信息必刷卷02（北京专用）（解析版）_2025年新高考资料_2025考前信息卷_2025年高考生物考前信息必刷卷（北京专用）34427555

绝密★启用前 2025 年高考考前信息必刷卷 02（北京专用） 生 物 考情速递 高考·新动向：北京地区的生物高考题目与前两年相比没有新的题型改变。在题目设置上依然保留了 15道 选择题和6道分选择题的设置。在选择题部分，难度较之前的考试有所降低，更加注重对学生基础知识和 基础的理解和应用能力的考查。非选择题目部分，会有与社会热点现象及各类疾病密切相关的考题出现， 针对特定的疾病及其发病机理的研究，需要考生提出针对性的治疗措施。这部分题目就是要求学生要像科 学家一样思考问题并提出解决问题的途径和方法，综合考查学生的科学思维，此类题目难度较大。 高考·新考法：试题中考查的“CAR-T疗法”是一种新型的治疗癌症的方法，囊性纤维病、高血压调节和 探究高血压治疗的药物，以及动物器官移植”是这两年的热门情境。在试题中进一步考察学生能否灵活运 用知识，分析实际问题，让课本知识与社会接轨。 高考·新情境：北京的生物试卷有大量试题需要借助新情境分析，并结合题目所给的信息以及所学知识，进 行解答。试题中多方位考察学生的能力，强化学生的提取信息能力，逻辑分析能力，实验探究能力，长句 表述能力。进一步引导学生思考社会的发展，渗透学生社会责任的学科素养。 命题·大预测：2024年北京地区解答题中，资料分析题目常规出现，预测2025年北京地区继续会出资料分 析的题目，考查难度中等强度，难度中等偏下。 同时会有与社会热点现象及各类疾病密切相关的考题出现，针对特定的疾病及其发病机理的研究，需 要考生提出针对性的治疗措施，难度较大 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 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、腹泻时，人体内水分和无机盐（主要是钠盐）大量丢失。下列叙述不正确的是（ ） A．腹泻时肾上腺皮质分泌的醛固酮增加 B．严重腹泻会导致机体内环境稳态失衡 C．水和钠离子吸收进入细胞的方式相同 D．腹泻后补充含盐饮料可维持水盐平衡 【答案】C 【分析】水盐平衡的调节中枢在下丘脑，但产生渴觉的部位在大脑皮层，水盐平衡调节的重要激素是抗利 尿激素。当机体缺水或摄食食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑渗透压感受器，一方面引起 下丘脑分泌抗利尿激素并运输至垂体后叶储存，需要时由垂体释放，另一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴 觉，引起主动饮水。 【详解】A、腹泻时，水分和钠盐含量降低，肾上腺皮质分泌的醛固酮增加，促进肾小管和集合管对 Na+的重吸收，以维持血钠含量的平衡，A正确； B、严重腹泻时，会超出人体自身的调节能力，进而导致机体内环境稳态失衡，B正确； C、水进入细胞的方式主要是通过水通道蛋白的协助扩散，钠离子进入细胞的方式是协助扩散，C错误； D、腹泻会导致钠盐的丢失，所以腹泻后补充含盐饮料可维持水盐平衡，D正确。 故选C。 2、植物细胞膜上存在H+-ATP酶，能将细胞质中的H+转运到膜外（如下图）。下列叙述正确的是（ ） A．H+转运过程中H+-ATP酶的空间结构不发生改变 B．该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差 C．抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率 D．H+向细胞外转运的方式是协助扩散 【答案】B 【分析】题图分析：H+逆浓度梯度运输，且需要消耗能量，该过程为主动转运；在此过程中 H+-ATP酶兼 有载体蛋白和ATP水解酶的功能。【详解】A、H+-ATP酶是一种跨膜蛋白，通常在转运H+的过程中会发生构象变化。这个构象变化使得 ATP水解释放的能量被用于驱动质子（H+）跨膜转运。因此，H+-ATP酶的空间结构在H+转运过程中是会 发生改变的，A错误； B、H+-ATP酶通过主动转运质子（H+）到膜外，使得细胞内和细胞外的H+浓度保持一定的差异。这种浓 度差有助于产生电化学梯度，维持细胞内外环境的稳定，并为其他生理过程提供能量（例如通过质子驱动 合成ATP），B正确； C、细胞呼吸过程与ATP合成密切相关，ATP合成为H+-ATP酶提供能量（通过水解ATP释放能量用于质 子转运）。如果抑制细胞呼吸，就会影响ATP的产生，进而影响H+-ATP酶的工作，因此抑制细胞呼吸会 影响H+的转运速率，C错误； D、H+-ATP酶进行的是主动运输，即通过消耗ATP的能量，将H+主动地从细胞内转运到细胞外，克服了 浓度梯度的限制。协助扩散（也称为易化扩散）是指通过通道或载体蛋白帮助物质顺浓度梯度运输，不需 要能量，因此，H+转运的方式是主动运输，而不是协助扩散，D错误。 故选B。 3、为检测黑曲霉蛋白酶的热稳定性，科研人员在不同温度下分别处理酶液10、60及90min，测定酶活力， 结果如下图。下列关于该酶的叙述不正确的是（ ） A．温度升高可改变其空间结构 B．若长期保存应置于60℃ C．可将蛋白质水解为氨基酸或多肽 D．置于70℃下60min后完全失活 【答案】B 【分析】题图分析：该实验中自变量为温度和酶处理的时间，因变量为酶活力，高温下保温时间越长，酶 的活性下降越快。【详解】A、黑曲霉蛋白酶的化学本质是蛋白质，温度升高可改变其空间结构，进而导致酶活性下降，A 正确； B、若长期保存酶制剂，应在低温、适宜pH条件下保存，B错误； C、根据酶的专一性可推测，黑曲霉蛋白酶在适宜条件下可将蛋白质水解为氨基酸或多肽，C正确； D、结合实验结果可以看出，该酶置于70℃下60min后完全失活，D正确。 故选B。 4、下列对人体干细胞和癌细胞的叙述，正确的是（ ） A．干细胞内没有原癌基因和抑癌基因 B．干细胞和癌细胞都不会衰老或凋亡 C．若抑制DNA复制会使这两种细胞都停留在分裂间期 D．干细胞增殖产生的子细胞都会进入下一个细胞周期 【答案】C 【分析】(1)干细胞能增殖、能分化。 (2)癌细胞的特征： ①能够无限增殖； ②形态结构发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形； ③表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致癌细胞容易扩散和转移。 【详解】A、正常体细胞中均含有原癌基因和抑癌基因，A错误； B、细胞的衰老和凋亡是细胞正常的生命现象，细胞均会发生衰老和凋亡，B错误； C、DNA复制发生在分裂间期，因此抑制DNA复制会使这两种细胞都停留在分裂间期，C正确； D、干细胞增殖产生的子细胞有的会进入下一个细胞周期，有的可能不再增殖或暂不增殖，D错误。 故选C。 5、某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录，即完成一轮逆转录后，RT“跳 跃”到起点继续下一轮，每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链cDNA可在噬 菌体感染细菌时编码防御蛋白，过程如下图。相关叙述错误的是（ ） A．滚环逆转录以4种脱氧核苷酸为原料 B．单链cDNA中存在多个重复序列C．上述过程仅体现遗传信息由RNA向DNA流动 D．细菌基因组中原本不存在编码防御蛋白的基因 【答案】C 【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA 流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向 RNA以及从RNA流向DNA两条途径。 【详解】A、滚环逆转录的产物是DNA，合成DNA的原料是脱氧核糖核苷酸，A正确； B、题干信息“每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链 cDNA”可知，单链 cDNA中存在多个重复序列，B正确； C、上述过程中单链cDNA转录翻译出防御蛋白，会发生遗传信息由DNA向RNA流动，C错误； D、题干信息“不断串联形成的单链cDNA可在噬菌体感染细菌时编码防御蛋白”可知，细菌基因组中原 本不存在编码防御蛋白的基因，D正确。 故选C。 6、在果蝇发育早期，X射线可诱发染色体倒位，使控制红色素合成的R基因从染色质浓缩程度低的区域 更换到浓缩程度高的区域，导致眼睛呈现红白嵌合的花斑。下列推测不合理的是（ ） A．该过程中染色体发生了断裂和重接 B．果蝇部分细胞发生了染色体倒位 C．更换位置后的R基因碱基序列发生变化 D．花斑眼表型是R基因表达程度差异所致 【答案】C 【分析】由题意可知，X射线可诱发染色体倒位，该过程中染色体发生了断裂和重接，在倒位前后，R基 因的碱基序列不发生变化，只是基因的相对位置发生变化。 【详解】A、由题意可知，X射线可诱发染色体倒位，该过程中染色体发生了断裂和重接，A正确； B、果蝇部分细胞发生了染色体倒位，所以出现红白嵌合的花斑，B正确； C、更换位置后的R基因碱基序列不发生变化，只是基因的相对位置发生变化，C错误； D、花斑眼表型是R基因表达程度差异所致，即部分细胞未发生倒位，正常表达，而部分发生倒位的细胞 中R基因不能正常表达所致，D正确。 故选C。 7、金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代下列叙述错 误的是（ ） A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B．人类喜好影响金鱼的进化方向 C．鲫鱼人工选育成金鱼的过程中有基因频率改变 D．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种不同形态 【答案】D 【分析】能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。 【详解】A、由题干信息分析可知，金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，且在自然状态下，金鱼能与野 生鲫鱼杂交产生可育后代，这说明金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确； B、人类会根据自己的喜好保留所需要的性状，故人类的喜好影响了金鱼的进化方向，B正确； C、生物进化实质是种群基因频率的定向改变，故鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变，C正确； D、人工选择是根据人类的喜好对鲫鱼的性状进行保留，保留人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异， 只能对金鱼的变异类型起选择作用，而不能使金鱼发生变异，D错误。 故选D。 8、异常情况下，机体产生的某种抗体刺激甲状腺细胞，导致分泌的甲状腺激素（TH）增加，引发毒性弥 散性甲状腺肿（Graves病），机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．TSH和TH通过体液运输至靶细胞 B．Graves病是一种自身免疫病 C．抗体与TSH竞争结合TSH受体 D．抗体的产生受TH的负反馈调节 【答案】D 【分析】甲状腺激素的分级调节：下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素，垂 体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素；而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用，当甲状 腺激素分泌过多时，会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌，进而减少甲状腺激素的分泌。 【详解】A、激素调节的特点之一是通过体液运输，促甲状腺激素（TSH）和甲状腺激素（TH）都属于激素，它们会通过体液运输至靶细胞，与靶细胞上的受体结合发挥作用，A正确； B、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，在 Graves病中，机 体产生的某种抗体刺激甲状腺细胞，对自身组织造成影响，属于自身免疫病，B正确； C、从图中可以看出，异常状态下抗体与TSH受体结合，且能使甲状腺分泌甲状腺激素增加，说明抗体与 TSH竞争结合TSH受体，从而导致甲状腺激素分泌异常，C正确； D、从图中及题干信息可知，抗体的产生是机体免疫系统异常导致的，并非受TH的负反馈调节，TH的负 反馈调节主要是对下丘脑和垂体分泌相关激素进行调节，以维持甲状腺激素水平的相对稳定，D错误。 故选D。 9、浆细胞和GC-B细胞均由B细胞分化而来，参与分化过程的重要物质分别为P和H。两类细胞对机体防 御流感病毒、HIV等高度变异病毒的侵染具有重要作用。下图为该类免疫过程中B细胞的分化过程，下列 相关叙述错误的是（ ） A．浆细胞和GC-B细胞所含基因相同 B．流感病毒和HIV均为RNA病毒 C．二次免疫应答时③⑤⑥可能增强 D．物质H作用于过程②④ 【答案】D 【分析】体液免疫的过程为，当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供 了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递 在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激 活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下，B细胞 接受两个信号的刺激后，增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。 【详解】A、浆细胞和GC-B细胞均由B细胞分化而来，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此浆细 胞和GC-B细胞所含基因相同，A正确； B、流感病毒和HIV均为RNA病毒，B正确； C、二次免疫应答时③⑤⑥可能增强，产生更多的记忆细胞和抗体，C正确； D、物质H参与GC-B细胞的分化，GC-B细胞由B细胞分化而来，因此物质H作用于过程②，D错误。故选D。 10、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。下列判断不正确 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 【分析】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。 【详解】A、分析图可知，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、分析图可知，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、分析图可知，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、分析图可知，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。 11、十九世纪中期以来，青藏高原东缘的海螺沟冰川不断退缩，在退缩区上形成了一个完整且连续的植被 演替序列。图示为连续调查结果，显示演替不同阶段该地优势种的变化。下列相关叙述错误的是（ ）A．冰川退缩区的演替过程属于次生演替 B．在群落演替过程中生物量逐渐增加 C．糙皮桦和峨眉冷杉存在生态位重叠 D．中期林冠层郁闭度增加不利于喜光的沙棘生存 【答案】A 【分析】随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演 替两种。群落发生演替的主要标志：群落在物种组成上发生了变化，或者是在一定区域内一个群落逐步被 另一个群落替代。初生演替起点：从来未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的原生裸地。 次生演替起点：植被遭受严重破坏后所形成的次生裸地。 【详解】A、冰川退缩区没有植被，属于初生演替，A错误； B、在群落演替过程中生物量逐渐增加，群落发展壮大，B正确； C、糙皮桦和峨眉冷杉占优势比例接近，存在生态位重叠，C正确； D、中期林冠层郁闭度增加降低光照强度，不利于喜光的沙棘生存，D正确。 故选A。 12、调查发现，胶州湾渔场生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值(P/R)为2.518,而同纬度C海区 的P/R为1.181。相关推测合理的是（ ） A．胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区 B．胶州湾渔场相邻营养级间的能量传递效率高于C海区 C．降低鱼类捕捞强度有利于促进胶州湾渔场P/R值下降 D．若海区被大量有毒物质污染将导致P/R值快速升高 【答案】C 【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。 【详解】A、生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值(P/R)越大，说明保留在生态系统中的有机物越多，该比值不能直接说明生产者固定的太阳能总量大小，因此根据题意不能判断胶州湾渔场生产者固定 的太阳能总量高于C海区，A错误； B、若要计算相邻营养级间的能量传递效率需要获得相邻两个营养级的同化量，根据(P/R)无法获得相邻两 个营养级的同化量，因此根据题意无法比较胶州湾渔场和C海区相邻营养级间的能量传递效率大小，B错 误； C、降低鱼类捕捞强度，会使鱼类数量增加，鱼类等消费者的呼吸作用散失的能量会增加，而输入到生态 系统的总能量相对稳定，因此有利于促进胶州湾渔场P/R值下降，C正确； D、若海区被大量有毒物质污染，会影响生物生存，可能导致生产者和消费者等生物数量减少等多种变化， 但分解者的数量也会快速增加，分解者的分解作用加强，呼吸散失的热能增加，因此不一定会导致 P/R值 快速升高，D错误。 故选C。 13、青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉索杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供 应。关于青霉索的工业化生产过程叙述错误的是（ ） A．青霉素有杀菌作用发酵罐不需灭菌 B．深层通气液体发酵技术可提高产量 C．高产菌株扩大培养后接种到发酵罐中 D．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 【答案】A 【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等四类营养物质。配制培养基时除了满足基本的营养 条件外，还需满足微生物生长对特殊营养物质、pH、O2的要求。 【详解】A、青霉素只能抑制细菌的生长，不能抑制其他真菌的生长，发酵罐仍需严格灭菌，A错误； B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确； C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确； D、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液 单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为 半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，D正 确。 故选A。 14、运用植物悬浮培养技术培养胡萝卜细胞获得番茄红素，过程如下图。相关叙述正确的是（ ）A．①表示脱分化的过程 B．②需用胰蛋白酶处理 C．无需严格的无菌操作 D．体现植物细胞的全能性 【答案】A 【分析】图中①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞进行培养。 【详解】A、①表示已分化的细胞恢复分裂能力的脱分化的过程，A正确； B、胰蛋白酶用于获得动物细胞悬液，B错误； C、组织培养过程需需严格的无菌操作，避免杂菌感染，C错误； D、图示过程未形成完整生物个体，不体现植物细胞的全能性，D错误。 故选A。 15、下列关于高中生物学相关实验操作的叙述，正确的是（ ） 选 实验名称 实验部分操作 项 A 检测豆浆中的蛋白质 将双缩脲试剂A液、B液混匀后，再加入待测样液中 B 观察黑藻细胞的叶绿体 用黑藻叶片上表皮在高倍镜下观察叶绿体的形态 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液检测是否有酒精产生 D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 剪取洋葱根尖，解离、染色和漂洗后制成临时装片 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】1、双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸 铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。 2、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，该实验的步骤为解离→漂洗→染色→制片。 3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝 水溶液由蓝变绿再变黄；（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应， 变成灰绿色。 【详解】A、用双缩脲试剂检测蛋白质时，应该先加双缩脲试剂A液，后加双缩脲试剂B液，A错误； B、观察黑藻细胞的叶绿体时，直接将黑藻叶片制成玻片后进行观察，B错误； C、酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测，因此探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，用溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液检测酒精，颜色由橙色变成灰绿色，C正确； D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，剪取洋葱根尖，解离、漂洗和染色后制成临时装片，D 错误。 故选C。 第二部分 本部分共6小题，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， 。 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 。 (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，提出保护土 壤有机碳库的两条措施。【答案】(1) 非生物（无机）环境和生物群落 微生物/分解者 正 (2) 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 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（减少化石燃料燃烧）；适度放牧 【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。 【详解】（1）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 CO2 、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。 （2）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。 （3）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（减少化石燃料燃烧）；适度放牧。 17、科研人员尝试揭示植物感知光照强度变化调整能量代谢的机理，以期提高作物产量。 (1)在一定范围内，随光照强度增加，类囊体膜上的 捕获光能增多，将 分解为O 和H+。类囊 2 体膜内外H+浓度梯度（内高外低）驱动ATP合成，但当光照过强时，会诱发植物的非光化学淬灭机制 （NPQ），耗散过剩的光能，以保护叶绿体结构。 (2)类囊体膜上有蛋白K，科研人员构建了拟南芥K基因缺失突变体（甲）、K基因过表达突变体（乙）。 利用 技术检测野生型拟南芥（WT）及甲、乙基因表达情况，结果如图1。同时检测从强光转为弱光过程中的NPQ，图2结果表明：K蛋白的功能是在强光转为弱光时， 。 (3)蛋白K可跨膜运输H+。科研人员改变WT所处环境的光照强度，检测叶绿体基质pH和K蛋白活性的变 化，结果如图3。 ①据此推测，有活性的K蛋白跨膜转运H+的方向是 。 ②当光照强度由强转弱时，K蛋白活性先上升后迅速恢复正常。对其适应性意义的阐释，合理的是 （填字母）。 A．K蛋白活性先增强，利于减少光能耗散 B．随K蛋白活性的变化，NPQ先减弱后增强 C．利于维持用于ATP合成的H+浓度梯度 D．K蛋白灵敏调整NPQ，实现能量利用最大化 【答案】(1) 光合色素 水 (2) 抗原—抗体杂交 使拟南芥NPQ快速降低 (3) 由类囊体腔运输到叶绿体基质 ACD 【分析】光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）类囊体膜上含量最多的色素是叶绿素a，捕获光能最多，主要吸收红光和蓝紫光。光合色素 吸收的光能可用于水的光解，会将水分解为O2和H+。 （2）检测目的基因表达情况，是否翻译成蛋白质，可通过抗原−抗体杂交技术来检测。根据图2曲线变化 可知K蛋白的功能是在强光转为弱光时，使拟南芥NPQ快速降低。 （3）①根据图3分析可知强光条件下叶绿体基质pH值变化是下降，所以可推测活性的K蛋白跨膜转运 H+的方向是由类囊体腔运输到叶绿体基质。 ②A、K蛋白活性先增强，会使NPQ快速，会减少光能耗散，A正确; B、根据图可知光照强度由强变弱时，K蛋白活性先上升后迅速恢复正常，所以NPQ先增强后减弱，B错 误; C、类囊体膜内外H+浓度梯度（内高外低）驱动ATP合成，而K蛋白的功能是在强光转为弱光时，使拟 南芥NPQ快速降低，减少光能过度耗散，利于维持用于ATP合成的H+浓度梯度，C正确; D、光照过强时，会诱发植物的非光化学淬灭机制（NPQ），耗散过剩的光能，而K蛋白可以灵敏调整 NPQ，实现能量利用最大化，D正确。 故选ACD。 18、科学家以哺乳动物骨骼肌细胞和枪乌贼巨轴突细胞为材料，研究了静息电位和动作电位形成的机制。 (1)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。骨骼肌细胞膜的主要成分是 ，膜的基本 支架是 。 (2)假设初始状态下，膜两侧正负电荷均相等，且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中，当膜仅对 K+具有通透性时，K+顺浓度梯度向膜外流动，膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加，对K+进一步外流起 阻碍作用，最终K+跨膜流动达到平衡，形成稳定的跨膜静电场，此时膜两侧的电位表现是 。 K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度（mV） ”计算得出。 (3)骨骼肌细胞处于静息状态时，实验测得膜的静息电位为 mV，膜内、外K+浓度依次为155 mmol/L和 4 mmol/L（ ），此时没有K+跨膜净流动。 ①静息状态下，K+静电场强度为 mV，与静息电位实测值接近，推测K+外流形成的静电场可能是 构成静息电位的主要因素。 ②为证明①中的推测，研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值 ， 则可验证此假设。(4)为探究动作电位的形成机制，科研人员利用电压钳技术进行了如下实验，实验处理及结果分别是： 对照组①：当给予刺激后，出现了一个早期快速发生与消失的内向电流以及一个随后缓慢发生的外向电流。 （已知电流方向与正离子的流动方向一致） 实验组②和③：将轴突分别浸浴于河豚毒素（TTX，Na+通道阻断剂）和四乙基胺（TEA，K+通道阻断 剂）的溶液中的处理。 实验结果表明，动作电位的发生是由于Na+内流导致的，依据是 。 【答案】(1) 磷脂和蛋白质 磷脂双分子层 (2)外正内负 (3) -95.4 均与相应状态下K+静电场强度理论值接近 (4)①组受刺激后，出现内向电流，而②组受刺激后，不再出现内向电流 【分析】1、静息电位产生的原因：细胞处于安静状态下，存在于细胞膜两侧的电位差称为静息电位，表 现为内负外正。原因是细胞膜对K+的通透性增大，K+外流，表现为外正内负。 2、动作电位产生的原因：细胞膜对Na+的通透性增大，Na+内流，表现为内正外负。 【详解】（1）细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，膜的基本支架是磷脂双分子层。 （2）初始状态下，膜两侧正负电荷均相等，静息状态下，膜仅对K+具有通透性时，K+顺浓度梯度向膜外 流动，膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加，对K+进一步外流起阻碍作用，最终K+跨膜流动达到平衡， 形成稳定的跨膜静电场，此时膜两侧的电位表现是外正内负。 （3）①已知K+静电场强度（mV） = 60 × ，lg ，因此K+静电场强 度为60×（-1.59）=-95.4mV，与静息电位实测值接近，推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的 主要因素。 ②梯度增加细胞外K+浓度，此时钾离子外流减小，如果所测均与相应状态下K+静电场强度理论值接近， 则可验证K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。 （4）结合图示分析，①组受刺激后出现向内电流，③组阻断K+后向内电流依然存在，说明K+通道不影响向内电流，而②组用Na +通道阻断剂河豚毒素处理后，不再出现内向电流，表明内向电流的维持需要 Na+通道开启。 19、阅读下列材料，并回答问题。 线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即 “开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 与高等动物相同，高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经 UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过 程中释放的能量用于建立膜两侧H⁺浓度差，使能量转换成H⁺电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最 终，H⁺经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图 1所示（“e”表示电子，“→”表示物质运输及方向，“◯”表示相关化学反应）。这一途径生热缓慢， 不是造成植物器官温度明显上升的原因。图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在此酶参与下，电子 可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途 径称为AOX途径。相较于细胞色素途径，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。 荷花（N. nucifera）在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量 大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧 量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量 的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白（图1虚线框中所示）。 UCP可以将H⁺通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H⁺电化学势梯度，使能量以热能形式释 放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。 (1)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，有机物中的能量 大部分________。 A．已转移到ATP中 B．储存在[H]中 C．转移至CO 中 2 (2)图1所示膜结构是 ；图1中可以运输H⁺的是 。 (3)运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图1所示膜结构上AOX和UCP含量提高，则经膜上 ATP合成酶催化形成的ATP的量 （选填“增加”、“不变”、“减少”）。原因是： 。 (4)根据图2结果推测，在荷花（N. nucifera）花器官的开花生热中，AOX途径产热增加量大于UCP产热增 加量。请结合本文信息说明理由 。 (5)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是____。 A．二者均有线粒体B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 【答案】(1)B (2) 线粒体内膜 复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及ATP合成酶、UCP (3) 减少 AOX含量提高，（流经细胞色素途径的电子减少），建立的膜两侧 H+浓度差减小，同 时UCP含量提高，流经ATP合成酶的H+减少，因此合成ATP的量减少 (4)在荷花的开花生热中，AOX途径氧气消耗增加量显著大于细胞色素途径，说明电子传递链中增加的电 子有更多流向AOX。电子携带能量，因此增加的能量更多进入 AOX途径。进入AOX的能量大部分以热 能形式释放，而进入复合体III和IV的能量只有一部分通过UCP以热能形式释放。因此AOX途径产热增 加量大于UCP途径。 (5)ABC 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有 氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是 [H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上，有氧呼吸的三个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多， 合成的ATP数量最多。分析图示可知，UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ）可以传 递有机物分解产生的电子，同时又将H+运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差；H+通过ATP合成酶以 被动运输的方式进入线粒体基质，并驱动ATP生成；H+可以通过UCP蛋白由膜间隙跨膜运输到线粒体基 质。 【详解】（1）有氧呼吸的第一（葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量）、二阶段（丙酮酸＋水→二氧化碳＋ [H]＋少量能量）也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，有机物中的能量大部分储存 在[H]中，B正确，AC错误。 故选B。 （2）图1所示膜结构能消耗氧气生成水，为线粒体内膜。据图可知，图1中复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可以将 H+运输到线粒体的两层膜间隙，而ATP合成酶、UCP可将H+运输到线粒体的基质，所以可以运输H+的 是复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及ATP合成酶、UCP。 （3）由于有机物中的能量经AOX和UCP更多的被转换成了热能，所以在耗氧量不变的情况下，结合题图， AOX含量提高，（流经细胞色素途径的电子减少），建立的膜两侧H+浓度差减小，同时UCP含量提高， 流经ATP合成酶的H+减少，因此合成ATP的量减少。 （4）结合图2，在相同的花器官与周围环境温度差下，AOX途径呼吸耗氧量高于细胞色素途径耗氧量，推测在荷花的开花生热中，AOX途径氧气消耗增加量显著大于细胞色素途径，说明电子传递链中增加的电 子有更多流向AOX。电子携带能量，因此增加的能量更多进入 AOX途径。进入AOX的能量大部分以热 能形式释放，而进入复合体III和IV的能量只有一部分通过UCP以热能形式释放。因此AOX途径产热增 加量大于UCP途径。 （5）高等动、植物细胞均有线粒体；线粒体是有氧呼吸的主要场所，二者均可分解有机物产生 ATP；均 可借助UCP产热；而AOX是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，是植物特有的产热途径，综上分析， ABC符合题意，D不符合题意。 故选ABC。 20、胰高血糖素样肽GLPI作用于肠道受体，通过激活相关神经影响中枢神经系统使人产生饱腹感。科研 人员设计可在光控条件下产生GLP1的乳酸乳球工程菌。 (1)培养乳酸乳球菌需在培养基中添加水、无机盐、葡萄糖、蛋白胨等成分，其中葡萄糖主要为其提供的营 养是 。 (2)为获得能在光控条件下产生CLP1的工程菌，科研人员利用如图所示的质粒P对乳酸乳球菌进行改造。 ①需将GLP1基因插入质粒P的 （填图1中序号）点，构建重组质粒，导入经 处理的乳酸 乳球菌，使之能合成GLP1。 ②阻遏蛋白CL可抑制启动子λ的活性，YF/FJ双蛋白调节系统由共用同一启动子的相邻基因编码，前者具 有磷酸化酶活性，感应蓝光后活性丧失，后者磷酸化后可激活FJ基因下游启动子β。若要使①的乳酸乳球 菌仅在蓝光照射时合成GLP1，还需在图1质粒P的启动子α后增设序列组合，调控GLP1基因表达。以下 主要元件在该序列组合中的合理排序是 。 a．启动子β b．启动子λ c．CL基因 d．FJ基因 e．YF基因 (3)海藻酸钠微珠常用于生物活性物质的口服递送，它可在pH低于3.4~4.4时形成水凝胶沉于溶液底层， pH升高时涨破，将内容物释放到环境溶液中。工程菌发挥作用的主要部位在肠道，且易被胃酸降解。请 利用以下材料和设备设计实验，为海藻酸钠微珠可防止工程菌在胃液中释放提供证据支持。主要实验材料和设备：包裹工程菌的海藻酸钠微珠、缓冲液1（pH=2）、缓冲液2（pH=8）、含氯霉素的 平板（两个）、细菌培养箱。 实验方案及预期结果为 。 【答案】(1)碳源 (2) Ш CaCl2 edacb/deacb (3) 实验方案：先将海藻酸钠微珠浸于缓冲液1一段时间，再转移到缓冲液2处理相同时间，取两种缓冲液的 上清液分别涂布两个含氯霉素的平板上，培养并观察菌落生长情况 预期结果：仅在涂抹缓冲液2上清液的平板上生长大量工程菌菌落 【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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（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】（1）虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源 （提供碳元素的物质）、氮源（提供 氮元素的物质）和无机 盐等营养物质；培养乳酸乳球菌需在培养基中添加水、无机盐、葡萄糖、蛋白胨 等成分，其中葡萄糖主要为其提供的营养是碳源。 （2）①GLP1基因需要表达，可见需要将其插入启动子与终止子之间，题图可知，需将 GLP1基因插入质 粒P的Ш 点，构建重组质粒，导入经CaCl2处理的乳酸球菌，使之能合成GLP1。 ②阻遏蛋白CL可抑制启动子λ的活性，根据题意可知，没有蓝光照射时，CL基因表达从而抑制启动子λ 的活性，从而抑制GLP1基因表达，而蓝光照射时，YF基因表达的磷酸化酶失活，导致CL基因不表达， 从而解除对启动子λ的抑制作用，导致GLP1基因表达，故主要元件在该序列组合中的合理排序是edacb或 deacb。 （3）实验需要遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则，实验目的是验证海藻酸钠微珠可防止 工程菌在胃液中释放，根据题干信息可知，实验方案：先将海藻酸钠微珠浸于缓冲液1一段时间，再转移 到缓冲液2处理相同时间，取两种缓冲液的上清液分别涂布两个含氯霉素的平板上，培养并观察菌落生长情况；预期结果：仅在涂抹缓冲液2上清液的平板上生长大量工程菌菌落。 21、玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制， 对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F 表型与 相同，说明矮秆是隐性性状。 1 突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。 研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R 基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14 天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为 。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用， 进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 RRQQ（♀）×RRqq 1 表达 （♂） 2 RRqq（♀）RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F 表 1 型正常，F 配子的功能及受精卵活力均正常。利用F 进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量， 1 1 结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 F（♂）×甲 5 1 3：1 （♀） 6 F（♀）×（♂） 1：1 1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设 。 ②若F 自交，所结籽粒中小籽粒所占比例为 ，则支持上述假设。 1【答案】(1)野生型 (2)突变株胚乳中DNA甲基化水平高于野生型 (3)母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q基因在胚乳中表达； 对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活作用 (4) 突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒。其中一对等位基因 在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达 1/8 【 分 析 】 关 键 信 息 分 析 如 下 ： 【详解】（1）若矮秆是隐性性状，矮秆玉米突变株与野生型杂交，F1表型与野生型相同。 （2） 野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，所以野生型及突变株分别自交， 野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低。 （3）由组别2、4可知，母本中的R基因编码的DNA去甲基化酶无法为父本提供的Q基因去甲基化，由 组别3可知，父本中R基因编码的DNA去甲基化酶不能对母本上所结籽粒的胚乳中的Q基因发挥功能。 结合前面的研究成果：亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用，可得母本 R基因编码的DNA 去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活 作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用。 （4）①甲与野生型杂交得到的子代为正常个体，说明小籽粒为隐性性状。F1与甲杂交属于测交，F1作父 本时，结果出现正常籽粒：小籽粒=3：1，推测该性状受到两对等位基因的控制，且只有不含显性基因的 个体表现为小籽粒。F1作母本时，与甲杂交，后代正常籽粒：小籽粒=1：1，结合题目中“已知玉米子代 中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能”推测，母本产生配子时有一对等位基因是不发挥 功能的。因此提出的假设为：籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发 挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能。 ②F1自交，F1产生的精子中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子=3：1，F1产生的卵 细胞中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子和含显性基因不发挥功能的配子=1：1，所 以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒：小籽粒=（1-1/4×1/2）：（1/4×1/2）=7：1，即所结籽粒中 小籽粒所占比例为1/8,则支持上述假设。