精品解析：北京市第五十七中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题

北京市第五十七中学2024~2025高二年级第二学期期中测试 生物试卷 2025.04.22 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共20题，每题1.5分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能。T受体是该类细胞中特有的跨膜蛋白，下图为野生型和缺失T受体的小胶质细胞结构图，相关叙述错误的是（　　） A. T受体含有C、H、O、N等元素 B. 小胶质细胞参与构成中枢神经系统 C. 高尔基体参与T受体的合成和加工 D. 缺失突变型细胞中ATP转化效率下降 【答案】C 【解析】 【分析】神经胶质细胞，简称胶质细胞，是神经组织中除神经元以外的另一大类细胞，也有突起，但无树突和轴突之分，广泛分布于中枢和周围神经系统。在哺乳类动物中，神经胶质细胞与神经元的细胞数量比例约为10：1。在中枢神经系统(CNS)中的神经胶质细胞主要有星形胶质细胞、少突胶质细胞(与前者合称为大胶质细胞)和小胶质细胞等。 【详解】A、T受体是蛋白质，含有C、H、O、N等元素，A正确； B、小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能，小胶质细胞参与构成中枢神经系统，B正确； C、T受体的合成在核糖体，高尔基体参与T受体的加工，C错误； D、缺失突变型细胞中损伤的线粒体较多，ATP转化效率下降，D正确。 故选C。 2. 脑干某区域有两类神经元调控血压和骨骼肌收缩（如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 两类神经元都由胞体和突起构成 B. 两类神经元兴奋时膜电位均改变 C. 两类神经元分别调控躯体运动和血管收缩 D. 神经系统对内脏活动和躯体运动有分级调节 【答案】C 【解析】 【分析】位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控；如人能有意识地控制排便和排尿反射，表明脊髓里的神经中枢是受大脑控制的。 【详解】A、神经元是由胞体、突起共同构成，突起包含树突、轴突，由图可知，两类神经元都由胞体和突起构成，A正确； B、两类神经元兴奋时都会发生钠离子内流，产生外负内正的动作电位，兴奋性神经元兴奋后释放兴奋性递质，抑制性神经元兴奋后释放抑制性递质，B正确； C、由图可知，两类神经元通过脊髓中的神经中枢均可控制血管壁和骨骼肌的运动，因此两类神经元均可调控躯体运动和血管收缩，C错误； D、图示中脑干通过两类神经调控脊髓中低级神经中枢进而调控血管收缩和肌肉活动，体现了神经系统对内脏活动和躯体运动的分级调节，D正确。 故选C。 3. 除化学突触外，电突触也是突触的一种。电突触的突触间隙较窄，其间电阻较低，神经冲动的传递不需要神经递质。下列关于突触的叙述或推测不正确的是（　　） A. 突触小体可以与其他神经元相接近共同形成突触 B. 兴奋通过两种类型突触的传递都是双向的 C. 与化学突触相比，电突触的传递速度较快 D. 与化学突触相比，电突触前膜内囊泡数量较少 【答案】B 【解析】 【分析】化学突触包括突触前膜、突触间隙和突触后面三部分，神经递质存在于突触前膜内，兴奋只能由突触前膜向突触后膜单向传递。 【详解】A、突触小体可以和其他神经元的树突、胞体相接近形成突触，A正确； B、兴奋通过化学突触传递是单向的，原因是递质存在于突触前膜内，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，电突触的传递是双向的，B错误； C、化学突触处存在着电信号和化学信号之间的转换，电突触处以电信号形式传递，电信号速度比化学信号速度快，因此与化学突触相比，电突触的传递速度较快，C正确； D、化学突触兴奋的传递过程需要突触前膜内的突触小泡（囊泡）与突触前膜融合释放神经递质作用于突触后膜，而电突触兴奋的传递不需要神经递质的参与，因此与化学突触相比，电突触前膜内囊泡数量较少，D正确。 故选B。 4. 科研人员通过细胞改造制造出人工胰岛B细胞，移植到糖尿病模型鼠腹腔内。一段时间后检测其血糖浓度，如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 本实验是为了检验人工胰岛B细胞可否替代胰岛B细胞 B. 由图可知，3组降低模型鼠血糖浓度的效果优于2组 C. 2、3组的血糖浓度低于1组说明移植可完全治愈糖尿病 D. 1组初始血糖浓度高于4组可能是肌糖原分解过多所致 【答案】A 【解析】 【分析】血糖平衡调节：由胰岛A细胞分泌胰高血糖素（分布在胰岛外围）提高血糖浓度，促进血糖来源；由胰岛B细胞分泌胰岛素（分布在胰岛内）降低血糖浓度，促进血糖去路，减少血糖来源，两者激素间是拮抗关系。 【详解】A、科研人员通过细胞改造制造出人工胰岛B细胞，移植到糖尿病模型鼠腹腔内，检验人工胰岛B细胞可否替代胰岛B细胞，达到降血糖的目的，A正确； B、由图可知，在240min前，3组降低模型鼠血糖浓度的效果低于2组，B错误； C、2、3组的血糖浓度低于1组说明移植可缓解高血糖，但血糖浓度仍高于健康小鼠，因此不能完全治愈糖尿病，C错误； D、肌糖原分解不能产生葡萄糖来补充血糖，D错误。 故选A。 5. 2024北京马拉松于11月3日7：30在天安门广场鸣枪起跑，终点为奥林匹克公园，运动员在比赛过程中体内会发生系列变化。下列叙述不正确的是（　　） A. 交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张 B. 通过神经调节和体液调节维持体内血糖含量的相对稳定 C. 通过增加汗腺的分泌量维持细胞外液渗透压的相对稳定 D. 运动中产热量增加，通过增加散热维持体温的相对稳定 【答案】C 【解析】 【分析】醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收，同时促进钾的分泌，从而维持水盐平衡；而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性，增加水的重吸收量，使细胞外液渗透压下降，从而维持水平衡。 【详解】A、运动员在马拉松比赛过程中交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，为运动提供充足的能量，A正确； B、血糖的含量相对稳定需要通过神经调节和体液调节的共同维持，B正确； C、通过增加汗腺的分泌量，在皮肤蒸发带走热量，从而维持体温的恒定，C错误； D、运动中产热量增加，通过出汗、皮肤毛细血管舒张等增加散热维持体温的相对稳定，D正确。 故选C。 6. 浆细胞和GC-B细胞均由B细胞分化而来，参与分化过程的重要物质分别为P和H。两类细胞对机体防御流感病毒、HIV等高度变异病毒的侵染具有重要作用。下图为该类免疫过程中B细胞的分化过程，下列相关叙述错误的是（　　） A. 浆细胞和GC-B细胞所含基因相同 B. 流感病毒和HIV均为RNA病毒 C. 二次免疫应答时③⑤⑥可能增强 D. 物质H作用于过程②④ 【答案】D 【解析】 【分析】体液免疫的过程为，当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下，B细胞接受两个信号的刺激后，增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。 【详解】A、浆细胞和GC-B细胞均由B细胞分化而来，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此浆细胞和GC-B细胞所含基因相同，A正确； B、流感病毒和HIV均为RNA病毒，B正确； C、二次免疫应答时③⑤⑥增强，产生更多的抗体，C正确； D、H参与的是B细胞的分化，不是GC-B细胞的分化，D错误。 故选D。 7. 下图为花粉导致机体产生过敏反应的过程，相关叙述错误的是（ ） A. 浆细胞能特异性识别过敏原 B. 肥大细胞表面有抗体的受体 C. 机体再次接触过敏原时出现症状 D. 可用抗组胺类药物缓解过敏症状 【答案】A 【解析】 【分析】过敏反应是已经产生免疫的机体再次接受相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱，具有反应强烈、反应迅速、消退较快、具有明显遗传差异的特点。 【详解】A、浆细胞不能识别抗原（过敏原），浆细胞的作用是分泌抗体，A错误； B、肥大细胞表面有抗体的受体，当过敏原与抗体结合后，会刺激肥大细胞释放组胺等化学物质，B正确； C、机体首次接触过敏原时，会产生抗体，当机体再次接触过敏原时，会出现过敏症状，C正确； D、过敏反应中会释放组胺等化学物质，可用抗组胺类药物缓解过敏症状，D正确。 故选A。 8. 为探究苹果果实成熟后逐渐变红的原因，进行了相关实验，实验处理及结果如下图。下列判断错误的是（ ） A. 光和乙烯都是调节果实成熟的信号 B. 增加光强有利于果实中花青素的积累 C. 果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的 D. 光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累 【答案】D 【解析】 【分析】乙烯的合成部位是植物体各个部位，作用是促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落。 【详解】A、据图可知，中光和高光处理后，花青素的含量不同，说明光处理会影响花青素的含量，乙烯可以调节果实的成熟，即光和乙烯都是调节果实成熟的信号，A正确； B、据图可知，高光处理组花青素含量高于中光处理组，因此增加光强有利于果实中花青素的积累，B正确； C、据图可知，无论是中光处理组还是高光处理组，乙烯的产生速率都在发生动态变化，即果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的，C正确； D、据图可知，高光处理组第5天乙烯产生速率最高，但花青素在第5天不是最高的，且高光处理组第12天乙烯产生速率最低，但花青素在第12天是最高的，因此不能说明光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累，D错误。 故选D。 9. 番茄幼苗喜温且对温度敏感。研究人员对比了不同浓度的外源脱落酸诱导提高番茄幼苗抗冷性的效果，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落 B. 外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L C. 低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害程度越大 D. 外源脱落酸可以直接参与细胞内的代谢活动 【答案】D 【解析】 【分析】脱落酸： 主要合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。 主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。 【详解】A、脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落，A正确； B、依题意，冷害指数（%）=受冷害植株数/总植株数100%，可知，冷害指数越小，抗冷性越强；据图可知，在图示的三个实验处理浓度中，在不同的处理时间中，都是200mmol/L的冷害指数最小，且小于对照组。在因此，在实验的三个浓度中，外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L，B正确； C、据图可知，在图示的低温胁迫时间中，低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害指数越大，番茄幼苗的冷害程度越大，C正确； D、外源脱落酸作为信号分子，调节细胞的代谢活动，不直接参与细胞内的代谢活动，D错误。 故选D。 10. 群落的演替过程中，从发展期到成熟期，下列最不可能发生的变化是（　　） A. 能量的利用可以循环 B. 生产者固定的有机物增多 C. 物种丰富度越来越大 D. 营养结构越来越复杂 【答案】A 【解析】 【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替，包括初生演替和次生演替。 【详解】A、能量不能循环利用，A符合题意； B、群落从发展期到成熟期，生产者种类和数量增多，固定的有机物增多，B不符合题意； CD、群落从发展期到成熟期，生物组分增加，物种丰富度越来越大，营养结构越来越复杂，CD不符合题意。 故选A。 11. 小叶桦是一种乔木。2013~2023年间，某地小叶桦种群遭受了严重的人类活动干扰。调查发现其年龄结构如图（龄级Ⅰ~Ⅶ表示从幼龄到老龄)。下列叙述错误的是（ ） A. 可利用样方法调查获得右图数据 B. 2013~2023年，小叶桦种群数量大幅下降 C. 2023年的小叶桦种群年龄结构为衰退型 D. 停止人为干预，该小叶桦种群将迅速恢复 【答案】D 【解析】 【分析】种群的年龄结构：（1）增长型：种群中幼年个体很多，老年个体很少，这样的种群正处于发展时期，种群密度会越来越大。（2）稳定型：种群中各年龄期的个体数目比例适中，数目接近。这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定。（3）衰退型：种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小。 【详解】A、种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，图示是植物的年龄结构，可利用样方法调查获得图示数据，A正确； B、据图可知，2013~2023年，小叶桦各个年龄级别的数量都减少，即种群数量大幅下降，B正确； C、分析题意，龄级Ⅰ~Ⅶ表示从幼龄到老龄，2013年的小叶桦缺少幼龄树，VII数量数量最多，种群年龄结构为衰退型，C正确； D、由于小叶桦种群遭受了严重的人类活动干扰，且结合图示可知，小叶桦的数量急剧减少，故停止人为干预，该小叶桦种群恢复可能较慢，D错误。 故选D。 12. 调查发现，胶州湾渔场生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值（P/R）为2.518，而同纬度C海区的P/R为1.181。相关推测合理的是（ ） A. 胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区 B. 胶州湾渔场相邻营养级间的能量传递效率高于C海区 C. 降低鱼类捕捞强度有利于促进胶州湾渔场P/R值下降 D. 若海区被大量有毒物质污染将导致P/R值快速升高 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。 【详解】A、生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值(P/R)越大，说明保留在生态系统中的有机物越多，该比值不能直接说明生产者固定的太阳能总量大小，因此根据题意不能判断胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区，A错误； B、若要计算相邻营养级间的能量传递效率需要获得相邻两个营养级的同化量，根据(P/R)无法获得相邻两个营养级的同化量，因此根据题意无法比较胶州湾渔场和C海区相邻营养级间的能量传递效率大小，B错误； C、降低鱼类捕捞强度，会使鱼类数量增加，鱼类等消费者的呼吸作用散失的能量会增加，而输入到生态系统的总能量相对稳定，因此有利于促进胶州湾渔场P/R值下降，C正确。 D、若海区被大量有毒物质污染，会影响生物生存，可能导致生产者和消费者等生物数量减少等多种变化，但分解者的数量也会快速增加，分解者的分解作用加强，呼吸散失的热能增加，因此不一定会导致P/R值快速升高，D错误。 故选C。 13. 单细胞蛋白即微生物菌体，是一种新型的蛋白质来源，利用发酵工程能提高其产量和品质。下列工艺流程中不合理的是（ ） A. 可通过诱变育种等手段获得优良菌种 B. 培养基和发酵设备均需高温消毒 C. 发酵过程需控制合适的温度和pH D. 采用过滤、沉淀、干燥等方法获得菌体 【答案】B 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、诱变育种可以通过物理、化学等因素诱导微生物发生基因突变，从而有可能获得优良菌种，提高单细胞蛋白的产量和品质，该做法合理，A正确； B、培养基和发酵设备应该进行灭菌处理，而不是高温消毒，消毒一般只能杀死部分微生物，不能彻底杀灭包括芽孢和孢子在内的所有微生物，灭菌能更彻底地消灭微生物，保证发酵过程不受杂菌污染，B错误； C、不同的微生物发酵需要适宜的温度和pH环境，控制合适的温度和pH有利于微生物的生长和代谢，从而提高单细胞蛋白的产量和品质，该做法合理，C正确； D、采用过滤、沉淀、干燥等方法可以将发酵后的微生物菌体从发酵液等体系中分离出来并进行干燥处理，从而获得单细胞蛋白，该做法合理，D正确。 故选B。 14. 利用小麦细胞与柴胡细胞进行植物体细胞杂交，希望获得具有柴胡药效的小麦。通过PCR对杂种植株和双亲植株的物种特异性DNA进行扩增，电泳结果如下图所示。下列说法不正确的是（　　） A. 用纤维素酶和果胶酶处理柴胡和小麦细胞 B. 用电融合的方法或PEG诱导原生质体融合 C. 杂种细胞中丢失了部分来自小麦的遗传信息 D. 杂种细胞染色体组成与柴胡细胞完全相同 【答案】D 【解析】 【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、需要先用纤维素酶和果胶酶处理柴胡和小麦细胞获得原生质体，再进行融合获得杂种细胞，A正确； B、原生质体融合的常用方法包括了电融合、PEG、离心等方法，B正确； C、结合电泳结果分析，杂种细胞中没有包含小麦所有的DNA，说明丢失了部分来自小麦的遗传信息，C正确； D、结合电泳结果分析，杂种细胞只含有柴胡的部分DNA，即杂种细胞染色体组成与柴胡细胞不完全相同，D错误。 故选D。 15. 将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养，每一浓度分为两组，一组添加1nmol/L油菜素内酯（BL），另一组不添加BL，8天后统计侧根数量，结果如图。下列叙述不合理的是（ ） A. 本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用 B. 各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值 C. 1nmol/L BL促进侧根形成 D. 1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用 【答案】D 【解析】 【分析】该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL，因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比，其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响 【详解】A、该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL，因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比，其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响，A正确； B、由图可以看出，实验的对照组，为不添加IAA时，只有BL时，值为1，所以各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值，B正确； C、当IAA浓度为1nmol/L时，有BL组的侧根数量相对值为1.3，无BL组的侧根数量相对值为0.5。 与无BL组相比，有BL组侧根数量相对值更大，说明1nmol/L BL能促进侧根形成，C正确； D、结合选项B，各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值，1nmol/L IAA单独处理，表现为抑制作用，1nmol/L IAA与BL对侧根生长不是协同作用，D错误。 故选D。 16. 利用基因工程技术生产特定单克隆抗体的流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①需要使用限制酶、DNA连接酶 B. 过程②是将重组质粒导入噬菌体并启动基因表达 C. 过程③利用抗原-抗体的特异性结合筛选目标抗体 D. 过程④可将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产 【答案】B 【解析】 【分析】据图分析，①表示构建基因表达载体的过程，②表示将目的基因表达产生噬菌体蛋白质外壳的过程，③表示对噬菌体外壳的蛋白质进行筛选的过程，④表示合成大量噬菌体获得更多抗体的过程。 【详解】A、过程①利用质粒构建表达载体，该过程需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确； B、②表示将目的基因导入大肠杆菌或酵母菌并将抗体蛋白表达的过程，从而产生外壳上携带不同抗体的不同的噬菌体，B错误； C、③表示利用抗原抗体特异性结合的原理筛选能与特定抗原结合的抗体，C正确； D、酵母菌是真核表达系统，适合生产复杂蛋白如抗体，④表示将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产，D正确。 故选B。 17. 我国科研人员成功地将大熊猫皮肤成纤维细胞培养成诱导多能干细胞（iPSC），这些iPSC注入小鼠体内后逐渐形成了一个包括神经、肌肉和上皮组织的团块。下列叙述错误的是（ ） A. 动物细胞培养技术是获得iPSC的基础 B. 细胞培养基中应含有糖类和动物血清等 C. iPSC注入小鼠体内属于细胞融合技术 D. iPSC可用于心血管等疾病治疗的研究 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。 【详解】A、诱导多能干细胞（iPSC）的获取需通过体外培养成纤维细胞，依赖动物细胞培养技术，A正确； B、动物细胞培养基需提供营养（如糖类），和天然成分（如动物血清），以支持细胞生长，B正确； C、将iPSC注入小鼠体内属于细胞移植技术，而非细胞融合技术，C错误； D、iPSC具有分化潜能，可用于研究治疗因细胞损伤引起的疾病，如心血管疾病，D正确。 故选C。 18. 下列实验结果偏差不是由于试剂浓度改变造成的是（ ） A. 哺乳动物的红细胞在溶液中出现大量胀破—0.9%生理盐水 B. 新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不发生质壁分离—0.3g/mL蔗糖溶液 C. 提取并分离菠菜叶中的光合色素，仅下端两条色素带浅—无水乙醇 D. 胡萝卜愈伤组织仅生出根—0.2mg/L生长素、2mg/L细胞分裂素 【答案】C 【解析】 【分析】由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 【详解】A、哺乳动物红细胞在0.9%生理盐水中会保持正常形态，若出现大量胀破，说明该“生理盐水”浓度远低于0.9%，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，A不符合题意； B、新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离，若不发生质壁分离，可能是蔗糖溶液浓度过低，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，B不符合题意； C、提取并分离菠菜叶中的光合色素时，仅下端两条色素带浅，可能是由于研磨不充分、提取的色素少等原因，而不是无水乙醇浓度的问题，不是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，C符合题意； D、胡萝卜愈伤组织的分化受生长素和细胞分裂素比例的影响，仅生出根，说明生长素与细胞分裂素的比例不合适，可能是这两种激素浓度改变造成的，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，D不符合题意。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共70分。 19. 哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 （1）神经调节的基本方式是______________。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向______________传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 （2）基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明______________。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是______________。 （3）母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为______________（填字母序号），预期实验结果为______________。 a．基因T缺失纯合突变体 b．催产素受体基因缺失纯合突变体 c．5-HT d．催产素 【答案】（1） ①. 反射 ②. 神经中枢 （2） ①. 5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的 ②. 明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应 （3） ①. b，c ②. 幼鼠在A和B的停留时间无显著差异 【解析】 【分析】神经调节的基本方式是反射，结构基础是反射弧。 【小问1详解】 神经调节的基本方式是反射。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向神经中枢传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 【小问2详解】 由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合小鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。 将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。 【小问3详解】 要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异，说明：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。 20. 科研人员发现中性粒细胞对癌症的预防发挥着重要作用。 （1）细胞中与癌变相关的_____等基因突变，会引发细胞癌变。与正常细胞相比，癌细胞具有_____等特征（写出一个特征即可）。 （2）研究发现，中性粒细胞除了能吞噬细菌发挥_____功能外，其分泌的E酶通过作用于跨膜蛋白CD95的羧基端（C端），诱导癌细胞DNA损伤，杀伤癌细胞。CD95的C端位于细胞内，据此推测：E酶须进入细胞内才能杀伤癌细胞。为验证该推测，有人用胞吞抑制剂处理癌细胞，检测E酶是否入胞，请评价该实验方案。_____ （3）科研人员在图1所示接瘤小鼠的某些肿瘤内注射一定量E酶（注射的E酶无法运输到非注射瘤），检测肿瘤的生长情况和CD8+细胞（一种细胞毒性T细胞）相对数量，结果如图2。 ①请根据图2结果补充e酶抑癌的新机制_____。 ②从下列表格中选择能证明新机制的实验材料及对应的实验结果。_____ 实验材料 实验结果 Ⅰ、去除CD8+细胞的接瘤小鼠 Ⅱ、敲低E酶胞吞受体的接瘤小鼠 Ⅲ、正常接瘤小鼠 A．注射瘤重量差值：实验组小鼠小于对照组 B．注射瘤重量差值：实验组小鼠与对照组几乎相同 C．非注射瘤重量差值：实验组小鼠小于对照组 D．非注射瘤重量差值：实验组小鼠与对照组几乎相同 【答案】（1） ①. 原癌基因和抑癌基因 ②. 无限增殖/形态结构发生显著变化细胞膜上的糖蛋白减少/细胞之间的黏着性降低/易在体内分散转移 （2） ①. （非特异性）免疫/免疫防御 ②. 方案存在两处缺陷。①应补充一组未用胞吞抑制剂处理的癌细胞作为对照。（②应检测实验组和对照组癌细胞的杀伤率（可多答DNA损伤） （3） ①. E酶通过提高CD8+细胞数量，抑制肿瘤生长（抑制注射瘤和非注射瘤生长（或E酶通过提高CD8+细胞数量，抑制非注射瘤的生长） ②. I Ⅲ和AC（对应第一个机制）/I Ⅲ和BC（对应第二个机制） 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 根据分析：细胞癌变与原癌基因和抑癌基因发生基因突变有关，癌细胞具有的特征有：无限增殖、形态结构发生显著变化细胞膜上的糖蛋白减少、细胞之间的黏着性降低、易在体内分散转移。 【小问2详解】 中性粒细胞吞噬细菌是发挥免疫功能。该实验是为了验证E酶须进入细胞内才能杀伤癌细胞，自变量是E酶是否进入细胞，因变量是癌细胞的死亡情况，因此还应补充一组未用胞吞抑制剂处理的癌细胞作为对照，并且还要检测实验组和对照组癌细胞的杀伤率。 【小问3详解】 分析图1和图2，该实验的自变量是是否注射E酶，因变量是CD8+细胞的数量，图2的实验结果表明E酶抑癌的新机制是：E酶通过提高CD8+细胞数量，抑制肿瘤生长（抑制注射瘤和非注射瘤生长（或E酶通过提高CD8+细胞数量，抑制非注射瘤的生长）。 分析表格，通过对比实验材料Ⅰ、去除CD8+细胞的接瘤小鼠和Ⅲ、正常接瘤小鼠，若出现结果A、注射瘤重量差值：实验组小鼠小于对照组和C、非注射瘤重量差值：实验组小鼠小于对照组，则说明符合第一个机制即E酶通过提高CD8+细胞数量，抑制肿瘤生长（抑制注射瘤和非注射瘤生长；或者对比实验材料I、Ⅲ若出现结果BC（对应第二个机制，即E酶通过提高CD8+细胞数量，抑制非注射瘤的生长）。 【点睛】本题考查免疫相关知识，需要考生结合题目实验内容进行分析，解题时要先找出自变量、因变量、无关变量等。 21. 土壤板结会导致水稻根系出现变短的现象，我国研究人员展开了相关研究。 （1）生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当________浓度时抑制根的生长。 （2）研究人员发现压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。由此可作出推测_______。 （3）生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。研究人员提出了“ABA通过生长素引发根系生长变化”的假说。请从A~ I中选择字母填入表格，补充验证上述假说的实验方案。 组别 材料 培养条件 检测指标 1 野生型植株 土壤不压实；不施加外源ABA ③________ 2 ②________ 3 ①________ 土壤不压实；不施加外源ABA 4 同② A．野生型植株 B．ABA合成缺陷植株 C．生长素合成缺陷植株 D．土壤压实 E．土壤不压实 F．施加外源ABA G．不施加外源ABA H．测定ABA含量 I．测定幼苗的根长 （4）实验证实上述假说成立。进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。研究人员培育了一系列突变体作为实验材料： 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 突变体类型 r7缺失 b46缺失 b46过表达 r7缺失b46缺失 r7缺失b46过表达 对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长。若_____和_____结果相同，则支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”。 （5）研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子os1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究，完善土壤板结引发根生长变化的调控图_____（在方框中以文字和箭头的形式作答）。 【答案】（1）高 （2）压实土壤后，ABA浓度升高导致根的生长受抑制 （3） ①. C ②. EF ③. I （4） ①. ① ②. ④ （5） 【解析】 【分析】生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 【小问1详解】 由于生长素的作用表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当高浓度时抑制根的生长。 【小问2详解】 根据题意，压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，野生型为对照组，ABA合成缺陷突变株为实验组，土壤压实和未压实又构成对照关系，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。根据图示结果和题意可知，与ABA合成缺陷突变株相比，压实土壤后，ABA浓度升高导致根的生长受抑制。 【小问3详解】 根据题意可知，生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。因此该实验的目的是：ABA通过生长素引发根系生长变化。该实验的自变量为是否添加外源ABA以及植株是否产生生长素，故实验中采用的实验材料为野生型植株和生长素合成缺陷植株构成对照，实验操作中土壤是否压实和是否施加外源ABA构成对照，实验的因变量为根系的生长变化，因此需要测定幼苗的根长。结合表中信息可知，实验材料①为C生长素合成缺陷植株，培养条件②为E土壤不压实和F施加外源ABA，与土壤不压实和不施加外源ABA构成对照关系，检测指标（因变量）③为I测定幼苗的根长。 【小问4详解】 根据题意，实验验证ABA通过生长素引发根系生长变化成立，进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。分析表中实验结果可知，对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长，若支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”，则表中①r7缺失和④r7缺失b46缺失实验结果相同， 【小问5详解】 根据题意，研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子os1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究可知，土壤板结引起根部脱落酸（ABA）浓度升高和根部乙烯增多，ABA通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成，乙烯引发转录因子os1也作用于YUC基因的启动子r7上调生长素合成，最终导致基因YUC表达增强，生长素合成增多，生长素浓度过高抑制了根的生长。因此土壤板结引发根生长变化的调控图为：。 22. 学习以下材料，回答（1）～（3）题。 细菌之间的基因重组 细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流，从而增大对环境的适应。 第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌，A缺乏合成甲硫氨酸的能力，B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物，在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现，这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触，经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组（图1）。 第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ，二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开（图2），经过抽吸后，将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果，在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中，一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下，P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段，释放后再侵染其他细菌时，所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。 此外，Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力，滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生，对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。 （1）图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加__________。两种突变细菌中，供体菌是__________（填“A”或“B”），在选择培养基中长出菌落的原因是__________。 （2）①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是_________。 ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用__________法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序，提出合理假设__________。 ③为进一步验证假设，请设计实验并预期实验结果_________。 （3）利用本文信息，从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因：_________。 【答案】（1） ①. 链霉素 ②. A ③. 抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落 （2） ①. 滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子 ②. 稀释涂布平板 ③. T-L-C或C-T-L ④. 利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-L-C为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序 （3）带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法： ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落； ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 由题意可知，链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力，图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加链霉素，以筛选出链霉素敏感细菌。两种突变细菌中，供体菌是A，在选择培养基中长出菌落的原因是抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落； 【小问2详解】 ①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子； ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用稀释涂布平板法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+，两个基因距离越近，共同转导的概率越大，因此T和L距离应该比T和C更近。 ③为进一步验证假设，利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-C-L为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序； 【小问3详解】 从进化与适应的角度滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因是带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病。 23. 大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下，对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。 （1）碳循环是指碳元素不断在________之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中_______对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为_______反馈调节。 （2）土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。 ①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，_________。 ②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是_________。 （3）科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究，结果如图3。结合图1、图3进行分析，提出保护土壤有机碳库的两条措施。 【答案】（1） ①. 非生物（无机）环境和生物群落 ②. 微生物/分解者 ③. 正 （2） ①. 氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响 ②. 草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加 （3）保护并提高植物（物种）多样性；采取措施减少大气氮沉降（减少化石燃料燃烧）；适度放牧 【解析】 【分析】物质循环（生物地球化学循环）概念：组成生物体的 C 、H、O、N 、P 、S 等元素，都在不断地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程。 【小问1详解】 碳循环存在形式：C元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在，在无机环境中主要以CO2 、碳酸盐和碳单质的形式存在，循环形式：碳在无机环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行；在生物群落内部以有机物的形式传递；温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，符合正反馈调节。 【小问2详解】 据图1分析可知，自变量为氮添加和适度放牧，因变量为土壤有机碳含量，因此该实验目的是探究低植物多样性条件下，氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响；分析图2可知适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入，地下生物量增加；草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加。 【小问3详解】 结合图1低多样性、图3高多样性进行分析，提出保护土壤有机碳库的措施保护并提高植物（物种）多样性；采取措施减少大气氮沉降（减少化石燃料燃烧）；适度放牧。 24. 温度是影响微生物生长的重要因素，科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 （1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括________（写出2点）。 （2）为实现温度控制蛋白质合成，科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1），将其导入大肠杆菌，获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30℃时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，________，因而大肠杆菌表达________荧光蛋白。 （3）为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案2中载体（见图2）。与方案1相比，方案2的主要优势是________。 （4）为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3。依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色_______。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 绿、红、绿 （5）聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB和4HB随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5。请完善以下表格，通过改造方案2以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案2表达载体的改造为：________。将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件：________。 发酵48小时，获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。 【答案】（1）遗传背景清晰、转基因操作简单、繁殖速度快、易于培养等 （2） ①. 抑制启动子R，F蛋白不表达，解除F蛋白对启动子N的抑制 ②. 绿色 （3）30℃条件下减弱红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且降低对绿色荧光蛋白表达的抑制 （4） 菌落环带 l 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 红、绿、红、绿 绿、红、绿 红、绿 绿 （5） ①. 将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因 ②. 30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：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】 大肠杆菌是一种常见菌种，其结构简单，生理生化和遗传背景知识，尤其是其基因表达调控机制有了清楚的了解；大肠杆菌质粒又是最常用的质粒，基因克隆表达系统成熟完善，转基因操作简单；大肠杆菌繁殖速度快，易于大规模培养等。 【小问2详解】 据图1分析可知，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白。 【小问3详解】 据图2分析可知，在N启动子之后增加了L蛋白基因，使其编码出L蛋白，进一步抑制启动子R，因此在30℃条件下，RFP基因无法表达出红色荧光蛋白，减弱因红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且进一步抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，降低对绿色荧光蛋白表达的抑制。 【小问4详解】 据图分析可知，将工程菌稀释涂布在固体培养基上， 形成单菌落，培养温度周期控制为37℃培养10小时，随后切换至30℃发酵14小时， 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带。培养温度为37℃时，C基因编码的C蛋白没有形成二聚体，启动子R正常启动转录，F基因表达出F蛋白对启动子N的抑制，使L蛋白基因、GFP基因表达受抑制，同时RFP基因表达出红色荧光蛋白，培养温度为30℃时，培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，所以菌落生长2天后出现4个不同的荧光环带颜色为：环带1：红、绿、红、绿，环带2：绿、红、绿，环带3：红、绿，环带4：绿。 【小问5详解】 据图分析获知，4HB由D酶、E酶催化合成，3HB由A酶、B酶催化合成，再经X酶催化合成嵌段共聚物，要想发酵48小时， 获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。对方案2表达载体的改造为：将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因构建表达载体并导入大肠杆菌， 获得工程菌，以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入获得的工程菌，将接种后的培养基在30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时，最后分离获取代谢产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第五十七中学2024~2025高二年级第二学期期中测试 生物试卷 2025.04.22 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共20题，每题1.5分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 小胶质细胞存在于脑和脊髓中，具有“修剪”突触的功能。T受体是该类细胞中特有的跨膜蛋白，下图为野生型和缺失T受体的小胶质细胞结构图，相关叙述错误的是（　　） A. T受体含有C、H、O、N等元素 B. 小胶质细胞参与构成中枢神经系统 C. 高尔基体参与T受体的合成和加工 D. 缺失突变型细胞中ATP转化效率下降 2. 脑干某区域有两类神经元调控血压和骨骼肌收缩（如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 两类神经元都由胞体和突起构成 B. 两类神经元兴奋时膜电位均改变 C. 两类神经元分别调控躯体运动和血管收缩 D. 神经系统对内脏活动和躯体运动有分级调节 3. 除化学突触外，电突触也是突触的一种。电突触的突触间隙较窄，其间电阻较低，神经冲动的传递不需要神经递质。下列关于突触的叙述或推测不正确的是（　　） A. 突触小体可以与其他神经元相接近共同形成突触 B. 兴奋通过两种类型突触的传递都是双向的 C. 与化学突触相比，电突触的传递速度较快 D. 与化学突触相比，电突触前膜内囊泡数量较少 4. 科研人员通过细胞改造制造出人工胰岛B细胞，移植到糖尿病模型鼠腹腔内。一段时间后检测其血糖浓度，如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 本实验是为了检验人工胰岛B细胞可否替代胰岛B细胞 B. 由图可知，3组降低模型鼠血糖浓度的效果优于2组 C. 2、3组的血糖浓度低于1组说明移植可完全治愈糖尿病 D. 1组初始血糖浓度高于4组可能是肌糖原分解过多所致 5. 2024北京马拉松于11月3日7：30在天安门广场鸣枪起跑，终点为奥林匹克公园，运动员在比赛过程中体内会发生系列变化。下列叙述不正确的是（　　） A. 交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张 B. 通过神经调节和体液调节维持体内血糖含量的相对稳定 C. 通过增加汗腺的分泌量维持细胞外液渗透压的相对稳定 D. 运动中产热量增加，通过增加散热维持体温的相对稳定 6. 浆细胞和GC-B细胞均由B细胞分化而来，参与分化过程的重要物质分别为P和H。两类细胞对机体防御流感病毒、HIV等高度变异病毒的侵染具有重要作用。下图为该类免疫过程中B细胞的分化过程，下列相关叙述错误的是（　　） A. 浆细胞和GC-B细胞所含基因相同 B. 流感病毒和HIV均为RNA病毒 C. 二次免疫应答时③⑤⑥可能增强 D. 物质H作用于过程②④ 7. 下图为花粉导致机体产生过敏反应的过程，相关叙述错误的是（ ） A. 浆细胞能特异性识别过敏原 B. 肥大细胞表面有抗体的受体 C. 机体再次接触过敏原时出现症状 D. 可用抗组胺类药物缓解过敏症状 8. 为探究苹果果实成熟后逐渐变红的原因，进行了相关实验，实验处理及结果如下图。下列判断错误的是（ ） A. 光和乙烯都是调节果实成熟的信号 B. 增加光强有利于果实中花青素的积累 C. 果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的 D. 光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累 9. 番茄幼苗喜温且对温度敏感。研究人员对比了不同浓度的外源脱落酸诱导提高番茄幼苗抗冷性的效果，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落 B. 外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L C. 低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害程度越大 D. 外源脱落酸可以直接参与细胞内的代谢活动 10. 群落的演替过程中，从发展期到成熟期，下列最不可能发生的变化是（　　） A. 能量的利用可以循环 B. 生产者固定的有机物增多 C. 物种丰富度越来越大 D. 营养结构越来越复杂 11. 小叶桦是一种乔木。2013~2023年间，某地小叶桦种群遭受了严重的人类活动干扰。调查发现其年龄结构如图（龄级Ⅰ~Ⅶ表示从幼龄到老龄)。下列叙述错误的是（ ） A. 可利用样方法调查获得右图数据 B. 2013~2023年，小叶桦种群数量大幅下降 C. 2023年的小叶桦种群年龄结构为衰退型 D. 停止人为干预，该小叶桦种群将迅速恢复 12. 调查发现，胶州湾渔场生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值（P/R）为2.518，而同纬度C海区的P/R为1.181。相关推测合理的是（ ） A. 胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区 B. 胶州湾渔场相邻营养级间的能量传递效率高于C海区 C. 降低鱼类捕捞强度有利于促进胶州湾渔场P/R值下降 D. 若海区被大量有毒物质污染将导致P/R值快速升高 13. 单细胞蛋白即微生物菌体，是一种新型的蛋白质来源，利用发酵工程能提高其产量和品质。下列工艺流程中不合理的是（ ） A. 可通过诱变育种等手段获得优良菌种 B. 培养基和发酵设备均需高温消毒 C. 发酵过程需控制合适的温度和pH D. 采用过滤、沉淀、干燥等方法获得菌体 14. 利用小麦细胞与柴胡细胞进行植物体细胞杂交，希望获得具有柴胡药效的小麦。通过PCR对杂种植株和双亲植株的物种特异性DNA进行扩增，电泳结果如下图所示。下列说法不正确的是（　　） A. 用纤维素酶和果胶酶处理柴胡和小麦细胞 B. 用电融合的方法或PEG诱导原生质体融合 C. 杂种细胞中丢失了部分来自小麦的遗传信息 D. 杂种细胞染色体组成与柴胡细胞完全相同 15. 将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养，每一浓度分为两组，一组添加1nmol/L油菜素内酯（BL），另一组不添加BL，8天后统计侧根数量，结果如图。下列叙述不合理的是（ ） A. 本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用 B. 各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值 C. 1nmol/L BL促进侧根形成 D. 1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用 16. 利用基因工程技术生产特定单克隆抗体的流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①需要使用限制酶、DNA连接酶 B. 过程②是将重组质粒导入噬菌体并启动基因表达 C. 过程③利用抗原-抗体的特异性结合筛选目标抗体 D. 过程④可将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产 17. 我国科研人员成功地将大熊猫皮肤成纤维细胞培养成诱导多能干细胞（iPSC），这些iPSC注入小鼠体内后逐渐形成了一个包括神经、肌肉和上皮组织的团块。下列叙述错误的是（ ） A. 动物细胞培养技术是获得iPSC的基础 B. 细胞培养基中应含有糖类和动物血清等 C. iPSC注入小鼠体内属于细胞融合技术 D. iPSC可用于心血管等疾病治疗的研究 18. 下列实验结果偏差不是由于试剂浓度改变造成的是（ ） A. 哺乳动物的红细胞在溶液中出现大量胀破—0.9%生理盐水 B. 新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不发生质壁分离—0.3g/mL蔗糖溶液 C. 提取并分离菠菜叶中的光合色素，仅下端两条色素带浅—无水乙醇 D. 胡萝卜愈伤组织仅生出根—0.2mg/L生长素、2mg/L细胞分裂素 第二部分 本部分共6题，共70分。 19. 哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 （1）神经调节的基本方式是______________。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向______________传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 （2）基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明______________。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是______________。 （3）母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为______________（填字母序号），预期实验结果为______________。 a．基因T缺失纯合突变体 b．催产素受体基因缺失纯合突变体 c．5-HT d．催产素 20. 科研人员发现中性粒细胞对癌症的预防发挥着重要作用。 （1）细胞中与癌变相关的_____等基因突变，会引发细胞癌变。与正常细胞相比，癌细胞具有_____等特征（写出一个特征即可）。 （2）研究发现，中性粒细胞除了能吞噬细菌发挥_____功能外，其分泌的E酶通过作用于跨膜蛋白CD95的羧基端（C端），诱导癌细胞DNA损伤，杀伤癌细胞。CD95的C端位于细胞内，据此推测：E酶须进入细胞内才能杀伤癌细胞。为验证该推测，有人用胞吞抑制剂处理癌细胞，检测E酶是否入胞，请评价该实验方案。_____ （3）科研人员在图1所示接瘤小鼠的某些肿瘤内注射一定量E酶（注射的E酶无法运输到非注射瘤），检测肿瘤的生长情况和CD8+细胞（一种细胞毒性T细胞）相对数量，结果如图2。 ①请根据图2结果补充e酶抑癌的新机制_____。 ②从下列表格中选择能证明新机制的实验材料及对应的实验结果。_____ 实验材料 实验结果 Ⅰ、去除CD8+细胞的接瘤小鼠 Ⅱ、敲低E酶胞吞受体的接瘤小鼠 Ⅲ、正常接瘤小鼠 A．注射瘤重量差值：实验组小鼠小于对照组 B．注射瘤重量差值：实验组小鼠与对照组几乎相同 C．非注射瘤重量差值：实验组小鼠小于对照组 D．非注射瘤重量差值：实验组小鼠与对照组几乎相同 21. 土壤板结会导致水稻根系出现变短的现象，我国研究人员展开了相关研究。 （1）生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当________浓度时抑制根的生长。 （2）研究人员发现压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。由此可作出推测_______。 （3）生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。研究人员提出了“ABA通过生长素引发根系生长变化”的假说。请从A~ I中选择字母填入表格，补充验证上述假说的实验方案。 组别 材料 培养条件 检测指标 1 野生型植株 土壤不压实；不施加外源ABA ③________ 2 ②________ 3 ①________ 土壤不压实；不施加外源ABA 4 同② A．野生型植株 B．ABA合成缺陷植株 C．生长素合成缺陷植株 D．土壤压实 E．土壤不压实 F．施加外源ABA G．不施加外源ABA H．测定ABA含量 I．测定幼苗的根长 （4）实验证实上述假说成立。进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。研究人员培育了一系列突变体作为实验材料： 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 突变体类型 r7缺失 b46缺失 b46过表达 r7缺失b46缺失 r7缺失b46过表达 对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长。若_____和_____结果相同，则支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”。 （5）研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子os1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究，完善土壤板结引发根生长变化的调控图_____（在方框中以文字和箭头的形式作答）。 22. 学习以下材料，回答（1）～（3）题。 细菌之间的基因重组 细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流，从而增大对环境的适应。 第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌，A缺乏合成甲硫氨酸的能力，B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物，在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现，这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触，经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组（图1）。 第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ，二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开（图2），经过抽吸后，将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果，在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中，一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下，P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段，释放后再侵染其他细菌时，所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。 此外，Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力，滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生，对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。 （1）图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加__________。两种突变细菌中，供体菌是__________（填“A”或“B”），在选择培养基中长出菌落的原因是__________。 （2）①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是_________。 ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用__________法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序，提出合理假设__________。 ③为进一步验证假设，请设计实验并预期实验结果_________。 （3）利用本文信息，从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因：_________。 23. 大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中，对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下，对草地生态系统进行科学管理，科研人员进行了相关研究。 （1）碳循环是指碳元素不断在________之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化等，同时还会加速土壤中_______对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，此调节机制为_______反馈调节。 （2）土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。 ①据图1分析，该实验的目的是探究低植物多样性条件下，_________。 ②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是_________。 （3）科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究，结果如图3。结合图1、图3进行分析，提出保护土壤有机碳库的两条措施。 24. 温度是影响微生物生长的重要因素，科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 （1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括________（写出2点）。 （2）为实现温度控制蛋白质合成，科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1），将其导入大肠杆菌，获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30℃时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，________，因而大肠杆菌表达________荧光蛋白。 （3）为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案2中载体（见图2）。与方案1相比，方案2的主要优势是________。 （4）为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3。依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色_______。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 绿、红、绿 （5）聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB和4HB随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5。请完善以下表格，通过改造方案2以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案2表达载体的改造为：________。将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件：________。 发酵48小时，获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $