生物：云南省文山州、红河州、普洱市、临沧市2025届高三第二次联考模拟预测生物试题（解析版）

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一、选择题
1. 黑龙江明水县盛产黑大豆（又称黑豆），有“明水黑豆甲天下”的美誉。黑豆含有丰富的钙、铁、锰、铜和锌等矿物质，蛋白质中富含赖氨酸、苏氨酸等，且膜中不饱和脂肪酸含量高，具有丰富的营养价值。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 食用黑大豆可有效补充人体合成不足的赖氨酸等必需氨基酸
B. 黑大豆中的蛋白质经蒸煮变性后其营养价值通常没有显著降低
C. 黑大豆中的钙、铁、锰、铜和锌等矿物质有利于维持骨骼健康
D. 黑大豆因膜中不饱和脂肪酸含量高而有利于其提高抗寒能力
【答案】A
【分析】蛋白质变性：蛋白质受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属（如铅、铜、汞等）盐、一些有机物（甲醛、酒精、苯甲酸）等作用时会凝结，这种凝结是不可逆的，即凝结后不能在水中重新溶解，这种变化叫做变性。
【详解】A、必需氨基酸（如赖氨酸）是人体无法自行合成、必须通过食物摄入的氨基酸，赖氨酸是必需氨基酸，人体细胞无法自身合成，A错误；
B、黑大豆中的蛋白质经蒸煮变性后蛋白质的空间结构改变，易于消化和吸收，但其营养价值通常没有显著降低，B正确；
C、钙是骨骼主要成分，铁、锰、铜、锌等微量元素参与酶活性和骨骼代谢，对骨骼健康有益，C正确；
D、不饱和脂肪酸可增强细胞膜流动性，在低温下维持膜结构功能，从而提高植物抗寒能力，D正确。
故选A。
2. 白藜芦醇是一种广泛存在于葡萄、花生等植物中的多酚类化合物，具有清除自由基的作用；其在部分癌细胞中，具有阻止DNA复制或激活凋亡相关通路等作用。下列关于白藜芦醇的作用推测错误的是（ ）
A. 抑制癌细胞增殖B. 延缓细胞衰老
C. 促进癌细胞凋亡D. 促进细胞癌变
【答案】D
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】A、细胞增殖过程中会发生DNA复制，阻止DNA复制会直接抑制癌细胞增殖，A正确；
B、清除自由基可减少氧化损伤，延缓细胞衰老，B正确；
C、激活凋亡通路会诱导癌细胞程序性死亡，促进癌细胞凋亡，C正确；
D、白藜芦醇抑制癌细胞活动，而非促进癌变，D错误。
故选D。
3. 有丝分裂过程中，染色体的移动依赖于纺锤体微管的动态组装和解聚。紫杉醇可与微管结合使其稳定不被解聚，从而抑制细胞分裂。下列叙述正确的是（ ）
A. 有丝分裂包括进行物质准备的分裂间期和进行物质分配的分裂期
B. 有丝分裂中染色质凝缩为染色体以及纺锤体组装发生在不同时期
C. 紫杉醇处理癌细胞后会使其染色体在移向细胞两极时出现异常
D. 紫杉醇和秋水仙素在抑制细胞分裂过程中的作用原理是相同的
【答案】C
【分析】纺锤体形成于有丝分裂前期，消失于末期，其中纺锤丝的作用是牵引染色体运动。
【详解】A、有丝分裂只包括分裂期，A错误；
B、有丝分裂中染色质凝缩为染色体和纺锤体组装均发生在前期，B错误；
C、根据题目信息可知，紫杉醇通过促进纺锤体的解体来抑制细胞分裂，纺锤体在有丝分裂中是作用是牵引染色体的移动，由此可推测紫杉醇处理癌细胞后会使其染色体在移向细胞两极时出现异常，C正确；
D、秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，结合C项分析可知，紫杉醇与秋水仙素在抑制细胞分裂过程中的作用原理不相同，D错误。
故选C。
4. 桐花树根系中不同途径细胞呼吸过程如下图所示。桐花树具有一定的水淹耐性，但水淹时长会影响其细胞呼吸途径。随水淹时间增加，桐花树根系中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低，酶V的活性显著增加。下列与桐花树根系细胞相关的叙述错误的是（ ）

A. 其进行④过程的场所为线粒体内膜
B. 物质甲和丙分别表示还原型辅酶I和乙醇
C. 其ATP的生成量会随水淹时间的增加而升高
D. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境
【答案】C
【分析】无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、④过程通常指的是有氧呼吸中[H]与氧气结合生成水的过程，发生在线粒体内膜，A正确；
B、物质甲是NAD＋作反应物生成的，表示还原型辅酶I，丙是乙醛生成的，表示乙醇，B正确；
C、水淹会导致氧气供应不足，抑制有氧呼吸，转而进行无氧呼吸。无氧呼吸的ATP生成效率远低于有氧呼吸，因此ATP的生成量会随水淹时间的增加而降低，C错误；
D、酶Ⅴ可催化无氧呼吸过程，其活性增加可能意味着桐花树能够更好地进行无氧呼吸，从而适应长时间水淹的环境，D正确。
故选C。
5. 用射线辐射大豆萌发的种子或幼苗，可能会引起DNA分子中碱基的变化、DNA单链或者双链的断裂，甚至导致细胞出现染色体结构或数目的变异。育种工作者可从表型甚至基因型水平筛选出有利变异特征的突变体，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 辐射处理不会导致DNA分子中磷酸二酯键的断裂
B. 经过辐射处理的大豆可为生物的进化提供原材料
C. 大豆经辐射后产生了可遗传的新等位基因可表明大豆发生了进化
D. 辐射引起的染色体变异可在有丝分裂的过程中观察到
【答案】A
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、由题意可知，辐射处理可能导致DNA单链或双链断裂，而DNA链断裂必然涉及磷酸二酯键的断裂，A错误；
B、辐射处理会诱发基因突变或染色体变异，这些可遗传变异为生物进化提供了原材料（突变和基因重组是进化的原材料），B正确；
C、生物进化的标志是种群基因频率的改变，大豆经辐射后产生了可遗传的新等位基因会导致基因频率改变，故大豆经辐射后产生了可遗传的新等位基因可表明大豆发生了进化，C正确；
D、染色体变异包括结构变异和数目变异，该种变异可在有丝分裂的过程中观察到，D正确。
故选A。
6. 猴痘是一种由猴痘病毒（MPV）感染导致的人畜共患疾病，MPV通常由一个线性双链DNA分子、包膜和表面蛋白等组成。下列叙述正确的是（ ）
A. 可通过光学显微镜观察MPV的形态学特征
B. MPV的DNA分子含有两个游离的磷酸基团
C. MPV的DNA分子中脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基直接相连
D. MPV的表面蛋白与宿主细胞膜的受体结合体现了细胞间的信息交流功能
【答案】B
【分析】病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，必须借助于活细胞才能代谢和繁殖。常见的病毒有：艾滋病毒、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒、噬菌体等等。
【详解】A、病毒是没有细胞结构的微生物，在光学显微镜下不能被看到，A错误；
B、根据题目信息可知，MPV具有一个线性双链DNA分子，每条链的5'端都有一个游离的磷酸基团，B正确；
C、脱氧核苷酸链是由核苷酸的磷酸基团和五碳糖交替链接构成的，因此DNA分子中大多数的脱氧核糖与两个磷酸相连，C错误；
D、病毒不具有细胞结构，因此MPV的表面蛋白与宿主细胞膜的受体结合不能体现细胞间的信息交流功能，D错误。
故选B。
7. 百日咳是由百日咳杆菌引起的呼吸道传染病。红霉素是治疗百日咳的常用药，可与百日咳杆菌的核糖体结合抑制其功能，从而达到治疗的效果。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 百日咳杆菌以DNA作为遗传物质
B. 百日咳杆菌需转录结束后才能进行翻译
C. 红霉素通过抑制百日咳杆菌的翻译使其不能增殖
D. 过度使用红霉素会使具有抗药性的百日咳杆菌增多
【答案】B
【分析】细菌属于原核生物，它们的遗传物质是DNA，原核生物（如细菌）的细胞结构没有细胞核，转录和翻译是同时进行的。
【详解】A、根据题目信息可知，百日咳杆菌为细菌，其遗传物质为DNA，A正确；
B、细菌为原核生物，无核膜包被的细胞核，基因表达时可以边转录边翻译，B错误；
C、根据题目信息可知，红霉素可与百日咳杆菌的核糖体结合抑制其功能，由此可推测红霉素通过抑制百日咳杆菌的翻译使其不能增殖，C正确；
D、滥用抗生素能对细菌的抗药性进行选择，使具有抗药性的百日咳杆菌增多，D正确。
故选B。
8. 为探究光照和温度之间的相互作用对种子萌发率的影响，科研人员分别用不同的光照和温度处理油麦菜种子，不同条件处理下油麦菜种子萌发率如下图所示，据图分析，下列推测错误的是（ ）
A. 16℃下光照对油麦菜种子的萌发影响不显著
B. 不同温度下油麦菜种子萌发对光的需求不同
C. 光可作为一种信号，影响、调控植物的生长发育等过程
D. 在光照和黑暗条件下，26℃组油麦菜种子萌发率均高于16℃组
【答案】D
【分析】根据图中信息可知，16℃条件下，光照组与黑暗组种子萌发率相差不大，由此可推测16℃下光照对油麦菜种子的萌发影响不显著，26℃条件下，光照组的种子萌发率远高于黑暗组，可推测在该温度条件下，光是诱导种子萌发非常重要的因素。
【详解】A、根据图中信息可知，16℃条件下，光照组与黑暗组种子萌发率相差不大，由此可推测16℃下光照对油麦菜种子的萌发影响不显著，A正确；
B、根据图中信息可知，26℃条件下，光照组的种子萌发率远高于黑暗组，结合A项分析可得，不同温度下，油麦菜种子对光的需求不同，B正确；
C、结合B项分析可得，在26℃条件下，光是诱导种子萌发非常重要的因素，由此可推测光可作为一种信号，影响、调控植物的生长发育等过程，C正确；
D、观察图中信息可知，26℃黑暗条件下油麦菜种子萌发率均低于16℃组，D错误。
故选D
9. 下图为某种鸟类在不同环境温度下的体温和代谢率（产热速率）曲线图。据图分析，下列与该物种相关的叙述错误的是（ ）
A. ①为体温曲线，②为代谢率曲线
B. 随环境温度的升高，代谢率逐渐下降
C. 环境温度30℃时，产热速率与散热速率大致相同
D. 环境温度0℃时，可通过增加甲状腺激素提高代谢率
【答案】B
【分析】人体体温调节：（1）体温调节中枢：下丘脑；（2）机理：产热与散热保持动态平衡；（3）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等；（4）炎热环境下：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】A、体温曲线通常较为平稳，而代谢率曲线会随环境温度的变化而变化，共故①为体温曲线，②为代谢率曲线，A正确；
B、②为代谢率曲线，据图可知，随环境温度的升高，代谢率逐先降低后升高，最后趋于稳定，B错误；
C、在适宜的温度范围内，鸟类的体温调节机制能够保持产热和散热的平衡，环境温度30℃时，产热速率与散热速率大致相同，C正确；
D、在环境温度为0℃时，鸟类可以通过增加甲状腺激素来提高代谢率，以产生更多的热量来维持体温，D正确。
故选B。
10. 某科研小组为探究N-乙酰神经氨酸（SA）增强小鼠免疫力的机理，经口给予小鼠不同剂量的SA30天，测定相关生理指标，结果如下表：根据上述信息判断，下列有关叙述错误的是（ ）
注：溶血空斑数的数值与浆细胞的数量成正相关；IL-12是一种细胞因子，可促进T细胞的增殖。
A. SA的剂量是本实验的自变量，因变量包括溶血空斑数、巨噬细胞吞噬率等
B. SA可以增强机体的体液免疫功能，但对机体的细胞免疫功能几乎没有影响
C. SA可以增强巨噬细胞的功能，提高机体非特异性免疫和特异性免疫的能力
D. SA可以增加T细胞的数量来杀伤癌细胞，体现了免疫系统的免疫监视功能
【答案】B
【分析】免疫系统三大功能是免疫防御（针对外来抗原性异物，如各种病原体）、免疫自稳（清除衰老或损伤的细胞）和免疫监视（识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生）。
【详解】A、分析题意，本实验目的是探究N-乙酰神经氨酸（SA）增强小鼠免疫力的机理，结合题意及图表可知，实验的自变量是SA的不同剂量，因变量包括溶血空斑数、巨噬细胞吞噬率和IL-12含量，A正确；
B、溶血空斑数与浆细胞数量正相关，说明SA增强体液免疫功能，IL-12可促进T细胞增殖（T细胞参与细胞免疫），而实验中IL-12含量随SA剂量增加而上升，说明SA可能通过促进T细胞增殖增强细胞免疫功能，故SA对体液免疫和细胞免疫均有增强作用，B错误；
C、据表可知，与对照组相比，巨噬细胞吞噬率提高，说明其吞噬功能增强，巨噬细胞可参与非特异性免疫（直接吞噬病原体），也参与特异性免疫（抗原呈递），因此SA可提高两种免疫能力，C正确；
D、免疫系统免疫监视功能可以识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生，IL-12通过促进T细胞增殖，可能增加细胞毒性T细胞数量，从而杀伤癌细胞，这体现了免疫系统的免疫监视功能，D正确。
故选B。
11. 红河州元阳县新街镇大鱼塘村在水田中种稻、养鱼和养蛙，这种稻一鱼一蛙共生种养农业模式体现了“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”的生动场景。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 稻田中的水稻植株有高有矮，体现了稻田群落的垂直结构
B. 研究稻田中蛙的生态位，需要研究栖息地、食物、天敌等
C. 与单一种植水稻的农田相比，该模式的自我调节能力更强
D. 稻一鱼一蛙共生种养，实现了经济效益和生态效益的双赢
【答案】A
【分析】群落的空间结构：（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性，其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。（2）水平结构：水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、群落的垂直结构是指不同物种在垂直方向上的分层现象（如乔木层、灌木层等）。水稻作为单一物种，植株高矮属于种群内部的个体差异，而非群落层次的垂直结构，A处处吻；
B、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，研究稻田中蛙（动物）的生态位，需要研究栖息地、食物、天敌等，B正确；
C、稻—鱼—蛙共生模式中生物种类多，营养结构更复杂，与单一种植水稻的农田相比，该的自我调节能力增强，C正确；
D、该模式通过物种互利共生，既提高经济效益（如多种产品），又维持生态平衡（如减少农药使用），实现双赢，D正确。
故选A。
12. 科研人员对稻田生态系统连作（同一片地连续几年种植相同作物）和复种轮作（同一片地在几年间轮流种植不同作物）两种处理方式进行了比较分析。下列叙述错误的是（ ）
A. 复种轮作系统光能利用率高，可能与其作物多样能改善土壤环境有关
B. 复种轮作系统N输出量大，可能与种植对氮素需求量较高的作物有关
C. 两种种植模式中，P参与合成的含磷化合物的循环具有全球性
D. 两种种植模式中K均存在严重亏损，均需适当增加钾肥的施入
【答案】C
【分析】物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，并且物质循环具有全球性。碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的方式循环，在生物群落内部是以有机物的形式循环的。
【详解】A、复种轮作系统的光能利用率更高（1.55% 与 1.18%比较），可能与作物多样性改善土壤环境有关。不同作物轮作可优化土壤结构、养分分布和微生物活动，从而提高光能利用率，A正确；
B、复种轮作系统的N元素输出量/输入量（1.06）高于连作（0.84），说明轮作可能种植了需氮量较高的作物（如豆科植物），导致输出量增加，B正确；
C、物质循环具有全球性，但是以元素而非化合物形式进行的，C错误；
D、两种模式的K元素输出量/输入量均大于1（连作2.33，轮作2.13），表明钾元素输出超过输入，导致土壤中钾亏损，需补充钾肥，D正确。
故选C。
13. 云南红河大围山国家级自然保护区有众多以云豹、虎纹蛙、苏铁、桫椤、望天树和大围山梧桐等为代表的国家重点保护野生动植物，保护区内已记录各类植物6080种、各类动物1407种。下列叙述均从种群视角进行研究的是（ ）
A. 保护区物种丰富度较高；云豹种群密度较低
B. 苏铁和望天树属于生产者；保护区需不断有能量输入
C. 用样方法调查大围山梧桐的种群数量；大围山群落的季节性变化
D. 虎纹蛙的性别比例影响其出生率；桫椤的环境容纳量可发生变化
【答案】D
【分析】种群的数量特征有出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例、种群密度，种群的数量增长有“J”形增长和“S”形增长。
【详解】A、丰富度是指一个群落中的物种数目，属于群落视角，A不符合题意；
B、生产者属于生态系统视角，B不符合题意；
C、用样方法调查大围山梧桐的种群数量属于种群视角，但大围山群落的季节性变化属于群落视角，C不符合题意；
D、出生率是种群的数量特征，环境容纳量是指一定的环境条件下能维持的种群最大数量，两者均属于种群视角，D符合题意。
故选D。
14. 冻胚移植在辅助生殖领域有着广泛的应用。利用该技术可将动物的胚胎进行冷冻保存，然后在合适的时机将其解冻，并移植到受体子宫内。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 将精子置于获能液中培养，使其获得能量后进行体外受精
B. 需注射免疫抑制剂以避免受体对移入的胚胎发生排斥反应
C. 转基因、核移植等技术获得的胚胎，须移植给受体才能获得后代
D. 通过冻胚移植并经受体孕育的后代，其遗传特性与受体保持一致
【答案】C
【分析】试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，最终在受体的子宫中发育而来的动物，属于有性生殖过程。
【详解】A、精子获能是指精子获得受精的能力，不是获得能量，A错误；
B、受体和供体一般是同种生物，受体一般不会对供体的胚胎产生免疫排斥，故不需注射免疫抑制剂以避免受体对移入的胚胎发生排斥反应，B错误；
C、转基因、核移植、体外受精等技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代，C正确；
D、通过冻胚移植并经受体孕育的后代，其遗传特性与供体保持一致，D错误。
故选C。
15. 纤维素分解菌的筛选是高效利用纤维素资源的前提。某科研团队利用一景区腐殖土进行筛选，过程如下图。下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A. 取样时应选择远离植物且枯枝落叶较少的腐殖土以方便稀释
B. 羧甲基纤维素钠培养基中需添加少量葡萄糖以促进菌体生长
C. 实验中需用蒸馏水进行梯度稀释并在酒精灯火焰旁涂布平板
D. 用菌株Ⅱ的发酵液培养酵母菌生产乙醇或单细胞蛋白效率最高
【答案】D
【分析】无菌技术：(1)关键：防止外来杂菌的入侵。(2)具体操作：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
【详解】A、实验目的是筛选出高效分解纤维素分解菌，需要腐殖质较多的土样取土，故取样时应选择离植物近且枯枝落叶较多的腐殖土，A错误；
B、实验目的是筛选出高效分解纤维素分解菌，培养基应该以羧甲基纤维素钠唯一碳源，不添加葡萄糖，B错误；
C、实验中需用无菌水进行梯度稀释并在酒精灯火焰旁涂布平板，C错误；
D、水解圈大表示分解纤维素能力强，根据水解圈=透明圈直径/菌落直径可知，菌株Ⅱ水解圈大，故可用菌株Ⅱ的发酵液（葡萄糖含量较高）培养酵母菌生产乙醇或单细胞蛋白效率最高，D正确。
故选D。
16. 研究人员通过构建含G基因超表达载体（图1表示该载体的T-DNA结构示意图），再利用农杆菌转化法获得了转G基因抗虫棉。基于基因组重测序技术、PCR技术，对比分析并验证其中1个转化体棉的基因组中携带G基因的T-DNA插入位点及侧翼序列（如图2），以此构建检测转基因棉生物安全性的方法。据图分析下列错误的是（ ）
A. T-DNA结构中T-NOS是终止子序列，NPTⅡ基因属于标记基因
B. 转G基因抗虫棉要获得抗虫性，T-DNA结构中还应该有复制原点
C. T-DNA的转化具有高效性，且易插入到AT碱基含量较高的序列中
D. 转化体棉13号染色体上T-DNA的插入方式有正向、反向及不完整
【答案】B
【分析】基因工程基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。其中核心步骤为基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
【详解】A、在基因表达载体中，T - NOS通常是终止子序列，可终止转录过程。 NPTII基因作为抗生素抗性基因，常作为标记基因用于筛选含有重组质粒的受体细胞，A正确；
B、农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA可以整合到受体细胞的染色体DNA上。转G基因抗虫棉要获得抗虫性，关键是G基因能够正常表达，而T - DNA本身在整合到受体细胞基因组后可借助受体细胞的复制系统进行复制，T - DNA结构中不需要额外有复制原点，B错误；
C、农杆菌介导的T - DNA转化具有高效性。从图2来看，T - DNA插入位点的侧翼序列中AT碱基含量相对较高，说明其易插入到AT碱基含量较高的序列中，C正确；
D、从图2中T - DNA的多个拷贝的方向以及与侧翼序列的连接情况可以看出，转化体棉13号染色体上T - DNA的插入方式有正向、反向及不完整的情况，D正确。
故选B。
二、非选择题
17. 盐超敏感（SOS）系统是植物感受以及传导盐胁迫信号的主要环节，该系统有四个成员：SOS1、SOS2、SOS3、NHX。SOS信号通路如下图所示，其中SOS1和AtNHX1均属于Na+/H+逆向转运蛋白。回答下列问题：
（1）图中H+-ATP酶的作用是_____。H+-ATP酶运输H+的动力来自ATP（A-Pα~Pβ~Pγ）中_____（填“a”“β”或“γ”）位磷酸基团脱离时释放的能量。H+与H+-ATP酶结合时，H+-ATP酶构象_____（填“会”或“不会”）发生改变。
（2）SOS3位于SOS途径的最上游，当感知高Na+胁迫后，Ca2+开始与SOS3结合，同时SOS2被激发，活化的SOS2通过使SOS1载体蛋白磷酸化，以激活SOS1将Na+排出胞外。此外，植物通过SOS系统消除Na+毒害的另一途径为_____，其意义除了降低Na+毒害外还可以_____。
（3）星星草兼具高抗盐性及高饲草价值，目前被广泛用于盐碱化草地的恢复及利用。某同学欲设计实验探究星星草的根部吸收无机盐K+是被动运输还是主动运输，请简要写出实验思路和预期结果及结论。
①实验思路：_____。
②预期实验结果及结论：_____。
【答案】（1）①. 催化和运输 ②. γ ③. 会
（2）①. 通过液泡膜上的AtNHX1将细胞质中过多的Na+区域化在液泡中 ②. 将Na+作为一种有益的渗透调节剂来增大细胞液的渗透压，从而达到适应盐渍环境的目的
（3）①. 取甲、乙两组生长状况基本相同的星星草幼苗，放入适宜浓度的含有K+的溶液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，在适宜条件下培养一段时间后测定两组植物根系对K+的吸收速率 ②. 若甲组星星草对K+的吸收速率大于乙组，说明星星草根部吸收K+是主动运输；若甲组和乙组星星草对K+的吸收速率无明显差别，说明星星草根部吸收K+是被动运输
【分析】物质的跨膜运输方式包括主动运输和被动运输；被动运输是物质顺浓度梯度的运输，包括自由扩散和协助扩散，其中物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，不需要载体协助，不消耗能量；进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散，叫协助扩散，该方式不消耗能量；物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。
【解析】（1）①根据图中信息可知，H+-ATP酶在将ATP水解为ADP的同时，还能将H+由细胞质基质运输至液泡内，由此可得，H+-ATP酶具有催化和运输的作用；
②ATP水解时，是末端磷酸基团脱离而释放能量，即H+-ATP酶运输H+的动力来自ATP（A-Pα~Pβ~Pγ）中γ位磷酸基团脱离时释放的能量；
③根据①分析可得，H+-ATP酶运输H+的方式为主动运输，该过程中会发生H+-ATP酶构象的改变。
（2）①根据图中信息可知，植物通过SOS系统消除Na+毒害的另一途径为通过液泡膜上的AtNHX1将细胞质中过多的Na+区域化在液泡中；
②该途径的意义除了降低Na+的毒害外，还能够将Na+作为一种有益的渗透调节剂来增大细胞液的渗透压，从而达到适应盐渍环境的目的。
（3）①主动运输与被动运输最大的区别是主动运输需要细胞呼吸作用来提供ATP，因此欲设计实验探究星星草的根部吸收无机盐K+是被动运输还是主动运输，其实验设计思路为取甲、乙两组生长状况基本相同的星星草幼苗，放入适宜浓度的含有K+的溶液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，在适宜条件下培养一段时间后测定两组植物根系对K+的吸收速率；
②预期实验结果及结论为：若甲组星星草对K+的吸收速率大于乙组，说明星星草根部吸收K+是主动运输；若甲组和乙组星星草对K+的吸收速率无明显差别，说明星星草根部吸收K+是被动运输。
18. 玉米（2n=20）植株不含性染色体，在茎秆中由于花青素的形成，会使植株的色泽产生紫色或红色的变化。花青素的形成由A/a、D/d、E/e三对基因控制。A控制花青素合成；D调控紫色，d调控红色；E/e可调控颜色深浅。某兴趣小组用紫色（AADDEE）玉米与绿色（aaddee）玉米杂交，F1表现为紫色，F2出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=27：9：9：9：3：7，已知基因型aaD_E_表型为褐色。回答下列问题：
（1）对玉米进行基因组测序，应测_____条染色体的DNA序列。
（2）子代中绿色玉米的基因型有_____种，其中纯合子占_____。
（3）控制花青素的三对基因_____（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是_____。请从亲本和子代中选择合适材料通过一次杂交实验进行验证。
①实验方案：_____。
②预期结果和结论：_____。
【答案】（1）10 （2）①. 5 ②. 3/7
（3）①. 遵循 ②. 子代中紫色占（3/4）3=27/64，符合三对等位基因的自由组合比例 ③. 选取F1中紫色玉米（AaDdEe）与亲本中纯合绿色玉米（aaddee）进行杂交，观察后代的表型及比例 ④. 后代出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=1：1：1：1：1：3，控制花青素合成的三对基因遵循基因的自由组合定律
【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组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，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）由于同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，因此只需要对其中一条进行测序即可，根据题目信息可知，玉米不含性染色体，因此对玉米进行基因组测序，应测10条染色体的DNA序列。
（2）根据题目信息可知，F1紫色玉米基因型为AaDdEe，结合基因与其控制性状可得F2的表型和基因型比例关系为紫色（A_E_D_）：红色（A_ddE_）：浅紫色（A_D_ee）：褐色（aaD_E_）：浅红色（A_ddee）：绿色（aaddE_、aaD_ee、aaddee）=27：9：9：9：3：7，由此可判断F2中绿色玉米的基因型有5种，其基因型及比例为aaddEE：aaddEe：aaDDee：aaDdee：aaddee=1：2：1：2：1，其中纯合子占3/7。
（3）①②结合（2）分析可知，F2中紫色玉米（A_E_D_）占比为27/64=（3/4）3，符合三对等位基因的自由组合比例，由此可判断控制花青素的三对基因遵循基因的自由组合定律；
③现欲从亲本和子代中中选择合适材料通过一次杂交实验进行验证，实验设计方案为选取F1中紫色玉米（AaDdEe）与亲本中纯合绿色玉米（aaddee）进行杂交（测交），观察后代的表型及比例；
④若测交后代中表型比例出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=1：1：1：1：1：3，则说明控制花青素合成的三对基因遵循基因的自由组合定律。
19. 疼痛是机体受到伤害性刺激时的一种保护性反应。疼痛常伴有不愉快的情绪反应，严重影响了患者的生活质量。下图是疼痛信号的部分传递过程，据图回答下列问题：
（1）当正常机体受到意外组织损伤时，神经系统会控制肌肉的运动来远离这样的伤害，减小损伤，这_____（填“属于”或“不属于”）反射，理由是_____。据图1分析，脊髓中的神经中枢也会通过_____将伤害性信号传递给_____，产生痛苦的主观体验。
（2）在脊髓背角中存在含脑啡肽的神经元，其末梢会释放脑啡肽产生一定的镇痛效应，据图2分析，脑啡肽的镇痛机制是_____，最终可阻断外周伤害性刺激信号向中枢神经传递，从而产生一定的镇痛作用。
（3）对于心肌梗死、晚期癌症及外伤时出现的剧烈疼痛，若不及时镇痛可能引起生理功能严重紊乱甚至休克、死亡。但我们在日常生活中，不明病因之前不能随意使用镇痛药，理由是_____。
【答案】（1）①. 属于 ②. 肌肉运动远离伤害经历了完整的反射弧并对外界刺激作出了规律性的反应 ③. 上行神经束 ④. 体感皮质、前扣带皮质
（2）脑啡肽作用于突触小体（初级感觉神经元）上的μ受体，使Ca2+通道失活，抑制Ca2+内流，从而抑制谷氨酸、P物质等神经递质的释放，同时脑啡肽作用于突触后膜上的μ受体促进K+外流，抑制突触后膜上动作电位的产生
（3）疼痛发生的部位、性质，疼痛发作时患者的体征和表现也是疾病诊断的重要依据（或疾病确诊之前使用镇痛药会掩盖病情，贻误诊治）
【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。
【解析】（1）肌肉运动远离伤害经历了完整的反射弧并对外界刺激作出了规律性的反应，属于反射活动；痛觉在大脑皮层产生，据图1分析，低级中枢——脊髓，脊髓中的神经中枢将兴奋通过上行神经束传递给大脑皮层的体感皮质、前扣带皮质，从而产生痛苦的主观体验。
（2）据图2分析，脑啡肽作用于突触小体（初级感觉神经元）上的μ受体，使Ca2+通道失活，抑制Ca2+内流，从而抑制谷氨酸、P物质等神经递质的释放，同时脑啡肽作用于突触后膜上的μ受体促进K+外流，抑制突触后膜上动作电位的产生，最终可阻断外周伤害性刺激信号向中枢神经传递，从而产生一定的镇痛作用。
（3）因为疼痛发生的部位、性质，疼痛发作时患者的体征和表现也是疾病诊断的重要依据（或疾病确诊之前使用镇痛药会掩盖病情，贻误诊治），所以我们在日常生活中，不明病因之前不能随意使用镇痛药。
20. 氮、磷等无机盐大量排入水体造成水体富营养化，严重时会引发蓝细菌爆发，使水域生态遭到破坏。生态浮床是将植物种在浮于水面的床体上进行水体的修复，如下图，该浮床已成功应用在许多湖泊、河流的生态修复和整治工程中。
（1）从物质角度分析生态浮床可防止水体富营养化发生的原因是_____。生态浮床可以
有效抑制蓝细菌繁殖，影响该过程的环境因素主要是_____。
（2）选择适应当地环境且经济效益较高的植物作为浮床植物进行水体净化，遵循了生态工程建设的_____原理。生态浮床既能净化水质，又可美化环境，分别体现了生物多样性的_____价值。
（3）若生态浮床上的植物能富集铅、汞，收割后_____（填“适合”或“不适合”）做家畜饲料，原因是_____。
（4）为加强生态浮床对水体的净化作用，研究者将生态浮床进行了改良，即在其底部悬挂水草。并研究了两种浮床对不同污染物的去除率，结果如上表。根据该结果可得出的结论有：_____。
【答案】（1）①. 浮床上的植物吸附水中的氮、磷等无机盐，降低水中氮、磷等含量 ②. 光照
（2）①. 协调和整体 ②. 间接价值和直接价值
（3）①. 不适合 ②. 铅、汞等重金属沿食物链传递并在高营养级生物体内积累，造成 危害
（4）改良生态浮床对不同污染物的去除率均高于生态浮床； 氨态氮的去除率最大
【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）水体富营养化主要与水体中的N、P元素超标有关，从物质角度分析生态浮床可防止水体富营养化发生的原因是浮床上的植物吸附水中的氮、磷等无机盐，降低水中氮、磷等含量；植物进行光合作用需要光照等条件，生态浮床可以有效抑制蓝细菌繁殖，影响该过程的环境因素主要是光照：生态浮床上的植物通过竞争营养物质和遮挡阳光，抑制了蓝细菌的繁殖。
（2）因地制宜原理强调在生态工程建设中，应根据当地的自然条件和社会经济状况，选择最适合的植物和技术，以达到最佳的生态和经济效益，该过程需要考虑植物与环境的关系，即协调原理，且能够实现经济、社会、生态效益，遵循了整体原理；生态浮床通过净化水质，维护了生态系统的健康，体现了生物多样性的间接价值，同时浮床上的植物美化了环境，体现了生物多样性的直接价值。
（3）由于铅、汞等重金属沿食物链传递并在高营养级生物体内积累，造成 危害，故若生态浮床上的植物能富集铅、汞，收割后不适合做家畜饲料。
（4）分析表格数据可知，改良生态浮床对不同污染物的去除率均高于生态浮床； 氨态氮的去除率最大。
21. 人类新型冠状病毒感染（COVID-19）是由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2（SARS-CV-2）引发的传染病。研究人员通过杂交瘤技术筛选获得抗SARS-CV-2的鼠源单克隆抗体20D8并进行人源化改造，回答下列问题：
（1）用SARS-CV-2的特异性抗原多次免疫实验小鼠，使其产生抗体的过程属于_____（填“体液”或“细胞”）免疫，通常加入_____诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，获得的多种杂交细胞用_____筛选获得杂交瘤细胞，将其进行克隆化培养，用_____技术检测抗体，获得能分泌鼠源单克隆抗体20D8的杂交瘤细胞。
（2）从杂交瘤细胞中提取mRNA，经过_____得到的cDNA才可以作为PCR的模板，研究人员从PCR产物中进一步筛选获得鼠源单克隆抗体20D8基因的可变区序列，构建出人源化单克隆抗体20D8，如下图，抗体中拥有抗原特异性结合位点的是_____（填“可变区”或“恒定区”），从免疫学角度分析，直接用鼠源单克隆抗体20D8治疗COVID-19，效果不佳的原因可能是_____。
（3）单链抗体（scFv）是通过基因工程技术将抗体VH和VL连接而成的一段短肽，只有完整抗体的1/6，可作为药物和放射性核素偶联的传递载体，并且大肠杆菌就可表达scFv。scFv作为新型抗体具有的优点是_____。
【答案】（1）①. 体液 ②. PEG（或灭活病毒）③. 特定的选择培养基 ④. 抗原一抗体杂交
（2）①. 逆转录 ②. 可变区 ③. 鼠源抗体进入人体会产生免疫排斥，从而导致它的治疗效果大大降低
（3）分子量小，组织渗透能力强；scFv保留了对抗原特异性结合能力，特异性强；表达量高，生产成本低等
【分析】单克隆抗体的制备：（1）细胞来源：B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖。（2）杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。（3）两次次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。（4）两次抗体检测：专一抗体检验阳性。（5）提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取。（6）单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。
【解析】（1）产生抗体的过程属于体液免疫。诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合通常加入PEG（或灭活病毒），骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合过程中可能产生多种两两融合细胞，需要通过特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞进行克隆化培养，用抗原一抗体杂交技术检测抗体。
（2）提取的mRNA经过逆转录得到cDNA，通过图示可知，抗体存在恒定区、可变区，抗体识别并结合抗原的区域应该是可变区；从免疫学角度分析，鼠源抗体进入人体会产生免疫排斥，从而导致它的治疗效果大大降低，故直接用鼠源单克隆抗体20D8治疗COVID-19，效果不佳。
（3）单链抗体（scFv）是通过基因工程技术将抗体的VH和VL连接而成的一段短肽，只有完整抗体的1/6，可作为药物和放射性核素偶联的传递载体，表明scFv分子量小，这样组织渗透能力强；同时scFv保留了对抗原特异性结合能力，特异性强；表达量高，生产成本低等。剂量组
溶血空斑数（x103）
巨噬细胞吞噬率（%）
血清中IL-12含量（pg/mL）
对照组
75.25
7.50
359.02
低剂量组
92.83
10.50
438.58
中剂量组
126.67
13.75
500.73
高剂量组
131.25
13.17
554.35
种植模式
连作系统
复种轮作系统
光能利用率
1.18%
1.55%
N元素输出量/输入量
0.84
1.06
P元素输出量/输入量
0.53
0.60
K元素输出量/输入量
2.33
2.13
两种生态浮床对不同污染物的去除率
项目
氨态氮
总氮
总磷
改良生态浮床
94.63%
58.24%
29.05%
生态浮床
47%
36.88%
19.26%