1选择题
我国科学家利用干细胞技术，通过3D打印成功构建了具有生物活性的人工肝脏组织。该技术流程大致为：提取患者自身干细胞→体外诱导分化为肝细胞→通过3D打印构建肝脏支架→将肝细胞接种到支架上培养。以下关于该技术涉及的生物学原理，叙述正确的是（ ）
- A. 干细胞分化为肝细胞，其遗传物质发生了改变
- B. 人工肝脏组织的构建过程体现了细胞的全能性
- C. 3D打印的肝脏支架为细胞生长提供了适宜的环境
- D. 该技术可用于治疗所有肝脏疾病，无需考虑免疫排斥
答案：C
解析：本题以科技创新情境考查细胞分裂、分化和生物体结构层次的知识。A选项错误，细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质（DNA）并未改变。B选项错误，细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，这里只是构建了组织，并非发育成完整个体。C选项正确，3D打印的支架模拟了细胞外基质，为细胞生长提供了支撑和微环境，符合细胞生活需要营养和环境的特征。D选项错误，若使用他人干细胞，仍可能发生免疫排斥；且该技术不能解决所有肝脏问题，如病毒性肝炎的病因未去除。故选C。
2选择题
为探究“不同光照强度对植物光合作用速率的影响”，某校生物兴趣小组设计了如下实验装置（已知信息：装置中碳酸氢钠溶液可维持二氧化碳浓度相对稳定；通过调节光源与装置的距离来改变光照强度；用排水法测量单位时间内水草释放的氧气量）。实验数据记录如下表：
光源与装置的距离（cm） 10 20 30 40
-------------------------- -- -- -- --
每分钟收集氧气气泡数（个） 42 38 25 12
根据实验数据和所学知识，下列分析正确的是（ ）
- A. 本实验的变量是二氧化碳浓度
- B. 光照越强，植物的光合作用速率一定越大
- C. 光源距离为40cm时，水草可能只进行呼吸作用
- D. 该实验结果支持“在一定范围内，光合作用速率随光照增强而增强”的结论
答案：D
解析：本题以探究性实验为情境，考查对实验变量控制、数据分析及光合作用原理的理解。A选项错误，本实验通过改变光源距离来控制光照强度，因此自变量是光照强度，二氧化碳浓度是无关变量，需保持稳定。B选项错误，实验数据显示在10-40cm范围内光照增强（距离减小）光合作用速率增强，但“一定”过于绝对，因为当光照过强时可能抑制光合作用（光饱和点后），且本实验未设置更近距离的数据。C选项错误，收集到气泡（氧气）说明光合作用速率大于呼吸作用速率，若只进行呼吸作用则无氧气释放。D选项正确，实验数据清晰显示，随着光源距离减小（光照增强），每分钟收集的氧气气泡数增加，说明在一定范围内，光合作用速率随光照增强而增强。故选D。
3填空题
某生物科技小组为探究不同食物所含能量的差异，设计了如下实验。他们分别称取1克干燥的花生仁和核桃仁，用燃烧法加热相同质量（假设为100克）的水，并记录水温变化。实验数据如下：
食物样品 初始水温/℃ 最终水温/℃ 水温上升值/℃
-------- ---------- ---------- ------------
花生仁 25 48 23
核桃仁 25 55 30
已知使1毫升水温度升高1℃约需4.2焦耳能量。请分析并回答：
1. 该实验的变量是______。
2. 根据实验数据计算，1克核桃仁所含的能量约为______焦耳（列出计算过程）。
3. 实验中测得的能量值通常会低于食物实际所含能量，最主要的原因是______。
答案：1. 食物种类（或样品）
2. 计算过程：水温上升值为30℃，100克水升温所需能量 = 100克 × 4.2焦耳/(克·℃) × 30℃ = 12600焦耳。故1克核桃仁所含能量约为12600焦耳。
3. 燃烧过程中有部分热量散失到空气中（或加热水的装置吸收了部分热量）。
解析：本题结合了食物能量测定的实验情境，考查了探究实验的变量控制、能量计算及误差分析。
1. 实验比较的是不同食物（花生仁和核桃仁）的能量差异，因此变量是食物种类。
2. 计算需运用公式：热量 = 水的质量 × 比热容 × 温度变化。易错点在于单位换算，需注意100克水即100毫升，比热容为4.2焦耳/(克·℃)，计算过程要完整。
3. 误差分析是实验的难点，学生容易忽略热量散失这一主要误差来源，而答成“样品质量不准确”等次要原因。
4填空题
在“科技创新与工程实践”项目中，某团队设计了一个小型密闭生态瓶用于空间站生命保障系统研究。瓶内包含水生植物、小鱼、螺蛳、微生物以及适量的水和泥沙。请回答：
1. 该生态瓶可视为一个微型生态系统，其组成成分中，属于生产者的是______，属于分解者的是______。
2. 瓶内存在一条食物链：水生植物→小鱼→螺蛳。若螺蛳的能量为100千焦，根据生态系统能量流动逐级递减（传递效率约10%-20%）的特点，理论上小鱼至少需要从水生植物获得______千焦的能量。
3. 如果该密闭生态瓶长期置于黑暗环境中，最先受到影响的生命活动是______，原因是______。
答案：1. 水生植物；微生物（或泥沙中的细菌、真菌）
2. 500
3. 植物的光合作用；黑暗环境中无光，植物无法进行光合作用制造有机物和释放氧气，导致整个生态系统的物质循环和能量流动源头中断。
解析：本题以空间站生命保障系统为情境，综合考查生态系统组成、能量流动计算和生态瓶稳定性分析。第1空考查生态系统四大成分，易错点是漏写“非生物部分”或误将螺蛳当作分解者。第2空是能量流动的逆向计算，关键点是“至少”对应最高传递效率20%，计算公式为：100 ÷ 20% = 500千焦。易错点是误用10%的效率或计算方向错误。第3空考查光合作用是生态系统能量输入的根本途径，分析需紧扣“黑暗”对生产者的直接影响。
5解答题
为探究不同光照强度对植物光合作用速率的影响，科研人员利用智能温控大棚进行实验。实验选取生长状况相同的番茄幼苗若干，均分为三组，分别置于低、中、高三种光照强度下（其他条件如温度、二氧化碳浓度等均相同且适宜）。一段时间后，测定各组植株单位时间内有机物的积累量（净光合速率），结果如下表：
组别 光照强度 净光合速率（mg/小时）
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甲组 低 2.5
乙组 中 6.8
丙组 高 7.2
请回答下列问题：
（1）该实验的变量是______。设置三组实验的目的是______。
（2）根据实验数据，可以得出的结论是______。
（3）若在高光照强度下继续提高光照强度，预测净光合速率的变化趋势是______，原因是______。
（4）在实际生产中，为提高大棚番茄产量，除了调控光照，还可采取哪些措施？（请列举两点）
答案：（1）光照强度；进行对照，并探究光照强度对光合作用速率的影响（或形成对照，使实验结果更有说服力）。
（2）在一定范围内，随着光照强度的增加，番茄幼苗的净光合速率增大（或光照强度对光合作用速率有影响）。
（3）不再增加（或保持稳定，甚至下降）；当光照强度达到一定值后，光合作用速率受二氧化碳浓度、温度等其他因素的限制（或光合色素和酶的数量有限）。
（4）增加大棚内二氧化碳浓度（如施有机肥、使用二氧化碳发生器）；白天适当提高温度（或维持最适温度）；合理灌溉，保证水分供应。（任答两点，合理即可）
解析：本题以工程实践中的智能农业为情境，考查光合作用相关知识及科学探究能力。
（1）考查对照实验的变量识别。根据题干，三组除光照强度不同外，其他条件均相同，因此变量是光照强度。多组设置是为了形成对照，使结论更可靠。
（2）考查数据分析与得出结论的能力。从表中数据可知，随着光照强度从低到高，净光合速率依次增大，说明光照强度在一定范围内能促进光合作用。
（3）考查光合作用的限制因素。光合作用受内部因素（如叶绿体数量、酶活性）和外部因素（如二氧化碳浓度、温度）共同限制。当光照强度足够强时，其他因素成为限制因子，光合速率不再增加。
（4）考查光合作用原理在生产中的应用。措施需围绕影响光合作用的因素（二氧化碳浓度、温度、水等）提出。
易错点：（1）容易将“光照强度”答为“光”或“光的强度”，表述不准确。（3）可能忽略内部限制因素，只答二氧化碳不足。（4）措施可能答成“增加氧气浓度”等与光合作用无关或相反的措施。
6解答题
在“探究种子萌发的环境条件”实验中，某科技小组设计了如下实验方案（每组均选用10粒饱满、完整的绿豆种子）：
组别 种子所处环境（其他条件相同且适宜）
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甲组 放置于干燥的纱布上，置于25℃的橱柜中
乙组 放置于浸湿的纱布上，置于25℃的橱柜中
丙组 放置于浸湿的纱布上，置于冰箱冷藏室（4℃）中
丁组 放置于浸没在水中的纱布上，置于25℃的橱柜中
（1）该实验中，甲组与乙组构成一组对照实验，其变量是______。
（2）预期实验结果：能正常萌发的是______组，原因是该组提供了种子萌发所需要的______、______和______。
（3）丙组和丁组种子均未萌发。请分别分析原因：
丙组：______。
丁组：______。
（4）如果每组只用1粒种子进行实验，这样做是否科学？请说明理由。
答案：（1）水分（或水）。
（2）乙；适量的水分、充足的空气、适宜的温度。
（3）丙组：温度太低，不满足种子萌发需要的适宜温度条件。
丁组：种子被水完全浸没，缺乏充足的空气（或氧气）。
（4）不科学。因为用1粒种子进行实验，偶然性太大，实验结果不可靠，容易因种子自身原因（如胚不完整、已死亡）导致结论错误。用多粒种子可以避免偶然性，使实验结果更可靠。
解析：本题考查“种子的结构”和“探究实验”两个核心考点。
（1）分析变量：甲组干燥，乙组湿润，其他条件相同，因此变量是水分。
（2）种子萌发的三个自身条件（完整有活力的胚、度过休眠期）和三个外界条件（适宜的温度、一定的水分、充足的空气）。乙组同时满足了外界条件，因此能萌发。
（3）分析未萌发原因需紧扣实验条件：丙组温度过低，丁组缺乏空气。
（4）考查实验设计的科学原则——设置重复组以减少误差。学生易错点在于只答“不科学”，但不说清理由，或理由不充分（如只说“种子不好”）。结论需强调“避免偶然性”。
7解答题
为应对全球气候变化，我国提出了“碳达峰”和“碳中和”的战略目标。生物圈中的绿色植物在维持碳-氧平衡中扮演着至关重要的角色。请结合所学知识回答下列问题：
（1）绿色植物通过______作用吸收大气中的二氧化碳，并将______能转变为储存在有机物中的化学能。同时释放出______。
（2）植物细胞进行呼吸作用（有氧呼吸）时，其主要场所是______，该过程消耗______，分解有机物，释放能量，同时产生______。
（3）从物质循环和能量流动的角度分析，为什么说绿色植物是生物圈中最基本、最重要的成分？
（4）为助力“碳中和”，作为中学生，在日常生活中我们可以采取哪些具体行动来增加对二氧化碳的吸收或减少二氧化碳的排放？（请列举两项）
答案：（1）光合；光（或太阳）；氧气。
（2）线粒体；氧气；二氧化碳和水。
（3）绿色植物通过光合作用，将无机物（二氧化碳和水）合成有机物，将光能转变为化学能储存在有机物中，不仅为自身生命活动提供物质和能量，也为其他生物（直接或间接）提供了食物来源和能量来源；同时维持了生物圈的碳-氧平衡。因此，绿色植物是生物圈中的生产者，是最基本、最重要的成分。
（4）示例：① 积极参加植树造林活动（增加对二氧化碳的吸收）。② 节约用电、绿色出行（如步行、骑自行车），减少化石燃料的燃烧（减少二氧化碳的排放）。 （答案合理即可）
解析：本题以“碳中和”这一科技创新与工程实践情境为背景，综合考查“光合作用与呼吸作用的比较”（考点5）和“保护生态环境的个人行动”（考点10），强调解题步骤的完整性与知识的应用。
（1）、（2）为基础填空，考查光合作用和呼吸作用的原料、产物、场所、能量变化。易错点：混淆二者产物；将呼吸作用场所误答为“细胞”。
（3）是综合分析题，需要将光合作用的意义（制造有机物、储存能量、维持碳氧平衡）与生态系统成分（生产者）联系起来，进行完整阐述。学生易遗漏“为其他生物提供食物和能量”这一关键点。
（4）是开放性应用题，要求结合生活实际提出具体行动。需注意行动要具体可行（如“植树”、“节约用电”），并明确其环境意义（“吸收CO₂”、“减少排放CO₂”），避免空泛的口号。
8解答题
为响应“健康中国”号召，某社区开展了“关注慢性病，科学管理”科普活动。活动中，医生展示了下图（已知信息：该图为人体内分泌系统部分腺体及激素作用示意图，标注了胰岛、甲状腺、垂体等腺体，并用箭头表示激素对血糖调节、生长发育、新陈代谢的影响）。请你结合所学知识，回答以下问题：
1. 糖尿病是一种常见的慢性病，其典型症状是“三多一少”。请写出“三多一少”指的是什么？并指出该病主要与图中哪个腺体分泌的激素不足有关？
2. 在偏远山区，曾有一种因婴幼儿时期该激素严重缺乏导致的疾病，患者身材矮小、智力低下。请写出这种疾病名称，并指出该激素是由图中哪个腺体分泌的？
3. 医生建议，青少年要保证充足睡眠，这有利于生长激素的分泌。生长激素是由图中哪个腺体分泌的？如果幼年时期该激素分泌过多，会导致什么病症？
答案：1. “三多一少”指多饮、多尿、多食、体重减轻。该病主要与胰岛分泌的胰岛素不足有关。
2. 该疾病是呆小症。该激素（甲状腺激素）是由甲状腺分泌的。
3. 生长激素是由垂体（或脑垂体）分泌的。如果幼年时期该激素分泌过多，会导致巨人症。
解析：本题以健康科普为情境，综合考查了人体主要内分泌腺（胰岛、甲状腺、垂体）及其所分泌激素的功能和异常症候。
1. 解题关键在于准确记忆糖尿病的病因（胰岛素分泌不足）和典型症状。
2. 学生容易混淆“呆小症”和“侏儒症”。呆小症是幼年甲状腺激素缺乏，伴有智力障碍；侏儒症是幼年生长激素缺乏，智力正常。需强调病因与症状的对应关系。
3. 生长激素由垂体分泌，其幼年分泌过多导致巨人症，分泌不足导致侏儒症。成年后分泌过多会导致肢端肥大症。需注意年龄阶段与病症的对应。