精品解析：重庆市渝中区重庆市巴蜀中学校2024-2025学年高三下学期3月月考生物试题

巴蜀中学2025届高三3月月考 生物学试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 研究生命系统各层次及其相互关系，首先要研究细胞。下列叙述错误是（ ） A. 小球藻进行光合作用的部位主要组成元素有C、H、O、N、P、Mg等 B. 肺炎支原体与酵母菌都含有细胞膜、细胞质、细胞壁等结构 C. 发菜细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物 D. 可通过观察衣藻细胞中染色体行为变化研究细胞的有丝分裂 【答案】B 【解析】 【分析】1、原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖，不遵循孟德尔的遗传定律；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。 2、真核生物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质；有复杂的细胞器（包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等）；能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。 【详解】A、小球藻是真核生物，进行光合作用的部位叶绿体，其中含有相应的膜结构和叶绿素，主要组成元素有C、H、O、N、P、Mg等，A正确； B、肺炎支原体没有细胞壁，B错误； C、发菜属于蓝细菌，其细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用自养生物，C正确； D、可通过观察衣藻细胞（真核细胞）中染色体行为变化研究细胞的有丝分裂，D正确。 故选B。 2. 出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶(V-ATPase)可使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸，Fe-S表示电子传递链中的铁硫蛋白)。下列叙述正确的是（ ） A. 加入ATP水解酶抑制剂，不会影响Cys进入液泡 B. 正常情况下，液泡中Cys的浓度低于细胞质基质 C. 线粒体功能异常又会加剧液泡酸化消失 D. 液泡酸化消失将导致O₂消耗减少，CO₂释放增加 【答案】C 【解析】 【分析】1、主动运输：逆浓度梯度的运输方式。需要消耗能量，需要有载体蛋白； 2、据图分析，液泡酸化消失导致细胞质基质中Cys的浓度增大，抑制Fe进入线粒体发挥作用，进而导致线粒体功能异常，可使有氧呼吸受抑制。 【详解】A、由题意可知，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）可使液泡酸化，且从图中可看出，Cys进入液泡需要借助液泡膜上的载体，同时与液泡内的H+浓度有关，而V-ATPase水解ATP可维持液泡内的H+浓度梯度。加入ATP水解酶抑制剂，会抑制V-ATPase水解ATP，从而影响液泡内H+浓度梯度，进而影响Cys进入液泡，A错误； B、正常情况下，Cys进入液泡是逆浓度梯度运输（需要借助载体且与液泡内H+浓度有关，类似主动运输），说明液泡中Cys的浓度高于细胞质基质，B错误； C、从图中可以看到，线粒体功能异常时，释放出Fe，Fe会抑制Cys进入液泡，使得液泡内Cys浓度降低，从而影响V -ATPase的功能，加剧液泡酸化消失，C正确； D、液泡酸化消失导致线粒体功能异常，线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体功能异常会使有氧呼吸减弱，O2消耗减少，CO2释放也减少，D错误。  故选C。 3. 植物的气孔由两个保卫细胞构成，保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，可进行光合作用。研究表明，水稻叶片保卫细胞膜上OSA1蛋白受光诱导后活性提高，运出H⁺，促进K⁺进入细胞，过程如图所示，其中①~④表示物质。下列说法错误的是（ ） A. 保卫细胞内存在②→糖类→NADH→ATP的能量转换路径 B. K⁺进入保卫细胞后，气孔开放程度增加，短时间内②④含量增加 C. 根细胞膜上的OSA1蛋白将NH₄转化产生的H⁺转移至细胞外，可防止细胞质酸化 D. 若提高水稻OSA1蛋白的表达量，可提高C、N元素的利用率，提高叶片的光合速率 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：水稻叶片保卫细胞细胞膜OSA1蛋白受光诱导后活性提高，泵出氢离子后激活钾离子内流通道。细胞内钾离子浓度升高，细胞吸水后气孔开放，气孔导度增大，使更多的CO2进入叶肉细胞，为光合作用暗反应提供了较多原料。图中①是ADP、NADP+，②是ATP和NADPH，③是O2，④是C3。根部细胞膜OSA1蛋白可促进水稻对铵的吸收与同化。为谷氨酸、R酶的合成提供了原料，R酶数量增多促进了暗反应的酶促反应过程。 【详解】A、在保卫细胞中，在光合作用的暗反应中会发生ATP、NADPH中储存的能量转移到糖类中的过程，②是ATP，糖类经过细胞呼吸氧化分解可以产生NADH（还原型辅酶Ⅰ），NADH经过呼吸链传递电子的过程中会产生ATP，即存在糖类→NADH→ATP的能量转换路径，所以保卫细胞内存在②→糖类→NADH→ATP的能量转换路径，A正确； B、K⁺进入保卫细胞后，会使保卫细胞内的渗透压升高，从而吸水膨胀，气孔开放程度增加，胞间CO2浓度增大，消耗的②是ATP和NADPH，增加，所以ATP和NADPH，短时间内减少，B错误； C、根细胞膜上的OSA1蛋白将 NH4+ ​转化产生的 H+转移至细胞外，这样可以避免 H+ 在细胞质中积累，防止细胞质酸化，C正确； D、提高水稻OSA1蛋白的表达量，能更有效地运出 H+，促进K⁺进入保卫细胞，使气孔开放程度增加，从而提高叶片的二氧化碳吸收量，有利于光合作用的暗反应进行；同时，该蛋白参与 NH4+ ​ 的相关转化过程，与氮元素的利用有关，所以可提高C、N元素的利用率，提高叶片的光合速率，D正确。 故选B。 4. 血液运输CO₂的形式有三种：①少量CO₂直接溶解在血浆中(即血液中的CO₂分压，即PCO₂)，②部分CO₂与O₂竞争结合血红蛋白Hb成为HbCO₂，③大量CO₂转化成HCO₃-溶解于血浆中。如图为血液中CO₂解离曲线(纵坐标表示血液中三种CO₂存在形式的总含量，横坐标表示CO₂分压)。据此下列说法错误的是（ ） A. 红细胞对人体内环境PCO₂的改变和酸碱平衡的维持起着重要作用 B. 骨骼肌处毛细血管静脉端O₂含量低，有助于Hb与CO₂结合，及时排出CO₂ C. 血液流经肺部毛细血管时，O₂与CO₂的交换使曲线发生上移，从点Ⅱ变为点I D. 人体发生酸中毒时，缓冲物质HCO₃-结合H⁺转化成CO₂，曲线可能发生右移 【答案】C 【解析】 【分析】正常人的pH为7.35-7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定，与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关。 【详解】A、红细胞具有运输O2和CO2的作用，所以对人体内环境PCO2的改变起重要作用，此外在酸碱平衡中起一定的缓冲作用，A正确； B、部分CO2与O2竞争结合血红蛋白Hb成HbCO2，骨骼肌处毛细血管静脉端O2含量低，有助于Hb与CO2结合，进而及时将CO2排出，B正确； C、当血液流经肺部毛细血管时，会进行O2和CO2的交换，使CO2浓度降低，PCO2也降低，所以曲线会发生下移，由点I变为点Ⅱ，C错误； D、人体发生酸中毒时，缓冲物质HCO3-结合H+转化成CO2，导致CO2浓度上升，曲线可能发生右移，D正确。 故选C。 5. 某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体，该对同源染色体联会后发生如图过程，其中A~E为染色体片段，染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂，后续的分裂正常进行。下列说法错误的是（ ） A. 染色体桥上可能存在等位基因 B. 染色体桥的形成过程中存在磷酸二酯键的断开和形成 C. 该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4 D. 染色体桥断裂所产生的子细胞会出现染色体结构和数目变异 【答案】D 【解析】 【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。 【详解】A、根据图中染色体桥上出现两个A可推测，染色体桥上可能含有等位基因，A正确； B、染色体桥形成过程涉及染色体片段的断裂与连接，而染色体的化学本质是 DNA 和蛋白质，DNA 中相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，所以存在磷酸二酯键的断开和形成，B正确； C、精原细胞经减数分裂，正常情况下会产生4个精子，由于染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂，后续分裂正常进行，故4 个精子中，有 3个精子的染色体是异常的（含缺失或重复等异常），1个精子染色体正常，即含异常染色体的精子占 3/4，C正确； D、染色体桥断裂所产生的子细胞会出现染色体结构变异（如缺失、重复等），但染色体数目不变，因为着丝粒数量未改变，细胞中的染色体数目与着丝粒数目是一致的，D错误。 故选D。 6. 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率，得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是（ ） A. a点对应的时刻为测定的起始时刻 B. ab段限制光合速率的因素为CO₂浓度 C. 挡板打开时A植株光合速率大于呼吸速率 D. c点时A植株光合速率大于B植株 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：图甲中，密封容器两侧放置相同植株A、B ，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间有既能遮光又能隔绝气体交换的挡板，这意味着A植株可进行光合作用，B植株在挡板未撤去时因无光照基本不进行光合作用。 图乙展示的是A植株的光合速率与呼吸速率随时间变化曲线。a点开始有数据记录，a点之前无相关测定操作。ab段，A植株在密封容器中随光合作用进行，容器内二氧化碳浓度下降 ，之后曲线变化反映着A植株光合与呼吸速率随条件改变的情况，如挡板打开后光合速率曲线与呼吸速率曲线的位置关系，能体现两者大小关系。 【详解】A、观察图乙，a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作，所以a点对应的时刻为测定的起始时刻，A正确； B、在ab段，A植株处于密封容器且左侧有适宜光源，随着光合作用进行，容器内CO2浓度逐渐降低，此时限制光合速率的因素为CO2浓度，B正确； C、挡板打开前，随着容器内CO2浓度逐渐降低，A植株光合速率逐渐降低，在撤去挡板（即 b 点）后，光合速率又逐渐上升，说明挡板打开时 A 植株光合速率等于呼吸速率，C错误； D、 挡板打开后，B植株有光照，但因为距离远，光照强度小于A植株，所以c点时A植株光合速率大于B植株，D正确。 故选C。 7. 土壤桑树-家蚕系统(SMSS)可用于修复重金属污染的土壤。图中桑树对重金属元素生物富集系数(BCFs)指的是某种重金属元素在桑树体内与土壤中含量的比值，图中分别表示了桑树和蚕对镉、铅的BCFs值，下列说法错误的是（ ） A. SMSS治理的优点是环境污染小，重金属可以回收利用 B. 据BCFs值推测铅比镉更容易在家蚕体内被分解或排出 C. 在SMSS系统中，定期清除蚕粪便可缓解重金属对土壤的污染 D. 镉和铅沿食物链传递过程中，其浓度在蚕幼虫中都增大 【答案】D 【解析】 【分析】生物富集即生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在有机体内浓度超过环境浓度的现象。 【详解】A、在土壤桑树 - 家蚕系统（SMSS）中，重金属可以被桑树吸收富集，家蚕可以进一步利用桑树等资源，最后重金属可以通过一定的技术手段从桑树、家蚕等生物体内回收利用，A正确； B、从图中可以看出，家蚕对镉的BCFs值大于对铅的BCFs值，这意味着镉在家蚕体内的相对含量比铅高，即铅比镉更容易在家蚕体内被分解或排出，B正确； C、在SMSS系统中，蚕粪中含有从桑树等吸收的重金属，如果定期清除蚕粪，就可以减少重金属随着蚕粪重新回到土壤中的量，从而缓解重金属对土壤的污染，C正确； D、题干中只给出了桑树和蚕对镉、铅的生物富集系数（BCFs），并没有给出镉和铅在食物链传递过程中浓度变化的具体信息。 而且仅根据桑树和蚕的BCFs值不能确定镉和铅沿食物链传递过程中其浓度在蚕幼虫中都增大，因为没有足够的数据支持其在整个传递过程中的浓度变化情况，D错误。 故选D。 8. 某雌雄异株植物的花色由常染色体上可独立遗传两对等位基因A/a和B/b控制。雄株中全隐开白花，其余基因型开红花；雌株中全隐开白花，其余基因型开红花或粉花。但该植物性别比例受温度影响，为进一步探究温度影响下花色变化规律，研究人员在某温度(t₁)下选取两株纯合植株为亲本进行杂交，得到F₁花色均为红色；接着选取F₁中的雌雄各一株进行杂交，得到F₂中红花雄株、红花雌株、粉花和白花比例为60：11：4：5。下列说法正确的是（ ） A. 两株纯合亲本的基因型可能相同 B. F₁的基因型可能有3种 C. t₁温度条件下F₂中雄株比例为75% D. F₂雌株中粉花植株占1/4 【答案】D 【解析】 【分析】由题干信息可知，花色由常染色体上可独立遗传两对等位基因A/a和B/b控制，符合自由组合定律。 【详解】AB、由F1中红花的雌雄株杂交，F2中（红花+粉花）：白花=75：5=15：1，是9：3：3：1的变式，推测F1基因型是AaBb,则两个亲本基因型不同，A错误； B、因为两对基因位于常染色体，雌雄中红花或者粉花与白花比例也都是15：1，所以F2中雄株红花：白花=（60）15：（4）1，雌花（红色+粉色）：白色=（11+4）15：1，推测F1基因型为AaBb，B错误； C、F2中雄株有60+4=64，t₁温度条件下F2中雄株比例为64/（60+11+4+5）=4/5，C错误； D、F2中雌花（红色+粉色）：白色=（11+4）15：1，粉花比例为4/16=1/4，D正确。 故选D。 9. 神经由许多粗细不同的神经纤维组成，神经纤维上动作电位的传导速率与神经纤维的直径呈正相关。将两个电极均置于神经纤维膜外，在一侧给予有效刺激，可记录到如图甲的电位变化；将两个电极均置于神经的表面，测得的是神经内神经纤维电位变化的总和，如图乙。下列说法错误的是（ ） A. 神经中除神经纤维外，往往还含有神经胶质细胞 B. 图甲结果证明了兴奋在神经纤维上的传导是单向的 C. 增大电极在神经表面的距离，可使图乙出现类似图甲中C段状态 D. N点绝对值比M点低的原因可能是神经纤维不能完全同步兴奋 【答案】B 【解析】 【分析】1、静息电位的形成：细胞膜对K+的通透性增强，K+外流，膜电位为内负外正，运输方式为协助扩散； 2、动作电位的形成：细胞膜对Na+的通透性增强，Na+内流，膜电位为内正外负，运输方式为协助扩散； 3、局部电流的形成：兴奋部位与未兴奋部位由于电位差的存在产生局部电流，刺激未兴奋部位产生同样的动作电位，兴奋向两侧传导。 【详解】A、神经中除神经纤维外，往往还含有神经胶质细胞，对神经元起辅助作用，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能，A正确； B、图甲是将两个电极均置于神经纤维膜外，在一侧给予有效刺激，两个电极处依次兴奋记录到的电位变化，但不能显示有效刺激的另一端（没接电极的那一端）是否有兴奋传导，所以，不能证明兴奋在神经纤维上的传导是单向的，B错误； C、将一对电极置于完整的神经表面，当神经干的一端受刺激而兴奋时，动作电位将先后通过这两个电极处，便可引导出两个方向相反的电位偏转波形，若增大电极在神经表面的距离，可使图乙出现类似图甲中C段状态，C正确； D、题中显示“神经由许多粗细不同的神经纤维组成，神经纤维上动作电位的传导速率与神经纤维的直径呈正相关”，所以N点绝对值比M点低的原因可能是神经纤维不能完全同步兴奋，D正确。 故选B。 10. 生殖价是一个用来描述某年龄雌体能对未来种群增长所做的平均贡献的参数。x龄个体的生殖价(Vₓ)为该个体即将生产的后代数量(当前繁殖输出)与以后的生命过程中预期生产的后代数量(未来繁殖输出)之和。图为体型不同的小天蓝绣球植株(分为大型和小型)的生殖价随年龄的变化。据图可知，以下推论错误的是（ ） A. 小于60d的个体生殖价低可能因为其存活率低 B. 200~300d的个体随日龄增大，繁殖力增强 C. 推测大型个体在种内竞争中将占据优势 D. 保护濒危物种时，应优先保护低生殖价的年龄组 【答案】D 【解析】 【分析】分析图示可知，大型小天蓝绣球植株的生殖价在300天左右达到最高值；小于300天时，随着年龄的增大，生殖价增大；大于300天时，随着年龄的增大，生殖价减小，约350天以后，生殖价降为0。小型小天蓝绣球植株的生殖价低于大型小天蓝绣球植株。 【详解】A、x龄小天蓝绣球植株的生殖价(Vₓ)为该植株即将生产的后代数量(当前繁殖输出)与以后的生命过程中预期生产的后代数量(未来繁殖输出)之和；小于60d的个体，当前繁殖输出值几乎为零，但他们的未来繁殖输出值较高，若存活率为百分之百，也会有较高的生殖价，反之，小于60d的个体生殖价低可能因为其存活率低，A正确； B、生殖价为该植株当前繁殖输出与未来繁殖输出之和，200~300天的个体随日龄增大，未来繁殖输出降低，而两种小天蓝绣球植株的生殖价在200~250天日龄相对稳定，250~300天时，有所增加。这说明两种小天蓝绣球植株在200~300天日龄的当前繁殖输出持续增加，繁殖力增强，B正确； C、小型小天蓝绣球植株的生殖价低于大型小天蓝绣球植株，推测大型个体在种内竞争中将占据优势，C正确； D、生殖价是一个用来描述某年龄雌体能对未来种群增长所做的平均贡献的参数，保护濒危物种时，应优先保护高生殖价的年龄组，D错误。 故选D。 11. 植物在生物胁迫下会诱导水杨酸的合成，水杨酸是植物增强植物抗性的一种核心激素。研究者以拟南芥为材料，利用植物被昆虫取食后释放的罗勒烯进行了研究。用罗勒烯分别处理野生型植株和水杨酸受体缺失突变体，一段时间后再进行病菌接种实验，检测植株中病菌数量，结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 水杨酸受体缺失突变体对病菌的抗性低于野生型植株 B. 罗勒烯能够增强植株对病菌的抗性，该作用依赖于水杨酸 C. 水杨酸增强植物对生物协迫的抗性依赖于细胞间的信息交流 D. 罗勒烯能够启动植物对病菌的戒备状态，从而增强植物在受到生物胁迫之后的防御应答 【答案】B 【解析】 【分析】野生型+罗勒烯+病菌组的病菌数量少于野生型+病菌组，且突变体+罗勒烯+病菌组的病菌数量少于突变体+病菌组，据此可推测，罗勒烯增强了野生型和突变型植株的抗性。 【详解】A、从图中可以看出，在未处理罗勒烯时，野生型植株和水杨酸受体缺失突变体中病菌数量差异不明显；但用罗勒烯处理后，野生型植株中病菌数量明显低于水杨酸受体缺失突变体。 这表明在罗勒烯诱导增强抗性方面，水杨酸受体缺失突变体不如野生型植株，即水杨酸受体缺失突变体对病菌的抗性低于野生型植株，A正确； B、实验结果表明，罗勒烯能增强野生型和突变体植株对病菌的抗性，说明罗勒烯不需要依赖于水杨酸，因为其也可增强突变体的抗性，B错误； C、水杨酸是一种植物激素，激素是一种化学信号分子。在植物体内，激素需要通过体液运输等方式到达作用部位，与靶细胞上的受体结合，从而调节细胞的生理活动，实现信息的传递和功能的调控。所以水杨酸增强植物对生物胁迫的抗性是通过细胞间的信息交流来完成的，C正确； D、野生型+罗勒烯+病菌组的病菌数量少于野生型+病菌组，且突变体+罗勒烯+病菌组的病菌数量少于突变体+病菌组，据此可推测，罗勒烯增强了野生型和突变型植株的抗性，所以罗勒烯能够启动植物对病菌的戒备状态，从而增强植物在受到生物胁迫之后的防御应答，D正确。 故选B。 12. 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物体形态相似，且在适应特点上也相似。生态学上常以陆生植物越冬时休眠芽的位置高低划分植物的生活型，休眠芽距离地表越近、越能度过寒冷的季节。科研人员对四个群落中不同生活型植物进行调查并统计所占比例(%)，结果如下表(注：一年生草本以种子越冬)。下列说法错误的是（ ） 群落 高位芽植物 地上芽植物 地面芽植物 地下芽植物 一年生植物 ① 68.5 15.4 12.0 0 4.1 ② 25.4 4.4 39.6 26.4 3.2 ③ 0 7.6 57.2 35.2 0 ④ 38.9 5.0 42.1 6.7 7.3 A. 不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果 B. 陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直分布的结果 C. 分布在同一区域内的生活型相同的不同种植物占据着相同的生态位 D. 表中四种群落，①最可能为热带雨林群落，③所在地区可能有较为漫长的冬季 【答案】C 【解析】 【分析】1、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，称为这个物种的生态位。 2、研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。 3、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。 【详解】A、不同植物表现出同一种生活型，是因为它们生活在相似的环境条件下，为了更好地适应环境，进化出了相似的外部形态和适应特点，A正确； B、由题意可知，陆生群落的垂直分层现象说明了植物对不同环境适应的结果，即是不同生活型植物在空间垂直排列的结果，B正确； C、生活型相同的不同种植物在形态和某些适应特点上相似，但它们在资源利用、与其他物种的相互关系等方面可能存在差异。 例如不同的一年生草本植物，它们对光照、水分、养分等资源的利用时间和程度可能不同，所以分布在同一区域内的生活型相同的不同种植物不一定占据着相同的生态位，C错误； D、热带雨林群落的特点是全年高温多雨，高位芽植物占比较大，因为在这种环境中不需要植物有很好的抗寒等适应低温的特征，高位芽植物可以更好地生长。 表中①群落高位芽植物占68.5%，比例最高，所以①最可能为热带雨林群落。 ③群落中地下芽植物占35.2%，比例较高，地下芽植物通常适应寒冷或有其他不良环境（如土壤覆盖等），说明该地区可能有较为漫长的冬季，需要植物有较好的抗寒等适应机制，所以③所在地区可能有较为漫长的冬季，D正确。 故选C。 13. 铁蛋白能储存细胞中多余的Fe³⁺，其在细胞中的合成量受到细胞中游离Fe³⁺的影响，在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下，实现翻译水平上的精细调控，机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. Fe³⁺与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件 B. 当细胞中游离的Fe³⁺浓度升高时，铁蛋白表达量降低 C. 铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍 D. 铁蛋白基因中决定“ ”的模板链碱基序列为3'—CCACTGACC—5' 【答案】D 【解析】 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】A、Fe3+与铁调节蛋白结合导致其不能与铁应答元件结合而脱离铁应答元件，受细胞中铁离子浓度的影响，铁调节蛋白并未失活，A错误； B、当铁调节蛋白与铁应答元件结合时，铁蛋白mRNA无法被翻译，当细胞中游离的Fe3+浓度升高时，铁调节蛋白脱离铁应答元件，核糖体与铁蛋白的mRNA结合，使铁蛋白表达量上升，B错误； C、由于转录后RNA存在剪切和加工，mRNA上三个碱基对应一种氨基酸，因此铁蛋白基因中的碱基数量大于铁蛋白中氨基酸数量的6倍，C错误； D、翻译从mRNA的5，端→3，端，mRNA上三个相连的核苷酸为一个密码子，因此“ ”对应的mRNA中的序列为5，-GGUGACUGG-3，，模板链碱基序列，3'-CCACTGACC-5'，D正确。 故选D。 14. 有研究者利用捐献的人类胚胎，在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官(hFTO)培养系统，如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，从而模拟甲状腺的关键发育事件。下列叙述错误的是（ ） A. 可利用机械方法将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养 B. 甲状腺细胞应置于95%O₂和5%CO₂的混合气体环境中培养 C. hMTO与hFTO相比,细胞中的RNA和蛋白质发生改变 D. 甲状腺类器官的培养过程中没有体现细胞的全能性 【答案】B 【解析】 【分析】1、动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2、动物细胞培养的条件：（1）培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质，如糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此通常需要加入血清等一些天然成分；（2）无菌、无毒的环境；（3）适宜的温度、pH和渗透压；（4）气体环境：95%的空气+5%的CO2。 【详解】A、可利用机械方法将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养，A正确； B、甲状腺细胞应置于95%空气和5%CO₂的混合气体环境中培养，B错误； C、激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，hMTO与hFTO相比，细胞中的RNA和蛋白质发生改变，遗传物质未改变，C正确； D、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，甲状腺类器官的培养过程中没有体现细胞的全能性，D正确。 故选B。 15. 神经性耳聋、腓骨肌萎缩症是两种单基因遗传病，分别由B/b和D/d基因控制。图甲为某家族的遗传系谱图，其中死亡个体的性状未知，经检测Ⅳ₂₁不携带两种病的致病基因。为确定腓骨肌萎缩症基因在染色体上的分布，科研人员对Ⅲ₁₂、Ⅲ₁₃个体含相关基因的DNA片段扩增后用某种限制酶处理，并进行电泳分析，结果如图乙。不考虑变异的情况下，下列说法正确的是（ ） A. 神经性耳聋的遗传方式为致病基因在XY染色体同源区段的隐性遗传 B. Ⅳ₁₉的致病基因来自Ⅱ₄和Ⅱ₅ C. Ⅲ₁₃的基因型为BbXDXd或BBXDXd D. V₂₂与V₂₃婚配，他们后代中出现女孩不患病的概率是7/32 【答案】C 【解析】 【分析】据图分析Ⅲ9和Ⅲ10不患神经性耳聋，而生下一患耳聋女孩Ⅳ16，说明神经性耳聋为常染色体隐性遗传病。Ⅳ20和Ⅳ21生下一患病女孩，而且Ⅳ21不携带致病基因，说明腓骨肌萎缩症为显性病；再通过电泳结果比较Ⅲ12和Ⅲ13比较男女患者致病基因型不同，说明致病基因应在X染色体上，如果在常染色体上Ⅲ12和Ⅲ13电泳结果应该相同，所以腓骨肌萎缩症为伴X染色体显性遗传病。 【详解】A、Ⅲ9和Ⅲ10不患神经性耳聋，而生下一患耳聋女孩Ⅳ16，说明神经性耳聋为常染色体隐性遗传病，若神经性耳聋的遗传方式为致病基因在XY染色体同源区段的隐性遗传，Ⅳ16的致病基因分别来自父亲和母亲，则父亲的Y染色体上含有显性的正常基因，所生的儿子都应该是正常的，但Ⅳ19患该病，说明致病基因不可能在XY染色体同源区段的隐性遗传，A错误； B、Ⅳ19患神经性耳聋，相关基因型为bb，其致病基因来自Ⅲ9和Ⅲ10各一个，自Ⅲ9致病基因来自Ⅱ3或Ⅱ4，Ⅲ10致病基因来自Ⅱ5或Ⅱ6，B错误； C、Ⅳ20和Ⅳ21生下一患病女孩，而且Ⅳ21不携带致病基因，说明腓骨肌萎缩症为显性病；再通过电泳结果比较Ⅲ12和Ⅲ13比较男女患者致病基因型不同，说明致病基因应在X染色体上，如果在常染色体上Ⅲ12和Ⅲ13电泳结果应该相同，所以腓骨肌萎缩症为伴X染色体显性遗传病，因此Ⅱ5和Ⅱ6有关腓骨肌萎缩症的基因型是XDXd、XdY，所以Ⅲ13的基因型是XDXd，因为Ⅳ18两病皆患，所以Ⅲ10耳聋相关基因为Bb，Ⅱ5和Ⅱ6中携带耳聋致病基因，所以Ⅲ13有关耳聋的基因型可能是BB或Bb，所以Ⅲ13的基因型为BbXDXd或BBXDXd，C正确； D、由图可知，V22的基因型为BbXdY，V23的基因型为1/2BBXDXd，1/2BbXDXd，所以他们后代中出现女孩不患病的概率=7/8（不患神经性耳聋概率）×1/2（女孩不患腓骨肌萎缩症的概率）=7/16，D错误。 故选C。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 光遗传学是一门结合光学与遗传学技术的新兴学科。 （1）光敏色素(P)是一类_________(化学本质)，主要吸收红光和远红光，不同的光照条件能改变光敏色素的_________，从而导致其具有非活化态和活化态两种类型。 （2）活化的光敏色素(P)与核输入蛋白(F)结合形成复合体，随后进入细胞核影响特定基因的表达。据此科研人员拟构建一套能在哺乳动物中发挥作用的红光/远红光诱导开关系统。已知Gal4蛋白可与诱导型启动子UAS结合，但Gal4无法启动UAS下游基因的转录，而VP蛋白虽不能和UAS结合，却具备激活下游基因转录的功能。为实现UAS控制的胰岛素基因表达的光调控，需要构建的两种融合基因是_________。 a.P-F融合基因 b.P-Gal4融合基因 c.F-Gal4融合基因d.F-VP融合基因 e.Gal4-VP融合基因 （3）将上述两种融合基因和UAS控制的胰岛素基因作为工具导入糖尿病模型鼠，测得血糖含量和短时照光后的胰岛素含量如图所示。 ①结果表明：____________________ ②30min后，C组小鼠的血糖随时间逐渐下降，胰岛素含量随之__________________。 （4）研究人员进一步优化了该工具，增加了能通过手机控制发射红光的LED贴片，用野生型小鼠和肥胖鼠进行实验，并检测相关基因T基因的表达量。测得数据如图。 上述结果表明改造后的工具可实现小鼠减重，推测其机理是____________。 【答案】（1） ① 蛋白质（或色素-蛋白复合体） ②. 空间结构 （2）b、d （3） ①. 导入工具并红光照射可显著提高胰岛素的表达，从而降低血糖水平 ②. 逐渐下降 （4）红光照射使肥胖鼠中T基因表达量增加，T基因的表达产物促进能量代谢（或促进脂肪分解等），从而使小鼠减重 【解析】 【分析】光敏色素是一类色素-蛋白复合体，是一类红光和远红光受体，主要吸收红光和远红光，可以通过其接受红光和远红光时的不同表现设计光遗传学开关控制细胞内的代谢过程。 【小问1详解】 光敏色素（P）是一类蛋白质（或色素-蛋白复合体），是一类红光和远红光受体，主要吸收红光和远红光；不同的光照条件能改变光敏色素的空间结构，进而导致其具有非活化态和活化态两种类型； 【小问2详解】 为实现UAS控制的胰岛素基因表达的光调控，需要构建的两种融合基因是b和d，即P-Gal4融合基因和F-VP融合基因。这样，当红光照射时，P-Gal4复合体可以与UAS结合，而F-VP复合体可以激活下游基因的转录，故选b、d； 【小问3详解】 A组未导入工具，B组导入工具-不照光，C组导入工具-照红光。从图中可以看出，C组照红光后胰岛素含量明显高于A组和B组，说明导入工具并红光照射可显著提高胰岛素的表达，从而降低血糖水平。胰岛素具有降低血糖的作用，30min后，C组小鼠的血糖随时间逐渐下降，胰岛素含量随之逐渐下降； 【小问4详解】 从图中可知，野生型鼠（A）和肥胖鼠LED贴片-不发光（B）时，T基因表达量未测出，而肥胖鼠LED贴片-发红光（C）时，T基因表达量显著升高。推测改造后的工具可实现小鼠减重的机理是红光照射使肥胖鼠中T基因表达量增加，T基因的表达产物促进能量代谢（或促进脂肪分解等），从而使小鼠减重。  17. 中国科研团队发现AspRS基因缺失会影响叶绿体核糖体的形成，同时活性氧会积累，导致光合膜系统的破坏。此外，叶绿体活性氧积累可进一步影响核基因表达，导致部分光呼吸酶含量下降，从而影响植物的光合作用。 注：植物在强光、高氧浓度时，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,在Rubisco酶(可催化CO2固定)的作用下，O2与C5结合后经一系列反应生成C3并释放CO2，这种反应称为光呼吸。已知光呼吸中间产物的积累会降低叶绿素的合成。 （1）观察上图野生型和AspRS缺失突变体的叶绿体，其区别在于_____________。 （2）根据题干信息，推测AspRS缺失导致叶绿体光合产物积累减少的原因是____________。 （3）如下图，研究人员将野生型植株和AspRS缺失突变体置于CO2浓度更高(0.3%)的环境中，发现突变体叶绿素的含量___________。以下关于突变体叶绿素含量变化的解释，合理的是___________。 A.高浓度CO2直接促进了叶绿素的合成，从而改善了叶片的颜色 B.高浓度CO2抑制了光呼吸过程，减少光呼吸中间产物的积累，从而缓解突变体的表型 C.高浓度CO2通过促进AspRS基因的表达，恢复叶绿体蛋白的合成，从而改善光合作用 D.高浓度CO2增加了植物对光照的吸收效率，从而促进了光合作用 （4）研究人员在AspRS缺失植株中施加可消除活性氧的抗氧化剂，预测施加抗氧化剂后，光呼吸酶含量会___________，进一步检测发现该植株的光合速率增大，推测原因是_________________。 【答案】（1）与野生型相比，突变体中叶绿体较小，结构异常 （2）AspRS缺失突变体光合膜系统被破坏，光反应速率降低，同时和暗反应相关的酶合成也会受到影响，最终导致光合速率降低，有机物合成减少 （3） ①. 上升 ②. B （4） ①. 上升 ②. 活性氧减少缓解光合膜系统损伤，同时光呼吸酶活性恢复促进C3化合物再生，提高暗反应效率 【解析】 【分析】植物的Rubisco酶具有两方面的作用：当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，生成C3，C3在ATP和NADPH的作用下完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2，这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。 【小问1详解】 观察上图野生型和AspRS缺失突变体的叶绿体，突变体中叶绿体较小，结构异常。 【小问2详解】 现AspRS基因缺失会影响叶绿体核糖体的形成，同时活性氧会积累，导致光合膜系统的破坏，从而导致光反应速率降低，同时AspRS基因缺失导致部分暗反应相关酶含量下降，最终导致光合速率降低，有机物合成减少。 【小问3详解】 由图可知，AspRS缺失突变体置于CO2浓度更高(0.3%)的环境中，发现突变体叶绿素的含升高。 AB、高浓度CO2直接促进了叶绿素的合成或者高浓度CO2抑制了光呼吸过程，那么野生型叶绿素含量也应上升，AB错误； C、只有突变型叶绿素上升，野生型未上升，推测高浓度CO2通过促进AspRS基因的表达，恢复叶绿体蛋白的合成，从而改善光合作用，C正确； D、高浓度CO2增加植物对光照的吸收效率，不会使叶绿素升高，D错误。 故选C。 【小问4详解】 AspRS基因缺失导致活性氧积累，部分光呼吸酶含量下降，施加可消除活性氧的抗氧化剂，光呼吸酶含量会升高。该植株光合速率增大的原因是，一、活性氧积累降低光合膜系统的破坏程度恢复，光合速率增强；二、施加可消除活性氧的抗氧化剂，光呼吸酶含量会升高促进C3化合物再生，提高暗反应效率。 18. 某湿地生态系统因工业废水排放导致土壤酸化，微生物群落结构发生显著变化。研究人员发现，分解纤维素的细菌数量减少，而产甲烷菌数量增加，导致植物凋落物分解速率下降。 （1）土壤酸化会减缓植物凋落物的分解速率，可能会影响土壤生态系统的功能。该湿地群落的外貌和结构会随每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性改变，体现群落的_____特点。 （2）如图，是碳循环的部分示意图： 图中缺失的碳循环环节是__________________________________。 （3）研究人员在某湿地生态系统中设置了对照区和酸化区，测定了两区域中微生物群落的变化及其对碳循环的影响。以下是实验结果如表： 微生物类群 对照区 酸化区 纤维素分解菌 30% 10% 产甲烷菌 5% 25% 硝化细菌 15% 5% 其他微生物 50% 60% 表1：对照区和酸化区微生物群落组成(单位：相对丰度%) 气体种类 对照区 酸化区 CO2 120 80 CH4 10 50 表2：对照区和酸化区CO₂和CH₄释放量(单位：mg/m2•h) 结合表1和表2，解释酸化区CO₂释放量下降而CH4释放量升高的原因：__________________。 （4）研究者对该酸化湿地进行了技术修复，增加了土壤肥力，并分析了植物与土壤肥力的相关性，结果如图。 ①图中结果表明，_____与土壤肥力无显著相关性。 ②请将下列选项排序，以解释植物和微生物对土壤肥力的影响。 A.高度多样化的植物可提供更多样的凋落物 B.植物凋落物的分解速率加快 C.土壤中的微生物多样性增加 D.土壤微生物有更多可利用性资源 _____→_____→_____→_____→土壤肥力增加。 【答案】（1）季节性 （2）二氧化碳指向植物的箭头，即光合作用 （3）酸化区纤维素分解菌占比低于对照区，产甲烷菌占比高于对照区 （4） ①. 植物地上部分生物量 ②. A ③. D ④. C ⑤. B 【解析】 【分析】群落的演替类型有初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面 或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在 但原有土壤条件基本保存 甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。 碳循环，是指碳元素生物群落和无机环境之间不断往复循环的过程，其循环形式是二氧化碳。 【小问1详解】 土壤酸化会减缓植物凋落物的分解速率，可能会影响土壤生态系统的功能。该湿地群落的外貌和结构会随每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性改变，这是体现群落季节性的体现。 【小问2详解】 图中碳循环示意图中包含了生产者、消费者、分解者和碳库，其中缺少的环节是植物的光合作用，即大气中二氧化碳指向植物的箭头，另一方面化石燃料的燃烧过程也未涉及，但该题目中应该主要是缺少二氧化碳指向植物的箭头，即光合作用这一环节。 【小问3详解】 表1和表2调查结果显示，酸化区纤维素分解菌占比低于对照区，产甲烷菌占比高于对照区，因此酸化区CO₂释放量下降而CH4释放量升高； 【小问4详解】 ①分析图标得出，土壤肥力的变化与植物多样性指数和植物地下部分生物量均成正相关关系，植物地上部分生物量与土壤肥力关系不显著。 ②土壤中的微生物主要是生态系统的分解者，作用是分解动植物遗体残骸，将其中的有机物转变为无机物，所以土壤中的氮磷元素的含量增加，土壤肥力也增加。由于微生物的代谢类型主要是异养型，其所需要的有机物主要由植物提供。所以在土壤肥力增加的过程中，首先是植物多样性的增加，为微生物提供了更多有机物（这些有机物可能是植物的残枝败叶，也可能是根系的分泌物），微生物可利用的有机物增多，微生物种类增多，分解作用速率提高，土壤肥力明显加强。所以A、B、C、D的关系是A→D→C→B→土壤肥力增加。 19. 科学家发现肠道微生物群与大脑功能之间存在密切联系。这种联系被称为“肠微生物-肠-脑轴”(MGBA)，主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。 （1）大脑向肠道菌群发送信号主要通过由传出神经组成的__________系统完成，其中_______(填“交感”或“副交感”)神经兴奋使肠道蠕动加强，从而改善肠道营养供应，对肠道菌群产生影响。 （2）在应激焦虑状态下，下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)可影响肠道菌群的组成和功能。当肠道菌群恢复平衡状态时，HPA轴过度激活结束，各激素含量趋于稳定。上述稳态调节过程涉及的调节机制有______________。 （3）研究人员为探究益生菌能否改善焦虑，让两组正常小鼠长期处于应激焦虑状态，得到焦虑小鼠，饲喂实验组小鼠特定益生菌，持续4周。检测小鼠肠道内部分菌群平均数量，结果如下表。 检测指标 实验组 对照组 乳酸杆菌丰度 显著升高 低 双歧杆菌丰度 显著升高 低 血清SCFA水平 显著升高 低 血清IL-6水平 ? 海马区BDNF表达量 显著升高 低 焦虑指数 显著降低 高 注：SCFA：短链脂肪酸；BDNF：脑源性神经营养因子 由表可知，肠道益生菌可通过多条途径缓解焦虑： ①益生菌增加了乳酸杆菌和双歧杆菌丰度，促进SCFA生成，SCFA经血管直接进入脑部发挥作用，通过_______(填“增强”或“减弱”)HPA轴的响应，从而改善肠胃功能。 ②细胞因子IL-6可导致神经炎症，推测益生菌的添加_______(填“升高”或“降低”)IL-6的表达。 ③SCFA和BDNF作用______________，增强海马区神经元活性，改善焦虑行为。 （4）若需验证“迷走神经在益生菌改善焦虑中的作用”，请设计一项补充实验(仅需写出实验思路):_____________________。 【答案】（1） ①. 自主神经系统 ②. 副交感 （2）分级调节、反馈调节 （3） ①. 减弱 ②. 降低 ③. 神经系统 （4）增设第三组焦虑小鼠，用手术器材切断第三组小鼠的迷走神经，饲喂与原来的实验组小鼠等量的特定益生菌，持续4周，检测小鼠肠道内部分菌群平均数量、血清SCFA和IL-6水平、海马区BDNF表达量、焦虑指数。 【解析】 【分析】1、自主神经系统：支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经：人体兴奋时活动占优势；表现为心跳加快，支气管扩张，胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱。副交感神经：人体安静时活动占优势；表现为心跳减慢，支气管收缩，胃肠蠕动和消化腺的分泌活动增强。 2、分级调节：人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 3、反馈调节：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统工作的调节方式。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 【小问1详解】 支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。大脑向肠道菌群发送信号主要通过由传出神经组成的自主神经系统完成，其中，副交感神经兴奋使肠道蠕动加强，从而改善肠道营养供应，对肠道菌群产生影响。 【小问2详解】 在应激焦虑状态下，下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)可影响肠道菌群的组成和功能，在HPA轴中，存在分级调节。当肠道菌群恢复平衡状态时，下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴过度激活结束，各激素含量趋于稳定，涉及了（负）反馈调节。上述稳态调节过程涉及的调节机制有分级调节和（负）反馈调节。 【小问3详解】 从第（2）问的“在应激焦虑状态下，HPA轴可影响肠道菌群的组成和功能。当肠道菌群恢复平衡状态时，HPA轴过度激活结束，各激素含量趋于稳定”可以推测出应激焦虑会过度激活HPA，导致相关产物合成增加，影响了肠道菌群的组成和功能。因此，HPA轴的响应减弱，才会改善肠胃功能。益生菌增加了乳酸杆菌和双歧杆菌丰度，促进SCFA生成，SCFA经血管直接进入脑部发挥作用，通过减弱HPA轴的响应，从而改善肠胃功能。 细胞因子IL-6可导致神经炎症，推测益生菌降低了IL-6的表达，减少了炎症，“滋养”神经细胞，缓解焦虑。 SCFA和BDNF作用神经系统，增强海马区神经元活性，改善焦虑行为。 【小问4详解】 实验目的是“验证迷走神经在益生菌改善焦虑中的作用”，自变量是“是否饲喂特定益生菌”和“有无迷走神经”，因变量是焦虑症状及相关指标（小鼠肠道内部分菌群平均数量、血清SCFA和IL-6水平、海马区BDNF表达量）；设计实验时，遵循对照原则和单一变量原则。故实验思路大致如下：取生理状态相同的健康小鼠若干只，分为甲、乙、丙三组，让三组小鼠长期处于应激焦虑状态，得到焦虑小鼠；用手术器材切断丙组小鼠的迷走神经，甲、乙组小鼠模拟手术过程但不进行实质性干预，不切断迷走神经；饲喂乙组和丙组小鼠特定益生菌，持续4周，检测三组小鼠肠道内部分菌群平均数量、血清SCFA和IL-6水平、海马区BDNF表达量、焦虑指数。因为是“设计一项补充实验”，所以，可以在“研究人员为探究益生菌能否改善焦虑，让两组正常小鼠长期处于应激焦虑状态，得到焦虑小鼠，饲喂实验组小鼠特定益生菌，持续4周。”的基础上，增设第三组焦虑小鼠，用手术器材切断第三组小鼠的迷走神经，饲喂与原来的实验组小鼠等量的特定益生菌，持续4周，检测小鼠肠道内部分菌群平均数量、血清SCFA和IL-6水平、海马区BDNF表达量、焦虑指数。 20. 科学家采用Golden Gate基因工程技术构建和植物开花机制相关的M、N、O三个基因的重组表达载体，并将其转化到植物细胞中进行后续研究。该技术通过Type Ⅱ S型限制酶(如Bsa Ⅰ,识别位点为在识别位点外部若干个碱基处切割DNA，产生黏性末端，最后在同一反应体系中实现多片段的无缝连接。其原理如图所示(以两个片段连接为例)： （1）如图所示，Bsa Ⅰ切割后产生的黏性末端长度为________bp。过程②单管反应中除了添加Bsa I内切酶，还需加入________酶。 （2）与传统酶切方法相比，Golden Gate技术最大的优势在于利用Bsa Ⅰ一种内切酶可一次性连接多个片段，回答以下问题： ①使用Type Ⅱ S酶切割后产生的黏性末端由________ 决定(填“限制酶识别位点”或“引物设计”)。为保证基因M、N、O按正确顺序连接，需在引物中添加________ 序列(填“重叠”或“随机”)。 ②已知Bsa Ⅰ的识别序列为5'—GGTCTC—3',M基因部分序列为。若要实现单管反应多个片段一次性连接，Bsa Ⅰ酶切片段的产物应_______(填“含”或“不含”)Bsa Ⅰ酶识别位点。则以下哪对引物设计最适合M基因?______________。 引物1:5'—GGTCTCGACCTTACG—3';引物2:5'—GACCTGGTCTCTACG—3' 引物3:5'—GGTCTCCCGATGACC—3';引物4:5'—GGCTAGGTCTCGACC—3' ③由此原理推测，Golden Gate理论上可以实现一次性最多连接______________个DNA片段。 【答案】（1） ①. 4 ②. DNA连接酶 （2） ①. 引物设计 ②. 重叠 ③. 不含 ④. 引物1和引物3 ⑤. 256或257 【解析】 【分析】基因工程中无缝克隆技术的相关知识，涉及到质粒的线性化、目的基因的扩增、酶的作用原理、重组质粒的导入和培养等内容。 在基因工程中，质粒是常用的载体，通常为环状双链 DNA 分子。线性化质粒意味着将环状的质粒打开，形成线性结构。 【小问1详解】 从图中可以看出，Bsa Ⅰ切割后产生的黏性末端是从识别位点外部开始切割形成的，图中显示切割后露出的单链末端长度为4个碱基对，所以黏性末端长度为4 bp。在基因工程操作中，将切割后的DNA片段连接起来需要DNA连接酶，所以在过程②单管反应中除了添加Bsa Ⅰ内切酶，还需加入DNA连接酶。 【小问2详解】 Type Ⅱ S酶切割后产生的黏性末端是由引物设计决定的。因为引物是根据目的基因两端特定序列设计的，在设计引物时可以人为地引入特定的序列，使得Type Ⅱ S酶切割后产生特定的黏性末端，而不是由限制酶识别位点直接决定黏性末端的具体情况。 为保证基因M、N、O按正确顺序连接，需在引物中添加重叠序列。这样在切割后的片段连接时，前一个片段的黏性末端可以与后一个片段的互补重叠序列结合，从而实现按正确顺序连接。 要实现单管反应多个片段一次性连接，Bsa Ⅰ酶切片段的产物应不含Bsa Ⅰ酶识别位点。如果有识别位点，在后续反应中可能会继续被切割，无法实现稳定的连接。 对于引物1（5'—GGTCTCGACCTTACG—3'）和引物3（5'—GGTCTCCCGATGACC—3），在引物的5'端添加限制酶识别序列，且切除后两端不含Bsa Ⅰ识别位点， ；而引物2（5'—GACCTGGTCTCTACG—3'）和引物4（5'—GGCTAGGTCTCGACC—3'），限制酶识别序列位于扩增产物内部，所以适合M基因的是引物1和引物3。 Bsa Ⅰ酶切片段产生的黏性末端是4个碱基的任意组合，共有44=256种组合，两种酶切产物相同的黏性末端可以连接，则Golden Gate理论上可以实现一次性最多连接256或257个（考虑载体）DNA片段。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 巴蜀中学2025届高三3月月考 生物学试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 研究生命系统各层次及其相互关系，首先要研究细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 小球藻进行光合作用的部位主要组成元素有C、H、O、N、P、Mg等 B. 肺炎支原体与酵母菌都含有细胞膜、细胞质、细胞壁等结构 C. 发菜细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物 D. 可通过观察衣藻细胞中染色体行为变化研究细胞的有丝分裂 2. 出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶(V-ATPase)可使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸，Fe-S表示电子传递链中的铁硫蛋白)。下列叙述正确的是（ ） A. 加入ATP水解酶抑制剂，不会影响Cys进入液泡 B. 正常情况下，液泡中Cys的浓度低于细胞质基质 C. 线粒体功能异常又会加剧液泡酸化消失 D. 液泡酸化消失将导致O₂消耗减少，CO₂释放增加 3. 植物的气孔由两个保卫细胞构成，保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，可进行光合作用。研究表明，水稻叶片保卫细胞膜上OSA1蛋白受光诱导后活性提高，运出H⁺，促进K⁺进入细胞，过程如图所示，其中①~④表示物质。下列说法错误的是（ ） A. 保卫细胞内存在②→糖类→NADH→ATP的能量转换路径 B. K⁺进入保卫细胞后，气孔开放程度增加，短时间内②④含量增加 C. 根细胞膜上的OSA1蛋白将NH₄转化产生的H⁺转移至细胞外，可防止细胞质酸化 D. 若提高水稻OSA1蛋白的表达量，可提高C、N元素的利用率，提高叶片的光合速率 4. 血液运输CO₂的形式有三种：①少量CO₂直接溶解在血浆中(即血液中的CO₂分压，即PCO₂)，②部分CO₂与O₂竞争结合血红蛋白Hb成为HbCO₂，③大量CO₂转化成HCO₃-溶解于血浆中。如图为血液中CO₂解离曲线(纵坐标表示血液中三种CO₂存在形式的总含量，横坐标表示CO₂分压)。据此下列说法错误的是（ ） A. 红细胞对人体内环境PCO₂的改变和酸碱平衡的维持起着重要作用 B. 骨骼肌处毛细血管静脉端O₂含量低，有助于Hb与CO₂结合，及时排出CO₂ C. 血液流经肺部毛细血管时，O₂与CO₂的交换使曲线发生上移，从点Ⅱ变为点I D. 人体发生酸中毒时，缓冲物质HCO₃-结合H⁺转化成CO₂，曲线可能发生右移 5. 某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体，该对同源染色体联会后发生如图过程，其中A~E为染色体片段，染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂，后续的分裂正常进行。下列说法错误的是（ ） A. 染色体桥上可能存在等位基因 B. 染色体桥的形成过程中存在磷酸二酯键的断开和形成 C. 该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4 D. 染色体桥断裂所产生的子细胞会出现染色体结构和数目变异 6. 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率，得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是（ ） A. a点对应的时刻为测定的起始时刻 B. ab段限制光合速率的因素为CO₂浓度 C. 挡板打开时A植株光合速率大于呼吸速率 D. c点时A植株光合速率大于B植株 7. 土壤桑树-家蚕系统(SMSS)可用于修复重金属污染的土壤。图中桑树对重金属元素生物富集系数(BCFs)指的是某种重金属元素在桑树体内与土壤中含量的比值，图中分别表示了桑树和蚕对镉、铅的BCFs值，下列说法错误的是（ ） A. SMSS治理的优点是环境污染小，重金属可以回收利用 B. 据BCFs值推测铅比镉更容易在家蚕体内被分解或排出 C. 在SMSS系统中，定期清除蚕粪便可缓解重金属对土壤的污染 D. 镉和铅沿食物链传递过程中，其浓度蚕幼虫中都增大 8. 某雌雄异株植物的花色由常染色体上可独立遗传两对等位基因A/a和B/b控制。雄株中全隐开白花，其余基因型开红花；雌株中全隐开白花，其余基因型开红花或粉花。但该植物性别比例受温度影响，为进一步探究温度影响下花色变化规律，研究人员在某温度(t₁)下选取两株纯合植株为亲本进行杂交，得到F₁花色均为红色；接着选取F₁中的雌雄各一株进行杂交，得到F₂中红花雄株、红花雌株、粉花和白花比例为60：11：4：5。下列说法正确的是（ ） A. 两株纯合亲本的基因型可能相同 B. F₁的基因型可能有3种 C. t₁温度条件下F₂中雄株比例为75% D. F₂雌株中粉花植株占1/4 9. 神经由许多粗细不同的神经纤维组成，神经纤维上动作电位的传导速率与神经纤维的直径呈正相关。将两个电极均置于神经纤维膜外，在一侧给予有效刺激，可记录到如图甲的电位变化；将两个电极均置于神经的表面，测得的是神经内神经纤维电位变化的总和，如图乙。下列说法错误的是（ ） A. 神经中除神经纤维外，往往还含有神经胶质细胞 B. 图甲结果证明了兴奋在神经纤维上的传导是单向的 C. 增大电极在神经表面的距离，可使图乙出现类似图甲中C段状态 D. N点绝对值比M点低的原因可能是神经纤维不能完全同步兴奋 10. 生殖价是一个用来描述某年龄雌体能对未来种群增长所做的平均贡献的参数。x龄个体的生殖价(Vₓ)为该个体即将生产的后代数量(当前繁殖输出)与以后的生命过程中预期生产的后代数量(未来繁殖输出)之和。图为体型不同的小天蓝绣球植株(分为大型和小型)的生殖价随年龄的变化。据图可知，以下推论错误的是（ ） A. 小于60d的个体生殖价低可能因为其存活率低 B. 200~300d的个体随日龄增大，繁殖力增强 C. 推测大型个体在种内竞争中将占据优势 D. 保护濒危物种时，应优先保护低生殖价的年龄组 11. 植物在生物胁迫下会诱导水杨酸合成，水杨酸是植物增强植物抗性的一种核心激素。研究者以拟南芥为材料，利用植物被昆虫取食后释放的罗勒烯进行了研究。用罗勒烯分别处理野生型植株和水杨酸受体缺失突变体，一段时间后再进行病菌接种实验，检测植株中病菌数量，结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 水杨酸受体缺失突变体对病菌的抗性低于野生型植株 B. 罗勒烯能够增强植株对病菌的抗性，该作用依赖于水杨酸 C. 水杨酸增强植物对生物协迫的抗性依赖于细胞间的信息交流 D. 罗勒烯能够启动植物对病菌的戒备状态，从而增强植物在受到生物胁迫之后的防御应答 12. 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物体形态相似，且在适应特点上也相似。生态学上常以陆生植物越冬时休眠芽的位置高低划分植物的生活型，休眠芽距离地表越近、越能度过寒冷的季节。科研人员对四个群落中不同生活型植物进行调查并统计所占比例(%)，结果如下表(注：一年生草本以种子越冬)。下列说法错误的是（ ） 群落 高位芽植物 地上芽植物 地面芽植物 地下芽植物 一年生植物 ① 68.5 15.4 12.0 0 4.1 ② 25.4 4.4 39.6 26.4 3.2 ③ 0 7.6 57.2 35.2 0 ④ 38.9 5.0 42.1 6.7 7.3 A. 不同植物表现出同一种生活型是它们对相同环境进行适应的结果 B. 陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直分布的结果 C. 分布在同一区域内的生活型相同的不同种植物占据着相同的生态位 D. 表中四种群落，①最可能为热带雨林群落，③所在地区可能有较为漫长的冬季 13. 铁蛋白能储存细胞中多余的Fe³⁺，其在细胞中的合成量受到细胞中游离Fe³⁺的影响，在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下，实现翻译水平上的精细调控，机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. Fe³⁺与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件 B. 当细胞中游离的Fe³⁺浓度升高时，铁蛋白表达量降低 C. 铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍 D. 铁蛋白基因中决定“ ”的模板链碱基序列为3'—CCACTGACC—5' 14. 有研究者利用捐献的人类胚胎，在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官(hFTO)培养系统，如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，从而模拟甲状腺的关键发育事件。下列叙述错误的是（ ） A. 可利用机械方法将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养 B. 甲状腺细胞应置于95%O₂和5%CO₂的混合气体环境中培养 C. hMTO与hFTO相比,细胞中的RNA和蛋白质发生改变 D. 甲状腺类器官的培养过程中没有体现细胞的全能性 15. 神经性耳聋、腓骨肌萎缩症是两种单基因遗传病，分别由B/b和D/d基因控制。图甲为某家族的遗传系谱图，其中死亡个体的性状未知，经检测Ⅳ₂₁不携带两种病的致病基因。为确定腓骨肌萎缩症基因在染色体上的分布，科研人员对Ⅲ₁₂、Ⅲ₁₃个体含相关基因的DNA片段扩增后用某种限制酶处理，并进行电泳分析，结果如图乙。不考虑变异的情况下，下列说法正确的是（ ） A. 神经性耳聋的遗传方式为致病基因在XY染色体同源区段的隐性遗传 B. Ⅳ₁₉的致病基因来自Ⅱ₄和Ⅱ₅ C. Ⅲ₁₃的基因型为BbXDXd或BBXDXd D. V₂₂与V₂₃婚配，他们后代中出现女孩不患病的概率是7/32 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 光遗传学是一门结合光学与遗传学技术的新兴学科。 （1）光敏色素(P)是一类_________(化学本质)，主要吸收红光和远红光，不同的光照条件能改变光敏色素的_________，从而导致其具有非活化态和活化态两种类型。 （2）活化的光敏色素(P)与核输入蛋白(F)结合形成复合体，随后进入细胞核影响特定基因的表达。据此科研人员拟构建一套能在哺乳动物中发挥作用的红光/远红光诱导开关系统。已知Gal4蛋白可与诱导型启动子UAS结合，但Gal4无法启动UAS下游基因的转录，而VP蛋白虽不能和UAS结合，却具备激活下游基因转录的功能。为实现UAS控制的胰岛素基因表达的光调控，需要构建的两种融合基因是_________。 a.P-F融合基因 b.P-Gal4融合基因 c.F-Gal4融合基因d.F-VP融合基因 e.Gal4-VP融合基因 （3）将上述两种融合基因和UAS控制胰岛素基因作为工具导入糖尿病模型鼠，测得血糖含量和短时照光后的胰岛素含量如图所示。 ①结果表明：____________________。 ②30min后，C组小鼠的血糖随时间逐渐下降，胰岛素含量随之__________________。 （4）研究人员进一步优化了该工具，增加了能通过手机控制发射红光的LED贴片，用野生型小鼠和肥胖鼠进行实验，并检测相关基因T基因的表达量。测得数据如图。 上述结果表明改造后的工具可实现小鼠减重，推测其机理是____________。 17. 中国科研团队发现AspRS基因缺失会影响叶绿体核糖体的形成，同时活性氧会积累，导致光合膜系统的破坏。此外，叶绿体活性氧积累可进一步影响核基因表达，导致部分光呼吸酶含量下降，从而影响植物的光合作用。 注：植物在强光、高氧浓度时，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,在Rubisco酶(可催化CO2固定)的作用下，O2与C5结合后经一系列反应生成C3并释放CO2，这种反应称为光呼吸。已知光呼吸中间产物的积累会降低叶绿素的合成。 （1）观察上图野生型和AspRS缺失突变体的叶绿体，其区别在于_____________。 （2）根据题干信息，推测AspRS缺失导致叶绿体光合产物积累减少的原因是____________。 （3）如下图，研究人员将野生型植株和AspRS缺失突变体置于CO2浓度更高(0.3%)的环境中，发现突变体叶绿素的含量___________。以下关于突变体叶绿素含量变化的解释，合理的是___________。 A.高浓度CO2直接促进了叶绿素的合成，从而改善了叶片的颜色 B.高浓度CO2抑制了光呼吸过程，减少光呼吸中间产物的积累，从而缓解突变体的表型 C.高浓度CO2通过促进AspRS基因的表达，恢复叶绿体蛋白的合成，从而改善光合作用 D.高浓度CO2增加了植物对光照的吸收效率，从而促进了光合作用 （4）研究人员在AspRS缺失植株中施加可消除活性氧的抗氧化剂，预测施加抗氧化剂后，光呼吸酶含量会___________，进一步检测发现该植株的光合速率增大，推测原因是_________________。 18. 某湿地生态系统因工业废水排放导致土壤酸化，微生物群落结构发生显著变化。研究人员发现，分解纤维素的细菌数量减少，而产甲烷菌数量增加，导致植物凋落物分解速率下降。 （1）土壤酸化会减缓植物凋落物的分解速率，可能会影响土壤生态系统的功能。该湿地群落的外貌和结构会随每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性改变，体现群落的_____特点。 （2）如图，是碳循环的部分示意图： 图中缺失的碳循环环节是__________________________________。 （3）研究人员在某湿地生态系统中设置了对照区和酸化区，测定了两区域中微生物群落的变化及其对碳循环的影响。以下是实验结果如表： 微生物类群 对照区 酸化区 纤维素分解菌 30% 10% 产甲烷菌 5% 25% 硝化细菌 15% 5% 其他微生物 50% 60% 表1：对照区和酸化区微生物群落组成(单位：相对丰度%) 气体种类 对照区 酸化区 CO2 120 80 CH4 10 50 表2：对照区和酸化区CO₂和CH₄释放量(单位：mg/m2•h) 结合表1和表2，解释酸化区CO₂释放量下降而CH4释放量升高的原因：__________________。 （4）研究者对该酸化湿地进行了技术修复，增加了土壤肥力，并分析了植物与土壤肥力的相关性，结果如图。 ①图中结果表明，_____与土壤肥力无显著相关性。 ②请将下列选项排序，以解释植物和微生物对土壤肥力的影响。 A.高度多样化的植物可提供更多样的凋落物 B.植物凋落物的分解速率加快 C.土壤中的微生物多样性增加 D土壤微生物有更多可利用性资源 _____→_____→_____→_____→土壤肥力增加。 19. 科学家发现肠道微生物群与大脑功能之间存在密切联系。这种联系被称为“肠微生物-肠-脑轴”(MGBA)，主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。 （1）大脑向肠道菌群发送信号主要通过由传出神经组成的__________系统完成，其中_______(填“交感”或“副交感”)神经兴奋使肠道蠕动加强，从而改善肠道营养供应，对肠道菌群产生影响。 （2）在应激焦虑状态下，下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)可影响肠道菌群的组成和功能。当肠道菌群恢复平衡状态时，HPA轴过度激活结束，各激素含量趋于稳定。上述稳态调节过程涉及的调节机制有______________。 （3）研究人员为探究益生菌能否改善焦虑，让两组正常小鼠长期处于应激焦虑状态，得到焦虑小鼠，饲喂实验组小鼠特定益生菌，持续4周。检测小鼠肠道内部分菌群平均数量，结果如下表。 检测指标 实验组 对照组 乳酸杆菌丰度 显著升高 低 双歧杆菌丰度 显著升高 低 血清SCFA水平 显著升高 低 血清IL-6水平 ? 海马区BDNF表达量 显著升高 低 焦虑指数 显著降低 高 注：SCFA：短链脂肪酸；BDNF：脑源性神经营养因子 由表可知，肠道益生菌可通过多条途径缓解焦虑： ①益生菌增加了乳酸杆菌和双歧杆菌丰度，促进SCFA生成，SCFA经血管直接进入脑部发挥作用，通过_______(填“增强”或“减弱”)HPA轴的响应，从而改善肠胃功能。 ②细胞因子IL-6可导致神经炎症，推测益生菌的添加_______(填“升高”或“降低”)IL-6的表达。 ③SCFA和BDNF作用______________，增强海马区神经元活性，改善焦虑行为。 （4）若需验证“迷走神经在益生菌改善焦虑中的作用”，请设计一项补充实验(仅需写出实验思路):_____________________。 20. 科学家采用Golden Gate基因工程技术构建和植物开花机制相关的M、N、O三个基因的重组表达载体，并将其转化到植物细胞中进行后续研究。该技术通过Type Ⅱ S型限制酶(如Bsa Ⅰ,识别位点为在识别位点外部若干个碱基处切割DNA，产生黏性末端，最后在同一反应体系中实现多片段的无缝连接。其原理如图所示(以两个片段连接为例)： （1）如图所示，Bsa Ⅰ切割后产生黏性末端长度为________bp。过程②单管反应中除了添加Bsa I内切酶，还需加入________酶。 （2）与传统酶切方法相比，Golden Gate技术最大的优势在于利用Bsa Ⅰ一种内切酶可一次性连接多个片段，回答以下问题： ①使用Type Ⅱ S酶切割后产生的黏性末端由________ 决定(填“限制酶识别位点”或“引物设计”)。为保证基因M、N、O按正确顺序连接，需在引物中添加________ 序列(填“重叠”或“随机”)。 ②已知Bsa Ⅰ的识别序列为5'—GGTCTC—3',M基因部分序列为。若要实现单管反应多个片段一次性连接，Bsa Ⅰ酶切片段的产物应_______(填“含”或“不含”)Bsa Ⅰ酶识别位点。则以下哪对引物设计最适合M基因?______________。 引物1:5'—GGTCTCGACCTTACG—3';引物2:5'—GACCTGGTCTCTACG—3' 引物3:5'—GGTCTCCCGATGACC—3';引物4:5'—GGCTAGGTCTCGACC—3' ③由此原理推测，Golden Gate理论上可以实现一次性最多连接______________个DNA片段。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$