精品解析：2026届湖南省部分学校高三二模生物试题

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，只有一项是符合题目要求的。 1. 几位同学尝试运用生态学原理解决一些实践问题，下列叙述错误的是（　　） A. 降低环境容纳量是控制家鼠等有害动物的根本措施 B. 日常生活中，可通过低碳出行和降低肉食比例来减小生态足迹 C. 将作物秸秆还田，可提高农田土壤储碳量，有利于缓解温室效应 D. 用较大网眼的网捕鱼，目的是增大环境容纳量，有利于可持续发展 2. 大肠杆菌是兼性厌氧菌，细胞膜参与了有氧呼吸中的电子传递，其呼吸代谢途径随O2条件发生变化。如图为大肠杆菌细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①②③表示不同反应阶段。下列有关大肠杆菌细胞呼吸的叙述，正确的是（　　） A. ①发生在细胞质基质，②③发生在线粒体 B. 细胞膜上存在丙酮酸和O2的转运蛋白 C. 无氧条件下，①过程释放能量、产生NADH D. 无氧条件下，②③不能进行，丙酮酸大量积累 3. 酶分子上具有活性中心，用于结合相应底物并催化底物反应。在37℃、pH中性等适宜条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl−对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到的实验结果如图所示，已知Na+和几乎不影响该反应。下列分析正确的是（　　） A. 该实验中自变量是无机盐溶液的种类 B. P点条件下淀粉全部水解所需的时间较Q点条件下的短 C. 若将温度提高至60℃，则甲曲线的最高点会适当上移 D. Cu2+与淀粉竞争淀粉酶分子上的活性中心，使淀粉酶活性下降 4. 科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的标记，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 对照组中不存在衰老的细胞 B. p53蛋白具有促进细胞衰老的作用 C. AP2A1基因过表达会使细胞进入凋亡程序 D. 含EdU标记的细胞所占比例越小，细胞增殖越旺盛 5. 某二倍体植物的果实有圆形和长形，花序种类有单一花序和复合花序，各由一对等位基因控制。某生物兴趣小组利用纯合植株进行杂交，获得的F1自交得F2，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 亲代性状 F1性状 F2性状及比例 圆形单一花序×长形复合花序 圆形单一花序 圆形单一花序∶圆形复合花序∶长形单一花序∶长形复合花序=41∶7∶7∶9 A. 控制果实形状和花序种类的两对等位基因的遗传都遵循分离定律 B. F1产生配子时约有50%的初级性母细胞发生了染色体互换 C. F2中纯合子有AABB、AAbb、aaBB和aabb，共占5/32 D. 该变异为基因重组，与突变一起为生物进化提供原材料 6. 应激状态下，神经系统和内分泌系统可作出相应反应升高血糖，调节机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 血液中GC水平过低，会促进下丘脑和垂体分泌CRH和ACTH B. 肾上腺素、GC和胰高血糖素在升高血糖方面具有协同作用 C. 途径①下丘脑控制肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程是神经调节 D. 危险刺激下，上述途径中最可能实现血糖快速升高的是途径③ 7. 为研究某种镇痛止血类中药制剂的作用机制，研究人员将若干离体的蛙坐骨神经（支配小腿后侧的腓肠肌）随机均分为两组，其中对照组置于任氏液中，实验组置于含有适量该中药制剂的任氏液中，20 min后给予适宜刺激并记录两组神经的动作电位峰值、不应期和传导速度，结果如表。下列推测不合理的是（　　） 组别 动作电位峰值/mV 不应期/ms 传导速度/（m·s−1） 对照组 1.97 2.15 30.26 实验组 0.94 3.35 18.75 注：细胞或组织一旦产生动作电位，会立即在短时间内完全丧失接受新刺激的生理特性称为不应性，兴奋后不应性持续的时间称为不应期。 A. 该中药制剂可能是一种作用于神经细胞膜上Na+通道的抑制剂 B. 提高对照组任氏液中Na+的浓度可能产生与实验组相同的结果 C. 给予实验中的坐骨神经适宜的刺激，神经冲动可进行双向传导 D. 该实验结果可说明，服用该中药制剂后不宜驾驶车辆出行 8. 采用堵洞盗洞法可估测高原鼠兔的种群数量。研究人员将待测区域内高原鼠兔的洞口全部填埋，连续3天每天记录被盗开的洞口数并计算平均值（即有效洞口数），统计待测区域内的有效洞口数为60个。在附近另一片较小的区域内用同样的方法测定有效洞口数后，再用夹捕法捕尽该区域内的高原鼠兔，记录该区域内的有效洞口数为4个，高原鼠兔为35只。下列叙述错误的是（　　） A. 该调查方法依据的是统计学中的抽样原理 B. 计算可得待测区域内高原鼠兔的种群数量约为525只 C. 连续3天记录并取平均值，目的是减少偶然因素对有效洞口数统计的影响 D. 若待测区域存在其他会盗开洞口的穴居动物，会导致种群数量估算结果偏低 9. 为探究土壤微生物的分解作用，教材设计了两个实验方案。方案1：以带有落叶的土壤为实验材料，观察落叶在土壤微生物的作用下的腐烂情况；方案2：以土壤浸出液和淀粉糊为材料，检测土壤微生物对淀粉的分解情况。下列关于方案设计的分析，不合理的是（ ） A. 方案1和方案2都遵循了单一变量原则，采用了对照实验的方法 B. 方案1应设置两组，实验组土壤应不做处理，对照组土壤进行灭菌处理 C. 方案1土壤灭菌处理要尽量避免土壤理化性质改变，这属于控制无关变量 D. 方案2可加入碘液通过颜色变化检测淀粉糊的分解情况 10. 全国多地都在开展生态修复工程，如洞庭湖通过恢复水生植被、投放滤食性鱼类控制水华；某废弃矿山优先选择乡土植物复绿，并发展光伏发电与特色种植；巢湖湿地生态带的构建；新安江流域实施跨省生态补偿机制（即上游地区保护水质、涵养水源，下游地区给予资金补偿，共同承担治理责任）。下列叙述正确的是（　　） A. 向洞庭湖投放滤食性鱼类促进了水体中N、P的循环利用，体现了循环原理 B. 废弃矿山选择乡土植物复绿主要遵循了整体原理，兼顾了生态与经济效益 C. 巢湖湿地生态带的构建可增加物种多样性，使生态系统的抵抗力稳定性增强 D. 新安江流域的生态补偿机制主要体现了协调原理，强调生物与环境的协调 11. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 培养动物细胞的培养液中通常应加入动物血清，并在CO2培养箱中培养 B. 细胞a和b均取自内细胞团，二者发育为不同的细胞是基因的选择性表达 C. 进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质 D. 细胞a和b独立培养和混合培养结果不同，体现了细胞的发育会受环境信号影响 12. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，现在已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。研究人员构建高表达紫杉醇合成关键酶基因（Bapl）的红豆杉细胞，通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇，主要流程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 次生代谢物是一类小分子有机化合物，是植物基本生命活动所必需的物质 B. 红豆杉细胞悬浮培养生产的紫杉醇是植物细胞工程产品，体现了植物细胞的全能性 C. PCR扩增Bapl基因时选用引物2和3，构建基因表达载体时宜选用EcoR I和Sac I D. 利用添加氨苄青霉素的培养基可初步筛选导入重组质粒的农杆菌 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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 一个物种所能占据的生态位受竞争和捕食强度的影响。一般来说，没有竞争和捕食的胁迫，物种能够在更广的空间和资源范围内得以繁荣，这种潜在的生态位就是基础生态位，即物种所能获得的理论上的最大生态位；而一种生物实际占有的生态位叫作实际生态位。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图，下列叙述错误的是（　　） A. 对生态位的研究属于在种群水平上研究的问题 B. 三种蝙蝠的基础生态位完全相同，实际生态位发生了分化 C. 活动时间的分化可降低三种蝙蝠的种间竞争强度，促进共存 D. 若去除棕蝙蝠，蓬毛蝙蝠和银毛蝙蝠的实际生态位可能发生改变 14. 胃壁泌酸细胞分泌胃酸辅助消化，胃酸分泌过多会伤害胃黏膜，严重时会导致胃溃疡。胃壁非泌酸细胞顺浓度吸收Cl−的同时，将HCO3-排入黏液层，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. Cl−通过Cl−通道排出泌酸细胞时，需要与Cl−通道结合但不消耗ATP B. 非泌酸细胞排出HCO3-的过程，是借助载体蛋白的顺浓度梯度的协助扩散 C. 若用药物抑制泌酸细胞中H+−K+−ATP酶的活性，可减轻胃溃疡患者的症状 D. 胃蛋白酶原在H+的作用下被激活为胃蛋白酶，体现了H+作为信息分子调节酶的活性 15. 某家族中存在甲、乙两种遗传病，两病各由一对等位基因控制且独立遗传，其遗传系谱图如图所示。已知其中一种病为红绿色盲，Ⅱ-4不携带乙病致病基因。下列叙述正确的是（　　） A. 甲病是常染色体隐性遗传病，乙病是红绿色盲 B. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生正常小孩的概率为3/8 C. Ⅲ-4与Ⅰ-1的基因型相同的概率为1/2 D. 若Ⅲ-1的性染色体组成为XXY，则可能是母亲减数分裂Ⅱ异常导致的 16. 研究发现，植物通过赤霉素（GA）与独角金内酯（SL）共同调控赤霉素2-氧化酶（GhPH1）基因的表达来影响株高。研究人员对野生型（WT）和GhPH1突变体（mut）进行不同处理，结果如图。下列结论中不合理的是（　　） A. GA和SL在影响植株株高上的作用表现为相抗衡 B. GhPH1基因的表达产物可能会抑制植株生长 C. SL通过抑制GhPH1的表达影响GA的促生长作用 D. 推测mut的GhPH1过表达，且不受GA和SL的调控 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，会引起光能转化效率下降，该现象称为光抑制。某研究团队以水稻为模型，在低氧环境中探究光抑制的缓解机制。研究发现：当光能过量时，PS Ⅱ中电子（e−）积累会产生活性氧破坏PS Ⅱ；而低氧条件下，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子流向生成H2的代谢过程（图1）。该团队利用人工电子梭——铁氰化钾接收多余电子，有效解除光抑制（图2）。回答下列问题： （1）晴朗的白天，水稻根尖细胞产生ATP的具体场所有_______。在水稻叶肉细胞的类囊体膜上，_______与相关蛋白质组成的复合体PS Ⅰ和PS Ⅱ捕获光能后，将能量转移至PS Ⅱ，使H2O分解，产生的_______释放到类囊体腔内，维持腔内pH，进而将光能转化为化学能。 （2）低氧环境中，氢化酶活性提高使部分电子用于H2生成，减少了用于NADPH合成的电子，导致碳固定效率降低，NADPH的作用是_______。从图2可知，当光照强度由Ⅰ1增加到Ⅰ2时，对照组的光能转化效率_______（填“下降”“上升”或“基本不变”）。 （3）结合题目信息，根据实验结果可知，当光照强度过大时，加入铁氰化钾能够有效解除光抑制，原因是_______。 （4）水稻的类囊体膜上存在M蛋白（一种磷脂合成酶），检测其在不同光照条件下的表达情况，结果如图3，请推测低光和强光下，M蛋白提高光合速率的途径可能是_______。 18. 二倍体玉米（2n=20）是雌雄同株单性花，其“单向异交不亲和”由基因G控制，即含有G的卵细胞与含有g的花粉结合形成的受精卵败育，其余配子间结合及发育均正常。籽粒颜色的紫色和黄色由等位基因A/a控制。现选择纯种紫粒单向异交不亲和品系甲与纯种黄粒正常品系乙进行间行种植。已知甲品系收获的籽粒颜色全部相同，乙品系收获的籽粒颜色有两种，不考虑其他变异。回答下列问题： （1）与豌豆相比，玉米作为遗传学材料的优点是_______。玉米基因组计划需测定_______条染色体上的DNA碱基序列。 （2）玉米的籽粒颜色中显性性状是_______。若两对等位基因独立遗传，选甲、乙杂交获得F1，F1自交，F2中纯种黄粒正常的比例是_______。若选基因型为Aa的玉米作亲本连续自由交配，每代均淘汰黄粒，则淘汰3次后，F3中a的基因频率为_______。 （3）请从甲品系收获的籽粒或乙品系收获的籽粒中选择合适的材料，设计最简单的实验探究等位基因A/a、G/g在染色体上的位置关系： ①实验方案：_______。 ②预期结果及结论：_______。 19. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家，以表彰他们在外周免疫耐受方面的开创性发现，他们的研究揭示了身体的免疫系统如何在不攻击自身组织的情况下，有效防御外来病原体。调节性T细胞（Treg）在维持免疫耐受中发挥重要作用。下图表示Treg对T细胞的部分抑制机制，CD39和CD73为细胞表面蛋白。回答下列问题： （1）外周血中的Treg起源于骨髓中的造血干细胞，在_______中发育成熟。免疫细胞除了Treg外，还有抗原呈递细胞等，抗原呈递细胞的功能是_______。 （2）Treg可通过分泌IL-10、TGF-β等细胞因子，抑制T细胞的增殖与活化，这体现了细胞膜_______的功能。若Treg功能异常减弱，可能导致机体出现_______（填“过敏反应”“自身免疫病”或“免疫缺陷病”）。据图推测，Treg细胞膜上CD39和CD73的功能是_______。 （3）研究发现，Foxp3基因是调控Treg细胞分化与发挥功能的关键基因。利用CRISPR/Cas9技术敲除小鼠的Foxp3基因后，小鼠体内Treg的数量显著减少，且出现严重的免疫异常症状。据此可推测，Foxp3基因的功能是_______。 （4）在肿瘤微环境中，肿瘤细胞可通过分泌趋化因子招募Treg进入肿瘤组织，Treg通过抑制T细胞的活性，帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击。请基于此机制，提出一种治疗肿瘤的新思路：_______。 20. 图1表示某河流生态系统的食物网及该生态系统的营养级分布（甲、乙、丙为三种鱼，均可被丁捕食，丁为一种肉食性水鸟，箭头表示捕食情况）。为治理被污染的河流，科研人员设计了小型景观鱼池生态净化系统，鱼池模拟被污染的水体，在净化系统内引入芦苇等多种水生植物以及螺蛳、草鱼、鳙鱼等物种，以达到对污水的协同净化效果。回答下列问题： （1）图1所示食物网中，若仅遗漏了一条食物链，则该食物链是_______（用文字和箭头表示），其中丙和丁的种间关系是_______。 （2）该河流生态系统的组成成分除图1所示外，还包括_______。与该生态系统相比，寒带针叶林生态系统土壤中的有机物可能更多，可能是因为_______。 （3）科研人员对流经生态净化系统后的净化水样（处理出水）和未经过生态净化系统处理的原污水（鱼池水）进行比较，以评估_______。实验期间鱼池每天投饵三次，定量测定该生态净化系统的COD值和NO3-含量，结果如图2和图3所示。 ①上述实验结果说明_______。 ②实验后期的鱼池中出现水华现象，鱼池水流经生态净化系统后，流出的水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析，藻类数量减少的原因可能有_______（答出2点）。 21. 一般情况下，在葡萄糖充足时，酿酒酵母中ADH2基因的表达会受到抑制；当葡萄糖耗尽或不足时，ADH2基因才被激活，产生乙醇脱氢酶参与无氧呼吸。酿酒酵母的Mig1突变株因缺失Mig1基因，无法合成Mig1蛋白因子，导致其在葡萄糖充足时也能产生乙醇脱氢酶参与无氧呼吸。据此有学者提出猜想：Mig1蛋白与ADH2基因上游的调控序列的某一位点结合，从而抑制下游ADH2基因的表达。为验证上述猜想并找出Mig1蛋白的具体结合位点，科学家将获得的Mig1基因与GFP（绿色荧光蛋白）基因连接到同一载体上，开展相关实验。图1为ADH2基因及其调控序列，图2为载体的部分结构。回答下列问题： （1）乙醇脱氢酶在转基因酿酒酵母中参与无氧呼吸的场所应为_______。 （2）获得转基因酿酒酵母菌株并进行相关实验的过程如下： ①扩增调控序列。扩增DNA片段时，反应体系中需要加入模板DNA、引物、_______（答出2点）和耐高温的DNA聚合酶等。为了保证PCR扩增后的产物定向插入GFP基因上游，需在F1∼F6的5′端和R的5′端分别添加限制酶_______的识别序列。 ②构建重组质粒。将获得的调控序列与表达载体连接，构建重组质粒。所得重组质粒除目的基因、启动子和终止子外，还必须有_______，目的是保证重组质粒能够在受体细胞中自主复制并稳定存在。 ③重组质粒导入受体细胞。将构建的重组质粒导入经Ca2+处理过的农杆菌中，Ca2+处理的作用是_______。再用农杆菌转化_______（填“野生型酵母株”或“Mig1突变株”），以排除酿酒酵母自身Mig1蛋白的干扰。转化成功后，经多次重复实验，引物F1∼F4参与构建的受体细胞均不发绿色荧光，引物F5和F6参与构建的受体细胞均发绿色荧光，说明Mig1蛋白的具体结合位点位于_______之间的片段上。 （3）结合上述研究，可以通过抑制Mig1基因的表达或者改造_______，使菌种具有解除葡萄糖对ADH2基因抑制作用的能力，在葡萄糖充足时也可进行酒精发酵。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 几位同学尝试运用生态学原理解决一些实践问题，下列叙述错误的是（　　） A. 降低环境容纳量是控制家鼠等有害动物的根本措施 B. 日常生活中，可通过低碳出行和降低肉食比例来减小生态足迹 C. 将作物秸秆还田，可提高农田土壤储碳量，有利于缓解温室效应 D. 用较大网眼的网捕鱼，目的是增大环境容纳量，有利于可持续发展 【答案】D 【解析】 【详解】A、控制有害动物的根本措施是降低其环境容纳量，例如通过减少食物来源、破坏栖息环境等方式，从根本上限制有害动物的种群数量，A正确； B、低碳出行可减少碳排放，降低肉食比例可减少食物链能量损耗，二者都能减小生态足迹，B正确； C、作物秸秆还田后，有机物会被土壤微生物分解，部分碳会以腐殖质的形式储存在土壤中，减少了CO2的排放，有利于缓解温室效应，C正确； D、环境容纳量是由环境、资源等决定的，用较大网眼的网捕鱼不能改变环境容纳量，用较大网眼的网捕鱼可使种群的年龄结构处于增长型，有利于种群数量的快速恢复，D错误。 2. 大肠杆菌是兼性厌氧菌，细胞膜参与了有氧呼吸中的电子传递，其呼吸代谢途径随O2条件发生变化。如图为大肠杆菌细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①②③表示不同反应阶段。下列有关大肠杆菌细胞呼吸的叙述，正确的是（　　） A. ①发生在细胞质基质，②③发生在线粒体 B. 细胞膜上存在丙酮酸和O2的转运蛋白 C. 无氧条件下，①过程释放能量、产生NADH D. 无氧条件下，②③不能进行，丙酮酸大量积累 【答案】C 【解析】 【详解】A、大肠杆菌为原核生物，细胞中没有线粒体，A错误； B、丙酮酸是①反应阶段的产物，需在细胞内进行后续反应，不需要跨膜运输，O2可以自由扩散进入细胞，不需要转运蛋白，B错误； C、无氧呼吸仅第一阶段（①）产生NADH，释放的能量一部分用于合成ATP，C正确； D、无氧条件下，②③不能进行，丙酮酸会在细胞质基质中参与无氧呼吸的后续反应，不会大量积累，D错误。 3. 酶分子上具有活性中心，用于结合相应底物并催化底物反应。在37℃、pH中性等适宜条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl−对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到的实验结果如图所示，已知Na+和几乎不影响该反应。下列分析正确的是（　　） A. 该实验中自变量是无机盐溶液的种类 B. P点条件下淀粉全部水解所需的时间较Q点条件下的短 C. 若将温度提高至60℃，则甲曲线的最高点会适当上移 D. Cu2+与淀粉竞争淀粉酶分子上的活性中心，使淀粉酶活性下降 【答案】B 【解析】 【详解】A、根据题图分析可知，该实验的自变量是无机盐溶液的种类和淀粉溶液的浓度，A错误； B、据题图分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但P点对应的淀粉溶液浓度更小，所以P点条件下淀粉全部水解所需的时间较Q点条件下的短，B正确； C、由题意可知，唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右，若将温度提高至60℃，酶活性会降低，则图中三条曲线的最高点均会下移，C错误； D、若Cu2+与淀粉竞争淀粉酶分子上的活性中心，使淀粉酶活性下降，则增大淀粉溶液浓度，可以解除Cu2+的抑制作用，最终丙组可以达到与对照组相同的最大反应速率（曲线最高点与对照组重合），但图中丙组（CuSO4组）的最大反应速率明显低于对照组，D错误。 4. 科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的标记，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 对照组中不存在衰老的细胞 B. p53蛋白具有促进细胞衰老的作用 C. AP2A1基因过表达会使细胞进入凋亡程序 D. 含EdU标记的细胞所占比例越小，细胞增殖越旺盛 【答案】B 【解析】 【详解】A、对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal是细胞衰老的标记，所以对照组中也有衰老的细胞，A错误； B、AP2A1基因过表达组中，p53蛋白表达量显著升高，同时含SA-β-Gal标记的细胞（衰老细胞）比例也显著升高，可推测p53蛋白具有促进细胞衰老的作用，B正确； C、SA-β-Gal是细胞衰老的标记，而非凋亡的标记，实验中仅能观察到AP2A1基因过表达促进了细胞衰老，无法直接得出其会使细胞进入凋亡程序的结论，C错误； D、EdU是细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D错误。 5. 某二倍体植物的果实有圆形和长形，花序种类有单一花序和复合花序，各由一对等位基因控制。某生物兴趣小组利用纯合植株进行杂交，获得的F1自交得F2，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 亲代性状 F1性状 F2性状及比例 圆形单一花序×长形复合花序 圆形单一花序 圆形单一花序∶圆形复合花序∶长形单一花序∶长形复合花序=41∶7∶7∶9 A. 控制果实形状和花序种类的两对等位基因的遗传都遵循分离定律 B. F1产生配子时约有50%的初级性母细胞发生了染色体互换 C. F2中纯合子有AABB、AAbb、aaBB和aabb，共占5/32 D. 该变异为基因重组，与突变一起为生物进化提供原材料 【答案】C 【解析】 【详解】A、设相关基因为A/a、B/b，亲本的基因型为AABB、aabb。将这两对相对性状分别单独研究，圆形∶长形=（41+7）∶（7+9）=48∶16=3∶1，单一花序∶复合花序=（41+7）∶（7+9）=3∶1，两对等位基因的遗传都符合分离定律，A正确； B、从F2双隐性表型占9/64=（3/8）2可推出，亲本产生的配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=3∶1∶1∶3，发生交换的初级性母细胞比例=交换型配子总比例×2=（2/8）×2=1/2，B正确； C、F2中纯合子有AABB、AAbb、aaBB和aabb，所占比例为（9+1+1+9）/64=5/16，C错误； D、突变和基因重组为生物的进化提供原材料，D正确。 6. 应激状态下，神经系统和内分泌系统可作出相应反应升高血糖，调节机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 血液中GC水平过低，会促进下丘脑和垂体分泌CRH和ACTH B. 肾上腺素、GC和胰高血糖素在升高血糖方面具有协同作用 C. 途径①下丘脑控制肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程是神经调节 D. 危险刺激下，上述途径中最可能实现血糖快速升高的是途径③ 【答案】A 【解析】 【详解】A、GC的分泌存在分级调节和反馈调节，GC对下丘脑和垂体具有一定的抑制作用，若血液中GC水平过低，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，CRH和ACTH分泌增加，从而维持GC的正常水平，A错误； B、肾上腺素、GC和胰高血糖素在升高血糖方面具有协同作用，B正确； C、途径①下丘脑控制肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程是神经调节，C正确； D、神经调节较体液调节更加快速，途径③是神经调节直接支配肝脏，能实现血糖快速升高，D正确。 7. 为研究某种镇痛止血类中药制剂的作用机制，研究人员将若干离体的蛙坐骨神经（支配小腿后侧的腓肠肌）随机均分为两组，其中对照组置于任氏液中，实验组置于含有适量该中药制剂的任氏液中，20 min后给予适宜刺激并记录两组神经的动作电位峰值、不应期和传导速度，结果如表。下列推测不合理的是（　　） 组别 动作电位峰值/mV 不应期/ms 传导速度/（m·s−1） 对照组 1.97 2.15 30.26 实验组 0.94 3.35 18.75 注：细胞或组织一旦产生动作电位，会立即在短时间内完全丧失接受新刺激的生理特性称为不应性，兴奋后不应性持续的时间称为不应期。 A. 该中药制剂可能是一种作用于神经细胞膜上Na+通道的抑制剂 B. 提高对照组任氏液中Na+的浓度可能产生与实验组相同的结果 C. 给予实验中的坐骨神经适宜的刺激，神经冲动可进行双向传导 D. 该实验结果可说明，服用该中药制剂后不宜驾驶车辆出行 【答案】B 【解析】 【详解】A、实验组动作电位峰值明显低于对照组，可能是中药制剂抑制了神经细胞膜上的Na+通道，使得Na+内流减少，从而导致动作电位峰值降低，所以该中药制剂可能是一种作用于神经细胞膜上Na+通道的抑制剂，A正确； B、动作电位的产生依赖Na+内流，任氏液中Na+浓度升高会使膜内外Na+浓度差增大，导致Na+内流加快、量增多，进而使动作电位峰值增大、传导速度加快，与实验组结果不相同，B错误； C、离体条件下，兴奋在神经纤维上可以双向传导，C正确； D、该中药制剂可能通过降低传导速度或延长不应期，削弱神经反应能力，影响驾驶安全，D正确。 8. 采用堵洞盗洞法可估测高原鼠兔的种群数量。研究人员将待测区域内高原鼠兔的洞口全部填埋，连续3天每天记录被盗开的洞口数并计算平均值（即有效洞口数），统计待测区域内的有效洞口数为60个。在附近另一片较小的区域内用同样的方法测定有效洞口数后，再用夹捕法捕尽该区域内的高原鼠兔，记录该区域内的有效洞口数为4个，高原鼠兔为35只。下列叙述错误的是（　　） A. 该调查方法依据的是统计学中的抽样原理 B. 计算可得待测区域内高原鼠兔的种群数量约为525只 C. 连续3天记录并取平均值，目的是减少偶然因素对有效洞口数统计的影响 D. 若待测区域存在其他会盗开洞口的穴居动物，会导致种群数量估算结果偏低 【答案】D 【解析】 【详解】A、该方法在小样方中测定“有效洞口数一鼠兔数”的换算比例，将该比例推广到整个待测区域，依据的是统计学中的抽样原理，A正确； B、根据有效洞口数和高原鼠兔的比例，可以估算高原鼠兔的种群数量，故待测区域内的高原鼠兔大约是35÷4×60=525（只），B正确； C、连续3天记录并取平均值，可降低高原鼠兔活动的日波动、天气等偶然因素带来的统计误差，使有效洞口数的统计更准确，C正确； D、若存在其他会盗开洞口的穴居动物，会导致统计的有效洞口数偏高（大于高原鼠兔的实际活动洞口数），根据换算比例，最终估算的种群数量也会偏高，D错误。 9. 为探究土壤微生物的分解作用，教材设计了两个实验方案。方案1：以带有落叶的土壤为实验材料，观察落叶在土壤微生物的作用下的腐烂情况；方案2：以土壤浸出液和淀粉糊为材料，检测土壤微生物对淀粉的分解情况。下列关于方案设计的分析，不合理的是（ ） A. 方案1和方案2都遵循了单一变量原则，采用了对照实验的方法 B. 方案1应设置两组，实验组土壤应不做处理，对照组土壤进行灭菌处理 C. 方案1土壤灭菌处理要尽量避免土壤理化性质改变，这属于控制无关变量 D. 方案2可加入碘液通过颜色变化检测淀粉糊的分解情况 【答案】B 【解析】 【分析】1、案例Ⅰ中的实验目的是探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂分解，据此分析可知自变量是土壤微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。在设计实验时，对照组土壤不做处理，实验组应对土壤进行灭菌。2、案例Ⅱ中的实验目的是探究土壤微生物对淀粉的分解作用，土壤中的微生物将淀粉水解后，产物是麦芽糖、葡萄糖等还原糖，加入斐林试剂以后，还原糖在加热的条件下，能够将斐林试剂还原成砖红色。 【详解】A、方案1和2采用了对照实验的方法，A正确； B、方案1实验组应灭菌处理，对照组不做处理，B错误； C、方案一的自变量是土壤中是否存在微生物，土壤的理化性质属于无关变量，应保持相同且适宜，灭菌处理时尽量不要被破坏，C正确； D、方案2中淀粉水解情况可以用碘液来检测，D正确。 故选B。 10. 全国多地都在开展生态修复工程，如洞庭湖通过恢复水生植被、投放滤食性鱼类控制水华；某废弃矿山优先选择乡土植物复绿，并发展光伏发电与特色种植；巢湖湿地生态带的构建；新安江流域实施跨省生态补偿机制（即上游地区保护水质、涵养水源，下游地区给予资金补偿，共同承担治理责任）。下列叙述正确的是（　　） A. 向洞庭湖投放滤食性鱼类促进了水体中N、P的循环利用，体现了循环原理 B. 废弃矿山选择乡土植物复绿主要遵循了整体原理，兼顾了生态与经济效益 C. 巢湖湿地生态带的构建可增加物种多样性，使生态系统的抵抗力稳定性增强 D. 新安江流域的生态补偿机制主要体现了协调原理，强调生物与环境的协调 【答案】C 【解析】 【详解】A、滤食性鱼类通过摄食浮游生物（包括蓝细菌等）控制水华，该措施主要体现了生态工程的协调原理，A错误； B、选择乡土植物是为了适应当地环境、避免外来物种入侵，主要遵循协调原理；而“发展光伏发电与特色种植”才是整体原理的体现，B错误； C、构建湿地生态带可增加生物种类，使营养结构更复杂，增强生态系统的自我调节能力，从而提高抵抗力稳定性，C正确； D、生态补偿机制涉及上下游之间经济、社会、生态等多方面利益的协调，将自然生态系统与人类活动作为整体调控，主要体现的是整体原理，而非协调原理，D错误。 11. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 培养动物细胞的培养液中通常应加入动物血清，并在CO2培养箱中培养 B. 细胞a和b均取自内细胞团，二者发育为不同的细胞是基因的选择性表达 C. 进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质 D. 细胞a和b独立培养和混合培养结果不同，体现了细胞的发育会受环境信号影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、动物细胞培养通常需要加入血清等一些天然成分，并在CO2培养箱中培养，A正确； B、细胞a和b均取自内细胞团，它们发育为不同的细胞（肌细胞、神经细胞）是基因选择性表达的结果，B正确； C、动物细胞培养时，分散细胞通常使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，C错误； D、细胞a独立培养时发育为肌细胞，混合培养时可发育为神经细胞，细胞b在两种条件下均发育为神经细胞，这说明细胞的发育会受周围细胞的信号（环境信号）影响，D正确。 12. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，现在已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。研究人员构建高表达紫杉醇合成关键酶基因（Bapl）的红豆杉细胞，通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇，主要流程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 次生代谢物是一类小分子有机化合物，是植物基本生命活动所必需的物质 B. 红豆杉细胞悬浮培养生产的紫杉醇是植物细胞工程产品，体现了植物细胞的全能性 C. PCR扩增Bapl基因时选用引物2和3，构建基因表达载体时宜选用EcoR I和Sac I D. 利用添加氨苄青霉素的培养基可初步筛选导入重组质粒的农杆菌 【答案】D 【解析】 【详解】A、次生代谢物一般认为不是植物基本生命活动所必需的物质，A错误； B、红豆杉细胞悬浮培养利用了细胞增殖的原理，未体现植物细胞的全能性，B错误； C、DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸子链，据图可知，PCR扩增Bapl基因时应选用引物2和3，构建基因表达载体时，选用EcoRⅠ和SacⅠ会导致GFP基因被切除，不利于后续筛选，宜选EcoRⅠ和BamHⅠ，C错误； D、基因表达载体中含有AmpR，在添加氨苄青霉素的培养基上，未导入质粒的农杆菌因不具有抗性而无法存活，导入质粒（包括重组质粒和空质粒）的农杆菌能够存活，从而可初步筛选出导入了重组质粒的农杆菌，D正确。 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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 一个物种所能占据的生态位受竞争和捕食强度的影响。一般来说，没有竞争和捕食的胁迫，物种能够在更广的空间和资源范围内得以繁荣，这种潜在的生态位就是基础生态位，即物种所能获得的理论上的最大生态位；而一种生物实际占有的生态位叫作实际生态位。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图，下列叙述错误的是（　　） A. 对生态位的研究属于在种群水平上研究的问题 B. 三种蝙蝠的基础生态位完全相同，实际生态位发生了分化 C. 活动时间的分化可降低三种蝙蝠的种间竞争强度，促进共存 D. 若去除棕蝙蝠，蓬毛蝙蝠和银毛蝙蝠的实际生态位可能发生改变 【答案】AB 【解析】 【详解】A、一个物种在群落中的地位和作用，称为这个物种的生态位，故对生态位的研究属于在群落水平上研究的问题，A错误； B、基础生态位是理论上的最大生态位，由物种自身的生理需求决定，不同物种的基础生态位并非完全相同，实际生态位因竞争发生了分化，B错误； C、三种蝙蝠通过觅食活动时间的分化，减少了在同一时间对食物资源的争夺，降低了种间竞争强度，有利于物种共存，C正确； D、棕蝙蝠的存在会对蓬毛蝙蝠和银毛蝙蝠产生竞争压力，若去除棕蝙蝠，后两者的实际生态位可能会扩大，占据原本被棕蝙蝠利用的时间资源，D正确。 14. 胃壁泌酸细胞分泌胃酸辅助消化，胃酸分泌过多会伤害胃黏膜，严重时会导致胃溃疡。胃壁非泌酸细胞顺浓度吸收Cl−的同时，将HCO3-排入黏液层，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. Cl−通过Cl−通道排出泌酸细胞时，需要与Cl−通道结合但不消耗ATP B. 非泌酸细胞排出HCO3-的过程，是借助载体蛋白的顺浓度梯度的协助扩散 C. 若用药物抑制泌酸细胞中H+−K+−ATP酶的活性，可减轻胃溃疡患者的症状 D. 胃蛋白酶原在H+的作用下被激活为胃蛋白酶，体现了H+作为信息分子调节酶的活性 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、Cl-通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，也不需要消耗ATP，A错误； B、非泌酸细胞顺浓度吸收Cl-，同时借助载体蛋白逆浓度排出HCO3-，该过程中HCO3-通过主动运输机制实现逆浓度梯度的跨膜转运，其能量来源于Cl-的电化学梯度，B错误； C、H+-K+-ATP酶是泌酸细胞分泌H+（胃酸）的关键转运蛋白，抑制其活性可减少胃酸分泌，降低胃酸对胃黏膜的损伤，从而减轻胃溃疡患者的症状，C正确； D、H+只是提供酸性环境，激活胃蛋白酶，不是信息分子，信息分子的调节通常需要与受体结合、启动信号转导过程，H+不具备这一特征，D错误。 15. 某家族中存在甲、乙两种遗传病，两病各由一对等位基因控制且独立遗传，其遗传系谱图如图所示。已知其中一种病为红绿色盲，Ⅱ-4不携带乙病致病基因。下列叙述正确的是（　　） A. 甲病是常染色体隐性遗传病，乙病是红绿色盲 B. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生正常小孩的概率为3/8 C. Ⅲ-4与Ⅰ-1的基因型相同的概率为1/2 D. 若Ⅲ-1的性染色体组成为XXY，则可能是母亲减数分裂Ⅱ异常导致的 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、Ⅱ-1和Ⅱ-2均表现正常，而Ⅲ-1患甲病，可知甲病为隐性遗传病，Ⅱ-4不携带乙病致病基因，Ⅲ-3和Ⅲ-4均患乙病，可推断乙病为显性遗传病，而红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，故甲病（B/b）是红绿色盲，因控制两病的基因独立遗传，故乙病（A/a）是常染色体显性遗传病，A错误； B、Ⅱ-3（AaXBXb）和Ⅱ-4（aaXBY）再生一个正常小孩的概率为（1/2）×（3/4）=3/8，B正确； C、Ⅲ-4的基因型为1/2AaXBXb、1/2AaXBXB，因Ⅱ-3的基因型为AaXBXb，可确定Ⅰ-1的基因型为AaXBXb，故Ⅲ-4与Ⅰ-1的基因型相同的概率为1/2，C正确； D、Ⅲ-1的性染色体组成为XXY且患红绿色盲，则其基因型为XbXbY，可能是因为母亲减数分裂Ⅱ后期两条Xb移向了同一极，产生了XbXb的卵细胞，D正确。 16. 研究发现，植物通过赤霉素（GA）与独角金内酯（SL）共同调控赤霉素2-氧化酶（GhPH1）基因的表达来影响株高。研究人员对野生型（WT）和GhPH1突变体（mut）进行不同处理，结果如图。下列结论中不合理的是（　　） A. GA和SL在影响植株株高上的作用表现为相抗衡 B. GhPH1基因的表达产物可能会抑制植株生长 C. SL通过抑制GhPH1的表达影响GA的促生长作用 D. 推测mut的GhPH1过表达，且不受GA和SL的调控 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据图1中野生型（WT）的处理结果可知，GA和SL在影响植株株高上的作用表现为相抗衡，A合理； B、综合图1和图2，与清水处理组相比，GA处理组WT的株高增高而GhPH1的表达量较低，据此推测，GhPH1基因的表达产物可能会抑制植株生长，B合理； C、对于WT，GA促进生长，SL处理时株高降低但GhPH1表达量增加，推测SL可能是通过促进GhPH1的表达来抑制GA的促生长作用，C不合理； D、据图2可知，mut的GhPH1表达量高于WT，且mut的清水处理组、GA处理组和SL处理组的GhPH1表达量相同，推测mut的GhPH1过表达不受GA和SL的调控，D合理。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，会引起光能转化效率下降，该现象称为光抑制。某研究团队以水稻为模型，在低氧环境中探究光抑制的缓解机制。研究发现：当光能过量时，PS Ⅱ中电子（e−）积累会产生活性氧破坏PS Ⅱ；而低氧条件下，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子流向生成H2的代谢过程（图1）。该团队利用人工电子梭——铁氰化钾接收多余电子，有效解除光抑制（图2）。回答下列问题： （1）晴朗的白天，水稻根尖细胞产生ATP的具体场所有_______。在水稻叶肉细胞的类囊体膜上，_______与相关蛋白质组成的复合体PS Ⅰ和PS Ⅱ捕获光能后，将能量转移至PS Ⅱ，使H2O分解，产生的_______释放到类囊体腔内，维持腔内pH，进而将光能转化为化学能。 （2）低氧环境中，氢化酶活性提高使部分电子用于H2生成，减少了用于NADPH合成的电子，导致碳固定效率降低，NADPH的作用是_______。从图2可知，当光照强度由Ⅰ1增加到Ⅰ2时，对照组的光能转化效率_______（填“下降”“上升”或“基本不变”）。 （3）结合题目信息，根据实验结果可知，当光照强度过大时，加入铁氰化钾能够有效解除光抑制，原因是_______。 （4）水稻的类囊体膜上存在M蛋白（一种磷脂合成酶），检测其在不同光照条件下的表达情况，结果如图3，请推测低光和强光下，M蛋白提高光合速率的途径可能是_______。 【答案】（1） ①. 细胞质基质、线粒体##细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜 ②. 光合色素 ③. H+ （2） ①. 为C3的还原提供能量和还原剂 ②. 下降 （3）铁氰化钾能及时消耗光合作用产生的电子，使细胞内活性氧水平下降，降低PSⅡ受损伤的程度 （4）低光和强光下，M蛋白表达量升高，通过促进类囊体膜上磷脂的合成，增加类囊体膜面积（或修复类囊体膜），进而促进光反应 【解析】 【小问1详解】 水稻根尖细胞无叶绿体，能产生ATP的过程只有细胞呼吸，产生ATP的具体场所有细胞质基质、线粒体（线粒体基质、线粒体内膜）。复合体PSⅠ和PSⅡ是由光合色素和蛋白质组成的，光合色素捕获光能后，将能量转移至PSⅡ，使H2O分解，产生的H+释放到类囊体腔内，维持腔内pH，进而将光能转化为化学能。 【小问2详解】 NADPH为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂。低氧时氢化酶活化，部分电子用于产生H2，导致用于NADPH合成的电子减少，NADPH生成不足，进而使暗反应碳固定效率下降。光照强度从Ⅰ1增加到Ⅰ2时，对照组的光合放氧速率基本不变，但输入的光照强度升高，因此光能转化效率下降。 【小问3详解】 由题干信息可知，“电子积累会产生活性氧破坏PSⅡ”，推测铁氰化钾能及时消耗光合作用产生的电子，使细胞内活性氧水平下降，降低PSⅡ受损伤的程度，进而能够有效解除光抑制。 【小问4详解】 M蛋白是磷脂合成酶，而类囊体膜的主要成分是磷脂，低光和强光下，M蛋白通过合成更多磷脂，增加类囊体膜的面积和修复类囊体膜；类囊体膜是光反应的场所，膜面积扩大可提高光反应相关物质的附着量，进而提升光反应速率，增强光合效率。 18. 二倍体玉米（2n=20）是雌雄同株单性花，其“单向异交不亲和”由基因G控制，即含有G的卵细胞与含有g的花粉结合形成的受精卵败育，其余配子间结合及发育均正常。籽粒颜色的紫色和黄色由等位基因A/a控制。现选择纯种紫粒单向异交不亲和品系甲与纯种黄粒正常品系乙进行间行种植。已知甲品系收获的籽粒颜色全部相同，乙品系收获的籽粒颜色有两种，不考虑其他变异。回答下列问题： （1）与豌豆相比，玉米作为遗传学材料的优点是_______。玉米基因组计划需测定_______条染色体上的DNA碱基序列。 （2）玉米的籽粒颜色中显性性状是_______。若两对等位基因独立遗传，选甲、乙杂交获得F1，F1自交，F2中纯种黄粒正常的比例是_______。若选基因型为Aa的玉米作亲本连续自由交配，每代均淘汰黄粒，则淘汰3次后，F3中a的基因频率为_______。 （3）请从甲品系收获的籽粒或乙品系收获的籽粒中选择合适的材料，设计最简单的实验探究等位基因A/a、G/g在染色体上的位置关系： ①实验方案：_______。 ②预期结果及结论：_______。 【答案】（1） ①. 避免去雄操作 ②. 10 （2） ①. 紫粒 ②. 1/12 ③. 20%（或1/5） （3） ①. 将乙品系收获的紫粒（AaGg）种下，待成熟后让其自交，统计子代的表型及比例 ②. 若子代有4种表型，比例为6∶3∶2∶1（或后代的紫粒∶黄粒=3∶1），说明这两对基因位于两对同源染色体上；若子代只有2种表型，比例为2∶1（或后代的紫粒∶黄粒=2∶1），说明这两对基因位于同一对同源染色体上 【解析】 【小问1详解】 玉米是雌雄同株单性花，进行杂交实验时可避免去雄的繁琐操作。二倍体玉米2n=20，基因组计划需测定10条染色体上的DNA碱基序列。 【小问2详解】 纯种紫粒单向异交不亲和品系甲与纯种黄粒正常品系乙间行种植，二者均可进行自交和杂交，甲品系收获的籽粒颜色全部相同，乙品系收获的籽粒颜色有两种，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，甲、乙的基因型分别为AAGG、aagg。若两对等位基因独立遗传，甲与乙杂交，F1的基因型是AaGg，产生雌雄配子及比例为AG∶Ag∶aG∶ag=1∶1∶1∶1，且含有G的卵细胞（占2份）与g的花粉（占2份）结合形成的受精卵败育，故导致后代16份中会缺失4份，剩余的个体中纯种黄粒正常（aagg）占1份，比例是1/（16-4）=1/12。根据数学归纳法，基因型为Aa的玉米连续自由交配，每代均淘汰黄粒，可推出Fn中AA=n/（n+2），Aa=2/（n+2），基因a频率=1/（n+2）×100%，淘汰黄粒3次，F3中a的基因频率为20%。 【小问3详解】 甲品系上收获的紫粒的基因型为AAGG，乙品系上收获的紫粒的基因型为AaGg，黄粒为aagg，欲从甲品系收获的籽粒或乙品系收获的籽粒中选择合适的材料，设计最简单的实验探究等位基因A/a、G/g在染色体上的位置关系，可让乙品系收获的紫粒（AaGg）自交，根据子代表型种类及比例来判断；若子代有4种表型，比例为6∶3∶2∶1（或后代的紫粒∶黄粒=3∶1），说明这两对基因位于两对同源染色体上；若子代只有2种表型，比例为2∶1（或后代的紫粒∶黄粒=2∶1），说明这两对基因位于同一对同源染色体上。 19. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家，以表彰他们在外周免疫耐受方面的开创性发现，他们的研究揭示了身体的免疫系统如何在不攻击自身组织的情况下，有效防御外来病原体。调节性T细胞（Treg）在维持免疫耐受中发挥重要作用。下图表示Treg对T细胞的部分抑制机制，CD39和CD73为细胞表面蛋白。回答下列问题： （1）外周血中的Treg起源于骨髓中的造血干细胞，在_______中发育成熟。免疫细胞除了Treg外，还有抗原呈递细胞等，抗原呈递细胞的功能是_______。 （2）Treg可通过分泌IL-10、TGF-β等细胞因子，抑制T细胞的增殖与活化，这体现了细胞膜_______的功能。若Treg功能异常减弱，可能导致机体出现_______（填“过敏反应”“自身免疫病”或“免疫缺陷病”）。据图推测，Treg细胞膜上CD39和CD73的功能是_______。 （3）研究发现，Foxp3基因是调控Treg细胞分化与发挥功能的关键基因。利用CRISPR/Cas9技术敲除小鼠的Foxp3基因后，小鼠体内Treg的数量显著减少，且出现严重的免疫异常症状。据此可推测，Foxp3基因的功能是_______。 （4）在肿瘤微环境中，肿瘤细胞可通过分泌趋化因子招募Treg进入肿瘤组织，Treg通过抑制T细胞的活性，帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击。请基于此机制，提出一种治疗肿瘤的新思路：_______。 【答案】（1） ①. 胸腺 ②. 摄取和加工处理抗原，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（或摄取、处理、呈递抗原） （2） ①. 进行细胞间信息交流 ②. 自身免疫病 ③. CD39催化ATP/ADP水解产生AMP，CD73催化AMP水解产生腺苷 （3）促进Treg的分化，维持Treg的正常功能 （4）利用抗体阻断肿瘤细胞分泌的趋化因子，减少Treg进入肿瘤组织；特异性清除肿瘤组织中的Treg，恢复T细胞的抗肿瘤活性；抑制Treg的免疫抑制功能，增强机体对肿瘤细胞的免疫监视 【解析】 【小问1详解】 T细胞都起源于骨髓中的造血干细胞，并在胸腺中发育成熟。抗原呈递细胞的功能是摄取和加工处理抗原，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。 【小问2详解】 Treg可通过分泌IL-10、TGF-β等细胞因子，抑制T细胞的增殖与活化，细胞因子作为信号分子，体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。Treg能抑制T细胞的功能，若其功能异常减弱，则T细胞的功能过强，会攻击自身正常组织，造成自身免疫病。据图可知，ATP/ADP在Treg细胞表面CD39的作用下生成AMP，AMP在CD73的作用下最终水解为腺苷，由此可知CD39和CD73均具有催化作用。 【小问3详解】 敲除Foxp3基因后Treg的数量减少且出现免疫异常，说明该基因能调控Treg分化与发挥功能，从而减弱自身免疫功能。 【小问4详解】 肿瘤细胞可通过分泌趋化因子招募Treg进入肿瘤组织，Treg通过抑制T细胞的活性，帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击。可从以下几个方面治疗肿瘤：利用抗体阻断肿瘤细胞分泌的趋化因子，减少Treg进入肿瘤组织；特异性清除肿瘤组织中的Treg，恢复T细胞的抗肿瘤活性；抑制Treg的免疫抑制功能，增强机体对肿瘤细胞的免疫监视。 20. 图1表示某河流生态系统的食物网及该生态系统的营养级分布（甲、乙、丙为三种鱼，均可被丁捕食，丁为一种肉食性水鸟，箭头表示捕食情况）。为治理被污染的河流，科研人员设计了小型景观鱼池生态净化系统，鱼池模拟被污染的水体，在净化系统内引入芦苇等多种水生植物以及螺蛳、草鱼、鳙鱼等物种，以达到对污水的协同净化效果。回答下列问题： （1）图1所示食物网中，若仅遗漏了一条食物链，则该食物链是_______（用文字和箭头表示），其中丙和丁的种间关系是_______。 （2）该河流生态系统的组成成分除图1所示外，还包括_______。与该生态系统相比，寒带针叶林生态系统土壤中的有机物可能更多，可能是因为_______。 （3）科研人员对流经生态净化系统后的净化水样（处理出水）和未经过生态净化系统处理的原污水（鱼池水）进行比较，以评估_______。实验期间鱼池每天投饵三次，定量测定该生态净化系统的COD值和NO3-含量，结果如图2和图3所示。 ①上述实验结果说明_______。 ②实验后期的鱼池中出现水华现象，鱼池水流经生态净化系统后，流出的水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析，藻类数量减少的原因可能有_______（答出2点）。 【答案】（1） ①. 水草→甲→丁 ②. 捕食和种间竞争 （2） ①. 分解者、非生物的物质和能量 ②. 寒带针叶林生态系统温度低，分解者的分解作用弱 （3） ①. 生态净化系统的净化效果 ②. 该生态净化系统对有机物的去除效果较好，对NO3-的去除作用不明显 ③. 被草鱼、鳙鱼等消费者捕食；在与芦苇等水生植物竞争光照和营养时处于劣势地位 【解析】 【小问1详解】 由于甲、乙、丙为3种鱼，均可被丁捕食，故图1遗漏的一条食物链为水草→甲→丁。丁能捕食丙，丁和丙都能捕食甲、乙，因此丙和丁具有捕食和种间竞争的关系。 【小问2详解】 生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，图1仅包含生产者和消费者，所以图1中还包含分解者和非生物的物质和能量。与该河流生态系统相比，寒带针叶林生态系统土壤中有机物可能更多，可能是因为寒带针叶林生态系统温度低，分解者种类和数量少且代谢活动较弱，分解效率低。 【小问3详解】 比较净化水样（处理出水）与原污水（鱼池水）的COD值和NO3-含量变化，以评估该生态净化系统的净化效果。 ①据图2和图3可知，该生态净化系统对有机物的去除效果较好，对NO3-的去除作用不明显。COD值的变化是由于该系统中的分解者能把流入水中的有机物分解为无机物。 ②该生态净化系统中有生产者和消费者，鱼池水中的藻类流经生态净化系统后数量减少，可能是由于与芦苇等水生植物竞争光照和营养时处于劣势地位，也可能是由于被草鱼、鳙鱼等消费者捕食。 21. 一般情况下，在葡萄糖充足时，酿酒酵母中ADH2基因的表达会受到抑制；当葡萄糖耗尽或不足时，ADH2基因才被激活，产生乙醇脱氢酶参与无氧呼吸。酿酒酵母的Mig1突变株因缺失Mig1基因，无法合成Mig1蛋白因子，导致其在葡萄糖充足时也能产生乙醇脱氢酶参与无氧呼吸。据此有学者提出猜想：Mig1蛋白与ADH2基因上游的调控序列的某一位点结合，从而抑制下游ADH2基因的表达。为验证上述猜想并找出Mig1蛋白的具体结合位点，科学家将获得的Mig1基因与GFP（绿色荧光蛋白）基因连接到同一载体上，开展相关实验。图1为ADH2基因及其调控序列，图2为载体的部分结构。回答下列问题： （1）乙醇脱氢酶在转基因酿酒酵母中参与无氧呼吸的场所应为_______。 （2）获得转基因酿酒酵母菌株并进行相关实验的过程如下： ①扩增调控序列。扩增DNA片段时，反应体系中需要加入模板DNA、引物、_______（答出2点）和耐高温的DNA聚合酶等。为了保证PCR扩增后的产物定向插入GFP基因上游，需在F1∼F6的5′端和R的5′端分别添加限制酶_______的识别序列。 ②构建重组质粒。将获得的调控序列与表达载体连接，构建重组质粒。所得重组质粒除目的基因、启动子和终止子外，还必须有_______，目的是保证重组质粒能够在受体细胞中自主复制并稳定存在。 ③重组质粒导入受体细胞。将构建的重组质粒导入经Ca2+处理过的农杆菌中，Ca2+处理的作用是_______。再用农杆菌转化_______（填“野生型酵母株”或“Mig1突变株”），以排除酿酒酵母自身Mig1蛋白的干扰。转化成功后，经多次重复实验，引物F1∼F4参与构建的受体细胞均不发绿色荧光，引物F5和F6参与构建的受体细胞均发绿色荧光，说明Mig1蛋白的具体结合位点位于_______之间的片段上。 （3）结合上述研究，可以通过抑制Mig1基因的表达或者改造_______，使菌种具有解除葡萄糖对ADH2基因抑制作用的能力，在葡萄糖充足时也可进行酒精发酵。 【答案】（1）细胞质基质 （2） ①. 4种脱氧核苷酸（或4种dNTP）、含Mg2+的缓冲液 ②. SpeⅠ、BamHⅠ ③. 复制原点 ④. 使细胞处于一种能吸收周围环境中的DNA分子的生理状态 ⑤. Mig1突变株 ⑥. F4、F5 （3）ADH2基因上游的调控序列 【解析】 【小问1详解】 酵母菌无氧呼吸的场所为细胞质基质。 【小问2详解】 ①PCR扩增DNA片段时，反应体系中需要加入模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸（或4种dNTP）、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶等。 为了保证PCR扩增后的产物定向插入GFP基因上游，不选EcoRⅠ，因为会破坏GFP基因，选双酶切SpeⅠ、BamHⅠ。由于引物R靠近启动子一端，故R的5′端应添加限制酶BamHⅠ的识别序列，F1~F6的5′端应添加限制酶SpeⅠ的识别序列。 ②复制原点的作用是保证重组质粒能够在受体细胞中自主复制并稳定存在。所得重组质粒除目的基因、启动子和终止子外，还必须有复制原点。 ③用Ca2+处理农杆菌，目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中的DNA分子的生理状态。再用农杆菌转化Mig1突变株，排除酿酒酵母自身Mig1蛋白的干扰。由于“Mig1蛋白与ADH2基因上游的调控序列的某一位点结合，从而抑制下游ADH2基因的表达”，引物F1~F4参与构建的受体细胞均不发绿色荧光，说明这些细胞中的调控序列上含有Mig1蛋白的结合位点，抑制了GFP基因的表达，而引物F5和F6参与构建的受体细胞均发绿色荧光，说明这些细胞中的调控序列上不含有Mig1蛋白的结合位点，GFP基因可以表达，故Mig1蛋白在调控序列上的具体结合位点位于F4、F5之间的片段上。 【小问3详解】 可以通过抑制Mig1基因的表达或者改造ADH2基因的调控序列，使Mig1蛋白不起作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $