2025届湖北省武汉市高三下学期模拟考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖北省武汉市2025届高三下学期模拟考试一、选择题（每小题有且仅有一个正确答案，每题2分，共36分）1.在适宜的条件下，微生物通过代谢过程将一些原料转化为人类所需要的产物，创造出较高的经济价值。下列关于微生物代谢与应用的说法中错误的是（）A.制作啤酒时，应在酵母菌将糖转化为酒精和CO2后进行蒸煮灭菌，保障食品安全B.腐乳制作过程中有多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉，三者均为真菌C.泡菜腌制时的重要菌种为乳酸菌，其代谢类型为厌氧型，应选择密封性良好的罐子D.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中，再利用发酵工程可大量生产乙型肝炎疫苗【答案】A〖祥解〗发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。【详析】A、蒸煮灭菌步骤通常是在发酵之前进行的，而不是在发酵之后，A错误；B、腐乳制作过程中有多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉，三者均为真菌，B正确；C、乳酸菌的代谢类型为厌氧型，应选择密封性良好的罐子进行发酵，C正确；D、科学家还利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的产物就能作为疫苗使用，如将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗，D正确。故选A。2.毒蛇产生的三指毒素是一种蛋白质。研究者运用人工智能技术设计出一种能够结合三指毒素，中和其毒性的新型蛋白质。设计依据主要是三指毒素的（）A.元素组成和氨基酸种类 B.氨基酸序列和空间结构C.基因的碱基序列 D.mRNA的碱基序列【答案】B〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。【详析】A、蛋白质由C、H、O、N和氨基酸种类组成，但这些信息并不足以确定蛋白质的具体结构和功能。因为即使氨基酸种类相同，不同的排列顺序（即氨基酸序列）也会导致蛋白质结构和功能的巨大差异，A错误；B、蛋白质的功能是由其结构决定的，而结构又由氨基酸序列和空间结构共同决定。因此，如果知道了一个蛋白质的氨基酸序列和空间结构，就可以在一定程度上预测和理解它的功能，因此研究者正是基于三指毒素的氨基酸序列和空间结构来设计新型蛋白质的，B正确；C、基因的碱基序列可以编码蛋白质的氨基酸序列，但它本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。因为基因的表达还受到许多其他因素的影响，如转录调控、翻译调控等。此外，即使基因序列相同，由于后翻译修饰等因素的存在，也可能导致蛋白质结构和功能的差异，C错误；D、mRNA是基因转录的产物，它可以携带编码蛋白质的氨基酸序列的信息。同样地，mRNA的碱基序列本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。它需要通过翻译过程将信息传递给核糖体以合成蛋白质，D错误。故选B。3.最新研究发现，HIV侵入细胞后，蛋白质外壳包裹着核酸穿越核孔进入细胞核，脱壳后病毒逆转录产生的cDNA整合到宿主基因组中。相关叙述错误的是（）A.侵入人体的HIV可能来自感染者的血液或精液B.进入细胞核再脱壳能避免cDNA在核外被识别和降解C.HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均来自病毒自身D.研究HIV与核孔的互作能为治疗艾滋病提供新的方向【答案】C〖祥解〗艾滋病的发病机理是人类免疫缺陷病毒（HIV）攻击人体免疫系统，主要侵染辅助性T细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能。艾滋病的主要传播途径有性接触传播、血液传播、母婴传播。【详析】A、艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒（HIV），主要传播途径有性接触传播、血液传播、母婴传播，因此侵入人体的HIV可能来自感染者的血液或精液，A正确；B、HIV侵入细胞后，蛋白质外壳包裹着核酸穿越核孔进入细胞核后，再脱壳逆转录产生的cDNA，能避免cDNA在核外被识别和降解，B正确；C、HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均来自宿主细胞，C错误；D、由题意可知：若能抑制HIV穿越核孔，则HIV的逆转录不能进行，无法产生cDNA，进而导致HIV无法增殖，因此研究HIV与核孔的互作能为治疗艾滋病提供新的方向，D正确。故选C。4.下列高中生物学实验中，不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是（）A.探究抗生素对细菌的选择作用B.用马铃薯琼脂培养基进行酵母菌纯培养C.菊花的组织培养D.DNA片段的扩增及电泳鉴定【答案】D〖祥解〗在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体成分不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。另外需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。【详析】A、探究抗生素对细菌的选择作用，要避免杂菌污染，因此要严格执行无菌操作，A不符合题意；B、用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养属于微生物的培养，要严格执行无菌操作，B不符合题意；C、运用植物组织培养技术培育菊花幼苗：离体的组织器官首先脱分化，形成愈伤组织，愈伤组织进行再分化形成胚状体，胚状体再进行根芽的分化形成完整植株，要严格执行无菌操作，C不符合题；D、DNA片段的扩增依赖于引物与目标片段的特异性结合，电泳时，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，不需要严格无菌操作，D符合题意。故选D。5.mTOR是一种对细胞生长和增殖有调节作用的胞内蛋白激酶。抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞；当mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育。相关叙述错误的是（）A.通过体外受精和胚胎培养技术可获得小鼠囊胚B.囊胚移植到受体母鼠前要进行受体发情处理C.移植前用mTOR抑制剂处理囊胚可提高移植成功率D.该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础【答案】C〖祥解〗胚胎移植的基本程序主要包括：（1）对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；（2）配种或人工授精；（3）对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。【详析】A、可通过体外受精获得受精卵，在通过体外早期培养技术获得囊胚，A正确；B、囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行同期发情处理，B正确；C、mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育，因此移植前用mTOR抑制剂处理囊胚不可提高移植成功率，C错误；D、该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础，保存胚胎可以适当抑制mTOR活性，D正确。故选C。6.某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用，分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤，制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液，分别呈蓝色和黄褐色。相关叙述正确的是（）A.将土壤灭菌后，加水搅拌，过滤获得土壤浸出液B.向淀粉溶液加入土壤浸出液，在室温放置2min后用碘液检测C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液，只有前者生成砖红色沉淀【答案】C〖祥解〗大多数的土壤微生物是生态系统中的分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物进入无菌环境，是生态系统中的关键成分。根据题干信息分析，该实验的目的是探索土壤中的微生物是否有分解淀粉的作用，自变量是土壤中分解淀粉的微生物的有无，因变量是淀粉是否被水解。【详析】A、将土壤灭菌后，会导致微生物失活，故不可对土壤灭菌，A错误；B、2分钟时间过短，微生物难以充分分解淀粉，无法反映真实结果。通常需要更长时间（如几小时或过夜），B错误；C、公路边空地的土壤浸出液（甲）处理后淀粉剩余较多（蓝色），说明其微生物分解作用较弱；校园花坛土壤浸出液（乙）分解作用较强（黄褐色），C正确；D、斐林试剂检测还原糖（淀粉分解产物），甲（蓝色）说明淀粉分解少，可能不生成砖红色沉淀；乙（黄褐色）说明淀粉分解多，应生成砖红色沉淀，D错误。故选C。7.植食性昆虫竹节虫可模拟所栖息植物的枝叶以防御天敌。某地竹节虫种群内有两类个体——纯色和背部有条纹。研究者清除样地中针状叶的腺毛茶上原有的竹节虫，并释放带标记的两类竹节虫各10只，两天后重捕回该地所有标记个体，结果如图。据图可知（）A.利用该研究结果可以估算样地中竹节虫的种群密度B.条纹竹节虫重捕数量较高说明其更不易被天敌捕食C.腺毛茶的针状叶诱发竹节虫突变产生条纹性状D.当地两类竹节虫间的交配成功率与同类间的相同【答案】B〖祥解〗种群密度的调查方法主要有样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。【详析】A、根据题意：研究者清除样地中针状叶的腺毛茶上原有的竹节虫，并释放带标记的两类竹节虫各10只，两天后重捕回该地所有标记个体，利用该研究结果不可以估算样地中竹节虫的种群密度，A错误；B、条纹竹节虫重捕数量较高，说明在调查期间，其存活下来，更不易被天敌捕食，B正确；C、环境只起选择作用，并不能诱发其突变，C错误；D、根据以上实验结果无法判断当地两类竹节虫间的交配成功率与同类间的相同，D错误。故选B。8.螺内酯是一种人工合成的药物，可竞争性结合醛固酮受体，阻断醛固酮的作用，常用于治疗原发性醛固酮增多症或改善蛋白尿肾病患者的水肿症状。相关叙述正确的是（）A.醛固酮和抗利尿激素都由下丘脑分泌B.蛋白尿肾病患者水肿的原因是血浆渗透压过高C.使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量D.血钠升高会通过负反馈调节升高螺内酯含量【答案】C〖祥解〗醛固酮是一种增进肾脏对于离子及水分子再吸收作用的类固醇类激素（盐皮质激素家族），主要作用于肾脏，是增进肾脏对于离子及水分再吸收作用的一种激素。【详析】A、醛固酮由肾上腺皮质分泌，作用于肾小管和集合管，A错误；B、蛋白质肾病患者血浆中蛋白质丢失，导致血浆渗透压降低，组织液回流减少，出现组织水肿，B错误；C、肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，螺内酯是一种人工合成的药物，可竞争性结合醛固酮受体，阻断醛固酮的作用，使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量，C正确；D、螺内酯是一种人工合成的药物，机体不能调节螺内酯含量，D错误。故选C。9.小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能。T受体是该类细胞中特有的跨膜蛋白，下图为野生型和缺失T受体的小胶质细胞结构图，相关叙述错误的是（）A.T受体含有C、H、O、N等元素B.小胶质细胞参与构成中枢神经系统C.高尔基体参与T受体的合成和加工D.缺失突变型细胞中ATP转化效率下降【答案】C〖祥解〗神经胶质细胞，简称胶质细胞，是神经组织中除神经元以外的另一大类细胞，也有突起，但无树突和轴突之分，广泛分布于中枢和周围神经系统。在哺乳类动物中，神经胶质细胞与神经元的细胞数量比例约为10：1。在中枢神经系统(CNS)中的神经胶质细胞主要有星形胶质细胞、少突胶质细胞(与前者合称为大胶质细胞)和小胶质细胞等。【详析】A、T受体是蛋白质，含有C、H、O、N等元素，A正确；B、小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能，小胶质细胞参与构成中枢神经系统，B正确；C、T受体的合成在核糖体，高尔基体参与T受体的加工，C错误；D、缺失突变型细胞中损伤的线粒体较多，ATP转化效率下降，D正确。故选C。10.保护生物多样性要依靠全社会的共同努力。以下做法不适宜的是（）A.在野外郊游时用自己的食物投喂给野生动物B.将工厂旧址改造为城市公园时保留原有树种C.不在自然保护区的核心区域开发旅游产业D.禁止游客携带我国濒危野生动植物出境【答案】A〖祥解〗生物多样性的保护措施有就地保护、迁地保护、建立种子库和基因资源库、恢复退化的生态系统。【详析】A、野外将食物投喂给野生动物，人类食物可能不适合其生理需求，还会干扰野生动物的生存习性，甚至引发疾病传播破坏生物多样性，该做法不适宜，A错误；B、改造工厂旧址时保留原有树种，保护了原有的生态物种，利于生物多样性，该做法适宜，B正确；C、自然保护区核心区域生态敏感，不开发旅游可减少人类活动干扰，保护生态，该做法适宜，C正确；D、禁止游客携带我国濒危野生动植物出境，能防止非法贸易，保护濒危物种，该做法适宜，D正确。故选A。11.研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤，获得下图所示研究结果。据图可得出（）A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长B.培养瓶内的小球藻和水蚤构成一个微型生态系统C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加【答案】D〖祥解〗一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，生物部分由分为：植物能进行光合作用制造有机物为生产者，动物直接或间接的以植物为食为消费者，细菌、真菌靠分解动植物的遗体为分解者，另外非生物部分包括阳光、水、空气等。【详析】A、培养瓶内的资源和空间都是有限的，小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“S”形增长，A错误；B、生态系统包括非生物成分和生物成分，培养瓶内的小球藻和水蚤只是包含了部分生物，不能构成一个微型生态系统，B错误；C、据图分析甲、乙、丙三瓶内的小球藻生物量依次在增加，但是三瓶中的水蚤的干重增长率在减少，所以可推测小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈负相关，C错误；D、据图分析甲瓶中的磷碳比乙、丙较高，水蚤干重日增长率增加比乙、丙瓶的高，因此可推测增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加，D正确。故选D。12.为探究苹果果实成熟后逐渐变红的原因，进行了相关实验，实验处理及结果如下图。下列判断错误的是（）A.光和乙烯都是调节果实成熟的信号B.增加光强有利于果实中花青素的积累C.果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的D.光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累【答案】D〖祥解〗乙烯的合成部位是植物体各个部位，作用是促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落。【详析】A、据图可知，中光和高光处理后，花青素的含量不同，说明光处理会影响花青素的含量，乙烯可以调节果实的成熟，即光和乙烯都是调节果实成熟的信号，A正确；B、据图可知，高光处理组花青素含量高于中光处理组，因此增加光强有利于果实中花青素的积累，B正确；C、据图可知，无论是中光处理组还是高光处理组，乙烯的产生速率都在发生动态变化，即果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的，C正确；D、据图可知，高光处理组第5天乙烯产生速率最高，但花青素在第5天不是最高的，且高光处理组第12天乙烯产生速率最低，但花青素在第12天是最高的，因此不能说明光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累，D错误。故选D。13.体外培养小鼠的成纤维细胞（2n=20），对同一个细胞的分裂过程进行连续观察，得到的部分图像如下。下列说法正确的是（）A.需要用酒精和盐酸对材料进行解离B.DNA复制和中心粒倍增发生在间期C.图①细胞中同源染色体彼此分离D.图②细胞中含40条姐妹染色单体【答案】B〖祥解〗图示是在光学显微镜下拍到小鼠的成纤维细胞（2n=20）有丝分裂不同时期的图象。其中①细胞中含有细胞核和核仁，处于有丝分裂的间期；②中细胞即将分裂成2个细胞，因此属于分裂后期。【详析】A、植物根尖细胞制作装片时需要用酒精和盐酸对材料进行解离，而动物细胞制作装片时一般用胰蛋白酶处理，A错误；B、细胞的分裂间期发生DNA复制和中心粒倍增，B正确；C、图①细胞是小鼠的成纤维细胞，不会发生减数分裂，因此不会发生同源染色体的分离，C错误；D、图2细胞属于分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，因此细胞中没有姐妹染色单体存在，D错误。故选B。14.小鼠脑内杏仁核（BLA）和伏隔核（NAc）是掌控情绪反应、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区。BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，能够增加多巴胺释放，促进正面奖赏情绪的形成；传递至对侧NAc，会减少多巴胺释放，促进负面情绪的形成。下列叙述错误的是（）A.情绪、学习和记忆都是大脑的高级功能B.BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触C.损坏小鼠同侧神经环路神经元，会出现负面情绪减弱D.选择性激活BLA两类神经元产生不同情绪，有助于精准调节【答案】C〖祥解〗多巴胺引起突触后神经元兴奋，即多巴胺作用于突触后膜，引发钠离子通道蛋白打开，引发突触后膜产生动作电位。发挥完作用后，多巴胺通过多巴胺转运蛋白回收，毒品可卡因通过和多巴胺转运蛋白结合，降低突触间隙中多巴胺的回收速率，达到较长时间持续兴奋突触后膜的作用。【详析】A、学习与记忆、情绪等都是大脑的高级功能。此外，学习和记忆还涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成，A正确；B、BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触，B正确；C、损坏小鼠同侧神经环路神经元，会导致多巴胺释放减少，出现负面情绪增强，C错误；D、BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，能够增加多巴胺释放，传递至对侧NAc，会减少多巴胺释放，D正确。故选C15.饲喂高脂食物的线虫表现出脂肪积累表型，其子代即使饲喂正常食物也表现为脂肪积累。染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达。检测各组线虫组蛋白H3K4位点甲基化情况，结果如图。下列分析不正确的是（）A.高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度B.造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况C.daf-16等相关基因表达增加可以抑制脂肪的积累D.组蛋白甲基化导致子代表型变化属于表观遗传现象【答案】C〖祥解〗DNA甲基化是表观遗传的一种类型，表观遗传是指生物体的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。【详析】A、依据题干信息，饲喂高脂食物会使线虫表现出脂肪积累表型，此时组蛋白H3K4位点甲基化的程度提高，当饲喂正常食物时，组蛋白H3K4位点甲基化的程度较低，说明高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度，A正确；B、当亲本饲喂高脂食物时，即使子代饲喂正常食物，也表现为脂肪积累，当亲本饲喂正常食物时，子代饲喂正常食物，子代表型正常，说明造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况，B正确；C、结合A项和题干信息，染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达，高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度，说明daf-16等相关基因表达增加可以促进脂肪的积累，C错误；D、组蛋白甲基化会影响基因的表达，导致子代表型发生改变，属于表观遗传现象，D正确。故选C。16.“小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田，田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草，水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法正确的是（）A.水稻收割后种植水草的间种模式，充分利用了空间和资源，避免了光能的浪费B.使用秸秆处理剂加速秸秆的降解，可以提高水中有机质含量，为水草生长间接提供原料C.小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了能量的多级利用，提高了生态系统的能量传递效率D.水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间，又构成了该群落的垂直结构【答案】B〖祥解〗生态系统是由生物群落及其无机环境组成的，生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网)，组成成分又包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，其中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，相邻营养级间的能量传递效率一般为10%~20%。【详析】A、水稻收割后种植水草，这并不是间种模式。间种是指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。而这里是在水稻收割后再种植水草，是不同时期的种植，并非充分利用空间和资源的间种模式，没有避免光能浪费这种说法，A错误；B、使用秸秆处理剂加速秸秆降解，秸秆降解后形成的二糖或单糖等有机质进入水中，提高了水中有机质含量，这些有机质被微生物分解后可以为水草生长提供所需的无机盐等原料，所以能为水草生长间接提供原料，B正确；C、小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了物质的循环利用，但能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，粪便供肥并没有提高生态系统的能量传递效率，C错误；D、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象，水稻桩和秸秆只是为小龙虾提供了栖息空间，并没有体现出群落垂直方向上的分层，不构成该群落的垂直结构，D错误。故选B。17.如图是具有某种单基因遗传病的家族系谱图。利用荧光探针结合PCR技术可确定该病的遗传方式，科研人员用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和致病基因的特异核酸序列，对该家族中3、4、5号个体进行检测，得到三种情况的荧光结果，如表所示。分析遗传系谱图和荧光检测结果，下列推测正确的是（）情况一二三荧光结果红绿红、绿A.该病为显性遗传病，相关基因位于X、Y染色体的同源区段B.3号的荧光结果对应情况三，4号对应情况二，5号对应情况一C.若对6号进行检测，则荧光结果可能为情况三D.该方法可以帮助检测各类疾病【答案】C〖祥解〗人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。【详析】A、由系谱图可知，3号和4号患病，5号正常，说明该病为显性遗传病。表格信息显示，3、4、5号个体只有一个杂合子，若相关基因位于X、Y染色体的同源区段或常染色体上，则3号和4号个体都应是杂合子，与检测结果不符，因此相关基因位于X染色体上，A错误；B、假设用A/a表示该遗传病的相关基因，则3号为XAY，5号为XaY，则4号为XAXa，即3号的荧光结果对应情况二，4号对应情况三，5号对应情况一，B错误；C、6号个体基因型为XAXA或XAXa，若对6号进行检测，荧光结果为情况二或者情况三，C正确；D、该方法可以帮助检测单基因遗传病，但不能检测各种疾病，D错误。故选C。18.复合微生物菌剂是将两种或两种以上的微生物以适当的比例共同培养，充分发挥群体的联合作用，取得最佳应用效果的一种微生物菌剂。由于复合微生物菌剂能在不扩充原有的水处理设施的条件下提高处理污水的能力，已成为废水生物治理发展的一种趋势。如图是在某河流受到氮素污染后，投加复合微生物菌剂前后AOB和NOB两类微生物的数量变化，废水生物脱氮需要AOB和NOB两类微生物相继完成。下列叙述错误的是（）A.氮素污染的河流易发生富营养化，严重时河流中的动植物会因缺氧而死亡B.复合微生物菌剂中的微生物之间对于氧气的争夺关系属于种间竞争C.投加复合微生物菌剂后，废水的脱氮效率更高D.采用活菌计数法调查AOB和NOB的数量时结果可能偏小【答案】B〖祥解〗统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法：①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌；（2）间接计数法（活菌计数法）原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。【详析】A、氮素污染的河流易发生富营养化，严重时河流中的动植物会因缺氧而死亡，A正确；B、复合微生物菌剂中的微生物之间对于氧气的争夺关系属于种间竞争和种内竞争，B错误；C、废水生物脱氮需要AOB和NOB两类微生物相继完成，投加复合微生物菌剂后，两类微生物数量均增加，废水的脱氮效率更高，C正确；D、采用活菌计数法调查AOB和NOB的数量时，当两个或多个细菌连在一起时，在平板上观察到的可能是一个菌落，因此结果可能偏小，D正确。故选B。二、非选择题（共64分）19.为研究全球变暖对生态系统功能的影响，科研人员进行了系列实验。（1）生态系统中能量的___________、传递、转化和___________的过程，称为生态系统的能量流动。（2）科研人员设置了20个1m3的人工池塘，其中10个池塘始终比环境温度高4℃。经历了七年的“变暖”之后，对20个池塘进行15N同位素标记实验，将微量15N标记的硝酸钾添加到池塘中，56天内追踪浮游动植物体内15N含量，如图1。15N转移效率可代表能量传递效率。①图1显示，与常温组相比，加温组浮游动植物体内15N相对含量___________。②对实验中的15N相对含量进行计算，得到第n天时，浮游动物体内15N相关数据。计算公式和结果如下表。据表可知，第n天加温组浮游动物N转移效率___________常温组，由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。项目常温组加温组体内15N含量0.08370.0143常数·15N流失率·0.22030.441815N转移效率计算公式为（3）已知变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率。结合上述研究结果，请从浮游动物这一营养级同化量去向的角度，预测并分析变暖与能量传递效率之间的关系。___________。（4）综合上述研究，下列关于全球变暖影响的预测合理的是___________(多选)。a．喜冷磷虾的环境容纳量会提高b．陆生生物的生态位可能扩张或收缩c．海洋中最高营养级的生物量将下降d．生态系统的抵抗力稳定性将会升高【答案】（1）①.输入②.散失（2）①.低②.低于（3）变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率，呼吸作用以热能形式散失的能量会增加，该营养级用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可能有所下降，导致流向下一营养级的能量减少，能量传递效率降低（4）b、c〖祥解〗生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。一般来说，某个营养级的同化量包括四个去向：呼吸消耗、分解者分解、下一营养级以及未利用的。【解析】（1）生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。（2）①结合图1分析，无论是浮游植物还是浮游动物，与常温组相比，加温组浮游动植物体内15N相对含量低。②根据15N转移效率计算公式，常温组浮游动物N转移效率==0.38，加温组浮游动物N转移效率==0.032，加温组浮游动物N转移效率低于常温组，由此可推测气候变暖对能量传递效率的潜在影响。（3）上述研究结果表明加温组浮游动物的N转移效率低于常温组，物质是能量的载体，说明变暖会导致能量传递效率降低，因此预测变暖会提高浮游动物的细胞代谢速率，呼吸作用以热能形式散失的能量会增加，该营养级用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可能有所下降，导致流向下一营养级的能量减少，能量传递效率降低。（4）a、磷虾喜冷，全球变暖会导致磷虾的环境容纳量降低，a错误；b、全球气候变暖，冰川融化，海平面上升，陆生生物生存环境变差，为了适应新的环境，生态位可能扩张也可能收缩，b正确；c、全球变暖，能量传递效率降低，因此海洋中最高营养级所能获得的能量减少，生物量将下降，c正确；d、全球变暖，能量传递效率降低，生物种类、数量将会降低，营养结构复杂程度降低，抵抗力稳定性将会下降，d错误。故选bc。20.GLP-1（胰高血糖素样肽-1）类似物是司美格鲁肽的主要有效成分，司美格鲁肽是治疗Ⅱ型糖尿病的药物。GLP-1的部分作用机制如图所示。请据图回答下列问题：（1）司美格鲁肽曾被当成“减肥神药”。进食时，肠道L细胞会分泌GLP-1，GLP-1经______运输至大脑皮层，诱发产生“厌恶食物”的感觉，同时促进自主神经系统中的______神经兴奋，抑制胃蠕动，进一步增强“饱腹感”，抑制食欲，从而达到减肥效果（但是受试者体重普遍反弹）。（2）图中胰岛β细胞的细胞膜上存在着______，所以GLP-1可作用于胰岛β细胞。进食后胰岛β细胞的葡萄糖供应增加，细胞内______过程增强，导致ATP/ADP的值上升，在GLP-1作用下______生成增多，进而导致K⁺通道关闭，细胞膜发生去极化，引发的______被认为是胰岛素释放最终激发机制。（3）Ⅰ型糖尿病患者的主要病因是胰岛β细胞受损，根据上述作用机理推测，司美格鲁肽______（填“适合”或“不适合”）用于治疗Ⅰ型糖尿病。若要从重吸收的角度开发一种降低Ⅰ型糖尿病患者血糖浓度的新药，该药物应具有______（填“增加”或“减少”）肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白数量的效应。（4）在人体内，GLP-1作用后会被DPP-4（二肽基肽酶4）迅速降解失效。在司美格鲁肽的研发过程中，科学家运用______工程技术对天然的人GLP-1分子的结构进行改造，成功实现了对DPP-4降解作用的抵抗，使其在体内半衰期显著延长。常用的治疗Ⅱ型糖尿病的药物中也有西格列汀这类DPP-4抑制剂，但是司美格鲁肽的降糖效果通常优于西格列汀，原因是______。【答案】（1）①.体液②.交感（2）①.GLP-1受体②.细胞呼吸（或有氧呼吸）③.cAMP④.Ca2+内流（3）①.不适合②.减少（4）①.蛋白质②.西格列汀只是抑制DPP-4对GLP-1的降解，体内仍有部分GLP-1被降解，而司美格鲁肽实现了对DPP-4降解作用的抵抗，能更有效地保持体内GLP-1的含量，更好地发挥降糖作用〖祥解〗胰岛β细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖物质转化。【解析】（1）进食时，肠道L细胞会分泌GLP-1，GLP-1是胰高血糖素样肽-1会随体液运输到全身各处，作用于大脑皮层，诱发其产生“厌恶食物”的感觉，同时促进自主神经系统中的交感神经兴奋，抑制胃蠕动，进一步增强“饱腹感”，抑制食欲，从而达到减肥效果。

（2）激素作用于靶细胞需要与靶细胞上的特异性受体结合，图中胰岛β细胞的细胞膜上存在着GLP-1受体，所以GLP-1可作用于胰岛β细胞。进食后胰岛B细胞的葡萄糖供应增加，葡萄糖在细胞内主要通过细胞呼吸（有氧呼吸）被氧化分解，导致ATP/ADP的值上升，在GLP-1作用下cAMP生成增多，进而导致K⁺通道关闭，细胞膜发生去极化，引发的Ca2+内流被认为是胰岛素释放最终激发机制。（3）Ⅰ型糖尿病患者的主要病因是胰岛β细胞受损，而司美格鲁肽发挥作用需要胰岛β细胞有正常的功能，所以司美格鲁肽不适合用于治疗Ⅰ型糖尿病；若要从重吸收的角度开发一种降低Ⅰ型糖尿病患者血糖浓度的新药，减少肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白数量，就会使更多的葡萄糖随尿液排出，从而降低血糖浓度，所以该药物应具有减少肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白数量的效应。（4）对天然的人GLP-1分子的结构进行改造运用的是蛋白质工程技术；西格列汀是DPP-4抑制剂，只是抑制DPP-4对GLP-1的降解，体内仍然有部分GLP-1被降解；而司美格鲁肽通过对GLP-1分子结构改造，实现了对DPP-4降解作用的抵抗，能更有效地保持体内GLP-1的含量，从而更好地发挥降糖作用，所以司美格鲁肽的降糖效果通常优于西格列汀。21.学习以下材料，回答以下问题。设计工程菌获取新材料聚羟基脂肪酸酯（PHA）的物理化学性质类似于塑料，但可以被生物降解，能广泛用于人工心脏瓣膜、血管等材料的制备。钩虫贪铜菌是从土壤中分离出的一种细菌，能够产生并储存PHA.钩虫贪铜菌可进行不同类型的代谢方式。在有机物充足的环境中，该菌株可利用果糖、甘油、脂肪酸等多种有机物进行异养代谢。代谢过程中产生的乙酰辅酶A既是有氧呼吸的中间产物，也可作为原料合成PHA.当环境中有机碳源缺乏时，钩虫贪铜菌可以通过氧化H2获得能量，进而通过卡尔文循环固定CO2生成有机物，称为化能自养。如下图，在细胞质中的氢化酶催化下，NAD+接收从H2分子中捕获的电子，被还原为NADH，进而将电子传递给NADP+。同时细胞膜上的氢化酶将电子直接传递到电子传递链中，产生的膜内外质子梯度差用于ATP的合成。NADPH和ATP参与卡尔文循环，产生甘油醛-3-磷酸（C3），在多种酶的作用下生成乙酰辅酶A，进而合成PHA.研究发现，环境中CO2浓度很低时，钩虫贪铜菌卡尔文循环水平较低，但相关酶的表达量依然较高；环境中没有H2存在时，氢化酶也会大量表达。这种持续表达“低利用率”酶的现象是一种适应环境的表现。研究者希望通过优化菌株代谢途径、改进发酵条件等使钩虫贪铜菌能在混合营养条件下利用有机废物进行生长和代谢活动，同时将CO2转化为PHA等有广泛应用的材料。（1）在O2、CO2、H2混合气体环境中，利用不含碳源的培养基培养，钩虫贪铜菌可采用的代谢方式是______。（2）图中物质X是_____。绿色植物和钩虫贪铜菌都能通过卡尔文循环固定CO2合成有机物，两者不同之处在于最初的能量来源不同，即_______。（3）请分析，为什么说钩虫贪铜菌持续表达“低利用率”酶是适应环境的表现______。（4）钩虫贪铜菌可应用于工业生产，根据该菌株特性，以下分析合理的有_____。A.该菌株可固定工业废气中的CO2同时生产PHA，有利于减少碳排放B.通过改造该菌株的代谢途径，可使其利用如餐厨废油等更广泛的底物C.通过提高羧化酶的活性提高CO2固定效率，可提高PHA产量D.因呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A，可阻断呼吸作用提高PHA产量【答案】（1）化能自养（2）①.五碳化合物C5②.绿色植物进行光合作用的能量来源光能，而钩虫贪铜菌的能量来源H2氧化（3）钩虫贪铜菌较持续表达“低利用率酶”，在环境变化时可迅速改变代谢方式（4）ABC〖祥解〗光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。【解析】（1）在O2、CO2、H2混合气体环境中，利用不含碳源的培养基培养，即环境中缺乏有机碳源，此时钩虫贪铜菌可以通过氧化H2获得能量，进而通过卡尔文循环固定CO2生成有机物，称为化能自养。（2）图中物质X是C5，即五碳化合物。绿色植物和钩虫贪铜菌都能通过卡尔文循环固定CO2合成有机物，两者不同之处在于最初的能量来源不同，即绿色植物进行光合作用最初的能量来源是光能，而钩虫贪铜菌最初的能量来源是氧化H2获得的能量。（3）研究发现，环境中CO2浓度很低时，钩虫贪铜菌卡尔文循环水平较低，但相关酶的表达量依然较高，相关酶的表达有利于固定较低浓度的二氧化碳，进而参与卡尔文循环，适应低二氧化碳环境；而当环境中没有H2存在时，氢化酶也会大量表达，这样可为随时出现的H2提供氧化条件，满足自身需要，因此这是适应环境的表现，即钩虫贪铜菌持续表达低利用率酶，在环境变化时可迅速改变代谢方式，因而提高了自身对环境的适应性。（4）A、根据题意可知，该菌株可固定工业废气中的CO2同时生产PHA，有利于减少碳排放，缓解温室效应，A正确；B、通过改造该菌株的代谢途径，可使其利用如餐厨废油等更广泛的底物，实现废物再利用，起到了节约能源的目的，B正确；C、通过提高羧化酶的活性提高CO2固定效率，促进了C3的生成，因而可提高PHA产量，C正确；D、呼吸作用为细胞内其他代谢过程提供能量来源，因此，尽管呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A，也不能可阻断呼吸作用提高PHA产量，D错误。故选ABC。22.熊猫的棕色毛色仅在秦岭地区的野生大熊猫种群中被发现。熊猫“七仔”是目前全世界唯一被圈养的棕色大熊猫。为探索棕色毛色的形成机制，科学家展开了系列研究。请回答下列问题：（1）科研人员使用________技术将“七仔”DNA样本与野外收集到的多个熊猫DNA样本进行比对，以确定亲缘关系。并结合另一棕色大熊猫“丹丹”的数据，构建了上图所示的遗传系谱图。由图推知棕色毛色的遗传方式最可能是________。（2）科研人员将已知棕色大熊猫与多只来自秦岭和非秦岭种群的黑色大熊猫的基因组作比对，共发现18263931个序列差异位点，并基于（1）推测的遗传方式进一步筛选与棕色毛色遗传相关的差异位点：①若________（填颜色）所有个体都是某位点的纯合子，而_________（填颜色）个体中存在该位点的杂合子，则该位点应排除；②若________，________，则该位点应保留；③保留的位点中，若图中________号个体均为该位点的杂合子，则该位点与棕色毛色相关的可能性更高。（3）科研人员在符合条件的数百个变异位点中发现其中一个位于Bace2基因前端。已知Bace2基因编码的Bace2酶能在毛发的黑色素细胞中催化P蛋白的剪切进而影响黑色素体的功能。因目前仅有两只棕色大熊猫的样本参与该项研究，而Bace2基因也存在于小鼠且表达产物的功能相同，因此可以用黑色小鼠为实验对象进一步验证棕色毛色形成的分子机理。该实验中实验组的处理应为：________。观察及检测指标：观察小鼠毛色并检测______。【答案】（1）①.DNA指纹②.常染色体隐性遗传（2）①.黑色②.棕色③.棕色个体是该位点的纯合子④.黑色个体是该位点的纯合子或杂合子⑤.2、3、9、10（3）①.敲除黑色小鼠的Bace2基因（或抑制Bace2基因的表达）②.小鼠毛发黑色素细胞中P蛋白的剪切情况和黑色素体的功能〖祥解〗图中遗传方式的判断方法：若雄性个体均患病，则是伴Y遗传。排除了伴Y遗传，再判断致病基因的显隐性，“无中生有”（父母没该病，孩子患了该病）为隐性，隐性就看女患者，若其父亲和儿子皆病，则可能是伴X隐性遗传，若其父亲或儿子无病，则一定是常染色体隐性遗传；“有中生无”（父母都有该病，孩子没有该病）为显性，显性就看男患者，其母亲和女儿皆病，可能是伴X显性遗传病，若其母亲或女儿无病，一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时，若连续遗传，可能是显性遗传病。看遗传方式，假设患者男女比例相当，可能是常染色体遗传，假设患者男多于女或女多于男，可能是伴性遗传。【解析】（1）在确定生物个体间亲缘关系时，常使用DNA指纹技术，将“七仔’DNA样本与野外收集到的多个熊猫DNA样本进行比对，以确定亲缘关系。图中2和3为黑色，后代出现棕色，因此可判断棕色为隐性，棕色大熊猫“丹丹”和5号雄性熊猫生出的雄性个体表现为黑色，因而可判断大熊猫棕色的遗传方式最可能是由常染色体上的隐性基因控制。（2）已知棕色毛色发隐性性状，若黑色个体都是某位点的纯合子，而棕色个体中存在该位点的杂合子，说明该位点与棕色毛色的隐性遗传没有关系，所以该位点应排除。若棕色个体是该位点的纯合子，黑色个体是纯合子或杂合子，那么该位点就有可能与棕色毛色的遗传相关，所以该位点应保留。从遗传系谱图分析，2、3号是黑色生出了棕色的7号，所以2、3号一定这携带棕色毛色基因的杂合子；同时黑色的10号和9号个体的亲本都有棕色，所以9、10也一定是杂合子。因此，若图中2、3、9、10号个体均为携带该位点的杂合子，则该位点与棕色毛色相关的可能性更高。（3）要验证棕色毛色形成的分子机理，实验组可通过基因编辑技术敲除黑色小鼠的Bace2基因（或抑制Bace2基因的表达），观察小鼠毛色是否发生变化以及相关指标是否改变。因为Bace酶能催化P蛋白的剪切进而影响黑色素体功能，所以需要检测小鼠毛发黑色素细胞中P蛋白的剪切情况和黑色素体的功能。湖北省武汉市2025届高三下学期模拟考试一、选择题（每小题有且仅有一个正确答案，每题2分，共36分）1.在适宜的条件下，微生物通过代谢过程将一些原料转化为人类所需要的产物，创造出较高的经济价值。下列关于微生物代谢与应用的说法中错误的是（）A.制作啤酒时，应在酵母菌将糖转化为酒精和CO2后进行蒸煮灭菌，保障食品安全B.腐乳制作过程中有多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉，三者均为真菌C.泡菜腌制时的重要菌种为乳酸菌，其代谢类型为厌氧型，应选择密封性良好的罐子D.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中，再利用发酵工程可大量生产乙型肝炎疫苗【答案】A〖祥解〗发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。【详析】A、蒸煮灭菌步骤通常是在发酵之前进行的，而不是在发酵之后，A错误；B、腐乳制作过程中有多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉，三者均为真菌，B正确；C、乳酸菌的代谢类型为厌氧型，应选择密封性良好的罐子进行发酵，C正确；D、科学家还利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的产物就能作为疫苗使用，如将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗，D正确。故选A。2.毒蛇产生的三指毒素是一种蛋白质。研究者运用人工智能技术设计出一种能够结合三指毒素，中和其毒性的新型蛋白质。设计依据主要是三指毒素的（）A.元素组成和氨基酸种类 B.氨基酸序列和空间结构C.基因的碱基序列 D.mRNA的碱基序列【答案】B〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。【详析】A、蛋白质由C、H、O、N和氨基酸种类组成，但这些信息并不足以确定蛋白质的具体结构和功能。因为即使氨基酸种类相同，不同的排列顺序（即氨基酸序列）也会导致蛋白质结构和功能的巨大差异，A错误；B、蛋白质的功能是由其结构决定的，而结构又由氨基酸序列和空间结构共同决定。因此，如果知道了一个蛋白质的氨基酸序列和空间结构，就可以在一定程度上预测和理解它的功能，因此研究者正是基于三指毒素的氨基酸序列和空间结构来设计新型蛋白质的，B正确；C、基因的碱基序列可以编码蛋白质的氨基酸序列，但它本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。因为基因的表达还受到许多其他因素的影响，如转录调控、翻译调控等。此外，即使基因序列相同，由于后翻译修饰等因素的存在，也可能导致蛋白质结构和功能的差异，C错误；D、mRNA是基因转录的产物，它可以携带编码蛋白质的氨基酸序列的信息。同样地，mRNA的碱基序列本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。它需要通过翻译过程将信息传递给核糖体以合成蛋白质，D错误。故选B。3.最新研究发现，HIV侵入细胞后，蛋白质外壳包裹着核酸穿越核孔进入细胞核，脱壳后病毒逆转录产生的cDNA整合到宿主基因组中。相关叙述错误的是（）A.侵入人体的HIV可能来自感染者的血液或精液B.进入细胞核再脱壳能避免cDNA在核外被识别和降解C.HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均来自病毒自身D.研究HIV与核孔的互作能为治疗艾滋病提供新的方向【答案】C〖祥解〗艾滋病的发病机理是人类免疫缺陷病毒（HIV）攻击人体免疫系统，主要侵染辅助性T细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能。艾滋病的主要传播途径有性接触传播、血液传播、母婴传播。【详析】A、艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒（HIV），主要传播途径有性接触传播、血液传播、母婴传播，因此侵入人体的HIV可能来自感染者的血液或精液，A正确；B、HIV侵入细胞后，蛋白质外壳包裹着核酸穿越核孔进入细胞核后，再脱壳逆转录产生的cDNA，能避免cDNA在核外被识别和降解，B正确；C、HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均来自宿主细胞，C错误；D、由题意可知：若能抑制HIV穿越核孔，则HIV的逆转录不能进行，无法产生cDNA，进而导致HIV无法增殖，因此研究HIV与核孔的互作能为治疗艾滋病提供新的方向，D正确。故选C。4.下列高中生物学实验中，不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是（）A.探究抗生素对细菌的选择作用B.用马铃薯琼脂培养基进行酵母菌纯培养C.菊花的组织培养D.DNA片段的扩增及电泳鉴定【答案】D〖祥解〗在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体成分不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。另外需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。【详析】A、探究抗生素对细菌的选择作用，要避免杂菌污染，因此要严格执行无菌操作，A不符合题意；B、用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养属于微生物的培养，要严格执行无菌操作，B不符合题意；C、运用植物组织培养技术培育菊花幼苗：离体的组织器官首先脱分化，形成愈伤组织，愈伤组织进行再分化形成胚状体，胚状体再进行根芽的分化形成完整植株，要严格执行无菌操作，C不符合题；D、DNA片段的扩增依赖于引物与目标片段的特异性结合，电泳时，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，不需要严格无菌操作，D符合题意。故选D。5.mTOR是一种对细胞生长和增殖有调节作用的胞内蛋白激酶。抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞；当mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育。相关叙述错误的是（）A.通过体外受精和胚胎培养技术可获得小鼠囊胚B.囊胚移植到受体母鼠前要进行受体发情处理C.移植前用mTOR抑制剂处理囊胚可提高移植成功率D.该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础【答案】C〖祥解〗胚胎移植的基本程序主要包括：（1）对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；（2）配种或人工授精；（3）对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。【详析】A、可通过体外受精获得受精卵，在通过体外早期培养技术获得囊胚，A正确；B、囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行同期发情处理，B正确；C、mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育，因此移植前用mTOR抑制剂处理囊胚不可提高移植成功率，C错误；D、该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础，保存胚胎可以适当抑制mTOR活性，D正确。故选C。6.某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用，分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤，制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液，分别呈蓝色和黄褐色。相关叙述正确的是（）A.将土壤灭菌后，加水搅拌，过滤获得土壤浸出液B.向淀粉溶液加入土壤浸出液，在室温放置2min后用碘液检测C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液，只有前者生成砖红色沉淀【答案】C〖祥解〗大多数的土壤微生物是生态系统中的分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物进入无菌环境，是生态系统中的关键成分。根据题干信息分析，该实验的目的是探索土壤中的微生物是否有分解淀粉的作用，自变量是土壤中分解淀粉的微生物的有无，因变量是淀粉是否被水解。【详析】A、将土壤灭菌后，会导致微生物失活，故不可对土壤灭菌，A错误；B、2分钟时间过短，微生物难以充分分解淀粉，无法反映真实结果。通常需要更长时间（如几小时或过夜），B错误；C、公路边空地的土壤浸出液（甲）处理后淀粉剩余较多（蓝色），说明其微生物分解作用较弱；校园花坛土壤浸出液（乙）分解作用较强（黄褐色），C正确；D、斐林试剂检测还原糖（淀粉分解产物），甲（蓝色）说明淀粉分解少，可能不生成砖红色沉淀；乙（黄褐色）说明淀粉分解多，应生成砖红色沉淀，D错误。故选C。7.植食性昆虫竹节虫可模拟所栖息植物的枝叶以防御天敌。某地竹节虫种群内有两类个体——纯色和背部有条纹。研究者清除样地中针状叶的腺毛茶上原有的竹节虫，并释放带标记的两类竹节虫各10只，两天后重捕回该地所有标记个体，结果如图。据图可知（）A.利用该研究结果可以估算样地中竹节虫的种群密度B.条纹竹节虫重捕数量较高说明其更不易被天敌捕食C.腺毛茶的针状叶诱发竹节虫突变产生条纹性状D.当地两类竹节虫间的交配成功率与同类间的相同【答案】B〖祥解〗种群密度的调查方法主要有样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。【详析】A、根据题意：研究者清除样地中针状叶的腺毛茶上原有的竹节虫，并释放带标记的两类竹节虫各10只，两天后重捕回该地所有标记个体，利用该研究结果不可以估算样地中竹节虫的种群密度，A错误；B、条纹竹节虫重捕数量较高，说明在调查期间，其存活下来，更不易被天敌捕食，B正确；C、环境只起选择作用，并不能诱发其突变，C错误；D、根据以上实验结果无法判断当地两类竹节虫间的交配成功率与同类间的相同，D错误。故选B。8.螺内酯是一种人工合成的药物，可竞争性结合醛固酮受体，阻断醛固酮的作用，常用于治疗原发性醛固酮增多症或改善蛋白尿肾病患者的水肿症状。相关叙述正确的是（）A.醛固酮和抗利尿激素都由下丘脑分泌B.蛋白尿肾病患者水肿的原因是血浆渗透压过高C.使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量D.血钠升高会通过负反馈调节升高螺内酯含量【答案】C〖祥解〗醛固酮是一种增进肾脏对于离子及水分子再吸收作用的类固醇类激素（盐皮质激素家族），主要作用于肾脏，是增进肾脏对于离子及水分再吸收作用的一种激素。【详析】A、醛固酮由肾上腺皮质分泌，作用于肾小管和集合管，A错误；B、蛋白质肾病患者血浆中蛋白质丢失，导致血浆渗透压降低，组织液回流减少，出现组织水肿，B错误；C、肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，螺内酯是一种人工合成的药物，可竞争性结合醛固酮受体，阻断醛固酮的作用，使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量，C正确；D、螺内酯是一种人工合成的药物，机体不能调节螺内酯含量，D错误。故选C。9.小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能。T受体是该类细胞中特有的跨膜蛋白，下图为野生型和缺失T受体的小胶质细胞结构图，相关叙述错误的是（）A.T受体含有C、H、O、N等元素B.小胶质细胞参与构成中枢神经系统C.高尔基体参与T受体的合成和加工D.缺失突变型细胞中ATP转化效率下降【答案】C〖祥解〗神经胶质细胞，简称胶质细胞，是神经组织中除神经元以外的另一大类细胞，也有突起，但无树突和轴突之分，广泛分布于中枢和周围神经系统。在哺乳类动物中，神经胶质细胞与神经元的细胞数量比例约为10：1。在中枢神经系统(CNS)中的神经胶质细胞主要有星形胶质细胞、少突胶质细胞(与前者合称为大胶质细胞)和小胶质细胞等。【详析】A、T受体是蛋白质，含有C、H、O、N等元素，A正确；B、小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能，小胶质细胞参与构成中枢神经系统，B正确；C、T受体的合成在核糖体，高尔基体参与T受体的加工，C错误；D、缺失突变型细胞中损伤的线粒体较多，ATP转化效率下降，D正确。故选C。10.保护生物多样性要依靠全社会的共同努力。以下做法不适宜的是（）A.在野外郊游时用自己的食物投喂给野生动物B.将工厂旧址改造为城市公园时保留原有树种C.不在自然保护区的核心区域开发旅游产业D.禁止游客携带我国濒危野生动植物出境【答案】A〖祥解〗生物多样性的保护措施有就地保护、迁地保护、建立种子库和基因资源库、恢复退化的生态系统。【详析】A、野外将食物投喂给野生动物，人类食物可能不适合其生理需求，还会干扰野生动物的生存习性，甚至引发疾病传播破坏生物多样性，该做法不适宜，A错误；B、改造工厂旧址时保留原有树种，保护了原有的生态物种，利于生物多样性，该做法适宜，B正确；C、自然保护区核心区域生态敏感，不开发旅游可减少人类活动干扰，保护生态，该做法适宜，C正确；D、禁止游客携带我国濒危野生动植物出境，能防止非法贸易，保护濒危物种，该做法适宜，D正确。故选A。11.研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤，获得下图所示研究结果。据图可得出（）A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长B.培养瓶内的小球藻和水蚤构成一个微型生态系统C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加【答案】D〖祥解〗一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，生物部分由分为：植物能进行光合作用制造有机物为生产者，动物直接或间接的以植物为食为消费者，细菌、真菌靠分解动植物的遗体为分解者，另外非生物部分包括阳光、水、空气等。【详析】A、培养瓶内的资源和空间都是有限的，小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“S”形增长，A错误；B、生态系统包括非生物成分和生物成分，培养瓶内的小球藻和水蚤只是包含了部分生物，不能构成一个微型生态系统，B错误；C、据图分析甲、乙、丙三瓶内的小球藻生物量依次在增加，但是三瓶中的水蚤的干重增长率在减少，所以可推测小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈负相关，C错误；D、据图分析甲瓶中的磷碳比乙、丙较高，水蚤干重日增长率增加比乙、丙瓶的高，因此可推测增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加，D正确。故选D。12.为探究苹果果实成熟后逐渐变红的原因，进行了相关实验，实验处理及结果如下图。下列判断错误的是（）A.光和乙烯都是调节果实成熟的信号B.增加光强有利于果实中花青素的积累C.果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的D.光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累【答案】D〖祥解〗乙烯的合成部位是植物体各个部位，作用是促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落。【详析】A、据图可知，中光和高光处理后，花青素的含量不同，说明光处理会影响花青素的含量，乙烯可以调节果实的成熟，即光和乙烯都是调节果实成熟的信号，A正确；B、据图可知，高光处理组花青素含量高于中光处理组，因此增加光强有利于果实中花青素的积累，B正确；C、据图可知，无论是中光处理组还是高光处理组，乙烯的产生速率都在发生动态变化，即果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的，C正确；D、据图可知，高光处理组第5天乙烯产生速率最高，但花青素在第5天不是最高的，且高光处理组第12天乙烯产生速率最低，但花青素在第12天是最高的，因此不能说明光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累，D错误。故选D。13.体外培养小鼠的成纤维细胞（2n=20），对同一个细胞的分裂过程进行连续观察，得到的部分图像如下。下列说法正确的是（）A.需要用酒精和盐酸对材料进行解离B.DNA复制和中心粒倍增发生在间期C.图①细胞中同源染色体彼此分离D.图②细胞中含40条姐妹染色单体【答案】B〖祥解〗图示是在光学显微镜下拍到小鼠的成纤维细胞（2n=20）有丝分裂不同时期的图象。其中①细胞中含有细胞核和核仁，处于有丝分裂的间期；②中细胞即将分裂成2个细胞，因此属于分裂后期。【详析】A、植物根尖细胞制作装片时需要用酒精和盐酸对材料进行解离，而动物细胞制作装片时一般用胰蛋白酶处理，A错误；B、细胞的分裂间期发生DNA复制和中心粒倍增，B正确；C、图①细胞是小鼠的成纤维细胞，不会发生减数分裂，因此不会发生同源染色体的分离，C错误；D、图2细胞属于分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，因此细胞中没有姐妹染色单体存在，D错误。故选B。14.小鼠脑内杏仁核（BLA）和伏隔核（NAc）是掌控情绪反应、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区。BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，能够增加多巴胺释放，促进正面奖赏情绪的形成；传递至对侧NAc，会减少多巴胺释放，促进负面情绪的形成。下列叙述错误的是（）A.情绪、学习和记忆都是大脑的高级功能B.BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触C.损坏小鼠同侧神经环路神经元，会出现负面情绪减弱D.选择性激活BLA两类神经元产生不同情绪，有助于精准调节【答案】C〖祥解〗多巴胺引起突触后神经元兴奋，即多巴胺作用于突触后膜，引发钠离子通道蛋白打开，引发突触后膜产生动作电位。发挥完作用后，多巴胺通过多巴胺转运蛋白回收，毒品可卡因通过和多巴胺转运蛋白结合，降低突触间隙中多巴胺的回收速率，达到较长时间持续兴奋突触后膜的作用。【详析】A、学习与记忆、情绪等都是大脑的高级功能。此外，学习和记忆还涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成，A正确；B、BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触，B正确；C、损坏小鼠同侧神经环路神经元，会导致多巴胺释放减少，出现负面情绪增强，C错误；D、BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，能够增加多巴胺释放，传递至对侧NAc，会减少多巴胺释放，D正确。故选C15.饲喂高脂食物的线虫表现出脂肪积累表型，其子代即使饲喂正常食物也表现为脂肪积累。染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达。检测各组线虫组蛋白H3K4位点甲基化情况，结果如图。下列分析不正确的是（）A.高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度B.造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况C.daf-16等相关基因表达增加可以抑制脂肪的积累D.组蛋白甲基化导致子代表型变化属于表观遗传现象【答案】C〖祥解〗DNA甲基化是表观遗传的一种类型，表观遗传是指生物体的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。【详析】A、依据题干信息，饲喂高脂食物会使线虫表现出脂肪积累表型，此时组蛋白H3K4位点甲基化的程度提高，当饲喂正常食物时，组蛋白H3K4位点甲基化的程度较低，说明高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度，A正确；B、当亲本饲喂高脂食物时，即使子代饲喂正常食物，也表现为脂肪积累，当亲本饲喂正常食物时，子代饲喂正常食物，子代表型正常，说明造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况，B正确；C、结合A项和题干信息，染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达，高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度，说明daf-16等相关基因表达增加可以促进脂肪的积累，C错误；D、组蛋白甲基化会影响基因的表达，导致子代表型发生改变，属于表观遗传现象，D正确。故选C。16.“小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田，田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草，水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法正确的是（）A.水稻收割后种植水草的间种模式，充分利用了空间和资源，避免了光能的浪费B.使用秸秆处理剂加速秸秆的降解，可以提高水中有机质含量，为水草生长间接提供原料C.小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了能量的多级利用，提高了生态系统的能量传递效率D.水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间，又构成了该群落的垂直结构【答案】B〖祥解〗生态系统是由生物群落及其无机环境组成的，生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网)，组成成分又包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，其中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，相邻营养级间的能量传递效率一般为10%~20%。【详析】A、水稻收割后种植水草，这并不是间种模式。间种是指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。而这里是在水稻收割后再种植水草，是不同时期的种植，并非充分利用空间和资源的间种模式，没有避免光能浪费这种说法，A错误；B、使用秸秆处理剂加速秸秆降解，秸秆降解后形成的二糖或单糖等有机质进入水中，提高了水中有机质含量，这些有机质被微生物分解后可以为水草生长提供所需的无机盐等原料，所以能为水草生长间接提供原料，B正确；C、小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了物质的循环利用，但能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，粪便供肥并没有提高生态系统的能量传递效率，C错误；D、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象，水稻桩和秸秆只是为小龙虾提供了栖息空间，并没有体现出群落垂直方向上的分层，不构成该群落的垂直结构，D错误。故选B。17.如图是具有某种单基因遗传病的家族系谱图。利用荧光探针结合PCR技术可确定该病的遗传方式，科研人员用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和致病基因的特异核酸序列，对该家族中3、4、5号个体进行检测，得到三种情况的荧光结果，如表所示。分析遗传系谱图和荧光检测结果，下列推测正确的是（）情况一二三荧光结果红绿红、绿A.该病为显性遗传病，相关基因位于X、Y染色体的同源区段B.3号的荧光结果对应情况三，4号对应情况二，5号对应情况一C.若对6号进行检测，则荧光结果可能为情况三D.该方法可以帮助检测各类疾病【答案】C〖祥解〗人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。【详析】A、由系谱图可知，3号和4号患病，5号正常，说明该病为显性遗传病。表格信息显示，3、4、5号个体只有一个杂合子，若相关基因位于X、Y染色体的同源区段或常染色体上，则3号和4号个体都应是杂合子，与检测结果不符，因此相关基因位于X染色体上，A错误；B、假设用A/a表示该遗传病的相关基因，则3号为XAY，5号为XaY，则4号为XAXa，即3号的荧光结果对应情况二，4号对应情况三，5号对应情况一，B错误；C、6号个体基因型为XAXA或XAXa，若对6号进行检测，荧光结果为情况二或者情况三，C正确；D、该方法可以帮助检测单基因遗传病，但不能检测各种疾病，D错误。故选C。18.复合微生物菌剂是将两种或两种以上的微生物以适当的比例共同培养，充分发挥群体的联合作用，取得最佳应用效果的一种微生物菌剂。由于复合微生物菌剂能在不扩充原有的水处理设施的条件下提高处理污水的能力，已成为废水生物治理发展的一种趋势。如图是在某河流受到氮素污染后，投加复合微生物菌剂前后AOB和NOB两类微生物的数量变化，废水生物脱氮需要AOB和NOB两类微生物相继完成。下列叙述错误的是（）A.氮素污染的河流易发生富营养化，严重时河流中的动植物会因缺氧而死亡B.复合微生物菌剂中的微生物之间对于氧气的争夺关系属于种间竞争C.投加复合微生物菌剂后，废水的脱氮效率更高D.采用活菌计数法调查AOB和NOB的数量时结果可能偏小【答案】B〖祥解〗统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法：①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌；（2）间接计数法（活菌计数法）原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。【详析】A、氮素污染的河流易发生富营养化，严重时河流中的动植物会因缺氧而死亡，A正确；B、复合微生物菌剂中的微生物之间对于氧气的争夺关系属于种间竞争和种内竞争，B错误；C、废水生物脱氮需要AOB和NOB两类微生物相继完成，投加复合微生物菌剂后，两类微生物数