内容正文:
绝密★启用前
高三年级上学期综合练习
生物学试卷
试卷共8页,21小题,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、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.生态足迹与资源消耗相关,节水行为可降低水资源的生态赤字。下列内容与水资源直接有关
的是
A.畜便还田
B.退耕还林
C.海绵城市
D.生态屏障
2.2025年在河源万绿湖举办的马拉松比赛活动中,主办方给运动员提供的参赛包中有黄糖、菠萝啤
和牛奶等特产,同时沿途及终点还提供河源板栗和电解质等物资。下列叙述错误的是
A.黄糖作为主要能源,为长跑跑步直接供能
B.菠萝啤中的某些成分可自由扩散进入细胞
C.在加入双缩脲试剂后,牛奶即可呈现紫色
D.电解质中的Ca2+与肌肉细胞的兴奋性有关
3.科学家约阿希姆·哈默林(Joachim Hammerling)的伞藻嫁接与核移植实验(如下图),是证明细胞
核功能的经典实验。伞藻是单细胞生物,下列不属于该实验成功的基础的是
帽
柄
假根
细胞核
伞藻嫁接实验
伞藻核移植实验
A.细胞核中的DNA分子的碱基排列顺序具有特异性
B.不同伞藻的细胞膜均以磷脂双分子层为基本支架
C.伞藻“假根”有能传递“核”中遗传信息的物质
D.伞藻的核孔具有选择透过性,核酸不能通过核孔
高三生物学第1页(共8页)
4.某同学绘制了果蝇精子形成过程中染色体与基因行为的细胞模式图,如图所示,其中正确的是
B
A
B
C
D
5.肝类器官芯片技术(OoC)可将小鼠肝细胞与内皮细胞共培养于微流控芯片的腔室中,模拟肝脏微
环境形成肝类器官,同时通过芯片的精准调控,实现类器官的动态培养与功能模拟。下列叙述错
误的是
A.微环境可含有血清、抗生素等物质
B.腔室需维持适宜渗透压、温度等以保障细胞代谢
C.肝细胞与内皮细胞的信息交流可通过膜受体实现
D.肝细胞分化形成类器官体现了动物体细胞的全能性
6.临床上对脊髓高位截瘫患者可采用“肖氏反射弧”来控制排尿,其主要操作是将控制下肢肌肉运
动的传出神经中段与排尿中枢的传出神经中段吻合来重建人工排尿反射通路,手术成功的患者
可通过“拍大腿”来自主排尿。下列对“肖氏反射弧”的分析,正确的是
膀胱
吻合处
皮肤
A.吻合后的神经通路仅含传出神经纤维
B.拍大腿后,吻合处兴奋是单向传导的
C.吻合处的神经纤维只由神经元构成
D.低钾时,拍大腿将更容易引起排尿
7.在对T2噬菌体遗传物质进行探究时,科研人员提出了3个假说(如图)。
?噬菌体
?蛋白质外壳
T2噬菌体
假说①
3噬菌体DNA
◆假说②
9
大肠杆茵
合成自身组装子代裂解释放
假说③
蛋白质和DNA
高三生物学
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下列对相关假说的预期实验结果I~V的叙述中,正确的是
类别
放射性
上清液
沉淀物
子代噬菌体
5S标记蛋白质
I
×
×
假说①
32P标记DNA
×
V
V
5S标记蛋白质
I
V
假说②
2P标记DNA
V
Ⅲ
35S标记蛋白质
V
V
V
假说③
2p标记DNA
V
V
注:假设实验结束时所有大肠杆菌都没有裂解;“V”表示放射性强,“×”表示放射性弱。
A.VxV×
B.VxxV
C.VVx×
D.xVV×
8.下丘脑一垂体一靶腺轴(本题中简称为腺轴)是内分泌系统的重要组成部分,通过神经激素(由神
经细胞合成和分泌的激素)和促激素的级联调控,维持人体生长发育、代谢和生殖等功能的稳定。
下列相关叙述正确的是
A.下丘脑一垂体一甲状腺轴中的TSH属于神经激素
B.当血液中性激素含量较高时,会抑制下丘脑的各项分泌活动
C.下丘脑一垂体一靶腺轴通过分级调节,实现对靶器官的精细调控
D.腺轴中每一种激素与相应受体结合后,会立刻被相关酶降解
9.“中田有庐,疆场有瓜。是剥是菹,献之皇祖”出自《诗经·小雅·信南山》,其中的“菹”为“泡菜”
的古称。古法制作泡菜时,民众多取应季蔬菜,以盐水拌匀后封于陶坛中,经半个月即可闻到酸
香之味。某同学模仿古法制造泡菜,数日后未闻酸味反而发现泡菜腐败,造成这一结果的原因最
不可能是
A.环境温度太高
B.未接种纯菌种
C.陶坛封固不密
D.蔬菜反复洗涤
10.挪威鲱鱼长期遵循祖传迁徙路线,每年南下1300公里至西海岸产卵,其迁徙经验依赖代际传承
(老鱼带新鱼),但在2021一2024年间,受选择性捕捞的影响,鲱鱼鱼群突然北迁800公里,打破
数十年洄游传统,呈现“集体记忆丧失”特征。下列对此现象的分析,正确的是
A.鱼群北迁的行为变化标志着新物种的形成
B.捕捞压力对鱼群年龄结构进行了定向选择
C.新迁徙路径的选择与基因频率的改变有关
D.老鱼随新鱼转向新路径迁徙体现种群进化
11.为确定某品种土豆的细胞液浓度,某同学将该品种土豆块茎切成相同质量的长条,分别置于含
一系列浓度梯度蔗糖溶液的烧杯中,一段时间后计算实验前土豆条的质量(W,)与实验后土豆
条质量(W2)的比值,绘制曲线如图。下列叙述错误的是
W
a b
c
d溶液浓度/mol/L
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A.当溶液浓度为a时,水分可以自由进出土豆细胞
B.土豆细胞液浓度为b浓度蔗糖溶液所对应的浓度
C.在℃浓度的蔗糖溶液中,土豆原生质体体积变小
D.d浓度的蔗糖溶液下,土豆细胞总失水量最少
12.某四倍体水稻(用甲表示)由粳稻母本(2n=24,染色体组记为AA)和籼稻父本(2n=24,染色体
组记为BB)经染色体加倍而来。下列推测正确的是
A.甲的染色体组为AABB,染色体数为48
B.甲为子一代经染色体加倍后培育而成的
C.甲为杂合的四倍体植株,性状很不稳定
D.甲为多倍体植株,其性状一定是优越的
13.研究发现,某iRNA(一种单链RNA)分子表达水平升高会使膜蛋白受体CPR39翻译失调而引
起颞叶癫痫。对该iRNA分子和CPR39基因的推测,不合理的是
A.与CPR39基因相比,该miRNA分子的嘌呤数不一定等于嘧啶数
B.该iRNA分子通过与CPR39基因的启动子结合来抑制表达
C.CPR39基因序列存在与该iRNA分子互补配对的碱基序列
D.该miRNA分子可影响核糖体在CPR39基因mRNA上的移动
14.拟南芥在受到周围植物遮荫时表现出茎秆细高、节间伸长、分枝减少等现象,称为“遮荫反应”。
红光(R)和远红光(FR)比值的变化是引起植物产生遮荫反应的重要信号,遮荫程度增大时,树
冠下的光环境中R:FR的值降低,研究发现遮荫通过调控ELF3基因的表达影响植物的生长,
正常光和遮荫条件下E江F3基因的表达情况如图所示。下列叙述或推测正确的是
0.07
…正常光一遮荫
0.05
室004
区0.03
0
1216
20
时间h
A.ELF3基因缺失突变体植株高度高于野生型
B.R:FR的值降低会促进ELF3基因的表达
C.ELF3基因缺失突变体的遮荫反应更明显
D.ELF3基因的表达产物能促进植株的增高
15.埃及伊蚊是基孔肯雅热的主要传播者之一,其陆生天敌有壁虎。在长期自然选择中,为了“权
衡”生存与繁殖,不同生物会选择不同的生态策略来最大化自身的适合度。下图曲线甲、乙分别
为壁虎、埃及伊蚊的生态策略,其中虚线表示N,=N,+1。下列叙述错误的是
种群数量(N,)
A.处于OX段,壁虎种群将面临消亡或灭绝
B.处于Q点时,壁虎种群的年龄结构为稳定型
C.埃及伊蚊种群将能量主要用于提高繁殖效率
D.处于S段时,埃及伊蚊开始出现天敌捕食
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16.科研人员将ETS1基因中①②之间的片段(图1)切除,从而获得雌雄各一头系统性红斑狼疮
(SLE)猪(亲本),并分别使用荧光标记的P1、P2、P3三种探针对两者的F,个体甲、乙、丙进行基
因检测,结果如图2所示,相关基因用E/表示。下列叙述错误的是
甲乙
丙
甲乙丙
标准
参照物
P2
1
分子量大
注:1~12表示ETS1基因的外显子序列,外显子可编
码蛋白质;P1~P3表示探针,探针是可与特定DNA序列结
合的单链核酸短序列。
分子量小
图1
图2
A.亲本雌雄猪的基因型分别为Ee、Ee
B.图2中I、Ⅱ使用的探针分别是P2、P3
C.只有F,的乙才是纯合SLE模型猪
D.F,中含大条带与小条带的猪占1/2
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。考生根据要求作答。
17.(12分)在生长发育过程中,紫花苜蓿经常同时遭受地上部病原菌(P)与害虫(A)的双重胁迫,
而土壤丛枝菌根真菌(AMF)会影响紫花苜蓿对胁迫的抗性。为研究其机制,科研人员选取盆栽
紫花苜蓿幼苗为材料进行实验,部分结果如图1、图2所示。回答下列问题:
器
☑AMF-
▣AMF+
60
1.0
0.5
2
0.0
P-A-P+A-P-A+P+A+
P+A-
P+A+
胁迫组合
胁迫组合
图1
图2
(1)AMF定殖于紫花苜蓿根系后,会快速占据根系的空间
;AMF分泌的抑菌物质可直
接抑制P的生长,这说明信息传递具有
作用。
(2)据图1可知,接种AMF(AMF+)会提高紫花苜蓿的生物量,从种间关系的角度分析原因可能
是
。除分析紫花苜蓿在胁迫后的病害发生率外,还需评估的指标是
,才能准确判断AMF对紫花苜蓿抗病虫害的影响,理由是
(3)进一步研究发现,AMF能富集有益微生物,后者使P数量减少,减少了P对AMF及有益微
生物资源的竞争压力,从而促进AMF和有益微生物的进一步增殖,持续维持群落的抗逆功
能,这种调节过程属于
调节。
(4)结合上述研究的结果,请提出一个新的研究课题并说出理由
18.(12分)为研究水稻叶色和粒重动态平衡的机制,科研人员对野生型水稻丰矮占1号(FAZ1)进
行诱变,获得粒型GW2基因突变体(gw2)和叶绿素合成酶YLR突变体(yr),再让两者杂交获得
双基因突变体(yrw2),发现突变体的净光合速率显著低于FAZ1,测定了相关的生理指标,实
验结果如图所示。
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0.35
295
日(
0.30
(-ou.)/
0.25
280
20
0.20
275
0
270H
15
0.15
ylr gw2
264
ylr gw2
回答下列问题:
(1)图中,yrgw2突变体光合速率的限制因素是
,判断依据是
(2)光合作用的场所是光合产物的“源”,籽粒是储藏光合产物的“库”。图中,2突变体的千粒
重显著大于FAZ1,结合“源一库”关系,推测其原因是
(答出1点即可)。
(3)GW2是E3泛素连接酶,其正常功能是与YLR结合、通过修饰降解YLR,使YLR含量维持在
适中水平,从而使FAZ1叶色呈现深绿色。据此推测,yr突变体和gw2突变体中叶色更深的
是
,请解释gw2突变体呈现该颜色的原因
(4)进一步研究发现,yr突变体是YLR基因第631位碱基G突变成A,使得YLR蛋白第211位
谷氨酰胺变成赖氨酸所致,则该突变导致叶绿素合成受阻的原因是
、0
19.(12分)在小鼠(2n=40)遗传育种的过程中,发现两只胚胎过度生长的BWS样表型鼠,雌雄各一
只且为杂合子。研究发现,BWS样表型与7号染色体上的IG2基因及其附近基因印记控制区
ICE有关,若父母的IGF2基因均表达则会导致产物过量而引起BWS样表型。回答下列问题:
(1)与BWS样表型相关的正常基因调控机制如图1所示。据图可知,IGF2基因来源于
(填“父本”或“母本”)时才会表达,其原因是
,这种遗传现
象被称为
CTCF
促进
绝缘子
蛋白
CTCF
无法转录
CTCF
>转录
1GF-2
ICE
9C增强子
母源染色体
基因印记控制区非编码区DNA
促进
转录
甲基化Me
无法转录
Q
IGF-2
ICE
19-NC
增强子。
父源染色体
表达
基因印记控制区非编码区DNA
胰岛素样
生长因子2
→调控胚胎发有
图1
(2)进一步研究发现,实验发现的两只BWS样雌雄鼠均与ICE区突变有关,且只有子代从母本
继承突变ICE区才会致病。现让这两只BWS样雌雄鼠杂交,子一代的表型及理论比例
为
;选择子一代中的BWS样表型鼠自由交配,子二代BWS样表型鼠的理论
比例为
(3)该品系小鼠的尾型由另一对常染色体基因T/1控制,T基因(长尾)对t基因(短尾)为显性。
F,中表型比出现的原因是
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P
BWS样表型长尾
正常表型短尾
IITt
II't
F
rITt
IIu
FITt
ITu
自由交配
F2
表型比为正常长尾:正常短尾:BWS样长尾:BWS样短尾=2:1:2:1
图2
(4)由于BWS样表型鼠繁殖力较低,实验中需长期保种。考虑到胚胎操作成本高,可采集并冷
冻保存
,后续通过人工授精繁育则可获得稳定遗传的BWS样表型鼠。
20.(12分)小鼠在脓毒症后会发生免疫改变。科研人员对其机制进行研究。回答下列问题:
(1)辅助性T细胞的激活与
细胞有关;浆细胞由
细胞分化而来。
(2)研究者以盲肠结扎和穿刺的脓毒症模型(CLP)小鼠为材料进行实验(如图1、图2)。请在
图2中预测CLP组的细胞毒性T细胞的数量,用柱状图的方式表示。
25
0/
20
10
10-
15
10
票
5-
0.
01
Q
兴
对照组
CLP
对照组CLP
对照组CLP
图1
图2
图3
(3)PD-1/PD-L1属于“免疫检查点”分子,主要作用是抑制免疫细胞活化。在脓毒症后14天,
科研人员采用荧光标记的
与浆细胞膜上的特定蛋白结合进行识别并测定浆细
胞表面的PD-1/PD-L1分子含量,计算平均荧光强度,结果如表所示。
分别检测PD-1/PD-L1的荧光强度
组别
样本制备
第14天后对细胞进行染色
PD-1的荧光强度
PD-L1的荧光强度
1组
不做手术
++
2组
盲肠结扎和穿刺
从小鼠体内采集免疫细胞,
++
制备细胞悬液,并做标记:
3组
不做手术
①;②。
++++
4组
盲肠结扎和穿刺
++++++++++++
注:“+”表示有荧光,“+”越多则荧光强度越高。
完善表格内容:①
;②
该实验可得出的结论是
(4)进一步研究发现,脓毒症诱导浆细胞产生的对T细胞的抑制可能与细胞一细胞的相互作用
有关(如图3),且具有浓度依赖性。现有不做手术鼠的T细胞、CD28(T细胞激活刺激物)、
CLP鼠来源的浆细胞,请以T细胞的增殖比例为检测指标设计实验分组:对照组为不做手术
鼠的T细胞;实验组为
21.(12分)对香豆酸(p-HCA)是多酚和黄酮类化合物生物合成中的关键前体,但即使是低浓度的
p-HCA也会抑制酵母菌的生长。开发特异性响应p-HCA的生物传感器,可以实现根据细胞内
P-HCA水平自主、精确地调节基因表达。回答下列问题:
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(1)研究者通过PCR技术构建融合启动子Pgs1-cc2(图1),此过程对扩增BS1基因的引物的设
计要求是
经过该设计,PCR扩增后的产物末端可通过
结合,再经
酶的延伸作用可完成融合。
无p-HCA时:关闭状态
有p-HCA时:开启状态
-Esp PadR基因□
DPaR基因☐
构象改变的
PadR蛋白
PadR蛋白
PadR蛋白
BS1基因
●●
●0
P-HCA
PadR蛋白
融合
EGFP基因
豌
EGFP基因
PRSI-COV12
终止子
PBSI-CCW12
终止子
P-CCW2
图1
图2
(2)图2是p-HCA生物传感器,据图可知,p-HCA与PadR蛋白结合后,其构象发生改变,无法
与Pgs-ccWw2中的BSI片段结合,EGFP基因得以表达。据此推测,在Pccw2中插入BSI基因
的目的是
(3)为检测上述生物传感器对酚酸(p-HCA及其类似物CA)的灵敏度和特异性,研究者进行了
相关实验,结果如图3所示。
60000
-·p-HCA
-CA
50000-
30 00
3000
20000
10000
0
200400
600
800
酚酸浓度/mg·L
图3
注:RFU-U/OD为荧光强度与菌液浓度的比值,反映传感器的响应程度,比值越大则响应程度越高。
图3结果表明,该生物传感器具有的特性是
,依据是
(从“灵敏度”或
“特异性”角度分析,答1点即可)。
(4)番茄红素为红色色素,其生物合成过程如图4所示。
乙放-0A→甲羟成限流径小p上CGp西里香余部素商L香猫红素
生物传感器调控步骤后续预整合步骤
图4
利用上述生物传感器的调控功能,在该设计中,研究者开发了一种基于颜色的构建重组生产
菌株的方法:无p-HCA时,菌落不呈现红色而呈现浅黄色或白色;高p-HCA时菌落呈红色。
已知野生型酵母菌可将PP用于合成细胞膜,但不会合成番茄红素,则该方法的设计思路是
高三生物学第8页(共8页)高三年级上学期综合练习
生物学参考答案
1.【答案】C
【解析】畜便还田即过腹还田,指将秸秆等饲料经牲畜消化后,粪便还田,核心是提升土壤肥力,与水资源无关;退
耕还林是恢复森林生态、防治水土流失的措施,虽间接影响水资源,但并非直接针对水资源管理:海绵城市是通
过城市设施(如透水路面、湿地)实现雨水的渗、滞、蓄、用,直接与水资源的收集、利用相关;生态屏障是保护生态
系统的屏障(如防护林),侧重生态保护,不直接关联水资源。故选C项。
2.【答案】A
【解析】黄糖的主要成分是糖类,但糖类本身不能直接供能,ATP才能为生命活动直接供能,A项错误;菠萝啤含
水、酒精、糖类等成分,其中酒精、水分子等可通过自由扩散进入细胞,B项正确:牛奶的主要有机成分是蛋白质,
双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,C项正确;C:*可影响神经递质的释放,缺C:2会导致肌肉抽搐,故电解质中的
Ca2“与肌肉细胞的兴奋性有关,D项正确。
3.【答案】D
【解析】不同伞藻细胞核DNA的碱基序列具有特异性,决定了“帽”的形态差异,是实验能区分不同伞藻性状的
核心;不同伞藻细胞膜的基本支架相同,保证了嫁接/核移植时细胞结构的兼容性,使实验操作能成功进行;“假
根”(含细胞核)能传递遗传信息,才能使嫁接后的伞藻表现出对应细胞核的性状;核孔允许RNA等核酸类物质
通过(如mRNA出核)。故选D项。
4.【答案】D
【解析】果蝇精子形成的过程是减数分裂。A图细胞的染色体的着丝粒分裂后形成的子染色体正在向细胞两极
移动,细胞每一极存在1对同源染色体,属于有丝分裂后期:B图细胞中的染色体散乱分布,并未出现同源染色
体联会现象,属于有丝分裂前期:C图细胞中含有1对同源染色体,染色体的着丝粒在赤道板上,是有丝分裂中
期:D图细胞中含有1对同源染色体,染色体正在分离,属于减数分裂I后期。故选D项。
5.【答案】D
【解析】肝细胞分化形成类器官体现的是已分化细胞仍具有一定的分裂和分化能力,D项错误。
6.【答案】B
【解析】反射弧的基本结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器;该人工反射通路虽重建了传出神
经,但仍需结合原有的感受器(大腿处)、传入神经等结构,并非仅含传出神经纤维,A项错误;吻合处是轴突,拍
大腿后,皮肤产生的兴奋传至神经中枢后,神经中枢的兴奋会经过该吻合处传至膀胱,吻合处的兴奋是单向传导
的,B项正确:吻合处的神经纤维是神经元的轴突,通常其外部会有髓鞘,而髓鞘是神经胶质细胞形成的结构
C项错误:低钾时,神经细胞的静息电位绝对值增大,兴奋性降低,“拍大腿”更难引起神经兴奋,不易触发排尿,
D项错误。
7.【答案】C
【解析】从假说①可推测5S标记蛋白质组,上清液有放射性,沉淀物无放射性,子代噬菌体无放射性;用2P标记
DA组,上清液无放射性,沉淀物有放射性,子代噬菌体有放射性。从假说②可推测:3S标记蛋白质组,上清液
无放射性,沉淀物有放射性,子代噬菌体有放射性,而用P标记DNA组,上清液有放射性,沉淀物无放射性,子
代噬菌体无放射性;从假说③可推测:5S标记蛋白质组,上清液无放射性,沉淀物有放射性,子代噬菌体有放射
性,而用”P标记DNA组,上清液无放射性,沉淀物有放射性,子代噬菌体有放射性。故选C项。
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8.【答案】C
【解析】TSH是由垂体细胞合成和分泌的,不属于神经激素,A项错误;当血液中性激素含量较高时,会抑制下丘
脑的相关分泌活动,并非各项分泌活动,如性激素不会抑制下丘脑合成和分泌TRH,B项措误:腺轴中的分级调
节,可以放大激素的调节效应,利于精细调控,从而维持机体的稳态,C项正确:腺轴中每一种激素与相应受体结
合并发挥作用后就失活,D项错误
9.【答案】B
【解析】环境温度太高会促进杂菌生长,进而引起泡菜腐败:古法制造泡菜无需接种纯菌种:陶坛封固不密会使氧
气进入,同时引入杂菌,杂菌大量繁殖导致泡菜腐败;蔬菜反复洗涤会去除表面的乳酸菌(泡菜发酵的核心菌
种),使发酵难以进行,杂菌趁机繁殖引发腐败。故选B项。
10.【答案】B
【解析】物种形成的标志是生殖隔离,鲱鱼仅迁徙路径改变,未产生生殖隔离,不属于新物种形成,A项错误;捕
捞压力精准指向年长群体,定向淘汰老龄鲱鱼、保留年轻个体,符合自然选择中“定向筛选适应环境(此处为规
避捕捞)个体”的特征,属于定向选择,B项正确:新鱼群的路径选择是代际经验传递中断导致的行为变化,并非
基因频率改变,C项错误:生物进化的实质是种群基因频率的改变,而非个体行为调整:老鱼的行为变化是对群
体主流路径的适应,不代表种群发生进化,D项错误。
11.【答案】D
【解析】由图可知,当该溶液浓度小于b时,W,与W,的比值小于1,说明土豆细胞吸水:当溶液浓度等于b时
W,与W2的比值等于1,说明土豆细胞液浓度与外界溶液浓度相等;当该溶液浓度大于b时,W,与W,的比值
大于1,说明土豆细胞失水。水分子可通过自由扩散进出细胞,A项正确;当溶液浓度为b时,W/W2=1,这表
明在该浓度下,土豆细胞不失水也不吸水,则该浓度对应的蔗糖溶液浓度为土豆细胞液浓度,B项正确:当溶液
浓度为℃时,土豆细胞失水,土豆细胞发生质壁分离,此时土豆原生质体体积变小,C项正确:当溶液浓度为d
时,土豆细胞液浓度远远小于蔗糖溶液浓度,细胞液中水分流到外界溶液的量大,D项错误。
12.【答案】A
【解析】母本的染色数为24,染色体组型为AA,其一个染色体组(A)含12条染色体,父本的染色体数为24,染
色体组型为BB,其一个染色体组(B)含12条染色体,甲为四倍体,理论上讲,其培育方式可能有两种:一是亲本
均处理成四倍体,然后再杂交,二是亲本杂交获得子一代,处理子一代使其染色体加倍而成,不管是哪种情况,
甲的染色体组均为AABB,含48条染色体,A项正确、B项错误;若母本和父本均为纯合子,则甲也为纯合子,C
项错误:多倍体具有茎秆粗壮、营养物质丰富等优点,但也可能存在结实率低等缺点,D项错误。
13.【答案】B
【解析】miRNA是单链RNA,嘌呤数与嘧啶数通常不相等;而CPR39基因是双链DNA,嘌呤数(A+G)等于嘧啶
数(T+C),二者嘌呤与嘧啶的数量关系不同;miRNA的作用机制是与靶基因的mRNA互补配对,抑制翻译过
程,启动子是基因转录的调控区域,miRNA不与启动子结合:miRNA需与靶基因的mRNA互补配对才能发挥作
用,因此CPR39基因的mRNA序列(对应基因序列的转录产物)中存在与该miRNA分子互补的碱基序列:
miRNA抑制翻译的方式包括阻止核糖体在mRNA上的移动.因此该miRNA分子可影响核糖体在CPR39基因
mRNA上的移动。故选B项
14.【答案】A
【解析】遮荫时R:FR的值降低,拟南芥表现为茎秆细高(增高),且图中显示遮荫条件下ELF3基因表达量低
于正常光。推测ELF3基因表达量低时,植株易增高,故ELF3基因缺失突变体(ELF3几乎不表达)的植株高度
高于野生型(正常表达ELF3),A项正确:由图可知,遮荫条件下ELF3基因的表达量低于正常光条件,说明R:
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FR的值降低(遮荫)会抑制ELF3基因的表达,而非促进,B项错误:ELF3基因缺失突变体中ELF3几乎不表
达,遮荫和正常光下无显著差别,C项错误:遮荫时ELF3表达量低,植株反而增高,说明ELF3基因的表达产物
可能抑制植株增高,而非促进,D项错误。
15.【答案】D
【解析】虚线表示“N1=N,”(种群数量稳定),OX段中壁虎种群的N1<N,(甲曲线低于虚线),种群数量持续减
少,将面临消亡或灭绝,A项正确;Q点时甲曲线与虚线相交,N1=N,种群数量稳定,年龄结构为稳定性,B项
正确:乙曲线(埃及伊蚊)增长快,其种群特点是具有高繁殖率且寿命较短,说明其能量主要用于提高繁殖效率,
C项正确;S段埃及伊蚊的N1仍大于N,(种群持续增长),说明天敌捕食的影响尚未显现,D项错误。
16.【答案】B
【解析】因e基因是E基因敲除部分外显子得到的,故大条带表示E基因,小条带表示e基因。亲本交配后子代
出现不同条带组合,说明亲本都是杂合子,基因型均为E,A项正确;据图1可知,P1与外显子1附近序列结
合,P2与外显子6附近序列结合,P3与外显子12附近序列结合,E基因和e基因都含有外显子1和外显子12,
所以探针P1、P3与E基因序列结合能形成大条带,与e基因序列结合形成小条带,而e基因因外显子6缺失无
法与探针P2结合,图2-I中甲只有大条带,丙有大条带和小条带,乙只有小条带,故甲、乙、丙的基因型分别为
EE、ee和Ee,因此I使用的探针为P1或P3,图2-Ⅱ中甲、丙只有大条带,乙无条带,故Ⅱ使用的探针为P2,B
项错误:乙的基因型为e,该个体没有正常的ETS1基因,因而为纯合的SLE疾病模型猪,C项正确:亲本基因型
为Ee,F,的基因型理论比为EE:Ee:ee=1:2:1,故F,中含大条带与小条带的猪占l/2,D项正确。
17.【答案】(除注明外,每空1分,共12分)
(1)生态位调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
(2)AMF能促进土壤养分(磷、氮等)的吸收,为植物生长提供充足营养(2分)病害程度病虫害对植物的影
响不仅体现在发病概率(病害发生率),还体现在发病后的危害程度(病害程度),需同时评估才能全面反映
AMF对植物抗病虫害能力的影响(2分)
(3)正反馈
(4)AMF提高紫花苜蓿对病虫害的抗性的分子机制是什么?理由是:AMF可能通过激活防御酶(或通过调控
植物激素合成)来提高其抗病虫害的能力(答案合理即可,课题2分,理由2分,共4分)
【解析】(1)生态位是生物在群落中的空间位置与资源利用方式,所以AMF定殖于紫花苜蓿根系后,会快速占
据根系的空间生态位。AMF分泌的抑菌物质可直接抑制P的生长,这说明信息传递能调节生物的种间关系,
维持生态系统的平衡与稳定。
(2)AMF能促进土壤养分(磷、氮等)的吸收,为植物生长提供充足营养来提高紫花苜蓿的生物量。病虫害对植
物的影响不仅体现在发病概率(病害发生率),还体现在发病后的危害程度(病害程度),需同时评估病害发生
率和病害程度才能全面反映AMF对植物抗病虫害能力的影响。
(3)有益微生物减少病原菌→促进AMF增殖,是“强化初始变化”的正反馈调节。
(4)上述研究的结果表明AMF可提高紫花苜蓿的抗病虫害能力,则进一步可研究“AMF提高紫花首蓿对病虫
害的抗性的分子机制”,理由是AMF可能通过激活防御酶(或通过调控植物激素合成)来提高其抗病虫害的能力。
18.【答案】(每空2分,共12分)
(1)叶绿素含量不足yg2突变体的气孔导度(气孔开放程度)较小,但胞间CO2浓度并未降低
(2)“源”的光合能力虽下降,但GW2基因突变导致植株优先向“库(籽粒)”分配光合产物,(同时GW2基因突
变可能导致籽粒长度、宽度或厚度增加,最终千粒重的增加幅度抵消了光合速率下降的负面影响)
(3)gw2突变体GW2功能缺失后,无法降解YLR蛋白,YLR过量积累,进而合成更多的叶绿素
(4)第211位氨基酸是YLR起催化作用的活性中心(答案合理即可)
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【解析】(1)光合速率的限制因素通常分为“C0,供应(气孔因素)”和“光反应/暗反应效率(非气孔因素)”:若
气孔导度小(气孔关闭),会导致胞间CO2浓度降低,此时限制因素是C02供应;图中y止2的气孔导度大(气
孔开放充分),但胞间C02浓度较高,说明C02能顺利进入细胞,CO2供应不是限制因素:结合y是叶绿素合成
酶突变体,可推测其叶绿素含量不足,光反应速率下降,进而导致光合速率降低。
(2)“源”的光合能力虽下降,但GW2基因突变导致植株优先向“库(籽粒)”分配光合产物,(同时GW2基因突
变可能导致籽粒长度、宽度或厚度增加,最终千粒重的增加幅度抵消了光合速率下降的负面影响),所以2突
变体的千粒重显著大于FAZ1。
(3)YLR是叶绿素合成的关键酶,其正常功能是催化叶绿素合成过程的关键步骤。当LR基因发生突变时,
YLR蛋白功能异常,无法正常参与叶绿素的合成,使得叶片中叶绿素的积累量显著减少,而叶片中的类胡萝卜
素(呈黄色)等色素比例相对上升,最终叶片呈现出黄化的表型。GW2是E3泛素连接酶,其正常功能是与YLR
结合、通过泛素化修饰降解YLR,使YLR含量维持在适中水平;当GW2基因发生突变时,GW2功能丧失,无法
降解YLR,YLR在细胞内过量积累,而YLR是叶绿素合成的关键酶,其过量表达会推动叶绿素合成过程增强,
使叶片中叶绿素含量显著升高,最终叶色表现为更深的绿色。
(4)第211位氨基酸是YLR起催化作用的活性中心,该位点突变导致YLR丧失催化活性,进而使叶绿素合成受
阻,叶片叶绿素含量不足。
19.【答案】(除注明外,每空2分,共12分)
(1)父本(1分)父源染色体的ICE区被甲基化,CTCF蛋白无法结合,增强子可激活IGF2基因转录;母源染色
体的ICE区未甲基化,CTCF蛋白结合后阻断了增强子对GF2的激活表观遗传(1分)
(2)正常:BWS样表型=1:1正常:BWS样表型=1:3
(3)F,基因型为T的雌鼠产生50%的「卵细胞,故F2中正常表型:BWS样表型的比例为1:1,T基因纯合
致死,故F,中长尾:短尾=2:1
(4)携带突变ICE的卵细胞
【解析】(1)从图中可知,父源染色体的基因印记控制区(CE)被甲基化,CTCF蛋白无法结合,增强子可激活
1GF2基因转录;而母源染色体的ICE未甲基化,CTCF蛋白结合后形成绝缘子,阻断了增强子对IGF2的激活,
因此IGF2仅父本来源时表达。BWS样表型可能是父母的IGF2基因均表达,因为正常情况下母源IGF2沉默,
若母源ICE区突变导致其被甲基化,则母源的1GF2会异常激活,使得子代父母双方的IGF2基因均表达,产物
过量而出现胚胎多度生长的BWS样表型。
(2)设BWS样雌雄鼠的基因型为I厂,雌雄鼠产生的配子均为:I厂=1:1,当卵细胞为I时,无论精子是哪种
基因型均表现正常,当卵细胞为I厂时,无论精子是哪种基因型均表现为BWS样表型。故子一代的表型及理论
比为正常:BWS样表型=1:1。子一代BWS样表型鼠的基因型比例为「T:厂T=1:1,计算得出雌雄鼠的配
子比例均为广:「=1:3,当获得「的卵细胞时,子代均患病,随机交配可得出BWS样表型占旷I'(3/4×1/4)+
II厂(3/4×3/4)=3/4.正常表型则占1-3/4=1/4。
(3)BWS样表型的致病条件是“子代从母本继承突变ICE(「)”。亲本中BWS样表型鼠的基因型是广广(母源
为「),将其作为母本时,传递给F,的母源基因是I厂,F,会因继承母源I「而1O0%表现BWS样表型。F,基因型
为T的雌鼠产生50%的I厂卵细胞,故F,中正常表型:BWS样表型的比例为1:1,T基因纯合致死,故F,中
长尾:短尾=2:1,最终导致F2出现“2:1:2:1”的表型比。
(4)如果考虑到后代为稳定遗传的BWS样表型,则要保存的是携带突变ICE(I厂)的卵细胞(来自BWS样雌
鼠),因为BWS样表型的致病条件是子代从母本继承I厂。若保存BWS样雌鼠的卵细胞(其携带的是母源「厂),
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后续将该卵细胞与任意雄鼠的精子(父源基因不影响致病)受精,子代必然从母本继承I厂,因此100%会表现
BWS样表型
20.【答案】(除注明外,每空1分,共12分)
(1)抗原呈递(或树突状细胞/B细胞/巨噬)B细胞和记忆B(2分)
K
15
10
(2)盆
(所绘CLP的高度比实验组低且大于0即给分,2分)
5
0
酸
对照组CLP
(3)抗体①用特定的荧光标记物(抗体)标记浆细胞②用特定的荧光标记物(抗体)分别标记PD-1和PD-L1
脓毒症可显著上调小鼠浆细胞表面PD-L1分子的表达水平
(4)在不做手术鼠的T细胞中加入刺激物CD28,并分别加入等量的生理盐水、低浓度CLP鼠来源的浆细胞及
高浓度CLP鼠来源的浆细胞(3分)
【解析】(1)辅助性T细胞的激活与抗原呈递细胞有关。辅助性T细胞分泌的细胞因子能加速细胞毒性T细胞
的分裂与分化过程。浆细胞由B细胞或记忆B细胞分化而来。
(3)浆细胞表面具有与其他细胞不同的特定的分子,可用特定的抗体对其进行标记,从而将浆细胞与其他细胞
分离开;PD-1或PD-L1是浆细胞(或其他细胞)表面的特定分子,也可以用特定的抗体进行标记。据表可知,
该实验是将样本处理成两种:不做手术的鼠和CLP鼠,并于第14天后采集小鼠的免疫细胞,并分别标记浆细胞
及其表面的PD-1和PD-L1,最后检测后者的平均荧光强度。实验结果表明:与对照组相比,CLP鼠的浆细胞
表面的PD-1抗体无显著变化,而PD-L1则显著增加,因此可得出实验结论:脓毒症可显著上调小鼠浆细胞表
面PD-L1分子的表达水平。
(4)首先明确实验日的是验证CLP的浆细胞对T细胞的抑制具有浓度依赖性,且依赖细胞一细胞相互作用,因
此实验的自变量是有无加入CLP来源的浆细胞且这些浆细胞的浓度高低;对照组已经给出为不做手术的T细
胞,因此实验组为在不做手术鼠的T细胞中加入刺激物CD28,并分别加入等量的生理盐水、低浓度CLP鼠来源
的浆细胞及高浓度CLP鼠来源的浆细胞,最终通过各组T细胞增殖比例的差异,可证明CLP浆细胞对T细胞
的抑制是浓度依赖的细胞一细胞作用。
21.【答案】(除注明外,每空2分,共12分)
(1)扩增BS1基因的引物需包含一段与Pcwn启动子中间插入区域序列互补的重叠区碱基互补配对(1分)
耐高温的DNA聚合(I分)
(2)使Ps-cw2成为PadR蛋白的靶序列,通过PadR与BSI的结合或解离,实现对下游EGFP基因的“开关”
调控
(3)具有良好的灵敏度随着pHCA浓度升高,传感器的响应程度显著提升(或:具有良好的特异性图中显
示该生物传感器对P-HCA有明显响应,而对CA几乎无响应,说明其仅针对特定酚酸产生反应,具有良好的特
异性)
(4)将含生物传感器质粒中的EGFP基因替换成酶E基因,将酶B和酶I基因插入另一个质粒中,并将此两种
质粒导入野生型酵母菌种
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【解析】(I)要将BS1插入Pw2中间,需让BS1引物携带与Pccw2插入位点序列互补的重叠区,保证片段能定
向拼接。PCR产物末端的互补重叠区可通过碱基互补配对结合,为拼接提供基础。耐高温的DNA聚合酶的延
伸活性可将结合后的片段连接为完整的融合启动子。
(2)BSl基因是PadR蛋白的结合位点,将其插人Pc2后,PadR可通过结合BS1抑制下游基因表达;当p-CA
与PadR结合使其构象改变时,PadR脱离BS1基因,下游基因即可表达,从而实现对基因表达的可控调控。
(3)在灵敏度方面,该生物传感器对-HCA具有良好的灵敏度,且随着浓度的升高,传感器的响应程度显著升
高:在特异性方面,该生物传感器具有底物特异性,仅对P-HCA产生响应,对CA无明显响应。
(4)酶E是番茄红素合成的关键起始酶,EGFP是原生物传感器的荧光报告基因,将EGFP基因替换为酶E基
因后,生物传感器可通过-HCA的浓度调控酶E的表达,使番茄红素合成的启动受生物传感器的精准调控:将
酶B基因和酶I基因插入另一个质粒,可补充番茄红素合成通路的后续关键酶,确保酶E催化生成的GGP能
继续经酶B、酶I的催化,完整合成番茄红素:将两种质粒导入野生型酵母菌后,让菌株同时获得“生物传感器
调控的酶E”与“后续合成酶B、酶”,使菌株能在生物传感器的调控下合成并积累番茄红素(呈现红色),从而
通过颜色筛选重组生产菌株。在该设计中:无p-HCA时,PdR阻遏酶E基因表达,菌落不呈现红色(而呈现浅
黄色或白色),而高pHCA则可解除PdR阻遏,酶E基因表达,合成番茄红素的菌落呈红色。菌落颜色的深
浅可以直接反映胞内-HCA的产量,这一策略使得研究人员能够通过肉眼观察菌落颜色,快速筛选高产菌株。
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