天津市河东区2023届高考二模生物试卷含解析

2023年河东区高中学业水平等级性考试第二次模拟测试生物学

一、选择题：在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目。

1.2022年4月16日，中国宇宙飞船“神舟十三号”成功返回地球。太空的失重环境会使宇航员骨骼中的

钙流失到血液中，从而引起骨质疏松，这也是宇航员一出舱就被抬着的原因。下列相关叙述正确的是（）

A.钙、铁和镁等金属元素都属于组成生物体的大量元素

B.钙参与形成的化合物在细胞中都是以离子的形式存在

C.血液中钙含量的多少对机体的正常生命活动没有影响

D.宇航员休养期可食用富含维生素D的食物来缓解骨质疏松

【答案】D

【解析】

【分析】组成细胞的元素，根据含量可分为大量元素（C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg）和微量元素（Fe、

Mn、B、Zn^Mo.Cu）。

【详解】A、铁属于微量元素，A错误；

B、钙参与骨骼、牙齿等的形成，说明其可以以化合物的形式存在，B错误；

C、血钙过低引起抽搐，过高引起肌无力，C错误；

D、宇航员休养期可食用富含维生素D的食物补充钙元素来缓解骨质疏松，D正确。

故选D。

2.通过人工造林种草、退耕还林还草、小流域治理等措施治理京津地区的风沙源头地，恢复了部分被破坏

的生态系统，减缓了生态环境恶化对京津以及周边地区的影响。下列叙述不正函的是（）

A.人工造林种草、退耕还林还草等措施的目的是将京津地区恢复为自然生态系统

B.人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性

C.实施京津风沙源治理工程需要遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理

D.京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益，以实现可持续发展

【答案】A

【解析】

【分析】生态工程依据的生态学原理：（1）循环原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；（2）

自生原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；（3）协调原理：生态系统的生物数量不能

超过环境承载力（环境容纳量）的限度；（4）整体原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影

响。

【详解】A、人工造林种草、退耕还林还草等措施可恢复部分被破坏的生态系统，提高生态系统的自我调节

能力，减缓生态环境恶化对京津以及周边地区的影响，上述举措并不是将京津地区恢复为自然生态系统，A

错误；

B、生物对环境具有一定的适应性，因此人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生

态适应性，以保证种植的林木等能正常生长，B正确；

C、人工造林种草、退耕还林还草可增加生物种类，提高生态系统的稳定性，遵循了自生原理，人工造林种

草、退耕还林还草可促进物质循环，遵循了循环原理，种植的生物需要考虑对环境的适应性和环境的容纳

量，遵循了协调原理，生态工程建设还需要考虑自然、经济、社会的整体影响，遵循整体原理，C正确；

D、生态工程的建设需要遵循整体原理，因此京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益，以实

现可持续发展，D正确。

故选A。

3.下列研究过程中运用了“加法原理”的是（）

A.在艾弗里实验中，在加热杀死的S型细菌制成的细胞提取物中加入DNA酶

B.验证镁是植物的必需元素时，植株出现症状后在缺镁培养液中加入镁

C.研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液

D.在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在酶液中加入缓冲物质

【答案】B

【解析】

【分析】1.加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生

什么结果，即知道自变量，不知道因变量。

2.减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不

知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的“原因变量

【详解】A、在艾弗里实验中，在加热杀死的S型细菌制成的细胞提取物中加入DNA酶，该操作虽然添加

了DNA酶，但实际是利用DNA酣水解DNA的作用将DNA除去，因而该实验运用的是减法原理，A错误;

B、“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液，采用的是“减

法原理”，在植株出现症状后在缺镁培养液中加入镁运用了加法原理，从而进一步证明了镁是植物生长的必

需元素，B正确；

C、研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液，实现了底物与酶的接触，是正

常的实验操作过程，不属于加法原理，C错误；

D、在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在酶液中加入缓冲物质的目的是保证无关变量pH

相同且适宜，保证实验设计中的单一变量原则，不属于加法原理的使用，D错误。

故选B»

4.为筛选能大量分泌蛋白酶的枯草芽抱杆菌，将浸过不同菌株a〜e分泌物提取液的无菌圆纸片置于培养基

表面，放置2天后结果如下图。下列叙述不氐砸的是（）

高浓度蛋白质导致培养基不透明

A.接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌

B.还应增设浸过无菌水的圆纸片进行对照

C.菌株a可作为大规模产业化培养的备选株

D.实验结果说明菌株b一定不能合成蛋白酶

【答案】D

【解析】

【分析】微生物的实验室培养要获得纯净培养物的关键在于防止外来杂菌入侵。

【详解】A、一般使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，A正确；

B、为增加实验数据的可信度，排除圆纸片本身和其他无关变量的影响，还应在相关实验操作中增设浸过无

菌水的圆纸片进行对照，B正确；

C、若用于生产，首选的菌株应是a,在图中a形成的透明区域最大，说明含蛋白酶最多，C正确；

D、灭菌后培养基中高浓度的蛋白质导致培养基不透明，菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的可能原因

是无蛋白酶或分泌蛋白酶少或蛋白酶活性低，D错误。

故选D。

5.斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导

致Piezol离子通道开放有关（如下图）。这种“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误

的是（)

A.含有斑马鱼正常DNA数目的母SEC细胞是由受精卵分裂分化而来

B.基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式

C.无复制分裂产生的全部子SEC细胞都含有斑马鱼全套的遗传物质

D.可以通过提高或降低Piezol离子通道基因的表达来研究其作用

【答案】C

【解析】

【分析】斑马鱼幼鱼有一个快速生长期，此时其皮肤的表面上皮细胞（SEC）数量必须迅速增加，才能构成生

物体与外界之间的保护屏障。斑马鱼幼鱼皮肤扩张过程中的张力使表面上皮细胞能在不复制其DNA的情况

下进行分裂（通过涉及离子通道蛋白Piezol开放活性）。这种“无复制分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更

平、更小，DNA等生物材料也比母细胞要少。但是，它们总的表面积更大，能保障对生长中幼鱼的体表覆

盖。

【详解】A、含有斑马鱼正常DNA数目的母SEC细胞是正常的体细胞，由受精卵分裂分化而来，A正确；

B、母SEC细胞和受精卵遗传物质相同，但母SEC细胞能以“无复制分裂”的方式产生子细胞，而受精卵以

有丝分裂的方式产生子细胞，原因主要是基因的选择性表达，B正确；

C、由题图分析：“无复制分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更平、更小，DNA等生物材料也比母细胞

要少，所以子SEC细胞不一定都含有斑马鱼全套的遗传物质，C错误；

D、通过提高或降低Piezol离子通道基因的表达，观察生物随之出现的异常情况，可以用来研究Piezol离子

通道基因的作用，D正确。

故选C。

6.A、B两个小岛的气候、植被等生态条件基本一致。人们向这两个原本没有驯鹿的小岛引入驯鹿，驯鹿主

要以生长极为缓慢的地衣为食。两岛均没有捕食者和人的狩猎活动。科研人员经过多年调查统计，绘制了

两个岛上驯鹿种群数量变化曲线（下图所示）。下列叙述不氐确的是（）

(

□)(

旺

泰

茬

近

A.两个岛上驯鹿种群的数量变化呈典型的“J”形增长曲线

B.B岛驯鹿种群的K值大于A岛，原因是B岛面积大

C.两个岛上驯鹿种群数量骤减的原因可能是种群数量过大，导致地衣被破坏，食物短缺

D.若向两个岛内引入驯鹿的同时也引入驯鹿的天敌，岛上驯鹿种群数量可能呈“S”形增长

【答案】A

【解析】

【分析】1、在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，画出曲线来表示种群数量的增长，曲线

则大致呈“J”形；

2、种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”形曲线；

3、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称为环境容纳量，又称K值。

【详解】A、小岛引入的驯鹿属于外来物种，由于没有捕食者和人的狩猎活动，因此两个岛上驯鹿种群数量

在达到峰值前呈现典型的“J”形增长，A错误；

B、根据题意“A、B两个小岛的气候、植被等生态条件基本一致”，B岛驯鹿种群的K值大于A岛，原因

是B岛面积大，B正确；

C、驯鹿主要以生长极为缓慢的地衣为食，当驯鹿种群数量达到峰值后，地衣被破坏，食物短缺，种内斗争

加剧，从而使驯鹿种群数量骤减，C正确；

D、若向两个岛内引入驯鹿的同时也引入驯鹿的天敌，当驯鹿种群密度增大时，种内竞争就会加剧，天敌的

数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高，当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长

就会停止，使驯鹿种群数量可能呈“S”形增长，D正确。

故选Ao

7.酮体（包括乙酰乙酸、p—羟基丁酸和丙酮）是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物，并最终被转移至脑、

心脏等器官氧化供能。健康人体血液中，酮体含量少，糖代谢紊乱时，血液中酮体增加导致酸中毒，出现

神志不清等症状。下列相关分析不正确的是（）

A.酮体可从组织液转移至血浆中

B.脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中

C.血液中酮体过量可导致内环境pH偏低

D.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足

【答案】B

【解析】

【分析】人体的细胞外液血浆、淋巴液和组织液构成了人体的内环境，凡是血浆、淋巴液、组织液的成分,

都是内环境的成分。内环境的成分有：机体从消化道吸收的营养物质；细胞产生的代谢废物如尿素；机体

细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等；氧气、二氧化碳。

【详解】A、分析题意可知，酮体是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物，血浆和组织液之间的物质可以双

向交换，故酮体可从组织液转移至血浆中，A正确；

B、脂肪氧化分解生成酮体发生在肝脏细胞内，不属于内环境中发生的过程，B错误；

C、结合题干信息“血液中酮体增加导致酸中毒”可知，血液中酮体过量可导致酸积累，导致内环境pH偏低,

C正确；

D、分析题意可知，酮体最终可以被转移至脑、心脏等器官氧化供能，故酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍

导致的脑细胞供能不足，D正确。

故选B。

8.睡眠是动物界普遍存在的现象，腺昔是一种重要的促眠物质。下图1为腺昔合成及转运示意图，为了高

特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺昔水平的变化，研究者设计了一种腺

音传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如下图2所示。下列说法正确的是（）

«P=ADP=AMP江

核昔转运体

一腺背

'-腺件受体

绿色荧光蛋白

图2

A.储存在囊泡中的ATP通过主动运输转运至胞外，脱去3个磷酸产生腺首

B.利用AK活性抑制剂不能达到改善失眠症患者睡眠的效果

C.腺首与腺昔受体的组成元素中相同的有C、H、0、N、P

D.该传感器通过检测荧光强度来指示腺昔浓度，应与ATP等衍生物不会发生荧光反应

【答案】D

【解析】

【分析】图1表示腺昔合成及转运示意图，囊泡中的ATP通过胞吐出来被利用，转化为腺甘，而腺昔又通

过核昔转运体进入囊泡转化为ATP。

图2表示腺首传感器，当腺昔与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光。

【详解】A、储存在囊泡中的ATP通过胞吐运输到细胞外，ATP可被膜上的水解酶水解，脱去3个磷酸产

生腺甘，腺昔与腺普受体结合，A错误：

B、AK活性抑制剂可抑制AMP的合成，进而使ATP合成减少，细胞外的腺背运进细胞的速率降低，因此

细胞外液中腺首数量增加，而腺甘与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，

激活睡眠相关神经元来促进睡眠，因此可以利用AK活性抑制剂来改善失眠症患者睡眠，B错误；

C、腺昔不含磷酸，含有的元素为C、H、0、N,腺昔受体是蛋白质，组成元素中有C、H、0、N,C错误;

D、分析图2可知，传感器的工作原理是腺甘与受体结合改变受体的空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改

变并在被激发后发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺甘浓度。如果与ATP等衍生物也发生荧光反

应，将影响实验结果，D正确。

故选D。

9.OsGLOl、EcCAT,EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体

转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），

利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确

的是（）

■I潮而索抗性质ECC#][]~|[|0sGL01EcGCL*TSRh|]Hk那寄素抗性1研

■<---------------------------------------T-DNA-----------------------------------------►

注：t>启动了u终止了丝叶绿体转运肽基因

A.图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去侵染能力

B.DNA的两条单链都可作为转录的模板链

C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞

D.四种基因都在水稻叶绿体内进行转录、翻译

【答案】B

【解析】

【分析】1、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。

2、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。

3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并

将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。

【详解】A、T-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至受体细胞的染色体DNA上，使目的基因能

够稳定遗传，故T-DNA插入外源基因后不会失去作用，A错误；

B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLOl启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转

录时不都以DNA的同一条单链为模板，因此DNA的两条单链都可作为转录的模板链，不同的基因转录的

模板链可能不同，B正确；

C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农

杆菌转化的水稻细胞，C错误；

D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶

绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。

故选Bo

阅读下列材料，回答以下小题。

抑郁症是一种情感性精神障碍疾病，临床表现为情绪低落、悲观、认知功能迟缓等症状。目前抑郁症被列

为世界第四大疾病，严重影响人们生活质量。2021年11月，中国教育部明确将抑郁症筛查纳入学生健康体

检内容，建立学生心理健康档案。

资料1：单胺类学说认为，抑郁症的主要病因是脑内的3种单胺类神经递质的系统功能失调。其中5-羟色胺

是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子，神经细胞分泌出的5-羟色胺有一部分会被突触小体重新摄取。

资料2：另外的研究发现下丘脑一垂体一肾上腺轴（HPA轴）的功能紊乱可使CRH神经元过度兴奋，导致

CRH（一种多肽类激素）分泌增多，为抑郁症的成因之一.

资料3：细胞因子假说指出，抑郁症的发生常伴随有一定程度的炎症反应，患者免疫功能发生了变化。临床

研究发现，与正常人相比，抑郁症患者体内促炎性细胞因子如肿瘤坏死因子-a（TNF-a）,白细胞介素-1。

（IL-lp）,IL-6和干扰素丫等表达水平升高。

10.研究表明，促炎性细胞因子水平上升，将会引起突触前神经元内5-羟色胺等单胺类递质的含量改变。已

知SSRI是一种常用的抗抑郁药，能抑制神经末梢突触前膜对5-羟色胺的再摄取，提高受体部位神经递质的

浓度，从而发挥抗抑郁作用。下列有关叙述正确的是（）

突触小泡义飞

SSRIM1藁^突触间隙

5-羟色胺冬磁e5-羟色胺

突触间隙■^）0=转运载体

8=9MB=^

受体蛋白受体蛋白

A.由题意可知，5-羟色胺属于抑制性神经递质

B.5-羟色胺与受体结合使电信号转变为化学信号

C.SSRI可提高5-羟色胺与受体结合的概率

D.促炎性细胞因子水平升高，使突触间隙中5-羟色胺含量增加

11.IL-KIL-6,TNF-a等促炎症性细胞因子可通过下丘脑、垂体和肾上腺皮质几个途径强有效的激活HPA

轴（如图）；同时在细胞因子诱导下，下丘脑、垂体对肾上腺皮质激素的升高失去敏感，造成负反馈功能受

损。以下相关叙述错误的是（）

CRH神经元

CRH

垂体**—

分泌］

促肾上羲质激素

十

肾上腺皮质

分泌］

肾上腺皮质激素一

A.CRH的产生、分泌过程体现了生物膜系统结构与功能上的联系

B.抑郁症患者血液中的肾上腺皮质激素水平升高

C.CRH神经元与垂体细胞上都有肾上腺皮质激素的受体

D.抑制CRH受体基因的表达是抑郁症的治疗思路之一

12.除抑郁症外，细胞因子与人体多种疾病有关，人体受到病原体感染时，可能引起免疫系统产生大量细胞

因子，它们可能引起免疫系统过度激活，攻击宿主自身组织和器官，使机体发生多器官衰竭甚至死亡，此

现象称为“细胞因子风暴”。科研人员探索了病毒感染引起Caco2细胞表达细胞因子IFNp的情况，结果如

图。下列说法错误的是（）

I

F8o-

N口对照组

86o

m-■8人丫87-2243处理组（91a抑制剂）

R

N4o-

A

>2O-

逐

睡O

病毒感染时间/h

A.特异性免疫过程中，细胞因子参与B细胞和细胞毒性T细胞的活化

B.病毒感染可引起“细胞因子风暴”，并进一步引起IFNB表达量提高

C.HFla靶向抑制剂是抑制“细胞因子风暴”的潜在药物

D.病原体可以通过“细胞因子风暴”形成负反馈，使病原体更容易感染人体

【答案】10,C11.D12.D

【解析】

【分析】识图分析可知，图中5-羟色胺属于神经递质，该递质发挥作用后会被前膜上的5-羟色胺转运载体

摄取到前膜内，而SSRI可抑制神经末梢突触前膜对5-羟色胺的再摄取，导致突触间隙中5-羟色胺的浓度升

高，从而发挥抗抑郁作用。

【10题详解】

A、据题干信息“提高受体部位神经递质的浓度，从而发挥抗抑郁作用”可以推测，此时5羟色胺属于兴奋性

神经递质，A错误；

B、5-羟色胺与受体结合后，能使兴奋传递中的化学信号转变为电信号，B错误；

C、识图分析可知，SSRI可抑制神经末梢突触前膜对5-羟色胺的再摄取，提高突触间隙中神经递质的浓度,

从而提高5-羟色胺与受体结合的概率，C正确；

D、抑郁症可能与突触间隙中5-羟色胺含量过低有关，由题意“与正常人相比，抑郁症患者体内促炎性细胞

因子如肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、白细胞介素-邛(IL-邛)、IL-6和干扰素丫等表达水平升高”可知，促炎性

细胞因子水平升高，使突触间隙中5-羟色胺含量减少，D错误。

故选C。

【11题详解】

A、CRH是多肽，产生、分泌过程需要细胞膜、内质网、高尔基体、线粒体等参与，体现了生物膜系统结

构与功能上的联系，A正确；

B、抑郁症患者体内促炎性细胞因子如肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、白细胞介素-1。(IL-邛)、IL-6和干扰素丫

等表达水平升高，IL-l、IL-6、TNFa等促炎症性细胞因子可通过下丘脑、垂体和肾上腺皮质几个途径强有

效的激活HPA轴，使肾上腺皮质激素水平升高，在细胞因子诱导下，下丘脑、垂体对肾上腺皮质激素的升

高失去敏感，造成负反馈功能受损，无法抑制肾上腺皮质激素的分泌，因此，抑郁症患者血液中的肾上腺

皮质激素水平升高，B正确：

C、由于存在负反馈调节，肾上腺皮质激素会抑制下丘脑的CRH神经元和垂体的活动，因此CRH神经元与

垂体细胞上都有肾上腺皮质激素的受体，C正确；

D、抑制CRH受体基因的表达，肾上腺皮质激素分泌减少，CRH分泌增多，不利于抑郁症的治疗，D错误。

故选D。

【12题详解】

A、在特异性免疫过程中，细胞因子参与B细胞和细胞毒性T细胞的活化，还能促进B细胞、细胞毒性T

细胞的增殖分化，A正确；

B、人体受到病原体感染时，可能会出现细胞因子风暴，免疫细胞分泌的细胞因子会活化更多免疫细胞，活

化后的免疫细胞又会产生更多细胞因子，并进一步引起IFN0（细胞因子）表达量提高，B正确；

C、据图可知，与对照相比，感染病毒后用HFla抑制剂处理可降低IFNpmRNA的量，即抑制细胞因子的

生成，故HFla靶向抑制剂是抑制细胞因子风暴的潜在药物，C正确；

D、人体受到病原体感染时，可能会出现细胞因子风暴，免疫细胞分泌的细胞因子会活化更多免疫细胞，活

化后的免疫细胞又会产生更多细胞因子，形成正反馈，使病毒更容易感染人体，D错误。

故选D。

第n卷

13.天津地处九河下梢，东临渤海,湿地资源丰富，各类湿地总面积29.56万公顷，占全市国土面积的20.9%,

远大于全国湿地面积占全国总面积的比例。目前，已建成北大港、七里海、团泊湖、大黄堡四大湿地自然

保护区，是亚洲东部候鸟南北迁徙中的重要一站。请根据生态系统的有关知识回答下列问题：

（1）从生态系统的组成成分分析，湿地生态系统中的芦苇属于,它的能量除了未被利用的一部分

和被分解者利用外，其他的流向是、。为了提高芦苇纤维的长度和纤维的品质，在生长期

可以用（填激素）进行处理。

（2）植物的“绿色”为昆虫提供了采食的信息。这体现了信息传递能够的作用。

（3）沼泽干涸后发生的群落演替类型是。若要调查沼泽地里蚯蚓的密度，应使用的方法应是.

（4）北大港湿地生态系统中存在一条食物链：水藻一水蚤一绘鱼一东方白鹳，蜂鱼同化的能量东

方白鹳同化的能量，其生态学原理是。

【答案】（1）①.生产者②.自身的呼吸作用消耗③.流向下一营养级④.赤霉素

（2）调节种间关系，维持生态系统稳定

（3）①.次生演替②.样方法

（4）①.大于②.能量流动沿着食物链的方向逐级递减

【解析】

【分析】能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流向

分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发

育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量十

该营养级所同化的能量xlOO%。

【小问1详解】

在生态系统中，芦苇能够利用光合作用将无机物转化为有机物，属于生态系统中的生产者；芦苇属于第一

营养级，它的能量除了未利用的一部分和分解者分解利用之外，其他的流向是自身的呼吸作用和流向下一

营养级；赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高，因此为了提高芦苇纤维的长度和纤维的品质，在生

长期可以用赤霉素进行处理。

【小问2详解】

植物的“绿色”为昆虫提供了采食的信息，信息发生在植物和昆虫等不同物种之间，这表明了信息传递可以调

节种间关系，维持生态系统稳定。

【小问3详解】

沼泽干涸后发生的群落演替，由于有原来的土壤条件，所以属于次生演替；由于蚯蚓的活动能力弱、活动

范围小，可用样方法调查其种群密度。

【小问4详解】

在水藻一水蚤一绘鱼一东方白鹳中，绘鱼所处的营养级低于东方白鹳，而能量流动具有单向流动、逐级递

减的特点，故绘鱼同化的能量大于方白鹳同化的能量。

14.过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。

利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。

下丘胸—*垂体成纤维细霸

肾上腺

脑与脊髓一传出神经一

注：HFSC：毛囊细胞干细胞G:精皮质激素—＞：促进①一②：调节过程

MeSc：黑色素细胞干细胞NE:去甲肾上激素--十:抑制

（1）下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为。

（2）研究发现，NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中，NE作用于MeSC效果不同

的原因可能是。（答出2种原因即可）

（3）已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请完善下列实验，验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺

对黑毛小鼠体毛的影响。按照表格中的操作，完成实验步骤：

第一步：取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。

A组B组C组D组

不作处理切除肾上腺束缚

—

第三步：其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量（生长情况）和颜色的

实验现象小鼠的体毛无明显变化——小鼠体毛增多(生长旺盛)，变白

(4)由此可知：。

【答案】(1)分级调节

(2)两过程中NE的作用方式不同、两过程中NE的浓度不同、两过程中NE运输到MeSC的时间不同

(3)①.切除肾上腺并束缚②.小鼠的体毛增多，不变白③.小鼠脱毛且变白

(4)长期束缚引起紧张、焦虑，导致小鼠体毛出现脱毛和白化现象，切除肾上腺有助于抑制脱毛现象，但

对白化减少影响不大。

【解析】

【分析】题图分析，过度紧张焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体，垂体分泌相应激素作用于肾上腺

皮质，使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞，通过一系列途经最终分化出的毛囊细胞减少。与此同时，过

度紧张焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌NE或传出神经分泌NE作用于MeSC,使

其异常增殖分化，最终黑色素细胞减少。

【小问1详解】

由题图可知，下丘脑通过分泌相应的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌相应的促肾上腺皮

质激素作用于肾上腺皮质，促进肾上腺皮质分泌G糖皮质激素，可以体现激素的分级调节。

【小问2详解】

NE通过过程②影响MeSC为神经调节过程，该过程中NE作为神经递质，其运输时间相对较短，NE通过

①影响MeSC为体液调节过程，该过程中NE作为激素，通过体液运输耗时较长，因此二者作用效果不同，

可能原因是两过程中NE的作用方式不同、两过程中NE的浓度不同、两过程中NE运输到MeSC的时间不

同。

【小问3详解】

分析题图可知，过度紧张焦虑可以通过体液调节和神经调节的方式影响毛囊细胞和MeSC增殖分化，为了

验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，设置对照实验，该实验自变量为肾上腺有

无及是否进行长期束缚，因变量为小鼠体毛颜色及多少。

分析题表可知，A组不做处理，为空白对照组，B组切除肾上腺，与A组对比，可说明肾上腺的有无对小

鼠体毛颜色及多少的影响。C组进行束缚，D组应为切除肾上腺并束缚，通过A、C组对比，B、D组对比，

可得出在肾上腺有无的前提下，是否进行束缚对小鼠体毛颜色及多少的影响。

已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑，过度紧张焦虑时，下丘脑通过一系列反应抑制毛囊细胞增殖分

化，引起小鼠体毛减少，同时还可通过脑和脊髓等神经系统调节方式引起MeSC耗竭，黑色素细胞减少，

导致小鼠体毛变白。因此可推知，B组小鼠因缺乏肾上腺，导致其无法抑制毛囊细胞增殖分化，引起小鼠

体毛增多，同时也不会导致MeSC耗竭，黑色素细胞数量不变，因此体毛不变白；C组小鼠由于束缚导致

过度紧张焦虑，一系列反应导致体毛减少(脱毛)，颜色变白；D组小鼠由于切除了肾上腺，导致其无法抑

制毛囊细胞增殖分化，引起小鼠体毛增多，同时过度紧张焦虑时，脑和脊髓通过过程②引起MeSC耗竭，

黑色素细胞减少，导致小鼠体毛变白。

【小问4详解】

分析题表可知，通过A、C组比较，可看出长期束缚引起紧张、焦虑导致小鼠体毛出现脱毛和白化现象，通

过B、D组对比可知，切除肾上腺有助于抑制脱毛现象，但对白化减少影响不大。

15.绿色植物的光呼吸是在光的驱动下，将碳水化合物氧化生成C02和水的一个生化过程，是一个高耗能的

反应。过氧化氢酶体负责将光合作用的副产物C2(乙醇酸)氧化为乙醛酸和过氧化氢，如图1所示，回答

下列问题：

图1光合作用和光呼吸过程

(1)参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有»

(2)在强光条件下，Rubisc。催化底物启动光呼吸过程，形成的C2中的C原子最终进入线粒体放

出C02线粒体中产生C02的另一个过程需要的原料是。在光照突然停止之后，会释放出大量C02

的原因是。

(3)稻、小麦等C3植物的光呼吸显著，而高粱、玉米等C4植物的叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形

成花环状结构，光呼吸消耗有机物很少，C4途径如图2所示。

注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。

图2C4途径

据图分析，C4植物叶肉细胞的细胞质基质中PEP短化酶催化C02和C3反应形成C4（苹果酸），C4经

（结构）进入维管束鞘细胞，生成C02和c3c02中的C转移到（CH20）的途径是（用符号和箭头表示）

（4）C4植物光呼吸比C3植物低很多的原因：一方面C4植物叶肉细胞中高效的PEP段化酶能够利用,

且花环状的结构使得多个叶肉细胞中的C02富集到一个维管束鞘细胞中，使得维管束鞘细胞C02浓度升高，

在与竞争Rubisco中有优势，从而抑制光呼吸。

（5）夏季正午，C3植物会出现“午休”现象，而C4植物则不会出现该现象的原因是«

【答案】（1）叶绿体、线粒体

（2）①.RUBP（C5）和02②.丙酮酸和水③.光合作用消耗C02减少，光呼吸和有氧呼吸

继续产生

C02

①.胞间连丝②.—草酰乙酸一苹果酸

（3）C02（C4）（C4）-C02—C3—（CH20）

（4）①.低浓度CO?②.02

（5）C4植物叶肉细胞中含有PEP竣化酶，在C0?很少的情况下也能催化固定C02，所以C4植物在气孔关

闭的情况下仍能进行光合作用

【解析】

【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光

合作用一个损耗能量的副反应。绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中

虽也放出C02,但不能转换成能量ATP,而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下，呼吸过程能不断

转换形成ATP,并把自由能释放出来，以供根系的吸收功能、有机质的合成与运转功能以及各种物质代谢

反应等等功能的需要，从而促进生命活动的顺利进行。

【小问1详解】

植物在光下吸收02产生C02的现象称为光呼吸。参与光呼吸的细胞器有过氧化物酶体、叶绿体和线粒体。

【小问2详解】

由图可知，在强光条件下，催化底物和反应启动光呼吸过程，线粒体中产生

RubiscoRUBP（C5）O2CCh

的另一过程是有氧呼吸丙酮酸和水反应。在光照突然停止之后，光合作用消耗C02减少，光呼吸和有氧呼

吸继续产生C02,所以会释放出大量的C02。

【小问3详解】

析题图可知，叶肉细胞和维管束鞘细胞之间有胞间连丝，所以C4可以通过胞间连丝进入维管束鞘细胞。C,

植物叶肉细胞的细胞质基质中PEP竣化酶催化C02和C：,（磷酸烯醇式丙酮酸）反应形成C,（草酰乙酸），

后在NADPH的作用下转变为C4（苹果酸），C,（苹果酸）经胞间连丝进入维管束鞘细胞，生成C02和Cj

（丙酮酸），进入卡尔文循环生成。所以中的转移到的途径是：草酰乙

CO,（CHQ）CO2C（CH2O）CO2f

酸（C4）f苹果酸（C4）fC02-C3f（CH2O）

【小问4详解】

C4植物光合作用过程中产生的苹果酸会在维管束鞘细胞中转化形成C02,C4植物光呼吸比C3植物低很多的

原因：一方面C4植物叶肉细胞中高效的PEP段化酶能够利用低浓度C02且花环状的结构使得多个叶肉细胞

中的C02富集到一个维管束鞘细胞中，使得维管束鞘细胞CCh浓度高，在与02竞争Rubisc。中有优势，从

而抑制光呼吸。

【小问5详解】

夏季正午，C3植株会减小蒸腾作用而关闭部分气孔，会出现“午休”现象，C4植物叶肉细胞中含有PEP竣

化酶，在C02很少的情况下也能催化固定C02,所以C4植物在气孔关闭的情况下仍能进行光合作用，不会

出现“午休”现象。

16.马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一，与大多数粮食作物不同，马铃薯主要以块茎繁殖。

（1）野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个。块茎繁殖

易携带病原体，且四倍体的染色体高度杂合，使引入新性状的育种工作复杂化。因此，利用二倍体杂交是

马铃薯育种的发展趋势。

（2）大多数二倍体马铃薯自交不亲和，其受1号染色体上复等位基因（Si，S2,S3……）控制。如下图所

示，该基因在雌蕊的花柱中编码S酶，能抑制花粉管的伸长，导致精子不能与卵细胞结合；在雄蕊的花粉

中则编码F蛋白，能识别降解进入花粉管的S酶，但对相同基因编码的S酶无效。图中的两个亲本杂交，

后代的基因型及比例是。

（3）科学家发现一种自交亲和的二倍体马铃薯RH,研究发现其自交亲和由12号染色体上的A基因决定,

A蛋白能识别绝大多数类型的S酶。将RH（父本，AaSiSi）与自交不亲和的二倍体PI（母本，aaS2s2）杂

交，流程如图。

PPIXRH

FiSISC

_|0忸

F2SC

注：sc为自交亲和

SI为自交不亲和

①Fl中SC自交，F2中AA：Aa=l：1,无aa类型的个体，理由是基因型为的精子花粉管不能伸长,

无法完成受精。

②完善下列F-中SC自交的遗传图解（写出F2的基因型及比例）。

FiAaSiS2

0

F2

【答案】（1）染色体组

（2）SMS2s3=1：1

3)①.a②.

AaSS

0

f

^配子aSiaSz

雌配?ASiAS2（不能萌发）（不能萌发）

XX

ASiAAS1S1AASiS2

XX

AS2AAS1S2AAS2S2

aSiAaSiSiAaSSXX

XX

aS2AaS】SzAaS2s2

【解析】

【分析】染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，携带着制生物生长发育

的全部遗传信息。

【小问1详解】

染色体组是细胞中的一组非同源染色体，商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个染色体组。

【小问2详解】

由于花粉所含有的S基因与母本的任何一个配子S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精，图中两个

亲本的基因型为SS2（母本）、S2s3（父本），S2的雄配子不能受精，能参与受精的只有S3的雄配子，则子

代的基因基因型及比例是S1S3、S2s3=1：1。

【小问3详解】

①由题干信息”研究发现其自交亲和由12号染色体上的A基因决定，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶”

可知，含A蛋白的配子能够克服自交不亲和，完成受精，故Fi中SC自交，F2中AA：Aa=l：1,无aa类

型的个体，基因型为a的精子花粉管不能伸长，无法完成受精。

②RH（父本，AaSiSi）产生配子的种类为ASi、aSi，二倍体PI（母本，aaS2s2）产生的配子种类为aS2,子

代的基因型为AaS62、aaSiSz，aaS£2自交不亲和，故为SI,AaS&自交亲和，故为SC,SC自交的遗传图

解如下：

利用配子棋盘法书写遗传图解如下：

AaSid2

0

^配子aSiaSz

雌配?ASiAS2（不能萌发）（不能萌发）

XX

ASiAASiSiAASiS2

XX

AS2AAS1S2AAS2S2

aSiAaSiSiAaSSXX

XX

aS2AaS】SzAaS2s2

17.基因工程可以赋予生物新的性状，科研人员利用基因工程技术以期待获得具备抗旱特性的小麦。请回答

下列问题：

（1）研究发现，某些植物的种子脱水数十年后复水仍能够恢复活性，原因是细胞中积累了海藻糖•科研人

员拟将酵母菌的海藻糖合成酶基因（TPS）转入小麦中。下图标注了载体、TPS基因的酶切位点和预期的基

因表达载体的结构，表格列举了限制酶的识别序列。

5'-GAATCGAACGATTAGCAACT

\Xbal

IIIIIII...............IIIIIIIIIIjttlid

TPS基因、：

上TGCTTGA.4CATGCAATCCGA-5'

转录方向

①科研人员利用PCR技术获得大量的TPS基因。现将2种引物的一侧添加限制酶识别序列，这样TPS基因

的PCR产物和载体用相同的限制酶切割后，可利用—酶将TPS基因拼接到载体的切口处，形成基因表达

载体。

②从图分析，在TPS基因两侧引入的是_限制酶的酶切位点。设计的引物序列为。

(2)图中Bar基因是抗除草剂基因。基因表达载体转入细胞后，在获得