精品解析：福建百校联考2026年5月高三考前模拟生物试卷

生物 全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共15小题，1~10小题，每小题2分；11~15小题，每小题4分，共40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. 下列是教材中的四个实验与对应的实验结果，相关叙述正确的是（ ） 选项 实验 实验结果 A 高倍显微镜观察细胞质的流动 可直接观察到细胞质明显在流动 B 探究植物细胞的吸水和失水 细胞失水时，原生质层和细胞壁有一定程度的分离，液泡体积变大 C 绿叶中色素的提取和分离 色素带从上往下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b D 探究光照强度对光合作用强度的影响 烧杯中圆形小叶片浮起的数量，随烧杯与光源距离的缩短而不断增多 A. A B. B C. C D. D 2. 强光会引发植物相关保护性反应，已发现M基因在该过程发挥重要作用，研究人员构建了某作物的M基因过表达植株，以野生型（SR1）作为对照，研究不同光照条件对植株生长的影响，如图1、2所示。下列叙述不合理的是（ ） A. 高光强时，野生型的类囊体膜结构可能出现损伤 B. 强光下，M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量 C. 高光强时，M基因过表达植株的光饱和点低于野生型植株 D. 该实验结果可为生产中培育耐强光作物新品种提供新思路 3. 图1为美花石斛茎尖细胞有丝分裂的显微照片，图2为美花石斛分裂指数（分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值）变化。下列叙述错误的是（ ） A. 美花石斛茎尖细胞分裂旺盛，是较为理想的实验材料 B. 图1中，细胞分裂的过程依次是⑤→④→②→①→③ C. 取材观察美花石斛茎尖细胞有丝分裂的最佳时间是9:00 D. 美花石斛茎尖细胞还可用于观察低温诱导染色体数目变化的实验 4. 某地区的箭毒蛙会分泌具有剧毒的生物碱来抵御天敌，而当地的一种蛇类（食蛙蛇）却能耐受这种毒素。研究发现，食蛙蛇体内的某离子通道蛋白基因发生了碱基对替换，导致其蛋白结构改变，从而降低了对箭毒蛙生物碱的敏感性。下列叙述正确的是（ ） A. 食蛙蛇耐受箭毒蛙毒素的特性是基因突变和自然选择共同作用的结果 B. 该离子通道蛋白基因的突变体现了基因可以间接控制生物的性状 C. 箭毒蛙分泌的剧毒生物碱导致食蛙蛇离子通道蛋白基因发生突变 D. 该离子通道蛋白基因的突变导致食蛙蛇与其他蛇类产生了生殖隔离 5. 视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）是一种中枢神经系统退行性疾病，发病机制为患者免疫系统异常攻击星形胶质细胞进而造成髓鞘坏死。患者体内会特异性产生抗水通道蛋白4（AQP4）的抗体。AQP4是星形胶质细胞膜特异性跨膜蛋白（结构如图），其中A结构域暴露于细胞膜外侧，C结构域位于细胞膜内侧；星形胶质细胞可为神经髓鞘细胞提供营养支持与结构保护。下列叙述正确的是（ ） A. NMOSD是免疫系统自稳功能异常导致的免疫缺陷病 B. AQP4可作为抗原，被树突状细胞等抗原呈递细胞加工处理 C. AQP4抗体是与AQP4的B区域特异性结合 D. AQP4运输水分子的过程需要消耗能量，属于主动运输 6. 研究者用不同浓度的生长素类调节剂NAA，分别在黑暗和光照条件下处理拟南芥刚萌发的种子，一段时间后测量下胚轴长度，结果如下表。已知光照可通过激活光敏色素调控植物生长发育，生长素是其发挥调控作用的重要前提。下列相关分析错误的是（ ） NAA浓度（μM·L-1） 0 0.1 1 5 10 50 下胚轴长度（mm） 黑暗 11.5 11 8.1 5 2.9 1.5 光照 1.2 1.3 1.6 2.1 2.3 1.8 A. 光照激活光敏色素后，可通过调控基因表达抑制下胚轴伸长生长 B. 光照条件下的实验结果未体现高浓度的NAA抑制下胚轴伸长生长 C. 光照条件下，用ATP合成抑制剂处理拟南芥会影响下胚轴伸长生长 D. 光照条件下，促进拟南芥下胚轴伸长的最适NAA浓度为10μM·L-1 7. “稻田养鸭”是一种常见的生态农业模式。鸭子以稻田中的杂草、害虫和部分浮游生物为食，鸭粪还田为水稻提供养分。下列有关该稻田生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ） A. 鸭粪还田后，其中的含氮有机物可被水稻的根吸收，为水稻提供能量和营养 B. 鸭子的同化量包括其摄食的杂草、害虫中的能量以及鸭粪中的能量 C. “稻田养鸭”的农业模式实现了能量的多级利用，提高了能量传递效率 D. 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，才能维持其正常功能 8. 某校生物兴趣小组在开展生态学实验时，进行了以下操作或分析，其中错误的是（ ） A. 在“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”实验中，若样方内个体数过多导致计数困难，可适当减小样方面积 B. 在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，用血细胞计数板计数时，需先将盖玻片盖在计数室上，再从盖玻片边缘滴加培养液 C. 在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中，可利用土壤动物的趋湿、避光等特性，用诱虫器采集样本 D. 在“设计并制作生态缸，观察其稳定性"实验中，生态缸应置于阳光直射处以保证生产者获得充足的能量，且需定期向缸内添加食物和氧气 9. 下列关于微生物培养技术的叙述，正确的是（ ） A. 干热灭菌法能杀死物体内外所有的芽孢，而高压蒸汽灭菌法不能 B. 添加了尿素和酚红的培养基都可以用于筛选尿素分解菌 C. 平板划线法和稀释涂布平板法均可用于微生物计数，且计数结果均为活菌数 D. 培养乳酸菌时，需在培养基中添加维生素，并置于无氧环境中培养 10. 研究人员将糖尿病患者的血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，最终实现在体外再造胰岛组织并通过移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病患者。下列关于胰岛组织移植及相关技术的叙述，错误的是（ ） A. iPS细胞的形成和定向分化，实质都是基因的选择性表达 B. 血液单核细胞重编程为iPS细胞，不能体现动物细胞的全能性 C. 体外再造的胰岛组织移植时，需要长期使用免疫抑制剂以防止免疫排斥 D. 若采用核移植技术培育胚胎干细胞，可将患者体细胞注入去核卵母细胞中 11. 海马是哺乳动物大脑中与学习、短期记忆密切相关的关键脑区。雌激素能够作用于海马星形胶质细胞，维持脑内突触数量稳定并保障海马的正常形态与功能。科研人员选取不同年龄的正常雌鼠、切除卵巢（雌激素分泌的主要器官）雌鼠（GDX雌鼠）进行对照实验，检测海马形态与突触数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 雌激素分泌的分级调节中，下丘脑与垂体分泌的激素可定向运输至卵巢发挥作用 B. 雌激素与靶细胞膜上特异性受体结合，调控星形胶质细胞基因表达，进而影响海马形态 C. 中年GDX雌鼠的海马萎缩，有可能引发记忆功能障碍 D. GDX雌鼠体内负反馈调节失衡，会导致雌激素含量上升 12. 香豌豆是雌雄同株植物，具有紫花（由基因A控制）与红花（由基因a控制）、长花粉（由基因E控制）与圆花粉（由基因e控制）两对相对性状，两对基因位于一对同源染色体上，减数分裂时有较低概率发生染色体交换而重组。现有基因型为AAEE与aaee的两个植株杂交得到的紫花长花粉香豌豆甲（基因型为AaEe），以及基因型为AAee与aaEE的两个植株杂交得到的紫花长花粉香豌豆乙（基因型为AaEe）。以下方法一定可以区分甲、乙香豌豆的是（ ） A. 用光学显微镜观察两株香豌豆花药中减数分裂的细胞，根据联会方式进行区分 B. 根据两对基因设计特异性引物，对两株香豌豆进行PCR扩增和DNA测序 C. 两株香豌豆分别进行花药离体培养获得一株子代，诱导染色体加倍，观察其性状 D. 两株香豌豆分别与基因型为aaee的植株测交获得大量子代，观察、统计后代性状及比例 13. 某科研兴趣小组选取某湖泊生态系统中五种不同生物A、B、C、D、E，并对其消化道内食物组成进行分析，结果如图所示。已知该湖泊中存在有机碎屑，且A可以滤食水中的有机碎屑和浮游植物。下列叙述正确的是（ ） 生物种类 消化道内食物组成 A B B — C E D A、C E A、B A. 从生态系统组成成分分析，B为生产者，A、C、D、E均仅为消费者 B. 该食物网中，C处于第三、第四营养级，D处于第五营养级 C. 若该生态系统受到重金属污染，则重金属在D体内的浓度最高 D. 该生态系统的能量流动、物质循环和信息传递均沿食物网（链）进行 14. 城市绿化植物群落的水平结构和垂直结构显著影响其抗火性。研究人员总结了绿化植物的不同结构特征对火灾行为的影响（见下表）。下列分析正确的是（ ） 结构特征 表征因子 对火灾行为的影响 垂直结构 乔木层郁闭度 林下光照越强，草本生长越旺盛，火蔓延风险增加 水平结构 灌木层盖度 盖度过高会形成精细化燃料，易使地表火向树冠层跃升 垂直结构 垂直连续性 垂直连续性高时，火焰易从地表蔓延至树冠，火灾强度增大 物种构成 树种多样性 树种丰富度越高，其对火灾的抵抗力越强 注：盖度指植物地上部分垂直投影覆盖地面的面积百分比；郁闭度指林冠层遮蔽地面的程度。 A. 乔木层郁闭度较低时，林下光照减弱会抑制草本植物生长，从而降低火灾风险 B. 灌木层盖度和垂直连续性较高均会使地表火蔓延，应彻底清除林下灌木以消除隐患 C. 垂直结构复杂的群落中，不同植物因生态位分化而减少竞争，资源利用效率提高 D. 针阔混交林对火灾的抵抗力稳定性和灾后的恢复力稳定性均显著高于单一针叶纯林 15. 安格尔曼综合征通常由15号染色体上的E基因突变所致，但致病基因只有通过母亲遗传下去才是活跃的（能表达）。下图为某患该病家族的系谱图。经检测发现，Ⅱ2、Ⅲ1和Ⅲ2都仅有1个正常E基因，不考虑其他变异。下列叙述正确的是（ ） A. 该病的发生可能涉及表观遗传，因此不遵循分离定律 B. Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的基因型均相同 C. Ⅱ₃的致病基因来自Ⅰ2，但不会传给Ⅲ3 D. Ⅰ1与Ⅰ2、Ⅱ1与Ⅱ2生出患病后代的概率相同 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 长期吸入含有游离二氧化硅的硅尘会引起硅肺。研究人员对硅尘引起肺部细胞致病的机理展开了一系列研究。回答下列问题： （1）硅尘进入肺部后，肺泡巨噬细胞（AM）通过胞吞方式将其摄入，并运往______（填一种细胞器），但该细胞器无法分解硅尘，硅尘反复刺激导致肺泡细胞损伤，进而出现肺组织纤维化。 （2）研究人员进一步探究吸入硅尘后对患者AM自噬的影响，又进行了以下实验：分离健康人、硅肺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者（患病严重程度：Ⅰ期＜Ⅱ期＜Ⅲ期）AM细胞的Beclin1、LC3Ⅰ和LC3Ⅱ蛋白，用带有荧光的抗体标记相关蛋白，测定结果如图1所示（Beclin1是一种自噬标记蛋白，与细胞自噬程度呈正相关；LC3Ⅱ在自噬体膜上，其含量与自噬体数量呈正相关）。 ①据图1可知，细胞自噬过程LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值______（填“变大”“变小”或“不变”），说明AM内自噬体数量增多。 ②该实验的结论是______。 （3）脂多糖（LPS）是某些细菌细胞壁的成分，能被正常的细胞自噬清除。研究者用LPS继续处理了上述四组细胞，一段时间后测定了AM的凋亡情况，结果如图2所示，染料A能够特异性地与凋亡的AM结合。 研究人员认为，LPS能够促进AM凋亡，结合图2的实验现象，还需要补充的实验证据是______。进一步研究发现，该过程依赖于细胞内自噬体的积累。为验证上述推测，研究者用细胞自噬抑制剂处理了上述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期的AM。若实验结果为处理后能够被染料A染色的细胞数量______，则能够证明上述推测。 （4）硅肺患者感染了细菌后，通常会迅速加快肺部纤维化的过程，导致病情恶化。请根据以上的研究结果阐明出现该现象的机制：硅尘进入肺部AM→AM内______→细菌感染AM，导致LPS增多→AM内______→______→加剧肺部纤维化。 17. 乙醇（俗称酒精）被世界卫生组织国际癌症研究机构列为最高级别的1类致癌物（饮用时）。人体摄入的乙醇90%以上通过下图过程代谢，该过程产生的乙醛也是1类致癌物，且急性毒性为乙醇的10倍以上，饮酒导致的脸红心悸、头晕恶心主要由乙醛造成。相较于乙醛、乙醇，该过程产生的乙酸基本无毒，会很快代谢为二氧化碳和水。东亚人群中特有两种突变基因：ADH1B（一种乙醇脱氢酶）突变基因rs1229984，对应酶活性提高13倍；ALDH2（一种乙醛脱氢酶）突变基因rs671，对应酶完全失活。两对基因均为核基因，将ADH1B、ALDH2活性较高的等位基因分别记为A、B，活性较低的等位基因分别记为a、b，两对基因表现为不完全显性（即酶活性与显性基因数量成正比）。不考虑其他突变，回答下列问题： 注：虚线表示其他途径。 （1）研究表明，上述两对基因控制的性状遗传与性别无关，表明两对基因位于______（填“常染色体”或“性染色体”），且两对基因独立遗传，则两对基因的位置关系是______。 （2）一般来说，基因型为BB的个体“酒量”正常，基因型为Bb的个体“酒量”差，基因型为bb的个体“酒量”极差，后两种基因型个体均称为酒精不耐受。“酒量”主要由基因B/b决定的原因是______。考虑两对基因的功能，最容易发生急性酒精中毒的一种基因型是______，宿醉（饮酒后长时间不适）最严重的一种基因型是______。 （3）某基因检测机构列出的各基因型“酒量”排行中认为，基因型为AaBB的个体“酒量”比基因型为AABB的个体好，理由是______。 （4）你______（填“愿意”或“不愿意”）在合法合规的基因检测机构检测自己的“酒量”，理由是______。 18. 低温胁迫会对植物的正常生长发育造成不利影响，而冷驯化是植物应对低温环境的重要适应机制，即植物经过短期非致死低温处理后，可显著提升自身的抗冻能力。科研团队以模式植物拟南芥为实验材料，通过系列实验解析其冷驯化响应的分子调控机制。回答下列问题： （1）冷驯化过程中，植物感知外界低温信号后，会启动冷响应基因（COR基因）的表达，进而增强植株的冷冻耐受性。CBF蛋白可特异性结合在COR基因的启动子区域，该过程调控的是COR基因的______（填“转录”或“翻译”）过程。实验结果显示，CBF基因过量表达的拟南芥植株，冷冻耐受性大幅提升，而CBF基因敲除突变体对低温胁迫极为敏感。该实验结果说明CBF蛋白对COR基因的表达起______作用。 （2）染色体的主要由______和组蛋白两种物质组成。组蛋白乙酰化修饰可改变染色质空间结构，使其变得疏松，利于调控蛋白质与基因启动子结合，进而增强基因表达水平；组蛋白去乙酰化酶（D）可移除组蛋白上的乙酰基团，进而抑制基因表达。已知S蛋白能与D蛋白直接相互作用，科研人员检测野生型、S缺失突变体、D缺失突变体在不同温度下的生长状况，结果如下表（表中“+”数量越多，代表植株绿叶数量越多，生长状态越好）。 22℃ -4℃ -6℃ -8℃ -10℃ 野生型 ++++ ++++ +++ ++ S缺失突变体 ++++ ++++ + D缺失突变体 ++++ ++++ +++ +++ ++ 根据表中实验结果可知，S蛋白______（填“促进”或“抑制”）拟南芥冷冻耐受性，D蛋白______（填“促进”或“抑制”）拟南芥冷冻耐受性。 （3）为了证明S蛋白与D蛋白在同一通路，且S蛋白通过抑制D蛋白的功能提高了COR基因启动子区域乙酰化水平。可检测0℃处理后野生型和三种突变体的COR基因启动子区域乙酰化水平，请在图中相应位置绘制能证明上述结论的结果______。 （4）科研人员在添加蛋白质合成抑制剂的培养条件下，0℃处理不同时长后，检测野生型和S缺失突变体中D蛋白含量变化，结果如图所示。综合上述实验将“S蛋白、D蛋白、CBF蛋白”写在流程图相应位置上，完善拟南芥冷驯化调控冷冻耐受的分子机制流程。 低温刺激→①______合成→促进②______降解→组蛋白乙酰化水平升高→促进③______调控COR基因表达→提高拟南芥冷冻耐受性。 19. 浒苔是沿海常见的大型藻类，其爆发性生长形成的“绿潮”，使得浮游植物数量减少，海洋动物生物量显著降低，对海洋环境和沿海经济造成严重影响。科研人员测定了不同光照强度（光子数量密度）和温度对浒苔光化学效率的影响，以及富营养化与起始生物量对浒苔相对生长率的影响，结果如图 1、图 2 所示。 回答下列问题： （1）光化学效率（Fv/Fm）可反映植物的光合作用效率，正常植物Fv/Fm值为0.6~0.8。据图1可知，仅在______条件处理下的Fv/Fm值显著低于对照组且小于0.6，其他处理组的浒苔则能维持正常光化学效率。试从物质合成角度分析，低温、低光照强度条件下浒苔能通过提高光能利用率维持正常光合作用的原因：______。 （2）浒苔的生长率与水体富营养化程度密切相关。据图2所示，在相同起始生物量下，单独添加N或P均会______（填“促进”或“抑制”）浒苔生长，当二者共同作用时效果更强，推出施加N和P在促进浒苔生长方面表现为______效应。 （3）分析图2，在相同处理条件下，起始生物量越小的浒苔种群，其相对生长率越______（填“高”或“低”），原因是______。试从能量流动的角度解释，污水入海后浒苔种群大量繁殖形成“绿潮”，导致以下层浮游植物为食的海洋动物生物量显著降低的原因是______。 （4）研究者正在尝试对浒苔进行多元化利用，例如将浒苔捕捞堆肥制成有机肥料，或发酵产生沼气。这些利用方式使浒苔中的物质和能量重新进入生态系统，主要体现了生态工程的______原理。 20. 苯丙酮尿症（PKU）是一种由苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因发生单个碱基突变引起的常染色体隐性遗传病。患者因肝脏中PAH酶活性缺陷，导致苯丙氨酸代谢障碍，血液中苯丙酮酸浓度升高，造成神经系统损伤。2025年，苏黎世大学研究团队开发了一种基于Prime编辑的基因治疗策略，成功纠正了PKU模型小鼠的致病突变。Prime编辑系统（PE）由三部分组成：①Cas9n结构域；②RT结构域；③Prime编辑引导RNA（pegRNA），pegRNA包含引导序列、引物结合位点（PBS）和RT模板序列，其作用机制如图1所示。回答下列问题： （1）Prime编辑系统中，Cas9n结构域、RT结构域分别发挥了______酶和______酶的功能。RT模板序列需与突变位点附近的______（填“正常”或“突变”）序列相同，以实现对致病突变的精确修复。 （2）研究团队开发了LNP—mRNA递送策略（用脂质体包裹PE mRNA），给PKU模型小鼠注射2mg/kg的LNP—mRNA后，检测相关mRNA和蛋白质的水平如图2所示。结果表明，PEmRNA在细胞内的表达具有______（填“稳定性”或“瞬时性”），依据是______。 （3）给药7周后，提取小鼠肝细胞基因组DNA，通过_______技术扩增目的基因，______（填“能”或“不能”）通过琼脂糖凝胶电泳检测基因编辑效果，理由是______。 （4）为进一步验证PEmRNA是否成功表达并发挥功能，除了检测PAH的量和活性，还可以检测______（答出1点），评估基因治疗的效果。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 生物 全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共15小题，1~10小题，每小题2分；11~15小题，每小题4分，共40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. 下列是教材中的四个实验与对应的实验结果，相关叙述正确的是（ ） 选项 实验 实验结果 A 高倍显微镜观察细胞质的流动 可直接观察到细胞质明显在流动 B 探究植物细胞的吸水和失水 细胞失水时，原生质层和细胞壁有一定程度的分离，液泡体积变大 C 绿叶中色素的提取和分离 色素带从上往下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b D 探究光照强度对光合作用强度的影响 烧杯中圆形小叶片浮起的数量，随烧杯与光源距离的缩短而不断增多 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、高倍显微镜下不能直接观察到细胞质有明显的流动现象，需借助参照物进行观察，A错误； B、细胞失水时，液泡体积变小，B错误； C、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关，C正确； D、随着烧杯与光源的距离变近，烧杯中圆形小叶片浮起的数量变多，最终达到稳定，不会不断增多，D错误。 2. 强光会引发植物相关保护性反应，已发现M基因在该过程发挥重要作用，研究人员构建了某作物的M基因过表达植株，以野生型（SR1）作为对照，研究不同光照条件对植株生长的影响，如图1、2所示。下列叙述不合理的是（ ） A. 高光强时，野生型的类囊体膜结构可能出现损伤 B. 强光下，M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量 C. 高光强时，M基因过表达植株的光饱和点低于野生型植株 D. 该实验结果可为生产中培育耐强光作物新品种提供新思路 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，野生型在强光下叶绿素和类胡萝卜素的含量均下降，说明类囊体可能出现了损伤，A正确； B、由图可知，M基因过表达植株的叶绿素和类胡萝卜素（光合色素）均高于野生型，说明 M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量，B正确； C、M基因过表达植株的叶绿素和类胡萝卜素（光合色素）含量均高于野生型，因此光饱和点（达到最大净光合速率时的最小光照强度）也应高于野生型，C错误； D、强光下，M基因过表达植株叶绿素和类胡萝卜素（光合色素）含量高于野生型植株，光合效率更高，可为培育耐强光作物新品种提供新思路，如提高在强光下生长的植株M基因的表达量，D正确。 3. 图1为美花石斛茎尖细胞有丝分裂的显微照片，图2为美花石斛分裂指数（分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值）变化。下列叙述错误的是（ ） A. 美花石斛茎尖细胞分裂旺盛，是较为理想的实验材料 B. 图1中，细胞分裂的过程依次是⑤→④→②→①→③ C. 取材观察美花石斛茎尖细胞有丝分裂的最佳时间是9:00 D. 美花石斛茎尖细胞还可用于观察低温诱导染色体数目变化的实验 【答案】B 【解析】 【详解】A、美花石斛茎尖的分生区细胞分裂能力强，易找到处于分裂期的细胞，是观察有丝分裂的理想实验材料，A正确； B、有丝分裂分裂期的顺序为前期→中期→后期→末期，图中⑤为前期（染色体散乱分布）、④为中期（染色体着丝点排列在赤道板上）、①为后期（着丝点分裂，染色体移向细胞两极）、②为末期（染色体到达两极，核膜重建）、③为子细胞，因此分裂过程的正确顺序为⑤→④→①→②→③，B错误； C、由图2可知，9:00时美花石斛茎尖细胞分裂指数最高，处于分裂期的细胞数量最多，是取材观察有丝分裂的最佳时间，C正确； D、美花石斛茎尖细胞分裂旺盛，低温可抑制其分裂前期纺锤体的形成，从而诱导染色体数目加倍，因此可用于观察低温诱导染色体数目变化的实验，D正确。 4. 某地区的箭毒蛙会分泌具有剧毒的生物碱来抵御天敌，而当地的一种蛇类（食蛙蛇）却能耐受这种毒素。研究发现，食蛙蛇体内的某离子通道蛋白基因发生了碱基对替换，导致其蛋白结构改变，从而降低了对箭毒蛙生物碱的敏感性。下列叙述正确的是（ ） A. 食蛙蛇耐受箭毒蛙毒素的特性是基因突变和自然选择共同作用的结果 B. 该离子通道蛋白基因的突变体现了基因可以间接控制生物的性状 C. 箭毒蛙分泌的剧毒生物碱导致食蛙蛇离子通道蛋白基因发生突变 D. 该离子通道蛋白基因的突变导致食蛙蛇与其他蛇类产生了生殖隔离 【答案】A 【解析】 【详解】A、食蛙蛇耐受箭毒蛙毒素是基因突变（离子通道蛋白基因碱基对替换）提供变异材料，再经自然选择保留有利变异的结果，A正确； B、基因通过控制离子通道蛋白的结构，直接控制生物体性状，B错误； C、基因突变是随机的、不定向的，箭毒蛙分泌的剧毒生物碱对不定向的变异进行了定向选择，C错误； D、单个基因突变不会直接导致生殖隔离，生殖隔离是基因库差异足够大才导致的结果，D错误。 5. 视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）是一种中枢神经系统退行性疾病，发病机制为患者免疫系统异常攻击星形胶质细胞进而造成髓鞘坏死。患者体内会特异性产生抗水通道蛋白4（AQP4）的抗体。AQP4是星形胶质细胞膜特异性跨膜蛋白（结构如图），其中A结构域暴露于细胞膜外侧，C结构域位于细胞膜内侧；星形胶质细胞可为神经髓鞘细胞提供营养支持与结构保护。下列叙述正确的是（ ） A. NMOSD是免疫系统自稳功能异常导致的免疫缺陷病 B. AQP4可作为抗原，被树突状细胞等抗原呈递细胞加工处理 C. AQP4抗体是与AQP4的B区域特异性结合 D. AQP4运输水分子的过程需要消耗能量，属于主动运输 【答案】B 【解析】 【详解】A、免疫系统攻击自身组织AQP4属于免疫自稳功能异常引起的自身免疫病，而非免疫缺陷病，A错误； B、AQP4作为抗原可被抗原呈递细胞（如树突状细胞、巨噬细胞）摄取、加工处理，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，B正确； C、抗体存在于内环境中，只能识别并结合细胞膜外侧的A结构域，C错误； D、水通道蛋白运输水属于协助扩散，顺浓度梯度、不需要消耗能量，D错误。 6. 研究者用不同浓度的生长素类调节剂NAA，分别在黑暗和光照条件下处理拟南芥刚萌发的种子，一段时间后测量下胚轴长度，结果如下表。已知光照可通过激活光敏色素调控植物生长发育，生长素是其发挥调控作用的重要前提。下列相关分析错误的是（ ） NAA浓度（μM·L-1） 0 0.1 1 5 10 50 下胚轴长度（mm） 黑暗 11.5 11 8.1 5 2.9 1.5 光照 1.2 1.3 1.6 2.1 2.3 1.8 A. 光照激活光敏色素后，可通过调控基因表达抑制下胚轴伸长生长 B. 光照条件下的实验结果未体现高浓度的NAA抑制下胚轴伸长生长 C. 光照条件下，用ATP合成抑制剂处理拟南芥会影响下胚轴伸长生长 D. 光照条件下，促进拟南芥下胚轴伸长的最适NAA浓度为10μM·L-1 【答案】D 【解析】 【详解】A、NAA=0时，光照组下胚轴长度远低于黑暗组，说明光照能显著抑制下胚轴伸长，光敏色素被激活后通过信号转导调控基因表达，抑制细胞伸长，A正确； B、生长素具有“低浓度促进生长、高浓度抑制生长”的生理效应，而光照条件下，所有NAA处理组的下胚轴长度均大于对照组（NAA=0），仅表现为促进效应，未出现抑制效应，B正确； C、生长素是光敏色素发挥调控作用的必要条件，无论黑暗还是光照条件下，抑制ATP合成会影响生长素的极性运输，从而影响生长素信号的正常传递，进而影响下胚轴伸长生长，且植物生长需要ATP供能，ATP合成受到抑制，也会影响下胚轴的生长，C正确； D、光照条件下，10μM·L-1的NAA处理组下胚轴长度最长，但题目仅给出了5个浓度梯度，无法确定10μM·L-1就是最适浓度，最适浓度可能在5~50μM·L-1之间，D错误。 7. “稻田养鸭”是一种常见的生态农业模式。鸭子以稻田中的杂草、害虫和部分浮游生物为食，鸭粪还田为水稻提供养分。下列有关该稻田生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ） A. 鸭粪还田后，其中的含氮有机物可被水稻的根吸收，为水稻提供能量和营养 B. 鸭子的同化量包括其摄食的杂草、害虫中的能量以及鸭粪中的能量 C. “稻田养鸭”的农业模式实现了能量的多级利用，提高了能量传递效率 D. 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，才能维持其正常功能 【答案】D 【解析】 【详解】A、水稻是自养生物，通过光合作用将无机物合成有机物，不能利用粪便中有机物中的能量，A错误； B、鸭粪中的能量不属于鸭的同化量，B错误； C、能量的多级利用提高了能量利用率，不能提高能量传递效率，C错误； D、任何生态系统都需要外界能量补充（如太阳能）才能维持功能，D正确。 8. 某校生物兴趣小组在开展生态学实验时，进行了以下操作或分析，其中错误的是（ ） A. 在“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”实验中，若样方内个体数过多导致计数困难，可适当减小样方面积 B. 在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，用血细胞计数板计数时，需先将盖玻片盖在计数室上，再从盖玻片边缘滴加培养液 C. 在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中，可利用土壤动物的趋湿、避光等特性，用诱虫器采集样本 D. 在“设计并制作生态缸，观察其稳定性"实验中，生态缸应置于阳光直射处以保证生产者获得充足的能量，且需定期向缸内添加食物和氧气 【答案】D 【解析】 【详解】A、当样方内个体数量过多时，可适当减小样方面积，A正确； B、在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，用血细胞计数板计数时，需先将盖玻片盖在计数室上，再从盖玻片边缘滴加培养液，让培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去，B正确； C、用诱虫器采集土壤小动物样本利用了土壤小动物具有趋湿、避光的特性，C正确； D、生态缸要避免阳光直接照射，且密封后一般不需要定期添加食物和氧气，D错误。 9. 下列关于微生物培养技术的叙述，正确的是（ ） A. 干热灭菌法能杀死物体内外所有的芽孢，而高压蒸汽灭菌法不能 B. 添加了尿素和酚红的培养基都可以用于筛选尿素分解菌 C. 平板划线法和稀释涂布平板法均可用于微生物计数，且计数结果均为活菌数 D. 培养乳酸菌时，需在培养基中添加维生素，并置于无氧环境中培养 【答案】D 【解析】 【详解】A、干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法均可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，A错误； B、筛选分解尿素的微生物时，培养基需以尿素为唯一氮源，且需添加酚红作为指示剂，B错误； C、平板划线法仅能用于微生物的分离、纯化，不能用于微生物计数，稀释涂布平板法可用于微生物计数，但计数结果是估算的活菌数，C错误； D、乳酸菌为厌氧菌，且乳酸菌自身不能合成某些维生素，需在培养基中添加维生素，D正确。 10. 研究人员将糖尿病患者的血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，最终实现在体外再造胰岛组织并通过移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病患者。下列关于胰岛组织移植及相关技术的叙述，错误的是（ ） A. iPS细胞的形成和定向分化，实质都是基因的选择性表达 B. 血液单核细胞重编程为iPS细胞，不能体现动物细胞的全能性 C. 体外再造的胰岛组织移植时，需要长期使用免疫抑制剂以防止免疫排斥 D. 若采用核移植技术培育胚胎干细胞，可将患者体细胞注入去核卵母细胞中 【答案】C 【解析】 【详解】A、iPS细胞的形成和定向分化为胰岛组织细胞，实质是基因选择性表达，细胞形态、结构和功能发生特异性改变，A正确； B、细胞的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，血液单核细胞重编程为iPS细胞（多能干细胞），未发育成完整有机体，也未分化成其他各种细胞，不能体现全能性，B正确； C、自体iPS细胞诱导的胰岛组织，与患者自身细胞抗原一致，不会发生免疫排斥，C错误； D、核移植培育胚胎干细胞，可将患者的体细胞移入去核卵母细胞中，通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚，再用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。 11. 海马是哺乳动物大脑中与学习、短期记忆密切相关的关键脑区。雌激素能够作用于海马星形胶质细胞，维持脑内突触数量稳定并保障海马的正常形态与功能。科研人员选取不同年龄的正常雌鼠、切除卵巢（雌激素分泌的主要器官）雌鼠（GDX雌鼠）进行对照实验，检测海马形态与突触数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 雌激素分泌的分级调节中，下丘脑与垂体分泌的激素可定向运输至卵巢发挥作用 B. 雌激素与靶细胞膜上特异性受体结合，调控星形胶质细胞基因表达，进而影响海马形态 C. 中年GDX雌鼠的海马萎缩，有可能引发记忆功能障碍 D. GDX雌鼠体内负反馈调节失衡，会导致雌激素含量上升 【答案】C 【解析】 【详解】A、下丘脑、垂体产生的激素随血液运输到全身，只在靶器官或靶细胞特异性发挥作用，并非定向运输，A错误； B、雌激素属于固醇类激素，属于脂溶性激素，其受体在靶细胞内，B错误； C、海马是哺乳动物大脑中与学习、短期记忆密切相关的关键脑区，由图中数据可知，GDX雌鼠中年期海马相对体积减小，海马中突触相对数量减少，有可能引发记忆功能障碍，C正确； D、卵巢为雌激素分泌的主要器官，GDX雌鼠切除卵巢，体内雌激素偏低，通过负反馈调节，会使促性腺激素释放激素和促性腺激素升高，雌激素含量不会上升，D错误。 12. 香豌豆是雌雄同株植物，具有紫花（由基因A控制）与红花（由基因a控制）、长花粉（由基因E控制）与圆花粉（由基因e控制）两对相对性状，两对基因位于一对同源染色体上，减数分裂时有较低概率发生染色体交换而重组。现有基因型为AAEE与aaee的两个植株杂交得到的紫花长花粉香豌豆甲（基因型为AaEe），以及基因型为AAee与aaEE的两个植株杂交得到的紫花长花粉香豌豆乙（基因型为AaEe）。以下方法一定可以区分甲、乙香豌豆的是（ ） A. 用光学显微镜观察两株香豌豆花药中减数分裂的细胞，根据联会方式进行区分 B. 根据两对基因设计特异性引物，对两株香豌豆进行PCR扩增和DNA测序 C. 两株香豌豆分别进行花药离体培养获得一株子代，诱导染色体加倍，观察其性状 D. 两株香豌豆分别与基因型为aaee的植株测交获得大量子代，观察、统计后代性状及比例 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲、乙香豌豆花药中减数分裂的细胞联会方式相同，且通过光学显微镜无法分辨染色体上基因的序列，不能区分甲、乙，A不符合题意； B、由于甲、乙植株的基因型均为AaEe，基因碱基序列一样，进行PCR和DNA测序不能区分，B不符合题意； C、由于甲、乙植株的基因型均为AaEe，减数分裂时有较低概率发生染色体交换而重组，因此甲、乙植株都可以产生AE、Ae、aE、ae四种类型的花粉，选取一株诱导其染色体加倍后产生AAEE、AAee、aaEE、aaee四种纯合植株中的一种，观察其性状不能区分，C不符合题意； D、甲植株可以产生AE（多）、Ae（少）、aE（少）、ae（多）四种类型的配子，与aaee（产生的配子为ae）植株测交，统计子代表型为紫花长花粉（AaEe、多）、紫花圆花粉（Aaee、少）、红花长花粉（aaEe、少）、红花圆花粉（aaee、多）；乙植株可以产生AE（少）、Ae（多）、aE（多）、ae（少）四种类型的配子，与aaee（产生的配子为ae）植株测交，统计子代表型为紫花长花粉（AaEe、少）、紫花圆花粉（Aaee、多）、红花长花粉（aaEe、多）、红花圆花粉（aaee、少），故根据子代的性状比例可区分，D符合题意。 13. 某科研兴趣小组选取某湖泊生态系统中五种不同生物A、B、C、D、E，并对其消化道内食物组成进行分析，结果如图所示。已知该湖泊中存在有机碎屑，且A可以滤食水中的有机碎屑和浮游植物。下列叙述正确的是（ ） 生物种类 消化道内食物组成 A B B — C E D A、C E A、B A. 从生态系统组成成分分析，B为生产者，A、C、D、E均仅为消费者 B. 该食物网中，C处于第三、第四营养级，D处于第五营养级 C. 若该生态系统受到重金属污染，则重金属在D体内的浓度最高 D. 该生态系统的能量流动、物质循环和信息传递均沿食物网（链）进行 【答案】C 【解析】 【详解】A、A能滤食有机碎屑，属于分解者兼消费者，并非仅为消费者，A错误； B、题干说明：A可以滤食水中的有机碎屑和浮游植物，同时表格里A的消化道有B，说明A捕食B； B的消化道无内容，且A能捕食它，结合湖泊存在有机碎屑，B是生产者（浮游植物）； C的消化道有E，说明C捕食E； D的消化道有A、C，说明D捕食A和C； E的消化道有A、B，说明E捕食A和B。 由此整理出食物网链： B→A→E→C→D，B→A→D，B→E→C→D。所以C处于第三、第四营养级，D处于第三、第四、第五营养级，B错误； C、重金属沿食物链富集，D营养级最高，D体内重金属浓度最高，C正确； D、信息传递一般是双向的，而食物网（链）是单向的，信息传递不一定沿食物网（链）进行，D错误。 14. 城市绿化植物群落的水平结构和垂直结构显著影响其抗火性。研究人员总结了绿化植物的不同结构特征对火灾行为的影响（见下表）。下列分析正确的是（ ） 结构特征 表征因子 对火灾行为的影响 垂直结构 乔木层郁闭度 林下光照越强，草本生长越旺盛，火蔓延风险增加 水平结构 灌木层盖度 盖度过高会形成精细化燃料，易使地表火向树冠层跃升 垂直结构 垂直连续性 垂直连续性高时，火焰易从地表蔓延至树冠，火灾强度增大 物种构成 树种多样性 树种丰富度越高，其对火灾的抵抗力越强 注：盖度指植物地上部分垂直投影覆盖地面的面积百分比；郁闭度指林冠层遮蔽地面的程度。 A. 乔木层郁闭度较低时，林下光照减弱会抑制草本植物生长，从而降低火灾风险 B. 灌木层盖度和垂直连续性较高均会使地表火蔓延，应彻底清除林下灌木以消除隐患 C. 垂直结构复杂的群落中，不同植物因生态位分化而减少竞争，资源利用效率提高 D. 针阔混交林对火灾的抵抗力稳定性和灾后的恢复力稳定性均显著高于单一针叶纯林 【答案】C 【解析】 【详解】A、乔木层郁闭度低时林下光照强，草本植物生长旺盛，火灾风险增加，A错误； B、彻底清除灌木会破坏生态平衡，且可能增加地表裸露，B错误； C、垂直结构复杂，因生态位分化而减少竞争，能提高资源的利用效率，C正确； D、一般来说，针阔混交林的恢复力稳定性低于单一针叶纯林，D错误。 15. 安格尔曼综合征通常由15号染色体上的E基因突变所致，但致病基因只有通过母亲遗传下去才是活跃的（能表达）。下图为某患该病家族的系谱图。经检测发现，Ⅱ2、Ⅲ1和Ⅲ2都仅有1个正常E基因，不考虑其他变异。下列叙述正确的是（ ） A. 该病的发生可能涉及表观遗传，因此不遵循分离定律 B. Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的基因型均相同 C. Ⅱ₃的致病基因来自Ⅰ2，但不会传给Ⅲ3 D. Ⅰ1与Ⅰ2、Ⅱ1与Ⅱ2生出患病后代的概率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、安格尔曼综合征是15号染色体E基因突变，母源传递致病，仍遵循基因分离定律，表观遗传不改变基因传递规律，A错误； B、Ⅱ1的基因型不确定，因此不能确定Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的基因型是否均相同，B错误； C、Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ2（其母亲）导致其患病，可能会传给Ⅲ3，但不会导致Ⅲ3患病，C错误； D、Ⅰ1与Ⅰ2（携带致病基因，且该致病基因遗传给后代是活跃的）生出患病后代的概率为1/2，Ⅱ1与Ⅱ2（携带致病基因，且该致病基因遗传给后代是活跃的）生出患病后代的概率为1/2，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 长期吸入含有游离二氧化硅的硅尘会引起硅肺。研究人员对硅尘引起肺部细胞致病的机理展开了一系列研究。回答下列问题： （1）硅尘进入肺部后，肺泡巨噬细胞（AM）通过胞吞方式将其摄入，并运往______（填一种细胞器），但该细胞器无法分解硅尘，硅尘反复刺激导致肺泡细胞损伤，进而出现肺组织纤维化。 （2）研究人员进一步探究吸入硅尘后对患者AM自噬的影响，又进行了以下实验：分离健康人、硅肺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者（患病严重程度：Ⅰ期＜Ⅱ期＜Ⅲ期）AM细胞的Beclin1、LC3Ⅰ和LC3Ⅱ蛋白，用带有荧光的抗体标记相关蛋白，测定结果如图1所示（Beclin1是一种自噬标记蛋白，与细胞自噬程度呈正相关；LC3Ⅱ在自噬体膜上，其含量与自噬体数量呈正相关）。 ①据图1可知，细胞自噬过程LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值______（填“变大”“变小”或“不变”），说明AM内自噬体数量增多。 ②该实验的结论是______。 （3）脂多糖（LPS）是某些细菌细胞壁的成分，能被正常的细胞自噬清除。研究者用LPS继续处理了上述四组细胞，一段时间后测定了AM的凋亡情况，结果如图2所示，染料A能够特异性地与凋亡的AM结合。 研究人员认为，LPS能够促进AM凋亡，结合图2的实验现象，还需要补充的实验证据是______。进一步研究发现，该过程依赖于细胞内自噬体的积累。为验证上述推测，研究者用细胞自噬抑制剂处理了上述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期的AM。若实验结果为处理后能够被染料A染色的细胞数量______，则能够证明上述推测。 （4）硅肺患者感染了细菌后，通常会迅速加快肺部纤维化的过程，导致病情恶化。请根据以上的研究结果阐明出现该现象的机制：硅尘进入肺部AM→AM内______→细菌感染AM，导致LPS增多→AM内______→______→加剧肺部纤维化。 【答案】（1）溶酶体 （2） ①. 变大 ②. 患者AM细胞的自噬程度与患病程度呈正相关 （3） ①. 用染料A染色未经LPS处理的健康人、硅肺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者AM，被染料A着色的AM少于LPS处理组 ②. 减少 （4） ①. 自噬体数量增加 ②. 自噬体数量进一步积累 ③. AM凋亡 【解析】 【小问1详解】 溶酶体是细胞的“消化车间”，硅尘进入巨噬细胞后应是由溶酶体负责水解。 【小问2详解】 由图可知，相比于对照组（健康人），硅肺患者LC3Ⅱ含量变多，LC3Ⅰ含量变少，因此LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的值变大。随着患病严重程度的增加，Beclin1的含量越来越多，说明细胞自噬程度加剧，因此结论为患者AM细胞的自噬程度与患病程度呈正相关。 【小问3详解】 相比于未经LPS处理的健康人、硅肺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者AM，经LPS处理后，被染料A着色的AM增多，才可证明LPS能够促进AM凋亡，因此，还需要补充用染料A染色未经LPS处理的健康人、硅肺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者AM，被染料A着色的AM少于LPS处理组。若用细胞自噬抑制剂处理，那么被染料A染色的细胞数量应是减少，才能说明该过程依赖于细胞内自噬体的积累。 【小问4详解】 由（2）可知，患者AM细胞的自噬程度与患病程度呈正相关，因此，硅尘进入肺部AM，首先使得AM内自噬体数量增加；在（3）的实验中，LPS处理肺泡巨噬细胞，会使AM内自噬体积累，进而AM凋亡，引起加剧肺部纤维化；综合上述信息可知，硅尘进入肺部AM→AM内自噬体数量增加→细菌感染AM，导致LPS增多→AM内自噬体数量进一步积累→AM凋亡→加剧肺部纤维化。 17. 乙醇（俗称酒精）被世界卫生组织国际癌症研究机构列为最高级别的1类致癌物（饮用时）。人体摄入的乙醇90%以上通过下图过程代谢，该过程产生的乙醛也是1类致癌物，且急性毒性为乙醇的10倍以上，饮酒导致的脸红心悸、头晕恶心主要由乙醛造成。相较于乙醛、乙醇，该过程产生的乙酸基本无毒，会很快代谢为二氧化碳和水。东亚人群中特有两种突变基因：ADH1B（一种乙醇脱氢酶）突变基因rs1229984，对应酶活性提高13倍；ALDH2（一种乙醛脱氢酶）突变基因rs671，对应酶完全失活。两对基因均为核基因，将ADH1B、ALDH2活性较高的等位基因分别记为A、B，活性较低的等位基因分别记为a、b，两对基因表现为不完全显性（即酶活性与显性基因数量成正比）。不考虑其他突变，回答下列问题： 注：虚线表示其他途径。 （1）研究表明，上述两对基因控制的性状遗传与性别无关，表明两对基因位于______（填“常染色体”或“性染色体”），且两对基因独立遗传，则两对基因的位置关系是______。 （2）一般来说，基因型为BB的个体“酒量”正常，基因型为Bb的个体“酒量”差，基因型为bb的个体“酒量”极差，后两种基因型个体均称为酒精不耐受。“酒量”主要由基因B/b决定的原因是______。考虑两对基因的功能，最容易发生急性酒精中毒的一种基因型是______，宿醉（饮酒后长时间不适）最严重的一种基因型是______。 （3）某基因检测机构列出的各基因型“酒量”排行中认为，基因型为AaBB的个体“酒量”比基因型为AABB的个体好，理由是______。 （4）你______（填“愿意”或“不愿意”）在合法合规的基因检测机构检测自己的“酒量”，理由是______。 【答案】（1） ①. 常染色体 ②. 两对基因分别位于两对同源染色体上 （2） ①. 乙醛急性毒性为乙醇的10倍以上，饮酒导致的脸红心悸、头晕恶心主要由乙醛造成，而基因B编码的ALDH2能催化乙醛代谢为基本无毒的乙酸 ②. Aabb ③. aabb （3）基因型为AaBB的个体ADH1B活性略低于基因型为AABB的个体，可避免短时间内产生大量乙醛 （4） ①. 愿意 ②. 可得知自己是否酒精不耐受，控制饮酒量等##不愿意有信息泄漏风险，坚持不饮酒没必要检测等 【解析】 【小问1详解】 将ADH1B（催化乙醇→乙醛）、ALDH2（催化乙醛→乙酸）活性较高的等位基因分别记为A、B，活性较低的等位基因分别记为a、b，因为A/a、B/b两对基因控制的性状与性别无关，且两对基因均为核基因，所以两对基因位于常染色体上，两对基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。 【小问2详解】 “酒量”主要由基因B/b决定的原因是乙醛急性毒性为乙醇的10倍以上，饮酒导致的脸红心悸、头晕恶心主要由乙醛造成，而基因B编码的ALDH2能催化乙醛代谢为基本无毒的乙酸。最容易发生急性酒精中毒的情况是乙醛积累多，基因型为Aabb时，ADH1B活性高，能快速将乙醇转化为乙醛，而ALDH2失活，不能将乙醛转化为乙酸，乙醛大量积累，所以最容易发生急性酒精中毒。宿醉（饮酒后长时间不适）最严重的一种基因型是aabb，该种基因型个体的乙醇、乙醛代谢慢，长期堆积，会感到长时间不适。 【小问3详解】 基因型为AaBB的个体ADH1B活性低于基因型为AABB的个体，可避免短时间内产生大量乙醛，乙醛堆积少，酒量更好。 【小问4详解】 愿意检测，因为在合法合规的基因检测机构检测自己的“酒量”，可得知自己是否酒精不耐受，控制饮酒量，而基因检测存在基因信息泄漏风险，且饮酒对身体有害，坚持不饮酒的人没必要检测自己的“酒量”。 18. 低温胁迫会对植物的正常生长发育造成不利影响，而冷驯化是植物应对低温环境的重要适应机制，即植物经过短期非致死低温处理后，可显著提升自身的抗冻能力。科研团队以模式植物拟南芥为实验材料，通过系列实验解析其冷驯化响应的分子调控机制。回答下列问题： （1）冷驯化过程中，植物感知外界低温信号后，会启动冷响应基因（COR基因）的表达，进而增强植株的冷冻耐受性。CBF蛋白可特异性结合在COR基因的启动子区域，该过程调控的是COR基因的______（填“转录”或“翻译”）过程。实验结果显示，CBF基因过量表达的拟南芥植株，冷冻耐受性大幅提升，而CBF基因敲除突变体对低温胁迫极为敏感。该实验结果说明CBF蛋白对COR基因的表达起______作用。 （2）染色体的主要由______和组蛋白两种物质组成。组蛋白乙酰化修饰可改变染色质空间结构，使其变得疏松，利于调控蛋白质与基因启动子结合，进而增强基因表达水平；组蛋白去乙酰化酶（D）可移除组蛋白上的乙酰基团，进而抑制基因表达。已知S蛋白能与D蛋白直接相互作用，科研人员检测野生型、S缺失突变体、D缺失突变体在不同温度下的生长状况，结果如下表（表中“+”数量越多，代表植株绿叶数量越多，生长状态越好）。 22℃ -4℃ -6℃ -8℃ -10℃ 野生型 ++++ ++++ +++ ++ S缺失突变体 ++++ ++++ + D缺失突变体 ++++ ++++ +++ +++ ++ 根据表中实验结果可知，S蛋白______（填“促进”或“抑制”）拟南芥冷冻耐受性，D蛋白______（填“促进”或“抑制”）拟南芥冷冻耐受性。 （3）为了证明S蛋白与D蛋白在同一通路，且S蛋白通过抑制D蛋白的功能提高了COR基因启动子区域乙酰化水平。可检测0℃处理后野生型和三种突变体的COR基因启动子区域乙酰化水平，请在图中相应位置绘制能证明上述结论的结果______。 （4）科研人员在添加蛋白质合成抑制剂的培养条件下，0℃处理不同时长后，检测野生型和S缺失突变体中D蛋白含量变化，结果如图所示。综合上述实验将“S蛋白、D蛋白、CBF蛋白”写在流程图相应位置上，完善拟南芥冷驯化调控冷冻耐受的分子机制流程。 低温刺激→①______合成→促进②______降解→组蛋白乙酰化水平升高→促进③______调控COR基因表达→提高拟南芥冷冻耐受性。 【答案】（1） ①. 转录 ②. 促进 （2） ①. DNA ②. 促进 ③. 抑制 （3） （4） ①. S蛋白 ②. D蛋白 ③. CBF蛋白 【解析】 【小问1详解】 CBF蛋白特异性结合在COR基因的启动子区域，启动子是转录的调控位点，RNA聚合酶与启动子结合启动转录，因此CBF蛋白调控的是转录过程。CBF基因过量表达植株冷冻耐受性大幅提升，而CBF基因敲除的突变体对低温极度敏感，可得结论：CBF蛋白能够通过促进COR基因转录，提升植株抗冻性。 【小问2详解】 染色体的主要成分为DNA和组蛋白。由表格数据可知，S蛋白缺失突变体抗冻能力变差，可推知S蛋白促进拟南芥的抗冻耐受性。由D蛋白缺失突变体抗冻能力变强可知，D蛋白抑制拟南芥的抗冻耐受性。 【小问3详解】 图中2组显著高于1组，说明D蛋白能降低COR基因启动子区域乙酰化水平；因实验目的是为了证明S蛋白与D蛋白在同一通路，且S蛋白通过抑制D蛋白的功能提高了COR基因启动子区域乙酰化水平，因此S基因在D缺失突变体中无法发挥抑制作用，使得图中第2组的COR基因启动子区域乙酰化水平提高；3组中，S缺失突变体无法抑制D蛋白的作用，故第3组COR基因启动子区域乙酰化水平会降低，使得3组的纵坐标高度应低于对照组（第1组）。第4组为D和S缺失双突变体，S蛋白无法发挥作用，双突变体与仅D缺失的突变体COR基因启动子区域乙酰化水平就会相同，故第4组柱的高度与第2组大致相同，结果如图： 【小问4详解】 结合图2可知，野生型体内，在S蛋白存在的情况下，冷处理时间越长，D的含量下降，而加入蛋白将集结抑制剂后，S蛋白的作用效果不明显，而在S缺失突变体中D的含量与是否加入蛋白降解抑制剂关系不大。据此可推测CBF蛋白能提高植物的抗冷特性是通过促进相关基因的表达实现的，而S蛋白对拟南芥冷冻耐受的调节是通过促进D的分解，进而促进相关基因的表达实现的，因此流程为：低温刺激→S蛋白合成→促进D蛋白降解→组蛋白乙酰化水平升高→促进CBF蛋白调控COR基因表达→提高冷冻耐受性。 19. 浒苔是沿海常见的大型藻类，其爆发性生长形成的“绿潮”，使得浮游植物数量减少，海洋动物生物量显著降低，对海洋环境和沿海经济造成严重影响。科研人员测定了不同光照强度（光子数量密度）和温度对浒苔光化学效率的影响，以及富营养化与起始生物量对浒苔相对生长率的影响，结果如图 1、图 2 所示。 回答下列问题： （1）光化学效率（Fv/Fm）可反映植物的光合作用效率，正常植物Fv/Fm值为0.6~0.8。据图1可知，仅在______条件处理下的Fv/Fm值显著低于对照组且小于0.6，其他处理组的浒苔则能维持正常光化学效率。试从物质合成角度分析，低温、低光照强度条件下浒苔能通过提高光能利用率维持正常光合作用的原因：______。 （2）浒苔的生长率与水体富营养化程度密切相关。据图2所示，在相同起始生物量下，单独添加N或P均会______（填“促进”或“抑制”）浒苔生长，当二者共同作用时效果更强，推出施加N和P在促进浒苔生长方面表现为______效应。 （3）分析图2，在相同处理条件下，起始生物量越小的浒苔种群，其相对生长率越______（填“高”或“低”），原因是______。试从能量流动的角度解释，污水入海后浒苔种群大量繁殖形成“绿潮”，导致以下层浮游植物为食的海洋动物生物量显著降低的原因是______。 （4）研究者正在尝试对浒苔进行多元化利用，例如将浒苔捕捞堆肥制成有机肥料，或发酵产生沼气。这些利用方式使浒苔中的物质和能量重新进入生态系统，主要体现了生态工程的______原理。 【答案】（1） ①. 低温、高光照强度##4℃、400μmol/（m2·s） ②. 低温虽然抑制了光合作用相关酶的活性，但浒苔可通过增加色素（如叶绿素）和相关酶的合成量，提高光能利用率，维持正常光合作用 （2） ①. 促进 ②. 协同 （3） ①. 高 ②. 起始生物量越小，个体间的种内竞争越弱，每个个体可获得更多的营养、光照、空间等资源，因此相对生长率更高 ③. 污水中的氮和磷促进浒苔大量繁殖覆盖海面阻挡阳光，导致下层浮游植物光合作用减弱，固定太阳能减少，海洋动物食物来源不足，流向海洋动物的能量减少，最终导致海洋动物生物量显著降低 （4）循环 【解析】 【小问1详解】 图1通过设置不同温度（4℃、20℃、30℃）和光照强度【20μmol/（m2·s）、140μmol/（m2·s）、400μmol/（m2·s）】的组合处理，以最适条件【20℃、140μmol/（m2·s）】为对照组，测定浒苔的光化学效率（Fv/Fm），发现仅在低温、高光照强度【4℃、400μmol/（m2·s）】下Fv/Fm显著低于对照组，且小于0.6，推测其他处理组在低温、低光照强度处理时，低温虽然抑制了光合作用相关酶的活性，浒苔可能通过增加色素和酶合成量来维持正常光合作用。 【小问2详解】 图2通过设置对照组（不施肥）和单独施N、单独施P、同时施N和P的处理，并在不同起始生物量下测定相对生长率，结果显示无论起始生物量高或低，单独施N或P均可促进浒苔生长，二者共同作用效果更强（协同效应）。 【小问3详解】 起始生物量越小，种内竞争越弱，浒苔的相对生长率越高。从能量流动角度分析海洋动物生物量下降的原因：污水入海后N、P促进浒苔大量繁殖，覆盖水面阻挡阳光，导致下层浮游植物光合固碳减少，进而使以浮游植物为食的动物因食物来源不足，生物量降低。 【小问4详解】 将浒苔堆肥或利用浒苔产生沼气，实现了物质循环利用和能量的多级利用，体现了生态工程的循环原理。 20. 苯丙酮尿症（PKU）是一种由苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因发生单个碱基突变引起的常染色体隐性遗传病。患者因肝脏中PAH酶活性缺陷，导致苯丙氨酸代谢障碍，血液中苯丙酮酸浓度升高，造成神经系统损伤。2025年，苏黎世大学研究团队开发了一种基于Prime编辑的基因治疗策略，成功纠正了PKU模型小鼠的致病突变。Prime编辑系统（PE）由三部分组成：①Cas9n结构域；②RT结构域；③Prime编辑引导RNA（pegRNA），pegRNA包含引导序列、引物结合位点（PBS）和RT模板序列，其作用机制如图1所示。回答下列问题： （1）Prime编辑系统中，Cas9n结构域、RT结构域分别发挥了______酶和______酶的功能。RT模板序列需与突变位点附近的______（填“正常”或“突变”）序列相同，以实现对致病突变的精确修复。 （2）研究团队开发了LNP—mRNA递送策略（用脂质体包裹PE mRNA），给PKU模型小鼠注射2mg/kg的LNP—mRNA后，检测相关mRNA和蛋白质的水平如图2所示。结果表明，PEmRNA在细胞内的表达具有______（填“稳定性”或“瞬时性”），依据是______。 （3）给药7周后，提取小鼠肝细胞基因组DNA，通过_______技术扩增目的基因，______（填“能”或“不能”）通过琼脂糖凝胶电泳检测基因编辑效果，理由是______。 （4）为进一步验证PEmRNA是否成功表达并发挥功能，除了检测PAH的量和活性，还可以检测______（答出1点），评估基因治疗的效果。 【答案】（1） ①. 限制（或限制性内切核酸） ②. 逆转录 ③. 正常 （2） ①. 瞬时性 ②. PEmRNA和蛋白质水平分别在6小时左右和28小时左右达到峰值，且随时间推移，mRNA的含量和蛋白质的含量均降低 （3） ①. PCR ②. 不能 ③. 该病是单个碱基突变引起的，基因的长度不变，而琼脂糖凝胶电泳只能检测基因长度，不能检测具体的碱基序列 （4）血液中苯丙酮酸浓度（或神经损伤程度） 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，Cas9n结构域切割DNA链，其有限制酶（限制性内切核酸酶）功能，RT结构域以pegRNA序列的RT为模板合成DNA，行使逆转录酶功能。要修复致病突变，RT模板必须携带正常基因序列，才能将突变序列改变为正常序列。 【小问2详解】 据图2分析，PEmRNA和蛋白质水平分别在6小时左右和28小时左右达到峰值，且随时间推移，mRNA的含量和蛋白质的含量均降低，因此表达呈瞬时性，另外，mRNA会被细胞内核酸酶降解，不能持续存在，翻译出的蛋白质也随之减少。 【小问3详解】 扩增目的基因常用PCR技术。该病是单个碱基突变引起的，基因片段长度不变，琼脂糖凝胶电泳只能分离不同大小的DNA，不能分辨单碱基差异，因此无法检测编辑效果。 【小问4详解】 评估治疗效果的核心是检测疾病相关表型：检测PKU的关键指标是血液中苯丙酮酸浓度是否下降，PAH功能恢复则苯丙氨酸代谢正常，血液中的苯丙酮酸浓度下降，同时可观察神经系统的功能是否得到改善。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $