2026届陕西、山西、宁夏、青海四省高三生物模拟试题

题号 考查知识点 题型 分值 难度系数 1 细胞的化合物 单选题 3 0.6 2 植物激素调节 单选题 3 0.5 3 微生物培养 单选题 3 0.5 4 细胞分化 单选题 3 0.5 5 教材实验 单选题 3 0.5 6 神经体液调节 单选题 3 0.4 7 植物组织培养 单选题 3 0.6 8 细胞呼吸 单选题 3 0.4 9 进化理论 单选题 3 0.6 10 减数分裂 单选题 3 0.4 11 动物细胞工程 单选题 3 0.5 12 免疫调节 单选题 3 0.5 13 种群增长 单选题 3 0.4 14 细胞器 单选题 3 0.5 15 群落 单选题 3 0.5 16 染色体变异 单选题 3 0.4 17 光合作用 非选择题 10 0.5 18 神经调节 非选择题 10 0.5 19 遗传定律 非选择题 10 0.4 20 生态系统 非选择题 10 0.5 21 基因工程 非选择题 12 0.4 总分 　 100 0.5 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届陕西、山西、宁夏、青海四省高三生物模拟试题（人教版） （时间：75分钟，满分：100分）（陕晋宁青卷） 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. （原创）哺乳动物的血浆中含有水、葡萄糖、胆固醇、蛋白质、无机盐和细胞代谢产物等。下列叙述错误的是（ ） A. 血糖含量升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素量增加 B. 胆固醇参与构成动物细胞膜，在人体内还参与血液中脂质的运输 C. 血浆中蛋白质的种类多样，且蛋白质含量高于组织液和淋巴液 D. 血钠含量升高时，醛固酮的分泌量增加以维持血钠含量平衡 2.（原创）已知莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，红光促进它萌发的机理是红光使稳定状态的光敏色素（Pr）转变为活跃状态的光敏色素（Pfr），Pfr分别调节赤霉素和脱落酸合成相关基因GA3ox和NCED的表达，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 红光处理可以降低莴苣种子中的GA/ABA值 B. 远红光处理会抑制莴苣种子萌发 C. 自然光下莴苣种子中的光敏色素主要是Pfr D. 脱落酸和赤霉素在种子萌发过程中作用相抗衡 3. （改编）在牙周致病菌研究中，采用适宜浓度的羧甲基壳聚糖（碳源）作为培养基添加物，经过18天培养后，牙龈卟啉单胞菌的菌落周围会出现清晰的透明圈，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 牙龈提取物要放入含有清水的锥形瓶中进行适当稀释 B. 图示利用平板划线法接种的过程中接种环需灼烧5次 C. 培养基上出现透明圈说明该培养基以羧甲基壳聚糖为唯一碳源 D. E菌落中的单个牙龈卟啉单胞菌分解羧甲基壳聚糖的能力最大 4.（原创）科学家通过体外诱导病人自身的成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并培养iPS细胞分化出血细胞、胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞等多种细胞治疗自身疾病。下列说法正确的是（ ） A. iPS细胞分化出多种细胞体现了细胞的全能性 B. iPS细胞的基因选择性表达实现了细胞分化 C. 将iPS细胞分化获得的多种细胞治疗自身疾病，理论上会发生免疫排斥反应 D. iPS细胞与经典的胚胎干细胞技术都涉及伦理问题 5. 生物学实验中材料选取、实验处理均至关重要。下列叙述正确的是（ ） A. 选择根尖成熟区细胞制作有丝分裂装片时，根尖解离后应放入清水中漂洗 B. 向淀粉溶液中加入斐林试剂并进行水浴加热，一段时间后溶液中出现砖红色沉淀 C. 用紫色洋葱外表皮观察质壁分离，质壁分离后可观察到细胞液颜色变深 D. 利用T₂噬菌体侵染肺炎链球菌的实验，证明DNA是T₂噬菌体的遗传物质 6.当观众因看到国庆阅兵的壮观场面而情绪激动时，观众的自主神经系统以及机体最可能发生的变化是（　　） A. 交感神经兴奋，抑制胃肠蠕动 B. 交感神经兴奋，瞳孔收缩 C. 副交感神经兴奋，使血管收缩 D. 副交感神经兴奋，支气管扩张 7.人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉，其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。为解决这些问题，科研人员制定了研究方案，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 过程②可用相应的酶处理以除去细胞间隙中的蛋白质 B. 高浓度的PEG对细胞有毒性，过程③后可向体系中加入无菌水进行稀释 C. 杂种细胞经⑤⑥过程形成三倍体杂种植株体现了植物细胞全能性 D. 为获得次生代谢产物人参皂苷，可对高产细胞进行液体悬浮培养 8.（改编）为研究线粒体功能，科研人员进行了相关实验。当向含线粒体的缓冲液中加入丙酮酸后，检测到O₂消耗和ATP生成；加入寡霉素（ATP合酶抑制剂）后，O₂消耗显著下降；再加入DNP（H⁺载体），O₂消耗恢复但ATP合成停止。下列分析错误的是 （    ） A. 丙酮酸在线粒体基质中分解产生的气体是CO₂ B. ATP合酶运输H⁺的方式是主动运输 C. DNP可使线粒体内膜内外H⁺浓度差消失 D. 该过程说明NADH氧化释能与ATP生成可偶联也可分离 9. 褐花杓兰与西藏杓兰均主要分布于我国西南地区，且二者分布区域存在重叠；褐花杓兰的花呈深紫色，西藏杓兰的花呈紫红色，两者之间还存在从浅红到深紫等一系列花色过渡类型。实验证实，这两种植物能够杂交并产生可育后代。下列相关叙述正确的是（　　） A. 褐花杓兰和西藏杓兰之间不存在生殖隔离，属于同一物种 B. 花色的过渡类型一定是由褐花杓兰和西藏杓兰杂交形成 C. 西藏杓兰的花色形成只与基因有关，与所处自然环境无关 D. 褐花杓兰和西藏杓兰分布区域重叠，该区域内二者种间竞争激烈 10.研究人员对某二倍体生物（2N=16）精原细胞产生配子的过程进行研究，下表记录了不同时期细胞中的染色体、染色单体和核DNA分子数量。下列叙述正确的是（ ） 细胞类型 染色体数/条 染色单体数/条 核 DNA 数/个 细胞 A 8 0 8 细胞B 16 32 32 细胞C 8 16 16 细胞D 16 0 16 A. 在一个完整的减数分裂过程中，细胞D 所处的时期早于细胞B B. 同源染色体上非姐妹染色单体的片段交换通常发生在细胞C所处时期 C. 细胞B可能处于染色体向细胞两极移动的状态，此时细胞中有两个染色体组 D. 若某细胞与细胞A 来自同一个精原细胞，则二者的基因型相同 11.我国科研人员利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。下列叙述错误的是（　　） A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得 B. 可用灭活病毒诱导孤雌单倍体ES和孤雄单倍体ES融合为AdESCs C. 理论上诱导融合获得的异源二倍体ES染色体有41条 D. 体外培养动物细胞时，需提供无菌无毒、95%O2和5%CO2气体等环境 12. 免疫应答的特异性与记忆性包括三个事件：①淋巴细胞对“非己”的分子标志进行特异识别；②淋巴细胞分裂产生数量巨大的淋巴细胞群；③淋巴细胞分化成效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是（　　） A. 巨噬细胞、树突状细胞在免疫应答中仅参与事件① B. 针对病原体，事件①中辅助性T细胞不能直接识别抗原 C. 针对胞外毒素，事件①中一个未活化的B细胞可以被任何一种胞外毒素活化 D. 事件②③中，细胞毒性T细胞在胸腺中大量增殖分化 13.某科研团队对张家界某自然保护区的某种珍稀鸟类的种群数量进行了连续5年的调查，结果如下图所示，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，下列相关叙述正确的是（　　） A. 第1~3年，该种群的年龄结构为衰退型 B. 第3年时，该种群的数量达到最大值 C. 第4~5年，该种群的出生率大于死亡率 D. 第5年时，该种群的数量与第1年时相等 14. 内质网上的PDZD8蛋白与线粒体外膜上的FKBP8蛋白能直接结合，形成“分子栓”将两个细胞器连接起来。内质网与线粒体之间形成的接触位点在细胞内的信号传导、物质交换中起着关键作用。下列叙述错误的是（　　） A. 内质网上PDZD8蛋白缺失，会使内质网与线粒体之间的接触位点减少 B. 除了线粒体外，内质网还与核膜和细胞膜等在结构和功能上紧密联系 C. 线粒体与内质网接触，可能有利于线粒体为内质网提供ATP用于蛋白质加工 D. PDZD8与FKBP8的相互作用，体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能 15. 黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带，研究和保护黄河湿地生物多样性意义重大。某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如图。下列叙述错误的是（　　） A. 积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征 B. 积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性 C. 季节性水涝生境物种数少，原因是该生境的初生演替速度较慢 D. 影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子属于非密度制约因素 16. 大豆的黄叶与绿叶由一对等位基因控制。科研人员发现一株大豆（2n=40）突变株为黄叶，利用它与三体大豆杂交可进行基因定位。该突变体分别与不同类型的三体（2n+1）纯合绿叶大豆进行杂交，F1均为绿叶，取F1中三体大豆自交获得F2，F2的表型及数量如表。研究表明，三体大豆在减数分裂时，3条同源染色体中的任意两条移向一极，另一条移向另一极；染色体数目正常的花粉才能存活。下列相关叙述正确的是（ ） 类型 黄叶植株数/株 绿叶植株数/株 1号染色体三体 10 38 3号染色体三体 15 41 7号染色体三体 16 48 9号染色体三体 3 50 A. 三体大豆细胞中含有3个染色体组 B. F1三体大豆经过减数分裂可产生相同种类的雌、雄配子 C. 由实验结果推测控制大豆叶片颜色的基因位于9号染色体上 D. 可以借助显微镜观察突变的基因进而确定基因所在的染色体 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17.（10分） 我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时，光合速率显著下降，表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中NAD磷酸激酶基因缺失，NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+。图甲是光合作用的部分过程，其中PS I和PS II组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内NADP+和NADPH的含量。 回答下列问题： （1）图甲所示的生物膜是______。 （2）据图乙结果，可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率_______（填“高于”或“等于”或“低于”）野生型的。 （3）研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PS I功能受损，进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究，推测NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+，______，更多的还原剂促进了psaA—psaB mRNA与核糖体的结合，_______，进而促进PS I的生成。 （4）为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，B组为突变型拟南芥，C组_______为，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为______。 18.（10分） 鸡的皮肤颜色受多种色素影响，主要包括类胡萝卜素、真黑色素和伪黑色素。色素沉积的位置和数量不同，形成了浅色皮肤（黄色和白色）和深色皮肤（黑色和褐色）两大类。已知TYRP1基因位于Z染色体上，其编码的TYRP1蛋白通过参与酪氨酸酶的合成来影响黑色素的生成，且黑色对褐色为显性。BCO2基因和BCMO1基因参与类胡萝卜素的代谢，相关代谢途径如图所示。回答下列问题： （1）TYRP1基因指导TYRP1蛋白的合成过程中需要的2种原料是_________。现有若干纯种的黑色和褐色的雌、雄鸡，只考虑TYRP1基因，若要验证TYRP1基因位于Z染色体上，则可选择_________进行杂交实验。 （2）EDN3基因可促进黑色素细胞的迁移和增殖。某些黑色鸡的EDN3基因拷贝数（基因在某一生物的基因组中的个数）正常，但其启动子区域处于低甲基化状态，导致EDN3基因表达水平_________（填“升高”或“降低”），从而使黑色素沉积加剧。这种低甲基化修饰_________（填“能”或“不能”）遗传给后代。 （3）浅色皮肤表型的黄色和白色主要与类胡萝卜素有关。类胡萝卜素在鸡体内可被酶催化分解，使皮肤呈现白色。若用H和D分别表示BCO2基因和BCMO1基因，且已知二者为独立遗传的常染色体基因，则据图分析，纯种黄色鸡的基因型应为_________。 （4）现有纯合的白色鸡（基因型为DDHH）和纯合的黄色鸡，雌雄均有。请设计一个杂交实验，验证H/h和D/d两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律。写出实验思路和预期结果及结论： 实验思路：_________。 预期结果及结论：_________。 19. （10分） 研究表明，夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险。光暴露对机体血糖的调节过程如图1所示，其中棕色脂肪细胞（BAT）可利用血浆中葡萄糖产热。回答下列问题： （1）人体内降血糖的激素是_____，该激素主要是通过促进_____过程来降低血糖，人体中与该激素相抗衡的激素有_____（答出两种）。 （2）夜间过多光源可刺激视网膜ipRGC细胞，使该细胞产生兴奋，通过传入神经将兴奋传到下丘脑SON区，从而使交感神经释放的去甲肾上腺素减少，此时去甲肾上腺素是一种_____（填“激素”或“神经递质”），去甲肾上腺素与BAT细胞膜上的受体结合后可促进BAT细胞利用血浆中葡萄糖产热。推测图1中的中间神经元释放的是_____（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质。 （3）Ucp1为产热基因。科研人员向小鼠腹腔注射葡萄糖后，对比了光、暗实验环境下BAT细胞Ucp1基因的表达情况，结果如图2。Ucp1基因的高表达需要_____诱导，但_____（填“黑暗”或“光暴露”）可抑制该过程。 20.（10分） “鱼菜共生”是一种高效的生态农业模式，通过巧妙的设计实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”。其核心原理是鱼以蔬菜的落叶、残枝为食，鱼类的排泄物和残余饵料能转化为植物可吸收的养分（如氮元素等）；富含养分的水被蔬菜吸收净化；净化后的水再次回流至鱼池，形成“鱼肥水→菜净水→水养鱼”的生态循环系统。下图是该系统的简化能量流动示意图[单位：kJ/（m²·a）]，回答下列问题： （1）图中的微生物在物质循环中的主要作用是____________。 （2）流经该生态系统的总能量是______kJ/（m2·a）；假设鱼类只有两个食物来源且对饵料的同化量为80%，则从蔬菜到鱼类的能量传递效率约为______；该生态系统能提高能量利用率的原因是______________。 （3）“鱼菜共生”与需要大量施用化肥的传统农业相比，减少了化肥的使用并实现了系统各组分的优化组合，主要遵循了生态工程的______原理；与天然生态系统相比，“鱼菜共生”生态系统的特点是______________（写出1点）。 21.（12分） 免疫调节因子白细胞介素-2（IL-2）对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。某科研团队将IL-2基因和质粒pPIC9K构建成重组质粒，并导入酵母菌GS15（组氨酸缺陷菌株，不能合成组氨酸）中，筛选出能分泌IL-2的工程菌。回答下列问题。 （1）为保证连接的准确性，构建携带IL-2基因的重组质粒时应选择限制酶______和______对目的基因和质粒pPIC9K进行双酶切。若限制酶切割后产生了平末端，最好选用______酶进行连接。 （2）PCR扩增IL-2基因需要两种引物。将一个IL-2基因进行PCR扩增，进行30次循环，每种引物至少需要______个。引物的作用是______。 （3）根据题中信息分析，若要筛选出导入质粒的酵母菌，可采用______的培养基培养酵母菌。 （4）制备能分泌IL-2的工程菌选用酵母菌作为受体细胞，而不用大肠杆菌，从细胞结构与功能的角度分析，原因是______。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届陕西、山西、宁夏、青海四省高三生物模拟试题（人教版） （时间：75分钟，满分：100分）（陕晋宁青卷） 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. （原创）哺乳动物的血浆中含有水、葡萄糖、胆固醇、蛋白质、无机盐和细胞代谢产物等。下列叙述错误的是（ ） A. 血糖含量升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素量增加 B. 胆固醇参与构成动物细胞膜，在人体内还参与血液中脂质的运输 C. 血浆中蛋白质的种类多样，且蛋白质含量高于组织液和淋巴液 D. 血钠含量升高时，醛固酮的分泌量增加以维持血钠含量平衡 【答案】D 【解析】胰岛B细胞分泌胰岛素，降低血糖，A正确；是动物细胞膜的重要成分，在人体内可参与血液中脂质的运输，B正确；血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少，C正确；醛固酮促进肾小管和集合管对的重吸收，当血钠含量升高时，醛固酮的分泌量减少以维持血钠含量平衡，D错误。 2.（原创）已知莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，红光促进它萌发的机理是红光使稳定状态的光敏色素（Pr）转变为活跃状态的光敏色素（Pfr），Pfr分别调节赤霉素和脱落酸合成相关基因GA3ox和NCED的表达，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 红光处理可以降低莴苣种子中的GA/ABA值 B. 远红光处理会抑制莴苣种子萌发 C. 自然光下莴苣种子中的光敏色素主要是Pfr D. 脱落酸和赤霉素在种子萌发过程中作用相抗衡 【答案】A 【解析】促进种子萌发时需要升高GA、降低ABA，又知红光促进莴苣种子萌发，因此红光处理可以升高莴苣种子中的GA/ABA值，A错误；远红光处理Pfr转变为Pr,不利于种子萌发，B正确；自然光中含有红光，又因莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，因此自然光会使更易转变为，C正确；脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发，二者作用相抗衡，D正确。 3. （改编）在牙周致病菌研究中，采用适宜浓度的羧甲基壳聚糖（碳源）作为培养基添加物，经过18天培养后，牙龈卟啉单胞菌的菌落周围会出现清晰的透明圈，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 牙龈提取物要放入含有清水的锥形瓶中进行适当稀释 B. 图示利用平板划线法接种的过程中接种环需灼烧5次 C. 培养基上出现透明圈说明该培养基以羧甲基壳聚糖为唯一碳源 D. E菌落中的单个牙龈卟啉单胞菌分解羧甲基壳聚糖的能力最大 【答案】D 【解析】牙龈提取物是细菌样品，稀释时应使用无菌水，而不是清水，以避免杂菌污染，A错误；用平板划线法分离菌种，划线5个区域，每次接种之前需要灼烧接种环灭菌，最后划线完成后也需要灼烧灭菌，共灼烧灭菌6次，B错误；培养基上出现透明圈，只能说明该菌能利用羧甲基壳聚糖作为碳源，但不能证明这是唯一碳源，因为同时存在无透明圈的菌落，C错误；E菌落小，但透明圈大，说明单个菌分解羧甲基壳聚糖的能力最大，D正确。 4.（原创）科学家通过体外诱导病人自身的成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并培养iPS细胞分化出血细胞、胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞等多种细胞治疗自身疾病。下列说法正确的是（ ） A. iPS细胞分化出多种细胞体现了细胞的全能性 B. iPS细胞的基因选择性表达实现了细胞分化 C. 将iPS细胞分化获得的多种细胞治疗自身疾病，理论上会发生免疫排斥反应 D. iPS细胞与经典的胚胎干细胞技术都涉及伦理问题 【答案】B 【解析】iPS细胞仅分化为部分细胞，未发育为完整个体或者分化为其它各种细胞，未体现出细胞的全能性，A错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；iPS细胞来源于病人自身体细胞，将它分化出的细胞移植回病人体内，理论上不会发生免疫排斥反应，C错误；经典胚胎干细胞技术需要从早期胚胎中获取细胞，涉及破坏胚胎的伦理问题，iPS细胞由成纤维细胞等体细胞诱导获得，无需使用胚胎，不涉及相关伦理问题，D错误。 5. 生物学实验中材料选取、实验处理均至关重要。下列叙述正确的是（ ） A. 选择根尖成熟区细胞制作有丝分裂装片时，根尖解离后应放入清水中漂洗 B. 向淀粉溶液中加入斐林试剂并进行水浴加热，一段时间后溶液中出现砖红色沉淀 C. 用紫色洋葱外表皮观察质壁分离，质壁分离后可观察到细胞液颜色变深 D. 利用T₂噬菌体侵染肺炎链球菌的实验，证明DNA是T₂噬菌体的遗传物质 【答案】C 【解析】观察细胞有丝分裂应选择分裂旺盛的根尖分生区细胞，根尖成熟区细胞高度分化，不具备分裂能力，不能作为该实验的材料，A错误；斐林试剂用于检测还原糖，淀粉属于非还原糖，向淀粉溶液中加入斐林试剂水浴加热后不会出现砖红色沉淀，B错误；紫色洋葱外表皮细胞的细胞液含有紫色色素，发生质壁分离时细胞失水，细胞液浓度升高，可观察到细胞液颜色变深，C正确；T₂噬菌体是专一寄生在大肠杆菌中的病毒，无法侵染肺炎链球菌，需利用T₂噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明DNA是T₂噬菌体的遗传物质，D错误。 6.当观众因看到国庆阅兵的壮观场面而情绪激动时，观众的自主神经系统以及机体最可能发生的变化是（　　） A. 交感神经兴奋，抑制胃肠蠕动 B. 交感神经兴奋，瞳孔收缩 C. 副交感神经兴奋，使血管收缩 D. 副交感神经兴奋，支气管扩张 【答案】A 【解析】人情绪激动时交感神经兴奋，交感神经兴奋会减少消化器官供血、抑制胃肠蠕动，瞳孔扩张以提升警觉性，A正确，BCD错误。 7.人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉，其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。为解决这些问题，科研人员制定了研究方案，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 过程②可用相应的酶处理以除去细胞间隙中的蛋白质 B. 高浓度的PEG对细胞有毒性，过程③后可向体系中加入无菌水进行稀释 C. 杂种细胞经⑤⑥过程形成三倍体杂种植株体现了植物细胞全能性 D. 为获得次生代谢产物人参皂苷，可对高产细胞进行液体悬浮培养 【答案】D 【解析】过程②是去除植物细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此需要用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；PEG（聚乙二醇）是诱导原生质体融合的常用试剂，高浓度 PEG 确实对细胞有毒性。 但原生质体没有细胞壁，直接加入无菌水会导致原生质体吸水涨破，因此不能用无菌水稀释，而应使用等渗溶液（如甘露醇溶液）进行稀释和洗涤，B错误； 植物细胞全能性的定义是：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。 ⑤是脱分化形成愈伤组织，⑥是再分化形成杂种植株，这个过程确实体现了细胞全能性。 但要注意：人参是 4n=48，胡萝卜是 2n=18，融合后的杂种细胞染色体数是 48+18=66，属于异源六倍体，C错误；人参皂苷是细胞的次生代谢产物，可以通过植物细胞培养来生产。 液体悬浮培养能让细胞与营养成分充分接触，细胞增殖快、代谢旺盛，更利于次生代谢产物的积累，是工业生产中常用的方法，D正确。 8.（改编）为研究线粒体功能，科研人员进行了相关实验。当向含线粒体的缓冲液中加入丙酮酸后，检测到O₂消耗和ATP生成；加入寡霉素（ATP合酶抑制剂）后，O₂消耗显著下降；再加入DNP（H⁺载体），O₂消耗恢复但ATP合成停止。下列分析错误的是 （    ） A. 丙酮酸在线粒体基质中分解产生的气体是CO₂ B. ATP合酶运输H⁺的方式是主动运输 C. DNP可使线粒体内膜内外H⁺浓度差消失 D. 该过程说明NADH氧化释能与ATP生成可偶联也可分离 【答案】B 【解析】在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体基质，分解产生CO₂和NADH，A正确；ATP合酶顺浓度运输H⁺，是协助扩散，B错误； 加入DNP（H⁺载体），ATP合成停止，说明它能携带H⁺由膜间隙通过线粒体内膜进入线粒体基质，从而消除内膜两侧的H⁺浓度差（即质子梯度），C正确；初始状态（加丙酮酸），NADH氧化释能（电子传递链消耗O₂），与ATP生成（氧化磷酸化）两者正常偶联；加寡霉素后，ATP生成被抑制，氧化释能（O₂消耗）也随之下降，说明两者紧密偶联；加DNP后，氧化释能（O₂消耗）恢复，但ATP生成停止，说明两者被解偶联，能量以热能等形式释放，D正确。 9. 褐花杓兰与西藏杓兰均主要分布于我国西南地区，且二者分布区域存在重叠；褐花杓兰的花呈深紫色，西藏杓兰的花呈紫红色，两者之间还存在从浅红到深紫等一系列花色过渡类型。实验证实，这两种植物能够杂交并产生可育后代。下列相关叙述正确的是（　　） A. 褐花杓兰和西藏杓兰之间不存在生殖隔离，属于同一物种 B. 花色的过渡类型一定是由褐花杓兰和西藏杓兰杂交形成 C. 西藏杓兰的花色形成只与基因有关，与所处自然环境无关 D. 褐花杓兰和西藏杓兰分布区域重叠，该区域内二者种间竞争激烈 【答案】A 【解析】生殖隔离是判断不同物种的核心依据，即不同物种间无法杂交，或杂交后不能产生可育后代，题干明确两种杓兰可杂交并产生可育后代，说明二者不存在生殖隔离，属于同一物种，A正确；花色过渡类型可能来源于基因突变、基因重组等可遗传变异，也可能受环境因素影响，并非一定由二者杂交形成，表述过于绝对，B错误；生物的表现型是基因型和环境共同作用的结果，花色作为表现型，既受基因控制也受所处自然环境的影响，C错误； 种间竞争是不同物种之间的种间关系，二者属于同一物种，同一物种内的资源争夺属于种内斗争，不属于种间竞争，D错误。 10.研究人员对某二倍体生物（2N=16）精原细胞产生配子的过程进行研究，下表记录了不同时期细胞中的染色体、染色单体和核DNA分子数量。下列叙述正确的是（ ） 细胞类型 染色体数/条 染色单体数/条 核 DNA 数/个 细胞 A 8 0 8 细胞B 16 32 32 细胞C 8 16 16 细胞D 16 0 16 A. 在一个完整的减数分裂过程中，细胞D 所处的时期早于细胞B B. 同源染色体上非姐妹染色单体的片段交换通常发生在细胞C所处时期 C. 细胞B可能处于染色体向细胞两极移动的状态，此时细胞中有两个染色体组 D. 若某细胞与细胞A 来自同一个精原细胞，则二者的基因型相同 【答案】C 【解析】细胞A中无染色单体，且染色体和核DNA均为体细胞中的一半，可知A细胞为精细胞或精子；B细胞中存在染色单体，且染色体和核DNA均为体细胞中的2倍，可知B细胞为初级精母细胞（处于减数分裂Ⅰ）；C细胞存在染色单体，且染色单体、染色体和核DNA均为B细胞中的一半，可知C细胞为次级精母细胞（处于减数分裂Ⅱ前期和中期）；D细胞中无染色单体，且染色体和核DNA均和体细胞相同，可知D细胞为次级精母细胞（处于减数分裂Ⅱ后期），减数分裂顺序为：减数分裂Ⅰ（细胞B所处时期）→减数分裂Ⅱ（细胞D所处时期），故细胞D时期晚于细胞B，A错误；同源染色体上非姐妹染色单体的片段交换（交叉互换）发生在减数分裂Ⅰ前期，即发生在细胞B所处时期，B错误。B细胞中存在染色单体，且染色体和核DNA均为体细胞中的2倍，可知B细胞为初级精母细胞（处于减数分裂Ⅰ），因此细胞B可能处于染色体向细胞两极移动的状态（减数分裂Ⅰ后期），此时细胞中有两个染色体组，C正确；细胞A中无染色单体，且染色体和核DNA均为体细胞中的一半，可知A细胞为精细胞或精子；同一精原细胞经减数分裂产生的四个精细胞，因同源染色体分离、非姐妹染色单体交换及自由组合，基因型可能不同（如AB和ab），D错误。 11.我国科研人员利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。下列叙述错误的是（　　） A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得 B. 可用灭活病毒诱导孤雌单倍体ES和孤雄单倍体ES融合为AdESCs C. 理论上诱导融合获得的异源二倍体ES染色体有41条 D. 体外培养动物细胞时，需提供无菌无毒、95%O2和5%CO2气体等环境 【答案】D 【解析】孤雌单倍体 ES 细胞是由雌性生殖细胞发育而来，单倍体囊胚 1 对应小鼠的孤雌单倍体 ES 细胞，因此它最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得，A正确；动物细胞融合的常用方法包括 PEG 融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，因此可用灭活病毒诱导孤雌单倍体 ES 和孤雄单倍体 ES 融合为 AdESCs，B正确；小鼠的单倍体染色体数为 20 条（2N=40），大鼠的单倍体染色体数为 21 条（2N=42），融合后的异源二倍体 ES 细胞染色体数为 20+21=41 条，C正确；体外培养动物细胞时，气体环境应为 95% 的空气和 5% 的 CO2，而不是 95% O2，D错误。 12. 免疫应答的特异性与记忆性包括三个事件：①淋巴细胞对“非己”的分子标志进行特异识别；②淋巴细胞分裂产生数量巨大的淋巴细胞群；③淋巴细胞分化成效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是（　　） A. 巨噬细胞、树突状细胞在免疫应答中仅参与事件① B. 针对病原体，事件①中辅助性T细胞不能直接识别抗原 C. 针对胞外毒素，事件①中一个未活化的B细胞可以被任何一种胞外毒素活化 D. 事件②③中，细胞毒性T细胞在胸腺中大量增殖分化 【答案】B 【解析】巨噬细胞、树突状细胞属于抗原呈递细胞，除参与“非己”抗原识别（事件①）外，还可吞噬消化抗原-抗体复合物、呈递抗原辅助激活淋巴细胞，并非仅参与事件①，A错误； 辅助性T细胞不能直接识别游离的病原体抗原，只能识别抗原呈递细胞表面呈递的抗原-MHC复合体，B正确；B细胞对抗原的识别具有特异性，一个未活化的B细胞只能识别特定的抗原，仅能被对应的特定胞外毒素活化，C错误；胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所，细胞毒性T细胞接受抗原刺激后的大量增殖分化（事件②③）发生在淋巴结等外周免疫器官，而非胸腺，D错误。 13.某科研团队对张家界某自然保护区的某种珍稀鸟类的种群数量进行了连续5年的调查，结果如下图所示，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，下列相关叙述正确的是（　　） A. 第1~3年，该种群的年龄结构为衰退型 B. 第3年时，该种群的数量达到最大值 C. 第4~5年，该种群的出生率大于死亡率 D. 第5年时，该种群的数量与第1年时相等 【答案】B 【解析】第1～3年，λ的值大于1，这表明种群数量在不断增加，此时该种群的年龄结构应为增长型，而不是衰退型，A错误；因为第1～3年λ>1，种群数量持续增长，第4年与第3年数量相等，第4年后λ<1，种群数量开始减少，所以第3年时，该种群的数量达到最大值，B正确；第4～5年，λ<1，这意味着种群数量在不断减少，那么该种群的出生率小于死亡率，C错误；设第1年种群数量为N1，根据λ的含义，第$2$年种群数量N2=N1×1.5，第3年种群数量N3=N2×1.2=N1×1.5×1.2，第4年种群数量N4=N3×1.0=N1×1.5×1.2×1.0，第5年种群数量N5=N4×0.8=N1×1.5×1.2×1.0×0.8=1.44N1，所以第5年时该种群的数量与第1年时不相等，D错误。 14. 内质网上的PDZD8蛋白与线粒体外膜上的FKBP8蛋白能直接结合，形成“分子栓”将两个细胞器连接起来。内质网与线粒体之间形成的接触位点在细胞内的信号传导、物质交换中起着关键作用。下列叙述错误的是（　　） A. 内质网上PDZD8蛋白缺失，会使内质网与线粒体之间的接触位点减少 B. 除了线粒体外，内质网还与核膜和细胞膜等在结构和功能上紧密联系 C. 线粒体与内质网接触，可能有利于线粒体为内质网提供ATP用于蛋白质加工 D. PDZD8与FKBP8的相互作用，体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能 【答案】D 【解析】PDZD8蛋白位于内质网，与线粒体外膜蛋白FKBP8直接结合形成“分子栓”。若PDZD8缺失，内质网与线粒体间的接触位点减少，A正确；内质网可与核膜和细胞膜等在结构和功能上密切联系，内质网向内与核膜直接相连，向外与细胞膜直接相连，B正确；线粒体是细胞的＂动力车间＂，通过接触可为内质网提供ATP，支持其蛋白质加工等耗能过程，C正确；PDZD8与FKBP8的相互作用发生在同一细胞内的内质网与线粒体之间，属于细胞内不同结构间的信息传递，D错误。 15. 黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带，研究和保护黄河湿地生物多样性意义重大。某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如图。下列叙述错误的是（　　） A. 积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征 B. 积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性 C. 季节性水涝生境物种数少，原因是该生境的初生演替速度较慢 D. 影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子属于非密度制约因素 【答案】C 【解析】积水生境中的植物能够生存，说明具有适应所处非生物环境的共同特征，如具有发达的通气组织，用于储存和运输氧气，缓解低氧胁迫，A正确；积水频次和积水量均可以影响植物种类，从而影响湿地生态系统的抵抗力稳定性，B正确；季节性水涝生境中的演替属于次生演替，C错误；影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子，如积水深度、淹水持续时间等属于‌非密度制约因素‌，其作用强度与植物种群密度无关，D正确。 16. 大豆的黄叶与绿叶由一对等位基因控制。科研人员发现一株大豆（2n=40）突变株为黄叶，利用它与三体大豆杂交可进行基因定位。该突变体分别与不同类型的三体（2n+1）纯合绿叶大豆进行杂交，F1均为绿叶，取F1中三体大豆自交获得F2，F2的表型及数量如表。研究表明，三体大豆在减数分裂时，3条同源染色体中的任意两条移向一极，另一条移向另一极；染色体数目正常的花粉才能存活。下列相关叙述正确的是（ ） 类型 黄叶植株数/株 绿叶植株数/株 1号染色体三体 10 38 3号染色体三体 15 41 7号染色体三体 16 48 9号染色体三体 3 50 A. 三体大豆细胞中含有3个染色体组 B. F1三体大豆经过减数分裂可产生相同种类的雌、雄配子 C. 由实验结果推测控制大豆叶片颜色的基因位于9号染色体上 D. 可以借助显微镜观察突变的基因进而确定基因所在的染色体 【答案】C 【解析】三体是二倍体生物个别染色体数目增加1条的变异类型，细胞中仍含有2个染色体组，含3个染色体组的是三倍体，A错误；题干明确仅染色体数目正常的花粉可存活，染色体数目异常的雄配子致死，而雌配子无此限制，因此F1三体产生的可育雌、雄配子种类不同，B错误；1、3、7号染色体三体的F2表型比例接近绿叶∶黄叶=3∶1，说明控制叶色的基因不在这三条染色体上；9号染色体三体的F2黄叶占比远低于1/4，符合基因位于三体染色体上的遗传特点，因此控制叶色的基因位于9号染色体，C正确；基因突变是分子水平的变异，光学显微镜下无法观察到突变的基因，仅能观察染色体的形态和数目，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17.（10分） 我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时，光合速率显著下降，表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中NAD磷酸激酶基因缺失，NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+。图甲是光合作用的部分过程，其中PS I和PS II组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内NADP+和NADPH的含量。 回答下列问题： （1）图甲所示的生物膜是______。 （2）据图乙结果，可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率_______（填“高于”或“等于”或“低于”）野生型的。 （3）研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PS I功能受损，进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究，推测NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+，______，更多的还原剂促进了psaA—psaB mRNA与核糖体的结合，_______，进而促进PS I的生成。 （4）为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，B组为突变型拟南芥，C组_______为，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为______。 【答案】（1）类囊体薄膜 （2）低于 （3）形成更多的NADPH 促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成 （4）导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥 A组和C组光合作用的速率相当，且高于B组 【解析】（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。所以图甲所示的生物膜是类囊体薄膜。 （2）据图乙结果，野生型体内的NADP+与NADPH含量均高于突变型，说明野生型体光合作用中的暗反应所需的NADPH量高于突变型，因此可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率低于野生型。 （3）若NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+ ，则野生型中可以形成更多的NADPH，这些更多的还原剂可以促进psaA—psaB mRNA与核糖体的结合，促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成，提高mRNA与核糖体的结合率，从而促进PS I的生成。 （4）为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，可以设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，作为对照试验，B组为突变型拟南芥，C组为导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。若NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，则预期结果应是A组和C组光合作用的速率无明显差异，且高于B组。 18.（10分） 鸡的皮肤颜色受多种色素影响，主要包括类胡萝卜素、真黑色素和伪黑色素。色素沉积的位置和数量不同，形成了浅色皮肤（黄色和白色）和深色皮肤（黑色和褐色）两大类。已知TYRP1基因位于Z染色体上，其编码的TYRP1蛋白通过参与酪氨酸酶的合成来影响黑色素的生成，且黑色对褐色为显性。BCO2基因和BCMO1基因参与类胡萝卜素的代谢，相关代谢途径如图所示。回答下列问题： （1）TYRP1基因指导TYRP1蛋白的合成过程中需要的2种原料是_________。现有若干纯种的黑色和褐色的雌、雄鸡，只考虑TYRP1基因，若要验证TYRP1基因位于Z染色体上，则可选择_________进行杂交实验。 （2）EDN3基因可促进黑色素细胞的迁移和增殖。某些黑色鸡的EDN3基因拷贝数（基因在某一生物的基因组中的个数）正常，但其启动子区域处于低甲基化状态，导致EDN3基因表达水平_________（填“升高”或“降低”），从而使黑色素沉积加剧。这种低甲基化修饰_________（填“能”或“不能”）遗传给后代。 （3）浅色皮肤表型的黄色和白色主要与类胡萝卜素有关。类胡萝卜素在鸡体内可被酶催化分解，使皮肤呈现白色。若用H和D分别表示BCO2基因和BCMO1基因，且已知二者为独立遗传的常染色体基因，则据图分析，纯种黄色鸡的基因型应为_________。 （4）现有纯合的白色鸡（基因型为DDHH）和纯合的黄色鸡，雌雄均有。请设计一个杂交实验，验证H/h和D/d两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律。写出实验思路和预期结果及结论： 实验思路：_________。 预期结果及结论：_________。 【答案】（1）核糖核苷酸和氨基酸 黑色雌鸡与褐色雄鸡 （2）升高 能 （3）ddhh （4）实验思路：将纯合白色鸡（DDHH）与纯合黄色鸡杂交得F1，F1雌雄个体相互交配得F2，统计F2的表型及比例 ②. 预期结果及结论：若F2中白色鸡：黄色鸡=15:1，且正反交结果相同，则可证明这两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律 【解析】（1）基因指导蛋白质合成包括转录和翻译两个过程，其中转录以四种核糖核苷酸为原料合成mRNA，翻译以21种氨基酸为原料合成蛋白质，因此所需的两种原料为核糖核苷酸、氨基酸； TYRP1基因位于Z染色体，鸡的性别决定为ZW型（雄ZZ、雌ZW），黑色对褐色为显性，要验证伴Z遗传，选择隐性雄性（褐色）×显性雌性（黑色），若后代雄性全为黑色、雌性全为褐色，即可证明基因位于Z染色体上。 （2）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可以驱动基因的转录，而启动子区域甲基化会抑制基因的转录，低甲基化对转录的抑制作用减弱，因此EDN3基因表达水平升高；这种DNA甲基化修饰属于表观遗传，不改变基因的碱基序列，能遗传给后代。 （3）由代谢途径可知，只要有一个显性基因（H或D）存在，类胡萝卜素就可以被催化分解，表现为白色，只有两个基因都是隐性（hhdd），酶都无活性，类胡萝卜素不能被分解，表现为黄色，因此纯种黄色鸡的基因型为ddhh。 （4）验证两对常染色体基因遵循自由组合定律，选择双显纯合和双隐纯合杂交，得到双杂合F1​，再让F1​自交（或测交），若后代表现出对应性状分离比15：1（或3：1）的变形，符合自由组合9：3：3：1（或1：1：1：1）的比例关系，即可验证结论。故实验思路为：将纯合白色鸡（DDHH）与纯合黄色鸡杂交得F1，F1雌雄个体相互交配得F2（或F1与双隐纯合子测交，得到F2），统计F2的表型及比例。预期结果及结论：若F2中白色鸡：黄色鸡=15：1（或测交结果白色鸡：黄色鸡=3：1），且正反交结果相同，则可证明这两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律。 19. （10分） 研究表明，夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险。光暴露对机体血糖的调节过程如图1所示，其中棕色脂肪细胞（BAT）可利用血浆中葡萄糖产热。回答下列问题： （1）人体内降血糖的激素是_____，该激素主要是通过促进_____过程来降低血糖，人体中与该激素相抗衡的激素有_____（答出两种）。 （2）夜间过多光源可刺激视网膜ipRGC细胞，使该细胞产生兴奋，通过传入神经将兴奋传到下丘脑SON区，从而使交感神经释放的去甲肾上腺素减少，此时去甲肾上腺素是一种_____（填“激素”或“神经递质”），去甲肾上腺素与BAT细胞膜上的受体结合后可促进BAT细胞利用血浆中葡萄糖产热。推测图1中的中间神经元释放的是_____（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质。 （3）Ucp1为产热基因。科研人员向小鼠腹腔注射葡萄糖后，对比了光、暗实验环境下BAT细胞Ucp1基因的表达情况，结果如图2。Ucp1基因的高表达需要_____诱导，但_____（填“黑暗”或“光暴露”）可抑制该过程。 【答案】（1）胰岛素 组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等（答出2点） （2）神经递质 抑制性 （3）葡萄糖 光暴露 【解析】（1）胰岛素是人体内唯一降血糖的激素，它主要通过促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖这几个过程来降低血糖浓度。而胰高血糖素能升高血糖，肾上腺素也能促进肝糖原分解等使血糖升高，它们与胰岛素在血糖调节方面相抗衡。 （2）去甲肾上腺素是由神经元释放，作用于下一个神经元或效应器细胞，所以它是一种神经递质。夜间过多光源刺激视网膜ipRGC细胞，兴奋传到下丘脑SON区后，使交感神经释放的去甲肾上腺素减少，而正常情况下去甲肾上腺素能促进BAT细胞利用血浆中葡萄糖产热，若去甲肾上腺素减少，说明中间神经元释放的神经递质抑制了交感神经释放去甲肾上腺素，所以中间神经元释放的是抑制性神经递质。 （3）从科研人员向小鼠腹腔注射葡萄糖后对比不同环境下BAT细胞UCP1基因的表达情况可知，注射葡萄糖后UCP1基因（产热基因）会有表达，说明UCP1基因的高表达需要葡萄糖诱导。而从结果图中可以看出，在葡萄糖诱导下，光暴露环境下UCP1基因表达情况不如暗环境，所以光暴露可抑制该过程。 20.（10分） “鱼菜共生”是一种高效的生态农业模式，通过巧妙的设计实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”。其核心原理是鱼以蔬菜的落叶、残枝为食，鱼类的排泄物和残余饵料能转化为植物可吸收的养分（如氮元素等）；富含养分的水被蔬菜吸收净化；净化后的水再次回流至鱼池，形成“鱼肥水→菜净水→水养鱼”的生态循环系统。下图是该系统的简化能量流动示意图[单位：kJ/（m²·a）]，回答下列问题： （1）图中的微生物在物质循环中的主要作用是____________。 （2）流经该生态系统的总能量是______kJ/（m2·a）；假设鱼类只有两个食物来源且对饵料的同化量为80%，则从蔬菜到鱼类的能量传递效率约为______；该生态系统能提高能量利用率的原因是______________。 （3）“鱼菜共生”与需要大量施用化肥的传统农业相比，减少了化肥的使用并实现了系统各组分的优化组合，主要遵循了生态工程的______原理；与天然生态系统相比，“鱼菜共生”生态系统的特点是______________（写出1点）。 【答案】（1）将有机物分解为无机物（或将鱼类排泄物、有机物分解为无机盐、CO2、H2O等） （2）15600 11% 蔬菜脱落的茎叶先被鱼取食，排泄的粪便再被分解者利用，实现了能量多级利用，提高了能量的利用率 （3）循环和整体 是人工生态系统，人的作用非常明显；抵抗力稳定性低；营养结构简单，物种组成单一 【解析】（1）微生物在生态系统中主要扮演分解者的角色，将有机物分解为无机物（或将鱼类排泄物、有机物分解为无机盐、CO2、H2O等），供生产者利用。 （2）生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失；流经该生态系统的总能量等于生产者固定的太阳能和人工输入的饵料中的能量之和。蔬菜固定太阳能即为蔬菜同化的能量=呼吸消耗1800+被鱼摄入2160+枯枝残叶流向分解者840+未利用7200=12000 kJ/（m2·a），再加上饵料中的能量3600 kJ/（m2·a），共计15600 kJ/（m2·a）；鱼类同化能量的总量=呼吸消耗1440+尸体200+未利用2560=4200 kJ/（m2·a），其中来自饵料的同化量为3600×80%=2880 kJ/（m2·a），则鱼类来自蔬菜的同化量为4200-2880=1320 kJ/（m2·a），因此从蔬菜到鱼类的能量传递效率约为1320÷12000×100%=11%。“鱼菜共生”生态系统中蔬菜脱落的茎叶先被鱼取食，排泄的粪便再被分解者利用，实现了能量多级利用，因此提高了能量的利用率。 （3）“鱼菜共生”通过系统设计实现物质不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，因此减少化肥使用，利用了循环原理；实现系统各组分的优化组合进而达到改善系统功能的目的则是遵循了整体原理。天然生态系统是自然生态系统，组分多，食物网（营养结构）复杂，自我调节能力（抵抗力稳定性）强，而“鱼菜共生”生态系统是人工生态系统，人的作用非常显著，而且组分少，食物网（营养结构）简单，自我调节能力（抵抗力稳定性）弱。 21.（12分） 免疫调节因子白细胞介素-2（IL-2）对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。某科研团队将IL-2基因和质粒pPIC9K构建成重组质粒，并导入酵母菌GS15（组氨酸缺陷菌株，不能合成组氨酸）中，筛选出能分泌IL-2的工程菌。回答下列问题。 （1）为保证连接的准确性，构建携带IL-2基因的重组质粒时应选择限制酶______和______对目的基因和质粒pPIC9K进行双酶切。若限制酶切割后产生了平末端，最好选用______酶进行连接。 （2）PCR扩增IL-2基因需要两种引物。将一个IL-2基因进行PCR扩增，进行30次循环，每种引物至少需要______个。引物的作用是______。 （3）根据题中信息分析，若要筛选出导入质粒的酵母菌，可采用______的培养基培养酵母菌。 （4）制备能分泌IL-2的工程菌选用酵母菌作为受体细胞，而不用大肠杆菌，从细胞结构与功能的角度分析，原因是______。 【答案】（1）EcoRI SamⅠ T4DNA连接酶 （2）230-1 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 （3） 不含组氨酸 （4）酵母菌是真核生物，细胞内有内质网和高尔基体，可以对IL-2进行加工修饰，而大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体 【解析】（1）为保证连接的准确性，需要采用双酶切将目的基因和质粒进行切割，由于SacⅠ会破坏启动子，AvrⅠ会破坏目的基因，因此在构建携带IL-2基因的重组质粒时应选择限制酶EcoRI和SamⅠ对目的基因和质粒pPIC9K进行双酶切。若限制酶切割后产生了平末端，最好选用T4DNA连接酶进行连接，因为该酶连接平末端效率较高。 （2）PCR扩增IL-2基因需要两种引物。将一个IL-2基因进行PCR扩增，进行30次循环，获得的DNA片段为230个，每合成一条单链均需要连接相应的引物，且需要两种引物的数目相等，因此在这30次循环中需要每种引物至少（230×2-2）÷2=230-1个。引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，保证子链的延伸。 （3）根据题中信息分析，若要筛选出导入质粒的酵母菌，由于质粒上的标记基因是组氨酸合成基因，因此可采用不含组氨酸的培养基培养酵母菌，在其上能够生长的就是导入质粒的酵母菌。 （4）制备能分泌IL-2的工程菌选用酵母菌作为受体细胞，而不用大肠杆菌，这是因为酵母菌是真核生物，细胞内有内质网和高尔基体，可以对IL-2进行加工修饰，而大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，因而其合成的蛋白质还需要在体外进一步加工。 学科网（北京）股份有限公司 $