精品解析：上海市杨浦区2025—2026学年高三下学期4月质量调研生物试题

杨浦区2025学年度第二学期高三年级模拟质量调研 生物学学科 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 3．答题前，考生务必在答题纸上用黑色钢笔或水笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。 4．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。 1. 食肉动物的食性生态位 青藏高原是地球上少数仍保留较完整食肉动物物种的地区，其捕食者和猎物的生物多样性构成了该生态系统复杂的食性生态位。 （1）研究食性生态位需调查青藏高原食肉动物的种群密度，研究人员调查时挖陷阱捕获野生动物，拍照识别个体的斑纹、疤痕后再放归，该方法属于________。（单选） A. 样方法 B. 标记重捕法 C. 样线法 D. 逐个计数法 （2）据已经学知识判断，食肉动物在食物链的营养级地位可能为________。（编号选填） ①第一营养级 ②第二营养级 ③第三营养级 ④第四营养级 （3）研究人员在青藏高原索加、扎青和昂赛三个研究区域通过粪便DNA鉴定，将食肉动物划分为大型食肉动物和中型食肉动物两类，这两大类生物在生态学上构成________。（单选） A. 种群 B. 物种 C. 群落 D. 生态系统 研究发现，食肉动物之间存在错综复杂的食物网关系。以索加地区为例，食肉动物与猎物的捕食关系如图。 （4）当地牧民为保护植被，采取大规模灭鼠兔的行动，该行为可能会导致该生态系统________。（多选） A. 抵抗力稳定性降低 B. 物种丰富度降低 C. 恢复力稳定性降低 D. 营养结构趋向简单 （5）图表示食肉动物的精细“食谱”，下列表述正确的是________。（多选） A. 该食谱是自然选择的结果 B. 食谱细分意味着生态位分化 C. 食谱细分有助于减少种间竞争 D. 食谱重叠度与物种多样性正相关 （6）研究人员监测发现，该地区鼠兔种群增长曲线接近“S”型。下列表述正确的是________。（多选） A. 种群的增长速率在K/2时最大 B. 环境、种间和种内关系均会影响环境容纳量 C. 年龄组成可通过影响出生率和死亡率而影响种群数量 D. 若兔狲大量减少，鼠兔的K值会升高，但增长速率不变 （7）雪豹、藏狐等珍稀食肉动物有利于维持高原生物多样性，具有重要的保护价值。下列关于生物多样性及其保护的表述，正确的是________。（多选） A. 雪豹个体基因差异体现遗传多样性 B. 青藏高原食肉动物共存体现物种多样性 C. 提倡建立野生动物园保护雪豹等珍稀食肉动物 D. 禁猎、禁入、恢复植被等措施有利于保护雪豹等珍稀食肉动物 【答案】（1）B （2）③④ （3）C （4）ABD （5）ABC （6）ABC （7）ABD 【解析】 【小问1详解】 先捕获动物，通过斑纹、疤痕标记，放归后再次捕获，根据重捕中标记个体比例估算种群密度，属于标记重捕法，B正确。 故选B。 【小问2详解】 第一营养级：生产者（植物）；第二营养级：植食性动物。 食肉动物捕食植食性动物为第三营养级，捕食其他食肉动物为第四营养级③④正确。 故选③④。 【小问3详解】 群落是区域内所有生物的集合，可按营养级、食性等功能类群划分。这里的 “大型食肉动物”“中型食肉动物” 是群落中食肉动物功能群的两个亚类，属于群落的组成部分，C符合题意。 故选C。 【小问4详解】 ABD、大规模灭鼠兔→以鼠兔为食的动物食物减少→物种丰富度降低、营养结构变简单→抵抗力稳定性降低，ABD正确； C、恢复力稳定性一般与抵抗力稳定性负相关，抵抗力降低则恢复力升高，C错误。 故选ABD。 【小问5详解】 A、食谱是长期自然选择形成的，A正确； B、食谱细分 =生态位分化，物种利用资源方式不同，B正确； C、生态位分化→种间竞争减弱，C正确； D、食谱重叠度高→竞争强→物种多样性降低，D错误。 故选ABC。 【小问6详解】 A、S 型增长K/2 时增长速率最大，A正确； B、环境容纳量 K 受环境、种内 / 种间关系共同影响，B正确； C、年龄组成通过影响出生率、死亡率间接影响种群数量，C正确； D、兔狲减少→鼠兔天敌减少→K 值升高，增长速率也会改变，D错误。 故选ABC。 【小问7详解】 A、个体间基因差异体现遗传多样性，A正确； B、多种食肉动物共存体现物种多样性，B正确； C、保护雪豹优先就地保护（自然保护区），野生动物园属于易地保护，C错误； D、禁猎、恢复植被等提高雪豹的K值，有利于雪豹生存，D正确。 故选ABD。 2. 改造大肠杆菌 高丝氨酸具有广泛的工业用途。科研人员通过如下路径（Ⅰ和Ⅱ）构建了高产高丝氨酸的大肠杆菌基因工程菌： Ⅰ：前期研究表明，大肠杆菌thrB基因编码的高丝氨酸激酶（ThrB）会催化高丝氨酸的进一步代谢，不利于其积累。据此，科研人员对thrB基因进行定点突变（图1）。 （1）基于技术考虑，研究人员首先将thrB基因编码链上第865位的胞嘧啶C转换为U。据所学知识分析，欲获得稳定遗传的突变DNA，至少需经历的复制轮数为________；此时突变株表达的ThrB的氨基酸数目为________个。 （2）为检测大肠杆菌突变株的菌群数量，下列操作正确的是________。（单选） A. 稀释涂布平板进行活细胞计数 B. 平板划线法分离大肠杆菌单菌落 C. 分光光度计直接测定大肠杆菌数目 D. 逐个计数来测定大肠杆菌细胞数目 Ⅱ：前期研究发现，高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性，且还能经转运蛋白（RhtB）转运至胞外（如图2所示）。据此，科研人员将thrA*和RhtB联合导入大肠杆菌。 （3）据图2分析，若想进一步提高大肠杆菌高丝氨酸产量，可采取的策略包括_______。（多选） A. 适当降低培养液的pH B. 增强ThrA对高丝氨酸的亲和力 C. 采用蛋白质工程技术改造thrA基因 D. 敲除thrA基因以解除产物的反馈抑制 （4）图3中的thrA*为thrA的突变基因，根据题意判断，该突变基因表达的酶，最可能的性能是________。（单选）（　　） A. 耐受温度提升 B. 单分子酶活提高 C. 酶分泌量增多 D. 与高丝氨酸的亲和力降低 （5）研究人员还通过在大肠杆菌中高效表达RhtB增加高丝氨酸的产量。为了将目的基因正确插入载体（图3），切割PCR产物选用的限制酶是________（编号选填）；切割载体时应选用的限制酶是________。（编号选填） （6）基因工程菌构建后，需要用M9通用培养基摇瓶培养（即放在锥形瓶中震荡培养），以评估菌株的基本合成能力；然后再采用TY培养基大规模发酵生产目标产物。下列说法合理的是________。（编号选填） M9通用培养基（/L）：Na2HPO4 13.6g、KH2PO4 6g、NaCl 1g、NH4Cl 2g、葡萄糖4g、CaCl2 0.01g、MgSO4 0.24g。 TY培养基（/L）：甘油 15g、（NH4）2SO4 17g、酵母提取物 8g、胰蛋白胨 16g、KH2PO4 1g、MgSO4 1g、甜菜碱 2g、微量元素溶液1 mL。 ①碳源差异需要考虑发酵工程的成本 ②M9是固体培养基，TY为液体培养基 ③M9是合成培养基，TY为天然培养基 ④TY培养基的唯一氮源是（NH4）2SO4 （7）研究人员将同一菌株分别在摇瓶和发酵罐内培养相同时间后，测菌体密度相对值和高丝氨酸产量，结果如下表所示。结合下表信息，说出工程化发酵条件下，菌株产能提高的依据并分析其原因________。 培养方式 菌体密度相对值 高丝氨酸产量 250mL摇瓶培养 17.0 6.1（g/L） 5L发酵罐培养 26.7 90.2（g/L） 【答案】（1） ①. 2 ②. 288 （2）A （3）AC （4）D （5） ①. ②③ ②. ①③ （6）①③ （7）据表可知，从高丝氨酸和菌体密度相对值看，发酵罐内单个菌的发酵能力更强。原因，可能发酵罐内置搅拌器，有利于培养基与菌体充分接触，微生物生存条件；也可能发酵罐可以及时控制微生物代谢废物，不会影响微生物代谢。 【解析】 【小问1详解】 初始仅一条编码链的C突变为U，另一条链仍是原G，第一次复制得到一个含U-A的杂合DNA、一个原野生型DNA；第二次复制时，U-A复制可得到双链均为突变序列（A-T）的稳定突变DNA，因此至少需要2轮复制。第865位碱基是突变后终止密码子的第一个碱基，前864个碱基共编码864​÷3=288个氨基酸，终止密码子不编码氨基酸，因此突变后ThrB的氨基酸数目为288。 【小问2详解】 A、稀释涂布平板法可以对活细胞进行计数，A正确； B、平板划线法只能分离单菌落，不能用于计数，B错误； C、分光光度计只能通过浑浊度估算细胞数，不能直接测定细胞数目，C错误； D、大肠杆菌个体微小，无法逐个计数，D错误。 【小问3详解】 A、降低培养液pH，胞外H+浓度升高，H+顺浓度梯度的势能可驱动RhtB转运更多高丝氨酸出胞，减少胞内高丝氨酸积累，解除对ThrA的抑制，提高产量，A正确； B、增强ThrA对高丝氨酸的亲和力，会让高丝氨酸更易抑制ThrA，降低产量，B错误； C、通过蛋白质工程改造thrA基因，可以获得不被高丝氨酸抑制的ThrA变体，提高产量，C正确； D、ThrA是高丝氨酸合成必需的酶，敲除thrA无法合成高丝氨酸，D错误。 【小问4详解】 原高丝氨酸会结合抑制ThrA的活性，因此突变后的thrA*表达的酶最可能是降低了与高丝氨酸的亲和力，不易被高丝氨酸抑制，保证高丝氨酸持续合成。ABC不符合题意，D符合题意。 【小问5详解】 目的基因thrA*和RhtB位于PCR产物的BglⅡ（②）和EcoRⅠ（③）之间，因此用这两种酶切割PCR产物；BglⅡ和BamHⅠ切割后产生相同的黏性末端，载体上BamHⅠ靠近启动子、BglⅡ靠近终止子，用BamHⅠ（①）和EcoRⅠ（③）切割载体后，可与目的基因两端互补，实现定向插入。 【小问6详解】 大规模发酵生产需要控制成本，不同碳源的成本不同，①正确；摇瓶培养和大规模发酵都用液体培养基，②错误；M9培养基成分均为明确的化学物质，属于合成培养基，TY含有酵母提取物、胰蛋白胨等天然成分，属于天然培养基，③正确；TY中酵母提取物、胰蛋白胨都含有氮，硫酸铵不是唯一氮源，④错误。 【小问7详解】 据表可知，从高丝氨酸和菌体密度相对值看，发酵罐内单个菌的发酵能力更强。原因，可能发酵罐内置搅拌器，有利于培养基与菌体充分接触，改善微生物生存条件；也可能发酵罐可以及时控制微生物代谢废物，不会影响微生物代谢。因此菌体密度更高，高丝氨酸总产量显著提升。 3. 癌与脑双向通讯 研究显示，肿瘤组织（如肺腺癌）与脑之间存在双向通讯机制（图），此时巨噬细胞对癌细胞可能从杀伤反转为促进其增殖，表明脑对肺腺癌进程具有重要作用，这为抗肿瘤策略提供了新的思路。 （1）正常情况下，机体往往需要B淋巴细胞与T淋巴细胞协同对癌细胞开展免疫应答。其中激活B淋巴细胞的信号包括_________（编号选填） ①抗原呈递细胞呈递的抗原 ②T淋巴细胞释放的细胞因子 ③B淋巴细胞受体与抗原结合 ④T淋巴细胞释放的颗粒酶和穿孔素 （2）新近发现，肺腺癌能分泌激素（神经生长因子），从而促进传入神经元生长及信号传导。将神经生长因子纳入激素范畴，是因为它具备激素的性质________。（编号选填） ①高效性 ②体液输送 ③调节作用 ④为蛋白质 （3）研究又发现，传入神经元的信号传导最终又能促进肺腺癌细胞的增殖。这是因为传入神经元将信号传入延髓，并在中枢处激活交感神经，该过程会发生________（多选） A. 突触传递 B. 膜电位改变 C. 神经递质分泌 D. 离子通道通透性变化 （4）图显示，延髓处的指令经交感神经作用于巨噬细胞。下列关于交感神经的表述，正确的是________。（编号选填） ①受脑控制 ②由树突构成 ③受意志支配 ④属于传出神经 （5）研究发现，交感神经能释放神经递质B2肾上腺素，后者经受体ADRB2激活巨噬细胞，巨噬细胞随后将MHC-抗原肽复合物呈递给________。（编号选填） ①B淋巴细胞 ②肥大细胞 ③T淋巴细胞 ④树突状细胞 （6）在该项研究中，为了减少个体差异对实验结果的影响，研究人员选用了遗传背景一致的ADRB2缺失型小鼠。下列选项中，能获得遗传背景一致实验动物的最佳方案是________。（单选） A. 移植敲除ADRB2基因后的多枚受精卵 B. 敲除ADRB2基因后的亲本随机交配产生子代 C. 敲除ADRB2基因的亲本和野生亲本杂交产生子代 D. 敲除ADRB2基因后的亲本作为核供体通过体细胞核移植产生子代 （7）根据上述研究成果，研究人员设想特异性靶向巨噬细胞表面受体ADRB2的策略，以治疗肺腺癌。试说出两套方案/技术，并简述理由________________________。 【答案】（1）②③ （2）①②③ （3）ABCD （4）①④ （5）③ （6）D （7）①单克隆抗体技术：制备针对ADRB2的单克隆抗体，特异性结合巨噬细胞表面的ADRB2，阻断B2肾上腺素与受体结合，避免巨噬细胞激活后促进肺腺癌细胞增殖。②基因编辑技术：敲除巨噬细胞中编码ADRB2的基因，使巨噬细胞无法表达ADRB2，阻断肿瘤增殖相关的信号传递，达到治疗目的 【解析】 【小问1详解】 B细胞激活需要两个核心信号：一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；同时细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。抗原呈递细胞呈递抗原是激活T细胞的步骤，颗粒酶、穿孔素是细胞毒性T杀伤靶细胞的物质，均与激活B细胞无关，因此选②③。 【小问2详解】 激素的共性特征为：微量高效、经体液运输、对生命活动起调节作用，激素不都是蛋白质，因此选①②③。 【小问3详解】 兴奋在神经中枢传导传递过程中，神经元之间会发生突触传递，突触前膜分泌神经递质；兴奋产生时会发生离子通道通透性改变，进而产生膜电位变化，ABCD正确。 【小问4详解】 交感神经属于自主神经，是传出神经，受脑的调控，不受意志支配，由神经元轴突构成，因此选①④。 【小问5详解】 抗原呈递细胞（巨噬细胞）会将MHC-抗原肽复合物呈递给T淋巴细胞，因此选③。  【小问6详解】 A、移植敲除ADRB2基因后的多枚受精卵，这些受精卵来源不同，遗传背景可能存在差异，A不符合题意； B、敲除ADRB2基因后的亲本随机交配产生子代，亲本虽然都敲除了该基因，但随机交配会导致子代遗传物质组合多样，个体间存在差异，B不符合题意； C、敲除ADRB2基因的亲本和野生亲本杂交产生子代，由于野生亲本的参与，遗传背景变得复杂，个体间差异较大，C不符合题意； D、体细胞核移植（克隆技术）产生的子代核遗传物质完全一致，可获得遗传背景高度一致的实验动物，最大程度减少个体差异，D符合题意。 【小问7详解】 治疗原理是阻断B2肾上腺素对ADRB2的激活，避免巨噬细胞促进癌细胞增殖，所以可以①单克隆抗体技术：制备针对ADRB2的单克隆抗体，特异性结合巨噬细胞表面的ADRB2，阻断B2肾上腺素与受体结合，避免巨噬细胞激活后促进肺腺癌细胞增殖。②基因编辑技术：敲除巨噬细胞中编码ADRB2的基因，使巨噬细胞无法表达ADRB2，阻断肿瘤增殖相关的信号传递，达到治疗目的。 4. 致力木薯增产 木薯是热带地区重要的粮食作物，其食用部分为富含淀粉的地下块根。就木薯这样的块根类植物而言，光合作用产生的蔗糖的长途运输是高产的限制因素。研究发现，质膜上的钾离子通道（AKT）与蔗糖的长途运输有关，其机制如图所示。 （1）前期研究显示，缺K+会导致木薯等植物的电子传递效率下降，光合作用效率受损。下列关于光合作用的叙述，正确的是________。（多选） A. K+可作为电子传递的载体 B. 电子传递的场所为类囊体膜 C. 高能电子源自各种叶绿体色素 D. 缺K+不利于类囊体内外H+梯度的建立 据图可知，叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝输送（A转运方式）；同时还存在微弱的蔗糖回收机制，将泄露到胞间的蔗糖回收至韧皮部（B转运方式），然后继续输送到根部，以供淀粉合成。 （2）下列表述可作为植物体内存在B转运方式的实验证据是___。（编号选填） ①用同位素标记二氧化碳，根部检测到放射性 ②强化叶肉细胞的卡尔文循环，根部检测到蔗糖增量 ③将放射性外源蔗糖注入伴胞细胞外，根部出现放射性 （3）已知植物细胞内外K+浓度梯度与动物细胞类似，据图和已学知识判断________。（编号选填） ①H+主动运输出伴胞细胞 ②K+协助扩散进伴胞细胞 ③H2O主动运输进伴胞细胞 ④蔗糖主动运输进伴胞细胞 前期研究发现，拟南芥的K+通道（AKT2var）外排效率更高。据此，研究人员将拟南芥的AKT2var编码基因导入木薯愈伤组织，获得木薯转基因株，并使该基因在伴胞细胞中特异性表达（见图）。 （4）构建木薯转基因株涉及到的操作/原理包括________。（多选） A. 获取愈伤组织需经历细胞分化 B. 需调整细胞分裂素和生长素浓度比值 C. 使AKT2var编码基因在愈伤组织内表达 D. 就受体细胞功能而言，愈伤组织与动物受精卵类似 （5）为鉴定转基因的效果，研究人员比较了木薯转基因株与对照组在19周后根的干重，此时对照组最好选择________。（单选） A. 未导入质粒的木薯 B. 导入空载质粒的木薯 C. 未经转基因操作的木薯 D. 导入重组质粒的木薯 （6）研究发现，转基因操作后木薯筛管顶部钾离子浓度显著高于根部，这种浓度梯度的存在可能也会促进蔗糖的长距离运输。因此，转基因植株块根淀粉含量提高，至少存在两种解释：转基因操作增强了“A转运方式”或增强了“B转运方式”。为揭示上述两种机制对木薯转基因株块根淀粉高产的贡献度，试完成下列实验设计。（编号选填） ①木薯野生株 ②木薯转基因株 ③构建A转运方式缺陷株 ④构建B转运方式缺陷株 ⑤比较T4与T2 ⑥比较T1-T2与T3-T4 ⑦比较T4-T2与T3-T1 注：T1和T2分别表示A转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量； T3和T4分别表示B转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量：“-”表示相减。 实验材料 实验操作 数据处理 （1）________ （2）________ （3）________ （7）木薯收获后，通常采用焚烧等方式处理其茎和叶。根据所学知识，比较下列两者在“碳循环”中作用的异同点：（1）焚烧木薯等农作物；（2）燃烧煤、石油等化石燃料，并据此提出有利于“碳中和”的建议________________________________________。 【答案】（1）BD （2）③ （3）①④ （4）BD （5）B （6） ①. ② ②. ③④ ③. ⑥ （7）相同点：都将有机物中的碳氧化为 CO₂释放到大气，参与碳循环。 不同点：焚烧木薯：属于生物短期碳循环，碳来自近期光合作用，不增加大气净碳存量。 燃烧化石燃料：属于地质长期碳库释放，碳被固定亿万年，会大幅增加大气 CO₂浓度。 碳中和建议：秸秆还田、生物质发电替代化石燃料 减少化石燃料使用，发展清洁能源 植树造林，增加碳汇 秸秆资源化利用（饲料、肥料、建材），避免露天焚烧。 【解析】 【小问1详解】 A、K⁺不是电子传递载体，光合作用电子传递载体是细胞色素、质体醌、铁氧还蛋白等，A错误； B、光合作用光反应的电子传递发生在类囊体薄膜上，B正确； C、高能电子仅来自少数特殊状态的叶绿素 a，并非所有叶绿体色素，C错误； D、缺 K⁺会影响类囊体两侧 H⁺梯度建立，进而降低 ATP 合成效率，使光合作用受损，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 B转运方式：胞间蔗糖→韧皮部伴胞的回收过程。 ①标记 CO₂→根有放射性，只能证明蔗糖从叶运输到根，不能证明回收，①错误； ②强化卡尔文循环→根蔗糖增多，只能证明光合产物运输，不能证明回收，②错误； ③外源放射性蔗糖注入伴胞外，根出现放射性，直接证明胞间蔗糖被回收至韧皮部并运输，是 B 方式的直接证据③正确。 故选③。 【小问3详解】 ①H⁺主动运输出伴胞：H⁺逆浓度梯度运出，消耗能量，为主动运输，①正确； ② K⁺出伴胞是协助扩散，所以进入细胞是主动运输，②错误； ③ H₂O 通过自由扩散或水通道蛋白进入细胞，不是主动运输，③错误； ④ 蔗糖主动运输进伴胞：蔗糖逆浓度梯度进入伴胞，依赖 H⁺梯度供能，为主动运输，④正确。 故选①④。 【小问4详解】 A、获取愈伤组织是脱分化，不是细胞分化，A错误； B、植物组织培养需调整生长素 / 细胞分裂素比例，调控脱分化与再分化，B正确； C、AKT2var 基因在伴胞细胞特异性表达，不在愈伤组织表达，C错误； D、愈伤组织全能性极高，作为受体细胞与动物受精卵功能类似，D正确。 故选BD。 【小问5详解】 实验目的：鉴定AKT2var 基因的效果，需排除质粒载体本身的影响。 最佳对照：导入空载质粒的木薯，除目的基因外，其他处理与转基因株完全一致，B符合题意。 故选B。 【小问6详解】 探究A转运方式、B转运方式分别对木薯转基因株块根淀粉高产的贡献度，实 验核心是以转基因株为基础，对比A/B缺陷后的产量差异，无需野生株参与。 在转基因株的基础上，分别制造A缺陷、B缺陷，形成两组对比。通过缺陷处理，单独剥离A、B转运的作用，才能计算各自贡献。 所以需要选择木薯转基因株为材料，处理：③构建A转运方式缺陷株 ，④构建B转运方式缺陷株，比较比较T1-T2与T3-T4。 【小问7详解】 相同点：都将有机物中的碳氧化为 CO₂释放到大气，参与碳循环。 不同点：焚烧木薯：属于生物短期碳循环，碳来自近期光合作用，不增加大气净碳存量。 燃烧化石燃料：属于地质长期碳库释放，碳被固定亿万年，会大幅增加大气 CO₂浓度。 碳中和建议：秸秆还田、生物质发电替代化石燃料 减少化石燃料使用，发展清洁能源 植树造林，增加碳汇 秸秆资源化利用（饲料、肥料、建材），避免露天焚烧。 5. 豌豆遗传续篇 （1）一个多世纪前，孟德尔通过豌豆杂交实验发现并总结了具有划时代意义的生物遗传规律。下列杂交实验中，可帮助确定豌豆显隐性性状的是_________。（单选） A. P：高茎×高茎、F：高茎 B. P：高茎×矮茎、F：高茎 C. P：矮茎×矮茎、F：矮茎 D. P：高茎×矮茎、F：矮茎和高茎 当年孟德尔的观察侧重豌豆表型，现代生物技术的高速发展，使得科研人员揭示豌豆基因的表达调控和遗传机制成为可能，进而从分子层面解开了更多的豌豆遗传之谜。 背景（Ⅰ）：高度之谜 研究显示，豌豆植株的高度仅由一对等位基因L/l控制。L基因编码GA3氧化酶，该酶参与赤霉素的合成，能促进植株节间伸长。l基因由L基因编码区一处碱基位点发生替换而成，控制矮茎性状。然而，研究人员发现了一株基因型为LL的矮茎豌豆，原因是L基因的启动子甲基化水平偏高。 （2）亲本产生子代的过程中，l基因和L基因在细胞间传递。下列细胞简图中符合两者传递规律的是_________。（多选） A. B. C. D. 注：图中仅显示豌豆细胞中两对同源染色体在细胞分裂中的行为 （3）相对于表型为高茎的豌豆（LL），解释矮茎豌豆（ll）和题干中表型为矮茎的豌豆（LL）的遗传分子机制，并将结果填入下表。（编号选填：①改变；②不变；③不一定） 观察项目 矮茎（ll） 矮茎（LL） L/l基因的碱基序列 （1）______ （4）______ GA3氧化酶的氨基酸序列 （2）______ （5）______ GA3氧化酶的量 （3）______ （6）______ 背景2：花的部位之谜 当年孟德尔观察到豌豆花腋生（F）与顶生（f）的比例约为3∶1。但进一步研究发现，花的部位还受另一对等位基因（M/m）控制。纯合子亲本杂交产生子一代，子一代自交，发现子二代腋生∶顶生等于15∶1。 （4）据题干信息判断，在基因型为FfMm的个体中，下列表示两对基因（F/f）和（M/m）位置细胞简图，合理的是________。（单选） A. B. C. D. （5）下列对于子二代性状分离比出现15∶1的解释，合理的是________。（多选） A. M基因影响f基因的表达 B. m基因抑制F基因的表达 C. f基因存在时表型均为顶生 D. M基因存在时表型均为腋生 背景3：豆荚颜色之谜 已知豆荚的绿色（C）和黄色（c）是一对相对性状，其中C基因编码叶绿素合成酶，c基因或源自C基因的功能丧失性突变（记为c*），或因G基因区域的大片段缺失所致（记为cΔ，如图所示）。研究人员将基因型为GGCc*的植株与基因型为GΔGΔcΔcΔ（GΔ表示G基因存在图所示变异）的植株进行杂交，并分析产生的F1。 （6）据题干和所学知识判断，图所示的变异类型属于________。（单选） A. 基因突变 B. 非整倍体变异 C. 基因重组 D. 染色体结构变异 （7）据图所示，下列有关G△和c△结构及表达状态的表述，合理的包括________。（多选） A. 基因c△无法转录 B. 两者表达出联合蛋白 C. 基因G△无法转录 D. 两个基因的结构改变 （8）据所学知识和题干分析，上述杂交实验产生的F1，合理的是___。（编号选填） ①所有的F1植株均包含C基因 ②F1植株的黄色：绿色接近1∶1 ③F1可能产生基因型为GcΔ的配子 ④F1中所有的黄色表型均含有c*基因 （9）研究人员对当年各地收获的不同豌豆品系进行了全基因组测序，最终鉴定出八个主要豌豆类群。下列论述合理的是________。（多选） A. 八个豌豆品系属于不同物种 B. 不同豌豆品系来自可遗传变异 C. 不同豌豆品系间可能存在地理隔离 D. 基因组测序结果可为豌豆进化提供证据 【答案】（1）B （2）BD （3） ①. ① ②. ② ③. ① ④. ② ⑤. ③ ⑥. ① （4）B （5）AD （6）D （7）BD （8）②③④ （9）BCD 【解析】 【小问1详解】 判断显隐性的方法：不同性状的纯合亲本杂交，F1​只出现一种性状，该性状为显性性状，ACD不符合题意，B符合题意。 【小问2详解】 L和l为等位基因，位于同源染色体上，亲代产生子代的过程中，有丝分裂后期，着丝粒分裂，L和L分离，l和l分离，L和l移向细胞同一极；减数第二次分裂后期，无同源染色体，着丝粒分裂，只有L和L分离或者l和l分离，AC不符合题意，BD符合题意。 【小问3详解】 矮茎（ll）：l是L发生碱基替换突变而来，因此碱基序列改变（①），编码的氨基酸序列也改变（①），无法合成正常GA3氧化酶，酶量无法判断（③）。甲基化的LL：表观遗传不改变基因的碱基序列，启动子甲基化仅抑制基因转录，因此碱基序列不变（②），编码区正常，氨基酸序列不变（②），转录减少导致酶量改变（①）。 【小问4详解】 子二代性状分离比为15:1，是9:3:3:1的变式，说明两对基因符合自由组合定律，即F/f和M/m位于两对同源染色体上，B符合题意，ACD不符合题意。 【小问5详解】 A、M影响f基因表达，M存在时f不表达，因此ffM_也表现为腋生，只有ffmm为顶生，符合比例，A符合题意； B、若m抑制F表达，则F_mm也为顶生，性状分离比不是15:1，B不符合题意； C、若f存在均为顶生，则Ff都为顶生，比例不符，C不符合题意； D、M存在时均为腋生，M不存在时，有F也为腋生，只有ffmm为顶生，符合15:1，D符合题意。 【小问6详解】 图中为染色体上大片段碱基缺失，属于染色体结构变异中的缺失，ABC不符合题意，D符合题意。 【小问7详解】 A、cΔ通过GΔ启动子均可正常转录，A错误； B、GΔ终止子缺失，转录会从GΔ延续到cΔ，表达出融合的联合蛋白，B正确； C、GΔ的启动子保留，仍可以转录，C错误； D、GΔ缺失了末端片段，cΔ与GΔ连接，两个基因结构都发生改变，D正确。 【小问8详解】 亲本为GGCc∗×GΔGΔcΔcΔ，亲本GGCc∗产生配子GC、Gc∗，另一亲本仅产生GΔcΔ配子。F1​基因型为GGΔCcΔ（绿色）、GGΔc∗cΔ（黄色），比例为1:1，部分F1​不含C基因，①错，②④正确；F1​减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，可产生GcΔ的配子，③正确。 【小问9详解】 A、八个都是豌豆，不存在生殖隔离，属于同一物种，A不符合题意； B、可遗传变异是可遗传的性状差异的来源，不同品系的差异来自可遗传变异，B符合题意； C、不同品系来自不同地区，存在地理隔离，C符合题意； D、基因组测序的结果可以从分子水平为进化提供证据，D符合题意。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杨浦区2025学年度第二学期高三年级模拟质量调研 生物学学科 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 3．答题前，考生务必在答题纸上用黑色钢笔或水笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。 4．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。 1. 食肉动物的食性生态位 青藏高原是地球上少数仍保留较完整食肉动物物种的地区，其捕食者和猎物的生物多样性构成了该生态系统复杂的食性生态位。 （1）研究食性生态位需调查青藏高原食肉动物的种群密度，研究人员调查时挖陷阱捕获野生动物，拍照识别个体的斑纹、疤痕后再放归，该方法属于________。（单选） A. 样方法 B. 标记重捕法 C. 样线法 D. 逐个计数法 （2）据已经学知识判断，食肉动物在食物链的营养级地位可能为________。（编号选填） ①第一营养级 ②第二营养级 ③第三营养级 ④第四营养级 （3）研究人员在青藏高原索加、扎青和昂赛三个研究区域通过粪便DNA鉴定，将食肉动物划分为大型食肉动物和中型食肉动物两类，这两大类生物在生态学上构成________。（单选） A. 种群 B. 物种 C. 群落 D. 生态系统 研究发现，食肉动物之间存在错综复杂的食物网关系。以索加地区为例，食肉动物与猎物的捕食关系如图。 （4）当地牧民为保护植被，采取大规模灭鼠兔的行动，该行为可能会导致该生态系统________。（多选） A. 抵抗力稳定性降低 B. 物种丰富度降低 C. 恢复力稳定性降低 D. 营养结构趋向简单 （5）图表示食肉动物的精细“食谱”，下列表述正确的是________。（多选） A. 该食谱是自然选择的结果 B. 食谱细分意味着生态位分化 C. 食谱细分有助于减少种间竞争 D. 食谱重叠度与物种多样性正相关 （6）研究人员监测发现，该地区鼠兔种群增长曲线接近“S”型。下列表述正确的是________。（多选） A. 种群的增长速率在K/2时最大 B. 环境、种间和种内关系均会影响环境容纳量 C. 年龄组成可通过影响出生率和死亡率而影响种群数量 D. 若兔狲大量减少，鼠兔的K值会升高，但增长速率不变 （7）雪豹、藏狐等珍稀食肉动物有利于维持高原生物多样性，具有重要的保护价值。下列关于生物多样性及其保护的表述，正确的是________。（多选） A. 雪豹个体基因差异体现遗传多样性 B. 青藏高原食肉动物共存体现物种多样性 C. 提倡建立野生动物园保护雪豹等珍稀食肉动物 D. 禁猎、禁入、恢复植被等措施有利于保护雪豹等珍稀食肉动物 2. 改造大肠杆菌 高丝氨酸具有广泛的工业用途。科研人员通过如下路径（Ⅰ和Ⅱ）构建了高产高丝氨酸的大肠杆菌基因工程菌： Ⅰ：前期研究表明，大肠杆菌thrB基因编码的高丝氨酸激酶（ThrB）会催化高丝氨酸的进一步代谢，不利于其积累。据此，科研人员对thrB基因进行定点突变（图1）。 （1）基于技术考虑，研究人员首先将thrB基因编码链上第865位的胞嘧啶C转换为U。据所学知识分析，欲获得稳定遗传的突变DNA，至少需经历的复制轮数为________；此时突变株表达的ThrB的氨基酸数目为________个。 （2）为检测大肠杆菌突变株的菌群数量，下列操作正确的是________。（单选） A. 稀释涂布平板进行活细胞计数 B. 平板划线法分离大肠杆菌单菌落 C. 分光光度计直接测定大肠杆菌数目 D. 逐个计数来测定大肠杆菌细胞数目 Ⅱ：前期研究发现，高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性，且还能经转运蛋白（RhtB）转运至胞外（如图2所示）。据此，科研人员将thrA*和RhtB联合导入大肠杆菌。 （3）据图2分析，若想进一步提高大肠杆菌高丝氨酸产量，可采取的策略包括_______。（多选） A. 适当降低培养液的pH B. 增强ThrA对高丝氨酸的亲和力 C. 采用蛋白质工程技术改造thrA基因 D. 敲除thrA基因以解除产物的反馈抑制 （4）图3中的thrA*为thrA的突变基因，根据题意判断，该突变基因表达的酶，最可能的性能是________。（单选）（　　） A. 耐受温度提升 B. 单分子酶活提高 C. 酶分泌量增多 D. 与高丝氨酸的亲和力降低 （5）研究人员还通过在大肠杆菌中高效表达RhtB增加高丝氨酸的产量。为了将目的基因正确插入载体（图3），切割PCR产物选用的限制酶是________（编号选填）；切割载体时应选用的限制酶是________。（编号选填） （6）基因工程菌构建后，需要用M9通用培养基摇瓶培养（即放在锥形瓶中震荡培养），以评估菌株的基本合成能力；然后再采用TY培养基大规模发酵生产目标产物。下列说法合理的是________。（编号选填） M9通用培养基（/L）：Na2HPO4 13.6g、KH2PO4 6g、NaCl 1g、NH4Cl 2g、葡萄糖4g、CaCl2 0.01g、MgSO4 0.24g。 TY培养基（/L）：甘油 15g、（NH4）2SO4 17g、酵母提取物 8g、胰蛋白胨 16g、KH2PO4 1g、MgSO4 1g、甜菜碱 2g、微量元素溶液1 mL。 ①碳源差异需要考虑发酵工程的成本 ②M9是固体培养基，TY为液体培养基 ③M9是合成培养基，TY为天然培养基 ④TY培养基的唯一氮源是（NH4）2SO4 （7）研究人员将同一菌株分别在摇瓶和发酵罐内培养相同时间后，测菌体密度相对值和高丝氨酸产量，结果如下表所示。结合下表信息，说出工程化发酵条件下，菌株产能提高的依据并分析其原因________。 培养方式 菌体密度相对值 高丝氨酸产量 250mL摇瓶培养 17.0 6.1（g/L） 5L发酵罐培养 26.7 90.2（g/L） 3. 癌与脑双向通讯 研究显示，肿瘤组织（如肺腺癌）与脑之间存在双向通讯机制（图），此时巨噬细胞对癌细胞可能从杀伤反转为促进其增殖，表明脑对肺腺癌进程具有重要作用，这为抗肿瘤策略提供了新的思路。 （1）正常情况下，机体往往需要B淋巴细胞与T淋巴细胞协同对癌细胞开展免疫应答。其中激活B淋巴细胞的信号包括_________（编号选填） ①抗原呈递细胞呈递的抗原 ②T淋巴细胞释放的细胞因子 ③B淋巴细胞受体与抗原结合 ④T淋巴细胞释放的颗粒酶和穿孔素 （2）新近发现，肺腺癌能分泌激素（神经生长因子），从而促进传入神经元生长及信号传导。将神经生长因子纳入激素范畴，是因为它具备激素的性质________。（编号选填） ①高效性 ②体液输送 ③调节作用 ④为蛋白质 （3）研究又发现，传入神经元的信号传导最终又能促进肺腺癌细胞的增殖。这是因为传入神经元将信号传入延髓，并在中枢处激活交感神经，该过程会发生________（多选） A. 突触传递 B. 膜电位改变 C. 神经递质分泌 D. 离子通道通透性变化 （4）图显示，延髓处的指令经交感神经作用于巨噬细胞。下列关于交感神经的表述，正确的是________。（编号选填） ①受脑控制 ②由树突构成 ③受意志支配 ④属于传出神经 （5）研究发现，交感神经能释放神经递质B2肾上腺素，后者经受体ADRB2激活巨噬细胞，巨噬细胞随后将MHC-抗原肽复合物呈递给________。（编号选填） ①B淋巴细胞 ②肥大细胞 ③T淋巴细胞 ④树突状细胞 （6）在该项研究中，为了减少个体差异对实验结果的影响，研究人员选用了遗传背景一致的ADRB2缺失型小鼠。下列选项中，能获得遗传背景一致实验动物的最佳方案是________。（单选） A. 移植敲除ADRB2基因后的多枚受精卵 B. 敲除ADRB2基因后的亲本随机交配产生子代 C. 敲除ADRB2基因的亲本和野生亲本杂交产生子代 D. 敲除ADRB2基因后的亲本作为核供体通过体细胞核移植产生子代 （7）根据上述研究成果，研究人员设想特异性靶向巨噬细胞表面受体ADRB2的策略，以治疗肺腺癌。试说出两套方案/技术，并简述理由________________________。 4. 致力木薯增产 木薯是热带地区重要的粮食作物，其食用部分为富含淀粉的地下块根。就木薯这样的块根类植物而言，光合作用产生的蔗糖的长途运输是高产的限制因素。研究发现，质膜上的钾离子通道（AKT）与蔗糖的长途运输有关，其机制如图所示。 （1）前期研究显示，缺K+会导致木薯等植物的电子传递效率下降，光合作用效率受损。下列关于光合作用的叙述，正确的是________。（多选） A. K+可作为电子传递的载体 B. 电子传递的场所为类囊体膜 C. 高能电子源自各种叶绿体色素 D. 缺K+不利于类囊体内外H+梯度的建立 据图可知，叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝输送（A转运方式）；同时还存在微弱的蔗糖回收机制，将泄露到胞间的蔗糖回收至韧皮部（B转运方式），然后继续输送到根部，以供淀粉合成。 （2）下列表述可作为植物体内存在B转运方式的实验证据是___。（编号选填） ①用同位素标记二氧化碳，根部检测到放射性 ②强化叶肉细胞的卡尔文循环，根部检测到蔗糖增量 ③将放射性外源蔗糖注入伴胞细胞外，根部出现放射性 （3）已知植物细胞内外K+浓度梯度与动物细胞类似，据图和已学知识判断________。（编号选填） ①H+主动运输出伴胞细胞 ②K+协助扩散进伴胞细胞 ③H2O主动运输进伴胞细胞 ④蔗糖主动运输进伴胞细胞 前期研究发现，拟南芥的K+通道（AKT2var）外排效率更高。据此，研究人员将拟南芥的AKT2var编码基因导入木薯愈伤组织，获得木薯转基因株，并使该基因在伴胞细胞中特异性表达（见图）。 （4）构建木薯转基因株涉及到的操作/原理包括________。（多选） A. 获取愈伤组织需经历细胞分化 B. 需调整细胞分裂素和生长素浓度比值 C. 使AKT2var编码基因在愈伤组织内表达 D. 就受体细胞功能而言，愈伤组织与动物受精卵类似 （5）为鉴定转基因的效果，研究人员比较了木薯转基因株与对照组在19周后根的干重，此时对照组最好选择________。（单选） A. 未导入质粒的木薯 B. 导入空载质粒的木薯 C. 未经转基因操作的木薯 D. 导入重组质粒的木薯 （6）研究发现，转基因操作后木薯筛管顶部钾离子浓度显著高于根部，这种浓度梯度的存在可能也会促进蔗糖的长距离运输。因此，转基因植株块根淀粉含量提高，至少存在两种解释：转基因操作增强了“A转运方式”或增强了“B转运方式”。为揭示上述两种机制对木薯转基因株块根淀粉高产的贡献度，试完成下列实验设计。（编号选填） ①木薯野生株 ②木薯转基因株 ③构建A转运方式缺陷株 ④构建B转运方式缺陷株 ⑤比较T4与T2 ⑥比较T1-T2与T3-T4 ⑦比较T4-T2与T3-T1 注：T1和T2分别表示A转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量； T3和T4分别表示B转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量：“-”表示相减。 实验材料 实验操作 数据处理 （1）________ （2）________ （3）________ （7）木薯收获后，通常采用焚烧等方式处理其茎和叶。根据所学知识，比较下列两者在“碳循环”中作用的异同点：（1）焚烧木薯等农作物；（2）燃烧煤、石油等化石燃料，并据此提出有利于“碳中和”的建议________________________________________。 5. 豌豆遗传续篇 （1）一个多世纪前，孟德尔通过豌豆杂交实验发现并总结了具有划时代意义的生物遗传规律。下列杂交实验中，可帮助确定豌豆显隐性性状的是_________。（单选） A. P：高茎×高茎、F：高茎 B. P：高茎×矮茎、F：高茎 C. P：矮茎×矮茎、F：矮茎 D. P：高茎×矮茎、F：矮茎和高茎 当年孟德尔的观察侧重豌豆表型，现代生物技术的高速发展，使得科研人员揭示豌豆基因的表达调控和遗传机制成为可能，进而从分子层面解开了更多的豌豆遗传之谜。 背景（Ⅰ）：高度之谜 研究显示，豌豆植株的高度仅由一对等位基因L/l控制。L基因编码GA3氧化酶，该酶参与赤霉素的合成，能促进植株节间伸长。l基因由L基因编码区一处碱基位点发生替换而成，控制矮茎性状。然而，研究人员发现了一株基因型为LL的矮茎豌豆，原因是L基因的启动子甲基化水平偏高。 （2）亲本产生子代的过程中，l基因和L基因在细胞间传递。下列细胞简图中符合两者传递规律的是_________。（多选） A. B. C. D. 注：图中仅显示豌豆细胞中两对同源染色体在细胞分裂中的行为 （3）相对于表型为高茎的豌豆（LL），解释矮茎豌豆（ll）和题干中表型为矮茎的豌豆（LL）的遗传分子机制，并将结果填入下表。（编号选填：①改变；②不变；③不一定） 观察项目 矮茎（ll） 矮茎（LL） L/l基因的碱基序列 （1）______ （4）______ GA3氧化酶的氨基酸序列 （2）______ （5）______ GA3氧化酶的量 （3）______ （6）______ 背景2：花的部位之谜 当年孟德尔观察到豌豆花腋生（F）与顶生（f）的比例约为3∶1。但进一步研究发现，花的部位还受另一对等位基因（M/m）控制。纯合子亲本杂交产生子一代，子一代自交，发现子二代腋生∶顶生等于15∶1。 （4）据题干信息判断，在基因型为FfMm的个体中，下列表示两对基因（F/f）和（M/m）位置细胞简图，合理的是________。（单选） A. B. C. D. （5）下列对于子二代性状分离比出现15∶1的解释，合理的是________。（多选） A. M基因影响f基因的表达 B. m基因抑制F基因的表达 C. f基因存在时表型均为顶生 D. M基因存在时表型均为腋生 背景3：豆荚颜色之谜 已知豆荚的绿色（C）和黄色（c）是一对相对性状，其中C基因编码叶绿素合成酶，c基因或源自C基因的功能丧失性突变（记为c*），或因G基因区域的大片段缺失所致（记为cΔ，如图所示）。研究人员将基因型为GGCc*的植株与基因型为GΔGΔcΔcΔ（GΔ表示G基因存在图所示变异）的植株进行杂交，并分析产生的F1。 （6）据题干和所学知识判断，图所示的变异类型属于________。（单选） A. 基因突变 B. 非整倍体变异 C. 基因重组 D. 染色体结构变异 （7）据图所示，下列有关G△和c△结构及表达状态的表述，合理的包括________。（多选） A. 基因c△无法转录 B. 两者表达出联合蛋白 C. 基因G△无法转录 D. 两个基因的结构改变 （8）据所学知识和题干分析，上述杂交实验产生的F1，合理的是___。（编号选填） ①所有的F1植株均包含C基因 ②F1植株的黄色：绿色接近1∶1 ③F1可能产生基因型为GcΔ的配子 ④F1中所有的黄色表型均含有c*基因 （9）研究人员对当年各地收获的不同豌豆品系进行了全基因组测序，最终鉴定出八个主要豌豆类群。下列论述合理的是________。（多选） A. 八个豌豆品系属于不同物种 B. 不同豌豆品系来自可遗传变异 C. 不同豌豆品系间可能存在地理隔离 D. 基因组测序结果可为豌豆进化提供证据 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $