精品解析：湖南长沙市开福区湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高三下学期开学生物试题

高三生物学 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(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题，每小题2分，共24分。) 1. 我国在国际上首次实现了从CO到蛋白质的合成，该技术从兔子肠道中分离出乙醇梭菌（芽孢杆菌），将其作为发酵菌种，以CO、CO2和氨水为主要原料，进行液态发酵培养、离心、干燥，获得了乙醇梭菌蛋白，该蛋白可用于制作饲料。下列叙述错误的是（ ） A. 乙醇梭菌产生的蛋白质属于生物大分子，以碳链为基本骨架 B. O2会影响乙醇梭菌的代谢活动，故发酵过程中需要严格控制无氧环境 C. 向乙醇梭菌注射被3H标记羧基的亮氨酸，可追踪其蛋白质的合成与运输途径 D. 利用乙醇梭菌发酵产物制作饲料有助于保障粮食安全，对促进碳中和具有重要意义 2. 下列各项实验中所用试剂，作用相同是（　　） A. “利用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜”和“显微镜观察叶绿体”实验中，蒸馏水的作用 B. “绿叶中色素的提取”和“DNA的粗提取”实验中，酒精的作用 C. “探究pH对酶活性的影响”和“探究植物光合作用强度”实验中，NaOH溶液的作用 D. “观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中，盐酸的作用 3. 未折叠或错误折叠蛋白质在内质网内大量积聚可激活内质网的未折叠蛋白反应（UPR）。UPR通过IRE1通路促进蛋白质降解，通过PERK通路抑制蛋白质合成，还可上调CHOP蛋白的表达诱导细胞凋亡。下列分析不合理的是（ ） A. 细胞缺氧可减少ATP的供应从而诱发UPR B. UPR激活PERK和IRE1通路属于正反馈调节 C. 编码CHOP蛋白的基因是一种促凋亡基因 D. 持续诱导癌细胞发生UPR有利于治疗肿瘤 4. PMA、PHT和VHA分别是某植物细胞膜和液泡膜上的3种H⁺转运蛋白，图示为该植物根细胞吸收土壤中磷酸盐的过程。下列叙述中正确的是（　　） A. 用呼吸抑制剂处理根细胞，可导致液泡pH降低 B. 提高PMA的活性，有利于根细胞吸收磷酸盐 C. 运输H⁺的同时，PHT可顺浓度梯度运输 D. 图中3种转运蛋白介导的H⁺运输均为主动运输 5. 线粒体内膜中含有多种蛋白，能参与线粒体的物质转运、能量转换和信号转导，其中绝大部分蛋白来自细胞核基因编码，少部分来自线粒体基因编码。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞核基因能与蛋白质结合形成复合体，线粒体基因不能与蛋白质结合形成复合体 B. 细胞核基因编码的蛋白质在细胞质合成，线粒体基因编码的蛋白质在细胞质基质合成 C. 起始密码子和终止密码子分别位于基因的首端和尾端 D. 线粒体中催化NADH与氧气结合生成水的酶分布在线粒体内膜上 6. 科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了与亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述错误的是（　　） A. 两亲本和F₁都为多倍体 B. F1减数第一次分裂前期形成8个四分体 C. F1两个M染色体组能稳定遗传给后代 D. F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN 7. “卵母细胞死亡”不孕症由常染色体上P基因突变导致，P基因编码一种通道蛋白。同源染色体上仅一个P基因突变，即可引起卵母细胞ATP释放到细胞外，导致卵母细胞凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. 该不孕症的遗传方式为常染色体显性遗传 B. P基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 C. 患病女性的儿子可能携带突变P基因，但不患病 D. 携带致病基因的杂合男性与正常女性结婚，生出患病孩子的概率是1/4 8. 下表为利用温度和环境的不同组合使小鼠建立“冷记忆”条件反射的实验，下图为实验小鼠的耗氧情况。下列叙述错误的是（　　） 组别 实验设置 甲 常温、A环境 乙 低温、B环境 丙 培养3天的乙组小鼠，常温、B环境. A. “冷记忆”的建立是将B环境由非条件刺激转化为条件刺激 B. “冷记忆”的建立需要大脑皮层的参与 C. 甲、乙、丙小鼠耗氧量分别对应曲线c、a、b D. 该“冷记忆”的维持需低温和B环境相结合进行强化 9. 病原体突破机体的第一、二道防线，会激活机体的第三道防线，产生特异性免疫。下列叙述正确的是（　　） A. 活化后的辅助性T细胞能将抗原传递给B细胞 B. B细胞活化后，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞 C. HIV主要侵染辅助性T细胞，侵入人体后辅助性T细胞数量即开始下降 D. 多次接种同种疫苗使浆细胞增殖分化产生更多的记忆细胞 10. 利用声音调查长臂猿种群密度的方法类似于标记重捕法，先连续两年搜集长臂猿声音信息，再套用计算公式(X·Y)/(Z·S)，其中X为第一年通过声音信息搜集到的所有长臂猿的数量，S为调查的面积。下列叙述正确的是 （　　） A. Y应为第二年通过声音信息搜集到的所有长臂猿的数量 B. Z应为第二年搜集的声音信息中与第一年不同的长臂猿数量 C. 为避免个体分布不均匀对结果的影响，S越小越好 D. 利用声音调查种群密度的方法可得到精确的种群密度 11. 植物细胞工程技术可用于植物新品种的培育。下列叙述正确的是（ ） A. 利用茎尖组织培养获得的脱毒草莓植株需进行病毒接种实验 B. 利用单倍体育种获得玉米植株，其隐性性状容易显现 C. 再分化形成的愈伤组织经射线处理可获得性状优良的新品种 D. 白菜和甘蓝的体细胞在高Ca2+-高pH溶液中可直接融合为杂种细胞 12. 基因芯片的测序原理是：先将各不相同的已知序列的核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 上述测序方法是基于DNA分子杂交实现的 B. 应洗去未与探针结合的待测DNA分子再检测荧光 C. 只对探针进行荧光标记也能得到与上图同样的效果 D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3' 二、选择题(本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。) 13. 研究万宝山国家草原生态系统时发现，Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图1，一段时间后个体数量发生变化，结果如图2。下列叙述正确的是（　　） 注：图中每一柱条代表一个物种。 A. 食物和天敌对营养级X种群数量的作用强度与该营养级种群密度相关 B. X营养级的生物被捕食的压力明显增加 C. Y营养级生物所含的能量为流经该生态系统的总能量 D. X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势 14. 在特定环境中某显性基因在杂合状态下显示预期表型个体的比率为外显率。已知颅面骨发育不全症为常染色体显性遗传，杂合子的外显率为50%，该病在人群中的发病率为1%。下图为该病的遗传系谱图，I1为纯合子。下列说法中错误的是（　　） A. 颅面骨发育不全症可表现出隔代遗传的现象 B. I1与I₂再生一个患病男孩的概率为1/4 C. Ⅲ₂的致病基因来自I1 D. Ⅲ₃与人群中一表型正常的女性婚配，后代患病的概率是101/400 15. 为研究植物激素独脚金内酯(SL)的功能，实验小组用人工合成的细胞分裂素类似物6-BA和独脚金内酯类似物GR24，以SL受体不敏感突变体和SL合成缺陷型突变体豌豆植株为材料进行实验，结果如图所示。下列叙述合理的是（　　） A. SL、GR24通过调节细胞代谢，抑制植物侧枝生长 B. GR24减弱了6-BA对侧芽生长的抑制作用 C. 突变体1无法合成SL，但对SL敏感 D. GR24与生长素都与受体细胞的膜受体结合进而发挥作用 16. 培养足量的圆形软骨细胞是构建软骨组织的基础，其贴壁培养和悬浮培养的部分结果如图。其中贴壁培养的软骨细胞逐渐变为长梭形，悬浮培养的软骨细胞保持圆形并形成细胞团块。下列叙述正确的是（ ） A. 两种方式均需5%CO2来刺激细胞呼吸为增殖供能 B. 两种方式进行传代培养时均用酶处理后再离心收集细胞 C. 与悬浮培养相比，贴壁培养更有利于快速构建软骨组织 D. 随时间延长，P0和P4软骨细胞的增殖速率均先增大后减小 三、非选择题(共5大题，共60分) 17. 绿萝能有效吸收空气中的甲醛，具有发达的气生根，可通过水培进行大量繁殖，被广泛用于家装后室内空气的净化。下图1是绿萝叶肉细胞内暗反应的部分过程示意图。据此回答下列问题： （1）图1循环中，物质X是__________，叶片光合作用的产物通常以________(填物质)形式进入筛管，再通过韧皮部从源端(叶片)向库端(接受光合产物的器官)转移。在转运过程中，与葡萄糖及淀粉相比，该物质的优势可能是_______(答出两点即可)。 （2）家居种植的绿萝品系多样，研究人员在相同的条件下分别测定了M₁、M₂、M₃三个品种的光补偿点和光饱和点，结果如图2。三个品系更适宜室内种植的品种是___________，选择该品种的原因是_______。 （3）在M1光饱和点的光强下，测得M1和M3的相关指标如下表，发现在该光强下M1放氧速率高于M3，可能是因为_______。 光合色素/(mg/L) 气孔导度（μmol⋅m-2⋅s-1） 胞间CO2浓度/(UI/L) 净光合放氧速率/（μmol⋅m-2⋅s-1） OCR最大值/(pmol/min) M1 89.2 2.44 396.2 4.1 216 M3 56.6 1.58 579.5 2.7 280 注：OCR值用于衡量线粒体氧化速率。 18. 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IGF-2基因及其附近基因印记控制区ICE有关，若来自父母的IGF-2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，BWS样表型出现与_______(填“父本”或“母本”)的ICE区突变有关，原因是_______。 （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。现用I⁺和I⁻分别表示未突变和已突变。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样表型鼠杂交，子二代中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/t控制，T基因(长尾)对t基因(短尾)为显性。现进行图2所示杂交实验，其中F₂由F₁中双杂合个体随机交配所得，推测F2出现相应表型比的原因是_______。 （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。 19. 氧化应激是体内自由基产生的一种负面作用，多细胞器协同参与的复杂生化过程，高尔基体在神经退行性疾病中参与放大应激信号，诱发细胞早期凋亡。Src蛋白分布于高尔基体膜等处，参与细胞内的信号转导；细胞骨架衔接蛋白ANLN分布于高尔基体等膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体及对应结构的稳定。 （1）在神经元中，高尔基体常集中神经元的突触小体处，与突触小体内的_______ 形成有关；细胞骨架在神经元中参与了轴突和树突的伸展等生理过程，其化学本质是_______；当神经元轻度受损时，高尔基体可以形成_______，修补神经元的断端细胞膜，这一功能依赖高尔基体膜具有流动性的特点。 （2）科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验一，观察、测定并统计神经元突起数及神经元中高尔基体的平均长度，结果如下图。注：SA为Src蛋白的激活剂 该实验结果表明：氧化应激下的神经元及高尔基体的早期表现分别为______和__________；并推测细胞中Src蛋白的作用 _______________________ 。 （3）科研人员又设计了特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。并利用该干扰技术，在实验一的基础上设计了实验二：探究在氧化应激状态下，Src与ANLN之间的调控关系。请结合实验一的结果填下表完善实验二。 材料及处理 a ．正常神经元 b． H2O2氧化损伤神经元 c． SA d． ANIi e．无关RNA 组号 ④ ⑤ ⑥ ⑦ 材料及处理 b、d b、e b、c、d ____ 预期 现象 神经元突起急速下降，高尔基体长度迅速增长，出现细胞凋亡 现象与实验中 第（ ） 组一致 现象与实验中 第（ ） 组一致 现象与实验中 第 （③） 组一致 实验结论：Src通过调控ANLN表达来抑制神经元的凋亡及稳定高尔基体结构。 20. 长江口湿地曾生活着海三棱藨草等土著植物、以蟹类为主的植食性动物和多种水鸟。互花米草的入侵导致海三棱藨草大量消失，生物多样性锐减。科研人员进行了退化生态系统的修复研究。 （1）长江口湿地群落中各种土著生物都占据着相对稳定的生态位，这是物种之间及生物与环境间________的结果。互花米草在与土著植物之间的_______关系中占据优势，导致生态平衡被破坏。 （2）生态修复领域的重要理论“梦境假说”认为，停止干扰后，食物链就会按营养级自下而上逐步恢复，原因是停止干扰后群落往往会朝着_______的方向演替。 （3）当地根据“梦境假说”大面积清除互花米草，结果不管是否重新种植海三棱藨草，数年后原生植被都未恢复。为了探究原因，研究者将样地中的互花米草清除后，分成4组地块分别处理，结果如图。 ①该实验的目的是探究_______对湿地植被恢复的影响。 ②实验结果显示，丁组海三棱藨草数量显著高于其他组，说明_______；乙、丙组海三棱藨草数量无显著差异，推测原因是该湿地中_______导致乙、丙组蟹类数量差异不大。 （4）综合以上研究及所学知识，为“梦境假说”补充内容，以便为修复因生物入侵而退化的生态系统提供指导。_______ 21. 乳酸是制备可降解塑料的理想材料。为了实现以废弃油脂为碳源高效合成乳酸，研究者利用PCR扩增了凝结芽孢杆菌的乳酸合成相关酶基因BLDH，构建表达载体，导入大肠杆菌，获得了乳酸的高产菌株，并优化了发酵工艺。回答下列问题。 （1）利用PCR扩增BLDH基因时，为了激活DNA聚合酶，需要在反应体系中添加_____。 （2）已知BLDH基因以n链作为模板进行转录，参考限制酶的识别位点(图1)，应在引物a、b的5'端依次添加____________限制酶的识别序列，实现酶切后高效连接，从而获得表达载体。若将获得的表达载体经XbaⅠ、EcoRⅠ酶切后电泳鉴定，预期出现的条带大小约为_________bp(忽略酶切时丢失的短片段)。 （3）微生物工业发酵过程中，一般先保证菌体生长到一定数量，然后再进行目标产物的积累。图2为温度与菌体数量及BLDH酶活性的关系图，据图判断发酵过程中菌体生长阶段和产酸阶段的温度应分别控制为_____℃、_____℃。 （4）表达载体中启动子应为_______(填“凝结芽孢杆菌”或“大肠杆菌”)的某种启动子。已知含有该启动子的基因一直表达，但菌体生长阶段乳酸的产量低，据图2分析原因是_______。在(3)选定的温度条件下，为获得高产量的乳酸，请分析是否有必要将该启动子换成诱导物诱导型启动子，并说明理由：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学 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(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题，每小题2分，共24分。) 1. 我国在国际上首次实现了从CO到蛋白质的合成，该技术从兔子肠道中分离出乙醇梭菌（芽孢杆菌），将其作为发酵菌种，以CO、CO2和氨水为主要原料，进行液态发酵培养、离心、干燥，获得了乙醇梭菌蛋白，该蛋白可用于制作饲料。下列叙述错误的是（ ） A. 乙醇梭菌产生的蛋白质属于生物大分子，以碳链为基本骨架 B. O2会影响乙醇梭菌的代谢活动，故发酵过程中需要严格控制无氧环境 C. 向乙醇梭菌注射被3H标记羧基的亮氨酸，可追踪其蛋白质的合成与运输途径 D. 利用乙醇梭菌发酵产物制作饲料有助于保障粮食安全，对促进碳中和具有重要意义 【答案】C 【解析】 【详解】A、乙醇梭菌合成的蛋白质属于生物大分子，其基本骨架是由氨基酸通过肽键连接形成的碳链，符合生物大分子特征，A正确； B、乙醇梭菌为厌氧型细菌（芽孢杆菌），其代谢活动受氧气抑制，发酵过程需严格保持无氧环境，B正确； C、亮氨酸的羧基（-COOH）在脱水缩合形成肽链时会脱去-OH，导致³H标记丢失，无法完整追踪蛋白质合成途径（注：通常用³H标记氨基酸的氨基或碳链骨架），C错误； D、该技术利用工业废气（CO/CO₂）合成蛋白饲料，减少传统农业对耕地和粮食的依赖，助力粮食安全；同时消耗CO₂促进碳中和，D正确。 故选C。 2. 下列各项实验中所用试剂，作用相同的是（　　） A. “利用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜”和“显微镜观察叶绿体”实验中，蒸馏水的作用 B. “绿叶中色素的提取”和“DNA的粗提取”实验中，酒精的作用 C. “探究pH对酶活性的影响”和“探究植物光合作用强度”实验中，NaOH溶液的作用 D. “观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中，盐酸的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A、“体验制备细胞膜的方法”和“显微镜观察叶绿体”实验中，蒸馏水的作用不同，前者是让细胞吸水涨破，而后者是给细胞提供液体环境，A错误； B、“色素提取”中酒精（无水乙醇）作为有机溶剂溶解并提取色素；“DNA粗提取”中酒精用于沉淀DNA（降低溶解度），两者作用不同，B错误； C、“探究pH对酶活性影响”中NaOH用于调节pH（设置碱性环境）；“探究光合作用强度”中NaOH用于吸收CO₂，两者作用不同，C错误； D、“观察有丝分裂”和“低温诱导染色体变异”中，盐酸均用于解离（破坏细胞间质，分散组织细胞），作用相同，D正确。 故选D。 3. 未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网内大量积聚可激活内质网的未折叠蛋白反应（UPR）。UPR通过IRE1通路促进蛋白质降解，通过PERK通路抑制蛋白质合成，还可上调CHOP蛋白的表达诱导细胞凋亡。下列分析不合理的是（ ） A. 细胞缺氧可减少ATP的供应从而诱发UPR B. UPR激活PERK和IRE1通路属于正反馈调节 C. 编码CHOP蛋白的基因是一种促凋亡基因 D. 持续诱导癌细胞发生UPR有利于治疗肿瘤 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞缺氧导致ATP合成减少，而蛋白质正确折叠需消耗ATP。ATP不足将增加未折叠蛋白积累，从而诱发UPR。该分析符合题干所述UPR的激活机制，A正确； B、UPR激活PERK和IRE1通路是对未折叠蛋白积聚的应激反应，旨在通过降解蛋白（IRE1通路）和抑制蛋白合成（PERK通路）来消除异常蛋白，属于负反馈调节（减轻初始刺激）。题干未体现通路激活后进一步放大UPR信号的正反馈循环，故"属于正反馈调节"的分析不合理，B错误； C、题干明确CHOP蛋白表达可诱导细胞凋亡，说明其基因表达的产物促进细胞死亡，符合促凋亡基因的定义，C正确； D、持续UPR可激活CHOP介导的凋亡通路，促使癌细胞程序性死亡，该策略在肿瘤治疗中具有潜在价值，D正确。 故选B。 4. PMA、PHT和VHA分别是某植物细胞膜和液泡膜上的3种H⁺转运蛋白，图示为该植物根细胞吸收土壤中磷酸盐的过程。下列叙述中正确的是（　　） A. 用呼吸抑制剂处理根细胞，可导致液泡pH降低 B. 提高PMA的活性，有利于根细胞吸收磷酸盐 C. 运输H⁺的同时，PHT可顺浓度梯度运输 D. 图中3种转运蛋白介导的H⁺运输均为主动运输 【答案】B 【解析】 【详解】A、呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，减少ATP合成。液泡pH降低需依赖VHA蛋白消耗ATP将H⁺主动运输至液泡。ATP不足时，H⁺泵入液泡受阻，液泡pH升高而非降低，A错误； B、PMA通过主动运输将H⁺运出细胞，形成膜外高H⁺浓度梯度，为PHT共转运HPO₄²⁻提供驱动力。提高PMA活性可增强该梯度，促进磷酸盐吸收，B正确； C、PHT利用膜外高H⁺浓度梯度，以协同运输方式将HPO₄²⁻与H⁺一同运入细胞。其中H⁺为顺浓度梯度运输，但HPO₄²⁻为逆浓度梯度运输，C错误； D、PMA和VHA介导的H⁺运输均消耗ATP，属于主动运输；PHT介导的H⁺运输是顺浓度梯度的协助扩散，D错误。 故选B。 5. 线粒体内膜中含有多种蛋白，能参与线粒体的物质转运、能量转换和信号转导，其中绝大部分蛋白来自细胞核基因编码，少部分来自线粒体基因编码。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞核基因能与蛋白质结合形成复合体，线粒体基因不能与蛋白质结合形成复合体 B. 细胞核基因编码的蛋白质在细胞质合成，线粒体基因编码的蛋白质在细胞质基质合成 C. 起始密码子和终止密码子分别位于基因的首端和尾端 D. 线粒体中催化NADH与氧气结合生成水的酶分布在线粒体内膜上 【答案】D 【解析】 【详解】A、真核生物的细胞核基因转录时需与RNA聚合酶等蛋白质结合形成转录复合体；线粒体基因同样需与蛋白质结合形成复合体以完成转录（如线粒体RNA聚合酶），A错误； B、细胞核基因编码的蛋白质在细胞质中的核糖体合成；线粒体基因编码的蛋白质需在线粒体基质内的核糖体（线粒体自身核糖体）合成，而非细胞质基质，B错误； C、起始密码子（如AUG）和终止密码子（如UAA、UAG、UGA）位于mRNA上，分别标志翻译的起始和终止位点；基因的首端为启动子（调控转录起始），尾端为终止子，C错误； D、线粒体内膜是电子传递链的场所，催化NADH脱氢并最终与氧气结合生成水的酶（如细胞色素c氧化酶复合体）分布在线粒体内膜上，D正确。 故选D。 6. 科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了与亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述错误的是（　　） A. 两亲本和F₁都为多倍体 B. F1减数第一次分裂前期形成8个四分体 C. F1两个M染色体组能稳定遗传给后代 D. F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题意可知，L、M、N表示3个不同的染色体组，故两亲本和F1都含有四个染色体组，且由受精卵发育而来，为四倍体，A正确； B、四分体形成于减数第一次分裂前期，同源染色体联会，F1减数第一次分裂前期形成8个四分体，因为F1的体细胞中含有两个M，其中每个M含有8条染色体，因而其中有8对同源染色体，形成8个四分体，另外两组L、N之间不能配对，B正确； C、根据C选项配子类型可推知，结合图中选育产生的后代可知，后代一定会获得两个M染色体组，且稳定遗传，C正确； D、由图中选育产生的后代基因型推知，F1可能产生M、LM、LN、MN、LMN等配子，D错误。 故选D。 7. “卵母细胞死亡”不孕症由常染色体上P基因突变导致，P基因编码一种通道蛋白。同源染色体上仅一个P基因突变，即可引起卵母细胞ATP释放到细胞外，导致卵母细胞凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. 该不孕症的遗传方式为常染色体显性遗传 B. P基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 C. 患病女性的儿子可能携带突变P基因，但不患病 D. 携带致病基因的杂合男性与正常女性结婚，生出患病孩子的概率是1/4 【答案】C 【解析】 【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。 【详解】A、“卵母细胞死亡”不孕症由常染色体上P基因突变导致，且一个等位基因突变即患病，符合显性遗传特征，为常染色体显性遗传，A正确； B、P基因编码通道蛋白，直接通过蛋白质结构改变导致性状，为基因直接控制生物性状的方式，B正确； C、患病女性不孕，不会有孩子，C错误， D、携带致病基因杂合男性基因型为Aa，与正常女性aa结婚，后代Aa的概率是1/2，患病只能是女性，则生患病孩子的概率是1/4，D正确。 故选C。 8. 下表为利用温度和环境的不同组合使小鼠建立“冷记忆”条件反射的实验，下图为实验小鼠的耗氧情况。下列叙述错误的是（　　） 组别 实验设置 甲 常温、A环境 乙 低温、B环境 丙 培养3天的乙组小鼠，常温、B环境. A. “冷记忆”的建立是将B环境由非条件刺激转化为条件刺激 B. “冷记忆”的建立需要大脑皮层的参与 C. 甲、乙、丙小鼠耗氧量分别对应曲线c、a、b D. 该“冷记忆”的维持需低温和B环境相结合进行强化 【答案】A 【解析】 【详解】A、“冷记忆”的建立是将B环境由无关刺激转化为条件刺激，而不是由非条件刺激转化为条件刺激，A错误； B、条件反射需要大脑皮层的参与，“冷记忆”属于条件反射，所以其建立需要大脑皮层的参与，B正确； C、甲组小鼠处于常温、A环境，耗氧量相对稳定，对应曲线c；乙组小鼠处于低温、B环境，耗氧量增加，对应曲线a；丙组小鼠是培养3天的乙组小鼠处于常温、B环境，由于建立了“冷记忆”，耗氧量也会增加，对应曲线b，即甲、乙、丙小鼠耗氧量分别对应曲线c、a、b，C正确； D、条件反射需要不断用非条件刺激（低温）和条件刺激（B环境）结合来强化，否则会消退。因此该 “冷记忆” 的维持需要低温和B环境相结合进行强化，D正确。 故选A。 9. 病原体突破机体的第一、二道防线，会激活机体的第三道防线，产生特异性免疫。下列叙述正确的是（　　） A. 活化后辅助性T细胞能将抗原传递给B细胞 B. B细胞活化后，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞 C. HIV主要侵染辅助性T细胞，侵入人体后辅助性T细胞数量即开始下降 D. 多次接种同种疫苗使浆细胞增殖分化产生更多的记忆细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、辅助性T细胞活化后，可分泌细胞因子刺激B细胞增殖分化，但传递抗原的功能主要由抗原呈递细胞（如树突状细胞）完成，辅助性T细胞不具备直接传递抗原的能力，A错误； B、B细胞活化后，在抗原和细胞因子的作用下，大部分分化为浆细胞（分泌抗体），小部分分化为记忆B细胞，B正确； C、HIV虽主要侵染辅助性T细胞，但侵入人体后存在潜伏期（病毒复制初期），辅助性T细胞数量不会立即下降，而是在感染中后期逐渐减少，C错误； D、多次接种疫苗可刺激记忆B细胞增殖分化形成浆细胞和新的记忆细胞，但浆细胞本高度分化，无法继续增殖分化，D错误。 故选B。 10. 利用声音调查长臂猿种群密度的方法类似于标记重捕法，先连续两年搜集长臂猿声音信息，再套用计算公式(X·Y)/(Z·S)，其中X为第一年通过声音信息搜集到的所有长臂猿的数量，S为调查的面积。下列叙述正确的是 （　　） A. Y应为第二年通过声音信息搜集到的所有长臂猿的数量 B. Z应为第二年搜集的声音信息中与第一年不同的长臂猿数量 C. 为避免个体分布不均匀对结果的影响，S越小越好 D. 利用声音调查种群密度的方法可得到精确的种群密度 【答案】A 【解析】 【详解】AB、标记重捕法的计算公式为第一次捕获并标记的个体数量×第二次重捕的个体数量/第二次重捕中已标记的个体数量，因此若X为第一年通过声音信息搜集到的所有不同长臂猿的数量，则Y对应标记重捕法中第二次捕捉的总数，应为第二年搜集的所有声音信息不同的长臂猿数量，Z应类比标记重捕法中第二次捕捉到的已标记个体数，应为第二年搜集的声音信息中与第一年声音信息相同的长臂猿数量，A正确；B错误； C、为避免个体分布不均匀对结果的影响，应适当增大S，而不是S越小越好，C错误； D、利用声音调查种群密度的方法是一种估算方法，不能得到精确的种群密度，D错误。 故选A。 11. 植物细胞工程技术可用于植物新品种培育。下列叙述正确的是（ ） A. 利用茎尖组织培养获得的脱毒草莓植株需进行病毒接种实验 B. 利用单倍体育种获得的玉米植株，其隐性性状容易显现 C. 再分化形成的愈伤组织经射线处理可获得性状优良的新品种 D. 白菜和甘蓝的体细胞在高Ca2+-高pH溶液中可直接融合为杂种细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、利用植物组织培养技术，以植物茎尖等分生区为实验材料可培育出脱毒苗，该方法利用了植物顶端分生组织具有带毒少或无毒的特点，因此该方法获得的苗木具有不含或很少含病毒，称为脱毒苗，A错误； B、单倍体育种需经花药离体培养获得单倍体植株，单倍体植株高度不育且需秋水仙素加倍才能获得纯合二倍体，此时隐性性状因纯合而显现，B正确； C、愈伤组织是脱分化形成的未分化细胞团，再分化会形成根或芽等器官；射线诱变应在愈伤组织阶段进行，以诱导基因突变，而非再分化后，C错误； D、体细胞杂交需先去除细胞壁获得原生质体，再在高Ca²⁺-高pH溶液诱导下融合，并非体细胞直接融合，D错误； 故选B。 12. 基因芯片的测序原理是：先将各不相同的已知序列的核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 上述测序方法是基于DNA分子杂交实现的 B. 应洗去未与探针结合的待测DNA分子再检测荧光 C. 只对探针进行荧光标记也能得到与上图同样的效果 D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3' 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题意可知，由于是已知序列的探针与待测DNA单链杂交，所以上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的，A正确； B、若不洗去未与探针结合的待测DNA分子，会干扰对与探针结合的待测DNA分子的荧光检测，故应洗去未与探针结合的待测DNA分子再检测荧光，B正确； C、由题干可知需要给待测DNA单链标记荧光，若给探针标记荧光，则无法区分与待测DNA单链结合的不同探针，C错误； D、根据图示，待测DNA单链可以与1~5探针结合，1~5探针的碱基序列连为5'-ATACGTTAGATC-3'，DNA分子的两条链反向平行，且根据碱基互补配对原则可知，待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'，D正确。 故选C。 二、选择题(本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。) 13. 研究万宝山国家草原生态系统时发现，Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图1，一段时间后个体数量发生变化，结果如图2。下列叙述正确的是（　　） 注：图中每一柱条代表一个物种。 A. 食物和天敌对营养级X种群数量的作用强度与该营养级种群密度相关 B. X营养级的生物被捕食的压力明显增加 C. Y营养级生物所含的能量为流经该生态系统的总能量 D. X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势 【答案】AB 【解析】 【详解】A、对于 X（第二营养级）来说，食物（Y 营养级）的供给量、天敌（Z 营养级）的捕食压力，都会随 X 种群密度变化而改变： 若 X 种群密度大，种内竞争加剧，食物不足的压力更明显； 同时，X 密度高会更容易被天敌发现捕食，天敌的捕食作用强度也会上升。 因此，食物和天敌的作用强度与 X 的种群密度正相关，A正确； B、比较题图1和题图2可知，与题图1相比，题图2中Y（第一营养级）个体数量增加，Z（第三营养级）个体数量也增加，X（第二营养级）个体数量减少，说明X营养级生物被Z捕食的压力大，该营养级数目减少，B正确； C、流经生态系统的总能量 = 生产者（Y）固定的太阳能总量（而非 “所含的能量”）。 区别：“固定的总量” 是生产者通过光合作用同化的能量（包括自身呼吸消耗、流向分解者、流向下一营养级等）；“所含的能量” 是生产者当前的生物量能量，远小于固定的总能量，C错误； D、X 营养级的生物以 Y 为食，理论上存在竞争关系，但图中 X 物种数量的变化主要是由天敌（Z）的捕食选择导致的，而非种内竞争； 不能仅通过数量增减就判定 “某种生物处于竞争劣势”，因为捕食压力的影响更大，D错误。 故选AB。 14. 在特定环境中某显性基因在杂合状态下显示预期表型个体的比率为外显率。已知颅面骨发育不全症为常染色体显性遗传，杂合子的外显率为50%，该病在人群中的发病率为1%。下图为该病的遗传系谱图，I1为纯合子。下列说法中错误的是（　　） A. 颅面骨发育不全症可表现出隔代遗传的现象 B. I1与I₂再生一个患病男孩的概率为1/4 C. Ⅲ₂的致病基因来自I1 D. Ⅲ₃与人群中一表型正常的女性婚配，后代患病的概率是101/400 【答案】BC 【解析】 【详解】A、颅面骨发育不全症为常染色体显性遗传，常染色体显性遗传病一般代代相传，但由于杂合子外显率为50%，可能出现杂合子不表现患病症状，导致隔代遗传现象，A正确； B、已知I1为纯合子（设为cdcd)，I2基因型为Cdcd。他们再生一个孩子，基因型为Cdcd的概率为1/2，是男孩的概率为1/2。又因为杂合子外显率为50%，所以再生一个患病男孩的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，B错误； C、Ⅲ2患病，其致病基因可来自Ⅱ2，Ⅱ2的致病基因来自I2；由于该病的杂合子外显率为50%，Ⅱ1的基因型可能为Cdcd，因此Ⅲ2的致病基因也可来自于Ⅱ1，C错误； D、该病在人群中的发病率为1%，即CdCd+50%×Cdcd=1%，故Cd的频率为1/100，cd的频率是99/100。故表现正常的女性为Cdcd的概率为（0.5×2×1/100×99/100）/1-[(1/100)2+1/100×99/100]=1/100，cdcd的概率为99/100。Ⅲ3的基因型为Cdcd，与人群中一表型正常的女性婚配，后代为Cdcd的概率为1/100×1/2+99/100×1/2=1/2，后代为CdCd的概率为1/100×1/4=1/400，患病概率为1/400+1/2×1/2=101/400，D正确。 故选BC 15. 为研究植物激素独脚金内酯(SL)的功能，实验小组用人工合成的细胞分裂素类似物6-BA和独脚金内酯类似物GR24，以SL受体不敏感突变体和SL合成缺陷型突变体豌豆植株为材料进行实验，结果如图所示。下列叙述合理的是（　　） A. SL、GR24通过调节细胞代谢，抑制植物侧枝生长 B. GR24减弱了6-BA对侧芽生长的抑制作用 C. 突变体1无法合成SL，但是对SL敏感 D. GR24与生长素都与受体细胞的膜受体结合进而发挥作用 【答案】AC 【解析】 【详解】A、SL、GR24是植物激素或类似物，起调节作用，且据题干可知，从图中能看出GR24（SL类似物）会抑制侧枝生长，A正确； B、与对照组相比，野生型加入6-BA后侧枝长度变长，加入GR24后侧枝长度变短，而6-BA+GR24组长度介于两者之间，说明GR24减弱了6-BA对侧枝生长的促进作用，B错误； C、由题图可知，突变体1植株，施加6-BA+GR24组侧枝长度比单独施加6-BA组的短，且比突变体2短的幅度大，在外源条件相同的情况下突变体2的6-BA解除抑制效果好，判断突变体2施加GR24的抑制作用小，突变体2为SL受体不敏感型，突变体1为SL合成缺陷型，无法合成SL，但是对SL敏感，C正确； D、并非所有植物激素的受体都位于细胞膜上，如生长素的本质是色氨酸的衍生物，可与细胞内的特异性受体（而非膜受体）结合，进而诱导特定基因的表达，D错误。 故选AC。 16. 培养足量的圆形软骨细胞是构建软骨组织的基础，其贴壁培养和悬浮培养的部分结果如图。其中贴壁培养的软骨细胞逐渐变为长梭形，悬浮培养的软骨细胞保持圆形并形成细胞团块。下列叙述正确的是（ ） A. 两种方式均需5%CO2来刺激细胞呼吸为增殖供能 B. 两种方式进行传代培养时均用酶处理后再离心收集细胞 C. 与悬浮培养相比，贴壁培养更有利于快速构建软骨组织 D. 随时间延长，P0和P4软骨细胞的增殖速率均先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A、无论是贴壁培养，还是悬浮培养，CO2的作用均是维持培养液的pH的相对稳定，而非刺激细胞呼吸为增殖供能，A错误； B、贴壁培养的细胞需用胰蛋白酶处理后收集，而悬浮培养形成的细胞团块，为了后续传代常需蛋白酶分解以分散成单个细胞，再离心收集，B正确； C、贴壁培养的软骨细胞逐渐变为梭形，表现出一定程度的“成纤维样”去分化，不利于保持软骨细胞的圆形表型；而悬浮培养能帮助细胞维持圆形并形成团块，更有利于构建软骨组织，C错误； D、据图可知，无论是原代培养(P0)还是传代四代(P4)，都表现出了典型的“增殖速率先增大后减小”的生长曲线规律，D正确。 故选BD。 三、非选择题(共5大题，共60分) 17. 绿萝能有效吸收空气中的甲醛，具有发达的气生根，可通过水培进行大量繁殖，被广泛用于家装后室内空气的净化。下图1是绿萝叶肉细胞内暗反应的部分过程示意图。据此回答下列问题： （1）图1循环中，物质X是__________，叶片光合作用的产物通常以________(填物质)形式进入筛管，再通过韧皮部从源端(叶片)向库端(接受光合产物的器官)转移。在转运过程中，与葡萄糖及淀粉相比，该物质的优势可能是_______(答出两点即可)。 （2）家居种植的绿萝品系多样，研究人员在相同的条件下分别测定了M₁、M₂、M₃三个品种的光补偿点和光饱和点，结果如图2。三个品系更适宜室内种植的品种是___________，选择该品种的原因是_______。 （3）在M1光饱和点的光强下，测得M1和M3的相关指标如下表，发现在该光强下M1放氧速率高于M3，可能是因为_______。 光合色素/(mg/L) 气孔导度（μmol⋅m-2⋅s-1） 胞间CO2浓度/(UI/L) 净光合放氧速率/（μmol⋅m-2⋅s-1） OCR最大值/(pmol/min) M1 89.2 2.44 396.2 4.1 216 M3 56.6 1.58 579.5 2.7 280 注：OCR值用于衡量线粒体氧化速率。 【答案】（1） ①.  核酮糖-1，5-二磷酸（或C5、五碳化合物） ②. 蔗糖 ③. 不具有还原性，较稳定；分子较小，易跨膜运输（或蔗糖分子量大于葡萄糖，相同质量下分子数少，渗透压调节压力小）  （2） ①. M2 ②. M2的光补偿点及光饱和点均更低，在室内弱光下更具有生长优势 （3）M1的光合色素含量远高于M3，能吸收更多光能，总光合产氧更多；M1呼吸作用更弱，耗氧更少 【解析】 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【小问1详解】 图 1 是卡尔文循环（暗反应），物质 X 是核酮糖 - 1,5 - 二磷酸（或C5、五碳化合物），它与CO2结合生成 3 - 磷酸甘油酸。叶片光合作用的产物通常以蔗糖的形式进入筛管（蔗糖是植物韧皮部运输光合产物的主要形式）。与葡萄糖、淀粉相比，蔗糖的优势：蔗糖不具有还原性，化学性质更稳定，运输过程中不易被氧化分解；蔗糖分子较小，易跨膜运输；相同质量下，蔗糖分子数更少，对细胞渗透压的影响更小（便于大量运输）。 【小问2详解】 室内环境光照较弱，适宜种植光补偿点、光饱和点均低的植物（能在弱光下进行有效光合作用）。图 2 中M2的光补偿点和光饱和点均低于M1 和M3，在室内弱光下更具有生长优势，因此更适合室内种植。 【小问3详解】 净光合放氧速率 = 总光合产氧速率 - 呼吸耗氧速率。从光合色素含量看：M1的光合色素含量远高于M3，能吸收更多光能，总光合产氧更多；从 OCR 最大值（线粒体氧化速率，代表呼吸强度） 看：M1的 OCR 值更低，说明呼吸作用更弱，耗氧更少。两者共同作用，使M1的净光合放氧速率高于M3。 18. 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IGF-2基因及其附近基因印记控制区ICE有关，若来自父母的IGF-2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，BWS样表型出现与_______(填“父本”或“母本”)的ICE区突变有关，原因是_______。 （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。现用I⁺和I⁻分别表示未突变和已突变。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样表型鼠杂交，子二代中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/t控制，T基因(长尾)对t基因(短尾)为显性。现进行图2所示杂交实验，其中F₂由F₁中双杂合个体随机交配所得，推测F2出现相应表型比的原因是_______。 （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。 【答案】（1） ①. 母本 ②. 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IGF-2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IGF-2的激活 （2） ①. 正常：BWS样表型=1:1 ②. 3/4 （3）F1基因型为I+I-的雌鼠产生50%的I-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F2中长尾：短尾=2:1，且两对基因独立遗传 （4）携带突变ICE的卵细胞 【解析】 【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。 【小问1详解】 从图中可知，父源染色体的基因印记控制区(ICE)被甲基化，CTCF蛋白无法结合，增强子可激活IGF-2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IGF-2的激活，因此IGF-2仅父本来源时表达；BWS样表型可能是父母的IGF-2基因均表达，因为正常情况下母源IGF-2沉默，若母源ICE区突变导致其被甲基化，则母源的IGF-2会异常激活，使得子代父母双方的IGF-2基因均表达，产物过量而出现胚胎过度生长的BWS样表型。 【小问2详解】 亲本为两只胚胎过度生长的BWS样表型鼠，雌雄各一只且为杂合子，设BWS样雌雄鼠的基因型为I+I-，雌雄鼠产生的配子均为I+：I-=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-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I-I+：I-I-=1：1，计算得出雌雄鼠的配子比例均为I+：I-=1：3，当获得I-的卵细胞时，其子代均为BWS样表型，随机交配可得出子二代中BWS样表型占I-I+(3/4×1/4)+I-I-(3/4×3/4)=3/4。 小问3详解】 BWS样表型的致病条件是“子代从母本继承突变ICE(I-)”。亲本中BWS样表型鼠的基因型是I-I+(母源为I-)，将其作为母本时，可传递给F1基因I-，F1会因继承母源I-而表现BWS样表型。F1基因型为I+I-的雌鼠产生50%的I-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F2中长尾：短尾=2：1，由于T/t位于另一对同源染色体上，两对基因独立遗传，最终导致双杂合的F1自由交配所得F2出现“2：1：2：1”的表型比。 【小问4详解】 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-)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-；若保存BWS样雌鼠的卵细胞(其携带的是母源I-)，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⁻，因此100%会表现BWS样表型。 19. 氧化应激是体内自由基产生的一种负面作用，多细胞器协同参与的复杂生化过程，高尔基体在神经退行性疾病中参与放大应激信号，诱发细胞早期凋亡。Src蛋白分布于高尔基体膜等处，参与细胞内的信号转导；细胞骨架衔接蛋白ANLN分布于高尔基体等膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体及对应结构的稳定。 （1）在神经元中，高尔基体常集中神经元的突触小体处，与突触小体内的_______ 形成有关；细胞骨架在神经元中参与了轴突和树突的伸展等生理过程，其化学本质是_______；当神经元轻度受损时，高尔基体可以形成_______，修补神经元的断端细胞膜，这一功能依赖高尔基体膜具有流动性的特点。 （2）科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验一，观察、测定并统计神经元突起数及神经元中高尔基体的平均长度，结果如下图。注：SA为Src蛋白的激活剂 该实验结果表明：氧化应激下的神经元及高尔基体的早期表现分别为______和__________；并推测细胞中Src蛋白的作用 _______________________ 。 （3）科研人员又设计了特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。并利用该干扰技术，在实验一的基础上设计了实验二：探究在氧化应激状态下，Src与ANLN之间的调控关系。请结合实验一的结果填下表完善实验二。 材料及处理 a ．正常神经元 b． H2O2氧化损伤神经元 c． SA d． ANIi e．无关RNA 组号 ④ ⑤ ⑥ ⑦ 材料及处理 b、d b、e b、c、d ____ 预期 现象 神经元突起急速下降，高尔基体长度迅速增长，出现细胞凋亡 现象与实验中 第（ ） 组一致 现象与实验中 第（ ） 组一致 现象与实验中 第 （③） 组一致 实验结论：Src通过调控ANLN表达来抑制神经元的凋亡及稳定高尔基体结构。 【答案】 ①. 突触小泡 ②. 蛋白质 ③. 囊泡 ④. 神经元突起数目下降 ⑤. 高尔基体长度增加 ⑥. Src可以解除氧化应激造成的神经细胞的突起数下降及高尔基体结构不稳定或 Src参与信号转导，有利于恢复氧化应激对神经细胞形态及高尔基体结构的稳定 ⑦. b、c、e ⑧. ② ⑨. ④ 【解析】 【分析】高尔基体是动植物细胞均含有的单层膜构成的囊状结构，是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）。 【详解】（1）突触小体内的突触小泡膜与高尔基体有关；细胞骨架的本质是蛋白质纤维；高尔基体可形成囊泡，从而转化成细胞膜。 （2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，实验结果显示过多的活性氧（H2O2处理）使神经元细胞突触数下降，高尔基体长度增加，而通过激活Src可以解除氧化应激造成的神经细胞及内部高尔基体结构不稳定，图中显示第③组长度恢复。 （3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。本实验的目的是探究在氧化应激状态下，Src与ANLN之间的调控关系。因此需要在（2）实验的基础上补充设计4组实验，处理方式为：④组H2O2氧化损伤神经元接受 ANIi 的调控；⑤组 H2O2氧化损伤神经元接受无关RNA 的调控；⑥组H2O2氧化损伤神经元接受 SA和 ANIi的调控；⑦组H2O2氧化损伤神经元接受 SA和 无关RNA的调控即处理为bd、be、bcd、bce。⑤组是H2O2氧化损伤神经元接受无关RNA 的调控，现象与实验中第②组一致。 已经知道实验结论为Src通过调控ANLN表达来抑制神经元的凋亡及稳定高尔基体结构，也就是说，如果ANLN表达受阻，则Src不能发挥作用。所以⑥组与④组相比，虽然加了SA，SA也不发挥作用，所以⑥组现象与实验中第④组一致。 【点睛】本题主要考查识图获取信息、并能根据图示结果得出相关结论的能力；能根据实验设计的基本原则分析实验结果并得出正确的结论，注重了学生科学素养的考查。 20. 长江口湿地曾生活着海三棱藨草等土著植物、以蟹类为主的植食性动物和多种水鸟。互花米草的入侵导致海三棱藨草大量消失，生物多样性锐减。科研人员进行了退化生态系统的修复研究。 （1）长江口湿地群落中各种土著生物都占据着相对稳定的生态位，这是物种之间及生物与环境间________的结果。互花米草在与土著植物之间的_______关系中占据优势，导致生态平衡被破坏。 （2）生态修复领域的重要理论“梦境假说”认为，停止干扰后，食物链就会按营养级自下而上逐步恢复，原因是停止干扰后群落往往会朝着_______的方向演替。 （3）当地根据“梦境假说”大面积清除互花米草，结果不管是否重新种植海三棱藨草，数年后原生植被都未恢复。为了探究原因，研究者将样地中的互花米草清除后，分成4组地块分别处理，结果如图。 ①该实验的目的是探究_______对湿地植被恢复的影响。 ②实验结果显示，丁组海三棱藨草数量显著高于其他组，说明_______；乙、丙组海三棱藨草数量无显著差异，推测原因是该湿地中_______导致乙、丙组蟹类数量差异不大。 （4）综合以上研究及所学知识，为“梦境假说”补充内容，以便为修复因生物入侵而退化的生态系统提供指导。_______ 【答案】（1） ①. 协同进化    ②. 种间竞争 （2）物种增多、结构复杂 （3） ①. 人工种植和蟹类数量（水鸟捕食蟹类强度） ②. 蟹类取食强度过大（蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足）导致植被难以恢复 ③. 水鸟数量少 （4）   仅去除入侵植物还不够，还应该人工种植土著植物，并在恢复初期通过引入肉食动物等措施以限制植食动物数量，才能尽快形成稳定的生态系统 【解析】 【分析】 生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。 【小问1详解】 由于物种之间及生物与环境间存在协同进化，使群落中各种生物都占据着相对稳定的生态位。互花米草的入侵后，在与土著植物之间的竞争关系中占据优势，导致海三棱藨草大量消失，生物多样性锐减，生态平衡被破坏。 【小问2详解】 “梦境假说”认为，停止干扰后，食物链会按营养级自下而上逐步恢复，当不利于因素停止干扰后群落，会使群落物种增多、结构复杂，食物链就会按营养级自下而上逐步恢复。 【小问3详解】 ①分析图中甲乙丙丁曲线可知，该实验的自变量为是否种植海三棱藨草和水鸟捕食蟹类强度，因变量为植物的数量，即实验目的是人工种植和蟹类数量（水鸟捕食蟹类强度）对湿地植被恢复的影响。 ②实验结果显示，丁组（种植海三棱藨草，模拟水鸟对蟹类进行高强度捕食）的海三棱藨草数量显著高于其他组，说明在水鸟的作用下，蟹类减少而导致海三棱藨草增加，据此推测蟹类取食强度过大（蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足）导致植被难以恢复；乙（种植海三棱藨草，不干预水鸟对蟹类的捕食）、丙组（种植海三棱藨草，隔绝水鸟对蟹类的捕食），两组的自变量是水鸟对蟹类有无，实验结果显示海三棱藨草数量无显著差异，推测原因是该湿地中水鸟数量少导致乙、丙组蟹类数量差异不大。 【小问4详解】 综合以上研究及所学知识，为“梦境假说”补充内容：在生态系统修复过程中，除了依靠群落的自然演替，还可以通过适度引入或调控关键物种（如鸟类）的取食强度，来加快植被的恢复速度，同时避免单一物种过度竞争，维持生态系统的多样性与稳定性。  21. 乳酸是制备可降解塑料的理想材料。为了实现以废弃油脂为碳源高效合成乳酸，研究者利用PCR扩增了凝结芽孢杆菌的乳酸合成相关酶基因BLDH，构建表达载体，导入大肠杆菌，获得了乳酸的高产菌株，并优化了发酵工艺。回答下列问题。 （1）利用PCR扩增BLDH基因时，为了激活DNA聚合酶，需要在反应体系中添加_____。 （2）已知BLDH基因以n链作为模板进行转录，参考限制酶的识别位点(图1)，应在引物a、b的5'端依次添加____________限制酶的识别序列，实现酶切后高效连接，从而获得表达载体。若将获得的表达载体经XbaⅠ、EcoRⅠ酶切后电泳鉴定，预期出现的条带大小约为_________bp(忽略酶切时丢失的短片段)。 （3）微生物工业发酵过程中，一般先保证菌体生长到一定数量，然后再进行目标产物的积累。图2为温度与菌体数量及BLDH酶活性的关系图，据图判断发酵过程中菌体生长阶段和产酸阶段的温度应分别控制为_____℃、_____℃。 （4）表达载体中的启动子应为_______(填“凝结芽孢杆菌”或“大肠杆菌”)的某种启动子。已知含有该启动子的基因一直表达，但菌体生长阶段乳酸的产量低，据图2分析原因是_______。在(3)选定的温度条件下，为获得高产量的乳酸，请分析是否有必要将该启动子换成诱导物诱导型启动子，并说明理由：_______。 【答案】（1）Mg2+ （2） ①. BamHⅠ、SpeⅠ ②. 860、2320 （3） ①. 37 ②. 42 （4） ①. 大肠杆菌 ②. 菌体生长阶段，BLDH酶活性低 ③. 是，避免菌体在生长阶段物质和能量的浪费 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，其中基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 利用PCR扩增BLDH基因时，为激活DNA聚合酶，需在反应体系中添加Mg2⁺。 【小问2详解】 为了实现酶切后高效连接，需要选择载体上的酶切位点，且引物5'端添加的酶切序列要与载体匹配，载体中有BamHI、EcoRI和XbaⅠ酶切位点，而BLDH基因中有Xb aⅠ的酶切位点，若选该Xba Ⅰ会导致BLDH基因失活，因此不能选择Xba Ⅰ，若选择EcoR I会导致表达载体没有终止子，因此不能选择EcoRI，但SpeⅠ和XbaⅠ酶切后均产生-CTAG-黏性末端，可互补连接，但连接后不被两种酶识别，能有效避免载体自身环化和目的基因的反向连接，因此选用SpeⅠ，由于BamHI离启动子较近，所以b处5'端添加BamHI的识别序列，c处5'端添加SpeⅠ的识别序列；若忽略酶切时丢失的短片段，则表达载体总的长度是目的基因的长度+载体全长=320+160+2700=3180bp，若将获得的表达载体经XbaI、EcoR I酶切，则一个切点位于目的基因中XbaI识别位点，目的基因被分成了两段，另一个切点位于EcoR I的识别位点，整个表达载体形成大小两个片段，小片段的长度为160+700=860bp，大片段的长度为320+（2700-700）=2320bp。 【小问3详解】 图2为温度与菌体数量及BLDH酶活性的关系图，由图可知，37℃时，随着时间的推移，菌体数量是最多的，在42℃时，酶的活性是最高的，因此菌体生长阶段和产酸阶段的温度应分别控制为37℃和42℃。 【小问4详解】 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可驱动基因的转录，由于大肠杆菌是受体细胞，因此表达载体中的启动子是大肠杆菌的某种启动子；已知含有该启动子的基因一直表达，但菌体生长阶段乳酸的产量低，原因是菌体生长阶段设置的温度为37℃，在此温度下，BLDH酶活性很低，因此产生的乳酸的数量少；分析题意可知，有必要将该启动子换成诱导型启动子，该启动子让乳酸合成相关基因在菌体生长阶段持续表达，乳酸的过早积累会抑制菌体的生长繁殖，换成诱导型启动子后，可先让菌体在无诱导物时快速生长至一定数量，再加入诱导物启动乳酸合成基因的表达，既能保证菌体的数量，又能大幅提高乳酸的总产量，避免菌体在生长阶段物质和能量的浪费。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $