精品解析：天津市耀华中学2025-2026学年高三上学期假前训练生物试题

天津市耀华中学2026届高三年级假前训练 生物学试卷 一、单项选择题（共12题，每题4分，共48分） 1. 某同学尝试用糯米制作传统米酒和米醋，实验流程如下： ①糯米浸泡后蒸熟，冷却至；②加入酒曲（含酵母菌和根霉），搅拌均匀后密封；③发酵3天后，开盖加入醋曲（含醋酸菌），并保持通气；④继续发酵5天，过滤得米醋。下列关于上述实验的分析正确的是（　　） A. 步骤①中糯米蒸熟的目的是杀灭所有微生物，避免杂菌污染 B. 步骤②中密封的目的是为酵母菌提供无氧环境，促进其大量繁殖 C. 步骤③中加入醋曲后通气的目的是促进醋酸菌将酒精转化为醋酸 D. 步骤④中过滤前检测到发酵液中酒精浓度下降，则说明米醋制作成功 2. 下列关于实验操作的叙述，错误的是（　　） A. 在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌 B. 在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基 C. 右图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌 D. PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理 3. 黄葛树的叶子、果实（榕果）和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量，进行了相关实验。下列分析正确的是（ ） A. 甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是稀释度过低造成的 B. 以乙组计数，5g土壤中尿素分解菌的估算数目是1.4×109个 C. 土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养，再等比稀释后涂布计数 D. 以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶 4. 胡萝卜（2n=18）具有健脾和中，滋肝明目，化痰止咳，清热解毒的功效。羊角芹（2n=12）可入药，味苦、辛、性平，有祛风止痛的功效。科研人员利用胡萝卜、羊角芹进行育种，如图为部分育种流程。下列分析正确的是（　　） A. 用秋水仙素处理植株①的种子或幼苗可使其染色体数目加倍 B. 获得植株③的过程中必须在分裂间期用γ射线处理愈伤组织 C. 获得植株④，生成芽、根的过程中由于再分化使得基因选择性表达 D. 植株⑤不分裂的体细胞中含有4个染色体组，自交可育 5. 科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食者—猎物模型，如图甲所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）；图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述不正确的是（ ） A. 图甲中横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量 B. 图甲中的 和 分别表示被捕食者和捕食者的K 值 C. 图乙中的 abcd时间段分别对应的是图甲中的①②③④区 D. 图乙中的 b时间段内 N 种群数量变化的直接原因是出生率小于死亡率 6. 某海湾因海底火山喷发形成新岛礁，初期仅有裸露的玄武岩。数年后，近岸区域因海鸟携带种子和有机物堆积，已形成斑块状草甸；远岸区域仍以地衣、苔藓为主。生态学家建议适当人为干预以加速演替。下列叙述正确的是（ ） A. 近岸草甸的形成属于次生演替，远岸区域进行初生演替 B. 海鸟捕食草甸昆虫会降低群落稳定性，阻碍演替进程 C. 演替使物种丰富度增加，生态位分化则使种间竞争加剧 D. 人为加速演替的关键在于引进适量动物，加快物质循环 7. 下图是某地推广“稻—鳖—鱼—龙虾”生态种养模式示意图。该模式最终实现全程化肥、农药零投入，同时也获得了更多的农产品输出。相关叙述正确的是（　　） A. 图中龙虾既是消费者又是分解者，加速生态系统的物质和能量循环 B. 该系统内物质能自给自足，故能实现化肥、农药的零投入 C. 输入该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能总量 D. 图中所有生物构成农业生态系统 8. 我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述。下列对我国古诗词中的生物学知识阐述错误的是 A. “种豆南山下，草盛豆苗稀”，实际上体现了物种间的竞争关系 B. “稻花香里说丰年，听取蛙声一片”能反映出一条食物链：水稻→害虫→青蛙 C. “螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间存在互利共生关系 D. “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，体现了生态系统信息传递的功能 9. 水稻田养殖河蟹是一种生态、立体种养模式，水稻生长过程中能够净化水质，为河蟹生长提供良好的生态环境，而河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫，增加稻田肥力。某稻蟹混合养殖模式中能量流动过程如图所示，甲、乙、丙和丁表示不同的营养级，字母表示能量值，其中A、B、C、D表示同化量。下列叙述正确的是（　　） A. 该养殖模式中河蟹所处的营养级为乙 B. 水稻与河蟹之间的种间关系为互利共生 C. 能量H包括初级消费者遗体残骸及其粪便中的能量 D. 丙与丁两营养级间能量传递效率为 D/（C+M）×100% 10. 图1、2、3分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图，以下叙述正确的是（ ） A. 图1中的A与D之间能直接进行物质交换，B是淋巴细胞唯一的生活场所 B. 图2中B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a，B体重增加x，至少需要A的量为y，则y=20ax+5x C. 因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是图3中的B所处的营养级 D. 从研究内容来看，图1、2、3分别属于生命系统个体水平、群落水平和生态系统水平 11. 研究人员设置4组温度，探究温度对森林松树与灌木群落地上生物量的影响，结果如图所示。下列分析错误的是（ ） A. 群落总生物量与松树生物量随温度升高均呈先增后减趋势 B. 松树作为优势种，对温度变化的响应比灌木更显著 C. 从15℃到30℃，灌木生物量占群落比例逐渐增大 D. 森林生态系统中，20℃左右可能是松树生长的最适温度 12. 在一个遭受严重森林火灾后的地区，两个相邻但生态特征有所差异的森林开始自然恢复过程。森林A以前物种多样性高，包含多个层次的植物群落和复杂的食物网；森林B则相对单一，主要由同一种树种构成且物种多样性低。几年后，研究人员对比这两个森林的恢复情况。以下叙述正确的是（　　） A. 森林A表现出更高的抵抗力稳定性，在火灾后迅速恢复到原有状态，因为其物种多样性促进了快速的生态位重建 B. 森林B由于物种组成简单，初期比森林A显示出更快的植被覆盖率恢复，体现了较高的恢复力稳定性，但长期抵抗力稳定性较低 C. 两个森林都展现了相似的恢复速度和模式，因为火灾作为一种自然干扰，对所有生态系统的影响基本一致 D. 森林A在火灾后几乎无法自我恢复，而森林B因为单一树种的顽强生命力快速复原，展示了高度的抵抗力稳定性 二、非选择题（共5题，共52分） 13. 群聚性生活动物种群通常都有一个最适的种群密度，在最适的种群密度时群体存活力最高，种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用，这一现象被称为阿利氏规律。回答下列问题： （1）图甲为某湖区某种鱼类的出生率和死亡率随种群密度变化而变化的曲线，表示出生率的是曲线______，根据阿利氏规律，作此判断的理由是______。 （2）图乙为种群的群体存活力及其部分影响因素。当种群密度过低时，群体存活力较低，种群灭绝风险大大增加，据图分析，原因是_____。 （3）在图甲B点对应状态下，一次性最大捕获量不能超过_____条/100m3。为了增加某地区的物种丰富度，在合理将某种动物引入该地区时，需要保证_____，以防种群自然衰退而达不到目的。 （4）研究和应用阿利氏规律具有重要的现实意义。研究者从培养草履虫的容器中分离得到一种单细胞真菌，将该单细胞真菌配制得到1mL培养液，对培养液进行1000倍稀释后，再经等体积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到一个中方格的菌体数如图所示。若计数室的中方格中该单细胞真菌数量的平均值与该中方格相同，则培养液中活的该种单细胞真菌的种群密度为_____个·mL⁻1。 14. 紫茎泽兰原产于美洲，是我国西南地区常见入侵植物，常在侵入地草本层成为单一优势种，给农林牧业造成严重危害。回答下列问题： （1）已知甲、乙和丙皆为本土陆生草本植物，且株高等性状与紫茎泽兰相似。图（a）为4种植物的生态位关系，由此可知紫茎泽兰入侵后对_____植物影响最大，原因是_____。 （2）图（b）为上述4种植物的分布区域，其中2种植物分布已注明，若要采集甲和丙植物，最可能分别在_____和_____生境采集到。 （3）泽兰实蝇是紫茎泽兰的专食性天敌，也是一种外来生物。欲利用泽兰实蝇防治紫茎泽兰，需考虑_____等方面问题（答出1点即可）。泽兰实蝇雌虫能分泌性外激素，吸引雄虫前来交尾。这体现了信息传递在生态系统中的作用是_____。 （4）某科研团队结合当地农林生产实际，设计了“本土优势植物替代种植+泽兰实蝇生物防治”的综合治理方案。该方案的设计既考虑了紫茎泽兰的防治效果，也兼顾了农林牧业的经济效益，这体现了生态学工程的_____、_____原理。 15. 白洋淀是华北平原为数不多的大湖，受自然条件和人类活动影响，白洋淀发生了富营养化等生态问题，为此研究人员开展了研究。 （1）白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用，体现了生物多样性的______价值。 （2）研究人员在2009年对白洋淀生态系统的结构和功能进行评估分析。 ①图1是生态系统的部分食物链，它反映了系统中生物成分之间的营养结构，其中鲤鱼占据第________营养级。 ②分析各营养级间能量流动情况，构建模型如图2。据图2分析，此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是____。碎屑中的能量除图中所示外，还会流向_______。 （3）研究人员分析了2009~2015年间白洋淀的富营养化程度与部分生物的生物量变化情况，结果如下图3。 据图分析，2009~2010年间富营养化程度变化引起草鱼生物量下降的可能原因是：水体富营养化程度上升，______，导致草鱼生物量下降。 （4）水体富营养化是我国乃至世界湖泊的重大环境问题，下列能缓解白洋淀富营养化的科学合理的措施有_________。 A. 控制工业和生活污水向白洋淀的排放 B. 投放以浮游植物为食的鳙鱼 C. 减少挺水和沉水植物的种植面积 D. 利用物理方法去除水体中的N、P E. 从国外引入高效吸收N、P的植物 （5）研究发现，富营养化会导致白洋淀生态系统的能量流动秩序被打乱，浮游植物大量爆发后，能量更多淤积在低营养级，难以流向高营养级的经济生物（如鲤鱼、草鱼）。从能量流动意义的角度分析，治理白洋淀富营养化、修复生态系统体现了________。 16. 科研人员发现一种能提高光合作用效率的新兴碳纳米荧光材料——碳点（CDs），它是一种良好的能量传递中间体，能吸收叶绿体利用率低的紫外光，并发射出和叶绿体吸收相匹配的光谱。用该碳点处理叶绿体后，能使光合作用效率显著提高，其作用机理见下图，图中字母A—F表示物质，请分析回答。 （1）PSII（光系统II）和PSI（光系统I）是由蛋白质和光合色素组成的复合物，其功能为________，它们和ATP合酶都排列在________膜上。 （2）H2O在PSII作用下被分解形成O2和H+，其中一部分O2可扩散到________（填结构名称）参与反应又生成了H2O，H+________（填“顺浓度”或“逆浓度”）梯度通过ATP合酶驱动合成物质D；另一方面释放电子（e-），电子最终传递给A，合成了B，则B是________。 （3）碳点能将紫外光转换为叶绿体主要吸收的________，增加图中物质________（填字母）的合成量。碳点在光合作用中除了可以发挥自身优异的光学性质外，还可以上调RuBisco酶活性，加快________（填物质名称）的合成，提高光合作用效率。 （4）为探究碳点处理是否受环境温度的影响，研究小组进一步测定了不同温度下经碳点处理的小麦叶片CO2吸收速率与黑暗下CO2释放速率，结果如下表所示。 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 光照下CO2吸收速率/（mg/h） 1 1.5 2.9 3.5 3.1 3 黑暗下CO2释放速率/（mg/h） 0.6 0.9 1.1 2 3.3 3.9 ①据上表分析，小麦光合作用的最适温度____（填“大于”“小于”或“不能确定”）呼吸作用的最适温度。 ②假设环境温度稳定为10℃，则小麦在密闭装置内光照12h的情况下，一昼夜后装置内CO2减少量为____。 17. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A，普通水稻胚乳细胞中不含β-胡萝卜素，科研人员将psy基因（八氢番茄红素合成酶基因）和crtI基因（胡萝卜素脱饱和酶基因）转入水稻，培育出胚乳中富含β-胡萝卜素的水稻。为此研究者构建了含如图所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒，已知T-DNA片段中存在I-SecI酶切位点。 （1）据图分析，构建重组T-DNA片段时，科研人员首先要用限制酶______和DNA连接酶处理，将psy基因和crtI基因接入，再用______处理，将潮霉素抗性基因接入。将该T-DNA片段导入水稻细胞，获得T0代植株。提取T0代植株的总DNA，通过PCR技术检测______。 （2）据图分析，潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链______（填“相同”或“不同”）；重组T-DNA片段中有两种启动子，结合基因表达的组织特异性推测，______（“启动子1”或“启动子2”）是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。 （3）psy基因和CrtI基因控制合成番茄红素的途径如下图所示，若转基因植株经检测，只插入1个psy基因和1个CrtI基因，欲判断它们的位置关系，最简单的方法为______。 ①若两个基因插入同一条染色体上，则子代中亮红色：橙色：白色=__________； ②若两个基因分别插入同源染色体的两条染色体上，则子代中亮红色：橙色：白色=________________； ③若__________，则子代中亮红色：橙色：白色=9：3：4。 （4）某转基因植株发生多位点插入，两种目的基因在染色体上的位置如图所示，该转基因植株自交，其子代中亮红色：橙色：白色=__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2026届高三年级假前训练 生物学试卷 一、单项选择题（共12题，每题4分，共48分） 1. 某同学尝试用糯米制作传统米酒和米醋，实验流程如下： ①糯米浸泡后蒸熟，冷却至；②加入酒曲（含酵母菌和根霉），搅拌均匀后密封；③发酵3天后，开盖加入醋曲（含醋酸菌），并保持通气；④继续发酵5天，过滤得米醋。下列关于上述实验的分析正确的是（　　） A. 步骤①中糯米蒸熟的目的是杀灭所有微生物，避免杂菌污染 B. 步骤②中密封的目的是为酵母菌提供无氧环境，促进其大量繁殖 C. 步骤③中加入醋曲后通气的目的是促进醋酸菌将酒精转化为醋酸 D. 步骤④中过滤前检测到发酵液中酒精浓度下降，则说明米醋制作成功 【答案】C 【解析】 【详解】A、步骤①中糯米蒸熟的主要目的是高温灭菌，减少杂菌污染，但“杀灭所有微生物”表述过于绝对（可能存在耐高温的微生物孢子），A错误； B、步骤②密封的目的是创造无氧环境，促进酵母菌进行无氧呼吸产生酒精（米酒），但酵母菌大量繁殖需在有氧条件下进行，密封不利于其繁殖，B错误； C、步骤③加入醋曲后通气，因醋酸菌为需氧型细菌，其通过有氧呼吸将乙醇氧化为醋酸，通气可提供有氧条件促进该转化，C正确； D、步骤④中酒精浓度下降可能是醋酸菌将酒精转化为醋酸，但也可能是其他因素（如挥发、杂菌消耗等），不能直接说明米醋制作成功，需进一步检测醋酸含量，D错误。 故选C。 2. 下列关于实验操作的叙述，错误的是（　　） A. 在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌 B. 在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基 C. 右图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌 D. PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理 【答案】C 【解析】 【详解】A‌、在接种过程中，试管口或锥形瓶口等部位，可通过火焰灼烧进行灭菌，这样能有效杀灭可能存在的杂菌，防止杂菌污染，A正确； B‌、倒平板时，应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，且操作要在酒精灯火焰旁进行，以保证无菌环境，B正确； C‌、平板划线时，接种前要灼烧接种环，每次划线结束后也要灼烧接种环，图中划了5个区域，那么接种环在接种前灼烧1次，每次划线后灼烧1次，共进行了6次灼烧灭菌，C错误； D‌、PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理，以去除水中可能存在的微生物等，防止对实验造成干扰，D正确。 故选C。 3. 黄葛树的叶子、果实（榕果）和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量，进行了相关实验。下列分析正确的是（ ） A. 甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是稀释度过低造成的 B. 以乙组计数，5g土壤中尿素分解菌的估算数目是1.4×109个 C. 土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养，再等比稀释后涂布计数 D. 以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶 【答案】B 【解析】 【详解】A、甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，菌液未分散开，A错误； B、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30 - 300的平板进行计数，乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280，均在30 - 300之间，应以乙组计数。 计算5g土壤中含分解尿素菌的估算数目时，应根据公式：每克样品中的菌株数 = （C÷V）×M（其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。5g该土壤含分解尿素的细菌数是（275+285+280）÷3÷0.1×105×5=1.4×109，B正确； C、若先进行富集培养，会使细菌大量繁殖，导致后续计数结果偏大，失去计数的准确性。因此，土壤样液应直接梯度稀释后涂布计数，不需要富集培养，C错误； D、以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌，可能通过分泌酚类降解酶分解酚类获取碳源，也可能通过共生、利用其他细菌代谢产物等方式生长，并非都能合成酚类降解酶，D错误。 故选B。 4. 胡萝卜（2n=18）具有健脾和中，滋肝明目，化痰止咳，清热解毒功效。羊角芹（2n=12）可入药，味苦、辛、性平，有祛风止痛的功效。科研人员利用胡萝卜、羊角芹进行育种，如图为部分育种流程。下列分析正确的是（　　） A. 用秋水仙素处理植株①的种子或幼苗可使其染色体数目加倍 B. 获得植株③的过程中必须在分裂间期用γ射线处理愈伤组织 C. 获得植株④，生成芽、根的过程中由于再分化使得基因选择性表达 D. 植株⑤不分裂的体细胞中含有4个染色体组，自交可育 【答案】D 【解析】 【详解】A、据图分析：植株①不结种子，用秋水仙素处理植株①的幼苗可使其染色体数目加倍，不可处理其种子，A错误； B、基因突变具有随机性，获得植株③的过程中并不是必须在分裂间期用γ射线处理愈伤组织，也可在其它时期，B错误； C、获得植株④，生成芽、根的过程中是由于先基因选择性表达，然后使其发生再分化，C错误； D、植株⑤的体细胞中含有胡萝卜的2个染色体组和羊角芹的2个染色体组，共4个染色体组，自交可育，D正确。 故选D。 5. 科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食者—猎物模型，如图甲所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）；图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述不正确的是（ ） A. 图甲中横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量 B. 图甲中的 和 分别表示被捕食者和捕食者的K 值 C. 图乙中的 abcd时间段分别对应的是图甲中的①②③④区 D. 图乙中的 b时间段内 N 种群数量变化的直接原因是出生率小于死亡率 【答案】A 【解析】 【分析】1、据图甲可知，捕食者-猎物模型中，横轴为被捕食者数量，纵轴为捕食者数量变化，猎物数量在N2处上下波动，所以猎物K值为N2，捕食者数量在P2处上下波动，所以捕食者K值为P2；当被捕食者的数量上升时，捕食者由于食物充足，其数量也会随之上升，而捕食者数量增加后，对猎物的捕食量增加，所以猎物的数量会下降，这是一种负反馈调节过程。种群数量保持平衡说明生态系统存在反馈调节。 2、根据图乙判断关于捕食坐标曲线中捕食者与猎物的判定：从变化趋势看，先到波峰的为猎物（被捕食者），后达到波峰的为捕食者，即猎物的变化在先，捕食者变化在后。 【详解】A、捕食者-猎物模型中，纵坐标表示捕食者，横坐标表示被捕食者，该曲线变化趋势反映因果循环关系，A错误； B、图甲中的被捕食者数量在N2附近波动，捕食者的数量在P2附近波动，说明 N2和 P2分别表示被捕食者和捕食者的K 值，B正确； C、甲图中①区域表示猎物种群数量增加引起捕食者的种群数量增加，对应乙图中a；②区域捕食者数量增加，使得猎物种群数量减少，对应乙图中b，③区域表示猎物种群数量减少引起捕食者的种群数量减少，对于乙图中c；④区域捕食者种群数量减少，引起猎物的种群数量增加，对应乙图中d，C正确； D、出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用，图乙中的 b时间段内 N 种群（被捕食者）数量变化的直接原因是出生率小于死亡率，D正确。 故选A。 6. 某海湾因海底火山喷发形成新岛礁，初期仅有裸露的玄武岩。数年后，近岸区域因海鸟携带种子和有机物堆积，已形成斑块状草甸；远岸区域仍以地衣、苔藓为主。生态学家建议适当人为干预以加速演替。下列叙述正确的是（ ） A. 近岸草甸的形成属于次生演替，远岸区域进行初生演替 B. 海鸟捕食草甸昆虫会降低群落稳定性，阻碍演替进程 C. 演替使物种丰富度增加，生态位分化则使种间竞争加剧 D. 人为加速演替的关键在于引进适量动物，加快物质循环 【答案】A 【解析】 【详解】A、近岸草甸有外源种子和有机质输入，且已具备土壤条件，属次生演替，远岸区域最初是玄武岩，地衣、苔藓在此定居后是进行初生演替，A正确； B、海鸟捕食草甸昆虫可控制其过度繁殖，其粪便还可提供养分促进草甸发展，这说明捕食者的存在有利于提高物种丰富度，从而加快演替进程，B错误； C、随着演替的进行，物种的丰富度会增加，物种之间的生态位分化（如食性、栖息地分化）会减弱物种间对资源的竞争，C错误； D、人为加速演替的关键是改善土壤条件、引入合适植物构建群落，盲目引进动物会破坏生态系统的稳定性，不利于物质循环，D错误。 故选A。 7. 下图是某地推广“稻—鳖—鱼—龙虾”生态种养模式示意图。该模式最终实现全程化肥、农药零投入，同时也获得了更多的农产品输出。相关叙述正确的是（　　） A. 图中龙虾既是消费者又是分解者，加速生态系统的物质和能量循环 B. 该系统内物质能自给自足，故能实现化肥、农药的零投入 C. 输入该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能总量 D. 图中所有生物构成农业生态系统 【答案】C 【解析】 【详解】A、生态系统中，消费者通过捕食获取能量（如龙虾吃水草），分解者通过分解有机物获得能量（如龙虾吃有机碎屑），因此龙虾可同时充当消费者和分解者。但生态系统的能量流动是单向、不循环的（能量沿食物链单向传递，最终以热能形式散失，无法循环利用），A错误； B、自然生态系统的物质可“自给自足”（生物群落与无机环境间循环），但农业生态系统是开放系统——农产品（如水稻、鱼、龙虾）持续被人类收获输出，系统内物质无法完全循环再生，需外部补充（若实现“化肥零投入”，是因为系统内物质循环被高效利用，而非“自给自足”），B错误； C、生态系统的“输入总能量”包括两部分：生产者固定的太阳能（如水稻、水草光合作用固定的能量）+ 人工输入的能量（如投放给鱼、龙虾的饲料中蕴含的化学能）。该模式属于人工生态系统，存在饲料等人工能量输入，因此“输入该生态系统的总能量”（太阳能+人工输入能）必然大于生产者仅固定的太阳能总量，C正确； D、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，图中所有生物构成的是生物群落，而不是农业生态系统，D错误。 故选C。 8. 我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述。下列对我国古诗词中的生物学知识阐述错误的是 A. “种豆南山下，草盛豆苗稀”，实际上体现了物种间的竞争关系 B. “稻花香里说丰年，听取蛙声一片”能反映出一条食物链：水稻→害虫→青蛙 C. “螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间存在互利共生关系 D. “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，体现了生态系统信息传递的功能 【答案】C 【解析】 【分析】①豆苗与杂草之间争夺阳光等资源，导致“草盛豆苗稀”的现象发生。②在稻花的香气里，人们谈论着丰收的年景，耳边传来阵阵的蛙声，仿佛在说着丰收年，因此“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”的诗句隐含了“青蛙捕食水稻害虫”的食物关系。③“螟蛉有子，蜾蠃负之”出自《诗经·小雅·小宛》，螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂；蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里，卵孵化后就拿螟蛉作食物。古人误认为蜾蠃不产子，喂养螟蛉为子，因此用‘螟蛉’比喻义子。④“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”描绘出一幅深宫生活的图景：在一个秋天的晚上，白色的蜡烛发出微弱的光，给屏风上的图画添了几分暗淡而幽冷的色调，一个孤单的宫女正用小扇扑打着飞来飞去的萤火虫；萤火虫发出的“荧光”是一种求偶信号，可以在同种的雌雄个体间传递信息 【详解】A、“种豆南山下，草盛豆苗稀”，体现了杂草与豆苗间的竞争关系，A正确； B、“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，所隐含一条食物链是:水稻→害虫→青蛙，B正确； C、螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂；蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里，卵孵化后就拿螟蛉作食物。因此“螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间存在捕食关系，C错误； D、“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，其中的“流萤”是指飞来飞去的萤火虫，而萤火虫发出的“荧光”是一种求偶信号，以此与异性取得联系，所以体现了生态系统信息传递的功能，D正确。 故选C。 9. 水稻田养殖河蟹是一种生态、立体种养模式，水稻生长过程中能够净化水质，为河蟹生长提供良好的生态环境，而河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫，增加稻田肥力。某稻蟹混合养殖模式中能量流动过程如图所示，甲、乙、丙和丁表示不同的营养级，字母表示能量值，其中A、B、C、D表示同化量。下列叙述正确的是（　　） A. 该养殖模式中河蟹所处的营养级为乙 B. 水稻与河蟹之间的种间关系为互利共生 C. 能量H包括初级消费者遗体残骸及其粪便中的能量 D. 丙与丁两营养级间的能量传递效率为 D/（C+M）×100% 【答案】D 【解析】 【详解】A、河蟹能清除杂草及害虫，故河蟹应处于第二、三营养级，图中乙为第二营养级，A错误； B、据题可知，水稻生长过程中能够净化水质，为河蟹生长提供良好生态环境，河蟹在稻田中活动能够清除部分杂草及害虫，增加稻田肥力，二者分开后，还可以独立生活，所以水稻与河蟹之间的种间关系应为原始合作，B错误； C、H为初级消费者流向分解者的能量，初级消费者粪便中的能量属于生产者同化量的一部分，C错误； D、消费者的同化量包括两个部分，一是上一营养级输入的能量，二是人工输入的能量，所以丙营养级所同化的能量为（C+M），丁营养级所同化的能量为D，则两营养级间的能量传递效率为D/（C+M）×100%，D正确。 故选D。 10. 图1、2、3分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图，以下叙述正确的是（ ） A. 图1中的A与D之间能直接进行物质交换，B是淋巴细胞唯一的生活场所 B. 图2中B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a，B体重增加x，至少需要A的量为y，则y=20ax+5x C. 因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是图3中的B所处的营养级 D. 从研究内容来看，图1、2、3分别属于生命系统的个体水平、群落水平和生态系统水平 【答案】B 【解析】 【分析】图1代表人体体液中物质交换，A是组织液，B是淋巴（液），C是血浆，D是细胞内液。图2代表食物网中能量流动，A是生产者，B是消费者（第二营养级和第三营养级），C是初级消费者（第二营养级）。图3代表生态系统碳循环，A是生产者，B是分解者，C是消费者，D是大气中的二氧化碳库。 【详解】A、图1中的A是组织液，D是细胞内液，A与D之间能直接进行物质交换；B是淋巴（液），C是血浆，淋巴细胞生活的场所除了B（淋巴液）之外还有C（血浆），A错误； B、图2中的食物链为A→C→B 和A→B，B 从上一营养级获得的能量中，C占的比例为 a，则B体重增加 x，有ax的能量来自C、（1-a）x的能量来自A。B体重增加 x，能量传递效率按20%计算，至少需要A的量为y，则y=ax÷20%÷20%+（1-a）x÷20%，即 y= 20ax+5x，B正确； C、图3代表生态系统碳循环的示意图，其中A为生产者、B为分解者、C为消费者、D为大气中的二氧化碳库，分解者B不参与因捕食关系而建立的食物链的构成，C错误； D、从研究内容来看，图1、2、3分别属于生命系统的个体水平、生态系统水平和生态系统水平，D错误。 故选B。 11. 研究人员设置4组温度，探究温度对森林松树与灌木群落地上生物量的影响，结果如图所示。下列分析错误的是（ ） A. 群落总生物量与松树生物量随温度升高均呈先增后减趋势 B. 松树作为优势种，对温度变化的响应比灌木更显著 C. 从15℃到30℃，灌木生物量占群落的比例逐渐增大 D. 森林生态系统中，20℃左右可能是松树生长的最适温度 【答案】C 【解析】 【详解】A、群落总生物量（280→350→240）和松树生物量（200→270→150）均先增后减，A正确； B、松树生物量变化幅度（200→270→150）远大于灌木（基本稳定），说明其对温度更敏感，符合优势种特征，B正确； C、计算占比：15℃时灌木占比约为28.6%（80/280），30℃时约为37.5%（90/240），但20℃时占比约为22.9%（80/350），整体是“先降后升”而非“逐渐增大”，C错误； D、在实验条件下，20℃时松树生物量最高，推测可能为其生长最适温度，D正确。 故选C。 12. 在一个遭受严重森林火灾后的地区，两个相邻但生态特征有所差异的森林开始自然恢复过程。森林A以前物种多样性高，包含多个层次的植物群落和复杂的食物网；森林B则相对单一，主要由同一种树种构成且物种多样性低。几年后，研究人员对比这两个森林的恢复情况。以下叙述正确的是（　　） A. 森林A表现出更高的抵抗力稳定性，在火灾后迅速恢复到原有状态，因为其物种多样性促进了快速的生态位重建 B. 森林B由于物种组成简单，初期比森林A显示出更快的植被覆盖率恢复，体现了较高的恢复力稳定性，但长期抵抗力稳定性较低 C. 两个森林都展现了相似的恢复速度和模式，因为火灾作为一种自然干扰，对所有生态系统的影响基本一致 D. 森林A在火灾后几乎无法自我恢复，而森林B因为单一树种的顽强生命力快速复原，展示了高度的抵抗力稳定性 【答案】B 【解析】 【分析】生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 【详解】A、森林A物种多样性高，营养结构复杂，表现出更高的抵抗力稳定性，但是恢复力稳定性低，在火灾后恢复到原有状态所用时间长，A错误； B、森林B由于物种组成简单，营养结构简单，抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高，所以初期比森林A显示出更快的植被覆盖率恢复，体现了较高的恢复力稳定性，但长期抵抗力稳定性较低，B正确； C、两个森林的恢复速度和模式不同，火灾作为一种自然干扰，对不同的生态系统的影响不同，C错误； D、森林A的物种多样性高，在火灾后几乎无法自我恢复，而森林B因为单一树种可快速复原，展示了高度的恢复力稳定性，D错误。 故选B。 二、非选择题（共5题，共52分） 13. 群聚性生活的动物种群通常都有一个最适的种群密度，在最适的种群密度时群体存活力最高，种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用，这一现象被称为阿利氏规律。回答下列问题： （1）图甲为某湖区某种鱼类的出生率和死亡率随种群密度变化而变化的曲线，表示出生率的是曲线______，根据阿利氏规律，作此判断的理由是______。 （2）图乙为种群的群体存活力及其部分影响因素。当种群密度过低时，群体存活力较低，种群灭绝风险大大增加，据图分析，原因是_____。 （3）在图甲B点对应状态下，一次性最大捕获量不能超过_____条/100m3。为了增加某地区的物种丰富度，在合理将某种动物引入该地区时，需要保证_____，以防种群自然衰退而达不到目的。 （4）研究和应用阿利氏规律具有重要的现实意义。研究者从培养草履虫的容器中分离得到一种单细胞真菌，将该单细胞真菌配制得到1mL培养液，对培养液进行1000倍稀释后，再经等体积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到一个中方格的菌体数如图所示。若计数室的中方格中该单细胞真菌数量的平均值与该中方格相同，则培养液中活的该种单细胞真菌的种群密度为_____个·mL⁻1。 【答案】（1） ①. Ⅱ ②. 种群密度过大或过小都不利于种群增长，出生率小于死亡率（Ⅱ<Ⅰ），种群数量会下降 （2）天敌捕食概率增加，死亡率升高；个体交配概率较低，出生率下降 （3） ①. 60 ②. 引入的动物种群密度不能太低 （4）4.5×109 【解析】 【分析】种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率，种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度过大时，种内竞争会加剧，导致死亡率上升，抑制种群增长。 【小问1详解】 图甲为某动物种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线。由题意可知，种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用，因此曲线I表示死亡率，曲线Ⅱ为出生率，种群密度增大时，种内竞争会加剧，导致死亡率上升，群聚性生活的动物种群通常都有一个最适的种群密度，在最适的种群密度时群体存活力最高，种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用，这一现象被称为阿利氏规律，根据阿利氏规律，作此判断的理由是种群密度过大或过小都不利于种群增长，出生率小于死亡率（Ⅱ<Ⅰ），种群数量会下降。 小问2详解】 由图可知，当种群密度过低时，天敌捕食概率增加，死亡率升高；个体交配概率较低，出生率下降，导致群体存活力较低，种群灭绝风险大大增加。 【小问3详解】 图甲B点时出生率等于死亡率，对应K值，数量为80条/100m3 ，A点时出生率等于死亡率且为种群发展的最小值，对应数量为20条/100m3，若小于该值在自然状态下该种群会逐渐消亡，因此，在图甲B点对应状态下，一次性最大捕获量不能超过60条/100m3 。种群密度过低或过高时都会对种群数量产生抑制作用，将某动物种群引入其他地区，需要保证引入的动物种群有一定的密度（或引入的动物种群密度不能太低）。 【小问4详解】 图中一个中格16小格中的该真菌数总共有12个，其中3个被台盼蓝染色，说明为死细胞，不计数，则可计数酵母菌为9个，等体积染色相当于稀释两倍，1mL培养液中的该真菌数量为=每个小格中的平均酵母菌数x400个小格÷0.1x1000x培养液稀释倍数，则培养液中该真菌种群密度为=9÷16×400÷0.1×1000×2×1000=4.5×109个·mL-1。 14. 紫茎泽兰原产于美洲，是我国西南地区常见入侵植物，常在侵入地草本层成为单一优势种，给农林牧业造成严重危害。回答下列问题： （1）已知甲、乙和丙皆为本土陆生草本植物，且株高等性状与紫茎泽兰相似。图（a）为4种植物的生态位关系，由此可知紫茎泽兰入侵后对_____植物影响最大，原因是_____。 （2）图（b）为上述4种植物的分布区域，其中2种植物分布已注明，若要采集甲和丙植物，最可能分别在_____和_____生境采集到。 （3）泽兰实蝇是紫茎泽兰的专食性天敌，也是一种外来生物。欲利用泽兰实蝇防治紫茎泽兰，需考虑_____等方面问题（答出1点即可）。泽兰实蝇雌虫能分泌性外激素，吸引雄虫前来交尾。这体现了信息传递在生态系统中的作用是_____。 （4）某科研团队结合当地农林生产实际，设计了“本土优势植物替代种植+泽兰实蝇生物防治”的综合治理方案。该方案的设计既考虑了紫茎泽兰的防治效果，也兼顾了农林牧业的经济效益，这体现了生态学工程的_____、_____原理。 【答案】（1） ①. 丙 ②. 丙资源状态与紫茎泽兰重叠最大，种间竞争最激烈 （2） ①. A ②. B （3） ①. 是否会造成新的生物入侵（当地有无泽兰实蝇的天敌等，合理即可） ②. 种群的繁衍离不开信息的传递 （4） ①. 协调 ②. 整体 【解析】 【分析】生态位指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。不同物种生态位不同，如紫茎泽兰与丙植物生态位重叠多，就意味着它们在空间位置、资源利用等方面相似程度高，竞争激烈。生态位分化能使不同物种更好利用资源，减少竞争，有利于群落稳定与物种共存。 【小问1详解】 生态位是指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。从图（a）中4种植物的生态位关系可知，紫茎泽兰与丙植物的生态位重叠程度最大。生态位重叠越多，意味着两种生物对资源的竞争越激烈。紫茎泽兰作为入侵植物，竞争力较强，入侵后与丙植物竞争相同资源时，丙植物在竞争中处于劣势，所以受到的影响最大。故紫茎泽兰入侵后对丙植物影响最大，原因是丙资源状态与紫茎泽兰重叠最大，种间竞争最激烈。 【小问2详解】 观察图（b），乙植物分布在B区域，紫茎泽兰分布在C区域。结合图（a）中生态位关系，甲植物的生态位与乙植物、紫茎泽兰差异较大，所以甲植物最可能在与乙植物、紫茎泽兰分布无交集的A生境采集到；丙植物与紫茎泽兰生态位重叠较多，但由于紫茎泽兰在C生境已成为单一优势种，丙植物在C生境难以生存，所以丙植物最可能在B生境采集到（B生境有乙植物分布，丙植物与乙植物生态位存在一定的共存空间）。 【小问3详解】 利用泽兰实蝇防治紫茎泽兰，因为泽兰实蝇也是一种外来生物，所以需要考虑其引入后是否会对本地生态系统造成新的破坏，比如是否会成为新的入侵物种，即要考虑是否会造成新的生物入侵（当地有无泽兰实蝇的天敌等，合理即可）。泽兰实蝇雌虫能分泌性外激素，吸引雄虫前来交尾，性外激素属于化学信息，这体现了信息传递在生态系统中的作用是种群的繁衍离不开信息的传递，通过性外激素这种信息传递，保证了泽兰实蝇种群的交配繁殖得以正常进行。 【小问4详解】 “本土优势植物替代种植 + 泽兰实蝇生物防治”的综合治理方案既考虑了紫茎泽兰的防治效果，又兼顾了农林牧业的经济效益。考虑到了生物与环境、生物与生物的协调与适应，体现了协调原理；同时综合考虑了自然-经济-社会的整体效益，体现了整体原理。 15. 白洋淀是华北平原为数不多的大湖，受自然条件和人类活动影响，白洋淀发生了富营养化等生态问题，为此研究人员开展了研究。 （1）白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用，体现了生物多样性的______价值。 （2）研究人员在2009年对白洋淀生态系统的结构和功能进行评估分析。 ①图1是生态系统的部分食物链，它反映了系统中生物成分之间的营养结构，其中鲤鱼占据第________营养级。 ②分析各营养级间能量流动的情况，构建模型如图2。据图2分析，此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是____。碎屑中的能量除图中所示外，还会流向_______。 （3）研究人员分析了2009~2015年间白洋淀的富营养化程度与部分生物的生物量变化情况，结果如下图3。 据图分析，2009~2010年间富营养化程度变化引起草鱼生物量下降的可能原因是：水体富营养化程度上升，______，导致草鱼生物量下降。 （4）水体富营养化是我国乃至世界湖泊的重大环境问题，下列能缓解白洋淀富营养化的科学合理的措施有_________。 A. 控制工业和生活污水向白洋淀的排放 B. 投放以浮游植物为食的鳙鱼 C. 减少挺水和沉水植物的种植面积 D. 利用物理方法去除水体中的N、P E. 从国外引入高效吸收N、P的植物 （5）研究发现，富营养化会导致白洋淀生态系统的能量流动秩序被打乱，浮游植物大量爆发后，能量更多淤积在低营养级，难以流向高营养级的经济生物（如鲤鱼、草鱼）。从能量流动意义的角度分析，治理白洋淀富营养化、修复生态系统体现了________。 【答案】（1）间接 （2） ①. 二、三 ②. 16.1% ③. 分解者 （3）浮游植物生物量增多，导致沉水植物生物量下降，草鱼的主要食物来源减少 （4）ABD （5）合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流入对人类最有益的部分 【解析】 【分析】水体富营养化导致水中溶解氧下降，会导致鱼类的死亡进一步加剧水体恶化，这种调节方式属于正反馈调节。能量传递效率=后一营养级同化量/前一营养级同化量。生物多样性一般包括下面几个方面：直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。 【小问1详解】 生物多样性价值包括直接价值（如食用、药用、工业原料、旅游观赏等）、间接价值（生态功能，如调节气候、涵养水源等）和潜在价值（目前尚不清楚的价值）。白洋淀调节京津冀地区气候、涵养水源，体现的是生态功能，属于间接价值。 【小问2详解】 鲤鱼在“浮游植物→鲤鱼→黑鱼”这条食物链中，鲤鱼以浮游植物（第一营养级）为食，属于第二营养级；在“浮游植物→浮游动物→鲤鱼→黑鱼”这条食物链中，鲤鱼以浮游动物（第二营养级）为食，属于第三营养级，所以鲤鱼占据第二、三营养级。能量传递效率=（下一营养级同化量÷上一营养级同化量）×100%，第二营养级同化量=从植物获取的能量+从碎屑获取的能量=1473 +1651=3124；第三营养级同化量为501.9，则第二和第三营养级之间的能量传递效率=（501.9÷3124）×100%≈16.1%。碎屑中的能量除了图中所示外，还会被分解者分解利用，即流向分解者。 【小问3详解】 观察图3，2009-2010年间水体富营养化程度上升，浮游植物生物量增多，浮游植物大量繁殖会遮挡阳光，影响沉水植物光合作用，导致沉水植物生物量下降，而草鱼主要以沉水植物为食，食物来源减少，所以草鱼生物量下降。 【小问4详解】 A‌、工业和生活污水中往往含有大量氮、磷等营养物质，这些物质进入白洋淀会加剧水体富营养化。控制其排放，能够减少水体中N、P等矿质元素的含量，从而有效缓解富营养化，A正确；B、投放以浮游植物为食的鳙鱼，可增加取食浮游植物的动物数量，降低浮游植物的生物量，进而缓解水体富营养化，B正确；C、挺水和沉水植物在生态系统中对维持生态平衡有重要作用，减少它们的种植面积不利于当地生态系统稳定性的维持，而且这些植物本身对水体中的营养物质有一定吸收作用，减少种植面积不能缓解富营养化，反而可能破坏生态，C错误；D‌、利用物理方法去除水体中的N、P，可直接减少水体中导致富营养化的关键元素含量，有助于缓解白洋淀富营养化，D正确；E‌、从国外引入高效吸收N、P的植物，虽然可能在吸收营养物质方面有一定效果，但存在物种入侵的风险，可能会对当地生态系统造成新的破坏，引发其他生态问题，所以该措施不合理，E错误。 故选ABD。 【小问5详解】 富营养化时，浮游植物大量爆发，能量在低营养级（浮游植物）过度积累，无法有效流向高营养级的鲤鱼、草鱼等经济生物，导致能量流动秩序紊乱，人类难以获取高效的生态产出。治理富营养化、修复生态系统，本质是通过调控水体营养物质、优化生物群落结构，让能量流动更符合人类需求：减少低营养级的能量损耗，促进能量向高营养级的经济生物高效传递，最终实现能量持续高效地流向对人类最有益的部分，提升生态系统的经济价值与生态价值，所以，从能量流动意义的角度分析，治理白洋淀富营养化、修复生态系统体现了合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流入对人类最有益的部分。 16. 科研人员发现一种能提高光合作用效率的新兴碳纳米荧光材料——碳点（CDs），它是一种良好的能量传递中间体，能吸收叶绿体利用率低的紫外光，并发射出和叶绿体吸收相匹配的光谱。用该碳点处理叶绿体后，能使光合作用效率显著提高，其作用机理见下图，图中字母A—F表示物质，请分析回答。 （1）PSII（光系统II）和PSI（光系统I）是由蛋白质和光合色素组成的复合物，其功能为________，它们和ATP合酶都排列在________膜上。 （2）H2O在PSII作用下被分解形成O2和H+，其中一部分O2可扩散到________（填结构名称）参与反应又生成了H2O，H+________（填“顺浓度”或“逆浓度”）梯度通过ATP合酶驱动合成物质D；另一方面释放电子（e-），电子最终传递给A，合成了B，则B是________。 （3）碳点能将紫外光转换为叶绿体主要吸收的________，增加图中物质________（填字母）的合成量。碳点在光合作用中除了可以发挥自身优异的光学性质外，还可以上调RuBisco酶活性，加快________（填物质名称）的合成，提高光合作用效率。 （4）为探究碳点处理是否受环境温度的影响，研究小组进一步测定了不同温度下经碳点处理的小麦叶片CO2吸收速率与黑暗下CO2释放速率，结果如下表所示。 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 光照下CO2吸收速率/（mg/h） 1 1.5 2.9 3.5 3.1 3 黑暗下CO2释放速率/（mg/h） 0.6 0.9 1.1 2 33 3.9 ①据上表分析，小麦光合作用的最适温度____（填“大于”“小于”或“不能确定”）呼吸作用的最适温度。 ②假设环境温度稳定为10℃，则小麦在密闭装置内光照12h的情况下，一昼夜后装置内CO2减少量为____。 【答案】（1） ①. 吸收、传递和转化光能 ②. 类囊体 （2） ①. 线粒体内膜 ②. 顺浓度 ③. NADPH （3） ①. 蓝紫光 ②. BD ③. 三碳化合物（） （4） ①. 不能确定 ②. 7.2mg 【解析】 【分析】光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，色素吸收光能，一部分光能用于水的光解生成氧气和NADPH，另一部分能量用于ATP的合成，此过程需要光、色素、酶的协助。暗反应阶段在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行。在酶的催化下，一分子的二氧化碳与一分子的五碳化合物结合生成两个三碳化合物，三碳化合物在NADPH供还原剂和ATP供能还原成有机物，并将ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 【小问1详解】 由图可知，PSⅡ和PSⅠ分布在叶肉细胞的类囊体薄膜上，是由蛋白质和光合色素组成的复合物，其功能为吸收、传递和转化光能。 【小问2详解】 光合作用的光反应阶段，PSII中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气和H+，其中一部分O2可扩散到线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段的反应又生成了H2O；在ATP酶的作用下，氢离子顺浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi形成ATP；另一方面释放电子，电子最终传递给NADP+，然后形成了NADPH。 【小问3详解】 分析图1可知，碳点能将紫外光转换为叶绿体主要吸收的蓝紫光，使光反应速率加快，增加图中物质B（NADPH）和D（ATP）的合成量。碳点在光合作用中除了可以发挥自身优异的光学性质外，还可以上调RuBisco酶活性，Rubisco酶是暗反应中的关键酶，它催化CO2与RuBP生成三碳化合物，加快三碳化合物的合成，提高光合作用效率。 【小问4详解】 ①光照下CO₂吸收速率代表净光合速率，黑暗下CO₂释放速率代表呼吸速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率，从计算结果，总光合速率在30℃时仍在上升，无法确定光合作用的最适温度。而呼吸速率随温度升高持续上升，也无法确定呼吸作用的最适温度。因此，不能确定小麦光合作用的最适温度与呼吸作用的最适温度的大小关系。 ②温度10℃时，净光合速率=1.5 mg/h，呼吸速率=0.9 mg/h，进行光照12h、黑暗12h的处理，一昼夜CO₂变化量=光照时吸收的CO₂-黑暗时释放的CO₂=(1.5 × 12)-(0.9 × 12)=18-10.8 =7.2 mg即一昼夜后装置内CO₂减少量为7.2 mg。 17. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A，普通水稻胚乳细胞中不含β-胡萝卜素，科研人员将psy基因（八氢番茄红素合成酶基因）和crtI基因（胡萝卜素脱饱和酶基因）转入水稻，培育出胚乳中富含β-胡萝卜素的水稻。为此研究者构建了含如图所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒，已知T-DNA片段中存在I-SecI酶切位点。 （1）据图分析，构建重组T-DNA片段时，科研人员首先要用限制酶______和DNA连接酶处理，将psy基因和crtI基因接入，再用______处理，将潮霉素抗性基因接入。将该T-DNA片段导入水稻细胞，获得T0代植株。提取T0代植株的总DNA，通过PCR技术检测______。 （2）据图分析，潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链______（填“相同”或“不同”）；重组T-DNA片段中有两种启动子，结合基因表达的组织特异性推测，______（“启动子1”或“启动子2”）是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。 （3）psy基因和CrtI基因控制合成番茄红素的途径如下图所示，若转基因植株经检测，只插入1个psy基因和1个CrtI基因，欲判断它们的位置关系，最简单的方法为______。 ①若两个基因插入同一条染色体上，则子代中亮红色：橙色：白色=__________； ②若两个基因分别插入同源染色体的两条染色体上，则子代中亮红色：橙色：白色=________________； ③若__________，则子代中亮红色：橙色：白色=9：3：4。 （4）某转基因植株发生多位点插入，两种目的基因在染色体上的位置如图所示，该转基因植株自交，其子代中亮红色：橙色：白色=__________。 【答案】（1） ①. I-SecI ②. 限制酶Kpn I和DNA连接酶 ③. 目的基因是否导入受体细胞 （2） ①. 不同 ②. 启动子2 （3） ①. 让转基因植株自交 ②. 3：0：1 ③. 2：1：1 ④. 两个基因分别插入2条非同源染色体上 （4）15：0：1 【解析】 【分析】基因工程的操作步骤有：目的基因的获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。检测目的基因是否导入受体细胞可采用PCR技术，检测目的基因是否表达可采用抗原抗体杂交或个体水平检测。 【小问1详解】 根据T-DNA左右侧含有限制酶I-Sec Ⅰ识别序列，可知首先要用限制酶I-Sec Ⅰ和DNA连接酶处理，将psy基因和crtⅠ基因接入质粒，根据潮霉素抗性基因两侧含有kpn Ⅰ限制酶识别序列，可知将潮霉素抗性基因接入需用限制酶kpn Ⅰ和DNA连接酶处理。提取T0代的总DNA，通过PCR技术可检测目的基因是否导入受体细胞。 【小问2详解】 据图可知，潮霉素抗性基因和psy基因的转录方向不同，而转录时，RNA延伸方向均为5’→3‘，因此潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的重组Ti质粒模板链不同；重组T-DNA片段中有两种启动子，因为要培育富含β-胡萝卜素的水稻，所以可以推测启动子2是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子，这样设计的目的是psy基因和crtⅠ基因在胚乳中特异性表达，使其胚乳中含有β-胡萝卜素。 【小问3详解】 根据图，颜色对应的基因型为亮红色：同时含psy和Crtl（psy+-Crtl+-）、橙色：含psy但不含Crtl（psy+-Crtl--）、白色：不含psy（psy----），欲判断它们的位置关系，最简便的方法是让转基因植株自交（植物自交操作简单，无需人工杂交）。 ①若两个基因插入同一条染色体上，转基因植株基因型可表示为psyCrtlO（一条染色体含psy和Crtl，同源染色体不含)，产生配子为psyCrtl和O，自交后代为psypsyCrtlCrtl（亮红色）：2psyCrtlO（亮红色）：OO（白色），则子代中亮红色：橙色：白色=3：0：1。 ②若两个基因分别插入同源染色体的两条染色体上，转基因植株的基因型为psyCrtl（一条同源染色体含psy，另一条含Crtl），产生的配子为psy和Crtl，比例1：1，自交后代基因型及表现型为psypsy（橙色）占1/4，psyCrtl（亮红色），占2/4，CrtlCrtl（白色），占1/4，则子代中亮红色：橙色：白色=2：1：1。 ③若两个基因分别插入2条非同源染色体上，则它们的遗传遵循基因的自由组合定律，自交后代会出现9：3：3：1的分离比，符合题目中亮红色：橙色：白色=9：3：4的情况。 【小问4详解】 两个psy基因插入两条非同源染色体上，遗传符合自由组合定律，而两个Crtl基因插入一对同源染色体的两条染色体上，子代一定含Crtl基因，子代中无橙色。该转基因植株产生的雌雄配子种类及比例为psyCrtl：Crtl=3：1，该转基因植株自交，其子代中亮红色（psypsyCrtlCrtl、psyCrtlCrtl）占3/4×3/4+2×1/4×3/4、白色（CrtlCrtl）占1/4×1/4，则亮红色：橙色：白色=15：0：1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $