2022届山西大学附中高三下学期4月（总第五次）模块诊断理综生物试题含解析

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绝密★启用前2022届山西大学附中高三下学期4月（总第五次）模块诊断理综生物试题1．生物科学研究中，经常会选择藻类作为实验材料，下列相关叙述不正确的是（；   ）A．念珠藻无叶绿体，但可进行光合作用，代谢类型属于自养需氧型B．用抽样检测法可以统计培养液中单细胞小球藻的种群密度C．黑藻的叶肉细胞可用来观察细胞中的叶绿体，但不可作为观察有丝分裂的材料D．伞藻经过细胞分裂和细胞分化形成了伞帽、伞柄和假根三部分 2．秀丽隐杆线虫是研究细胞分裂、分化非常重要的模式生物。研究发现秀丽隐杆线虫的受精卵第一次卵裂时可产生A和B两种细胞。其中，A细胞历经3次分裂后产生的C细胞继续分裂产生的32个细胞中，有13个细胞死亡，其他细胞均在幼虫中发育为环神经节细胞。据此分析，下列相关叙述正确的是（；   ）A．第一次卵裂时产生的A、B两种细胞的遗传物质含量一定完全相同B．死亡的13个细胞应是基因调控下的程序性死亡C．A细胞与幼虫环神经节细胞中的RNA、蛋白质完全相同D．C细胞继续分裂产生的后代去向多样，体现了C细胞的全能性 3．下列涉及高中生物“分离”的叙述正确的是（；   ）A．分离叶绿体中的色素时常用无水乙醇B．植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离C．高茎豌豆（Dd）自交后代出现性状分离的原因是基因重组D．T2噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离 4．2019年3月28日，研究人员发现了一种新型的单基因遗传病，患者的卵子取出体外放置一段时间或受精后一段时间，出现退化凋亡的现象，从而导致女性不孕，研究人员将其命名为“卵子死亡”。研究发现，“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，由细胞连接蛋白家族成员PANX1基因发生突变导致，且PANX1基因存在不同的突变。下列说法正确的是（　　）A．“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，在男女中发病率相等B．“卵子死亡”患者的致病基因可能来自父方或母方C．产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因D．PANX1基因存在不同的突变，体现了基因突变的随机性 5．下图1表示甲状腺激素分泌的调节机制，长反馈、短反馈与超短反馈为负反馈；图2表示甲状腺激素调控细胞代谢的机制。据图分析，下列有关叙述正确的是（；   ）A．甲状腺激素能促进物质代谢和能量转换，可以降低血糖B．甲状腺激素和相关受体形成的复合体，能调节RNA的合成C．甲状腺激素需要PB协助运输，所以其跨膜运输方式为协助扩散D．下丘脑细胞膜上有激素A、B和甲状腺激素的受体，共同影响激素A的分泌 6．某沿海度假村内经规划分为不同区域：有粉黛乱子草花海、锦鲤池塘、长腿动物区等，这些区域景色各异、妙趣横生，吸引了大量游客前往观光旅游。下列相关叙述错误的是（　　）A．该度假村吸引游客前往观光旅游，体现了生物多样性的直接价值B．施入花海的农家肥中的有机物，需土壤中分解者分解后才能被植物利用C．长腿动物区中火烈鸟排出的粪便属于其自身同化能量中“未利用”的部分D．向锦鲤池塘投入一定的饵料，才能维持该池塘生态系统结构与功能的相对稳定 7．对某植物先后进行停止供水和恢复供水两种条件的处理后，气孔开度及光合速率的变化情况如图所示。据图回答下列问题：（1）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因可能是缺水导致____________________________，这种变化会使光反应速率降低；同时，缺水导致气孔开度降低，使得________________，影响了光合作用的暗反应。（2）水对光合作用有多方面的影响。水是光合作用中___________阶段的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质，因此光合速率的变化与水存在一定关联。（3）光饱和点是指一定条件下光合速率达到最大时的最低光照强度。在其他条件相同且适宜时，图中A点与B点相比，光饱和点较低的是________点，判断理由是__________________。 8．体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖，所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。GLUT4是存在于对胰岛素敏感的骨骼肌细胞、心肌细胞等细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，胰岛素能促进CLUT4合成并移动到细胞膜。回答下列问题：（1）胰高血糖素和胰岛素的相互拮抗，共同维持血糖含量的相对稳定，胰岛细胞分泌相关激素受________________（答出两点）等物质的调节。（2）研究发现，高脂肪高蛋白膳食会引起胰岛素水平升高，这说明氨基酸和脂肪酸水平升高能促进____________细胞分泌相关激素。饭后，大量的葡萄糖被吸收到体内，但是正常人的血糖含量只有短暂的升高，很快便恢复正常，原因是______________________。（3）某患者经检查发现体内胰岛素含量正常，但血糖浓度偏高，结合题干信息推测，可能的原因是_________________________（答出两点）。 9．与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。取样深度（cm）农业模式生物组分（类）食物网复杂程度（相对值）0～10常规农业151.06有机农业191.23无公害农业171.1010～20常规农业131.00有机农业181.11无公害农业161.07（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括___________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是___________。（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的___________结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为___________，依据是___________。（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是___________。（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是___________。 10．某XY型性别决定的植物的两对相对性状小叶（M基因控制）和大叶（N基因控制）及抗病和感病，其中抗病和感病由等位基因B/b控制。已知基因型为MN的个体在干旱环境中表现为小叶，而在湿润环境中表现为大叶。现将湿润环境下生长的大叶感病雄性与小叶抗病雌性个体杂交，收获种子种植于湿润环境中都表现为大叶抗病，让F1相互杂交，收获种子进行种植，结果如下表。回答下列问题： 小叶抗病雌性小叶抗病雄性小叶感病雄性大叶抗病雌性大叶抗病雄性大叶感病雄性干旱环境6/163/163/162/161/161/16湿润环境2/161/161/166/163/163/16（1）控制抗病和感病性状的基因B/b位于___________（填“常”“X”或“Y”）染色体上，且___________为隐性性状。（2）亲本的基因型为________，干旱环境下的F2中M基因的基因频率为____________。（3）现取湿润环境下F2中的一株小叶抗病雌株，欲判断其基因型，请设计实验并预期实验结果和结论。①实验思路：____________________________________；②实验结果和结论：________________________________。 11．人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速离心提纯血液中的乙肝病毒，之后再灭活，制成乙肝疫苗。（1）图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中过程①限制酶选择的最佳方案是_______________。为了使重组质粒中目的基因正常表达，还需要插入的序列有________________。（2）获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外，还可以通过___________________（写出两种）来获得。据图可知，该目的基因的具体功能是__________________。（3）为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入_________和__________，培养一段时间挑选出____色的菌落进一步培养获得大量目的菌。（4）用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，试从疫苗的结构特点解释原因：_____________________________。 12．反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气（2NO3—＋10e-＋12H＋→。。。→N2O→N2），在处理工业污水、治理水体富养化中具有重要作用。科研人员想从一污水处理厂的活性污泥中筛选分离出耐高温（42℃）的反硝化细菌（目的菌），用于提升温度较高的工业污水的脱氮效率，具体流程如下：注：BTB培养基初始pH=6.8，BTB是酸碱指示剂，酸性条件下为黄色，中性条件下为绿色，碱性条件为蓝色。（1）BTB培养基以______________为唯一氮源，使用________________法进行灭菌。待平板凝固后，应倒置放在超净台上，目的是__________________________。（2）将污泥样品梯度稀释后，使用_________________将样液均匀涂布在BTB培养基上，放在_________环境中培养2～3天后，挑选显______色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。（3）将纯菌株接种在液体培养基上培养一段时间，若在培养瓶顶部检测到N2O，即可鉴定为目的菌。不能依据培养液中硝酸盐的浓度变低来鉴定目的菌，原因是___________。（4）C/N（碳氮含量比）对反硝化效率有一定的影响。科研人员测得不同C/N条件下目的菌对硝酸盐的去除率，结果如图所示：科研人员提出，在利用目的菌株处理工业污水时，需要适当向污水中投放少量淀粉，据图分析这样做的主要目的是____________。
参考答案：1．D【解析】A．念珠藻不含线粒体和叶绿体，但能进行有氧呼吸和光合作用，属于自养需氧型生物，A正确；B．抽样检测法可用于单细胞小球藻的种群密度的检测，B正确；C．黑藻的叶肉细胞已经高度分化，不能进行细胞分裂，因此观察植物细胞的有丝分裂不宜采用黑藻的叶肉细胞，但可用来观察细胞中的叶绿体，C正确；D．伞藻是单细胞藻类，可分为“帽”、柄和假根3部分，不能进行细胞分化，D错误。故选D。 2．B【解析】A．受精卵的分裂方式为有丝分裂，核遗传物质平均分配，但细胞质遗传物质不一定平均分配，因此受精卵第一次卵裂时产生的A、B两种细胞的核遗传物质含量相同，但细胞质的DNA不一定完全相同，A错误；B．死亡的13个细胞应是在基因调控下的程序性死亡，属于细胞凋亡，B正确；C．形成幼虫环神经节细胞，说明细胞已经发生分化，分化是基因选择性表达的结果，与A细胞中的RNA、蛋白质不完全相同，C错误；D．细胞的全能性指的是已分化的细胞有发育成完整个体的潜能，题中只形成环神经节细胞，不能体现全能性，D错误。故选B。 3．D【解析】A．叶绿体中色素的分离实验中，因为四种色素在层析液中的溶解度不同，所以采用层析液进行纸层析法分离，A错误；B．植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离，B错误；C．高茎豌豆（Dd）自交后代出现性状分离的原因是等位基因的分离，该过程中没有基因重组发生，C错误；D．T2噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离，而离心管的沉淀物中留下被感染的细菌，D正确。故选D。 4．C【解析】A．卵子死亡是卵子在体外放置一段时间或者受精后一段时间死亡的，在男性中不会发病，A错误；B．根据题意，该病是常染色体显性遗传病，含致病基因的卵子会退化凋亡而死亡，因此其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞，故患者的致病基因只能来自于父方，B错误；C．该病是基因突变导致的常染色体显性遗传病，产前诊断是胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因，C正确；D．PANX1基因存在不同的突变，体现了基因突变的不定向性，所以产生了多种不同的突变，D错误。故选C。 5．B【解析】A．根据以上分析可知，甲状腺激素能促进物质代谢和能量转换，增加产热，但是并不能降低血糖，胰岛素是生物体内唯一降低血糖的激素，A错误；B．由图2分析可知，甲状腺激素与靶细胞核内的专一受体结合，形成复合体，通过调控核DNA的转录，形成相关的RNA，B正确；C．PB是血浆蛋白，不是细胞膜上的载体蛋白，甲状腺激素是氨基酸的衍生物，其进入细胞的跨膜运输方式与氨基酸类似，为主动运输，C错误；D．根据图2分析可知，甲状腺激素的受体存在于靶细胞的细胞核内，并不位于靶细胞的质膜上，因此甲状腺激素作用于下丘脑细胞的受体存在于细胞核内，D错误。故选B。 6．C【解析】A．该度假村吸引游客前往观光，体现了生物多样性的直接价值，A正确；B．农家肥中的有机物不能被植物直接利用，需分解者将其分解为无机物后才能被植物利用，B正确；C．火烈鸟排出的粪便属于上一营养级的同化量，而非自身“未利用”的部分能量，C错误；D．锦鲤池塘属于人工生态系统，需要投入饵料等输入相应物质和能量，才能维持该池塘生态系统内部结构与功能的相对稳定，D正确。故选C。 7．（1）叶绿素合成受阻或分解加快（类胡萝卜素含量相对增加或叶绿素含量相对变少）；二氧化碳供应不足（2）光反应（3）B；与A点相比，B点时叶片气孔开度小，单位时间内叶片吸收的二氧化碳较少，达到最大光合速率需要的光照强度较低【解析】（1）停止供水，会导致叶片细胞内水分减少，叶绿素合成变慢，同时叶绿素可能被分解，类胡萝卜素含量相对增加，因此一段时间后叶片呈现黄色；植物蒸腾作用、二氧化碳的吸收和释放、氧气的吸收和释放，都是通过气孔完成的，缺水导致植物叶片气孔开度降低，使得植物对二氧化碳的吸收受阻，影响光合作用的暗反应，从而使光合速率降低。（2）水是光合作用中光反应的原料，又可作为细胞内及细胞间物质运输的介质，因此，一定程度上水会影响光合速率。（3）由题图可知，与A点时相比，B点时叶片缺水，气孔开度小，叶片对二氧化碳的吸收量较少，CO2是暗反应的原料，CO2少，光合速率低，光合速率达到最大需要的光照强度较低，即光饱和点较低。 8．（1）血糖浓度、神经递质（2）胰岛B；被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原，部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质，还有一些被氧化分解（3）胰岛素受体受损、细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白（GLUT4）减少、CLUT4转运到细胞膜的过程受阻【解析】（1）胰高血糖素可促进肝糖原的分解，并促进非糖物质转化为葡萄糖，从而提升血糖水平。胰岛素是唯一降低血糖的激素，所以胰岛素与胰高血糖素为拮抗作用，它们共同维持血糖含量的相对稳定。胰岛细胞分泌相关激素既可受血糖浓度刺激、也可受神经细胞分泌的神经递质等因素的调节。（2）高脂肪高蛋白膳食会引起胰岛素水平升高，这说明氨基酸和脂肪酸水平升高能促进胰岛素的分泌，而胰岛素是由胰岛B细胞合成并分泌的；饭后，大量的葡萄糖被吸收到体内，血糖浓度升高，葡萄糖部分合成糖原，部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质，还有一些被氧化分解，所以血糖含量很快便恢复正常水平。（3）胰岛素只有与相应的受体结合后才能发挥降血糖的作用，由题干信息可知，GLUT4是存在于对胰岛素敏感的骨骼肌细胞、心肌细胞等细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，胰岛素能促进GLUT4合成并移动到细胞膜，因此，该患者经检查发现体内胰岛素含量正常，但血糖浓度偏高，可能的原因是胰岛素受体受损、或细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白（GLUT4）减少，使GLUT4转运到细胞膜的过程受阻等。 9．（1）流入下一个营养级；土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体（2）垂直；有机农业；生物组分多，食物网复杂程度高（3）镉随着食物链的延长逐渐积累（4）长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量【解析】（1）根据以上分析可知，一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体，因此属于生态系统。（2）根据以上分析可知，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤动物的不同体现了明显的分层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。（3）生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此土壤中的污染物铬随着食物链延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。（4）根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少，且减少量多与因植物根系增长而增加的数量。 10．（1）X；感病（2）NNXbY、MMXBXB；0.5（或50%）（3）让该植株与湿润环境下F2中的小叶感病雄株杂交，观察并统计子代的表现型及比例；若子代雌雄植株都为抗病植株，则该植株的基因型为MMXBXB；若子代出现抗病：感病=1：1，则该植株的基因型为MMXBXb【解析】【分析】分析F2的表现型可知，抗病和感病在不同性别中比例不同（雌性均为抗病，雄性中抗病∶感病=1∶1），因此基因位于X染色体上，而湿润环境下生长的大叶（NN）雄性与小叶抗病雌性个体（MM）杂交，收获种子种植于湿润环境中都表现为大叶（MN），说明大叶小叶基因位于常染色体上。（1）雌雄均有抗病且雌性只有抗病，雄性抗病：感病=1∶1，所以基因在X染色体上；F1均为抗病，F2出现感病（抗病∶感病=3∶1），所以感病是隐性性状。（2）F1湿润环境下均表现为大叶抗病（MN），所以亲本为小叶抗病（MMXBXB）、大叶感病雄性（NNXbY）；F1的基因型为MNXBXb、MNXBY，然后子一代相互交配，子二代为MM、MN、NN，M基因频率为50%。（3）测交实验可以检测待测个体产生的配子的种类及比例，即可以知道待测个体的基因型，欲判断小叶抗病雌株的基因型，可以让该植株与湿润环境下F2中的小叶感病雄株杂交，观察并统计子代的表现型及比例；若该植株的基因型为MMXBXB，则子代雌雄植株都为抗病植株；若该植株的基因型为MMXBXb，则子代出现抗病∶感病=1∶1。 11．（1）同时用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ；启动子和终止子（2）化学方法人工合成和PCR技术扩增；指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成（3）青霉素；X-gal；白（4）血源性疫苗需灭活，灭活不成功则会导致接种者患乙肝，而基因工程不需要；（或基因工程疫苗不会出现病毒增殖和感染）【解析】（1）构建基因表达载体时，为保持目的基因的完整性，可只选用BamH Ⅰ同时切割目的基因和质粒，使目的基因和质粒两端产生相同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下，会出现目的基因自身与自身连接、质粒自身与自身连接、目的基因与质粒连接等多种情况，需要筛选；也可用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ两种限制酶切割，质粒和目的基因两端会形成不同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下，不会发生自身环化，还可以防止反向连接，最终只会出现目的基因与质粒成功重组和没有进行重组的质粒，因此同时用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ为最佳方案；为了使重组质粒中目的基因正常表达，还需要插入的序列有启动子和终止子。　（2）若要迅速获取大量的目的基因，常用化学方法人工合成或PCR技术扩增；根据图中④目的基因最终产生乙肝病毒外壳进行接种，说明该目的基因的具体功能是指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成。（3）为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal，能正常生长的为导入质粒和重组质粒的大肠杆菌，而导入重组质粒的大肠杆菌，因为BamH Ⅰ破坏了质粒上的lacZ基因，菌落呈白色。（4）血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速离心提纯血液中的乙肝病毒，之后再灭活，在灭活核酸的时候可能有些乙肝病毒还具有活性，会导致乙肝病毒在接种者体内繁殖而患病，因此，用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全。 12．（1）硝酸盐（或NO）；高压蒸汽灭菌；防止皿盖上的水珠落入培养基，避免培养基中的水分过快的挥发（2）稀释涂布平板法（或涂布器）；无氧、42 ℃；蓝（3）其他微生物也能利用硝酸盐进行代谢，硝酸盐浓度同样会降低（4）适当提高污水中的C/N，从而提高目的菌对污水中硝酸盐的去除率【解析】（1）BTB培养基培养的是筛选出反硝化细菌，根据题意，反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气，因此，BTB培养基应以硝酸盐（或NO）为为唯一氮源；微生物的实验室培养，对培养基等通常采用高压蒸汽灭菌。待平板凝固后，应倒置放在超净台上，可以避免培养基中的水分过快的挥发，同时防止皿盖上的水珠落入培养基而污染培养基。（2）根据图示流程，将污泥样品进行梯度稀释，因此接种方法为稀释涂布平板法，操作时利用涂布器将样液均匀涂布在BTB培养基上；由于要筛选分离出耐高温（42 ℃）的反硝化细菌（目的菌），所以培养基要在置于温度为42 ℃。且无氧的环境中。根据题意：反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气，反应过程中消耗培养基中的H＋，因此会导致菌落周围呈弱碱性，菌落周围培养基呈蓝色。（3）反硝化细菌可以将将硝酸盐转化为氮气，而其他微生物也同样能利用硝酸盐进行代谢，硝酸盐浓度也会出现降低的情况，因此，必须检测到培养瓶顶部存在N2O，才可鉴定为目的菌。（4）实验结果图显示：在一定范围内，目的菌株对硝酸盐（NO）的去除率随着培养液中的C/N升高而升高，据此可推知：用反硝化细菌进行污水处理过程中，有时需要向污水中加入少量淀粉，其主要目的是提高污水中的C/N，以提高细菌对污水中NO的去除率。