精品解析：2025届湖南省湘西州高三模拟预测生物试题

湘西州2025年高考模拟考试生物试卷 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24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. 细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动，下列叙述正确的是（ ） A. 酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸 B. NADH是光反应的产物之一，能催化C3的还原 C. 胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖 D. 与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 【答案】D 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，酶催化作用表现的特点是高效性、专一性和需要温和的条件。 【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA，蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，而RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，其彻底水解产物是核糖、磷酸和四种碱基，A错误； B、NADH是细胞呼吸（如糖酵解、三羧酸循环）的产物，而非光反应的产物。光反应中生成的是NADPH，用于C3的还原。此外，NADPH是还原剂而非催化剂，B错误； C、胰岛素是激素，通过信号传导调节肝糖原合成，其本身不具有催化作用，C错误； D、糖蛋白（如细胞表面受体）和糖脂（如血型抗原）中的糖链参与细胞识别、免疫应答等信息传递功能，D正确。 故选D。 2. 肝癌为临床上常见的恶性肿瘤之一，研究发现，诸多基因包含原癌基因和抑癌基因，可能与肝癌的发生、细胞增殖和转移密切相关。在某些因素影响下，原癌基因和抑癌基因表达异常，致使正常细胞癌变。下列叙述说法正确的是（ ） A. 癌细胞体外培养时需要加入胰蛋白酶处理，解除接触抑制 B. 原癌基因和抑癌基因发生突变就会引起细胞癌变 C. 癌细胞与正常细胞相比，细胞周期更短，并且容易分散转移 D. 肝癌的发生只与原癌基因和抑癌基因突变有关 【答案】C 【解析】 【分析】1、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖； 2、癌细胞的主要特征：无限增殖、形态结构发生显著改变、细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移。 【详解】A、癌细胞具有无限增殖的特点，不存在接触抑制现象，所以癌细胞体外培养时不需要加入胰蛋白酶处理来解除接触抑制，A错误； B、细胞癌变是多个原癌基因和抑癌基因发生累积性突变的结果，并非原癌基因和抑癌基因发生一次突变就会引起细胞癌变，B错误； C、癌细胞代谢旺盛，与正常细胞相比，细胞周期更短；癌细胞表面的糖蛋白等物质减少，使得细胞间的黏着性降低，容易分散转移，C正确； D、肝癌的发生与原癌基因和抑癌基因突变有关，但不是只与它们有关，还可能与其他因素如环境因素等有关，D错误。 故选C。 3. 生物学理论的建立离不开生物学实验，下列实验探究中说法正确的是（ ） A. 统计土壤中小动物的丰富度采用取样器取样法 B. 拜尔利用黑暗环境处理胚芽鞘以排除光对生长素合成的影响 C. DNA琼脂糖凝胶电泳技术需在加样孔中加入指示剂来帮助判断电泳进度 D. 用重铬酸钾检测酒精可以观察到橙色变成灰绿色 【答案】C 【解析】 【分析】酒精的检测原理：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 【详解】A、在统计丰富度时，通常采用计名计算法和目测估计法，A错误； B、由于胚芽鞘具有向光性，在黑暗条件下进行的目的是排除单侧光照对实验结果的影响，B错误； C、凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，C正确； D、橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，D错误。 故选C。 4. 碱蓬是我国常见的耐盐碱植物之一，通过特殊的盐腺将吸收的多余盐分排出细胞外，或者将盐分储存在特定的细胞中来抵抗外界盐度胁迫。研究发现，种植碱蓬能有效降低土壤表层含盐量，增加土壤有机质含量，现寻找种植碱蓬的适宜温度，探究结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 实验中的自变量有培养时间和温度 B. 由图中数据可知种植碱蓬的最适温度是25℃ C. 碱蓬将多余盐分排出细胞外会受温度影响 D. 选择碱蓬种植在盐碱含量高的地域遵循了生态工程中的协调原理 【答案】B 【解析】 【分析】酶的活性，也被称为酶的活力，是指酶催化一定化学反应的能力。具体来说，酶的活性可以用在一定条件下，单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示，这实际上反映了酶催化某一特定反应的速度。酶催化的反应速度越大，酶的活性就越强；反之，反应速度越小，酶的活性就越弱。酶活性的高低受到多种因素的影响，包括体内的pH和温度等。此外，某些兴奋剂或抑制剂也会对酶的活性产生显著影响。 【详解】A、从实验目的“寻找种植碱蓬的适宜温度”以及图示中不同的温度条件和不同的培养时间可知，实验中的自变量有培养时间和温度，A正确； B、图中仅给出了15℃、20℃、25℃、30℃这几个温度下的实验结果，在这几个温度中25℃时可能效果较好，但不能就此确定种植碱蓬的最适温度就是25℃，因为没有对更多温度进行探究，有可能在其他温度下效果更好，B错误； C、碱蓬排出多余盐分的过程可能涉及到一些生理活动和物质运输等，而温度会影响酶的活性等，进而影响这些生理过程，所以碱蓬将多余盐分排出细胞外会受温度影响，C正确； D、选择碱蓬种植在盐碱含量高的地域，是考虑到碱蓬耐盐碱的特性，使其与盐碱地环境相适应，遵循了生态工程中的协调原理，D正确。 故选B。 5. 科研人员利用杂交瘤技术制备抗新冠病毒单克隆抗体，过程如下：将新冠病毒S蛋白免疫小鼠，获取B淋巴细胞后与骨髓瘤细胞在聚乙二醇或灭活病毒诱导下融合，经HAT培养基筛选获得杂交瘤细胞，再通过有限稀释法克隆化培养和抗体检测筛选得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞株。下列叙述正确的是（ ） A. HAT培养基中，未融合的B淋巴细胞因缺乏增殖能力而死亡 B. 细胞融合后需要用特定的选择培养基筛选出能分泌抗体的杂交瘤细胞 C. 通过抗原-抗体杂交实验可检测杂交瘤细胞培养上清液中的目标抗体 D. 该技术制备的抗体可用于新冠病毒的检测，但用于治疗时需进行人源化改造 【答案】B 【解析】 【分析】单克隆抗体制备过程中，先将经特定抗原免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合；融合后用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，后期还需要进行克隆化培养和抗体检测；杂交瘤细胞进行体内或体外培养，是为了获得单克隆抗体。 【详解】A、HAT培养基中，未融合的B淋巴细胞因缺乏无限增殖能力而死亡，A错误； B、细胞融合后用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，后期还需要进行克隆化培养和抗体检测，进而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B正确； C、通过抗原-抗体杂交的原理，可从克隆化培养的细胞群中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、该技术制备的抗体可用于新冠病毒的检测，但用于治疗的单克隆抗体在制备前需要通过基因工程实现人源化改造，D错误。 故选B。 6. 某海岛上生活的两种蜥蜴种群，A种群以大型果实为食，B种群以小型昆虫为食。研究发现，在干旱年份，A种群数量显著增加；而在多雨年份，B种群数量占优。下列相关叙述错误的是（ ） A. 干旱导致小型昆虫减少，使B种群面临更大的生存压力，这种调节方式属于密度制约因素 B. 两种蜥蜴食性的分化有利于减少竞争，这是长期自然选择的结果 C. 若A种群中某些个体开始捕食昆虫，这种行为的出现一定会导致新物种的形成 D. 气候变化导致两个种群数量波动，说明环境变化会影响种群特征和群落结构 【答案】C 【解析】 【分析】生物之间的关系为种间关系和种内关系两种：种间关系又分互利共生（如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣，二者密不可分）、原始合作（如海葵和寄居蟹在一起，互惠互利）、种间竞争（如水稻与稗草）、捕食（如狼吃羊）和寄生（如蛔虫寄生在人体内）等；种内关系又分种内互助（如蜜蜂之间的合作）和种内斗争（如狼群争抢猎物）等。 【详解】A、食物短缺对种群的影响程度与种群密度相关，属于密度制约因素，A正确； B、食性分化是生态位分化的表现，可减少种间竞争，是长期自然选择的结果，B正确； C、"一定"过于绝对，新物种形成需要生殖隔离的出现，C错误； D、在干旱年份，A种群数量显著增加；而在多雨年份，B种群数量占优，说明环境变化会影响种群特征和群落结构，D 正确。 故选C。 7. 研究发现，面包酵母的液泡通过V-ATPase维持酸性环境（pH），其机制如图所示。当液泡酸化异常时，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍。已知Fe2+通过液泡膜上的转运蛋白进入细胞质基质，而Fe-S簇是线粒体电子传递链复合体的关键辅基。下列分析错误的是（ ） A. 细胞质基质中H+浓度短暂升高时，V-ATPase的转运效率可能受到抑制 B. 若液泡膜上Cys转运载体活性降低，可能导致线粒体Fe-S簇合成增加 C. 线粒体功能障碍时，酵母细胞可能通过增强糖酵解来维持ATP供应 D. 液泡pH升高至时，Fe2+通过转运蛋白进入细胞质基质的速率将降低 【答案】B 【解析】 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、分析题意可知，V-ATPase的作用是通过消耗ATP将H⁺逆浓度梯度泵入液泡，维持液泡酸性环境，若细胞质基质中H⁺浓度短暂升高，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍，则V-ATPase的转运效率可能因动力减弱而受到抑制，A正确； B、液泡酸化异常会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍，Fe-S簇的合成需要Cys和Fe²⁺，若液泡膜上Cys转运载体活性降低，Cys无法有效由细胞质基质转运至液泡，可能导致Fe-S簇合成减少（而非增加），从而影响线粒体功能，B错误； C、线粒体功能障碍时，有氧呼吸第二、三阶段受阻，酵母细胞可能通过增强糖酵解（无氧呼吸）来补偿ATP供应，C正确； D、液泡pH升高（酸性减弱）时，H⁺浓度降低，可能影响Fe²⁺的转运蛋白活性（例如依赖H⁺协同运输的机制），导致Fe²⁺进入细胞质基质的速率降低，D正确。 故选B。 8. 湖南某水稻研究所发现，当地主栽品种“湘晚籼12号”易感染稻瘟病。研究人员用射线诱变获得一株抗病突变体，经检测发现其抗病性与2号染色体上的Pid3基因突变有关。为进一步培育抗病新品种，将该突变体与优质但不抗病的“玉针香“杂交，F1代自交获得F2群体。下列叙述错误的是（ ） A. 射线诱变可能引起Pid3基因碱基对的缺失或替换，导致编码蛋白结构改变 B. 若Pid3基因突变体为显性性状，则F2群体中抗病植株与感病植株的比例为1:1 C. 通过单倍体育种可快速获得纯合抗病植株，但需用秋水仙素处理花药离体培养的幼苗 D. 若要对F2抗病植株进行筛选，可通过接种稻瘟病菌进行田间抗性鉴定 【答案】B 【解析】 【分析】诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法。其原理是基因突变。 诱变育种的诱变因素有：物理因素，如，X激光、射线、紫外线等；化学因素，如亚硝酸、硫酸二乙酯等。 诱变育种的操作流程：人工诱发变→选择育成新品种；其优点是能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。 【详解】A、γ 射线诱变可能引起Pid3基因碱基对的缺失或替换，导致编码蛋白结构改变，进而引起性状改变，A正确； B、若Pid3基因突变体为显性性状，将该突变体与优质但不抗病的“玉针香“杂交，若相关基因用Aa表示，则突变体的基因型可表示为Aa，F1代（Aa∶aa=1∶1）自交获得F2群体。则F2群体中抗病植株占比为1/2×3/4=3/8，则抗病与感病植株的比例为3∶5，B错误； C、通过单倍体育种可快速获得纯合抗病植株，但需用秋水仙素处理花药离体培养的幼苗，即单倍体育种过程包括花药离体培养和秋水仙素处理，C正确； D、若要对F2抗病植株进行筛选，可通过接种稻瘟病菌进行田间抗性鉴定，这属于个体生物学鉴定的操作，D正确。 故选B。 9. p53蛋白是调控细胞周期和DNA损伤应答的关键蛋白。在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞。正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，而DNA损伤会抑制MDM2的作用。HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化。下列说法错误的是（ ） A. DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强 B. MDM2通过促进p53的降解，负调控其功能 C. 在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活 D. p53的磷酸化是其被MDM2降解的必要条件 【答案】D 【解析】 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、题意显示，在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞，即DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强，A正确； B、正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，即MDM2可通过促进p53的降解，负调控其功能，B正确； C、HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化，因此，在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活，C正确； D、题意显示，正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，并未显示p53的磷酸化是其被MDM2降解的前提，D错误。 故选D。 10. 某昆虫的体色和翅长两种性状分别由等位基因A/a和B/b控制。现用基因型均为AaBb的雌雄个体杂交，子代表现型及比例如下表所示，根据该实验结果，下列分析正确的是（ ） 表现型 A-B- A_bb aaB- aabb 比例 6 3 3 4 A. 基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 B. 基因型为AaBb的个体产生配子时，AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1 C. 这两对等位基因位于同一对同源染色体上，且发生了交叉互换 D. 若将AaBb个体与aabb测交，后代比例为1:1:1:1 【答案】C 【解析】 【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。 【详解】A、表型比例分析，6:3:3:4不符合两对基因自由组合的9:3:3:1预期比例，说明存在连锁现象，A错误； B、若产生配子比例为1:1:1:1，后代应为9:3:3:1，与实验结果不符，B错误； C、比例异常且重组型(Abb和aaB)存在但较少，符合连锁且发生交叉互换的特征，C正确； D、由于存在连锁，测交比例不会是的 1:1:1:1，D错误。 故选C。 11. 乳酸菌在食品工业和农业生产中应用广泛。下列叙述正确的是（ ） A. 乳酸菌通过二分裂增殖，在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸 B. 制作酸奶时应对原料进行高压蒸汽灭菌，以彻底杀灭所有微生物 C. 青贮饲料中添加乳酸菌，主要通过产生抗生素来抑制杂菌生长 D. 培养乳酸菌时需添加生长因子，但不需要添加氮源 【答案】A 【解析】 【分析】泡菜制作的原理：（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。 【详解】A、乳酸菌是细菌属于原核生物，通过二分裂增殖，在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸，A正确； B、制作酸奶时原料为牛奶；牛奶可使用巴氏消毒法，此方法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且基本不会破坏牛奶的营养成分；而高压蒸汽灭菌会破坏牛奶中的营养成分，且会把菌种乳酸菌杀死，B错误； C、青贮饲料中添加乳酸菌，主要通过产生乳酸来抑制杂菌生长，C错误； D、培养乳酸菌时需添加生长因子，也需要添加氮源，D错误。 故选A。 12. 研究发现，某些突变体拟南芥的根失去向地性，经检测发现其根冠细胞中淀粉体数量显著减少。进一步实验表明，外源施加Ca2+可部分恢复其向地性，而施加生长素运输抑制剂则完全阻断恢复效果。据此分析，下列叙述错误的是（ ） A. 淀粉体的缺失会影响重力信号的感知，导致向地性缺陷 B. Ca2+在根向地性反应中起关键作用，但并非唯一决定因素 C. 生长素的不对称分布是根向地性生长的必要条件 D. 该突变体根冠细胞的内质网无法释放Ca2+，导致信号传导中断 【答案】D 【解析】 【分析】生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因 ：地心引力→横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。 【详解】A、淀粉体是重力感受器，其缺失会影响重力感知，A 正确； B、外源 Ca2+仅部分恢复向地性，说明还有其他因素参与调控，B正确； C、生长素运输抑制剂完全阻断恢复，说明其分布是关键，C正确； D、题干未提及内质网功能异常，且外源Ca2+可部分恢复，说明 Ca2+释放并非根本问题，D错误。 故选D。 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一或多项是符合题目要求的。 13. 某湿地生态系统通过芦苇等植物吸收水体中的氮、磷元素，底栖动物摄食有机碎屑，鸟类以鱼类为食，构成复杂的营养结构。研究发现，芦苇开花季节释放的挥发性物质能吸引特定传粉昆虫，而鸟类捕食行为会改变鱼类的活动区域。下列叙述正确的是（ ） A. 芦苇吸收的氮元素可在其残枝败叶中被分解者利用，重新进入物质循环 B. 若底栖动物数量锐减，可能导致水体中分解速率下降，影响能量流动效率 C. 芦苇释放挥发性物质吸引传粉昆虫的过程属于行为信息传递 D. 鸟类捕食造成的鱼类分布改变，体现了生态系统的负反馈调节机制 【答案】AB 【解析】 【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。生物在生命活动过程中，产生一些可以传递信息的化学物质，诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。动物的特殊行为，对于同种和异种也能够传递某种信息，即生物的行为特征可以体现为行为信息。 【详解】A、植物吸收的无机氮通过有机物形式被分解者分解，符合物质循环特点，A正确； B、底栖动物作为分解者关联类群，其减少会降低有机物分解速率，导致能量滞留，B正确； C、挥发性物质属于化学信息，C错误； D、鱼类分布改变是捕食压力导致的适应性行为，未体现"负反馈"，D错误。 故选AB。 14. 研究发现，肿瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞（TAM）通过分泌IL-10和TGF-β抑制树突状细胞的抗原呈递功能，并减少辅助性T细胞分泌IL-2和IFN-γ；同时，TAM募集的髓源性抑制细胞（MDSC）通过消耗精氨酸、产生ROS等方式抑制细胞毒性T细胞功能。下列叙述错误的是（ ） A. 辅助性T细胞分泌的IFN-γ减少会抑制细胞毒性T细胞的活化 B. MDSC通过提供精氨酸来维持细胞毒性T细胞的正常功能 C. ROS在肿瘤微环境中的主要作用是激活T细胞的抗肿瘤活性 D. TAM和MDSC通过相互拮抗的作用来调节肿瘤免疫应答 【答案】BCD 【解析】 【分析】细胞免疫过程为，被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（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。被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（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。细胞毒性T细胞分裂并分化，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。 【详解】A、IFN-Y减少会削弱细胞免疫应答，A正确； B、MDSC消耗精氨酸来抑制T细胞功能，B错误； C、ROS会抑制而非激活T细胞功能，C错误； D、TAM和 MDSC 都能减弱细胞免疫应答，是协同而非相抗衡作用，D错误。 故选BCD。 15. 某研究团队对湖南某家族两种遗传病进行调查，系谱图如下。早发型糖尿病（D/d），晚发型神经退行性疾病（N/n），其中一种致病基因位于X染色体上。已知当地男性人群中d基因频率为。下列叙述正确的有（ ） A. 早发型糖尿病的遗传方式为常染色体隐性遗传，晚发型神经退行性疾病为伴X染色体显性遗传 B. 个体II-2的基因型为DdXNY，其晚发型神经退行性疾病致病基因来自其母亲 C. II-1与当地一正常男性婚配，生育患早发型糖尿病男孩的概率为1/202 D. 若？表示女孩，其患晚发型神经退行性疾病概率为1/2 【答案】AC 【解析】 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【详解】A、根据遗传系谱图分析，早发型糖尿病患者为隐性遗传，其 II-1父亲没病，所以为常染色体隐性遗传，故晚发型神经退行性疾病属于性染色体遗传，I-1没病所以此病为显性遗传，A正确； B、个体 II-2基因型只能确定为D_XNY，致病基因来自其母亲，B错误； C、II-1基因型为 dd，与人群中正常男性婚配(Dd)才能生出患早发型糖尿病的孩子，已知当地男性人群中d基因频率为，D的基因频率为99%，人群中男性 Dd基因型频率为2×1% ×99%，DD的概率为99%×99%，人群中正常男性基因型为Dd的概率为Dd的概率÷（DD+Dd）的概率=2×1% ×99%÷（2×1% ×99%+99%×99%）=2/101，通过计算，生成患早发型糖尿病（dd）男孩的概率为2/101×1/2×1/2=1/202，C正确； D、关于晚发型神经退行性疾病，II-2基因型为XNY，II-3基因型为XnXn，若?表示女孩，则其基因型为XNXn，患晚发型神经退行性疾病的概率为1，D错误。 故选AC。 16. 研究人员利用基因编辑技术（CRISPR-Cas9）对小鼠的β-珠蛋白基因进行定点敲除，构建地中海贫血模型，并尝试通过干细胞移植进行治疗。下列叙述错误的是（ ） A. CRISPR-Cas9系统中，向导RNA的碱基序列与靶基因的互补配对决定了Cas9蛋白的切割位点 B. 若敲除β-珠蛋白基因时意外破坏了相邻的δ-珠蛋白基因，可能导致基因编辑脱靶，该变异属于染色体结构变异 C. 移植的造血干细胞需与受体小鼠的MHC蛋白匹配，否则会引发免疫排斥反应 D. 为检测基因编辑效果，可提取小鼠骨髓细胞的DNA进行PCR扩增，并通过电泳比较产物片段大小与野生型小鼠的差异 【答案】B 【解析】 【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95℃高温时变性会变成单链，低温（经常是55°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着5'-3'的方向合成互补链。PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。 【详解】A、向导RNA通过碱基互补配对引导Cas9蛋白定位到靶基因特定位置进行切割，这是CRISPR技术的核心原理，A正确； B、相邻基因被破坏属于基因突变或基因缺失(属于基因内部变化)，而非染色体结构变异(需涉及大片段的缺失、重复、易位等)，B错误； C、MHC(主要组织相容性复合体)匹配是避免免疫斥的关键，属于细胞工程和免疫学的交叉知识点，C正确； D、通过PCR扩增靶基因区域并电泳比较，可验证基因是否被成功敲除(野生型与突变型产物长度可能不同)，D正确。 故选B。 三、非选择题：共5小题，共60分。 17. 光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用。图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题： （1）根据图1回答。科学家用含14C标记二氧化碳，最先出现放射性的物质是_________。光合作用的光反应阶段给在暗反应阶段提供了NADPH和ATP，请问NADPH的作用是_________。 （2）根据图1、图2分析：水稻和玉米同在低浓度的二氧化碳的情况下，科学家发现玉米的光合作用强度要高于水稻，请分析原因是_________。 （3）2000年是我国建国以来干旱严重的年分之一，干旱覆盖了全国多个区域。导致工农业生产和居民生活用水告急。在这种恶劣的情况下，农民的种植的玉米产量也显著降低。发生该现象的原因是_________。 （4）近年来由气候变化引起的干旱胁迫事件频发，因此，提高玉米在水分胁迫下的抗旱性成为目前生产中待解决的问题。干旱与高温协同胁迫下，玉米叶片中ROS（活性氧）积累激活MAPK信号通路，诱导气孔关闭基因SINAC1表达，同时抑制叶绿体PsbO蛋白合成。PsbO蛋白是光系统II的一个外周蛋白。预测PsbO蛋白减少对光系统II（PSII）修复的影响，并分析其对C4途径的间接效应。_________。 （5）玉米叶肉细胞叶绿体膜蛋白PQR1参与CO2通道形成，其表达受长链非编码RNA（IncRNA-DR1）调控。 研究者利用CRISPR-Cas9敲除玉米PQR1基因，测定不同CO2浓度下叶肉细胞叶绿体内pH值及苹果酸含量，结果如下： 野生型：低CO2时pH显著下降，苹果酸积累； PQR1—突变体：低CO2时pH无变化，苹果酸含量极低。 上述结果是否支持PQR1作为CO2通道？说明理由：_________。 【答案】（1） ①. C3化合物（3-磷酸甘油酸/PGA） ②. 作为还原剂提供氢和能量，将C3化合物（PGA）还原为三碳糖（G3P），同时为卡尔文循环提供能量 （2）玉米的PEP羧化酶对CO2的亲和力远高于水稻的Rubisco，在低CO2浓度下仍能高效固定CO2生成C4化合物。C4化合物转运至维管束鞘细胞分解，释放高浓度CO2，抑制Rubisco的加氧酶活性，减少光呼吸，从而提高光合效率 （3）干旱导致玉米气孔关闭以减少水分蒸发，CO2吸收受阻，暗反应速率下降；光反应产生的ATP和NADPH积累引发光抑制（光系统损伤），同时C4途径的CO2泵效率降低，光合产物合成减少 （4）PsbO蛋白是PSII放氧复合体的关键成分，其减少会导致PSII结构不稳定，电子传递链受阻，光反应生成的ATP和NADPH减少。C4途径依赖光反应提供能量（ATP），能量不足导致维管束鞘细胞中CO2浓度下降，Rubisco羧化效率降低 （5）支持，突变体低CO2时pH无变化且苹果酸缺乏，表明CO2无法通过PQR1进入叶绿体，C4途径启动失败 【解析】 【分析】分析题图：玉米光合作用场所与水稻不完全相同，水稻光合作用全部在叶肉细胞中完成，玉米光合作用的场所在叶肉细胞和维管束鞘细胞。玉米的CO2的固定和转移途径也与水稻不同，玉米先在叶肉细胞中，PEP羧化酶将CO2固定形成C4，C4再转移到维管束鞘细胞，将CO2释放，C5将释放的CO2固定形成C3。 【小问1详解】 CO2在卡尔文循环中首先与RuBP结合生成C3化合物（PGA），因此用含14C标记二氧化碳，最先出现放射性的物质是C3化合物（3-磷酸甘油酸/PGA）。在暗反应中，NADPH作为还原剂提供氢和能量，将C3化合物（PGA）还原为三碳糖（G3P），同时为卡尔文循环提供能量。 【小问2详解】 分析题意和图1、图2可知：玉米的PEP羧化酶对CO2的亲和力远高于水稻的Rubisco，在低CO2浓度下仍能高效固定CO2生成C4化合物；C4化合物转运至维管束鞘细胞分解，释放高浓度CO2，抑制Rubisco的加氧酶活性，减少光呼吸，从而提高光合效率。水稻在低CO2下光呼吸增强，导致能量浪费。可见，水稻和玉米同在低浓度的CO2的情况下，玉米的光合作用强度要高于水稻。 【小问3详解】 干旱导致玉米气孔关闭以减少水分蒸发，CO2吸收受阻，暗反应速率下降；光反应产生的ATP和NADPH积累引发光抑制（光系统损伤），同时C4途径的CO2泵效率降低，光合产物合成减少。上述因素导致在干旱严重的情况下，农民的种植的玉米产量也显著降低。 【小问4详解】 PsbO蛋白是光系统II（PSII）放氧复合体的关键成分，其减少会导致PSII结构不稳定，电子传递链受阻，光反应生成的ATP和NADPH减少。C4途径依赖光反应提供能量（ATP），PsbO蛋白减少直接影响光反应，进而导致C4途径能量供应不足；能量不足会导致维管束鞘细胞中CO2浓度下降，Rubisco羧化效率降低。 【小问5详解】 玉米叶肉细胞叶绿体膜蛋白PQR1参与CO2通道形成。野生型（含PQR1基因）在低CO2时， 叶肉细胞叶绿体内pH显著下降，苹果酸积累，说明CO2能够通过PQR1进入叶绿体。PQR1—突变体（无PQR1基因，其叶绿体膜无PQR1）在低CO2时，叶肉细胞叶绿体内pH无变化，苹果酸含量极低，表明CO2无法通过PQR1进入叶绿体，C4途径启动失败。可见，上述结果支持PQR1作为CO2通道。 18. 水稻基因组测序揭示其染色体高度共线性，为基因定位提供基础。研究发现，抽穗期基因（如Hd1、Hd3a）与抗病基因（如Xa21）存在表观遗传互作，且Wx基因启动子区CT重复数差异导致直链淀粉含量变异。第三代杂交水稻利用CRISPR/Cas9编辑育性基因，结合分子标记辅助选择提升育种效率。 （1）在生物学中有多生物可以作为遗传学研究材料，水稻能作为遗传学研究材料的优点有________（答出两点）。 （2）已知抗病（R/r）与抽穗期（H/h）性状的显隐性关系，设计实验探究两对基因是否独立遗传： 实验步骤： ①选择_________（表型）纯合亲本进行正反交； ②统计F1表型，若_________，则初步判断为连锁遗传； ③对F1进行_________，统计F2表型分离比。若抗病：不抗病=3:1且正常抽穗：延迟抽穗=3:1，但两性状组合比偏离_________，则证实存在连锁。 （3）光温敏雄性不育系易发生紊乱，导致产量下降。因而科研团队正在研发第三代杂交水稻：即基因工程雄性不育系。如有一个水稻品系，其雄性的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为mm的个体表现为雄性不育，能产生正常的雌配子，M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入一条不含m基因的染色体上（D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色）。如图3所示： 转基因水稻（基因型M/m-A/D）自交后，F1雄配子类型及比例为_________。F1随机传粉所得种子中，蓝色：白色=_________，雄性不育种子占比为_________。 （4）稻米胚乳中直链淀粉含量是影响稻米品质的重要因素，而直链淀粉含量与蜡质基因（Wx）的基因型有关。科学研究发现，Wx基因可以编码淀粉合成酶催化合成直链淀粉，该基因有Wxa、Wxb、wx多个等位基因的变异类型 ①Wx基因有Wxa、Wxb、wx多个等位基因的变异类型和区别，某同学认为通过琼脂糖凝胶电泳可以快速地将Wxa、Wxb基因筛选出来。①评价观点：琼脂糖电泳法_________（能/不能）区分Wxa与Wxb。 ②某科学家欲利用PCR-AccI分子标记技术，本技术可以精确判断Wxa、Wxb两种基因类型。如果下图是三株不同基因型水稻的电泳结果，已知Wxb基因序列长度为460bp且有一个AccI酶切位点。推断样本1的基因型为_________和样本3的基因型为_________。 【答案】（1）基因组小且高度注释完整（便于基因定位）；繁殖周期短，易于杂交（或存在丰富的突变体库） （2） ①. 抗病正常抽穗（RRHH）与不抗病延迟抽穗（rrhh） ②. 显性性状（抗病正常抽穗） ③. 对F1进行自交 ④. 若F2表型分离比偏离9:3:3:1（如接近3:1或2:1:1） （3） ①. M（可育）∶m（不育）=1∶1（携带A基因的雄配子致死） ②. 蓝色（D基因）∶白色=1∶3 ③. 3/4（基因型为mm的个体） （4） ①. 不能 ②. Wxa/Wxa ③. Wxa/Wxb 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 水稻基因组研究成熟，遗传操作简便，适合作为模式植物，且具有易于区分的相对性状。 【小问2详解】 ①选择抗病正常抽穗（RRHH）与不抗病延迟抽穗纯合亲本进行正反交； ②统计F1表型，若表现为显性性状（抗病正常抽穗），则初步判断为连锁遗传； ③对F1进行自交，统计F2表型分离比。若抗病∶不抗病=3∶1且正常抽穗∶延迟抽穗=3∶1，说明两对基因的遗传遵循分离定律，但两性状组合比偏离9∶3∶3∶1，则证实存在连锁。 【小问3详解】 对于图示的转基因个体（ADMmm）产生的雌配子有两种类型：m和ADMm，比例为1∶1；由于存在雄配子致死基因A，所以产生的可育雄配子只有m一种类型。  根据受精作用，F1的基因型及比例为mm ∶ADMmm = 1 ∶ 1。  其中mm个体表现为雄性不育，ADMmm个体表现为雄性可育，且ADMmm个体含有蓝色素生成基因D，所以F1中雄性可育（能产生可育雌、雄配子）的种子颜色为蓝色；F1个体之间随机传粉：F1中mm个体只能产生雌配子m ，ADMmm个体产生的雌配子有m和ADMm（比例1∶1），产生的可育雄配子只有m。随机传粉时，F1产生的雌配子中，m占3/4，ADMm占1/4，雄配子只有m。  受精后得到的子代基因型及比例为mm ∶ADMmm = 3 ∶ 1。mm个体表现为雄性不育、种子白色，ADMmm个体表现为雄性可育、种子蓝色，所以其表现及比例为蓝色 ∶ 白色= 1 ∶ 3，可见雄性不育种子占3/4。  【小问4详解】 ①琼脂糖电泳法是根据DNA相对分子质量大小来区分DNA片段的，并不能分析其中的碱基序列，因而不能区分基因Wxa与Wxb。 ②已知Wxb被AccI酶切为403bp和57bp片段，样本1未切割（无酶切位点），样本3切割后显示57bp和403bp（原460bp被切为403+57）同时还含有460片段，据此推断样本1的基因型为Wxa/Wxa，样本3的基因型可表示为Wxa/Wxb。 19. 2024年10月7日，重庆医科大学附属第二医院刘东方教授团队于Journal of Diabetes期刊发表了《1990-2021年中国糖尿病国家负担及危险因素分析：2021年全球疾病负担研究结果》。数据显示，1990年到2021年的约三十年间，我国总体糖尿病、1型糖尿病和2型糖尿病年龄标准化发病率、患病率和伤残调整生命年（DALYs）率均呈现总体增长趋势，糖尿病死亡率呈下降趋势。 （1）胰岛素能降低机体的血糖，根据图1分析该激素的作用机制是：_________。 （2）抗体1引发_________（细胞）介导的细胞凋亡，此类患者需终身依赖_________治疗；抗体2通过阻断_________与_________的结合导致胰岛素抵抗，临床检测发现此类患者血清中________（激素）水平显著升高。 （3）肥胖型2型糖尿病易出现胰岛素抵抗，临床常采用二甲双胍，二甲双胍可降低血糖，改善胰岛素抵抗。 实验研究证明二甲双胍和司美格鲁肽联合用药时优于二甲双胍单独使用。原因是司美格鲁肽（GLP-1受体激动剂）可促进β细胞增殖并抑制α细胞分泌胰高血糖素。与二甲双胍联用时，两者联用能下调_________并减少脂肪组织M1型巨噬细胞浸润，从而改善胰岛素抵抗。 （4）有科学家提出当前对于糖尿病的治疗通常采用包括噻唑烷二酮类、磺酰脲类以及双胍类在内的十二类传统降糖药物来进行干预，但长期服用会产生一定的依赖性以及低血糖、胃肠道不良反应甚至毒副作用。 植物乳杆菌已展现出多种益生特性，包括增进口腔健康、具备抗炎和抗氧化能力、抑制有害菌生长、对抗肿瘤、促进营养物质消化吸收、调节宿主免疫应答以及维持肠道微生物平衡等。由此科学家进行了“探究植物乳酸杆菌对糖尿病是否有作用。”的有关实验。请你完成相应的实验步骤和预期实验结果及结论。 实验材料： 1．若干生长状况相同的小鼠、四氧嘧啶（可以让小鼠血糖升高）、生理盐水、血糖检测仪 实验步骤：_______ 实验结论：________。 【答案】（1）胰岛素作用机制促进组织细胞摄取葡萄糖；加速葡萄糖在细胞内氧化分解或转化为糖原/脂肪；抑制肝糖原分解和糖异生 （2） ① 细胞毒性T细胞 ②. 外源胰岛素治疗 ③. 胰岛素 ④. 胰岛素受体结合 ⑤. 胰高血糖素 （3）炎症因子 （4） ①. 实验步骤：①将小鼠随机分为三组，每组数量相同。分别编号1、2、3。②给1、2小鼠注射四氧嘧啶，建立高血糖模型。另外3组注射等量的生理盐水。③1、灌胃植物乳杆菌悬液，2、3组灌胃等量生理盐水，每日一次，持续数周。④定期测量两组小鼠的血糖水平，记录数据。⑤统计分析两组血糖差异 ②. 预期结果：1组血糖显著低于2、3组；结论：植物乳杆菌通过调节肠道菌群改善胰岛素抵抗 【解析】 【分析】糖尿病是一种严重危害健康的常见病，主要表现为高血糖和尿糖。糖尿病分为1、2两种类型。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病。2型糖尿病的发病率与遗传、环境、生活方式等密切相关；目前，它的发病年龄在降低，青年患者人数逐渐增加，甚至有几岁的儿童患病。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。因此，青少年要注意控制饮食，多运动。 【小问1详解】 胰岛素通过激活细胞膜受体，胰岛素作用机制促进组织细胞摄取葡萄糖；加速葡萄糖在细胞内氧化分解或转化为糖原/脂肪；抑制肝糖原分解和糖异生。 【小问2详解】 抗体1可以作用于胰岛β细胞，引发细胞毒性T细胞介导的细胞凋亡；胰岛β细胞被攻击，胰岛素不足，需要依赖胰岛素治疗；结合图示可知，抗体2通过阻断胰岛素与胰岛素受体结合，导致胰岛素无法发挥作用；2型糖尿病因胰岛素信号受阻，胰高血糖素代偿性增加。 【小问3详解】 二甲双胍激活AMPK通路抗炎，司美格鲁肽促进GLP-1分泌，两者协同减少炎症细胞浸润，减少炎症因子释放。 【小问4详解】 为探究植物乳酸杆菌对糖尿病是否有作用，可设计实验如下：①将小鼠随机分为三组，每组数量相同。分别编号1、2、3。②给1、2小鼠注射四氧嘧啶，建立高血糖模型。另外3组注射等量的生理盐水。③1、灌胃植物乳杆菌悬液，2、3组灌胃等量生理盐水，每日一次，持续数周。④定期测量两组小鼠的血糖水平，记录数据。⑤统计分析两组血糖差异。预期结果：1组血糖显著低于2、3组；结论：植物乳杆菌通过调节肠道菌群改善胰岛素抵抗。 20. 海草床是浅海典型生态系统，其分布受潮汐、光照和沉积物等多因素影响。研究发现，不同潮带的海草通过表型可塑性（如根系结构、光合色素比例）适应环境异质性。全球气候变化导致海水酸化与富营养化加剧，威胁海草床稳定性。下表为某海域海草分布数据： 海草种类 分布潮带 中潮带 低潮带 潮下带上部 潮下带下部 海神草 齿叶海神草 羽叶二药藻 二药藻 海菖蒲 注：“”表示存在，“”表示无 （1）海草场是海洋重要生态系统之一。它同红树林、珊瑚礁及沼泽地等众多湿地类型一样对保障生物生产率、生态平衡、维护生物多样性具有非常重要的作用。生态平衡的本质是生态系统通过_________维持的_________（稳态/非稳态）过程。当海草床遭受富营养化冲击时，可能因_________（答两点）导致系统崩溃。 （2）据图分析，生态位最宽的海草是羽叶二药藻和二药藻，依据是_________。 （3）中国海域辽阔，拥有良好的天然海域生态环境。浩瀚的海洋生机盎然，蕴藏着丰富的资源，是人类的蓝色粮仓。海草床具有重要的生态功能。请从能量流动和物质循环的角度解释海草床的生态功能。_________。（答两个点） （4）海草床的年碳埋藏量可达830gC/m2，约为热带雨林的3倍。试从有机质分解速率和氧气扩散限制角度分析存在这种差异的原因。_________。 （5）海草床不仅具有提供生物栖息地和气候调节的生态服务功能。还被国际公认为“蓝碳”生态系统之一。但是人们对其认识不足重视不够，缺乏保护海草及其生态系统的意识更缺乏对其实施有效的保护和管理严重影响海草场可持续利用并且常常受到人为因素的干扰，请你给出保护海草床的建议：_________（答出两点）。 【答案】（1） ①. 负反馈调节 ②. 稳态 ③. ①海草光合补偿点升高②沉积物毒性抑制幼苗定植 （2）羽叶二药藻和二药藻分布于全部四个潮带，生态位宽度最大 （3）高净初级生产力为底栖动物提供能量；通过根系固碳，抑制沉积物磷释放，缓解富营养化 （4）①海水缺氧环境抑制分解者活动，有机质分解速率低；②海草分泌酚类物质延缓木质素降解 （5）①建立海草保护区，限制捕捞和底拖网作业；②人工移植耐酸品种修复退化海草床。 【解析】 【分析】生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。处于生态平衡的生态系统具有的特征为：结构平衡、功能平衡、收支平衡。物质循环是指在生态系统中，组成生物体的化学元素，从无机环境开始，经生产者，消费者和分解者又回到无机环境中，完成一个循环过程，其特点是物质循环是周而复始的。 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。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。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。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。 【小问1详解】 生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，其调节机制为负反馈。可见，生态平衡的本质是生态系统通过负反馈调节维持的稳态过程。当海草床遭受富营养化冲击时，会导致海草床内藻类生物量增加，这些藻类会消耗大量的氧气，降低水体的溶解氧含量，同时遮挡阳光，影响海草的光合作用，使海草的光合补偿点升高；富营养化还会引起海草床内浮游细菌群落组成的变化。例如，具有强降解能力的细菌相对丰度会增加，这些细菌会加速分解有机物，进一步消耗氧气，产生的有毒物质沉积，会抑制幼苗定植，最终可能导致系统崩溃。 【小问2详解】 分析表中信息可知，羽叶二药藻和二药藻分布在全部四个潮带，生态位宽度最大，所以生态位最宽的海草是羽叶二药藻和二药藻。 【小问3详解】 海草通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物质，储存在叶片、根茎和根部，并通过减缓水流促进颗粒碳沉降，海草根部的沉积物中积累了大量的有机碳，且封存于海草床沉积物中的有机碳长期处于厌氧状态，其分解率比存储在陆地土壤中的有机碳低，从而有效地固碳。综上分析，海草床有很高的净初级生产力，可为底栖动物提供能量；不同潮带的海草通过根系固碳，抑制沉积物磷释放，缓解富营养化。 【小问4详解】 海草床的年碳埋藏量可达830gC/m2，约为热带雨林的3倍。究其原因为：海水缺氧环境抑制分解者活动，有机质分解速率低；海草分泌酚类物质延缓木质素降解。 【小问5详解】 全球气候变化导致海水酸化与富营养化加剧，威胁海草床稳定性。欲保护海草床，可以建立海草保护区，限制捕捞和底拖网作业；人工移植耐酸品种修复退化海草床。 21. 某真菌W基因编码的纤维素酶含有一段疏水信号肽，可在内质网加工后分泌至胞外。已知W基因转录产物序列如下（部分）：5'-UGAAC-GCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。现需将其转入大肠杆菌表达，所用质粒如图1。 限制酶 BamHI EcoRI MfeI KpnI HindIII 识别序列和切割位点 G↓GATCC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT 图3 （1）若需在细菌中表达可分泌的成熟酶，应选择_________和_________进行双酶切（从上述酶中选择），其科学依据是________； （2）若直接将含信号肽的W基因转入大肠杆菌，预测表达产物无法分泌的原因：_________。 （3）Ca2+处理可使大肠杆菌细胞膜形成短暂通透性孔道，此时细胞处于_________态。若改用Mg2+处理，转化效率显著下降，其分子机制是________。 （4）扩增W基因编码链时，与其模板链结合区序列为_________（从转录产物推导至少4碱基）。 【答案】（1） ①. BamHI ②. HindIII ③. 双酶切确保定向插入，避免反向连接 （2）大肠杆菌缺乏内质网和高尔基体，无法加工真核生物的信号肽，导致表达的蛋白质前体滞留在细胞内，无法分泌 （3） ①. 感受 ②. Ca2+通过中和细胞膜表面负电荷，促进DNA吸附并形成孔道，而Mg2+无法有效中和电荷，导致DNA吸附和进入效率降低 （4）5'-GTCGAC-3' 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 结合题图分析可知，W基因右侧只能用HindⅢ切割，W基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶MfeⅠ、HindⅢ切割图中质粒，使用限制酶EcoRⅠ（切割出的黏性末端与MfeI相同）、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒，因为限制酶MfeⅠ和限制酶EcoRⅠ切割露出相同的黏性末端。 【小问2详解】 大肠杆菌缺乏内质网和高尔基体，无法加工真核生物的信号肽，导致表达的蛋白质前体滞留在细胞内，无法分泌，故若直接将含信号肽的W基因转入大肠杆菌，预测表达产物无法分泌。 【小问3详解】 Ca2+处理可使大肠杆菌细胞膜形成短暂通透性孔道，此时细胞处于感受态，即处于易于吸收环境中DNA分子状态；Ca2+通过中和细胞膜表面负电荷，促进DNA吸附并形成孔道，而Mg2+无法有效中和电荷，导致DNA吸附和进入效率降低，故若改用Mg2+处理，转化效率显著下降。 【小问4详解】 根据转录产物序列5'-UGAAC-GCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'可知，编码链为5'-TGAACGCTA...GTCGACTCG-3 '，模板链互补区序列为3'-ACTTGCGAT…CAGCTGAGC-5 '。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湘西州2025年高考模拟考试生物试卷 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24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. 细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动，下列叙述正确的是（ ） A. 酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸 B. NADH是光反应的产物之一，能催化C3的还原 C. 胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖 D. 与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 2. 肝癌为临床上常见的恶性肿瘤之一，研究发现，诸多基因包含原癌基因和抑癌基因，可能与肝癌的发生、细胞增殖和转移密切相关。在某些因素影响下，原癌基因和抑癌基因表达异常，致使正常细胞癌变。下列叙述说法正确的是（ ） A. 癌细胞体外培养时需要加入胰蛋白酶处理，解除接触抑制 B. 原癌基因和抑癌基因发生突变就会引起细胞癌变 C. 癌细胞与正常细胞相比，细胞周期更短，并且容易分散转移 D. 肝癌的发生只与原癌基因和抑癌基因突变有关 3. 生物学理论的建立离不开生物学实验，下列实验探究中说法正确的是（ ） A. 统计土壤中小动物的丰富度采用取样器取样法 B. 拜尔利用黑暗环境处理胚芽鞘以排除光对生长素合成的影响 C. DNA琼脂糖凝胶电泳技术需在加样孔中加入指示剂来帮助判断电泳进度 D. 用重铬酸钾检测酒精可以观察到橙色变成灰绿色 4. 碱蓬是我国常见的耐盐碱植物之一，通过特殊的盐腺将吸收的多余盐分排出细胞外，或者将盐分储存在特定的细胞中来抵抗外界盐度胁迫。研究发现，种植碱蓬能有效降低土壤表层含盐量，增加土壤有机质含量，现寻找种植碱蓬的适宜温度，探究结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 实验中的自变量有培养时间和温度 B. 由图中数据可知种植碱蓬的最适温度是25℃ C. 碱蓬将多余盐分排出细胞外会受温度影响 D. 选择碱蓬种植在盐碱含量高的地域遵循了生态工程中的协调原理 5. 科研人员利用杂交瘤技术制备抗新冠病毒单克隆抗体，过程如下：将新冠病毒S蛋白免疫小鼠，获取B淋巴细胞后与骨髓瘤细胞在聚乙二醇或灭活病毒诱导下融合，经HAT培养基筛选获得杂交瘤细胞，再通过有限稀释法克隆化培养和抗体检测筛选得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞株。下列叙述正确的是（ ） A. HAT培养基中，未融合的B淋巴细胞因缺乏增殖能力而死亡 B. 细胞融合后需要用特定的选择培养基筛选出能分泌抗体的杂交瘤细胞 C. 通过抗原-抗体杂交实验可检测杂交瘤细胞培养上清液中的目标抗体 D. 该技术制备抗体可用于新冠病毒的检测，但用于治疗时需进行人源化改造 6. 某海岛上生活的两种蜥蜴种群，A种群以大型果实为食，B种群以小型昆虫为食。研究发现，在干旱年份，A种群数量显著增加；而在多雨年份，B种群数量占优。下列相关叙述错误的是（ ） A. 干旱导致小型昆虫减少，使B种群面临更大的生存压力，这种调节方式属于密度制约因素 B. 两种蜥蜴食性的分化有利于减少竞争，这是长期自然选择的结果 C. 若A种群中某些个体开始捕食昆虫，这种行为的出现一定会导致新物种的形成 D. 气候变化导致两个种群数量波动，说明环境变化会影响种群特征和群落结构 7. 研究发现，面包酵母液泡通过V-ATPase维持酸性环境（pH），其机制如图所示。当液泡酸化异常时，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍。已知Fe2+通过液泡膜上的转运蛋白进入细胞质基质，而Fe-S簇是线粒体电子传递链复合体的关键辅基。下列分析错误的是（ ） A. 细胞质基质中H+浓度短暂升高时，V-ATPase的转运效率可能受到抑制 B. 若液泡膜上Cys转运载体活性降低，可能导致线粒体Fe-S簇合成增加 C. 线粒体功能障碍时，酵母细胞可能通过增强糖酵解来维持ATP供应 D. 液泡pH升高至时，Fe2+通过转运蛋白进入细胞质基质的速率将降低 8. 湖南某水稻研究所发现，当地主栽品种“湘晚籼12号”易感染稻瘟病。研究人员用射线诱变获得一株抗病突变体，经检测发现其抗病性与2号染色体上的Pid3基因突变有关。为进一步培育抗病新品种，将该突变体与优质但不抗病的“玉针香“杂交，F1代自交获得F2群体。下列叙述错误的是（ ） A. 射线诱变可能引起Pid3基因碱基对的缺失或替换，导致编码蛋白结构改变 B. 若Pid3基因突变体为显性性状，则F2群体中抗病植株与感病植株的比例为1:1 C. 通过单倍体育种可快速获得纯合抗病植株，但需用秋水仙素处理花药离体培养的幼苗 D. 若要对F2抗病植株进行筛选，可通过接种稻瘟病菌进行田间抗性鉴定 9. p53蛋白是调控细胞周期和DNA损伤应答的关键蛋白。在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞。正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，而DNA损伤会抑制MDM2的作用。HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化。下列说法错误的是（ ） A. DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强 B. MDM2通过促进p53的降解，负调控其功能 C. 在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活 D. p53的磷酸化是其被MDM2降解的必要条件 10. 某昆虫的体色和翅长两种性状分别由等位基因A/a和B/b控制。现用基因型均为AaBb的雌雄个体杂交，子代表现型及比例如下表所示，根据该实验结果，下列分析正确的是（ ） 表现型 A-B- A_bb aaB- aabb 比例 6 3 3 4 A. 基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 B. 基因型为AaBb的个体产生配子时，AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1 C. 这两对等位基因位于同一对同源染色体上，且发生了交叉互换 D. 若将AaBb个体与aabb测交，后代比例为1:1:1:1 11. 乳酸菌在食品工业和农业生产中应用广泛。下列叙述正确的是（ ） A. 乳酸菌通过二分裂增殖，在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸 B. 制作酸奶时应对原料进行高压蒸汽灭菌，以彻底杀灭所有微生物 C. 青贮饲料中添加乳酸菌，主要通过产生抗生素来抑制杂菌生长 D. 培养乳酸菌时需添加生长因子，但不需要添加氮源 12. 研究发现，某些突变体拟南芥的根失去向地性，经检测发现其根冠细胞中淀粉体数量显著减少。进一步实验表明，外源施加Ca2+可部分恢复其向地性，而施加生长素运输抑制剂则完全阻断恢复效果。据此分析，下列叙述错误的是（ ） A. 淀粉体的缺失会影响重力信号的感知，导致向地性缺陷 B. Ca2+在根向地性反应中起关键作用，但并非唯一决定因素 C. 生长素的不对称分布是根向地性生长的必要条件 D. 该突变体根冠细胞的内质网无法释放Ca2+，导致信号传导中断 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一或多项是符合题目要求的。 13. 某湿地生态系统通过芦苇等植物吸收水体中的氮、磷元素，底栖动物摄食有机碎屑，鸟类以鱼类为食，构成复杂的营养结构。研究发现，芦苇开花季节释放的挥发性物质能吸引特定传粉昆虫，而鸟类捕食行为会改变鱼类的活动区域。下列叙述正确的是（ ） A. 芦苇吸收的氮元素可在其残枝败叶中被分解者利用，重新进入物质循环 B. 若底栖动物数量锐减，可能导致水体中分解速率下降，影响能量流动效率 C. 芦苇释放挥发性物质吸引传粉昆虫的过程属于行为信息传递 D. 鸟类捕食造成的鱼类分布改变，体现了生态系统的负反馈调节机制 14. 研究发现，肿瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞（TAM）通过分泌IL-10和TGF-β抑制树突状细胞的抗原呈递功能，并减少辅助性T细胞分泌IL-2和IFN-γ；同时，TAM募集的髓源性抑制细胞（MDSC）通过消耗精氨酸、产生ROS等方式抑制细胞毒性T细胞功能。下列叙述错误的是（ ） A. 辅助性T细胞分泌的IFN-γ减少会抑制细胞毒性T细胞的活化 B. MDSC通过提供精氨酸来维持细胞毒性T细胞的正常功能 C. ROS在肿瘤微环境中的主要作用是激活T细胞的抗肿瘤活性 D. TAM和MDSC通过相互拮抗的作用来调节肿瘤免疫应答 15. 某研究团队对湖南某家族两种遗传病进行调查，系谱图如下。早发型糖尿病（D/d），晚发型神经退行性疾病（N/n），其中一种致病基因位于X染色体上。已知当地男性人群中d基因频率为。下列叙述正确的有（ ） A. 早发型糖尿病的遗传方式为常染色体隐性遗传，晚发型神经退行性疾病为伴X染色体显性遗传 B. 个体II-2的基因型为DdXNY，其晚发型神经退行性疾病致病基因来自其母亲 C. II-1与当地一正常男性婚配，生育患早发型糖尿病男孩的概率为1/202 D. 若？表示女孩，其患晚发型神经退行性疾病的概率为1/2 16. 研究人员利用基因编辑技术（CRISPR-Cas9）对小鼠的β-珠蛋白基因进行定点敲除，构建地中海贫血模型，并尝试通过干细胞移植进行治疗。下列叙述错误的是（ ） A. CRISPR-Cas9系统中，向导RNA的碱基序列与靶基因的互补配对决定了Cas9蛋白的切割位点 B. 若敲除β-珠蛋白基因时意外破坏了相邻δ-珠蛋白基因，可能导致基因编辑脱靶，该变异属于染色体结构变异 C. 移植的造血干细胞需与受体小鼠的MHC蛋白匹配，否则会引发免疫排斥反应 D. 为检测基因编辑效果，可提取小鼠骨髓细胞的DNA进行PCR扩增，并通过电泳比较产物片段大小与野生型小鼠的差异 三、非选择题：共5小题，共60分。 17. 光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用。图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题： （1）根据图1回答。科学家用含14C标记二氧化碳，最先出现放射性的物质是_________。光合作用的光反应阶段给在暗反应阶段提供了NADPH和ATP，请问NADPH的作用是_________。 （2）根据图1、图2分析：水稻和玉米同在低浓度二氧化碳的情况下，科学家发现玉米的光合作用强度要高于水稻，请分析原因是_________。 （3）2000年是我国建国以来干旱严重的年分之一，干旱覆盖了全国多个区域。导致工农业生产和居民生活用水告急。在这种恶劣的情况下，农民的种植的玉米产量也显著降低。发生该现象的原因是_________。 （4）近年来由气候变化引起的干旱胁迫事件频发，因此，提高玉米在水分胁迫下的抗旱性成为目前生产中待解决的问题。干旱与高温协同胁迫下，玉米叶片中ROS（活性氧）积累激活MAPK信号通路，诱导气孔关闭基因SINAC1表达，同时抑制叶绿体PsbO蛋白合成。PsbO蛋白是光系统II的一个外周蛋白。预测PsbO蛋白减少对光系统II（PSII）修复的影响，并分析其对C4途径的间接效应。_________。 （5）玉米叶肉细胞叶绿体膜蛋白PQR1参与CO2通道形成，其表达受长链非编码RNA（IncRNA-DR1）调控。 研究者利用CRISPR-Cas9敲除玉米PQR1基因，测定不同CO2浓度下叶肉细胞叶绿体内pH值及苹果酸含量，结果如下： 野生型：低CO2时pH显著下降，苹果酸积累； PQR1—突变体：低CO2时pH无变化，苹果酸含量极低。 上述结果是否支持PQR1作为CO2通道？说明理由：_________。 18. 水稻基因组测序揭示其染色体高度共线性，为基因定位提供基础。研究发现，抽穗期基因（如Hd1、Hd3a）与抗病基因（如Xa21）存在表观遗传互作，且Wx基因启动子区CT重复数差异导致直链淀粉含量变异。第三代杂交水稻利用CRISPR/Cas9编辑育性基因，结合分子标记辅助选择提升育种效率。 （1）在生物学中有多生物可以作为遗传学的研究材料，水稻能作为遗传学研究材料的优点有________（答出两点）。 （2）已知抗病（R/r）与抽穗期（H/h）性状的显隐性关系，设计实验探究两对基因是否独立遗传： 实验步骤： ①选择_________（表型）纯合亲本进行正反交； ②统计F1表型，若_________，则初步判断为连锁遗传； ③对F1进行_________，统计F2表型分离比。若抗病：不抗病=3:1且正常抽穗：延迟抽穗=3:1，但两性状组合比偏离_________，则证实存在连锁。 （3）光温敏雄性不育系易发生紊乱，导致产量下降。因而科研团队正在研发第三代杂交水稻：即基因工程雄性不育系。如有一个水稻品系，其雄性的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为mm的个体表现为雄性不育，能产生正常的雌配子，M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入一条不含m基因的染色体上（D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色）。如图3所示： 转基因水稻（基因型M/m-A/D）自交后，F1雄配子类型及比例为_________。F1随机传粉所得种子中，蓝色：白色=_________，雄性不育种子占比为_________。 （4）稻米胚乳中直链淀粉含量是影响稻米品质的重要因素，而直链淀粉含量与蜡质基因（Wx）的基因型有关。科学研究发现，Wx基因可以编码淀粉合成酶催化合成直链淀粉，该基因有Wxa、Wxb、wx多个等位基因的变异类型 ①Wx基因有Wxa、Wxb、wx多个等位基因的变异类型和区别，某同学认为通过琼脂糖凝胶电泳可以快速地将Wxa、Wxb基因筛选出来。①评价观点：琼脂糖电泳法_________（能/不能）区分Wxa与Wxb。 ②某科学家欲利用PCR-AccI分子标记技术，本技术可以精确判断Wxa、Wxb两种基因类型。如果下图是三株不同基因型水稻的电泳结果，已知Wxb基因序列长度为460bp且有一个AccI酶切位点。推断样本1的基因型为_________和样本3的基因型为_________。 19. 2024年10月7日，重庆医科大学附属第二医院刘东方教授团队于Journal of Diabetes期刊发表了《1990-2021年中国糖尿病国家负担及危险因素分析：2021年全球疾病负担研究结果》。数据显示，1990年到2021年的约三十年间，我国总体糖尿病、1型糖尿病和2型糖尿病年龄标准化发病率、患病率和伤残调整生命年（DALYs）率均呈现总体增长趋势，糖尿病死亡率呈下降趋势。 （1）胰岛素能降低机体的血糖，根据图1分析该激素的作用机制是：_________。 （2）抗体1引发_________（细胞）介导的细胞凋亡，此类患者需终身依赖_________治疗；抗体2通过阻断_________与_________的结合导致胰岛素抵抗，临床检测发现此类患者血清中________（激素）水平显著升高。 （3）肥胖型2型糖尿病易出现胰岛素抵抗，临床常采用二甲双胍，二甲双胍可降低血糖，改善胰岛素抵抗。 实验研究证明二甲双胍和司美格鲁肽联合用药时优于二甲双胍单独使用。原因是司美格鲁肽（GLP-1受体激动剂）可促进β细胞增殖并抑制α细胞分泌胰高血糖素。与二甲双胍联用时，两者联用能下调_________并减少脂肪组织M1型巨噬细胞浸润，从而改善胰岛素抵抗。 （4）有科学家提出当前对于糖尿病的治疗通常采用包括噻唑烷二酮类、磺酰脲类以及双胍类在内的十二类传统降糖药物来进行干预，但长期服用会产生一定的依赖性以及低血糖、胃肠道不良反应甚至毒副作用。 植物乳杆菌已展现出多种益生特性，包括增进口腔健康、具备抗炎和抗氧化能力、抑制有害菌生长、对抗肿瘤、促进营养物质消化吸收、调节宿主免疫应答以及维持肠道微生物平衡等。由此科学家进行了“探究植物乳酸杆菌对糖尿病是否有作用。”的有关实验。请你完成相应的实验步骤和预期实验结果及结论。 实验材料： 1．若干生长状况相同的小鼠、四氧嘧啶（可以让小鼠血糖升高）、生理盐水、血糖检测仪 实验步骤：_______ 实验结论：________。 20. 海草床是浅海典型生态系统，其分布受潮汐、光照和沉积物等多因素影响。研究发现，不同潮带的海草通过表型可塑性（如根系结构、光合色素比例）适应环境异质性。全球气候变化导致海水酸化与富营养化加剧，威胁海草床稳定性。下表为某海域海草分布数据： 海草种类 分布潮带 中潮带 低潮带 潮下带上部 潮下带下部 海神草 齿叶海神草 羽叶二药藻 二药藻 海菖蒲 注：“”表示存在，“”表示无 （1）海草场是海洋重要生态系统之一。它同红树林、珊瑚礁及沼泽地等众多湿地类型一样对保障生物生产率、生态平衡、维护生物多样性具有非常重要的作用。生态平衡的本质是生态系统通过_________维持的_________（稳态/非稳态）过程。当海草床遭受富营养化冲击时，可能因_________（答两点）导致系统崩溃。 （2）据图分析，生态位最宽的海草是羽叶二药藻和二药藻，依据是_________。 （3）中国海域辽阔，拥有良好天然海域生态环境。浩瀚的海洋生机盎然，蕴藏着丰富的资源，是人类的蓝色粮仓。海草床具有重要的生态功能。请从能量流动和物质循环的角度解释海草床的生态功能。_________。（答两个点） （4）海草床的年碳埋藏量可达830gC/m2，约为热带雨林的3倍。试从有机质分解速率和氧气扩散限制角度分析存在这种差异的原因。_________。 （5）海草床不仅具有提供生物栖息地和气候调节的生态服务功能。还被国际公认为“蓝碳”生态系统之一。但是人们对其认识不足重视不够，缺乏保护海草及其生态系统的意识更缺乏对其实施有效的保护和管理严重影响海草场可持续利用并且常常受到人为因素的干扰，请你给出保护海草床的建议：_________（答出两点）。 21. 某真菌W基因编码的纤维素酶含有一段疏水信号肽，可在内质网加工后分泌至胞外。已知W基因转录产物序列如下（部分）：5'-UGAAC-GCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。现需将其转入大肠杆菌表达，所用质粒如图1。 限制酶 BamHI EcoRI MfeI KpnI HindIII 识别序列和切割位点 G↓GATCC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT 图3 （1）若需在细菌中表达可分泌的成熟酶，应选择_________和_________进行双酶切（从上述酶中选择），其科学依据是________； （2）若直接将含信号肽的W基因转入大肠杆菌，预测表达产物无法分泌的原因：_________。 （3）Ca2+处理可使大肠杆菌细胞膜形成短暂通透性孔道，此时细胞处于_________态。若改用Mg2+处理，转化效率显著下降，其分子机制是________。 （4）扩增W基因编码链时，与其模板链结合区序列为_________（从转录产物推导至少4碱基）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$