精品解析：海南省海口市2025-2026学年高三上学期1月调研考试生物试题

海口市2026届高三年级调研考试生物学 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。 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45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. 甲型流感病毒H3N2是RNA病毒。感染甲流后，48h内服用药物奥司他韦或玛巴洛沙韦能有效控制病情，后者是通过抑制RNA聚合酶的活性发挥作用。下列叙述正确的是（ ） A. H3N2病毒的遗传物质彻底水解产物有8种 B. H3N2病毒属于生命系统的个体层次 C. 药物玛巴洛沙韦的直接作用机理是阻止甲流病毒吸附宿主细胞 D. H3N2病毒增殖所需蛋白质在宿主细胞的核糖体合成 2. 如图为细胞的生物膜系统概念图，A~G为结构名称，F、G、B的生物膜可发生转化，转化关系如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 原核生物具有生物膜系统 B. 细胞中生物膜的组成成分和结构相似 C. 大多数植物细胞都具有上述A、B、D、F结构 D. F、G、B所代表的结构依次是内质网、高尔基体、细胞膜 3. 细胞焦亡是近年来人们发现的一种新的细胞程序性死亡方式，由机体受到病理性刺激而产生，表现为细胞不断涨大直至破裂。下列叙述错误的是（ ） A. 人类胚胎发育过程中尾部的消失属于细胞凋亡 B. 细胞焦亡过程中，细胞膜的通透性会发生变化 C. 细胞凋亡和细胞焦亡都与细胞内基因的表达调控有关 D. 细胞焦亡过程中，细胞核内遗传信息发生了改变 4. 微管是参与组成细胞骨架的蛋白质纤维。微管可以发生解聚和重组，纺锤丝由微管组成。一些抗癌药物（如紫杉醇）可以阻止微管的解聚和形成。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞膜的基本支架和微管均可被蛋白酶水解 B. 微管维持并改变细胞的形状，也是细胞器移动的轨道 C. 紫杉醇能通过阻止纺锤体的形成从而抑制癌细胞的增殖 D. 细胞骨架与细胞运动、能量转化和信息传递等生命活动密切相关 5. 多酶片是家庭常备助消化药物，其结构如图所示。药物中有效成分先后进入胃和小肠中发挥作用，下列叙述正确的是（ ） A. 食物中的蛋白质均在胃中被消化，其他物质均在小肠中被消化 B. 多酶片中有效成分先后释放依据的原理是不同酶的最适pH不同 C. 糖衣在酸性环境中不易被分解 D. 患者服用多酶片时可嚼碎服用 6. 在农业生产中，水稻成熟期若遇高温多雨天气，种子可能在穗上提前萌发的现象，称为“胎萌”。该现象与水稻体内脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）及乙烯等激素的调节有关。下列叙述正确的是（ ） A. 外施适宜浓度的GA可有效抑制胎萌现象，有利于种子储存 B. 水稻种子的胎萌现象可能与高温天气促进 ABA 的降解有关 C. 乙烯除了影响胎萌现象，还能抑制植物开花 D. ABA与GA在调控种子萌发过程中表现为协同作用 7. 红松鼠以松树种子为食。松树进化出产生特殊化学物质SM的能力，SM可破坏动物肠道中某种消化酶的结构，进而降低种子被取食的概率。红松鼠的该消化酶基因D发生碱基替换，导致该酶结构改变后对SM不敏感，故红松鼠仍能取食松树种子。从现代生物进化理论角度分析，下列叙述错误的是（ ） A. 松树与红松鼠之间发生了协同进化 B. 红松鼠对SM的适应主要源于基因突变与自然选择 C. 一段时间后，红松鼠种群D基因频率可能会下降 D. 松树产生SM影响松鼠消化松子，促使红松鼠的D基因发生碱基替换 8. 2025年海南全省建设的49个“口袋公园”已全部交付使用。“口袋公园”是城市生态修复的重要载体，利用了城市闲置空地，种植三角梅、椰子树等植物，打造兼具休闲功能与生态价值的小型绿地。下列叙述错误的是（ ） A. “口袋公园”中植物通过光合作用有效吸收CO2，并可通过蒸腾作用降低局部温度 B. 修建公园时，合理搭配种植多种植物，增强其抵抗力稳定性 C. “口袋公园”可为市民提供赏花游玩的场所，这体现了生物多样性的间接价值 D. 随环境的改善，土壤小动物、鸟类等动物随之增多，加快了物质循环和能量流动 9. 某人因极度兴奋，呼吸过快过深（即过度换气），出现早期精神性呼吸性碱中毒现象。经医护人员用纸袋短时间罩住头面部，留出适当的空间确保通气，症状得以缓解，抽血化验数据如下表。下列叙述错误的是（ ） 项目 结果 单位 参考值 结果异常标识 pH值 7.54 — 7.35-7.45 ↑ CO2分压 32.4 mmHg 35-45 ↓ O2分压 116 mmHg 80-100 ↑ HCO 27.6 mmol/L 22-26 ↑ A. 人体血浆中pH维持稳定依赖于其中含有HCO/H2CO3等物质 B. 人体内环境的理化性质主要包含pH、渗透压及组成成分 C. 据表可知，呼吸性碱中毒的原因可能是短时呼出CO2过多，导致CO2分压降低，血液中pH值升高 D. 短时罩纸袋能缓解呼吸性碱中毒的原因可能是经纸袋阻挡，机体吸入更多CO2，与HCO结合，pH值逐渐恢复 10. 东寨港红树林湿地中分布着三个不同区域（潮沟区、林缘区、滩涂区）的招潮蟹种群，因栖息地的潮汐周期、食物资源、隐蔽条件等差异，导致种群的繁殖行为（如求偶时螯足挥舞频率）、觅食策略等特征出现分歧。下列关于该湿地生态系统叙述错误的是（ ） A. 三个招潮蟹种群的分布差异体现了群落的水平结构 B. 招潮蟹通过挥舞螯足传递求偶信息，属于行为信息 C. 不同区域招潮蟹种群的基因库存在差异，是自然选择的结果 D. 分解者可将有机碎屑转化为无机物，供生产者重新利用 11. 研究表明多巴胺、5-羟色胺等神经递质，在脑内某些区域，可通过细胞外液扩散至远离突触的区域，与非突触结构膜受体结合并发挥调节作用，这种神经调节方式称为体积传递。该方式突破突触传递的局限，能实现更广泛、更弥散的神经调节。下列叙述错误的是（ ） A. 体积传递和突触传递的神经递质都是信号分子，都能实现细胞间信息交流 B. 体积传递中神经递质扩散不受突触结构限制，可作用于多个靶细胞 C. 突触传递的神经递质扩散距离短，与体积传递相比信号传递速度通常更快 D. 体积传递的神经递质无需与靶细胞受体结合，也能完成信息传递 12. 深海冷泉（高压、低温、黑暗环境）沉积物中存在一类特殊细菌，其代谢活动依赖特定压力条件。研究人员从某海域冷泉沉积物中分离出一株疑似纤维素降解菌，为探究其生长特性，设计实验，结果如下表。下列叙述正确的是（ ） 组别 压强 唯一碳源 菌落生长情况 菌液OD值（反映细菌浓度） ① 常压 纤维素 - 0.03（接近空白对照） ② 常压 果胶 - 0.02（接近空白对照） ③ 高压 纤维素 + 0.87 ④ 高压 果胶 + 0.32 （注：“+”表示有，“-”表示无；OD值反映细菌浓度） A. 制备培养基时，应先高压蒸汽灭菌再调节pH B. 该细菌在常压下可利用纤维素或果胶作为碳源生长 C. 高压条件下，该细菌对纤维素的利用能力强于果胶 D. 可用稀释涂布平板法对该细菌进行分离，但无法计数 13. 金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷，研究发现其细胞内ALDH3A2酶基因表达产物能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，鹦鹉黄素上羧基数量越多，羽色由红到黄的变化程度越大，下列叙述正确的是（ ） A. 该基因表达过程中氨基酸可以连接在tRNA上3’或5’的任何一端 B. 若该基因发生突变一定会导致羽色变化 C. 鹦鹉羽色由红到黄的渐变程度与ALDH3A2酶基因表达产物数量多少有关 D. 基因表达过程中RNA聚合酶沿模板链与核糖体沿模板链移动的方向相同 14. 某二倍体雄性哺乳动物的基因型为AaBb，其精原细胞进行减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生互换（仅考虑基因B、b互换）。下列相关叙述正确的是（ ） A. 在减数分裂Ⅰ后期A和a，B和b两对等位基因分离的同时一定发生了基因重组 B. 若减数分裂Ⅰ期间发生互换，则B和b之间发生了基因重组 C. 在该动物的生殖器官中，一定存在四个染色体组的细胞 D. 减数分裂前的间期，染色体数目因复制而加倍 15. 图1为某家系有关甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，甲病和乙病的相关基因分别用A、a和B、b表示。图2为该家系中部分个体有关乙病的基因检测结果（阳性代表有相应基因，阴性代表无相应基因）。基因B表达过程中的起始密码子由mRNA上的第3、4、5位碱基构成，测序表明，基因B和b转录产物编码序列只有第724位碱基不同（不考虑终止密码子）。下列叙述错误的是（ ） A. Ⅰ-1的基因型为AAXBXb或AaXBXb B. 对Ⅱ-5乙病进行探针杂交结果应为一个阳性、一个阴性 C. Ⅲ-7的基因型及其比例为AAXBY：AaXBY=1：2 D. 基因b对应的第241位氨基酸发生改变 二、非选择题（本题共5道题，共55分） 16. 植物工厂通过控制光照、温度、CO2浓度等环境条件，打破自然限制，实现作物的高效优质生产。某科研团队利用植物工厂对水稻进行研究，回答下列问题。 （1）为提高光合效率，采用红光与蓝光复合补光，其主要被____色素吸收。可采用纸层析法分离吸收光能的色素，主要通过比较____来反映不同光质处理下色素的含量差异。 （2）植物工厂通常采用无土栽培，营养液中的NO以主动运输方式进入水稻根系细胞，N元素参与合成可为生命活动提供能量的有机物有____（写两种）。若使用呼吸抑制剂处理根系，短时间内NO的吸收速率变化为____。 （3）科研人员探究在不同温度下，增施CO2对某品种水稻光合速率的影响，结果如图所示。 ①据图1可知，温度为____时，提高CO2浓度对水稻光合速率的提升效果最佳，判断依据是____。 ②据图2可知，若在20°C、高CO2浓度条件下水稻的耗氧速率为，则该条件下水稻生成葡萄糖的速率是____ 。 17. 人在剧痛、紧急危险和精神等压力刺激时，体内下丘脑、垂体、肾上腺被激活，糖皮质激素（GC）和其它相关激素作用于细胞代谢。研究发现，雌激素和雄激素可与下丘脑CRH神经元中雄激素受体（AR）和雌激素受体（ER）结合，逐步调控GC分泌，已知ER的激活可能抑制下丘脑分泌CRH的功能，其部分调节机制如图所示，回答下列问题。 （1）当紧急压力刺激时，____神经兴奋，使肾上腺髓质分泌a____（填激素名称）的含量快速增加，引起心跳加快、血管血流量增加等生理效应。 （2）过度紧张、焦虑等刺激可激活“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”，下丘脑分泌的CRH，进一步使垂体分泌相应激素促进肾上腺皮质分泌GC，这种调控称为____调节，这种调节的意义是____。 （3）为明确压力刺激（M刺激）下雄激素调控GC分泌机制（促进或抑制），研究人员选取健康雄性小鼠，随机分为4组，分别注射等量且适量试剂，设计如下实验，结果如下表。 组别 注射试剂 CRH神经元兴奋性（相对值） 血清GC含量（相对值） 1 生理盐水+溶剂 100 46.2 2 ENZA（AR拮抗剂，阻断AR功能） 65 29.5 3 ？ 142 68.8 4 DHT（雄激素）+ENZA 98 ？ ①对比组1与组2的结果，说明阻断AR后，CRH神经元兴奋性____，推测雄激素可____CRH神经元功能。组3中注射的试剂是____。 ②组4中GC含量可能是____。 ③若要进一步验证“b是GC含量升高的直接原因”，请写出实验设计思路____。 ④结合题干信息及上述实验，从性激素调控角度解释“压力刺激下女性GC分泌量低于男性”的可能原因是____。 18. 农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流易导致水体富营养化。为解决某村落生产生活废水污染问题，利用生态浮床种植多种浮水和挺水植物，构建农村综合发展型生态工程，如图所示，回答有关问题。 （1）若将生态沟渠看成一个生态系统，则流经该生态系统的能量除了生产者固定的太阳能外，还有____。网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，从生态系统成分分析，蟹在该系统中充当____。 （2）农民在生态浮床上优先种植空心菜、水芹等本地常见蔬菜，提高经济效益。这主要体现的生态工程原理是____。 （3）农民将种植区产出的玉米、番薯等农作物直接作为饲料投入养殖区，养殖的畜禽最终流向餐桌，与直接食用这些农作物相比，该过程的生态足迹变化是____，理由是____。 （4）若用类似的生态沟渠净化工业废水（含多种重金属离子及有毒化合物），需改变生态浮床的植物种类，同时也不适合发展水产养殖，原因是____。 19. 秀丽隐杆线虫（染色体为2n=12）具有两种性别：雄虫（性染色体为XO，尾部较钝）和雌雄同体（性染色体为XX，尾部尖细），如下图1。雌雄同体个体既可进行自体受精，也可与雄虫交配，但同时具备两种繁殖方式时，通常优先选择与雄虫交配，此时雌雄同体个体之间不能相互交配。回答下列问题。 （1）正常情况下，产生雄性子代的交配方式为____，对其基因组测序时需检测____条染色体。从进化角度分析，雌雄同体优先与雄虫交配，其主要意义是____。 （2）秀丽隐杆线虫的正常培养温度为20℃，研究发现将雌雄同体线虫置于30℃一段时间后，回到20℃培养，种群中雄虫比例升高。推测原因是温度升高使雌雄同体线虫的减数分裂发生了一次异常，该异常发生的时间是____。 （3）QF/QUAS是人工合成的基因表达调控系统，基因QF（用D表示）表达产物能够与诱导型启动子（QUAS）结合，并驱动下游基因的表达，研究者将基因QF插入雄虫的一条常染色体上，将一个融合了QUAS的红色荧光蛋白基因（用R表示）插入雌雄同体线虫的一条X染色体上如图2。 ①请在染色体上画出相关插入基因____（在答题卡上作答）。 ②现利用上述线虫相互交配得到F1，F1的表型及比例为____；若再将F₁中红色荧光个体相互交配得到F2，F2中无色雄虫占比是____。 20. 研究发现雪花莲凝集素基因（简称GNA）和商陆凝集素基因（简称PTA）都具有抑制蚜虫（益智的主要害虫）生长繁殖的效果，并且双基因协同作用的效果更佳。研究人员利用转基因技术培育了抗蚜益智传统中药材新品种，其主要过程如图。回答下列问题。 （1）目的基因是____，过程①是指基因工程基本操作程序中的____，为提高该环节的成功率，研究人员常选择两种限制酶同时切割质粒和目的基因，其理由是____。 （2）常采用____处理，促进重组质粒导入大肠杆菌，筛选并扩增，选用大肠杆菌的主要原因是____。 （3）利用植物组织培养技术获得益智植株所依据的原理是植物细胞的全能性，其具有全能性的原因是____。组培过程中更换培养基时，需要控制培养基中植物激素（尤其是生长素类和细胞分裂素类）的____和____。 （4）现有转融合抗蚜双基因益智、转抗蚜单基因益智，非转基因益智植株若干。请在个体水平上设计实验证明转融合抗蚜双基因的抗蚜虫效果更佳，简要写出实验思路。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海口市2026届高三年级调研考试生物学 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。 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45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. 甲型流感病毒H3N2是RNA病毒。感染甲流后，48h内服用药物奥司他韦或玛巴洛沙韦能有效控制病情，后者是通过抑制RNA聚合酶的活性发挥作用。下列叙述正确的是（ ） A. H3N2病毒的遗传物质彻底水解产物有8种 B. H3N2病毒属于生命系统的个体层次 C. 药物玛巴洛沙韦的直接作用机理是阻止甲流病毒吸附宿主细胞 D. H3N2病毒增殖所需蛋白质在宿主细胞的核糖体合成 【答案】D 【解析】 【详解】A、H3N2病毒的遗传物质为RNA，彻底水解产物为核糖、磷酸及4种含氮碱基（腺嘌呤、尿嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶），共6种产物，A错误； B、病毒无细胞结构，不能独立进行生命活动，不属于生命系统的任何层次（生命系统结构层次从细胞开始），B错误； C、题干明确玛巴洛沙韦通过“抑制RNA聚合酶活性”发挥作用，即阻断病毒RNA复制过程，而非阻止病毒吸附宿主细胞（该作用通常与抗体或受体抑制剂相关），C错误； D、H3N2病毒为专性寄生生物，自身缺乏核糖体等细胞器，其增殖所需的蛋白质（如衣壳蛋白）需利用宿主细胞的核糖体合成，D正确。 故选D。 2. 如图为细胞的生物膜系统概念图，A~G为结构名称，F、G、B的生物膜可发生转化，转化关系如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 原核生物具有生物膜系统 B. 细胞中生物膜的组成成分和结构相似 C. 大多数植物细胞都具有上述A、B、D、F结构 D. F、G、B所代表的结构依次是内质网、高尔基体、细胞膜 【答案】A 【解析】 【详解】A、生物膜系统的定义是细胞膜、核膜和细胞器膜等结构共同构成的系统。原核生物没有核膜和具膜细胞器，只有细胞膜，因此不具备生物膜系统，A错误； B、生物膜主要由脂质（磷脂）和蛋白质组成，基本结构都是磷脂双分子层，因此组成成分和结构相似，B正确； C、A（核膜）、B（细胞膜）、D（线粒体）、F（内质网）是植物细胞普遍具有的结构，只有部分植物细胞（如根细胞）没有叶绿体（C），C正确； D、内质网（F）→ 高尔基体（G）→ 细胞膜（B）是典型的生物膜转化路径（分泌蛋白运输过程），D正确。 故选A。 3. 细胞焦亡是近年来人们发现的一种新的细胞程序性死亡方式，由机体受到病理性刺激而产生，表现为细胞不断涨大直至破裂。下列叙述错误的是（ ） A. 人类胚胎发育过程中尾部的消失属于细胞凋亡 B. 细胞焦亡过程中，细胞膜的通透性会发生变化 C. 细胞凋亡和细胞焦亡都与细胞内基因的表达调控有关 D. 细胞焦亡过程中，细胞核内遗传信息发生了改变 【答案】D 【解析】 【详解】A、人类胚胎发育过程中尾部的消失是细胞自然死亡的过程，由基因调控，属于细胞凋亡（如溶酶体清除多余细胞），A正确； B、细胞焦亡表现为细胞涨大破裂，此过程必然伴随细胞膜通透性增大（内容物释放），B正确； C、细胞凋亡受凋亡相关基因调控，细胞焦亡由炎症小体等通路激活（如Caspase蛋白介导），均与基因表达调控有关，C正确； D、细胞焦亡是细胞程序性死亡方式，仅涉及细胞形态改变和内容物释放，遗传信息（DNA序列）不会改变。遗传信息改变通常指基因突变等遗传物质变异，D错误。 故选D。 4. 微管是参与组成细胞骨架的蛋白质纤维。微管可以发生解聚和重组，纺锤丝由微管组成。一些抗癌药物（如紫杉醇）可以阻止微管的解聚和形成。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞膜的基本支架和微管均可被蛋白酶水解 B. 微管维持并改变细胞的形状，也是细胞器移动的轨道 C. 紫杉醇能通过阻止纺锤体的形成从而抑制癌细胞的增殖 D. 细胞骨架与细胞运动、能量转化和信息传递等生命活动密切相关 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层（属于脂质），不能被蛋白酶水解；微管由蛋白质构成，可被蛋白酶水解，A错误； B、微管作为细胞骨架的主要成分，具有维持细胞形态、参与细胞器定向运输（如囊泡沿微管轨道移动）的功能。B正确； C、紫杉醇阻止微管解聚，使纺锤丝无法动态重组，从而抑制纺锤体正常形成，阻断癌细胞有丝分裂，C正确； D、细胞骨架（包括微管、微丝等）确实参与细胞运动（如伪足）、能量转化（线粒体锚定）和信息传递（信号转导通路支架），D正确。 故选A。 5. 多酶片是家庭常备助消化药物，其结构如图所示。药物中有效成分先后进入胃和小肠中发挥作用，下列叙述正确的是（ ） A. 食物中的蛋白质均在胃中被消化，其他物质均在小肠中被消化 B. 多酶片中有效成分先后释放依据的原理是不同酶的最适pH不同 C. 糖衣在酸性环境中不易被分解 D. 患者服用多酶片时可嚼碎服用 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质的消化开始于胃，但主要是在小肠中被胰蛋白酶等彻底分解为氨基酸。 其他物质如淀粉的消化从口腔就开始了，并非所有物质都只在小肠消化，A错误； B、胃蛋白酶的最适 pH 为酸性（1.5~2.0），胰消化酶的最适 pH 为碱性（7.5~8.5）。 利用不同酶的最适 pH 差异，通过糖衣和肠溶衣的设计，让胃蛋白酶在胃中释放，胰酶在小肠中释放，B正确； C、糖衣的作用是在胃的酸性环境中溶解，从而释放胃蛋白酶。 如果糖衣在酸性环境中不易分解，就无法在胃中释放药物了，C错误； D、嚼碎会破坏肠溶衣的结构，导致胰消化酶在胃的酸性环境中失活，无法在小肠中发挥作用。 因此，多酶片必须整片吞服，D错误。 故选B。 6. 在农业生产中，水稻成熟期若遇高温多雨天气，种子可能在穗上提前萌发的现象，称为“胎萌”。该现象与水稻体内脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）及乙烯等激素的调节有关。下列叙述正确的是（ ） A. 外施适宜浓度的GA可有效抑制胎萌现象，有利于种子储存 B. 水稻种子的胎萌现象可能与高温天气促进 ABA 的降解有关 C. 乙烯除了影响胎萌现象，还能抑制植物开花 D. ABA与GA在调控种子萌发过程中表现为协同作用 【答案】B 【解析】 【详解】A、赤霉素（GA）可促进种子萌发，外施GA会加剧胎萌现象，而非抑制，A错误； B、脱落酸（ABA）抑制种子萌发，高温天气可能促进ABA降解，导致ABA含量下降，解除对萌发的抑制，引发胎萌，B正确； C、乙烯主要促进果实成熟、器官脱落和衰老，但不抑制开花（如乙烯可促进菠萝开花），C错误； D、ABA抑制种子萌发，GA促进种子萌发，二者在种子萌发过程中表现为拮抗作用，而非协同作用，D错误。 故选B。 7. 红松鼠以松树种子为食。松树进化出产生特殊化学物质SM的能力，SM可破坏动物肠道中某种消化酶的结构，进而降低种子被取食的概率。红松鼠的该消化酶基因D发生碱基替换，导致该酶结构改变后对SM不敏感，故红松鼠仍能取食松树种子。从现代生物进化理论角度分析，下列叙述错误的是（ ） A. 松树与红松鼠之间发生了协同进化 B. 红松鼠对SM的适应主要源于基因突变与自然选择 C. 一段时间后，红松鼠种群D基因频率可能会下降 D. 松树产生SM影响松鼠消化松子，促使红松鼠的D基因发生碱基替换 【答案】D 【解析】 【详解】A、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 。松树进化出SM以降低种子被取食，红松鼠通过基因突变适应SM，二者存在相互选择关系，符合协同进化定义，A正确； B、红松鼠的D酶基因发生碱基对替换（基因突变：是指基因中碱基对的增添、缺失、替换从而导致基因结构发生改变)，产生对SM不敏感的变异，自然选择保留该有利变异，所以红松鼠对SM的适应源于基因突变和自然选择，B正确； C、基因频率受自然选择影响：若SM持续存在，突变后的D基因可能被正选择，频率上升；但若环境变化，D基因频率也可能下降。C正确； D、变异本来就存在，松树产生SM仅提供选择压力，作用于已存在的突变，D错误。 故选D。 8. 2025年海南全省建设的49个“口袋公园”已全部交付使用。“口袋公园”是城市生态修复的重要载体，利用了城市闲置空地，种植三角梅、椰子树等植物，打造兼具休闲功能与生态价值的小型绿地。下列叙述错误的是（ ） A. “口袋公园”中植物通过光合作用有效吸收CO2，并可通过蒸腾作用降低局部温度 B. 修建公园时，合理搭配种植多种植物，增强其抵抗力稳定性 C. “口袋公园”可为市民提供赏花游玩的场所，这体现了生物多样性的间接价值 D. 随环境的改善，土壤小动物、鸟类等动物随之增多，加快了物质循环和能量流动 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物光合作用吸收CO2合成有机物，蒸腾作用散失水分可降低环境温度，该描述符合植物生态功能，A正确； B、多种植物搭配可增加物种丰富度，提高生态系统营养结构复杂程度，从而增强抵抗力稳定性（抵抗外界干扰的能力），B正确； C、“赏花游玩”属于休闲旅游价值，属于生物多样性的直接价值（直接为人类提供用途），C错误； D、动物增多可加速有机物分解（如土壤动物）和物质传递（如鸟类传播种子），促进生态系统物质循环和能量流动，D正确。 故选C。 9. 某人因极度兴奋，呼吸过快过深（即过度换气），出现早期精神性呼吸性碱中毒现象。经医护人员用纸袋短时间罩住头面部，留出适当的空间确保通气，症状得以缓解，抽血化验数据如下表。下列叙述错误的是（ ） 项目 结果 单位 参考值 结果异常标识 pH值 7.54 — 7.35-7.45 ↑ CO2分压 32.4 mmHg 35-45 ↓ O2分压 116 mmHg 80-100 ↑ HCO 27.6 mmol/L 22-26 ↑ A. 人体血浆中pH维持稳定依赖于其中含有HCO/H2CO3等物质 B. 人体内环境的理化性质主要包含pH、渗透压及组成成分 C. 据表可知，呼吸性碱中毒的原因可能是短时呼出CO2过多，导致CO2分压降低，血液中pH值升高 D. 短时罩纸袋能缓解呼吸性碱中毒的原因可能是经纸袋阻挡，机体吸入更多CO2，与HCO结合，pH值逐渐恢复 【答案】B 【解析】 【详解】A、人体血浆中存在HCO3-/H2CO3等缓冲对，通过化学平衡调节pH，维持内环境酸碱度稳定，A正确； B、内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压，B错误； C、题干中过度换气导致CO2呼出过多，使血液中H2CO3浓度下降，打破HCO3-/H2CO3缓冲平衡，引起pH升高，符合呼吸性碱中毒特征，C正确； D、纸袋罩面使患者重复吸入呼出的CO2，提高血液CO2分压，促进CO2与H2O结合形成H2CO3，进而解离出H+以中和过量HCO3-，使pH逐渐恢复，D正确。 故选B。 10. 东寨港红树林湿地中分布着三个不同区域（潮沟区、林缘区、滩涂区）的招潮蟹种群，因栖息地的潮汐周期、食物资源、隐蔽条件等差异，导致种群的繁殖行为（如求偶时螯足挥舞频率）、觅食策略等特征出现分歧。下列关于该湿地生态系统叙述错误的是（ ） A. 三个招潮蟹种群的分布差异体现了群落的水平结构 B. 招潮蟹通过挥舞螯足传递求偶信息，属于行为信息 C. 不同区域招潮蟹种群的基因库存在差异，是自然选择的结果 D. 分解者可将有机碎屑转化为无机物，供生产者重新利用 【答案】A 【解析】 【详解】A、三个招潮蟹种群都属于同一个物种，它们的分布差异属于种群的空间分布，而群落的水平结构指的是不同物种在水平方向上的分布格局。因此，这不能体现群落的水平结构，A错误； B、动物通过特定的动作、行为（如挥舞螯足）传递信息，属于行为信息，这是生态系统信息传递的一种类型，B正确； C、不同区域的环境（潮汐周期、食物资源等）存在差异，自然选择会使不同区域的招潮蟹种群朝着适应各自环境的方向进化，导致它们的基因库出现差异，C正确； D、分解者（如细菌、真菌）能分解有机碎屑，将其中的有机物分解为无机物（如 CO2、无机盐），这些无机物可以被生产者（如植物、藻类）重新吸收利用，完成物质循环，D正确。 故选A。 11. 研究表明多巴胺、5-羟色胺等神经递质，在脑内某些区域，可通过细胞外液扩散至远离突触的区域，与非突触结构膜受体结合并发挥调节作用，这种神经调节方式称为体积传递。该方式突破突触传递的局限，能实现更广泛、更弥散的神经调节。下列叙述错误的是（ ） A. 体积传递和突触传递的神经递质都是信号分子，都能实现细胞间信息交流 B. 体积传递中神经递质扩散不受突触结构限制，可作用于多个靶细胞 C. 突触传递的神经递质扩散距离短，与体积传递相比信号传递速度通常更快 D. 体积传递的神经递质无需与靶细胞受体结合，也能完成信息传递 【答案】D 【解析】 【详解】A、体积传递和突触传递均通过神经递质（信号分子）与受体结合实现细胞间信息交流，A正确； B、体积传递中神经递质在细胞外液中自由扩散，不受突触前膜、间隙、后膜的结构限制，可作用于扩散范围内的多个靶细胞，B正确； C、突触传递中神经递质仅扩散跨越突触间隙（约20-50nm），距离极短，传递速度快；体积传递扩散距离较远，信号传递速度通常较慢，C正确； D、无论突触传递还是体积传递，神经递质都必须与靶细胞的受体结合才能激活信号通路，完成信息传递。题目中也明确提到体积传递需要 “与非突触结构膜受体结合”，D错误。 故选D。 12. 深海冷泉（高压、低温、黑暗环境）沉积物中存在一类特殊细菌，其代谢活动依赖特定压力条件。研究人员从某海域冷泉沉积物中分离出一株疑似纤维素降解菌，为探究其生长特性，设计实验，结果如下表。下列叙述正确的是（ ） 组别 压强 唯一碳源 菌落生长情况 菌液OD值（反映细菌浓度） ① 常压 纤维素 - 0.03（接近空白对照） ② 常压 果胶 - 0.02（接近空白对照） ③ 高压 纤维素 + 0.87 ④ 高压 果胶 + 0.32 （注：“+”表示有，“-”表示无；OD值反映细菌浓度） A. 制备培养基时，应先高压蒸汽灭菌再调节pH B. 该细菌在常压下可利用纤维素或果胶作为碳源生长 C. 高压条件下，该细菌对纤维素的利用能力强于果胶 D. 可用稀释涂布平板法对该细菌进行分离，但无法计数 【答案】C 【解析】 【详解】A、制备培养基的正确流程是先调节pH，再进行高压蒸汽灭菌。如果先灭菌再调pH，会引入杂菌，且pH调节过程可能破坏无菌环境，A错误； B、由组①、②可知，常压下无论以纤维素或果胶为碳源，菌落均未生长（“-”），OD值接近空白，说明该细菌在常压下不能利用这两种碳源，B错误； C、高压下组③（纤维素）OD值为0.87，组④（果胶）为0.32，且菌落均生长（“+”），表明高压时该细菌能利用两种碳源，但纤维素组的细菌浓度更高，说明其对纤维素的利用效率强于果胶，C正确； D、稀释涂布平板法既可分离微生物，也可通过菌落数计算活菌数（即计数），D错误。 故选C。 13. 金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷，研究发现其细胞内ALDH3A2酶基因表达产物能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，鹦鹉黄素上羧基数量越多，羽色由红到黄的变化程度越大，下列叙述正确的是（ ） A. 该基因表达过程中氨基酸可以连接在tRNA上3’或5’的任何一端 B. 若该基因发生突变一定会导致羽色变化 C. 鹦鹉羽色由红到黄的渐变程度与ALDH3A2酶基因表达产物数量多少有关 D. 基因表达过程中RNA聚合酶沿模板链与核糖体沿模板链移动的方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A、在翻译过程中，氨基酸通过tRNA的3'端与氨基酸结合，而非5'端。tRNA的3'端携带氨基酸，5'端为磷酸基团，故氨基酸只能连接在tRNA的3'端，A错误； B、基因突变不一定会导致性状改变。若突变发生在非编码区或为基因突变导致密码子改变但氨基酸不变，则酶的结构和功能可能不受影响，羽色也不会变化，B错误； C、题干明确说明：ALDH3A2酶催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，且羧基数量越多，羽色由红向黄的变化程度越大。酶基因表达产物（酶蛋白）的数量直接影响催化反应的效率，进而影响羧基数量，最终决定羽色渐变程度，C正确； D、在转录过程中，RNA聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动，合成5'→3'方向的RNA链；而在翻译过程中，核糖体沿mRNA模板链的5'→3'方向移动。两者移动方向相反，D错误。 故选C。 14. 某二倍体雄性哺乳动物的基因型为AaBb，其精原细胞进行减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生互换（仅考虑基因B、b互换）。下列相关叙述正确的是（ ） A. 在减数分裂Ⅰ后期A和a，B和b两对等位基因分离的同时一定发生了基因重组 B. 若减数分裂Ⅰ期间发生互换，则B和b之间发生了基因重组 C. 在该动物的生殖器官中，一定存在四个染色体组的细胞 D. 减数分裂前的间期，染色体数目因复制而加倍 【答案】C 【解析】 【详解】A、A/a 和 B/b 这两对等位基因的分离，是减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离的必然结果。 但基因重组（交叉互换或自由组合）不一定发生。如果 A/a 和 B/b 位于同一对同源染色体上且未发生交叉互换，就不会发生基因重组，A错误； B、若减数分裂Ⅰ期间发生互换，是同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换，使A/a与B/b间发生基因重组，不是B和b之间发生基因重组，B错误； C、该动物的生殖器官中，有的细胞进行有丝分裂，有的细胞进行减数分裂。在有丝分裂后期，染色体数目加倍，存在四个染色体组的细胞，C正确； D、减数分裂前的间期，染色体复制后，每条染色体含有两条姐妹染色单体，但染色体数目不变，D错误。 故选C。 15. 图1为某家系有关甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，甲病和乙病的相关基因分别用A、a和B、b表示。图2为该家系中部分个体有关乙病的基因检测结果（阳性代表有相应基因，阴性代表无相应基因）。基因B表达过程中的起始密码子由mRNA上的第3、4、5位碱基构成，测序表明，基因B和b转录产物编码序列只有第724位碱基不同（不考虑终止密码子）。下列叙述错误的是（ ） A. Ⅰ-1的基因型为AAXBXb或AaXBXb B. 对Ⅱ-5乙病进行探针杂交结果应为一个阳性、一个阴性 C. Ⅲ-7的基因型及其比例为AAXBY：AaXBY=1：2 D. 基因b对应的第241位氨基酸发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】A、分析题图1可知，Ⅱ-5和Ⅱ-6正常，生出Ⅲ-9患乙病、Ⅲ-10患甲病，说明甲病、乙病均为隐性病；由于Ⅲ-8患甲病而她的父亲Ⅱ-3正常，可推测甲病为常染色体隐性遗传病；结合图2可知，若乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅲ-9的基因型为bb，其中一个b基因来自其父亲Ⅱ-6，而Ⅱ-6与突变序列探针杂交呈阴性，说明Ⅱ-6不含b基因，故乙病应为伴X染色体隐性遗传病。则Ⅲ-10的基因型为aaXBX-，其中一个a基因来自Ⅱ-5，而Ⅱ-5的a基因可能来自Ⅰ-1或Ⅰ-2，再结合图2可知，Ⅰ-1的基因型为AAXBXb或AaXBXb，A正确； B、只考虑乙病，Ⅰ-1的基因型为XBXb，Ⅰ-2的基因型为XbY，Ⅰ-1和Ⅰ-2婚配生出Ⅱ-5正常，则Ⅱ-5的基因型为XBXb，对Ⅱ-5乙病进行探针杂交结果应为两个阳性，B错误； C、Ⅲ-8的基因型为aaXBX-，则Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型分别是AaXBY、AaXBX-，由于Ⅰ-2患乙病，可确定Ⅱ-4的基因型为AaXBXb。Ⅱ-3和Ⅱ-4婚配，将两对等位基因拆开分析：Aa×Aa→AA：Aa：aa=1：2：1，XBXb×XBY→XBXB：XBXb：XBY：XbY：=1：1：1：1，生出Ⅲ-7男孩正常（A_XBY），则Ⅲ-7的基因型及其比例为AAXBY：AaXBY=1：2，C正确； D、基因B和b转录产物编码序列只有第724位碱基不同，mRNA上3个相邻的碱基决定一个密码子，724÷3=241···1，由于翻译是从起始密码子开始，基因B表达过程中的起始密码子由mRNA上的第3、4、5位碱基构成，则基因b对应的第241位氨基酸发生改变，D正确。 故选B。 二、非选择题（本题共5道题，共55分） 16. 植物工厂通过控制光照、温度、CO2浓度等环境条件，打破自然限制，实现作物的高效优质生产。某科研团队利用植物工厂对水稻进行研究，回答下列问题。 （1）为提高光合效率，采用红光与蓝光复合补光，其主要被____色素吸收。可采用纸层析法分离吸收光能的色素，主要通过比较____来反映不同光质处理下色素的含量差异。 （2）植物工厂通常采用无土栽培，营养液中的NO以主动运输方式进入水稻根系细胞，N元素参与合成可为生命活动提供能量的有机物有____（写两种）。若使用呼吸抑制剂处理根系，短时间内NO的吸收速率变化为____。 （3）科研人员探究在不同温度下，增施CO2对某品种水稻光合速率的影响，结果如图所示。 ①据图1可知，温度为____时，提高CO2浓度对水稻光合速率的提升效果最佳，判断依据是____。 ②据图2可知，若在20°C、高CO2浓度条件下水稻的耗氧速率为，则该条件下水稻生成葡萄糖的速率是____ 。 【答案】（1） ①. 叶绿素 ②. 色素带的宽窄 （2） ①. 蛋白质、ATP ②. 下降 （3） ①. 25℃ ②. 25℃时光合速率最大且高CO2浓度时增加值最大 ③. 20 【解析】 【分析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量，酶的含量和活性等。 【小问1详解】 红光和蓝光是叶绿素主要吸收的光，故为提高光合效率，采用红光与蓝光复合补光，其主要被叶绿素色素吸收。纸层析法分离色素后，可通过比较色素带的宽窄来反映不同光质处理下色素的含量差异。 【小问2详解】 植物工厂通常采用无土栽培，营养液中的NO3-以主动运输方式进入水稻根系细胞，N元素参与合成可为生命活动提供能量的有机物有ATP、NADPH、蛋白质等。若使用呼吸抑制剂处理根系，会抑制细胞呼吸产生ATP，而NO3-以主动运输方式进入细胞需要消耗ATP，因此短时间内NO₃⁻的吸收速率下降。 【小问3详解】 ①由图1可知，在25℃时，光合速率最大且高CO2浓度时增加值最大，因此，在25℃时，提高CO2浓度对提高水稻光合速率的效果最佳。 ②图2中放氧速率为净光合速率，20℃、高CO2浓度下放氧速率为90µmol·g-1·h-1； 耗氧速率为呼吸速率，题中给出为30µmol·g-1·h-1； 总光合速率(真光合速率)=净光合速率+呼吸速率，因此总光合放氧速率= 90+30=120µmol·g-1·h-1；光合作用总反应式：6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2，生成1分子葡萄糖对应释放6分子O2；因此生成葡萄糖的速率=120÷6=20µmol·g-1·h-1。 17. 人在剧痛、紧急危险和精神等压力刺激时，体内下丘脑、垂体、肾上腺被激活，糖皮质激素（GC）和其它相关激素作用于细胞代谢。研究发现，雌激素和雄激素可与下丘脑CRH神经元中雄激素受体（AR）和雌激素受体（ER）结合，逐步调控GC分泌，已知ER的激活可能抑制下丘脑分泌CRH的功能，其部分调节机制如图所示，回答下列问题。 （1）当紧急压力刺激时，____神经兴奋，使肾上腺髓质分泌a____（填激素名称）的含量快速增加，引起心跳加快、血管血流量增加等生理效应。 （2）过度紧张、焦虑等刺激可激活“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”，下丘脑分泌的CRH，进一步使垂体分泌相应激素促进肾上腺皮质分泌GC，这种调控称为____调节，这种调节的意义是____。 （3）为明确压力刺激（M刺激）下雄激素调控GC分泌机制（促进或抑制），研究人员选取健康雄性小鼠，随机分为4组，分别注射等量且适量试剂，设计如下实验，结果如下表。 组别 注射试剂 CRH神经元兴奋性（相对值） 血清GC含量（相对值） 1 生理盐水+溶剂 100 46.2 2 ENZA（AR拮抗剂，阻断AR功能） 65 29.5 3 ？ 142 68.8 4 DHT（雄激素）+ENZA 98 ？ ①对比组1与组2的结果，说明阻断AR后，CRH神经元兴奋性____，推测雄激素可____CRH神经元功能。组3中注射的试剂是____。 ②组4中GC含量可能是____。 ③若要进一步验证“b是GC含量升高的直接原因”，请写出实验设计思路____。 ④结合题干信息及上述实验，从性激素调控角度解释“压力刺激下女性GC分泌量低于男性”的可能原因是____。 【答案】（1） ①. 交感 ②. 肾上腺素 （2） ①. 分级调节 ②. 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控 （3） ①. 降低 ②. 促进 ③. DHT ④. 接近46 ⑤. 选取摘除垂体的雄性小鼠，分为两组，一组注射b，另一组注射等量生理盐水，均给予M刺激，检测两组血清GC含量 ⑥. 女性含有较多的雌激素，抑制CRH神经元的兴奋性，CRH的分泌比男性少，分级调节使GC分泌量低于男性 【解析】 【分析】将下丘脑、垂体和靶腺体之间的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精准调控，从而维持机体的稳态。 在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 【小问1详解】 紧急压力刺激属于应急情境，此时交感神经兴奋（交感神经参与机体应急反应，支配肾上腺髓质），促使肾上腺髓质分泌肾上腺素，该激素可快速引起心跳加快、血管血流量增加等生理效应，帮助机体应对紧急情况。 【小问2详解】 下丘脑分泌CRH（促肾上腺皮质激素释放激素），作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素；促肾上腺皮质激素进一步促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素（GC）；该过程体现了激素的分级调节。这种调节能放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控。 【小问3详解】 对比组别1与组别2，说明阻断AR后，CRH神经元兴奋性降低，因此推测雄激素可促进CRH神经元功能。组别3的兴奋性显著高于对照组，且组别4为“DHT+ENZA”，说明组别3需单独注射DHT（雄激素），以验证DHT对CRH神经元的直接作用。 组别4中ENZA阻断了AR，DHT无法通过AR发挥作用，CRH神经元兴奋性接近对照组。由于CRH促进垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质分泌GC（糖皮质激素），因此组别4中GC含量可能接近46。 要验证“b是GC含量升高的直接原因”，实验思路需设置对照：选取摘除垂体的雄性小鼠，随机分为两组，实验组注射b，对照组注射等量的生理盐水；均给予M刺激，一段时间后检测两组动物血清GC含量。 从性激素调控角度，“压力刺激女性GC分泌量低于男性”的原因： 男性体内雄激素含量较高，可通过雄激素受体促进CRH神经元兴奋性，进而促进GC的分泌；女性体内雄激素含量较低，CRH神经元兴奋性较低，因此压力刺激时GC分泌量低于男性。 18. 农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流易导致水体富营养化。为解决某村落生产生活废水污染问题，利用生态浮床种植多种浮水和挺水植物，构建农村综合发展型生态工程，如图所示，回答有关问题。 （1）若将生态沟渠看成一个生态系统，则流经该生态系统的能量除了生产者固定的太阳能外，还有____。网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，从生态系统成分分析，蟹在该系统中充当____。 （2）农民在生态浮床上优先种植空心菜、水芹等本地常见蔬菜，提高经济效益。这主要体现的生态工程原理是____。 （3）农民将种植区产出的玉米、番薯等农作物直接作为饲料投入养殖区，养殖的畜禽最终流向餐桌，与直接食用这些农作物相比，该过程的生态足迹变化是____，理由是____。 （4）若用类似的生态沟渠净化工业废水（含多种重金属离子及有毒化合物），需改变生态浮床的植物种类，同时也不适合发展水产养殖，原因是____。 【答案】（1） ①. 有机物的化学能 ②. 消费者和分解者 （2）整体性、协调 （3） ①. 增大 ②. 食用畜禽造成食物链延长，能量消耗增加，换算为相应的自然土地和水域面积更大 （4）选择吸附重金属离子和耐毒能力强的植物；沿食物链发生富集作用，且不易分解和排出 【解析】 【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，而生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（腐生细菌、真菌）组成。生产者是自养生物。 【小问1详解】 流经该生态系统的能量除了生产者固定的太阳能外，还有生活污水和养殖废水中有机物的化学能。因为生活污水和养殖废水中含有机物，这些有机物中的化学能也会流入该生态系统。网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食（属于消费者），也能以有机碎屑为食（属于分解者），所以从生态系统成分分析，蟹在该系统中充当消费者和分解者。 【小问2详解】 农民在生态浮床上优先种植空心菜、水芹等本地常见蔬菜，体现了生态工程原理是协调原理；提高经济效益，体现了生态工程原理是整体性原理。 【小问3详解】 与直接食用这些农作物相比，该过程的生态足迹增大。理由是食用畜禽造成食物链延长，能量消耗增加，换算为相应的自然土地和水域面积更大，从而增大了生态足迹。 【小问4详解】 由于工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物，所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物，并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排出，会沿食物链发生富集作用，所以该水域也不再适合发展水产养殖业。 19. 秀丽隐杆线虫（染色体为2n=12）具有两种性别：雄虫（性染色体为XO，尾部较钝）和雌雄同体（性染色体为XX，尾部尖细），如下图1。雌雄同体个体既可进行自体受精，也可与雄虫交配，但同时具备两种繁殖方式时，通常优先选择与雄虫交配，此时雌雄同体个体之间不能相互交配。回答下列问题。 （1）正常情况下，产生雄性子代的交配方式为____，对其基因组测序时需检测____条染色体。从进化角度分析，雌雄同体优先与雄虫交配，其主要意义是____。 （2）秀丽隐杆线虫的正常培养温度为20℃，研究发现将雌雄同体线虫置于30℃一段时间后，回到20℃培养，种群中雄虫比例升高。推测原因是温度升高使雌雄同体线虫的减数分裂发生了一次异常，该异常发生的时间是____。 （3）QF/QUAS是人工合成的基因表达调控系统，基因QF（用D表示）表达产物能够与诱导型启动子（QUAS）结合，并驱动下游基因的表达，研究者将基因QF插入雄虫的一条常染色体上，将一个融合了QUAS的红色荧光蛋白基因（用R表示）插入雌雄同体线虫的一条X染色体上如图2。 ①请在染色体上画出相关插入基因____（在答题卡上作答）。 ②现利用上述线虫相互交配得到F1，F1的表型及比例为____；若再将F₁中红色荧光个体相互交配得到F2，F2中无色雄虫占比是____。 【答案】（1） ①. 杂交 ②. 6 ③. 增加后代基因多样性，通过自然选择有利于生物进化 （2）减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期 （3） ①. ②. 雄性红色荧光；雄性无色；雌雄同体红色荧光；雌雄同体无色=1：3：1：3 ③. 5/16 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 产生雄性子代的交配方式为杂交（雌雄同体与雄虫交配）。 因为雌雄同体的性染色体为 XX，若自体受精只能产生 XX 的雌雄同体子代；只有与性染色体为 XO 的雄虫交配，才会产生 XO 的雄性子代。基因组测序需检测6 条染色体。秀丽隐杆线虫染色体数为2n=12，即有 6 对染色体；雄虫性染色体为 XO，因此测序只需测 5 条常染色体 + 1 条 X 染色体，共 6 条。雌雄同体优先与雄虫交配的意义是增加后代基因多样性，通过自然选择利于生物进化。 杂交会引入雄虫的基因，增加子代的基因多样性，相比自体受精的基因单一性，更有利于种群应对环境变化、推动进化。 【小问2详解】 温度升高使雌雄同体的减数分裂发生异常，导致种群雄虫比例升高。 雄虫性染色体为 XO，说明异常产生了不含 X 染色体的卵细胞。 这种异常可能发生在： 减数第一次分裂后期：X 同源染色体未分离，最终产生不含 X 的卵细胞。 减数第二次分裂后期：X 染色体的姐妹染色单体未分离，也会产生不含 X 的卵细胞。 该卵细胞与正常精子（含 X 或不含 X）结合，即可产生 XO 的雄性个体。 【小问3详解】 ① 雄虫（XO）：一条常染色体插入 D 基因（QF），性染色体为 X（无插入）+O。 雌雄同体（XX）：一条 X 染色体插入 R 基因（QUAS - 红色荧光蛋白），另一条 X 染色体无插入。 染色体组成如图所示（雄虫：常染色体 D、X；雌雄同体：X 染色体 R、X 染色体无插入，常染色体无 D）。 ②F₁表型及比例 亲本组合为：雄虫（D/O；X/O）× 雌雄同体（dd；Xᴿ/X）。 雄虫产生的配子：常染色体（D 或 O）、性染色体（X 或 O）。 雌雄同体产生的配子：常染色体（d）、性染色体（Xᴿ或 X）。 子代基因型及表型： 雄性红色荧光（Dd；Xᴿ/O）：D 表达产物激活 QUAS，R 基因表达。 雄性无色（Dd；X/O 或 dd；Xᴿ/O 或 dd；X/O）：无 D 或无 R，不表达荧光。 雌雄同体红色荧光（Dd；Xᴿ/X 或 Dd；Xᴿ/Xᴿ）：D 表达产物激活 QUAS，R 基因表达。 雌雄同体无色（Dd；X/X 或 dd；Xᴿ/X 或 dd；X/X）：无 D 或无 R，不表达荧光。 最终表型及比例为：雄性红色荧光：雄性无色：雌雄同体红色荧光：雌雄同体无色 = 1：3：1：3。 假设QF基因用A表示，无QF基因用a表示，QUAS-红色荧光蛋白基因用B表示，无该基因用b表示，由于F2中红色荧光个体∶无色个体=9∶7，可知F1红色荧光个体是双杂合子。若控制体色的基因位于X染色体上，且F2中红色荧光个体∶无色个体=9∶7，则F1中红色荧光个体的基因型为AaXBXb(雌雄同体)和AaXBO(雄虫)，雌雄同体的不同个体之间不能交配，只能与雄虫交配，F2中无色雄虫(aaXO、A _XbO)的比例为1/4×1/2+3/4×1/4=5/16。 20. 研究发现雪花莲凝集素基因（简称GNA）和商陆凝集素基因（简称PTA）都具有抑制蚜虫（益智的主要害虫）生长繁殖的效果，并且双基因协同作用的效果更佳。研究人员利用转基因技术培育了抗蚜益智传统中药材新品种，其主要过程如图。回答下列问题。 （1）目的基因是____，过程①是指基因工程基本操作程序中的____，为提高该环节的成功率，研究人员常选择两种限制酶同时切割质粒和目的基因，其理由是____。 （2）常采用____处理，促进重组质粒导入大肠杆菌，筛选并扩增，选用大肠杆菌的主要原因是____。 （3）利用植物组织培养技术获得益智植株所依据的原理是植物细胞的全能性，其具有全能性的原因是____。组培过程中更换培养基时，需要控制培养基中植物激素（尤其是生长素类和细胞分裂素类）的____和____。 （4）现有转融合抗蚜双基因益智、转抗蚜单基因益智，非转基因益智植株若干。请在个体水平上设计实验证明转融合抗蚜双基因的抗蚜虫效果更佳，简要写出实验思路。 【答案】（1） ①. GNA和PTA融合基因 ②. 基因表达载体的构建 ③. 防止目的基因和运载体自身环化和任意连接，保证目的基因按特定方向连接 （2） ①. Ca2+ ②. 易培养、繁殖快 （3） ①. 植物细胞中含有本物种生长发育所需的全部遗传信息 ②. 浓度 ③. 比例 （4）随机选取等量生长状况相同的转GNA-PTA融合基因益智、转GNA基因益智、转PTA基因益智、非转基因益智，分别为甲、乙、丙、丁四组，每组接种等量若干同种生长良好的蚜虫，其他条件相同且适宜，一段时间后统计每组蚜虫存活率及植株的生长状况。 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2） 基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因等。（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。 将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4)）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术和PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术。 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 题目中明确说明，研究的目标是将雪花莲凝集素基因（GNA）和商陆凝集素基因（PTA）转入益智，所以这两个融合在一起的基因就是要导入的目的基因。过程①是指基因工程基本操作程序中的：基因表达载体的构建 这一步是将目的基因与运载体（质粒）连接，形成重组 DNA 分子，是基因工程的核心步骤。为提高该环节的成功率，研究人员常选择两种限制酶同时切割质粒和目的基因，其理由是：防止目的基因和运载体自身环化和任意连接，保证目的基因按特定方向连接 如果只用一种限制酶，切割后的质粒和目的基因两端黏性末端相同，容易出现自身环化或反向连接的问题。 使用两种不同的限制酶，可以产生不同的黏性末端，确保目的基因只能定向插入质粒，避免自身环化和错误连接。 【小问2详解】 常采用Ca²⁺（或 CaCl₂溶液） 处理，促进重组质粒导入大肠杆菌 Ca²⁺处理可以使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态（感受态），从而提高重组质粒的导入效率。筛选并扩增，选用大肠杆菌的主要原因是：易培养、繁殖快 大肠杆菌是原核生物，繁殖速度快（约 20 分钟一代），培养条件简单，能快速扩增重组质粒，获得大量的目的基因。 【小问3详解】 利用植物组织培养技术获得益智植株所依据的原理是植物细胞的全能性，其具有全能性的原因是：植物细胞中含有本物种生长发育所需的全部遗传信息 每个植物细胞都包含该物种的全套基因，在适宜条件下可以表达出完整植株的所有性状。 ② 组培过程中更换培养基时，需要控制培养基中植物激素（尤其是生长素类和细胞分裂素类）的：浓度 和 比例 生长素和细胞分裂素的浓度及比例，会决定植物组织是脱分化形成愈伤组织，还是再分化形成根或芽。 例如：生长素比例高时利于生根，细胞分裂素比例高时利于生芽。 【小问4详解】 实验思路： 随机选取等量、生长状况相同的转 GNA-PTA 融合基因益智、转 GNA 基因益智、转 PTA 基因益智、非转基因益智，分别为甲、乙、丙、丁四组。 每组接种等量、若干同种生长良好的蚜虫，其他条件相同且适宜。 一段时间后统计每组蚜虫存活率及植株的生长状况。 设计思路解析： 设置了融合基因组（甲）、单基因组（乙、丙）和对照组（丁），通过对比四组蚜虫的存活率和植株生长情况，直接验证 “双基因协同作用效果更佳” 的结论。 遵循了实验设计的单一变量原则和对照原则，确保实验结果的可靠性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $