精品解析：2026届河南省商丘市华大新高考联盟高三4月联考模拟预测生物试题

生物学 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. 某省通过系统性治理，筑牢了中部生态安全屏障，为长江经济带高质量发展提供了生态支撑。下列叙述错误的是（ ） A. 实施生态修复工程改善水质，增强生态系统抵抗力稳定性 B. 实施废弃物循环利用体系减少CO2排放，缓解温室效应 C. 实施退垸还湖工程恢复鸟类栖息地，提高鸟类环境容纳量 D. 通过红外相机调查种群密度，直接预测种群数量变化趋势 【答案】D 【解析】 【详解】A、实施生态修复工程可改善水质，增加生物种类与营养结构复杂程度，从而增强生态系统抵抗力稳定性，A正确； B、实施废弃物循环利用体系减少CO2排放，可缓解温室效应，B正确； C、退垸还湖恢复鸟类栖息地，可扩大生存空间、改善环境条件，可以提高鸟类环境容纳量，C正确； D、红外相机可调查种群密度，但种群密度仅反映当前数量，无法直接预测种群数量变化趋势，D错误。 2. 线粒体钙单向转运体（MCU复合体，是位于线粒体内膜的Ca2+通道蛋白）可将细胞质中的Ca2+转运至线粒体基质，其功能异常会导致能量代谢紊乱，进而引发细胞衰老及神经退行性疾病。下列叙述错误的是（ ） A. Ca2+通过MCU复合体运输时不需要与其结合，运输方式为协助扩散 B. 细胞质中Ca2+的浓度低于线粒体基质，MCU复合体运输Ca2+不需要细胞供能 C. 据此推测衰老细胞的MCU蛋白表达水平降低，细胞呼吸速率可能会降低 D. 线粒体内膜折叠成嵴可增加MCU复合体的附着位点，Ca2+转运速率可能会提高 【答案】B 【解析】 【详解】A、MCU复合体为Ca2+通道蛋白，Ca2+通过MCU复合体运输时不需要与其结合，运输方式为协助扩散，A正确； B、由题意可知，MCU复合体将细胞质中的Ca2+转运至线粒体基质，细胞质中Ca2+的浓度高于线粒体基质中Ca2+的浓度，MCU复合体运输Ca2+不需要细胞供能，B错误； C、线粒体基质是有氧呼吸第二阶段场所，Ca2+进入线粒体基质可以通过调控酶活性影响细胞呼吸速率，衰老细胞的MCU蛋白表达水平降低，线粒体基质中Ca2+减少，细胞呼吸速率可能会降低，C正确； D、线粒体内膜折叠成嵴，增大了膜面积，可增加MCU复合体的附着位点，从而可能提高Ca2+的转运速率，D正确。 3. 纳米酶是指具有类似酶催化功能的纳米材料，铁基纳米材料往往具备良好的类似过氧化物酶或过氧化氢酶（活性中心含有Fe3+）活性。下列关于酶的叙述，正确的是（ ） A. 酶的化学本质是蛋白质和DNA B. 酶和纳米酶的分子结构完全相同 C. 过氧化氢酶催化活性不需要Fe3+参与 D. 向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出 【答案】D 【解析】 【详解】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，A错误； B、酶（酶是有机物）和纳米酶（纳米酶是纳米材料）的分子结构不同，B错误； C、据题意可知，过氧化氢酶的活性中心含有Fe3+，过氧化氢酶催化活性需要Fe3+参与，C错误； D、新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，可将H2O2分解为H2O和O2，所以向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出，D正确。 4. 《农政全书》中记载：“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”其中“醂”指温水浸泡，该过程中细胞代谢产物丙酮酸和乙醇在相关酶的作用下可转变为乙醛，乙醛与可溶性单宁反应形成不溶性单宁，从而减少涩味。下列叙述错误的是（ ） A. “醂柿”能够促进细胞无氧呼吸，并提高相关酶的活性 B. 柿肉细胞呼吸产生丙酮酸和乙醇的过程均在细胞质基质 C. 通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会减少 D. 用白酒或高浓度的CO2密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程 【答案】C 【解析】 【详解】A、“醂柿”营造低氧环境，可促进细胞无氧呼吸，温水浸泡提高温度，可提高相关酶的活性，A正确； B、细胞呼吸产生丙酮酸发生在细胞质基质，丙酮酸转化为乙醇也发生在细胞质基质，B正确； C、通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会波动性增加，C错误； D、根据题意可知，用白酒（含乙醇）或高浓度的CO2（低氧促进细胞无氧呼吸）密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程，D正确。 5. 科学家利用秀丽隐杆线虫研究器官发育和细胞凋亡，揭示了细胞发生凋亡的分子机制，如图所示。其中EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9蛋白质参与细胞凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. 该图表明CED-9与CED-3的作用效应不同 B. CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体 C. 细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡 D. 图中体现了“CED-9→CED-4→CED-3”的多级放大调控 【答案】D 【解析】 【详解】A、据图分析，CED-9是凋亡的抑制因子，它通过结合CED-4，间接阻止CED-3被激活，从而抑制细胞凋亡，而CED-3是凋亡的执行因子，只有它被激活后，才能启动凋亡程序，促进细胞凋亡，因此CED-9与CED-3的作用效应不同，A正确； B、从图中可以看出，CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体，B正确； C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡，C正确； D、图中体现“EGL-1→CED-9→CED-4→CED-3”的多级调控，未体现放大调控，D错误。 6. 交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分。下列叙述正确的是（ ） A. 自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成 B. 交感神经和副交感神经共同调节同一内脏器官的作用通常相同 C. 肾上腺髓质分泌肾上腺素直接受交感神经和副交感神经调节 D. 交感神经兴奋时可使其支配的瞳孔、支气管收缩 【答案】A 【解析】 【详解】A、自主神经系统不受意识支配，由交感神经和副交感神经两部分组成，A正确； B、交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，B错误； C、肾上腺髓质分泌肾上腺素受交感神经直接支配，副交感神经不直接参与调节，C错误； D、交感神经兴奋时，瞳孔扩张、支气管扩张，D错误。 7. 枪乌贼巨轴突是探究神经元动作电位产生与传导的理想材料。研究人员在不同细胞外Na+浓度下开展了电击轴突实验，记录的膜电位如表所示。下列叙述错误的是（ ） 组别 细胞外Na+浓度/（mmol·L-1） 静息电位/（mV） 动作电位峰值/（mV） 甲 正常海水（437） -70 +40 乙 1/2Na+海水（218.5） -70 -10 丙 1/4Na+海水（109.25） -70 -30 A. 该实验中电表的两微电极应分别插入轴突细胞膜的内外两侧 B. 该实验中电击和细胞外Na+内流是产生动作电位所必需的条件 C. 适宜刺激神经纤维，测得膜内外电位差0mV时都是钠离子内流引起的 D. 对比三组数据可得出动作电位峰值大小与细胞内外Na+浓度差有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、测定膜电位时，电表的两微电极应分别插入轴突细胞膜的内外两侧，A正确； B、电击引发细胞外Na+内流，才能产生动作电位，B正确； C、适宜刺激神经纤维，动作电位形成过程中的0mV是钠离子内流引起的，静息电位恢复过程中的0mV是钾离子外流引起的，C错误； D、对比三组数据可得出动作电位峰值大小与细胞内外Na+浓度差有关，浓度差越大，Na+内流量越大，动作电位峰值越大，D正确。 8. 自身免疫性肝炎（AIH）由免疫系统攻击肝细胞所致，患者血浆中丙氨酸氨基转移酶（ALT）高于正常值，且自身抗体阳性。研究认为其发病是遗传易感性与环境触发因素共同作用的结果。人类白细胞抗原HLA基因与自身免疫性肝炎的遗传易感性相关。下列叙述错误的是（ ） A. ALT是肝细胞分泌的一种消化酶，肝细胞受损时血浆中ALT含量会降低 B. 肝细胞表面的某些物质可作为自身抗原，被细胞毒性T细胞攻击 C. 携带特定人类白细胞抗原HLA基因的人群，其AIH发病率可能会提高 D. 辅助性T细胞、抗原呈递细胞和细胞因子等均参与AIH的免疫应答 【答案】A 【解析】 【详解】A、ALT是存在于肝细胞内的转氨酶，参与氨基酸代谢，不是消化酶，肝细胞受损时，ALT因细胞膜通透性增加或细胞破裂而释放入血浆，导致血浆中ALT含量升高，A错误； B、自身免疫性肝炎属于自身免疫病，肝细胞表面的某些物质可作为自身抗原，被细胞毒性T细胞攻击，B正确； C、由题意可知，HLA基因与AIH遗传易感性相关，推测携带特定人类白细胞抗原HLA基因的人群的AIH发病率可能会提高，C正确； D、AIH是自身免疫病，涉及辅助性T细胞、抗原呈递细胞和细胞因子等的参与，D正确。 9. 科研人员对某植物的根和叶进行干旱、干旱＋外源ABA（脱落酸）处理，处理时间为0h、72h，定时检测内源赤霉素GA53（内源赤霉素合成的前体物质）和GA1（具有活性的内源赤霉素，GA1通常促进生长，逆境下减少植物生长可增强抗逆性）的含量，探究ABA对植物抗逆性的影响，实验结果如图所示。下列推测合理的是（ ） A. 干旱条件下，根中GA53的积累不依赖外源ABA的促进作用 B. 叶中GA1变化说明ABA对叶的抗逆调节作用比对根的更显著 C. 推测外源ABA通过减少根中GA1的含量来增强根的抗旱性 D. 在根抗旱过程中，脱落酸与赤霉素的作用体现了激素间的协同作用 【答案】C 【解析】 【详解】A、据图分析，根干旱处理+外源ABA组的GA53水平上升明显，说明根中GA53的积累可能依赖外源ABA，A错误； B、叶中GA1在干旱（无论是否加外源ABA）下变化不明显，相比之下，外源ABA对根的抗逆调节作用比对叶的更显著，B错误； C、根干旱处理+外源ABA组GA53含量升高，GA1水平几乎降为0，推测ABA通过调节赤霉素代谢（如促进前体GA53积累但抑制其向GA1转化，或促进GA1的分解）增强根的抗旱性，C正确； D、从实验结果看，脱落酸是植物抗旱的重要激素，根干旱处理+外源ABA组的GA1水平明显低于根干旱处理组，说明脱落酸与赤霉素在根抗旱中起相抗衡作用，D错误。 10. 某种蚜虫以植物筛管汁液为食，布氏菌生活在该种蚜虫体内，布氏菌可为蚜虫提供其不能合成的氨基酸。蚜虫为蚂蚁提供蜜露，蚂蚁为蚜虫提供保护，使蚜虫免受瓢虫等捕食者的伤害。下列叙述错误的是（ ） A. 可采用样方法调查蚜虫的种群密度 B. 蚜虫和蚂蚁的种间关系是互利共生 C. 蚜虫可从植物和布氏菌中获取营养物质 D. 筛管汁液属于影响蚜虫数量的密度制约因素 【答案】B 【解析】 【详解】A、蚜虫活动能力弱、活动范围小，可采用样方法调查蚜虫的种群密度，A正确； B、蚜虫为蚂蚁提供蜜露，蚂蚁为蚜虫提供保护，蚜虫和蚂蚁的种间关系是原始合作关系，B错误； C、蚜虫吸食筛管汁液，布氏菌为蚜虫提供其不能合成的氨基酸，蚜虫可从植物和布氏菌中获取营养物质，C正确； D、筛管汁液（食物）属于影响蚜虫数量的密度制约因素，D正确。 11. 碳足迹为吸收农田生产活动产生的全部温室气体所需的耕地面积，碳生态承载力是指该区域每年的固碳量。水足迹为农田生产全过程中消耗的水资源总量，水生态承载力指水资源所能支撑的农田生态系统发展的最大承载力。如图表示2011—2020年长江流域农业生产的碳足迹和水足迹的相关调查结果。下列叙述正确的是（ ） A. 2011—2020年存在较大的碳生态盈余 B. 实施退林还耕有利于增加碳生态承载力 C. 图中水足迹低于水生态承载力，增加灌溉可充分利用水资源 D. 水生态承载力的年内波动可能与该区域降水季节的变化有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、碳生态盈余是碳生态承载力大于碳足迹，但图中2011—2020年的虚线（碳足迹）长期高于实线（碳生态承载力），说明存在碳生态赤字，并非碳生态盈余，A错误； B、退林还耕会减少植被面积，而碳生态承载力主要依赖植被光合作用固碳，因此退林还耕可能会降低碳生态承载力，B错误； C、水足迹低于水生态承载力仅说明当前耗水未超载，但增加灌溉可能破坏水资源平衡，如引发土壤盐碱化、水资源浪费，C错误； D、水生态承载力受降水、蒸发等因素影响，水生态承载力的年内波动可能与区域降水季节的变化有关，D正确。 12. 大麦芒形有直芒（野生型）和钩芒（碱基替换突变型），由一对等位基因（A/a）控制，研究人员取大麦群体中的野生型和钩芒突变型植株，测定两者其他性状，如表所示。下列叙述正确的是（ ） 表型 野生型（AA） 钩芒突变型（aa） 平均株高/cm 71.91 63.50 平均穗长/cm 9.01 8.33 A. 该实验测量结果表明A/a基因与性状并非一一对应关系 B. 直芒基因与钩芒基因所含的碱基种类相同而碱基数目不同 C. 纯合野生型与钩芒突变型杂交的F2中n粒穗粒中直芒占比3/n D. 若芒形与穗长独立遗传，则双杂合子自交后代性状分离比可能为9∶3∶3∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A、表中数据显示钩芒突变型在多个性状上与野生型不同，可能由A/a基因的多效性或由其他基因决定，不能直接推断基因为一因多效或一因一效，A错误； B、钩芒突变型由碱基替换引起，碱基数目相同，碱基种类相同（均为A、T、C、G），B错误； C、纯合野生型AA与钩芒突变型aa杂交，F1为Aa，F2中直芒（A_）：钩芒（aa）的分离比为3：1，F2中直芒占比为3/4，与n无关，C错误； D、假设芒形基因（A/a）与穗长基因（B/b）独立遗传，则双杂合子自交后代性状分离比可能为9∶3∶3∶1，D正确。 13. 海洋中有鱼类、甲壳类、软体动物、藻类、浮游生物等。海洋上层的生物受到光照和温度等环境因素的影响，会出现明显的季节性变化。下列叙述正确的是（ ） A. 因群落发生了次生演替导致海洋上层生物群落发生了季节性变化 B. 虽然群落发生季节性变化，但浮游动物的生物量总是小于浮游植物 C. 季节交替食物匮乏时，食性相近的鱼类的生态位可能会发生变化 D. 海水升温会改变海洋生态系统能量流动逐级递减和单向流动的特点 【答案】C 【解析】 【详解】A、海洋上层生物群落发生了季节性变化，不属于群落的演替，A错误； B、在某个特定时间，浮游动物的生物量可能大于浮游植物的生物量，比如在浮游植物生长缓慢而浮游动物大量繁殖的阶段，B错误； C、季节交替食物匮乏时，食性相近的鱼类的生态位可能会发生变化，C正确； D、能量流动的特点是指能量流动逐级递减和单向流动，海水升温不会改变海洋生态系统的能量流动的特点，D错误。 14. ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种优良的天然食品防腐剂。ε-PL能抑制多种微生物的活性，且在人体内可被分解为赖氨酸。从土壤中分离出能分泌ε-PL的微生物的流程如图所示。ε-PL可使亚甲基蓝褪色，形成透明圈。下列叙述正确的是（ ） A. 土样、培养基和接种工具等均需要严格灭菌处理，以防止杂菌污染 B. 步骤Ⅰ、Ⅲ的接种方法分别是涂布平板法、平板划线法 C. 步骤Ⅲ中应挑选菌落③接种到固体培养基表面培养，进一步筛选出目的菌株 D. 若要从丁培养基中收集ε-PL，则采用过滤、沉淀等方法将菌体分离提纯干燥 【答案】B 【解析】 【详解】A、土样中含有目的菌株，不能灭菌，否则会杀死目的菌株，A错误； B、步骤Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的接种方法分别是涂布平板法（先稀释后涂布）、平板划线法（用接种环接种），B正确； C、ε-PL可使亚甲基蓝褪色，故能分泌ε-PL的微生物周围会形成透明圈，透明圈直径越大，分泌ε-PL的量越多，故步骤Ⅲ应挑选菌落①接种到固体培养基表面培养，进一步筛选出目的菌株，C错误； D、产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，ε-PL是目的菌分泌到胞外的代谢产物，丁培养基是液体发酵培养基，要收集ε-PL，不需要对菌体提纯干燥，D错误。 15. 研究发现，长期高脂饮食的雄性小鼠肝脏细胞中胰岛素受体基因（INSR）启动子区域甲基化水平显著升高，其未接触高脂饮食的子代仍会出现胰岛素抵抗现象。下列叙述错误的是（ ） A. INSR启动子区域甲基化可能会抑制胰岛素受体基因的转录过程 B. 长期高脂饮食会影响肝细胞基因表达，不影响雄鼠精子DNA的甲基化 C. 通常子代小鼠出现的胰岛素抵抗性状不可以通过普通饮食来消除 D. 让子代胰岛素抵抗雌鼠与正常雄鼠杂交，后代可能出现胰岛素抵抗 【答案】B 【解析】 【详解】A、启动子区域甲基化通常会阻碍转录因子结合，可能会抑制基因的转录，A正确； B、研究显示子代未接触高脂饮食却出现胰岛素抵抗现象，表明父代长期高脂饮食可能改变了精子的表观遗传状态（DNA甲基化），因此会影响雄鼠精子DNA的甲基化，B错误； C、子代的胰岛素抵抗是由表观遗传（DNA甲基化）导致的，这种性状不会因为普通饮食而消除，C正确； D、表观遗传修饰可能会通过生殖细胞跨代传递，子代雌鼠的生殖细胞若携带相关修饰，则后代也可能出现胰岛素抵抗，D正确。 16. 某家系某种遗传病的系谱如图所示，该遗传病涉及独立遗传的两对基因（A/a和B/b，两对基因都不位于Y染色体上），且每对基因均可单独致病，其中Ⅱ-5患病只与基因A/a有关。该家系部分成员的相关基因的电泳结果如表所示。不考虑突变，不考虑X、Y染色体同源区段的情况。每个基因均只电泳出一个条带。下列推测合理的是（ ） 类型 Ⅰ-1 Ⅰ-2 Ⅱ-5 Ⅲ-8 Ⅲ-10 条带① ■ ■ ■ 条带② ■ ■ ■ ■ 条带③ ■ ■ ■ 条带④ ■ ■ ■ ■ A. 条带①和条带③为该遗传病的致病基因 B. 基因A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上 C. Ⅱ-4与Ⅱ-6的基因型相同的概率为1/6 D. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个不患病孩子的概率为9/16 【答案】D 【解析】 【详解】AB、分析系谱图，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病，其儿子Ⅱ-5患病，说明该致病基因为隐性基因，Ⅱ-5患病与基因A/a有关，所以Ⅱ-5含有a基因，不含A基因，根据电泳条带，Ⅱ-5有3个条带，因此Ⅱ-5含有a、B、b三种基因，说明条带③表示基因A，Ⅱ-3和Ⅱ-4不患病，Ⅲ-8患病，Ⅲ-8含3个条带，说明Ⅲ-8患病与常染色体隐性基因相关，Ⅰ-1不患病，含有条带①和条带③，说明条带①为基因B，且该对基因位于常染色体，条带③为基因A，且该对基因位于X染色体，因此条带②和条带④为该遗传病的致病基因，但不能确定条带②和条带④基因类型，因为表中的五个人要么都没有a、b，要么都有a、b，AB错误； C、Ⅱ-4与Ⅱ-6的基因型均为BbXAXa，Ⅱ-4与Ⅱ-6的基因型相同的概率为1，C错误； D、Ⅱ-3的基因型为BbXAY，Ⅱ-4的基因型为BbXAXa，若Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个孩子，不患病孩子的概率为（1-1/4）×（1-1/4)=9/16，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 水稻是我国主要的粮食作物之一。某团队对某植物工厂进行了研究，以湘早籼45号为试验材料，在16h光照、8h暗期循环条件下，设置4种光照强度处理（L1＝300μmol⋅m-2⋅s-1，L2＝450μmol⋅m-2⋅s-1，L3＝600μmol⋅m-2⋅s-1、L4＝750μmol⋅m-2⋅s-1），探究不同光照强度对水稻光合作用的影响。部分结果如图所示。 回答下列问题： （1）植物能够对光作出反应，光不仅为植物光合作用提供________，还可以作为信号调节植物生长发育。水稻通过光受体感知光信号并启动下游信号通路，调控叶绿素合成相关基因的表达，进而影响叶绿素的合成过程，这里的光受体是指________。 （2）研究发现，弱光环境下水稻叶绿素的相对含量随光照强度的降低而增加，这主要是水稻为适应弱光环境（弱光环境中蓝紫光比例相对增加）而产生的自我调节，通过增加叶绿素含量来提高________。增加的叶绿素含量中，主要是增加叶绿素b的含量，推测其原因是________。 （3）根据该研究结果分析，水稻在光照强度为________（填“L1”、“L2”、“L3”或“L4”）的处理下光合速率最大，而此光照强度下胞间CO2浓度较低的原因是________。 （4）植物工厂作为一种现代化的新型农业生产方式，与传统的水稻种植模式相比，优点是________（答一点）。 【答案】（1） ①. 能量 ②. 光敏色素##色素蛋白质复合体 （2） ①. 光能捕获效率##对光能的吸收利用能力 ②. 叶绿素b主要吸收蓝紫光 （3） ①. L3 ②. 光合速率增大，暗反应固定CO2速率增大，胞间CO2进入叶肉细胞增多，胞间CO2浓度降低 （4）精确控制水稻生长条件（如光照、温度、CO2浓度等）##解决传统水稻种植面积缩减问题 【解析】 【小问1详解】 光合作用的光反应阶段需要光提供能量，所以光为植物光合作用提供能量。植物中能够感知光信号的光受体是光敏色素，水稻通过光受体（光敏色素）感知光信号并启动下游信号通路，调控叶绿素合成相关基因的表达，进而影响叶绿素的合成过程。 【小问2详解】 叶绿素能吸收、传递和转化光能，弱光环境下水稻增加叶绿素含量是为了提高对光能的捕获效率（或对光能的吸收利用能力）。叶绿素b主要吸收蓝紫光，弱光环境中蓝紫光比例相对增加，所以增加的叶绿素含量中主要是增加叶绿素b的含量，弱光下增加叶绿素b含量可提高对蓝紫光的吸收能力。 【小问3详解】 从光合速率的柱状图来看，光照强度为L3时，光合速率最大，胞间CO2浓度较低的原因是在L3光照强度下，光合速率增大，暗反应固定CO2速率增大，胞间CO2进入叶肉细胞增多，胞间CO2浓度降低。 【小问4详解】 与传统的水稻种植模式相比，植物工厂可以精准控制水稻生长条件（如光照、温度、CO2浓度等），同时也能节省土地，解决传统水稻种植面积缩减问题。 18. 因生理周期、妊娠、更年期等特殊生理阶段，女性高血糖时常发生，而且可能遗传给后代。鉴于此，科研人员开展了以下两个相关实验： 实验①：利用链脲菌素（STZ）构建高血糖模型母鼠，从该模型母鼠体内获得卵母细胞，与正常雄鼠精子进行体外受精，将体外培养获得的早期胚胎移植至代孕母鼠子宫内，使其继续发育并产下后代。给子代小鼠（高糖组）和正常小鼠（对照组）的腹腔注射一定量葡萄糖溶液，检测其血糖浓度和胰岛素释放指数，结果如图1所示。 实验②：用不同浓度的STZ构建了正常血糖、中度高血糖、重度高血糖的模型母鼠，并检测了减数分裂Ⅱ中期卵母细胞中Tet3基因的表达情况，结果如图2所示。 回答下列问题： （1）人体血糖平衡调节中枢位于________。 （2）孕期女性体内会分泌胎盘生乳素、雌激素等，该激素具有“拮抗胰岛素”的作用，若胰腺内________细胞分泌的胰岛素不足以对抗这种“拮抗作用”，就会导致血糖_______（填“升高”或“降低”）。 （3）根据题意分析，实验①中体外培养获得的早期胚胎应移植到________（填“高血糖”、“正常血糖”或“低血糖”）的代孕母鼠子宫继续发育。图1的实验结果：________，表明该子代小鼠高血糖，结合实验可以得出子代小鼠高血糖起源于孕前卵母细胞。 （4）实验②中，与正常血糖组相比，重度高血糖组卵母细胞中Tet3 mRNA的相对含量显著________（填“升高”或“降低”），推测其可能的机制是高血糖通过影响细胞内的信号通路，抑制了Tet3基因的_____过程。 【答案】（1）下丘脑 （2） ①. 胰岛B ②. 升高 （3） ①. 正常血糖 ②. 高糖组血糖高于对照组，高糖组胰岛素释放指数低于对照组 （4） ①. 降低 ②. 转录 【解析】 【小问1详解】 人体血糖平衡调节中枢位于下丘脑。 【小问2详解】 胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的，它能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。孕期女性体内的胎盘生乳素、雌激素等具有“拮抗胰岛素”的作用，若胰岛B细胞分泌的胰岛素不足以对抗这种“拮抗作用”，血糖就无法被有效调节，会导致血糖升高。 【小问3详解】 为了保证代孕母鼠不会对早期胚胎的发育产生干扰等影响，实验①中体外培养获得的早期胚胎应移植到正常血糖的代孕母鼠子宫继续发育。 由图1可知，腹腔注射一定量葡萄糖溶液后，高糖组小鼠的血糖浓度高于对照组，且胰岛素释放指数低于对照组，这表明该子代小鼠高血糖，结合实验可以得出子代小鼠高血糖起源于孕前卵母细胞。 【小问4详解】 由图2可知，与正常血糖组相比，重度高血糖组卵母细胞中Tet3 mRNA的相对含量显著降低。 因为mRNA是通过转录过程产生的，所以推测其可能的机制是高血糖通过影响细胞内的信号通路，抑制了Tet3基因的转录过程。 19. 大九湖湿地是亚高山泥炭藓沼泽类湿地，气温较低，该区域物种资源丰富，自然景观迷人。 回答下列问题： （1）大九湖湿地的群落类型丰富，主要有亚高山草甸群落、泥炭藓沼泽群落、苔草沼泽群落等，区别该湿地中群落类型的重要依据是________。苔草沼泽群落中苔草被确定为优势种的原因是________。 （2）大九湖湿地群落中的睡菜、泥炭藓、苔草等植物分层生长，这体现了群落的________结构，该结构的意义是________。 （3）大九湖湿地的泥炭层储存着大量有机质，是重要的碳库。土壤中的总有机碳主要来源于________，湿地泥炭层中有机物的分解速率较慢，推测其原因是________（答一点）。 （4）大九湖湿地某简化食物链的能量流动途径：生产者（固定的太阳能总量为1000kJ·m-2⋅a-1）→初级消费者（①）→次级消费者（②）→三级消费者（③）。若能量传递效率按10%～20%计算，则三级消费者最多可获得能量③为________kJ·m-2·a-1。若次级消费者从初级消费者处获得能量22.5kJ·m-2·a-1，则能量传递效率为________%（假定各营养级之间能量传递效率相同）。 【答案】（1） ①. 物种组成 ②. 数量多，对其他物种控制影响大 （2） ①. 垂直 ②. 提高群落对阳光等环境资源的利用效率 （3） ①. 植物的枯枝落叶和动物的遗体残骸等 ②. 湿地温度较低（或氧气含量较低、泥炭层中的微生物少等） （4） ①. 8 ②. 15 【解析】 【小问1详解】 区别不同群落类型的重要依据是群落的物种组成，不同群落的物种组成差异是群落最基本的特征。苔草沼泽群落中，苔草被确定为优势种的原因是苔草的数量较多，且对群落中其他物种的影响大（或在群落中占优势，能够决定群落的结构和外貌）。 【小问2详解】 睡菜、泥炭藓、苔草等植物分层生长，体现了群落的垂直结构。垂直结构的意义是显著提高了群落对阳光等环境资源的利用效率，同时也为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。 【小问3详解】 土壤中总有机碳主要来源于植物的枯枝落叶和动物的遗体残骸等。泥炭层中有机物的分解速率较慢，主要原因是湿地温度较低（或氧气含量较低、泥炭层中的微生物少等），分解者的分解作用较弱。 【小问4详解】 能量传递效率按最高的20%计算，三级消费者处于第4营养级，能量传递为：1000×20%×20%×20%=8kJ·m−2·a−1。若次级消费者（第3营养级）从初级消费者处获得能量22.5 kJ・m⁻²・a⁻¹，且各营养级传递效率相同。设传递效率为x，则初级消费者获得的能量为1000x，次级消费者获得的能量为1000x×x=1000x2=22.5，解得x=0.15，即传递效率为15%。 20. 科研人员对野生型水稻进行诱变育种，筛选出稳定遗传的大穗纯合突变体甲和大穗纯合突变体乙。大穗水稻结粒多，推广种植大穗水稻符合国家粮食安全的需求。为研究两突变体的遗传，科研人员进行了如表所示的杂交实验。 杂交组合 F1表型 F1自交，F2表型及比例 ①：突变体甲×野生型 均为野生型 野生型∶突变体＝3∶1 ②：突变体乙×野生型 均为野生型 野生型∶突变体＝3∶1 ③：组合①的F1×组合②的F1 均为野生型 野生型∶突变体＝49∶15 回答下列问题： （1）诱变育种是利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。科研人员培育的突变体甲和突变体乙是否为新的物种？判断并简述理由：________。 （2）根据上述研究结果，组合①的F2中的野生型水稻自交，后代表型为突变体的比例是________。突变体甲和突变体乙的突变基因________（填“属于”或“不属于”）等位基因，判断理由是________。 （3）组合③中，突变体甲和突变体乙的突变基因遵循________定律遗传，若对组合③中的F1进行测交，则后代的表型及比例是________。 （4）双脱氧链终止法的原理是带有荧光标记的四种双脱氧核苷酸（ddNTP）能分别代替含有相应碱基的脱氧核苷酸（dNTP）与模板链互补配对，当双脱氧核苷酸掺入DNA链时，该链就会终止延伸。研究人员利用双脱氧链终止法测定DNA碱基序列，检测了野生型和突变体甲的突变基因，检测结果如图所示。 与野生型相比，突变体甲突变基因的碱基对发生替换的变化是________，DNA碱基序列测定过程中突变体甲的模板链的相关碱基序列为5'-______-3'。 【答案】（1）不是。因为突变体甲、乙能够与野生型杂交，可以产生可育后代 （2） ①. 1/6 ②. 不属于 ③. 若是等位基因，则组合③中F1为野生型∶突变体=3∶1（或组合③中的F1均为野生型） （3） ①. 自由组合（分离） ②. 野生型∶突变体=9∶7 （4） ①. A-T（T-A）替换为C-G（G-C） ②. TGTGAGCGAATC 【解析】 【小问1详解】 因为突变体甲、突变体乙能够与野生型杂交，可以产生可育后代，因此突变体甲和突变体乙不属于新的物种。 【小问2详解】 根据组合①，突变体甲×野生型，F1为野生型，说明突变体甲为隐性突变，即aa×AA，F1为Aa，F2为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，F2中的野生型水稻自交，后代的突变体（aa）的比例为2/3×1/4=1/6。若突变体甲和突变体乙的突变基因是等位基因，则组合③中F1为野生型∶突变体=3∶1，因此突变体甲和突变体乙的突变基因不属于等位基因。 【小问3详解】 根据上述研究结果可知，突变体甲和突变体乙的突变基因遵循基因自由组合（分离）定律遗传。组合③中F1的基因型为1/4AaBb、1/4AaBB、1/4AABb、1/4AABB，F1测交，后代突变体1/4×3/4+1/4×1/2×2=7/16，野生型∶突变体=9∶7。 【小问4详解】 根据题意可知，野生型相关基因部分碱基序列为5′-GATTAGCTCACA-3′，突变体甲相关基因部分碱基序列为5′-GATTCGCTCACA-3′，因此与野生型相比，突变体甲的相关基因碱基对发生的变化是A-T（T-A）替换为C-G（G-C）。DNA碱基序列测定过程中突变体甲的模板链的部分碱基序列为5′-TGTGAGCGAATC-3′。 21. 为研究Lcat基因在肝脏代谢疾病中的作用，科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术在小鼠11号染色体的H11位点（安全位点）插入Lcat基因，再通过代际杂交获得肝脏特异性表达Lcat的小鼠，流程如图1。图1中Cre小鼠的肝细胞可特异性表达Cre蛋白，Cre基因能调控目的基因在肝脏中的特异性表达。 回答下列问题： （1）据图1分析，CRISPR/Cas9基因编辑技术中，通过碱基互补配对识别靶DNA位点，Cas9蛋白可切割靶DNA将双链断裂，具有的功能类似于________酶的作用。 （2）图1中启动子的功能是________。在构建重组质粒的过程中，若要将图1中的Lcat基因插入质粒，切割质粒应选择的酶为________（填标号）。 ①Sau3A I：5'-↓GATC-3'；②Hind Ⅲ：5'-A↓AGCTT-3'；③Bcl I：5'-T↓GATCA-3'；④Xba I：5'-T↓CTAGA-3' （3）采用PCR技术检测Lcat基因在H11位点的插入情况，PCR通过变性、复性和延伸三步，反复循环，可实现Lcat基因的指数形式扩增。为确保扩增的特异性，引物的碱基序列应与Lcat基因的________端碱基序列互补。 （4）对图1中的实验小鼠和野生型（WT）小鼠的相关DNA进行凝胶电泳，结果如图2所示。根据电泳图谱分析，属于F2小鼠的是________（填“1”、“2”、“3”或“4”）。若验证Lcat基因在肝脏中特异性表达，可以从F2小鼠的肝脏和其他组织（如肌肉）中提取________，进行分子杂交检测。 （5）通过CRISPR/Cas9基因编辑技术在H11位点插入Lcat基因的优势是________（答一点）。 【答案】（1）限制（限制性内切核酸） （2） ①. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动Lcat基因（目的基因）的转录 ②. ③④ （3）3′ （4） ①. 3 ②. mRNA （5）实现Lcat基因在特定细胞中特异性表达（或避免随机插入导致的基因沉默、突变） 【解析】 【小问1详解】 CRISPR/Cas9基因编辑技术中，gRNA通过碱基互补配对识别靶DNA位点，Cas9蛋白可切割靶DNA将双链断裂，具有的功能类似于限制性内切核酸酶。 【小问2详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动Lcat基因（目的基因）的转录。由于Sau3AI会破坏质粒的复制原点，结合质粒上的限制酶和Lcat基因两端的序列可知，应选择③BclⅠ和④XbaⅠ进行切割，才能使质粒和目的基因产生相同的黏性末端，故选③④。 【小问3详解】 PCR通过变性、复性和延伸三步，反复循环，可实现Lcat基因的指数形式扩增。DNA复制时，子链的延伸方向是5′端到3′端，为确保扩增的特异性，引物的碱基序列应与Lcat基因的3′端碱基序列互补。 【小问4详解】 由图1可知，F0与野生型小鼠杂交后F1中含有Lcat基因和wt基因，编号1~4中，属于F1小鼠的是编号1；F1小鼠与Cre小鼠杂交后，F2小鼠同时含有wt基因、Lcat基因和Cre基因，对应编号3。检测基因的表达（转录）情况，需提取mRNA，通过分子杂交（DNA-RNA杂交）验证Lcat基因仅在肝脏组织转录出mRNA。 【小问5详解】 CRISPR/Cas9基因编辑技术能将Lcat基因定点插入H11位点，相比随机插入，可避免插入到原癌基因等区域引发突变，同时保证基因稳定表达，实现Lcat基因在特定细胞中特异性表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 生物学 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. 某省通过系统性治理，筑牢了中部生态安全屏障，为长江经济带高质量发展提供了生态支撑。下列叙述错误的是（ ） A. 实施生态修复工程改善水质，增强生态系统抵抗力稳定性 B. 实施废弃物循环利用体系减少CO2排放，缓解温室效应 C. 实施退垸还湖工程恢复鸟类栖息地，提高鸟类环境容纳量 D. 通过红外相机调查种群密度，直接预测种群数量变化趋势 2. 线粒体钙单向转运体（MCU复合体，是位于线粒体内膜的Ca2+通道蛋白）可将细胞质中的Ca2+转运至线粒体基质，其功能异常会导致能量代谢紊乱，进而引发细胞衰老及神经退行性疾病。下列叙述错误的是（ ） A. Ca2+通过MCU复合体运输时不需要与其结合，运输方式为协助扩散 B. 细胞质中Ca2+的浓度低于线粒体基质，MCU复合体运输Ca2+不需要细胞供能 C. 据此推测衰老细胞的MCU蛋白表达水平降低，细胞呼吸速率可能会降低 D. 线粒体内膜折叠成嵴可增加MCU复合体的附着位点，Ca2+转运速率可能会提高 3. 纳米酶是指具有类似酶催化功能的纳米材料，铁基纳米材料往往具备良好的类似过氧化物酶或过氧化氢酶（活性中心含有Fe3+）活性。下列关于酶的叙述，正确的是（ ） A. 酶的化学本质是蛋白质和DNA B. 酶和纳米酶的分子结构完全相同 C. 过氧化氢酶催化活性不需要Fe3+参与 D. 向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出 4. 《农政全书》中记载：“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”其中“醂”指温水浸泡，该过程中细胞代谢产物丙酮酸和乙醇在相关酶的作用下可转变为乙醛，乙醛与可溶性单宁反应形成不溶性单宁，从而减少涩味。下列叙述错误的是（ ） A. “醂柿”能够促进细胞无氧呼吸，并提高相关酶的活性 B. 柿肉细胞呼吸产生丙酮酸和乙醇的过程均在细胞质基质 C. 通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会减少 D. 用白酒或高浓度的CO2密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程 5. 科学家利用秀丽隐杆线虫研究器官发育和细胞凋亡，揭示了细胞发生凋亡的分子机制，如图所示。其中EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9蛋白质参与细胞凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. 该图表明CED-9与CED-3的作用效应不同 B. CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体 C. 细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡 D. 图中体现了“CED-9→CED-4→CED-3”的多级放大调控 6. 交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分。下列叙述正确的是（ ） A. 自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成 B. 交感神经和副交感神经共同调节同一内脏器官的作用通常相同 C. 肾上腺髓质分泌肾上腺素直接受交感神经和副交感神经调节 D. 交感神经兴奋时可使其支配的瞳孔、支气管收缩 7. 枪乌贼巨轴突是探究神经元动作电位产生与传导的理想材料。研究人员在不同细胞外Na+浓度下开展了电击轴突实验，记录的膜电位如表所示。下列叙述错误的是（ ） 组别 细胞外Na+浓度/（mmol·L-1） 静息电位/（mV） 动作电位峰值/（mV） 甲 正常海水（437） -70 +40 乙 1/2Na+海水（218.5） -70 -10 丙 1/4Na+海水（109.25） -70 -30 A. 该实验中电表的两微电极应分别插入轴突细胞膜的内外两侧 B. 该实验中电击和细胞外Na+内流是产生动作电位所必需的条件 C. 适宜刺激神经纤维，测得膜内外电位差0mV时都是钠离子内流引起的 D. 对比三组数据可得出动作电位峰值大小与细胞内外Na+浓度差有关 8. 自身免疫性肝炎（AIH）由免疫系统攻击肝细胞所致，患者血浆中丙氨酸氨基转移酶（ALT）高于正常值，且自身抗体阳性。研究认为其发病是遗传易感性与环境触发因素共同作用的结果。人类白细胞抗原HLA基因与自身免疫性肝炎的遗传易感性相关。下列叙述错误的是（ ） A. ALT是肝细胞分泌的一种消化酶，肝细胞受损时血浆中ALT含量会降低 B. 肝细胞表面的某些物质可作为自身抗原，被细胞毒性T细胞攻击 C. 携带特定人类白细胞抗原HLA基因的人群，其AIH发病率可能会提高 D. 辅助性T细胞、抗原呈递细胞和细胞因子等均参与AIH的免疫应答 9. 科研人员对某植物的根和叶进行干旱、干旱＋外源ABA（脱落酸）处理，处理时间为0h、72h，定时检测内源赤霉素GA53（内源赤霉素合成的前体物质）和GA1（具有活性的内源赤霉素，GA1通常促进生长，逆境下减少植物生长可增强抗逆性）的含量，探究ABA对植物抗逆性的影响，实验结果如图所示。下列推测合理的是（ ） A. 干旱条件下，根中GA53的积累不依赖外源ABA的促进作用 B. 叶中GA1变化说明ABA对叶的抗逆调节作用比对根的更显著 C. 推测外源ABA通过减少根中GA1的含量来增强根的抗旱性 D. 在根抗旱过程中，脱落酸与赤霉素的作用体现了激素间的协同作用 10. 某种蚜虫以植物筛管汁液为食，布氏菌生活在该种蚜虫体内，布氏菌可为蚜虫提供其不能合成的氨基酸。蚜虫为蚂蚁提供蜜露，蚂蚁为蚜虫提供保护，使蚜虫免受瓢虫等捕食者的伤害。下列叙述错误的是（ ） A. 可采用样方法调查蚜虫的种群密度 B. 蚜虫和蚂蚁的种间关系是互利共生 C. 蚜虫可从植物和布氏菌中获取营养物质 D. 筛管汁液属于影响蚜虫数量的密度制约因素 11. 碳足迹为吸收农田生产活动产生的全部温室气体所需的耕地面积，碳生态承载力是指该区域每年的固碳量。水足迹为农田生产全过程中消耗的水资源总量，水生态承载力指水资源所能支撑的农田生态系统发展的最大承载力。如图表示2011—2020年长江流域农业生产的碳足迹和水足迹的相关调查结果。下列叙述正确的是（ ） A. 2011—2020年存在较大的碳生态盈余 B. 实施退林还耕有利于增加碳生态承载力 C. 图中水足迹低于水生态承载力，增加灌溉可充分利用水资源 D. 水生态承载力的年内波动可能与该区域降水季节的变化有关 12. 大麦芒形有直芒（野生型）和钩芒（碱基替换突变型），由一对等位基因（A/a）控制，研究人员取大麦群体中的野生型和钩芒突变型植株，测定两者其他性状，如表所示。下列叙述正确的是（ ） 表型 野生型（AA） 钩芒突变型（aa） 平均株高/cm 71.91 63.50 平均穗长/cm 9.01 8.33 A. 该实验测量结果表明A/a基因与性状并非一一对应关系 B. 直芒基因与钩芒基因所含的碱基种类相同而碱基数目不同 C. 纯合野生型与钩芒突变型杂交的F2中n粒穗粒中直芒占比3/n D. 若芒形与穗长独立遗传，则双杂合子自交后代性状分离比可能为9∶3∶3∶1 13. 海洋中有鱼类、甲壳类、软体动物、藻类、浮游生物等。海洋上层的生物受到光照和温度等环境因素的影响，会出现明显的季节性变化。下列叙述正确的是（ ） A. 因群落发生了次生演替导致海洋上层生物群落发生了季节性变化 B. 虽然群落发生季节性变化，但浮游动物的生物量总是小于浮游植物 C. 季节交替食物匮乏时，食性相近的鱼类的生态位可能会发生变化 D. 海水升温会改变海洋生态系统能量流动逐级递减和单向流动的特点 14. ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种优良的天然食品防腐剂。ε-PL能抑制多种微生物的活性，且在人体内可被分解为赖氨酸。从土壤中分离出能分泌ε-PL的微生物的流程如图所示。ε-PL可使亚甲基蓝褪色，形成透明圈。下列叙述正确的是（ ） A. 土样、培养基和接种工具等均需要严格灭菌处理，以防止杂菌污染 B. 步骤Ⅰ、Ⅲ的接种方法分别是涂布平板法、平板划线法 C. 步骤Ⅲ中应挑选菌落③接种到固体培养基表面培养，进一步筛选出目的菌株 D. 若要从丁培养基中收集ε-PL，则采用过滤、沉淀等方法将菌体分离提纯干燥 15. 研究发现，长期高脂饮食的雄性小鼠肝脏细胞中胰岛素受体基因（INSR）启动子区域甲基化水平显著升高，其未接触高脂饮食的子代仍会出现胰岛素抵抗现象。下列叙述错误的是（ ） A. INSR启动子区域甲基化可能会抑制胰岛素受体基因的转录过程 B. 长期高脂饮食会影响肝细胞基因表达，不影响雄鼠精子DNA的甲基化 C. 通常子代小鼠出现的胰岛素抵抗性状不可以通过普通饮食来消除 D. 让子代胰岛素抵抗雌鼠与正常雄鼠杂交，后代可能出现胰岛素抵抗 16. 某家系某种遗传病的系谱如图所示，该遗传病涉及独立遗传的两对基因（A/a和B/b，两对基因都不位于Y染色体上），且每对基因均可单独致病，其中Ⅱ-5患病只与基因A/a有关。该家系部分成员的相关基因的电泳结果如表所示。不考虑突变，不考虑X、Y染色体同源区段的情况。每个基因均只电泳出一个条带。下列推测合理的是（ ） 类型 Ⅰ-1 Ⅰ-2 Ⅱ-5 Ⅲ-8 Ⅲ-10 条带① ■ ■ ■ 条带② ■ ■ ■ ■ 条带③ ■ ■ ■ 条带④ ■ ■ ■ ■ A. 条带①和条带③为该遗传病的致病基因 B. 基因A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上 C. Ⅱ-4与Ⅱ-6的基因型相同的概率为1/6 D. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个不患病孩子的概率为9/16 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 水稻是我国主要的粮食作物之一。某团队对某植物工厂进行了研究，以湘早籼45号为试验材料，在16h光照、8h暗期循环条件下，设置4种光照强度处理（L1＝300μmol⋅m-2⋅s-1，L2＝450μmol⋅m-2⋅s-1，L3＝600μmol⋅m-2⋅s-1、L4＝750μmol⋅m-2⋅s-1），探究不同光照强度对水稻光合作用的影响。部分结果如图所示。 回答下列问题： （1）植物能够对光作出反应，光不仅为植物光合作用提供________，还可以作为信号调节植物生长发育。水稻通过光受体感知光信号并启动下游信号通路，调控叶绿素合成相关基因的表达，进而影响叶绿素的合成过程，这里的光受体是指________。 （2）研究发现，弱光环境下水稻叶绿素的相对含量随光照强度的降低而增加，这主要是水稻为适应弱光环境（弱光环境中蓝紫光比例相对增加）而产生的自我调节，通过增加叶绿素含量来提高________。增加的叶绿素含量中，主要是增加叶绿素b的含量，推测其原因是________。 （3）根据该研究结果分析，水稻在光照强度为________（填“L1”、“L2”、“L3”或“L4”）的处理下光合速率最大，而此光照强度下胞间CO2浓度较低的原因是________。 （4）植物工厂作为一种现代化的新型农业生产方式，与传统的水稻种植模式相比，优点是________（答一点）。 18. 因生理周期、妊娠、更年期等特殊生理阶段，女性高血糖时常发生，而且可能遗传给后代。鉴于此，科研人员开展了以下两个相关实验： 实验①：利用链脲菌素（STZ）构建高血糖模型母鼠，从该模型母鼠体内获得卵母细胞，与正常雄鼠精子进行体外受精，将体外培养获得的早期胚胎移植至代孕母鼠子宫内，使其继续发育并产下后代。给子代小鼠（高糖组）和正常小鼠（对照组）的腹腔注射一定量葡萄糖溶液，检测其血糖浓度和胰岛素释放指数，结果如图1所示。 实验②：用不同浓度的STZ构建了正常血糖、中度高血糖、重度高血糖的模型母鼠，并检测了减数分裂Ⅱ中期卵母细胞中Tet3基因的表达情况，结果如图2所示。 回答下列问题： （1）人体血糖平衡调节中枢位于________。 （2）孕期女性体内会分泌胎盘生乳素、雌激素等，该激素具有“拮抗胰岛素”的作用，若胰腺内________细胞分泌的胰岛素不足以对抗这种“拮抗作用”，就会导致血糖_______（填“升高”或“降低”）。 （3）根据题意分析，实验①中体外培养获得的早期胚胎应移植到________（填“高血糖”、“正常血糖”或“低血糖”）的代孕母鼠子宫继续发育。图1的实验结果：________，表明该子代小鼠高血糖，结合实验可以得出子代小鼠高血糖起源于孕前卵母细胞。 （4）实验②中，与正常血糖组相比，重度高血糖组卵母细胞中Tet3 mRNA的相对含量显著________（填“升高”或“降低”），推测其可能的机制是高血糖通过影响细胞内的信号通路，抑制了Tet3基因的_____过程。 19. 大九湖湿地是亚高山泥炭藓沼泽类湿地，气温较低，该区域物种资源丰富，自然景观迷人。 回答下列问题： （1）大九湖湿地的群落类型丰富，主要有亚高山草甸群落、泥炭藓沼泽群落、苔草沼泽群落等，区别该湿地中群落类型的重要依据是________。苔草沼泽群落中苔草被确定为优势种的原因是________。 （2）大九湖湿地群落中的睡菜、泥炭藓、苔草等植物分层生长，这体现了群落的________结构，该结构的意义是________。 （3）大九湖湿地的泥炭层储存着大量有机质，是重要的碳库。土壤中的总有机碳主要来源于________，湿地泥炭层中有机物的分解速率较慢，推测其原因是________（答一点）。 （4）大九湖湿地某简化食物链的能量流动途径：生产者（固定的太阳能总量为1000kJ·m-2⋅a-1）→初级消费者（①）→次级消费者（②）→三级消费者（③）。若能量传递效率按10%～20%计算，则三级消费者最多可获得能量③为________kJ·m-2·a-1。若次级消费者从初级消费者处获得能量22.5kJ·m-2·a-1，则能量传递效率为________%（假定各营养级之间能量传递效率相同）。 20. 科研人员对野生型水稻进行诱变育种，筛选出稳定遗传的大穗纯合突变体甲和大穗纯合突变体乙。大穗水稻结粒多，推广种植大穗水稻符合国家粮食安全的需求。为研究两突变体的遗传，科研人员进行了如表所示的杂交实验。 杂交组合 F1表型 F1自交，F2表型及比例 ①：突变体甲×野生型 均为野生型 野生型∶突变体＝3∶1 ②：突变体乙×野生型 均为野生型 野生型∶突变体＝3∶1 ③：组合①的F1×组合②的F1 均为野生型 野生型∶突变体＝49∶15 回答下列问题： （1）诱变育种是利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。科研人员培育的突变体甲和突变体乙是否为新的物种？判断并简述理由：________。 （2）根据上述研究结果，组合①的F2中的野生型水稻自交，后代表型为突变体的比例是________。突变体甲和突变体乙的突变基因________（填“属于”或“不属于”）等位基因，判断理由是________。 （3）组合③中，突变体甲和突变体乙的突变基因遵循________定律遗传，若对组合③中的F1进行测交，则后代的表型及比例是________。 （4）双脱氧链终止法的原理是带有荧光标记的四种双脱氧核苷酸（ddNTP）能分别代替含有相应碱基的脱氧核苷酸（dNTP）与模板链互补配对，当双脱氧核苷酸掺入DNA链时，该链就会终止延伸。研究人员利用双脱氧链终止法测定DNA碱基序列，检测了野生型和突变体甲的突变基因，检测结果如图所示。 与野生型相比，突变体甲突变基因的碱基对发生替换的变化是________，DNA碱基序列测定过程中突变体甲的模板链的相关碱基序列为5'-______-3'。 21. 为研究Lcat基因在肝脏代谢疾病中的作用，科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术在小鼠11号染色体的H11位点（安全位点）插入Lcat基因，再通过代际杂交获得肝脏特异性表达Lcat的小鼠，流程如图1。图1中Cre小鼠的肝细胞可特异性表达Cre蛋白，Cre基因能调控目的基因在肝脏中的特异性表达。 回答下列问题： （1）据图1分析，CRISPR/Cas9基因编辑技术中，通过碱基互补配对识别靶DNA位点，Cas9蛋白可切割靶DNA将双链断裂，具有的功能类似于________酶的作用。 （2）图1中启动子的功能是________。在构建重组质粒的过程中，若要将图1中的Lcat基因插入质粒，切割质粒应选择的酶为________（填标号）。 ①Sau3A I：5'-↓GATC-3'；②Hind Ⅲ：5'-A↓AGCTT-3'；③Bcl I：5'-T↓GATCA-3'；④Xba I：5'-T↓CTAGA-3' （3）采用PCR技术检测Lcat基因在H11位点的插入情况，PCR通过变性、复性和延伸三步，反复循环，可实现Lcat基因的指数形式扩增。为确保扩增的特异性，引物的碱基序列应与Lcat基因的________端碱基序列互补。 （4）对图1中的实验小鼠和野生型（WT）小鼠的相关DNA进行凝胶电泳，结果如图2所示。根据电泳图谱分析，属于F2小鼠的是________（填“1”、“2”、“3”或“4”）。若验证Lcat基因在肝脏中特异性表达，可以从F2小鼠的肝脏和其他组织（如肌肉）中提取________，进行分子杂交检测。 （5）通过CRISPR/Cas9基因编辑技术在H11位点插入Lcat基因的优势是________（答一点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $