精品解析：河南省新未来2025-2026学年高三上学期11月月考生物试题

2025-2026学年新未来大联考高三年级11月联合测评 生物学试题 （试卷满分：100分；考试用时：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列有关细胞骨架的叙述中，正确的是（　　） A. 叶肉细胞在形态上保持不规则的立方体状主要依赖于细胞骨架的支撑功能 B. 在分泌蛋白的合成与运输过程中，内质网产生的囊泡能够沿着细胞骨架定向移动至高尔基体 C. 有丝分裂后期，牵引染色体运动的纺锤丝作为一种临时性的细胞骨架，其主要成分是核酸 D. 植物细胞分裂时，细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞的动力来源于细胞骨架的剧烈收缩 2. 下列有关脂质和蛋白质的叙述，正确的是（　　） A. 磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸等组成，其头部疏水、尾部亲水的特性是形成生物膜双分子层的基础 B. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，胆固醇的存在能够维持细胞膜的正常流动性 C. 构成细胞膜的所有蛋白质都可以侧向自由移动，这种运动赋予了膜流动性，也是膜功能得以实现的前提 D. 雄性激素的化学本质是类固醇，其合成与内质网无关，主要由附着在高尔基体上的酶催化完成 3. ATP和核酸是细胞生命活动的关键物质。下列相关叙述正确的是（　　） A. ATP水解时，其特殊的化学键断裂释放的能量可用于核酸的合成 B. 真核细胞中，ATP的合成主要在线粒体内膜上进行，而核酸的合成均发生在细胞核内 C. ATP分子中含有两个特殊的化学键，而核酸分子中也含有类似的特殊化学键 D. ATP在细胞中易于再生，含量保持动态平衡，而DNA作为遗传物质，在细胞中含量特别稳定 4. 以下有关细胞核的叙述中，正确的是（　　） A. 伞藻的嫁接实验直接证明了伞藻的遗传物质全部位于细胞核中 B. 将蝾螈受精卵横缢为有核和无核的两半，无核的一半不能分裂，有核的一半能正常分裂，不能证明细胞核控制着细胞的遗传 C. 哺乳动物成熟红细胞的结构与功能特点，以及其寿命较短的现象，有力地支持了“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一观点 D. 端粒是细胞核内核仁部位的一段特殊DNA序列，随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短 5. 肾脏对水和钠的重吸收是调节血压的重要环节。研究发现，在肾小管上皮细胞的顶端膜上，存在一种“钠一葡萄糖协同转运蛋白”（SGLT）。它能利用Na+顺浓度梯度从管腔（原尿侧）进入细胞时释放的能量，将葡萄糖逆浓度梯度从管腔转运到细胞内。随后，细胞内的Na+会被基底侧膜上的“钠一钾泵”主动泵出到组织液中，以维持细胞内外Na+的浓度差。根据上述信息，下列叙述错误的是（　　） A. SGLT介导的葡萄糖转运属于主动运输 B. “钠-钾泵”介导的Na+转运属于主动运输 C. 若“钠一钾泵”功能增强，可能导致细胞外液中Na+增加，进而引起血容量增加 D. Na+顺浓度梯度进入细胞的过程属于主动运输 6. 细胞呼吸是细胞能量代谢中心环节，下列叙述正确的是（　　） A. 人体剧烈运动时，骨骼肌细胞中CO2的产生量会始终等于O2的消耗量，这与细胞只进行有氧呼吸有关 B. 在苹果果肉细胞中，丙酮酸在细胞质基质中生成后，只能进入线粒体被彻底氧化分解 C. 有氧呼吸第三阶段，[H］与O2结合生成水的同时合成ATP，此过程与细胞内的放能反应直接关联 D. 若某种毒素能抑制线粒体内膜上的电子传递过程，则果蝇幼虫细胞内的丙酮酸浓度将下降 7. 下图为探究光合速率、呼吸速率的装置，A、B为CO2缓冲液。下列叙述正确的是（　　） A. 若将甲、乙装置中的CO2缓冲液更换为NaOH溶液，则一段时间后，甲装置的液滴变化值可代表净光合速率，乙装置的液滴变化值可代表呼吸速率 B. 缓冲液维持装置内CO2浓度恒定，甲装置内压强增大是由于光合作用产生所致，此时液滴变化值代表总光合速率 C. 若撤去CO2缓冲液，则甲装置的变化速率代表净光合速率，而乙装置的液滴变化速率代表呼吸速率 D. 若要计算总光合速率，用甲、乙装置的计算方式是：总光合速率＝甲装置液滴变化速率十乙装置液滴变化速率 8. 有丝分裂和减数分裂对生物的遗传和变异起着决定性作用。下列有关叙述正确的是（　　） A. 有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期，细胞中发生主要行为相同，其生物学意义也完全相同 B. 在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生片段交换，这种变异会导致配子中基因序列的改变，但不会改变细胞中基因的数量 C. 一个基因型为AaBb的雄性哺乳动物，其一个精原细胞经过一次完整的减数分裂，只能产生两种基因型的精子 D. 有丝分裂间期和减数分裂前的间期，细胞都会完成一次染色体复制来保证亲子代细胞间遗传信息的连续性 9. 下列关于DNA复制、转录和翻译过程的比较，叙述正确的是（　　） A. 真核细胞中，这三个过程使用的核苷酸原料都是完全相同的 B. 三个过程均遵循碱基互补配对原则，且配对方式都包含A-T、T-A、C-G、G-C C. 转录和翻译在正常人体不同类型的细胞中进行的活跃程度可以完全不同 D. 真核细胞中，一个DNA分子转录形成的mRNA分子所含的核苷酸数量，与其指导合成的一条肽链中的氨基酸个数一定遵循3：1的关系 10. 下图为某单基因遗传病（相关基因用A/a表示）的系谱图。研究人员对部分成员进行了基因检测，通过电泳技术得到相关基因的条带图。已知该致病基因会导致男性胚胎致死，女患者多于男患者，若不考虑突变和X、Y同源区段。下列叙述正确的是（　　） A. 该病的遗传方式为常染色体显性遗传 B. Ⅱ-1的致病基因可能来自其父I-1，也可能来自其母I-2 C. 若Ⅱ-1与一正常男性结婚，他们所生女儿患病的概率为1/2 D. 电泳图中，条带①代表正常基因，条带②代表致病基因 11. 某二倍体植物（2n=20）种群中发现了四种变异个体。A植株：某基因发生碱基对替换，导致花色改变。B植株：减数分裂I前期时可见染色体的十字形构型。C植株：某染色体缺失一个含开花基因的片段，开花延迟。D植株：染色体数目为40条，表现为茎粗果大。下列关于这些变异的叙述，正确的是（　　） A. A和B的变异在光学显微镜下相应时期均可观察到 B. B的变异会导致基因的排列顺序发生改变 C. C的变异属于基因突变，自交后代一定发生性状分离 D. D的变异为基因重组，其配子具有可育性 12. 下列有关变异、自然选择和适应的叙述，正确的是（　　） A. 自然选择直接作用于生物的基因型，通过淘汰不利基因来获得适应性性状 B. 生物个体在其生命周期内为适应环境而获得的性状构成进化的原材料 C. 生存斗争是生物进化的动力，激烈的生存斗争必然导致种群中有利变异的积累和物种的进化 D. 适应的形成本质上是自然选择对种群中广泛存在的、不定向的变异进行定向选择的结果 13. 