精品解析：河南周口市第一高级中学等校2025-2026学年高三下学期4月期中生物试题

高三生物学 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、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 被病原体感染的细胞能够引发K+通过K+通道从胞内流至胞外，进而激活NLRP3炎症小体，诱发细胞凋亡，以减少被病原体感染的细胞发生癌变的风险。下列相关叙述正确的是（　　） A. 细胞内K+与K+通道结合后流至细胞外 B. NLRP3炎症小体诱发的细胞凋亡不受基因调控 C. 细胞凋亡和细胞癌变过程中，基因不发生改变 D. 用含高浓度的K+的培养基培养被病原体感染的细胞，癌变风险增大 2. 某市以“生态优先、绿色发展”为核心理念，对该市废弃矿山进行修复。按照“宜耕则耕、宜林则林、宜景则景”原则，经过削坡减载、土壤重构、植被重建等措施，因地制宜构建起多层次的植被群落。下列相关叙述错误的是（　　） A. 通过构建多层次的植被群落增强了生态系统的稳定性 B. 可加大引进外来经济物种的种植，以提高矿区经济水平 C. 矿区生态修复的关键在于土壤重构后的植被恢复 D. 该市对矿区生态的修复遵循了生态工程的协调原理 3. 酒曲是一种含有微生物菌系和微生物酶系的微生态制品。《齐民要术》酿酒篇中记载：“曲势未穷，米犹消化者，便加米，唯多为良。……候酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”下列相关叙述正确的是（　　） A. “曲势未穷”时，升温与无氧呼吸将葡萄糖中的大部分能量以热能形式释放有关 B. “酒冷沸止”说明酵母菌的代谢速率与温度呈正相关 C. “曲势尽”时，添加酒曲可提高酵母菌的环境容纳量，恢复发酵 D. “米有不消”与发酵液中酒精等代谢产物积累、pH降低有关 4. 我国科学家通过对全球红豆杉属16个已知物种，基于13个叶绿体基因和2个核DNA片段的系统发育重建分析，全面解析了红豆杉属植物复杂的物种多样化进化历史。下列相关叙述错误的是（　　） A. 红豆杉属植物形态结构化石可为生物进化的研究提供直接证据 B. 红豆杉属植物基因突变导致种群基因频率发生定向改变，以适应环境变化 C. 地理隔离使分布在不同区域的红豆杉属植物种群基因库差别增大 D. 对比叶绿体基因片段的差异可初步确定不同红豆杉属植物亲缘关系的远近 5. 酵母菌在有氧条件下主要进行有氧呼吸，但在缺氧或葡萄糖浓度过高时，会进行无氧呼吸并产生乙醇。研究发现，肌醇焦磷酸酶（Oca5）和肌醇磷酸（InsP）参与调控酵母菌的糖酵解（细胞呼吸第一阶段）和线粒体中的呼吸作用，相关调节过程如图所示，其中5-InsP7是一种特殊的肌醇磷酸。下列相关叙述正确的是（　　） A. 糖酵解是酵母菌产生NADH的唯一途径，发生在细胞质基质中 B. Oca5通过直接参与催化糖酵解过程中的反应来调节糖酵解速率 C. 与野生型酵母菌相比，敲除Oca5基因的酵母菌突变株产生乙醇的量更少 D. 酵母菌进入葡萄糖浓度过高的环境，ATP/ADP的值快速升高，促进糖酵解使酒精过度积累 6. 科研人员对猫儿山高山湿地草本植物到木本植物阶段的径级结构进行分析，探究植物区系特征和群落演替进程与趋势。乔木群落阶段优势种径级结构如图所示。下列相关推测不合理的是（　　） A. 铁杉径级结构浮动较大，短时间种群发展可能呈波动趋势 B. 山桂花径级结构呈单峰模式，其种群年龄结构为增长型 C. 以吴茱萸五加为主要落叶树种的群落，吴茱萸五加种群发展有衰退趋势 D. 乔木群落阶段演替趋势为以褐叶青冈和山桂花为优势种的稳定群落 7. 番茄叶片在受到病虫害侵害时，会释放一种肽类信号分子（系统素），诱导未受侵害的叶片启动防御机制。例如，系统素可以刺激植物释放挥发类物质，吸引害虫的天敌。下列有关叙述正确的是（　　） A. 系统素可降低植物挥发类物质的合成反应所需的活化能 B. 系统素基因的出现晚于番茄与害虫捕食关系的出现 C. 未受侵害的叶片细胞可在RNA聚合酶的作用下转录系统素受体基因 D. 系统素的作用体现了生态系统中的化学信息能够直接调节生物的种间关系 8. 贴壁细胞依赖细胞膜表面黏附因子与细胞外基质或其他细胞接触维持活性，失去这些接触会引发细胞凋亡。无血清全悬浮培养技术是让贴壁细胞在无血清培养基中悬浮生长的技术。下列相关叙述正确的是（　　） A. 悬浮细胞培养不存在接触抑制现象，无须分瓶传代培养 B. 悬浮细胞培养有利于营养物质的吸收及发挥细胞的生产潜能 C. 无血清培养基中添加促进黏附因子表达的物质有利于细胞悬浮 D. 用台盼蓝染液染色，可借助血细胞计数板对被染成蓝色的活细胞进行计数 9. 体外合成的双链RNA（dsRNA）可作为生物杀虫剂，通过干扰虫体内特定基因的表达致使靶标害虫停止生长或死亡，其作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 在DNA聚合酶的作用下，以单链siRNA为引物可合成dsRNA B. 过程③形成的RISC的化学组成与核糖体类似 C. siRNA通过碱基互补配对识别靶标mRNA序列 D. dsRNA作为生物杀虫剂影响了翻译过程 10. 通过自身体内氧化代谢产热来调节体温的动物称为内温动物，热中性区是指内温动物维持正常体温所需能量消耗最低的环境温度范围。内温动物的耗氧量与环境温度的关系如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 环境温度低于热中性区时，内温动物产热量大于散热量 B. 从高温环境进入热中性区时，内温动物的汗腺分泌增多且皮肤血流量上升 C. 从低温环境进入热中性区时，内温动物体温恒定，体内酶的活性均不变 D. 环境温度高于热中性区时，内温动物耗氧量上升，为激活散热机制提供能量 11. 人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生发展密切相关。HPV主要由衣壳蛋白和内部DNA组成，其衣壳蛋白L1可与宿主细胞表面结合，介导病毒附着细胞，并激发人体产生相应抗体。部分相关过程如图所示，其中Th为辅助性T细胞，Th1、Th2为Th分化的不同亚型。下列相关叙述错误的是（　　） A. 可以利用衣壳蛋白L1合成类病毒颗粒用于HPV疫苗制备 B. 甲细胞可以特异性识别HPV抗原，并呈递给Th细胞 C. HPV的DNA表达后产生的E5蛋白有利于HPV免疫逃逸 D. HPV的DNA表达后产生的E7蛋白可能抑制宿主细胞抑癌基因的表达 12. 活化的MOR受体会引起神经细胞兴奋性降低和某些神经递质释放减少。芬太尼（一种麻醉药）可激活MOR受体的功能。研究发现，芬太尼的这种效应可被MOR特异性阻断剂CTOP所阻断。下列相关说法正确的是（　　） A. MOR受体激活后，通过影响Na+通道的通透性，使静息电位绝对值增大 B. 芬太尼与MOR受体结合后，阻断神经递质与受体结合，从而抑制疼痛信号的传递 C. 长期使用芬太尼可能会导致MOR受体数量减少或功能改变，从而导致镇痛效果减弱 D. CTOP与芬太尼结合，促进兴奋性神经递质的释放，增强神经细胞的兴奋性 13. 卡尔文及其同事利用小球藻（一种单细胞绿藻）研究光合作用的暗反应过程。在黑暗条件下，利用图a所示的装置进行实验，每间隔一段时间，将一些细胞倾入热酒精中固定细胞形态，最后，使用双相纸电泳和放射自显影技术分离、分析固定细胞中的中间产物，结果如图b所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 在小球藻的叶绿体基质中，固定的同时伴随着NADPH的形成 B. 将细胞悬液倾入热酒精中的目的是使细胞中的暗反应相关的酶保持活性 C. 实验结果表明小球藻首先将固定为放射自显影图谱上Y位置上的中间产物 D. CO2同化不同时间下的图谱中，同一位置不同大小的黑斑反映的是产物的种类数 14. 噬菌体的转录分为立即早期、延迟早期和晚期三个阶段，PL和PR启动子起始早期转录，分别向左、向右延伸并终止于tL1和tR1。N蛋白是早期抗终止因子，能改变宿主RNA聚合酶的构象，使其越过终止子tL1和tR1进行通读。Stx噬菌体延迟早期基因的转录依赖N蛋白。噬菌体基因结构如图所示，其中复制基因编码产物参与噬菌体DNA复制。下列相关叙述正确的是（　　） A. 若PL缺失3个碱基，则N蛋白中的氨基酸数目不一定会减少 B. DNA无法复制的噬菌体突变体，发生突变的基因为O或P C. N蛋白能结合tL1、tR1终止子的DNA序列，阻止其发挥终止翻译作用 D. 复制基因的转录依赖于早期抗终止因子的作用，体现了基因表达的时序性 15. 为探究高浓度IAA对根生长的抑制作用是否依赖于乙烯，研究人员利用野生型（WT）和乙烯合成缺陷突变体（乙烯缺陷型）拟南芥进行了实验，结果如表所示。下列相关叙述正确的是（　　） IAA浓度/（mol·L-1） 根相对长度 野生型（WT） 乙烯缺陷型 0（对照） 100 100 10-8 92 98 10-7 82 88 10-6 42 48 10-5 20 24 10-4 15 18 A. 该实验结果体现了生长素在低浓度下促进根生长、在高浓度下抑制根生长的特点 B. 在较低浓度的IAA条件下，WT植株根的生长抑制完全由乙烯介导 C. 与野生型相比，乙烯缺陷型拟南芥对高浓度IAA的敏感性增强 D. 结果表明，IAA可通过不同的途径抑制植物根的生长 16. 戈谢病是一种罕见的单基因遗传病（致病基因不位于X、Y染色体同源区），由于葡萄糖脑苷脂酶（GBA）基因突变导致溶酶体中GBA活性降低或丧失，其底物葡萄糖脑苷脂贮积，部分葡萄糖脑苷脂可生成葡糖鞘氨醇，导致血浆葡糖鞘氨醇水平显著升高。研究人员对某男性患者及家族部分成员外周血GBA活性、葡糖鞘氨醇水平以及基因进行检测，结果如表和图所示。下列相关分析错误的是（　　） 与患者关系 杂合性 GBA （1.26～22.23mol·L-1·h-1） 葡糖鞘氨醇（<17.41ng·mL-1） 本人 纯合 1.18 >400 母亲 杂合 未做 未做 长兄 杂合 1.25 <1 次兄 杂合 3.38 <1 A. 该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，患者的致病基因分别来自父母 B. 该患者致病基因发生碱基A→T替换，导致溶酶体内缺少GBA C. 该患者母亲的GBA活性和葡糖鞘氨醇应处于异常水平 D. 对该患者进行注射葡萄糖脑苷脂酶替代治疗，可改善其生活质量 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 为探究外源过氧化氢（H2O2）对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，科研人员设计了4组实验，分别为CK（正常浇灌营养液，叶面喷施蒸馏水）、T1（正常浇灌营养液，叶面喷施5mmol·L-1的H2O2）、T2（干旱胁迫，叶面喷施蒸馏水）、T3.实验处理3d后进行相关指标的测定，部分数据如图所示。回答下列问题： （1）请阅读上述材料，补充T3组实验处理：________。 （2）叶绿素为光合系统中的重要色素，其含量直接影响光合特性和有机物的积累。由图1推测，干旱胁迫下5mmol·L-1的H2O2可以________（填“促进”或“抑制”）叶绿素的分解。H2O2更偏向于影响叶绿素a的含量，判断依据是________。 （3）据图2、3推测，干旱胁迫下5mmol·L-1的H2O2________（填“促进”或“抑制”）了玉米幼苗的生长，理由是________。 （4）叶绿体类囊体膜上的光系统Ⅱ（PSⅡ）是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体，是光能吸收和转化的重要结构。PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）是衡量PSⅡ反应中心将吸收的光能转化为化学能的能力的关键指标。 Fv/Fm=（最大荧光值Fm-最小荧光值F0）/最大荧光值FmF0（初始荧光）：PSⅡ反应中心完全开放（所有电子受体处于氧化态）时的荧光值，可反映吸收的光能用于转化为化学能后，无法被转化的剩余部分。 Fm（最大荧光）：PSⅡ反应中心完全闭合（所有电子受体被还原）时的荧光值，可反映全部吸收的光能。 已知在干旱胁迫下，PSⅡ反应中心部分失活会导致F0升高，由此分析，5mmol·L-1的H2O2对PSⅡ的影响可能是________。 18. 矮秆小麦抗倒伏能提高产量。Rht-B1基因编码的DELLA蛋白是小麦赤霉素信号转导的正向调控因子。野生型小麦的株高正常，矮化小麦（B品系）的出现与Rht-B1基因和Rht-D1基因的突变有关。为研究B品系矮化的遗传机制，研究人员将小麦野生型纯合植株与纯合B品系植株进行杂交，实验及结果如图1所示。回答下列问题： （1）Rht-B1基因和Rht-D1基因的遗传遵循___________定律。F2株高正常的植株中，不携带矮化基因的植株占比为___________。 （2）检测F2植株DELLA蛋白的含量，与正常植株相比，半矮化植株DELLA蛋白的含量显著减少，说明控制矮化的主要是___________（填“Rht-B1”或“Rht-D1”）基因的突变基因。若F2的半矮化植株自交，则子代植株的表型及比例为___________。 （3）Ap2L基因是调控小麦生长的重要基因。为研究Ap2L基因能否调节Rht-B1基因和Rht-D1基因的表达从而调控小麦的株高，研究人员选用F2中株高正常的纯合植株、半矮化纯合植株进行Ap2L基因编辑，使该基因突变成为ap2l基因，经基因编辑的正常植株的DELLA蛋白表达量降低，出现半矮化和矮化。各植株的高度如图2所示。 ①Ap2L基因调节小麦矮化的机制如图3所示，则a表示___________（填“促进”或“抑制”）Rht-B1基因表达；b表示的过程或机制为___________。 ②正常株编辑株1和正常株编辑株2的矮化程度不同，原因是___________。 19. 热应激是影响奶牛生产性能与健康的主要因素之一。奶牛遭受热应激时，体内下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）被激活，进而导致糖皮质激素生成被激活，过程如图1所示。回答下列问题： 注：PVN为下丘脑脑室旁核，CRH为促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH为促肾上腺皮质激素。 （1）受到热应激刺激后，奶牛相关感受器兴奋，其膜电位发生的变化为________，引起这一变化的原因是________。兴奋传递到PVN，PVN中的神经元释放CRH，CRH作用于垂体，而不能直接作用于肾上腺皮质促进糖皮质激素生成的原因是________。 （2）糖皮质激素是一类由肾上腺产生的类固醇激素，经血液循环运输后，可通过________的跨膜运输方式进入靶细胞发挥作用。在短期热应激时期，糖皮质激素可通过增强________（填“交感”或“副交感”）神经系统对非皮肤区域血管的收缩作用，间接增强皮肤血流分配和促进皮肤血管舒张。此时奶牛的甲状腺功能也将受到抑制，其意义是________。 （3）热应激会导致奶牛乳腺上皮细胞中的活性氧过度生成，进而产生过多的自由基，自由基通过攻击________（答出2点）分子，最终导致乳腺上皮细胞衰老甚至死亡。Nrf2是细胞内抗氧化反应的主要调控因子。Nrf2在正常情况下被Keap1抑制，不能进入细胞核激活抗氧化基因如HO-1和NQO1的表达。研究表明，姜黄素对热应激诱导的奶牛乳腺上皮细胞氧化应激过程中起保护作用，为进一步研究姜黄素增强抗氧化能力的机制，研究人员进行了相关实验并电泳检测相关蛋白的表达情况，结果如图2所示，据此推测，姜黄素增强抗氧化能力的机制是________。 注：β-actin在所有细胞中的表达量相对稳定。 20. 为探究退化荒山的生态修复策略，科研人员在某地区选取了4块立地条件相似的退化样地，分别采取不同的修复措施：自然恢复（CK）、种植乔木（T1）、种植灌木（T2）、乔灌混交（T3）。修复5年后，科研人员调查了各群落的物种组成及土壤改良效果，结果如表所示。回答下列问题： 修复措施 物种丰富度 优势种 群落垂直结构 土壤有机质含量 /（g·kg-1） CK 8 一年蓬、狗尾草 草本层为主 8.2 T1 15 马尾松、一年蓬 乔木层+草本层 12.5 T2 22 胡枝子、狗尾草 灌木层+草本层 14.3 T3 28 马尾松、胡枝子、苔草 乔木层+灌木层+草本层 18.6 （1）据表分析，不同的人工修复措施均能______（填“提高”或“降低”）该地区的生物多样性。 （2）据表分析，T3处理组形成了明显的______结构，这种结构的意义是______（答出1点）。 （3）T2处理组中，胡枝子与狗尾草的种间关系是______。调查发现，该区域自然入侵了一种与胡枝子生态位高度重叠的外来灌木。入侵后，胡枝子与该种外来灌木的种群数量变化情况如图所示。据图分析，胡枝子种群数量发生图中变化的原因是______。 （4）综合表中数据，对退化荒山进行生态修复时，最适宜的修复措施是______。若要在更大范围内推广该修复措施，还需要从哪些方面进行进一步研究？请提出一个合理的研究方向：______。 21. 转录因子EB（TFEB）是小眼畸形相关转录因子家族成员之一。TFEB氨基酸残基的磷酸化会降低其活性，将磷酸化位点突变为无法被磷酸化的氨基酸后可提高其活性。研究人员采用重叠延伸PCR技术引入特定位点突变，相关原理如图1所示，其中①为TFEB基因转录的模板链。回答下列问题： （1）PCR体系1中应加入______（答出2点）等物质及引物R和Fn，至少经过______轮循环得到产物1，同理使用引物F和Rn进行PCR体系2得到产物2。产物1和产物2混合经过______后可获得产物3，产物3经过延伸可获得改造后的且添加了限制酶识别序列的TFEB突变基因。 （2）基于重叠延伸PCR技术的原理，研究人员设计了如表1所示的引物序列。□表示突变位点，研究人员将T—A替换成了G—C，进而导致第______位的氨基酸由______突变为______。部分密码子及其决定的氨基酸如表2所示。 表1 碱基位点 引物 引物序列（5′→3′） F CCGGATCCATGGCGTCACGCATAGGGTTGC 325~355 Fn AGCCCAGCCCAGGGCGCTCCGAAACCCGGAC Rn GTCCGGGTTTCGGAGCGCCCTGGCTGGGCT R ACGCGTCGACTCACAGCACATCGCCCTCCTC 表2 精氨酸 AGA、CGC 亮氨酸 CUC 丙氨酸 GCG、GCU 谷氨酸 GAG 丝氨酸 UCU、AGC （3）已知部分限制酶的识别序列如表3所示。将获取的TFEB突变基因与编码FLAG（标签蛋白）的序列形成一个如图2所示的融合基因，此时需要对TFEB突变基因采用双酶切后与载体连接形成重组载体，其中1种酶选择BamHⅠ，而不选择Msp I的原因是______。“5′-ATGGCGT-3′”为TFEB突变基因非模板链起始序列，将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但TFEB突变基因翻译出的氨基酸序列错误，结合图2分析，请写出原因及对引物的修改方案。原因：_____。方案：_____。 表3 限制酶 识别序列 MspⅠ 5′-C↓CGG-3′ BamHⅠ 5′-G↓GATCC-3′ SalⅠ 5′-G↓TCGAC-3′ EcoRⅠ 5′-G↓AATTC-3′ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学 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、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 被病原体感染的细胞能够引发K+通过K+通道从胞内流至胞外，进而激活NLRP3炎症小体，诱发细胞凋亡，以减少被病原体感染的细胞发生癌变的风险。下列相关叙述正确的是（　　） A. 细胞内K+与K+通道结合后流至细胞外 B. NLRP3炎症小体诱发的细胞凋亡不受基因调控 C. 细胞凋亡和细胞癌变过程中，基因不发生改变 D. 用含高浓度的K+的培养基培养被病原体感染的细胞，癌变风险增大 【答案】D 【解析】 【详解】A、K+通道属于通道蛋白，转运K+时无需与K+结合，仅容许大小、电荷等与通道适配的K+通过，A错误； B、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，受基因调控，NLRP3炎症小体诱发的细胞凋亡同样受基因调控，B错误； C、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，基因序列发生改变，C错误； D、高浓度K+的培养基会减小细胞内外K+的浓度差，抑制K+外流，无法有效激活NLRP3炎症小体诱发细胞凋亡，被病原体感染的细胞无法及时被清除，癌变风险增大，D正确。 2. 某市以“生态优先、绿色发展”为核心理念，对该市废弃矿山进行修复。按照“宜耕则耕、宜林则林、宜景则景”原则，经过削坡减载、土壤重构、植被重建等措施，因地制宜构建起多层次的植被群落。下列相关叙述错误的是（　　） A. 通过构建多层次的植被群落增强了生态系统的稳定性 B. 可加大引进外来经济物种的种植，以提高矿区经济水平 C. 矿区生态修复的关键在于土壤重构后的植被恢复 D. 该市对矿区生态的修复遵循了生态工程的协调原理 【答案】B 【解析】 【详解】A、多层次植被群落可提高生态系统的物种丰富度，使营养结构更复杂，生态系统自我调节能力增强，进而提高生态系统的稳定性，A正确； B、盲目加大引进外来经济物种，可能引发外来物种入侵，威胁本地物种生存，破坏矿区的生态平衡，不利于生态修复，B错误； C、矿区原有土壤结构被严重破坏，土壤重构后恢复植被，可为其他生物提供物质、能量和栖息环境，是矿区生态修复的关键，C正确； D、生态工程的协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与适应，该市“宜耕则耕、宜林则林、宜景则景”的修复原则因地制宜，充分考虑了环境承载力，遵循了协调原理，D正确。 3. 酒曲是一种含有微生物菌系和微生物酶系的微生态制品。《齐民要术》酿酒篇中记载：“曲势未穷，米犹消化者，便加米，唯多为良。……候酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”下列相关叙述正确的是（　　） A. “曲势未穷”时，升温与无氧呼吸将葡萄糖中的大部分能量以热能形式释放有关 B. “酒冷沸止”说明酵母菌的代谢速率与温度呈正相关 C. “曲势尽”时，添加酒曲可提高酵母菌的环境容纳量，恢复发酵 D. “米有不消”与发酵液中酒精等代谢产物积累、pH降低有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖时，仅释放少量能量，大部分能量储存在不彻底氧化产物酒精中，A错误； B、酵母菌的代谢速率随温度升高先升高后降低，存在最适温度，二者不呈正相关，“酒冷沸止”仅说明低温会抑制酵母菌代谢活性，B错误； C、“曲势尽”是因为发酵液中营养物质耗尽、酒精等有害代谢产物大量积累，环境容纳量由环境资源和条件决定，仅添加酒曲无法改善恶劣的发酵环境，不能提高环境容纳量恢复发酵，C错误； D、发酵过程中酵母菌产生的酒精积累会对细胞产生毒害作用，同时呼吸产生的CO₂溶于发酵液会使pH降低，抑制酵母菌的代谢活性，导致米无法被分解，出现“米有不消”的现象，D正确。 4. 我国科学家通过对全球红豆杉属16个已知物种，基于13个叶绿体基因和2个核DNA片段的系统发育重建分析，全面解析了红豆杉属植物复杂的物种多样化进化历史。下列相关叙述错误的是（　　） A. 红豆杉属植物形态结构化石可为生物进化的研究提供直接证据 B. 红豆杉属植物基因突变导致种群基因频率发生定向改变，以适应环境变化 C. 地理隔离使分布在不同区域的红豆杉属植物种群基因库差别增大 D. 对比叶绿体基因片段的差异可初步确定不同红豆杉属植物亲缘关系的远近 【答案】B 【解析】 【详解】A、化石是生物进化最直接的证据，红豆杉属植物的形态结构化石可直观反映其演化过程中的结构特征，能为进化研究提供直接证据，A正确； B、基因突变具有不定向性，自然选择才会使种群的基因频率发生定向改变，进而使生物适应环境，B错误； C、地理隔离会阻断不同区域红豆杉种群间的基因交流，加上不同区域的自然选择方向存在差异，会使不同种群的基因库差别逐渐增大，C正确； D、生物亲缘关系越近，同源基因的序列相似度越高，因此对比叶绿体基因片段的差异可初步判定不同红豆杉属植物的亲缘关系远近，D正确。 5. 酵母菌在有氧条件下主要进行有氧呼吸，但在缺氧或葡萄糖浓度过高时，会进行无氧呼吸并产生乙醇。研究发现，肌醇焦磷酸酶（Oca5）和肌醇磷酸（InsP）参与调控酵母菌的糖酵解（细胞呼吸第一阶段）和线粒体中的呼吸作用，相关调节过程如图所示，其中5-InsP7是一种特殊的肌醇磷酸。下列相关叙述正确的是（　　） A. 糖酵解是酵母菌产生NADH的唯一途径，发生在细胞质基质中 B. Oca5通过直接参与催化糖酵解过程中的反应来调节糖酵解速率 C. 与野生型酵母菌相比，敲除Oca5基因的酵母菌突变株产生乙醇的量更少 D. 酵母菌进入葡萄糖浓度过高的环境，ATP/ADP的值快速升高，促进糖酵解使酒精过度积累 【答案】C 【解析】 【详解】A、有氧呼吸第二阶段也会产生NADH，A错误； B、Oca5通过调节5-InsP7水平来间接调节糖酵解和线粒体中的呼吸作用，而不会直接参与催化糖酵解反应，B错误； C、敲除Oca5基因的酵母菌突变株中，5-InsP7水平升高，进而抑制糖酵解、促进线粒体中的呼吸作用，从而减少乙醇的产生，C正确；   D、酵母菌进入葡萄糖浓度过高的环境时，ATP产生快，ATP/ADP的值升高，5-InsP7水平升高，抑制糖酵解以避免酒精过度积累，D错误。 6. 科研人员对猫儿山高山湿地草本植物到木本植物阶段的径级结构进行分析，探究植物区系特征和群落演替进程与趋势。乔木群落阶段优势种径级结构如图所示。下列相关推测不合理的是（　　） A. 铁杉径级结构浮动较大，短时间种群发展可能呈波动趋势 B. 山桂花径级结构呈单峰模式，其种群年龄结构为增长型 C. 以吴茱萸五加为主要落叶树种的群落，吴茱萸五加种群发展有衰退趋势 D. 乔木群落阶段演替趋势为以褐叶青冈和山桂花为优势种的稳定群落 【答案】B 【解析】 【详解】A、铁杉的径级结构中，不同径级的个体数比例浮动较大，说明其种群数量可能随时间出现波动，短时间种群发展呈波动趋势，A正确； B、山桂花的径级结构呈“单峰模式”，即个体数主要集中在Ⅲ级，幼树（Ⅰ、Ⅱ级）和老树（Ⅳ、Ⅴ级）个体数相对少一些，不符合增长型的特征，其年龄结构更接近稳定型或衰退型，B错误； C、吴茱萸五加的径级结构显示，幼树（Ⅰ、Ⅱ级）个体数少，而老树（Ⅳ、Ⅴ级）个体数多，属于衰退型年龄结构，种群发展有衰退趋势，C正确； D、褐叶青冈和山桂花表现为Ⅲ级个体占比最多，且幼年个体占比也相对较多，因而有较高的繁殖潜力，铁杉虽然Ⅲ级个体占比较大，但Ⅱ级个体几乎没有，说明幼年个体死亡率较高，因而繁殖潜力弱，所以乔木群落阶段的演替趋势表现为逐渐形成以褐叶青冈和山桂花为优势种的稳定群落，D正确。 7. 番茄叶片在受到病虫害侵害时，会释放一种肽类信号分子（系统素），诱导未受侵害的叶片启动防御机制。例如，系统素可以刺激植物释放挥发类物质，吸引害虫的天敌。下列有关叙述正确的是（　　） A. 系统素可降低植物挥发类物质的合成反应所需的活化能 B. 系统素基因的出现晚于番茄与害虫捕食关系的出现 C. 未受侵害的叶片细胞可在RNA聚合酶的作用下转录系统素受体基因 D. 系统素的作用体现了生态系统中的化学信息能够直接调节生物的种间关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、降低化学反应活化能是酶的特有功能，系统素是肽类信号分子，仅起调节作用，无催化功能，不能降低活化能，A错误； B、系统素基因的产生是由于基因突变所导致的，这种突变是随机发生的。番茄与害虫之间的捕食关系使得系统素基因得以保留下来，但无法确定该基因的出现时间是与番茄与害虫的捕食关系同时发生的，还是稍晚于后者，B错误； C、未受侵害的叶片需要识别系统素才能启动防御机制，说明其细胞会表达系统素受体，基因转录过程需要RNA聚合酶催化，因此可在RNA聚合酶作用下转录系统素受体基因，C正确； D、系统素是一种在细胞间传递信息的分子，它无法直接调节生物之间的种间关系，D错误。 8. 贴壁细胞依赖细胞膜表面黏附因子与细胞外基质或其他细胞接触维持活性，失去这些接触会引发细胞凋亡。无血清全悬浮培养技术是让贴壁细胞在无血清培养基中悬浮生长的技术。下列相关叙述正确的是（　　） A. 悬浮细胞培养不存在接触抑制现象，无须分瓶传代培养 B. 悬浮细胞培养有利于营养物质的吸收及发挥细胞的生产潜能 C. 无血清培养基中添加促进黏附因子表达的物质有利于细胞悬浮 D. 用台盼蓝染液染色，可借助血细胞计数板对被染成蓝色的活细胞进行计数 【答案】B 【解析】 【详解】A、接触抑制是贴壁细胞生长至相互接触后停止增殖的现象，悬浮培养虽不存在接触抑制，但细胞增殖到一定密度后会出现营养不足、代谢废物积累的问题，仍需要分瓶进行传代培养，A错误； B、悬浮培养时细胞与培养基的接触更充分，有利于细胞吸收营养物质，也更易扩大培养规模，能够更好发挥细胞的生产潜能，B正确； C、由题干可知，黏附因子是细胞贴壁依赖的物质，若添加促进黏附因子表达的物质，会促进细胞贴壁，不利于细胞悬浮生长，C错误； D、活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝无法进入活细胞，因此被台盼蓝染成蓝色的是死细胞，活细胞不会被染色，计数活细胞应统计未被染色的细胞，D错误。 9. 体外合成的双链RNA（dsRNA）可作为生物杀虫剂，通过干扰虫体内特定基因的表达致使靶标害虫停止生长或死亡，其作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 在DNA聚合酶的作用下，以单链siRNA为引物可合成dsRNA B. 过程③形成的RISC的化学组成与核糖体类似 C. siRNA通过碱基互补配对识别靶标mRNA序列 D. dsRNA作为生物杀虫剂影响了翻译过程 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA聚合酶催化合成DNA，而不是RNA，A错误； B、核糖体的化学组成是rRNA+蛋白质，而RISC是单链siRNA与相关蛋白质组成，二者的化学本质都是RNA和蛋白质，组成类似，B正确； C、siRNA通过碱基互补配对与靶标mRNA的特定序列结合，从而识别靶标mRNA，C正确； D、翻译过程需要mRNA作为模板，图中靶标mRNA被降解，无法作为翻译的模板，因此dsRNA通过干扰翻译过程发挥作用，D正确。 10. 通过自身体内氧化代谢产热来调节体温的动物称为内温动物，热中性区是指内温动物维持正常体温所需能量消耗最低的环境温度范围。内温动物的耗氧量与环境温度的关系如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 环境温度低于热中性区时，内温动物产热量大于散热量 B. 从高温环境进入热中性区时，内温动物的汗腺分泌增多且皮肤血流量上升 C. 从低温环境进入热中性区时，内温动物体温恒定，体内酶的活性均不变 D. 环境温度高于热中性区时，内温动物耗氧量上升，为激活散热机制提供能量 【答案】D 【解析】 【详解】A、环境温度低于热中性区时，内温动物的体温相对稳定，产热量应等于散热量，A错误； B、从高温环境进入热中性区时，内温动物的汗腺分泌减少且皮肤血流量下降，B错误； C、从低温环境进入热中性区，虽然核心体温不变，但机体产热减少，与氧化产热相关的酶活性会下降，并非体内所有酶活性都不变，C错误； D、在环境温度高于热中性区时，内温动物耗氧量都会提高，体内产热量增加，散热量也会增加，且动物启动主动散热机制（如出汗、喘息、皮肤血管舒张）需消耗ATP，D正确。 11. 人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生发展密切相关。HPV主要由衣壳蛋白和内部DNA组成，其衣壳蛋白L1可与宿主细胞表面结合，介导病毒附着细胞，并激发人体产生相应抗体。部分相关过程如图所示，其中Th为辅助性T细胞，Th1、Th2为Th分化的不同亚型。下列相关叙述错误的是（　　） A. 可以利用衣壳蛋白L1合成类病毒颗粒用于HPV疫苗制备 B. 甲细胞可以特异性识别HPV抗原，并呈递给Th细胞 C. HPV的DNA表达后产生的E5蛋白有利于HPV免疫逃逸 D. HPV的DNA表达后产生的E7蛋白可能抑制宿主细胞抑癌基因的表达 【答案】B 【解析】 【详解】A、HPV的衣壳蛋白L1可以与宿主细胞表面结合，激发人体产生相应抗体，说明L1是有效的抗原。因此可以利用衣壳蛋白L1合成类病毒颗粒用于HPV疫苗制备，A正确； B、甲细胞应该为 抗原呈递细胞，能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，但是不具有特异性识别HPV抗原的能力，B错误； C、从图中可见，HPV的E5蛋白对Th1介导的细胞免疫有抑制作用，而细胞免疫是清除病毒感染细胞的关键，因此E5蛋白有利于HPV逃避免疫攻击，C正确； D、原癌基因和抑癌基因的表达异常是细胞癌变的核心原因，HPV的E7蛋白会导致宫颈上皮细胞癌变，因此E7蛋白很可能通过抑制宿主细胞抑癌基因的表达，使细胞失去增殖控制，发生癌变，D正确。 12. 活化的MOR受体会引起神经细胞兴奋性降低和某些神经递质释放减少。芬太尼（一种麻醉药）可激活MOR受体的功能。研究发现，芬太尼的这种效应可被MOR特异性阻断剂CTOP所阻断。下列相关说法正确的是（　　） A. MOR受体激活后，通过影响Na+通道的通透性，使静息电位绝对值增大 B. 芬太尼与MOR受体结合后，阻断神经递质与受体结合，从而抑制疼痛信号的传递 C. 长期使用芬太尼可能会导致MOR受体数量减少或功能改变，从而导致镇痛效果减弱 D. CTOP与芬太尼结合，促进兴奋性神经递质的释放，增强神经细胞的兴奋性 【答案】C 【解析】 【详解】A、静息电位主要由K⁺外流维持，与Na⁺通道通透性无直接关联，MOR受体激活增大静息电位绝对值的机制与Na⁺通道无关，A错误； B、芬太尼与MOR受体结合后是通过激活MOR受体功能，降低神经细胞兴奋性、减少神经递质释放来抑制疼痛信号传递，并非阻断神经递质与受体结合，B错误； C、长期使用芬太尼会使机体产生药物耐受性，可能导致MOR受体数量下调或功能脱敏，使芬太尼的激活效应减弱，镇痛效果下降，C正确； D、CTOP是MOR受体的特异性阻断剂，通过与MOR受体结合阻断芬太尼的作用，并非与芬太尼结合，D错误。 13. 卡尔文及其同事利用小球藻（一种单细胞绿藻）研究光合作用的暗反应过程。在黑暗条件下，利用图a所示的装置进行实验，每间隔一段时间，将一些细胞倾入热酒精中固定细胞形态，最后，使用双相纸电泳和放射自显影技术分离、分析固定细胞中的中间产物，结果如图b所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 在小球藻的叶绿体基质中，固定的同时伴随着NADPH的形成 B. 将细胞悬液倾入热酒精中的目的是使细胞中的暗反应相关的酶保持活性 C. 实验结果表明小球藻首先将固定为放射自显影图谱上Y位置上的中间产物 D. CO2同化不同时间下的图谱中，同一位置不同大小的黑斑反映的是产物的种类数 【答案】C 【解析】 【详解】A、固定二氧化碳为暗反应过程，该过程发生在叶绿体基质中，该过程发生的同时没有NADPH的形成，C3还原过程伴随着NADPH的消耗，A错误； B、热酒精的作用是迅速杀死细胞、使酶失活，从而立刻终止暗反应，让碳反应停留在通入14CO2后的特定时间点，保证我们检测到的是对应时间点的中间产物，而不是后续继续反应的产物，B错误； C、0.5s 时，只有一个明显的斑点，说明此时只有一种主要产物，即14CO2固定的第一个产物（C3）。 随着时间延长（5s、30s），斑点数量增多，说明产物不断转化，生成了更多种类的有机物。 第一个出现的斑点就是最早被标记的产物，对应 0.5s 的图谱。观察三张图，最早出现的斑点在后续时间的图谱中位置是一致的，也就是 Y 位置，说明 Y 是第一个被标记的产物，C正确； D、放射自显影图谱中： 位置：代表产物的种类（不同物质的电泳迁移率不同，位置不同）。 黑斑大小 / 亮度：代表产物中14C的含量，也就是该产物的相对含量 / 生成量，而不是种类数，D错误。 14. 噬菌体的转录分为立即早期、延迟早期和晚期三个阶段，PL和PR启动子起始早期转录，分别向左、向右延伸并终止于tL1和tR1。N蛋白是早期抗终止因子，能改变宿主RNA聚合酶的构象，使其越过终止子tL1和tR1进行通读。Stx噬菌体延迟早期基因的转录依赖N蛋白。噬菌体基因结构如图所示，其中复制基因编码产物参与噬菌体DNA复制。下列相关叙述正确的是（　　） A. 若PL缺失3个碱基，则N蛋白中的氨基酸数目不一定会减少 B. DNA无法复制的噬菌体突变体，发生突变的基因为O或P C. N蛋白能结合tL1、tR1终止子的DNA序列，阻止其发挥终止翻译作用 D. 复制基因的转录依赖于早期抗终止因子的作用，体现了基因表达的时序性 【答案】AD 【解析】 【详解】A、PL为启动子，不直接编码氨基酸，PL缺失3个碱基，N蛋白中的氨基酸数目不一定会减少，A正确； B、复制基因编码产物参与噬菌体DNA复制，图中O和P属于复制基因，但DNA复制还依赖宿主酶系统，如DNA聚合酶、解旋酶等。若宿主相关基因突变，也可能导致复制失败。DNA无法复制的噬菌体突变体，发生突变的基因也可能是N，B错误； C、N蛋白能改变宿主RNA聚合酶的构象，使RNA聚合酶能越过终止子tL1和tR1，阻止其发挥终止转录作用，C错误； D、复制基因（O和P）位于PR下游，需RNA聚合酶越过tR1才能转录，这依赖N蛋白的抗终止作用。这表明复制基因在延迟早期才表达，而早期基因先表达，体现时序性，D正确。 15. 为探究高浓度IAA对根生长的抑制作用是否依赖于乙烯，研究人员利用野生型（WT）和乙烯合成缺陷突变体（乙烯缺陷型）拟南芥进行了实验，结果如表所示。下列相关叙述正确的是（　　） IAA浓度/（mol·L-1） 根相对长度 野生型（WT） 乙烯缺陷型 0（对照） 100 100 10-8 92 98 10-7 82 88 10-6 42 48 10-5 20 24 10-4 15 18 A. 该实验结果体现了生长素在低浓度下促进根生长、在高浓度下抑制根生长的特点 B. 在较低浓度的IAA条件下，WT植株根的生长抑制完全由乙烯介导 C. 与野生型相比，乙烯缺陷型拟南芥对高浓度IAA的敏感性增强 D. 结果表明，IAA可通过不同的途径抑制植物根的生长 【答案】D 【解析】 【详解】A、该实验中设置的生长素浓度均对根的长度表现为抑制作用，而没有表现出促进作用，即实验结果没有体现生长素在低浓度下促进根生长的特点，A错误； B、在较低浓度的IAA条件下，乙烯缺陷型拟南芥的根的生长也受到抑制，说明生长抑制不完全由乙烯介导，B错误； C、与野生型相比，乙烯缺陷型拟南芥对高浓度IAA的敏感性降低，C错误； D、结果表明，没有乙烯的情况下，IAA也可发挥抑制根生长的作用，说明IAA可通过不同的途径抑制植物根的生长，D正确。 16. 戈谢病是一种罕见的单基因遗传病（致病基因不位于X、Y染色体同源区），由于葡萄糖脑苷脂酶（GBA）基因突变导致溶酶体中GBA活性降低或丧失，其底物葡萄糖脑苷脂贮积，部分葡萄糖脑苷脂可生成葡糖鞘氨醇，导致血浆葡糖鞘氨醇水平显著升高。研究人员对某男性患者及家族部分成员外周血GBA活性、葡糖鞘氨醇水平以及基因进行检测，结果如表和图所示。下列相关分析错误的是（　　） 与患者关系 杂合性 GBA （1.26～22.23mol·L-1·h-1） 葡糖鞘氨醇（<17.41ng·mL-1） 本人 纯合 1.18 >400 母亲 杂合 未做 未做 长兄 杂合 1.25 <1 次兄 杂合 3.38 <1 A. 该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，患者的致病基因分别来自父母 B. 该患者致病基因发生碱基A→T替换，导致溶酶体内缺少GBA C. 该患者母亲的GBA活性和葡糖鞘氨醇应处于异常水平 D. 对该患者进行注射葡萄糖脑苷脂酶替代治疗，可改善其生活质量 【答案】BC 【解析】 【详解】A、由表格数据可知，患者为纯合突变，其母亲和长兄、次兄均为杂合突变。若该病为伴X染色体隐性遗传，患者的致病基因应来自母亲，母亲需为纯合子，但母亲为杂合子，故排除伴X隐性遗传。因此该病遗传方式为常染色体隐性遗传，患者的致病基因分别来自父母，A正确； B、GBA基因突变导致溶酶体中GBA活性降低或丧失，即酶的合成存在但功能异常，并非缺少GBA。基因突变会导致酶的氨基酸序列改变，进而影响酶的空间结构，使酶活性下降，B错误； C、母亲为杂合突变，表格中长兄、次兄同为杂合突变，GBA活性正常、葡糖鞘氨醇正常。杂合子通常保留一个正常等位基因，可合成足够的有活性GBA，因此酶活性和底物水平多为正常，不会出现异常，C错误； D、患者因GBA活性降低或丧失，导致底物葡萄糖脑苷脂贮积，注射葡萄糖脑苷脂酶可补充酶的活性，促进底物分解，从而改善症状，提高生活质量，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 为探究外源过氧化氢（H2O2）对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，科研人员设计了4组实验，分别为CK（正常浇灌营养液，叶面喷施蒸馏水）、T1（正常浇灌营养液，叶面喷施5mmol·L-1的H2O2）、T2（干旱胁迫，叶面喷施蒸馏水）、T3.实验处理3d后进行相关指标的测定，部分数据如图所示。回答下列问题： （1）请阅读上述材料，补充T3组实验处理：________。 （2）叶绿素为光合系统中的重要色素，其含量直接影响光合特性和有机物的积累。由图1推测，干旱胁迫下5mmol·L-1的H2O2可以________（填“促进”或“抑制”）叶绿素的分解。H2O2更偏向于影响叶绿素a的含量，判断依据是________。 （3）据图2、3推测，干旱胁迫下5mmol·L-1的H2O2________（填“促进”或“抑制”）了玉米幼苗的生长，理由是________。 （4）叶绿体类囊体膜上的光系统Ⅱ（PSⅡ）是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体，是光能吸收和转化的重要结构。PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）是衡量PSⅡ反应中心将吸收的光能转化为化学能的能力的关键指标。 Fv/Fm=（最大荧光值Fm-最小荧光值F0）/最大荧光值FmF0（初始荧光）：PSⅡ反应中心完全开放（所有电子受体处于氧化态）时的荧光值，可反映吸收的光能用于转化为化学能后，无法被转化的剩余部分。 Fm（最大荧光）：PSⅡ反应中心完全闭合（所有电子受体被还原）时的荧光值，可反映全部吸收的光能。 已知在干旱胁迫下，PSⅡ反应中心部分失活会导致F0升高，由此分析，5mmol·L-1的H2O2对PSⅡ的影响可能是________。 【答案】（1）干旱胁迫，叶面喷施5mmol·L⁻¹的H₂O₂ （2） ①. 抑制 ②. 与T2组相比，T3组的叶绿素a增加幅度更大，T3组的叶绿素b增加幅度小 （3） ①. 促进 ②. 与T2组相比，T3组的气孔导度增加，吸收的CO2含量增多，但是胞间CO2浓度降低，说明暗反应固定CO2的速率提高了，有机物的积累更多 （4）减轻干旱胁迫对PSIⅡ反应中心的损伤（从而增强PSIⅡ的光能转换效率） 【解析】 【小问1详解】 根据实验设计的对照原则，结合CK（正常浇灌营养液，叶面喷施蒸馏水）、T1（正常浇灌营养液，叶面喷施5mmol·L⁻¹的H₂O₂）、T2（干旱胁迫，叶面喷施蒸馏水）的处理方式，可推断T3组为：干旱胁迫，叶面喷施5mmol·L⁻¹的H₂O₂。 【小问2详解】 叶绿素是光合作用光反应的关键色素，其含量越高，光反应吸收的光能越多。 与 CK 组（正常）相比，T2 组（干旱 + 蒸馏水）的叶绿素 a、叶绿素 b 含量均显著降低，说明干旱胁迫会促进叶绿素分解，降低叶绿素含量。 与 T2 组相比，T3 组（干旱 +H₂O₂）的叶绿素 a、叶绿素 b 含量均高于 T2 组，说明H₂O₂缓解了干旱导致的叶绿素含量下降，即抑制了叶绿素的分解。从图 1 可直接观察： 干旱胁迫下，T2 组叶绿素 a 含量下降幅度更大； 施加H₂O₂后，T3 组叶绿素 a 的回升幅度远高于叶绿素 b，说明H₂O₂对叶绿素 a 的分解抑制作用更强，更偏向调控叶绿素 a 的含量。 【小问3详解】 气孔导度反映气孔开放程度，直接影响植物吸收CO2的能力。与T2组相比，T3组气孔导度显著升高，说明H2O2缓解了干旱导致的气孔关闭，增加了CO2的吸收量。胞间CO2浓度由“气孔吸收的CO2”和“暗反应消耗的CO2”共同决定。T2组：气孔导度低，CO2吸收少，同时暗反应固定CO2的速率也低，导致胞间CO2浓度相对较高（CO2吸收不足，但消耗更少，CO2在胞间积累）。T3组：气孔导度升高，CO2吸收量增加，但胞间CO2浓度却低于T2组，说明暗反应固定CO2的速率大幅提高，消耗的CO2远多于吸收的增量，即光合作用（尤其是暗反应）速率显著提升。光合作用速率提升，有机物积累量增加，因此H2O2能促进干旱胁迫下玉米幼苗的生长。 【小问4详解】 已知干旱胁迫下，PSⅡ反应中心部分失活会导致F0升高，而Fv/Fm=（最大荧光值Fm-最小荧光值F0）/最大荧光值Fm，从图4可以看到T3组的Fv/Fm比T2组高，说明T3组的F0相对更低，所以5mmol·L⁻¹的H₂O₂对PSⅡ的影响可能是：可以缓解干旱胁迫对PSⅡ反应中心的破坏，减少PSⅡ反应中心的失活，降低F0，提高PSⅡ反应中心将吸收的光能转化为化学能的能力。 18. 矮秆小麦抗倒伏能提高产量。Rht-B1基因编码的DELLA蛋白是小麦赤霉素信号转导的正向调控因子。野生型小麦的株高正常，矮化小麦（B品系）的出现与Rht-B1基因和Rht-D1基因的突变有关。为研究B品系矮化的遗传机制，研究人员将小麦野生型纯合植株与纯合B品系植株进行杂交，实验及结果如图1所示。回答下列问题： （1）Rht-B1基因和Rht-D1基因的遗传遵循___________定律。F2株高正常的植株中，不携带矮化基因的植株占比为___________。 （2）检测F2植株DELLA蛋白的含量，与正常植株相比，半矮化植株DELLA蛋白的含量显著减少，说明控制矮化的主要是___________（填“Rht-B1”或“Rht-D1”）基因的突变基因。若F2的半矮化植株自交，则子代植株的表型及比例为___________。 （3）Ap2L基因是调控小麦生长的重要基因。为研究Ap2L基因能否调节Rht-B1基因和Rht-D1基因的表达从而调控小麦的株高，研究人员选用F2中株高正常的纯合植株、半矮化纯合植株进行Ap2L基因编辑，使该基因突变成为ap2l基因，经基因编辑的正常植株的DELLA蛋白表达量降低，出现半矮化和矮化。各植株的高度如图2所示。 ①Ap2L基因调节小麦矮化的机制如图3所示，则a表示___________（填“促进”或“抑制”）Rht-B1基因表达；b表示的过程或机制为___________。 ②正常株编辑株1和正常株编辑株2的矮化程度不同，原因是___________。 【答案】（1） ①. 基因的自由组合（或基因的分离定律和自由组合） ②. 1/12 （2） ①. Rht-B1 ②. 半矮化：矮化=5：1 （3） ①. 抑制 ②. Rht-B1基因表达产生的DELLA蛋白含量降低（或功能异常），赤霉素信号转导受阻，植株矮化 ③. 两者的Rht-D1基因型不同，编辑株1的基因型为aaBB，编辑株2的基因型为aabb，正常的Rht-D1基因对株高有促进作用，因此aaBB植株比aabb植株高，矮化程度较轻。 【解析】 【小问1详解】 F2代中，正常株：半矮化株：矮化株=238：58：20 ≈ 12：3：1。该比例是9：3：3：1的变式，表明该性状由两对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定律。 根据题意，Rht-B1基因编码的DELLA蛋白是生长的正向调控因子，其突变会导致矮化。设Rht-B1基因为A/a，Rht-D1基因为B/b，其中A和B为正常等位基因，a和b为突变（隐性）等位基因。F₂中正常植株A_B_、A_bb（共12份）：半矮化植株aaB_（3份）； 矮化植株aabb（1份）。不携带矮化基因的植株是AABB（1份），因此在正常植株（12份）中，占比为1/12。 【小问2详解】 DELLA蛋白由Rht-B1基因编码，半矮化植株DELLA蛋白含量显著减少，说明控制矮化的主要是Rht-B1的突变基因，因为aaB_为半矮化，DELLA蛋白减少，而A_bb仍正常。半矮化植株基因型为aaB_（aaBB：aaBb=1：2），aaBB自交，后代全为aaBB（半矮化）；aaBb自交，后代为aaBB（半矮化）：aaBb（半矮化）：aabb（矮化）=1：2：1，即半矮化：矮化=3：1，合并计算，半矮化比例为1/3×1+2/3×3/4=5/6 ，矮化比例为2/3×1/4=1/6， 因此子代表型及比例为：半矮化：矮化=5：1。 【小问3详解】 ①Ap2L基因突变（ap2l）后，正常植株的DELLA蛋白表达量降低，出现半矮化/矮化，可知ap2l会抑制Rht-B1基因表达，产生的DELLA蛋白含量降低（或功能异常），赤霉素信号转导受阻，植株矮化。 ②正常株编辑株1和正常株编辑株2是由F2中正常株的纯合植株（AABB， AAbb）经Ap2L基因编辑（A→a）而来。编辑株2的高度与B品系（aabb）相同，说明其基因型为aabb，则编辑前的基因型为AAbb。编辑株1的高度与半矮化株（aaB_）相同，说明其基因型为aaBB，则编辑前的基因型为AABB。两者矮化程度不同，是因为编辑株2的基因型为aabb，其Rht-D1基因也是突变型（bb）；而编辑株1的基因型为aaBB，其Rht-D1基因是正常型（BB）。正常的Rht-D1基因对株高有促进作用，因此aaBB植株比aabb植株高，矮化程度较轻。 19. 热应激是影响奶牛生产性能与健康的主要因素之一。奶牛遭受热应激时，体内下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）被激活，进而导致糖皮质激素生成被激活，过程如图1所示。回答下列问题： 注：PVN为下丘脑脑室旁核，CRH为促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH为促肾上腺皮质激素。 （1）受到热应激刺激后，奶牛相关感受器兴奋，其膜电位发生的变化为________，引起这一变化的原因是________。兴奋传递到PVN，PVN中的神经元释放CRH，CRH作用于垂体，而不能直接作用于肾上腺皮质促进糖皮质激素生成的原因是________。 （2）糖皮质激素是一类由肾上腺产生的类固醇激素，经血液循环运输后，可通过________的跨膜运输方式进入靶细胞发挥作用。在短期热应激时期，糖皮质激素可通过增强________（填“交感”或“副交感”）神经系统对非皮肤区域血管的收缩作用，间接增强皮肤血流分配和促进皮肤血管舒张。此时奶牛的甲状腺功能也将受到抑制，其意义是________。 （3）热应激会导致奶牛乳腺上皮细胞中的活性氧过度生成，进而产生过多的自由基，自由基通过攻击________（答出2点）分子，最终导致乳腺上皮细胞衰老甚至死亡。Nrf2是细胞内抗氧化反应的主要调控因子。Nrf2在正常情况下被Keap1抑制，不能进入细胞核激活抗氧化基因如HO-1和NQO1的表达。研究表明，姜黄素对热应激诱导的奶牛乳腺上皮细胞氧化应激过程中起保护作用，为进一步研究姜黄素增强抗氧化能力的机制，研究人员进行了相关实验并电泳检测相关蛋白的表达情况，结果如图2所示，据此推测，姜黄素增强抗氧化能力的机制是________。 注：β-actin在所有细胞中的表达量相对稳定。 【答案】（1） ①. 从“外正内负”变为“外负内正” ②. 钠离子内流 ③. 垂体细胞上有CRH受体，而肾上腺皮质细胞上没有CRH受体 （2） ①. 自由扩散 ②. 交感 ③. 降低血浆中的甲状腺激素含量，从而减弱肝脏及其他组织细胞的代谢活动，减少热量产生，帮助维持机体的正常体温 （3） ①. 磷脂、DNA、蛋白质 ②. 通过降低Keap1的含量、提高Nrf2的含量，可以激活抗氧化基因HO-1和NQO1的表达，增强细胞的抗氧化能力 【解析】 【小问1详解】 静息状态神经纤维膜电位为外正内负，感受器兴奋时，钠离子顺浓度梯度内流，使膜电位变为外负内正；激素只能作用于特定靶细胞，原因是只有靶细胞膜上存在该激素的特异性受体，CRH的靶细胞是垂体细胞，垂体细胞上有CRH受体，而肾上腺皮质细胞上没有CRH受体，因此不能直接作用于肾上腺皮质。 【小问2详解】 糖皮质激素是脂溶性类固醇小分子，可通过自由扩散穿过细胞膜；热应激属于应急刺激，此时交感神经兴奋，收缩非皮肤区域血管，增加皮肤血流量，促进散热。甲状腺激素可促进细胞代谢、增加产热，热应激时抑制甲状腺功能，可减少产热，利于奶牛维持体温稳定。 【小问3详解】 自由基会破坏磷脂分子，损害生物膜结构；还会攻击DNA，导致基因突变；同时也会破坏蛋白质的结构，使蛋白质失去活性。这些都会导致乳腺上皮细胞衰老甚至死亡。 根据自由基学说，自由基可攻击DNA（引发基因突变）、蛋白质（降低蛋白质活性）、磷脂（破坏生物膜结构），最终导致细胞衰老；结合图2结果：添加姜黄素后Keap1表达量降低，Nrf2、抗氧化蛋白HO-1和NQO1表达量升高，结合题干信息“Keap1抑制Nrf2，Nrf2激活抗氧化基因表达”，可推测姜黄素的作用机制是：通过降低Keap1的含量、提高Nrf2的含量，可以激活抗氧化基因HO-1和NQO1的表达，增强细胞的抗氧化能力。 20. 为探究退化荒山的生态修复策略，科研人员在某地区选取了4块立地条件相似的退化样地，分别采取不同的修复措施：自然恢复（CK）、种植乔木（T1）、种植灌木（T2）、乔灌混交（T3）。修复5年后，科研人员调查了各群落的物种组成及土壤改良效果，结果如表所示。回答下列问题： 修复措施 物种丰富度 优势种 群落垂直结构 土壤有机质含量 /（g·kg-1） CK 8 一年蓬、狗尾草 草本层为主 8.2 T1 15 马尾松、一年蓬 乔木层+草本层 12.5 T2 22 胡枝子、狗尾草 灌木层+草本层 14.3 T3 28 马尾松、胡枝子、苔草 乔木层+灌木层+草本层 18.6 （1）据表分析，不同的人工修复措施均能______（填“提高”或“降低”）该地区的生物多样性。 （2）据表分析，T3处理组形成了明显的______结构，这种结构的意义是______（答出1点）。 （3）T2处理组中，胡枝子与狗尾草的种间关系是______。调查发现，该区域自然入侵了一种与胡枝子生态位高度重叠的外来灌木。入侵后，胡枝子与该种外来灌木的种群数量变化情况如图所示。据图分析，胡枝子种群数量发生图中变化的原因是______。 （4）综合表中数据，对退化荒山进行生态修复时，最适宜的修复措施是______。若要在更大范围内推广该修复措施，还需要从哪些方面进行进一步研究？请提出一个合理的研究方向：______。 【答案】（1）提高 （2） ①. 垂直 ②. 提高了群落对阳光等环境资源的利用能力，为不同生物提供了更多的栖息空间和食物条件（答出1点） （3） ①. 种间竞争 ②. 该种外来灌木与胡枝子的生态位高度重叠，两者会竞争资源和空间，而该种外来灌木竞争力更强，导致胡枝子的种群数量下降；3年后两者通过生态位分化达到新的竞争平衡，种群数量趋于稳定 （4） ①. T3 ②. 不同气候条件下该修复措施的适用性研究，修复后生态系统的长期稳定性监测，修复成本与效益分析，不同乡土树种的配置优化（答出1点） 【解析】 【小问1详解】 比较表中不同修复措施下的物种丰富度可知，所有人工修复措施处理（T1、T2、T3）组的物种丰富度均高于自然恢复（CK）组的，说明人工修复措施均能提高该地区的生物多样性。 【小问2详解】 T3处理组形成了乔木层、灌木层、草本层，即形成了明显的垂直结构。垂直结构的意义在于提高群落对阳光等环境资源的利用效率，为不同生物提供更多栖息空间和食物条件等，有利于群落中空间资源的充分利用。 【小问3详解】 T2处理组中，胡枝子为灌木，狗尾草为草本，两者竞争阳光、水分、无机盐等资源，因而表现为种间竞争。根据表中数据可知，该种外来灌木入侵后，胡枝子的种群数量逐渐下降至稳定，该种外来灌木的种群数量先增加后稳定。原因是该种外来灌木与胡枝子的生态位高度重叠，两者会竞争资源和空间，而该种外来灌木竞争力更强，导致胡枝子的种群数量下降；3年后两者通过生态位分化达到新的竞争平衡，种群数量趋于稳定。 【小问4详解】 综合表中数据，T3处理组的物种丰富度最高，群落垂直结构最复杂，土壤有机质含量最高，因此最适宜的修复措施是T3（乔灌混交）。推广该措施的合理研究方向：   研究不同气候 / 土壤条件下，乔灌混交修复措施的适用性； 研究乔灌混交的最佳物种搭配比例与种植密度； 研究该措施对当地生物（尤其是珍稀物种）和生态系统稳定性的长期影响； 研究乔灌混交模式下的病虫害防治方法； 研究该措施的成本效益，评估推广的经济可行性。 21. 转录因子EB（TFEB）是小眼畸形相关转录因子家族成员之一。TFEB氨基酸残基的磷酸化会降低其活性，将磷酸化位点突变为无法被磷酸化的氨基酸后可提高其活性。研究人员采用重叠延伸PCR技术引入特定位点突变，相关原理如图1所示，其中①为TFEB基因转录的模板链。回答下列问题： （1）PCR体系1中应加入______（答出2点）等物质及引物R和Fn，至少经过______轮循环得到产物1，同理使用引物F和Rn进行PCR体系2得到产物2。产物1和产物2混合经过______后可获得产物3，产物3经过延伸可获得改造后的且添加了限制酶识别序列的TFEB突变基因。 （2）基于重叠延伸PCR技术的原理，研究人员设计了如表1所示的引物序列。□表示突变位点，研究人员将T—A替换成了G—C，进而导致第______位的氨基酸由______突变为______。部分密码子及其决定的氨基酸如表2所示。 表1 碱基位点 引物 引物序列（5′→3′） F CCGGATCCATGGCGTCACGCATAGGGTTGC 325~355 Fn AGCCCAGCCCAGGGCGCTCCGAAACCCGGAC Rn GTCCGGGTTTCGGAGCGCCCTGGCTGGGCT R ACGCGTCGACTCACAGCACATCGCCCTCCTC 表2 精氨酸 AGA、CGC 亮氨酸 CUC 丙氨酸 GCG、GCU 谷氨酸 GAG 丝氨酸 UCU、AGC （3）已知部分限制酶的识别序列如表3所示。将获取的TFEB突变基因与编码FLAG（标签蛋白）的序列形成一个如图2所示的融合基因，此时需要对TFEB突变基因采用双酶切后与载体连接形成重组载体，其中1种酶选择BamHⅠ，而不选择Msp I的原因是______。“5′-ATGGCGT-3′”为TFEB突变基因非模板链起始序列，将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但TFEB突变基因翻译出的氨基酸序列错误，结合图2分析，请写出原因及对引物的修改方案。原因：_____。方案：_____。 表3 限制酶 识别序列 MspⅠ 5′-C↓CGG-3′ BamHⅠ 5′-G↓GATCC-3′ SalⅠ 5′-G↓TCGAC-3′ EcoRⅠ 5′-G↓AATTC-3′ 【答案】（1） ①. TFEB基因（或DNA模板）、四种脱氧核苷酸、TaqDNA聚合酶（或耐高温的DNA聚合酶） ②. 3##三 ③. 变性、复性 （2） ①. 114 ②. 丝氨酸 ③. 丙氨酸 （3） ①. Fn和Rn中含有限制酶MspⅠ的识别序列，若使用MspⅠ，MspⅠ会在TFEB突变基因内部切割，会破坏TFEB突变基因的完整性 ②. TFEB突变基因非模板链的第一个碱基（A）与BamHⅠ识别序列的最后两个碱基（CC）编码一个氨基酸，导致TFEB突变基因的mRNA的密码子被错位读取 ③. 在引物F中的BamHⅠ识别序列的3′端添加1个碱基 【解析】 【小问1详解】 PCR反应的成分包括：DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶）、缓冲液，题干已经说明加入引物，故还需要加入TFEB基因（或DNA模板）、四种脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶（或耐高温的DNA聚合酶）。 产物1是一个等长的DNA片段，应至少循环3次才能得到产物1；产物1和产物2带有互补的重叠突变区段，混合后需要先经高温变性解旋为单链，再复性使互补的重叠区配对结合，才能进一步延伸得到产物3，即产物1和产物2混合经过变性和复性后。 【小问2详解】 由题意可知，突变位点位于编码区325~355碱基区间，结合图示可知，突变位点是第340位，由于编码区每3个碱基对应1个氨基酸，则前面有339/3=113个氨基酸，故突变位点对应第114位氨基酸；模板链原本为T-A碱基对，替换为G-C后，模板链碱基T→G，对应mRNA密码子碱基A→G，原密码子为AGC（编码丝氨酸），突变后密码子为GCG（编码丙氨酸）。 【小问3详解】 分析题意及表格可知，Fn和Rn中含有限制酶Msp I的识别序列5′-C↓CGG-3′，若使用Msp I，Msp I会在TFEB突变基因内部切割，会破坏TFEB突变基因的完整性，故其中1种酶选择BamHⅠ，而不选择Msp I。分析题图可知，TFEB突变基因非模板链的第一个碱基（A）与BamHⅠ识别序列的最后两个碱基（CC）编码一个氨基酸（Pro），导致TFEB突变基因的mRNA的密码子被错位读取，会导致出现融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但TFEB突变基因翻译出的氨基酸序列错误的情况。因此可以在引物F中的BamHⅠ识别序列的3′端添加1个碱基修改这个错误。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $