广西壮族自治区崇左市2025-2026学年高三上学期1月期末考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广西壮族自治区崇左市2025-2026学年高三上学期期末试题注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。一、选择题：本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.DMT1是广泛分布于动物肠道细胞膜上的二价金属转运蛋白，由561个氨基酸组成。DMT1不仅能将细胞外的二价铁离子转运进细胞，还能在细胞外二价铁离子浓度较低或二价锰离子浓度较高时将细胞外的二价锰离子转运进细胞。下列相关叙述错误的是（）A.核糖体和内质网与DMT1的合成有关B.组成DMT1的氨基酸主要通过氢键相连接C.推测DMT1对二价铁离子的亲和性高于对二价锰离子的D.通过抑制细胞呼吸可推测DMT1对二价铁离子的运输方式【答案】B【详析】A、DMT1为膜蛋白，其合成需核糖体参与氨基酸的脱水缩合，内质网负责初步加工和运输，A正确；B、氨基酸之间通过肽键（-CO-NH-）连接形成多肽链，肽键属于共价键；氢键是维持蛋白质空间结构的次级键，并非主要连接方式，B错误；C、题干指出“细胞外二价铁离子浓度较低或二价锰离子浓度较高时转运锰离子”，说明DMT1对铁离子的亲和性更高，C正确；D、主动运输需要消耗能量，抑制细胞呼吸可阻断能量供应。若抑制细胞呼吸后铁离子运输受阻，则为主动运输；若无影响，则为协助扩散，故该方法可推测运输方式，D正确。故选B。2.抗菌肽是生物体在抵御外界病原体入侵过程中产生的一类具有抗菌活性的小分子多肽。其与细菌细胞膜结合后，膜上会形成孔道，使其能进入细菌细胞并与细胞中的核酸、酶等生物大分子相互作用。某些抗菌肽还可以直接与病毒颗粒结合，改变病毒的结构。下列有关抗菌肽的推测，不合理的是（）A.能使细菌细胞内容物流出B.能阻止细菌遗传物质的转录C.能阻止酶为细胞内的化学反应提供能量D.能阻止病毒颗粒对宿主细胞的吸附【答案】C【详析】A、抗菌肽在细菌细胞膜上形成孔道，导致细胞内容物（如离子、小分子）外流，破坏细胞渗透压平衡，A正确；B、抗菌肽进入细菌细胞后与核酸相互作用，可能干扰DNA转录为RNA的过程，从而抑制细菌遗传物质的表达，B正确；C、酶作为生物催化剂，仅降低化学反应活化能，不直接提供能量，C错误；D、抗菌肽可直接与病毒颗粒结合并改变其结构，可能破坏病毒表面蛋白，从而阻止病毒对宿主细胞的识别和吸附，D正确。故选C。3.某二倍体生物的某细胞在分裂过程中发生了如图所示的变异，其中E/e、G/g为染色体上的基因。下列相关叙述正确的是（）A.图中所示变异类型为染色体易位B.图中所示过程可以发生在洋葱根尖分生区C.该细胞通过分裂可形成基因组成为ge的子细胞D.图中两条染色体在减数分裂Ⅱ时期移向细胞两极【答案】C【详析】A、染色体易位是指非同源染色体之间发生片段的移接，图中发生的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，并非染色体易位，A错误；B、图中所示过程发生在减数分裂Ⅰ前期，洋葱根尖分生区细胞进行的是有丝分裂，B错误；C、图中所示过程为同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，完成后ge会位于同一条染色单体上，随着减数分裂过程的进行，最终可形成基因组成为ge的子细胞，C正确；D、图中两条染色体为同源染色体，在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，移向细胞两极，D错误。故选C。4.肝脏受到损伤时，成熟肝细胞中的STAT3基因表达的蛋白质增多，该蛋白质能与细胞中的肝前体基因首端的某些序列结合，促进RNA聚合酶与该基因的启动子结合，从而促进成熟肝细胞去分化形成肝前体细胞，进而促进肝细胞的再生。下列相关叙述错误的是（）A.STAT3基因表达的蛋白质能使肝前体基因的序列发生改变B.成熟肝细胞的去分化和分化都是基因选择性表达的结果C.STAT3基因表达的蛋白质促进了肝前体基因的转录D.STAT3基因缺失突变体的肝细胞的再生能力减弱【答案】A【详析】A、STAT3蛋白仅与肝前体基因首端的特定序列（如启动子）结合，并未改变该基因的碱基序列，属于表观遗传调控，A错误；B、细胞分化与去分化均涉及特定基因群的开启或关闭，本质是基因的选择性表达，B正确；C、STAT3蛋白促进RNA聚合酶与启动子结合，直接激活肝前体基因的转录过程，C正确；D、STAT3基因缺失导致其蛋白无法合成，肝前体基因转录受阻，去分化与再生能力下降，D正确。故选A。5.桦尺蛾的体色有黑色和灰白色，它们夜间活动，白天栖息在树干上。科研人员对某地区A、B、C三个不同区域的桦尺蛾体色的变化情况进行研究，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.三个区域的桦尺蛾都发生了进化B.与前20年相比，后20年三个区域的环境变化更剧烈C.2000年，灰白色桦尺蛾在白天更易被其天敌捕食D.不同桦尺蛾体色的差异不仅仅来源于基因突变【答案】C【详析】A、进化的本质是种群基因频率的改变。三个区域的黑色桦尺蛾比例都随时间发生了明显变化，说明控制体色的基因频率在改变。因此，三个区域的桦尺蛾都发生了进化，A正确；B、前20年（1960–1980）黑色桦尺蛾比例下降相对平缓，后20年（1980–2000）下降速度明显加快。这种比例的快速变化通常反映环境选择压力的增强，说明后20年环境变化更剧烈，B正确；C、2000年，黑色桦尺蛾的比例较低，灰白色桦尺蛾的比例相对较高，说明灰白色桦尺蛾与环境（树干）颜色更为相近，在白天更不容易被其天敌捕食，C错误；D、不同桦尺蛾体色差异属于可遗传变异，其来源包括基因突变、基因重组和染色体变异等，D正确。故选C。6.髓鞘是包裹在神经元轴突外部的多层脂质绝缘结构，主要由施万细胞和神经胶质细胞形成，它的核心作用是实现神经信号的高速传导。髓鞘正常和部分髓鞘脱失的神经纤维结构分别如图中甲、乙所示，下列叙述错误的是（）A.神经胶质细胞是神经元结构的一部分，具有调节功能B.若图中的轴突参与构成反射弧，则该轴突属于传出神经C.若同时刺激a、b点，则两处肌细胞可能不会同时收缩D.图中轴突末端释放的物质可引起肌细胞的收缩或舒张【答案】A【详析】A、神经胶质细胞不是神经元结构的组成部分，A错误；B、图中的轴突调控肌细胞，说明该轴突末端与肌细胞组成了效应器，该轴突属于传出神经，B正确；C、甲（髓鞘正常）的神经纤维通过“跳跃式传导”传递信号，速度更快；乙（部分髓鞘缺失）的传导速度较慢。因此同时刺激a、b点，a对应的肌细胞会更快接收到信号，两处肌细胞可能不会同时收缩，C正确；D、图中轴突末端释放的可能是兴奋性神经递质或抑制性神经递质，D正确。故选A。7.所谓溶瘤病毒，就是对自然界存在的一些（对人体）致病力较弱的病毒进行人为基因改造而得到的具有杀伤癌细胞作用的病毒。它会识别和进入癌细胞内部，通过不断自我复制，使癌细胞裂解死亡。下列叙述合理的是（）A.溶瘤病毒对癌细胞具有识别能力，即使对健康细胞有害也无妨B.癌细胞裂解后释放的肿瘤特异性抗原可以促进机体相关免疫细胞的增殖、分化C.细胞癌变后，细胞表面的一些特定分子会发生改变从而激活人体的免疫自稳功能D.对于免疫功能较弱的人群来说，利用溶瘤病毒治疗癌症的方案具有更强的可行性【答案】B【详析】A、溶瘤病毒的核心设计目标是特异性杀伤癌细胞。如果它对健康细胞有害，会引发严重的副作用，这不符合临床应用的安全要求，因此该叙述不合理，A错误；B、癌细胞裂解后释放的肿瘤抗原可作为抗原信号，被抗原呈递细胞摄取处理，激活T细胞和B细胞，促进其增殖分化以启动特异性免疫，B正确；C、细胞癌变后表面糖蛋白减少、出现新抗原等变化，可被免疫系统识别并清除，此过程属于免疫监视功能（非免疫自稳），C错误；D、溶瘤病毒需依赖免疫系统清除裂解后的癌细胞残骸，免疫功能弱的人群疗效可能更差，且病毒感染风险更高，D错误。故选B。8.某草原上某种野兔在一段时间内种群数量的变化如图所示。下列相关叙述正确的是（）A.通过分析粪便中的微卫星DNA分子可调查该种野兔的种群数量B.K1为该草原上该野兔种群的环境容纳量C.O～d，该野兔种群的增长速率持续增大D.黏液瘤病毒对野兔数量增长的抑制作用不受密度制约【答案】A【详析】A、利用粪便中微卫星DNA等分子标记分析，确可用于调查野生动物（包括野兔）的种群数量，因此通过分析粪便中的微卫星DNA分子可调查该种野兔的种群数量，A正确；B、种群数量一般围绕K值上下波动，因此该草原上该野兔种群环境容纳量为K2，B错误；C、O～d野兔成S形增长，该野兔种群的增长速率先增加后降低，C错误；D、黏液瘤病毒可寄生在野兔体内，对野兔种群数量的影响与野兔的种群密度有关，属于密度制约因素，D错误。故选A。9.“维鹊有巢，维鸠居之”。杜鹃从不筑巢，而是将卵产到其他鸟类的巢中，让它们替自己抚育后代。其他鸟类通过增强对杜鹃卵的颜色、大小的识别能力，来避免替杜鹃抚育后代。下列叙述正确的是（）A.杜鹃与其他鸟类之间的关系属于互利共生B.杜鹃产的卵与其他鸟类产的卵表型相似是协同进化的结果C.其他鸟类通过颜色、大小等化学信息来识别杜鹃卵D.提高杜鹃选择其他鸟巢的特异性会提高杜鹃的生态位宽度【答案】B【详析】A、互利共生指两种生物共同生活且相互获益（如根瘤菌与豆科植物），杜鹃将卵产于其他鸟类巢中，不属于互利共生，A错误；B、协同进化指不同物种间在相互影响中共同进化。杜鹃卵在颜色、大小上模拟宿主卵（表型相似），而宿主增强识别能力，二者形成属于协同进化，B正确；C、颜色、大小属于视觉可感知的物理特征，为物理信息；化学信息需通过化学物质传递（如气味、激素），C错误；D、生态位宽度指物种利用资源或环境的范围。若杜鹃提高选择巢穴的特异性（仅选择少数宿主），其可利用的资源范围反而缩小，生态位宽度将变窄，D错误。故选B。10.沙漠变绿洲，绿洲变“金山”。经过多年的治理，昔日数十米高的流动沙丘变成牧草、玉米种植基地，成了奶牛“乐园”。在这里循环经济是一大特色。奶牛粪便经发酵加工后制成的有机肥料可以用于种植玉米和牧草等，玉米、牧草等可给奶牛提供饲料。下列相关叙述正确的是（）A.治理前的沙漠生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性高B.人为治理沙漠的过程中，改变了群落演替的速度和方向C.治理后的沙漠变为绿洲，提高了生态足迹，提高了生态承载力D.变“金山”后的循环经济实现了物质和能量的循环流动【答案】B【详析】A、治理前的沙漠生态系统生物种类少，营养结构简单，抵抗力稳定性低；恢复力稳定性相对较高，A错误；B、人为治理（如固沙、种植）改变了环境条件，使群落演替从自然演替转向次生演替，且加速了演替进程，故“改变了群落演替的速度和方向”，B正确；C、治理后沙漠变为绿洲，生物多样性增加，生态承载力（环境容纳量）提高；但生态足迹（人类对资源的需求）应降低而非提高（因资源利用率提升），C错误；D、循环经济实现了物质的循环利用（如粪便→肥料→植物），但能量流动是单向的、逐级递减的，不能循环，D错误。故选B。11.涂抹法可用于手机表面的微生物检测，其操作为用湿润的无菌棉签，在手机表面一定区域内均匀擦拭，然后将棉签在固体培养基表面进行滚动涂抹，培养后计数菌落。下列叙述错误的是（）A.将棉签浸湿时可使用无菌水B.可使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌C.需要同时培养空白培养基作为对照D.统计的菌落数即手机调查区域细菌的实际数【答案】D【详析】A、湿润棉签需保证无菌且不引入杂菌，使用无菌水浸湿可避免污染，A正确；B、培养基灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法（121℃,15-30分钟），可彻底杀灭所有微生物，B正确；C、设置空白对照组（不接种的培养基）可检测培养基是否被污染，若对照组出现菌落则说明操作或培养基灭菌不合格，C正确；D、菌落数≠实际细菌数，因可能存在多个细菌聚集成一个菌落或一个细菌分散形成多个菌落的情况，且部分细菌可能无法培养，故统计结果为估算值，D错误。故选D。12.生物学研究中构建的某模型如图所示，Ⅰ、Ⅱ为细胞培养过程。下列叙述正确的是（）A.若C为一个个体，则上述流程可以表示动物细胞培养技术的流程B.若B为iPS细胞，则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞C.若此图表示植物组织培养过程，则过程Ⅰ、Ⅱ中所用激素的种类及比例相同D.若要快速繁殖有优良性状的植物，最好用成熟筛管细胞作为外植体【答案】B【详析】A、动物细胞培养技术无法直接培养成个体，A错误；B、iPS细胞为诱导多功能干细胞，A经过脱分化过程形成B，因此若B为iPS细胞，则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞等成熟的体细胞，B正确；C、植物组织培养过程中，过程Ⅰ、Ⅱ分别是脱分化和再分化过程，所用激素的比例会不同，C错误；D、若要快速繁殖有优良性状的植物，最好用细胞分裂旺盛的部位作为外植体，D错误。故选B。13.某种将无机半导体与还原CO2的微生物相结合，并利用太阳能高效还原CO2的人工光合系统如图所示，其中双极膜可在电场作用下将H2O解离为H+和OH-。生物阴极引入的具有特定功能的嗜氢产甲烷菌（一种厌氧细菌）可将CO2转化为甲烷（CH4）。下列有关叙述正确的是（）A.光阳极相当于叶绿体内膜，可在太阳能的作用下产生O2B.生物阴极有固定CO2的功能，实现了化学能向电能的转化C.温度会影响嗜氢产甲烷菌细胞将CO2转化为CH4的速率D.嗜氢产甲烷菌在线粒体基质中产生的CO2可以转化为CH4【答案】C【详析】A、由图可知，光阳极有氧气产生，光阳极相当于叶绿体中的类囊体（基粒），A错误；B、固定CO2的过程相当于暗反应，应该是电能转化为化学能，B错误；C、温度可以通过影响酶的活性影响嗜氢产甲烷菌的代谢活动，影响嗜氢产甲烷菌细胞将CO2转化为CH4的速率，C正确；D、嗜氢产甲烷菌是厌氧菌，属于原核生物，并没有线粒体，所以该过程应发生于细胞质基质，D错误。故选C。14.果蝇（2n=8）的直翅、弯翅受Ⅳ号染色体上的等位基因A、a控制，直翅对弯翅为显性。现有一只直翅雄果蝇甲，其Ⅳ号染色体中的含基因A或a的片段可能移接到某条非同源染色体上。现将果蝇甲与正常直翅雌果蝇杂交，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1。若不考虑其他突变，且各个个体的存活力及其产生的配子活力都相同，则果蝇甲的产生原因不可能是下列模式图中的（）A. B.C. D.【答案】D【详析】A、将果蝇甲与正常直翅雌果蝇杂交，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1，说明直翅是显性性状，且双亲均含隐性基因，甲的基因型为Aa，其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上，图示该染色体也是常染色体，则其基因型可表示为AOaO，与之杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO，甲所产生的配子种类及比例为：1Aa：1AO：1aO：1OO，正常雌果蝇产生的配子种类及比例为：1AO：1aO。则所得子代基因型及比例可表示为：1AAaO：1AAOO：AaOO：1AOOO：1AaaO：1AaOO：1aaOO：1aOOO，由上可推断子代的表型及比例为直翅：弯翅=3：1，A正确；B、将果蝇甲与正常直翅雌果蝇杂交，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1，说明直翅是显性性状，且双亲均含隐性基因，甲的基因型为Aa，其中含a的染色体移接到X染色体后的基因型表示为AOXaY（产生的配子AXa：AY：OXa：OY=1：1：1：1），与正常直翅雌果蝇（AaXX）杂交（产生配子及比例是AX∶aX=1∶1），子代中1AAXXa：1AaXXa：1AOXXa：1aOXXa：1AAXY：1AaXY：1AOXY：1aOXY，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1，B正确；C、将果蝇甲与正常直翅雌果蝇杂交，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1，说明直翅是显性性状，且双亲均含隐性基因，甲的基因型为Aa，其中含a的染色体移接到Y染色体后的基因型表示为AOXYa（产生的配子AX：AYa：OX：OYa=1：1：1：1），与正常直翅雌果蝇（AaXX）杂交（产生配子及比例是AX∶aX=1∶1），子代中1AAXX：1AaXX：1AOXX：1aOXX：1AAXYa：1AaXYa：1AOXYa：1aOXYa，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1，C正确；D、将果蝇甲与正常直翅雌果蝇杂交，子代雌雄个体的表型及比例均为直翅：弯翅=3：1，说明直翅是显性性状，且双亲均含隐性基因，甲的基因型为Aa，其中含A染色体移接到X染色体后的基因型表示为aOXAY（产生的配子aXA：aY：OXA：OY=1：1：1：1），与正常直翅雌果蝇（AaXX）杂交（产生配子及比例是AX∶aX=1∶1），子代中1AaXAX：1aaXAX：1AOXAX：1aOXAX：1AaXY：1aaXY：1AOXY：1aOXY，雌性不符合直翅：弯翅=3：1，D错误。故选D。15.干旱条件下，植物可通过降低气孔开度来适应环境。研究人员发现一种分泌型短肽C，推测其在一定程度上能提升植物的耐旱能力。为验证上述推测并确定其机理，研究人员进行了一系列实验，结果分别如图1和图2所示。N基因的表达产物N是催化脱落酸（ABA）生物合成的关键酶。下列叙述错误的是（）A.干旱可诱导植物体内ABA含量增加，以减少失水B.短肽C的分泌增加可能会导致植物的光合速率减弱C.推测干旱条件下短肽C通过促进N基因的表达来促进ABA的合成D.与ABA相比，短肽C减小气孔开度的效果更显著【答案】D【详析】A、据图2右侧图可知，干旱处理后，野生型植物ABA含量显著高于对照组，说明干旱的确会诱导ABA含量增加，且ABA能促进气孔关闭，减少水分蒸发，从而帮助植物适应干旱环境，A正确；B、根据图1，短肽C处理后，气孔开度降低（1h时从0.9降至0.7，3h从0.9降至0.6）。气孔开度降低会减少CO2进入叶片，可能导致光合作用速率下降，B正确；C、从图2可知，干旱处理时，野生型中C存在，N基因表达量相对值较高，ABA含量也较高，这表明短肽C可能通过促进N基因表达，增加ABA合成关键酶的活性，从而提高ABA含量，C正确；D、观察图1可知，1h时，ABA处理组气孔开度相对值约为0.6，而短肽C处理组约为0.8，3h，ABA处理组气孔开度相对值约为0.4，短肽C处理组约为0.6。ABA减小气孔开度的效果更显著，D错误。故选D。16.L-精氨酸在医药、食品等领域有广泛的应用。我国科研人员以大肠杆菌为材料，构建了能快速检测L-精氨酸产能的生物传感器。该生物传感器的构建原理及其基因表达载体如图所示。下列有关叙述错误的是（）A.arg基因与GFP基因转录时共用同一条模板链B.一定范围内，L-精氨酸产量越高，可检测到的绿色荧光强度越高C.推测arg蛋白会抑制RNA聚合酶与启动子B的结合D.图中的基因表达载体还应该包括复制原点、标记基因等【答案】A【详析】A、不同基因可分别以DNA分子的两条链作为模板，图中启动子A和启动子B方向相反，说明arg基因与GFP基因转录时的模板链不是同一条，A错误；B、GFP基因为绿色荧光蛋白基因，L-精氨酸产量升高会促进GFP基因的表达（如arg基因产物激活GFP基因的转录），在一定范围内，L-精氨酸产量与GFP荧光强度呈正相关，所以GFP基因的表达产物的荧光强度可直接反映目标产物（L-精氨酸）的产量，B正确；C、据图可知，arg蛋白会抑制启动子B启动转录过程，即推测arg蛋白会抑制RNA聚合酶与启动子B的结合，C正确；D、基因表达载体的组件包括：启动子、终止子、目的基因、复制原点、标记基因，图示仅展示了启动子和部分基因，缺少复制原点、标记基因等关键组件，D正确。故选A。二、非选择题：共60分。考生根据要求作答。17.在水稻叶肉细胞中，叶绿体中的RuBP羧化酶/加氧酶（Rubisco）具有双重催化功能。在光合作用中，Rubisco催化RuBP（C5）与CO2结合，从而进行羧化反应，推动卡尔文循环。当环境中的O2浓度相对较高、CO2浓度相对较低时，Rubisco催化C5与O2发生加氧反应，该过程也被称为光呼吸，相关过程如图1所示。回答下列问题：（1）在光合作用中，卡尔文循环发生的具体场所为______。光呼吸产物NADH在线粒体中的主要作用是______。（2）HPB是一种Rubisco活性抑制剂，实验人员向水稻叶面喷施一定浓度的HPB溶液，发现水稻叶片光合速率反而增强了，其原因可能是HPB抑制了Rubisco与______（填“CO2”或“O2”）的亲和力，可通过检测某阶段______（填“C3”或“C2”）的生成量进行验证。（3）位于内质网的转运蛋白er-ant1能将细胞质基质中的ATP转运到内质网腔，并将内质网腔的ADP转运到细胞质基质。甘氨酸是图1所示代谢途径中的中间代谢产物。为研究er-ant1对氨基酸代谢的影响，实验人员测量了在非光呼吸条件（1.5%CO2）下生长两周的水稻叶片的甘氨酸含量，然后将其转移到正常光呼吸条件（约0.4%CO2）下后分别测定1、2、4、8、12h的甘氨酸含量，结果如图2所示，据图推测，er-ant1通过影响________（填“卡尔文循环途径”或“光呼吸途径”）来影响甘氨酸代谢，判断依据是______。【答案】（1）①.叶绿体基质②.与O2结合生成H2O（并产生大量ATP）（2）①.O2②.C2（3）①.光呼吸途径②.在非光呼吸条件下，野生型植株和er-ant1缺失突变体植株的甘氨酸含量相同；在正常光呼吸条件下，野生型植株的甘氨酸含量不变，er-ant1缺失突变体植株的甘氨酸含量逐渐升高（在正常光呼吸条件下，野生型植株和er-ant1缺失突变体植株的甘氨酸含量不同）〖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、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH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，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。【解析】（1）卡尔文循环属于光合作用中的暗反应，暗反应发生的具体场所为叶绿体基质。线粒体中，NADH会与O2结合生成H2O，并产生大量ATP。（2）实验人员向水稻叶面喷施一定浓度的HPB溶液，发现水稻叶片光合速率反而增强了，其原因可能是HPB抑制了Rubisco与O2的亲和力，使参与卡尔文循环的C5增多，导致光合作用强度增大，C3在卡尔文循环和光呼吸阶段都可生成，而C2只在光呼吸阶段生成，可通过检测某阶段C2的生成量进行验证。（3）实验中，在非光呼吸条件下，野生型植株和er-ant1缺失突变体植株的甘氨酸含量相同；在正常光呼吸条件下，野生型植株的甘氨酸含量不变，er-ant1缺失突变体植株的甘氨酸含量逐渐升高（在正常光呼吸条件下，野生型植株和er-ant1缺失突变体植株的甘氨酸含量不同），因此er-ant1影响的是光呼吸途径。18.谷子（2N=18）为雌雄同株植物，是由青狗尾草（2N=18）驯化而来的，两者可相互杂交且后代正常可育。实验人员利用纯合抗除草剂的青狗尾草与纯合抗锈病的谷子进行杂交，拟培育抗除草剂抗锈病的谷子新品种，过程如图1所示。回答下列问题：（1）谷子和青狗尾草属于______（填“同一”或“不同”）物种。如果要对谷子的基因组进行测序，那么需要检测_____条染色体DNA上的全部碱基序列。（2）每次杂交后都要选出抗除草剂抗锈病的杂交种与亲代抗锈病的谷子进行杂交，并重复多次，这样操作的目的是________。为了确认抗除草剂基因（T）和抗锈病基因（R）在染色体上的位置，实验人员用抗除草剂抗锈病的谷子新品种进行自交，不考虑染色体互换，若子代的表型及比例为_______，则基因T和R位于同源染色体上。（3）对于自花授粉作物而言，雄性不育系的培育是杂种优势利用的关键。实验人员通过基因编辑技术获得了谷子的雄性不育突变体甲（基因型为aa），基因A可恢复雄性不育谷子的育性。实验人员设计了如图2所示的基因表达载体并将其导入突变体甲中构建SPT保持系，对SPT保持系花粉育性的调查结果如表所示，据此推测，基因B的作用是______。利用SPT保持系获得并筛选雄性不育谷子的种子的最简单的方案是_________。可育花粉数目不育花粉数目调查的花粉总数6476091256【答案】（1）①.同一②.9（2）①.在保证抗除草剂基因存在的情况下，尽可能排除青狗尾草的染色体（使得到的抗除草剂抗锈病的谷子新品种中的染色体，除抗除草剂基因所在的染色体来自青狗尾草外，其余染色体尽可能都来自抗锈病的谷子）②.抗除草剂不抗锈病：抗除草剂抗锈病：不抗除草剂抗锈病=1：2：1（3）①.使含有基因B的花粉失活（败育）②.用SPT保持系自交获得种子，选出不能发出红色荧光的种子〖祥解〗本题中谷子新品种的培育分为抗除草剂抗锈病谷子和雄性不育谷子（含SPT保持系）两类，均结合传统育种与生物工程技术，分步骤定向培育，具体过程如下：一、抗除草剂抗锈病谷子的培育（回交育种+基因连锁利用）1.以抗锈病谷子为基础亲本，与含抗除草剂基因（T）的谷子杂交，获得抗除草剂抗锈病杂合子（TtRr，T、R连锁）；2.让杂合子多次与纯合抗锈病谷子回交，逐步淘汰非目标杂合基因，持续提高抗除草剂抗锈病性状的纯合度；3.最终回交后代自交，筛选出纯合抗除草剂抗锈病谷子（TTRR），即为该性状的谷子新品种。二、雄性不育谷子及SPT保持系的培育（基因工程+保持系自交繁种）第一步：构建SPT保持系（解决雄性不育株授粉难题）1.以谷子雄性不育突变体（aa）为受体，将含基因A、基因B、花粉特异性启动子pPC47、种子特异性启动子pLT2及红色荧光蛋白基因的表达载体，通过基因工程导入突变体中；2.筛选获得SPT保持系：该株系中基因B仅在花粉中表达，恢复花粉可育性（保持系能自花授粉），且基因B不在种子中表达，不改变种子的不育基因型。第二步：获得雄性不育谷子种子（SPT保持系自交繁种）让SPT保持系自花授粉，其可育花粉为不育基因型（a）的卵细胞授粉，收获的种子基因型仍为aa，萌发后即为雄性不育谷子新品种；且种子因携带红色荧光蛋白基因，可通过荧光快速筛选，育种效率更高。【解析】（1）谷子和青狗尾草可相互杂交且后代正常可育，即没有生殖隔离，所以属于同一物种。谷子是雌雄同株植物，没有性染色体，其体细胞染色体数为2N=18，故对谷子的基因组进行测序，需要检测一个基因组中的9条染色体DNA上的全部碱基序列。（2）每次杂交后都要选出抗除草剂抗锈病的杂交种与亲代抗锈病的谷子进行杂交，并重复多次，这样操作的目的是逐步增加谷子的遗传背景比例，使得到的抗除草剂抗锈病的谷子新品种中的染色体，除抗除草剂基因所在的染色体来自青狗尾草外，其余染色体尽可能都来自抗锈病的谷子。根据题意可知，亲本抗除草剂的青狗尾草（基因型为TTrr）与抗锈病的谷子（基因型为ttRR）杂交，F1的基因型为TtRr，F1与亲本抗锈病的谷子杂交，如果两对基因位于一对同源染色体上，由于基因T与r在一条染色体上，基因t与R在另一条染色体上，子代中抗除草剂抗锈病个体的基因型为TtRr，自交子代的基因型为1TTrr、2TtRr、1ttRR，表型及比例为抗除草剂不抗锈病：抗除草剂抗锈病：不抗除草剂抗锈病=1：2：1。（3）雄性不育突变体基因型为aa，导入含基因B的表达载体后，构建的SPT株系出现了可育花和不育花，且花粉总数与可育花、不育花数目匹配；结合启动子（pPC47为花粉特异性启动子）可知，基因B在花粉中特异性表达，抑制了基因A的可育效应，据此推测，基因B的作用是使含有基因B的花粉失活（败育）；获得雄性不育谷子种子（SPT保持系自交繁种）让SPT保持系自花授粉，其可育花粉为不育基因型（a）的卵细胞授粉，收获的种子基因型仍为aa，萌发后即为雄性不育谷子新品种；且种子因携带红色荧光蛋白基因，可通过荧光快速筛选，育种效率更高。19.健康人血压维持相对稳定时的部分调节过程如图所示，心血管系统功能的相对稳定是生命活动正常进行的必要条件之一。据图回答下列问题：注：ACE表示血管紧张素转换酶；“”表示促进，“”表示抑制。（1）血压降低时，由交感神经释放去甲肾上腺素引起心率加快的调节方式为_________。在血压调节过程中，调节外周血管收缩的信号分子有_________。（2）肾性高血压（RH）是一种常见的继发性高血压，肾素分泌过多是引起RH的主要原因。已知山楂提取液具有降压作用，对RH有一定疗效。经初步研究，该提取液的降压作用机制可能是抑制ACE或者血管紧张素Ⅱ受体的活性。请利用生理盐水、卡托普利（ACE抑制剂）、缬沙坦（一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂）、山楂提取液以及正常大鼠和高血压大鼠设计实验验证山楂提取液的降压效果和机制，补全实验过程：实验步骤：①取1组正常大鼠灌胃适量生理盐水持续4周，另取___________（填数字）组等量高血压大鼠，分别灌胃___________；②在相同且适宜的环境中饲养一段时间后，检测各组大鼠的收缩压以及血管紧张素Ⅰ、血管紧张素Ⅱ的含量。实验结果及结论：灌胃山楂提取液的高血压大鼠的收缩压低于灌胃生理盐水的高血压大鼠的，且___________（该空结论不考虑灌胃生理盐水组），说明山楂提取液通过抑制ACE活性来对肾性高血压发挥降压作用。（3）RH患者常伴有肌无力症状，从RH的致病机理引起的离子变化的角度分析，原因可能是___________。【答案】（1）①.神经调节②.去甲肾上腺素（神经递质）、血管紧张素Ⅱ（激素）（2）①.4②.适量且等量的生理盐水、山楂提取液、卡托普利、缬沙坦③.高于灌胃卡托普利或缬沙坦的高血压大鼠的；灌胃山楂提取液的高血压大鼠的血管紧张素Ⅰ含量低于灌胃卡托普利的高血压大鼠，高于灌胃缬沙坦的高血压大鼠；灌胃山楂提取液的高血压大鼠的血管紧张素Ⅱ含量高于灌胃卡托普利的高血压大鼠，低于灌胃缬沙坦的高血压大鼠（3）肾性高血压患者肾素分泌过多，会促使醛固酮分泌增加，醛固酮促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收和对K⁺的分泌，导致血钾浓度降低，低钾会影响神经肌肉的兴奋传递和肌肉收缩过程，进而引发肌无力〖祥解〗（1）神经调节作用途径是反射弧，反应速度迅速，作用范围准确、比较局限，作用时间短暂；体液调节作用途径是体液运输，反应速度较缓慢，作用范围较广泛，作用时间比较长。神经调节与体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面：一方面，体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制；另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。（2）题图分析：肾脏病变后，肾血流量减少，肾素分泌增加，血管紧张素增加，血管收缩，最终导致出现肾性高血压。【解析】（1）交感神经属于传出神经，去甲肾上腺素是神经递质。整个过程由神经系统参与完成，没有激素参与，因此属于神经调节。在血压调节过程中，调节外周血管收缩的信号分子有去甲肾上腺素（神经递质）、血管紧张素Ⅱ（激素）。（2）实验目的是验证山楂提取液的降压效果，并判断其机制是抑制ACE还是血管紧张素Ⅱ受体的活性。对照组设置：1组正常大鼠+生理盐水，作为空白对照；高血压大鼠需设置灌胃适量且等量的生理盐水、山楂提取液、卡托普利、缬沙坦，共4组。ACE的作用是催化血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ。因此抑制ACE，血管紧张素Ⅰ含量升高，血管紧张素Ⅱ含量降低。若灌胃山楂提取液的高血压大鼠的收缩压低于灌胃生理盐水的高血压大鼠的，且高于灌胃卡托普利或缬沙坦的高血压大鼠的；灌胃山楂提取液的高血压大鼠的血管紧张素Ⅰ含量低于灌胃卡托普利的高血压大鼠，高于灌胃缬沙坦的高血压大鼠；灌胃山楂提取液的高血压大鼠的血管紧张素Ⅱ含量高于灌胃卡托普利的高血压大鼠，低于灌胃缬沙坦的高血压大鼠，即可证明山楂提取液通过抑制ACE发挥降压作用。（3）肾性高血压患者肾素分泌过多，会促使醛固酮分泌增加，醛固酮促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收和对K⁺的分泌，导致血钾浓度降低，低钾会影响神经肌肉的兴奋传递和肌肉收缩过程，进而引发肌无力。20.生态位重叠程度会影响群落中物种的竞争、分布和共存等。某研究团队在一片人工松林生态系统中，调查了甲、乙、丙3种主要植食性昆虫的生态位重叠情况，以探究它们对松林资源的利用关系，结果如表所示，其中斜线以上为营养生态位重叠指数，斜线以下为空间生态位重叠指数，生态位重叠指数大小可反映生态位重叠程度大小。回答下列问题：（1）研究人员在调查甲昆虫的种群密度时，在松林内随机设置了5个10m×10m的样方，分别统计到甲昆虫的数量为12、15、13、11、14只。若样方内有石块区域（共占每个样方面积的10%），甲昆虫不在此活动，则估算该松林（总面积：10000m2）中甲昆虫的种群数量为______只。3种昆虫分别在松林树冠层、灌木层、草本层分布，造成这种差异的主要决定因素是______。（2）根据调查结果，乙昆虫和丙昆虫之间对______（填“食物”或“栖息空间”）的竞争更激烈，理由是______。（3）同资源种团是指群落中以同一方式利用共同资源的物种集团。同资源种团的两个物种竞争的结局是发生______共存下去或者一方被淘汰。Tilman竞争模型建立在零增长线的基础上，零增长线可以理解为该生态因子的下限，再低就不能维持物种生存了。若仅考虑A、B两个物种，把它们的零增长线画在一个坐标系中，结果如图所示，则推测生活在a点对应区域的A、B两个物种中，最终被淘汰的是______（填“A”或“B”）物种。【答案】（1）①.1300②.食物资源、栖息空间（2）①.食物②.乙、丙昆虫之间营养生态位重叠指数(0.41)大于空间生态位重叠指数(0.17)（3）①.生态位分化②.A〖祥解〗一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。因此，研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。【解析】（1）5个样方中甲昆虫数之和为12＋15＋13＋11＋14＝65只，平均每个样方（有效活动面积=100×(1−10%)=90m²）为13只，对应密度为13/90只/m²。松林总有效面积=10000×(1−10%)=9000m²，故估算种群数=13/90×9000=1300只。影响动物分层的原因主要是食物资源和栖息空间；3种昆虫分别在松林树冠层、灌木层、草本层分布，造成这种差异的主要决定因素是食物资源、栖息空间。（2）由表格可知，斜线以上为营养生态位重叠指数，斜线以下为空间生态位重叠指数，生态位重叠指数大小可反映生态位重叠程度大小，乙、丙昆虫之间营养生态位重叠指数(0.41)大于空间生态位重叠指数(0.17)，说明它们在食物利用上重叠更大、竞争更激烈。（3）同资源种团是指群落中以同一方式利用共同资源的物种集团，同资源种团会竞争共同资源，可发生生态位分化共存，或者一方竞争占劣势被淘汰。由题意可知，Tilman竞争模型建立在零增长线的基础上，零增长线可以理解为该生态因子的下限，再低就不能维持物种生存了。由图可知，A物种零增长线所需要的资源供应率更高，因此a点所能提供的资源组合不足以使A维持种群零增长，竞争中A将被B淘汰。21.β-胡萝卜素是类胡萝卜素的一种，在人体内可转化为维生素A，具有重要的营养价值。植物中的八氢番茄红素脱氢酶（PDS）是催化β-胡萝卜素合成的关键酶，但其热稳定性较差，故在高温胁迫下植物合成β-胡萝卜素的过程会受阻。科研人员通过蛋白质工程将PDS的第90位氨基酸谷氨酰胺替换为脯氨酸，从而获得热稳定性显著提高的突变体。图1表示利用定点突变技术对PDS基因进行改造（只改变一个碱基）的过程，图2表示重组质粒的构建流程。回答下列问题：（1）科研