精品解析：甘肃省武威市天祝藏族自治县第一中学2025-2026学年高三上学期12月诊断考试生物试卷

高三生物学考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 碳达峰是指某个地区或行业年度CO2排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程；碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的CO2，与其通过植树造林等吸收的CO2相互抵消，实现CO2“净零排放”。下列叙述正确的是（　　） A. 碳达峰和碳中和与生物圈的物质循环和能量流动有关 B. 实现碳达峰和碳中和后生态系统的碳循环会明显减慢 C. 碳中和时所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量 D. 植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的唯一途径 2. 在寒冷的冬季环境中，运动员刚开始训练时，其各项生理变化与图中曲线趋势最不相符的是（　　） A. 耗氧量 B. 胰岛素分泌量 C. 散热量 D. 甲状腺激素分泌量 3. 在青少年营养健康教育活动中，老师强调了合理补充元素和化合物对健康的重要性。下列观点正确的是（　　） A. 补充Fe、Zn等微量元素比补充C、H、O等大量元素更重要 B. 补充Fe和Mg可分别预防贫血和促进人体光合作用 C. 一般情况下，细胞中含量最高的有机物是蛋白质 D. 只要补充足量蛋白质，就能满足青少年生长发育需求 4. 某实验小组进行微生物培养时，将一个未接种的空白培养基与接种后的培养基置于同一培养箱中培养。培养结束后，发现空白培养基表面出现了菌落。下列相关分析错误的是（　　） A. 实验中设置空白培养基的目的是作为对照 B. 空白培养基出现菌落，表明实验过程中存在污染 C. 空白培养基制作过程中可能灭菌不彻底 D. 出现污染的空白培养基应弃用，但接种的培养基可继续使用 5. 以下是某疫苗接种时的说明：本疫苗为全病毒灭活疫苗；本疫苗注射两剂，且间隔一月；如有低烧等症状属于正常。下列叙述错误的是（　　） A. 注射灭活的病毒相当于接种抗原 B. 注射两剂疫苗所产生的抗体和记忆细胞数量相同 C. 提前和延后接种疫苗均可能降低疫苗的有效性 D. 出现低烧等症状可能是疫苗引发了人体免疫反应 6. 根据内共生学说，线粒体和叶绿体起源于内共生于真核生物细胞中的原核生物。祖先真核细胞吞噬细菌形成线粒体的演示过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 被吞噬的细菌最可能是厌氧菌 B. 细菌细胞膜与线粒体膜均为双层膜结构 C. 细菌与线粒体内均含有DNA和RNA D. 细菌与线粒体均能分解葡萄糖并合成ATP 7. 同域性物种形成是在母种群分布区内部由于生态位的分离，逐渐建立起若干子种群，然后衍生出新物种的现象。该现象常见于寄生生物，因其对宿主的专一性易于出现同域性物种形成的现象。下列叙述错误的是（　　） A. 生态位的分离可以减少种群间对有限资源的竞争 B. 同域性物种形成过程没有经过地理隔离 C. 在自然选择的作用下，子种群的基因频率会发生定向改变 D. 母种群形成子种群的过程发生了生殖隔离 8. 下图表示原核生物的某项生理过程。据图分析，下列叙述正确的是（　　） A. 图中过程翻译，与上一过程转录分开进行，场所不同 B. I端为5′端，Ⅱ端为3'端，密码子阅读的顺序是从I→Ⅱ C. tRNA识别终止密码子，编码最后一个氨基酸然后结束翻译 D. 第一编码区和第二编码区合成的多肽链氨基酸顺序相同 9. ATP合酶是一种精巧的分子机器，其工作方向是可逆的，既能利用跨膜质子(H+)流的电化学势能合成ATP，也能水解ATP将质子泵出，其工作模式取决于膜两侧的质子梯度。下列叙述错误的是（　　） A. 线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上分布有大量的ATP合酶 B. ATP合酶利用跨膜H+流的电化学势能合成ATP时，H+的跨膜运输方式是主动运输 C. ATP合酶水解ATP将质子泵出时，ATP合酶会发生自身构象的变化 D. ATP合酶既能催化ATP的合成，也能完成H+的跨膜运输 10. 科学家对印度洋某群岛珊瑚礁群落的演替进行研究，记录了从珊瑚优势种群形成、发展到逐渐崩塌过程中鱼的个体数、鱼的种类数及珊瑚礁体积的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 珊瑚礁群落的演替是在原有基质上进行的次生演替 B. 珊瑚礁中鱼的种类数的增加，可能导致不同鱼类的种间竞争强度增大 C. 珊瑚礁体积的持续增大必然会提高生态系统的恢复力稳定性 D. 珊瑚礁的完全崩塌会导致栖息地丧失，显著降低区域生物多样性 11. 研究人员用不同浓度的葛根提取物处理大鼠肝细胞，检测线粒体中3种CYP亚酶(参与药物代谢的关键酶)的活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 葛根提取物对CYP2D6酶活性表现抑制作用，且高浓度抑制作用更明显 B. 葛根提取物对CYP3A4酶活性起促进作用，且与浓度高低相关性不大 C. 葛根提取物对CYP2C9酶活性起低浓度促进、高浓度抑制的作用 D. 葛根提取物会调控肝细胞的药物的代谢功能，临床应用时需注意控制剂量 12. 黄芪的主要活性成分——黄芪甲苷，具有增强免疫力、保护心血管、抗疲劳、抗氧化、降糖等多种功效，但其提取含量低且极性大，纯化困难。研究人员通过以下途径对黄芪甲苷进行工厂化生产，下列叙述正确的是（　　） A. 该过程体现了植物细胞的全能性 B. ①过程为脱分化，②过程为再分化 C. ②过程培养基中有生长素和细胞分裂素 D. ③过程用胰蛋白酶将愈伤组织分散成单个细胞 13. 抓挠止痒的生活经验背后，存在着神经信号间的复杂调节，抓挠产生的痛觉信号可抑制痒觉信号的传递，如图所示，图中的Glu(谷氨酸)是一种兴奋性神经递质。下列叙述错误的是（　　） A. 痒觉感受器兴奋后，信号经传入神经传至中间神经元，最终在大脑皮层形成痒觉 B. 抓挠时兴奋的传入神经轴突末梢释放Glu，作用于神经元c并使其膜电位发生变化 C. 在抓挠止痒的反射弧中，兴奋的传递具有单向性，这与突触的结构特征密切相关 D. Glu使神经元c兴奋，c释放的神经递质促进b兴奋，从而阻止痒觉信号的传递 14. 厄尔尼诺(ElNino)和拉尼娜(LaNina)是影响全球气候的周期性现象，对生物种群数量有显著影响。红袋鼠是一种植食动物，下图显示了1976—1990年澳大利亚某牧场红袋鼠的种群数量变化与这些气候现象的关系。下列分析错误的是（　　） A. La Nina带来的降水提高了红袋鼠的环境容纳量 B. El Nino带来的干旱导致牧草减产，可能加剧了红袋鼠与其他植食动物的种间竞争 C. El Nino带来的干旱和LaNina带来的降水均属于影响种群数量的密度制约因素 D. El Nino干旱期间，红袋鼠种群的捕食者种群也可能会发生类似的周期性波动 15. 为证明细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输，研究人员设计了如图所示的插条实验。下列实验组的设置中，能够达到实验目的且设计最合理的是（　　） ①用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 ②用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 ③用14C-氨基酸溶液涂抹A1叶 ④用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 ⑤检测A1叶的放射性强度 ⑥检测A2叶的放射性强度 A. ①④⑤ B. ①③⑥ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 16. 蚕豆病是一种由红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏导致的遗传病，复等位基因GA、GB、g与G-6-PD的合成有关。图1、2分别为某家族的遗传系谱图及不同个体的电泳图谱，已知Ⅱ7的相关基因发生甲基化。不考虑突变和新的甲基化，下列叙述错误的是（　　） A. 控制G-6-PD合成的基因为GA、GB B. 若I3和I4再生育一个孩子，该孩子为患病男孩的概率为1/4 C. Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ10三人细胞中指导G-6-PD合成的基因相同 D. 推断Ⅱ7患蚕豆病是g基因发生甲基化导致G-6-PD不能合成所致 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 中国传统医学中的“消渴症”的典型症状为“多饮而渴不止，多食而饥不止，多溲(尿)而膏浊不止”，与现代医学中的糖尿病高度吻合。为探究三位尿糖超标者的病因，研究人员对其血糖和胰岛素浓度进行了跟踪监测，结果如图1和图2所示。回答下列问题： （1）已知糖尿病血糖(静脉)浓度标准：空腹≥7.0mmol·L-1、餐后2h≥11.1mmol·L-1.结合图1分析，若以餐后2h血糖浓度作为主要诊断依据，___________(选填“甲”“乙”“丙”)可被初步诊断为糖尿病患者。受试者丙的血糖变化曲线在餐后1h后迅速下降，这与体内___________(填激素)的调节作用密切相关。 （2）受试者丙的尿糖检测呈阳性，但血糖浓度在正常范围内。推测其出现尿糖的一种可能原因：___________。 （3）1型糖尿病是由胰岛B细胞被破坏、胰岛素分泌不足引起的；2型糖尿病是一种胰岛素抵抗导致的。图2显示，三位受试者的胰岛素分泌情况存在显著差异。 ①研究人员初步判断，___________的胰岛B细胞功能可能严重受损，而___________体内存在明显的胰岛素抵抗。(选填“甲”“乙”或“丙”) ②基于以上判断，临床上可采用注射胰岛素的方法对___________(填“甲”“乙”或“丙”)进行有效治疗。 ③进一步研究发现，受试者乙的体内存在针对自身组织细胞的抗体，这些抗体若与胰岛素或___________结合，均会导致胰岛素作用下降，从免疫学角度看，这属于___________病。 18. 富营养化是地表水受损的常见原因之一，造成富营养化的主要原因是过量的氮、磷等污染物排入地表水体，从而影响水质和生态系统平衡。研究发现，小球藻是去除污染物的优势藻种之一，科研人员将小球藻固定于海藻酸钠中形成小球藻胶球，探究不同处理方式对富营养化水体的净化效果，处理方式及部分结果如表和图所示。回答下列问题： 组别 不同处理 浮游细菌Simpson指数 溶解氧 A 富营养化水样+自然环境 0.013 9.21 B 富营养化水样+固定化小球藻胶球+自然环境 0.054 8.61 C 富营养化水样+光照培养箱 0.191 9.25 D 富营养化水样+固定化小球藻胶球+光照培养箱 0.041 9.19 注：自然环境为10～15℃，自然光照；光照培养箱为25℃，光照为3000lx，光暗周期为12h/12h，Simpson指数代表水体中浮游细菌的多样性，值越小物种多样性越高。 （1）小球藻在该生态系统中属于___________成分。 （2）分析A、B组Simpson指数可知，自然条件下，小球藻会___________(填“提高”或“降低”)浮游细菌多样性。 （3）实验结果中，B组溶解氧低于A组，而D组溶解氧却处于较高水平。从培养条件和光合作用角度分析，推测D组溶解氧大于B组的原因是___________。 （4）结合上述结果分析，评估D组处理是否是最佳修复方案，并阐述你的理由。你的评估：___________(填“是”或“否”)。理由：___________。 （5）若要将该技术从实验室研究推广到实际湖泊治理中，你认为还需要考虑哪些现实因素？___________(答出1点即可)。 19. 玉米是我国重要的粮食作物，高温热害会严重影响其产量。科研人员研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用，结果如表所示。回答下列问题： 不同处理 株高/cm 植物干重/g 根系干重/g SOD/(U·g-1) MDA/(nmol·g-1) 常温组 264.6 141.6 5.8 579.3 8.4 高温组 270.0 133.2 5.2 5979 11.6 高温化控组 265.8 142.4 6.1 637.7 10.7 注：SOD(超氧化物歧化酶，表中数据是活性体现)可清除活性氧，减轻膜脂过氧化：MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物。 （1）高温化控组用EGS喷洒叶片，其余两组用等量清水处理，这遵循了实验设计的___________原则。 （2）高温导致植株徒长，进而导致结实率降低。EGS能够___________(填“加重”或“缓解”)高温带来的这一不利影响。 （3）结合表中结果分析，EGS能否提高高温胁迫下玉米净光合速率？___________(填“能”或“不能”)，判断的依据是___________。 （4）高温胁迫会导致细胞内自由基积累，引发膜脂过氧化，因此MDA含量常作为衡量___________(填细胞结构)受损程度的指标。据表分析，高温胁迫下玉米通过___________来减轻氧化损伤，但___________，说明细胞的抗氧化防御系统不足以完全消除高温造成的损伤。 （5）若要进一步探究EGS中起主要作用的成分，请在上述实验的基础上，简要写出实验设计思路：___________。 20. 辣椒是雌雄同花植物。研究表明，其雄性不育性状与线粒体基因组中编码NADH脱氢酶亚单位的两个基因——CaNAD4L和CaNAD6密切相关。研究人员以辣椒胞质雄性不育系9704A及其同型可育保持系9704B为材料，开展了一系列研究。回答下列问题： （1）在杂交育种中，辣椒雄性不育系9704A通常作为___________(填“父本”或“母本”)，从而省去___________的操作步骤。 （2）研究人员根据CaNAD4L(690bp)和CaNAD6(850bp)基因的碱基序列设计特异性引物，对9704A和9704B的DNA进行PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳结果如图1所示，图1结果说明___________。 （3）进一步研究发现，在保持系9704B中，CaNAD4L基因的编码区全长为303bp，CaNAD6基因的编码区全长为612bp。 ①真核细胞的核基因分为编码区和非编码区，非编码区位于编码区两侧，其中真核生物基因的编码区是不连续的，由外显子和内含子间隔排列而成。在保持系9704B中，研究人员发现保持系9704B的某株辣椒的CaNAD4L基因发生某个碱基的替换，但CaNAD4L基因控制的性状未发生改变。根据上述信息分析，出现该现象的原因可能是___________(多选)。 A．该碱基的替换导致密码子发生变化，但对应的氨基酸种类不变 B．该碱基的替换导致mRNA上的终止密码子提前出现 C．该碱基的替换发生在该基因的内含子序列中 D．该碱基的替换发生在该基因的非编码区序列中 ②正常的CaNAD6基因参与编码的NADH脱氢酶位于线粒体内膜上。CaNAD6基因直接影响有氧呼吸第___________阶段的能量转化效率。 （4）科研人员推测不育系相关基因的表达受阻影响了花粉的正常发育。花粉的形成是一个连续的过程，主要包括：1(造孢细胞增殖期)、2(花粉母细胞减数分裂期)、3(小孢子单核期)、4(小孢子成熟期)。研究人员检测了9704A和9704B在上述四个时期的基因相对表达量，结果如图2、图3所示。 ①分析图2结果可知，CaNAD4L基因的表达情况在9704A和9704B中的主要差异是___________。 ②结合图3分析，推测CaNAD6基因的表达导致9704A雄性不育的原因是___________。 21. 科研人员为了获得荧光增强的融合蛋白，计划将纳米抗体基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因进行融合，下图表示通过重叠延伸PCR技术进行基因融合的流程。回答下列问题： （1）绿色荧光蛋白基因在基因工程中作为___________。 （2）PCR1过程需要以___________作为模板，PCR2过程需要以___________作为模板。PCR过程需要___________酶的催化。 （3）在设计引物时，引物P2和P3的5'端需要引入一段互补序列，其作用是___________。 （4）若要将该融合基因导入哺乳动物细胞，并实现其表达在特定药物诱导下才能启动，则构建表达载体时，应在融合基因的___________(填“上游”或“下游”)接入药物诱导型启动子。欲验证该系统是否构建成功，你的实验思路及相应结果和结论是___________。(检测技术不做要求) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 碳达峰是指某个地区或行业年度CO2排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程；碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的CO2，与其通过植树造林等吸收的CO2相互抵消，实现CO2“净零排放”。下列叙述正确的是（　　） A. 碳达峰和碳中和与生物圈的物质循环和能量流动有关 B. 实现碳达峰和碳中和后生态系统的碳循环会明显减慢 C. 碳中和时所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量 D. 植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的唯一途径 【答案】A 【解析】 【详解】A、碳达峰、碳中和涉及CO₂的排放与吸收，而CO₂是生物圈物质循环（碳循环）的核心物质之一；同时，植物吸收CO₂进行光合作用涉及能量流动（太阳能→化学能），因此碳达峰、碳中和与生物圈的物质循环和能量流动有关，A正确； B、实现碳达峰和碳中和是减少CO₂的 “净排放”，并非减慢生态系统的碳循环——生态系统的碳循环（如生物群落与无机环境间的CO₂交换）仍会正常进行，只是人类活动的额外碳排放被抵消，B错误； C、碳中和是 “人类活动” 直接和间接排放的CO₂，与吸收的CO₂相互抵消，并非 “所有生物呼吸释放的CO₂”（生物呼吸属于自然碳循环，不属于人类活动排放），C错误； D、实现碳中和的途径除了植树造林，还包括节能减排（减少碳排放）、碳捕捉与封存技术等，并非 “唯一途径”，D错误。 故选A。 2. 在寒冷的冬季环境中，运动员刚开始训练时，其各项生理变化与图中曲线趋势最不相符的是（　　） A. 耗氧量 B. 胰岛素分泌量 C. 散热量 D. 甲状腺激素分泌量 【答案】B 【解析】 【详解】A、训练时肌肉活动增强，细胞呼吸加快，耗氧量逐渐上升，符合曲线趋势，A正确； B、胰岛素作用是降低血糖，训练时身体需供能，血糖会升高，胰岛素分泌量会减少（而非上升），B错误； C、训练产热增加，且冬季环境温差大，散热量会随产热增多而上升（维持体温平衡），符合曲线趋势，C正确； D、寒冷环境+训练需求，甲状腺激素分泌增加以促进产热，符合曲线趋势，D正确。 故选B。 3. 在青少年营养健康教育活动中，老师强调了合理补充元素和化合物对健康的重要性。下列观点正确的是（　　） A. 补充Fe、Zn等微量元素比补充C、H、O等大量元素更重要 B. 补充Fe和Mg可分别预防贫血和促进人体光合作用 C. 一般情况下，细胞中含量最高的有机物是蛋白质 D. 只要补充足量蛋白质，就能满足青少年生长发育需求 【答案】C 【解析】 【详解】A、微量元素（如Fe、Zn）和大量元素（如C、H、O）均为人体必需元素，重要性无高低之分，缺乏任一类均影响健康，A错误； B、Fe是血红蛋白的组成成分，补充Fe可预防缺铁性贫血；Mg是叶绿素组成元素，但人体无叶绿体，不进行光合作用，B错误； C、一般情况下，细胞中含量最高的有机物是蛋白质，C正确； D、青少年生长发育需蛋白质、糖类、脂质、维生素、无机盐等全面营养，仅补充蛋白质无法满足所有需求，D错误。 故选C。 4. 某实验小组进行微生物培养时，将一个未接种的空白培养基与接种后的培养基置于同一培养箱中培养。培养结束后，发现空白培养基表面出现了菌落。下列相关分析错误的是（　　） A. 实验中设置空白培养基的目的是作为对照 B. 空白培养基出现菌落，表明实验过程中存在污染 C. 空白培养基制作过程中可能灭菌不彻底 D. 出现污染的空白培养基应弃用，但接种的培养基可继续使用 【答案】D 【解析】 【详解】A、实验中设置空白培养基的目的是作为对照，用于检测培养基灭菌是否彻底及操作过程是否无菌，A正确； B、空白培养基未接种却出现菌落，说明培养过程中存在杂菌污染（如操作污染或环境微生物侵入），B正确； C、空白培养基出现菌落可能是制作时灭菌不彻底（如湿热灭菌未达到要求），导致残留微生物生长，C正确； D、空白培养基出现污染表明实验操作体系不可靠，接种的培养基同样可能被污染，实验结果已不可信，需全部弃用并重新实验，D错误。 故选D。 5. 以下是某疫苗接种时的说明：本疫苗为全病毒灭活疫苗；本疫苗注射两剂，且间隔一月；如有低烧等症状属于正常。下列叙述错误的是（　　） A. 注射灭活的病毒相当于接种抗原 B. 注射两剂疫苗所产生的抗体和记忆细胞数量相同 C. 提前和延后接种疫苗均可能降低疫苗的有效性 D. 出现低烧等症状可能是疫苗引发了人体免疫反应 【答案】B 【解析】 【详解】A、灭活疫苗中的病毒失去活性但仍保留抗原特性，注射后可作为抗原刺激机体产生特异性免疫，A正确； B、注射第一剂疫苗后，机体产生初次免疫应答，产生少量抗体和记忆细胞；注射第二剂（加强针）时，记忆细胞会迅速增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，导致抗体和记忆细胞数量显著增加，故两剂产生的数量不同，B错误； C、疫苗间隔时间依据免疫应答规律设定，提前接种可能导致初次免疫未完全建立，延后接种可能使记忆细胞活性下降，均影响免疫效果，C正确； D、低烧等症状是疫苗作为抗原引发机体免疫反应（如细胞因子释放、体温调节中枢兴奋）的正常表现，D正确。 故选B。 6. 根据内共生学说，线粒体和叶绿体起源于内共生于真核生物细胞中的原核生物。祖先真核细胞吞噬细菌形成线粒体的演示过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 被吞噬的细菌最可能是厌氧菌 B. 细菌细胞膜与线粒体膜均为双层膜结构 C. 细菌与线粒体内均含有DNA和RNA D. 细菌与线粒体均能分解葡萄糖并合成ATP 【答案】C 【解析】 【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，因此被吞噬的细菌应是能进行有氧呼吸的需氧菌，而非厌氧菌，A错误； B、细菌细胞膜是单层膜；线粒体膜是双层膜（外膜来自真核细胞的吞噬膜，内膜来自细菌的细胞膜），B错误； C、细菌（原核生物）含有拟核 DNA 等和细胞质 RNA；线粒体内也含有少量 DNA 和 RNA，C正确； D、线粒体不能直接分解葡萄糖，葡萄糖需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体进一步氧化，D错误。 故选C。 7. 同域性物种形成是在母种群分布区内部由于生态位的分离，逐渐建立起若干子种群，然后衍生出新物种的现象。该现象常见于寄生生物，因其对宿主的专一性易于出现同域性物种形成的现象。下列叙述错误的是（　　） A. 生态位的分离可以减少种群间对有限资源的竞争 B. 同域性物种形成过程没有经过地理隔离 C. 在自然选择的作用下，子种群的基因频率会发生定向改变 D. 母种群形成子种群过程发生了生殖隔离 【答案】D 【解析】 【详解】A、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，生态位分离使不同种群利用不同资源，减少对有限资源的直接竞争，有利于种群分化，A正确； B、同域性物种形成发生在母种群分布区内，不涉及地理隔离，B正确； C、自然选择决定生物进化的方向，自然选择定向作用于子种群的变异，导致基因频率发生定向改变，C正确； D、生殖隔离是新物种形成的标志，母种群形成子种群时尚未产生生殖隔离（如寄生生物对宿主的专一性属于生态隔离），子种群需经长期演化才能形成生殖隔离，D错误。 故选D。 8. 下图表示原核生物的某项生理过程。据图分析，下列叙述正确的是（　　） A. 图中过程为翻译，与上一过程转录分开进行，场所不同 B. I端为5′端，Ⅱ端为3'端，密码子阅读的顺序是从I→Ⅱ C. tRNA识别终止密码子，编码最后一个氨基酸然后结束翻译 D. 第一编码区和第二编码区合成多肽链氨基酸顺序相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、原核生物没有核膜，转录和翻译是同时进行的，均发生在细胞质基质中，A错误； B、翻译时，核糖体沿着mRNA的5'→3'读取密码子，根据图中核糖体移动方向可知，I端为5'端，Ⅱ端为3'端，密码子阅读顺序是从I→Ⅱ，B正确； C、tRNA无法识别终止密码子，终止密码子不编码氨基酸，因此没有与之对应的tRNA，C错误； D、由于第一个编码区和第二个编码区的碱基序列不相同，故第一编码区和第二编码区合成的多肽链氨基酸顺序不相同，D错误。 故选B 9. ATP合酶是一种精巧的分子机器，其工作方向是可逆的，既能利用跨膜质子(H+)流的电化学势能合成ATP，也能水解ATP将质子泵出，其工作模式取决于膜两侧的质子梯度。下列叙述错误的是（　　） A. 线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上分布有大量的ATP合酶 B. ATP合酶利用跨膜H+流的电化学势能合成ATP时，H+的跨膜运输方式是主动运输 C. ATP合酶水解ATP将质子泵出时，ATP合酶会发生自身构象的变化 D. ATP合酶既能催化ATP的合成，也能完成H+的跨膜运输 【答案】B 【解析】 【详解】A、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜是建立质子梯度的关键部位，均分布大量ATP合酶用于合成ATP，A正确； B、ATP合酶利用电化学势能合成ATP时，H⁺顺浓度梯度通过ATP合酶通道进入膜内，此过程为协助扩散，而非逆浓度的主动运输，B错误； C、ATP合酶水解ATP时，需利用水解产生的能量驱动质子泵出，该过程涉及酶构象变化，C正确； D、ATP合酶兼具酶催化功能（催化ATP合成或水解）和载体蛋白功能（介导H⁺跨膜运输），D正确。 故选B。 10. 科学家对印度洋某群岛珊瑚礁群落的演替进行研究，记录了从珊瑚优势种群形成、发展到逐渐崩塌过程中鱼的个体数、鱼的种类数及珊瑚礁体积的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 珊瑚礁群落的演替是在原有基质上进行的次生演替 B. 珊瑚礁中鱼的种类数的增加，可能导致不同鱼类的种间竞争强度增大 C. 珊瑚礁体积的持续增大必然会提高生态系统的恢复力稳定性 D. 珊瑚礁的完全崩塌会导致栖息地丧失，显著降低区域生物多样性 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题图可知，开始演替时，珊瑚礁中有少量生物，所以珊瑚礁群落的演替过程属于次生演替过程，A正确； B、当珊瑚礁中鱼的种类数增加时，鱼类的生存空间和食物资源等相对有限，不同鱼类为了争夺有限的资源，种间竞争强度会增大，B正确； C、一般来说，生态系统的营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，但恢复力稳定性越低。珊瑚礁体积的持续增大，意味着生态系统的结构和功能更加复杂，其恢复力稳定性应该是降低而不是提高，C错误； D、珊瑚礁为许多生物提供了栖息地，珊瑚礁的完全崩塌会导致这些生物失去栖息地，生物的栖息地丧失会使生物的生存受到威胁，从而显著降低区域生物多样性，D正确。 故选C。 11. 研究人员用不同浓度的葛根提取物处理大鼠肝细胞，检测线粒体中3种CYP亚酶(参与药物代谢的关键酶)的活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 葛根提取物对CYP2D6酶活性表现为抑制作用，且高浓度抑制作用更明显 B. 葛根提取物对CYP3A4酶活性起促进作用，且与浓度高低相关性不大 C. 葛根提取物对CYP2C9酶活性起低浓度促进、高浓度抑制的作用 D. 葛根提取物会调控肝细胞的药物的代谢功能，临床应用时需注意控制剂量 【答案】B 【解析】 【详解】A、结合实验结果可知，葛根提取物对CYP2D6酶活性呈抑制作用，随葛根提取物浓度升高CYP2D6酶活性降低，当浓度为3000ug·mL-1抑制作用最明显，A正确； B、结合实验结果可知，葛根提取物低于1000ug·mL-1时对CYP3A4酶活性起促进作用，当葛根提取物浓度为3000ug·mL-1时表现为抑制作用，B错误； C、实验图中CYP2C9酶活性在低浓度葛根提取物处理时高于对照组（促进），高浓度时低于对照组（抑制），则符合 “低浓度促进、高浓度抑制” 的规律，C正确； D、CYP亚酶是药物代谢关键酶，葛根提取物对不同CYP亚酶活性有调控作用（如抑制CYP2D6、影响CYP2C9），会改变药物在体内的代谢速率，可能导致药效变化或不良反应，因此临床应用时需控制剂量以规避风险，D正确。 故选B。 12. 黄芪的主要活性成分——黄芪甲苷，具有增强免疫力、保护心血管、抗疲劳、抗氧化、降糖等多种功效，但其提取含量低且极性大，纯化困难。研究人员通过以下途径对黄芪甲苷进行工厂化生产，下列叙述正确的是（　　） A. 该过程体现了植物细胞的全能性 B. ①过程为脱分化，②过程为再分化 C. ②过程培养基中有生长素和细胞分裂素 D. ③过程用胰蛋白酶将愈伤组织分散成单个细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物细胞的全能性是指发育为完整个体或分化为其它各种细胞的潜能，该过程发育为高产细胞群，不能体现细胞的全能性，A错误； B、脱分化是外植体分化为愈伤组织的过程，对应图中的②，③是再分化过程，B错误； C、②过程培养基中有生长素和细胞分裂素，两者的比例可以影响细胞分化方向，C正确； D、酶具有专一性，胰蛋白酶能将动物组织分散成单个细胞，但不能将植物组织分散成单个细胞，D错误。 故选C。 13. 抓挠止痒的生活经验背后，存在着神经信号间的复杂调节，抓挠产生的痛觉信号可抑制痒觉信号的传递，如图所示，图中的Glu(谷氨酸)是一种兴奋性神经递质。下列叙述错误的是（　　） A. 痒觉感受器兴奋后，信号经传入神经传至中间神经元，最终在大脑皮层形成痒觉 B. 抓挠时兴奋的传入神经轴突末梢释放Glu，作用于神经元c并使其膜电位发生变化 C. 在抓挠止痒的反射弧中，兴奋的传递具有单向性，这与突触的结构特征密切相关 D. Glu使神经元c兴奋，c释放的神经递质促进b兴奋，从而阻止痒觉信号的传递 【答案】D 【解析】 【详解】A、痒觉感受器兴奋后，信号经传入神经、中间神经元传递，最终在大脑皮层形成痒觉（感觉的形成部位是大脑皮层），A正确； B、抓挠时痛觉感受器兴奋，其传入神经末梢释放 Glu（兴奋性递质），作用于神经元c、d，使神经元c、d 的膜电位发生变化（由静息电位变为动作电位），B正确； C、反射弧中兴奋传递的单向性，是因为突触的结构特点（神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜），C正确； D、Glu 是兴奋性神经递质，使神经元c兴奋后，神经元c释放的神经递质会抑制痒觉中间神经元b兴奋，进而抑制痒觉信号的传递，D错误。 故选D。 14. 厄尔尼诺(ElNino)和拉尼娜(LaNina)是影响全球气候周期性现象，对生物种群数量有显著影响。红袋鼠是一种植食动物，下图显示了1976—1990年澳大利亚某牧场红袋鼠的种群数量变化与这些气候现象的关系。下列分析错误的是（　　） A. La Nina带来的降水提高了红袋鼠的环境容纳量 B. El Nino带来的干旱导致牧草减产，可能加剧了红袋鼠与其他植食动物的种间竞争 C. El Nino带来的干旱和LaNina带来的降水均属于影响种群数量的密度制约因素 D. El Nino干旱期间，红袋鼠种群的捕食者种群也可能会发生类似的周期性波动 【答案】C 【解析】 【详解】A、环境容纳量（K值）受资源、空间等因素影响。拉尼娜(LaNina)带来降水，会增加牧草（红袋鼠的食物）产量，改善生存资源条件，从而提高红袋鼠的环境容纳量，A正确； B、厄尔尼诺(ElNino)带来干旱，会导致牧草减产（红袋鼠的食物减少）。此时红袋鼠与其他植食动物（如其他草食性哺乳动物）竞争有限的牧草资源，竞争会加剧，B正确； C、生态因素分为密度制约因素（影响程度随种群密度变化，如食物、天敌）和非密度制约因素（影响程度与种群密度无关，如气候、自然灾害）。厄尔尼诺(ElNino)的干旱和拉尼娜(LaNina)的降水属于非密度制约因素—— 其对红袋鼠种群的影响仅由气候本身决定，与红袋鼠种群密度无关，C错误； D、红袋鼠是其捕食者的主要食物来源。厄尔尼诺(ElNino)干旱期间红袋鼠种群数量下降，会导致捕食者因食物短缺而数量减少；后续气候改善红袋鼠数量回升时，捕食者数量也可能随之回升，呈现类似的周期性波动，D正确。 故选C。 15. 为证明细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输，研究人员设计了如图所示的插条实验。下列实验组的设置中，能够达到实验目的且设计最合理的是（　　） ①用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 ②用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 ③用14C-氨基酸溶液涂抹A1叶 ④用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 ⑤检测A1叶的放射性强度 ⑥检测A2叶的放射性强度 A. ①④⑤ B. ①③⑥ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】本实验是一个验证性实验,从给定的选项可以看出要用同位素标记法，结果是要检测放射性强度，题干中推测细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输，因此可用细胞分裂素溶液涂抹A1叶（①），带有标记的营养物质必须涂抹对侧叶，用带有标记的14C-氨基酸分子作营养物质涂抹A2叶（④），然后检测A1叶的放射性强度（⑤）。也可用细胞分裂素溶液涂抹A2叶（②），带有标记的营养物质必须涂抹对侧叶，用带有标记的14C-氨基酸分子作营养物质涂抹A1叶（③），然后检测A2叶的放射性强度（⑥），A正确，BCD错误。 故选A。 16. 蚕豆病是一种由红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏导致的遗传病，复等位基因GA、GB、g与G-6-PD的合成有关。图1、2分别为某家族的遗传系谱图及不同个体的电泳图谱，已知Ⅱ7的相关基因发生甲基化。不考虑突变和新的甲基化，下列叙述错误的是（　　） A. 控制G-6-PD合成的基因为GA、GB B. 若I3和I4再生育一个孩子，该孩子为患病男孩的概率为1/4 C. Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ10三人细胞中指导G-6-PD合成的基因相同 D. 推断Ⅱ7患蚕豆病是g基因发生甲基化导致G-6-PD不能合成所致 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据遗传系谱图及电泳图可知，Ⅱ7和Ⅱ8为患者都含有g基因，Ⅱ7虽然有GB基因，但是该基因甲基化，Ⅱ8只有g基因，I4不含有g基因推测蚕豆病是一种伴X染色体隐性遗传病。I1基因型为XGBY，I4基因型为XGAY，都可以合成G-6-PD，A正确； B、根据电泳图可知，I3基因型XGAXg，I4基因型XGAY，该孩子为患病男孩（XgY）的概率为1/4，B正确； C、根据电泳图可知，I1基因型XGBY，I2基因型XGAXg，Ⅱ5、Ⅱ6均为正常男性，基因型为XGAY；I3基因型XGAXg，I4基因型XGAY，Ⅱ10正常男性，基因型为XGAY，Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ10三人细胞中指导G-6-PD合成的基因相同，均为GA基因，C正确； D、由于Ⅱ-7的基因GB发生了甲基化修饰导致G-6-PD不能合成所致，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 中国传统医学中的“消渴症”的典型症状为“多饮而渴不止，多食而饥不止，多溲(尿)而膏浊不止”，与现代医学中的糖尿病高度吻合。为探究三位尿糖超标者的病因，研究人员对其血糖和胰岛素浓度进行了跟踪监测，结果如图1和图2所示。回答下列问题： （1）已知糖尿病血糖(静脉)浓度标准：空腹≥7.0mmol·L-1、餐后2h≥11.1mmol·L-1.结合图1分析，若以餐后2h血糖浓度作为主要诊断依据，___________(选填“甲”“乙”“丙”)可被初步诊断为糖尿病患者。受试者丙的血糖变化曲线在餐后1h后迅速下降，这与体内___________(填激素)的调节作用密切相关。 （2）受试者丙的尿糖检测呈阳性，但血糖浓度在正常范围内。推测其出现尿糖的一种可能原因：___________。 （3）1型糖尿病是由胰岛B细胞被破坏、胰岛素分泌不足引起的；2型糖尿病是一种胰岛素抵抗导致的。图2显示，三位受试者的胰岛素分泌情况存在显著差异。 ①研究人员初步判断，___________的胰岛B细胞功能可能严重受损，而___________体内存在明显的胰岛素抵抗。(选填“甲”“乙”或“丙”) ②基于以上判断，临床上可采用注射胰岛素的方法对___________(填“甲”“乙”或“丙”)进行有效治疗。 ③进一步研究发现，受试者乙的体内存在针对自身组织细胞的抗体，这些抗体若与胰岛素或___________结合，均会导致胰岛素作用下降，从免疫学角度看，这属于___________病。 【答案】（1） ①. 甲和乙 ②. 胰岛素 （2）一次性摄入糖类过多，超过了肾小管的重吸收能力(或肾小管重吸收功能障碍) （3） ①. 甲 ②. 乙 ③. 甲 ④. 胰岛素受体 ⑤. 自身免疫 【解析】 【分析】由图1可知，空腹时甲和乙血糖浓度偏高，丙的血糖浓度正常；餐后，甲、乙、丙的血糖浓度均有所上升。 由图2可知，甲餐后胰岛素含量稍微有所升高，幅度较小；乙和丙的胰岛素含量先升高后下降，乙的胰岛素含量高于甲和丙。 【小问1详解】 由图可知，甲和乙空腹和餐后的血糖浓度均高于正常值，符合糖尿病的血糖标准，故甲、乙可能是糖尿病患者。餐后1h后血糖迅速下降，与胰岛素的降血糖调节作用密切相关。 【小问2详解】 受试者丙血糖正常但尿糖阳性，可能原因是：一次性摄入糖类过多，超过了肾小管的重吸收能力（或肾小管重吸收功能障碍），导致部分葡萄糖随尿液排出。 【小问3详解】 ①图2显示：甲的胰岛素分泌量极低，说明甲的胰岛B细胞功能可能严重受损；乙的胰岛素分泌量很高，但血糖仍高（图 1），说明乙体内存在明显的胰岛素抵抗（胰岛素无法正常发挥作用）。 ②甲因胰岛B细胞受损、胰岛素分泌不足，故临床上可通过注射胰岛素对甲进行治疗。 ③若抗体与胰岛素受体结合，会导致胰岛素无法与受体结合、作用下降；自身抗体攻击自身组织细胞（或其受体），属于自身免疫病。 18. 富营养化是地表水受损的常见原因之一，造成富营养化的主要原因是过量的氮、磷等污染物排入地表水体，从而影响水质和生态系统平衡。研究发现，小球藻是去除污染物的优势藻种之一，科研人员将小球藻固定于海藻酸钠中形成小球藻胶球，探究不同处理方式对富营养化水体的净化效果，处理方式及部分结果如表和图所示。回答下列问题： 组别 不同处理 浮游细菌Simpson指数 溶解氧 A 富营养化水样+自然环境 0.013 9.21 B 富营养化水样+固定化小球藻胶球+自然环境 0.054 8.61 C 富营养化水样+光照培养箱 0.191 9.25 D 富营养化水样+固定化小球藻胶球+光照培养箱 0.041 9.19 注：自然环境为10～15℃，自然光照；光照培养箱为25℃，光照为3000lx，光暗周期为12h/12h，Simpson指数代表水体中浮游细菌的多样性，值越小物种多样性越高。 （1）小球藻在该生态系统中属于___________成分。 （2）分析A、B组Simpson指数可知，自然条件下，小球藻会___________(填“提高”或“降低”)浮游细菌多样性。 （3）实验结果中，B组溶解氧低于A组，而D组溶解氧却处于较高水平。从培养条件和光合作用角度分析，推测D组溶解氧大于B组的原因是___________。 （4）结合上述结果分析，评估D组处理是否是最佳的修复方案，并阐述你的理由。你的评估：___________(填“是”或“否”)。理由：___________。 （5）若要将该技术从实验室研究推广到实际湖泊治理中，你认为还需要考虑哪些现实因素？___________(答出1点即可)。 【答案】（1）生产者 （2）降低 （3）D组提供了适宜温度和恒定光照，相比于B组的自然条件，更有利于小球藻进行光合作用，从而产生更多的氧气，使水体溶解氧升高 （4） ①. 否（是） ②. D组处理显著降低了浮游细菌多样性，可能削弱了水体生态系统的稳定性和长期自我调节能力，从生态平衡和可持续发展的角度看，并非最佳（ D 组处理对氨氮和总磷的去除率最高，达到了水体修复的核心目的，且能维持较高的溶解氧水平，避免水体缺氧 ） （5）固定化材料的成本与回收问题；该技术在不同季节、水流等自然条件下的稳定性；大规模培养与投放固定化小球藻的可行性；对本地生物群落构成的潜在生态风险等 【解析】 【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网，其中生态系统的组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 【小问1详解】 小球藻能进行光合作用制造有机物，属于生态系统的生产者成分。 【小问2详解】 Simpson 指数越小，物种多样性越高；A 组（无小球藻）Simpson 指数为 0.013，B 组（有小球藻）为 0.054，说明小球藻降低了浮游细菌多样性。 【小问3详解】 D 组采用光照培养箱（温度适宜、光照充足），小球藻光合作用强度大，释放氧气更多；而 B 组是自然环境，光合作用弱，溶解氧较低。 【小问4详解】 本小问是一个开放性的小问。我们可以根据D组处理显著降低了浮游细菌多样性，可能削弱了水体生态系统的稳定性和长期自我调节能力，从生态平衡和可持续发展的角度看，并非最佳方案；也可以从D 组处理对氨氮和总磷的去除率最高，达到了水体修复的核心目的，且能维持较高的溶解氧水平，避免水体缺氧，来判断其属于最佳方案。 【小问5详解】 实验室条件是可控的且相对简单的系统，而实际湖泊是开放、复杂的生态系统，需考虑：固定化材料的成本与回收问题；该技术在不同季节、水流等自然条件下的稳定性；大规模培养与投放固定化小球藻的可行性；对本地生物群落构成的潜在生态风险等。 19. 玉米是我国重要的粮食作物，高温热害会严重影响其产量。科研人员研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用，结果如表所示。回答下列问题： 不同处理 株高/cm 植物干重/g 根系干重/g SOD/(U·g-1) MDA/(nmol·g-1) 常温组 264.6 141.6 5.8 579.3 8.4 高温组 270.0 133.2 5.2 597.9 11.6 高温化控组 265.8 142.4 6.1 637.7 10.7 注：SOD(超氧化物歧化酶，表中数据是活性体现)可清除活性氧，减轻膜脂过氧化：MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物。 （1）高温化控组用EGS喷洒叶片，其余两组用等量清水处理，这遵循了实验设计的___________原则。 （2）高温导致植株徒长，进而导致结实率降低。EGS能够___________(填“加重”或“缓解”)高温带来的这一不利影响。 （3）结合表中结果分析，EGS能否提高高温胁迫下玉米的净光合速率？___________(填“能”或“不能”)，判断的依据是___________。 （4）高温胁迫会导致细胞内自由基积累，引发膜脂过氧化，因此MDA含量常作为衡量___________(填细胞结构)受损程度的指标。据表分析，高温胁迫下玉米通过___________来减轻氧化损伤，但___________，说明细胞的抗氧化防御系统不足以完全消除高温造成的损伤。 （5）若要进一步探究EGS中起主要作用的成分，请在上述实验的基础上，简要写出实验设计思路：___________。 【答案】（1）单一变量 （2）缓解 （3） ①. 能 ②. EGS作用下，植物干重显著高于高温组，且超过常温组 （4） ①. 细胞膜##质膜 ②. 提高SOD活性 ③. MDA含量仍显著高于常温组 （5）增设高温＋乙烯利、高温＋甜菜碱、高温＋水杨酸等单一成分处理组，其他条件与原高温化控组保持一致，培养相同时间后测定各组相关指标，通过对比分析确定主要有效成分 【解析】 【分析】分析题意，本实验中科研人员研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用，结合表格信息可知 ，实验的自变量是温度和EGS的有无，因变量是玉米的生长状况，包括株高、植物干重、SOD和MDA等，据此分析作答。 【小问1详解】 本实验目的是探究乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用，实验的自变量是EGS的有无，其中高温化控组用EGS喷洒叶片，其余两组用等量清水处理，这遵循了实验设计的单一变量原则。 【小问2详解】 据表分析，与常温组相比，高温组的株高增加，植物干重降低，但高温化控组的株高、植物干重等都与常温组接近，说明EGS能够缓解高温带来的这一不利影响。 【小问3详解】 一般而言，净光合速率越大，植物干重越大，分析表格数据可知，EGS作用下，植物干重显著高于高温组，且超过常温组，说明EGS能提高高温胁迫下玉米的净光合速率。 【小问4详解】 高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基积累，使膜脂过氧化，从而使细胞的生物膜系统遭到破坏，MDA含量常作为衡量细胞膜受损程度的指标；由题意可知，SOD(超氧化物歧化酶，表中数据是活性体现)可清除活性氧，减轻膜脂过氧化，MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物，据表分析，高温胁迫下玉米通过提高SOD活性来减轻氧化损伤，但MDA含量仍显著高于常温组，说明细胞的抗氧化防御系统不足以完全消除高温造成的损伤。 【小问5详解】 该实验中研究了乙烯利—甜菜碱—水杨酸合剂(EGS)对高温胁迫下玉米的调控作用，但没有单独研究单一因素的作用，故若要进一步探究EGS中起主要作用的成分，在上述实验的基础上，需要增设高温＋乙烯利、高温＋甜菜碱、高温＋水杨酸等单一成分处理组，其他条件与原高温化控组保持一致，培养相同时间后测定各组相关指标，通过对比分析确定主要有效成分。 20. 辣椒是雌雄同花植物。研究表明，其雄性不育性状与线粒体基因组中编码NADH脱氢酶亚单位的两个基因——CaNAD4L和CaNAD6密切相关。研究人员以辣椒胞质雄性不育系9704A及其同型可育保持系9704B为材料，开展了一系列研究。回答下列问题： （1）在杂交育种中，辣椒雄性不育系9704A通常作为___________(填“父本”或“母本”)，从而省去___________的操作步骤。 （2）研究人员根据CaNAD4L(690bp)和CaNAD6(850bp)基因的碱基序列设计特异性引物，对9704A和9704B的DNA进行PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳结果如图1所示，图1结果说明___________。 （3）进一步研究发现，在保持系9704B中，CaNAD4L基因的编码区全长为303bp，CaNAD6基因的编码区全长为612bp。 ①真核细胞的核基因分为编码区和非编码区，非编码区位于编码区两侧，其中真核生物基因的编码区是不连续的，由外显子和内含子间隔排列而成。在保持系9704B中，研究人员发现保持系9704B的某株辣椒的CaNAD4L基因发生某个碱基的替换，但CaNAD4L基因控制的性状未发生改变。根据上述信息分析，出现该现象的原因可能是___________(多选)。 A．该碱基的替换导致密码子发生变化，但对应的氨基酸种类不变 B．该碱基的替换导致mRNA上的终止密码子提前出现 C．该碱基的替换发生在该基因的内含子序列中 D．该碱基的替换发生在该基因的非编码区序列中 ②正常的CaNAD6基因参与编码的NADH脱氢酶位于线粒体内膜上。CaNAD6基因直接影响有氧呼吸第___________阶段的能量转化效率。 （4）科研人员推测不育系相关基因的表达受阻影响了花粉的正常发育。花粉的形成是一个连续的过程，主要包括：1(造孢细胞增殖期)、2(花粉母细胞减数分裂期)、3(小孢子单核期)、4(小孢子成熟期)。研究人员检测了9704A和9704B在上述四个时期的基因相对表达量，结果如图2、图3所示。 ①分析图2结果可知，CaNAD4L基因的表达情况在9704A和9704B中的主要差异是___________。 ②结合图3分析，推测CaNAD6基因的表达导致9704A雄性不育的原因是___________。 【答案】（1） ①. 母本 ②. 去雄 （2）9704A与9704B均含有CaNAD4L和CaNAD6基因 （3） ①. ACD ②. 三 （4） ①. CaNAD4L基因在不育系中几乎不表达，在保持系的小孢子单核期中表达 ②. 在花粉形成过程中，从时期2开始，9704A的CaNAD6基因表达量显著低于9704B，导致线粒体中NADH脱氢酶含量不足，有氧呼吸产生的ATP显著减少，无法为减数分裂和花粉成熟等关键过程提供充足能量，最终引发雄性不育 【解析】 【分析】杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的育种方法。其原理是基因重组（包括减数分裂中同源染色体上非等位基因的重组、非同源染色体上非等位基因的自由组合）。 【小问1详解】 在杂交育种中，雄性不育系9704A通常作为母本（雄性不育个体无法自花授粉，适合作为母本接受父本花粉，简化杂交操作）。利用雄性不育系进行杂交育种，可省去人工去雄的操作步骤（雄性不育个体没有可育花粉，无需去除雄蕊就能避免自交）。 【小问2详解】 从图1的PCR扩增条带结果来看，9704A和9704B中均能扩增出CaNAD4L（690bp）和CaNAD6（850bp）对应的条带，说明9704A与9704B均含有CaNAD4L和CaNAD6基因。 【小问3详解】 A、该碱基的替换导致编码的对应氨基酸种类不变（密码子具有简并性，碱基替换后密码子仍编码同一种氨基酸，蛋白质结构不变），A正确；B、若导致mRNA上的终止密码子提前出现，会使翻译的蛋白质缩短，结构改变，B错误；C、该碱基的替换发生在基因的内含子序列中（内含子不编码蛋白质，碱基改变不影响成熟mRNA和蛋白质结构），C正确；D、该碱基的替换发生在该基因的非编码区序列中（非编码区不参与蛋白质编码，碱基改变不影响蛋白质结构），D正确。故选ACD 。 ② CANAD4基因编码的NADH脱氢酶位于线粒体内膜上，而有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，因此CANAD4基因直接影响有氧呼吸第三阶段的能量转化效率。 【小问4详解】 ①分析图2结果可以看出，CaNAD4L基因在9704A（不育系）的花药发育四个时期中表达量极低（几乎不表达），而在保持系的小孢子单核期中表达。 ②结合图3分析，在花粉形成过程中，从时期2开始，9704A的CaNAD6基因表达量显著低于9704B，导致线粒体中NADH脱氢酶含量不足，有氧呼吸产生的ATP显著减少，无法为减数分裂和花粉成熟等关键过程提供充足能量，最终引发雄性不育。 21. 科研人员为了获得荧光增强的融合蛋白，计划将纳米抗体基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因进行融合，下图表示通过重叠延伸PCR技术进行基因融合的流程。回答下列问题： （1）绿色荧光蛋白基因在基因工程中作为___________。 （2）PCR1过程需要以___________作为模板，PCR2过程需要以___________作为模板。PCR过程需要___________酶的催化。 （3）在设计引物时，引物P2和P3的5'端需要引入一段互补序列，其作用是___________。 （4）若要将该融合基因导入哺乳动物细胞，并实现其表达在特定药物诱导下才能启动，则构建表达载体时，应在融合基因的___________(填“上游”或“下游”)接入药物诱导型启动子。欲验证该系统是否构建成功，你的实验思路及相应结果和结论是___________。(检测技术不做要求) 【答案】（1）标记基因 （2） ①. 纳米抗体基因 ②. 绿色荧光蛋白基因 ③. 耐高温的DNA聚合(或TaqDNA聚合) （3）为产物A和产物B在PCR3中提供互补的重叠序列，使其能够在复性时结合，进而通过延伸形成完整的融合基因 （4） ①. 上游 ②. 将构建好的表达载体导入哺乳动物细胞，随机均分为两组。实验组加入特定诱导药物，对照组加入等量不含药物的溶剂。在相同条件下培养一段时间后，观察或检测两组细胞的荧光情况。若实验组细胞发出绿色荧光而对照组无荧光或荧光极弱，则证明该系统构建成功 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 绿色荧光蛋白（GFP）表达后会发出绿色荧光，既能帮助筛选成功导入融合基因的细胞，还能直观观察融合蛋白的表达情况，因此其基因属于标记基因。 【小问2详解】 PCR1的产物是纳米抗体基因相关片段（产物A），故模板为纳米抗体基因；PCR2的产物是绿色荧光蛋白基因相关片段（产物B），故模板为绿色荧光蛋白基因。PCR过程中DNA变性需90℃以上高温，普通DNA聚合酶会失活，因此需要耐高温的DNA聚合酶（或 TaqDNA 聚合酶） 。 小问3详解】 引物P2和P3的5'端引入互补序列后，PCR1产物A的末端会带有与PCR2产物B末端互补的序列。在PCR3中，产物A和产物B复性时可通过该互补序列结合，再经DNA聚合酶延伸，最终形成完整的融合基因。 【小问4详解】 启动子需位于融合基因的上游，才能驱动RNA聚合酶结合并启动下游融合基因的转录。验证实验需设置对照：将表达载体导入哺乳动物细胞后，实验组加特定诱导药物，对照组加等量无药物溶剂，培养后检测荧光。若实验组发出绿色荧光，对照组无荧光或荧光极弱，说明诱导型启动子可调控融合基因表达，系统构建成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $