北京市东城区2024年高三二模考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市东城区2024年高三二模考试本试卷共10页，共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（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.生物膜的出现保证了细胞生命活动高效、有序进行。下列结构具有生物膜的是（）A.溶酶体 B.中心体 C.染色体 D.核糖体〖答案〗A〖祥解〗细胞器中，中心体和核糖体无膜结构，线粒体和叶绿体为双层膜结构，其余为单层膜结构。【详析】A、溶酶体为单层膜细胞器，具有生物膜，A正确；B、中心体为无膜细胞器，不具有生物膜，B错误；C、染色体由DNA和蛋白质组成，不具有生物膜，C错误；D、核糖体为无膜细胞器，不具有生物膜，D错误。故选A。2.如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析，下列实验处理中，可使蔗糖进入细胞速率加快的是（）A.降低细胞外蔗糖浓度B.降低细胞质H+浓度C.降低ATP合成酶活性D.降低膜上协同转运蛋白数量〖答案〗B〖祥解〗小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。【详析】AB、据图可知，H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP，说明是逆浓度梯度进行的，即H+分布是细胞外浓度高于细胞内，而蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的，故降低细胞质H+浓度能够加大势能，从而使蔗糖进入细胞速率加快，而降低细胞外蔗糖浓度不利于蔗糖运输，A错误，B正确；C、降低ATP合成酶活性会影响，H+跨膜运输进而影响蔗糖运输，C错误；D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助，降低膜上协同转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢，D错误。故选B。3.如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（）A.d→a→b→c→d可表示一个细胞周期B.显微镜下观察，间期细胞数目多于M期C.M期细胞中染色体数目变化为12→24→12D.更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞〖答案〗D〖祥解〗一个细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），而分裂间期是从G1期开始。在分裂间期，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。分裂期主要是通过有丝分裂来完成的，又分为前期、中期、后期、末期。【详析】A、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。据此分析题图可知：d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确；B、分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，持续的时间明显比分裂期长，因此显微镜下观察，间期细胞数目多于M期，B正确；C、由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确；D、放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞，D错误。故选D。4.烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑。以下说法错误的是（）A.TMV的遗传物质是RNAB.可用烟草研磨液培养TMVC.敲除基因N会降低烟草抗TMV能力D.坏死斑能限制TMV的进一步扩散〖答案〗B〖祥解〗RNA病毒的遗传物质是RNA，RNA决定RNA病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA病毒的遗传物质，不能决定RNA病毒的遗传性状。【详析】A、烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV，因此TMV的遗传物质是RNA，A正确；B、不可用烟草研磨液培养TMV，因为TMV是病毒，必须要在活细胞中才能生存，B错误；C、TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑，因此敲除基因N会降低烟草抗TMV能力，C正确；D、坏死斑能限制TMV的进一步扩散，防止整株烟草被感染，D正确。故选B。5.雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，如图所示，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。以下说法错误的是（）A.极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关B.减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制C.胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流D.第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用〖答案〗D〖祥解〗1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制；（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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）减数分裂Ⅱ：①前期：染色体散乱的排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：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。2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。【详析】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，A正确；B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确；C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确；D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。故选D。6.雌性家蚕的性染色体组成为ZW，研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体，均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR，部分结果如下图。下列说法错误的是（）A.在该实验中X射线用于提高突变率B.甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型C.乙比甲缺失了更多的Z染色体片段D.可利用该方法对相关基因进行定位〖答案〗C〖祥解〗1、基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。【详析】A、X射线属于物理因素，可诱发变异，在该实验中X射线用于提高突变率，A正确；B、甲是Z染色体上发生了片段缺失，野生型家蚕的两条Z染色体都是正常的，因此甲与野生型杂交后代中雌性含有一条正常的Z染色体和一条缺失片段的Z染色体，表现为野生型，B正确；C、根据图示，区域Ⅰ和Ⅲ中突变乙含有和野生型相同的片段，而突变甲不含相应的片段，区域Ⅱ中突变甲和乙都不含相应片段，因此甲比乙缺失了更多的Z染色体片段，C错误；D、缺失的Z染色体片段会导致相应基因缺失，从而使雌蚕发生表型上相应变化，因此可利用该方法对相关基因进行定位，D正确。故选C。7.研究发现，人体体重与脂肪细胞分泌的一种蛋白类激素——瘦素有关，调节机制如下图所示。某同学因作息不规律导致瘦素分泌增加，但不能发挥作用，形成瘦素抵抗。据图分析下列叙述错误的是（）A.瘦素通过血液运输作用于靶细胞B.脂肪细胞上有瘦素的受体C.瘦素的分泌存在负反馈调节D.瘦素抵抗会引起食欲减弱〖答案〗D〖祥解〗据图分析：瘦素是由脂肪细胞分泌的，其作用有两个，一是作用于靶细胞，最终引起食欲下降，减少能量摄入；二是反作用于脂肪细胞，抑制脂肪的形成。图中瘦素的分泌具有负反馈调节作用。【详析】A、瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，可以通过血液运输作用于靶细胞，A正确；B、瘦素可以反作用于脂肪细胞，所以脂肪细胞上有瘦素的受体，B正确；C、瘦素反作用于脂肪细胞，抑制脂肪细胞的形成，进而导致瘦素分泌减少，属于负反馈调节，C正确；D、形成瘦素抵抗的可能原因是靶细胞上瘦素受体数量不足，瘦素无法发挥作用，进而引起对食欲的抑制作用减弱，食欲上升，D错误。故选D。8.I型干扰素（IFN-I）可增强淋巴细胞等多种免疫细胞的活性。对某类病毒的感染者研究发现，轻症患者血清中能检测到IFN-I，危重症患者血清中几乎检测不到。危重症患者中有10.2%体内检测到抗IFN-I的抗体，3.5%存在IFN-I合成的相关基因缺陷。下列叙述错误的是（）A.IFN-I是免疫活性物质，可参与特异性免疫B.血清中缺乏IFN-I的感染者易成为危重症患者C.对危重症患者均建议注射IFN-I给予治疗D.部分危重症患者同时患有自身免疫病〖答案〗C〖祥解〗由题意可知，IFN-I可增强淋巴细胞等多种免疫细胞的活性，说明起属于免疫活性物质中的细胞因子。轻症患者血清中能检测到IFN-I，危重症患者血清中几乎检测不到，所以部分危重症患者的生理指标之一是血清中缺乏IFN-I。【详析】A、由题意可知，I型干扰素（IFN-I）可增强淋巴细胞等多种免疫细胞的活性，说明其是免疫活性物质，可参与特异性免疫，A正确；B、轻症患者血清中能检测到IFN-I，危重症患者血清中几乎检测不到，所以血清中缺乏IFN-I的感染者易成为危重症患者，B正确；C、对IFN-I合成的相关基因缺陷的危重症患者可注射IFN-I给予治疗，对体内检测到抗IFN-I的抗体的危重症患者不能注射IFN-I给予治疗，C错误；D、危重症患者中有10.2%体内检测到抗IFN-I的抗体，说明该部分危重症患者同时患有自身免疫病，D正确。故选C。9.月季是北京市市花之一，具有重要的观赏价值和经济价值。月季种苗繁殖以扦插为主，植物激素和环境因子等条件影响扦插成活率。下列叙述不合理的是（）A.适宜的温度有利于扦插枝条成活B.适度保留芽有利于扦插枝条生根C.去除部分叶片有利于扦插枝条成活D.沾蘸脱落酸有利于扦插枝条生根〖答案〗D〖祥解〗生长素的产生部位是幼嫩的芽、叶、和发育中的种子，幼嫩的枝条生理代谢活跃容易成活，生长素能促进根生长，生长素作用具有两重性，低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用。【详析】A、适宜的温度有利于扦插枝条成活，因为植物的生长需要适宜的温度，A正确；B、适度保留芽有利于扦插枝条生根，因为幼嫩部位会产生生长素，B正确；C、去除部分叶片有利于扦插枝条成活，可以减少蒸腾作用，C正确；D、脱落酸不利于扦插枝条生根，D错误。故选D。10.如图所示为种群“S”形增长曲线。下列分析正确的是（）A.阶段1种群数量的增长速率持续加大B.阶段2种群出生率低于死亡率C.阶段3种内竞争强度低于前两个阶段D.同一种群的K值是固定不变的〖答案〗A〖祥解〗在自然资源和空间有限的的条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。【详析】A、阶段1种群数量的增长速率持续加大，此时种群数量未到达K/2，增长速率逐渐增加，A正确；B、阶段2种群数量在持续增长，因此出生率高于死亡率，B错误；C、阶段3种群数量到达K值，种内竞争强度高于前两个阶段，C错误；D、同一种群的K值是不是固定不变的，受到环境资源等影响，D错误。故选A。11.烟粉虱是农业主要害虫之一，对化学农药抗性较强。烟粉虱的发育依次经历卵、1龄若虫、2~3龄若虫、4龄若虫和成虫，烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫。研究人员将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中，测试烟盲蝽的猎物选择偏好，部分实验结果如下表。组别烟粉虱虫态被捕食量（只）猎物1（30只）猎物2（30只）猎物1猎物212~3龄若虫1龄若虫15.0±3.09.5±1.924龄若虫18.3±3.06.8±1.23成虫24.3±1.71.8±0.5以下分析不正确的是（）A.可通过标记重捕法统计存活猎物数量，再计算出被捕食量B.烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好，更偏好2~3龄若虫C.烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果D.利用天敌进行防治既能减轻烟粉虱危害又能避免化学污染〖答案〗A〖祥解〗1、种群是某一区域内同种生物的总和，具有种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例四个基本特征，其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度，年龄组成是预测种群密度，性别比例也可影响种群密度。2、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生：如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）竞争：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生：寄生者不劳而获。3、防治害虫的方法包括化学防治、生物防治和机械防治。其中生物防治对人类生存环境无污染。【详析】A、标记重捕法是用于调查种群数量的，不可以通过标记重捕法统计存活猎物数量，计算出被捕食量，A错误；B、由图表可知，烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好，更偏好2~3龄若虫，从被捕食量可以看得出，B正确；C、利用生物防治，烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果，C正确；D、利用天敌进行防治既能减轻烟粉虱危害又能避免化学污染，D正确。故选A。12.近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程，生态效应逐渐显现，该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障，下列对生态修复措施的描述不合理的是（）A.选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量传递效率B.选择耐涝的本地植物是考虑到生物与环境的协调与适应C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态与社会、经济结合D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力〖答案〗A〖祥解〗循环原理：通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生；自生原理：把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统；整体原理：充分考虑生态、经济和社会问题。【详析】A、选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量的利用效率而不能提高能量传递效率，A错误；B、选择耐涝的本地植物，不仅成活率高，而且体现着当地的生态景观特点，这是充分考虑到生物与环境的协调与适应，B正确；C、选择同时具备经济和观赏价值的生物考虑到建设生态工程遵循的整体性原理，体现了生态与社会、经济相结合，C正确；D、选择污染物净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素，有助于生态系统维持自生能力，使水域生态系统达到相对稳定状态，D正确。故选A。13.为更有效地处理含重金属的废水，研究人员将植物的金属结合蛋白基因导入大肠杆菌构建工程菌。由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（）A.不直接选择P构建表达载体是因为它不含起始密码了和终止密码子B.将目的基因插入载体P时，应选择SmaI进行酶切，再用DNA连接酶连接C.构建表达载体时，应选择XhoI和PstI酶切载体E和含目的基因的载体PD.基因表达载体构建完成后，需利用农杆菌转化法导入受体细胞〖答案〗C〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：可利用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、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钙离子处理法。（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；②检测目的基因是否转录出了mRNA；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。【详析】A、由图可知，不直接选择P构建表达载体是因为它不含启动子与终止子，A错误；BC、由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，据图可知，中间载体P和载体E均含有XhoI和PstI酶识别序列，故可选用XhoI和PstI酶进行酶切，载体P的这两种酶识别序列中含有EcoRV识别位点，并且其切割的为平末端，可以用于连接目的基因，SmaI酶虽然也能切割得到平末端，但是其识别位点没有位于XhoI和PstI酶识别位点之间，故不能选择其对中间载体P进行切割，B错误，C正确；D、由于将目的基因导入大肠杆菌，因此用钙离子处理法最有效，D错误。故选C。14.以下实验过程中不需要加热处理的是（）A.使用斐林试剂鉴定还原糖B.使用双缩脲试剂鉴定蛋白质C.使用二苯胺试剂鉴定DNAD.使用PCR技术获取目的基因〖答案〗B〖祥解〗生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）．斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）．（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应．（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。【详析】A、使用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，A错误；B、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质不需要加热，B正确；C、使用二苯胺试剂鉴定DNA需要水浴加热，C错误；D、使用PCR技术获取目的基因需要加热使DNA发生热变性从而解开双链结构，D错误。故选B。15.下列与疾病预防有关的认识或做法正确的是（）A.周围同学都接种了疫苗，自己就不需要接种了B.家中有人罹患癌症，自己患癌症的概率是100%C.与HIV感染者握手、拥抱等一般接触不会感染HIVD.烟草颗粒可均匀覆盖在肺部，吸烟可以预防病毒感染〖答案〗C〖祥解〗1、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。2、艾滋病的传播途径主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。【详析】A、接种了疫苗的人有了疫苗的保护，没有接种疫苗的人就没有相应的保护机制，仍有感染的可能。因此，即使周围同学都接种了疫苗，自己也需要接种，A错误；B、癌症的成因比较复杂，与遗传因素、细菌感染、病毒感染、不良的生活习惯、环境污染、免疫功能低下等因素都有一定的关系。在临床上，遗传性的癌症在所有癌症疾病中只占少数。家里有人得癌症，自己患癌症的几率会相对来说高一点，但并不是一定会得癌症。因而不能仅凭家里人都有癌症就断定自己一定会得癌症，B错误；C、艾滋病属于体液传染病，和HIV感染者握手、拥抱等一般接触不会被传染，C正确；D、烟草中含有的有害物质会干扰肺的正常运转、破坏防御体系，抑制呼吸道分泌物的排出，导致吸烟者肺部病毒感染的风险更高，D错误。故选C。第二部分（非选择题共70分）本部分共6题，共70分。16.放牧、割草、焚烧等人类活动会造成草原植物凋落物<生长季结束后自然凋落的枯叶干枝等）减少，对草原生态系统形成干扰。针对植物凋落物对草原生态系统功能的影响进行研究。（1）生态系统的基本功能包括物质循环、______________和______________。（2）2015~2021年，在内蒙古草原选取适宜的研究区域，分别进行凋落物不移除和完全移除的处理，部分实验结果如下图所示。注：ANPP为地上净初级生产力，净初级生产力是生产者用于生长、发育和繁殖的能量值。2016和2017年，研究区域经历了连续两年的干旱。①本实验应在______________（填“进行”或“不进行”）放牧或割草活动的区域开展。净初级生产力是生产者的同化量与______________的差值。②图中各年份的ANPP高于2015年则显示为正值，反之为负值。由2016和2017年实验结果可知，植物凋落物______________。据图还能得出的结论是_________（多选）。A．干旱之后第一年，各组的ANPP均开始恢复B．干旱之后第二年，植物凋落物对ANPP没有影响C．植物凋落物对干旱之后ANPP的恢复没有显著促进作用D．植物凋落物对ANPP的作用在干旱年份和非干旱年份是相同的（3）土壤氮矿化是在分解者作用下，土壤中有机态氮转化为无机态氮的过程。研究发现，在干旱年份，移除植物凋落物后土壤氮矿化显著减弱，但土壤无机态氮含量无显著变化，请结合（2）实验结果，从生态系统物质循环的角度解释出现上述现象的原因_____。〖答案〗（1）①.能量流动②.信息传递（2）①.不进行②.呼吸作用散失的热能③.能够缓解干旱对草原ANPP的降低作用④.AC（3）干旱年份，移除植物凋落物使土壤中有机态氮减少，分解者作用减弱，导致土壤氮矿化显著减弱，无机态氮的产生减少；同时，生产者（植物）对土壤无机态氮的吸收减少。土壤无机态氮的产生与消耗减少程度相当，故含量无显著变化〖祥解〗生物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量（最高营养级除外）、流向分解者的能量和未被利用的能量。【小问1详析】生态系统的基本功能包括能量流动，物质循环和信息传递三个方面。【小问2详析】①为了排除无关变量对实验现象的干扰，本实验应在不进行放牧或割草活动的区域开展。净初级生产力是生产者用于生长、发育和繁殖的能量值，净初级生产力=生产者的同化量-呼吸作用散失的热能。②由2016和2017年实验结果可知，在干旱条件下，凋落物不移除组ANPP值要高于凋落物完全移除组ANPP值，这说明植物凋落物能够缓解干旱对草原ANPP的降低作用。AC、2016和2017年经历了连续两年的干旱，2018、2019年后各组的ANPP均提高，这说明干旱之后第一年，各组的ANPP均开始恢复，且凋落物不移除组ANPP值要低于凋落物完全移除组ANPP值，说明植物凋落物对干旱之后ANPP的恢复没有显著促进作用，AC正确；B、干旱之后第二年（2019年），凋落物不移除组ANPP值要低于凋落物完全移除组ANPP值，这说明植物凋落物对ANPP有影响，B错误；D、在干旱年份，凋落物不移除组ANPP值要高于凋落物完全移除组ANPP值，在非干旱年份，凋落物不移除组ANPP值要低于凋落物完全移除组ANPP值或二者相同，这说明植物凋落物对ANPP的作用在干旱年份和非干旱年份不相同，D错误。故选AC。【小问3详析】在干旱年份，移除植物凋落物使土壤中有机态氮减少，分解者作用减弱，导致土壤氮矿化显著减弱，无机态氮的产生减少；同时，生产者（植物）对土壤无机态氮的吸收减少。土壤无机态氮的产生与消耗减少程度相当，故含量无显著变化，因此在干旱年份，移除植物凋落物后土壤氮矿化显著减弱，但土壤无机态氮含量无显著变化。17.哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。（1）神经调节的基本方式是______________。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向______________传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。（2）基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明______________。②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是______________。（3）母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为______________（填字母序号），预期实验结果为______________。a．基因T缺失纯合突变体b．催产素受体基因缺失纯合突变体c．5-HTd．催产素〖答案〗（1）①.反射②.神经中枢（2）①.5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的②.明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应（3）①.b，c②.幼鼠在A和B的停留时间无显著差异〖祥解〗神经调节的基本方式是反射，结构基础是反射弧。【小问1详析】神经调节的基本方式是反射。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向神经中枢传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。【小问2详析】由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合小鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。【小问3详析】要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异，说明：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。18.铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。（1）无机盐在细胞中大多数以______________形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的______________，后代抗性不断增强。（2）为研究ALR1与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。综合图1、图2结果，推测_____________。（3）植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白，在_____________条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。（4）ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。检测各组植株中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出有铝条件下各组的实验结果_____。（5）最终确定ALR1是铝离子受体。除本题中提到的ALR1调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1能________，才能得出此结论。〖答案〗（1）①.离子②.自然选择（2）ALR1可特异性提高植物的抗铝性（3）有铝、无铝（4）（5）与铝离子特异性结合〖祥解〗由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大。【小问1详析】无机盐在细胞中大多数以离子形式存在。在长期的自然选择过程中，生物与环境协同进化，不断发展，所以植物对无机盐的毒害作用抗性会不断增强。【小问2详析】由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大，结合上述结果可得，ALR1可特异性提高植物的抗铝性，对其他金属离子的抗性不强。【小问3详析】据题意可知，可在无铝和有铝条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中ALMT1和MATE对应基因的表达情况，可推知这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。【小问4详析】ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性，说明STOP1基因可以正常表达，三者STOP1mRNA相对含量几乎不变，ALR1缺失突变体因ALR1的抑制作用减弱，STOP1蛋白水解较多，其相对含量较低，ALR1过表达突变体的STOP1蛋白水解明显受到抑制，其相对含量较高。其结果如下图所示：【小问5详析】若ALR1是铝离子受体，则其发挥作用的前提是二者特异性结合。19.学习以下材料，回答（1）~（5）题。黑色素干细胞的动态变化毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期（毛发脱落），毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动，毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞（McSC）分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中，McSC的耗尽会导致毛发变白。研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠，对毛囊持续观察，研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期，McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设，毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化，McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。进一步研究发现，WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子，缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。MeSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动，使它们能够处于不同的WNT信号水平，从而可逆地走向分化或去分化。对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中，检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失，这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是，老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置，分散到隆起区，而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的MeSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类，对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。（1）干细胞是动物或人体内保留的少数具有_____________能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来，请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路_____________（答出2条）。（2）文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”，是指McSC可来源于______。（3）综合文中内容，完善McSC在毛发生长周期中的生命历程____。（在实线框中以文字和箭头的形式做答）（4）根据文中信息，下列与WNT有关的推测合理的是____（多选）。A.毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期B.隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调C.持续激活隆起区WNT信号，会促进McSC分化（5）根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路_____。〖答案〗（1）①.分裂和分化②.观察细胞的形态结构；检测某些特定基因表达的情况；检测细胞中黑色素的含量等（2）TA细胞的去分化（3）（4）AC（5）促使隆起区的McSC重新恢复移动能力，回到毛基质区，分化为成熟的黑色素细胞〖祥解〗1、在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。2、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。【小问1详析】干细胞是动物或人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。题干信息：成熟黑色素细胞由McSC转变而来，可见这两种细胞形态、结构功能不同，存在基因的选择性表达，故可以通过观察细胞的形态结构；检测某些特定基因表达的情况；检测细胞中黑色素的含量等区分成熟黑色素细胞核McSC细胞。【小问2详析】成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”，是指McSC可来源于TA细胞的去分化。【小问3详析】McSC的生命历程：在毛发的生长期初期，McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。如下图：【小问4详析】A、生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，又缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足，可见毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期，A正确；B、隆起区生长期中后期，TA细胞去分化为McSC，可见隆起区WNT基因表达在生长期中后期被下调，B错误；C、WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子，可见持续激活隆起区WNT信号，会促进McSC分化，C正确。故选AC。【小问5详析】根据文中研究成果：对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中，老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置，分散到隆起区，而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的MeSC数量从拔毛前的10%增加到了50%；可知使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路为促使隆起区的McSC重新恢复移动能力，回到毛基质区，分化为成熟的黑色素细胞。20.水稻是人类重要的粮食作物之一，种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳，通常糊粉层为单层活细胞，主要累积蛋白质、维生素等营养物质；淀粉胚乳为死细胞，主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。（1）用诱变剂处理水稻幼苗，结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数_____________的即为糊粉层加厚的种子，将其对应的含胚部分用培养基培养，筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等，这说明基因突变具有_____________的特点。（2）突变体tal与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型：突变型=3=1，说明该性状的遗传遵循基因_____________定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后，将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于_____________附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因。（3）由tal建立稳定品系t，检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型，但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中，培育稳定遗传的高营养新品种。①补充完成图3育种方案_____。②运用KASP技术对植物进行检测，在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR，加入野生型序列和突变型序列的相应引物，两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点，完成扩增后检测产物的荧光信号（红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光）。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，请选择其中一个阶段，预期检测结果并从中选出应保留的植株。______③将KASP技术应用于图3育种过程，优点是________。〖答案〗（1）①.增多②.不定向性（2）①.分离②.M83（3）①.②.阶段1：检测结果出现红色和绿色荧光，保留出现绿色荧光信号的植株。阶段2：检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光，保留出现蓝色荧光信号的植株③.在幼苗期即可测定基因型，准确保留目标植株，加快育种进程〖祥解〗基因突变：⑴概念：是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变；⑵特点：①普遍性：生物界中普遍存在；②随机性：生物个体发育的任何时期和任何部位都有可能发生；③低频性：突变频率很低；④有害性：一般是有害的，少数是有利的；⑤不定向性：可以产生一个以上的等位基因。【小问1详析】由题意可知，通常糊粉层为单层活细胞，选育糊粉层加厚的品种是活细胞且细胞层数增多了，因此要选择的糊粉层加厚的种子应为显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数增多的种子；将其对应的含胚部分用培养基培养，筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等，这说明基因突变具有不定向性的特点；【小问2详析】突变体tal与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型：突变型=3：1，说明该性状的遗传遵循基因分离定律；根据图2推测突变基因最可能位于发生重组个体数较少的区域附近，即M83附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因；【小问3详析】①要通过图3的育种方案（杂交育种），首先是选择亲本杂交获得F1，让F1代与品系N回交获得F2，让F2代自交得到植株2，对植株2进行品质检测，最终挑选出稳定遗传的高营养新品种，育种方案如图所示：；②图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，阶段1：检测结果出现红色和绿色荧光，保留出现绿色荧光信号的植株；阶段2：检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光，保留出现蓝色荧光信号的植株；③将KASP技术应用于图3育种过程，优点是在幼苗期即可测定基因型，准确保留目标植株，加快育种进程。21.乳酸是一种需求量较大的工业原料，科研人员欲对酿酒酵母进行改造以进行乳酸生产。（1）培养基中的葡萄糖可作为_____________为酿酒酵母提供营养。如图1，酿酒酵母导入乳酸脱氢酶基因后，无氧条件下发酵产物为_______，通过敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌。该菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。（2）为实现对菌体代谢的动态调控，研究人员设计了光感应系统，并导入绿色荧光蛋白（GFP