精品解析：湖南省长沙市雅礼中学2025-2026学年高三上学期月考试卷（一）生物试题

雅礼中学2026届高三月考试卷（一）生物学 本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。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。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 2025年研究显示，新型SD DNA聚合酶可耐受92 ℃高温，其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点，形成保护性水合层，显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（ ） A. 基本单位是脱氧核苷酸 B. 在细胞内或细胞外，当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 C. 为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 D. 对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性 2. 冯非等人研究单纯疱疹病毒Ⅰ型（HSV-1）的糖蛋白时，表明其DNA可以编码多种糖蛋白，其中gB是跨膜蛋白，可以存在于感染细胞的胞膜上，内质网、高尔基体和核膜上。下列有关糖蛋白的叙述错误的是（ ） A. 细胞膜外表面糖蛋白是细胞识别、信号传导等功能的基础 B. 糖蛋白主要表达细胞膜，内膜系统，核膜上亦有表达 C. 糖蛋白的形成需要核糖体、内质网、高尔基体的参与 D. “人-鼠细胞融合实验”表明人、鼠细胞膜上的糖蛋白相同 3. 大肠杆菌体内苏氨酸通过一系列酶促反应合成L-异亮氨酸。当L-异亮氨酸浓度升高时，会结合苏氨酸脱氨酶的调节位点（非活性中心）抑制其活性。研究人员将野生型菌株（WT）和苏氨酸脱氨酶调节位点突变的菌株（MUT）分别培养在含过量L-异亮氨酸的培养基中，检测苏氨酸的消耗速率。下列叙述正确的是（ ） A. WT组因反馈抑制解除，苏氨酸消耗速率高于MUT组 B. 产物抑制属于竞争性抑制，随产物浓度的增加抑制作用增强 C. MUT组因苏氨酸脱氨酶持续失活，苏氨酸无法进入后续反应 D. 这种负反馈调节机制阻断苏氨酸向中间产物的转化，避免L-异亮氨酸过量积累 4. 植物细胞不具有与动物细胞完全一致的典型溶酶体。现代研究表明：植物细胞拥有“溶酶体类似结构”，液泡本身就是多功能“溶酶体”。结合下图，下列说法不支持此观点的是（ ） A. 均具有酸性内环境，且都依赖膜上的H⁺泵维持膜内外的pH梯度 B. 液泡含丰富水解酶及其在降解功能上完全等同于动物的溶酶体 C. 在植物细胞自噬过程中，自噬体最终与液泡融合，内容物在其中被消化分解，消化产物被排出细胞外 D. 在形态和功能上，液泡前体/小液泡与动物细胞中较小的初级/次级溶酶体非常相似 5. 为研究高温胁迫下CO2浓度升高对番茄生长的影响，研究人员对生长状态一致的番茄幼苗进行CO2浓度控制，分别控制环境CO2浓度为1000μmol/mol（A组），700μmol/mol（B组）和416μmol/mol（C组），在开花结果期进行连续3天高温胁迫和适宜生长温度试验处理，测定番茄净光合速率（An），CO2固定速率（Vc.max）以及C5再生速率（Jmax）日均值变化，结果如下图所示，下列实验分析不正确的是（ ） A. 若要获得番茄的总光合速率，还需要进一步测定番茄的呼吸速率 B. 据图1分析高温降低了番茄的净光合速率 C. 据图2和图3分析高温通过降低CO2固定速率和C5再生速率，从而降低净光合速率，升高CO2浓度得到缓解 D. 据实验推测高温条件导致气孔关闭影响暗反应速率，从而影响光反应速率 6. 不同植物独立演化出相同或相似的性状称为趋同进化。同一植物也通过自身调节来适应变化的环境，下列实例符合进化与适应观的是（ ） A. 为避免光呼吸，陆生植物进化出多种CO2浓缩机制 B. C4植物具有固定CO2能力很高的PEP羧化酶，其光合效率均强于C3植物 C. 适当遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加，底层叶片通过叶绿素a/b升高适应遮光环境 D. 经短暂干旱处理，植物体内失水减少，导致ABA含量上升，抑制气孔开放 7. 下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 图1的G点、图2的I'点，此时光照强度降为0，光合作用停止，净光合速率为0 B. 影响图1的B点、图2的B'C'段变化的原因是温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少 C. 图2中与18:00相比，12:00时C3的合成速率较快 D. 图1的D、F点相当于图2的D'、H'点，此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 8. 未成熟豌豆豆荚的黄色对绿色为显性，黄色豆荚植株中基因H（编码叶绿素合成酶）的上游缺失非编码序列G。科研人员为探究G和下游H的关系，拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h（突变位点如图a所示，h编码的蛋白无功能），并进行图a实验。为筛选Hh植株，根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR后电泳，电泳结果如图b所示。以下推理不正确的是（ ） （注：缺失G“用△G”表示） A. 若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp，则基因H可能未发生突变，或发生了碱基对的替换 B. 若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段，而h的酶切位点丧失，则图b中的Ⅱ对应的是Hh植株 C. 若图a的F1中绿色豆荚∶黄色豆荚＝1∶1，则F1中黄色豆荚植株的基因型可表示为（G＋H）/（△G＋H） D. 若图a的F1中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则说明只要G序列存在H基因的表达不受影响（或影响很小） 9. 西瓜果肉由母本植株的体细胞直接发育而来，果肉颜色有RR深红色，Rr粉红色，rr黄色，具有剂量补偿效应。近年来，淡粉色Rrr果肉可能更符合消费者对“自然成熟”的视觉偏好。西瓜瓜皮的深绿色（D）与浅绿色（d）基因与控制果肉颜色的基因在同一对染色体上。已知植株甲上所结西瓜均为浅绿色瓜皮，植株乙上所结西瓜均为深绿色瓜皮，而植株丙中瓜皮颜色分离比为1：1。下图表示三倍体无子西瓜（Rrr）的两种培育方案。下列叙述不正确的是（ ） A. 方案一中理论上植株丁产生的配子中含R基因的概率为5/6 B. 方案一涉及到3个物种，植株甲、乙、丙同属于一个物种，植株丁另属于一个物种，植株戊是一个新物种 C. 方案一获得不全是果肉淡粉色无子西瓜 D. 方案二获得的淡粉色无子西瓜的瓜皮颜色有深绿色和浅绿色 10. 现有一种“卷翅平衡致死系”果蝇，A（卷翅）和B（星状眼）均为显性纯合致死突变基因；位于2号染色体不同位点。它们产生的子代纯合子均致死，只有杂合子存活，从而表现出致死突变型的稳定遗传。其基因与染色体关系如下图。欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因（d），研究者用“平衡致死系”果蝇（♀）×待检野生型果蝇（♂），选出F1卷翅果蝇，再雌雄果蝇随机交配，观察并统计F2。下列说法不正确的是（ ） A. 平衡致死系保持的前提是两个非等位的致死基因不会由于交换而集中在一条染色体上 B. 杂合卷翅果蝇2号染色体上DNA碱基排列顺序不相同，该染色体上决定不同性状基因的传递不遵循基因自由组合定律 C. 该品系的雌雄果蝇互交（不考虑互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是1，致死基因频率不会改变，能够稳定遗传 D. F2的表型及比例为6：3：1，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因 11. 水杨酸和RP1（RP1基因编码的蛋白质）二者在植物对抗生物胁迫中起着重要作用，水杨酸会抑制植物体生长。为开发适宜的生物防治手段，研究者以拟南芥为材料，利用植物被昆虫取食后释放的一种气体成分——罗勒烯分别处理野生型植株和水杨酸受体缺失突变体，结果如图1所示。为探究罗勒烯的作用机制，研究者在前一实验的基础上，检测了相应植株中RP1基因的表达量，结果如图2所示。结合下图分析，下列推测不合理的是（ ） A. 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，且该作用需依赖于水杨酸 C. RP1蛋白参与植物对病菌的防御应答，其含量的提高能够增强植物的抗病能力 D. 罗勒烯能增强植物在受到生物胁迫之后的防御应答，对大棚中植物病虫害进行生物防治 12. 如图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的四种情况：①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量，②用于避免捕食者捕食所需的能量，③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法错误的是（ ） A. 情况乙与其他生物的竞争更激烈、情况丙被捕食的压力更大，种群用于繁殖的能量比例就越小 B. 情况甲最可能出现在群落演替早期，该种群的种群密度呈增大趋势 C. 种群的同化量有四个去向：以热能形式散失，用于生长、发育和繁殖，流入下一营养级，流向分解者 D. 为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。） 13. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测发现T基因缺失突变体有氧呼吸的中间产物[H]和丙酮酸及细胞质基质中乳酸的相对含量均高于野生型，下列分析正确的是（ ） A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 14. 高浓度NaCl可促进Tc细胞对肿瘤细胞的杀伤，特别是在过继性T细胞疗法中。为探究其作用机制，用胰腺癌细胞制备胰腺癌模型小鼠，用NaCl处理特异性识别胰腺癌细胞的Tc细胞后，过继到7天前接瘤的模型小鼠中，检测肿瘤大小（图1）。钠钾泵是一种载体蛋白，ouabain可抑制钠钾泵活性。用NaCl处理Tc细胞后，再用ouabain处理，检测Tc细胞膜上Ca²⁺的流量（图2）和培养液中颗粒酶含量（图3）。据实验研究结果分析正确的是（ ） A. 高浓度NaCl可促进Tc细胞介导的细胞免疫 B. 推测图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的处理分别是过继高浓度NaCl处理的Tc细胞、过继低浓度NaCl处理的Tc细胞、不过继Tc细胞 C. 图2中通过加入F（ab'）2前后比较高浓度和低浓度Na⁺处理的Tc细胞Ca²⁺的流量，得出高浓度Na⁺促进由TCR活化引起的Ca²⁺内流 D. 结合图2和图3的结果分析，ouabain抑制Ca²⁺内流，进而抑制Tc细胞合成和分泌颗粒酶，最终抑制Tc细胞对靶细胞的杀伤 15. 隐花色素（CRY1）是植物细胞中的一种蓝光受体。为研究蓝光通过CRY1对植物下胚轴的生长产生的影响，研究人员用野生型、突变体A（无法合成CRY1）、突变体B（CRY1过量表达）三种不同品种的拟南芥幼苗进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验自变量为蓝光强度，因变量为下胚轴伸长长度 B. 植物可以通过CRY1等结构接受光信号刺激 C. X是突变体A，Y中的CRY1过量表达，导致蓝光的促进作用更强 D. 蓝光通过激活CRY1促进下胚轴的生长，其促进作用与蓝光强度成正相关 16. 通过设计恰当的引物鉴定外源基因的插入情况是 PCR 技术中的关键应用。以 T-DNA 作载体将某突变基因导入拟南芥的染色体 DNA 时，可出现三种结果：仍为野生型（导入失败）、突变杂合子（在一对同源染色体上只导入1个突变基因）及突变纯合子。研究人员用引物 LP、RP 和 BP 对上述三种拟南芥进行核酸电泳检测，结果如下图1。只以 LP 和 RP 为引物将某突变基因直接导入拟南芥的染色体 DNA 后的核酸电泳检测如下图2，下列说法正确的是（ ） A. 图1乙用引物 LP+RP 无 PCR 产物可能因为模板链过长 B. 甲为突变纯合子，对应于图2中的4 C. 图2中2、3、5号对应于图1中的丙，其自交后代的核酸电泳结果与丙相同 D. 若确保突变基因正向插入拟南芥的染色体 DNA 中，应选择 BP+RP 引物 三、非选择题（共5大题，共60分。） 17. 线粒体膜上分布着大量蛋白质，它们在参与细胞的能量代谢、维持线粒体数量平衡等方面发挥了重要作用。请分析并回答下列问题： （1）线粒体内膜通过_______________来增加其膜面积，为线粒体内膜蛋白提供更多附着位点。 （2）人体褐色脂肪细胞线粒体内膜上的UCP 是一种通道蛋白，它可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能以维持体温，UCP的活性受ATP/ADP值的影响。推测ATP/ADP值较低时UCP的活性_________（填“升高”或“降低”）。 （3）线粒体可通过融合、分裂来维持线粒体数量平衡（如下图所示）。由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2 蛋白和内膜融合蛋白_______协同完成线粒体融合过程。线粒体融合后单个线粒体中嵴的数量增加会________（填“提高”或“降低”）单个线粒体有氧呼吸的能力。 （4）研究发现，线粒体中的FZO基因编码的蛋白质是线粒体融合所必需的，请设计实验证明上述结论，写出简要实验思路和预期实验结果。（提供绿色荧光染料和红色荧光染料，两种染料混合时荧光呈黄色。） 实验思路：______________。 预期实验结果：________________。 18. 2018年中国科学院团队将包含16条染色体的酿酒酵母人工拼接为只有1条巨大的线状染色体的SY14菌株（如图1所示），该菌能进行正常的生命活动。请回答以下问题。 （1）SY14菌株的染色体结构和数目均改变，但其仍能进行正常的生命活动的理论基础是_____________。 （2）SY14菌株________（填“能”或“不能”）进行正常的有性生殖，原因是_________。 （3）染色体两端存在维持结构稳定的端粒，当两条染色体末端的端粒被敲除后，失去端粒的末端可能连接起来（如图2所示）。在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除_____个端粒。在异常情况下，当一条染色体两端的端粒都被敲除后（着丝粒没有敲除），它也有可能连接成环状，此时它与质粒的环状结构在组成成分上的最大区别在于______________。 （4）在构建SY14菌株的过程中，科学家还借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒，其目的是保证SY14菌株____________。 （5）人工合成和拼接染色体的成功是合成生物学史上里程碑式的事件，推测这一成功将为________领域的研究提供依据（写出2个）。 19. 芝加哥大学的研究团队发现，当尼古丁成瘾者试图戒烟时，其IPN脑区的GABA神经元会增强对LDTg脑区的投射，导致多巴胺释放减少和厌恶行为，这导致尼古丁成瘾者难以戒断。下图1表示与成瘾有关的多巴胺神经元（a）与IPN脑区GABA能神经元（b）之间构成的突触；图2为电刺激神经元b，在神经元a上测得的膜电位变化曲线。请分析回答以下问题。 （1）据图1、图2分析，神经元b释放的GABA是_________性神经递质，引起突触后膜上静息电位的绝对值___________（填“变大”“变小”或“基本不变”）。 （2）根据上述信息分析，利用光遗传学技术抑制小鼠脑区中从IPN到LDTg的神经投射，会_________（填“增强”或“减轻”）小鼠在尼古丁戒断期间的行为和生理戒断反应。 （3）已有研究表明IPN会介导尼古丁戒断的情绪症状。为了测试IPN到LDTg的投射是否影响戒断期情绪相关行为，研究人员在广场中进行小鼠的行为评估，焦虑水平更高的小鼠倾向于停留在边缘区域，而非中心区域。对小鼠的处理如下：A组处理为未接触尼古丁，B组处理为_______________，C组处理为___________，D组处理为接触尼古丁后诱导戒断反应+抑制IPN到LDTg的投射，实验结果如图3。_____组对比说明IPN到LDTg的投射会影响戒断期情绪相关行为。 20. 某荒山属于中度水土流失区域，群落植被以丝茅、芒萁等多年生草本植物为主。研究人员欲将该地建设为杨梅生态园。 （1）将荒山改造为杨梅生态园属于_______演替，改造过程体现出_______对群落的演替有重要影响。 （2）为改善水土流失问题，研究人员在A~D四块样地将杨梅分别与黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、杭白菊进行立体种植，E为对照样地，结果如下图。 从能量流动的角度分析，研究人员进行立体种植而不是单一种植杨梅的目的是_________。立体种植时应考虑所选择的植物种类生态位互补，同时兼顾社会+经济效益，这遵循了生态工程的_______原理。实验结果表明杨梅与上述植物立体种植均能改善水土流失，判断依据是_____________，在上述实验中，杨梅与___________进行立体种植能最有效地改善水土流失。 （3）已知弗兰克氏菌属于根瘤菌，可与杨梅共生形成固氮根瘤。为研究弗兰克氏菌和AM菌对杨梅树生长发育的影响，进行相关实验，过程及结果如下表。 组别 接种处理 实验结果 结瘤数/（个·株⁻¹） 侧根数/根 植株鲜重/（g·株⁻¹） 甲 无 0 8.3 90.34 乙 AM菌 0 18.0 100.34 丙 弗兰克氏菌 297 13.3 120.02 丁 弗兰克氏菌和AM菌 48 21 150.41 根据上述实验结果，阐述AM菌对杨梅树生长发育的作用：_____________。 21. 炭疽是一种由炭疽芽孢杆菌引起人兽共患性传染病，皮肤炭疽病在人类炭疽病中最为常见，这类患者的皮肤渗出物中含有炭疽芽孢杆菌。回答下列有关问题： （1）皮肤炭疽病疑似患者就医时，医生先要取患者的皮肤渗出物稀释后涂布到固体培养基上，经过一段时间的培养获得的平板不可能是 。 A. B. C. D. （2）挑取上述培养基上的菌落进行如图所示实验（注：实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽芽孢杆菌）。 ①对照组试管中应加入___________，实验过程中为避免杂菌污染进行的操作包括_________（至少写出两点）。 ②实验过程中需将锥形瓶固定在摇床上，在35℃下振荡培养24h，直至液体培养基变浑浊。振荡培养说明炭疽芽孢杆菌的代谢类型是__________。液体培养基变浑浊的原因是____________。 ③实验结果为_______________时，表明该疑似患者被炭疽芽孢杆菌感染。 （3）对炭疽芽孢杆菌进行计数时，选用10-4、10-5、10-6三个稀释度的菌液，各取0.2mL涂布，每个稀释度作三次重复，经24h恒温培养后结果如表。 稀释度 10-4 10-5 10-6 平板编号 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 菌落数 315 298 302 45 54 51 12 9 11 由表可知，最适合计数的稀释度为_______，该稀释度下，原菌液中炭疽杆菌的密度为_____个/mL。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼中学2026届高三月考试卷（一）生物学 本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。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。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 2025年研究显示，新型SD DNA聚合酶可耐受92 ℃高温，其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点，形成保护性水合层，显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是（ ） A. 基本单位是脱氧核苷酸 B. 在细胞内或细胞外，当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 C. 为维持较高活性，适宜在70℃~75℃下保存 D. 对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA聚合酶的本质是蛋白质，其基本单位为氨基酸，而非脱氧核苷酸，A错误； B、DNA聚合酶催化反应需模板、引物和脱氧核苷酸，仅模板和底物无法启动反应，B错误； C、酶保存需低温（如4℃）以维持活性，高温保存会破坏酶结构，即使耐高温酶长期保存仍需低温，C错误； D、通过突变特定氨基酸位点可优化酶结构域稳定性，如糖基化修饰以提升耐热性，进一步突变可能增强特性，D正确。 故选D。 2. 冯非等人研究单纯疱疹病毒Ⅰ型（HSV-1）的糖蛋白时，表明其DNA可以编码多种糖蛋白，其中gB是跨膜蛋白，可以存在于感染细胞的胞膜上，内质网、高尔基体和核膜上。下列有关糖蛋白的叙述错误的是（ ） A. 细胞膜外表面的糖蛋白是细胞识别、信号传导等功能的基础 B. 糖蛋白主要表达细胞膜，内膜系统，核膜上亦有表达 C. 糖蛋白的形成需要核糖体、内质网、高尔基体的参与 D. “人-鼠细胞融合实验”表明人、鼠细胞膜上的糖蛋白相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞膜外表面的糖蛋白参与细胞识别（如免疫识别）和信号传导（如受体蛋白），是这些功能的结构基础，A正确； B、糖蛋白不仅存在于细胞膜，也分布于内质网、高尔基体（内膜系统）及核膜，与题干中gB的分布一致，B正确； C、糖蛋白的形成需核糖体合成肽链，内质网加工，高尔基体进一步修饰和运输，C正确； D、人-鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性，而非糖蛋白结构相同，D错误。 故选D。 3. 大肠杆菌体内苏氨酸通过一系列酶促反应合成L-异亮氨酸。当L-异亮氨酸浓度升高时，会结合苏氨酸脱氨酶的调节位点（非活性中心）抑制其活性。研究人员将野生型菌株（WT）和苏氨酸脱氨酶调节位点突变的菌株（MUT）分别培养在含过量L-异亮氨酸的培养基中，检测苏氨酸的消耗速率。下列叙述正确的是（ ） A. WT组因反馈抑制解除，苏氨酸消耗速率高于MUT组 B. 产物抑制属于竞争性抑制，随产物浓度的增加抑制作用增强 C. MUT组因苏氨酸脱氨酶持续失活，苏氨酸无法进入后续反应 D. 这种负反馈调节机制阻断苏氨酸向中间产物的转化，避免L-异亮氨酸过量积累 【答案】D 【解析】 【详解】A、WT组的苏氨酸脱氨酶调节位点正常，当L-异亮氨酸过量时，会通过负反馈抑制该酶活性，导致苏氨酸消耗速率降低，而MUT组的调节位点突变，无法被抑制，酶活性保持较高，苏氨酸消耗速率应高于WT组，A错误； B、L-异亮氨酸结合的是酶的非活性中心（调节位点），属于非竞争性抑制，而非竞争性抑制的强度与产物浓度无关，B错误； C、MUT组的调节位点突变导致L-异亮氨酸无法抑制酶活性，苏氨酸脱氨酶仍能催化反应，苏氨酸可进入后续反应，C错误； D、当L-异亮氨酸浓度升高时，通过负反馈调节机制抑制苏氨酸脱氨酶的活性，阻断苏氨酸向中间产物的转化，从而避免L-异亮氨酸过量积累，D正确。 故选D。 4. 植物细胞不具有与动物细胞完全一致的典型溶酶体。现代研究表明：植物细胞拥有“溶酶体类似结构”，液泡本身就是多功能“溶酶体”。结合下图，下列说法不支持此观点的是（ ） A. 均具有酸性内环境，且都依赖膜上的H⁺泵维持膜内外的pH梯度 B. 液泡含丰富水解酶及其在降解功能上完全等同于动物的溶酶体 C. 在植物细胞自噬过程中，自噬体最终与液泡融合，内容物在其中被消化分解，消化产物被排出细胞外 D. 在形态和功能上，液泡前体/小液泡与动物细胞中较小的初级/次级溶酶体非常相似 【答案】B 【解析】 【详解】A、图1可知液泡内pH=5.5，液泡膜上存在运出和运入H+的载体蛋白以维持膜内外的pH梯度；图2可知溶酶体内pH=5.0，溶酶体膜上只存在H+泵维持膜内外的pH梯度，这支持液泡是多功能“溶酶体”的观点，A不符合题意； B、虽然液泡含有丰富水解酶，但动物溶酶体和植物液泡的功能存在一定差异，不能说液泡在降解功能上完全等同于动物的溶酶体，该说法不支持液泡是多功能“溶酶体”的观点，B符合题意； C、在植物细胞自噬过程中，自噬体最终与液泡融合，内容物在其中被消化分解，消化产物被排出细胞外，这体现了液泡具有类似溶酶体的分解和排出废物的功能，支持液泡是多功能溶酶体”的观点，C不符合题意； D、在形态和功能上，液泡前体/小液泡与动物细胞中较小的初级/次级溶酶体非常相似，说明液泡在结构和功能上与溶酶体有相近之处，支持液泡是多功能“溶酶体”的观点，D不符合题意。 故选B。 5. 为研究高温胁迫下CO2浓度升高对番茄生长的影响，研究人员对生长状态一致的番茄幼苗进行CO2浓度控制，分别控制环境CO2浓度为1000μmol/mol（A组），700μmol/mol（B组）和416μmol/mol（C组），在开花结果期进行连续3天高温胁迫和适宜生长温度试验处理，测定番茄净光合速率（An），CO2固定速率（Vc.max）以及C5再生速率（Jmax）日均值变化，结果如下图所示，下列实验分析不正确的是（ ） A. 若要获得番茄的总光合速率，还需要进一步测定番茄的呼吸速率 B. 据图1分析高温降低了番茄的净光合速率 C. 据图2和图3分析高温通过降低CO2固定速率和C5再生速率，从而降低净光合速率，升高CO2浓度得到缓解 D. 据实验推测高温条件导致气孔关闭影响暗反应速率，从而影响光反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以若要获得番茄的总光合速率，还需要进一步测定番茄的呼吸速率，A正确； B、观察图1，对比高温处理组和适宜生长温度处理组，可明显看出高温处理组的净光合速率低于适宜生长温度处理组，即高温降低了番茄的净光合速率，B正确； C、由图2可知高温降低了CO2固定速率，由图3可知高温降低了C5再生速率，综合来看高温通过降低CO2固定速率和C5再生速率，从而降低净光合速率，且对比A、B、C三组，可发现升高CO2浓度能在一定程度上缓解这种降低的趋势，C正确； D、实验结果表明高温是通过降低CO2固定速率和C5再生速率来影响暗反应速率，进而影响净光合速率，并没有体现出高温条件导致气孔关闭影响暗反应速率从而影响光反应速率，D错误。 故选D。 6. 不同植物独立演化出相同或相似的性状称为趋同进化。同一植物也通过自身调节来适应变化的环境，下列实例符合进化与适应观的是（ ） A. 为避免光呼吸，陆生植物进化出多种CO2浓缩机制 B. C4植物具有固定CO2能力很高的PEP羧化酶，其光合效率均强于C3植物 C. 适当遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加，底层叶片通过叶绿素a/b升高适应遮光环境 D. 经短暂干旱处理，植物体内失水减少，导致ABA含量上升，抑制气孔开放 【答案】A 【解析】 【详解】A、陆生植物（如C4和CAM植物）进化出CO2浓缩机制以减少光呼吸，属于趋同进化，是长期自然选择的结果，符合进化与适应观，A符合题意； B、C4植物在高温、强光下光合效率高于C3植物，但在适宜条件下C3植物效率更高，B不符合题意； C、遮光环境中，植物通过增加叶绿素b含量提高光能利用，导致叶绿素a/b比值下降而非升高，C不符合题意； D、短暂干旱导致细胞失水，ABA含量上升以关闭气孔，D不符合题意 故选A。 7. 下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 图1的G点、图2的I'点，此时光照强度降为0，光合作用停止，净光合速率为0 B. 影响图1的B点、图2的B'C'段变化的原因是温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少 C. 图2中与18:00相比，12:00时C3的合成速率较快 D. 图1的D、F点相当于图2的D'、H'点，此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 【答案】A 【解析】 【详解】A、在图1的G点，此时光照强度降为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合速率为负值，图2的H'点时，玻璃罩内CO2浓度达到最低，此时净光合速率为0，而I'点时，CO2浓度升高，此时光照强度降为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合速率为负值，A错误； B、图1中B点处于凌晨，温度较低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，图2中B'C'段也是因为凌晨温度降低，细胞呼吸减弱，使得密闭容器内CO2浓度增加变缓，B正确； C、图2中12：00时比18：00时密闭容器内CO2浓度高，CO2固定形成C3的速率较快，C正确； D、图1的D、F点和图2的D'、H'点都表示光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光反应产生的NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，用于C3的还原，D正确。 故选A。 8. 未成熟豌豆豆荚的黄色对绿色为显性，黄色豆荚植株中基因H（编码叶绿素合成酶）的上游缺失非编码序列G。科研人员为探究G和下游H的关系，拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h（突变位点如图a所示，h编码的蛋白无功能），并进行图a实验。为筛选Hh植株，根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR后电泳，电泳结果如图b所示。以下推理不正确的是（ ） （注：缺失G“用△G”表示） A. 若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp，则基因H可能未发生突变，或发生了碱基对的替换 B. 若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段，而h的酶切位点丧失，则图b中的Ⅱ对应的是Hh植株 C. 若图a的F1中绿色豆荚∶黄色豆荚＝1∶1，则F1中黄色豆荚植株的基因型可表示为（G＋H）/（△G＋H） D. 若图a的F1中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则说明只要G序列存在H基因的表达不受影响（或影响很小） 【答案】C 【解析】 【详解】A、若扩增产物电泳结果全为预测的 1125bp，则基因H可能未发生突变，也可能是基因H发生了碱基对的替换，使得扩增产物的长度不变，A正确； B、若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段，而h的酶切位点丧失，则Hh植株会产生两种类型的扩增产物，一种是H经酶切后的699bp 和426bp 片段，一种是h未被酶切的1125bp 片段，所以图b中的Ⅱ对应的是Hh植株，B正确； C、Hh植株与黄色豆荚植株 (△G＋H)/( △G＋H) 杂交，若 F1中绿色豆荚∶黄色豆荚＝1∶1，说明Hh植株产生了两种配子 G＋H 和G＋h，且黄色豆荚植株只能产生含△G＋H的配子，所以F1中黄色豆荚植株的基因型可表示为（G＋h）/（△G＋H），C错误； D、结合对C选项的分析可知：F1的基因型为（G＋H）/（△G＋H）和（G＋h）/（△G＋H），若F1中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则说明只要G序列存在H基因的表达不受影响（或影响很小），D正确。 故选C。 9. 西瓜果肉由母本植株的体细胞直接发育而来，果肉颜色有RR深红色，Rr粉红色，rr黄色，具有剂量补偿效应。近年来，淡粉色Rrr果肉可能更符合消费者对“自然成熟”的视觉偏好。西瓜瓜皮的深绿色（D）与浅绿色（d）基因与控制果肉颜色的基因在同一对染色体上。已知植株甲上所结西瓜均为浅绿色瓜皮，植株乙上所结西瓜均为深绿色瓜皮，而植株丙中瓜皮颜色分离比为1：1。下图表示三倍体无子西瓜（Rrr）的两种培育方案。下列叙述不正确的是（ ） A. 方案一中理论上植株丁产生的配子中含R基因的概率为5/6 B. 方案一涉及到3个物种，植株甲、乙、丙同属于一个物种，植株丁另属于一个物种，植株戊是一个新物种 C. 方案一获得的不全是果肉淡粉色无子西瓜 D. 方案二获得的淡粉色无子西瓜的瓜皮颜色有深绿色和浅绿色 【答案】B 【解析】 【详解】A、植株丁是由二倍体（Rr）经秋水仙素处理得到的四倍体，其基因型为RRrr。RRrr产生配子时，RR、Rr、rr产生的比例为1：4：1，含R基因的配子概率为5/6，A正确； B、植株甲、乙、丙都是二倍体，它们之间不存在生殖隔离，属于一个物种；植株丁是四倍体，属于不同的物种；植株戊是三倍体无子西瓜，不可育，不是一个物种，所以共有两个物种，B错误； C、方案一获得的无子西瓜的果肉有1RRR（深红）、5RRr（粉红）、5Rrr（淡粉）、1rrr（黄），果肉淡粉色无子西瓜只占5/12，C正确； D、植株丙中瓜皮颜色分离比为1：1，则说明植株乙的基因型为Dd，方案二获得的淡粉色无子西瓜的瓜皮颜色有深绿色和浅绿色两种，D正确。 故选B。 10. 现有一种“卷翅平衡致死系”果蝇，A（卷翅）和B（星状眼）均为显性纯合致死突变基因；位于2号染色体不同位点。它们产生的子代纯合子均致死，只有杂合子存活，从而表现出致死突变型的稳定遗传。其基因与染色体关系如下图。欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因（d），研究者用“平衡致死系”果蝇（♀）×待检野生型果蝇（♂），选出F1卷翅果蝇，再雌雄果蝇随机交配，观察并统计F2。下列说法不正确的是（ ） A. 平衡致死系保持的前提是两个非等位的致死基因不会由于交换而集中在一条染色体上 B. 杂合卷翅果蝇2号染色体上DNA碱基排列顺序不相同，该染色体上决定不同性状基因传递不遵循基因自由组合定律 C. 该品系的雌雄果蝇互交（不考虑互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是1，致死基因频率不会改变，能够稳定遗传 D. F2的表型及比例为6：3：1，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因 【答案】D 【解析】 【详解】A、平衡致死系的两个致死基因(A和B)位于2号染色体不同位点，若发生染色体交换，可能导致两个致死基因集中于一条染色体，从而在子代中出现纯合致死个体，破坏平衡致死系的稳定性。因此，平衡致死系保持的前提是两个非等位的致死基因不会由于交换而集中在一条染色体上，A正确； B、题图可知，A和b连锁，a和B连锁，位于2好染色体上，杂合卷翅果蝇2号染色体上DNA碱基排列顺序不相同，该染色体上决定不同性状基因的传递不遵循基因自由组合定律，而是遵循基因连锁定律，B正确； C、根据题意，由于两对基因都位于2号染色体，其遗传不遵循基因的自由组合定律。平衡致死系果蝇（AaBb）互交，其父本和母本产生的配子均是两种类型Ab、aB且比例是1：1，雌雄配子随机结合，后代为AAbb、2AaBb、aaBB，由于A或B纯合致死，故AAbb和aaBB死亡，则后代都是AaBb，能保持遗传平衡，C正确； D、待检测野生果蝇的2号染色体分为两种情况：一种是有决定性状的隐性基因、三对基因遵循基因的分离定律，由于F1卷翅果蝇随机交配，故可利用配子来求，根据F1卷翅果蝇的基因型为AabbDD、AabbDd两种且比例各占1/2，故二者减数分裂产生的配子类型为：1/2AbD、1/4abD、1/4abd，则卷翅：野生：新性状=8：3：1；另一种是没有决定性状的基因，则P“平衡致死系”果蝇（♀）AaBbDD×待检测野生型果蝇（♂）aabbDD，则F₂中卷翅：野生=2：1，D错误。 故选D。 11. 水杨酸和RP1（RP1基因编码的蛋白质）二者在植物对抗生物胁迫中起着重要作用，水杨酸会抑制植物体生长。为开发适宜的生物防治手段，研究者以拟南芥为材料，利用植物被昆虫取食后释放的一种气体成分——罗勒烯分别处理野生型植株和水杨酸受体缺失突变体，结果如图1所示。为探究罗勒烯的作用机制，研究者在前一实验的基础上，检测了相应植株中RP1基因的表达量，结果如图2所示。结合下图分析，下列推测不合理的是（ ） A. 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，且该作用需依赖于水杨酸 C. RP1蛋白参与植物对病菌的防御应答，其含量的提高能够增强植物的抗病能力 D. 罗勒烯能增强植物在受到生物胁迫之后的防御应答，对大棚中植物病虫害进行生物防治 【答案】B 【解析】 【详解】A、图1显示：Ⅰ组（野生型＋病菌）植株内病菌相对数量少于Ⅲ组（突变体＋病菌），说明突变体对病菌的抗性低于野生型植株，A正确； B、图1显示：Ⅱ组（野生型＋罗勒烯＋病菌）植株内病菌相对数量少于Ⅰ组（野生型＋病菌），Ⅳ组（突变体＋罗勒烯＋病菌）植株内病菌相对数量少于Ⅲ组（突变体＋病菌），说明罗勒烯能够增强植株对病菌的抗性，且该作用不必依赖于水杨酸，B错误； C、根据图1可知，罗勒烯处理组的植株内，病菌相对数量较少，由图2可知，罗勒烯处理组的植株内，RP1基因相对表达量较大，说明RP1蛋白参与植物对病菌的防御应答，其含量的提高能够增强植物的抗病能力，C 正确； D、根据图1和图2可知，罗勒烯处理能增强植物在受到生物胁迫之后的防御应答，且不依赖水杨酸受体即可发挥作用，可用于对大棚中植物病虫害进行生物防治，D正确。 故选B。 12. 如图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的四种情况：①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量，②用于避免捕食者捕食所需的能量，③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法错误的是（ ） A. 情况乙与其他生物的竞争更激烈、情况丙被捕食的压力更大，种群用于繁殖的能量比例就越小 B. 情况甲最可能出现在群落演替早期，该种群的种群密度呈增大趋势 C. 种群的同化量有四个去向：以热能形式散失，用于生长、发育和繁殖，流入下一营养级，流向分解者 D. 为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量 【答案】C 【解析】 【详解】A、据图分析可知，乙用于竞争消耗的能量最多，说明情况乙与其他生物的竞争更激烈，丙用于避免被捕食的能量最多，说明情况丙被捕食的压力更大，即情况乙与其他生物的竞争更激烈、情况丙被捕食的压力更大，种群用于繁殖的能量比例就越小，A正确； B、据图分析，甲的捕食和竞争消耗的能量最少，产生下一代所消耗的能量最多，说明该种群的种群密度呈增大趋势，最可能出现在群落演替早期，B正确； C、种群同化量有四个去向：呼吸作用以热能形式散失的能量，流入下一个营养级的能量，流向分解者的能量和未被利用的能量，C错误； D、在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，为防治农田鼠害，可引入天敌，增加其被捕食的比例，即使鼠的能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量，D正确。 故选C。 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。） 13. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测发现T基因缺失突变体有氧呼吸的中间产物[H]和丙酮酸及细胞质基质中乳酸的相对含量均高于野生型，下列分析正确的是（ ） A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确； BC、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，因此突变体中有氧呼吸的第三阶段减弱，[H]积累，会抑制有氧呼吸的第二阶段，B错误；C正确； D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。 故选ACD。 14. 高浓度NaCl可促进Tc细胞对肿瘤细胞的杀伤，特别是在过继性T细胞疗法中。为探究其作用机制，用胰腺癌细胞制备胰腺癌模型小鼠，用NaCl处理特异性识别胰腺癌细胞的Tc细胞后，过继到7天前接瘤的模型小鼠中，检测肿瘤大小（图1）。钠钾泵是一种载体蛋白，ouabain可抑制钠钾泵活性。用NaCl处理Tc细胞后，再用ouabain处理，检测Tc细胞膜上Ca²⁺的流量（图2）和培养液中颗粒酶含量（图3）。据实验研究结果分析正确的是（ ） A. 高浓度NaCl可促进Tc细胞介导的细胞免疫 B. 推测图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的处理分别是过继高浓度NaCl处理的Tc细胞、过继低浓度NaCl处理的Tc细胞、不过继Tc细胞 C. 图2中通过加入F（ab'）2前后比较高浓度和低浓度Na⁺处理的Tc细胞Ca²⁺的流量，得出高浓度Na⁺促进由TCR活化引起的Ca²⁺内流 D. 结合图2和图3的结果分析，ouabain抑制Ca²⁺内流，进而抑制Tc细胞合成和分泌颗粒酶，最终抑制Tc细胞对靶细胞的杀伤 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、高浓度NaCl可促进Tc细胞对肿瘤细胞的杀伤，即高浓度NaCl可促进Tc细胞介导的细胞免疫，A正确； B、图1中7天后Ⅰ组肿瘤继续增大，为不过继的Tc细胞，Ⅱ组肿瘤开始减小，但减小的幅度小于Ⅲ组，因此图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的处理分别是不过继Tc细胞、过继低浓度NaCl处理的Tc细胞、过继高浓度NaCl处理的Tc细胞，B错误； C、加入F（ab'）2前，高浓度和低浓度Na⁺处理的Tc细胞Ca²⁺的流量均很低；加入F（ab'）2后，高浓度Na⁺处理的Tc细胞Ca²⁺流量明显高于低浓度Na⁺处理组，得出高浓度Na⁺促进由TCR活化引起的Ca²⁺内流，C正确； D、结合图2和图3的结果分析，ouabain通过抑制钠钾泵活性，降低膜内外的电位差，抑制Ca²⁺内流，进而抑制Tc细胞合成和分泌颗粒酶，最终抑制Tc细胞对靶细胞的杀伤，D正确。 故选ACD。 15. 隐花色素（CRY1）是植物细胞中的一种蓝光受体。为研究蓝光通过CRY1对植物下胚轴的生长产生的影响，研究人员用野生型、突变体A（无法合成CRY1）、突变体B（CRY1过量表达）三种不同品种的拟南芥幼苗进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验自变量为蓝光强度，因变量为下胚轴伸长长度 B. 植物可以通过CRY1等结构接受光信号刺激 C. X是突变体A，Y中的CRY1过量表达，导致蓝光的促进作用更强 D. 蓝光通过激活CRY1促进下胚轴生长，其促进作用与蓝光强度成正相关 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、结合题干和题图信息可知，该实验自变量为蓝光强度和CRY1的含量，因变量为下胚轴伸长长度，A错误； B、CRY1是植物细胞中的一种蓝光受体，可以接受蓝光的刺激，B正确； C、随着光照增强，野生型和Y的下胚轴伸长长度减小，且Y的下降程度更大，而X基本不变，说明X是突变体A（无法合成CRY1，不能接受蓝光的刺激），Y中的CRY1过量表达，导致蓝光的抑制作用更强，C错误； D、从图中看出，蓝光通过激活CRY1抑制拟南芥下胚轴的生长，并且蓝光强度越强抑制作用越强，D错误。 故选ACD。 16. 通过设计恰当的引物鉴定外源基因的插入情况是 PCR 技术中的关键应用。以 T-DNA 作载体将某突变基因导入拟南芥的染色体 DNA 时，可出现三种结果：仍为野生型（导入失败）、突变杂合子（在一对同源染色体上只导入1个突变基因）及突变纯合子。研究人员用引物 LP、RP 和 BP 对上述三种拟南芥进行核酸电泳检测，结果如下图1。只以 LP 和 RP 为引物将某突变基因直接导入拟南芥的染色体 DNA 后的核酸电泳检测如下图2，下列说法正确的是（ ） A. 图1乙用引物 LP+RP 无 PCR 产物可能因为模板链过长 B. 甲为突变纯合子，对应于图2中的4 C. 图2中2、3、5号对应于图1中的丙，其自交后代的核酸电泳结果与丙相同 D. 若确保突变基因正向插入拟南芥的染色体 DNA 中，应选择 BP+RP 引物 【答案】AD 【解析】 【详解】A、乙只有BP+RP扩增条带，为突变纯合子，用引物LP+RP无PCR产物是因为LP与RP间为1.1kb，T-DNA为17kb，T-DNA插入到LP与RP之间会显著增大模板链长度，导致LP+RP无扩增产物，A正确； BC、图2将突变基因直接导入拟南芥的染色体DNA，用LP和RP为引物，如有插入则能扩增出大片段，没插入扩增出小片段，1号只有小片段为野生型，4只有大片段为突变纯合子，2、3、5号有大、小两种片段为杂合子，因此图1甲为野生型，对应于图2中的1，图2中2、3、5号为杂合子对应于图1中的丙，有1/2的自交后代与丙的核酸电泳结果相同，BC错误； D、若确保突变基因正向插入拟南芥的染色体DNA中，应选择BP+RP引物，若正向插入则可扩增出相应序列，反之不能扩增出相应序列，D正确。 故选AD。 三、非选择题（共5大题，共60分。） 17. 线粒体膜上分布着大量蛋白质，它们在参与细胞的能量代谢、维持线粒体数量平衡等方面发挥了重要作用。请分析并回答下列问题： （1）线粒体内膜通过_______________来增加其膜面积，为线粒体内膜蛋白提供更多附着位点。 （2）人体褐色脂肪细胞线粒体内膜上的UCP 是一种通道蛋白，它可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能以维持体温，UCP的活性受ATP/ADP值的影响。推测ATP/ADP值较低时UCP的活性_________（填“升高”或“降低”）。 （3）线粒体可通过融合、分裂来维持线粒体数量平衡（如下图所示）。由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2 蛋白和内膜融合蛋白_______协同完成线粒体融合过程。线粒体融合后单个线粒体中嵴的数量增加会________（填“提高”或“降低”）单个线粒体有氧呼吸的能力。 （4）研究发现，线粒体中的FZO基因编码的蛋白质是线粒体融合所必需的，请设计实验证明上述结论，写出简要实验思路和预期实验结果。（提供绿色荧光染料和红色荧光染料，两种染料混合时荧光呈黄色。） 实验思路：______________。 预期实验结果：________________。 【答案】（1）内膜向内腔折叠形成嵴 （2）降低 （3） ①. Opal ②. 提高 （4） ①. 将普通酵母细胞和敲除FZO基因的酵母菌细胞中相邻的线粒体分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记，观察两组细胞中是否出现黄色荧光标记的线粒体 ②. 只有普通酵母细胞中出现黄色荧光标记的线粒体 【解析】 【分析】细胞的有氧呼吸是指在有氧条件下，将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O，并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程，有氧呼吸有三个阶段：第一阶段称作糖酵解，是葡萄糖生成丙酮酸的过程；第二阶段称作三羧酸循环（柠檬酸循环），丙酮酸经过一系列的氧化反应，最终生成CO2和NADH；第三阶段为电子传递链过程，前两个阶段产生的NADH最终与O2反应生成水，并产生大量能量的过程。 【小问1详解】 线粒体具有两层膜，线粒体内膜通过向内腔折叠形成嵴来增加其膜面积，为线粒体内膜蛋白提供更多附着位点。 【小问2详解】 UCP与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质，所以当ATP/ADP值较低时UCP的活性会受到抑制，减少H⁺通过UCP回收到线粒体基质，而更多地通过ATP合成酶从膜间隙转移到线粒体基质，保障ATP的合成与供应。 【小问3详解】 从图中可以看出，Opa 1蛋白参与线粒体融合，而Drp 1参与线粒体分裂。当线粒体融合后，单个线粒体中嵴变得更多，使有氧呼吸第三阶段进行的面积增大，参与的酶的数量变多，因而增大了单个线粒体的有氧呼吸的能力。 【小问4详解】 由于要证明的是线粒体中的FZO基因编码的蛋白质是线粒体融合所必需的这一结论，因而该实验应围绕线粒体中的FZO基因作为自变量来设计，可将敲除FZO基因的酵母菌细胞作为实验材料，与普通酵母细胞形成对照。为检测出线粒体是否发生了融合，可用红、绿色荧光分别标记同一细胞内相邻的线粒体，若发生了线粒体融合则应出现黄色线粒体，若不融合则不出现黄色线粒体，所以只有普通酵母细胞中会出现黄色荧光标记的线粒体。 18. 2018年中国科学院团队将包含16条染色体的酿酒酵母人工拼接为只有1条巨大的线状染色体的SY14菌株（如图1所示），该菌能进行正常的生命活动。请回答以下问题。 （1）SY14菌株的染色体结构和数目均改变，但其仍能进行正常的生命活动的理论基础是_____________。 （2）SY14菌株________（填“能”或“不能”）进行正常的有性生殖，原因是_________。 （3）染色体两端存在维持结构稳定的端粒，当两条染色体末端的端粒被敲除后，失去端粒的末端可能连接起来（如图2所示）。在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除_____个端粒。在异常情况下，当一条染色体两端的端粒都被敲除后（着丝粒没有敲除），它也有可能连接成环状，此时它与质粒的环状结构在组成成分上的最大区别在于______________。 （4）在构建SY14菌株的过程中，科学家还借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒，其目的是保证SY14菌株____________。 （5）人工合成和拼接染色体的成功是合成生物学史上里程碑式的事件，推测这一成功将为________领域的研究提供依据（写出2个）。 【答案】（1）染色体上的基因具有相对的独立性，在染色体拼接后仍能正常表达以控制生命活动正常进行 （2） ①. 不能 ②. SY14菌株可能因细胞中只含1条染色体，不能发生联会导致其有性生殖缺陷 （3） ①. 30 ②. 其成分除DNA外，还有蛋白质 （4）在细胞分裂过程中染色体能正常分离 （5）染色体疾病、癌症、衰老 【解析】 【分析】由题意可知，酿酒酵母包含16条染色体，共32个端粒，SY14菌株只有1条巨大的线状染色体，只有2个端粒，即在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除30个端粒。染色体端粒与细胞衰老和增殖有关，所以人工拼接染色体可研究癌症和衰老等。 【小问1详解】 由于染色体上的基因具有相对的独立性，在染色体拼接后，基因的结构和功能不受影响，仍能正常表达，从而控制生命活动正常进行。 【小问2详解】 因SY14菌株细胞中只含1条染色体，减数分裂时不能正常联会，导致其有性生殖缺陷，不能进行正常的有性生殖。 【小问3详解】 由题意可知，酿酒酵母包含16条染色体，共32个端粒，SY14菌株只有1条巨大的线状染色体，只有2个端粒，即在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除30个端粒。质粒是环状DNA，而环状染色体由DNA和蛋白质构成。 【小问4详解】 在构建SY14菌株的过程中，科学家还借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒，保证了形成的巨大染色体上有一个着丝粒，从而保证SY14菌株在细胞分裂过程中染色体能正常分离。 【小问5详解】 人工合成和拼接染色体的成功可研究染色体疾病，染色体端粒与细胞衰老和增殖有关，所以人工合成和拼接染色体的成功还可研究癌症和衰老。 19. 芝加哥大学的研究团队发现，当尼古丁成瘾者试图戒烟时，其IPN脑区的GABA神经元会增强对LDTg脑区的投射，导致多巴胺释放减少和厌恶行为，这导致尼古丁成瘾者难以戒断。下图1表示与成瘾有关的多巴胺神经元（a）与IPN脑区GABA能神经元（b）之间构成的突触；图2为电刺激神经元b，在神经元a上测得的膜电位变化曲线。请分析回答以下问题。 （1）据图1、图2分析，神经元b释放的GABA是_________性神经递质，引起突触后膜上静息电位的绝对值___________（填“变大”“变小”或“基本不变”）。 （2）根据上述信息分析，利用光遗传学技术抑制小鼠脑区中从IPN到LDTg的神经投射，会_________（填“增强”或“减轻”）小鼠在尼古丁戒断期间的行为和生理戒断反应。 （3）已有研究表明IPN会介导尼古丁戒断的情绪症状。为了测试IPN到LDTg的投射是否影响戒断期情绪相关行为，研究人员在广场中进行小鼠的行为评估，焦虑水平更高的小鼠倾向于停留在边缘区域，而非中心区域。对小鼠的处理如下：A组处理为未接触尼古丁，B组处理为_______________，C组处理为___________，D组处理为接触尼古丁后诱导戒断反应+抑制IPN到LDTg的投射，实验结果如图3。_____组对比说明IPN到LDTg的投射会影响戒断期情绪相关行为。 【答案】（1） ①. 抑制 ②. 变大 （2）减轻 （3） ①. 未接触 ②. 尼古丁+抑制IPN到LDTg的投射接触尼古丁后诱导戒断反应 ③. C、D 【解析】 【分析】在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。此时，神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低，而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同：静息时，膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，这称为静息电位。 【小问1详解】 观察图1可知b神经元处于a神经元的上游，其所释放的神经递质GABA会影响a神经元的功能，通过图2实验结果可知每次电刺激神经元b后，神经元a的膜电位绝对值会变大，使得神经元a处于抑制状态（相比正常状态，此时更难以产生兴奋），因而推测，神经元b所释放的神经递质GABA为抑制性递质，会导致突触后膜（即神经元a的细胞膜）上静息电位的绝对值变大。 【小问2详解】 根据题干信息可推知，尼古丁戒断期小鼠的IPN脑区的GABA神经元会增强对LDTg脑区的投射，最终导致戒断反应，因而利用光遗传学技术抑制该神经投射，会减轻戒断反应。 【小问3详解】 由于本实验的目的是测验IPN到LDTg的投射是否影响戒断期情绪相关行为，因而应围绕“是否抑制IPN到LDTg的投射”作为自变量来设计实验，A组处理为未接触尼古丁，B组为未接触尼古丁+抑制IPN到LDTg的投射，A、B组的实验结果表明“是否抑制IPN到LDTg的投射”对普通小鼠的情绪无影响；C组处理为接触尼古丁后诱导戒断反应，D组为接触尼古丁后诱导戒断反应+抑制IPN到LDTg的投射。C、D组的实验结果表明“是否抑制IPN到LDTg的投射”对处于戒断期的小鼠的情绪有影响，且未抑制IPN到LDTg的投射时，处于戒断期的小鼠情绪会更焦虑，而抑制了IPN到LDTg的投射的小鼠情绪恢复到与尼古丁未接触组相似的水平，说明戒断期小鼠的情绪相关行为变化与IPN到LDTg的投射有关。 20. 某荒山属于中度水土流失区域，群落植被以丝茅、芒萁等多年生草本植物为主。研究人员欲将该地建设为杨梅生态园。 （1）将荒山改造为杨梅生态园属于_______演替，改造过程体现出_______对群落的演替有重要影响。 （2）为改善水土流失问题，研究人员在A~D四块样地将杨梅分别与黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、杭白菊进行立体种植，E为对照样地，结果如下图。 从能量流动的角度分析，研究人员进行立体种植而不是单一种植杨梅的目的是_________。立体种植时应考虑所选择的植物种类生态位互补，同时兼顾社会+经济效益，这遵循了生态工程的_______原理。实验结果表明杨梅与上述植物立体种植均能改善水土流失，判断依据是_____________，在上述实验中，杨梅与___________进行立体种植能最有效地改善水土流失。 （3）已知弗兰克氏菌属于根瘤菌，可与杨梅共生形成固氮根瘤。为研究弗兰克氏菌和AM菌对杨梅树生长发育的影响，进行相关实验，过程及结果如下表。 组别 接种处理 实验结果 结瘤数/（个·株⁻¹） 侧根数/根 植株鲜重/（g·株⁻¹） 甲 无 0 8.3 90.34 乙 AM菌 0 18.0 100.34 丙 弗兰克氏菌 29.7 13.3 120.02 丁 弗兰克氏菌和AM菌 48 21 150.41 根据上述实验结果，阐述AM菌对杨梅树生长发育的作用：_____________。 【答案】（1） ①. 次生 ②. 人类活动 （2） ①. 将植物在空间上进行合理配置，增大流入杨梅林的总能量（或提高光能利用率） ②. 自生、整体 ③. A~D样地含水率高于E样地，泥沙流失量和径流流失量均低于E样地 ④. 黄栀子 （3）AM菌可以促进杨梅树根系的生长，并促进弗兰克氏菌与杨梅根系的共生，间接增加杨梅树对氮的利用从而促进其生长 【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。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。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留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 【小问1详解】 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留，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。因此，将荒山改造为杨梅生态园属于次生演替，将荒山改造属于人类活动，说明人类活动对群落的演替有重要影响，能改变群落演替的速度和方向。 【小问2详解】 与单一种植相比，立体种植的方式提高了杨梅林的生物多样性，从能量流动的角度分析，立体种植的方式将植物在空间上进行合理配置，增大流入杨梅林的总能量（提高光能利用率）。立体种植时应考虑所选择的植物种类生态位互补，遵循了生态工程的自生原理，自生原理强调，生物能够进行新陈代谢、再生更新等，以及这些生物之间通过各种相互作用（特别是种间关系）进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体，同时兼顾社会+经济效益，这遵循了生态工程的整体原理，整体性原理强调进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力。据图中数据可知，A~D样地含水率高于E样地，泥沙流失量和径流流失量低于E样地，说明立体种植上述植物均能改善水土流失，观察中的数据，A样地（杨梅与黄栀子立体种植）的含水率最高，泥沙流失量和径流流失量相对最低，所以杨梅与黄栀子进行立体种植能最有效地改善水土流失。 【小问3详解】 甲、乙两组对比 甲组不接种任何菌，乙组接种AM菌，乙组的侧根数（18.0根）明显多于甲组（8.3根），植株鲜重（100.34g·株-1）也高于甲组（90.34 g·株-1），且两组结瘤数均为0，说明AM菌可以促进杨梅树根系的生长，进而促进植株的生长。丙、丁两组对比 丙组接种弗兰克氏菌，丁组接种弗兰克氏菌和AM菌，丁组的侧根数（21根）多于丙组（13.3根），植株鲜重（150.41 g·株-1）也高于丙组（120.02 g·株-1），结瘤数（48个·株-1）也多于丙组（29.7个·株-1），进一步表明AM菌与弗兰克氏菌共同作用时，能协同促进杨梅树根系生长、增加结瘤数，从而更有效地促进植株的生长 ，所以AM菌对杨梅树生长发育的作用：AM菌可以促进杨梅树根系的生长，并促进弗兰克氏菌与杨梅根系的共生，间接增加杨梅树对氮的利用从而促进其生长。 21. 炭疽是一种由炭疽芽孢杆菌引起的人兽共患性传染病，皮肤炭疽病在人类炭疽病中最为常见，这类患者的皮肤渗出物中含有炭疽芽孢杆菌。回答下列有关问题： （1）皮肤炭疽病疑似患者就医时，医生先要取患者的皮肤渗出物稀释后涂布到固体培养基上，经过一段时间的培养获得的平板不可能是 。 A. B. C. D. （2）挑取上述培养基上的菌落进行如图所示实验（注：实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽芽孢杆菌）。 ①对照组试管中应加入___________，实验过程中为避免杂菌污染进行的操作包括_________（至少写出两点）。 ②实验过程中需将锥形瓶固定在摇床上，在35℃下振荡培养24h，直至液体培养基变浑浊。振荡培养说明炭疽芽孢杆菌的代谢类型是__________。液体培养基变浑浊的原因是____________。 ③实验结果为_______________时，表明该疑似患者被炭疽芽孢杆菌感染。 （3）对炭疽芽孢杆菌进行计数时，选用10-4、10-5、10-6三个稀释度的菌液，各取0.2mL涂布，每个稀释度作三次重复，经24h恒温培养后结果如表。 稀释度 10-4 10-5 10-6 平板编号 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 菌落数 315 298 302 45 54 51 12 9 11 由表可知，最适合计数的稀释度为_______，该稀释度下，原菌液中炭疽杆菌的密度为_____个/mL。 【答案】（1）D （2） ①. 等量的生理盐水 ②. 对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒，将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌；实验操作在酒精灯火焰附近进行；操作过程中避免已经灭菌的材料用具与周围物品相接触 ③. 异养、需氧型 ④. 炭疽芽孢杆菌大量繁殖 ⑤. 实验组液体培养基的浑浊度比对照组低 （3） ①. 10⁻⁵ ②. 2.5×10⁷ 【解析】 【分析】稀释涂布平板法：将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。 【小问1详解】 A、B、C中的菌落分布较均匀，是通过稀释涂布平板法获得的，而D是通过平板划线法获得的，划线平板法是从上一次划线的末端开始划线，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【小问2详解】 ①对照组中加入的液体不应含有噬菌体，因此应加入等量的生理盐水。在进行微生物培养时为防止杂菌的混入，消毒和灭菌工作是关键，主要包括对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌；实验操作在酒精灯火焰附近进行；操作过程中避免已经灭菌的材料用具与周围物品相接触等。 ②炭疽芽孢杆菌属于细菌，能寄生在人和动物体内，说明它是异养型生物，培养时需要借助摇床振荡培养，说明它是需氧型生物。培养液变浑浊表明菌体数量增多，即炭疽芽孢杆菌大量繁殖。 ③若实验组液体培养基的浑浊度低于对照组，说明实验组中的炭疽芽孢杆菌被噬菌体侵染与破坏，即该疑似患者感染了炭疽芽孢杆菌。 【小问3详解】 分析表中数据可知，只有稀释度为10-5时菌落数在30~300之间，适合用于计数。该稀释度下，原菌液中炭疽杆菌的密度为（45+54+51）÷3÷0.2×105=2.5×10⁷个/mL。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $