（解析版）北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末考试生物学试题（含解析）
文档属性
| 名称 | （解析版）北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末考试生物学试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-03 19:13:12 | ||
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文档简介
北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末考试
生物试卷
考生须知
1.本试卷共10页，分两部分。第一部分，共15小题，共30分；第二部分，共6题，共70分，满分100分。考试时间90分钟。
2.在答题卡上准确填写学校、姓名、班级和教育ID号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分（选择题 共30分）
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列关于生态系统各组成成分的作用，叙述不正确的是（ ）
A. 非生物环境为生物提供物质和能量
B. 消费者在生态系统中基本没有作用
C. 生产者将太阳能转化为可被生物利用的化学能
D. 分解者在生态系统实现物质循环中必不可少
2. 下图为能量流经第二营养级的部分模型，模型中甲、乙两处的内容分别是（ ）
A. 初级消费者摄人、初级消费者粪便
B. 次级消费者同化、分解者利用
C. 次级消费者生长发育和繁殖、未被利用
D. 初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用
3. 人工马尾松林经常发生松毛虫虫害，而天然森林很少发生。下列解释合理的是（ ）
A. 人工马尾松林营养结构简单，故松毛虫食物短缺
B. 人工马尾松林营养结构简单，故抵抗力稳定性强
C 天然森林食物链和食物网复杂，故自我调节能力强
D. 天然森林食物链和食物网复杂，故恢复力稳定性强
4. 马缨丹作为观赏植物由墨西哥引人夏威夷，由于马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害。为防治马缨丹，引人了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是（ ）
A. 马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B. 夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C. 夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D. 引人的23种昆虫不会导致生态入侵
5. 在清末时期，河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦，使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复，经过一代代人的艰苦努力，创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括（ ）
A. 自生 B. 协调 C. 循环 D. 整体
6. 生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是（ ）
A. 人工诱发基因突变
B 选择优良品种进行杂交
C. 进行远缘植物体细胞杂交
D. 取茎尖进行组织培养
7. 皮下注射胰岛素，胰岛素需要由多聚体解聚成单体才能发挥作用，因此延缓了疗效。研究人员解析人胰岛素的结构发现：构成胰岛素β链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力。科学家欲生产速效胰岛素，解决延缓疗效的问题，目前可行的直接操作对象是（ ）
A. 基因 B. 氨基酸 C. 多肽链 D. 蛋白质
8. 在高中生物学实验中，下列操作与达成目标相符的是（ ）
选项 实验 操作 达成目标
A 性状分离比模拟 重复30次 降低雌、雄配子比例不等的概率
B 设计制作生态缸 阳光不能直射生态缸 避免生物缸中温度过高
C 制作果酒 发酵瓶留1/3空间 有利于酵母菌产生酒精
D DNA的粗提与鉴定 将研磨液进行离心 防止DNA断裂
A. A B. B C. C D. D
9. 下列高中生物学实验操作中，叙述不正确的是（ ）
A. 蛋白质鉴定实验不需要水浴加热
B. 适当提高环境温度可以加快细胞质流动速度
C. 在60~100℃间设置梯度探究唾液淀粉酶的最适温度
D. 观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧引流
10. 下列物质中均含有N元素的是（ ）
A. 抗体和核酸
B. 血红蛋白和甘油三酯
C. 胰岛素和糖原
D. 叶绿素和纤维素
11. 甜味蛋白是植物体内的小分子蛋白质，其甜度大、热量低、安全无毒，但产量低。科学家利用转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，利用转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别。甜味蛋白在甜度上出现差异的原因最可能是（ ）
A. 大肠杆菌没有细胞核，甜味蛋白基因不能完成转录形成mRNA
B. 大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工
C. 番茄细胞中含有核糖体，甜味蛋白的mRNA可以顺利完成翻译过程
D. 番茄细胞中含有线粒体，可为甜味蛋白的合成、加工提供能量
12. 科研人员推测真核细胞中的叶绿体起源于光合细菌，下图是叶绿体形成过程模型。下列不能为推测提供证据的是（ ）
A. 叶绿体和光合细菌都能进行光合作用
B. 叶绿体和光合细菌都含有核糖体
C. 叶绿体和光合细菌都能进行有氧呼吸
D. 叶绿体和光合细菌都含有DNA分子
13. 下图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是（ ）
A. 温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B. 10℃时，低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C. 40℃时，高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D. 影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
14. 植物木质部的导管是死细胞，是运输水和无机盐的结构。管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管，示意图如下。据图分析，下列推测不合理的是（ ）
A. 管状细胞的凋亡对植物个体的生存没有意义
B. 液泡膜破裂会导致细胞中的代谢紊乱
C. 管状细胞成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶
D. 导管的形成是管状细胞基因选择性表达的结果
15. 家蚕中有黄茧和白茧两个品种（相关基因分别用E、F………表示）。将白茧品种与黄茧品种杂交，F1全是白茧；F1家蚕相互交配，F2中白茧与黄茧的表型比为13：3。下列相关选项不正确的是（ ）
A. 家蚕的黄茧和白茧受两对等位基因控制
B. 控制茧色基因只能位于一对同源染色体上
C. 亲本中白茧个体的基因型为EEff或eeFF
D. F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff
第二部分（非选择题 共70分）
本部分共6题，共70分。
16. 光合作用是农作物产量的基础，农作物所处的光环境瞬息万变。提高光合作用的启动速率能够使农作物更好地适应周围光环境的变化。科学家以番茄为材料，对光合作用的启动进行了相关研究。
（1）番茄叶肉细胞叶绿体中的__________吸收光能，光能最终转化为有机物中的___________储存。
（2）研究人员将图1所示番茄幼苗置于黑暗环境中，分别给予顶部叶、上部叶、下部叶白光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率，结果如图2。
结果表明：光作为____________通过调节顶部叶代谢____________目标叶光合作用的启动速率。
（3）为验证红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动。请基于（2）的研究和材料用具，写出实验组的设计思路
（4）光敏色素包括光敏色素A（phyA）和光敏色素B（phyB），它们在分生组织中含量丰富，主要吸收红光和远红光。研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB。为验证推测，科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料，对各组实验给予红光照射，实验记录表格如下。请在表中填写上述推测成立时的预期实验结果（用“短于T”、“长于T”或“与T接近”表示）。
接穗 野生型 phyA突变体 phyB突变体
砧木 野生型 野生型 野生型
目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间（min） T ____________ ____________
17. 胚胎发育率低是非人灵长类动物体细胞核移植技术的瓶颈，我国科学家经过多年努力，攻克了这个障碍，获得了体细胞克隆食蟹猴中中和华华。
（1）利用食蟹猴培育中中和华华的技术流程如图1。制备过程中，将B猴胚胎期的成纤维细胞经_________注入到去核卵母细胞，采用一定方法诱导其融合，培养获得重构胚。
（2）获取图1中食蟹猴的核DNA， 对其特定序列（同一物种不同个体间存在差异的DNA 片段）进行测序，结果如下表，表中数据代表等位基因的长度（单位bp）。
食蟹猴 位点1 位点2 位点3
中中 250/277 135/148 200/217
华华 250/277 135/148 200/217
____ 250/277 135/148 200/217
____ 274/278 255/255 202/223
C猴 268/268 254/256 202/208
依据图1和表中信息，在表中横线上填写相应的食蟹猴名称；基于研究判断中中和华华的核DNA序列相同，作出此判断的依据是_______。
（3）正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑：DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化。重构胚中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑。有研究表明用去甲基化酶（K）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率。科研人员用K和T（去乙酰化酶抑制剂）处理重构胚后，再进行胚胎移植，检测并计算出发育成囊胚的比例（囊胚率=囊胚数/重构胚），结果如图2，T+K处理的结果明显高于K单独处理。下列相关推测合理的是 。
A. 对照组与实验组重构胚的核DNA序列不同
B K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度
C. K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率
D. K、T通过改变重构胚中DNA的碱基排序提高囊胚率
18. 乙醇作为可再生清洁能源，具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇，此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵，进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株，提高乙醇产量，科研人员进行下列实验。
（1）酵母菌细胞通过____________（填生理过程）产生乙醇，此生理过程的场所是____________。
（2）科研人员基于前期实验，获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种________后，分别涂布于不同的培养基上，培养一段时间后，记录菌落生长情况，结果如图1。实验结果表明__________。
（3）将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵罐中。一段时间后，检测发酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量，结果如图2。
科研人员认为：在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇产量，判断的依据是______。
（4）高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基（ROS） 积累，引起细胞器损伤，加速细胞衰老， 乙醇产量下降。为抵御ROS的伤害，野生型酵母菌细胞内SOD1增加，清除部分ROS。研究发现，与无乙酸条件相比，在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了约11倍、SOD1的表达量明显降低。依据上述信息， 完善P2菌株乙酸耐受的机理：
乙酸→诱导____________→____________ →细胞器损伤程度降低→提高乙醇生产强度
19. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。
AIDS治疗的新思路
艾滋病（AIDS）是一种由HIV病毒感染，危害人类健康，致死率极高的传染病。在过去10年间，艾滋病防治取得了较为显著的成就。
HIV能够侵袭人体的T细胞、树突状细胞和巨噬细胞，降低人体细胞免疫功能。HIV 感染人的T细胞需要经过3个阶段。阶段一：HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞。阶段二：HIV的RNA在酶的催化下逆转录成DNA，DNA被整合到T细胞基因组中，转录出病毒的基因组RNA和mRNA，翻译出衣壳蛋白。阶段三：衣壳蛋白和基因组RNA组装形成新病毒，T细胞裂解， HIV释放到血液，感染新细胞。
CRISPR/Cas9是一种基因组编辑技术，包含一个sgRNA和Cas9核酸酶。研究人员可依据需要设计sgRNA的碱基序列，使其能够特异性识别DNA中的碱基序列。Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割，从而达到敲除基因中部分碱基序列的目的。
研究人员从人流产的胚胎中获得了胎肝肝脏组织，经胶原蛋白酶处理、洗涤、筛选获得CD34+细胞。利用CRISPR/Cas9技术和转基因技术，将含有sgRNA和Cas9基因的质粒转染CD34+细胞，经筛选、鉴定获得2个CCR5基因均缺失了32bp碱基的纯合细胞（HSPC）。
研究人员同时构建模型小鼠（对人体细胞不会产生免疫反应）。将HSPC注入24小时内新生模型小鼠的肝脏中，在移植后不同时间检测模型小鼠外周血中人淋巴细胞（CD45+）占小鼠外周血淋巴细胞的比例，结果如图。此外在模型小鼠的外周血、脾脏和肝脏中还检测到了人的B细胞、髓系血细胞（可发育为T细胞、巨噬细胞等）。
研究人员用HIV去感染模型小鼠，发现在感染病毒后第8周，移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明显下降，而对照组中病毒含量依然保持较高水平。此项研究为有效防治艾滋病提供了新的思路。
（1）从实验小鼠体内分离筛选得到人CD45+细胞和人髓系血细胞，对这两种细胞的DNA和蛋白质分别比对，发现___________相同、___________不同。
（2）上述研究成果若用于治疗AIDS，可将HIV阻断在感染的阶段___________。
（3）研究表明，实验中从胎肝肝脏组织中筛选得到的人CD34+细胞属于多能干细胞（ips细胞），下列选项中能为其提供证据的是 。
A. 小鼠体内检测到了HSPC
B. 小鼠体内检测到了多种人细胞
C. CD34+细胞取自胎肝肝脏组织
D. CD34+细胞的CCR5基因发生了突变
（4）用CRISPR/Cas9对CD34+细胞中的CCR5基因进行切割，通过PCR电泳检测切割效率仅为27%，即CRISPR/Cas9技术在实际操作中存在着脱靶问题。依据所学知识推测脱靶的主要原因是__________。
（5）研究人员用HIV去感染注入HSPC的小鼠， 测得其外周血中HIV含量明显低于对照组，原因是______
20. 亚热带森林拥有丰富的植物多样性，是昆虫重要的栖息环境之一。为研究昆虫多样性对亚热带森林生态系统功能的影响，我国科学家在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，分别种植1、2、4、8、16和24种当地植物，形成不同植物多样性梯度的生态系统，并对样地中的生物进行观察统计，研究其变化规律。
（1）研究人员种植的植物，在生态系统的组成成分中属于___________。
（2）亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳，再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中，体现了生态系统的___________功能。
（3）为研究植物多样性对不同营养级昆虫多样性的影响。研究者将昆虫分为植食性昆虫和植食性昆虫的天敌昆虫（捕食性天敌昆虫和拟寄生天敌昆虫），并对各实验样地中昆虫的种类进行统计，结果如图1。
①在该生态系统的营养结构中植食性昆虫位于第___________营养级。
②图1结果表明：植物多样性对所有昆虫类群物种多样性均表现出促进作用。请从群落结构的角度分析天敌昆虫多样性增加的原因___________。
（4）在物种多样性的研究中，科学家提出“上行控制”和“下行控制”两种模型：上行控制指较低营养级的种群密度、生物量等决定较高营养级的种群结构。下行控制指较低营养级生物的种群密度、生物量等受较高营养级生物的控制。
科学家对统计的数据分析、处理，排除其他因素的影响，单独评估不同昆虫类群对植物初级生产力（单位时间、单位面积上产生有机物的总量）的作用，结果如图2。结合图2分析，亚热带森林生态系统中不同昆虫类群与植物初级生产力的调控关系支持哪一种模型 说明理由______。
21. 植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击，在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找Ｎ蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用烟草开展以下研究。
（1）生物素和ATP在生物素连接酶的____________作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记（如图1所示）。AMP-生物素形成后很快被降解，因此AMP-生物素具有较高的空间特异性，只能标记图1中的_____________蛋白质。
（2）为寻找与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用上述原理，按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项，完善实验方案。
Ⅰ：_______________ Ⅱ：______________
A.生物素 B.生物素连接酶C.生物素连接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因， 并将目的基因插入到___________和终止子之间构建表达载体，再利用农杆菌转化法侵染烟草，目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，请说明理由___________。
北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末考试
生物试卷 答案解析
考生须知
1.本试卷共10页，分两部分。第一部分，共15小题，共30分；第二部分，共6题，共70分，满分100分。考试时间90分钟。
2.在答题卡上准确填写学校、姓名、班级和教育ID号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分（选择题 共30分）
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列关于生态系统各组成成分的作用，叙述不正确的是（ ）
A. 非生物环境为生物提供物质和能量
B. 消费者在生态系统中基本没有作用
C. 生产者将太阳能转化为可被生物利用的化学能
D. 分解者在生态系统实现物质循环中必不可少
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、非生物的物质和环境有阳光、土壤、水分，故非生物环境为生物提供物质和能量，A正确；
B、消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用，B错误；
C、生产者通过光合作用，将太阳能固定在所制造的有机物中。太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用，C正确；
D、分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，生态系统就会崩溃，故分解者在生态系统实现物质循环中必不可少，D正确。
故选B。
2. 下图为能量流经第二营养级的部分模型，模型中甲、乙两处的内容分别是（ ）
A. 初级消费者摄人、初级消费者粪便
B. 次级消费者同化、分解者利用
C. 次级消费者生长发育和繁殖、未被利用
D. 初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用
【答案】D
【解析】
【分析】某一个营养级能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级（最高级营养级除外）、被分解者分解利用和未被利用。
【详解】图中第一个方框为初级消费者同化的能量，即第二营养级含有的能量；甲为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，即第二营养级所含能量减去因呼吸以热能散失之后而剩余的能量，该部分的能量最终将有两个去向，一是遗体、残骸中的能量被分解者利用（乙），二是被次级消费者摄入而流向第三营养级，因此模型中甲、乙两处的内容分别是初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用，D符合题意。
故选D。
3. 人工马尾松林经常发生松毛虫虫害，而天然森林很少发生。下列解释合理的是（ ）
A. 人工马尾松林营养结构简单，故松毛虫食物短缺
B. 人工马尾松林营养结构简单，故抵抗力稳定性强
C. 天然森林食物链和食物网复杂，故自我调节能力强
D. 天然森林食物链和食物网复杂，故恢复力稳定性强
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统具有一定的自我调节能力，生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，而人工马尾松林由于生物种类少，营养结构简单，稳定性较差，故常会发生严重的松毛虫危害。
【详解】天然林的营养结构复杂，食物链中各营养级的生物种类繁多，自我调节能力大；当发生虫害时，以松毛虫为食的动物的数量也增加，限制了松毛虫的数量，故很少发生虫害。而人造马尾松林营养结构简单，成分单一，自我调节能力小，故常发生虫害，ABD错误，C正确。
故选C。
4. 马缨丹作为观赏植物由墨西哥引人夏威夷，由于马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害。为防治马缨丹，引人了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是（ ）
A. 马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B. 夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C. 夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D. 引人的23种昆虫不会导致生态入侵
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性面临的威胁及原因：①生态环境的改变和破坏；②掠夺式的开发利用；③环境污染；④外来物种的影响。
【详解】A、马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害，说明马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境，A不符合题意；
B、为防治马缨丹，引入了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制，因此，夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹，B不符合题意；
C、马缨丹作为观赏植物由墨西哥引入夏威夷，马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害，而且为防治马缨丹，引入了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制，说明夏威夷地区缺少马缨丹的天敌，C不符合题意；
D、引入的23种昆虫，属于外来物种，且有8种得到良好的发展，可能会导致生态入侵，D符合题意。
故选D。
5. 在清末时期，河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦，使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复，经过一代代人的艰苦努力，创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括（ ）
A. 自生 B. 协调 C. 循环 D. 整体
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。例如，在对塞罕坝进行生态修复过程中，应该选择污抗干旱能力较强的多种植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系，A不符合题意；
B、在对塞罕坝进行生态修复过程中，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题，B不符合题意；
C、通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生，在对塞罕坝进行生态修复过程中，产生的废物较少，可先不考虑，C符合题意；
D、遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的，还要考虑经济和社会等系统的影响力等，D不符合题意。
故选C。
6. 生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是（ ）
A. 人工诱发基因突变
B. 选择优良品种进行杂交
C. 进行远缘植物体细胞杂交
D. 取茎尖进行组织培养
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用： 植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育 （单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、植物长期无性繁殖，病毒在体内积累，基因突变不会消除病毒，A错误；
B、选择优良品种进行杂交会使子代获得优良性状，不会消除病毒，B错误；
C、进行远缘植物体细胞杂交可克服杂交不亲和障碍，但细胞内的病毒不会消失，C错误；
D、植物长期无性繁殖，病毒在体内积累，植物的茎尖无毒或病毒极少，可以组织培养获得无病毒植株，D正确。
故选D。
7. 皮下注射胰岛素，胰岛素需要由多聚体解聚成单体才能发挥作用，因此延缓了疗效。研究人员解析人胰岛素的结构发现：构成胰岛素β链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力。科学家欲生产速效胰岛素，解决延缓疗效的问题，目前可行的直接操作对象是（ ）
A. 基因 B. 氨基酸 C. 多肽链 D. 蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】构成胰岛素β链的第20～29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力，通过蛋白质工程改造后的胰岛素可以保持单体形态。
【详解】由题干信息可知：构成胰岛素β链的第20～29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力，让胰岛素保持单体形态，解决延缓疗效的问题，目前可行的直接操作对象是基因，理由是改造了基因就改造了蛋白质，而且操作基因更简单且可以遗传给下一代，A正确、BCD错误。
故选A。
8. 在高中生物学实验中，下列操作与达成目标相符的是（ ）
选项 实验 操作 达成目标
A 性状分离比模拟 重复30次 降低雌、雄配子比例不等的概率
B 设计制作生态缸 阳光不能直射生态缸 避免生物缸中温度过高
C 制作果酒 发酵瓶留1/3空间 有利于酵母菌产生酒精
D DNA的粗提与鉴定 将研磨液进行离心 防止DNA断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】设计制作生态缸，将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，阳光不能直射生态缸避免生物缸中温度过高；
制作果酒时，发酵瓶留1/3空间，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖以及防止发酵过程中发酵液溢出；
DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
【详解】A、性状分离比模拟，重复30次，目的是减小实验误差，A错误；
B、设计制作生态缸，将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，阳光不能直射生态缸避免生物缸中温度过高，B正确；
C、制作果酒时，发酵瓶留1/3空间，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖以及防止发酵过程中发酵液溢出，C错误；
D、DNA的粗提与鉴定，将研磨液进行离心的目的是将混合物中的细胞碎片、蛋白质和其他大分子物质与DNA分离开，D错误。
故选B。
9. 下列高中生物学实验操作中，叙述不正确的是（ ）
A. 蛋白质鉴定实验不需要水浴加热
B. 适当提高环境温度可以加快细胞质流动速度
C. 在60~100℃间设置梯度探究唾液淀粉酶的最适温度
D. 观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧引流
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；
2、观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离与复原的实验中，外界溶液的滴加方法为引流法
【详解】A、用双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验，先加A液再加B液，不需要水浴加热，A正确；
B、适当提高温度能加快代谢，也能加快分子运动速率，因此可使细胞质的流动速度加快，B正确；
C、唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右，因此在60~100℃间设置梯度数值较大，不易确定唾液淀粉酶的最适温度，C错误；
D、观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧用吸水纸吸引，使质壁分离的细胞处于清水环境中，D正确。
故选C。
10. 下列物质中均含有N元素的是（ ）
A. 抗体和核酸
B. 血红蛋白和甘油三酯
C. 胰岛素和糖原
D. 叶绿素和纤维素
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内主要有机物的元素构成：糖类的元素组成主要是C、H、O，几丁质还含有N；脂质的元素组成主要是C、H、O；蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N；核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
【详解】A、抗体属于分泌蛋白，元素构成是C、H、O、N。核酸的元素组成是C、H、O、N、P，抗体和核酸均含有N元素，A正确；
B、血红蛋白属于蛋白质，其元素组成主要是C、H、O、N。甘油三酯的元素组成是C、H、O，不含N元素，B错误；
C、胰岛素的化学本质是蛋白质，其元素组成主要是C、H、O、N。糖原属于多糖，其元素组成是C、H、O，不含N元素，C错误；
D、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，纤维素属于多糖，其元素组成是C、H、O，不含N元素，D错误。
故选A。
11. 甜味蛋白是植物体内的小分子蛋白质，其甜度大、热量低、安全无毒，但产量低。科学家利用转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，利用转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别。甜味蛋白在甜度上出现差异的原因最可能是（ ）
A. 大肠杆菌没有细胞核，甜味蛋白基因不能完成转录形成mRNA
B. 大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工
C. 番茄细胞中含有核糖体，甜味蛋白mRNA可以顺利完成翻译过程
D. 番茄细胞中含有线粒体，可为甜味蛋白的合成、加工提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】真核和原核细胞结构的区别是原核细胞没有成形的细胞核和众多得到细胞器，只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物，大肠杆菌没有细胞核，但转基因番茄生产出的甜味蛋白，所以甜味蛋白基因能转录形成mRNA，A错误；
B、大肠杆菌转基因的甜味蛋白没有甜味，而转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别，因此考虑番茄与大肠杆菌的不同导致的甜味差异，因此大肠杆菌不具有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工，所以转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，B正确；
C、番茄细胞和大肠杆菌细胞都含有核糖体，甜味蛋白的mRNA都可以顺利完成翻译过程，C错误；
D、线粒体是真核细胞的“动力车间”，大肠杆菌虽然没有线粒体，但是也可以通过细胞呼吸为甜味蛋白的合成、加工提供能量，D错误。
故选B。
12. 科研人员推测真核细胞中的叶绿体起源于光合细菌，下图是叶绿体形成过程模型。下列不能为推测提供证据的是（ ）
A. 叶绿体和光合细菌都能进行光合作用
B. 叶绿体和光合细菌都含有核糖体
C. 叶绿体和光合细菌都能进行有氧呼吸
D. 叶绿体和光合细菌都含有DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知，能进行光合作用的真核生物，是经过原始真核生物吞噬光合细菌后进化而来。光合细菌是能进行光合作用的原核生物，含有光合色素和核糖体，能进行光合作用，最终演化为真核生物的叶绿体。
【详解】A、光合细菌是能进行光合作用的原核生物，叶绿体和光合细菌都能进行光合作用，可为上述结论提供证据，A不符合题意；
B、光合细菌属于原核生物，含有核糖体，叶绿体和光合细菌中都含有核糖体，可为上述结论提供证据，B不符合题意；
C、叶绿体不能进行有氧呼吸，光合细菌都能进行有氧呼吸，C符合题意；
D、光合细菌属于细胞生物，含有DNA，叶绿体和光合细菌都含有DNA分子，可为上述结论提供证据，D不符合题意。
故选C。
13. 下图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是（ ）
A. 温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B. 10℃时，低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C. 40℃时，高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D. 影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
【答案】D
【解析】
【分析】图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响，随着温度升高植物对K+的吸收量先升高后降低。
【详解】A、小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输，消耗能量，温度可通过影响酶的活性而影响呼吸作用产生的能量，进而影响K+的吸收，A正确；
B、10℃时温度较低，呼吸酶活性较低，影响细胞呼吸，从而限制植物对K+吸收，B正确；
C、40℃时温度较高，可使酶的空间结构发生改变，影响酶活性，进而限制K+吸收，C正确；
D、小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输，需要消耗能量和载体蛋白的协助，因此影响小麦幼苗对K+吸收的因素除了呼吸作用（提供能量），还有载体蛋白的数量等，D错误。
故选D。
14. 植物木质部的导管是死细胞，是运输水和无机盐的结构。管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管，示意图如下。据图分析，下列推测不合理的是（ ）
A. 管状细胞的凋亡对植物个体的生存没有意义
B. 液泡膜破裂会导致细胞中代谢紊乱
C. 管状细胞成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶
D. 导管的形成是管状细胞基因选择性表达的结果
【答案】A
【解析】
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新，某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、管状细胞的凋亡后有利于水和无机盐的运输，对植物个体的生存有重要意义，A错误；
B、完整的细胞结构有利于细胞正常的形态和功能，液泡膜破裂会使液泡内的物质进入细胞质基质，导致细胞中的代谢紊乱，B正确；
C、管状细胞成熟过程中细胞核和众多细胞器慢慢退化消失，其中的DNA被分解，故在其成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶，C正确；
D、管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管，在此过程中存在基因的选择性表达，D正确。
故选A。
15. 家蚕中有黄茧和白茧两个品种（相关基因分别用E、F………表示）。将白茧品种与黄茧品种杂交，F1全是白茧；F1家蚕相互交配，F2中白茧与黄茧的表型比为13：3。下列相关选项不正确的是（ ）
A. 家蚕的黄茧和白茧受两对等位基因控制
B. 控制茧色的基因只能位于一对同源染色体上
C. 亲本中白茧个体的基因型为EEff或eeFF
D. F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文： F2中白茧: 黄茧=13: 3，是9:3:31的变式，说明这对相对性状至少受两对等位基因控制（相关基因用E、e和F、f表示），且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，白茧的基因型为E_F_、E_ ff、eeff，黄茧的基因型为eeF_（或白茧的基因型为E_F_、eeF_、eeff，黄茧的基因型为E_ ff），子一代的基因型是EeFf。
【详解】A、F2中白茧: 黄茧=13: 3，是9: 3: 3:1的变式，说明这对相对性状至少受两对等位基因控制，A正确;
B、 控制茧色基因的遗传遵循基因自由组合定律，故控制茧色的基因应位于两对同源染色体上，B错误；
C、相关基因用E、e和F、f表示，白茧的基因型为E_F_、E_ ff、eeff，黄茧的基因型为eeF_（或白茧的基因型为E_F_、eeF_、eeff，黄茧的基因型为E_ ff），F1的基因型是EeFf，则亲本的基因型为EEff、eeFF（FFFF和eeff不满足亲本表现型要求），因此白茧的基因型为EEff或eeFF，C正确；
D、白茧的基因型为E_F_、E_ ff、eeff，黄茧的基因型为eeF_（或白茧的基因型为E_F_、eeF_、eeff，黄茧的基因型为E_ ff），F1的基因型是EeFf，故F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff，D正确。
故选B。
第二部分（非选择题 共70分）
本部分共6题，共70分。
16. 光合作用是农作物产量的基础，农作物所处的光环境瞬息万变。提高光合作用的启动速率能够使农作物更好地适应周围光环境的变化。科学家以番茄为材料，对光合作用的启动进行了相关研究。
（1）番茄叶肉细胞叶绿体中的__________吸收光能，光能最终转化为有机物中的___________储存。
（2）研究人员将图1所示番茄幼苗置于黑暗环境中，分别给予顶部叶、上部叶、下部叶白光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率，结果如图2。
结果表明：光作为____________通过调节顶部叶代谢____________目标叶光合作用的启动速率。
（3）为验证红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动。请基于（2）的研究和材料用具，写出实验组的设计思路
（4）光敏色素包括光敏色素A（phyA）和光敏色素B（phyB），它们在分生组织中含量丰富，主要吸收红光和远红光。研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB。为验证推测，科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料，对各组实验给予红光照射，实验记录表格如下。请在表中填写上述推测成立时的预期实验结果（用“短于T”、“长于T”或“与T接近”表示）。
接穗 野生型 phyA突变体 phyB突变体
砧木 野生型 野生型 野生型
目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间（min） T ____________ ____________
【答案】（1） ①. （光合）色素 ②. 化学能
（2） ①. 信号分子 ②. 缩短
（3）选择番茄幼苗若干，设置ABC三组，A组整株黑暗处理、B组给予顶部叶红光照射30分钟、C组给予同等强度的远红光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率
（4） ①. 与T接近 ②. 长与T
【解析】
【分析】（1）光作为一种信号，影响，调控植物生长、发育的全过程。环境中的红光、蓝光对于植物的生长感受不同波长的光的分子不同，其中光敏色素主要吸收红光和远红光。
（2）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
（3）受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【小问1详解】
番茄叶肉细胞叶绿体中有叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，光合色素吸收的光能最终转化为稳定化学能储存在（CH2O）糖类等有机物中。
【小问2详解】
相对于整株植物处于黑暗环境，顶部叶照光后目标叶达到最大光合速率50%或90%的时间更短，说明光作为信号分子，可以通过调节顶部叶代谢从而缩短目标叶光合作用的启动速率。
【小问3详解】
为验证红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动，该实验的自变量为光的种类，因变量为达到最大光合速率50%或90%的时间，实验步骤如下：可选择番茄幼苗若干，设置ABC三组，A组整株黑暗处理、B组给予顶部叶红光照射30分钟、C组给予同等强度的远红光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率，若B组目标叶达到最大光合速率50%或90%的时间少于A组、C组目标叶达到最大光合速率50%或90%的时间多于A组，则说明红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动。
【小问4详解】
研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB，科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料，对各组实验给予红光照射，phyA突变体中phyB含量正常，所以目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间与T接近，phyB突变体中缺少phyB，无法快速启动目标叶光合作用，所以目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间长于T。
17. 胚胎发育率低是非人灵长类动物体细胞核移植技术的瓶颈，我国科学家经过多年努力，攻克了这个障碍，获得了体细胞克隆食蟹猴中中和华华。
（1）利用食蟹猴培育中中和华华的技术流程如图1。制备过程中，将B猴胚胎期的成纤维细胞经_________注入到去核卵母细胞，采用一定方法诱导其融合，培养获得重构胚。
（2）获取图1中食蟹猴的核DNA， 对其特定序列（同一物种不同个体间存在差异的DNA 片段）进行测序，结果如下表，表中数据代表等位基因的长度（单位bp）。
食蟹猴 位点1 位点2 位点3
中中 250/277 135/148 200/217
华华 250/277 135/148 200/217
____ 250/277 135/148 200/217
____ 274/278 255/255 202/223
C猴 268/268 254/256 202/208
依据图1和表中信息，在表中横线上填写相应的食蟹猴名称；基于研究判断中中和华华的核DNA序列相同，作出此判断的依据是_______。
（3）正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑：DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化。重构胚中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑。有研究表明用去甲基化酶（K）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率。科研人员用K和T（去乙酰化酶抑制剂）处理重构胚后，再进行胚胎移植，检测并计算出发育成囊胚的比例（囊胚率=囊胚数/重构胚），结果如图2，T+K处理的结果明显高于K单独处理。下列相关推测合理的是 。
A. 对照组与实验组重构胚的核DNA序列不同
B. K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度
C. K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率
D. K、T通过改变重构胚中DNA的碱基排序提高囊胚率
【答案】（1）显微注射法
（2） ①. B猴 ②. A猴 ③. 中中、华华特定序列均相同，说明二者相应的DNA片段无差异，可证明二者核DNA序列相同 （3）C
【解析】
【分析】1、对比表中各位点可知，①处三个位点的基因序列与中中华华三个位点基因序列完全相同，为提供细胞核的B猴，则②处为提供细胞质的A猴，据中中、华华特定序列可知，二者的核DNA序列相同。
2、由图2可知，用去甲基化酶和去乙酰化酶抑制剂处理，均可提高囊胚率。
【小问1详解】
将B猴胚胎期的成纤维细胞经显微注射法注入到去核卵母细胞，获得重组细胞，采用一定方法诱导其融合，培养获得重构胚。
【小问2详解】
对比表中各位点可知，①处为提供细胞核的B猴，②处为提供细胞质的A猴，由表可看出，中中、华华特定序列均相同，说明二者相应的DNA片段无差异，可证明二者核DNA序列相同。
【小问3详解】
A、DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化不影响DNA序列，所以对照组与实验组重构胚的核DNA序列相同，A错误；
B、K降低了DNA甲基化，T加重了组蛋白乙酰化程度，B错误；
C、由图可知，K+T处理组，囊胚率明显提升，说明K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率，C正确；
D、DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化不影响碱基排序，所以K、T不改变重构胚中DNA的碱基排序，D错误。
故选C。
18. 乙醇作为可再生清洁能源，具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇，此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵，进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株，提高乙醇产量，科研人员进行下列实验。
（1）酵母菌细胞通过____________（填生理过程）产生乙醇，此生理过程的场所是____________。
（2）科研人员基于前期实验，获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种________后，分别涂布于不同的培养基上，培养一段时间后，记录菌落生长情况，结果如图1。实验结果表明__________。
（3）将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵罐中。一段时间后，检测发酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量，结果如图2。
科研人员认为：在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇产量，判断的依据是______。
（4）高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基（ROS） 积累，引起细胞器损伤，加速细胞衰老， 乙醇产量下降。为抵御ROS的伤害，野生型酵母菌细胞内SOD1增加，清除部分ROS。研究发现，与无乙酸条件相比，在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了约11倍、SOD1的表达量明显降低。依据上述信息， 完善P2菌株乙酸耐受的机理：
乙酸→诱导____________→____________ →细胞器损伤程度降低→提高乙醇生产强度
【答案】（1） ①. 无氧呼吸 ②. 细胞质基质
（2） ①. （梯度）稀释
②. 乙酸会抑制野生型酵母菌的生长和发酵，与菌株P1相比，而菌株P2的耐乙酸能力更强
（3）在一定的时间内，菌株P2与野生型酵母菌相比，菌株P2消耗的葡萄量少，产生的乙醇多
（4） ① MRP8表达 ②. 细胞内活性氧自由基减少
【解析】
【分析】无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞中基质中；第二阶段是丙酮酸反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞中基质中。
【小问1详解】
酵母菌通过无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳，无氧呼吸的场所在细胞质基质。
【小问2详解】
获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种进行适当（梯度）稀释后，分别涂布于不同的培养基上。由图分析可知，无乙酸的情况下，相同的稀释倍数，野生型酵母菌、酵母菌菌种P1和P2的生长情况基本一致，在5g/L乙酸的情况下，野生型酵母菌菌落随着稀释倍数增加，酵母菌落消失，而菌种P1和P2在稀释倍数低的情况下，菌落多，随着稀释倍数增加，菌落数越来越少，菌种P2的耐乙酸能力更强。
【小问3详解】
据图2分析可知，开始时，野生型酵母菌和菌种P2消耗的葡萄糖量相同，生成乙醇量也相同，在20-40h，菌种P2消耗的葡萄糖量少于野生型酵母菌，但产生的乙醇比野生型酵母菌多。
【小问4详解】
由题分析可知，高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基（ROS） 积累，引起细胞器损伤，加速细胞衰老， 乙醇产量下降。而菌种P2对乙酸具有耐受性，在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了，抑制细胞内活性氧自由基，降低细胞器损伤程度，提高乙醇生产强度。
19. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。
AIDS治疗的新思路
艾滋病（AIDS）是一种由HIV病毒感染，危害人类健康，致死率极高的传染病。在过去10年间，艾滋病防治取得了较为显著的成就。
HIV能够侵袭人体的T细胞、树突状细胞和巨噬细胞，降低人体细胞免疫功能。HIV 感染人的T细胞需要经过3个阶段。阶段一：HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞。阶段二：HIV的RNA在酶的催化下逆转录成DNA，DNA被整合到T细胞基因组中，转录出病毒的基因组RNA和mRNA，翻译出衣壳蛋白。阶段三：衣壳蛋白和基因组RNA组装形成新病毒，T细胞裂解， HIV释放到血液，感染新细胞。
CRISPR/Cas9是一种基因组编辑技术，包含一个sgRNA和Cas9核酸酶。研究人员可依据需要设计sgRNA的碱基序列，使其能够特异性识别DNA中的碱基序列。Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割，从而达到敲除基因中部分碱基序列的目的。
研究人员从人流产的胚胎中获得了胎肝肝脏组织，经胶原蛋白酶处理、洗涤、筛选获得CD34+细胞。利用CRISPR/Cas9技术和转基因技术，将含有sgRNA和Cas9基因的质粒转染CD34+细胞，经筛选、鉴定获得2个CCR5基因均缺失了32bp碱基的纯合细胞（HSPC）。
研究人员同时构建模型小鼠（对人体细胞不会产生免疫反应）。将HSPC注入24小时内新生模型小鼠的肝脏中，在移植后不同时间检测模型小鼠外周血中人淋巴细胞（CD45+）占小鼠外周血淋巴细胞的比例，结果如图。此外在模型小鼠的外周血、脾脏和肝脏中还检测到了人的B细胞、髓系血细胞（可发育为T细胞、巨噬细胞等）。
研究人员用HIV去感染模型小鼠，发现在感染病毒后第8周，移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明显下降，而对照组中病毒含量依然保持较高水平。此项研究为有效防治艾滋病提供了新的思路。
（1）从实验小鼠体内分离筛选得到人CD45+细胞和人髓系血细胞，对这两种细胞的DNA和蛋白质分别比对，发现___________相同、___________不同。
（2）上述研究成果若用于治疗AIDS，可将HIV阻断在感染的阶段___________。
（3）研究表明，实验中从胎肝肝脏组织中筛选得到的人CD34+细胞属于多能干细胞（ips细胞），下列选项中能为其提供证据的是 。
A. 小鼠体内检测到了HSPC
B. 小鼠体内检测到了多种人细胞
C. CD34+细胞取自胎肝肝脏组织
D. CD34+细胞的CCR5基因发生了突变
（4）用CRISPR/Cas9对CD34+细胞中的CCR5基因进行切割，通过PCR电泳检测切割效率仅为27%，即CRISPR/Cas9技术在实际操作中存在着脱靶问题。依据所学知识推测脱靶的主要原因是__________。
（5）研究人员用HIV去感染注入HSPC的小鼠， 测得其外周血中HIV含量明显低于对照组，原因是______
【答案】（1） ①. DNA ②. 蛋白质 （2）一 （3）B
（4）非基因编辑对象也可能含有与sgRNA配对的碱基序列，造成sgRNA选错对象与之错误结合而脱靶
（5）注入HSPC的小鼠不能合成辅助共受体CCR5，而HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞，导致HIV被阻断在阶段一
【解析】
【分析】细胞分化过程中DNA不变，其实质是基因的选择性表达，所以同一个体不同类型的细胞核DNA相同，而mRNA和蛋白质不完全相同。
【小问1详解】
同一个体的核遗传物质相同，不同细胞是分化产生的，所以人CD45+细胞和人髓系血细胞的DNA相同，蛋白质不同。
【小问2详解】
由题意可知，移植了HSPC的小鼠其CCR5基因均缺失了32bp碱基，导致其不能合成辅助共受体CCR5，所以可将HIV阻断在感染的阶段一。
【小问3详解】
多能干细胞能分化成多种细胞，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问4详解】
Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割，由于非基因编辑对象也可能含有与sgRNA配对的碱基序列，造成sgRNA选错对象与之错误结合而脱靶。
【小问5详解】
由于注入HSPC的小鼠不能合成辅助共受体CCR5，而HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞，所以导致其外周血中HIV含量明显低于对照组。
20. 亚热带森林拥有丰富的植物多样性，是昆虫重要的栖息环境之一。为研究昆虫多样性对亚热带森林生态系统功能的影响，我国科学家在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，分别种植1、2、4、8、16和24种当地植物，形成不同植物多样性梯度的生态系统，并对样地中的生物进行观察统计，研究其变化规律。
（1）研究人员种植的植物，在生态系统的组成成分中属于___________。
（2）亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳，再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中，体现了生态系统的___________功能。
（3）为研究植物多样性对不同营养级昆虫多样性的影响。研究者将昆虫分为植食性昆虫和植食性昆虫的天敌昆虫（捕食性天敌昆虫和拟寄生天敌昆虫），并对各实验样地中昆虫的种类进行统计，结果如图1。
①在该生态系统营养结构中植食性昆虫位于第___________营养级。
②图1结果表明：植物多样性对所有昆虫类群的物种多样性均表现出促进作用。请从群落结构的角度分析天敌昆虫多样性增加的原因___________。
（4）在物种多样性的研究中，科学家提出“上行控制”和“下行控制”两种模型：上行控制指较低营养级的种群密度、生物量等决定较高营养级的种群结构。下行控制指较低营养级生物的种群密度、生物量等受较高营养级生物的控制。
科学家对统计的数据分析、处理，排除其他因素的影响，单独评估不同昆虫类群对植物初级生产力（单位时间、单位面积上产生有机物的总量）的作用，结果如图2。结合图2分析，亚热带森林生态系统中不同昆虫类群与植物初级生产力的调控关系支持哪一种模型 说明理由______。
【答案】（1）生产者 （2）物质循环
（3） ①. 二
②. 植物种类越多，植被的垂直分层更复杂，提高了对光能等资源的利用率，从而提供更丰富的食物和更多栖息空间，植食性昆虫多样性增加，天敌昆虫食物来源更加丰富，间接导致天敌昆虫多样性增加
（4）植食性昆虫与植物初级生产力支持下行控制模型，天敌昆虫与植物初级生产力支持上行控制模型
理由是随着植食性昆虫的种类增多，植物初级生产力下降，即植食性昆虫的生物量决定植物初级生产力决定，为下行控制；随着天敌昆虫的增多，植食性昆虫减少，植物的初级生产力增多，即植物初级生产力受天敌昆虫的生物量的控制，为上行控制
【解析】
【分析】研究人员种植的植物进行光合作用，在生态系统中属于生产者。生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等功能。食物链中，生产者属于第一营养级，初级消费者属于第二营养级。
【小问1详解】
研究人员种植的植物在生态系统中属于生产者。
【小问2详解】
亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳，再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中，为碳循环的过程，体现了生态系统的物质循环功能。
【小问3详解】
①植食性昆虫是初级消费者，属于第二营养级。
②植物为动物提供食物和栖息空间，植物种类越多，植被的垂直分层更复杂，提高了对光能等资源的利用率，从而提供更丰富的食物和更多栖息空间，植食性昆虫多样性增加，天敌昆虫食物来源更加丰富，间接导致天敌昆虫多样性增加。
【小问4详解】
由图2可知，随着植食性昆虫的种类增多，植物初级生产力下降，即植食性昆虫的生物量决定植物初级生产力决定，为下行控制；随着天敌昆虫的增多，植食性昆虫减少，植物的初级生产力增多，即植物初级生产力受天敌昆虫的生物量的控制，为上行控制。
21. 植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击，在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找Ｎ蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用烟草开展以下研究。
（1）生物素和ATP在生物素连接酶的____________作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记（如图1所示）。AMP-生物素形成后很快被降解，因此AMP-生物素具有较高的空间特异性，只能标记图1中的_____________蛋白质。
（2）为寻找与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用上述原理，按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项，完善实验方案。
Ⅰ：_______________ Ⅱ：______________
A.生物素 B.生物素连接酶C.生物素连接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因， 并将目的基因插入到___________和终止子之间构建表达载体，再利用农杆菌转化法侵染烟草，目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，请说明理由___________。
【答案】（1） ①. 催化 ②. 邻近
（2） ①. F ②. A ③. 启动子 ④. 向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，根据题干信息：生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记
【解析】
【分析】本实验的目的是：为寻找N蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质。生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素，AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记，按图2步骤进行相关实验：Ⅰ向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，使其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，Ⅱ向植物体内注入生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记。
【小问1详解】
酶具有催化作用，生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记，图1显示，AMP-生物素可于邻近蛋白质相结合对其进行标记。
【小问2详解】
①为寻找与N蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用上述生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记原理，按图2步骤进行相关实验：Ⅰ向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，使其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，Ⅱ向植物体内注入生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记，所以实验方案为：Ⅰ（F）、Ⅱ（ A）。
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因，必须将目的基因插入到启动子和终止子之间构建表达载体后，才能在受体细胞中正常表达。
③实验中分离到被生物素标记的蛋白质是与N蛋白相互作用的蛋白质，理由是向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，根据题干信息：生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记。
生物试卷
考生须知
1.本试卷共10页，分两部分。第一部分，共15小题，共30分；第二部分，共6题，共70分，满分100分。考试时间90分钟。
2.在答题卡上准确填写学校、姓名、班级和教育ID号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分（选择题 共30分）
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列关于生态系统各组成成分的作用，叙述不正确的是（ ）
A. 非生物环境为生物提供物质和能量
B. 消费者在生态系统中基本没有作用
C. 生产者将太阳能转化为可被生物利用的化学能
D. 分解者在生态系统实现物质循环中必不可少
2. 下图为能量流经第二营养级的部分模型，模型中甲、乙两处的内容分别是（ ）
A. 初级消费者摄人、初级消费者粪便
B. 次级消费者同化、分解者利用
C. 次级消费者生长发育和繁殖、未被利用
D. 初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用
3. 人工马尾松林经常发生松毛虫虫害，而天然森林很少发生。下列解释合理的是（ ）
A. 人工马尾松林营养结构简单，故松毛虫食物短缺
B. 人工马尾松林营养结构简单，故抵抗力稳定性强
C 天然森林食物链和食物网复杂，故自我调节能力强
D. 天然森林食物链和食物网复杂，故恢复力稳定性强
4. 马缨丹作为观赏植物由墨西哥引人夏威夷，由于马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害。为防治马缨丹，引人了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是（ ）
A. 马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B. 夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C. 夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D. 引人的23种昆虫不会导致生态入侵
5. 在清末时期，河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦，使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复，经过一代代人的艰苦努力，创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括（ ）
A. 自生 B. 协调 C. 循环 D. 整体
6. 生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是（ ）
A. 人工诱发基因突变
B 选择优良品种进行杂交
C. 进行远缘植物体细胞杂交
D. 取茎尖进行组织培养
7. 皮下注射胰岛素，胰岛素需要由多聚体解聚成单体才能发挥作用，因此延缓了疗效。研究人员解析人胰岛素的结构发现：构成胰岛素β链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力。科学家欲生产速效胰岛素，解决延缓疗效的问题，目前可行的直接操作对象是（ ）
A. 基因 B. 氨基酸 C. 多肽链 D. 蛋白质
8. 在高中生物学实验中，下列操作与达成目标相符的是（ ）
选项 实验 操作 达成目标
A 性状分离比模拟 重复30次 降低雌、雄配子比例不等的概率
B 设计制作生态缸 阳光不能直射生态缸 避免生物缸中温度过高
C 制作果酒 发酵瓶留1/3空间 有利于酵母菌产生酒精
D DNA的粗提与鉴定 将研磨液进行离心 防止DNA断裂
A. A B. B C. C D. D
9. 下列高中生物学实验操作中，叙述不正确的是（ ）
A. 蛋白质鉴定实验不需要水浴加热
B. 适当提高环境温度可以加快细胞质流动速度
C. 在60~100℃间设置梯度探究唾液淀粉酶的最适温度
D. 观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧引流
10. 下列物质中均含有N元素的是（ ）
A. 抗体和核酸
B. 血红蛋白和甘油三酯
C. 胰岛素和糖原
D. 叶绿素和纤维素
11. 甜味蛋白是植物体内的小分子蛋白质，其甜度大、热量低、安全无毒，但产量低。科学家利用转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，利用转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别。甜味蛋白在甜度上出现差异的原因最可能是（ ）
A. 大肠杆菌没有细胞核，甜味蛋白基因不能完成转录形成mRNA
B. 大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工
C. 番茄细胞中含有核糖体，甜味蛋白的mRNA可以顺利完成翻译过程
D. 番茄细胞中含有线粒体，可为甜味蛋白的合成、加工提供能量
12. 科研人员推测真核细胞中的叶绿体起源于光合细菌，下图是叶绿体形成过程模型。下列不能为推测提供证据的是（ ）
A. 叶绿体和光合细菌都能进行光合作用
B. 叶绿体和光合细菌都含有核糖体
C. 叶绿体和光合细菌都能进行有氧呼吸
D. 叶绿体和光合细菌都含有DNA分子
13. 下图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是（ ）
A. 温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B. 10℃时，低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C. 40℃时，高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D. 影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
14. 植物木质部的导管是死细胞，是运输水和无机盐的结构。管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管，示意图如下。据图分析，下列推测不合理的是（ ）
A. 管状细胞的凋亡对植物个体的生存没有意义
B. 液泡膜破裂会导致细胞中的代谢紊乱
C. 管状细胞成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶
D. 导管的形成是管状细胞基因选择性表达的结果
15. 家蚕中有黄茧和白茧两个品种（相关基因分别用E、F………表示）。将白茧品种与黄茧品种杂交，F1全是白茧；F1家蚕相互交配，F2中白茧与黄茧的表型比为13：3。下列相关选项不正确的是（ ）
A. 家蚕的黄茧和白茧受两对等位基因控制
B. 控制茧色基因只能位于一对同源染色体上
C. 亲本中白茧个体的基因型为EEff或eeFF
D. F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff
第二部分（非选择题 共70分）
本部分共6题，共70分。
16. 光合作用是农作物产量的基础，农作物所处的光环境瞬息万变。提高光合作用的启动速率能够使农作物更好地适应周围光环境的变化。科学家以番茄为材料，对光合作用的启动进行了相关研究。
（1）番茄叶肉细胞叶绿体中的__________吸收光能，光能最终转化为有机物中的___________储存。
（2）研究人员将图1所示番茄幼苗置于黑暗环境中，分别给予顶部叶、上部叶、下部叶白光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率，结果如图2。
结果表明：光作为____________通过调节顶部叶代谢____________目标叶光合作用的启动速率。
（3）为验证红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动。请基于（2）的研究和材料用具，写出实验组的设计思路
（4）光敏色素包括光敏色素A（phyA）和光敏色素B（phyB），它们在分生组织中含量丰富，主要吸收红光和远红光。研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB。为验证推测，科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料，对各组实验给予红光照射，实验记录表格如下。请在表中填写上述推测成立时的预期实验结果（用“短于T”、“长于T”或“与T接近”表示）。
接穗 野生型 phyA突变体 phyB突变体
砧木 野生型 野生型 野生型
目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间（min） T ____________ ____________
17. 胚胎发育率低是非人灵长类动物体细胞核移植技术的瓶颈，我国科学家经过多年努力，攻克了这个障碍，获得了体细胞克隆食蟹猴中中和华华。
（1）利用食蟹猴培育中中和华华的技术流程如图1。制备过程中，将B猴胚胎期的成纤维细胞经_________注入到去核卵母细胞，采用一定方法诱导其融合，培养获得重构胚。
（2）获取图1中食蟹猴的核DNA， 对其特定序列（同一物种不同个体间存在差异的DNA 片段）进行测序，结果如下表，表中数据代表等位基因的长度（单位bp）。
食蟹猴 位点1 位点2 位点3
中中 250/277 135/148 200/217
华华 250/277 135/148 200/217
____ 250/277 135/148 200/217
____ 274/278 255/255 202/223
C猴 268/268 254/256 202/208
依据图1和表中信息，在表中横线上填写相应的食蟹猴名称；基于研究判断中中和华华的核DNA序列相同，作出此判断的依据是_______。
（3）正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑：DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化。重构胚中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑。有研究表明用去甲基化酶（K）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率。科研人员用K和T（去乙酰化酶抑制剂）处理重构胚后，再进行胚胎移植，检测并计算出发育成囊胚的比例（囊胚率=囊胚数/重构胚），结果如图2，T+K处理的结果明显高于K单独处理。下列相关推测合理的是 。
A. 对照组与实验组重构胚的核DNA序列不同
B K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度
C. K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率
D. K、T通过改变重构胚中DNA的碱基排序提高囊胚率
18. 乙醇作为可再生清洁能源，具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇，此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵，进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株，提高乙醇产量，科研人员进行下列实验。
（1）酵母菌细胞通过____________（填生理过程）产生乙醇，此生理过程的场所是____________。
（2）科研人员基于前期实验，获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种________后，分别涂布于不同的培养基上，培养一段时间后，记录菌落生长情况，结果如图1。实验结果表明__________。
（3）将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵罐中。一段时间后，检测发酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量，结果如图2。
科研人员认为：在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇产量，判断的依据是______。
（4）高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基（ROS） 积累，引起细胞器损伤，加速细胞衰老， 乙醇产量下降。为抵御ROS的伤害，野生型酵母菌细胞内SOD1增加，清除部分ROS。研究发现，与无乙酸条件相比，在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了约11倍、SOD1的表达量明显降低。依据上述信息， 完善P2菌株乙酸耐受的机理：
乙酸→诱导____________→____________ →细胞器损伤程度降低→提高乙醇生产强度
19. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。
AIDS治疗的新思路
艾滋病（AIDS）是一种由HIV病毒感染，危害人类健康，致死率极高的传染病。在过去10年间，艾滋病防治取得了较为显著的成就。
HIV能够侵袭人体的T细胞、树突状细胞和巨噬细胞，降低人体细胞免疫功能。HIV 感染人的T细胞需要经过3个阶段。阶段一：HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞。阶段二：HIV的RNA在酶的催化下逆转录成DNA，DNA被整合到T细胞基因组中，转录出病毒的基因组RNA和mRNA，翻译出衣壳蛋白。阶段三：衣壳蛋白和基因组RNA组装形成新病毒，T细胞裂解， HIV释放到血液，感染新细胞。
CRISPR/Cas9是一种基因组编辑技术，包含一个sgRNA和Cas9核酸酶。研究人员可依据需要设计sgRNA的碱基序列，使其能够特异性识别DNA中的碱基序列。Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割，从而达到敲除基因中部分碱基序列的目的。
研究人员从人流产的胚胎中获得了胎肝肝脏组织，经胶原蛋白酶处理、洗涤、筛选获得CD34+细胞。利用CRISPR/Cas9技术和转基因技术，将含有sgRNA和Cas9基因的质粒转染CD34+细胞，经筛选、鉴定获得2个CCR5基因均缺失了32bp碱基的纯合细胞（HSPC）。
研究人员同时构建模型小鼠（对人体细胞不会产生免疫反应）。将HSPC注入24小时内新生模型小鼠的肝脏中，在移植后不同时间检测模型小鼠外周血中人淋巴细胞（CD45+）占小鼠外周血淋巴细胞的比例，结果如图。此外在模型小鼠的外周血、脾脏和肝脏中还检测到了人的B细胞、髓系血细胞（可发育为T细胞、巨噬细胞等）。
研究人员用HIV去感染模型小鼠，发现在感染病毒后第8周，移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明显下降，而对照组中病毒含量依然保持较高水平。此项研究为有效防治艾滋病提供了新的思路。
（1）从实验小鼠体内分离筛选得到人CD45+细胞和人髓系血细胞，对这两种细胞的DNA和蛋白质分别比对，发现___________相同、___________不同。
（2）上述研究成果若用于治疗AIDS，可将HIV阻断在感染的阶段___________。
（3）研究表明，实验中从胎肝肝脏组织中筛选得到的人CD34+细胞属于多能干细胞（ips细胞），下列选项中能为其提供证据的是 。
A. 小鼠体内检测到了HSPC
B. 小鼠体内检测到了多种人细胞
C. CD34+细胞取自胎肝肝脏组织
D. CD34+细胞的CCR5基因发生了突变
（4）用CRISPR/Cas9对CD34+细胞中的CCR5基因进行切割，通过PCR电泳检测切割效率仅为27%，即CRISPR/Cas9技术在实际操作中存在着脱靶问题。依据所学知识推测脱靶的主要原因是__________。
（5）研究人员用HIV去感染注入HSPC的小鼠， 测得其外周血中HIV含量明显低于对照组，原因是______
20. 亚热带森林拥有丰富的植物多样性，是昆虫重要的栖息环境之一。为研究昆虫多样性对亚热带森林生态系统功能的影响，我国科学家在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，分别种植1、2、4、8、16和24种当地植物，形成不同植物多样性梯度的生态系统，并对样地中的生物进行观察统计，研究其变化规律。
（1）研究人员种植的植物，在生态系统的组成成分中属于___________。
（2）亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳，再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中，体现了生态系统的___________功能。
（3）为研究植物多样性对不同营养级昆虫多样性的影响。研究者将昆虫分为植食性昆虫和植食性昆虫的天敌昆虫（捕食性天敌昆虫和拟寄生天敌昆虫），并对各实验样地中昆虫的种类进行统计，结果如图1。
①在该生态系统的营养结构中植食性昆虫位于第___________营养级。
②图1结果表明：植物多样性对所有昆虫类群物种多样性均表现出促进作用。请从群落结构的角度分析天敌昆虫多样性增加的原因___________。
（4）在物种多样性的研究中，科学家提出“上行控制”和“下行控制”两种模型：上行控制指较低营养级的种群密度、生物量等决定较高营养级的种群结构。下行控制指较低营养级生物的种群密度、生物量等受较高营养级生物的控制。
科学家对统计的数据分析、处理，排除其他因素的影响，单独评估不同昆虫类群对植物初级生产力（单位时间、单位面积上产生有机物的总量）的作用，结果如图2。结合图2分析，亚热带森林生态系统中不同昆虫类群与植物初级生产力的调控关系支持哪一种模型 说明理由______。
21. 植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击，在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找Ｎ蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用烟草开展以下研究。
（1）生物素和ATP在生物素连接酶的____________作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记（如图1所示）。AMP-生物素形成后很快被降解，因此AMP-生物素具有较高的空间特异性，只能标记图1中的_____________蛋白质。
（2）为寻找与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用上述原理，按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项，完善实验方案。
Ⅰ：_______________ Ⅱ：______________
A.生物素 B.生物素连接酶C.生物素连接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因， 并将目的基因插入到___________和终止子之间构建表达载体，再利用农杆菌转化法侵染烟草，目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，请说明理由___________。
北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末考试
生物试卷 答案解析
考生须知
1.本试卷共10页，分两部分。第一部分，共15小题，共30分；第二部分，共6题，共70分，满分100分。考试时间90分钟。
2.在答题卡上准确填写学校、姓名、班级和教育ID号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分（选择题 共30分）
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列关于生态系统各组成成分的作用，叙述不正确的是（ ）
A. 非生物环境为生物提供物质和能量
B. 消费者在生态系统中基本没有作用
C. 生产者将太阳能转化为可被生物利用的化学能
D. 分解者在生态系统实现物质循环中必不可少
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、非生物的物质和环境有阳光、土壤、水分，故非生物环境为生物提供物质和能量，A正确；
B、消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用，B错误；
C、生产者通过光合作用，将太阳能固定在所制造的有机物中。太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用，C正确；
D、分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，生态系统就会崩溃，故分解者在生态系统实现物质循环中必不可少，D正确。
故选B。
2. 下图为能量流经第二营养级的部分模型，模型中甲、乙两处的内容分别是（ ）
A. 初级消费者摄人、初级消费者粪便
B. 次级消费者同化、分解者利用
C. 次级消费者生长发育和繁殖、未被利用
D. 初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用
【答案】D
【解析】
【分析】某一个营养级能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级（最高级营养级除外）、被分解者分解利用和未被利用。
【详解】图中第一个方框为初级消费者同化的能量，即第二营养级含有的能量；甲为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，即第二营养级所含能量减去因呼吸以热能散失之后而剩余的能量，该部分的能量最终将有两个去向，一是遗体、残骸中的能量被分解者利用（乙），二是被次级消费者摄入而流向第三营养级，因此模型中甲、乙两处的内容分别是初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用，D符合题意。
故选D。
3. 人工马尾松林经常发生松毛虫虫害，而天然森林很少发生。下列解释合理的是（ ）
A. 人工马尾松林营养结构简单，故松毛虫食物短缺
B. 人工马尾松林营养结构简单，故抵抗力稳定性强
C. 天然森林食物链和食物网复杂，故自我调节能力强
D. 天然森林食物链和食物网复杂，故恢复力稳定性强
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统具有一定的自我调节能力，生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，而人工马尾松林由于生物种类少，营养结构简单，稳定性较差，故常会发生严重的松毛虫危害。
【详解】天然林的营养结构复杂，食物链中各营养级的生物种类繁多，自我调节能力大；当发生虫害时，以松毛虫为食的动物的数量也增加，限制了松毛虫的数量，故很少发生虫害。而人造马尾松林营养结构简单，成分单一，自我调节能力小，故常发生虫害，ABD错误，C正确。
故选C。
4. 马缨丹作为观赏植物由墨西哥引人夏威夷，由于马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害。为防治马缨丹，引人了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是（ ）
A. 马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B. 夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C. 夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D. 引人的23种昆虫不会导致生态入侵
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性面临的威胁及原因：①生态环境的改变和破坏；②掠夺式的开发利用；③环境污染；④外来物种的影响。
【详解】A、马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害，说明马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境，A不符合题意；
B、为防治马缨丹，引入了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制，因此，夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹，B不符合题意；
C、马缨丹作为观赏植物由墨西哥引入夏威夷，马缨丹的竞争能力优于当地植物，对牧场造成了危害，而且为防治马缨丹，引入了23种昆虫，有8种得到良好的发展，使马缨丹得以控制，说明夏威夷地区缺少马缨丹的天敌，C不符合题意；
D、引入的23种昆虫，属于外来物种，且有8种得到良好的发展，可能会导致生态入侵，D符合题意。
故选D。
5. 在清末时期，河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦，使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复，经过一代代人的艰苦努力，创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括（ ）
A. 自生 B. 协调 C. 循环 D. 整体
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。例如，在对塞罕坝进行生态修复过程中，应该选择污抗干旱能力较强的多种植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系，A不符合题意；
B、在对塞罕坝进行生态修复过程中，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题，B不符合题意；
C、通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生，在对塞罕坝进行生态修复过程中，产生的废物较少，可先不考虑，C符合题意；
D、遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的，还要考虑经济和社会等系统的影响力等，D不符合题意。
故选C。
6. 生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是（ ）
A. 人工诱发基因突变
B. 选择优良品种进行杂交
C. 进行远缘植物体细胞杂交
D. 取茎尖进行组织培养
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用： 植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育 （单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、植物长期无性繁殖，病毒在体内积累，基因突变不会消除病毒，A错误；
B、选择优良品种进行杂交会使子代获得优良性状，不会消除病毒，B错误；
C、进行远缘植物体细胞杂交可克服杂交不亲和障碍，但细胞内的病毒不会消失，C错误；
D、植物长期无性繁殖，病毒在体内积累，植物的茎尖无毒或病毒极少，可以组织培养获得无病毒植株，D正确。
故选D。
7. 皮下注射胰岛素，胰岛素需要由多聚体解聚成单体才能发挥作用，因此延缓了疗效。研究人员解析人胰岛素的结构发现：构成胰岛素β链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力。科学家欲生产速效胰岛素，解决延缓疗效的问题，目前可行的直接操作对象是（ ）
A. 基因 B. 氨基酸 C. 多肽链 D. 蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】构成胰岛素β链的第20～29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力，通过蛋白质工程改造后的胰岛素可以保持单体形态。
【详解】由题干信息可知：构成胰岛素β链的第20～29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键，改变该区域的氨基酸组成，有可能降低胰岛素分子间的作用力，让胰岛素保持单体形态，解决延缓疗效的问题，目前可行的直接操作对象是基因，理由是改造了基因就改造了蛋白质，而且操作基因更简单且可以遗传给下一代，A正确、BCD错误。
故选A。
8. 在高中生物学实验中，下列操作与达成目标相符的是（ ）
选项 实验 操作 达成目标
A 性状分离比模拟 重复30次 降低雌、雄配子比例不等的概率
B 设计制作生态缸 阳光不能直射生态缸 避免生物缸中温度过高
C 制作果酒 发酵瓶留1/3空间 有利于酵母菌产生酒精
D DNA的粗提与鉴定 将研磨液进行离心 防止DNA断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】设计制作生态缸，将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，阳光不能直射生态缸避免生物缸中温度过高；
制作果酒时，发酵瓶留1/3空间，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖以及防止发酵过程中发酵液溢出；
DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
【详解】A、性状分离比模拟，重复30次，目的是减小实验误差，A错误；
B、设计制作生态缸，将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，阳光不能直射生态缸避免生物缸中温度过高，B正确；
C、制作果酒时，发酵瓶留1/3空间，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖以及防止发酵过程中发酵液溢出，C错误；
D、DNA的粗提与鉴定，将研磨液进行离心的目的是将混合物中的细胞碎片、蛋白质和其他大分子物质与DNA分离开，D错误。
故选B。
9. 下列高中生物学实验操作中，叙述不正确的是（ ）
A. 蛋白质鉴定实验不需要水浴加热
B. 适当提高环境温度可以加快细胞质流动速度
C. 在60~100℃间设置梯度探究唾液淀粉酶的最适温度
D. 观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧引流
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；
2、观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离与复原的实验中，外界溶液的滴加方法为引流法
【详解】A、用双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验，先加A液再加B液，不需要水浴加热，A正确；
B、适当提高温度能加快代谢，也能加快分子运动速率，因此可使细胞质的流动速度加快，B正确；
C、唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右，因此在60~100℃间设置梯度数值较大，不易确定唾液淀粉酶的最适温度，C错误；
D、观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧用吸水纸吸引，使质壁分离的细胞处于清水环境中，D正确。
故选C。
10. 下列物质中均含有N元素的是（ ）
A. 抗体和核酸
B. 血红蛋白和甘油三酯
C. 胰岛素和糖原
D. 叶绿素和纤维素
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内主要有机物的元素构成：糖类的元素组成主要是C、H、O，几丁质还含有N；脂质的元素组成主要是C、H、O；蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N；核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
【详解】A、抗体属于分泌蛋白，元素构成是C、H、O、N。核酸的元素组成是C、H、O、N、P，抗体和核酸均含有N元素，A正确；
B、血红蛋白属于蛋白质，其元素组成主要是C、H、O、N。甘油三酯的元素组成是C、H、O，不含N元素，B错误；
C、胰岛素的化学本质是蛋白质，其元素组成主要是C、H、O、N。糖原属于多糖，其元素组成是C、H、O，不含N元素，C错误；
D、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，纤维素属于多糖，其元素组成是C、H、O，不含N元素，D错误。
故选A。
11. 甜味蛋白是植物体内的小分子蛋白质，其甜度大、热量低、安全无毒，但产量低。科学家利用转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，利用转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别。甜味蛋白在甜度上出现差异的原因最可能是（ ）
A. 大肠杆菌没有细胞核，甜味蛋白基因不能完成转录形成mRNA
B. 大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工
C. 番茄细胞中含有核糖体，甜味蛋白mRNA可以顺利完成翻译过程
D. 番茄细胞中含有线粒体，可为甜味蛋白的合成、加工提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】真核和原核细胞结构的区别是原核细胞没有成形的细胞核和众多得到细胞器，只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物，大肠杆菌没有细胞核，但转基因番茄生产出的甜味蛋白，所以甜味蛋白基因能转录形成mRNA，A错误；
B、大肠杆菌转基因的甜味蛋白没有甜味，而转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别，因此考虑番茄与大肠杆菌的不同导致的甜味差异，因此大肠杆菌不具有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工，所以转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，B正确；
C、番茄细胞和大肠杆菌细胞都含有核糖体，甜味蛋白的mRNA都可以顺利完成翻译过程，C错误；
D、线粒体是真核细胞的“动力车间”，大肠杆菌虽然没有线粒体，但是也可以通过细胞呼吸为甜味蛋白的合成、加工提供能量，D错误。
故选B。
12. 科研人员推测真核细胞中的叶绿体起源于光合细菌，下图是叶绿体形成过程模型。下列不能为推测提供证据的是（ ）
A. 叶绿体和光合细菌都能进行光合作用
B. 叶绿体和光合细菌都含有核糖体
C. 叶绿体和光合细菌都能进行有氧呼吸
D. 叶绿体和光合细菌都含有DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知，能进行光合作用的真核生物，是经过原始真核生物吞噬光合细菌后进化而来。光合细菌是能进行光合作用的原核生物，含有光合色素和核糖体，能进行光合作用，最终演化为真核生物的叶绿体。
【详解】A、光合细菌是能进行光合作用的原核生物，叶绿体和光合细菌都能进行光合作用，可为上述结论提供证据，A不符合题意；
B、光合细菌属于原核生物，含有核糖体，叶绿体和光合细菌中都含有核糖体，可为上述结论提供证据，B不符合题意；
C、叶绿体不能进行有氧呼吸，光合细菌都能进行有氧呼吸，C符合题意；
D、光合细菌属于细胞生物，含有DNA，叶绿体和光合细菌都含有DNA分子，可为上述结论提供证据，D不符合题意。
故选C。
13. 下图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是（ ）
A. 温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B. 10℃时，低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C. 40℃时，高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D. 影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
【答案】D
【解析】
【分析】图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响，随着温度升高植物对K+的吸收量先升高后降低。
【详解】A、小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输，消耗能量，温度可通过影响酶的活性而影响呼吸作用产生的能量，进而影响K+的吸收，A正确；
B、10℃时温度较低，呼吸酶活性较低，影响细胞呼吸，从而限制植物对K+吸收，B正确；
C、40℃时温度较高，可使酶的空间结构发生改变，影响酶活性，进而限制K+吸收，C正确；
D、小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输，需要消耗能量和载体蛋白的协助，因此影响小麦幼苗对K+吸收的因素除了呼吸作用（提供能量），还有载体蛋白的数量等，D错误。
故选D。
14. 植物木质部的导管是死细胞，是运输水和无机盐的结构。管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管，示意图如下。据图分析，下列推测不合理的是（ ）
A. 管状细胞的凋亡对植物个体的生存没有意义
B. 液泡膜破裂会导致细胞中代谢紊乱
C. 管状细胞成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶
D. 导管的形成是管状细胞基因选择性表达的结果
【答案】A
【解析】
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新，某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、管状细胞的凋亡后有利于水和无机盐的运输，对植物个体的生存有重要意义，A错误；
B、完整的细胞结构有利于细胞正常的形态和功能，液泡膜破裂会使液泡内的物质进入细胞质基质，导致细胞中的代谢紊乱，B正确；
C、管状细胞成熟过程中细胞核和众多细胞器慢慢退化消失，其中的DNA被分解，故在其成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶，C正确；
D、管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管，在此过程中存在基因的选择性表达，D正确。
故选A。
15. 家蚕中有黄茧和白茧两个品种（相关基因分别用E、F………表示）。将白茧品种与黄茧品种杂交，F1全是白茧；F1家蚕相互交配，F2中白茧与黄茧的表型比为13：3。下列相关选项不正确的是（ ）
A. 家蚕的黄茧和白茧受两对等位基因控制
B. 控制茧色的基因只能位于一对同源染色体上
C. 亲本中白茧个体的基因型为EEff或eeFF
D. F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文： F2中白茧: 黄茧=13: 3，是9:3:31的变式，说明这对相对性状至少受两对等位基因控制（相关基因用E、e和F、f表示），且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，白茧的基因型为E_F_、E_ ff、eeff，黄茧的基因型为eeF_（或白茧的基因型为E_F_、eeF_、eeff，黄茧的基因型为E_ ff），子一代的基因型是EeFf。
【详解】A、F2中白茧: 黄茧=13: 3，是9: 3: 3:1的变式，说明这对相对性状至少受两对等位基因控制，A正确;
B、 控制茧色基因的遗传遵循基因自由组合定律，故控制茧色的基因应位于两对同源染色体上，B错误；
C、相关基因用E、e和F、f表示，白茧的基因型为E_F_、E_ ff、eeff，黄茧的基因型为eeF_（或白茧的基因型为E_F_、eeF_、eeff，黄茧的基因型为E_ ff），F1的基因型是EeFf，则亲本的基因型为EEff、eeFF（FFFF和eeff不满足亲本表现型要求），因此白茧的基因型为EEff或eeFF，C正确；
D、白茧的基因型为E_F_、E_ ff、eeff，黄茧的基因型为eeF_（或白茧的基因型为E_F_、eeF_、eeff，黄茧的基因型为E_ ff），F1的基因型是EeFf，故F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff，D正确。
故选B。
第二部分（非选择题 共70分）
本部分共6题，共70分。
16. 光合作用是农作物产量的基础，农作物所处的光环境瞬息万变。提高光合作用的启动速率能够使农作物更好地适应周围光环境的变化。科学家以番茄为材料，对光合作用的启动进行了相关研究。
（1）番茄叶肉细胞叶绿体中的__________吸收光能，光能最终转化为有机物中的___________储存。
（2）研究人员将图1所示番茄幼苗置于黑暗环境中，分别给予顶部叶、上部叶、下部叶白光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率，结果如图2。
结果表明：光作为____________通过调节顶部叶代谢____________目标叶光合作用的启动速率。
（3）为验证红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动。请基于（2）的研究和材料用具，写出实验组的设计思路
（4）光敏色素包括光敏色素A（phyA）和光敏色素B（phyB），它们在分生组织中含量丰富，主要吸收红光和远红光。研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB。为验证推测，科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料，对各组实验给予红光照射，实验记录表格如下。请在表中填写上述推测成立时的预期实验结果（用“短于T”、“长于T”或“与T接近”表示）。
接穗 野生型 phyA突变体 phyB突变体
砧木 野生型 野生型 野生型
目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间（min） T ____________ ____________
【答案】（1） ①. （光合）色素 ②. 化学能
（2） ①. 信号分子 ②. 缩短
（3）选择番茄幼苗若干，设置ABC三组，A组整株黑暗处理、B组给予顶部叶红光照射30分钟、C组给予同等强度的远红光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率
（4） ①. 与T接近 ②. 长与T
【解析】
【分析】（1）光作为一种信号，影响，调控植物生长、发育的全过程。环境中的红光、蓝光对于植物的生长感受不同波长的光的分子不同，其中光敏色素主要吸收红光和远红光。
（2）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
（3）受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【小问1详解】
番茄叶肉细胞叶绿体中有叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，光合色素吸收的光能最终转化为稳定化学能储存在（CH2O）糖类等有机物中。
【小问2详解】
相对于整株植物处于黑暗环境，顶部叶照光后目标叶达到最大光合速率50%或90%的时间更短，说明光作为信号分子，可以通过调节顶部叶代谢从而缩短目标叶光合作用的启动速率。
【小问3详解】
为验证红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动，该实验的自变量为光的种类，因变量为达到最大光合速率50%或90%的时间，实验步骤如下：可选择番茄幼苗若干，设置ABC三组，A组整株黑暗处理、B组给予顶部叶红光照射30分钟、C组给予同等强度的远红光照射30分钟，然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率，若B组目标叶达到最大光合速率50%或90%的时间少于A组、C组目标叶达到最大光合速率50%或90%的时间多于A组，则说明红光促进目标叶光合作用的启动，远红光抑制启动。
【小问4详解】
研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB，科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料，对各组实验给予红光照射，phyA突变体中phyB含量正常，所以目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间与T接近，phyB突变体中缺少phyB，无法快速启动目标叶光合作用，所以目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间长于T。
17. 胚胎发育率低是非人灵长类动物体细胞核移植技术的瓶颈，我国科学家经过多年努力，攻克了这个障碍，获得了体细胞克隆食蟹猴中中和华华。
（1）利用食蟹猴培育中中和华华的技术流程如图1。制备过程中，将B猴胚胎期的成纤维细胞经_________注入到去核卵母细胞，采用一定方法诱导其融合，培养获得重构胚。
（2）获取图1中食蟹猴的核DNA， 对其特定序列（同一物种不同个体间存在差异的DNA 片段）进行测序，结果如下表，表中数据代表等位基因的长度（单位bp）。
食蟹猴 位点1 位点2 位点3
中中 250/277 135/148 200/217
华华 250/277 135/148 200/217
____ 250/277 135/148 200/217
____ 274/278 255/255 202/223
C猴 268/268 254/256 202/208
依据图1和表中信息，在表中横线上填写相应的食蟹猴名称；基于研究判断中中和华华的核DNA序列相同，作出此判断的依据是_______。
（3）正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑：DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化。重构胚中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑。有研究表明用去甲基化酶（K）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率。科研人员用K和T（去乙酰化酶抑制剂）处理重构胚后，再进行胚胎移植，检测并计算出发育成囊胚的比例（囊胚率=囊胚数/重构胚），结果如图2，T+K处理的结果明显高于K单独处理。下列相关推测合理的是 。
A. 对照组与实验组重构胚的核DNA序列不同
B. K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度
C. K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率
D. K、T通过改变重构胚中DNA的碱基排序提高囊胚率
【答案】（1）显微注射法
（2） ①. B猴 ②. A猴 ③. 中中、华华特定序列均相同，说明二者相应的DNA片段无差异，可证明二者核DNA序列相同 （3）C
【解析】
【分析】1、对比表中各位点可知，①处三个位点的基因序列与中中华华三个位点基因序列完全相同，为提供细胞核的B猴，则②处为提供细胞质的A猴，据中中、华华特定序列可知，二者的核DNA序列相同。
2、由图2可知，用去甲基化酶和去乙酰化酶抑制剂处理，均可提高囊胚率。
【小问1详解】
将B猴胚胎期的成纤维细胞经显微注射法注入到去核卵母细胞，获得重组细胞，采用一定方法诱导其融合，培养获得重构胚。
【小问2详解】
对比表中各位点可知，①处为提供细胞核的B猴，②处为提供细胞质的A猴，由表可看出，中中、华华特定序列均相同，说明二者相应的DNA片段无差异，可证明二者核DNA序列相同。
【小问3详解】
A、DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化不影响DNA序列，所以对照组与实验组重构胚的核DNA序列相同，A错误；
B、K降低了DNA甲基化，T加重了组蛋白乙酰化程度，B错误；
C、由图可知，K+T处理组，囊胚率明显提升，说明K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率，C正确；
D、DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化不影响碱基排序，所以K、T不改变重构胚中DNA的碱基排序，D错误。
故选C。
18. 乙醇作为可再生清洁能源，具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇，此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵，进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株，提高乙醇产量，科研人员进行下列实验。
（1）酵母菌细胞通过____________（填生理过程）产生乙醇，此生理过程的场所是____________。
（2）科研人员基于前期实验，获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种________后，分别涂布于不同的培养基上，培养一段时间后，记录菌落生长情况，结果如图1。实验结果表明__________。
（3）将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵罐中。一段时间后，检测发酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量，结果如图2。
科研人员认为：在实际生产中，使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇产量，判断的依据是______。
（4）高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基（ROS） 积累，引起细胞器损伤，加速细胞衰老， 乙醇产量下降。为抵御ROS的伤害，野生型酵母菌细胞内SOD1增加，清除部分ROS。研究发现，与无乙酸条件相比，在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了约11倍、SOD1的表达量明显降低。依据上述信息， 完善P2菌株乙酸耐受的机理：
乙酸→诱导____________→____________ →细胞器损伤程度降低→提高乙醇生产强度
【答案】（1） ①. 无氧呼吸 ②. 细胞质基质
（2） ①. （梯度）稀释
②. 乙酸会抑制野生型酵母菌的生长和发酵，与菌株P1相比，而菌株P2的耐乙酸能力更强
（3）在一定的时间内，菌株P2与野生型酵母菌相比，菌株P2消耗的葡萄量少，产生的乙醇多
（4） ① MRP8表达 ②. 细胞内活性氧自由基减少
【解析】
【分析】无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞中基质中；第二阶段是丙酮酸反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞中基质中。
【小问1详解】
酵母菌通过无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳，无氧呼吸的场所在细胞质基质。
【小问2详解】
获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种进行适当（梯度）稀释后，分别涂布于不同的培养基上。由图分析可知，无乙酸的情况下，相同的稀释倍数，野生型酵母菌、酵母菌菌种P1和P2的生长情况基本一致，在5g/L乙酸的情况下，野生型酵母菌菌落随着稀释倍数增加，酵母菌落消失，而菌种P1和P2在稀释倍数低的情况下，菌落多，随着稀释倍数增加，菌落数越来越少，菌种P2的耐乙酸能力更强。
【小问3详解】
据图2分析可知，开始时，野生型酵母菌和菌种P2消耗的葡萄糖量相同，生成乙醇量也相同，在20-40h，菌种P2消耗的葡萄糖量少于野生型酵母菌，但产生的乙醇比野生型酵母菌多。
【小问4详解】
由题分析可知，高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基（ROS） 积累，引起细胞器损伤，加速细胞衰老， 乙醇产量下降。而菌种P2对乙酸具有耐受性，在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了，抑制细胞内活性氧自由基，降低细胞器损伤程度，提高乙醇生产强度。
19. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。
AIDS治疗的新思路
艾滋病（AIDS）是一种由HIV病毒感染，危害人类健康，致死率极高的传染病。在过去10年间，艾滋病防治取得了较为显著的成就。
HIV能够侵袭人体的T细胞、树突状细胞和巨噬细胞，降低人体细胞免疫功能。HIV 感染人的T细胞需要经过3个阶段。阶段一：HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞。阶段二：HIV的RNA在酶的催化下逆转录成DNA，DNA被整合到T细胞基因组中，转录出病毒的基因组RNA和mRNA，翻译出衣壳蛋白。阶段三：衣壳蛋白和基因组RNA组装形成新病毒，T细胞裂解， HIV释放到血液，感染新细胞。
CRISPR/Cas9是一种基因组编辑技术，包含一个sgRNA和Cas9核酸酶。研究人员可依据需要设计sgRNA的碱基序列，使其能够特异性识别DNA中的碱基序列。Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割，从而达到敲除基因中部分碱基序列的目的。
研究人员从人流产的胚胎中获得了胎肝肝脏组织，经胶原蛋白酶处理、洗涤、筛选获得CD34+细胞。利用CRISPR/Cas9技术和转基因技术，将含有sgRNA和Cas9基因的质粒转染CD34+细胞，经筛选、鉴定获得2个CCR5基因均缺失了32bp碱基的纯合细胞（HSPC）。
研究人员同时构建模型小鼠（对人体细胞不会产生免疫反应）。将HSPC注入24小时内新生模型小鼠的肝脏中，在移植后不同时间检测模型小鼠外周血中人淋巴细胞（CD45+）占小鼠外周血淋巴细胞的比例，结果如图。此外在模型小鼠的外周血、脾脏和肝脏中还检测到了人的B细胞、髓系血细胞（可发育为T细胞、巨噬细胞等）。
研究人员用HIV去感染模型小鼠，发现在感染病毒后第8周，移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明显下降，而对照组中病毒含量依然保持较高水平。此项研究为有效防治艾滋病提供了新的思路。
（1）从实验小鼠体内分离筛选得到人CD45+细胞和人髓系血细胞，对这两种细胞的DNA和蛋白质分别比对，发现___________相同、___________不同。
（2）上述研究成果若用于治疗AIDS，可将HIV阻断在感染的阶段___________。
（3）研究表明，实验中从胎肝肝脏组织中筛选得到的人CD34+细胞属于多能干细胞（ips细胞），下列选项中能为其提供证据的是 。
A. 小鼠体内检测到了HSPC
B. 小鼠体内检测到了多种人细胞
C. CD34+细胞取自胎肝肝脏组织
D. CD34+细胞的CCR5基因发生了突变
（4）用CRISPR/Cas9对CD34+细胞中的CCR5基因进行切割，通过PCR电泳检测切割效率仅为27%，即CRISPR/Cas9技术在实际操作中存在着脱靶问题。依据所学知识推测脱靶的主要原因是__________。
（5）研究人员用HIV去感染注入HSPC的小鼠， 测得其外周血中HIV含量明显低于对照组，原因是______
【答案】（1） ①. DNA ②. 蛋白质 （2）一 （3）B
（4）非基因编辑对象也可能含有与sgRNA配对的碱基序列，造成sgRNA选错对象与之错误结合而脱靶
（5）注入HSPC的小鼠不能合成辅助共受体CCR5，而HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞，导致HIV被阻断在阶段一
【解析】
【分析】细胞分化过程中DNA不变，其实质是基因的选择性表达，所以同一个体不同类型的细胞核DNA相同，而mRNA和蛋白质不完全相同。
【小问1详解】
同一个体的核遗传物质相同，不同细胞是分化产生的，所以人CD45+细胞和人髓系血细胞的DNA相同，蛋白质不同。
【小问2详解】
由题意可知，移植了HSPC的小鼠其CCR5基因均缺失了32bp碱基，导致其不能合成辅助共受体CCR5，所以可将HIV阻断在感染的阶段一。
【小问3详解】
多能干细胞能分化成多种细胞，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问4详解】
Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割，由于非基因编辑对象也可能含有与sgRNA配对的碱基序列，造成sgRNA选错对象与之错误结合而脱靶。
【小问5详解】
由于注入HSPC的小鼠不能合成辅助共受体CCR5，而HIV识别T细胞表面的CD 4受体，并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞，所以导致其外周血中HIV含量明显低于对照组。
20. 亚热带森林拥有丰富的植物多样性，是昆虫重要的栖息环境之一。为研究昆虫多样性对亚热带森林生态系统功能的影响，我国科学家在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，分别种植1、2、4、8、16和24种当地植物，形成不同植物多样性梯度的生态系统，并对样地中的生物进行观察统计，研究其变化规律。
（1）研究人员种植的植物，在生态系统的组成成分中属于___________。
（2）亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳，再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中，体现了生态系统的___________功能。
（3）为研究植物多样性对不同营养级昆虫多样性的影响。研究者将昆虫分为植食性昆虫和植食性昆虫的天敌昆虫（捕食性天敌昆虫和拟寄生天敌昆虫），并对各实验样地中昆虫的种类进行统计，结果如图1。
①在该生态系统营养结构中植食性昆虫位于第___________营养级。
②图1结果表明：植物多样性对所有昆虫类群的物种多样性均表现出促进作用。请从群落结构的角度分析天敌昆虫多样性增加的原因___________。
（4）在物种多样性的研究中，科学家提出“上行控制”和“下行控制”两种模型：上行控制指较低营养级的种群密度、生物量等决定较高营养级的种群结构。下行控制指较低营养级生物的种群密度、生物量等受较高营养级生物的控制。
科学家对统计的数据分析、处理，排除其他因素的影响，单独评估不同昆虫类群对植物初级生产力（单位时间、单位面积上产生有机物的总量）的作用，结果如图2。结合图2分析，亚热带森林生态系统中不同昆虫类群与植物初级生产力的调控关系支持哪一种模型 说明理由______。
【答案】（1）生产者 （2）物质循环
（3） ①. 二
②. 植物种类越多，植被的垂直分层更复杂，提高了对光能等资源的利用率，从而提供更丰富的食物和更多栖息空间，植食性昆虫多样性增加，天敌昆虫食物来源更加丰富，间接导致天敌昆虫多样性增加
（4）植食性昆虫与植物初级生产力支持下行控制模型，天敌昆虫与植物初级生产力支持上行控制模型
理由是随着植食性昆虫的种类增多，植物初级生产力下降，即植食性昆虫的生物量决定植物初级生产力决定，为下行控制；随着天敌昆虫的增多，植食性昆虫减少，植物的初级生产力增多，即植物初级生产力受天敌昆虫的生物量的控制，为上行控制
【解析】
【分析】研究人员种植的植物进行光合作用，在生态系统中属于生产者。生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等功能。食物链中，生产者属于第一营养级，初级消费者属于第二营养级。
【小问1详解】
研究人员种植的植物在生态系统中属于生产者。
【小问2详解】
亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳，再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中，为碳循环的过程，体现了生态系统的物质循环功能。
【小问3详解】
①植食性昆虫是初级消费者，属于第二营养级。
②植物为动物提供食物和栖息空间，植物种类越多，植被的垂直分层更复杂，提高了对光能等资源的利用率，从而提供更丰富的食物和更多栖息空间，植食性昆虫多样性增加，天敌昆虫食物来源更加丰富，间接导致天敌昆虫多样性增加。
【小问4详解】
由图2可知，随着植食性昆虫的种类增多，植物初级生产力下降，即植食性昆虫的生物量决定植物初级生产力决定，为下行控制；随着天敌昆虫的增多，植食性昆虫减少，植物的初级生产力增多，即植物初级生产力受天敌昆虫的生物量的控制，为上行控制。
21. 植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击，在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找Ｎ蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用烟草开展以下研究。
（1）生物素和ATP在生物素连接酶的____________作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记（如图1所示）。AMP-生物素形成后很快被降解，因此AMP-生物素具有较高的空间特异性，只能标记图1中的_____________蛋白质。
（2）为寻找与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用上述原理，按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项，完善实验方案。
Ⅰ：_______________ Ⅱ：______________
A.生物素 B.生物素连接酶C.生物素连接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因， 并将目的基因插入到___________和终止子之间构建表达载体，再利用农杆菌转化法侵染烟草，目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与Ｎ蛋白相互作用的蛋白质，请说明理由___________。
【答案】（1） ①. 催化 ②. 邻近
（2） ①. F ②. A ③. 启动子 ④. 向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，根据题干信息：生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记
【解析】
【分析】本实验的目的是：为寻找N蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质。生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素，AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记，按图2步骤进行相关实验：Ⅰ向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，使其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，Ⅱ向植物体内注入生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记。
【小问1详解】
酶具有催化作用，生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记，图1显示，AMP-生物素可于邻近蛋白质相结合对其进行标记。
【小问2详解】
①为寻找与N蛋白相互作用的蛋白质，科研人员利用上述生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记原理，按图2步骤进行相关实验：Ⅰ向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，使其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，Ⅱ向植物体内注入生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记，所以实验方案为：Ⅰ（F）、Ⅱ（ A）。
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因，必须将目的基因插入到启动子和终止子之间构建表达载体后，才能在受体细胞中正常表达。
③实验中分离到被生物素标记的蛋白质是与N蛋白相互作用的蛋白质，理由是向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因，其体内表达出N蛋白-生物素连接酶，根据题干信息：生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下，转化为有活性的AMP-生物素，则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合，从而被标记。
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