精品解析：2025届广东省高三综合能力测试生物试题

广东省2025届高三年级综合能力测试（CAT） 生物学（广东卷） 本试卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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. 生物学原理对改进农业生产方式有很多启示。下列农业生产方式中主要运用“物质循环”原理的是（ ） A. 中耕松土 B. 间作套种 C. 种养结合 D. 棉花摘心 【答案】C 【解析】 【分析】1、立体农业又叫生态农业，是充分利用了群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖等。 2、间作套种时不同植物高矮结合，可充分利用不同层次光能，不同植物根系深浅搭配，则合理地利用了不同层次土壤内的水分和无机盐。 3、影响光合作用的因素：光照强度、二氧化碳浓度、温度、水和无机盐等。 【详解】A、中耕松土主要是为了改善土壤的通气状况，使土壤中的氧气含量增加，有利于植物根系进行有氧呼吸，从而促进根系对矿质元素的吸收等生理活动。 主要目的不是促进物质循环，A错误； B、间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。它主要是利用了不同植物在空间、光照、养分等资源利用上的差异，提高了土地和光能的利用率，充分发挥作物的种间互补优势，增加单位面积的农作物产量。目的不是促进物质循环，B错误； C、在种养结合模式中，养殖动物产生的粪便等废弃物可以作为种植业的有机肥料，经过微生物的分解等过程，其中的有机物被转化为无机物，重新回到土壤中供植物吸收利用；而植物通过光合作用等生产的有机物又可以为养殖动物提供食物。这样形成了一个物质循环利用的体系，实现了资源的高效利用和生态的平衡，C正确； D、棉花摘心是去除棉花的顶芽，解除顶端优势，使侧芽处的生长素浓度降低，促进侧芽的生长发育，从而使棉花多开花、多结果，提高产量，目的不是促进物质循环，D错误。 故选C。 2. 大蒜根细胞内磷酸盐浓度为0.04-0.12mmol/L时，还能从磷酸盐浓度为0.025mmol/L外界溶液中吸收磷；当外界溶液磷酸盐浓度大于0.8mmol/L以后，吸收速率则不再增加。上述现象产生的原因是（ ） A. 主动运输会受到载体蛋白的限制 B. 主动运输会受到能量供应的限制 C. 协助扩散会受到转运蛋白的限制 D. 胞吞作用会受到能量供应的限制 【答案】A 【解析】 【分析】当外界溶液磷酸盐浓度为0.025mmol/L，小于大蒜根细胞内磷酸盐浓度（0.04−0.12mmol/L）时，大蒜根细胞仍能从外界溶液中吸收磷，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输。当外界溶液磷酸盐浓度增大到一定程度（大于0.8mmol/L）后，吸收速率不再增加，这可能是因为细胞膜上运输磷酸盐的载体蛋白数量有限，即使外界溶液中磷酸盐浓度再高，载体蛋白也无法再结合更多的磷酸盐分子进行运输，即主动运输受到了载体蛋白的限制， 【详解】A、当外界溶液磷酸盐浓度为0.025mmol/L，小于大蒜根细胞内磷酸盐浓度（0.04−0.12mmol/L）时，大蒜根细胞仍能从外界溶液中吸收磷，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输。当外界溶液磷酸盐浓度增大到一定程度（大于0.8mmol/L）后，吸收速率不再增加，这可能是因为细胞膜上运输磷酸盐的载体蛋白数量有限，即使外界溶液中磷酸盐浓度再高，载体蛋白也无法再结合更多的磷酸盐分子进行运输，即主动运输受到了载体蛋白的限制，A正确； B、当外界溶液磷酸盐浓度大于0.8mmol/L后吸收速率不再增加，主要是由于载体蛋白的数量限制，而不是能量供应的问题。通常情况下，在一定范围内细胞的能量供应是相对稳定的，不会因为外界溶质浓度的升高而突然出现能量不足的情况，B错误； CD、由前面分析可知，大蒜根细胞吸收磷酸盐是从低浓度到高浓度的逆浓度梯度运输，属于主动运输，而不是协助扩散，不是胞吞胞吐，CD错误。 故选A。 3. 在医药领域，单克隆抗体制剂占有非常重要的地位。下列不属于单克隆抗体应用的是（ ） A. 诊断心血管畸形 B. 抗体-药物偶联物 C. 激素的检测 D. 免疫接种 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体的作用： ①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。 ②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。 【详解】A、抗体能与抗原特异性结合，单克隆抗体通过特定技术，可诊断心血管畸形等疾病，A不符合题意； B、抗体 - 药物偶联物是将单克隆抗体与细胞毒性药物连接，利用单克隆抗体的特异性将药物精准带到靶细胞，发挥治疗作用，B不符合题意； C、利用单克隆抗体的特异性，可用于激素等物质的检测，通过抗原 - 抗体反应来确定激素含量等，C不符合题意； D、免疫接种是将疫苗等生物制品接种到人体内，使机体产生特异性免疫应答，从而预防相应疾病，一般使用的是灭活或减毒的病原体等，并非单克隆抗体，D符合题意。 故选D。 4. REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降。诱导该基因突变最有可能产生的结果是（ ） A. 有丝分裂后期之前着丝粒断裂导致染色体数目变异 B. 有丝分裂后期之前着丝粒断裂导致染色体结构变异 C. 减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂导致染色体数目变异 D. 减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂导致染色体结构变异 【答案】C 【解析】 【分析】基因突变指DNA中碱基对的增添、缺失、替换引起基因结构的改变基因重组指在生物体的有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合 【详解】AB、在有丝分裂过程中，姐妹染色单体的分离是在有丝分裂后期，由着丝粒分裂导致的。而REC8基因是与减数分裂相关的，并非直接参与有丝分裂过程中姐妹染色单体的连接和分离调控。所以该基因突变一般不会直接导致有丝分裂过程中着丝粒断裂以及相应的染色体数目或结构变异，AB错误。 CD、在减数分裂过程中，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体。由于REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降，那么在减数分裂Ⅱ后期之前（此时姐妹染色单体应该还连接在一起），着丝粒就可能提前断裂。 着丝粒提前断裂会使姐妹染色单体不能正常地作为一个整体被拉向两极，而是各自分散到细胞中，最终会导致细胞中染色体数目发生改变，即产生染色体数目变异。而染色体结构变异通常是指染色体的断裂、缺失、重复、倒位等改变，并非是由于着丝粒提前断裂导致姐妹染色单体分散这种单纯的数目变化情况，C正确，D错误。 故选C。 5. 沃森和克里克提出DNA两条链上的碱基存在A与T配对和G与C配对的特异性配对方式。这种特异性配对方式为DNA的研究提供的启示是（ ） A. DNA可以转移 B. DNA以半保留方式复制 C. DNA以碱基排列储存信息 D. DNA呈螺旋结构 【答案】B 【解析】 【分析】20世纪50年代初，英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年，意识到DNA是一种螺旋结构。女物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片。当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后，沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构，沃森和克里克继续循着这个思路深入探讨，根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析，沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构，并构建了DNA分子双螺旋结构模型 【详解】A、DNA的转移是指DNA分子从一个细胞或生物体转移到另一个细胞或生物体的过程，比如细菌的转化实验中涉及DNA的转移。而碱基的A - T、G - C特异性配对方式主要描述的是DNA两条链上碱基之间的相互关系，并没有直接为DNA可以转移这一特性提供启示，A错误； B、在DNA半保留复制的实验过程中，碱基的特异性配对起到了关键作用。在DNA复制时，DNA聚合酶根据模板链上的碱基，按照A与T配对、G与C配对的规则，将游离的脱氧核苷酸添加到正在合成的子链上，从而保证了新合成的每个DNA分子中都保留了一条原来的母链，实现半保留复制。如果没有这种特异性的碱基配对方式，就无法准确地合成与模板链互补的子链，也就难以实现半保留复制。所以碱基的特异性配对方式为DNA以半保留方式复制提供了重要启示，B正确； C、虽然DNA确实是以碱基的排列顺序来储存遗传信息的，但题干强调的是A与T配对和G与C配对这种特异性配对方式所带来的启示。碱基排列储存信息更侧重于碱基的顺序多样性，而不是配对方式本身带来的启示，C错误； D、DNA的双螺旋结构是基于多种因素形成的，包括碱基之间的氢键作用（A - T之间两个氢键，G - C之间三个氢键）、磷酸二酯键连接脱氧核苷酸形成骨架等。虽然碱基配对对维持双螺旋结构的稳定性有重要作用，但题干问的是特异性配对方式为DNA研究提供的启示，重点在于配对方式带来的后续研究方面的启示，而不是直接指向DNA的双螺旋结构本身，D错误。 故选B。 6. DNP（2，4-二硝基苯酚）是一种线粒体功能抑制剂。DNP通过插入线粒体内膜，导致细胞需氧量增加，影响能量释放形式。动物细胞用DNP处理后会出现的现象是（ ） A. ATP合成减少，热量释放增加 B. ATP合成减少，热量释放减少 C. ATP合成增加，热量释放增加 D. ATP合成增加，热量释放减少 【答案】A 【解析】 【分析】细胞有氧呼吸时，葡萄糖氧化分解释放的能量绝大部分以热能形式耗散，少部分用于合成ATP。 【详解】正常情况下，细胞有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式耗散，少部分用于合成ATP，DNP是一种线粒体功能抑制剂，通过插入线粒体内膜，导致细胞需氧量增加，影响能量释放形式，说明细胞有氧呼吸产生的ATP减少，那么葡萄糖氧化分解释放的能量会有更多以热能形式散失，即ATP合成减少，热量释放增加，A正确。 故选A。 7. 我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性的意义是（ ） A. 创造新物种形成的条件 B. 能够提供进化的原材料 C. 促进种群基因频率发生定向改变 D. 避免人为阻断种群中个体间的基因交流 【答案】D 【解析】 【分析】遗传变异是生物进化的基础，遗传使基因在亲代和子代之间传递和延续；自然选择是生物进化的主要原因；地理隔离阻止种群间基因的交流，种群基因库之间的差异导致基因不能进行交流，从而产生生殖隔离；自然选择、突变和基因重组都能导致种群基因濒率的改变。 【详解】A、修建高架桥和涵洞有利于动物的迁徙、觅食和种内基因交流，没有为新物种形成创造条件，A错误； B、可遗传变异是生物进化原材料，修建高架桥和涵洞未提供可遗传变异，B错误； C、引起种群基因频率发生定向改变的是自然选择，C错误； D、修建高架桥和涵洞，有利于动物的迁徙、觅食和种内基因交流，避免人为阻断种群中个体间的基因交流，D正确。 故选D。 8. 胰岛素耐量试验（ITT）是评估体内胰岛素敏感性的方法之一。受试者禁食8-10h后，静脉注射固定量的胰岛素，在60min时测定血浆葡萄糖的减少值。下列叙述正确的是（ ） A. 该方法通常需要注射高剂量的胰岛素 B. 血糖值下降越大表明胰岛素敏感性好 C. 该方法主要评估肝脏的胰岛素敏感性 D. 此时胰岛素主要是促进肝糖原的合成 【答案】B 【解析】 【分析】胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素。血糖浓度与胰岛素浓度的相互调节关系是血糖浓度升高时，高浓度的血糖可以直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的分泌或通过神经调节引起胰岛B细胞分泌胰岛素。血糖浓度降低时，胰高血糖素分泌增加，胰岛素分泌减少。生物实验遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。 【详解】A、胰岛素耐量试验通常注射的是生理剂量的胰岛素，而不是高剂量的胰岛素。高剂量胰岛素可能会引起一些不良反应，并且不符合该试验正常的操作规范，A错误； B、胰岛素敏感性是指机体对胰岛素的反应能力。在胰岛素耐量试验中，注射胰岛素后，如果血糖值下降越大，说明机体在胰岛素作用下，能够更有效地降低血糖，也就表明胰岛素敏感性好，B正确； C、胰岛素耐量试验评估的是全身组织对胰岛素的敏感性，而不只是肝脏的胰岛素敏感性。胰岛素作用于全身多种组织细胞，如肌肉、脂肪等，该试验反映的是整体的胰岛素敏感性情况，C错误； D、在胰岛素耐量试验中，注射胰岛素后，胰岛素不仅促进肝糖原的合成，还会促进肌肉糖原的合成、促进组织细胞摄取和利用葡萄糖、抑制肝糖原分解和糖异生等多种作用来降低血糖，D错误。 故选B。 9. 少突胶质细胞是神经胶质细胞的一种，由少突细胞前体细胞（OPCs）分化而来，参与构成神经纤维表面的髓鞘。髓鞘含有OPCs分化抑制剂，阻止OPCs在髓鞘完好的情况下进行分化。下列叙述正确的是（ ） A. 少突胶质细胞在轴突和树突表面形成髓鞘 B. 髓鞘促进神经纤维之间的信号转换 C. 少突胶质细胞与神经元细胞共同参与神经调节 D. 髓鞘脱落降解会促使OPCs直接生成髓鞘 【答案】C 【解析】 【分析】神经元:是一种高度特化的细胞，是神经系统的基本结构和功能单位之一它具有感受刺激和传导兴奋的功能。神经细胞呈三角形或多角形，可以分为树突、轴突和细胞体这三个区域。 【详解】A、髓鞘是由少突胶质细胞参与构成的，但髓鞘主要是包裹在神经元的轴突表面，起到绝缘和加快神经冲动传导的作用，树突一般没有髓鞘包裹，A错误； B、髓鞘的主要作用是对神经纤维（轴突）起到绝缘作用，它可以防止神经冲动在传导过程中向周围扩散，从而使神经冲动能够沿着轴突快速、准确地传导，而不是促进神经纤维之间的信号转换，B错误； C、神经元是神经系统基本结构和功能单位，能够接受刺激、产生兴奋并传导兴奋，在神经调节中起核心作用。少突胶质细胞可以分化为形成髓鞘的少突胶质细胞，髓鞘包裹在轴突表面，有助于神经冲动的快速传导，从而辅助神经元完成神经调节过程。因此，少突胶质细胞与神经元细胞共同参与神经调节，C正确； D、已知髓鞘含有OPCs分化抑制剂，阻止OPCs在髓鞘完好的情况下进行分化。当髓鞘脱落降解时，虽然去除了部分抑制因素，但OPCs不会直接生成髓鞘，而是需要经历一系列复杂的生理过程，如细胞的活化、增殖、迁移等，然后再进一步分化为能够形成髓鞘的少突胶质细胞，最终才能参与髓鞘的重新生成，D错误。 故选C。 10. 在长期的适应和进化过程中，不同生物采取不同的生殖对策。有些动物采用K对策，后代存活率比较高，种群数量往往稳定在K值附近，K是指环境容纳量，这些动物称为K-选择物种。下列叙述正确的是（ ） A K-选择物种往往会大量繁殖 B. K-选择物种生活的环境变化剧烈 C. K-选择物种对环境资源的竞争比较激烈 D. K-选择物种受到危害种群数量下降能迅速恢复 【答案】C 【解析】 【分析】据题意可知K-对策生物：繁殖能力弱，存活率高，适应稳定环境，数量容易稳定在K值附近。 【详解】A、K-选择物种繁殖能力弱，存活率高，A错误； B、K-选择物种适应稳定环境，B错误； C、K-选择物种种群数量往往稳定在K值附近，资源竞争激烈，C正确； D、K-选择物种繁殖能力弱，存活率高，适应稳定环境，对环境资源的竞争比较激烈，因此受到危害种群数量不一定能迅速恢复，D错误。 故选C。 11. 研究小组在鱼甲和鱼乙的消化道内发现如下食物组成。下列分析错误的是（ ） 生物种类 消化道内食物组成 鱼甲 鱼乙、河虾 鱼乙 水蚤、河虾 A. 鱼甲与鱼乙可能属于同一营养级 B. 鱼甲与鱼乙具有捕食和竞争关系 C. 河虾大部分能量通过食物链流入鱼甲 D. 鱼甲和河虾同在的食物链可能不止2条 【答案】C 【解析】 【分析】在生态系统中，生产者和消费者之间通过捕食关系构成食物链。表中食物链有：浮游植物水蚤乙甲；浮游植物河虾甲；浮游植物河虾乙甲。 【详解】AB、依据表中信息可知，可能存在的食物链有：浮游植物水蚤乙甲；浮游植物河虾甲；浮游植物河虾乙甲，鱼甲和鱼乙都属于第三营养级，且在同一条食物链上，鱼甲和鱼乙之间存在捕食关系，在不同食物链上，鱼甲和鱼乙均以河虾为食，存在竞争关系，AB正确； C、营养级与营养级之间的能量传递传递效率只有10%-20%之间，所以河虾大部分能量并不是通过食物链流入鱼甲，而是以热能的形式散失，C错误； D、由于河虾的食物来源未知，所以鱼甲和河虾同在的食物链可能不止2条，D正确。 故选C。 12. 某兴趣小组用稀释涂布平板法测定某样品中大肠杆菌的含量。下列叙述正确的是（ ） A. 接种前首先必需对样液进行梯度稀释 B. 用涂布器从试管中蘸取样液均匀地涂布在培养基表面 C. 涂布接种完以后在酒精灯火焰旁进行倒平板操作 D. 将接种后的平板倒置放入适宜温度条件进行培养 【答案】D 【解析】 【分析】在对样品中微生物进行计数时，为了使平板上的菌落数在合适的范围（一般为30 - 300个），便于准确计数，通常需要对样液进行梯度稀释。但如果样品中微生物数量本身就很少，不需要进行梯度稀释也能使平板上的菌落数处于合适范围 【详解】A、梯度稀释是为了确保样品中细菌数量在平板上形成可计数的菌落，而不是“必需”的步骤。如果样品中细菌数量较少，可以直接涂布平板，而不需要梯度稀释，A错误； B、用涂布器涂布菌液时，应先将涂布器进行灭菌处理（如在酒精中浸泡后，在酒精灯火焰上灼烧），待冷却后再从已经融化并冷却至适宜温度（一般为50℃左右）的培养基中吸取一定量的菌液进行涂布，而不是直接从试管中蘸取样液，否则容易引入杂菌，B错误； C、倒平板应在涂布接种前完成，C错误； D、将接种后的平板倒置培养有重要意义。一方面可以防止培养过程中产生的冷凝水滴落到培养基表面，冲散菌落，影响菌落的形态和计数；另一方面也有利于菌种的生长和代谢。所以通常将接种后的平板倒置放入适宜温度条件下进行培养，D正确。 故选D。 13. 研究人员对城市中两个近自然林（NN1和NN2）和人工香樟林（AF2）空气中细菌浓度的四季变化进行调查，近自然林与人工香樟林的生境比较相似，并以人流量较大的校园作为对照（CK），结果如图。下列分析正确的是（ ） A. 校园的细菌丰富度远高于其他生境 B. 气温高细菌繁殖快，空气中细菌浓度不一定增大 C. 植被类型是空气中细菌浓度的决定因素 D. NN1空气中细菌浓度较低体现生物多样性的直接价值 【答案】B 【解析】 【分析】生物多样性价值：直接价值：生物对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的。间接价值：生物对生态系统起到重要调节作用的价值。潜在使用价值是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。 【详解】A、柱状图展示的是细菌浓度，而非细菌丰富度。细菌丰富度是指细菌种类的多少，图中并没有相关信息表明校园的细菌丰富度远高于其他生境，A错误； B、从图中可以看到，夏季气温较高，但近自然林（NN1、NN2）和人工香樟林（AF2）空气中细菌浓度并没有明显高于其他季节，甚至在某些情况下低于其他季节。 这说明虽然气温高可能有利于细菌繁殖，但空气中细菌浓度不一定增大，还可能受到其他因素的影响，B正确； C、图中仅对比了近自然林、人工香樟林和校园（对照）这几种生境的细菌浓度，并没有足够的信息表明植被类型是空气中细菌浓度的决定因素。 空气中细菌浓度可能还受到人流量、环境湿度、通风情况等多种因素的综合影响，C错误； D、NN1空气中细菌浓度较低，这体现的是森林对空气环境的净化等生态功能，属于生物多样性的间接价值，而不是直接价值，D错误。 故选B。 14. 突触前抑制是经过突触前轴突末梢（C）兴奋而抑制另一个神经元（A）突触前膜的神经递质释放，从而使其突触后神经元（B）呈现出抑制效应，并非A直接抑制B，模式图如图。下列分析正确的是（ ） A. 神经元A释放抑制性神经递质 B. 若仅兴奋神经元C，神经元B不发生反应 C. 若神经元C和A先后兴奋，则神经元B正常兴奋 D. 出现突触前抑制效应的原因是突触后膜本身产生抑制性 【答案】B 【解析】 【分析】神经元的轴突耒梢经过多次分支，最后每个小枝来端膨大，呈杯状或球状，叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突相接近，共同形成突触。当神经未梢有神经冲动传来时，突触前膜内的突触小体受到刺激，会释放一种化学物质一神经递质。神经递质经过扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，引发一次新的神经冲动。 【详解】A、突触前抑制的机制是突触前轴突末梢C兴奋后，通过某种方式使神经元A突触前膜释放的兴奋性神经递质减少，而不是神经元A释放抑制性神经递质，A错误； B、突触前抑制是通过影响神经元A释放神经递质来间接影响神经元B的。仅兴奋神经元C时，神经元B不发生反应，B正确； C、突触前抑制是经过突触前轴突末梢（C）兴奋而抑制另一个神经元（A）突触前膜的神经递质释放，从而使其突触后神经元（B）呈现出抑制效应，所以若神经元C和A先后兴奋，神经元B也不会兴奋，C错误； D、突触前抑制的关键在于突触前轴突末梢C对神经元A突触前膜的影响，导致神经元A释放的兴奋性神经递质减少，D错误。 故选B。 15. 兴趣小组进行“探索植物生长调节剂的应用”的实践探究。以小麦幼苗为实验材料，用不同浓度2，4-D进行处理。为衡量不同浓度2，4-D的作用效果，将各组幼苗的株高平均值与对照组做差，得到如图结果。下列分析正确的是（ ） A. 本实验以适宜2，4-D浓度处理作为对照组 B. 株高差异为负值代表该浓度2，4-D对幼苗生长有抑制作用 C. 2，4-D浓度低于10-8mg/mL时，随着浓度增加促进作用不断增强 D. 2，4-D浓度高于10-8mg/mL时，不同2，4-D浓度作用效果各不相同 【答案】B 【解析】 【分析】实验目的是探究不同浓度的2，4-D对幼苗茎生长的影响，自变量为不同浓度的2,4-D，因变量为实验组与对照组的差值。 【详解】A、本实验是以清水处理组为对照组，A错误； B、株高差异为负值时，说明，实验组的株高平均值小于对照组，说明该浓度的2,4-D对幼苗的生长具有抑制作用，B正确； C、依据实验组与对照组的差值，可知，2，4-D浓度为10-8mg/mL的促进作用大于10-10mg/mL的促进作用大于10-9mg/mL的促进作用，C错误； D、依据图示信息可知，2,4-D浓度大约小于10-2mg/mL（与横坐标的交点）时，实验组与对照组的差值大于0，说明作用效果均表现为促进作用，大于该浓度时，表现为抑制作用，D错误。 故选B。 16. 科学家利用基因编辑技术敲除控制水稻核雄性可育关键基因M，获得雄性不育系A（mm）；科学家再把M与基因P（使花粉失活）、R（红色荧光蛋白基因）紧密连锁构建融合基因（MPR），转化雄性不育水稻，获得了转基因雄性可育系B，如图。下列分析错误的是（ ） A. 株系A和株系B都可以正常产生雌配子 B. 株系B可产生基因组成为m-MPR的可育雄配子 C. 株系B自交得到有荧光和无荧光种子的比例为1:1 D. 株系B自交后代有荧光植株的基因型与株系B相同 【答案】B 【解析】 【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、株系A和株系B通过基因编辑技术改变了水稻核雄性可育相关基因，对雌配子的形成没有影响，因此株系A和株系B都可以正常产生雌配子，A正确； BC、株系B可产生雄配子为m，雌配子为m、MPRm，自交后代基因型比例为mm：MPRmm=1：1，有荧光和无荧光种子的比例为1：1，B错误，C正确； D、株系B自交后代有荧光植株的基因型为MPRmm，与株系B相同，D正确。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。考生根据要求作答。 17. 研究人员在田间发现一个水稻叶绿素b含量低的突变体，并对突变体和野生型水稻剑叶（水稻叶片的名称）全部展开（剑叶生长的一种状态，是水稻生长关键时期）后，测定净光合速率（Pn）、NADP+和NADPH含量，结果如图1和图2。回答下列问题： （1）水稻叶绿素b含量低的突变体叶片主要吸收可见光中的________光。 （2）据图1分析，突变体和野生型水稻剑叶的净光合速率在全部展开后________左右达到最大值，在剑叶展开28天内，突变体水稻剑叶的净光合速率明显高于野生型水稻，表明叶绿素b含量降低________剑叶的暗反应。 （3）据图2分析突变体与野生型的]NADPH/NADP+，表明同等光照条件下________植株中辅酶Ⅱ较多处于还原态，说明此时光反应与暗反应之间的强度关系（用NADPH表示）是________。NADPH/NADP+的比值实际上是从另一个角度反应了光暗反应之间的平衡，比值越高________。 【答案】（1）红光和蓝紫 （2） ①. 7 ②. 促进 （3） ①. 突变体 ②. 光反应强度大于暗反应强度 ③. 说明光反应产生的NADPH相对暗反应消耗的NADPH更多，也就意味着光反应强度相对较大 【解析】 【分析】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，包括水的光解和ATP的生成等过程，暗反应包括二氧化碳的固定和C3的还原。 【小问1详解】 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿素b属于叶绿素，所以水稻叶绿素b含量低的突变体叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。 【小问2详解】 从图1中可以直接观察到，突变体和野生型水稻剑叶的净光合速率曲线达到峰值的位置，可知它们在全部展开后7天左右达到最大值。 在剑叶展开28天内，突变体水稻剑叶的净光合速率明显高于野生型水稻。净光合速率 = 总光合速率 - 呼吸速率，净光合速率高说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物多。而光合作用的暗反应是在有关酶的催化下，利用光反应生成的ATP和NADPH，将二氧化碳固定并还原成糖类等有机物的过程。叶绿素b含量降低但净光合速率高，意味着暗反应能更有效地利用光反应提供的物质来完成有机物的合成，所以表明叶绿素b含量降低促进剑叶的暗反应。 【小问3详解】 从图2中比较突变体和野生型植株的NADPH/NADP⁺比值，突变体的NADPH/NADP⁺比值大。NADPH是光反应中产生的还原型辅酶Ⅱ，NADP⁺是其氧化型。NADPH/NADP⁺比值大，说明NADPH相对较多，也就是辅酶Ⅱ（NADP⁺）较多处于还原态（NADPH）。所以同等光照条件下突变体植株中辅酶Ⅱ较多处于还原态。 光反应产生ATP和NADPH，暗反应消耗ATP和NADPH。当突变体植株中NADPH较多处于还原态（NADPH/NADP⁺比值大）时，说明光反应产生的NADPH没有被暗反应及时消耗完，即此时光反应强度大于暗反应强度。 NADPH/NADP⁺的比值实际上反映了光反应产生的NADPH和暗反应消耗NADPH之间的平衡关系。比值越高，说明光反应产生的NADPH相对暗反应消耗的NADPH更多，也就意味着光反应强度相对较大。 18. 活化的T细胞表面的PD-1（程序性死亡受体1）与肿瘤细胞表面的PD-L1（程序性死亡配体1）一旦结合，肿瘤细胞就发生免疫逃逸。研究发现，学习与记忆有关的海马脑区的神经细胞也有PD-1表达，为研究PD-1对学习与记忆的影响，研究人员进行了系列实验。回答下列问题： （1）研究人员用野生型小鼠（WT）和PD-1基因敲除小鼠（KO）进行识别训练，分别在0.5h和24h后测定小鼠的识别能力，结果如下图。该实验结果说明________。为从不同角度验证该结果，研究人员用WT小鼠进行实验，简要阐述研究思路是________。 （2）研究人员测定WT小鼠和KO小鼠的神经元动作电位，结果如下图。说明PD-1的存在________，与前述研究结论一致。 （3）研究人员还在创伤性脑损伤（TBI，认知能力显著下降）模型中进行了实验，目的是观察PD-1对创伤性脑损伤的恢复情况。研究人员用基因敲除的方法一共设置了4组实验，这4组实验对小鼠的处理分别是________。 （4）进一步研究发现，神经元表面的PD-1与PD-L1结合后，抑制________（填“钾离子通道”或“钠离子通道”）的作用，增强神经元兴奋性。该实验对治疗认知和记忆力损伤提供的新思路是________。 【答案】（1） ①. PD-1抑制小鼠的学习和记忆能力 ②. 给WT小鼠注射能特异性结合PD-1的抗体，然后进行识别训练，分别在0.5h和24h后测定其识别能力，并与未注射抗体的WT小鼠的识别能力进行比较 （2）抑制小鼠神经元的兴奋性 （3）正常WT小鼠；正常KO小鼠、创伤性脑损伤WT小鼠、创伤性脑损伤KO小鼠 （4） ①. 钾离子通道 ②. 研发功能类似于PD-L1的药物 【解析】 【分析】神经冲动的产生和恢复过程：静息状态时，膜电位表现为外正内负，收到适宜刺激时，钠离子通道打开，钠离子内流，产生动作电位；紧接着钠离子通道关闭，钾离子通道打开，钾离子外流，恢复静息电位。 【小问1详解】 实验结果分析，0.5h和24h，PD-1基因敲除小鼠（KO）识别指数均高于野生型小鼠（WT），说明PD-1的存在会抑制小鼠的学习和记忆能力。该实验通过PD-1基因的有无来探究PD-1的作用，结合题干信息可知，PD-1可以和PD-L1结合，因此可以从该角度验证PD-1的作用，实验思路是给WT小鼠注射能特异性结合PD-1的抗体，然后进行识别训练，分别在0.5h和24h后测定其识别能力，并与未注射抗体的WT小鼠的识别能力进行比较，若注射抗体的小鼠识别指数高于对照组，则说明PD-1的存在会会抑制小鼠的学习和记忆能力。 【小问2详解】 小鼠学习和记忆能力和神经元的兴奋性有关，研究结果表明，WT小鼠动作电位相对值小于KO小鼠，说明PD-1的存在抑制小鼠神经元的兴奋性，从而减弱小鼠的学习和记忆能力。 【小问3详解】 本实验的目的是观察PD-1对创伤性脑损伤的恢复情况，实验自变量是PD-1的有无以及是否创伤性脑损伤，因此实验分组是正常WT小鼠、正常KO小鼠、创伤性脑损伤WT小鼠、创伤性脑损伤KO小鼠。创伤性脑损伤WT小鼠和正常WT小鼠作对比，观察恢复情况；创伤性脑损伤KO小鼠和正常KO小鼠作对比，观察恢复情况。两组对比结果分析，从而判断PD-1对创伤性脑损伤的恢复情况。 【小问4详解】 静息状态下，钾离子通道打开，钾离子外流维持静息电位，神经元表面的PD-1与PD-L1结合后，抑制钾离子通道的打开，减少钾离子外流，有利于动作电位的形成，从而增强神经元兴奋性。已知PD-1会抑制神经元的兴奋性，通过PD-L1的作用可以增强神经元的兴奋性，因此通过研发功能类似于PD-L1的药物来治疗认知和记忆力损伤的病人。 19. 直链淀粉含量高的稻米品种做出的米饭黏性、适口性差，从而严重影响米饭的质地与食味。目前，生产上大多通过调控稻米中直链淀粉的含量来改良稻米的蒸煮食味品质。由粳稻品种宁粳2号通过诱变后筛选得到隐性突变体r162，并对突变基因进行定位。回答下列问题： （1）研究人员将诱变后的植株与野生型品种杂交后从________代中挑选其中具有r162表型的个体用于后续研究。 （2）对野生型和突变体r162种子进行理化性质分析，结果如下图。据图分析，说明基因表达产物与性状的关系是________。由此研究人员推测发生r162突变的结果是________。 （3）根据上述思路，研究人员发现GBSSⅠ是与水稻直链淀粉含量密切相关的关键蛋白，其编码基因Waxy（Wx）被认为是影响稻米品质、控制直链淀粉含量的关键基因。通过对突变体r162的Wx进行分析，结果如下图，明确Wx基因突变是r162突变体糯性形成的原因。与野生型相比，突变体rl62中Wx基因的内含子上发生了________的突变，导致编码序列________，最终导致其编码的GBSSⅠ蛋白错误翻译且翻译过程________。蛋白质序列对比分析，突变体r162中的GBSSⅠ蛋白的________缺失。 （4）翻译时氨基酸会不断加到肽链的羧基端（C端），肽链含氨基端为N端。蛋白质序列对比分析，突变体r162中的GBSSI蛋白的________缺失（填“C端”或“N端”）序列产生的抗体来进行检测，预期结果是________________________。 【答案】（1）F2 （2） ①. 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 ②. 控制合成直链淀粉的酶的活性降低（或合成量减少） （3） ①. 碱基对的替换 ②. 提前出现终止密码子 ③. 提前终止 ④. 糖基转移酶结构域Ⅰ （4） ①. C端 ②.  野生型出现阳性反应，突变体r162出现阴性反应 【解析】 【分析】基因突变具有普遍性、随机性、不定向性和低频性等特点。 【小问1详解】 诱变后的植株与野生型品种杂交，得到的是F1代，F1代自交得到F2代，会出现性状分离，在F2代中挑选具有特定表型（r162表型）的个体用于后续研究。因为F1代一般只表现显性性状，F2代才会出现性状分离，从而能挑选到符合要求的个体。 【小问2详解】 观察图表，与野生型（WT）相比，突变体r162中总淀粉含量基本不变，但是直链淀粉含量显著降低，支链淀粉含量显著升高。这表明基因表达产物（这里是影响淀粉合成相关的产物）通过影响直链淀粉和支链淀粉的含量来控制水稻的性状（淀粉的组成比例），即基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 由于突变体r162直链淀粉含量降低，支链淀粉含量升高，而直链淀粉和支链淀粉的合成受相关酶的控制，所以推测发生r162突变的结果是控制合成直链淀粉的酶的活性降低（或合成量减少），导致直链淀粉合成减少，相对地支链淀粉含量升高。 【小问3详解】 •对比野生型和突变体r162的Wx基因序列，发现突变体r162中Wx基因的内含子上发生了碱基对的替换，导致编码序列提前出现终止密码子（提前终止），使得翻译过程提前结束，最终导致其编码的GBSSⅠ蛋白错误翻译且翻译过程提前终止。 【小问4详解】 蛋白质序列对比分析可知，突变体r162中的GBSSⅠ蛋白C端缺失。由于翻译时氨基酸不断加到肽链的C端，所以缺失的是C端序列。用缺失C端序列产生的抗体进行检测，预期结果是野生型能与抗体结合出现阳性反应（因为野生型有完整序列），突变体r162不能与抗体结合出现阴性反应（因为其C端缺失）。 20. 为指导区域马尾松人工林近自然化改造，研究人员以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林（BF）、马尾松林（PF）和针阔叶混交林（MF）为研究对象，调查不同演替阶段群落植被碳储量与物种丰富度、结构多样性的变化关系，结果如图1和图2。回答下列问题： （1）在马尾松人工林改造过程中需更多考虑林分物种多样性、土壤肥力、涵养水源、保持水土和抵御病虫害等能力，从生物多样性的价值角度分析，原因是________。 （2）随着演替的进行，植被碳储量不断增加，植被固碳的主要途径是________，据图1分析，该研究揭示生物多样与生态系统生产力的关系是________。 （3）常绿阔叶林群落的垂直结构更复杂，对阳光的利用更充分，据图2分析，提供支持该观点的依据是________。 （4）马尾松林物种多样性较低，主要以大径级个体为主，结合本研究提出对马尾松林的改造措施是________。 【答案】（1）生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值，林分物种多样性、土壤肥力、涵养水源、保持水土和抵御病虫害等能力体现的是生物多样性的间接价值 （2） ①. 光合作用 ②. 生物多样性越高，生态系统生产力越大 （3）常绿阔叶林（BF）的物种多样性、胸径多样性和高度多样性均高于其他群落 （4）引入其它适宜物种，营造针阔叶混交林 【解析】 【分析】生物多样性价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。（1）直接价值：生物多样性对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的价值。生物多样性的美丽和独特性也吸引着人们进行旅游观赏，同时它也为科学研究和文学艺术创作提供了丰富的素材。（2）间接价值：生物多样性的生态功能对生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。它有助于维持生态系统的生产力，促进营养循环，调节气候，以及控制有害生物和疾病的传播。这些功能对人类社会的生存和发展至关重要，但却往往被忽视或低估。（3）潜在价值：目前人类尚不清楚的价值。随着科学技术的不断发展和对生物多样性认识的不断深入，人们可能会发现更多生物多样性的价值。这些潜在价值可能包括新的药物来源、新的工业原料、新的生态系统服务等。 【小问1详解】 生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值，从生物多样性的价值角度分析，由于生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值，林分物种多样性、土壤肥力、涵养水源、保持水土和抵御病虫害等能力体现的是生物多样性的间接价值，因此在马尾松人工林改造过程中需更多考虑林分物种多样性、土壤肥力、涵养水源、保持水土和抵御病虫害等能力。 【小问2详解】 植物通过光合作用固定二氧化碳形成有机物，植被固碳的主要途径是光合作用。图1分析，生物多样与生态系统生产力的关系是生物多样性越高，生态系统生产力越大。 【小问3详解】 植物种类越多，垂直结构越复杂，对阳光的利用更充分，结合图2所示分析，鼎湖山南亚热带常绿阔叶林（BF）物种多样性、胸径多样性和高度多样性均高于其他群落，因此说常绿阔叶林（BF）群落的垂直结构更复杂，对阳光的利用更充分。 【小问4详解】 马尾松林主要以大径级个体为主，物种多样性较低，营养结构较简单，自我调节能力较弱，为了提高马尾松林物种多样性，可以通过引入其它适宜物种，营造针阔叶混交林。 21. 研究人员构建了两种光控化质粒载体（OptoBL21和pJH11）用于合成1，3-丙二醇，载体部分结构如下图。图中OptoLaclD表示光控元件，其产生的蛋白质会在蓝光照射时改变蛋白质结构，并与LacO结合，从而抑制下游基因表达。回答下列问题： （1）构建基因表达载体是基因工程的核心，除了图中结构外，基因表达载体还须具备的结构是________。 （2）启动子分为通用型和特异型，其中特异型只能被特定的________识别并结合。据图分析，T7RNAP最可能识别的位点是________。图中OptoLaclD光控元件的启动子未标示出来，分析T7RNAP能否识别该光控元件的启动子，阐述你的观点和理由________。 （3）将上述两种载体同时导入大肠杆菌，诱导合成1，3-丙二醇时，在光照上需要进行的调控是________，根据表达载体各结构的功能，简要阐述调控原理是________。 （4）研究人员将光控化改造后的大肠杆菌与未光控化改造的大肠杆菌（pJH10+BL21（DE3））进行1，3-丙二醇合成的对比实验，结果如下图。光控化改造后的大肠杆菌在合成1，3-丙二醇上具有明显优势。据图分析，得出该结论的依据是________。 （5）综合上述信息，与IPTG诱导剂相比，光控化元件调控基因表达的优点有________。 【答案】（1）终止子和标记基因 （2） ①. 转录因子 ②. T7启动子 ③. T7RNAP不能识别该光控元件的启动子 理由：图中OptoLaclD表示光控元件，其产生的蛋白质会在蓝光照射时改变结构并与LacO结合抑制下游基因表达，说明光控元件有其自身独立的调控机制，且未提及它与T7启动子相关，通常不同的启动子具有特定的识别序列和结合蛋白，T7RNAP主要识别T7启动子，所以推测它不能识别光控元件的启动子。 （3） ①. 给予黑暗环境 ②. OptoBL21、pJH11载体载体含有OptoLaclD光控元件，其产生的蛋白质在蓝光照射时会改变结构并与LacO结合，从而抑制下游基因表达，黑暗处理可以使两个载体在大肠杆菌中实现表达，从而更好地诱导合成1，3 - 丙二醇 （4）​在相同时间内，光控化改造后的大肠杆菌合成1，3 - 丙二醇的量明显高于未光控化改造的大肠杆菌（pJH10 + BL21（DE3）） （5）​可精确调控；​无化学物质残留风险 【解析】 【分析】特异型启动子只能被特定的转录因子识别并结合。转录因子能与启动子特定区域相互作用，调控基因的转录过程。 【小问1详解】 基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。图中已经包含了启动子（如T7启动子）、目的基因（合成1，3 - 丙二醇相关基因）等结构，所以除了图中结构外，基因表达载体还须具备的结构是终止子和标记基因。终止子能使转录在所需要的地方停止；标记基因可用于筛选含有重组载体的细胞。 【小问2详解】 特异型启动子只能被特定的转录因子识别并结合。转录因子能与启动子特定区域相互作用，调控基因的转录过程。 据图分析，T7RNAP最可能识别的位点是T7启动子。因为图中明确提到有T7启动子，并且T7RNAP是T7噬菌体RNA聚合酶，它具有特异性，通常识别并结合T7启动子来启动下游基因的转录。 ​ T7RNAP不能识别该光控元件的启动子。理由：图中OptoLaclD表示光控元件，其产生的蛋白质会在蓝光照射时改变结构并与LacO结合抑制下游基因表达，说明光控元件有其自身独立的调控机制，且未提及它与T7启动子相关，通常不同的启动子具有特定的识别序列和结合蛋白，T7RNAP主要识别T7启动子，所以推测它不能识别光控元件的启动子。 【小问3详解】 将上述两种载体同时导入大肠杆菌，诱导合成1，3 - 丙二醇时，在光照上需要进行的调控是给予黑暗环境​。当黑暗时光控元件不工作，不会抑制下游基因表达，合成1,3-丙二醇。 OptoBL21、pJH11载体载体含有OptoLaclD光控元件，其产生的蛋白质在蓝光照射时会改变结构并与LacO结合，从而抑制下游基因表达，黑暗处理可以使两个载体在大肠杆菌中实现表达，从而更好地诱导合成1，3 - 丙二醇。 【小问4详解】 据图分析得出光控化改造后的大肠杆菌在合成1，3 - 丙二醇上具有明显优势的依据是：​在相同时间内，光控化改造后的大肠杆菌合成1，3 - 丙二醇的量明显高于未光控化改造的大肠杆菌（pJH10 + BL21（DE3））​ 。从图中可以直观地看到两条曲线代表的两组实验结果，光控化改造组的1，3 - 丙二醇合成量在各个时间点都高于未改造组。 【小问5详解】 光控化元件可以通过光照强度和时间精确控制基因的表达水平；使用光控化元件调控基因表达不需要添加像IPTG这样的化学诱导剂，避免了化学物质在产物中的残留问题，提高了产物的安全性和纯度；而IPTG可能会残留在发酵液中，对后续产物分离和应用带来一定风险 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $