北京市平谷区2022-2023学年高三下学期一模生物试题（含答案解析）

2023北京平谷高三一模生物2023.3本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分(选择题共30分)本部分共15题，每题2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.细胞内ATP、NADPH耗尽会导致骨关节炎发生。研究者利用植物的光合作用原理来调节动物细胞内的ATP和NADPH浓度。因此，将小鼠的细胞膜包裹的类囊体注射到关节炎小鼠的关节部位，使类囊体成功进入软骨细胞内，发现小鼠的退行性关节软骨细胞恢复到年轻状态。下列说法错误的是（）A.类囊体中有相关合成ATP和NADPH的酶B.实验组需在对小鼠无创伤的光照下进行实验C.类囊体被小鼠细胞膜包裹可降低免疫排斥反应D.注射类囊体的实验鼠在生态系统中属于生产者【答案】D【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，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用干水的光解生成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。【详解】A、植物光合作用的光反应可产生ATP和NADPH，而光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，因此类囊体中有相关合成ATP和NADPH的酶，A正确；B、由于类囊体薄膜需要在光下才能产生ATP和NADPH，因此实验组需在对小鼠无创伤的光照下进行实验，B正确；C、小鼠细胞膜上的组织相容性抗原不会被小鼠的免疫系统识别而发生免疫反应，因此类囊体被小鼠细胞膜包裹可降低免疫排斥反应，C正确；D、注射类囊体的实验鼠只能在光下产生ATP和NADPH，并不能通过光合作用合成有机物，因此在生态系统中不属于生产者，仍属于消费者，D错误。故选D。2.为研究肠道菌群在有氧运动能力中的作用，用生理盐水溶解抗生素Abx后，灌入小鼠肠胃中，检测小鼠在跑步机上的运动表现，结果如图。下列分析错误的是（）A.对照组用相同剂量的生理盐水灌入小鼠肠胃B.小鼠有氧呼吸产生CO2的阶段需要氧气的参与C.Abx清除肠道菌群应用了变量原则的“减法原理”D.结果表明肠道菌群促进了小鼠的有氧运动能力【答案】B【解析】【分析】1、在对照实验中，控制自变量可采用加法原理或减法原理：加法原理指与常态比较人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。减法原理指与常态比较人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。2、“对照原则”是中学生物实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。一个实验可包括实验组和对照组，实验组是接受实验变量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容；对照组是不接受实验变量处理的对象组。【详解】A、这是对照实验，实验组用用生理盐水溶解抗生素Abx后灌入小鼠肠胃中，则对照组应用相同剂量的生理盐水灌入小鼠肠胃，A正确；B、小鼠有氧呼吸有三个阶段，产生CO2的阶段是有氧呼吸的第二阶段，而需要氧气参与的阶段是有氧呼吸第三阶段，B错误；C、Abx能清除肠道菌群，与正常相比减少了“肠道菌群”这种因素，应用了变量原则的“减法原理”，C正确；D、通过图中结果显示：Abx组比正常组的平均运动距离更短，说明肠道菌群能促进小鼠的有氧运动能力，D正确。故选B。3.下图是动物细胞显微镜下有丝分裂的荧光照片，甲为细胞中的结构。有关细胞的相关叙述错误的是（）A.图a、图b分别为有丝分裂中期、后期 B.图a、图b中DNA已完成复制，且数目相等C.常选择图b时期观察染色体形态和数目 D.甲结构是由蛋白质和DNA分子构成【答案】C【解析】【分析】图a表示有丝分裂中期，图b表示有丝分裂后期。【详解】AB、图a着丝粒整齐排列在赤道板上，表示有丝分裂中期，图b着丝粒分裂，染色体均分到细胞两极，表示有丝分裂后期，DNA复制发生在间期，即图a、图b中DNA已完成复制，且数目相等，AB正确；C、常选择图a时期（此时染色体形态数目清晰，整齐排列在赤道板上，易于观察）观察染色体形态和数目，C错误；D、甲结构为染色体，是由蛋白质和DNA分子构成的，D正确。故选C。4.半乳糖血症是一对等位基因控制的遗传病，由于缺少分解半乳糖的某种酶，患者不能分解半乳糖。下图为某半乳糖血症的家族系谱图，下列叙述正确的是（）A.半乳糖血症是由X染色体上隐性基因控制的B.Ⅲ-8和Ⅲ-9再生一个正常女儿的概率是3/4C.这体现了基因通过控制酶的合成控制生物性状D.可在人群中随机抽样调查半乳糖血症的遗传方式【答案】C【解析】【分析】基因控制生物性状的途径有两条：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状，二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。【详解】A、分析题图可知，Ⅲ-8和Ⅲ-9正常，但是其女儿Ⅳ-12患病，符合“无中生有为隐性，生女患病为常隐”，由此可知，半乳糖血症是由常染色体上的隐性基因控制的，A错误；B、结合A项可知，若相关基因用A/a表示，则Ⅲ-8和Ⅲ-9的基因型均为Aa，二者再生一个正常女儿的概率是3/4×1/2=3/8，B错误；C、据题意可知，半乳糖血症是由于缺少分解半乳糖的某种酶引起的，说明基因通过控制酶的合成控制代谢，进而间接控制性状，C正确；D、调查单基因遗传病的发病率一般在自然人群中随机抽样调查计算，可在患者家系中调查半乳糖血症的遗传方式，D错误。故选C。5.DNA甲基化是指在相关酶的作用下将甲基选择性的连接到胞嘧啶上。遭遇盐胁迫时，小麦H基因响应盐胁迫而表达量增大。用甲基化相关酶的抑制剂处理后，小麦H基因的启动子区域显著的去甲基化，且H基因的转录水平升高，下列分析不合理的是（）A.启动子甲基化会抑制其与核糖体的结合B.盐胁迫可能使小麦H基因的启动子区域去甲基化C.H基因启动子甲基化程度高时，其转录水平降低D.DNA甲基化不会改变DNA碱基对的排列顺序【答案】A【解析】【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。【详解】AC、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，启动子甲基化后影响其与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，故H基因启动子甲基化程度高时，其转录水平降低，而核糖体与mRNA结合进行翻译，所以启动子不与核糖体结合，A错误，C正确；B、分析题意可知，遇盐胁迫时，小麦H基因响应盐胁迫而表达量增大，且用甲基化相关酶的抑制剂处理后，小麦H基因的启动子区域显著的去甲基化，说明盐胁迫可能使小麦H基因的启动子区域去甲基化，B正确；D、DNA甲基化是表观遗传的一种，表观遗传不会改变DNA碱基对的排列顺序，D正确。故选A。6.2022年诺贝尔生理学或医学奖获奖者帕博的研究团队发现：现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸。这种差异使现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平。据此不能推出（）A.这种功能差异是由基因中碱基对替换导致的B.TKTL基因突变为生物进化提供了原材料C.两者的TKTL蛋白均能行使正常的生理功能D.两者的差异发生在现代人与尼人物种形成过程中【答案】D【解析】【分析】根据题意信息可知，现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸，由此推测基因中碱基对替换，导致317位赖氨酸突变为精氨酸。【详解】A、根据题意可知，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸，这种差异使现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平，由此可知，导致功能差异的原因可能是基因中碱基对发生了替换，A正确；B、根据题意可知，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸，这种差异是由于基因突变引起，基因突变为生物进化提供了原材料，B正确；C、根据题意可知，现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，两者的TKTL蛋白均能行使正常的生理功能，只不过这种差异现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平，C正确；D、根据题意信息无法推测两者的差异发生在现代人与尼人物种形成过程中，D错误。故选D。7.为了探究抗生素对细菌的选择作用，某小组进行了图1所示实验，将大肠杆菌的培养液均匀涂抹在培养基上，再放4片含氨苄青霉素(Amp)的圆形滤纸片，培养一段时间后，挑取抑菌圈边缘的菌落，重复以上步骤，培养至第Ⅲ代，每代均测量并记录抑菌圈直径，结果如图2所示。下面说法正确的是（）A.细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素后B.抑菌圈直径越大说明细菌抗药性越强C.抗生素的选择作用使细菌抗药基因的基因频率升高D.可通过提高抗生素浓度避免“超级细菌”的产生【答案】C【解析】【分析】本实验的思路为：将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。【详解】A、细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素之前，A错误；B、抑菌圈直径的大小可以反映细菌的抗药性，抑菌圈直径越大，说明其抗药性越弱，B错误；C、抗生素的存在对细菌的抗药性变异起到了选择作用，使细菌抗药基因的基因频率升高，C正确；D、提高抗生素浓度，会加强对细菌抗药性变异的选择作用，导致“超级细菌”的产生，D错误。故选C。8.种子萌发受环境条件的影响，研究不同光照强度和温度对长白山红松种子萌发率的影响，结果如下图所示，下列叙述正确的是（）A.光不仅为种子萌发提供能量，还可作为信号调控种子萌发B.红松种子萌发率随着光照强度的升高逐渐升高C.在15℃时，红松种子萌发对光的需求降低D.25℃为种子萌发的适宜温度，该温度下萌发需弱光【答案】C【解析】【分析】分析题意，本实验目的是研究不同光照强度和温度对长白山红松种子萌发率的影响，实验的自变量是光照强度和温度，因变量是种子萌发率，据此分析作答。【详解】A、光可作为信号调控种子萌发，但种子不能利用光能进行光合作用，故光不能为种子萌发提供能量，A错误；BC、据图可知，在15℃条件下，红松种子萌发率随着光照强度的升高逐渐降低，说明在15℃时，红松种子萌发对光的需求降低，B错误，C正确；D、由于本实验仅有两个温度，无法得出25℃为种子萌发的适宜温度的结论，且图示25℃条件下强光的萌发率高于弱光时，D错误。故选C。9.普氏原羚是我国特有的濒危动物，现仅分布在青海湖周边地区。1994年普氏原羚数量不足300只，由于采取了必要的保护，近年来普氏原羚数量持续上升，但由于道路和牧场围栏阻隔，普氏原羚被隔离在13个分布区内。下列说法错误是（）A.青海湖周边地区的普氏原羚是一个种群B.隔离会降低普氏原羚种群的基因多样性C.普氏原羚种群数量呈“J”型曲线增长D.通过标志重捕法调查普氏原羚的种群密度【答案】C【解析】【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄组成预测种群密度变化。【详解】A、青海湖的普氏原羚仅分布于青海湖周边地区，是一个种群，A正确；B、基因的多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和，由于隔离，原有的一个普氏原羚种群被分隔在13个不同的区域，形成13个不同的种群，导致了基因多样性降低，B正确；C、普氏原羚种群所生存的环境有天敌、食物、空间资源都是有限的，所以数量增长呈“S”型，C错误；D、普氏原羚活动能力强，活动范围大，宜采用标志重捕法调查其种群密度，D正确。故选C10.种间竞争会影响草本植物的生长。金钱草属于草本植物，生态学家把两种金钱草(Dg和Dn)的小植株分别种植在异种大植株10cm远的地方，种植在离任何其他植株至少3m远的地方作为对照，检测叶片长度的增长量，结果如图。不能得出的是（）A.本实验研究种间关系是在群落水平上 B.实验结果表明种间竞争抑制Dg和Dn生长C.Dg比Dn的种间竞争力大，是优势竞争者 D.随着土壤营养水平增加，金钱草种间竞争增强【答案】D【解析】【分析】在群落水平上可研究的问题除了种间关系、群落的范围和边界、优势种外，还有群落的丰富度、群落演替、群落的空间结构等。【详解】A、本题研究的是种间竞争对草本植物生长的影响，种间竞争属于不同物种之间的关系，属于群落水平上研究的问题，A正确；

B、根据图示结果可知，对照组中Dg和Dn的叶长的增加量均大于有种间竞争的组，因此可说明种间竞争抑制Dg和Dn生长，B正确；

C、由图可知，Dg比Dn的叶长增长量大，说明Dg比Dn的种间竞争力大，是优势竞争者，C正确；

D、与对照组相比，实验组中Dg和Dn的叶长的增加量均减小，说明异种大植株与金钱草(Dg和Dn)的小植株的竞争中占优势，且实验中没有研究土壤营养水平变化引起的结果，因此该实验不能说明随着土壤营养水平增加，金钱草种间竞争增强，D错误。

故选D。

11.天牛是植食性昆虫，危害侧柏。而管式肿腿蜂体积很小，会随着天牛留下的虫孔钻入树干，在天牛幼虫和蛹体内产卵，吸取营养从而杀死天牛，同时繁殖自身的后代。下列相关叙述错误的是（）A.管式肿腿蜂和天牛之间是寄生关系 B.天牛、侧柏和肿腿蜂组成生物群落C.天牛、侧柏、肿腿蜂相互适应，协同进化 D.放养肿腿蜂能提高生态系统稳定性【答案】B【解析】【分析】种间关系包括：(1)捕食：指捕食者捕食被捕食者，获得必要的营养。如七星瓢虫捕食蚜虫、狼捕食野兔。(2)竞争：两种生物争夺相同的生存空间或生存条件。如“草盛豆苗稀”，杂草和水稻争夺养料、阳光等。(3)寄生：一种生物生活在另一种生物的体表或体内，并获得所需要的营养，对被寄生的个体造成一定危害。如蛔虫、血吸虫等寄生在人或动物体内，菟丝子寄生在其他植物体上。(4)共生：两种生物共同生活在一起，对双方都有利。如根瘤菌和豆科植物。【详解】A、管式肿腿蜂在天牛幼虫和蛹体内产卵，吸取营养从而杀死天牛，可判断管式肿腿蜂和天牛之间是寄生关系，A正确；B、群落是指在一定空间内所有生物种群的集合体，天牛、侧柏和肿腿蜂不能组成生物群落，B错误；C、2.

不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，天牛、侧柏、肿腿蜂相互适应，协同进化，C正确；D、放养肿腿蜂是生物种类增加，能提高生态系统稳定性，D正确。故选B。12.宿主细胞膜表面表达出由侵入病毒基因编码的特异性抗原，从而成为免疫应答的靶细胞。新冠病毒的S蛋白是吸附与入侵的关键蛋白质，S基因突变显著增强了病毒传播性。研究人员将新冠病毒原始毒株(WT)和S基因突变毒株(D614G)按图1实验步骤获取S基因，检测D614G突变株的S蛋白在细胞膜上的表达量，结果如图2所示，下列说法正确的是（）A.新冠病毒侵入细胞后，S蛋白作抗原刺激机体产生免疫自稳功能B.步骤③需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶构建表达载体C.步骤④用抗原-抗体杂交技术检测细胞是否转入S蛋白基因D.突变株减少S蛋白在细胞膜的表达量，逃避免疫应答，利于病毒传播【答案】D【解析】【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。【详解】A、新冠病毒侵入细胞后，S蛋白作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应，这是免疫系统具有的免疫防御功能的体现，A错误；B、步骤③需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶构建表达载体，B错误；C、步骤④用PCR技术（DNA分子杂交）检测细胞是否转入S蛋白基因，C错误；D、突变株减少S蛋白在细胞膜的表达量，不利于免疫系统的发现，进而逃避免疫应答，利于病毒传播，D正确。故选D。13.木质纤维素水解产物为葡萄糖和木糖。研究者筛选出能利用木糖发酵的酿酒酵母菌株YB，YB能利用可再生木质纤维素生产乙醇，在木质纤维素酶解液的培养基中接种YB进行发酵，得到如下结果：以下分析错误的是（）A.生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖B.0-24h之间，木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖C.可以采用平板划线法统计YB菌株的数量D.发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气【答案】C【解析】【分析】1、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。2、分析题意和图示结果可知，酿酒酵母菌株YB能利用葡萄糖和木糖进行发酵且对酒精耐受能力强。【详解】A、木质纤维素酶解液的培养基上有葡萄糖和木糖，根据图示结果显示，葡萄糖在48小时时已利用完，而木醇在48小时之后的一段时间浓度在降低，说明生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖，A正确；B、图中0-24h之间，葡萄糖和木糖浓度在上升，乙醇含量为0，说明此时木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖，而菌株YB还没有进行发酵，B正确；C、平板划线法可用于分离纯化YB菌株，但不能用于统计YB菌株的数量，C错误；D、酿酒酵母为兼性厌氧型微生物，发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气，用于其繁殖以增加数量，D正确。故选C。14.三七具有重要的药用价值，可用植物组织培养技术快速繁育并提取代谢产物人参皂苷，下列有关说法错误的是（）A.培养基中添加蔗糖为细胞提供营养、调节渗透压B.在植物组织培养过程中要用纤维素酶和果胶酶处理C.不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同D.在脱分化过程中组织细胞的全能性不断增强【答案】B【解析】【分析】植物组织培养过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成芽、根等，进一步发育成植株，植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。【详解】A、蔗糖可以缓慢被植物细胞吸收，培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压，A正确；B、如果在植物组织培养过程中用纤维素酶和果胶酶处理，就会破坏植物细胞的细胞壁，会影响细胞的生命活动，B错误；C、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞生命活动的关键性激素，两者的用量比例会影响细胞的发育方向，生长素与细胞分裂素用量比值适中时，促进愈伤组织；生长素与细胞分裂素用量比值低时，有利于芽的分化；生长素比例明显高于细胞分裂素时，有利于根的分化，C正确；D、脱分化是让分化的细胞失去分化的特征而成为未分化的细胞，因此细胞的全能性不断增强，D正确。故选B。15.下列有关生物学实验的叙述正确的是（）A.利用洋葱根尖成熟区细胞观察染色体形态B.鉴定还原糖和蛋白质时，都需要水浴加热C.提取和分离光合色素实验中用酒精做层析液D.分离大肠杆菌时，几次划线之间接种环均需灼烧灭菌【答案】D【解析】【分析】1、还原糖和斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，蛋白质与双缩脲试剂呈紫色。2、提取和分离光合色素实验中用无水乙醇提取色素，层析液（石油醚、丙酮和苯混合而成）分离色素。【详解】A、洋葱根尖成熟区细胞高度分化，不再分裂，不能观察到染色体的形态，A错误；B、还原糖的鉴定需要水浴加热，蛋白质的鉴定不需要加热，B错误；C、提取和分离光合色素实验中用无水乙醇提取色素，层析液（石油醚、丙酮和苯混合而成）分离色素，C错误；D、分离大肠杆菌，几次划线之间对接种环需要灼烧灭菌，可以去除接种环上残留的菌种，D正确。故选D。第二部分非选择题(共70分)16.为研究外来植物互花米草对长江河口九段沙湿地生态系统碳循环的影响，科研人员展开了相关实验。（1）海三棱藨草是分布于我国沙湿地的一种本土植物，与互花米草具有相似的___________，二者之间的关系是竞争。（2）图1为两类常见的碳固定模式，海三棱藨草通过模式一进行碳固定，互花米草通过模式二进行碳固定。模式一、二都在多种酶的催化作用下，将___________转变成糖类。据图分析，互花米草的碳固定效率高于海三棱藨草的原因是__________。（3）请在图中补充文字、箭头及相应的生理过程，完善湿地生态系统的碳循环过程__________。（4）研究人员在九段沙湿地进行调查，在每块湿地随机选取3～5个取样点，采集植物样本，测定相关数据，并且检测枯落物C剩余量，结果如下图。结果表明互花米草入侵促进了生态系统的“碳储存”，依据是：与海三棱藨草群落相比，___________。（5）近期我国的政府工作报告中提出了“碳中和”的目标，即通过某种方式抵消生态系统产生的CO2，实现CO2“零排放”。根据实验结果及所学知识，辩证分析引入互花米草对碳中和的影响__________。【答案】16.生态位17.①.CO2②.模式二气孔打开，固定CO2形成苹果酸，储存在液泡中；气孔关闭时苹果酸分解提供暗(碳)反应所需的二氧化碳，不影响光合作用进行18.19.互花米草的干生物量和含碳量，枯落物的C剩余量升高。(或枯落物的C剩余量相似)20.已知互花米草的碳固定效率高，结果表明互花米草入侵促进了生态系统的“碳储存”，有利于碳中和，但引入外来植物，可能造成生物入侵，导致当地生物多样性降低，破坏生态系统的稳定性，不利于碳中和【解析】【分析】生态系统包括生产者、消费者和分解者等生物成分和非生物物质和能量。在碳循环中，无机环境与生产者之间为双箭头，其中一个箭头为呼吸作用，另一个箭头为光合作用，生产者被消费者捕食，其枯枝败叶和消费者的粪便、遗体等经分解者的分解作用分解。【小问1详解】海三棱藨草与互花米草之间为竞争关系，说明二者之间具有相似的生态位。【小问2详解】由图1可知，模式一和模式二都吸收CO2后，经一系列反应，转化为糖类。对比两种模式可知，模式二气孔打开，固定CO2形成苹果酸，储存在液泡中；气孔关闭时苹果酸分解提供暗(碳)反应所需的二氧化碳，不影响光合作用进行，而模式一只能在气孔打开时固定CO2，所以互花米草的碳固定效率高于海三棱藨草。【小问3详解】在碳循环中，无机环境与生产者之间为双箭头，其中一个箭头为呼吸作用，另一个箭头为光合作用，生产者被消费者捕食，其枯枝败叶和消费者的粪便、遗体等经分解者的分解作用分解，经分析，可补充碳循环如下：【小问4详解】由图可知，互花米草的生物量和含碳量，枯落物的C剩余量均高于海三棱藨草，说明互花米草入侵促进了生态系统的“碳储存”。【小问5详解】互花米草为外来物种，能造成生物入侵，导致当地生物多样性降低，破坏生态系统的稳定性，可能不利于碳中和，结合题意可知，其碳固定效率高，互花米草入侵促进了生态系统的“碳储存”，所以也可能有利于碳中和。17.已有研究发现，免疫疗法可能改善人体自身的衰老细胞或衰老疾病，科研人员对此进行相关实验（1）据图1所示，肿瘤细胞膜表面表达某些抗原分子信号，___________细胞识别分子信号，分裂并分化，一部分新形成的细胞可以在体液中循环，它们可以识别、接触并___________所识别的肿瘤细胞。但是某些肿瘤细胞通过表达___________蛋白，从而“伪装”自己，导致机体免疫很难清除这些肿瘤细胞。基于以上原理，研发了免疫疗法，主要用于治疗肿瘤。（2）研究者检测衰老小鼠模型中表达PD-L1蛋白的衰老细胞比例，结果如图2，根据所学知识和实验结果推测：衰老细胞可能通过___________方式，“迷惑”免疫细胞，逃脱免疫监视。（3）欲为上述推测提供证据证明，合理的实验方案包括A.衰老小鼠模型注入PD-1抗体或无关抗体，检测表达PD-L1蛋白的细胞数量B.衰老小鼠注入PD-1抗体或无关抗体，检测表达PD-L1蛋白的衰老细胞比例C.衰老小鼠注射PD-1抑制剂，检测与衰老有关的表型D.体外细胞实验，检测表达PD-L1的衰老细胞对免疫监视的抵抗（4）进一步研究衰老细胞中PD-L1含量的变化机制，科研人员在PD-L1蛋白含量低的衰老细胞中分别加入相关蛋白酶抑制剂E或B后，检测PD-L1的蛋白含量及PD-L1+衰老细胞群比例，结果如图所示，结果表明：___________。（5）根据实验信息和所学知识，评价研发PD-1抗体或PD-L1抗体作为潜在治疗衰老疾病的优势和不足___________。【答案】（1）①.细胞毒性T细胞/T②.裂解③.PD-L1（2）表达PD-L1蛋白，与细胞毒性T细胞的PD-1结合（3）BCD（4）衰老细胞的PD-L1含量高是由于蛋白酶活性低，PD-L1分解少，因此积累量多（5）优势：衰老细胞通过表达PD-L1蛋白，与毒性T细胞的PD-1结合，“迷惑”免疫细胞，逃脱免疫监视，PD-1或PD-L1抗体阻断两者结合，使免疫细胞识别衰老细胞，清除。不足：过度阻断PD-1、PD-L1信号通路，可能引起过强的免疫反应，长期使用导致自身免疫性疾病【解析】【分析】细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。【小问1详解】肿瘤细胞膜表面表达某些抗原分子信号，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，一部分新形成的细胞可以在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，由图可知，某些肿瘤细胞通过表达PD-L1蛋白，与T细胞的PD-1蛋白相结合，从而“伪装”自己，导致机体免疫很难清除这些肿瘤细胞。【小问2详解】衰老小鼠中衰老的细胞比年轻小鼠中衰老的细胞多，由图可知，衰老小鼠表达PD-L1蛋白的衰老细胞比例高于年轻小鼠，结合（1）可推测，衰老细胞可能通过表达PD-L1蛋白，与细胞毒性T细胞的PD-1结合，从而“迷惑”免疫细胞，逃脱免疫监视。【小问3详解】A、PD-L1蛋白能与PD-L1抗体相结合，PD-1蛋白能与PD-1抗体相结合，向衰老小鼠模型注入PD-1抗体或无关抗体，检测表达PD-L1蛋白的细胞数量不能用于证明上述推测，A错误；B、PD-1蛋白能与PD-1抗体相结合，若上述推测成立，向衰老小鼠中注入PD-1抗体或无关抗体后，注入PD-1抗体组，衰老细胞表达的PD-L1蛋白无法与T细胞的PD-1蛋白相结合，衰老细胞无法逃脱免疫监视，因此注入PD-1抗体组表达PD-L1蛋白的衰老细胞数目比无关抗体组小，B正确；C、衰老小鼠注射PD-1抑制剂，若上述推测成立，衰老细胞表达的PD-L1蛋白无法与T细胞的PD-1蛋白相结合，衰老细胞无法逃脱免疫监视，衰老细胞的数目将变少，可以通过检测与衰老有关的表型来证明，C正确；D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。衰老细胞表达PD-L1蛋白与T细胞的PD-1蛋白相结合，使衰老细胞逃脱免疫监视，因此可以通过体外细胞实验，检测表达PD-L1的衰老细胞对免疫监视的抵抗，D正确。故选BCD【小问4详解】由图3可知，与对照组相比，加入相关蛋白酶抑制剂E或B后，PD-L1蛋白含量升高，且PD-L1衰老细胞群比例也上升，这说明衰老细胞的PD-L1含量高是由于蛋白酶活性低，PD-L1分解少，因此积累量多。【小问5详解】由题干信息可知衰老细胞通过表达PD-L1蛋白，与T细胞的PD-1蛋白相结合，从而“伪装”自己，导致机体免疫很难清除这些衰老细胞，以此为出发点探究PD-1抗体或PD-L1抗体作为潜在治疗衰老疾病的优势和不足如下：优势：衰老细胞通过表达PD-L1蛋白，与毒性T细胞的PD-1结合，“迷惑”免疫细胞，逃脱免疫监视，PD-1或PD-L1抗体阻断两者结合，使免疫细胞识别衰老细胞，清除。不足：过度阻断PD-1、PD-L1信号通路，可能引起过强的免疫反应，长期使用导致自身免疫性疾病（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）。18.脱落酸(ABA)参与了种子萌发和幼苗发育的调控。为探究泛素连接酶COP1基因在ABA调控幼苗发育中的作用，研究人员进行了系列实验。（1）泛素连接酶COP1是胞内酶，由细胞质内合成，通过核膜上的___________进入细胞核，与需要降解的蛋白质连接，进而被26S蛋白酶体降解。（2）为研究COP1基因的功能，研究人员观察并统计野生型拟南芥WT和COP1基因低表达突变体幼苗发育比率，结果如图1.由图可知：ABA___________幼苗发育，而COP1___________ABA对幼苗发育的影响。（3）研究人员推测：黑暗条件下COP1通过上调ABI(ABA信号通路中关键蛋白)表达参与调节幼苗发育。为验证推测，请从下列选项中选取所需材料进行组合完成实验设计，检测幼苗发育率，并写出预期结果。实验材料及条件：①野生型拟南芥种子②COP1低表达突变体拟南芥种子③ABI低表达突变体拟南芥种子④COP1基因过表达载体⑤ABI基因过表达载体⑥含有ABA溶液的MS培养基⑦MS培养基组别实验条件预期结果对照组1：___________⑥___________对照组2：②___________实验组：______________________（4）为探究黑暗环境下COP1影响ABI蛋白含量的原因，科研人员进行实验如下：实验1：野生型拟南芥WT和COP1低表达突变体拟南芥种子在黑暗中培养4天，ABA处理，检测ABImRNA相对表达水平，结果如图2实验2：野生型拟南芥WT和COP1低表达突变体拟南芥种子在黑暗中培养4天，用ABA和CHX(翻译抑制剂)处理，检测拟南芥中ABI蛋白的含量，结果如图3实验1结果说明COP1能___________，实验2证明了COP1抑制ABI蛋白的降解，理由是___________。【答案】（1）核孔（2）①.抑制②.促进（3）①.①②.②⑤③.⑥④.⑥⑤.实验组幼苗发育率低于对照组2，实验组幼苗发育率接近对照组1对照组2幼苗发育率高于对照组1（4）①.促进ABI的转录水平②.加入CHX后抑制新的ABI蛋白翻译合成，但无论有无ABA，cop1低表达突变体的ABI含量均低于野生型，说明COP1低表达突变体的ABI蛋白降解速度快于野生型【解析】【分析】1、光是植物进行光合作用的能量来源，也可以作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程；2、ABA合成部位主要是根冠、萎蔫的叶片等，主要作用是抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。【小问1详解】泛素连接酶COP1是胞内酶，本质是蛋白质，在细胞质的核糖体中合成后通过核孔进入细胞核；【小问2详解】由图1可知，加入ABA组的幼苗发育比率明显低于不加ABA组，说明ABA会抑制幼苗的发育；由WT+ABA组幼苗发育比率与COP1低表达突变体+ABA组发育比率相比可以看出，COP1能促进ABA对幼苗发育的影响；【小问3详解】该实验是为了验证黑暗条件下COP1通过上调ABI(ABA信号通路中关键蛋白)表达参与调节幼苗发育。因此本实验的自变量是不同条件下得到的种子，对照组2为COP1低表达突变体拟南芥种子，对照组1应为野生型拟南芥种子，实验组种子应为ABI基因过表达载体+COP1低表达突变体拟南芥种子；实验条件应相同，所以应把这三组实验均放在含有ABA溶液的MS培养基上培养；如果推测是正确的，即COP1通过上调ABI(ABA信号通路中关键蛋白)表达参与调节幼苗发育，则实验的结果应为：实验组幼苗发育率低于对照组2，实验组幼苗发育率接近对照组1，对照组2幼苗发育率高于对照组1；【小问4详解】由图2可以看出，ABA处理后COP1低表达突变体拟南芥种子ABImRNA相对表达水平升高了，说明COP1能促进ABI的转录水平；由图3可以看出，无论是否用ABA处理，加入CHX后COP1低表达突变体拟南芥种子ABI的含量均低于野生型，说明COP1低表达突变体的ABI

蛋白的降解速度习快于野生型。19.大脑突触生成状况是大脑早期发育的标志之一，光刺激能促进大脑多个区域的突触生成。科研人员对光影响大脑发育的机制进行了一系列研究。（1）视网膜的感光细胞接受光的刺激产生________，沿_______神经传导到神经中枢，最终使下丘脑神经元分泌催产素(oxy)，与相关神经元膜表面的________结合，发挥信号分子作用。（2）研究发现，分布于大脑皮层的视网膜自感光神经节细胞(ipRGCs)，可以通过感光蛋白(Opn)感知光刺激。为探究早期缺乏光感知对小鼠学习能力的影响，研究人员进行了相关实验，结果如下图。实验结果说明：___________。（3）进一步给予野生型和敲除Opn基因幼鼠光照，检测大脑皮层和海马体兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量，结果如图。注：mEPSC频率代表神经元突触连接强度。树突棘是树突分枝上的棘状突起，是神经元间形成突触的主要部位实验结果表明：在发育早期，分布于大脑皮层的视网膜自感光神经节细胞ipRGCs通过感光蛋白Opn感受光刺激，进而促进了神经元突触的生成，依据是___________。（4）研究人员推测感光蛋白Opn感知光刺激后，通过下丘脑神经元分泌催产素促进神经元突触生成。为验证该推测，光照条件下，实验组为Opn敲除幼鼠注射催产素，对照组野生型小鼠注射生理盐水，检测mEPSC频率和神经元树突棘数量，请评价实验方案并完善___________。【答案】（1）①.神经冲动/兴奋②.传入③.特异性受体/受体（2）早期光感知缺乏抑制小鼠的学习能力（3）与对照组幼鼠相比，Opn敲除幼鼠的兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量减少(或：实验组突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量比对照组少)（4）该实验方案设计不合理，检测指标不全面①完善方案一：实验组Opn敲除幼鼠，对照组是野生型小鼠，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量或②完善方案二：实验组Opn敲除幼鼠体内注射催产素，对照组是Opn敲除幼鼠(注射生理盐水)，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量【解析】【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，因此形成内正外负的动作电位．兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去，但在神经元之间以神经递质的形式传递。【小问1详解】感受器能感受刺激产生兴奋，因此视网膜的感光细胞接受光的刺激后能产生兴奋，并沿传入神经传导到神经中枢，最终使下丘脑神经元分泌催产素(oxy)，催产素与相关神经元膜表面的特异性受体结合，发挥信号分子作用。【小问2详解】据图可知，在训练次数小于48次时，野生型幼鼠的声音分辨能力大于Opn基因敲除的幼鼠，由于声音分辨能力越强表示学习能力越强，因此可说明早期光感知缺乏可抑制小鼠的学习能力。【小问3详解】已知mEPSC频率代表神经元突触连接强度。结合图示可知，与对照组幼鼠相比，Opn敲除幼鼠的兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量减少，因此可说明在发育早期，分布于大脑皮层的视网膜自感光神经节细胞ipRGCs通过感光蛋白Opn感受光刺激，进而促进了神经元突触的生成。【小问4详解】研究人员推测感光蛋白Opn感知光刺激后，通过下丘脑神经元分泌催产素促进神经元突触生成。因此实验自变量应为感光蛋白Opn有无，因变量为催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量，故题中实验方案设计不合理，检测指标不全面，应改为：实验组Opn敲除幼鼠，对照组是野生型小鼠，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量；或改为实验组Opn敲除幼鼠体内注射催产素，对照组是Opn敲除幼鼠(注射生理盐水)，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量。20.学习以下资料，回答(1)~(4)题溶酶体损伤通过PITT途径修复溶酶体是单层膜围绕、内含有多种酸性水解酶的细胞器，溶酶体膜上嵌有质子泵，能借助水解ATP将H+泵入，并具有多种载体蛋白和高度糖基化的膜蛋白。研究表明，溶酶体损伤参与了衰老和疾病的发生。因此，维持溶酶体的完整性及水解能力有助于延缓衰老并推迟疾病发生。然而，研究者对细胞监测和修复溶酶体损伤的途径仍不清楚。最近，研究发现受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白，包括生产PI4P的激酶PI4K2，以及多个PI4P的效应蛋白(ORP9/10/11)，表明受损溶酶体表面可能激发了新的PI4P信号通路。进一步研究发现，PI4P直接推动了ORP家族效应蛋白的招募，这些ORP蛋白一端结合溶酶体上面的PI4P，另一端结合在内质网上，从而介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作。在内质网-溶酶体互作位点，ORP蛋白还介导内质网和溶酶体之间的脂质交换，进而把溶酶体上的PI4P转换成胆固醇和磷脂酰丝氨酸的脂质(PS)。胆固醇可以显著提高细胞膜的稳定性以及强度。但在没有胆固醇的情况下，溶酶体上PS的富集也可以极大地促进溶酶体的修复。研究者认为，PS的转运本身不足以修复溶酶体漏洞，因为转运一个PS到溶酶体的同时，溶酶体上就会丢失一个PI4P分子。因此，PS的富集并不能增加溶酶体上的脂质数量。因此推测PS可能激活了另外的大规模脂质转运蛋白来填补溶酶体漏洞。深入研究发现，脂质转运蛋白ATG2可以被溶酶体上的PS激活，在溶酶体修复中起着关键作用。研究者将这一全新溶酶体修复机制命名为PITT途径。PITT途径可以被多种疾病相关的溶酶体损伤所激活，表明它是一种通用的溶酶体质量控制机制。PITT途径的发现是理解和治疗与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病的重要一步。（1）溶酶体膜的主要成分是___________。ORP蛋白介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作体现了生物体膜具有___________性。（2）依据资料信息，举例说明溶酶体膜的功能_________。（3）研究发现，激酶PI4K2被激活后能特异性修复溶酶体，为验证这一结论，用野生型细胞株WT构建了PI4K2敲除细胞株P-KO，加入L药物诱导溶酶体膜损伤后，检测溶酶体损伤率结果如图。实验结果证实了结论，请P-KO的结果将补充在答题卡_________。（4）综合以上信息，以文字和箭头的方式，阐述PITT途径修复溶酶体的机制_________。【答案】（1）①磷脂/脂质、蛋白质、糖类②.流动（2）有质子泵，能借助水解ATP能量将H+泵入，—控制物质进出、能量转换多种载体蛋白，把水解产物运出细胞—控制物质进出有脂质转运蛋白，促进脂质转运修复溶酶体—控制物质进出高度糖基化的膜蛋白可以保护膜不被自身水解酶水解—保护维持溶酶体内高浓度的酸性环境，利于酸性水解酶催化—边界受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白—信息传递（3）（4）【解析】【分析】溶酶体：1、内含有多种水解酶。2、作用：通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。3、溶酶体的内部为酸性环境，与细胞质基质(pH≈7.2)显著不同。【小问1详解】溶酶体膜的主要成分是磷脂/脂质、蛋白质、糖类，ORP蛋白介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作体现了生物体膜具有一定的流动性。【小问2详解】依据资料信息，“有质子泵，能借助水解ATP能量将H+泵入”体现了溶酶体膜控制物质进出溶酶体以及能量转换的功能，“多种载体蛋白，把水解产物运出细胞”、“有脂质转运蛋白，促进脂质转运修复溶酶体”说明溶酶体膜能控制物质进出溶酶体，“维持溶酶体内高浓度的酸性环境，利于酸性水解酶催化”说明溶酶体膜能作为边界将溶酶体内环境与细胞质基质分隔开来，“高度糖基化的膜蛋白可以保护膜不被自身水解酶水解”说明溶酶体膜有保护作用，“受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白”说明溶酶体膜具有信息传递的功能。【小问3详解】细胞株P-KO中激酶PI4K2被敲除，加入L药物诱导溶酶体膜损伤后，细胞株P-KO因体内缺乏激酶PI4K2而无法特异性修复溶酶体，