岛素基因的α链为编码链。据图1分析，利用PCR扩增胰岛素基因时，需对引物①~④进行特殊处理。PCR所需的引物组合是_________，在其中一种引物的________（填“3'端”或“5'端”）需添加BamHⅠ识别序列和强启动子。胰岛素基因片段扩增4次，需消耗引物共________个。
（3）为确保胰岛素基因正确插入图2的载体中，需选择的限制酶组合是________。已知胰岛素基因α链的碱基序列为5'—TTTAAAGGG…—3'，强启动子的碱基序列为5'—GCT-GCATG—3'，请写出胰岛素基因上游引物的18个碱基序列：5'—__________—3'。
（4）“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。请简述将胰岛素基因导入大肠杆菌并筛选工程菌的过程：_________。
【答案】（1）①逆转录 ②胰岛素基因在胰岛B细胞中才能表达
（2）①②③ ②5'端 ③. 30
（3）①BamHⅠ和SalⅠ ②GGATCCGCTGCATGTTTA
（4）（经Ca2+处理的）大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌
【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。
【解析】（1）先提取胰岛B细胞中的总RNA，通过一定方法分离纯化出胰岛素基因的mRNA，经逆转录过程得到cDNA，然后设计引物并利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛B细胞提取RNA是因为胰岛素基因在胰岛B细胞中才能表达。
（2）DNA复制的方向是从模板链的3'开始，因此PCR所需的引物组合是②③；据图1所示，在构建重组DNA分子时需要用到BamHI和SalI识别序列，已知胰岛素基因的α链为转录模板，因此在引物②的5′端添加BamHI识别序列和强启动子，在引物③的5′端添加SalI识别序列。DNA扩增时，每条单链需要一个引物，第一次复制需要2个引物，第二次需要4个引物，第三次需要8个引物，第四次需要16个引物，因此该片段扩增4次循环，需要消耗引物30个。
（3）为确保胰岛素基因正确插入图2的载体中，需选择的限制酶组合是BamHⅠ和SalⅠ。已知胰岛素基因α链的碱基序列为5'—TTTAAAGGG…—3'，强启动子的碱基序列为5'—GCTGCATG—3'，则胰岛素基因上游引物的18个碱基序列为5'—GGATCCGCTGCATGTTTA—3'。
（4）将胰岛素基因导入大肠杆菌并利用“蓝白斑”法筛选工程菌的过程为经Ca2+处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌。组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
甲
卷羽正常（♂）×片羽矮小（♀）
♀♂均为半卷羽正常
♂：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常=1:2:1
♀：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常：卷羽
矮小：半卷羽矮小：片羽矮小=1:2:1:1:2:1
乙
卷羽正常（♀）×片羽矮小（♂）
半卷羽正常（♂）：半卷
羽矮小（♀）=1:1
♀♂：卷羽正常：半卷羽正常：片
羽正常：卷羽矮小：半卷
羽矮小：片羽矮小=1:2:1:1:2:1