精品解析：江西宜春市丰城市第九中学2025-2026学年高二下学期学情检测生物试题（日新班）

丰城九中2025—2026学年下学期高二日新开学检测 生物作业 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（共12小题，每题2分，在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，共24分） 1. 2025年9月15日，28匹普氏野马跨越1030公里被放归敦煌西湖国家级自然保护区。与已经放归繁衍后代的184匹普氏野马成为“邻居”。下列分析错误的是（ ） A. 不同时期放归的普氏野马之间没有生殖隔离，属于同一物种 B. 建立保护区有利于提高普氏野马种群的K值 C. 在自然选择等作用下，两个种群的基因库可能存在差异 D. 调查该保护区普氏野马的种群数量时，标记重捕法比逐个计数法更准确 2. 吸入式胰岛素是指一种粉末化或雾化的胰岛素，可随吸气过程由鼻腔经气管到达肺部，然后进入周围的毛细血管中，经体液运输并作用于全身。下列叙述正确的是（ ） A. 胰岛素经体液运输至肝细胞、肌细胞等靶细胞发挥作用 B. 胰岛素与靶细胞膜上的特定受体结合后可以持续发挥降血糖作用 C. 胰岛素经雾化后空间结构被破坏，更易被细胞吸收 D. 使用吸入式胰岛素后，患者自身胰岛B细胞的分泌功能会增强 3. 肺部通气功能障碍会引起体内CO2浓度过高，从而导致呼吸性酸中毒，出现呼吸急促、心律失常等症状。下列分析错误的是（ ） A. 体内CO2浓度过高，会导致脑干呼吸中枢兴奋，呼吸加快 B. 呼吸性酸中毒患者的细胞外液pH降低，内环境稳态失调 C. CO2既是细胞呼吸的产物，也是内环境的成分之一 D. 呼吸性酸中毒会导致副交感神经兴奋，心跳加快 4. 科研人员从海洋塑料垃圾表面分离能高效降解聚乙烯（PE）的菌株。下列叙述正确的是（　　） A. 透明圈直径与菌落直径比值（D/d）越大，菌株降解PE能力越强 B. 培养基需干热灭菌（160~170℃、2~3小时）以彻底杀灭芽孢 C. 配制培养基时，先进行灭菌处理，再调节pH D. 强碱性环境有利于真菌（如曲霉）降解PE 5. 下列有关“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的说法正确的是（　　） A. 在微量离心管中加入各组分后通常需要通过离心来混匀 B. PCR实验中的移液器、枪头、缓冲液等在使用前必须高压灭菌 C. 凝胶电泳中，带电分子的迁移速率受净电荷、电荷性质及分子大小共同影响 D. 琼脂糖凝胶电泳分离DNA和纸层析法分离色素的原理相同，使用的介质不同 6. 紫花苜蓿（2n=32）是利用最广泛的豆科牧草，但青饲易造成家畜膨胀病。百脉根（2n=24）富含缩合单宁，能防止反刍动物膨胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗膨胀病型苜蓿，过程如图。相关叙述错误的是（　　） A. 使用的培养基需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH B. ①过程需在等渗溶液中进行，防止原生质体吸水胀破 C. 只有异源融合的原生质体能进行②③过程 D. ③过程体现了细胞的全能性 7. 动物细胞工程在医疗、物种繁殖等方面有着广泛的应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ） A. 从动物体内取出组织，用酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B. 核移植技术与干细胞诱导技术结合，可用于修补人体损伤的器官 C. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用细胞未发生分化的桑葚胚或囊胚 D. 胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与受体保持基本一致 8. 我国某团队在严格伦理审查下开展人-猪嵌合体心脏再生研究，核心流程如下：敲除猪受精卵中心脏发育的关键基因→体外培养至囊胚→注入人诱导多能干细胞（iPSCs）→将囊胚移植至代孕母猪→获得含人源心脏细胞的嵌合胚胎。下列有关叙述错误的是（　　） A. 敲除猪自身心脏发育的关键基因，是获得人源心脏的前提 B. 囊胚期开始出现细胞分化，滋养层细胞可发育成胎盘和胎膜 C. 胚胎内iPSCs逐步分化形成心脏细胞，依赖于基因的选择性表达 D. iPSCs应放入含5%CO2培养箱中培养，其主要作用是刺激细胞呼吸 9. 《齐民要术》记载了一种酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列说法错误的是（　　） A. 此酿醋方法的原理是在缺少糖源时特定微生物可将酒精转化为醋酸 B. “置日中曝之”目的是杀死发酵液中的酵母菌 C. “衣”位于发酵液表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的 D. “挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧 10. 2025年，诺贝尔生理和医学奖授予了发现调节性T细胞（Treg细胞）及其作用的三位科学家。Treg细胞是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群。Treg抑制T细胞的调节如图1所示（CD39和CD73为细胞表面蛋白）。体液中的乳酸会影响免疫反应，乳酸对这两类细胞的影响如图2所示。已知即使氧供应充足，癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生能量。下列说法错误的是（　　） A. 据图1判断，Treg细胞膜上的CD39、CD73具有水解酶活性 B. 据图2判断，无氧呼吸不利于癌细胞实现免疫逃逸 C. 腺苷、抑制性细胞因子和颗粒酶B均发挥抑制作用，但机理可能不同 D. 类风湿性关节炎患者体内Treg细胞的数量可能少于正常人 11. 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正确的是（ ） A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者 B. 蚯粪、残渣作为肥料还田，使物质与能量循环利用 C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥 D. 提高生物多样性程度有助于生态系统维持自生能力 12. 苏云金杆菌产生的Bt抗虫蛋白能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害。科研人员将苏云金杆菌的基因导入棉花中，使得棉花植株产生Bt抗虫蛋白，从而培育出了转基因抗虫棉。下列叙述错误的是（　　） A. 宜从棉铃虫组织的研磨液中取样，进而分离苏云金杆菌 B. 用于培养苏云金杆菌的培养基要进行高压蒸汽灭菌处理 C. Bt抗虫蛋白能杀死棉铃虫，与棉铃虫肠上皮细胞的特异性受体有关 D. 在转基因抗虫棉田设立非转基因棉田区，可避免Bt抗性基因频率上升过快 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答题的得0分） 13. 图1表示某家系中关于甲、乙两种遗传病的系谱图，对该家系部分个体进行甲病相关基因检测，正常基因显示一个条带，患病基因显示为另一个不同的条带，结果如图2所示。已知乙病在人群中的发病率为1/100，不考虑突变。下列说法正确的是（　　） A. 甲病为伴X隐性遗传病 B. Ⅱ2关于甲、乙两种病均为杂合子| C. Ⅰ1和Ⅰ2生一个两病兼患孩子的概率为1/16 D. Ⅱ2和Ⅱ3生一个正常孩子的概率为15/22 14. 下图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子（hNGF）的流程，相关说法正确的是（　　） A. 培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清 B. 如果需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的滋养层细胞 C. 将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到限制酶、DNA连接酶和载体三种工具酶 D. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点 15. 在盐碱地生态修复研究中，为突破盐碱环境对植物生长的限制，科研团队尝试利用基因工程与植物细胞工程技术，将耐盐碱关键基因导入某双子叶植物细胞，通过一系列精准操作培育耐盐碱新品种（见下图），期望为盐碱地植被重建提供有效途径。下列有关叙述错误的是（ ） A. 导入耐盐碱基因可采用农杆菌转化法，借助农杆菌Ti质粒的T-DNA转移目的基因 B. 新细胞形成愈伤组织属于脱分化，需要适宜激素比例，且需要无菌环境 C. 在愈伤组织培养成胚状体的过程中，可能发生基因突变，不会发生染色体变异 D. 新品种所有体细胞中都含耐盐碱基因，且该基因在各器官细胞中均可持续高效表达 16. 某农场构建了“稻—蟹—藕”复合生态系统：在田间同时种植水稻和莲藕，并放养青蟹。青蟹可摄食杂草、害虫及有机碎屑，其觅食活动有助于疏松土壤；莲藕与水稻的根系分泌物能抑制藻类生长；蟹粪可作为有机肥为水稻和莲藕生长提供养分。下列对该生态模式的分析，错误的是（） A. 该模式通过引入青蟹，将原食物链中流向消费者的能量更多地流向了生产者 B. 青蟹的引入加速了该生态系统中物质和能量的循环，使其实现自给自足 C. 莲藕与水稻的根系分泌物能抑制藻类，体现了生态系统信息传递中化学信息的作用 D. 该模式提高了能量从第一营养级到第二营养级的传递效率，从而提升了生态效益 三、综合题（本题5小题，共60分） 17. 水稻的雄性不育性状在杂交育种中具有重要应用价值。科研人员发现，A/a和B/b两对基因共同调控水稻的花粉育性，且该性状受日照长度影响。为研究其机制，科研人员进行了一系列实验。回答下列问题： （1）科研人员测定了不同基因型水稻在不同日照长度下的花粉育性，如表1所示。 表1 基因型 长日照花粉育性 短日照花粉育性 野生型 100% 100% aa突变体 50% 100% bb突变体 100% 0% 根据表1中信息，可直接得出的结论是___________（多选）。 ①A/a和B/b两对基因的遗传遵循自由组合定律②雄性不育性状可以受到多个基因的控制③雄性不育性状受到环境的影响④基因A/a和B/b通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制雄性不育性状 （2）已知A基因编码水稻花药正常发育所必需的一种转录因子。基因的模板链是转录时的模板，而编码链不作为转录的模板。aa突变体在长日照条件下表现为花粉50%不育，而在短日照条件下育性正常。为探究其分子机制，科研人员对A/a基因进行了测序，部分结果如图所示。据图分析，导致a基因功能异常的突变类型是碱基的___________。该突变翻译产生了一条变短的异常A蛋白。由此可推断，图中a基因的DNA链属于___________（填“模板链”或“编码链”）。 （3）已知A/a和B/b两对基因位于两对同源染色体上。为探究基因A/a与基因B/b的作用关系，科研人员选择了纯合的aa突变体和bb突变体在短日照条件下进行杂交实验。该实验选择短日照条件进行是因为___________。F1基因型为___________。 （4）科研人员构建了双隐性突变体（aabb），并检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如表2所示。结合表2信息分析，让第（3）问中的F1在两种日照条件下分别自交得F2.在长日照条件下培养，F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为___________；在短日照条件下培养，F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为___________。 表2 条件 野生型花粉育性 双隐性突变体花粉育性 长日照 100% 50% 短日照 100% 0 18. 流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： （1）根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行___________，但不能进行有效的___________。 （2）分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏___________。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 （3）进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为___________。 （4）现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路：___________；②预测实验结果：___________；③分析实验结果：___________。 19. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，是近期研究的热点。 I.相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 （1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______，模块3中的甲可与CO2结合，甲为______。若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______（填“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________。 （2）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量______（填“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是______________________________。 Ⅱ.罗尔斯通氏菌与硝化细菌类似，不能进行光合作用，但可制造有机物，是一种化能自养型土壤微生物。研究者利用基因工程的方法获得了一种罗尔斯通氏菌工程菌，该工程菌能够通过Mr蛋白与电极之间进行电子传递，并可利用视紫红质蛋白吸收光能。利用工程菌合成有机物的原理如下图所示。 （3）自然状态下的罗尔斯通氏菌制造有机物的能量来源是______，基因改造后的工程菌可利用视紫红质进行图中①所示的过程，该过程中H+的跨膜运输方式是______，该过程形成的质子浓度梯度可直接用于工程菌细胞中______的合成。 （4）图中③所示过程相当于发生在叶绿体______处的反应，若图中质子交换膜出现故障，则工程菌中②过程反应速率变慢，主要原因是__________________________。 20. 过度捕捞易造成鱼类个体规格变小(小型化)。我国已实施长江十年禁渔(以下简称禁渔)，为了探讨禁渔对鱼类生长发育的影响，研究人员以长江特有的J鱼为对象，调查了相关数据(如表)。 年龄 禁渔前平均体长(mm) 禁渔后 平均体长(mm) 正常捕捞时期 过度捕捞时期 1 132.8 112.4 137.5 2 174.9 155.4 194.1 3 199.3 181.7 222.0 4 225.6 206.4 248.5 5 249.3 235.4 271.0 6 — 271.0 291.6 7 — — 313.3 注：本题不考虑体重因素，“—”表示无数据 回答下列问题： （1）J鱼是一种杂食性动物，属于长江生态系统组成成分中的___________；J鱼对维持长江生态系统的结构与功能有重要作用，这体现了生物多样性的___________价值。 （2）捕捞强度与持续获得的鱼产量密切相关，其关系可用图___________(选填“甲”“乙”或“丙”)表示。 （3）分析表中数据可知，禁渔前J鱼出现了小型化，实施禁渔后取得明显效果。得出上述结论的依据是___________。 （4）为进一步探究J鱼体长变化的原因，研究人员查阅资料发现，这可能和能量分配与权衡有关。能量分配与权衡是生物体在生长发育和繁殖过程中适应外界环境变化的重要对策。一般情况下，生物体需在可获取能量的生理限制范围内，将能量分配到个体生长和繁殖后代两个方面，由此可以推测J鱼用于生长和繁殖的能量之间呈___________(选填“正”或“负”)相关关系。综合上述材料分析，禁渔后J鱼体长变化的原因是___________。 21. 多环芳烃是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌导入重组质粒，制备多环芳烃生物传感器，为环境污染治理提供新方法。部分信息如图所示。 （1）nahR和mrfp的转录模板链______（填“是”“不是”）DNA分子的同一条链。除图1标出的结构外，重组质粒还需具备的组件有________________（答出2点即可）。 （2）环境中存在多环芳烃时，nahR基因表达产物与之结合形成_________激活启动子_______，启动基因mrfp表达，菌体发出红色荧光。 （3）环羟基化双加氧酶基因（baaA）编码的环羟基化双加氧酶可以降解多环芳烃，baaA与mrfp连接成融合基因，则可利用同一个启动子同时驱动两个基因的表达，实现对多环芳烃的动态检测和清除。现欲通过PCR判定两基因是否融合成功，应选择图2中的引物组合是________。 （4）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但大肠杆菌菌株本身会造成水源安全隐患。已知Bc1基因表达毒蛋白可使工程菌致死，Bc2基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效。科学家将Bc1、Bc2两个基因插入原有序列中，使多环芳烃被耗尽时菌株即启动“自毁”。则Bc1、Bc2两个基因分别插入图3中的________、________位点。 ‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城九中2025—2026学年下学期高二日新开学检测 生物作业 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（共12小题，每题2分，在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，共24分） 1. 2025年9月15日，28匹普氏野马跨越1030公里被放归敦煌西湖国家级自然保护区。与已经放归繁衍后代的184匹普氏野马成为“邻居”。下列分析错误的是（ ） A. 不同时期放归的普氏野马之间没有生殖隔离，属于同一物种 B. 建立保护区有利于提高普氏野马种群的K值 C. 在自然选择等作用下，两个种群的基因库可能存在差异 D. 调查该保护区普氏野马的种群数量时，标记重捕法比逐个计数法更准确 【答案】D 【解析】 【详解】A、不同时期放归的普氏野马能相互成为"邻居"且繁衍后代，说明它们可交配并产生可育后代，符合同一物种的定义（无生殖隔离），A正确； B、建立保护区可改善栖息环境、提供更多资源，使环境容纳量（K值）提升，B正确； C、两批野马放归时间与地点不同，可能经历不同的自然选择（如气候、食物差异），导致基因频率改变，使基因库产生差异，C正确； D、标记重捕法属于估算方法，逐个计数法更准确，D错误； 故选D。 2. 吸入式胰岛素是指一种粉末化或雾化的胰岛素，可随吸气过程由鼻腔经气管到达肺部，然后进入周围的毛细血管中，经体液运输并作用于全身。下列叙述正确的是（ ） A. 胰岛素经体液运输至肝细胞、肌细胞等靶细胞发挥作用 B. 胰岛素与靶细胞膜上的特定受体结合后可以持续发挥降血糖作用 C. 胰岛素经雾化后空间结构被破坏，更易被细胞吸收 D. 使用吸入式胰岛素后，患者自身胰岛B细胞的分泌功能会增强 【答案】A 【解析】 【详解】A、胰岛素作为激素，需经体液（血液）运输至全身，与肝细胞、肌细胞等靶细胞膜上的受体结合后发挥作用，A正确； B、胰岛素与靶细胞受体结合后，通过信号传导调节代谢，但激素-受体复合物会迅速解离或被降解，无法持续作用，B错误； C、胰岛素是蛋白质，雾化后若空间结构被破坏（如变性），则失去生物活性，无法被细胞识别利用，C错误； D、外源胰岛素（吸入式）会提高血液中胰岛素浓度，通过负反馈调节抑制患者自身胰岛B细胞的分泌功能，D错误。 故选A。 3. 肺部通气功能障碍会引起体内CO2浓度过高，从而导致呼吸性酸中毒，出现呼吸急促、心律失常等症状。下列分析错误的是（ ） A. 体内CO2浓度过高，会导致脑干呼吸中枢兴奋，呼吸加快 B. 呼吸性酸中毒患者的细胞外液pH降低，内环境稳态失调 C. CO2既是细胞呼吸的产物，也是内环境的成分之一 D. 呼吸性酸中毒会导致副交感神经兴奋，心跳加快 【答案】D 【解析】 【详解】A、体内CO₂浓度过高会刺激脑干呼吸中枢（如延髓），通过正反馈调节增强呼吸运动，以加速CO₂排出，A正确； B、呼吸性酸中毒因CO₂积累形成碳酸（H₂CO₃），导致细胞外液H⁺浓度升高、pH降低，破坏内环境酸碱平衡（稳态失调），B正确； C、CO₂是细胞有氧呼吸的终产物，同时作为溶解于血浆和组织液的气体成分，属于内环境组成物质，C正确； D、副交感神经兴奋会抑制心脏活动（如心率减慢），而交感神经兴奋才导致心跳加快、血压升高。呼吸性酸中毒引发的心律失常与交感神经兴奋相关，D错误。 故选D。 4. 科研人员从海洋塑料垃圾表面分离能高效降解聚乙烯（PE）的菌株。下列叙述正确的是（　　） A. 透明圈直径与菌落直径比值（D/d）越大，菌株降解PE能力越强 B. 培养基需干热灭菌（160~170℃、2~3小时）以彻底杀灭芽孢 C. 配制培养基时，先进行灭菌处理，再调节pH D. 强碱性环境有利于真菌（如曲霉）降解PE 【答案】A 【解析】 【详解】A、透明圈直径（D）代表菌株降解聚乙烯（PE）的能力范围，菌落直径（d）反映菌株生长情况。D/d比值越大，说明降解范围相对生长范围越大，即单位菌落面积的降解能力越强，A正确； B、培养基通常采用高压蒸汽灭菌法，干热灭菌主要用于玻璃器皿等耐高温物品的灭菌，B错误； C、配制培养基时，应先调节pH再灭菌。若先灭菌后调pH，可能导致已灭菌的培养基再次被污染，C错误； D、真菌（如曲霉）多数适宜酸性环境，强碱性环境会抑制其生长和代谢活性，不利于PE降解，D错误。 故选A。 5. 下列有关“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的说法正确的是（　　） A. 在微量离心管中加入各组分后通常需要通过离心来混匀 B. PCR实验中的移液器、枪头、缓冲液等在使用前必须高压灭菌 C. 凝胶电泳中，带电分子的迁移速率受净电荷、电荷性质及分子大小共同影响 D. 琼脂糖凝胶电泳分离DNA和纸层析法分离色素的原理相同，使用的介质不同 【答案】C 【解析】 【详解】A、在微量离心管中加入PCR各组分后，通常需短暂离心使液体沉降至管底，A错误； B、PCR实验要求无菌操作，枪头需灭菌，移液器消毒，B错误； C、凝胶电泳中，DNA片段迁移速率受其净电荷（负电荷）、电荷性质（均带负电）及分子大小（长度）共同影响，小分子迁移更快，C正确； D、琼脂糖凝胶电泳分离DNA基于电荷和分子筛效应，而纸层析分离色素基于溶解度差异（分配系数），原理不同，D错误。 故选C。 6. 紫花苜蓿（2n=32）是利用最广泛的豆科牧草，但青饲易造成家畜膨胀病。百脉根（2n=24）富含缩合单宁，能防止反刍动物膨胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗膨胀病型苜蓿，过程如图。相关叙述错误的是（　　） A. 使用的培养基需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH B. ①过程需在等渗溶液中进行，防止原生质体吸水胀破 C. 只有异源融合的原生质体能进行②③过程 D. ③过程体现了细胞的全能性 【答案】A 【解析】 【详解】A、配制培养基时，操作先后顺序为：调整pH、分装、灭菌，A错误； B、酶解法获取原生质体时，需在等渗或略高渗溶液中维持细胞形态，防止细胞因渗透吸水胀破，B正确； C、R-6G抑制线粒体功能，IOA抑制细胞有氧呼吸的第一阶段，如果两个亲本细胞单独培养则无法存活，但杂种细胞由于来自苜蓿和百脉根的互补代谢机制可正常存活，所以筛选后只有异源融合的能继续培养。即只有异源融合的原生质体能进行②③过程，C正确； D、过程③表示将愈伤组织培养成植物体，该过程属于再分化，③过程体现了细胞的全能性，D正确。 故选A。 7. 动物细胞工程在医疗、物种繁殖等方面有着广泛的应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ） A. 从动物体内取出组织，用酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B. 核移植技术与干细胞诱导技术结合，可用于修补人体损伤的器官 C. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用细胞未发生分化的桑葚胚或囊胚 D. 胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与受体保持基本一致 【答案】B 【解析】 【详解】A、从动物组织分离后初次培养的细胞称为原代细胞，经传代培养后的细胞系才称为传代细胞。酶处理仅用于分散组织，未涉及传代培养过程，A错误； B、核移植技术（如体细胞核移植）可构建重组胚胎，结合干细胞诱导技术（如诱导多能干细胞分化）可定向培育组织器官，用于修复损伤，B正确； C、胚胎分割常选用桑葚胚、囊胚，但囊胚期的内细胞团细胞已经开始分化，C错误； D、胚胎移植后，后代遗传物质完全来源于供体胚胎，受体仅提供妊娠环境，遗传特性与受体无关，D错误。 故选B。 8. 我国某团队在严格伦理审查下开展人-猪嵌合体心脏再生研究，核心流程如下：敲除猪受精卵中心脏发育的关键基因→体外培养至囊胚→注入人诱导多能干细胞（iPSCs）→将囊胚移植至代孕母猪→获得含人源心脏细胞的嵌合胚胎。下列有关叙述错误的是（　　） A. 敲除猪自身心脏发育的关键基因，是获得人源心脏的前提 B. 囊胚期开始出现细胞分化，滋养层细胞可发育成胎盘和胎膜 C. 胚胎内iPSCs逐步分化形成心脏细胞，依赖于基因的选择性表达 D. iPSCs应放入含5%CO2培养箱中培养，其主要作用是刺激细胞呼吸 【答案】D 【解析】 【详解】A、敲除猪受精卵中心脏发育的关键基因，目的是使猪自身无法形成心脏组织，从而为人诱导多能干细胞（iPSCs）分化为心脏细胞提供空间和条件，因此是获得人源心脏的前提，A正确； B、囊胚期已出现细胞分化，分化为内细胞团（发育为胚胎本身）和滋养层细胞（发育为胎盘和胎膜），这是胚胎发育的基础知识，B正确； C、iPSCs在胚胎内分化为心脏细胞的过程，本质是细胞分化的结果，而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，C正确； D、细胞培养箱中5%CO2的主要作用是维持培养液的pH值，而非刺激细胞呼吸，D错误。 故选D。 9. 《齐民要术》记载了一种酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列说法错误的是（　　） A. 此酿醋方法的原理是在缺少糖源时特定微生物可将酒精转化为醋酸 B. “置日中曝之”目的是杀死发酵液中的酵母菌 C. “衣”位于发酵液表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的 D. “挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧 【答案】B 【解析】 【详解】A、该工艺以酒（酒精）为原料酿醋，符合醋酸菌在缺乏糖源时将乙醇氧化为乙醛，再转化为乙酸的代谢途径，A正确； B、“置日中曝之”指将发酵装置置于阳光下曝晒，目的是利用日光升温（30~35℃），为醋酸菌发酵提供适宜温度，而非杀死酵母菌（酵母菌最适温度约20℃），B错误； C、“衣”指液面形成的菌膜，由需氧型醋酸菌大量繁殖聚集形成，是醋酸发酵的典型现象，C正确； D、“挠搅”即搅拌，可促进发酵液中酒精与醋酸菌的接触，同时增加溶解氧以满足醋酸菌的有氧呼吸需求，D正确。 故选B。 10. 2025年，诺贝尔生理和医学奖授予了发现调节性T细胞（Treg细胞）及其作用的三位科学家。Treg细胞是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群。Treg抑制T细胞的调节如图1所示（CD39和CD73为细胞表面蛋白）。体液中的乳酸会影响免疫反应，乳酸对这两类细胞的影响如图2所示。已知即使氧供应充足，癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生能量。下列说法错误的是（　　） A. 据图1判断，Treg细胞膜上的CD39、CD73具有水解酶活性 B. 据图2判断，无氧呼吸不利于癌细胞实现免疫逃逸 C. 腺苷、抑制性细胞因子和颗粒酶B均发挥抑制作用，但机理可能不同 D. 类风湿性关节炎患者体内Treg细胞的数量可能少于正常人 【答案】B 【解析】 【详解】A、CD39可将ATP/ADP水解为AMP，CD73可将AMP水解为腺苷，两者均具有水解酶活性，A正确； B、据图2可知，较高浓度乳酸环境下，Treg细胞分裂指数上升，T细胞分裂指数下降，说明乳酸可促进Treg增殖、抑制T 细胞增殖，从而增强免疫抑制作用，癌细胞主要通过无氧呼吸产生乳酸，这些乳酸有利于Treg介导的免疫抑制，从而帮助癌细胞逃避免疫攻击，B错误； C、图1中，腺苷、TGF-β/IL-10（抑制性细胞因子）、颗粒酶B都指向T细胞，并标有“抑制作用”，但三者作用于T细胞的方式不同：腺苷通过与受体结合抑制T细胞功能，抑制性细胞因子（如IL-10、TGF-β）通过信号转导抑制免疫应答，颗粒酶B可诱导靶细胞凋亡，C正确； D、类风湿性关节炎属于自身免疫病，与免疫系统过度攻击自身组织有关。Treg细胞可抑制过度免疫反应，若其数量少于正常人，可能导致自身免疫病易发或加重，D正确。 故选B 。 11. 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正确的是（ ） A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者 B. 蚯粪、残渣作为肥料还田，使物质与能量循环利用 C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥 D. 提高生物多样性程度有助于生态系统维持自生能力 【答案】D 【解析】 【详解】A、生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者，A错误； B、该生态系统中，物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，体现了物质循环再生原理，但是能量不能循环，B错误； C、植物获得的能量来自太阳能，C错误； D、提高生物多样性程度，生态系统的营养结构越复杂，自我调节能力就越强，有助于维持生态系统的稳定性，有助于生态系统维持自生能力，D正确。 故选D。 12. 苏云金杆菌产生的Bt抗虫蛋白能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害。科研人员将苏云金杆菌的基因导入棉花中，使得棉花植株产生Bt抗虫蛋白，从而培育出了转基因抗虫棉。下列叙述错误的是（　　） A. 宜从棉铃虫组织的研磨液中取样，进而分离苏云金杆菌 B. 用于培养苏云金杆菌的培养基要进行高压蒸汽灭菌处理 C. Bt抗虫蛋白能杀死棉铃虫，与棉铃虫肠上皮细胞的特异性受体有关 D. 在转基因抗虫棉田设立非转基因棉田区，可避免Bt抗性基因频率上升过快 【答案】A 【解析】 【详解】A、苏云金杆菌是土壤中的细菌，其Bt蛋白通过感染害虫发挥作用，但分离该菌应从土壤或特定培养基取样，而非棉铃虫组织研磨液，A错误； B、微生物培养需无菌操作，培养基经高压蒸汽灭菌可杀死所有微生物及孢子，确保纯培养，B正确； C、Bt蛋白需与棉铃虫肠上皮细胞的特异性受体结合，才能破坏其消化系统，体现蛋白质作用的特异性，C正确； D、设立非转基因棉田区可保留敏感棉铃虫个体，通过基因交流降低抗性基因在种群中的频率，延缓抗性进化，D正确。 故选A。 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答题的得0分） 13. 图1表示某家系中关于甲、乙两种遗传病的系谱图，对该家系部分个体进行甲病相关基因检测，正常基因显示一个条带，患病基因显示为另一个不同的条带，结果如图2所示。已知乙病在人群中的发病率为1/100，不考虑突变。下列说法正确的是（　　） A. 甲病为伴X隐性遗传病 B. Ⅱ2关于甲、乙两种病均为杂合子| C. Ⅰ1和Ⅰ2生一个两病兼患孩子的概率为1/16 D. Ⅱ2和Ⅱ3生一个正常孩子的概率为15/22 【答案】ACD 【解析】 【分析】分析系谱图，甲病和乙病都是隐性遗传病，其中乙病可确定为常染色体隐性遗传病，甲病结合电泳条带可得出是伴X染色体隐性遗传病。 【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常，生出了患甲病的儿子，则甲病为隐性遗传病，再结合条带图谱，对于甲病而言，Ⅰ-1为纯合子，则甲病为伴X染色体隐性遗传病，用字母a表示，A正确； B、Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常，生出了患乙病的女儿，则乙病为常染色体隐性遗传病，用字母b表示，则Ⅱ-2的基因型为bbXAXa，对于乙病是纯合子，B错误； C、Ⅰ-1的基因型为BbXAY，Ⅰ-2的基因型为BbXAXa，生一个两病兼患孩子的概率为1/4×1/4=1/16，C正确； D、Ⅱ-2的基因型为bbXAXa，Ⅱ-3的基因型为B_XAY，对于乙病而言，人群中的发病率为1/100，即b=1/10，则人群中Bb的概率为（2×1/10×9/10）÷（2×1/10×9/10+9/10×9/10）=2/11，则生出不患乙病的概率为1-2/11×1/2=10/11，生出不患甲病的概率为3/4，则生一个正常孩子的概率为10/11×3/4=15/22，D正确。 故选ACD。 14. 下图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子（hNGF）的流程，相关说法正确的是（　　） A. 培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清 B. 如果需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的滋养层细胞 C. 将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到限制酶、DNA连接酶和载体三种工具酶 D. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、血清中含有多种未知的促进细胞生长的物质，因此培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清，A正确； B、如果需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，囊胚期的滋养层细胞发育为胎盘和胎膜，宜取囊胚期的滋养层细胞，B正确； C、将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到三种工具：限制酶、DNA连接酶和载体，但工具酶只有限制酶和DNA连接酶两种，载体不是酶，C错误； D、雌雄动物体的唾液腺都可以合成分泌物，因此猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点，D正确。 故选ABD。 15. 在盐碱地生态修复研究中，为突破盐碱环境对植物生长的限制，科研团队尝试利用基因工程与植物细胞工程技术，将耐盐碱关键基因导入某双子叶植物细胞，通过一系列精准操作培育耐盐碱新品种（见下图），期望为盐碱地植被重建提供有效途径。下列有关叙述错误的是（ ） A. 导入耐盐碱基因可采用农杆菌转化法，借助农杆菌Ti质粒的T-DNA转移目的基因 B. 新细胞形成愈伤组织属于脱分化，需要适宜激素比例，且需要无菌环境 C. 在愈伤组织培养成胚状体的过程中，可能发生基因突变，不会发生染色体变异 D. 新品种所有体细胞中都含耐盐碱基因，且该基因在各器官细胞中均可持续高效表达 【答案】CD 【解析】 【详解】A、农杆菌转化法适用于双子叶植物，Ti质粒的T-DNA可将目的基因转移并整合到植物细胞染色体DNA上，A正确； B、脱分化是已分化细胞恢复分裂能力形成愈伤组织的过程，需要适宜浓度的生长素和细胞分裂素比例诱导，且无菌环境能避免杂菌污染，B正确； C、愈伤组织培养过程中，细胞分裂旺盛，既可能发生基因突变，也可能发生染色体变异（如染色体数目/结构改变），C错误； D、新品种的体细胞通过植物组织培养而来，理论上都含耐盐碱基因，但基因表达具有选择性（不同器官细胞的功能不同，基因会选择性表达），不会在所有器官细胞中持续高效表达，D错误。 故选CD。 16. 某农场构建了“稻—蟹—藕”复合生态系统：在田间同时种植水稻和莲藕，并放养青蟹。青蟹可摄食杂草、害虫及有机碎屑，其觅食活动有助于疏松土壤；莲藕与水稻的根系分泌物能抑制藻类生长；蟹粪可作为有机肥为水稻和莲藕生长提供养分。下列对该生态模式的分析，错误的是（） A. 该模式通过引入青蟹，将原食物链中流向消费者的能量更多地流向了生产者 B. 青蟹的引入加速了该生态系统中物质和能量的循环，使其实现自给自足 C. 莲藕与水稻的根系分泌物能抑制藻类，体现了生态系统信息传递中化学信息的作用 D. 该模式提高了能量从第一营养级到第二营养级的传递效率，从而提升了生态效益 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、能量流动是单向流动、逐级递减的，流向消费者的能量（如杂草、害虫的能量）被青蟹摄食后，会流向青蟹，无法更多地流向生产者，A错误； B、能量不能循环（生态系统的能量最终会以热能形式散失，无法循环利用），B错误； C、莲藕与水稻根系分泌的化学物质属于化学信息，通过这种信息抑制藻类生长，体现了生态系统的信息传递功能，C正确； D、能量传递效率（如第一到第二营养级）一般无法被提高；该模式只是提高了能量的利用率（减少了能量浪费），而非传递效率，D错误。 故选ABD。 三、综合题（本题5小题，共60分） 17. 水稻的雄性不育性状在杂交育种中具有重要应用价值。科研人员发现，A/a和B/b两对基因共同调控水稻的花粉育性，且该性状受日照长度影响。为研究其机制，科研人员进行了一系列实验。回答下列问题： （1）科研人员测定了不同基因型水稻在不同日照长度下的花粉育性，如表1所示。 表1 基因型 长日照花粉育性 短日照花粉育性 野生型 100% 100% aa突变体 50% 100% bb突变体 100% 0% 根据表1中信息，可直接得出的结论是___________（多选）。 ①A/a和B/b两对基因的遗传遵循自由组合定律②雄性不育性状可以受到多个基因的控制③雄性不育性状受到环境的影响④基因A/a和B/b通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制雄性不育性状 （2）已知A基因编码水稻花药正常发育所必需的一种转录因子。基因的模板链是转录时的模板，而编码链不作为转录的模板。aa突变体在长日照条件下表现为花粉50%不育，而在短日照条件下育性正常。为探究其分子机制，科研人员对A/a基因进行了测序，部分结果如图所示。据图分析，导致a基因功能异常的突变类型是碱基的___________。该突变翻译产生了一条变短的异常A蛋白。由此可推断，图中a基因的DNA链属于___________（填“模板链”或“编码链”）。 （3）已知A/a和B/b两对基因位于两对同源染色体上。为探究基因A/a与基因B/b的作用关系，科研人员选择了纯合的aa突变体和bb突变体在短日照条件下进行杂交实验。该实验选择短日照条件进行是因为___________。F1基因型为___________。 （4）科研人员构建了双隐性突变体（aabb），并检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如表2所示。结合表2信息分析，让第（3）问中的F1在两种日照条件下分别自交得F2.在长日照条件下培养，F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为___________；在短日照条件下培养，F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为___________。 表2 条件 野生型花粉育性 双隐性突变体花粉育性 长日照 100% 50% 短日照 100% 0 【答案】（1）②③ （2） ①. 缺失 ②. 编码链 （3） ①. 短日照条件下 aa 突变体花粉可育，bb 突变体花粉不育，便于杂交实验 ②. AaBb （4） ①. 7:1 ②. 3:1 【解析】 【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 【小问1详解】 表中未体现基因的杂交实验结果，无法判断是否遵循自由组合定律，①错误； A/a 和 B/b 两对基因共同调控花粉育性，说明雄性不育受多个基因控制，②正确； 同一基因型在长日照、短日照下育性不同，说明该性状受环境（日照长度）影响，③正确； 表中未涉及基因控制酶合成的信息，④错误。 故根据表1中信息，可直接得出的结论是②③。 【小问2详解】 对比 A 基因和 a 基因的 DNA 序列，a 基因存在碱基片段的缺失，属于碱基缺失突变；a 基因翻译产生短链异常蛋白，说明突变后出现了终止密码子。结合起始密码子（AUG）和终止密码子（UGA），a 基因的 “TGA” 对应 mRNA 的 “UGA”（终止密码子）；由于模板链转录为 mRNA，而编码链与 mRNA 碱基互补（仅 T/U 替换），因此该 a 基因的 DNA 链为编码链。 【小问3详解】 短日照下，aa 突变体花粉育性为 100%（可育），bb 突变体为 0%（不育），选择短日照可保证 aa 突变体作为父本、bb 突变体作为母本完成杂交；纯合 aa 突变体（aaBB）和纯合 bb 突变体（AAbb）杂交，F1基因型为 AaBb。 【小问4详解】 据图分析长日照条件下培养：aaB_突变体50%育性，A_bb突变体100%育性，双隐性突变体aabb花粉50%育性；短日照条件下培养：aaB_突变体100%可育，A_bb突变体0%可育，双隐性突变体aabb花粉0%可育。F1AaBb自交，F2基因型比：A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，长日照条件下培养F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为（9/16+3/16+3/16×1/2+1/16×1/2）：（3/16×1/2+1/16×1/2）=7：1；短日照条件下培养F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为（9/16+3/16）：（3/16+1/16）=3：1。 18. 流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： （1）根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行___________，但不能进行有效的___________。 （2）分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏___________。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 （3）进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为___________。 （4）现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路：___________；②预测实验结果：___________；③分析实验结果：___________。 【答案】（1） ①. 转录 ②. 翻译 （2）稀有密码子所对应的tRNA （3）CGU （4） ①. 取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（或是否出现沉淀现象） ②. 阳性或阴性 ③. 若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，或致病菌W感染后经过较长时间，体内抗体被降解，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀 【解析】 【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。 【小问1详解】 结合表中数据可知，工程菌中含有AB基因的mRNA，说明AB基因在工程菌中能进行转录。工程菌中没有AB蛋白，说明该基因不能进行有效的翻译。 【小问2详解】 蛋白质合成过程中，需要tRNA搬运氨基酸，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏该密码子所对应的tRNA。 【小问3详解】 进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制，AB基因的GC含量较高，精氨酸密码子CGG的GC含量高，精氨酸密码子还有CGU（GC含量降低，可使该基因在在宿主E中高效表达），要对精氨酸密码子CGG的使用进行优化，选择最佳密码子为CGU。 【小问4详解】 血清学诊断是利用抗原-抗体反应，AB蛋白可作为抗原，若有病菌W感染史，体内会产生相应抗体，能与AB蛋白发生特性结合，并形成沉淀，故实验思路为：取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（是否出现沉淀）。若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，或致病菌W感染后经过较长时间，体内抗体被降解，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀。 19. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，是近期研究的热点。 I.相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 （1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______，模块3中的甲可与CO2结合，甲为______。若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______（填“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________。 （2）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量______（填“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是______________________________。 Ⅱ.罗尔斯通氏菌与硝化细菌类似，不能进行光合作用，但可制造有机物，是一种化能自养型土壤微生物。研究者利用基因工程的方法获得了一种罗尔斯通氏菌工程菌，该工程菌能够通过Mr蛋白与电极之间进行电子传递，并可利用视紫红质蛋白吸收光能。利用工程菌合成有机物的原理如下图所示。 （3）自然状态下的罗尔斯通氏菌制造有机物的能量来源是______，基因改造后的工程菌可利用视紫红质进行图中①所示的过程，该过程中H+的跨膜运输方式是______，该过程形成的质子浓度梯度可直接用于工程菌细胞中______的合成。 （4）图中③所示过程相当于发生在叶绿体______处的反应，若图中质子交换膜出现故障，则工程菌中②过程反应速率变慢，主要原因是__________________________。 【答案】（1） ①. 模块1和模块2 ②. 五碳化合物（或C5） ③. 减少 ④. 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足 （2） ①. 高于 ②. 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类） （3） ①. 某些化学反应释放的能量 ②. 主动运输 ③. ATP和NADH （4） ①. 类囊体薄膜 ②. 质子交换膜出现故障，会导致工程菌细胞内外H+浓度差减小，使进入工程菌的H+量减少，进而导致ATP和NADPH的合成量减少 【解析】 【分析】分析题图：图中模块1相当于光合作用中色素吸收光能，模块2进行光反应中水的光解和ATP的合成，模块3进行暗反应，其中甲为C5，乙为C3。 【小问1详解】 由图可知，该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的是模块1和模块2，模块1相当于光合作用中色素吸收光能，模块2进行光反应中水的光解和ATP的合成，将电能转化成NADPH和ATP中活跃的化学能，模块3中的甲可与CO2结合，甲为五碳化合物（或C5）若正常运转过程中气泵突然停转，二氧化碳浓度降低，二氧化碳的固定减少，C3的来源减少，而光反应速率不变，C3的消耗不变，导致短时间内乙的含量将减少，若气泵停转时间较长，导致暗反应中ADP、Pi和NADP+合成减少，模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足，进而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。 【小问2详解】 由于人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类），故在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量高于植物。 【小问3详解】 罗尔斯通氏菌与硝化细菌类似，自然状态下的罗尔斯通氏菌制造有机物的能量来源是某些化学反应释放的能量，基因改造后的工程菌可利用视紫红质进行H+的跨膜运输，该过程需要光能，故H+的跨膜运输为主动运输的方式，由图可知，形成的质子浓度梯度可用于工程菌细胞中ATP和NADH的合成。 【小问4详解】 ③所示过程为水的光解，相当于发生在叶绿体类囊体薄膜处的反应，质子交换膜出现故障，会导致工程菌内外H+浓度差减小，使进入工程菌的H+量减少，进而导致ATP和NADPH的合成量减少，②过程反应速率变慢，工程菌中CO2的固定量会减少。 20. 过度捕捞易造成鱼类个体规格变小(小型化)。我国已实施长江十年禁渔(以下简称禁渔)，为了探讨禁渔对鱼类生长发育的影响，研究人员以长江特有的J鱼为对象，调查了相关数据(如表)。 年龄 禁渔前平均体长(mm) 禁渔后 平均体长(mm) 正常捕捞时期 过度捕捞时期 1 132.8 112.4 137.5 2 174.9 155.4 194.1 3 199.3 181.7 222.0 4 225.6 206.4 248.5 5 249.3 235.4 271.0 6 — 271.0 291.6 7 — — 313.3 注：本题不考虑体重因素，“—”表示无数据 回答下列问题： （1）J鱼是一种杂食性动物，属于长江生态系统组成成分中的___________；J鱼对维持长江生态系统的结构与功能有重要作用，这体现了生物多样性的___________价值。 （2）捕捞强度与持续获得的鱼产量密切相关，其关系可用图___________(选填“甲”“乙”或“丙”)表示。 （3）分析表中数据可知，禁渔前J鱼出现了小型化，实施禁渔后取得明显效果。得出上述结论的依据是___________。 （4）为进一步探究J鱼体长变化的原因，研究人员查阅资料发现，这可能和能量分配与权衡有关。能量分配与权衡是生物体在生长发育和繁殖过程中适应外界环境变化的重要对策。一般情况下，生物体需在可获取能量的生理限制范围内，将能量分配到个体生长和繁殖后代两个方面，由此可以推测J鱼用于生长和繁殖的能量之间呈___________(选填“正”或“负”)相关关系。综合上述材料分析，禁渔后J鱼体长变化的原因是___________。 【答案】（1） ①. 消费者 ②. 间接 （2）甲 （3）禁渔前，过度捕捞时期同年龄段的J鱼体长均小于正常捕捞时期；禁渔后同年龄段的 J鱼体长均大于过度捕捞时期 （4） ①. 负 ②. 禁渔后，鱼面临的捕捞压力减小，将更多能量分配到生长上，用于繁殖的能量相对减少，从而体长增长。 【解析】 【分析】同化量的去向包括呼吸作用以热能形式散失的能量和用于自身生长、发育、繁殖的能量。用于自身生长、发育、繁殖的能量包括被分解者分解的能量、流入下一营养级的能量和未被利用的。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，营养级包括处于这一营养级的所有的生物，而不是一个个体也不是一个种群。 【小问1详解】 J鱼是一种杂食性动物，不能自己制造有机物，直接或间接以其他生物为食，属于消费者；生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值，如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。鱼对维持长江生态系统的结构与功能有重要作用，这体现了生物多样性的间接价值。 【小问2详解】 据表可知，过度捕捞时鱼的平均体长比正常捕捞时小，且随着年龄增长，正常捕捞和过度捕捞下鱼的平均体长与禁渔后平均体长的差距等情况，表明过度捕捞会使鱼个体变小，而适度捕捞有利于鱼的生长等，进而影响渔业产量，即捕捞强度与持续获得的渔产量呈先上升后下降的关系，符合图甲的曲线。所以答案为甲。 【小问3详解】 要得出“禁渔前鱼出现了小型化，实施禁渔后取得明显效果”的结论，需对比禁渔前（正常捕捞和过度捕捞时期）与禁渔后鱼的平均体长。从表中数据能看到，禁渔前，过度捕捞时期 同年龄段的J鱼体长均小于正常捕捞时期；禁渔后 同年龄段的 J鱼体长均大于过度捕捞时期，这就为结论提供了依据。 【小问4详解】 因为生物体可获取的能量是有限的，要分配到个体生长和繁殖后代两个方面，所以当用于生长的能量增多时，用于繁殖的能量往往会减少，反之亦然，二者呈负相关关系。禁渔后，鱼所面临的捕捞压力大大减小，生存环境相对稳定。鱼会将更多的能量分配到个体生长上，而用于繁殖的能量相对减少，这样就使得鱼的体长得以增长，所以禁渔后鱼体长发生变化。 21. 多环芳烃是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌导入重组质粒，制备多环芳烃生物传感器，为环境污染治理提供新方法。部分信息如图所示。 （1）nahR和mrfp的转录模板链______（填“是”“不是”）DNA分子的同一条链。除图1标出的结构外，重组质粒还需具备的组件有________________（答出2点即可）。 （2）环境中存在多环芳烃时，nahR基因表达产物与之结合形成_________激活启动子_______，启动基因mrfp表达，菌体发出红色荧光。 （3）环羟基化双加氧酶基因（baaA）编码的环羟基化双加氧酶可以降解多环芳烃，baaA与mrfp连接成融合基因，则可利用同一个启动子同时驱动两个基因的表达，实现对多环芳烃的动态检测和清除。现欲通过PCR判定两基因是否融合成功，应选择图2中的引物组合是________。 （4）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但大肠杆菌菌株本身会造成水源安全隐患。已知Bc1基因表达毒蛋白可使工程菌致死，Bc2基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效。科学家将Bc1、Bc2两个基因插入原有序列中，使多环芳烃被耗尽时菌株即启动“自毁”。则Bc1、Bc2两个基因分别插入图3中的________、________位点。 ‍ 【答案】（1） ①. 不是 ②. 标记基因、复制原点 （2） ①. 多环芳烃-调控蛋白复合物 ②. Ps（多环芳烃诱导型） （3）引物1和3 （4） ①. B ②. F 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取； （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】 启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因的转录mRNA，从图中可以看到，nahR和mrfp转录方向相反，所以转录的模板链不是DNA分子的同一条链。重组质粒除图中标出的结构外，还应具备复制原点（保证重组质粒能在宿主细胞中自我复制）、标记基因（便于筛选含有重组质粒的受体细胞，如抗生素抗性基因等）。 【小问2详解】 由图可知，环境中存在多环芳烃时，会与nahR基因表达的调控蛋白结合，形成多环芳烃-调控蛋白复合物从而激活Ps启动子，mrfp基因表达，使菌体发出红色荧光。 【小问3详解】 转录是从融合基因模板链的3'→5'进行，因此baaA基因需要颠倒180°后再拼接到mrfp基因上，保证两者模板链在同一侧。PCR技术要求引物与模板链的3'端互补配对，且DNA聚合酶从引物的3'端开始延伸子链，要判定baaA基因与mrfp基因连接成的融合基因已准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合，引物1和引物3可以分别与融合基因中baaA基因的 3' 端和mrfp基因的 3' 端互补配对，从而扩增出融合基因，所以应选择的引物组合是引物1和引物3。 【小问4详解】 Bc2基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，为了保证在多环芳烃存在时工程菌正常生存，Bc2应插入在Ps启动子之后，即图中的F位点，这样在多环芳烃存在时，Ps启动子启动，Bc2基因表达抗毒素蛋白，Bc1基因表达毒蛋白可使工程菌致死，当多环芳烃被耗尽时，Ps启动子不再启动，此时要让工程菌启动“自毁”，Bc1应插入在Pc启动子控制的区域，所以应插入Pc启动子之后，即图中的B位点。  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $