北京市西城区 2019—2020 学年度第一学期期末试卷
高三生物
第一部分选择题
1.下列关于生物大分子的叙述不正确的是
A. 生物大分子都是以碳链为骨架构成的
B. 生物大分子均由其各自的基本单位缩（聚）合而成
C. 核酸的多样性是由碱基的数量、排列顺序决定的
D. 蛋白质功能的多样性决定了其结构的多样性
【答案】D
【解析】
【分析】
蛋白质是有氨基酸聚合形成的生物大分子，核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子，糖原、
淀粉等是由葡萄糖聚合形成的生物大分子，氨基酸、核苷酸、葡萄糖都是以碳链为基本骨架，
因此生物大分子以碳链为骨架，可以说，没有碳就没有生命。
【详解】A、生物大分子都是以碳链为基本骨架，没有碳就没有生命，A 正确；
B、生物大分子都是以单体聚合而成的，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸，多
糖的单体是单糖，B 正确；
C、构成核酸的碱基对的数量和排列顺序决定了核酸分子的多样性，C 正确；
D、蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性，D 错误。
故选 D。
2.下列实验中，不经过染色或显色反应即可观察到实验结果的是
A. 检测生物组织中的油脂 B. 观察叶绿体及细胞质流动
C. 鉴定粗提取出的 DNA D. 观察细胞有丝分裂各个时期
【答案】B
【解析】
【分析】
细胞中的化合物或结构的检测方法：
蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，脂肪被苏丹 III 或苏丹 IV 染色染成橘黄色或红色，观
察 DNA 可用甲基绿染成绿色或二苯胺染成蓝色，染色体能被碱性染料龙胆紫等染成深色。【详解】A、检测生物组织中的油脂需要使用苏丹 III 或苏丹 IV 染色，A 错误；
B、叶绿体存在于细胞质基质中，本身就有绿色，因而观察叶绿体及细胞质流动不需要染色，
B 正确；
C、鉴定粗提取出的 DNA 需用二苯胺染色，C 错误；
D、观察细胞有丝分裂各个时期需要使用碱性染料染色，D 错误。
故选 B。
3.栖息于硫磺泉的一些细菌可以利用环境中丰富的硫化氢作为电子来源，将光能转化为稳定
的化学能储存在有机物中，反应过程如下。 以下说法正确的是
CO2+2H2S 光（CH2O）+H2O+2S
A. 该类生物属于生态系统中的生产者
B. 该类生物的代谢类型是异养需氧型
C. 此过程的电子来源与植物光合作用相同
D. 此过程发生在细胞的叶绿体中
【答案】A
【解析】
【分析】
依据题干“硫磺泉的一些细菌可以利用环境中丰富的硫化氢作为电子来源，将光能转化为稳
定的化学能储存在有机物中”，可知该类生物属于自养型的原核生物，据此答题。
【详解】A、该类生物能利用光能将无机物转化为有机物，属于自养型生物，为生态系统中
的生产者，A 正确；
B、该类生物的代谢类型是自养需氧型，B 错误；
C、此过程的电子来源是硫化氢，光合作用的电子来源是水的光解，C 错误；
D、该生物属于原核生物，没有叶绿体，D 错误。
故选 A。
4.关于酶的叙述不正确的是
A. 酶促反应速率与酶浓度、底物浓度有关
B. 酶的催化作用受温度、pH 等因素的影响
C. 胰蛋白酶能水解不同组织，说明其无专一性
D. 酶在细胞内、外均能催化相关化学反应
【答案】C【解析】
【分析】
酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是 RNA；酶的催化
具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化
学反应的进行）、需要适宜的温度和 pH 值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温
可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的
空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。
【详解】A、在一定范围内，酶促反应速率与酶浓度和底物浓度呈正相关，A 正确；
B、酶的活性受温度、pH 等因素的影响，B 正确；
C、酶具有专一性，能水解一种或一类化学反应，C 错误；
D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，在细胞内、外均能催化相关化学反应，D
正确。
故选 C。
5.正在进行复制的 DNA 分子上的“Y”形交叉点称为复制叉。在每个复制起始位点处形成
两个复制叉，它们朝相反方向移动，在“复制机器”的作用下沿途打开母链合成新的子链。
图示为果蝇早期胚胎细胞正在进行 DNA 复制的电镜照片。以下说法错误的是
A. DNA 多起点双向复制提高了合成效率
B. 图中 DNA 上的可见颗粒可能是蛋白质
C. 该图证明 DNA 子链延伸方向是从 5’到 3’
D. “复制机器”含有 DNA 聚合酶和解旋酶等
【答案】C
【解析】
【分析】
DNA 的复制：1、时间：有丝分裂间期和减数分裂间期。
2、条件：模板-DNA 双链；原料-细胞中游离的四种脱氧核苷酸；能量-ATP；多种酶。
3、过程：边解旋边复制，解旋与复制同步。
4、特点：半保留复制，新形成的 DNA 分子有一条链是母链。
【详解】A、DNA 的多起点双向复制提高了 DNA 复制的效率，A 正确；
B、DNA 链上缠绕着组蛋白，图中可见的颗粒可能是蛋白质，B 正确；
C、DNA 子链的延伸方向是从 5’到 3’，但该图不能证明，C 错误；
D、DNA 复制过程中需要 DNA 聚合酶和解旋酶的参与，D 正确。
故选 C。
6.人体细胞中的染色体 DNA 会随着复制次数增加而逐渐缩短。在生殖系细胞和癌细胞中存
在端粒酶（由 RNA 和蛋白质形成的复合体），能够将变短的 DNA 末端重新加长。端粒酶作
用机理如图所示。下列相关叙述不正确的是
A. 人体生殖系细胞以外的其他细胞不含端粒酶基因
B. 端粒酶中的蛋白质能够催化染色体 DNA 的合成
C. 细胞衰老与染色体 DNA 随复制次数增加而缩短有关
D. 抑制端粒酶的作用可抑制癌细胞增殖
【答案】A
【解析】
【分析】
1、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，实质上是一重复序列，作用是保持染色体
的完整性。细胞分裂一次，由于 DNA 复制时的方向必须从 5'方向到 3'方向，DNA 每次复制
端粒就缩短一点，所以端粒其长度反映细胞复制潜能，被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
2、分析题文：端粒酶能结合到端粒上，以自身的 RNA 为模板合成端粒子 DNA 的一条链，
可见端粒酶是一种逆转录酶。
【详解】A、人体生殖系细胞以外的其他细胞也含有端粒酶基因，A 错误B、端粒酶能以自身的 RNA 为模板合成端粒 DNA 的一条链，说明端粒酶中蛋白质为逆转录
酶，能能够催化染色体 DNA 的合成，B 正确；
C、根据细胞衰老的端粒学说，细胞衰老与染色体 DNA 随复制次数增加而缩短有关，C 正
确；
D、端粒酶能够将将变短的 DNA 末端重新加长，由此可见，抑制端粒酶的作用可抑制癌细
胞增殖，D 正确。
故选 A。
7.乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能，然而帝王蝶幼虫不仅
以乳草为食，还能将强心甾储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的 119
和 122 位氨基酸与其他昆虫不同。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现 122 位氨基
酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”，119 位氨基酸改变无表型效应，
但能消除因 122 位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是
A. 强心甾与钠钾泵结合后诱发钠钾泵基因突变
B. 帝王蝶在进化历程中 119、122 位氨基酸的改变是同时发生的
C. 帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果
D. 通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组
【答案】C
【解析】
【分析】
利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，首先改变 122 位氨基酸，然后改变 119 位氨基酸，
最后同时改变 122 和 119 位的氨基酸，进而得出 122 位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力
的同时导致果蝇“瘫痪”，119 位氨基酸改变无表型效应，但能消除因 122 位氨基酸改变导致
的“瘫痪”作用，据此答题。
【详解】A、“强心甾”能够结合并破坏钠钾泵 结构，进而破坏动物细胞钠钾泵的功能，并
不是诱发钠钾泵基因突变，A 错误；
B、利用果蝇为实验材料证明了钠钾泵 119、122 位氨基酸同事改变能够抵抗强心甾，但不
能因此得出帝王蝶在进化历程中 119、122 位氨基酸的改变是同时发生的，两种实验材料的
物种不同，B 错误；
C、自然选择能使基因频率定向改变，在乳草选择作用下帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率
不断升高，C 正确；
的D、通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时应设置了三个实验组，D 错误。
故选 C。
8.过敏反应发生机制如图所示。过敏原可激发体液免疫产生 IgE 抗体，当过敏原再次入侵机
体时，肥大细胞可产生组织胺，使血管壁通透性增加，引起过敏症状。下列说法不正确的是
A. IgE 抗体可吸附在肥大细胞表面
B. IgE 抗体的产生可能需要 T 细胞参与
C. 组织胺使组织液渗透压降低引起组织水肿
D. 过敏原再次入侵时与肥大细胞表面 IgE 抗体结合引发过敏症状
【答案】C
【解析】
【分析】
过敏反应是过敏原再次侵入有过敏体质的机体时，初次接触过敏原使机体产生的抗体吸附在
细胞表面这时与过敏原结合，进而使靶细胞释放组织胺等化学物质，引发过敏反应，据此答
题。
【详解】A、当过敏原初次接触机体时，产生的抗体吸附在细胞的表面，A 正确；
B、体液免疫中需要 T 细胞产生的淋巴因子促进 B 细胞的增殖和分化，B 正确；
C、组织胺能增强毛细血管壁的通透性，使组织液渗透压升高引起组织水肿，C 错误；
D、右图可知，当过敏原再次入侵时，吸附在细胞表面的 IgE 抗体与过敏原特异性结合引发
过敏症状，D 正确。
故选 C。
9.下列关于人体激素分泌调节的叙述正确的是
A. 人体内激素分泌的调节均为分级调节
B. 胰岛素的分泌量只受血糖水平的影响C. 大量饮水后，抗利尿激素分泌增加
D. 寒冷刺激下甲状腺激素分泌量增加
【答案】D
【解析】
【分析】
激素分泌的调节有分级调节和反馈调节两种方式；人体血糖浓度的调节是在胰岛素和胰高血
糖素的共同作用下完成的，胰岛素可以降低血糖，胰高血糖素可以升高血糖；大量饮水后，
下丘脑分泌抗利尿激素减少，作用于肾小管和集合管，促进肾小管和集合管对水的重吸收少，
尿量增加；天气寒冷时，甲状腺激素分泌增加，升高体温，据此分析解答。
【详解】A、人体内激素分泌的调节除了分级调节外还有反馈调节，A 错误；
B、胰岛素分泌主要受血糖水平调节，也受胰岛 A 细胞分泌物等其他因素影响，B 错误；
C、大量饮水后，抗利尿激素分泌减少，C 错误；
D、寒冷刺激下，甲状腺激素分泌量增加，提高细胞的新陈代谢的速率，使体温升高，D 正
确。
故选 D。
【点睛】本题考查激素调节的方式，激素调节的具体实例，主要考查对知识的记忆能力，属
于简单题。
10.下列关于植物激素的叙述中，不正确的是
A. 植物激素的合成受基因控制
B. 植物激素极性运输是单侧光照射的结果
C. 植物激素发挥作用依赖特定的受体分子
D. 植物激素相互作用共同调节生长发育
【答案】B
【解析】
【分析】
植物激素是指植物体内产生的，从产生部位运输到作用部位，对植物生命活动具有调节作用
的微量有机物，其化学本质有多种。各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互
作用共同调节。
【详解】A、植物激素的合成受酶的控制，而酶的合成受基因的控制，故植物激素的合成受
基因的控制，A 正确；B、植物激素极性运输是指从形态学上端运往形态学下端，不受重力和单侧光的影响，B 错
误；
C、植物激素是信息分子，发挥作用需要依赖特定的接受信息的受体分子，C 正确；
D、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是
多种激素相互作用共同调节，D 正确。
故选 B。
11.我国珠江三角洲某地桑基鱼塘的能量流动简图如下。据图判断以下说法正确的是
A. 输入该生态系统的总能量 846795MJ/hm2，是植物实际光合量之和
B. 第一、二营养级间能量传递效率是蚕和鱼同化量与植物净光合量之比
C. 生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质和能量的循环利用
D. 该生产模式把单个生产系统优化组合，大大提高了系统生产力
【答案】D
【解析】
【分析】
桑基鱼塘属于生态农业，生态农业系统中能够实现物质的循环利用和能量的多级利用，生态
农业可以最大限度的使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【详解】A、输入该生态系统的总能量除了植物实际光合量之和，还有人工输入的能量，总
能量大于 846795MJ/hm2，A 错误；
B、第一、二营养级间能量传递效率是蚕和鱼同化量与植物总光合量之比，B 错误；C、能量不能循环利用，C 错误；
D、桑基鱼塘模式将很多单个生产系统优化组合，成为一个新的高效生态系统，大大提高了
系统生产力，D 正确。
故选 D。
【点睛】本题的易错点在于该人工生态系统中出了生产者所固定的太阳能外，还包括人工输
入的能量。
12.将少量酵母菌接种到恒定体积的培养液中，其数量随时间的变化如图所示。据图做出的
判断错误的是
A. 实验中酵母菌计数可使用血细胞计数板
B. 6h 前种群数量因种内斗争激烈而增长缓慢
C. 酵母菌种群增长速率先增大，后减小
D. 12h 后限制种群数量增长的因素是营养物质和生存空间等
【答案】B
【解析】
【分析】
探究酵母菌种群数量的变化实验中，实验流程为：（1）酵母菌培养（液体培养基，无菌条
件）→（2）振荡培养基（酵母菌均匀分布于培养基中），滴加培养液时，应先加盖玻片，再
在盖玻片的边缘滴加培养液→（3）观察并计数→重复（2）、（3）步骤（每天计数酵母菌数
量的时间要固定）→绘图分析。
【详解】A、可通过血细胞计数板计数估算本实验中酵母菌的大约种群数量，此方法为抽样
检测法，A 正确；
B、6h 前种群数量不是最高，而且食物和空间充裕，种内斗争不激烈，B 错误；
C、根据图中 S 型曲线可知，酵母菌种群数量增长速率先增大，后减小，C 正确；
D、12h 后种群数量增长缓慢，限制因素是营养物质缺乏和生存空间限制，D 正确。
故选 B。13.原产美洲的红耳龟为杂食性淡水龟类，通过贸易进入我国。由于宠物弃养、放生、养殖
逃逸等原因扩散到野外，并已经在长江流域形成野生种群。它们耐受逆境的能力、繁殖和竞
争能力均明显强于本土龟类，其携带的沙门氏杆菌可经变温动物传播给恒温动物，是典型的
生物入侵物种。以下关于我国红耳龟的叙述不正确的是
A. 红耳龟与扩散区域的本土龟类形成竞争关系
B. 红耳龟携带的沙门氏杆菌有可能传染给人类
C. 红耳龟入侵能增加生物多样性和生态系统稳定性
D. 提高生态防范意识是防止生物入侵的重要方式
【答案】C
【解析】
【分析】
生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成
一定危害的现象，据此答题。
【详解】A、依据题干信息“它们耐受逆境的能力、繁殖和竞争能力均明显强于本土龟类”，
可知红耳龟与本土龟属于竞争关系，A 正确；
B、人类属于恒温动物，则红耳龟携带的沙门氏杆菌有可能传染给人类，B 正确；
C、红耳龟入侵能降低生物多样性和破坏生态系统稳定性，C 错误；
D、提高全社会生态防范意识，使全社会参与到防止生物入侵的行动中等是防止生物入侵的
重要方式，D 正确。
故选 C。
14.下列实验程序不正确的是
A. 蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛无氧发酵泡菜
B. 挑选葡萄、冲洗、榨汁→有氧发酵果醋→无氧发酵 果酒
C. 动物组织胰蛋白酶制备细胞悬液→原代培养→传代培养
D. 离体细胞消毒、接种→脱分化愈伤组织→再分化→试管苗
【答案】B
【解析】
【分析】
本题是对果酒果醋和泡菜制作的实验流程、实验步骤以及动物细胞培养和植物组织培养的实
验流程的考查，回忆果酒果醋制作、动物细胞培养和植物组织培养等实验流程，然后分析选项进行解答。
【详解】A、泡菜的制作用到的菌种是乳酸菌，是厌氧菌，具体流程是蔬菜加工+泡菜盐水→
加调料、装坛无氧发酵泡菜，A 正确；
B、果酒果醋制作过程中，先酵母菌无氧呼吸产生果酒，再醋酸菌有氧呼吸产生果醋哦，故
实验流程是挑选葡萄、冲洗、榨汁→无氧发酵 果酒→有氧发酵果醋，B 错误；
C、动物细胞培养的具体流程是：动物组织胰蛋白酶制备细胞悬液→原代培养→传代培养，
C 正确；
D、植物组织培养的流程是：离体细胞消毒、接种脱分化形成愈伤组织再分化成胚状体，最
后发育成试管苗，D 正确。
故选 B。
【点睛】对果酒果醋制作、动物细胞培养、植物组织培养的实验步骤或流程的记忆是本题考
查的重点。
15.用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验，是在某病原菌均匀分布的平板
上，铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果，其中抑菌圈是在纸片周
围出现的透明区域。下列分析正确的是
A. 在图示固体培养基上可用平板划线法或涂布法接种病原菌
B. 未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异
C. 形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感
D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
【答案】D
【解析】
【分析】
纸片扩散法是药敏试验一种常用的方法，它将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种测试菌的
琼脂平板上，纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散，形成递减的梯度浓度，在纸片周围抑菌浓度范围内的细菌生长被抑制，形成透明的抑菌圈，据此答
题。
【详解】A、在图示固体培养基上用稀释涂布平板法进行接种病原菌，A 错误；
B、病原菌发生抗性变异在接触之前，B 错误；
C、微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大，C 错误；
D、纸片所含 药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散，不同抗生素在平
板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响，D 正确。
故选 D。
第二部分非选择题
16.马铃薯叶片光合作用合成的有机物以蔗糖的形式通过韧皮部的筛管运输到地下的匍匐枝，
用于分解供能或储存。研究人员对蔗糖的运输、利用和储存进行了研究。
（1）叶肉细胞中的________与 CO2 结合形成 C3，据图 2 判断丙糖磷酸是否为碳（暗）反应
的第一个产物 C3，作出判断的依据是________。
（2）叶肉细胞合成的蔗糖通过筛管运输至根、茎等器官。
①蔗糖“装载”进入筛管可能通过________使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度（选择下列序
号填写）。
a.自由扩散 b.协助扩散 c.主动运输
②为了验证光合产物以蔗糖形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达
的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现：转基因植物出现严重的短根、短茎现象，
其原因是_________；该酶还导致叶肉细胞外________含量升高，被叶肉细胞吸收后通过
_________调节机制抑制了光合作用。
的（3）马铃薯块茎是通过地下茎顶端的侧向膨胀而不断发育的（见图）。筛管中的蔗糖在此处
“卸载”，进入地下茎细胞中，细胞中的蔗糖酶催化蔗糖水解，蔗糖合酶参与催化蔗糖转化
成淀粉的过程。据上述信息和图 3 分析，蔗糖合酶主要分布的部位是__________，其生物学
意义是__________。
【答案】 (1). C5 (2). 不是，丙糖磷酸是在 ATP 和 NADPH 参与下 C3 被还原的产物
(3). c (4). 叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖，导致进入筛管的蔗糖减少，根和茎得
到的糖不足，生长困难 (5). 葡萄糖和果糖 (6). （负）反馈 (7). 地下茎膨大部分
(8). 有利于块茎中淀粉的合成和积累
【解析】
【分析】
光合作用包括：光反应和碳反应两个阶段。光反应为暗反应提供物质基础。光反应过程：首
先叶绿体中的色素吸收光能，并利用这部分能量，把水光解为氧气和还原氢，并利用 ADP+Pi
生成 ATP。暗反应过程：首先叶绿体基质中的 C5 化合物固定二氧化碳，并生成 2 个 C3，C3
化合物被光反应生成的 ATP+还原氢，还原成有机物和 C5（再循环）。
【详解】（1）光合作用的暗反应中 C5 与 CO2 结合形成 C3，称为 CO2 的固定。根据图 2 判
断，在 ATP 和 NADPH 参与下 C3 被还原成丙糖磷酸，因而丙糖磷酸不是暗反应的第一个产
物 C3。
（2）①依据题干信息“使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度”可知，蔗糖“装载”进入筛管可能
通过主动运输的形式。
②蔗糖通过主动运输透过细胞膜后达到细胞外，而此时叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解成
果糖和葡萄糖，一方面使进入筛管的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长困难，从而表现
出短根、短茎现象，另一方面果糖和葡萄糖叶肉细胞吸收后是叶绿体中的果糖和葡萄糖含量
升高，通过负反馈调节进而抑制光合作用的速率。
（3）由“蔗糖合酶参与催化蔗糖转化成淀粉的过程”，可知蔗糖合酶主要分布地下茎膨大部
分，这样有利于块茎中淀粉的合成和积累。【点睛】本题考查了光合作用的过程以及有机物的运输等相关内容，意在考查考生理解所学
知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
17.南极磷虾广泛分布在南极海域，它们主要摄食海水表层的浮游植物，同时也是部分鱼类、
企鹅、海鸟、鲸、海豹等生物的饵料，在南极生态系统中扮演着至关重要的角色。
（1）南极海域中的各种生物共同构成________，南极磷虾属于生态系统组成成分中的
_________。长期捕食磷虾的生物中，蓝鲸长有密集的鲸须，食蟹海豹的牙齿具有复杂缺刻、
能够彼此交合，这些过滤结构为捕食成群的南极磷虾提供了方便，体现了生物体的_________
相适应的特点。
（2）蓝鲸是南极海域捕食磷虾量最大的生物。当极昼来临，蓝鲸在南极海域聚集，它们潜
入一定深度捕食，回到水面排泄，鲸粪中含有丰富的氮、磷、铁等，这种行为加快了生态系
统的_________，对缺乏矿质元素的极地表层水域非常重要。此时，表层水体中浮游植物爆
发性生长，其原因是_________（写出 2 点）。
（3）据调查，磷虾的数量已经连续数十年呈下降趋势，具体原因还不十分确定。图所示为
最近 100 年蓝鲸种群数量的变化趋势。你认为这种变化会使南极磷虾种群数量增加、减少，
还是无法确定？请阐述你的理由。________
（4）虽然南极磷虾资源蕴藏量巨大，但人类开发利用仍然需要十分谨慎。若想达到生态效
益与经济效益双赢，应采取怎样的措施？________
【答案】 (1). 生物群落 (2). 消费者 (3). 结构与功能 (4). 物质循环 (5).
鲸粪被微生物分解后为浮游植物提供矿质营养；
极昼 光照条件（温度条件）有利于浮游藻类快速地繁殖的鲸大量捕食鳞虾，磷虾数量下降，浮游植物被捕食量减少 (6). 不确定，蓝鲸种群数量减
少对于磷虾种群数量的影响，在短期和长期效应上会有不同，具体结果难以确定 (7). 划
定捕捞区域，限定捕捞时间和捕捞量。进行全面调查（评估），根据资源量，确定捕捞量
【解析】
【分析】
1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。组成成分包括非生物的物质和能
量、生产者、消费者和分解者，其中生产者、消费者和分解者共同组成了生物群落。食物链
和食物网是通过错综复杂的捕食关系而建立的营养结构。
2、生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素,都不断地进行着从
无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。
【详解】（1）南极海域中的各种生物共同构成了生物群落，依据题干信息“南极磷虾主要摄
食海水表层的浮游植物，同时也是部分鱼类、企鹅、海鸟、鲸、海豹等生物的饵料”可知，
南极磷虾属于生态系统中的消费者。这些过滤结构为捕食成群的南极磷虾提供了方便，体现
了生物体的结构与功能相适应的特点。
（2）蓝鲸捕食磷虾后又把鲸粪排出水面，在微生物的分解下为浮游植物提供丰富的氮、磷、
铁等矿质元素，这样加快了生态系统的物质循环，也促进表层水体中浮游植物生长。同时鲸
大量捕食鳞虾，磷虾数量下降，浮游植物被捕食量减少，以及极昼的光照条件（温度条件）
有利于浮游藻类快速地繁殖等等原因，最终促进表层水体中浮游植物爆发性生长。
（3）磷虾种群数量不仅仅受蓝鲸的影响，对于下降的蓝鲸种群数量变化趋势，也无法确定
磷虾种群数量，因为蓝鲸种群数量减少对于磷虾种群数量的影响，在短期和长期效应上会有
不同，具体结果难以确定。
（4）为了更好的生态效益与经济效益双赢，对于南极磷虾应做好以下几点，划定捕捞区域，
限定捕捞时间和捕捞量。进行全面调查（评估），根据资源量，确定捕捞量等等。
【点睛】本题考查生态系统的结构相关内容，要求考生识记生态系统的组成成分以及食物链
食物网之间的各成分的关系，能运用所学知识，准确解答，属于考纲层次的识记和理解层次
的考查。
18.神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触
结构（巨突触），可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化（如图 1）。以下是关
于递质释放机制的相关研究。
（1）在图 1 中的突触结构中，突触前神经元兴奋后，由突触前膜释放的________作用于突触后膜的________，导致突触后神经元兴奋。
（2）河豚毒素（TTX）是一种钠离子通道阻断剂。用 TTX 处理突触前神经纤维，然后每隔
5min 施加一次刺激，分别测量突触前和突触后神经元 电位变化，结果如图 2。推测 TTX
导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是_________。
（3）在上述实验过程中，研究者检测到，在使用 TTX 后突触前膜处的 Ca2+内流逐渐减弱，
由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内 Ca2+浓度来促进神经递质的释放”。研究者
利用图 1 所示标本进行如下实验，获得了支持上述推测的实验结果。
实验材料：BAPTA（是一种 Ca2+螯合剂，能够快速与钙离子发生结合，从而阻断钙离子与
相应分子的结合） “笼锁钙”（是一种缓冲液，暴露在强紫外线下会释放钙离子。强紫外线
不影响正常神经纤维兴奋）
实验过程及结果：
第一组：对突触前神经纤维施加适宜电刺激。实验结果：先检测到突触前动作电位的发生，
之后检测到突触后电位的变化。
第二组：先向突触小体注射足量 BAPTA，接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。实验结
果：_________。
第三组：________（写出实验过程及结果）。
（4）结合上述研究，完善正常条件下的递质释放流程图。________
【答案】 (1). 神经递质 (2). 受体 (3). 由于 TTX 作用于钠离子通道，阻断了 Na+
内流，导致突触前动作电位变化明显减弱，进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放，使
得突触后膜难以兴奋 (4). 能检测到突触前动作电位的发生，但不能检测到突触后电位的
变化 (5). 向突触小体注射适量“笼锁钙”，然后用强紫外线照射标本；检测不到突触前
动 作 电 位 的 发 生 ， 但 能 检 测 到 突 触 后 电 位 的 变 化 (6).
的【解析】
【分析】
1、突触的结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。
2、当神经末梢有神经冲动传来时，突出前膜内的突触小泡受到刺激，就会释放一种化学物
质——神经递质，神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上特异性的受体结合，引
发突触后膜电位变化，即引发一次新的神经冲动。
【详解】（1）兴奋在神经元之间的传递过程中，突出前膜释放的神经递质到达突触间隙，与
突触后膜上特异性的受体结合，引起下一个神经元兴奋。
（2）依据图 2 显示，突触后神经元的兴奋主要取决于突触前神经元的兴奋，随着刺激次数
的增加，突触前神经元兴奋明显减弱，突触后神经元兴奋也减弱甚至不兴奋，主要原因是
TTX 作用于钠离子通道，阻断了 Na+内流，导致突触前动作电位变化明显减弱，进而导致突
触前膜递质释放减少或不能释放，使得突触后膜难以兴奋。
（3）本实验验证的是突触前动作电位通过提高突触小体内 Ca2+浓度来促进神经递质的释放。
通过实验设计如下：首先是施加适宜电刺激来检测突触前动作电位和突触后电位的变化，然
后向突触注射足量 BAPTA，接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激，检测到的电位变化为
突触前有动作电位的发生，突触后无电位的变化，再向突触小体注射适量“笼锁钙”，然后用
强紫外线照射标本，检测的结果则为检测不到突触前动作电位的发生，但能检测到突触后电
位的变化。
（5）结合上述分析，突触前膜神经递质的释放过程为：
【点睛】本题考查神经调节，考查对兴奋传递机理的研究，该内容是高考中必考常考的内容
之一，通过实验验证考查了学生的实验分析与探究的能力，本题题干材料与实际密切联系，
可以考查考生用生物学知识解决生活实际问题的能力。
19.阅读下面材料，完成（1）~（4）题厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的研究
随着科学技术和生物工程的发展，微生物作为污水的“清道夫”应用越来越广泛。微生物能够
快速繁殖，分解污染物并将其转化为无害物质，实现对污水的高效处理。
在现有的各类污水处理技术中，好氧生物处理技术发展较为成熟，但存在能耗高、污泥产量
高以及资源回收率低等缺点。厌氧生物处理是厌氧微生物利用有机废水中的有机质作为自身
营养物质，在适宜的条件下（如合适的温度、pH 等）将其转化为沼气的过程。后者具有能
耗低、污泥产量少及易于控制等优点。
厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，成为处理高浓度有机废水的研究热
点。厌氧膜生物反应器（AnMBR）是此项技术的实际应用，其工作过程分为厌氧消化与膜
过滤两个阶段，具体装置如图所示。
厌氧消化过程是由厌氧微生物所进行的一系列生物化学的耦合反应。由于厌氧反应器内部各
区域的差异，造成非产甲烷细菌、产甲烷细菌出现有规律的演替，通过各种群之间的相互利
用、相互制约，
构成一个相对稳定的微生物群落，从而保证了生物代谢过程的正常进行。厌氧反应器是
AnMBR 的核心装置之一，其设计必须保证微生物停留的时间足
够长，这样才能减少污染物与膜的接触，减少膜污染的发生。
选择合适的膜材料和膜组件是反应器设计的关键。应用于 AnMBR 的膜材料可分为 3 种形态：
疏水性有机聚合膜、金属膜和非金属膜（陶瓷膜）。膜污染是各类膜生物反应器技术都面临
的难题之一。在污水处理过程中，反应器中的物质（水溶性有机物、细胞裂解产物和无机沉
淀物等）会在膜孔、膜表面沉积，形成膜垢。膜结垢后使得整个操作系统的稳定性和可靠性
减小，从而降低了反应器的处理效能。解决这些问题的方法除了更换膜，还可以对膜进行清
洁。物理法清洁主要包括反冲洗、表面冲洗和超声波处理；化学法是指运用特定的试剂（酸、碱和氧化剂等）来去除膜的污染；生物法是指采用酶制剂来清洗膜污染物中的有机污染物。
如果能有效解决 AnMBR 目前存在的各种问题，此技术将在污水处理方面发挥更大的作用。
（1）根据材料信息可以看出，厌氧膜生物处理技术是利用微生物的________作用和膜的过
滤功能，有效处理高浓度有机废水。应用此技术可以__________（选择下列序号填写），实
现环境与经济效益的双赢。
a.促进物质循环再生 b.促进新物种的产生 c.提高人类对生态系统能量利用的效率
（2）研究发现，用 AnMBR 处理海产品加工的高盐度废水时，常常出现处理效果差，去除
速度低等现象，可能的原因是____________。
（3）科研人员欲利用现有能分解不同有机污染物的各菌种和基因工程技术，培育出一种能
同时高效降解多种有机污染物的超级菌，用以提高 AnMBR 处理废水的能力。请简述培育思
路。__________
（4）结合文中信息分析，与物理法和化学法清洁膜相比，生物法清洁膜的优势。 __________
【答案】 (1). 分解 (2). ac (3). 较高盐度会使厌氧微生物失水或酶的活性受抑制
(4). 将不同菌中分解不同有机污染物质的相关基因导入同一微生物中；
用仅以有机污染物为碳源的选择培养基培养转基因的微生物；
经筛选得到分解有机污染物效果最好的超细菌（工程菌） (5). 酶制剂没有二次污染，而
且对膜不产生损害；酶制剂可以反复利用；酶制剂效率高
【解析】
【分析】
依据题干信息“厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，成为处理高浓度有
机废水的研究热点”，可知厌氧微生物通过分解污染物中的有机物，实现了物质的循环利用，
同时提高了能量的利用率，据此答题。
【详解】（1）依据材料信息，厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，其中
微生物能够快速繁殖，分解污染物并将其转化为无害物质，实现对污水的高效处理。此项技
术可以促进物质循环再生以及提高人类对生态系统能量利用的效率。
（2）在高浓度的盐水中，较高盐度会使厌氧微生物失水或酶的活性受抑制，从而会导致污
染物处理效果差，去除速度低等现象。
（3）利用基因工程技术将能分解不同有机污染物的各菌种培育出一种能同时高效降解多种
有机污染物的超级菌的具体过程为：首先将不同菌中分解不同有机污染物质的相关基因导入
同一微生物中，然后用仅以有机污染物为碳源的选择培养基培养转基因的微生物，最后筛选得到分解有机污染物效果最好的超细菌（工程菌）。
（4）生物法清洁膜与物理法和化学法清洁膜相比具有显著的优势，表现在酶制剂没有二次
污染，而且对膜不产生损害；酶制剂可以反复利用；酶制剂效率高等等。
【点睛】本题主要考查治理生态工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把
握知识间的内在联系，理论联系实际，综合运用所学的知识解决社会生活中的一些生物学问
题的能力和从题目所给信息中获取有效信息的能力。
20.研究人员发现某野生稻品种甲 7 号染色体上具有抗病基因 H，12 号染色体上具有耐缺氮
基因 T，而华南籼稻优良品种乙染色体相应位置均为隐性基因。将甲、乙杂交，F1 自交，
用 PCR 方法检测 F2 群体中不同植株的基因型，发现不同基因型个体数如下表。
HH Hh hh TT Tt tt
12 71 60 54 97 49
（1）耐缺氮性状的遗传遵循________定律，判断的依据是_____________。
（2）F2 群体中 HH、Hh、hh 基因型个体的数量比总是 1：6：5，________（选填“符合”
或“不符合”）典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1 产生的雌配子育性正常，而带有
H 基因的花粉成活率很低。”请设计杂交实验检验上述推测，并写出支持上述推测的子代性
状及数量比。
________
（3）进一步研究发现品种乙 7 号染色体上有两个紧密连锁在一起的基因 P1 和 P2（如图），
P1 编码抑制花粉发育的毒性蛋白，P2 编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白。品种甲 7
号染色体上无基因 P1 和 P2。
①据此可知，F1 带有 H 基因花粉成活率低的原因是 P1 在________分裂时期表达，而 P2 在
_________细胞中表达。
②P1 和 P2 被称为自私基因，其“自私性”的意义是使_________更多地传递给子代，“自私”
地维持了物种自身的稳定性。（4）科研人员利用杂交育种技术改良乙水稻，获得了 HHTT 型乙水稻新品种。最终选出的
植株中，部分个体含 P1P2 基因，部分不含，应保存其中哪一类？请分析说明理由。_________
【答案】 (1). 基因分离 (2). F2 中 TT、Tt、tt 的比例为 1：2：1（F2 中耐缺氮植株比
例为 3/4） (3). 不符合 (4). 以 F1 为母本，品种乙为父本，子代中抗病个体与不抗病
个体比例是 1：1
以 F1 为父本，品种乙为母本，子代中抗病个体与不抗病个体比例为 1：5 (5). 减数第一
次（有丝） (6). 精细胞（花粉） (7). 亲本的遗传信息（亲本的遗传物质、亲本的
DNA） (8). 有 P1P2 基因能够保持品系的优良性状、无 P1P2 基因有利于进一步杂交进行
性状改良
【解析】
【分析】
基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干
扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非
等位基因自由组合。逐对分析法：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题；其
次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例，最后再相乘。
【详解】（1）根据甲、乙杂交，F1 自交后代 F2 中，TT、Tt、tt 的比例为 1：2：1，可推出控
制缺氮性状的遗传遵循基因的分离定律。
（2）HH：Hh：hh=1：6：5 不符合典型的孟德尔遗传比例。为了验证“F1 产生的雌配子育性
正常，而带有 H 基因的花粉成活率很低”的推测，可通过正交反交实验判断，具体为 F1 为母
本，品种乙为父本的杂交实验，预测结果子代中抗病个体与不抗病个体比例是 1：1；以 F1
为父本，品种乙为母本，预测结果子代中抗病个体与不抗病个体比例为 1：5，二者正反交
结果不同，则可验证。
（3）①P1 能够编码抑制花粉发育的毒性蛋白，P2 编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白，
花粉属于减数分裂产生的精子，产生的 F1 依然能自由交配，但带有 H 基因的花粉成活率很
低，可知 P1 在减数第一次分裂时期表达，P2 在精细胞中表达。
②通过维持物种自身的稳定性可知“自私性”的意义是使亲本的遗传信息更多地传递给子代。
（4）根据以上分析可知，有 P1P2 基因能够保持品系的优良性状、无 P1P2 基因有利于进一步
杂交进行性状改良，因此应保存含 P1P2 基因的种类。
【点睛】本题主要考查基因的分离与自由组合定律的相关知识，意在考查考生对题文的理解
与分析，把握知识间内在联系的能力。21.地中海贫血症是一种在我国长江以南各省高发的单基因遗传病，发病原因是由于珠蛋白
合成异常导致红细胞易破裂发生溶血。
（1）某地区的地中海贫血症患者的 β 珠蛋白基因出现图 1 所示变化，该突变将导致______，
使其无法与 α 珠蛋白结合，导致α 珠蛋白在细胞中相对过剩，沉积在红细胞中造成细胞被
破坏，因而出现贫血病症。
（2）地中海贫血症患者除了需要输血缓解症状之外，常见 治疗手段是进行异体骨髓移植，
它的局限性主要是_________。目前利用生物工程技术将患者的体细胞转化为多能干细胞，
以获得用于自体移植的细胞。
（3）研究者利用慢病毒载体建立相应转化系统，对上述多能干细胞进行基因修复。具体操
作过程如图 2 所示。
①I：表达载体含 HIV 病毒逆转录形成的 cDNA 片段，该片段帮助外源基因整合到_______
上，使外源基因稳定表达。为达到纠正患者 α 珠蛋白与 β 珠蛋白的比例异常的问题，需要构
建两种表达载体，分别以_______和 α 珠蛋白干扰基因作为目的基因。
②II：需要将________（选择下列序号填写）导入包装细胞，一段时间后可以获得能够转化
患者多能干细胞的慢病毒颗粒。
a.包装载体 b.表达载体
③III：为了便于筛选出成功转化的多能干细胞，其中________（选择下列序号填写）含有易
检测的标记基因。
a.包装载体 b.表达载体
（4）理论上在获得成功转化的多能干细胞后，需要诱导其定向分化为_________，然后植入
的患者骨髓，检测_________以确认此技术可应用于地中海贫血症的治疗。
（5）本项研究目前仅在动物实验中完成，尚未进行人体临床实验。请分析整个研究过程，
你认为进行人体临床试验可能存在的风险有哪些？请写出其中 1 个风险。_________
【答案】 (1). β 珠蛋白空间结构发生变化 (2). 发生免疫排斥 (3). 宿主细胞（受
体细胞、干细胞）染色体 DNA (4). 正常的 β 珠蛋白基因 (5). ab (6). b (7). 造
血干细胞 (8). α 珠蛋白与 β 珠蛋白的比例 (9). 慢病毒转化细胞时可能引起影响宿
主正常基因功能；经过基因修复的多能干细胞有癌变可能；病毒的部分序列表达产物或经过
改造的多能干细胞都可能引发强烈的免疫反应
【解析】
【分析】
本题是对基因突变、基因转录、基因工程、器官移植等知识的综合考查，回忆基因突变的概
念，逆转录的过程、基因表达载体的构建以及动物细胞培养的过程，然后分析题干和题图获
取有效信息，根据相关知识点和相关信息解答问题。
【详解】（1）由图 1 可知，地中海贫血患者 β 珠蛋白基因发生了碱基对的缺失，导致 β 珠
蛋白基因结构改变进而导致编码的 β 珠蛋白空间结构发生变化，使其无法与 α 珠蛋白结合。
（2）器官移植最大的局限是有免疫排斥现象。
（3）①cDNA 片段能够帮助外源基因整合到宿主细胞染色体的 DNA 上，使外源基因得以稳
定的表达。依据题干信息，应以正常的 β 珠蛋白基因和 α 珠蛋白干扰基因作为目的基因，以
纠正患者 α 珠蛋白与 β 珠蛋白的比例异常的问题。
②依据操作第二步慢病毒的包装显示，需将包装载体和表达载体共同导入包装细胞。
③表达载体上还有标记基因。
（4）骨髓中的多能干细胞——造血干细胞可以不断的分裂分化出红细胞，因此需要将成功
转化的多能干细胞后诱导分化为造血干细胞后植入患者骨髓，再检测 α 珠蛋白与 β 珠蛋白的
比例，以确认能否应用于地中海贫血症的治疗。
（5）科研实验往往先进性动物实验，再进行临床试验，而且依然存在诸多风险，比如慢病
毒转化细胞时可能引起影响宿主正常基因功能；经过基因修复的多能干细胞有癌变可能；病
毒的部分序列表达产物或经过改造的多能干细胞都可能引发强烈的免疫反应等等。
【点睛】本题结合地中海贫血症，考查基因突变和细胞移植等相关知识，已在考查学生的识
图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
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