2025届江苏省苏锡常镇四市高三下学期5月教学情况调研（二）生物试题

2024~2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二） 生物学 2025.05 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写答题卡的规定位置。 3．请认真核对答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4．作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5．如需作图，必须用 2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共 14 题，每题2分，共 28 分。每题只有一个选项最符合题意。 1．球法囊藻是一种典型的海洋单细胞生物，具有多核结构，其中一个细胞核和少量叶绿体形成有序排列的“胞质结构区”。下列叙述正确的是（ ） A．球法囊藻与蓝细菌具有相同的细胞结构组成 B．通过纸层析法可定量检测藻体中不同光合色素的含量 C．有序排列的“胞质结构区”依赖于细胞骨架的支撑 D．偶然进入淡水湖泊的球法囊藻能快速繁殖引发生物入侵 2．急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（ ） A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象 B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血 C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关 D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊 3．关于生物学实验，下列叙述正确的是（ ） A．检测生物组织中的脂肪时，将装片浸泡在体积分数50%的酒精中洗去浮色 B．制作根尖有丝分裂装片时，剪取洋葱根尖的长度在2~3cm左右 C．植物细胞处于质壁分离状态时，光学显微镜下能清晰观察到细胞膜结构 D．观察叶肉细胞的叶绿体时，先在低倍镜下找到叶肉细胞再换高倍镜观察 4．染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子。下列叙述正确的是 （ ） A．组蛋白乙酰化修饰能发生在原核生物中 B．组蛋白乙酰化修饰发生在转录后 C．组蛋白乙酰化能促进相关基因转录 D．组蛋白去乙酰化酶抑制剂可使基因表达受到抑制 5．嵌合型Y染色体丢失（mLOY）是指男性体细胞因Y染色体丢失（LOY）而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象，且随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加。下列叙述错误的是（ ） A．LOY突变属于染色体数目变异 B．骨髓中的LOY突变可遗传给下一代 C．个体衰老是mLOY现象发生的风险因素 D．可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象 6．已知果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，B/b位于常染色体上。科研人员用药物M处理某黑身果蝇的早期胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（甲）。为验证药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，下列实验设计和结果预测合理的是（ ） A．将甲与黑身果蝇杂交，后代中出现灰身果蝇 B．取甲的体细胞置于光学显微镜下，观察到显性基因存在 C．将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇 D．将黑身果蝇自由交配并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇 7．DNA甲基化是表观遗传中常见机制。下列关于DNA甲基化的叙述，正确的是（ ） A．DNA甲基化是基因表达调控的方式之一 B．基因转录水平与DNA甲基化水平呈正相关性 C．DNA甲基化不会对生物的遗传信息和表型产生影响 D．DNA甲基化是肿瘤细胞中抑癌基因高度表达的原因之一 8．光滑裸趾虎身体背面光滑无疣，与其它壁虎物种存在明显不同，经线粒体基因组差异分析后确定其为新物种。下列叙述错误的是（ ） A．自然选择直接作用于光滑裸趾虎个体的表型 B．光滑裸趾虎身体背面光滑无疣的性状是自然选择的结果 C．线粒体基因组差异分析可以为进化提供分子水平的证据 D．光滑裸趾虎与其它壁虎种群不能进行基因交流 9．选择观察指标是科学研究中至关重要的一步。下列生物学实验的观察指标中，正确的是（ ） 编号 实验名称 观察指标 ① 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化 ② 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度 ③ 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动 ④ 温度对α-淀粉酶活性的影响 滴加碘液后溶液的颜色变化 A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④ 10．阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。下列叙述错误的是（ ） A．该实验表明垂体的活动受下丘脑调控 B．该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制 C．下丘脑可能分泌了某种化学物质通过血液运输到垂体 D．阻断垂体与下丘脑之间的血液联系依据了减法原理 11．关于植物激素及其调节，下列叙述错误的是（ ） A．植物激素通过在细胞间传递遗传信息而影响基因表达 B．生长素与受体结合触发信号转导进而影响细胞的代谢 C．赤霉素和脱落酸在调节种子萌发过程中的作用效果相反 D．生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂完成方面具有协同作用 12．关于种群密度及其调查，下列叙述正确的是（ ） A．一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度 B．调查面积为20m×30m菠菜地里蜗牛的种群密度时采用五点取样法较为适宜 C．用标志重捕法调查农田土壤动物蚯蚓的种群密度时需考虑标志物类型和标志方法 D．分析大熊猫粪便DNA中高度保守的毛色控制基因获得大熊猫种群的数量信息 13．研究人员以野生窄叶芍药的幼嫩茎段为外植体，通过在MS培养基中添加不同的植物生长调节剂研究影响愈伤组织诱导的主要因素，结果如下表。下列叙述错误的是（ ） 编号 植物生长调节剂组合 诱导率% 污染率% 褐化率% ① 6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L 84.3 3.60 3.33 ② 6-BA1.0mg/L+NAA1.0mg/L 88.8 9.71 13.76 ③ 6-BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L 79.0 7.14 18.25 ④ 6-BA1.5mg/L+NAA1.0mg/L 70.3 1.60 26.70 注：植物组织培养中，（外植体）褐化会导致外植体脱分化、再分化和生长受阻，甚至使培养材料死亡。 A．选择嫩茎为外植体的主要原因是其分化程度低，易于诱导出愈伤组织 B．外植体接种到诱导愈伤组织培养基的操作应在在酒精灯火焰旁进行 C．窄叶芍药愈伤组织诱导的最佳植物生长调节剂组合为② D．本研究为野生芍药资源的保护、扩大及开发利用提供了实践参考 14．某研究小组以软枣猕猴桃和苹果为原料制备复合果醋饮料，工艺流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A．发酵的原理主要是利用酵母菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸 B．步骤①中加入适量的纤维素酶和果胶酶以提高出汁率 C．步骤②中加入绵白糖能促进酵母菌的生长、繁殖和发酵 D．流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均相同 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15．“孔明系统”是我国科学家发现的一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路。当噬菌体入侵时，其携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）触发该系统而激活细菌免疫，导致噬菌体无法增殖。噬菌体也可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递。下列叙述正确的有（ ） A．噬菌体增殖所需的原料和能量均来自宿主细菌 B．噬菌体与细菌之间入侵和反入侵是协同进化的结果 C．若细菌体内噬菌体DNA正常转录表明孔明系统已完全失效 D．该研究表明可通过改造噬菌体DNK基因开发新型抗生素 16．关于免疫细胞和免疫活性物质，下列叙述正确的有（ ） A．树突状细胞、巨噬细胞和B细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原 B．细胞因子能促进B淋巴细胞和细胞毒性T细胞的增殖和分化 C．B细胞接受相应抗原和细胞因子双信号的直接刺激后会分泌特异性抗体 D．靶细胞和辅助性T细胞均可参与细胞免疫过程中细胞毒性T细胞的活化 17．ChR2蛋白是一种光敏感通道蛋白，其功能如图1。研究人员将ChR2蛋白的编码基因导入Lhx6神经元（记作Lhx6+），470nm光刺激Lhx6+后记录Hcrt神经元的电位变化；再依次加入不同递质受体的拮抗剂，分别记录电位变化，结果如图2。下列叙述正确的有（ ） A．ChR2蛋白接受特定波长光线刺激后会改变其对Na+的通透性 B．根据图2结果推测Lhx6+和Hcrt两种细胞间存在突触联系 C．图2结果说明Lhx6+神经元至少通过两种递质调控Hcrt神经元 D．该项研究为治疗人类视网膜退行性疾病提供了一种潜在的临床疗法 18．与DNA相关的实验，下列叙述正确的有（ ） A．利用DNA在酒精中溶解度较大的特性提取DNA B．粗提取的DNA中可能含有蛋白质、脂质等杂质 C．用二苯胺试剂鉴定DNA时，沸水浴加热后呈蓝色 D．PCR扩增产物通常利用琼脂糖凝胶电泳技术进行鉴定 三、非选择题：共5题，共 60 分。除特别说明外，每空1分。 19．（12分）芹菜是常见的绿叶类蔬菜，具有丰富的营养和药用价值。为研究叶面喷施不同浓度氮肥对叶绿素含量的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图1。请回答下列问题。 （1）叶绿素在光合作用中的主要功能是________，氮素量会影响叶片中叶绿素含量的原因有________（2分）。 （2）实验开始后，每隔5d使用不同浓度尿素进行叶面喷施，每个处理组设置3个重复，其主要目的是________；将去除叶脉后的新鲜叶片烘干、________（填具体操作）后获得叶片干粉，然后加入________（填试剂名称）提取叶绿素。 （3）为进一步研究不同浓度氮素对叶绿素含量影响的分子机制，研究人员提取芹菜叶片总RNA，经________得到cDNA，测定与叶绿素合成、降解有关基因的相对表达量，结果如图2、3。据图1~3推测，与叶绿素合成相关的基因最可能是AggltX和________；与对照组相比，50g·L-1尿素组叶绿素含量下降可能与上述基因表达量变化产生的综合效应导致________有关。 （4）芹菜中的芹菜素（API）具有抗肿瘤作用，其作用机制可能有________（填序号）。 a．诱导癌细胞凋亡 b．阻滞细胞周期 c．促进癌细胞分化 d．诱导原癌基因表达 e．干扰肿瘤细胞信号传导 进一步研究发现，API通过活化线粒体信号转导诱导人胃癌细胞凋亡，具体机制如下： 为验证上述机制具有API浓度依赖性，研究人员在分别加入了________的细胞培养液中培养人胃癌细胞株，然后分别测定。测定各组的实验指标有________。 20．（12分）研究发现NaCl能够增强细胞毒性T细胞杀灭癌细胞的能力。图1是Na+诱导T细胞活化并使其出现代谢急剧增强的分子机制。请回答下列问题。 （1）T细胞表面受体（TCR）与肿瘤细胞表面的________结合，通过一系列信号传递，Ca2+通道开放，Ca2+内流，激活细胞内相关代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为________（2分）细胞，发挥免疫________功能。 （2）高盐环境下，T细胞内Na+浓度上升，诱导________活性上调，细胞膜电位差增大，增加Ca2+流向细胞内。Ca2+一方面加强mTORC1信号通路，促进营养物质摄入，摄入的葡萄糖在________（填细胞结构，2分）中氧化分解合成ATP,使细胞出现代谢爆发；另一方面使转录因子NFAT发生________，迁移至细胞核调控相关基因表达，合成并分泌出颗粒酶B，颗粒酶B能迅速引起靶细胞________。 （3）为进一步探究NaCl的影响，研究人员将未成熟的细胞毒性T细胞均分为甲乙两组，甲组用高盐（80mmol/LNaCl）处理，同时加入特定物质激活T细胞；乙组用甘露醇（甘露醇对T细胞影响较小）处理以模拟高盐带来的________变化，然后分别将两组细胞毒性T细胞与肿瘤细胞按一定比例共同培养，结果如图2所示。由此可以得出的结论有________（2分）。 21．（12分）营养级联效应（STC）描述了在群落中移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程。为研究初级生产力（生产者固定的总能量）和能量传递效率对STC强度的影响，研究人员构建了具有强烈STC效应的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型进行实验，步骤如下。请回答下列问题。 步骤1：配制不同营养供应水平（高磷、中磷、低磷）的水体。 步骤2：以太湖中的浮游植物（p）、浮游动物（m、b和d）、秀丽白虾（e）构建食物链模型：p+（b+d）+e、________+e、p+（b+m）+e；p+（b+d）、p+（b+d+m）、p+（b+m）。其中m易被捕食且营养丰富，d很难被捕食且营养含量低；浮游动物中不同物种比例相等且总密度相同。 步骤3：将上述生物组合分别放入装有高磷、中磷、低磷水体的容器中并放回太湖培养。 步骤4：测量各营养级的生物量并计算能量传递效率和STC值。 （1）完善实验步骤2中________处的内容。 （2）在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链中，浮游植物固定的能量只有一小部分能转化为浮游动物的生物量，其原因有________（2分）。 （3）步骤3放回太湖培养的实验装置至少需要________套（2分），每组装置中还需另外加入湖底沉积物以提供生态系统的________（填生态系统的成分）；实验装置放回太湖培养的目的是________。 （4）上述实验测得的浮游动物群落组成、浮游动物和虾之间的能量传递效率与STC之间的关系如下图。 结果表明________（填“初级生产力”或“能量传递效率”）是STC强度的决定因素，理由有________（2分）。 （5）STC体现了生态系统通过________调节维持其结构和功能的相对稳定，根据STC机制，适当增加第________营养级的数量有助于恢复富营养化的湖泊。 22．（12分）人类血液中的纤维蛋白原是血液凝固的主要蛋白质成分，由Aα、Bβ和γ三条肽链组成，重组人纤维蛋白原（rFib）的开发有望消除血源性感染的风险。某科研团队欲通过培育转基因蚕并利用蚕茧高效生产人纤维蛋白原，流程如下图。请回答下列问题。 （1）纤维蛋白原的Aα、Bβ和γ链首先在________上合成，然后Aα和γ链在内质网中与Bβ链结合形成的六聚体Aα2Bβ2γ2，最后在________中加工修饰并分泌到细胞外。 （2）选取从人类肝脏的cDNA文库扩增目的基因的原因是________；步骤①PCR条件如下：94℃，5min→25个循环（变性、退火、延伸）→72℃，7min，其中退火温度设置需参考引物中碱基的________，延伸阶段使用ExTaq DNA聚合酶，该酶的作用有________和在扩增产物的3′端额外添加上一个碱基“A”。 （3）步骤②中，将Fib-Bβ插入到________（填“3′”或“5′”）端含有碱基T的克隆载体中，将克隆后的Fib-Bβ用________限制酶处理后通过DNA连接酶连接到表达载体上完成载体1的构建。载体2采用类似方法构建。 （4）步骤③分别将载体1和载体2注入胚盘期蚕卵中，在荧光体视显微镜下观察________（2分）在眼部的表达，显示阳性表达的即为转基因Bβ-蚕和转基因Aα/γ-蚕。对转基因蚕进行DNA杂交分析表明，Bβ-蚕和Aα/γ-蚕均存在多个转基因品系，这可能与插入的目的基因数量和________有关。 （5）丝胶蛋白启动子将重组纤维蛋白原链的cDNA定向表达在丝腺细胞中，然后依靠吐丝分泌到蚕茧中。科研人员对丝腺细胞中的mRNA进行检测并对蚕茧中的蛋白质进行分析，结果如下表。 组别 mRNA 蛋白质电泳条带 Aα链 mRNA Bβ链mRNA γ链 mRNA Aα Bβ γ 非转基因蚕（对照组） - - - - - - 转基因Bβ-蚕 - + - - - - 转基因Aα/γ-蚕 + - + + - + 转基因Aα/Bβ/γ-蚕 + + + + + + 注：“+”表示有，“-”表示无 根据实验结果推测，________（2分）可能是Bβ链分泌到蚕茧中的必要条件之一。 23．（12分）发作性运动诱发性运动障碍（PKD）和1型发作性共济失调（EA1）是两种罕见的人类神经系统失调遗传病，PKD和EA1与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关。下图是三个无关联家系的遗传系谱图，家系1、家系2患者均表现为PKD，家系3患者均表现为EA1；下表是部分个体中KCNA1及其突变基因的相关情况。请回答下列问题。 家系 个体 KCNA1及其突变基因部分序列 1 Ⅲ2 正常基因（+）：CATGACCACTG 突变基因（T）：CATGAACACTG 2 Ⅱ1 正常基因（+）：TGAGGGTGATC 突变基因（V）：TCAGGATCATC 3 Ⅱ1 正常基因（+）：GGCGCGCCAGG 突变基因（A）：GGCCCACCAGG （1）根据上表，KCNA1突变为T是由DNA碱基对________引起的；KCNA1不仅能突变为T，还能突变为V和A，这说明基因突变具有________性，T、V、A互为________基因。 （2）PKD的遗传方式是________；家系2、家系3中Ⅰ2的基因型分别是________、________。 （3）若家系1中Ⅲ1与家系3中Ⅱ1婚配，他们生育一个健康女儿的概率是________。 （4）在家系1和家系2的所有患者中，________致病基因的来源最可能与其他患者不同，理由是________（2分）。 （5）突变基因T和A表达都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失，但家系1的患者临床表现为PKD，家系3的患者临床表现为EA1，其原因可能是________（2分）。 2024～2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二） 生物学解析版 一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1．【参考答案】C 【解析】（1）球法囊藻作为具有多核结构的单细胞生物，除了含有成形的细胞核之外，还含有叶绿体和线粒体等多种细胞器；而蓝细菌作为原核生物没有成形的细胞核，只含有唯一的细胞器——核糖体，两者在细胞结构上存在显著差异。A选项错误。 （2）通过纸层析法一是可以分离各种光合色素，二是可以通过色素带的宽度定性比较各种光合色素在含量上的差异，并不能直接测定各种光合色素的含量。B选项错误。 （3）球法囊藻是目前已知的最大的单细胞生物之一（如图1），通常以单个细胞的形式存在，但在极少数情况下，它们会以群体形式出现。整个细胞由多个胞质结构域组成，这些胞质结构域通过由微管（细胞骨架的主要成分之一）支撑的胞质“桥”相互连接，所以这些细胞核得以整齐有序地排列，叶绿体与线粒体也能够分布均匀（如图2）。C选项正确。 图1 海洋中的球法囊藻 图2 球法囊藻内部的荧光图像（n表示细胞核） （4）球法囊藻是一种海洋生物，无法适应淡水湖泊的环境，因而偶尔进入淡水湖泊的球法囊藻无法大量增殖。D选项错误。 2．【参考答案】D 【解析】（1）胰腺合成的淀粉酶和脂肪酶化学本质都是蛋白质，元素组成都会有C、H、O、N，可能含有S等其他元素，二者元素组成可能相同；但两者具有不同的功能，因此空间构象不同；A选项错误。 （2）两种酶是由胰腺腺泡细胞，而不是胰岛细胞合成的；正常情况下，两种酶合成后会通过导管释放到小肠中；B选项错误。 （3）图中结果仅显示在急性胰腺炎发生后，随时间变化，血液中脂肪酶活性的变化，无法得出腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关；C选项错误。 （4）在急性胰腺炎发生后5-15d内，血清脂肪酶仍处于较高活性，而血清淀粉酶在5d后活性接近正常，因此检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊。D选项正确。 3．【参考答案】D 【知识点】分子与细胞模块的实验操作 【解析】（1）检测生物脂肪鉴定时，苏丹Ⅲ染色并用吸水纸吸去染液后，需再滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色。而不是将装片浸泡在体积分数50%的酒精中。A选项错误。 （2）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖的分生区（根尖结构如图），因此可以取根尖分生区在显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，判断细胞处于有丝分裂的哪个时期。在实验操作中为了获得分生组织，剪取洋葱根尖2～3mm进行实验。B选项错误。 （3）观察植物细胞质壁分离时，可以通过在光学显微镜下观察中央液泡的大小，原生质层的位置判断植物细胞的吸水和失水，但使用光学显微镜无法观察到细胞膜的结构。C选项错误。 注：罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的暗—亮—暗的三层结构。 （4）叶肉细胞中分布着绿色、扁平的椭球或球形的叶绿体。观察叶绿体时，先在低倍镜下找到叶肉细胞，再换到高倍镜下观察细胞中叶绿体的形态和分布。D选项正确。 4．【参考答案】C 【知识点】表观遗传 【解析】（1）根据题干可知组蛋白是染色体的成分，原核生物DNA没有与组蛋白结合形成染色体（质）这一结构，也就不会发生组蛋白的乙酰化修饰。A选项错误。 （2）组蛋白有五种类型，分别为H1、H2A、H2B、H3和H4。组蛋白H3和H4各两个分子共同形成一个四聚体结构，该四聚体再与两个H2A-H2B二聚体结合形成组蛋白八聚体，147bp的DNA缠绕在该八聚体上，进一步形成染色质的基本重复单元—核小体。这些核心组蛋白的N端尾部结构域从核小体表面伸出，与组蛋白H1和一些非组蛋白结合，进而形成结构更为高级的染色质。组蛋白H3和H4的N端，会受到广泛的翻译后修饰，已知的修饰有磷酸化、甲基化、乙酰化、泛素化等等（图1），其中Me表示甲基化、P表示磷酸化、Ac表示乙酰化及Ub表示泛素化。组蛋白的修饰应该发生在翻译后。B选项错误。 （3）由题干“染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子”可知，组蛋白乙酰化修饰程度增加能促进相关基因转录。C选项正确。 （4）组蛋白去乙酰化酶抑制剂会抑制组蛋白的去乙酰化过程，使组蛋白乙酰化程度提高，可促进基因表达。D选项错误。 【补充说明】 组蛋白是指细胞核中与DNA结合的碱性蛋白质，在真核细胞中含量非常丰富且高度保守。它是一种水溶性蛋白，含有大量的碱性氨基酸，特别是赖氨酸和精氨酸，因此呈碱性性质。组蛋白的正电荷使其能够与带负电荷的DNA结合，使DNA缠绕起来形成染色质。它不仅是染色质的结构组成，还是调控染色质结构的重要成分，组蛋白H3和H4的N端，通常会受到广泛的修饰，已知的修饰有磷酸化、甲基化、乙酰化、泛素化等等。组蛋白乙酰化受到两个酶家族的调控：组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白脱乙酰酶（HDACs）。组蛋白乙酰化被认为能中和高碱性组蛋白尾巴正电荷，使染色质发生局部扩张（图2），从而使转录调控因子更容易结合到DNA上。 图1 图2 5．【参考答案】B 【知识点】本题考察了染色体变异 【解析】（1）染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，其中染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位四种类型；染色体数目变异包括两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。LOY突变是指男性体细胞因Y染色体丢失（LOY）而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象，属于染色体数目变异，A选项正确； （2）骨髓中的LOY突变发生在体细胞中，不能遗传给下一代，B选项错误； （3）据题干可知LOY突变随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加，因此个体衰老是mLOY现象发生的风险因素，C选项正确； （4）LOY突变是染色体数目变异，可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象，D选项正确。 6．【参考答案】A 【解析】果蝇体色由常染色体上的基因控制，灰身（B）对黑身（b）为显性，黑身的基因型为bb，灰身果蝇基因型为BB或Bb，科研人员用药物M处理一果蝇胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（记为甲），若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为Bb。 （1）将甲与其他黑身（bb）个体杂交，若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为Bb，后代的基因型为Bb或bb，则后代会出现灰身。若没有发生显性突变，甲的基因型仍然是bb，则后代不会出现灰身，因此将甲与其他黑身个体杂交，观察后代表现型，后代中出现灰身果蝇，能验证药物M引发个体甲胚胎期发生的是否是显性突变，A选项正确； （2）在光学显微镜下，观察不到细胞的基因，B选项错误； （3）将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇，可能是杂交后的子代F1胚胎期细胞发生了显性突变，并不能验证是药物M引发甲胚胎期发生了显性突变。C选项错误； （4）与C类似，也可能是药物M导致子代胚胎期细胞发生显性突变，该实验设计不能用来验证药物M引发个体甲胚胎期发生显性突变，D选项错误。 故选A。 7．【参考答案】A 【知识点】基因表达的调控 【解析】基因表达调控的具体机制包括： DNA甲基化：通过甲基基团结合到DNA上，抑制基因的转录； 组蛋白修饰：如乙酰化、甲基化等，通过改变组蛋白电荷或招募效应蛋白复合体，调控染色质的开放或封闭状态，进而调控基因的转录活性； 非编码RNA作用：如长链非编码RNA和微小RNA，通过与DNA、RNA或蛋白质形成分子互作网络，调控基因表达。 （1）DNA甲基化是调控基因表达的调控方式之一，A选项正确； （2）一般情况下，甲基化程度越高基因转录受抑制越强，表达量越低，呈负相关，B选项错误； （3）甲基化影响基因的转录，从而对生物表型产生影响，不影响基因的碱基序列，对生物的遗传信息不产生影响，C选项错误； （4）原癌基因：促进细胞生长和增殖：原癌基因编码的蛋白质通常参与细胞生长、分裂和存活的信号传导通路。在正常细胞中低表达状态；原癌基因的启动子区域发生去甲基化或组蛋白修饰改变，可能导致其表达水平异常升高，从而促进细胞增殖和癌症发生。 抑癌基因：抑制细胞增殖；抑癌基因编码的蛋白可以抑制细胞周期的进程，阻止细胞过度增殖。正常细胞内高表达。抑癌基因的启动子区域发生甲基化或组蛋白修饰改变，可能导致其表达水平异常降低或沉默。D选项错误。 【补充说明】 A：启动子CpG岛未被甲基化，乙酰化的组蛋白与该区域的DNA组装成松散的常染色质，这些区域染色质的构型及组蛋白的乙酰化状态能够促进启动子转录复合物的结合，从而启动基因表达。 B：启动子CpG岛超甲基化后，甲基-胞嘧啶-结合蛋白（MBPs）结合于该区域的DNA上。包含有组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）的转录抑制复合物（R）通过MBPs结合于基因启动子区域。组蛋白在HDAC的作用下脱乙酰化。超甲基化的DNA区域与脱乙酰化的组蛋白组装成异染色质结构（其他蛋白也参与到该染色体重塑过程）。转录因子不能结合于启动子上，基因表达沉默。 8．【参考答案】B 【知识点】生物的进化 【解析】（1）自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型（人教版必修二·P110），个体可消失，但决定表型的基因可以延续并在群体中扩散。A选项正确。 （2）性状的出现是可遗传变异和自然选择共同作用的结果，B选项错误。 （3）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序（人教版必修2·P104）。因此，线粒体基因组DNA（母系遗传且无法重组，相对保守）差异属于分子水平证据，C选项正确。 （4）题干告知光滑裸趾虎为新物种，因此与其他壁虎种群存在生殖隔离，生殖隔离是指在自然条件下，基因不能自由交流的现象（人教版必修2·P116）。D选项正确。 9．【参考答案】D 【解析】（1）在以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料的植物细胞吸水和失水实验中，通常会通过显微镜观察原生质层的位置、液泡的大小和颜色变化来识别细胞失水吸水的情况，植物细胞壁伸缩性小，不易变形，观察细胞壁难以看出实验现象。 当溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会失水，细胞收缩，由于原生质层伸缩性强于细胞壁，使得原生质层与细胞壁分离，此时通常液泡会变小，颜色变深。当外溶液的浓度小于细胞液溶液浓度时，细胞会吸水，原生质层会逐渐恢复到原来的状态，此时液泡会变大，颜色变浅。A选项错误。 （2）酵母菌为兼性厌氧型微生物，可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2多，可以通过澄清石灰水变浑浊的程度或者溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化来进行观察。而酵母菌培养液的浑浊程度主要与酵母菌的浓度以及不同培养条件下酵母菌生长和代谢活动有关，和呼吸方式的关系不大。B选项错误。 （3）在观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验中，细胞在解离过程中已经死亡。解离过程通常使用盐酸和酒精混合液，酒精的主要作用是杀死并固定细胞，盐酸的主要作用是溶解细胞间质并使细胞壁松软，使细胞更容易分离，因此，当你在显微镜下观察这些细胞时，它们实际上已经是死亡细胞，无法看到纺锤丝牵引染色体的运动的动态变化。C选项错误。 （4）淀粉在α-淀粉酶的作用下会生成还原性糖——麦芽糖。淀粉遇碘变蓝，而麦芽糖遇碘不变蓝。因此，通过观察碘液后溶液的颜色深浅变化，可以判断淀粉酶的活性是否受到影响。D选项正确。 10．【参考答案】B 【解析】（1）该实验阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，生殖器官萎缩，也就说明由垂体产生的影响生殖器官的物质是受下丘脑产生的物质控制的，即垂体活动受下丘脑控制。A选项正确。 （2）该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的控制，但无法判断是否受垂体的直接控制。B选项错误。 （3）根据题目分析，恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能恢复正常，说明下丘脑可能分泌了某种化学物质通过血液运输至垂体。C选项正确。 （4）实验中人为去除某种影响因素，属于减法原理，该实验与正常相比阻断（或减去）了下丘脑与垂体的血液联系依据的是减法原理。D选项正确。 11．【参考答案】A 【解析】（1）植物激素通过在细胞间传递信息（而非遗传信息）来影响基因的表达。A选项错误。 （2）生长素的作用机制：生长素与相应受体结合后引发细胞内一系列信号转导，从而影响基因的表达，进而影响细胞的代谢。B选项正确。 （3）赤霉素能促进种子萌发，脱落酸会促进种子休眠，抑制种子萌发，所以在调节种子萌发过程中两者的作用效果相反。C选项正确。 （4）生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，所以在促进细胞分裂完成方面两者具有协同作用。D选项正确。 12．【参考答案】B 【知识点】这道题主要考查种群密度的调查。 【解析】（1）种群密度指的是种群在单位面积或单位体积中的个体数。（人教版选择性必修2 P2），选项A中“一块草地上所有蒲公英的数量”指的是所有个体数。A选项错误。 （2）样方法适用于活动范围小和活动能力弱的动物，该方法主要分为五点取样法和等距取样法（人教版选择性必修2 P5）。选项B中调查对象为蜗牛活动能力范围小且活动能力弱，同时该菠菜地形为20m×30m，接近于正方形而非狭长地形，因此选择样方法的五点取样法较为适宜。B选项正确。 （3）标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物，而土壤中蚯蚓属于活动能力弱和活动范围小的对象，因此不适于用标记重捕法。C选项错误。 （4）不同动物的粪便具有不同的特征。先区分粪便来自哪种动物，再分析这种动物的粪便来自多少个个体，就可以获得种群的数量信息。要想获得大熊猫种群的数量信息，可采集大量大熊猫的粪便，通过分析其中的微卫星DNA分子标记，可确定数量。（人教版选择性必修2 P6） 【补充说明】 该取样方法称为非损伤性取样法，主要适用于珍稀濒危动物，这种方法的样品来源可以是动物的粪便、食物残渣、脱落的毛发和尿液等，可在不伤害甚至不必见到动物的情况下利用这些样品提取动物DNA并进行PCR扩增从而进行生物个体遗传信息的分析。其中微卫星DNA分子（又名简单重复序列）是由简单重复的DNA序列组成，每单元长度在1～10bp之间，广泛分布于真核生物基因组中，因重复单元数目不同而呈现高度多态性（即重复次数在个体间差异显著）。通过PCR扩增和基因型比对区分不同个体。 而题干中所说的“高度保守的毛色控制基因”指的是具有高度相似性或同一性的核苷酸序列，进行扩增后无法准确区分DNA的来源，因此选择高度保守的毛色基因无法获得大熊猫种群的数量信息。D选项错误。 13．【参考答案】C 【解析】这道题主要考查植物组织培养相关知识，对各选项逐一分析如下： （1）嫩茎分化程度低，细胞全能性更易表达，易于脱分化诱导出愈伤组织，A选项正确； （2）外植体接种在酒精灯火焰旁进行，利用火焰旁的局部无菌环境，可减少污染，符合无菌操作要求，B选项正确； （3）组合②虽诱导率为88.8%，但褐化率达13.76%（褐化会阻碍外植体脱分化、再分化甚至导致死亡），污染率为9.71%，综合来看，需兼顾诱导率、褐化率和污染率。而组合①诱导率84.3%，但污染率3.60%、褐化率3.33%，整体更优，因此②并非最佳组合，C选项错误； （4）通过研究愈伤组织诱导条件，利用组织培养技术可实现芍药快速繁殖，为野生芍药资源的保护与开发利用提供实践参考，D选项正确。 14．【参考答案】D 【知识点】发酵工程 【解析】（1）酒精发酵阶段（酵母菌）需无氧条件，酵母菌通过无氧呼吸将糖转化为乙醇和CO2；醋酸发酵是醋酸菌在氧气参与下将乙醇氧化为醋酸。A选项正确。 （2）软枣猕猴桃和苹果的细胞壁主要成分为纤维素和果胶。步骤①中加入纤维素酶和果胶酶可水解细胞壁，破坏细胞结构，释放细胞内的汁液，显著提高出汁率。B选项正确。 （3）绵白糖（蔗糖）可被酵母菌分泌的蔗糖酶分解为葡萄糖和果糖，为酵母菌的生长、繁殖及酒精发酵提供碳源和能量。因此，步骤②中添加绵白糖对酵母菌的代谢活动具有促进作用。C选项正确。 （4）流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均不同： 第一次杀菌（发酵前）： 目的：杀灭原料中的杂菌，避免其与酵母菌竞争营养或干扰发酵。 方式：可能采用巴氏消毒（60～70℃处理一定时间），既能灭菌又减少对原料营养的破坏。 强度：温和杀菌。 第二次杀菌（醋酸发酵后、产品灌装前）： 目的：彻底杀灭果醋中的微生物（包括醋酸菌），防止产品腐败变质，延长保质期。 方式：通常采用高温高压灭菌或超高温瞬时灭菌（Ultra-high temperature instantaneous sterilization，UHT，是把加热温度设为135-150℃、加热时间为2-8s、加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程。）。 强度：彻底灭菌。 综上，两次杀菌在目的（阶段性灭菌vs终产品灭菌）、方式（巴氏消毒vs高温灭菌）及强度（温和vs彻底）上均不同，故选项D选项错误。 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15．【参考答案】ABD 【解析】（1）噬菌体为寄生在细菌中的病毒，病毒增殖所需的遗传物质（模板）来自于病毒自身，原料和能量均来自宿主细菌，分析题意可知部分酶也可由噬菌体自身携带。A选项正确。 （2）题干告知噬菌体入侵时会激活细菌免疫，抑制其增殖过程；而噬菌体也可降解该系统的启动原料使免疫信号无法传递。该表述体现了噬菌体与细菌之间在相互影响中不断发展和进化的关系，是协同进化的结果。B选项正确。 （3）题干告知“孔明系统”是一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路，噬菌体可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递，从而导致孔明系统失效。而细菌体内噬菌体DNA转录仅属于其增殖过程中蛋白质合成的起始环节，即使该过程正常，噬菌体也可能因为DNA复制、翻译或组装等过程受阻而无法正常增殖，故不能仅根据噬菌体DNA转录过程正常而判断孔明系统已经完全失效。C选项错误。 （4）题干告知噬菌体携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）可以触发细菌的免疫系统，若通过改造噬菌体DNK基因，导致其表达产物无法激活细菌免疫过程，就能增加噬菌体侵染大肠杆菌而致使其裂解死亡的几率。噬菌体具有高度特异性，能够精准识别并攻击特定种类的细菌，但对人体一般没有伤害，在普通抗生素耐药性问题日益严重的当下，噬菌体疗法成为极具潜力的替代方案。D选项正确。 【补充说明】 2025年2月20日，国际期刊Science《科学》杂志发表了华中农业大学韩文元教授团队的研究成果。该研究首次揭示了一种名为“孔明系统”的细菌免疫防御机制，它通过修饰DNA基本组成单位（核苷酸），创造出全新信号分子，构建起独特的免疫防线。 研究团队通过基因分析，锁定了一个由KomA、KomB、KomC三个蛋白组成的防御系统。当噬菌体入侵时，其携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）意外成为激活细菌免疫的“开关”：KomA与DNK协作，将普通核苷酸（dAMP）转化为特殊信号分子dITP。这种分子能触发KomC蛋白分解细胞内的关键能量物质NAD+，导致噬菌体因“能源枯竭”无法复制。该系统巧妙利用入侵者携带的酶完成防御，正如三国时期诸葛亮“草船借箭”的智谋，因此被命名为“孔明系统”。而噬菌体也进化出对抗策略。以T5噬菌体为例，其分泌的Dmp酶可精准降解孔明系统的启动原料dAMP，使免疫信号无法传递。这种“矛与盾”的较量揭示了微生物世界生存竞争的全新维度——核苷酸代谢战。研究显示，孔明系统广泛存在于各类细菌中，其模块化结构（核心KomB-KomC搭配可变KomA）提示自然界可能存在更多未知的核苷酸信号系统。 16．【参考答案】ABD 【解析】（1）抗原提呈细胞（APC）是能够加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。专职性APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞，具有直接摄取、加工和提呈抗原的功能。A选项正确。 （2）B细胞和T细胞在被双信号完全活化后，还依赖多种细胞因子的作用才能进一步增殖和分化。如果没有细胞因子，活化T细胞不能增殖和分化，导致T细胞活化后凋亡。B选项正确。 （3）B细胞活化需要双信号，特异性抗原与B细胞表面受体（BCR）结合，提供第一信号启动B细胞活化；共刺激分子提供的第二信号使B细胞完全活化，由辅助T细胞与B细胞表面多对共刺激分子相互作用产生。活化B细胞表达多种细胞因子受体，在活化T细胞分泌的细胞因子（如IL-4J、IL-5、IL-21）作用下大量增殖。C选项错误 （4）初始细胞毒性T细胞的激活和分化主要有两种方式：第一种方式为Th细胞依赖性的，当靶细胞低表达或不表达共刺激分子，不能有效激活初始细胞毒性细胞，需要APC和Th的辅助。胞内产生的病毒抗原和肿瘤抗原，以及脱落的移植供者同种异体MHC抗原以可溶性抗原的形式被APC摄取，可在APC内分别与MHCI类分子和MHCII类分子结合形成复合物（交叉提呈），表达于APC细胞表面。pMHCII结合TCR后，激活辅助T细胞；而pMHCI结合TCR后，活化细胞毒性T细胞。初始细胞毒性T细胞在pMHCI的特异性活化信号和Th细胞释放的细胞因子共同作用下，增殖分化为CTL。第二种方式为Th细胞非依赖性的，主要是高表达共刺激分子的病毒感染树突状细胞，可不依赖Th细胞的辅助而直接刺激细胞毒性T细胞产生IL2，诱导初始细胞毒性T细胞细胞增殖并分化为CTL。D选项正确。 17．【参考答案】ABD 【知识点】神经冲动的产生和传导 【解析】光遗传技术（Optogenetics）是一项革命性的生物技术，结合了光学和遗传学，能够通过光精准控制特定细胞的活动。它被广泛应用于神经科学、医学研究等领域，尤其在理解大脑功能方面具有巨大潜力。本题涉及的ChR2蛋白源自单细胞绿藻，是一种光敏离子通道蛋白，能在470nm蓝光照射下打开离子通道，允许阳离子内流，引发神经元去极化，从而激活神经元。科学研究中可通过基因工程技术，将编码这些蛋白的基因转入目标细胞（如神经元），使它们具备“感光”能力，实现对特定神经元得精准操控。 Lhx6神经元是侧下丘脑Hcrt神经元和GABA能神经元（二者被认为是促进觉醒状态的神经元）的突触前神经元。Lhx6神经元可能通过作用于Hcrt神经元，行使其促进睡眠的使命。参考文献：Liu K, Kim J, Kim DW, Zhang YS, Bao H, Denax a M, et al. Lhx6-positive GABA-releasing neurons of the zona incerta promote sleep. Nature.2017. （1）题干与图1显示ChR2蛋白是一种允许钠离子进出的通道蛋白，470nm的光刺激能控制其开闭。结合图2可知，在给予光刺激后Hcrt神经元发生动作电位，可推知Hcrt神经元接收来自Lhx6+传来的兴奋，故光刺激应使得钠离子通透性增加从而使Lhx6+兴奋，A选项正确。 （2）由于光刺激Lhx6+能使得Hcrt神经元发生电位变化，推知两种神经元之间存在突触联系，且Lhx6+能向Hcrt神经元传递兴奋，B选项正确。 （3）由图2可知，加入拮抗剂1后Hcrt神经元电位变化与对照组相比没有明显变化，而加入拮抗剂2后Hcrt神经元维持静息电位，从题中信息只能推知拮抗剂2对应的神经递质影响Hcrt神经元的电位变化，无法得知Lhx6+神经元至少通过两种递质调控Hcrt神经元，C选项错误。 （4）该研究涉及光刺激对神经元的控制，大多视觉障碍患者得视网膜中的光线感知细胞发生了退化，通过光遗传技术修改神经元细胞，使其能够感受光线重获光明，D选项正确。 18．【参考答案】BCD 【解析】本题考查基因工程模块涉及到的实验：DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定。 （1）DNA在酒精（尤其是体积分数为95%的冷酒精）中的溶解度较低，而非较大。实验中通过加入酒精使DNA析出，而蛋白质等杂质溶解，（课本P74，DNA的粗提取的原理），A选项错误。 （2）粗提取的DNA可能残留细胞破碎后的杂质，如蛋白质（未完全被酶分解或盐析去除）、脂质（细胞膜成分）等，B选项正确。 （3）二苯胺试剂与DNA在沸水浴条件下反应生成蓝色产物，（课本P75，DNA的鉴定方法），C选项正确。 （4）PCR扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳分离，DNA片段因大小不同呈现不同迁移速率。凝胶经核酸染料染料染色，在紫外灯照射下DNA会发出荧光，据此可判断产物是否存在及分子量大小，（课本P84，DNA片段的扩增及电泳鉴定），D选项正确。 三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。 19．【参考答案】（1）吸收、传递和转化光能 氮是叶绿素的组成元素、氮是与叶绿素合成/降解相关酶的组成元素（2分，其他合理答案也可得分） （2）减少实验误差（增加实验的精确性）研磨 无水乙醇 （3）反转录 AgCAO 叶绿素的降解速率大于合成速率 （4）abce 等量的不同浓度 API 细胞凋亡率、线粒体跨膜电位、Bax含量、bcl-2含量、细胞色素C含量、Caspase-9活性（答对两项及以上给分） 【解析】（1）叶绿素是高等植物和其它所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素，叶绿素分子中的卟啉环具有强大的光吸收能力，主要吸收红光和蓝紫光；叶绿素分子吸收光能后，其电子跃迁至高能态，形成激发态色素分子。这些激发态的分子通过分子间的共振效应，将能量迅速传递给相邻的色素分子；在光反应的电子传递链中，少数特殊的叶绿素a被光激发成为激发态，迅速交出一个电子，传给原初电子受体，此时特殊叶绿素a被氧化成了带正电荷的氧化态，而原初电子受体被还原成带负电荷的还原态，这样就产生了一个不可逆的电荷分离，发生氧化还原的化学变化。这个过程中，光能转化为化学能，为光合作用的暗反应阶段提供了必要的能量。 叶绿素a和叶绿素b的元素组成都为C、H、O、N、Mg（叶绿素a分子式：C55H72O5N4Mg；叶绿素b分子式：C55H70O6N4Mg），其中都含有氮元素，除此以外，影响叶绿素含量的因素可以从叶绿素的合成以及降解途径考虑，细胞内各项代谢活动都需要酶的参与，酶的化学元素组成中含有氮元素。 （2）“每个处理组设置3个重复”为平行重复实验，其目的是利用随机误差的正负抵偿性来减少误差，使测量结果更接近真实值； 由题信息可知，操作目的是为了获得“干粉”，说明其物理状态变成了粉末，得出此操作应该为研磨； 绿叶中的色素是脂溶性的，能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。无水乙醇也可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替。 （3）反转录过程由反转录酶催化，该酶也称依赖RNA的DNA聚合酶，即以RNA为模板催化DNA链的合成。反转录酶会首先以dNTP为底物，以RNA为模板，合成一条与RNA模板互补的DNA单链，这条DNA单链叫做互补DNA，它与RNA模板形成RNA-DNA杂交体。随后又在反转录酶的作用下，水解掉RNA链，再以cDNA为模板合成第二条DNA链。至此，完成由RNA指导的DNA合成过程。 由图1可知，叶绿素含量随氮肥浓度先上升后下降，与叶绿素合成相关基因的表达水平也应该呈类似的变化趋势，对比图2-图3中4种基因表达水平的变化，发现AggltX和AgCAO的变化趋势接近叶绿素含量的变化，叶绿素含量显著降低对应AgHCAR和AgPAO相对表达水平的显著提高，推测AggltX和AgCAO是与叶绿素合成相关的基因，AgHCAR和AgPAO是与叶绿素降解相关的基因；与对照组相比，50g·L-1尿素组叶绿素含量下降，但从AggltX和AgCAO的表达量高于空白对照，可推测叶绿素合成量是增加的，那么导致叶绿素含量下降的原因应该为叶绿素的降解速率过快，大于合成速率。 （4）a．诱导癌细胞凋亡使肿瘤细胞数量下降 b．阻滞细胞周期阻止肿瘤细胞增殖 c．促进癌细胞分化为正常或接近正常的细胞，使肿瘤细胞出现类似正常细胞的表型，或恢复正常细胞的某些功能。 d．原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变 e．干扰肿瘤细胞信号传导，如阻断肿瘤细胞内的信号通路，阻止细胞生长和分裂的信号传递，从而抑制肿瘤细胞的增殖。 由题信息可知，“为验证上述机制具有API浓度依赖性”说明需要改变API浓度，同时要遵循对照原则，即等量的不同浓度API 由题信息可知，“API通过活化线粒体信号转导诱导人胃癌细胞凋亡”故需测定胃癌细胞凋亡的情况，同时也要说明其作用机制是通过活化线粒体信号转导，故需对活化线粒体信号转导的中间环节的数据也进行相关测定。 20．【参考答案】（1）抗原 细胞毒性T细胞和记忆细胞（2分） 监视 （2）Na+/K+-ATP酶 细胞质基质和线粒体（2分） 去磷酸化 裂解和死亡 （3）渗透压变化 （激活的）细胞毒性T细胞所占比例越高，对肿瘤细胞的裂解率越高；高盐处理可以增强细胞毒性T细胞的杀伤效应（2分） 【解析】本题以Na+诱导T细胞活化并使其出现代谢急剧增强的分子机制为主线设置问题。 （1）分析图1可知T细胞表面受体（TCR）与抗原结合，通过系列信号传递，Ca2+通道开放，Ca2+内流，激活细胞内相关代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞和记忆T细胞（人教版选择性必修1 P73），从而发挥免疫监视功能。（免疫系统的三大功能选择性必修1 P69：免疫防御是集体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用；免疫自稳是指集体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能；免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。） （2）分析图1可知，高盐环境下，T细胞内Na⁺浓度上升，诱导Na+/K+-ATP酶活性上调，增加Ca2+流向细胞内。Ca2+一方面加强mTORC1信号通路，促进葡萄糖等营养物质摄入，从而使其在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解产生ATP。另一方面使转录因子NFAT发生去磷酸化，从而促进颗粒酶B的合成和分泌，引起靶细胞的裂解和死亡 （3）结合题干中“研究发现NaCl能够增强细胞毒性T细胞杀灭癌细胞的能力”、第（2）题“高盐环境下，T细胞钠离子浓度上升”和“甘露醇对T细胞的影响较小”等几个方面的信息，本实验目的是探究“渗透压变化对癌细胞的裂解率的影响”。 本题主要考查同学们对多变量曲线的分析能力，题中曲线的走势很明显，此题关键是在分析曲线和提取信息时不能有遗漏。通过横坐标分别分析甲或乙发现癌细胞的裂解率和细胞毒性T细胞/靶细胞的比例呈正相关；在同一比例下分析甲和乙发现高盐组的裂解率高于甘露醇组。 【补充说明1】 NaCl增强细胞毒性T细胞（CTL）杀伤能力的分子机制涉及多个层次的信号转导和代谢调控，其核心过程可概括为钠离子（Na+）通过激活Na+/K+-ATP酶引发细胞膜超极化，进而放大T细胞受体（TCR）信号，驱动代谢重编程。以下是具体分子机制的详细解析： 一、Na+/K+-ATP酶依赖的膜电位调控 1．Na+内流激活Na+/K+-ATP酶 高浓度NaCl环境下，细胞外Na+通过非特异性阳离子通道（如TRPV1或ENaC）被动扩散进入T细胞，导致胞内Na+浓度升高。这一过程直接激活Na+/K+-ATP酶（钠泵），其活性依赖于ATP水解，将3个Na+泵出细胞外，同时摄入2个K+，维持细胞膜的离子梯度。 2．膜超极化增强TCR信号传导 Na+/K+-ATP酶的持续激活使细胞膜电位向超极化方向偏移（更负），这一过程削弱了细胞膜对钙离子（Ca2+）的电压依赖性屏障。当TCR与抗原-MHC复合物结合后，膜超极化显著增强Ca2+通过钙释放激活钙通道（CRAC）的内流效率，导致胞内Ca2+浓度快速升高。 3．钙信号的级联放大 Ca2+内流激活钙调神经磷酸酶，进而使转录因子NFAT（核因子活化T细胞）去磷酸化并转入细胞核，启动IL-2、IFN-γ等细胞因子的转录。同时，Ca2+通过钙调蛋白（CaM）激活钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CaMK），进一步增强NF-kB和AP-1等转录因子的活性，促进T细胞活化相关基因的表达。 二、代谢重编程的分子基础 mTOR通路的激活高盐环境下，Ca2+内流与TCR信号协同激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），进而磷酸化AKT蛋白。AKT通过抑制结节性硬化复合物（TSC1/2）解除对mTORCl的抑制，促进其活性。mTORCl作为细胞代谢的核心调控枢纽，通过以下途径驱动代谢重编程： 1．糖酵解增强：mTORCl上调葡萄糖转运体GLUT1和糖酵解限速酶HK2、PFKFB3的表达，加速葡萄糖摄取和糖酵解通量，使ATP生成速率提升3-5倍。 2．谷氨酰胺分解激活：mTORC1促进谷氨酰胺转运体ASCT2的表达，增强谷氨酰胺摄取。谷氨酰胺通过谷氨酰胺酶（GLS）分解为谷氨酸，进入三羧酸循环（TCA）并生成α-酮戊二酸，为线粒体氧化磷酸化提供底物。 3．脂肪酸氧化抑制：mTORC1通过抑制肉碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）减少脂肪酸进入线粒体，转而依赖糖酵解供能，这与CTL效应阶段的代谢特征一致。 【补充说明2】 细胞毒性T细胞（TCL）作用的主要机制是识别靶细胞表面抗原后，随后释放特异性的细胞毒性颗粒，这一过程是钙离子依赖的。细胞毒性颗粒是被修饰的溶酶体，包含着至少三种类型的细胞毒性效应蛋白如穿孔素、颗粒酶和颗粒溶素，这些蛋白质在CTL中特异性表达（如图）。这些蛋白质以活性形式储存在细胞毒性颗粒中，但颗粒内的环境阻止它们发挥功能直到被释放。穿孔素通过在靶细胞质膜上形成孔或制造穿孔而起作用，两者都对靶细胞造成直接损伤，从而使细胞毒性颗粒的其他成分能够通过形成的导管进入靶细胞的细胞质中。颗粒酶在人体中共有5种，在小鼠中共有10种，一旦通过穿孔素形成的通道被运输到靶细胞的胞质后就能激活细胞凋亡。颗粒溶素只在人而不在小鼠中表达。它具有抗菌活性，在高浓度下能引起靶细胞凋亡。细胞毒性颗粒还包括丝甘蛋白聚糖，它可作为支架与穿孔素和颗粒酶形成复合体。 穿孔素与颗粒酶都是有效杀死靶细胞所必需的。在缺少颗粒酶的细胞毒性细胞中，穿孔素虽然能单独杀死靶细胞，但是大多数细胞毒性细胞仍需要颗粒酶来杀伤靶细胞，否则杀伤效率不高。而来自穿孔素缺陷的小鼠的CTL由于缺少向靶细胞运输颗粒酶的机制，所以无法杀死其他细胞。 CTL颗粒中的蛋白质 对靶细胞的作用 穿孔素 帮助将颗粒内容物输送到靶细胞的细胞质中 颗粒酶 丝氨酸蛋白酶，一旦进入靶细胞的细胞质中就会激活细胞凋亡 颗粒溶素 具有抗菌作用，可诱导细胞凋亡 【补充说明3】 甘露醇对细胞渗透压影响较小的原因主要是因为它的分子结构和代谢特性。甘露醇是一种糖醇，其化学结构与糖类相似，但取代了糖分子中的醛基或酮基，形成了一种非还原性的形式，这种形式不具备传统糖类的还原性，因此不会被代谢为葡萄糖。由于其分子量较小且不易透过生物膜，甘露醇在发挥作用时对细胞内的渗透压影响较小。此外，甘露醇在体内几乎不被代谢，主要通过肾脏排泄，这一过程不会改变细胞内的渗透压，因此对细胞渗透压的影响相对较小。 21．【参考答案】（1）p+（b+d+m） （2）部分能量用于呼吸散失、流入分解者（2分） （3）54（2分） 分解者和非生物的物质（和能量） 保持水温等条件与自然生活条件一致 （4）能量传递效率 浮游动物群落组成相同时，磷浓度（初级生产力）对STC无明显影响；b+m组顶级捕食者（虾）的捕食效率高，STC值大（或随顶级捕食者捕食效率的提高，STC增加）（2分） （5）负反馈 四 【解析】本题研究人员欲研究初级生产力（生产者固定的总能量）和能量传递效率对STC强度的影响。本探究实验有两个自变量，一是不同营养供应水平（高磷、中磷、低磷）水体，二是不同的生物组合；配置不同营养供应水平（高磷、中磷、低磷）的水体，主要是建构不同的初级生产力，不同的生物组合构成食物链，欲构建不同的能量传递效率，通过对其的探究，研究其对STC强度的影响，进而用于对富营养化湖泊治理和修复提供一些方案。 （1）步骤2中构建不同食物链模型时，前三种组合的食物链起点均为P，终点均为e，不同是浮游动物m、b、d的组合，后三种组合的食物链起点均为P，终点是浮游动物m、b、d的不同的组合，所以前三种与后三种浮游动物的不同组合应该是一致的，对照下来，前三种组合的第二种组合应该p+（b+d+m），所以答案是p+（b+d+m）。 （2）浮游植物固定的能量没有百分百传递给下一营养级，是因为浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外，还有三个去路，分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用。 （3）步骤3放回太湖培养的实验装置至少需要的套数，是因为本题有两组自变量，一组是高磷、中磷、低磷水体（3），另一组同的生物组合构成食物链（6），3乘以6就18种类别，同时遵行平行重复原则，每一种类型再设置3组进行实验，18乘以3就54，所以至少需要54套。每组装置中需要湖底湖底沉积物，又要我们答生态系统的成分，所以只能答分解者、非生物的物质和能量。实验装置放回太湖，重点是抓太湖两字，太湖，模拟的是自然环境，为了保持实验条件与自然生活条件一致。 （4）分析图示，可以看出有d存在，无m，STC强度无明显差异，无d存在，有m，STC强度存在明显差异，题干信息又说m易被捕食且营养丰富，d很难被捕食且营养含量低，说明是能量传递效率决定STC强度。但答题时，必须说明b+m组捕食效率高，STC强度高。所以该小题的答案是能量传递效率、浮游动物群落组成相同时，初级生产力对STC无显著影响；，初级生产力相同时，b+m组捕食效率高，STC强度高。 （5）生态系统能够维持其结构和功能的稳定是因为生态系统具有自我调节能力，负反馈是生态系统具有自我调节能力的基础。所以该小题第一空答负反馈；STC的概念是在群落中移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程，在这里恢复富营养化湖泊，主要是影响富营养化导致的浮游植物大量繁殖的问题，浮游植物属于第一营养级，属于低营养级，根据概念，应该改变的最高营养级的数量，根据建构的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型，虾已经是第三营养级了，我们可通过增加虾的下一个营养级即第四营养级的数量去影响富营养化导致的浮游植物（低营养级），进而恢复富营养化湖泊。 【补充说明】 营养级联效应（Trophic Cascades，简称 STC）是生态学中的一个重要概念，描述的是食物链中顶级捕食者的变化通过自上而下的调控（Top-down Control），逐级影响较低营养级生物种群乃至整个生态系统的现象。这一效应揭示了捕食者与猎物之间的复杂相互作用如何重塑生态系统的结构和功能。 STC 核心机制与过程 1. 自上而下的级联影响：营养级联通常始于食物链顶端的捕食者（如狼、虎鲸等）。当顶级捕食者的数量增减时，会直接调控其猎物种群（初级消费者，如食草动物），进而间接影响更低的营养级（如植物或浮游生物）。 2. 关键环节：直接效应——捕食者减少猎物种群；间接效应——猎物减少后，其食物（如植物）压力降低，引发连锁反应；生态系统反馈——可能改变物质循环（如碳储存）、能量流动或栖息地结构。 3.类型与模式：密度介导的级联（Density-Mediated Cascades）——捕食者直接减少猎物种群密度（如狼吃麋鹿）；行为介导的级联（Trait-Mediated Cascades）——猎物因捕食者存在而改变行为（如麋鹿避开开阔地带），间接影响资源分布。 22．【参考答案】（1）（游离的）核糖体 高尔基体 （2）相关基因只在肝细胞中表达 组成和数量 从引物的3'端开始连接脱氧核糖核苷酸 （3）3' BamHI、xhoI （4）红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白（2分） 插入位置 （5）Aα链、γ链和Bβ链共表达（2分，表述合理即给分） 【解析】（1）由题意知，三种肽链构成的纤维蛋白原上血液中的成分，即需要分泌到细胞外。根据人教版必修一内容，分泌蛋白首先在游离核糖体上合成，然后游离的核糖体附着在内质网继续合成，在内质网中对蛋白质初步加工，在高尔基体进一步加工。 （2）细胞分化的实质是基因的选择性表达。血浆蛋白由肝脏合成，肝脏细胞中有血浆蛋白基因表达，因此肝脏细胞含有目的基因的mRNA。 退火温度与两条链之间的氢键数目有关。引物的CG含量、碱基数量都会影响氢键数。 DNA聚合酶的作用是从引物的3'端连接脱氧核苷酸。 （3）因为扩增产物的3'端有一个游离碱基A，形成黏性末端，根据碱基互补配对原则，将扩增产物插入载体需要载体3'端加一个碱基T，两种黏性末端互补配对。从图中可看出，载体1Fib-Bβ的上下游分别有限制酶XhoI和BamHI的识别序列。 （4）载体1、2都含有眼部特异性启动子3xP3，载体1中该启动子启动红色荧光蛋白基因的转录，载体2中该启动子启动绿色荧光蛋白基因的转录，因此通过观察在眼部是否有相应的荧光蛋白产生，即可判断载体是否导入。目的基因插入的数量和位置影响基因表达产物的量。 （5）从表中看出，使Bβ能够分泌到蚕茧中的只有第4组，即只有Aα、Bβ、γ同时导入并表达时，Bβ能够分泌到蚕茧中 23．【参考答案】（1）替换 不定向 等位 （2）常染色体显性遗传 V/V或V/+ A/+ （3）1/8 （4）家系1中II-3家系1中II-3的亲代表型正常，其致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者则是亲代本身的致病基因遗传（2分） （5）神经系统失调疾病的发生不是单一因素在起作用，还可能受到其他基因和（或）环境因素的影响（2分，其他合理答案也可给分） 【解析】本题以人类神经系统失调疾病为背景，考察基因突变的特点、基因的传递规律以及基因与性状关系的理解。 ★必备知识 ①基因突变概念、特点、结果 ②基因与性状的关系 （1） 家系 个体 KCNAl及其突变基因部分序列 1 Ⅲ2 正常基因（+）：CATGACCACTG 突变基因（T）：CATGAACACTG 据表可知，正常基因（+）和突变基因（T）的区别是，正常基因中的一个碱基C变为了A，其余碱基序列保持相同，所以该突变为DNA碱基对的替换引起的。KCNAl基因不仅能突变为T，还能突变为V和A，这说明KCNA1基因可以发生不同方向的突变，即符合基因突变具有不定向性的特点。同一个基因突变产生了一个以上的新基因，他们相互之间互称为等位基因。 （2） 题干中表述PKD和EAI与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关，可知该基因位于常染色体上。根据家系1中Ⅲ3基因型为T/+，表型为患病，说明突变基因T对正常基因为显性，所以PKD的遗传方式为常染色体显性遗传。 家系2也是PKD，即常染色体显性遗传，家系2II1基因型为V/+，其父亲不患病为+/+，故家系2I1的V基因来自其母亲，所以其母亲基因型可为V/V或者V/+。 家系3的Ⅱ1基因型为A/+，表型为EA1患病，即A基因对正常基因为显性，所以EA1的遗传方式也是常染色体显性遗传。家系3的II1基因型为A/+，其父亲表型正常，所以他的A基因来自其母亲，其母亲基因型为A/A或者A/+；但是其母亲离婚后与家系3的表型正常的I3婚配，所生女儿Ⅱ2表型正常，即基因型为+/+，故家系3的Ⅱ2的基因型不可能为A/A；所以家系3的I2的基因型为A/+。 （3）家系1的Ⅲ1为患者，所以其一定含有T基因，同时他的母亲不患病，则基因型为+/+，所以家系1的Ⅲ1的基因型为T/+；家系3的Ⅱ1基因型为A/+，由于PKD与EA1都是常染色体显性遗传病，故两者生育一个健康女儿的基因型是+/+，概率是1/2×1/2×1/2=1/8。 （4）分析家系1，发现II3的表型为PKD，但是其父母正常，基因型都为+/+，说明II3的致病基因来自其父母一方或者父母双方在减数分裂产生配子时发生了突变，产生了T基因遗传给了II3；家系1的另外两位患者Ⅲ1和Ⅲ2的致病基因很可能都来自II3的遗传，也可能来自各自母亲产生配子时突变形成的T基因。 分析家系2的I2为患者，由于其父母表型未知，在系谱图中未表示出来，所以I2其致病基因可能来自父母的遗传，也可能来自父母突变产生的V基因传递给I2；而Ⅱ2的V基因可能来自I2的遗传，也可能来自I1的突变。 综上所述，只有家系1II3的致病基因一定来自其表型正常的父母减数分裂突变后形成了含有T的配子的遗传。因此，在家系1和家系2的所有患者中，家系1的II3致病基因的来源最可能与其他患者不同。 （5）在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。同时，生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要作用（必修二P74）。因此突变基因T和A虽然都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失，但其患者临床表现不同的原因可能是神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用，还可能受到其它基因和（或）环境因素的影响。 学科网（北京）股份有限公司 $$