北京市西城区2024届高三年级下册一模考试生物试题（解析版）

西城区高三统一测试试卷

生物试题

本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答

无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分

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.大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳

米酶。下列关于纳米酶和天然酶的说法正确的是（）

A.均为生物大分子B.都能降低化学反应活化能

C.均由核糖体合成D,都只能在生物体内发挥作用

【答案】B

【解析】

【分析】酶：

概念：是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物；

化学本质：大多数是蛋白质，少数是RNA；

作用机理：能够降低化学反应的活化能；

特性：高效性、专一性、需要温和的条件。

【详解】A、由题意可知，纳米酶包括大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等，不都是生

物大分子，A错误；

B、纳米酶像天然酶一样发挥作用，都能降低化学反应的活化能，B正确；

C、绝大部分天然酶是蛋白质，少数是RNA,不都是在核糖体中合成的，C错误；

D、酶可以在体内发挥作用，也可以在体外发挥作用，D错误。

故选B。

2.图a为三角叶滨藜和野姜的光合作用光响应曲线，图b为长期在一定光强下生长的两株三角叶滨藜的

光合作用光响应曲线，相关说法错误的是（）

((

一

3o一

ss

zz

uu

.2o.

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第®

如

如

米

亲05001000150020002500

更

光合有效辐射(PAR)(umol-m^-s-1)她光合有效辐射(PAR)(umol-m^-s-1)

图a图b

A.相同光强三角叶滨藜净光合速率大于野姜

B.野姜能够在较低光强达到其最大光合速率

C.PAR>800时增加CCh可能会提高野姜光合速率

D.图b表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关

【答案】A

【解析】

【分析】分析图a可知自变量为光合有效辐射和植物种类，因变量净光合速率；分析图b可知自变量为光

合有效辐射和对三角叶滨藜的处理方式，因变量净光合速率。

【详解】A、分析图a可知，当光照强度较弱时，相同光强三角叶滨藜净光合速率小于野姜，A错误；

B、分析图a可知，当PAR>800时野姜净光合速率不再变化，而三角叶滨藜依然在上升，因此野姜能够

在较低光强达到其最大光合速率，B正确；

C、当PAR>800时野姜净光合速率不再变化，此时光照强度不再是限定因素，增加CO2可能会提高野姜

光合速率，C正确；

D、分析图a可知光下生长的三角叶滨藜光饱和点更大，因此表明叶片的光合作用特性与其生长条件有

关，D正确。

故选A„

3.斑马鱼（2n=50）幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞（SEC）会在发育过程中出现一种无DNA复制的分

裂方式，单个SEC最多形成4个子代细胞。下列分析错误的是（）

A.正常有丝分裂后期斑马鱼细胞含100条染色体

B.SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质相同

C.利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂

D.该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表

【答案】B

【解析】

【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；

②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末

期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清

晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核

膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。

【详解】A、有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体加倍，所以此时期的斑马鱼细胞含100条染色体，A正

确；

B、无DNA复制的分裂方式导致遗传物质没有发生复制，但是发生了细胞的分裂，则SEC经此分裂方式

产生的子细胞遗传物质可能不相同，B错误；

C、SEC会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，所以利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍

能分裂，C正确；

D、能迅速增加皮肤表面细胞数目，有利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表，是幼鱼对快速生长的适

应，D正确。

故选B。

4.杜氏肌营养不良为单基因遗传病，由编码肌细胞膜上抗肌萎缩蛋白的D基因发生突变导致，最终造成

肌肉进行性坏死。图为某患该病家系的系谱图，相关分析错误的是（）

□正常男性

O正常女性

■男性患者

A.D基因不在Y染色体上B.L2和III-4必为致病基因携带者

C.III-3产生正常配子的概率为50%D.建议W-2在产前进行基因筛查

【答案】B

【解析】

【分析】题图分析：杜氏肌营养不良是一种表现为进行性肌无力，亲代双亲均未患病，其子代儿子出现

患病，该病为隐性遗传病。

【详解】A、由IV-4、W-5患病，其父亲正常可知，该病基因D不在Y染色体上，A正确；

B、亲代双亲均未患病，其子代儿子出现患病，该遗传病可能为伴X染色体隐性遗传病或常染色体隐性遗

传病，若该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，贝也-2和III-4（都正常）不含致病基因，B错误；

C、若该病为伴X染色体隐性遗传病，则DI-3的基因型为XDX*其产生的配子XD：Xd=l：1,故正常配

子占50%；若若该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，则ni-3的基因型为Dd,其产生的配子D：d=l：

1,故正常配子占50%,C正确；

D、若该病为伴X染色体隐性遗传病，m-3的基因型为XDXd,III-4的基因型为XDY,因此W-2的基因型

为XDXD或XDX8所生儿子可能是患者，因此产前要进行基因筛查，D正确。

故选B。

5.FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的

抗病能力。相关分析正确的是（）

A.Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰B.mRNA甲基化会影响其转录

C.mRNA甲基化会提高其稳定性D.N基因表达会降低鱼类抗病能力

【答案】A

【解析】

【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即不依

赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。

【详解】A、题意显示，FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降

解，说明Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰，A正确；

B、mRNA甲基化会影响其翻译过程，B错误；

C、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明mRNA甲基

化会被Y蛋白识别而降解，其稳定性降低，C错误；

D、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，此时mRNA翻译

的N蛋白质会提高鱼类的抗病能力，D错误。

故选A。

6.果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒（倒位）。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不

同倒位变异（ST、AR、CH）个体所占的比例，结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因

素。相关分析错误的是（）

STARCH

低海拔53%32%15%

中海拔30%48%22%

高海拔5%71%24%

A.倒位不改变基因数量，对果蝇无影响

B.据表可知AR变异更适应高海拔环境

C.不同温度饲养该地果蝇可检验此推测

D.变异类型分布情况是自然选择的结果

【答案】A

【解析】

【分析】染色体结构变异：

1、缺失：染色体中某一片段的缺失，例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因

为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育

迟缓，而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的；

2、重复：染色体增加了某一片段，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的；

3、倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列，如女性习惯性流产（第9号

染色体长臂倒置）；

4、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域如惯性粒白血

病（第14号与第22号染色体部分易位，夜来香也经常发生这样的变异。

【详解】A、倒位不改变基因数量，但染色体结构发生了改变，对果蝇有较大的影响，A错误；

B、由表信息可知，随着海拔的升高，AR变异的个体所占的比例增加，说明AR变异更适应高海拔环

境，B正确；

C、海拔高度的变化会引起温度的改变，因此可以在不同温度下饲养该地果蝇可检验此推测，C正确；

D、永安街不定向的，自然选择是定向的，因此变异类型分布情况是自然选择的结果，D正确。

故选A。

7.研究不同激素对舜猴桃组织培养过程的影响，实验结果如下，相关说法错误的是（）

1

00

80

岁60

240

双20

磁

辩

3

氏

通

案

)

0.10.51510

玉米素浓度/ppm

组愈伤组织诱导率愈伤组织生长状

处理(浓度/ppm)

别(%)况

1一29.6++

2细胞分裂素0.526.7++

3玉米素187.5++

42,4-D0.585.2+++

2,4D0.5,细胞分裂素

595.0+++

0.5

注：“+”越多，生长状况越好

A.愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果

B.第1组能诱导愈伤组织形成是内源激素的作用

C.诱导狮猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案

D.玉米素浓度超过Ippm会抑制愈伤组织再分化

【答案】D

【解析】

【分析】1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：

①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料。

2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光

照。

【详解】A、愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果，脱分化指的是已经分化的细胞失去原有结构

和功能的状态，愈伤组织的全能性高，A正确；

B、第1组中没有添加外源激素，说明此时愈伤组织的形成是在内源激素的作用下产生的，B正确；

C、根据表中结果可知，第5组诱导掰猴桃组织脱分化形成的愈伤组织的成功率最高，且愈伤组织生长状

况好，因此，应选择第5组处理方案用于诱导愈伤组织，C正确；

D、结合实验结果可知，玉米素浓度超过8Ppm左右会抑制愈伤组织再分化，D错误。

故选D。

8.谷氨酸是维持正常脑功能所必需的兴奋性神经递质，而癫痫病患者脑组织液中谷氨酸浓度显著升高。

图为谷氨酸在神经组织细胞间的部分代谢过程，下列叙述不正确的是（）

’突触前神经元）（'

谷氨酸◄-谷氨酰胺———谷氨酰胺

谷［酸—谷氨酸转运蛋白f谷♦酸

突触后神经元（星形胶质细胞

A.突触前神经元以胞吐的方式释放谷氨酸

B.突触后神经元的细胞膜上有谷氨酸受体

C.健康人过量摄入谷氨酸会导致癫痫病

D.谷氨酸转运蛋白不足可能导致癫痫病

【答案】C

【解析】

【分析】神经递质释放的方式是胞吐，神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触

后膜，神经递质发挥完作用后去向：迅速被降解或被重新回收到突触小体。

【详解】A、谷氨酸是维持正常脑功能所必需的兴奋性神经递质，神经递质释放的方式是胞吐，A正确；

B、神经递质存在于突触小泡中，由突触前膜释放作用于突触后膜的特异性受体上，因此突触后神经元的

细胞膜上有谷氨酸受体，B正确；

C、健康人过量摄入谷氨酸可以正常代谢，不会导致癫痫病，C错误；

D、由图可知，谷氨酸发挥作用后会通过谷氨酸转运蛋白进入星形胶质细胞，因此谷氨酸转运蛋白不足可

能导致组织液中谷氨酸浓度显著升高，导致癫痫病，D正确。

故选Co

9.图为抗原呈递细胞（APC）呈递抗原过程的示意图，下列说法不正确的是（）

A.APC可来自造血干细胞B.B细胞属于一种APC

C.特异性免疫存在该过程D.图中Th为细胞毒性T细胞

【答案】D

【解析】

【分析】细胞免疫过程为：抗原呈递细胞摄取和处理抗原，然后将抗原呈递给辅助性T细胞，辅助性T

细胞分泌细胞因子；细胞毒性T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和细胞毒性T细胞。新形

成的细胞毒性T细胞发挥效应-裂解靶细胞。

【详解】A、抗原呈递细胞(APC)可来自造血干细胞，A正确；

B、B细胞可以呈递抗原，属于一种APC,B正确；

C、特异性免疫存在抗原呈递过程，C正确；

D、图中Th为辅助性T细胞，不是细胞毒性T细胞，D错误。

故选D。

10.近年来，图们江下游的敬信湿地地区废弃稻田面积逐年增加。统计不同弃耕年限稻田相关数据如下

表，下列说法正确的是()

弃耕年限/年一年生草本/种多年生草本/种湿地植物占比％

<5233872

5-15153383

>15152676

自然湿地112483

A.废弃稻田演替过程属于初生演替

B.废弃后群落中各种群K值均上升

C.自然湿地能量的输入大于输出

D.废弃稻田植物丰富度逐渐趋近自然湿地

【答案】D

【解析】

【分析】群落演替包括初生演替和次生演替。

初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发

生的演替；

次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其

他繁殖体的地方发生的演替。

【详解】A、废弃稻田演替是在原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发

生的演替，因此属于次生演替，A错误；

B、K值是一定环境条件下所能维持的种群最大数量，废弃后群落中各种群的K值有的上升，还有的种群

的K值会下降，B错误；

C、对于一个稳定的自然湿地生态系统来说，只有这个系统能量的输入量等于输出量，才能维持系统的相

对稳定，C错误；

D、由表中数据可知，该废弃稻田植物丰富度逐渐增加，趋近于自然湿地生态系统，D正确。

故选D。

11.图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖，海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样

地中人为去除海星，几个月后藤壶在该样地占据优势，再过一段时间，贻贝成为最终占据优势的物种。

下列说法正确的是（）

A.藤壶等全部潮间带动物构成群落

B.潮间带生物群落仅具有垂直结构

C.去除海星后该群落优势种发生了变化

D.去除海星其他四种生物种群数量均上升

【答案】C

【解析】

【分析】1、根据题干信息，“某地海边潮间带分布着着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物

被海星所捕食"，说明海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物属于捕食关系；“将海星从实验小区中移

除一段时间后，发现藤壶和贻贝种群数量先后增加”，说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样

性；

2、群落：

⑴概念：是指在一个群落生境内相互之间具有直接或间接关系的所有生物的总和。

⑵优势种：是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的

种类。

⑶群落群落的结构：垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方

向分成许多层次的现象；群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌

性。

【详解】A、群落是一定区域内所有生物的总和，包括动物、植物和微生物，藤壶等全部潮间带动物不能

构成群落，A错误；

B、潮间带生物群落不仅具有垂直结构，还具有水平结构，B错误；

C、由题意可知，海星和该群落中的其他四种生物的种间关系为捕食，其他生物之间的种间关系关系为竞

争，人为去除所有的海星，几个月后，藤壶在该样地中占有优势，数量最多，再过一段时间，贻贝成为

最终的优势物种，即去除海星后该群落优势种发生了变化，C正确；

D、由题意可知，其他四种生物之间的种间关系为种间竞争，去除海星其他四种生物种群数量不一定都上

升，D错误。

故选C。

12.图为构建茴麻抗除草剂基因A重组质粒的技术流程，其中NptII是卡那霉素抗性基因，GUS基因仅在

真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色。下列说法错误的是（）

匚=>启动子目终止子

A.PCR扩增A时可在引物中加入PstI和Xhol的酶切位点

B.在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌

C.用农杆菌转化植物愈伤组织选择呈现蓝色的组织进行培养

D.启动子若为除草剂诱导启动子将减少细胞物质和能量浪费

【答案】C

【解析】

【分析】基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标

记基因等；

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的

方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射

法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；

（4）目的基因的检测与鉴定：

分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目

的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术；

个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【详解】A、PCR扩增A后，为使A能与质粒结合形成重组质粒，需要在A的两侧加入相应的限制酶的酶

切位点，即在引物中加入PstI和Xhol的酶切位点，A正确；

B、由图可知，卡那霉素抗性基因是标记基因，因此在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农

杆菌，B正确；

C、由题意可知，GUS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色，不能在农杆菌中表达，C

错误；

D、启动子若为除草剂诱导启动子，表达后具有了除草剂的功能，将减少细胞物质和能量浪费，D正确。

故选C。

13.下列技术能够体现细胞全能性的是（）

A.植物组织培养B.动物细胞培养C.动物细胞融合D.胚胎移植

【答案】A

【解析】

【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过

脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组

织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。

2、动物细胞培养：取动物组织块—剪碎组织一用胰蛋白酶处理分散成单个细胞一制成细胞悬液一转入培

养液中（原代培养）一放入二氧化碳培养箱培养一贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液

一转入培养液（传代培养）一放入二氧化碳培养箱培养。

【详解】A、植物组织培养体现了植物细胞的全能性，A符合题意；

BC、动物细胞培养和动物细胞融合都没有体现细胞的全能性，BC不符合题意；

D、胚胎移植没有体现细胞的全能性，D不符合题意。

故选Ao

14.科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（）

A.可从新鲜葡萄表面获得天然酵母B.可通过稀释涂布平板法纯化菌株

C.根据菌落的形态等特征初步筛选酵母D.有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力

【答案】D

【解析】

【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：

（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；

（2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；

2、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养

基表面，进行培养；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培

养基表面形成单个菌落。

【详解】A、新鲜葡萄表面会有酵母菌附着，因此可从新鲜葡萄表面获得天然酵母，A正确；

B、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养

基表面，进行培养，可以得到纯化菌株，B正确；

C、观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、形态，根据菌落的形态等特征初步筛选

酵母，C正确。

D、酵母菌在有氧和无氧条件都能产生C02,因此不能根据菌株产气速率鉴定其发酵能力，D错误。

故选D。

15.下列实验材料不能达到实验目的的是（）

A.伞藻嫁接和核移植实验探究细胞核功能

B.通过豌豆杂交实验研究伴性遗传规律

C.利用鸡血进行DNA的粗提取和鉴定

D.对杂交瘤细胞筛选培养获得单克隆抗体

【答案】B

【解析】

【分析】1、细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。2、豌豆是严格的自

花传粉且闭花授粉的植物，具多个可区分的性状但是没有性别之分。3、单克隆抗体制备经过两次筛选：

①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的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.

【详解】A、伞藻的嫁接实验采取两个实验组相互对照的方式，证明了细胞核与伞藻伞帽的形状有关，A

错误；

B、豌豆没有性染色体，不能通过豌豆杂交实验研究伴性遗传规律，B正确；

C、鸡血细胞DNA含量高已提取可以利用鸡血进行DNA的粗提取和鉴定，C错误；

D、单克隆抗体制备经过两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的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，D错误。

故选B。

第二部分

本部分共6题，共70分。

16.大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，对植物生产力和生态系

统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下，对草地生态系统进行科学管理，

科研人员进行了相关研究。

(1)碳循环是指碳元素不断在_______之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变

暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效

应，此调节机制为_______反馈调节。

(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通

过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。

①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，0

低多样性

58oo

4.■

O

4.?6oo■

工

5

啾

工

察4oo■

0

我

K

2.2OO■

5-挈

20

无氮添加氮添加无氮添加氮添加

图1图2

②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定结果如图2。适度

放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是o

（3）科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究，结果如图3。结合图1、图3进行分析，提出保

Z(

曰

F・

)

港

翳

+1

图3

【答案】（1）①.非生物（无机）环境和生物群落②.微生物/分解者③.正

（2）①.氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响②.草食动物的啃食使植物增

加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增

加

（3）保护并提高植物（物种）多样性；采取措施减少大气氮沉降（减少化石燃烧）；适度放牧

【解析】

【分析】物质循环（生物地球化学循环）概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都在不断

地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程。

【小问1详解】

碳循环存在形式：C元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在，在无机环境中主要以C02、碳酸盐和

碳单质的形式存在，循环形式：碳在无机环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行；在生物群落内部

以有机物的形式传递；温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物对有机碳的分解，释放温室气体,

进一步加剧温室效应，符合正反馈调节。

【小问2详解】

据图1分析可知，自变量为氮添加和适度放牧，因变量为土壤有机碳含量，因此该实验目的是探究低植物

多样性条件下，氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响；分析图2可知适度放牧可以缓

解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投

入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加。

【小问3详解】

结合图1低多样性、图3高多样性进行分析，提出保护土壤有机碳库的措施保护并提高植物（物种）多样

性；采取措施减少大气氮沉降（减少化石燃烧）；适度放牧。

17.学习以下材料，回答(1)~(4)题。

植物免疫

植物在与病原物长期的斗争中，逐渐形成了自己的免疫防御机制，通过识别“自我”和“非我”，将信号传递

到细胞核内，调控相应基因表达，启动防卫反应抵抗外来入侵。

病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁，均

可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障，植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达，进行

基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生，抑制病原物的生长繁殖；水杨酸可抑制病原物

分泌的植物细胞壁降解酶活性，降低其致病力，同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达，水解真菌细

胞壁等。

此外，植物还会启动模式触发免疫(PTI)oPTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体(PR)识别病原

物相关分子(PA)所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子，如细菌的脂多糖、真菌的

几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异，二者虽

然相对保守，但在选择压力下都不断进化。

尽管PTI成功抵抗了大多数病原物，但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI,从而继续侵染植物。效

应子类型多样，蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制，植物

又进化出识别效应子的抗病R蛋白，启动效应子触发免疫反应(ETI),最终导致侵染位点宿主细胞死

亡，抑制病原物扩散。

在自然选择的作用下，病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI,而植物又进

化出新的R蛋白来再次触发ETL植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长

期互相选择，形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。

(1)PR在细胞中的加工需要(细胞器)的参与。

(2)植物与病原物在长期的互相选择中不断演化，这称为。根据本文信息将选项前字母排序，

概述植物与病原物的互作过程：C--D。

A.R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应

B.病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应

C.PR识别PA触发植物PTI免疫反应

D.植物进化出新的R蛋白

E.病原物获取新的效应子

(3)植物免疫和人体免疫存在相似之处，请从文中找出两点进行类比。

(4)本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平，各提供一个支

持该观点的新证据。

【答案】（1）内质网、高尔基体

（2）①.协同进化②.BTA—E

（3）植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线（皮肤、黏膜）类似；茉莉酸和水杨酸引起的基础抗病类

似于人体第二道防线；PTLETI的免疫过程类似人体特异性免疫

（4）细胞水平：细胞结构的统一性（膜、质、核拟核），都由核糖体合成蛋白质；分子水平：遗传物质都

是核酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质

【解析】

【分析】1、植物在与病原体长期协同进化过程中，逐渐形成了先天免疫系统，识别“非我”成分，调控相

应基因的表达，启动防卫反应来抵抗外来入侵者。

2、植物的先天免疫系统包括基础免疫和特异性防御免疫。

3、植物的抗病性与病原体的致病性都不是一成不变的，二者之间的动态变化规律可用“Z”模型表示，即

植物与病原体之间的互作呈现Z字形的“拉锯战局面”，是一场循环往复的进化军备竞赛，实现植物与病

原体之间的动态平衡与长期共存。

【小问1详解】

PR是细胞膜上的蛋白质，需要内质网和高尔基体的加工。

【小问2详解】

物种进化过程中，两个或多个物种通过相互影响和适应的现象叫协同进化。协同进化可以发生在不同的

生物之间，也可以发生在生物和无机环境之间，所以植物与病原物在长期的互相选择中不断演化，这称

为协同进化。植物与病原物的互作过程为C：PR识别PA触发植物PTI免疫反应-B：病原物分泌效应子

抑制植物PTI免疫反应—A：R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应TE.病原物获取新的效应子

-D：植物进化出新的R蛋白。

【小问3详解】

植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线（皮肤、黏膜）类似直接阻止病原体的入侵；茉莉酸和水杨

酸引起的基础抗病类似于人体第二道防线，在体内进行的非特异性的免疫过程；PTLETI的免疫过程类

似人体特异性免疫，都具有特异性。

【小问4详解】

细胞水平：细胞结构的统一性（膜、质、核拟核），都由核糖体合成蛋白质；分子水平：遗传物质都是核

酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质，都在一定程度上体现了“生物界具有统一性”。

18.糖皮质激素（GC）具有调节糖脂代谢、抑制免疫等作用，临床可用于缓解化疗的副作用等。为评估

GC对肾癌发展的作用，科研人员进行了相关实验。

野生鼠模型鼠

6肿延直径/cm存活时间/月

图2图3

（1）GC的分泌受轴的分级调节，GC可通过促进非糖物质转化为葡萄糖（糖异生途径）来升高

血糖。

（2）PGC-1为糖异生途径的关键因子，K9是一种转录激活因子。推测GC通过K9激活肝脏的糖异生途

径。研究者用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠，测定肝脏细胞相关蛋白水平（图1）。结果

（填“支持”或“不支持”）该推测。

（3）研究表明，癌症的发生常与miRNA有关，其中miR-140在肾癌细胞中的表达显著上调。研究者收

集了临床上74例肾癌患者相关数据（图2）,结果显示；此外，肾癌细胞体外培养实验表明，

miR-140能够促进其增殖，据此说明miR-140是肾癌的一种促癌因子。miR-140可与K9mRNA结合而抑

制其发挥作用，在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关，且肾癌组织中K9含量明显低于

正常组织。据此（填“能”或“不能”）确定K9为肾癌的抑癌因子。

（4）体外培养肾癌细胞进行实验，进一步确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展，部分结果如下

表。组3的处理为

组细胞数迁移程侵袭情

处理

号量度况

1生理盐水+++++++++++++++

miR-140抑制

2++++++

剂

3?++++++++++++

（5）结合本研究分析，将GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。—

【答案】（1）下丘脑-垂体-肾上腺皮质

（2）支持（3）①.肿瘤直径25cm组的miR-140的表达水平显著高于直径＜5cm组；miR-140高表

达组患者相同时间的存活率显著低于miR-140低表达组②.不能

（4）敲低/敲除K9,并加入miR-140抑制剂

（5）合理性：miR-140通过抑制K9促进肾癌发展，GC促进K9的合成，因此GC对肾癌理论上有抑制作

用，风险：GC具有免疫抑制作用，使癌症发展具有不确定性：GC可能导致高血糖，对糖尿病患者不利；

外源GC可能造成内分泌紊乱

【解析】

【分析】1、下丘脑分泌促肾上腺糖皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌释放促肾上腺皮质激素作用

于肾上腺，肾上腺分泌糖皮质激素（GC）,该过程体现了激素分泌的分级调节；

2、癌细胞的特征：（1）具有无限增殖的能力；（2）细胞形态结构发生显著变化；（3）细胞表面发生改

变，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，容易扩散转移；（4）失去接触抑制。

【小问1详解】

下丘脑分泌促肾上腺糖皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺，

肾上腺分泌糖皮质激素（GC）,因此GC的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节；

【小问2详解】

用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠，测定肝脏细胞相关蛋白水平，由图可知，模型鼠体内几乎无PG

C-1,说明模型鼠由于缺乏K9基因而不能合成PGC-1,则说明GC通过K9激活肝脏的糖异生途径，因此支

持该推测；

【小问3详解】

由图2可知，肿瘤直径25cm组miR-140的表达水平显著高于直径＜5cm组；miR-140高表达组患者相同

时间的存活率显著低于miR-140低表达组；miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用，如果肾癌组

织样本中miR-140与K9的含量呈负相关，且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织。据此不能确定K9

为肾癌的抑癌因子；

【小问4详解】

由题意“确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展”可知，组3的处理应为敲低/敲除K9,并加入

miR-140抑制剂；

【小问5详解】

将GC用于肾癌治疗的合理性合理性：miR-140通过抑制K9促进肾癌发展，GC促进K9的合成，因此

GC对肾癌理论上有抑制作用；将GC用于肾癌治疗的风险：GC具有免疫抑制作用，使癌症发展具有不

确定性：GC可能导致高血糖，对糖尿病患者不利；外源GC可能造成内分泌紊乱。

19.BAT(褐色脂肪组织)细胞含有大量线粒体，具有分解脂肪和产热的功能，其数量及代谢异常与肥

胖、衰老等现象相关。

A1FADf+El

图1

寒冷刺激

♦

蛋白激酶A抗HA抗体偶双磁珠

图2

(1)图1示有氧呼吸第三阶段，H+通过复合体I、III、IV运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过

(细胞结构)上的ATP合酶，生成大量ATP。

(2)图2为BAT细胞在寒冷刺激下增加产热的机制：产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度一促进有氧呼吸

第二阶段(三竣酸循环)一提高H+跨膜浓度梯度--、产热增加。

(3)产热复合体包含E、M和UCP1三种蛋白质。为研究三者的互作情况，构建了三种质粒，分别表达

UCPI-HA融合蛋白、E-FLAG融合蛋白、M-FLAG融合蛋白，并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利

用抗HA抗体偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗FLAG抗体与抗HA抗体

进行检测，结果如图3。分析图2产热复合体中的A、B分别为______蛋白。

(4)BAT细胞在凋亡过程中会释放肌背，与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌音处理健康BAT和

WAT(白色脂肪细胞，主要储存脂肪)，发现二者UCPI基因的表达量均显著提高。阐释BAT凋亡时释放

肌背的意义。

(5)ENT1是肌昔转运蛋白，在BAT细胞高表达。研究表明，抑制ENT1可以增加胞外肌昔水平，增强

细胞产热能力。有人提出可通过抑制ENT1治疗肥胖，从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。

【答案】(1)线粒体内膜

（2）①.UCP1将H+运至线粒体基质，减小了膜两侧H+的跨膜浓度梯度②.ATP合成比例减少

（3）M、E（4）BAT细胞凋亡时释放肌背，可促进健康的BAT和WAT细胞UCP1基因表达而增加产

热，从而维持机体的体温平衡

（5）有一定的合理性。抑制ENT1可提高胞外肌昔水平，促进BAT和WAT细胞有机物分解，增加产热,

达到减重的效果。然而ENT1通过调节胞外肌首水平，维持体温相对稳定，抑制ENT1可能破坏机体体温平

衡的稳态

【解析】

【分析】有氧呼吸的过程：

第一阶段：细胞质的基质

*rGH/M丙例酸）+4[H]+少量能量（2ATP）

第二阶段：线粒体基质

2CJH/）3（丙阳酸"。[用+即。2+少量能量（2ATP）

第三阶段：线粒体的内膜

：.【小问1详解】

由图1可知，H+通过复合体I、III、IV运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过线粒体内膜（细胞结构）上

的ATP合酶，完成有氧呼吸第三阶段的反应，生成大量ATP；

【小问2详解】

由图2可知，产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度，促进有氧呼吸第二阶段（三竣酸循环），提高H+跨膜

浓度梯度，促使UCP1将H+运至线粒体基质，减小了膜两侧H+的浓度梯度，使ATP合成比例减少、产热

增加；

【小问3详解】

由图3可知，分别用抗FLAG抗体与抗HA抗体进行检测后，电泳图显示几乎不含UCPI-HA融合蛋白，

由此可推断产热复合体中的A、B分别为M、E蛋白；

【小问4详解】

由题意可知，BAT细胞在凋亡过程中会释放肌背，可促进健康的BAT和WAT细胞UCP1基因表达而增加

产热，从而维持机体的体温平衡；

【小问5详解】

由于ENT1是肌昔转运蛋白，在BAT细胞高表达。如果抑制ENT1可以增加胞外肌甘水平，增强细胞产

热能力，因此通过抑制ENT1治疗肥胖有一定合理性。因为抑制ENT1可提高胞外肌背水平，促进BAT

和WAT细胞有机物分解，增加产热，达到减重的效果。然而ENT1通过调节胞外肌背水平，维持体温相

对稳定，抑制ENT1可能破坏机体体温平衡的稳态。

20.人类肠道微生物具有限制病原体在肠道定植的能力，称为定植抵抗力。科研人员开展了相关研究。

①②③④⑤⑥

109

。不加半乳糖醇

108

•加半乳糖醇

107

106f/

105

-+b5+B5

+9种微生物

图3

(1)将含有荧光素酶基因的导入病原菌，获得转基因菌株A1,该菌株产生的荧光素酶可催化

底物发荧光。通过检测荧光强度可以确定0

(2)将10种非致病肠道微生物(Bl—B10)在适宜条件下进行体外培养。加入A1共培养2天，实验结

果如图1,结果表明。

(3)进一步将不同菌种组合与A1共培养，实验结果如图2,结果显示,说明微生物多样性导致

的定植抵抗依赖B5。

(4)为证明体外研究的结论适用于体内。研究者使无菌小鼠被肠道微生物定植，检测A1感染1天后A1

菌的浓度。结果支持以上结论。但哺乳动物肠道中实现相同的定植抵抗效果需更高的微生物多样性。将

实验结果(1。6、1()8、109)填入下表对应位置。

B5+—

+

其他肠道微10501050

无

生物种种种种

A1菌浓度1O10iiiiii108

（5）Al和B5能利用半乳糖醇而其他肠道微生物不能。B5的突变体b5失去了该能力。科研人员利用

B5、b5和其他肠道微生物进行实验，结果如图3。除半乳糖醇外，培养基还应含有营养物质。

据图3实验结果，下列推测