精品解析：北京市丰台区2025-2026学年高三下学期综合练习（一）生物试题

高三生物 姓名：________准考证号：________ 本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 某高三学生发现新物种括苍山脊蛇。将括苍山脊蛇与北京地区最常见的白条锦蛇对比，下列叙述正确的是（　　） A. 含量最多的化合物都是蛋白质 B. 生命活动的基本单位都是细胞 C. 两种生物的细胞，基本结构不同 D. 细胞衰老后代谢速率都会加快 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞中含量最多的化合物是水，A错误； B、除病毒外，所有生物生命活动的基本单位都是细胞，两种蛇均为多细胞真核生物，生命活动的基本单位都是细胞，B正确； C、两种蛇都属于爬行动物，细胞均为动物细胞，基本结构都是细胞膜、细胞质、细胞核，基本结构相同，C错误； D、细胞衰老后，细胞内水分减少，多种酶活性降低，代谢速率减慢，D错误。 2. 我国科研人员研发出新材料，可利用CO2和H2O在自然光下产生CO和CH4.该材料上能发生水的光解反应。因能积累电子，其能量转换效率高于天然光合作用。下列叙述错误的是（　　） A. 人工光合作用能转化光能 B. 天然光合作用时电子无法积累 C. 新材料可类比为叶绿体内膜 D. 新材料可降低环境中CO2的浓度 【答案】C 【解析】 【详解】A、人工光合作用可利用自然光进行反应，能将光能转化为化学能，A正确； B、由题意可知，新材料因能积累电子，能量转换效率高于天然光合作用，可推知天然光合作用时电子无法积累，B正确； C、水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上，而非叶绿体内膜，因此新材料应类比为类囊体薄膜，C错误； D、该材料以CO2为反应原料合成产物，可消耗环境中的CO2，降低其浓度，D正确。 3. 临床上用X射线辐照血液制品，提高输血时的安全性，但可能对血小板产生影响。血小板活性与线粒体密切相关。研究者利用常规剂量的X射线辐照血小板，结果发现，两组血小板无明显差异，内部线粒体结构均呈现完整状态。下列叙述错误的是（　　） A. 图中箭头所指结构为线粒体内膜，葡萄糖会在内膜上分解成丙酮酸 B. 实验时需选取多名健康人的血小板样本，每份均分为对照组与辐照组 C. 实验初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板的线粒体结构 D. 可延长观察周期，探究被X射线辐照过的血小板输入人体内后存活时间 【答案】A 【解析】 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质，不在线粒体内膜，A错误； B、实验选取多名健康人的血小板，每份样本均分对照组和辐照组，可避免个体差异带来的实验误差，符合实验设计的重复性、单一变量原则，B正确； C、由题意可知，两组血小板无明显差异，线粒体结构均呈现完整状态，实验结果可初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板线粒体结构，C正确； D、本实验仅观察了辐照后血小板线粒体的结构，后续可以进一步延长观察周期，探究辐照血小板输入人体后的存活时间，D正确。 4. 某铜代谢障碍病患者的A基因突变，导致转运铜的ATP酶失活，造成肠道铜堆积，但脑、肝极度缺乏铜，依赖铜的酶全面失活。下图为患者家族系谱图，下列叙述错误的是（　　） A. 根据系谱图可初步判断该病为伴X隐性遗传病 B. 加强产前诊断，能有效减少该病患儿的出生概率 C. 尽早静脉注射能跨膜运输的含铜药物，可缓解症状 D. II-1和II-2再生育，所生男孩患病的概率是1/4 【答案】D 【解析】 【详解】A、系谱图显示该病符合"无中生有为隐性"，且所有患者均为男性，女性不发病但为携带者，符合伴X染色体隐性遗传病的特点，可初步判断为伴X隐性遗传病，A正确； B、该病属于单基因遗传病，产前诊断可检测胎儿是否携带致病基因，能有效降低该病患儿的出生概率，B正确； C、根据题干信息，患者的症状源于转运铜的酶失活，导致脑、肝极度缺铜，依赖铜的酶失活，因此静脉注射可跨膜运输的含铜药物，能补充脑、肝的铜含量，缓解症状，C正确； D、该病最可能为伴X隐性遗传病，设致病基因为a，II-1为正常男性，基因型为XAY，II-2为携带者，基因型为XAXa，二者生育男孩时，患病概率为1/2，D错误。 5. 1953年DNA双螺旋结构的发现具有里程碑式的意义，下列叙述错误的是（　　） A. 实验和数据是演绎理论的基础，重大科学突破需多人多学科协作 B. 富兰克林根据拍摄的DNA衍射图谱推算出DNA结构的众多参数 C. 查哥夫计算出碱基含量：腺嘌呤=胞嘧啶，鸟嘌呤=胸腺嘧啶 D. 沃森和克里克尝试搭建过很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA双螺旋结构的发现融合了物理学、生物化学等多学科的实验数据，依赖沃森、克里克、富兰克林、查哥夫等多位科学家的研究成果协作，说明实验和数据是演绎理论的基础，重大科学突破需多人多学科协作，A正确； B、富兰克林拍摄的DNA X射线衍射图谱是推算DNA结构的核心依据，可据此得到DNA螺旋直径、螺距等众多结构参数，B正确； C、查哥夫提出的碱基含量规则为腺嘌呤（A）数量等于胸腺嘧啶（T）数量，鸟嘌呤（G）数量等于胞嘧啶（C）数量，C错误； D、沃森和克里克构建DNA结构模型的过程中，曾先后尝试搭建多种不同的双螺旋、三螺旋结构模型，经过多次调整才最终得到正确的双螺旋结构模型，D正确。 6. 人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A. DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B. 氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C. 裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D. 通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞衰老的诱因包括DNA损伤长期积累，同时DNA损伤积累可能导致原癌基因、抑癌基因发生突变，进而诱发细胞癌变，因此DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变，A正确； B、蛋白质的空间结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式共同决定，两种生物的cGAS蛋白存在氨基酸差异，会引起其空间结构不同，B正确； C、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，基因是有遗传效应的DNA片段，基因上不存在密码子，C错误； D、基因工程可定向改造目的基因，进而改造其表达的蛋白质，因此可通过基因工程改造人类的cGAS蛋白，D正确。 7. 研究人员研制了葡萄糖敏感型胰岛素（NNC）。当葡萄糖浓度从3mmol/L增加到20mmol/L时，NNC的空间结构发生可逆改变，与胰岛素受体的结合能力增加了3.2倍。下列叙述错误的是（　　） A. 血糖浓度较低时，NNC与胰岛素受体的结合能力较弱 B. 该药发挥作用后会促进糖原和非糖物质转化为葡萄糖 C. 该药不适用于对胰岛素敏感性降低的2型糖尿病 D. NNC可智能调节降糖效果，避免低血糖的出现 【答案】B 【解析】 【详解】A、由题干可知葡萄糖浓度升高时NNC与胰岛素受体的结合能力显著提升，反之血糖浓度较低时，NNC与受体结合能力较弱，A正确； B、胰岛素类药物发挥降血糖作用时，会抑制糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，选项所述为升血糖的生理过程，与胰岛素作用不符，B错误； C、2型糖尿病的致病原因是机体对胰岛素敏感性降低（胰岛素受体功能异常），NNC需要结合胰岛素受体才能发挥作用，因此不适用于该类糖尿病，C正确； D、血糖浓度低时NNC与受体结合能力弱，降糖作用减弱，血糖浓度高时结合能力强、降糖作用增强，可智能调节降糖效果，避免低血糖出现，D正确。 故选B。 8. 2026年3月我国首创的脑机接口系统中，电子芯片能采集大脑皮层发出的脑电波，将信号转化为可识别的控制指令，绕过患者受损的颈部脊髓，控制手部肌肉完成喝水、写字等精细运动。下列叙述错误的是（　　） A. 受损的脊髓属于中枢神经系统 B. 芯片采集到的信号是化学信号 C. 有运动需求时，相应神经元有动作电位产生 D. 因反射弧不完整，治疗前患者无法完成缩手反射 【答案】B 【解析】 【详解】A、中枢神经系统由脑和脊髓共同组成，因此受损的颈部脊髓属于中枢神经系统，A正确； B、芯片采集的大脑皮层发出的脑电波属于神经元兴奋时产生的电信号，并非化学信号（化学信号为突触处传递信息的神经递质），B错误； C、有运动需求时，控制运动的相应神经元会产生兴奋，而动作电位是神经元兴奋的标志，因此会有动作电位产生，C正确； D、完整的反射弧是完成反射的结构基础，患者颈部脊髓受损导致缩手反射的反射弧不完整，因此治疗前无法完成缩手反射，D正确。 9. 大西洋鲑鱼产卵时需从海水环境中洄游到淡水环境，产卵后再次回到海里。下列叙述正确的是（　　） A. 由海水进入淡水，鲑鱼细胞外液渗透压会升高 B. 由海水进入淡水，肾小管对水的重吸收会增强 C. 由淡水回到海水，下丘脑分泌抗利尿激素增加 D. 由淡水回到海水，肾上腺皮质分泌醛固酮增加 【答案】C 【解析】 【详解】A、淡水渗透压远低于鲑鱼细胞外液渗透压，鲑鱼由海水进入淡水后，外界水分大量进入体内，细胞外液渗透压会降低，A错误； B、由海水进入淡水后细胞外液渗透压降低，下丘脑分泌抗利尿激素减少，肾小管对水的重吸收减弱，通过增加排尿量排出多余水分，B错误； C、由淡水回到海水时，海水渗透压高，鲑鱼失水增加导致细胞外液渗透压升高，下丘脑分泌抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管重吸收水，减少排尿以维持渗透压稳定，C正确； D、醛固酮的作用是保钠排钾，由淡水回到海水时鲑鱼摄入的钠离子增多，血钠升高，肾上腺皮质分泌醛固酮减少，减少钠离子的重吸收以维持血钠平衡，D错误。 10. 对某污染地的土壤及典型物种中的重金属镉浓度（mg/kg）进行检测，数据如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 人类活动排放的镉不参与生态系统的物质循环过程 B. 镉元素的循环过程与碳、氮等元素的循环过程相同 C. 早熟禾中镉元素的浓度为0.9mg/kg，实现了生物富集 D. 据图推测，可选用蚯蚓作为指示生物监测镉污染情况 【答案】D 【解析】 【详解】A、物质循环是指组成生态系统的化学元素在生物群落和无机环境之间的循环过程，人类排放的镉会进入生态系统，参与物质循环，A错误； B、碳、氮属于气体型循环元素，可通过气体形式在生物圈循环，镉是重金属，属于沉积型循环元素，循环过程与碳、氮存在明显差异，B错误； C、生物富集是指生物体从环境中摄取难分解物质后，体内浓度高于环境浓度的现象，该环境中土壤镉浓度为1.9mg/kg，早熟禾镉浓度仅为0.9mg/kg，低于土壤浓度，没有实现生物富集，C错误； D、蚯蚓体内镉浓度高达60.9mg/kg，远高于土壤中镉浓度，对镉的富集作用十分显著，因此可选用蚯蚓作为指示生物监测镉污染，D正确。 11. 美国白蛾是外来入侵物种，入侵后爆发成灾。周氏啮小蜂是中国本土的多寄主型寄生蜂，能利用美国白蛾蛹的信息物质定位并寄生其中。下列叙述错误的是（　　） A. 美国白蛾入侵初期，种群数量呈现“S”形增长 B. 新形成的寄生关系，会影响所在群落的物种丰富度 C. 定位的过程体现了信息传递可调节生物的种间关系 D. 寄主多样化，有利于提高系统营养结构的复杂程度 【答案】A 【解析】 【详解】A、外来入侵物种入侵初期，食物、空间充足，缺乏天敌，气候适宜，种群数量呈现“J”形增长，A错误； B、新形成的寄生关系可抑制美国白蛾的种群爆发，避免美国白蛾过度繁殖导致本土物种消亡，会对所在群落的物种丰富度产生影响，B正确； C、周氏啮小蜂利用美国白蛾蛹的化学信息定位并寄生，该过程体现了信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，C正确； D、周氏啮小蜂寄主多样化，可与更多物种形成寄生关系，丰富了食物链、食物网的组成，有利于提高生态系统营养结构的复杂程度，D正确。 12. 云南梯田的“山顶森林涵养水源—山腰村寨生活—山坡梯田耕作—山脚江河补水”的结构符合生态工程原理，山坡梯田的“稻—鱼—鸭”模式取得了显著的经济效益。下列叙述错误的是（　　） A. “森林—村寨—梯田—江河”的空间布局，体现了“整体”原理 B. 该生态系统能涵养水源保持水土，生物多样性的间接价值大于直接价值 C. 与只种植水稻相比，“稻—鱼—鸭”模式能提升生态系统的抵抗力稳定性 D. “稻—鱼—鸭”模式中，粪便为水稻提供了有机养分，实现物质循环利用 【答案】D 【解析】 【详解】A、“森林—村寨—梯田—江河”的空间布局既遵循自然生态系统的结构规律，又兼顾了生态效益、经济效益和居民生活需求的统一，符合生态工程的整体原理，A正确； B、涵养水源、保持水土属于生物多样性的间接价值（生态功能），生物多样性的间接价值显著大于直接价值，B正确； C、与单一种植水稻的农田相比，“稻—鱼—鸭”模式生物种类更多，营养结构更复杂，生态系统自我调节能力更强，因此抵抗力稳定性更高，C正确； D、水稻是生产者，只能吸收利用无机盐等无机物，无法直接吸收粪便中的有机养分，粪便需要经过分解者的分解作用转化为无机物后才能被水稻利用，D错误。 13. 诺如病毒（NV）是引起非细菌性流行性胃肠炎的主要病原体。科学家以NV的核衣壳蛋白VP1为抗原，制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是（　　） A. 对小鼠反复注射VP1，能从小鼠脾中得到产生VP1抗体的B淋巴细胞 B. 将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 C. 对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选可获得特定的杂交瘤细胞 D. 制备出该单克隆抗体，有利于进一步开发快速检测诊断试剂，控制疾病传播 【答案】B 【解析】 【详解】A、VP1作为抗原反复注射小鼠，可刺激小鼠发生体液免疫，脾脏中会产生能分泌抗VP1抗体的B淋巴细胞，A正确； B、诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，融合细胞有三类：B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，因此诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还需进一步筛选，B错误； C、获得杂交瘤细胞后，需进行克隆化培养和专一抗体检测，经过多次筛选才能获得既能无限增殖又能产生所需抗VP1抗体的特定杂交瘤细胞，C正确； D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，制备出抗VP1的单克隆抗体可用于开发诺如病毒快速检测试剂，便于早发现早防控，控制疾病传播，D正确。 14. 下列生物工程技术中，不需要用到胚胎移植技术的是（　　） A. 利用成纤维细胞等培养出可供移植的皮肤 B. 利用乳腺生物反应器生产珍贵的医用蛋白 C. 利用本地黄牛快速大量繁殖引进的良种奶牛 D. 利用试管婴儿技术帮助有生育困难的夫妇 【答案】A 【解析】 【详解】A、利用成纤维细胞培养可供移植的皮肤，仅涉及动物细胞培养技术，只需获得皮肤组织，无需发育为完整动物个体，不需要胚胎移植，A符合题意； B、构建乳腺生物反应器需要先获得导入药用蛋白基因的早期胚胎，再通过胚胎移植将胚胎移入代孕母体内发育为转基因动物，需要用到胚胎移植，B不符合题意； C、快速大量繁殖良种奶牛，需要将良种奶牛的早期胚胎移植到本地代孕黄牛体内发育，需要用到胚胎移植，C不符合题意； D、试管婴儿技术需要将体外受精得到的早期胚胎，移植到母体子宫内继续发育，需要用到胚胎移植，D不符合题意。 15. 分析下列实验现象出现的可能原因，不合理的是（　　） 选项 实验现象 可能原因 A 洋葱表皮细胞中未观察到质壁分离 细胞已死亡或外界溶液浓度高于细胞液浓度 B 绿叶光合色素提取液的颜色较浅 研磨不充分或未加二氧化硅、碳酸钙 C 观察有丝分裂时装片中细胞多层重叠 解离时间不足或制片时未压片 D 植物组织培养时被杂菌污染 外植体消毒不充分或培养基灭菌不合格 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞死亡后原生质层失去选择透过性，无法发生质壁分离；但外界溶液浓度高于细胞液浓度时，活的成熟洋葱表皮细胞会发生质壁分离，不是未观察到质壁分离的原因，A错误； B、二氧化硅可使研磨更充分，碳酸钙可防止研磨过程中光合色素被破坏，若研磨不充分或未加二氧化硅、碳酸钙，会导致提取的色素含量少，提取液颜色较浅，B正确； C、解离的作用是使组织中的细胞相互分离开，压片的作用是使细胞分散成单层，若解离时间不足或制片时未压片，细胞无法充分分散，就会出现多层重叠的现象，C正确； D、植物组织培养需要严格无菌环境，外植体消毒不充分会携带杂菌，培养基灭菌不合格会残留杂菌，均会导致培养过程被杂菌污染，D正确。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 小鼠受到压力时会产生皮质酮，抑制浆细胞的产生。但近期研究发现，轻度压力反而促进浆细胞产生。 （1）小鼠受到压力刺激时，下丘脑中部分CRH细胞会释放促肾上腺皮质激素释放激素，通过________轴的分级调节，产生皮质酮。 （2）小鼠浆细胞没有直接受脾神经调节的相关受体。研究人员设计实验探究其受脾神经调节的方式，结果如图1，说明脾神经可________。由此推测，脾神经可能是通过T细胞调节浆细胞产生。 （3）直接刺激下丘脑CRH细胞时，检测脾神经电位变化如图2，结果显示________，说明CRH细胞能够调节脾神经活动。 图2： 注：灰色区域可代表发生了动作电位，虚线框内为激活时的电位变化 （4）研究人员推测：轻度压力促进浆细胞产生的过程与上述（2）～（3）中通路有关，请完善下表的实验组操作，为该推测提供实验证据。 组别 实验处理 抗体水平 实验组1 使部分CRH细胞凋亡 ①________ 无显著差异 实验组2 切除脾神经 实验组3 抑制B细胞的响应 实验组4 ②________ （5）为探究压力对免疫的影响，研究人员对小鼠注射特异性抗原后，分别施加不同压力并测定皮质酮相对含量。实验步骤和结果如图3，请据此将对照组的处理画在答题卡上。 以上研究揭示了压力影响浆细胞产生的机制，该过程受________网络调节。 【答案】（1）下丘脑-垂体-肾上腺皮质 （2）能促进T细胞依赖型浆细胞的生成，但对非T细胞依赖型浆细胞没有明显作用 （3）随着CRH分泌细胞的激活，脾神经的动作电位频率显著增加 （4） ①. 施加轻微的压力 ②. 抑制T细胞对脾神经的反应 （5） ①. ②. 神经-体液-免疫 【解析】 【小问1详解】 肾上腺皮质分泌皮质酮，符合下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节机制：下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，促进皮质酮分泌。 【小问2详解】 分析图1，T细胞依赖型浆细胞中，保留脾神经的假手术组浆细胞占比显著高于切除脾神经组，而非T细胞依赖型浆细胞中，两组无明显差异，因此说明脾神经能促进T细胞依赖型浆细胞的生成，但对非T细胞依赖型浆细胞没有明显作用。 【小问3详解】 图2显示，刺激CRH细胞后，脾神经的动作电位（灰色区域）频率明显增加，说明CRH细胞可以调节脾神经的活动，且随着CRH分泌细胞的激活，脾神经的动作电位频率显著增加。 【小问4详解】 分析题意，实验目的是验证“轻度压力促进浆细胞产生依赖该通路”，因此所有实验组的共同处理②为施加轻度压力；通路流程为：轻度压力→CRH细胞→脾神经→T细胞→B细胞分化为浆细胞，因此四个实验组依次阻断通路的不同环节，实验组1阻断CRH、实验组2阻断脾神经、实验组4需要阻断T细胞，因此⑤为抑制T细胞功能：阻断任意一个环节后，轻度压力都无法促进浆细胞产生，因此抗体水平无显著差异，证明推测成立。 【小问5详解】 对照组不施加压力处理，因此流程为免疫7天后，进行采样，可绘制图形如下；该过程既有神经调节（神经元兴奋、脾神经电位变化）、又有体液调节（皮质酮等激素）、还有免疫调节（免疫细胞的活动），因此属于神经-体液-免疫调节网络。 17. 为探究白车轴草与黑麦草之间是否会因种间竞争而发生资源利用的分化，研究者进行了相关实验。 （1）白车轴草的生态位是指它在群落中的地位或作用，包括所处的________，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。 （2）研究者在甲、乙两个地点对白车轴草进行了移栽和重栽实验。实验处理如图1，检测白车轴草的总干重如图2。 注：1—6表示样地编号，“。”表示白车轴草来源地，箭头表示白车轴草移栽/重栽方向。 ①将白车轴草种植在三类实验样地中：移除白车轴草的乙地、移除白车轴草和黑麦草的乙地、________。 ②样地3和样地5是对照组，其中样地3的处理是移除________、种植________。 ③据图2分析，样地1中白车轴草的总干重显著低于样地2，说明________。样地3与样地4相比无显著差异的原因是________。 （3）综合上述实验结果，可推测乙地白车轴草会因长期与黑麦草竞争而发生________的分化，即产生了________性进化。 【答案】（1）空间位置 （2） ①. 移除白车轴草的甲地 ②. 白车轴草 ③. 乙地的白车轴草 ④. 黑麦草与白车轴草之间存在显著的种间竞争，黑麦草会明显抑制白车轴草的生长 ⑤. 来自两物种地(乙地)的白车轴草与黑麦草的竞争较弱 （3） ①. 生态位 ②. 适应 【解析】 【小问1详解】 生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的种间关系等，是物种在群落中的功能地位总和。 【小问2详解】 ①实验围绕 “有无黑麦草”“有无白车轴草” 设置三组处理，除已给出的两组外，第三组为移除白车轴草的甲地。②样地3和样地5是对照组，样地5是移除白车轴草后，重新种植在甲地，即样地3是原地重栽对照，因样地3的处理是移除白车轴草，种植乙地来源的白车轴草（原地白车轴草）；③据图2分析，样地1中白车轴草的总干重显著低于样地2，样地 1 保留黑麦草，样地 2 移除黑麦草；样地 1 干重显著更低，说明黑麦草与白车轴草之间存在显著的种间竞争，黑麦草会明显抑制白车轴草的生长。样地 3 移除黑麦草、样地4 两种植物均移除，二者干重无显著差异，说明来自两物种地(乙地)的白车轴草与黑麦草的竞争较弱。 【小问3详解】 长期与黑麦草共存，使乙地白车轴草在资源利用方式、资源获取策略上发生生态位的分化，以减少竞争压力，这种因种间竞争导致的进化为适应进化。 18. 野生型黄瓜为雌雄同株。黄瓜花在早期发育阶段是两性花。随着心皮发育（决定雌蕊）停滞或雄蕊发育停滞，形成了单性花。外施生长素可提高黄瓜雌花比例，我国研究者对其机制进行了研究。 （1）生长素作为________分子，对植物的生长发育起________作用。 （2）生长素响应因子ARF蛋白在雌蕊中表达量显著高于雄蕊。ARF基因突变体仅开雄花，部分雄花因心皮发育停滞而形成花柱样组织，其比例与野生型中的________比例相似，表明ARF基因突变导致雌花向雄花转化。 （3）为了研究ARF蛋白与STM基因（促进雌蕊发育）的关系。研究者将STM的启动子中P1~P5区段分别与LacZ（β-半乳糖苷酶）基因融合，导入酵母细胞。再分别将空载体、ARF基因表达载体转入上述酵母细胞。在含有X-gal（可被β-半乳糖苷酶催化产生深色物质）的培养基上培养酵母菌，观察菌落颜色，结果如图1，表明________。 （4）研究者还推测ARF蛋白能与WIP基因（抑制雌蕊发育）结合。为检验该推测，将ARF蛋白与WIP基因片段混合后进行电泳分析如图2，实验结果验证了以上推测。实验中未标记的DNA片段与已标记的DNA片段序列________（相同/不同），其作用是________。请完善表格中的处理____。 组别 1 2 3 4 5 生物素标记的DNA片段 + 未标记的DNA片段 - ARF蛋白 - + + + + 注：“+”代表含有；“-”代表不含有；不同数量的“+”代表浓度的变化；生物素标记可用于显示电泳中的DNA片段 （5）乙烯在花发育早期激活生长素以促进心皮形成。乙烯合成基因ACS1和ACS2分别促进雌蕊的形成、抑制雄蕊的形成。研究发现，ARF与WIP结合后会解除WIP对ACS2基因转录的抑制。综合上述信息，请在答题卡上用适当的文字与箭头完善生长素和乙烯协同调控黄瓜雌花发育的机制。 【答案】（1） ①. 信息 ②. 调节 （2）雌花 （3）ARF蛋白可作用于P2区段促进STM基因表达 （4） ①. 相同 ②. 竞争性结合ARF蛋白或减少已标记DNA片段与ARF蛋白结合 ③. （5） 【解析】 【小问1详解】 生长素是植物激素，对植物生长发育起调节作用。 【小问2详解】 在野生型黄瓜中，植株同时产生雌花和雄花，生长素响应因子ARF蛋白在雌蕊中表达量显著高于雄蕊。ARF基因突变体仅开雄花，部分雄花因心皮发育停滞而形成花柱样组织，这些“转化而来”的雄花数量大致等于野生型中本应出现的雌花数量，因此，该比例对应的是野生型中的雌花比例。 【小问3详解】 将空载体和ARF基因表达载体分别导入酵母细胞后，比较图1中出现的差异，P2启动子出现了明显的区别，而其他启动子没有区别，说明ARF蛋白可作用于P2区段促进STM基因表达。 【小问4详解】 为了证明ARF蛋白是特异性地结合在WIP基因片段上的，需要引入一种“竞争者”。未标记的DNA片段必须与已标记的DNA片段序列相同，这样它们才能争夺同一个蛋白质（ARF蛋白）的结合位点。如果序列不同，就无法构成有效的竞争。所以作用是竞争性结合ARF蛋白或减少已标记DNA片段与ARF蛋白结合。 组别3、4、5的变量：观察电泳图，从第3组到第5组，上方的复合物条带逐渐消失，下方的游离DNA条带逐渐恢复并加深。这说明第3、4、5组中加入了不同浓度的未标记DNA片段，且浓度依次递增。 生物素标记的DNA片段：为了能在电泳中显影，必须始终存在且量一致，所以2、3、4、5组都应填“+”。 ARF蛋白：为了观察竞争效果，蛋白必须存在且量一致，所以2、3、4、5组都应填“+”。 未标记的DNA片段：这是自变量。第2组最多，没有加，第3组开始竞争（复合物减少），第4组竞争更强，第5组几乎完全竞争。根据题干提示“不同数量的‘+’代表浓度的变化”，这里应该填入递增的“+” 表格如下： 【小问5详解】 “乙烯在花发育早期激活生长素”。生长素被激活后，其响应因子ARF发挥作用。ARF与WIP结合。已知WIP抑制雌蕊发育（且WIP抑制ACS2），ARF结合WIP后，解除了WIP的抑制作用，从而促进雌蕊（心皮）发育，同时也解除了对ACS2的抑制。 解除抑制后，ACS2基因开始表达。题目指出ACS2“抑制雄蕊的形成”。ACS2是乙烯合成基因，它的表达会产生更多的乙烯，进一步维持这一过程，ARF结合STM促进雌蕊发育。 所以结果如图： 。 19. 在作物育种中，培育不育系可简化制种流程、节约人工时间。 （1）科研人员培育出了具备优良性状的甘蓝油菜雄性不育系CMS，为获得雄性育性恢复的该品系，计划引入油菜R中的育性恢复基因，部分流程如图1，其中①是________。以________性状作为筛选依据，从而获得BC1到BC5。 （2）在上述BC5中发现一株雌性不育突变体（G）。为判断雌性不育性状的遗传方式，应从BC5中选择正常植株（H）与G杂交，结果发现子代性状及比例为________，推测雌性不育性状由显性单基因控制。 （3）检测发现G中Bol基因的转录量显著低于H．对两者进行基因组测序，若结果为________，则支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 （4）进一步研究发现在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温时，G可恢复育性。且G中突变的Bol基因可使叶片呈锯齿状。基于以上信息，请利用G植株、CMS植株、N品系（可育、具备优良性状），在图2中完善育种流程，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系。 【答案】（1） ①. CMS ②. 雄性可育##育性恢复 （2）雌性可育:雌性不育= 1:1 （3）仅Bol基因序列存在差异 （4） 【解析】 【小问1详解】 CMS（♀，雄性不育） × 油菜R（♂，可育），核基因杂合，细胞质来自CMS，表型可育。作为母本，提供细胞质和部分核基因，F₁作为父本，提供含育性恢复基因的花粉。回交后代BC₁至BC₅中，核基因组逐步向CMS背景趋近，同时保留育性恢复基因。在每代回交后代中，仅选择雄性可育个体进行后续回交，淘汰雄性不育个体。该表型直接反映育性恢复基因的存在。 【小问2详解】 若雌性不育性状由显性单基因控制，设该显性基因为A，隐性正常基因为a。突变体G为雌性不育，其基因型应为AA或Aa，正常植株H基因型为aa。当G与H杂交时：若G为AA，子代全为Aa，全部表现为雌性不育；若G为Aa，子代中Aa（雌性不育）:aa（正常）=1:1。突变体为杂合子，因此子代性状及比例应为雌性不育:雌性可育 = 1:1。 【小问3详解】 要支持“Bol基因是导致雌性不育的基因”这一假说，基因组测序结果应显示G与H仅Bol基因序列存在差异，具体表现可能为：G中Bol基因存在功能丧失性突变，而H中该基因序列完整且保守。G中Bol基因的启动子或增强子区域发生插入/缺失等结构变异，导致转录量显著降低，而H中相应区域正常。G中Bol基因拷贝数减少或完全缺失，而H中为正常拷贝数。若测序结果显示上述任一情况，即可从遗传层面支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 【小问4详解】 根据题意，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系需遵循以下步骤：将G植株（基因型为Bb，锯齿叶、温度敏感型雌性不育）与N品系（基因型为bb，正常叶、可育）杂交，获得F₁代（Bb，锯齿叶、雌性不育）。F₁与N品系回交，在田间早期选择锯齿叶性状个体与连续多代与N品系回交，获得与N品系相似的雌性不育系，在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温条件下，使Bb植株恢复育性，通过自交大量繁殖该纯合雌性不育植株。与CMS在23-29℃低温条件下杂交，获得大量目标杂交种。 20. 水稻His基因控制合成的酶参与除草剂的代谢解毒过程。科研人员利用基因编辑工具Cre-LoxP系统和CRISPR/Cas9系统提高His基因表达水平。 （1）Cre-LoxP系统包含三种载体，载体1、载体2携带Lox序列，载体3携带Cre酶基因。 三种载体通过________法导入水稻细胞后，载体1、2的Lox序列会分别插入目的基因左侧、右侧，载体3表达的Cre酶可特异性识别Lox序列，催化如图1所示的剪切过程，实现一对lox序列间的基因敲除。 （2）His基因所在的染色体部分片段如图2，其附近的RPL基因带有强启动子。RPL基因表达水平变化不会对水稻植株的生命活动造成影响。 科研人员优化了Cre-LoxP系统，使其能引起315kb片段位置颠倒，导致________，提高His基因的表达。请根据图3中Cre酶切割位点，在下表中选出可行的Lox序列组合________，使该系统在Cre酶切割及细胞内DNA连接酶修复后，能实现上述实验目的。 组合 左侧Lox 5'——3' 右侧Lox 5'——3' 一 AGCATA TATGCT 二 AGCATA AGCATA 三 TATGCT TATGCT 四 TATGCT AGCATA （3）科研人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术去除Cre-LoxP操作后残留的Lox序列（“痕迹”）。为了检验CRISPR/Cas9去除痕迹的情况，建立荧光报告系统：将载体A、载体B和CRISPR/Cas9共同导入水稻原生质体中。若Lox序列被去除，则原生质体可检测到绿色荧光。 无绿色荧光 无绿色荧光 注：GFP-1、GFP-2和GFP-3片段可以通过同源重组的方式拼接成完整的GFP（绿色荧光蛋白基因） 有绿色荧光 请根据表中信息解释此系统的检验原理：________。 （4）通过上述技术的优化，科研人员成功制备出抗除草剂的水稻。请分析此工程的优势。 【答案】（1）农杆菌转化 （2） ①. RPL基因的强启动子与His基因的弱启动子交换 ②. 一、四 （3）若成功删除Lox序列，则载体A与载体B发生同源重组，GFP基因能拼接 完整并表达，可检测到绿色荧光:若未成功删除，GFP基因无法拼接完整，检测 不到绿色荧光。 （4）能提高His基因表达水平:同时，因强启动子来自水稻自身基因且去除残 留Lox，避免引入外源基因的干扰，提高了产品安全性。 【解析】 【小问1详解】 植物基因工程常用的导入法是农杆菌转化法，因此三种载体通过农杆菌转化法导入水稻细胞。 【小问2详解】 RPL基因带有强启动子，启动子是RNA聚合酶结合位点，驱动基因转录。原本His基因远离强启动子，表达水平低。315kb片段颠倒后，His基因所带的弱启动子与RPL强启动子互换，His基因受RPL强启动子驱动，转录大幅增强，His基因的表达提高。 Cre酶切割后要实现片段颠倒，必须两侧 Lox 方向相反；若两侧 Lox同向 → Cre 酶切割后会删除片段；若两侧 Lox反向 → Cre 酶切割后片段会颠倒（倒位），因此必须让左侧 Lox 与右侧 Lox方向相反。结合图 3 中 Cre 酶切割位点的方向与基因排列（RPL 强启动子位置），组合一和组合四在切割重接后，能让His基因正好被颠倒到强启动子下游，实现表达增强，因此选组合一和四。 【小问3详解】 根据图示，若成功删除Lox序列，则载体A与载体B发生同源重组，形成完整绿色荧光蛋白基因，GFP基因能拼接完整并表达，可检测到绿色荧光；若未成功删除，GFP-1与GFP-2被隔开，GFP基因无法拼接完整，检测 不到绿色荧光。 【小问4详解】 根据题意，能提高His基因表达水平；同时，因强启动子来自水稻自身基因且去除残留Lox，避免引入外源基因的干扰，提高了产品安全性。 21. 学习下列材料，回答（1）～（4）题。 大肠杆菌转录调控机制的新认识 转录因子（TF）是一类可促进或抑制转录的蛋白质。过去认为强度有差异的启动子受同一TF调控时，转录量差异会更大。最近科学家发现某些TF不符合这一规律，在这些TF调控下，强度不同的组成型启动子（持续表达启动子）的最终转录量却无显著差异，科学家对此展开研究。LacI与CpxR是这类TF的代表，二者调控结果如图1。 图1： 注：不同虚线代表强度不同的组成型启动子，转录量频率为某转录水平的细胞所占比例 科学家建立数学模型解释上述现象：最终转录量由TF对启动子的调控能力（FC）与组成型启动子强度（C）共同决定，最终转录量=FC×C。图1结果显示，在CpxR或LacI的调节下，FC×C=常数，说明这类TF的调控能力FC与启动子强度C呈反比。以CpxR调控为例，强启动子基础转录水平高，在极少量CpxR促进下仅增长几倍就达到饱和转录水平，因此FC较小，而弱启动子相反。细胞内正常浓度的TF对强启动子已过饱和，而对弱启动子不饱和，弱启动子能更充分地利用TF的调控效果，使得不同启动子在TF调控下的转录量差异被“抹平”。 为将结果推向一般化，科学家进一步提出了适用于所有TF类型的FC定量计算公式： 其中[TF]是TF饱和程度（最小为0，最大为1），在同一个TF调节过程中，α和β是不变的。β是大于0的数，用来衡量TF调控RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数：当β>1时，TF会增强RNA聚合酶与启动子结合的稳定性，上文中LacI与CpxR均属此类；β<1时反之。因此可以计算出某一TF浓度下具体的FC，也可以推知随着TF浓度变化，FC的变化趋势。 该项研究拓展了人们对基因转录水平调控的认识。 （1）RNA聚合酶能识别并结合启动子、驱动基因________。该过程所需的原料是________。 （2）根据图1分析LacI和CpxR的作用效果，将选项填入表格中。 TF类型 启动子类型 LacI CpxR 弱启动子 ①________ ②________ 强启动子 ③________ ④________ a．激活作用强 b．激活作用弱 c．抑制作用强 d．抑制作用弱 （3）由FC计算公式推知，当β>1时，随TF浓度增加FC的变化趋势是________，可能与RNA聚合酶和启动子的结合情况有关。 （4）另发现一种促进型转录因子D，其β<1。现有两种不同强度的组成型启动子（X和Y）控制同一基因表达，无D时表达量如图所示。请运用文中信息与模型，预测并绘制D调控下的转录量结果（不考虑转录量频率）。 【答案】（1） ①. 转录 ②. 四种游离的核糖核苷酸 （2） ①. d ②. a ③. c ④. b （3）逐渐降低 （4） 【解析】 【小问1详解】 RNA聚合酶识别并结合启动子后，驱动基因进行转录，该过程以DNA为模板合成RNA，所需原料为四种核糖核苷酸（ATP、UTP、GTP、CTP）。 【小问2详解】 LacI是乳糖操纵子的阻遏蛋白，通常对启动子起抑制作用。对于弱启动子，其抑制效果可能相对不明显，抑制作用弱；而对于强启动子，由于启动子活性高，LacI的抑制作用会更显著，抑制作用强。CpxR是一种应激反应调控蛋白，通常作为激活因子发挥作用。对于弱启动子，CpxR的激活作用可能较弱；而对于强启动子，其激活作用会更强。因此①d抑制作用弱；②a激活作用强；③c抑制作用强；④b激活作用弱。 【小问3详解】 β是大于0的数，用来衡量TF调控RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数：当β>1时，TF会增强RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数，则随TF浓度增加FC逐渐降低。 【小问4详解】 转录因子 D 是促进型转录因子，且其β<1（β 通常代表转录调控的放大系数 / 效率系数，β<1 说明促进作用有限，无法无限放大转录量，且对不同强度启动子的调控效果存在差异）。启动子 X、Y 为组成型启动子，无 D 时：X 的峰值转录量更低（约 4），Y 的峰值转录量更高（约 6），说明Y 的本底启动强度显著高于 X。促进型转录因子的核心作用：提升启动子的转录效率，使转录量整体上调，最终导致启动子 X、Y 的转录量分布曲线整体向右平移（转录量上调），峰值位置右移。D对强启动子Y的FC大，C也大，最终转录量大；对弱启动子X的FC小，C也小，最终转录量小。加入D会加大二者的差距，使强的更强，因此最终转录量如图所示。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物 姓名：________准考证号：________ 本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 某高三学生发现新物种括苍山脊蛇。将括苍山脊蛇与北京地区最常见的白条锦蛇对比，下列叙述正确的是（　　） A. 含量最多的化合物都是蛋白质 B. 生命活动的基本单位都是细胞 C. 两种生物的细胞，基本结构不同 D. 细胞衰老后代谢速率都会加快 2. 我国科研人员研发出新材料，可利用CO2和H2O在自然光下产生CO和CH4.该材料上能发生水的光解反应。因能积累电子，其能量转换效率高于天然光合作用。下列叙述错误的是（　　） A. 人工光合作用能转化光能 B. 天然光合作用时电子无法积累 C. 新材料可类比为叶绿体内膜 D. 新材料可降低环境中CO2的浓度 3. 临床上用X射线辐照血液制品，提高输血时的安全性，但可能对血小板产生影响。血小板活性与线粒体密切相关。研究者利用常规剂量的X射线辐照血小板，结果发现，两组血小板无明显差异，内部线粒体结构均呈现完整状态。下列叙述错误的是（　　） A. 图中箭头所指结构为线粒体内膜，葡萄糖会在内膜上分解成丙酮酸 B. 实验时需选取多名健康人的血小板样本，每份均分为对照组与辐照组 C. 实验初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板的线粒体结构 D. 可延长观察周期，探究被X射线辐照过的血小板输入人体内后存活时间 4. 某铜代谢障碍病患者的A基因突变，导致转运铜的ATP酶失活，造成肠道铜堆积，但脑、肝极度缺乏铜，依赖铜的酶全面失活。下图为患者家族系谱图，下列叙述错误的是（　　） A. 根据系谱图可初步判断该病为伴X隐性遗传病 B. 加强产前诊断，能有效减少该病患儿的出生概率 C. 尽早静脉注射能跨膜运输的含铜药物，可缓解症状 D. II-1和II-2再生育，所生男孩患病的概率是1/4 5. 1953年DNA双螺旋结构的发现具有里程碑式的意义，下列叙述错误的是（　　） A. 实验和数据是演绎理论的基础，重大科学突破需多人多学科协作 B. 富兰克林根据拍摄的DNA衍射图谱推算出DNA结构的众多参数 C. 查哥夫计算出碱基含量：腺嘌呤=胞嘧啶，鸟嘌呤=胸腺嘧啶 D. 沃森和克里克尝试搭建过很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型 6. 人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A. DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B. 氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C. 裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D. 通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 7. 研究人员研制了葡萄糖敏感型胰岛素（NNC）。当葡萄糖浓度从3mmol/L增加到20mmol/L时，NNC的空间结构发生可逆改变，与胰岛素受体的结合能力增加了3.2倍。下列叙述错误的是（　　） A. 血糖浓度较低时，NNC与胰岛素受体的结合能力较弱 B. 该药发挥作用后会促进糖原和非糖物质转化为葡萄糖 C. 该药不适用于对胰岛素敏感性降低的2型糖尿病 D. NNC可智能调节降糖效果，避免低血糖的出现 8. 2026年3月我国首创的脑机接口系统中，电子芯片能采集大脑皮层发出的脑电波，将信号转化为可识别的控制指令，绕过患者受损的颈部脊髓，控制手部肌肉完成喝水、写字等精细运动。下列叙述错误的是（　　） A. 受损的脊髓属于中枢神经系统 B. 芯片采集到的信号是化学信号 C. 有运动需求时，相应神经元有动作电位产生 D. 因反射弧不完整，治疗前患者无法完成缩手反射 9. 大西洋鲑鱼产卵时需从海水环境中洄游到淡水环境，产卵后再次回到海里。下列叙述正确的是（　　） A. 由海水进入淡水，鲑鱼细胞外液渗透压会升高 B. 由海水进入淡水，肾小管对水的重吸收会增强 C. 由淡水回到海水，下丘脑分泌抗利尿激素增加 D. 由淡水回到海水，肾上腺皮质分泌醛固酮增加 10. 对某污染地的土壤及典型物种中的重金属镉浓度（mg/kg）进行检测，数据如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 人类活动排放的镉不参与生态系统的物质循环过程 B. 镉元素的循环过程与碳、氮等元素的循环过程相同 C. 早熟禾中镉元素的浓度为0.9mg/kg，实现了生物富集 D. 据图推测，可选用蚯蚓作为指示生物监测镉污染情况 11. 美国白蛾是外来入侵物种，入侵后爆发成灾。周氏啮小蜂是中国本土的多寄主型寄生蜂，能利用美国白蛾蛹的信息物质定位并寄生其中。下列叙述错误的是（　　） A. 美国白蛾入侵初期，种群数量呈现“S”形增长 B. 新形成的寄生关系，会影响所在群落的物种丰富度 C. 定位的过程体现了信息传递可调节生物的种间关系 D. 寄主多样化，有利于提高系统营养结构的复杂程度 12. 云南梯田的“山顶森林涵养水源—山腰村寨生活—山坡梯田耕作—山脚江河补水”的结构符合生态工程原理，山坡梯田的“稻—鱼—鸭”模式取得了显著的经济效益。下列叙述错误的是（　　） A. “森林—村寨—梯田—江河”的空间布局，体现了“整体”原理 B. 该生态系统能涵养水源保持水土，生物多样性的间接价值大于直接价值 C. 与只种植水稻相比，“稻—鱼—鸭”模式能提升生态系统的抵抗力稳定性 D. “稻—鱼—鸭”模式中，粪便为水稻提供了有机养分，实现物质循环利用 13. 诺如病毒（NV）是引起非细菌性流行性胃肠炎的主要病原体。科学家以NV的核衣壳蛋白VP1为抗原，制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是（　　） A. 对小鼠反复注射VP1，能从小鼠脾中得到产生VP1抗体的B淋巴细胞 B. 将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 C. 对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选可获得特定的杂交瘤细胞 D. 制备出该单克隆抗体，有利于进一步开发快速检测诊断试剂，控制疾病传播 14. 下列生物工程技术中，不需要用到胚胎移植技术的是（　　） A. 利用成纤维细胞等培养出可供移植的皮肤 B. 利用乳腺生物反应器生产珍贵的医用蛋白 C. 利用本地黄牛快速大量繁殖引进的良种奶牛 D. 利用试管婴儿技术帮助有生育困难的夫妇 15. 分析下列实验现象出现的可能原因，不合理的是（　　） 选项 实验现象 可能原因 A 洋葱表皮细胞中未观察到质壁分离 细胞已死亡或外界溶液浓度高于细胞液浓度 B 绿叶光合色素提取液的颜色较浅 研磨不充分或未加二氧化硅、碳酸钙 C 观察有丝分裂时装片中细胞多层重叠 解离时间不足或制片时未压片 D 植物组织培养时被杂菌污染 外植体消毒不充分或培养基灭菌不合格 A. A B. B C. C D. D 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 小鼠受到压力时会产生皮质酮，抑制浆细胞的产生。但近期研究发现，轻度压力反而促进浆细胞产生。 （1）小鼠受到压力刺激时，下丘脑中部分CRH细胞会释放促肾上腺皮质激素释放激素，通过________轴的分级调节，产生皮质酮。 （2）小鼠浆细胞没有直接受脾神经调节的相关受体。研究人员设计实验探究其受脾神经调节的方式，结果如图1，说明脾神经可________。由此推测，脾神经可能是通过T细胞调节浆细胞产生。 （3）直接刺激下丘脑CRH细胞时，检测脾神经电位变化如图2，结果显示________，说明CRH细胞能够调节脾神经活动。 图2： 注：灰色区域可代表发生了动作电位，虚线框内为激活时的电位变化 （4）研究人员推测：轻度压力促进浆细胞产生的过程与上述（2）～（3）中通路有关，请完善下表的实验组操作，为该推测提供实验证据。 组别 实验处理 抗体水平 实验组1 使部分CRH细胞凋亡 ①________ 无显著差异 实验组2 切除脾神经 实验组3 抑制B细胞的响应 实验组4 ②________ （5）为探究压力对免疫的影响，研究人员对小鼠注射特异性抗原后，分别施加不同压力并测定皮质酮相对含量。实验步骤和结果如图3，请据此将对照组的处理画在答题卡上。 以上研究揭示了压力影响浆细胞产生的机制，该过程受________网络调节。 17. 为探究白车轴草与黑麦草之间是否会因种间竞争而发生资源利用的分化，研究者进行了相关实验。 （1）白车轴草的生态位是指它在群落中的地位或作用，包括所处的________，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。 （2）研究者在甲、乙两个地点对白车轴草进行了移栽和重栽实验。实验处理如图1，检测白车轴草的总干重如图2。 注：1—6表示样地编号，“。”表示白车轴草来源地，箭头表示白车轴草移栽/重栽方向。 ①将白车轴草种植在三类实验样地中：移除白车轴草的乙地、移除白车轴草和黑麦草的乙地、________。 ②样地3和样地5是对照组，其中样地3的处理是移除________、种植________。 ③据图2分析，样地1中白车轴草的总干重显著低于样地2，说明________。样地3与样地4相比无显著差异的原因是________。 （3）综合上述实验结果，可推测乙地白车轴草会因长期与黑麦草竞争而发生________的分化，即产生了________性进化。 18. 野生型黄瓜为雌雄同株。黄瓜花在早期发育阶段是两性花。随着心皮发育（决定雌蕊）停滞或雄蕊发育停滞，形成了单性花。外施生长素可提高黄瓜雌花比例，我国研究者对其机制进行了研究。 （1）生长素作为________分子，对植物的生长发育起________作用。 （2）生长素响应因子ARF蛋白在雌蕊中表达量显著高于雄蕊。ARF基因突变体仅开雄花，部分雄花因心皮发育停滞而形成花柱样组织，其比例与野生型中的________比例相似，表明ARF基因突变导致雌花向雄花转化。 （3）为了研究ARF蛋白与STM基因（促进雌蕊发育）的关系。研究者将STM的启动子中P1~P5区段分别与LacZ（β-半乳糖苷酶）基因融合，导入酵母细胞。再分别将空载体、ARF基因表达载体转入上述酵母细胞。在含有X-gal（可被β-半乳糖苷酶催化产生深色物质）的培养基上培养酵母菌，观察菌落颜色，结果如图1，表明________。 （4）研究者还推测ARF蛋白能与WIP基因（抑制雌蕊发育）结合。为检验该推测，将ARF蛋白与WIP基因片段混合后进行电泳分析如图2，实验结果验证了以上推测。实验中未标记的DNA片段与已标记的DNA片段序列________（相同/不同），其作用是________。请完善表格中的处理____。 组别 1 2 3 4 5 生物素标记的DNA片段 + 未标记的DNA片段 - ARF蛋白 - + + + + 注：“+”代表含有；“-”代表不含有；不同数量的“+”代表浓度的变化；生物素标记可用于显示电泳中的DNA片段 （5）乙烯在花发育早期激活生长素以促进心皮形成。乙烯合成基因ACS1和ACS2分别促进雌蕊的形成、抑制雄蕊的形成。研究发现，ARF与WIP结合后会解除WIP对ACS2基因转录的抑制。综合上述信息，请在答题卡上用适当的文字与箭头完善生长素和乙烯协同调控黄瓜雌花发育的机制。 19. 在作物育种中，培育不育系可简化制种流程、节约人工时间。 （1）科研人员培育出了具备优良性状的甘蓝油菜雄性不育系CMS，为获得雄性育性恢复的该品系，计划引入油菜R中的育性恢复基因，部分流程如图1，其中①是________。以________性状作为筛选依据，从而获得BC1到BC5。 （2）在上述BC5中发现一株雌性不育突变体（G）。为判断雌性不育性状的遗传方式，应从BC5中选择正常植株（H）与G杂交，结果发现子代性状及比例为________，推测雌性不育性状由显性单基因控制。 （3）检测发现G中Bol基因的转录量显著低于H．对两者进行基因组测序，若结果为________，则支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 （4）进一步研究发现在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温时，G可恢复育性。且G中突变的Bol基因可使叶片呈锯齿状。基于以上信息，请利用G植株、CMS植株、N品系（可育、具备优良性状），在图2中完善育种流程，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系。 20. 水稻His基因控制合成的酶参与除草剂的代谢解毒过程。科研人员利用基因编辑工具Cre-LoxP系统和CRISPR/Cas9系统提高His基因表达水平。 （1）Cre-LoxP系统包含三种载体，载体1、载体2携带Lox序列，载体3携带Cre酶基因。 三种载体通过________法导入水稻细胞后，载体1、2的Lox序列会分别插入目的基因左侧、右侧，载体3表达的Cre酶可特异性识别Lox序列，催化如图1所示的剪切过程，实现一对lox序列间的基因敲除。 （2）His基因所在的染色体部分片段如图2，其附近的RPL基因带有强启动子。RPL基因表达水平变化不会对水稻植株的生命活动造成影响。 科研人员优化了Cre-LoxP系统，使其能引起315kb片段位置颠倒，导致________，提高His基因的表达。请根据图3中Cre酶切割位点，在下表中选出可行的Lox序列组合________，使该系统在Cre酶切割及细胞内DNA连接酶修复后，能实现上述实验目的。 组合 左侧Lox 5'——3' 右侧Lox 5'——3' 一 AGCATA TATGCT 二 AGCATA AGCATA 三 TATGCT TATGCT 四 TATGCT AGCATA （3）科研人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术去除Cre-LoxP操作后残留的Lox序列（“痕迹”）。为了检验CRISPR/Cas9去除痕迹的情况，建立荧光报告系统：将载体A、载体B和CRISPR/Cas9共同导入水稻原生质体中。若Lox序列被去除，则原生质体可检测到绿色荧光。 无绿色荧光 无绿色荧光 注：GFP-1、GFP-2和GFP-3片段可以通过同源重组的方式拼接成完整的GFP（绿色荧光蛋白基因） 有绿色荧光 请根据表中信息解释此系统的检验原理：________。 （4）通过上述技术的优化，科研人员成功制备出抗除草剂的水稻。请分析此工程的优势。 21. 学习下列材料，回答（1）～（4）题。 大肠杆菌转录调控机制的新认识 转录因子（TF）是一类可促进或抑制转录的蛋白质。过去认为强度有差异的启动子受同一TF调控时，转录量差异会更大。最近科学家发现某些TF不符合这一规律，在这些TF调控下，强度不同的组成型启动子（持续表达启动子）的最终转录量却无显著差异，科学家对此展开研究。LacI与CpxR是这类TF的代表，二者调控结果如图1。 图1： 注：不同虚线代表强度不同的组成型启动子，转录量频率为某转录水平的细胞所占比例 科学家建立数学模型解释上述现象：最终转录量由TF对启动子的调控能力（FC）与组成型启动子强度（C）共同决定，最终转录量=FC×C。图1结果显示，在CpxR或LacI的调节下，FC×C=常数，说明这类TF的调控能力FC与启动子强度C呈反比。以CpxR调控为例，强启动子基础转录水平高，在极少量CpxR促进下仅增长几倍就达到饱和转录水平，因此FC较小，而弱启动子相反。细胞内正常浓度的TF对强启动子已过饱和，而对弱启动子不饱和，弱启动子能更充分地利用TF的调控效果，使得不同启动子在TF调控下的转录量差异被“抹平”。 为将结果推向一般化，科学家进一步提出了适用于所有TF类型的FC定量计算公式： 其中[TF]是TF饱和程度（最小为0，最大为1），在同一个TF调节过程中，α和β是不变的。β是大于0的数，用来衡量TF调控RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数：当β>1时，TF会增强RNA聚合酶与启动子结合的稳定性，上文中LacI与CpxR均属此类；β<1时反之。因此可以计算出某一TF浓度下具体的FC，也可以推知随着TF浓度变化，FC的变化趋势。 该项研究拓展了人们对基因转录水平调控的认识。 （1）RNA聚合酶能识别并结合启动子、驱动基因________。该过程所需的原料是________。 （2）根据图1分析LacI和CpxR的作用效果，将选项填入表格中。 TF类型 启动子类型 LacI CpxR 弱启动子 ①________ ②________ 强启动子 ③________ ④________ a．激活作用强 b．激活作用弱 c．抑制作用强 d．抑制作用弱 （3）由FC计算公式推知，当β>1时，随TF浓度增加FC的变化趋势是________，可能与RNA聚合酶和启动子的结合情况有关。 （4）另发现一种促进型转录因子D，其β<1。现有两种不同强度的组成型启动子（X和Y）控制同一基因表达，无D时表达量如图所示。请运用文中信息与模型，预测并绘制D调控下的转录量结果（不考虑转录量频率）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $