北京市房山区2025-2026学年高三上学期期末生物试题（含答案解析）

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一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.中国北方草原和农田的中华鼢鼠冬季会进入冬眠状态。下列叙述错误的是
A．冬眠期间机体主要依靠分解体内储存的脂肪供能
B．冬眠前摄入大量糖类利于维持冬眠期的能量供应
C．冬眠期间蛋白质合成显著增强以适应能量需求
D．冬眠期间代谢率降低以减少能量消耗维持稳态
2.下图为植物细胞两个重要的细胞器,相关叙述错误的是
A．①是光合作用的场所
B．②是蛋白质加工的场所
C．都具有双层膜结构
D．都与有机物合成有关
3.嗜盐厌氧菌的细胞膜上存在一种细菌视紫红质,吸收光能后空间结构改变,将H​+运到细胞外,过程如下图。关于该过程的叙述错误的是
A．H​+进出嗜盐厌氧菌细胞的方式相同
B．视紫红质功能异常细胞内的pH将降低
C．视紫红质既能吸收光能又可转运H​+
D．H​+浓度梯度可为ATP合成提供能量
4.下图为细胞死亡过程,关于凋亡和坏死的相关叙述正确的是
A．均是基因调控的自动结束生命的过程
B．死亡后均可被巨噬细胞吞噬清除
C．均有利于维持机体内环境的稳态
D．均只发生在衰老细胞中
5.下图为有氧呼吸过程示意图,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示物质,
①、
②表示生理过程。下列叙述错误的是
A．Ⅰ是葡萄糖,在细胞质基质中分解
B．①和 ②均能产生[H]和ATP
C．②发生在线粒体基质中,产生CO2
D．产物Ⅲ中的氧原子来源于葡萄糖
6.下图为鹅掌楸花粉母细胞减数分裂显微图像,下列叙述正确的是
A．细胞所处时期排序为 ⑤ ② ④ ③ ①
B．③所示细胞发生同源染色体分离
C．②所示细胞姐妹染色单体已分开
D．①结束后的染色体数目与 ⑤相同
7.下图为某单基因遗传病的两个家族系谱图,3号不携带此病致病基因。下列叙述正确的是
A．该病可能为X染色体隐性遗传病
B．4与5基因型相同的概率理论值为100%
C．8号与13号生患病孩子的概率为1/6
D．据系谱图推测9号无需进行产前诊断
8.虎、美洲豹等大型猫科动物肌肉富含快速收缩纤维,爆发力强但耐力差,形成了伏击而非长时追逐的捕食策略。下列有关其进化的叙述,正确的是
A．快速收缩纤维是为适应伏击需要而产生的定向变异
B．自然选择保留了耐力更强的个体,使爆发力基因逐渐积累
C．捕食者与猎物的相互选择驱动了双方运动能力的协同进化
D．这种捕食策略是其祖先通过训练获得并遗传给后代的
9.研究显示,吸烟可提高机体细胞DNA甲基化水平而影响基因表达。对比重度吸烟者和不吸烟者的精子情况,结果如下表,下列推断错误的是
A．吸烟会导致精子数量和活力下降
B．吸烟产生的影响会遗传给子代
C．吸烟导致DNA甲基化使其碱基序列改变
D．本研究为“吸烟有害健康”提供了证据
10.流行性感冒(流感)是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病。某人患流感康复后,对同型病毒的再次感染表现出较强的抵抗力。对这一现象解释正确的是
A．免疫细胞均在骨髓中成熟
B．免疫反应只针对外来病原体
C．免疫系统发挥免疫自稳功能
D．免疫应答有特异性和记忆性
11.国家公园体系的全面建设,为我国众多珍稀野生动植物构筑了一道坚实的生态屏障。下列叙述错误的是
A．保护区内珍稀物种种群增长不受环境限制
B．不同国家公园的植被差异体现生态系统多样性
C．国家公园体系建设实现了生物多样性的就地保护
D．保护生物多样性是合理利用而非禁止开发
12.房山区在长沟、牛口峪等地建有湿地公园,其生态功能不包括
A．改变北京气候类型
B．调蓄洪水
C．净化水质
D．提供栖息地
13.下图为某同学设计的单克隆抗体制备流程示意图,下列叙述正确的是
A．步骤 ①注射抗体以激活小鼠的免疫细胞
B．步骤 ③融合的过程利用了细胞膜选择透过性原理
C．步骤 ④筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D．步骤 ⑤利用抗原抗体杂交法筛选出抗体阳性的细胞
14.紫杉醇是从红豆杉中提取的抗癌物质。传统提取法破坏植株且产量低,现通过发酵罐培养红豆杉细胞来实现工业化生产,技术路线如下图。下列叙述错误的是
A．①需用纤维素酶和果胶酶处理
B．②脱分化的实质是基因选择性表达
C．③培养基中需添加适量生长素与细胞分裂素
D．该技术可不受季节地域限制持续生产
15.下列关于高中生物学相关实验的叙述,错误的是
A．显微镜下可观察到图1中叶绿体流动速度和方向
B．显微观察前需使用甲紫对图2中的液泡进行染色
C．图3显示了根尖细胞有丝分裂各时期染色体形态
D．图4呈现了叶绿体色素的分离情况及色素带分布
16.土壤中以微生物残体为主的稳定碳库称为土壤有机碳(SOC),科研人员拟通过优化农业管理方式来促进SOC积累以减缓温室效应。
(1)碳在_____与非生物环境之间主要以CO2的形式进行循环。若SOC在短期内大量被分解产生CO2,则会加剧温室效应。
(2)科研人员欲研究管理农业和传统农业对土壤固碳的影响,测定土壤中的碳含量代表SOC,结果如图所示。
管理农业：以“少扰动、多保留”为原则的可持续农业模式,核心是免耕+秸秆还田
传统农业：以“翻耕+清除残茬”为主的传统耕作模式,强调通过耕作改善土壤结构
①设置增温环境组的目的是_____
②科研人员认为管理农业模式较传统农业更利于SOC积累的依据是_____。
③进一步研究发现,该现象可能与微生物将同化的碳转化为自身生长的碳的效率(CUE)有关,以下关于CUE的叙述正确的是____₍多选)。
A.μ指微生物用于生长的碳量,R指呼吸消耗的碳量,则CUE=μ/(μ+R)
B.CUE越高,形成的微生物残体量越多,CUE与SOC呈正相关
C.土壤温度越高,土壤微生物呼吸相关酶活性越高,CUE越高
D.相较于传统农业,管理农业能够更好地降低微生物CUE
(3)管理农业的免耕模式有利于真菌菌丝的生长,真菌细胞壁富含不易被降解的几丁质,综上所述,选填下列选项,完善管理农业模式缓解温室效应的机制。_____
A. 植物地上部分生物量增加 B. 吸收更多CO2
C. 真菌残体增加土壤SOC D. 真菌生长、繁殖
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.柴油在生产、运输过程中的泄漏会对土壤造成污染,有研究表明大豆和高粱对柴油污染的土壤有修复作用,研究人员开展了系列实验。 (1)科研人员将能分解柴油的柴油降解菌划分为原核生物,主要依据是_____。 (2)植物根系及微生物的生命活动使根部周围(根际)土壤的性质和组分发生改变。为研究高粱和大豆对柴油污染土壤的修复效果,对土壤中总异养微生物和柴油降解菌数量变化展开调查,步骤如下： ①分别采集植物根际土壤,加入无菌水充分摇匀,获取菌液。 ②将①中获取的菌液_____后,接种到不同培养基上,置于恒温培养箱中_____培养。 ③待菌落数稳定后进行计数,土壤中总异养微生物和柴油降解菌数量如表。
请完善表中的实验方案_____。 据表可知,种植大豆和高粱_____。 (3)研究人员推测植物根际可能通过提供关键营养物质来促进柴油降解菌的活性。为验证这一推测,向培养基中添加不同浓度的硝酸铵(NH₄NO₃),结果如图。 根据表中数据可知更适合种植在柴油污染区的植物是_____,结合图中结果阐述理由。
18.学习和记忆是大脑的高级功能,与海马体等区域密切相关。研究表明运动可改善海马体功能,提升认知能力。科研人员通过实验探究其机制。
(1)海马体产生的代谢废物经_____运输排出体外,实现内环境的稳态。
(2)研究人员将雄性小鼠分为未运动训练(CP)和运动训练(RP)组,取血浆分别输入到同窝出生的雄性小鼠体内,比较小鼠的记忆相对指数,实验过程和结果如图1、图2所示。
①实验前,受体小鼠应____₍填“RP”或“CP”)处理。
②海马体有炎症会降低其学习记忆能力,C蛋白在大脑学习记忆过程中发挥了重要作用。通过给小鼠注射脂多糖(LPS)诱导神经炎症进行实验,结果如图3。
请根据实验结果推测,运动可提升记忆能力的原因是_____。为使该推测证据更充分,你认为还需检测_____。
(3)进一步研究发现,C蛋白的受体R8在脑内皮细胞表面高表达,设计实验证明“C蛋白通过R8发挥作用”,从
①
⑤中选择实验组的相应组合并预期结果。_____
①野生型小鼠
②R8基因敲除小鼠
③注射生理盐水
④注射C蛋白
⑤注射LPS
(4)C蛋白主要由肝细胞和心肌细胞产生,有人认为C蛋白可能是某种新型激素,请评价此观点并写出理由。_____
19.学习以下材料,回答(1) (4)题。
新型基因编辑系统—TIGR-Tas
基因编辑是一种能够直接对生物体的DNA序列进行精确修改的技术,它可以在特定位置切割DNA,从而实现基因的敲除、修复或替换。
CRISPR-Cas9技术是一种广为人知的基因组编辑系统,由sgRNA和Cas9核酸酶组成(左图)。研究人员依据需求设计sgRNA的碱基序列,使其能够特异性识别DNA.Cas9对sgRNA识别的DNA位点进行精准切割,敲除基因中部分碱基序列。然而,Cas9蛋白的切割活性依赖于靶点附近存在特定的PAM序列,这一特点使得它无法在基因组任意位点进行编辑,在一定程度上限制了其应用。
TIGR-Tas是一种RNA引导的新基因编辑系统,极大地拓展了可编辑的基因组位点。TIGR-Tas主要由TIGR阵列和TasR蛋白组成。TIGR阵列具有独特序列结构,可转录加工为36个核苷酸序列组成的向导RNA(tigRNA),tigRNA的两个短间隔区(spacer A/B)分别与目标DNA的两条链配对(下图)。在tigRNA引导下,两个TasR蛋白形成对称的TasR二聚体,通过“楔形环”插入将靶DNA弯曲180​∘,使目标DNA暴露在外部后精确切割DNA双链,实现目的基因的精准插入。TIGR阵列具有短重复序列,极大降低了它与细胞内其他DNA发生错误片段交换的概率,从而保证了其结构的稳定性。
将TIGR-Tas导入人类细胞后,成功地对多个位点实现DNA切割。目前tigRNA作用机制尚未完全明确。研究者下一步计划通过蛋白质工程优化活性,并探索其与CRISPR的协同应用。
(1)CRISPR-Cas9的功能类似于基因工程中常用的_____酶,能够切割DNA相邻核苷酸间的_____键。
(2)据图可知,与CRISPR-Cas9系统相比,TIGR-Tas系统使目的基因的插入更广泛的主要原因是_____。
(3)比较分析CRISPR-Cas9系统与TIGR-Tas系统,下列说法错误的有____₍多选)。
A. 均需在PAM序列附近进行基因编辑
B. 均由向导RNA和效应蛋白共同发挥作用
C. 向导RNA均通过碱基互补配对识别DNA
D. 二者的效应蛋白均需形成蛋白二聚体才能切割DNA
(4)有研究表明,B2M基因编码的蛋白与免疫细胞识别相关；CD47蛋白是位于细胞表面的跨膜蛋白,能与巨噬细胞表面的受体结合,抑制巨噬细胞活性。基于此,请写出利用TIGR-Tas等生物技术改造细胞,降低器官或细胞移植后出现“免疫排斥反应”的方法。_____
20.小麦是全球重要的粮食作物,高温会导致减产。研究发现施加谷胱甘肽(GSH)可缓解该现象。
(1)叶绿体中光合色素将吸收的光能用于水分解为____₍或氧气)和H+,进一步形成NADPH,和ATP共同参与暗反应中_____的还原。
(2)高温导致H2O2等活性氧增加,攻击破坏膜结构。研究人员检测不同处理下小麦幼苗的生理指标,结果如图1。
①根据实验结果推测,高温破坏____₍结构),导致_____含量变化,降低光反应。
②由实验结果可知,施加_____mml·L−1GSH对缓解高温胁迫效果最佳。
(3)ASA-GSH循环是植物清除活性氧、维持氧化还原反应动态平衡的关键途径,如图2。
概括说明施加外源GSH可缓解高温导致植物减产的原因。(在方框中以文字和箭头的形式作答。)_____
21.水稻杂交后代具有高产等杂种优势,科研人员欲利用花药发育不良、花粉败育的雄性不育系培育杂交种。 (1)研究人员在野外发现一株稳定遗传的细胞核雄性不育突变体,基因型记作rr,将该突变体与野生型可育水稻杂交,F₁均表现可育,F₁自交得到的F₂中雄性不育株占_____,F₂可育植株中,自交后代不会出现性状分离的个体占_____。 (2)传统育种时,用三系法保持水稻的雄性不育系。下表为三系水稻的基因型及育性。
注：N-质可育基因,R-核可育基因,S-质不育基因 ①三系法杂交稻育种中,雄性不育株作为____₍填“父本”或“母本”)与恢复系水稻杂交得到可育的杂种F₁用于大田生产。 ②写出繁育雄性不育系的杂交过程。_____ (3)现有可育的优良品系甲和乙,可用于生产杂交水稻。为简化育种过程,研发了Bn-Bs核基因雄性不育系统。其中核糖核酸酶基因(Bn)表达产物可以水解RNA,Bs基因表达的产物能特异性抑制Bn蛋白的活性。为利用Bn-Bs系统制备转基因的甲品系植株,设计出图1所示的表达载体。 注：启动子1在植物体所有细胞中都能持续、稳定地启动连接基因表达。 ①结合转基因植株表型分析,启动子2应为_____启动子,从而获得雄性不育株。 ②T-DNA在染色体上是随机插入的,研究人员使用NcⅠ酶对转基因植株的基因组DNA进行酶切、电泳,以Bn基因作探针进行DNA分子杂交,结果如图2.由此判断,_____号植株为单基因插入,是育种的理想品系(甲-Bn)。 ③利用表达载体2将Bs基因定点整合到乙品系(与甲品系Bn基因位点相同)中,获得纯合的乙-Bs。研究人员利用Bn-Bs系统制备具有杂种优势的杂合种子,如下表所示。 阶段一阶段二阶段三方法一方法二甲-Bn{×}甲 ↓F₁将F₁种成母本行,将乙-Bs种成父本行F₁与乙-Bs混种将获得的种子用于大田生产幼苗长出后喷洒除草剂 分行收取种子从所有植株上收取种子 科研人员选择_____中的种子用于阶段三大田生产,理由是_____。
北京市房山区2025-2026学年高三上学期期末生物试题 答案与解析
1. C
解析：A、冬眠期间,机体主要依靠分解脂肪供能,因为脂肪是高能量密度的储能物质,能提供长期能量供应,A正确；
B、冬眠前摄入大量糖类,可通过糖代谢转化为脂肪储存,为冬眠期提供能量储备,利于维持能量供应,B正确；
C、冬眠期间,新陈代谢减慢,蛋白质合成减弱以减少能量消耗,以适应低能量状态,C错误；
D、冬眠期间,代谢率降低,以减少能量消耗,维持内环境稳态,D正确
故选C。
2. C
解析：图①是叶绿体,双层膜结构,进行光合作用的场所,可以制造有机物；图②是内质网,单层膜结构,粗面内质网可以加工蛋白质,光面内质网可以参与脂质等有机物的合成,C错误。
故选C。
3. A
解析：A、H​+运出细胞由细菌视紫红质吸收光能驱动,逆浓度梯度运输,属于主动运输(需要载体蛋白、消耗光能,逆浓度),而H​+运入细胞是通过 ATP 合成酶顺浓度梯度运输,属于协助扩散(需要转运蛋白、不消耗能量,顺浓度),A错误；
B、视紫红质异常则无法将 H​+运出,细胞内 H​+浓度升高,pH 降低,B正确；
C、由题干信息可知,视紫红质吸收光能后空间结构改变,将 H​+运到细胞外,体现了接收光能和运输功能,C正确；
D、H​+顺浓度梯度进入细胞时,驱动 ATP 合成酶合成 ATP,浓度梯度的势能转化为 ATP 中的化学能,D正确。
故选A。
4. B
解析：A、细胞凋亡是基因调控的自动结束生命的过程,而细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,不是基因调控的,A错误；
B、细胞凋亡产生的凋亡小体,可被巨噬细胞吞噬清除,细胞坏死时,细胞内容物释放,也可被巨噬细胞吞噬清除,B正确；
C、细胞凋亡有利于维持机体内环境的稳态,而细胞坏死是被动的病理性死亡,往往会对机体造成伤害,不利于维持机体内环境的稳态,C错误；
D、细胞凋亡在个体的一生中都会发生,细胞坏死可发生在各种情况下,不只是衰老细胞中,D错误。
故选B。
5. D
解析：A、图中为有氧呼吸过程,Ⅰ 是葡萄糖,其分解属于有氧呼吸第一阶段,在细胞质基质中进行,A正确；
B、有氧呼吸第一阶段(①)和第二阶段(②)都产生少量 ATP 和[H],B正确；
C、有氧呼吸第二阶段(②)在线粒体基质进行,丙酮酸和水反应生成CO2和[H],C正确；
D、产物Ⅲ是H2O,是有氧呼吸第三阶段[H]和O2反应生成,故来源于O2而不是葡萄糖,D错误。
故选D。
6. D
解析：ABC、图中①着丝点分裂姐妹染色单体分离,处于减数第二次分裂后期；②可见染色体排列在赤道板上,有染色单体没有同源染色体配对,处于减数第二次分裂中期；③同源染色体排列在赤道板两次,处于减数第一次分裂中期；④同源染色体分离移向细胞两极,处于减数第一次分裂后期；⑤染色体散乱分布,出现联会现象,处于减数第一次分裂前期。
所以时期排序为⑤③④②①,ABC错误；
D、⑤处于减数第一次分裂前期,染色体数目和体细胞相同,①处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,和体细胞相同,所以①结束后的染色体数目与⑤相同,D正确。
故选D。
7. B
解析：A、5号和6号不患病,他们的女儿10号患病,可判断该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病,A错误；
B、4号和5号都不患病,他们的母亲2号患病,所以4和5都是杂合子,B正确；
C、假设该病正常基因为A、致病基因用a表示,由于3号不携带此病致病基因(AA),4号为Aa,所以8号为Aa的概率为1/2；由于11号和12号无病,14号患病,所以11号和12号均为Aa,由于13号无病,所以13号为Aa的概率为2/3,因此8号与13号生患病孩子的概率为1/2×2/3×1/4=1/12,C错误；
D、5号和6号都是Aa(因为生了aa的10号),所以9号可能携带致病基因,需要进行产前诊断,D错误。
故选B。
8. C
解析：A、变异是不定向的,快速收缩纤维的出现是随机遗传变异的结果,而非为适应环境定向产生,A错误；
B、自然选择实际保留的是爆发力强(而非耐力强)的个体,使爆发力相关基因在种群中积累,B错误；
C、协同进化指不同物种间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。捕食者(大型猫科动物)的伏击能力与猎物(如羚羊)的逃脱能力形成军备竞赛,双方运动能力在长期相互选择中协同进化,C正确；
D、获得性遗传理论已被否定,后天训练获得的性状(如肌肉使用策略)不会改变遗传物质,无法遗传给后代,D错误。
故选C。
9. C
解析：A、表格数据显示重度吸烟者精子浓度(52.38×10​6/mL)低于不吸烟者(64.42×10​6/mL),精子活力(59.95%)低于不吸烟者(67.87%),说明吸烟导致精子数量和活力下降,A正确；
B、DNA甲基化属于表观遗传修饰,可在不改变DNA序列的前提下影响基因表达,且可能通过配子遗传给子代,B正确；
C、DNA甲基化是在碱基上添加甲基基团,属于表观遗传修饰,不会改变DNA的碱基序列,仅影响基因转录活性,C错误；
D、研究证实吸烟通过提高DNA甲基化水平降低精子质量,为"吸烟有害健康"提供了科学证据,D正确。
故选C。
10. D
解析：A、T淋巴细胞在胸腺中成熟,B淋巴细胞在骨髓中成熟,并非所有免疫细胞均在骨髓成熟,A不符合题意；
B、免疫系统也会清除自身异常细胞(如免疫监视功能),B不符合题意；
C、免疫自稳指清除衰老或损伤细胞以维持内环境稳态,C不符合题意；
D、特异性免疫针对特定抗原(如流感病毒),记忆细胞在初次感染后留存,再次接触同型抗原时可快速启动强烈免疫应答,D符合题意。
故选D。
11. A
解析：A、保护区内珍稀物种种群增长受环境容纳量(K值)限制,遵循S型增长规律,不可能无限增长,A错误；
B、不同国家公园的植被差异反映的是群落类型或生态系统类型的多样性,属于生态系统多样性范畴,B正确；
C、国家公园通过划定自然区域实施保护,符合就地保护(建立自然保护区)的核心定义,C正确；
D、生物多样性保护强调可持续利用,需平衡保护与发展的关系,而非完全禁止开发资源,D正确。
故选A。
12. A
解析：A、湿地可通过蒸腾作用增加空气湿度,调节局部小气候,但无法改变一个地区的气候类型(如北京属于温带季风气候),A符合题意；
B、湿地能蓄积雨水,削减洪峰,具有调蓄洪水的功能,B不符合题意；
C、湿地中的植物、微生物可吸附和降解污染物,起到净化水质的作用,C不符合题意；
D、湿地为水生生物、鸟类等提供生存和繁殖场所,是重要的生物栖息地,D不符合题意。
故选A。
13. D
解析：A、步骤①应注射抗原以激活小鼠的免疫细胞,使小鼠产生已免疫的B淋巴细胞,而不是注射抗体,A错误；
B、步骤②细胞融合的过程利用了细胞膜的流动性原理,而不是选择透过性原理,B错误；
C、步骤④是用选择培养基进行筛选,其目的是筛选出杂交瘤细胞(即骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成的细胞),而不是直接筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C错误；
D、步骤⑤利用抗原-抗体杂交法筛选出抗体阳性的细胞,即能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选D。
14. A
解析：A、纤维素酶和果胶酶用于去除植物细胞壁获得原生质体(属于植物体细胞杂交技术的操作),而该流程仅为外植体获取和消毒,不需要去除细胞壁,A错误；
B、②脱分化后,细胞从分化状态变成未分化状态,细胞在形态、结构和功能上发生了改变,是由基因的选择性表达导致的,B正确；
C、植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例调控脱分化、再分化过程,因此需要添加适量生长素和细胞分裂素,C正确；
D、发酵罐培养属于离体培养,可人工控制培养条件,摆脱自然季节、地域对红豆杉植株生长的限制,实现持续生产,D正确。
故选A。
15. B
解析：A、图 1 是细胞中叶绿体的显微图像,叶绿体在细胞质中会随细胞质环流运动,因此显微镜下可以观察到叶绿体的流动速度和方向,A正确；
B、有的液泡中的细胞液本身含有色素(如紫色洋葱鳞片叶外表皮的液泡),不需要用甲紫染色；甲紫(龙胆紫)是碱性染料,用于染色体染色,而非液泡染色,此外,若用无色的植物细胞观察液泡,也不会用甲紫染色(甲紫会让细胞核染色,干扰液泡观察),B错误；
C、图 3 是根尖分生区细胞的有丝分裂图像,能观察到不同分裂时期(前期、中期、后期、末期)的染色体形态与行为,C正确；
D、叶绿体色素的分离用纸层析法,会呈现四条色素带(胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b),图 4能呈现色素分离情况及色素带分布,D正确。
故选B。
16. (1)生物群落
(2) ①. 模拟全球变暖的环境条件,探究增温对不同农业模式下 SOC 积累的影响(或探究温度对土壤固碳的影响)
②. 无论是自然环境还是增温环境,管理农业组的 SOC 含量均显著高于传统农业组
③. AB
(3)CD
解析：【分析】该研究的自变量为农业管理方式和环境条件,因变量为SOC的大小,据结果可知,管理农业在自然环境和增温环境下,SOC均大于传统农业,SOC越大,土壤中的有机碳越多,大气中的CO2将会减少,进而缓解温室效应。
【小问1详解】
生态系统的碳循环是在生物群落和无机环境之间进行,生物群落与无机环境之间的碳循环以CO2的形式进行,生物群落内部则以含碳有机物形式传递。
【小问2详解】
增温环境是模拟温室效应带来的气温升高,目的是分析该条件下两种农业模式的固碳效果差异,让实验更贴合实际气候变化背景。从图表中能直接看出,管理农业的 SOC 数值远高于传统农业,且两种环境下均呈现该规律,说明管理农业模式较传统农业更利于SOC积累。
A、μ指微生物用于生长的碳量,R指呼吸消耗的碳量,μ+R指微生物同化的碳量,则微生物将同化的碳转化为自身生长的碳的效率(CUE)=μ/(μ+R),A正确；
B、CUE 越高,微生物用于生长的碳越多,残体越多,SOC 积累越多,B正确；
C、土壤温度越高,土壤微生物呼吸相关酶活性越高,则呼吸消耗碳增多,CUE 会降低,另外土壤温度越高,可能土壤微生物呼吸相关酶活性会下降,C错误；
D、管理农业通过秸秆还田等措施有利于微生物生长繁殖,更利于 SOC 积累,说明其 CUE 更高,而非更低,D错误。
故选AB。
【小问3详解】
管理农业模式有利于真菌菌丝的生长、繁殖,真菌细胞壁富含不易被降解的几丁质,真菌死亡后,残体中几丁质不易降解,增加土壤有机碳(SOC),减少了大气中的CO2,缓解温室效应,故可以通过CD选项对管理农业模式缓解温室效应进行阐述。
故选CD。
17. (1)该柴油降解菌无以核膜为界限的细胞核(无成形的细胞核)
(2) ①. 梯度稀释
②. 倒置
③. 需要再增设一组：未种植组需要设置柴油添加量为0mL的对照组
④. 能显著增加土壤中总异养微生物和柴油降解菌的数量,且在一定范围内,随柴油添加量增加,异养微生物和柴油降解菌的数量呈上升趋势,体现了植物对柴油污染土壤的修复作用
(3) ①. 大豆
②. 从表格数据看,相同柴油添加量下,大豆根际土壤中的总异养微生物和柴油降解菌数量均高于高粱,说明大豆对柴油降解菌的增殖促进作用更强；从曲线图看,硝酸铵浓度升高时,柴油降解率和细菌增长情况均有一定程度的上升,可能是大豆根际存在固氮微生物,能为柴油降解菌提供更充足的氮源类营养物质,使柴油降解菌的数量和活性更高,柴油降解效率也更强,因此大豆更适合种植在柴油污染区
解析：【分析】分析表格可知,自变量为是否种植植物,种植的植物类型以及柴油添加量,因变量为总异养微生物和柴油降解菌的数量,在柴油添加量一定时,高粱组和大豆组的总异养微生物和柴油降解菌的数量均比未种植组大,说明种植植物可以提高总异养微生物和柴油降解菌的数量,进而降解柴油,达到修复土壤的作用。分析曲线图可知,自变量为硝酸铵浓度,因变量为细菌增长情况和柴油降解率,在一定范围内,随着硝酸铵浓度的增加,菌体浓度变大,柴油降解率提高,说明硝酸铵可以为柴油降解菌提供关键营养物质,促进柴油降解菌的活性,进而达到降解柴油的作用。
【小问1详解】
原核生物与真核生物的核心区别是是否具有核膜包被的细胞核,细菌类的柴油降解菌属于原核生物,无成形细胞核。
【小问2详解】
梯度稀释能让菌液浓度降低,接种后容易形成单菌落,便于计数；倒置培养可防止培养皿盖上的冷凝水滴落污染培养基。高粱、大豆均设置 0、30、150、300 mL 四种柴油添加量作对照,为遵循单一变量原则,未种植组也需要设置 0、30、150、300 mL 四种柴油添加量作对照。在相同柴油添加量的情况下,高粱组、大豆组与未种植组相比,总异养微生物和柴油降解菌的数量均明显增加,且在一定范围内,随柴油添加量增加,异养微生物和柴油降解菌的数量呈上升趋势,体现了植物对柴油污染土壤的修复作用。
【小问3详解】
从表格数据看,相同柴油添加量下,大豆根际土壤中的总异养微生物和柴油降解菌数量均高于高粱,说明大豆对柴油降解菌的增殖促进作用更强；从曲线图看,硝酸铵浓度升高时,柴油降解率和细菌增长情况均有一定程度的上升,可能是大豆根际存在固氮微生物,能为柴油降解菌提供更充足的氮源类营养物质,使柴油降解菌的数量和活性更高,柴油降解效率也更强,因此大豆更适合种植在柴油污染区。
18. (1)循环系统
(2) ①. CP
②. 运动(训练)可使小鼠血浆中C蛋白含量增加,C蛋白可降低海马体的炎症反应,从而提升记忆能力
③. RP组与CP组小鼠血浆中C蛋白的含量
(3)实验组：
② ④ ⑤；预期结果：实验组小鼠神经炎症水平无明显降低,对照组小鼠神经炎症水平降低
(4)该观点有一定合理性,C蛋白符合激素的部分特点,如由特定细胞产生,可通过体液运输发挥作用
解析：【分析】学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。关于学习和记忆更深层次的奥秘,仍然有待科学家进一步探索。
【小问1详解】
内环境中代谢废物的排出需要通过循环系统运输到相应器官,再排出体外,所以海马体产生的代谢废物经循环系统运输排出体外,实现内环境的稳态。
【小问2详解】
①为了对比输入不同血浆(来自未运动训练和运动训练的小鼠)对受体小鼠记忆的影响,实验前受体小鼠应未经过运动训练处理,即“CP”处理。
②由图3可知,与“LPS+生理盐水”组相比,“LPS+RP小鼠血浆”组炎症因子相对表达量更低,而“LPS+去除C蛋白的RP小鼠血浆”组炎症因子相对表达量又升高。结合海马体有炎症会降低学习记忆能力,C蛋白在大脑学习记忆过程中发挥重要作用,可推测运动可提升记忆能力的原因是运动(训练)可使小鼠血浆中C蛋白含量增加,C蛋白可降低海马体的炎症反应,从而提升记忆能力。为使该推测证据更充分,还需检测CP组和RP组小鼠血浆中C蛋白的含量。
【小问3详解】
要证明“C蛋白通过R8发挥作用”,可设置对照实验。实验组为：给R8基因敲除小鼠(②)注射C蛋白(④)和LPS(⑤)；对照组为：给野生型小鼠(①)注射C蛋白(④)和LPS(⑤)。预期结果为：实验组小鼠神经炎症水平无明显降低,对照组小鼠神经炎症水平降低。因为如果C蛋白通过R8发挥作用,那么R8基因敲除小鼠中由于没有R8,C蛋白无法发挥降低神经炎症水平的作用,而野生型小鼠中有R8,C蛋白可以正常发挥作用。
【小问4详解】
激素是由内分泌器官或细胞分泌的化学物质,通过体液运输作用于靶细胞、靶器官。因为C蛋白主要由肝细胞和心肌细胞产生,符合激素由特定细胞分泌的特点,且需通过体液运输,所以该观点有一定合理性,C蛋白符合激素的部分特点,如由特定细胞产生,可通过体液运输发挥作用。
19. (1) ①. 限制
②. 磷酸二酯
(2)CRISPR-Cas9依赖靶点附近存在特定的PAM序列才能进行基因编辑,而TIGR-Tas系统不受PAM序列限制,且TIGR阵列转录加工成的tigRNA可通过两个短间隔区与目标DNA两条链配对,极大拓展了可编辑的基因组位点 (3)AD
(4)利用TIGR-Tas技术敲除细胞中的B2M基因,降低免疫细胞对移植细胞的识别；同时在移植器官或细胞中插入CD47基因或增强CD47基因的表达,增加细胞表面的CD47蛋白,抑制巨噬细胞活性,从而降低免疫排斥反应。
解析：【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
基因工程中常用限制酶来切割DNA,限制酶能够切割DNA相邻核苷酸间的磷酸二酯键,CRISPR-Cas9的功能与限制酶类似。
【小问2详解】
CRISPR-Cas9系统中Cas9蛋白的切割活性依赖于靶点附近存在特定的PAM序列,这限制了其编辑位点；而TIGR-Tas系统不依赖PAM序列,且TIGR阵列能转录加工成的tigRNA可通过两个短间隔区与目标DNA两条链配对,极大拓展了可编辑的基因组位点,所以使目的基因的插入更广泛。
【小问3详解】
A、CRISPR-Cas9系统需在PAM序列附近进行基因编辑,而TIGR-Tas系统无此要求,A错误；
B、CRISPR-Cas9由sgRNA和Cas9核酸酶组成,TIGR-Tas由TIGR阵列和TasR蛋白组成,TIGR阵列具有独特序列结构,可转录加工为36个核苷酸序列组成的向导RNA(tigRNA),二者均由向导RNA和效应蛋白共同发挥作用,B正确；
C、CRISPR-Cas9系统中sgRNA、TIGR-Tas系统中tigRNA均通过碱基互补配对识别DNA,C正确；
D、Cas9是单个蛋白发挥作用,TasR蛋白需形成二聚体,并非二者的效应蛋白均需形成蛋白二聚体才能切割DNA,D错误。
故选AD。
【小问4详解】
由于B2M基因编码的蛋白与免疫细胞识别相关；CD47蛋白是位于细胞表面的跨膜蛋白,能与巨噬细胞表面的受体结合,抑制巨噬细胞活性。
所以为了降低器官或细胞移植后出现“免疫排斥反应”,可以利用TIGR-Tas技术敲除细胞中的B2M基因,降低免疫细胞对移植细胞的识别；同时在移植器官或细胞中插入CD47基因或增强CD47基因的表达,增加细胞表面的CD47蛋白,抑制巨噬细胞活性,从而降低免疫排斥反应。
20. (1) ①. O2
②. C3
(2) ①. 叶绿体的类囊体薄膜
②. 叶绿素
③. 0.5
(3)施加外源GSH→参与ASA-GSH循环→促进H2O2清除,维持氧化还原反应动态平衡→缓解高温对植物的伤害→减少植物减产
解析：【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。
【小问1详解】
叶绿体中光合色素将吸收的光能用于水分解产生O2和H+,H+进一步形成NADPH,NADPH和ATP共同参与暗反应中C3的还原。
【小问2详解】
①根据实验结果,高温下叶绿素含量降低,推测高温破坏类囊体薄膜,因为类囊体薄膜是光反应的场所,其被破坏会导致叶绿素含量变化,进而降低光反应。
②从图1可知,施加0.5mml⋅L−1的GSH时,高温下叶绿素含量相对较高,所以施加0.5mml⋅L−1GSH对缓解高温胁迫效果最佳。
【小问3详解】
由ASA-GSH循环图可知,施加GSH参与循环可清除活性氧,减少活性氧对膜结构的破坏,维持细胞正常状态,从而缓解高温导致植物减产,具体途径为施加外源GSH→参与ASA-GSH循环→促进H2O2清除,维持氧化还原反应动态平衡→缓解高温对植物的伤害→减少植物减产
21. (1) ①. 1/4
②. 1/3
(2) ①. 母本
②. 用保持系N(rr)作父本,雄性不育系S(rr)作母本进行杂交,得到雄性不育系S(rr)
(3) ①. 花药特异性(或雄性组织特异性)
②. 20
③. 方法一母本行
④. 方法一幼苗长出后喷洒除草剂,F1母本行中只有含Bn的个体存活,且雄性不育只能作为母本,接受乙-Bs的花粉结的种子全部为杂合子Bn-Bs且可育,所以可用于阶段三大田生产,而方法一父本行可以自花传粉,所结种子全部为乙-Bs纯合子,方法二由于是混种且从所有植株上收取种子,种子中既有Bn-Bs也有乙-Bs纯合子
解析：【分析】分析题干信息可知：雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括：N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)。
其中R和N为可育基因,r和S为不育基因；只有当核、质中均为不育基因时才表现为不育,故只有S(rr)表现雄性不育,其它均为可育,即只要存在可育基因,就表现为可育。
【小问1详解】
野生型(RR)和突变体(rr)杂交,F1为Rr,自交F2中RR：Rr：rr=1：2：1,所以雄性不育植株占1/4,F2可育植株基因型为RR和Rr,其中RR自交后代不会出现性状分离,RR在可育植株中占比为1/3。
【小问2详解】
雄性不育株不能产生可育花粉,所以作为母本与恢复系水稻杂交得到可育的杂种F1用于大田生产。培育雄性不育系的杂交过程：用保持系N(rr)作父本,雄性不育系S(rr)作母本进行杂交,后代基因型为S(rr),即得到雄性不育系。
【小问3详解】
①要获得雄性不育株,需要Bn基因在特定部位(雄性生殖细胞相关部位)表达,水解RNA,而不是在植物体所有细胞中持续、稳定表达(否则会导致植株表现异常或死亡),所以启动子应为花药特异性(或雄性组织特异性)启动子,这样Bn基因只在花粉中表达,使花粉败育,从而获得雄性不育株。
②T-DNA是随机插入基因组的。若为单拷贝插入,经NcI酶切后,仅产生一条杂交带(因Bn探针只与一个插入位点杂交)；若为多拷贝插入,则可能产生多条带。图2中具有一个条带的有7、9、20,而20号的条带在M中出现,所以20号为Bn单基因插入。
③由于方法一幼苗长出后喷洒除草剂,F1母本行中只有含Bn的个体存活,且雄性不育只能作为母本,接受乙-Bs的花粉结的种子全部为杂合子Bn-Bs且可育,所以可用于阶段三大田生产,而方法一父本行可以自花传粉,所结种子全部为乙-Bs纯合子,方法二由于是混种且从所有植株上收取种子,种子中既有Bn-Bs也有乙-Bs纯合子。
所以科研人员选择方法一母本行中的种子用于阶段三大田生产。分组
重度吸烟者
不吸烟者
精子浓度(× 10⁶· mL⁻¹)
52.38
64.42
精子活力(%)
59.95
67.87
精子DNA甲基化水平(ng· μL⁻¹)
8.2
4.1
植物
柴油添加量(ml)
总异养微生物数量× 10¹⁰(CFU·g⁻¹)
柴油降解菌数量× 10⁵(CFU·g⁻¹)
高粱
0
2．00
6
30
2.50
220
150
4．20
412
300
5.80
400
大豆
0
1.86
12
30
2.80
250
150
4.85
384
300
6.60
410
未种植
30
3.00
75
150
2.21
10
300
1.08
5
三系水稻
保持系
不育系
恢复系
基因型
N(rr)
S(rr)
N(RR)、S(RR)
育性
可育
不育
可育