山西省晋城市2025届高三下学期二模生物试题（解析版）

这是一份山西省晋城市2025届高三下学期二模生物试题（解析版），文件包含历史试题pdf、历史答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2. 答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4. 本卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本大题共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. 糖类和脂质都是人体重要的营养物质。下列关于糖类和脂质的叙述，正确的是（ ）
A. 糖类和脂质都由碳、氢、氧三种元素组成
B. 多糖可为肌肉收缩、神经传导等直接供能
C. 磷脂是人体细胞的组成成分，可为机体提供所需的必需氨基酸
D. 细胞表面的糖脂是许多胞外活性分子的受体，可参与信息传递
【答案】D
【分析】糖类是生物体的主要能源物质，组成元素只有C、H、O三种，分为单糖、二糖和多糖；脂质分为脂肪、磷脂和固醇。多聚体是由单体结合而成的分子，生物分子中的蛋白质、核酸、多糖都是多聚体，脂质是机体内的一类有机小分子物质，都不是多聚体。
【详解】A、糖类和脂质主要由碳、氢、氧三种元素组成，少数脂质，如磷脂中还含有氮元素和磷元素，A错误；
B、多糖可当作储存能量的物质，为肌肉收缩、神经传导直接供能的是ATP，不是多糖，B错误；
C、磷脂是人体细胞的组成成分，可参与构成细胞膜，但不能提供机体所需的必需氨基酸，必需氨基酸一般从食物中含有的蛋白质中获取，C错误；
D、细胞表面的糖脂是许多胞外生理活性物质的受体，可参与细胞间信息交流，D正确。
故选D。
2. 某实验小组研究了红景天苷对高原红细胞增多症（HAPC）大鼠红细胞膜结构与功能的影响。实验中将大鼠随机分为对照组、HAPC模型组及红景天苷高、中、低剂量（200、100、50 mg/kg）处理组进行实验，如图为红景天苷对HAPC模型大鼠红细胞膜脂质流动度的影响结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 由图可知，HAPC模型大鼠的红细胞膜脂质流动性较健康大鼠明显降低
B. 红景天苷中、高剂量可显著改善HAPC模型大鼠红细胞膜的脂质流动性
C. 推测红景天苷可以通过调节红细胞膜的选择透过性，促进机体的供氧
D. 推测HAPC使红细胞膜功能异常可能与膜中不同脂质成分的改变有关
【答案】C
【分析】分析题意，本实验目的是研究红景天苷对高原红细胞增多症（HAPC）大鼠红细胞膜结构与功能的影响，实验的自变量是小鼠类型和红景天苷剂量，因变量是细胞膜脂质流动度，据此分析作答。
【详解】AB、据图可知，HAPC模型大鼠的红细胞膜脂质流动性较健康大鼠明显降低，而中、高剂量红景天苷可显著改善HAPC模型大鼠红细胞膜的流动性，A、B正确；
C、氧气的跨膜运输方式为自由扩散，本实验研究的是红细胞膜的脂质流动性，因此，实验仅可推测红景天苷可通过调节红细胞膜的脂质流动性，促进机体的供氧，无法得出与膜的选择透过性有关的结论，C错误；
D、红细胞膜中含有磷脂、胆固醇等与细胞膜的流动性相关的脂质，HAPC使红细胞膜功能异常可能与膜中不同脂质成分的改变有关，D正确。
3. 研究表明，铁调节蛋白（IRP）在细胞能量代谢中扮演着重要角色。在IRP基因敲除的小鼠中，HIF1α和HIF2α两种蛋白的表达水平显著高于正常小鼠。为了探究这两种蛋白在能量代谢中的作用，科学家测定了野生型和IRP基因敲除小鼠线粒体中的氧气消耗速率，结果如图1所示；同时测量了LDHA（乳酸脱氢酶A，参与无氧呼吸第二阶段的一种酶）的表达量，结果如图2所示。已知PX - 478和PT - 2385分别为HIF1α和HIF2α的抑制剂。下列叙述正确的是（ ）
A. 丙酮酸在小鼠细胞的细胞质基质和线粒体基质中都能和水反应生成二氧化碳和 NADH
B. 实验结果表明 IRP 基因敲除＋PX - 478 组小鼠的耗氧速率显著高于 IRP 基因敲除组小鼠
C. 实验结果表明 IRP 基因敲除小鼠的 HIF1α 蛋白能促进 LDHA 表达
D. HIF1α 和 HIF2α 两种蛋白在小鼠细胞的能量代谢中具有协同作用
【答案】C
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量，因此线粒体与细胞中能量的供应有很大关系。
【详解】A、有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸在线粒体基质中和水反应生成二氧化碳和NADH，在无氧呼吸过程中，葡萄糖分解形成丙酮酸，丙酮酸在细胞质基质中分解，不会和水反应，A错误；
B、据图可知，IRP基因敲除＋PX - 478组小鼠的耗氧速率与IRP基因敲除组小鼠的耗氧速率无明显差异，B错误；
C、据图可知，IRP基因敲除＋PX - 478组LDHA相对表达量低于IRP基因敲除组，说明IRP基因敲除小鼠的HIF1α蛋白能促进LDHA的表达，C正确；
D、据图可知，IRP敲除组小鼠和IRP基因敲除＋PT - 2385组小鼠LDHA相对表达量相同，说明HIF2α蛋白对LDHA的表达无影响，而HIF1α蛋白能促进LDHA表达，因此HIF1α和HIF2α两种蛋白在小鼠细胞的能量代谢中不具有协同作用，D错误。
故选C。
4. 科学家在研究细胞生命历程时发现，细胞在不同的生理过程中会发生不同变化。下列关于细胞分化、衰老、凋亡的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异是基因选择性表达的结果
B. 细胞衰老时，细胞内水分减少，酶活性降低，细胞核的体积也减小
C. 细胞凋亡是一种由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体的生长发育不利
D. 细胞分化使细胞的种类增加，但细胞内遗传物质发生改变，细胞的全能性逐渐降低
【答案】A
【分析】衰老细胞的特征:细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】AD、细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异，该过程中细胞内的遗传物质并未改变，但细胞的全能性下降，A正确，D错误；
B、细胞衰老时，细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，大多数酶活性降低，但细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深，B错误；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体的生长发育有积极意义，C错误。
故选A。
5. 如图甲、乙为某动物（基因型为AaBb）某器官中处于不同分裂时期的细胞示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 该动物为雌性，有丝分裂后期和减数分裂I后期的细胞中都有4个染色体组
B. 甲细胞中有2个四分体，由于染色体互换使姐妹染色单体上出现A、a基因
C. 若某药物可影响纺锤体的形成，则用该药物处理甲细胞后着丝粒将不分裂
D. 乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，分裂后得到2个子细胞基因型可能不同
【答案】D
【分析】据图分析，图中处于有丝分裂中期，图乙处于减数第二次后期，据此分析作答。
【详解】A、该动物正常体细胞为 2n = 4，有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体组有4个，减数第一次分裂后期同源染色体分离，细胞中的染色体组的数目是2，A错误；
B、四分体是减数分裂过程特有现象，甲细胞处于有丝分裂前期，不含四分体，B错误；
C、甲图处于有丝分裂前期，某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致姐妹染色单体分离后形成的子染色体无法被牵引移向细胞两极，但着丝粒的分裂不受影响，C错误；
D、图乙细胞处于减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开，此前可能已在减数第一次分裂的四分体时期发生过互换，故分裂后产生的两个子细胞基因型有可能不同，D正确。
故选D。
6. 果蝇的眼色有紫色、红色和白色三种，受两对等位基因（A/a 和 B/b）控制，基因 A/a 位于常染色体上，基因 B/b 位于 X 染色体上。果蝇眼色色素的产生必须有 A 基因，且 A 基因控制紫色色素的形成，B 基因纯合时可使紫色色素成为红色，无色素个体眼色呈白色。利用两只纯合亲本果蝇进行实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 基因 A/a 和基因 B/b 的遗传遵循基因自由组合定律
B. F1雌雄个体经减数分裂均产生 4 种比例相等的配子
C. F2果蝇中紫眼的基因型有 6 种，白眼只在雄性中出现
D. 让 F2中红眼雌、雄果蝇相互交配，后代中白眼占 1/9
【答案】C
【分析】基因 A/a 位于常染色体上，基因 B/b 位于 X 染色体上，因此两对基因遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、基因A/a位于常染色体上，基因B/b位于X染色体上，两对等位基因位于两对同源染色体上，因此两对基因的遗传遵循基因自由组合定律，A正确；
B、依题意可知，紫眼果蝇的基因型为A_XBX-、A_XBY，红眼果蝇的基因型为A_XbXb、A_XbY，白眼果蝇的基因型为aaXBX-、aaXBY，F1紫眼雌雄果蝇相互交配，F2中紫眼果蝇个体的基因型为A_XBX-、A_XBY，其中雌雄个体都可产生4种比例相等的配子，B正确；
C、F1雌雄果蝇相互交配，F2中紫眼果蝇的基因型为A_XBX-、A_XBY，共4种，白眼的基因型为aaXBX-、aaXBY、aaXbY，因此，雄性和雌性都会出现白眼个体，C错误；
D、F2中红眼雌性个体的基因型为1/3AAXbXb，2/3AaXbXb，F2中红眼雄性个体的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY，要计算白眼个体的比例，仅需考虑A/a即可，F2中雌雄红眼果蝇产生的雌、雄配子的基因型和比例均为2/3A、1/3a，若让F2中红眼雌、雄果蝇相互交配，则所得F3中白眼个体（aa__）出现的概率为（1/3）×（1/3）＝1/9，D正确。
故选C。
7. 研究发现，许多真核生物细胞中都存在染色体外的环状 DNA 分子，环状 DNA 的复制原点通常富含 AT 重复序列，有利于复制起始蛋白的结合，启动复制过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 复制原点富含 AT 重复序列，不利于环状 DNA 双链解旋
B. 环状 DNA 分子的一条脱氧核苷酸链上的嘌呤比例为 1/2
C. 若用3H 标记环状 DNA 并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制 3 次，子代 DNA 中一半有标记
D. 若环状 DNA 分子中胸腺嘧啶为 M 个，占总碱基数比例为 q，则其含有鸟嘌呤 M（1 - 2q）/2q 个
【答案】D
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】A、AT重复序列的稳定性较低，利于环状DNA双链解旋，A错误；
B、整个DNA分子中嘌呤和嘧啶数量相等，各占1/2，但每条链上的嘌呤比例不确定，不一定为1/2，B错误；
C、若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次，子代DNA中1/4有3H标记，C错误；
D、由胸腺嘧啶的数量和占总碱基数的比例可知：该DNA分子的总碱基数为M/q个，因“任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的一半”，故该DNA分子中鸟嘌呤的数量＝M/2q－M＝M（1－2q）/2q个，即M（1－2q）/2q个，D正确。
故选D。
8. 某岛屿上生活着一种独特的蜥蜴种群。这种蜥蜴的趾间皮肤有蹼状结构，蹼的大小分为大蹼（B）和小蹼（b）两种。该岛屿上原本植被丰富，气候湿润，蹼的大小对生存影响不大。然而，近年来由于气候变暖，岛屿上的植被逐渐减少，水域面积扩大，蜥蜴的活动范围更多地转移到了水域边缘。研究人员发现大蹼蜥蜴在水域边缘的游泳能力更强，更容易捕获猎物，生存率也更高。经过若干代后，种群中大蹼蜥蜴的比例显著增加。下列叙述正确的是（ ）
A. 大蹼蜥蜴的增加是因为发生定向基因突变导致的
B. 蜥蜴种群中基因 B 的频率上升是自然选择的结果
C. 小蹼蜥蜴的生存能力下降表明基因 b 总是有害的
D. 气候变化导致蜥蜴生存环境改变不利于蜥蜴进化
【答案】B
【分析】自然选择学说的主要内容有四方面：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。遗传和变异是内在因素：具有普遍性、变异有的对生物生存有利，有的则不利，变异具有不定向性。但具有有利变异的个体（即其性状适应环境的），易在生存斗争中获胜而生存下去，并留下后代、有利变异可以传给下一代。适者生存是结果．自然选择的结果：使生存下来的生物产生适应性。
【详解】A、大蹼蜥蜴比例增加是自然选择的结果，不是基因突变导致的，基因突变是不定向的，而自然选择是定向的，适应环境的表型被保留下来，A错误；
B、由于大蹼蜥蜴在新的水域环境中具有更强的游泳能力和更高的生存率，自然选择使得大蹼表型在种群中比例增加，从而导致基因B的频率上升，B正确；
C、小蹼蜥蜴的生存能力下降是因为在新的环境条件下，其表型不适应环境，而不是因为基因b有害。基因b在原来植被丰富的环境中可能是中性甚至有利的，C错误；
D、气候变化导致了蜥蜴生活环境的改变，从而引发了自然选择，对蜥蜴种群的进化有利，D错误。
故选B。
9. 应激反应是机体在遭遇内外环境因素刺激时所产生的非特异性全身反应，其中能引起应激反应的因素称为应激原。应激反应过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 寒冷环境下，下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴定向运输激素使糖皮质激素分泌增加
B. 人受惊吓时，肾上腺素分泌增加，导致面部的血管收缩，血流量减少，面色苍白
C. 人受惊吓时，惊吓可作为应激源刺激下丘脑，通过神经系统调节肾上腺素的分泌
D. 长期处于应激状态下的儿童，体内糖皮质激素的含量较高，使生长激素分泌减少
【答案】A
【分析】分析题图可知，应激反应的过程为：应激原刺激下丘脑，通过传出神经促进肾上腺髓质分泌肾上腺素，从而引起心跳加速，呼吸加快，血管收缩，胰高血糖素分泌增加；下丘脑还可以通过垂体促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，从而促进蛋白质分解转化成血糖，促进肝脏对脂肪的分解，同时使抗利尿激素分泌增加。
【详解】A、激素随血液运至全身各处，其运输不是定向的，A错误；
B、从图中信息可知，肾上腺素能使血管收缩，人受惊吓时面色苍白是因为肾上腺素的分泌使面部毛细血管收缩，血流量减少，B正确；
C、由题图可知，惊吓可作为应激原刺激下丘脑，使下丘脑产生兴奋，兴奋经传出神经作用于肾上腺髓质，使肾上腺髓质分泌肾上腺素，因此，人在受惊吓时，肾上腺素分泌的调节方式为神经调节，C正确；
D、长期处于应激状态下的儿童，体内糖皮质激素的含量高于正常水平，从图中可知，糖皮质激素的分泌会使促性腺激素释放激素的分泌减少，从而导致性激素的分泌减少，因而会出现青春期延迟现象，同时体内生长激素分泌减少，表现为生长缓慢，D正确。
故选A。
10. Graves病又称为毒性弥漫性甲状腺肿，它是由于血液中存在特定抗体导致甲状腺功能亢进而引起的，具有高代谢、弥漫性甲状腺肿大和突眼三大特点。如图为Graves病的发病机理，下列叙述正确的是（ ）

A. Graves病患者体内辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进甲状腺细胞的增殖
B. Graves病患者自身的抗体与促甲状腺激素受体结合，进而导致甲状腺功能亢进
C. Graves病属于过敏，浆细胞分泌的抗体会促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素
D. Graves病患者的细胞毒性T细胞会与甲状腺细胞结合引起甲状腺细胞的裂解
【答案】B
【分析】甲状腺激素的分级调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【详解】A、根据题图信息分析，Graves患者体内的辅助性T细胞分泌的细胞因子不具有促进甲状腺细胞增殖的作用，A错误；
BC、Graves病是自身免疫病，致病机理是患者浆细胞所分泌的抗体与自身甲状腺细胞膜上的促甲状腺激素受体特异性结合，促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素，B正确，C错误；
D、根据题图信息分析，Graves病患者的细胞毒性T细胞不会与甲状腺细胞结合而引起甲状腺细胞的裂解，D错误。
故选B。
11. 研究人员在研究拟南芥中赤霉素（GA）的作用机理时发现，GA可以调节生长素（IAA）的水平，调节机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 赤霉素和生长素在促进拟南芥种子萌发方面具有协同作用
B. GA可通过降低IAA氧化酶的活性从而抑制拟南芥的生长
C. GA可提高蛋白酶活性，加快蛋白质水解促进IAA合成
D. 束缚型IAA可能具有平衡拟南芥体内IAA浓度的作用
【答案】B
【分析】植物的生长发育过程，根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调控，所以激素调节只是植物生命活动调节的一部分还受到环境等信息调节。
【详解】A、GA能打破种子的休眠，促进萌发，在拟南芥种子的萌发过程中可能与生长素具有协同作用，A正确；
B、由图示可知，GA通过抑制 IAA氧化酶的活性，使生长素的含量增多，促进拟南芥的生长，B错误；
C、由图可知，GA可以通过促进束缚型IAA释放游离型IAA，使合成IAA的前体物质的量增多而增加生长素的浓度，C正确；
D、由图可知，GA可以通过促进束缚型IAA释放游离型IAA而增加生长素的浓度，这说明束缚型IAA可能有平衡拟南芥植株体内IAA浓度的作用，D正确。
故选B。
12. 某实验小组欲利用单细胞藻类M和N进行实验，在500 mL的烧杯中加入含单细胞藻类M和N的池塘水，并向其中投入适量的草履虫。一段时间后发现藻类M和N的数量关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 单独培养时单细胞藻类M和N也会出现如图所示的数量变化曲线
B. a点时单细胞藻类M和N的数量相同，说明二者出生率等于死亡率
C. 若不投入草履虫，藻类N与藻类M的竞争作用减弱，二者可共存
D. 当藻类M、N混合培养且存在草履虫时，藻类N的K值约为150个
【答案】D
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用；性别比例通过影响出生率而影响种群数量变化，年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、图中为只有草履虫存在时藻类数量变化的数据，无法得知单独培养时两种藻类的生长情况，A错误；
B、a点时藻类M的数量在下降，表明其出生率小于死亡率，而此时藻类N的种群数量在上升，表明其出生率大于死亡率，二者的出生率和死亡率不一定相同，B错误；
C、存在草履虫时，藻类M数量一直在下降，而藻类N的数量在增加，表明藻类N与藻类M的竞争作用减弱，但不加草履虫的情况无法得知，可能共存，也可能无法共存，C错误；
D、当藻类M、N混合培养且存在草履虫时，藻类N的K值约为150个，D正确。
故选D。
13. 某地实行生态桥治理工程，其模式布局是以“桩枝杈叶秸秆苹果菜”农业“九废”、畜禽粪污等农业废弃物资源化利用为切入点，将“九废”打造成“肥料化”处理为主，基质化种植食用菌、田间地头粉碎还田和枝条碎料燃料化利用相结合的处理模式。下列叙述错误的是（ ）
A. 生态桥治理遵循了生态工程的循环原理，实现了土壤养分循环
B. 实施生态桥治理工程促进了当地农业生态系统物质循环
C. 农业废弃物资源化利用可使畜禽粪便中的能量流向农作物
D. 生态桥治理工程既可实现经济效益，又可取得较好的生态效益
【答案】C
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。
【详解】A、生态桥治理遵循了生态工程的循环原理，实现了土壤养分循环，A正确；
B、实施生态桥治理工程促进了当地农业生态系统的物质循环，B正确；
C、畜禽粪便中的能量不能流向农作物，而是通过分解者的分解作用，将有机物分解为无机物，供植物吸收利用，C错误；
D、生态桥治理工程既实现经济效益，又可取得较好的生态效益，D正确。
故选C。
14. 抑菌圈是菌体产生的某种物质抑制了培养基中原涂布菌株的生长，而在菌落周围形成的不长菌的区域。如图是将相同大小的含有不同抗生素的灭菌滤纸片A、B、C、D放在培养基甲上，用于判断抗生素的杀菌能力，乙为甲培养一段时间后的结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 用湿热灭菌法对培养基灭菌后，待其冷却至室温再开始倒平板
B. 实验时只需将用无菌水配制成的细菌悬液均匀涂布在甲培养基上
C. 四个滤纸片大小保持一致可避免无关变量对实验结果造成的干扰
D. 由乙培养基上的结果可知不同抗生素的抑菌能力大小为B＞A＞C＞D
【答案】A
【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。
【详解】A、用湿热灭菌法对培养基灭菌后，待其冷却至50℃左右开始倒平板，若待其冷却至室温，培养基早已凝固，无法再倒平板，A错误；
B、依题意可知，实验时只需将用无菌水配制成的细菌悬液均匀涂布在甲培养基上，并放置相应的含有不同抗生素的大小相同的滤纸片，培养一段时间后即可获得培养基上的实验结果，B正确；
C、滤纸片的大小为实验的无关变量，四个滤纸片大小保持一致可避免无关变量对实验结果的干扰，C正确；
D、通过计算抑菌圈的直径与滤纸直径的比值可以辨别抑菌能力的强弱，比值越大，抗生素的抑菌能力越强，分析图乙中的培养结果可知，不同抗生素的抑菌能力大小为B＞A＞C＞D，D正确。
故选A
15. 如图为利用植物细胞工程培育杂种植株的过程，A～C表示相关过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程A首先需要用酶解法去除细胞壁，再用灭活病毒进行诱导融合
B. 过程A中同种细胞的原生质体也可相互融合形成自体融合细胞
C. 用秋水仙素处理过程B中的融合细胞，可使其形成新的细胞壁
D. 过程C使用等比例的生长素和细胞分裂素更有利于杂种植株的形成
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交需要用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁，形成原生质体，然后诱导原生质体的融合，杂种细胞融合完成的标志是生出新的细胞壁，之后进行植物组织培养，形成杂种植株。
【详解】A、过程A首先需要用酶解法去除细胞壁，再用化学法，如PEG融合法；或物理法，如电融合法、离心法等进行诱导融合，灭活的病毒处理是诱导动物细胞融合，A错误；
B、过程A中同种细胞的原生质体也可相互融合形成自体融合细胞，B正确；
C、秋水仙素处理可使染色体数目加倍，不能使融合细胞形成新的细胞壁，C错误；
D、等比例的生长素和细胞分裂素处理会使愈伤组织只分裂不分化，不利于杂种植株的形成，D错误。
故选B。
16. 细胞核重编程是将已经分化的成体细胞进行诱导，让其重新回到发育早期的多能性干细胞状态，通俗来讲，就是在细胞层面实现了“返老还童”。早在20世纪60年代，Gurdn等用蝌蚪肠道的成熟特化细胞的细胞核替换掉青蛙卵母细胞的细胞核，从而使重组细胞发育为性成熟的成体青蛙，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 回到发育早期的多能性干细胞状态可重新获得发育成各种类型细胞的能力
B. 用紫外线照射破坏卵母细胞中的染色体，其目的是破坏卵母细胞的细胞核
C. 对早期胚胎细胞进行培养时，一般需提供营养、酸性环境和95％的氧气
D. 图中采用显微注射法将蝌蚪肠上皮细胞的细胞核注入去核的卵母细胞
【答案】C
【分析】在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
【详解】A、干细胞具有发育全能性，回到发育早期的多能性干细胞状态时，可重新获得发育成各种类型细胞的能力，A正确；
B、用紫外线照射破坏卵母细胞中的染色体，其目的是破坏卵母细胞的细胞核，B正确；
C、对早期胚胎细胞进行培养时，一般需提供营养、弱碱性环境和95％的无菌空气和5％的二氧化碳，而非氧气，C错误；
D、图中采用显微注射法将蝌蚪肠上皮细胞的细胞核注入去核的卵母细胞，D正确。
故选C。
二、非选择题：本大题共5小题，共52分。
17. 图1为某植物光合作用过程示意图，其中Ⅰ～Ⅲ代表物质，①～②代表过程。图2为叶绿体类囊体薄膜局部放大，其中PSI和PSⅡ表示光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。PSⅡ是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体，可裂解水产生H+和氧释放到类囊体腔中。回答下列问题：

（1）图1中Ⅱ物质是________，①过程为________。
（2）图2中PSⅡ接受光能激发释放的e-的最初供体是________，e-经过一系列的传递体形成电子流，e-的最终受体是________。PSⅡ作用的结果会使类囊体内pH________（填“升高”“降低”或“不变”）。
（3）图2中合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差，图中使膜两侧H+浓度差增加的过程有________（答两点）。
（4）科研人员进行了该植物应对高光照条件的光保护机制的探究实验，结果如图3所示。据图3分析，在高光照条件下，类囊体蛋白PsbS（一种光保护蛋白，可将植物吸收的多余光能以热能形式散失）数量变化比叶黄素转化对绿色植物的保护作用________（填“强”或“弱”），理由是________。

【答案】（1）①. O2 ②. CO2的固定
（2）①. H2O ②. NADP+ ③. 降低
（3）水光解产生氢离子、氢离子在膜外与NADP+结合形成NADPH、氢离子通过膜蛋白从膜外运入膜内
（4）①. 强 ②. 实验C组（抑制类囊体蛋白PsbS）与实验B组（抑制叶黄素转化）相比较，C组（抑制类囊体蛋白PsbS）光合作用效率降低幅度更大
【分析】 光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【解析】（1）Ⅱ物质是水光解的产物，为释放到叶绿体外的氧气。①过程C5作为反应物和二氧化碳生成C3，为CO2的固定。
（2）据图2可知，PSⅡ接受光能激发释放的e-的最初供体是水，来自水的光解，e-经过一系列的传递体形成电子流，e-的最终受体是NADP+，用于合成NADPH。PSⅡ作用的结果会使H+释放到类囊体腔中，因此会使类囊体内pH降低。
（3）水光解产生氢离子，氢离子在膜外与NADP+结合形成NADPH，氢离子通过膜蛋白从膜外运入膜内，使得膜内氢离子浓度高于膜外，氢离子顺浓度梯度跨膜运输可提供势能。
（4）本实验探究的是植物应对高光照条件的光保护机制，实验C组（抑制类囊体蛋白PsbS）与实验B组（抑制叶黄素转化）相比较，C组（抑制类囊体蛋白PsbS）光合作用效率降低幅度更大，说明在高光照条件下，类囊体蛋白PsbS数量变化比叶黄素转化对绿色植物的保护作用强。
18. 咖啡由于其独特的风味和提神功能，成为很多人日常必需的饮品。与此同时，咖啡对人体健康的影响也受到广泛关注，且富有争议。目前研究者已从不同角度对咖啡进行了探索分析。回答下列问题：
（1）咖啡因是咖啡中的一种生物碱，能够促进多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素等神经递质的释放，从而刺激神经系统，此过程________（填“属于”或“不属于”）反射，肾上腺素的分泌增加受________（填“交感”或“副交感”）神经的支配，有助于心率加快，提高注意力和警觉性。
（2）如图为咖啡因的一种作用方式，推测腺苷（具有抑制觉醒神经元的作用）与受体结合后会促进觉醒神经元________（填“Na⁺”或“Cl⁻”）通道开放。据图分析咖啡提神的原理是_______，因而喝咖啡能够________（填“长”或“短”）时间消除困倦。

（3）咖啡在提神方面的效果因人而异，在分析了3 000名咖啡爱好者的基因组后，发现携带PDSS2基因突变的研究对象日均咖啡消费量更低。有人认为，PDSS2基因突变会降低动物体分解咖啡因的能力，让咖啡因在体内存留时间更长。请以野生型小鼠为材料，运用基因修饰等手段，设计实验检验这一理论。
实验思路：________；
预期实验结果及结论：________。
【答案】（1）①. 不属于 ②. 交感
（2）①. Cl- ②. 咖啡因与腺苷结构相似，能够与其竞争腺苷受体A1的结合位点，使腺苷无法发挥抑制作用，从而保持觉醒神经元兴奋 ③. 短
（3）①. 取生理状况基本相同的野生型小鼠若干，随机均分为两组，实验组利用基因修饰等技术使其PDSS2基因发生突变，并注射适量咖啡因，对照组只注射同等剂量的咖啡因，不进行基因修饰处理，检测此时小鼠血液中的咖啡因浓度并记录；在相同且适宜的条件下培养两组小鼠，并间隔相同时间多次检测并比较两组小鼠血液中咖啡因浓度的变化 ②. 若实验组小鼠血液中咖啡因浓度下降量显著小于对照组，则PDSS2基因突变会降低动物分解咖啡因的能力，让咖啡因在体内存留时间更长；若差异不显著，则PDSS2基因突变不能降低动物分解咖啡因的能力，不能让咖啡因在体内存留时间更长
【分析】当人体处于兴奋状态，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时，副交感的神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
神经递质包括兴奋性神递质和抑制性递质，兴奋性递质与突触后膜上的受体结合后会导致后膜对Na+的通透性增大，Na+内流，后膜电位变为外负内正，兴奋传导至突触后膜。抑制性递质与突触后膜上的受体结合后会导致后膜对阴离子的通透性增大，阴离子内流，后膜电位仍然为外正内负，兴奋无法传导至突触后膜。在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。
【解析】（1）反射的形成需要经过完整的反射弧并且有适宜的刺激，神经递质释放进而刺激神经系统并未经过完整的反射弧，因此该过程不属于反射。肾上腺素的分泌增加受交感神经的支配。
（2）据题干信息分析可知，已知腺苷在神经系统中发挥抑制作用，即抑制动作电位的形成，因此当腺苷与受体结合后，会促进突触后神经元氯离子（Cl−）通道的开放，进而抑制神经元的兴奋。据图分析，咖啡因与腺苷结构相似，能够与其竞争腺苷受体A1的结合位点，使腺苷无法发挥抑制作用，从而保持觉醒神经元兴奋。喝咖啡能够短时间消除困倦。
（3）有人认为，PDSS2基因突变会降低动物体分解咖啡因的能力，让咖啡因在体内存留时间更长。要设计实验检验这一理论，即本实验是为了探究PDSS2基因突变对动物体分解咖啡因的能力的影响。因此实验的自变量为PDSS2基因是否突变（是否进行基因修饰），因变量为小鼠血液中咖啡因浓度的变化，无关变量应保证相同且适宜。实验设计思路及预期实验结果、结论如下。
实验思路：取生理状况基本相同的野生型小鼠若干，随机均分为两组，实验组利用基因修饰等技术使其PDSS2基因发生突变，并注射适量咖啡因，对照组只注射同等剂量的咖啡因，不进行基因修饰处理，检测此时小鼠血液中的咖啡因浓度并记录；在相同且适宜的条件下培养两组小鼠，并间隔相同时间多次检测并比较两组小鼠血液中咖啡因浓度的变化
预期实验结果及结论：若实验组小鼠血液中咖啡因浓度下降量显著小于对照组，则PDSS2基因突变会降低动物分解咖啡因的能力，让咖啡因在体内存留时间更长；若差异不显著，则PDSS2基因突变不能降低动物分解咖啡因的能力，不能让咖啡因在体内存留时间更长。
19. “四位一体”生态模式是在自然调控与人工调控相结合的条件下，利用可再生能源（沼气、太阳能）、种植业（大棚蔬菜）、日光温室养殖及生活设施（厕所）等4个因子结合的生态农业模式，能够高效利用资源，综合效益明显。如图为某地的“四位一体”生态模式，回答下列问题：
（1）发展养殖业时，养殖场内的波尔山羊环境容纳量的大小与最初投放的幼羊数量________（填“密切相关”或“基本无关”），原因是_______。
（2）“四位一体”生态模式是一种按照农业生态系统的________和________规律而设计的一种良性循环的农业生态系统。系统中一个生产环节的产出是另一个生产环节的投入，使得系统中的废弃物多次循环利用，从而提高_______。
（3）“甲→乙→丙”是大棚菜地中存在的一条食物链，其中乙摄入的能量，除用于自身生长、发育和繁殖外，其余的能量去向是_______。
（4）研究发现，“四位一体”生态农业区若升高温度，会导致该区域总生物量降低，从能量流动角度分析，其原因可能是_______。
【答案】（1）①. 基本无关 ②. 环境容纳量主要由环境条件决定，养殖场内幼羊的初始数量主要影响达到环境容纳量所需时间的长短
（2）①. 能量流动 ②. 物质循环 ③. 能量的利用率（和资源利用率）
（3）通过呼吸作用散失、通过粪便流入分解者
（4）升温使该区域的植物和动物的呼吸作用增强，用于生物自身生长、发育、繁殖的能量减少，最终导致该生态系统的总生物量降低
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学基本原理。
【解析】（1）环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，它主要由环境中的资源、空间等条件决定。养殖场内幼羊的初始数量只是影响达到环境容纳量所需时间的长短，而不会改变环境容纳量的大小。所以养殖场内的波尔山羊环境容纳量的大小与最初投放的幼羊数量基本无。
（2）生态农业系统的设计遵循能量流动和物质循环的规律。“四位一体”生态模式中废弃物多次循环利用，减少了能量的散失和物质的浪费，从而提高了能量利用率和资源利用率。
（3）乙摄入的能量一部分被自身同化，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动；另一部分未被同化，以粪便形式排出，被分解者利用；同时，同化的能量中还有一部分通过呼吸作用以热能的形式散失。
（4）从能量流动角度看，生态系统中的生物通过呼吸作用消耗能量。升高温度会使该区域植物和动物的呼吸作用增强，更多的能量以热能形式散失，导致用于生物自身生长、发育和繁殖的能量减少，最终使得该生态系统的总生物量降低。
20. 茄子（2N=24）为雌雄同株植物，是一种营养价值较高的蔬菜，具有延缓衰老、清热活血等功效。紫色、无刺、耐低温茄子深受人们喜爱，回答下列问题：

（1）如图为茄子果皮色素的合成途径，基因a、b没有相应的遗传效应，等位基因A/a、B/b位于非同源染色体上。
①群体中紫色茄子的基因型有________种。
②现欲利用青色品系和基因型不同的白色品系1和2培育紫色品系。青色品系与白色品系1杂交，若F1全部表现为青色，则白色品系1的基因型为________。青色品系与白色品系2杂交，F1都结紫色果实，F1自交得F2，F2的表型和比例为________；若F₂紫色品系严格自交得到F3种子，以株为单位保存F3种子，将每株得到的F3种子单独种植在一个区域得到一个株系，不发生性状分离的株系为纯种紫色品系，这样的株系占________。
（2）已知无刺为隐性性状，研究人员想要确认茄子无刺基因的具体位置，利用染色体上的SSR序列进行了一系列的杂交实验。已知SSR序列是染色体上的短串联重复序列，不同个体的同一类型或不同类型的染色体上的SSR序列都不相同。科学家将纯合有刺的红茄与无刺的红茄进行杂交，然后将F1自交，得到F2，再收集F2中的无刺个体。分别对6号与5号染色体的SSR序列进行PCR后电泳检测。得到以下结果:

由上述电泳结果推测，无刺基因位于______（填“5”或“6”）号染色体上。理由是_______。
【答案】（1）①. 4 ②. aabb ③. 紫色∶青色∶白色＝9∶3∶4 ④. 1/9
（2）①. 6 ②. 因为F2无刺性状的6号染色体全与无刺亲本条带一致，说明无刺基因位于6号染色体上；而5号染色体出现了三种条带分布，说明可以与5号染色体上的基因自由组合
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】（1）分析题图可知，白色的基因型为aa__，青色的基因型为A_bb，紫色的基因型为A_B_，其中紫色的基因型共有4种。亲代青色品系、白色品系1的基因型依次为AAbb、aabb，F1为Aabb。根据题意可知，青色品系与白色品系2杂交，F1都结紫色果实，因此亲代青色品系、白色品系2的基因型依次为AAbb、aaBB，F1紫色品系基因型为AaBb，F1自交得F2，F2的表现型和比例为紫色∶青色∶白色＝9∶3∶4。为得到纯种紫色品系（AABB），让F2紫色品系（1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb）严格自交得到F3种子，其中AABB的子代组成的株系为纯种紫色品系，只结紫色果实，不发生性状分离，这样的株系占1/9。
（2）根据自由组合定律，如果无刺的隐性性状与另一个性状自由组合，则可以推测无刺基因与另一性状的控制基因自由组合。SSR序列就相当于控制另一性状的基因。结果发现F2无刺个体中，5号染色体上的SSR序列出现了三种情况，说明无刺性状基因与5号染色体上的SSR序列自由组合。与之不同的是F2中的6号染色体上，SSR序列条带只出现了一种情况，而且都与无刺亲本相同，说明无刺基因与无刺亲本的6号染色体SSR序列位于同一条染色体上，即无刺基因位于6号染色体上。
21. 花青素是一种水溶性色素，属于黄酮类化合物，具有多种养生功效。如图是花青素合成酶基因（S）的cDNA（某种生物发育某个时期的mRNA经逆转录产生的互补DNA）和Ti质粒图，科学家欲利用二者构建基因表达载体，培育出花青素含量更高的蓝莓。回答下列问题:
（1）利用PCR技术扩增S基因时，需要引物，引物是指________，设计引物时引物的长度需要比计算出的长度长一些，原因是_______。PCR扩增的产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，出现该现象的原因可能有________（答两点）。
（2）根据图1和图2分析，上述基因表达载体的构建中应选择限制酶_______切割S基因的cDNA和Ti质粒，其目的是_______。图2 Ti质粒中的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于_______。
（3）研究发现普通蓝莓细胞原有的花青素合成酶基因（ANS）与S基因存在同源区段，ANS基因的同源区段中除没有图3所示的靶点序列（长度为15 bp）外，其余序列均与S基因的同源区段相同，S基因的同源区段中只有一个靶点序列。为了筛选出花青素含量更高的蓝莓植株，科学家利用PCR技术进行检测，在S基因靶点序列前方距离100 bp长度选取一段序列合成上游引物A，靶点序列后方距离200 bp长度选取一段序列合成下游引物C，根据靶点序列合成上游引物B，如图3所示。利用上述三种引物对培育的转基因蓝莓和普通蓝莓的DNA进行PCR扩增及电泳分析，理论上讲，普通蓝莓的DNA扩增产物电泳后会形成长度为______bp的条带，符合要求的转基因蓝莓的DNA扩增产物电泳后会形成长度为______bp的条带。
【答案】（1）①. 一小段能与DNA母链的部分碱基序列互补配对的短单链核酸 ②. 为了降低非特异性结合 ③. 引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等
（2）①. XbaⅠ、HindⅢ ②. 以保证目的基因（S基因）与载体正向连接，从而提高重组效率 ③. 筛选含有基因表达载体的受体细胞
（3）①. 300 ②. 215、300、315
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的筛选和获取：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。
【解析】（1）利用PCR技术扩增基因时，引物是一段能与DNA母链的部分碱基序列互补配对的短单链核酸。 设计引物时引物的长度要比计算出的长一些，是为了降低非特异性结合，因为引物过短，特异性差，容易与其他部位结合。 PCR产物进行电泳时，出现非目标条带，原因可能有引物设计太短（特异性不强，与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg²⁺浓度过高、DNA模板出现污染等。
（2）构建基因表达载体时选择限制酶，要保证不破坏目的基因（花青素合成酶基因）和标记基因，所以图中应选择限制酶XhⅠ、HindⅢ，目的是保证目的基因（基因S）与运载体正确连接，从而提高重组效率。 Ti质粒中的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于筛选含基因表达载体的受体细胞，通过在含有相应抗生素的培养基上培养受体细胞，能存活的就是含有重组质粒（含标记基因）的细胞。
（3）普通蓝莓DNA扩增产物：从图中可知，普通蓝莓基因S的同源区段只有一个酶切点，若用引物扩增，扩增产物长度就是从上游引物到下游引物的距离，即200 + 100 = 300bp。 普通蓝莓细胞原有的花青素合成酶基因（ANS）与S基因存在同源区段，则用A和C扩增时会出现300bpd的片段，对S基因，用A和C扩增时，包含靶点15bp，长度为100+15+200=315bp；用上游引物B（靶点序列）和下游引物C扩增时，长度为15+200=215bp。因此，转基因蓝莓的扩增产物有215bp、300bp、315bp三种条带。