精品解析：湖南省市县级优质高中协作体2026届高三下学期高考仿真模拟一生物学

高三生物学 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 聚球藻是一种海洋单细胞蓝细菌，能高效固定CO2．科研人员通过基因工程改造聚球藻，使其能将CO2迅速转化为生物油，这为实现“碳中和”提供了新思路。下列叙述正确的是（ ） A. CO2转化为生物油的过程发生在叶绿体基质中 B. 聚球藻细胞中不存在DNA与蛋白质的复合体 C. 该技术能减少碳排放，增加碳存储 D. 催化CO2固定的酶是在核糖体上合成的 2. 某抗肿瘤药物X能通过阻断细胞周期来阻止癌细胞增殖。实验人员用药物X处理某动物的肿瘤细胞，观察实验组和对照组分裂后期的细胞图像，如图所示。已知两组细胞的染色体数相同，推测药物X抗肿瘤的机理是（ ） A. 抑制细胞DNA复制 B. 抑制细胞形成纺锤体 C. 抑制着丝粒分裂 D. 抑制同源染色体联会 3. 细菌被噬菌体侵染后，噬菌体利用宿主细胞的ATP、氨基酸、核苷酸等资源进行自身复制，最终导致细菌裂解。在侵染过程中，细菌细胞内可能发生的变化是（ ） A. 细菌DNA复制速率加快 B. ATP的消耗速率大于合成速率 C. 核孔对mRNA的运输受阻 D. 线粒体中的耗氧量升高 4. α1-抗胰蛋白酶（AAT）是一种由肝细胞合成后分泌进入循环系统的细胞因子，可保护肺组织免受蛋白酶攻击。错误折叠的AAT进入内质网后会引起内质网上的LC3蛋白发生脂化修饰反应，激活细胞自噬，从而降解错误折叠的蛋白质。下列叙述错误的是（ ） A. AAT正常发挥作用依赖于其特异的空间构象 B. 正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工 C. 错误折叠的AAT在内质网中的水解酶作用下被降解 D. 若LC3的脂化修饰反应被抑制，则肝细胞中错误折叠的AAT可能增多 5. METTL3是一种RNA甲基化写入蛋白，可对mRNA上的部分腺嘌呤进行甲基化修饰，没有被甲基化的mRNA会被降解。下列叙述正确的是（ ） A. RNA甲基化通过抑制基因的转录调控基因的表达 B. RNA甲基化改变了翻译后的蛋白质的氨基酸序列 C. RNA甲基化一般不会导致生物遗传效应的改变 D. 抑制METTL3与mRNA结合，可导致该mRNA翻译的蛋白减少 6. 在东非马拉维湖、坦噶尼喀湖和维多利亚湖三大湖里生活的丽鱼从一个单独的原始物种，经过爆发式进化形成大量丽鱼，现今东非马拉维湖中生活着800～1000种丽鱼。下列叙述正确的是（ ） A. 丽鱼进化最直接的证据是基因组等分子水平上的证据 B. 丽鱼的进化必然经过地理隔离和生殖隔离过程 C. 丽鱼的进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 D. 可遗传的有利变异、环境的定向选择和生殖隔离是多种丽鱼形成的必要条件 7. T7噬菌体尾部的尾丝能与大肠杆菌表面的受体脂多糖结合形成一个通道，T7的DNA和部分蛋白质衣壳可以通过该通道进入大肠杆菌。实验人员用T7替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，如表所示。已知实验过程中大肠杆菌未裂解。据表分析，下列关于放射性主要分布的推测，合理的是（ ） 材料及标记 组别 T7噬菌体 大肠杆菌 放射性主要分布 ① 35S标记 无标记 上清液 ② 32P标记 无标记 沉淀物 ③ 无标记 15N标记 上清液和沉淀物 A. ①② B. ②③ C. ② D. ③ 8. 神经元中的乙酰胆碱、谷氨酸等小分子神经递质在轴突末梢中合成后，由囊泡膜上的转运蛋白将其逆浓度梯度泵入囊泡中储存，并运输到突触前膜活性区附近。下列叙述错误的是（ ） A. 乙酰胆碱等神经递质通过主动运输的方式泵入囊泡 B. 含神经递质的囊泡能运输到突触前膜可能与细胞骨架有关 C. 神经递质释放引起突触前膜发生化学信号到电信号的转换 D. 轴突末梢动作电位的产生是引起突触前膜释放神经递质的前提条件 9. 《氾胜之书》记载了留小麦种的方法：“取麦种，候熟可获，择穗大强者，斩束立场中之高燥处，曝使极燥。无令有白鱼，有辄扬治之。取干艾杂藏之，麦一石，艾一把；藏以瓦器、竹器，顺时种之，则收常倍。”下列相关叙述错误的是（ ） A. “候熟可获”时小麦种子中脱落酸含量增加，促使器官脱落 B. “曝使极燥”使细胞中自由水转化为结合水，以利于麦种储存 C. 干艾藏种和“藏以瓦器竹器”的目的均是抑制种子萌发 D. “顺时种之，则收常倍”强调了适时播种的重要性 10. 中华秋沙鸭是中国一种古老的迁徙鸟类，为国家一级保护动物，其栖息繁殖地破碎化严重。科研小组采用逐个计数法和红外触发相机法对某小岛上的中华秋沙鸭种群进行调查，以期为该种群提供更好的保护。下列叙述错误的是（ ） A. 逐个计数法一般用于调查个体较大、分布范围小的种群 B. 两种调查法都可准确统计出中华秋沙鸭的种群数量 C. 采用红外触发相机法可减少对中华秋沙鸭种群的干扰 D. 在春夏季与秋冬季调查，结果可能会有较大的差异 11. 《齐民要术》记载了泡菜的制作：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，内（纳，放入）瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止，不复调和。”下列叙述错误的是（ ） A. 该工艺菌种是酵母菌，可来自蔬菜表面或者陈泡菜水 B. “菜”在瓮中为发酵微生物提供碳源、氮源等营养物质 C. 加盐既可以增加泡菜口感，也可以抑制杂菌的繁殖 D. “令没菜把即止”可以创造无氧环境，有利于泡菜的制作 12. 环介导等温扩增技术（LAMP）是一种在恒温（60～65℃）条件下快速扩增DNA的技术，具有“简便、快速、精确、低价”的优点，被广泛应用于病原体检测、基因诊断等领域。与常规PCR相比，LAMP具有的特点是（ ） A. 不需要DNA聚合酶催化 B. 不需要加入引物 C. 不需要高温变性处理 D. 以核糖核苷酸为原料 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 13. 酶在生命活动中发挥着至关重要的作用，对酶结构与功能的深入研究不断推动着生物学的发展和生物技术的革新。我国科学家通过对Ⅰ型丙酮酸醛缩酶NahE的功能重构和定向进化，成功将其改造为可催化aldol、脱水、Michael加成及分子内SN2取代反应的多功能生物催化剂，实现了环丙烷骨架的高效不对称从头合成。下列有关叙述正确的是（ ） A. 改造后的NahE能够催化多种化学反应，体现了酶具有高效性 B. 定向进化技术通过对酶基因的突变和筛选，可定向改变酶的催化特性 C. 天然酶在酸性或碱性条件下容易失活，因此无法应用于工业生产 D. 科学家对NahE的改造过程属于蛋白质工程，其直接操作对象是基因 14. 草地围封是目前全球应用广泛的草地管理措施之一，但长期围封对草地生物多样性会产生负效应。研究人员以紫花针茅高寒草原为研究对象，通过设置中等放牧区和围封区，研究不同时段两区域物种丰富度变化，如图所示。已知重要值反映了物种在群落中的优势程度，数值越大表示优势地位越突出。下列叙述正确的是（ ） A. 可使用样方法调查该区域的植物的物种丰富度 B. 长期围封导致物种丰富度下降，群落中优势种的重要值也会降低 C. 推测2021年放牧区的抵抗力稳定性强于2013年放牧区的 D. 长期围封后，若去除围封措施，则该区域的群落可能发生次生演替 15. 斑驳病是由显性致病基因影响了黑色素细胞的增殖、迁移和存活所致，属于显性遗传病。患者表现为皮肤黑白斑驳，下图为某患病家族的遗传系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和伴Y遗传，下列叙述错误的是（ ） A. 致病基因可能位于常染色体上或X染色体上 B. 若Ⅲ2与正常女性结婚，则后代男性患病概率大于女性 C. Ⅱ2和Ⅲ2均为携带斑驳病显性基因的杂合子 D. 若Ⅱ3为患者，则可以确认Ⅰ1和Ⅰ2也患病 16. 细胞毒性T细胞表面的PD-1蛋白能与正常细胞表面的PD-L1结合，从而抑制免疫反应。肿瘤细胞常通过上调PD-L1表达量来逃避免疫攻击。我国科学家开发的一种瘤内疫苗嵌合体（iVAC），可解除肿瘤细胞的免疫逃逸。实验人员用iVAC处理肿瘤细胞，检测相关细胞的PD-L1和MHC-Ⅰ（组织相容性抗原）相对表达量，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） 注：T1为正常细胞组，T2为肿瘤细胞组，T3为iVAC处理的肿瘤细胞组。 A. PD-L1可抑制细胞毒性T细胞的活化 B. 抑制MHC-Ⅰ的表达可使细胞免疫减弱 C. iVAC阻止了肿瘤细胞上的PD-L1与PD-1结合 D. iVAC增强了肿瘤细胞的抗原特性，有利于免疫细胞识别 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 糖尿病肾病是糖尿病常见的微血管并发症。我国传统中药方剂参芪地黄汤在临床中被用于辅助治疗糖尿病肾病。下图为人体内血糖调节的部分机理示意图。研究人员将符合标准的糖尿病肾病患者随机分为两组：对照组给予基础治疗（控制血糖、血压等），实验组在基础治疗上加用参芪地黄汤。治疗前后的部分结果如表所示。回答下列问题： 组别 时间 CD4+/CD8+ 胰岛素抵抗指数 对照组 治疗前 1.15 5.44 治疗后 1.46 5.05 实验组 治疗前 1.16 5.32 治疗后 1.74 4.62 注：CD4+/CD8+正常参考值范围为1.4～2.0，低于1.4或高于2.0提示细胞免疫功能紊乱。 （1）图中促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有_____。 （2）据表分析，基础治疗能使糖尿病肾病患者的CD4+/CD8+的值_____（填“升高”或“降低”），表明基础治疗能_____。加用参芪地黄汤的基础治疗效果_____（填“优于”或“弱于”）对照组的基础治疗效果。 （3）胰岛素抵抗是指机体对胰岛素的敏感性下降，这会导致2型糖尿病的发生。已知胰岛素抵抗指数越高，表示胰岛素抵抗越严重。研究人员认为参芪地黄汤对2型糖尿病具有较好的疗效，其依据是_____。 （4）若研究人员要探究参芪地黄汤对胰岛B细胞受损导致的1型糖尿病模型小鼠的治疗效果，请简要写出实验设计思路：_____。 18. 植物叶片表皮的茸毛可减少水分蒸腾、防御害虫，蜡质层能阻挡病原菌侵染、减少紫外线伤害。某科研团队发现，某植株叶片表皮有茸毛与无茸毛、蜡质与非蜡质两对相对性状，分别受等位基因A/a、R/r控制。为研究这两对相对性状的遗传规律，实验人员选择四个纯合品系甲（有茸毛蜡质）、乙（有茸毛非蜡质）、丙（无茸毛非蜡质）、丁（无茸毛非蜡质）进行杂交实验，结果如表所示。回答下列问题： 杂交组合 F1 F2 ①甲×乙 有茸毛蜡质 有茸毛蜡质∶有茸毛非蜡质=3∶1 ②甲×丙 有茸毛蜡质 有茸毛蜡质∶无茸毛蜡质=3∶1 ③甲×丁 有茸毛蜡质 有茸毛蜡质∶有茸毛非蜡质∶无茸毛非蜡质=9∶3∶4 ④乙×丙 Ⅰ Ⅱ （1）根据表中结果分析，杂交组合④中的Ⅰ处结果为_____，Ⅱ处结果为_____。 （2）分析杂交组合③结果可知，F2中蜡质∶非蜡质=9∶7．据此推测，F2中非蜡质的植株的基因型很可能有_____种。 （3）为解释组合③F2中蜡质∶非蜡质=9∶7，实验人员提出A基因表达的产物参与了R基因表达的调控的假说。为验证该假说，实验人员运用基因编辑技术将取自品系甲的细胞中的A基因敲除，通过植物组织培养技术得到一株A基因缺失突变体植株。若该植株所结果实的表型为_____，则表明假说是正确的。同时可以说明A基因表达的产物_____（填“促进”或“抑制”）R基因表达。 （4）R基因编码的酶是催化蜡质素合成的关键酶，r基因是由R基因的启动子中缺失了一段碱基序列产生的。从基因表达角度分析，含r基因的纯合子表现为非蜡质的原因可能是_____。 19. 人工智能（AI）与无人机技术的结合为生态学研究提供了新方式。某团队利用此技术对某滨海湿地生态系统进行监测，该生态系统的部分生物组成如表所示。回答下列问题： 生物种类 生态角色 红树林 生产者 底栖硅藻 生产者 沙蚕 碎屑取食者/初级消费者 缢蛏 滤食性贝类/初级消费者 弹涂鱼 摄食藻类和沙蚕 白鹭 顶级消费者 （1）根据题中信息构建一条含有4个营养级的食物链：_____。 （2）利用AI技术分析了缢蛏和文蛤的取食行为。数据表明，在相同区域，两者取食的浮游植物种类有70%的重叠度。然而，长期监测发现两者种群数量保持相对稳定。 ①根据生态学基本观点，生态位重叠度高的物种之间通常会发生_____（填种间关系）。该区域中缢蛏和文蛤能长期共存，表明它们在_____（答出1点即可）等生态位上可能存在差异。 ②AI技术在此项研究中发挥的关键作用有_____。 A．实时调控两种生物的种群密度 B．对海量影像数据中的取食行为进行自动识别与量化统计 C．完全取代传统的野外生态学调查方法 D．建立模型，模拟预测两者种群数量的动态变化 （3）近年来，受上游污水排放影响，该湿地出现富营养化，导致该湿地的缢蛏等多种生物数量锐减，生态系统稳定性受到威胁。 ①从生态系统稳定性的角度分析，富营养化导致该湿地的抵抗力稳定性_____（填“增强”或“减弱”）。 ②研究团队初步提出在人工浮床上种植芦苇、香蒲等本地挺水植物的方案。请评估该方案的一项预期生态效益：_____。 （4）监测系统记录到一种有趣的现象：白鹭在捕食弹涂鱼时，会先用脚在水面附近快速敲击，然后捕食受惊跳起的鱼。试从信息传递在生态系统中的作用的角度，简要分析白鹭的这种捕食策略对白鹭种群的生存意义：_____。 20. 我国有大面积盐碱地，挖掘耐盐碱基因资源对生态治理具有重要意义。黑果枸杞是一种耐盐碱野生植物，能够在高盐碱等恶劣环境中生长。为探究其耐盐碱的机制，科研人员构建了LrCYP基因过表达的突变体植株（简称突变体），用300mmol·L-1的NaCl处理野生型（WT，LrCYP基因正常表达）和该突变体幼苗，并测定各项生理指标（如图1、2所示）。回答下列问题： （1）研究发现，与其他非耐盐碱植物相比，黑果枸杞等耐盐碱植物液泡中脯氨酸、甜菜碱等可溶性物质含量更高，推测这些物质含量变化对黑果枸杞适应高盐环境的意义是_____。 （2）实验中用300mmol·L-1的NaCl处理幼苗的目的是_____。 （3）根据图1分析，与野生型相比，高盐胁迫下突变体的叶绿素含量下降更_____（填“快”或“慢”），这有利于突变体维持较高的_____速率。 （4）SOD（超氧化物歧化酶）能清除细胞代谢产生的自由基。据图2推断，高盐胁迫下突变体细胞内积累的自由基更_____（填“多”或“少”），理由是_____。 （5）某地存在大面积盐碱地。科研人员基于上述研究，提出选择一种本地植物，然后将LrCYP基因通过基因工程转入该种植物中，以用于盐碱地的生态修复。 ①治理该盐碱地时，选择本土植物作为受体，这体现了生态工程的_____原理。 ②有观点认为将转基因植物用于生态修复可能存在生态风险，需要经过严格的生态安全评估后再推广应用。请举例说明一种潜在的生态风险：_____。 21. 苯乳酸（PLA）是一种天然防腐剂，能有效抑制食源性致病菌，在食品工业中具有广阔的应用前景。乳酸脱氢酶（LDH）是催化PLA合成的一种关键酶，透明颤菌血红蛋白（VHb）是由透明颤菌诱导合成的一种可溶性血红素蛋白，能提高细胞对氧的利用率。科研人员将LDH基因与VHb基因融合，构建LDH-VHb融合基因（图1），并将其与质粒载体（图2）连接，构建重组表达载体，然后导入大肠杆菌中以高效生产PLA．回答下列问题： （1）用PCR技术扩增LDH-VHb融合基因时，可选择的两种引物是_____，并在两种引物的_____（填“3′”或“5′”）端分别连接图中两种限制酶识别序列。 （2）在将重组载体导入大肠杆菌之前，需要用_____处理大肠杆菌。科研人员从培养得到的菌株中提取质粒，用图中HindⅢ和NdeⅠ双酶切后进行电泳，结果如图3所示，1号为没有导入质粒的大肠杆菌，2～5号为待测菌株。结合图1、2、3分析，2～5号的待测菌株成功中导入了重组载体的有_____。 （3）科研人员进一步测定大肠杆菌及PLA的相对含量（图4）。根据图4推测VHb基因表达产物的作用是_____，其机理可能是_____。 （4）PLA作为天然防腐剂，可替代化学防腐剂，具有重要的应用价值。若通过发酵工程来生产PLA，除了需要解决菌株的因素，还应考虑哪些因素？_____（答出1点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 聚球藻是一种海洋单细胞蓝细菌，能高效固定CO2．科研人员通过基因工程改造聚球藻，使其能将CO2迅速转化为生物油，这为实现“碳中和”提供了新思路。下列叙述正确的是（ ） A. CO2转化为生物油的过程发生在叶绿体基质中 B. 聚球藻细胞中不存在DNA与蛋白质的复合体 C. 该技术能减少碳排放，增加碳存储 D. 催化CO2固定的酶是在核糖体上合成的 【答案】D 【解析】 【详解】A、聚球藻是蓝细菌，属于原核生物，细胞内不存在叶绿体，CO2转化为生物油的过程发生在细胞质中，A错误； B、聚球藻进行DNA复制、转录时，DNA会分别与DNA聚合酶、RNA聚合酶（本质均为蛋白质）结合，形成DNA与蛋白质的复合体，因此细胞中存在该类结构，B错误； C、该技术可将大气中的CO2转化为生物油长期储存，降低了大气中CO2含量，实现了碳存储，有助于实现“碳中和”，但不能减少碳排放，C错误； D、催化CO2固定的酶本质为蛋白质，核糖体是所有细胞生物合成蛋白质的场所，因此该酶是在核糖体上合成的，D正确。 2. 某抗肿瘤药物X能通过阻断细胞周期来阻止癌细胞增殖。实验人员用药物X处理某动物的肿瘤细胞，观察实验组和对照组分裂后期的细胞图像，如图所示。已知两组细胞的染色体数相同，推测药物X抗肿瘤的机理是（ ） A. 抑制细胞DNA复制 B. 抑制细胞形成纺锤体 C. 抑制着丝粒分裂 D. 抑制同源染色体联会 【答案】B 【解析】 【详解】分析题图可知，对照组着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极；而实验组药物X处理后未发生对照组现象，故推测药物X抗肿瘤的机理抑制纺锤体的形成，B正确，ACD错误。 3. 细菌被噬菌体侵染后，噬菌体利用宿主细胞的ATP、氨基酸、核苷酸等资源进行自身复制，最终导致细菌裂解。在侵染过程中，细菌细胞内可能发生的变化是（ ） A. 细菌DNA复制速率加快 B. ATP的消耗速率大于合成速率 C. 核孔对mRNA的运输受阻 D. 线粒体中的耗氧量升高 【答案】B 【解析】 【详解】A、噬菌体侵染细菌后，会劫持细菌的代谢系统用于合成自身的组成成分，细菌自身的DNA复制会被抑制，而非速率加快，A错误； B、噬菌体增殖过程需要消耗大量宿主细胞的ATP，用于合成自身的核酸、蛋白质等物质，因此细胞内ATP的消耗速率大于合成速率，B正确； C、细菌属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，不存在核孔结构，C错误； D、细菌为原核生物，不含线粒体这一细胞器，D错误。 4. α1-抗胰蛋白酶（AAT）是一种由肝细胞合成后分泌进入循环系统的细胞因子，可保护肺组织免受蛋白酶攻击。错误折叠的AAT进入内质网后会引起内质网上的LC3蛋白发生脂化修饰反应，激活细胞自噬，从而降解错误折叠的蛋白质。下列叙述错误的是（ ） A. AAT正常发挥作用依赖于其特异的空间构象 B. 正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工 C. 错误折叠的AAT在内质网中的水解酶作用下被降解 D. 若LC3的脂化修饰反应被抑制，则肝细胞中错误折叠的AAT可能增多 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质的功能由其特定的空间结构决定，AAT要正常发挥保护肺组织的生理功能，必然依赖其特异的空间构象，A正确； B、AAT是肝细胞合成的分泌蛋白，分泌蛋白的加工路径为核糖体合成→内质网初步加工→高尔基体进一步加工、分类包装→分泌到细胞外，因此正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工，B正确； C、水解酶主要分布在溶酶体中，内质网无水解酶；且题干明确说明错误折叠的AAT通过激活细胞自噬降解，并非在内质网中被降解，C错误； D、根据题干信息，LC3脂化修饰是激活细胞自噬、降解错误折叠AAT的前提，若该修饰反应被抑制，细胞自噬无法激活，错误折叠的AAT不能被及时降解，因此肝细胞中错误折叠的AAT可能增多，D正确。 5. METTL3是一种RNA甲基化写入蛋白，可对mRNA上的部分腺嘌呤进行甲基化修饰，没有被甲基化的mRNA会被降解。下列叙述正确的是（ ） A. RNA甲基化通过抑制基因的转录调控基因的表达 B. RNA甲基化改变了翻译后的蛋白质的氨基酸序列 C. RNA甲基化一般不会导致生物遗传效应的改变 D. 抑制METTL3与mRNA结合，可导致该mRNA翻译的蛋白减少 【答案】D 【解析】 【详解】A、RNA甲基化是对已经转录形成的mRNA进行修饰，不影响基因的转录过程，调控的是翻译阶段的基因表达，A错误； B、RNA甲基化仅对腺嘌呤进行化学修饰，未改变mRNA的碱基排列顺序，因此翻译得到的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变，B错误； C、RNA甲基化会影响mRNA的降解速率，进而改变蛋白质的合成量，可导致生物的性状（遗传效应）发生改变，属于表观遗传调控，C错误； D、抑制METTL3与mRNA结合，mRNA无法完成甲基化，会被降解，可作为翻译模板的mRNA数量减少，因此该mRNA翻译的蛋白减少，D正确。 6. 在东非马拉维湖、坦噶尼喀湖和维多利亚湖三大湖里生活的丽鱼从一个单独的原始物种，经过爆发式进化形成大量丽鱼，现今东非马拉维湖中生活着800～1000种丽鱼。下列叙述正确的是（ ） A. 丽鱼进化最直接的证据是基因组等分子水平上的证据 B. 丽鱼的进化必然经过地理隔离和生殖隔离过程 C. 丽鱼的进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 D. 可遗传的有利变异、环境的定向选择和生殖隔离是多种丽鱼形成的必要条件 【答案】D 【解析】 【详解】A、生物进化最直接的证据是化石，基因组等分子水平的证据属于间接进化证据，A错误； B、生殖隔离是新物种形成的标志，但地理隔离不是物种形成的必需条件，即丽鱼的进化不一定会经过地理隔离，B错误； C、生存斗争包括种内斗争、种间斗争以及生物与无机环境之间的斗争，丽鱼的进化可通过上述多类生存斗争实现，并非仅依靠物种之间的生存斗争，C错误； D、可遗传的有利变异为进化提供原材料，环境的定向选择决定生物进化的方向，生殖隔离是新物种形成的标志，三者是多种丽鱼形成的必要条件，D正确。 7. T7噬菌体尾部的尾丝能与大肠杆菌表面的受体脂多糖结合形成一个通道，T7的DNA和部分蛋白质衣壳可以通过该通道进入大肠杆菌。实验人员用T7替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，如表所示。已知实验过程中大肠杆菌未裂解。据表分析，下列关于放射性主要分布的推测，合理的是（ ） 材料及标记 组别 T7噬菌体 大肠杆菌 放射性主要分布 ① 35S标记 无标记 上清液 ② 32P标记 无标记 沉淀物 ③ 无标记 15N标记 上清液和沉淀物 A. ①② B. ②③ C. ② D. ③ 【答案】C 【解析】 【详解】①组35S标记T7噬菌体的蛋白质，部分蛋白质衣壳进入大肠杆菌，因此放射性分布在上清液和沉淀物，①错误； ②组32P标记T7噬菌体的DNA，DNA全部进入大肠杆菌，因此放射性主要分布在沉淀物，②正确， ③组大肠杆菌被15N标记，15N为稳定同位素不含放射性，因此无法检测到放射性物质分布，③错误。 8. 神经元中的乙酰胆碱、谷氨酸等小分子神经递质在轴突末梢中合成后，由囊泡膜上的转运蛋白将其逆浓度梯度泵入囊泡中储存，并运输到突触前膜活性区附近。下列叙述错误的是（ ） A. 乙酰胆碱等神经递质通过主动运输的方式泵入囊泡 B. 含神经递质的囊泡能运输到突触前膜可能与细胞骨架有关 C. 神经递质释放引起突触前膜发生化学信号到电信号的转换 D. 轴突末梢动作电位的产生是引起突触前膜释放神经递质的前提条件 【答案】C 【解析】 【详解】A、神经递质逆浓度梯度运输，且需要囊泡膜上转运蛋白的协助，属于主动运输，A正确； B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可参与细胞内囊泡运输等生命活动，B正确； C、神经递质释放的过程中，突触前膜处发生的是电信号到化学信号的转换，化学信号到电信号的转换发生在突触后膜，C错误； D、只有当兴奋传导到轴突末梢，使轴突末梢产生动作电位时，才能触发突触前膜释放神经递质，D正确。 9. 《氾胜之书》记载了留小麦种的方法：“取麦种，候熟可获，择穗大强者，斩束立场中之高燥处，曝使极燥。无令有白鱼，有辄扬治之。取干艾杂藏之，麦一石，艾一把；藏以瓦器、竹器，顺时种之，则收常倍。”下列相关叙述错误的是（ ） A. “候熟可获”时小麦种子中脱落酸含量增加，促使器官脱落 B. “曝使极燥”使细胞中自由水转化为结合水，以利于麦种储存 C. 干艾藏种和“藏以瓦器竹器”的目的均是抑制种子萌发 D. “顺时种之，则收常倍”强调了适时播种的重要性 【答案】B 【解析】 【详解】 A、小麦种子成熟阶段，脱落酸含量会逐渐升高，脱落酸具有促进器官衰老、脱落的作用，A不符合题意； B、“曝使极燥”是晾晒种子的过程，该过程中种子细胞的自由水大量散失到外界，从而降低细胞代谢水平，利于储存，并非自由水转化为结合水，B符合题意； C、干艾可保持储存环境干燥、防虫，瓦器、竹器透气性良好，可避免种子无氧呼吸产生酒精腐烂，二者都能创造抑制种子萌发的条件，延长种子储存时间，C不符合题意； D、“顺时种之，则收常倍”指要在适宜的时节播种，才能保证种子萌发所需的温度等适宜条件，使作物后续生长更好、产量更高，体现了适时播种的重要性，D不符合题意。 10. 中华秋沙鸭是中国一种古老的迁徙鸟类，为国家一级保护动物，其栖息繁殖地破碎化严重。科研小组采用逐个计数法和红外触发相机法对某小岛上的中华秋沙鸭种群进行调查，以期为该种群提供更好的保护。下列叙述错误的是（ ） A. 逐个计数法一般用于调查个体较大、分布范围小的种群 B. 两种调查法都可准确统计出中华秋沙鸭的种群数量 C. 采用红外触发相机法可减少对中华秋沙鸭种群的干扰 D. 在春夏季与秋冬季调查，结果可能会有较大的差异 【答案】B 【解析】 【详解】A、逐个计数法适用于调查个体较大、种群数量少、分布范围小的种群，A正确； B、逐个计数法可准确统计符合适用条件的种群数量，但红外触发相机法属于估算种群数量的方法，存在漏拍、重复拍摄同一只个体等可能，无法准确统计种群数量，B错误； C、红外触发相机法无需研究人员近距离接触、捕捉中华秋沙鸭，可减少对其种群正常活动的干扰，C正确； D、中华秋沙鸭是迁徙鸟类，春夏季和秋冬季的迁徙行为会导致其在该小岛上的种群数量发生明显变化，因此不同季节调查结果可能差异较大，D正确。 11. 《齐民要术》记载了泡菜的制作：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，内（纳，放入）瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止，不复调和。”下列叙述错误的是（ ） A. 该工艺菌种是酵母菌，可来自蔬菜表面或者陈泡菜水 B. “菜”在瓮中为发酵微生物提供碳源、氮源等营养物质 C. 加盐既可以增加泡菜口感，也可以抑制杂菌的繁殖 D. “令没菜把即止”可以创造无氧环境，有利于泡菜的制作 【答案】A 【解析】 【详解】A、制作泡菜过程中用到的菌种主要是乳酸菌，A错误； B、“菜”含有有机物，可以为瓮中发酵的微生物提供碳源、氮源等营养物质，B正确； C、加盐可以给泡菜以咸味，增加泡菜的口感，并且“令极咸”的过程也能创造高盐环境，抑制杂菌的繁殖，C正确； D、“令没菜把即止”说明泡菜瓮中的水完全淹没泡菜，可以使菜处于无氧环境中，利于乳酸发酵，D正确。 12. 环介导等温扩增技术（LAMP）是一种在恒温（60～65℃）条件下快速扩增DNA的技术，具有“简便、快速、精确、低价”的优点，被广泛应用于病原体检测、基因诊断等领域。与常规PCR相比，LAMP具有的特点是（ ） A. 不需要DNA聚合酶催化 B. 不需要加入引物 C. 不需要高温变性处理 D. 以核糖核苷酸为原料 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA扩增的本质是DNA的复制，需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接形成子链，LAMP扩增DNA也需要DNA聚合酶参与，A错误； B、DNA聚合酶不具备从头合成DNA子链的能力，只能将脱氧核苷酸添加到引物的3'端延伸子链，因此LAMP也需要加入引物启动反应，B错误； C、常规PCR需要依次经过高温变性（90℃以上，使双链DNA解旋为单链）、低温复性、中温延伸的温度循环，而LAMP在60~65℃恒温条件下即可完成全部扩增过程，不需要额外的高温变性处理，C正确； D、LAMP的扩增产物是DNA，反应原料为4种脱氧核糖核苷酸，核糖核苷酸是合成RNA的原料，D错误。 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 13. 酶在生命活动中发挥着至关重要的作用，对酶结构与功能的深入研究不断推动着生物学的发展和生物技术的革新。我国科学家通过对Ⅰ型丙酮酸醛缩酶NahE的功能重构和定向进化，成功将其改造为可催化aldol、脱水、Michael加成及分子内SN2取代反应的多功能生物催化剂，实现了环丙烷骨架的高效不对称从头合成。下列有关叙述正确的是（ ） A. 改造后的NahE能够催化多种化学反应，体现了酶具有高效性 B. 定向进化技术通过对酶基因的突变和筛选，可定向改变酶的催化特性 C. 天然酶在酸性或碱性条件下容易失活，因此无法应用于工业生产 D. 科学家对NahE的改造过程属于蛋白质工程，其直接操作对象是基因 【答案】BD 【解析】 【详解】A、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。改造后的NahE能够催化多种化学反应，无法体现酶具有高效性，A错误； B、基因控制蛋白质的合成，定向进化技术通过对酶基因进行诱变，再筛选出符合需求的突变类型，可定向改变酶的催化特性，B正确； C、不同天然酶的最适pH存在差异，只要调控至适宜的pH条件，天然酶也可保持活性并应用于工业生产，C错误； D、对NahE的功能重构和定向进化属于对蛋白质结构功能的改造，属于蛋白质工程范畴，其直接操作对象是基因，D正确。 14. 草地围封是目前全球应用广泛的草地管理措施之一，但长期围封对草地生物多样性会产生负效应。研究人员以紫花针茅高寒草原为研究对象，通过设置中等放牧区和围封区，研究不同时段两区域物种丰富度变化，如图所示。已知重要值反映了物种在群落中的优势程度，数值越大表示优势地位越突出。下列叙述正确的是（ ） A. 可使用样方法调查该区域的植物的物种丰富度 B. 长期围封导致物种丰富度下降，群落中优势种的重要值也会降低 C. 推测2021年放牧区的抵抗力稳定性强于2013年放牧区的 D. 长期围封后，若去除围封措施，则该区域的群落可能发生次生演替 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、植物活动能力弱、活动范围小，调查该区域植物的物种丰富度可使用样方法，A正确； B、长期围封导致物种丰富度下降，优势种可获得更多资源，优势地位更突出，因此优势种的重要值会升高，B错误； C、生态系统的抵抗力稳定性与物种丰富度正相关，由图可知2021年放牧区物种丰富度高于2013年放牧区，因此2021年放牧区抵抗力稳定性更强，C正确； D、长期围封的区域仍保留原有土壤条件以及植物的种子或其他繁殖体，去除围封后发生的群落演替属于次生演替，D正确。 15. 斑驳病是由显性致病基因影响了黑色素细胞的增殖、迁移和存活所致，属于显性遗传病。患者表现为皮肤黑白斑驳，下图为某患病家族的遗传系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和伴Y遗传，下列叙述错误的是（ ） A. 致病基因可能位于常染色体上或X染色体上 B. 若Ⅲ2与正常女性结婚，则后代男性患病概率大于女性 C. Ⅱ2和Ⅲ2均为携带斑驳病显性基因的杂合子 D. 若Ⅱ3为患者，则可以确认Ⅰ1和Ⅰ2也患病 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、已知该病是显性遗传病，若致病基因位于X染色体上，则患病男性Ⅱ₂基因型为XAY，其与正常女性（XaXa）婚配，生出的儿子基因型均为XaY（全部正常）、女儿基因型均为XAXa（全部患病），但系谱中存在患病儿子Ⅲ₂和正常女儿Ⅲ₃，与伴X显性遗传的特征矛盾，因此致病基因不可能位于X染色体上，A错误； B、该病为常染色体显性遗传病，性状遗传与性别无关，Ⅲ₂为杂合显性个体（Aa），与正常隐性纯合女性（aa）结婚，后代男女患病概率相等，均为1/2，B错误； C、该病为常染色体显性遗传，Ⅱ₂患病但生育了正常隐性纯合子后代，说明Ⅱ₂为杂合子；Ⅲ₂的母亲为正常隐性纯合子，会传递给Ⅲ₂隐性正常基因，因此Ⅲ₂也为携带显性致病基因的杂合子，C正确； D、若Ⅱ3为患者，仅能说明Ⅰ₁和Ⅰ₂至少有一方携带显性致病基因（至少一方患病），也可能仅一方为杂合患者、另一方为正常纯合子，无法确认二者均患病，D错误。 16. 细胞毒性T细胞表面的PD-1蛋白能与正常细胞表面的PD-L1结合，从而抑制免疫反应。肿瘤细胞常通过上调PD-L1表达量来逃避免疫攻击。我国科学家开发的一种瘤内疫苗嵌合体（iVAC），可解除肿瘤细胞的免疫逃逸。实验人员用iVAC处理肿瘤细胞，检测相关细胞的PD-L1和MHC-Ⅰ（组织相容性抗原）相对表达量，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） 注：T1为正常细胞组，T2为肿瘤细胞组，T3为iVAC处理的肿瘤细胞组。 A. PD-L1可抑制细胞毒性T细胞的活化 B. 抑制MHC-Ⅰ的表达可使细胞免疫减弱 C. iVAC阻止了肿瘤细胞上的PD-L1与PD-1结合 D. iVAC增强了肿瘤细胞的抗原特性，有利于免疫细胞识别 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、题干表明细胞毒性T细胞表面的PD-1与PD-L1结合后会抑制免疫反应，说明PD-L1可通过该结合过程抑制细胞毒性T细胞的活化，A正确； B、MHC-Ⅰ是细胞表面呈递抗原的关键结构，细胞毒性T细胞需要识别靶细胞表面MHC-Ⅰ和抗原的复合物才能发挥作用，抑制MHC-Ⅰ的表达会导致细胞毒性T细胞无法有效识别靶细胞，细胞免疫减弱，B正确； C、由柱状图可知，iVAC处理的肿瘤细胞组PD-L1相对表达量远低于未处理的肿瘤细胞组，说明iVAC的作用是降低肿瘤细胞PD-L1的表达量，实验结果无法证明iVAC可阻止PD-L1与PD-1结合，C错误； D、iVAC处理后肿瘤细胞的MHC-Ⅰ相对表达量显著升高，MHC-Ⅰ可呈递肿瘤抗原，增强肿瘤细胞的抗原特性，有利于免疫细胞识别肿瘤细胞，D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 糖尿病肾病是糖尿病常见的微血管并发症。我国传统中药方剂参芪地黄汤在临床中被用于辅助治疗糖尿病肾病。下图为人体内血糖调节的部分机理示意图。研究人员将符合标准的糖尿病肾病患者随机分为两组：对照组给予基础治疗（控制血糖、血压等），实验组在基础治疗上加用参芪地黄汤。治疗前后的部分结果如表所示。回答下列问题： 组别 时间 CD4+/CD8+ 胰岛素抵抗指数 对照组 治疗前 1.15 5.44 治疗后 1.46 5.05 实验组 治疗前 1.16 5.32 治疗后 1.74 4.62 注：CD4+/CD8+正常参考值范围为1.4～2.0，低于1.4或高于2.0提示细胞免疫功能紊乱。 （1）图中促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有_____。 （2）据表分析，基础治疗能使糖尿病肾病患者的CD4+/CD8+的值_____（填“升高”或“降低”），表明基础治疗能_____。加用参芪地黄汤的基础治疗效果_____（填“优于”或“弱于”）对照组的基础治疗效果。 （3）胰岛素抵抗是指机体对胰岛素的敏感性下降，这会导致2型糖尿病的发生。已知胰岛素抵抗指数越高，表示胰岛素抵抗越严重。研究人员认为参芪地黄汤对2型糖尿病具有较好的疗效，其依据是_____。 （4）若研究人员要探究参芪地黄汤对胰岛B细胞受损导致的1型糖尿病模型小鼠的治疗效果，请简要写出实验设计思路：_____。 【答案】（1）葡萄糖、神经递质 （2） ①. 升高 ②. 改善免疫功能紊乱 ③. 优于 （3）实验组治疗后胰岛素抵抗指数下降幅度明显大于对照组，说明参芪地黄汤能显著减轻胰岛素抵抗，从而降低血糖 （4）将1型糖尿病模型小鼠随机分为两组，一组灌胃参芪地黄汤，另一组灌胃等量生理盐水；一段时间后检测两组小鼠的血糖浓度和胰岛素水平 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，能促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子是血液中的葡萄糖和神经递质。 【小问2详解】 题表信息显示，对照组患者接受的是基础治疗，与治疗前相比，治疗后其CD4＋/CD8＋的值升高至1.4～2.0范围内（即正常范围内），胰岛素抵抗指数降低，说明基础治疗能改善免疫功能紊乱。实验组是在基础治疗的前提下加用参芪地黄汤，该组CD4＋/CD8＋的值仍处于正常范围内，并且胰岛素抵抗指数降低得更多，说明其治疗效果优于对照组。 【小问3详解】 对比题表信息可知，对照组治疗后胰岛素抵抗指数下降0.39，实验组治疗后胰岛素抵抗指数下降0.7，实验组降幅更大，说明参芪地黄汤能显著减轻胰岛素抵抗，从而降低血糖。 【小问4详解】 若要探究参芪地黄汤对胰岛B细胞受损导致的1型糖尿病模型小鼠的治疗效果，可先将1型糖尿病模型小鼠随机分为两组，一组灌胃参芪地黄汤，另一组灌胃等量生理盐水，一段时间后检测两组小鼠的血糖浓度和胰岛素水平。 18. 植物叶片表皮的茸毛可减少水分蒸腾、防御害虫，蜡质层能阻挡病原菌侵染、减少紫外线伤害。某科研团队发现，某植株叶片表皮有茸毛与无茸毛、蜡质与非蜡质两对相对性状，分别受等位基因A/a、R/r控制。为研究这两对相对性状的遗传规律，实验人员选择四个纯合品系甲（有茸毛蜡质）、乙（有茸毛非蜡质）、丙（无茸毛非蜡质）、丁（无茸毛非蜡质）进行杂交实验，结果如表所示。回答下列问题： 杂交组合 F1 F2 ①甲×乙 有茸毛蜡质 有茸毛蜡质∶有茸毛非蜡质=3∶1 ②甲×丙 有茸毛蜡质 有茸毛蜡质∶无茸毛蜡质=3∶1 ③甲×丁 有茸毛蜡质 有茸毛蜡质∶有茸毛非蜡质∶无茸毛非蜡质=9∶3∶4 ④乙×丙 Ⅰ Ⅱ （1）根据表中结果分析，杂交组合④中的Ⅰ处结果为_____，Ⅱ处结果为_____。 （2）分析杂交组合③结果可知，F2中蜡质∶非蜡质=9∶7．据此推测，F2中非蜡质的植株的基因型很可能有_____种。 （3）为解释组合③F2中蜡质∶非蜡质=9∶7，实验人员提出A基因表达的产物参与了R基因表达的调控的假说。为验证该假说，实验人员运用基因编辑技术将取自品系甲的细胞中的A基因敲除，通过植物组织培养技术得到一株A基因缺失突变体植株。若该植株所结果实的表型为_____，则表明假说是正确的。同时可以说明A基因表达的产物_____（填“促进”或“抑制”）R基因表达。 （4）R基因编码的酶是催化蜡质素合成的关键酶，r基因是由R基因的启动子中缺失了一段碱基序列产生的。从基因表达角度分析，含r基因的纯合子表现为非蜡质的原因可能是_____。 【答案】（1） ①. 有茸毛蜡质 ②. 有茸毛蜡质：有茸毛非蜡质：无茸毛非蜡质=9：3：4 （2）5 （3） ①. 无茸毛非蜡质 ②. 促进 （4）r基因的启动子中缺失了一段碱基序列，导致RNA聚合酶无法识别和结合，转录过程受阻，不能合成催化蜡质素合成的关键酶，因此表现为非蜡质 【解析】 【小问1详解】 根据杂交组合③F2可知，有茸毛蜡质为双显，即有茸毛（A）对无茸毛（a）为显性，蜡质（R）对非蜡质（r）为显性，四个纯合品系： 甲（有茸毛蜡质）：AARR，乙（有茸毛非蜡质）：AArr，丙（无茸毛蜡质）：aaRR，丁（无茸毛非蜡质）：aarr。乙的基因型是AArr，丙的基因型是aaRR，二者杂交，F₁的基因型是AaRr，表现为有茸毛蜡质，对应Ⅰ处答案。 F₁自交，F₂的基因型及比例为A_R_:A_rr:aaR_:aarr=9:3:3:1，对应表现型为：有茸毛蜡质:有茸毛非蜡质:无茸毛非蜡质=9:3:4，对应Ⅱ处答案。 【小问2详解】 组合③的9:7，当A不存在时，不管R/r是什么，都表现为非蜡质，所以非蜡质的基因型是： AArr、Aarr、aaRR、aaRr、aarr，一共5种。 【小问3详解】 假说为：A基因表达的产物参与了R基因表达的调控。 将甲（AARR）的A基因敲除，得到的突变体基因型为aaRR。 如果假说正确，A基因缺失后，R基因无法正常表达，所以该植株表现为无茸毛非蜡质；这说明A基因表达的产物促进R基因表达。 【小问4详解】 r基因是R基因的启动子中缺失了一段碱基序列，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动子缺失后，RNA聚合酶无法识别和结合r基因的启动子，导致转录过程受阻，不能合成催化蜡质素合成的关键酶，因此无法合成蜡质，表现为非蜡质。 19. 人工智能（AI）与无人机技术的结合为生态学研究提供了新方式。某团队利用此技术对某滨海湿地生态系统进行监测，该生态系统的部分生物组成如表所示。回答下列问题： 生物种类 生态角色 红树林 生产者 底栖硅藻 生产者 沙蚕 碎屑取食者/初级消费者 缢蛏 滤食性贝类/初级消费者 弹涂鱼 摄食藻类和沙蚕 白鹭 顶级消费者 （1）根据题中信息构建一条含有4个营养级的食物链：_____。 （2）利用AI技术分析了缢蛏和文蛤的取食行为。数据表明，在相同区域，两者取食的浮游植物种类有70%的重叠度。然而，长期监测发现两者种群数量保持相对稳定。 ①根据生态学基本观点，生态位重叠度高的物种之间通常会发生_____（填种间关系）。该区域中缢蛏和文蛤能长期共存，表明它们在_____（答出1点即可）等生态位上可能存在差异。 ②AI技术在此项研究中发挥的关键作用有_____。 A．实时调控两种生物的种群密度 B．对海量影像数据中的取食行为进行自动识别与量化统计 C．完全取代传统的野外生态学调查方法 D．建立模型，模拟预测两者种群数量的动态变化 （3）近年来，受上游污水排放影响，该湿地出现富营养化，导致该湿地的缢蛏等多种生物数量锐减，生态系统稳定性受到威胁。 ①从生态系统稳定性的角度分析，富营养化导致该湿地的抵抗力稳定性_____（填“增强”或“减弱”）。 ②研究团队初步提出在人工浮床上种植芦苇、香蒲等本地挺水植物的方案。请评估该方案的一项预期生态效益：_____。 （4）监测系统记录到一种有趣的现象：白鹭在捕食弹涂鱼时，会先用脚在水面附近快速敲击，然后捕食受惊跳起的鱼。试从信息传递在生态系统中的作用的角度，简要分析白鹭的这种捕食策略对白鹭种群的生存意义：_____。 【答案】（1）底栖硅藻→沙蚕→弹涂鱼→白鹭（或红树林→沙蚕→弹涂鱼→白鹭） （2） ①. 种间竞争 ②. 食物类型（或取食时间、活动节律、栖息地等） ③. BD （3） ①. 减弱 ②. 吸收水体中过量的N、P等无机盐，减轻富营养化，改善水质。为水生动物提供栖息场所和食物来源，增加生物多样性，增强生态系统的自我调节能力 （4）白鹭的敲击行为（物理信息）可干扰弹涂鱼的行为，从而提高白鹭的捕食效率，有利于种群的生存和繁衍 【解析】 【小问1详解】 食物链起点为生产者（第一营养级），需包含4个营养级：底栖硅藻是生产者（第一营养级），沙蚕作为初级消费者摄食硅藻（第二营养级），弹涂鱼捕食沙蚕（第三营养级），白鹭为顶级消费者捕食弹涂鱼（第四营养级），符合要求。 【小问2详解】 ①生态位重叠度高说明物种对资源的需求重合度高，通常会发生种间竞争；二者能长期共存说明生态位存在分化，除取食的浮游植物外，在栖息空间、取食时间等维度的差异降低了竞争强度。 ②A、AI仅用于数据分析监测，无法直接调控生物种群密度，A错误： B、AI可高效处理海量影像数据，自动识别、量化取食行为，B正确； C、AI无法完全取代传统野外调查，二者为互补关系，C错误： D、AI可基于监测数据构建模型，预测种群数量动态变化，D正确。 【小问3详解】 ①抵抗力稳定性与生态系统物种丰富度、营养结构复杂程度正相关，富营养化导致生物数量锐减、营养结构简化，因此抵抗力稳定性减弱。 ②芦苇、香蒲等挺水植物的根系可吸收水体中的氮、磷等无机盐，降低富营养化程度，同时本地挺水植物可增加物种丰富度，优化群落结构，提升生态系统稳定性。 【小问4详解】 信息传递是生物正常生命活动的保障，白鹭敲击水面产生的振动等信息可使弹涂鱼受惊跳起，大幅提升捕食效率，使白鹭获得更多能量，有利于个体生存和后代繁殖，对种群延续有重要意义。 20. 我国有大面积盐碱地，挖掘耐盐碱基因资源对生态治理具有重要意义。黑果枸杞是一种耐盐碱野生植物，能够在高盐碱等恶劣环境中生长。为探究其耐盐碱的机制，科研人员构建了LrCYP基因过表达的突变体植株（简称突变体），用300mmol·L-1的NaCl处理野生型（WT，LrCYP基因正常表达）和该突变体幼苗，并测定各项生理指标（如图1、2所示）。回答下列问题： （1）研究发现，与其他非耐盐碱植物相比，黑果枸杞等耐盐碱植物液泡中脯氨酸、甜菜碱等可溶性物质含量更高，推测这些物质含量变化对黑果枸杞适应高盐环境的意义是_____。 （2）实验中用300mmol·L-1的NaCl处理幼苗的目的是_____。 （3）根据图1分析，与野生型相比，高盐胁迫下突变体的叶绿素含量下降更_____（填“快”或“慢”），这有利于突变体维持较高的_____速率。 （4）SOD（超氧化物歧化酶）能清除细胞代谢产生的自由基。据图2推断，高盐胁迫下突变体细胞内积累的自由基更_____（填“多”或“少”），理由是_____。 （5）某地存在大面积盐碱地。科研人员基于上述研究，提出选择一种本地植物，然后将LrCYP基因通过基因工程转入该种植物中，以用于盐碱地的生态修复。 ①治理该盐碱地时，选择本土植物作为受体，这体现了生态工程的_____原理。 ②有观点认为将转基因植物用于生态修复可能存在生态风险，需要经过严格的生态安全评估后再推广应用。请举例说明一种潜在的生态风险：_____。 【答案】（1）提高细胞液的渗透压，增强细胞在高盐碱环境中的吸水能力 （2）模拟高盐胁迫环境 （3） ①. 慢 ②. 光合 （4） ①. 少 ②. 突变体的SOD活性始终高于野生型的，SOD能清除自由基，因此突变体清除自由基能力更强，使突变体细胞内积累的自由基更少 （5） ①. 协调 ②. 转基因植物可能通过花粉传播与近缘野生种杂交，导致基因扩散，影响生态平衡 【解析】 【小问1详解】 耐盐碱植物液泡中脯氨酸、甜菜碱等可溶性物质含量更高，这些属于细胞内的溶质，它们可以提高细胞液的渗透压，在高盐碱环境中，外界溶液渗透压高，细胞液渗透压提升后，能增强细胞的吸水能力，避免细胞因失水而受损，以此适应高盐环境。 【小问2详解】 实验目的是探究黑果枸杞耐盐碱的机制，用300mmol·L⁻¹的NaCl处理幼苗，是为了模拟高盐胁迫环境，以此来模拟自然状态下的盐碱地环境，从而观察野生型和突变体在高盐环境下的生理变化，研究耐盐碱机制。 【小问3详解】 观察图1可以看到，在高盐胁迫下（时间4d、8d），突变体的叶绿素含量下降幅度比野生型更慢；叶绿素是光合作用的重要色素，叶绿素含量更高，就有利于突变体维持较高的光合速率，保证细胞能正常合成有机物，维持生命活动。 【小问4详解】 从图2可以看出，在高盐胁迫的各个时间点，突变体的SOD活性都高于野生型，而SOD的作用是清除细胞代谢产生的自由基，所以突变体清除自由基的能力更强，因此高盐胁迫下突变体细胞内积累的自由基更少。 【小问5详解】 ①治理盐碱地选择本土植物作为受体，是因为本土植物更适应本地的生态环境，能更好地融入当地生态系统，这体现了生态工程的协调原理，即生物与环境、生物与生物的协调与适应。 ②转基因植物用于生态修复的潜在生态风险有很多，比如转基因植物可能通过花粉传播与近缘野生种杂交，导致基因扩散，影响原有野生种群的基因库，打破生态平衡；还有可能转基因植物在新环境中成为优势物种，挤压本土物种的生存空间，导致本土物种减少甚至灭绝。 21. 苯乳酸（PLA）是一种天然防腐剂，能有效抑制食源性致病菌，在食品工业中具有广阔的应用前景。乳酸脱氢酶（LDH）是催化PLA合成的一种关键酶，透明颤菌血红蛋白（VHb）是由透明颤菌诱导合成的一种可溶性血红素蛋白，能提高细胞对氧的利用率。科研人员将LDH基因与VHb基因融合，构建LDH-VHb融合基因（图1），并将其与质粒载体（图2）连接，构建重组表达载体，然后导入大肠杆菌中以高效生产PLA．回答下列问题： （1）用PCR技术扩增LDH-VHb融合基因时，可选择的两种引物是_____，并在两种引物的_____（填“3′”或“5′”）端分别连接图中两种限制酶识别序列。 （2）在将重组载体导入大肠杆菌之前，需要用_____处理大肠杆菌。科研人员从培养得到的菌株中提取质粒，用图中HindⅢ和NdeⅠ双酶切后进行电泳，结果如图3所示，1号为没有导入质粒的大肠杆菌，2～5号为待测菌株。结合图1、2、3分析，2～5号的待测菌株成功中导入了重组载体的有_____。 （3）科研人员进一步测定大肠杆菌及PLA的相对含量（图4）。根据图4推测VHb基因表达产物的作用是_____，其机理可能是_____。 （4）PLA作为天然防腐剂，可替代化学防腐剂，具有重要的应用价值。若通过发酵工程来生产PLA，除了需要解决菌株的因素，还应考虑哪些因素？_____（答出1点）。 【答案】（1） ①. 引物2和引物3 ②. 5′ （2） ①. Ca2+ ②. 3号和4号 （3） ①. 促进大肠杆菌的生长和PLA的合成 ②. VHb能提高细胞对氧的利用率，增强细胞呼吸，为细胞的增殖和PLA的合成提供更多的能量 （4）发酵条件的优化（如温度、pH、溶氧量、营养成分配比等），PLA的提取与纯化工艺，原料成本与生产效率，废液处理与环保问题等 【解析】 【小问1详解】 PCR扩增需要分别结合在目的基因两条链的上下游，从而实现基因的完整扩增。引物2结合在VHb基因的3'端互补链，引物3结合在LDH基因的3'端链，两者搭配可以扩增出完整的LDH-VHb融合基因，所以选择引物2和引物3。限制酶识别序列需要连接在引物的5'端，这样在PCR扩增后，目的基因的两端会带有酶切位点，后续才能和同样被酶切的质粒进行连接，同时不会破坏目的基因的结构。 【小问2详解】 将重组载体导入大肠杆菌前，需要用Ca²⁺处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，也就是感受态细胞，便于重组载体的导入。质粒载体大小是4.5kb，LDH-VHb融合基因大小是0.5kb+1.1kb=1.6kb，所以重组载体的大小是4.5kb+1.6kb=6.1kb。 用HindⅢ和NdeⅠ双酶切后，会得到载体片段（4.5kb）和目的基因片段（1.6kb）。 1号是未导入质粒的大肠杆菌，没有质粒条带；3号和4号的电泳条带中，同时存在约4.5kb和1.6kb的条带，符合重组载体酶切后的结果，所以3号和4号成功导入了重组载体。 【小问3详解】 VHb基因表达产物作用：从图4a可以看到，含LDH-VHb的大肠杆菌菌体相对生物量比只含LDH的大肠杆菌高；图4b中含LDH-VHb的大肠杆菌PLA相对含量也更高，所以VHb基因表达产物能促进大肠杆菌的生长和PLA的合成。 机理：题干中提到VHb能提高细胞对氧的利用率，氧是细胞呼吸的重要原料，提高氧利用率可以增强细胞呼吸，细胞呼吸能产生更多的ATP，为细胞增殖和PLA合成提供能量，从而促进大肠杆菌生长和PLA合成。 【小问4详解】 发酵工程生产除了菌株本身，还需要考虑发酵条件，比如温度（影响酶活性）、pH（维持细胞正常代谢环境）、溶氧量（影响细胞呼吸）、营养成分配比（提供细胞生长和产物合成的原料）；另外还有PLA的提取与纯化工艺，这关系到最终产物的纯度和产量；同时原料成本与生产效率、废液处理与环保问题等也是实际生产中需要考量的因素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $