精品解析：四川成都市金堂县金堂中学校2025-2026学年高三下学期4月月考试卷生物

高三年级 生物学 考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、考籍号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。 3．考试结束后由监考老师将答题卡收回。 一、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. 如图所示，植物细胞有丝分裂末期，含半纤维素和果胶的高尔基体小泡会向细胞中央集中，在赤道板面上彼此融合成有膜包围的平板。下列相关分析错误的是（ ） A. 小泡融合后的膜形成了新的细胞膜 B. 小泡的锚定和移动可能与细胞骨架有关 C. 细胞板的各组分都是在核糖体上合成的 D. 抑制高尔基体功能可能导致细胞多核化 2. 胃泌酸腺分泌的胃蛋白酶原会在胃酸的作用下发生构象改变，暴露其活性中心，进而水解掉自身氨基端的一段肽链，转变成有活性的胃蛋白酶，活化后的胃蛋白酶既参与食物中蛋白质的消化分解，也能进一步激活胃蛋白酶原。下列相关分析正确的是（ ） A. 胃酸降低了胃蛋白酶原活化过程所需的活化能 B. 胃蛋白酶分解食物中的蛋白质时需要ATP供能 C. 胃蛋白酶原的活化过程存在有正反馈调节机制 D. 抑制胃酸分泌的药物可中断胃蛋白酶原的活化 3. 人体剧烈运动时生成的乳酸会在肝脏处转化为丙酮酸，再耗能经糖异生途径合成葡萄糖，生成的葡萄糖可随血液回到骨骼肌，该过程被称为乳酸循环。下列叙述错误的是（ ） A. 肌肉注射14C标记的葡萄糖可以追踪乳酸循环的路径 B. 肝脏细胞处于缺氧状态时会阻碍乳酸循环的正常进行 C. 降血糖药物抑制糖异生可能导致血液中乳酸含量上升 D. 骨骼肌无氧呼吸底物中的能量大部分以热能形式散失 4. 心肌细胞内钙超载是导致心律失常的原因之一。如图所示，细胞膜上的Na+-K+泵有助于形成细胞内外Na+、K+的浓度梯度，钠—钙转运体（NCX）是一种双向转运蛋白，可利用Na+梯度实现Ca2+的反向运输。下列叙述错误的是（ ） A. 缺血性心肌损伤导致的ATP合成不足，会影响NCX的Ca2+外排过程 B. 细胞内Na+浓度过高可能改变NCX的转运方向，进而诱发心律失常 C. NCX能同时转运两种离子说明膜上载体对物质的运输不具备特异性 D. Na+进出细胞离不开膜上载体的参与，体现了细胞膜的物质运输功能 5. Rett综合征是X染色体上MECP2基因功能缺失引起的遗传病，患病群体基本为女性且只有极少数比例出现家族聚集现象，该病与女性细胞中X染色体的随机失活有关。X染色体失活由XistRNA介导，MiR-106a（一种微小的RNA）通过甲基化修饰对稳定XistRNA结构起关键作用。如图为患该病的某家族系谱图，下列相关推测不合理的是（ ） A. 根据题干的信息可确定Ⅰ-1是不携带该患病基因的个体 B. Ⅱ-2的X染色体上有较大可能性带有正常MECP2基因 C. MiR-106a与XistRNA之间可能存在互补的碱基序列 D. 可从去甲基化或使MiR-106a失活方面设计药物治疗该病 6. 艾弗里发现肺炎链球菌的转化作用后，科学家陆续在其它细菌中也发现了转化现象的存在。细菌自然转化的机制如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B与b是一对等位基因，它们的根本差异是碱基的排列顺序不同 B. 细菌感受态细胞的形成，往往是通过与环境中存在的Ca2+接触引起的 C. 被转化的细菌细胞内，不具有能够水解DNA片段的限制性内切核酸酶 D. 细菌转化的过程中，可能会发生的可遗传变异有基因突变和基因重组 7. 某小岛上的一种一年生植物，其花色由A/a、B/b两对基因控制，存在红色、蓝色、白色三种表型，比例为9∶6∶1。后因环境变化，出现了某种情况的致死，使红花在群体中的占比变为5/12，致死原因不可能是（ ） A. 基因型为AB的雌配子致死 B. 基因型为AB的雄配子致死 C. 基因型为AaBb的个体幼苗期致死 D. 基因型为AaBB的个体幼苗期致死 8. 饰纹姬蛙是两栖动物，在海南岛有较广的分布。科研人员将海南岛东北部的饰纹姬蛙（甲蛙）和西南部的饰纹姬蛙（乙蛙）进行正交和反交，正交后代产卵量大幅度下降，反交能产生性腺发育不良的后代，其他相关调查内容如下表。根据提供的信息可以推测出的合理结论是（ ） 染色体核型分析 求偶鸣叫频率 体型、代谢等 甲蛙 48条，可分为4个染色体组 较低 体型较大，体重较重，代谢较强 乙蛙 24条，可分为2个染色体组 较高 体型较小，体重较轻，代谢较弱 A. 甲蛙是由乙蛙经过染色体的自然加倍形成的 B. 两种群饰纹姬蛙的基因库中基因相似度很高 C. 甲蛙和乙蛙之间存在着不同形式的生殖隔离 D. 海南岛东北部的年平均温度可能高于西南部 9. 如图表示人体体液各种成分之间的渗透关系。下列选项描述的病理因素，不一定会造成图中甲含量上升的是（ ） A. 严重营养不良 B. 严重腹泻或呕吐 C. 丝虫病感染堵塞淋巴管 D. 炎症出现的早期 10. 垂体与下丘脑密切相连，主要由腺垂体和神经垂体构成，神经垂体内不含腺细胞。血量、血浆渗透压、应激等可使下丘脑的不同细胞分泌抗利尿激素发挥不同的调控作用，机制如图。下列相关推断正确的是（ ） A. 抗利尿激素的分泌受神经系统的调控 B. 抗利尿激素的受体存在于不同的组织细胞中，它们的结构与功能是相同的 C. GRH分泌量增加与应激状态有关，其作用是促进肾上腺分泌更多肾上腺素 D. 严重失血时，机体主要通过抗利尿激素增强对水分的重吸收从而维持血压 11. 科研团队用拟南芥的下胚轴为实验对象，研究光照强度、生长素浓度对下胚轴伸长生长的影响，实验结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 生长素与α-萘乙酸、矮壮素等植物生长调节剂有相同的作用效果 B. 在一定范围内，光照可以解除高生长素浓度对下胚轴的抑制作用 C. 在较低生长素浓度下，弱光对下胚轴伸长生长的促进效果高于强光 D. 实验过程中需要排除下胚轴自身产生的生长素对实验结果的影响 12. 呼伦贝尔草原是我国重要的畜牧业基地，野兔是该生态系统中的关键植食性动物，科研人员采用标记重捕法调查其种群密度。下列叙述正确的是（ ） A. 标记重捕法适用于调查草原中野兔、跳蝻等活动能力较强的动物的种群密度 B. 若标记物降低了野兔对天敌的躲避能力，则重捕后计算出的种群密度会偏低 C. 调查不同放牧量下野兔的种群密度，可反映放牧量对野兔种群出生率的影响 D. 长期监测草原中野兔种群密度的波动规律，可预测草原草场退化的潜在风险 13. 土壤有机碳（SOC）的稳定积累是实现“双碳”目标的关键。科研团队以塔克拉玛干沙漠南缘的天然湿地与荒漠草地为研究对象，发现二者SOC积累机制差异显著：天然湿地SOC含量高，土壤中碳源是以真菌为主的微生物残体，环境特征为氮磷比高、水分充足；荒漠草地SOC含量低，土壤中碳源以植物残体为主，环境特征为干旱胁迫强、氮磷比低。下列叙述错误的是（ ） A. 天然湿地物种丰富度、自我调节能力、抵抗力稳定性高于荒漠草地 B. 与天然湿地相比，荒漠草地中植物残体总含量高、微生物残体总含量低 C. 环境可能通过影响微生物的生长和活性，进而影响生态系统的SOC含量 D. 人类活动可能加快土壤中有机碳变为无机碳，不利于“双碳”目标达成 14. 啤酒的工业化生产需严格控制发酵条件以实现优质高产，其核心流程包括菌种扩大培养、麦芽汁制备、主发酵（温度一般控制在10℃～12℃）、后发酵（温度一般控制在0℃～4℃）等阶段。下列叙述错误的是（ ） A. 菌种扩大培养阶段需要为酵母菌提供充足的氧气和碳源 B. 生产中可以用血细胞计数板定时检测培养液中的总菌数 C. 主发酵阶段酵母菌的代谢强度高于传统发酵时的该阶段 D. 后发酵阶段降温密封的主要目的是促进啤酒澄清和成熟 15. 某科研团队利用体细胞核移植技术结合创新的M机制开展人类重组卵细胞研究，其流程为：将人类皮肤细胞核植入去核卵母细胞形成重组细胞→通过电脉冲联合CDK抑制剂诱导重组细胞排出一半染色体形成单倍体重组卵细胞→与精子完成体外受精并进行胚胎培养，相关实验数据如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 卵母细胞去核一般指的是在减数分裂Ⅰ中期去掉纺锤体—染色体复合物 B. M机制实现重组细胞染色体数目减半的过程有同源染色体的联会等行为 C. 实验组胚胎发育至囊胚阶段的成功率显著偏低与染色体的随机分配有关 D. 可将培养成功的囊胚植入母体子宫内继续展开对人体多能干细胞的研究 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 微塑料指的是粒径小于5mm的塑料颗粒，被农作物吸收后会引起植物的生理生化特性的改变。为研究微塑料对黄瓜生长和光合作用的影响，研究人员选择了PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚苯乙烯）三种常见微塑料进行了相关实验：取长势一致的黄瓜幼苗，分为4组，每组栽种于6kg供试土壤中；对照组（CK）不添加微塑料，实验组分别添加0.3g的PVC、PE、PS微塑料，充分混合后常规培养；一段时间后，测定黄瓜叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素含量及铵态氮含量。实验结果如下表，回答下列问题： 实验分组 净光合速率Pn（μmolCO2·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 叶绿素a含量（mg·g-1） 叶绿素b含量（mg·g-1） 铵态氮含量（μg·g-1） CK组 7.95 0.036 72.15 4.86 1.65 0.41 PVC组 6.90 0.036 187.59 5.65 2.16 0.18 PE组 6.23 0.056 230.88 6.55 2.56 0.28 PS组 12.15 0.118 213.56 4.54 1.76 0.64 注：气孔导度与气孔开放程度呈正相关。 （1）由实验结果可知，________组净光合速率显著高于对照组。根据光合作用的原理和表中数据分析，导致这一现象出现的主要原因是________。 （2）PVC组和PE组的叶绿素a、叶绿素b含量均显著高于对照组，且胞间CO2浓度充足，但净光合速率仍低于对照组，除铵态氮含量低造成的不利影响外，导致其净光合速率下降原因还可能有：①________；②________。 17. 调节性T细胞（Treg细胞）是T淋巴细胞的一个重要子集，是免疫系统的核心调控者，图1为其介导的外周免疫耐受机制，该机制对于维持机体免疫稳态、防止自身免疫反应过度至关重要。在肿瘤微环境中，Treg细胞会异常活化或功能增强。回答下列问题： （1）Treg细胞在________中发育成熟，它分泌的各种细胞因子与抗体等共同称为________，这是免疫调节的结构和物质基础。据图1可知，在维持外周免疫耐受的过程中，Treg防止免疫过度的机制是________。 （2）FOXP3是Treg细胞的关键分子，检测发现前列腺癌患者在中、晚期FOXP3阳性细胞数量远高于早期，请结合图2分析FOXP3在前列腺癌的中、晚期高表达的原因可能是________。 （3）从免疫学角度看，类风湿性关节炎是由于免疫系统的________功能异常引起。根据题干推测，在类风湿性关节炎患者体内，Treg细胞可能出现的异常是________。 18. 鱼类生产力是指鱼类将水中营养物质转化为鱼产品的能力。中科院水生所团队对长江中下游浅水湖泊进行调查后提出了“JBE统一模型”对鱼类生产力和物种丰富度的关系等进行解释，该模型的核心观点是：①中营养等级下，物种丰富度最高；②富营养等级下，浮游动物食性鱼类过度增殖引发种间竞争加剧，是物种多样性下降的核心驱动因素；③水利工程可通过拦截泥沙、调控径流改变湖泊营养盐输入，进而影响生产力水平。下表为调查的部分相关数据，回答下列问题： 湖泊富营养化等级 生产力（mgC/m2·d） 鱼类物种数（种） 浮游动物食性鱼类生物量占比（%） 底栖动物食性鱼类生物量占比（%） 水体总氮含量（mg/L） 贫营养 80±12 12±3 25±5 40±6 0.5±0.1 中营养 220±18 30±4 30±4 35±5 1.2±0.2 富营养 350±25 15±2 65±8 15±3 2.8±0.3 注：表中数据格式为“平均值±标准差”，反映样本测量值与平均值的偏离范围。 （1）湖泊生态系统鱼类群落存在明显的________结构，该结构可显著提高________；底栖动物食性鱼类与浮游动物食性鱼类的种间关系为________。 （2）贫营养湖泊生产力受限的主要原因可能是________；对比中营养与富营养湖泊的鱼类群落数据，可验证JBE统一模型的核心观点________（填序号），判断依据是________。 （3）长江十年禁渔政策的实施既保护了水生生物资源，又保障了流域生态安全，体现了生态工程的________原理。禁渔政策实施后，某封闭湖泊鱼类总生产力较禁渔前提升42%，但鱼类物种数下降18%，结合JBE模型和生态工程原理，提出解决该湖泊生态失衡问题的两种措施：________。 19. 柞蚕产生的抗菌肽抗菌能力强，使病原菌不易形成耐药性。科学家将控制抗菌肽的M基因和下图中特定的载体重组后导入毕赤酵母，实现基因的高效表达，已知M基因转录的模板链位于b链上。回答下列问题： （1）从柞蚕获取到M基因后需要通过PCR技术扩增，PCR过程中延伸温度________（填“高于”或“低于”）复性温度，原因是________。 （2）图中限制酶切割DNA分子后产生的DNA片段末端是________末端。为保证基因M与载体的正确连接，需在引物2的5′端添加________（填“相关酶名称”）限制酶识别序列，载体选择的限制酶组合为________。若利用引物1和引物2扩增出两端含所需限制酶切割位点的等长DNA片段的数量为240个，则PCR循环的次数为________次。一次PCR一般经历30次循环，若循环次数过多，可能会出现________。 （3）导入毕赤酵母的M基因是否成功表达的检测方法有________（答出1种即可）。M基因成功表达后，还需________才能通过发酵工程进行规模生产。 20. 豌豆豆荚饱满与皱缩是一对相对性状，由位于非同源染色体上的两对基因（P/p、V/v）调控，调控机制如下：基因P编码CLE41小肽进而调控内果皮细胞增殖分化，P基因中某碱基突变会使终止密码子提前，导致CLE41功能缺失使果荚皱缩（记为突变型p）；基因V调控果荚木质素合成与次生细胞壁加厚，V基因上游插入一段特定长度的碱基序列会抑制表达使果荚皱缩（记为突变型v）；P、V两基因同时功能缺失时，果荚表现为脆嫩皱缩型的甜豆，任一基因显性纯合或杂合，均不表现脆嫩皱缩。回答下列问题： （1）从遗传信息传递角度分析，P基因中某碱基突变使终止密码子提前会直接影响________过程，导致CLE41小肽合成提前终止；V基因上游插入特定碱基序列导致功能缺失的原因可能是________。 （2）用甜豆品种甲（ppvv）与饱满品种杂交得到的F1均为饱满豌豆，F1自交得到F2皱缩豌豆中纯合子占________，将F2皱缩豌豆________再分株收获种子进行鉴定即可筛选出需要的甜豆种子。 （3）进一步研究发现，CLE41小肽是通过与细胞膜上的PXY受体激酶结合激活WOX基因表达，进而调控内果皮细胞增殖。科学家用野生型饱满豌豆（PPVV）、P基因功能缺失突变体（ppVV）、PXY受体激酶基因敲除株（PPVV，PXY基因无法表达）、外源CLE41小肽、WOX基因表达检测试剂设计了如下实验对该研究发现进行验证：取野生型饱满豌豆、P基因功能缺失突变体、PXY受体激酶基因敲除株的内果皮细胞，分别检测三组细胞中WOX基因的表达量；然后向P基因功能缺失突变体和PXY受体激酶基因敲除株的内果皮细胞中添加外源CLE41小肽；培养一段时间后再检测两组细胞中WOX基因的表达量。预期的实验结果是：________。 （4）已知控制PXY受体激酶的基因和V基因在非同源染色体上，但不确定与P基因在染色体上的位置关系（不考虑染色体互换）。将（3）中PXY受体激酶基因敲除株与（2）中甜豆品种甲先杂交，再将杂交后代自交，若F2代饱满与非甜豆皱缩的比例为________，说明PXY基因与P基因在非同源染色体上；若F2代饱满与非甜豆皱缩的比例为________，说明PXY基因与P基因在同一条染色体上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级 生物学 考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、考籍号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。 3．考试结束后由监考老师将答题卡收回。 一、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. 如图所示，植物细胞有丝分裂末期，含半纤维素和果胶的高尔基体小泡会向细胞中央集中，在赤道板面上彼此融合成有膜包围的平板。下列相关分析错误的是（ ） A. 小泡融合后的膜形成了新的细胞膜 B. 小泡的锚定和移动可能与细胞骨架有关 C. 细胞板的各组分都是在核糖体上合成的 D. 抑制高尔基体功能可能导致细胞多核化 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物细胞有丝分裂末期，高尔基体小泡相互融合形成细胞板，小泡的膜最终会发育为两个子细胞的新细胞膜，将母细胞分隔为两个子细胞，A正确； B、细胞骨架（包括图中的微管）具有锚定结构、参与囊泡运输的功能，小泡的锚定和移动依赖细胞骨架，B正确； C、核糖体是蛋白质的合成场所，题干明确细胞板的主要组分是半纤维素和果胶，二者都属于糖类，不是蛋白质，不在核糖体上合成，因此不是所有组分都在核糖体合成，C错误； D、高尔基体参与细胞板（细胞壁）的形成，若抑制高尔基体功能，细胞板无法形成，细胞不能完成分裂，会导致一个细胞中保留多个细胞核，出现细胞多核化，D正确。 2. 胃泌酸腺分泌的胃蛋白酶原会在胃酸的作用下发生构象改变，暴露其活性中心，进而水解掉自身氨基端的一段肽链，转变成有活性的胃蛋白酶，活化后的胃蛋白酶既参与食物中蛋白质的消化分解，也能进一步激活胃蛋白酶原。下列相关分析正确的是（ ） A. 胃酸降低了胃蛋白酶原活化过程所需的活化能 B. 胃蛋白酶分解食物中的蛋白质时需要ATP供能 C. 胃蛋白酶原的活化过程存在有正反馈调节机制 D. 抑制胃酸分泌的药物可中断胃蛋白酶原的活化 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶能降低化学反应所需的活化能，而胃酸仅为胃蛋白酶原的活化提供了酸性的适宜环境，不属于酶，无法降低活化能，A错误； B、胃蛋白酶分解蛋白质属于蛋白质的水解反应，该过程不需要ATP供能，B错误； C、活化后的胃蛋白酶可进一步激活胃蛋白酶原，即该反应的产物能促进反应的进行，符合正反馈调节的特征，C正确； D、由题干可知，除胃酸外，活化的胃蛋白酶也可激活胃蛋白酶原，因此抑制胃酸分泌的药物不能中断胃蛋白酶原的活化，D错误。 3. 人体剧烈运动时生成的乳酸会在肝脏处转化为丙酮酸，再耗能经糖异生途径合成葡萄糖，生成的葡萄糖可随血液回到骨骼肌，该过程被称为乳酸循环。下列叙述错误的是（ ） A. 肌肉注射14C标记的葡萄糖可以追踪乳酸循环的路径 B. 肝脏细胞处于缺氧状态时会阻碍乳酸循环的正常进行 C. 降血糖药物抑制糖异生可能导致血液中乳酸含量上升 D. 骨骼肌无氧呼吸底物中的能量大部分以热能形式散失 【答案】D 【解析】 【详解】A、¹⁴C标记的葡萄糖可在骨骼肌中经无氧呼吸生成带标记的乳酸，乳酸运输到肝脏后依次转化为丙酮酸、带标记的葡萄糖，再运输回骨骼肌，因此可用于追踪乳酸循环的路径，A正确； B、由题干可知糖异生途径需要消耗能量，肝脏细胞处于缺氧状态时，有氧呼吸受抑制，ATP生成量减少，无法为糖异生提供足够能量，会阻碍乳酸循环正常进行，B正确； C、糖异生是乳酸转化为葡萄糖的必需步骤，若降血糖药物抑制糖异生，乳酸无法正常转化为葡萄糖，会在血液中积累，导致血液乳酸含量上升，C正确； D、骨骼肌无氧呼吸是不彻底的氧化分解，底物中的能量大部分储存在分解产物乳酸中，只有少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，D错误。 4. 心肌细胞内钙超载是导致心律失常的原因之一。如图所示，细胞膜上的Na+-K+泵有助于形成细胞内外Na+、K+的浓度梯度，钠—钙转运体（NCX）是一种双向转运蛋白，可利用Na+梯度实现Ca2+的反向运输。下列叙述错误的是（ ） A. 缺血性心肌损伤导致的ATP合成不足，会影响NCX的Ca2+外排过程 B. 细胞内Na+浓度过高可能改变NCX的转运方向，进而诱发心律失常 C. NCX能同时转运两种离子说明膜上载体对物质的运输不具备特异性 D. Na+进出细胞离不开膜上载体的参与，体现了细胞膜的物质运输功能 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据题干信息，Na⁺-K⁺泵消耗ATP维持细胞外Na⁺高浓度的梯度，钠-钙转运体NCX依赖该Na⁺浓度梯度，实现Na⁺内流、Ca²⁺外流的反向转运，ATP合成不足会抑制Na⁺-K⁺泵的主动运输，无法维持细胞外Na⁺浓度梯度，进而会影响NCX依赖Na⁺梯度的Ca²⁺外排过程，A正确； B、细胞内Na⁺浓度过高会反转Na⁺浓度梯度，使NCX转运方向改变，变为Na⁺外流、Ca²⁺内流，引发细胞钙超载，进而诱发心律失常，B正确； C、载体的特异性指载体只能识别、转运特定的物质，NCX只转运Na⁺和Ca²⁺，不转运其他物质，仍然具有转运特异性，C错误； D、Na⁺进出细胞都需要膜上转运载体的参与，体现了细胞膜运输物质的功能，D正确。 5. Rett综合征是X染色体上MECP2基因功能缺失引起的遗传病，患病群体基本为女性且只有极少数比例出现家族聚集现象，该病与女性细胞中X染色体的随机失活有关。X染色体失活由XistRNA介导，MiR-106a（一种微小的RNA）通过甲基化修饰对稳定XistRNA结构起关键作用。如图为患该病的某家族系谱图，下列相关推测不合理的是（ ） A. 根据题干的信息可确定Ⅰ-1是不携带该患病基因的个体 B. Ⅱ-2的X染色体上有较大可能性带有正常MECP2基因 C. MiR-106a与XistRNA之间可能存在互补的碱基序列 D. 可从去甲基化或使MiR-106a失活方面设计药物治疗该病 【答案】A 【解析】 【详解】AB、分析题意可知，Rett综合征与女性X染色体随机失活有关，系谱中Ⅰ-1（正常女性）和正常男性Ⅰ-2生育了患病女儿Ⅱ-2，Ⅱ-2的X染色体上有较大可能性带有正常MECP2基因，患病是因为该正常染色体失活、致病基因所在染色体正常表达所致，由于患者的父亲正常，不可能携带致病基因，故Ⅰ-1应是携带患病基因的个体，A错误，B正确； C、MiR-106a是RNA，需要结合XistRNA发挥稳定结构的作用，RNA之间通过互补碱基序列配对结合，因此二者可能存在互补碱基序列，C正确； D、MiR-106a通过甲基化修饰稳定XistRNA结构，XistRNA介导X染色体失活；患者患病是因为携带正常MECP2的X染色体失活，故去甲基化（激活失活的正常X）或使MiR-106a失活（破坏XistRNA结构，减少正常X失活）方向设计药物是合理的，D正确。 6. 艾弗里发现肺炎链球菌的转化作用后，科学家陆续在其它细菌中也发现了转化现象的存在。细菌自然转化的机制如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B与b是一对等位基因，它们的根本差异是碱基的排列顺序不同 B. 细菌感受态细胞的形成，往往是通过与环境中存在的Ca2+接触引起的 C. 被转化的细菌细胞内，不具有能够水解DNA片段的限制性内切核酸酶 D. 细菌转化的过程中，可能会发生的可遗传变异有基因突变和基因重组 【答案】D 【解析】 【详解】A、等位基因是真核生物同源染色体上控制相对性状的基因，细菌是原核生物，没有染色体，不存在同源染色体，A错误； B、用Ca2+处理诱导感受态细胞形成是实验室人工转化的操作，结合图示推测，自然转化中感受态细胞的形成不是自然环境中的Ca2+诱导产生的，B错误； C、据题图可知，未整合到细菌DNA上的外源b片段被降解，说明细菌细胞内存在可水解DNA片段的限制性内切核酸酶，C错误； D、细菌转化过程中，外源基因整合到受体细菌的DNA中，属于基因重组；细菌增殖过程中DNA复制时，可能发生基因突变，因此该过程中可发生基因突变和基因重组两种可遗传变异，D正确。 7. 某小岛上的一种一年生植物，其花色由A/a、B/b两对基因控制，存在红色、蓝色、白色三种表型，比例为9∶6∶1。后因环境变化，出现了某种情况的致死，使红花在群体中的占比变为5/12，致死原因不可能是（ ） A. 基因型为AB的雌配子致死 B. 基因型为AB的雄配子致死 C. 基因型为AaBb的个体幼苗期致死 D. 基因型为AaBB的个体幼苗期致死 【答案】D 【解析】 【详解】A、分析题意，该植物花色由两对独立遗传的基因控制，9:6:1是9:3:3:1的性状分离比变形，其中红花基因型为A_B_（共9份），蓝花基因型为A_bb、aaB_（共6份），白花基因型为aabb（共1份），正常双杂合个体自交后代共16份，若基因型为AB的雌配子致死，雌配子仅含Ab、aB、ab三种（各占1/3），雄配子仍为AB、Ab、aB、ab四种（各占1/4），其中红花类型是A_B_，据棋盘法可知，子代1/12AABb、3/12AaBb、1/12AaBB，红花占比为5/12，A不符合题意； B、基因型为AB的雄配子致死和AB雌配子致死的结果对称，后代红花占比同样为5/12，B不符合题意； C、AaBb个体共占4份，若其幼苗期致死，红花剩余9-4=5份，总存活个体为16-4=12份，红花占比为5/12，C不符合题意； D、AaBB个体共占2份，若其幼苗期致死，红花剩余9-2=7份，总存活个体为16-2=14份，红花占比为7/14=1/2≠5/12，D符合题意。 8. 饰纹姬蛙是两栖动物，在海南岛有较广的分布。科研人员将海南岛东北部的饰纹姬蛙（甲蛙）和西南部的饰纹姬蛙（乙蛙）进行正交和反交，正交后代产卵量大幅度下降，反交能产生性腺发育不良的后代，其他相关调查内容如下表。根据提供的信息可以推测出的合理结论是（ ） 染色体核型分析 求偶鸣叫频率 体型、代谢等 甲蛙 48条，可分为4个染色体组 较低 体型较大，体重较重，代谢较强 乙蛙 24条，可分为2个染色体组 较高 体型较小，体重较轻，代谢较弱 A. 甲蛙是由乙蛙经过染色体的自然加倍形成的 B. 两种群饰纹姬蛙的基因库中基因相似度很高 C. 甲蛙和乙蛙之间存在着不同形式的生殖隔离 D. 海南岛东北部的年平均温度可能高于西南部 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题意可知，甲蛙是四倍体、乙蛙是二倍体，但无证据证明甲蛙由乙蛙染色体自然加倍形成，也存在甲蛙为不同物种杂交后染色体加倍形成的可能，A错误； B、分析表格信息可知，两种蛙正交后代产卵量大幅度下降，反交能产生性腺发育不良的后代，说明二者亲缘关系较远，基因库差异大、相似度低，B错误； C、生殖隔离包括不同物种不能交配、交配后不能产生后代、产生的后代不可育等形式，本题中正交后代产卵量大幅下降，反交后代性腺发育不良（不可育），说明二者存在不同形式的生殖隔离，C正确； D、低温会抑制纺锤体形成，易诱导染色体加倍产生多倍体，四倍体甲蛙分布在东北部，说明东北部年平均温度可能低于西南部，D错误。 9. 如图表示人体体液各种成分之间的渗透关系。下列选项描述的病理因素，不一定会造成图中甲含量上升的是（ ） A. 严重营养不良 B. 严重腹泻或呕吐 C. 丝虫病感染堵塞淋巴管 D. 炎症出现的早期 【答案】B 【解析】 【详解】A、据图分析，图中的乙是单向箭头进出，表示淋巴液，则甲是组织液，丙是血浆，营养不良会使血浆蛋白减少，血浆渗透压下降，水分从血浆进入组织液，一定导致甲（组织液）含量上升，A不符合题意； B、严重上吐下泻会导致机体整体丢失大量水和无机盐，细胞外液总量减少；若失水更多导致血浆渗透压升高，水分会从组织液进入血浆，反而使组织液含量减少，因此不一定会造成甲含量上升，B符合题意； C、丝虫病感染堵塞淋巴管会导致淋巴回流受阻，组织液无法顺利进入淋巴，会在组织间隙积累，一定导致甲含量上升，C不符合题意； D、炎症会使毛细血管通透性升高，血浆蛋白渗出进入组织液，组织液渗透压升高、吸水增多，一定导致甲含量上升，D不符合题意。 10. 垂体与下丘脑密切相连，主要由腺垂体和神经垂体构成，神经垂体内不含腺细胞。血量、血浆渗透压、应激等可使下丘脑的不同细胞分泌抗利尿激素发挥不同的调控作用，机制如图。下列相关推断正确的是（ ） A. 抗利尿激素的分泌受神经系统的调控 B. 抗利尿激素的受体存在于不同的组织细胞中，它们的结构与功能是相同的 C. GRH分泌量增加与应激状态有关，其作用是促进肾上腺分泌更多肾上腺素 D. 严重失血时，机体主要通过抗利尿激素增强对水分的重吸收从而维持血压 【答案】A 【解析】 【详解】A、抗利尿激素是下丘脑神经细胞合成的，其分泌调节受神经系统控制，A正确； B、抗利尿激素可作用于肾小管/集合管细胞、血管平滑肌细胞等不同组织细胞，不同细胞上的抗利尿激素受体功能不同（分别介导“重吸收水”“血管收缩”两种不同效应），B错误； C、从图中可知GRH最终作用于肾上腺皮质，而肾上腺素是肾上腺髓质分泌的，GRH不促进肾上腺素分泌，C错误； D、结合图示可知，严重失血时，抗利尿激素一方面促进水重吸收增加血量，另一方面主要通过促进血管平滑肌收缩来升高血压，后者是主要途径，D错误。 11. 科研团队用拟南芥的下胚轴为实验对象，研究光照强度、生长素浓度对下胚轴伸长生长的影响，实验结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 生长素与α-萘乙酸、矮壮素等植物生长调节剂有相同的作用效果 B. 在一定范围内，光照可以解除高生长素浓度对下胚轴的抑制作用 C. 在较低生长素浓度下，弱光对下胚轴伸长生长的促进效果高于强光 D. 实验过程中需要排除下胚轴自身产生的生长素对实验结果的影响 【答案】A 【解析】 【详解】A、α-萘乙酸、矮壮素都属于植物生长调节剂，其中矮壮素的主要作用是抑制作物细胞伸长，与生长素的主要生理作用不同，A错误； B、据图可知，高生长素浓度下，黑暗处理已经表现为抑制伸长（曲线位于原点下方），但相同浓度下，弱光、强光处理仍表现为促进（曲线位于原点上方），说明在一定范围内，光照可以解除高生长素浓度对下胚轴的抑制作用，B正确； C、分析题意，在较低生长素浓度下，强光处理的纵坐标（促进强度）低于弱光，说明在较低生长素浓度下，弱光对下胚轴伸长生长的促进效果高于强光，C正确； D、本实验的自变量是外源生长素浓度和光照强度，下胚轴自身产生的生长素属于无关变量，实验过程需要排除无关变量对结果的干扰，D正确。 12. 呼伦贝尔草原是我国重要的畜牧业基地，野兔是该生态系统中的关键植食性动物，科研人员采用标记重捕法调查其种群密度。下列叙述正确的是（ ） A. 标记重捕法适用于调查草原中野兔、跳蝻等活动能力较强的动物的种群密度 B. 若标记物降低了野兔对天敌的躲避能力，则重捕后计算出的种群密度会偏低 C. 调查不同放牧量下野兔的种群密度，可反映放牧量对野兔种群出生率的影响 D. 长期监测草原中野兔种群密度的波动规律，可预测草原草场退化的潜在风险 【答案】D 【解析】 【详解】A、跳蝻活动能力弱、活动范围小，适合用样方法调查种群密度，标记重捕法仅适用于活动能力强、活动范围大的动物，A错误； B、标记重捕法的计算公式为：种群总个体数=（初次捕获标记数×重捕总个体数）÷重捕中标记个体数。若标记物降低野兔对天敌的躲避能力，会导致重捕时捕获的标记个体数偏小，最终计算出的种群密度偏高，B错误； C、种群密度由出生率、死亡率、迁入率、迁出率共同决定，仅调查不同放牧量下的野兔种群密度，无法单独反映放牧量对野兔种群出生率的影响，C错误； D、野兔是草原关键植食性动物，其种群密度过高会过度啃食植被，进而引发草场退化，长期监测其种群密度的波动规律，可预测草原草场退化的潜在风险，D正确。 13. 土壤有机碳（SOC）的稳定积累是实现“双碳”目标的关键。科研团队以塔克拉玛干沙漠南缘的天然湿地与荒漠草地为研究对象，发现二者SOC积累机制差异显著：天然湿地SOC含量高，土壤中碳源是以真菌为主的微生物残体，环境特征为氮磷比高、水分充足；荒漠草地SOC含量低，土壤中碳源以植物残体为主，环境特征为干旱胁迫强、氮磷比低。下列叙述错误的是（ ） A. 天然湿地物种丰富度、自我调节能力、抵抗力稳定性高于荒漠草地 B. 与天然湿地相比，荒漠草地中植物残体总含量高、微生物残体总含量低 C. 环境可能通过影响微生物的生长和活性，进而影响生态系统的SOC含量 D. 人类活动可能加快土壤中有机碳变为无机碳，不利于“双碳”目标达成 【答案】B 【解析】 【详解】A、天然湿地水分充足、环境条件更适宜，物种丰富度更高，营养结构更复杂，因此自我调节能力、抵抗力稳定性均高于荒漠草地，A正确； B、分析题意可知，荒漠草地干旱胁迫强、氮磷比低，植被稀疏，其SOC（土壤有机碳）总含量应低于天然湿地，B错误； C、环境的水分、氮磷比等条件会影响微生物的生长和活性，而微生物残体是天然湿地SOC的重要来源，因此环境可通过影响微生物进而影响生态系统的SOC含量，C正确； D、人类活动如不合理的开垦、翻耕等会促进土壤微生物的分解作用，将土壤有机碳分解为无机碳释放到大气中，会增加大气碳含量，不利于“双碳”目标达成，D正确。 14. 啤酒的工业化生产需严格控制发酵条件以实现优质高产，其核心流程包括菌种扩大培养、麦芽汁制备、主发酵（温度一般控制在10℃～12℃）、后发酵（温度一般控制在0℃～4℃）等阶段。下列叙述错误的是（ ） A. 菌种扩大培养阶段需要为酵母菌提供充足的氧气和碳源 B. 生产中可以用血细胞计数板定时检测培养液中的总菌数 C. 主发酵阶段酵母菌的代谢强度高于传统发酵时的该阶段 D. 后发酵阶段降温密封的主要目的是促进啤酒澄清和成熟 【答案】C 【解析】 【详解】A、菌种扩大培养阶段的目的是让酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，充足的氧气可保障有氧呼吸顺利进行，碳源可为酵母菌生长繁殖提供能量和合成有机物的原料，A正确； B、血细胞计数板属于显微镜直接计数的工具，可统计培养液中包括死菌、活菌在内的总菌数，因此可用于定时检测培养液中的总菌数，B正确； C、酶活性受温度影响，酵母菌酒精发酵的适宜温度为18℃~25℃，本题中工业化主发酵温度仅为10℃~12℃，低于传统发酵的适宜温度，相关酶活性更低，因此代谢强度低于传统发酵的该阶段，C错误； D、后发酵阶段降温密封，既可以让酵母菌缓慢发酵产生风味物质，同时低温可使发酵液中的杂质沉降、抑制杂菌繁殖，主要目的是促进啤酒澄清和成熟，D正确。 15. 某科研团队利用体细胞核移植技术结合创新的M机制开展人类重组卵细胞研究，其流程为：将人类皮肤细胞核植入去核卵母细胞形成重组细胞→通过电脉冲联合CDK抑制剂诱导重组细胞排出一半染色体形成单倍体重组卵细胞→与精子完成体外受精并进行胚胎培养，相关实验数据如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 卵母细胞去核一般指的是在减数分裂Ⅰ中期去掉纺锤体—染色体复合物 B. M机制实现重组细胞染色体数目减半的过程有同源染色体的联会等行为 C. 实验组胚胎发育至囊胚阶段的成功率显著偏低与染色体的随机分配有关 D. 可将培养成功的囊胚植入母体子宫内继续展开对人体多能干细胞的研究 【答案】C 【解析】 【详解】A、体细胞核移植技术中，一般选取减数第二次分裂中期的卵母细胞进行去核操作，去核的实质是去掉纺锤体—染色体复合物，A错误； B、重组细胞的细胞核来自体细胞（皮肤细胞），该过程是人工诱导排出一半染色体，不是正常的减数分裂，不存在同源染色体联会等行为，B错误； C、由题图可知，实验组染色体数目异常（某对多一条/少一条）的发生率远高于对照组，说明诱导染色体减半过程中染色体分配具有随机性，容易发生染色体数目异常，进而导致实验组胚胎发育至囊胚阶段的成功率显著偏低，C正确； D、根据人类胚胎研究的伦理规范，禁止将重组人类胚胎植入母体子宫，该操作不符合伦理要求，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 微塑料指的是粒径小于5mm的塑料颗粒，被农作物吸收后会引起植物的生理生化特性的改变。为研究微塑料对黄瓜生长和光合作用的影响，研究人员选择了PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚苯乙烯）三种常见微塑料进行了相关实验：取长势一致的黄瓜幼苗，分为4组，每组栽种于6kg供试土壤中；对照组（CK）不添加微塑料，实验组分别添加0.3g的PVC、PE、PS微塑料，充分混合后常规培养；一段时间后，测定黄瓜叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素含量及铵态氮含量。实验结果如下表，回答下列问题： 实验分组 净光合速率Pn（μmolCO2·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 叶绿素a含量（mg·g-1） 叶绿素b含量（mg·g-1） 铵态氮含量（μg·g-1） CK组 7.95 0.036 72.15 4.86 1.65 0.41 PVC组 6.90 0.036 187.59 5.65 2.16 0.18 PE组 6.23 0.056 230.88 6.55 2.56 0.28 PS组 12.15 0.118 213.56 4.54 1.76 0.64 注：气孔导度与气孔开放程度呈正相关。 （1）由实验结果可知，________组净光合速率显著高于对照组。根据光合作用的原理和表中数据分析，导致这一现象出现的主要原因是________。 （2）PVC组和PE组的叶绿素a、叶绿素b含量均显著高于对照组，且胞间CO2浓度充足，但净光合速率仍低于对照组，除铵态氮含量低造成的不利影响外，导致其净光合速率下降原因还可能有：①________；②________。 【答案】（1） ①. PS ②. 气孔导度显著增大，为暗反应提供充足的CO2；铵态氮含量升高，促进光合作用酶等物质的合成，提升光合效率 （2） ①. 微塑料抑制暗反应关键酶（如Rubisco酶）的活性，降低CO2固定效率 ②. 微塑料损伤叶绿体类囊体薄膜，影响光反应中ATP和NADPH的生成(微塑料阻塞筛管，影响植物体内物质的运输，导致光合速率下降；微塑料引起植物细胞内活性氧含量上升，损伤叶片结构，导致光合速率下降；微塑料导致植物呼吸速率升高，引起净光合速率下降） 【解析】 【小问1详解】 对比表格数据可知，只有PS组净光合速率（12.15）显著高于对照组（7.95）；结合实验数据和光合作用原理分析：气孔导度与气孔开放程度正相关，PS组气孔导度远高于对照组，更多CO₂可以进入叶片，为暗反应提供充足原料，提升暗反应速率；同时PS组铵态氮含量升高，促进光合作用酶等物质的合成，提升光合效率，因此净光合速率更高。 【小问2详解】 已知PVC组和PE组叶绿素含量更高、胞间CO₂充足，但净光合更低，除铵态氮的影响外，可结合光合作用过程等进行分析：微塑料抑制暗反应关键酶（如Rubisco酶）的活性，降低CO2固定效率；微塑料损伤叶绿体类囊体薄膜，影响光反应中ATP和NADPH的生成(微塑料阻塞筛管，影响植物体内物质的运输，导致光合速率下降；微塑料引起植物细胞内活性氧含量上升，损伤叶片结构，导致光合速率下降；微塑料导致植物呼吸速率升高，引起净光合速率下降）。 17. 调节性T细胞（Treg细胞）是T淋巴细胞的一个重要子集，是免疫系统的核心调控者，图1为其介导的外周免疫耐受机制，该机制对于维持机体免疫稳态、防止自身免疫反应过度至关重要。在肿瘤微环境中，Treg细胞会异常活化或功能增强。回答下列问题： （1）Treg细胞在________中发育成熟，它分泌的各种细胞因子与抗体等共同称为________，这是免疫调节的结构和物质基础。据图1可知，在维持外周免疫耐受的过程中，Treg防止免疫过度的机制是________。 （2）FOXP3是Treg细胞的关键分子，检测发现前列腺癌患者在中、晚期FOXP3阳性细胞数量远高于早期，请结合图2分析FOXP3在前列腺癌的中、晚期高表达的原因可能是________。 （3）从免疫学角度看，类风湿性关节炎是由于免疫系统的________功能异常引起。根据题干推测，在类风湿性关节炎患者体内，Treg细胞可能出现的异常是________。 【答案】（1） ①. 胸腺 ②. 免疫活性物质 ③. 能够通过分泌颗粒酶、穿孔素等物质来促进异常免疫细胞的凋亡，或者直接抑制免疫细胞的活性 （2） 在肿瘤微环境中，FOXP3的高表达会导致Treg细胞异常活化或功能增强，进而抑制细胞毒性T细胞、自然杀伤细胞等细胞的抗肿瘤免疫功能，从而帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击 （3） ①. 免疫自稳 ②. 功能减弱或数量不足 【解析】 【小问1详解】 T淋巴细胞均起源于骨髓，在胸腺中发育成熟；免疫活性物质指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫调节作用的物质，包括抗体、细胞因子、溶菌酶等，因此细胞因子和抗体都属于免疫活性物质；据图1可知，在维持外周免疫耐受的过程中，Treg防止免疫过度的机制是：能够通过分泌颗粒酶、穿孔素等物质来促进异常免疫细胞的凋亡，或者直接抑制免疫细胞的活性，降低免疫细胞的功能。 【小问2详解】 FOXP3是Treg的特征性关键分子，表达量与Treg数量正相关，结合图2可知，在肿瘤微环境中，FOXP3的高表达会导致Treg细胞异常活化或功能增强，进而抑制细胞毒性T细胞、自然杀伤细胞等细胞的抗肿瘤免疫功能，从而帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击。 【小问3详解】 类风湿性关节炎属于自身免疫病，是免疫系统免疫自稳功能异常，错误攻击自身正常组织导致的；Treg的功能是抑制过度免疫、维持免疫耐受，因此类风湿性关节炎患者体内，Treg通常会出现功能减弱或数量不足，无法抑制过度的自身免疫反应，引发自身组织损伤。 18. 鱼类生产力是指鱼类将水中营养物质转化为鱼产品的能力。中科院水生所团队对长江中下游浅水湖泊进行调查后提出了“JBE统一模型”对鱼类生产力和物种丰富度的关系等进行解释，该模型的核心观点是：①中营养等级下，物种丰富度最高；②富营养等级下，浮游动物食性鱼类过度增殖引发种间竞争加剧，是物种多样性下降的核心驱动因素；③水利工程可通过拦截泥沙、调控径流改变湖泊营养盐输入，进而影响生产力水平。下表为调查的部分相关数据，回答下列问题： 湖泊富营养化等级 生产力（mgC/m2·d） 鱼类物种数（种） 浮游动物食性鱼类生物量占比（%） 底栖动物食性鱼类生物量占比（%） 水体总氮含量（mg/L） 贫营养 80±12 12±3 25±5 40±6 0.5±0.1 中营养 220±18 30±4 30±4 35±5 1.2±0.2 富营养 350±25 15±2 65±8 15±3 2.8±0.3 注：表中数据格式为“平均值±标准差”，反映样本测量值与平均值的偏离范围。 （1）湖泊生态系统鱼类群落存在明显的________结构，该结构可显著提高________；底栖动物食性鱼类与浮游动物食性鱼类的种间关系为________。 （2）贫营养湖泊生产力受限的主要原因可能是________；对比中营养与富营养湖泊的鱼类群落数据，可验证JBE统一模型的核心观点________（填序号），判断依据是________。 （3）长江十年禁渔政策的实施既保护了水生生物资源，又保障了流域生态安全，体现了生态工程的________原理。禁渔政策实施后，某封闭湖泊鱼类总生产力较禁渔前提升42%，但鱼类物种数下降18%，结合JBE模型和生态工程原理，提出解决该湖泊生态失衡问题的两种措施：________。 【答案】（1） ①. 垂直 ②. 群落对环境资源的利用效率 ③. 种间竞争 （2） ①. 水体总氮含量低，营养盐不足 ②. ② ③. 富营养湖泊浮游动物食性鱼类生物量占比显著升高，同时鱼类物种数明显下降 （3） ①. 整体 ②. 定期迁出部分浮游动物食性鱼类；引入适量底栖动物食性鱼类 【解析】 【小问1详解】 ① 湖泊生态系统中，不同水层分布不同鱼类，如浮游动物食性鱼类多在中上层，底栖动物食性鱼类多在底层，鱼类群落存在明显的垂直 结构。群落的垂直结构可显著提高群落对环境资源的利用效率（如空间、食物、光照），减少种间竞争，提高生态系统的稳定性。底栖动物食性鱼类与浮游动物食性鱼类的种间关系为种间竞争（二者会竞争生存空间、溶解氧等共同资源，同时在富营养条件下，浮游动物食性鱼类过度增殖会加剧竞争，挤压底栖动物食性鱼类的生存空间）。 【小问2详解】 贫营养湖泊生产力受限的主要原因：水体总氮含量低，营养盐不足，限制了浮游植物等生产者的生长，进而导致鱼类的食物资源匮乏，生产力低下（表格中贫营养湖泊水体总氮仅 0.5±0.1 mg/L，显著低于中营养和富营养水平）。对比中营养与富营养湖泊的数据，可验证JBE模型的核心观点 ②（富营养等级下，浮游动物食性鱼类过度增殖引发种间竞争加剧，是物种多样性下降的核心驱动因素），判断依据：富营养湖泊中，浮游动物食性鱼类生物量占比（65±8%）远高于中营养湖泊（30±4%），底栖动物食性鱼类占比（15±3%）显著下降，同时鱼类物种数从 30±4 种降至 15±2 种，说明浮游动物食性鱼类过度增殖加剧了种间竞争，导致物种多样性下降。 【小问3详解】 长江十年禁渔政策的实施既保护了水生生物资源，又保障了流域生态安全，考虑到生态系统各成分相互协调，体现了生态工程的整体性原理。禁渔后鱼类总生产力提升但物种数下降，结合JBE模型，富营养等级下浮游动物食性鱼类过度增殖引发种间竞争加剧导致物种多样性下降，所以解决该湖泊生态失衡问题的措施可以是定期迁出部分浮游动物食性鱼类；引入适量底栖动物食性鱼类。 19. 柞蚕产生的抗菌肽抗菌能力强，使病原菌不易形成耐药性。科学家将控制抗菌肽的M基因和下图中特定的载体重组后导入毕赤酵母，实现基因的高效表达，已知M基因转录的模板链位于b链上。回答下列问题： （1）从柞蚕获取到M基因后需要通过PCR技术扩增，PCR过程中延伸温度________（填“高于”或“低于”）复性温度，原因是________。 （2）图中限制酶切割DNA分子后产生的DNA片段末端是________末端。为保证基因M与载体的正确连接，需在引物2的5′端添加________（填“相关酶名称”）限制酶识别序列，载体选择的限制酶组合为________。若利用引物1和引物2扩增出两端含所需限制酶切割位点的等长DNA片段的数量为240个，则PCR循环的次数为________次。一次PCR一般经历30次循环，若循环次数过多，可能会出现________。 （3）导入毕赤酵母的M基因是否成功表达的检测方法有________（答出1种即可）。M基因成功表达后，还需________才能通过发酵工程进行规模生产。 【答案】（1） ①. 高于 ②. Taq酶的最适温度（约72℃）高于复性温度（约55℃），延伸时需保证Taq酶的高活性 （2） ①. 黏性 ②. HindⅢ ③. MunⅠ和HindⅢ ④. 8 ⑤. 非特异性扩增（或引物二聚体积累） （3） ①. 抗原-抗体杂交技术 ②. 工程菌的扩大培养（或发酵条件优化） 【解析】 【小问1详解】 Taq DNA聚合酶需在70–75℃下保持高活性以催化子链延伸；而引物与模板结合依赖氢键形成，需在55–60℃较低温度下进行，以确保特异性配对。因此PCR过程中延伸温度高于复性温度。 【小问2详解】 限制酶切割产生的末端：EcoRⅠ（G↓AATTC）、XhoⅠ（C↓TCGAG）、MunⅠ（C↓AATTG）、BamHⅠ（G↓GATCC）、HindⅢ（A↓AGCTT）均为黏性末端。引物2位于M基因模板链5′端，为实现正确方向插入，应在引物1的5′端添加EcoRⅠ的识别序列，在引物2的5′端添加 HindⅢ识别序列（AAGCTT）。载体应选用MunⅠ和HindⅢ双酶切：EcoRⅠ和MunⅠ可切出相同的黏性末端，可确保M基因按“启动子→M基因→终止子”方向插入，且不破坏标记基因。设循环次数为n，两端含所需酶切位点的DNA片段数为 2n - 2n = 240，解得n=8。故PCR循环的次数为8次。PCR循环次数过多可能导致非特异性扩增产物增多、引物二聚体积累、目的基因突变或酶活性下降。 【小问3详解】 检测M基因是否成功表达的方法：抗原-抗体杂交。M基因成功表达后，需通过优化发酵条件（如控制温度、pH、溶氧、营养成分等）才能实现规模化生产。 20. 豌豆豆荚饱满与皱缩是一对相对性状，由位于非同源染色体上的两对基因（P/p、V/v）调控，调控机制如下：基因P编码CLE41小肽进而调控内果皮细胞增殖分化，P基因中某碱基突变会使终止密码子提前，导致CLE41功能缺失使果荚皱缩（记为突变型p）；基因V调控果荚木质素合成与次生细胞壁加厚，V基因上游插入一段特定长度的碱基序列会抑制表达使果荚皱缩（记为突变型v）；P、V两基因同时功能缺失时，果荚表现为脆嫩皱缩型的甜豆，任一基因显性纯合或杂合，均不表现脆嫩皱缩。回答下列问题： （1）从遗传信息传递角度分析，P基因中某碱基突变使终止密码子提前会直接影响________过程，导致CLE41小肽合成提前终止；V基因上游插入特定碱基序列导致功能缺失的原因可能是________。 （2）用甜豆品种甲（ppvv）与饱满品种杂交得到的F1均为饱满豌豆，F1自交得到F2皱缩豌豆中纯合子占________，将F2皱缩豌豆________再分株收获种子进行鉴定即可筛选出需要的甜豆种子。 （3）进一步研究发现，CLE41小肽是通过与细胞膜上的PXY受体激酶结合激活WOX基因表达，进而调控内果皮细胞增殖。科学家用野生型饱满豌豆（PPVV）、P基因功能缺失突变体（ppVV）、PXY受体激酶基因敲除株（PPVV，PXY基因无法表达）、外源CLE41小肽、WOX基因表达检测试剂设计了如下实验对该研究发现进行验证：取野生型饱满豌豆、P基因功能缺失突变体、PXY受体激酶基因敲除株的内果皮细胞，分别检测三组细胞中WOX基因的表达量；然后向P基因功能缺失突变体和PXY受体激酶基因敲除株的内果皮细胞中添加外源CLE41小肽；培养一段时间后再检测两组细胞中WOX基因的表达量。预期的实验结果是：________。 （4）已知控制PXY受体激酶的基因和V基因在非同源染色体上，但不确定与P基因在染色体上的位置关系（不考虑染色体互换）。将（3）中PXY受体激酶基因敲除株与（2）中甜豆品种甲先杂交，再将杂交后代自交，若F2代饱满与非甜豆皱缩的比例为________，说明PXY基因与P基因在非同源染色体上；若F2代饱满与非甜豆皱缩的比例为________，说明PXY基因与P基因在同一条染色体上。 【答案】（1） ①. 翻译 ②. RNA聚合酶不能和V基因上游的启动子区正常结合，无法正常转录（或插入后破坏了V基因上游的启动子的结构等） （2） ①. 3/7 ②. 自交 （3）野生型组WOX基因表达量显著高于P基因功能缺失突变体组和PXY受体激酶基因敲除株组；添加外源CLE41小肽后，P基因功能缺失突变体组WOX基因表达量显著升高，PXY受体激酶基因敲除株组WOX基因表达量无明显变化 （4） ①. 9:10 ②. 3:4 【解析】 【小问1详解】 从遗传信息传递角度来看，终止密码子在翻译过程中起作用，所以P基因中某碱基突变使终止密码子提前会直接影响翻译过程，导致CLE41小肽合成提前终止。基因V上游插入一段特定长度的碱基序列，会使基因结构改变，从而导致功能缺失，其原因可能是RNA聚合酶不能和V基因上游的启动子区正常结合，无法正常转录；或插入后破坏了V基因上游的启动子的结构等。 【小问2详解】 用甜豆品种甲（ppvv）与饱满品种杂交得到的F1均为饱满豌豆，可推知饱满品种基因型为PPVV，F1基因型为PpVv。F1自交得到F2，皱缩豌豆的基因型及比例为PPvv：Ppvv：ppVV：ppVv：ppvv=1:2:1:2:1，其中纯合子为PPvv、ppVV、ppvv，占皱缩豌豆的3/7。因为甜豆基因型为ppvv，所以将F2皱缩豌豆自交，分株收获种子进行鉴定即可筛选出需要的甜豆种子。后代全为皱缩的纯合子中，只有ppvv自交后代仍为甜豆。 【小问3详解】 野生型饱满豌豆（PPVV）能表达P基因和V基因，P基因功能缺失突变体（ppVV）不能表达P基因，PXY受体激酶基因敲除株（PPvv，PXY基因无法表达）不能表达PXY受体激酶。因此实验的预期结果是野生型组WOX基因表达量显著高于P基因功能缺失突变体组和PXY受体激酶基因敲除株组；添加外源CLE41小肽后，P基因功能缺失突变体组WOX基因表达量显著升高，PXY受体激酶基因敲除株组WOX基因表达量无明显变化。 【小问4详解】 用D表示有PXY基因，d表示无PXY基因，则甲基因型为ppDDvv，PXY受体激酶基因敲除株的基因型为PPddVV，F1基因型为PpDdVv。 如果PXY基因和P基因在非同源染色体上，则P、D、V三种基因的遗传符合自由组合定律，F2代饱满(P_D_V_) 为27/64，F2非甜豆皱缩 (P-D-vv、 P-ddV-、ppD-V-、ppddV-)为9/64+9/64 +9/64 +3/64=30/64，甜豆皱缩（P、V两基因同时功能缺失时)ppD_vv+P_ddvv+ppddvv=3/64+3/64+1/64=7/64,所以这种情况下F2代饱满与非甜豆皱缩的比例为27:30=9:10。如果PXY基因和P基因在同一条染色体上(F1基因中P与d在一条染色体上、p与D在一条染色体上)，不考虑交叉互换，F1可以产生PdV、Pdv、pDV、pDv 四种比例相同的雌雄配子，通过棋盘法可以计算出F2饱满和非甜豆皱缩的比例为3:4。 　 PdV Pdv pDV pDv PdV PPddVV (非甜豆皱缩) PPddVv (非甜豆皱缩) PpDdVV (饱满) PpDdVv (饱满) Pdv PPddVv (非甜豆皱缩) PPddvv (甜豆) PpDdVv (饱满) PpDdvv (非甜豆皱缩) pDV PpDdVV (饱满) PpDdVv (饱满) ppDDVV (非甜豆皱缩) ppDDVv (非甜豆皱缩) pDv PpDdVv (饱满) PpDdvv (非甜豆皱缩) ppDDVv (非甜豆皱缩) ppDDvv (甜豆) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $