精品解析：2026届湖南省长沙市雨花区长沙市雅礼中学高三下学期模拟卷(一) 生物学

高三模拟卷（一） 生物学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列有关实验操作和相关物质检测的叙述正确的是（　　） A. 用斐林试剂检测血液中的葡萄糖时，需要加热后才能呈现砖红色 B. 将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体 C. 苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 【答案】D 【解析】 【详解】A、葡萄糖属于还原糖，斐林试剂与还原糖必须在水浴加热的条件下才能反应生成砖红色沉淀，A错误； B、染色后的洋葱根尖制片时，滴清水盖上盖玻片后还需进行压片操作，使细胞充分分散避免重叠，才能清晰观察到染色体，仅滴清水盖盖玻片无法正常观察，B错误； C、苏丹Ⅲ是脂溶性染料，可通过物理染色，脂肪呈现橘黄色，该过程没有发生化学反应，C错误； D、橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精发生氧化还原反应变为灰绿色，葡萄糖也能与其发生该显色反应，D正确。 2. 荔枝采摘后易发生果皮褐变，严重影响商品价值，研究发现果皮细胞质基质中的多酚氧化酶（PPO）是介导荔枝褐变的关键酶。多酚类物质储存在果皮细胞的液泡内，正常情况下二者不接触，采摘后果皮细胞受损，二者接触引发褐变。下列相关叙述正确的是（　　） A. 褐变过程仅与酶的催化作用有关，与膜结构无关 B. 细胞质基质和液泡内的pH、离子浓度完全相同 C. 荔枝褐变过程中，多酚类物质被氧化生成褐色物质 D. 低温冷藏和提高氧气浓度均可延缓荔枝褐变 【答案】C 【解析】 【详解】A、正常情况下多酚氧化酶与多酚类物质依靠液泡膜等生物膜的分隔作用不接触，褐变的前提是细胞受损后膜结构破裂使二者接触，因此褐变与膜结构有关，A错误； B、液泡内的细胞液与细胞质基质的功能、成分均存在差异，二者的pH、离子浓度并不相同，B错误； C、多酚氧化酶（PPO）的功能是催化多酚类物质发生氧化反应，生成褐色的产物，最终导致荔枝果皮褐变，C正确； D、低温可降低多酚氧化酶的活性，延缓褐变；但多酚的氧化反应需要氧气参与，提高氧气浓度会加快氧化进程，加速褐变，D错误。 3. 科学研究证实了姜黄素能够诱导肝癌细胞中Bax（凋亡基因）的表达，从而发挥抗肿瘤作用。肝癌干细胞表面高表达ABCG2蛋白（一种ATP结合转运蛋白），可排出化疗药物姜黄素，从而逃避凋亡并增殖分化为肝癌细胞。正常肝细胞分化程度高，分裂能力弱；而肝癌干细胞分化程度低，分裂能力强。结合肝癌干细胞的特点，下列叙述错误的是（　　） A. 肝癌干细胞与肝癌细胞的基因执行情况不同，体现了细胞分化的实质 B. 肝癌干细胞的增殖分化及ABCG2蛋白排出姜黄素的过程需要消耗ATP C. 肝癌干细胞分化程度低，其全能性高于正常肝细胞 D. 用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗可促进肝癌干细胞的凋亡 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞的基因执行情况存在差异，肝癌干细胞可增殖分化为肝癌细胞，二者基因执行情况不同，体现了细胞分化的实质，A正确； B、细胞增殖、分化的过程需要消耗ATP，ABCG2是ATP结合转运蛋白，其排出姜黄素的过程属于主动运输，也需要消耗ATP，B正确； C、正常肝细胞是高度分化的体细胞，细胞核仍保留全套遗传物质，具有全能性，肝癌干细胞遗传物质已发生突变，仅能分化为肝癌细胞，不具备发育为完整个体的能力，不能说明其全能性高于正常肝细胞，C错误； D、ABCG2抑制剂可抑制ABCG2蛋白排出姜黄素，使姜黄素在肝癌干细胞内积累，诱导凋亡基因表达，促进肝癌干细胞凋亡，二者联合治疗效果更好，D正确。 4. 人体基因组中约有两万个基因，但人体却能产生数以亿计种不同结构的抗体（免疫球蛋白）。这一现象主要依赖于B淋巴细胞成熟过程中发生的“V（D）J基因重排”。即编码抗体可变区的基因中被非编码的间隔序列隔开的V、D、J三个片段重排形成一个完整的编码序列。如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 抗体基因的重排过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成 B. 同一个体的肝细胞和成熟B细胞中，抗体基因的碱基序列不同 C. 若某抗体基因重排时随机插入了3个碱基对，则翻译出的肽链中一定只增加1个氨基酸 D. 在过敏原刺激下，机体可能出现B细胞活化，抗体基因重排 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗体基因重排是DNA片段的重新组合，需要切断DNA的磷酸二酯键来分离片段，再形成新的磷酸二酯键连接片段，该过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成，A正确； B、同一个体的肝细胞未发生V（D）J基因重排，而成熟B细胞发生了抗体基因重排，因此二者的抗体基因碱基序列不同，B正确； C、若某抗体基因重排时随机插入了3个碱基对，则转录生成的mRNA插入的位置在两个密码子之间，则翻译出的肽链中增加1个氨基酸，若插入的位置在一个密码子内部，可能会导致该密码子改变，甚至使后续密码子都改变，还可能提前出现终止密码子，所以翻译出的肽链中可能增加氨基酸数量，也可能使氨基酸数量减少，C错误； D、在过敏原刺激下，机体可能出现B细胞活化，B淋巴细胞成熟过程中会发生V（D）J基因重排，所以可能出现抗体基因重排，D正确。 5. 某XY型性别决定的二倍体动物，其毛色由位于常染色体上的等位基因A/a和位于性染色体上的等位基因B/b共同控制（同时含有A和B基因时其毛色为黑色，其他情况均为白色）。研究人员对一只黑色雄性个体（已知其B基因位于X染色体）的多个精子进行单精子PCR分析，以探究B/b基因在性染色体上的具体位置。利用特异性引物分别扩增单精子的A、a、B和b基因，检测结果如下表所示，下列相关叙述错误的是（　　） 精子编号 A a B b 1 ＋ － ＋ － 2 ＋ － － ＋ 3 － ＋ ＋ － 4 － ＋ － ＋ 5 ＋ － ＋ － 6 － ＋ － ＋ （“＋”表示检测到相应基因，“－”表示未检测到） A. 该雄性个体的基因B/b位于X和Y染色体的同源区段 B. 精子1和精子3的基因型分别为AXB和aXB C. 若该雄性个体与一只白色雌性个体（aaXbXb）杂交，子代中黑色个体的比例是1/4 D. 表中精子2和精子4的形成原因是减数第一次分裂后期X和Y染色体未分离 【答案】D 【解析】 【详解】A、若B/b仅位于X染色体非同源区段，Y染色体无其等位基因，雄性精子不可能检测到b，结合精子中有b可判断B/b位于X和Y染色体的同源区段，A正确； B、精子1检测到A、B，无a、b，基因型为AXB；精子3检测到a、B，无A、b，基因型为aXB，B正确； C、该雄性与aaXbXb杂交，雌性仅产生aXb一种配子，雄性配子中只有AXB与雌配子结合后，子代基因型为AaXB Xb，同时含A和B表现为黑色，该配子占雄性配子的1/4，故子代黑色个体比例为1/4，C正确； D、精子2基因型为AYb，精子4基因型为aYb，是减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合的正常结果；若X和Y未分离，精子会同时携带B和b，与表格结果不符，D错误。 6. CAR-T疗法是从患者体内分离出T细胞，利用基因工程技术使其表达一种名为嵌合抗原受体（CAR）的特殊蛋白质，再将改造后的T细胞在体外扩增并回输到患者体内。CAR能够特异性识别肿瘤细胞表面的抗原，从而激活T细胞，使其精准杀伤肿瘤细胞。下列相关叙述错误的是（　　） A. CAR-T疗法利用了免疫系统的免疫监视功能，核心是增强细胞免疫对癌细胞的清除能力 B. 改造后的CAR-T细胞在患者体内增殖分化，体现了T细胞的增殖分化的能力 C. CAR特异性识别肿瘤抗原与B细胞表面的抗原受体功能相同，能直接识别游离的抗原 D. 若CAR的设计不当，可能会错误识别正常细胞表面的某些蛋白，从而引发自身免疫病 【答案】C 【解析】 【详解】A、免疫系统的免疫监视功能可识别并清除突变的肿瘤细胞，CAR-T疗法的核心是通过改造T细胞增强细胞免疫对癌细胞的清除能力，利用了免疫监视功能，A正确； B、改造后的CAR-T细胞本质仍是功能增强的T细胞，进入患者体内后可增殖分化为效应T细胞和记忆T细胞，体现了T细胞的增殖分化能力，B正确； C、由题干可知，CAR特异性识别的是肿瘤细胞表面的抗原，无法识别游离的抗原，而B细胞表面的抗原受体可识别游离抗原，二者功能不同，C错误； D、若CAR设计不当，会将正常细胞表面的蛋白当做抗原进行识别并攻击，导致机体正常组织受损，引发自身免疫病，D正确。 7. 在脑机接口的信号处理环节，AI算法扮演着“翻译官”的角色。最新脑科学研究发现，当左手不动（静息）时，右脑运动皮层特定神经元处于同步状态（称为μ节律）；左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步化（称为μ节律抑制）。AI算法通过识别μ节律抑制现象，将其转化为控制信号。结合神经调节机制，下列关于脑机接口信号产生与解码的分析错误的是（　　） A. 左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步放电，突触前膜释放神经递质的过程体现了生物膜的流动性 B. AI算法能准确识别特定脑区的“μ节律抑制”现象，说明大脑皮层不同区域的兴奋程度存在差异 C. 若突触间隙中的乙酰胆碱酯酶活性降低，会导致突触后膜持续兴奋，可能干扰脑机接口的信号准确性 D. 神经元之间的兴奋传递是双向的，这保证了脑机接口能同时实现信号的采集与反馈 【答案】D 【解析】 【详解】A、左手运动启动时右脑运动皮层神经元去同步放电，突触前膜通过胞吐方式释放神经递质，胞吐过程依赖生物膜的流动性，A正确； B、AI可识别特定脑区的“μ节律抑制”现象，说明静息和运动状态下同一脑区神经元活动状态存在差异，也证明大脑皮层不同区域的兴奋程度有区别，B正确； C、乙酰胆碱酯酶的作用是分解突触间隙的兴奋性神经递质乙酰胆碱，若其活性降低，乙酰胆碱无法及时被降解，会持续作用于突触后膜使其持续兴奋，会干扰脑机接口对正常信号的识别准确性，C正确； D、神经元之间的兴奋传递是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放、作用于突触后膜，不存在双向传递的特点，D错误。 8. 调环酸钙是一种新型植物生长调节剂，能有效缩短水稻基部节间长度，增强抗倒伏能力。为探究其作用机理，科研人员对水稻幼苗进行不同处理并检测相关指标。下列分析错误的是（　　） A. 调环酸钙相比植物激素具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点 B. 喷施调环酸钙后，水稻基部节间细胞的细胞壁松弛程度增大，从而促进细胞伸长 C. 调环酸钙可能抑制了生长素的极性运输，从而缩短节间长度 D. 若给喷施调环酸钙的水稻幼苗补充外源赤霉素，其基部节间长度比对照组更长，说明调环酸钙的作用机理可能是抑制赤霉素合成 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，相比植物内源激素，具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点，A正确； B、调环酸钙的作用是缩短基部节间长度，即抑制节间细胞伸长。若细胞壁松弛程度增大，会更有利于细胞伸长，与调环酸钙的作用效果相悖，B错误； C、生长素可以促进细胞伸长，若调环酸钙抑制生长素的极性运输，会导致水稻基部节间的生长素含量降低，细胞伸长受抑制，进而实现缩短节间长度的效果，C正确； D、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，进而引起植株增高。若调环酸钙的作用机理是抑制赤霉素合成，给喷施调环酸钙的水稻补充外源赤霉素后，赤霉素对节间伸长的促进作用恢复，其基部节间长度会比仅喷施调环酸钙的对照组更长，D正确。 9. 为监测某湖泊生态系统中的中华绒螯蟹和酵母菌种群数量的动态变化，研究小组分别采用了标记重捕法和血细胞计数板计数法进行调查。下列有关实验操作及结果偏差分析的叙述，正确的是（　　） A. 若调查期间，多只未被标记的个体死亡，则实际数量比估算值可能更少 B. 若第二次捕获后引起中华绒螯蟹死亡，会直接影响估算的结果 C. 若使用血细胞计数板计数酵母菌时，先滴加样液再盖盖玻片，会导致计数结果偏低 D. 若吸取酵母菌培养液时未振荡试管直接吸取上层清液，且计数时未对细胞进行染色，则最终计算出的活菌密度可能偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A、标记重捕法估算公式为：种群总数量=（第一次捕获标记数×第二次捕获总数量）÷第二次捕获中标记个体数。若仅未标记个体死亡，种群内标记个体占比升高，重捕时得到的标记个体数偏多，最终估算值偏小，即实际数量比估算值更大，A错误； B、第二次捕获后中华绒螯蟹死亡，只需准确统计第二次捕获的总个体数和其中带标记的个体数即可，不会对估算结果造成影响，B错误； C、血细胞计数板计数时先滴加样液再盖盖玻片，液滴的表面张力会导致盖玻片无法紧密贴合计数室，计数室实际体积大于标准体积，最终计数结果偏高，C错误； D、静置的酵母菌培养液中，大多数酵母菌会沉降在试管底部，上层清液中活菌数量极少；未染色会将死菌计入活菌数，但上层总菌数远低于摇匀后的菌液浓度，最终计算出的活菌密度仍可能偏小，D正确。 10. 某研究团队对A、B两个发展水平不同的城市进行了为期10年的生态足迹与生态承载力跟踪调查，数据如图所示。已知生态盈余＝生态承载力－生态足迹，生态赤字则相反。下列有关分析错误的是（　　） A. A城市在第5年时已处于生态赤字状态，且赤字程度逐年加剧，表明其发展模式不可持续 B. B城市在第8年实现生态盈余，主要得益于其生态承载力的提升和生态足迹的有效控制 C. 若A城市希望实现可持续发展，可采取推广节能技术、优化能源结构、发展循环经济等措施 D. 从图中数据可推断，A城市的人均生态足迹在第6年后始终高于B城市，因此A城市的总人口数量一定多于B城市 【答案】D 【解析】 【详解】A、生态赤字=生态足迹-生态承载力。从图中看，A城市的生态足迹A在第5年时将要超过承载力A，且之后差距越来越大，说明处于生态赤字且逐年加剧，发展模式不可持续，A正确； B、生态盈余=生态承载力-生态足迹。B城市在第8年时，承载力B将要高于生态足迹B，实现了生态盈余。从图中能看到，B城市的生态承载力在提升，同时生态足迹的增长得到了有效控制，B正确； C、 推广节能技术、优化能源结构、发展循环经济等措施，都可以减少生态足迹，同时有助于提升生态承载力，能帮助A城市实现可持续发展，C正确； D、 图中展示的是人均生态足迹，人均生态足迹和总人口数量没有必然的正相关关系，不能由“人均生态足迹高”推出“总人口数量一定多”，D错误。 11. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种难以被普通微生物快速分解的新型塑料之一，容易造成环境污染。科学家发现了一种能分泌PET水解酶（PETase）的细菌。以下是筛选降解PET的菌株的流程图，以下分析错误的是（　　） 流程图：土壤样品→①以PET薄膜为唯一碳源的液体培养基（振荡培养）→②梯度稀释→③涂布于含PET薄膜的固体培养基→④用刚果红染色液处理平板→⑤筛选出现透明圈的菌落 A. 步骤①、③中培养基均属于选择培养基，但培养基物理性质和培养目的不同 B. 若要提高筛选效率，③中的固体培养基除了加入PET外，加入牛肉膏和蛋白胨更能满足微生物生长的营养需求 C. 步骤④的培养基属于鉴别培养基，通过观察透明圈的有无来区分不同菌株 D. 将步骤⑤得到的菌株分别接种到一系列PET含量相同的培养瓶中培养，若干天后PET含量最少的培养瓶，其中菌株为高效降解PET的目的菌株 【答案】B 【解析】 【详解】A、步骤①是液体选择培养基，作用是富集培养，增大能降解PET的菌株的浓度；步骤③是固体选择培养基，作用是分离得到单菌落，二者均属于选择培养基，物理性质、培养目的均不同，A正确； B、筛选降解PET的菌株时，培养基需要以PET为唯一碳源，才能保证只有能利用PET的菌株存活，若加入牛肉膏、蛋白胨等其他碳源，不能利用PET的杂菌也可生长，会大幅降低筛选效率，B错误； C、步骤④用刚果红染色的培养基可通过是否产生透明圈鉴别具有PET降解能力的菌株，属于鉴别培养基，可通过透明圈的有无区分不同菌株的降解能力，C正确； D、在初始PET含量相同的前提下，培养后PET剩余量越少，说明菌株对PET的降解能力越强，因此PET含量最少的培养瓶中的菌株就是高效降解PET的目的菌株，D正确。 12. 科研人员敲除小鼠囊胚中内细胞团部分细胞中的Pdx1基因，使其失去分化形成胰腺的能力，然后移入多能干细胞，多能干细胞可以定向增殖分化为胰腺，该过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 多能干细胞可以定向增殖分化为胰腺体现了细胞全能性 B. 将嵌合胚胎培养至桑葚胚或囊胚阶段后向代孕母体进行胚胎移植 C. 利用此技术有望在动物体内培育出由人体细胞构成的器官 D. 该技术利用了“生态位互补”的原理，利用敲除胰腺发育主控基因Pdx1为多能干细胞“腾出空位” 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。多能干细胞仅定向增殖分化为胰腺（一种组织器官），没有发育成完整个体，不能体现细胞全能性，A错误； B、胚胎移植的常规操作是将胚胎培养至桑葚胚或囊胚阶段，再移植到代孕母体子宫内，B正确； C、该技术可以在动物体内培育出供体来源的器官，因此有望利用该技术在动物体内培育出由人体细胞构成的器官，解决器官移植供体不足的问题，C正确； D、该技术敲除了胰腺发育主控基因Pdx1，使原内细胞团细胞失去分化为胰腺的能力，为多能干细胞“腾出空位”，利用了“生态位互补”的原理，D正确。 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。） 13. 科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将基因R、基因F构建成的融合基因同时导入雄性不育系基因组中，基因R可使雄性不育基因m（位于2号染色体）育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。经筛选获得一株转基因不育系植株X，（不考虑基因突变和互换）。下列有关推理正确的是（　　） A. 若植株X中导入1个融合基因，则该融合基因是否插入2号染色体上，对其自交后代中转基因不育系个体所占比例影响不大 B. 若该转基因不育系无法自交产生子代，则可能是植株X中插入2个融合基因，且分别位于2条同源染色体上 C. 若植株X中导入2个融合基因且位于2条非同源染色体上（其中1条是2号染色体），则其自交后代中与植株X基因型相同的个体所占比例是1/4 D. 该转基因不育系植株X可能会通过花粉导致基因污染 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、若连锁基因群插入2号染色体，植株X基因型为mCARFm（2号染色体上m与CARF连锁），雄配子只有m（含F的花粉致死），雌配子为1/2 m、1/2 mCARF，后代智能不育系（mCARFm）比例为1/2。若连锁基因群插入非2号染色体，植株X基因型为mmCARF，雄配子只有m，雌配子为1/2 m、1/2 mCARF，后代智能不育系比例仍为1/2。因此连锁基因群是否插入2号染色体对比例无影响，A正确；   B、若2个连锁基因群位于同源染色体上，植株X基因型为mCARFmCARF，产生的花粉均含F而致死，无法产生可育雄配子，不能自交留种，无法自交产生子代，B正确；   C、植株X基因型为mmCARF1CARF2（2个连锁群位于非同源染色体，其中1个在2号染色体），自交时含F的花粉致死，雄配子只有m；雌配子为1/4 m、1/4 mCARF1、1/4 mCARF2、1/4 mCARF1CARF2，后代与植株X基因型相同的个体比例为1/4，C正确； D、转基因不育系植株X的连锁基因群含基因F，使含该基因的花粉致死，因此转基因水稻的花粉无法将插入的基因（CA、R、F）传播到其他水稻中，从而防止基因污染，D错误。  14. 某甲状腺癌患者术后出现血钙过低、手足抽搐，追问病史得知，手术中不慎损伤了甲状旁腺，已知甲状旁腺激素（PTH）和降钙素（CT）可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态，如下图所示。下列有关分析正确的是（　　） A. 血钙过低使细胞膜对Na+的通透性增加，导致神经肌肉兴奋性增高 B. 甲状旁腺损伤导致PTH分泌不足，骨钙释放减少，血钙浓度下降 C. 破骨细胞活动异常增强，将引起CT分泌增加，从而维持血钙稳态 D. 该患者可通过静脉注射高浓度K+溶液竞争性抑制Ca2+的作用来缓解抽搐 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、血钙过低时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+更容易内流，使神经肌肉的兴奋性增高，出现手足抽搐等症状，A正确； B、甲状旁腺分泌PTH，PTH的作用是促进破骨细胞活动增强，使骨钙释放，血钙升高。甲状旁腺损伤会导致PTH分泌不足，骨钙释放减少，血钙浓度下降，B正确； C、破骨细胞活动异常增强会使血钙升高，血钙过高时会刺激甲状腺C细胞分泌CT（降钙素），CT会抑制破骨细胞活动、增强成骨细胞活动，使血钙降低，维持血钙稳态，C正确； D、K+与Ca2+在离子通道方面无竞争关系，K+不能竞争性抑制Ca2+的作用，静脉注射高浓度K+溶液导致静息电位绝对值减小，神经肌肉更易兴奋，加重抽搐，D错误。 15. 为缓解黑土地连作障碍，科研人员推广“玉米—大豆轮作”模式：玉米（深根、需氮多）与大豆（浅根、根瘤菌固氮）交替种植。研究发现，轮作模式下玉米产量提高15%，大豆产量稳定，且土壤氮含量增加。已知玉米同化量为1.2×107kJ/m2，大豆同化量为0.8×107kJ/m2，轮作田中植食性昆虫主要以玉米、大豆为食。下列关于“玉米—大豆轮作”生态系统能量流动的分析，正确的是（　　） A. 大豆根瘤菌固氮可提高土壤氮含量，体现了生物多样性的直接价值 B. 轮作模式下，玉米和大豆的垂直分层提高了光能利用率，属于群落的垂直结构 C. 植食性昆虫从玉米和大豆中获得的能量最多不超过0.4×107kJ/m2 D. 轮作＋秸秆还田等措施能提高土壤碳储存量，减少碳排放，利于“双碳”目标实现 【答案】CD 【解析】 【详解】A、生物多样性的直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，而大豆根瘤菌固氮提高土壤氮含量，属于生态功能，体现的是生物多样性的间接价值，A错误； B、群落的垂直结构是指同一区域内所有生物在垂直方向上的分层现象，玉米和大豆轮作是交替种植，不是同时生长在同一块田中，不存在共同的垂直分层现象，B错误； C、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，最高传递效率为20%，玉米和大豆都是第一营养级，总同化量为1.2×10⁷+0.8×10⁷=2.0×10⁷kJ/m²，植食性昆虫属于第二营养级，因此最多获得的能量为2.0×10⁷×20%=0.4×10⁷kJ/m²，C正确； D、轮作结合秸秆还田可以增加土壤中有机质的含量，提高土壤碳储存量，减少化石燃料等额外的碳排放，有助于“双碳”即碳达峰、碳中和目标的实现，D正确。 故选CD。 16. 某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。构建出了携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），并对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coli DNA连接酶连接。另外研究发现空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A. 为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5′端最好含有BamHⅠ酶切位点 B. 若改用T4 DNA连接酶，选用不同的双酶切组合，cg基因与质粒反向连接则可能直接导致翻译过程异常，且重组质粒连接处的序列不再是原来的限制酶识别序列 C. 据图2分析选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适 D. 图中改造CG的氨基酸序列实质是改造CG的编码基因，属于蛋白质工程范畴 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、转录方向为模板链的3端到5端，所以转录模板链的5端为靠近终止子的一端，由于E.coliDNA连接酶连接黏性末端的效率较高，EcoRV和SmaI切割产生的是平末端，因此不选用EcoRV和SmaI酶切，XbaI与SpeI切割产生的黏性末端相同，双酶切时容易导致反向连接，所以双酶切时一定需要选择的限制酶为BamHI，结合其在质粒上的位置可知cg基因转录模板链的5'端应包含BamHI的酶切位点。A正确； B、T4DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端。选择不同的双酶切组合后，若重组质粒连接处的序列不再是原来的限制酶识别序列，会导致无法使用构建表达载体的双酶切组合对重组质粒进行切割。B错误； C、空间上相近的半胱氨酸容易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性，而保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键，由图2可知，第44位赖氨酸空间上离半胱氨酸更近，替换为半胱 氨酸后容易与其形成二硫键提升蛋白质的耐热性，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小。C正确； D、改造CG的氨基酸序列，实质是通过改造CG的编码基因（cg）来实现的，这属于蛋白质工程（第二代基因工程）的范畴，D正确。 三、非选择题（共5大题，共60分。） 17. 玉米是雌雄同株、异花授粉的植物，雄穗大且具有顶端优势（如图1所示）。为研究去掉冗余器官对玉米光合特性和产量的影响，研究人员设置了自然组（CK）、去雄组（D）、去叶组（LS）和去雄去叶组（LS&D）进行实验（注：去雄指间行去掉雄穗，去叶指去掉穗下第4片叶以下的全部叶片），实验结果如图2所示。请回答以下问题。 （1）研究玉米光合特性时，可用_____法对提取到的叶片光合色素进行分离。底层叶片往往长期光照不足，其光合色素中_____的含量会明显降低。 （2）分析图2可知，对玉米进行_____处理可以明显提高产量，结合实验结果和光合作用原理，推测这种处理方法能提高玉米产量的原因是：_____。 （3）研究人员在次年进行了同样的实验。由于次年是缺水年，水分供应条件远不如上一年，得到的产量和水分利用效率结果如下表。分析可知_____（填“去雄”“去叶”或“去雄和去叶”）有利于减缓水分胁迫的负面作用，进一步推测其原因可能是_____。 处理 产量/（kg/hm2） 水分利用效率/[kg/（mm·hm2）] CK 10897 28.68 D 10868 28.16 LS 11855 34.36 LS&D 11564 32.85 【答案】（1） ①. 纸层析 ②. 叶绿素（叶绿素a） （2） ①. 去雄 ②. 去雄提高了上层的吸光比例（减少了雄穗对上部叶片的遮挡），提高了光能利用效率；去雄调整了干物质分配比例（改变了养分的输送方向），使得（上部）叶片制造的有机物更多向籽粒转移 （3） ①. 去叶 ②. 去叶降低了叶片的蒸腾作用，减少了水分散失 【解析】 【小问1详解】 分离叶绿体光合色素的标准方法是纸层析法，利用不同色素在层析液中溶解度不同实现分离；叶绿素的合成需要光照，底层叶片长期光照不足，叶绿素合成受阻，因此叶绿素（叶绿素a）含量会明显降低。 【小问2详解】 从图2产量柱形图可知，去雄组（D）的产量显著高于其他组，因此去雄可明显提高产量。结合题干顶端优势的信息和光合作用原理可推测原因为：去雄提高了上层的吸光比例（减少了雄穗对上部叶片的遮挡），提高了光能利用效率；去雄调整了干物质分配比例（改变了养分的输送方向），使得（上部）叶片制造的有机物更多向籽粒转移。 【小问3详解】 从表格数据可知，缺水年份去叶组（LS）的产量和水分利用效率都是所有组中最高的，说明去叶有利于减缓水分胁迫的负面作用。原因是去叶降低了叶片的蒸腾作用，减少了水分散失，因此缓解了缺水的不利影响。 18. 育种工作者利用辐射诱变从正常水稻的后代中获得巨胚稻，巨胚稻米由于富含普通米中稀缺的某些营养物质而具有独特的经济价值。目前发现的巨胚性状都与位于7号染色体的GE基因（用G或g表示）有关，研究者用筛选出的纯种巨胚品系甲分别与两个纯种正常胚品系乙、丙进行以下杂交实验。 实验一：甲×乙→F1F2正常胚∶巨胚＝3∶1 实验二：甲×丙→F1F2正常胚∶巨胚＝15∶1 （1）根据上述结果可推知，巨胚性状由_____（填“G”或“g”）基因控制，且受另一对_____（填“位于”或“不位于”）7号染色体上的等位基因（用D、d表示）的调控。D/d基因对胚性状的调控表现为：当_____（填“D”或“d”）存在时，种子全发育为正常胚，否则由G/g基因决定种子发育为正常胚或巨胚。 （2）若让实验一F2中所有正常胚种子发育成的植株进行自交，所获种子中表现为巨胚的占_____。 （3）研究者通过基因测序发现正常GE基因内部有两个AluⅠ酶切位点，“上5”突变体的GE基因在某处单核苷酸替换产生一个新的AluⅠ酶切位点而表现为巨胚性状。将“上5”与野生型正常胚植株杂交，F1全表现为正常胚，从F1自交所得F2发育成的植株中选取植株1、2、3，分别从它们的体细胞中扩增GE基因，使用AluⅠ酶对扩增产物进行酶切，酶切产物电泳结果如下图所示。图中植株_____（填数字）自交所结籽粒全表现出巨胚性状，可以进行留种。传统育种中，研究者需根据子代胚表型是否有分离现象来推测上一代的基因型，相比之下，研究者开发的上述检测方法具有_____的优点。 （4）巨胚常伴随产量降低，育种中为了平衡营养与产量，可通过CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除巨胚品系水稻的GS3基因（位于3号染色体）和Gnla基因（位于1号染色体）来补偿。已知GS3基因功能缺失的水稻粒型变长，Gnla基因功能缺失会增加稻穗上的开花数，进而增加每穗粒数，上述基因的敲除杂合子产量均未明显提高。利用PCR技术鉴定改造后的植株（甲、乙、丙、丁），鉴定结果如图，图中_____植株为高产GS3/Gnla双突变体，该植株自交子一代中兼具高产、巨胚性状的子代所占比例为_____。 【答案】（1） ①. g ②. 不位于 ③. D （2）1/6 （3） ①. 1 ②. 可以缩短育种时间（或：育种效率更高/不需要观察胚表型即可直接进行基因型鉴定）（合理即可） （4） ①. 甲 ②. 1（或100%） 【解析】 【小问1详解】 实验一F₂正常胚:巨胚=3:1，说明巨胚为隐性性状，由g基因控制；实验二F₂性状分离比为15:1，是9:3:3:1的变形，说明巨胚受两对等位基因控制，且遵循自由组合定律，已知GE基因在7号染色体，因此另一对等位基因D/d不位于7号染色体上。15:1中只有双隐性（ddgg）表现为巨胚，说明当D存在时，都表现为正常胚，只有dd时才由G/g决定性状，符合15:1的分离比。 【小问2详解】 实验一中，纯种巨胚甲基因型为ddgg，纯种正常乙基因型为ddGG，F₁为ddGg，F₂中正常胚的基因型及比例为1/3ddGG、2/3​ddGg，自交后只有ddGg能产生巨胚（ddgg），因此巨胚比例为2/3​×1/4​=1/6​。 【小问3详解】 巨胚为隐性纯合gg，正常G基因有2个酶切位点，切出的片段更长，电泳跑得慢，条带位置更靠上，突变g多了1个酶切位点，切出的片段更短，条带位置更靠下，因此GG仅含G的酶切条带，gg仅含g的酶切条带，Gg同时含两种条带。从电泳图可知，植株1仅含g的条带，为gg纯合，自交后代全为巨胚，可留种。该方法直接在当代通过分子检测鉴定基因型，不需要等待子代观察性状分离，因此优点是可以缩短育种时间（或：育种效率更高/不需要观察胚表型即可直接进行基因型鉴定）（合理即可）。 【小问4详解】 有PCR条带说明存在未被敲除的野生型基因，无双突变体需要两个基因都被完全敲除，即两个基因都没有条带，图中只有甲的GS3和Gnla都没有条带，因此甲是双突变体。该植株是巨胚品系改造而来，巨胚基因已经是纯合gg，且甲为双基因纯合敲除，自交后代全为巨胚、双敲除高产基因型，因此兼具高产和巨胚的比例为1（或100%）。 19. 雌激素（E2）可调控胰岛存活与血管重建。科研人员为探究eNOS信号通路是否介导E2对移植胰岛的保护作用，将生理状况一致的雄性小鼠随机分为以下五组进行实验。 甲组：正常对照； 乙组：糖尿病模型； 丙组：糖尿病模型＋胰岛移植； 丁组：糖尿病模型＋ ① ； 戊组：糖尿病模型组＋胰岛移植＋E2＋ ② 。 处理较长一段时间后检测相关指标。①、②表示不同处理，请分析回答以下问题。 （1）实验中丁组的①处理是_____。设置丙组的主要目的是排除_____本身对丁组实验结果的影响。 （2）甲、乙、丙和丁组实验结果如下表所示，据此推测丁组处理后移植胰岛中胰岛B细胞的_____和_____能力提高了。 组别 血糖浓度 （mmol/L） 血浆胰岛素含量 （mlU/L） 胰岛B细胞所占面积/移植总面积的比值（%） 甲 5.2 18.5 45.2 乙 22.8 3.1 12.5 丙 15.6 8.3 28.7 丁 8.7 15.2 40.1 注：胰岛B细胞面积/移植总面积越大，胰岛B细胞存活状态越好 （3）研究人员还发现，若适宜剂量E2处理时间太短，各组血管重建相关指标无显著性差异，但E2仍能显著降血糖、提高胰岛中胰岛B细胞面积，可推测短期内E2保护移植胰岛的作用是直接作用于_____细胞实现的。 （4）戊组②处应加入eNOS信号_____（填“激活剂”或“抑制剂”）。若实验结果显示戊组E2降血糖、保护胰岛的效应完全消失，可说明E2对移植胰岛的保护作用_____（填“完全依赖”“部份依赖”或“不依赖”）eNOS信号通路。 （5）从激素调节角度分析，临床上对糖尿病接受胰岛移植手术后的患者补充雌激素的潜在风险是_____。 【答案】（1） ①. 胰岛移植＋E2 ②. 胰岛移植（手术） （2） ①. 存活/增殖（意思相近亦可） ②. 分泌（这两空顺序可换） （3）胰岛B （4） ①. 抑制剂 ②. 完全依赖 （5）补充外源雌激素可能打破体内原有的激素平衡，干扰内分泌系统的正常功能（或：雌激素可能通过体液调节扰乱机体稳态，引发其他代谢异常或副作用，合理即可） 【解析】 【小问1详解】 实验自变量为E₂的有无、eNOS信号通路是否激活，丁组为E₂处理组，因此①处理为糖尿病模型+胰岛移植+E₂；丙组仅做胰岛移植不添加E₂，目的是排除胰岛移植操作本身对实验结果的干扰。 【小问2详解】 由表格可知，丁组相比丙组：胰岛B细胞面积占比更大（说明B细胞存活状态更好），血浆胰岛素含量更高、血糖更低，说明丁组胰岛B细胞的存活/增殖能力和分泌胰岛素的能力都提高。 【小问3详解】 短时间处理时血管重建无差异，但E₂仍能发挥保护作用，说明E₂不需要通过促进血管重建起作用，可直接作用于胰岛B细胞发挥效应。 【小问4详解】 戊组目的是验证eNOS通路的作用，因此需要在添加E₂的基础上加入eNOS信号通路的抑制剂抑制通路活性；若抑制剂处理后E₂的保护效应完全消失，说明E₂对移植胰岛的保护作用完全依赖eNOS信号通路。 【小问5详解】 从激素调节角度分析，临床上对糖尿病接受胰岛移植手术后的患者补充雌激素的潜在风险是补充外源雌激素可能打破体内原有的激素平衡，干扰内分泌系统的正常功能（或：雌激素可能通过体液调节扰乱机体稳态，引发其他代谢异常或副作用，合理即可）。 20. 加拿大一枝黄花是长江中下游地区典型的恶性入侵植物。研究表明，该物种凋落物具有较高的氮浓度，其凋落物C/N比显著低于湖南本土森林凋落物的平均水平。 （1）与本土植物相比，加拿大一枝黄花凋落物的C/N比较低，其分解速率较快。这一差异导致该入侵植物凋落物在分解过程中向土壤释放更多的_____（填“碳”或“氮”），提高土壤氮有效性，进而______（填“促进”或“抑制”）加拿大一枝黄花的生长，这种现象在生态学上称为_____反馈。长期来看，这种反馈机制可能使入侵地土壤的_____改变，进而改变土壤分解者群落结构，显著影响该生态系统的_____速率，对本土植物产生不利影响。 （2）为探究加拿大一枝黄花入侵的原因，研究者在加拿大一枝黄花入侵梯度不同的植物群落中对本土植物常见优势种的生态位变化进行了定量分析，如下表所示，请回答下列问题。 不同入侵梯度样地中常见本土植物的生态位宽度 本土植物物种 加拿大一枝黄花入侵梯度（株数/m2） 0 5～7 11～13 ＞18 ①天胡荽 0.2982 0.3476 0.3816 0.4503 ②蛇含委陵菜 0.3875 0.4727 0.4869 0.5878 ③白茅 0.7695 0.5438 0.4660 0.3839 ④雀稗 0.8876 0.4648 0.2810 0.1993 分析表中数据可知，_____（填序号）与加拿大一枝黄花的生态位有较大重叠。研究者还测量了上述几种植物体内氮元素的含量，发现加拿大一枝黄花体内氮元素含量远高于与之生态位重叠较大的植物，据此可初步推测加拿大一枝黄花能成功入侵的原因是_____。 （3）加拿大一枝黄花还可能通过化感作用（生物释放的化学物质对其他生物的生命活动产生影响）抑制本土植物的种子萌发，以增强自身入侵优势，请以繁缕种子（繁缕为一种本土植物）作为材料设计实验进行验证，简要写出实验思路：_____。 【答案】（1） ①. 氮 ②. 促进 ③. 正 ④. 养分/肥力/成分/无机盐比例/理化性质/氮含量（合理即可） ⑤. 土壤有机物分解/物质循环 （2） ①. ③④ ②. 加拿大一枝黄花对氮元素的吸收利用能力更强，在氮资源竞争中占据优势，抑制了部分本土植物的生长 （3）将等量繁缕种子分别置于含有加拿大一枝黄花提取液和蒸馏水（或清水）的培养皿中，相同且适宜的条件培养一段时间后，统计种子萌发率 【解析】 【小问1详解】 与本土植物相比，加拿大一枝黄花凋落物的C/N比较低，说明凋落物中含氮的物质多，分解后可以为土壤提供更多的氮元素，可以为加拿大一枝黄花的生长提供更多的氮肥，促进其生长发育，这种“入侵植物改善土壤条件，反过来更利于自身生长”的现象属于正反馈。长期的正反馈会改变入侵地土壤理化性质（养分/肥力/成分/无机盐比例等），土壤环境改变会影响分解者群落结构，进而影响生态系统的物质循环速率（土壤有机物的分解）。 【小问2详解】 从表格数据看，随着加拿大一枝黄花入侵梯度增加，③白茅、④雀稗的生态位宽度不断变窄，说明它们与加拿大一枝黄花的生态位有较大重叠。由于加拿大一枝黄花体内氮元素含量远高于与之生态位重叠较大的植物，可知加拿大一枝黄花对氮元素的吸收利用能力更强，在氮资源竞争中占据优势，抑制了部分本土植物的生长。 【小问3详解】 实验要验证加拿大一枝黄花通过化感作用抑制本土植物的种子萌发，以增强自身入侵优势，该实验变量是培养液的不同，一组含有加拿大一枝黄花提取液（实验组），一组是清水或蒸馏水（对照组），因变量是种子的萌发率，其他条件相同且适宜，所以实验思路是将等量繁缕种子分别置于含有加拿大一枝黄花提取液和蒸馏水（或清水）的培养皿中，相同且适宜的条件培养一段时间后，统计种子萌发率。 21. 人乳铁蛋白（hLF）是一种具有抗菌、抗病毒功能的珍贵药用蛋白，天然存在于人乳汁中，但提取困难且成本高昂。科学家计划利用乳腺生物反应器技术，将人乳铁蛋白基因导入山羊基因组中，使其在乳汁中高效表达，从而通过收集羊奶来工业化生产该蛋白。已知只有将过程①获得的hLF基因置于BLG基因调控区下游，才能使其在动物乳腺组织中特异性表达。下图是科研人员构建基因表达载体及培育转基因山羊的部分流程示意图。 请回答下列问题。 （1）在构建基因表达载体时，图1中获取人乳铁蛋白基因（hLF）过程①操作中需要用到的酶有_____和耐高温的DNA聚合酶。与直接从人基因组DNA中获取该基因相比，这种方法优点是_____（答1点）。 （2）图1中，为确保过程①获取的hLF基因能正确插入BLG基因调控区下游，还需要在hLF基因上、下游引物的5′端插入_____酶的识别序列。图2中C的发育阶段通常为_____。 （3）为了检测转基因山羊是否培育成功，科研人员进行了多层面的检测： ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，利用_____技术检测hLF基因是否整合到染色体DNA上；提取乳汁中的蛋白质，利用_____技术检测是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵工程生产相比，利用乳腺生物反应器生产的优势在于_____（答两点）。 （4）在实际操作中，科研人员发现部分转基因克隆羊虽然基因组中整合了hLF基因，但其乳汁中并未检测到目标蛋白，或者蛋白产量极低。请结合表观遗传学或基因表达调控的知识，分析造成这种现象的可能原因有_____（答两点）。 【答案】（1） ①. 逆转录酶 ②. 获得的 hLF基因不含内含子，可直接在山羊细胞中表达；目的基因序列更短，更易扩增和操作；可以快速大量扩增目的基因 （2） ①. NheⅠ和SalⅠ（或BamHⅠ） ②. 桑椹胚或囊胚期 （3） ①. DNA分子杂交（或PCR） ②. 抗原—抗体杂交 ③. 产物具有生物活性（乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可以对蛋白进行正确的折叠和修饰）；提取方便（通过收集乳汁即可获得大量目的蛋白，成本低） （4）乳腺特异性启动子被甲基化修饰，无法启动转录，表达受阻；hLF 基因发生甲基化修饰，转录被抑制；mRNA稳定性差、翻译效率低；或蛋白无法正常分泌，导致乳汁中检测不到 【解析】 【小问1详解】 过程①是逆转录：以人乳腺细胞总 RNA 为模板，先通过逆转录合成 cDNA，再用 PCR 扩增 hLF 基因， 需要用到的酶：逆转录酶（反转录酶） 和耐高温的 DNA 聚合酶（Taq 酶）。与直接从人基因组DNA中获取该基因相比，这种方法获得的 hLF 基因不含内含子，可直接在山羊细胞中表达；目的基因序列更短，更易扩增和操作；可以快速大量扩增目的基因。 【小问2详解】 为确保 hLF 基因能正确插入 BLG 基因调控区下游，需要让 PCR 扩增出的 hLF 基因两端带有与质粒上 BLG 调控区下游相同的限制酶识别序列。从图 1 看，BLG 基因下游的酶切位点是Nhe I和Sal I（或 BamH I，以保证定向插入），因此：引物 5' 端应插入 Nhe I 和 Sal I（或 BamH I） 限制酶的识别序列；图2中，C 是核移植后体外培养的重组胚胎，胚胎移植时通常选择桑椹胚或囊胚阶段。 【小问3详解】 分子水平检测：检测目的基因是否整合到染色体 DNA 上可以用 DNA 分子杂交（或 PCR） 技术，检测目的基因是否表达出蛋白质可以用 抗原-抗体杂交技术；乳腺生物反应器的优势（与大肠杆菌发酵相比）在于产物具有生物活性（乳腺细胞可对表达的蛋白质进行正确的折叠、糖基化等加工，保证蛋白质有天然活性），通过收集乳汁即可获得大量目的蛋白，成本低。 【小问4详解】 根据题意，基因已经整合了hLF基因，但未检测出目标蛋白，或产量极低，根据表观遗传的概念，分析可能得原因如下：乳腺特异性启动子被甲基化修饰，无法启动转录，表达受阻；hLF 基因发生甲基化修饰，转录被抑制；mRNA稳定性差、翻译效率低；或蛋白无法正常分泌，导致乳汁中检测不到。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三模拟卷（一） 生物学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列有关实验操作和相关物质检测的叙述正确的是（　　） A. 用斐林试剂检测血液中的葡萄糖时，需要加热后才能呈现砖红色 B. 将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体 C. 苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 2. 荔枝采摘后易发生果皮褐变，严重影响商品价值，研究发现果皮细胞质基质中的多酚氧化酶（PPO）是介导荔枝褐变的关键酶。多酚类物质储存在果皮细胞的液泡内，正常情况下二者不接触，采摘后果皮细胞受损，二者接触引发褐变。下列相关叙述正确的是（　　） A. 褐变过程仅与酶的催化作用有关，与膜结构无关 B. 细胞质基质和液泡内的pH、离子浓度完全相同 C. 荔枝褐变过程中，多酚类物质被氧化生成褐色物质 D. 低温冷藏和提高氧气浓度均可延缓荔枝褐变 3. 科学研究证实了姜黄素能够诱导肝癌细胞中Bax（凋亡基因）的表达，从而发挥抗肿瘤作用。肝癌干细胞表面高表达ABCG2蛋白（一种ATP结合转运蛋白），可排出化疗药物姜黄素，从而逃避凋亡并增殖分化为肝癌细胞。正常肝细胞分化程度高，分裂能力弱；而肝癌干细胞分化程度低，分裂能力强。结合肝癌干细胞的特点，下列叙述错误的是（　　） A. 肝癌干细胞与肝癌细胞的基因执行情况不同，体现了细胞分化的实质 B. 肝癌干细胞的增殖分化及ABCG2蛋白排出姜黄素的过程需要消耗ATP C. 肝癌干细胞分化程度低，其全能性高于正常肝细胞 D. 用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗可促进肝癌干细胞的凋亡 4. 人体基因组中约有两万个基因，但人体却能产生数以亿计种不同结构的抗体（免疫球蛋白）。这一现象主要依赖于B淋巴细胞成熟过程中发生的“V（D）J基因重排”。即编码抗体可变区的基因中被非编码的间隔序列隔开的V、D、J三个片段重排形成一个完整的编码序列。如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 抗体基因的重排过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成 B. 同一个体的肝细胞和成熟B细胞中，抗体基因的碱基序列不同 C. 若某抗体基因重排时随机插入了3个碱基对，则翻译出的肽链中一定只增加1个氨基酸 D. 在过敏原刺激下，机体可能出现B细胞活化，抗体基因重排 5. 某XY型性别决定的二倍体动物，其毛色由位于常染色体上的等位基因A/a和位于性染色体上的等位基因B/b共同控制（同时含有A和B基因时其毛色为黑色，其他情况均为白色）。研究人员对一只黑色雄性个体（已知其B基因位于X染色体）的多个精子进行单精子PCR分析，以探究B/b基因在性染色体上的具体位置。利用特异性引物分别扩增单精子的A、a、B和b基因，检测结果如下表所示，下列相关叙述错误的是（　　） 精子编号 A a B b 1 ＋ － ＋ － 2 ＋ － － ＋ 3 － ＋ ＋ － 4 － ＋ － ＋ 5 ＋ － ＋ － 6 － ＋ － ＋ （“＋”表示检测到相应基因，“－”表示未检测到） A. 该雄性个体的基因B/b位于X和Y染色体的同源区段 B. 精子1和精子3的基因型分别为AXB和aXB C. 若该雄性个体与一只白色雌性个体（aaXbXb）杂交，子代中黑色个体的比例是1/4 D. 表中精子2和精子4的形成原因是减数第一次分裂后期X和Y染色体未分离 6. CAR-T疗法是从患者体内分离出T细胞，利用基因工程技术使其表达一种名为嵌合抗原受体（CAR）的特殊蛋白质，再将改造后的T细胞在体外扩增并回输到患者体内。CAR能够特异性识别肿瘤细胞表面的抗原，从而激活T细胞，使其精准杀伤肿瘤细胞。下列相关叙述错误的是（　　） A. CAR-T疗法利用了免疫系统的免疫监视功能，核心是增强细胞免疫对癌细胞的清除能力 B. 改造后的CAR-T细胞在患者体内增殖分化，体现了T细胞的增殖分化的能力 C. CAR特异性识别肿瘤抗原与B细胞表面的抗原受体功能相同，能直接识别游离的抗原 D. 若CAR的设计不当，可能会错误识别正常细胞表面的某些蛋白，从而引发自身免疫病 7. 在脑机接口的信号处理环节，AI算法扮演着“翻译官”的角色。最新脑科学研究发现，当左手不动（静息）时，右脑运动皮层特定神经元处于同步状态（称为μ节律）；左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步化（称为μ节律抑制）。AI算法通过识别μ节律抑制现象，将其转化为控制信号。结合神经调节机制，下列关于脑机接口信号产生与解码的分析错误的是（　　） A. 左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步放电，突触前膜释放神经递质的过程体现了生物膜的流动性 B. AI算法能准确识别特定脑区的“μ节律抑制”现象，说明大脑皮层不同区域的兴奋程度存在差异 C. 若突触间隙中的乙酰胆碱酯酶活性降低，会导致突触后膜持续兴奋，可能干扰脑机接口的信号准确性 D. 神经元之间的兴奋传递是双向的，这保证了脑机接口能同时实现信号的采集与反馈 8. 调环酸钙是一种新型植物生长调节剂，能有效缩短水稻基部节间长度，增强抗倒伏能力。为探究其作用机理，科研人员对水稻幼苗进行不同处理并检测相关指标。下列分析错误的是（　　） A. 调环酸钙相比植物激素具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点 B. 喷施调环酸钙后，水稻基部节间细胞的细胞壁松弛程度增大，从而促进细胞伸长 C. 调环酸钙可能抑制了生长素的极性运输，从而缩短节间长度 D. 若给喷施调环酸钙的水稻幼苗补充外源赤霉素，其基部节间长度比对照组更长，说明调环酸钙的作用机理可能是抑制赤霉素合成 9. 为监测某湖泊生态系统中的中华绒螯蟹和酵母菌种群数量的动态变化，研究小组分别采用了标记重捕法和血细胞计数板计数法进行调查。下列有关实验操作及结果偏差分析的叙述，正确的是（　　） A. 若调查期间，多只未被标记的个体死亡，则实际数量比估算值可能更少 B. 若第二次捕获后引起中华绒螯蟹死亡，会直接影响估算的结果 C. 若使用血细胞计数板计数酵母菌时，先滴加样液再盖盖玻片，会导致计数结果偏低 D. 若吸取酵母菌培养液时未振荡试管直接吸取上层清液，且计数时未对细胞进行染色，则最终计算出的活菌密度可能偏小 10. 某研究团队对A、B两个发展水平不同的城市进行了为期10年的生态足迹与生态承载力跟踪调查，数据如图所示。已知生态盈余＝生态承载力－生态足迹，生态赤字则相反。下列有关分析错误的是（　　） A. A城市在第5年时已处于生态赤字状态，且赤字程度逐年加剧，表明其发展模式不可持续 B. B城市在第8年实现生态盈余，主要得益于其生态承载力的提升和生态足迹的有效控制 C. 若A城市希望实现可持续发展，可采取推广节能技术、优化能源结构、发展循环经济等措施 D. 从图中数据可推断，A城市的人均生态足迹在第6年后始终高于B城市，因此A城市的总人口数量一定多于B城市 11. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种难以被普通微生物快速分解的新型塑料之一，容易造成环境污染。科学家发现了一种能分泌PET水解酶（PETase）的细菌。以下是筛选降解PET的菌株的流程图，以下分析错误的是（　　） 流程图：土壤样品→①以PET薄膜为唯一碳源的液体培养基（振荡培养）→②梯度稀释→③涂布于含PET薄膜的固体培养基→④用刚果红染色液处理平板→⑤筛选出现透明圈的菌落 A. 步骤①、③中培养基均属于选择培养基，但培养基物理性质和培养目的不同 B. 若要提高筛选效率，③中的固体培养基除了加入PET外，加入牛肉膏和蛋白胨更能满足微生物生长的营养需求 C. 步骤④的培养基属于鉴别培养基，通过观察透明圈的有无来区分不同菌株 D. 将步骤⑤得到的菌株分别接种到一系列PET含量相同的培养瓶中培养，若干天后PET含量最少的培养瓶，其中菌株为高效降解PET的目的菌株 12. 科研人员敲除小鼠囊胚中内细胞团部分细胞中的Pdx1基因，使其失去分化形成胰腺的能力，然后移入多能干细胞，多能干细胞可以定向增殖分化为胰腺，该过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 多能干细胞可以定向增殖分化为胰腺体现了细胞全能性 B. 将嵌合胚胎培养至桑葚胚或囊胚阶段后向代孕母体进行胚胎移植 C. 利用此技术有望在动物体内培育出由人体细胞构成的器官 D. 该技术利用了“生态位互补”的原理，利用敲除胰腺发育主控基因Pdx1为多能干细胞“腾出空位” 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。） 13. 科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将基因R、基因F构建成的融合基因同时导入雄性不育系基因组中，基因R可使雄性不育基因m（位于2号染色体）育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。经筛选获得一株转基因不育系植株X，（不考虑基因突变和互换）。下列有关推理正确的是（　　） A. 若植株X中导入1个融合基因，则该融合基因是否插入2号染色体上，对其自交后代中转基因不育系个体所占比例影响不大 B. 若该转基因不育系无法自交产生子代，则可能是植株X中插入2个融合基因，且分别位于2条同源染色体上 C. 若植株X中导入2个融合基因且位于2条非同源染色体上（其中1条是2号染色体），则其自交后代中与植株X基因型相同的个体所占比例是1/4 D. 该转基因不育系植株X可能会通过花粉导致基因污染 14. 某甲状腺癌患者术后出现血钙过低、手足抽搐，追问病史得知，手术中不慎损伤了甲状旁腺，已知甲状旁腺激素（PTH）和降钙素（CT）可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态，如下图所示。下列有关分析正确的是（　　） A. 血钙过低使细胞膜对Na+的通透性增加，导致神经肌肉兴奋性增高 B. 甲状旁腺损伤导致PTH分泌不足，骨钙释放减少，血钙浓度下降 C. 破骨细胞活动异常增强，将引起CT分泌增加，从而维持血钙稳态 D. 该患者可通过静脉注射高浓度K+溶液竞争性抑制Ca2+的作用来缓解抽搐 15. 为缓解黑土地连作障碍，科研人员推广“玉米—大豆轮作”模式：玉米（深根、需氮多）与大豆（浅根、根瘤菌固氮）交替种植。研究发现，轮作模式下玉米产量提高15%，大豆产量稳定，且土壤氮含量增加。已知玉米同化量为1.2×107kJ/m2，大豆同化量为0.8×107kJ/m2，轮作田中植食性昆虫主要以玉米、大豆为食。下列关于“玉米—大豆轮作”生态系统能量流动的分析，正确的是（　　） A. 大豆根瘤菌固氮可提高土壤氮含量，体现了生物多样性的直接价值 B. 轮作模式下，玉米和大豆的垂直分层提高了光能利用率，属于群落的垂直结构 C. 植食性昆虫从玉米和大豆中获得的能量最多不超过0.4×107kJ/m2 D. 轮作＋秸秆还田等措施能提高土壤碳储存量，减少碳排放，利于“双碳”目标实现 16. 某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。构建出了携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），并对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coli DNA连接酶连接。另外研究发现空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A. 为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5′端最好含有BamHⅠ酶切位点 B. 若改用T4 DNA连接酶，选用不同的双酶切组合，cg基因与质粒反向连接则可能直接导致翻译过程异常，且重组质粒连接处的序列不再是原来的限制酶识别序列 C. 据图2分析选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适 D. 图中改造CG的氨基酸序列实质是改造CG的编码基因，属于蛋白质工程范畴 三、非选择题（共5大题，共60分。） 17. 玉米是雌雄同株、异花授粉的植物，雄穗大且具有顶端优势（如图1所示）。为研究去掉冗余器官对玉米光合特性和产量的影响，研究人员设置了自然组（CK）、去雄组（D）、去叶组（LS）和去雄去叶组（LS&D）进行实验（注：去雄指间行去掉雄穗，去叶指去掉穗下第4片叶以下的全部叶片），实验结果如图2所示。请回答以下问题。 （1）研究玉米光合特性时，可用_____法对提取到的叶片光合色素进行分离。底层叶片往往长期光照不足，其光合色素中_____的含量会明显降低。 （2）分析图2可知，对玉米进行_____处理可以明显提高产量，结合实验结果和光合作用原理，推测这种处理方法能提高玉米产量的原因是：_____。 （3）研究人员在次年进行了同样的实验。由于次年是缺水年，水分供应条件远不如上一年，得到的产量和水分利用效率结果如下表。分析可知_____（填“去雄”“去叶”或“去雄和去叶”）有利于减缓水分胁迫的负面作用，进一步推测其原因可能是_____。 处理 产量/（kg/hm2） 水分利用效率/[kg/（mm·hm2）] CK 10897 28.68 D 10868 28.16 LS 11855 34.36 LS&D 11564 32.85 18. 育种工作者利用辐射诱变从正常水稻的后代中获得巨胚稻，巨胚稻米由于富含普通米中稀缺的某些营养物质而具有独特的经济价值。目前发现的巨胚性状都与位于7号染色体的GE基因（用G或g表示）有关，研究者用筛选出的纯种巨胚品系甲分别与两个纯种正常胚品系乙、丙进行以下杂交实验。 实验一：甲×乙→F1F2正常胚∶巨胚＝3∶1 实验二：甲×丙→F1F2正常胚∶巨胚＝15∶1 （1）根据上述结果可推知，巨胚性状由_____（填“G”或“g”）基因控制，且受另一对_____（填“位于”或“不位于”）7号染色体上的等位基因（用D、d表示）的调控。D/d基因对胚性状的调控表现为：当_____（填“D”或“d”）存在时，种子全发育为正常胚，否则由G/g基因决定种子发育为正常胚或巨胚。 （2）若让实验一F2中所有正常胚种子发育成的植株进行自交，所获种子中表现为巨胚的占_____。 （3）研究者通过基因测序发现正常GE基因内部有两个AluⅠ酶切位点，“上5”突变体的GE基因在某处单核苷酸替换产生一个新的AluⅠ酶切位点而表现为巨胚性状。将“上5”与野生型正常胚植株杂交，F1全表现为正常胚，从F1自交所得F2发育成的植株中选取植株1、2、3，分别从它们的体细胞中扩增GE基因，使用AluⅠ酶对扩增产物进行酶切，酶切产物电泳结果如下图所示。图中植株_____（填数字）自交所结籽粒全表现出巨胚性状，可以进行留种。传统育种中，研究者需根据子代胚表型是否有分离现象来推测上一代的基因型，相比之下，研究者开发的上述检测方法具有_____的优点。 （4）巨胚常伴随产量降低，育种中为了平衡营养与产量，可通过CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除巨胚品系水稻的GS3基因（位于3号染色体）和Gnla基因（位于1号染色体）来补偿。已知GS3基因功能缺失的水稻粒型变长，Gnla基因功能缺失会增加稻穗上的开花数，进而增加每穗粒数，上述基因的敲除杂合子产量均未明显提高。利用PCR技术鉴定改造后的植株（甲、乙、丙、丁），鉴定结果如图，图中_____植株为高产GS3/Gnla双突变体，该植株自交子一代中兼具高产、巨胚性状的子代所占比例为_____。 19. 雌激素（E2）可调控胰岛存活与血管重建。科研人员为探究eNOS信号通路是否介导E2对移植胰岛的保护作用，将生理状况一致的雄性小鼠随机分为以下五组进行实验。 甲组：正常对照； 乙组：糖尿病模型； 丙组：糖尿病模型＋胰岛移植； 丁组：糖尿病模型＋ ① ； 戊组：糖尿病模型组＋胰岛移植＋E2＋ ② 。 处理较长一段时间后检测相关指标。①、②表示不同处理，请分析回答以下问题。 （1）实验中丁组的①处理是_____。设置丙组的主要目的是排除_____本身对丁组实验结果的影响。 （2）甲、乙、丙和丁组实验结果如下表所示，据此推测丁组处理后移植胰岛中胰岛B细胞的_____和_____能力提高了。 组别 血糖浓度 （mmol/L） 血浆胰岛素含量 （mlU/L） 胰岛B细胞所占面积/移植总面积的比值（%） 甲 5.2 18.5 45.2 乙 22.8 3.1 12.5 丙 15.6 8.3 28.7 丁 8.7 15.2 40.1 注：胰岛B细胞面积/移植总面积越大，胰岛B细胞存活状态越好 （3）研究人员还发现，若适宜剂量E2处理时间太短，各组血管重建相关指标无显著性差异，但E2仍能显著降血糖、提高胰岛中胰岛B细胞面积，可推测短期内E2保护移植胰岛的作用是直接作用于_____细胞实现的。 （4）戊组②处应加入eNOS信号_____（填“激活剂”或“抑制剂”）。若实验结果显示戊组E2降血糖、保护胰岛的效应完全消失，可说明E2对移植胰岛的保护作用_____（填“完全依赖”“部份依赖”或“不依赖”）eNOS信号通路。 （5）从激素调节角度分析，临床上对糖尿病接受胰岛移植手术后的患者补充雌激素的潜在风险是_____。 20. 加拿大一枝黄花是长江中下游地区典型的恶性入侵植物。研究表明，该物种凋落物具有较高的氮浓度，其凋落物C/N比显著低于湖南本土森林凋落物的平均水平。 （1）与本土植物相比，加拿大一枝黄花凋落物的C/N比较低，其分解速率较快。这一差异导致该入侵植物凋落物在分解过程中向土壤释放更多的_____（填“碳”或“氮”），提高土壤氮有效性，进而______（填“促进”或“抑制”）加拿大一枝黄花的生长，这种现象在生态学上称为_____反馈。长期来看，这种反馈机制可能使入侵地土壤的_____改变，进而改变土壤分解者群落结构，显著影响该生态系统的_____速率，对本土植物产生不利影响。 （2）为探究加拿大一枝黄花入侵的原因，研究者在加拿大一枝黄花入侵梯度不同的植物群落中对本土植物常见优势种的生态位变化进行了定量分析，如下表所示，请回答下列问题。 不同入侵梯度样地中常见本土植物的生态位宽度 本土植物物种 加拿大一枝黄花入侵梯度（株数/m2） 0 5～7 11～13 ＞18 ①天胡荽 0.2982 0.3476 0.3816 0.4503 ②蛇含委陵菜 0.3875 0.4727 0.4869 0.5878 ③白茅 0.7695 0.5438 0.4660 0.3839 ④雀稗 0.8876 0.4648 0.2810 0.1993 分析表中数据可知，_____（填序号）与加拿大一枝黄花的生态位有较大重叠。研究者还测量了上述几种植物体内氮元素的含量，发现加拿大一枝黄花体内氮元素含量远高于与之生态位重叠较大的植物，据此可初步推测加拿大一枝黄花能成功入侵的原因是_____。 （3）加拿大一枝黄花还可能通过化感作用（生物释放的化学物质对其他生物的生命活动产生影响）抑制本土植物的种子萌发，以增强自身入侵优势，请以繁缕种子（繁缕为一种本土植物）作为材料设计实验进行验证，简要写出实验思路：_____。 21. 人乳铁蛋白（hLF）是一种具有抗菌、抗病毒功能的珍贵药用蛋白，天然存在于人乳汁中，但提取困难且成本高昂。科学家计划利用乳腺生物反应器技术，将人乳铁蛋白基因导入山羊基因组中，使其在乳汁中高效表达，从而通过收集羊奶来工业化生产该蛋白。已知只有将过程①获得的hLF基因置于BLG基因调控区下游，才能使其在动物乳腺组织中特异性表达。下图是科研人员构建基因表达载体及培育转基因山羊的部分流程示意图。 请回答下列问题。 （1）在构建基因表达载体时，图1中获取人乳铁蛋白基因（hLF）过程①操作中需要用到的酶有_____和耐高温的DNA聚合酶。与直接从人基因组DNA中获取该基因相比，这种方法优点是_____（答1点）。 （2）图1中，为确保过程①获取的hLF基因能正确插入BLG基因调控区下游，还需要在hLF基因上、下游引物的5′端插入_____酶的识别序列。图2中C的发育阶段通常为_____。 （3）为了检测转基因山羊是否培育成功，科研人员进行了多层面的检测： ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，利用_____技术检测hLF基因是否整合到染色体DNA上；提取乳汁中的蛋白质，利用_____技术检测是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵工程生产相比，利用乳腺生物反应器生产的优势在于_____（答两点）。 （4）在实际操作中，科研人员发现部分转基因克隆羊虽然基因组中整合了hLF基因，但其乳汁中并未检测到目标蛋白，或者蛋白产量极低。请结合表观遗传学或基因表达调控的知识，分析造成这种现象的可能原因有_____（答两点）。 第1页/共1页 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