长期吸烟会改变特定基因的DNA甲基化水平（如抑癌基因p16启动子区高甲基化、原癌基因MYC低甲基化），增加癌症风险。下列叙述正确的是（　　） A. 吸烟导致的DNA甲基化改变属于基因突变，会直接改变基因碱基序列 B. 戒烟后所有异常的甲基化修饰均可快速逆转，恢复至健康状态 C. 孕妇吸烟导致的p16基因甲基化修饰可能通过生殖细胞遗传给子代 D. 吸烟引起抑癌基因p16高甲基化，导致该基因过度表达而诱发癌症 14. 某运动员在高温下完成比赛后，出现头晕恶心等症状。其血液生化检测显示：pH为7.32（正常值7.35~7.45），血浆乳酸含量升高，血液中K+为3.3 mmol/L（正常值3.5～5.5）。下列对此情况的分析中，最合理的是（　　） A. 内环境的理化性质稳定是细胞进行正常生命活动的前提，当前pH和电解质的波动会直接影响细胞的能量代谢和兴奋性 B. 血浆中的/H2CO3缓冲对能中和部分乳酸，此过程会使血浆浓度升高 C. 当前内环境的变化，主要是由于呼吸系统和泌尿系统没有发挥调节作用 D. 优先补充大量纯净水以降低血液渗透压，是缓解头晕、恢复体液平衡最安全快捷的方式 15. 下列关于神经电位和突触结构的叙述，正确的是（　　） A. 静息状态下，神经细胞膜对K+的通透性增大，K+大量外流，形成内正外负的电位 B. 动作电位产生过程中，Na+通过载体蛋白以主动运输的方式进入细胞，导致膜电位由内负外正变为内正外负 C. 突触前膜释放的神经递质进入突触后膜所在的神经元之后，会与特异性受体结合并发挥作用，之后迅速被降解或回收 D. 无论是兴奋性神经递质还是抑制性神经递质，与受体结合后，一定会引起突触后神经元产生电位变化 16. 脑机接口技术是在大脑与外部设备之间创建的直接连接通路，其在康复医疗领域展现出巨大潜力。科学家帮助一位脊髓受损的瘫痪患者，通过植入其大脑运动皮层的传感器收集神经信号，经计算机解码后，控制机械臂完成抓取动作。下列相关叙述正确的是（　　） A. 患者控制机械臂时，其神经冲动传递的途径是：大脑运动皮层→脊髓→传出神经→机械臂 B. 在该过程中，患者大脑运动皮层神经元产生的兴奋，通过电信号形式被传感器识别 C. 机械臂成功抓取水杯后，患者通过视觉观察到抓取成功，该信息会传递到大脑皮层躯体感觉中枢形成触觉 D. 该技术证明了人体的所有生命活动都完全受大脑皮层的意识支配 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 细胞分裂的正常进行依赖于精密的调控机制。在连续分裂的细胞中，一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程称为一个细胞周期，通常包括分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。为了确保分裂的正确性，细胞周期中设有多个检查点，其中G1/S检查点决定细胞是否开始DNA合成，G2/M检查点决定细胞是否能进入分裂期。当细胞分裂调控失常时，常伴随端粒维持机制的异常，可能诱发细胞癌变。p53蛋白在细胞应对DNA损伤等应激信号时被激活，进而引起细胞周期阻滞，促进DNA修复或细胞凋亡。 （1）高等植物细胞分裂时，由_______形成纺锤体，纺锤体形成于_______期，细胞周期中G2/M检查点是检查_______。p53蛋白激活后可通过诱导p21基因的表达来引发细胞周期阻滞，推断p21蛋白最可能作用于细胞周期的______检查点。 （2）结合细胞分裂调控和端粒理论，解释癌细胞“无限增殖”的原因：_______。 （3）某药物可抑制端粒酶活性，推测其对癌细胞的影响：_______。 （4）科研人员常利用DNA合成抑制剂实现细胞周期同步，下表是某动物细胞细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，再至少培养_______小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S交界处，此时处于S期的细胞占全部细胞的比例为_______。随后去除抑制剂，更换新鲜培养液培养，之后在_______小时范围内，再次加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1/S交界处，实现周期同步。 周期 G1 S G2 M 合计 时长/h 11 9 4 1 25 18. 家族性高胆固醇血症（FH）的主要病因是低密度脂蛋白受体（LDLR）基因发生突变，导致肝脏细胞膜上的LDLR缺失或功能异常。低密度脂蛋白（LDL）是内环境成分之一，主要负责运输胆固醇。 （1）与正常人相比，FH患者血浆中LDL-C（低密度脂蛋白胆固醇）的含量会显著_______（填“升高”或“降低”）。从内环境稳态的角度看，这属于内环境中_______的失调。 （2）肝脏细胞通过LDLR识别并摄取LDL，从而调节血浆中胆固醇的含量。FH患者由于LDLR异常，使得这种调节机制受阻，这体现了内环境稳态的调节机制是_______。 （3）长期的高胆固醇血症会使胆固醇沉积在血管壁上，引发动脉粥样硬化，动脉粥样硬化会使血管壁增厚，血管腔变窄，并且血管内壁变得不光滑，这最直接可能导致 （填字母）。 A. 血浆渗透压升高 B. 血浆pH值发生剧烈波动 C. 组织液渗透压降低 D. 血液流动不畅 （4）除了动脉粥样硬化，FH患者还可能因胆固醇在皮下和肌腱处沉积形成黄色瘤。这再次说明，_______是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 （5）现有一个FH患病家族，系谱图如下图所示。 请判断该遗传病的遗传方式最可能为_______，并写出判断依据：_______。 19. 囊性纤维病约70％患者病因是CFTR蛋白508号位置上的苯丙氨酸缺失。研究者设计了两种分子探针：探针1和2分别能与正常和缺失的CFTR基因结合。利用这两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如下图。 （1）通过遗传咨询和产前诊断等手段，可以对遗传病进行检测和预防，遗传咨询的步骤通常为：①了解家族病史，对是否患有某种遗传病作出诊断；②_______；③_______；④向咨询对象提出防治对策和建议。 （2）根据系谱图，可否用探针1和探针2对丙家系的II-2进行产前诊断？并说明理由_______。 （3）乙家系成员CFTR蛋白的Phe508是否缺失？并说明理由_______。 （4）丙家系II-1携带的两个CFTR基因序列是否相同？说明判断依据_______。 （5）若丙家系II-2的表型正常，用这两种探针可以检测出两条带的概率为_______。 20. 光呼吸是C3植物在光照条件下吸收氧气并释放二氧化碳的过程，该过程依赖于的浓度比值（Rubisco酶是一种双功能酶，若O2/CO2的浓度比值较高，则催化与反应，反之则与CO2反应），会消耗光合作用已固定碳的30%~50%，显著制约作物产量。传统光呼吸改造策略仅能减少碳损失，近期科学家在水稻叶绿体中引入源自细菌的三种酶，构建了一条全新的人工光呼吸旁路，该旁路能将乙醇酸（光呼吸产物）转化为甘油酸，此过程不仅减少能量消耗，还额外固定1分子CO2，实现了从“碳消耗”到“碳固定”的转变。同时，另一项前沿研究通过在植物叶绿体中创建了“双固碳系统”，将人工设计的McG循环与固有的卡尔文循环协同运作，成功培育出“合成二碳”（synthetic C2）植物，使固碳效率提升约50％。 根据上述材料，回答下列问题 （1）光呼吸的强弱主要取决于的浓度比值。请从环境胁迫对气孔的调节角度解释，为什么在高温、干旱和强光照条件下，植物的光呼吸会显著增强？_______。 （2）人工光呼吸旁路“额外固定1分子CO2”，从能量来源的角度看，这一额外过程所需的ATP和［H］主要直接依赖于光合作用的_______阶段。 （3）为验证转基因水稻的生理变化，科研人员在正常条件下测定了其与普通水稻的CO2补偿点（即净光合速率＝0时的环境CO2浓度）。 预期结果：转基因水稻的CO2补偿点比普通水稻_______（填“高”或“低”），理由是_______。 （4）材料中的两项研究都涉及对叶绿体的改造，请从结构与功能观的角度，分析叶绿体适于作为人工代谢途径改造平台的一个优势：_______。 （5）基于上述材料中的技术突破，请提出一个能够提高农田水稻整体产量的栽培管理措施，并解释其原理：_______。 21. 研究表明，夜间暴露于手机、电脑屏幕发出的蓝光会抑制人体褪黑素的分泌，扰乱睡眠。视网膜上存在一类对蓝光敏感的固有光敏视网膜神经节细胞（ipRGC），它不参与视觉成像。ipRGC被蓝光激活后，其产生的兴奋通过视神经传递至下丘脑中的视交叉上核（SCN，生物钟中枢），SCN的神经元再抑制松果体分泌褪黑素。为探究其具体神经通路，科学家利用小鼠模型进行了以下实验。 实验一：科研人员培育出ipRGC不表达光敏蛋白（失去感光功能）的转基因小鼠（A组）和正常小鼠（B组）。在夜间用相同强度的蓝光照射两组小鼠，检测其松果体中褪黑素的含量。结果发现，A组小鼠褪黑素含量无明显变化，B组小鼠褪黑素含量显著下降。 实验二：进一步发现，蓝光刺激下，ipRGC释放谷氨酸，作用于SCN神经元细胞膜上NMDA受体，引起SCN神经元兴奋。 实验三：研究人员向正常小鼠的SCN区微量注射NMDA受体阻断剂（AP5），一段时间后对其进行夜间蓝光照射，发现小鼠褪黑素分泌未被显著抑制。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）在该蓝光调控褪黑素分泌的反射过程中，感受器是_______，效应器是_______。该蓝光抑制褪黑素分泌的过程属于_______（填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”）。 （2）从ipRGC到SCN神经元，信号传递的结构基础是突触。在此突触中，突触前膜是_______的细胞膜，释放的兴奋性神经递质是_______。 （3）实验一中，设置B组的目的是_______。该实验表明，蓝光对褪黑素的抑制依赖于_______。 （4）有同学认为实验一的结论不够严谨，因为无法排除蓝光直接作用于松果体使其功能受损的可能性。请评价该观点是否合理，并说明理由。若不合理，请指出上述哪个实验的结果已能排除这种可能性_______。 （5）请提出一个有助于缓解“熬夜玩手机导致失眠”问题的思路（药物、物理方法、生活习惯等），并简要阐述其生物学原理_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年新未来大联考高三年级11月联合测评 生物学试题 （试卷满分：100分；考试用时：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列有关细胞骨架的叙述中，正确的是（　　） A. 叶肉细胞在形态上保持不规则的立方体状主要依赖于细胞骨架的支撑功能 B. 在分泌蛋白的合成与运输过程中，内质网产生的囊泡能够沿着细胞骨架定向移动至高尔基体 C. 有丝分裂后期，牵引染色体运动的纺锤丝作为一种临时性的细胞骨架，其主要成分是核酸 D. 植物细胞分裂时，细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞的动力来源于细胞骨架的剧烈收缩 【答案】B 【解析】 【详解】A、叶肉细胞的形态主要依赖细胞壁的支撑，而非细胞骨架。细胞骨架主要维持细胞内部结构，A错误； B、分泌蛋白运输中，内质网的囊泡通过细胞骨架（微管）定向移动至高尔基体，B正确； C、纺锤丝成分为微管（蛋白质），而非核酸，C错误； D、植物细胞分裂时，细胞板扩展形成细胞壁，细胞膜内陷是动物细胞分裂的特征，D错误。 故选B。 2. 下列有关脂质和蛋白质的叙述，正确的是（　　） A. 磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸等组成，其头部疏水、尾部亲水的特性是形成生物膜双分子层的基础 B. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，胆固醇的存在能够维持细胞膜的正常流动性 C. 构成细胞膜的所有蛋白质都可以侧向自由移动，这种运动赋予了膜流动性，也是膜功能得以实现的前提 D. 雄性激素的化学本质是类固醇，其合成与内质网无关，主要由附着在高尔基体上的酶催化完成 【答案】B 【解析】 【详解】A、磷脂分子头部由磷酸组成，亲水；尾部为脂肪酸链，疏水。生物膜双分子层形成的基础是头部朝外、尾部朝内，A错误； B、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，通过限制磷脂分子过度运动维持膜的流动性，B正确； C、并非所有膜蛋白均可自由移动，部分蛋白受细胞骨架固定或与其他结构结合，C错误； D、雄性激素属固醇类，其合成需光面内质网上的酶催化，与高尔基体无关，D错误。 故选B。 3. ATP和核酸是细胞生命活动的关键物质。下列相关叙述正确的是（　　） A. ATP水解时，其特殊的化学键断裂释放的能量可用于核酸的合成 B. 真核细胞中，ATP的合成主要在线粒体内膜上进行，而核酸的合成均发生在细胞核内 C. ATP分子中含有两个特殊的化学键，而核酸分子中也含有类似的特殊化学键 D. ATP在细胞中易于再生，含量保持动态平衡，而DNA作为遗传物质，在细胞中含量特别稳定 【答案】A 【解析】 【详解】A、ATP水解时，高能磷酸键断裂释放的能量可用于核酸合成等吸能反应，A正确； B、真核细胞中ATP的合成场所包括线粒体、叶绿体和细胞质基质，并非主要在线粒体内膜；核酸（如RNA）的合成也可发生在细胞核外的线粒体和叶绿体中，B错误； C、ATP含有两个高能磷酸键，而核酸中的磷酸二酯键与高能磷酸键性质不同，C错误； D、DNA在细胞分裂时会复制导致含量变化，并非“特别稳定”，D错误。 故选A。 4. 以下有关细胞核的叙述中，正确的是（　　） A. 伞藻的嫁接实验直接证明了伞藻的遗传物质全部位于细胞核中 B. 将蝾螈受精卵横缢为有核和无核的两半，无核的一半不能分裂，有核的一半能正常分裂，不能证明细胞核控制着细胞的遗传 C. 哺乳动物成熟红细胞的结构与功能特点，以及其寿命较短的现象，有力地支持了“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一观点 D. 端粒是细胞核内核仁部位的一段特殊DNA序列，随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短 【答案】B 【解析】 【详解】A、伞藻的嫁接实验，不能直接证明 “遗传物质全部位于细胞核”，需结合核移植实验才能更明确细胞核的作用，A错误； B、蝾螈受精卵横缢实验中，有核的一半能分裂、无核的不能分裂，能证明细胞核是分裂、分化必需的结构，不能证明细胞核控制着细胞的遗传，B正确； C、哺乳动物成熟红细胞无细胞核，不能支持“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一观点，C错误； D、端粒是染色体末端的特殊DNA序列（并非核仁部位），核仁的功能是参与核糖体的形成。端粒随细胞分裂次数增加而缩短的描述正确，D错误。 故选B。 5. 肾脏对水和钠的重吸收是调节血压的重要环节。研究发现，在肾小管上皮细胞的顶端膜上，存在一种“钠一葡萄糖协同转运蛋白”（SGLT）。它能利用Na+顺浓度梯度从管腔（原尿侧）进入细胞时释放的能量，将葡萄糖逆浓度梯度从管腔转运到细胞内。随后，细胞内的Na+会被基底侧膜上的“钠一钾泵”主动泵出到组织液中，以维持细胞内外Na+的浓度差。根据上述信息，下列叙述错误的是（　　） A. SGLT介导的葡萄糖转运属于主动运输 B. “钠-钾泵”介导的Na+转运属于主动运输 C. 若“钠一钾泵”功能增强，可能导致细胞外液中Na+增加，进而引起血容量增加 D. Na+顺浓度梯度进入细胞的过程属于主动运输 【答案】D 【解析】 【详解】A、SGLT利用Na⁺顺浓度梯度产生的势能将葡萄糖逆浓度转运入细胞，属于主动运输（次级主动运输），A正确； B、钠钾泵通过消耗ATP逆浓度转运Na⁺，属于主动运输，B正确； C、钠钾泵功能增强时，更多Na⁺被泵入组织液，导致细胞外液渗透压升高，水分由细胞内液进入组织液，血容量增加，C正确； D、Na⁺顺浓度梯度进入细胞依赖载体蛋白，不消耗能量，属于协助扩散，而非主动运输，D错误。 故选D。 6. 细胞呼吸是细胞能量代谢的中心环节，下列叙述正确的是（　　） A. 人体剧烈运动时，骨骼肌细胞中CO2的产生量会始终等于O2的消耗量，这与细胞只进行有氧呼吸有关 B. 在苹果果肉细胞中，丙酮酸在细胞质基质中生成后，只能进入线粒体被彻底氧化分解 C. 有氧呼吸第三阶段，[H］与O2结合生成水的同时合成ATP，此过程与细胞内的放能反应直接关联 D. 若某种毒素能抑制线粒体内膜上的电子传递过程，则果蝇幼虫细胞内的丙酮酸浓度将下降 【答案】C 【解析】 【详解】A、人体剧烈运动时，骨骼肌细胞会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO₂，因此CO₂的产生量始终等于有氧呼吸中O₂的消耗量，A错误； B、苹果果肉细胞在氧气不足时，丙酮酸可在细胞质基质中通过无氧呼吸转化为酒精和CO₂，而非只能进入线粒体，B错误； C、有氧呼吸第三阶段，[H]与O₂结合生成水，同时通过电子传递链释放能量合成ATP。此过程属于放能反应，且ATP合成直接与放能反应关联，C正确； D、线粒体内膜的电子传递过程受阻（有氧呼吸第三阶段被抑制），会导致丙酮酸无法进入线粒体进一步分解，从而在细胞质基质中积累，浓度升高而非下降，D错误。 故选C。 7. 下图为探究光合速率、呼吸速率的装置，A、B为CO2缓冲液。下列叙述正确的是（　　） A. 若将甲、乙装置中的CO2缓冲液更换为NaOH溶液，则一段时间后，甲装置的液滴变化值可代表净光合速率，乙装置的液滴变化值可代表呼吸速率 B. 缓冲液维持装置内CO2浓度恒定，甲装置内压强增大是由于光合作用产生所致，此时液滴变化值代表总光合速率 C. 若撤去CO2缓冲液，则甲装置的变化速率代表净光合速率，而乙装置的液滴变化速率代表呼吸速率 D. 若要计算总光合速率，用甲、乙装置的计算方式是：总光合速率＝甲装置液滴变化速率十乙装置液滴变化速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲装置内由于CO2被NaOH吸收无法测出植物净光合速率，A错误； B、在CO2浓度恒定的条件下，甲装置内压强的确因光合作用释放O2而增大。但此时测得的O2释放速率是净光合速率（总光合产生的O2，呼吸消耗的O2），而非总光合速率，B错误； C、撤去CO2缓冲液后，气体体积的变化同时受O2和CO2两种气体的影响，无法测出呼吸速率和净光合速率，C错误； D、在CO2浓度恒定（通过缓冲液）的理想条件下，甲装置（光照下）测得的为O2释放速率，即净光合速率。乙装置（黑暗下）测得的为O2消耗速率，即呼吸速率。总光合速率（以O2产生量计）=净光合速率（O2净释放量）+呼吸速率（O2消耗量），D正确。 故选D。 8. 有丝分裂和减数分裂对生物的遗传和变异起着决定性作用。下列有关叙述正确的是（　　） A. 有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期，细胞中发生的主要行为相同，其生物学意义也完全相同 B. 在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生片段交换，这种变异会导致配子中基因序列的改变，但不会改变细胞中基因的数量 C. 一个基因型为AaBb的雄性哺乳动物，其一个精原细胞经过一次完整的减数分裂，只能产生两种基因型的精子 D. 有丝分裂间期和减数分裂前的间期，细胞都会完成一次染色体复制来保证亲子代细胞间遗传信息的连续性 【答案】B 【解析】 【详解】A、有丝分裂最终要实现的是产生与亲代细胞相同的子细胞，减数第二次分裂的意义在于产生遗传多样性的配子。因此，二者的生物学意义并不完全相同，A错误； B、减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会，非姐妹染色单体间发生互换不会改变细胞中基因的数量，B正确； C、如果该精原细胞发生了交叉互换，则可能产生四种基因型的精子，C错误； D、染色体复制的目的主要是为分裂做准备，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，可“保证遗传连续性”；而减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的配子中染色体数减半，未体现“保证遗传连续性”，D错误。 故选B。 9. 下列关于DNA复制、转录和翻译过程的比较，叙述正确的是（　　） A. 真核细胞中，这三个过程使用的核苷酸原料都是完全相同的 B. 三个过程均遵循碱基互补配对原则，且配对方式都包含A-T、T-A、C-G、G-C C. 转录和翻译在正常人体不同类型的细胞中进行的活跃程度可以完全不同 D. 真核细胞中，一个DNA分子转录形成的mRNA分子所含的核苷酸数量，与其指导合成的一条肽链中的氨基酸个数一定遵循3：1的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA复制以脱氧核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料，翻译的原料是氨基酸，三者原料不同，A错误； B、DNA复制中存在A-T、T-A配对，但转录时RNA链合成涉及A-U配对，翻译中mRNA与tRNA配对为A-U、U-A，因此三个过程的配对方式不完全相同，B错误； C、不同类型的细胞因基因选择性表达，转录和翻译活跃程度可能完全不同（如分泌蛋白细胞高度活跃，成熟红细胞无转录），C正确； D、mRNA中终止密码子不编码氨基酸，且真核生物mRNA含非翻译区，核苷酸数与氨基酸数并非严格3:1，D错误。 故选C。 10. 下图为某单基因遗传病（相关基因用A/a表示）的系谱图。研究人员对部分成员进行了基因检测，通过电泳技术得到相关基因的条带图。已知该致病基因会导致男性胚胎致死，女患者多于男患者，若不考虑突变和X、Y同源区段。下列叙述正确的是（　　） A. 该病的遗传方式为常染色体显性遗传 B. Ⅱ-1的致病基因可能来自其父I-1，也可能来自其母I-2 C. 若Ⅱ-1与一正常男性结婚，他们所生女儿患病的概率为1/2 D. 电泳图中，条带①代表正常基因，条带②代表致病基因 【答案】C 【解析】 【详解】A、由题意知女患者多于男患者，且系谱图中可见连续遗传，没有男患者。结合题干“该致病基因会导致男性胚胎致死”，可推断男性基因型XAY或A-的个体在胚胎期死亡，无法出生。因此，该病的遗传方式为伴X染色体显性遗传或常染色体显性遗传，A错误； BD、Ⅰ-1和Ⅱ-2（正常男性），基因型为XaY或aa，电泳图上只有一条带（②），由此判定条带②代表正常基因（a）。Ⅰ-2和Ⅱ-1（女性患者），基因型为XAXa或Aa，电泳图上有两条带（①和②），由此判定条带①代表致病基因（A）。由于男性均是正常，因此Ⅱ-1的致病基因只能来自母亲Ⅰ-2，BD错误； C、Ⅱ-1的基因型为XAXa，正常男性的基因型为XaY。他们的后代基因型及表型为XAXa（女儿，患病）、XaXa（女儿，正常）、XAY（男性胚胎，致死）、XaY（儿子，正常）。在所有存活下来的女儿中，患病（XAXa）和正常（XaXa）的概率各为1/2，常染色体显性遗传概率与之相同，C正确。 故选C。 11. 某二倍体植物（2n=20）种群中发现了四种变异个体。A植株：某基因发生碱基对替换，导致花色改变。B植株：减数分裂I前期时可见染色体的十字形构型。C植株：某染色体缺失一个含开花基因的片段，开花延迟。D植株：染色体数目为40条，表现为茎粗果大。下列关于这些变异的叙述，正确的是（　　） A. A和B的变异在光学显微镜下相应时期均可观察到 B. B的变异会导致基因的排列顺序发生改变 C. C变异属于基因突变，自交后代一定发生性状分离 D. D的变异为基因重组，其配子具有可育性 【答案】B 【解析】 【详解】A、A植株的变异是基因突变（碱基对替换），无法在光学显微镜下观察；B植株的十字形构型由染色体易位导致，可在减数分裂I前期观察到，A错误。 B、B植株的染色体易位属于染色体结构变异，导致基因排列顺序改变，B正确。 C、C植株的变异是染色体缺失（结构变异），而非基因突变；若缺失片段为显性基因，自交后代可能全为隐性表型，不发生性状分离，C错误。 D、D植株染色体数目加倍（40条），属于多倍体，故发生了染色体数目变异，而非基因重组，D错误。 故选B。 12. 下列有关变异、自然选择和适应的叙述，正确的是（　　） A. 自然选择直接作用于生物的基因型，通过淘汰不利基因来获得适应性性状 B. 生物个体在其生命周期内为适应环境而获得的性状构成进化的原材料 C. 生存斗争是生物进化的动力，激烈的生存斗争必然导致种群中有利变异的积累和物种的进化 D. 适应的形成本质上是自然选择对种群中广泛存在的、不定向的变异进行定向选择的结果 【答案】D 【解析】 【详解】A、自然选择直接作用于生物的表型，基因型无法直接被环境筛选，A错误； B、个体在生命周期内获得的性状（如用进废退）属于不可遗传变异，不能作为进化原材料，B错误； C、生存斗争是进化的动力，但有利变异的积累需长期选择，且物种进化需形成生殖隔离，C错误； D、变异是不定向的，自然选择定向保留有利变异，使种群基因频率改变，形成适应，D正确。 故选D。 13. 长期吸烟会改变特定基因的DNA甲基化水平（如抑癌基因p16启动子区高甲基化、原癌基因MYC低甲基化），增加癌症风险。下列叙述正确的是（　　） A. 吸烟导致的DNA甲基化改变属于基因突变，会直接改变基因碱基序列 B. 戒烟后所有异常的甲基化修饰均可快速逆转，恢复至健康状态 C. 孕妇吸烟导致的p16基因甲基化修饰可能通过生殖细胞遗传给子代 D. 吸烟引起抑癌基因p16高甲基化，导致该基因过度表达而诱发癌症 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰，通过影响基因与RNA聚合酶的结合调控表达，但不会改变基因的碱基序列，因此不属于基因突变，A错误； B、表观遗传修饰可能部分逆转，且甲基化状态的恢复需要时间，并非所有都能完全恢复，B错误； C、生殖细胞的表观遗传修饰（如DNA甲基化）可通过配子传递给子代，孕妇吸烟若导致生殖细胞中p16基因启动子区高甲基化，可能遗传给子代，C正确； D、抑癌基因p16启动子区高甲基化会阻碍RNA聚合酶识别并结合启动子，导致该基因表达水平下降，无法正常抑制细胞异常增殖，从而诱发癌症，D错误。 故选C。 14. 某运动员在高温下完成比赛后，出现头晕恶心等症状。其血液生化检测显示：pH为7.32（正常值7.35~7.45），血浆乳酸含量升高，血液中K+为3.3 mmol/L（正常值3.5～5.5）。下列对此情况的分析中，最合理的是（　　） A. 内环境的理化性质稳定是细胞进行正常生命活动的前提，当前pH和电解质的波动会直接影响细胞的能量代谢和兴奋性 B. 血浆中的/H2CO3缓冲对能中和部分乳酸，此过程会使血浆浓度升高 C. 当前内环境的变化，主要是由于呼吸系统和泌尿系统没有发挥调节作用 D. 优先补充大量纯净水以降低血液渗透压，是缓解头晕、恢复体液平衡最安全快捷的方式 【答案】A 【解析】 【详解】A、内环境的理化性质如pH和电解质浓度直接影响酶的活性，进而影响细胞呼吸（能量代谢）；血钾过低会导致静息电位异常，影响神经和肌肉的兴奋性，A正确； B、HCO3-/H2CO3缓冲对通过中和乳酸生成乳酸钠、H2CO3（分解为CO2和H2O），此过程消耗HCO3-，其浓度应降低而非升高，B错误； C、呼吸系统通过排出CO2、泌尿系统通过排出酸性物质参与调节pH，此时pH下降说明调节系统已发挥作用但未完全纠正，而非“未发挥调节作用”，C错误； D、大量补充纯净水会稀释血浆，进一步降低血钾浓度，加剧电解质紊乱，正确方式应为补充含电解质和水溶液，D错误。 故选A。 15. 下列关于神经电位和突触结构的叙述，正确的是（　　） A. 静息状态下，神经细胞膜对K+的通透性增大，K+大量外流，形成内正外负的电位 B. 动作电位产生过程中，Na+通过载体蛋白以主动运输的方式进入细胞，导致膜电位由内负外正变为内正外负 C. 突触前膜释放的神经递质进入突触后膜所在的神经元之后，会与特异性受体结合并发挥作用，之后迅速被降解或回收 D. 无论是兴奋性神经递质还是抑制性神经递质，与受体结合后，一定会引起突触后神经元产生电位变化 【答案】D 【解析】 【详解】A、静息状态下，神经细胞膜对K⁺的通透性增大，K⁺通过通道蛋白外流，形成内负外正的静息电位，而非“内正外负”，A错误； B、动作电位形成时，Na⁺通过通道蛋白以协助扩散的方式内流（顺浓度梯度），导致膜电位由内负外正变为内正外负，B错误； C、神经递质通过突触前膜释放后，进入突触间隙并与突触后膜上的受体结合，并未进入突触后神经元内部，C错误； D、无论是兴奋性还是抑制性神经递质，与受体结合后都会引起突触后膜离子通透性改变，从而产生电位变化，D正确。 故选D。 16. 脑机接口技术是在大脑与外部设备之间创建的直接连接通路，其在康复医疗领域展现出巨大潜力。科学家帮助一位脊髓受损的瘫痪患者，通过植入其大脑运动皮层的传感器收集神经信号，经计算机解码后，控制机械臂完成抓取动作。下列相关叙述正确的是（　　） A. 患者控制机械臂时，其神经冲动传递的途径是：大脑运动皮层→脊髓→传出神经→机械臂 B. 在该过程中，患者大脑运动皮层神经元产生的兴奋，通过电信号形式被传感器识别 C. 机械臂成功抓取水杯后，患者通过视觉观察到抓取成功，该信息会传递到大脑皮层躯体感觉中枢形成触觉 D. 该技术证明了人体的所有生命活动都完全受大脑皮层的意识支配 【答案】B 【解析】 【详解】A、患者脊髓受损，无法通过脊髓传递神经冲动，机械臂的控制直接由大脑信号经计算机解码完成，未经过脊髓，A错误； B、大脑皮层神经元兴奋时产生动作电位（电信号），传感器可直接检测该电信号，B正确； C、视觉信息传递到视觉中枢，而非躯体感觉中枢；机械臂无触觉反馈，患者不会形成触觉，C错误； D、部分生命活动（如心跳、呼吸）由脑干等调控，不受意识支配，D错误。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 细胞分裂的正常进行依赖于精密的调控机制。在连续分裂的细胞中，一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程称为一个细胞周期，通常包括分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。为了确保分裂的正确性，细胞周期中设有多个检查点，其中G1/S检查点决定细胞是否开始DNA合成，G2/M检查点决定细胞是否能进入分裂期。当细胞分裂调控失常时，常伴随端粒维持机制的异常，可能诱发细胞癌变。p53蛋白在细胞应对DNA损伤等应激信号时被激活，进而引起细胞周期阻滞，促进DNA修复或细胞凋亡。 （1）高等植物细胞分裂时，由_______形成纺锤体，纺锤体形成于_______期，细胞周期中G2/M检查点是检查_______。p53蛋白激活后可通过诱导p21基因的表达来引发细胞周期阻滞，推断p21蛋白最可能作用于细胞周期的______检查点。 （2）结合细胞分裂调控和端粒理论，解释癌细胞“无限增殖”的原因：_______。 （3）某药物可抑制端粒酶活性，推测其对癌细胞的影响：_______。 （4）科研人员常利用DNA合成抑制剂实现细胞周期同步，下表是某动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，再至少培养_______小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S交界处，此时处于S期的细胞占全部细胞的比例为_______。随后去除抑制剂，更换新鲜培养液培养，之后在_______小时范围内，再次加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1/S交界处，实现周期同步。 周期 G1 S G2 M 合计 时长/h 11 9 4 1 25 【答案】（1） ①. 细胞两极发出的纺锤丝 ②. 前 ③. DNA是否完成复制（且无损伤） ④. G1/S （2）细胞周期调控失常，检查点失效；端粒酶被重新激活，维持端粒长度，避免细胞衰老死亡，实现无限分裂 （3）药物抑制端粒酶后，癌细胞端粒逐渐缩短，最终进入衰老或凋亡，增殖受抑制 （4） ①. 16h ②. 3/10##30% ③. 9~16 【解析】 【分析】根据题意和图表分析可知：表中数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间．细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），其中分裂间期又分为G1、S和G2期，所占时间为11+9+4=24h，而分裂期所占时间为1h。 小问1详解】 高等植物细胞分裂时，细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体，纺锤体形成于前期，细胞周期中G/M检查点检查DNA是否完成复制（且无损伤）。p53蛋白激活后（DNA出现损伤）通过诱导p21基因的表达来引发细胞周期阻滞，所以p21蛋白最可能作用于细胞周期的G1/S检查点，让DNA不再复制。 【小问2详解】 癌细胞“无限增殖”是因为细胞周期调控失常，检查点失效；端粒酶被重新激活，维持端粒长度，避免细胞衰老死亡，实现无限分裂。 【小问3详解】 药物抑制端粒酶后癌细胞端粒逐渐缩短，最终进入衰老或凋亡，增殖受抑制。 【小问4详解】 加入合成抑制剂后，S期细胞立刻被抑制（停在Ｓ期某位置，无法完成DNA复制，因此无法离开Ｓ期）。其他期细胞继续运转：G2期细胞→M→G1→到达G1/S边界被阻断；M期细胞→G1→到达G1/S边界被阻断；G1期细胞→到达G1/S边界被阻断。要所有细胞都被抑制在G1/S交界，必须等原G2期初的细胞走完G2+M+G1（16h）到达G1/S。求此时处于S期的细胞所占比例时，注意G2和M期的细胞已经分裂，即加倍，因此所占比例为9/(25+4+1)=3/10。去抑制后，S期和G1/S交界处的细胞继续进行细胞周期，因此需要超过Ｓ期，但不能高于G2+M+G1，才能保证最终全部停留在G1/S交界处，故时间为9~16小时。 18. 家族性高胆固醇血症（FH）的主要病因是低密度脂蛋白受体（LDLR）基因发生突变，导致肝脏细胞膜上的LDLR缺失或功能异常。低密度脂蛋白（LDL）是内环境成分之一，主要负责运输胆固醇。 （1）与正常人相比，FH患者血浆中LDL-C（低密度脂蛋白胆固醇）的含量会显著_______（填“升高”或“降低”）。从内环境稳态的角度看，这属于内环境中_______的失调。 （2）肝脏细胞通过LDLR识别并摄取LDL，从而调节血浆中胆固醇的含量。FH患者由于LDLR异常，使得这种调节机制受阻，这体现了内环境稳态的调节机制是_______。 （3）长期的高胆固醇血症会使胆固醇沉积在血管壁上，引发动脉粥样硬化，动脉粥样硬化会使血管壁增厚，血管腔变窄，并且血管内壁变得不光滑，这最直接可能导致 （填字母）。 A. 血浆渗透压升高 B. 血浆pH值发生剧烈波动 C. 组织液渗透压降低 D. 血液流动不畅 （4）除了动脉粥样硬化，FH患者还可能因胆固醇在皮下和肌腱处沉积形成黄色瘤。这再次说明，_______是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 （5）现有一个FH患病家族，系谱图如下图所示。 请判断该遗传病的遗传方式最可能为_______，并写出判断依据：_______。 【答案】（1） ①. 升高 ②. 化学成分（或化学成分与理化性质） （2）反馈调节（或负反馈调节） （3）D （4）内环境 （5） ①. 常染色体显性遗传 ②. Ⅱ-3和Ⅱ-4都患病，Ⅲ-5患病，为显性遗传；Ⅱ-3为患病男性，其母亲Ⅰ-2和女儿Ⅲ-5表现正常，不符合伴X染色体显性遗传 【解析】 【分析】基因对生物性状的控制途径是：①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，②基因控制的蛋白质的结构直接控制生物的性状。 【小问1详解】 FH 患者因 LDLR 异常，肝细胞无法正常摄取血浆中的 LDL，导致血浆中 LDL-C（胆固醇）积累，含量升高；这属于内环境中化学成分的稳态失调。 【小问2详解】 血浆胆固醇升高促进肝脏摄取，从而降低其含量，这是一个典型的负反馈调节过程。 【小问3详解】 A、胆固醇沉积在血管壁，并不会直接、显著地改变血浆中物质的浓度，所以对血浆渗透压影响不大，A不符合题意； B、人体血浆的pH能够维持稳定在7.35~7.45，主要依靠缓冲物质（如/H2CO3）、肺和肾的调节，并不会剧烈变动，B不符合题意； C、组织液渗透压同样由其溶质决定。胆固醇沉积在血管内部，与组织液的成分没有直接联系，因此不会直接导致组织液渗透压降低，C不符合题意； D、血管管腔变窄，血液流过去更“费劲”；血管内壁不光滑，增加了血液流动的阻力。这两种情况都导致血液流动不畅，D符合题意。 故选D。 【小问4详解】 血浆中的胆固醇（内环境成分）异常，运输并沉积到皮下组织，体现了内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 【小问5详解】 由系谱图可知，Ⅱ-3和Ⅱ-4患病，他们的女儿Ⅲ-5正常，可判断该病的遗传方式为显性。Ⅱ-3为患病男性，其母亲Ⅰ-2和女儿Ⅲ-5表现正常，不符合伴X染色体显性遗传病男性患者母亲和女儿均患病的特点，所以该病的遗传方式不可能为伴X染色体显性遗传。 19. 囊性纤维病约70％患者病因是CFTR蛋白508号位置上的苯丙氨酸缺失。研究者设计了两种分子探针：探针1和2分别能与正常和缺失的CFTR基因结合。利用这两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如下图。 （1）通过遗传咨询和产前诊断等手段，可以对遗传病进行检测和预防，遗传咨询的步骤通常为：①了解家族病史，对是否患有某种遗传病作出诊断；②_______；③_______；④向咨询对象提出防治对策和建议。 （2）根据系谱图，可否用探针1和探针2对丙家系的II-2进行产前诊断？并说明理由_______。 （3）乙家系成员CFTR蛋白的Phe508是否缺失？并说明理由_______。 （4）丙家系II-1携带的两个CFTR基因序列是否相同？说明判断依据_______。 （5）若丙家系II-2的表型正常，用这两种探针可以检测出两条带的概率为_______。 【答案】（1） ①. 分析遗传病的传递方式 ②. 推算出后代的再发风险率 （2）不可以，丙患病原因是由CFTR蛋白的其他氨基酸（非508号位）改变导致的 （3）并未缺失，探针2未检测出结果 （4）不同，由结果可知，探针1和探针2均检测到结果 （5）1/3 【解析】 【分析】遗传病的监测和预防：产前诊断、遗传咨询、禁止近亲婚配、提倡适龄生育。由题干可知，囊性纤维化是常染色体隐性遗传病，70%是CFTR蛋白508号位置的苯丙氨酸缺失，探针1检测508号位正常的CFTR基因（记为A基因，即完全正常的CFTR基因），或其他部位异常（非508号位）但508号位正常的CFTR基因（已经突变，用a2或a3基因表述），探针2检测的是508号位缺失的CFTR基因（用a1基因表示）。 【小问1详解】 遗传咨询的步骤一般分为4步，一是对咨询对象进行身体检查，了解其家族病史，对是否患有某种遗传病作出判断，二是分析遗传病的传递方式，三是推算出后代的再发风险率，四是向咨询对象提出防治对策和建议，如进行产前诊断、终止妊娠等。 【小问2详解】 由题干可知，囊性纤维化是常染色体隐性遗传病，70%是CFTR蛋白508号位置的苯丙氨酸缺失，探针1检测508号位正常的CFTR基因（记为A基因，即完全正常的CFTR基因），或其他部位异常（非508号位）但508号位正常的CFTR基因（已经突变，用a2或a3基因表述），探针2检测的是508号位缺失的CFTR基因（用a1基因表示）。则系谱图甲Ⅰ代中的1和2号个体基因型均为Aa1，甲家系中的Ⅱ-1为a1a1；同理我们可以表示出乙家系的基因型，Ⅰ代中的1和2号个体基因型均为Aa3，乙家系中的Ⅱ-1为a3a3；同理，丙家系的基因型可以表示为Ⅰ代中的1和2号个体基因型分别为Aa1和Aa2，丙家系Ⅱ-1的基因型可以为a1a2。所以不能用探针1和探针2对丙家系的Ⅱ-2进行产前诊断，因为其患病原因是由CFTR蛋白的其他氨基酸改变导致的。 【小问3详解】 探针2未检测出结果，乙家系CFTR蛋白未缺失。 【小问4详解】 丙家系Ⅱ-1携带的基因不同，探针1和探针2均检测出结果。 【小问5详解】 若丙家系Ⅱ-2表型正常，则只有AA、Aa1和Aa2三种基因型，且各占一份，只有Aa1可用探针1和探针2检测出来，故概率为1/3。 20. 光呼吸是C3植物在光照条件下吸收氧气并释放二氧化碳的过程，该过程依赖于的浓度比值（Rubisco酶是一种双功能酶，若O2/CO2的浓度比值较高，则催化与反应，反之则与CO2反应），会消耗光合作用已固定碳的30%~50%，显著制约作物产量。传统光呼吸改造策略仅能减少碳损失，近期科学家在水稻叶绿体中引入源自细菌的三种酶，构建了一条全新的人工光呼吸旁路，该旁路能将乙醇酸（光呼吸产物）转化为甘油酸，此过程不仅减少能量消耗，还额外固定1分子CO2，实现了从“碳消耗”到“碳固定”的转变。同时，另一项前沿研究通过在植物叶绿体中创建了“双固碳系统”，将人工设计的McG循环与固有的卡尔文循环协同运作，成功培育出“合成二碳”（synthetic C2）植物，使固碳效率提升约50％。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）光呼吸的强弱主要取决于的浓度比值。请从环境胁迫对气孔的调节角度解释，为什么在高温、干旱和强光照条件下，植物的光呼吸会显著增强？_______。 （2）人工光呼吸旁路“额外固定1分子CO2”，从能量来源的角度看，这一额外过程所需的ATP和［H］主要直接依赖于光合作用的_______阶段。 （3）为验证转基因水稻的生理变化，科研人员在正常条件下测定了其与普通水稻的CO2补偿点（即净光合速率＝0时的环境CO2浓度）。 预期结果：转基因水稻的CO2补偿点比普通水稻_______（填“高”或“低”），理由是_______。 （4）材料中的两项研究都涉及对叶绿体的改造，请从结构与功能观的角度，分析叶绿体适于作为人工代谢途径改造平台的一个优势：_______。 （5）基于上述材料中的技术突破，请提出一个能够提高农田水稻整体产量的栽培管理措施，并解释其原理：_______。 【答案】（1）在高温、干旱和强光照条件下，为减少水分散失，植物气孔部分关闭，导致胞间CO2浓度降低，O2/CO2比值升高，加剧了光呼吸 （2）光反应 （3） ①. 低 ②. 因为转基因水稻通过人工旁路抑制了光呼吸的CO2释放，并可能额外固定了CO2，因此其在更低的环境CO2浓度下，光合作用即可达到与呼吸作用相等的状态（净光合速率为零） （4）叶绿体内部具备进行卡尔文循环和光反应的全套机制，包括相关的酶系、膜系统和能量货币（ATP、NADPH），为引入的新反应提供了直接的底物和能量供应基础（或叶绿体拥有自身的基因组和蛋白质合成系统，便于通过基因工程将外源基因导入并表达） （5）措施：增施有机肥。原理：增施有机肥后，土壤微生物分解有机物会释放CO2，提高了农田近地面的CO2浓度，抑制光呼吸，与转基因技术形成协同效应，共同提高光合效率（或措施：合理密植。原理：合理密植能确保田间通风透光，改善CO2分布，减少因冠层内CO2浓度过低导致的光呼吸增强） 【解析】 【分析】光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1,5-二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经此酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；反之，RuBP与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/4的PG则以CO2的形式释放。 【小问1详解】 高温、干旱、强光照时，植物为了减少水分散失，会部分关闭气孔。气孔关闭会导致： 外界 CO₂难以进入叶肉细胞，使胞间 CO₂浓度降低； 光合作用产生的 O₂难以排出，使胞间 O₂浓度升高； 最终 O₂/CO₂比值上升，而 Rubisco 酶在高 O₂/CO₂下会催化 C₅与 O₂反应（光呼吸），因此光呼吸显著增强。 【小问2详解】 光合作用分为光反应和暗反应阶段： 光反应阶段（类囊体薄膜）：利用光能将水分解，产生 ATP、[H]（NADPH），为暗反应供能； 暗反应阶段（叶绿体基质）：消耗 ATP、[H] 固定 CO₂。 因此，“额外固定 CO₂” 所需的 ATP 和 [H]，直接依赖于光反应阶段的产物。 【小问3详解】 CO₂补偿点是 “净光合速率 = 0”（光合作用强度 = 呼吸作用强度）时的环境 CO₂浓度。 转基因水稻通过人工光呼吸旁路抑制了光呼吸的 CO₂释放（光呼吸会释放 CO₂，相当于 “消耗” 光合产物），还能额外固定 CO₂； 这意味着：在更低的环境 CO₂浓度下，转基因水稻的光合作用就能与呼吸作用达到平衡（净光合速率为 0）。 【小问4详解】 叶绿体内部有卡尔文循环、光反应的全套机制（包括相关酶、膜系统），能提供反应所需的酶、底物； 光反应能产生ATP、NADPH（能量货币），为新代谢途径供能； 叶绿体有自身的基因组和蛋白质合成系统，便于通过基因工程导入外源基因并表达（实现新途径的构建）。 【小问5详解】 核心思路是提高环境 CO₂浓度、抑制光呼吸，结合材料中的转基因技术（抑制光呼吸）形成协同： 措施 1：增施有机肥。原理：有机肥被土壤微生物分解时会释放 CO₂，提高田间 CO₂浓度，抑制光呼吸，与转基因技术协同提高光合效率。 措施 2：合理密植。原理：合理密植能保证田间通风透光，改善 CO₂分布，避免局部 CO₂浓度过低导致的光呼吸增强。 21. 研究表明，夜间暴露于手机、电脑屏幕发出的蓝光会抑制人体褪黑素的分泌，扰乱睡眠。视网膜上存在一类对蓝光敏感的固有光敏视网膜神经节细胞（ipRGC），它不参与视觉成像。ipRGC被蓝光激活后，其产生的兴奋通过视神经传递至下丘脑中的视交叉上核（SCN，生物钟中枢），SCN的神经元再抑制松果体分泌褪黑素。为探究其具体神经通路，科学家利用小鼠模型进行了以下实验。 实验一：科研人员培育出ipRGC不表达光敏蛋白（失去感光功能）的转基因小鼠（A组）和正常小鼠（B组）。在夜间用相同强度的蓝光照射两组小鼠，检测其松果体中褪黑素的含量。结果发现，A组小鼠褪黑素含量无明显变化，B组小鼠褪黑素含量显著下降。 实验二：进一步发现，蓝光刺激下，ipRGC释放谷氨酸，作用于SCN神经元细胞膜上的NMDA受体，引起SCN神经元兴奋。 实验三：研究人员向正常小鼠的SCN区微量注射NMDA受体阻断剂（AP5），一段时间后对其进行夜间蓝光照射，发现小鼠褪黑素分泌未被显著抑制。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）在该蓝光调控褪黑素分泌的反射过程中，感受器是_______，效应器是_______。该蓝光抑制褪黑素分泌的过程属于_______（填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”）。 （2）从ipRGC到SCN神经元，信号传递结构基础是突触。在此突触中，突触前膜是_______的细胞膜，释放的兴奋性神经递质是_______。 （3）实验一中，设置B组的目的是_______。该实验表明，蓝光对褪黑素的抑制依赖于_______。 （4）有同学认为实验一的结论不够严谨，因为无法排除蓝光直接作用于松果体使其功能受损的可能性。请评价该观点是否合理，并说明理由。若不合理，请指出上述哪个实验的结果已能排除这种可能性_______。 （5）请提出一个有助于缓解“熬夜玩手机导致失眠”问题的思路（药物、物理方法、生活习惯等），并简要阐述其生物学原理_______。 【答案】（1） ①. 视网膜上的固有光敏视网膜神经节细胞（ipRGC） ②. 松果体 ③. 神经调节 （2） ①. ipRGC ②. 谷氨酸 （3） ①. 作为对照（或通过与A组对比得出ipRGC在此通路中的作用） ②. ipRGC对蓝光的感知（或ipRGC的功能/光敏蛋白） （4）不合理，实验三（的结果已排除这种可能性） （5）思路：研发一种能特异性阻断ipRGC上蓝光受体的眼药水。原理：从源头（感受器）阻断蓝光信号传入反射弧（或思路：在手机屏幕上加贴能高效过滤特定波长蓝光的膜。原理：在不显著影响视觉观感的前提下，选择性减少对ipRGC最具激活作用的蓝光波段，合理即可） 【解析】 【分析】1、反射是神经调节的基本方式，完成反射的结构基础是反射弧，反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成的。 2、神经元与神经元之间，神经元与效应器之间通过突触连接。突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，在突触上通过“电信号→化学信号→电信号”的转变来传递兴奋。 【小问1详解】 蓝光调控褪黑素分泌是一个反射过程，由题意可知，视网膜上的固有光敏视网膜神经节细胞（ipRGC），故为感受器；松果体是最终执行分泌褪黑素指令的器官，故为效应器。反射是神经调节的基本方式，从ipRGC感受到蓝光刺激，到SCN发出抑制性指令，整个过程是通过反射弧完成的，信号传递和处理迅速，因此该分泌过程属于神经调节。 【小问2详解】 信号从ipRGC传向SCN神经元，故ipRGC是突触前神经元，其轴突末梢的膜为突触前膜。根据实验二，蓝光刺激下，ipRGC释放谷氨酸，且作用于后一神经元，所以其释放的兴奋性神经递质是谷氨酸。 【小问3详解】 A组是实验组，B组是正常小鼠作为作为对照（或通过与A组对比得出ipRGC在此通路中的作用），通过对比得出ipRGC对蓝光的感知（或ipRGC的功能/光敏蛋白）作用。 【小问4详解】 不合理。实验三的结果已排除这种可能性。因为实验三中，即使有蓝光照射，只要阻断了SCN处的NMDA受体（即中断了神经通路），褪黑素的分泌被抑制，这证明了蓝光的作用必须通过完整的神经通路实现，而非直接作用于松果体。 【小问5详解】 药物类，思路：研发一种能特异性阻断ipRGC上蓝光受体的眼药水。原理：从源头（感受器）阻断蓝光信号传入反射弧。物理方法，思路：在手机屏幕上加贴能高效过滤特定波长蓝光的膜。原理：在不显著影响视觉观感的前提下，选择性减少对ipRGC最具激活作用的蓝光波段。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $