精品解析：重庆巴蜀中学张家花园校区等校2025-2026学年高三上学期第八次联考生物试题

高三生物试题 一、选择题：本题共20小题，每小题2.5分，共50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. 2024年4月科学家发现了第一种固氮真核生物——贝氏布拉藻，其与一种名为UCYN-A的细菌密切互动。大约1亿年前，该细菌与藻类开始了共生关系，最终演变成了藻类细胞中用来固氮的细胞器，将其命名为Nitroplast(固氮体)。下列关于叙述错误的是（　　） A. 在贝氏布拉藻的细胞周期中，固氮体也会分裂并传递给子细胞 B. 贝氏布拉藻与UCYN-A细菌共有的细胞器是核糖体 C. 固氮根瘤菌和UCYN-A细菌一样都是自养生物 D. 推测固氮体内含有环状DNA分子和固氮酶 2. 脲酶是科学家提取得到的第一份纯酶结晶，该酶可以使尿素的分解速率提高1014倍，类黄酮、Urease-IN-2是两种脲酶抑制剂，实验小组为探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理进行了实验，实验结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该实验的自变量是抑制剂的种类、底物浓度 B. 图示说明酶只改变反应速率，不改变反应完成的结果 C. 类黄酮可能对脲酶的空间结构具有破坏作用 D. 增加尿素的浓度能解除Urease-IN-2的抑制作用 3. Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型，如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法错误的是（　　） A. 图中“？”代表的物质是二氧化碳和NADH B. 丙酮酸不都是在细胞质基质内产生 C. 剧烈运动时，细胞内NAD+/NADH的比值升高 D. 该机制实现了能量供应和pH稳定双重效能 4. 酒精在日常生活中有消毒的作用，在实验过程中还有其他特殊用途。下列生物学实验中可用到酒精且功能基本相同的是（　　） ①观察细胞内的脂肪 ②叶绿体中色素的提取和分离 ③观察植物细胞有丝分裂 ④DNA粗提取和鉴定 ⑤低温诱导植物细胞染色体数目的变化 ⑥菊花的组织培养 A. ①④ B. ②④ C. ③⑤ D. ⑤⑥ 5. RuBisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。RuBisco的具体作用过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. 据图可推测，玉米、大豆叶片中消耗O2的场所有叶绿体基质和线粒体内膜 B. 在夏季天气晴朗的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会下降 C. 在CO2/O2的值高时，RuBP易与CO2结合发生反应进而形成糖类 D. 在CO2/O2的值低时，光呼吸可消耗NADPH以免NADPH对叶绿体造成损伤 6. 微丝是一种细胞骨架，动物细胞增殖过程中，核膜形成后，微丝组成收缩环，收缩环不断收缩最终细胞缢裂。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 收缩环的成分是纤维素和果胶，推动细胞膜向内凹陷 B. 在动物细胞中收缩环组装和星射线消失是在同一时期 C. 推测蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现微丝 D. 图示分裂时期细胞内染色体、DNA数都是分裂间期的2倍 7. 转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究，部分过程如下图所示，图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是（　　） A. Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果 B. 转分化过程与植物组织细胞脱分化过程相同 C. 成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化 D. 适当降低Dnmt3a的表达，可提升胰岛B细胞的比例 8. 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述，错误的是（　　） A. 同位素标记法可用于研究分泌蛋白合成过程及DNA复制方式 B. 孟德尔采用“假说-演绎法”证明了豌豆细胞内含有成对的遗传因子 C. 沃森和克里克采用X射线衍射法观察到了DNA分子的双螺旋结构 D. “显微镜观察到菠菜、天竺葵、柳树叶肉细胞中都有叶绿体，得出植物细胞都有叶绿体的结论”是归纳法的体现 9. 某二倍体植物野生型(AABB)开红花，控制合成红色色素关键酶的两条不同肽链分别由A、B基因控制合成，a、b基因没有表达产物。一株红花植物含有上述隐性基因，将该植物自交得到子代。下列推测错误的是（　　） A. 亲本红花植物不可能含有3个隐性基因 B. 若子代为红花植株：白花植株=3：1，则亲本含有1个隐性基因 C. 若子代为红花植株：白花植株=9：7，则亲本含有2个隐性基因 D. 若子代为红花植株：白花植株=1：1，则亲本含有2个隐性基因 10. 果蝇的长翅（A）与残翅（a）、黑身（B）与黄身（b）为两对相对性状，且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为，且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是（　　） A. 图示发生了染色体结构变异 B. 图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会 C. 该雌果蝇产生基因型为ab的配子的比例是42% D. 该雌果蝇与基因型相同的雄果蝇杂交后代中残翅黄身的占比为21% 11. 双向启动子可以双向启动上下游的基因的转录。如图为某双向启动子及其上下游的两个基因。下列说法正确的是（　　） A. 双向启动子是RNA聚合酶和解旋酶识别与结合的位点 B. 基因N转录出的mRNA的序列为5'-AUGCGCAAUGAA…3' C. 转录过程中，RNA聚合酶依次催化氢键和磷酸二酯键的形成 D. 以双向启动子为复制起点，完成以基因为单元的遗传信息复制 12. 人体内苯丙氨酸代谢途径如下图1所示。尿黑酸积累会导致尿黑酸症，由常染色体上B基因编码的尿黑酸氧化酶异常引起，原因为B基因发生碱基对替换或缺失。下图2为尿黑酸症的家系图，其中③为患者。对其家庭成员进行相关基因电泳检测，结果如图3所示。下列叙述错误的是（　　） A. 由图1可知，一个基因可以影响多个性状 B. 由图1分析，酪氨酸是人体的一种非必需氨基酸 C. 尿黑酸氧化酶应该是图1中的酶③，酶⑤的缺失会导致人患白化病 D. 如果图2中④号个体表型正常，则电泳检测出现两条带的概率为2/3 13. 果蝇X染色体上的16A区段发生重复，导致组成复眼的小眼数量改变，复眼类型由椭圆形(野生型)变为棒眼。不同复眼类型和16A区段发生重复的关系如表所示。不考虑其他变异。下列说法错误的是（　　） 重复类型 (♀) (♂) (♀) (♀) (♂) (♀) (♀) 表示形式 bb b B/b B/B B BB/b BB/BB 小眼数量 779 358 68 60 45 25 复眼性状 椭圆形(野生型) 杂合棒眼 纯合棒眼 棒眼 杂合重棒眼 纯合重棒眼 A. 可用光学显微镜检出棒眼果蝇的染色体结构异常 B. 果蝇X染色体16A区段具有抑制复眼中小眼数量的作用 C. 杂合棒眼(♀)与棒眼(♂)杂交，后代复眼性状有3种 D. 椭圆形眼雌果蝇和棒眼雄果蝇杂交，可根据后代眼形判断性别 14. 长期精神过度紧张焦虑、长时间大声哭泣、唉声叹气，可能会导致肺通气过度，血液中排出过多的CO2，引发“呼吸性碱中毒”(因过度通气导致体内CO2过量排出，血浆pH升高，钙与某些血浆蛋白结合增加)。下列叙述错误的是（　　） A. 血液中的CO2会刺激呼吸中枢，使呼吸加深、加快 B. 过度通气使体内过多的碱性物质与HCO3结合后被分解 C. 轻症患者用纸袋罩住口鼻大口呼吸含较多CO2的空气可缓解症状 D. 若未及时得到治疗，骨骼肌可能因钙离子浓度异常发生抽搐 15. “脑机接口神经调控”治疗抑郁症已进入临床阶段。医生将电极芯片植入患者大脑，并与植入患者胸腔中的“脑起搏器”(能够人工控制运行的电磁脉冲发生器)等外部组件相连。当芯片“捕捉”到抑郁相关的脑电波时，与之相连的外部组件可识别电极传来的信号，并产生电刺激刺激大脑皮层特定部位，使患者产生愉悦感。下列说法错误的是（　　） A. 抑郁是一种情绪，是大脑高级功能之一 B. 神经冲动以电信号的方式传递是实现脑机接口的生理学基础之一 C. “脑机接口技术”中，电极芯片相当于反射弧中的神经中枢 D. 脑机接口的作用不是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能 16. 将两组电极置于蛙的坐骨神经外表面，两组电极间的距离为S(米)。刺激神经的一端并用示波器记录电位变化，结果如图甲。用金属镊子夹伤神经后，测量结果如图乙。下列叙述错误的是（　　） A. 结果说明兴奋在神经纤维上传导是双向的 B. t3~t4时钠离子内流 C. 兴奋在坐骨神经上的传导速度为S/(t3-t0)米/秒 D. 金属镊子的夹伤点位于两组电极之间 17. 在长跑比赛中，参赛选手因紧张导致肾上腺素分泌增加，出现心跳加快、血压升高等反应。下列相关的叙述，错误的是（　　） A. 情绪紧张时，大脑皮层可通过传出神经促进肾上腺素的分泌 B. 肾上腺素分泌增加和交感神经兴奋均会引起心跳加快和血压升高 C. 参赛选手因大量出汗导致血浆渗透压下降，下丘脑分泌抗利尿激素增多 D. 参赛选手大量出汗时，肾上腺皮质会增加醛固酮分泌，应及时补充淡盐水 18. 研究发现女性更年期雌激素水平下降与糖尿病发病率升高有一定的关系。为研究相关机制，科学家利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除小鼠进行了实验。实验结果如图所示。下列相关表述错误的是（　　） A. 雌激素水平下降可能与下丘脑的代谢减慢相关 B. 雌激素能促进胰岛B细胞合成和分泌胰岛素 C. 雌激素可能促进骨骼肌组织对胰岛素的摄取 D. 口服雌激素类药物，一定程度上能缓解雌激素水平降低导致的糖尿病 19. “循环”是生命系统实现物质更新、能量流动和动态平衡的关键机制。下列相关叙述中，错误的是（　　） A. ATP与ADP的循环转化是生物生命活动的主要能量供应机制 B. 卡尔文循环(碳反应)为细胞合成有机物提供能量保证 C. 推动碳循环走向动态平衡是人类实现“碳中和”的必由之路 D. 人体血液循环是运输物质、联系各系统以维持内环境稳态的核心 20. 随着人工智能(AI)技术的快速发展，其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法，为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是（　　） A. 利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析，可以识别疾病相关的基因突变，为精准医疗提供支持 B. 利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析，能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物，该过程属于蛋白质工程技术 C. 利用AI技术，通过智能穿戴设备和移动应用程序，能够实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并提供相应的诊断和治疗建议 D. AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规问题。例如，如何处理AI决策中的错误和责任 二、非选择题：本题共5小题，共50分。 21. 全球化石能源日益紧缺，富含油脂的葡萄藻被认为是最有开发前景的可再生能源藻类。葡萄藻是单细胞藻类，可将水中HCO富集到细胞内后重新生成CO2，以适应低浓度CO2环境。葡萄藻固碳的机制如图1所示。为研究不同营养条件对葡萄藻生长和物质生产的影响，研究人员利用不同培养基设计三种营养条件培养葡萄藻，一段时间后测得葡萄藻的干重和干重状态下的油脂率如下图2和表所示。 葡萄藻在三种营养条件下光合色素和糖类含量 营养条件 类胡萝卜素/[mg·(L·d)-1] 叶绿素/[mg·(L·d)-1] 类胡萝卜素/叶绿素 糖类/[mg(L·d)-1] 富营养 2.67 1.43 1.87 128.21 中营养 1.69 1.39 1.22 62.56 贫营养 3.41 3.27 1.04 61.07 （1）葡萄藻光合作用所需的CO2除了图示来源外，还可来自___________(填生理过程)。低浓度CO2环境中HCO依靠膜蛋白转运到细胞内，以维持___________有较高的CO2浓度，保障光合作用的进行，该膜蛋白的作用有___________(答出两点)。 （2）在培养过程中随着营养条件恶化，葡萄藻合成增多的物质是___________(填“糖类”或“油脂”)。从适应环境角度分析，表中贫营养时葡萄藻光合色素的含量显著上升的原因是___________。 （3）为探究油脂产量的最适营养条件，请结合题图写出简要的探究思路：___________。 （4）除探究油脂高产最适营养条件外，为了在工业生产中获得最大油脂产出量，结合题意提出较好的解决方案：___________。 22. 中度干扰假说认为，中等程度的干扰能维持更高的生物多样性。回答下列问题： （1）自然条件下，森林群落可能受到大风、雷电、火烧等干扰，形成斑块大小不一的林窗(林冠层空隙)，这造成群落的___________结构发生了变化。林窗形成后，草本植物迅速生长，之后长出灌木。林窗处群落的___________与周围的森林群落明显不同，这是区别不同群落的重要特征。在林窗处进行的局部群落演替属于___________(填“初生”或“次生”)演替，一般情况下最终会演替到___________群落。 （2）生物多样性包括___________、物种多样性和生态系统多样性。潮间带底质为大小不等的砾石，砾石因大小不同受波浪干扰而移动的频率不同。将砾石表面生物刮掉，按照中等干扰假说，预期一段时间后大砾石、中砾石、小砾石上物种丰富度最高的是___________。进一步将砾石固定到潮间带底部进行实验，是为了证明___________对实验结果无影响。为了调查砾石上动植物之间的种间关系可能用到的方法有___________(填序号：①样方法②逐个记数法③取样器取样法④胃内容物分析)。 （3）潮间带常见的捕食者是滨螺，其以多种藻类为食。科学家研究了滨螺密度和藻类种数的关系，结果如图。 据图分析，该结果___________(填“支持”或“不支持”)中度干扰假说。请用“收割理论”解释“在一定范围内，藻类种数随滨螺密度的增加而增加”的原因：___________。 23. 大豆是二倍体自花传粉植物，富含优质蛋白和油脂。大豆的类病变突变体是指大豆绿叶组织上自发发生细胞死亡的现象。该突变体即使没有外部环境胁迫，也往往会形成病斑，致使绿叶面积大大减小，结实率降低。研究人员发现了一种新的类病变突变体甲(MT)，利用其与野生型植株乙(WT，表型正常)进行相关实验，结果如下表。 杂交组合 世代 单株或株系的数目 总数 野生型 类病变植株 野生型乙(WT)×类病变突变体甲(MT) F1 8 8 0 F2 1920 1801 119 F2：3 - - - 注：F2：3指将F2中显性单株收获种子并种植，每个单株收获的种子种植一行。回答下列问题： （1）根据实验结果可知，类病变突变性状最可能由___________(填“一对”或“两对”)等位基因控制且遗传遵循孟德尔遗传定律，MT的基因型特点是___________。 （2）按最可能情况推测，F2：3中，全为野生型和出现性状分离的行数比为___________。 （3）研究人员以野生型植株乙(WT)为实验材料，经过系列操作获得了大豆8号染色体缺失了一条的单体植株Q(2n-1)，不考虑其他变异。为探究控制类病变突变性状的基因(或其中一对)是否位于8号染色体上，请你完善以下实验方案(已知8号染色体成对缺失的个体无法存活)。 实验思路：___________。 预期结果及结论： ①若___________，则控制类病变突变性状的基因位于8号染色体上； ②若___________，则控制类病变突变性状的基因不位于8号染色体上。 （4）研究人员查阅资料后发现，目前已知大豆8号染色体上的众多基因(G20~G28)突变均与大豆类病变突变性状的出现有关。为检验MT的突变基因(或其中一对)是否属于已知突变基因中的一种，科研人员设计了2个实验对MT进行相关研究。 实验一：测定WT和MT大豆叶片中相关基因表达量，结果如图。 要测定基因表达量，可以测定相应___________的含量。据图推测，MT的突变基因最可能为___________。 实验二：以WT、MT为材料，运用基因工程的方法验证上述推测，写出研究思路___________。 24. 某病毒感染会导致患者一些代谢发生病理性改变，如近一半的患者会出现血糖异常升高。研究发现该病毒感染造成蛋白质GP73的异常分泌是引发机体血糖异常的重要原因。图1为GP73参与该病毒诱导血糖异常变化的过程示意图，糖异生是指生物体将多种非糖物质转变成葡萄糖。 请据此回答下列问题。 （1）除了导致GP73的异常分泌外，该病毒还会直接攻击胰岛B细胞。那么，由该病毒所引发的糖尿病___________(填“可以”或“不可以”)用注射胰岛素来治疗，判断的依据是___________(答出两点)。 （2）根据图1和所学知识，以下相关叙述及推测错误的是___________(填序号)。 ①图中ATP可能来自葡萄糖的氧化分解； ②蛋白质GP73能与肝细胞膜上的受体特异性结合； ③GP73的异常升高会抑制糖异生； ④cAMP与GP73都属于信号分子。 （3）病毒侵入人体能刺激机体细胞产生致热性细胞因子作用于下丘脑，使体温调定点上调至38.5℃，导致下丘脑神经内分泌细胞兴奋，通过一系列调节使体温维持在38.5℃，导致发热症状。在此过程中，调节过程与直接刺激___________(填“冷觉”或“温觉”)感受器引发的全部调节过程相似。医生建议物理降温多休息也可恢复体温正常，恢复期间涉及的机体调节方式是___________。 （4）统计表明，血糖异常升高的该病毒感染患者的死亡率会大幅提高。研究人员探究了不同的处理对感染病毒小鼠血糖异常升高的抑制作用，图2所示为实验结果。 注：同一条横线箭头所指的两组进行比较；*表示有显著性差异，*越多表示差异越大。 ①据题干和图2信息分析，a组实验应选用___________(填“野生”“基因敲除”或“野生和基因敲除”)小鼠进行实验，b组实验应选用___________(填“野生”“基因敲除”或“野生和基因敲除”)小鼠进行实验。 ②上述两种处理方法若作为抑制该病毒感染患者血糖异常升高的治疗方案，请做出简要的评价。___________。 25. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，通过全基因关联分析，科研人员定位了一个盐碱响应通路中的关键基因AT1，为研究高粱植株中AT1的作用，研究人员拟构建AT1过表达植株(AT1-OE)和AT1基因敲除植株(AT1-KO)。 （1）构建AT1-OE植株：以高粱cDNA为模板，通过PCR获取目的基因。将AT1基因插入Ti质粒的___________片段中，将重组质粒转入农杆菌与高粱愈伤组织共培养，筛选后经___________(填生理过程)获得完整植株。 （2）构建AT1-KO植株：以图1中AT1基因的上、下游片段构建重组质粒(图2)，然后通过同源重组(重组质粒中的上、下游片段分别与高粱基因组中AT1基因上、下游片段配对，并发生交换)敲除高粱植株中的AT1基因。具体构建过程如下： 注：HindⅢ、NotI标注的位点为各限制酶的识别位点 ①以高粱基因组DNA为模板，选择引物___________进行PCR扩增，用限制酶___________对PCR产物进行酶切后电泳，结果如图3.回收片段___________(填字母)，再与HindⅢ酶切后的质粒大片段连接，获得重组质粒。 ②将重组质粒转入高粱愈伤组织，将愈伤组织置于含___________的平板上初步筛选，最终获得高粱植株。 ③初步鉴定：提取高粱植株的核DNA，选择引物1和引物4进行PCR，若电泳获得___________条条带，则对应植株为AT1基因敲除杂合子，通过自交获得敲除纯合子。 （3）检测植株在盐碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现：相比野生型植株，AT1-KO植株___________，AT1-OE植株表型相反，说明AT1在盐碱胁迫的响应过程中起负调控作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物试题 一、选择题：本题共20小题，每小题2.5分，共50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. 2024年4月科学家发现了第一种固氮真核生物——贝氏布拉藻，其与一种名为UCYN-A的细菌密切互动。大约1亿年前，该细菌与藻类开始了共生关系，最终演变成了藻类细胞中用来固氮的细胞器，将其命名为Nitroplast(固氮体)。下列关于叙述错误的是（　　） A. 在贝氏布拉藻的细胞周期中，固氮体也会分裂并传递给子细胞 B. 贝氏布拉藻与UCYN-A细菌共有的细胞器是核糖体 C. 固氮根瘤菌和UCYN-A细菌一样都是自养生物 D. 推测固氮体内含有环状DNA分子和固氮酶 【答案】C 【解析】 【详解】A、固氮体由共生细菌演化而来，已成为藻类细胞的细胞器。在细胞分裂时，细胞器（如叶绿体、线粒体）会随细胞周期同步分裂并传递给子细胞，故固氮体也应具有此特性，A正确； B、贝氏布拉藻（真核生物）含有多种细胞器（如核糖体、线粒体等），而UCYN-A细菌（原核生物）仅含核糖体这一种细胞器。两者共有的细胞器只有核糖体，B正确； C、固氮根瘤菌（如根瘤菌属）需与豆科植物共生获取有机物，属于异养生物；UCYN-A细菌与藻类共生，可能依赖藻类提供碳源，但题干未明确其代谢类型，C错误； D、固氮体由细菌演化而来，原核细菌的遗传物质为环状DNA，且固氮过程需固氮酶催化。因此推测固氮体内应保留环状DNA和固氮酶，D正确。 故选C。 2. 脲酶是科学家提取得到的第一份纯酶结晶，该酶可以使尿素的分解速率提高1014倍，类黄酮、Urease-IN-2是两种脲酶抑制剂，实验小组为探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理进行了实验，实验结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该实验的自变量是抑制剂的种类、底物浓度 B. 图示说明酶只改变反应速率，不改变反应完成的结果 C. 类黄酮可能对脲酶的空间结构具有破坏作用 D. 增加尿素的浓度能解除Urease-IN-2的抑制作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、本实验的目的是探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理，因此，该实验的自变量是抑制剂的种类和底物浓度，A正确； B、从图中可以看出，当底物浓度足够高时，曲线①（无抑制剂）和②（类黄酮）的最终反应速率趋于一致。 这说明酶只加快了反应速率，而不改变反应的平衡点（即最终产物量相同），但曲线③（Urease-IN-2）的反应速率比曲线①（无抑制剂）和②（类黄酮）的最终反应速率不同，B错误； C、类黄酮处理后，脲酶活性有所降低，但随着底物浓度升高，酶活性升高，这说明类黄酮不是通过破坏脲酶空间结构来抑制酶活性的，C错误； D、Urease-IN-2处理后，增加尿素浓度，酶活性并没有改变，所以增加尿素的浓度不能解除Urease-IN-2的抑制作用，D错误。 故选A。 3. Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型，如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法错误的是（　　） A. 图中“？”代表的物质是二氧化碳和NADH B. 丙酮酸不都是在细胞质基质内产生 C. 剧烈运动时，细胞内NAD+/NADH的比值升高 D. 该机制实现了能量供应和pH稳定双重效能 【答案】C 【解析】 【详解】A、图中“？”代表的物质是有氧呼吸第二阶段的产物，为二氧化碳和NADH， A正确； B、结合图示可知，丙酮酸可在细胞质基质内产生，还可在线粒体膜间隙中产生，B正确； C、剧烈运动时，机体所需要的能量需要无氧呼吸提供，无氧呼吸的产物是乳酸，当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制，导致NADH增加，因此，细胞中NAD+/NADH的比值降低，C错误； D、乳酸穿梭进入线粒体可被进一步氧化分解，为细胞提供更多能量，同时减少了乳酸在细胞质基质中的积累，避免了细胞内 pH 过度下降，因此该机制实现了能量供应和pH稳定双重效能，D正确。 故选C。 4. 酒精在日常生活中有消毒的作用，在实验过程中还有其他特殊用途。下列生物学实验中可用到酒精且功能基本相同的是（　　） ①观察细胞内的脂肪 ②叶绿体中色素的提取和分离 ③观察植物细胞有丝分裂 ④DNA粗提取和鉴定 ⑤低温诱导植物细胞染色体数目的变化 ⑥菊花的组织培养 A. ①④ B. ②④ C. ③⑤ D. ⑤⑥ 【答案】C 【解析】 【详解】①观察细胞内的脂肪：实验中用50%酒精洗去浮色，属于漂洗作用； ②叶绿体中色素的提取和分离：实验中用无水乙醇作为溶剂提取色素； ③观察植物细胞有丝分裂：盐酸与酒精（1：1）混合作为解离液用于组织解离，其中酒精的作用是固定细胞形态； ④DNA粗提取和鉴定：实验中用95%酒精沉淀DNA，属于沉淀剂作用； ⑤低温诱导染色体数目变化：冰醋酸与酒精（1：3）混合配制成卡诺氏液用于固定细胞形态，酒精的作用也是固定细胞形态； ⑥菊花的组织培养：酒精用于外植体表面消毒。 综上分析可知，③和⑤对应的实验中用到酒精的功能基本相同，C符合题意。 故选C。 5. RuBisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。RuBisco的具体作用过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. 据图可推测，玉米、大豆叶片中消耗O2的场所有叶绿体基质和线粒体内膜 B. 在夏季天气晴朗的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会下降 C. 在CO2/O2的值高时，RuBP易与CO2结合发生反应进而形成糖类 D. 在CO2/O2的值低时，光呼吸可消耗NADPH以免NADPH对叶绿体造成损伤 【答案】B 【解析】 【详解】A、玉米、大豆叶片中通过有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体内膜，通过光呼吸消耗氧气的场所在叶绿体基质，A正确； B、在夏季天气晴朗的中午，往往会发生气孔关闭，从而使二氧化碳通过气孔量减少，由题意知细胞在有光、高O2、低CO2情况下光呼吸强度升高，B错误； C、由卡尔文循环，推知RuBP为五碳化合物，在CO2/O2的值高时，RuBisco能以五碳化合物（RuBP）为底物，使其结合二氧化碳发生羧化，进而形成糖类，C正确； D、由图可知，在CO2/O2的值低时，RuBP结合氧气发生光呼吸，光呼吸会消耗多余的ATP、NADPH，同时产生二氧化碳作为暗反应的原料，以免NADPH对叶绿体造成损伤，D正确。 故选B。 6. 微丝是一种细胞骨架，动物细胞增殖过程中，核膜形成后，微丝组成收缩环，收缩环不断收缩最终细胞缢裂。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 收缩环的成分是纤维素和果胶，推动细胞膜向内凹陷 B. 在动物细胞中收缩环组装和星射线消失是在同一时期 C. 推测蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现微丝 D. 图示分裂时期细胞内染色体、DNA数都是分裂间期的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】A、微丝是一种细胞骨架，细胞骨架的成分为纤维蛋白；微丝组成收缩环，可见收缩环的成分是纤维蛋白，A错误； B、在动物细胞中收缩环组装（有丝分裂末期）和星射线消失（有丝分裂末期）是在同一时期，B正确； C、蛙的红细胞在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫作无丝分裂，细胞无丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着， 整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞；蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现纺锤丝，但会出现微丝，C错误； D、图示时期为有丝分裂末期，此时染色体和 DNA 已经完成平均分配，细胞内的染色体数和 DNA 数与分裂间期相同（并非2倍），D错误。 故选B。 7. 转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究，部分过程如下图所示，图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是（　　） A. Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果 B. 转分化过程与植物组织细胞脱分化过程相同 C. 成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化 D. 适当降低Dnmt3a的表达，可提升胰岛B细胞的比例 【答案】D 【解析】 【详解】A、转分化是细胞类型的直接转变，属于基因的选择性表达，基因的序列并未改变，因此不是基因突变，A错误； B、转分化是一种分化细胞直接转变为另一种分化细胞的过程；而植物细胞脱分化是分化细胞恢复为未分化的愈伤组织细胞的过程，二者有本质区别，B错误； C、成纤维细胞、T 细胞等变成诱导多能干细胞（iPSC）的过程是脱分化，并非转分化；转分化不经过干细胞阶段，是分化细胞之间的直接转变，C错误； D、从图中可以看出，成功转化为胰岛B细胞的细胞中，Dnmt3a基因表达量低；而未成功转化的细胞中，Dnmt3a基因表达量高。因此，降低Dnmt3a的表达，能提升成功转化为胰岛B细胞的比例，D正确。 故选D。 8. 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述，错误的是（　　） A. 同位素标记法可用于研究分泌蛋白合成过程及DNA复制方式 B. 孟德尔采用“假说-演绎法”证明了豌豆细胞内含有成对的遗传因子 C. 沃森和克里克采用X射线衍射法观察到了DNA分子的双螺旋结构 D. “显微镜观察到菠菜、天竺葵、柳树叶肉细胞中都有叶绿体，得出植物细胞都有叶绿体的结论”是归纳法的体现 【答案】C 【解析】 【详解】A、同位素标记法可用于追踪物质代谢路径：①利用3H标记氨基酸研究分泌蛋白合成与运输；②15N标记DNA证实半保留复制方式，A正确； B、孟德尔通过豌豆杂交实验，提出“遗传因子”假说（成对存在），并设计测交实验进行演绎验证，B正确； C、沃森和克里克通过分析罗莎琳德·富兰克林的DNA晶体X射线衍射图谱（非亲自操作），结合化学分析构建DNA双螺旋结构模型。选项“采用X射线衍射法观察到”表述错误，该技术仅提供结构数据，需模型构建解析，C错误； D、归纳法是从个别事实推出一般结论：观察多种植物叶肉细胞均有叶绿体→得出“植物细胞都有叶绿体”的普遍结论，D正确。 故选C。 9. 某二倍体植物野生型(AABB)开红花，控制合成红色色素关键酶的两条不同肽链分别由A、B基因控制合成，a、b基因没有表达产物。一株红花植物含有上述隐性基因，将该植物自交得到子代。下列推测错误的是（　　） A. 亲本红花植物不可能含有3个隐性基因 B. 若子代为红花植株：白花植株=3：1，则亲本含有1个隐性基因 C. 若子代为红花植株：白花植株=9：7，则亲本含有2个隐性基因 D. 若子代为红花植株：白花植株=1：1，则亲本含有2个隐性基因 【答案】B 【解析】 【详解】A、隐性基因指a或b，亲本为二倍体红花植物，基因型为A_B_（即同时含显性A和B），最多可含有两个隐性等位基因，不可能含有三个隐性基因，A正确； BD、如果两对基因位于同一对同源染色体上，则会出现3:1或1:1。如果A和B位于同一条染色体上，a和b位于另一条染色体，则自交后代为3:1；若A和b位于同一条染色体上，a和B位于另一条染色体，则自交后代出现1:1，B错误，D正确。 C、若子代红花：白花=9：7，则亲本基因型为AaBb，此时亲本含有一个a和一个b隐性基因，共两个隐性基因，C正确； 故选B。 10. 果蝇的长翅（A）与残翅（a）、黑身（B）与黄身（b）为两对相对性状，且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为，且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是（　　） A. 图示发生了染色体结构变异 B. 图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会 C. 该雌果蝇产生基因型为ab的配子的比例是42% D. 该雌果蝇与基因型相同的雄果蝇杂交后代中残翅黄身的占比为21% 【答案】C 【解析】 【详解】A、图示发生的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，并非染色体结构变异，A 错误； B、前期同源染色体联会不需要纺锤丝牵引，B错误； C、已知有32%的初级卵母细胞发生交叉互换。假设共有100个初级卵母细胞，其中32个发生交叉互换，这32个初级卵母细胞产生的配子中，ab型配子占32×1/4=8个；未发生交叉互换的初级卵母细胞有100−32=68个，产生的ab型配子有68×1/2=34个。总共产生的配子数为100个（一个初级卵母细胞产生一个卵细胞），所以ab型配子的比例为(8+34)/100=42%，C 正确; D、该雌果蝇产生ab型配子的比例为42%，产生AB型配子的比例也为42%，产生Ab和aB型配子的比例均为8%。雄果蝇不发生交叉互换，产生AB和ab两种配子，且ab型雄配子中一半不育，即雄果蝇产生AB和ab配子的比例为2∶1，后代中残翅黄身（aabb）的占比为42%×1/3=14%，D错误。 故选C。 11. 双向启动子可以双向启动上下游的基因的转录。如图为某双向启动子及其上下游的两个基因。下列说法正确的是（　　） A. 双向启动子是RNA聚合酶和解旋酶识别与结合的位点 B. 基因N转录出的mRNA的序列为5'-AUGCGCAAUGAA…3' C. 转录过程中，RNA聚合酶依次催化氢键和磷酸二酯键的形成 D. 以双向启动子为复制起点，完成以基因为单元的遗传信息复制 【答案】B 【解析】 【详解】A、启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点，用于启动转录过程，而解旋酶是在 DNA 复制时发挥作用，识别并结合的是 DNA 复制起点，A错误； B、转录时，以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成 mRNA，根据碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G），基因 N 转录出的 mRNA 序列为5'-AUGCGCAAUGAA…3'，B 正确； C、转录过程中，RNA 聚合酶的作用是催化磷酸二酯键的形成，从而将核糖核苷酸连接成 mRNA 链，RNA 聚合酶不会催化氢键形成，C错误； D、双向启动子是启动转录的位点，而 DNA 复制的起点是专门的复制起点序列，不是启动子，且 DNA 复制是整个 DNA 分子的复制，D错误。 故选B。 12. 人体内苯丙氨酸代谢途径如下图1所示。尿黑酸积累会导致尿黑酸症，由常染色体上B基因编码的尿黑酸氧化酶异常引起，原因为B基因发生碱基对替换或缺失。下图2为尿黑酸症的家系图，其中③为患者。对其家庭成员进行相关基因电泳检测，结果如图3所示。下列叙述错误的是（　　） A. 由图1可知，一个基因可以影响多个性状 B. 由图1分析，酪氨酸是人体的一种非必需氨基酸 C. 尿黑酸氧化酶应该是图1中的酶③，酶⑤的缺失会导致人患白化病 D. 如果图2中④号个体表型正常，则电泳检测出现两条带的概率为2/3 【答案】D 【解析】 【分析】基因与性状不是简单的一一对应关系。一般情况下，一个基因控制一个性状，有时一个性状受多个基因的控制，一个基因也可能影响多个性状；基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节着生物的性状，生物性状是基因与环境共同作用的结果。 【详解】A、酶①基因与尿黑酸和黑色素的合成都有关，所以1个基因可能影响多种性状，A正确； B、酪氨酸可由苯丙氨酸在酶①的作用下合成，因此酪氨酸为非必需氨基酸，B正确； C、据图可知，酶③可以催化尿黑酸形成乙酰乙酸，尿黑酸氧化酶应该是图1中的酶③，酶⑤可以催化酪氨酸形成黑色素，酶⑤的缺失会导致人患白化病，C正确； D、假设B基因发生碱基替换的基因为BL，碱基缺失的基因为BS，则①号个体表现正常且无条带2，说明其基因型由两个等长的基因组成，即BBL，同理②号个体基因型为BBS，③号个体基因型为BLBS，④号表型正常个体的基因型可以为BB、BBL、BBS，只有BBS会被检测出两条带，概率为1/3，D错误。 故选D。 13. 果蝇X染色体上的16A区段发生重复，导致组成复眼的小眼数量改变，复眼类型由椭圆形(野生型)变为棒眼。不同复眼类型和16A区段发生重复的关系如表所示。不考虑其他变异。下列说法错误的是（　　） 重复类型 (♀) (♂) (♀) (♀) (♂) (♀) (♀) 表示形式 bb b B/b B/B B BB/b BB/BB 小眼数量 779 358 68 60 45 25 复眼性状 椭圆形(野生型) 杂合棒眼 纯合棒眼 棒眼 杂合重棒眼 纯合重棒眼 A. 可用光学显微镜检出棒眼果蝇的染色体结构异常 B. 果蝇X染色体16A区段具有抑制复眼中小眼数量的作用 C. 杂合棒眼(♀)与棒眼(♂)杂交，后代复眼性状有3种 D. 椭圆形眼雌果蝇和棒眼雄果蝇杂交，可根据后代眼形判断性别 【答案】C 【解析】 【详解】A、染色体16A区段发生重复属于染色体结构变异，因而可通过显微镜观察染色体结构来判断16A区段的数量，A正确； B、据表分析可知，X染色体16A区段越多，果蝇复眼中平均小眼数越少，说明果蝇X染色体16A区段具有抑制复眼中小眼数量的作用，B正确； C、杂合棒眼（♀XBXb）与棒眼（♂XBY）杂交，后代基因组成为XBXB（纯合棒眼）、XBXb（杂合棒眼）、XBY（棒眼）、XbY（椭圆形），后代复眼性状有4种，C错误； D、椭圆形眼雌果蝇（XbXb）和棒眼雄果蝇（XBY）做亲本杂交，子代的基因型是XBXb、XbY，子代中雌果蝇都是棒眼，雄果蝇都是椭圆形眼，即可根据后代眼形判断性别，D正确。 故选C。 14. 长期精神过度紧张焦虑、长时间大声哭泣、唉声叹气，可能会导致肺通气过度，血液中排出过多的CO2，引发“呼吸性碱中毒”(因过度通气导致体内CO2过量排出，血浆pH升高，钙与某些血浆蛋白结合增加)。下列叙述错误的是（　　） A. 血液中的CO2会刺激呼吸中枢，使呼吸加深、加快 B. 过度通气使体内过多的碱性物质与HCO3结合后被分解 C. 轻症患者用纸袋罩住口鼻大口呼吸含较多CO2的空气可缓解症状 D. 若未及时得到治疗，骨骼肌可能因钙离子浓度异常发生抽搐 【答案】B 【解析】 【详解】A、血液中CO2浓度升高可刺激脑干呼吸中枢，通过神经调节使呼吸加深加快，以排出多余CO2（该过程属于正反馈调节），A正确； B、呼吸性碱中毒是因过度通气导致CO2排出过多，使血浆中H2CO3（碳酸）分解减少（H2CO3 ⇌ CO2+H2O平衡左移），HCO3⁻相对过剩，而非“碱性物质与HCO3⁻结合后被分解”，B错误； C、纸袋罩口鼻呼吸可增加吸入气体中CO2浓度，提高血液CO2分压，促使H2CO3生成，降低血浆pH，缓解碱中毒症状，C正确； D、血浆pH升高时，钙离子（Ca²⁺）与血浆蛋白结合增加，导致游离Ca²⁺浓度下降。Ca²⁺是神经肌肉兴奋性调节关键因子，低血钙易使骨骼肌兴奋性升高引发抽搐，D正确。 故选B。 15. “脑机接口神经调控”治疗抑郁症已进入临床阶段。医生将电极芯片植入患者大脑，并与植入患者胸腔中的“脑起搏器”(能够人工控制运行的电磁脉冲发生器)等外部组件相连。当芯片“捕捉”到抑郁相关的脑电波时，与之相连的外部组件可识别电极传来的信号，并产生电刺激刺激大脑皮层特定部位，使患者产生愉悦感。下列说法错误的是（　　） A. 抑郁是一种情绪，是大脑高级功能之一 B. 神经冲动以电信号的方式传递是实现脑机接口的生理学基础之一 C. “脑机接口技术”中，电极芯片相当于反射弧中的神经中枢 D. 脑机接口的作用不是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能 【答案】C 【解析】 【详解】A、情绪属于人脑的高级功能之一，抑郁是一种消极情绪，A正确； B、神经冲动以电信号的形式在神经纤维上传导，是脑机接口检测和传递信号的基础，B正确； C、电极芯片仅捕捉脑电波（相当于感受器），而信号识别、处理及电刺激生成由外部组件完成（相当于神经中枢），故芯片不属于神经中枢，C错误； D、“脑机接口神经调控”通过外部设备人工干预神经活动，其目的不是恢复患者自主神经系统及中枢神经系统的功能，D正确。 故选C。 16. 将两组电极置于蛙的坐骨神经外表面，两组电极间的距离为S(米)。刺激神经的一端并用示波器记录电位变化，结果如图甲。用金属镊子夹伤神经后，测量结果如图乙。下列叙述错误的是（　　） A. 结果说明兴奋在神经纤维上传导是双向的 B. t3~t4时钠离子内流 C. 兴奋在坐骨神经上的传导速度为S/(t3-t0)米/秒 D. 金属镊子的夹伤点位于两组电极之间 【答案】A 【解析】 【详解】A、图甲中，刺激神经一端后，示波器出现了两个方向的电位偏转，说明兴奋可以传到两个电极，但不能说明兴奋在神经纤维上传导是双向的，A错误； B、t3～t4时，电位出现变化，此时是产生动作电位，该过程中是钠离子内流，B正确； C、从图甲可知，兴奋从左侧电极传导到右侧电极所用时间为t3-t0，两组电极间距离为S，根据速度公式v = s/t，可得兴奋在坐骨神经上的传导速度为S/（t3-t0）米/秒，C正确； D、对比图甲和图乙，图乙中只有一次电位变化，这说明金属镊子的夹伤点位于两组电极之间，兴奋只能传到一侧电极，D正确。 故选A。 17. 在长跑比赛中，参赛选手因紧张导致肾上腺素分泌增加，出现心跳加快、血压升高等反应。下列相关的叙述，错误的是（　　） A. 情绪紧张时，大脑皮层可通过传出神经促进肾上腺素的分泌 B. 肾上腺素分泌增加和交感神经兴奋均会引起心跳加快和血压升高 C. 参赛选手因大量出汗导致血浆渗透压下降，下丘脑分泌抗利尿激素增多 D. 参赛选手大量出汗时，肾上腺皮质会增加醛固酮分泌，应及时补充淡盐水 【答案】C 【解析】 【详解】A、情绪紧张时，大脑皮层通过交感神经（传出神经）作用于肾上腺髓质，促进肾上腺素分泌，属于神经调节，A正确； B、肾上腺素作为激素可作用于心脏和血管，交感神经兴奋直接支配心血管活动，二者均能引起心跳加快、血管收缩、血压升高，B正确； C、大量出汗导致水分丢失多于无机盐丢失，血浆渗透压升高（而非下降），刺激下丘脑渗透压感受器，促使抗利尿激素分泌增多以促进肾小管重吸收水，C错误； D、大量出汗时，钠盐流失导致血钠降低，肾上腺皮质分泌醛固酮增多，促进肾小管和集合管重吸收钠，应及时补充淡盐水，D正确。 故选C。 18. 研究发现女性更年期雌激素水平下降与糖尿病发病率升高有一定的关系。为研究相关机制，科学家利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除小鼠进行了实验。实验结果如图所示。下列相关表述错误的是（　　） A. 雌激素水平下降可能与下丘脑的代谢减慢相关 B. 雌激素能促进胰岛B细胞合成和分泌胰岛素 C. 雌激素可能促进骨骼肌组织对胰岛素的摄取 D. 口服雌激素类药物，一定程度上能缓解雌激素水平降低导致的糖尿病 【答案】B 【解析】 【详解】A、雌激素属于性激素，其分泌受下丘脑、垂体的调控，因此雌激素水平下降，可能与下丘脑、垂体的代谢减慢相关，A正确； B、 根据图1可知，向野生型和 R 基因敲除小鼠注射葡萄糖后，两者血液中胰岛素水平的增加量相似，这说明雌激素对胰岛素的合成和分泌没有直接影响，B错误； C、当向两种小鼠注射等量胰岛素后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，两者有明显差异，表明雌激素可能在胰岛素的运输和摄取过程中发挥作用，C正确； D、根据题意，女性更年期雌激素水平下降与糖尿病发病率升高有一定的关系，因此口服雌激素相关药物，使得雌激素水平维持相对稳定，能在一定程度上缓解由女性更年期雌激素水平降低导致的糖尿病，D正确。 故选B。 19. “循环”是生命系统实现物质更新、能量流动和动态平衡的关键机制。下列相关叙述中，错误的是（　　） A. ATP与ADP的循环转化是生物生命活动的主要能量供应机制 B. 卡尔文循环(碳反应)为细胞合成有机物提供能量保证 C. 推动碳循环走向动态平衡是人类实现“碳中和”的必由之路 D. 人体血液循环是运输物质、联系各系统以维持内环境稳态的核心 【答案】B 【解析】 【详解】A、ATP与ADP通过水解与合成实现快速循环，为各项生命活动直接供能，是生物体能量流通的“货币”，A正确； B、卡尔文循环（碳反应）利用光反应产生的ATP和NADPH固定CO2合成有机物，该过程消耗能量而非提供能量，B错误； C、碳循环失衡导致温室效应，“碳中和”需通过减少碳排放、增加碳固定（如植树）恢复碳循环动态平衡，C正确； D、血液循环运输营养物质、代谢废物及激素等，是维持内环境pH、渗透压、温度等稳态的核心枢纽，D正确。 故选B。 20. 随着人工智能(AI)技术的快速发展，其在生物医药领域的应用日益广泛。AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法，为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用叙述错误的是（　　） A. 利用AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析，可以识别疾病相关的基因突变，为精准医疗提供支持 B. 利用AI技术对大量的蛋白质数据进行分析，能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物，该过程属于蛋白质工程技术 C. 利用AI技术，通过智能穿戴设备和移动应用程序，能够实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并提供相应的诊断和治疗建议 D. AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规问题。例如，如何处理AI决策中的错误和责任 【答案】B 【解析】 【详解】A、AI分析基因组数据识别基因突变属于精准医疗的技术支持，符合生物信息学应用，A正确； B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，利用AI技术设计新药物，没有对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，不属于蛋白质工程技术，B错误； C、AI通过智能设备监测生理参数并预测健康风险，属于生物医学工程中的健康管理技术应用，C正确； D、AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规问题，例如，如何处理AI决策中的错误和责任，D正确。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共50分。 21. 全球化石能源日益紧缺，富含油脂的葡萄藻被认为是最有开发前景的可再生能源藻类。葡萄藻是单细胞藻类，可将水中HCO富集到细胞内后重新生成CO2，以适应低浓度CO2环境。葡萄藻固碳的机制如图1所示。为研究不同营养条件对葡萄藻生长和物质生产的影响，研究人员利用不同培养基设计三种营养条件培养葡萄藻，一段时间后测得葡萄藻的干重和干重状态下的油脂率如下图2和表所示。 葡萄藻在三种营养条件下光合色素和糖类含量 营养条件 类胡萝卜素/[mg·(L·d)-1] 叶绿素/[mg·(L·d)-1] 类胡萝卜素/叶绿素 糖类/[mg(L·d)-1] 富营养 2.67 1.43 1.87 128.21 中营养 1.69 1.39 1.22 62.56 贫营养 3.41 3.27 1.04 61.07 （1）葡萄藻光合作用所需的CO2除了图示来源外，还可来自___________(填生理过程)。低浓度CO2环境中HCO依靠膜蛋白转运到细胞内，以维持___________有较高的CO2浓度，保障光合作用的进行，该膜蛋白的作用有___________(答出两点)。 （2）在培养过程中随着营养条件恶化，葡萄藻合成增多的物质是___________(填“糖类”或“油脂”)。从适应环境角度分析，表中贫营养时葡萄藻光合色素的含量显著上升的原因是___________。 （3）为探究油脂产量的最适营养条件，请结合题图写出简要的探究思路：___________。 （4）除探究油脂高产最适营养条件外，为了在工业生产中获得最大油脂产出量，结合题意提出较好的解决方案：___________。 【答案】（1） ①. 细胞呼吸 ②. 叶绿体基质 ③. 作为运输HCO3-的载体蛋白、催化ATP水解 （2） ①. 油脂 ②. 贫营养环境下，葡萄藻通过合成大量的光合色素增加对光能的利用，进而提高光合速率，适应贫营养环境 （3）设置多种营养条件培养葡萄藻，一段时间后检测葡萄藻的干重和干重状态下的油脂率，葡萄藻干重和油脂率的乘积最大时的条件即是最适营养条件 （4）先让葡萄藻在富营养条件下快速繁殖增加干重，然后把葡萄藻转移到贫营养条件下提高油脂率(合理即可) 【解析】 【分析】光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，能够吸收、传递、转化光能。光反应的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的合成。暗反应的场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。 【小问1详解】 葡萄藻呼吸作用会产生CO2，葡萄藻光合作用所需的CO2除了图示来源外，还可来自呼吸作用。低浓度CO2环境中，葡萄藻将水中HCO3-逆浓度梯度通过主动运输的方式转运到细胞内，以维持叶绿体基质有较高的CO2浓度，降低对光合速率的影响。该膜蛋白的作用有作为运输HCO3-的载体蛋白、催化ATP水解。 【小问2详解】 据图2可知，贫营养情况下，葡萄藻的油脂率上升，故在培养过程中随着营养条件恶化，葡萄藻合成增多的物质是油脂。据表格数据分析，在贫营养情况下，葡萄藻类胡萝卜素和叶绿素含量上升，推测贫营养环境下，表中贫营养时葡萄藻光合色素的生产速率显著上升的原因是葡萄藻通过合成大量的光合色素，增加对光能的利用，进而提高光合速率，适应贫营养环境。 【小问3详解】 为探究油脂产量的最适营养条件，探究思路为：设置多种营养条件培养葡萄藻，一段时间后检测葡萄藻的干重和干重状态下的油脂率，葡萄藻干重和油脂率的乘积最大时的条件即是最适营养条件。 【小问4详解】 葡萄藻生长速度快繁殖快，增加干重，为了在工业生产中获得最大油脂产出量，结合题意的最佳解决方案可以是先让葡萄藻在富营养条件下快速生长增加干重，然后把葡萄藻转移到贫营养条件下提高油脂率。 22. 中度干扰假说认为，中等程度的干扰能维持更高的生物多样性。回答下列问题： （1）自然条件下，森林群落可能受到大风、雷电、火烧等干扰，形成斑块大小不一的林窗(林冠层空隙)，这造成群落的___________结构发生了变化。林窗形成后，草本植物迅速生长，之后长出灌木。林窗处群落的___________与周围的森林群落明显不同，这是区别不同群落的重要特征。在林窗处进行的局部群落演替属于___________(填“初生”或“次生”)演替，一般情况下最终会演替到___________群落。 （2）生物多样性包括___________、物种多样性和生态系统多样性。潮间带底质为大小不等的砾石，砾石因大小不同受波浪干扰而移动的频率不同。将砾石表面生物刮掉，按照中等干扰假说，预期一段时间后大砾石、中砾石、小砾石上物种丰富度最高的是___________。进一步将砾石固定到潮间带底部进行实验，是为了证明___________对实验结果无影响。为了调查砾石上动植物之间的种间关系可能用到的方法有___________(填序号：①样方法②逐个记数法③取样器取样法④胃内容物分析)。 （3）潮间带常见的捕食者是滨螺，其以多种藻类为食。科学家研究了滨螺密度和藻类种数的关系，结果如图。 据图分析，该结果___________(填“支持”或“不支持”)中度干扰假说。请用“收割理论”解释“在一定范围内，藻类种数随滨螺密度的增加而增加”的原因：___________。 【答案】（1） ①. 水平 ②. 物种组成 ③. 次生 ④. 森林 （2） ①. 遗传(或基因)多样性 ②. 中砾石 ③. 砾石大小本身 ④. ①④ （3） ①. 支持 ②. 捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 【解析】 【分析】1、群落中物种数目的多少称为丰富度； 2、同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落； 3、随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替，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。 4、生物的多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 【小问1详解】 林窗的形成使群落的水平结构发生了变化（林窗是森林中斑块状的空隙，这是群落中不同地段物种分布的差异，属于水平结构）。林窗处群落的物种组成（或物种丰富度）与周围森林群落明显不同，这是区别不同群落的重要特征。林窗形成后，草本植物迅速生长，之后长出灌木，这种局部演替属于次生演替，一般情况下林窗最终会演替到森林群落。 【小问2详解】 生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。按照中等干扰假说，中砾石受到的干扰为中等强度干扰，因此中砾石上物种丰富度最高。上述实验的变量除了干扰程度以外还有砾石本身大小，因此进一步把砾石固定到潮间带底部进行实验，干扰程度一致，可证明砾石本身大小对实验结果无影响。为了调查砾石上动植物之间的种间关系可能用到的方法有①样方法（可用于调查植物和活动能力弱的动物）、④胃内容物分析。 【小问3详解】 据图分析，滨螺密度为225个/m2时藻类种数最多，滨螺密度低于225个/m2时或高于225个/m2时藻类种数均降低，该结果支持中度干扰假说。“收割理论”认为捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。 23. 大豆是二倍体自花传粉植物，富含优质蛋白和油脂。大豆的类病变突变体是指大豆绿叶组织上自发发生细胞死亡的现象。该突变体即使没有外部环境胁迫，也往往会形成病斑，致使绿叶面积大大减小，结实率降低。研究人员发现了一种新的类病变突变体甲(MT)，利用其与野生型植株乙(WT，表型正常)进行相关实验，结果如下表。 杂交组合 世代 单株或株系的数目 总数 野生型 类病变植株 野生型乙(WT)×类病变突变体甲(MT) F1 8 8 0 F2 1920 1801 119 F2：3 - - - 注：F2：3指将F2中显性单株收获种子并种植，每个单株收获的种子种植一行。回答下列问题： （1）根据实验结果可知，类病变突变性状最可能由___________(填“一对”或“两对”)等位基因控制且遗传遵循孟德尔遗传定律，MT的基因型特点是___________。 （2）按最可能情况推测，F2：3中，全为野生型和出现性状分离的行数比为___________。 （3）研究人员以野生型植株乙(WT)为实验材料，经过系列操作获得了大豆8号染色体缺失了一条的单体植株Q(2n-1)，不考虑其他变异。为探究控制类病变突变性状的基因(或其中一对)是否位于8号染色体上，请你完善以下实验方案(已知8号染色体成对缺失的个体无法存活)。 实验思路：___________。 预期结果及结论： ①若___________，则控制类病变突变性状的基因位于8号染色体上； ②若___________，则控制类病变突变性状的基因不位于8号染色体上。 （4）研究人员查阅资料后发现，目前已知大豆8号染色体上的众多基因(G20~G28)突变均与大豆类病变突变性状的出现有关。为检验MT的突变基因(或其中一对)是否属于已知突变基因中的一种，科研人员设计了2个实验对MT进行相关研究。 实验一：测定WT和MT大豆叶片中相关基因表达量，结果如图。 要测定基因表达量，可以测定相应___________的含量。据图推测，MT的突变基因最可能为___________。 实验二：以WT、MT为材料，运用基因工程的方法验证上述推测，写出研究思路___________。 【答案】（1） ①. 两对 ②. 全为隐性基因 （2）7：8 （3） ①. 将Q与MT大豆杂交，得到F1，F1自交得到F2，观察并统计F2的表型及比例 ②. F2中野生型：突变型=6：1 ③. F2中野生型：突变型=15：1 （4） ①. RNA(蛋白质) ②. G25 ③. 从WT中获得正常的G25基因并转入MT，观察MT是否恢复为正常性状 【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】 在F2代中，野生型与类病变植株的总数为1920，其中野生型1801株，类病变植株119株，1801:119≈15:1。孟德尔遗传定律中，当两对等位基因控制性状且遵循自由组合定律时，F2的性状分离比为9:3:3:1，其变形15:1，表明该性状最可能由两对独立遗传的等位基因控制。 设两对基因分别为A、a和B、b，WT与MT杂交，F1全为野生型（说明野生型为显性性状），F2出现15:1的分离比，那么F1的基因型为AaBb。亲代MT为双隐性纯合子，其基因型为aabb，基因型特点是全为隐性基因。 【小问2详解】 F2中野生型（显性）的基因型及比例为AABB:AABb:AaBB:AaBb:AAbb:Aabb:aaBB:aaBb = 1:2:2:4:1:2:1:2。其中AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB自交后代全为野生型，AaBb、Aabb、aaBb自交会出现性状分离，比例为（AABB+AABb+AaBB+AAbb+aaBB）:（AaBb+Aabb+aaBb）=（1+2+2+1+1）:（4+2+2）=7:8。 【小问3详解】 要确定基因是否在8号染色体上，可将Q与MT大豆杂交，得到F1，F1自交得到F2，观察并统计F2的表型及比例。亲本中的纯合野生型大豆基因型为AABB ，若其中一对控制MT的突变基因位于8号染色体上（相关基因设为A/a，另一对基因设为B/b ，若无相应染色体，则用O表示），则单体植株基因型为AOBB，MT植株基因型为aabb，F1为1/2AaBb、1/2aOBb，均表现为野生型，F1自交，F2中MT植株所占比例=1/2×1/16+1/2×3/4×1/4=1/8，由于8号染色体成对缺失植株无法存活，F2中野生型：突变型=6：1；若控制MT的突变基因不在8号染色体上，则亲本为AABB和aabb，F2中野生型：突变型=15：1 。 【小问4详解】 基因表达包括转录和翻译过程，转录的产物是RNA，翻译的产物是蛋白质，因此可以通过测定RNA或蛋白质的含量来测定基因表达量。 据图可知，MT中G25基因的表达量与WT相差最大，而其他基因在WT和MT中的表达量差异相对较小，所以推测MT的突变基因最可能为G25。 实验二要运用基因工程的方法验证MT的突变基因是G25，思路是从WT中获得正常的G25基因并转入MT，观察MT大豆是否恢复为正常性状，如果恢复为正常性状，说明MT的突变基因就是G25。 24. 某病毒感染会导致患者一些代谢发生病理性改变，如近一半的患者会出现血糖异常升高。研究发现该病毒感染造成蛋白质GP73的异常分泌是引发机体血糖异常的重要原因。图1为GP73参与该病毒诱导血糖异常变化的过程示意图，糖异生是指生物体将多种非糖物质转变成葡萄糖。 请据此回答下列问题。 （1）除了导致GP73的异常分泌外，该病毒还会直接攻击胰岛B细胞。那么，由该病毒所引发的糖尿病___________(填“可以”或“不可以”)用注射胰岛素来治疗，判断的依据是___________(答出两点)。 （2）根据图1和所学知识，以下相关叙述及推测错误的是___________(填序号)。 ①图中ATP可能来自葡萄糖的氧化分解； ②蛋白质GP73能与肝细胞膜上的受体特异性结合； ③GP73的异常升高会抑制糖异生； ④cAMP与GP73都属于信号分子。 （3）病毒侵入人体能刺激机体细胞产生致热性细胞因子作用于下丘脑，使体温调定点上调至38.5℃，导致下丘脑神经内分泌细胞兴奋，通过一系列调节使体温维持在38.5℃，导致发热症状。在此过程中，调节过程与直接刺激___________(填“冷觉”或“温觉”)感受器引发的全部调节过程相似。医生建议物理降温多休息也可恢复体温正常，恢复期间涉及的机体调节方式是___________。 （4）统计表明，血糖异常升高的该病毒感染患者的死亡率会大幅提高。研究人员探究了不同的处理对感染病毒小鼠血糖异常升高的抑制作用，图2所示为实验结果。 注：同一条横线箭头所指的两组进行比较；*表示有显著性差异，*越多表示差异越大。 ①据题干和图2信息分析，a组实验应选用___________(填“野生”“基因敲除”或“野生和基因敲除”)小鼠进行实验，b组实验应选用___________(填“野生”“基因敲除”或“野生和基因敲除”)小鼠进行实验。 ②上述两种处理方法若作为抑制该病毒感染患者血糖异常升高的治疗方案，请做出简要的评价。___________。 【答案】（1） ①. 可以 ②. 提高胰岛素含量以减弱胰岛B细胞受损导致胰岛素的不足；胰岛素可以抑制非糖物质转变成葡萄糖以减弱GP73的异常分泌导致血糖升高(合理即可) （2）③ （3） ①. 冷觉 ②. 神经-体液-免疫调节 （4） ①. 野生 ②. 野生和基因敲除 ③. 两种处理都可以有效抑制患者的血糖升高。加入抗体处理，无需对基因操作，可行性更高，但效果略差；敲除GP73基因治疗效果会更好，但需要进行体内基因治疗，技术难度大，可能有风险(合理即可) 【解析】 【分析】血糖调节过程：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。 【小问1详解】 该病毒攻击胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少，可以通过注射胰岛素来降血糖，达到治疗的效果。判断的依据是：提高胰岛素含量以减弱胰岛B细胞受损导致胰岛素的不足；胰岛素可以抑制非糖物质转变成葡萄糖以减弱GP73的异常分泌导致血糖升高。 【小问2详解】 ①、肝细胞中ATP可来自葡萄糖的氧化分解（细胞呼吸），①正确； ②、据图可知，蛋白质GP73能与肝细胞膜上的特异性受体结合，进而引发肝细胞的生理功能发生改变，②正确； ③、据图分析，GP73与肝细胞膜上的受体结合，促进ATP转化为cAMP，进而激活PKA信号通路，而糖异生是指生物体将多种非糖物质转变成葡萄糖，故GP73的异常升高会促进糖异生，③错误； ④、由图1可知，GP73是细胞外信号分子，cAMP是细胞内第二信使，二者都属于信号分子，④正确。 故选③。 【小问3详解】 体温调定点上调至38.5℃后，机体感知当前体温低于调定点，会引发类似冷感受器被刺激的调节过程，通过产热增加、散热减少维持体温，该过程中，下丘脑通过神经调节控制效应器（如骨骼肌、血管），同时通过分泌激素（如甲状腺激素、肾上腺素）调节代谢（体液调节），同时，免疫调节也在清除病毒，因此属于神经-体液-免疫调节。 【小问4详解】 ①a组实验：实验目的是探究 GP73 特异性抗体的作用，需要选择野生小鼠。只有野生小鼠才能正常表达 GP73，抗体才能与之结合并发挥作用。b 组实验：实验目的是探究 GP73 基因被敲除的效果，需要选择野生和基因敲除小鼠进行实验，可以直接验证 GP73在血糖异常中的作用。 ②两种处理都可以有效抑制患者的血糖升高。加入抗体处理，无需对基因操作，可行性更高，但效果略差；敲除GP73基因治疗效果会更好，但需要进行体内基因治疗，技术难度大，可能有风险。 25. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，通过全基因关联分析，科研人员定位了一个盐碱响应通路中的关键基因AT1，为研究高粱植株中AT1的作用，研究人员拟构建AT1过表达植株(AT1-OE)和AT1基因敲除植株(AT1-KO)。 （1）构建AT1-OE植株：以高粱cDNA为模板，通过PCR获取目的基因。将AT1基因插入Ti质粒的___________片段中，将重组质粒转入农杆菌与高粱愈伤组织共培养，筛选后经___________(填生理过程)获得完整植株。 （2）构建AT1-KO植株：以图1中AT1基因的上、下游片段构建重组质粒(图2)，然后通过同源重组(重组质粒中的上、下游片段分别与高粱基因组中AT1基因上、下游片段配对，并发生交换)敲除高粱植株中的AT1基因。具体构建过程如下： 注：HindⅢ、NotI标注的位点为各限制酶的识别位点 ①以高粱基因组DNA为模板，选择引物___________进行PCR扩增，用限制酶___________对PCR产物进行酶切后电泳，结果如图3.回收片段___________(填字母)，再与HindⅢ酶切后的质粒大片段连接，获得重组质粒。 ②将重组质粒转入高粱愈伤组织，将愈伤组织置于含___________的平板上初步筛选，最终获得高粱植株。 ③初步鉴定：提取高粱植株的核DNA，选择引物1和引物4进行PCR，若电泳获得___________条条带，则对应植株为AT1基因敲除杂合子，通过自交获得敲除纯合子。 （3）检测植株在盐碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现：相比野生型植株，AT1-KO植株___________，AT1-OE植株表型相反，说明AT1在盐碱胁迫的响应过程中起负调控作用。 【答案】（1） ①. T-DNA ②. 再分化 （2） ①. 1和4 ②. NotI和HindⅢ ③. b和c ④. 潮霉素 ⑤. 2##二 （3）幼苗长势好、作物产量高 【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。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 构建AT1-OE 植株：若最终需要将目的基因整合到植物染色体上，则需要将AT1 基因插入Ti 质粒的T-DNA上，因为Ti质粒上的T-DNA可以转移到宿主细胞的染色体DNA上，因此应将重组质粒导入农杆菌；将重组质粒转入农杆菌与高粱愈伤组织共培养，筛选后经再分化得到完整植株。 【小问2详解】 ①以高粱基因组DNA为模板，选择引物1和4进行PCR扩增，获得AT1基因及其上、下游片段；据图2可知，用Not Ⅰ和Hind Ⅲ对PCR产物进行酶切后电泳，可得到三种不同大小的片段，上游片段、下游片段和AT1基因片段。根据片段大小，回收片段b(下游片段)和c(上游片段)，再与Hind Ⅲ酶切后的质粒大片段连接，获得重组质粒。 ②将重组质粒转入高粱愈伤组织，将愈伤组织置于含潮霉素的平板上初步筛选，最终获得高粱植株。 ③选择引物1和引物4进行PCR，若高粱为杂合子，则应有两条条带(2.7 kb和1.1 kb)。 【小问3详解】 因ATI在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用，故敲除后应表现为幼苗长势好、作物产量高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $