精品解析：安徽省安徽示范高中皖北协作区第二十八届2026届高三联考一模考试生物试题

2026年安徽省示范高中皖北协作区第28届联考 生物学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3. 一、单项选择题：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. 细胞与环境的物质交换必须经过细胞膜。下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是（　　） A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞水分进出达到平衡时，其细胞液浓度和外界溶液浓度相等 B. 肾小管对水的重吸收过程中，水分子的跨膜运输速率大于水分子的自由扩散速率 C. 囊性纤维化患者肺部支气管上皮细胞的通道蛋白结构异常，无法主动运输Cl⁻ D. 溶组织内阿米巴变形虫借助转运蛋白胞吞肠壁组织细胞，引发阿米巴痢疾 2. 科学家发现脐带间充质干细胞（MSCs）可分化为胰岛B细胞，这为糖尿病治疗提供了新方向。下列有关叙述正确的是（　　） A. MSCs的解旋酶会通过核孔进入细胞核参与DNA复制和转录 B. MSCs增殖时需要的能量可由葡萄糖在线粒体中氧化分解提供 C. 内质网与核膜结构上无联系，故MSCs分裂时核膜的解体和重建与内质网无关 D. 若利用MSCs治疗糖尿病，则其分化前后，胰岛素和DNA聚合酶的合成量显著不同 3. 鲁宾和卡门制备了含有少量同位素18O的水和碳酸的盐类衍生物，其中碳酸的盐类衍生物分解能产生CO2。在适宜光照下，他们给2组小球藻提供含有不同比例18O的水（含有18O的水占所有水的比例）和含有不同比例18O的碳酸的盐类衍生物（含有18O的碳酸的盐类衍生物占所有碳酸的盐类衍生物的比例），一段时间后检测光合产物O2中18O的比例，具体过程和结果如表所示。下列相关说法正确的是（　　） 组别 溶入的盐类 从溶解盐类到开始收集氧气的时间/min 各阶段收集氧气结束的时间/min 18O标记物所占比例/% H182O KHC1803+K2C18O3 18O3 1 KHCO3+K2CO3 0 45 0.85 0.20 0.85 45 110 0.85 0.41 0.84 110 225 0.85 0.55 0.85 2 KHCO3+K2CO3 0 45 0.20 0.60 0.20 45 110 0.20 0.50 0.20 110 225 0.20 0.40 0.20 A. 通过追踪18O的放射性，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 B. 由O2中的18O的比例和水中18O的比例不一致，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 C. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是H2O参与呼吸作用生成的CO2掺入碳酸的盐类衍生物 D. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是光合作用消耗H2O，导致含18O的碳酸的盐类衍生物溶解度增大 4. 雌性个体减数分裂时，基因为了进入卵细胞，会发生“相互竞争”的现象，最终导致的结果是等位基因进入卵细胞的机会不同（如图所示），影响后代基因库中等位基因的频率。假设控制人类抗维生素D佝偻病的基因会受到这种“基因竞争”现象的影响，导致正常基因进入卵细胞的概率是致病基因的1.5倍。下列相关叙述错误的是（　　） A. 在减数分裂过程中，动物细胞中染色体的组装与中心体无关 B. 若某基因在种群中频率较高，则该基因所在的染色体着丝粒可能较大 C. 一个抗维生素D佝偻病的轻症女患者与一正常男性结婚，生育一个表现正常男孩的概率是1/10 D. 若“基因竞争”发生在雄性个体中，一般不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响 5. 利用乳糖相关的基因等依次排列在DNA上，由启动子（P）和阻遏蛋白结合位点（O）控制其表达，如图所示。下列相关叙述合理的是（　　） A. 当环境中无乳糖时，阻遏蛋白与启动子结合，阻止转录 B. 乳糖作为诱导物与RNA聚合酶结合，促进结构基因表达 C. 乳糖存在时，阻遏蛋白构象改变，无法结合阻遏蛋白结合位点，使基因得以转录 D. 利用乳糖相关基因的表达仅受阻遏蛋白调控，与环境中的糖类无关 6. 表观遗传在物种适应性进化中具有重要作用，下列实例中支持这一观点的是（　　） A. 长期低温环境诱导植物基因组甲基化水平升高，增强其抗寒能力，且该特性可遗传 B. 果蝇基因突变导致翅形改变，经自然选择后，突变基因频率在种群中逐渐升高 C. 人类血红蛋白基因的碱基序列发生改变，导致镰状细胞贫血的发生 D. 大肠杆菌通过基因水平转移获得抗生素抗性基因，适应抗生素环境 7. 光敏性皮炎是指皮肤接受紫外线照射后出现过敏性炎症的一类反应，主要是由服用、吸入或者皮肤接触光敏物质等引起的。下列相关叙述正确的是（　　） A. 光敏性皮炎是机体免疫系统的免疫自稳功能不足引起的疾病 B. 光敏性物质初次进入机体时会与吸附在细胞表面的相应抗体发生结合 C. 光敏性皮炎患者体内产生的免疫活性物质都能与光敏物质发生结合 D. 使用抗组胺类药物可缓解光敏性皮炎症状 8. 农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的农事经验，体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列相关叙述错误的是（　　） A. “棉花不打顶，桃少枝叶盛”：消除顶端优势可抑制侧枝（果枝）生长，实现棉花增产 B. “处暑里的雨，谷仓里的米”：适时补充水分可促进气孔开放，有利于提高光合速率 C. “种豆肥田”：豆科植物与根瘤菌互利共生，有利于提高农田的土壤肥力 D. “瓜熟蒂落”：乙烯含量升高可促进瓜果成熟，脱落酸含量升高可促进其脱落 9. 谷氨酸作为内耳传入通路主要的神经递质，是产生听觉的重要信号物质。当机体快速进入高海拔地区后，各个脏器都有可能发生损害，在这些损伤中，听力损伤较为显著。为研究其损伤机制，研究人员检测了平原对照组大鼠和移居高原30天组大鼠耳蜗细胞突触前膜上谷氨酸转运体mRNA的相对表达量，结果如图所示。下列相关推测不合理的是（　　） A. 听觉的产生过程中需要经过电信号→化学信号→电信号的转换 B. 突触前膜对谷氨酸的释放与回收都需要蛋白质的参与 C. 听力受损大鼠相应突触的突触间隙中谷氨酸含量偏低 D. 听力受损大鼠相应突触的突触后膜上谷氨酸受体的数量可能降低 10. 最新研究揭示，海洋中的某些噬菌体可通过裂解宿主细菌，释放大量溶解有机碳（DOC）。这些DOC在深海沉积物中形成稳定碳库，显著影响全球碳循环。下列相关叙述正确的是（　　） A. 噬菌体裂解细菌导致大量CO2释放到大气中 B. 噬菌体作为分解者可加速有机碳分解为CO2 C. 噬菌体促进有机碳在生物群落与非生物环境之间反复循环 D. 噬菌体促进碳以有机物的形式储存在沉积物中，从而减小生态足迹 11. 土壤盐碱化是目前世界范围内比较突出的土地问题之一，它直接威胁到农业生产。治理土壤盐碱化较为成熟的措施主要有土地灌水、植被覆盖改良、利用微生物菌剂改良等。下列有关说法错误的是（　　） A. 一般需要将筛选耐盐碱细菌的选择培养基的pH调至碱性 B. 土地灌水过多会使农作物细胞的自由水增多，有利于促进有氧呼吸从而实现增产 C. 种植能缓解土壤盐碱化的耐盐碱作物，这一做法遵循生态工程中的自生和协调原理 D. 耐盐碱作物能改良土壤性质体现了生物多样性在促进协同进化方面具有生态价值 12. K策略微生物在碳源充足时先储存碳源而非立即生长，R策略微生物在碳源充足时优先快速生长而非储存碳源。物种相对丰度是指该物种的个体数占群落中所有物种的总个体数的比例。研究人员以玉米为对象，探究土壤有效磷对玉米根系分泌物可溶性碳及根际微生物群落结构的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 能将难溶态磷降解为可溶性磷的解磷菌与玉米之间为原始合作关系 B. 低磷条件提高了玉米根系可溶性碳的分泌速率，促进了R策略微生物的生长 C. 与高碳环境相比，低碳环境下变形菌门的种间竞争能力显著增强 D. 土壤有效磷通过调控根系分泌物和微生物群落结构，影响根际碳循环 13. 开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的植物组织培养方法，即在无糖组培的容器中，在自然、开放的有菌环境下进行培养的技术。下列有关叙述错误的是（　　） A. 传统组培使用的培养基添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B. 无糖组培使用的培养基只需添加矿质元素和广谱抑菌剂 C. 用CO2作为碳源一定程度上有利于避免杂菌污染 D. 光照条件和CO2有利于诱导外植体表达光合相关基因 14. 为探究水稻耐淹涝性状的遗传规律，研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象，将2000株F2群体平均分成两组，编号为处理a和处理b，两组同时进行没顶10cm、持续8天的淹涝处理，处理a每隔1天换水1次，处理b在8天内不换水。F2群体在两种不同淹涝处理下的耐淹等级分布情况如图所示（等级1为淹涝敏感类型，其他等级为耐淹涝类型）。下列相关分析错误的是（　　） A. 两亲本正反交的子一代在处理b下的表型相同 B. 两亲本杂交的子一代在处理a和b下的基因型不同 C. 在处理a下，水稻耐淹性状受多对基因控制 D. 在处理b下，水稻耐淹性状可能只受一对基因控制 15. 水杨酸是一种常见的水体污染物。科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器（如图1所示），为环境污染治理提供新方法。水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因（图2），则工程菌可同时实现对水杨酸的动态监测和清除。下列相关说法错误的是（　　） A. 启动子是mRNA上一段特殊的序列，是转录的起始位点 B. 当环境中存在水杨酸时，水杨酸—调控蛋白激活Ps，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度 C. 可在基因前插入水杨酸诱导型强启动子，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍，从而提高传感器的灵敏度 D. 欲通过PCR判断融合基因是否准确连接，应选择图2中的引物组合1和3 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 为探究转录因子PB在抗旱性调控中的功能，研究人员测定了拟南芥的野生型（WT）及PB基因过表达株（OE）在干旱前和干旱后的叶绿素含量、气孔导度和净光合速率，结果如图1所示。回答下列问题： （1）测定叶绿素含量时，应称取干旱处理前后的WT、OE拟南芥相同部位的叶片约0.2g，剪碎后放入装有________的试管中提取光合色素。可利用紫外可见分光光度计测量提取液在________（填“红光”或“蓝紫光”）的波长处的吸光值，用于计算叶绿素的含量。叶绿素吸收的光能可用于________________________（答出1点）。 （2）据图1中结果可知，干旱胁迫下，相同强度的光照射，OE组叶肉细胞内NADP+的消耗速率________（填“小于”“等于”或“大于”）WT组的，理由是____________________________。OE组的气孔导度小于WT组的，PB存在的生理意义是________________________________。 （3）进一步研究发现，GP蛋白可与靶基因A的启动子序列结合，促进靶基因A转录，进而促进拟南芥细胞伸长生长，转录因子PB也可与GP蛋白结合。研究人员进行了相关实验，结果如图2所示，从分子的相互作用关系的角度分析，转录因子PB对拟南芥细胞生长的影响及其机制是__________________________________。 17. 某株观赏型纯合红色花卉自交，后代出现白花。已知红花由基因A控制，为了确定白花出现的原因，研究人员提取了亲本红花（P）和子代白花（F1白花）的DNA，利用限制酶W对二者的DNA酶切后进行电泳。回答下列问题： （1）假设酶切位点在基因A/a两侧，如图1所示，若电泳后所得结果如图2所示，则出现白花的原因是亲本中基因A内部发生了______，F1的表型及比例为______。若电泳后所得结果如图3所示，则亲本P出现三条条带的原因是______，请在图3中画出F1白花的电泳结果______。 （2）SNP是指由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多样性，该种差异可被基因测序技术检测。为确定基因A/a的位置（Ⅰ号或Ⅱ号染色体上），科研人员用SNP1ᵂ、SNP2ᵂ、SNP1ᴿ和SNP2ᴿ四种SNP（碱基序列不同）对白花植株和野生型红花植株的Ⅰ号、Ⅱ号染色体进行了分子标记，如图4所示。 ①将图4标记的野生型红花植株与白花植株杂交，F1自交，检测F2中全部白花幼苗的标记情况，若SNP1检测结果为______，SNP2检测结果为______，则证明基因A/a位于Ⅱ号染色体上。 ②若F2中全部白花幼苗的SNP1检测结果是大多数为SNP1ᵂSNP1ᵂ、有少量为SNP1ᴿSNP1ᵂ，SNP2的检测结果为SNP2ᵂSNP2ᵂ、SNP2ᴿSNP2ᴿ、SNP2ᵂSNP2ᴿ，则说明_____________________。 18. 急性或慢性压力应激会导致抑郁等精神疾病。抑郁症患者可能出现食欲下降、快感缺乏、绝望等症状，而运动疗法能够改善抑郁症状，具有良好的抗抑郁效果。回答下列问题： （1）产生开心、焦虑等情绪是大脑的高级功能之一。除此之外，大脑还具有__________________________（答出2点）等方面的高级功能。研究人员将正常小鼠和抑郁症小鼠前额叶皮层的树突进行染色后观察，结果如图1所示，据图推测，抑郁症的发生发展与情绪和认知脑区的______有关。 （2）研究发现，组蛋白3（组成染色体的蛋白质）的乳酸化修饰（H3K18la）对小鼠前额叶皮层静息电位的影响如图2（a）所示，增强H3K18la修饰，大脑前额叶皮层神经元兴奋性______（填“增强”或“减弱”）。为研究运动疗法抗抑郁的作用机制，研究人员利用小鼠进行了相关实验，结果如图2（b、c）所示。小鼠在旷场中央区域的活动次数可反映抑郁程度，活动次数越少，抑郁症状越严重。结合图2（a、b、c）推测，运动疗法可缓解抑郁症状的机理可能是_____________________。 （3）为进一步验证运动疗法通过调节乳酸改善小鼠抑郁症状，研究人员设计了如表所示的实验。请评价该实验方案并加以完善：____________________。 组别 处理 检测 1 正常小鼠+注射适量的生理盐水 小鼠在旷场中央区域的活动次数 2 抑郁模型小鼠+注射等量的生理盐水 3 抑郁模型小鼠+注射等量的乳酸 4 抑郁模型小鼠+高强度间歇运动 19. 海龟作为和恐龙同一时代并存活至今的物种，在生物进化史上有着不可替代的位置，被称为海洋“活化石”。近几十年来，由于围垦、海滨旅游等人类活动增加，海龟产卵场和栖息地遭到严重破坏，海龟种群数量急剧下降，物种延续面临巨大挑战，现迫切需要制定措施对我国境内的海龟进行保护。我国近海海域部分食物网如图所示，回答下列问题： （1）海龟是一种杂食性动物，在该食物网中，海龟共占了______个营养级，海龟与磷虾的种间关系有______________。海龟种群急剧下降后，磷虾的数量并未增加，从种间关系的角度分析，原因可能是______________________________。海龟在幼年时期成活率较低，螃蟹能取食幼龟和海龟死亡胚胎。螃蟹属于生态系统组成成分中的______。 （2）研究人员通过对海龟结构特征和运动机理进行分析，设计了一种仿生海龟机器人，用于海上光伏系统电缆的巡检，这体现了生物多样性的______价值。绿海龟的嗅觉系统非常灵敏，可感知到海草释放出的一些具有特殊气味的化学物质，并通过追踪气味的来源来寻找海草床，这说明信息传递在生态系统中的作用是______________________。 （3）人工围垦和海滨旅游会______（填“降低”或“增大”）该区域的生态足迹。为了保护海龟种群，有人对受伤的海龟进行救治，这种保护措施能否增大海龟种群的环境容纳量，请作出判断并说明理由______________________________。 20. 常见的玉米、大麦等谷物饲粮中普遍存在大量的甘露聚糖，其是一种抗营养因子，会影响单胃动物的肠道健康，降低动物的消化效率和产量。β-甘露聚糖酶的使用不仅可以降低甘露聚糖的抗营养作用，还能够产生不同长度的甘露寡糖（MOS），而MOS具有许多有益特性，有助于动物饲料的改良。普通的β-甘露聚糖酶稳定性差，研究人员通过易错PCR技术获得优异稳定性的β-甘露聚糖酶。回答下列问题： （1）易错PCR是在进行基因扩增时，通过调整反应条件，如提高Mg2+浓度、加入Mn2+、改变______（原料）浓度或运用低保真度______（酶）等，改变扩增的突变频率，从而向目的基因中随机引入突变，获得蛋白质分子随机突变体的方法。 （2）研究人员将获得的β-甘露聚糖酶基因经过______后导入酵母细胞中，首先进行90℃高温筛选，获得两个突变株3-228和4-59，相关酶活力如表1所示。由数据可知，______株效果更好。 菌株 处理前酶活力/（U·mL-1） 处理后酶活力/（U·mL-1） 野生型 29.63 11.70 3-228 28.41 17.22 4-59 32.52 21.35 表1 （3）扩增β-甘露聚糖酶基因时两种引物的序列为5'-GTCCCTGCGGCCGCTATTGTA-3'和5'-GTAAATGAATTCCTGACATCC-3'，表2表示部分限制酶及其识别序列和切割位点，据此推断该基因两端有限制酶______的切割位点。 限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ NotⅠ HindⅢ 识别序列和切割位点5'→3' G↓GATCC G↓AATTC C↓AATTG GC↓GGCCGC A↓AGCTT 表2 （4）研究人员为了探究Mn2+对该PCR体系的影响，得到如图1所示的电泳条带。试说出建议Mn2+浓度不高于0.35mmol·L-1的理由：____________________。 注：泳道M为DNA标准对照，泳道1~9分别为体系中加入终浓度为0.0、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50mmol·L-1MnCl2的PCR产物。 图1 （5）研究人员后续又进行了pH对突变体和野生型影响的相关实验，绘制出如图2所示的曲线，右图是在相应条件下处理一段时间后，置于最适pH条件下测定剩余的酶活力，计算出相对酶活力。试分析左右图的实验目的：____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年安徽省示范高中皖北协作区第28届联考 生物学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3. 一、单项选择题：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. 细胞与环境的物质交换必须经过细胞膜。下列有关物质进出细胞的叙述，正确的是（　　） A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞水分进出达到平衡时，其细胞液浓度和外界溶液浓度相等 B. 肾小管对水的重吸收过程中，水分子的跨膜运输速率大于水分子的自由扩散速率 C. 囊性纤维化患者肺部支气管上皮细胞的通道蛋白结构异常，无法主动运输Cl⁻ D. 溶组织内阿米巴变形虫借助转运蛋白胞吞肠壁组织细胞，引发阿米巴痢疾 【答案】B 【解析】 【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞水分进出达到平衡时，若处于清水中，由于细胞壁的限制，其细胞液浓度仍大于外界溶液浓度，A错误； B、肾小管对水的重吸收过程中，有通道蛋白的协助，属于协助扩散，其水分子的跨膜运输速率大于水分子的自由扩散速率，B正确； C、囊性纤维化患者肺部支气管上皮细胞的通道蛋白结构异常，影响的是协助扩散，并非主动运输Cl-，C错误； D、溶组织内阿米巴变形虫借助细胞膜的流动性胞吞肠壁组织细胞，引发阿米巴痢疾，不需要转运蛋白参与，D错误。 2. 科学家发现脐带间充质干细胞（MSCs）可分化为胰岛B细胞，这为糖尿病治疗提供了新方向。下列有关叙述正确的是（　　） A. MSCs的解旋酶会通过核孔进入细胞核参与DNA复制和转录 B. MSCs增殖时需要的能量可由葡萄糖在线粒体中氧化分解提供 C. 内质网与核膜结构上无联系，故MSCs分裂时核膜的解体和重建与内质网无关 D. 若利用MSCs治疗糖尿病，则其分化前后，胰岛素和DNA聚合酶的合成量显著不同 【答案】D 【解析】 【详解】A、转录时RNA聚合酶就有解旋的作用，不需要解旋酶的参与，A错误； B、葡萄糖需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进行后续的彻底氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体氧化分解，B错误； C、内质网内连核膜外连细胞膜，MSCs进行有丝分裂时，前期核膜解体形成的小泡，在末期会与内质网产生的膜结构共同参与新核膜的重建，C错误； D、MSCs分化为胰岛B细胞前后功能差异显著：分化前MSCs是可分裂的干细胞，DNA复制需要大量DNA聚合酶，且不合成胰岛素；分化为胰岛B细胞后高度分化不再分裂，DNA聚合酶合成量大幅降低，同时开始大量合成胰岛素，因此胰岛素和DNA聚合酶的合成量都显著不同，D正确。 3. 鲁宾和卡门制备了含有少量同位素18O的水和碳酸的盐类衍生物，其中碳酸的盐类衍生物分解能产生CO2。在适宜光照下，他们给2组小球藻提供含有不同比例18O的水（含有18O的水占所有水的比例）和含有不同比例18O的碳酸的盐类衍生物（含有18O的碳酸的盐类衍生物占所有碳酸的盐类衍生物的比例），一段时间后检测光合产物O2中18O的比例，具体过程和结果如表所示。下列相关说法正确的是（　　） 组别 溶入的盐类 从溶解盐类到开始收集氧气的时间/min 各阶段收集氧气结束的时间/min 18O标记物所占比例/% H182O KHC1803+K2C18O3 18O3 1 KHCO3+K2CO3 0 45 0.85 0.20 0.85 45 110 0.85 0.41 0.84 110 225 0.85 0.55 0.85 2 KHCO3+K2CO3 0 45 0.20 0.60 0.20 45 110 0.20 0.50 0.20 110 225 0.20 0.40 0.20 A. 通过追踪18O的放射性，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 B. 由O2中的18O的比例和水中18O的比例不一致，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 C. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是H2O参与呼吸作用生成的CO2掺入碳酸的盐类衍生物 D. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是光合作用消耗H2O，导致含18O的碳酸的盐类衍生物溶解度增大 【答案】C 【解析】 【详解】A、18O作为稳定性同位素不具有放射性，A错误； B、通过对比表格数据可知，O2中的18O的比例和水中18O的比例一致，与碳酸的盐类衍生物中的18O比例不一致，说明光合作用产生的O2来源于水，B错误； CD、小球藻同时进行光合作用和呼吸作用，有氧呼吸第二阶段丙酮酸和H2O生成CO2，CO2掺入碳酸的盐类衍生物导致含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化，C正确，D错误。 4. 雌性个体减数分裂时，基因为了进入卵细胞，会发生“相互竞争”的现象，最终导致的结果是等位基因进入卵细胞的机会不同（如图所示），影响后代基因库中等位基因的频率。假设控制人类抗维生素D佝偻病的基因会受到这种“基因竞争”现象的影响，导致正常基因进入卵细胞的概率是致病基因的1.5倍。下列相关叙述错误的是（　　） A. 在减数分裂过程中，动物细胞中染色体的组装与中心体无关 B. 若某基因在种群中频率较高，则该基因所在的染色体着丝粒可能较大 C. 一个抗维生素D佝偻病的轻症女患者与一正常男性结婚，生育一个表现正常男孩的概率是1/10 D. 若“基因竞争”发生在雄性个体中，一般不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据图示，动物细胞减数分裂时，中心体参与纺锤体的形成，染色体的组装与中心体无关，A正确； B、根据题意和图示，染色体着丝粒较大，更容易进入卵细胞，等位基因更容易传给子代，因此若某基因在种群中频率较高，则该基因所在的染色体着丝粒可能较大，B正确； C、抗维生素D佝偻病为伴X显性遗传病，假设该病的相关基因用D/d表示，男性若含致病基因，则表现为重症，若不含致病基因，则表现为正常，则一个抗维生素D佝偻病的轻症患者的基因型为XDXd，与一正常人（XdY）结婚，若控制人类抗维生素D佝偻病的基因，会受到这种“基因竞争”现象影响，导致正常基因进入生殖细胞的概率是致病基因的1.5倍，即XDXd产生配子的类型及比例为XD∶Xd=2∶3，生育一个表现正常男孩（XdY）的概率是3/5×1/2=3/10，C错误； D、一个精原细胞减数分裂形成的4个精子受精机会均等，因此若这种“基因竞争”现象发生在雄性减数分裂的过程中，一般就不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响，D正确。 5. 利用乳糖相关的基因等依次排列在DNA上，由启动子（P）和阻遏蛋白结合位点（O）控制其表达，如图所示。下列相关叙述合理的是（　　） A. 当环境中无乳糖时，阻遏蛋白与启动子结合，阻止转录 B. 乳糖作为诱导物与RNA聚合酶结合，促进结构基因表达 C. 乳糖存在时，阻遏蛋白构象改变，无法结合阻遏蛋白结合位点，使基因得以转录 D. 利用乳糖相关基因的表达仅受阻遏蛋白调控，与环境中的糖类无关 【答案】C 【解析】 【详解】A、当环境中无乳糖时，阻遏蛋白与阻遏蛋白结合位点O结合，A不符合题意； B、有乳糖存在时，RNA聚合酶与P结合，B不符合题意； C、乳糖存在时，乳糖与阻遏蛋白结合使其构象改变，无法结合O位点，RNA聚合酶可结合P位点启动转录，C符合题意； D、利用乳糖相关的基因的表达受阻遏蛋白的调控，与环境中是否存在乳糖有关，D不符合题意。 6. 表观遗传在物种适应性进化中具有重要作用，下列实例中支持这一观点的是（　　） A. 长期低温环境诱导植物基因组甲基化水平升高，增强其抗寒能力，且该特性可遗传 B. 果蝇基因突变导致翅形改变，经自然选择后，突变基因频率在种群中逐渐升高 C. 人类血红蛋白基因的碱基序列发生改变，导致镰状细胞贫血的发生 D. 大肠杆菌通过基因水平转移获得抗生素抗性基因，适应抗生素环境 【答案】A 【解析】 【详解】A、该变异是DNA甲基化修饰导致，基因碱基序列未改变，获得的抗寒特性可遗传，符合表观遗传的定义，且该变异增强了植物对低温环境的适应能力，A符合题意； B、翅形改变的根源是基因突变，基因碱基序列已经发生改变，不属于表观遗传，B不符合题意； C、镰状细胞贫血是血红蛋白基因的碱基序列改变引发的基因突变，不属于表观遗传，C不符合题意； D、大肠杆菌通过水平转移获得新的外源基因，DNA序列发生了改变，不属于表观遗传，D不符合题意。 7. 光敏性皮炎是指皮肤接受紫外线照射后出现过敏性炎症的一类反应，主要是由服用、吸入或者皮肤接触光敏物质等引起的。下列相关叙述正确的是（　　） A. 光敏性皮炎是机体免疫系统的免疫自稳功能不足引起的疾病 B. 光敏性物质初次进入机体时会与吸附在细胞表面的相应抗体发生结合 C. 光敏性皮炎患者体内产生的免疫活性物质都能与光敏物质发生结合 D. 使用抗组胺类药物可缓解光敏性皮炎症状 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题意可知，光敏性皮炎是一种过敏反应，过敏反应是由免疫防御功能异常所引起的疾病，A错误； B、光敏性物质作为过敏原，当其再次进入机体时会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，B错误； C、光敏性皮炎患者体内的抗体能与光敏物质结合，但并非所有免疫活性物质都能与光敏物质结合，C错误； D、过敏反应可引发细胞释放组胺等物质，从而引起一系列症状，因此，可以使用抗组胺类药物来缓解过敏反应，D正确。 8. 农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的农事经验，体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列相关叙述错误的是（　　） A. “棉花不打顶，桃少枝叶盛”：消除顶端优势可抑制侧枝（果枝）生长，实现棉花增产 B. “处暑里的雨，谷仓里的米”：适时补充水分可促进气孔开放，有利于提高光合速率 C. “种豆肥田”：豆科植物与根瘤菌互利共生，有利于提高农田的土壤肥力 D. “瓜熟蒂落”：乙烯含量升高可促进瓜果成熟，脱落酸含量升高可促进其脱落 【答案】A 【解析】 【详解】A、打顶指摘除顶芽，解除顶端优势，从而促进侧枝发育，多结果，实现棉花增产，A错误； B、“处暑里的雨，谷仓里的米”：在高温环境下，适时补充水分可促进气孔开放，有利于提高光合速率，实现增产，B正确； C、“种豆肥田”：豆科植物与根瘤菌互利共生，根瘤菌可以固氮，有利于提高农田的土壤肥力，C正确； D、瓜熟蒂落指果实成熟后自然脱落，该过程涉及乙烯促进果实成熟，脱落酸促进器官（如果实、叶片）脱落，D正确。 9. 谷氨酸作为内耳传入通路主要的神经递质，是产生听觉的重要信号物质。当机体快速进入高海拔地区后，各个脏器都有可能发生损害，在这些损伤中，听力损伤较为显著。为研究其损伤机制，研究人员检测了平原对照组大鼠和移居高原30天组大鼠耳蜗细胞突触前膜上谷氨酸转运体mRNA的相对表达量，结果如图所示。下列相关推测不合理的是（　　） A. 听觉的产生过程中需要经过电信号→化学信号→电信号的转换 B. 突触前膜对谷氨酸的释放与回收都需要蛋白质的参与 C. 听力受损大鼠相应突触的突触间隙中谷氨酸含量偏低 D. 听力受损大鼠相应突触的突触后膜上谷氨酸受体的数量可能降低 【答案】C 【解析】 【详解】A、听觉产生过程中，声波先转化为耳蜗的电信号，经突触传递时转换为化学信号（谷氨酸），再在突触后膜转换为电信号，A不符合题意； B、突触前膜释放谷氨酸的方式为胞吐（需载体/通道蛋白参与），回收谷氨酸依赖转运蛋白，二者均需要蛋白质参与，B不符合题意； C、与平原对照组大鼠相比，移居高原30天组大鼠耳蜗细胞突触前膜上谷氨酸转运体mRNA的相对表达量下降，对谷氨酸的回收减少，故其突触间隙中谷氨酸含量应偏高，C符合题意； D、长期高谷氨酸刺激可能导致突触后膜上谷氨酸受体数量下调，进而影响信号传递，导致听力受损，D不符合题意。 10. 最新研究揭示，海洋中的某些噬菌体可通过裂解宿主细菌，释放大量溶解有机碳（DOC）。这些DOC在深海沉积物中形成稳定碳库，显著影响全球碳循环。下列相关叙述正确的是（　　） A. 噬菌体裂解细菌导致大量CO2释放到大气中 B. 噬菌体作为分解者可加速有机碳分解为CO2 C. 噬菌体促进有机碳在生物群落与非生物环境之间反复循环 D. 噬菌体促进碳以有机物的形式储存在沉积物中，从而减小生态足迹 【答案】D 【解析】 【详解】A、题目中提到噬菌体裂解宿主细菌释放的是溶解有机碳（DOC），并非直接释放CO2到大气中，A错误； B、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立进行代谢，不属于分解者，也不能直接将有机碳分解为CO2，B错误； C、噬菌体裂解细菌释放的DOC在深海沉积物中形成稳定碳库，并没有参与生物群落与非生物环境之间的反复循环，C错误； D、噬菌体促进有机碳以有机物的形式储存在深海沉积物中，减少了碳向大气的释放，从而减小生态足迹，D正确。 11. 土壤盐碱化是目前世界范围内比较突出的土地问题之一，它直接威胁到农业生产。治理土壤盐碱化较为成熟的措施主要有土地灌水、植被覆盖改良、利用微生物菌剂改良等。下列有关说法错误的是（　　） A. 一般需要将筛选耐盐碱细菌的选择培养基的pH调至碱性 B. 土地灌水过多会使农作物细胞的自由水增多，有利于促进有氧呼吸从而实现增产 C. 种植能缓解土壤盐碱化的耐盐碱作物，这一做法遵循生态工程中的自生和协调原理 D. 耐盐碱作物能改良土壤性质体现了生物多样性在促进协同进化方面具有生态价值 【答案】B 【解析】 【详解】A、耐盐碱细菌适宜生存于碱性的盐碱环境，筛选目的菌时需要将选择培养基pH调至碱性，才能筛选得到耐盐碱细菌，A正确； B、土地灌水过多会填满土壤间隙，导致土壤中氧气含量大幅降低，农作物根部缺氧，有氧呼吸受抑制；无氧呼吸增强产生的酒精会毒害根系，易造成烂根减产，并非促进有氧呼吸实现增产，B错误； C、种植耐盐碱作物，既适应了盐碱地的环境条件，符合生态工程的协调原理；又能依靠作物自身生长繁衍改良土壤，构建稳定的生态系统，符合自生原理，C正确； D、协同进化包含生物与无机环境之间的相互影响、共同进化，耐盐碱作物适应盐碱环境同时改良土壤性质，推动了生物与环境的协同进化，体现了生物多样性的生态价值（间接价值），D正确。 12. K策略微生物在碳源充足时先储存碳源而非立即生长，R策略微生物在碳源充足时优先快速生长而非储存碳源。物种相对丰度是指该物种的个体数占群落中所有物种的总个体数的比例。研究人员以玉米为对象，探究土壤有效磷对玉米根系分泌物可溶性碳及根际微生物群落结构的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 能将难溶态磷降解为可溶性磷的解磷菌与玉米之间为原始合作关系 B. 低磷条件提高了玉米根系可溶性碳的分泌速率，促进了R策略微生物的生长 C. 与高碳环境相比，低碳环境下变形菌门的种间竞争能力显著增强 D. 土壤有效磷通过调控根系分泌物和微生物群落结构，影响根际碳循环 【答案】C 【解析】 【详解】A、解磷菌将难溶磷转化为可溶性磷供玉米吸收，玉米为解磷菌提供根系碳源，二者分开后都可独立存活，属于原始合作关系，A正确； B、低磷条件提高了玉米根系可溶性碳分泌速率，根际碳源充足，R策略微生物碳源充足时优先快速生长，因此低磷条件会促进R策略微生物生长，B正确； C、与高磷条件相比，低磷条件下，根系分泌物可溶性碳含量更高，变形菌门的物种相对丰度更大，说明高碳环境下变形菌门的种间竞争能力显著增强，C错误； D、土壤有效磷含量会调控玉米根系可溶性碳的分泌，进而改变根际微生物群落结构，最终会影响根际碳循环过程，D正确。 13. 开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的植物组织培养方法，即在无糖组培的容器中，在自然、开放的有菌环境下进行培养的技术。下列有关叙述错误的是（　　） A. 传统组培使用的培养基添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B. 无糖组培使用的培养基只需添加矿质元素和广谱抑菌剂 C. 用CO2作为碳源一定程度上有利于避免杂菌污染 D. 光照条件和CO2有利于诱导外植体表达光合相关基因 【答案】B 【解析】 【详解】A、传统植物组培中，外植体光合能力弱，培养基添加蔗糖既可以为外植体提供碳源等营养，也可以调节培养基渗透压，A正确； B、无糖组培使用的培养基还需要添加植物激素（生长素和细胞分裂素）等，B错误； C、用CO2作为碳源培养基不含有机糖，杂菌缺乏可利用的有机碳源难以大量增殖，一定程度上有利于避免杂菌污染，C正确； D、光照是光合作用的必要条件，适宜的光照和CO2​环境可诱导外植体表达光合相关基因，适应自养生长，D正确。 14. 为探究水稻耐淹涝性状的遗传规律，研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象，将2000株F2群体平均分成两组，编号为处理a和处理b，两组同时进行没顶10cm、持续8天的淹涝处理，处理a每隔1天换水1次，处理b在8天内不换水。F2群体在两种不同淹涝处理下的耐淹等级分布情况如图所示（等级1为淹涝敏感类型，其他等级为耐淹涝类型）。下列相关分析错误的是（　　） A. 两亲本正反交的子一代在处理b下的表型相同 B. 两亲本杂交的子一代在处理a和b下的基因型不同 C. 在处理a下，水稻耐淹性状受多对基因控制 D. 在处理b下，水稻耐淹性状可能只受一对基因控制 【答案】B 【解析】 【详解】A、研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象，据图分析，处理a的 F2个体的耐淹涝等级呈现单峰分布，表明耐淹涝受多对基因控制，且为细胞核基因控制，因此两亲本正反交的子一代（基因型相同）在处理b下的表型相同，A正确； B、两亲本相同，因此杂交子一代在处理a和b下的基因型相同，B错误； CD、据图分析，处理a的 F2个体的耐淹涝等级呈现单峰分布，表明耐淹涝受多对基因控制；处理b的F₂耐淹等级中敏感类型占比极高，符合单基因遗传的性状分离比特征，所以可推测该性状可能受一对基因控制，CD正确。 15. 水杨酸是一种常见的水体污染物。科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器（如图1所示），为环境污染治理提供新方法。水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因（图2），则工程菌可同时实现对水杨酸的动态监测和清除。下列相关说法错误的是（　　） A. 启动子是mRNA上一段特殊的序列，是转录的起始位点 B. 当环境中存在水杨酸时，水杨酸—调控蛋白激活Ps，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度 C. 可在基因前插入水杨酸诱导型强启动子，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍，从而提高传感器的灵敏度 D. 欲通过PCR判断融合基因是否准确连接，应选择图2中的引物组合1和3 【答案】A 【解析】 【详解】A、基因工程中启动子与基因转录有关，位于DNA（基因）上，是RNA聚合酶识别结合位点，启动转录，A错误； B、由图中可知，当环境中存在水杨酸时，水杨酸-调控蛋白复合物可激活Ps启动子，启动基因表达红色荧光蛋白，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度，B正确； C、选择表达效率更高的启动子替代Ps，在mrfp基因前插入提高表达效率的DNA序列，使启动子能更高效地启动下游基因表达，从而提高红色荧光蛋白的表达量，增强荧光强度，C正确； D、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。要判定水杨酸羟化酶基因与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水杨酸羟化酶基因的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，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 为探究转录因子PB在抗旱性调控中的功能，研究人员测定了拟南芥的野生型（WT）及PB基因过表达株（OE）在干旱前和干旱后的叶绿素含量、气孔导度和净光合速率，结果如图1所示。回答下列问题： （1）测定叶绿素含量时，应称取干旱处理前后的WT、OE拟南芥相同部位的叶片约0.2g，剪碎后放入装有________的试管中提取光合色素。可利用紫外可见分光光度计测量提取液在________（填“红光”或“蓝紫光”）的波长处的吸光值，用于计算叶绿素的含量。叶绿素吸收的光能可用于________________________（答出1点）。 （2）据图1中结果可知，干旱胁迫下，相同强度的光照射，OE组叶肉细胞内NADP+的消耗速率________（填“小于”“等于”或“大于”）WT组的，理由是____________________________。OE组的气孔导度小于WT组的，PB存在的生理意义是________________________________。 （3）进一步研究发现，GP蛋白可与靶基因A的启动子序列结合，促进靶基因A转录，进而促进拟南芥细胞伸长生长，转录因子PB也可与GP蛋白结合。研究人员进行了相关实验，结果如图2所示，从分子的相互作用关系的角度分析，转录因子PB对拟南芥细胞生长的影响及其机制是__________________________________。 【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 红光 ③. 将水分解为氧和H+，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP （2） ①. 大于 ②. 干旱胁迫下，OE组叶肉细胞中的叶绿素含量（和净光合速率）大于WT组的，光反应速率更快，利用NADP+合成NADPH的速率更快 ③. PB可通过促进气孔关闭来减少蒸腾作用，从而减少水分散失，提高植株的抗旱性 （3）转录因子PB与靶基因A的启动子竞争性结合GP蛋白，抑制靶基因A的表达，从而抑制拟南芥细胞伸长生长 【解析】 【小问1详解】 光合色素能够溶解在有机溶剂中，所以测定叶绿素含量时，应称取干旱处理前后的WT、OE拟南芥相同部位的叶片约0.2g，剪碎后放入装有无水乙醇的试管中提取光合色素。叶绿素吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，为避免类胡萝卜素的影响，应选择测量提取液在红光的波长处的吸光值，用于计算叶绿素的含量。叶绿素吸收的光能参与光反应阶段，可用于将水分解为氧和H+，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 【小问2详解】 由图1可知，干旱胁迫下，OE组叶肉细胞中的叶绿素含量（和净光合速率）大于WT组的，光反应速率更快，利用NADP+合成NADPH的速率更快，所以OE组叶肉细胞内NADP+的消耗速率大于WT组的。OE组的气孔导度小于WT组，而气孔导度减小可减少水分的散失，所以PB存在的生理意义是PB可通过促进气孔关闭来减少蒸腾作用，从而减少水分散失，提高植株的抗旱性。 【小问3详解】 分析图2，与组别②相比，组别③中加入转录因子PB后，大部分启动子片段未与GP蛋白结合，而是处于游离的状态，说明转录因子PB与靶基因A的启动子竞争性结合GP蛋白，抑制靶基因A的表达，从而抑制拟南芥细胞伸长生长。 17. 某株观赏型纯合红色花卉自交，后代出现白花。已知红花由基因A控制，为了确定白花出现的原因，研究人员提取了亲本红花（P）和子代白花（F1白花）的DNA，利用限制酶W对二者的DNA酶切后进行电泳。回答下列问题： （1）假设酶切位点在基因A/a两侧，如图1所示，若电泳后所得结果如图2所示，则出现白花的原因是亲本中基因A内部发生了______，F1的表型及比例为______。若电泳后所得结果如图3所示，则亲本P出现三条条带的原因是______，请在图3中画出F1白花的电泳结果______。 （2）SNP是指由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多样性，该种差异可被基因测序技术检测。为确定基因A/a的位置（Ⅰ号或Ⅱ号染色体上），科研人员用SNP1ᵂ、SNP2ᵂ、SNP1ᴿ和SNP2ᴿ四种SNP（碱基序列不同）对白花植株和野生型红花植株的Ⅰ号、Ⅱ号染色体进行了分子标记，如图4所示。 ①将图4标记的野生型红花植株与白花植株杂交，F1自交，检测F2中全部白花幼苗的标记情况，若SNP1检测结果为______，SNP2检测结果为______，则证明基因A/a位于Ⅱ号染色体上。 ②若F2中全部白花幼苗的SNP1检测结果是大多数为SNP1ᵂSNP1ᵂ、有少量为SNP1ᴿSNP1ᵂ，SNP2的检测结果为SNP2ᵂSNP2ᵂ、SNP2ᴿSNP2ᴿ、SNP2ᵂSNP2ᴿ，则说明_____________________。 【答案】（1） ①. 碱基对的缺失 ②. 红花：白花=3：1 ③. 一个基因A的内部发生碱基对的替换，产生了限制酶W的酶切位点 ④. （2） ①. SNP1WSNP1W：SNP1WSNP1R:SNP1RSNP1R=1：2：1 ②. 均为SNP2WSNP2W ③. 基因A/a位于Ⅰ号染色体上，且F1的部分雄性生殖细胞或雌性生殖细胞在减数分裂时，Ⅰ号染色体发生了互换 【解析】 【小问1详解】 由图2可知，亲本基因型为Aa，F1白花的基因型为aa，A对应的条带大小为5.0kb，a对应的条带大小为4.3kb，a基因长度变小，说明A基因内部发生了某些碱基对的缺失。基因型为Aa的亲本植株自交，F1的性状分离比为红花：白花=3：1。若结果为图3所示，亲本出现三条条带，且4.3kb+0.7kb=5.0kb，说明a基因的长度与A基因的相同，但是内部碱基序列出现了限制酶W的识别序列。白花为aa所以有4.3kb和0.7kb两条条带，如图： 【小问2详解】 ①若基因A/a在Ⅱ号染色体上，则白花基因a与SNP2W连锁，检测F2中全部白花幼苗的标记情况，SNP2检测结果是均为SNP2W。Ⅰ号染色体上没有a基因，SNP1检测结果为SNP1WSNP1W：SNP1WSNP1R：SNP1RSNP1R=1：2：1。 ②若基因A/a位于Ⅰ号染色体上，且F1部分雄性生殖细胞或雌性生殖细胞的Ⅰ号染色体在减数分裂时发生了互换，则会造成产生少量白花基因（a）与SNP1R位于同一条Ⅰ号染色体上的雄配子或雌配子，因此白花植株个体的SNP1检测结果是大多数仍为SNP1WSNP1W、少量为SNP1RSNP1W。 18. 急性或慢性压力应激会导致抑郁等精神疾病。抑郁症患者可能出现食欲下降、快感缺乏、绝望等症状，而运动疗法能够改善抑郁症状，具有良好的抗抑郁效果。回答下列问题： （1）产生开心、焦虑等情绪是大脑的高级功能之一。除此之外，大脑还具有__________________________（答出2点）等方面的高级功能。研究人员将正常小鼠和抑郁症小鼠前额叶皮层的树突进行染色后观察，结果如图1所示，据图推测，抑郁症的发生发展与情绪和认知脑区的______有关。 （2）研究发现，组蛋白3（组成染色体的蛋白质）的乳酸化修饰（H3K18la）对小鼠前额叶皮层静息电位的影响如图2（a）所示，增强H3K18la修饰，大脑前额叶皮层神经元兴奋性______（填“增强”或“减弱”）。为研究运动疗法抗抑郁的作用机制，研究人员利用小鼠进行了相关实验，结果如图2（b、c）所示。小鼠在旷场中央区域的活动次数可反映抑郁程度，活动次数越少，抑郁症状越严重。结合图2（a、b、c）推测，运动疗法可缓解抑郁症状的机理可能是_____________________。 （3）为进一步验证运动疗法通过调节乳酸改善小鼠抑郁症状，研究人员设计了如表所示的实验。请评价该实验方案并加以完善：____________________。 组别 处理 检测 1 正常小鼠+注射适量的生理盐水 小鼠在旷场中央区域的活动次数 2 抑郁模型小鼠+注射等量的生理盐水 3 抑郁模型小鼠+注射等量的乳酸 4 抑郁模型小鼠+高强度间歇运动 【答案】（1） ①. 语言、学习、记忆 ②. 树突分支的数量减少（或突触的数量减少） （2） ①. 增强 ②. 高强度间歇运动通过增加乳酸含量，增强组蛋白3的乳酸化修饰，进而增强神经元的兴奋性，缓解抑郁症状 （3）该实验方案不足以验证运动疗法通过调节乳酸改善小鼠抑郁症状，应该增设第5组，处理为抑郁模型小鼠+高强度间歇运动+乳酸生成抑制剂 【解析】 【小问1详解】 大脑的高级功能有语言、学习、记忆和情绪。据图可知，抑郁症小鼠的树突分支的数量明显减少。树突可与轴突末梢形成突触的数量减少。 【小问2详解】 由a可知，H3K18la位点突变组的静息电位更大，更不容易产生动作电位，说明H3K18la有利于动作电位的产生，神经元兴奋性增强。据图2(b、c)可知，与抑郁小鼠组相比，抑郁小鼠+高强度间歇运动组在旷场中央区域的活动次数更多，乳酸含 量更多，结合图2(a)可推测，高强度间歇运动通过增加乳酸含量，增强组蛋白3的乳酸化修饰，进而增强神经元的兴奋性，缓解抑郁症状。 【小问3详解】 该表所示的实验只能说明乳酸对抑郁的影响和高强度间歇运动对抑郁的影响，不能说明高强度间歇运动通过影响乳酸进而影响抑郁症状。因此该实验方案不足以验证运动疗法通过调节乳酸改善小鼠抑郁症状，应该增设第5组，处理为抑郁模型小鼠+高强度间歇运动+乳酸生成抑制剂。 19. 海龟作为和恐龙同一时代并存活至今的物种，在生物进化史上有着不可替代的位置，被称为海洋“活化石”。近几十年来，由于围垦、海滨旅游等人类活动增加，海龟产卵场和栖息地遭到严重破坏，海龟种群数量急剧下降，物种延续面临巨大挑战，现迫切需要制定措施对我国境内的海龟进行保护。我国近海海域部分食物网如图所示，回答下列问题： （1）海龟是一种杂食性动物，在该食物网中，海龟共占了______个营养级，海龟与磷虾的种间关系有______________。海龟种群急剧下降后，磷虾的数量并未增加，从种间关系的角度分析，原因可能是______________________________。海龟在幼年时期成活率较低，螃蟹能取食幼龟和海龟死亡胚胎。螃蟹属于生态系统组成成分中的______。 （2）研究人员通过对海龟结构特征和运动机理进行分析，设计了一种仿生海龟机器人，用于海上光伏系统电缆的巡检，这体现了生物多样性的______价值。绿海龟的嗅觉系统非常灵敏，可感知到海草释放出的一些具有特殊气味的化学物质，并通过追踪气味的来源来寻找海草床，这说明信息传递在生态系统中的作用是______________________。 （3）人工围垦和海滨旅游会______（填“降低”或“增大”）该区域的生态足迹。为了保护海龟种群，有人对受伤的海龟进行救治，这种保护措施能否增大海龟种群的环境容纳量，请作出判断并说明理由______________________________。 【答案】（1） ①. 3##三 ②. 捕食和种间竞争 ③. 海龟捕食的另外一种生物以磷虾（或浮游动物）为食 ④. 消费者、分解者 （2） ①. 直接 ②. 能够调节生物的种间关系（进而维持生态系统的平衡与稳定） （3） ①. 增大 ②. 不能，环境容纳量由环境本身决定，救治受伤海龟未改变环境条件 【解析】 【小问1详解】 在食物链“浮游藻类→海龟→鲨鱼”中，海龟处于第二营养级；在食物链“浮游藻类→浮游动物→海龟一鲨鱼”中，海龟处于第三营养级；在食物链“浮游藻类→浮游动物→磷虾→海龟箭头鲨鱼”中，海龟处于第四营养级，所以海龟共占了3个营养级。海龟以磷虾为食，二者存在捕食关系，同时海龟和磷虾都以浮游动物为食，二者存在种间竞争关系。海龟捕食的另外一种生物以磷虾（或浮游动物）为食，因此海龟种群急剧下降后，另外一种生物数量增加，对磷虾的捕食增多，使磷虾的数量并未增加；或另一种生物数量增加，对浮游动物捕食增多，导致磷虾食物减少，使磷虾的数量并未增加。螃蟹能取食幼龟，说明螃蟹属于消费者，螃蟹能取食海龟死亡胚胎，说明螃蟹属于分解者。 【小问2详解】 直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。因此研究人员通过对海龟结构特征和运动机理进行分析，设计了一种仿生海龟机器人，用于海上光伏系统电缆的巡检，这体现了生物多样性的直接价值。绿海龟的嗅觉系统非常灵敏，可感知到海草释放出的一些具有特殊气味的化学物质，并通过追踪气味的来源来寻找海草床，这说明信息传递在生态系统中的作用是能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 【小问3详解】 人工围垦和海滨旅游等人类活动增加，会使该区域的生态足迹增大。对受伤海龟进行救治，只是对个体的保护，并没有改变环境条件，而环境容纳量是由环境本身决定的，所以该行为不能增大海龟种群的环境容纳量。 20. 常见的玉米、大麦等谷物饲粮中普遍存在大量的甘露聚糖，其是一种抗营养因子，会影响单胃动物的肠道健康，降低动物的消化效率和产量。β-甘露聚糖酶的使用不仅可以降低甘露聚糖的抗营养作用，还能够产生不同长度的甘露寡糖（MOS），而MOS具有许多有益特性，有助于动物饲料的改良。普通的β-甘露聚糖酶稳定性差，研究人员通过易错PCR技术获得优异稳定性的β-甘露聚糖酶。回答下列问题： （1）易错PCR是在进行基因扩增时，通过调整反应条件，如提高Mg2+浓度、加入Mn2+、改变______（原料）浓度或运用低保真度______（酶）等，改变扩增的突变频率，从而向目的基因中随机引入突变，获得蛋白质分子随机突变体的方法。 （2）研究人员将获得的β-甘露聚糖酶基因经过______后导入酵母细胞中，首先进行90℃高温筛选，获得两个突变株3-228和4-59，相关酶活力如表1所示。由数据可知，______株效果更好。 菌株 处理前酶活力/（U·mL-1） 处理后酶活力/（U·mL-1） 野生型 29.63 11.70 3-228 28.41 17.22 4-59 32.52 21.35 表1 （3）扩增β-甘露聚糖酶基因时两种引物的序列为5'-GTCCCTGCGGCCGCTATTGTA-3'和5'-GTAAATGAATTCCTGACATCC-3'，表2表示部分限制酶及其识别序列和切割位点，据此推断该基因两端有限制酶______的切割位点。 限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ NotⅠ HindⅢ 识别序列和切割位点5'→3' G↓GATCC G↓AATTC C↓AATTG GC↓GGCCGC A↓AGCTT 表2 （4）研究人员为了探究Mn2+对该PCR体系的影响，得到如图1所示的电泳条带。试说出建议Mn2+浓度不高于0.35mmol·L-1的理由：____________________。 注：泳道M为DNA标准对照，泳道1~9分别为体系中加入终浓度为0.0、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50mmol·L-1MnCl2的PCR产物。 图1 （5）研究人员后续又进行了pH对突变体和野生型影响的相关实验，绘制出如图2所示的曲线，右图是在相应条件下处理一段时间后，置于最适pH条件下测定剩余的酶活力，计算出相对酶活力。试分析左右图的实验目的：____________________。 【答案】（1） ①. 四种脱氧核苷酸（dNTP） ②. 耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶） （2） ①. 基因表达载体的构建 ②. 4-59 （3）NotI、EcoRI （4）Mn2+浓度不高于0.35mmol・L-1时，条带清晰，扩增的产物多 （5）左图的实验目的是探究突变体和野生型的β-甘露聚糖酶的最适pH，右图的实验目的是探究单位时间内突变体和野生型在不同pH条件下β-甘露聚糖酶的耐受性（或能力或稳定性） 【解析】 【小问1详解】 PCR反应的原料是四种脱氧核苷酸（dNTP），反应需要耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）催化，易错PCR通过改变反应条件、使用低保真度DNA聚合酶提高基因突变频率，获得突变体。 【小问2详解】 将目的基因导入受体细胞前，需要先构建基因表达载体；本实验筛选高温稳定性好的酶，90℃处理后4-59的酶活力远高于另外两组，因此4-59株效果更好。 【小问3详解】 分析引物序列：第一条引物含GCGGCCGC序列，对应限制酶NotⅠ的识别序列；第二条引物含GAATTC序列，对应限制酶EcoRⅠ的识别序列，因此该基因两端有这两种限制酶的切割位点。 【小问4详解】 分析电泳结果：Mn2+浓度0~0.35mmol/L时，都能更多的扩增出清晰、大小正确的目的条带；浓度高于0.35mmol/L后，产物条带弥散，扩增失败，无法得到正确目的基因，因此建议浓度不高于0.35mmol/L。 【小问5详解】 左图直接测定不同pH下的酶活力，所以实验目的是探究突变体和野生型的β-甘露聚糖酶的最适pH；右图先在不同pH处理酶，再在最适pH测剩余酶活力，反映酶的pH稳定性，所以实验目的是探究单位时间内突变体和野生型在不同pH条件下β-甘露聚糖酶的耐受性（或能力或稳定性）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $