精品解析：上海市宝山区2025学年第二学期期中高三年级生物学学科质量监测试卷

2025学年第二学期期中 高三年级生物学学科质量监测试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．所有答案必须填涂或填写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．单选题只有一个正确答案，多选题有两个及以上正确答案，编号选填题有一个或多个正确答案。 4．答题前，在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。 1. 棉花虫害防治 棉花是我国重要的经济作物，棉长管蚜（一种蚜虫）是新疆地区棉花的主要害虫之一，多异瓢虫是棉长管蚜的捕食性天敌。科研人员将两种功能植物蛇床草、罗勒分别与棉花混合种植后，定期统计棉花上多异瓢虫的数量，结果如图1；两种混种区棉花上棉长管蚜的减退率结果如图2。减退率是指通过防治手段干预后，目标区域内害虫数量减少的比例，通常用于评估害虫控制效果。 （1）由题意和实验结果可推测，图1中对照组种植的是__________。（编号选填） ①棉花 ②蛇床草和罗勒 ③蛇床草、罗勒和棉花 （2）蛇床草能散发特殊气味吸引多异瓢虫，这体现了生态系统各组成成员间可进行__________。（编号选填） ①物质循环 ②能量流动 ③信息交流 （3）结合图1和图2推断，蛇床草对棉长管蚜种群数量变化的影响主要是__________。（单选） A. 降低出生率 B. 提高死亡率 C. 降低迁入率 D. 改变年龄结构 （4）棉长管蚜吸食棉花汁液后，通过肛门排出的未被吸收的含糖排泄物称为蜜露，蚂蚁舔食蜜露并主动驱赶棉长管蚜的天敌。棉长管蚜和蚂蚁之间的关系是__________，三者间能量流动途径有__________。（编号选填） ①捕食 ②寄生 ③共生 ④棉花→棉长管蚜 ⑤棉长管蚜→蚂蚁 ⑥棉花→蚂蚁 （5）若用a代表对照区棉长管蚜种群数量均值、b代表混种区棉长管蚜种群数量均值，据题意推断图2中棉长管蚜减退率的计算公式为__________。（单选） A. b/a×100% B. a/b×100% C. （a-b）/a×100% D. （a-b）/b×100% （6）利用农药防治棉长管蚜短期效果好，长期使用防治效果下降，可能原因有__________。（多选） A. 短期内农药可淘汰大量无抗药性的个体 B. 长期使用农药使棉长管蚜定向产生抗药性变异 C. 长期使用农药会定向选择抗药性个体 D. 农药可能对棉长管蚜的天敌的影响更大 （7）害虫防治的功能性植物按照作用原理可分为驱避害虫型（通过分泌挥发性物质等直接驱赶作物上的害虫）和涵养天敌型（通过吸引害虫天敌减少作物上的害虫），结合图1和图2判断罗勒是哪一类型的功能性植物，并简单说明原因________________________________________。 【答案】（1）① （2）③ （3）B （4） ①. ③ ②. ④⑥ （5）C （6）ACD （7）驱避害虫型。由图1可知罗勒混种组的多异飘虫数量和对照组接近，部分时间段甚至低于对照组，说明不吸引天敌，但由图2减退率可知棉长管蚜有一定程度的减少，有较好的防治效果，应为通过分泌挥发性物质等直接驱赶害虫 【解析】 【小问1详解】 在本实验中，实验变量是蛇床草和罗勒与棉花的混合种植，所以对照组应只种植棉花（①）。 【小问2详解】 蛇床草散发特殊气味吸引多异瓢虫，气味属于化学信息，这体现了生态系统各组成成员间可进行信息交流（③）。 【小问3详解】 从图1可知，与对照组相比，蛇床草和棉花混种后，多异瓢虫数量增多；从图2可知，蛇床草和棉花混种，棉长管蚜减退率较高。多异瓢虫是棉长管蚜的捕食性天敌，多异瓢虫数量增多会捕食更多的棉长管蚜，从而提高棉长管蚜的死亡率，B正确，ACD错误。 【小问4详解】 蚂蚁舔食棉长管蚜排出的蜜露，同时主动驱赶棉长管蚜的天敌，棉长管蚜和蚂蚁相互依存，都能从这种关系中受益，所以棉长管蚜和蚂蚁之间的关系是③共生；能量流动是沿着食物链进行的，所以能量流动途径有④棉花→棉长管蚜和⑤棉花→蚂蚁（蜜露不属于棉长管蚜的同化量，而是属于棉花的同化量）。 【小问5详解】 减退率是指通过防治手段干预后，目标区域内害虫数量减少的比例，即对照区与混种区棉长管蚜种群数量差值占对照区棉长管蚜种群数量的百分比。a代表对照区棉长管蚜种群数量均值、b代表混种区棉长管蚜种群数量均值，减退率为（a-b）/a×100%，C正确，ABD错误。 【小问6详解】 A、在使用农药初期，无抗药性的棉长管蚜会被大量杀死，使得有抗药性的个体相对比例增加，导致长期使用农药后防治效果下降，A正确； B、变异是不定向的，棉长管蚜的抗药性变异是在使用农药之前就已经存在的，而不是长期使用农药使棉长管蚜定向产生抗药性变异，B错误； C、农药的使用相当于一种选择压力，会定向选择出具有抗药性的个体，使得抗药性个体在种群中的比例逐渐增加，从而导致长期防治效果下降，C正确； D、如果农药对棉长管蚜的天敌影响更大，那么天敌数量会减少，棉长管蚜失去了天敌的制约，数量可能会增加，进而导致防治效果下降，D正确。 【小问7详解】 从图1可知，罗勒与棉花混种后，棉花上的多异瓢虫（棉长管蚜的捕食性天敌）数量与对照组相差不大，但由图2减退率可知棉长管蚜有一定程度的减少，有较好的防治效果，由此推测罗勒主要是通过分泌挥发性物质等直接驱赶作物上的害虫，而非吸引害虫天敌来减少害虫，所以罗勒是驱避害虫型。 2. 石墨烯与植物生理 石墨烯是一种纳米材料，为探究其对植物光合作用的影响，科研人员用不同浓度的少层石墨烯（LFG）培养液在光照培养箱中培养单细胞生物衣藻测其ATP含量，结果如图。 （1）据图可知，在一定浓度内LFG可以__________（提高/降低/不影响）衣藻细胞内ATP的含量。预测当LFG浓度达到2000μg/L时，与对照组相比ATP含量可能__________（较高/较低/无显著差异）。 （2）不考虑其他因素，仅结合细胞内能生成ATP的生理过程，还需另有一组实验：将各浓度LFG处理的衣藻置于__________条件下，以检测__________对细胞内ATP含量的影响。已知实验结果证明LFG仅通过影响光合作用影响衣藻ATP含量，请在答题纸的坐标图上补充其他各组的实验结果__________。 科研人员提取了水稻叶绿体实验后发现以上结论也成立，为进一步探究LFG促进光合作用的机制，将水稻叶绿体提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图，实验过程如表。 表 分组 第一组 第二组 处理 三个装置的透析袋分别注入含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 三个装置的石英管分别注入类囊体悬浮液 三个装置的透析袋分别注入 a 三个装置的石英管分别注入 b 检测结果 各组光合活性无显著差异 c 结论 LFG可促进发生在类囊体上的光合作用过程，且一定范围内随LFG浓度升高促进作用增强。 （3）完成实验过程表格的填写a__________、b__________、c__________。（编号选填） ①叶绿体基质 ②类囊体悬浮液 ③含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 ④含0、2%、10%LFG的类囊体悬液 ⑤各组光合活性：0LFG组>2%LFG组>10%LFG组 ⑥各组光合活性：0LFG组<2%LFG组<10%LFG组 （4）据上述实验结论，科研人员可进一步提出的假设有：光合活性的提高是因为LFG可__________。（编号选填） ①抑制叶绿素的合成 ②促进CO2固定 ③促进水的光解 ④提高电子传递效率 ⑤抑制三碳化合物还原 （5）细胞积累的ROS会氧化破坏脂质、蛋白质和DNA等，研究中还发现LFG可协助清除光合作用副产物ROS，由此可知LFG能保护的细胞结构有__________。（多选） A. 内质网 B. 染色体 C. 细胞骨架 D. 线粒体 （6）另有研究发现，石墨烯可促进某些植物遭到胁迫时赤霉素和生长素的合成，以提高抗逆能力，该现象主要体现了激素的__________。（单选） A. 拮抗作用 B. 协同作用 C. 特异性 D. 高效性 【答案】（1） ①. 提高 ②. 较低 （2） ①. 黑暗 ②. 呼吸作用 ③. （3） ①. ① ②. ④ ③. ⑥ （4）③④ （5）ABCD （6）B 【解析】 【小问1详解】 对照组LFG浓度为0，50~500μg/L范围内，衣藻ATP含量均显著高于对照组，因此一定浓度内LFG可提高ATP含量；浓度超过250μg/L后，ATP含量随LFG浓度升高持续下降，1000μg/L时已接近对照组水平；浓度升至2000μg/L时，高浓度纳米材料会对细胞产生毒害抑制作用，与对照组相比ATP含量可能较低。 【小问2详解】 衣藻生成ATP的生理过程有2种：光照下的光合作用光反应、有光无光都能进行的细胞呼吸。原实验在光照下进行，测得的ATP是光合+呼吸共同产生的；要单独检测呼吸作用的影响，需置于黑暗条件下排除光合作用的干扰。 题干表明LFG仅通过光合作用影响ATP含量，说明LFG不影响细胞呼吸，因此黑暗下所有浓度组的ATP含量与对照组无差异：。 【小问3详解】 实验结论为“LFG促进类囊体上的光合过程，且浓度越高促进作用越强”，实验遵循单一变量原则：第一组将LFG加入叶绿体基质，结果无显著差异，证明LFG不作用于基质；第二组需将LFG加入类囊体悬浮液，因此透析袋内注入不含LFG的叶绿体基质（①），石英管内注入含0、2%、10%LFG的类囊体悬液（④）；最终结果符合“浓度越高促进作用越强”，即光合活性：0LFG组<2%LFG组<10%LFG组（⑥）。 【小问4详解】 实验结论为LFG作用于类囊体上的光反应阶段，光反应的核心过程为水的光解、ATP合成、电子传递，均发生在类囊体膜上：①抑制叶绿素合成、⑤抑制三碳化合物还原：会降低光合效率，与实验结果矛盾，①⑤错误；②促进CO₂固定：属于暗反应，发生在叶绿体基质，与LFG的作用位点不符，②错误；③促进水的光解、④提高电子传递效率：均为类囊体上的光反应过程，可提高光合活性，③④正确。 【小问5详解】 ROS可氧化破坏脂质、蛋白质、DNA，只要结构含有这三类物质，就会被ROS破坏，LFG清除ROS即可保护这些结构： A、内质网具有生物膜，主要成分为脂质和蛋白质，A正确； B、染色体主要成分为DNA和蛋白质，B正确； C、细胞骨架由蛋白质纤维组成，蛋白质会被ROS氧化，C正确； D、线粒体具有双层生物膜（脂质+蛋白质），内部含DNA和蛋白质，D正确。 【小问6详解】 协同作用是指不同激素对同一生理效应均发挥促进作用，增强效应结果。赤霉素和生长素共同提高植物抗逆能力，作用效果一致，体现了激素的协同作用，B正确，ACD错误。 3. 酒精与机体稳态 长期饮酒会造成神经系统功能受损，并伴随一系列不受控制的行为、精神等改变。 （1）喝酒后，酒精最先进入的内环境成分是__________。（单选） A. 唾液 B. 胃液 C. 组织液 D. 血浆 （2）过量饮酒人体出现头晕呕吐、心率加快、语无伦次等现象，对于这些现象解释不正确的是__________。（编号选填） ①酒精作为条件刺激引发了呕吐这一条件反射 ②酒精可能提高副交感神经兴奋性使得心率加快 ③酒精影响了大脑皮层的语言中枢导致语无伦次 （3）酒后人体会口渴，有关此现象描述正确的是__________。（编号选填） ①口渴时血浆渗透压较低 ②酒精可能抑制了抗利尿激素的分泌 ③此过程既有神经调节也有体液调节 为探究酒精对机体的影响，科研人员如左图所示建立长期自由饮酒小鼠模型，第14天进行酒精偏好测试，其中一组小鼠的实验结果如右图，每一散点代表一只小鼠。依据测试结果，将小鼠分为高酒精偏好组（酒精偏好度>60%，酒精摄入量>10g/kg/24h）和低酒精偏好组（酒精偏好度<40%，酒精摄入量<10g/kg/24h），第15-19天进行行为测试。 （4）据图可知该组有__________只小鼠被淘汰不能进入行为测试。 （5）为确保测试数据真实可信，第14-19天测试期间施加的处理是__________。（编号选填） ①只提供饮用水 ②只提供10%酒精 ③饮用水、10%酒精自由选择 （6）酒精依赖的个体往往伴随抑郁样行为，称之为酒精依赖-抑郁共病。小鼠惧水嗜甜。失去挣扎意愿、快感缺失等是抑郁样的表现。行为测试进行了悬尾实验（固定小鼠尾部悬吊使小鼠呈倒悬体位）、强迫游泳实验（小鼠被迫在一个局限且无法逃脱的空间游泳）以及糖偏好实验。据此推测高酒精偏好组悬尾后不动时间占比__________低酒精偏好组，强迫游泳中不动时间占比__________低酒精偏好组，糖摄入量__________低酒精偏好组。（编号选填） ①高于 ②低于 ③接近于 进一步研究表明，脑部杏仁核中的突触传递可通过GABA（一种神经递质）共同介导酒精依赖和抑郁的调节，部分机制如图。Menin蛋白可通过结合Slc6a1基因启动子区域调控其表达，该基因表达产物为GAT1（GABA的转运载体）。 （7）结合突触结构和信息传递的特点，判断GAT1所在的质膜为__________（突触前膜/突触后膜）。 （8）据图选择编号并进行正确排序完善酒精依赖-抑郁共病的机制__________。 ①Slc6a1基因数量降低 ②Slc6a1基因表达量降低 ③质膜上GAT1减少 ④GAT1回收的GABA减少 ⑤囊泡回收的GABA不变 ⑥酒精促进了杏仁核Menin蛋白的合成 ⑦酒精抑制了杏仁核Menin蛋白的合成 ⑧突触间隙GABA增加，突触传递障碍，出现行动减少、失落等抑郁现象 （9）基于以上信息，若要开发新药治疗酒精依赖-抑郁共病，可行的是__________。（多选） A. 靶向含GABA囊泡，提高囊泡的转运效率 B. 靶向Menin相关基因，提高其表达量 C. 靶向Slc6a1基因，提高其表达量 D. 注射GAT1，提高质膜上GAT1含量 【答案】（1）C （2）①② （3）②③ （4）5 （5）③ （6） ①. ① ②. ① ③. ② （7）突触前膜 （8）⑦ → ② → ③ → ④ → ⑧ （9）BC 【解析】 【小问1详解】 酒精通过消化道（如胃、小肠）吸收，最先进入的内环境成分是组织液。 【小问2详解】 ①呕吐属于非条件反射，不是条件刺激引发的条件反射，①错误； ②心率加快是交感神经兴奋的结果，而非副交感神经兴奋，②错误； ③语无伦次是酒精影响大脑皮层语言中枢导致的，③正确。 【小问3详解】 ①口渴时血浆渗透压升高，①错误。 ②酒精会抑制抗利尿激素的分泌，使肾小管重吸收水减少，尿量增加，导致血浆渗透压升高，引发口渴，②正确。 ③该过程既有下丘脑渗透压感受器的神经调节，也有抗利尿激素参与的体液调节，③正确。 【小问4详解】 高酒精偏好组：酒精偏好度>60%，酒精摄入量>10 g/kg/24h ；低酒精偏好组：酒精偏好度<40%，酒精摄入量<10 g/kg/24h ，否则不符合行为测试要求，从散点图中统计：被淘汰的小鼠数量为5只。 【小问5详解】 为保证测试数据真实可信，需延续前期的自由选择条件，即提供饮用水和10%酒精，避免环境变化干扰实验结果。①②不符合题意，③符合题意。 【小问6详解】 高酒精偏好组存在抑郁样行为（失去挣扎意愿），因此悬尾后不动时间占比高于低酒精偏好组。同理，抑郁样行为会使小鼠在强迫游泳中更早放弃挣扎，不动时间占比高于低酒精偏好组。小鼠惧水嗜甜，而抑郁样行为表现为快感缺失，会降低对甜食的兴趣，因此糖摄入量低于低酒精偏好组。 【小问7详解】 GAT1是GABA的转运载体，神经递质由突触前膜释放后，会被突触前膜或突触间隙的转运体回收。结合图中含GABA的囊泡与该质膜融合释放递质的特征，可判断GAT1所在的质膜为突触前膜。 【小问8详解】 Menin蛋白可通过结合Slc6a1基因启动子区域调控其表达，该基因表达产物为GAT1（GABA的转运载体），据此推测酒精依赖-抑郁共病的机制：酒精抑制了杏仁核Menin蛋白的合成→ Slc6a1基因表达量降低→质膜上GAT1减少→ GAT1回收的GABA减少→突触间隙GABA增加，突触传递障碍，出现抑郁现象。则正确排序⑦ → ② → ③ → ④ → ⑤ → ⑧。 【小问9详解】 A、靶向含GABA囊泡、提高囊泡转运效率，会使突触间隙GABA进一步增加，加重抑郁，A不符合题意； B、靶向Menin相关基因、提高其表达量，可恢复对Slc6a1的调控，减少突触间隙GABA，B符合题意； C、靶向Slc6a1基因、提高其表达量，可增加GAT1合成，促进GABA回收，降低突触间隙GABA浓度，C符合题意； D、GAT1（GABA的转运载体）是通过囊泡运输掺入细胞膜的，注射GAT1，GAT1不会掺入细胞膜，D不符合题意。 4. 家族性地中海热 家族性地中海热（FMF）是一种因Pyrin蛋白错误折叠引起的自身炎症性疾病。一对表型正常的夫妇生了一个正常女儿和一个患FMF的女儿。图是该家庭成员的相关基因以及表达过程。 （1）已知决定赖氨酸的密码子有5′-AAA-3′和5′-AAG-3′，则图中的___________链是相关基因的模板链。 （2）该家庭成员正常Pyrin蛋白和异常Pyrin蛋白分子结构存在的差异有___________。（编号选填） ①氨基酸种类 ②氨基酸数目 ③分子空间结构 （3）对该家庭成员进行基因检测，不考虑其他因素，正常女儿的检测结果可能是___________，父亲的检测结果应该是___________。（编号选填） ①仅有正常基因序列 ②仅有致病基因序列 ③既有正常基因序列又有致病基因序列 （4）家庭成员的细胞中会有两个致病基因的是___________。（多选） A. 患病女儿的体细胞 B. 母亲的次级卵母细胞 C. 母亲的第二极体 D. 父亲的次级精母细胞 家族性地中海热（FMF）的主要临床症状是反复突发发热。正常个体巨噬细胞、中性粒细胞内的Pyrin蛋白可以感知多种细菌毒素和细胞损伤信号启动机体的炎症反应，FMF个体不正常的Pyrin蛋白对这些刺激过度敏感。下图是人体内中性粒细胞受到相关刺激后引发的部分生理过程。 （5）图中能引发局部炎症反应的IL-1、IL-18等属于___________。（单选） A. 抗原 B. 抗体 C. 穿孔素 D. 免疫活性物质 （6）由图可知，在中性粒细胞产生IL-1的过程中存在___________（正/负）反馈调节。 （7）体温调定点可以认为是下丘脑给身体设定的“目标温度”，正常情况下的体温调定点在37℃左右。结合所学知识和图，阐释与正常人相比FMF患者容易突发发热的机制___________________________。 【答案】（1）a （2）①③ （3） ①. ①③ ②. ③ （4）ABD （5）D （6）正 （7）FMF患者的Pyrin蛋白异常，会导致半胱天冬酶过度激活，进而产生过量的IL-1、IL-18。这些细胞因子会促使多种细胞合成更多的PGE₂，PGE₂作用于下丘脑，使体温调定点上调。当体温调定点高于实际体温时，身体会通过增加产热、减少散热来升高体温，因此FMF患者容易突发发热。 【解析】 【小问1详解】 根据题意，赖氨酸的密码子为5'-AAG-3'，其对应的DNA模板链应为互补序列3'-TTC-5'。a链：5'...TCATTCGA...3'；b链：5'...AGTAAGCT...3'； 若以a链为模板转录：mRNA序列为5'...AGUAAGCU...3'，对应密码子：AGU（丝氨酸）、AAG（赖氨酸）、CU...（亮氨酸），与图中“丝氨酸-赖氨酸-亮氨酸”完全匹配。故图中的a链是相关基因的模板链。 【小问2详解】 由图得知，第一个氨基酸由丝氨酸→精氨酸，氨基酸种类不同；氨基酸数目相同；一级结构改变必然影响高级结构，分子空间结构不同。②不符合题意，①③符合题意。 【小问3详解】 父母表型正常但生了患病女儿，说明父母均为杂合子。正常女儿的基因型可能为纯合正常或杂合子，即仅有正常基因序列或既有正常基因序列又有致病基因序列。表型正常但携带致病基因，基因型为杂合子，即既有正常基因序列又有致病基因序列。 【小问4详解】 A、患病女儿基因型为aa，体细胞中基因成对存在，因此体细胞有两个致病基因，A符合题意； B、母亲基因型为Aa，次级卵母细胞在减数第二次分裂前期和中期时，姐妹染色单体未分离，可能含有两个a（致病基因），B符合题意； C、母亲的第二极体是减数第二次分裂完成后形成的，只含有一个染色体组，若卵细胞含A，则第二极体含a，只有一个致病基因，C不符合题意； D、父亲基因型为Aa，次级精母细胞在减数第二次分裂前期和中期时，姐妹染色单体未分离，若该次级精母细胞含的是a的姐妹染色单体，则含有两个致病基因，D符合题意。 【小问5详解】 IL-1和IL-18是由中性粒细胞分泌的细胞因子，属于免疫系统释放的信号分子，能激活炎症反应和免疫应答，符合免疫活性物质的定义。抗原是引发免疫反应的外来刺激物，抗体是B细胞产生的特异性蛋白，穿孔素是效应T细胞裂解靶细胞的工具，ABC不符合题意，D符合题意。 【小问6详解】 从图中可以看到，IL-1会反过来促进自身的合成与释放，这种调节方式属于正反馈调节。 【小问7详解】 FMF患者的Pyrin蛋白异常，会导致半胱天冬酶过度激活，进而产生过量的IL-1、IL-18。这些细胞因子会促使多种细胞合成更多的PGE₂，PGE₂作用于下丘脑，使体温调定点上调。当体温调定点高于实际体温时，身体会通过增加产热、减少散热来升高体温，因此FMF患者容易突发发热。 5. 构建高效降解塑料双酶体系 PBAT是一种可生物降解的塑料，但降解较为缓慢。现欲改造酶X以提高其对PBAT的降解能力。已定位酶X的关键区域A，科研人员进行如下操作： 步骤Ⅰ：对X基因对应A区域的序列进行多种单点突变（只改变一个氨基酸），PCR扩增X及突变基因。 步骤Ⅱ：构建含系列X基因的系列表达载体 步骤Ⅲ：将表达载体导入大肠杆菌 步骤Ⅳ：筛选表达成功的大肠杆菌，扩大培养 步骤Ⅴ：提取纯化系列酶X，检测降解效率 （1）以上步骤中需要严格无菌操作的是___________，需要添加DNA聚合酶的是___________，需要添加限制性内切核酸酶的是___________。（编号选填） ①步骤Ⅰ ②步骤Ⅱ ③步骤Ⅲ ④步骤Ⅳ （2）含重组载体的大肠杆菌会因底物M的存在菌落呈现特殊颜色。据此判断，筛选和扩大培养目的大肠杆菌所使用培养基的区别有___________。（多选） A. 是否添加水 B. 是否添加琼脂 C. 是否添加物质M D. 是否添加有机碳源 （3）曾有科研人员将X基因转入烟草愈伤组织细胞，培养出可降解土壤中塑料的转基因烟草，下列有关此过程的描述正确的___________。（多选） A. 导入成功后的细胞需再分化发育为烟草植株 B. 导入成功后的细胞需脱分化发育为烟草植株 C. 一般利用细胞融合将目的基因导入烟草愈伤组织细胞 D. 一般利用细菌或病毒将目的基因导入烟草愈伤组织细胞 提取纯化酶X及系列突变酶X1-X7，检测其活性结果如右图，TPA是PBAT的降解产物之一。同时发现反应过程中的一种中间产物积累后会抑制酶X的活性。现改造能降解该中间产物的酶Y，过程如左图，用以构建高效降解PBAT的双酶体系。 （4）若要在A区域进一步对酶X进行双点突变以改变两个氨基酸，较为理想的方案是选取___________。（编号选填） ①X4和X6组合双点突变 ②X4和X6、X4和X2组合双点突变 ③X4、X6、X2、X5两两组合双点突变 （5）已知温度较低会降低引物与模板结合的特异性。在改造Y酶的过程中，PCR出现较高比例的突变基因，可能是因为___________。（多选） A. 变性温度设置较低 B. 退火温度设置较低 C. 改变条件提高Y基因转录的速率 D. 改变条件降低DNA聚合酶对dNTP的识别能力 （6）对酶Y的改造是借助了___________策略来改造蛋白质。 （7）经过以上研究发现，双点突变的酶X没有表现出更高的活性，酶Y经过改造后Y5酶活性最强。且已知酶X最适温度是75℃，酶Y的最适温度为70℃，预实验酶X和酶Y酶量配比为2:1、1:1、1:2时，1:1的降解效率最高。请选取合适的突变酶X，并设计实验探究酶X和酶Y双酶体系降解PBAT的适宜温度和酶量配比_____________________________________________________________________________。提供的材料主要有：各种突变酶X液、酶Y5液（两种酶液pH相同，浓度相同）、PBAT粉末以及其他检测所需材料等。 【答案】（1） ①. ③④ ②. ① ③. ② （2）BC （3）AD （4）③ （5）BD （6）定向进化 （7） 选取突变酶X4 按条件设置分组：围绕70、75℃设置系列温度梯度（如60、65、70、75、80或67.5、 70、 72.5、75、77.5等等），至少以1:1为中心三个酶量配比（除2:1、1:1、1:2以外）， 两两 组合成组：无关变量要有体现，如添加等量PBAT。 检测指标：PBTA的剩余量或浓度（或TPA的产量） 结论：相同时间内剩余量最少或浓度最低的一组（或相同时间内TPA的产量最高的一组 即 为双酶体系降解PBTA的适宜温度和酶量配比 【解析】 【小问1详解】 微生物培养过程中，导入大肠杆菌（③步骤Ⅲ）、筛选扩大培养（④步骤Ⅳ）都需要严格无菌操作，避免杂菌污染，即需要严格无菌操作的是③④；PCR扩增（①步骤Ⅰ）需要添加DNA聚合酶（Taq酶）；构建表达载体（步骤Ⅱ）需要限制性内切核酸酶切割目的基因和载体，即需要添加限制性内切核酸酶的是②。 【小问2详解】 筛选目的大肠杆菌需要固体培养基（添加琼脂），且需要添加底物M使重组菌落显色筛选；扩大培养已经筛选得到的目的菌使用液体培养基（不需要琼脂），也不需要添加M进行筛选；二者都需要添加水和有机碳源，因此二者使用培养基的区别在于“是否添加琼脂”和“是否添加物质M”，BC正确，AD错误。 【小问3详解】 愈伤组织是已经脱分化的细胞，导入目的基因后需要经过再分化才能发育为完整植株，A正确、B错误；将目的基因导入植物愈伤组织细胞一般利用农杆菌转化法或病毒介导的方法，不是细胞融合，C错误、D正确。 【小问4详解】 TPA是降解产物，TPA生成量越高说明酶X活性越高，由柱形图可知，X4、X6、X2、X5是单点突变中活性最高的四个突变体；要获得高活性双点突变体，将所有高活性单点突变两两组合，更有可能筛选得到活性更高的双突变体，因此选③。 【小问5详解】 题干已知“温度较低会降低引物与模板结合的特异性”，PCR中退火是引物与模板结合的步骤，退火温度较低会导致引物特异性下降，错配增加，突变比例升高，B正确；变性温度低仅影响DNA解旋，与引物特异性、突变无关，A错误；转录是基因表达过程，不影响PCR扩增DNA的突变频率，C错误；DNA聚合酶对dNTP识别能力降低，会更容易掺入错误核苷酸，提高突变比例，D正确。 【小问6详解】 该过程是对酶Y基因的特定位点进行突变改造，筛选高活性突变体，借助了定向进化策略来改造蛋白质。 【小问7详解】 根据题意可知，双点突变的酶X没有表现出更高的活性，而单点X4活性最高，故选取突变酶X4，实验设计：  按条件设置分组：围绕70、75℃设置系列温度梯度（如60、65、70、75、80或67.5、 70、 72.5、75、77.5等等），至少以1:1为中心三个酶量配比（除2:1、1:1、1:2以外）， 两两组合成组：无关变量要有体现，如添加等量PBAT。 检测指标：PBTA的剩余量或浓度（或TPA的产量） 结论：相同时间内剩余量最少或浓度最低的一组（或相同时间内TPA的产量最高的一组 即 为双酶体系降解PBTA的适宜温度和酶量配比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期期中 高三年级生物学学科质量监测试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．所有答案必须填涂或填写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．单选题只有一个正确答案，多选题有两个及以上正确答案，编号选填题有一个或多个正确答案。 4．答题前，在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。 1. 棉花虫害防治 棉花是我国重要的经济作物，棉长管蚜（一种蚜虫）是新疆地区棉花的主要害虫之一，多异瓢虫是棉长管蚜的捕食性天敌。科研人员将两种功能植物蛇床草、罗勒分别与棉花混合种植后，定期统计棉花上多异瓢虫的数量，结果如图1；两种混种区棉花上棉长管蚜的减退率结果如图2。减退率是指通过防治手段干预后，目标区域内害虫数量减少的比例，通常用于评估害虫控制效果。 （1）由题意和实验结果可推测，图1中对照组种植的是__________。（编号选填） ①棉花 ②蛇床草和罗勒 ③蛇床草、罗勒和棉花 （2）蛇床草能散发特殊气味吸引多异瓢虫，这体现了生态系统各组成成员间可进行__________。（编号选填） ①物质循环 ②能量流动 ③信息交流 （3）结合图1和图2推断，蛇床草对棉长管蚜种群数量变化的影响主要是__________。（单选） A. 降低出生率 B. 提高死亡率 C. 降低迁入率 D. 改变年龄结构 （4）棉长管蚜吸食棉花汁液后，通过肛门排出的未被吸收的含糖排泄物称为蜜露，蚂蚁舔食蜜露并主动驱赶棉长管蚜的天敌。棉长管蚜和蚂蚁之间的关系是__________，三者间能量流动途径有__________。（编号选填） ①捕食 ②寄生 ③共生 ④棉花→棉长管蚜 ⑤棉长管蚜→蚂蚁 ⑥棉花→蚂蚁 （5）若用a代表对照区棉长管蚜种群数量均值、b代表混种区棉长管蚜种群数量均值，据题意推断图2中棉长管蚜减退率的计算公式为__________。（单选） A. b/a×100% B. a/b×100% C. （a-b）/a×100% D. （a-b）/b×100% （6）利用农药防治棉长管蚜短期效果好，长期使用防治效果下降，可能原因有__________。（多选） A. 短期内农药可淘汰大量无抗药性的个体 B. 长期使用农药使棉长管蚜定向产生抗药性变异 C. 长期使用农药会定向选择抗药性个体 D. 农药可能对棉长管蚜的天敌的影响更大 （7）害虫防治的功能性植物按照作用原理可分为驱避害虫型（通过分泌挥发性物质等直接驱赶作物上的害虫）和涵养天敌型（通过吸引害虫天敌减少作物上的害虫），结合图1和图2判断罗勒是哪一类型的功能性植物，并简单说明原因________________________________________。 2. 石墨烯与植物生理 石墨烯是一种纳米材料，为探究其对植物光合作用的影响，科研人员用不同浓度的少层石墨烯（LFG）培养液在光照培养箱中培养单细胞生物衣藻测其ATP含量，结果如图。 （1）据图可知，在一定浓度内LFG可以__________（提高/降低/不影响）衣藻细胞内ATP的含量。预测当LFG浓度达到2000μg/L时，与对照组相比ATP含量可能__________（较高/较低/无显著差异）。 （2）不考虑其他因素，仅结合细胞内能生成ATP的生理过程，还需另有一组实验：将各浓度LFG处理的衣藻置于__________条件下，以检测__________对细胞内ATP含量的影响。已知实验结果证明LFG仅通过影响光合作用影响衣藻ATP含量，请在答题纸的坐标图上补充其他各组的实验结果__________。 科研人员提取了水稻叶绿体实验后发现以上结论也成立，为进一步探究LFG促进光合作用的机制，将水稻叶绿体提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图，实验过程如表。 表 分组 第一组 第二组 处理 三个装置的透析袋分别注入含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 三个装置的石英管分别注入类囊体悬浮液 三个装置的透析袋分别注入 a 三个装置的石英管分别注入 b 检测结果 各组光合活性无显著差异 c 结论 LFG可促进发生在类囊体上的光合作用过程，且一定范围内随LFG浓度升高促进作用增强。 （3）完成实验过程表格的填写a__________、b__________、c__________。（编号选填） ①叶绿体基质 ②类囊体悬浮液 ③含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 ④含0、2%、10%LFG的类囊体悬液 ⑤各组光合活性：0LFG组>2%LFG组>10%LFG组 ⑥各组光合活性：0LFG组<2%LFG组<10%LFG组 （4）据上述实验结论，科研人员可进一步提出的假设有：光合活性的提高是因为LFG可__________。（编号选填） ①抑制叶绿素的合成 ②促进CO2固定 ③促进水的光解 ④提高电子传递效率 ⑤抑制三碳化合物还原 （5）细胞积累的ROS会氧化破坏脂质、蛋白质和DNA等，研究中还发现LFG可协助清除光合作用副产物ROS，由此可知LFG能保护的细胞结构有__________。（多选） A. 内质网 B. 染色体 C. 细胞骨架 D. 线粒体 （6）另有研究发现，石墨烯可促进某些植物遭到胁迫时赤霉素和生长素的合成，以提高抗逆能力，该现象主要体现了激素的__________。（单选） A. 拮抗作用 B. 协同作用 C. 特异性 D. 高效性 3. 酒精与机体稳态 长期饮酒会造成神经系统功能受损，并伴随一系列不受控制的行为、精神等改变。 （1）喝酒后，酒精最先进入的内环境成分是__________。（单选） A. 唾液 B. 胃液 C. 组织液 D. 血浆 （2）过量饮酒人体出现头晕呕吐、心率加快、语无伦次等现象，对于这些现象解释不正确的是__________。（编号选填） ①酒精作为条件刺激引发了呕吐这一条件反射 ②酒精可能提高副交感神经兴奋性使得心率加快 ③酒精影响了大脑皮层的语言中枢导致语无伦次 （3）酒后人体会口渴，有关此现象描述正确的是__________。（编号选填） ①口渴时血浆渗透压较低 ②酒精可能抑制了抗利尿激素的分泌 ③此过程既有神经调节也有体液调节 为探究酒精对机体的影响，科研人员如左图所示建立长期自由饮酒小鼠模型，第14天进行酒精偏好测试，其中一组小鼠的实验结果如右图，每一散点代表一只小鼠。依据测试结果，将小鼠分为高酒精偏好组（酒精偏好度>60%，酒精摄入量>10g/kg/24h）和低酒精偏好组（酒精偏好度<40%，酒精摄入量<10g/kg/24h），第15-19天进行行为测试。 （4）据图可知该组有__________只小鼠被淘汰不能进入行为测试。 （5）为确保测试数据真实可信，第14-19天测试期间施加的处理是__________。（编号选填） ①只提供饮用水 ②只提供10%酒精 ③饮用水、10%酒精自由选择 （6）酒精依赖的个体往往伴随抑郁样行为，称之为酒精依赖-抑郁共病。小鼠惧水嗜甜。失去挣扎意愿、快感缺失等是抑郁样的表现。行为测试进行了悬尾实验（固定小鼠尾部悬吊使小鼠呈倒悬体位）、强迫游泳实验（小鼠被迫在一个局限且无法逃脱的空间游泳）以及糖偏好实验。据此推测高酒精偏好组悬尾后不动时间占比__________低酒精偏好组，强迫游泳中不动时间占比__________低酒精偏好组，糖摄入量__________低酒精偏好组。（编号选填） ①高于 ②低于 ③接近于 进一步研究表明，脑部杏仁核中的突触传递可通过GABA（一种神经递质）共同介导酒精依赖和抑郁的调节，部分机制如图。Menin蛋白可通过结合Slc6a1基因启动子区域调控其表达，该基因表达产物为GAT1（GABA的转运载体）。 （7）结合突触结构和信息传递的特点，判断GAT1所在的质膜为__________（突触前膜/突触后膜）。 （8）据图选择编号并进行正确排序完善酒精依赖-抑郁共病的机制__________。 ①Slc6a1基因数量降低 ②Slc6a1基因表达量降低 ③质膜上GAT1减少 ④GAT1回收的GABA减少 ⑤囊泡回收的GABA不变 ⑥酒精促进了杏仁核Menin蛋白的合成 ⑦酒精抑制了杏仁核Menin蛋白的合成 ⑧突触间隙GABA增加，突触传递障碍，出现行动减少、失落等抑郁现象 （9）基于以上信息，若要开发新药治疗酒精依赖-抑郁共病，可行的是__________。（多选） A. 靶向含GABA囊泡，提高囊泡的转运效率 B. 靶向Menin相关基因，提高其表达量 C. 靶向Slc6a1基因，提高其表达量 D. 注射GAT1，提高质膜上GAT1含量 4. 家族性地中海热 家族性地中海热（FMF）是一种因Pyrin蛋白错误折叠引起的自身炎症性疾病。一对表型正常的夫妇生了一个正常女儿和一个患FMF的女儿。图是该家庭成员的相关基因以及表达过程。 （1）已知决定赖氨酸的密码子有5′-AAA-3′和5′-AAG-3′，则图中的___________链是相关基因的模板链。 （2）该家庭成员正常Pyrin蛋白和异常Pyrin蛋白分子结构存在的差异有___________。（编号选填） ①氨基酸种类 ②氨基酸数目 ③分子空间结构 （3）对该家庭成员进行基因检测，不考虑其他因素，正常女儿的检测结果可能是___________，父亲的检测结果应该是___________。（编号选填） ①仅有正常基因序列 ②仅有致病基因序列 ③既有正常基因序列又有致病基因序列 （4）家庭成员的细胞中会有两个致病基因的是___________。（多选） A. 患病女儿的体细胞 B. 母亲的次级卵母细胞 C. 母亲的第二极体 D. 父亲的次级精母细胞 家族性地中海热（FMF）的主要临床症状是反复突发发热。正常个体巨噬细胞、中性粒细胞内的Pyrin蛋白可以感知多种细菌毒素和细胞损伤信号启动机体的炎症反应，FMF个体不正常的Pyrin蛋白对这些刺激过度敏感。下图是人体内中性粒细胞受到相关刺激后引发的部分生理过程。 （5）图中能引发局部炎症反应的IL-1、IL-18等属于___________。（单选） A. 抗原 B. 抗体 C. 穿孔素 D. 免疫活性物质 （6）由图可知，在中性粒细胞产生IL-1的过程中存在___________（正/负）反馈调节。 （7）体温调定点可以认为是下丘脑给身体设定的“目标温度”，正常情况下的体温调定点在37℃左右。结合所学知识和图，阐释与正常人相比FMF患者容易突发发热的机制___________________________。 5. 构建高效降解塑料双酶体系 PBAT是一种可生物降解的塑料，但降解较为缓慢。现欲改造酶X以提高其对PBAT的降解能力。已定位酶X的关键区域A，科研人员进行如下操作： 步骤Ⅰ：对X基因对应A区域的序列进行多种单点突变（只改变一个氨基酸），PCR扩增X及突变基因。 步骤Ⅱ：构建含系列X基因的系列表达载体 步骤Ⅲ：将表达载体导入大肠杆菌 步骤Ⅳ：筛选表达成功的大肠杆菌，扩大培养 步骤Ⅴ：提取纯化系列酶X，检测降解效率 （1）以上步骤中需要严格无菌操作的是___________，需要添加DNA聚合酶的是___________，需要添加限制性内切核酸酶的是___________。（编号选填） ①步骤Ⅰ ②步骤Ⅱ ③步骤Ⅲ ④步骤Ⅳ （2）含重组载体的大肠杆菌会因底物M的存在菌落呈现特殊颜色。据此判断，筛选和扩大培养目的大肠杆菌所使用培养基的区别有___________。（多选） A. 是否添加水 B. 是否添加琼脂 C. 是否添加物质M D. 是否添加有机碳源 （3）曾有科研人员将X基因转入烟草愈伤组织细胞，培养出可降解土壤中塑料的转基因烟草，下列有关此过程的描述正确的___________。（多选） A. 导入成功后的细胞需再分化发育为烟草植株 B. 导入成功后的细胞需脱分化发育为烟草植株 C. 一般利用细胞融合将目的基因导入烟草愈伤组织细胞 D. 一般利用细菌或病毒将目的基因导入烟草愈伤组织细胞 提取纯化酶X及系列突变酶X1-X7，检测其活性结果如右图，TPA是PBAT的降解产物之一。同时发现反应过程中的一种中间产物积累后会抑制酶X的活性。现改造能降解该中间产物的酶Y，过程如左图，用以构建高效降解PBAT的双酶体系。 （4）若要在A区域进一步对酶X进行双点突变以改变两个氨基酸，较为理想的方案是选取___________。（编号选填） ①X4和X6组合双点突变 ②X4和X6、X4和X2组合双点突变 ③X4、X6、X2、X5两两组合双点突变 （5）已知温度较低会降低引物与模板结合的特异性。在改造Y酶的过程中，PCR出现较高比例的突变基因，可能是因为___________。（多选） A. 变性温度设置较低 B. 退火温度设置较低 C. 改变条件提高Y基因转录的速率 D. 改变条件降低DNA聚合酶对dNTP的识别能力 （6）对酶Y的改造是借助了___________策略来改造蛋白质。 （7）经过以上研究发现，双点突变的酶X没有表现出更高的活性，酶Y经过改造后Y5酶活性最强。且已知酶X最适温度是75℃，酶Y的最适温度为70℃，预实验酶X和酶Y酶量配比为2:1、1:1、1:2时，1:1的降解效率最高。请选取合适的突变酶X，并设计实验探究酶X和酶Y双酶体系降解PBAT的适宜温度和酶量配比_____________________________________________________________________________。提供的材料主要有：各种突变酶X液、酶Y5液（两种酶液pH相同，浓度相同）、PBAT粉末以及其他检测所需材料等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $