精品解析：上海市崇明区2025学年第二学期高三第二次模拟考试 生物学

2025学年第二学期高三第二次模拟考试 生物学 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．作答必须全部涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。选择题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸的相应区域。 3．“单选”指每题只有一个正确选项，“多选”指每题有两个或两个以上选项，“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。 “荒漠工程师”生物结皮（共19分） 1. “生物土壤结皮”（简称“结皮”）广泛分布于荒漠地区，是由生活在土壤表层的蓝藻、细菌、绿藻和苔藓等同土壤颗粒紧密胶结形成的复合体。“结皮”中叶绿素含量和土壤总有机碳含量（图1）等可表征“结皮”发育程度。研究表明“结皮”发育通常遵循“裸露沙地→藻类结皮→地衣结皮→苔藓结皮”的演替序列。 注：土壤有机碳是由微生物作用形成的腐殖质、动植物残体及微生物体的总称。ck表示对照组。 （1）“结皮”的演替过程属于____演替，其可到达的顶级群落类型为______。 （2）“结皮”中含有叶绿素的生物共有的特征是______。（编号选填） ①有核糖体②有叶绿体③能进行卡尔文循环④能进行细胞呼吸⑤作为生产者⑥作为消费者 （3）推测“结皮”的发育程度与其生物量之间的关系__________。 （4）图1的变化趋势说明“结皮”可推动_________。（编号选填） ①水循环②碳循环③氮循环④硫循环 （5）结合上述资料，“结皮”作为荒漠工程师的原因是其可以_________。 A. 提高土壤的含水率和养分 B. 缓冲土壤温度剧烈波动 C. 改变食物网的复杂程度 D. 使能量沿营养级逐步递增 土壤线虫类群丰富，食性多样，对水分和土壤养分的需求较高，且对高温敏感，常作为旱区生态系统的指示生物。研究人员于夏季开展“结皮”对土壤线虫空间分布影响的调查。 （6）下列设计符合研究要求的是________。 A. 分别在有无结皮的样地中随机选取5个面积不同的样方 B. 每个样方按照2cm深度梯度采集0～14cm的土壤样品 C. 将同一样地、不同土层深度的样品混合后提取土壤线虫 D. 观察并统计每个样品中土壤线虫的数量和种类 （7）土壤线虫提取装置如图2所示。实验时沿漏斗内壁缓慢加水，使土壤样品充分浸润但不形成明显水层。室温静置24～48h后，打开止水阀，收集烧杯底部悬液，用于镜检。下列说法正确的是____。 A. 实验原理主要利用土壤线虫的趋光性 B. 不同土壤样品的分离时长可不相同 C. 若形成明显水层易导致线虫死亡 D. 可采用稀释涂布平板法统计线虫数量 （8）实验测定土壤线虫的数量变化如图3所示。综合题干信息，阐述有无结皮对土壤线虫空间分布的影响及其作用机制_________。 【答案】（1） ①. 初生 ②. 荒漠生物群落 （2）①③④⑤ （3）正相关 （4）② （5）A （6）BD （7）BC （8）影响：与无结皮土壤相比，有结皮土壤的各土层线虫数量均显著更高；有结皮土壤的线虫数量峰值更高，且线虫的垂直分布范围更广，可分布到更深的土层；无结皮土壤线虫数量少，仅在浅层有少量分布，深层线虫数量极低。 作用机制：①结皮的发育提升了土壤叶绿素和有机碳含量，增加了土壤养分，同时结皮可提高土壤含水率，而土壤线虫对水分和养分需求较高，充足的水和养分为线虫的生存、繁殖提供了良好条件，显著提升了线虫种群数量；②结皮覆盖在土壤表层，可缓冲土壤温度的剧烈波动，降低高温对热敏性线虫的不利影响，改善了线虫的生存环境；③结皮中的蓝藻、苔藓等生产者为土壤输入了更多有机物，促进微生物繁殖，为线虫提供了更丰富的食物来源，进一步促进线虫数量增长，同时改善的土壤环境让线虫可向更深土层分布，扩大了线虫的垂直分布范围 【解析】 【小问1详解】 裸露沙地无原有土壤条件和植物繁殖体，属于初生演替的起点；荒漠地区降水稀少，气候条件无法支持森林/草原群落，演替的顶级群落为适配荒漠环境的荒漠群落。 【小问2详解】 ①有叶绿素的生物包括原核生物蓝藻和真核生物植物等，它们都有核糖体，①正确； ②蓝藻没有叶绿体，②错误； ③有叶绿素的生物都能进行光合作用，其中暗反应称为卡尔文循环，③正确； ④有叶绿素的生物都能进行细胞呼吸，④正确； ⑤有叶绿素的生物能进行光合作用制造有机物，作为生产者，⑤正确； ⑥有叶绿素的生物不是消费者，⑥错误。 【小问3详解】 由图1可知，随着结皮龄增加，叶绿素a、叶绿素b含量先增加后减少，土壤总有机碳含量也呈现先增加后减少的趋势，所以推测“结皮”的发育程度与其生物量之间的关系为正相关。 【小问4详解】 图1的核心指标是叶绿素（光合作用固定CO₂，碳循环的核心环节）和土壤有机碳（碳在土壤中的储存形式），直接体现结皮对碳循环的推动作用；图中无水分、氮、磷的相关数据，无法支撑①③④。 【小问5详解】 A、“结皮”作为荒漠工程师，能够提高土壤的含水率和养分，这有助于改善土壤条件，符合荒漠地区土壤改良的需求，A正确； B、资料中未提及“结皮”有缓冲土壤温度剧烈波动的作用，B错误； C、资料里没有关于“结皮”改变食物网复杂程度的相关内容，C错误； D、能量沿营养级是逐级递减的，而不是递增，D错误。 【小问6详解】 A、在对照实验中，要遵循单一变量原则，除了“结皮”这一变量外，其他条件应相同且适宜，样方面积应相同，A错误； B、每个样方按照2cm深度梯度采集0～14cm的土壤样品，这样的操作能保证在深度这一维度上的科学性，符合研究要求，B正确； C、将同一样地、不同土层深度的样品混合后提取土壤线虫，会干扰对不同土层土壤线虫分布情况的研究，不符合要求，C错误； D、观察并统计每个样品中土壤线虫的数量和种类，能够获取研究“结皮”对土壤线虫空间分布影响所需的数据，符合研究要求，D正确。 【小问7详解】 A、实验原理主要利用土壤线虫的趋湿性，而非趋光性，A错误； B、不同土壤样品中线虫数量等可能不同，所以分离时长可不相同，B正确； C、若形成明显水层，会导致线虫缺氧等情况，易导致线虫死亡，C正确； D、应采用显微镜直接计数法统计线虫数量，而不是稀释涂布平板法，D错误。 【小问8详解】 影响：与无结皮土壤相比，有结皮土壤的各土层线虫数量均显著更高；有结皮土壤的线虫数量峰值更高，且线虫的垂直分布范围更广，可分布到更深的土层；无结皮土壤线虫数量少，仅在浅层有少量分布，深层线虫数量极低。 作用机制：①结皮的发育提升了土壤叶绿素和有机碳含量，增加了土壤养分，同时结皮可提高土壤含水率，而土壤线虫对水分和养分需求较高，充足的水和养分为线虫的生存、繁殖提供了良好条件，显著提升了线虫种群数量；②结皮覆盖在土壤表层，可缓冲土壤温度的剧烈波动，降低高温对热敏性线虫的不利影响，改善了线虫的生存环境；③结皮中的蓝藻、苔藓等生产者为土壤输入了更多有机物，促进微生物繁殖，为线虫提供了更丰富的食物来源，进一步促进线虫数量增长，同时改善的土壤环境让线虫可向更深土层分布，扩大了线虫的垂直分布范围。 挠痒一时爽（共21分） 2. 部分皮肤病会产生瘙痒症状，使人忍不住抓挠（抓痒），而抓挠行为会进一步加重皮炎。科研人员揭示了瘙痒、抓挠与炎症之间的关系，部分机制如图。图中IgE（免疫球蛋白E）是一类抗体。 （1）图1中外源化合物反复刺激并激活肥大细胞，导致过度炎症反应的现象属于_______。（编号选填） ①正常免疫活动②过敏反应③免疫缺陷病④自身免疫病 （2）图1中，作用方式与神经递质最相似的是_______；属于细胞因子的是_______；体现肥大细胞与其它细胞间信息交流的物质或结构有________。（编号选填） ①TNF②物质P③受体M④IgE/受体F复合物 （3）对图1中过程①所涉及的信号传递，下列分析正确的有_____。 A. 在痒觉神经元上形成瘙痒的感觉 B. 信号在过程①中整体上呈单向传递 C. 信号类型在生物电和化学信号间转换 D. 属于动物与生俱来的非条件反射 （4）部分皮肤病患者会陷入“越痒越挠、越挠越痒”的恶性循环，用箭头和图1中的编号表示这一过程__________。 科研人员在第0天用化合物FITC处理三个实验组小鼠的耳部皮肤，第5天再次使用FITC处理三组小鼠耳部，并定时检测与炎症相关生理指标，部分结果如图2。 （5）在FITC处理小鼠第0至第5天的期间内，小鼠针对FITC可能产生的免疫应答包括________。 A. 树突状细胞等细胞的抗原呈递 B. 辅助性T细胞激活特定B淋巴细胞 C. 细胞毒性T细胞分泌抗体（IgE） D. 特定记忆淋巴细胞的产生 （6）在图2所示实验中，可进行检测的炎症相关生理指标包含_____。 A. 小鼠耳朵皮肤厚度（代表水肿程度） B. 血浆中物质的渗出量 C. 肥大细胞释放的TNF浓度 D. 耳组织中炎症细胞数量、比例变化 （7）对于图2所示实验结果，下列分析中合理的有________。 ①FITC刺激先诱发炎症，再由炎症引起抓挠行为 ②FITC刺激先引起抓挠行为，再因抓挠导致炎症 ③痒感觉神经元是诱发抓挠行为和炎症的关键因素 ④痒感觉神经元能够不经由抓挠而显著诱发炎症 【答案】（1）② （2） ①. ② ②. ① ③. ①②③④ （3）BC （4）①→②→③→⑥→⑦→⑧→① （5）ABD （6）ABCD （7）②③ 【解析】 【小问1详解】 过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。图中外来化合物反复刺激并激活肥大细胞，导致过度炎症反应的现象符合过敏反应的特点，所以属于②过敏反应。 【小问2详解】 神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜上的受体，图中物质P的作用方式与神经递质相似；细胞因子是由免疫细胞分泌的一类调节性多肽或蛋白质，TNF属于细胞因子；细胞间信息交流依赖“信号分子+靶细胞受体”的模式：①TNF（肥大细胞分泌的信号分子）、②物质P（神经元分泌的信号分子）是交流的信号物质；③受体M是靶细胞接收信号的结构；④IgE-受体F复合物是浆细胞分泌的IgE与肥大细胞受体结合的产物，实现了浆细胞与肥大细胞的信息交流，因此①②③④均符合。 【小问3详解】 A、痛觉在大脑皮层形成，而不是在神经纤维上形成瘙痒的感觉信号，A错误； B、在反射弧中兴奋的传递是单向的，所以在过程①中整体上是单向传递，B正确； C、过程①中涉及电信号到化学信号再到电信号的转换，即信号类型在生物电和化学信号间转换，C正确； D、反射的结构基础是完整的反射弧（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器），过程①仅为抓挠动作的信号传递片段，不构成完整反射，因此不属于非条件反射，D错误。 【小问4详解】 “越痒越抓、越抓越痒”的恶性循环逻辑：抓挠（①）刺激皮肤，通过②激活痛觉感受神经元→神经元释放物质P（③）激活肥大细胞→肥大细胞释放致痒物质（⑥）→致痒物质作用于痒觉感受神经元（⑦）→信号传至大脑产生更强痒觉（⑧）→进一步引发抓挠（①），形成循环。 【小问5详解】 A、在免疫应答中，树突状细胞等细胞能摄取、处理和呈递抗原，A正确； B、辅助T细胞能分泌细胞因子激活特定B淋巴细胞，B正确； C、分泌抗体（IgE）的是浆细胞，不是细胞毒性T细胞，C错误； D、在免疫过程中会产生特定记忆淋巴细胞，D正确。 【小问6详解】 A、小鼠耳朵皮肤厚度可以代表水肿程度，是炎症相关生理指标，A正确； B、血浆中物质的渗出量能反映炎症情况，是炎症相关生理指标，B正确； C、肥大细胞释放的TNF浓度与炎症相关，是炎症相关生理指标，C正确； D、耳组织中炎症细胞数量、比例变化能体现炎症状态，是炎症相关生理指标，D正确。 【小问7详解】 结合实验分组与结果分析：组A（野生型）：可抓挠，抓挠次数多、炎症水平高；组B（消除痒觉神经元）：无抓挠行为，炎症水平极低；组C（野生型+阻止抓挠）：无抓挠行为，炎症水平极低，与组B无显著性差异。 ①若FITC先诱发炎症、再由炎症引发抓挠，那么阻止抓挠的组C炎症水平应与组A接近，与实验结果矛盾，①错误； ②阻止抓挠后炎症水平显著下降，说明FITC先引发痒觉和抓挠行为，抓挠进一步诱发了炎症，②正确； ③消除痒觉神经元后，抓挠行为和炎症均几乎消失，说明痒觉感觉神经元是诱发抓挠和炎症的关键因素，③正确； ④组C有完整的痒觉神经元，但仅阻止抓挠，炎症水平就与无痒觉神经元的组B无差异，说明痒觉神经元必须通过抓挠才能诱发炎症，无法不经抓挠显著诱发炎症，④错误。 大豆耐盐碱性状的改造（共21分） 3. 研究人员利用基因编辑技术对大豆细胞中的基因L进行如图1所示的改造，成功培育出耐盐碱大豆品系。该基因编辑技术的主要原理：在载体上插入靶向大豆基因L的向导DNA序列，该序列的转录产物可引导核酸酶特异性结合基因L上的目标序列并使其突变（图2）。 （1）利用该技术获取突变基因时，与基因L发生特异性结合的是__________。 ①向导DNA序列②与向导DNA配对的RNA序列③核酸酶基因④核酸酶⑤限制性内切核酸酶 （2）构建图1所示重组质粒需要的工具酶有____________。 （3）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ中需要添加__________。 A. 卡那霉素 B. 氨苄青霉素 C. 生长素 D. 细胞分裂素 （4）结合题意，培育耐盐碱大豆品系涉及的技术有_________。（编号选填） ①微生物分离与培养②植物组织培养技术③植物细胞融合技术④修饰改造天然蛋白⑤设计制造全新蛋白⑥无菌技术 为了检验基因编辑是否成功，从培养基Ⅱ中挑选4株大豆（2n=40）样本提取DNA，通过PCR扩增目标基因L，选用图3中合适的限制酶对PCR产物完全酶切后的电泳结果如图4所示。 BamHI：5＇-G1GATCC-3＇ EcoRI：5＇-GlAATTC-3＇ SacI：5＇-GAGCTIC-3＇ 图3 株1 株2 株3 株4 图4 （5）PCR扩增正常基因L与突变基因L的过程中相同的是_______。 A. 引物 B. 产物 C. DNA模板 D. 基本程序 （6）结合图2、图3和图4，实验中选用的限制性内切核酸酶是_________；其中纯合的突变植株是___________；植株1和3杂交得到纯合突变植株的概率为______。 （7）科研人员欲通过人工化学方法直接合成与突变基因L配对的RNA，将其导入大豆细胞内以提高作物耐盐碱的性状。请结合中心法则说明基因编辑和人工导入RNA两种方案的优劣__________。 【答案】（1）②④ （2）限制酶Bsa Ⅰ和DNA连接酶 （3）ACD （4）①②④⑥ （5）AD （6） ①. SacⅠ ②. 株4 ③. 1/4 （7）基因编辑的对象是基因，需先在细胞核转录形成RNA后，再进入细胞质经翻译合成相关蛋白，一旦编辑成功，可遗传且通过基因表达一直发挥作用，但技术要求较高；RNA药物只需通过翻译即可合成相关蛋白，相对基因编辑见效可能更快，但发挥作用后会被降解，需要持续使用 【解析】 【小问1详解】 根据题干信息“在载体上插入靶向大豆基因L的向导DNA序列，该序列的转录产物可引导核酸酶特异性结合基因L上的目标序列并使其突变”，可知与基因L发生特异性结合的是与向导DNA配对的RNA序列以及核酸酶，即②④。 【小问2详解】 构建重组质粒时，需要用限制酶Bsa Ⅰ切割含有目的基因的外源DNA和运载体，之后用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA。 【小问3详解】 卡那霉素抗性基因位于可插入植物基因组的T-DNA区，因此需要在大豆培养体系中添加卡那霉素筛选成功转化的细胞；植物组织培养过程中，培养基需要添加生长素和细胞分裂素，诱导脱分化和再分化；氨苄青霉素抗性基因仅用于筛选农杆菌，不需要添加到大豆培养基中。 【小问4详解】 该过程需要分离培养导入重组质粒的农杆菌（①），转化后的大豆细胞需要通过植物组织培养获得完整植株（②），全程需要无菌技术防止污染（⑥）；该过程也存在对蛋白质进行改造（④），不涉及植物细胞融合。 【小问5详解】 PCR扩增正常基因和突变基因时，扩增的是同一基因的位点，因此引物相同，PCR的基本程序都是变性→复性→延伸，基本程序相同；模板分别是正常基因和突变基因，模板不同；产物的碱基序列不同，因此产物不同，故选AD。 【小问6详解】 对比正常和突变序列，只有突变后产生了SacⅠ的识别位点，因此选择SacⅠ可以区分两种基因；大豆是二倍体，纯合突变植株的两个等位基因都突变，酶切后产生2个片段，电泳显示2个条带，对应株4；株1和株3电泳都显示3个条带，属于杂合突变体，二者杂交得到纯合突变植株的概率为1/4。 【小问7详解】 基因编辑：优：改变了大豆基因组，变异可遗传，耐盐碱性状可以稳定遗传给后代，可长期维持；劣：技术要求高；或基因编辑的对象是基因，需先在细胞核转录形成RNA后，再进入细胞质经翻 译合成相关蛋白，一旦编辑成功，可遗传且通过基因表达一直发挥作用，但技术要求较高。 人工导入RNA：优：不会改变大豆的基因组和遗传物质，只需通过翻译即可合成相关蛋白，相对基因编辑见效可能更快；劣：RNA在细胞内会被降解，无法稳定存在，性状不能遗传，需要多次导入才能维持耐盐碱性状。 龟类性别之谜（共18分） 4. 大多数龟类（如绿海龟、红耳龟等）缺乏性染色体，由温度决定后代性别。绿海龟通常在20岁以上达到性成熟，雌性绿海龟倾向于精准洄游到出生的沙滩产卵。随着全球变暖，沙滩温度升高，澳洲北部孵化出的绿海龟幼龟中99%为雌性。 （1）推测上述绿海龟幼龟性别比例失衡对局部绿海龟种群的影响包括________。 A. 参与交配的雄性个体减少导致遗传多样性下降 B. 某一性别的龟在繁殖时面临更大的种内竞争 C. 对种群繁殖能力的短期（数年内）影响大于长期（数十年后）影响 D. “温度决定后代性别”因不适应环境剧烈变化而成为生存劣势 研究表明：胚胎发育关键阶段，龟的性腺可感知温度变化，并据此分化为卵巢或精巢。为验证性腺本身具备“温度敏感细胞”，并解析温度影响性别分化的机制，科研人员分离红耳龟的性腺并进行培养。 （2）将下表中研究人员对性腺的处理方式与对应的操作目的进行连线：_________ 处理方式 操作目的 （1）从胚胎中分离性腺 •a．分解细胞间的连接蛋白，使组织分散 （2）将性腺剪碎、用胰蛋白酶溶液处理 •b．排除下丘脑、垂体对性腺细胞分化的影响 （3）对性腺中细胞进行原代培养 •c．便于对性腺中多种细胞开展研究 （4）用染液染色死亡细胞 •d．评估所培养细胞的存活率 •e．利用了活细胞质膜的选择透过性 （3）在不同温度条件下，对红耳龟性腺中各类细胞中的mRNA分别进行提取和分析，能够获取的信息包括：_________。 A. 红耳龟所含全部基因种类 B. 性腺中细胞的种类及它们的功能 C. 性腺不同种类细胞中基因表达水平的差异 D. 性腺细胞中哪些基因的表达水平受温度变化调控 研究人员在性腺中“温度敏感细胞”质膜上发现了温度敏感型K⁺通道和电压敏感型Ca2+通道；揭示了“前支持细胞”中Dmrt1基因表达是激活该种细胞进一步分化的关键。在胚胎发育关键阶段，用不同温度与试剂处理红耳龟性腺，部分研究结果见表1、表2。 表1 组别 处理温度+注射试剂 “温度敏感细胞”醛固酮的分泌水平 A1 26℃（低温） ↑↑ A2 26℃（低温）+Ca2+通道抑制剂 ↓↓ A3 32℃（高温） ↓↓ A4 32℃（高温）+K⁺通道抑制剂 ↑↑ 表2 组别 处理温度+注射试剂 醛固酮水平 “前支持细胞”中Dmrt1表达水平 雄性比例 雌性比例 B1 26℃（低温） ↑↑ ↑↑↑ 100% 0% B2 26℃（低温）+醛固酮合酶抑制剂 ↓↓↓ ↓↓ 45% 55% B3 28℃ - - 50% 50% B4 28℃+醛固酮 ↑↑ - 72% 28% B5 32℃（高温） ↓↓ ↓↓↓（启动子甲基化） 0% 100% B6 32℃（高温）+醛固酮 ↑↑ ↓↓↓（启动子甲基化） 0% 100% 注：“-”代表实验数据未给出 （4）综上，红耳龟的一条性别决定途径为：低温下“温度敏感细胞”的K⁺通道________（选填“打开”/“关闭”），膜内电位______（选填“升高”/“降低”），继而引起Ca2+通道打开，Ca2+的内流_____（选填“增加”/“减少”），该种细胞释放醛固酮，醛固酮作用于“前支持细胞”，促进Dmrt1表达，激活该种细胞分化为_____（选填“精巢”/“卵巢”）。 （5）醛固酮是一种脂质类激素，对参与性别调控的醛固酮的分析正确的有_____。（编号选填） ①由核糖体合成②自由扩散进入“前支持细胞”③通过组织液在性腺细胞间运输④与特异性受体结合后发挥功能⑤高浓度下才能发挥调节功能 （6）科研人员推测龟类雌性和雄性性别决定途径“相对独立，又彼此关联”，基于该推测对“B6组为何无法诱导雌转雄？”提出一种假设__________。 【答案】（1）ABD （2） （3）BCD （4） ①. 关闭 ②. 升高 ③. 增加 ④. 精巢 （5）②③④ （6）32℃下，雌性信号通路导致Dmrt1基因的启动子甲基化，从而使雄性信号通路无法促进Dmrtl基因表达 【解析】 【小问1详解】 A、绿海龟幼龟性别比例失衡，会使参与交配的雄性个体减少，进而导致遗传多样性下降，A正确； B、某一性别的龟在繁殖时，因数量相对较多，面临更大的种内竞争，B正确； C、绿海龟20岁以上才性成熟，现有成年繁殖群体性别比例仍正常，短期内幼龟未参与繁殖，影响小；数十年后原有雄性衰老死亡后，新群体几乎全为雌性，长期影响更大，C错误； D、 “温度决定后代性别”因不适应环境剧烈变化而成为生存劣势，D正确。 、 【小问2详解】 （1）从胚胎分离性腺体外培养，可排除体内下丘脑、垂体分泌的激素对性腺分化的影响，对应b。 （2）将性腺剪碎、用胰蛋白酶溶液处理，胰蛋白酶能分解细胞间的连接蛋白，使组织分散，对应a。 （3）原代培养分离得到的性腺细胞，可以直接对性腺各类细胞开展观察研究，对应c。 （4）用染液染色死亡细胞，利用了活细胞细胞质膜的选择透过性，死细胞不能被染色，可评估所培养细胞的存活率，对应d、e。 如图： 【小问3详解】 A、对红耳龟性腺中各类细胞中的mRNA分别进行提取和分析，不能获取红耳龟所含全部基因种类，A错误； B、通过分析不同细胞的mRNA，可了解性腺中细胞的种类及它们的功能，B正确； C、能知道性腺不同种类细胞中基因表达水平的差异，C正确； D、可明确性腺细胞中哪些基因的表达水平受温度变化调控，D正确。 【小问4详解】 根据表1：高温下（本身醛固酮低）加入K⁺通道抑制剂后醛固酮升高，说明K⁺通道关闭会促进醛固酮合成，而低温下醛固酮高，因此低温下K⁺通道关闭；K⁺通道关闭后K⁺外流减少，膜内正电荷增加，膜内电位升高；电位变化后Ca²⁺通道打开，Ca²⁺内流增加，促进醛固酮释放；根据表2，Dmrt1高表达最终发育为雄性，因此分化为精巢。 【小问5详解】 ①醛固酮是脂质类激素，不是由核糖体合成，核糖体合成的是蛋白质类物质，①错误； ②脂质类激素以自由扩散的方式进入细胞，醛固酮能自由扩散进入“前支持细胞”，②正确； ③激素通过组织液在性腺细胞间运输，③正确； ④激素与特异性受体结合后发挥功能，④正确； ⑤激素在低浓度下就能发挥调节功能，不是高浓度下，⑤错误。 【小问6详解】 基于龟类雌性和雄性性别决定途径“相对独立，又彼此关联”这一推测，对“B6组为何无法诱导雌转雄”提出的假设为：32℃下，雌性信号通路导致Dmrt1基因的启动子甲基化，从而使雄性信号通路无法促进Dmrtl基因表达。 水稻耐热之谜（共21分） 5. 全球气温上升威胁水稻的产量和质量，科研人员筛选出与水稻高温耐受相关的关键基因QT12，并揭示了高温导致OM品种水稻（高温敏感型）产量与品质下降的部分机制如图。图中NF-YA8、NF-YB9、NF-YC10（简称A8、B9、C10蛋白）参与调控QT12基因的表达。 （1）对图所示机制的推断，正确的有________。 A. 水稻对高温的耐受性状仅受一对基因调控 B. 高温直接调控QT12基因的表达水平 C. 高温能够改变A8蛋白与不同分子间的亲和性 D. QT12基因的表达水平与水稻高温耐受能力负相关 （2）QT12基因表达产物能导致异常蛋白质在内质网中大量堆积，造成内质网的超负荷工作状态，称为“内质网应激”，该现象对细胞代谢的影响可能包括_______。 A. 蛋白质折叠、加工的处理效率降低 B. 细胞内物质运输的效率下降 C. 内质网的修复增加了细胞的能量消耗 D. 长期内质网应激引发细胞坏死 照启动子序列差异，将水稻品种CH（高温耐受型）与OM（高温敏感型）的QT12基因分别称为QT12A和QT12G，且研究表明QT12A对QT12G为隐性，不论在常温还是高温条件下，A8蛋白均无法与QT12A的启动子结合。 （3）为进一步证明QT12基因差异与是否耐受高温之间存在因果关系，请用编号将下列实验方案补充完整并预测可能的实验结果。 实验材料及遗传改造 环境条件 符合上述研究结论的结果预测 对照组 （1）___ （2）___ （3）___ 实验组 ①⑥④ （4）___ （5）___ ①CH水稻②OM水稻③导入QT12A基因④导入QT12G基因⑤不进行遗传改造⑥使原有QT12基因“失效”⑦常温（如25℃）⑧高温（如37℃）⑨产量、品质相对较高⑩产量、品质相对较低 （4）如需探究“高温是否通过表观遗传机制调控QT12基因的表达水平”这一问题，可进一步检测的指标有______________。（至少列出两种指标） HZ是中国种植面积最广的水稻优质品种之一，该品种属于高温敏感型。为将CH水稻的高温耐受性状赋予HZ水稻，科研人员设计了如下图所示杂交实验： （5）结合育种目标，自F2开始，每代需要“检测并筛选”的具体内容是___________。（填空） （6）在不考虑突变、选择等事件的理想条件下，F3水稻植株中源自HZ的基因占比的平均值（数学期望值）约为________。 A. 5/6 B. 1/6 C. 7/8 D. 1/8 （7）F2中某株水稻个体源自HZ的基因比例可能不为3/4，在细胞分裂过程中与该现象相关的生理活动包括_________。 A. 有丝分裂后期，染色单体分离 B. 有丝分裂间期，DNA精确自我复制 C. 后期I，非同源染色体自由组合 D. 前期I，同源染色体互换 【答案】（1）CD （2）ABCD （3） ①. ①⑤ ②. ⑧ ③. ⑨ ④. ⑧ ⑤. ⑩ （4）QT12基因的甲基化水平、QT12基因转录产生的mRNA量、QT12基因表达的蛋白质含量等 （5）检测植株是否含有耐高温的QT12A基因（或检测高温耐受性状），同时检测植株基因组中源自HZ的基因占比，筛选出含有QT12A基因、且HZ基因占比高的水稻植株 （6）C （7）CD 【解析】 【小问1详解】 A、水稻高温耐受性状由QT12、NF-YA8等多个基因共同调控，A错误； B、高温通过改变A8等蛋白与启动子的结合，间接调控QT12的表达，B错误； C、常温与高温下，A8蛋白与启动子、其他蛋白的结合状态不同，说明高温改变了A8蛋白与不同分子的亲和性，C正确； D、QT12表达水平越高，水稻内质网应激越严重，高温下产量、品质越差，说明其表达水平与高温耐受能力呈负相关，D正确。 【小问2详解】 A、因为QT12基因表达产物导致异常蛋白质在内质网大量堆积，会影响蛋白质的加工，使蛋白质的加工效率降低，A正确； B、异常蛋白质在内质网堆积，会阻碍内质网内物质运输，导致细胞内物质运输效率下降，B正确； C、内质网对异常蛋白质进行修复需要消耗能量，这会增加细胞的能量消耗，C正确； D、长期的“内质网应激”会对细胞造成不良影响，可能引发细胞坏死，D正确。 【小问3详解】 实验目的是证明QT12基因差异与高温耐受性的因果关系，遵循单一变量原则：对照组为野生型CH水稻（含耐受型QT12A），不做遗传改造，高温环境下表现为产量、品质高； 实验组为CH水稻敲除原有QT12基因、导入敏感型QT12G基因，仅改变QT12基因类型，相同高温环境下，表现为产量、品质低，证明QT12基因差异直接决定高温耐受性。 【小问4详解】 若探究“高温是否通过表观遗传机制调控QT12基因的表达水平”，可检测的指标有QT12基因的甲基化水平、QT12基因转录产生的mRNA量、QT12基因表达的蛋白质含量等。 【小问5详解】 该育种为回交育种，核心目标是将CH的耐高温QT12A基因导入HZ，同时让植株的遗传背景尽可能接近HZ，因此每代需要筛选同时具备“耐高温性状（含QT12A）”和“高比例HZ基因”的个体。 【小问6详解】 回交育种中，每回交一次，子代中源自CH的基因比例减半，源自HZ的基因比例为1-源自CH的比例。F1：源自CH的比例为1/2，HZ的比例为1/2。F2（回交1次）：源自CH的比例为1/2×1/2=1/4，HZ的比例为1-1/4=3/4；F3（回交2次）：源自CH的比例为1/4×1/2=1/8，HZ的比例为1-1/8=7/8。 【小问7详解】 AB、有丝分裂是体细胞的增殖方式，不影响配子的基因组成，不会改变子代的基因比例，AB错误； C、减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致F1产生的配子中，来自CH的染色体数目不一定为平均值，最终使F2个体的HZ基因比例偏离3/4，C正确； D、减数第一次分裂前期，同源染色体发生互换，导致染色体上的基因重组，配子中来自CH/HZ的基因比例偏离平均值，使F2个体的HZ基因比例偏离3/4，D正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期高三第二次模拟考试 生物学 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．作答必须全部涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。选择题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸的相应区域。 3．“单选”指每题只有一个正确选项，“多选”指每题有两个或两个以上选项，“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。 “荒漠工程师”生物结皮（共19分） 1. “生物土壤结皮”（简称“结皮”）广泛分布于荒漠地区，是由生活在土壤表层的蓝藻、细菌、绿藻和苔藓等同土壤颗粒紧密胶结形成的复合体。“结皮”中叶绿素含量和土壤总有机碳含量（图1）等可表征“结皮”发育程度。研究表明“结皮”发育通常遵循“裸露沙地→藻类结皮→地衣结皮→苔藓结皮”的演替序列。 注：土壤有机碳是由微生物作用形成的腐殖质、动植物残体及微生物体的总称。ck表示对照组。 （1）“结皮”的演替过程属于____演替，其可到达的顶级群落类型为______。 （2）“结皮”中含有叶绿素的生物共有的特征是______。（编号选填） ①有核糖体②有叶绿体③能进行卡尔文循环④能进行细胞呼吸⑤作为生产者⑥作为消费者 （3）推测“结皮”的发育程度与其生物量之间的关系__________。 （4）图1的变化趋势说明“结皮”可推动_________。（编号选填） ①水循环②碳循环③氮循环④硫循环 （5）结合上述资料，“结皮”作为荒漠工程师的原因是其可以_________。 A. 提高土壤的含水率和养分 B. 缓冲土壤温度剧烈波动 C. 改变食物网的复杂程度 D. 使能量沿营养级逐步递增 土壤线虫类群丰富，食性多样，对水分和土壤养分的需求较高，且对高温敏感，常作为旱区生态系统的指示生物。研究人员于夏季开展“结皮”对土壤线虫空间分布影响的调查。 （6）下列设计符合研究要求的是________。 A. 分别在有无结皮的样地中随机选取5个面积不同的样方 B. 每个样方按照2cm深度梯度采集0～14cm的土壤样品 C. 将同一样地、不同土层深度的样品混合后提取土壤线虫 D. 观察并统计每个样品中土壤线虫的数量和种类 （7）土壤线虫提取装置如图2所示。实验时沿漏斗内壁缓慢加水，使土壤样品充分浸润但不形成明显水层。室温静置24～48h后，打开止水阀，收集烧杯底部悬液，用于镜检。下列说法正确的是____。 A. 实验原理主要利用土壤线虫的趋光性 B. 不同土壤样品的分离时长可不相同 C. 若形成明显水层易导致线虫死亡 D. 可采用稀释涂布平板法统计线虫数量 （8）实验测定土壤线虫的数量变化如图3所示。综合题干信息，阐述有无结皮对土壤线虫空间分布的影响及其作用机制_________。 挠痒一时爽（共21分） 2. 部分皮肤病会产生瘙痒症状，使人忍不住抓挠（抓痒），而抓挠行为会进一步加重皮炎。科研人员揭示了瘙痒、抓挠与炎症之间的关系，部分机制如图。图中IgE（免疫球蛋白E）是一类抗体。 （1）图1中外源化合物反复刺激并激活肥大细胞，导致过度炎症反应的现象属于_______。（编号选填） ①正常免疫活动②过敏反应③免疫缺陷病④自身免疫病 （2）图1中，作用方式与神经递质最相似的是_______；属于细胞因子的是_______；体现肥大细胞与其它细胞间信息交流的物质或结构有________。（编号选填） ①TNF②物质P③受体M④IgE/受体F复合物 （3）对图1中过程①所涉及的信号传递，下列分析正确的有_____。 A. 在痒觉神经元上形成瘙痒的感觉 B. 信号在过程①中整体上呈单向传递 C. 信号类型在生物电和化学信号间转换 D. 属于动物与生俱来的非条件反射 （4）部分皮肤病患者会陷入“越痒越挠、越挠越痒”的恶性循环，用箭头和图1中的编号表示这一过程__________。 科研人员在第0天用化合物FITC处理三个实验组小鼠的耳部皮肤，第5天再次使用FITC处理三组小鼠耳部，并定时检测与炎症相关生理指标，部分结果如图2。 （5）在FITC处理小鼠第0至第5天的期间内，小鼠针对FITC可能产生的免疫应答包括________。 A. 树突状细胞等细胞的抗原呈递 B. 辅助性T细胞激活特定B淋巴细胞 C. 细胞毒性T细胞分泌抗体（IgE） D. 特定记忆淋巴细胞的产生 （6）在图2所示实验中，可进行检测的炎症相关生理指标包含_____。 A. 小鼠耳朵皮肤厚度（代表水肿程度） B. 血浆中物质的渗出量 C. 肥大细胞释放的TNF浓度 D. 耳组织中炎症细胞数量、比例变化 （7）对于图2所示实验结果，下列分析中合理的有________。 ①FITC刺激先诱发炎症，再由炎症引起抓挠行为 ②FITC刺激先引起抓挠行为，再因抓挠导致炎症 ③痒感觉神经元是诱发抓挠行为和炎症的关键因素 ④痒感觉神经元能够不经由抓挠而显著诱发炎症 大豆耐盐碱性状的改造（共21分） 3. 研究人员利用基因编辑技术对大豆细胞中的基因L进行如图1所示的改造，成功培育出耐盐碱大豆品系。该基因编辑技术的主要原理：在载体上插入靶向大豆基因L的向导DNA序列，该序列的转录产物可引导核酸酶特异性结合基因L上的目标序列并使其突变（图2）。 （1）利用该技术获取突变基因时，与基因L发生特异性结合的是__________。 ①向导DNA序列②与向导DNA配对的RNA序列③核酸酶基因④核酸酶⑤限制性内切核酸酶 （2）构建图1所示重组质粒需要的工具酶有____________。 （3）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ中需要添加__________。 A. 卡那霉素 B. 氨苄青霉素 C. 生长素 D. 细胞分裂素 （4）结合题意，培育耐盐碱大豆品系涉及的技术有_________。（编号选填） ①微生物分离与培养②植物组织培养技术③植物细胞融合技术④修饰改造天然蛋白⑤设计制造全新蛋白⑥无菌技术 为了检验基因编辑是否成功，从培养基Ⅱ中挑选4株大豆（2n=40）样本提取DNA，通过PCR扩增目标基因L，选用图3中合适的限制酶对PCR产物完全酶切后的电泳结果如图4所示。 BamHI：5＇-G1GATCC-3＇ EcoRI：5＇-GlAATTC-3＇ SacI：5＇-GAGCTIC-3＇ 图3 株1 株2 株3 株4 图4 （5）PCR扩增正常基因L与突变基因L的过程中相同的是_______。 A. 引物 B. 产物 C. DNA模板 D. 基本程序 （6）结合图2、图3和图4，实验中选用的限制性内切核酸酶是_________；其中纯合的突变植株是___________；植株1和3杂交得到纯合突变植株的概率为______。 （7）科研人员欲通过人工化学方法直接合成与突变基因L配对的RNA，将其导入大豆细胞内以提高作物耐盐碱的性状。请结合中心法则说明基因编辑和人工导入RNA两种方案的优劣__________。 龟类性别之谜（共18分） 4. 大多数龟类（如绿海龟、红耳龟等）缺乏性染色体，由温度决定后代性别。绿海龟通常在20岁以上达到性成熟，雌性绿海龟倾向于精准洄游到出生的沙滩产卵。随着全球变暖，沙滩温度升高，澳洲北部孵化出的绿海龟幼龟中99%为雌性。 （1）推测上述绿海龟幼龟性别比例失衡对局部绿海龟种群的影响包括________。 A. 参与交配的雄性个体减少导致遗传多样性下降 B. 某一性别的龟在繁殖时面临更大的种内竞争 C. 对种群繁殖能力的短期（数年内）影响大于长期（数十年后）影响 D. “温度决定后代性别”因不适应环境剧烈变化而成为生存劣势 研究表明：胚胎发育关键阶段，龟的性腺可感知温度变化，并据此分化为卵巢或精巢。为验证性腺本身具备“温度敏感细胞”，并解析温度影响性别分化的机制，科研人员分离红耳龟的性腺并进行培养。 （2）将下表中研究人员对性腺的处理方式与对应的操作目的进行连线：_________ 处理方式 操作目的 （1）从胚胎中分离性腺 •a．分解细胞间的连接蛋白，使组织分散 （2）将性腺剪碎、用胰蛋白酶溶液处理 •b．排除下丘脑、垂体对性腺细胞分化的影响 （3）对性腺中细胞进行原代培养 •c．便于对性腺中多种细胞开展研究 （4）用染液染色死亡细胞 •d．评估所培养细胞的存活率 •e．利用了活细胞质膜的选择透过性 （3）在不同温度条件下，对红耳龟性腺中各类细胞中的mRNA分别进行提取和分析，能够获取的信息包括：_________。 A. 红耳龟所含全部基因种类 B. 性腺中细胞的种类及它们的功能 C. 性腺不同种类细胞中基因表达水平的差异 D. 性腺细胞中哪些基因的表达水平受温度变化调控 研究人员在性腺中“温度敏感细胞”质膜上发现了温度敏感型K⁺通道和电压敏感型Ca2+通道；揭示了“前支持细胞”中Dmrt1基因表达是激活该种细胞进一步分化的关键。在胚胎发育关键阶段，用不同温度与试剂处理红耳龟性腺，部分研究结果见表1、表2。 表1 组别 处理温度+注射试剂 “温度敏感细胞”醛固酮的分泌水平 A1 26℃（低温） ↑↑ A2 26℃（低温）+Ca2+通道抑制剂 ↓↓ A3 32℃（高温） ↓↓ A4 32℃（高温）+K⁺通道抑制剂 ↑↑ 表2 组别 处理温度+注射试剂 醛固酮水平 “前支持细胞”中Dmrt1表达水平 雄性比例 雌性比例 B1 26℃（低温） ↑↑ ↑↑↑ 100% 0% B2 26℃（低温）+醛固酮合酶抑制剂 ↓↓↓ ↓↓ 45% 55% B3 28℃ - - 50% 50% B4 28℃+醛固酮 ↑↑ - 72% 28% B5 32℃（高温） ↓↓ ↓↓↓（启动子甲基化） 0% 100% B6 32℃（高温）+醛固酮 ↑↑ ↓↓↓（启动子甲基化） 0% 100% 注：“-”代表实验数据未给出 （4）综上，红耳龟的一条性别决定途径为：低温下“温度敏感细胞”的K⁺通道________（选填“打开”/“关闭”），膜内电位______（选填“升高”/“降低”），继而引起Ca2+通道打开，Ca2+的内流_____（选填“增加”/“减少”），该种细胞释放醛固酮，醛固酮作用于“前支持细胞”，促进Dmrt1表达，激活该种细胞分化为_____（选填“精巢”/“卵巢”）。 （5）醛固酮是一种脂质类激素，对参与性别调控的醛固酮的分析正确的有_____。（编号选填） ①由核糖体合成②自由扩散进入“前支持细胞”③通过组织液在性腺细胞间运输④与特异性受体结合后发挥功能⑤高浓度下才能发挥调节功能 （6）科研人员推测龟类雌性和雄性性别决定途径“相对独立，又彼此关联”，基于该推测对“B6组为何无法诱导雌转雄？”提出一种假设__________。 水稻耐热之谜（共21分） 5. 全球气温上升威胁水稻的产量和质量，科研人员筛选出与水稻高温耐受相关的关键基因QT12，并揭示了高温导致OM品种水稻（高温敏感型）产量与品质下降的部分机制如图。图中NF-YA8、NF-YB9、NF-YC10（简称A8、B9、C10蛋白）参与调控QT12基因的表达。 （1）对图所示机制的推断，正确的有________。 A. 水稻对高温的耐受性状仅受一对基因调控 B. 高温直接调控QT12基因的表达水平 C. 高温能够改变A8蛋白与不同分子间的亲和性 D. QT12基因的表达水平与水稻高温耐受能力负相关 （2）QT12基因表达产物能导致异常蛋白质在内质网中大量堆积，造成内质网的超负荷工作状态，称为“内质网应激”，该现象对细胞代谢的影响可能包括_______。 A. 蛋白质折叠、加工的处理效率降低 B. 细胞内物质运输的效率下降 C. 内质网的修复增加了细胞的能量消耗 D. 长期内质网应激引发细胞坏死 照启动子序列差异，将水稻品种CH（高温耐受型）与OM（高温敏感型）的QT12基因分别称为QT12A和QT12G，且研究表明QT12A对QT12G为隐性，不论在常温还是高温条件下，A8蛋白均无法与QT12A的启动子结合。 （3）为进一步证明QT12基因差异与是否耐受高温之间存在因果关系，请用编号将下列实验方案补充完整并预测可能的实验结果。 实验材料及遗传改造 环境条件 符合上述研究结论的结果预测 对照组 （1）___ （2）___ （3）___ 实验组 ①⑥④ （4）___ （5）___ ①CH水稻②OM水稻③导入QT12A基因④导入QT12G基因⑤不进行遗传改造⑥使原有QT12基因“失效”⑦常温（如25℃）⑧高温（如37℃）⑨产量、品质相对较高⑩产量、品质相对较低 （4）如需探究“高温是否通过表观遗传机制调控QT12基因的表达水平”这一问题，可进一步检测的指标有______________。（至少列出两种指标） HZ是中国种植面积最广的水稻优质品种之一，该品种属于高温敏感型。为将CH水稻的高温耐受性状赋予HZ水稻，科研人员设计了如下图所示杂交实验： （5）结合育种目标，自F2开始，每代需要“检测并筛选”的具体内容是___________。（填空） （6）在不考虑突变、选择等事件的理想条件下，F3水稻植株中源自HZ的基因占比的平均值（数学期望值）约为________。 A. 5/6 B. 1/6 C. 7/8 D. 1/8 （7）F2中某株水稻个体源自HZ的基因比例可能不为3/4，在细胞分裂过程中与该现象相关的生理活动包括_________。 A. 有丝分裂后期，染色单体分离 B. 有丝分裂间期，DNA精确自我复制 C. 后期I，非同源染色体自由组合 D. 前期I，同源染色体互换 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $